(57)【要約】【課題】ＣＤ、ＤＶＤ、更にはＢＤに対応した３波長レーザの光路を補正する光路補正装置を提供すると共に、３波対応の光ピックアップを提供することを目的とする。【解決手段】光路補正装置１４は、第一の波長板１５と第一の複屈折板１６と第二の波長板１７と第二の複屈折板１８と第三の波長板１９を備えており、３波長レーザ２０の前方に配置する。本発明における３波長対応の光路補正装置１４は、複屈折板を２枚使用し、３波長レーザが出射する波長λ１と波長λ２のレーザ光を第一の服屈折板１５を用いて同一光路を伝搬させ、次に、第二の複屈折板１８を用いて前記波長λ１、及び波長λ２のレーザ光と、３波長レーザが出射する波長λ３のレーザ光とを同一の光路を伝搬するよう作用させたものである。【選択図】    図１
2006351086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の複屈折板と、該第一の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の複屈折板と、該第二の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第三の波長板とを備えた光路補正装置であって、
前記第一の波長板は、波長λ１の直線偏光に対しては２π・ｍ１の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ１−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ１の位相差を発生するものであり（ｍ１、ｎ１、ｑ１は整数）、
前記第一の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ２の直線偏光が常光線となり、一方、波長λ１、及び波長λ３の直線偏光が異常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ１、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ１とした時、
ｔ１＝ｄ１・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、
前記第二の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ２−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対しては２π・ｎ２の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ２の位相差を発生するものであり（ｍ２、ｎ２、ｑ２は整数）、
前記第二の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ１、及び波長λ２の直線偏光が異常光線となり、一方、波長λ３の直線偏光が常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ２、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ２とした時、
ｔ２＝ｄ２・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、
前記第三の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ３−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ３−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ３の位相差を発生するもの（ｍ３、ｎ３、ｑ３は整数）であることを特徴とする光路補正装置。
【請求項２】
前記光路補正装置のレーザ光の出射側に、入射した異なる波長の直線偏光を０次光と±１次光の３ビームに回折するグレーティングを付加したことを特徴とする請求項１に記載の光路補正装置。
【請求項３】
前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第三の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光路補正装置。
【請求項４】
前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第三の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項２に記載の光路補正装置。
【請求項５】
前記第一の波長板、第二の波長板、及び第三の波長板は、複屈折性を有する結晶であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の光路補正装置。
【請求項６】
前記第一の複屈折板、及び第二の複屈折板は、リチウムナイオベート若しくはルチルであることを特徴とする請求項１乃至５に記載の光路補正装置。
【請求項７】
前記波長λ１の直線偏光は、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ２の直線偏光は、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ３の直線偏光は、４０５ｎｍの波長のレーザ光であることを特徴とする請求項１乃至６に記載の光路補正装置。
【請求項８】
偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から三つの直線偏光を入射する請求項１乃至７に記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を入射する第四の波長板と、
該第四の波長板を出射した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の複屈折板と、該第一の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の複屈折板と、該第二の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第五の波長板とを備えた光路補正装置であって、
前記第一の波長板は、波長λ１の直線偏光に対しては２π・ｍ１の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ１−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ１の位相差を発生するものであり（ｍ１、ｎ１、ｑ１は整数）、
前記第一の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ２の直線偏光が常光線となり、一方、波長λ１、及び波長λ３の直線偏光が異常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ１、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ１とした時、
ｔ１＝ｄ１・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、
前記第二の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ２−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対しては２π・ｎ２の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ２の位相差を発生するものであり（ｍ２、ｎ２、ｑ２は整数）、
前記第二の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ１、及び波長λ２の直線偏光が異常光線となり、一方、波長λ３の直線偏光が常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ２、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ２とした時、
ｔ２＝ｄ２・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、
前記第五の波長板は、波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光に対してπ／２・（２ｒ−１）の位相差を発生するもの（ｒは整数）であることを特徴とする光路補正装置。
【請求項１０】
前記光路補正装置のレーザ光の出射側に、入射した異なる波長の直線偏光を０次光と±１次光の３ビームに回折するグレーティングを付加したことを特徴とする請求項９に記載の光路補正装置。
【請求項１１】
前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第五の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項９に記載の光路補正装置。
【請求項１２】
前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第五の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の光路補正装置。
【請求項１３】
前記第一の波長板、第二の波長板、及び第五の波長板は、複屈折性を有する結晶であることを特徴とする請求項９乃至１２に記載の光路補正装置。
【請求項１４】
前記第一の複屈折板、及び第二の複屈折板は、リチウムナイオベート若しくはルチルであることを特徴とする請求項９乃至１３に記載の光路補正装置。
【請求項１５】
前記波長λ１の直線偏光は、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ２の直線偏光は、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ３の直線偏光は、４０５ｎｍの波長のレーザ光であることを特徴とする請求項９乃至１４に記載の光路補正装置。
【請求項１６】
偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から三つの直線偏光を入射する請求項９乃至１５に記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光路補正装置とこれを用いた光ピックアップに関し、特に３波長レーザが出射する三つの異なる波長の直線偏光の光路を補正する光路補正装置とこれを用いた光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置や光磁気ディスク装置に用いられる光ピックアップは、ＣＤやＤＶＤといった種類の異なる光ディスクに対応するため、波長の異なる二つのレーザ光を使用する構造となっている。そのため、モノリシック型集積型の２波長レーザが実用化されており、この２波長レーザは、一つの半導体基板上に二つの異なる波長（例えば、６５０ｎｍ、７８５ｎｍ）のレーザ光源を形成したものである。この二つのレーザ光源は所定の距離（数十〜百数十μｍ）だけ離れて配置され、二つの異なる波長の平行光を出射しているため、２波長レーザを光ピックアップに用いるためには、二つのレーザ光を同一光路に伝搬させるために光路補正機能が必要となる。
【０００３】
図１０は、従来の光路補正装置の例を示す構成図である。光路補正装置１は、波長板２と複屈折板３と波長板４とを備えており、２波長レーザ５の前方に配置する。
２波長レーザ５から出射される波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１０１、或いは波長７８５ｎｍのレーザ光Ｓ１０２は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔ｄにて平行に伝搬する。
【０００４】
波長板２は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、２波長レーザ５から出射された一方のレーザ光Ｓ１０２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｓ１０１の偏光方向は回転しないままに出射させることにより、レーザ光Ｓ１０２をレーザ光Ｐ１０２に変換し、レーザ光Ｓ１０１とレーザ光Ｐ１０２が互いに直交した直線偏光となるよう構成する。
そこで波長板２は、波長λ２のレーザ光Ｓ１０２に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、波長板２に入射するレーザ光Ｓ１０１に対しては２π・ｍ１０１の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ１０２に対してはπ・（２ｎ１０１−１）の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ１０１、ｎ１０１は整数）。
【０００５】
次に、複屈折板３は、複屈折性を有するリチウムナイオベート若しくはルチル等の結晶もしくは液晶からなり、その主断面は一方のレーザ光Ｓ１０１の直線偏光に対して平行であり、他方のレーザ光Ｐ１０２の直線偏光に対して直交するよう構成されている。
そこで、前記波長板２より入射したレーザ光Ｐ１０２は光学軸Ａ０に対して常光線となりそのまま直進して複屈折板３を透過し、レーザ光Ｐ１０２と偏光方向が直交するレーザ光Ｓ１０１の直線偏光は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｓ１０１が複屈折板３を透過する際にレーザ光Ｐ１０２と同じ光路上を伝搬するよう複屈折板３の板厚ｔを設定している。
【０００６】
次に、波長板４は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、複屈折板３を透過する互いに偏光方向が直交した直線偏光であるレーザ光Ｓ１０１とレーザ光Ｐ１０２に対して一方のレーザ光Ｐ１０２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｓ１０１の偏光方向は回転しないままに出射させることにより、レーザ光Ｐ１０２をレーザ光Ｓ１０２に変換し、レーザ光Ｓ１０１とレーザ光Ｓ１０２とを偏光方向が同一な直線偏光とするよう構成する。
そこで波長板４は、波長λ２のレーザ光Ｐ１０２に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、波長板４を、複屈折板３を透過するレーザ光Ｓ１０１に対しては２π・ｍ２０１の位相差を発生するように、レーザ光Ｐ１０２に対してはπ・（２ｎ２０１−１）の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ２０１、ｎ２０１は整数）。
従って、この光路補正装置を使用することにより、２波長レーザ５が出射する波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１０１と波長７８５ｎｍのレーザ光Ｓ１０２が同一光路を伝搬するように光路補正することが出来る。
【０００７】
次に、従来の光路補正装置を光ピックアップに用いた実施例を説明する。
図１１は、従来の光路補正装置１を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ６は、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する２波長レーザ５と、該２波長レーザ５が出射するレーザ光Ｓ１０１、レーザ光Ｓ１０２が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をする光路補正装置１と、該光路補正装置１が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー７と、該ハーフミラー７の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し円偏光に変換すると共に後述する対物レンズが出射する光ディスク８からの反射光である円偏光されたレーザ光を直線偏光に変換する波長板９と、該波長板９を出射する円偏光されたレーザ光を光ディスク８に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、前記波長板９を出射する直線偏光されたレーザ光を前記ハーフミラー７を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー７の分離面を透過する２波長レーザ５の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【０００８】
図１１の動作を説明すると、２波長レーザ５から出射される、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１０１、或いは波長７８５ｎｍのレーザ光Ｓ１０２は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、所定の光路間隔にて平行に伝搬し、光路補正装置１へ入射する。光路補正装置１においては、前述したように、複数の波長板、及び複屈折板を用いて、２波長レーザ５が出射するレーザ光Ｓ１０１、レーザ光Ｓ１０２が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をする。又、光路補正装置１を出射したレーザ光は、レーザ光Ｓ１０１、及びレーザ光Ｓ１０２共に偏光方向が同一な直線偏光であり、二つのレーザ光をまとめてレーザ光Ｌ１とする。
【０００９】
次に、光路補正装置１を出射したレーザ光Ｌ１はハーフミラー７に入射され、例えば、レーザ光Ｌ１のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ２として、前記レーザ光Ｌ１の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ３として夫々分離される。
【００１０】
次に、ハーフミラー７により反射したレーザ光Ｌ２は、波長板９に入射する。波長板９は、１／４波長板として機能し、直線偏光の常光成分と異常光成分との位相差が９０°となるよう作用させ、波長板９の出射光は、互いに位相が９０°ずれた常光成分と異常光成分とが合成されて２波長共に円偏光のレーザ光Ｌ４となる。
【００１１】
波長板９を出射して円偏光されたレーザ光Ｌ４は、集光レンズ１１により集光され、レーザ光Ｌ５となり光ディスク８に形成されているピット１０に照射される。そこで、円偏光のレーザ光Ｌ５は、ピット１０の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光のレーザ光Ｌ６は、前記集光レンズ１１を介してレーザ光Ｌ７となって波長板９に入射され、直線偏光のレーザ光Ｌ８に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光Ｌ８は、前記ハーフミラー７を反射して波長板９に入射された直線偏光のレーザ光Ｌ４と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク８に照射するレーザ光と、光ディスク８により反射するレーザ光とが互いに干渉することを防ぎ、光学特性の劣化をきたすことを防止する。
【００１２】
次に、レーザ光Ｌ８はハーフミラー７に入射され、該ハーフミラー７をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
一方、ハーフミラー７を透過した所定量の前記レーザ光Ｌ３は、モニター光検出器１３に入射して２波長レーザ５が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路（図示していない）でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。図１１に示した光ピックアップにおいては、レーザ光の出射レベルをモニターする手段として精度の高いフロントモニター方式を採用している。
【特許文献１】特願２００４−１１２５０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、従来のＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに加えて、更に大容量化されたＢｌｕ−ｒａｙディスクやＨＤ  ＤＶＤ等のブルーレーザディスク（以降、ＢＤと称す）と呼ばれる光ディスクが実用化されつつあり、光ピックアップにおいても、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクの他、ＢＤにも対応することが要求されている。ＢＤは、波長が４００ｎｍ近辺のレーザ光を使用しており、従来から使用されている６６０ｎｍ、或いは７８５ｎｍのレーザ光を使用した光ピックアップと互換性を持たせるためには、光ピックアップを構成する光学部品は前記三つの波長のレーザ光に対応することが必要である。
【００１４】
一方、近年、前記三つの波長に対応したレーザダイオードとして、一つのパッケージから波長６６０ｎｍのレーザ光、波長７８５ｎｍのレーザ光、及び波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する３波長レーザが開発されており、内蔵する三つのレーザ光源は所定の距離だけ離れて配置され、三つの異なる波長の平行光を出射している。そこで、３波長レーザを光ピックアップに用いるためには、三つのレーザ光を同一光路に伝搬させるために光路補正機能が必要となる。
しかしながら、従来の光ピックアップに用いられている光路補正装置は、２波長対応であり、光ピックアップを３波長対応とするため３波長レーザを使用する際には、３波長に対応した光路補正装置が必要となるため、３波長対応の光路補正装置の開発が望まれていた。
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、ＣＤ、ＤＶＤ、更にはＢＤに対応した３波長レーザの光路を補正する光路補正装置を提供すると共に、３波対応の光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係わる光路補正装置とこれを用いた光ピックアップは、以下の構成をとる。
請求項１に記載の光路補正装置は、偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の複屈折板と、該第一の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の複屈折板と、該第二の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第三の波長板とを備えた光路補正装置であって、前記第一の波長板は、波長λ１の直線偏光に対しては２π・ｍ１の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ１−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ１の位相差を発生するものであり（ｍ１、ｎ１、ｑ１は整数）、  前記第一の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ２の直線偏光が常光線となり、一方、波長λ１、及び波長λ３の直線偏光が異常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ１、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ１とした時、
ｔ１＝ｄ１・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、前記第二の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ２−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対しては２π・ｎ２の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ２の位相差を発生するものであり（ｍ２、ｎ２、ｑ２は整数）、前記第二の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ１、及び波長λ２の直線偏光が異常光線となり、一方、波長λ３の直線偏光が常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ２、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ２とした時、
ｔ２＝ｄ２・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、前記第三の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ３−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ３−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ３の位相差を発生するもの（ｍ３、ｎ３、ｑ３は整数）であるよう構成する。
【００１６】
請求項２に記載の光路補正装置は、前記光路補正装置のレーザ光の出射側に、入射した異なる波長の直線偏光を０次光と±１次光の３ビームに回折するグレーティングを付加するよう構成する。
【００１７】
請求項３に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第三の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００１８】
請求項４に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第三の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００１９】
請求項５に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板、第二の波長板、及び第三の波長板が、複屈折性を有する結晶であるよう構成する。
【００２０】
請求項６に記載の光路補正装置は、前記第一の複屈折板、及び第二の複屈折板が、リチウムナイオベート若しくはルチルであるよう構成する。
【００２１】
請求項７に記載の光路補正装置は、前記波長λ１の直線偏光が、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ２の直線偏光が、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ３の直線偏光が、４０５ｎｍの波長のレーザ光であるよう構成する。
【００２２】
請求項８に記載の光ピックアップは、偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から三つの直線偏光を入射する請求項１乃至７に記載の光路補正装置と、該光路補正装置を出射した光線を入射する第四の波長板と、該第四の波長板を出射した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えるよう構成する。
【００２３】
請求項９に記載の光路補正装置は、偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の複屈折板と、該第一の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を出射した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第二の複屈折板と、該第二の複屈折板を透過した前記三つの異なる波長の直線偏光を入射する第五の波長板とを備えた光路補正装置であって、前記第一の波長板は、波長λ１の直線偏光に対しては２π・ｍ１の位相差を、波長λ２の直線偏光に対してはπ・（２ｎ１−１）の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ１の位相差を発生するものであり（ｍ１、ｎ１、ｑ１は整数）、前記第一の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ２の直線偏光が常光線となり、一方、波長λ１、及び波長λ３の直線偏光が異常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ１、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ１とした時、
ｔ１＝ｄ１・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、前記第二の波長板は、波長λ１の直線偏光に対してはπ・（２ｍ２−１）の位相差を、波長λ２の直線偏光に対しては２π・ｎ２の位相差を、波長λ３の直線偏光に対しては２π・ｑ２の位相差を発生するものであり（ｍ２、ｎ２、ｑ２は整数）、前記第二の複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を出射した波長λ１、及び波長λ２の直線偏光が異常光線となり、一方、波長λ３の直線偏光が常光線となるよう配置し、光路を補正する距離をｄ２、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔ２とした時、
ｔ２＝ｄ２・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
の関係式を満足しているものであり、前記第五の波長板は、波長λ１、波長λ２、及び波長λ３の直線偏光に対してπ／２・（２ｒ−１）の位相差を発生するもの（ｒは整数）であるよう構成する。
【００２４】
請求項１０に記載の光路補正装置は、前記光路補正装置のレーザ光の出射側に、入射した異なる波長の直線偏光を０次光と±１次光の３ビームに回折するグレーティングを付加するよう構成する。
【００２５】
請求項１１に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第五の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００２６】
請求項１２に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記第一の複屈折板と前記第二の波長板と前記第二の複屈折板と前記第五の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００２７】
請求項１３に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板、第二の波長板、及び第五の波長板が、複屈折性を有する結晶であるよう構成する。
【００２８】
請求項１４に記載の光路補正装置は、前記第一の複屈折板、及び第二の複屈折板が、リチウムナイオベート若しくはルチルであるよう構成する。
【００２９】
請求項１５に記載の光路補正装置は、前記波長λ１の直線偏光が、６６０ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ２の直線偏光が、７８５ｎｍの波長のレーザ光であり、前記波長λ３の直線偏光が、４０５ｎｍの波長のレーザ光であるよう構成する。
【００３０】
請求項１６に記載の光ピックアップは、偏光方向が同一であり光路が平行である三つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から三つの直線偏光を入射する請求項９乃至１５に記載の光路補正装置と、該光路補正装置を出射した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えるよう構成する。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１、５、６、７及び８に記載の発明は、３波長レーザが出射する偏光方向が同一な三つの異なる波長の直線偏光の光路を補正して、同一な光路を伝搬するよう機能する光路補正装置を実現したので、従来のＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに加えて更に大容量化されたＢＤと呼ばれる光ディスクにも対応した光ピックアップを容易に構成することが出来ることから、光ピックアップを３波長対応とする上で大きな効果を発揮する。
【００３２】
請求項２、及び１０に記載の発明は、光路補正装置の出射側に、グレーティングを付加したので、光路補正装置が出射するレーザ光を３ビーム化することが出来ることから、光ディスクを再生するためレーザ光を光ディスクに照射する際に、光ディスクに形成したピットに照射するデータ読み書き用の光と、ピットの両脇の溝に照射するトラッキング用の光とが必要である場合に対応することが可能となり、光ピックアップを構成する上で大きな効果を発揮する。
【００３３】
請求項３、４、１１、及び１２に記載の発明は、光路補正装置を構成する光学要素を張り合わせて積層一体化したことにより、光路補正装置を小型化すると共にコストを低減することが出来ることから、光ピックアップを構成する上で大きな効果を発揮する。
【００３４】
請求項９、１３、１４、１５及び１６に記載の発明は、光路補正装置が出射するレーザ光を円偏光としたので、請求項１に記載した発明の効果の他、光ピックアップを構成する際に使用していた１／４波長板を削除することが出来ることから、光ピックアップの小型化、或いはコストを低減する上で大きな効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明における３波長レーザに対応した光路補正装置は、複屈折板を２枚使用し、３波長レーザが出射する波長λ１と波長λ２のレーザ光を第一の服屈折板を用いて同一光路を伝搬させ、次に、第二の複屈折板を用いて前記波長λ１、及び波長λ２のレーザ光と、３波長レーザが出射する波長λ３のレーザ光とを同一の光路を伝搬するよう作用させたものである。
【００３６】
図１は、本発明に係わる光路補正装置の第一の実施例を示す構成図であり、斜視図を示す。光路補正装置１４は、第一の波長板１５と第一の複屈折板１６と第二の波長板１７と第二の複屈折板１８と第三の波長板１９とを備えており、３波長レーザ２０の前方に配置する。本第一の実施例においては、３波長レーザ２０として、図１に示すごとく、三つの光源がＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４のポイントからなる四辺形のＡ１、Ａ２、Ａ３に、例えば、Ａ１のポイントに波長λ１＝６６０ｎｍのレーザ光を出射する赤色レーザを配置し、Ａ２のポイントに波長λ２＝７８５ｎｍのレーザ光を出射する赤外レーザを配置し、Ａ３のポイントには波長λ３＝４０５ｎｍのレーザ光を出射する青紫レーザを配置し、四辺形のＡ１とＡ２間の距離と、Ａ３とＡ４間の距離は同一であるものとする。
【００３７】
３波長レーザ２０から出射される波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１、波長７８５ｎｍのレーザ光Ｓ２、及び波長４０５ｎｍのレーザ光Ｓ３は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、レーザ光Ｓ１とレーザ光Ｓ２は光路間隔ｄ１−１にて、レーザ光Ｓ３は前記３波長レーザ２０の説明で示したＡ４ポイントから導かれる光路との間隔ｄ１−２にて夫々平行に伝搬する。
【００３８】
第一の波長板１５は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、３波長レーザ２０から出射されたレーザ光Ｓ２の偏光方向を９０°回転させ、一方、レーザ光Ｓ１及びレーザ光Ｓ３の偏光方向は回転しないままに出射させることにより、レーザ光Ｓ２の偏光方向を、レーザ光Ｓ１及びレーザ光Ｓ３と直交した直線偏光となるよう構成する。
そこで第一の波長板１５は、波長λ２のレーザ光Ｓ２に対して１／２波長板として機能してレーザ光Ｐ２を出射するよう構成され、即ち、第一の波長板１５に入射するレーザ光Ｓ１に対しては２π・ｍ１の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ２に対してはπ・（２ｎ１−１）の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ３に対しては２π・ｑ１の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ１、ｎ１、ｑ１は整数）。
【００３９】
次に、第一の複屈折板１６は、複屈折性を有するリチウムナイオベート若しくはルチル等の結晶もしくは液晶からなり、その主断面はレーザ光Ｓ１及びＳ３の直線偏光に対して平行であり、一方、レーザ光Ｐ２の直線偏光に対しては直交するよう構成されている。
そこで、前記第一の波長板１５より入射したレーザ光Ｐ２は光学軸Ａ０に対して常光線となりそのまま直進して第一の複屈折板１６を透過し、レーザ光P２と偏光方向が直交するレーザ光Ｓ１の直線偏光は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｓ１が、第一の複屈折板１６を透過する際に、光路間隔ｄ１−１を有して伝搬するレーザ光Ｐ２の光路上を伝搬するよう第一の複屈折板１６の板厚ｔ１−１を設定している。
【００４０】
一方、レーザ光Ｓ３の直線偏光は、光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過する。そこで、この屈折したレーザ光Ｓ３が第一の複屈折板１６を透過する際に、レーザ光Ｓ３が、レーザ光Ｓ３の光路と光路間隔ｄ１−２を有する前述した３波長レーザ２０のポイントＡ４の位置より導出した光路上を伝搬するよう第一の複屈折板１６の板厚ｔ１−２を設定している。本実施例においては、前述したようにｄ１−１＝ｄ１−２であるので、第一の複屈折板１６において、光路間隔をｄ１＝ｄ１−１＝ｄ１−２とし、板厚をｔ１＝ｔ１−１＝ｔ１−２とすると次式（１）の関係が成立する。
【００４１】
ｔ１＝ｄ１・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜・・・（１）
尚、ｎ0は常光線に対する屈折率、ｎｅは異常光線に対する屈折率、θは複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度であり、通常４５°に設定されるのが望ましい。
【００４２】
次に、第一の複屈折板１６を透過したレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｐ２、及びレーザ光Ｓ３は、第二の波長板１７に入射する。第二の波長板１７は、第一の波長板１５と同様に、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、第一の複屈折板１６を透過したレーザ光Ｓ１の偏光方向を９０°回転させ、一方、レーザ光Ｐ２の偏光方向は回転しないままに出射させることにより、レーザ光Ｓ１がレーザ光P２と同じ方向に偏光された直線偏光のレーザ光P１となるように機能し、一方、レーザ光Ｓ３は、偏光方向を回転させないまま出射する。
そこで第二の波長板１７は、波長λ１のレーザ光Ｓ１に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、第二の波長板１７に入射するレーザ光Ｓ１に対してはπ・（２ｍ２−１）の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ２に対しては２π・ｎ２の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ３に対しては２π・ｑ２の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ２、ｎ２、ｑ２は整数）。
【００４３】
次に、第二の波長板１７を出射したレーザ光Ｐ１、レーザ光Ｐ２、及びレーザ光Ｓ３は、第二の複屈折板１８に入射する。第二の複屈折板１８は、第一の複屈折板１６と同様に、複屈折性を有するリチウムナイオベート若しくはルチル等の結晶もしくは液晶からなり、その主断面はレーザ光Ｐ１及びレーザ光Ｐ２の直線偏光に対して平行であり、一方、レーザ光Ｓ３の直線偏光に対しては直交するよう構成されている。
【００４４】
そこで、前記第二の波長板１７より入射したレーザ光Ｓ３は光学軸Ａ０に対して常光線となりそのまま直進して第二の複屈折板１８を透過し、レーザ光Ｓ３と偏光方向が直交するレーザ光Ｐ１及びレーザ光Ｐ２の直線偏光は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｐ１及びレーザ光Ｐ２が第二の複屈折板１８を透過する際にレーザ光Ｓ３と同じ光路上を伝搬するよう第二の複屈折板１８の板厚ｔ２を設定している。
そこで、前記板厚ｔ２と、レーザ光Ｐ１及びレーザ光Ｐ２と、レーザ光Ｓ３の直線偏光の光路間隔ｄ２との間には次式（２）の関係が成立する。
【００４５】
ｔ２＝ｄ２・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜・・・（２）
尚、ｎ0は常光線に対する屈折率、ｎｅは異常光線に対する屈折率、θは複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度であり、通常４５°に設定されるのが望ましい。
【００４６】
次に、第二の複屈折板１８を透過したレーザ光Ｐ１、レーザ光Ｐ２、及びレーザ光Ｓ３は、第三の波長板１９に入射する。第三の波長板１９は、第一の波長板１５、第二の波長板１７と同様に、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、第二の複屈折板１８を透過したレーザ光Ｐ１、及びレーザ光P２の偏光方向を９０°回転させ、一方、レーザ光Ｓ３の偏光方向は回転しないままに出射させることにより、レーザ光Ｐ１とレーザ光Ｐ２をレーザ光Ｓ３と同一な偏向方向のレーザ光Ｓ１及びレーザ光Ｓ２に変換し、三つのレーザ光がすべて同一方向に偏光された直線偏光となるように機能する。
そこで第三の波長板１９は、波長λ１のレーザ光Ｐ１、及び波長λ２のレーザ光Ｐ2に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、第二の複屈折板１８を透過するレーザ光Ｓ１に対してはπ・（２ｍ３−１）の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ２に対してはπ・（２ｎ３−１）の位相差を発生するように、レーザ光Ｓ３に対しては２π・ｑ３の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ３、ｎ３、ｑ３は整数）。
以上説明したように本第一の実施例における光路補正装置は、三つの波長のレーザ光を同一光路上に伝搬させると共に、出射する三つのレーザ光を偏光方向が同一な直線偏光とする。
【００４７】
尚、図１に示した光路補正装置の動作を説明する図においては、光路補正装置１４を構成する光学部品を所定の間隔を開けて配置しているが、光路補正装置１４を構成する光学部品を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。
又、前述した３波長レーザのＡ４のポイントの位置に、新たな波長の光源を形成して４波長レーザを実現すると、本発明による光路補正装置１４を用いて、４波長レーザが平行に出射する四つの異なる波長のレーザ光を同一の光路に伝搬させることが可能である。
【００４８】
次に、本発明に係わる光路補正装置を光ピックアップに用いた実施例を説明する。
図２は、本発明に係わる光路補正装置１４を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ２１は、偏光方向が同一であり互いに平行に伝搬する三つの異なる波長の直線偏光を出射する３波長レーザ２０と、該３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をする光路補正装置１４と、該光路補正装置１４が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー７と、該ハーフミラー７の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し円偏光に変換すると共に後述する対物レンズが出射する光ディスク８からの反射光である円偏光を直線偏光に変換する第四の波長板２２と、該第四の波長板２２を出射する円偏光を光ディスク８に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、前記第四の波長板２２を出射する直線偏光を前記ハーフミラー７を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー７の分離面を透過する３波長レーザ２０の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００４９】
図２の動作を説明すると、３波長レーザ２０から出射される、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｓ２、及び波長４０５ｎｍのレーザ光Ｓ３は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、レーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３は、所定の光路間隔にて平行に伝搬し、光路補正装置１４へ入射する。光路補正装置１４においては、前述したように、複数の波長板、複屈折板を用いて、３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をする。又、光路補正装置１４を出射したレーザ光は、レーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３共に偏光方向が同一な直線偏光であり、三つのレーザ光をまとめてレーザ光Ｌ９とする。
【００５０】
次に、光路補正装置１４を出射したレーザ光Ｌ９はハーフミラー７に入射され、例えば、レーザ光Ｌ９のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ１０として、前記レーザ光Ｌ９の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ１１として夫々分離される。この時、ハーフミラー７に入射されるレーザ光は３波長の偏光方向が同一な直線偏光であるので、ハーフミラー７に形成した光学薄膜からなる分離面は、偏光方向が同一な直線偏光に対して波長依存性を持たないので、三つの波長のレーザ光の透過率は変化しない。
【００５１】
次に、ハーフミラー７により反射したレーザ光Ｌ１０は、第四の波長板２２に入射する。第四の波長板２２は、１／４波長板として機能し位相が９０°ずれるので３波長共に円偏光のレーザ光Ｌ１２となる。
第四の波長板２２を出射して円偏光となったレーザ光Ｌ１２は、集光レンズ１１により集光されてレーザ光Ｌ１３となり、光ディスク８に形成されているピット１０に照射する。
【００５２】
そこで、円偏光のレーザ光Ｌ１３は、ピット１０の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転した円偏光のレーザ光Ｌ１４となって反射される。反射された円偏光のレーザ光Ｌ１４は、前記集光レンズ１１を介してレーザ光Ｌ１５となって第四の波長板２２に入射し、直線偏光に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光Ｌ１６は、前記ハーフミラー７を反射して第四の波長板２２に入射された直線偏光のレーザ光Ｌ１０と直交する偏光方向の直線偏光となり、光ディスク８に照射するレーザ光と、光ディスク８により反射するレーザ光とが互いに干渉することがないので、光学特性の劣化をきたすことはない。次に、第四の波長板２２を出射したレーザ光Ｌ１６は、ハーフミラー７に入射され、該ハーフミラー７をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００５３】
一方、ハーフミラー７を透過した所定量の前記レーザ光Ｌ１１は、モニター光検出器１３に入射して３波長レーザ２０が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路（図示していない）でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。
【００５４】
次に、本発明に係わる光路補正装置において、第二の実施例について説明する。
一般に、光ディスクを再生するためレーザ光を光ディスクに照射する際に、光ディスクに形成したピットに照射するデータ読み書き用の光と、ピットの両脇の溝に照射するトラッキング用の光とが必要である場合、レーザ光を３ビーム化することが要求され、第二の実施例は、光路補正装置の出射光を３ビーム化したものである。そこで、第一の実施例において説明した光路補正装置のレーザ光の出射側に、レーザ光を回折させるグレーティングを付加し、直線偏光を３ビーム化して出射させた。
【００５５】
図３は、本発明に係わる光路補正装置の第二の実施例を示す構成図であり、斜視図を示す。光路補正装置２３は、第一の波長板１５と第一の複屈折板１６と第二の波長板１７と第二の複屈折板１８と第三の波長板１９とグレーティング２４とを備えており、３波長レーザ２０の前方に配置する。
尚、図３においては、光路補正装置２３を構成する光学部品を所定の間隔を開けて配置しているが、光路補正装置２３を構成する光学部品を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。
本第二の実施例は、図１に示した第一の実施例における光路補正装置と比べて、直線偏光されたレーザ光を出射する第三の波長板１９の出射側にグレーティング２４を付加したことのみ異なるので、グレーティング２４の作用について説明し、他の要素の動作は第一の実施例と同一であるので説明を省略する。
【００５６】
図４は、グレーティングを付加してレーザ光を３ビーム化した例を示す。グレーティング２４は、基板の片面に所定の屈折率を有する格子を所定の深さとピッチで一面に形成したもので、前記深さとピッチを適宜設定することにより、所望の波長のレーザ光に対して、入射したレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折するものである。
そこで、図３に示した本実施例における光路補正装置２３は、第三の波長板１９が出射する直線偏光のレーザ光をグレーティング２４に入射して３ビームのレーザ光に回折する。
【００５７】
図５は、本発明に係わる光路補正装置２３を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ２５は、偏光方向が同一で互いに平行に伝搬する三つの異なる波長の直線偏光を出射する３波長レーザ２０と、該３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をする光路補正装置２３と、該光路補正装置２３が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー７と、該ハーフミラー７の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し円偏光に変換すると共に後述する対物レンズが出射する光ディスク８からの反射光である円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する第四の波長板２２と、該第四の波長板２２を出射する円偏光を光ディスク８に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、前記第四の波長板２２を出射する直線偏光を前記ハーフミラー７を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー７の分離面を透過する３波長レーザ２０の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００５８】
本第二の実施例による光路補正装置２３を用いた光ピックアップ２５は、図２に示した第一の実施例による光路補正装置１４を用いた光ピックアップ２１と比べて光路補正装置１４の出射側にグレーティング２４が付加されていることのみ異なるので、これに関連した部分についてのみ説明し、他の部分の動作については光ピックアップ２１と同一であるので説明を省略する。
光路補正装置２３を出射し、回折作用により３ビーム化されたレーザ光Ｌ１７はハーフミラー７に入射され、レーザ光Ｌ１７のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ１８として、前記レーザ光Ｌ１７の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ１９として夫々分離される。
【００５９】
次に、ハーフミラー７により反射する３ビーム化されたレーザ光Ｌ１８は、第四の波長板２２に入射する。第四の波長板２２は、１／４波長板として機能し、３波長共に円偏光のレーザ光Ｌ２０に変換する。第四の波長板２２を出射した円偏光に変換されたレーザ光Ｌ２０は、レンズ１１により集光されてレーザ光Ｌ２１となり、光ディスク８に形成されたピット１０に照射される。そこで、円偏光のレーザ光Ｌ２１は、ピット１０の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転した円偏光のレーザ光Ｌ２２となって反射される。反射された円偏光のレーザ光Ｌ２２は、前記集光レンズ１１を介してレーザ光Ｌ２３となって第四の波長板２２に入射し、直線偏光のレーザ光Ｌ２４に変換され出射する。該出射した直線偏光のレーザ光Ｌ２４は、前記ハーフミラー７を反射して第四の波長板２２に入射された直線偏光のレーザ光Ｌ１８と直交する偏光方向の直線偏光である。次に、レーザ光Ｌ２４はハーフミラー７に入射され、該ハーフミラー７をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００６０】
一方、ハーフミラー８を透過した前記レーザ光Ｌ１９は、モニター光検出器１３に入射して３波長レーザ２０が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路（図示していない）でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。
以上説明したように本実施例における光ピックアップは、光路補正装置２３を用いて光ディスクに照射するレーザ光を３ビーム化することが出来る。
【００６１】
次に、本発明に係わる光路補正装置において、第三の実施例について説明する。
前述した光ピックアップ２１においては、光ディスク８に照射するレーザ光と、光ディスク８により反射するレーザ光とが光ピックアップ２１の光学系において、互いに干渉して光学特性の劣化をきたさないように、第四の波長板２２を用いて光ディスク８に照射するレーザ光を円偏光としたが、本第三の実施例においては、光路補正装置から出射するレーザ光を円偏光とし、光ピックアップから第四の波長板を削除したことが特徴である。
【００６２】
図６は、本発明に係わる光路補正装置の第三の実施例を示す構成図であり、斜視図を示す。光路補正装置２６は、第一の波長板１５と第一の複屈折板１６と第二の波長板１７と第二の複屈折板１８と第五の波長板２７とを備えており、３波長レーザ２０の前方に配置する。本第三の実施例においては、３波長レーザ２０の機能、第一の波長板１５の機能、第一の複屈折板１６の機能、第二の波長板１７の機能、第二の複屈折板１８の機能は、図１に示したものと同一な機能であるので、説明を省略し、第五の波長板２７の機能について説明する。
【００６３】
第二の複屈折板１８を透過したレーザ光Ｐ１、レーザ光Ｐ２、及びレーザ光Ｓ３は、第五の波長板２７に入射する。第五の波長板２７は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、第二の複屈折板１８を透過した三つの直線偏光が入射すると、直線偏光の常光成分と異常光成分との位相差が９０°となるよう作用するので、第五の波長板２７の出射光は、互いに位相が９０°ずれた常光成分と異常光成分とが合成されて円偏光となる。
そこで第五の波長板２７は、１／４波長板として機能するよう構成され、波長板を、レーザ光Ｐ１に対してはπ／２・（２ｒ−１）の位相差を発生するように、又、レーザ光Ｐ２に対してもπ／２・（２ｒ−１）の位相差を発生するように、更に、レーザ光Ｓ３に対してもπ／２・（２ｒ−１）の位相差を発生するような板厚に設定する。
以上説明したように本第三の実施例における光路補正装置２６は、三つの波長のレーザ光を同一光路上に伝搬させると共に、出射する三つのレーザ光を円偏光とする。
尚、図６に示した光路補正装置の動作を説明する図においては、光路補正装置２６を構成する光学部品を所定の間隔を開けて配置しているが、光路補正装置２６を構成する光学部品を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。
【００６４】
次に、本発明に係わる光路補正装置２６を光ピックアップに用いた実施例を説明する。
図７は、本発明に係わる光路補正装置２６を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ２８は、偏光方向が同一であり互いに平行に伝搬する三つの異なる波長の直線偏光を出射する３波長レーザ２０と、該３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上を伝搬するよう光路補正を行うと共に、三つのレーザ光を円偏光として出射する光路補正装置２６と、該光路補正装置２６が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー７と、該ハーフミラー７の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し光ディスク８に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、対物レンズ１１を透過したレーザ光を前記ハーフミラー７を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー７の分離面を透過する３波長レーザ２０の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００６５】
図７の動作を説明すると、３波長レーザ２０から出射される、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光Ｓ１、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｓ２、及び波長４０５ｎｍのレーザ光Ｓ３は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、レーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３は、所定の光路間隔にて平行に伝搬し、光路補正装置２６へ入射する。光路補正装置２６においては、前述したように、複数の波長板、複屈折板を用いて、３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上に伝搬するよう光路補正をすると共に、三つのレーザ光を円偏光として出射する。この三つの円偏光のレーザ光をまとめてレーザ光Ｌ２５とする。
【００６６】
次に、光路補正装置２６を出射したレーザ光Ｌ２５はハーフミラー７に入射され、例えば、レーザ光Ｌ２５のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ２６として、前記レーザ光Ｌ２５の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ２７として夫々分離される。
次に、ハーフミラー７により反射したレーザ光Ｌ２６は、集光レンズ１１により集光されてレーザ光Ｌ２８となり、光ディスク８に形成されているピット１０に照射する。
【００６７】
そこで、円偏光のレーザ光Ｌ２８は、ピット１０の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転した円偏光のレーザ光Ｌ２９となって反射される。反射された円偏光のレーザ光Ｌ２９は、前記集光レンズ１１を透過してレーザ光Ｌ３０となり、レーザ光Ｌ３０はハーフミラー７に入射する。レーザ光Ｌ３０は、該ハーフミラー７をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００６８】
一方、ハーフミラー７を透過した所定量の前記レーザ光Ｌ２７は、モニター光検出器１３に入射して３波長レーザ２０が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路（図示していない）でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。
【００６９】
次に、本発明に係わる光路補正装置において、第四の実施例について説明する。
光路補正装置の第二の実施例において説明したように、一般に、光ディスクを再生するためレーザ光を光ディスクに照射する際に、光ディスクに形成したピットに照射するデータ読み書き用の光と、ピットの両脇の溝に照射するトラッキング用の光とが必要である場合、レーザ光を３ビーム化することが要求され、第四の実施例は、光路補正装置の出射光を３ビーム化したものである。そこで、第三の実施例において説明した光路補正装置の出射側に、レーザ光を回折させるグレーティングを付加し、円偏光を３ビーム化して出射させた。
【００７０】
図８は、本発明に係わる光路補正装置の第四の実施例を示す構成図であり、斜視図を示す。光路補正装置２９は、第一の波長板１５と第一の複屈折板１６と第二の波長板１７と第二の複屈折板１８と第五の波長板２７とグレーティング２４とを備えており、３波長レーザ２０の前方に配置する。
尚、図８においては、光路補正装置２９を構成する光学部品を所定の間隔を開けて配置しているが、光路補正装置２９を構成する光学部品を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。
【００７１】
本第四の実施例は、図６に示した第三の実施例における光路補正装置と比べて、円偏光を出射する第五の波長板２７の出射側にグレーティング２４を付加したことのみ異なる。又、グレーティング２４の機能については、図４を用いて説明したものと同様である。そこで、光路補正装置２９は、３波長レーザ２０が出射する同一な偏光方向を有し平行に伝搬する三つの異なる波長のレーザ光の光路を補正して同一な光路を伝搬するようにすると共に、第五の波長板２７が出射する円偏光をグレーティング２４に入射して３ビームのレーザ光に回折して出射する。
【００７２】
次に、図９は、本発明に係わる光路補正装置２９を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ３０は、偏光方向が互いに平行である三つの異なる波長の直線偏光を出射する３波長レーザ２０と、該３波長レーザ２０が出射するレーザ光Ｓ１、レーザ光Ｓ２、及びレーザ光Ｓ３が同一の光路上を伝搬するよう光路補正をすると共に、円偏光の３ビーム化されたレーザ光を出射する光路補正装置２９と、該光路補正装置２９が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー７と、該ハーフミラー７の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し光ディスク８に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、該対物レンズ１１を透過するレーザ光を前記ハーフミラー７を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー７の分離面を透過する３波長レーザ２０の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００７３】
本第四の実施例による光路補正装置２９を用いた光ピックアップ３０は、図７に示した第三の実施例による光路補正装置２６を用いた光ピックアップ２８と比べて光路補正装置２６のレーザ光の出射側にグレーティング２４が付加されていることのみ異なるので、これに関連した部分についてのみ説明し、他の部分の動作については光ピックアップ２８と同一であるので説明を省略する。
光路補正装置２９を出射し、回折作用により３ビーム化されたレーザ光Ｌ３１はハーフミラー７に入射され、レーザ光Ｌ３１のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ３２として、前記レーザ光Ｌ３１の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ３３として夫々分離される。
【００７４】
次に、ハーフミラー７により反射したレーザ光Ｌ３２は、集光レンズ１１により集光されてレーザ光Ｌ３４となり、光ディスク８に形成されているピット１０に照射する。
そこで、円偏光のレーザ光Ｌ３４は、ピット１０の表面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転した円偏光のレーザ光Ｌ３５となって反射される。反射された円偏光のレーザ光Ｌ３５は、前記集光レンズ１１を透過してレーザ光Ｌ３６となり、次に、レーザ光Ｌ３６はハーフミラー７に入射され、該ハーフミラー７をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００７５】
一方、ハーフミラー７を透過した所定量の前記レーザ光Ｌ３３は、モニター光検出器１３に入射して３波長レーザ２０が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路（図示していない）でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。
以上説明したように本実施例における光ピックアップは、光路補正装置２９を用いて光ディスクに照射する円偏光のレーザ光を３ビーム化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係わる光路補正装置の第一の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係わる光路補正装置１４を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図３】本発明に係わる光路補正装置の第二の実施例を示す構成図である。
【図４】グレーティングを付加してレーザ光を３ビーム化した例を示す。
【図５】本発明に係わる光路補正装置２３を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図６】本発明に係わる光路補正装置の第三の実施例を示す構成図である。
【図７】本発明に係わる光路補正装置２６を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図８】本発明に係わる光路補正装置の第四の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明に係わる光路補正装置２９を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図１０】従来の光路補正装置の例を示す構成図である。
【図１１】従来の光路補正装置１を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【符号の説明】
【００７７】
１・・光路補正装置、                    ２・・波長板、
３・・複屈折板、                        ４・・波長板、
５・・２波長レーザ、                    ６・・光ピックアップ、
７・・ハーフミラー、                    ８・・光ディスク、
９・・波長板、                        １０・・ピット、
１１・・集光レンズ、                    １２・・光検出器、
１３・・モニター光検出器、              １４・・光路補正装置、
１５・・第一の波長板、                  １６・・第一の複屈折板、
１７・・第二の波長板、                  １８・・第二の複屈折板、
１９・・第三の波長板、                  ２０・・３波長レーザ、
２１・・光ピックアップ、                ２２・・第四の波長板、
２３・・光路補正装置、                  ２４・・グレーティング、
２５・・光ピックアップ、                ２６・・光路補正装置、
２７・・第五の波長板、                  ２８・・光ピックアップ、
２９・・光路補正装置、                  ３０・・光ピックアップ
【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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