(57)【要約】【課題】２波長レーザーユニットを使用しながら相違する各記録媒体に対応する各光学系の光路長を異ならせた光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】波長選択性機能を有する偏光ビームスプリッタ６により第１のレーザー光に対してのみ偏光機能を作用させ、偏光ビームスプリッタに入射される第１のレーザー光を偏光により反射させ、この第１のレーザー光を同一光路に戻すべく第１反射ミラー９を設けると共に、この第１反射ミラー９の手前にレーザー光を１／４波長偏光する第１の１／４波長板１０を設け、偏光ビームスプリッタ６を挟んで第１反射ミラー９に対向して第２反射ミラー１１を設けると共に、この第２反射ミラー１１の手前にレーザー光を１／４波長偏光する第２の１／４波長板１２を設けている。これにより第１のレーザー光を第１反射ミラー９及び第２反射ミラー１１間を往復させた後に対物レンズ８に向かうようにしている。【選択図】    図１
2004348832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー波長の異なる２種類のレーザー発光点を有する２波長レーザーユニットを備え、単一の対物レンズに前記２種類の各レーザー発光点から発光されるレーザー光を選択的に入射して２種類の記録媒体に対応させた光ピックアップ装置であって、前記レーザーユニットの各レーザー発光点から発光される各レーザー光が入射される偏光ビームスプリッタに波長選択性機能を付加し、この偏光ビームスプリッタにより一方のレーザー発光点から発光される第１のレーザー光の波長に対して偏光機能を作用させると共に、他方のレーザー発光点から発光される第２のレーザー光の波長に対して偏光機能を作用させないようにし、前記偏光ビームスプリッタに入射される第１のレーザー光を偏光により反射させ、かつ、この第１のレーザー光を同一光路に戻すべく反射する第１反射ミラーを設けると共に、この第１反射ミラーの手前にレーザー光を１／４波長偏光する第１の１／４波長板を設け、前記偏光ビームスプリッタを挟んで第１反射ミラーに対向して第２反射ミラーを設けると共に、この第２反射ミラーの手前にレーザー光を１／４波長偏光する第２の１／４波長板を設け、第１のレーザー光を第１反射ミラー及び第２反射ミラー間を往復させた後に対物レンズに向かうようにし、一方、第２のレーザー光を前記偏光ビームスプリッタを通過させて対物レンズに向かうようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー波長の異なる２種類のレーザー光を単一レーザーユニットにより発光する２波長レーザーユニットを備え、記録密度が異なる２種類の記録媒体に対応する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップ装置としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオード及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードの波長の異なる２種類のレーザー光源を用意し、信号読み取りを行うディスクの記録密度に応じて使用する光源の切り換えを行うことにより単一の光ピックアップによって記録密度が異なるＣＤ及びＤＶＤに対応させたものがある。
【０００３】
ＣＤとＤＶＤとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略１：２と大きく異なる。その為、ＣＤ及びＤＶＤ対応の光ピックアップ装置においては、各ディスクにそれぞれ適合される光学特性となるようにＮＡ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）の異なる対物レンズを必要とする。
【０００４】
単一の対物レンズによりＣＤ及びＤＶＤにそれぞれ対応させる場合、２焦点を有する対物レンズを用いることで実現されている。
【０００５】
また、前述したようにレーザー波長の異なる２種類のレーザー光源を用いる光ピックアップ装置においては、２種類のレーザー素子を同一パッケージ内に収めて波長の異なる２波長のレーザービームが発生可能な２波長レーザーユニットを用いて構成される場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１２１１７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは要求する光スポットの光学特性が相違し、特に、ＤＶＤ系においては再生のみに対応させると共に、ＣＤ系においては記録再生に対応させた場合、ＤＶＤ系においてはディスク上の光スポットの中央部と周縁部との光強度の差が少ないリム強度の均一化が要求されるが、ＣＤ系においてはディスク上の光スポットのリム強度より全体の光量が重視される。
【０００８】
このようにＣＤとＤＶＤとで要求する光スポットの光学特性が相違することによりＣＤ系とＤＶＤ系とでは光学倍率がそれぞれ３．８倍と６．０倍とのように大きく相違する場合がある。
【０００９】
その為、このような場合、対物レンズの光学倍率の違いだけでは対応できず、ＣＤ用及びＤＶＤ用の各レーザー発光点から対物レンズまでの光路長を異ならせる必要がある。
【００１０】
２波長レーザーユニット使用の光ピックアップ装置においては、ＣＤ用及びＤＶＤ用の各レーザー発光点の位置が略同一面上にある。その為、ＣＤ系とＤＶＤ系とで光学倍率が大きく相違する場合、従来、２波長レーザーユニットを使用していなかった。
【００１１】
しかしながら、２波長レーザーユニットが普及してきているので、この２波長レーザーユニットを使用してＣＤ系とＤＶＤ系とで光学倍率を大きく相違させた光ピックアップ装置を提供することが望まれている。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑み、２波長レーザーユニットを使用しながらＣＤ光学系とＤＶＤ光学系とで光路長を異ならせた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザーユニットの各レーザー発光点から発光される各レーザー光が入射される偏光ビームスプリッタに波長選択性機能を付加し、この偏光ビームスプリッタにより一方のレーザー発光点から発光される第１のレーザー光の波長に対して偏光機能を作用させると共に、他方のレーザー発光点から発光される第２のレーザー光の波長に対して偏光機能を作用させないようにし、前記偏光ビームスプリッタに入射される第１のレーザー光を偏光により反射させ、かつ、この第１のレーザー光を同一光路に戻すべく反射する第１反射ミラーを設けると共に、この第１反射ミラーの手前にレーザー光を１／４波長偏光する第１の１／４波長板を設け、前記偏光ビームスプリッタを挟んで第１反射ミラーに対向して第２反射ミラーを設けると共に、この第２反射ミラーの手前にレーザー光を１／４波長偏光する第２の１／４波長板を設け、第１のレーザー光を第１反射ミラー及び第２反射ミラー間を往復させた後に対物レンズに向かうようにし、一方、第２のレーザー光を前記偏光ビームスプリッタを通過させて対物レンズに向かうようにしている。これにより各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路長を相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定している。
【００１４】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【００１５】
図１に示す光ピックアップ装置は、ＤＶＤ再生に対応すると共に、ＣＤの記録再生に対応する構成となっている。
【００１６】
レーザーユニット１は同一半導体基板上にＤＶＤに適した波長、例えば６５０ｎｍのレーザー光を発光する第１レーザー発光点２と、ＣＤに適した波長、例えば７８０ｎｍのレーザー光を発光する第２レーザー発光点３とを有するレーザーダイオードにより構成され、単一のレーザーユニットでＤＶＤ再生及びＣＤ記録再生に適合する２波長のレーザー光を発光するようになっている。
【００１７】
レーザーユニット１の第１レーザー発光点２及び第２レーザー発光点３からそれぞれ発光されるレーザー光は、ハーフミラー４に供給され、このハーフミラー４により光軸が折曲されて波長選択性機能を有するカップリングレンズ５に供給される。
【００１８】
このカップリングレンズ５は第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光に対してレンズ作用を持たないと共に、第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光に対して広がり角を調整するダイバージェントレンズとして作用する。
【００１９】
前記カップリングレンズ５を通過したＤＶＤ用レーザー光及びＣＤ用光ビームは波長選択性機能を有する偏光ビームスプリッタ６に供給される。この偏光ビームスプリッタ６の接合面は波長選択性機能を有する偏光フィルタ膜が形成されるフィルタ面６ａとなっており、このフィルタ面６ａはＤＶＤに対応する波長のＰ偏光のＤＶＤ用レーザー光を略全反射する特性を有していると共に、Ｓ偏光のＤＶＤ用レーザー光を略全透過する特性を有している。
【００２０】
一方、前記フィルタ面６ａはＣＤに対応する波長のＣＤ用レーザー光に対しては偏光方向に関係なく略全透過する特性を有している。
【００２１】
その為、偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａを透過したＣＤ用レーザー光はコリメータレンズ７を介して対物レンズ８に入射され、該対物レンズ８により収束されてディスクＤに照射される。
【００２２】
ところで、レーザーユニット１は図２に示す如く、ステム２１上にそれぞれ第１レーザー発光点２を有する第１レーザーチップ２２及び第２レーザー発光点３を有する第２レーザーチップ２３が設置されて構成されている。
【００２３】
そして、第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光の偏光方向は偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａにより反射されるようにＰ偏光に設定されている。
【００２４】
その為、第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光は偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａにより反射される。
【００２５】
尚、図２に示すレーザーユニット１は、第１レーザーチップ２２と第２レーザーチップ２３と別チップのハイブリッドタイプであるが、第１レーザー発光点２と第２レーザー発光点３とを同一レーザーチップ上に形成するモノリシックタイプによって構成することももちろん可能である。
【００２６】
偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａにより反射されるＤＶＤ用レーザー光は、図３を用いて説明すると、矢印ａに示す如く、第１反射ミラー９に向かって垂直に入射され、その後、この第１反射ミラー９により反射されて往路と復路とでは逆方向となって同一光路を通って偏光ビームスプリッタ６に戻る（矢印ｂ）。
【００２７】
第１反射ミラー９の手前には第１の１／４波長板１０が密着して配置されており、この第１の１／４波長板１０によりＤＶＤ用レーザー光は１／４波長偏光される。その為、ＤＶＤ用レーザー光はこの第１の１／４波長板１０を往復することにより半波長分（９０度）偏光方向が回転し、Ｐ偏光のレーザー光がＳ偏光のレーザー光となる。
【００２８】
したがって、第１反射ミラー９により反射されて偏光ビームスプリッタ６に戻されたＤＶＤ用レーザー光は、今度は偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａを透過し、この偏光ビームスプリッタ６を挟んで第１反射ミラー９に対向して設置された第２反射ミラー１１に向かって垂直に入射され（矢印ｂ）、更にこの第２反射ミラー１１により反射されて往路と復路とでは逆方向となって同一光路を通って偏光ビームスプリッタ６に戻る（矢印ｃ）。
【００２９】
第２反射ミラー１１の手前には第２の１／４波長板１２が密着して配置されており、ＤＶＤ用レーザー光はこの第２の１／４波長板１２を往復することにより半波長分（９０度）偏光方向が回転し、再びＰ偏光となる。
【００３０】
したがって、第２反射ミラー１２により反射されて偏光ビームスプリッタ６に戻されるＤＶＤ用レーザー光は、今度は偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａにより反射され（矢印ｄ）、その後、コリメータレンズ７を介して対物レンズ８に入射され、該対物レンズ８により収束されてディスクＤに照射される。
【００３１】
このようにレーザーユニット１の第１レーザー発光点２及び第２レーザー発光点３からそれぞれ発光されるＤＶＤ用レーザー光及びＣＤ用レーザー光は、単一の対物レンズ８に入射され、該対物レンズ８により収束されてディスクＤに照射される。
【００３２】
尚、対物レンズ８は、２焦点レンズにより構成されることによりＤＶＤとＣＤとにそれぞれ対応するＮＡのレンズとして作用するように成されている。
【００３３】
また、第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光は、その光量の一部がハーフミラー４を透過してフロントモニタダイオード１４に受光され、記録時において第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光の光量が前記フロントモニタダイオード１４に受光される光量を基に制御される。
【００３４】
ＤＶＤ用レーザー光及びＣＤ用レーザー光のいずれもディスクＤの信号記録面により変調されて反射されたレーザー光は対物レンズ８に戻り、その後、ＤＶＤ用レーザー光及びＣＤ用レーザー光はそれぞれ来た光路を経由してハーフミラー４に戻され、そして、ハーフミラー４を透過して光検出器１３に導かれる。
【００３５】
光検出器１３には、ＣＤ記録再生に用いられるＣＤ受光部（図示せず）とＤＶＤ再生に用いられるＤＶＤ受光部（図示せず）とが形成されており、ＣＤ用レーザー光は前記ＣＤ受光部の各受光領域に受光され、ＣＤの記録信号が得られると共に、ＣＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００３６】
一方、ＤＶＤ用レーザー光は光検出器１３のＤＶＤ受光部の各受光領域に受光され、ＤＶＤの記録信号が得られると共に、ＤＶＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００３７】
ところで、ＣＤとＤＶＤとで要求する光スポットの光学特性が相違することにより図１の光ピックアップ装置はＣＤ系光学倍率及びＤＶＤ系光学倍率がそれぞれ約３．８倍及び６．０倍に設定されている。
【００３８】
この場合、レーザーユニット１の第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光の有効な出射角はＮＡ＝０．１に相当し、第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光の有効な出射角はＮＡ＝０．１３５に相当し、そして、対物レンズ８のＮＡはＤＶＤ用レーザー光に有効な領域が０．６０に設定され、ＣＤ用レーザー光に有効な領域が０．５１に設定されることによりＤＶＤ系及びＣＤ系の各光学倍率が設定されている。
【００３９】
このように各光学倍率が設定されているので、ＤＶＤ系とＣＤ系とで相違する光路長が必要であるが、ＣＤ系光路は偏光ビームスプリッタ６を一直線に通過するのに対し、ＤＶＤ系光路は偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａにより反射され、第１反射ミラー９及び第２反射ミラー１１間を往復して偏光ビームスプリッタ６を通過し、この第１反射ミラー９及び第２反射ミラー１１間を往復した分、ＤＶＤ系光路はＣＤ系光路長より長くなっている。
【００４０】
すなわち、このようにＤＶＤ系光路長をＣＤ系光路長より長くすることによりＤＶＤ及びＣＤにそれぞれ適切な光学倍率に設定している。そして、第１反射ミラー９及び第２反射ミラー１１間の距離を変えることによりＤＶＤ系光路長を調整することができる。
【００４１】
尚、光検出器１３に受光するレーザー光、あるいはフロントモニタダイオード１４に受光するレーザー光の強度は、各ディスクＤに照射する各レーザー光の強度に比べて弱くても差し支えないので、この場合、ハーフミラー４を反射するレーザー光の光量とハーフミラー４を透過するレーザー光の光量との割合を１：１ではなく８：２や９：１にすることによりレーザーユニット１の各レーザー発光点から発光される光強度を上げずに各ディスクＤに照射する各レーザー光を所望の強度とするのに有利である。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明は、単一ユニット内に２種類のレーザー発光点を備える２波長レーザーユニットを用いて各レーザー光の対物レンズまでの各光路長を相違させているので、前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定することができる。
【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光学系を示す光学配置図である。
【図２】図１に使用のレーザーユニットの構成を示す構成図である。
【図３】ＤＶＤ用レーザー光の光路を説明する説明図である。
【符号の説明】
１            レーザーユニット
２            第１レーザー発光点
２２      第１レーザーチップ
３            第２レーザー発光点
２３      第２レーザーチップ
６      偏光ビームスプリッタ
８            対物レンズ
９      第１反射ミラー
１０      第１の１／４波長板
１１      第２反射ミラー
１２      第２の１／４波長板
１３            光検出器
【図１】
2004348832.tif 000003
【図２】
2004348832.tif 000004
【図３】
2004348832.tif 000005