(57)【要約】【課題】ＣＤ、ＤＶＤ、更にはＢＤに対応した３波長対応の光ピックアップを提供すると共に、光ピックアップを構成する光学部品の低コスト化を実現する。【解決手段】光ピックアップ１７は、７８５ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ２と、ＬＤ２が出射する直線偏光の偏波面を回転させる１／２波長板１８と、６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ６と、ＬＤ６が出射する直線偏光の偏波面を回転させる１／２波長板１９と、４００ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ２１と、ＬＤ２１が出射する直線偏光の偏波面を回転させる１／２波長板２２と、４００ｎｍの波長のレーザ光に対しては単独で１／４波長板として機能すると共に、７８５ｎｍの波長のレーザ光に対しては１／２波長板１８と協働し、６６０ｎｍの波長のレーザ光に対しては１／２波長板１９と協働して１／４波長板として機能し、直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板２６とを含む。【選択図】    図１
2006313594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の波長のレーザ光を出射する第一の発光素子と、該第一の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第一の１／２波長板と、第二の波長のレーザ光を出射する第二の発光素子と、該第二の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第二の１／２波長板と、前記第一の１／２波長板より出射したレーザ光を反射すると共に前記第二の１／２波長板より出射したレーザ光を透過するダイクロイックプリズムと、第三の波長のレーザ光を出射する第三の発光素子と、該第三の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第三の１／２波長板と、該第三の１／２波長板より出射したレーザ光を反射すると共に前記ダイクロイックプリズムより出射したレーザ光を透過する波長分離素子と、該波長分離素子より出射するレーザ光を反射するミラーと、該ミラーを反射した直線偏光のレーザ光を入射し円偏光に変換する１／４波長板とを含む光ピックアップにおいて、
前記第一の１／２波長板は、前記１／４波長板と協働して、第一の波長の直線偏光のレーザ光を円偏光に変換するよう機能するものであり、
前記第二の１／２波長板は、前記１／４波長板と協働して、第二の波長の直線偏光のレーザ光を円偏光に変換するよう機能するものであることを特徴とする３波長対応光ピックアップ。
【請求項２】
前記レーザ光の第一の波長λは７８５ｎｍであり、前記レーザ光の第二の波長λは６６０ｎｍであり、前記レーザ光の第三の波長λは４００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の３波長対応光ピックアップ。
【請求項３】
前記第一の１／２波長板は、波長λ＝７８５ｎｍの時、位相差Γ＝１３２．５°、面内方位角θ＝４５°であることを特徴とする請求項１、又は２に記載の３波長対応光ピックアップ。
【請求項４】
前記第二の１／２波長板は、波長λ＝６６０ｎｍの時、位相差Γ＝１４１．５°、面内方位角θ＝４５°であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の３波長対応光ピックアップ。
【請求項５】
前記１／４波長板は、波長λ＝４００ｎｍの時、位相差Γ＝９０°、面内方位角θ＝１３５°であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の３波長対応光ピックアップ。
【請求項６】
前記１／４波長板は、水晶基板からなることを特徴とする請求項１乃至５に記載の３波長光ピックアップ。
【請求項７】
前記１／４波長板は、ＬｉＮｂＯ３からなることを特徴とする請求項１乃至５に記載の３波長光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３波長対応光ピックアップに関し、特に光ピックアップを従来のＣＤ、ＤＶＤ対応から、更に、ブルーレーザディスク（以降、ＢＤと称す）にも対応させると共に、光ピックアップを構成する光学部品の低コスト化を図った３波長対応光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置や光磁気ディスク装置に用いられる光ピックアップは、ＣＤやＤＶＤといった種類の異なる光ディスクに対応するため、波長の異なる複数のレーザ光を使用する構造となっている。
図９は、従来の２波長対応の光ピックアップの構成例である。光ピックアップ1は、ＣＤに対応した７８５ｎｍの波長のレーザ光を出射するレーザダイオード（以降、ＬＤと称す）２と、ＬＤ２が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する１／２波長板３と、１／２波長板３より出射したレーザ光を所定の比率で、反射及び透過する偏光ビームスプリッタ（以降、ＰＢＳと称す）４と、ＰＢＳ４を透過するレーザ光をモニターするフロントモニター（以降、ＦＭと称す）５と、ＤＶＤに対応した６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ６と、ＬＤ６が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する１／２波長板７と、１／２波長板７より出射したレーザ光を所定の比率で、反射及び透過するＰＢＳ８と、ＰＢＳ８を透過するレーザ光をモニターするＦＭ９と、前記ＰＢＳ４及びＰＢＳ８を反射したレーザ光を９０°反射させるミラー１０と、ミラー１０で反射したレーザ光を平行光とするコリメートレンズ１１と、コリメートレンズ１１を透過する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する広帯域１／４波長板１２と、光ディスク１３に形成されたピット１４にレーザ光を集光する集光レンズ１５と、ピット１４において反射したレーザ光を前記複数の光学部品を経由して検出する光検出器（以降、ＰＤと称す）１６とにより構成する。
【０００３】
図９の動作を説明すると、ＬＤ２から出射される７８５ｎｍの波長のレーザ光は、１／２波長板３に入射し、直線偏光の偏波面が所定の角度だけ回転する。この１／２波長板３の機能については後述する。１／２波長板３より出射したレーザ光はＰＢＳ４に入射すると、該ＰＢＳ４は、直線偏光の偏波面の回転角により決められる比率で、例えば、１０％のレーザ光をＦＭ５側に透過させ、９０％のレーザ光をミラー１０側に反射させる。そこで、１０％のレーザ光が入射したＦＭ５は、入射したレーザ光のレベルを検出し、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）回路（図示していない）を動作させてＬＤ２の出射レベルを一定に保つ。光ピックアップにおいては、発光素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、そこで、レーザ光の一部をモニター用のＰＤで受光し、図示していないが、ＡＰＣ回路でレーザ素子の駆動回路を制御することにより、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。
【０００４】
一方、ＰＢＳ４において反射した９０％のレーザ光は、ミラー１０に入射して９０°反射し、更に、コリメートレンズ１１に入射したレーザ光は平行光となって広帯域１／４波長板１２に入射する。広帯域１／４波長板１２は、波長７８５ｎｍのレーザ光、及び波長６６０ｎｍのレーザ光に対して１／４波長板として機能するものであり、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。
【０００５】
広帯域１／４波長板１２を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１５により集光され、光ディスク１３に形成されているピット１４に照射する。そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１４の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光は、前記集光レンズ１５を介して広帯域１／４波長板１２に入射し、直線偏光に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光は、前記コリメートレンズ１１を介して広帯域１／４波長板１２に入射した直線偏光のレーザ光と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク１３に照射するレーザ光と、光ディスク１３により反射するレーザ光とが互いに干渉することがないので、光学特性の劣化をきたすことはない。次に、広帯域１／４波長板１２より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１とミラー１０を経由し、更に、ＰＢＳ４及びＰＢＳ８を夫々透過してＰＤ１６に入射し、光ディスク１３に書き込まれた情報を読み出す。
【０００６】
一方、ＬＤ６から出射される６６０ｎｍの波長のレーザ光は、１／２波長板７に入射し、直線偏光の偏波面は所定の角度だけ回転する。この１／２波長板７の機能については後述する。１／２波長板７より出射したレーザ光はＰＢＳ８に入射し、該ＰＢＳ８は、直線偏光の偏波面の回転角により決められる比率で、例えば、１０％のレーザ光をＦＭ９側に透過させ、９０％のレーザ光をＰＢＳ４側に反射させる。そこで、１０％のレーザ光が入射したＦＭ９は、入射したレーザ光のレベルを検出し、前述したように、ＡＰＣ回路（図示していない）を動作させてＬＤ６の出射レベルを一定に保つ。一方、ＰＢＳ８において反射した９０％のレーザ光は、ＰＢＳ４を透過しミラー１０に入射して９０°反射し、更に、コリメートレンズ１１に入射したレーザ光は平行光となって広帯域１／４波長板１２に入射し、直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。
【０００７】
広帯域１／４波長板１２を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１５により集光され、光ディスク１３に形成されているピット１４に照射する。そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１４の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光は、前記集光レンズ１５を介して広帯域１／４波長板１２に入射し、直線偏光に変換され出射する。広帯域１／４波長板１２より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１とミラー１０を経由し、更に、ＰＢＳ４及びＰＢＳ８を夫々透過してＰＤ１６に入射し、光ディスク１３に書き込まれた情報を読み出す。
【０００８】
次に、前記１／２波長板３、及び１／２波長板７の機能について説明する。１／２波長板としての機能は二つあり、又、１／２波長板３と１／２波長板７の機能は、対応する波長が７８５ｎｍと６６０ｎｍと異なるのみでその他については同一であるため、ここでは、１／２波長板３を用いてその機能を説明する。
図１０は、ＬＤの前面に配置した１／２波長板の第一の機能を説明する図である。ＰＢＳ４における透過光量と反射光量は、ＰＢＳ４に入射する直線偏光の偏波面の回転角度により決定出来ることが知られており、その回転角度を２φ１とすると、
透過光量Ｔ＝（ｓｉｎ（２φ１））２
反射光量Ｒ＝（ｃｏｓ（２φ１））２
の関係式を満足する。そこで、ＬＤ２の前面に１／２波長板３を配置してＬＤ２が出射するレーザ光を１／２波長板３に入力し、直線偏光の偏波面を所定の角度になるよう回転させる。
【０００９】
１／２波長板３は、入射光の偏波面と１／２波長板３の面内方位角とのなす角度がφ１の時、レーザ光が１／２波長板３に入射されると、偏波面が２φ１回転したレーザ光が出射される。従って、例えば、透過光量としてレーザ光の１０％を、反射光量としてレーザ光の９０％を得たい場合、
透過光量Ｔ＝０．１＝（ｓｉｎ（２φ１））２
反射光量Ｒ＝０．９＝（ｃｏｓ（２φ１））２
を満足するφ１を求めれば良く、この場合は、φ１＝９．２°となるような１／２波長板を用いればよい。
【００１０】
次に、１／２波長板の第二の機能を説明する。
図１１は、ＬＤの前面に配置した１／２波長板の第二の機能を説明する図であり、図１２は、光ディスクに形成したピットにレーザビームを照射したレーザスポットの様子を示す図である。図１１については、光ピックアップにおける１／２波長板の第二の機能を説明する際に必要な光学部品のみを記載している。一般的にＬＤ２が出射するレーザ光の光量分布は、レーザビームの中心部がもっとも強度な領域として、レーザビームの裾野に広がって強度は低下するといったものであり、又、レーザビームは非点収差を有しておりその形状は楕円形である。従って、光ディスク１３に形成したピット１４に照射されるレーザスポットは、図１２（ａ）に示したような形状となり、ＬＤ２がレーザ光を出射する時の出射角度により、例えば、ピットの形状に対して（１）、（２）、（３）の如く配置される。
【００１１】
そこで、光ピックアップを設計する際は、光ディスク１３に形成したピット１４の形状に対してレーザスポットをどのような配置で照射するかを検討し、レーザスポットの配置に合わせてＬＤ２から出射するレーザ光の出射角度を設定する。通常、ＬＤ２は、図１１に示す如く、φ２の角度で回転させて配置している。この時、図１２（ｂ）に示す如く、ＬＤ２を回転させるとレーザスポットの回転と共に、直線偏光のレーザ光の偏波面も回転する。しかし、１／２波長板の第一の機能において説明したように、ＰＢＳ４に入射する直線偏光のレーザ光は、その偏波面の回転角度によりＰＢＳ４を透過するレーザ光量と反射するレーザ光量の比率が決定されるので、ＬＤ２を回転させて配置した際に、レーザスポットの回転と共に、直線偏光のレーザ光の偏波面も回転すると、ＰＢＳ４における透過・反射特性が変化することとなる。
【００１２】
そこで、例えば、ＬＤ２を（＋φ２）回転させて配置したとすると、１／２波長板３において入射する直線偏光のレーザ光の偏波面を（−φ２）補正し、ＬＤ２を回転させて配置した際に、レーザスポットのみを回転させ、直線偏光のレーザ光の偏波面は回転させないように機能させる。
以上説明したように、１／２波長板３、及び１／２波長板７は、ＰＢＳ４、及びＰＢＳ８における透過・反射特性を決定すると共に、ＬＤ２及びＬＤ６の回転角度を補正する機能を有する。
【特許文献１】特開２００４−２５９３７６号公報
【特許文献２】特開平１０−９１９７７号公報
【特許文献３】特許第３１７４３６７号公報
【特許文献４】特開平１０−６８８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、従来のＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに加えて更に大容量化されたＢＤと呼ばれる光ディスクが実用化されつつあり、光ピックアップにおいても、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクの他、ＢＤにも対応することが要求されている。ＢＤは、波長が４００ｎｍ近辺のレーザ光を使用しており、従来から使用されている６６０ｎｍ、或いは７８５ｎｍのレーザ光を使用した光ピックアップと互換性を持たせるためには、光ピックアップを構成する前記広帯域１／４波長板に必要な波長帯域は、４００ｎｍ〜７８５ｎｍとなる。
【００１４】
しかしながら、従来の光ピックアップに使用されている広帯域１／４波長板は、波長帯域４００〜７８５ｎｍの広帯域に渡って光学性能を維持しておらず、３波長対応していないと共に、広帯域１／４波長板は、１／４波長板と１／２波長板とを積層したもので、高価であるという問題が生じていた。
又、光ピックアップにおいては、近年、光ピックアップの性能の向上が図られ、益々、小型化や低コスト化が求められており、光ピックアップを構成する光学部品の低コスト化が求められている。
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、ＣＤ、ＤＶＤ、更にはＢＤに対応した３波長対応の光ピックアップを提供すると共に、光ピックアップを構成する光学部品の低コスト化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係わる３波長対応光ピックアップは、以下の構成をとる。
請求項１に記載の３波長対応光ピックアップは、第一の波長のレーザ光を出射する第一の発光素子と、該第一の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第一の１／２波長板と、第二の波長のレーザ光を出射する第二の発光素子と、該第二の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第二の１／２波長板と、前記第一の１／２波長板より出射したレーザ光を反射すると共に前記第二の１／２波長板より出射したレーザ光を透過するダイクロイックプリズムと、第三の波長のレーザ光を出射する第三の発光素子と、該第三の発光素子が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する第三の１／２波長板と、該第三の１／２波長板より出射したレーザ光を反射すると共に前記ダイクロイックプリズムより出射したレーザ光を透過する波長分離素子と、該波長分離素子より出射するレーザ光を反射するミラーと、該ミラーを反射した直線偏光のレーザ光を入射し円偏光に変換する１／４波長板とを含む光ピックアップにおいて、前記第一の１／２波長板は、前記１／４波長板と協働して、第一の波長の直線偏光のレーザ光を円偏光に変換するよう機能するものであり、前記第二の１／２波長板は、前記１／４波長板と協働して、第二の波長の直線偏光のレーザ光を円偏光に変換するよう機能するものであるよう構成する。
【００１６】
請求項２に記載の３波長対応光ピックアップは、前記レーザ光の第一の波長λが７８５ｎｍであり、前記レーザ光の第二の波長λが６６０ｎｍであり、前記レーザ光の第三の波長λが４００ｎｍであるよう構成する。
【００１７】
請求項３に記載の３波長対応光ピックアップは、前記第一の１／２波長板が、波長λ＝７８５ｎｍの時、位相差Γ＝１３２．５°、面内方位角θ＝４５°であるよう構成する。
【００１８】
請求項４に記載の３波長対応光ピックアップは、前記第二の１／２波長板が、波長λ＝６６０ｎｍの時、位相差Γ＝１４１．５°、面内方位角θ＝４５°であるよう構成する。
【００１９】
請求項５に記載の３波長対応光ピックアップは、前記１／４波長板が、波長λ＝４００ｎｍの時、位相差Γ＝９０°、面内方位角θ＝１３５°であるよう構成する。
【００２０】
請求項６に記載の３波長対応光ピックアップは、前記１／４波長板が、水晶基板からなるよう構成する。
【００２１】
請求項７に記載の３波長対応光ピックアップは、前記１／４波長板が、ＬｉＮｂＯ３からなるよう構成する。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１乃至７に記載の発明は、光ピックアップをＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤに対応させた３波長対応光ピックアップとすると共に、広帯域１／４波長板を構成する１／２波長板を、他の用途で使用している１／２波長板を兼用することにより広帯域１／４波長板を単板構成として光学部品を低コスト化したので、光ピックアップの性能を向上させると共に、低コスト化と小型化を図り、３波長対応光ピックアップを構成する上で大きな効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明においては、光ピックアップを構成する広帯域１／４波長板を、４００ｎｍ、６６０ｎｍ、及び７８５ｎｍにて所定の光学特性が得られるように改良すると共に、広帯域１／４波長板を構成する際に、ＬＤの前面に配置した別な用途の１／２波長板を広帯域１／４波長板の構成要素として兼用することにより広帯域１／４波長板を単板にて構成し、光ピックアップを構成する光学部品の低コスト化を図ったものである。
【００２４】
図１は、本発明に係る３波長対応光ピックアップの実施例を示す構成図である。光ピックアップ１７は、ＣＤに対応した７８５ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ２と、ＬＤ２が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する１／２波長板１８と、ＤＶＤに対応した６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ６と、ＬＤ６が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する１／２波長板１９と、前記１／２波長板１８より出射したレーザ光を反射すると共に、前記１／２波長板１９より出射したレーザ光を透過するダイクロイックプリズム２０と、ＢＤに対応した４００ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ２１と、ＬＤ２１が出射する直線偏光のレーザ光の位相を１８０°シフトして出射する１／２波長板２２と、該１／２波長板２２より出射したレーザ光を反射すると共に、前記ダイクロイックプリズム２０を反射、及び透過するレーザ光を透過する波長分離素子２３と、該波長分離素子２３を反射、及び透過したレーザ光を所定の比率で反射、及び透過するミラー２４と、ミラー２４を透過したレーザ光をモニターするＦＭ２５と、ミラー２４を反射したレーザ光を平行光とするコリメートレンズ１１と、４００ｎｍの波長のレーザ光に対しては単独で１／４波長板として機能し、７８５ｎｍの波長のレーザ光に対しては前記１／２波長板１８と協働して１／４波長板として機能し、６６０ｎｍの波長のレーザ光に対しては前記１／２波長板１９と協働して１／４波長板として機能し、コリメートレンズ１１を透過する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板２６と、光ディスク１３に形成されたピット１４にレーザ光を集光する集光レンズ１５と、ピット１４において反射したレーザ光を、前記集光レンズ１５と、１／４波長板２６と、コリメートレンズ１１と、ミラー２４とを経由して検出するＰＤ１６とにより構成する。
【００２５】
図１の動作を説明すると、ＬＤ２から出射される７８５ｎｍの波長のレーザ光は、１／２波長板１８に入射し、直線偏光の偏波面が所定の角度だけ回転する。この１／２波長板１８は、レーザ光の波長７８５ｎｍで所定の位相差となる１／２波長板であり、ＦＭ２５において受光するフロントモニターの光量調節機能、及びＬＤ２の出射光の偏波面の回転を補正する機能と、後述する１／４波長板２６と協働して広帯域１／４波長板として働く機能を兼ね備える。次に、１／２波長板１８より出射したレーザ光はダイクロイックプリズム２０に入射する。ダイクロイックプリズム２０は、図２に示す如く直線偏光に対して波長依存性を有し、７８５ｎｍの波長のレーザ光は反射し、６６０ｎｍの波長のレーザ光は透過する。そこで、１／２波長板１８より出射したレーザ光は、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、反射して波長分離素子２３に入射される。
【００２６】
図２は、ダイクロイックプリズム２０の分光特性を示す図であり、横軸に入射するレーザ光の波長λｎｍを、縦軸に透過率、或いは反射率を示し、Ｔｓは、Ｓ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｓは、Ｓ偏光の直線偏光の反射率であり、Ｔｐは、Ｐ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｐは、Ｐ偏光の直線偏光の反射率である。
【００２７】
次に、波長分離素子２３は、図３に示す如く直線偏光に対して波長依存性を有し、７８５ｎｍの波長のレーザ光、及び６６０ｎｍのレーザ光は透過し、４００ｎｍの波長のレーザ光は反射する。そこで、ダイクロイックプリズム２０を透過したレーザ光は、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、透過してミラー２４に入射される。
【００２８】
図３は、波長分離素子２３の分光特性を示す図であり、横軸に入射するレーザ光の波長λｎｍを、縦軸に透過率、或いは反射率を示し、Ｔｓは、Ｓ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｓは、Ｓ偏光の直線偏光の反射率であり、Ｔｐは、Ｐ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｐは、Ｐ偏光の直線偏光の反射率である。
【００２９】
次に、ミラー２４は、入射する直線偏光の回転角度により、透過するレーザ光の比率と反射されるレーザ光の比率とが決定されることを特徴とするミラーであり、従来例においてはＰＢＳを用いて本機能を実現したが、本実施例においてはミラー２４を用いて同等の機能を実現した。そこで、例えば、図４に示す如く、ミラー２４においては、入射するレーザ光の１０％を透過し、入射する９０％のレーザ光を反射するよう設定した。
【００３０】
図４は、ミラー２４の分光特性を示す図であり、横軸に入射するレーザ光の波長λｎｍを、縦軸に透過率、或いは反射率を示し、Ｔｓは、Ｓ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｓは、Ｓ偏光の直線偏光の反射率であり、Ｔｐは、Ｐ偏光の直線偏光の透過率であり、Ｒｐは、Ｐ偏光の直線偏光の反射率である。
【００３１】
そこで、ミラー２４に入射したレーザ光の１０％は、透過してＦＭ２５に入射され、入射したレーザ光のレベルを検出し、前述したように、ＡＰＣ回路（図示していない）を動作させてＬＤ２の出射レベルを一定に保つ。本実施例におけるＦＭは、従来例と異なり、波長７８５ｎｍ、６６０ｎｍ、及び４００ｎｍのレーザ光に対して一つのＦＭを兼用している。
【００３２】
一方、ミラー２４において反射した９０％のレーザ光は、コリメートレンズ１１に入射してレーザ光を平行光とした上で１／４波長板２６に入射する。１／４波長板２６は、前記１／２波長板１８と協働して波長７８５ｎｍのレーザ光に対して１／４波長板として機能するものであり、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換し出射する。１／４波長板２６より出射した円偏光となったレーザ光は、集光レンズ１５により集光され、光ディスク１３に形成されているピット１４に照射する。
【００３３】
そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１４の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光は、前記集光レンズ１５を介して１／４波長板２６に入射し、直線偏光に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光は、前記コリメートレンズ１１を介して１／４波長板２６に入射された直線偏光のレーザ光と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク１３に照射するレーザ光と、光ディスク１３により反射するレーザ光とが互いに干渉することがないので、光学特性の劣化をきたすことはない。次に、１／４波長板２６より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１を経由し、更に、ミラー２４を透過してＰＤ１６に入射され、光ディスク１３に書き込まれた情報を読み出す。
【００３４】
一方、ＬＤ６から出射される６６０ｎｍの波長のレーザ光は、１／２波長板１９に入射し、直線偏光の偏波面が所定の角度だけ回転する。この１／２波長板１９は、レーザ光の波長６６０ｎｍで所定の位相差となる１／２波長板であり、ＦＭ２５において受光するフロントモニターの光量調節機能、及びＬＤ６の出射光の偏波面の回転を補正する機能と、後述する１／４波長板２６と協働して広帯域１／４波長板として働く機能を兼ね備える。
【００３５】
次に、１／２波長板１９より出射したレーザ光は、ダイクロイックプリズム２０に入射する。ダイクロイックプリズム２０は、前述したように直線偏光に対して波長依存性を有し、７８５ｎｍの波長のレーザ光は反射し、６６０ｎｍの波長のレーザ光は透過する。そこで、１／２波長板１８より出射したレーザ光は、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、透過して波長分離素子２３に入射される。
【００３６】
次に、波長分離素子２３は、前述したように直線偏光に対して波長依存性を有し、７８５ｎｍの波長のレーザ光、及び６６０ｎｍのレーザ光は透過し、４００ｎｍの波長のレーザ光は反射する。そこで、ダイクロイックプリズム２０を透過したレーザ光は、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、透過してミラー２４に入射される。
【００３７】
次に、ミラー２４は、前述したように入射する直線偏光の回転角度により、透過するレーザ光の比率と反射されるレーザ光の比率とが決定されることを特徴とするミラーであり、入射するレーザ光の１０％を透過し、入射する９０％のレーザ光を反射するよう設定している。
そこで、ミラー２４に入射したレーザ光の１０％は、透過してＦＭ２５に入射され、入射したレーザ光のレベルを検出し、前述したように、ＡＰＣ回路（図示していない）を動作させてＬＤ６の出射レベルを一定に保つ。
【００３８】
一方、ミラー２４において反射した９０％のレーザ光は、コリメートレンズ１１に入射してレーザ光を平行光とした上で１／４波長板２６に入射する。１／４波長板２６は、前記１／２波長板１９と協働して波長６６０ｎｍのレーザ光に対して１／４波長板として機能するものであり、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換し出射する。１／４波長板２６より出射した円偏光となったレーザ光は、集光レンズ１５により集光され、光ディスク１３に形成されているピット１４に照射する。
【００３９】
そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１４の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光は、前記集光レンズ１５を介して１／４波長板２６に入射し、直線偏光に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光は、前記コリメートレンズ１１を介して１／４波長板２６に入射された直線偏光のレーザ光と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク１３に照射するレーザ光と、光ディスク１３により反射するレーザ光とが互いに干渉することがないので、光学特性の劣化をきたすことはない。次に、１／４波長板２６より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１を経由し、更に、ミラー２４を透過してＰＤ１６に入射され、光ディスク１３に書き込まれた情報を読み出す。
【００４０】
次に、ＬＤ２１から出射される４００ｎｍの波長のレーザ光は、１／２波長板２２に入射し、直線偏光の偏波面が所定の角度だけ回転する。この１／２波長板２２は、レーザ光の波長４００ｎｍで所定の位相差となる１／２波長板であり、ＦＭ２５において受光するフロントモニターの光量調節機能、及びＬＤ２１の出射光の偏波面の回転を補正する機能を有する。
次に、１／２波長板２２より出射したレーザ光は、波長分離素子２３に入射される。波長分離素子２３は、前述したように直線偏光に対して波長依存性を有し、７８５ｎｍの波長のレーザ光、及び６６０ｎｍのレーザ光は透過し、４００ｎｍの波長のレーザ光は反射する。
そこで、１／２波長板２２より出射したレーザ光は、４００ｎｍの波長のレーザ光であり、反射してミラー２４に入射される。
【００４１】
次に、ミラー２４は、前述したように入射する直線偏光の回転角度により、透過するレーザ光の比率と反射されるレーザ光の比率とが決定されることを特徴とするミラーであり、入射するレーザ光の１０％を透過し、入射する９０％のレーザ光を反射するよう設定している。
そこで、ミラー２４に入射したレーザ光の１０％は、透過してＦＭ２５に入射され、入射したレーザ光のレベルを検出し、前述したように、ＡＰＣ回路（図示していない）を動作させてＬＤ２１の出射レベルを一定に保つ。
【００４２】
一方、ミラー２４において反射した９０％のレーザ光は、コリメートレンズ１１に入射してレーザ光を平行光とした上で１／４波長板２６に入射する。１／４波長板２６は、波長４００ｎｍのレーザ光に対して単独で１／４波長板として機能するものであり、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換し出射する。１／４波長板２６より出射した円偏光となったレーザ光は、集光レンズ１５により集光され、光ディスク１３に形成されているピット１４に照射する。
【００４３】
そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１４の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光は、前記集光レンズ１５を介して１／４波長板２６に入射し、直線偏光に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光は、前記コリメートレンズ１１を介して１／４波長板２６に入射された直線偏光のレーザ光と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク１３に照射するレーザ光と、光ディスク１３により反射するレーザ光とが互いに干渉することがないので、光学特性の劣化をきたすことはない。次に、１／４波長板２６より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１を経由し、更に、ミラー２４を透過してＰＤ１６に入射され、光ディスク１３に書き込まれた情報を読み出す。
【００４４】
次に、１／２波長板１８、１／２波長板１９、及び１／４波長板２６について、その構造と、シミュレーションの結果求めた具体的なパラメータの例を示す。
図５は、本発明に係る１／２波長板１８の構造を説明する図である。図５（ａ）は、波長板の入射面を示し、図５（ｂ）は、波長板の側面図を示す。１／２波長板１８は、波長λ＝７８５ｎｍで面内方位角θ＝４５°となる波長板２７と、同じく波長λ＝７８５ｎｍで面内方位角θ＝４５°となる波長板２８とを積層したもので、入射するレーザ光の波長７８５ｎｍにおいて１／２波長板として機能し、入射する直線偏光のレーザ光の偏波面を所定値に回転させる。又、図５（ｂ）に示す如く、波長板２７と波長板２８の光学軸は鏡面対称の関係にある。
【００４５】
そこで、シミュレーションの結果求めた１／２波長板１８の具体的なパラメータは、以下の通りである。
１／２波長板１８        位相差Γ＝１３２．５  °（λ＝７８５ｎｍ）
面内方位角θ＝４５  °
【００４６】
図６は、本発明に係る１／２波長板１９の構造を説明する図である。図６（ａ）は、波長板の入射面を示し、図６（ｂ）は、波長板の側面図を示す。１／２波長板１９は、波長λ＝６６０ｎｍで面内方位角θ＝４５°となる波長板２９と、同じく波長λ＝６６０ｎｍで面内方位角θ＝４５°となる波長板３０とを積層したもので、入射するレーザ光の波長６６０ｎｍにおいて１／２波長板として機能し、入射する直線偏光のレーザ光の偏波面を所定値に回転させる。又、図６（ｂ）に示す如く、波長板２９と波長板３０の光学軸は鏡面対称の関係にある。
【００４７】
そこで、シミュレーションの結果求めた１／２波長板１９の具体的なパラメータは、以下の通りである。
１／２波長板１９        位相差Γ＝１４１．５  °（λ＝６６０ｎｍ）
面内方位角θ＝４５  °
【００４８】
図７は、本発明に係る１／４波長板２６の構造を説明する図である。図７（ａ）は、１／４波長板２６の入射面と側面図を示し、図７（ｂ）は、１／４波長板２６と１／２波長板１８を空間配置した際の側面図を示し、図７（ｃ）は、１／４波長板２６と１／２波長板１９を空間配置した際の側面図を示す。図７（ａ）は、１／４波長板２６の単独での機能を示し、入射するレーザ光の波長が４００ｎｍにおいては、位相差Γ＝９０°として、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。一方、図７（ｂ）は、入射するレーザ光の波長が７８５ｎｍの場合に、１／４波長板２６が１／２波長板１８と協働して１／４波長板として機能する様子を示し、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。図７（ｃ）は、入射するレーザ光の波長が６６０ｎｍの場合に、１／４波長板２６が１／２波長板１９と協働して１／４波長板として機能する様子を示し、入射する直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。
【００４９】
そこで、シミュレーションの結果求めた１／４波長板２６の具体的なパラメータは以下の通りである。
１／４波長板２６        位相差Γ＝９０°（λ＝４００ｎｍ）
面内方位角θ＝１３５°
尚、１／４波長板２６の材料としては、水晶、或いは、リチウムナイオベートＬｉＮｂＯ３等が使用される。
【００５０】
図８は、光ピックアップ１７において、１／４波長板２６を出射して光ディスク１３にレーザ光を出射する際の１／４波長板の位相差及び楕円率特性である。図８に示す如く、１／２波長板１８と１／４波長板２６とを組み合わせたＣＤに対応する特性は、入射するレーザ光の波長７８５ｎｍ近辺において、楕円率は１．００程度を示しており、一方、１／２波長板１９と１／４波長板２６とを組み合わせたＤＶＤに対応する特性は、入射するレーザ光の波長６６０ｎｍ近辺において、楕円率は１．００程度を示し、更に、１／４波長板２６単独でＢＤに対応する特性は、入射するレーザ光の波長４００ｎｍ近辺において、楕円率は１．００程度を示し、夫々入射する直線偏光されたレーザ光を円偏光に変換することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る３波長対応光ピックアップの実施例を示す構成図である。
【図２】ダイクロイックプリズム２０の分光特性を示す図である。
【図３】波長分離素子２３の分光特性を示す図である。
【図４】ミラー２４の分光特性を示す図である。
【図５】本発明に係る１／２波長板１８の構造を説明する図である。
【図６】本発明に係る１／２波長板１９の構造を説明する図である。
【図７】本発明に係る１／４波長板２６の構造を説明する図である。
【図８】光ピックアップ１７において、１／４波長板２６を透過して光ディスク１３にレーザ光を出射する際の１／４波長板の位相差及び楕円率特性である。
【図９】従来の２波長対応の光ピックアップの構成例である。
【図１０】ＬＤの前面に配置した１／２波長板の第一の機能を説明する図である。
【図１１】ＬＤの前面に配置した１／２波長板の第二の機能を説明する図である。
【図１２】光ディスクに形成したピットにレーザビームを照射したレーザスポットの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・光ピックアップ、                ２・・ＬＤ、
３・・１／２波長板、                  ４・・ＰＢＳ、
５・・ＦＭ、                          ６・・ＬＤ、
７・・１／２波長板、                  ８・・ＰＢＳ、
９・・ＦＭ、                        １０・・ミラー、
１１・・コリメートレンズ、            １２・・広帯域１／４波長板、
１３・・光ディスク、                  １４・・ピット、
１５・・集光レンズ、                  １６・・ＰＤ、
１７・・光ピックアップ、              １８・・１／２波長板、
１９・・１／２波長板、                ２０・・ダイクロイックプリズム、
２１・・ＬＤ、                        ２２・・１／２波長板、
２３・・合成ミラー、                  ２４・・ハーフミラー、
２５・・ＦＭ、                        ２６・・１／４波長板、
２７・・１／２波長板、                ２８・・１／２波長板、
２９・・１／２波長板、                ３０・・１／２波長板
【図１】
2006313594.tif 000003
【図２】
2006313594.tif 000004
【図３】
2006313594.tif 000005
【図４】
2006313594.tif 000006
【図５】
2006313594.tif 000007
【図６】
2006313594.tif 000008
【図７】
2006313594.tif 000009
【図８】
2006313594.tif 000010
【図９】
2006313594.tif 000011
【図１０】
2006313594.tif 000012
【図１１】
2006313594.tif 000013
【図１２】
2006313594.tif 000014