(57)【要約】      （修正有）【課題】ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ光学系において、フロントモニタを３波長で共通に使用し、省スペース化した薄型、小型光ピックアップを提供する。  【解決手段】３つの波長の光ビームを出射するレーザ光源１０１，１１１を備え、３つの波長の光ビームの光量を１つの光量モニタ素子１２３で検出する。具体的には第１のレーザ光源１１１と第２のレーザ光源１０１の間に１つの光量モニタ素子を配置し、第１のレーザ光源１１１から出射した波長λ１と波長λ２の光ビームをほぼ真っ直ぐに進行させ、第２のレーザ光源１０１から出射した波長λ３の光ビームの光路を斜めに変更して前記１つの光量モニタ素子１２３の受光面に対し斜め方向から入射させる。さらに、第１のレーザ光源１１１の出射光軸から１つの光量モニタ素子の受光面の中心軸線を離し、第２のレーザ光源１０１の出射光軸から上方に反射部材１２６を設ける。【選択図】図１
2008102997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１と波長λ２（λ２＜λ１）の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から出射される波長λ１と波長λ２の光ビームを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のレーザ光源から出射された波長λ１と波長λ２の光ビームの光量をモニタする光量モニタ素子と、
波長λ３（λ３＜λ２）の光ビームを出射する第２のレーザ光源と、
前記第２のレーザ光源から出射される波長λ３の光ビームを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、
前記第２のレーザ光源から出射された波長λ３の光ビームの光量をモニタする前記光量モニタ素子と、
を備えた、光ピックアップであって、
３つの波長の光ビームの光量を、前記１つの光量モニタ素子でモニタする、
光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップであって、
前記第１のレーザ光源の出射面を含む面と前記第２のレーザ光源の出射面を含む面との間に前記光量モニタ素子を配置し、
前記第１のレーザ光源の出射光軸から前記光量モニタ素子の受光面の中心軸線を離し、
前記第２のレーザ光源の出射光軸から離れた位置に光ビームを反射する反射部材を設けた、
光ピックアップ。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップであって、
前記光ピックアップは前記第１のレーザ光源と第１の分岐光学素子と第１のコリメートレンズ系と前記第１の対物レンズとを含む第１の光学系と、前記第２のレーザ光源と第２の分岐光学素子と第２のコリメートレンズ系と前記第２の対物レンズとを含む第２の光学系と、
を有し、
前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズが情報記録媒体の半径方向に並べて配置され、
前記第１の光学系と前記第２の光学系とを、前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズの中心を結び情報記録媒体に垂直な面に対して一方側に設けた、
光ピックアップ。
【請求項４】
請求項２記載の光ピックアップであって、
前記光ピックアップは前記第１のレーザ光源から出射した前記波長λ１と前記波長λ２の光ビームと、前記第２のレーザ光源から出射した前記波長λ３の光ビームを同方向に進行させる３波長対応プリズムと、
前記波長λ１と前記波長λ２と前記波長λ３の光ビームを透過させ調整するコリメートレンズと、
前記第１の対物レンズに波長λ１と波長λ２の光ビームを導く第１の立上げミラーと、
前記第２の対物レンズに波長λ３の光ビームを導く第２の立上げミラーと、
を有し、
前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズが情報記録媒体の半径方向と垂直な方向に並べて配置され、
前記３波長対応プリズムから前記コリメートレンズに進行する３波長の光ビームの光路を共有した、
光ピックアップ。
【請求項５】
請求項２記載の光ピックアップであって、
前記第２の対物レンズはＬ０層（データ保護層厚さ約０.１ｍｍ）とＬ１層（データ保護層厚さ約０.０７５ｍｍ）の２層情報記録面を有する情報記録媒体の中間のデータ保護層厚さ（０.０８７５ｍｍ）において設計された開口数０.８５の対物レンズであり、
前記光ピックアップは、前記第２のレーザ光源から出射された波長λ３の光ビームを入射して調整するコリメートレンズと、
前記コリメートレンズの駆動機構と、
を有し、
前記コリメートレンズから前記第２の対物レンズまでの換算面間隔（空気長に換算した面間隔）をＬ、前記第２の対物レンズの焦点距離をｆ０、前記コリメートレンズの焦点距離をｆｃｐと表記したとき、前記Ｌを前記ｆ０の約５倍から約７倍、前記Ｌを前記ｆｃｐの約０．７５倍から約０．９５倍に設定した、
光ピックアップ。
【請求項６】
請求項５記載の光ピックアップであって、
前記第１のレーザ光源から出射される光ビームを分岐する第１の分岐光学素子と、
前記第２のレーザ光源から出射される光ビームを分岐する第２の分岐光学素子と、
を有し、
前記第１のレーザ光源は波長λ１の６６０ｎｍ帯の光ビームと波長λ２の７８０ｎｍ帯の光ビームを出射し、
前記第１の分岐光学素子は前記第１のレーザ光源から出射した前記波長λ1と前記波長λ２の光ビームの一部を透過させその他の光ビームを反射させ第１の対物レンズまで導くダイクロハーフミラーであり、
前記第２のレーザ光源は波長λ３の４０５ｎｍ帯の光ビームを出射し、
前記第２の分岐光学素子は第１の反射部材と第２の反射部材から構成され、前記第１の反射部材は前記第２のレーザ光源から出射された光ビームを反射させて前記第２の対物レンズまで導くミラーであり、
前記第２の反射部材は前記第２のレーザ光源から出射された波長λ３の光ビームの進行方向を変更して前記光量モニタ素子の受光面まで導くミラーであって、
前記第１の分岐光学素子から離れた位置に前記第２の反射部材を、前記情報記録媒体に垂直な軸の回りと前記情報記録媒体に平行な軸の回りに対してそれぞれ異なる角度に傾けて配置した、
光ピックアップ。
【請求項７】
請求項６記載の光ピックアップであって、
前記第１のレーザ光源と第２のレーザ光源をそのチップ活性層に平行な方向が前記情報記録媒体とほぼ平行となるように配置し、前記第１のレーザ光源のチップ活性層に水平な方向と垂直な方向の光強度分布の中心近傍に前記１つの光量モニタ素子の受光面を配置するとともに、前記第２のレーザ光源のチップ活性層に垂直な方向の光強度分布の中心から離れた所の強度分布の光を前記第２の反射部材で反射させて前記１つの光量モニタ素子の受光面まで導く、
光ピックアップ。
【請求項８】
請求項６記載の光ピックアップであって、
前記第２の反射部材はその反射面の反射率が５０％以下に設定された、
光ピックアップ。
【請求項９】
請求項６記載の光ピックアップであって、
前記第２の反射部材と前記光量モニタ素子を前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズから離れた位置に配置した、
光ピックアップ。
【請求項１０】
ディスク状記録媒体を用い、レーザ光源から出射された光ビームをプリズム、対物レンズ等の光学素子を介してディスク状記録媒体の情報記録面に集光するとともに該情報記録面で反射した光ビームを前記光学素子を介して光検出器に入射させる光学系と、前記対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエータと、コリメートレンズを光軸方向に移動させることにより前記ディスク状記録媒体のデータ保護層の厚さ誤差により発生する球面収差を補正する球面収差補正手段を少なくとも備えた光ピックアップにおいて、請求項１から請求項１０に記載の光ピックアップと、該光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる光ピックアップ送り機構と、前記ディスク状記録媒体を装着して回転駆動するためのディスクモータと、前記光ピックアップと光ピックアップ送り機構および前記ディスクモータを取付けるシャ−シと、前記１つの光量モニタ素子での受光量を検出する電気回路と、前記レーザ光源の制御回路と、信号処理系および制御系を有する電気回路を備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】
波長λ１と波長λ２（λ２＜λ１）の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、
波長λ３（λ３＜λ２）の光ビームを出射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源からの光ビームを情報記録媒体に集光する第１の対物レンズと、
前記第２のレーザ光源からの光ビームを情報記録媒体に集光する第２の対物レンズと、
前記第１のレーザ光源から出射される光ビームの光量と前記第２のレーザ光源から出射される光ビームの光量とをモニタする光量モニタと、
を有し、
前記光量モニタは、前記第１のレーザ光源から出射される光ビームの内で前記第１の対物レンズの有効径内の光量をモニタし、前記第２のレーザ光源から出射される光ビームの内で前記第２の対物レンズの有効径外の光量をモニタする、
光ピックアップ。
【請求項１２】
請求項１１記載の光ピックアップであって、
前記光量モニタの受光面の中心が前記第１のレーザ光源から出射される光ビームの光軸と前記第２のレーザ光源から出射される光ビームの光軸とを含む平面上にないように、前期光量モニタが配置される、
光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップおよび光学的情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特開２００５−３２７３８８号公報がある。本公報には、「ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤを記録再生する光学系を省スペースとすること」と記載がある。
【０００３】
また、本技術分野の背景技術としては、例えば特開２００６−１３９８４４号公報がある。本公報には、「レーザ光源の光量をモニタするモニタ素子への入射光の光量を、光源の波長変動に対して安定化させた光ピックアップ装置を提供する」と記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２７３８８公報（第１１頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−１３９８４４公報（第１０頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、映像音楽情報あるいはパーソナルコンピュータの情報を記録再生するための手段としてＣＤ、ＤＶＤが普及し、ごく一般的に使用されるようになっている。さらに、現在よりも高品質な映像情報を長時間記録再生するという要求に応じるため、波長４０５ｎｍ帯域の青紫色レーザと開口数（ＮＡ）がＤＶＤの０.６５よりも高い０.８５の対物レンズを用いることによって単層では２３〜２５ＧＢ、２層では５０ＧＢまで記録容量の向上を図ったＢＤ（Ｂlu-ray）の規格が策定された。
【０００６】
この規格策定後、ＢＤと従来のＣＤ、ＤＶＤの複数媒体を記録再生する光学的情報記録再生装置すなわち、ＢＤレコーダ、デスクトップパソコン、ノート型パソコンに内蔵するＢＤドライブが製品化されている。デスクトップパソコンあるいはノート型パソコンに内蔵するＢＤドライブではスペースに制約があるのでＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの媒体を１つの光ピックアップで記録再生可能なことが求められる。また、現在ＤＶＤ媒体を使用した光ディスクムービーカメラが製品化されているが、さらにＢＤ媒体を使用して長時間の映像音声記録が可能なＢＤ光ディスクムービーカメラの製品化が十分に予想される。これに関してもＢＤ光ディスクムービーカメラの小型化を図るため、ＢＤドライブのスペースには制約があり、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの媒体あるいはＢＤ、ＤＶＤの媒体を１つの光ピックアップで記録再生可能なことが求められる。このような光ピックアップとしては例えば特許文献1に開示されている。
【０００７】
さて、前記光ピックアップを用いて光学的情報記録媒体に情報信号を記録再生する場合、記録再生動作を安定に精度良く行うには、光学的情報記録媒体に照射される光ビームの光量を所望の値に制御することが必須条件となる。このため、特に記録可能な光ピックアップにおいてはレーザ光源から出射する光ビームの光量を検出する手段を備え、その検出光量をレーザ光源の制御回路にフィードバックすることにより光学的情報記録媒体に照射される光ビームの光量を所望の値に制御する。
【０００８】
レーザ光源から出射された光ビームの光量を検出するには、光ビームの一部を受光するモニタ素子を搭載する構成が一般的になっている。このようにレーザ光源の前方に向けて出射する光ビームを受光するモニタ素子のことを本明細書では、フロントモニタと呼ぶことにする。このフロントモニタを搭載した光ピックアップの例としては、特許文献１にも開示されているが、その他に例えば特許文献２に開示されている。
【０００９】
ノート型パソコンに内蔵するＢＤドライブ、あるいはＢＤ媒体を使用した光ディスクカメラではＢＤレコーダあるいはデスクトップパソコンに搭載する光ピックアップと比較すると、光ピックアップの上方から見た時の投影面積、厚さに制約があり実装可能なスペースが限定されてしまう。そのため、全体的に光学部品を小型化する必要性が出てくるが、その一方で現実的に組立、調整可能な構成にすることが必要である。例えば特許文献１のように、ＢＤとＤＶＤ／ＣＤ光学系にそれぞれ別個のフロントモニタを設ける構成にすると、それぞれの光学系に最適なフロントモニタ光学系の設計、フロントモニタの選定ができるという利点がある。しかし、それぞれのフロントモニタまで光を導くためのスペース、光学部品、比較的寸法の大きいフロントモニタが別々に必要となるので、スペースが限定されている上記光ピックアップではその他の光学部品の配置設計が困難になる。光学部品調整のためのスペースが減るため組立、調整が難しくなるという課題がある。また、光ピックアップのコストＵＰの課題もある。特許文献２はＤＶＤとＣＤの２波長に限定された光ピックアップの構成で、３波長に対応した構成にはなっていない。
【００１０】
以上より、ノート型パソコンに内蔵するＢＤドライブ、あるいはＢＤ媒体を使用した光ディスクカメラでは、ＢＤとＤＶＤ／ＣＤ光学系において１つの光量モニタ素子を共通で使う３波長対応フロントモニタを備えた光ピックアップにすることが重要となる。
【００１１】
また、従来のＤＶＤ／ＣＤ対応の２波長フロントモニタではＤＶＤ（波長650ｎｍ帯）とＣＤ（波長780ｎｍ帯）の受光感度にほとんど差がないため、フロントモニタ光学系の設計は比較的容易である。しかし、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ対応の３波長フロントモニタでは上記２波長フロントモニタに比べるとＤＶＤ（波長650ｎｍ帯）とＣＤ（波長780ｎｍ帯）の受光感度に少し差があり、特にＤＶＤ／ＣＤとＢＤ（波長405ｎｍ帯）とでは受光感度に大きな差がある。このように、入射させる光の波長により受光感度が異なる特性を持つ３波長フロントモニタを使用可能とするためには、３波長フロントモニタに光を導く手段、構成を工夫し、３波長フロントモニタに適正な光量を入射させることが課題となる。
【００１２】
本発明は、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ光学系において１つのフロントモニタを３波長で共通に使うようにした小型光ピックアップおよびこれを搭載した光学的情報記録再生装置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】
【００１３】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ光学系において１つのフロントモニタを３波長で共通に使うようにした小型光ピックアップおよびこれを搭載した光学的情報記録再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の各実施例ではＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３媒体を想定した光ピックアップの例を説明する。ただし、本発明の各実施例はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３媒体に限定されず、その他の媒体、例えばＨＤ-ＤＶＤ等の媒体に適用しても構わない。
【実施例１】
【００１６】
本発明における実施例１について図１から図１７を用いて説明する。本実施例では初めにＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの各光学系の全体構成について図１、図２、図３、図５を用いて説明し、その後、本発明の主要部であるフロントモニタ光学系について図１から図１７を用いて説明することにする。
【００１７】
図１はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップの概略を示す上面図、図２（Ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図、図２（Ｂ）は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＣ−Ｃ断面図を示している。
最初にＢＤ光学系について以下、説明する。ＢＤレーザ光源１０１から４０５ｎｍ帯の光ビームが直線偏光の発散光として出射され、ＢＤレーザ光源１０１から出射した光ビームは偏光ビームスプリッタ１０２、反射ミラー１０３、補助レンズ１０４を経てＢＤコリメートレンズ１０５によって略平行な光ビームに変換される。ＢＤコリメートレンズ１０５は、２点鎖線で囲まれたＢＤコリメートレンズ駆動装置１０９により駆動する。ここでＢＤコリメートレンズ駆動装置１０９は例えば、圧電素子を使用した構成とし、この圧電素子のＸ方向への伸縮を利用してＢＤコリメートレンズ１０５に入射する光ビームと平行な方向（Ｘ方向）にＢＤコリメートレンズ１０５を駆動する。また、ＢＤコリメートレンズ駆動装置１０９としては小型のステッピングモータを用いた構成としても良い。ＢＤコリメートレンズ１０５には表面に回折溝が設けられており、ＢＤレーザ光源１０１の瞬間的な波長変動に起因する色収差を補正する。ＢＤコリメートレンズ１０５の表面に回折溝を設けず、代わりに別途色収差補正素子を設けても良い。
ＢＤコリメートレンズ１０５を進行した光ビームは多機能素子１０６に入射する。多機能素子１０６は、偏光性回折格子と１／４λ波長板を貼り合わせて一体化した素子である。前記偏光性回折格子は、所定の方向の直線偏光の光ビームを回折し、その方向と直交する方向の直線偏光の光ビームを透過させる機能を持つ。このため、偏光性回折格子と１／４λ波長板を一体化した多機能素子１０６は、紙面の右方から左方へ通過する光ビームを透過させ、紙面の左方から右方へ通過する光ビームを回折させる。つまりＢＤコリメートレンズ１０５から入射した光ビームは多機能素子１０６の偏光性回折格子の領域を回折することなく透過し、１／４λ波長板によって円偏光に変換される。多機能素子１０６によって円偏光に変換された光ビームはＢＤ立上げミラー１０７によりＺ方向に反射してＢＤ対物レンズ１０８に入射し、情報記録媒体１３１ここではＢＤの（図示しない）データ層に集光照射される。
上記（図示しない）データ層で反射した光ビームは、ＢＤ対物レンズ１０８、ＢＤ立上げミラー１０７、多機能素子１０６に入射する。多機能素子１０６に入射した光ビームは１／４λ波長板の領域で円偏光から往路（ＢＤレーザ光源１０１からＢＤ対物レンズ１０８に至る光路）と直交する方向の直線偏光に変換され、偏光性回折格子の領域では複数の光ビームに分岐される。偏光性回折格子の格子溝パターンはフォーカス誤差信号（以下、ＦＥＳと呼ぶ）の検出方式としてナイフエッジ法、トラッキング誤差信号（以下、ＴＥＳと呼ぶ）の検出方式としてプッシュプル方式（以下、ＰＰと呼ぶ）を使用できるパターンであればどのようなパターンでも構わない。なお、ナイフエッジ法やＰＰ方式は一般的な検出方式で公知技術のためここでは説明は省略する。
多機能素子１０６によって複数に分岐された光ビームは、ＢＤコリメートレンズ１０５、補助レンズ１０４、反射ミラー１０３、偏光ビームスプリッタ１０２を経てＢＤ光検出器１１０に到達する。ＢＤ光検出器１１０に導かれた光ビームは、ＢＤのデータ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に集光照射された集光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。ＢＤ光検出器１１０は上記方式を使用できる受光領域パターンを有するものであればどのような受光領域パターンでも構わない。
なお、上記では、ナイフエッジ法とＰＰ方式を組み合わせた検出方式を説明したが、例えば、スポットサイズ法とＰＰ方式等を組み合わせることにより光学部品を変更した場合であっても本発明は適用可能である。なお、スポットサイズ法は一般的な検出方式で公知技術のためここでは説明は省略する。さて、以下、ＢＤレーザ光源１０１からＢＤの（不図示の）データ層までの光路を往路、（図示しない）データ層からＢＤ光検出器１１０までの光路を復路と呼ぶことにする。ＢＤはＤＶＤに比べ５倍程度の記憶容量を持ち、ＢＤのデータ層の情報ピットはＤＶＤに比べ小さい。このため、ＢＤを再生するにはＤＶＤに比べＢＤの（図示しない）データ層へ小さい光スポットを照射する必要がある。その光スポットは、対物レンズの開口数（ＮＡ）とレーザ光源の波長に強く依存するだけでなく、往路倍率（補助レンズ１０４とＢＤコリメートレンズ１０５の合成焦点距離÷対物レンズの焦点距離）にも依存し、この往路倍率を大きくとることで集光スポットを小さくできる。このため、ＤＶＤに比べＢＤの光学系では往路倍率を大きく取る必要がある。一般的な半導体レーザを用いてその出射光ビームをビーム整形しない場合、ＤＶＤでは往路倍率を５倍から７倍程度、ＢＤでは１０倍から１４倍程度に設定すると良く本実施例ではこれらの範囲に往路倍率を設定している。
ところで、ＢＤでは（図示しない）データ層に集光する光スポットを小さくするため大きな開口数０．８５の対物レンズを使用する。ところが、カバー層の厚み誤差により発生する球面収差はＮＡの４乗に比例して大きくなり、ＢＤではこのカバー層の厚み誤差による球面収差を無視できないためこの球面収差を補正する機構が必要となる。球面収差を補正するには、対物レンズに入射する光ビームを平行から弱発散、弱収束にする手段が一般的である。本実施例ではＢＤ対物レンズ１０８に入射する光ビームを平行から弱発散、弱収束に変換する手段として、スペース上の制約からビームエキスパンダ（凹レンズと凸レンズを組合わせ、入射する平行光を拡大して平行光を出射する機能をもつ）を採用せず、ＢＤコリメートレンズ駆動装置１０９を設けてＢＤコリメートレンズ１０５を光軸方向に移動させることにした。球面収差の補正における可動範囲および補正感度はＢＤコリメートレンズ１０５の焦点距離に依存する。つまり、焦点距離が短いと可動範囲が小さく補正感度が高い、逆に焦点距離が長いと可動範囲が大きく補正感度が小さくなる関係にある。ＢＤのカバー層の厚み誤差は規格で決められており、例えば２層ＢＤのカバー層は７０μｍから１０５μｍの範囲で変化する。そこで、ＢＤコリメートレンズ１０５の焦点距離を９〜１２ｍｍ程度の範囲にすると良く、本実施例ではこの範囲に設定している。また、ＢＤコリメートレンズ１０５を含むＢＤコリメートレンズ駆動装置１０９は動作する際、特に起動、停止時に情報記録媒体１３１の半径方向（Ｙ方向）への軸ズレを抑え、かつＹ方向への振動に関与する共振周波数が（図示しない）トラッキング制御系の帯域周波数内にあるように設定されている。
次に、ＤＶＤ／ＣＤ光学系について以下、説明する。１１１は２波長マルチレーザを示しており、異なる波長の光ビームを出射するレーザチップをその筐体内に２個搭載したレーザ光源である。２波長マルチレーザ１１１には、波長約６６０ｎｍの光ビームを出射する（図示しない）ＤＶＤレーザチップと波長約７８０ｎｍの光ビームを出射する（図示しない）ＣＤレーザチップが搭載されている。まず、ＤＶＤ光学系について説明する。
２波長マルチレーザ１１１の（図示しない）前記ＤＶＤレーザチップから直線偏光のＤＶＤ光ビームが発散光として出射される。（図示しない）前記ＤＶＤレーザチップから出射した光ビームは広帯域１／２λ波長板１１２に入射し、所定の方向の直線偏光に変換される。なお、広帯域１／２λ波長板１１２は、波長約６６０ｎｍ帯と波長約７８０ｎｍ帯の光ビームが入射した場合に、どちらの波長に対しても１／２λ波長板として機能する素子であり、現在のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップでは一般的に用いられている。
【００１８】
前記光ビームは次に波長選択性回折格子１１３に入射する。波長選択性回折格子１１３は波長約６６０ｎｍの光ビームが入射すると、回折角度θ１で光ビームを分岐し、波長約７８０ｎｍの光ビームが入射すると、回折角度θ１とは異なる角度θ２で光ビームを分岐する光学素子である。このような波長選択性回折格子１１３は回折格子の溝深さや屈折率に工夫をすることで製作でき、近年の２波長マルチレーザ光源を搭載する光ピックアップに使用されている。光ビームは波長選択性回折格子１１３により１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐され、その２本のサブ光ビームはＤＰＰや、差動非点収差方式（ＤＡＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）の信号生成に利用される。なお、ＤＰＰやＤＡＤは公知技術であるため、ここでは説明を省略する。波長選択性回折格子１１３を通過した光ビームはダイクロハーフミラー１１４で反射した後、コリメートレンズ１１５によって略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ１１５を通過した光ビームは液晶収差補正素子１１６に入射する。この液晶収差補正素子１１６はＤＶＤの光ビームに対し所定方向のコマ収差を補正する機能を有する。また、ＣＤの光ビームに対しても補正量は異なるが、ＤＶＤと同様にコマ収差を補正することができるよう例えば図５に示すような電極パターンを設定している。図５において、軸線５０１は情報記録媒体１３１の半径方向（図１でＹ方向）、軸線５０２は情報記録媒体１３１の接線方向（図１でＸ方向）に相当し、点線部５０３は液晶収差補正素子１１６の設置位置におけるＤＶＤ光の有効光束直径（φＤＶＤ）を示している。なお、同図では情報記録媒体１３１の半径方向と接線方向に対応する電極パターンを重ねて示してある。液晶収差補正素子１１６を通過した光ビームは広帯域１／４波長板１１７に入射し円偏光に変換される。広帯域１／４λ波長板１１７もＤＶＤとＣＤの光ビームの両方に１／４λ波長として機能する光学素子である。広帯域１／４波長板１１７を通過した光ビームは立上げミラー１１８でＺ方向に反射しＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９に入射し、情報記録媒体１３１、ここではＤＶＤの（図示しない）データ層に集光照射される。ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８は２点鎖線で囲まれた領域の対物レンズアクチュエータ１２０に搭載されており、図中のＹ方向とＺ方向の並進駆動およびＸ軸回りの回転駆動をさせることができる。
（図示しない）上記データ層で反射した光ビームは、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９、立上げミラー１１８、広帯域１／４λ波長板１１７、液晶収差補正素子１１６、コリメートレンズ１１５、ダイクロハーフミラー１１４、検出レンズ１２１を進行し、光検出器１２２に到達する。光ビームにはダイクロハーフミラー１１４を透過する際に非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。検出レンズ１２１は非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時に光検出器１２１上での集光スポットの大きさを決める機能を持つ。光検出器１２１に導かれた光ビームは、ＤＶＤの（図示しない）データ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなどＤＶＤのデータ層に集光照射された集光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。ここで、図１の上側が情報記録媒体１３１の内周方向に相当し、下側が情報記録媒体１３１の外周方向に相当する。なお、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８の２個の対物レンズを情報記録媒体１３１の半径方向に並べて搭載しているが、光ピックアップを製作する際、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８の情報記録媒体の半径方向と接線方向とで各々の最適チルト角度が異なる場合がある。この最適チルト角度のずれを補正するため、液晶収差補正素子１１６が搭載されている。チルト角度のずれはコマ収差に相当するため、液晶収差補正素子１１６は情報記録媒体の半径方向と接線方向のコマ収差を補正する機能を有する。
【００１９】
次にＣＤの光学系について説明する。２波長マルチレーザ１１１の（図示しない）ＣＤレーザチップから直線偏光のＣＤ光ビームが発散光として出射される。（図示しない）ＣＤレーザチップから出射した光ビームは広帯域１／２λ波長板１１２に入射し、所定の方向の直線偏光に変換される。光ビームは次に波長選択性回折格子１１３に入射し、前記回折角度θ１とは異なる回折角度θ２により１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐され、その２本のサブ光ビームはＤＰＰや、ＤＡＤの信号生成に利用される。波長選択性回折格子１１３を通過した光ビームはダイクロハーフミラー１１４を反射したあと、コリメートレンズ１１５によって略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ１１５を進行した光ビームは液晶収差補正素子１１６に入射する。液晶収差補正素子１１６は、ＣＤの光ビームに対しても所定方向のコマ収差を補正する機能を有する。液晶収差補正素子１１６を通過した光ビームは広帯域１／４波長板１１７に入射し円偏光に変換される。広帯域１／４波長板１１７を通過した光ビームは立上げミラー１１８でＺ方向に反射し、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９に入射し、（図示しない）ＣＤのデータ層に集光照射される。
（図示しない）ＣＤのデータ層で反射した光ビームは、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９、立上げミラー１１８、広帯域１／４λ波長板１１７、液晶収差補正素子１１６、コリメートレンズ１１５、ダイクロハーフミラー１１４、検出レンズ１２１を通過し、光検出器１２２に到達する。光ビームにはダイクロハーフミラー１１４を透過するときＤＶＤと同様に非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。検出レンズ１２１もＤＶＤの光ビームと同様にＣＤの光ビームの非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時に光検出器１２１での集光スポットの大きさを決める機能がある。光検出器１２１に導かれた光ビームは（図示しない）ＣＤのデータ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなどＣＤのデータ層に集光照射された集光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。
以上のように２波長マルチレーザを用い、上記光学部品を搭載することでＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３媒体に対応した光ピックアップを提供することができる。また、第１の対物レンズであるＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９と第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８を情報記録媒体１３１の半径方向に並べて配置し、第１の光学系であるＤＶＤ/ＣＤ光学系と第２の光学系であるＢＤ光学系を同一の（図示しない）筐体内において、前記ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９と前記ＢＤ対物レンズ１０８の中心を結ぶ軸線１３０に対して同じ側のスペースに独立して設けた。このような構成にすることで各光学系の性能を確保することができ、更に光学系の組立、調整が容易になるという効果が得られる。
これまでは光ピックアップの光学系の概略について説明してきたが、以下、本発明の主要部であるフロントモニタ光学系について説明する。
本発明のフロントモニタ光学系の構成を説明する前に、1つのフロントモニタ１２３の電気的特性と受光面１２９に入射させる３波長の光の適正光量の関係について説明する。波長λ1（780ｎｍ帯）、波長λ2（660ｎｍ帯）、波長λ3(405ｎｍ帯)の光において、１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９における受光感度をそれぞれK1、K2、K3、前記フロントモニタ１２３のアンプの飽和電圧をVSと表記する。また、波長λ1（780ｎｍ帯）、波長λ2（660ｎｍ帯）において、第１の対物レンズであるＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９からの出射光量に対するフロントモニタ１２３の受光面１２９への入射光量の比率をそれぞれFO1、F02、波長λ3(405ｎｍ帯)において、第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８からの出射光量に対するフロントモニタ１２３の受光面１２９への入射光量の比率をF03と表記する。さらに、波長λ1（780ｎｍ帯）、波長λ2（660ｎｍ帯）において第１の対物レンズであるＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９で記録するのに必要な最大光出力をそれぞれP1、P2、波長λ3(405ｎｍ帯)において第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８で記録するのに必要な最大光出力をP3と表記する。このとき、以下に示す数式１から数式３を同時に満足するように前記FO1、F02、F03の値を設定することが必要であり、これらの値が受光面１２９に入射させる３波長の光の適正光量を示している。
P1×FO1×K1＜VS                              ［数式1］
P2×FO2×K2＜VS                              ［数式2］  
P3×FO3×K3＜VS                              ［数式3］
ところで、前記フロントモニタ１２３は前記K1、K2、K3の値がそれぞれ異なった特性を持っており、従来のＤＶＤ、ＣＤ用２波長フロントモニタ（受光感度の差が少ない）を使用する場合に比べるとフロントモニタ光学系の構成、光を導く手段に工夫が必要となる。この必要性は以下に示す前提条件があるためである。スリム型対応の３波長光ピックアップでは、限られたスペースに３波長の光学系を収めなければならないため、従来のスリム型対応の２波長ピックアップに比べると２波長マルチレーザからフロントモニタまでの距離が短くなってしまい、ＤＶＤ、ＣＤにおけるフロントモニタのカップリング効率（レーザ光源の出射光に対するフロントモニタの受光量比）がより大きくなる。また、本実施例のＢＤ光学系では、配置スペースと組立調整の簡略化、光スポット品質向上という観点からビーム整形素子を使わない構成にした。そのため、ＢＤ対物レンズ１０８のカップリング効率（レーザ光源の出射光量に対する対物レンズの出射光量の比）が低くならざるを得ない。さらに、本実施例のＤＶＤ、ＣＤ光学系では２つの対物レンズすなわちＢＤ対物レンズ１０８とＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９の相対傾角を補正するため液晶収差補正素子１１６（２方向のコマ収差を補正する機能を持つ）を搭載した。そのため、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９のカップリング効率（レーザ光源の出射光量に対する対物レンズの出射光量比）が液晶収差補正素子１１６を使わない従来の２波長（ＤＶＤ、ＣＤ）光学系より低くなってしまう。以上より、フロントモニタ光学系の前提条件が従来の２波長光ピックアップとは異なった条件下で、フロントモニタ感度（対物レンズ出射光量に対するフロントモニタの受光量比）を３波長ともに前記[数式１]から[数式３]を満たすようにフロントモニタ光学系の構成、光を導く手段を工夫する必要がある。以上説明したことを踏まえて、以下、フロントモニタ光学系の構成、光を導く手段について図１から図８を用いて説明する。
光ピックアップを上方から見た場合、図１に示すように、第１のレーザ光源である２波長マルチレーザ１１１の出射面と第２のレーザ光源であるＢＤレーザ光源１０１の出射面が互いに向き合うように配置されており、それらの空間の間に１つのフロントモニタ１２３が配置されている。第１のレーザ光源である２波長マルチレーザ１１１からの出射光は矢印１２４で示すようにほぼ真っ直ぐに進行し、第２のレーザ光源であるＢＤレーザ光源１０１からの出射光は矢印１２５に示すように進行した後、反射部材１２６により矢印１２７で示すように光路が斜めに変更される。このようにして第１のレーザ光源である２波長マルチレーザ１１１から出射された光ビームと第２のレーザ光源であるＢＤレーザ光源１０１から出射された光ビームは１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線１２８に対して斜め両方向から入射するようになっている。
光ピックアップを側方から見た場合、図３に示すように、第１のレーザ光源である２波長マルチレーザ１１１からの出射光軸３０１から１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２を上方にΔだけずらして配置している。さらに、図２（Ａ）に示すように第２のレーザ光源であるＢＤレーザ光源１０１からの出射光軸２０１から上方に反射部材１２６を設け光の進路を図２（Ｂ）に示す矢印１２７のように変更している。さらに、反射部材１２６に対し１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９を下方に配置している。なお、図１から図３において最も外側の光線を点線で示してある。
２波長マルチレーザ１１１は波長６６０ｎｍ帯と波長７８０ｎｍ帯の光ビームを出射し、第１の分岐光学素子であるダイクロハーフミラー１１４は２波長マルチレーザ１１１から出射された光ビームの一部（例えば１０％程度）を透過させ、残りの９０％程度の光ビームを反射させて第１の対物レンズであるＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９まで導く機能を持つ。第２のレーザ光源であるＢＤレーザ光源１０１は波長４０５ｎｍ帯の光ビームを出射し、第２の分岐光学素子は第１の反射部材と第２の反射部材で構成されている。前記第１の反射部材はＢＤレーザ光源１０１から出射された光ビームをほぼ全反射させて前記第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８まで光を導く反射ミラー１０３である。前記第２の反射部材は前記ＢＤレーザ光源１０１から出射された光ビームの一部の光路を変更し、前記1つのフロントモニタ１２３の受光面１２９まで導く反射部材１２６である。なお、前記反射ミラー１０３の上方に前記反射部材１２６が配置され、図４に示すように、この反射部材１２６は前記情報記録媒体１３１に垂直な軸（Ｚ）回りと平行な軸（Ｙ）回りにそれぞれ所定の異なる角度θＺ、θＹ度傾けて設置されている。さらに詳しく説明すると本発明では、ＢＤレーザ光源１０１からの出射光軸２０１、この出射光軸２０１と９０度をなす軸４０２と反射部材１２６の反射面４０１の交点を回転中心とし、前記軸４０２から測ったＺ軸回りの角度をθＺと定義している。また、矢印４０４の方向から見たとき点４０５を回転中心としたＹ軸回りの角度をθＹと定義している。
本実施例の光ピックアップを側方から見た場合、図３に示すように２波長マルチレーザ１１１から出射した光の光軸３０１から１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心軸３０２を情報記録媒体１３１に垂直な方向（Ｚ方向）にΔだけ離し、図２に示すようにＢＤレーザ光源１０１から出射した光の光軸２０１から１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心軸３０２を情報記録媒体１３１に垂直な方向（Ｚ方向）に同じΔだけ離して配置している。
２波長マルチレーザ１１１とＢＤレーザ光源１０１は、そのチップ活性層に平行な方向（以降、θ//方向と呼ぶ）が情報記録媒体１３１とほぼ平行になるように配置されている。図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれフロントモニタ１２３上でのＤＶＤ、ＣＤ光の光強度分布の例を示しており、２波長マルチレーザ１１１のチップ活性層と水平な方向（θ//方向）と垂直な方向（以降、θ⊥方向と呼ぶ）の光強度分布中心付近に１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９を配置している。図７（Ａ）はＢＤレーザ光源１０１から見た反射ミラー１０３の上空における光強度分布の例を、図７（Ｂ）はＢＤレーザ光源１０１から見た反射部材１２６の反射面４０１での光強度分布の例を、図７（Ｃ）は反射部材１２６から見たフロントモニタ１２３上での光強度分布の例を示している。同図からわかるように、ＢＤレーザ光源１０１のチップ活性層と垂直な方向（θ⊥方向）の光強度分布中心から離れた所の強度分布の光を反射部材１２６で反射させることにより１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９までＢＤレーザ光を導くようにしている。なお、図８にＢＤレーザ光源１０１のθ⊥方向の相対光強度分布８０１を示した。本実施例の場合、反射部材１２６の位置関係から計算すると斜線部８０２で示すように、中心（０度）から離れた約６度から約１４度の範囲の強度分布の光を使用していることになる。
反射部材１２６は平板状のミラーであり、反射面４０１の反射率が５０％以下に設定されている。なお、反射部材１２６として本実施例の平板状ミラーに限らず、例えば導光板を用いても良い。ここで、導光板は例えば光ファイバのように透明な媒質で形成され、その媒質の中に光を透過させることによってフロントモニタ１２３の受光面１２９まで光を導く機能を持たせたものである。
また、図２に示すように、反射部材１２６と共通のフロントモニタ１２３はＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８よりも下方に配置されている。
【００２０】
以上説明したように、本発明のフロントモニタ光学系では図６（Ａ）、（Ｂ）で示したように２波長マルチレーザ１１１のチップ活性層と水平な方向（θ//方向）と垂直な方向（以降、θ⊥方向と呼ぶ）の光強度分布中心付近に１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９を配置し、ＢＤレーザ光源１０１のチップ活性層と垂直な方向（θ⊥方向）の光強度分布中心から離れた所の強度分布の光を反射部材１２６で反射させることにより１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９までＢＤレーザ光を導く構成をとった。このようなフロントモニタ光学系構成にした理由について以下、説明する。
【００２１】
２波長マルチレーザ１１１は現在量産レベルで高出力化（200ｍW〜250ｍW程度）されているが、レーザの出力パワーを上げていくほど中心から離れた所の光強度分布が大きく変動するという特性を持っている。そのため、中心から離れた所の光強度分布を使うと、レーザの出力パワーを上げていくに従ってフロントモニタ１２３に入る光量が大きく変動してしまい（本来、レーザの出力パワーを上げていくに従ってフロントモニタ１２３に入る光量が線形的に大きくなることが必要である）、情報記録媒体に照射される光ビームの光量を所望の値に制御することができなくなるという欠点がある。一方、本発明のように２波長マルチレーザ１１１中心付近の光強度分布を使うと出力パワーを上げてもフロントモニタ１２３に入る光量が安定する（レーザの出力パワーを上げていくに従ってフロントモニタ１２３に入る光量が線形的に大きくなる）ので、情報記録媒体に照射される光ビームの光量を所望の値に精度良く制御することが可能となるという利点がある。
【００２２】
一方、ＢＤレーザ光源１０１は現在の最大出力は量産レベルで130ｍW〜160ｍW程度であり、しかも２波長マルチレーザとは違ってまだ最大出力が低いことと、レーザの特性上、レーザの出力パワーを上げていっても中心から離れた所の光強度分布は変動しにくいという特性を持っている。そのため、ＢＤレーザ光源１０１ではチップ活性層と垂直な方向（θ⊥方向）の光強度分布中心から離れた所の強度分布の光を使ったとしても、レーザの出力パワーを上げていくに従いフロントモニタ１２３に入る光量は線形的に大きくなりフロントモニタ１２３に入る光量は安定する。よって、情報記録媒体に照射される光ビームの光量を所望の値に精度良く制御することが可能となる。
以上説明したフロントモニタ光学系構成にしたことで、１コのフロントモニタに３波長の光を入射させることが可能となり、光ピックアップの省スペース化を図ることができるという効果がある、
ここまでは本実施例のフロントモニタ光学系についてその構成、光を導く手段について説明してきたが、以下、本実施例のフロントモニタ光学系について計算例を示し図９から図１７を用いてより具体的に説明する。
ＢＤ対物レンズ１０８はＢＤのＬ０層（データ保護層厚さ約１００μｍ）とＬ１層（データ保護層厚さ約７５μｍ）の２層情報記録面を有する情報記録媒体の中間層（データ保護層厚さ８７.５μｍ）において光学性能が最良となるように設計した開口数０.８５の対物レンズである。光ピックアップにはＢＤレーザ光源１０１から出射された光ビームを入射して略平行光に変換するＢＤコリメートレンズ１０５と、コリメートレンズ駆動機構１０９を備えておりＢＤコリメートレンズ１０５を光軸に沿って平行移動させることにより前記Ｌ０層と前記Ｌ１層を記録再生する。    
図９はＢＤ対物レンズ１０８からの出射強度を光線追跡ソフトにより計算し、データ保護層厚さ８７.５μｍの時を基準（１）としてＬ０層とＬ１層におけるＢＤ対物レンズ１０８からの出射強度をプロットしたグラフである。なお、この計算を行うにあたり、図１０に示すモデルにて市販の光線追跡ソフトを用い、ＢＤ対物レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０５、補助レンズ１０４の最適化計算を行った。
図９の９０１に示す特性曲線より、ＢＤ対物レンズ１０８からの出射強度はＬ０層とＬ１層でほぼ等しくなっていることがわかる。ここで、ＢＤコリメートレンズ１０５から第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８までの換算面間隔（空気長に換算した面間隔）をＬ、前記ＢＤ対物レンズ１０８の焦点距離をｆ０、前記ＢＤコリメートレンズ１０５の焦点距離をｆｃｐと表記したとき、前記Ｌを前記ｆ０の約５倍から約７倍に、前記Ｌを前記ｆｃｐの約０．７５倍から約０．９５倍に設定している。
このため、１つのフロントモニタ１２３について、ＢＤ対物レンズ１０８の出射光量に対するフロントモニタ１２３の受光量比率（以降、ＦＭ感度と呼ぶ）がＬ０層とＬ１層とでほぼ等しくなり、Ｌ０層とＬ１層とでフロントモニタ１２３のゲインを切替えるといった煩雑な手段が不要になるという効果がある。  
図１１は、ＢＤコリメートレンズ１０５の焦点距離を１０ｍｍに設定して、ＢＤのデータ保護層の厚みに応じてＢＤコリメートレンズ１０５を光軸方向に移動させ、球面収差を補正した時の（図示しない）データ層における光スポットの収差を計算した例を示している。１１０１に示すように補正が無い場合は、光スポット収差が０.１５λｒｍｓを超え大きくなってしまうが、１１０２に示すように補正した場合は、光スポット収差が０.０１λｒｍｓ以下に抑制され、安定した光スポット品質が得られる。なお、この例ではＬ０層とＬ１層の中間層からＬ０層、Ｌ１層に対応するのに必要なＢＤコリメートレンズ１０５の可動量は約±０.３ｍｍである。
図１２、図１３はＢＤのＬ０層の場合、フロントモニタ光学系において図４を用いて説明した反射部材１２６の設置角度θＺ、θＹに対しＦＭ感度を計算した例を示している。図１２は横軸に設置角度θＹ、縦軸に設置角度θＺをとりＦＭ感度の分布を示した等高線グラフである。図１３は横軸に設置角度θＹをとり、設置角度θＺをパラメータとして縦軸にＦＭ感度を示したグラフである。
このグラフから反射部材１２６の設置角度θＹ＝約１５°、設置角度θＺ＝約４４°の時ＦＭ感度が最大（約７.５％）となることがわかる。しかし、θＹ＝約１５°を設計センタにすると、１５°よりも小さい方向へのバラツキに対してＦＭ感度が敏感に変化する。これは、フロントモニタ１２３の受光面１２９での光強度分布を計算したところ、受光面１２９で光が蹴られる方向に向かうためであることがわかった。一方、反射部材１２６の設置角度θＺ＝約４４°を設計センタ値にした場合、設置角度θＹ方向よりもバラツキに対してＦＭ感度が鈍感であり、安定していることがわかる。以上より、反射部材１２６の設置角度にバラツキ（仮に±２°程度を想定する）があってもＦＭ感度をできるだけ高く、変動をできるだけ抑えることを考慮すると、反射ミラー１０３の高さがノミナル値のときには反射部材１２６の設置角度θＹ＝約１７°、θＺ＝約４４°を設計センタ値にすれば良いと考えられる。しかし、前記反射ミラー１０３の高さは実際０.１ｍｍ程度ばらつくことが十分に予想されるので、このばらつきを考慮して検討したところ、反射部材１２６の設置角度θＹの設計センタ値を約１８°に設定すればＦＭ感度が反射部材１２６の設置角度のバラツキの影響を受けにくくなることがわかった。
図１４、図１５はＢＤのＬ１層の場合、反射部材１２６の設置角度θＺ、θＹに対しＦＭ感度を計算した例を示している。図１４は横軸に設置角度θＹ、縦軸に設置角度θＺをとりＦＭ感度の分布を示した等高線グラフである。図１５は横軸に設置角度θＹをとり、設置角度θＺをパラメータとして縦軸にＦＭ感度を示したグラフである。図１１の計算結果より、ＢＤ対物レンズ１０８からの出射強度がＬ０層とＬ１層でほぼ等しいため、それが反映されて有意差がない結果となっている。そこで、以後はＬ０層での計算結果をもとに説明することにする。
さて、図１２、図１３の計算結果をもとに上記で説明した［数式３］、すなわちP3×FO3×K3＜VS  の関係を満足しているかどうか検討したところ、ＦＭ感度を減らす必要があることがわかった。そこで、図１６に示す検討を行った。図１６は、反射部材１２６の設置角度θＹ＝約１８°、θＺ＝約４４°に設定し、フロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２をＢＤ光軸２０１からＺ方向（ＢＤレーザ光源１０１のチップ活性層に垂直なθ⊥方向に相当する）にずらした場合のＦＭ感度計算結果を示している。横軸にθ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量を、縦軸にＦＭ感度をとっている。ここで、θ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量の符号＋は情報記録媒体１３１に近づく方向、符号−は情報記録媒体１３１から離れる方向を示している。この特性曲線１６０１の結果をもとにして再度、［数式３］、すなわちP3×FO3×K3＜VS  の関係を満足しているかどうか検討したところ、θ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量を約+１.２ｍｍとし（高さ方向の配置制約より＋側にした）、さらに反射部材１２６の反射面４０１の反射率を５０％以下にする、すなわちＦＭ感度を約１.５％以下にすれば前記［数式３］すなわち、P3×FO3×K3＜VS  の関係を満足することがわかった。以上の過程をまとめると、（1）反射部材１２６の設定角度をθＺ＝約４４°、θＹ＝約１８°に設定する。（2）１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２をＢＤ光軸２０１からＺ方向に約１.２ｍｍ上方に離す。（図２においてΔ＝約＋１.２ｍｍ）
（3）反射部材１２６の反射面４０１の反射率を５０％以下に設定する。
という複数の手段により、ＢＤ光学系でフロントモニタ１２３の駆動電圧が飽和しない適正光量を受光面１２９に入射させることが可能となった。
図１７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれＤＶＤ、ＣＤにおけるＦＭ感度を計算した例を示しており、横軸に２波長マルチレーザ１１１から出射した光の光軸３０１からＺ方向（２波長マルチレーザ１１１のチップ活性層に垂直なθ⊥方向に相当、また本実施例ではＢＤ光軸２０１と前記光軸３０１の高さを等しく設定）にフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２をずらした場合のＦＭ感度計算結果を示している。横軸にθ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量を、縦軸にＦＭ感度をとっている。ここで、θ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量の符号＋は情報記録媒体１３１に近づく方向、符号―は情報記録媒体１３１から離れる方向を示している。特性曲線１７０１、１７０２の結果をもとにして、前記［数式1］すなわち、P1×FO1×K1＜VSおよび［数式2］すなわち、P2×FO2×K2＜VS  の関係を満足しているか検討したところ、θ⊥方向（Ｚ方向）へのずらし量をＢＤ光学系と同じ約+１.２ｍｍとする（図３においてΔ＝約＋１.２ｍｍ）という手段を用いてＤＶＤでのＦＭ感度を約１％、ＣＤでのＦＭ感度を約１.５％にすれば前記［数式１］すなわち、P1×FO1×K1＜VSおよび［数式２］すなわちP2×FO2×K2＜VS  の関係を満足することがわかり、ＤＶＤ、ＣＤでフロントモニタ１２３の駆動電圧が飽和しない適正光量を受光面１２９に入射させることが可能となった。さらに前記の検討結果より、第１のコリメートレンズ系であるコリメートレンズ１１５の焦点距離と第１の対物レンズであるＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９の焦点距離との比をＭ１、第２のコリメートレンズ系である補助レンズ１０４とＢＤコリメートレンズ１０５の合成焦点距離と第２の対物レンズであるＢＤ対物レンズ１０８の焦点距離との比をＭ２と表記したとき、前記Ｍ１と前記Ｍ２の比を略１：２とし、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３波長におけるＦＭ感度を略同等の値にすることによって共通フロントモニタ１２３を使用できることがわかった。
よって、入射させる光の波長により受光感度が異なる特性を持つ３波長フロントモニタに光を導く手段、構成を上記に説明したように工夫することでＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３波長ともに適正な光量をフロントモニタの受光面に入射させることが可能となるという効果が得られる。その結果、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ光学系において１つのフロントモニタを３波長で使用でき省スペース化を図った薄型、小型の光ピックアップを提供することができるという効果が得られる。また、安価な平板状ミラーを使用し、フロントモニタが１個で済み、かつ追加部品が無い構成としたのでコスト面で有利になるという効果も得られる。なお、上記手段、構成はデスクトップパソコンに内蔵または外付けのハーフハイトドライブ対応の光ピックアップに対しても適用可能である。                    
【実施例２】
【００２３】
本発明における実施例２について図１８を用いて説明する。図１８はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した薄型光ピックアップの概略を示す上面図である。まずＢＤの光学系について説明する。ＢＤレーザ光源１０１から波長約４０５ｎｍ帯の直線偏光の光ビームが発散光として出射される。ＢＤレーザ光源１０１から出射した光ビームはＢＤ回折格子１８０１に入射する。ＢＤ回折格子１８０１により光ビームは１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐される。その２本のサブ光ビームはＤＰＰによるトラッキング誤差信号（以下ＴＥＳと呼ぶ）と、差動非点収差方式（ＤＡＤ）によるフォーカス誤差信号（以下ＦＥＳと呼ぶ）の生成に利用される。なお、ＤＰＰやＤＡＤは公知技術のため、ここでは説明を省略する。
ＢＤ回折格子１８０１を通過した光ビームは偏光ビームスプリッタ１８０２を透過したあと、反射ミラー１８０３を反射し、補助レンズ１８０４に入射する。補助レンズ１８0４を透過した光ビームはＢＤコリメートレンズ１８０５によって略平行な光ビームに変換される。ＢＤコリメートレンズ１８０５の駆動機構１８０６（２点鎖線で囲まれた領域）によりＢＤコリメートレンズ１８０５に入射する光ビームと平行な方向（Ｘ方向）にＢＤコリメートレンズ１８０５を駆動させる。ＢＤコリメートレンズ１８０５には表面に回折溝が設けられており、ＢＤレーザ光源１０１の瞬間的な波長変動に起因する色収差を補正する。ＢＤコリメートレンズ１８０５を通過した光ビームはＢＤ１／４波長板１８０７に入射し円偏光に変換される。ＢＤ１／４波長板１８０７を通過した光ビームはＢＤ立上げミラー１８０８でＺ方向に反射しＢＤ対物レンズ１０８に入射し、情報記録媒体１３１ここではＢＤの（図示しない）データ層に集光照射される。
（図示しない）データ層で反射した光ビームは、ＢＤ対物レンズ１０８、ＢＤ立上げミラー１８０８、ＢＤコリメートレンズ１８０５、補助レンズ１８０４、反射ミラー１８０３、偏光ビームスプリッタ１８０２、ＢＤ検出レンズ１８０９を通過し、ＢＤ光検出器１８１０に到達する。ＢＤ検出レンズ１８０９は円柱レンズと球面レンズから構成されており、光ビームはＢＤ検出レンズ１８０９を通過すると、約４５度方向に所定の非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。このＢＤ検出レンズ１８０９は非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時にＢＤ光検出器１８１０上での集光スポットの大きさを決める機能がある。ＢＤ光検出器１８１０に導かれた光ビームは、ＢＤの（図示しない）データ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に照射された光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。実施例１と同様に、一般的な半導体レーザを用いその出射光ビームを整形しない場合、ＤＶＤでは往路倍率を５倍から７倍程度、ＢＤでは１０倍から１４倍程度に設定すると良く、本実施例でも往路倍率をこの範囲に設定している。本実施例では実施例１と同様に、ＢＤ対物レンズ１０８に入射する光ビームを平行から弱発散、弱収束に変換して球面収差を補正する手段としてＢＤコリメートレンズ駆動装置１８０６を設け、ＢＤコリメートレンズ１８０５を光軸方向に移動させる。また、実施例１と同様にＢＤコリメートレンズ１８０５の焦点距離を９〜１２ｍｍ程度の範囲にすると良く、本実施例でもＢＤコリメートレンズ１８０５の焦点距離をこの範囲に設定している。
【００２４】
なお、ＤＶＤ、ＣＤの光学系については実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。また、フロントモニタ光学系についても実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。ＢＤ光学系の検出方式としてＦＥＳに差動非点収差法、ＴＥＳにＤＰＰを用いた光学系に変更してもフロントモニタ光学系について得られる効果は実施例１と同じである。
【実施例３】
【００２５】
本発明における実施例３について図１９から図２１を用いて説明する。初めにＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの各光学系の全体構成について説明し、その後、本発明の主要部であるフロントモニタ光学系について説明することにする。
図１９はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した薄型光ピックアップの概略を示す上面図、図２０（Ａ）は図１９のＡ−Ａ断面図、図２０（Ｂ）は図１９のＢ−Ｂ断面図、図２１（Ｃ）は図１９のＣ−Ｃ断面図、図２１（Ｄ）は図１９のＤ−Ｄ断面図を示している。実施例１、実施例２ではＢＤとＤＶＤ/ＣＤの光学系を独立させた光ピックアップの例であったが、本実施例ではＢＤとＤＶＤ/ＣＤの光学系の光路を途中から共通にした構成の光ピックアップとしたことが実施例１、実施例２と異なる点である。初めに、ＢＤ光学系について以下、説明する。ＢＤレーザ光源１０１から波長約４０５ｎｍ帯の直線偏光の光ビームが発散光として出射される。ＢＤレーザ光源１０１から出射した光ビームはＢＤ回折格子（１５０１）に入射する。ＢＤ特殊回折格子１９０１により光ビームは１本のメイン光ビームと４本のサブ光ビームに分岐される。これらの光ビームは５スポット方式によるトラッキング誤差信号（以降、ＴＥＳと呼ぶ）と、非点収差法によるフォーカスエラー信号（以降、ＦＥＳと呼ぶ）の生成に利用される。なお、非点収差法や５スポット方式は公知技術のため、ここでは説明を省略する。ＢＤ特殊回折格子１９０１を通過した光ビームは偏光ビームスプリッタ１９０２を透過したあと、ＢＤ補助レンズ１９０３に入射し、３波長対応プリズム１９０４の反射面１９０５で反射し、共通コリメートレンズ１９０６に入射して略平行な光ビームに変換される。共通コリメートレンズ１９０６の駆動機構１９０７（２点鎖線で囲まれた領域）により共通コリメートレンズ１９０６に入射する光ビームと平行な方向（Ｘ方向）に共通コリメートレンズ１９０６を駆動させる。共通コリメートレンズ１９０６を通過した光ビームは液晶収差補正素子１９０８、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９を透過し、ＢＤ立上げミラー１９１０でＺ方向に反射し、ＢＤ１／４波長板１９１１に入射し円偏光に変換される。その後、ＢＤ対物レンズ１０８に入射し、情報記録媒体１３１ここではＢＤの（図示しない）データ層に集光照射される。なお、前記の３波長対応プリズム１９０４、共通コリメートレンズ１９０６、液晶収差補正素子１９０８、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３波長で共通な光学素子である。上記液晶収差補正素子１９０８はＢＤ光には作用せずに透過する。ＢＤ１／４波長板１９１１には（図示しない）色収差補正素子が貼り合わされており、ＢＤレーザ光源１０１の瞬間的な波長変動に起因する色収差を補正する。また、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９にはＢＤの（図示しない）データ層であるＬ０層とＬ１層を記録再生するときに弱発散光、弱収束光が入射するが、このとき発生する非点収差、コマ収差の発生量を計算したところ問題ないレベルであることがわかった。
（図示しない）データ層で反射した光ビームは、ＢＤ対物レンズ１０８、ＢＤ１／４波長板１９１１、ＢＤ立上げミラー１９１０、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９、液晶収差補正素子１９０８、共通コリメートレンズ１９０６、３波長対応プリズム１９０４の反射面１９０５、ＢＤ補助レンズ１９０３、偏光ビームスプリッタ１９０２、ＢＤ検出レンズ１９１２を通過し、ＢＤ光検出器１９１３に到達する。ＢＤ検出レンズ１９１２は円柱レンズと球面レンズから構成されており、光ビームはＢＤ検出レンズ１９１２を通過すると約４５度方向に所定の非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。このＢＤ検出レンズ１９１２は非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時にＢＤ光検出器１９１３上での集光スポットの大きさを決める機能がある。ＢＤ光検出器１９１３に導かれた光ビームは、ＢＤの（図示しない）データ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に照射された光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。一般的な半導体レーザを用いその出射光ビームを整形しない場合、往路倍率を１０倍から１４倍程度に設定すると良く、本実施例でもこの範囲に設定している。
次に、ＤＶＤ／ＣＤ光学系について以下、説明する。１１１は２波長マルチレーザを示しており、異なる波長の光ビームを出射するレーザチップをその筐体内に２個搭載したレーザ光源である。２波長マルチレーザ１１１には、波長約６６０ｎｍの光ビームを出射する（図示しない）ＤＶＤレーザチップと波長約７８０ｎｍの光ビームを出射する（図示しない）ＣＤレーザチップが搭載されている。まず、ＤＶＤ光学系について説明する。
２波長マルチレーザ１１１の（図示しない）前記ＤＶＤレーザチップから直線偏光のＤＶＤ光ビームが発散光として出射される。（図示しない）前記ＤＶＤレーザチップから出射した光ビームは広帯域１／２λ波長板１９１４に入射し、所定の方向の直線偏光に変換される。なお、広帯域１／２λ波長板１９１４は、波長約６６０ｎｍ帯と波長約７８０ｎｍ帯の光ビームが入射した場合に、どちらの波長に対しても１／２λ波長板として機能する素子であり、現在のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップでは一般的に用いられている。光ビームは次に波長選択性回折格子１９１５に入射する。この波長選択性回折格子１９１５は波長約６６０ｎｍの光ビームが入射すると、回折角度θＡで光ビームを分岐し、波長約７８０ｎｍの光ビームが入射すると、回折角度θＡとは異なる角度θＢで光ビームを分岐する光学素子である。このような波長選択性回折格子１９１５は、回折格子の溝深さや屈折率に工夫をすることで製作でき、近年の２波長マルチレーザ光源を搭載する光ピックアップに使用されている。光ビームは波長選択性回折格子１９１５により１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐され、その２本のサブ光ビームはＤＰＰや、差動非点収差方式（ＤＡＤ）の信号生成に利用される。なお、ＤＰＰやＤＡＤは公知技術であるため、ここでは説明を省略する。波長選択性回折格子１９１５を通過した光ビームはダイクロハーフプリズム１９１６の反射面１９２０で反射した後、３波長対応プリズム１９０４を透過し、共通コリメートレンズ１９０６によって略平行な光ビームに変換される。なお、上記ダイクロハーフプリズム１９１６は２波長マルチレーザ１１１から出射された光ビームの一部（例えば１０％程度）を透過させ、残りの９０％程度の光ビームを反射させてＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９まで導く機能を持つ。また、上記共通コリメートレンズ１９０６の焦点距離はＤＶＤ、ＣＤの往路倍率が５倍から７倍程度になるように設定されている。共通コリメートレンズ１９０６を進行した光ビームは液晶収差補正素子１９０８に入射する。この液晶収差補正素子１９０８はＢＤ光には作用せず、ＤＶＤの光ビームに対して所定方向のコマ収差を補正する機能を有している。また、ＣＤの光ビームに対しても補正量は異なるが、ＤＶＤと同様にコマ収差を補正することができるよう例えば図５に示すように電極パターンを工夫している。液晶収差補正素子１９０８を通過した光ビームはＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９でＺ方向に反射し、広帯域１／４λ波長板１９１７に入射し円偏光に変換される。広帯域１／４λ波長板１９１７はＤＶＤとＣＤの光ビームの両方に１／４λ波長板として機能する光学素子である。その後、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９に入射し、情報記録媒体１３１、ここではＤＶＤの（図示しない）データ層に集光照射される。ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８は２点鎖線で囲まれた対物レンズアクチュエータ１９１８に搭載されており、図中Ｙ方向とＺ方向の並進駆動およびＸ軸回りの回転駆動をさせることができる。
（図示しない）上記データ層で反射した光ビームは、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９、広帯域１／４λ波長板１９１７、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９、液晶収差補正素子１９０８、共通コリメートレンズ１９０６、３波長対応プリズム１９０４、ダイクロハーフプリズム１９１６、検出レンズ１９１９を通過し、光検出器１９２１に到達する。検出レンズ１９１９は円柱レンズと球面レンズから構成されており、光ビームは検出レンズ１９１９を透過すると、約４５度方向に所定の非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。この検出レンズ１９１９は非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時に光検出器１９２１上での集光スポットの大きさを決める機能を持つ。光検出器１９２１に導かれた光ビームは、ＤＶＤの（図示しない）データ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなどＤＶＤのデータ層に集光照射された集光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。ここで、図１９の上側が情報記録媒体１３１の内周方向に相当し、下側が情報記録媒体１３１の外周方向に相当する。なお、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８の２個の対物レンズを情報記録媒体１３１の接線方向に並べて搭載しているが、光ピックアップを製作する際、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９とＢＤ対物レンズ１０８の情報記録媒体１３１の半径方向と接線方向とで各々の最適チルト角度が異なる場合がある。この最適チルト角度のずれを補正するため、液晶収差補正素子１９０８は搭載されている。チルト角度のずれはコマ収差に相当するため、液晶収差補正素子１９０８は情報記録媒体１３１の半径方向と接線方向のコマ収差を補正する機能を有する。
次にＣＤの光学系について説明する。２波長マルチレーザ１１１の（図示しない）ＣＤレーザチップから直線偏光のＣＤ光ビームが発散光として出射される。（図示しない）ＣＤレーザチップから出射した光ビームは広帯域１／２λ波長板１９１４に入射し、所定の方向の直線偏光に変換される。光ビームは次に波長選択性回折格子１９１５に入射し、前記回折角度θＡとは異なる回折角度θＢにより１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐され、その２本のサブ光ビームはＤＰＰや、ＤＡＤの信号生成に利用される。波長選択性回折格子１９１５を通過した光ビームはダイクロハーフプリズム１９１６の反射面１９２０で反射した後、３波長対応プリズム１９０４を透過し、共通コリメートレンズ１９０６によって略平行な光ビームに変換される。共通コリメートレンズ１９０６を通過した光ビームは液晶収差補正素子１９０８に入射する。液晶収差補正素子１９０８は、ＣＤの光ビームに対しても所定方向のコマ収差を補正する機能を有する。液晶収差補正素子１９０８を通過した光ビームはＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９でＺ方向に反射し、広帯域１／４波長板１９１７に入射し円偏光に変換される。広帯域１／４波長板１９１７を通過した光ビームはＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９に入射し、（図示しない）ＣＤのデータ層に集光照射される。
（図示しない）ＣＤのデータ層で反射した光ビームは、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９、広帯域１／４波長板１９１７、ＤＶＤ／ＣＤ立上げミラー１９０９、液晶収差補正素子１９０８、共通コリメートレンズ１９０６、３波長対応プリズム１９０４、ダイクロハーフプリズム１９１６、検出レンズ１９１９を通過し、光検出器１９２１に到達する。検出レンズ１９１９は円柱レンズと球面レンズから構成されており、光ビームは検出レンズ１９１６を透過すると、約４５度方向に所定の非点収差が与えられ、ＦＥＳの検出に使用される。この検出レンズ１９１９は非点収差の方向を任意の方向に回転させると同時に光検出器１９２１上での集光スポットの大きさを決める機能を持つ。光検出器１９２１に導かれた光ビームは、ＣＤの（図示しない）データ層に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなどＣＤのデータ層に集光照射された集光スポットの位置制御信号の検出などに使用される。
本実施例のフロントモニタ光学系について説明する。まず、ＢＤのフロントモニタ光学系について説明する。３波長対応プリズム１９０４とＢＤ補助レンズ１９０３の間の上方空間に、実施例１と同様に反射部材１９２２を図１９のＹ軸回りとＺ軸回りに異なる角度傾けて設置し、ＢＤレーザ光源１０１から出射した光を１つのフロントモニタ１２３の受光面１２９まで導くようにしている。なお、ＤＶＤ、ＣＤのフロントモニタ光学系については実施例１と同様であるためここでは説明を省略する。また、実施例１に対して光学部品の透過率の違いを考慮し、実施例１と同様の検討を行うことによって前記［数式１］すなわち、P1×FO1×K1＜VSおよび［数式２］すなわちP2×FO2×K2＜VS、［数式３］すなわちP3×FO3×K3＜VS  の関係を満足し、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３波長で共通フロントモニタ１２３の駆動電圧が飽和しない適正光量を受光面１２９に入射させることが可能となる。
実施例１、実施例２とは異なる光学系であってもフロントモニタ光学系について実施例１、実施例２と同様の効果が得られる。また、本実施例では共通コリメートレンズ１９０６を光軸方向に駆動させることでＤＶＤの２層データ層を記録再生する際に発生する球面収差を補正することが可能であり、２層データ層の記録再生性能を安定させることができるという効果が得られる。さらに、対物レンズアクチュエータ１９１８について、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９、ＢＤ対物レンズ１０８の左右両側、図１９で上側と下側の領域に駆動部を配置できるので、対物レンズアクチュエータの推力向上を図ることができるという効果もある。
【実施例４】
【００２６】
本発明における実施例４について図２３を用いて説明する。図２３はＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した薄型光ピックアップの概略を示す上面図である。本実施例は実施例３の変形例であり、ＢＤ光学系を斜め配置から垂直配置に変更して３波長対応プリズム１９０４を直方体形状にしたこと、共通コリメートレンズ１９０６の駆動機構１９０７の配置を共通コリメートレンズ１９０６の上側から下側に変更したこと、ダイクロハーフプリズム１９１６からダイクロＰＢＳプリズム２３０９に変更したこと、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ光を共通のフロントモニタ１２３まで導く手段を変更したことが実施例３と異なる点である。これらの変更を除いた各光学系の全体構成は実施例３と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００２７】
フロントモニタ光学系について以下、説明する。本実施例では３波長対応プリズム１９０４の端部に導光板２３０１を設け、その後に光量調整用フィルタ２３０８、１つのフロントモニタ１２３を設けている。導光板２３０１は本図の下部の２点鎖線で囲まれた部分に示すような形状をしており、例えば光ファイバのように透明な媒質（ガラス等）で形成され、その媒質の中に光を透過させることにより共通のフロントモニタ１２３まで光を導く機能を持たせたものである。
【００２８】
ＢＤレーザ光源１０１から出射したＢＤ光のうち、ＢＤ対物レンズ１０８の有効径外の光ビームが矢印２３０２に示すように３波長対応プリズム１９０４に進行し、反射面１９０５で反射して矢印２３０６に示すように進行し、導光板２３０１に入射する。その後、導光板２３０１の反射面２３０７で全反射し、導光板２３０１の内部を矢印２３０３に示すように進行して光量調整用フィルタ２３０８を透過した後、１つのフロントモニタ１２３に到達する。
【００２９】
２波長マルチレーザ１１１から出射したＤＶＤ光のうち、ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１１９の有効径外の光ビームが矢印２３０４に示すようにダイクロＰＢＳプリズム２３０９に進行し、反射面２３１０で反射して矢印２３０５に示すように３波長対応プリズム１９０４を透過して導光板２３０１に入射する。その後、導光板２３０１の反射面２３０７で全反射し、導光板２３０１の内部を矢印２３０６に示すように進行して光量調整用フィルタ２３０８を透過した後、１つのフロントモニタ１２３に到達する。ＣＤ光はＤＶＤ光とほぼ同じ光路を経て共通のフロントモニタ１２３に到達する。
本実施例では実施例３に比べてＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ光を１つのフロントモニタ１２３まで導く手段が簡素化されているので組立調整がやりやすくなるという効果がある。
【実施例５】
【００３０】
上記実施例１から実施例４までは本発明の光ピックアップに関する実施例を説明してきたが、ここでは上記光ピックアップを搭載した光情報再生装置または光情報記録再生装置の実施例について、図２２を用いて説明する。図２２は情報の記録および再生を行う情報記録再生装置２２０１の概略ブロック図を示している。２２０２は本発明の光ピックアップを示しており、この光ピックアップ２２０２から検出された信号は信号処理回路内のサーボ信号生成回路２２０３および情報信号再生回路２２４に送られる。サーボ信号生成回路２２０３では、光ピックアップ２２０２より検出された信号から光ディスク媒体２２０５に適したフォーカシング制御信号、トラッキング制御信号、球面収差検出信号が生成され、これらをもとに対物レンズアクチュエータ駆動回路２２０６を経て光ピックアップ２２０２内の（図示しない）対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズ２２０７の位置制御を行う。また、上記サーボ信号生成回路２２０３では上記光ピックアップ２２０２より球面収差検出信号が生成され、この信号をもとに球面収差補正駆動回路２２０８を経て光ピックアップ２２０２内の（図示しない）球面収差補正光学系の補正レンズを駆動する。また、情報信号再生回路２２０４では光ピックアップ２２０２から検出された信号から光ディスク媒体２２０５に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子２２０９へ出力される。なお、サーボ信号生成回路２２０３および、情報信号再生回路２２０４で得られた信号の一部はシステム制御回路２２１０に送られる。システム制御回路２２１０からはレーザ駆動用記録信号が送られ、レーザ光源点灯回路２２１１を駆動させて（図示しない）１つのフロントモニタを用いて発光量の制御を行い、光ピックアップ２２０２を介して、光ディスク媒体２２０５に記録信号を記録する。なお、このシステム制御回路２２１０にはアクセス制御回路２２１２とスピンドルモータ駆動回路２２１３が接続されており、それぞれ、光ピックアップ２２０２のアクセス方向位置制御や光ディスク２２０５のスピンドルモータ２２１４の回転制御が行われる。なお、上記情報記録再生装置２２０１をユーザが制御する場合、ユーザ入力処理回路２２１５にユーザが指示することによって制御を行う。その際、情報記録再生装置の処理状態等の表示は表示処理回路２２１６によって行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１において、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップの概略を示す上面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面、図１のＡ−Ａ断面を示す図。
【図３】図１のＣ−Ｃ断面を示す図。
【図４】実施例１において、反射部材１２６の設置角度を説明する図。
【図５】実施例１において、液晶収差補正素子１１６の電極パターン例を示す図。
【図６】実施例１において、フロントモニタ１２３でのＤＶＤ、ＣＤ光の光強度分布例を示す図。
【図７】実施例１において、ＢＤレーザ光源１０１から見た反射ミラー１０３の上空における光強度分布、ＢＤレーザ光源１０１から見た反射部材１２６の反射面４０１での光強度分布、反射部材１２６から見たフロントモニタ１２３でのＢＤ光の光強度分布例を示す図。
【図８】実施例１において、ＢＤレーザ光源１０１のθ⊥方向の相対光強度分布の例を示す図。
【図９】実施例１において、Ｌ０層とＬ１層におけるＢＤ対物レンズ１０８からの出射強度をプロットしたグラフ。
【図１０】実施例１において、ＢＤ対物レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０５、補助レンズ１０４の最適化計算を行ったモデルを示す図。
【図１１】実施例１において、ＢＤ光学系において球面収差を補正した時の（図示しない）データ層における光スポットの収差を計算したグラフ。
【図１２】実施例１において、ＢＤのＬ０層において横軸に反射部材１２６の設置角度θＹ、縦軸に設置角度θＺをとりＦＭ感度の分布を示した等高線グラフ。
【図１３】実施例１において、ＢＤのＬ０層において横軸に設置角度θＹをとり、設置角度θＺをパラメータとして縦軸にＦＭ感度を示したグラフ。
【図１４】実施例１において、ＢＤのＬ１層において横軸に反射部材１２６の設置角度θＹ、縦軸に設置角度θＺをとりＦＭ感度の分布を示した等高線グラフ。
【図１５】実施例１において、ＢＤのＬ１層において横軸に設置角度θＹをとり、設置角度θＺをパラメータとして縦軸にＦＭ感度を示したグラフ。
【図１６】実施例１において、反射部材１２６の設置角度θＹ＝約１８°、θＺ＝約４４°に設定し、フロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２をＢＤ光軸２０１からＺ方向にずらした場合のＦＭ感度計算結果を示すグラフ。
【図１７】実施例１において、ＤＶＤ、ＣＤにおいて横軸に２波長マルチレーザ１１１から出射した光の光軸３０１からＺ方向にフロントモニタ１２３の受光面１２９の中心線３０２をずらした場合のＦＭ感度計算結果を示すグラフ。
【図１８】実施例２において、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップの概略を示す上面図。
【図１９】実施例３において、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップの概略を示す上面図。
【図２０】図１９のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面を示す図。
【図２１】図１９のＣ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面を示す図。
【図２２】実施例５において、情報の記録および再生を行う情報記録再生装置２２０１の概略ブロックを示す図。
【図２３】実施例４において、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップの概略を示す上面図。
【符号の説明】
【００３２】
１０１  ＢＤレーザ光源  
１０３  反射ミラー  
１０８  ＢＤ対物レンズ
１１１  ２波長マルチレーザ  
１１９  ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ
１２３  １つのフロントモニタ  
１２４  ２波長マルチレーザ１１１からの出射光の進行方向を示す矢印
１２５  ＢＤレーザ光源１０１からの出射光の進行方向を示す矢印
１２６  反射部材
１２７  反射部材１２６により光路が斜めに変更された進行方向を示す矢印
１２９  受光面  
１３１  情報記録媒体
２０１  ＢＤレーザ光源からの出射光軸  
３０１  ２波長マルチレーザ１１１からの出射光軸  
３０２  １つのフロントモニタ１２３の中心軸
４０１  反射部材１２６の反射面  
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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