(57)【要約】【課題】ツインＬＤが具備された光ピックアップ装置において、アクロマチックプリズムを利用して光軸を補正することによりホログラフィ光学素子やウェッジビームスプリッタ等の別途の光部品が省略できて、光ピックアップの構造を簡略化できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子；前記発光素子から出射される各々の光を光ディスクに集束するための対物レンズ；前記光ディスクから反射された各々の光を受信する受光素子；前記発光素子と前記対物レンズの光経路上に設けられるビームスプリッタ；および前記発光素子と前記ビームスプリッタとの間の光経路上に設けられるアクロマチックプリズムを含む。【選択図】図７
2005070730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光が入射されるフリント系列ガラスと、
前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスとからなり、
前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、
前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、
前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、
前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とするアクロマチックプリズム。
【請求項２】
少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子；
前記発光素子の前に設けられるアクロマチックプリズム；および
前記発光素子と前記アクロマチックプリズムを固定するホールダからなり、前記発光素子とアクロマチックプリズムが一つのパッケージとして構成されることを特徴とする発光素子モジュール。
【請求項３】
前記アクロマチックプリズムは、光が入射されるフリント系列ガラスと、
前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスとからなり、
前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、
前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、
前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、
前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とする請求項２に記載の発光素子モジュール。
【請求項４】
少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子；
前記発光素子から出射されるそれぞれの光を光ディスクに集束するための対物レンズ；
前記光ディスクから反射されたそれぞれの光を受信する受光素子；
前記発光素子と前記対物レンズの光経路上に設けられるビームスプリッタ；および
前記発光素子と前記ビームスプリッタとの間の光経路上に設けられるアクロマチックプリズムを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記アクロマチックプリズムは光が入射されるフリント系列ガラスと、
前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスからなり、
前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、
前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、
前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、
前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記ビームスプリッタは平板ビームスプリッタであることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子と、前記発光素子の前に設けられるアクロマチックプリズムと、前記発光素子と前記アクロマチックプリズムを固定するホールダからなり、前記発光素子とアクロマチックプリズムが一つのパッケージとして構成される発光素子モジュール；
前記発光素子モジュールから出射されるそれぞれの光を光ディスクに集束するための対物レンズ；
前記光ディスクから反射されたそれぞれの光を受信する受光素子；
前記発光素子モジュールと前記対物レンズの光経路上に設けられるビームスプリッタを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記アクロマチックプリズムは光が入射されるフリント系列ガラスと、
前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスからなり、
前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、
前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、
前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、
前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記ビームスプリッタは平板ビームスプリッタであることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置（Optical Pickup Device）に関し、さらに詳細には、ツイン（Twin）ＬＤ（Laser Diode）が具備された光ピックアップ装置において、アクロマチックプリズム（Achromatic Prism）を利用して光軸を補正することによりホログラフィ光学素子（Holographic Optical Element、ＨＯＥ）やウェッジビームスプリッタ（Wedge Beam Splitter）等の別途の光部品を省略でき、光ピックアップの構造を簡略化できる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤーは、ＤＶＤを再生できる装置であって、既存に使用されているＣＤ（Compact Disc）との互換性に鑑み、ＣＤおよびＤＶＤの両方とも再生可能に制作するのが一般的である。
【０００３】
従来の光ピックアップ装置にはこのようにＣＤとＤＶＤをすべて再生するためにＣＤ用レーザーダイオード（Laser Diode、以下、ＬＤという）とＤＶＤ用ＬＤが各々光源として具備されているため、構造が複雑になり部品数が増加して製造コストが高くなる短所があった。
【０００４】
したがって、最近光ピックアップの部品数を減らしつつ小型化できるように、ＣＤおよびＤＶＤの光源として別途のＣＤ用ＬＤおよびＤＶＤ用ＬＤを使用していた光ピックアップ装置においてＣＤ用およびＤＶＤ用の二つのＬＤチップを一つのパッケージ化したツイン（ＴＷＩＮ）ＬＤの使用が増加しつつある。
【０００５】
前記ツインＬＤはＣＤおよびＤＶＤのＬＤを一個のパッケージに入れているが、この二つのＬＤ間の間隔が普通約１５０μｍほど離れておりここから出射される二つの光はその光軸が一致しなくなる。
【０００６】
したがって、従来のツインＬＤが具備された光ピックアップ装置において、前記二つの光のうち何れか一つの光軸に合わせて光検出器およびその外の光学素子を整列すると、両光源の間の距離公差のため光検出器に集束される光のうち光軸が異なるもう一つの光はコリメータレンズ（Collimator Lens）の透過時に光軸から外れるため、ディスク上に光状が歪んでしまい信号再生が悪化し、光検出器に焦点が結ばれなくて光信号の正常的な検出が不可能になる。
【０００７】
そこで、一般的にツインＬＤを使用する光ピックアップ装置は前記二つの光の光軸を補正して一致させるための別途の構成が要されたので、従来のツインＬＤを具備した光ピックアップ装置はウェッジ形のビームスプリッタまたはホログラム光学素子（ＨＯＥ）のような光部品を追加し使用して光軸を補正した。
【０００８】
添付した図１は従来の光ピックアップ装置の一例を示した構成図であり、ＣＤ用およびＤＶＤ用のツインＬＤ１１と、前記ツインＬＤ１１から出射されるそれぞれの光を光ディスク（Ｄ）に集束するための対物レンズ２３と、前記光ディスク（Ｄ）から反射されたそれぞれの光を受信する受光素子２５とを含んで構成される。
【０００９】
図面中、未説明符号１７は回折格子であり、２１はコリメータレンズである。
【００１０】
かかる構成の従来の光ピックアップ装置における光軸偏差を補正するために前記ツインＬＤ１１とコリメータレンズ２１との間の光経路上にツインＬＤ１１から出射される波長の異なるＣＤ用の再生光（１３ａ、以下、第１光）とＤＶＤ用の再生光（１５ａ、以下、第２光）の光軸を一列に整列する二重板ビームスプリッタ１９が設けられている。
【００１１】
前記二重板ビームスプリッタ１９は、第１光１３ａを主に反射させるＤＶＤ反射コーティングをした第１面１９ａと、第２光１５ａを主に反射させるＣＤ反射コーティングをした第２面１９ｂとを具備している。
【００１２】
かかる構成の従来の光ピックアップ装置において、前記第１光源１３から出射された第１光１３ａはビームスプリッタ１９の第１面１９ａに４５°の角度で入射した後、ほとんどが反射されて対物レンズ２３に進行する。
【００１３】
第２光源１５から出射された第２光１５ａはビームスプリッタ１９の第１面１９ａに４５°角度で入射した後、所定の角度だけ屈折されてビームスプリッタ１９の第２面１９ｂでほとんど反射される。反射された第２光１５ａは再びビームスプリッタ１９の第１面１９ａに入射して対物レンズ２３に進行する。
【００１４】
このように、従来の光ピックアップ装置ではビームスプリッタ１９の第１面１９ａの屈折率と厚さを調節することにより、出射される第２光１５ａの光軸と第１光１３ａの光軸を一致させる光軸補正方法を使用した。
【００１５】
ところが、かかる従来の光ピックアップ装置は前記二重板ビームスプリッタ１９を構成するにおいて、ビームスプリッタ１９の厚さが非常に薄いために厚さの許容公差が厳しくなるのでビームスプリッタ１９の制作が難しくなる問題点があった。
【００１６】
すなわち、ビームスプリッタ１９の板厚がすごく薄いために極小な厚さ誤差も大きく作用して厚さ誤差に応じて光軸がずれるので制作が難しくなる問題点があった。
【００１７】
上述した二重板ビームスプリッタ１９の外に図２に示したように、ウェッジ形ビームスプリッタ（ＢＳ）も使用できるが、前記ウェッジビームスプリッタ２０は第１光１３ａが反射される第１面２０ａと第２光１５ａが反射される第２面２０ｂが所定の角度を持つように形成されたものである。
【００１８】
このようなウェッジビームスプリッタ２０も同じく第１光源から出射された第１光１３ａはビームスプリッタ２０の第１面２０ａに入射した後ほとんど反射されて対物レンズに進行し、第２光源から出射された第２光１５ａはビームスプリッタ２０の第１面２０ａに入射した後所定の角度で屈折されてビームスプリッタ２０の第２面２０ｂでほとんど反射される。前記反射された第２光１５ａは再びビームスプリッタ２０の第１面２０ａに入射して対物レンズ２３に進行する。
【００１９】
かかるウェッジビームスプリッタ２０の板厚も同じく非常に薄くて板厚の許容公差が厳しく、非常に薄い板厚状で角度を調節しねばならないので制作がすごく難しくなる問題点があった。
【００２０】
添付した図３はツインＬＤを使用した従来の光ピックアップ装置においてホログラム光学素子（ＨＯＥ）を適用した光ピックアップ装置の一例を示した構成図であり、ＣＤ用光とＤＶＤ用光が出射されるツインＬＤ３２と、ＣＤ用光とＤＶＤ用光を各々回折させるように二つ以上のホログラムパターンが形成されたホログラム光学素子（ＨＯＥ）３４と、コリメータレンズ４０と、それぞれの光を光ディスク（Ｄ）のトラックに集光させるための対物レンズ４２と、前記ホログラム光学素子３４を通過しながら回折されたそれぞれの光を受信する受光素子３６とを含んで構成される。
【００２１】
前記ホログラム光学素子３４はパッケージ３８の上面に固着されている。
【００２２】
図面中、未説明符号３７は前記パッケージ３８の開口部である。
【００２３】
かかる従来の光ピックアップ装置では光ディスク（Ｄ）で反射されたＣＤ用光とＤＶＤ用光がホログラム光学素子３４の上面に形成されたパターンを通過しながらそれぞれの光の波長を回折させるためのパターンにより特定の光だけが回折され、前記回折された光は前記開口部３７を通じて受光素子３６の一点に集光されて光ピックアップできるようになる。
【００２４】
ところが、かかる従来の光ピックアップ装置は前記ホログラム光学素子３４を具備しねばならないが、前記ホログラム光学素子３４の制作が同様に難しく高コストになるため、光ピックアップ装置の製造コストが上昇する短所があった。
【００２５】
前述の如き、従来にツインＬＤを使用する光ピックアップ装置において光軸を補正するためには、二重板ビームスプリッタ１９やウェッジビームスプリッタ２０あるいはホログラム光学素子３４のような別途の光部品を追加して使用しねばならないが、かかる光部品の制作が難しくて製造コストを上昇させるために光ピックアップ装置を高価にする原因となった。
【００２６】
かつ、ツインＬＤを使用した従来の光ピックアップ装置で二重板ビームスプリッタやウェッジビームスプリッタあるいはホログラフィ光学素子のような別途の光部品を使用しない場合、送光部および受光部全体の光経路上で光軸が一致しなくなるため図１に示したようにＣＤ用光とＤＶＤ用光に同一に反応する受光素子２５を使用できず、図４に示したようにＣＤ用光とＤＶＤ用光に対して別々に反応する二つの受光素子を光軸のずれ角に応じて配置した２波長フォートダイオード（ＰＤＩＣ）５０を用いて受光部を構成しねばならないので装置が小型化できない短所があった。
【００２７】
このように、従来のツインＬＤを使用する光ピックアップ装置では光軸を一致させるために別途の光部品を追加して使用したり２波長フォートダイオードを使用したりしたので光ピックアップ装置が低コスト化あるいは薄型化できなかった。
【００２８】
前記のような短所を克服するために従来にも別途の光部品を使用せず光軸を補正するための光ピックアップ装置が先出願してある。
【００２９】
特許文献１によると、図５および図６に示したように、光源５１とビームスプリッタ５３との間の光路上に、光軸に対して同一な角度の斜め面を有する第１面５２ａおよび第２面５２ｂと、光軸に対して垂直の第３面５２ｃを有する二等辺三角形状のプリズム５２を具備した。
【００３０】
前記二等辺三角形状のプリズム５２を具備した従来の光ピックアップ装置は前記光源５１から同一な角度で第１面５２ａおよび第２面５２ｂに並んで入射した第１光５５ａおよび第２光５６ａが第１面５２ａおよび第２面５２ｂで各々異なる角度で屈折して第３面５２ｃで光軸が一致して出射される。
【００３１】
光軸の一致された第１および第２光５５ａ、５６ａはビームスプリッタ５３で反射された後にコリメータレンズ５７、対物レンズ５８を順次に通過して記録媒体（Ｄ）に集束される。
【００３２】
記録媒体（Ｄ）で反射された第１および第２光５５ａ、５６ａは前記経路を逆に進行して光検出器５９に受光される。
【００３３】
しかし、かかる従来の光ピックアップ装置は、前記光源５１から同一な角度で第１面５２ａおよび第２面５２ｂに並んで入射した第１光５５ａおよび第２光５６ａが第１面５２ａおよび第２面５２ｂで各々異なる角度で屈折して第３面５２ｃで光軸が一致して出射されると説明しているが、各々異なる角度で屈折されて波長の異なる第１光５５ａおよび第２光５６ａの光軸を一致させ得る方法が具体的に記載されておらず実際に具現し難く、図６に示したように角度αとα’が同一な角度からなる二等辺三角形状のプリズムにより角度αを調節すると、対称性により前記第１光５５ａおよび第２光５６ａの入射角（θ1，θ1'）および屈折角（θ2，θ2'）が同一になって簡単に光軸偏差を補正できると説明しているが、ＣＤ用光とＤＶＤ用光の波長が異なるため同一なプリズム材質内では屈折角が同一にならず、実質的に二等辺三角形状のプリズムを用いて光軸を一致させるのは非常に難しいことである。
【００３４】
【特許文献１】大韓民国特許公開公報第２００３−１９９５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明は、上記の従来の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ツインＬＤが具備された光ピックアップ装置において二重板ビームスプリッタやウェッジビームスプリッタあるいはホログラム光学素子のような別途の光部品を省略しながらも光軸を一致させることができ、光ピックアップの構造を簡単に構成して低コスト型または超薄型の光ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子；前記発光素子から出射されるそれぞれの光を光ディスクに集束するための対物レンズ；前記光ディスクから反射されたそれぞれの光を受信する受光素子；前記発光素子と前記対物レンズとの間の光経路上に設けられるビームスプリッタ；および前記発光素子と前記ビームスプリッタとの間の光経路上に設けられるアクロマチックプリズムを含むことを特徴とする光ピックアップ装置が提供される。
【００３７】
前記アクロマチックプリズムは光が入射されるフリント系列ガラスと、前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスとからなり、前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とする。
【００３８】
かつ、前記ビームスプリッタは平板ビームスプリッタであることを特徴とする。
【００３９】
なお、前記目的を達成するために本発明では、少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子とアクロマチックプリズムがホールダにて固定されて一つのパッケージとして構成された発光素子モジュール；前記発光素子モジュールから出射されるそれぞれの光を光ディスクに集束するための対物レンズ；前記光ディスクから反射されたそれぞれの光を受信する受光素子；前記発光素子モジュールと前記対物レンズ間の光経路上に設けられるビームスプリッタを含むことを特徴とする光ピックアップ装置が提供される。
【００４０】
ここで、前記アクロマチックプリズムは光が入射されるフリント系列ガラスと、前記フリント系列ガラスに入射された光が出射されるクラウン系列ガラスとからなり、前記フリント系列ガラスの前端面が光の入射面になり、前記フリント系列ガラスとクラウン系列ガラスとの接面が前記光の屈折面になり、前記クラウン系列ガラスの後端面が光の出射面になり、前記フリント系列ガラスに入射された各々異なる波長を有する光が屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラスの後端面を通じて出射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明で提案するアクロマチックプリズムをツインＬＤの具備された光ピックアップ装置に適用すると、二つの光軸にて出射する光源が色消し無しに一つの光軸になる効果がある。
【００４２】
かつ、本発明で提案するアクロマチックプリズムをツインＬＤの前に配置してツインＬＤから出る二つの光軸を一つの光軸に一致させると、従来のツインＬＤを使用した光ピックアップ装置でホログラム光学素子あるいはウェッジビームスプリッタのような別途の部品がいらなくてＣＤ用ＬＤあるいはＤＶＤ用ＬＤのうち一つからなる光ピックアップ装置のように光ピックアップの構造が簡略化される。
【００４３】
したがって、低価格または薄型の光ピックアップ装置の制作が可能である。
【００４４】
なおさら、本発明で提案する発光素子とアクロマチックプリズムが一つのパッケージ化された発光素子モジュールを使用すると、光ピックアップの光学系をなおさら簡単に構成することができ、発光素子モジュールを調整することだけでも簡単により優れた受光部信号が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４６】
本発明の光ピックアップ装置は各々異なる波長を有する光を少なくとも二つ以上発生させる発光素子が具備された光ピックアップ装置に係り、前記発光素子とビームスプリッタ間の光経路上に異なる波長の光が各々入射して屈折されながら光軸が一致されるアクロマチックプリズムが設けられる。
【００４７】
前記アクロマチックプリズムは、一般的に用いられる用途とは逆に各々異なる波長を有する光が入射した後に屈折されて光軸を一致させるためのものであり、発光素子から並んで入射される各々異なる波長の光がアクロマチックプリズムを通過しながら所定の角度で屈折されて光軸が一致されて出射するように、一般的な用途ではアクロマチックプリズムの光の出射面として使用した面が光の入射面になるようにアクロマチックプリズムを反対に設ける。
【００４８】
ここで、前記発光素子としてはＣＤ用およびＤＶＤ用の光を出射する２波長光源のツインＬＤのみならずＣＤ、ＤＶＤの外に青色光（blue-ray）等の３波長以上の多波長光源が適用され得る。
【００４９】
添付した図７は本発明の光ピックアップ装置の一実施例を示した構成図であり、各々異なる波長を有する光を少なくとも二つ以上発生させる発光素子１００と、前記発光素子１００から出射されるそれぞれの光を光ディスク（Ｄ）に集束するための対物レンズ１０２と、前記光ディスク（Ｄ）で反射されたそれぞれの光を受信する受光素子１０４とを含んで構成され、前記発光素子１００と前記対物レンズ１０２間の光経路上にはビームスプリッタ１０６が設けられ、前記ビームスプリッタ１０６で経路の変換された光を視準するコリメータレンズ１０８が設けられる。
【００５０】
本発明の一実施例では、前記発光素子１００としてＣＤ用およびＤＶＤ用の光を出射する２波長光源のツインＬＤが適用されており、前記ツインＬＤのみならずＣＤ、ＤＶＤの外にブルー・レイ等の３波長以上の光を発生させる多波長光源を適用することも可能で、本発明ではこれを制限しない。
【００５１】
一方、前記ビームスプリッタ１０６としては一般的な平板ビームスプリッタが使用される。
【００５２】
ここで、本発明の光ピックアップ装置は前記発光素子１００と前記ビームスプリッタ１０６間の光経路上に光軸を一致させるためのアクロマチックプリズム（Achromatic Prism）１１０が設けられる。
【００５３】
一般に、アクロマチックプリズムは色消しプリズムとも言われ、光の分散（Dispersion）を防ぐために適当な材質または頂角を有する二つのプリズムを組合わせて作ったものである。
【００５４】
通常プリズムは一つの材質から作られて光が前記プリズムを通過すると、光が屈折されて入射方向から所定の角度だけずれた方向に進むと同時に波長の差によりその偏向角が変わるので色の分散が起こる。図８に示したように、関連されたすべての角度が小さい一般的な薄型のプリズム（Thin Prism）において、プリズム材質の屈折率をｎとし、空気の屈折率を１とする時、入射する光線の偏向角（Deviation）ＤはＤ＝Ｉ1＋Ｉ’2−Ａ＝Ａ（ｎ−１）で表され、分散ｄＤは
【００５５】
【数１】
2005070730.tif 000003
【００５６】
で表される。
【００５７】
ところが、材質の異なる二つのプリズムを適当な頂角に組合わせると、これを通過する光が全体的に屈折されるものの色の分散は起こらない。二つのプリズムの材質の選択は真空状態の光速と材質内の光速との割合により表現される屈折率と波長に応じる屈折率の変化を示すＡＢＢＥ  Ｎｏ．により決定されるが、ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対するＡＢＢＥ  Ｎｏ．Ｖは
【００５８】
【数２】
2005070730.tif 000004
【００５９】
で定義される。
Ｆ線とＣ線は各々４８６．１ｎｍと６５６．３ｎｍである。通常的にＡＢＢＥ  Ｎｏ．が５０以上のものをクラウン（ＣＲＯＷＮ）系列のガラス、５０以下のものをフリント（ＦＬＩＮＴ）系列のガラスに分類する。
アクロマチックプリズムは一般に周知のように分散の大きいクラウン系列のガラスからなるプリズムの後に分散の小さいフリント系列のガラスからなるプリズムを組合わせて作り、このようなアクロマチックプリズムを使用すると二つの波長の光が一つの光軸に入射する時、色分散無しに両波長の光が平行して出射される。分散がなくて偏向角が一致するためには次の条件を充足すべきである。
【００６０】
【数３】
2005070730.tif 000005
【００６１】
前記数式条件において、添字１と２は各々クラウン系列のガラスからなるプリズムとフリント系列のガラスからなるプリズムのことを示す。前記数式の条件から得られる二つのプリズムの頂角は次の数式のようになる。
【００６２】
【数４】
2005070730.tif 000006
【００６３】
添付した図９は一般的なアクロマチックプリズム１２０を示したものであり、ここに示したように、前記二つのプリズムの頂角Ａ1とＡ2を有する一般的なアクロマチックプリズム１２０が使用される装置では、波長の異なる二つの光が色分散無しに平行して出射されるように屈折角の大きいクラウン系列のガラス１２０ｂが入射面になり比較的屈折角の小さいフリント系列のガラス１２０ａが出射面になって、入射した光がクラウン系列のガラス１２０ｂを通過しながら大きく屈折され、フリント系列のガラス１２０ａを通過しながら再び屈折されて、出射される光の角度が平行になり平行した出射光が出るようになる。
【００６４】
すなわち、波長の異なるＣＤ用光とＤＶＤ用光を一般的なアクロマチックプリズム１２０に入射させると、図８に示された矢印のように光が屈折されて前記クラウン系列のガラス１２０ｂを通過した後にフリント系列のガラス１２０ａを通過して出射される場合には平行になるのである。
【００６５】
これを逆に用いたのが本発明のアクロマチックプリズムである。
【００６６】
すなわち、本発明のアクロマチックプリズムは図１０に示したように、フリント系列ガラス１１０ａからなるプリズムの後ろにクラウン系列ガラス１１０ｂからなるプリズムを組合わせることにより構成され、前記フリント系列ガラス１１０ａの前端面１１１が光の入射面になり、前記フリント系列ガラス１１０ａとクラウン系列ガラス１１０ｂとの接面１１２が前記光の屈折面になり、前記クラウン系列ガラス１１０ｂの後端面１１３が光の出射面になり、前記フリント系列ガラス１１０ａに入射された各々異なる波長を有する光がそれぞれのガラスを通過する度に屈折されながら光軸が一致して前記クラウン系列ガラス１１０ｂの後端面１１３を通して出射されるように設けたのである。
【００６７】
すなわち、アクロマチックプリズム１１０を逆に設置して、相互平行になった光軸の異なる二つの波長の光が入射すると色分散無しに一つの光軸に出射する光が得られるのである。
【００６８】
ここで、前記アクロマチックプリズム１１０は、それぞれのＣＤ用光とＤＶＤ用光がフリント系列ガラス１１０ａと前記クラウン系列ガラス１１０ｂを通過しながら光軸が一致するように前記ＣＤ用光とＤＶＤ用光の屈折される角度を鑑みてフリント系列ガラス１１０ａと前記クラウン系列ガラス１１０ｂを組合わせて制作する。
【００６９】
この際、光軸が一致することは前述した一般的なアクロマチックプリズム１２０における光の屈折と反対の現象として理解されるので多様な実施例を通して具現可能である。
【００７０】
本発明のアクロマチックプリズム１１０の設けられた光ピックアップ装置の作用および効果を説明すると次の通りである。
【００７１】
まず、前記発光素子１１０でＣＤ用光あるいはＤＶＤ用光を出射する。
【００７２】
前記発光素子１００の前にはアクロマチックプリズム１１０が設けられているので、出射された前記ＣＤ用光やＤＶＤ用光はアクロマチックプリズム１１０のフリント系列ガラス１１０ａに入射される。
【００７３】
この際、フリント系列ガラス１１０ａの前端面１１１に入射された光はフリント系列ガラス１１０ａで屈折された後、前記クラウン系列ガラス１１０ｂとの接面１１２で再び屈折され、最後に前記クラウン系列ガラス１１０ｂの後端面１１３を通して空気中に出射される時に屈折される。
【００７４】
本発明のアクロマチックプリズム１１０は前記ＣＤ用光とＤＶＤ用光の屈折される角度を鑑みてフリント系列ガラス１１０ａと前記クラウン系列ガラス１１０ｂを制作したので、フリント系列ガラス１１０ａの前端面１１１に入射されたそれぞれのＣＤ用光とＤＶＤ用光は図１０に示したように、フリント系列ガラス１１０ａと前記クラウン系列ガラス１１０ｂを通過しながら光軸が一致して出射される。
【００７５】
後に、前記アクロマチックプリズム１１０を通したＣＤ用光あるいはＤＶＤ用光は光の経路を変換させるビームスプリッタ１０６を通してコリメータレンズ１０８に送られ、コリメータレンズ１０８を通過して視準された光は対物レンズ１０２に進行して集束されてから光ディスク（Ｄ）に送られる。
【００７６】
後に、前記光ディスク（Ｄ）で反射された光は対物レンズ１０２と、前記コリメータレンズ１０８と、ビームスプリッタ１０６を順次に経て前記受光素子１０４に受光される。
【００７７】
この際、本発明では発光素子１００で出射された光がアクロマチックプリズム１１０を通過しながら光軸が一致されるので、ＣＤ用光を用いる場合やＤＶＤ用光を用いる場合にすべて同一な光経路を経て前記受光素子１０４に受信され、別途の光部品がいらない。
【００７８】
すなわち、本発明の光ピックアップ装置はアクロマチックプリズム１１０を逆に設けて使用することにより、平行状の光軸の異なる二つの波長の光が入射すると色分散無しに一つの光軸に出射する光が得られ、このような概念を通してアクロマチックプリズム１１０をツインＬＤのま後ろに配置してツインＬＤから出る二つの光軸を一つに一致させることによりＣＤ  ＬＤあるいはＤＶＤ  ＬＤの何れか一つのみを用いる時と同じように光ピックアップの構造を簡単に構成できる。
【００７９】
一方、本発明の外の実施例として、前記アクロマチックプリズムを発光素子とパッケージ化して一つの部品から構成できる。
【００８０】
添付した図１１はホールダ２２０を用いた本発明のツインＬＤ２００とアクロマチックプリズム２１０パッケージの例を示したものであり、少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子２００と、前記発光素子２００の前に設けられるアクロマチックプリズム２１０と、前記発光素子２００と前記アクロマチックプリズム２１０を固定するためのホールダ２２０からなり、前記発光素子２２０とアクロマチックプリズム２１０が一つのパッケージから構成される発光素子モジュールを用いて光ピックアップ装置を構成できる。
【００８１】
かかる発光素子モジュールが具備された本発明の外の実施例は少なくとも二つ以上の各々異なる波長を有する光を発生させる発光素子２００とアクロマチックプリズム２１０がホールダ２２０にて固定されて一つのパッケージから構成された発光素子モジュールと、前記発光素子モジュールで出射されるそれぞれの光を光ディスクに集束するための対物レンズと、前記光ディスクから反射されたそれぞれの光を受信する受光素子と、前記発光素子モジュールと前記対物レンズ間の光経路上に設けられるビームスプリッタとを含んで構成される。
【００８２】
ここで、前記アクロマチックプリズム２１０は光が入射されるフリント系列ガラスと、前記フリント系列ガラスに入射した光が出射されるクラウン系列ガラスとからなり、前述した本発明の一実施例と同一な構成および作用効果を有するアクロマチックプリズムである。
【００８３】
かかる本発明の外の実施例は前記発光素子２００とアクロマチックプリズム２１０が一つのパッケージから構成されるので、もっと簡単な光ピックアップ装置を構成できる。
【００８４】
すなわち、ホールダ２２０を使用してアクロマチックプリズム２１０と発光素子２００を一つのパッケージに作ると、ツインＬＤを用いる光ピックアップの光学系をもっと簡単に構成できる。
【００８５】
今まで本発明ではアクロマチックプリズムの具備された光ピックアップ装置を実施例で説明したが、本発明の技術的思想がここに限られないことは勿論、請求範囲で定義された本発明の思想を本質的に変更しない限り、前述した本発明の望ましい実施例の多様な変更が可能であることは当該業者に周知のものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来の光ピックアップ装置の一例を示す構成図である。
【図２】従来の光ピックアップ装置のさらに外の例を示した構成図である。
【図３】従来のＨＯＥが具備された光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置の受光部で使用されるフォトダイオードＩＣを示した平面図である。
【図５】従来の多角形プリズムが具備された光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図６】図５における多角形プリズムを通じた光軸補正を示す図である。
【図７】本発明の光ピックアップ装置の一実施例を示した構成図である。
【図８】一般的なプリズムを示した図である。
【図９】一般的なアクロマチックプリズムを示した図である。
【図１０】本発明のアクロマチックプリズムを示した図である。
【図１１】本発明のアクロマチックプリズムを用いたパッケージの一実施例を示した構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
１００、１０４    発光素子
１０２    対物レンズ
１０６    ビームスプリッタ
１０８    コリメータレンズ
１１０    アクロチックプリズム
１１０ａ、１１０ｂ、
１２０ａ、１２０ｂ  ガラス
１１１    前端面
１１３    後端面
１２０、２１０    アクロチックプリズム
２００    ツインＬＤ
２２０    ホールダ
【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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