JP2007317315A - Optical pickup device - Google Patents

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Riyuuji Kurokama
龍司 黒釜
Takuji Hatano
卓史 波多野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device capable of properly recording and/or reproducing information in a different optical information recording medium while suppressing the thickness of an objective lens in an optical axis direction. <P>SOLUTION: A luminous flux reflected from a cholesteric liquid crystal CLQ is reflected on the information recording surface of a BD, and also reflected when it is made incident on the cholesteric liquid crystal CLQ again. The luminous flux passed through the cholesteric liquid crystal CLQ is reflected on the information recording surface of an HD, and also passed when it is made incident on the cholesteric liquid crystal CLQ again. Thus, it is unnecessary to dispose a photodetector PD on a side opposed to a first objective lens OBJ1 sandwiching the cholesteric liquid crystal CLQ, and it is unnecessary to arrange a λ/4 wavelength plate QWP between the cholesteric liquid crystal CLQ and the first objective lens OBJ1. As a photodetector PD is installed in a position away from the first and second objective lenses OBJ1 and OBJ2, it is moved away from tracking and focusing actuators. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly to an optical pickup device capable of appropriately recording and / or reproducing information on different optical information recording media.

近年、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録/再生を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、NA0.85、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu−ray Disc(以下、BDという)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4、7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり20〜30GBの情報の記録が可能であり、又、NA0.65、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるHD DVD(以下、HDという)では、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり15〜20GBの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度光ディスク」と呼ぶ。   In recent years, research and development of a high-density optical disk system capable of recording / reproducing information using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm is rapidly progressing. As an example, in an optical disc for recording / reproducing information with specifications of NA 0.85 and light source wavelength 405 nm, so-called Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD), DVD (NA 0.6, light source wavelength 650 nm, storage capacity 4, 7 GB) Can record information of 20 to 30 GB per surface on an optical disc having a diameter of 12 cm, which is the same size as the above, and an optical disc that records and reproduces information with specifications of NA 0.65 and light source wavelength 405 nm, so-called With HD DVD (hereinafter referred to as HD), information of 15 to 20 GB per side can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm. Hereinafter, such an optical disc is referred to as a “high density optical disc” in the present specification.

ところで、BDとHDとに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置があれば、ユーザーにとっては好ましい。しかるに、BDとHDとに互換可能に情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、BDは保護層の厚さが0.1mm程度であり、HDは保護層の厚さが0.6mmであるため、同じ対物レンズを用いると保護層の厚さが異なることに起因して球面収差が生じるという問題がある。従って、保護層厚の差に起因する球面収差を補正するために、光ピックアップ装置の集光光学系に何らかの工夫が必要となる。ここで、使用する光束の波長が異なる場合、対物レンズに回折輪帯を設けるなどすれば、一方の光束のみに回折効果を与え、それにより保護層厚の差に起因する球面収差を補正することができるが、BDとHDとは共に405nm程度の短波長の光束を用いるため、保護層厚の差に起因する球面収差を補正するために回折を用いることができないという問題がある。   By the way, it is preferable for the user if there is an optical pickup device that records and / or reproduces information in a manner compatible with BD and HD. However, in an optical pickup device that records and / or reproduces information in a manner compatible with BD and HD, BD has a protective layer thickness of about 0.1 mm, and HD has a protective layer thickness of 0.6 mm. Therefore, when the same objective lens is used, there is a problem that spherical aberration occurs due to different thicknesses of the protective layer. Therefore, in order to correct the spherical aberration due to the difference in thickness of the protective layer, some device is required for the condensing optical system of the optical pickup device. Here, if the wavelength of the light beam to be used is different, if a diffraction ring zone is provided on the objective lens, a diffraction effect is given to only one light beam, thereby correcting the spherical aberration due to the difference in the protective layer thickness. However, since both BD and HD use a light beam having a short wavelength of about 405 nm, there is a problem that diffraction cannot be used to correct spherical aberration due to a difference in protective layer thickness.

これに対し、特許文献1においては、BDとHDとの互換ではないが、共通の光学系と2つの対物レンズを設け、異なる種類の光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う際に、共通の光学系を経た光束が、いずれかの対物レンズに対し選択的に入射するよう光束切替え手段で光路を切り替える技術が提案されている。
特開平9−212905号公報
On the other hand, in Patent Document 1, although BD and HD are not compatible, when a common optical system and two objective lenses are provided and information is recorded and / or reproduced on different types of optical disks. A technique has been proposed in which the light path is switched by the light beam switching means so that the light beam that has passed through the common optical system is selectively incident on one of the objective lenses.
JP-A-9-212905

かかる技術によれば、偏光ビームスプリッタに対する入射光がP偏光となるようにすると、偏光ビームスプリッタでは主に透過し、後方の反射ミラーで反射され、これに対応した対物レンズに入射する。また同偏光ビームスプリッタへの入射光がS偏光となるようにすると、偏光ビームスプリッタでは主に反射し、別の対物レンズに入射する。こうして異なる2つの対物レンズの内、記録/再生に用いられる対物レンズを選択することができる。   According to this technique, when the incident light with respect to the polarization beam splitter becomes P-polarized light, it is mainly transmitted through the polarization beam splitter, reflected by the rear reflecting mirror, and incident on the corresponding objective lens. If the incident light to the polarization beam splitter is changed to S-polarized light, it is mainly reflected by the polarization beam splitter and incident on another objective lens. In this way, an objective lens used for recording / reproduction can be selected from two different objective lenses.

又、偏光ビームスプリッタと各対物レンズとの間にλ/4波長板を配置すると、光ディスクからの反射光束は、それを2回通過するので光の偏波面は90度回転し位相がλ/2分ずれることとなる。従って、入射時においてP偏光であったため偏光ビームスプリッタで反射した光束は、光ディスク(例えばBD)から反射して再び偏光ビームスプリッタに入射する際にはS偏光に変わっているので、今度は偏光ビームスプリッタを透過することとなる。一方、入射時においてS偏光であったため偏光ビームスプリッタを透過した光束は、光ディスク(例えばHD)から反射して再び偏光ビームスプリッタに入射する際にはP偏光に変わっているので、今度は偏光ビームスプリッタで反射することとなる。即ち、偏光ビームスプリッタを挟んで、BD用の対物レンズと反対側に光検出器を配置すれば、BDから反射し偏光ビームスプリッタを透過した光束と、HDから反射し偏光ビームスプリッタで反射した光束と受光することができ、光ピックアップ装置の簡素化を実現できる。   If a λ / 4 wavelength plate is arranged between the polarizing beam splitter and each objective lens, the reflected light beam from the optical disk passes through it twice, so that the polarization plane of the light is rotated 90 degrees and the phase is λ / 2. It will shift. Accordingly, the light beam reflected by the polarizing beam splitter because it was P-polarized light at the time of incidence is changed to S-polarized light when it is reflected from the optical disk (for example, BD) and again enters the polarizing beam splitter. It will pass through the splitter. On the other hand, since it was S-polarized light at the time of incidence, the light beam transmitted through the polarizing beam splitter is changed to P-polarized light when it is reflected from the optical disk (for example, HD) and enters the polarizing beam splitter again. Reflected by the splitter. That is, if a photodetector is placed on the opposite side of the BD objective lens across the polarizing beam splitter, the light beam reflected from the BD and transmitted through the polarizing beam splitter, and the light beam reflected from the HD and reflected by the polarizing beam splitter The optical pickup device can be simplified.

ここで、ノート型パソコンなどのように薄さを要求される機器に光ピックアップ装置を搭載しようとする場合、通常は光ディスクの情報記録面がキーボード面と平行になるように配置される。ところが、特許文献1の光ピックアップ装置では、その構成上、偏光ビームスプリッタを挟んで、BD用の対物レンズと反対側に光検出器を配置しなければならないため、厚さ方向の寸法が大きくなり、搭載される機器の薄さを確保できないという問題がある。これに対し、光ピックアップ装置の薄さを確保するために、光源やプリズム等の光学系を光ディスクと平行面内に配置にした上で、別の立ち上げミラーを設けて光ディスクに光を垂直照射してやることも考えられるが、スペースや部品点数で不利な構成となる。   Here, when an optical pickup device is to be mounted on a device that is required to be thin, such as a notebook computer, the information recording surface of the optical disk is usually arranged so as to be parallel to the keyboard surface. However, in the optical pickup device disclosed in Patent Document 1, because of the configuration, the photodetector must be disposed on the opposite side of the BD objective lens with the polarization beam splitter interposed therebetween, so that the dimension in the thickness direction increases. There is a problem that it is not possible to secure the thinness of the mounted device. On the other hand, in order to ensure the thinness of the optical pickup device, an optical system such as a light source and a prism is arranged in a plane parallel to the optical disc, and another upright mirror is provided to vertically irradiate the optical disc with light. Although it is possible to do so, it is disadvantageous in terms of space and the number of parts.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の対物レンズへの光量の分配を効率よく行えると共に、対物レンズの光軸方向の厚みを抑えながらも、異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the related art, and can efficiently distribute the light quantity to a plurality of objective lenses, and can control different optical information while suppressing the thickness of the objective lens in the optical axis direction. An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of appropriately recording and / or reproducing information on a recording medium.

請求項1に記載の光ピックアップ装置は、
第1の直線偏光状態で光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を入射したときに、一方向回りの円偏光状態と他方向回りの円偏光状態のいずれかの状態を選択的に設定する偏光状態設定手段と、
前記偏光状態設定手段により出射された光束において、前記一方向回りの円偏光状態が選択されていた場合には、前記光束を反射し、前記他方向回りの円偏光状態が選択されていた場合には、前記光束を透過する円偏光二色性を有する第1光分配素子と、
前記第1光分配素子で反射した光束を、第1光情報記録媒体の情報記録面に集光する第1の対物レンズと、
前記第1光分配素子を透過した光束を、第2光情報記録媒体の情報記録面に集光する第2の対物レンズと、
前記光源と前記偏光状態設定手段との間に配置され、第1の直線偏光状態の光束は通過させ、第2の直線変更状態の光束は反射させる光分岐手段と、
前記光分岐手段からの光束を受光する光検出器と、を有し、
前記第1光情報記録媒体からの反射光は、前記第1光分配素子により反射され、前記偏光状態設定手段に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射し、前記第2光情報記録媒体からの反射光は、前記第1光分配素子を透過し、前記偏光状態設定手段に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射することを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 1,
A light source that emits a light beam in a first linear polarization state;
A polarization state setting means for selectively setting one of a circular polarization state around one direction and a circular polarization state around the other direction when a light beam emitted from the light source is incident;
In the light beam emitted by the polarization state setting means, when the circular polarization state around the one direction is selected, the light beam is reflected, and when the circular polarization state around the other direction is selected. Is a first light distribution element having circular dichroism that transmits the luminous flux;
A first objective lens that focuses the light beam reflected by the first light distribution element on the information recording surface of the first optical information recording medium;
A second objective lens that focuses the light beam transmitted through the first light distribution element on the information recording surface of the second optical information recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the polarization state setting unit, allowing a light beam in a first linear polarization state to pass therethrough and reflecting a light beam in a second line change state;
A photodetector for receiving a light beam from the light branching means,
The reflected light from the first optical information recording medium is reflected by the first light distribution element and enters the polarization state setting means, thereby entering a second linear polarization state and entering the light branching means. The reflected light from the second optical information recording medium passes through the first light distribution element and is incident on the polarization state setting means, thereby entering a second linearly polarized state and entering the light branching means. It is characterized by doing.

本発明によれば、前記第1光分配素子から反射した光束は、前記第1光情報記録媒体の情報記録面で反射し、再度前記第1光分配素子に入射したときにも反射し、また前記第1光分配素子を透過した光束は、前記第2光情報記録媒体の情報記録面で反射し、再度前記第1光分配素子に入射したときにも透過するので、前記光検出器を、前記第1光分配素子を挟んで前記第1の対物レンズの反対側に設ける必要がなく、又λ/4波長板を前記第1光分配素子と前記対物レンズとの間に配置しなくて済むこととも相まって、前記第1の対物レンズの光軸方向における光ピックアップ装置の厚さ方向の寸法を抑えることができる。更に、光検出器は、前記第1の対物レンズ及び前記第2の対物レンズと離れた位置に設置できるので、トラッキング及びフォーカシング用アクチュエータから離すことができ、空間の有効利用を図ることができる。   According to the present invention, the light beam reflected from the first light distribution element is reflected by the information recording surface of the first optical information recording medium, and is also reflected when entering the first light distribution element again. Since the light beam that has passed through the first light distribution element is reflected by the information recording surface of the second optical information recording medium and is transmitted again when incident on the first light distribution element, the photodetector is There is no need to provide the first light distribution element on the opposite side of the first objective lens, and a λ / 4 wavelength plate need not be disposed between the first light distribution element and the objective lens. In combination with this, it is possible to suppress the dimension in the thickness direction of the optical pickup device in the optical axis direction of the first objective lens. Furthermore, since the photodetector can be installed at a position away from the first objective lens and the second objective lens, it can be separated from the tracking and focusing actuators, and the space can be used effectively.

請求項2に記載の光ピックアップ装置は、請求項1に記載の発明において、前記第1光分配手段は、円偏光二色性を有するコレステリック液晶であることを特徴とする。コレステリック液晶など円偏光二色性を有す部材は、特定の波長域の右回り円偏光状態または左回り円偏光状態のいずれかにある光束を反射するという性質を有する(参考:日東技報39巻1号「光の利用効率の向上を追及したPCF(反射偏光板)」、応用物理第70巻第9号「液晶分子の自己組織化現象を利用した固体反射膜の作成」)。すなわち円偏光二色性を有すコレステリック液晶をミラーとし、このミラーに対して右回り円偏光状態または左回り円偏光状態の光束を選択的に入射させることで、光情報記録媒体に集光する対物レンズの切り換えを任意に行うことができる。   According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, the first light distribution unit is a cholesteric liquid crystal having circular dichroism. A member having circular dichroism such as a cholesteric liquid crystal has a property of reflecting a light beam in either a clockwise circular polarization state or a counterclockwise circular polarization state in a specific wavelength range (reference: Nitto Technical Report 39). Vol. 1 “PCF (Reflective Polarizing Polarizer) Pursuing Improvement of Light Utilization Efficiency”, Applied Physics Vol. 70 No. 9 “Creation of Solid Reflective Film Utilizing Self-Organization of Liquid Crystal Molecules”). That is, a cholesteric liquid crystal having circular dichroism is used as a mirror, and a light beam in a clockwise circular polarization state or a counterclockwise circular polarization state is selectively incident on the mirror, thereby condensing it on an optical information recording medium. The objective lens can be arbitrarily switched.

特に、CD、DVD等の一般的な光情報記録媒体は、円偏光状態の光束が入射することを基準条件とした設計となっているため、直線偏光状態の光束が入射した場合には、円偏光状態の光束が入射する場合に比べて、好適な再生信号が得られにくいという問題がある。さらに、立ち上げミラーの素材(液晶)が、ある方向成分の直線偏光の光束を反射させ、それ以外の光束を透過させるものである場合、立ち上げミラーを介して戻った光束は、往路と同じ方向の直線偏光状態を維持するため、光検出器への分離に偏光ビームスプリッタを用いることができず、ハーフミラーなどのような光量ロスの大きなミラーを用いざるを得ず、効率が悪いという問題がある。本発明のように、コレステリック液晶を用いて、円偏光状態の光束を反射もしくは透過することで、対物レンズから光情報記録媒体に集光するようにすれば、かかる問題を解消もしくは緩和することができる。   In particular, a general optical information recording medium such as a CD or DVD is designed on the condition that a circularly polarized light beam is incident. Therefore, when a linearly polarized light beam is incident, There is a problem that it is difficult to obtain a suitable reproduction signal as compared with the case where a polarized light beam is incident. Furthermore, when the material of the rising mirror (liquid crystal) reflects a linearly polarized light beam with a certain direction component and transmits the other light beam, the light beam returned through the rising mirror is the same as the forward path. In order to maintain the linear polarization state of the direction, a polarization beam splitter cannot be used for separation to the photodetector, and a mirror with a large light loss such as a half mirror must be used, resulting in poor efficiency. There is. As in the present invention, by using a cholesteric liquid crystal to reflect or transmit a circularly polarized light beam so that it is condensed from the objective lens onto the optical information recording medium, such a problem can be solved or alleviated. it can.

請求項3に記載の光ピックアップ装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記偏光状態設定手段は、回転位置を切り替え可能なλ/4波長板であることを特徴とするので、前記λ/4波長板を回転させることで、一方向回りの円偏光状態と他方向回りの円偏光状態のいずれかを機械的に選択できる。   The optical pickup device according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the polarization state setting means is a λ / 4 wavelength plate whose rotational position can be switched. By rotating the λ / 4 wavelength plate, either a circular polarization state around one direction or a circular polarization state around the other direction can be mechanically selected.

請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記偏光状態設定手段は、液晶素子であることを特徴とするので、前記液晶を駆動することで、一方向回りの円偏光状態と他方向回りの円偏光状態のいずれかを電気的に選択できる。   The optical pickup device according to a fourth aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the polarization state setting means is a liquid crystal element. Either the circular polarization state around and the circular polarization state around the other direction can be electrically selected.

請求項5に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ光軸と、前記第2の対物レンズの光軸とは平行に配置されており、前記第1光分配素子を透過した光束は、反射手段により反射されて前記第2の対物レンズに入射することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the optical axis of the first objective lens and the optical axis of the second objective lens are arranged in parallel. The light beam transmitted through the first light distribution element is reflected by a reflecting means and is incident on the second objective lens.

請求項6に記載の光ピックアップ装置は、請求項5に記載の発明において、前記第1光分配素子と前記反射手段とは一体のプリズムに組み込まれていることを特徴とするので、部品点数が少なく簡素な構成を提供できる。   The optical pickup device according to a sixth aspect is characterized in that, in the invention according to the fifth aspect, the first light distribution element and the reflecting means are incorporated in an integral prism. A small and simple configuration can be provided.

請求項7に記載の光ピックアップ装置は、請求項5に記載の発明において、前記第1光分配素子は、光を透過する平行平板に取り付けられ、前記反射手段とは別体となっており、前記第1光分配素子に入射する光束は無限平行光束であることを特徴とするので、光軸の調整が容易であり収差特性に優れた光ピックアップ装置を提供できる。又、前記対物レンズの光源側面の下方にスペースが生じ、光ピックアップ装置の薄形化に貢献する。   An optical pickup device according to a seventh aspect is the invention according to the fifth aspect, wherein the first light distribution element is attached to a parallel plate that transmits light, and is separate from the reflecting means. Since the light beam incident on the first light distribution element is an infinite parallel light beam, it is possible to provide an optical pickup device that can easily adjust the optical axis and has excellent aberration characteristics. In addition, a space is created below the side surface of the light source of the objective lens, which contributes to the thinning of the optical pickup device.

請求項8に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至7のいずれかに記載の発明において、前記第1光情報記録媒体の記録密度は、前記第2の光情報記録媒体の記録密度と異なることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to seventh aspects, the recording density of the first optical information recording medium is different from the recording density of the second optical information recording medium. It is characterized by that.

請求項9に記載の光ピックアップ装置は、請求項8に記載の発明において、前記第1光情報記録媒体と前記第2光情報記録媒体のうち一方は、保護基板厚t1が0.1mmであり、他方は保護基板厚t2が0.6mmであることを特徴とするので、BDとHDの互換使用が可能になる。   According to a ninth aspect of the present invention, in the optical pickup device of the eighth aspect, one of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium has a protective substrate thickness t1 of 0.1 mm. The other is characterized in that the protective substrate thickness t2 is 0.6 mm, so that BD and HD can be used interchangeably.

請求項10に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズは、波長λ1の光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面に集光し、また波長λ2の光束を第3光情報記録媒体の情報記録面に集光することを特徴とするので、例えばBDとHDに加えて、DVDの互換使用が可能になる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to ninth aspects, the light source includes a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). ) Can be selectively emitted, and the second objective lens condenses the light beam of wavelength λ1 on the information recording surface of the second optical information recording medium, and the light beam of wavelength λ2 Since the light is condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium, for example, in addition to BD and HD, compatible use of DVD becomes possible.

請求項11に記載の光ピックアップ装置は、請求項10に記載の発明において、前記第2光情報記録媒体と前記第3光情報記録媒体の保護基板厚が等しいことを特徴とするので、前記第2の対物レンズの設計の自由度が向上し、生産歩留まりが向上し、コストを低減できる。   An optical pickup device according to an eleventh aspect is characterized in that, in the invention according to the tenth aspect, the second optical information recording medium and the third optical information recording medium have the same protective substrate thickness. The degree of freedom in designing the objective lens 2 is improved, the production yield is improved, and the cost can be reduced.

請求項12に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束と、波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズは、波長λ1の光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面に集光し、また波長λ2の光束を保護基板厚t3が0.6mmの第3光情報記録媒体の情報記録面に集光し、更に波長λ3の光束を保護基板厚t4が1.2mmの第4光情報記録媒体の情報記録面に集光することを特徴とするので、例えばBDとHDに加えて、DVDとCDの互換使用が可能になる。   An optical pickup device according to a twelfth aspect of the present invention is the optical pickup device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the light source includes a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). ) And a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm) can be selectively emitted, and the second objective lens emits a light beam having a wavelength λ1 to information on the second optical information recording medium. The light is condensed on the recording surface, and the light beam having the wavelength λ2 is condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium having the protective substrate thickness t3 of 0.6 mm. Since the light is focused on the information recording surface of the 2 mm fourth optical information recording medium, for example, in addition to BD and HD, DVD and CD can be used interchangeably.

請求項13に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束及び/又は波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、
前記第1光分配素子を透過した光束は、第2光分配素子に入射し、前記第2光分配素子は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束を反射し、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)及び/又は波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束を透過させ、前記第2光分配素子を透過した光束は、第3の対物レンズに入射することを特徴とするので、光情報記録媒体に専用の対物レンズを用いて適切な情報の記録及び/又は再生を行うことができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the light source includes a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). ) And / or a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm) can be selectively emitted.
The light beam that has passed through the first light distribution element is incident on the second light distribution element, and the second light distribution element reflects a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2). ≦ 700 nm) and / or a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm) is transmitted, and the light beam transmitted through the second light distribution element is incident on a third objective lens. Appropriate information can be recorded and / or reproduced using a dedicated objective lens for the recording medium.

請求項14に記載の光ピックアップ装置は、
第1の直線偏光状態で光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を入射したときに、一方向回りの円偏光状態又は他方向回りの円偏光状態を選択的に設定する位相差素子と、
円偏光二色性の発現を切り替え可能な光分配素子と、
前記光分配素子で反射した光束を、第1光情報記録媒体の情報記録面に集光する第1の対物レンズと、
前記光分配素子を透過した光束を、第2光情報記録媒体の情報記録面に集光する第2の対物レンズと、
前記光源と前記位相差素子との間に配置され、第1の直線偏光状態の光束は通過させ、第2の直線変更状態の光束は反射させる光分岐手段と、
前記光分岐手段からの光束を受光する光検出器と、を有し、
前記第1光情報記録媒体からの反射光は、前記光分配素子により反射され、前記位相差素子に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射し、前記第2光情報記録媒体からの反射光は、前記光分配素子を透過し、前記位相差素子に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射することを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 14,
A light source that emits a light beam in a first linear polarization state;
A phase difference element that selectively sets a circular polarization state around one direction or a circular polarization state around the other direction when a light beam emitted from the light source is incident;
A light distribution element capable of switching the expression of circular dichroism;
A first objective lens that focuses the light beam reflected by the light distribution element on the information recording surface of the first optical information recording medium;
A second objective lens that focuses the light beam transmitted through the light distribution element on the information recording surface of the second optical information recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the phase difference element, allowing the first linearly polarized light beam to pass therethrough and reflecting the second linearly changed light beam;
A photodetector for receiving a light beam from the light branching means,
The reflected light from the first optical information recording medium is reflected by the light distribution element and enters the phase difference element, thereby entering a second linearly polarized state and entering the light branching unit. The reflected light from the two-optical information recording medium is transmitted through the light distribution element and incident on the phase difference element, thereby entering a second linearly polarized state and incident on the light branching means. .

本発明によれば、前記光分配素子が円偏光二色性の発現を切り替え可能となっているので、かかる円偏光二色性の発現を切り替えることで前記光分配素子から反射した光束は、前記第1光情報記録媒体の情報記録面で反射し、再度前記第1光分配素子に入射したときにも反射し、また円偏光二色性の発現を切り替えることで前記光分配素子を透過した光束は、前記第2光情報記録媒体の情報記録面で反射し、再度前記光分配素子に入射したときにも透過するため、前記光検出器を、前記光分配素子を挟んで前記第1の対物レンズの反対側に設ける必要がなく、又λ/4波長板を前記第1光分配素子と前記対物レンズとの間に配置しなくて済むこととも相まって、前記第1の対物レンズの光軸方向における光ピックアップ装置の厚さ方向の寸法を抑えることができる。更に、光検出器は、前記第1の対物レンズ及び前記第2の対物レンズと離れた位置に設置できるので、トラッキング及びフォーカシング用アクチュエータから離すことができ、空間の有効利用を図ることができる。   According to the present invention, since the light distribution element can switch the expression of circular dichroism, the light beam reflected from the light distribution element by switching the expression of circular dichroism is A light beam that is reflected by the information recording surface of the first optical information recording medium, reflected when it is incident again on the first light distribution element, and transmitted through the light distribution element by switching the expression of circular dichroism. Is reflected on the information recording surface of the second optical information recording medium and is transmitted again when it enters the light distribution element again. Therefore, the photodetector is placed across the light distribution element. The optical axis direction of the first objective lens is not required to be provided on the opposite side of the lens, and it is not necessary to arrange a λ / 4 wavelength plate between the first light distribution element and the objective lens. Dimension of the optical pickup device in the thickness direction It can be suppressed. Furthermore, since the photodetector can be installed at a position away from the first objective lens and the second objective lens, it can be separated from the tracking and focusing actuators, and the space can be used effectively.

請求項15に記載の光ピックアップ装置は、請求項14に記載の発明において、前記光分配素子はコレステリック液晶を含むことを特徴とする。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the fourteenth aspect, the optical distribution element includes a cholesteric liquid crystal.

請求項16に記載の光ピックアップ装置は、請求項14又は15に記載の発明において、前記光分配素子に印加する電圧を切り替えることで、前記円偏光二色性の発現を切り替え可能となっていることを特徴とする。   An optical pickup device according to a sixteenth aspect is the invention according to the fourteenth or fifteenth aspect, wherein the expression of the circular dichroism can be switched by switching a voltage applied to the light distribution element. It is characterized by that.

例えば図6(a)に示すように、コレステリック液晶CLQに電圧を印加されない状態では、各層において分子が異なる螺旋配置となっているが、図6(b)に示すように、コレステリック液晶CLQに所定の電圧を印加すると、各層における分子配置が整列され、直線配列となる。これにより円偏光二色性の発現を切り替えることができる。   For example, as shown in FIG. 6A, in the state where no voltage is applied to the cholesteric liquid crystal CLQ, the molecules are arranged in different spirals in each layer. However, as shown in FIG. 6B, a predetermined value is applied to the cholesteric liquid crystal CLQ. Is applied, the molecular arrangement in each layer is aligned to form a linear array. Thereby, the expression of circular dichroism can be switched.

請求項17に記載の光ピックアップ装置は、請求項13乃至16のいずれかに記載の発明において、前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズを、波長λ1の光束と波長λ2の光束が通過することを特徴とするので、BDとHDに加えて、DVDとCDの互換使用が可能になる。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects, the light source includes a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). ) And a light beam having a wavelength λ1 and a light beam having a wavelength λ2 pass through the second objective lens. In addition to BD and HD, DVD And CD can be used interchangeably.

請求項18に記載の光ピックアップ装置は、請求項13乃至16のいずれかに記載の発明において、前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束と、波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズを、波長λ1の光束と波長λ2の光束と波長λ3の光束が通過することを特徴とするので、BDとHDに加えて、DVDとCDの互換使用が可能になる。   An optical pickup device according to an eighteenth aspect is the optical pickup device according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects, wherein the light source includes a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). ) And a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm) can be selectively emitted, and the second objective lens is made to have a light beam having a wavelength λ1, a light beam having a wavelength λ2, and a light beam having a wavelength λ3. In addition to BD and HD, DVD and CD can be used interchangeably.

請求項19に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至18のいずれかに記載の発明において、前記円偏光状態は楕円偏光状態を含むことを特徴とする。例えば右円偏光を反射する円偏光二色性の物質に楕円偏光が入射した場合、反射率は右円偏光入射時に最大となり、左円偏光入射時に最小となる。これらの中間的偏光状態である楕円偏光(直線偏光を含む)においては、反射率は偏光が右円偏光に近いほど反射率は高くなる。例えば図1で、半導体レーザLDから出射した光束が偏光ビームスプリッタPBSを透過した際の偏波面の方向と、λ/4波長板QWPの光学軸とのなす角θが+45°のとき右円偏光、-45°のとき左円偏光になるとする。いまλ/4波長板QWPの回転を調整して、θを+45°から-45°まで変化させたとすると、これに応じてコレステリック液晶CLQでの反射率は低下すると共に透過率が上昇する。つまりコレステリック液晶CLQに入射する光を楕円偏光とし、楕円偏光の状態を変化させてもコレステリック液晶CLQによる光量の分配を制御することが可能である。かかる構成は、例えばλ/4波長板QWPの回転範囲がメカ的制約のためθを+45°から-45°まで変化させることができない場合や偏光状態の変化を迅速に行う必要がある場合などに有効である。   An optical pickup device according to a nineteenth aspect is the invention according to any one of the first to eighteenth aspects, wherein the circular polarization state includes an elliptical polarization state. For example, when elliptically polarized light is incident on a circular dichroic material that reflects right circularly polarized light, the reflectance is maximized when the right circularly polarized light is incident and minimized when the left circularly polarized light is incident. In elliptically polarized light (including linearly polarized light) that is an intermediate polarization state, the reflectance increases as the polarized light is closer to the right circularly polarized light. For example, in FIG. 1, when the angle θ between the direction of the polarization plane when the light beam emitted from the semiconductor laser LD passes through the polarization beam splitter PBS and the optical axis of the λ / 4 wave plate QWP is + 45 °, the right circle Polarized light, left circularly polarized at -45 °. If the rotation of the λ / 4 wavelength plate QWP is adjusted and θ is changed from + 45 ° to −45 °, the reflectivity of the cholesteric liquid crystal CLQ decreases and the transmittance increases accordingly. That is, it is possible to control the distribution of the amount of light by the cholesteric liquid crystal CLQ even if the light incident on the cholesteric liquid crystal CLQ is elliptically polarized and the state of the elliptically polarized light is changed. Such a configuration is, for example, when the rotation range of the λ / 4 wave plate QWP is mechanically limited and when θ cannot be changed from + 45 ° to -45 ° or when it is necessary to change the polarization state quickly. It is effective for.

尚、異なる波長の光束を出射する光源は、同一のパッケージに複数の発光点を有するものでも良く、或いは別体の光源であっても良い。   The light source that emits light beams having different wavelengths may have a plurality of light emitting points in the same package, or may be a separate light source.

本発明によれば、対物レンズの光軸方向の厚みを抑えながらも、異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical pick-up apparatus which can record and / or reproduce | regenerate information appropriately with respect to a different optical information recording medium can be provided, suppressing the thickness of the optical axis direction of an objective lens.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1(a)は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD及びHDに対して適切に情報の記録/再生を行える第1の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す側面図であり、図1(b)は、その上面図である。偏光状態設定手段であるλ/4波長板QWPは、不図示のアクチュエータにより光軸を中心として回転駆動されるようになっており、偏光ビームスプリッタPBSから出射した直線偏光状態の光束に対してλ/4波長板QWPの光学軸と偏波面とのなす角を+45°または−45°となるよう光軸を中心に回転することで、直線偏光状態で入射した光束を、右回りの円偏光状態か左回りの円偏光状態のいずれかの光束に変換して出射できる。又、円偏光二色性を有するコレステリック液晶CLQが透明な平行平板PP上に貼り付けられている。コレステリック液晶CLQは、右回りの円偏光状態にある光束を反射させ、左回りの円偏光状態にある光束を透過させるようになっている。ここでは、その反射率及び透過率を約100%として説明するが、それに限る必要はなく、コレステリック液晶CLQの作り込みに応じて50%を超える範囲で任意に設定できるようになっている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A shows an optical pickup device according to a first embodiment capable of appropriately recording / reproducing information with respect to BD and HD which are optical information recording media (also referred to as optical discs) having different protective layer thicknesses. FIG. 1B is a side view schematically showing the configuration of FIG. The λ / 4 wavelength plate QWP, which is a polarization state setting means, is driven to rotate about the optical axis by an actuator (not shown), and is λ for the linearly polarized light beam emitted from the polarization beam splitter PBS. / 4 Wave plate QWP is rotated around the optical axis so that the angle between the optical axis and the plane of polarization is + 45 ° or -45 °. Or can be output after being converted into a light beam in a counterclockwise circularly polarized state. A cholesteric liquid crystal CLQ having circular dichroism is attached on a transparent parallel plate PP. The cholesteric liquid crystal CLQ reflects a light beam in a clockwise circular polarization state and transmits a light beam in a counterclockwise circular polarization state. Here, description will be made assuming that the reflectance and transmittance are about 100%. However, the present invention is not limited to this, and can be arbitrarily set within a range exceeding 50% according to the formation of the cholesteric liquid crystal CLQ.

コレステリック液晶CLQは、その概念図である図5に示すように、平面内において細長い液晶分子が一定方向に配列されており、さらにこれが平面と垂直方向に重なって形成された層状構造をなしている。この分子の向く方向は隣合う層ごとに少しずつねじれており、らせん構造になっている。これに入射する光は、このらせんの回転方向の偏光を反射するという性質を持つ。したがって、この液晶分子のらせんがたとえば右回転にそろっていれば右回転の円偏光が反射し、左円偏光は透過する(これを円偏光二色性という)。なお、らせん軸に平行に光が入射する場合、入射された光のうち反射する光の波長は、このらせんのピッチをPとするとき中心波長λ=nP、波長幅Δλ=PΔnで与えられる(n:液晶の平均屈折率、Δn:屈折率の異方性)。らせん軸に対してθの角度で入射した場合は、反射光の中心波長、波長幅が上記値のcosθ倍となる。また液晶分子のらせん軸方向の一様性が低ければ、コレステリック液晶としての円偏光二色性が低下することになるため、同液晶の作りこみの方法で円偏光二色性の強さを変えることができる。   The cholesteric liquid crystal CLQ has a layered structure in which elongate liquid crystal molecules are arranged in a certain direction in a plane as shown in FIG. 5, which is a conceptual diagram thereof, and further overlapped in a direction perpendicular to the plane. . The direction in which this molecule faces is twisted slightly in each adjacent layer, forming a helical structure. The light incident on this has the property of reflecting the polarized light in the rotational direction of this helix. Therefore, if the spirals of the liquid crystal molecules are aligned to the right rotation, for example, the right-handed circularly polarized light is reflected and the left-handed circularly polarized light is transmitted (this is called circular dichroism). When light is incident parallel to the helical axis, the wavelength of the reflected light of the incident light is given by the center wavelength λ = nP and the wavelength width Δλ = PΔn, where P is the pitch of this helix ( n: average refractive index of liquid crystal, Δn: anisotropy of refractive index). When incident at an angle θ with respect to the helical axis, the central wavelength and wavelength width of the reflected light are cos θ times the above values. In addition, if the uniformity of the liquid crystal molecules in the direction of the helical axis is low, the circular dichroism as a cholesteric liquid crystal will decrease, so the intensity of the circular dichroism will be changed by the method of making the liquid crystal. be able to.

尚、第1の対物レンズOBJ1は、BDに対して最適に収差が補正されるように設計されており、第2の対物レンズOBJ2は、HDに対して最適に収差が補正されるように設計されている。又、光軸が互いに平行に配置された第1の対物レンズOBJ1と第2の対物レンズOBJ2の周囲には、アクチュエータ(不図示)が配置され、トラッキング及びフォーカシング動作のために駆動されるようになっている。又、半導体レーザLDから出射された光束は、不図示のコリメートレンズを通過することにより、無限平行光束の状態でコレステリック液晶CLQに入射するようになっている。   The first objective lens OBJ1 is designed so that aberrations are optimally corrected for BD, and the second objective lens OBJ2 is designed so that aberrations are optimally corrected for HD. Has been. In addition, an actuator (not shown) is arranged around the first objective lens OBJ1 and the second objective lens OBJ2 whose optical axes are arranged in parallel to each other so as to be driven for tracking and focusing operations. It has become. The light beam emitted from the semiconductor laser LD is incident on the cholesteric liquid crystal CLQ as an infinite parallel light beam by passing through a collimator lens (not shown).

また図1のように、円偏光二色性を有すコレステリック液晶CLQを透明なガラスやプラスチックなどの平行平板PPに設けた上で、これを第1の対物レンズOBJ1の近傍に配置し、さらにコレステリック液晶CLQを透過した光束が三角プリズム状の立ち上げミラー(反射手段ともいう)Mを介して第2の対物レンズOBJ2に入射するようにしているので、コレステリック液晶CLQの反射面が空気に近接または接しているため、第1の対物レンズの光学面をコレステリック液晶CLQ子の表面まで近づけることができ、この結果光ピックアップ装置の薄型化を図ることができる。ただし円偏光二色性を有すコレステリック液晶CLQを透過した光束が非平行である場合、光束が同コレステリック液晶CLQを透過する際に非点収差が発生することになるので、この光束を用いる対物レンズとしては、光学倍率が無限に設計されたものを用いることが望ましい。   Further, as shown in FIG. 1, a cholesteric liquid crystal CLQ having circular dichroism is provided on a parallel plate PP made of transparent glass or plastic, and is disposed in the vicinity of the first objective lens OBJ1, and Since the light beam transmitted through the cholesteric liquid crystal CLQ is incident on the second objective lens OBJ2 via a triangular prism-shaped rising mirror (also referred to as reflecting means) M, the reflective surface of the cholesteric liquid crystal CLQ is close to the air. Alternatively, since it is in contact, the optical surface of the first objective lens can be brought close to the surface of the cholesteric liquid crystal CLQ element, and as a result, the optical pickup device can be thinned. However, when the light beam transmitted through the cholesteric liquid crystal CLQ having circular dichroism is non-parallel, astigmatism occurs when the light beam passes through the cholesteric liquid crystal CLQ. It is desirable to use a lens designed with an infinite optical magnification.

まず、BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、λ/4波長板QWPの光学軸を所定方向に向けて、右回りの円偏光状態の光束のみを出射できるようにする。図1の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、右回りの円偏光状態(光量A0)となり、第1光分配素子であるコレステリック液晶CLQに入射する。   First, when recording and / or reproducing information with respect to a BD, the optical axis of the λ / 4 wavelength plate QWP is directed in a predetermined direction so that only a clockwise circularly polarized light beam can be emitted. In the optical pickup device of FIG. 1, a light beam in a P-polarized (first) linearly polarized state emitted from a semiconductor laser LD (light source) having a light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm is applied to a polarization beam splitter PBS which is an optical branching unit. Then, it passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, enters a clockwise circular polarization state (light quantity A0), and enters the cholesteric liquid crystal CLQ that is the first light distribution element.

ここで、コレステリック液晶CLQに入射した光束は、その大部分(光量R1>0.5×A0)が反射され、第1の対物レンズOBJ1に入射して、ここからBDの情報記録面(保護層の厚さt1=0.1mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the cholesteric liquid crystal CLQ is reflected (light amount R1> 0.5 × A0) and incident on the first objective lens OBJ1, from which the BD information recording surface (protective layer) (Thickness t1 = 0.1 mm).

BDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第1の対物レンズOBJ1を通過するが、BDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、コレステリック液晶CLQのらせん方向と同じ方向であり、コレステリック液晶CLQで再度反射され、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the BD again passes through the first objective lens OBJ1, but the circularly polarized light beam reflected on the information recording surface of the BD has the spiral direction of the cholesteric liquid crystal CLQ. In the same direction, it is reflected again by the cholesteric liquid crystal CLQ, and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、BDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded on the BD is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第1の対物レンズOBJ1のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をBDの情報記録面上に適切に結像するように、第1の対物レンズOBJ1を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the first objective lens OBJ1 is formed so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the first objective lens OBJ1 appropriately form the light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the BD. Is supposed to move.

次に、HDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、λ/4波長板QWPの光学軸を所定方向から90度回転させて、左回りの円偏光状態の光束のみを出射できるようにする。図1の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、左回りの円偏光状態(光量A0)となり、第1光分配素子であるコレステリック液晶CLQに入射する。   Next, when recording and / or reproducing information with respect to the HD, the optical axis of the λ / 4 wave plate QWP is rotated by 90 degrees from a predetermined direction so that only a left-handed circularly polarized light beam can be emitted. To. In the optical pickup device of FIG. 1, a light beam in a P-polarized (first) linearly polarized state emitted from a semiconductor laser LD (light source) having a light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm is applied to a polarization beam splitter PBS which is an optical branching unit. Then, the light passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, enters a counterclockwise circularly polarized state (light quantity A0), and enters the cholesteric liquid crystal CLQ that is the first light distribution element.

ここで、コレステリック液晶CLQに入射した光束は、その大部分(光量T1>0.5×A0)が透過し、平行平板PPを通過して、立ち上げミラーMで反射され、第2の対物レンズOBJ2に入射して、ここからHDの情報記録面(保護層の厚さt2=0.6mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the cholesteric liquid crystal CLQ (the amount of light T1> 0.5 × A0) is transmitted, passes through the parallel plate PP, is reflected by the rising mirror M, and the second objective lens. The light is incident on OBJ2 and is focused on the HD information recording surface (protective layer thickness t2 = 0.6 mm).

HDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第2の対物レンズOBJ2を通過し、立ち上げミラーMで反射され、平行平板PPを通過するが、HDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、コレステリック液晶CLQのらせん方向と逆方向であり、コレステリック液晶CLQを再度透過し、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the HD information recording surface again passes through the second objective lens OBJ2, is reflected by the rising mirror M, and passes through the parallel plate PP, but is reflected by the HD information recording surface. The circularly polarized light beam is in the direction opposite to the spiral direction of the cholesteric liquid crystal CLQ, passes through the cholesteric liquid crystal CLQ again, and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、HDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. Using the output signal of the photodetector PD, a read signal of information recorded in the HD is obtained.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第2の対物レンズOBJ2のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をHDの情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ2を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second objective lens OBJ2 is configured so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the second objective lens OBJ2 appropriately image the light flux from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the HD. Is supposed to move.

本実施の形態によれば、コレステリック液晶CLQから反射した光束は、BDの情報記録面で反射し、再度コレステリック液晶CLQに入射したときにも反射し、またコレステリック液晶CLQを透過した光束は、HDの情報記録面で反射し、再度コレステリック液晶CLQに入射したときにも透過するので、光検出器PDを、コレステリック液晶CLQを挟んで第1の対物レンズOBJ1の反対側に設ける必要がなく、又λ/4波長板QWPをコレステリック液晶CLQと第1の対物レンズOBJ1との間に配置しなくて済むこととも相まって、第1の対物レンズOBJ1の光軸方向における光ピックアップ装置の厚さ方向の寸法を抑えることができる。更に、光検出器PDは、第1の対物レンズOBJ1及び第2の対物レンズOBJ2と離れた位置に設置できるので、トラッキング及びフォーカシング用アクチュエータから離すことができ、空間の有効利用を図ることができる。   According to the present embodiment, the light beam reflected from the cholesteric liquid crystal CLQ is reflected by the information recording surface of the BD, is reflected when it is incident on the cholesteric liquid crystal CLQ again, and the light beam transmitted through the cholesteric liquid crystal CLQ is HD Therefore, it is not necessary to provide the photodetector PD on the opposite side of the first objective lens OBJ1 with the cholesteric liquid crystal CLQ interposed therebetween, and also when the light is incident on the cholesteric liquid crystal CLQ again. Coupled with the fact that the λ / 4 wave plate QWP need not be disposed between the cholesteric liquid crystal CLQ and the first objective lens OBJ1, the dimension in the thickness direction of the optical pickup device in the optical axis direction of the first objective lens OBJ1. Can be suppressed. Further, since the photodetector PD can be installed at a position away from the first objective lens OBJ1 and the second objective lens OBJ2, it can be separated from the tracking and focusing actuators, and the space can be used effectively. .

次に、第2の実施の形態を図面を参照して説明する。図2は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD、HD及びDVD(又はCD)に対して適切に情報の記録/再生を行える第2の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す側面図である。偏光状態設定手段であるλ/4波長板QWPは、不図示のアクチュエータにより光軸を中心として回転駆動されるようになっており、偏光ビームスプリッタPBSから出射した直線偏光状態の光束に対してλ/4波長板QWPの光学軸と偏波面とのなす角を+45°または−45°となるよう光軸を中心に回転することで、直線偏光状態で入射した光束を、右回りの円偏光状態か左回りの円偏光状態のいずれかの光束に変換して出射できる。又、第1の光分配手段である円偏光二色性を有する第1コレステリック液晶CLQ1と、第2の光分配手段である円偏光二色性を有する第2コレステリック液晶CLQ2とが、プリズムPZ内に一体的に形成されている。第1コレステリック液晶CLQ1は、右回りの円偏光状態にある光束を反射させ、左回りの円偏光状態にある光束を透過させるようになっている。第2コレステリック液晶CLQ2は、左回りの円偏光状態にある光束を反射させ、且つ波長が700nm以下の光束を透過させるようになっている。本実施の形態のように、第1コレステリック液晶CLQ1と第2コレステリック液晶CLQ2とを、一体プリズム状に作れば生産性が上がり部品コストを抑えることができる。尚、半導体レーザLDは、2つの異なる波長(λ1,λ2)の光束を出射できる、いわゆる2レーザ1パッケージである。   Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a second embodiment in which information can be appropriately recorded / reproduced with respect to BD, HD and DVD (or CD), which are optical information recording media (also referred to as optical discs) having different protective layer thicknesses. It is a side view which shows the structure of an optical pick-up apparatus roughly. The λ / 4 wavelength plate QWP, which is a polarization state setting means, is driven to rotate about the optical axis by an actuator (not shown), and is λ for the linearly polarized light beam emitted from the polarization beam splitter PBS. / 4 Wave plate QWP is rotated around the optical axis so that the angle between the optical axis and the plane of polarization is + 45 ° or -45 °. Or can be output after being converted into a light beam in a counterclockwise circularly polarized state. The first cholesteric liquid crystal CLQ1 having circular dichroism as the first light distribution means and the second cholesteric liquid crystal CLQ2 having circular dichroism as the second light distribution means are disposed in the prism PZ. Are integrally formed. The first cholesteric liquid crystal CLQ1 reflects a light beam in a clockwise circular polarization state and transmits a light beam in a counterclockwise circular polarization state. The second cholesteric liquid crystal CLQ2 reflects a light beam in a counterclockwise circularly polarized state and transmits a light beam having a wavelength of 700 nm or less. As in the present embodiment, if the first cholesteric liquid crystal CLQ1 and the second cholesteric liquid crystal CLQ2 are formed in an integral prism shape, the productivity is increased and the component cost can be reduced. The semiconductor laser LD is a so-called two-laser one package that can emit light beams having two different wavelengths (λ1, λ2).

更に、第1の対物レンズOBJ1は、BDに対して最適に収差が補正されるように設計されており、第2の対物レンズOBJ2は、HDに対して最適に収差が補正されるように設計され、第3の対物レンズOBJ3は、DVD(又はCD)に対して最適に収差が補正されるように設計されている。   Furthermore, the first objective lens OBJ1 is designed so that aberrations are optimally corrected for BD, and the second objective lens OBJ2 is designed so that aberrations are optimally corrected for HD. The third objective lens OBJ3 is designed so that aberrations are optimally corrected with respect to DVD (or CD).

まず、BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、λ/4波長板QWPの光学軸を所定方向に向けて、右回りの円偏光状態の光束のみを出射できるようにする。図2の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、右回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   First, when recording and / or reproducing information with respect to a BD, the optical axis of the λ / 4 wavelength plate QWP is directed in a predetermined direction so that only a clockwise circularly polarized light beam can be emitted. In the optical pickup device shown in FIG. 2, the P-polarized (first) linearly polarized light beam emitted from the semiconductor laser LD (light source) having the light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm is applied to the polarization beam splitter PBS, which is an optical branching unit. Passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, enters a clockwise circular polarization state (light quantity A0), and enters the first cholesteric liquid crystal CLQ1 in the prism PZ.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量R1>0.5×A0)が反射され、プリズムPZから出射した後、第1の対物レンズOBJ1に入射して、ここからBDの情報記録面(保護層の厚さt1=0.1mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is reflected (the amount of light R1> 0.5 × A0), and is emitted from the prism PZ and then incident on the first objective lens OBJ1. To BD information recording surface (protective layer thickness t1 = 0.1 mm).

BDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第1の対物レンズOBJ1を通過するが、BDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、第1コレステリック液晶CLQ1のらせん方向と同じ方向であり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1で再度反射され、プリズムPZから出射した後、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the BD again passes through the first objective lens OBJ1, but the circularly polarized light beam reflected on the information recording surface of the BD does not spiral in the first cholesteric liquid crystal CLQ1. This is the same direction as that of the direction, is reflected again by the first cholesteric liquid crystal CLQ1 in the prism PZ, is emitted from the prism PZ, and then enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、BDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded on the BD is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第1の対物レンズOBJ1のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をBDの情報記録面上に適切に結像するように、第1の対物レンズOBJ1を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the first objective lens OBJ1 is formed so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the first objective lens OBJ1 appropriately form the light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the BD. Is supposed to move.

次に、HDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、λ/4波長板QWPの光学軸を所定方向から90度回転させて、左回りの円偏光状態の光束のみを出射できるようにする。図2の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、左回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   Next, when recording and / or reproducing information with respect to the HD, the optical axis of the λ / 4 wave plate QWP is rotated by 90 degrees from a predetermined direction so that only a left-handed circularly polarized light beam can be emitted. To. In the optical pickup device shown in FIG. 2, the P-polarized (first) linearly polarized light beam emitted from the semiconductor laser LD (light source) having the light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm is applied to the polarization beam splitter PBS, which is an optical branching unit. Then, the light passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, enters a counterclockwise circularly polarized state (light quantity A0), and enters the first cholesteric liquid crystal CLQ1 in the prism PZ.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量T1>0.5×A0)が透過するが、第2コレステリック液晶CLQ2で反射され、プリズムPZから出射した後、第2の対物レンズOBJ2に入射して、ここからHDの情報記録面(保護層の厚さt2=0.6mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is transmitted (light quantity T1> 0.5 × A0), but is reflected by the second cholesteric liquid crystal CLQ2 and emitted from the prism PZ. Is incident on the objective lens OBJ2 and focused on the HD information recording surface (thickness t2 of the protective layer = 0.6 mm).

HDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第2の対物レンズOBJ2を通過するが、HDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、第2コレステリック液晶CLQ2のらせん方向と同じ方向であり、プリズムPZ内の第2コレステリック液晶CLQ2で再度反射され、第1コレステリック液晶CLQ1を透過し、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the HD information recording surface again passes through the second objective lens OBJ2, but the circularly polarized light beam reflected on the HD information recording surface is spiraled by the second cholesteric liquid crystal CLQ2. Is reflected again by the second cholesteric liquid crystal CLQ2 in the prism PZ, passes through the first cholesteric liquid crystal CLQ1, and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、HDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. Using the output signal of the photodetector PD, a read signal of information recorded in the HD is obtained.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第2の対物レンズOBJ2のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をHDの情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ2を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second objective lens OBJ2 is configured so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the second objective lens OBJ2 appropriately image the light flux from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the HD. Is supposed to move.

更に、DVD(又はCD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、λ/4波長板QWPの光学軸を所定方向から90度回転させて、左回りの円偏光状態の光束のみを出射できるようにする。図2の光ピックアップ装置において、光源波長λ2=650±50nm(又はλ3=750±50nm)の半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、左回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   Furthermore, when recording and / or reproducing information on a DVD (or CD), the optical axis of the λ / 4 wave plate QWP is rotated 90 degrees from a predetermined direction so that only a light beam in a counterclockwise circular polarization state is obtained. It can be emitted. In the optical pickup device of FIG. 2, the light beam in the P-polarized (first) linearly polarized state emitted from the semiconductor laser LD (light source) having the light source wavelength λ2 = 650 ± 50 nm (or λ3 = 750 ± 50 nm) The light passes through the polarization beam splitter PBS, which is a means, and further passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to enter a counterclockwise circularly polarized state (light quantity A0), and enters the first cholesteric liquid crystal CLQ1 in the prism PZ.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量T1’>0.5×A0)が透過し、更に第2コレステリック液晶CLQ2を透過し、プリズムPZの反射面RPで反射した後、第3の対物レンズOBJ3に入射して、ここからDVD(又はCD)の情報記録面(保護層の厚さt3=0.6mm(又はt4=1.2mm))に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is transmitted (light amount T1 ′> 0.5 × A0), further transmitted through the second cholesteric liquid crystal CLQ2, and reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ. After that, the light enters the third objective lens OBJ3 and is focused on the DVD (or CD) information recording surface (thickness of the protective layer t3 = 0.6 mm (or t4 = 1.2 mm)). .

DVD(又はCD)の情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第3の対物レンズOBJ3を通過し、プリズムPZの反射面RPで反射した後、プリズムPZ内の第2コレステリック液晶CLQ2を透過し、更に第1コレステリック液晶CLQ1を透過し、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the DVD (or CD) again passes through the third objective lens OBJ3, is reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ, and then the second cholesteric liquid crystal in the prism PZ. The light passes through CLQ2, further passes through the first cholesteric liquid crystal CLQ1, and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、DVD(又はCD)に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded on a DVD (or CD) is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第3の対物レンズOBJ3のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をDVD(又はCD)の情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ3を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second actuator OBJ3 has a focusing actuator and a tracking actuator (not shown) that appropriately form a light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the DVD (or CD). The objective lens OBJ3 is moved.

次に、第3の実施の形態を図面を参照して説明する。図3は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD、HD及びDVD(又はCDでも良い)に対して適切に情報の記録/再生を行える第3の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す側面図である。本実施の形態では、位相差素子であるλ/4波長板QWPは固定されており、直線偏光状態の光束を、右回りの円偏光状態の光束に変換して出射できる。又、光分配素子である円偏光二色性を有するコレステリック液晶CLQは外部入力端子(不図示)を有し、これを介して所定の電圧が印加されない場合(図6(a)の状態)、右回りの円偏光状態又は左回りの円偏光状態にある光束を反射させるが、所定の電圧が印加された場合(図6(b)の状態)、かかる光束を透過させ、即ち円偏光二色性の発現を切り替えるようになっている。より具体的には、所定の電圧が印加されないコレステリック液晶CLQは、光量A0の光束を入射して、光量R1(>0.5×A0)の光束を反射するが、所定の電圧が印加されたコレステリック液晶CLQは、光量A0の光束を入射して、光量T1(>0.5×A0)の光束を透過するようになっている。尚、半導体レーザLDは、2つの異なる波長(λ1,λ2)の光束を出射できる、いわゆる2レーザ1パッケージである。   Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a third embodiment in which information can be recorded / reproduced appropriately for BD, HD and DVD (or CD) which are optical information recording media (also called optical discs) having different protective layer thicknesses. It is a side view which shows roughly the structure of the optical pick-up apparatus of a form. In this embodiment, the λ / 4 wave plate QWP, which is a phase difference element, is fixed, and a linearly polarized light beam can be converted into a clockwise circularly polarized light beam and emitted. Further, the cholesteric liquid crystal CLQ having circular dichroism that is a light distribution element has an external input terminal (not shown), and when a predetermined voltage is not applied through this (state of FIG. 6A), A light beam in a clockwise circular polarization state or a counterclockwise circular polarization state is reflected, but when a predetermined voltage is applied (the state shown in FIG. 6B), the light beam is transmitted, that is, circularly polarized dichroic. It is designed to switch the expression of sex. More specifically, the cholesteric liquid crystal CLQ to which a predetermined voltage is not applied enters a light beam with a light amount A0 and reflects a light beam with a light amount R1 (> 0.5 × A0), but a predetermined voltage is applied. The cholesteric liquid crystal CLQ receives a light beam having a light amount A0 and transmits a light beam having a light amount T1 (> 0.5 × A0). The semiconductor laser LD is a so-called two-laser one package that can emit light beams having two different wavelengths (λ1, λ2).

更に、第1の対物レンズOBJ1は、BDに対して最適に収差が補正されるように設計されており、第2の対物レンズOBJ2は、HD及びDVD(又はCDでも良い)に対して最適に収差が補正されるように設計されている。   Furthermore, the first objective lens OBJ1 is designed so that aberrations are optimally corrected for BD, and the second objective lens OBJ2 is optimal for HD and DVD (or CD). Designed to correct aberrations.

まず、BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、コレステリック液晶CLQに所定の電圧を印加しない。図3の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内のコレステリック液晶CLQに入射する。   First, when recording and / or reproducing information on a BD, a predetermined voltage is not applied to the cholesteric liquid crystal CLQ. In the optical pickup device shown in FIG. 3, a P-polarized (first) linearly polarized light beam emitted from a semiconductor laser LD (light source) having a light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm is applied to a polarization beam splitter PBS, which is an optical branching unit. Then, it passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, enters a circularly polarized state (light quantity A0), and enters the cholesteric liquid crystal CLQ in the prism PZ.

ここで、コレステリック液晶CLQに入射した光束は、その大部分(光量R1>0.5×A0)が反射され、プリズムPZから出射した後、第1の対物レンズOBJ1に入射して、ここからBDの情報記録面(保護層の厚さt1=0.1mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the cholesteric liquid crystal CLQ is reflected (light quantity R1> 0.5 × A0), is emitted from the prism PZ, and then enters the first objective lens OBJ1, from which BD The information recording surface (thickness t1 of the protective layer = 0.1 mm) is condensed.

BDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第1の対物レンズOBJ1を通過するが、BDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、プリズムPZ内のコレステリック液晶CLQのらせん方向と同じ方向であり、コレステリック液晶CLQで再度反射され、プリズムPZから出射した後、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the BD again passes through the first objective lens OBJ1, but the circularly polarized light beam reflected on the information recording surface of the BD is reflected on the cholesteric liquid crystal CLQ in the prism PZ. This is the same direction as the spiral direction, is reflected again by the cholesteric liquid crystal CLQ, is emitted from the prism PZ, and then enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、BDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded on the BD is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第1の対物レンズOBJ1のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をBDの情報記録面上に適切に結像するように、第1の対物レンズOBJ1を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the first objective lens OBJ1 is formed so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the first objective lens OBJ1 appropriately form the light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the BD. Is supposed to move.

次に、HD(又はDVD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、コレステリック液晶CLQに所定の電圧を印加する。図3の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nm(又はλ2=650±50nm)の半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内のコレステリック液晶CLQに入射する。   Next, when recording and / or reproducing information with respect to HD (or DVD), a predetermined voltage is applied to cholesteric liquid crystal CLQ. In the optical pickup device of FIG. 3, the light beam in the P-polarized (first) linear polarization state emitted from the semiconductor laser LD (light source) having the light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm (or λ2 = 650 ± 50 nm) The light passes through the polarizing beam splitter PBS, which is a means, and further passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to be in a circularly polarized state (light quantity A0), and enters the cholesteric liquid crystal CLQ in the prism PZ.

ここで、コレステリック液晶CLQに入射した光束は、その大部分(光量T1>0.5×A0)が透過し、プリズムPZの反射面RPで反射され、プリズムPZから出射した後、第2の対物レンズOBJ2に入射して、ここからHD(又はDVD)の情報記録面(保護層の厚さt2(又はt3)=0.6mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the cholesteric liquid crystal CLQ is transmitted (light quantity T1> 0.5 × A0), reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ, and emitted from the prism PZ, and then the second objective. The light enters the lens OBJ2 and is focused on the HD (or DVD) information recording surface (protective layer thickness t2 (or t3) = 0.6 mm).

HD(又はDVD)の情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第2の対物レンズOBJ2を通過し、プリズムPZの反射面RPで反射されるが、HDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、コレステリック液晶CLQのらせん方向と逆方向であり、コレステリック液晶CLQを再度透過し、プリズムPZから出射した後、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the HD (or DVD) information recording surface again passes through the second objective lens OBJ2 and is reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ, but is reflected by the HD information recording surface. The circularly polarized light flux is in the direction opposite to the spiral direction of the cholesteric liquid crystal CLQ, passes through the cholesteric liquid crystal CLQ again, exits from the prism PZ, and then enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、HD(又はDVD)に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded on the HD (or DVD) is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第2の対物レンズOBJ2のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をHD(又はDVD)の情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ2を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second objective lens OBJ2 has a focusing actuator and a tracking actuator (not shown) that appropriately form a light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the HD (or DVD). The objective lens OBJ2 is moved.

次に、第4の実施の形態を図面を参照して説明する。図4は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD(又はHD)、DVD及びCDに対して適切に情報の記録/再生を行える第4の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す側面図である。偏光状態設定手段であるλ/4波長板QWPは固定されており、直線偏光状態で入射した光束を、右回りの円偏光状態に変換して出射できる。又、第1の光分配手段である円偏光二色性を有する第1コレステリック液晶CLQ1と、第2の光分配手段である円偏光二色性を有する第2コレステリック液晶CLQ2とが、プリズムPZ内に一体的に形成されている。第1コレステリック液晶CLQ1は、右回りの円偏光状態にあり波長500nm以下の光束を反射させ、それ以外の光束を透過させるようになっている。第2コレステリック液晶CLQ2は、右回りの円偏光状態にあり波長700nm以下の光束を反射させ、それ以外の光束を透過させるようになっている。尚、半導体レーザLDは、3つの異なる波長(λ1,λ2、λ3)の光束を出射できる、いわゆる3レーザ1パッケージである。   Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows a fourth embodiment in which information can be recorded / reproduced appropriately with respect to BD (or HD), DVD and CD, which are optical information recording media (also referred to as optical disks) having different protective layer thicknesses. It is a side view which shows the structure of an optical pick-up apparatus roughly. The λ / 4 wavelength plate QWP, which is a polarization state setting means, is fixed, and the light beam incident in the linear polarization state can be converted into a clockwise circular polarization state and emitted. The first cholesteric liquid crystal CLQ1 having circular dichroism as the first light distribution means and the second cholesteric liquid crystal CLQ2 having circular dichroism as the second light distribution means are disposed in the prism PZ. Are integrally formed. The first cholesteric liquid crystal CLQ1 is in a clockwise circular polarization state, reflects a light beam having a wavelength of 500 nm or less, and transmits other light beams. The second cholesteric liquid crystal CLQ2 is in a clockwise circular polarization state, reflects a light beam having a wavelength of 700 nm or less, and transmits other light beams. The semiconductor laser LD is a so-called three-laser one package that can emit light beams having three different wavelengths (λ1, λ2, λ3).

更に、第1の対物レンズOBJ1は、BD(又はHD)に対して最適に収差が補正されるように設計されており、第2の対物レンズOBJ2は、DVDに対して最適に収差が補正されるように設計され、第3の対物レンズOBJ3は、CDに対して最適に収差が補正されるように設計されている。   Furthermore, the first objective lens OBJ1 is designed so that aberrations are optimally corrected for BD (or HD), and the second objective lens OBJ2 is optimally corrected for aberrations for DVD. The third objective lens OBJ3 is designed so that aberrations are optimally corrected with respect to the CD.

まず、BD(又はHD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図4の光ピックアップ装置において、光源波長λ1=400±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、右回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   First, when recording and / or reproducing information with respect to BD (or HD), in the optical pickup device of FIG. 4, P-polarized light (radiated from a semiconductor laser LD (light source) having a light source wavelength λ1 = 400 ± 50 nm The light beam in the first linearly polarized state passes through the polarization beam splitter PBS, which is a light branching means, and further passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to become a clockwise circularly polarized state (light quantity A0), and the prism PZ And enters the first cholesteric liquid crystal CLQ1.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量R1>0.5×A0)が反射され、プリズムPZから出射した後、第1の対物レンズOBJ1に入射して、ここからBD(又はHD)の情報記録面(保護層の厚さt1=0.1(又は0.6)mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is reflected (the amount of light R1> 0.5 × A0), and is emitted from the prism PZ and then incident on the first objective lens OBJ1. To BD (or HD) information recording surface (protective layer thickness t1 = 0.1 (or 0.6) mm).

BD(又はHD)の情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第1の対物レンズOBJ1を通過するが、BDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1のらせん方向と同じ方向であり、第1コレステリック液晶CLQ1で再度反射され、プリズムPZから出射した後、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the BD (or HD) passes through the first objective lens OBJ1 again, but the circularly polarized light beam reflected by the information recording surface of the BD is in the prism PZ. The first cholesteric liquid crystal CLQ1 has the same spiral direction as that of the first cholesteric liquid crystal CLQ1, is reflected again by the first cholesteric liquid crystal CLQ1, is emitted from the prism PZ, and then enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、BD(又はHD)に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. A read signal of information recorded in the BD (or HD) is obtained using the output signal of the photodetector PD.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第1の対物レンズOBJ1のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をBD(又はHD)の情報記録面上に適切に結像するように、第1の対物レンズOBJ1を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the first and second focusing actuators and tracking actuators (not shown) of the first objective lens OBJ1 appropriately image the light flux from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the BD (or HD). The objective lens OBJ1 is moved.

次に、DVDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図4の光ピックアップ装置において、光源波長λ2=650±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、右回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   Next, when recording and / or reproducing information on a DVD, the P-polarized light (first) emitted from the semiconductor laser LD (light source) having the light source wavelength λ2 = 650 ± 50 nm in the optical pickup device of FIG. The linearly polarized light beam passes through the polarization beam splitter PBS, which is an optical branching unit, and further passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to become a clockwise circularly polarized state (light quantity A0). The light enters one cholesteric liquid crystal CLQ1.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量T1>0.5×A0)が透過するが、第2コレステリック液晶CLQ2で反射され、プリズムPZから出射した後、第2の対物レンズOBJ2に入射して、ここからDVDの情報記録面(保護層の厚さt2=0.6mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is transmitted (light quantity T1> 0.5 × A0), but is reflected by the second cholesteric liquid crystal CLQ2 and emitted from the prism PZ. Is incident on the objective lens OBJ2 and focused on the information recording surface of the DVD (thickness t2 of the protective layer = 0.6 mm).

DVDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第2の対物レンズOBJ2を通過するが、HDの情報記録面で反射された円偏光の光束は、プリズムPZ内の第2コレステリック液晶CLQ2のらせん方向と同じ方向であり、第2コレステリック液晶CLQ2で再度反射され、第1コレステリック液晶CLQ1を透過し、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the DVD passes through the second objective lens OBJ2 again, but the circularly polarized light beam reflected by the HD information recording surface is the second cholesteric in the prism PZ. The direction is the same as the spiral direction of the liquid crystal CLQ2, is reflected again by the second cholesteric liquid crystal CLQ2, passes through the first cholesteric liquid crystal CLQ1, and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、DVDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. Using the output signal of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the DVD can be obtained.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第2の対物レンズOBJ2のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をDVDの情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ2を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second objective lens OBJ2 is formed so that the focusing actuator and tracking actuator (not shown) of the second objective lens OBJ2 appropriately image the light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the DVD. Is supposed to move.

更に、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図4の光ピックアップ装置において、光源波長λ3=750±50nmの半導体レーザLD(光源)から出射されたP偏光(第1)の直線偏光状態の光束は、光分岐手段である偏光ビームスプリッタPBSを通過し、更にλ/4波長板QWPを通過して、右回りの円偏光状態(光量A0)となり、プリズムPZ内の第1コレステリック液晶CLQ1に入射する。   Furthermore, when recording and / or reproducing information on a CD, the P-polarized light (first) emitted from the semiconductor laser LD (light source) having a light source wavelength λ3 = 750 ± 50 nm in the optical pickup device of FIG. The light beam in the linearly polarized state passes through the polarization beam splitter PBS, which is a light branching unit, and further passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to become a clockwise circularly polarized state (light quantity A0). The light enters the cholesteric liquid crystal CLQ1.

ここで、第1コレステリック液晶CLQ1に入射した光束は、その大部分(光量T1’>0.5×A0)が透過し、更に第2コレステリック液晶CLQ2を透過し、プリズムPZの反射面RPで反射した後、第3の対物レンズOBJ3に入射して、ここからCDの情報記録面(保護層の厚さt3=1.2mm)に集光される。   Here, most of the light beam incident on the first cholesteric liquid crystal CLQ1 is transmitted (light amount T1 ′> 0.5 × A0), further transmitted through the second cholesteric liquid crystal CLQ2, and reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ. After that, the light enters the third objective lens OBJ3 and is focused on the information recording surface of the CD (thickness of the protective layer t3 = 1.2 mm).

CDの情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第3の対物レンズOBJ3を通過し、プリズムPZの反射面RPで反射した後、プリズムPZ内の第2コレステリック液晶CLQ2を透過し、更に第1コレステリック液晶CLQ1を透過し、λ/4波長板QWPに入射する。ここで、λ/4波長板QWPに入射した光束は、再び円偏光状態から直線偏光状態に変換されることとなるが、位相がずれることでS偏光(第2の直線偏光)状態となる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface of the CD again passes through the third objective lens OBJ3, is reflected by the reflecting surface RP of the prism PZ, and then passes through the second cholesteric liquid crystal CLQ2 in the prism PZ. Further, the light passes through the first cholesteric liquid crystal CLQ1 and enters the λ / 4 wavelength plate QWP. Here, the light beam incident on the λ / 4 wavelength plate QWP is again converted from the circularly polarized state to the linearly polarized state, but is shifted to the S-polarized (second linearly polarized) state by shifting the phase.

λ/4波長板QWPを通過してP偏光となった光束は、偏光ビームスプリッタPBSで反射されて、光検出器PDの受光面に集光されるようになっている。光検出器PDの出力信号を用いて、CDに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   The light beam that has passed through the λ / 4 wavelength plate QWP and has become P-polarized light is reflected by the polarization beam splitter PBS and condensed on the light receiving surface of the photodetector PD. Using the output signal of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the CD can be obtained.

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化や光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第3の対物レンズOBJ3のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が半導体レーザLDからの光束をCDの情報記録面上に適切に結像するように、第2の対物レンズOBJ3を移動させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting spot shape change and light quantity change on the photodetector PD. Based on this detection, the second objective lens OBJ3 so that the focusing actuator and the tracking actuator (not shown) of the third objective lens OBJ3 appropriately image the light beam from the semiconductor laser LD on the information recording surface of the CD. Is supposed to move.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。コレステリック液晶としては、異なる波長λ1、λ2、λ3の光束の45°入射光に対して、例えば右回りの円偏光状態の光束を反射させ、左回りの円偏光状態の光束を透過させるもの(1種類の液晶)を選ぶか、あるいは波長λ1、λ2、λ3それぞれの光束の45°入射光に対して、例えば右円偏光を反射させ左円偏光を透過させるような3種の液晶を積層するようにすればよい。又、偏光状態設定手段又は位相差素子としては、透明電極にはさまれた液晶に電圧を印加することで、通過する光束に位相差を与えるようにしたものでもよく、それによりλ/4波長板を機械的に回転する場合より小型化が図れる。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. As the cholesteric liquid crystal, for example, a clockwise circularly polarized light beam is reflected and a counterclockwise circularly polarized light beam is transmitted with respect to 45 ° incident light of light beams having different wavelengths λ1, λ2, and λ3 (1 Or select three types of liquid crystal that reflect right circularly polarized light and transmit left circularly polarized light with respect to 45 ° incident light of light beams having wavelengths λ1, λ2, and λ3. You can do it. Further, as the polarization state setting means or the phase difference element, a voltage may be applied to the liquid crystal sandwiched between the transparent electrodes so as to give a phase difference to the passing light beam. The size can be reduced compared with the case where the plate is mechanically rotated.

第1の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus of 4th Embodiment. コレステリック液晶の概念図である。It is a conceptual diagram of a cholesteric liquid crystal. 円偏光二色性を有するコレステリック液晶に対して、所定の電圧を印加しない場合(a)と、所定の電圧を印加した場合(b)を示す図である。It is a figure which shows the case where a predetermined voltage is not applied with respect to the cholesteric liquid crystal which has circular dichroism (a), and the case where a predetermined voltage is applied (b).

符号の説明Explanation of symbols

CLQ コレステリック液晶
CLQ1 第1のコレステリック液晶
CLQ2 第2のコレステリック液晶
LD 半導体レーザ
M 立ち上げミラー
OBJ1 第1の対物レンズ
OBJ2 第2の対物レンズ
OBJ3 第3の対物レンズ
PBS 偏光ビームスプリッタ
PD 光検出器
PP 平行平板
PZ プリズム
QWP λ/4波長板
RP 反射面
CLQ cholesteric liquid crystal CLQ1 first cholesteric liquid crystal CLQ2 second cholesteric liquid crystal LD semiconductor laser M rising mirror OBJ1 first objective lens OBJ2 second objective lens OBJ3 third objective lens PBS polarizing beam splitter PD photodetector PP parallel Flat plate PZ Prism QWP λ / 4 wave plate RP Reflective surface

Claims (19)

第1の直線偏光状態で光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を入射したときに、一方向回りの円偏光状態と他方向回りの円偏光状態のいずれかの状態を選択的に設定する偏光状態設定手段と、
前記偏光状態設定手段により出射された光束において、前記一方向回りの円偏光状態が選択されていた場合には、前記光束を反射し、前記他方向回りの円偏光状態が選択されていた場合には、前記光束を透過する円偏光二色性を有する第1光分配素子と、
前記第1光分配素子で反射した光束を、第1光情報記録媒体の情報記録面に集光する第1の対物レンズと、
前記第1光分配素子を透過した光束を、第2光情報記録媒体の情報記録面に集光する第2の対物レンズと、
前記光源と前記偏光状態設定手段との間に配置され、第1の直線偏光状態の光束は通過させ、第2の直線変更状態の光束は反射させる光分岐手段と、
前記光分岐手段からの光束を受光する光検出器と、を有し、
前記第1光情報記録媒体からの反射光は、前記第1光分配素子により反射され、前記偏光状態設定手段に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射し、前記第2光情報記録媒体からの反射光は、前記第1光分配素子を透過し、前記偏光状態設定手段に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射することを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source that emits a light beam in a first linear polarization state;
A polarization state setting means for selectively setting one of a circular polarization state around one direction and a circular polarization state around the other direction when a light beam emitted from the light source is incident;
In the light beam emitted by the polarization state setting means, when the circular polarization state around the one direction is selected, the light beam is reflected, and when the circular polarization state around the other direction is selected. Is a first light distribution element having circular dichroism that transmits the luminous flux;
A first objective lens that focuses the light beam reflected by the first light distribution element on the information recording surface of the first optical information recording medium;
A second objective lens that focuses the light beam transmitted through the first light distribution element on the information recording surface of the second optical information recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the polarization state setting unit, allowing a light beam in a first linear polarization state to pass therethrough and reflecting a light beam in a second line change state;
A photodetector for receiving a light beam from the light branching means,
The reflected light from the first optical information recording medium is reflected by the first light distribution element and enters the polarization state setting means, thereby entering a second linear polarization state and entering the light branching means. The reflected light from the second optical information recording medium passes through the first light distribution element and is incident on the polarization state setting means, thereby entering a second linearly polarized state and entering the light branching means. An optical pickup device.
前記第1光分配手段はコレステリック液晶であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。   2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the first light distribution unit is a cholesteric liquid crystal. 前記偏光状態設定手段は、回転位置を切り替え可能なλ/4波長板であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the polarization state setting unit is a λ / 4 wavelength plate whose rotation position can be switched. 前記偏光状態設定手段は、液晶素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup apparatus according to claim 1, wherein the polarization state setting unit is a liquid crystal element. 前記第1の対物レンズ光軸と、前記第2の対物レンズの光軸とは平行に配置されており、前記第1光分配素子を透過した光束は、反射手段により反射されて前記第2の対物レンズに入射することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The optical axis of the first objective lens and the optical axis of the second objective lens are arranged in parallel, and the light flux that has passed through the first light distribution element is reflected by a reflecting means and is reflected by the second objective lens. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is incident on an objective lens. 前記第1光分配素子と前記反射手段とは一体のプリズムに組み込まれていることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。   6. The optical pickup device according to claim 5, wherein the first light distribution element and the reflection means are incorporated in an integral prism. 前記第1光分配素子は、光を透過する平行平板に取り付けられ、前記反射手段とは別体となっており、前記第1光分配素子に入射する光束は無限平行光束であることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。   The first light distribution element is attached to a parallel plate that transmits light, is separate from the reflection means, and a light beam incident on the first light distribution element is an infinite parallel light beam. The optical pickup device according to claim 5. 前記第1光情報記録媒体の記録密度は、前記第2の光情報記録媒体の記録密度と異なることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   8. The optical pickup device according to claim 1, wherein a recording density of the first optical information recording medium is different from a recording density of the second optical information recording medium. 前記第1光情報記録媒体と前記第2光情報記録媒体のうち一方は、保護基板厚t1が0.1mmであり、他方は保護基板厚t2が0.6mmであることを特徴とする請求項8に記載の光ピックアップ装置。   One of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium has a protective substrate thickness t1 of 0.1 mm, and the other has a protective substrate thickness t2 of 0.6 mm. 9. The optical pickup device according to 8. 前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズは、波長λ1の光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面に集光し、また波長λ2の光束を第3光情報記録媒体の情報記録面に集光することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The light source can selectively emit a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a light beam having a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm), and the second objective lens has a wavelength λ1. The light beam having the wavelength λ2 is condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium, and the light beam having the wavelength λ2 is condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium. The optical pick-up apparatus in any one. 前記第2光情報記録媒体と前記第3光情報記録媒体の保護基板厚が等しいことを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 10, wherein the second optical information recording medium and the third optical information recording medium have the same protective substrate thickness. 前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束と、波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズは、波長λ1の光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面に集光し、また波長λ2の光束を保護基板厚t3が0.6mmの第3光情報記録媒体の情報記録面に集光し、更に波長λ3の光束を保護基板厚t4が1.2mmの第4光情報記録媒体の情報記録面に集光することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The light source can selectively emit a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm), a light beam having a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm), and a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm). The second objective lens condenses the light beam having the wavelength λ1 on the information recording surface of the second optical information recording medium, and the light beam having the wavelength λ2 is the third light having a protective substrate thickness t3 of 0.6 mm. 2. A light beam having a wavelength λ3 is condensed on an information recording surface of the information recording medium, and a light beam having a wavelength λ3 is condensed on an information recording surface of a fourth optical information recording medium having a protective substrate thickness t4 of 1.2 mm. 10. The optical pickup device according to any one of 9 above. 前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束及び/又は波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、
前記第1光分配素子を透過した光束は、第2光分配素子に入射し、前記第2光分配素子は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束を反射し、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)及び/又は波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束を透過させ、前記第2光分配素子を透過した光束は、第3の対物レンズに入射することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The light source can selectively emit a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm), a light beam having a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm) and / or a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm). And
The light beam that has passed through the first light distribution element is incident on the second light distribution element, and the second light distribution element reflects a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2). ≦ 700 nm) and / or a light beam having a wavelength of λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm) is transmitted, and the light beam transmitted through the second light distribution element is incident on a third objective lens. 10. The optical pickup device according to any one of 9 above.
第1の直線偏光状態で光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を入射したときに、一方向回りの円偏光状態又は他方向回りの円偏光状態を選択的に設定する位相差素子と、
円偏光二色性の発現を切り替え可能な光分配素子と、
前記光分配素子で反射した光束を、第1光情報記録媒体の情報記録面に集光する第1の対物レンズと、
前記光分配素子を透過した光束を、第2光情報記録媒体の情報記録面に集光する第2の対物レンズと、
前記光源と前記位相差素子との間に配置され、第1の直線偏光状態の光束は通過させ、第2の直線変更状態の光束は反射させる光分岐手段と、
前記光分岐手段からの光束を受光する光検出器と、を有し、
前記第1光情報記録媒体からの反射光は、前記光分配素子により反射され、前記位相差素子に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射し、前記第2光情報記録媒体からの反射光は、前記光分配素子を透過し、前記位相差素子に入射することで、第2の直線偏光状態となって前記光分岐手段に入射することを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source that emits a light beam in a first linear polarization state;
A phase difference element that selectively sets a circular polarization state around one direction or a circular polarization state around the other direction when a light beam emitted from the light source is incident;
A light distribution element capable of switching the expression of circular dichroism;
A first objective lens that focuses the light beam reflected by the light distribution element on the information recording surface of the first optical information recording medium;
A second objective lens that focuses the light beam transmitted through the light distribution element on the information recording surface of the second optical information recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the phase difference element, allowing the first linearly polarized light beam to pass therethrough and reflecting the second linearly changed light beam;
A photodetector for receiving a light beam from the light branching means,
The reflected light from the first optical information recording medium is reflected by the light distribution element and enters the phase difference element, thereby entering a second linearly polarized state and entering the light branching unit. The reflected light from the two-optical information recording medium is transmitted through the light distribution element and incident on the phase difference element, thereby entering a second linearly polarized state and incident on the light branching means. Optical pickup device.
前記光分配素子はコレステリック液晶を含むことを特徴とする請求項14に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 14, wherein the light distribution element includes a cholesteric liquid crystal. 前記光分配素子に印加する電圧を切り替えることで、前記円偏光二色性の発現を切り替え可能となっていることを特徴とする請求項14又は15に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 14 or 15, wherein the expression of the circular dichroism can be switched by switching a voltage applied to the light distribution element. 前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズを、波長λ1の光束と波長λ2の光束が通過することを特徴とする請求項13乃至16のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The light source can selectively emit a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm) and a light beam having a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm). The optical pickup device according to claim 13, wherein a light beam having a wavelength of λ2 and a light beam having a wavelength of λ2 pass therethrough. 前記光源は、波長λ1(350nm≦λ1≦450nm)の光束と、波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束と、波長λ3(700nm≦λ3≦800nm)の光束とを選択的に出射可能となっており、前記第2の対物レンズを、波長λ1の光束と波長λ2の光束と波長λ3の光束が通過することを特徴とする請求項13乃至16のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The light source can selectively emit a light beam having a wavelength λ1 (350 nm ≦ λ1 ≦ 450 nm), a light beam having a wavelength λ2 (600 nm ≦ λ2 ≦ 700 nm), and a light beam having a wavelength λ3 (700 nm ≦ λ3 ≦ 800 nm). The optical pickup device according to any one of claims 13 to 16, wherein a light beam having a wavelength λ1, a light beam having a wavelength λ2, and a light beam having a wavelength λ3 pass through the second objective lens. 前記円偏光状態は楕円偏光状態を含むことを特徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1, wherein the circularly polarized state includes an elliptically polarized state.
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