(57)【要約】【課題】  Ｂｌｕ−ｒａｙ  ＤｉｓｃとＨＤ  ＤＶＤのように同じ波長で異なるディスク基板厚さの２つの光ディスクに対応する光ピックアップに対して、高効率、低コスト、さらに小型化の光ピックアップを実現する。【解決手段】  １つの半導体レーザと、光ビームの偏光方向を外部からの信号により所望の偏光方向に回転可能な偏光回転素子と、偏光回転素子の後に配置し２つの反射面をもつ偏光分岐素子と、２つの対物レンズと、１つの光検出器とを備えた光ピックアップ構成とし、偏光回転素子から出射する光ビームの偏光方向を回転させて光分岐素子を反射する光ビームを対物レンズに対して切替るように設定する。【選択図】図１
2007018566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ光源と、前記半導体レーザ光源から出射された光ビームの偏光方向を必要に応じて略直交方向に回転可能な偏光回転素子と、前記光ビームが前記偏光回転素子を透過した後に配置され、前記光ビームの偏光状態に応じて反射あるいは透過させる光分岐素子と、前記光分岐素子の後段に配置され第１の光ディスクに対して光ビームを集光する第１の対物レンズと、前記光分岐素子の後段に配置され前記第１の光ディスクとは異なる基板厚さからなる第２の光ディスクに対し前記第１の光ディスクと同一の前記半導体レーザから出射された光ビームを集光する第２の対物レンズと、前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップであって、
前記第１及び第２の光ディスクからの反射光の何れもが、それぞれ前記光分岐素子を往路同様に反射、あるいは往路同様に透過することにより前記光検出器に至ることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップにおいて、前記光分岐素子の反射後あるいは透過後もしくはその両方の位置に略２分の１波長板を配置することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップにおいて、前記対物レンズ１及び前記対物レンズ２を出射した光ビームの偏光状態が、略同じ方向又は互いに直交する方向の直線偏光であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載の光ピックアップにおいて、前記半導体レーザ光源の発振波長を４００ｎｍ帯に設定することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４記載の光ピックアップにおいて、前記第１の光ディスクの基板厚さを略０．１ｍｍに設定し、前記第２の光ディスクの基板厚さを略０．６ｍｍに設定することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５記載の光ピックアップにおいて、前記光分岐素子は２つの反射膜面を有し、前記反射膜面は互いに略平行に設定されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６記載の光ピックアップにおいて、前記光分岐素子は平板ミラーで構成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に記載の光ピックアップを用いた光ディスク装置において、搭載された光ディスクが前記第１あるいは前記第２の何れの光ディスクであるかを判別する光ディスク判別回路と、前記偏光回転素子を透過する光ビームの偏光方向を回転するための信号を出力する偏光回転素子駆動回路とを備え、前記光ディスク判別回路からの信号に基づき前記偏光回転素子駆動回路からの信号を前記偏光回転素子に出力するようにすることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスクに記録された情報信号を再生するために用いられる光ディスク装置の光ピックアップに関し、特に、同一の半導体レーザの発振波長に対して異なる基板厚さの光ディスクに対応する光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）やＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報記録再生装置として広く普及しており、近年では更なる大量の情報を記録保存するために、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）やＨＤ  ＤＶＤなどの次世代光ディスク装置が提案されている。
【０００３】
ＢＤとＨＤ  ＤＶＤは、何れも４００ｎｍ帯の青紫色半導体レーザを用い、何れも１２ｃｍ直径の光ディスクを用いる光ディスク装置である。しかしながら、光ディスクの基板厚さはそれぞれ０．１ｍｍと０．６ｍｍであり、光ディスク上の信号を再生するために用いられる光ピックアップに搭載される対物レンズの開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）はそれぞれ０．８５と０．６５と基本的な物理特性が異なる仕様となっているため、１枚の光ディスクに収納できる情報量はそれぞれ２７ＧＢと１５ＧＢとなっている。すなわち、ＢＤは記憶容量が非常に大きい光ディスクであり、一方ＨＤ  ＤＶＤは、現在主流のＤＶＤとレーザ波長以外の物理特性の多くが一致する仕様により、ＤＶＤと光ピックアップ構成の互換を取りやすいという特徴を備えている。
【０００４】
市場においては、デジタル放送を高精細なまま記録再生し大容量の情報を扱いたいという要求と、現在普及しているＤＶＤとの互換性は確保したいという２つの相反する要求がある。そのため、次世代光ディスク装置としては、当分の間ＢＤとＨＤ  ＤＶＤが両立して行くものと予想されており、両方の仕様に対して互換性のある光ドライブや光ピックアップの実現が強く望まれている状況である。
【０００５】
ＢＤとＨＤ  ＤＶＤの互換光ピックアップを実現するためには、同一波長の半導体レーザから出射される光ビームを異なるＮＡの対物レンズにより異なるディスク基板厚さの位置にある情報記録層に合焦させる必要がある。一つの対物レンズで対応しようとする場合、使用しない側の光ディスクに対する光ビーム成分の発生を避けることができず、この不要な光ビーム成分は本来再生しようとする側の光ディスクに対しては迷光となり外乱の要因になる場合がある。光利用効率の点では、一つの対物レンズで対応しようとする場合は、各々の専用レンズを設ける場合と比較して、先に述べた迷光が光量損失要因となるため、光ディスク上に高出力な光量を必要とする高倍速記録への展開において不利な構成となる。
一方、光ピックアップ自体の低コスト化に対しては、できうるだけ光学部品を共通化して部品点数を低減することが有効である。特に、高価な部品である半導体レーザや光検出器などは、共通化を図ることで光ピックアップのコスト低減に大きな効果を得ることが可能である。
【０００６】
ここで、特許文献１には、２つの異なる波長の半導体レーザを用いる２つの光ディスクに対して、異なる偏光状態の光ビームを発光する２つの半導体レーザと、２つの対物レンズと、偏光ビームスプリッタを組合せる光ピックアップの光学系構成が提案されている。このような構成においては、点灯する半導体レーザを切り替えることで使用する光ディスクに適合する対物レンズに高い効率で光ビームを導くことができ、光学系の一部と光検出器の共用化を図ることができる構成となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、同じ波長の半導体レーザに対して異なる基板厚さの光ディスクを用いる２つの異なる光ディスクに対応する場合において、各々の光ディスクシステムに最適化された２つの対物レンズを設け、さらに偏光方向が略直交する２つの同じ波長の半導体レーザを必要とするため、光ピックアップの低コスト化が難しくなるという点である。また、２つの半導体レーザを用いる構成をとることは、光学系全体を小さくする点でである。
【０００９】
また、光ディスク上の偏光状態に関しては、一般に再生特性を考慮すると円偏光あるはディスク半径方向に略４５度方向をなす直線偏光とすることが望ましい。そのため、２つの異なる光ディスクの何れに対しても偏光方向を円偏光あるいは４５度方向の直線偏光とすることが重要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明においては上記課題を解決するために、光ピックアップにおいて、半導体レーザ光源から出射された光ビームの偏光方向を必要に応じて略直交方向に回転可能な偏光回転素子と、光ビームが偏光回転素子を透過した後に配置され、光ビームの偏光状態に応じて反射あるいは透過させる光分岐素子と、光分岐素子の後段に配置され第１の光ディスクに対して光ビームを集光する第１の対物レンズと、光分岐素子の後段に配置され第１の光ディスクとは異なる基板厚さからなる第２の光ディスクに対し第１の光ディスクと同一の半導体レーザから出射された光ビームを集光する第２の対物レンズと、第１及び第２の光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備え、第１及び第２の光ディスクからの反射光の何れもが、光分岐素子を往路同様に反射、あるいは往路同様に透過することにより光検出器に至るような構成とすることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光ピックアップにおいては、同じ波長の半導体レーザに対して、異なる基板厚さの光ディスクを用いる２つの異なる光ディスクシステムに対応しながら、１つの半導体レーザと１つの検出系からなる光学系構成とすることができ、低コスト、高光利用効率な光学系構成が実現できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
同じ波長の半導体レーザに対して、異なる基板厚さの光ディスクを用いる２つの異なる光ディスクシステムに対応する目的に対し、光ピックアップのコスト上昇要因である半導体レーザと検出系の光学系を共用化する構成により、簡素、低コスト、高光利用効率、かつ外乱要因となる不要光が発生しない光ピックアップ光学系を実現した。
【００１３】
以下、本発明の実施例１としての光ピックアップの構成について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例１における光ピックアップの構成を示す図である。図１において、半導体レーザ１は４００ｎｍ帯の波長で発振する青紫色用の半導体レーザであり、常温における発振波長は４０５ｎｍとなっている。半導体レーザ１より出射した光ビームは、紙面に平行な方向の偏光状態（以下、Ｐ偏光と記す）の光ビームとなっており、回折格子２を透過した後にハーフミラー３に至る。ここで、回折格子２は入射する光ビームを０次光と±１次光の３つの光ビームに分岐し、光ディスク上で３つの光スポットを生成するためのものである。ハーフミラー３は、半導体レーザ１から出射された光ビームの出射光軸に対して、４５°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された膜で４００ｎｍ帯の波長の光ビームを約８０％反射する光学素子である。また、光ビームの約２０％はハーフミラー３を透過しその一部は光ビームの光量をモニタするためのフロントモニタ１４に至る。
【００１５】
ハーフミラー３の反射膜において反射した光ビームは、コリメートレンズ４によって平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ４を出射した光ビームは、偏光回転素子５を透過する。ここで、コリメートレンズ４を透過した光ビームがＰ偏光の場合、偏光回転素子５は外部からの入力信号に応じて透過するＰ偏光の偏光角度を９０度回転することが可能な素子であり、Ｐ偏光が９０度回転された場合の光ビームの偏光方向は紙面に垂直な方向（以下、Ｓ偏光と記す）となる。
【００１６】
偏光回転素子５を透過した光ビームは、ＰＢＳ６に入射する。ＰＢＳ６は、内部に４５度の傾きをもつ２つの膜面６ａ、６ｂを有する構造となっている。膜面６ａは、入射する光ビームの偏光状態がＰ偏光の場合約１００％反射し、Ｓ偏光の場合約１００％透過するような特性となっている。また、膜面６ｂは、入射する光ビームの偏光状態と関係なく光ビームを約１００％反射する特性となっている。
【００１７】
ＰＢＳ６に入射する光ビームがＰ偏光の場合、光ビームは膜面６ａで反射され、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７は、４００ｎｍ帯の光ビームが平行光で入射した場合に、例えばＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのように基板厚さが０．１ｍｍである第１の光ディスク１２の情報記録面に対して合焦可能な機能を持つレンズである。一方、ＰＢＳ６に入射する光ビームがＳ偏光の場合、光ビームのほぼ全ては膜面６ａを透過し、膜面６ｂで反射した後、対物レンズ８に入射する。対物レンズ８は、４００ｎｍ帯の光ビームが平行光で入射した場合に、例えばＨＤ  ＤＶＤのように基板厚さが０．６ｍｍである第２の光ディスク１３の情報記録面に対して合焦可能な機能を持つレンズである。また、対物レンズ７と対物レンズ８は、駆動コイル１０と一体になっているアクチュエータ９に保持されており、駆動コイル１０と対向する位置にはマグネット１１が配置されている。そのため駆動コイル１０に通電しマグネット１１からの反力による駆動力を発生させることにより、対物レンズ７及び対物レンズ８を光ディスク１２あるいは光ディスク１３の略半径方向およびディスク面に垂直な方向に移動することが可能な構成となっている。
【００１８】
ここで、対物レンズ７あるいは対物レンズ８を透過した光ビームは、フロントモニタ１４により検出した光量を基にして、それぞれ対物レンズ７あるいは対物レンズ８を透過する光ビームの光量、あるいは光ディスク１２、光ディスク１３上に集光する光スポットの光量を推定可能な構成となっている。
【００１９】
光ディスク１２を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を往路とは逆方向に戻り、対物レンズ７を経てＰＢＳ６に至る。光ディスク１２を反射しＰＢＳ６に入射した光ビームは、ほとんどの偏光方向が往路と同じＰ偏光であるため、膜面６ａにて反射し、偏光回転素子５を経てコリメートレンズ４に入射する。コリメートレンズ４により、光ビームは平行光から収束光に変換され、ハーフミラー３に到達する。ハーフミラー３に到達した光ビームは、ハーフミラー３の膜面により約２０％の光ビームがハーフミラー３を透過する。
同様に、光ディスク１３を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を往路とは逆方向に戻り、対物レンズ８を経てＰＢＳ６に至る。光ディスク１３を反射しＰＢＳ６に入射した光ビームは、まず膜面６ｂにて反射する。さらに、光ビームのほとんどの偏光方向が往路と同じＳ偏光であるため、膜面６ａを透過し、偏光回転素子５を経てコリメートレンズ４に入射する。コリメートレンズ４により、光ビームは平行光から収束光に変換され、ハーフミラー３に到達する。ハーフミラー３に到達した光ビームは、ハーフミラー３の膜面により約２０％の光ビームがハーフミラー３を透過する。
【００２０】
ここで、ハーフミラー３を透過する光ビームは、コリメートレンズ４を透過することによりすでに収束光となっており、光ビームの進行方向に対して４５°方向に傾斜しているハーフミラー３を透過する際に光ビームに非点収差が与えられることなる。その後、光ビームは検出レンズ１５を透過した後に光検出器１６の所定の光検出面に集光されるようになっている。検出レンズ１５は、ハーフミラー３で発生するコマ収差をキャンセルするため、及び検出系側の合成焦点距離を拡大するためのレンズである。光検出器１６では、受光した光ビームから光ディスク１２あるいは光ディスク１３からのサーボ信号や再生信号などを出力可能となっている。
【００２１】
以上説明した光学部品と電気部品の組合せにより、光ピックアップ１７が構成されている。
【００２２】
次に、図２を用いて半導体レーザを出射した後の光ビームの偏光方向に関して説明する。図２において、レーザチップ２１は、半導体レーザ１の内部に搭載されているものである。レーザチップ２１にある活性層２２の端面からレーザチップ２１の長手方向に略平行な方向に出射した光ビームは、光ビームの光軸に対して活性層２２に平行な方向θｈ（水平方向）の広がり角が狭く、活性層２２に垂直な方向θｖ（垂直方向）の広がり角が広くなっている。一般にこの広がり角は、おおよそ９°と１８°であり、光ビームの広がり２３はθｖ方向に長い楕円状の強度分布を持つものとなっている。ここで、レーザチップ２１から出射された光ビームの振動面は、活性層２２に平行な面、すなわちθｈ方向と略一致しており、図中に矢印で示した方向に振動する、いわゆるＰ偏光の偏光状態となっている。
【００２３】
次に、図３を用いて偏光回転素子の動作について説明する。図３において、偏光回転素子２５は外部からの電気信号のオン／オフに連動して、偏光回転素子２５を透過するＰ偏光を偏光面が光軸に対して９０度回転したＳ偏光に変換可能な素子である。この素子自体は液晶素子を用いて構成されているものであるが、素子の構成自体は本発明との関連が少ないため詳細な説明をここでは省略する。
【００２４】
図３（ａ）において、スイッチ２４はオフ状態となっており、偏光回転素子２５に外部から通電されていない状態を示している。この状態においては、偏光回転素子２５には何ら電気的作用が発生しないので、入射側から入射したＰ偏光は、偏光回転素子２５をそのまま通過し、出射側からＰ偏光のまま出射される。一方、図３（ｂ）においては、スイッチ２４がオン状態を示しており、偏光回転素子２５内の液晶素子が電気的に作用を受けている状態である。この状態において入射側から入射したＰ偏光は、偏光回転素子５２内で偏光面を９０度回転させられ、出射側からＳ偏光の光ビームとなって出射される。以上により、偏光回転素子２５においては、通電状態のオン／オフにより入射偏光に対して出射偏光を９０度回転可能となる。尚、この偏光回転素子は、光ビームの偏光面を回転させるものであり、出射する光ビームの偏光状態に関係なく、９５％以上の透過率を確保できるものである。
【００２５】
図４は、ＰＢＳ６の膜面６ａのハーフミラーの特性を示した図である。図４において、横軸は膜面６ａに入射する光ビームの波長を示しており、縦軸は入射した光ビームの透過率となっている。光ビームに対して４５度の角度で配置されている膜面６ａにおいて、Ｐ偏光の光ビームの場合は４０５ｎｍ付近で約１００％の光を透過し、Ｓ偏光の光ビームに関しては４０５ｎｍ付近でほとんど光を透過しない特性となっている。そのため、４０５ｎｍ付近の光ビームに関しては、Ｐ偏光はほとんどが反射せず透過し、Ｓ偏光は約１００％が反射することとなる。すなわち、Ｐ偏光とＳ偏光は膜面６ａでほぼ分離され、透過及び反射することとなる。
【００２６】
図５は、光ピックアップの構成を示す図であり、第１のディスクの再生時の状況を示している。各部品の詳細な説明に関しては既に説明を終えているので省略する。半導体レーザ１からは図中の矢印で示す紙面に平行な偏光面を持つＰ偏光の光ビームが出射される。ここで、第１の光ディスク１２が光ディスク装置（図示しない）に搭載された場合、偏光回転素子５のスイッチ２４はオン状態に設定される。そのため、偏光回転素子５を透過した光ビームの偏光面は略９０度回転され、図中の丸印で示す紙面に垂直な方向の偏光面を持つＳ偏光に変換される。その後、ＰＢＳ６に入射する。ＰＢＳ６の膜面６ａに入射した光ビームは、Ｓ偏光で入射するために、光ビームの光量の約１００％が対物レンズ７側に反射する。その後、光ビームは対物レンズ７により、光ディスク１２の情報記録面上に集光される。
【００２７】
光ディスク１２で反射した光ビームは、対物レンズ７、ＰＢＳ６の順に往路とは逆の経路を辿り、偏光回転素子５に至る。偏光回転素子５では、往路とは逆にＳ偏光がＰ偏光に変換され、光ビームはコリメートレンズ４に至る。コリメートレンズ４により収束光に変換された光ビームは、光量の約２０％がハーフミラー３を透過することとなる。その後、レンズ１５を透過した光ビームは光検出器１６に到達し、各種サーボ信号や情報再生信号を出力することが可能となっている。すなわち、図５に示すような構成において、スイッチ２４を通電しオン状態を選択することで、半導体レーザ１から出射される光ビームを効率よく対物レンズ７に導き、光ディスク１２に集光することが可能となる。
【００２８】
図６は、光ピックアップの構成を示す図であり、第２のディスクの再生時の状況を示している。半導体レーザ１からは図中の矢印で示す紙面に平行な偏光面を持つＰ偏光の光ビームが出射されるところに関しては、図５にて説明を行った第１のディスク１２における場合と同様である。半導体レーザ１からは図中の矢印で示す紙面に平行な偏光面を持つＰ偏光の光ビームが出射される。ここで、図６においては、第２の光ディスク１３が用いられており、偏光回転素子５のスイッチ２４はオフの状態に設定されている。そのため、偏光回転素子５を透過した光ビームはＰ偏光のままの偏光状態である。その後ＰＢＳ６に入射する。ＰＢＳ６の膜面６ａに入射した光ビームは、Ｐ偏光で入射するために、ＰＢＳの膜面６ａをそのまま透過し、膜面６ｂにおいて対物レンズ８側に反射する。その後、光ビームは対物レンズ８により、光ディスク１３の情報記録面上に集光される。
【００２９】
光ディスク１３で反射した光ビームは、対物レンズ８、ＰＢＳ６の順に往路とは逆の経路を辿り、偏光回転素子５に至る。偏光回転素子５は通電されていない状態なので、光ビームはＰ偏光のままコリメートレンズ４に至る。コリメートレンズ４により収束光に変換された光ビームは、光量の約２０％がハーフミラー３を透過することとなる。その後、検出レンズ１５を透過した光ビームは光検出器１６に到達し、各種サーボ信号や情報再生信号を出力することが可能となっている。すなわち、図６に示すような構成において、スイッチ２４をオフ状態に選択することで、半導体レーザ１から出射される光ビームを効率よく対物レンズ８に導き、光ディスク１３に集光することが可能となる。
【００３０】
以上より、本実施例１に示すような構成とすることにより、１つの半導体レーザ１と１つの光検出器１６を用いた構成で、同じ波長で異なるディスク基板厚さの２つの光ディスクに対応した光ピックアップの光学系を実現することができる。また、このような構成をとることにより、対物レンズ７及び対物レンズ８の直下にはＰＢＳ６のみを配置すればよいため、対物レンズ直下の部分の高さを小さくすることが可能となっている。
【００３１】
図７は光ディスク上の偏光状態を示した図である。便宜上、対物レンズ７及び対物レンズ８の両方から出射されている状態での光ビームの偏光状態を併記している。対物レンズ７は、光ピックアップ１７の送り方向と一致する光ディスク１２の半径方向（以下、ディスク半径方向と記載する）の軸上からレンズ中心をずらした配置としている。一方、対物レンズ８はディスク半径方向の軸上に配置されている。図７において、対物レンズ７から光ディスク１２に集光される光ビームの偏光状態は、図中のディスク半径方向と一致する方向であり、対物レンズ８から出射された光ビームの偏光状態は、ディスク半径方向と直交する方向（以下、トラック方向と記載する）と一致している。
【００３２】
以上説明したように、１つの半導体レーザと１つの光検出器を用いながら、偏光状態をディスクに応じて変更する光ピックアップ構成とすることにより、同じ波長を用いながら異なる基板厚さの光ディスクを用いる２つの光ディスクシステム、例えばＢｌｕ−ｒａｙ  ＤｉｓｃとＨＤ  ＤＶＤの何れの光ディスクシステムに対しても対応可能な低コストな光ピックアップを実現することができる。さらに、本構成とすることにより、対物レンズ直下に配置する光学部品をＰＢＳのみとすることが可能なため、光ピックアップの薄型化に大いに寄与することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施例２について説明する。図８は実施例２における光ピックアップの光学系構成を示した図であり、図９は実施例２における光ディスク上の偏光状態を示す図である。図８において、先述した実施例１の構成と異なるのは、ＰＢＳ６の膜面６ｂの上方に２分の１波長板１８を配置している点である。このような構成とすることにより、２分の１波長板１８を透過した後の偏光方向を回転することが可能であり、例えば図９に示したようの対物レンズ８からの出射偏光をディスク半径方向とトラック方向を２分する方向に設定することが可能である。ここで、光ディスク上の偏光方向に関しては、一般には円偏光とするのが再生性能確保の上で望ましいことが経験的にわかっている。実施例２においては、対物レンズ８側の偏光方向を略４５度方向とすることにより、ディスク半径方向成分とトラック方向成分に直線偏光成分を発生させることができ、円偏光と等価な効果を得ることが可能である。光ディスク１３からの反射光ビームは、２分の１波長板１８において再度Ｐ偏光に戻るため、以降の復路での光ビームの挙動は、実施例１と同じである。尚、２分の１波長板１８は、ＰＢＳ６と対物レンズ８の間に配置されていればよく、例えば、レンズホルダ９側に設置されていても同様な効果を発揮することは言うまでもない。
【００３４】
次に、本発明の実施例３について説明する。図１０は実施例３における光ピックアップの光学系構成を示した図であり、図１１は実施例３における光ディスク上の偏光状態を示す図である。図１０において、先述した実施例２の構成と異なるのは、ＰＢＳ６の膜面６ａの上方に２分の１波長板１９を配置している点である。このような構成とすることにより、２分の１波長板１８及び２分の１波長板１９を透過した後の偏光方向を回転することが可能であり、例えば図１１に示したようの対物レンズ７及び対物レンズ８からの出射偏光を何れもディスク半径方向とトラック方向を２分する方向に設定することが可能である。そのため、光ディスク１２及び光ディスク１３の何れに対しても良好な再生性能を確保することが可能である。光ディスク１２からの反射光ビームは、２分の１波長板１９において再度Ｐ偏光に戻るため、以降の復路での光ビームの挙動は、実施例２と同じである。尚、２分の１波長板１８及び２分の１波長板１９の何れもは、ＰＢＳ６と対物レンズ８及び対物レンズ７の間に配置されていればよく、例えば、レンズホルダ９側に設置されていても同様な効果を発揮することは言うまでもない。
【００３５】
次に、本発明の実施例４について説明する。図１２は実施例４における光ピックアップの光学系構成を示した図であり、図１３は実施例４における光ディスク上の偏光状態を示す図である。図１２において、先述した実施例１の構成と異なるのは、ＰＢＳ６に相当する部分にＰＢＳミラー２０を設ける構成としている点である。ＰＢＳミラー２０の表面には４５度の傾斜を持つ膜面２０ａが形成されており、ＰＢＳミラー２０内部には膜面２０ｂが形成されている。この膜面２０ａ及び膜面２０ｂの光学特性は、実施例１における膜面６ａ及び膜面６ｂと同じようにしているため、実施例１にて説明したのと同じ動作及び効果を得ることが可能である。そのため、光ディスク上においては、図１３に示すように図７で説明したのと同様な偏光状態を得ることが可能である。
【００３６】
このような構成とすることにより、ＰＢＳ６よりも低コストなＰＢＳミラー２０で光ピックアップの光学系を実現可能となり、光ピックアップの低コスト化を図ることが可能となる。さらに、本発明においても、膜面２０ａ及び膜面２０ｂと対物レンズ７及び対物レンズ８の間に２分の１波長板を配置する構成とすることにより、実施例２及び実施例３で示したのと同じ効果を得ることができるのは言うまでもない。
【００３７】
次に、実施例１乃至実施例４における光ピックアップを搭載した光ディスク装置について説明する。図１４に本発明の実施例における光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図を示す。光ピックアップ１７により検出された信号の一部は光ディスク判別回路５１に送られる。光ディスク判別回路５１における光ディスクの判別動作は、光ディスクの基板厚さが点灯している半導体レーザの発振波長に対応したものである場合と、異なる発振波長に対応したものである場合とを比較した場合に、光ピックアップ１７より検出された例えばフォーカスエラー信号振幅レベルが前者の場合に大きくなることを利用している。その判別結果はコントロール回路５４に送られる。さらに、光ピックアップ１７により検出された検出信号の一部は、サーボ信号生成回路５２あるいは情報信号検出回路５３に送られる。サーボ信号生成回路５２では、光ピックアップ１７で検出された各種信号から光ディスク１２あるいは光ディスク１３に適したフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、コントロール回路５４に送る。一方、情報信号検出回路５３では、光ピックアップ１７の検出信号から光ディスク１２あるいは光ディスク１３に記録された情報信号を検出し再生信号出力端子へ出力する。コントロール回路５４は、光ディスク判別回路５１からの信号により光ディスク１２あるいは光ディスク１３を設定し、それに対応してサーボ信号生成回路５２にて生成されたフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ駆動信号をアクチュエータ駆動回路５５に送る。この対物レンズ駆動信号によりアクチュエータ駆動回路５５は、光ピックアップ１７内のアクチュエータ９を駆動し対物レンズ７及び対物レンズ８の位置制御を行う。また、コントロール回路５４は、アクセス制御回路５６により光ピックアップ１７のアクセス方向位置制御を行い、スピンドルモータ制御回路５７によりスピンドルモータ５８を回転制御しディスク１２あるいは光ディスク１３を回転させる。
【００３８】
さらに、コントロール回路５４は、レーザ点灯回路５９を駆動することにより、光ピックアップ１７に搭載されている半導体レーザ１を光ディスク１２あるいは光ディスク１３に応じて適宜点灯させ、光ディスク装置での記録再生動作を実現している。また、コントロール回路５４は、光ディスク判別回路５１の判別結果に基づいて、偏光回転素子５のスイッチ２４のオン／オフを行う。これにより、光ピックアップ１７における光ビームの偏光状態を最適に制御することが可能とし、光ディスク１２あるいは光ディスク１３からそれぞれ良好な信号を検出することが可能である。
【００３９】
尚、以上説明した本発明の実施例１乃至実施例４においては、光ディスク１２においてＳ偏光を利用し、光ディスク１３においてＰ偏光を利用する構成としているが、本発明は各ディスクに対する偏光状態を限定するものではなく、対物レンズ７及び対物レンズ８の配置を入れ替えて光学系の構成によっては別の偏光状態を利用する構成であってもかまわないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１における光ピックアップの構成を示す図である。
【図２】半導体レーザを出射した後の光ビームの偏光方向を示す図である。
【図３】偏光回転素子の動作を示す図である。
【図４】ＰＢＳの膜面６ａの特性を示した図である。
【図５】第１の光ディスク再生時における偏光状態を示した図である。
【図６】第２の光ディスク再生時における偏光状態を示した図である。
【図７】光ディスク上の偏光状態を示した図である。
【図８】実施例２における光ピックアップの構成を示す図である。
【図９】実施例２における光ディスク上の偏光状態を示した図である。
【図１０】実施例３における光ピックアップの構成を示す図である。
【図１１】実施例３における光ディスク上の偏光状態を示した図である。
【図１２】実施例４における光ピックアップの構成を示す図である。
【図１３】実施例４における光ディスク上の偏光状態を示した図である。
【図１４】光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図である
【符号の説明】
【００４１】
１…半導体レーザ、５…偏光回転素子、６…ＰＢＳ、７…対物レンズ、８…対物レンズ、１２…第１の光ディスク、１３…第２の光ディスク、１７…光ピックアップ、１８…２分の１波長板、１９…２分の１波長板、２４…スイッチ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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