JP3570139B2 - 光ピックアップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度光ディスク、コンパクトディスク等の異なる記録密度の記録媒体を記録再生するための光ピックアップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高密度記録光ディスク及びコンパクトディスクの記録再生時の光ピックアップについて説明する。なお、説明の便宜のため、高密度光ディスクの例にＤＶＤ（デジタルビデオディスク）を、低密度光ディスクの例にＣＤ（コンパクトディスク）を用いて説明する。
【０００３】
図８は従来の光ピックアップの平面図とその要部断面図である。図８において、５０は高密度光ディスク用光ピックアップであって、高密度光ディスク５２にレーザー光５３を集光するための高密度光ディスク用対物レンズ５４を対物レンズ保持筒５１に接着して固定する。また、対物レンズ保持筒５１にはフォーカス方向とトラッキング方向に動作するためのフォーカスコイルとトラッキングコイルとからなるコイルユニット５５が接着されて固定されている。他方、コイルユニット５５は永久磁石に嵌合し、対物レンズ保持筒５１をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するための磁気回路を構成する。対物レンズ保持筒５１は非磁性の導電性の線状弾性部材５７で、中立位置に保持され、コイルユニット５５への電力の供給が行われる。
【０００４】
以上のように構成された高密度光ディスク再生用光ピックアップ５０の光学系を説明する。６１は高密度光ディスク用光学ユニットであって、波長６３５から６５０ｎｍのレーザー光５３の発光素子と受光素子を内蔵する。レーザー光５３は、コリメータレンズ６２を透過し、平行光となって、多層膜コーティングされた立ち上げミラー６３の表面で全反射し、高密度光ディスク用対物レンズ５４によって集光され、高密度光ディスク５２に光学スポットを結ぶ。
【０００５】
次に、高密度光ディスク５２から反射したレーザー光５３は前述と逆の経路で高密度光ディスク用光学ユニット６１に再入射し、回折格子（図示省略）を通過して受光素子（図示省略）にて受光される。受光素子により光電変換された光学的情報を元に、フォーカス検出は公知の光学フーコー法により、またトラック検出は公知の位相差法により検出される。こうして、高密度光ディスク用対物レンズ５４を高密度光ディスク５２に常時焦点を合わせ、かつ情報トラックを追従するように制御している。高密度光ディスク（ＤＶＤ）５２は、スピンドルモータ７１によって回転駆動される。
【０００６】
次に低密度光ディスク（ＣＤ）について説明する。７０は低密度光ディスク用光ピックアップであって、その構成及び動作は高密度光ディスク用光ピックアップ５０と同様なので説明の重複を省略する。光学系について、６４は低密度光ディスク用光学ユニットであって、波長７８０ｎｍのレーザー光６５の発光素子と受光素子を内蔵する。レーザー光６５は、多層膜コーティングされた立ち上げミラー６６の表面で全反射し、低密度光ディスク用対物レンズ６７によって集光され、低密度光ディスク６８に光学スポットを結ぶ。
【０００７】
次に、低密度光ディスク６８から反射したレーザー光６５は前述と逆の経路で低密度ディスク用光学ユニット６４に再入射し、回折格子（図示省略）を通過して受光素子（図示省略）にて受光される。受光素子により光電変換された光学的情報を元に、フォーカス検出は公知の光学フーコー法により、またトラック検出は公知の３ビーム法により検出される。こうして、低密度光ディスク用対物レンズ６７を低密度光ディスク６８に常時焦点を合わせ、かつ情報トラックを追従するように制御している。
【０００８】
このように、高密度光ディスク用光ピックアップ５０及び低密度光ディスク用光ピックアップ７０を独立しておのおの構成することで、コンパクトディスクを記録再生できるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上に説明した従来の光ピックアップの構成では、高密度光ディスク用光ピックアップとコンパクトディスク再生用光ピックアップとの独立した２系統の光学系を有するため、部品点数が多く、光ピックアップ部を小型化が困難な上、消費電力やコストを削減することが困難であると言う課題を有していた。
【００１０】
本発明は、異なる記録密度の光ディスクを記録再生することができ、しかも小型、薄型、かつ低消費電力の光ピックアップを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、第１の波長の光を出射する第１の光源と光ディスクからの反射光を検出する第１の光検出器とを有する第１の光学ユニットと、第２の波長の光を出射する第２の光源と光ディスクからの反射光を検出する第２の光検出器と光ディスクからの反射光を第２の光検出器に導く第２の光誘導手段とを有する第２の光学ユニットと、第１の波長の光と第２の波長の光とをほぼ同一の光軸に導く光分離手段と、第１の波長の光に対して回折し第２の波長の光に対して透過する偏光性回折手段と、第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転し第２の波長の光に対して透過する波長性偏光手段と、対物レンズとを有し、
高密度光ディスクの記録再生と低密度光ディスクの記録再生を可能にする光ピックアップである。
【００１２】
以上の構成により、異なる記録密度の光ディスクを記録再生することができ、部品点数が少なく小型かつ低消費電力を実現した光ピックアップを提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明は、異なる記録密度の光ディスクを記録再生する光ピックアップであって、第１の波長の光を出射する第１の光源と、光ディスクからの反射光を検出する第１の光検出器とを有する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する第２の光源と、光ディスクからの反射光を検出する第２の光検出器と、光ディスクからの反射光を前記第２の光検出器に導く第２の光誘導手段とを有する第２の光学ユニットと、前記第１の波長における第１の偏光成分の光を反射するとともに前記第１の波長における第２の偏光成分の光を透過し、第２の波長の光は実質的に透過させる波長選択性を有し前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とをほぼ同一の光軸に導く光分離手段と、光学結晶の光軸方向に平行な偏光方向の光は透過し光学結晶の光軸方向に垂直な偏光方向の光は回折する偏光性回折素子から形成され、前記第１の波長の光に対して回折し前記第２の波長の光に対して透過する偏光性回折手段と、前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転し、前記第２の波長の光に対して透過する波長性偏光手段と、前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転し前記第２の波長の光に対して透過する波長性偏光手段と、前記第１の波長の光に対して反射し前記第２の波長の光に対して透過する波長性反射手段とを接合した第１の反射手段と、前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転する偏光手段と、前記第１の波長の光に対して反射する反射手段とを接合した第２の反射手段と、対物レンズとを有し、前記偏光性回折手段の光学結晶の前記光軸方向を前記第１の偏光成分に垂直に配置して前記偏光性回折手段を前記対物レンズと前記光分離手段との間に配置し、前記波長性偏光手段を前記対物レンズと前記偏光性回折手段との間に配置し、さらに前記第１の光源の光軸と前記第２の光源の光軸との交点を含む位置に前記光分離手段を配置するとともに、前記光分離手段に前記第１及び前記第２の反射手段を設け、前記第１の光学ユニットから出射された第１の波長の光は第２の偏光成分を有し、前記第１の光学ユニットから出射された第１の波長の光は前記光分離手段を透過して前記第２の反射手段にて反射されるとともに第１の偏光成分に変換されて再度前記光分離手段に入射され、前記光分離手段にて前記第１の波長の光は反射されて、前記偏光性回折手段を透過し前記波長性偏光手段にて、円偏光に変換されて前記対物レンズを介して光ディスクに照射され、光ディスクで反射した第１の波長の光は、前記波長性偏光手段に入射して円偏光から第２の偏光成分に変換されて、前記光分離手段に入射され、前記第２の偏光成分に変換された第１の波長の光は前記光分離手段を透過して前記第１の反射手段にて反射されると共に第１の偏光成分に変換された後に前記光分離手段に入射するとともに前記光分離手段にて反射されて前記第１の光学ユニットに導かれ、前記第２の光学ユニットから出射された第２の波長の光は前記第１の反射手段，前記光分離手段，前記偏光性回折手段，前記波長性偏光手段，前記対物レンズを介して光ディスクに照射され、光ディスクで反射した第２の波長の光は、前記対物レンズ，前記波長性偏光手段，前記偏光性回折手段，前記光分離手段，前記第１の反射手段を介して、前記第２の光学ユニットに導かれることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、第１及び第２の両光学ユニットの光軸を同一の光軸に導くと共に、高密度光ディスクの再生と低密度光ディスクの再生を１個の対物レンズを共用可能にし、小型かつ薄型になると言う作用を有する。
【００１６】
本発明によれば、第１及び第２の両光学ユニットの光軸を同一の光軸に導くと共に、高密度光ディスクの再生と低密度光ディスクの再生を１個の対物レンズを共用可能にし、収差補正をコリメータレンズで行うことにより対物レンズの光学特性を向上させ、フォーカシング動作による影響をなくすことができ、小型かつ薄型になると言う作用を有する。
【００１９】
（実施の形態１）
まず最初に本発明の実施の形態１について図を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態における光ピックアップの構成を示す図である。図１において、４は光学ユニットで、光学ユニット４は、高密度光ディスク用の光を出射する光源２や高密度光ディスクで反射された光を受光する受光素子３等が載置される基板部４ａ、それらの部材を包含するように設けられている側壁部４ｂ及び、光の通路としての側壁部４ｂの開口窓である出射部４ｄ等により形成されている。これらの基板部４ａと側壁部４ｂ等は一体で形成しても別体で形成しても良い。なお一体で形成した場合には、組立工程の簡素化を図ることができ、生産性の向上が可能になる。光学ユニット４を形成する材料としては金属、セラミック等の材料を用いることが、光源で発生する熱を良好に放出できるので好ましい。さらに基板部４ａには光源に電力を供給したり、受光素子３からの電気信号を演算回路（図示せず）に伝達する端子４ｃが設けてある。この端子４ｃはピンタイプのものであっても良いし、プリントタイプのものであっても良い。
【００２０】
光源としては単色で、干渉性、指向性および集光性が良好なものを用いることが、適当な形状のビームスポットを比較的容易に形成でき、ノイズ等の発生を抑制できるので好ましい。このような条件を満たすものとして、固体、ガス及び半導体等の各種レーザ光を用いることが好ましい。特に半導体レーザはその大きさが非常に小さく、光ピックアップの小型化を容易に実現することができるので、光源２としては最適である。
【００２１】
そしてこのときの光源の発振波長は８００ｎｍ以下であることが、光源から出射された光が記録媒体上に収束する際のビームスポットを容易に記録媒体に形成されているトラックのピッチ程度の大きさにすることができるので好ましい。更に光源の発振波長が６５０ｎｍ以下であれば、非常に高密度で情報が記録されている記録媒体をも再生することができる程度に小さなビームスポットを形成できるので、大容量の記憶手段を容易に実現することができ、特に高密度光ディスクに対する記録再生に供される光源としては好ましい。ここではＤＶＤを再生する光源であることを前提として、波長が６００〜６８０ｎｍ程度、この範囲でも特に６３０〜６６０ｎｍの光源を用いている。
【００２２】
また光源の出力は、再生専用である場合には３〜１０（ｍＷ）程度であることが、再生に必要な光量を十分に確保しつつエネルギーの消費を最小限に抑制でき、更には光源から放出される熱量も抑制できるので好ましい。記録再生兼用である場合には、記録の際に記録層の状態を変化させるために大きなエネルギーを必要とするので、少なくとも２０（ｍＷ）以上の出力が必要となる。
【００２３】
次に図１において、８は光学ユニットであり、光学ユニット８は、低密度光ディスク用の光を出射する光源６や低密度光ディスクで反射された光を受光する受光素子７等が載置される基板部８ａ及びそれらの部材を包含するように設けられている側壁部８ｂ等により形成されている。なお以下光学ユニット８については特に光学ユニット４と異なる部分について説明する。
【００２４】
光源６の発振波長は８００ｎｍ以下であることが、光源から出射された光が記録媒体上に収束する際のビームスポットを容易に記録媒体に形成されているトラックのピッチ程度の大きさにすることができるので好ましい。特に光源６としては光源２よりも発振波長が長いものを用いることができ、例えばＣＤを再生する場合には７８０ｎｍ程度で十分な大きさのビームスポットを低密度光ディスク上に形成することができる。
【００２５】
後述する図２において詳細に説明するように、光学ユニット８の出射部８ｄには光学部材９が接合されている。この光学部材９は、光源６から出射されて記録媒体で反射されてきた光を受光素子７ａ，７ｂの所定の位置に導く働きを有している。ここでは光学部材９に形成された回折格子９ａを用いて戻り光を誘導している。
【００２６】
光学部材９は透明な板状部材で形成されており、出射光の光軸と略垂直に交わる面の少なくとも一方側に光路を分割するための回折格子９ａが形成されている。ここで光学部材５は全体として平行平面板状に形成されていることが収差の発生等を防止でき、従って良好な再生信号形成若しくはフォーカス・トラッキング信号形成を行うことができるので好ましい。さらに光学部材９はその上面及び下面が透過する光の光軸に対して正確にほぼ垂直となるように取り付けられていることが、非点収差の発生を防止でき、スポットのぼけによる再生信号の劣化を防止することができる。
【００２７】
また光学部材９を形成する材料としては、ガラスや樹脂などの高い光透過性を有する材料を用いることが、光量の減少を防止できるとともに光学部材９を透過した光の光学特性を劣化させないので好ましい。特にガラスは複屈折が起こらず、従って透過した光の特性を良好に保持できるので、光学部材９の材料として好ましい。更にガラスの中でもＢＫ−７等の波長分散の小さな、即ちアッベ数の大きな光学ガラスを用いることが、特に波長変動による球面収差の発生を抑制できるので好ましい。またこれらの光学ガラスの中でもＢＫ−７は低コストであるので、光学部材９の材料としては最適である。
【００２８】
ここで高密度光ディスクと低密度光ディスクとでは信号検出方法が異なる場合が多い。従って受光素子７における受光部の配置は、受光素子３の受光部の配置とは異なっている場合が多い。また、特に３ビーム方法によるトラッキング制御を行う場合は、光学部材９の出射部側に３ビーム形成部９ｂなる回析格子を設ける。そしてビーム形成部９ｂは出射光が透過するとともにディスク反射光が回析格子９ａで回析され、受光素子７へ向う光路にかからない位置に設けられる。
【００２９】
次に、１０はビームスプリッタで、ビームスプリッタ１０は、光源２及び光源６からの光の双方を光ディスク方向に導く働きを有するものである。ビームスプリッタ１０としてはハーフミラーや偏光分離膜等を用いることが一般的である。しかし、本発明におけるさらに好ましい実施の形態としては光源２からの光（出射光軸と直交する入射光）を高い割合で反射かつ透過するとともに光源６からの光（出射光軸と平行な（又は同軸の）入射光）を高い割合で透過する様な性質を有するものである。このような場合にはビームスプリッタ１０での光の損失を最小限に抑制することができ、従って光の利用効率を向上させることができる。光の利用効率の向上は、光源２または光源６からの出射光量を抑制することを可能にするので、光源２及び光源６の長寿命化を図ることができ、引いてはこの光ピックアップを搭載した光ディスク装置の信頼性を向上させることができるので好ましい。
【００３０】
上述のような性質を有するビームスプリッタ１０として、波長選択機能を有する偏光ビームスプリッタ１１が好ましい。この偏光ビームスプリッタ１１はある波長を有する光において一方の偏光方向の光を透過し、他方の偏光方向の光を反射するとともに別の波長の光は透過する働きを有しており、特に本実施の形態においては光源２からの波長の光のＳ偏光成分を反射しＰ偏光成分を透過するとともに第２の波長の光のＰ偏光成分を透過する機能を有する偏光ビームスプリッタ１１が光の利用効率を最も効率的に設定できる。従って光源２若しくは光源６のどちらかに大きな負荷がかかることがほとんどなくなるので、光源２及び光源６の寿命を平均化でき、ひいては光ピックアップの長寿命化を実現できるので好ましい構成である。
【００３１】
１２は１／４波長板で、光源２からの波長の光がビームスプリッタ１０を透過する側に配置され、光源２から出射される直線偏光の光の偏光方向を１／４波長の位相差に回転して円偏光に変換する機能を有している。
【００３２】
１３は全反射ミラーで、光源２からの光が１／４波長板１２を透過した側に設けられ、１／４波長板１２を透過した光を全反射させる機能を有している。
【００３３】
１４は波長板で光源２からの光がビームスプリッタ１０を反射する側に配置され、光源２から出射された波長の光の直線偏光の偏光方向を１／４波長の位相差の円偏光に変換し、光源６からの波長の光を透過する機能を有している。
【００３４】
１５は波長膜で光源２からの波長の光が波長板１４を透過した側に設けられ、波長板１４を透過した光源２からの波長の光を反射し、光源６からの波長の光を透過する機能を有している。１／４波長板１２と全反射ミラー１３および波長板１４と波長膜１５はビームスプリッタ１０と密接した状態で構成され、光学ユニット４のレーザー出射光と光学ユニット８のレーザー出射光との交点上にビームスプリッタ１０の中心を配置する。なおビームスプリッタ１０と１／４波長板１２と全反射ミラー１３および波長板１４と波長膜１５が空間的に分離していてもその機能には何ら影響がない。
【００３５】
１６はコリメータレンズで、コリメータレンズ１６はビームスプリッタ１０の光出射面側に配置される。
【００３６】
１７は波長フィルタで、波長フィルタ１７は光源２から出射された光を透過する一方光源６から出射された光は反射若しくは吸収するように形成されているもので、光源２からの光と光源６からの光の双方の光束の径を規制する絞りの役割を担うものである。従って、波長フィルタ１７と対物レンズ２０とを組み合わせると、光源２から出射された光は波長フィルタ１７を透過し、光源２から出射された光に対して対物レンズ２０は後述するように開口数０．６以上で動作する。他方、光源６から出射された光は波長フィルタ１７で光束径を制限されて透過し、光源６から出射された光に対して対物レンズ２０は後述するように開口数０．４以上で動作する。
【００３７】
この波長フィルタ１７をビームスプリッタ１０とコリメータレンズ１６との間、またはコリメータレンズ１６と偏光性回折素子１８との間、または偏光性回折素子１８と対物レンズ２０との間のいずれかの位置に配置されればよいが、特に、ビームスプリッタ１０や回折素子５に予め位置あわせを行った状態で波長フィルタ１７を接合して設けることより、光ピックアップの組立時において、位置あわせを行う部材の点数を削減することができ、光ピックアップの生産性を向上させることができるとともに光の光軸と波長フィルタの中心軸のずれを最小限に抑制することができるので好ましい構成である。
【００３８】
次に、１８は屈折率異方性を有する一軸性の光学結晶を用いて形成される偏光性回折素子で、一般に光学結晶はニオブ酸リチウム基板が用いられ、光学結晶の光軸方向に平行な偏光方向の光に対しては回折現象が生じずに透過するが、光学結晶の光軸方向に垂直な偏光方向の光に対しては回折現象が生じる偏光性回折素子である。偏光性回折素子１８は、コリメータレンズ１６と対物レンズ２０との間に配置され、さらに偏光性回折素子１８の光学結晶の光軸方向がビームスプリッタ１０から出射された光源２からの光の偏光方向と平行になるように配置される。
【００３９】
１９は波長板で、その光軸方向がビームスプリッタ１０から出射された光源２からの波長の光の偏光方向と４５°になるように配置され、光源２からの波長の光の偏光方向を１／４波長の位相差に回転して変換し、光源６からの波長の光の直線偏光を直交する直線偏光方向の光として透過する機能を有する。
【００４０】
２０は対物レンズで、高密度光ディスクの記録再生と低密度光ディスクの記録再生に共用可能であり、高密度光ディスクでの記録再生に必要な（つまり光源２の波長の光にて）開口数０．６以上の対物レンズであって、高密度光ディスクに対する焦点距離が２．５ｍｍ以下、あるいは高密度光ディスクに対する作動距離が１．２ｍｍ以下である。対物レンズの材料は、光学ガラスでもプラスチックでもよいが、耐温度並びに耐湿度特性の点で光学ガラスが好ましい。
【００４１】
次に本発明の一実施の形態における光学ユニットの配置について説明する。本実施の形態においては、光学ユニット４と光学ユニット８とはビームスプリッタ１０を起点として略９０度の角度をなすように配置されており、コリメータレンズ１６から対物レンズ２０に至る光の光軸に対して略平行な方向に光学ユニット８が配置され、波長フィルタ１７から対物レンズ２０に至る光の光軸に対して略垂直な方向に光学ユニット４が配置されている。
【００４２】
次に、図２は図１の光学ユニットの配置における光路長を表す図である。図２において、コリメータレンズ１６と光学ユニット４の配置は、光源２の位置が空気媒体の光路長でコリメータレンズ１６の焦点距離となるように設定され、光源６の位置が光源２よりも空気長でコリメータレンズ１６に近くなる位置に設定する。その結果、光源２の出射光はコリメタレンズ１４を透過した後平行光となり、光源６の出射光はコリメータレンズ１６を透過した後発散角度が減少する。光学ユニット４（光源２）とコリメータレンズ１６との間の距離（Ｌ１）及び光学ユニット８（光源６）とコリメータレンズ１６との間の距離（Ｌ２）を
０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５
とすることにより、所望の開口数で対物レンズを動作させることができる。従って、光ピックアップの小型化・薄型化を図りながら、光源２及び光源６から出射された光の双方において収差の発生を抑制することができるので、記録密度の異なる複数の光ディスクに対して良好な記録若しくは再生特性を有する光ピックアップを実現することができる。
【００４３】
なお、図２において無限系を例に説明をしたが、コリメータレンズ１６を省略して有限系として光学系を設計しても良い。この場合、前述のＬ１、Ｌ２の起算点のコリメータレンズ１６を対物レンズ２０と読み替えて説明される。
【００４４】
ここで、光学ユニット４および光学ユニット８に設けられている受光素子３，７の構成について図３を用いて説明する。図３は本発明の一実施の形態における受光素子の構成を示す図である。図３において、図１の光学ユニット４の基板上に形成された受光素子３ａ、３ｂと、光学ユニット８の基板上に形成された受光素子７ａ、７ｂとをそれぞれ拡大した図である。受光素子３ａは３分割の受光部を組み合わせた６分割の受光部Ｉ１からＩ６で構成される。受光素子３ｂは田の字型の４分割受光部Ｉ７からＩ１０で構成される。
【００４５】
受光素子７ａは３分割の受光部Ｐ２からＰ４と独立受光部Ｐ１、Ｐ５とで構成された５分割の受光部であり、受光素子７ｂは同様にＰ６からＰ１０とで構成された５分割の受光部である。
【００４６】
次に、以上のような構成を有する光ピックアップにおける再生動作について以下それぞれ説明する。なお本実施の形態においては、低密度光ディスクとしてコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）を、高密度光ディスクとしてデジタルビデオディスク（以下ＤＶＤと略す）を使用している。
【００４７】
まず、最初にＤＶＤの再生動作について説明する。光源２から発振波長６３５〜６５０ｎｍの波長で主成分がＳ偏光にて出射された光は、光学ユニット４の出射部４ｄを通過してビームスプリッタ１０に入射する。ビームスプリッタ１０はＳ偏光の入射光を反射させ、波長板１４に入射し波長板１４を透過する過程で円偏光に変換される。波長板１４を出射すると直ちに波長膜１５で全反射し、再び波長板１４に入射する。波長板１４を再び透過する過程でＰ偏光の直線偏光に変換される。そして、ビームスプリッタ１０はＰ偏光の光を透過し、ビームスプリッタ１０から出射する。その後、コリメータレンズ１６、波長フィルタ１７を透過し、偏光性回折素子１８に入射する。偏光性回折素子１８に入射した光は、回折作用を生じずに偏光性回折素子１８を透過し、波長板１９で円偏光に変換されて、対物レンズ２０を経てＤＶＤ２１の記録データ層に結像される。
【００４８】
ＤＶＤ２１で反射された光は、再び対物レンズ２０を透過し、波長板１９でＳ偏光方向に変換された後、偏光性回折素子１８に入射し、＋１次回折光と−１次回折光とに回折される。偏光性回折素子１８で回折された光は、波長フィルタ１７、コリメータレンズ１６を透過した後、ビームスプリッタ１０で反射し、１／４波長板１２、全反射ミラー１３を往復する。その結果、Ｐ偏光の直線偏光となって偏光ビームスプリッタ１０を透過し、光学ユニット４の出射部４ｄに入射する。出射部４ｄを透過した入射光は＋１次回折光と−１次回折光とが受光素子３ａ、３ｂにそれぞれ入射する。
【００４９】
以上のように入射したＤＶＤ反射光による各種信号の形成方法について説明する。まずＲＦ信号は受光素子３ａ、３ｂに形成されている受光部Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６，Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９，Ｉ１０に入射する。入射光は光電変換され、検出された光電流出力を電圧信号に変換した総和により形成される。
【００５０】
次にフォーカス誤差信号にはここではいわゆるスポットサイズ法を用いており、受光部Ｉ１，Ｉ３，Ｉ５の和信号と受光部Ｉ２，Ｉ４，Ｉ６の和信号との差動出力により形成されており、この信号に基づいて対物レンズ２０を保持するアクチュエータをフォーカス方向に動作させる。
【００５１】
最後にトラッキング誤差信号は受光部Ｉ７，Ｉ１０およびＩ８，Ｉ９からの電圧出力をそれぞれコンパレータでディジタル波形に変換して、それらの位相差に応じたパルスを積分回路を通してアナログ波形に変換することで形成されており、この信号に基づいて対物レンズ２０を保持するアクチュエータをトラッキング方向に動作させる。
【００５２】
次にＣＤ２２の再生動作について説明する。光源６から発振波長７７０〜７９０ｎｍの波長で主成分がＰ偏光で出射された光は、光学ユニット８の出射部８ｄ、ビーム形成部９ｂ、及び回折格子９ａを通過する。このときビーム形成部９ｂで３ビームが形成された光は波長膜１５、波長板１４を透過し、ビームスプリッタ１０に入射する。そしてビームスプリッタ１０に入射してきた光は、少なくともその９０％以上がビームスプリッタ１０を透過して、そのままビームスプリッタ１０から出射され、コリメータレンズ１６、波長フィルタ１７に入射する。
【００５３】
ＣＤ２２用の光である光源６からの光については、波長フィルタ１７は、その外周部分に形成された輪帯によりほぼ９５％以上が反射され、輪帯が形成されていない部分ではほぼ９５％以上透過するように形成されている。これにより、波長フィルタ１７はＣＤ２２用の光に対してはビーム整形用の絞りのような働きを行い、対物レンズ２０に入射する光の径を制御する働きを有している。そして波長フィルタ１７を透過した光は偏光性回折素子１８を透過し、波長板１９で直交する直線偏光方向の光（Ｓ偏光）に変換されて対物レンズ２０へ入射する。そして対物レンズ２０の集光作用により、ＣＤ２２に結像される。
【００５４】
その後ＣＤ２２で反射された光は、再び対物レンズ２０を透過し、波長板１９で直交する直線偏光方向の光（元のＰ偏光）に変換されて、偏光性回折素子１８、波長フィルタ１７およびビームスプリッタ１０を透過し、さらに波長板１４、波長膜１９を透過た後、回折格子９ａに入射する。回折格子９ａに入射した光は回折し、ビーム形成部９ｂにかかることなく、＋１次回折光と−１次回折光とが受光素子７ａ、７ｂにそれぞれ入射し、受光素子７ａ、７ｂに形成されている１０分割された領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０に受光される。
【００５５】
以上のように入射してきた光による各種信号の形成方法について説明する。まずＲＦ信号は受光素子７ａ、７ｂに形成されている受光部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０で受光され、光は光電変換され、検出された光電流出力を電圧信号に変換した総和により形成される。
【００５６】
次にフォーカス誤差信号は、ここではいわゆるスポットサイズ法を用いており、受光部Ｐ２，Ｐ４，Ｐ８と受光部Ｐ３，Ｐ７，Ｐ９との差動出力により形成されており、この信号に基づいて対物レンズ２０を保持するアクチュエータをフォーカス方向に動作させる。
【００５７】
最後にトラッキング誤差信号はいわゆる３ビーム法を用いており、受光部Ｐ１，Ｐ６と受光部Ｐ５，Ｐ１０の差動出力により形成されており、この信号に基づいて対物レンズ２０を保持するアクチュエータをトラッキング方向に動作させる。
【００５８】
なお、本実施の形態１に説明した構成に限定するものではなく、例えば、コリメータレンズ１６と波長フィルタ１７との位置を入れ替えて、波長フィルタ１７をビームスプリッタ１０とコリメータレンズ１６との間の光路中に配置しても良い。また、波長フィルタ１７に代えて、光学ユニット８とビームスプリッタ１０との間に絞り部材（図示省略）を設け、光源６からの光に対して開口数（ＮＡ）０．４から０．６の範囲で対物レンズ２０が動作するように絞り部材の絞り開口径を設けても良い。
【００５９】
また、１／４波長板１２と全反射ミラー１３および波長板１４と波長膜１５のビームスプリッタ１０に対する配置を交換し、光源２および光源６のから出射される光の偏光方向を換えてもよい。
【００６０】
さらにまた、以上の説明はビームスプリッタ１０として偏光ビームスプリッタ１１のＳ偏光反射、Ｐ偏光透過を例に説明した。しかし、偏光ビームスプリッタ１１がＰ偏光反射、Ｓ偏光透過として機能し、それに伴って光源２、６の偏光成分と、偏光ビームスプリッタ１１、波長フィルタ１７、及びコリメータレンズ１６、１／４波長板１２、及び全反射ミラー１３の配置を上記偏光成分に合せて逆の構成としても、全く同様に動作することは改めて説明を重ねるまでもない。
【００６１】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としていはゆるスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。同様に低密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としてスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。またトラッキング誤差検出法として３ビーム法を例にして説明したが、プッシュプル法でも位相差法でもよい。また受光部の分割数や形状を変更してもよい。
【００６２】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生する光源に波長６５０ｎｍ近傍の光を用い、低密度光ディスクを再生する光源に波長７８０ｎｍ近傍の光を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば低密度光ディスク用に６５０ｎｍの光源を用い、高密度光ディスク用に４００ｎｍの光源を用いても良い。
【００６３】
以上に説明したように、本実施の形態１によればレンズの収差補正をコリメータレンズ１６で行うことができるので、対物レンズ２０の光学特性を向上させることができる。さらに、ＤＶＤ用の光である光源２からの光は平行光として対物レンズ２０に入射するので、フォーカシング動作やトラッキング動作による対物レンズ２０の移動による光学特性への影響を抑制する
また、光源２、６のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に応じて偏光ビームスプリッタ１１の透過、反射を行うので、ハーフミラー等を利用した場合に較べ、光の利用効率を向上させることができる。従って、光源２、６の半導体レーザは低電力で済むので、低コストの半導体レーザを使用することができ、また、半導体レーザの寿命を長寿命に使用することができる。
【００６４】
さらに光学ユニット４とビームスプリッタ１０とを離隔することによる光路長をビームスプリッタ１０と全反射ミラー１３とを往復する光路長に置換することができる。その結果、光学ユニット４をビームスプリッタ１０に十分に近接して配置することができるようになるので、本実施の形態１を用いた光ピックアップモジュールはその半径方向の外形をより小さくすることができる。
【００６５】
また、偏光性回折素子１８を対物レンズ２０とビームスプリッタ１０との間に設けたので、光学ユニット４に回折格子を設ける必要が無くなり、光学ユニット４を簡単な構造とすることができる。さらに、前述の光路長との関係により、偏光性回折素子１８の＋１次回折光と−１次回折光との分離を拡大することができ、しかもＤＶＤ反射光のみを回折させるので光の利用効率を低下させることなく分離させることができる。
【００６６】
さらにまた、波長フィルタ１７により対物レンズ２０の開口数を０．４から０．６の範囲で動作するように設定し、しかも、光源２に対して、対物レンズ２０の開口数が０．６以上で焦点距離が２．５ｍｍ以下、作動距離が１．２ｍｍ以下とすることができたので、光ディスク下面から光ピックアップ装置底面までの厚みを７．５ｍｍ以下に構成することができる。
【００６７】
（実施の形態２）
次に、第２の実施の形態について図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態２による光ピックアップ装置の構成を示す図、図５は、図４の光学ユニットの配置における光路長を表す図である。両図において、４、８はそれぞれ光学ユニットである。１０はビームスプリッタ、１６はコリメータレンズ、１７は波長フィルタ、１８は偏光性回折素子、１９は波長板、及び２０は対物レンズである。以上の構成要素とその配置は実施の形態１と同様であるから同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
本実施の形態２は実施の形態１に対して、低密度光ディスク用の光学ユニット８の配置および波長板１４と波長膜１５と１／４波長板１２と全反射ミラー１３の配置を交換した事が異なる特徴点である。
【００６９】
図５において、コリメータレンズ１６と光学ユニット４の配置は、光源２の位置が空気媒体の光路長でコリメータレンズ１６の焦点距離となるように設定される。また、光源６の位置が光源２よりも空気長でコリメータレンズ１６に近くなる位置に設定する。即ち、実施の形態１における、
０．５５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．７５
の関係は、本実施の形態２においても同様に維持される。その結果、光源２の出射光はコリメータレンズ１６を透過した後平行光となり、光源６の出射光はコリメータレンズ１６を透過した後発散角度が減少する。
【００７０】
次に本発明の実施の形態２における光学ユニットの配置について説明する。本実施の形態においては、光学ユニット４と光学ユニット８とはビームスプリッタ１０を中心に対向して配置され、光学ユニット４と光学ユニット８とを結ぶ直線は、対物レンズ２０とビームスプリッタ１６とを結ぶ直線に対して、ビームスプリッタ１０を中心に略９０度の角度をなすように配置されている。
【００７１】
次に、以上のような構成を有する実施の形態２の光ピックアップにおける再生動作について以下それぞれ説明する。まず、最初にＤＶＤの再生動作について説明する。光源２から発振波長６３５〜６５０ｎｍの波長で主成分がＰ偏光にて出射された光は、光学ユニット４の出射部４ｄを通過してビームスプリッタ１０に入射する。ビームスプリッタ１０はＰ偏光の入射光を透過させ、波長板１４に入射し波長板１４を透過する過程で円偏光に変換される。波長板１４を出射すると直ちに波長膜１５で全反射し、再び波長板１４に入射する。波長板１４を再び透過する過程でＳ偏光の直線偏光に変換される。そして、ビームスプリッタ１０はＳ偏光の光を反射し、ビームスプリッタ１０から出射する。その後、コリメータレンズ１６、波長フィルタ１７を透過し、偏光性回折素子１８に入射する。偏光性回折素子１８に入射した光は、回折作用を生じずに偏光性回折素子１８を透過し、波長板１９で円偏光に変換されて、対物レンズ２０を経てＤＶＤ２１の記録データ層に結像される。
【００７２】
ＤＶＤ２１で反射された光は、再び対物レンズ２０を透過し、波長板１９でＰ偏光方向に変換された後、偏光性回折素子１８に入射し、＋１次回折光と−１次回折光とに回折される。偏光性回折素子１８で回折された光は、波長フィルタ１７、コリメータレンズ１６を透過した後、ビームスプリッタ１０を透過し、１／４波長板１２、全反射ミラー１３を往復する。その結果、Ｓ偏光の直線偏光となって偏光ビームスプリッタ１０で反射し、光学ユニット４の受光素子３ａ，３ｂに形成されている各受光部にそれぞれ入射する。
【００７３】
以上のように入射してきたＤＶＤ反射光による受光素子３ａ，３ｂの検出動作並びに信号再生動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００７４】
次にＣＤ２２の再生動作について説明する。光源６から発振波長７７０〜７９０ｎｍの波長で主成分がＳ偏光で出射された光は、光学ユニット８の出射部８ｄ、ビーム形成部９ｂ、及び回折格子９ａを通過する。このときビーム形成部９ｂで３ビームが形成された光はビームスプリッタ１０に入射する。そしてビームスプリッタ１０に入射してきた光は、少なくともその９０％以上がビームスプリッタ１０で反射され、そのままビームスプリッタ１０から出射され、コリメータレンズ１６、波長フィルタ１７に入射する。ＣＤ２２用の光である光源６からの光については、波長フィルタ１７は、その外周部分に形成された輪帯によりほぼ９５％以上が反射され、輪帯が形成されていない部分ではほぼ９５％以上透過するように形成されている。これにより、波長フィルタ１７はＣＤ２２用の光に対してはビーム整形用の絞りのような働きを行い、対物レンズ２０に入射する光の径を制御する働きを有している。そして波長フィルタ１７を透過した光は偏光性回折素子１８を透過し、対物レンズ２０へ入射する。そして対物レンズ２０の集光作用により、ＣＤ２２に結像される。
【００７５】
その後ＣＤ２２で反射された光は、再び対物レンズ２０、偏光性回折素子１８、波長フィルタ１７およびビームスプリッタ１０で反射した後、回折格子９ａに入射する。回折格子９ａに入射した光は、領域９ａで回折されて、ビーム形成部９ｂにかかることなく受光素子７に形成されている１０分割された領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０に入射する。
【００７６】
以上のように入射してきた光による受光部の検出動作並びに信号再生動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００７７】
なお、本実施の形態２に説明した構成に限定するものではなく、例えば、コリメータレンズ１６と波長フィルタ１７との位置を入れ替えて、波長フィルタ１７をビームスプリッタ１０とコリメータレンズ１６との間の光路中に配置しても良い。また、波長フィルタ１７に代えて、光学ユニット８とビームスプリッタ１０との間に絞り部材（図示省略）を設け、光源６からの光に対して開口数（ＮＡ）０．４から０．６の範囲で対物レンズ２０が動作するように絞り部材の絞り開口径を設けても良い。さらにまた、波長フィルタを設けなくてもよい。
【００７８】
また、１／４波長板１２と全反射ミラー１３および波長板１４と波長膜１５のビームスプリッタ１０に対する配置を交換し、光源２および光源６から出射される光の偏光方向を換えてもよい。
【００７９】
また、以上の説明はビームスプリッタ１０として偏光ビームスプリッタ１１のＳ偏光反射、Ｐ偏光透過を例に説明した。しかし、偏光ビームスプリッタ１１がＰ偏光反射、Ｓ偏光透過として機能し、それに伴って光源２、６の偏光成分と、偏光ビームスプリッタ１１、波長フィルタ１７、コリメータレンズ１６、１／４波長板１２、及び全反射ミラー１３の配置を上記偏光成分に合せて逆の構成としても、全く同様に動作することは改めて説明を重ねるまでもない。
【００８０】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としていはゆるスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。同様に低密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としていはゆるスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。またトラッキング誤差検出法としていはゆる３ビーム法を例にして説明したが、いわゆるプッシュプル法でも位相差法でもよい。
【００８１】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生する光源に波長６５０ｎｍ近傍の光を用い、低密度光ディスクを再生する光源に波長７８０ｎｍ近傍の光を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば低密度光ディスク用に６５０ｎｍの光源を用い、高密度光ディスク用に４００ｎｍの光源を用いても良い。
【００８２】
以上に説明したように、本実施の形態２によればレンズの収差補正をコリメータレンズで行うことができるので、対物レンズの光学特性を向上させることができる。さらに、ＤＶＤ用の光である光源２からの光は平行光として対物レンズに入射するので、フォーカシング動作やトラッキング動作による対物レンズの移動による光学特性への影響を抑制する。
【００８３】
また、光源のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に応じて偏光ビームスプリッタ１１の透過、反射を行うので、ハーフミラー等を利用した場合に較べ、光の利用効率を向上させることができる。従って、光源の半導体レーザは低電力で済むので、低コストの半導体レーザを使用することができ、また、半導体レーザの寿命を長寿命に使用することができる。
【００８４】
さらに光学ユニット４とビームスプリッタ１０とを離隔することによる光路長をビームスプリッタ１０と全反射ミラー１３とを往復する光路長に置換することができる。その結果、光学ユニット４をビームスプリッタ１０に十分に近接して配置することができるようになるので、本実施の形態を用いた光ピックアップモジュールはその半径方向の外形をより小さくすることができる。
【００８５】
また、偏光性回折素子１８を対物レンズ２０とビームスプリッタ１０との間に設けたので、光学ユニット４に回折格子を設ける必要が無くなり、光学ユニット４を簡単な構造とすることができる。さらに、前述の光路長との関係により、偏光性回折素子１８の＋１次回折光と−１次回折光との分離を拡大することができ、しかもＤＶＤ反射光のみを回折させるので光の利用効率を低下させることなく分離させることができる。
【００８６】
さらにまた、波長フィルタ１７により対物レンズ２０の開口数を０．４から０．６の範囲で動作するように設定し、しかも、光源２に対して、対物レンズ２０の開口数が０．６以上で焦点距離が２．５ｍｍ以下、作動距離が１．２ｍｍ以下とすることができたので、光ディスク下面から光ピックアップ装置底面までの厚みを７．５ｍｍ以下に構成することができる。
【００８７】
（実施の形態３）
次に、第３の実施の形態について図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２による光ピックアップ装置の構成を示す図である。図６において、４、８はそれぞれ光学ユニットである。１０はビームスプリッタ、１６はコリメータレンズ、１８は偏光性回折素子、１９は波長板、及び２０は対物レンズである。以上の構成要素とその配置は実施の形態１と同様であるから同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８８】
本実施の形態３は実施の形態１に対して、波長フィルタ１７を設けない事が異なる特徴点である。波長フィルタ１７を設けないときは、ＣＤ２２での対物レンズ２０の開口数は０．４５より大きくなるが、実施の形態１と同様の光学的配置の条件の範囲内において、ＣＤ２２での対物レンズ２０の開口数に応じて良好な再生特性を有する光学ユニット８とコリメータレンズ１６の配置が存在する。開口数が大きくなるに従って光学ユニット８とコリメータレンズ１６の距離を短くすることで、ＣＤ２２での良好な再生特性を有する。
【００８９】
また、光学ユニット４と光学ユニット８との形状および検出素子の構成は前述の実施の形態１と同様である。以上のように構成された実施の形態３の光ピックアップにおける再生動作もまた、ＤＶＤの再生動作並びにＣＤ２２の再生動作共に実施の形態１と同様である。
【００９０】
また、１／４波長板１２と全反射ミラー１３および波長板１４と波長膜１５のビームスプリッタ１０に対する配置を交換し、光源２および光源６から出射される光の偏光方向を換えてもよい。
【００９１】
また、以上の説明はビームスプリッタ１０として偏光ビームスプリッタ１１のＳ偏光反射、Ｐ偏光透過を例に説明した。しかし、偏光ビームスプリッタ１１がＰ偏光反射、Ｓ偏光透過として機能し、それに伴って光源２、６の偏光成分と、偏光ビームスプリッタ１１、及びコリメータレンズ１６、１／４波長板１２、全反射ミラー１３の配置を上記偏光成分に合せて逆の構成としても、全く同様に動作することは改めて説明を重ねるまでもない。
【００９２】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としていはゆるスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。同様に低密度光ディスクを再生するフォーカス誤差検出法としていはゆるスポットサイズ法を例にして説明したが、いわゆるホログラムフーコー法でも非点収差法でもよい。またトラッキング誤差検出法としていはゆる３ビーム法を例にして説明したが、いわゆるプッシュプル法でも位相差法でもよい。
【００９３】
また、本実施の形態においては高密度光ディスクを再生する光源に波長６５０ｎｍ近傍の光を用い、低密度光ディスクを再生する光源に波長７８０ｎｍ近傍の光を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば低密度光ディスク用に６５０ｎｍの光源を用い、高密度光ディスク用に４００ｎｍの光源を用いても良い。
【００９４】
以上に説明したように、本実施の形態３によればレンズの収差補正をコリメータレンズ１６で行うことができるので、対物レンズ２０の光学特性を向上させることができる。さらに、ＤＶＤ用の光である光源２からの光は平行光として対物レンズ２０に入射するので、フォーカシング動作やトラッキング動作による対物レンズ２０の移動による光学特性への影響を抑制する。
【００９５】
また、光源のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に応じて偏光ビームスプリッタ１１の透過、反射を行うので、ハーフミラー等を利用した場合に較べ、光の利用効率を向上させることができる。従って、光源２、６の半導体レーザは低電力で済むので、低コストの半導体レーザを使用することができ、また、半導体レーザの寿命を長寿命に使用することができる。
【００９６】
また、波長フィルタ１７を設けなくてよいので、光学系の組立て・調整がより簡易になるとともに、低コストを実現できる。
【００９７】
さらに光学ユニット４とビームスプリッタ１０とを離隔することによる光路長をビームスプリッタ１０と全反射ミラー１３とを往復する光路長に置換することができる。その結果、光学ユニット４をビームスプリッタ１０に十分に近接して配置することができるようになるので、本実施の形態を用いた光ピックアップモジュールはその半径方向の外形をより小さくすることができる。
【００９８】
また、偏光性回折素子１８を対物レンズ２０とビームスプリッタ１０との間に設けたので、光学ユニット４に回折格子を設ける必要が無くなり、光学ユニット４を簡単な構造とすることができる。さらに、前述の光路長との関係により、偏光性回折素子１８の＋１次回折光と−１次回折光との分離を拡大することができ、しかもＤＶＤ反射光のみを回折させるので光の利用効率を低下させることなく分離させることができる。
【００９９】
さらにまた、波長フィルタ１７により対物レンズ２０の開口数を０．４から０．６の範囲で動作するように設定し、しかも、光源２に対して、対物レンズ２０の開口数が０．６以上で焦点距離が２．５ｍｍ以下、作動距離が１．２ｍｍ以下とすることができたので、光ディスク下面から光ピックアップ装置底面までの厚みを７．５ｍｍ以下に構成することができる。
【０１００】
（実施の形態４）
次に、第４の実施の形態について図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態４による光ピックアップ装置の構成を示す図である。図７において、４、８はそれぞれ光学ユニットである。１０はビームスプリッタ、１６はコリメータレンズ、１８は偏光性回折素子、１９は波長板、及び２０は対物レンズである。以上の構成要素とその配置は実施の形態２と同様であるから同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０１】
本実施の形態４は実施の形態２に対して、波長フィルタ１７を設けない事を特徴とする点が異なる。
【０１０２】
なお、波長フィルタ１７を設けない事の特徴については実施の形態３で、並びに以上の構成要素とその配置による特徴については実施の形態２でそれぞれ説明したので、説明の重複を省略する。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、２つの光学ユニットと一つの光学系とを有し、２つの光学ユニットは１つの光学系を共用するので、異なる記録密度の光ディスクを記録再生することができ、しかも小型、薄型、かつ低消費電力の光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の構成を示す図
【図２】図１の光学ユニットの配置における光路長を表す図
【図３】本発明の一実施の形態における受光素子の構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態２による光ピックアップ装置の構成を示す図
【図５】図４の光学ユニットの配置における光路長を表す図
【図６】本発明の実施の形態３による光ピックアップ装置の構成を示す図
【図７】
本発明の実施の形態４による光ピックアップ装置の構成を示す図
【図８】
従来の光ピックアップの平面図とその要部断面図
【符号の説明】
２、６ 光源
３ａ、３ｂ、７ａ、７ｂ 受光素子
４、８ 光学ユニット
４ａ、８ａ 基板部
４ｂ、８ｂ 側壁部
４ｃ、８ｃ 端子
４ｄ、８ｄ 出射部
５、９ 光学部材
９ａ、９ｂ 回折格子
１０ ビームスプリッタ
１１ 偏光ビームスプリッタ
１２ １／４波長板
１３ 全反射ミラー
１４、１９ 波長板
１５ 波長膜
１６、６２ コリメータレンズ
１７ 波長フィルタ
１８ 偏光性回折素子
１９ 波長板
２０ 対物レンズ
２１、５２ 高密度光ディスク（ＤＶＤ）
２２ 低密度光ディスク（ＣＤ）
５０ 高密度光ディスク用光ピックアップ
５１ 対物レンズ保持筒
５３、６５ レーザー光
５４ 高密度光ディスク用対物レンズ
５５ コイルユニット
５７ 線状弾性部材
６１ 高密度光ディスク用光学ユニット
６３、６６ 立ち上げミラー
６４ 低密度光ディスク用光学ユニット
６７ 低密度光ディスク用対物レンズ
６８ 低密度光ディスク
７０ 低密度光ディスク用光ピックアップ
７１ スピンドルモータ

Claims (2)

1. 異なる記録密度の光ディスクを記録再生する光ピックアップであって、
   第１の波長の光を出射する第１の光源と、光ディスクからの反射光を検出する第１の光検出器とを有する第１の光学ユニットと、
   前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する第２の光源と、光ディスクからの反射光を検出する第２の光検出器と、光ディスクからの反射光を前記第２の光検出器に導く第２の光誘導手段とを有する第２の光学ユニットと、
   前記第１の波長における第１の偏光成分の光を反射するとともに前記第１の波長における第２の偏光成分の光を透過し、第２の波長の光は実質的に透過させる波長選択性を有し前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とをほぼ同一の光軸に導く光分離手段と、
   光学結晶の光軸方向に平行な偏光方向の光は透過し光学結晶の光軸方向に垂直な偏光方向の光は回折する偏光性回折素子から形成され、前記第１の波長の光に対して回折し前記第２の波長の光に対して透過する偏光性回折手段と、
   前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転し、前記第２の波長の光に対して透過する波長性偏光手段と、
   前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転し前記第２の波長の光に対して透過する波長性偏光手段と、前記第１の波長の光に対して反射し前記第２の波長の光に対して透過する波長性反射手段とを接合した第１の反射手段と、
   前記第１の波長の光に対して振動方向を１／４波長の位相差に回転する偏光手段と、前記第１の波長の光に対して反射する反射手段とを接合した第２の反射手段と、
   対物レンズとを有し、
   前記偏光性回折手段の光学結晶の前記光軸方向を前記第１の偏光成分に垂直に配置して前記偏光性回折手段を前記対物レンズと前記光分離手段との間に配置し、前記波長性偏光手段を前記対物レンズと前記偏光性回折手段との間に配置し、さらに前記第１の光源の光軸と前記第２の光源の光軸との交点を含む位置に前記光分離手段を配置するとともに、前記光分離手段に前記第１及び前記第２の反射手段を設け、
   前記第１の光学ユニットから出射された第１の波長の光は第２の偏光成分を有し、前記第１の光学ユニットから出射された第１の波長の光は前記光分離手段を透過して前記第２の反射手段にて反射されるとともに第１の偏光成分に変換されて再度前記光分離手段に入射され、前記光分離手段にて前記第１の波長の光は反射されて、前記偏光性回折手段を透過し前記波長性偏光手段にて、円偏光に変換されて前記対物レンズを介して光ディスクに照射され、光ディスクで反射した第１の波長の光は、前記波長性偏光手段に入射して円偏光から第２の偏光成分に変換されて、前記光分離手段に入射され、前記第２の偏光成分に変換された第１の波長の光は前記光分離手段を透過して前記第１の反射手段にて反射されると共に第１の偏光成分に変換された後に前記光分離手段に入射するとともに前記光分離手段にて反射されて前記第１の光学ユニットに導かれ、
   前記第２の光学ユニットから出射された第２の波長の光は前記第１の反射手段，前記光分離手段，前記偏光性回折手段，前記波長性偏光手段，前記対物レンズを介して光ディスクに照射され、光ディスクで反射した第２の波長の光は、前記対物レンズ，前記波長性偏光手段，前記偏光性回折手段，前記光分離手段，前記第１の反射手段を介して、前記第２の光学ユニットに導かれることを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記第１の波長の光が６００から６８０ｎｍの波長で、前記第２の波長の光が７８０から８００ｎｍの波長であって、前記第１の光源から前記対物レンズまでの光路長の距離をＬ１とし、前記第２の光源から前記対物レンズまでの光路長の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２なる距離に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。

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