(57)【要約】【課題】  光学部品の小形化を図りやすくした光ピックアップを提供する。【解決手段】  光源１の光が複数種類の光学部品により対物レンズ６に導かれ、その対物レンズ６によって記録媒体１００の記録面に集光されるように構成されている。光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズ６に入射する光束１０に欠け部分１２が発生するサイズに定める。対物レンズ６に入射する光束１０の欠け部分１２の欠け量δが下記（１）式を満たすようにする。              欠け量／対物レンズの瞳径≦０．０２６  ………（１）【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光が複数種類の光学部品により対物レンズに導かれ、その対物レンズによって記録媒体の記録面に集光されるように構成されている光ピックアップにおいて、
複数種類の上記光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生するサイズに定めてあることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
対物レンズに入射する光束の欠け部分の欠け量が下記（１）式を満たしている請求項１に記載した光ピックアップ。
欠け量／対物レンズの瞳径≦０．０２６  ………（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブ装置などの光学装置に採用される光ピックアップ、特に、光学部品の小形化を可能にするための対策が講じられた光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブ装置に採用されている光ピックアップは、円板状の記録媒体（ディスク）の半径方向に移動するようになっていて、記録媒体の記録面に光源の光（レーザビーム）を照射して情報信号の記録又は再生を行う。この種の光ピックアップでは、光源の光が、複数種類の光学部品、たとえばグレーティング、ビームスプリッタ、コリメートレンズ、立ち上げミラーなどの光学部品を経て対物レンズに導かれ、その対物レンズによって記録媒体の記録面に集光されるように構成されている。
【０００３】
そして、従来例としての光ピックアップでは、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生しないように光路中に介在されている光学部品のサイズ（大きさ）が設定されていた。
【０００４】
一方、先行例では、光ピックアップの小形化薄形化を図ることを目的として、立ち上げミラーで反射されたレーザ光の光束の径を開口制限素子により制限して対物レンズに入射させること、及び、開口制限素子による光束の径の制限を記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの接線方向における開口数を半径方向における開口数よりも小さくすること、が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
他の先行例には、光検出器上の回折スポットにおける重なる領域を減少させずに、プッシュプルトラッキングエラーのレベルの減少を防ぐことのできる光ピックアップ装置についての記述がある（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに他の先行例には、コリメートレンズによって形成された平行光路中に、その平行光を偏向させて対物レンズに入射させる光束偏向手段を設けると共に、その光束偏向手段に２面以上の偏向面を具備させ、各偏向面からの偏向光束を合わせて対物レンズに入射させて平行光のビーム径を太くすることが記載されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらに他の先行例によると、光ピックアップ装置に関して、記録再生精度を向上させるための研究や、光源から出射される光束の光量を正確に制御するための研究も行われている（たとえば、特許文献４、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４９５４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２７５９号公報
【特許文献３】特開平６−２３１４８４号公報
【特許文献４】特許第４０９３２０９号公報
【特許文献５】特開２００９−１１６９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、従来例としての光ピックアップでは、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生しないように各種の光学部品のサイズ（大きさ）が設定されていた。そのため、光ピックアップの光学性能が満たされるものの、対物レンズに入射する光束の光路中に介在されている各種の光学部品を小形化して低コスト化を図ることが困難であった。
【００１０】
ところで、対物レンズの光学性能を示す指数の１つにストレール比（ＳＲ値）があり、このストレール比は、無収差光学系の像面での集光割合を１００％としたときの、収差のある光学系での集光割合の比率をいい、一般にはストレール比０．８が回折限界とされ、ストレール比が０．８より小さいと、対物レンズとして満足できる性能を有しないとされている。
【００１１】
本発明は、このことに着目して光学部品の小形化を図りやすくした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】
【００１２】
本発明に係る光ピックアップは、光源の光が複数種類の光学部品により対物レンズに導かれ、その対物レンズによって記録媒体の記録面に集光されるように構成されている光ピックアップにおいて、複数種類の上記光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生するサイズに定めてある。
また、本発明では、対物レンズに入射する光束の欠け部分の欠け量が下記（１）式を満たしている請求項１に記載した光ピックアップ。
欠け量／対物レンズの瞳径≦０．０２６  ………（１）
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数種類の光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生するサイズに定めてあることにより、光学部品のサイズを小さくできるようになり、光学部品の低コスト化を図りやすくなる。
【００１４】
また、本発明によれば、対物レンズに入射する光束の欠け部分の欠け量を、下記（１）式
欠け量／対物レンズの瞳径≦０．０２６  ………（１）
の条件を満たすように定めることによって、上記のように光学部品のサイズを小さくしてその低コスト化を図りやすくなるにもかかわらず、実使用上の不都合を生じない光学性能を光ピックアップに付与しておくことが可能になる。そのため、ユーザにとっては、対物レンズに入射する光束に欠けが発生していない従来の光ピックアップを使用する場合と同様の状況を、安価な光ピックアップを使用して得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る光ピックアップの光学系を上方から見て示した説明図である。
【図２】同光学系を側方から見て示した説明図である。
【図３】サイズを小さくした光学部品の作用を対物レンズと共に例示した説明図である。
【図４】対物レンズに入射する光束の形状を示した説明図である。
【図５】光束欠けによるスポットサイズの変化の理論値をストレール比との関係で示した図面代用グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る光ピックアップの光学系を上方から見て示した説明図、図２は同光学系を側方から見て示した説明図である。また、図３はサイズを小さくした光学部品の作用を対物レンズと共に例示した説明図、図４は対物レンズに入射する光束の形状（ビーム形状）を示した説明図である。さらに、図５は光束欠けによるスポットサイズの変化の理論値をストレール比との関係で示した図面代用グラフである。
【００１７】
図１のように、この実施形態による光ピックアップの光学系は、レーザダイオード１、偏向ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、１／４波長板４、立ち上げミラー５、対物レンズ６、シリンドリカルレンズ７、光検出器８、などを備えている。
【００１８】
レーザダイオード１は、特定波長のレーザビーム（光束）を出射する光源として使用されている。偏向ビームスプリッタ２は、レーザダイオード１から出射された往路のレーザビームを透過するけれども、記録媒体１００で反射された戻り光（復路のレーザビーム）についてはそれを反射する。偏向ビームスプリッタ２に入射する戻り光は、１／４波長板４の作用により、レーザダイオード１から出射されたレーザビームに対して偏向方向が９０°異なっている。偏光ビームスプリッタ２を透過した往路のレーザビームは、コリメートレンズ３に送られる。コリメータメートレンズ３は、入射する発散光を平行光に変換する。したがって、偏向ビームスプリッタ３から送られてきた発散光のレーザビームは、コリメートレンズ３によって平行光に変換されて１／４波長板４に送られる。１／４波長板４は、往路のレーザビームを円偏光に変換すると共に、円偏光である復路のレーザビームを、往路のレーザビームと偏向方向が９０°異なる直線偏光に変換する。１／４波長板４から出た往路のレーザビームは立ち上げミラー５に送られる。立ち上げミラー５は、１／４波長板４から送られてきたレーザビームについて、その光軸が記録媒体１００（上記光学系には含まれない）の記録面に対して垂直となるように反射する。立ち上げミラー５で反射された往路のレーザビームは対物レンズ６に導かれる。対物レンズ６は、立ち上げミラー５から送られてきたレーザビームを記録媒体１００の記録面に集光する。
【００１９】
この実施形態では、レーザダイオード１、偏向ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、１／４波長板４、立ち上げミラー５、などの複数種類の光学部品のうちの一部又は全部を、対物レンズ６に入射する光束に欠け部分が発生するサイズに定めてある。
【００２０】
図３には対物レンズ６に入射する光束に欠け部分が発生するように立ち上げミラー５のサイズを小さくした事例を説明的に示してある。同図のように、この事例では、コリメートレンズ３によって平行光に変換された光束１０の縦幅Ｈ１に比べて、立ち上げミラー５の反射面５ａの高さＨ２を短くすることによってその立ち上げミラー５のサイズを小さくしている。したがって、光束１０の一部が立ち上げミラー５の反射面５ａの外側を通過する一方で、その一部を除く光束１０の大部分が立ち上げミラー５の反射面５ａで反射して対物レンズ６に導かれる。その結果、対物レンズ６に入射する光束１０には欠け部分１２が発生する。
【００２１】
図４には対物レンズ６に入射する光束１０に欠け部分が発生している状況が示されている。同図の事例では、光束の欠け部分１２が、円形の光束１０の外周輪郭線上の１点から欠け量δだけ半径方向内側に向けて生じていて、欠け部分１２での光束の輪郭線１１は直線になっている。これは、図３に示したように立ち上げミラー５の反射面５ａの高さＨ２を短くすることによってその立ち上げミラー５のサイズを小さくしたことによる。
【００２２】
ところで、対物レンズの光学性能を示す指数の１つにストレール比があり、ストレール比０．８が対物レンズの回折限界とされ、ストレール比が０．８より小さいと、対物レンズが満足できる光学性能を有しないとされる一方で、０．９５を越えると通常観察において無収差レンズと遜色のない光学性能を有するとされている。
【００２３】
したがって、上記した実施形態のように複数種類の光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズ６に入射する光束１０に欠け部分１２が発生するサイズに定めた場合に、対物レンズ６のストレール比がその回折限界である０．８以上になるように欠け量の許容量を定めておけば、対物レンズ６に入射する光束１０に欠け部分１２が生じているとしても、対物レンズ６に要求される光学性能が満たされ、記録媒体１００の記録面でのスポットサイズが情報の記録又は再生に支障を来さない程度に抑えられるということが云える。
【００２４】
そこで、本願発明者は、光束欠けによるスポットサイズの変化とストレール比０．８以上になるスポットサイズを調査した。図５には、光束の欠け量δと瞳直径（光束直径）Ｄとの比（δ／Ｄ）をＸ軸、スポットサイズをＹ軸にとり、光束欠けによるスポットサイズの変化の状態をストレール比０．８との関係で示してある。同図によって判るように、ストレール比０．８以上になるスポットサイズは、スポットサイズの変化を表す曲線とストレール比０．８を示す直線との交点Ｐよりも上記の比δ／Ｄが小さい場合である。交点Ｐでδ／Ｄの値は０．０２６である。このことから、対物レンズに入射する光束の欠け部分の欠け量δが下記（１）式を満たしていると、対物レンズ６に要求される光学性能が満たされ、記録媒体１００の記録面でのスポットサイズが情報の記録又は再生に支障を来さない程度に抑えられる。
欠け量／対物レンズの瞳径≦０．０２６  ………（１）
【００２５】
以上より、欠け量÷対物レンズの瞳径の値が０．０２６よりも小さい場合、及び、欠け量÷対物レンズの瞳径の値が０．０２６に等しい場合に、複数種類の光学部品のうちの少なくとも１つの光学部品のサイズを、対物レンズに入射する光束に欠け部分が発生するサイズに定めて小形化しコストダウンを図っても、記録媒体の記録面でのスポットサイズが情報の記録又は再生に支障を来さない程度に抑えられることが判る。なお、欠け量÷対物レンズの瞳径の値の下限値は０（理論値）である。
【００２６】
なお、本発明は、図１及び図２を参照して説明した光学系に適用することができるだけでなく、図１及び図２に示されている光学部品以外の一定機能を有する光学部品であっても、その光学系の中にあって、対物レンズ６に入射する光束１０の形状に関与する光学部品であれば、そのサイズを小さくして低コスト化を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  レーザダイオード（光源）
２  偏光ビームスプリッタ
３  コリメートレンズ
４  １／４波長板、
５  立ち上げミラー
６  対物レンズ
１２  光束の欠け部分
１０  対物レンズに入射する光束
１００  記録媒体
δ  光束の欠け量
Ｄ  対物レンズの瞳径
【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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