JPH0963111A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集光用のレンズ手段やミラーなどの反射手段
を用いなくても、半導体レーザの前方出射光パワーモニ
ターや、パッケージケースとホログラム素子との位置関
係を容易且つ微細に調整できる光ピックアップ装置を提
供する。 【解決手段】 光源から出射される光を透過型ホログラ
ム素子及び対物レンズを介して光記録媒体に集光させる
と共に、該光記録媒体からの戻り光を上記透過型ホログ
ラム素子により回折させ、該回折させた戻り光を受光素
子により検出するように構成してなる光ピックアップ装
置に於いて、上記ホログラム素子の一方側の面の一部領
域にモニター用反射部を形成し、上記光源から出射した
出射光の一部を上記モニター用反射部により反射させ、
上記受光素子に形成したモニター用受光部で受光するよ
うに構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
クや相変化書き換え型ディスクなどの光ディスクから情
報を読みとるための光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクから情報を読みとるための光
ピックアップ装置としては、従来よりコンパクトディス
クからの情報を読みとる光ピックアップ装置が知られて
いる。コンパクトディスクの記録情報は、ディスク面に
設けられたトラックに沿って並んだピット列として蓄積
されている。半導体レーザ光源からの光が対物レンズに
よって集光され、この対物レンズにて集光されたコヒー
レント光が、ディスク面に設けられた情報トラック上の
ピット列に照射されると、集光されたコヒーレント光の
スポット位置がピットのエッジ部分にかかった場合は、
エッジ平坦面からの反射光と凹部からの照射光との干渉
効果によりピット外の平らな場所で反射した場合に比べ
て反射光の光量が減少する。光ピックアップ装置では、
このピット列に対応した反射光量の減少を受光素子によ
り検出し、この検出信号を電気パルス信号に変換して出
力し情報の読み取りを行うようになっている。

【０００３】ところで、実際の光ディスクにおいては、
ディスク表面にそりや歪みがあり、また光ディスクの支
持・回転駆動を行う回転軸の傾きなども考慮すると、正
確な情報読みとりのためには光ピックアップ装置の対物
レンズとディスク表面との位置関係を常に適切に保つよ
うに制御しなければならない。即ち、照射光がトラック
上のピット列からそれないためのトラッキング方向の位
置制御と、上記照射光の焦点位置を常にディスクのピッ
トが形成された情報面に一致させるためのフォーカシン
グ制御である。このような制御を行なうためのトラッキ
ングずれ信号及びフォーカシングずれ信号を検出するた
めの光学系機能を１枚のホログラム素子に集積させ、部
品点数の削減及び装置の小型化を図る取り組みが盛んに
なされている。

【０００４】このような従来技術の一例を図４に示す。
図４において、光源である半導体レーザ１１を出射した
光束は、透過型ホログラム素子１２の光源側の面１２ａ
に形成された回折格子（図示せず）により０次光及び±
１次光の３つの光束に分波され、このうちの０次光がい
わゆるメインビームとして記録情報の読み取りに用いら
れ、±１次光の２光束は公知のいわゆる３ビ−ム法によ
るトラッキングエラー検出のためのサイドビームとして
用いられる。

【０００５】対物レンズ１４を経た３本の出射光束は光
デイスク１５上に各々焦点を結び、その反射光が再び対
物レンズ１４を経て透過型ホログラム素子１２に戻るこ
とになる。ここでは対物レンズ側の面１２ｂに形成され
たホログラムパターン（図示せず）が上記反射光の３光
束を回折させ、各々の光束の１次回折光が受光素子１３
に形成した対応する受光領域に受光されるように偏向さ
れる。このうち上記２つのサイドビームの反射光に対応
する信号間の差分を取ることで公知のトラッキングエラ
ー検出を行ない、メインビーム反射光を多分割フォトダ
イオードを用いて受光することにより、公知のフーコー
法やスポットサイズ法などによってフォーカシングエラ
ー検出及びＲＦ情報信号の検出を行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、対物レ
ンズ側の面１２ｂに形成されたホログラムパターンがデ
ィスクにより反射された３つの光束を回折させ、各々の
光束の回折光が受光素子１３内の対応する受光領域に結
合するよう偏向される光ピックアップ装置においては、
反射光が正確に受光素子１３内の対応する受光領域に結
合するよう、組立工程にてパッケージケース１６に正確
に位置関係を微調整してホログラム素子１２を固定をす
る必要がある。

【０００７】しかしながら、上記のような微調整を行う
ためには、ホログラム素子１２を経たレーザ光をレンズ
手段で集光し、その焦点位置に設置したミラーなどの反
射手段により折り返し、この反射光が、ホログラム素子
１２に形成したホログラムパターンにより所定の受光位
置に結合されているかを検出しなければならず、組立調
整が非常に複雑なものとなっていた。

【０００８】また、図４に示す光ピックアップ装置にお
いては、実際にディスクからの情報読み取りを行う実使
用動作時に、半導体レーザから出射されるレーザ光のパ
ワーをモニターすることができず、検出するためにはそ
の他の光学系を必要とするという問題もあった。

【０００９】本発明は、上記実情に対し、ホログラム素
子にモニター用反射部を形成することにより、従来必要
としていた集光用のレンズ手段やミラーなどの反射手段
を用いなくても、半導体レーザの前方出射光パワーモニ
ターや、パッケージケースとホログラム素子との位置関
係を容易且つ微細に調整できる光ピックアップ装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【問題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の光ピックアップ装置では、透過型ホ
ログラム素子の一方側の面の一部領域にモニター用反射
部を形成し、光源から出射した出射光の一部を上記モニ
ター用反射部により反射させ、受光素子に形成したモニ
ター用受光部で受光するように構成している。また、請
求項２記載の発明では、上記モニター用反射部は、上記
透過型ホログラム素子の上記光源側の面に形成してあ
り、請求項３記載の発明では、前記モニター用反射部は
金属膜で構成した反射型ホログラムパターンとしてあ
る。

【００１１】請求項４記載の発明では、光源及び受光素
子はパッケージ内に収められ、透過型ホログラム素子
は、上記パッケージに位置調整可能に取り付けられるも
のであり、また、請求項５記載の発明では、上記透過型
ホログラム素子の上記光源側の面には、上記光源からの
出射光束を３つの光束に分波する回折格子が形成されて
いると共に、上記透過型ホログラム素子の上記光源とは
逆側の面には、光記録媒体からの戻り光である上記３つ
の光束を上記受光素子のそれぞれ対応した受光面に入射
させるホログラムパターンを形成してある。

【００１２】上記のように構成された光ピックアップ装
置では、光源から出射される光を透過させるホログラム
素子の一方側の面にモニター用反射部を形成し、上記光
源から出射したレーザ光の一部を上記モニター用反射部
により反射させ、受光素子に形成したモニター用受光部
で受光するように構成し、このモニター用受光部からの
出力を上記ホログラム素子の位置調整や実使用動作時の
半導体レーザのパワーモニターとして用いる。

【００１３】上記モニター用反射部は、透過型ホログラ
ム素子の半導体レーザ光源側の面に形成することができ
る。また、上記モニター用反射部の他に、透過型ホログ
ラム素子の半導体レーザ光源側の面には半導体レーザ光
源からの出射光束を３つの光束に分波する回折格子を形
成すると共に、上記透過型ホログラム素子の上記半導体
レーザ光源とは逆側の面にはディスクにより反射された
上記３つの光束をそれぞれ対応した受光面に入射させる
ホログラムパターンを形成しておくことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の光ピックアップ装
置の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の光ピックアップ装置の基本
構成を示す一部側断面図である。ここで説明する光ピッ
クアップ装置は、通常のように、ディスク半径方向に移
動する移動装置に取付けられ、また、ディスクと対向す
る対物レンズはフォーカシング方向及びトラッキング方
向の移動ができるように保持されているが、これらの機
構については公知の技術であり、本発明の要旨でもない
ので、その詳細な説明については省略する。

【００１６】図１において、１は半導体レーザ光源、２
は半導体レーザ光源１からのレーザ光が照射される透過
型ホログラム素子、３は透過型ホログラム素子２の光源
側の面２ａの中央一部領域に金属膜蒸着により形成した
モニター用反射部であり、反射型ホログラムパターンが
形成されている。４は半導体レーザ光源１を取り付ける
と共に後述する受光部が形成されたシリコン基板等から
なる受光基板、５は光ディスクの半径方向に移動可能に
設けられる図示しないフレームにフォーカシング方向及
びトラッキング方向に移動可能に配設された対物レン
ズ、６は対物レンズ５からの光が集光される光ディス
ク、７は内部に半導体レーザ光源１、受光基板４を収納
し上部にホログラム素子２が取り付けられるパッケージ
である。このパッケージ７は上記フレームに固定され、
このフレームが上記ディスク半径方向に移動する移動装
置に取付けられるものである。尚、８は半導体レーザ光
源１と一体のヒートシンクである。

【００１７】透過型ホログラム素子２の光源側の面２ａ
には、公知の３ビーム法によるトラッキングエラー信号
検出のための回折格子パターン２０が図２（ａ）に示す
ように形成されており、半導体レーザ光源１からのレー
ザ光は、回折格子パターン２０により０次光及び±１次
光の３つの光束に分波される。更に、ホログラム素子２
の光源側の面２ａの中央一部領域には、金属膜蒸着によ
り形成した反射型ホログラムパターン（回折格子パター
ン）が設けられ、この反射型ホログラムパターンがモニ
ター用反射部３を構成している。

【００１８】また、透過型ホログラム素子２の対物レン
ズ側の面２ｂには、公知のフーコー法によるフォーカシ
ングエラー信号検出のために、図２（ｂ）に示すように
各々ピッチの異なる回折格子パターン２１、２２を有す
る２分割領域からなるホログラムパターンが形成されて
いる。この回折格子パターン２１、２２は、ディスクに
より反射された上記３つの光束を回折させ、各々の光束
の回折光が受光基板４に形成した対応する受光領域に結
合するよう偏向させるものである。

【００１９】半導体レーザ光源１を取り付けたシリコン
基板等からなる受光基板４には、図３（ａ）に示すよう
に、ホログラム素子２に形成したモニター用反射部３か
らの反射光を受光するモニター用受光部４ａが設けら
れ、また、公知のフーコー法による検出のため、図３
（ｂ）に示すように、２つの２分割受光部４ｃ、４ｆが
設けられている。これら２つの受光部４ｃ，４ｆは、メ
インビームである０次光が光ディスク６により反射され
た反射光を受光するものであり、透過型ホログラム素子
２の対物レンズ側の面２ｂに形成された回折格子パター
ン２１、２２によって分波・偏向された光を受光してそ
の検出結果を出力し、この検出出力から公知のフーコー
法検出手法によってエラー信号及びＲＦ情報信号の検出
を行なう。更に、受光部４ｂ，４ｄ，４ｅ，４ｇは、サ
ブビームである±１次光の光ディスク６からの反射光を
受光するものであり、透過型ホログラム素子２の対物レ
ンズ側の面２ｂに形成された回折格子パターン２１、２
２によって分波・偏向された光を受光してその検出結果
を出力し、この検出結果から公知の３ビーム法トラッキ
ングエラー信号が得られる。

【００２０】ところで透過型ホログラム素子２の光源側
の面２ａにより形成したモニター用反射部３には、図２
（ａ）に示すように、集光作用を有するように格子レン
ズパターンが形成されており、従ってこのモニター用反
射部３は、図３（ａ）に示すように、半導体レーザ１の
出射光の一部を反射させ、この反射回折光が受光基板４
に形成したモニター用受光部４ａに集光される。このた
め光ピックアップ装置の組立工程において、半導体レー
ザ１及び受光素子４が実装されたパッケージ７へのホロ
グラム素子２の固定時には、半導体レーザ１からの出射
光をモニター用反射部３により反射させ、その反射光を
受光基板４に形成したモニター用受光部４ａで受光して
その光電流をモニターしつつホログラム素子２の取り付
け位置の微調整を行ない、光電流値が極大となる位置で
接着などによりパッケージ７へホログラム素子２を固定
する。

【００２１】次に、通常の動作状態では、半導体レーザ
１を出射した光束は、透過型ホログラム素子２の光源側
の面２ａに形成された回折格子２０により、０次光及び
±１次光の３つの光束に分波され、このうちの０次光が
記録情報の読み取りに用いられ、±１次光の２光束は公
知のいわゆる３ビ−ム法によるトラッキングエラー検出
のためのサイドビームとして機能するが、本実施例にお
いては、透過型ホログラム素子２の光源側の面２ａにモ
ニター用反射部３が形成されているから、このモニター
用反射部３からの反射光を、受光基板４に形成したモニ
ター用受光部４ａによって受光し、その受光した結果生
ずる光電流を半導体レーザ１の出射光のパワーモニター
として利用することができる。

【００２２】尚、対物レンズ５を経た０次光及び±１次
光の３本の出射光束は、通常のように光デイスク６上に
各々焦点を結び、その反射光が再び対物レンズ５を経て
透過型ホログラム素子２に戻ることになる。透過型ホロ
グラム素子２の対物レンズ側の面２ｂには、既に説明し
たように、回折格子パターン２１、２２が形成されてい
るから、この回折格子パターン２１、２２によってそれ
ぞれ上記３光束の反射光は回折させられ、各々の光束の
１次回折光が受光基板４に形成した６カ所の受光部４
ｂ，４ｃ、４ｄ、４ｅ，４ｆ，４ｇにより受光される。

【００２３】本発明は、上述の実施例で説明した３ビー
ム法トラッキングエラー検出及びフーコー法フォーカシ
ングエラー検出のためのホログラム素子に限定されるも
のではなく、例えば公知のプッシュプル法トラッキング
エラー検出、非点収差法やスポットサイズ法などのフォ
ーカシングエラー検出を実現するためのホログラム素子
であっても適用することができる。それらの際には、透
過型ホログラム素子２に形成するホログラムパターンと
それに応じた受光部のパターン形状をそれぞれの方式に
合わせ変更すればよい。

【００２４】ちなみに、プッシュプル法トラッキングエ
ラー検出を採用した場合には３ビーム形成用の回折格子
２ａが不要となるので、透過型ホログラム素子２に設け
る回折格子のパターンはホログラム素子２の一方の面に
のみ形成すればよい。この場合、受光部への集光用ホロ
グラムパターンとモニター用反射型ホログラムパターン
とは、ホログラム素子２の一方側の同一面に形成して
も、対向する面に各々形成しても良い。

【００２５】また、前述の実施例では、ホログラム素子
２の光源側にモニター用反射型ホログラム素子部３を形
成したが、ホログラム素子２の対物レンズ側の面２ｂに
形成してもよい。また、上記のモニター用反射型ホログ
ラム素子部３は、金属膜蒸着により形成したが、誘電体
多層膜などで形成することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源から出射される光を透過させるホログラム素子の一
方側の面にモニター用反射部を形成し、上記光源から出
射したレーザ光の一部を上記モニター用反射部により反
射させ、この反射光を受光素子に形成したモニター用受
光部で受光するように構成したから、このモニター用受
光部からの出力を用いることにより、上記ホログラム素
子の位置を調整した後にそのホログラム素子をパッケー
ジケースに固定することができ、また、実使用動作時に
半導体レーザのパワーモニターとして用いることができ
る。

【００２７】また、上記モニター用反射部は、透過型ホ
ログラム素子の半導体レーザ光源側の面に形成している
ので、半導体レーザ光源からの光をダイレクトにモニタ
ーすることができ、正確なモニターをすることができ
る。

【００２８】更に、上記半導体レーザ光源及び受光素子
はパッケージ内に収められ、上記透過型ホログラム素子
は上記パッケージに位置調整可能に取り付けるように構
成してあるので、上記モニター用反射部からの反射光を
モニターし、適切な位置に透過型ホログラム素子を調整
して取り付けることが、パッケージ内に収められたレー
ザ光源及び受光素子等と透過型ホログラム素子のみの部
品状態で可能となる。

【００２９】更に、透過型ホログラム素子の半導体レー
ザ光源側の面には上記半導体レーザ光源からの出射光束
を３つの光束に分波する回折格子が形成されていると共
に、上記透過型ホログラム素子の上記半導体レーザ光源
とは逆側の面には光ディスクからの反射光である上記３
つの光束を受光素子のそれぞれ対応した受光面に入射さ
せるホログラムパターンを形成してあるので、１枚のホ
ログラム素子でトラッキングずれ信号及びフォーカシン
グずれ信号も検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の
構成図である。

【図２】本発明のホログラム素子のホログラムパターン
を示す図である。

【図３】本発明の光ピックアップ装置における光の受光
状態を示す説明図である。

【図４】従来例の光ピックアップ装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ光源 ２ 透過型ホログラム素子 ３ モニター用反射部 ４ 受光基板 ４ａ モニター用受光部 ４ｂ，４ｄ，４ｅ，４ｇ 受光部 ４ｃ，４ｆ ２分割受光部 ５ 対物レンズ ６ 光ディスク ７ パッケージ ２０，２１，２２ 回折格子パターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射される光を透過型ホログラ
   ム素子及び対物レンズを介して光記録媒体に集光させる
   と共に、該光記録媒体からの戻り光を上記透過型ホログ
   ラム素子により回折させ、該回折させた戻り光を受光素
   子により検出するように構成してなる光ピックアップ装
   置に於いて、上記ホログラム素子の一方側の面の一部領
   域にモニター用反射部を形成し、上記光源から出射した
   出射光の一部を上記モニター用反射部により反射させ、
   上記受光素子に形成したモニター用受光部で受光するよ
   うに構成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記モニター用反射部は、前記透過型ホ
   ログラム素子の前記光源側の面に形成したことを特徴と
   する請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記モニター用反射部は金属膜で構成し
   た反射型ホログラムパターンであることを特徴とする請
   求項２記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記光源及び前記受光素子はパッケージ
   内に収められ、前記透過型ホログラム素子は、上記パッ
   ケージに位置調整可能に取り付けられることを特徴とす
   る請求項２記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記透過型ホログラム素子の前記光源側
   の面には、前記光源からの出射光束を３つの光束に分波
   する回折格子が形成されていると共に、前記透過型ホロ
   グラム素子の前記光源とは逆側の面には、前記光記録媒
   体からの戻り光である前記３つの光束を前記受光素子の
   それぞれ対応した受光面に入射させるホログラムパター
   ンを形成したことを特徴とする請求項２記載の光ピック
   アップ装置。