(57)【要約】【課題】本発明は、薄型化、小型化、光利用効率向上、信号感度向上など、少なくとも一つを実現できる光ピックアップ装置を提供することを目的としている。【解決手段】光を射出する光学ユニットと、光源ユニットから出射された光が入射され入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、光を光ディスクに集光する集光手段を備え、光強度分布補正手段において、光源ユニットから直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、第１の光束は集光手段で集光され、第２の光束は他の目的に用いられる構成とした。【選択図】図３
2005174382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光学ユニットと、前記光源ユニットから出射された光が入射され前記入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、光を光ディスクに集光する集光手段を備え、前記光強度分布補正手段において、前記光源ユニットから直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、前記第１の光束は前記集光手段で集光され、前記第２の光束は他の目的に用いられることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光学ユニットはレーザーダイオードを含んでおり、前記レーザーダイオードは略青色から略青紫色、略赤外から略赤色の少なくとも一つの光を出射することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
第２の光束は光源ユニットの光量モニタに用いることを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子はホログラムを形成し、第２の光を受光手段に収束光として導くことを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子は偏光フィルタを有していることを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子はある割合で光を透過し、ある割合で光を反射する機能を備えたミラーを有したことを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光強度分布補正素子は、ある波長を持ったものに対しては反射、またある波長に対しては透過であるという光学特性や、前記光強度分布補正素子の場所によっても反射、透過などの位置特性を持たせたことを特徴とする請求項４、５、６のいずれか１記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記光量モニタは少なくとも１つ以上で構成される受光素子であり、光の強度を測定することを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
光強度分布補正手段は、リムフィルタであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光源と、受光素子と、前記光源からの光を光ディスクの方へ導いたりあるいは光ディスクからの反射光を前記受光素子に導く光ガイド部材と、前記光ガイド部材の内部に内包されるか外周面に設けられ、前記光源から出射された光が入射され前記入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、前記光源の光量をモニタするモニタ素子と、前記光源，前記受光素子，前記光ガイド部材，前記モニタ素子の各部材を所定の位置関係に固定する結合部材とを備え、前記光強度分布補正手段において、前記光源から直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、前記第１の光束は前記光ガイド部材から光ディスクの方へ導かれ、前記第２の光束は前記モニタ素子に導かれることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＶＤ等の高密度記録ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置において、赤外レーザーや赤色レーザーなどの長波長レーザーを出射するレーザーダイオードを用いられていたが、最近では、ブルーレーザーを用いて、上記各レーザーを用いた場合よりも高密度記録を行うようになってきた。
【特許文献１】特開平１１−２２４４３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３３９４号公報
【特許文献３】特開平１０−３３４４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、今までの光ピックアップ装置や光ディスク装置については、記録または再生に用いる光の一部を前記モニタに入射し、光量を測定していた。それでは光の利用効率が悪く、迷光も出てしまう。また今までの光量の測定は、光学ユニットから発せられる光をそのままの光強度分布で測定していた。これでは信号感度が悪く、情報の書き込みや読み出しの精度が悪い。
【０００４】
本発明は、光学ユニットから発せられる光に対応して薄型化、小型化、光利用効率向上、信号感度向上など、少なくとも一つを実現できる光ピックアップ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、光を射出する光学ユニットと、光源ユニットから出射された光が入射され入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、光を光ディスクに集光する集光手段を備え、光強度分布補正手段において、光源ユニットから直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、第１の光束は集光手段で集光され、第２の光束は他の目的に用いられる構成とした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、いずれかの波長において、信号感度向上、光利用効率向上、装置の小型化もしくは薄型化の少なくとも１つを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
請求項１記載の発明は、光を射出する光学ユニットと、前記光源ユニットから出射された光が入射され前記入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、光を光ディスクに集光する集光手段を備え、前記光強度分布補正手段において、前記光源ユニットから直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、前記第１の光束は前記集光手段で集光され、前記第２の光束は他の目的に用いられることを特徴とする光ピックアップ装置であり、前記光源から射出された光に前記光強度分布補正手段を用いることで情報の書き込みや読み出しの精度を向上させ、また前記光強度補正手段により他の光とは異なる方向に導かれた光を他の目的に用いる事によって、従来捨てていた光を有効利用できる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、光学ユニットはレーザーダイオードを含んでおり、前記レーザーダイオードは略青色から略青紫色、略赤外から略赤色の少なくとも一つの光を出射することを特徴として有する請求項１記載の光ピックアップ装置であり、高密度記録対応の光ディスクと、従来からの記録密度の光ディスクの双方に対して、データの記録か再生の少なくとも一方を実現できる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、第２の光束は光源ユニットの光量モニタに用いる請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置であり、光利用効率向上を実現できる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子はホログラムを形成し、第２の光を受光手段に収束光として導くことを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置であり、光利用効率向上、信号感度向上、小型化、薄型化の少なくとも一つを実現できる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子は偏光フィルタを有していることを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置であり、光利用効率向上、信号感度向上、小型化、薄型化の少なくとも一つを実現できる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、光強度分布補正手段は光の強度分布を補正可能な光強度分布補正素子であり、前記光強度分布補正素子はある割合で光を透過し、ある割合で光を反射する機能を備えたミラーを有したことを特徴とする請求項１，２のいずれかの１項に記載の光ピックアップ装置であり、光利用効率向上、信号感度向上、小型化、薄型化の少なくとも一つを実現できる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、前記光強度分布補正素子は、ある波長を持ったものに対しては反射、またある波長に対しては透過であるという光学特性や、前記光強度分布補正素子の場所によっても反射、透過などの位置特性を持たせたことを特徴とする請求項４、５、６のいずれか１記載の光ピックアップ装置であり、光利用効率向上、信号感度向上、小型化、薄型化の少なくとも一つを実現でき、また高密度記録対応の光ディスクと、従来からの記録密度の光ディスクの双方に対して、データの記録か再生の少なくとも一方を実現できる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、前記光量モニタは少なくとも１つ以上で構成される受光素子であり、光の強度を測定することを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置であり、光の光量をモニタすることが可能となる。
【００１５】
請求項９記載の発明は、光強度分布補正手段は、リムフィルタであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であり、一つの素子に各機能を持たせ易く、しかも小型化を実現できる。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、光源と、受光素子と、前記光源からの光を光ディスクの方へ導いたりあるいは光ディスクからの反射光を前記受光素子に導く光ガイド部材と、前記光ガイド部材の内部に内包されるか外周面に設けられ、前記光源から出射された光が入射され前記入射した光の強度分布を少なくとも一部分において補正する光強度分布補正手段と、前記光源の光量をモニタするモニタ素子と、前記光源，前記受光素子，前記光ガイド部材，前記モニタ素子の各部材を所定の位置関係に固定する結合部材とを備え、前記光強度分布補正手段において、前記光源から直接或いは間接的に送られてきた光束を少なくとも互いに異なる方向に分岐した第１の光束と第２の光束に分岐し、前記第１の光束は前記光
ガイド部材から光ディスクの方へ導かれ、前記第２の光束は前記モニタ素子に導かれることを特徴とする光ピックアップ装置であり、前記光源から射出された光に前記光強度分布補正手段を用いることで情報の書き込みや読み出しの精度を向上させ、また前記光強度補正手段により他の光とは異なる方向に導かれた光を他の目的に用いる事によって、従来捨てていた光を有効利用できる。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施における形態１の光ピックアップ装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図で、図２は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す側面図である。
【００１８】
図１、図２において、１は光ディスクで、光ディスク１は光を照射することで、情報の再生かもしくは情報の記録の少なくとも一方を行うことができる。具体的に光ディスク１としては、情報の再生のみが行えるＣＤ−ＲＯＭディスク，ＤＶＤ−ＲＯＭディスク等、情報の再生に加えて情報の記録が行えるＣＤ−Ｒディスク，ＤＶＤ−Ｒディスク等、情報の再生に加えて情報の記録／消去が可能なＣＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等が好適に用いられる。また、光ディスク１としては、略赤色の光で情報の記録もしくは再生の少なくとも一方が行える記録層を備えるもの、略赤外光で情報の記録もしくは再生が行える記録層を備えるもの、略青色〜略青紫の光で情報の記録あるいは再生が行える記録層を備えるものが使用可能である。更に光ディスク１の大きさとしては、様々な直径を有する円盤状のものを用いることが可能であるが、好ましくは３ｃｍ〜１２ｃｍの直径を有する円盤状のものを好適に用いられる。
【００１９】
２は光ディスク１を回転するためのスピンドルモータである。スピンドルモータ２には、光ディスク１を保持するチャッキング部（図示せず）が設けられている。スピンドルモータ２は光ディスク１を角速度一定で回転させたり或いは角速度を可変的に回転させたりすることが可能である。どのように角速度を一定或いは可変的に制御するかは、スピンドルモータ駆動手段及び光ディスク装置の制御部（図示せず）が状況に応じて切り替える。なお、本実施の形態では、光ディスク１の回転駆動手段としてスピンドルモータ２を用いたが、他の種類のモータや他の手段を用いて、回転駆動させても良い。
【００２０】
３は光ディスク１に光を照射することで情報を光ディスク１に記録及び光ディスク１から情報を読み取るための光ピックアップである。
【００２１】
４は光ピックアップ３のベースとなるキャリッジ、５は後述する対物レンズを略三次元的に移動させる光ピックアップアクチュエータである。キャリッジ４は少なくとも支持シャフト６とガイドシャフト７で支持されており、光ディスク１の内周と外周との間を移動可能となっている。またキャリッジ４は、光ピックアップアクチュエータ５と光学部或いは光源を搭載している。
【００２２】
８は青紫色のレーザー部８１及び受光素子部８２及び前光モニタ部５００を備えた集積素子で、詳細は図３を用いて説明する。レーザー部８１は略４０５ｎｍのレーザー光を発生するレーザーダイオード８１ａを有しており、このレーザーダイオード８１ａは、ベース８１ｂで構成される空間内に配置されている。
【００２３】
なお、本実施の形態では、青紫色の光を出射するレーザーダイオード８１ａを用いたが、青色〜紫色の短波長の光を出射するレーザーダイオードを用いて良い。なおこの様な短波長のレーザー光を出射するレーザーダイオードとしては、ＧａＮにＩｎなどの発光中心を添加した活性層にＧａＮを主成分としｐ型不純物をドープしたｐ型層と、ＧａＮを主成分としｎ型不純物をドープしたｎ型層で挟み込んだものが好適に用いられる。所謂、窒化
物半導体レーザーが好適に用いられる。
【００２４】
また、ベース８１ｂには端子８１ｃが複数本立設されており、この端子８１ｃはアース端子，レーザーダイオード８１ａに電流を供給する端子などで構成されている。なお、レーザー部８１としては、フレームレーザー等のレーザーダイオード８１ａを保護膜で覆ったものや、或いはベース８１ｂを密封された空間部を有する構成とし、その空間部内にレーザーダイオード８１ａを収納したものなどが用いられる。
【００２５】
８３はベース８１ｂの上に接着などの手法によってベース８１ｂに直接或いは他の部材を介して取り付けられたプリズムで、プリズム８３は、レーザーダイオード８１ａから出射されたレーザー光８４を透過させて光ディスク１への照射光とするとともに、光ディスク１からの戻り光を受光素子部８２に導く。また、プリズム８３の受光素子部８２側に、更に波長略４０５ｎｍのレーザー光８４を分割する回折格子もしくはホログラム（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号を取り出せるようになっている。なお、本実施の形態では、プリズム８３とベース８１ｂの間に透明な光学部材８３ａを設けた。このプリズム８３と光学部材８３ａで光ガイド部材を構成している。この光学部材８３ａはベース８１ｂ上に接着などの手法を用いて直接或いは他の部材を介して接合されている。プリズム８３には互いに略平行で傾斜した傾斜面８３ｂ〜８３ｄが設けられており、この傾斜面８３ｂ〜８３ｄにビームスプリッタ膜やホログラムもしくは回折格子などの光学素子が配設されている。この傾斜面８３ｂ〜８３ｄは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。具体的には、傾斜面８３ｂには、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号を取り出すためのホログラムが少なくとも形成されている。傾斜面８３ｃには、少なくとも偏光ビームスプリッタ膜及び回折格子が形成されている。傾斜面８３ｄには、波長４０５ｎｍの光を完全透過する膜が施されている。また、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。また、光学部材８３ａには、リムフィルタ６２３が設けられており、このリムフィルタ６２３は光学部材８３ａのプリズム８３側に設けられており、プリズム８３の外周部に当接するような形となっている。なお、本実施の形態では光学部材８３ａを設けたが、光学部材８３ａは仕様などによっては設けなくても良く、光学部材８３ａを設けない場合には、リムフィルタ６２３はプリズム８３の外周面におけるレーザーダイオード８１ａから出射された光が入射する部分に設けられる。
【００２６】
本実施の形態ではリムフィルタ６２３を用いたが、例えば、光スポットの中心部の輝度が低く、外周部の輝度が高くなるように、光の強度分布を一部で異ならせるような光強度分布補正を実現させる手段であれば他の部材でも良い。本実施の形態では、図３に示すようにレーザーダイオード８１ａから出射された光は、光学部材８３ａからリムフィルタ６２３に入射する。リムフィルタ６２３には、中心部に透過型のホログラムもしくは回折格子が形成されており、レーザーダイオード８１ａから出射された光はこのリムフィルタ６２３で少なくとも二つの光に分離される。本実施の形態では二つに分離した。すなわち光ディスク１に向かうレーザー光８４と、前光モニタ５００に向かうモニタ光８４ａである。リムフィルタ６２３に入射した光の中心部は、リムフィルタ６２３に設けられた透過型のホログラム或いは回折格子などで回折され、レーザー光８４とは異なる方向へ向かい、モニタ光８４ａとして抽出される。リムフィルタ６２３からのモニタ光８４ａは傾斜面８３ｄに設けられた光学薄膜や反射膜などによって反射され、前光モニタ５００に導かれる。前光モニタ５００では受光した光を電気信号に変換し、その電気信号を図示しないレーザー駆動手段に送る事で、レーザー駆動手段はレーザーダイオード８１ａに流す電流などを調整し、所定の光量となるように調整する。リムフィルタ６２３から光ディスク１に向かうレーザー光８４は、前述の通り、リムフィルタ６２３によって、リムフィルタ６２３に入射された光の中心部の光の全部或いは一部がモニタ光８４ａとして用いられるので、
中心部の輝度が小さく、外周部の光の輝度が大きくなる。この様にリムフィルタ６２３を設ける事で、レーザーダイオード８１ａから出射された光を出射後比較的早い内に、レーザー光８４と、レーザー光８４の光軸方向とは傾斜した光軸方向に分離する事ができるので、良好なモニタ光８４ａを得る事ができるとともに、青紫色などの短波長のレーザー光８４の中心部の輝度を落とすことで、光ディスク上に小さな光スポットを形成できるようになりディスク上での光強度を強くすることができる。また、この様な作用を一つの光学部品で達成させる事ができるので、装置の小型化や薄型化などを実現させる事ができる。
【００２７】
また、図１９に示すように、リムフィルタ６２３のような強度分布補正が可能な部材を傾斜面８３ｃに設けて、すなわちプリズム８３に内包されるように構成しても良い。この場合、傾斜面８３ｃに設けられた偏光ビームスプリッタと対向するようにリムフィルタ６２３が設けられる。この時、リムフィルタ６２３は入射した光の少なくとも一部を反射させるように、反射膜や反射型回折格子や反射型ホログラムが設けられる。従って、レーザーダイオード８１ａからの光は、傾斜面８３ｃに入射すると、リムフィルタ６２３で中心部の光の少なくとも一部が反射されてモニタ光８４ａとなり前光モニタ５００に入射され、中心部の輝度が低下した光が偏光ビームスプリッタ膜を通過してレーザー光８４となる。
【００２８】
更に図２０に示すようにリムフィルタ６２３を傾斜面８３ｄに設け、プリズム８３中に内包するように構成しても良い。リムフィルタ６２３は入射した光の少なくとも一部を反射させるように、反射膜や反射型回折格子や反射型ホログラムが設けられる。従って、レーザーダイオード８１ａからの光は、傾斜面８３ｄに入射すると、リムフィルタ６２３で中心部の光の少なくとも一部が反射されてモニタ光８４ａとなり前光モニタ５００に入射され、中心部の輝度が低下した光が偏光ビームスプリッタ膜を通過してレーザー光８４となる。
【００２９】
なお、図３，図１９，図２０に示す実施の形態では、リムフィルタ６２３の中心部分に反射型或いは透過型の回折格子やホログラム等を設けてモニタ光として用いたが、反射型或いは透過型の回折格子やホログラム等をリムフィルタ６２３の外周部に環状に設けたり、離散的に複数設けたりするなど、光ピックアップの仕様などによって、様々な形状や個数とすることができる。
【００３０】
光学部材８３ａ上にプリズム８３を接着などの手法で取り付けると、接合面である傾斜面８３ｂ〜８３ｄから外方に突出した接着材やあるいは傾斜面８３ｂ〜８３ｄに生じる凹部を緩和することができる。すなわち、光学設計などによって、レーザーダイオード８１ａから出射された光が、この傾斜面８３ｂ〜８３ｄの外表面部に上述の様に形成された凹部や凸部に当たると、記録／再生特性に影響が及ぶ。従ってプリズム８３のレーザーダイオード８１ａ側に光学部材８３ａを設けることで、前記凹部や凸部が形成されてもその凹凸を緩和できるので、記録特性などの劣化を防止できる。
【００３１】
受光素子部８２は、受光素子８２ａをカバーし、表面に透明なガラス基板８２ｂで覆うように構成されている。しかもケース８２ｃからは、受光素子８２ａと電気的に接続するための端子（図示ぜす）がケース８２ｃ表面に導出されている。他には、受光素子８２ａを波長４０５ｎｍ（青〜青紫の光）で劣化しない透明な部材で覆われた状態の受光素子部８２や、あるいはガラスなどのカバーを設けずに受光素子８２ａをむき出しにしても可能であることは明白である。
【００３２】
８５は結合部材で、結合部材８５は、レーザー部８１と受光素子部８２の位置を決め、且つ前光モニタ５００の位置を決め、更には、半田やＵＶ接着剤などで、各部が固定される。受光素子部８２の端子（図示せず）にはフレキシブル基板８６が接合され、そのフレ
キシブル基板８６は、他のフレキシブル基板に半田等で結合されている。
【００３３】
１０は赤及び赤外色のレーザー部１０１及び受光素子部１０２及び前光モニタ５０１を備えた集積素子で、詳細については図４を用いて説明する。レーザー部１０１には、波長略６６０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０３と波長略７８０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０４を有しており、このレーザーダイオード１０３，１０４は、ベース１０１ａで構成される空間内に配置されている。
【００３４】
なお、本実施の形態では、レーザーダイオード１０３，１０４をそれぞれ別の発光体ブロックとして、それぞれ空間内に配置したが、一つの発光体ブロックに、複数の発光層を設け、一つの発光体ブロックを空間内に配置する構成でも良い。また、本実施の形態では、２つの異なる波長のレーザーダイオードを搭載したが、３つ以上の異なる波長のレーザーダイオードを空間内に設けた構成としても良い。
【００３５】
また、ベース１０１ａには端子１０１ｂが複数本立設されており、この端子１０１ｂはアース端子，レーザーダイオード１０３，１０４に電流を供給する端子，モニタ光の出力端子などで構成されている。１０５はレーザー光１０６を透過し、戻り光を受光素子部１０２に導くプリズムである。プリズム１０５には、傾斜面１０５ｃに高分子膜が設けられ、前光モニタ５０１へレーザー光１０６の一部を反射してレーザー光１０６の出力レベルをモニタリングできる構成になっている。また、受光素子部１０２側に導いた位置に、更に波長７８０ｎｍのレーザー光１０６を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記録された信号及び制御信号等の検出ができるようになっている。プリズム１０５には互いに略平行で傾斜した傾斜面１０５ａ〜１０５ｃが設けられており、この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃにはビームスプリッタ膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。具体的には、１０５ａには、波長７８０ｎｍに最適に形成された回折格子（図示せず）が施され、傾斜面１０５ｂには波長７８０ｎｍに対しては、偏光ビームスプリッタでＰ波光は透過、Ｓ波光は反射し且つ波長６６０ｎｍに対しては透過する膜が形成され、傾斜面１０５ｃには波長７８０ｎｍに対しては、ビームスプリッタで一部のＰ波を反射及び透過し、波長６６０ｎｍに対しては偏光ビームスプリッタで一部のＰ波を反射及び透過し、Ｓ波に対しては全反射する膜が形成されている。
【００３６】
この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。なお、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。
【００３７】
また、必要に応じてプリズム１０５のレーザー部１０１側には、３ビームを構成するための回折格子（図示せず）が作成されて、一方のレーザー波長が他の波長から影響を受けないように、例えば、偏光を利用した３ビーム回折格子となっている。
【００３８】
１０８は結合部材でレーザー部１０１と受光素子部１０２の位置を決めるためと、前光モニタ５０１の位置を決めるための部材である。１０９はビームコンバイナー機能を有した回折格子で、波長６６０ｎｍは作用せず、波長７８０ｎｍには作用するようになっており、波長７８０ｎｍの見かけの仮想発光点が波長６６０ｎｍの仮想発光点と一致するようになっている。また、回折格子１０９は上記ビームコンバイナー機能を有さなくても光学的に許容できることも可能である。
【００３９】
回折格子１０９は複数の板状体を積層した構成となっており、この複数の板状対のうち少なくとも一つに格子が設けられている。また、接着などの手法によって直接ベース１０１ａに接合されている。
【００４０】
レーザーダイオード１０３，１０４いずれか一方から出射された光は、回折格子１０９，プリズム１０５を通過して光ディスク１に導かれ、光ディスク１で反射した反射光は、プリズム１０５を通過して受光素子部１０２に導かれる。この時、プリズム１０５において光ディスク１からの反射光は、傾斜面１０５ａと傾斜面１０５ｂ間で反射されて、受光素子部１０２に入射される。
【００４１】
受光素子部１０２は、受光素子１０２ａを透明な部材を含むケース１０２ｂで覆われており、しかもケース１０２ｂからは、受光素子１０２ａと電気的に接続された端子１０２ｃがケース１０２ｂの外方へ導出されている。
【００４２】
受光素子部１０２の端子１０２ｃにはフレキシブル基板（図示せず）が接続されており、他のフレキシブル基板に半田等で結合されている。
【００４３】
なお、集積素子１０においてもリムフィルタ６２３を用いても良い。例えば、傾斜面１０５ｃに高分子膜を設けて、モニタ光を得ていたが、この高分子膜の代わりにリムフィルタ６２３を用いたり、或いは図３や図１９に示す位置にリムフィルタ６２３を用いても良い。すなわち、集積素子８，１０の少なくとも一方にリムフィルタ６２３を用いてモニタ光を導出させる構成としても良い。なお、とりわけ短波長の光源を取り扱う集積素子には好ましくはリムフィルタ６２３を設けた方がいい。
【００４４】
１１は波長４０５ｎｍ用のコリメートレンズで、レーザー部８１から出力された発散したレーザー光８４を略平行光にするために使用される。またコリメートレンズ１１は、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有している。１２はビーム整形プリズムで、レーザー光８４の強度分布を略円形状に補正する。１３は臨界角プリズムでレーザー光８４を分離するために使用される。１４は収差補正ミラーで光ディスク１の厚み誤差等により発生する球面収差を補正するために使用される。
【００４５】
ここで、収差補正ミラーについて、図５〜図８を用いて説明する。
【００４６】
図５（ａ）〜図５（ｃ）はそれぞれ本実施の形態にかかる光ピックアップに用いられる収差補正ミラーの概略の平面図（最上面）、破線Ａ−Ｂの断面図、および平面図（最下面）における断面図である。基板１５上には下部電極１６、圧電体１７、上部電極１８，１９、および弾性体２０が形成される。基板１５は裏側（図面下側）に円形のキャビティ部２１を有し、反射膜２２が形成される。下部電極１６はパターンニングされて電極パッド２３に引き回される。同様に上部電極１８、１９もパターンニングされて電極パッド２４、２５にそれぞれ引き回される。
【００４７】
図６に上部電極１８，１９の構成を示す。上部電極１８，１９は絶縁部２６によって互いに絶縁される。この例において上部電極１８は円形で、上部電極１８は上部電極１９と中心を略同一にする環状電極とした。上部電極１８からは配線が引き回され、電極パッド２４に接続する。同様に、上部電極１９からは電極パッド２５に配線が引き回される。なお、本実施の形態では、上部電極１８，１９というように２つに分割したが、３以上に分割してもよく、しかも本実施の形態では、上部電極１８，１９を外形が円形状となるように構成したが、方形状や４角形以上の多角形状、あるいは三角形状としても良い。
【００４８】
図７に下部電極の構成を示す。下部電極１６は上部電極１８，１９とともに圧電体１７を挟み込んでおり、しかも下部電極１６は電極パッド２３へ配線される。
【００４９】
この構成において、下部電極１６を接地し、上部電極１８に正の電圧を、上部電極１９
に負の電圧を与えた場合の、反射膜２２の変位の等高線（ａ）および変位図（ｂ）を図８に示す。図中Ｃ、Ｃ’およびＤ、Ｄ’はそれぞれ絶縁部２６、およびキャビティ部２１の外周部の位置に対応する。Ｄ、Ｄ’の位置がキャビティ部２１の外周部であり、この外周部分は拘束されているので変位がゼロである。変位はＣ−Ｄ、Ｃ’−Ｄ’に対応する環状部において下に凸で、Ｃ、Ｃ’の境界を境にＣ−Ｃ’の径に対応する部分において上に凸となる。球面収差の補正には一般に非球面形状が必要であるが、Ｃ−Ｃ’における曲面形状はまさに非球面形状である。したがって、本発明においては、Ｃ−Ｃ’における曲面部分、すなわち、上部電極１８の形状に対応する反射膜２２の部分、もしくはその内側を用いる。これにより、収差補正ミラーが非常に精度の高い収差補正を実現することが可能となる機能部品である。なお、本実施の形態では、薄膜形成された圧電体１７を用いた収差補正ミラーを設けたが、バルク状の圧電体で構成してもよく、あるいは他の変位可能な部材を用いて収差補正ミラーを駆動させても良い。また、圧電体１７を用いずに、複数のレンズを組み合せ、その複数のレンズの内少なくとも一つを移動させることで、球面収差を補正させることができる。
【００５０】
次に２７はビームスプリッタで、集積素子８及び集積素子１０から発光されたレーザー光８４及びレーザー光１０６を分離及び結合し、レーザー光８４に対しては位相も揃えた構成となっている。また、ビームスプリッタ２７の集積素子８から出射された光が入射する側には、波長４０５ｎｍに対してλ／４波長板５０２が接着等の手段によって貼り付けられている。
【００５１】
なお、本実施の形態では、リムフィルタ６２３及び前光モニタ５００は集積素子８，１０に組み込まれていたが、集積素子８，１０外に設けても良く、その場合には、各集積素子８，１０とこのビームスプリッタ２７の間にリムフィルタ６２３を設け、その近傍に前光モニタ５００を設けても良い。
【００５２】
２９は正のパワーを有した凸レンズで、３０は正のパワーを有した凸レンズである。凸レンズ２９，３０の間にビームスプリッタ２７が設けられている。この凸レンズ２９と凸レンズ３０の組み合せで、レーザー光８４を所望のビーム径に拡大している。また、凸レンズ２９と凸レンズ３０の間にはレーザー光８４が一度焦点を結ぶようになっている。このように、凸レンズ２９と凸レンズ３０の間に一度焦点を結び、且つ凸レンズ２９の焦点距離と凸レンズ２９と収差補正ミラー１４間の距離を略一致させることで、収差補正ミラー１４で球面収差補正用として発生された発散光や収束光による対物レンズ部におけるＦＦＰ分布変動を抑制することが可能である。２８は波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍ用のリレーレンズで、凸レンズ３０との組み合せでレーザー部１０１から出力された発散したレーザー光１０６を略平行光にするために使用される。また、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有することも可能である。
【００５３】
３１は立上プリズムで、第１面３１１で波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６に対しては反射する機能を有し、波長４０５ｎｍに対しては透過屈折する機能を有した誘電多層膜が形成されている。また、第２面３１２は４０５ｎｍが反射できるようになっており、位相も揃えた構成となっている。このように、立上プリズム３１を一枚のプリズムで構成することで、後述するアクチュエータの剛性を増すことも可能となっている。３２は波長６６０ｎｍに対応した光ディスク（ＤＶＤ）１用の対物レンズで、波長７８０ｎｍに対応した光ディスク（ＣＤ）１に対しても平行光で所望の記録位置に焦点を結ぶことのできる機能を有した対物レンズである。３３は波長４０５ｎｍに対応した光ディスク１用の対物レンズである。実施の形態では、対物レンズ３２がスピンドルモータセンター位置に配置しており、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対し凸レンズ３０と反対側、つまりは光ディスク１に対してタンジェンシャル方向に配置している。また、対物レンズ３３の厚みは対物レンズ３２よりも厚くなるように構成する。本実施の形態の様に、光源か
ら出射された光が最初に第１面３１１で比較的長波長の光を立ち上げ、比較的短波長の光が第１面３１１を通過した後に第２面３１２で立ち上げる構成、すなわち、図１に示す構成では各レーザー部８１，１０１側に長波長に対応する対物レンズ３２を配置し、対物レンズ３２よりも遠い位置に対物レンズ３３を設ける構成とすることで、比較的立上プリズム３１に入射されるまでの光の引き回す経路を長くすることができ、光学設計を容易にすることができる。
【００５４】
しかしながら、立上プリズム３１の第１面３１１面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を透過し、波長４０５ｎｍのレーザー光８４を反射させ、第２面３１２面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を反射する構成であれば、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対してレーザー側に配置しても構成可能である（図示せず）。
【００５５】
３４は開口ホロ波長板で、開口ホロ波長板３４は、ＣＤ及びＤＶＤの光ディスクに対応するための必要な開口数を実現するための開口フィルタとＤＶＤの光に対して反応する偏光ホログラムとλ／４板とを具備しており、誘電多層膜、ホログラム開口等の手段で実現され、ＤＶＤの光に対してフォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記載された信号等を検出できるようになっている。また、λ／４板波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍに対応し、往路と復路において、偏光方向を略９０度偏光させている。
【００５６】
次に、対物レンズ３２及び３３を保持したアクチュエータについて図９、図１０を用いて説明する。図９は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図で、図１０はその断面図を示す。
【００５７】
図９、図１０において、３５は対物レンズ３２，３３と開口ホロ波長板３４を接着等の手段で固定できる対物レンズ保持筒である。
【００５８】
３６，３７はそれぞれフォーカスコイルで、それぞれ略リング状に巻線されており、３８，３９はトラッキングコイルでフォーカスコイル３６，３７と同様にそれぞれ略リング状に巻線されている。これらフォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９も対物レンズ保持筒３５に接着剤等で固定されている。４０，４１はサスペンションワイヤであり、このサスペンションワイヤ４０，４１は対物レンズ保持筒３５とサスペンションホルダー４２を連結しており、少なくとも対物レンズ保持筒３５は所定の範囲で、サスペンションホルダー４２に対して変位可能となっている。サスペンションワイヤ４０，４１の両端部はそれぞれ対物レンズ保持筒３５とサスペンションホルダー４２にインサート成型で固定されている。サスペンションワイヤ４０には、フォーカスコイル３６，３７も半田付け等で固定され、サスペンションワイヤ４１には、トラッキングコイル３８，トラッキングコイル３９も半田付け等で電気的に接続されている。サスペンションワイヤ４０，４１は、フォーカスコイル３６，３７のそれぞれと、また直列に接合されたトラッキングコイル３８，３９に対し電力を供給できるように、好ましくは６本以上の丸ワイヤもしくは板バネ等で構成されている。
【００５９】
サスペンションホルダー４２には半田等で固定するため、フレキシブル基板４３が接着等で固定されている。４４，４５はフォーカスマグネットでフォーカスコイル３６，３７よりもマグネット幅方向（トラッキング方向）を小さく構成してあり、フォーカスコイル３６、３７のコイル中心位置よりも光ディスク１の外周側のフォーカスマグネット４４は外周よりに対向して配置されており、光ディスク１の内周側のフォーカスマグネット４５は内周よりに対向して配置されている。４６，４７はトラッキングマグネットで、トラッキングコイル３８，３９に対向して配置されている。また、フォーカスマグネット４４，４５はフォーカス方向に、トラッキングマグネット４６，４７はトラッキング方向に磁極
がそれぞれ分割され、一極がフォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９の略リング状の一片に対向し、他極側が、フォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９における略リング状の他の部分に対向するように配設されている。このとき、フォーカスマグネット４４，４５と磁気ヨーク４８でそれぞれフォーカス磁気回路、トラッキングマグネット４６，４７と磁気ヨーク４８でそれぞれトラッキング磁気回路を構成し、このフォーカス磁気回路の中にそれぞれフォーカスコイル３６，３７、トラッキング磁気回路の中にそれぞれトラッキングコイル３８，３９が１個ずつ配設された構成が実現でき、それぞれのコイルに通電することによりそれぞれ独立して制御することが可能になる。なお、本実施の形態においてはフォーカスコイル３６，３７を独立に制御していることを説明しているが、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９をすべて独立に制御するのもよい。この場合サスペンションワイヤ４０及び４１は全体で少なくとも８本必要となるが、どちらか一方のペア、例えばフォーカスコイル３６，３７のみを独立に制御した場合にはサスペンションワイヤ４０及び４１は少なくとも６本ですむ。
【００６０】
ところで、フォーカスマグネット４４，４５，トラッキングマグネット４６，４７は、分割するときマグネットの着磁を多極着磁にせずそれぞれの単一の磁極を有するマグネットを分離し貼り合わせたタイプにすることにより極間に発生するニュートラルゾーンを抑えることができ、各コイルのフォーカスシフト及びトラッキングシフトに伴う磁気回路特性の劣化を最小限に抑えることができる。チルトマージンが狭い高密度光ディスクの制御を行うためには、このように単極のマグネットを貼り合わすのが精度を上げるため必須である。
【００６１】
サスペンションワイヤ４０，４１には小型化とサスペンションワイヤ４０，４１の座屈方向の共振を低減させるために逆ハの字になってテンションが加えられている。また、磁気ヨーク４８は、磁気的な面からはフォーカスマグネット４４，４５及びトラッキングマグネット４６，４７の磁気的なヨークの役目を果たし、構造的な面からは、サスペンションホルダー４２を保持して固定する機能を担っており、接着剤等サスペンションホルダー４２を固定するのにも利用されている。サスペンションワイヤ４０，４１において、サスペンションホルダー４２側には、ダンピングを行うダンパーゲルが充填されている。ダンパーゲルはＵＶ等でゲル状になる材料を使用している。なお、以下、対物レンズ保持筒３５、フォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７，トラッキングコイル３８，トラッキングコイル３９，対物レンズ３２，３３、開口ホロ波長板３４とで構成される部分を、光ピックアップアクチュエータ可動部という。
【００６２】
４９はレーザードライバーであり、レーザー部１０１内に内蔵する波長７８０ｎｍと波長６６０ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９はキャリッジ４もしくは、キャリッジ４上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。また、５０もレーザードライバーで、レーザー部８１内に内蔵する波長４０５ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９同様に、キャリッジ４もしくは、キャリッジ４上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。
【００６３】
次に、本実施の形態における光ピックアップの光学構成について説明する。
【００６４】
先ずは、波長４０５ｎｍについて説明する。
【００６５】
レーザー部８１から出射された波長４０５ｎｍの発散したレーザー光８４はコリメートレンズ１１で略並行になり、ビーム整形プリズム１２を通過して臨界角プリズム１３を介して反射ミラー機能を有した収差補正ミラー１４に到達する。収差補正ミラー１４より反射したレーザー光８４は再度臨界角プリズム１３に入射する。このとき、収差補正ミラー１４に入る入射光と反射光は臨界角プリズム１３の臨界角度前後数度の傾きを有しているように配置されている。また、臨界角プリズム１３ａと１３ｂとの間は空隙を設けている。このように構成することで、臨界角を利用して波長４０５ｎｍのレーザー光８４を効率よく分離することが可能となる。また、前記空隙に対向する臨界角プリズム１３ａ及び１３ｂの両面には、誘電体多層膜等の手段で、光透過効率を向上させることも可能である。次に臨界角プリズム１３から出射されたレーザー光８４は正のパワーを有した凸レンズ２９により集光され、再度発散光として、λ／４波長板５０２を通過して円偏光となる。次にビームスプリッタ２７を通過して、凸レンズ３０を介して立上プリズム３１に入射して、第１面３１１を通過屈折して第２面３１２で反射し、第３面３１３を通過屈折する。反射したレーザー光８４は対物レンズ３３によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。光ディスク１から戻るレーザー光８４は、往路とは逆に通過し、λ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム８３内のビームスプリッタにより分離され、受光素子部８２との間に構成される回折格子により受光素子部８２内の受光素子８２ａに導かれ、少なくとも球面収差誤差信号を生成する。波長４０５ｎｍにおいては、波長が従来に比べ短くなっているため、光ディスク１の保護層厚み等が変化した際に発生する球面収差が大きくなり、記録再生品質が大きく損なわれる。従って、上述した球面収差検出信号に応じて収差補正ミラー１４を駆動し、反射面を若干球面に変形させることによって、発生した球面収差を抑えられるようになっている。また、今回は収差補正ミラー１４を用いて球面収差を補正するようになっているが、上述した凸レンズ２９もしくは凸レンズ３０の少なくとも一方を光軸方向に移動させることでも球面収差を補正できることも可能である。
【００６６】
次に波長６６０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０３から出射された波長６６０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー機能を有する回折格子１０９通過し、ビームを分離するプリズム１０５を介して、リレーレンズ２８と凸レンズ３０とで略並行になるようになっている。そのリレーレンズ２８と凸レンズ３０との間にビームスプリッタ２７が配置され、上述した波長４０５ｎｍのレーザー光８４と略同軸上になるようになっている。凸レンズ３０からでた略平行光のレーザー光１０６は立上プリズム３１の第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６は開口ホロ波長板３４の開口フィルタ、偏光ホログラム、λ／４板の順に通過して円偏光となり、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、開口ホロ波長板３４の偏光ホログラムは往路光のＰ波には作用せず、復路のＳ波で作用するようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、開口ホロ波長板３４のλ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、偏光ホログラムにより必要に応じた光に回折されたレーザー光１０６は最終的にはプリズム１０５内の傾斜面１０５ｃに設けられた偏光ビームスプリッタにより分離され、受光素子部１０２内の光検出器に導かれる。
【００６７】
続いて、波長７８０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０４から出射された波長７８０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー機能を有する回折格子１０９により回折し７８０ｎｍ専用３ビームを形成する回折格子を通過し、ビームを分離するプリズム１０５を介して、リレーレンズ２８と凸レンズ３０とで略並行になるようになっている。そのリレーレンズ２８と凸レンズ３０との間にビームスプリッタ２７が配置され、上述した波長４０５ｎｍのレーザー光８４と略同軸上になるようになっている。凸レンズ３０からでた略平行光のレーザー光１０６は立上プリズム３１の第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６は開口ホロ波長板３４の開口フィルタ、
偏光ホログラム、λ／４板の順に通過して円偏光となり、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、開口ホロ波長板３４の偏光ホログラムは波長７８０ｎｍにはほとんど影響しないようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、λ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム１０５内の傾斜面１０５ｂに設けられた偏光ビームスプリッタにより分離され、受光素子部１０２との間に構成される回折格子（図示せず）により受光素子部１０２内の光検出器に導かれる。
【００６８】
このような光学構成にすることで、凸レンズ２９及び凸レンズ３０で構成されたビームエクスパンダー機能と集積素子８との間に球面収差を補正する収差補正ミラー１４及びコリメートレンズ１１を配置することで、収差補正ミラー１４の部品サイズにおける小型化が実現でき、コリメートレンズ１１と集積素子８との間隙を短くすることができ、凸レンズ３０を集積素子１０内のレーザーダイオード１０３、１０４の一部のコリメートレンズとしているため、光ピックアップ３の小型化及び薄型化が実現できる。
【００６９】
次に、本実施の形態における光ピックアップアクチュエータ可動部の動作について説明する。図示しない電源より、サスペンションホルダー４２に取り付けられたフレキシブル基板４３、これと接続されたサスペンションワイヤ４０及び４１を介して、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９に電力が供給される。サスペンションワイヤ４０及び４１はトータルとして少なくとも６本以上設けられており、そのうち２本は、直列に設けられたトラッキングコイル３８，３９に接続され、残り４本のうちの２本はフォーカスコイル３６に接続され、残り２本がフォーカスコイル３７に接続されている。これによって、フォーカスコイル３６，３７はそれぞれ独立に通電制御することが可能になる。
【００７０】
フォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にいずれも正方向（または負方向）に電流を流すと、フォーカスコイル３６，３７とフォーカスマグネット４４，４５の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からフォーカス方向に可動にできるフォーカス磁気回路が形成され、電流を流す方向及び量に応じてフォーカス方向の制御が可能になる。次に、トラッキングコイル３８，３９に正方向（または負方向）に電流を流すと、トラッキングコイル３８，３９とトラッキングマグネット４６，４７の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からトラッキング方向に可動にできるトラッキング磁気回路が形成され、トラッキング方向の制御が可能になる。
【００７１】
ところで、実施の形態においては、上述したようにフォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にはそれぞれ独立して電流を流すことができるようになっている。従って、一方のコイルに流す電流の向きを反転すると、フォーカスコイル３６には光ディスク１へ近づく方向への力が働き、フォーカスコイル３７には光ディスク１から離れる方向へ力が働く。この結果、相反する力により、光ピックアップアクチュエータ可動部にはラジアル方向に回転するモーメントが発生し、６本のサスペンションワイヤ４０及び４１に働く捻りモーメントとの力が釣り合う位置までチルトする。このフォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７に流す方向及び量に応じてチルト方向の制御が可能になる。
【００７２】
以下対物レンズ３２，３３について説明する。
【００７３】
図１０に示すように対物レンズ３２の最大厚みをｔ１とし、対物レンズ３３の最大厚みをｔ２としたときに、ｔ２／ｔ１＝１．０５〜３．６０とすることが好ましい。すなわち、ｔ２／ｔ１が１．０５より小さいと、対物レンズ３３の径を大きくしなければならず、光ピックアップ３が大きくなってしまい小型化を行えず、また、ｔ２／ｔ１が３．６０より大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて薄型化に不向きである。
【００７４】
この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を長波長用の対物レンズ３２よりも厚く構成することで、装置の小型化などを行うことができ、しかも上記厚みの比率を規定することで、特に装置の薄型化、小型化を実現できる。
【００７５】
次に、対物レンズ３３において対物レンズ３２よりも光ディスク１側に突出している突出量について説明する。光ディスク装置の厚みが１３ｍｍ以下の装置になると、対物レンズ３２，３３と装着された光ディスク１の間隔が非常に狭くなってくる。従って、対物レンズ３２を基準に考えると、図１０に示す突出量ｔ３は、０．０５ｍｍ〜０．６２ｍｍとすることが好ましいことが分かった。突出量は対物レンズ３２の光ディスク１が装着される側の最大突出部分と、対物レンズ３３の光ディスク１が装着される側の最大突出部分の差で表されている。ｔ３が０．０５ｍｍよりも小さいと、対物レンズ３２，３３のいずれか一方のレンズ径を大きくしなければならず、小型化に不向きであり、ｔ３が０．６２ｍｍよりも大きく突出すると、光ディスク１との接触する確率が高くなる。
【００７６】
この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を上述の様に突出させることによって、小型化或いは信頼性を向上させることができる。
【００７７】
また、図１に示すように、キャリッジ４の移動方向Ｌに沿って、しかもスピンドルモータ２のセンターを通るセンターラインＭ上に長波長に対応した対物レンズ３２のセンターが略一致するように構成することが好ましい。すなわち、この様な構成によって、従来光検出方式でもっとも実績のある３ビームＤＰＰ（デファレンシャルプッシュプル）方式を採用することができる。
【００７８】
対物レンズ３２，３３に入射する光のスポットの径について説明する。
【００７９】
図２に示す、対物レンズ３２に入射する光スポットの径をｔ４とし、対物レンズ３３に入射する光スポットの径をｔ５としたときに、ｔ５／ｔ４の関係を満たすことで、小型化を実現しやすい。また、レンズ設計などを考慮すると、ｔ５／ｔ４＝０．４〜１．０とすることが好ましい。ｔ５／ｔ４が０．４よりも小さいと、対物レンズ３３が造りにくく、しかも対物レンズ３２が大きくなり小型化には不向きであり、１．０より大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて小型化には不向きである。
【００８０】
以上が本発明の一実施の形態だが、さらに詳しく本発明の重要な部分を以下に述べる。図１１は従来の光ピックアップ装置の光学的配置を示す概略構成図、図１２は本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光学的配置を示す概略構成図である。
【００８１】
図１１、図１２において、６０１は光学ユニットで、ここではレーザーダイオードで波長略４０５ｎｍの青紫色の光を発振するものである。またこのレーザーダイオード６０１は波長略６６０ｎｍの赤色レーザー、波長略７８０ｎｍの赤外レーザーなども好適に用いられる。なお、本実施の形態では、青紫色の光を出射するレーザーダイオード６０１を用いたが、青色〜紫色の光を出射するレーザーダイオードを用いても良い。光を出射するレーザーダイオード６０１としては、ＧａＮにＩｎなどの発光中心を添加した活性層にＧａＮを主成分としｐ型不純物をドープしたｐ型層と、ＧａＮを主成分としｎ型不純物をドープしたｎ型層で挟み込んだものが好適に用いられる。いわゆる、窒化物半導体レーザーが好適に用いられる。６０２はコリメータレンズと呼ばれるレンズでコリメータレンズ６０２はガラスで形成されているが、プラスチックや樹脂などの材料から形成されていてもよい。このコリメータレンズ６０２はレーザーダイオード６０１の前方に位置しており、レーザーダイオード６０１から射出された光を略平行光にするために用いられる。またこの際、必ずしも略平行光である必要はなく、発散あるいは収束光の場合もある。
【００８２】
６２３はリムフィルタと呼ばれる光学素子で光の強度分布補正をするために用いられるものである。リムフィルタ６２３を用いることでガウス型の光量分布だったものを補正し、これにより結果として光ディスク１に到達する光の光量を増加させ、光ディスク１盤面上でのスポットサイズを小さくすることができる。リムフィルタ６２３は光量補正部６２３ａまたは回折型光量補正部６２３ｃと透明板状部材６２３ｂから構成される。透明板状部材６２３ｂはガラスやプラスチックなどの光に対して透明な材料で構成される。光量補正部６２３ａ、回折型光量補正部６２３ｃも透明板状部材６２３ｂと同様にガラスやプラスチックなどの光に対して透明な材料で構成されるが、金属膜や誘電体多層膜が表面あるいは内部に成膜されている場合もある。
【００８３】
図１６〜図１８にリムフィルタ６２３の一製作方法について述べる。はじめに回折型光量補正部６２３ｃを有したリムフィルタ６２３について述べていくことにする。図１６（ａ）において、透明板状部材６２３ｂを用意し、図１６（ｂ）で透明板状部材６２３ｂにレジスト７００を塗布する。図１６（ｃ）でフォトマスク７０１を掛け、光を照射する。すると光の照射されたレジスト７００は凹に、照射されていないところはそのまま残り、図１６（ｄ）に示すように、結果として表面に凹凸ができる。次に図１７（ａ）でレジスト７００をアルカリ性の水溶液などでエッジングと呼ばれる作業を行ない、レジスト７００を除去する。図１７（ｂ）でレジスト７００が除去され、リムフィルタ６２３が完成する。これは光の透過するタイプの回折型光量補正部６２３ｃを有したリムフィルタ６２３であり、光を反射するタイプの回折型光量補正部６２３ｃの場合には図１７（ｂ）に引き続いてさらに、図１７（ｃ）でマスキングジグ７０３を取り付け、図１７（ｄ）で金属膜や誘電体多層膜を蒸着させる。これで光を反射するタイプの回折型光量補正部６２３ｃを有したリムフィルタ６２３を製作することができる。また光量補正部６２３ａを有したリムフィルタ６２３の場合は、まず図１８（ａ）で透明板状部材６２３ｂを用意し、図１８（ｂ）でマスキングジグ７０４を取り付け、図１８（ｃ）で金属膜や誘電体多層膜を蒸着させる。
【００８４】
リムフィルタ６２３は光のある波長を持ったものに対しては反射、またある波長に対しては透過であるという光学特性や、リムフィルタ６２３の所定の場所によっても反射し、透過したりなどの位置特性の２つの特性を持っている。実施の形態ではリムフィルタ６２３の中心部付近の光量補正部６２３ａ、回折型光量補正部６２３ｃは光を略１５％反射、略８５％透過するようなバランスで構成されている。透過と反射のバランスはレーザーダイオード６０１の波長やパワーによってさまざまな値にすることが可能である。また光量補正のために用いられる光学素子はリムフィルタだけではなく上記に述べたような機能を果たす光学素子であればよい。
【００８５】
図１５で示すように本実施の形態では、リムフィルタ６２３は回折型光量補正部６２３ｃで構成され、図１５（ａ）では透明板状部材６２３ｂは略長方形、回折型光量補正部６２３ｃは略円形、図１５（ｂ）では透明板状部材６２３ｂは略長方形、回折型光量補正部６２３ｃは略長方形を用い、図１５（ｃ）では透明板状部材６２３ｂは略円形、回折型光量補正部６２３ｃは略円形を用いた。このことからわかるように、図１５で示す透明板状部材６２３ｂと回折型光量補正部６２３ｃはいかなる形状でもよい。また回折型光量補正部６２３ｃは１つ設けたが、複数設けてもよい。さらに本実施の形態では回折型光量補正部６２３ｃは透明板状部材６２３ｂに対して凸であるが、これは凹であってもまた回折型光量補正部６２３ｃと透明板状部材６２３ｂが、ガラスなど光に対して透明である物質に挟まれているような形状であってもよい。図１５（ｄ）は回折型光量補正部６２３ｃの断面形状である。回折型光量補正部６２３ｃは表面に凹凸を持つことで回折の機能を有し、その機能を用いて光を他の光とは異なる方向へ導くことが可能となる。またリムフィルタ６２３は波長略４０５ｎｍの青紫色の光を発振するものでも、波長略６６０ｎｍの赤色レ
ーザー、波長略７８０ｎｍの赤外レーザーなどでも好適に用いられる。また青色〜紫色の光を出射するレーザーダイオードを用いても良い。
【００８６】
図１３，図１４はリムフィルタ６２３の実施の形態であるが、図１１に示される光量補正部６２３ａは、図１２に示される回折型光量補正部６２３ｃと異なっている。すなわち、図１２に示す構造では、回折型光量補正部６２３ｃにホログラムを設けた。ホログラムの設ける方法としては次の２種類が考えられる。一つは図１３で示すように回折型光量補正部６２３ｃに反射型のホログラムを設けておく方法である。もう１つは図１４で示すように回折型光量補正部６２３ｃに透過型のホログラムを設けておく方法である。反射型、透過型どちらの方法であってもまた信号のＳ／Ｎ比は向上し、それに伴い情報の読み込みや書き込みの精度、信頼性の向上につながる。また光の利用率向上も果たすことが可能である。また回折型光量補正部６２３ｃにはホログラムだけではなく、偏光フィルタやハーフミラーなどを用いても実現可能である。
【００８７】
５００，５０１は光を検出するための前光モニタである。前光モニタ５００，５０１は少なくとも１つ以上で構成される受光素子であり、光の強度を測定する特徴を持つ。図１１において前光モニタ５００は後述６０５のビームスプリッタから来る光をモニタし、図１２において前光モニタ５０１はリムフィルタ６２３からの光をモニタする配置となっている。
【００８８】
図１１、図１２において、６０５はビームスプリッタで、実施の形態では偏光ビームスプリッタである。ビームスプリッタ６０５はレーザーダイオード６０１から出射されたレーザー光を透過させて光ディスク１への照射光とするとともに、光ディスク１からの戻り光を受光素子部６０７に導く。受光素子部６０７側に導いた位置に、更にレーザー光を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号を取り出せるようになっている。ビームスプリッタは偏光膜（誘電体多層膜コート）が形成され、入射面に平行な光波の電気的な振動面（Ｐ波光）の光は透過し、入射面に垂直な光波の電気的な振動面（Ｓ波光）の光は反射する性質を持っている。また実施の形態では、傾斜面は１つ設けたが、複数設けても良い。
【００８９】
６０６はレンズで６０７は受光素子部である。レンズ６０６はガラスで形成されているが、ガラスや樹脂で形成されていてもよい。レンズ６０６は受光素子部６０７に光を集める機能を有している。受光素子部６０７は少なくとも一つ以上で構成される受光素子であり、上記で述べたような構成をしている。
【００９０】
６０８は１／４波長板である。１／４波長板６０８は水晶のような複屈折をもつ結晶から形成され、直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換するためのものである。レーザーダイオード６０１から射出された光はビームスプリッタ６０５を通過し１／４波長板６０８を通過する。その後、光ディスク１から反射されて出てきた光は再び１／４波長板６０８を通っていく。このように行きの光と戻り光が二度通ることによって光の偏光はＰ波光だったものはＳ波光に変換される。
【００９１】
６０９は対物レンズである。対物レンズ６０９はガラスで形成されているが、樹脂で形成されていてもよい。対物レンズ６０９は光ディスク１に光を集める機能を有している。このときのレンズの開口数はＣＤの場合だと略０．４５、ＤＶＤやＡＯＤの場合略０．６、Ｂｌｕ−Ｒａｙの場合は略０．８５である。対物レンズ６０９は周囲をそれぞれ独立な円形コイルに囲まれており（図示せず）、そこに電流を流すと流した電流とコイルの巻き数などに比例した力が発生する。この力を用いてトラッキング、フォーカシングなどの調整を行っている。
【００９２】
１は光ディスクで、光ディスク１は光を照射することで、情報の再生、もしくは情報の記録の少なくとも一方を行うことができる。具体的に光ディスク１としては、情報の再生のみが行えるＣＤ−ＲＯＭディスク，ＤＶＤ−ＲＯＭディスク等、情報の再生に加えて情報の記録が行えるＣＤ−Ｒディスク，ＤＶＤ−Ｒディスク等、情報の再生に加えて情報の記録／消去が可能なＣＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等が好適に用いられる。また、光ディスク１としては、略赤色の光で情報の記録もしくは再生の少なくとも一方が行える記録層を備えるもの、略赤外光で情報の記録もしくは再生が行える記録層を備えるもの、略青色〜略青紫の光で情報の記録あるいは再生が行える記録層を備えるものが使用可能である。更に光ディスク１の大きさとしては、様々な直径を有する円盤状のものを用いることが可能であるが、好ましくは３ｃｍ〜１２ｃｍの直径を有する円盤状のものを好適に用いられる。
【００９３】
本発明のリムフィルタ６２３は、図１１に示すように、光量補正部６２３ａが例えば単なるハーフミラーとすることもできれば、図１２に示すように回折型光量補正部６２３ｃとしても良い。この様な構成を採用する事で、従来光強度分布補正のために捨てられる光を前光モニタ５０１へ導くことによってレーザー光の光量をモニタすることができる。これは従来の光ピックアップにおけるレーザー光の光量はビームスプリッタ６０５の光を一部前光モニタ５００で観測していたが、これでは光の利用効率か悪く、信号のＳ／Ｎも悪い。これを光量補正部６２３ａ或いは回折型光量補正部６２３ｃでは光の中心付近の強度を測定するので、信号のＳ／Ｎ比は向上し、それに伴い情報の読み込みや書き込みの精度、信頼性の向上につながる。また光の利用率向上も果たすことができる。また特に図１２に示す構造であれば回折を用いることで導かれる光を収束光にすることが可能であり、前光モニタ５０１を前光モニタ５００に比べ小さくできるため、装置の小型化や薄型化も実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、いずれかの波長において、信号感度向上、光利用効率向上、装置の小型化もしくは薄型化の少なくとも１つを実現でき、ＤＶＤ等の高密度記録ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ピックアップ装置などに適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図
【図２】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す側面図
【図３】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【図４】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【図５】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図６】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図７】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図８】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図９】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図
【図１０】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す断面図
【図１１】従来の光ピックアップ装置の光学的配置を示す概略構成図
【図１２】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光学的配置を示す概略構成図
【図１３】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタを示す図
【図１４】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタを示す図
【図１５】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタを示す図
【図１６】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタの一製作方法を示す図
【図１７】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタの一製作方法を示す図
【図１８】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられるリムフィルタの一製作方法を示す図
【図１９】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【図２０】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【符号の説明】
【００９６】
１    光ディスク
２    スピンドルモータ
３    光ピックアップ
４    キャリッジ
５    光ピックアップアクチュエータ
８，１０    集積素子
１１    コリメートレンズ
１２    ビーム整形プリズム
１３    臨界角プリズム
１４    収差補正ミラー
２７    ビームスプリッタ
２８    リレーレンズ
２９    凸レンズ
３０    凸レンズ
３１    立上プリズム
３２，３３    対物レンズ
５００、５０１    前光モニタ
５０２    λ／４波長板
６０１    レーザーダイオード
６０２    コリメータレンズ
６０５    ビームスプリッタ
６０６    レンズ
６０７    受光素子部
６０８    １／４波長板
６０９    対物レンズ
６２３    リムフィルタ
６２３ａ    光量補正部
６２３ｂ    透明板状部材
６２３ｃ    回折型光量補正部
７００    レジスト
７０１    フォトマスク
７０２    光
７０３，７０４    マスキングジグ
【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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