(57)【要約】【課題】本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するもので、受光素子における受光位置を安定化させることを目的とするものである。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、発光素子１と対物レンズ２間に発光素子１側から回折素子３、プリズム４を順次配置し、プリズム４はビームスプリッタ７を有し、このビームスプリッタ７と受光素子８間にフレネルミラー９を介在させ、回折素子３は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子１２、１３を有するものとした。【選択図】図１
2010129112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、前記プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させ、前記回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有する光ピックアップ装置。
【請求項２】
回折素子は、第１の回折格子と第２の回折格子を有し、これらの第１、第２の回折格子はそれぞれ中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた構成とした請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
第１の回折格子はＣＤ用とし、第２の回折格子はＤＶＤ用とした請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、前記プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させ、前記回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に搭載される光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種光ピックアップ装置の構成は、例えば以下の構成となっていた。すなわち、発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、前記プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させた（例えば下記特許文献１）。
【特許文献１】特開２００８−９０９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例でフレネルミラーを用いるのは、ビームスプリッタでの反射光を受光素子に導くための光路設計が簡単になるからである。すなわち、この光路設計に通常のレンズを介在させた場合には、レンズが介在する分だけ形状が大型で重量も大きくなるのに対し、フレネルミラーであれば重量が小さくなる。しかしながら、フレネルミラーを用いた場合には、その理由は十分には解析できていないが、受光素子における受光位置がばらついてしまうことがある。
【０００４】
そこで本発明は、受光素子における受光位置を安定化させ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】
【０００５】
そして、この目的を達成するために本発明は、発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、前記プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させ、前記回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有するものとし、それにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明は、発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、前記プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させ、前記回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有するものとしたので、受光素子における受光位置を安定化させることができる。すなわち、本発明においては、回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有するものとしたので、受光素子における受光位置のばらつきを、中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子により、補正することができるので、結論として、受光素子における受光位置を安定化させることができるものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態を示し、半導体レーザにより形成した発光素子１と対物レンズ２間に、発光素子１側から回折素子３、プリズム４、１／４波長板５、コリメータレンズ６、を順次配置している。
【０００９】
前記プリズム４はビームスプリッタ７を有し、このビームスプリッタ７と受光素子８間にフレネルミラー９を介在させている。
【００１０】
前記回折素子３は、図２に示すように２枚のガラス板１０、１１間に２つの回折格子１２、１３を介在させた構成としている。具体的には、図３に示すごとく、回折格子１２は、連続的な凹凸が形成された第１の回折格子体１２ａと、この第１の回折格子体１２ａの凹凸を覆うごとく形成された第２の回折格子体１２ｂとにより、形成されている。また、回折格子１３は同じくこの図３に示すように、連続的な凹凸が形成された第１の回折格子体１３ａと、この第１の回折格子体１３ａの凹凸を覆うごとく形成された第２の回折格子体１３ｂとにより、形成されている。そして、この図３に示すごとく、第２の回折格子体１２ｂ、１３ｂ間に接着剤１４を介在させて一体化し、これにより、図２に示す回折素子３が形成されている。回折格子１２はＤＶＤ用であり、ＤＶＤ用の光を回折して中央のメインビームと両側のサイドビームに分離する。また、回折格子１３はＣＤ用であり、ＣＤ用の光を回折して、中央のメインビームと両側のサイドビームに分離する。
【００１１】
回折素子３についてさらに詳しく説明すると、それを構成する回折格子１２、１３の第１の回折格子体１２ａ、１３ａと、第２の回折格子体１２ｂ、１３ｂの一方は屈折率の波長依存性を大きくするために、染料または顔料を含有させた状態となっている。
【００１２】
また、図４に示す回折格子１３は、図１の発光素子１側に配置されたものであって、その中心線Ａを境に一方側（図４の上方側）と他方側（図４の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１３ａ間）間隔を、異ならせている。具体的には、例えば、一方側（図４の上方側）のピッチを「１０」としたとき、他方側（図４の下方側）のピッチは「９」としている。
【００１３】
また、図５に示す回折格子１２は、図１のプリズム４側に配置されたものであって、その中心線Ｂを境に一方側（図５の上方側）と他方側（図５の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１２ａ間）間隔を、異ならせている。具体的には、例えば、一方側（図５の上方側）のピッチを「４」としたとき、他方側（図５の下方側）のピッチは「５」としている。
【００１４】
さてこのような回折素子３を使った本実施形態の光ピックアップ装置において、図１の対物レンズ２に対向させて、光ディスク１５を配置し、それの読み書き動作について説明する。
【００１５】
まずは、光ディスク１５として、ＣＤが配置された場合、書き込みでも読み込みでも発光素子１からは波長が７８０ｎｍのレーザ光が出射される。ただし、書き込みの場合の出力は、読み込みの場合の出力よりもはるかに大きいものとなる。さて、これら読み書き時において、発光素子１からのレーザ光は回折素子３、プリズム４、１／４波長板５、コリメータレンズ６、対物レンズ２を介して、ＣＤに照射され、反射光が対物レンズ２、コリメータレンズ６、１／４波長板５へと進行する。そして、この１／４波長板５を往復で通過することで、Ｐ波からＳ波に変更された光は、ビームスプリッタ７で反射され、次にフレネルミラー９で反射され、再びビームスプリッタ７で反射された後に、受光素子８に到達する。このような反射光の進行路において、本実施形態においても、従来例と同じくフレネルミラー９を活用することとしている。すなわち、図１に示すごとく、フレネルミラー９は、ビームスプリッタ７と共に、プリズム４内に一体形成することができるので、小型軽量化が極めて図りやすいものとなる。
【００１６】
しかしながら、このようなフレネルミラー９を用いた場合、図６に示すごとく、受光素子８における到達位置にばらつきが発生してしまうことがある。図６は、受光素子８の詳細な構成を示している。すなわち、受光素子８は、素子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆを備えており、素子８ａから素子８ｃはＣＤ用、素子８ｄから素子８ｆはＤＶＤ用となっており、素子８ａは主としてデータ信号検出及びフォーカス信号検出を行うもので、素子８ｂ、素子８ｃは主としてトラッキング信号検出用となっている。また、素子８ｄは主としてデータ信号検出及びフォーカス信号検出を行うもので、素子８ｅ、素子８ｆは主としてトラッキング信号検出用となっている。
【００１７】
このような構成において、本実施形態のような回折素子３を用いなかった場合、図６の素子８ｂ、素子８ｃには、破線の円で描かれた状態でレーザ光が入射する。すなわち、メインビームが素子８ａの中心に入射するように調整した場合、サイドビームの一方は素子８ｂの中心より素子８ａ側に入射し、サイドビームの他方は素子８ｃの中心より素子８ａと反対側に入射する。この破線の円が上述した到達位置のばらつき発生である。
【００１８】
そこで本実施形態では、上述したように、図４に示す回折格子１３は、その中心線Ａを境に一方側（図４の上方側）と他方側（図４の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１３ａ間）間隔を、異ならせている。例えば、一方側（図４の上方側）のピッチを「１０」としたとき、他方側（図４の下方側）のピッチは「９」としている。ピッチ間隔が大きいほど回折角は小さいので、一方側（図４の上方側）からのサイドビームはメインビームとの間隔が小さく、他方側（図４の下方側）からのサイドビームはメインビームとの間隔が大きい。このため、図７に示すごとく、フレネルミラー９に形成されるＣＤからの反射光は、実線９ａ〜９ｃのごとく、一方側からのサイドビームはメインビームとの間隔が小さく、他方側からのサイドビームはメインビームとの間隔が大きい状態となる。その結果として、図６の実線で示すごとく、素子８ａ、８ｂ、８ｃの中心にメインビーム、両側のサイドビームが到達することとなる。したがって、ピッチ間隔を異ならせる向きと上述した到達位置のばらつき発生を補正する向きとを合わせることが肝要である。なお、図７における実線９ｂ、９ｃに接する破線は、本実施形態のような回折素子３を用いなかった場合の状態を示している。
【００１９】
次に、光ディスク１５としてＤＶＤが装着された場合には、発光素子１からは６５０ｎｍのレーザ光が出射されることになる。このときは、回折素子３の回折格子１２によって、回折される。ただし、書き込みの場合の出力は、読み込みの場合の出力よりもはるかに大きいものとなる。さて、これら読み書き時において、発光素子１からのレーザ光は回折素子３、プリズム４、１／４波長板５、コリメータレンズ６、対物レンズ２を介して、ＣＤに照射され、反射光が対物レンズ２、コリメータレンズ６、１／４波長板５へと進行する。そして、この１／４波長板５を往復で通過することで、Ｐ波からＳ波に変更された光は、ビームスプリッタ７で反射され、次にフレネルミラー９で反射され、再びビームスプリッタ７で反射された後に、受光素子８に到達する。このような反射光の進行路において、本実施形態においても、従来例と同じくフレネルミラー９を活用することとしている。すなわち、図１に示すごとく、フレネルミラー９は、ビームスプリッタ７と共に、プリズム４内に一体形成することができるので、小型軽量化が極めて図りやすいものとなる。
【００２０】
しかしながら、このようなフレネルミラー９を用い、本実施形態のような回折素子３を用いなかった場合、図６に示すごとく、受光素子８における到達位置にばらつきが発生してしまうことがある。図６の素子８ｅ、素子８ｆには、破線の円で描かれた状態でレーザ光が入射する。すなわち、メインビームが素子８ｄの中心に入射するように調整した場合、サイドビームの一方は素子８ｅの中心より素子８ｄ側と反対側に入射し、サイドビームの他方は素子８ｆの中心より素子８ｄ側に入射する。この破線の円が上述した到達位置のばらつき発生である。
【００２１】
そこで本実施形態では、上述したように、図５に示す回折格子１２は、その中心線Ｂを境に一方側（図５の上方側）と他方側（図５の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１２ａ間）間隔を、異ならせている。例えば、一方側（図５の上方側）のピッチを「４」としたとき、他方側（図５の下方側）のピッチは「５」としている。ピッチ間隔が大きいほど回折角は小さいので、一方側（図５の上方側）からのサイドビームはメインビームとの間隔が大きく、他方側（図４の下方側）からのサイドビームはメインビームとの間隔が小さい。このため、図７に示すごとく、フレネルミラー９に形成されるＤＶＤからの反射光は、実線９ｄ〜９ｆのごとく、一方側からのサイドビームはメインビームとの間隔が大きく、他方側からのサイドビームはメインビームとの間隔が小さい状態となる。その結果として、図６の実線で示すごとく、素子８ｄ、８ｅ、８ｆの中心にメインビーム、両側のサイドビームが到達することとなる。したがって、ピッチ間隔を異ならせる向きと上述した到達位置のばらつき発生を補正する向きとを合わせることが肝要である。なお、図７における実線９ｅ、９ｆに接する破線は、本実施形態のような回折素子３を用いなかった場合の状態を示している。
【００２２】
なお、本実施形態において、図４に示す回折格子１３は、その中心線Ａを境に一方側（図４の上方側）と他方側（図４の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１３ａ間）間隔を、異ならせている。しかし、回折格子１３のピッチ間隔は図４の上方側から下方側まで連続的に変化させても良い。素子８ｂ、８ｃに入射するサイドビームの形状をより安定させることができるために、到達位置のばらつき発生をより抑えることができる。また、図５に示す回折格子１２は、その中心線Ｂを境に一方側（図５の上方側）と他方側（図５の下方側）は、そのピッチ（隣接する第１の回折格子体１２ａ間）間隔を、異ならせている。しかし、回折格子１２のピッチ間隔は図５の上方側から下方側まで連続的に変化させても良い。素子８ｅ、８ｆに入射するサイドビームの形状をより安定させることができるために、到達位置のばらつき発生をより抑えることができる。
【００２３】
また、本発明の一実施形態の光ピックアップ装置は、（特許文献１）に記載した光ディスク装置に適用することができる。そのため受光素子における受光位置を安定化させることができるものとなる結果、安定したサーボ特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように本発明は、発光素子と対物レンズ間に発光素子側から回折素子、プリズムを順次配置し、プリズムはビームスプリッタを有し、このビームスプリッタと受光素子間にフレネルミラーを介在させ、回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有するものとしたので、受光素子における受光位置を安定化させることができる。すなわち、本発明においては、回折素子は中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子を有するものとしたので、受光素子における受光位置のばらつきを、中心を境に一方側と他方側にピッチを異ならせた回折格子により、補正することができるので、結論として、受光素子における受光位置を安定化させることができるものとなった。
【００２５】
したがって、各種電子機器に広く活用が期待されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図
【図２】本発明の一実施形態の回折素子を示す正面図
【図３】図２のＳ部分の拡大断面図
【図４】本発明の一実施形態の回折格子を示す模式図
【図５】本発明の一実施形態の回折格子を示す模式図
【図６】本発明の一実施形態の受光素子を示す模式図
【図７】本発明の一実施形態のフレネルミラーを示す模式図
【符号の説明】
【００２７】
１    発光素子
２    対物レンズ
３    回折素子
４    プリズム
５    １／４波長板
６    コリメータレンズ
７    ビームスプリッタ
８    受光素子
９    フレネルミラー
１０    ガラス板
１１    ガラス板
１２    回折格子
１３    回折格子
１４    接着剤
１５    光ディスク
【図１】
2010129112.tif 000003
【図２】
2010129112.tif 000004
【図３】
2010129112.tif 000005
【図４】
2010129112.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010129112.tif 000008
【図７】
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