(57)【要約】【課題】本発明は、光ピックアップ２０の光路上の部品を小型化することができる【解決手段】本発明は、受光した光ビーム８０を分割面３０ｂよって反射及び透過することにより第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂに分割し、第２出射光ビーム８０Ｂの方向を反射面３０ｄによって変化させて第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂを隣接させると共にその方向を統一させるようにする。【選択図】図４
2007257794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対して平行方向に光ビームを発射する光源と、
上記光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、
上記コリメータレンズによって変換された上記光ビームを入射して上記光ディスクに対して直角方向に立ち上げる立上プリズムと、
立ち上げられた上記光ビームを集光して上記光ディスクに照射する対物レンズと
を具え、
上記立上プリズムは、
上記光ビームの一部を第１分割光ビームとして上記光ディスクに対して直角方向に反射すると共に、上記光ビームの残りを第２分割光ビームとして透過させる分割面と、上記第２分割光ビームの光路上に配置され、上記第２分割光ビームを反射させて上記第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる反射面とを有する
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
上記立上プリズムは、
上記分割面の前段に、上記光ビームの一部を第１平行方向分割光ビームとして透過させると共に、上記光ビームの残りを上記光ディスクに対して平行な平面内で第２平行方向分割光ビームとして反射させる平行方向分割面と、上記第２分割光ビームの光路上に配置され、上記第２分割光ビームを反射させて上記第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる平行方向反射面とを有する
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】
上記立上プリズムは、
上記対物レンズに入射するときの光束の幅である入射光束幅の約半分の光束縦幅でなる上記光ビームを入射する
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】
上記分割面のうち上記第１の分割面は、
上記光ビームを上記光ディスクに対して平行方向に分割し、
上記分割面のうち第２の分割面は、
分割された第１の分割光ビーム及び第２の分割光ビームを上記光ディスクに対して直角方向に分割する
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５】
上記分割面及び上記反射面は、
ほぼ平行に配置される
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６】
上記分割面は、
２つのプリズムの界面にそれぞれ形成され、
上記２つのプリズムは、その屈折率差が±５０×１０−５の範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
上記光ピックアップは、
単一振動光を円偏光に変換するλ／４波長板
を具え、
上記分割面は、
円偏光の上記光ビームを振動方向に応じて２つに分割する
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８】
上記分割面は、
上記光ビームの約５０％を透過し、上記光ビームの約５０％を反射することにより、上記光ビームをほぼ均等に分割する
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９】
上記立上プリズムは、
三角プリズムが複数組み合わされることにより構成されている
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１０】
上記立上プリズムは、
２つの三角プリズムが組み合わされた直方体形状又は立方体形状を有するプリズムを、２個ないし６個組み合わせることによって構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
光ディスクに対して平行方向に光ビームを発射する光源と、
上記光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、
上記コリメータレンズによって変換された上記光ビームを入射して上記光ディスクに対して直角方向に立ち上げる立上プリズムと、
立ち上げられた上記光ビームを集光して上記光ディスクに照射する対物レンズと、
上記対物レンズを上記光ディスクの所望のトラックへ駆動する駆動部と
を具え、
上記立上プリズムは、
上記光ビームの一部を第１分割光ビームとして上記光ディスクに対して直角方向に反射すると共に、上記光ビームの残りを第２分割光ビームとして透過させる分割面と、上記第２分割光ビームの光路上に配置され、上記第２分割光ビームを反射させて上記第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる反射面とを有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
光ディスクに対して平行に入射された光ビームの一部を第１分割光ビームとして上記光ディスクに対して直角方向に反射すると共に、上記光ビームの残りを第２分割光ビームとして透過させる分割面と、
上記第２分割光ビームの光路上に配置され、上記第２分割光ビームを反射させて上記第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる反射面と
を具えることを特徴とする立上プリズム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズムに関し、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクに対応する光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１５に示すように、光ディスク装置における光ピックアップ１として、レーザダイオード２からレーザ光を出射し、その光束縦幅及び横幅が対物レンズ２６に入射されるときの光ビームの光束幅である入射光束幅Ｔｄまで拡大された状態で光ビームを立上プリズム５に入射し、この立上プリズム５によってレーザ光の角度を９０°変化させて当該光ディスク１００に対して直角に立ち上げることにより、対物レンズ６を介して当該光ビームを光ディスク１００の信号記録層１００ａに照射するようになされたものがある。
【０００３】
このような構成の光ピックアップ１では、立上プリズム５及び対物レンズ６が光ディスク１００に対する直角方向に並べられて配置されるため、この対物レンズ近傍の厚さＴｔ（光ディスク１００から立上プリズムの底まで）が厚くなり易く、この対物レンズ近傍の厚さＴｔが光ピックアップ１全体の厚さを決定することが多い。
【０００４】
この対物レンズ近傍の厚さＴｔは、ワーキングディスタンスＴａと、対物レンズ６の厚さＴｂと、当該対物レンズ６のフォーカス方向の駆動範囲として確保される当該対物レンズ６と立上プリズム５との間隔であるレンズ／プリズム間隔Ｔｃと、立上プリズム５の厚さを決定する入射光束幅Ｔｄとの和として、以下の数式に従って算出することができる。
【０００５】
Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ・・・（１）
【０００６】
ここで、図１６に示すように、入射光束幅Ｔｄは、光ディスク１００のカバー層１００ｂの厚みＴｖ、対物レンズ６の開口数ＮＡ、当該カバー層１００ｂの屈折率ｎＤＩＳＫ、及び空気中の屈折率ｎＡＩＲの関係から、以下の数式に従って算出することができる。
【０００７】
Ｔｄ＝２×Ｄ３＝２×（Ｄ１＋Ｄ２）・・・（２）
【０００８】
Ｄ１＝Ｔｖ×ｔａｎ（ｓｉｎ−１（ＮＡ／ｎＤＩＳＫ））・・・（３）
【０００９】
Ｄ２＝（１／２Ｔｂ＋Ｔａ）×ｔａｎ（ｓｉｎ−１（ＮＡ／ｎＡＩＲ））・・・（４）
【００１０】
例えば、光ディスク１００がＤＶＤであると仮定し、ワーキングディスタンスＴａを１．２[ｍｍ]、対物レンズ６の厚さＴｂを２．０[ｍｍ]、カバー層１００ｂの屈折率ｎＤＩＳＫを１．５、空気中の屈折率ｎＡＩＲを１．０として上記数式（２）、（３）及び（４）を用いて算出すると、Ｔｄ＝３．８２[ｍｍ]となる。
【００１１】
ここで、レンズ／プリズム間隔Ｔｃ＝０．８[ｍｍ]として数式（１）に代入して対物レンズ近傍Ｔｔの値を算出すると、Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ＝１．２＋２．０＋０．８＋３．８２＝７．８２[ｍｍ]となり、この値が光ピックアップ１における対物レンズ近傍Ｔｔの最小値となる。
【００１２】
ここで、立上プリズム５を光ディスク１００に対する平行方向にずらすと共に、立上プリズム５及び対物レンズ６を直角方向に一部重なるように配置することにより、レンズ／プリズム間隔Ｔｃを小さくして光ピックアップを薄型化するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで光ピックアップにおいては、さらなる小型化が要求されている。しかしながら、上述した光ピックアップ１は、その光束幅が入射光束幅Ｔｄでなる光ビームを立上プリズム５に入射するため、光路上の光学部品のサイズを入射光束幅Ｔｄ未満にすることが不可能であり、光ピックアップをさらに小型化したいという要求に対応することができないという問題があった。
【００１４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光路上の部品を小型化する光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる課題を解決するため本発明の光ピックアップ及び光ディスク装置においては、光ディスクに対して平行方向に光ビームを発射する光源と、光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、コリメータレンズによって変換された光ビームを入射して光ディスクに対して直角方向に立ち上げる立上プリズムと、立ち上げられた光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズとを設け、立上プリズムは、光ビームの一部を第１分割光ビームとして光ディスクに対して直角方向に反射すると共に、光ビームの残りを第２分割光ビームとして透過させる分割面と、第２分割光ビームの光路上に配置され、第２分割光ビームを反射させて第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる反射面とを有するようにした。
【００１６】
これにより、第１分割光ビーム及び第２分割光ビームを併せて光束幅が広がった１つの光ビームとして使用することができるため、立上プリズムに入射する光ビームの光束幅を対物レンズに入射するときの入射光束幅の約半分にできる。
【００１７】
さらに、本発明の立上プリズムにおいては、光ディスクに対して平行に入射された光ビームの一部を第１分割光ビームとして光ディスクに対して直角方向に反射すると共に、光ビームの残りを第２分割光ビームとして透過させる分割面と、第２分割光ビームの光路上に配置され、第２分割光ビームを反射させて第１分割光ビームに隣接させると共にその方向を統一させる反射面とを設けるようにした。
【００１８】
これにより、第１分割光ビーム及び第２分割光ビームを併せて光束幅が広がった１つの光ビームとして使用することができるため、立上プリズムに入射する光ビームの光束幅を対物レンズに入射するときの入射光束幅の約半分にできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１分割光ビーム及び第２分割光ビームを併せて光束幅が広がった１つの光ビームとして使用することができるため、立上プリズムに入射する光ビームの光束幅を対物レンズに入射するときの光束幅の約半分にし得、かくして光路上の部品を小型化する光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２１】
（１）光ディスク装置の全体構成
図１において１０は、全体として光ディスク装置を示している。この光ディスク装置１０は、制御部１２が光ディスク装置１０の各部を制御するようになされている。
【００２２】
すなわち制御部１２は、サーボ回路１３を介してスピンドルモータ１４を回転させ、ターンテーブル（図示せず）に載置された光ディスク１００を回転駆動する。また制御部１２は、サーボ回路１３を介して送りモータ１５を回転させ、ガイド軸１７に沿って光ピックアップ２０を光ディスク１００の半径方向に移動させる。さらに制御部１２は信号処理部１８を制御し、光ディスク１００に対するデータの読出及び書込を実行させる。
【００２３】
これに加えて制御部１２は光ピックアップ２０の図示しないレンズ駆動装置を制御し、当該光ピックアップ２０の対物レンズをトラッキング方向及びフォーカス方向に駆動する。
【００２４】
（２）第１の実施の形態
図２は光ピックアップ２０の構成を示している。レーザダイオード２２は、信号処理部１８（図１）から供給される駆動電流に応じてレーザ光を光ディスク１００と平行に出射し、その中央部分である光ビーム８０をビームスプリッタ２３へ入射する。ビームスプリッタ２３はレーザダイオード２２から入射された光ビーム８０を反射し、コリメータレンズ２４へ入射する。
【００２５】
コリメータレンズ２４は、発散光である光ビーム８０を平行光へ変換して立上プリズム３０へ入射する。立上プリズム３０は、入射された光ビーム８０を光ディスク１００に対して直角になるようにその角度を９０°変化させて出射し、対物レンズ２６に入射する。そして対物レンズ２６は、光ビーム８０を集光して光ディスク１００の信号記録層１００ａに照射する。また対物レンズ２６は、光ビーム８０が信号記録層１００ａによって反射されてなる戻り光ビーム８１を受光し、立上プリズム３０に入射する。
【００２６】
立上プリズム３０は、入射された戻り光ビーム８１の角度を９０度変化させ、当該戻り光ビーム８１をコリメータレンズ２４とビームスプリッタ２３を介して調整レンズ２７に入射させる。調整レンズ２７は、戻り光ビーム８１の収差を調整するとともにその倍率を変換してフォトディテクタ２８に入射する。そして、フォトディテクタ２８は戻り光ビーム８１を光電変換して再生ＲＦ信号を生成し、信号処理部１８(図１)に供給するようになされている。
【００２７】
本発明の光ピックアップ２０は、立上プリズム３０に入射された光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを入射光束幅Ｔｄまで広げて対物レンズ２６に入射するようになされている。次に、この立上プリズム３０について、図３、図４及び図５を用いて説明する。
【００２８】
なお、図４及び図５では、光ビーム８０の光束と、立上プリズム３０との関係を明確にするため、レーザダイオード２２と、コリメータレンズ２４と、対物レンズ２６と、光ディスク１００とを併せて図示して他の光学部品については省略すると共に、便宜上、レーザダイオード２２及び立上プリズム３０を平行に表示している。
【００２９】
図３に示すように、立上プリズム３０は、厚さＷｔが入射光束幅Ｔｄの約半分であり、縦幅Ｗｖ及び横幅Ｗｈが入射光束幅Ｔｄとほぼ同じでなる直方体形状を有している。この立上プリズム３０は、同一材料でなる分割プリズム３１及び反射プリズム３２からなり、分割プリズム３１及び反射プリズム３２の各一面が貼り合わされることにより形成されている。
【００３０】
この分割プリズム３１は、２側面が直角二等辺三角形でなる２つの三角プリズムが貼り合わされることによって形成される。この２つの三角プリズム間の分割面３０ｂには、光ビームの約５０％を反射し、残りの約５０％を透過させる半透反射膜を有する。
【００３１】
同様に、反射プリズム３２は、２側面が直角二等辺三角形でなる２つの三角プリズムが貼り合わされることによって形成され、この２つの三角プリズム間の反射面３０ｄに光ビームを全反射する全反射膜を有している。
【００３２】
この立上プリズム３０は、分割プリズム３１の入射面３０ａによって受光した光ビーム８０を分割プリズム３１の第１出射面３０ｃ及び反射プリズム３２の第２出射面３０ｅから対物レンズ２６へ入射する。
【００３３】
図４及び図５に示すように、立上プリズム３０は、入射面３０ａから光ビーム８０を受光すると、分割面３０ｂによってこの光ビーム８０の約５０％を第１出射光ビーム８０Ａとして反射して、光ディスク１００に対して直角になるようにその角度を９０°変化させて第１出射面３０ｃから出射する。
【００３４】
一方、立上プリズム３０は、分割面３０ｂによって光ビーム８０の残り約５０％を第２出射光ビーム８０Ｂとして透過させ、さらに反射面３０ｄによって反射することにより、第２出射光ビーム８０Ｂを光ディスク１００に対して直角になるようにその角度を９０°変化させて第２出射面３０ｅから出射する。
【００３５】
このように、立上プリズム３０は、受光した光ビーム８０を２つにほぼ均等分割し、第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂとして隣り合う第１出射面３０ｃ及び第２出射面３０ｅから隣接させて出射させることにより、光束縦幅Ｄｖが入射光束幅Ｔｄでなる出射光ビーム８０Ｘとして対物レンズ２６に入射するようになされている。
【００３６】
これにより、立上プリズム３０は、立上プリズム３０に入射される際の光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを入射光束幅Ｔｄの１／２に抑えることができるため、対物レンズ近傍の厚さＴｔを減少させると共に、光ピックアップ２０における光路上の部品の厚さを低減することができる。
【００３７】
ちなみに、この立上プリズム３０が使用された光ピックアップ２０における対物レンズ近傍の厚さＴｔを、上述した光ディスク１００がＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のときと同条件で数式（１）に従って算出すると、Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ＝１．２＋２．０＋０．８＋１／２（３．８２）＝５．９１[ｍｍ]となり、従来の光ピックアップ１における対物レンズ近傍の厚さＴｔと比較して、対物レンズ近傍の厚さＴｔを入射光束幅Ｔｄの半分である１．９１[ｍｍ]も薄くすることができる。
【００３８】
（３）第２の実施の形態
図６は、第２の実施の形態を示すもので、図３〜図５に示す第１の実施の形態に対応する部分を同一符号で示し、図２と同一構成でなる光学部品の一部を省略している。光ピックアップ２０ａは、立上プリズム３０の前段及び後段にλ／４波長板でなる第１波長板４１及び第２波長板４２を有していると共に、分割面３０ｂにＰ波のみを反射してＳ波を透過させる偏光半透反射膜を有している。
【００３９】
光ピックアップ２０ａは、レーザダイオード２２によって発射された光ビーム８０をコリメータレンズ２４によって平行光に変換し、第１波長板４１に入射する。第１波長板４１は、単一方向振動でなる光ビーム８０をＰ波及びＳ波からなる円偏光ビーム８０ａに変換して立上プリズム３０に入射する。
【００４０】
この立上プリズム３０は、分割プリズム３１の入射面３０ａから円偏光ビーム８０ａを受光すると共に、分割面３０ｂによって光ビーム８０ａの約５０％を占めるＰ波を第１出射光ビーム８０Ａａとして反射し、光ディスク１００に対して直角になるようにその角度を９０°変化させて第１出射面３０ｃから出射する。
【００４１】
一方、立上プリズム３０は、分割面３０ｂによって光ビーム８０ａの残り約５０％を占めるＳ波を第２出射光ビーム８０Ｂａとして透過させ、さらに反射面３０ｄによって反射して光ディスク１００に対して直角になるようにその角度を９０°変化させて第２出射面３０ｅから出射する。
【００４２】
このように、立上プリズム３０は、受光した光ビーム８０ａを第１出射光ビーム８０Ａａ及び第２出射光ビーム８０Ｂａに分割し、隣り合う出射面３０ｃ及び出射面３０ｅから隣接させて出射することにより、光束縦幅Ｄｖが入射光束幅Ｔｄでなる出射光ビーム８０Ｙとして出射し、この出射光ビーム８０Ｘを第２波長板４２に入射する。そして第２波長板４２は、この出射光ビーム８０Ｘを再び円偏光に変換し、対物レンズ２６に入射するようになされている。
【００４３】
これにより、この光ピックアップ２０ａは、上述したように対物レンズ近傍の厚さＴｔを減少させると共に、光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを小さく抑えて光路上の部品の厚さを低減することができる。
【００４４】
（４）第３の実施の形態
図７、図８及び図９は、第３の実施の形態を示すもので、図３〜図５に示す第１の実施の形態に対応する部分を同一符号で示しており、図２と同一構成でなる光学部品の一部を省略している。光ピックアップ２０ｂは、立上プリズム３０の代わりに、光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖだけでなく、光束横幅Ｄｈをも広げる立上プリズム５０を有している。なお便宜上、レーザダイオード２２及び立上プリズム５０を平行に表示している。
【００４５】
図７に示すように、立上プリズム５０は、厚さＷｔが入射光束幅Ｔｄの約半分であり、光ディスク１００に対する平行方向に平行な縦幅Ｗｖが入射光束幅Ｔｄのほぼ１．５倍であり、横幅Ｗｈが入射光束幅Ｔｄとほぼ同一でなる直方体形状を有している。
【００４６】
立上プリズム５０は、一辺が入射光束幅Ｔｄの約半分でなる立方体形状の６つのプリズム（第１分割プリズム５１Ａ、第２分割プリズム５２Ａ、第３分割プリズム５３Ａ、第１反射プリズム５１Ｂ、第２反射プリズム５２Ｂ及び第３反射プリズム５３Ｂ）から構成され、当該６つのプリズムにおける当接する各面がそれぞれ貼り合わされることによって形成されている。
【００４７】
第１分割プリズム５１Ａ、第２分割プリズム５２Ａ及び第３分割プリズム５３Ａは、いずれも直角二等辺三角形の２側面を有する２つの三角プリズムによって構成され、当該２つの三角プリズム間の第１分割面５０ｂ、第２分割面５０ｃ及び第３分割面５０ｔにそれぞれ半透反射膜を有している。
【００４８】
同様に第１反射プリズム５１Ｂ、第２反射プリズム５２Ｂ及び第３反射プリズム５３Ｂは、いずれも直角二等辺三角形の２側面を有する２つの三角プリズムによって構成されると共に、当該２つの三角プリズム間の第１反射面５０ｓ、第２反射面５０ｅ及び第３反射面５０ｕにそれぞれ全反射膜を有している。
【００４９】
第１分割プリズム５１Ａ及び第１反射プリズム５１Ｂは、分割面５０ｂ及び反射面５０ｓがそれぞれ光ディスク１００に対して直角に、かつ光ビーム８０に対して４５°になるように配置される。一方、第２分割プリズム５２Ａ、第２反射プリズム５２Ｂ、第３分割プリズム５３Ａ及び第３反射プリズム５３Ｂは、第２分割面５０ｃ、第２反射面５０ｅ、第３分割面５０ｔ及び第３反射面５０ｕが光ディスク１００及び光ビーム８０に対して４５°になるようにそれぞれ配置される。
【００５０】
この立上プリズム５０は、第１分割プリズム５１Ａの入射面５０ａによって受光した光ビーム８０を、第２分割プリズム５２Ａの第１出射面５０ｄ、第２反射プリズムの第２出射面５０ｆ、第３分割プリズム５３Ａの第３出射面５０ｖ及び第３反射プリズム５３Ｂの第４反射面５０ｗから対物レンズ２６へ入射する。
【００５１】
図８及び図９に示すように、立上プリズム５０は、光ビーム８０を受光すると、第１分割面５０ｂによって光ビーム８０Ｈの約５０％を第１平行方向分割光ビーム８０Ｈとして透過させる。
【００５２】
立上プリズム５０は、第２分割面５０ｃによってこの第１平行方向分割光ビーム８０Ｈの約５０％を第１出射光ビーム８０Ｉとして反射して、その角度を光ディスク１００に対して直角になるように９０°変化させて出射面５０ｄから出射する。
【００５３】
一方、立上プリズム５０は、第２分割面５０ｃによって第１平行方向分割光ビーム８０Ｈの残りの約５０％を第２出射光ビーム８０Ｊとして透過させる。立上プリズム５０は、第２反射面５０ｅによってこの第２出射光ビーム８０Ｊを反射して、その角度を光ディスク１００に対して直角になるように９０°変化させて出射面５０ｆから出射する。
【００５４】
さらに、立上プリズム５０は、第１分割面５０ｂによって光ビーム８０の残り約５０％を第２平行方向分割光ビーム８０Ｋとして反射して、光ディスク１００に平行な同一平面内でその角度を９０°変化させる。さらに立上プリズム５０は、第１反射面５０ｓによって第２平行方向分割光ビーム８０Ｋの角度を光ディスク１００に平行な同一平面内で再び９０°変化させて、第１平行方向分割光ビーム８０Ｈと同一の方向に偏向する。
【００５５】
立上プリズム５０は、第３分割面５０ｔによってこの第２平行方向分割光ビーム８０Ｋの約５０％を第３出射光ビーム８０Ｌとして反射し、その角度を光ディスク１００に対して直角になるように９０°変化させて出射面５０ｖから出射する。
【００５６】
一方、立上プリズム５０は、第３分割面５０ｔによって第２平行方向分割光ビーム８０Ｋの残りの約５０％を第４出射光ビーム８０Ｍとして透過させる。立上プリズム５０は、この第４出射光ビーム８０Ｍを第３反射面５０ｕによって反射し、その角度を光ディスク１００に対して直角になるように９０°変化させて出射面５０ｗから出射する。
【００５７】
このように、立上プリズム５０は、受光した光ビーム８０を第１分割面５０ｂで透過及び反射することによって光ディスク１００に対する平行方向に２分割すると共に、反射された第２平行方向分割光ビーム８０Ｋを第１反射面５０ｓによってさらに反射して透過された第１平行方向分割光ビーム８０Ｈに隣接させると共にその方向を統一させることにより、光ビーム８０の光束横幅Ｄｈを入射光束幅Ｔｄまで広げる。
【００５８】
立上プリズム５０は、第１平行方向分割光ビーム８０Ｈ及び第２平行方向分割光ビーム８０Ｋを透過及び反射によってそれぞれ第２分割面５０ｃ及び第３分割面５０ｔによってさらに分割する。立上プリズム５０は、透過させた第２出射光ビーム８０Ｊ及び第４出射光ビーム８０Ｍを第２反射面５０ｅ及び第３反射面５０ｕによって反射して、第１出射光ビーム８０Ｉ及び第３出射光ビーム８０Ｌにそれぞれ隣接させると共にその方向を統一させ、隣接する４つの出射面５０ｄ、５０ｆ、５０ｖ及び５０ｗから出射光ビームＺとして出射することにより、光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを入射光束幅Ｔｄまで広げることができる。
【００５９】
これにより、光ピックアップ２０ｂでは、立上プリズム５０に入射される光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖに加え、光束横幅Ｄｈを入射光束幅Ｔｄの半分に減少させることができるため、光路上の部品を光ディスク１００に対する直角方向だけでなく、平行方向にも小型化することができ、光ピックアップ２０ｂを一段と小型化することができる。
【００６０】
（５）動作及び効果
以上の構成において、光ピックアップ２０の立上プリズム３０は、受光した光ビーム８０を分割面３０ｂでの反射及び透過により分割光ビームである第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂに分割し、反射された第１出射光ビーム８０Ａを出射すると共に、透過された第２出射光ビーム８０Ｂを反射面３０ｄによって反射して第１出射光ビーム８０Ａに隣接させると共にその方向を統一させて出射する。
【００６１】
これにより、立上プリズム３０は、入射光束幅Ｔｄの約半分の高さでなる入射面３０ａによって受光した光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを、入射光束幅Ｔｄでなる出射光ビーム８０Ｘとしてその光束縦幅Ｄｖを広げた状態で出射することができる。
【００６２】
また、立上プリズム３０は、光ビーム８０を分割すると共に隣接させて出射するため、光ビーム８０の光強度の大きいピーク部分を複数箇所に分散させることができ、従来の光ビーム８０を引き伸ばす方法と比較して、光ビーム８０の強度分布を均一化することができる。
【００６３】
さらに、立上プリズム３０は、対物レンズ２６の前段において、光ビーム８０を光ディスク１００に対して直角になるよう立ち上げると共に、当該光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを約２倍に広げることができるため、入射させる光束縦幅Ｄｖを入射光束径Ｔｄの約半分にすることができ、光ピックアップ２０全体における光路上の部品の厚みを削減することができる。
【００６４】
また、立上プリズム３０は、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄを平行に配置させることにより、光ビーム８０の方向を統一させる。さらに、立上プリズム３０は、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄを光ディスク１００に対して４５°になるように配置させると共に分割面３０ｂ及び反射面３０ｄの端部が光ディスク１００に対して平行方向に離間せず、かつ重ならないように配置させることにより、分割された第１分割光ビームである第１出射光ビーム８０Ａ及び第２分割光ビームである第２出射光ビーム８０Ｂを隣接させる。
【００６５】
これにより、立上プリズム３０を側面が直角二等辺三角形でなる複数の三角プリズムを組み合わせるだけの簡易な構成にすることができる。
【００６６】
これに加えて、図７の立上プリズム５０は、受光した光ビーム８０を平行方向分割面である第１分割面５０ｂによる透過及び反射によって光ディスク１００の平行方向に分割し、反射した第２平行分割光ビーム８０Ｋを再び平行方向反射面である第１反射面５０ｓによって反射させ、透過した第１平行方向分割光ビーム８０Ｈに隣接させると共にその方向を統一させることにより、光ビーム８０の進行方向を変化させないで光ビーム８０の光束横幅Ｄｈを入射光束幅Ｔｄまで広げることができる。
【００６７】
すなわち、立上プリズム５０は、第１〜第３分割面５０ｂ、５０ｃ、５０ｔ及び第１〜第３反射面５０ｓ、５０ｅ及び５０ｕの配置を適宜選択することにより、光ビーム８０の光束幅を光ディスク１００に対する平行方向又は直角方向のどちらかを自由に選択して広げることができると共に、光ビーム８０を偏向するか否かを適宜選択できる。
【００６８】
また、立上プリズム５０は、光ビーム８０を第１平行方向分割光ビーム８０Ｈ及び第２平行方向分割光ビーム８０Ｋに分割した後、第２分割面５０ｃ及び第３分割面５０ｔによって再分割し、第２反射面５０ｅ及び第３反射面５０ｕによって反射することにより、第１〜第４出射光ビーム８０Ｉ、８０Ｊ、８０Ｌ及び８０Ｍからなる出射光ビーム８０Ｚを出射するようにした。
【００６９】
このように、立上プリズム５０では、分割及び反射を複数回実行することにより、光ビーム８０の分割数を自由に選択でき、光ビーム８０の光束幅を自由な大きさまで拡大したり、光ビーム８０の光強度の分布を調整することができる。
【００７０】
以上の構成によれば、立上プリズム３０は、受光した光ビーム８０を分割面３０ｂよって反射及び透過することにより第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂに分割し、第２出射光ビーム８０Ｂの方向を反射面３０ｄによって変化させて第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂを隣接させると共にその方向を統一させることにより、第１分割光ビーム及び第２分割光ビームを併せて光束幅が広がった１つの光ビームとして使用することができるため、受光する光ビーム８０の光束縦幅Ｄｖを入射光束幅Ｔｄの約半分に減少させることができ、かくして光路上の部品を小型化することができる。
【００７１】
（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、反射プリズム３２が直方体形状を有するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１０及び図１１に示すように、三角柱形状を有する反射プリズム３３及び３４でなるようにしても良い。
【００７２】
また上述の実施の形態においては、直方体形状を有する反射プリズム３２に反射面３０ｄが形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示すように、板ガラスでなる反射板３５上に反射面３０ｄを形成するようにしても良い。
【００７３】
さらに上述の実施の形態においては、立上プリズム３０は、４つの三角プリズムが組み合わされることによって構成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１３及び図１４に示すように、三角プリズム３６Ａ及び３６Ｂと、側面が平行四辺形でなる四角柱形状を有する平行四辺形プリズム３６Ｃとを組み合わせたり、三角プリズム３７Ａ及び平行四辺形プリズム３７Ｂを組み合わせるようにしても良い。
【００７４】
さらに上述の実施の形態においては、反射面３０ｄによって第２出射光ビーム８０Ｂを第１出射光ビーム８０Ａに隣接させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第２出射光ビーム８０Ｂの一部を第１出射光ビーム８０Ａに重ねるようにしても良い。これにより、光ビーム８０における光強度の小さい端部同士を重ねてその光強度を大きくすることができ、光強度の分布を調整することができる。
【００７５】
さらに上述の実施の形態においては、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄはそれぞれ光ディスク１００に対して４５°に傾斜されると共にその端部が重ならないように配置されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄの傾斜角度は光ビーム８０の光路などの各種条件によって適宜変更することができ、これに合わせて分割面３０ｂ及び反射面３０ｄの端部を重なるように若しくは離すように配置させて第１出射光ビーム８０Ａ及び第２出射光ビーム８０Ｂを隣接させるようにしても良い。
【００７６】
さらに上述の実施の形態においては、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄが平行に配置されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄの光ディスク１００に対する傾斜角度を同一にしなかった場合でも、立上プリズム３０を構成する各三角プリズムの屈折率などを調整することにより、第２出射光ビーム８０Ｂの方向を第１出射光ビーム８０Ａに統一させることができる。
【００７７】
さらに上述の実施の形態においては、反射面３０ｂが入射光ビーム８０Ａの約５０％を反射して約５０％を透過させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、出射光ビーム８０Ｘとして必要となる光強度分布に応じて、適宜変更することができる。
【００７８】
さらに上述の実施の形態においては、分割面３０ｂ及び反射面３０ｄが共に４５°に傾斜されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光路に応じてその傾斜角度を自由に設定するようにしても良い。
【００７９】
さらに上述の実施の形態においては、第１波長板４１が立上プリズム３０の前段に配置されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コリメータレンズ２４と立上プリズム３０の間に配置されれば良く、その位置は適宜選択される。
【００８０】
さらに上述の実施の形態においては、光ディスク１００に平行な光ビーム８０を直角に立ち上げる立上プリズム３０に適用されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ピックアップ２０の光路上に設置される引き伸ばしプリズムや、光ビーム８０の光強度分布を調整する調整プリズムとして使用されるようにしても良い。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、１つの分割面３０ｂによって光ビーム８０を２分割するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば２つの分割面３０ｂ１及び３０ｂ２を設け、分割面３０ｂ１に光ビーム８０の約３３％を反射し、残り約６７％を透過する透反射膜を設け、分割面３０ｂ２に光ビーム８０の約５０％を反射し、残り５０％を透過する半透反射膜を設けることにより、光ビーム８０を３分割するようにしても良い。
【００８２】
さらに上述の実施の形態においては、分割プリズム３１及び反射プリズム３２を構成する三角プリズムが全て同一材料を用いて形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、異種材料を使用しても良く、この場合、第２出射光ビーム８０Ｂの光路を変更させないように分割プリズム３１を構成する２つの三角プリズムにおける屈折率の差異が±５０×１０−５以内に設定されることが好ましい。
【００８３】
さらに上述の実施の形態においては、光源としてのレーザダイオード２２と、コリメータレンズとしてのコリメータレンズ２４と、立上プリズムとしての立上プリズム３０と、分割面としての分割面３０ｂと、反射面としての反射面３０ｄと、対物レンズとしての対物レンズ２６とによって光ピックアップとしての光ピックアップ２０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、コリメータレンズと、立上プリズムと、分割面と、反射面と、対物レンズとによって本発明の光ピックアップを構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズムは、例えば各種電子機器に使用される光ディスクドライブに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。
【図２】光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態における立上プリズムの構成を示す略線図である。
【図４】第１の実施の形態における光ピックアップの略線的断面図である。
【図５】第１の実施の形態における光ピックアップの略線的上面図である。
【図６】第２の実施の形態における光ピックアップの略線的断面図である。
【図７】第３の実施の形態における立上プリズムの構成を示す略線図である。
【図８】第３の実施の形態における光ピックアップの略線的断面図である。
【図９】第３の実施の形態における光ピックアップの略線的上面図である。
【図１０】他の実施の形態における光ピックアップ（１）の略線的断面図である。
【図１１】他の実施の形態における光ピックアップ（２）の略線的断面図である。
【図１２】他の実施の形態における光ピックアップ（３）の略線的断面図である。
【図１３】他の実施の形態における光ピックアップ（４）の略線的断面図である。
【図１４】他の実施の形態における光ピックアップ（５）の略線的断面図である。
【図１５】従来の光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図１６】入射光束幅の算出の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【００８６】
２２……レーザダイオード、２３……ビームスプリッタ、２４……コリメータレンズ、２６……対物レンズ、２７……調整レンズ、２８……フォトダイオード、３０、５０……立上プリズム、３０ａ……入射面、３０ｂ……分割面、３０ｃ……第１出射面、３０ｄ……反射面、３０ｅ……第２出射面、３１……分割プリズム、３２……反射プリズム、５０ａ……入射面、５０ｂ……第１分割面、５０ｃ……第２分割面、５０ｄ……第２反射面、５０ｅ……第２反射面、５０ｓ……第１分割面、５０ｔ……第２分割面、５０ｕ……第３反射面、５１Ａ……第１分割プリズム、５１Ｂ……第１反射プリズム、５２Ａ……第２分割プリズム、５２Ｂ……第２反射プリズム、５３Ａ……第３分割プリズム、５３Ｂ……第３反射プリズム、８０Ａ……第１出射ビーム、８０Ｂ……第２出射ビーム、８０Ｈ……第１平行方向分割光ビーム、８０Ｋ……第２平行方向分割光ビーム、８０Ｉ……第１出射光ビーム、８０Ｊ……第２出射光ビーム、８０Ｌ……第３出射光ビーム、８０Ｍ……第４出射光ビーム。
【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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