(57)【要約】【課題】本発明は、光ピックアップを薄型化することができる。【解決手段】本発明の光ピックアップ２０は、レーザダイオード２１によって上下方向に発散角の大きい光ビーム９１を光ディスク１００と平行な水平方向へ発射し、対物レンズに入射するときの光ビーム９１の直径である最終光束径Ｄｆより上下方向の光束幅が小さくなるように平行光へ変換し、光ビーム９１の水平方向の光束幅を最終光束径Ｄｆまで引き伸ばしておく。そして光ピックアップ２０は、この光ビーム９１上下方向を対物レンズ２９の前段に設けられた立上プリズム２８によって引き伸ばすと共に、この立上プリズム２８内で当該光ビーム９１を折り曲げて対物レンズ２９に入射するようにする。【選択図】図６
2007220166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発散角が光ディスクの情報記録面に対して垂直である上下方向に大きく、平行方向に小さい光ビームを平行方向に発射する光源と、
上記光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、
変換された上記光ビームの平行方向の幅である光束横幅を、上記対物レンズに入射されるときの上記光ビームの直径である最終光束径まで引き伸ばす引伸部と、
引き伸ばされた上記光ビームの上下方向の幅である光束縦幅を、上記最終光束径まで引き伸ばすと共に、平行方向から入射される上記光ビームを上方向へ出射する立上プリズムと、
出射された上記光ビームを上記光ディスクに対して照射する対物レンズと
を具え、
上記コリメータレンズは、
上記光ビームにおける光束縦幅及び光束横幅が、上記最終光束径より小さくなるように上記光ビームを平行光に変換する
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、
入射される上記光ビームを屈折すると共にその光束縦幅を引き伸ばす入射面と、
屈折された上記光ビームを上向きに反射する中継反射面と、
上記中継反射面によって反射された上記光ビームを、入射された上記光ビームの上端よりも低い位置で下向きに反射する反射透過面と、
上記反射透過面によって反射された上記光ビームを上向きに反射することにより、上向きに反射した当該光ビームを上記反射透過面に透過させて上記対物レンズに入射する立上反射面と、
を具え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】
上記中継反射面は、
屈折された上記光ビームの入射角が小さくなる方向に傾斜される
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】
発散角が光ディスクの情報記録面に対して垂直である上下方向に大きく、平行方向に小さい光ビームを平行方向に発射する光源と、
上記光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、
変換された上記光ビームの平行方向の幅である光束横幅を、上記対物レンズに入射されるときの光ビームの直径である最終光束径まで引き伸ばす引伸部と、
引き伸ばされた上記光ビームの上下方向の幅である光束縦幅を、上記最終光束径まで引き伸ばすと共に、平行方向に入射される上記光ビームを上方向へ出射する立上プリズムと、
出射された上記光ビームを上記光ディスクに対して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径方向に移動させる駆動部と
を具え、
上記コリメータレンズは、
上記光ビームにおける光束縦幅及び光束横幅が、上記最終光束径より小さくなるように上記光ビームを平行光に変換する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
平行方向に入射される光ビームを平行方向に垂直な上方向へ出射する立上プリズムであって、
入射される上記光ビームを屈折する入射面と、
屈折された上記光ビームを上向きに反射する中継反射面と、
上記中継反射面によって反射された上記光ビームを、入射された上記光ビームの上端よりも低い位置で反射する反射透過面と、
上記反射透過面によって反射された上記光ビームを上向きに反射することにより、上向きに反射した当該光ビームを上記反射透過面に透過させて上方向へ出射する立上反射面と
を具え、
上記中継反射面は、
屈折された上記光ビームの入射角が小さくなる方向に傾斜される
ことを特徴とする立上プリズム。
【請求項６】
上記立上プリズムは、
複数のプリズムが貼り合わされることにより形成された
ことを特徴とする請求項５に記載の立上プリズム。
【請求項７】
上記反射透過面は、
上記中継反射面によって反射された上記光ビームの入射角が大きくなる方向に傾斜される
ことを特徴とする請求項５に記載の立上プリズム。
【請求項８】
発散角が光ディスクの情報記録面に対して垂直である上下方向に大きく、平行方向に小さい光ビームを平行方向に発射する光源と、
入射される上記光ビームを屈折する入射面と、屈折された上記光ビームを上向きに反射する中継反射面と、上記中継反射面によって反射された上記光ビームを、入射された上記光ビームの上端よりも低い位置で反射する反射透過面と、上記反射透過面によって反射された上記光ビームを上向きに反射することにより、上向きに反射した当該光ビームを上記反射透過面に透過させて上方向へ出射する立上反射面とからなる立上プリズムと、
出射された上記光ビームを光ディスクに対して照射する対物レンズと、
を具え、
上記中継反射面は、
屈折された上記光ビームの入射角が小さくなる方向に傾斜される
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
発散角が光ディスクの情報記録面に対して垂直である上下方向に大きく、平行方向に小さい光ビームを平行方向に発射する光源と、
入射される上記光ビームを屈折する入射面と、屈折された上記光ビームを上向きに反射する中継反射面と、上記中継反射面によって反射された上記光ビームを、入射された上記光ビームの上端よりも低い位置で反射する反射透過面と、上記反射透過面によって反射された上記光ビームを上向きに反射することにより、上向きに反射した当該光ビームを上記反射透過面に透過させて上方向へ出射する立上反射面とからなる立上プリズムと、
出射された上記光ビームを光ディスクに対して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径方向に移動させる駆動部と
を具え、
上記中継反射面は、
屈折された上記光ビームの入射角が小さくなる方向に傾斜される
ことを特徴とする光ディスク装置。
【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ＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）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、光ディスク装置における光ピックアップとしては、水平方向に装填される光ディスクの下方向に対物レンズが設置されると共に、当該対物レンズのさらに下方向に、立上反射面の水平方向に対する立上反射角θＡが４５°に設定された立上プリズムが設置され、この立上プリズムによってレーザダイオードから水平方向に発射された光ビームを９０°偏向させることにより、対物レンズを介して当該光ビームを光ディスクに照射するようになされたものがある。
【０００３】
ところで光ピックアップでは、光ディスク装置の小型化に伴って薄型化が要求されている。
【０００４】
上述した対物レンズは、光ディスクの情報記録層に対する合焦点を検索するため、所定のフォーカスストローク範囲に渡って上下方向に移動する。従って、この対物レンズ近傍では、当該対物レンズの厚さ、及び当該対物レンズの下方向に設置された立上プリズムの厚さに加え、このフォーカスストローク範囲分のスペースを確保する必要があり、この対物レンズ近傍の厚さが光ピックアップ全体の厚さを決定する場合が多い。
【０００５】
そこで、立上プリズムにおける立上反射角θを小さくして立上プリズムの厚さを削減することにより、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）。
【０００６】
図７に示すように、この光ピックアップ１における立上プリズム４は、入射面４Ａによって光ビームを反射透過面４Ｃへ向けて上向きに屈折させ、屈折された当該光ビームを反射透過面４Ｃによって立上反射面４Ｂへ向けて下向きに反射し、反射された当該光ビームを立上反射面４Ｂによって反射透過面４Ｃへ向けて上方向に反射する。立上プリズム４は、立上反射面４Ｂによって反射された光ビームの反射透過面４Ｃに対する入射角が臨界角以上となる直角であるため、反射透過面４Ｃにこの光ビームを透過させ、この結果光ディスク１００に対して直角方向に光ビームを出射する。
【０００７】
これにより立上プリズム４は、反射透過面４Ｃから立上反射面４Ｂへ入射するときの光ビームの水平方向に対する降下角を大きくし、立上反射角θＢを４５°未満にすることができるため、立上プリズム４の厚さを削減することができ、従来の立上反射角θＡ＝４５°の立上プリズムと比較して、光ピックアップ１を薄型化することができる。
【０００８】
また、この対物レンズの近傍をさらに薄型化するようになされた光ピックアップがある（例えば、特許文献２参照）。図８に示すように、この光ピックアップ７における立上プリズム６は、上述した立上プリズム４と同様に入射面６Ａ、反射透過面６Ｃ、立上反射面６Ｂ、反射透過面６Ｃを辿って入射した光ビームを出射する。
【０００９】
このとき光ピックアップ７は、立上プリズム６の立上反射面６Ｂを下げる方向に回転させて設置して、反射透過面６Ｃを水平方向より大きく傾斜させ、立上反射面６Ｂから反射された光ビームを当該反射透過面６Ｃの低位置部分で透過させることにより、入射時点における光ビームの光束の上端よりも低い位置から光ビームを出射し得ると共に、傾けたことによって生じたスペースに対物レンズ５の一部を収納することによって対物レンズの近傍の高さを削減でき、結果として光ピックアップ７を薄型化し得るようになされている。
【特許文献１】特開平６−２１５４１３号公報
【特許文献２】特許第３５４２０６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、かかる光ピックアップでは、略円筒状のパッケージに封止されたカン型のレーザダイオードが使用されており、発射される光ビームの発散角が水平方向に大きく上下方向に小さい横長の光束になるようにこのレーザダイオードを設置し、光ビームの水平方向の光束幅が対物レンズに入射されるときの最終光束径まで拡大した位置で、コリメータレンズによって当該光ビームを平行光に変換するようになされている。
【００１１】
ここで、従来主に使用されていたカン型のレーザダイオードの代わりに、板状のレーザダイオードを使用すれば、光ピックアップをさらに薄型化できると考えられる。
【００１２】
しかしながら、このレーザダイオードは、当該レーザダイオードの厚さが小さい方向に対して光ビームの発散角が大きく発射される。このため、従来の光ピックアップで使用されているカン型のレーザダイオードを単にこのレーザダイオードに置き換えた場合、光ピックアップは、レーザダイオードから縦長の光ビームを発射し、光ビームの上下方向の光束幅が対物レンズに入射されるときの最終光束径まで拡大した位置で、コリメータレンズによって当該光ビームを平行光に変換することになる。
【００１３】
この結果、この光ピックアップでは、光ビームが上下方向に長くなってしまうため、光路上の光学部品の厚さが全体的に大きくなってしまい、光ピックアップの薄型化が困難となってしまう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、光ピックアップの薄型化を実現し得る光ピックアップ、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においては、発散角が光ディスクの情報記録面に対して垂直である上下方向に大きく、平行方向に小さい光ビームを平行方向に発射する光源と、光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、変換された光ビームの平行方向の幅である光束横幅を、対物レンズに入射されるときの光ビームの直径である最終光束径まで引き伸ばす引伸部と、引き伸ばされた光ビームの上下方向の幅である光束縦幅を、最終光束径まで引き伸ばすと共に、平行方向から入射される光ビームを上方向へ出射する立上プリズムと、出射された光ビームを光ディスクに対して照射する対物レンズとを設け、コリメータレンズは、光ビームにおける光束縦幅及び光束横幅が、最終光束径より小さくなるように光ビームを平行光に変換するようにした。
【００１６】
これにより、光ビームの発散角が上下方向に大きい光源を使用した場合であっても、光路全体において光ビームの光束縦幅を最終光束径より小さくすることができ、光路上の光学部品の厚みを削減することができる。
【００１７】
さらに本発明においては、平行方向に入射される光ビームを平行方向に垂直な上方向へ出射する立上プリズムであって、入射される光ビームを屈折する入射面と、屈折された光ビームを上向きに反射する中継反射面と、中継反射面によって反射された光ビームを、入射された光ビームの上端よりも低い位置で反射する反射透過面と、反射透過面によって反射された光ビームを上向きに反射することにより、上向きに反射した当該光ビームを反射透過面に透過させて上方向へ出射する立上反射面とを設け、中継反射面は、屈折された光ビームの入射角が小さくなる方向に傾斜されるようにした。
【００１８】
これにより、中継反射面で反射された光ビームの平行方向に対する上昇角を小さくし、中継反射面で反射された光ビームの光路を低い位置に留めることができるため、反射透過面に一段と下方向の位置で中継反射面によって反射された当該光ビームを反射させることができ、反射透過面の位置を下方向に設置することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光ビームの発散角が上下方向に大きい光源を使用した場合であっても、光路全体において光ビームの光束縦幅を最終光束径より小さくして、光路全体の厚みを削減することができ、かくして光ピックアップを薄型化する光ピックアップ、光ディスク装置を実現できる。
【００２０】
本発明によれば中継反射面で反射された光ビームの平行方向に対する上昇角を小さくし、中継反射面で反射された光ビームの光路を低い位置に留めることができるため、反射透過面に一段と下方向の位置で中継反射面によって反射された当該光ビームを反射させて、反射透過面の位置を下方向に設置することができ、かくして光ピックアップを薄型化する立上プリズム、光ピックアップ及び光ディスク装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２２】
（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ＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に対応した光ディスク装置を示している。この光ディスク装置１０は、システムコントローラ１１によって統括制御されており、ＣＤ又はＤＶＤ方式の光ディスク１００に対する再生処理及び記録処理を実行するようになされている。
【００２３】
システムコントローラ１１は、再生処理の際、光ディスク１００から読み出すデータを特定するためのアドレス情報と共に、データ読出命令を駆動制御部１３へ送出する。
【００２４】
駆動制御部１３は、システムコントローラ１１からのデータ読出命令に応じて、スピンドルモータ１４を制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、データ読出命令及びアドレス情報を基にスレッドモータ１５を制御することにより、光ピックアップ２０を当該光ディスク１００の径方向に移動させる。そしてシステムコントローラ１１は、光ディスク１００の情報記録層におけるアドレス情報に応じたトラックに対し、光ピックアップ２０によって光ディスク１００に対して光ビームを照射させる。
【００２５】
このとき光ピックアップ２０では、光ディスク１００に照射した光ビームが反射された反射光ビームを受光し、その光量に応じた受光信号を信号処理部１６へ送出する。信号処理部１６は、受光信号を基に、所望のトラックに対する光ビームの照射位置のずれ量に応じたトラッキングエラー信号と光ディスク１００の情報記録層に対する光ビームの焦点のずれ量に応じたフォーカスエラー信号とを生成してこれらを駆動制御部１３へ送出すると共に、当該受光信号を基に再生ＲＦ信号を生成し、外部機器（図示せず）へ送出する。
【００２６】
駆動制御部１３は、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいてトラッキング制御信号及びフォーカス制御信号を生成し、これらを光ピックアップ２０へ送出する。これに応じて光ピックアップ２０は、トラッキング制御及びフォーカス制御を行い、光ビームの焦点を光ディスク１００の所望のトラックに合致させる。
【００２７】
システムコントローラ１１は、再生ＲＦ信号を基にレーザパワー信号を生成して光ピックアップ２０へ送出する。光ピックアップ２０は、このレーザパワー信号を基にレーザパワー制御信号を生成することにより、発光させる光ビームの強度を制御し、再生に適した強度に合わせるようになされている。
【００２８】
またシステムコントローラ１１は、記録処理の際、光ディスク１００の情報記録層にデータを記録する箇所を指定するためのアドレス情報と共に、データ書込命令を駆動制御部１３へ送出する。
【００２９】
さらにシステムコントローラ１１は、外部機器（図示せず）等から入力された書込データを光ピックアップ２０へ送出する。また駆動制御部１３は、アドレス情報に基づき光ピックアップ２０の位置を制御する。
【００３０】
これに応じて光ピックアップ２０は、光ディスク１００の情報記録層におけるアドレス情報に応じたトラックに光ビームの焦点を合わせ、データの記録に適した強度に調整された光ビームを照射することにより、書込データを当該光ディスク１００に記録していく。
【００３１】
このように光ディスク装置１は、光ピックアップ２０から光ディスク１００の情報記録層における所望のトラックに対して焦点を合わせた光ビームを照射することにより、データの記録及び再生を行い得るようになされている。
【００３２】
（２）光ピックアップの構成
図２は光ピックアップ２０の構成を示している。この光ピックアップ２０では、スピンドルモータ１４に接続されたチャック５０にＤＶＤ又はＣＤでなる光ディスク１００の中心孔が嵌合されることにより、当該光ディスク１００が光ピックアップ２０の上部を覆うように装填される。また、光ピックアップ２０では、スレッドモータ１５（図１）によって光ピックアップ２０全体が２本のガイド軸５１に沿って駆動されると共に、アクチュエータ５２によって対物レンズ２９を変位させることにより、対物レンズ２９を当該光ディスク１００に対する所望のトラックに対向させるようになされている。
【００３３】
この光ピックアップ２０は、ＤＶＤ用のレーザダイオード２１及びＣＤ用のレーザダイオード３０を有している。この２つのレーザダイオード２１、３０は、例えば厚さが１．４ｍｍ〜１．８ｍｍ程度の薄い板状の薄型レーザダイオードであり、光ディスク１００の情報記録層の面（情報記録面）と平行方向となる水平方向にレーザ光を発射する。
【００３４】
この２つのレーザダイオード２１、３０からそれぞれ発射された２つのレーザ光は、光ビーム９１、９２として別光路に入射された後、途中から同一光路を通り、同一の対物レンズ２９から光ディスク１００に対して照射される。一方、光ビーム９１、９２が光ディスク１００で反射されてなる反射光ビーム９３は、一つの光路を通り、一つのフォトダイオード３７に受光されるようになされている。
【００３５】
実際上、ＤＶＤ用のレーザダイオード２１は、システムコントローラ１１（図１）から供給されるレーザパワー信号に応じてレーザ光を発射し、光ビーム９１としてコリメータレンズ２２に入射する。コリメータレンズ２２は、発散光でなる光ビーム９１を平行光へ変換して折曲プリズム２３へ入射する。
【００３６】
ここで、上述したように、レーザダイオード２１から発射される光ビーム９１は、その発散角が水平方向に小さく、鉛直方向となる上下方向に大きい、いわゆる縦長の光束を有している。
【００３７】
光ピックアップ２０は、コリメータレンズ２２の焦点距離を従来の光ピックアップ１及び７におけるコリメータレンズ３（図７及び図８）より短い約５ｍｍに設定し、光ビーム９１が大きく発散する前に、すなわち光ビーム９１の上下方向の幅である光束縦幅Ｄｖ及び水平方向の幅である光束横幅Ｄｈの双方が対物レンズ２９へ入射されるときの光ビーム９１の直径である最終光束径Ｄｆよりも小さい状態で平行光へ変換することにより、光ビーム９１の光束縦幅Ｄｖが大きいために光路上の光学部品の厚さが大きくなってしまうことを防止し得、光ピックアップ２０全体を薄型化し得るようになされている。
【００３８】
なお、このとき光ピックアップ２０は、光ビーム９１を光ピックアップ２０の上下方向（図示しない天井部分及び底部分）に限界ぎりぎりまで広げるのではなく、光ビーム９１の光束上端と当該天井部分との間、及び光ビーム９１の光束下端と当該底部分との間に敢えて隙間を設けることにより、振動などによる光路のぶれによって光ビーム９１の上下端がけられることを防止し、光路のぶれに対する光ピックアップ２０の信頼性を向上させ得るようになされている。
【００３９】
図３及び図４に示すように、折曲プリズム２３は、入出射面２３Ａに対して反射面２３Ｂが僅かに傾斜し、当該入出射面２３Ａ及び当該反射面２３Ｂがその延長線上で鋭角に交わるように形成されている。そして折曲プリズム２３は、入出射面２３Ａに対する光ビーム９１の水平方向の入射角度Ａｈが小さくなるように設置されている。
【００４０】
このため、折曲プリズム２３は、縦長でなる光ビーム９１の上下方向を変化させることなく、入出射面２３Ａによって当該光ビーム９１の水平方向のみを大きく引き伸ばすと共に、反射面２３Ｂによって当該光ビーム９１を反射させて出射するようになされている。
【００４１】
この結果、折曲プリズム２３は、入射された縦長でなる光ビーム９１の光束横幅Ｄｈを最終光束径Ｄｆまで引き伸ばして横長にすると共に、この光ビーム９１を９０°折り曲げて出射し、グレーティング２４（図２）を介してこの光ビーム９１をビームスプリッタ２５へ入射させる。
【００４２】
ビームスプリッタ２５は、入射された光ビーム９１の大部分を透過させ、１／４波長板２７を介して立上プリズム２８へ入射させる。なお、ビームスプリッタ２５は、光ビーム９１の残りを反射し、レーザパワーをモニタリングするフロントモニタ２６へ入射する。
【００４３】
図５に示すように、立上プリズム２８は、入射面２８Ａに対する光ビーム９１の上下方向の入射角度Ａｖが小さくなるように設定されているため、入射された横長でなる光ビーム９１の光束縦幅Ｄｖのみを最終光束径Ｄｆまで引き伸ばして当該光ビーム９１を真円状に整形すると共に、光ビーム９１を９０°上方に折り曲げて対物レンズ２９（図２）へ入射する。
【００４４】
このとき、立上プリズム２８は、入射される光ビーム９１を複数回に渡って反射し、最終的に光ビーム９１を９０°折り曲げるため、引き伸ばされた光ビーム９１を水平方向に進行させることがなく、立上プリズム２８内における光ビーム９１の高さを制限することができる。なお、この立上プリズム２８の詳しい構成については後述する。
【００４５】
そして対物レンズ２９（図２）は、入射された光ビーム９１を集光し、光ディスク１００に対して照射する。
【００４６】
一方、ＣＤ用のレーザダイオード３０は、ＤＶＤ用のレーザダイオード２１と同様に、レーザ光を発射し、光ビーム９２としてコリメータレンズ３１、折曲プリズム３２、グレーティング３３を介してビームスプリッタ３４へ入射させる。
【００４７】
ビームスプリッタ３４は、入射された光ビーム９２を透過させ、ビームスプリッタ２５へ入射する。ビームスプリッタ２５は、光ビーム９２の一部を透過させ、フロントモニタ２６へ入射すると共に、光ビーム９２の大部分を反射して１／４波長板２７へ入射し、ＤＶＤ用の光ビーム９１と同様に、立上プリズム２８、対物レンズ２９を介して当該光ビーム９２を光ディスク１００に対して照射する。
【００４８】
また対物レンズ２９は、光ビーム９１、９２が光ディスク１００で反射されてなる反射光ビーム９３を受光し、立上プリズム２８へ入射する。立上プリズム２８は、入射された反射光ビーム９３の光束を真円状から横長へ変換し、１／４波長板２７を介してビームスプリッタ２５へ入射させる。
【００４９】
ビームスプリッタ２５は、反射光ビーム９３を反射し、９０°折り曲げることにより、折り曲げられた当該反射光ビーム９３をビームスプリッタ３４へ入射する。ビームスプリッタ３４は、入射された反射光ビーム９３を反射し、コリメータレンズ３５へ入射する。
【００５０】
コリメータレンズ３５は、入射された反射光ビーム９３を集光し、非点収差を相殺するマルチレンズ３６を介してフォトディテクタ３７へ入射させる。フォトディテクタ３７は反射光ビーム９３を光電変換して受光信号を生成し、信号処理部１６(図１)に供給する。
【００５１】
このように、光ピックアップ２０では、レーザダイオード２１、３０によって発射された発散角が上下方向に大きい光ビーム９１、９２を、最終光束径Ｄｆまで拡大される前にコリメータレンズ２２によって平行光に変換することにより、当該光ビーム９１、９２の光束縦幅Ｄｖを小さく留める。そして光ピックアップ２０では、予め折曲プリズム２３、３２によって光束横幅Ｄｈのみを最終光束径Ｄｆまで引き伸ばしておき、光ビーム９１、９２の光束縦幅Ｄｖを対物レンズ２９の前段となる立上プリズム２８によって最終光束径Ｄｆまで引き伸ばすと同時に、当該立上プリズム２８内で複数回反射させることにより、水平方向の光ビーム９１を上方向へ偏向させる。これにより、光ピックアップ２０は、上下方向に最終光束径Ｄｆとなった光ビーム９１、９２を一度も水平方向に進行させることなく、光ビーム９１、９２の光路全体に渡って光束上端を低くすることができるため、光ピックアップ２０を薄型化することができる。
【００５２】
（３）立上プリズムの構成
次に、上述した立上プリズム２８について、図６を用いて説明する。以下、説明の便宜上、ＤＶＤ用のレーザダイオード２１から発射される光ビーム９１について説明し、同内容となる光ビーム９２についての説明を省略する。なお、図６では、光ビーム９１の光束と、立上プリズム２８との関係を明確にするため、レーザダイオード２１と、コリメータレンズ２２と、対物レンズ２９とを併せて図示し、折曲プリズム２３など他の光学部品については省略している。
【００５３】
立上プリズム２８は、扁平な三角柱でなる第１プリズムＰ１と、当該第１プリズムよりやや小型である扁平な三角柱でなる第２プリズムＰ２と、薄い板状でなる色消板Ｐ３とから構成され、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの各種プラスティック材料やガラスなどによって形成されている。
【００５４】
この２つのプリズム（第１プリズムＰ１及び第２プリズムＰ２）は、同一の材料（例えば屈折率ｎ＝１．５）で形成されている。一方、色消板Ｐ３は、当該２つのプリズムとは異なる材料（例えば屈折率ｎ＝１．６）で形成されている。
【００５５】
そして立上プリズム２８は、第１プリズムＰ１の頂点Ｐ１ａが上方向、第２プリズムＰ２の頂点Ｐ２ａが下方向になるように、この第１プリズムＰ１の一斜面に対し、第２プリズムＰ２の一斜面が接着剤などによって貼り合わされると共に、第１プリズムＰ１の底面に色消板Ｐ３が同様に貼り合わされることにより形成されている。
【００５６】
このとき第２プリズムＰ２の頂点Ｐ２ａが、第１プリズムＰ１の底面に貼り合わされた色消板Ｐ３より若干突出した状態で貼り合わされると共に、第１プリズムよりも高さの小さい第２プリズムの天井辺Ｐ２Ａが、第１プリズムの頂点Ｐ１ａよりも低い位置に配置されている。
【００５７】
そして、この立上プリズム２８は、４つの面（入射面２８Ａ、立上反射面２８Ｂ、反射透過面２８Ｃ及び中継反射面２８Ｄ）が光ビーム９１の光路上となるように配置される。
【００５８】
上述したように、対物レンズ２９は、光ディスクの合焦点を検索するため、所定のフォーカスストローク範囲に渡って上下方向（光ディスクに近接又は離間する方向）に移動する。このため、立上プリズム２８は、光ビーム９１を入射面２８Ａの略中心で入射するように、かつ立上反射面２８Ｂが反射透過面２８Ｃを介して対物レンズ２９と対向するように、上述した対物レンズ２９の厚さとフォーカスストローク範囲のスペースとなる対物レンズスペースＦｓを確保した状態で当該対物レンズ２９の下方向に配置される。
【００５９】
従って、この立上プリズム２８は、入射面２８Ａから光ビーム９１を入射すると、中継反射面２８Ｄ、反射透過面２８Ｃ、立上反射面２８Ｂの順で当該光ビーム９１を反射させた後、当該光ビーム９１を反射透過面２８Ｃによって透過させることにより、上方に位置する対物レンズ２９へ向けて当該光ビーム９１を出射するようになされている。
【００６０】
具体的に、立上プリズム２８は、１／４波長板２７（図２）を介して光ビーム９１が入射されると、入射面２８Ａ（図６）によって当該光ビーム９１を透過させ、この光ビーム９１を入射光ビーム９１Ａとして入射する。このとき入射面２８Ａは、上述したように入射角度Ａｖが小さく設定されている（本実施の形態では２９°）ため、光ビーム９１を中継反射面２８Ｄへ向けて下向きに屈折させると共に、入射前に光束縦幅Ｄｖであった光ビーム９１を上下方向に大きく引き伸ばす。
【００６１】
中継反射面２８Ｄは、入射面２８Ａからの入射光ビーム９１Ａを第１反射光ビーム９１Ｂとして、反射透過面２８Ｃへ向けて上向きに反射する。このとき中継反射面２８Ｄは、一旦下向きに屈折されることにより光束全体が低い位置へ移動した入射光ビーム９１Ａを、入射前の光ビーム９１の下端よりも低い位置まで下げた状態で反射する。
【００６２】
このとき、入射光ビーム９１Ａ及び第１反射光ビーム９１Ｂは、２つのプリズムとは材料の異なる色消板Ｐ３を通過することにより、波長の異なるＤＶＤ用の光ビーム９１とＣＤ用の光ビーム９２との屈折率の相違を相殺し、後に立上プリズム２８から出射されるときの光ビーム９１及び９２の出射角度及び出射位置を一致させ得るようになされている。なお、上述したように第１プリズムＰ１及び第２プリズムＰ２は同材料でなるため、２つのプリズムの境目で屈折することはない。
【００６３】
この中継反射面２８Ｄは、水平方向に対して入射光ビーム９１Ａの入射角度が小さくなるように僅かに傾斜して設置される（本実施の形態では２°）ことにより、水平に設置された場合と比較して、第１反射光ビーム９１Ｂの水平方向に対する上昇角を緩やかにして第１反射光ビーム９１Ｂの光路を低い位置に留めることができるため、この第１反射光ビーム９１Ｂを反射させる反射透過面２８Ｃを一段と低い位置に設定することができ、立上プリズム２８のうち、対物レンズ２９と対向する部分である第２プリズムＰ２の高さを削減することができる。
【００６４】
反射透過面２８Ｃは、中継反射面２８Ｄからの第１反射光ビーム９１Ｂの入射角が反射と透過の境目となる臨界角未満であるため、この第１反射光ビーム９１Ｂを第２反射光ビーム９１Ｃとして、立上反射面２８Ｂへ向けて下向きに反射する。このとき、反射透過面２８Ｃは、入射前の光ビーム９１の光束下端より低い位置から反射される第１反射光ビーム９１Ｂを反射すれば良いため、光ビーム９１の光束の上端よりも低い位置で当該第１反射光ビーム９１Ｂを反射することができる。
【００６５】
立上反射面２８Ｂは、反射透過面２８Ｃからの第２反射光ビーム９１Ｃを第３反射光ビーム９１Ｄとして、対物レンズ２９に対して略直角方向になるように反射透過面２８Ｃへ向けて反射する。なお、本実施の形態においては、この立上反射面２８Ｂの水平方向に対する角度である立上反射角θＤが２７．１３°になるように設定されている。
【００６６】
反射透過面２８Ｃは、立上反射面２８Ｂから反射された第３反射光ビーム９１Ｄの入射角が臨界角以上であるため、当該第３反射光ビーム９１Ｄを透過させると共に、この第３反射光ビーム９１Ｄを対物レンズ２９に対して直角になるように屈折することにより、立上プリズム２８から出射光ビーム９１Ｅを出射する。
【００６７】
ここで、この反射透過面２８Ｃは、中継反射面２８Ｄからの第１反射光ビーム９１Ｂの入射角が大きくなるように、水平方向に対して僅かに傾斜して設定される（本実施の形態では６°）。これにより、反射透過面２８Ｃは、水平方向に設定された場合と比較して、反射透過面２８Ｃにおける対物レンズ２９に対向する部分をさらに低い位置へ下げ得ると共に、これによって生じたスペースを対物レンズスペースＦｓの一部として活用することができるため、対物レンズ２９の近傍の高さを削減し得るようになされている。
【００６８】
また、反射透過面２８Ｃは、水平方向に対し入射光ビーム９１Ａの進行方向側に僅かに傾斜するように設定されることにより、水平方向に設定された場合と比較して、反射された第２反射光ビーム９１Ｃの水平方向に対する降下角を急峻にでき、立上反射面２８Ｂの立上反射角θＤを一段と小さくし得るようになされている。なお、この立上反射角θＤは、この反射透過面２８Ｃによる出射光ビーム９１Ｂの屈折角度にも影響されるが、本実施の形態では反射透過面２８Ｃの傾斜角度が６°と小さいため、その影響を極めて小さくすることができる。
【００６９】
この結果、立上プリズム２８では、例えば光束縦幅Ｄｖが１．３６ｍｍである光ビーム９１を最終光束径Ｄｆである２．２８ｍｍに引き伸ばした状態でこの光ビーム９１を出射光ビーム９１Ｅとして出射し得ると共に、光ピックアップ２０の底部分から対物レンズスペースＦｓまでに必要な対物レンズに対向する部分の立上プリズム２８の高さである対向部分プリズム高さＨｌを、当該最終光束径Ｄｆ＝２．２８ｍｍより大幅に小さい１．５ｍｍまで縮めることができ、上下方向に小さくした光ビーム９１の光束の上端よりさらに低い位置から出射光ビーム９１Ｅを出射し得るようになされている。
【００７０】
なお、上述した立上プリズム２８を構成する材料の屈折率、入射面２８Ａ、立上反射面２８Ｂ、反射透過面２８Ｃ及び中継反射面２８Ｄの角度は光ビーム９１の引き伸ばし率、水平方向及び上下方向の収納スペースなど種々の条件に応じて適宜選択すればよい。
【００７１】
このように、立上プリズム２８では、水平方向に長い光ビーム９１を上下方向に引き伸ばすことにより真円状に整形すると共に、入射面２８Ａから入射した入射光ビーム９１Ａを、反射透過面２８Ｃに向けて反射する前に一旦中継反射面２８Ｄで反射させることにより、反射透過面２８Ｃを光ビーム９１の光束上端よりも低い位置で反射させることができると共に、入射光ビーム９１Ａの入射角度が緩やかになるように中継反射面２８Ｄを傾斜させることにより、一段と反射透過面２８Ｃの位置を低くして対向部分プリズム高さＨｌを縮め得るようになされている。
【００７２】
（４）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１０の光ピックアップ２０は、レーザダイオード２１によって上下方向に発散角の大きい光ビーム９１を光ディスク１００の情報記録面と平行な水平方向へ発射し、光ビーム９１の光束縦幅Ｄｖ及び光束横幅Ｄｈが対物レンズに入射するときの光束幅である最終光束径Ｄｆより小さくなるように、当該光ビーム９１をコリメータレンズ２２によって平行光へ変換し、引伸プリズムである折曲プリズム２３によって光ビーム９１の光束横幅Ｄｈを最終光束径Ｄｆまで引き伸ばすことにより、光ビーム９１を横長にする。そして光ピックアップ２０は、当該光ビーム９１を光ディスク１００に対して照射する対物レンズ２９の前段に設けられた立上プリズム２８によって光ビーム９１の光束縦幅Ｄｖを最終光束径Ｄｆまで引き伸ばすと共に、この立上プリズム２８内で当該光ビーム９１を折り曲げて上方向に位置する対物レンズ２９へ入射させるようにした。
【００７３】
これにより、光ピックアップ２０は、対物レンズ２９の直前の立上プリズム２８に入射するまでの間、上下方向に発散角の大きい光ビーム９１の光束縦幅Ｄｖを敢えて小さくした状態にでき、光路上の光学部品の厚さを削減できるため、光ピックアップ２０全体を薄型化し得るようになされている。
【００７４】
さらに光ピックアップ２０は、入射面２８Ａから入射された光ビーム９１である入射光ビーム９１Ａを立上プリズム２８内で複数回（３回）に渡って反射させることにより、最終光束径Ｄｆまで引き伸ばされた入射光ビーム９１Ａの光路上端を、常に水平方向に対して傾斜させて入射前の光ビーム９１の光束上端より上方向に越えさせないようにでき、立上プリズム２８を薄型化できる。
【００７５】
また、光ピックアップ２０の立上プリズム２８は、中継反射面２８Ｄの水平方向に対する傾斜角度（２°）が反射透過面２８Ｃの傾斜角度（６°）より小さくなるように、すなわちこれら２つの面が入射光ビーム２８Ａの進行方向へ向かうにつれて収束するように設定した。
【００７６】
これにより、立上プリズム２８は、中継反射面２８Ｄと反射透過面２８Ｃとが平行に設定された場合と比較して、立上プリズム２８内の光ビーム９１（入射光ビーム９１Ａ、第１〜第３反射光ビーム９１Ｂ〜９１Ｄ）の入反射角を相対的に急峻にし、第２反射光ビーム９１Ｃの入射角度によって主に決定される立上反射面２８Ｂの水平方向に対する立上反射角θＤを小さくし得ると共に、立上プリズム２８内の光ビーム９１の水平方向への移動距離を小さくし得、当該立上プリズム２８の水平方向のサイズを小さくし得る。
【００７７】
さらに、立上プリズム２８は、入射光ビーム９１Ａを一旦下向きに反射させることにより、従来の反射透過面２８Ｃを大きく傾ける立上プリズム６（図８）とは異なり、反射透過面２８Ｃ自体を低い位置に設定することができるため、その傾斜角度を自由に設定することができる。
【００７８】
これにより、立上プリズム２８は、従来の立上プリズム６と比較して、反射透過面２８Ｃを水平方向に小さい角度に設定することができ、入射面２８Ａによって引き伸ばした出射光ビーム９１Ｂを当該反射透過面２８Ｃから出射する際の屈折によって再び大きく縮小させることなく、効率よく光ビーム９１を整形することができる。
【００７９】
また、立上プリズム２８は、入射光ビーム９１Ａの光路上に独立して４つの面を設けるようにしたため、当該４つの面の角度を自由に組み合わせることができ、従来の３つの面を用いて反射させる立上プリズム４及び６と比較して、設計の自由度を向上させることができ、光ビーム９１をより大きく引き伸ばしたり、一段と立上プリズム２８を薄型化するなど、用途や目的に応じた立上プリズム２８の設計が可能となる。
【００８０】
さらに、２つの三角プリズムである第１プリズムＰ１及び第２プリズムＰ２を組み合わせることによって立上プリズム２８を形成するようにしたため、入射光ビーム９１Ａの光路に応じた簡易な形状でなる第１プリズムＰ１及び第２プリズムＰ２を貼り合わせるだけの簡易な工程によって、複雑な形状でなる立上プリズム２８を簡易に形成することができる。
【００８１】
また、立上プリズム２８は、レーザダイオード２１の高さと、光ビーム９１の光路上端の高さとが削減された光ピックアップ２０において使用されることにより、立上プリズム２８だけでなく光ビーム９１の光路上にある他の光学部品の高さが併せて削減されるため、対向部分プリズム高さＨｌを大幅に削減した効果を最大限に発揮することができ、光ピックアップ２０全体を大幅に薄型化することができる。
【００８２】
以上の構成によれば、光ディスク装置１０の光ピックアップ２０は、上下方向に発散角の大きい光ビーム９１の光束を上下方向に小さく留めておき、対物レンズ２９の前段である立上プリズム２８で当該光束の上下方向を引き伸ばすようにしたため、光路全体の高さを削減することができ、かくして光ピックアップ２０を薄型化することができる。
【００８３】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、２つの三角プリズム（Ｐ１及びＰ２）を貼り合わ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、例えば単一体でなるプリズムに対し、色消板Ｐ３を貼り合わせるようにしても良い。
【００８４】
また上述の実施の形態においては、反射透過面２８Ｃを６°だけ傾斜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、反射透過面２８Ｃを水平方向に設置するようにしても良い。これにより、従来の光ピックアップ７とは異なり、光ビーム９１、９２が反射透過面２８Ｃにおいて屈折し、せっかく入射面２８Ａで引き伸ばした光ビーム９１、９２の光束を再び縮めてしまうことを防止でき、一段と効果的に光ビーム９１、９２を引き伸ばすことができる。
【００８５】
さらに上述の実施の形態においては、色消板Ｐ３を用いることにより、色収差を相殺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、この色消板Ｐ３は必ずしも必要でない。
【００８６】
さらに上述の実施の形態においては、中継反射面２８Ｄを僅かに傾斜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、例えば水平方向に設置したり、より急角度で設置するようにしても良い。
【００８７】
さらに上述の実施の形態においては、入射光ビーム９１Ａを立上プリズム２８内で３回反射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、例えば入射面２８Ａによって上方向に入射した入射光ビーム９１Ａを一旦立上プリズム２８の上面で反射させてから中継反射面２８Ｄに反射させることにより、入射光ビーム９１Ａを立上プリズム２８内で４回以上反射させるようにしても良い。
【００８８】
さらに上述の実施の形態においては、折曲プリズム２３に色消板を用いない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１つのレーザダイオード２１から２波長以上のレーザ光を発射し、同一光路に入射する場合には、折曲プリズム２３の反射面２３Ｂに対して色消板を貼り合わせる事により、色収差を相殺することができる。
【００８９】
さらに上述の実施の形態においては、折曲プリズム２３を用いて光ビーム９１の横方向を引き伸ばす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、例えばシリンドリカルレンズを用いて光ビーム９１の横方向を引き伸ばすようにしても良い。
【００９０】
さらに上述の実施の形態においては、立上プリズム２８によって光ビーム９１の光束を上下方向に引き伸ばす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、予め真円状に整形された光ビームを入射するようにしても良い。この場合であっても立上プリズム２８を薄型化した効果を充分に得る事ができる。
【００９１】
さらに上述の実施の形態においては、光ピックアップ２０は、光ディスク１００としてＣＤ及びＤＶＤに対してアクセスでき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ＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）、ＣＤ及びＤＶＤの３種類に対応できるようにしても良く、光ディスク１００の種類や組み合わせについて特に制限は無い。
【００９２】
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２１と、コリメータレンズとしてのコリメータレンズ２２と、引伸部としての折曲プリズム２３と、立上プリズムとしての立上プリズム２８と、対物レンズとしての対物レンズ２９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、引伸部と、立上プリズムと、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。
【００９３】
さらに上述の実施の形態においては、入射面である入射面２８Ａと、立上反射面である立上反射面２８Ｂと、反射透過面である反射透過面２８Ｃと、中継反射面である中継反射面２８Ｄとによって立上プリズム２８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、その他種々の角度や方向、屈折率に設定された入射面、立上反射面、反射透過面、中継反射面によって本発明の立上プリズムを構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
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、例えば携帯型の光ディスクドライブや、ノート型のパーソナルコンピュータに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【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的斜視図である。
【図３】水平方向の引き伸ばし（斜視図）を示す略線図である。
【図４】水平方向の引き伸ばし（上面図）を示す略線図である。
【図５】立上プリズムによる光ビームの整形を示す略線図である。
【図６】立上プリズム内の光路を示す略線図である。
【図７】従来の薄型光ピックアップの構成（１）を示す略線図である。
【図８】従来の薄型光ピックアップの構成（２）を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０……光ディスク装置、２０……光ピックアップ、２１……レーザダイオード、２２……コリメータレンズ、２３……折曲プリズム、２８……立上プリズム、２９……対物レンズ、……、３０……レーザダイオード、３１……コリメータレンズ、３２……折曲プリズム、９１、９２……光ビーム、９１Ａ……入射光ビーム、９１Ｂ……出射光ビーム、１００……光ディスク。
【図１】
2007220166.tif 000003
【図２】
2007220166.tif 000004
【図３】
2007220166.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007220166.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007220166.tif 000009
【図８】
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