(57)【要約】【課題】異なる複数の波長に対応した光ピックアップにおいて、戻り光ノイズを低減した光ピックアップを提供する。【解決手段】光ピックアップ1は、７８５ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ２と、７８５ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、６６０ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／４波長板として機能すると共に、ＬＤ２が出射する直線偏光のレーザ光を３ビーム化する波長板グレーティング３と、６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ４と、６６０ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、７８５ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／４波長板として機能すると共に、ＬＤ４が出射する直線偏光のレーザ光を３ビーム化する波長板グレーティング５と、所定の直線偏光のレーザ光を、透過、及び反射するＰＢＳ６と、レーザ光を所定の比率で、反射及び透過するハーフミラー７とを含む。【選択図】    図１
2007095164.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°シフトすると共に直線偏光のレーザ光を３ビーム化する第一の波長板グレーティングと、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°シフトすると共に直線偏光のレーザ光を３ビーム化する第二の波長板グレーティングと、前記第一の波長板グレーティングより出射したレーザ光を反射すると共に前記第二の波長板グレーティングより出射したレーザ光を透過する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタより出射するレーザ光を所定の比率で透過、及び反射するハーフミラーと、該ハーフ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、
前記第一の波長板グレーティングは、前記第一の波長において１／２波長板として機能し、前記第二の波長において１／４波長板として機能するものであり、
前記第二の波長板グレーティングは、前記第二の波長において１／２波長板として機能し、前記第一の波長において１／４波長板として機能するものであることを特徴とする戻り光ノイズを低減した光ピックアップ。
【請求項２】
前記レーザ光の第一の波長は７８５ｎｍであり、前記レーザ光の第二の波長は６６０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の戻り光ノイズを低減した光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異なる複数の波長に対応した光ピックアップにおいて、光ディスクから反射されたレーザ光の一部が戻り光となって、これに起因するノイズを低減する技術に関する。
【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１０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１０1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）１０２と、ＬＤ１０２が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に３ビーム化する波長板グレーティング１０３と、ＤＶＤに対応した６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ１０４と、ＬＤ１０４が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に３ビーム化する波長板グレーティング１０５と、波長板グレーティング１０３を出射したレーザ光を反射すると共に、波長板グレーティング１０５を出射したレーザ光を透過する偏光ビームスプリッタ（以降、ＰＢＳと称す）１０６と、ＰＢＳ１０６より出射したレーザ光を所定の比率で、反射及び透過するハーフミラー１０７と、ハーフミラー１０７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）１０８と、前記ハーフミラー１０７を反射したレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板１０９と、光ディスク１１０に形成されたピット１１１にレーザ光を集光する集光レンズ１１２と、ピット１１１において反射したレーザ光を集光レンズ１１２、１／４波長板１０９、及びハーフミラー１０７を経由して検出する光検出器（以降、ＰＤと称す）１１３とにより構成する。
【０００３】
図１０の動作を説明する。まず、ＬＤ１０２から出射される７８５ｎｍの波長のレーザ光は、波長板グレーティング１０３に入射する。波長板グレーティング１０３は、１／２波長板と一方の表面に格子を複数配置したグレーティングとを貼りあわせたものであって、ＬＤ１０２が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に、入射した直線偏光のレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折させ、３ビーム化する。前記１／２波長板は、ＬＤ１０２が出射するレーザ光を分光してＦＭ１０８においてモニターする際に、分光の比率を決定するため、及び、ＬＤ１０２が出射するレーザスポットを光ディスク１１０に形成したピット１１１に照射するためＬＤ１０２を傾けて配置した際に、ＬＤ１０２の傾きによる直線偏光の偏光方向の補正を行うために設置している。
【０００４】
次に、波長板グレーティング１０３において３ビーム化したレーザ光は、ＰＢＳ１０６に入射する。ＰＢＳ１０６は、直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を透過、或いは反射するものである。ここでは、ＬＤ１０２からのレーザ光を反射するようにしている。
次に、ＰＢＳ１０６を反射したレーザ光はハーフミラー１０７に入射し、所定の比率で、例えば、１０％のレーザ光がＦＭ１０８側に透過し、残りの９０％のレーザ光が１／４波長板１０９側に反射する。そこで、ＦＭ１０８は入射した１０％のレーザ光のレベルを検出し、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）回路（図示せず）を動作させてＬＤ１０２の出射レベルを一定に保つよう制御する。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る。本実施例では、レーザ光の一部をモニター用のＰＤで受光し、図示しない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。
【０００５】
一方、ハーフミラー１０７において反射した９０％のレーザ光は、１／４波長板１０９に入射する。１／４波長板１０９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。
【０００６】
１／４波長板１０９を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１１２により集光され、光ディスク１１０に形成されているピット１１１に照射する。そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１１１の表面において鏡面対称の関係に基づいて偏光方向が反転した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１１２を介して１／４波長板１０９に入射し、直線偏光に変換され出射する。ここで、この出射した直線偏光のレーザ光と、前記ハーフミラー１０７を反射して１／４波長板１０９に入射した直線偏光のレーザ光とは、偏光方向が互いに直交した関係にあることに注意されたい。光ディスク１１０に照射するレーザ光と、光ディスク１１０から反射するレーザ光とが偏光方向が互いに直交した関係にあると、これら二つのレーザ光は、互いに干渉しあうことはない。従って、光ピックアップの光学特性に劣化をきたすことはない。次に、１／４波長板１０９からハーフミラー１０７に向かって出射したレーザ光は、所定の比率でハーフミラー１０７を透過してＰＤ１１３に入射する。ＰＤ１１３はこれを光ディスク１１０に書き込まれた情報として読み出す。
【０００７】
一方、ＬＤ１０４から出射される６６０ｎｍの波長のレーザ光は、波長板グレーティング１０５に入射する。波長板グレーティング１０５は、１／２波長板と一方の表面に格子を複数配置したグレーティングを貼りあわせたものであって、ＬＤ１０４が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に、入射した直線偏光のレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折し、３ビーム化する。１／２波長板の機能は、前述した波長板グレーティング１０３の場合と同様である。
【０００８】
次に、３ビーム化されたレーザ光は、ＰＢＳ１０６に入射する。ＰＢＳ１０６は、前述したように直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を反射、或いは透過するものである。  
ここでは、ＬＤ１０４より出射したレーザ光を透過するようにしている。
次に、ＰＢＳ１０６を透過したレーザ光はハーフミラー１０７に入射し、所定の比率で、例えば、１０％のレーザ光をＦＭ１０８側に透過させ、残りの９０％のレーザ光を１／４波長板１０９側に反射させる。そこで、ＦＭ１０８は、入射した１０％のレーザ光のレベルを検出し、ＡＰＣ回路（図示せず）を動作させてＬＤ１０４の出射レベルを一定に保つよう制御する。
【０００９】
一方、ハーフミラー１０７において反射した９０％のレーザ光は、１／４波長板１０９に入射する。１／４波長板１０９は、前述したように波長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。
【００１０】
１／４波長板１０９を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１１２により集光され、光ディスク１１０に形成されているピット１１１に照射する。そこで、円偏光のレーザ光は、ピット１１１の表面において鏡面対称の関係に基づいて偏光方向が反転した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１１２を介して１／４波長板１０９に入射し、直線偏光に変換され出射する。次に、１／４波長板１０９より出射したレーザ光は、所定の比率でハーフミラー１０７を透過してＰＤ１１３に入射する。前記ＰＤ１１３は、これを光ディスク１１０に書き込まれた情報として読み出す。
【特許文献１】特開２００３−１６６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の光ピックアップは、２波長対応の光ピックアップの場合、一方のレーザダイオードより出射したレーザ光が、光ディスクに反射して他方のレーザダイオードに戻りレーザ光となって入射され、他方のレーザダイオードの端面にて反射して迷光となる戻り光ノイズが生ずるという問題を有していた。そこで、以降、戻り光ノイズが発生する仕組みを説明する。
【００１２】
図１１は、従来の２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ１０２が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなる原理を示す図である。ＬＤ１０２から出射されるレーザ光Ｌ１０１を７８５ｎｍの波長のＰ偏光の直線偏光とすると、レーザ光Ｌ１０１は、波長板グレーティング１０３に入射してＳ偏光のレーザ光Ｌ１０２に変換されて出射し、ＰＢＳ１０６に入射する。
【００１３】
図１２は、従来の波長板グレーティング１０３の位相特性例を示すグラフである。
波長板グレーティング１０３は、１／２波長板として機能し、その位相特性は、図１２に示す如く、ＬＤ１０２が出射する７８５ｎｍの波長においては、１８０°位相をシフトし、入射したＰ偏光の直線偏光をＳ偏光の直線偏光に変換する。また、同図に示す如く、ＬＤ１０４が出射する６６０ｎｍ近辺の波長においては、１５０°程度の位相シフトを呈する位相特性を有している。
【００１４】
図１３は、ＰＢＳ１０６の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
ＰＢＳ１０６は、直線偏光の偏波面の角度に応じて入射したレーザ光を透過、或いは反射するものであり、図１３に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光を反射し、Ｐ偏光のレーザ光を透過する特性を有したものである。
図１１において、Ｓ偏光のレーザ光であるＬ１０２は、ＰＢＳ１０６で反射してハーフミラー１０７に入射する。
【００１５】
図１４は、ハーフミラー１０７の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
ハーフミラー１０７は、図１４に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光、及びＰ偏光のレーザ光のいずれもレーザ光の１０％を透過し、レーザ光の９０％を反射する機能を有している。
図１１において、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１０２は、ハーフミラー１０７において、９０％が反射され、これがレーザ光Ｌ１０３となって１／４波長板１０９に入射する。
【００１６】
１／４波長板１０９においては、入射するＳ偏光のレーザ光Ｌ１０３を円偏光のレーザ光Ｌ１０４に変換し、集光レンズ１１２を経由して光ディスク１１０に照射する。そこで、光ディスク１１０において反射したレーザ光は、前記レーザ光Ｌ１０４に対し偏光方向が反転した円偏光のレーザ光Ｌ１０５となり、集光レンズ１１２を経由して１／４波長板１０９に入射する。１／４波長板１０９に入射した円偏光のレーザ光Ｌ１０５は、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１０６に変換され、ハーフミラー１０７において９０％が反射され、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１０７となってＢＰＳ１０６に入射する。
【００１７】
Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１０７は、図１３の特性に従いＰＢＳ１０６をそのまま透過して波長板グレーティング１０５に入射し、Ｓ偏光（実際にはＳ偏光に近い楕円偏光）のレーザ光Ｌ１０８となって出射する。
図１５は、波長板グレーティング１０５の位相特性例を示すグラフである。
波長板グレーティング１０５は、１／２波長板として機能するものであり、その光学特性は、図１５に示す如く、ＬＤ１０４が出射する６６０ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１８０°の位相シフトを行い、ＬＤ１０２が出射する７８５ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１５０°程度の位相シフトを呈する光学特性を有している。
【００１８】
次に、図１１において、波長板グレーティング１０５を出射したＳ偏光のレーザ光Ｌ１０８は、ＬＤ１０４の端面において反射して再度波長板グレーティング１０５に入射し、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１０９に変換されて、ＢＰＳ１０６に入射する。ＰＢＳ１０６は、Ｐ偏光のレーザ光を透過する機能を有しているので、これをそのまま透過してハーフミラー１０７へ出射する。このＰ偏光のレーザ光１０９が迷光となって、戻り光ノイズを発生する原因となる。
【００１９】
次に、ＬＤ１０２と同様にＬＤ１０４が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなる場合について説明する。
図１６は、従来の２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ１０４が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなる原理を示す図である。ＬＤ１０４から出射されるレーザ光Ｌ１１１を６６０ｎｍの波長のＳ偏光の直線偏光とすると、レーザ光Ｌ１１１は、波長板グレーティング１０５に入射してＰ偏光のレーザ光Ｌ１１２に変換されて出射し、ＰＢＳ１０６に入射する。波長板グレーティング１０５は、１／２波長板として機能し、前述したように、その光学特性は、図１５に示す如く、ＬＤ１０４が出射する６６０ｎｍの波長においては、１８０°位相をシフトし、入射したＳ偏光の直線偏光をＰ偏光の直線偏光に変換する。次に、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１１２は、図１３の特性に従いＰＢＳ１０６を透過してハーフミラー１０７に入射する。
【００２０】
ハーフミラー１０７は、前述したように、Ｓ偏光のレーザ光、及びＰ偏光のレーザ光のいずれもレーザ光の１０％を透過し、レーザ光の９０％を反射する機能を有しているので、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１１２は、９０％が反射され、レーザ光Ｌ１１３となって１／４波長板１０９に入射する。Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１１３は、１／４波長板１０９で円偏光のレーザ光Ｌ１１４に変換され、集光レンズ１１２を経由して光ディスク１１０に入射する。そこで、光ディスク１１０において反射したレーザ光は、前記レーザ光Ｌ１１４に対し偏光方向が反転した円偏光のレーザ光Ｌ１１５となり、集光レンズ１１２を経由して１／４波長板１０９に入射する。円偏光のレーザ光Ｌ１１５は、１／４波長板１０９において、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１１６に変換され、更に、ハーフミラー１０７において、９０％が反射されてＳ偏光のレーザ光Ｌ１１７となり、ＢＰＳ１０６に入射する。
【００２１】
次に、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１１７は、図１３の特性に従い、ＢＰＳ１０６で反射され波長板グレーティング１０３に入射し、Ｐ偏光（実際にはＰ偏光に近い楕円偏光）のレーザ光Ｌ１１８となって出射する。波長板グレーティング１０３は、前述したように、１／２波長板として機能するものであり、その位相特性は、図１２に示す如く、ＬＤ１０２が出射する７８５ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１８０°の位相シフトを行い、ＬＤ１０４が出射する６６０ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１５０°程度の位相シフトを呈する位相特性を有している。
【００２２】
次に、図１６において、波長板グレーティング１０３を出射したＰ偏光のレーザ光Ｌ１１８は、ＬＤ１０２の端面において反射して再度波長板グレーティング１０３に入射し、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１１９に変換されて、ＢＰＳ１０６に入射する。ＰＢＳ１０６は、Ｓ偏光のレーザ光を反射する機能を有しているので、これを反射してハーフミラー１０７へ出射する。このＳ偏光のレーザ光１１９が迷光となって、戻り光ノイズを発生する原因となる。
【００２３】
このように、従来の光ピックアップにおいては、一方のレーザダイオードの出射光の一部が他方のレーザダイオードに戻り、これが迷光となって、戻り光ノイズを発生し悪影響を与えていた。
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、異なる複数の波長に対応した光ピックアップにおいて、迷光に起因する戻り光ノイズを低減した光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために本発明に係わる戻り光ノイズを低減した光ピックアップは、    以下の構成をとる。
請求項１に記載の戻り光ノイズを低減した光ピックアップは、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°シフトすると共に直線偏光のレーザ光を３ビーム化する第一の波長板グレーティングと、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°シフトすると共に直線偏光のレーザ光を３ビーム化する第二の波長板グレーティングと、前記第一の波長板グレーティングより出射したレーザ光を反射すると共に前記第二の波長板グレーティングより出射したレーザ光を透過するＰＢＳと、該ＰＢＳより出射するレーザ光を所定の比率で透過、及び反射するハーフミラーと、該ハーフ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、前記第一の波長板グレーティングは、前記第一の波長において１／２波長板として機能し、前記第二の波長において１／４波長板として機能するものであり、前記第二の波長板グレーティングは、前記第二の波長において１／２波長板として機能し、前記第一の波長において１／４波長板として機能するものであるよう構成する。
【００２５】
請求項２に記載の戻り光ノイズを低減した光ピックアップは、前記レーザ光の第一の波長は７８５ｎｍであり、前記レーザ光の第二の波長は６６０ｎｍであるよう構成する。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明は、一方のレーザダイオードより出射したレーザ光が、光ディスクに反射して他方のレーザダイオードに戻りレーザ光となって入射される際に、レーザダイオードの前方に配置する波長板グレーティングを戻りレーザ光の波長に対してのみ１／４波長板として機能させて、戻りレーザ光を光ピックアップの光路外に発散させたので、光ピックアップを構成する際に、迷光対策が向上し、光ピックアップの戻り光ノイズを低減する上で大きな効果を発揮する。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、第一の波長として７８５ｎｍのレーザ光を使用し、第二の波長として６６０ｎｍのレーザ光を使用したので、ＣＤ、及びＤＶＤに適応可能な２波長対応の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】
【００２８】
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、一方のレーザダイオードより出射したレーザ光が、光ディスクに反射して他方のレーザダイオードに戻りレーザ光となって入射され、他方のレーザダイオードの端面にて反射した際に、レーザダイオードの前方に配置する波長板グレーティングを戻りレーザ光の波長に対してのみ１／４波長板として機能させ、戻りレーザ光の偏光方向を変換することにより、戻りレーザ光が入射されるＰＢＳにおいて戻りレーザ光を光ピックアップの光路外に発散させ、戻りレーザ光が迷光となって戻り光ノイズとなるのを防ぐものである。
【００２９】
図１は、本発明に係る２波長対応の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1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７８５ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、ＬＤ４が出射する６６０ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／４波長板として機能すると共に、直線偏光のレーザ光を３ビーム化する波長板グレーティング３と、ＤＶＤに対応した６６０ｎｍの波長のレーザ光を出射するＬＤ４と、ＬＤ４が出射する６６０ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、ＬＤ２が出射する７８５ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／４波長板として機能すると共に、直線偏光のレーザ光を３ビーム化する波長板グレーティング５と、波長板グレーティング３を出射したレーザ光を反射すると共に、波長板グレーティング５を出射したレーザ光を透過するＰＢＳ６と、ＰＢＳ６より出射したレーザ光を所定の比率で、反射及び透過するハーフミラー７と、ハーフミラー７を透過するレーザ光をモニターするＦＭ８と、前記ハーフミラー７を反射したレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板９と、光ディスク１０に形成されたピット１１にレーザ光を集光する集光レンズ１２と、ピット１１において反射したレーザ光を集光レンズ１２、１／４波長板９、及びハーフミラー７を経由して検出するＰＤ１３とにより構成する。
【００３０】
図１の動作を説明する。まず、ＬＤ２から出射される７８５ｎｍの波長のレーザ光は、波長板グレーティング３に入射する。波長板グレーティング３は、１／２波長板と一方の表面に格子を複数配置したグレーティングを貼りあわせたものであって、ＬＤ２が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に、入射した直線偏光のレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折し、３ビーム化する。１／２波長板は、ＬＤ２が出射するレーザ光を分光してＦＭ８においてモニターする際に、分光の比率を決定するため、及び、ＬＤ２が出射するレーザスポットを光ディスク１０に形成したピット１１に照射するためＬＤ２を傾けて配置した際に、ＬＤ２の傾きによる直線偏光の偏光方向の補正を行うために設置している。
【００３１】
本発明においては、波長板グレーティング３に工夫を加え、１／２波長板は、ＬＤ２から出射する７８５ｎｍのレーザ光に対しては、１／２波長板として機能し、一方、戻りレーザ光となってＬＤ２に反射する６６０ｎｍのレーザ光に対しては、１／４波長板として機能するよう波長板グレーティング３を設定した。詳細は後述するが、波長板グレーティング３において戻りレーザ光の偏光方向を変換することにより、ＬＤ２において反射する戻りレーザ光が、ＰＢＳ６において光ピックアップの光路外に発散させるよう機能させたことが特徴である。
【００３２】
次に、波長板グレーティング３において３ビーム化されたレーザ光は、ＰＢＳ６に入射する。ＰＢＳ６は、直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を透過、或いは反射するものであり、ここでは、ＬＤ２より出射したレーザ光を反射するようにしている。
次に、ＰＢＳ６を反射したレーザ光はハーフミラー７に入射し、このうち所定の比率で、例えば１０％のレーザ光がＦＭ８側に透過し、残りの９０％のレーザ光が１／４波長板９側に反射する。そこで、ＦＭ８は、入射した１０％のレーザ光のレベルを検出し、ＡＰＣ回路（図示せず）を動作させてＬＤ２の出射レベルを一定に保つよう制御する。
【００３３】
一方、ハーフミラー７において反射した残り９０％のレーザ光は、１／４波長板９に入射する。１／４波長板９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。
【００３４】
次に、１／４波長板９を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１２により集光され、光ディスク１０に形成されているピット１１に照射される。そこで、このレーザ光は、ピット１１の表面において鏡面対称の関係に基づいて偏光方向が反転した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１２を介して１／４波長板９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、前記ハーフミラー７を反射して、前記１／４波長板９に入射した直線偏光のレーザ光に対して偏光方向が直交する直線偏光となる。ここで、光ディスク１０に照射するレーザ光と、光ディスク１０により反射するレーザ光とは偏光方向が互いに直交しているので、これら二つのレーザ光は互いに干渉することがない。従って、光ピックアップの光学特性に劣化をきたすことはない。次に、１／４波長板９より出射したレーザ光は、所定の比率でハーフミラー７を透過してＰＤ１３に入射し、ＰＤ１３はこれを光ディスク１０に書き込まれた情報として読み出す。
【００３５】
一方、ＬＤ４から出射される６６０ｎｍの波長のレーザ光は、波長板グレーティング５に入射する。波長板グレーティング５は、１／２波長板と一方の表面に格子を複数配置したグレーティングを貼りあわせたものであって、ＬＤ４が出射する直線偏光のレーザ光を１８０°位相シフトすると共に、入射した直線偏光のレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折し、３ビーム化する。なお、１／２波長板の機能は、前述した波長板グレーティング３の場合と同様なため、説明を省略する。
【００３６】
本発明においては、波長板グレーティング５に工夫を加え、１／２波長板は、ＬＤ４から出射する６６０ｎｍのレーザ光に対しては、１／２波長板として機能し、戻りレーザ光となってＬＤ４に反射するＬＤ２からの７８５ｎｍのレーザ光に対しては、１／４波長板として機能するよう設定した。詳細は後述するが、波長板グレーティング５において戻りレーザ光の偏光方向を変換することにより、ＬＤ４において反射する戻りレーザ光がＰＢＳ６において光ピックアップの光路外に発散させるよう機能させたことが特徴である。
【００３７】
次に、３ビーム化したレーザ光は、ＰＢＳ６に入射する。ＰＢＳ６は、前述したように直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を反射、或いは透過するものであり、ここではＬＤ４より出射したレーザ光を透過するようにしている。
次に、ＰＢＳ６を透過したレーザ光はハーフミラー７に入射し、このうち所定の比率で、例えば１０％のレーザ光がＦＭ８側に透過し、残り９０％のレーザ光が１／４波長板９側に反射する。そこで、ＦＭ８は、入射した１０％のレーザ光のレベルを検出し、ＡＰＣ回路（図示せず）を動作させてＬＤ４の出射レベルを一定に保つよう制御する。
【００３８】
一方、ハーフミラー７において反射した残り９０％のレーザ光は、１／４波長板９に入射する。１／４波長板９は、前述したように波長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。
【００３９】
次に、１／４波長板９を出射した円偏光のレーザ光は、集光レンズ１２により集光され、光ディスク１０に形成されているピット１１に照射される。このレーザ光は、ピット１１の表面において鏡面対称の関係に基づいて偏光方向が反転した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１２を介して１／４波長板９に入射し、直線偏光に変換され出射する。次に、１／４波長板９より出射したレーザ光は、所定の比率でハーフミラー７を透過してＰＤ１３に入射し、ＰＤ１３はこれを光ディスク１０に書き込まれた情報として読み出す。
【００４０】
次に、一方のレーザダイオードより出射したレーザ光が、光ディスクに反射して他方のレーザダイオードに戻りレーザ光となって入射され、他方のレーザダイオードの端面にて反射して戻り光ノイズとなったとき、これを低減する手段について詳細に説明する。
図２は、本発明に係る２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ２が出射するレーザ光が戻りレーザ光となったときに、戻り光ノイズを低減する原理を示す図である。同図において、ＬＤ２から出射されるレーザ光Ｌ１（７８５ｎｍの波長のＰ偏光の直線偏光）は、波長板グレーティング３においてＳ偏光のレーザ光Ｌ２に変換されて出射し、ＰＢＳ６に入射する。
【００４１】
図３は、本発明に係る波長板グレーティング３の位相特性例を示すグラフである。
波長板グレーティング３は、ＬＤ２が出射する７８５ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、その光学特性は、図３に示す如く、ＬＤ２が出射する７８５ｎｍの波長においては、１８０°位相をシフトし、入射したＰ偏光の直線偏光をＳ偏光の直線偏光に変換する。また、同図に示す如く、戻りレーザ光となるＬＤ４が出射する６６０ｎｍ近辺の波長においては、９０°の位相シフトを呈する位相特性を有している。
【００４２】
図４は、ＰＢＳ６の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
ＰＢＳ６は、直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を透過、或いは反射するものであり、図４に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光を反射し、Ｐ偏光のレーザ光を透過する特性を有したものである。
図２において、Ｓ偏光のレーザ光であるＬ２は、反射してハーフミラー７に入射する。
【００４３】
図５は、ハーフミラー７の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
ハーフミラー７は、図５に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光、及びＰ偏光のレーザ光のいずれも、レーザ光の１０％を透過し、レーザ光の９０％を反射する機能を有するものである。
図２において、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ２は、ハーフミラー７において９０％が反射し、これがレーザ光Ｌ３となって１／４波長板９に入射する。
【００４４】
１／４波長板９においては、入射するＳ偏光のレーザ光Ｌ３を円偏光のレーザ光Ｌ４に変換し、集光レンズ１２を経由して光ディスク１０に照射する。そこで、光ディスク１０において反射したレーザ光は、前記レーザ光４に対し偏光方向が反転した円偏光のレーザ光Ｌ５となり、集光レンズ１２を経由して１／４波長板９に入射する。１／４波長板９に入射した円偏光のレーザ光Ｌ５は、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ６に変換された後、ハーフミラー７において、９０％が反射されＰ偏光のレーザ光Ｌ７となってＢＰＳ６に入射する。
Ｐ偏光のレーザ光Ｌ７は、図４の特性に従いＰＢＳ６をそのまま透過して波長板グレーティング５に入射し、円偏光のレーザ光Ｌ８となって出射する。
【００４５】
図６は、本発明に係る波長板グレーティング５の位相特性例を示すグラフである。
波長板グレーティング５は、図６に示したように、６６０ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１／２波長板として機能し、７８５ｎｍの波長のレーザ光Ｌ７に対しては、１／４波長板として機能する。図２において、レーザ光Ｌ７は、円偏光されてレーザ光Ｌ８となって出射する。
【００４６】
次に、図２において、波長板グレーティング５を出射した円偏光のレーザ光Ｌ８は、ＬＤ４の端面において反射して、前記レーザ光Ｌ８に対して偏光方向が反転した円偏光Ｌ９となり、再度波長板グレーティング５に入射する。前述したように、波長板グレーティング５は、７８５ｎｍのレーザ光Ｌ９に対しては、１／４波長板として機能するので、入射した円偏光のレーザ光Ｌ９をＳ偏光のレーザ光Ｌ１０に変換し、これをＢＰＳ６に出射する。ＰＢＳ６は、前述したように、Ｓ偏光のレーザ光を反射する機能を有しているので、レーザ光Ｌ１０は、ＰＢＳ６において反射されてレーザ光Ｌ１０’となり、光ピックアップの光路より発散する。従って、レーザ光Ｌ１０が迷光となって戻り光ノイズを発生することを防止することができる。
【００４７】
次に、ＬＤ４が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなったときに、戻り光ノイズを低減する手段について説明する。
図７は、本発明に係る２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ４が出射するレーザ光が戻りレーザ光となったときに、戻り光ノイズを低減する原理を示す図である。ＬＤ４から出射されるレーザ光Ｌ１１（６６０ｎｍの波長のＳ偏光の直線偏光）は、波長板グレーティング５においてＰ偏光のレーザ光Ｌ１２に変換されて出射し、ＰＢＳ６に入射する。
【００４８】
波長板グレーティング５は、前述したように、ＬＤ４が出射する６６０ｎｍの波長の直線偏光に対しては、１／２波長板として機能し、その光学特性は、図６に示す如く、ＬＤ４が出射する７８５ｎｍの波長においては、１８０°位相をシフトし、入射したＳ偏光の直線偏光をＰ偏光の直線偏光に変換する。また、戻りレーザ光となるＬＤ２が出射する７８５ｎｍ近辺の波長においては、図６に示す如く、９０°の位相シフトを呈する光学特性を有している。
【００４９】
ＰＢＳ６は、直線偏光の偏波面の角度に応じてレーザ光を透過、或いは反射するものであり、図４に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光を反射し、Ｐ偏光のレーザ光を透過する特性を有したものである。図７において、Ｐ偏光のレーザ光であるＬ１２は、ＰＢＳ６をそのまま透過してハーフミラー７に入射する。
【００５０】
ハーフミラー７は、前述した図５に示す如く、Ｓ偏光のレーザ光、及びＰ偏光のレーザ光のいずれも、レーザ光の１０％を透過し、レーザ光の９０％を反射する機能を有している。図７において、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ１２は、ハーフミラー７において、９０％が反射し、レーザ光Ｌ１３となって１／４波長板９に入射する。１／４波長板９に入射したＰ偏光のレーザ光Ｌ１３は、円偏光のレーザ光Ｌ１４に変換され、集光レンズ１２を経由して光ディスク１０に照射される。ここで、光ディスク１０に入射し、ここから反射したレーザ光は、前記レーザ光Ｌ１４に対して偏光方向が反転した円偏光のレーザ光Ｌ１５となり、集光レンズ１２を経由して１／４波長板９に入射する。１／４波長板９に入射した円偏光のレーザ光Ｌ１５は、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１６に変換された後、更に、ハーフミラー７に入射し、このうち９０％が反射され、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１７となってＢＰＳ６に入射する。
【００５１】
ＢＰＳ６は、図４に示した特性を有するので、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ１７は、ＰＢＳ６において反射して波長板グレーティング３に入射する。
ここで、波長板グレーティング３は、前述した図３に示す如く、７８５ｎｍの波長のレーザ光に対しては、１／２波長板として機能するものであり、６６０ｎｍの波長のレーザ光Ｌ１７に対しては、１／４波長板として機能する。従って、波長板グレーティング３に入射したレーザ光Ｌ１７は、円偏光のレーザ光Ｌ１８となって出射する。
【００５２】
次に、波長板グレーティング３を出射した円偏光のレーザ光Ｌ１８は、ＬＤ２の端面において反射して、前記レーザ光Ｌ１８に対して偏光方向が反転した円偏光Ｌ１９となり、再度波長板グレーティング３に入射する。前述したように、波長板グレーティング３は、６６０ｎｍのレーザ光Ｌ１９に対しては、１／４波長板として機能し、入射した円偏光のレーザ光Ｌ１９をＰ偏光のレーザ光Ｌ２０に変換する。また、ＰＢＳ６は、前述したように、Ｐ偏光のレーザ光を透過する機能を有しているので、レーザ光Ｌ２０はＰＢＳ６をこのまま透過してレーザ光Ｌ２０’となり、光ピックアップの光路より発散する。従って、レーザ光Ｌ２０が迷光となって、戻り光ノイズを発生することを防止することができる。
【００５３】
次に、光ピックアップに用いる波長板グレーティングについて、従来のものと本発明のものを比較評価した結果を説明する。本発明者は、ＰＢＳを出射する戻り光ノイズのレベルについてシミュレーションを行った。以下、シミュレーションで得た光ノイズの比較結果について説明する。
図８は、ＬＤ２が出射する７８５ｎｍの波長のレーザ光の戻り光ノイズを算出したグラフである。図８において、グラフの縦軸の光量は、ＬＤ２が出射した往路のレーザ光のレベルを１とした場合の比率を示したものである。従来の波長板グレーティングを使用した場合の戻り光ノイズが、往路のレーザ光に対して０．８程度の比率で発生していることが分る。これに対して、本発明に係る波長板グレーティングを使用した場合は、戻り光ノイズは、往路のレーザ光に対して０．３程度にまで減少し、戻り光ノイズを格段に低減できることを確認した。
【００５４】
図９は、ＬＤ４が出射する６６０ｎｍの波長のレーザ光の戻り光ノイズを算出したグラフである。図９において、グラフの縦軸の光量は、ＬＤ４が出射した往路のレーザ光のレベルを１とした場合の比率を示したものである。従来の波長板グレーティングを使用した場合の戻り光ノイズが、往路のレーザ光に対して０．８程度の比率で発生しているのが分る。これに対して、本発明に係る波長板グレーティングを使用した場合は、戻り光ノイズは、往路のレーザ光に対して０．１程度にまで減少し、前述したＬＤ２と同様に戻り光ノイズを格段に低減できることを確認した。
以上説明したように、本発明は二つのレーザダイオードを備えた光ピックアップにおいて、一方のレーザダイオードから出射したレーザ光の一部が戻り光となって他方のレーザダイオードで反射されても、これを波長板グレーティングで光路外に発散させるようにし、戻り光ノイズとなるのを防止したので、その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る２波長対応の光ピックアップの実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ２が出射するレーザ光が戻りレーザ光となったときに、戻り光ノイズを低減する原理を示す図である。
【図３】本発明に係る波長板グレーティング３の位相特性例を示すグラフである。
【図４】ＰＢＳ６の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
【図５】ハーフミラー７の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
【図６】本発明に係る波長板グレーティング５の位相特性例を示すグラフである。
【図７】本発明に係る２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ４が出射するレーザ光が戻りレーザ光となったときに、戻り光ノイズを低減する原理を示す図である。
【図８】ＬＤ２が出射する７８５ｎｍの波長のレーザ光の戻り光ノイズを算出したグラフである。
【図９】ＬＤ４が出射する６６０ｎｍの波長のレーザ光の戻り光ノイズを算出したグラフである。
【図１０】従来の２波長対応の光ピックアップの構成例である。
【図１１】従来の２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ１０２が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなる原理を示す図である。
【図１２】従来の波長板グレーティング１０３の位相特性例を示すグラフである。
【図１３】ＰＢＳ１０６の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
【図１４】ハーフミラー１０７の透過、或いは反射特性例を示すグラフである。
【図１５】波長板グレーティング１０５の位相特性例を示すグラフである。
【図１６】従来の２波長対応の光ピックアップにおいて、ＬＤ１０４が出射するレーザ光が戻り光ノイズとなる原理を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１・・光ピックアップ、            １０２・・ＬＤ、
１０３・・波長板グレーティング、      １０４・・ＬＤ、
１０５・・波長板グレーティング、      １０６・・ＢＰＳ、
１０７・・ハーフミラー、              １０８・・ＦＭ、
１０９・・１／４波長板、              １１０・・光ディスク、
１１１・・ピット、                    １１２・・集光レンズ、
１１３・・ＰＤ、
１・・光ピックアップ、                ２・・ＬＤ、
３・・波長板グレーティング、          ４・・ＬＤ、
５・・波長板グレーティング、          ６・・ＢＰＳ、
７・・ハーフミラー、                  ８・・ＦＭ、
９・・１／４波長板、                １０・・光ディスク、
１１・・ピット、                      １２・・集光レンズ、
１３・・ＰＤ
【図１】
2007095164.tif 000003
【図２】
2007095164.tif 000004
【図３】
2007095164.tif 000005
【図４】
2007095164.tif 000006
【図５】
2007095164.tif 000007
【図６】
2007095164.tif 000008
【図７】
2007095164.tif 000009
【図８】
2007095164.tif 000010
【図９】
2007095164.tif 000011
【図１０】
2007095164.tif 000012
【図１１】
2007095164.tif 000013
【図１２】
2007095164.tif 000014
【図１３】
2007095164.tif 000015
【図１４】
2007095164.tif 000016
【図１５】
2007095164.tif 000017
【図１６】
2007095164.tif 000018