(57)【要約】【課題】レーザ光の波長に関係なくモニター光検出器に一定の透過光が得られる光路補正装置とこれを用いた光ピックアップを提供することを目的とする。【解決手段】光路補正装置１４は、第一の波長板５と複屈折板２と第二の波長板１５とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。第一の波長板５は、２波長レーザ６から出射された一方のレーザ光Ｌ２のみ偏光方向を９０°回転させ、レーザ光Ｌ１とＬ２を互いに直交した偏光方向を有するよう構成する。複屈折板２は、その光学軸は一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向と一致するよう構成され、レーザ光Ｌ１とレーザ光Ｌ２は同じ光路を伝搬するよう作用する。第二の波長板１５は、複屈折板２を透過した一方のレーザ光Ｌ２のみ偏光方向を９０°回転させ、レーザ光Ｌ１とＬ２を同一な偏光方向を有する直線偏光とするよう作用する。【選択図】    図１
2005322302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を透過した二つの直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第二の波長板とを備えた光路補正装置であって、
前記第一の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｍの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｎ−１）の位相差を発生するものであり（ｍ、ｎは整数）、
前記複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を透過した二つの直線偏光の何れか一方が常光線、他方が異常光線となるよう配置し、前記二つの直線偏光の光路間隔をｄ、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔとした時、
ｔ＝ｄ・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
を満足しているものであり、
前記第二の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｐの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｑ−１）の位相差を発生する（ｐ、ｑは整数）ものであることを特徴とする光路補正装置。
【請求項２】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を透過した二つの直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、
前記第一の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｍの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｎ−１）の位相差を発生するものであり（ｍ、ｎは整数）、
前記複屈折板は、その光学軸が前記第一の波長板を透過した二つの直線偏光の何れか一方が常光線、他方が異常光線となるよう配置し、前記二つの直線偏光の光路間隔をｄ、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔとした時、
ｔ＝ｄ・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
を満足しているものであり、
前記第二の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｐの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｑ−１）の位相差を発生するものであり（ｐ、ｑは整数）、
前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折することを特徴とする光路補正装置。
【請求項３】
前記複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度θが４５°であることを特徴とする請求項１又は２記載の光路補正装置。
【請求項４】
前記第一の波長板と前記複屈折板と前記第二の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１又は３記載の光路補正装置。
【請求項５】
前記第一の波長板と前記複屈折板と前記第二の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項２又は３記載の光路補正装置。
【請求項６】
前記第一の波長板及び第二の波長板は、複屈折性を有する結晶であることを特徴とする請求項１乃至５記載の光路補正装置。
【請求項７】
前記複屈折板は、リチウムナイオベート若しくはルチルであることを特徴とする請求項１乃至６記載の光路補正装置。
【請求項８】
偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１乃至７の何れかに記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、
該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１乃至７の何れかに記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、
該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備え、
前記光源と前記光路補正装置とを一体化した構造とすることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
前記第三の波長板は、何れの直線偏光に対してもπ／２・（２ｔ−１）の位相差を発生する（ｔは整数）ものであることを特徴とする請求項８又は９記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板を備えた光路補正装置であって、
前記複屈折板は、その光学軸に二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであることを特徴とする光路補正装置。
【請求項１２】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第四の波長板とを備えた光路補正装置であって、
前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、
前記第四の波長板は、何れの直線偏光に対してもπ・（２ｒ−１）の位相差を発生するものである（ｒは整数）ことを特徴とする光路補正装置。
【請求項１３】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、
前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、
前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折することを特徴とする光路補正装置。
【請求項１４】
偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第四の波長板と、該波長板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、
前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、
前記第四の波長板は、何れの直線偏光に対してもπ・（２ｒ−１）の位相差を発生するものであり（ｒは整数）、
前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折することを特徴とする光路補正装置。
【請求項１５】
前記複屈折板と前記第四の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１２記載の光路補正装置。
【請求項１６】
前記複屈折板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１３記載の光路補正装置。
【請求項１７】
前記複屈折板と前記第四の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有することを特徴とする請求項１４記載の光路補正装置。
【請求項１８】
前記第四の波長板は、複屈折性を有する結晶であることを特徴とする請求項１２、１４、１５、１７記載の光路補正装置。
【請求項１９】
前記複屈折板は、リチウムナイオベート若しくはルチルであることを特徴とする請求項１１乃至１７記載の光路補正装置。
【請求項２０】
偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１１乃至１９の何れかに記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、
該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２１】
偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、
該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１１乃至１９の何れかに記載の光路補正装置と、
該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、
該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備え、
前記光源と前記光路補正装置とを一体化した構造とすることを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光路補正装置とこれを用いた光ピックアップに関し、特に２波長レーザが出射する偏光方向が互いに平行な二つの異なる波長の直線偏光の光路を補正した後、同一光路上を伝搬する前記出射光を、偏光方向が同一な直線偏光とした光路補正装置とこれを用いた光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置や光磁気ディスク装置に用いられる光ピックアップは、ＣＤやＤＶＤといった種類の異なる光ディスクに対応するため、波長の異なる複数のレーザ光を使用する構造となっている。
そこで従来、二つのレーザ光を同一光路で伝搬させるため、二つのレーザダイオード（以降、ＬＤと称す）を光路が互いに直交するよう配置すると共に、その交点にダイクロイックプリズムを所定の光路方向で配置して、一方のＬＤが出射するレーザ光はダイクロイックプリズムに入射して分離面を透過させ、直交配置された他方のＬＤが出射するレーザ光は前記ダイクロイックプリズムに入射させて分離面で９０°反射させることにより、前記二つのレーザ光を同じ光路で伝搬させて、二つのレーザ光に対応した光ピックアップを構成していた。
ところが、このような従来の２波長合成方法では、二つのＬＤを用いること、及びこれらの光路を互いに直交するよう配置しなければならないため、光ピックアップの小型化が困難であった。
【０００３】
一方、近年モノリシック型集積型の２波長レーザが提案され実用化されつつある。この２波長レーザは、一つの半導体基板上に二つの異なる波長（例えば、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光源を形成したものであり、二つのレーザ光源は所定の距離（数十〜百数十μｍ）だけ離れて配置され、二つの異なる波長の平行光を出射している。そこで、このような２波長レーザを光ピックアップに用いるためには、二つのレーザ光を同一光路に伝搬させるために光路補正機能が必要となる。
【０００４】
このような光路補正機能の手段として、特開２００１−２８３４５７号公報に開示された手法がある。
図１３は、従来の特開２００１−２８３４５７号公報に開示された光路補正装置の原理を説明するための図である。図１３において、光路補正装置１は、複屈折板２により構成しており、該複屈折板２は、２波長レーザ３から出射する波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２を入射し、且つ、レーザ光Ｌ１の偏光方向とレーザ光Ｌ２の偏光方向とは互いに直交しているものとする。複屈折性を有する結晶である複屈折板２は、光学軸Ａ０が主表面と４５°の角度をなすよう板状に切り出したものである。
このように構成することで、レーザ光Ｌ２は光学軸Ａ０に対して常光線となるので複屈折板２を直進して透過する。これに対し、レーザ光Ｌ１は光学軸Ａ０に対して異常光線となるので複屈折板２にて屈折して透過することになる。この時、複屈折板２の板厚ｔを適切に設定することにより、二つのレーザ光を同一光路上に出射することが可能となる。
【０００５】
一方、図１３に示した従来の光路補正手法は、二つのレーザ光の偏光方向が互いに直交していることが必要であるが、モノリシック集積型の２波長レーザは、一つの半導体基板に二つの異なる波長のレーザ光源を形成するので、出射する二つのレーザ光線の直線偏光の偏光方向が同じとなるのが一般的である。２波長レーザは、製造プロセス上の制約から偏光方向を互いに直交させることは容易ではなく量産に不向きで高価になるため、モノリシック集積型の２波長レーザを上記の光路補正手法に適用することは現実的ではなかった。
【０００６】
そこで、この点を解決する光路補正手法として、本願発明者らは特願２００３−１５５６１７号において以下の手法を提起した。
図１４は、従来の特願２００３−１５５６１７号により提起された光路補正装置の原理を説明するための図である。光路補正装置４は、波長板５と複屈折板２とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。
２波長レーザ６から出射される波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、及び波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２は互いに平行な偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔ｄにて平行に伝搬する。
波長板５は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、２波長レーザ６から出射された一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の偏光方向は回転しないままに透過させることにより、レーザ光Ｌ１とＬ２は互いに直交した直線偏光となるよう構成されている。
【０００７】
複屈折板２は、図１３に示した複屈折板と同一のもので、複屈折性を有する結晶もしくは液晶からなり、その光学軸は一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向と同一平面を有するよう構成されている。
この時、波長板５から入射するレーザ光Ｌ２は光学軸Ａ０に対して常光線となるのでそのまま直進して複屈折板２を透過し、レーザ光Ｌ２と偏光方向が直交するレーザ光Ｌ１は、複屈折板２の光学軸Ａ０に対して異常光線となるので屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｌ１が複屈折板２を出射する際にレーザ光Ｌ２と同じ光路を伝搬するよう複屈折板２の板厚ｔを設定してある。
このように波長板５と複屈折板２が協働して、所定の光路間隔ｄで平行に伝搬し、且つ同じ偏光方向を有する二つのレーザ光を、同一の光路上に伝搬するよう光路補正をすることが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−２８３４５７号公報
【特許文献２】特願２００３−１５５６１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の光路補正装置は、光ピックアップに用いる際に次のような問題を抱えていた。
図１５は、２波長レーザを用いた従来の光路補正装置を光ピックアップに適応した場合の模式図である。光ピックアップ７は、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する２波長レーザ６と、一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させる波長板５と、二つの直線偏光を同一の光路上に伝搬するよう光路補正をする複屈折板２と、該複屈折板２を透過する直線偏光のレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー８と、該ハーフミラー８が分離面で９０°反射する前記レーザ光を光ディスク９に形成したピット１０に集光させる対物レンズ１１と、前記ピット１０上で反射された前記レーザ光を前記対物レンズ１１と前記ハーフミラー８を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー８の分離面を透過する２波長レーザ６の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【０００９】
図１５の動作を説明すると、２波長レーザ６から出射される、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、或いは波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２は互いに平行な偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔ｄにて平行に伝搬し、波長板５へ入射する。波長板５は、２波長レーザ６から出射された一方のレーザ光Ｌ２の直線偏光を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の直線偏光は回転しないままに透過することにより、レーザ光Ｌ１とＬ２は互いに直交した直線偏光を有するよう構成されている。次に波長板５を透過するレーザ光を複屈折板２に入射する。複屈折板２は、複屈折性を有しその主断面（光学軸と入射光軸とを含む面に平行な面）が一方の前記波長板５を通過したレーザ光Ｌ２の直線偏光と直交するよう構成されている。そこで、レーザ光Ｌ２は光学軸に対して直交するので常光線となりそのまま直進して複屈折板２を透過し、前記波長板５を通過したレーザ光Ｌ１の直線偏光はレーザ光Ｌ２の直線偏光と直交しているので複屈折板２の主断面に対して平行となるため異常光線となり屈折して透過する。従って、複屈折板２を透過したレーザ光Ｌ１とレーザ光Ｌ２は同じ光路を伝搬する。この時、複屈折板２を透過した二つのレーザ光の直線偏光は互いに直交しており、レーザ光Ｌ１の直線偏光をＬａ、レーザ光Ｌ２の直線偏光をＬｂとし、両者を総称してレーザ光Ｌ１１とする。
【００１０】
次に、複屈折板２を透過したレーザ光Ｌ１１はハーフミラー８に入射され、レーザ光Ｌ１１のうちの約９０％は分離面で９０°反射するレーザ光Ｌ１２として、前記レーザ光Ｌ１１の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ１３として夫々分離される。レーザ光Ｌ１２は、対物レンズ１１により集光されて光ディスク９に形成されたピット１０に照射され、ピット１０上で反射したレーザ光Ｌ１４は、反射光となって前記対物レンズ１１を介してハーフミラー８に入射され、該レーザ光Ｌ１４はそのまま透過して光検出器１２に入射して光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００１１】
一方、ハーフミラー８を透過した前記レーザ光Ｌ１３は、モニター光検出器１３に入射して２波長レーザ６が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、そこで、レーザ光の一部をモニター用の光検出器で受光してＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）回路でレーザ素子の駆動回路を制御することにより、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。図１５に示した光ピックアップにおいては、レーザ光の出射レベルをモニターする手段として精度の高いフロントモニター方式を採用している。
【００１２】
ところで、前述したようなフロントモニター方式でレーザ光を受光する際は、レーザ光が前述したように直線偏光Ｌａ、Ｌｂのレーザ光からなっているため、ハーフミラー８で、例えば１０％のレーザ光を分離面で透過させてモニター光検出器１３へ入射させる場合、図１６に示すように偏光方向の異なるＬａ、Ｌｂのレーザ光に対して波長依存性を有しているので、波長λ１とλ２での透過率に差が生じ、レーザ光量を制御する際に要求されるモニター精度を満たすことが出来なかった。
【００１３】
図１６は直線偏光Ｌａ、Ｌｂのレーザ光において、波長を可変した際の透過率の変化を示す図である。同図に示すように、ハーフミラー８の入射面に形成する光学薄膜において、ＬａとＬｂのレーザ光に対して波長λ１及びλ２における透過率を共に１０％となるように透過特性を実現することは非常に困難である。
本発明は上述したような問題を解決するためになされたものであって、レーザ光の波長に関係なくモニター光検出器に一定の透過光が得られる光路補正装置とこれを用いた光ピックアップ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】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係わる光路補正装置とこれを用いた光ピックアップは、以下の構成をとる。
請求項１に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を透過した二つの直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第二の波長板とを備えた光路補正装置であって、前記第一の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｍの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｎ−１）の位相差を発生するものであり（ｍ、ｎは整数）、前記複屈折板は、その光学軸に対して前記第一の波長板を透過した二つの直線偏光の何れか一方が常光線、他方が異常光線となるよう配置し、前記二つの直線偏光の光路間隔をｄ、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔとした時、
ｔ＝ｄ・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜を満足しているものであり、前記第二の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｐの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｑ−１）の位相差を発生する（ｐ、ｑは整数）ものであるよう構成する。
【００１５】
請求項２に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する第一の波長板と、該第一の波長板を透過した二つの直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第二の波長板と、該第二の波長板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、前記第一の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｍの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｎ−１）の位相差を発生するものであり（ｍ、ｎは整数）、前記複屈折板は、その光学軸が前記第一の波長板を透過した二つの直線偏光の何れか一方が常光線、他方が異常光線となるよう配置し、前記二つの直線偏光の光路間隔をｄ、複屈折板の常光線に対する屈折率をｎ0、複屈折板の異常光線に対する屈折率をｎｅ、複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度をθ、複屈折板の板厚をｔとした時、
ｔ＝ｄ・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜
を満足しているものであり、前記第二の波長板は、直線偏光の一方に対しては２π・ｐの位相差を、他方の直線偏光に対してはπ・（２ｑ−１）の位相差を発生するものであり（ｐ、ｑは整数）、前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折するよう構成する。
【００１６】
請求項３に記載の光路補正装置は、前記複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度θが４５°であるよう構成する。
【００１７】
請求項４に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記複屈折板と前記第二の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００１８】
請求項５に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板と前記複屈折板と前記第二の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００１９】
請求項６に記載の光路補正装置は、前記第一の波長板及び第二の波長板が、複屈折性を有する結晶であるよう構成する。
【００２０】
請求項７に記載の光路補正装置は、前記複屈折板が、リチウムナイオベート若しくはルチルであるよう構成する。
【００２１】
請求項８に記載の光ピックアップは、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１乃至７の何れかに記載の光路補正装置と、  該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えるよう構成する。
【００２２】
請求項９に記載の光ピックアップは、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１乃至７の何れかに記載の光路補正装置と、  該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備え、前記光源と前記光路補正装置とを一体化した構造とするよう構成する。
【００２３】
請求項１０に記載の光ピックアップは、前記第三の波長板が、何れの直線偏光に対してもπ／２・（２ｔ−１）の位相差を発生するものであるよう構成する（ｔは整数）。
【００２４】
請求項１１に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板を備えた光路補正装置であって、前記複屈折板は、その光学軸に二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するよう構成する。
【００２５】
請求項１２に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第四の波長板とを備えた光路補正装置であって、前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、前記第四の波長板は、何れの直線偏光に対してもπ・（２ｒ−１）の位相差を発生するものであるよう構成する（ｒは整数）。
【００２６】
請求項１３に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折するよう構成する。
【００２７】
請求項１４に記載の光路補正装置は、偏光方向が互いに平行であり光路が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を入射する複屈折板と、該複屈折板を透過した二つの直線偏光を入射する第四の波長板と、該波長板を透過した二つの直線偏光を入射するグレーティングとを備えた光路補正装置であって、前記複屈折板は、その光学軸が二つの直線偏光共に異常光線となるよう配置するものであり、前記第四の波長板は、何れの直線偏光に対してもπ・（２ｒ−１）の位相差を発生するものであり（ｒは整数）、前記グレーティングは、入射した異なる波長の直線偏光の一方、若しくは両方ともに、0次光と±1次光の３ビームに回折するよう構成する。
【００２８】
請求項１５に記載の光路補正装置は、前記複屈折板と前記第四の波長板とを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００２９】
請求項１６に記載の光路補正装置は、前記複屈折板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００３０】
請求項１７に記載の光路補正装置は、前記複屈折板と前記第四の波長板と前記グレーティングとを貼り合わせて一体化した構造を有するよう構成する。
【００３１】
請求項１８に記載の光路補正装置は、前記第四の波長板が、複屈折性を有する結晶であるよう構成する。
【００３２】
請求項１９に記載の光路補正装置は、前記複屈折板が、リチウムナイオベート若しくはルチルであるよう構成する。
【００３３】
請求項２０に記載の光ピックアップは、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１１乃至１９の何れかに記載の光路補正装置と、該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備えるよう構成する。
【００３４】
請求項２１に記載の光ピックアップは、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する光源と、該光源から二つの直線偏光を入射する請求項１１乃至１９の何れかに記載の光路補正装置と、該光路補正装置を出射した光線を透過する第三の波長板と、該第三の波長板を透過した光線を光記憶媒体に集光する対物レンズとを備え、前記光源と前記光路補正装置とを一体化した構造とするよう構成する。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１、３、６、７に記載の発明は、光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光に変換したので、光路補正装置を光ピックアップに用いた際に、ハーフミラーのミラー面の光学薄膜の波長依存性を回避することが出来、光ピックアップの性能を向上させる上で大きな効果を発揮する。
【００３６】
請求項２に記載の発明は、光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光に変換すると共に、出射光を回折光としたので、光ピックアップの性能の向上化、及び小型化に大きな効果を発揮する。
【００３７】
請求項４、５、１５、１６、１７記載の発明は、光路補正装置を構成する要素を張り合わせて積層一体化したことにより、光路補正装置を小型化すると共にコストを低減する事が出来、光ピックアップを構成する上で大きな効果を発揮する。
【００３８】
請求項８、１０に記載の発明は、光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光に変換し、更には３ビーム化したため、光路補正装置を光ピックアップに用いた際に、ハーフミラーによる波長依存性を回避することが出来、光ピックアップの性能を向上させる上で大きな効果を発揮する。
【００３９】
請求項９、２１に記載の発明は、２波長レーザと光路補正装置を一体化したことのより、光ピックアップを構成する上で小型化が図られ、光ピックアップを使用する上で大きな効果を発揮する。
【００４０】
請求項１１、１８、１９に記載の発明は、光路補正装置の入射側及び出射側の波長板を不要として光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光としたので、光路補正装置を光ピックアップに用いた際に、ハーフミラーのミラー面の光学薄膜の波長依存性を回避することが出来ると共に、光ピックアップの小型化及び性能を向上させる上で大きな効果を発揮する。
【００４１】
請求項１２に記載の発明は、光路補正装置の入射側の波長板を不要として光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光としたので、光路補正装置を光ピックアップに用いた際に、ハーフミラーのミラー面の光学薄膜の波長依存性を回避することが出来ると共に、光ピックアップの小型化及び性能を向上させる上で大きな効果を発揮する。
【００４２】
請求項１３に記載の発明は、光路補正装置の入射側及び出射側の波長板を不要とした上で光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光とすると共に、出射光を回折光としたので、光ピックアップの性能の向上化、及び小型化に大きな効果を発揮する。
【００４３】
請求項１４に記載の発明は、光路補正装置の入射側の波長板を不要とした上で光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光とすると共に、出射光を回折光としたので、光ピックアップの性能の向上化、及び小型化に大きな効果を発揮する。
【００４４】
請求項２０に記載の発明は、光路補正装置の入射側及び出射側共に、或るいは入射側の波長板のみを不要とした上で光路補正装置が出射する２波長の出射光を偏光方向が同一な直線偏光とし、更には３ビーム化したため、光路補正装置を光ピックアップに用いた際に、ハーフミラーによる波長依存性を回避することが出来、光ピックアップの小型化及び性能を向上させる上で大きな効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明は、２波長レーザから出射した波長の異なる二つの直線偏光のレーザ光を、本発明に係わる光路補正装置において同一光路上に伝搬させると共に、該光路補正装置が出射する二つの直線偏光を、偏光方向が同一な直線偏光に変換したものである。光路補正装置が出射する二つの直線偏光を偏光方向が同一な直線偏光としたことにより、ハーフミラーに形成した光学薄膜における波長依存性を回避できるので、レーザ光の波長に関係なくモニター光検出器に一定の透過光が得られることとなる。そのため、光路補正装置には、２波長レーザが出射するレーザ光Ｌ１とＬ２とを互いに直交した偏光方向を有する直線偏光とする第一の波長板と、複屈折板を透過する直線偏光を偏光方向が互いに同一な直線偏光とする第二の波長板とを有している。そこで、第一の波長板は、波長λ２のレーザ光Ｌ２に対して１／２波長板として機能し、又、第二の波長板も、波長λ２のレーザ光Ｌ２に対して１／２波長板として機能するよう構成される。
【００４６】
図１は、本発明に係わる光路補正装置の第一の実施例を示す構成図であり、図１（ａ）は動作を説明するための図を示し、図１（ｂ）は光路補正装置を一体化した図を示す。光路補正装置１４は、第一の波長板５と複屈折板２と第二の波長板１５とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。
２波長レーザ６から出射される波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、或いは波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔ｄにて平行に伝搬する。
【００４７】
第一の波長板５は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、２波長レーザ６から出射された一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の偏光方向は回転しないままに透過させることにより、レーザ光Ｌ１とＬ２が互いに直交した直線偏光を有するよう構成する。
そこで第一の波長板５は、波長λ２のレーザ光Ｌ２に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、第一の波長板５を２波長レーザ６が出射するレーザ光Ｌ１に対しては２π・ｍの位相差を発生するように、レーザ光Ｌ２に対してはπ・（２ｎ−１）の位相差を発生するような板厚に設定する（ｍ、ｎは整数）。
【００４８】
次に、複屈折板２は、複屈折性を有するリチウムナイオベート若しくはルチル等の結晶もしくは液晶からなり、その主断面は一方のレーザ光Ｌ１の直線偏光に対して平行であり、他方のレーザ光Ｌ２の直線偏光に対して直交するよう構成されている。
前記第一の波長板５より入射したレーザ光Ｌ２は光学軸Ａ０に対して常光線となりそのまま直進して複屈折板２を透過し、レーザ光Ｌ２と偏光方向が直交するレーザ光Ｌ１の直線偏光は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｌ１が複屈折板２を透過する際にレーザ光Ｌ２と同じ光路を伝搬するよう複屈折板２の板厚ｔを設定している。
そこで、前記板厚ｔと二つの直線偏光の光路間隔ｄとの間には次式（１）の関係が成立する。
ｔ＝ｄ・｜（ｎ0２・ｔａｎθ＋ｎｅ２）／（（ｎ0２−ｎｅ２）・ｔａｎθ）｜・・・（１）
尚、ｎ0：常光線に対する屈折率であり、ｎｅ：異常光線に対する屈折率であり、θ：複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度であり、通常４５°に設定されるのが望ましい。
【００４９】
次に、第二の波長板１５は、複屈折性を有する結晶もしくは高分子フィルムであり、複屈折板２を透過する互いに偏光方向が直交した直線偏光であるレーザ光Ｌ１とＬ２に対して一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の偏光方向は回転しないままに透過させることにより、レーザ光Ｌ１とＬ２とを偏光方向が同一な直線偏光とするよう構成する。
そこで第二の波長板１５は、波長λ２のレーザ光Ｌ２に対して１／２波長板として機能するよう構成され、即ち、第二の波長板１５を複屈折板２を透過するレーザ光Ｌ１に対しては２π・ｐの位相差を発生するように、レーザ光Ｌ２に対してはπ・（２ｑ−１）の位相差を発生するような板厚に設定する（ｐ、ｑは整数）。
【００５０】
次に、前記第一の波長板５と第二の波長板１５の構造としては、図２（ａ）に示す如く２枚の水晶製波長板を貼り合わせたもの、或いは図２（ｂ）に示す如く１枚の平行平板状の水晶板のみで構成したもの等が使用される。更に、図２（ｃ）に示す如くやや構造は複雑になるものの１枚の水晶板の一部を削って異なる厚みを有する構造としたものでも良いし、図２（ｄ）に示す如く一方の波長の直線偏光に対してπの位相差を呈する位相差板をガラス基板の一部に貼り付けたもので実現しても良い。
【００５１】
以上説明したように本実施例における光路補正装置は、二つの波長のレーザ光を同一光路上に伝搬させると共に、出射する二つのレーザ光を偏光方向が同一な直線偏光としたものであり、光ピックアップに本光路補正装置を使用した際に、ハーフミラーに形成した光学薄膜における波長依存性を回避できる。
又、図１（ａ）に示した光路補正装置の動作を説明する図においては、第一の波長板と複屈折板と第二の波長板とを所定の間隔を開けて配置しているが、図１（ｂ）に示すように、光路補正装置１６は、複屈折板２に第一の波長板５と第二の波長板１５を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。さらに、２波長レーザの出射面全面に光路補正装置を固定してモジュール化することも可能であり、後述する光ピックアップをアセンブルする際のハンドリング向上や小型化に大きな効果を発揮する。
【００５２】
次に、本発明に係わる光路補正装置を光ピックアップに用いた実施例を説明する。
図３は、本発明に係わる光路補正装置１６を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ１７は、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する２波長レーザ６と、該２波長レーザ６が出射する一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させる第一の波長板５と該第一の波長板５から入射する二つの直線偏光を同一の光路上に伝搬するよう光路補正をする複屈折板２と該複屈折板２を透過する一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させる第二の波長板１５とからなる光路補正装置１６と、該光路補正装置１６が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー８と、該ハーフミラー８の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し円偏光に変換すると共に後述する対物レンズ１１が出射する光ディスク９からの反射光である円偏光されたレーザ光を直線偏光に変換する第三の波長板１８と、該第三の波長板を透過する円偏光されたレーザ光を光ディスク９に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、前記第三の波長板１８を透過する直線偏光されたレーザ光を前記ハーフミラー８を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー８の分離面を透過する２波長レーザ６の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００５３】
図３の動作を説明すると、２波長レーザ６から出射される、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、或いは波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔ｄにて平行に伝搬し、光路補正装置１６へ入射する。光路補正装置１６に備えた第一の波長板５は、２波長レーザ６から出射された一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の偏光方向は回転しないままに透過することにより、レーザ光Ｌ１とＬ２を互いに直交した直線偏光を有するよう構成する。
【００５４】
次に、第一の波長板５を透過するレーザ光を複屈折板２に入射する。複屈折板２は、複屈折性を有しその主断面は一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向に対して直交するよう構成されている。そこで、レーザ光Ｌ２は光学軸Ａ０に対して常光線となりそのまま直進して複屈折板２を透過し、レーザ光Ｌ２と偏光方向が直交するレーザ光Ｌ１は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過する。従って、複屈折板２を透過するレーザ光Ｌ１とレーザ光Ｌ２は同じ光路を伝搬する。次に複屈折板２を透過した二つの直線偏光は第二の波長板１５に入射し、一方のレーザ光Ｌ２の偏光方向を９０°回転させ、他方のレーザ光Ｌ１の偏光方向は回転しないままに透過することにより、レーザ光Ｌ１とＬ２を偏光方向が同一な直線偏光であるレーザ光Ｌ１５とする。
【００５５】
次に、光路補正装置１６を透過したレーザ光Ｌ１５はハーフミラー８に入射され、レーザ光Ｌ１５のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ１６として、前記レーザ光Ｌ１５の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ１７として夫々分離される。この時、ハーフミラー８に入射されるレーザ光は２波長の偏光方向が同一な直線偏光であるので、ハーフミラー８に形成した光学薄膜からなる分離面は、偏光方向が同一な直線偏光に対して波長依存性を持たないので、二つの波長のレーザ光の透過率は変化しない。
【００５６】
次に、ハーフミラー８により反射したレーザ光Ｌ１６は、第三の波長板１８に入射する。第三の波長板１８は、１／４波長板として機能し、直線偏光の常光成分と異常光成分との位相差が９０°となるよう作用させ、第三の波長板１５の透過光は、互いに位相が９０°ずれた常光成分と異常光成分とが合成されて２波長共に円偏光のレーザ光Ｌ１８となる。
【００５７】
ここで、本実施例における光ピックアップにおいて第三の波長板を使用する理由を説明する。
図４は、光ディスクに形成されたピットへレーザ光を照射する様子を説明する図であり、図４（ａ）は第三の波長板を使用しない場合を示し、図（ｂ）は第三の波長板を使用した場合を示す。
図４（ａ）において、直線偏光された入射光Ｌｉを光ディスク９に形成したピット１０に照射すると、入射光Ｌｉはピット１０で反射して直線偏光の反射光Ｌｒとなる。この時、直線偏光された入射光Ｌｉと反射光Ｌｒとは、同一光路上で光学上の干渉をし合い光学特性に劣化が生じる。一方、図４（ｂ）の如く第三の波長板１８を使用すると、第三の波長板１８に入射する直線偏光された入射光Ｌｉは、１／４波長板の機能を有する第三の波長板１８により円偏光されて光ディスク９に形成されたピット１０に照射される。
【００５８】
そこで、円偏光された入射光Ｌｉは、ピット１０面において鏡面対称の関係に基づいて逆回転の円偏光となって反射される。反射された円偏光の反射光Ｌｒは、第三の波長板１８に入射され、直線偏光された前記入射光Ｌｉの偏光方向と直交する方向の直線偏光に変換されて第三の波長板１８を透過する。従って、直線偏光された入射光Ｌｉと直線偏光された反射光Ｌｒは偏光方向が直交しているため互いに干渉することが無くなり、光学特性の劣化をきたすことを防止できる。
尚、図４において、入射光Ｌｉと反射光Ｌｒの光路を分離して記載しているが、これは説明を容易にするためで、実際は入射光Ｌｉと反射光Ｌｒは同一の光路を伝搬する。
【００５９】
次に、第三の波長板１８を透過した円偏光に変換されたレーザ光Ｌ１８は、レンズ１１により集光されて光ディスク９に形成されたピット１０に照射され、ピット１０上で反射したレーザ光Ｌ１９は、反射光となって前記対物レンズ１１を介して第三の波長板１８に入射され、前記直線偏光された入射光であるＬ１６と偏光方向が直交した反射光Ｌ２０となって透過する。次に、レーザ光Ｌ２０はハーフミラー８に入射され、該ハーフミラー８をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
【００６０】
一方、ハーフミラー８を透過した所定量の前記レーザ光Ｌ１７は、モニター光検出器１３に入射して２波長レーザ６が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。光ピックアップにおいては、レーザ素子が出射するレーザ光の出射レベルを一定に保つことが必要であり、そこで、レーザ光の一部をモニター用の光検出器において受光してＡＰＣ回路でレーザ素子の駆動回路を制御し、レーザ光の出射レベルを一定に保っている。図３に示した光ピックアップにおいては、レーザ光の出射レベルをモニターする手段として精度の高いフロントモニター方式を採用している。
以上説明したように本実施例における光ピックアップは、ハーフミラーに形成した光学薄膜に生じる波長依存性を回避できるため、２波長レーザの出射レベルをモニターする際に、精度の高いモニター光検出を行うことが出来る。
【００６１】
次に、本発明に係わる光路補正装置において、第二の実施例について説明する。
一般に、光ディスクを再生するためレーザ光を光ディスクに照射する際に、光ディスクに形成したピットに照射するデータ読み書き用の光と、ピットの両脇の溝に照射するトラッキング用の光とが必要である場合、レーザ光を３ビーム化することが要求され、第二の実施例は、光路補正装置の出射光を３ビーム化したものである。そこで、第一の実施例において説明した光路補正装置の出射側に、レーザ光を回折させるグレーティングを付加し、直線偏光されたレーザ光を３ビーム化して出射させた。
【００６２】
図５は、本発明に係わる光路補正装置の第二の実施例を示す構成図であり、図５（ａ）は動作を説明するための図を示し、図５（ｂ）は光路補正装置を一体化した図を示す。光路補正装置１９は、第一の波長板５と複屈折板２と第二の波長板１５とグレーティング２０とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。
又、図５（ｂ）に示すように、光路補正装置２１は、複屈折板２に第一の波長板５と第二の波長板１５とグレーティング２０とを貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。さらに、２波長レーザの出射面全面に光路補正装置を固定してモジュール化することも可能であり、後述する光ピックアップをアセンブルする際のハンドリング向上や小型化に大きな効果を奏する。
本第二の実施例は、図１に示した第一の実施例における光路補正装置と比べて、直線偏光されたレーザ光を出射する第二の波長板１５の出射側にグレーティング２０を付加したことのみ異なるので、グレーティング２０の作用について説明し、他の要素の動作は第一の実施例と同一であるので説明を省略する。
【００６３】
図６は、グレーティングを付加してレーザ光を３ビーム化した例を示し、図６（ａ）は夫々異なる二つの波長λ１及びλ２のレーザ光共に３ビーム化した例を示し、図６（ｂ）は一方の波長のレーザ光λ１はそのまま透過し、他方の波長のレーザ光λ２のみを３ビーム化した例を示す。尚、図６においては、波長λ１と波長λ２のレーザ光の光路を分離して記載しているが、これは説明を容易にするためで、実際は各波長のレーザ光は同一の光路を伝搬する。そこで、グレーティング２０は、基板の片面に所定の屈折率を有する格子を所定の深さとピッチで一面に形成したもので、前記深さとピッチを適宜に設定することにより、所望の波長のレーザ光に対して、入射したレーザ光をメインビームとなる０次光と、サイドビームとなる二つの±１次光とに回折するものである。
そこで、図５に示した本実施例における光路補正装置は、第二の波長板１５が出射する直線偏光のレーザ光を入射して３ビームのレーザ光に回折する。
【００６４】
図７は、本発明に係わる光路補正装置２１を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。光ピックアップ２２は、偏光方向が互いに平行である二つの異なる波長の直線偏光を出射する２波長レーザ６と、該２波長レーザ６が出射する一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させる第一の波長板５と該第一の波長板５から入射する二つの直線偏光を同一の光路上に伝搬するよう光路補正をする複屈折板２と該複屈折板２を透過する一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させる第二の波長板１５と直線偏光されたレーザ光を３ビームに回折するグレーティング２０とからなる光路補正装置２１と、該光路補正装置２１が出射するレーザ光を所定の比率で分離するハーフミラー８と、該ハーフミラー８の分離面で９０°反射するレーザ光を入射し円偏光に変換すると共に後述する対物レンズ１１が出射する光ディスク９からの反射光である円偏光されたレーザ光を直線偏光に変換する第三の波長板１８と、該第三の波長板を透過する円偏光されたレーザ光を光ディスク９に形成されたピット１０に集光させると共に、該ピット１０上で反射されたレーザ光を入射する対物レンズ１１と、前記第三の波長板１８を透過する直線偏光されたレーザ光を前記ハーフミラー８を経由して検出する光検出器１２と、前記ハーフミラー８の分離面を透過する２波長レーザ６の出射レベルをモニターするモニター光検出器１３とにより構成する。
【００６５】
本第二の実施例による光路補正装置２１を用いた光ピックアップ２２は、図３に示した第一の実施例による光路補正装置１６を用いた光ピックアップ１７と比べて光路補正装置１６の出射側にグレーティング２０が付加されていることのみ異なるので、これに関連した部分についてのみ説明し、他の部分の動作については光ピックアップ１７と同一であるので説明を省略する。
光路補正装置２１を透過し、回折作用により３ビーム化されたレーザ光Ｌ２１はハーフミラー８に入射され、レーザ光Ｌ２１のうちの約９０％は分離面で９０°反射されるレーザ光Ｌ２２として、前記レーザ光Ｌ２１の約１０％は分離面を透過するレーザ光Ｌ２３として夫々分離される。この時、ハーフミラー８に入射されるレーザ光は２波長の偏光方向が同一な直線偏光であるので、ハーフミラー８に形成した光学薄膜からなる分離面は、偏光方向が同一な直線偏光に対して波長依存性を持たないので、二つの波長のレーザ光の透過率は変化しない。
【００６６】
次に、ハーフミラー８により反射する３ビーム化されたレーザ光Ｌ２２は、第三の波長板１８に入射する。第三の波長板１８は、１／４波長板として機能し、２波長共に円偏光のレーザ光Ｌ２４となる。第三の波長板１８を透過した円偏光に変換されたレーザ光Ｌ２４は、レンズ１１により集光されて光ディスク９に形成されたピット１０に照射され、ピット１０上で反射したレーザ光Ｌ２５は、反射光となって前記対物レンズ１１を介して第三の波長板１８に入射され、前記直線偏光された入射光であるＬ２２と偏光方向が直交した反射光Ｌ２６となって透過する。次に、レーザ光Ｌ２６はハーフミラー８に入射され、該ハーフミラー８をそのまま透過して光検出器１２に入射し、光ディスクに書き込まれた情報を読み出す。
一方、ハーフミラー８を透過した前記レーザ光Ｌ２３は、モニター光検出器１３に入射して２波長レーザ６が出射するレーザ光の出射レベルをモニターする。
【００６７】
以上説明したように本実施例における光ピックアップは、ハーフミラーのミラー面に形成した光学薄膜における波長依存性を回避できるため、２波長レーザの出射レベルをモニターする際に、精度の高いモニター光検出を行うことが出来ると共に、光ディスクに照射するレーザ光を３ビーム化することが出来る。
【００６８】
次に、本発明に係わる光路補正装置において、第三の実施例について説明する。
本第三の実施例は、２波長レーザから出射される互いに平行な直線偏光を波長板を介さないで直接複屈折板に入射するもので、入射の際に二つの直線偏光されたレーザ光の偏光方向を複屈折板の主断面に共に平行とすることにより、光学軸Ａ０に対して異常光線となることから二つの直線偏光されたレーザ光を共に屈折させ、複屈折板の出射面で同一光路となるよう複屈折板の厚みを設定したものである。従って、第三の実施例においては、２波長レーザが出射するレーザ光を直接複屈折板に入射することが出来、複屈折板より２波長共に同一な偏光方向の直線偏光を出射光として得られることから、第一及び第二の実施例において使用していた第一の波長板５及び第二の波長板１５が不用となり、光路補正装置の部品点数を減らすことが可能となる。
【００６９】
図８は、本発明に係わる光路補正装置の第三の実施例を示す構成図である。光路補正装置２３は、複屈折板２４により構成し、２波長レーザ６の前方に配置する。
２波長レーザ６から出射される波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１、或いは波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２は互いに同じ偏光方向を有する直線偏光であり、光路間隔Ｓ３にて平行に伝搬する。
複屈折板２４は、複屈折性を有するリチウムナイオベート若しくはルチル等の結晶もしくは液晶からなり、その主断面はレーザ光Ｌ１、及びＬ２の直線偏光に対して共に平行であり、２波長レーザ６より入射したレーザ光Ｌ１、及びＬ２の直線偏光は光学軸Ａ０に対して異常光線となり屈折して透過することになる。この屈折したレーザ光Ｌ１、及びＬ２が複屈折板２４の出射面において同じ光路を伝搬するよう複屈折板２４の板厚ｔを設定する。
【００７０】
前記板厚ｔと二つの直線偏光の光路間隔Ｓとの間には次式の関係が成立する。
Ｓ３＝Ｓ１−Ｓ２  ・・・・・（２）
Ｓ＝（ｂ２−ａ２／２ｃ２）・ｓｉｎ（２θ）・ｔ  ・・・（３）
ここで、Ｓ：光路間距離であり、θ：複屈折板の主面法線と光学軸とのなす角度であり（通常４５°に設定されるのが望ましい）、ｔ：板厚であり、ａ＝１／ｎｅであり、ｂ＝１／ｎ0であり、ｎ０：波長λの常光線に対する屈折率であり、ｎｅ：波長λの異常光線に対する屈折率であり、
ｃ＝ａ２・ｓｉｎ２θ＋ｂ２・ｃｏｓ２θ  ・・・（４）
である。
そこで、Ｓ３とｔとの関係は、式（３）より以下のとおりとなる。
Ｓ１＝（ｂ１２−ａ１２／２ｃ１２）・ｓｉｎ（２θ）・ｔ  ・・・（５）
Ｓ２＝（ｂ２２−ａ２２／２ｃ２２）・ｓｉｎ（２θ）・ｔ  ・・・（６）
Ｓ３＝Ｓ１−Ｓ２
＝｛ｂ１２−ｂ２２−（ａ１２／２ｃ１２−ａ２２／２ｃ２２）｝・ｓｉｎ（２θ）・ｔ  
・・・（７）
従って、２波長レーザ６の光路間距離Ｓ３と複屈折板２４の板厚ｔは、要求される光ピックアップの仕様に基づき式（７）から適宜設定する。
【００７１】
そこで、本第三の実施例における光路補正装置においても、二つの波長のレーザ光を同一光路上に伝搬させると共に、光路補正装置を透過する直線偏光は互いに同一な偏光方向を有し、光ピックアップに本光路補正装置を使用した際に、ハーフミラーに形成した光学薄膜における直線偏光の波長依存性を回避できる。
又、本光路補正装置は、２波長レーザの出射面全面に光路補正装置を固定してモジュール化することも可能であり、光ピックアップをアセンブルする際のハンドリング向上や小型化に大きな効果を発揮する。
【００７２】
次に、本第三の実施例における光路補正装置の変形例を説明する。本変形例は、第三の実施例として説明した光路補正装置２３を光ピックアップに用いた際に、光路補正装置２３が出射する直線偏光の偏光方向が、光ピックアップを構成するハーフミラーの波長依存特性に影響を与えてしまう場合、光路補正装置２３が出射する直線偏光の偏光方向を２波長共に９０°回転させて、直線偏光の偏光方向を元の直線偏光に対して直交させるものであり、光ピックアップの仕様に基づき適宜使用される。
【００７３】
図９は、本発明に係わる第三の実施例である光路補正装置２３の変形例を示す構成図であり、図９（ａ）は動作を説明するための図を示し、図９（ｂ）は光路補正装置を一体化した図を示す。光路補正装置２５は、複屈折板２４と第四の波長板２６とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。本変形例に使用している第四の波長板２６は、入射する直線偏光の偏光方向を２波長共に９０°回転させるもので、第三の実施例において説明した光路補正装置２３が出射する直線偏光に対して直交した直線偏光を出射する。
そこで第四の波長板２６は、波長λ１のレーザ光Ｌ１及び波長λ２のレーザ光Ｌ２に対して１／２波長板として機能するよう構成され、２波長共にπ・（２ｒ−１）の位相差を発生するような板厚に設定する（ｒは整数）。
又、図９（ｂ）に示すように、光路補正装置２５は、複屈折板２４に第四の波長板２６を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。さらに、２波長レーザの出射面全面に光路補正装置を固定してモジュール化することも可能であり、後述する光ピックアップをアセンブルする際のハンドリング向上や小型化に大きな効果を発揮する。
【００７４】
図１０は、本発明に係わる光路補正装置２３を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。図１０に示した光ピックアップ２８は、図３に示した光ピックアップ１７と比べて、光路補正装置の構成が異なるのみで、他の部分の構成及び動作は同一であるので説明を省略する。
【００７５】
図１１は、本発明に係わる光路補正装置の第四の実施例を示す構成図であり、図１１（ａ）は動作を説明するための図を示し、図１１（ｂ）は光路補正装置を一体化した図を示す。光路補正装置２９は、複屈折板２４とグレーティング２０とを備えており、２波長レーザ６の前方に配置する。
本第四の実施例は、図８に示した第三の実施例における光路補正装置２３と比べて、直線偏光を出射する複屈折板２４の出射側にグレーティング２０を付加したことのみ異なり、複屈折板２４が出射する直線偏光のレーザ光を入射して３ビームのレーザ光に回折する。又、図１１（ｂ）に示すように、光路補正装置３０は、複屈折板２４とグレーティング２０を貼り合わせて積層一体化して小型化することも出来る。
【００７６】
さらに、２波長レーザの出射面全面に光路補正装置を固定してモジュール化することも可能であり、光ピックアップをアセンブルする際のハンドリング向上や小型化に大きな効果を発揮する。そこで、図１１に示した光路補正装置２９は、図８に示した光路補正装置２３と比べて、図６に示したグレーティング２０を付加し、他の部分の構成及び動作は同一であるので説明を省略する。
【００７７】
図１２は、本発明に係わる光路補正装置３０を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。図１２に示した光ピックアップ３１は、図３に示した光ピックアップ１７と比べて、光路補正装置の構成が異なるのみで、他の部分の構成及び動作は同一であるので説明を省略する。
【００７８】
以上、本発明について実施例を基に説明したが、本発明において使用している波長板、複屈折板の材料としては、例えば水晶、リチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム）、サファイア、方解石、雲母、ルチル等の複屈折性を有する結晶、若しくは複屈折性を有する高分子フィルムや高分子ポリマー等が使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係わる光路補正装置の第一の実施例を示す構成図である。
【図２】第一の波長板及び第二の波長板の変形例を示す外観図である。
【図３】本発明に係わる光路補正装置１６を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図４】光ディスクに形成されたピットへレーザ光を照射する様子を説明する図である。
【図５】本発明に係わる光路補正装置の第二の実施例を示す構成図である。
【図６】グレーティングを付加してレーザ光を３ビーム化した例を示す。
【図７】本発明に係わる光路補正装置２１を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図８】本発明に係わる光路補正装置の第三の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明に係わる第三の実施例である光路補正装置２３の変形例を示す構成図である。
【図１０】本発明に係わる光路補正装置２３を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図１１】本発明に係わる光路補正装置の第四の実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明に係わる光路補正装置３０を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図１３】従来の特開２００１−２８３４５７号公報に開示された光路補正装置の原理を説明するための図である。
【図１４】従来の特願２００３−１５５６１７号により提起された光路補正装置の原理を説明するための図である。
【図１５】２波長レーザを用いた従来の光路補正装置を光ピックアップに適応した場合の模式図の例を示すものである。
【図１６】直線偏光Ｌａ、Ｌｂのレーザ光において、波長を可変した際の透過率の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１・・光路補正装置、                  ２・・複屈折板、
３・・２波長レーザ、                  ４・・光路補正装置、
５・・波長板（第一の波長板）、         ６・・２波長レーザ、
７・・光ピックアップ、                ８・・ハーフミラー、
９・・光ディスク、                  １０・・ピット、
１１・・対物レンズ、                  １２・・光検出器、
１３・・モニター光検出器、            １４・・光路補正装置、
１５・・波長板（第二の波長板）、       １６・・光路補正装置、
１７・・光ピックアップ、              １８・・第三の波長板、
１９・・光路補正装置、                ２０・・グレーティング、
２１・・光路補正装置、                ２２・・光ピックアップ、
２３・・光路補正装置、                ２４・・複屈折板、
２５・・光路補正装置、                ２６・・第四の波長板、
２７・・光路補正装置、                ２８・・光ピックアップ、
２９・・光路補正装置、                ３０・・光路補正装置、
３１・・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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【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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