(57)【要約】  【課題】  超解像効果を可変にするとともに、モニタ用の検出器の受光面の面積を変えずにモニタ光量を可変にする。  【解決手段】  光源と光ディスクとの間の光路中に光束分岐素子１２を設ける。光束分岐素子１２は、位相板１６ａおよび位相板１６ｂからなる位相板１６と、ＰＢＳ１７とを有している。位相板１６ａには、光源光束のうち、その中心部を含む第１の光束Ａが入射し、そこで偏光状態が例えば楕円偏光に変換されて出射される。位相板１６ｂには、光源光束の残りの第２の光束Ｂが入射し、入射時の偏光状態が維持されて出射される。ＰＢＳ１７では、位相板１６を介して得られる第１の光束Ａと第２の光束Ｂとの合成光束が、偏光状態に応じて分離され、ＰＢＳ１７からは、第１の光束Ａの一部と第２の光束Ｂとが対物レンズ方向に向かう一方、第１の光束Ａの残りがモニタ用検出器に向かう。【選択図】      図１
2006185474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズに導く光強度変調素子であって、
上記光束を、その中心部を含む第１の光束と、残りの第２の光束とに分離するとともに、上記第１の光束をさらに透過および反射によって異なる方向に分岐させ、分岐された上記第１の光束の一方と上記第２の光束とを上記対物レンズに導く光束分岐素子で構成されていることを特徴とする光強度変調素子。
【請求項２】
上記光束分岐素子は、
上記第１の光束のみ、その偏光状態を変化させる偏光変換部と、
上記偏光変換部を介して得られる上記第１の光束と、上記第２の光束との合成光束を、偏光状態に応じて分離する偏光分離部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の光強度変調素子。
【請求項３】
上記偏光変換部は、上記第１の光束の偏光状態を楕円偏光に変換することを特徴とする請求項２に記載の光強度変調素子。
【請求項４】
上記偏光変換部は、上記第１の光束の偏光状態を、上記第１の光束の偏光方向とは異なる直線偏光に変換することを特徴とする請求項２に記載の光強度変調素子。
【請求項５】
上記光束分岐素子は、上記第２の光束の位相を調整する位相調整部をさらに有していることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の光強度変調素子。
【請求項６】
上記偏光変換部および上記位相調整部は、入射光束の光軸に垂直な平面上で隣接して形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光強度変調素子。
【請求項７】
上記偏光変換部および上記位相調整部は、位相板でそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の光強度変調素子。
【請求項８】
上記偏光変換部および上記位相調整部の光学軸は、入射光束の光軸に垂直な面内にあり、
上記位相調整部の光学軸は、入射光束の偏光方向と平行であり、
上記偏光変換部の光学軸は、入射光束の偏光方向に対して傾いていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光強度変調素子。
【請求項９】
上記偏光変換部は、位相板で構成されているとともに、上記偏光分離部と接着剤を介して接着されており、
上記接着剤は、上記位相板における常光線の屈折率または異常光線の屈折率と同等の屈折率を有していることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の光強度変調素子。
【請求項１０】
上記偏光変換部は、旋光板で構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の光強度変調素子。
【請求項１１】
上記光束分岐素子は、上記第１の光束を所定の透過率で透過させる第１の領域と、上記第２の光束を所定の反射率で反射させて上記対物レンズに導く第２の領域とが同一平面上に形成された反射光学素子で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光強度変調素子。
【請求項１２】
光を出射する光源と、
上記光源からの光束の強度分布を変化させる光強度変調素子と、
上記光強度変調素子を介して得られる光を光ディスク上に集光させる対物レンズとを備えた光ピックアップであって、
上記光強度変調素子は、請求項１から１１のいずれかに記載の光強度変調素子で構成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１３】
上記光源から出射される光の出力を制御するためのモニタ用検出器をさらに備え、
上記モニタ用検出器は、上記光強度変調素子にて上記対物レンズの方向とは異なる方向に分岐された光を受光し、その受光量に基づいて上記光源の光出力を制御することを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズに導く光強度変調素子と、その光強度変調素子を備えた光ピックアップとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップやプリンタの分野では、レーザー光源の出射光量を安定させるために、レーザー光源の後側端面から出射されるレーザー光をモニタし、その結果に応じて出射光量を制御するオートパワーコントロール（ＡＰＣ）という手法がとられることがある。しかし、この手法では、レーザー光源の前側および後側の双方から出射されるレーザー光の光量が厳密には異なるために、フィードバックによって正確な光量制御がしにくい。また、所望の方向（前方）とは反対側（後方）にも光を出射させるため、レーザー光源の出射光量を有効に使えない。
【０００３】
そこで、近年では、レーザー光源から前方に出射されるレーザー光の一部をモニタ光として利用するフロントモニタ方式が多用されている（例えば特許文献１および２参照）。図１６は、特許文献１の光ピックアップの概略の構成を示している。この光ピックアップでは、半導体レーザー素子１０１から出射されるレーザー光が、カップリングレンズ１０２によって平行光に変換され、ビームスプリッタ１０３の分離面１０３ａを透過して対物レンズ１０４によって収束されて、光ディスク１０５上に集光される。また、光ディスク１０５からの反射光は、対物レンズ１０４によって略平行光に変換され、ビームスプリッタ１０３の分離面１０３ａで反射されて、検出光学系（図示せず）に導かれる。
【０００４】
一方、カップリングレンズ１０２とビームスプリッタ１０３との間の光路中には、遮光部材１０６が配設されており、この遮光部材１０６における半導体レーザー素子１０１側の面に、モニタ用の受光素子１０７が配設されている。これにより、半導体レーザー素子１０１の前方で出射光量をモニタすることが可能となり、上述したフロントモニタ方式が実現されている。
【０００５】
また、図１７は、特許文献２の光ピックアップの概略の構成を示している。この光ピックアップでは、レーザーダイオード２０１から出射されたＳ偏光のレーザー光が１／２波長板２０２に入射したとき、１／２波長板２０２からはＰ偏光のレーザー光が出射され、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２０３に入射する。ＰＢＳ２０３では、入射光のうちの約９０％が反射面２０３ａにて反射され、光ディスク方向に向かう。一方、入射光のうちの約１０％は、ＰＢＳ２０３の反射面２０３ａを透過してフロントモニタ２０４に入射し、そこで光量が検出される。したがって、特許文献２の構成であっても、レーザーダイオード２０１の前方で出射光量をモニタすることができる。
【特許文献１】特開平７−２９６４１４号公報
【特許文献２】特開２００４−２５９３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１においては、半導体レーザー素子１０１から出射される光束の中心部が、遮光部材１０６および受光素子１０７にて遮光されるので、光軸付近の光強度を落とした光を光ディスク１０５に照射することができる。その結果、光ディスク１０５上に照射される光のスポットの径を絞ることができ、高密度記録に対応した、いわゆる超解像効果を得ることができる。
【０００７】
しかし、上記光束の中心部は、遮光部材１０６および受光素子１０７によって完全に遮光されるので、光ディスク１０５に照射される光は、常に、光軸付近の光強度がゼロとなった光である。したがって、特許文献１の構成では、超解像効果を可変にすることができない。
【０００８】
また、カップリングレンズ１０２とビームスプリッタ１０３との間の光路中に受光素子１０７が配設されるので、受光素子１０７に入射する光の光量は、受光素子１０７の受光面の面積を変えない限り一定である。つまり、上記受光面の面積を変えない限り、受光素子１０７でのモニタ光量を可変にすることもできない。
【０００９】
一方、特許文献２においては、レーザーダイオード２０１から出射されるレーザー光の偏光方向（振動方向）と１／２波長板２０２の結晶光学軸とのなす角度を適切に設定することにより、ＰＢＳ２０３の反射面２０３ａに入射するレーザー光を、その反射面２０３ａにて、所定の光強度を持つ２つのレーザー光に分離することができる。したがって、反射面２０３ａを構成する光学多層膜の波長依存性に影響されることなく、反射面２０３ａに入射するレーザー光を所定の透過率で透過させて、フロントモニタ２０４でのモニタ光として活用することができる。
【００１０】
しかし、特許文献２の構成では、ＰＢＳ２０３を介して光ディスクに照射される光の強度を、光軸付近だけ落とすように調整することはできない。その結果、上述した超解像効果を得ることができず、ましてや超解像効果を可変にすることもできない。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、超解像効果を可変にすることができるとともに、モニタ用の検出器の受光面の面積を変えずにモニタ光量を可変にすることができる光強度変調素子と、その光強度変調素子を備えた光ピックアップとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光強度変調素子は、光源からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズに導く光強度変調素子であって、上記光束を、その中心部を含む第１の光束と、残りの第２の光束とに分離するとともに、上記第１の光束をさらに透過および反射によって異なる方向に分岐させ、分岐された上記第１の光束の一方と上記第２の光束とを上記対物レンズに導く光束分岐素子で構成されていることを特徴としている。
【００１３】
なお、上記第１の光束としては、少なくとも光源光束の光軸を含む光束であればよく、光源光束の周辺部を一部含んでいてもよい。つまり、上記第１の光束の断面形状は、光軸を中心とする円形には限られない。
【００１４】
上記の構成によれば、光束分岐素子によって、光源光束が第１の光束と第２の光束とに分離されるとともに、第１の光束がさらに透過および反射によって異なる方向に分岐される。そして、分岐された第１の光束の一方と第２の光束とが、光束分離素子から対物レンズに導かれる。これにより、対物レンズを介して光ディスクに照射される光束は、光束分岐素子にて対物レンズ方向とは異なる方向に分岐された光束（第１の光束の一部）を含まない分、その強度分布が変化する。つまり、光ディスクに照射される光束は、光束分岐素子に入射した光束の光軸付近の光強度が低下したような強度分布を持つ。このような強度分布を実現することにより、光ディスク上に集光される光のスポット径を絞ることができ、高密度記録に対応可能な超解像効果を得ることができる。
【００１５】
また、光束分岐素子は、第１の光束をさらに透過および反射によって分岐させるので、光束分岐素子を透過する光の光量（強度）または光束分岐素子にて反射される光の光量（強度）を調整可能とする構成を容易に実現することができる。したがって、このような光量調整により、例えば光軸付近の光強度の低下の度合いを何通りにも変化させて、対物レンズを介して光ディスクに導かれる光束の強度分布を何通りにも変化させることができる。その結果、光ディスクに照射される光のスポット径を調整して、超解像効果を可変にすることができる。
【００１６】
また、上記の光量調整により、光束分岐素子を介して対物レンズ方向とは異なる方向に分岐される光の光量も変化するので、その光をモニタ光として活用すれば、モニタ用の検出器の受光面の面積を変えずに、モニタ光の光量を可変にすることができる。
【００１７】
ここで、上記光束分岐素子は、（１）上記第１の光束のみ、その偏光状態を変化させる偏光変換部（例えば位相板（位相差フィルムを含む））と、（２）上記偏光変換部を介して得られる上記第１の光束と、上記第２の光束との合成光束を、偏光状態に応じて分離する偏光分離部（例えば偏光ビームスプリッタ）とを有している構成であってもよい。
【００１８】
この構成では、偏光変換部により、第１の光束のみ、その偏光状態が例えば直線偏光から楕円偏光に変換される。そして、偏光状態の変化した第１の光束と、第２の光束との合成光束が、偏光分離部によって、その偏光状態に応じて分離される。例えば、合成光束において、光源光束の偏光方向（振動方向）と同じ方向の成分は、偏光分離部にて例えば反射されて対物レンズ方向に向かう。一方、合成光束において、光源光束の偏光方向と垂直な方向の成分は、偏光分離部を例えば透過して対物レンズとは異なる方向に向かう。
【００１９】
このとき、偏光変換部によって、第１の光束のみ、その偏光状態が変化するので、偏光分離部では、合成光束の中でも特に第１の光束が、その偏光状態に応じて対物レンズ方向とこれとは異なる方向とに分離される。一方、第２の光束は、光源光束の偏光状態を維持しているので（偏光方向が光源光束と同じであるので）、第２の光束自体は偏光分離部にて分離されずに対物レンズ方向に出射される。
【００２０】
このように、偏光分離部からは、第１の光束の一部と第２の光束とを対物レンズ方向に出射させることができるので、偏光分離部から対物レンズを介して光ディスクに照射される光の光軸付近の光強度を低下させることができる。しかも、上記光の光軸付近の光強度は、偏光変換部における偏光状態の変化の度合いに応じて調整することができる。その結果、上記構成によれば、超解像効果およびモニタ光量の両者を容易に可変にすることができる。
【００２１】
特に、偏光変換部が、上記第１の光束の偏光状態を直線偏光から楕円偏光に変換する構成とすれば、上記楕円偏光は、光源光束の偏光方向と同じ方向の成分と、上記偏光方向とは垂直な方向の成分とを持つので、楕円偏光の状態に応じて光軸付近の光強度を変化させながら、上記合成光束を対物レンズ方向とこれとは異なる方向とに確実に分離することができる。その結果、超解像効果およびモニタ光量の両者を確実に可変にすることができる。
【００２２】
また、上記偏光変換部は、上記第１の光束の偏光状態を、上記第１の光束の偏光方向とは異なる直線偏光に変換する構成であってもよい。このような偏光変換部としては、例えば１／２波長板や旋光板を考えることができる。この構成であっても、光源光束の偏光方向と同じ方向の成分と、上記偏光方向とは垂直な方向の成分とを持つ直線偏光を得ることができるので、変換後の偏光状態に応じて光軸付近の光強度を変化させながら、上記合成光束を対物レンズ方向とこれとは異なる方向とに確実に分離することができる。その結果、超解像効果およびモニタ光量の両者を確実に可変にすることができる。
【００２３】
また、上記光束分岐素子は、上記第２の光束の位相を調整する位相調整部をさらに有している構成であってもよい。このような位相調整部での位相調整により、偏光変換部を介して得られる第１の光束と、偏光変換部に入射しない第２の光束との間で、位相ずれが生じるのを抑えることができる。その結果、第１の光束と第２の光束との合成光束の波面が乱れるのを抑えることができる。
【００２４】
ここで、上記偏光変換部および上記位相調整部は、入射光束の光軸に垂直な平面上で隣接して形成されていることが望ましい。この場合、偏光変換部および位相調整部を一体形成によって容易に得ることができる。
【００２５】
また、上記偏光変換部および上記位相調整部は、位相板でそれぞれ構成されていることが望ましい。つまり、上記偏光変換部および上記位相調整部の光学軸は、入射光束の光軸に垂直な面内にあり、上記位相調整部の光学軸は、入射光束の偏光方向と平行であり、上記偏光変換部の光学軸は、入射光束の偏光方向に対して傾いていることが望ましい。
【００２６】
このように、偏光変換部および位相調整部を上述した位相板で構成することにより、第１の光束の偏光状態を変化させる機能を偏光変換部に確実に持たせることができるとともに、第２の光束の位相を調整する機能を位相調整部に確実に持たせることができる。
【００２７】
また、上記偏光変換部は、位相板（例えば位相差フィルム）で構成されているとともに、上記偏光分離部と接着剤を介して接着されており、上記接着剤は、上記位相板における常光線の屈折率または異常光線の屈折率と同等の屈折率を有している構成であってもよい。
【００２８】
この構成では、第２の光束の位相を調整する手段（例えば位相板）を設けなくても、偏光変換部を介して得られる第１の光束と、第２の光束との間で位相ずれをほとんど生じさせることなく、これらの光束を接着剤を介して偏光分離部に入射させることができる。したがって、上記の調整手段を設けなくても、上記光束の波面が乱れるのを抑えることができる。
【００２９】
また、上記偏光変換部は、旋光板で構成されていても構わない。旋光板は、入射する直線偏光を、その偏光方向を回転させて出射させるので、光源光束の偏光方向と同じ方向の成分と、上記偏光方向とは垂直な方向の成分とを持つ直線偏光を得ることができる。したがって、旋光板での偏光方向の回転角に応じて光軸付近の光強度を変化させながら、上記合成光束を対物レンズ方向とこれとは異なる方向とに確実に分離することができる。その結果、超解像効果およびモニタ光量の両者を確実に可変にすることができる。
【００３０】
また、上記光束分岐素子は、上記第１の光束を所定の透過率で透過させる第１の領域と、上記第２の光束を所定の反射率で反射させて上記対物レンズに導く第２の領域とが同一平面（基板）上に形成された反射光学素子で構成されていてもよい。
【００３１】
このように、光束分岐素子が上記反射光学素子で構成されることにより、第１の光束のほとんどが第１の領域を透過する一方、その残りが第１の領域にて反射されて対物レンズに導かれるともに、第２の光束のほとんどが第２の領域にて反射されて対物レンズに導かれる構成を実現することができる。
【００３２】
このとき、第１の領域の光学特性（透過率、反射率）を調整すれば、第１の領域の透過光量を調整することができる。これにより、第１の領域を透過する光をモニタ光として利用すれば、そのモニタ光の光量を可変にすることができる。また、第１の領域の光学特性の調整により、第１の領域にて反射される光の光量（強度）も調整されるので、第１の領域および第２の領域での反射光の強度分布を、例えば光軸付近の光強度が低下するように何通りにも調整することができる。その結果、光ディスクに照射される光のスポット径を調整して、超解像効果を可変にすることができる。つまり、第１の領域の光学特性の調整により、モニタ光量および超解像効果の両者を容易に可変にすることができる。
【００３３】
また、本発明の光ピックアップは、光を出射する光源と、上記光源からの光束の強度分布を変化させる光強度変調素子と、上記光強度変調素子を介して得られる光を光ディスク上に集光させる対物レンズとを備えた光ピックアップであって、上記光強度変調素子は、上述した本発明の光強度変調素子で構成されていることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、光源からの出射光は、その強度分布が光強度変調素子にて変化され、対物レンズによって光ディスク上に集光される。このとき、上記光強度変調素子が、上述した本発明の光強度変調素子で構成されているので、超解像効果およびモニタ光量の両者を可変にできるなどの上述した効果を得ることができる。
【００３５】
また、本発明の光ピックアップは、上記光源から出射される光の出力を制御するためのモニタ用検出器をさらに備え、上記モニタ用検出器は、上記光強度変調素子にて上記対物レンズの方向とは異なる方向に分岐された光を受光し、その受光量に基づいて上記光源の光出力を制御する構成であってもよい。
【００３６】
上述したように、光強度変調素子にて対物レンズとは異なる方向に分岐された光をモニタ光として用いれば、上記光強度変調素子にてモニタ光量を可変にできるので、光ディスクの記録再生に支障を生じさせることなく、モニタ用検出器での光源の光出力の制御を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、光強度変調素子を構成する光束分岐素子は、第１の光束を透過および反射によって分岐させるので、光束分岐素子を透過する光の光量（強度）または光束分岐素子にて反射される光の光量（強度）を調整可能とする構成を容易に実現することができる。したがって、このような光量調整により、対物レンズを介して光ディスクに導かれる光束の強度分布を、例えば光軸付近の光強度が低下するように何通りにも変化させることができる。その結果、光ディスクに照射される光のスポット径を調整して、超解像効果を可変にすることができる。
【００３８】
また、上記の光量調整により、光束分岐素子を介して対物レンズ方向とは異なる方向に分岐される光の光量も変化するので、その光をモニタ光として活用すれば、モニタ用の検出器の受光面の面積を変化させずに、モニタ光の光量を可変にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
〔実施の形態１〕
（１．光ピックアップの構成）
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図２は、本実施形態の光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。この光ピックアップは、第１の光源部１と、第２の光源部２と、ダイクロイックプリズム３と、立ち上げミラー４と、１／４波長板６と、対物レンズ７とを有している。
【００４０】
第１の光源部１は、光源１１と、光束分岐素子１２と、コリメータレンズ１３と、受光素子１４と、モニタ用検出器１５とで構成されている。
【００４１】
光源１１は、光ビームとして、例えば波長４０５ｎｍのレーザー光（青色レーザー）を出射する。光束分岐素子１２は、光源１１から出射された直線偏光のレーザー光を、対物レンズ７の方向とこれとは異なる方向（例えばモニタ用検出器１５の方向）とに分離するものである。この光束分岐素子１２は、具体的には、位相板１６と、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと略称する）１７とで構成されており、光源１１からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズ７に導く光強度変調素子を構成しているが、その詳細については後述する。
【００４２】
コリメータレンズ１３は、ＰＢＳ１７を介して入射するレーザー光を平行光にする。受光素子１４は、ＰＢＳ１７を介して入射する光ディスクＤからの戻り光を受光する。受光素子１４での受光により、青色レーザーに対応した高密度記録の光ディスクの記録再生時に、サーボ信号（フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号）、情報信号、収差信号等が検出される。
【００４３】
モニタ用検出器１５は、光源１１からの出射光のうち、光束分岐素子１２にて対物レンズ７の方向とは異なる方向に分岐された光を受光し、その受光量に基づいて光源１１の光出力を制御するものであり、例えばフォトダイオードと制御部とで構成されている。本実施形態では、光源１１から前方（光ディスクＤに向かう方向）に出射されたレーザー光を、光束分岐素子１２を介してモニタ用検出器１５にてモニタするので、フロントモニタ方式となっている。
【００４４】
第２の光源部２は、光源２１と、光束分岐素子２２と、コリメータレンズ２３と、受光素子２４と、モニタ用検出器２５とで構成されている。
【００４５】
光源２１は、光ビームとして、例えば波長６６０ｎｍ（ＤＶＤ用）のレーザー光と、波長７８５ｎｍ（ＣＤ用）のレーザー光とを出射する。すなわち、光源２１は、２波長のレーザー光を出射する光源である。光束分岐素子２２は、光源２１から出射された直線偏光のレーザー光を、対物レンズ７の方向とこれとは異なる方向（例えばモニタ用検出器２５の方向）とに分離するものである。この光束分岐素子２２は、具体的には、位相板２６と、ＰＢＳ２７とで構成されており、光源２１からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズ７に導く光強度変調素子を構成しているが、その詳細については後述する。
【００４６】
コリメータレンズ２３は、ＰＢＳ２２を介して入射するレーザー光を平行光にする。受光素子２４は、ＰＢＳ２２を介して入射する光ディスクＤからの戻り光を受光する。受光素子２４での受光により、ＤＶＤやＣＤの記録再生時に、サーボ信号（フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号）、情報信号、収差信号等が検出される。
【００４７】
モニタ用検出器２５は、光源２１からの出射光のうち、光束分岐素子２２にて対物レンズ７の方向とは異なる方向に分岐された光を受光し、その受光量に基づいて光源２１の光出力を制御するものであり、例えばフォトダイオードと制御部とで構成されている。本実施形態では、光源２１から前方（光ディスクＤに向かう方向）に出射されたレーザー光を、光束分岐素子２２を介してモニタ用検出器２５にてモニタするので、フロントモニタ方式となっている。
【００４８】
ダイクロイックプリズム３は、第１の光源部１から供給されるレーザー光を反射させて立ち上げミラー４に導くとともに、第２の光源部２から供給されるレーザー光を透過させて立ち上げミラー４に導く。つまり、ダイクロイックプリズム３は、異なる方向から入射する各レーザー光の進行方向を同一方向にして出射する光路変換素子である。
【００４９】
立ち上げミラー４は、光源１１・２１と光ディスクＤとの間、より詳細にはダイクロイックプリズム３と対物レンズ７との間の光路中に配置され、入射光を反射させることにより、入射光の光路を折り曲げる機能を有している。
【００５０】
１／４波長板６は、立ち上げミラー４にて反射された直線偏光を円偏光に変換する一方、光ディスクＤからの戻り光（円偏光）を直線偏光に変換する。対物レンズ７は、立ち上げミラー４にて反射され、１／４波長板６を介して得られる光を光ディスクＤ上に集光させる。
【００５１】
上記の構成において、光源１１から出射された直線偏光のレーザー光のうち、その偏光方向と同じ偏光方向の成分（例えばＳ偏光）は、光束分岐素子１２にて反射されてコリメータレンズ１３に入射する一方、入射光の偏光方向とは垂直方向の成分（例えばＰ偏光）は、光束分岐素子１２を透過してモニタ用検出器１５に入射し、そこでモニタされる。コリメータレンズ１３で平行光となったレーザー光は、ダイクロイックプリズム３にて反射されて立ち上げミラー４に入射する。
【００５２】
一方、光源２１から出射された直線偏光のレーザー光のうち、その偏光方向と同じ偏光方向の成分（例えばＳ偏光）は、光束分岐素子２２にて反射されてコリメータレンズ２３に入射する一方、入射光の偏光方向とは垂直方向の成分（例えばＰ偏光）は、光束分岐素子２２を透過してモニタ用検出器２５に入射し、そこでモニタされる。コリメータレンズ２３で平行光となったレーザー光は、ダイクロイックプリズム３を透過して立ち上げミラー４に入射する。
【００５３】
立ち上げミラー４に入射したレーザー光は、そこで反射されて１／４波長板６に入射し、１／４波長板６にて円偏光に変換された後、対物レンズ７によって光ディスクＤ上に集光される。
【００５４】
光ディスクＤからの戻り光は、再び対物レンズ７を介して１／４波長板６に入射し、ここで直線偏光（例えばＰ偏光）に変換された後、立ち上げミラー４にて反射されてダイクロイックプリズム３に入射する。このとき、戻り光が光源１１から出射されたレーザー光の戻り光であれば、ダイクロイックプリズム３に入射した戻り光はダイクロイックプリズム３にて反射され、コリメータレンズ１３を介して光束分岐素子１２のＰＢＳ１７に入射し、ＰＢＳ１７を透過して受光素子１４にて受光される。
【００５５】
一方、上記戻り光が光源２１から出射されたレーザー光の戻り光であれば、ダイクロイックプリズム３に入射した戻り光はダイクロイックプリズム３を透過し、コリメータレンズ２３を介して光束分岐素子２２のＰＢＳ２７に入射し、ＰＢＳ２７を透過して受光素子２４にて受光される。
【００５６】
（２．光束分岐素子の詳細について）
次に、光束分岐素子１２・２２の詳細について説明する。なお、光束分岐素子１２・２２の基本的な構造は同じであるため、以下では、光束分岐素子１２について説明することとし、光束分岐素子２２についての説明も兼ねることとする。
【００５７】
図１は、光束分岐素子１２の概略の構成を模式的に示す説明図である。光束分岐素子１２は、上述したように、位相板（波長板）１６と、ＰＢＳ１７とで構成されている。なお、図１では、入射光束の偏光方向および位相板１６の光学軸の方向を、実線の矢印で示している。また、本実施形態では、位相板１６とＰＢＳ１７とを離間させているが、これらを密着させても構わない。図２における光束分岐素子２２、位相板２６およびＰＢＳ２７は、図１の光束分岐素子１２、位相板１６およびＰＢＳ１７とそれぞれ対応している。
【００５８】
位相板１６は、光源１１（図２参照）とＰＢＳ１７との間に配置されており、位相板１６ａと、２枚の位相板１６ｂとで構成されている。これら位相板１６ａおよび２枚の位相板１６ｂは、入射光束の光軸に垂直な平面上で、位相板１６ａを２枚の位相板１６ｂが両側から挟むように隣接して形成されている。これにより、光源１１からの光束のうち、その中心部を含む第１の光束Ａ（光軸を含む光束）は、位相板１６ａに入射し、上記光束の残りである第２の光束Ｂは、それぞれの位相板１６ｂに入射することになる。このことから、位相板１６は、光源光束を、その入射位置によって第１の光束Ａと第２の光束Ｂとに分離する機能を有しているとも言える。
【００５９】
位相板１６ａの光学軸は、入射光束の光軸に垂直な面内にあり、かつ、入射光束の偏光方向に対して傾いている。これにより、第１の光束Ａが位相板１６ａに入射したとき、第１の光束Ａは、位相板１６ａにて、その偏光状態が直線偏光から楕円偏光に変換されてＰＢＳ１７の方向に出射される。したがって、位相板１６ａは、光源１１からの光束の中心部を含む第１の光束Ａの偏光状態を楕円偏光に変化させる偏光変換部を構成していると言える。
【００６０】
なお、入射光束の偏光方向に対する位相板１６ａの光学軸の傾き角を調整することにより、その傾き角に応じた楕円偏光を得ることができる。また、位相板１６ａが例えば１／２波長板として作用する場合、位相板１６ａの光学軸と入射光の偏光方向とのなす角度をθとすると、入射光の偏光方向は、入射状態に対して２θだけ傾いた直線偏光に変換される。したがって、この場合、位相板１６ａは、第１の光束Ａの偏光状態を、その偏光方向とは異なる直線偏光に変換する偏光変換部として機能する。
【００６１】
一方、位相板１６ｂの光学軸（高速軸および低速軸）は、入射光束の光軸に垂直な面内にあり、かつ、入射光束の偏光方向と平行および垂直である。これにより、第２の光束Ｂが位相板１６ｂに入射すると、第２の光束Ｂは偏光方向が変化せずに、その位相だけが変化する。したがって、位相板１６ｂは、第２の光束Ｂの位相を調整する位相調整部を構成していると言える。このような位相板１６ｂを設けることにより、位相板１６ａを介して得られる第１の光束Ａと、位相板１６ｂを介して得られる第２の光束Ｂとの位相ずれを小さくすることができ、第１の光束Ａと第２の光束Ｂとの合成光束の波面が乱れるのを抑えることができる。
【００６２】
上記構成の位相板１６は、以下のようにして製造することができる。例えば図３に示すように、位相板１６ａ・１６ｂの光学軸が所定の方向となるように、平板状の位相板１６ａを２枚の平板状の位相板１６ｂで挟み、これをカッター４１で所定の厚さにスライスすることにより、位相板１６を得ることができる。
【００６３】
ＰＢＳ１７は、位相板１６を介して得られる光のうち、位相板１６への入射光と同じ偏光方向の光（例えばＳ偏光）を反射させて対物レンズ７の方向に導く一方、位相板１６への入射光と偏光方向が垂直な光（例えばＰ偏光）を透過させてモニタ用検出器１５に導く。つまり、ＰＢＳ１７は、位相板１６ａを介して得られる第１の光束Ａと、位相板１６ｂを介して得られる第２の光束Ｂとの合成光束を、その偏光状態に応じて異なる方向に分離する偏光分離部を構成している。
【００６４】
次に、上記構成の光束分岐素子１２における光の光路について説明する。
図４は、位相板１６ｂに入射する第２の光束Ｂの光路を示している。同図に示すように、２本の第２の光束Ｂ（Ｓ偏光）は、それぞれの位相板１６ｂに入射するが、位相板１６ｂでは偏光方向が変化しないので、入射時の偏光状態と同じ偏光方向を維持したまま位相板１６ｂから出射され、ＰＢＳ１７に入射する。ＰＢＳ１７に入射した光（Ｓ偏光）は反射されて、コリメータレンズ１３（図２参照）を介して対物レンズ７の方向に向かう。すなわち、第２の光束Ｂは、全て光束分岐素子１２にて反射されて対物レンズ７の方向に向かう。
【００６５】
一方、図５は、位相板１６ａに入射する第１の光束Ａの光路を示している。同図に示すように、第１の光束Ａ（Ｓ偏光）は、位相板１６ａに入射するとそこで直線偏光から楕円偏光に変換される。この楕円偏光のうち、位相板１６ａへの入射光と偏光方向が同じ成分（Ｓ偏光）は、ＰＢＳ１７にて反射され、コリメータレンズ１３（図２参照）を介して対物レンズ７の方向に向かう。一方、楕円偏光のうち、位相板１６ａへの入射光と偏光方向が垂直な成分（Ｐ偏光）は、ＰＢＳ１７を透過し、モニタ用検出器１５に入射する。
【００６６】
このように、本実施形態の光束分岐素子１２が位相板１６ａとＰＢＳ１７とを有していることにより、位相板１６ａを介して得られる第１の光束Ａの一部がＰＢＳ１７を透過し、対物レンズ７の方向とは異なる方向に分離されるので、対物レンズ７を介して光ディスクＤに照射される光の強度分布は、第１の光束Ａの一部が抜ける分だけ、最終的には図１のように光軸付近の光強度を低下させたような強度分布となる（黒塗り部分が強度低下分）。したがって、光束分岐素子１２を介して光ディスクＤ上に集光される光のスポットを光ディスクＤの半径方向または周方向に絞ることができ、高密度の記録再生にも対応できる、いわゆる超解像効果を得ることができる。
【００６７】
また、位相板１６ａにおける楕円偏光への偏光状態は、上述したように位相板１６ａの光学軸の傾き角を変化させることで容易に調整することができる。したがって、そのような偏光状態の調整により、ＰＢＳ１７を透過する第１の光束Ａの光量（強度）を調整することができるので、モニタ用検出器１５に入射する光（モニタ光）の光量を可変にすることができる。さらに、ＰＢＳ１７を透過する第１の光束Ａの光量の調整により、結果的に、ＰＢＳ１７にて反射されて光ディスクＤに導かれる残りの第１の光束Ａの光量（強度）も調整されることになるので、光ディスクＤに照射される光の光軸付近の強度の低下のさせ方を様々に調整することができる。その結果、上述した超解像効果を可変にすることができる。
【００６８】
このような作用効果を奏することから、本実施形態の光束分岐素子１２は、光源光束を、その中心部を含む第１の光束Ａと、残りの第２の光束Ｂとに分離するとともに、第１の光束Ａをさらに透過および反射によって異なる方向に分岐させ、分岐された第１の光束Ａの一方と第２の光束Ｂとを対物レンズ７に導く機能を有していると言うことができる。
【００６９】
ところで、本実施形態では、光源１１から位相板１６に入射する光束がＳ偏光である場合について説明したが、上記光束はＰ偏光であってもよい。例えば図６は、光源１１から位相板１６に入射する光束がＰ偏光である場合の光ピックアップの概略の構成を示している。この場合、ＰＢＳ１７に対する光源１１、受光素子１４、モニタ用検出器１５および位相板１６の配置が図２とは異なるだけであり、この構成であっても本実施形態と同様の効果が得られることに変わりはない。
【００７０】
また、本実施形態では、偏光変換部として位相板１６ａを用いた例について説明したが、旋光板を用いてもよい。旋光板は、入射する直線偏光の偏光方向を回転させることができるので、その回転角に応じてモニタ用検出器１５に入射する光（モニタ光）の光量および超解像効果を可変にすることができる。このような旋光板としては、例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶、旋光性液晶、旋光子フィルムを用いることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、第２の光束Ｂの位相を調整する位相板１６ｂを設け、位相板１６ａを介して得られる第１の光束Ａと、位相板１６ｂを介して得られる第２の光束Ｂとの位相ずれを抑えるようにしているが、例えば図７の構成を採用することにより、位相板１６ｂに対応する位相板を設けることなく、上記両光束の位相ずれをなくすことができる。
【００７２】
図７は、光束分岐素子１２の他の構成を示す説明図である。この光束分岐素子１２は、平面基板１８上に形成される位相差フィルム１９（位相板）と、ＰＢＳ１７とを、接着剤２０を介して接着して構成されている。
【００７３】
位相差フィルム１９は、延伸などにより作成される屈折率異方性のある高分子フィルムであり、位相板１６ａと同等の機能を有している。なお、位相差フィルム１９の代わりに水晶などの薄板を用いてもよい。位相差フィルム１９は、接着剤２０で覆われるように平面基板１８上に形成されている。これにより、光源光束の第１の光束Ａのみが位相差フィルム１９に入射する一方、第２の光束Ｂは位相差フィルム１９に入射せずにその周囲の接着剤２０に入射する。
【００７４】
接着剤２０は、例えば紫外線硬化型樹脂、熱硬化型のエポキシ系樹脂、アクリル系の接着剤で構成可能である。図７の構成では、接着剤２０として、位相差フィルム１９における常光線の屈折率ｎｏまたは異常光線の屈折率ｎｅと同等の屈折率を有しているものを用いている。これにより、位相差フィルム１９のある部分とない部分とで屈折率差による光学的な長さが変わらないようにすることができ、ＰＢＳ１７に入射する光の波面が乱れるのを抑えることができる。
【００７５】
なお、位相差フィルム１９が一般的なポリカーボネートを主成分とする材料で構成されている場合、その屈折率ｎｏおよびｎｅの値は製法などにより異なるが、屈折率ｎｏはおよそ１．５９０であり、屈折率ｎｅはおよそ１．５９２程度と思われる（屈折率差Δｎ＝０．００２程度）。また、位相差フィルム１９が液晶性ポリマーで構成される場合、屈折率ｎｏおよびｎｅとして、それぞれ１．５１０、１．６２０程度（屈折率差Δｎ＝０．１１）を実現することが可能である。
【００７６】
接着剤２０の屈折率を位相差フィルム１９の屈折率ｎｏまたはｎｅと整合させることにより、位相差フィルム１９のある部分とない部分とで屈折率差による光学的な長さが変わらないようにするためには、接着剤２０の屈折率と、位相差フィルム１９の屈折率ｎｏまたはｎｅとの差は、Δｎよりも小さくなることが必要であり、具体的には１／１００以上１／１０００以下にする必要があると考えられる。
【００７７】
また、図７のように位相差フィルム１９を使用すると、結晶性の位相板で問題となる厚さの誤差の問題がほとんど生じず、複数の波長に対する位相差の制御も容易であるという利点がある。
【００７８】
より詳細には、結晶性の位相板の場合、位相差δは、δ＝２πΔｎ・ｄ／λで表される。なお、Δｎは、異常光線と常光線との屈折率差（ｎｅ−ｎｏ）を示し、ｄは位相板の厚さを示す。例えば水晶の屈折率差Δｎは０．００９程度であるので、厚さ０．５ｍｍ（５００μｍ）の位相板では、位相差δは９波長分（波長０．５μｍ）に相当する（マルチオーダー）。したがって、位相板の厚さｄのわずかな違いで位相差δが大きく変化する。これに対して、位相差フィルムでは、シングルオーダーであり、位相差の誤差の影響はほとんど生じない。
【００７９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００８０】
図８は、本実施形態の光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。この光ピックアップは、実施の形態１の図６の構成と以下の点で異なっており、それ以外は図６の構成と同様である。すなわち、本実施形態では、図６の立ち上げミラー４の代わりに立ち上げミラー４’を配置している。そして、第１の光源部１および第２の光源部２において、位相板１６・２６およびモニタ用検出器１５・２５を削除し、その代わりに、立ち上げミラー４’の後方にモニタ用検出器５を配置している。
【００８１】
立ち上げミラー４’は、光源１１・２１からの光束を、対物レンズ７の方向に向かう光束と、これとは異なる方向に向かう光束とに分岐させる光束分岐素子であるが、その詳細については後述する。
【００８２】
モニタ用検出器５は、各光源１１・２１から出射されるレーザー光の一部を受光するものであり、例えばフォトダイオードと制御部とで構成されている。本実施形態では、モニタ用検出器５は、立ち上げミラー４’にて対物レンズ７の方向とは異なる方向に分岐された光（例えば立ち上げミラー４’を透過した光）を受光し、その受光量に基づいて光源１１・２１の光出力を制御する。したがって、本実施形態においても、各光源１１・２１から前方（光ディスクＤに向かう方向）に出射されたレーザー光を、立ち上げミラー４’を介してモニタ用検出器５にてモニタするので、フロントモニタ方式となっている。
【００８３】
本実施形態の構成では、光源１１から出射された直線偏光のレーザー光のうち、例えばＰ偏光はＰＢＳ１７を透過してコリメータレンズ１３に入射する。そして、コリメータレンズ１３で平行光となったレーザー光は、ダイクロイックプリズム３にて反射されて立ち上げミラー４’に入射する。一方、光源２１から出射された直線偏光のレーザー光のうち、例えばＰ偏光はＰＢＳ２７を透過してコリメータレンズ２３に入射する。そして、コリメータレンズ２３で平行光となったレーザー光は、ダイクロイックプリズム３を透過して立ち上げミラー４’に入射する。
【００８４】
立ち上げミラー４’では、光源１１・２１から出射されるレーザー光の一部がモニタ用検出器５に導かれ、モニタ用検出器５でモニタされる。一方、光源１１・２１から出射されるレーザー光の残りは、立ち上げミラー４’にて反射され、１／４波長板６によって円偏光とされた後、対物レンズ７によって光ディスクＤ上に集光される。
【００８５】
光ディスクＤからの戻り光は、再び対物レンズ７を介して１／４波長板６に入射し、ここで直線偏光（例えばＳ偏光）に変換された後、立ち上げミラー４’に入射し、立ち上げミラー４’にて反射されてダイクロイックプリズム３に入射する。このとき、戻り光が光源１１から出射されたレーザー光の戻り光であれば、ダイクロイックプリズム３に入射した戻り光はダイクロイックプリズム３にて反射され、コリメータレンズ１３を介してＰＢＳ１７に入射する。ＰＢＳ１７では、入射した戻り光が反射され、受光素子１４にて受光される。
【００８６】
一方、上記戻り光が光源２１から出射されたレーザー光の戻り光であれば、ダイクロイックプリズム３に入射した戻り光はダイクロイックプリズム３を透過し、コリメータレンズ２３を介してＰＢＳ２７に入射する。ＰＢＳ２７では、入射した戻り光が反射され、受光素子２４にて受光される。
【００８７】
次に、立ち上げミラー４’の詳細について説明する。
図９は、本実施形態の立ち上げミラー４’の概略の構成を模式的に示す平面図であり、図１０は、立ち上げミラー４’の入射光の強度分布と反射光の強度分布とを模式的に示す説明図である。立ち上げミラー４’は、光学特性（例えば反射特性）の互いに異なる第１の領域３１と第２の領域３２とを有しており、反射光学素子を構成している。なお、図９では、第１の領域３１と第２の領域３２とを明確に区別する目的で、第１の領域３１を黒塗りで示している（図１３でも同様）。
【００８８】
第１の領域３１は、光源１１・２１から出射されるレーザー光の一部をモニタ用検出器５に導く領域であり、本実施形態では、入射光を所定の透過率で透過させる透過領域となっている。この第１の領域３１は、ガラス基板４ａ上で第２の領域３２の内部（内側）で、かつ、光源１１・２１から出射されるレーザー光の光軸と交わる平面内で、その光軸中心を含む１個のスポット状に形成されている。これにより、第１の領域３１は、光源光束の中心部を所定の透過率で透過させることができる。この第１の領域３１は、例えば、透明基板であるガラス基板４ａ上に一般的な反射防止膜（ＡＲ（Anti Reflection）膜）を成膜することで形成可能であるが、図１０に示すように、ガラス基板４ａ上に反射防止膜を設けずに光を素通しにする、つまり、ガラス基板４ａのみで第１の領域３１を形成することも可能である。
【００８９】
図１１は、第１の領域３１の分光反射率を示している。第１の領域３１では、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍ付近での光の反射率が２％以下と低く設定されており、これらの波長のレーザー光を透過させてモニタすることが可能となっている。
【００９０】
一方、第２の領域３２は、光源１１・２１から出射されるレーザー光の残り（例えば光源光束の周辺部）を光ディスクＤに導く領域である。図９において、第２の領域３２の外縁を表す線は、立ち上げミラー４’に入射するレーザー光の光束の外縁を表している。この第２の領域３２は、入射光を所定の反射率で反射させる反射領域となっており、本実施形態では、ガラス基板４ａ上に反射膜としての誘電体多層膜３２ａを成膜することで形成されている。なお、ガラス基板４ａ上に誘電体多層膜３２ａと金属膜とを複合して形成することで第２の領域３２を形成してもよい。
【００９１】
図１２は、第２の領域３２の分光反射率を示している。このように、第２の領域３２では、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍ付近での光の反射率が９６％以上に設定されている。これにより、第２の領域３２に入射した上記各波長のレーザー光は、第２の領域３２にてほとんど反射されて光ディスクＤに向かい、光ディスクＤの記録再生に供される。
【００９２】
ここで、第２の領域３２の反射膜が例えばアルミニウムのみで形成されると、反射率が９３％程度しかとれず、反射が弱い（反射光の強度が低い）。また、第２の領域３２の反射膜が例えば銀で形成されれば、長期使用に伴って腐食の進行が早いので、信頼性の面で劣る。したがって、第２の領域３２の反射膜が、少なくとも誘電体多層膜３２ａを含んで形成されることで、長期使用による腐食の心配がほとんどなく、信頼性の高い立ち上げミラー４’を実現することができる。
【００９３】
以上のように、ガラス基板４ａ上には、上述した特性の第１の領域３１および第２の領域３２が形成されていることから、立ち上げミラー４’は、反射特性の互いに異なる複数の領域が同一平面上に形成されている構成であると言うことができる。
【００９４】
上記の構成において、光源１１・２１から出射される光束の中心部は、第１の領域３１を所定の透過率で透過する。第１の領域３１を透過した光は、モニタ用検出器５にてモニタされる。また、上記光束の中心部のうち、第１の領域３１で反射された光は、対物レンズ７方向に向かう。一方、光源１１・２１から出射される光束の周辺部は、第２の領域３２にて所定の反射率で反射されて対物レンズ７方向に向かう。対物レンズ７方向に向かう上記両者の光は、対物レンズ７を介して光ディスクＤに照射される。
【００９５】
このように、立ち上げミラー４’では、反射特性の互いに異なる複数の領域（第１の領域３１および第２の領域３２）が同一平面上に形成されているので、立ち上げミラー４’を介して光ディスクＤに導かれるレーザー光のうち、その光軸付近の光を、第１の領域３１を介してモニタ用検出器５の方向に抜く（所定の透過率で透過させる）ことができる。これにより、光ディスクＤに照射されるレーザー光の強度を光軸付近だけ落とすことができる。このとき、立ち上げミラー４’にて反射された光の強度分布は、図１０に示すように、ガウス分布となっている入射光の強度分布の光軸付近の強度を若干低下させたような分布となる。この結果、立ち上げミラー４’を介して光ディスクＤ上に集光される光のスポットを光ディスクＤの半径方向および周方向により絞ることができ、高密度の記録再生にも対応できる、いわゆる超解像効果を得ることができる。
【００９６】
また、光ディスクＤ上の光スポットをより絞ることができるので、例えば対物レンズ７等に多少の設計誤差がある場合でも、光ディスクＤに適切な径の光スポットを当てることができ、光ディスクＤの記録再生を確実に行うことができる。つまり、光ピックアップを構成する光学素子の設計誤差を、立ち上げミラー４’の上記設計によって吸収することができる。
【００９７】
以上のような超解像効果が得られることから、図９および図１０の立ち上げミラー４’は、光源１１・２１からの光束の中心部を所定の透過率で透過させる第１の領域３１と、上記光束の周辺部を所定の反射率で反射させて対物レンズ７に導く第２の領域３２とが同一平面（ガラス基板４ａ）上に形成された反射光学素子であり、かつ、上記光束の中心部と周辺部とを第１の領域３１および第２の領域３２によって分離するとともに、上記光束の中心部をさらに第１の領域３１の光学特性によって（透過および反射により）異なる方向に分岐させ、分岐された一方の光束と上記光束の周辺部とを対物レンズ７に導く光束分岐素子を構成していると言うことができる。
【００９８】
また、立ち上げミラー４’が上記光束分岐素子を構成していることにより、第１の領域３１の光学特性（透過率、反射率）を調整すれば、第１の領域３１の透過光量を調整することができる。これにより、本実施形態のように、第１の領域３１を透過する光をモニタ光として利用すれば、モニタ用検出器５の受光面の面積を変えずに、そのモニタ光の光量を可変にすることができる。
【００９９】
さらに、第１の領域３１の光学特性の調整により、第１の領域３１にて反射される光の光量（強度）も調整できるので、第１の領域３１および第２の領域３２での反射光の強度分布を、図１０に示したように、光軸付近の光強度が低下するように調整することができ、しかも、その強度分布を第１の領域３１の光学特性の調整に応じて何通りにも調整することができる。その結果、光ディスクＤに照射される光のスポット径を調整して、超解像効果を可変にすることができる。
【０１００】
つまり、本実施形態では、立ち上げミラー４’が上述した光束分岐素子を構成しているので、第１の領域３１の光学特性の調整により、モニタ光量および超解像効果の両者を容易に可変にすることができる。
【０１０１】
このように、本実施形態の立ち上げミラー４’は、第１の領域３１の光学特性の設定によって、入射光束の強度分布を変化させて対物レンズ７に導くことができることから、光源１１・２１からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズ７に導く光強度変調素子を構成しているとも言える。
【０１０２】
ところで、立ち上げミラー４’は、図９の構成に限定されるわけではない。例えば図１３は、立ち上げミラー４’の他の構成を示す平面図である。この立ち上げミラー４’では、第１の領域３１が、光源１１・２１から出射されるレーザー光の光軸と交わる平面内で、上記光軸中心を通る１本のスリット状に形成されている。なお、第１の領域３１は、上記光軸中心を通るスリットと、そのスリットを対称の軸として左右対称となる位置に配置される複数のスリットとで形成されていてもよい。
【０１０３】
このように第１の領域３１が形成されていても、光源光束の中心部と、光源光束の周辺部の一部とが、第１の領域３１にて、透過および反射により異なる方向に分岐されるので、少なくとも光源光束の中心部が第１の領域３１に入射する限り、図９の構成と同様の効果を得ることができる。特に、図１３の構成では、第１の領域３１が光軸中心を通るスリット状に形成されているので、光ディスクＤ上に集光される光スポットの径を、光ディスクＤの半径方向または周方向に絞ることができ、使用する光ディスクＤに応じた超解像効果を得ることができるという利点がある。
【０１０４】
以上、本実施形態の立ち上げミラー４’は、図９または図１３の構成であってもよいことから、以下のように表現することができる。つまり、本実施形態の立ち上げミラー４’は、光源１１・２１からの光束を、その強度分布を変化させて対物レンズ７に導く光強度変調素子であって、上記光束を、その中心部を含む第１の光束と、残りの第２の光束とに分離する第１の領域３１および第２の領域３２を有しているとともに、第１の領域３１の光学特性によって、上記第１の光束をさらに透過および反射により異なる方向に分岐させ、分岐された上記第１の光束の一方と上記第２の光束とを対物レンズ７に導く光束分岐素子で構成されている。
【０１０５】
ところで、本実施形態の立ち上げミラー４’において、第１の領域３１および第２の領域３２での反射光の波面の乱れを抑えるために、反射光の位相を調整する位相調整層を上記各領域の少なくとも一方に設けるようにしてもよい。この点についてさらに説明すると、以下の通りである。
【０１０６】
図１４は、入射光束が立ち上げミラー４’にて反射される様子を模式的に示している。なお、図１４の立ち上げミラー４’には、位相調整層は設けられていないとする。また、同図では、１／４波長板６の図示を省略している。
【０１０７】
今、立ち上げミラー４’のガラス基板４ａの表面に対して直線偏光が例えば入射角４５°で入射する場合を考える。この直線偏光がＰ偏光である場合、入射光に対する反射光の位相遅れは、第１の領域３１での反射光についてＰｐ１、第２の領域３２での反射光についてＰｐ２だけ生じる。また、第１の領域３１と第２の領域３２とでは、図１４に示すように、誘電体多層膜３２ａの厚さに相当する物理的な段差ｄが生じている。この段差ｄによって生じる位相遅れは、２ｄ・ｃｏｓ４５°で表される。したがって、第１の領域３１および第２の領域３２にて反射された光全体の波面が乱れないようにする、つまり、光学的に段差が生じないようにするためには、
２ｍλ＝（２ｄ・ｃｏｓ４５°＋Ｐｐ２）−Ｐｐ１
の関係をほぼ満たすようにすればよい。なお、ｍは整数であり、λは、使用波長である。そして、このような関係式を満足するためには、立ち上げミラー４’のガラス基板４ａ上に位相調整層を設け、この位相調整層の層厚を適切に設定すればよい。
【０１０８】
例えば、図１５に示すように、第２の領域３２において、誘電体多層膜３２ａの下層に、当該領域での反射光の位相を調整する位相調整層３３を設け、この位相調整層３３の層厚を適切に設定すればよい。なお、位相調整層３３の層厚を適切に設定するのであれば、位相調整層３３は、第１の領域３１に設けられてもよく、第１の領域３１および第２の領域３２の両方に設けられてよい。つまり、上記の位相調整層３３は、反射特性の異なる複数の領域の少なくとも１つに設けられればよい。
【０１０９】
なお、以上で示した各実施形態では、光源が複数設けられている場合について説明したが、光源が１個の光学系にも本発明を適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る光ピックアップに用いられる光束分岐素子の概略の構成を示す説明図である。
【図２】上記光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。
【図３】上記光束分岐素子の位相板を製造する際の一工程を示す説明図である。
【図４】上記位相板に入射する第２の光束の光路を示す説明図である。
【図５】上記位相板に入射する第１の光束の光路を示す説明図である。
【図６】上記光ピックアップの他の構成を示す説明図である。
【図７】上記光束分岐素子の他の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。
【図９】上記光ピックアップに用いられる立ち上げミラーの概略の構成を示す平面図である。
【図１０】上記立ち上げミラーの入射光の強度分布と反射光の強度分布とを模式的に示す説明図である。
【図１１】上記立ち上げミラーの第１の領域の分光反射率を示すグラフである。
【図１２】上記立ち上げミラーの第２の領域の分光反射率を示すグラフである。
【図１３】上記立ち上げミラーの他の構成を示す平面図である。
【図１４】上記立ち上げミラーにて入射光束が反射される様子を模式的に示す説明図である。
【図１５】上記立ち上げミラーのさらに他の構成を示す断面図である。
【図１６】従来の光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。
【図１７】従来の光ピックアップの他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１１】
４’  立ち上げミラー（光強度変調素子、光束分岐素子、反射光学素子）
５    モニタ用検出器
７    対物レンズ
１１    光源
１２    光束分岐素子（光強度変調素子）
１５    モニタ用検出器
１６ａ  位相板（偏光変換部）
１６ｂ  位相板（位相調整部）
１７    ＰＢＳ（偏光分離部）
１９    位相差フィルム（位相板、偏光変換部）
２０    接着剤
２１    光源
２２    光束分岐素子（光強度変調素子）
２５    モニタ用検出器
２６    位相板（偏光変換部）
２７    ＰＢＳ（偏光分離部）
３１    第１の領域
３２    第２の領域
Ａ    第１の光束
Ｂ    第２の光束
Ｄ    光ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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