(57)【要約】　　　（修正有）【課題】光ピックアップ及びくさび型ビームスプリッタを提供する。【解決手段】プレート型ビームスプリッタ２５に収束光または発散光が入射する光学的な構成を有し、フロント光検出器２６の有効受光領域において、プレート型ビームスプリッタ２５における内部反射による光の干渉無しに光を受光し得ると共に、くさび型ビームスプリッタおよびこれを備え、フロント光検出器２６の有効受光領域において内部反射による光の干渉無しに光を受光し得る光ピックアップ。よって、光源の光出力に正確に比例する光量を検出できて光源の光出力を正確に制御できる結果、光源の光出力の線形性が大幅に改善され、さらに、くさび型ビームスプリッタが適正な反射率および透過率を有するように設けられる。光ピックアップに適用した場合、受光部における検出光量の不足およびフロント光検出器２６への受光量の不足現象を防ぐことができる。【選択図】　　図４
2004005944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する少なくとも一つの光源と、
入射光を集束させて記録媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、
入射光を所定の割合にて透過および反射させるプレート型ビームスプリッタと、
記録媒体の記録面からの反射光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する少なくとも一つのメイン光検出器と、
前記プレート型ビームスプリッタの一側に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへの透過光および／または前記プレート型ビームスプリッタからの反射光を受光して前記光源の光出力をコントロールするための自動パワーコントロール信号を生じさせるフロント光検出器と、
前記光源とプレート型ビームスプリッタとの間に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる少なくとも一枚のコリメーティングレンズと、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光源は、相異なる波長の光を出射する第１および第２光源を備えてフォーマットの相異なる２種以上の記録媒体を互換採用しうることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記フロント光検出器は、前記第１および第２光源の光出力をコントロールするための自動パワーコントロール信号を生じさせることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記コリメーティングレンズは、前記第１光源から出射されてプレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる第１コリメーティングレンズおよび／または前記第２光源から出射されてプレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる第２コリメーティングレンズを備えることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記第１および第２光源のうちどちらか一方はＣＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長の光を出射し、他方の一つはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤色波長の光を出射することを特徴とする請求項２ないし４のうち何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記第１および／または第２光源から前記第１および／または第２コリメーティングレンズへの入射光が光軸に対してなす角度をμとし、前記第１および／または第２コリメーティングレンズを通って出射される光が光軸に対してなす角度をμ０とし、前記第１および／または第２コリメーティングレンズの倍率をｍとしたとき、前記第１および／または第２コリメーティングレンズは下記式を満たすことを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ。
ｍ＝μ／μ０
０．０１８≦｜ｍ｜≦０．０５６
【請求項７】
前記光源から前記コリメーティングレンズへの入射光が光軸に対してなす角度をμとし、前記コリメーティングレンズを通って出射される光が光軸に対してなす角度をμ０とし、前記コリメーティングレンズの倍率をｍとしたとき、前記コリメーティングレンズは下記式を満たすことを特徴とする請求項１ないし４のうち何れか１項に記載の光ピックアップ。
ｍ＝μ／μ０
０．０１８≦｜ｍ｜≦０．０５６
【請求項８】
前記光源は、ＣＤ系の光ディスクおよび／またはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長または赤色波長の光を出射することを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
光を出射する少なくとも一つの光源と、
入射光を集束させて記録媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、
入射光を所定の割合にて透過および反射させ、第１および第２鏡面が互いに所定の角度をなすくさび型ビームスプリッタと、
記録媒体の記録面からの反射光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する少なくとも一つのメイン光検出器と、
前記くさび型ビームスプリッタの一側に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへの透過光および／または前記プレート型ビームスプリッタからの反射光を受光して前記光源の光出力をコントロールするための自動パワーコントロール信号を生じさせるフロント光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
前記光源は、相異なる波長の光を出射する第１および第２光源を備えてフォーマットの相異なる２種以上の記録媒体を互換採用しうることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
前記フロント光検出器は、前記第１および第２光源の光出力をコントロールするための自動パワーコントロール信号を生じさせることを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
前記第１および第２光源のうちどちらか一方はＣＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長の光を出射し、他方の一つはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤色波長の光を出射することを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
前記光源は、ＣＤ系の光ディスクおよび／またはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長または赤色波長の光を出射することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
前記くさび型ビームスプリッタの第１および第２鏡面がなす角度Ａは下記式を満たすことを特徴とする請求項９ないし１３のうち何れか１項に記載の光ピックアップ。
０．３°≦｜Ａ｜≦３．０°
【請求項１５】
前記くさび型ビームスプリッタは、前記第１鏡面が入射光を所定の割合にて透過および反射させ、前記第１鏡面がＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
前記くさび型ビームスプリッタは、前記第１鏡面が入射光を所定の割合にて透過および反射させ、前記第１鏡面がＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられたことを特徴とする請求項９ないし１３のうち何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
入射光を所定の割合にて透過および反射させるために第１および第２鏡面を備え、前記第１および第２鏡面がなす角度Ａは下記式を満たすことを特徴とするくさび型ビームスプリッタ。
０．３°≦｜Ａ｜≦３．０°
【請求項１８】
前記第１鏡面は入射光を所定の割合にて透過および反射させ、前記第１鏡面はＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられたことを特徴とする請求項１７に記載のくさび型ビームスプリッタ。
【請求項１９】
入射光を所定の割合にて透過および反射させるために第１および第２鏡面を備え、前記第１鏡面は入射光を所定の割合にて透過および反射させ、前記第１鏡面はＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられたことを特徴とするくさび型ビームスプリッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源の光出力を正確にコントロールし得る光学的な構成を有する光ピックアップ及びくさび型ビームスプリッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップは、非接触式により記録媒体に／から情報を書込み／読出しする装置である。この種の光ピックアップには、光源からの出射光を記録媒体へ向かわせると共に、記録媒体からの反射光を光検出器へ向かわせるための光路変換デバイスが備えられている。通常、光路変換デバイスとしてはキュービック型ビームスプリッタやプレート型ビームスプリッタが用いられる。
【０００３】
キュービック型ビームスプリッタはかなり大体積であるために、薄型光ピックアップ系を構成するに当たり空間の自由度が足りず、しかもプレート型ビームスプリッタに比べて高コストである。
【０００４】
従って、薄型および／または低価型光ピックアップにおいては、光路変換デバイスとして、キュービック型ビームスプリッタに比べて低コストであり、光ピックアップ系を構成するに当たりキュービック型ビームスプリッタに比べて空間の自由度が大きいプレート型ビームスプリッタを採用している。
【０００５】
一方、光ピックアップは、記録に際して光出力をより正確にコントロールするために、光源からの出射光のうち一部を検出するフロント光検出器を備える。このフロント光検出器における検出信号が自動パワーコントロール（ＡＰＣ：ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）信号となる。前記ＡＰＣ信号は光源の光出力を制御するドライブにフィードバックされ、光源から記録および／または再生に必要とされる適正な光出力が出るように光源の光出力を制御するのに用いられる。
【０００６】
しかしながら、光源から発散光として出射された光がコリメーティングレンズにより平行光に変えられてプレート型ビームスプリッタに入射するような光学的な構成を有する光ピックアップにおいて、光源から出射されてプレート型ビームスプリッタに／から透過／反射された後にフロント光検出器へ向かう光と、プレート型ビームスプリッタにおいて内部反射された後に前記フロント光検出器へ向かう光とは互いに平行なために干渉が起こる結果、フロント光検出器におけるＡＰＣ信号が光源からの出射光量に正確に比例しなくなる。
【０００７】
例えば、図１に示された如く、プレート型ビームスプリッタ１に平行光３が入射すれば、プレート型ビームスプリッタ１をそのまま透過した光４と、プレート型ビームスプリッタ１の第２および第１鏡面１ｂ，１ａにおいて順次に内部反射された後に前記光４と平行に進む光５とはフロント光検出器の有効受光領域内に入射して互いに干渉を引き起こしてしまう。このため、たとえ光源の光出力を線形的に変えたとしても、フロント光検出器により受光されて電気信号に変換されたＡＰＣ信号は線形的に変わらなくなる。
【０００８】
そこで、プレート型ビームスプリッタに平行光を入射させる光学系によっては、光源の光出力を正確にコントロールし得ない。
【０００９】
一方、キュービック型ビームスプリッタを用いれば、出力光量のモニタリングのための光検出時に干渉による問題は生じない。しかしながら、例えば、相異なる波長を有する２種類の光の経路を変えるために用いられる通常のキュービック型ビームスプリッタは、前記２種類の光のうちどちらか一方の波長の光に対しては受光部における検出光量の不足を引き起こし、且つ、他方の波長の光に対してはフロント光検出器側に反射光量を適宜に分配できず、出力光量のモニタリングのための光量不足現象を引き起こす恐れがある。
【００１０】
図２は、ＤＶＤ向けの赤色光及びＣＤ向けの赤外線光の進行経路を変えるために用いられる従来のキュービック型ビームスプリッタの透過率グラフ、および理想的な仕様を有する光路変換デバイスの透過率グラフを対照して示す。図２中、実線は、従来のキュービック型ビームスプリッタにおけるＳ偏光およびＰ偏光に対しての透過率曲線であり、点線は、受光部における検出光量の不足および出力光量のモニタリングのためのフロント光検出器への受光量の不足現象を防ぐためにシステムの要求に応えて製作された、理想的な光路変換デバイスにおけるＳ偏光およびＰ偏光に対しての透過率曲線である。図２中、Δλ１は、光ピックアップに用いられる赤色光の波長範囲であっておおよそ６４５ｎｍ〜６８５ｎｍを有し、Δλ２は、光ピックアップに用いられる赤外線光の波長範囲であっておおよそ７７０ｎｍ〜８１０ｎｍを有する。
【００１１】
一般に、光学素子においては、コーティング特性上Ｓ偏光がＰ偏光よりも高透過率を有し、ＤＶＤ向けの赤色光およびＣＤ向けの赤外線光の進行経路を変えるために用いられる通常のキュービック型ビームスプリッタの場合にも同様である。
【００１２】
図２を参照すれば、従来のキュービック型ビームスプリッタにおいては、波長範囲Δλ１におけるＳ偏光の透過率がおおよそ５０％ほど高いため受光部における検出光量の不足現象が生じる可能性があり、波長範囲Δλ２におけるＰ偏光の透過率が９０％よりも高いため出力光量のモニタリングのためのフロント光検出器への受光量の不足現象が生じる可能性もある。
【００１３】
図３Ａおよび図３Ｂは、図２の如き透過率特性を有する通常のキュービック型ビームスプリッタ５における、入射光の偏光による光量分割を示す。図３Ａおよび図３Ｂを参照すれば、キュービック型ビームスプリッタ５の４面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち第１および第２面５ａ，５ｂには光源からの相異なる波長の出射光が入射し、第３面５ｃは光ディスクに面し、そして第４面５ｄはフロント光検出器と向かい合う。
【００１４】
前記第１面５ａを介して入射する赤色光Ｌ１はキュービック型ビームスプリッタ５の鏡面５ｅから反射されて光ディスクへ向かう。第２面５ｂを介して入射する赤外線光Ｌ２はキュービック型ビームスプリッタ５の鏡面５ｅを透過して光ディスクへ向かう。
【００１５】
光ピックアップにおいて光源として用いられる半導体レーザが主として直線偏光を出射するということを考慮に入れるとき、図３Ａおよび図３Ｂに示された如く、光源からの出射光と光ディスクからの反射光との干渉を最小化させるために、これら２種類の光が相異なる偏光を有するように光ピックアップ系を構成することが好ましい。光源からの出射光と光ディスクからの反射光とが互いに直交偏光となるように、例えば、キュービック型ビームスプリッタと対物レンズとの間に１／４波長板を配する。
【００１６】
図２の透過率曲線を考慮に入れるとき、キュービック型ビームスプリッタ５の第１面５ａにはＤＶＤ向けの赤色光Ｌ１が入射し、且つ、第２面５ｂにはＣＤ向けの赤外線光Ｌ２が入射するように光ピックアップ系が配される。
【００１７】
図３Ａを参照すれば、通常のキュービック型ビームスプリッタ５は、第１面５ａを介して入射するＰ偏光の赤色光Ｌ１をおおよそ９０％ほど反射させて１０％ほど透過させる。さらに、光ディスクから反射されて戻るＳ偏光の赤色光Ｌ１をおおよそ５０％ほど透過および反射させる。従って、入射した赤色光Ｌ１のうちおおよそ１０％がフロント光検出器へ向かうため、出力光量のモニタリングに十分な光量の赤色光Ｌ１がフロント光検出器に受光される。しかしながら、光ディスクから反射されてキュービック型ビームスプリッタ５に入射する光のうち、反射後に元の光路へ進む赤色光Ｌ１はほぼ５０％に過ぎないため、受光部における赤色光Ｌ１の検出光量の不足現象が生じる可能性がある。
【００１８】
図３Ｂを参照すれば、通常のキュービック型ビームスプリッタ５は、第２面５ｂを介して入射するＰ偏光の赤外線光Ｌ２をおおよそ９５％ほど透過させて光ディスクへ向かわせ、おおよそ５％は反射させてフロント光検出器へ向かわせる。また、光ディスクから反射されて戻るＳ偏光の赤外線光Ｌ２をおおよそ９７％ほど透過させて３％のみを反射させる。従って、光ディスクから反射されてキュービック型ビームスプリッタ５に入射した光のうち、透過後に元の光路へ進む赤外線光Ｌ２はほぼ９７％となるため、受光部における赤外線光Ｌ２の検出光量は十分である。しかしながら、赤外線光Ｌ２の約５％のみがフロント光検出器へ向かうため、出力光量のモニタリングに十分な光量の赤外線光Ｌ２がフロント光検出器で受光できず、出力光量のモニタリングのための検出光量の不足現象が起こる可能性がある。
【００１９】
前述した如く、キュービック型ビームスプリッタにおいてＳ偏光である赤色光の反射率が約５０％と低い理由は、空気よりも高屈折率を有する光学ガラス内において反射がなされるためである。さらに、キュービック型ビームスプリッタにおいて、図２に点線にて示された如く、偏光による理想的な仕様は、光が光学ガラス内において反射される場合には、媒質間の境界面に対しての入射光の円弧角が３０°以内である。図３Ａおよび図３Ｂに示された如く、キュービック型ビームスプリッタ５における入射光の円弧角は４５°となるため、通常のキュービック型ビームスプリッタ５は理想的な仕様を満足し難い。
【００２０】
従って、前述した如く、光路変換デバイスとして２鏡面１ａ，１ｂが互いに平行な通常のプレート型ビームスプリッタ１を用いる場合には、プレート型ビームスプリッタ１における内部反射による干渉が原因となって光源の光出力を正確にコントロールし得ない。
【００２１】
さらに、光路変換デバイスとして通常のキュービック型ビームスプリッタ５を用いる場合には、受光部における検出光量の不足および出力光量のモニタリングのための検出光量の不足現象が起こる恐れがある。出力光量のモニタリングのための検出光量の不足現象が起これば、光出力の正確なコントロールが不可能になる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレート型ビームスプリッタにおける内部反射による干渉無しにフロント光検出器における光量検出が可能な光学的な構成を有することにより、光出力をより正確にコントロールし得る光ピックアップを提供するところにある。
【００２３】
さらに、本発明の他の目的は、光ピックアップへの採用に際し、内部反射による干渉無しにフロント光検出器における光量検出が可能なくさび型ビームスプリッタを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップは、光を出射する少なくとも一つの光源と、入射光を集束させて記録媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、入射光を所定の割合にて透過および反射させるプレート型ビームスプリッタと、記録媒体の記録面からの反射光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する少なくとも一つのメイン光検出器と、前記プレート型ビームスプリッタの一側に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへの透過光および／または前記プレート型ビームスプリッタからの反射光を受光して前記光源の光出力をコントロールするためのＡＰＣ信号を生じさせるフロント光検出器と、前記光源とプレート型ビームスプリッタとの間に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる少なくとも一枚のコリメーティングレンズと、を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の一特徴によれば、前記光源は、相異なる波長の光を出射する第１および第２光源を備えてフォーマットの相異なる２種以上の記録媒体を互換採用しうるように設けられる。
【００２５】
この時、前記フロント光検出器は、前記第１および第２光源の光出力をコントロールするためのＡＰＣ信号を生じさせるために用いられる。
【００２６】
ここで、前記コリメーティングレンズは、前記第１光源から出射されてプレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる第１コリメーティングレンズおよび／または前記第２光源から出射されてプレート型ビームスプリッタへ向かう光を収束または発散させる第２コリメーティングレンズを備える。
【００２７】
ここで、好ましくは、前記第１および第２光源のうちどちらか一方はＣＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長の光を出射し、他方の一つはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤色波長の光を出射する。
【００２８】
さらに、好ましくは、前記光源から前記コリメーティングレンズへの入射光が光軸に対してなす角度をμとし、前記コリメーティングレンズを通って出射される光が光軸に対してなす角度をμ０とし、前記コリメーティングレンズの倍率をｍとしたとき、前記コリメーティングレンズは下記式を満たす。
【００２９】
ｍ＝μ／μ０
０．０１８≦｜ｍ｜≦０．０５６
【００３０】
ここで、好ましくは、前記光源は、ＣＤ系の光ディスクおよび／またはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長または赤色波長の光を出射する。
【００３１】
前記目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップは、光を出射する少なくとも一つの光源と、入射光を集束させて記録媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、入射光を所定の割合にて透過および反射させ、第１および第２鏡面が互いに所定の角度をなすくさび型ビームスプリッタと、記録媒体の記録面からの反射光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する少なくとも一つのメイン光検出器と、前記くさび型ビームスプリッタの一側に設けられ、前記プレート型ビームスプリッタへの透過光および／または前記プレート型ビームスプリッタからの反射光を受光して前記光源の光出力をコントロールするためのＡＰＣ信号を生じさせるフロント光検出器と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
ここで、前記光源は、相異なる波長の光を出射する第１および第２光源を備えてフォーマットの相異なる２種以上の記録媒体を互換採用しうるように設けられる。
【００３３】
この時、好ましくは、前記フロント光検出器は、前記第１および第２光源の光出力をコントロールするためのＡＰＣ信号を生じさせるために用いられる。
【００３４】
前記目的を達成するために、本発明に係るくさび型光ピックアップは、入射光を所定の割合にて透過および反射させるために第１および第２鏡面を備え、前記第１および第２鏡面がなす角度Ａは下記式を満たすことを特徴とする。
【００３５】
０．３°≦｜Ａ｜≦３．０°
【００３６】
前記目的を達成するために、本発明に係るくさび型光ピックアップは、入射光を所定の割合にて透過および反射させるために第１および第２鏡面を備え、前記第１鏡面は入射光を所定の割合にて透過および反射させ、前記第１鏡面はＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられたことを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施形態による光ピックアップについて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態による光ピックアップは、図４に示された如く、相異なる波長の光を出射する２つの光源およびプレート型ビームスプリッタを備え、２つの光源のうち少なくともどちらか一方からの出射光を収束光または発散光にしてプレート型ビームスプリッタへ向かわせる少なくとも一枚のコリメーティングレンズをさらに配して、プレート型ビームスプリッタにおける内部反射による干渉の影響無しに光源の光出力に比例する光量を検出しうる光学的な構成を有する点にその特徴がある。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施形態による光ピックアップの光学的な構成の一例を概略的に示しており、図５は、図４の第１ホログラム光モジュール２０からの第１入射光２１ａを第１コリメーティングレンズ２４により僅かな収束光に変える光学的な配置を示している。
【００３９】
図４および図５を参照すれば、本発明の第１実施形態による光ピックアップは、フォーマットが相異なる２種以上の記録媒体、例えば、低密度の光ディスクおよび高密度の光ディスクを互換採用しうるものであって、第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０と、入射光を集束させて記録媒体１０の記録面に光スポットとして結ばせる対物レンズ２９と、入射光を所定の割合にて透過および反射させるプレート型ビームスプリッタ２５と、第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０とプレート型ビームスプリッタ２５との間にそれぞれ配された第１および第２コリメーティングレンズ２４，３４と、第１ホログラム光モジュール２０からの光出力をコントロールするための信号を検出するフロント光検出器２６とを備えてなる。図４中、符号２７，３７はそれぞれ反射ミラーである。本発明の第１実施形態による光ピックアップが適用される光記録および／または再生機器に応じては、前記反射ミラー２７，３７が設けられなくても良い。
【００４０】
前記第１ホログラム光モジュール２０は、図６に示された如く、高密度の光ディスクの記録および／または再生に適した所定波長の光を出射する第１光源２１、第１ホログラム素子２３および第１メイン光検出器２２がモジュール化されたものである。また、前記第２ホログラム光モジュール３０は、図６に示された如く、低密度の光ディスクの記録および／または再生に適するように前記第１光源２１とは異なる波長の光を出射する第２光源３１、第２ホログラム素子３３および第２メイン光検出器３２がモジュール化されたものである。
【００４１】
本発明の第１実施形態による光ピックアップがＣＤ系の光ディスクおよびＤＶＤ系の光ディスク互換型である場合、好ましくは、前記第１光源２１は、赤色波長領域（おおよそ６４５ｎｍ〜６８５ｎｍの波長範囲、好ましくは、６５０ｎｍ）の第１光２１ａを出射するように、且つ、第２光源３１は、赤外線波長領域（おおよそ７７０ｎｍ〜８１０ｎｍの波長範囲、好ましくは、７８０ｎｍ）の第２光３１ａを出射するように設けられる。前記第１および第２光源２１，３１としては、半導体レーザを備えることができる。
【００４２】
ここで、本発明の第１実施形態による光ピックアップがＤＶＤ系の光ディスクおよび次世代ＤＶＤ系の光ディスク互換型である場合、前記第１光源２１は赤色波長領域の第１光２１ａを出射するように、且つ、前記第２光源３１は青色波長領域の第２光３１ａを出射するように設けられる。
【００４３】
前記第１および第２ホログラム素子２３，３３はそれぞれ光路変換デバイスとして働き、第１および第２光源２１，３１からの第１および第２出射光２１ａ，３１ａは真直ぐに透過させ、記録媒体１０から反射されて第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０へ戻る第１および第２光２１ａ，３１ａは＋１次または−１次に回折させて第１および第２メイン光検出器２２，３２に受光させる。
【００４４】
前記第１および第２メイン光検出器２２，３２はそれぞれ記録媒体１０から反射されて前記対物レンズ２９およびプレート型ビームスプリッタ２５を通って入射する第１および第２光２１ａ，３１ａを受光して情報信号および／または誤差信号を検出する。
【００４５】
ここで、本発明の第１実施形態による光ピックアップは光路変換デバイスであって、前述した如く、第１および第２ホログラム素子２３，３３を備えるのに代えて、第１および第２光２１ａ，３１ａそれぞれの進行経路を変えるためにキュービック型ビームスプリッタやプレート型ビームスプリッタなどの他の種類の光路変換デバイスを備え、第１光源２１および第１光検出器２２、第２光源３１および第２光検出器３２が互いに別々に配されるような構造を有しても良い。
【００４６】
本発明の第１実施形態による光ピックアップにおいて、前記フロント光検出器２６が高密度の光ディスク、例えば、ＤＶＤ系の光ディスクへの記録に際して光出力コントロールに用いられる場合、前記第１コリメーティングレンズ２４は、第１光源２１から発散光として出射される第１光２１ａを平行光に近く、すなわち、僅かな収束光または僅かな発散光に変えるように配される。
【００４７】
すなわち、前記第１コリメーティングレンズ２４への発散光を平行光に変える場合に比べて第１光源２１の方へ、または第１光源２１から遠ざかる方へ移動させた状態で配すれば、第１コリメーティングレンズ２４は第１入射光２１ａを僅かな収束光または僅かな発散光に変えることができる。
【００４８】
図５は、第１光源２１と第１コリメーティングレンズ２４との間が第１コリメーティングレンズ２４の焦点距離ｆよりも所定値αだけさらに遠く離れるように第１コリメーティングレンズ２４を配した場合、第１光源２１から第１コリメーティングレンズ２４への第１入射光２１ａが僅かな収束光となる例を示している。
【００４９】
本発明の第１実施形態による光ピックアップにおいて、前記第１光源２１から前記第１コリメーティングレンズ２４への第１入射光２１ａが光軸に対してなす角度をμとし、前記第１コリメーティングレンズ２４を通って出射する第１光２１ａが光軸に対してなす角度をμ０とし、そして前記第１コリメーティングレンズ２４の倍率をｍとしたとき、前記第１コリメーティングレンズ２４は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
【００５０】
ｍ＝μ／μ０　　　　　　　　　　　・・・（１）
０．０１８≦｜ｍ｜≦０．０５６
【００５１】
ここで、前記倍率ｍが０よりも大きければ、第１コリメーティングレンズ２４を通って出射する第１光２１ａが僅かな発散光となり、前記倍率ｍが０よりも小さければ、第１コリメーティングレンズ２４を通って出射する第１光２１ａが僅かな収束光となる。
【００５２】
前述した如く、第１コリメーティングレンズ２４により第１光源２１から発散光として出射された第１光２１ａを平行光に近く、すなわち、僅かな収束光または僅かな発散光に変える場合、第１光源２１から出射されてプレート型ビームスプリッタ２５を透過した後にフロント光検出器２６へ向かう第１光と、前記プレート型ビームスプリッタ２５において内部反射された後に前記フロント光検出器２６へ向かう第１光との間の干渉の影響なしにフロント光検出器２６における光量を検出可能である。
【００５３】
例えば、第１コリメーティングレンズ２４および第１光源２１が第１コリメーティングレンズ２４の焦点距離よりも短く配されて、図７に示された如く、前記第１コリメーティングレンズ２４を通ってプレート型ビームスプリッタ２５へ向かう第１光２１ａが僅かな発散光であり、フロント光検出器２６が第１光源２１から入射して第１コリメーティングレンズ２４を透過した光を受光するように配されるとき、前記プレート型ビームスプリッタ２５を透過してフロント光検出器２６へ向かう第１光２１ａ’と、プレート型ビームスプリッタ２５において２回以上に内部反射された後にフロント光検出器２６へ向かう第１光２１ａ”とは互いに平行ではないため、フロント光検出器２６の有効受光領域内における、前記第１光２１ａ’，２１ａ”の間の干渉を無くすことができる。
【００５４】
ここで、フロント光検出器２６の有効受光領域は第１光２１ａのビーム径よりも小さいため、後述する図１２と同様に、第１光２１ａ’，２１ａ”の間に干渉が起こらないところにフロント光検出器２６の有効受光領域を配することにより、内部反射による干渉の影響なしに第１光源２１の光出力に比例する光量が検出可能になる。
【００５５】
従って、本発明の第１実施形態による光ピックアップを用いれば、フロント光検出器２６においては、第１光源２１の光量に正確に比例するＡＰＣ信号を生じさせることができる。この生じたＡＰＣ信号を第１光源２１を駆動するドライブにフィードバックして第１光源２１の光出力を制御すれば、第１光源２１をして線形性を有する記録パワーを出力させられるので、高密度の光ディスク、例えば、ＤＶＤ系の光ディスクへの記録に際し、第１光源２１から所望の記録パワーを有する第１光２１ａが出射可能に第１光源２１の光出力を正確に制御することができる。
【００５６】
すなわち、図１に示された如く、プレート型ビームスプリッタ１に平行光が入射する場合には、プレート型ビームスプリッタ１から／へ反射／透過されてフロント光検出器へ向かう光およびプレート型ビームスプリッタ１において内部反射された後にフロント光検出器へ向かう光の間に干渉が起こって記録パワーの線形性に問題が生じるものの、図４ないし図７に示された如く、本発明の第１実施形態による光ピックアップと同様に、コリメーティングレンズを光源から発散光として入射する光を僅かな発散光または僅かな収束光に変えるように配すれば、記録パワーの線形性を改善できる結果、記録時に光出力のより正確なコントロールが可能である。
【００５７】
一方、前記第２コリメーティングレンズ３４は、例えば、第２光源３１から発散光として出射される第２光３１ａを平行光に変えるように配されても良い。
【００５８】
また、前記第１コリメーティングレンズ２４は、第１光源２１から発散光として入射する第１光２１ａを平行光に変えるように配され、第２コリメーティングレンズ３４は、第２光源３１から発散光として入射する第２光３１ａを僅かな発散光または僅かな収束光に変えるように配されても良い。この場合、前記フロント光検出器２６は、第２光源３１の光出力のコントロールのために用いられる。
【００５９】
さらに、前記第１および第２コリメーティングレンズ２４，３４が共に第１および第２光源２１，３１から発散光として入射する第１および第２光２１ａ，３１ａを僅かな発散光または僅かな収束光に変えるように配されても良い。この場合、前記フロント光検出器２６が第１および第２光源２１，３１両方の光出力をコントロールするのに用いられる。
【００６０】
前記プレート型ビームスプリッタ２５は、前記第１ホログラム光モジュール２０の第１光源２１から入射する第１光２１ａを所定の割合にて透過および反射させる第１鏡面２５ａと、その反対面に配された第２鏡面２５ｂとを備える。前記第１鏡面２５ａは、第１光源２１から入射する第１光２１ａのほとんどを反射させて記録媒体１０へ向かわせ、第１入射光２１ａの一部は透過させてフロント光検出器２６へ向かわせる。また、前記プレート型ビームスプリッタ２５は、第２ホログラム光モジュール３０の第２光源３１から入射する第２光３１ａをほどんど透過させて記録媒体１０へ向かわせ、一部は第１鏡面２５ａにおいて内部反射させて前記フロント光検出器２６へ向かわせる。
【００６１】
プレート型ビームスプリッタ２５の第２鏡面２５ｂは、前記第１および／または第２光２１ａ，３１ａに対して無反射コーティングされても良い。第２鏡面２５ｂが第１光２１ａに対して無反射コーティング面であれば、第１光２１ａに対してのプレート型ビームスプリッタ２５における内部反射光量を低減できる。また、前記第２鏡面２５ｂが前記第２光３１ａに対して無反射コーティング面であれば、第２光３１ａに対しての第２鏡面２５ｂにおける透過率を高めることができ、光利用効率が上がる。この場合、フロント光検出器に有効光として受光される第２光３１ａは第２光源３１から出射され、第２鏡面２５ｂを透過して第１鏡面２５ａにおいて１回内部反射された光となる。
【００６２】
図４に示された如き光学的な構成を有する本発明の第１実施形態による光ピックアップにおいて、第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０から出射された第１および第２光２１ａ，３１ａの進行過程を、フロント光検出器２６が高密度の光ディスク、例えば、ＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生のための第１光源２１および低密度の光ディスク、例えば、ＣＤ系の光ディスクの記録および／または再生のための第２光源３１の光出力コントロールに用いられる場合を例に取って説明すれば、下記の通りである。
【００６３】
まず、記録媒体１０としてＤＶＤ系の光ディスクが採用されれば、第１光源２１が作動し、第１光源２１から発散光としての第１光２１ａが出射される。出射された第１光２１ａは第１ホログラム素子２３を真直ぐに透過して第１コリメーティングレンズ２４において僅かな収束光または僅かな発散光に変えられてプレート型ビームスプリッタ２５に入射する。プレート型ビームスプリッタ２５に入射した第１光２１ａのほとんどはプレート型ビームスプリッタ２５の第１鏡面２５ａから反射されて対物レンズ２９へ向かい、一部はプレート型ビームスプリッタ２５の第１鏡面２５ａを透過する。対物レンズ２９に入射した第１光２１ａは対物レンズ２９に集束されて記録媒体１０の記録面に光スポットとして結ばれる。記録媒体１０の記録面から反射された第１光２１ａは前記過程とは逆過程を経て第１ホログラム光モジュール２０の第１ホログラム素子２３に入射し、第１ホログラム素子２３において回折透過されて第１メイン光検出器２２に受光される。
【００６４】
一方、プレート型ビームスプリッタ２５の第１鏡面２５ａを透過した第１光２１ａのほとんどはそのプレート型ビームスプリッタ２５の第２鏡面２５ｂを透過してフロント光検出器２６へ向かい、一部は第２鏡面２５ｂおよび第１鏡面２５ａにおいて順次に内部反射されて第２鏡面２５ｂを透過してフロント光検出器２６へ向かう。この時、第１鏡面２５ａを透過してプレート型ビームスプリッタ２５内に入射した第１光２１ａのうち内部反射過程を経ずに第２鏡面２５ｂをそのまま透過した第１光２１ａ’と、少なくとも２回以上の内部反射過程を経て第２鏡面２５ｂを透過した第１光２１ａ”とは互いに平行ではないため、フロント光検出器２６の有効受光領域内に第１光２１ａ’のみを受光させられ、第１光２１ａ’，２１ａ”の間の干渉影響なしに光量検出が可能である。
【００６５】
従って、フロント光検出器２６においては、第１光源２１の光出力にほとんど正確に比例するＡＰＣ信号が生じる。このフロント光検出器２６において生じた信号を用いて第１光源２１の光出力をコントロールすれば、第１光源２１からの光出力が正確にＤＶＤ系の光ディスクのための記録パワーとなるように制御できる。
【００６６】
前記記録媒体１０としてＣＤ系の光ディスクが採用されれば、第２光源３１が作動し、第２光源３１から発散光としての第２光３１ａが出射される。出射された第２光３１ａは第２ホログラム素子３３を真直ぐに透過して第２コリメーティングレンズ３４において僅かな収束光または僅かな発散光に変えられた後にプレート型ビームスプリッタ２５に入射する。プレート型ビームスプリッタ２５に入射した第２光３１ａのほとんどはプレート型ビームスプリッタ２５の第２および第１鏡面２５ｂ，２５ａを順次に透過して対物レンズ２９へ向かい、一部は第２鏡面２５ｂを透過した後、第１鏡面２５ａにおいて内部反射されて第２鏡面２５ｂをさらに透過してフロント光検出器２６へ向かう。対物レンズ２９に入射した第２光３１ａは対物レンズ２９により集束されて記録媒体１０の記録面に光スポットとして結ばれる。記録媒体１０の記録面から反射された第２光３１ａは前記過程とは逆過程を経て第２ホログラム光モジュール３０の第２ホログラム素子３３に入射し、第２ホログラム素子３３において回折透過された後に第２メイン光検出器３２に受光される。
【００６７】
一方、プレート型ビームスプリッタ２５の第１鏡面２５ａにおいて１回内部反射された第２光３１ａのほとんどはそのプレート型ビームスプリッタ２５の第２鏡面２５ｂを透過してフロント光検出器２６へ向かい、一部は第２鏡面２５ｂおよび第１鏡面２５ａにおいて順次にさらに内部反射されて第２鏡面２５ｂを透過してフロント光検出器２６へ向かう。この時、第２鏡面２５ｂを透過してプレート型ビームスプリッタ２５内に入射した第２光３１ａのうち、１回の内部反射過程を経た後に第２鏡面２５ｂをそのまま透過した第２光と、少なくとも３回以上の内部反射過程を経て第２鏡面２５ｂを透過した第２光とは互いに平行ではないため、フロント光検出器２６の有効受光領域内に前記１回の内部反射過程を経た第２光のみを受光させられ、干渉の影響なしに光量検出が可能である。
【００６８】
従って、フロント光検出器２６においては、第２光源３１の光出力にほとんど正確に比例するＡＰＣ信号が生じる。このフロント光検出器２６において生じた信号を用いて第２光源３１の光出力をコントロールすれば、第２光源３１からの光出力が正確にＣＤ系の光ディスクのための記録パワーとなるように制御できる。
【００６９】
ここで、本発明の第１実施形態による光ピックアップは前記第１光源２１から出射された第１光２１ａがプレート型ビームスプリッタ２５を透過して対物レンズ２９へ向かい、第２光源３１から出射された第２光３１ａがプレート型ビームスプリッタ２５から反射されて対物レンズ２９へ向かうように光学系の配置を変えても良い。
【００７０】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の第１実施形態による光ピックアップを用いる時に光出力の線形性を改善しうることを示している。
【００７１】
図８Ａは、コリメーティングレンズを透過した光が平行光となる従来の光ピックアップを用い、光源からの出力パワーを３Ｈｚの三角波形として０ｍＷから４０ｍＷまで変える時のフロント光検出器の検出信号（ＡＰＣ信号）を任意の単位に示すグラフである。図８Ｂは、コリメーティングレンズを透過した光を僅かな発散光または僅かな収束光にする本発明の第１実施形態による光ピックアップを用い、光源からの出力記録パワーを３Ｈｚの三角波形として０ｍＷから４０ｍＷまで変える時のフロント光検出器２６の検出信号（ＡＰＣ信号）を任意の単位に示すグラフである。図８Ａは、焦点距離が１０．８ｍｍであるコリメーティングレンズを光源から焦点距離内に位置させて得られた結果である。また、図８Ｂは、焦点距離が１０．８ｍｍであるコリメーティングレンズを光源から焦点距離よりも０．４ｍｍだけさらに遠く配して得られた結果である。
【００７２】
図８Ａから明らかなように、コリメーティングレンズを光源からコリメーティングレンズの焦点距離内に配してプレート型ビームスプリッタに平行光が入射する場合には、光源の光出力を線形的に変える場合にもフロント光検出器２６において検出されるＡＰＣ信号が前記光源の光出力に線形的に比例しない。
【００７３】
これに対し、図８Ｂから明らかなように、本発明の第１実施形態による光ピックアップを用いれば、光源の光出力を線形的に変える場合、フロント光検出器において検出されるＡＰＣ信号が前記光源の光出力に線形的に比例する。すなわち、本発明の第１実施形態による光ピックアップを用いれば、光源の光出力の線形性を大幅に改善できる。
【００７４】
一方、本発明に係る光ピックアップは、第２実施形態として、僅かな発散光または僅かな収束光をプレート型ビームスプリッタに入射させ、且つ、単一光源を備えるような光学的構成を有しても良い。
【００７５】
図９は、本発明の第２実施形態による光ピックアップの光学的な構成の一例を示す図面である。
図９を参照すれば、本発明の第２実施形態による光ピックアップは、図４に示された如く、本発明の第１実施形態に対応する単一光源を備える構造であって、単一光源１２１、コリメーティングレンズ１２４、プレート型ビームスプリッタ１２５、対物レンズ１２９、メイン光検出器１２２およびフロント光検出器１２６を備えてなる。図９中、符号１４８は記録媒体１０から反射されてメイン光検出器１２２に入射する光を集束させてメイン光検出器１２２に受光させる光検出レンズ１４８である。ここでは、図４における反射ミラー２７，３７が省かれている。
【００７６】
本発明の第２実施形態による光ピックアップにおいて、コリメーティングレンズ１２４は、光源から発散光として出射される光を僅かな収束光または僅かな発散光に変える。
【００７７】
すなわち、コリメーティングレンズ１２４の焦点距離をｆとしたとき、前記コリメーティングレンズ１２４と光源１２１との距離を前記焦点距離ｆよりも所定値αだけ増減（ｆ±α）すれば、光源からコリメーティングレンズ１２４への入射光は僅かな収束光または僅かな発散光となる。プレート型ビームスプリッタ１２５は、光源１２１からの入射光のほとんどは反射させて対物レンズ１２９へ向かわせ、一部は透過させてフロント光検出器１２６へ向かわせる。また、前記プレート型ビームスプリッタ１２５は記録媒体１０から反射されて戻る光を透過させてメイン光検出器１２２へ向かわせる。前記メイン光検出器１２２は、記録媒体１０から反射されて対物レンズ１２９を通った後にプレート型ビームスプリッタ１２５を透過した光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する。
【００７８】
本発明の第２実施形態による光ピックアップにおいて、光源１２１、コリメーティングレンズ１２４、対物レンズ１２９およびメイン光検出器１２２は、本発明の第１実施形態による光ピックアップにおける第１光源２１、第１コリメーティングレンズ２４、対物レンズ２９および第１メイン光検出器２２と同じまたは似たような機能をするため、ここでは反復的な説明を省く。もちろん、本発明の第２実施形態において、前記光源１２１はＣＤ系の光ディスクおよび／またはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤外線波長または赤色波長やそれ以外の波長の光を出射するように設けられても良い。
【００７９】
前述した如く、本発明の第２実施形態による光ピックアップは、ＣＤ系の光ディスク専用、ＤＶＤ系の光ディスク専用、ＣＤ系の光ディスクおよびＤＶＤ系の光ディスク互換型などとして用いられる。互換型光ピックアップに単一光源を用いる技術はすでに公知であるため、この詳細についての説明は省く。
【００８０】
図９に示された如く、本発明の第２実施形態による光ピックアップにおける、光源１２１の光出力の線形性を改善できる原理は、本発明の第１実施形態による光ピックアップにおける、第１光源２１の光出力の線形性を改善できる原理と実質的に同一であるため、ここではその詳細な説明を省く。
【００８１】
以下、本発明に係るくさび型ビームスプリッタを備えた光ピックアップについて説明する。
本発明の第３実施形態による光ピックアップは、図１０に示された如く、本発明の第１実施形態による光ピックアップと同様に、２つの光源を備えて低密度の光ディスクおよび高密度の光ディスクを互換採用しうる構造であり、相異なる波長の光を出射する２つの光源と、内部反射による干渉の影響なしに光源の光出力に比例する光量を検出しうるくさび型ビームスプリッタとを備える光学的な構成を有する点にその特徴がある。
【００８２】
図１０は、本発明の第１実施形態による光ピックアップと同様に、低密度の光ディスクおよび高密度の光ディスクを互換採用しうる本発明の第３実施形態による光ピックアップの光学的な構成の一例を概略的に示す図面である。本発明の第３実施形態による光ピックアップは、本発明の第１実施形態におけるプレート型ビームスプリッタ２５に代えて本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５を備えた点に特徴がある。前記くさび型ビームスプリッタ４５は２つの鏡面４５ａ，４５ｂが互いに所定の角度をなす。ここで、図４と実質的に同じまたは似たような機能をする部材には同じ符号を付し、その反復的な説明を省く。
【００８３】
図１０を参照すれば、本発明の第３実施形態による光ピックアップは、第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０と、入射光を集束させて記録媒体１０に光スポットとして結ばせる対物レンズ２９と、入射光を所定の割合にて透過および反射させるくさび型ビームスプリッタ４５と、前記第１ホログラム光モジュール２０の第１光源２１から出射されて前記くさび型ビームスプリッタ４５を透過した光を受光して第１光源２１の光出力をコントロールするための信号を検出するフロント光検出器２６とを備えてなる。また、本発明の第３実施形態による光ピックアップは、第１および第２ホログラム光モジュール２０，３０とくさび型ビームスプリッタ４５との経路上に第１および第２コリメーティングレンズ４７，４９をさらに備えても良い。この時、前記第１および／または第２コリメーティングレンズ４７，４９は第１および第２光源２１，３１から発散光として出射される第１および第２光２１ａ，３１ａを平行光に変えるように配される。
【００８４】
本発明に係る前記くさび型ビームスプリッタ４５を通って記録媒体１０へ向かう前記第１および第２光２１ａ，３１ａを互いに平行ならしめるために、くさび型ビームスプリッタ４５の第２鏡面４５ｂが第１鏡面４５ａに対して斜めとなった点を考慮に入れ、前記第２ホログラム光モジュール３０および第２コリメーティングレンズ４９は、後述する図１３Ｂに示された如く、第２光３１ａをくさび型ビームスプリッタ４５の第２鏡面４５ｂに、第１光２１ａの第１鏡面４５ａへの入射角度とは異なる角度にて入射させるように配されることが好ましい。
【００８５】
前記くさび型ビームスプリッタ４５は、その第１および／または第２鏡面４５ａ，４５ｂにおける２回以上の内部反射が原因となってフロント光検出器２６の有効受光領域（図１２の２６ａ）内において干渉が起こらないように、その第１および第２鏡面４５ａ，４５ｂがなす角度Ａ、すなわち、第２鏡面４５ｂが第１鏡面４５ａに対してなす角度（以下、くさび角度）が下記式（２）を満たすことが好ましい。
【００８６】
０．３°≦｜Ａ｜≦３．０°　　　　　　　・・・（２）
【００８７】
ここで、くさび角度を決める要因としては、フロント光検出器２６の有効受光領域２６ａの面積、くさび型ビームスプリッタ４５とフロント光検出器２６との距離、くさび型ビームスプリッタ４５の第１および／または第２鏡面４５ａ，４５ｂにおける１次および２次内部反射光の進行方向、くさび角度および厚みにおける製作公差、光学系の組立て公差による内部反射光の進行方向、第１および第２光２１ａ，３１ａ間の波長差に対しての各光源２１，３１のフロント光検出器２６への光路光軸の偏差、くさび型ビームスプリッタ４５を透過して進む光のビーム整形の影響などである。
【００８８】
前述した如く、２つの鏡面４５ａ，４５ｂが所定の角度をなすくさび型ビームスプリッタ２５を備えれば、図１１から明らかなように、第１光源２１から出射されてくさび型ビームスプリッタ４５を透過した後に前記フロント光検出器２６へ向かう第１光２１ａ’と、前記くさび型ビームスプリッタ４５において少なくとも２回以上に内部反射された後に前記フロント光検出器２６へ向かう第１光２１ａ”とは互いに平行ではない。従って、図１２に示された如く、フロント光検出器２６の有効受光領域２６ａ内において前記第１光２１ａ’，２１ａ”の間に干渉が起こらないため、第１光源２１の光出力を正確にコントロールすることが可能になる。
【００８９】
また、前述した如く、２つの鏡面４５ａ，４５ｂが所定角度をなすくさび型ビームスプリッタ２５を備えれば、図１１に示された如く、第２光源３１から出射されてくさび型ビームスプリッタ４５において１回内部反射されて前記フロント光検出器２６へ向かう第２光３１ａ’と、前記くさび型ビームスプリッタ４５において少なくとも３回以上に内部反射された後に前記フロント光検出器２６へ向かう第２光３１ａ”とは互いに平行ではない。従って、図１２に示された如く、フロント光検出器２６の有効受光領域２６ａ内において前記第２光３１ａ’，３１ａ”の間に干渉が起こらない。また、第２光３１ａがくさび型ビームスプリッタ４５に入射しつつ、その一部が第２鏡面４５ｂから反射されることがあるが、この反射光３１ａ”’もまた第２光３１ａ’，３１ａ”と互いに平行ではないため、フロント光検出器２６の有効受光領域２６ａ内において干渉が起こらない。従って、第２光源３１の光出力を正確にコントロールすることが可能になる。
【００９０】
一方、前記第１鏡面４５ａは、入射光を所定の割合にて透過および反射させる役割を果たす。本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５において、前記第１鏡面４５ａはＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられることが好ましい。より好ましくは、前記くさび型ビームスプリッタ４５は、ＤＶＤ向けの赤色光である第１光２１ａおよびＣＤ向けの赤外線光である第２光３１ａに対して、図２に示された如き理想的な透過率特性を有するように設けられることが好ましい。
【００９１】
前記くさび型ビームスプリッタ４５は、例えば、第１光２１ａを空気中から反射させるため、第１光２１ａのＳ偏光の反射光量を最大化させられる。
【００９２】
すなわち、前記くさび型ビームスプリッタ４５によれば、光ディスク１０から反射されて戻る第１光２１ａを空気中に露出されている第１鏡面４５ａから反射させるため、第１光２１ａのＳ偏光の反射光量を従来のキュービック型ビームスプリッタに比べて増やすことができる。
【００９３】
さらに、前記くさび型ビームスプリッタ４５によれば、第２光源３１からくさび型ビームスプリッタ４５への第２入射光３１ａのうち一部が第１鏡面４５ａにおいて内部反射されてフロント光検出器２６へ向かうため、第１鏡面４５ａにおける第２光３１ａのＰ偏光の反射光量を従来のキュービック型ビームスプリッタに比べて増やすことができる。
【００９４】
従って、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５は、その第１鏡面４５ａがＳ偏光の赤色光に対して５０％よりも大きい反射率、およびＰ偏光の赤外線光に対して５％よりも大きい内部反射率を有するように設けられ、これは、図２に点線にて示された理想的な透過率特性を満たす。もちろん、本発明の第１実施形態による光ピックアップにおけるプレート型ビームスプリッタ２５も同様に、図２に点線にて示す理想的な透過率特性を満たすように設けられる。
【００９５】
本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５を理想的な透過率特性を満たすように設ける場合、このくさび型ビームスプリッタ４５は、第１および第２光２１ａ，３１ａを図１３Ａおよび図１３Ｂに示されたように光量分割する。
【００９６】
前述した如く、第１光２１ａのＳ偏光の反射光量と第２光３１ａのＰ偏光の反射光量とを従来のキュービック型ビームスプリッタに比べて増やせる理由は、第１鏡面４５ａが空気との接触面であるため、くさび型ビームスプリッタ４５の媒質と空気媒質との屈折率差が大きいからである。
【００９７】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５が図２に点線にて示された理想的な透過率特性を満たすように設けられた場合、入射光の偏光による光量分割を示している。
【００９８】
図１３Ａを参照すれば、くさび型ビームスプリッタ４５は、第１鏡面４５ａに４５°の入射角をもって入射するＰ偏光の第１光２１ａのうちおおよそ９０％を第１鏡面４５ａから反射させて記録媒体１０へ向かわせ、おおよそ１０％を透過させてフロント光検出器２６へ向かわせる。そして、くさび型ビームスプリッタ４５は、記録媒体１０から反射されて戻るＳ偏光の第１光２１ａのうちおおよそ８０％を第１鏡面４５ａから反射させて受光部、例えば、第１ホログラムモジュール２０の第１メイン光検出器２２へ向かわせる。従って、受光部における第１光２１ａの検出光量が十分であり、検出光量の不足問題がない。
【００９９】
図１３Ｂに示された如く、くさび型ビームスプリッタ４５は、第２鏡面４５ｂを屈折して透過し、第１鏡面４５ａに入射する第２光３１ａのうちおおよそ９０％を第１鏡面４５ａを透過させて記録媒体１０へ向かわせ、おおよそ１０％を反射させてフロント光検出器２６へ向かわせる。くさび型ビームスプリッタ４５は、記録媒体１０から反射されて戻るＳ偏光の第２光３１ａのうちおおよそ９７％を透過させる。従って、第２光３１ａに対しては受光部、例えば、第２ホログラムモジュール３０の第２メイン光検出器３２における検出光量が十分である。また、第２光３１ａのおおよそ１０％がフロント光検出器２６へ向かうため、第２光源３１の出力光量のモニタリングに十分な光量の第２光３１ａがフロント光検出器に受光される結果、出力光量のモニタリングのための検出光量の不足現象が生じない。
【０１００】
前述した如く、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５は、赤色波長の第１光２１ａおよび赤外線波長の第２光３１ａに対して受光部における検出光量の不足およびフロント光検出器２６への受光量の不足が起こらない透過率特性を有するように設けられる。
【０１０１】
従って、前述した如く、本発明の第３実施形態による光ピックアップによれば、くさび型ビームスプリッタ４５のくさび型構造により、フロント光検出器２６における検出光がくさび型ビームスプリッタ４５における内部反射による干渉に影響されないため、本発明の第１実施形態による光ピックアップの場合と同様に、記録パワーの線形性を大幅に改善できる。
【０１０２】
また、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５を前記の如き透過率特性を有するように設ける場合には、受光部における検出光量の不足およびフロント光検出器２６への受光量の不足が起こらないという利点がある。
【０１０３】
前記くさび型ビームスプリッタ４５が入射光の偏光に対して前記の如き透過率特性を有する場合、本発明に係る光ピックアップは、図１４および図１５に示された如く、第１および／または第２光源２１，３１からくさび型ビームスプリッタ４５への第１および／または第２入射光２１ａ，３１ａがＰ偏光の光となり、前記くさび型ビームスプリッタ４５と対物レンズ２９との間の光路上は第１および／または第２入射光２１ａ，３１ａの偏光を変える１／４波長板４６をさらに備える光学的な構成を有することが好ましい。
【０１０４】
図１４は、第１および／または第２光源２１，３１からくさび型ビームスプリッタ４５への第１および／または第２入射光２１ａ，３１ａがＰ偏光の光になるように、第１および／または第２光源２１，３１にＰ偏光の光を出射する半導体レーザを備える場合を示している。第１および／または第２光源２１，３１にＳ偏光の光を出射する半導体レーザを備える場合には、図１５に示された如く、第１および／または第２光源２１，３１とくさび型ビームスプリッタ４５との間にＳ偏光をＰ偏光に変える１／２波長板４８をさらに備えれば良い。
【０１０５】
ここで、図１４および図１５に示された如き本発明の第４および第５実施形態による光ピックアップは、図１０に示された如き本発明の第３実施形態による光ピックアップに、前記１／４波長板４６および／または１／２波長板４８のみをさらに配した光学的な構成を有する。
【０１０６】
前述した如く、本発明の第３ないし第５実施形態による光ピックアップにおいて、前記フロント光検出器２６は、第１および第２光源２１，３１が共に光出力をコントロールするのに用いられるか、あるいは、第１および第２光源２１，３１のうちどちらか一方の光出力をコントロールするのに用いられる。
【０１０７】
また、本発明の第３ないし第５実施形態による光ピックアップは、前述した如き本発明の第１実施形態による光ピックアップと同様に、様々に変形可能である。
【０１０８】
一方、くさび型ビームスプリッタを備える本発明に係る光ピックアップは、図１０、図１４および図１５に示された如く、２つの光源を備えるのに代えて、図１６に示された如く、単一光源を備える光学的な構成を有しても良い。
【０１０９】
図１６を参照すれば、本発明の第６実施形態による光ピックアップは、図１０に示された如き本発明の第３実施形態に対応する単一光源を備える構造であって、単一光源１２１、くさび型ビームスプリッタ１４５、対物レンズ１２９、メイン光検出器１２２およびフロント光検出器１２６を備えてなる。また、本発明の第６実施形態による光ピックアップは、単一光源１２１とくさび型ビームスプリッタ１２５との間にコリメーティングレンズ１４７をさらに備えても良い。
【０１１０】
本発明の第６実施形態による光ピックアップにおいて、くさび型ビームスプリッタ１４５は、本発明の第３実施形態による光ピックアップと同様に、第１および第２鏡面１４５ａ，１４５ｂが互いに平行ではなく所定の角度をなすくさび型構造である。前記くさび型ビームスプリッタ１４５は、光源１２１からの入射光のほとんどを、例えば反射させて対物レンズ１２９へ向かわせ、一部は透過させてフロント光検出器１２６へ向かわせる。また、前記くさび型ビームスプリッタ１４５は、記録媒体１０から反射されて戻る光は透過させてメイン光検出器１２２へ向かわせる。メイン光検出器１２２は、記録媒体１０から反射されて対物レンズ１２９を通った後にくさび型ビームスプリッタ１４５を透過した光を受光して情報信号および／または誤差信号を検出する。
【０１１１】
光検出レンズ１４８は、前記くさび型ビームスプリッタ１４５を透過した光を集束させてメイン光検出器１２２に受光させる。
【０１１２】
本発明の第６実施形態による光ピックアップにおいて、光源１２１、コリメーティングレンズ１４７、対物レンズ１２９およびメイン光検出器１２２は、本発明の第３実施形態による光ピックアップにおける第１光源２１、第１コリメーティングレンズ４７、対物レンズ２９および第１メイン光検出器２２と同じまたは似たような機能をするため、ここでは、その反復的な説明を省く。もちろん、本実施形態において、前記光源１２１は、本発明の第２実施形態と同様に、ＣＤ系の光ディスクおよび／またはＤＶＤ系の光ディスクの記録および／または再生に適した赤色波長または赤外線波長やそれ以外の波長の光を出射するように設けられても良い。
【０１１３】
前述した如く、本発明の第６実施形態による光ピックアップは、本発明の第２実施形態と同様に、ＣＤ系の光ディスク専用、ＤＶＤ系の光ディスク専用、ＣＤ系の光ディスクおよびＤＶＤ系の光ディスク互換型などとして用いられる。
【０１１４】
図１６に示された如く、本発明の第６実施形態による光ピックアップにおける光源１２１の光出力の線形性を改善できる原理は、本発明の第３実施形態による光ピックアップにおける第１光源２１の光出力の線形性を改善できる原理と実質的に同じである。
【０１１５】
ここで、本発明に係る光ピックアップは、図１６に示された如く、単一光源を備えつつ、本発明の第４および第５実施形態と同様に、入射光の偏光に対して受光部、すなわち、メイン光検出器１２２における光量不足およびフロント光検出器１２６における光量不足を起こさない透過率特性を満たすように設けられたくさび型ビームスプリッタおよび１／４波長板を備え、光源として用いられる半導体レーザの出射光の偏光に応じて１／２波長板を選択的にさらに備える光学的な構成を有しても良い。かかる光学的な構成を有する光ピックアップは、前述した実施形態から十分に類推可能であるため、ここでは図示および詳細な説明を省く。
【０１１６】
以上では、本発明に係る光ピックアップがＣＤ系の光ディスクおよびＤＶＤ系の光ディスク互換用であると説明および図示したが、本発明が必ずしもこれに限定されるとは限らない。すなわち、本発明に係る光ピックアップはＤＶＤ系の光ディスクおよび次世代ＤＶＤ系の光ディスク互換用であっても良い。
【０１１７】
さらに、以上では、本発明に係る光ピックアップおよびくさび型ビームスプリッタを図面に示された具体的な実施形態に基づき説明したが、これは単なる例示的なものに過ぎない。よって、本発明に係る光ピックアップおよびくさび型ビームスプリッタは特許請求の範囲上に記載された技術的な範囲内において様々に変形可能である。
【０１１８】
さらに、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５を備える光ピックアップの光学的な構成は様々に変形できる。
【０１１９】
さらに、以上では、本発明に係るくさび型ビームスプリッタ４５が光ピックアップに適用されると説明および図示したが、必要に応じて他の光学装置に適用しても良い。
【０１２０】
【発明の効果】
上述した如く、プレート型ビームスプリッタに収束光または発散光が入射するような光学的構成を有する本発明に係る光ピックアップによれば、フロント光検出器の有効受光領域において、プレート型ビームスプリッタにおける内部反射による光の干渉なしに光を受光することができる。
【０１２１】
また、本発明に係るくさび型ビームスプリッタを備えた光ピックアップにおいては、フロント光検出器の有効受光領域において、内部反射による光の干渉なしに光を受光することができる。
【０１２２】
従って、本発明に係る光ピックアップにおいては、光源の光出力に正確に比例する光量を検出することができて光源の光出力を正確にコントロールできる結果、光源の光出力の線形性が大幅に改善される。
【０１２３】
一方、本発明に係るくさび型ビームスプリッタは、適正な反射率および透過率を有するように設けられ、これを光ピックアップに適用する場合、従来のキュービック型ビームスプリッタを用いる時に起こりうる受光部における検出光量の不足および出力光量のモニタリングのためのフロント光検出器への受光量の不足現象を防ぐことができる
【図面の簡単な説明】
【図１】プレート型ビームスプリッタへの入射光が平行光であるとき、プレート型ビームスプリッタを透過した光およびプレート型ビームスプリッタにおいて２回以上に内部反射された光の経路を示す図面である。
【図２】ＤＶＤ向けの赤色光およびＣＤ向けの赤外線光の進行経路を変えるために用いられる従来のキュービック型ビームスプリッタの透過率と、理想的な仕様を有する光路変換デバイスの透過率とを対照して示すグラフである。
【図３Ａ】図２の如き透過率特性を有する通常のキュービック型ビームスプリッタにおける入射光の偏光による光量分割を示す図面である。
【図３Ｂ】図２の如き透過率特性を有する通常のキュービック型ビームスプリッタにおける入射光の偏光による光量分割を示す図面である。
【図４】本発明の第１実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【図５】図４の第１ホログラム光モジュールからの第１入射光を第１コリメーティングレンズにより僅かな収束光に変える光学的な配置を示す図面である。
【図６】図４に示された光ピックアップのホログラム光モジュールの具体例を概略的に示す図面である。
【図７】本発明の第１実施形態による光ピックアップにおいて、コリメーティングレンズおよび光源がコリメーティングレンズの焦点距離よりも近く配されて、コリメーティングレンズを通ってプレート型ビームスプリッタへ向かう光が僅かな発散光であるとき、プレート型ビームスプリッタを透過する光およびプレート型ビームスプリッタにおいて２回以上に内部反射される光の経路を示す図面である。
【図８Ａ】コリメーティングレンズを透過した光が平行光となる従来の光ピックアップを用い、光源からの出力パワーを３Ｈｚの三角波形として０ｍＷから４０ｍＷまで変える時のフロント光検出器の検出信号（ＡＰＣ信号）を任意の単位に示すグラフである。
【図８Ｂ】コリメーティングレンズを透過した光を僅かな発散光または僅かな収束光にする本発明の第１実施形態による光ピックアップを用い、光源からの出力記録パワーを３Ｈｚの三角波形として０ｍＷから４０ｍＷまで変える時のフロント光検出器の検出信号（ＡＰＣ信号）を任意の単位に示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【図１０】本発明の第３実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【図１１】本発明に係るくさび型ビームスプリッタにおける第１および第２光の透過および反射経路を概略的に示す図面である。
【図１２】図１１に示された如き第１および第２光の透過および反射過程を経てフロント光検出器へ向かう光の間にフロント光検出器の有効受光領域内における干渉が起こっていないことを示す図面である。
【図１３Ａ】本発明に係るくさび型ビームスプリッタが図２に点線にて示された理想的な透過率特性を満たすように設けられた場合、入射光の偏光による光量分割を示す図面である。
【図１３Ｂ】本発明に係るくさび型ビームスプリッタが図２に点線にて示された理想的な透過率特性を満たすように設けられた場合、入射光の偏光による光量分割を示す図面である。
【図１４】本発明の第３実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【図１５】本発明の第４実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【図１６】本発明の第５実施形態による光ピックアップの光学的な構成を概略的に示す図面である。
【符号の説明】
１０　記録媒体
２０　第１ホログラム光モジュール
２１ａ　第１光
２４　第１コリメーティングレンズ
２５　プレート型ビームスプリッタ
２５ａ　第１鏡面
２５ｂ　第２鏡面
２６　フロント光検出器
２７　反射ミラー
２９　対物レンズ
３０　第２ホログラム光モジュール
３１ａ　第２光
３４　第２コリメーティングレンズ
３７　反射ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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８Ａ】
2004005944.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004005944.tif 000015
【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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