(57)【要約】【課題】薄型化を図ることができる光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源１と対物レンズ２間に、前記光源１側から対物レンズ２に向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズ５と、立上げプリズム７とを配置し、立上げプリズム７は、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズム７とコリメートレンズ５間に、入射光を第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズム６を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と対物レンズ間に、前記光源側から前記対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズムを配置した光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記ビーム整形プリズムは、その入射面と出射面を非平行とした請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記ビーム整形プリズムは、その入射面の入射角を出射面の出射角よりも大きくした請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記立上げプリズムの前記第１の所定方向へのビーム整形拡大率と、前記ビーム整形プリズムの前記第２の所定方向へのビーム整形拡大率を、ほぼ同じ値とした請求項１から３のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記ビーム整形プリズムの入射面側あるいは出射面側に光路変更プリズムを配置した請求項１から４のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記光路変更プリズムは、ビーム整形機能を有する請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記ビーム整形プリズムと前記光路変更プリズムの、前記第１の所定方向に直交する第２の所定方向へのトータルのビーム整形拡大率を、前記立上げプリズムの前記第１の所定方向へのビーム整形拡大率とほぼ同じ値とした請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップ装置（たとえば下記特許文献１）の構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、光源と対物レンズ間に、前記光源側から前記対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置した構成となっていた。
【０００４】
この従来例においては、対物レンズの下方に立上げプリズムを配置することで、薄型化を図ろうとしている。つまり、図７に示すように、対物レンズ１０１の下方に立上げミラー１０２を配置したものでは、対物レンズ１０１を立上げミラー１０２に高さ方向で重なり合わせると、対物レンズ１０１により光束が一部遮断されてしまうが、立上げプリズム１０３を用いたものでは、対物レンズ１０１を立上げプリズムに高さ方向で重なり合わせても光束の遮断が発生することがないので、薄型化が図れるものである。
【特許文献１】特開２００７−２１３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例においては、多層記録に用いられる光ディスクの記録再生のために、コリメートレンズを光軸方向に移動させることで球面収差補正を行っている。ここで、重要なことは、コリメートレンズを軸方向に可動させた場合には、立上げプリズムによる非点収差が発生しないように、この立上げプリズムは、入射光と出射光とのビーム整形倍率を等倍率とすることである。
【０００６】
しかしながら、このように非点収差の発生を防止するために、入射光と出射光とのビーム整形倍率を等倍率にした場合、対物レンズへの光路を大きく確保するためには、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を大きなものにしなければならず、このことが結果として、さらなる薄型化の障害となっている。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、薄型化を図ることができる光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明は、光源と対物レンズ間に、前記光源側から前記対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズムを配置し、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、光源と対物レンズ間に、前記光源側から前記対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、ビーム整形プリズムを配置したものであるので、薄型化を図ることができる。
【００１０】
すなわち、本発明においては、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものであるので、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を小さなものにすることができ、これにより、薄型化を図ることができるものである。
【００１１】
また、このように、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものでは、非点収差の問題が発生することになるが、本発明では、この立上げプリズムとコリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズムを配置したので、立上げプリズムに発散光または収束光が入射することで発生する非点収差をビーム整形プリズムにより発生する非点収差で相殺することができるため、非点収差の問題が発生することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の一実施形態の光ピックアップ装置を光ディスク装置として活用としたものを、添付図面を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下ＢＤ）用の４０５ｎｍの青色光を出射させる光源１と対物レンズ２間には、光源１から対物レンズ２に向けて、ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５、ビーム整形プリズム６、立上げプリズム７が順に配置されている。
【００１４】
また、信号検出系として、ビームスプリッタ３の、光源１とは直交する方向に検出レンズ８と受光素子９が配置されている。
【００１５】
以上の構成において、簡単に動作を説明すると、光源１から出射された４０５ｎｍの青色光は、ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５、ビーム整形プリズム６、立上げプリズム７を通過し、図２のように、次に、対物レンズ２を通過し、その上方に配置されたＢＤのような光ディスク１０の上下２層の記録層１１、１２のいずれか一方に照射される。そして、この記録層１１あるいは１２からの反射光は、次に対物レンズ２、立上げプリズム７、ビーム整形プリズム６、コリメートレンズ５、１／４波長板４を通過することとなる。ここで、この１／４波長板４を往復で２度通過したことで、光源１からＰ波で出射された青色光はＳ波に変更される。ビームスプリッタ３には偏光分離膜が形成されており、記録層１１あるいは１２からの反射光はビームスプリッタ３で反射し、検出レンズ８を介して受光素子９に到達することになる。
【００１６】
以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００１７】
本実施形態におけるコリメートレンズ５は、光軸方向に可動自在なレンズとした。コリメートレンズ５を光軸方向に移動させることで対物レンズ２に入射する青色光の発散角または収束角を変化させて、ＢＤのような多層記録された光ディスク１０で発生する球面収差の補正を行うことができる。本実施形態においては１個のコリメートレンズ５を光軸方向に可動自在としたが、複数のレンズを組み合わせてコリメートレンズ５とし、そのうちの一部のレンズのみを光軸方向に可動自在とした構成としても良い。たとえば、コリメートレンズ５を第１のレンズと第２のレンズとで構成し、第１のレンズを固定として光源１からの発散光をほぼ平行光にする働きをさせ、第２のレンズを光軸方向に可動自在として、コリメートレンズ５から出射される光の発散角または収束角を変化させる働きをさせる構成である。
【００１８】
本実施形態において、図１に示す、青色光の、対物レンズ２におけるＸ方向に相当する方向を第１の所定方向とし、光ディスク１０の円周の接線方向であるタンジェンシャル方向とした。また、青色光の、対物レンズ２におけるＹ方向に相当する方向を第２の所定方向とし、光ディスク１０の半径方向であるラジアル方向とした。第１の所定方向と第２の所定方向とは直交する。また、図２に示すＺ方向が光ピックアップ装置の厚さ方向である。
【００１９】
立上げプリズム７は、図２からも理解されるように、入射光のタンジェンシャル方向の幅Ａ（理解を助けるために数値で「９」）を出射光のタンジェンシャル方向の幅Ｂ（理解を助けるために数値で「１０」）にビーム整形拡大して出射させる構成としている。従来例においてはこの立上げプリズム７は、入射光と出射光のタンジェンシャル方向のビーム整形倍率を等倍率とするために、光源１からこの立上げプリズム７にいたる光路の、このタンジェンシャル方向の幅Ａを「１０」としなければならなかったところを、本実施形態においては「９」と小さくできる。
【００２０】
この立上げプリズム７は、図１、図２からも理解されるように、上方から見るとほぼ四角形で、正面から見るとほぼ三角形となっており、上面７ａの下方部分に対物レンズ２を対向させ、またこの上面７ａの上方部分は、図２に示すように、正面側から見た場合に、対物レンズ２と高さ方向において重なり合わせた状態とすることで、高さ方向の薄型化を図っている。そして、その状態で、側面７ｂがビーム整形プリズム６の出射面６ａに対向した状態となっている。
【００２１】
ビーム整形プリズム６は、図１から理解されるように、上方から見るとほぼ三角形で、正面から見るとほぼ四角形となっており、図１における三角形の斜辺の一方が立上げプリズム７に対向する出射面６ａで、他方がコリメートレンズ５に対向する入射面６ｂとなっている。
【００２２】
つまり、ビーム整形プリズム６は、その入射面６ｂと出射面６ａが非平行状態となっており、この図１からも理解されるように、入射面６ｂの入射角を出射面６ａの出射角よりも大きくしてビーム整形拡大している。すなわち、入射光の幅Ｄ（理解を助けるために数値で「９」）を出射光の幅Ｃ（理解を助けるために数字で「１０」）へとビーム整形拡大している。この出射光の幅Ｃの方向、入射光の幅Ｄの方向は共に第２の所定方向であるラジアル方向である。そして、立上げプリズム７の第１の所定方向であるタンジェンシャル方向のビーム整形拡大率（Ｂ／Ａ）と、ビーム整形プリズム６の第２の所定方向であるラジアル方向のビーム整形拡大率（Ｃ／Ｄ）を、ほぼ同じ値とした。
【００２３】
本実施形態においては、上述したように、光ディスク１０には、上下に記録層１１、１２を設けているので、選択的に記録あるいは再生をさせる場合には、それに対向する対物レンズ２を上下動させると共に、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させ、球面収差補正を行う。この際、記録層１１に記録あるいは再生する場合と記録層１２に記録あるいは再生する場合とでは、コリメートレンズ５の光軸方向の位置が異なるので、コリメートレンズ５から出射する光は発散あるいは収束の状態が異なる。ビーム整形拡大する立上げプリズム７に発散光あるいは収束光が入射すると非点収差が発生するので、記録層１１に記録あるいは再生する場合と記録層１２に記録あるいは再生する場合の少なくとも一方では非点収差が発生してしまうことになる。それを抑制するために、本実施形態においては、コリメートレンズ５と立上げプリズム７間に、ビーム整形プリズム６を配置した。つまり、この位置にビーム整形プリズム６が配置されると、青色光の、対物レンズ２におけるタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率がほぼ等しくなるので、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させても非点収差の問題は発生しない。
【００２４】
この点をさらに詳細に説明すると、上述したように、立上げプリズム７は、図２の対物レンズ２を通過する光の第１の所定方向であるタンジェンシャル方向のビーム整形拡大を図ると同時に、ビーム整形拡大率に応じて多大な非点収差が発生する。一方、ビーム整形プリズム６は、図１の対物レンズ２を通過する第２の所定方向であるラジアル方向のビーム整形拡大を図ると同時に、ビーム整形拡大率に応じてタンジェンシャル方向とは極性の異なる多大な非点収差が発生する。これら対物レンズ２を通過する光のタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率を同じものとしている。結論として、上述したように、対物レンズ２を通過する光のタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率がほぼ等しくなり、極性の異なる非点収差は互いに相殺されるので、非点収差の問題は発生しないものとなるのである。
【００２５】
そして、以上のような構成において、ビーム整形拡大する立上げプリズム７を用いることにより、対物レンズへの光路を大きく確保しても、光源１から立上げプリズム７にいたる光路の高さＡを低くすることができ、これにより、光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置の薄型化を図ることができる。しかも、そのようにしたものにおいて、光ディスク１０の記録層１１、１２の切替えに伴う、非点収差の発生も生じないものとなる。
【００２６】
図３、図４は、本発明の他の実施形態を示すものであり、ビーム整形プリズム６の入射面６ｂ側に、光路変更プリズム１３を配置したものである。すなわち、この光路変更プリズム１３は、図３からも明らかなように、上面から見るとほぼ三角形で、その入射面１３ａの入射角と出射面１３ｂの出射角が同じものとなっているので、コリメートレンズ５を通過した光を単純に折り曲げるように光路変更し、ビーム整形プリズム６に供給するものである。そして、このような構成とすることにより、図３に示すように、光源１からの出射光と、ビーム整形プリズム６の出射面６ａから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とすることができ、この結果、この図３に示す各構成部品の設計及び組立てが極めて行い易いものとなる。
【００２７】
図５、図６は、本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、ビーム整形プリズム６の出射面６ａ側に、光路変更プリズム１４を配置したものである。すなわち、この光路変更プリズム１４は、その入射面１４ａの入射角と出射面１４ｂの出射角が同じものとなっているので、ビーム整形プリズム６を通過した光を単純に折り曲げるように光路変更し、立上げプリズム７に供給するものである。そして、このような構成とすることにより、図５に示すように、光源１からの出射光と、光路変更プリズム１４の出射面１４ｂから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とすることができ、この結果、この図５に示す各構成部品の設計及び組立てが極めて行い易いものとなる。
【００２８】
尚、以上の図３から図６の実施形態では、光路変更プリズム１３、１４は、単純に光路変更を行わせるだけのものであったが、これらの光路変更プリズム１３、１４にビーム整形機能を付与させても良い。そしてこのように、光路変更プリズム１３、１４にビーム整形機能を付与させた場合には、ビーム整形プリズム６と光路変更プリズム１３または１４のトータルの第２の所定方向のビーム整形拡大率（Ｃ（理解を助けるために数値で「１０」）／Ｄ（理解を助けるために数値で「９」））を、立上げプリズム７の第１の所定方向のビーム整形拡大率（Ｂ（理解を助けるために数値で「１０」）／Ａ（理解を助けるために数値で「９」））とほぼ同じ値とすることが重要である。
【００２９】
尚、本実施形態において、光源１はＢＤ用の４０５ｎｍの青色光を出射させるものとしたが、ＤＶＤ用の６５０ｎｍの赤色光を出射させるものとしても良い。すなわち、光源１は多層記録での記録再生に用いられるものであり、その波長を問うものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように本発明は、光源と対物レンズ間に、前記光源側から前記対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズムを配置したものであるので、薄型化を図ることができる。
【００３１】
すなわち、本発明においては、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものであるので、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を小さなものにすることができ、これにより、薄型化を図ることができるものである。
【００３２】
また、このように、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものでは、非点収差の問題が発生することになるが、本発明では、この立上げプリズムとコリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射するビーム整形プリズムを配置したので、立上げプリズムに発散光または収束光が入射することで発生する非点収差をビーム整形プリズムにより発生する非点収差で相殺することができるため、この非点収差の問題が発生することもない。
【００３３】
したがって、パーソナルコンピュータやＢＤやＤＶＤのような記録再生装置への活用が期待されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態の上面図
【図２】同正面図
【図３】本発明の他の実施形態の上面図
【図４】同正面図
【図５】本発明のさらに他の実施形態の上面図
【図６】同正面図
【図７】立上げプリズムと対物レンズ及び立上げミラーと対物レンズの正面図
【符号の説明】
【００３５】
１    光源
２    対物レンズ
３    ビームスプリッタ
４    １／４波長板
５    コリメートレンズ
６    ビーム整形プリズム
６ａ    出射面
６ｂ    入射面
７    立上げプリズム
７ａ    上面
７ｂ    側面
８    検出レンズ
９    受光素子
１０    光ディスク
１１、１２    記録層
１３、１４    光路変更プリズム
１３ａ、１４ａ    入射面
１３ｂ、１４ｂ    出射面
【図１】
2010192008.tif 000003
【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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