(57)【要約】      （修正有）【課題】位置調整が不要で印加電圧の影響が他の要素に及ばない光制御部を持つ多波長受発光ユニットを提供する。【解決手段】複数光源（１，１１）と、一受光素子（９）と、出射光光路と、光記憶媒体からの戻り光路の一部を形成し、戻り光路を独立して制御するための電圧印加領域を設けた光制御部（６）と、光制御部と接して出射光を光記憶媒体に導くとともに戻り光路を出射光路から分岐して光制御部に導くための光学ブロック（１１０）とを有し、光学ブロックを構成している第１、第２の部材は複屈折性の材料で第３の部材は第１、第２の部材に挟まれ、屈折率の低い材料で、光制御部は、電圧を印加したときに周囲と異なる屈折率を示す複数の屈折領域を持つ結晶薄板、電圧印加領域に電圧を印加するため結晶薄板を挟む表面の一対の電極部、結晶薄板を挟む第１、第２の絶縁部材からなる受発光ユニットが提供される。【選択図】  図１
2004206764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに波長の異なる複数の光源から出た出射光を光記録媒体に集光し光記録媒体からの戻り光を受光して光記録媒体の記録、再生を行う光ピックアップの光学系を構成する受発光ユニットであって、
前記複数の光源と、
一つの受光素子と、
前記複数の光源からの出射光が最初に通過し、光源からの出射光の光路、及び光記憶媒体からの戻り光の光路の一部を形成するとともに戻り光の光路の少なくとも一方をそれぞれ独立して制御するための電圧印加領域を設けた光制御部と、
光制御部と接しており、前記複数の光源からの出射光が光制御部の次に通過し、出射光の光路を光記憶媒体に導くとともに光記憶媒体からの戻り光の光路を出射光の光路から分岐して前記光制御部に導くための光学ブロックとを有し、
光学ブロックは、少なくとも第１、第２、第３の部材から構成され、第１、第２の部材は複屈折性を有する材料からなり、第３の部材は第１、第２の部材に挟まれ、第１、第２の部材より屈折率の低い材料からなり、
光制御部は、電圧印加領域へ電圧を印加したときに周囲と異なる屈折率を示す複数の屈折領域が内部に形成された結晶薄板、電圧印加領域に電圧を印加するため結晶薄板を挟むように結晶薄板表面に形成される一対の電極部、電極部を覆うように結晶薄板を挟み込む第１、第２の絶縁部材からなることを特徴とする受発光ユニット。
【請求項２】
光制御部には、戻り光の光路に略垂直となるように第１絶縁部材および第２絶縁部材にそれぞれ孔部が形成され、各電極部に給電するための給電部材がこの孔部を介して電極部と接続されることを特徴とする請求項１に記載の受発光ユニット。
【請求項３】
光制御部は、結晶薄板の光学軸の方向が電圧印加方向と一致し、かつ、光源の偏光方向と垂直であることを特徴とする請求項１に記載の受発光ユニット。
【請求項４】
光制御部内では光記録媒体で反射された戻り光がすべて同一の光路を進み、かつ、屈折領域がレンズ効果を有するように構成され、受光素子が４つの分割された受光部を有しかつ、その分割方向が光源からの出射光の偏光方向に対して略４５度であることを特徴とする請求項１に記載の受発光ユニット。
【請求項５】
1対の電極部が第１絶縁部材に接する第１電極部と第２絶縁部材に接する第２電極部とからなり、光制御部は、互いに接する第１絶縁部材と第１電極部、又は、第２絶縁部材と第２電極部のうちの少なくともいずれか一組が透明材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載の受発光ユニット。
【請求項６】
光制御部は、第１絶縁部材と結晶薄板との境界、または第２絶縁部材と結晶薄板との境界の少なくとも一方が、光記録媒体からの戻り光の光束を横切る位置に形成され、かつ、受光素子の受光部が前記境界と略平行な分割線を有することを特徴とする請求項５に記載の受発光ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の受発光ユニットに集光レンズを組み合わせ、前記複数の光源から出た光を光記録媒体に集光し光記録媒体からの戻り光を受光して光記録媒体の記録、再生を行うことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、互いに波長の異なる少なくとも二つの光源から出た光を光記録媒体に集光し光記録媒体からの戻り光を受光して光記録媒体、特に異なる規格の光ディスクに記録、再生を行う光ピックアップの光学系を構成する受発光ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
受発光ユニットを小型化するには、受発光ユニットの出力線の数を減らすのが有効な方法の一つである。これは、波長の異なる光源を複数搭載する受発光ユニットにおいても言えることである。
【０００３】
図１０は、特許文献１に開示された複合光学ユニットを有する光ピックアップの断面図である。
上記公報には、回折格子を２つ用いて、波長の異なる複数の光源（図では３つ）からの出射光を光ディスクＤ１（Ｄ２）に照射し、その戻り光を１つの受光素子の所定の受光位置に導いている。回折角度は波長に依存して異なることから３つの異なる波長の戻り光は、一方の回折格子５５ｆにおいて３方向に回折される。しかし、他方の回折格子５５ｄを配置することによってこの回折角度の差異を補正することができる。回折格子５５ｄでは、回折格子５５ｆの方向ずれを打ち消すように、３つの波長の異なる光が波長ごとに異なる角度で再度回折され、受光素子５４の所定の位置に導かれる。
また、回折格子を２つ用いて回折角度の差異を補正する上述した技術を応用して、波長変動の影響をキャンセルすることも公知となっている。
【０００４】
さらに、回折格子を一つにするために、光源の位置をずらして配置し、光源の光を波長ごとに異なる角度で、回折格子に対して斜めに入射させ（通常は垂直に入射させる）、それによって波長ごとの回折角度のずれを打ち消す方法も知られている。
【０００５】
光ピックアップに用いる受発光ユニットを構成するには、光源から出た光の光路と受光素子へ戻る光の光路を分岐する必要がある。また、複数の異なる波長の光源が用いられる多波長の受発光ユニットでもこの点は同じである。
前記公報の受発光ユニットの場合には、光源から出た光の光路と受光素子へ戻る光の光路を分岐するのに、光ディスクからの戻り光の一部を回折格子により所望の方向に回折させて受光素子に導いている。
【０００６】
技術文献１（非特許文献１とする）には、電気光学効果によって光偏向機能やレンズ効果を有するデバイスが開示されている。この光制御デバイスでも、位置調整を機械的に行わなくても光を所望の位置に集光させたり、あるいは方向を変えたりすることができる。また、回折現象は利用しないので、波長によってその性能が大きく劣化することもない。
【０００７】
図１１は、上記技術文献に示された光制御デバイスを示している。
この光制御デバイスでは、三角形状や、レンズ状のドメイン反転構造（分極の向きを反転させる構造）を形成することによって、電圧印加によりレンズ状の領域等とその周囲との領域との間に屈折率差を生じさせている。また、図１１に示されるように、電極部（electrodes)は結晶薄板の上に直接形成され、結晶薄板の材料はLiTa2O5である。
【０００８】
【特許文献１】
特開2001-101703号公報
【非特許文献１】
Integrated electro-optic lens/scanner in a LiTaO3 single crystal, APPL.OPT./Vol.38,No.7,p1186-p1190[1999]
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、受光ユニットは光源からの出射光と受光素子への戻り光とを分岐する必要があり、特許文献１のものでは回折を利用している。しかし、特許文献１の受発光ユニットでは、所望の方向に回折する回折次数の回折波の回折効率を100％にするのが困難である。すなわち、必要な回折次数が１次回折なら−１次の回折も発生するので、不要な回折光が迷光となりやすい。
また、受光素子で検出される光信号が、波長変動によって受光素子への入射位置が変化するため受発光ユニットの信号検出動作が不安定になる。また波長変動によって、（受光素子で検出される）信号光の入射位置が変化することになるので、受光素子で検出される信号光がこの影響を受ける。
【００１０】
一方、屈折効果を利用して受発光ユニットを構成すると、迷光の影響や、波長変動の影響を大きく除去できるメリットはあるが、単に屈折効果を利用して光路分岐するだけでは、光路分岐後の光は制御できない。
また、光路分岐時に発生する非点収差などは、受発光ユニットを出射する光からは除去できないので、そのまま残ってしまう。
さらに、光分岐時に回折を用いても、屈折を用いても、受発光ユニットの組立ての際には受光素子への入射位置の機械的な調整が必要だが、この際に複数の波長の光に対して入射位置の調整を行おうとすれば、回折格子の製造誤差の影響で波長によって微妙に回折角度が変わったり、屈折のための部材の加工誤差によって屈折方向が微妙に変わったりする。したがって、全ての波長の光に対して適当な位置に入射位置を調整するのが困難である。
【００１１】
一方、前記した技術文献１(非特許文献１)で示された光制御デバイスを光制御部として、受発光ユニットの構成要素に入れて、波長ごとに光を所望の位置に集めたり導いたりすることが考えられる。この場合、単純には機械的な位置調整工程が容易に不要になると思われる。しかし、上記デバイスを、そのまま受発光ユニットに導入することについて以下のような問題がある。
【００１２】
まず、受発光ユニットの場合、往路復路双方の光が同一の光制御部を通るので、光制御部となる結晶薄板中を往路復路ともに光を損失することなく通す必要がある。また、結晶薄板での光制御の効率を上げるために結晶薄板を薄くしたいという要請もある。ここで、結晶薄板が薄すぎると、光制御部自体を適当な位置に配置して往路復路ともに光を通すための機械的な調整が必要になり、多波長受発光ユニットの作製時における機械的な位置調整を不要にすることができない。また、往路復路ともに機械的な位置合わせを不要にするためだけに結晶薄板を厚くすることは、光制御部の性能を落とすことに直結する。
【００１３】
また、このデバイスを、光を単に屈折させるためだけに用いる同一の部材に接触させて用いようとすると、接触させる相手側も電気光学効果を有するので、デバイスに対する印加電圧の影響が制御不要な部分（すなわち上記の同一の部材）にまで及んでしまうという問題がある。
【００１４】
さらに、上述した技術文献１では、光源は光路制御用の電圧が印加される領域（電圧印加部）から離れたところにある例が示されているが、光源を結晶薄板の近くに配置しようとすると、光源の近くで光源の制御に無関係な電圧印加を行うことになるので、光源として半導体レーザを用いた場合などは、静電誘導などの電圧印加の影響によって、例えばレーザ破壊を起こすなどの影響についても対策が必要になるという問題がある。
【００１５】
この発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、電気光学効果を有する結晶薄板を利用した光制御部の性能を最大限に利用し、かつ光制御部自体の位置調整を不要にし、それによって、受発光ユニット作製時の機械的な位置調整を不要にし、かつ光制御部への印加電圧の影響が受発光ユニット中の他の構成要素に及ばないように光制御部を構成した多波長受発光ユニットを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明の受発光ユニットは、互いに波長の異なる複数の光源から出た出射光を光記録媒体に集光し光記録媒体からの戻り光を受光して光記録媒体の記録、再生を行う光ピックアップの光学系を構成する受発光ユニットであって、前記複数の光源と、一つの受光素子と、前記複数の光源からの出射光が最初に通過し、光源からの出射光の光路、及び光記憶媒体からの戻り光の光路の一部を形成するとともに戻り光の光路の少なくとも一方をそれぞれ独立して制御するための電圧印加領域を設けた光制御部と、光制御部と接しており、前記複数の光源からの出射光が光制御部の次に通過し、出射光の光路を光記憶媒体に導くとともに光記憶媒体からの戻り光の光路を出射光の光路から分岐して前記光制御部に導くための光学ブロックとを有し、光学ブロックは、少なくとも第１、第２、第３の部材から構成され、第１、第２の部材は複屈折性を有する材料からなり、第３の部材は第１、第２の部材に挟まれ、第１、第２の部材より屈折率の低い材料からなり、光制御部は、電圧印加領域へ電圧を印加したときに周囲と異なる屈折率を示す複数の屈折領域が内部に形成された結晶薄板、電圧印加領域に電圧を印加するため結晶薄板を挟むように結晶薄板表面に形成される一対の電極部、電極部を覆うように結晶薄板を挟み込む第１、第２の絶縁部材からなることを特徴とする受発光ユニットが提供される。
【００１７】
すなわち、光制御部は、光制御部において、光記録媒体からの戻り光の進行方向を変えたり、非点収差を変えたりすることができるだけでなく、第１絶縁部材あるいは第２絶縁部材が光源や受光素子、あるいは複数の材料で構成される光学ブロックの位置基準となって、光制御部の結晶薄板の厚さを所望の値にしたまま、つまり、光制御部の電圧変化に対する感度を低下させることなく、光制御部において、光源から発する出射光を効率よく通過させ、光記録媒体からの戻り光を高い効率で受光素子に導くことができる。これにより、光源や受光素子、あるいは複数の材料で構成される光学ブロックを、互いに位置調整しながら固定する必要がなくなる。
【００１８】
また、第１絶縁部材あるいは第２絶縁部材が、電圧印加領域（電極部および後述する給電部）から光源、及び光学ブロックを隔離するので、この受発光ユニットでは、電気光学効果を得るための電圧印加の影響が光源および光学ブロックに及ぶのを防ぐことができる。
さらに、上記状態を満足しつつ、受光素子へ向かう光の収差量を調整して、受光素子に入射する時点の光のビーム形状も所望の形に変化させて、いずれの波長の光も一つの受光素子の所定の入射位置へ導くことができる。
【００１９】
この発明の各部の具体例としては、以下の構成が挙げられる。
光学ブロックとしては、少なくとも3枚の平行平板、すなわち複屈折性を有していて同時に電気光学効果を有する同一の結晶材料からなる第１、第２の平行平板と、第１、第２の平行平板に挟まれて、結晶材料より屈折率の低い材料からなる第３の平行平板と、これらの平行平板の光源から遠い側に接する、第１、第２の平行平板と同じ材料で、かつ光学軸のみが異なる結晶部材と、４分の１波長板とからなる構成が挙げられる。4分の１波長板を設けることで、光源から記録媒体へ向かう光（出射光）と、記録媒体から受光素子へ戻る光（戻り光）とで、偏光方向が変わる。このため、たとえば、前記3枚の平行平板中の第3の平行平板があることで、出射光では、その屈折作用が第1、第2の平行平板で生じる非点収差をなくす方向に働き、一方、戻り光では、その非点収差を大きくする方向に働くといった操作ができ（当然逆のことも可能）、結果として、出射光の段階では、記録媒体の記録や再生時に不要な非点収差を与えないでおくことができる。また、第１、第２の部材にはLiNbO3やLiTaO3といった結晶材料が使用可能な他、複屈折性を持つ高分子材料を使うこともできる。
【００２０】
光制御部としては、上記した第１、第２の平行平板と同じ材料で、かつ光学軸のみ異なる結晶材料を用いることができ、電圧印加領域に電圧を印加することにより周囲と異なる屈折率を示すところの複数の屈折領域を内部に有する結晶材料で形成される結晶薄板と、結晶薄板の上下の表面に形成された第1電極部及び第２電極部と、給電部を除いて第１、第２電極部のそれぞれを覆うように、光源からの出射光が進む方向と略平行に、結晶薄板を挟むところの第１、第２の絶縁部材とからなる構成が挙げられる。
【００２１】
光制御部には、戻り光の光路に略垂直となるように第１絶縁部材および第２絶縁部材にそれぞれ孔部が形成され、各電極部に給電するための給電部材がこの孔部を介して電極部と接続する構成にすれば、電極への給電部を第１及び第2の絶縁部材の表面の面積に比して、断面積として相対的に小さく、これら絶縁体の中に囲むことができるので、それによって光源へ影響を及ぼす可能性の強い光制御部への印加電圧部を光源から効率良く隔離できる。
【００２２】
また、光制御部は、結晶薄板の光学軸の方向が電圧印加方向と一致し、かつ、光源の偏光方向と垂直であるように構成してもよい。
これにより、復路の偏光に対してさらに強い電気光学効果が得られ、効率の高い光制御が行える。
【００２３】
また、光制御部内では光記録媒体で反射された戻り光がすべて同一の光路を進み、かつ、屈折領域がレンズ効果を有するように構成され、受光素子が４つの分割された受光部を有しかつ、その分割方向が光源からの出射光の偏光方向に対して略４５度であるようにしてもよい。
光源から出射し、光記録媒体に照射し、受光素子に入射するまでに自ずと発生する非点収差のために、その受光素子に入る時点でのビーム形状は、受光素子の光軸方向の位置がその焦点の前にあるか後にあるかで、偏光方向に平行に長くなるか、あるいは偏光方向に垂直な方向に長くなるかいずれかの形になる。
ここで、その分割方向が光源からの出射光の偏光方向に対して略４５度であるようにすれば、ビーム形状が非点収差で長くなる方向も分割方向と45度になる。このために、焦点前後で、分割された受光部のうち異なる受光部出力が大きくなることになり、非点収差による焦点前後でのビーム形状変化を利用した、非点収差法によるフォーカスエラー信号検出ができる。さらに、光源から出射し、光記録媒体に照射し、受光素子に入射するまでに自ずと発生する非点収差量は、光制御部において適度な値に制御できる。また、この4分割の受光部では、トラッキングエラー信号も得られる。さらに、非点収差量の調整における光制御部での制御はわずかで済むので、光制御部に与える電圧を低く抑えることができる。
【００２４】
また、1対の電極部が第１絶縁部材に接する第１電極部と第２絶縁部材に接する第２電極部とからなり、光制御部は、互いに接する第１絶縁部材と第１電極部、又は、第２絶縁部材と第２電極部のうちの少なくともいずれか一組が透明材料で構成されるようにしてもよい。
これによれば、光制御部を通る光を低い損失を保持しつつ、戻り光を部分的に光制御し、制御可能光と非制御光とに分けることができる。したがって、回折格子を使った場合には得られない高効率で波面分割効果を得ることができる。
【００２５】
また、光制御部は、第１絶縁部材と結晶薄板との境界、または第２絶縁部材と結晶薄板との境界の少なくとも一方が、光記録媒体からの戻り光の光束を横切る位置に形成され、かつ、受光素子の受光部が前記境界と略平行な分割線を有するようにしてもよい。
これによれば、この境界自体が戻り光を分けるために機能し、ナイフエッジ法やフーコー法によるフォーカスエラー信号検出を高い光の利用効率で行える。
【００２６】
さらに、この発明の別の観点によれば、前記の受発光ユニットに集光レンズを組み合わせ、前記２つの光源から出た光を光記録媒体に集光し光記録媒体からの戻り光を受光して光記録媒体の記録、再生を行う光ピックアップが提供される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
【００２８】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の一形態による光ピックアップの構成を示す平面図であり、図２は図1のＡ−Ａ断面図である。
図１および図2において、光ピックアップ２００は、受発光ユニット１００、立上げミラー１０および対物レンズ８で構成され、光ディスク２７に情報を記録、または再生することができる。
受発光ユニット１００は、２つの光源１（波長λ1の光源）および１１（波長λ２の光源）と、受光素子９と、光学ブロック１１０と、光制御部６とから構成される。なお、図中に示すようにｘｙｚ座標を定めた場合、光源１および１１の偏光方向はいずれもｘ方向である。
【００２９】
光源１および光源１１は、例えば半導体レーザが用いられる。
光学ブロック部１１０は、第１平行平板２（第１の部材）、第2平行平板（第２の部材）３、第３平行平板（第３の部材）４、第1平行平板２に接して配置される三角柱状の結晶部材５、および4分の1波長板７からなる。
第１平行平板２および第2平行平板３は、いずれも電気光学効果を有する複屈折性を備えた結晶材料で作られており、結晶材料としては、例えばLiNbO3（ne=2.289,no=2.202、λ=650nm）が用いられる。
【００３０】
ここで、第１平行平板２、第２平行平板３を構成するLiNbO3の光学軸は、図中のｙ方向になっている。また、第１平行平板２と第２平行平板３とに挟まれた第３平行平板４は、屈折率（ni=）2.0の等方性のガラスである。さらに、三角柱状の結晶部材５の材料は、図中のx方向に光学軸を有するLiNbO3である。
【００３１】
光学ブロック１１０では、光源１を出た光が、ｙ方向に３層構造をなす光制御部６（後記する）と第２平行平板３との境界、第２平行平板３と第3平行平板４との境界、第3平行平板４と第1平行平板２との境界、第1平行平板２と結晶部材５との境界において、それぞれ屈折し、光路はｘ方向に変位する。ここで、第3平行平板４を第１平行平板２と第2平行平板３との間に挟まれるようにすることで、受発光ユニット１００の往路における光路の曲げを非点収差が解消する方向にしてある。
【００３２】
次に光制御部６について説明する。図３は光制御部６の透視斜視図である。
光制御部６は、結晶部材５と同方向の光学軸を有するLiNbO3からなる結晶薄板２０と、その結晶薄板２０の上下の表面に形成された第1電極部２３ａおよび第2電極部２３ｂと、第1電極部２３ａおよび第2電極部２３ｂをそれぞれ覆う第１絶縁部材２１および第2絶縁部材２２とからなり、第１絶縁部材２１、結晶薄板２０、第２絶縁部材２２の３層構造をなす。第１絶縁部材２１および第2絶縁部材２２の材料としては、例えばガラスが用いられる。
【００３３】
図４は、結晶薄板２０の透視斜視図である。
図４に示すように、結晶薄板２０内には、電極部２３ａ，２３ｂへの電圧印加時に部分的な屈折効果を生じるように、分極方向を部分的に（y方向には一様に）反転させたドメイン反転領域が形成される。このドメイン反転領域は屈折領域となる。図４では、屈折領域２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ（２４ｄは図３にのみ記載し図４では省略）が形成されており、電圧印加によってLiNbO3に発生する屈折率変化Δｎの符号が屈折領域（屈折率ｎp）とそれ以外の領域（屈折率ｎm）とでは逆になり、その境界部分において屈折率差２Δｎが得られる。このΔｎの大きさと、屈折領域の形状とを適宜設定することにより、光制御部６を通過する光を曲げたり波面変換したりすることができる。
【００３４】
図３に示したように、光制御部６において、第１絶縁部材２１および第2絶縁部材２２のそれぞれには、第１電極部２３ａおよび第2電極部２３ｂを給電部２６ａ、２６ｂと接続するための孔部２５ａ、２５ｂが設けられている。
なお、孔部２５ａ、２５ｂは、光路に略垂直となるように第１絶縁部材２１および第２絶縁部材２２にそれぞれ形成されている。
このような給電部２６ａ、２６ｂの配置により、給電部２６ａ、２６ｂを第１絶縁部材２１及び第2絶縁部材２２の表面の面積に比して、断面積で見て相対的に小さく、これら絶縁体の中に囲むことができるので、それによって光源１，１１へ影響を及ぼす可能性の強い光制御部６への印加電圧部（電極部および給電部）を光源１，１１から効率よく隔離できる。また、光制御部６に電圧印加した場合の影響を、図1および図2にて示した結晶部材５や第１平行平板２および第２平行平板３に及ぼすことなく、光制御部６のみを適切に電圧制御できる。
【００３５】
以下に、光ピックアップ２００における光検出の原理を説明する。
今、光源１，１１からの出射光の偏光方向はｘ方向に定められているものとする。
光源１または光源１１から出て結晶部材５から出射される直線偏光は、偏光方向がｘ方向であるので、4分の1波長板７で偏光が円偏光となって光ディスク２７に照射し、光ディスク２７で反射して戻って来た際には、ｙ方向の直線偏光に変化している。従って、光ディスク２７へ向かうときと光ディスク２７から戻るときでは、その光路が分かれることになり、戻り光のみが受光素子９へと導かれる。つまり、戻り光が通る結晶薄板２０の一部のみに第１電極部２３ａおよび第2電極部２３ｂを設けることにより（図３参照）、光制御する部分以外では屈折率がｎeのままであるため（図４参照）、光制御部６では光ディスク２７に照射した後の戻り光のみを制御できる。なお、光制御部６における結晶薄板２０はｙ方向の偏光に対して、その電気光学効果が最も強く顕れる方向の光学軸を有している。
【００３６】
さらに、以下に示す原理で、光源１あるいは光源１１から出た出射光をそれぞれ、受光素子９の略同じ位置に戻すことができる。
例えば、光源１の波長λ1が６５０nmで、光源１１の波長λ２が４０５ｎｍの場合は、光源１１を出た光のほうが、受光素子９とのｘ方向の距離が大きくなるので、光源１に対して光源１１の位置をｘ方向（受光素子９から離れる方向）に僅かにずらすことで、波長λ１の光と波長λ２の光の双方の戻り光を、受光素子９の略同じ位置に導くことができる。
ただし、光ピックアップ２００において、受発光ユニット１００のサーボ信号検出性能を確保するには、より微妙な受光素子９への光制御が必要になる。この場合に、光制御部６に以下に説明するような光路変化機構を配設することにより、光源１及び光源１１をそれぞれ機械的な位置調整をしないで配置した場合でも、波長λ１の光と波長λ２の双方の戻り光のいずれをも受光素子９の所定の位置に正確に戻すことができる。
【００３７】
以下に、波長λ１の光と波長λ２の双方の戻り光を受光素子９の所定の位置に正確に戻すためのより具体的な方法を説明する。
まず、光制御部６においては、第１絶縁部材２１あるいは第２絶縁部材２２が、光源１や受光素子９、さらには第１平行平板２と第２平行平板３と第３平行平板４と結晶部材５とで構成される光学ブロック１１０の位置基準となるので、光制御部６における光学ブロック１１０、波長λ１の光源１、波長λ２の光源１１および受光素子９の互いの配置関係に関する誤差は小さくなる。
【００３８】
したがって、光制御部６の結晶薄板２０の厚さを所望の薄さにしたままで、すなわち光制御部の印加電圧に対する感度を低下させることなく、光制御部６に光源１または光源１１からの出射光を高い効率で通し、かつ受光素子９への戻り光も高い効率で導くことができる。
ここで、光制御部６の中の屈折領域形成時に、レンズ状の屈折領域２４ａ〜２４ｃをｚ軸に対してやや傾けて配置したり、三角形状の屈折領域２４ｄを形成したりしておいて、波長ごとに異なる電圧を印加したり、あるいは印加しなかったりすることによって、電気光学効果を制御し、光ディスク２７からの戻り光が受光素子９の所定の位置に照射するように光の進行方向を補正することができる。この制御を行うことにより、異なる波長の複数の光源と一つの受光素子との間における機械的な位置の調整操作が不要になる。
【００３９】
また、光源１及び光源１１の出射光は、それぞれ第１平行平板２〜第３平行平板４によって非点収差を除去できるが、これが光ディスク２７からの戻り光となった際は、再度、4分の１波長板を通り、次いで波長λ１の光と波長λ２の光の双方が非点収差を生じながら受光素子９に戻る。
【００４０】
ここで、受光素子９の受光部分が図４に示すように4分割され、その分割線Ａ、Ｂが偏光方向に対して略45度の方向に設定されるようにしてあれば、先に説明した理由で、光ピックアップ２００を構成するに際して、シリンドリカルレンズなどの非点収差を発生させる手段を別途設けなくとも、非点収差法によるフォーカスエラー信号の検出が可能になる。
【００４１】
ただし、その非点収差は必ずしもフォーカスエラー信号の検出に適正なものであるとは限らないし、光源の波長によってもその大きさは異なる。そこで、受発光ユニット１００では、光制御部６における屈折領域２４ａ〜２４ｄがフォーカスエラー信号検出に適合するように、その非点収差の大きさや光の進行方向を変えている。
なお、受発光ユニット１００において受光素子９を用いれば、光ピックアップ２００を構成する際にプッシュプル法を使ってトラッキングエラー検出が可能になる。
【００４２】
実施の形態２
図５はこの発明の他の一実施形態による光ピックアップの構成を示す平面図であり、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
実施の形態１では、光源１，１１から発する光および光ディスク２７に照射した後の戻り光の光路を水平に構成したが、実施の形態２では、光源１，１１から発する光および光ディスク２７に照射した後の戻り光の光路を垂直に構成する例を説明する。
実施の形態２の構成では、実施の形態１で用いた立上げミラー１０と結晶部材５を、平行平板状の結晶部材１５に置き換えることができるので、結晶部材と立上げミラーとが一体化され、光ピックアップの構成がより簡単になる。
【００４３】
また、光源１及び光源１１からの出射光の偏光方向も受発光ユニット１０１の出射光の偏光方向と直交する方向、すなわちｙ方向になるように、光源１及び光源１１は配置される。これにより、受発光ユニット１０１では、光制御部の積層方向がｘ方向になる。なお、4分の１波長板７は、受発光ユニット１０１からの出射方向がｙ方向になるので、ｘｚ面に平行に配置されている。
【００４４】
さらに、受発光ユニット１００および受発光ユニット１０１の光制御部の構成は、以下のように変形することも可能である。
図７を用いて、光制御部１０６の構造を説明する。
光制御部１０６においては、内部に屈折領域２４ａから２４ｃが形成されている結晶薄板２０の上下面に、電極層３３ａ及び３３ｂを形成し、第1絶縁部材３１および第2絶縁部材３２とによって、電極部３３ａ、３３ｂを覆うように結晶薄板２０を挟み込む。第1絶縁部材３１には、孔部３５ａが、第2絶縁部材３２には孔部３５ｂがそれぞれ、外部と電極部３３ａ、３３ｂとを接続可能に設けられる。これらの孔部３５ａ、３５ｂに円筒状の給電部３６ａ、３６ｂがそれぞれ形成され、電極部３３ａ、３３ｂに電圧が、この給電部３６ａ、３６ｂを介して光制御部１０６に印加される。
【００４５】
上記の給電方法を用いることによって、電圧印加部（電極部や給電部）は、絶縁材料によって光源１、１１と大きく隔てられた所に存在することになる。したがって、光源１、１１が結晶薄板付近に配置された場合でも、電圧印加部から光源１、１１に対して完全に隔離して、電圧印加時の静電誘導などによる影響が光源１、１１に及ぶことを防止できる。
なお、戻り光が異なる波長λ１（４０５ｎｍ）とλ２（６５０ｎｍ）のそれぞれの光に対しても受光素子９の同じ位置に戻るように、光源１，１１間の距離と、結晶材料からなる第1平行平板２、第２平行平板３および第３平行平板４のそれぞれの厚さとを設定しておく点は、前記の実施の形態の構成とも同じである。
【００４６】
実施の形態３
図８は、実施の形態３にかかる受発光ユニットの透視斜視図である。図８を用いて光制御部１１６について説明する。なお、実施の形態３では、光制御部１１６以外の構成が受発光ユニット１００、１０１と同じなので光制御部１１６についてのみ説明する。
実施の形態３では、結晶薄板４０中に全ての光を通すのではなく、一部の光を通すように構成され、それによって、波面分割効果が得られる。
【００４７】
すなわち、光制御部１１６では、第1絶縁部材４１と第1電極部４３aのいずれもが透明部材で形成されており、光は結晶薄板４０と第１絶縁部材４１の境界を挟んで双方の領域を通過することになる。ここで、第1絶縁部材４１と、第1電極部との双方の屈折率は、この両者の境界での反射などによる損失を防ぐために等しく設定されている。（但し、完全に一致しなくとも、発生する反射量を基準にして僅かに異なる構成も設定できる。）
また、この実施の形態のように、給電部４５を光が通過する必要がある場合では、給電部４６aも第1電極部４３aと同じ透明部材で形成してもよい。なお、給電部４６aが光路を避けて配置することができる場合は、給電部４６aの材料は透明でも不透明でもよい。
【００４８】
また、結晶薄板４０と第1絶縁部材４１との屈折率が異なるので、結晶薄板４０中を進む光と、第1絶縁部材４１中を進む光とは、互いに異なる方向に進む。従って、受光素子４９に到達した際、光ディスクからの戻り光は２つの光に分離されている。つまり、光制御部１１６を通る光を損失なく、制御光と非制御光に分けることができるので、回折格子を使ったときの波面分割と異なり非常に低損失で波面分割効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態３の光制御部１１６を用いた光ピックアップにおいては、図９に示すようにこの光制御部１１６での戻り光を、受光部が結晶薄板４０と第1絶縁部材４１aとの境界と略平行な分割線A'を有する受光素子４９で検出することにより、フーコー法によるフォーカスエラー信号検出が可能である。この際、分割された受光部は波長λ１および波長λ２のような２つの異なる波長の光を双方とも受光できるように、波長λ１および波長λ２が入射可能なサイズに設計されている。
【００５０】
また、結晶薄板４０中を通る側の光の到達先の受光素子４９は、その受光部が先の分割線A'と直交するように分割線B'で２分割されており、かつ分割線B'をトラックと略平行にすることによって、光ピックアップを構成したときのトラッキングエラー検出をプッシュプル法で行える。なお、光制御部１１６で電圧印加をしなければ、波長λ1の光と波長λ２の光とは異なる位置へ到達するが、波長λ1の光および波長λ２の光の少なくとも一方の光路を、光制御部１１６に電圧印加して三角柱状の屈折領域４４a、４４bにおいて方向を制御することにより、分割線B'を均等にまたぐ位置に双方の波長の光を入射させることができる。
【００５１】
前記の各実施の形態で説明したように、各受発光ユニットにおいては、同一の受発光素子によって光を検出することができる。また、波面分割のための回折格子やバルクのレンズなどを用いないでもサーボ信号を生成でき、さらに高い光利用効率が得られる。さらに、受光素子へ光を導くための光制御時にも、光制御部以外の光学系の機能や光源の動作に影響を与えずに光制御を行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】
この発明によれば、光制御部は、光源から発する光及び光記録媒体からの戻り光の進行方向を変えたり、非点収差を変えたりすることができるだけでなく、第１絶縁部材あるいは第２絶縁部材が光源や受光素子、あるいは複数の材料で構成される光学ブロックの位置基準となって、光制御部の結晶薄板の厚さを所望の値にしたまま、つまり、光制御部の電圧変化に対する感度を低下させることなく、光制御部において、光源から出射する光及び光記録媒体からの戻り光を高い効率で通すことができる。したがって、光源や受光素子、あるいは複数の材料で構成される光学ブロックを受発光ユニットの作製時に互いに位置調整しながら固定する必要がない。
【００５３】
また、第１絶縁部材あるいは第２絶縁部材が、電圧印加部（電極部や給電部）から、光源および結晶材料を含む複数の材料で構成される光学ブロックを隔離するので、電気光学効果を得るための電圧印加の影響が光源および光学ブロックに及ぶのを防ぐことができる。さらに、上記の状態を満足しつつ、受光素子へ入射する時点でのビーム形状も調節しながら、いずれの波長の光も一つの受光素子の所定の入射位置へ導くことができる。
【００５４】
また、光ピックアップを構成した際の、非点収差法や、フーコー法など主なフォーカスエラー信号検出手法の採用に関して、電気光学効果を得るための印加電圧も小さくした状態で、受光素子への入射位置調整が容易にでき、いわゆる光ピックアップのサーボ動作を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１による光ピックアップの構成を示す平面図である。
【図２】図1のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の光ピックアップの受発光ユニットの透視斜視図である。
【図４】図３の結晶薄板の透視斜視図である。
【図５】この発明の実施形態２による光ピックアップの構成を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】この発明の実施形態２による光制御部の構成を示す透視斜視図である。
【図８】この発明の実施形態３による光制御部の透視斜視図である。
【図９】図８の光制御部内の結晶薄板の構成を説明するための透視斜視図である。
【図１０】従来の受発光ユニットの一例を示す断面図である。
【図１１】従来の光制御デバイスの一例を説明する図である。
【符号の説明】
１    光源
２    第1平行平板（第1の部材）
3    第2平行平板（第２の部材）
４    第３平行平板（第３の部材）
５    結晶部材
６    光制御部
７    ４分の１波長板
９    受光素子
１１  光源
２０  結晶薄板
２１  第1絶縁部材
２２  第2絶縁部材
２３a  第1電極部
２３b  第２電極部
２４a  屈折領域
２４b  屈折領域
２４c  屈折領域
２６a  給電部
２６b  給電部
２６c  給電部
１００  受発光ユニット
１０１  受発光ユニット
１０６  光制御部
１１０  光学ブロック
１１６  光制御部
２００  光ピックアップ
３００  光ピックアップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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