(57)【要約】【課題】両記録型光ピックアップにおいて、往路効率を高めながらも、精度良く光量モニタリングか可能で、なおかつコストダウンが可能な光ピックアップとそのモニタ方法とを提供すること。【解決手段】光ピックアップにおいて、第１のビームスプリッタ１と第２のビームスプリッタ１６との間に複数の半導体レーザーの内で，最も大きな有効光束径の外に１／２波長板２を配置した。この１／２波長板を透過した光が、第２のビームスプリッタ１６で反射して、フロントモニタ１４に入射するように、第２のビームスプリッタ１６の光検出器２３側とは反対側にフロントモニタ１４を配置した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体レーザー光源からの光を光ディスクに入射させ、その戻り光を光検出器に入射させることによって、光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う光ピックアップにおいて、互いに異なる方向から前記複数の半導体レーザーからの光を夫々入射する第１のビームスプリッタと、第１のビームスプリッターからの光を入射して透過する第２のビームスプリッタと、前記第２のビームスプリッタを透過した光を光ディスクの情報記録面に入射させる入射手段と、前記情報記録面からの戻り光を前記第２のビームスプリッタを介して入射させる光検出器を備えていることを特徴と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において、前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間に前記複数の半導体レーザーの有効光束径の外に１／２波長板を配置したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップにおいて、前記１／２波長板を透過した光は、前記第２のビームスプリッタで反射して、フロントモニタに入射するように、前記第２のビームスプリッタの前記光検出器側とは反対側に前記フロントモニタを配置したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
複数の半導体レーザー光源からの光を光ディスクに入射させ、その戻り光を光検出器に入射させることによって、光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う光ピックアップにおけるモニタ方法において、前記光ピックアップは、互いに異なる方向から前記複数の半導体レーザーからの光を夫々入射する第１のビームスプリッタと、第１のビームスプリッターからの光を入射して透過する第２のビームスプリッタと、前記第２のビームスプリッタを透過した光を光ディスクの情報記録面に入射させる入射手段と、前記情報記録面からの戻り光を前記第２のビームスプリッタを介して入射させる光検出器を備え、前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間の有効光束径の外に１／２波長板を配置して、前記１／２波長板を透過した光は、前記第２のビームスプリッタで反射して、フロントモニタに入射するように、前記第２のビームスプリッタの前記光検出器側とは反対側に前記フロントモニタを配置することを特徴とする光ピックアップのモニタ方法。
【請求項５】
請求項２又は３記載の光ピックアップにおいて、前記１／２波長板はある特定の波長で最適化したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項２又は３記載の光ピックアップにおいて、前記１／２波長板は複数の波長で最適化したことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷや、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスクの記録再生に用いられる光ディスクドライブに用いられる光ピックアップに関し、詳しくは、偏光を利用した光ピックアップとその有効光束外光量モニタ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクドライブに収容され、光ディスクの記録再生に用いられる光ピックアップには、光量をモニターし、ＡＬＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｌａｓｅｒ　ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏ１）を行うためのフロントモニタ（ＦＭ）と呼ばれるＩＣが搭載されている。
【０００３】
図４は従来技術によるＣＤ／ＤＶＤ両記録型光ピックアップの一例を示す図である。図５（ａ）は図１の第１のビームスプリッタ３の偏光膜の特性を示す図、図５（ｂ）は第２のビームスプリッタ１６の偏光膜の特性を示す図である。
【０００４】
図４に示すように、従来技術によるＣｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ（ＣＤ）／Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）両記録型光ピックアップ（以下、説明の便宜上、単に、光ピックアップと呼ぶ）は、第１のビームスプリッタ３に、夫々の回折格子であるＣＤ回折格子１３及びＤＶＤ回折格子１４を介して、交差して入射するように配置されたＣＤ用の半導体レーザー（以下、ＣＤレーザーと呼ぶ）１１と、ＤＶＤ用の半導体レーザー（以下、ＤＶＤレーザーと呼ぶ）１２とを備えている。
【０００５】
ＣＤレーザー１１の場合、レーザーから出射されたＰ偏光の波長７８０ｎｍの光はＣＤ回折格子１３で３ビームに分けられ、第１のビームスプリッタ５１に入る。
【０００６】
図５（ａ）に示されるように、第１のビームスプリッタ５１は，特定波長領域のＣＤ光のＰ偏光を例えば９０％反射と１０％透過のように一定割合で分離する。
【０００７】
第１のビームスプリッタ５１を透過した光は、そのまま直進して共通フロントモニタ１５に入射し、ＡＬＰＣが行われる。
【０００８】
一方、第１のビームスプリッタ５１で反射、すなわち、９０°方向転換（反射）したＣＤ光は、第２のビームスプリッタ１６に入射する。
【０００９】
図５（ｂ）に示されるように、第２のビームスプリッタ１６は、ＣＤ光のＰ偏光が全て透過され、一方，Ｓ偏光は全て反射される。
【００１０】
第２のビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光のＣＤ光は、１／４波長板（ＱＷＰ）を経て円偏光となり、コリメートレンズ１８で平行光に変換され、立ち上げミラー１９で９０°方向転換された後、対物レンズ２１で集光されて、図示しない、ＣＤ内に入射して、ＣＤ光記録媒体の情報記録部に焦点を結ぶ。
【００１１】
ここからの反射光は、対物レンズ２１、立ち上げミラー１９を介して、コリメートレンズ１８，ＱＷＰ１７を透過しＳ偏光となって、第２のビームスプリッタ１６に入射する。第２のビームスプリッタ１６でＳ偏光は、全反射されて、センサレンズ２２を介して、光検出器（ＰＤＩＣ）２３の検出面に入射する。
【００１２】
一方、ＤＶＤの場合、ＤＶＤレーザー１２から出射されたＰ偏光の光はＤＶＤ回折格子１４で３ビームに分けられ、第１のビームスプリッタ５１に入る。
【００１３】
図５（ａ）を参照すると、第１のビームスプリッタ５１は、Ｐ偏光のＤＶＤ光を、例えば、１０％反射と９０％透過のように一定割合で分離する。
【００１４】
第１のビームスプリッタ５１を透過したＰ偏光は、図５（ｂ）で示される特性を備えた第２のビームスプリッタ１６、及びＱＷＰ１７を透過し、コリメートレンズ１８で平行光に変換され、立ち上げミラー１９で９０゜光路を折り曲げられた後、対物レンズ２１で集光され、ＤＶＤディスクの記録面で焦点を結ぶ。
【００１５】
一方、第１のビームスプリッタ５１で反射されたＤＶＤレーザ光は、共通フロントモニタ１５に照射され、ＡＬＰＣが行われる。
【００１６】
ＤＶＤディスクの情報記録部からの反射光は、ＣＤ光の反射光と同様に対物レンズ２１、立ち上げミラー１９を介して、コリメートレンズ１８，ＱＷＰ１７を介して、第２のビームスプリッタ１６に入射する。第２のビームスプリッタ１６では、Ｓ偏光であるから、図５（ｂ）に示すように、全反射されて、センサレンズ２２を介して、光検出器（ＰＤＩＣ）１３の検出面に入射する。
【００１７】
このようにしてＣＤ及びＤＶＤの２波長ともにひとつの共通フロントモニタ１４でＡＬＰＣを行っている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前述した記録型光ピックアップに求められる性能として、高い往路効率か挙げられる。すなわち、レーザーから出射した光がロス無く、透過・反射し対物レンズヘ向かうことが望まれる。
【００１９】
ところが、ＡＬＰＣを行うために、フロントモニタ１４（図４）ヘも光を導かなくてはならない。
【００２０】
よって、高い往路効率が求められているにも関わらず、上記の例で言えばＣＤで１０％の透過率が、ＤＶＤで１０％の反射率が必要になり、往路効率が悪化する。
【００２１】
すなわち、ＤＶＤやＣＤへの情報の書き込み、記録、に必要なパワーが得られなくなり、記録速度を下げざるを得なくなったり、より高価なハイパワーレーザを使用しなくてはならなくなる。
【００２２】
また、透過率・反射率の入射角度依存性、波長依存性などが発生するために、前述したような特定の波長域での一定割合反射・透過するビームスプリッタの偏光膜は安定した性能でばらつきが少なく製造することが困難であった。
【００２３】
そこで、本発明の技術的課題は、両記録型光ピックアップにおいて、往路効率を高めながらも、精度良く光量モニタリングか可能で、なおかつコストダウンが可能な光ピックアップとそのモニタ方法とを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数の半導体レーザー光源からの光を光ディスクに入射させ、その戻り光を光検出器に入射させることによって、光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う光ピックアップにおいて、互いに異なる方向から前記複数の半導体レーザーからの光を夫々入射する第１のビームスプリッタと、第１のビームスプリッターからの光を入射して透過する第２のビームスプリッタと、前記第２のビームスプリッタを透過した光を光ディスクの情報記録面に入射させる入射手段と、前記情報記録面からの戻り光を前記第２のビームスプリッタを介して入射させる光検出器を備えていることを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００２５】
本発明によれば、前記光ピックアップにおいて、前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間に前記複数の半導体レーザーの有効光束径の外に１／２波長板を配置したことを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記光ピックアップにおいて、前記１／２波長板を透過した光は、前記第２のビームスプリッタで反射して、フロントモニタに入射するように、前記第２のビームスプリッタの前記光検出器側とは反対側に前記フロントモニタを配置したことを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００２７】
また、本発明によれば、複数の半導体レーザー光源からの光を光ディスクに入射させ、その戻り光を光検出器に入射させることによって、光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う光ピックアップにおけるモニタ方法において、前記光ピックアップは、互いに異なる方向から前記複数の半導体レーザーからの光を夫々入射する第１のビームスプリッタと、第１のビームスプリッターからの光を入射して透過する第２のビームスプリッタと、前記第２のビームスプリッタを透過した光を光ディスクの情報記録面に入射させる入射手段と、前記情報記録面からの戻り光を前記第２のビームスプリッタを介して入射させる光検出器を備え、前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間の有効光束径の外に１／２波長板を配置して、前記１／２波長板を透過した光は、前記第２のビームスプリッタで反射して、フロントモニタに入射するように、前記第２のビームスプリッタの前記光検出器側とは反対側に前記フロントモニタを配置することを特徴とする光ピックアップのモニタ方法が得られる。
【００２８】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの光ピックアップにおいて、前記１／２波長板はある特定の波長で最適化したことを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００２９】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの光ピックアップにおいて、前記１／２波長板は複数の波長で最適化したことを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施の形態による光ピックアップの構成を示す図で、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図である。図２は図１（ａ）及び（ｂ）に用いられたビームスプリッタの特性を示す図であり、（ａ）は第１のビームスプリッタの偏光膜、（ｂ）は第２のビームスプリッタの偏光膜の特性をそれぞれ示している。図３（ａ）は、第１のビームスプリッタと１／２波長板との位置関係の説明に供せられる斜視図で、図３（ｂ）は第２のビームスプリッタを透過した光と反射した光の説明に供せられる斜視図である。
【００３２】
図１（ａ）及び（ｂ）を参照すると、本発明の実施の形態によるＣＤ／ＤＶＤ両記録型光ピックアップ（以下、説明の便宜上、単に、光ピックアップと呼ぶ）は、図２に示す偏光膜特性を有する第１のビームスプリッタ１と第２のビームスプリッタ１６を従来どおりの位置に配置し、第１のビームスプリッタ１と第２のビームスプリッタ１６との間のＤＶＤ有効光束外に１／２波長板（１／２λ）２を、配置し、さらに、第２のビームスプリッタ１６のそばに、フロントモニタ１５を設置した構成である。ここで、ＣＤ光の有効光束はＤＶＤ光のそれよりも小さいので、ＤＶＤの光束を遮らないように構成されている。この１／２波長板２は、有効光束外に置かれ、有効光束内の偏光方向と有効光束外の偏光方向を変えるために設けられている。
【００３３】
さらに、具体的に説明すると、第１のビームスプリッタ１に、夫々の回折格子であるＣＤ回折格子１３及びＤＶＤ回折格子１４を介して、互いに交差して入射するように配置されたＣＤレーザー１１と、ＤＶＤレーザー１２とを備えている。
【００３４】
ＣＤレーザー１１の場合、レーザーから出射されたＰ偏光の光は、回折格子で３ビームに分けられ、第１のビームスプリッタ１に入る。
【００３５】
図２（ａ）に示されるように、第１のビームスプリッタ１は，特定波長領域のＣＤ光（例えば、７８０ｎｍ）のＰ偏光及びＳ偏光を全反射させ、もう一つの特定波長域のＤＶＤ光（例えば、６５０ｎｍ）のＰ偏光及びＳ偏光を全透過させる。このＣＤ波長では、偏光に依存せず、全反射させ、このＤＶＤ波長では全透過させる。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、第１のビームスプリッタ１で反射、すなわち、９０°方向転換反射したＰ偏光のＣＤ光の内、有効光束内の光は、１／２波長板２を透過しないので、Ｐ偏光を保ったまま、第２のビームスプリッタ１６に入射する。一方、有効光束外の光は、１／２波長板２を透過し、透過光３として、偏光方向がＳ偏光になり、第２のビームスプリッタ１６に入射する。ここで、１／２波長板（１／２λ）２は、ＣＤレーザ１１とＤＶＤレーザ１２と、第１のビームスプリッタ１との間の光軸上の有効光束外にそれぞれ設けられてもよい。
【００３７】
図２（ｂ）に示されるように、第２のビームスプリッタ１６は、Ｐ偏光が全て透過され、一方，Ｓ偏光は全て反射される。
【００３８】
したがって、図３（ａ）に示すように、１／２波長板を透過した有効光束外の光は、Ｓ偏光となり、図３（ｂ）に示すように、矢印６に示すように、第２のビームスプリッタ１６で反射されて、フロントモニタ１５に入射し、ＡＬＰＣが行われる。
【００３９】
図１に戻って、１／２波長板２を透過しない有効光束内のＣＤ光は、Ｐ偏光のままで、第２のビームスプリッタ１６を透過し、１／４波長板（ＱＷＰ）１７を経て、コリメートレンズ１８で平行光に変換され、立ち上げミラー１９で９０°方向転換された後、対物レンズ２１で集光されて、図示しないＣＤ内に入射して、このＣＤ記録媒体の情報記録部に焦点を結ぶ。なお、符号７は有効光束の径、即ち、コリメートレンズの有効径である。
【００４０】
このＣＤ記録媒体からの反射光は、対物レンズ２１、立ち上げミラー１９を介して、コリメートレンズ１８，ＱＷＰ１７を介して、Ｓ偏光となり、第２のビームスプリッタ１６に入射する。第２のビームスプリッタ１６では、Ｓ偏光は、全反射されて、センサレンズ２２を介して、光検出器（ＰＤＩＣ）２３の検出面に入射する。
【００４１】
一方、ＤＶＤの場合、ＤＶＤレーザ１２から出射されたＰ偏光の光は、ＤＶＤ回折格子１４で３ビームに分けられ、第１のビームスプリッタ１に入る。
【００４２】
図２（ａ）を参照すると、第１のビームスプリッタ１では、特定波長域（例えば，６５０ｎｍ付近以下の波長のＤＶＤ光を全透過し、一方、残りの特定領域（例えば、７８０ｎｍ付近のＤＶＤ光を全反射する。ここでは、ＤＶＤ波長はＰ偏光またはＳ偏光にかかわらず全透過される。
【００４３】
第１のビームスプリッタ１を透過したＰ偏光の内の有効光束内のＤＶＤ光は、Ｐ偏光のままで、第２のビームスプリッタ１６に入射する。
【００４４】
ここで、図２（ｂ）で示される特性を備えた第２のビームスプリッタ１６を透過した光は、ＱＷＰ１７を透過し、コリメートレンズで平行光に変換され、立ち上げミラー９で９０゜光路を折り曲げられた後、対物レンズ２１で集光され、ＤＶＤディスクの記録面で焦点を結ぶ。
【００４５】
一方、第１のビームスプリッタ１を透過したＰ偏光の内の有効光束以外のＤＶＤ光は、１／２波長板２を通過してＳ偏光となり、図２（ｂ）に示す特性を備えた第２のビームスプリッタ１６で反射され、図３（ｂ）に示すように、この反射されたＤＶＤレーザ光は、矢印６に示すように、共通フロントモニタ１５（図１）に入射され、ＡＬＰＣが行われる。
【００４６】
ＤＶＤ記録媒体からの反射光は、対物レンズ２１、立ち上げミラー１９を介して、コリメートレンズ１８，ＱＷＰ１７を介して、Ｓ偏光となり、ビームスプリッタ１６に入射する。第２のビームスプリッタ１６では、Ｓ偏光は、全反射されて、センサレンズ２２を介して、光検出器２３の検出面に入射する。
【００４７】
このようにしてＣＤ及びＤＶＤの２波長ともにひとつの共通フロントモニタ１１５でＡＬＰＣを行うことができる。
【００４８】
上記した１／２波長板は、ＣＤ又はＤＶＤのいずれか一方の波長で最適化されたものであってもよいし、ＣＤ及びＤＶＤの波長の両方で最適化されたものでもよい。また、１／２波長板の最適化は、上記したＣＤ、ＤＶＤの波長に限定されることはなく、その他複数の波長で最適化されたものであってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ピックアップを用いると、対物レンズに向かう有効光束内の光のロスがなくなるため、往路効率を高めることが出来る。
【００５０】
また、本発明によれば、ビームスプリッタの偏光膜特性は、高い歩留り・特性が期待できる全反射・全透過を基に作られているのでコストダウンが容易である光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による光ピックアップの構成を示す図で、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図である。
【図２】図１（ａ）及び（ｂ）に用いられたビームスプリッタの特性を示す図であり、（ａ）は第１のビームスプリッタの偏光膜、（ｂ）は第２のビームスプリッタの偏光膜の特性をそれぞれ示している。
【図３】（ａ）は、第１のビームスプリッタと１／２波長板との位置関係の説明に供せられる斜視図である。
（ｂ）は第２のビームスプリッタを透過した光と反射した光の説明に供せられる斜視図である。
【図４】従来技術によるＣＤ／ＤＶＤ両記録型光ピックアップの一例を示す図である。
【図５】（ａ）は図１の第１のビームスプリッタ３の偏光膜の特性を示す図である。
（ｂ）は第２のビームスプリッタ１６の偏光膜の特性を示す図である。
【符号の説明】
１，５１　　第１のビームスプリッタ
２　　１／２波長板
７　　有効径
１１　　ＣＤレーザー
１２　　ＤＶＤレーザー
１３　　ＣＤ回折格子
１４　　ＤＶＤ回折格子
１５　　（共通）フロントモニタ
１６　　第２のビームスプリッタ
１７　　１／４波長板（ＱＷＰ）
１８　　コリメートレンズ
１９　　立ち上げミラー
２１　　対物レンズ
２２　　センサレンズ
２３　　光検出器（ＰＤＩＣ）
１５　　共通フロントモニタ
【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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