(57)【要約】【課題】戻り光ノイズを低減する。【解決手段】レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌの範囲を、半導体レーザの共振器長ｄ、半導体レーザの活性層屈折率ｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量ΔＬとして、ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２（ただし、ｉは任意の整数）によって決定することにより、ディスクの記録面に焦点を結んだ光の一部が往路光学系を逆行して半導体レーザに戻ってしまう戻り光によって出射レーザ光が干渉を受けることで生じるレーザノイズ（戻り光ノイズ）を低減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザを有する光ピックアップにおいて、
上記半導体レーザの共振器長をｄ、上記半導体レーザの活性層屈折率をｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量をΔＬとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが、
ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２
（ただし、ｉは任意の整数）
で表されることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
上記空気換算光路長Ｌは、光学光路中の各媒質の屈折率をｎｍ、該媒質長をｌｍとするとき、
Ｌ＝ｎ１ｌ１＋ｎ２ｌ２＋・・・＋ｎｍｌｍ＋・・・
で表され、かつ上式を満たすことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記空気換算光路長Ｌを満たす媒質の屈折率及び該媒質長を有する平行平板を備えることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記空気換算光路長Ｌは、上記光学系に配置されるレンズのうち少なくとも１つのレンズのレンズ厚み又はレンズ屈折率により最適化されることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記レンズ厚みは、当該光ピックアップがディスク状記録媒体と対峙するときディスク状記録媒体のラジアル方向の長さによって最適化されることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項６】
発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラを備え、該レーザカプラはレーザカプラ内部を保護するレーザ光透過性の平板ガラスを備え、
上記空気換算光路長Ｌが上記平板ガラスの厚さにて最適化されることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項７】
発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラを備え、光束をより平行光束に近付けるためのカップリングレンズを上記レーザカプラ近傍に備え、上記空気換算光路長Ｌが上記カップリングレンズの厚さで最適化されることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項８】
発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラと、上記レーザカプラ近傍に配置され光束をより平行光束に近付けるためのカップリングレンズと、光束の位相差を補償する液晶光学素子とを備え、
上記空気換算光路長Ｌが上記液晶光学素子の厚さにて最適化されることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項９】
上記平行平板は、平板ガラス、カップリングレンズ、液晶光学素子を含む光学素子の有する機能を兼用していることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
上記ディスク状記録媒体は、ＣＤ（Compact Disc）（登録商標）であって、許容面ぶれ量ΔＬは、０．８ｍｍ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。
【請求項１１】
上記ディスク状記録媒体は、ＭＤ（Mini Disc）(登録商標)であって、許容面ぶれ量ΔＬは、０．４ｍｍ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。
【請求項１２】
上記ディスク状記録媒体は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）であって、許容面ぶれ量ΔＬは、０．６ｍｍ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。
【請求項１３】
上記ディスク状記録媒体は、ＵＭＤ（Universal Media Disc）であって、許容面ぶれ量ΔＬは、０．４ｍｍ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。
【請求項１４】
光学記録媒体を回転駆動して、送り手段によって該光学記録媒体の半径方向に移動される記録再生用の光ピックアップを有し、光学記録媒体の回転と光ピックアップの移動とを記録及び／又は再生動作に対応して制御する光学記録媒体記録再生装置において、
上記光ピックアップは、半導体レーザを有し、上記半導体レーザの共振器長をｄ、上記半導体レーザの活性層屈折率をｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量をΔＬとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが、
ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２
（ただし、ｉは任意の整数）
で表されることを特徴とする光学記録媒体記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学記録媒体の光学系における戻り光ノイズを低減する光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザを用いた光ピックアップにおいて、ディスクの記録面に焦点を結んだ光の一部が往路光学系を逆行して半導体レーザに戻ってしまう戻り光によって出射レーザ光が干渉を受けることで生じるレーザノイズ（戻り光ノイズ）は、半導体レーザを用いた光ピックアップ開発以来の課題であり、様々な対応策がとられている。例えば、レーザ電流に数１００ＭＨｚから数ＧＨｚ程度の高周波を重畳してオンオフを素早く繰り返す発光パターンをつくる方法、レーザ発光系の構造を工夫することにより自発的にオンオフを素早く繰り返す、いわゆる自励発振レーザを用いる方法、光路中にλ／４波長板を配置して戻り光の偏光方向を９０度回転させ往路光への影響を低減する方法等が知られている。また例えば、特許文献１には、共振器から共役点までの実効距離を半導体レーザの共振器長の（ｍ＋１／２）倍（ただし、ｍは整数）とすることにより、戻り光ノイズを低減する技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、近年、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体の再生装置、薄型ノートＰＣ等の携帯機器には、ますますの小型化、薄型化が望まれ、使用されるドライブ及び光ピックアップ光学系全体にも更なる小型化が要求されている。光ピックアップ光学系全体の小型化に伴って光ピックアップの光路長も短縮化の一途を辿る現況において、上述のような対策が戻り光ノイズを低減する確実な対応策になりえない状況が生じてきている。
【０００４】
図６には、戻り光ノイズ発生の主原因であるレーザ可干渉性と光路長との関係が示されており、図７には、実際の光ピックアップ光学系にてレーザ可干渉性をジッタ値として検出した結果が示されている。一般に、戻り光との干渉によって生じるノイズの発生量は、光路長に依存しており、半導体レーザの共振器長をｄ、活性層屈折率ｎとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが下記の式を満たすような飛び飛びのピークをもつ。空気換算光路長とは、（レンズ等のレーザ透過性媒体の屈折率）×（この媒体を通る光の光路長）であって、光学系往路全系の空気換算光路長Ｌとは、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの間に含まれる空気間隔も含めた全ての媒質の空気換算光路長の総和となる。
【０００５】
Ｌ＝ｉ×（ｎ×ｄ）
（ただし、ｉは任意の整数である。）
【０００６】
図６によれば、一般的にレーザ光は、基本的に発光したレーザ光がまたレーザ発光素子自身に戻ってくるまでの経路（光路）が短いほど、レーザ内部の光とより強く干渉を起こす、若しくは干渉を起こす確率が高くなる。このように、光路長を短縮すると、より大きい確率で戻り光ノイズを発生してしまう。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２７５７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、光路長の短縮化と、戻り光の干渉によって生じる戻り光ノイズの低減とを両立するとともに、小型化、薄型化及び軽量化を実現可能とした光ピックアップ及び光学記録媒体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】
【０００９】
本発明に係る光ピックアップは、半導体レーザを有する光ピックアップにおいて、半導体レーザの共振器長をｄ、半導体レーザの活性層屈折率をｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量をΔＬとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが以下の式で表される。
【００１０】
ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２
（ただし、ｉは任意の整数）
【００１１】
空気換算光路長Ｌは、光学光路中の各媒質の屈折率をｎｍ、該媒質長をｌｍとするとき、Ｌ＝ｎ１ｌ１＋ｎ２ｌ２＋・・・＋ｎｍｌｍ＋・・・で表され、かつ上式を満たすものであり、特に空気換算光路長Ｌを満たす媒質の屈折率及び該媒質長を有する平行平板を設けて平行平板の屈折率及び平行平板長により最適化する。また、空気換算光路長は、光学系に配置されるレンズのうち少なくとも１つのレンズのレンズ厚み又はレンズ屈折率によって最適化することもできる。
【００１２】
ここで、レンズ厚みは、光ピックアップの薄型化を図るために、光ピックアップがディスク状記録媒体と対峙するときディスク状記録媒体のラジアル方向の長さによって最適化することが好ましい。
【００１３】
また、光ピックアップは、発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラを備え、このレーザカプラにはレーザカプラ内部を保護するレーザ光透過性の平板ガラスが設けられており、空気換算光路長Ｌは、平板ガラスの厚さにて最適化することもできる。
【００１４】
同様に、光ピックアップは、発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラを備え、光束をより平行光束に近付けるためのカップリングレンズがレーザカプラ近傍に設けられており、空気換算光路長Ｌは、カップリングレンズの厚さで最適化することもできる。
【００１５】
更に光ピックアップは、発光素子とディスク状記録媒体表面にて変調されたレーザ光を受光する光検出手段とを有するレーザカプラと、レーザカプラ近傍に配置され光束をより平行光束に近付けるためのカップリングレンズと、光束の位相差を補償する液晶光学素子とを備え、空気換算光路長Ｌは、液晶光学素子の厚さにて最適化することもできる。
【００１６】
また、平行平板が、平板ガラス、カップリングレンズ、液晶光学素子を含む光学素子の有する機能を兼用するように構成してもよい。
【００１７】
上述した目的を達成するために、本発明に係る光学記録媒体記録再生装置は、光学記録媒体を回転駆動して、送り手段によって該光学記録媒体の半径方向に移動される記録再生用の光ピックアップを有しており、この光ピックアップは、半導体レーザを有し、半導体レーザの共振器長をｄ、半導体レーザの活性層屈折率をｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量をΔＬとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが以下の式で表される。
【００１８】
ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２
（ただし、ｉは任意の整数）
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置によれば、ディスク状記録媒体の面ぶれを含めた光路長範囲でのレーザの特性保証が可能になるとともに、従来の高周波重畳、自励発振レーザを用いることなく戻り光ノイズの低減が達成できるため、低消費電力化、小型化、薄型化、軽量化が実現できる。
【００２０】
また、従来の高周波重畳、自励発振レーザを用いることなく、空気換算光路長を最適化することによって戻り光ノイズが低減できれば、レーザ素子自体の公差を緩くすることができ、低コスト及び歩留まり改善に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の具体例として示す光ディスク記録再生装置は、光変調記録又はピット記録を用いた種々の方式のディスク状記録媒体に適用できるように構成できる。具体的には、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＭＤ（Ultra Mini Disc）等のピットディスクを記録媒体とするデータ再生装置としてもよいし、又はＭＤ（Mini Disc；登録商標）、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷのようなディスク状記録媒体を記録媒体として使用するデータ記録再生装置とすることもできる。
【００２２】
この光ディスク記録再生装置における光ピックアップは、半導体レーザを有するタイプの光ピックアップである。そして、この光ディスク記録再生装置は、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長の範囲を、半導体レーザの共振器長、半導体レーザの活性層屈折率、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量によって決定することにより、ディスクの記録面に焦点を結んだ光の一部が往路光学系を逆行して半導体レーザに戻ってしまう戻り光によって出射レーザ光が干渉を受けることで生じるレーザノイズ（戻り光ノイズ）を低減した。
【００２３】
以下、本発明に係る光ピックアップを有する光ディスク記録再生装置の一具体例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
まず、本発明に係る光ヘッドを適用した光ディスク記録再生装置１０１を図１に示す。光ディスク記録再生装置１０１は、光記録媒体である光ディスク１０２を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、本発明に係る光ピックアップ１０４と、その駆動手段としての送りモータ１０５を備えている。ここで、光ディスク１０２としては、光変調記録又はピット記録を用いた種々の方式の光ディスク又は各種光磁気記録媒体があげられる。このなかには記録層上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる記録媒体も含まれる。
【００２５】
スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及びサーボ制御回路１０９によりディスク種類に応じて駆動制御されている。
【００２６】
光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２の記録層に対して光束を照射し、この光束の記録層による反射光を検出する。また、光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２の記録層からの反射光に基づいて、後述する各種光束を検出し、各光束に対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。この光ピックアップ１０４の光学系は、図２を用いて詳説する。
【００２７】
プリアンプ部１２０の出力は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８に送られる。この信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ピックアップ１０４は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８の指令にしたがって回転する光ディスク１０２の記録層に対して光照射を行い、光ディスク１０２に対する信号の記録又は再生を行う。
【００２８】
プリアンプ部１２０は、各光束に対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成するように構成されている。プリアンプ部１２０では、サーボ制御回路１０９、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
【００２９】
復調された記録信号は、光ディスク１０２が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェイス１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。外部コンピュータ１３０等は、光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができる。
【００３０】
また、光ディスク１０２が、いわゆるオーディオビジュアル用ディスクであれば、Ｄ／Ａ及びＡ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタルアナログ変換され、オーディオビジュアル処理部１１３に供給される。オーディオビジュアル処理部１１３に供給された信号は、オーディオビジュアル処理部１１３にてオーディオビデオ信号処理され、オーディオビジュアル信号入出力部１１４を介して外部機器に伝送される。
【００３１】
光ピックアップ１０４は、送りモータ１０５により光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動操作される。スピンドルモータ１０３の制御、送りモータ１０５の制御、及び光ピックアップ１０４において光集光手段となる対物レンズを保持する２軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動とトラッキング方向の駆動制御は、それぞれサーボ制御回路１０９により行われる。
【００３２】
サーボ制御回路１０９は、光ピックアップ１０４内に配設された光結合効率可変素子を動作させ、光ピックアップ１０４における光結合効率、すなわち半導体レーザ素子等のレーザ光源から出射する光束の総光量と光ディスク１０２上に集光する光量との比率が、記録モード時、再生モード時、或いは光ディスク１０２の種類に応じて変更されるように制御している。
【００３３】
レーザ制御部１２１は、光ピックアップ１０４のレーザ光源を制御する。特に、この具体例では、記録モード時と再生モード時とでレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。
【００３４】
光結合効率制御手段となるサーボ制御回路１０９は、システムコントローラ１０７に制御されて光ピックアップ１０４における光結合効率を制御する。また、サーボ制御回路１０９は、例えば光ピックアップ１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出する（ディスク１０２に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む）ことによって、記録及び／又は再生する記録領域を判別できる。そして、サーボ制御回路１０９は、記録及び／再生する記録領域の判別結果に応じて光ピックアップ１０４における光結合効率を制御する。
【００３５】
続いて、図２に、本発明の具体例として示す光ディスク記録再生装置１０１における光ピックアップ１０４について説明する。光ピックアップ１０４は、記録再生ビームの出射系として、図２に示すように、記録再生用の光束を出射するレーザ光源２１と、このレーザ光源２１の光束出射方向に配置され、この光束を平行光にするコリメータレンズ２２と、コリメータレンズの光出射側に配置された偏光ビームスプリッタ２３と、光アイソレータとしての１／４波長板２４と、光源からの平行光束を光ディスク１０２上に集光する対物レンズ２５とを備えている。また検出系として、偏光ビームスプリッタ２３にて分光された光ディスク１０２における反射光を光検出器上に集光する集光レンズ２６と、光ディスク１０２の記録面にて変調された光束を受光して電気信号に変換する光検出器（フォトディテクタ）２７とを備えている。
【００３６】
光ピックアップ１０４は、レーザ光源２１が出射したレーザ光を光ディスク１０２に照射し、光ディスク１０２上における反射光を光検出器２７に集光して電気信号に変換している。レーザ光源２１から光検出器２７までの光路において、レーザ光源２１から出射したレーザ光は、コリメータレンズ２２によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ２３を経由して対物レンズ２５により光ディスク１０２に入射集光される。光ディスク１０２上での反射光は、対物レンズ２５によって平行光となり、偏光ビームスプリッタ２３によって光ディスク１０２に入射される入射光と分離された後、集光レンズ２６により光検出器２７に集光される。
【００３７】
一般的に光学系には、光ディスク記録面に焦点を結んだ光の一部が往路光学系を逆行して半導体レーザに戻る“戻り光”によって出射レーザ光が干渉を受け、レーザノイズ（戻り光ノイズ）が生じる。そして、戻り光との干渉によって生じるノイズの発生量は、図６に示したように、光路長に依存しており、半導体レーザの共振器長をｄ、活性層屈折率ｎとするとき、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが下式を満たすような飛び飛びのピークをもつ。
【００３８】
Ｌ＝ｉ×（ｎ×ｄ）
（ただし、ｉは任意の整数である。）
【００３９】
そこで、光ピックアップ１０４は、レーザ発光点からディスク状記録媒体表面までの光学系往路全系の空気換算光路長Ｌが上式のピークに重ならない値になるようにしている。また、実際には光ディスク、スピンドル等の面ぶれが存在するため、光ピックアップは、これに追随するよう対物レンズを制御しフォーカッシングを行う必要がある。すなわち、“面ぶれ”は、光学系の往路空気換算光路長Ｌを必然的に変化させる要因となる。面ぶれが主に光ディスク取付け面の角度ずれによって引き起こされるものであるとすると、光路長の変動が一番大きいのはディスク最外周部であることが予想される。そこで、本具体例では、空気換算光路長Ｌの決定に光ディスクの許容面ぶれ量を考慮した。
【００４０】
具体的には、ミニディスク（Mini Disc；ＭＤ）及びＵＭＤの最外周部の許容面ぶれ量ΔＬは０．４ｍｍ、ＤＶＤの許容面ぶれ量ΔＬは０.６ｍｍ、ＣＤの許容面ぶれ量ΔＬは０．８ｍｍ程度と規格化されている。
【００４１】
このことを考慮すると、実際に戻り光ノイズを低減させるために必要な光学系の空気換算光路長Ｌは、以下の式（１）で表される。
【００４２】
ｉ（ｎ０×ｄ）＋ΔＬ／２＜Ｌ＜（ｉ＋１）（ｎ０×ｄ）−ΔＬ／２  ・・・（１）
（ただし、ｉは任意の整数）
【００４３】
ここで、空気換算光路長Ｌは、レーザ発光点から光ディスクの記録面までの光学系往路全系、半導体レーザの共振器長ｄ、半導体レーザの活性層屈折率ｎ０、ディスク状記録媒体規格上の許容面ぶれ量ΔＬである。また、空気換算光路長Ｌは、（レンズ等のレーザ透過性媒体の屈折率）×（この媒体を通る光路の光路長）であるから、光学光路中の各媒質の屈折率をｎｍ、この媒質の長さをｌｍとすれば、式（２）によって表される（図２参照）。
【００４４】
Ｌ＝ｎ１ｌ１＋ｎ２ｌ２＋・・・＋ｎｍｌｍ＋・・・      ・・・（２）
【００４５】
したがって、図２に示すどのパラメータを用いて空気換算光路長Ｌを最適化してもよい。一例として、図２に示すように、平行平板２８を設けて、この平行平板２８の屈折率及び平行平板長を変更することにより空気換算光路長Ｌを最適化することができる。また、光学系に配置されるレンズのうち少なくとも１つのレンズのレンズ厚み又はレンズ屈折率を変更することによって空気換算光路長Ｌを最適化してもよい。
【００４６】
以下に、本発明に係る光学系を実現した例（図３〜図５）について示す。以下の実施例では、光ピックアップ１０４は、記録再生ビームの出射系と検出系とが一体化されレーザカプラとして提供されている。半導体レーザの共振器長ｄは、光ディスクの種類等によって選択される値であり、例えば、ｄ＝２５０μｍ〜９００μｍの間などから選択される。また、活性層屈折率ｎは一般的にｎ＝４近傍となる。
【００４７】
図３に示す光学系１は、レーザの発光素子（ＬＤ）と光ディスク１０２にて反射され変調された光束を受光して電気信号に変換する光検出器（ＰＤ）とを複合した素子であるレーザカプラ（ＬＣ）１４０と、レーザカプラ１４０の近傍に配置され光束をより平行光束に近づけるカップリングレンズ１４１と、レーザ光を垂直方向に立ち上げるための平板ミラー１４２と、光ディスク１０２の近傍に配置される対物レンズ１４３とからなる。この光学系１では、カップリングレンズ１４１の中心厚みを変更することによって、式（２）にて表される空気換算光路長Ｌを最適化している。ここでは、対物レンズ１４３の厚みで実現することもできるが、光ピックアップ１０４全体の厚みが増すため、光ピックアップの薄型化を図るためにも、厚み方向には影響がほとんどない光ディスク１０２のラジアル方向に平行な光路長によって最適化することが好ましい。すなわち、カップリングレンズ１４１の厚みを変更することによって最適化する。
【００４８】
また、図４に示す光学系２は、レーザの発光素子（ＬＤ）と光ディスク１０２にて反射され変調された光束を受光して電気信号に変換する光検出器（ＰＤ）とを複合した素子であるレーザカプラ（ＬＣ）１４０と、レーザカプラ１４０の近傍に配置され光束をより平行光束に近づけるカップリングレンズ１４１と、レーザ光を垂直方向に立ち上げるための平板ミラー１４２と、光ディスク１０２の近傍に配置される対物レンズ１４３に加えて、変調された光束の位相差を補償するための液晶素子（ＬＣＤ）１４４とからなる。一般的な液晶素子１４４は、２枚の平行平板で液晶を挟み込んで形成されているため、この平行平板の厚みによって空気換算光路長Ｌを最適化する。このように平行平板の厚みを最適化することにより、液晶素子の機能を損なうことなく、戻り光ノイズ低減のための光路長を最適化できる。
【００４９】
また、同様の構成により、液晶による収差補正、光量補正、アポダイゼーション等の機能を有する光学系の場合であっても、何れかの光学要素の屈折率又は長さを変更することによって最適化することができる。また、液晶素子は、平行平板に位相差フィルムが貼られた位相補償板であってもよいし、光量制限のためのフィルタ（ＮＤフィルタ、ダイクロイックフィルタ等）であってもよい。
【００５０】
図５に示す光学系３は、レーザの発光素子（ＬＤ）と光ディスク１０２にて反射され変調された光束を受光して電気信号に変換する光検出器（ＰＤ）とを複合した素子であるレーザカプラ（ＬＣ）１４０と、レーザカプラ１４０の近傍に配置され光束をより平行光束に近づけるカップリングレンズ１４１と、レーザ光を垂直方向に立ち上げるための平板ミラー１４２と、光ディスク１０２の近傍に配置される対物レンズ１４３とからなる。この光学系３において、レーザカプラ１４０の内部を保護するために光出射部に配置された透過性平板ガラス製の保護蓋（リッド）１４５の厚みにより空気換算光路長Ｌを最適化する。
【００５１】
以上説明したように、光ピックアップ１０４によれば、光ディスク１０２の面ぶれを含めた光路長Ｌの範囲でレーザの特性を保証することができるとともに、従来の高周波重畳、自励発振レーザを用いることなく戻り光ノイズの低減が達成できるため、低消費電力化、小型化、薄型化、軽量化が実現できる。これにより、光ディスク記録再生装置１０１の小型化、薄型化、軽量化が実現できる。また、従来の高周波重畳、自励発振レーザを用いることなく、戻り光ノイズが低減できるため、レーザ素子自体の公差を緩くすることができ、低コスト及び歩留まり改善に寄与できる。更に、光ピックアップ１０４は、式（２）を満たすように光路中の何れかの光学部品の屈折率及び長さにて決まる光学的距離を最適化することによって低コストにて実現可能である。
【００５２】
また、一般的に戻り光ノイズは、温度環境の変化によって発生することが多い。特に、低温下にて悪化する。これは、可干渉性が低温時に増大することに起因する。しかし、本発明の具体例として示す光ピックアップ１０４は、空気換算光路長Ｌが戻り光ノイズの発生しない図６のピーク谷間の光路長になっているため温度変化による可干渉性の増大にも影響を受けない。したがって、光ピックアップ１０４は、レーザ性能を高めることなく、レーザ素子自体の公差を緩くとりながらも温度変化による環境特性を良好にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ピット記録方式、光磁気記録、相変化記録及び色素記録等を含む種々の方式の記録及び／又は再生ディスクに対して記録再生を可能にする光ピックアップ、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、更なる高密度記録を実現したＵＭＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、又は各種光磁気記録媒体に対して記録再生を可能にする光ピックアップに対して適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の具体例として示す光ディスク記録再生装置を説明する構成図である。
【図２】本発明の具体例として示す光ピックアップを説明する構成図である。
【図３】上記光ピックアップの第１の光学系を説明する構成図である。
【図４】上記光ピックアップの第２の光学系を説明する構成図である。
【図５】上記光ピックアップの第３の光学系を説明する構成図である。
【図６】戻り光ノイズ発生の主原因であるレーザ可干渉性と光路長との関係を説明する図である。
【図７】実際の光ピックアップ光学系においてジッタ値として検出されるレーザ可干渉性を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
２１    レーザ光源、  ２２    コリメータレンズ、  ２３    偏光ビームスプリッタ、  ２４    １／４波長板、  ２５    対物レンズ、  ２６    集光レンズ、  ２７    光検出器、  ２８    平行平板、  １０１    光ディスク装置、  １０２    光ディスク、  １０４    光ピックアップ
【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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