(57)【要約】【課題】  生産時にＣＤ光路補正素子による調整が不要であり、電気部品および光学部品のユニット化が可能になり、コストダウンおよび小型化を図ることができる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  光ディスク６によって反射され、対物レンズ５および１／４波長板４を経てビームスプリッタユニット１３に入り、偏光ビームスプリッタユニット１３のＳ偏向光反射／Ｐ偏向光透過面４ａを透過した２本の光ビームはそれぞれ、第１面部としてのＤＶＤ反射面５ａおよびＣＤ反射面６ａで反射されて偏光ビームスプリッタユニット１３を出た後に、シリンドリカルレンズ７により非点収差を発生させてフォトセンサＩＣ９へと照射される。そして、光ディスク６からの信号情報およびトラッキング・フォーカシングサーボ信号が検出され、これらを基にして情報の記録、再生を容易に行うことができる。【選択図】  図１
2006185497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに波長が異なり、互いの光軸が所定間隔で略平行である複数の光ビームを出射する光源と、この光源から出射された複数の光ビームを透過させるコリメートレンズと、このコリメートレンズを透過して光ディスクへ向かう複数の光ビームと光ディスクから反射されてきた複数の信号光ビームとを分離するビームスプリッタと、このビームスプリッタを出た複数の信号光ビームが入射する光学素子と、この光学素子を出た複数の信号光ビームを受ける受光素子とを備えてなり、光学素子は、入射した複数の信号光ビームを互いに異なる角度でそれぞれ受光素子へ向けて反射させる複数の反射面を有していることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
信号光ビームの光路中に、受光素子の表面に非点収差を形成する非点収差形成用素子が配置されている請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
ビームスプリッタと光学素子とは、一体化されてビームスプリッタユニットになっている請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
光源と受光素子とは、電気部品用ハウジングに収納されてユニットになっている請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
コリメートレンズと非点収差形成用素子とは、光学部品用ハウジングに収納されてユニットになっている請求項２〜４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
ビームスプリッタは、複数の光ビームが入射する入射面への入射光ビームと複数の光ビームが出射する出射面からの出射光ビームとが入射面および出射面のそれぞれに対して略垂直になるように構成されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
複数の光ビームは、第１波長および第２波長からなる２つの光ビームであり、これらの第１波長および第２波長に対し１／４波長板の作用を有する波長板がビームスプリッタと光ディスクとの間に配置されている請求項１〜６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
ビームスプリッタユニットは、第１面部と第２面部とを有し、第１面部は、第１波長の光ビームを実質的にすべて透過させるとともに第２波長の光ビームを実質的にすべて反射させるダイクロイックミラーからなる請求項３〜７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
第２面部は、第１波長の光ビームおよび第２波長の光ビームを実質的にすべて反射させる全反射面となる角度に設定されている請求項８に記載の光ピックアップ装置。
【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に関するものであり、さらに詳しくは、光ディスクに対する情報の書き込み、読み出し、消去を行うために用いられる、多波長の光源を有する光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに光ビームを照射しその反射光ビームを検出することで光ディスクに記録されている信号を再生したり光ディスクに信号を記録したりする技術は、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）両方の光ディスクに対し記録・再生する装置等に広く実用化されている。したがって、背景技術を、ＣＤおよびＤＶＤの記録・再生用光ピックアップ装置を例にとって説明する。
【０００３】
このような光ピックアップ装置では、半導体レーザなどの光源から出射された光ビームを対物レンズにより光ディスクの信号面に収束させて照射し、光ディスクからの反射光ビームを光検出器により検出することで、光ディスクに記録されている情報を再生する。情報を記録するときは、再生時と同じ光路で高出力光ビームを記録用ディスクに当てて記録情報を書き込む。
【０００４】
このような光ピックアップ装置の一例を図４に基づいて説明する。図４は、従来の光ピックアップ装置の代表的な光学系配置を示す構成説明図である。図４において、光源としてのレーザユニット１は、互いに異なる２つの波長（波長１および波長２）のレーザ光ビーム（破線で表されているのが波長１のもの、実線で表されているのが波長２のもの）をビーム間隔ｄで出射する。このために、レーザユニット１には、ＤＶＤレーザ発光部１ａとＣＤレーザ発光部１ｂとが備わっている。
【０００５】
出射されたレーザ光ビームはコリメートレンズ２に入射されて平行光ビームとされる。コリメートレンズ２を通過した光ビームは、偏光ビームスプリッタ３により、偏光方向に応じて透過または反射される。
【０００６】
偏光ビームスプリッタ３を透過させた波長１の光ビームおよび波長２の光ビームは、１／４波長板４により、直線偏光が円偏光に、または円偏光が直線偏光に変換される。１／４波長板４により変換された光ビームは、対物レンズ５を経て、スピンモータ２０により所定速度で回転されている光ディスク６の表面に収束され、その表面で微小なスポットに結像する。
【０００７】
光ディスク６で反射した光ビームは、対物レンズ５を経て、逆の経路を通り、円偏光または直線偏光で再び１／４波長板４に入り、偏光ビームスプリッタ３で反射される。 偏光方向と透過・反射については図５に基づいて後述する。
【０００８】
偏光ビームスプリッタ３で反射された波長１の光ビームは、シリンドリカルレンズ７により、フォーカシングサーボ生成のための非点収差を発生させる。そして、フォトセンサＩＣ９により、光ディスク６からの信号情報およびトラッキング・フォーカシングサーボ信号が検出され、この信号を元にして情報の記録・再生が行われる。ＣＤの場合もＤＶＤの場合と同様である。
【０００９】
波長２の光ビームは、レーザユニット１内にＤＶＤレーザ発光部１ａとＣＤレーザ発光部１ｂとが一定の間隔ｄで離れて別々に形成されているため、この間隔ｄがそのまま照射のずれ間隔となって、フォトセンサＩＣ９へ照射される。
【００１０】
図４の場合には、ＤＶＤ光信号を基準にして波長１の光ビームがフォトセンサＩＣ９へ照射されるように光路を合わせるので、ＣＤ光信号はフォトセンサＩＣ９における照射位置が間隔ｄだけずれており、信号を読み取ることができない。 このため、ずれている光信号光路を補正してフォトセンサＩＣ９に照射して信号を読み取るように、ＣＤ光路補正素子８による補正を行う。
【００１１】
図４の例はＤＶＤ光信号を基準にしたものであり、ＣＤ光信号を基準にした場合はＤＶＤ光路補正素子を使用する。なお、従来の光ピックアップ装置については特許文献１〜５などに、光路補正素子については特許文献６などに特開２００２−９２９２１号公報などに詳細が述べられている。
【００１２】
【特許文献１】特開平３−１９１４３号公報
【特許文献２】特開平４−２１２７４２号公報
【特許文献３】特開平５−６７３４５号公報
【特許文献４】特開平１０−２８３６６７号公報
【特許文献５】特開２００３−１６６８３号公報
【特許文献６】特開２００２−９２９２１号公報
【００１３】
次に、図５に基づいて偏光ビームスプリッタ３について詳しく説明する。図５は、図４の光ピックアップ装置に使用されている偏光ビームスプリッタを示す構成説明図である。半導体レーザからの出射光ビームは、その活性層に平行な方向（Ｘ軸方向）に振動する直線偏光である。したがって、図５のような配置では、ＣＤレーザ光ビーム（ａ）は、偏光ビームスプリッタ３の入射面に平行な方向（Ｘ軸方向）に偏光したＰ偏光である。
【００１４】
偏光ビームスプリッタ３はＰ偏光の光を透過させるので、ＣＤレーザ光ビーム（ａ）は、偏光ビームスプリッタ３を透過し、１／４波長板４を通って対物レンズ５で収束され、光ディスク６に照射される。ＣＤレーザ光ビーム（ａ）は、１／４波長板４を通る時に円偏光が直線偏光に変換され、光ディスク６で反射された後に円偏光で１／４波長板４に入る。その出射光ビーム、ＣＤレーザ光ビーム（ａ１）は、Ｓ偏光方向（Ｙ軸方向）に振動する光ビームになるので、偏光ビームスプリッタ３の内部反射面で反射された後にフォトセンサＩＣ９に照射される。
【００１５】
ＤＶＤレーザ光ビーム（ｂ）もＰ偏光から変換されて同様の光路を通り、Ｓ偏光方向に振動する光ビーム、ＤＶＤレーザ光ビーム（ｂ１）で、フォトセンサＩＣ９に照射される。なお、図５において、←→ はＰ偏光（紙面に平行な方向の偏光）を表し、◎はＳ偏光（紙面に垂直な方向の偏光）を表す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の方法では、ＣＤ光路補正素子８を使って光路を補正しているため、フォトセンサＩＣ９の表面に正確に照射するには、光ピックアップ装置個々にＣＤ光路補正素子８の角度および位置の調整が必要である。この調整は、光ピックアップ装置の生産時にかなりの時間を要するため、大きな労務費負担となっている。また、ＣＤ光路補正素子８を使うため、部品コストもかかる。最近では、光ピックアップ装置の小型化が望まれているため、スペース的にも負担となっており、コストダウンと小型化とを進める上で問題となっている。
【００１７】
次に、小型化や生産性を考慮した場合、電気部品のレーザユニット１およびフォトセンサＩＣ９は、一体部品としてユニット化を図る必要があるが、従来の光学部品の配置では、電気部品のレーザユニット１とフォトセンサＩＣ９との距離が離れているため電気部品をまとめてユニット部品とすることが難しく、コストダウンおよび小型化が困難である。光学部品についても、ユニットとして一体化して作成した方がコストダウンおよび小型化には有利であるが、コリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ７とは現状では離れているため、一体光学部品として作ることができない状況になっている。
【００１８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、生産時にＣＤ光路補正素子による調整が不要であり、電気部品および光学部品のユニット化が可能になり、コストダウンおよび小型化を図ることができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、互いに波長が異なり、互いの光軸が所定間隔で略平行である複数の光ビームを出射する光源と、この光源から出射された複数の光ビームを透過させるコリメートレンズと、このコリメートレンズを透過して光ディスクへ向かう複数の光ビームと光ディスクから反射されてきた複数の信号光ビームとを分離するビームスプリッタと、このビームスプリッタを出た複数の信号光ビームが入射する光学素子と、この光学素子を出た複数の信号光ビームを受ける受光素子とを備えてなり、光学素子は、入射した複数の信号光ビームを互いに異なる角度でそれぞれ受光素子へ向けて反射させる複数の反射面を有していることを特徴とする光ピックアップ装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光ピックアップ装置にあっては、光学素子が、その光学素子へ入射した複数の信号光ビームを互いに異なる角度でそれぞれ受光素子へ向けて反射させる複数の反射面を有しているので、省スペースを達成するために光源と受光素子とを互いに隣接させて配置する場合でも、光学素子へ入射した複数の信号光ビームのそれぞれを容易かつ確実に受光素子へ照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る光ピックアップ装置は、信号光ビームの光路中に、受光素子の表面に非点収差を形成する非点収差形成用素子が配置されているのが好ましい。非点収差形成用素子としては例えば、Ｘ方向とＹ方向とで焦点距離の異なるシリンドリカルレンズやホログラム素子などがある。このような非点収差形成用素子が信号光ビームの光路中に配置されているときには、光ディスクからの信号情報およびトラッキング・フォーカシングサーボ信号を検出し、これらを基にして情報の記録、再生を容易に行うことができる。
【００２２】
ビームスプリッタと光学素子とは、一体化されてビームスプリッタユニットになっているのが好ましい。ビームスプリッタと光学素子とが一体化されてビームスプリッタユニットになっているときには、従来の偏光ビームスプリッタとは異なり、透過と反射とを組み合わせることにより、受光素子の所望位置にレーザ光ビームを照射することが可能になるうえに、電気部品・光学部品のコストダウンとピックアップの小型化とが可能になる。
【００２３】
光源と受光素子とは、電気部品用ハウジングに収納されてユニットになっているのが好ましい。光源と受光素子とが電気部品用ハウジングに収納されてユニットになっているときには、電気部品のコストダウンとピックアップの小型化とが可能になる。
【００２４】
コリメートレンズと非点収差形成用素子とは、光学部品用ハウジングに収納されてユニットになっているのが好ましい。コリメートレンズと非点収差形成用素子とが光学部品用ハウジングに収納されてユニットになっているときには、光学部品のコストダウンとピックアップの小型化とが可能になる。
【００２５】
ビームスプリッタは、複数の光ビームが入射する入射面への入射光ビームと複数の光ビームが出射する出射面からの出射光ビームとが入射面および出射面のそれぞれに対して略垂直になるように構成されているのが好ましい。ビームスプリッタがこのように構成されているときには、光源からの出射光ビームおよび受光素子へ向かう光ビームがビームスプリッタの入射面および出射面のそれぞれに対して略垂直に入射しかつ出射するので、光ビームの制御を容易に行うことができる。
【００２６】
複数の光ビームは例えば、第１波長および第２波長からなる２つの光ビームである。この場合において、ビームスプリッタと光ディスクとの間に、これらの第１波長および第２波長に対し１／４波長板の作用を有する波長板が配置されているのが好ましい。このような波長板がビームスプリッタと光ディスクとの間に配置されているときには、２つの光ビームはいずれも、直線偏光を円偏光に、あるいは円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００２７】
ビームスプリッタと光学素子とが一体化されてなるビームスプリッタユニットは、第１面部と第２面部とを有し、第１面部は、第１波長の光ビームを実質的にすべて透過させるとともに第２波長の光ビームを実質的にすべて反射させるダイクロイックミラーからなるのが好ましい。ビームスプリッタユニットがこのように構成されているときには、第１波長および第２波長からなる２つの光ビームを容易かつ確実に受光素子へ導くことができるとともに、光ピックアップ装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
ここで、第２面部は、第１波長の光ビームおよび第２波長の光ビームを実質的にすべて反射させる全反射面となる角度に設定されているのがいっそう好ましい。第２面部がこのような角度に設定されているときには、ビームスプリッタユニットの第２面部において２つの光ビームを全反射させることができるので反射膜が不要となり、部品単価の引き下げが可能になる。
【実施例】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明に係る３つの実施例を説明する。
【００３０】
実施例１
図１は、本発明の実施例１に係る光ピックアップ装置の光学系配置を示す構成説明図である。従来例の光ピックアップ装置と異なる点は、従来のようなＣＤ光路補正素子８（図４参照）を使うことなく、光ビームを受光素子としてのフォトセンサＩＣ９に照射することと、光源としてのレーザユニット１とフォトセンサＩＣ９とを容易に一体化が図れる位置に隣接させて配置したことと、コリメートレンズ２と非点収差形成用素子としてのシリンドリカルレンズ７とを容易に一体化が図れる位置に隣接させて配置したことである。
【００３１】
以下、この光ピックアップ装置の詳細について説明する。光源としてのレーザユニット１は、互いに異なる２つの波長（波長１および波長２）からなる２本のレーザ光ビーム（実線で表されているのが波長１のもの、破線で表されているのが波長２のもの）を所定ビーム間隔で出射する。このために、レーザユニット１には、ＤＶＤレーザ発光部１１ａとＣＤレーザ発光部１１ｂとが備わっている。
【００３２】
レーザユニット１のＤＶＤレーザ発光部１１ａから出射された光ビームは、コリメートレンズ２に入射されて平行光ビームとなる。コリメートレンズ２を通過した光ビームは、偏光ビームスプリッタユニット１３におけるＳ偏向光反射／Ｐ偏向光透過面４ａで反射されて偏光ビームスプリッタユニット１３を出て１／４波長板４を通過した後に、対物レンズ５によって光ディスク６の表面に収束し、光ディスク６の表面で微小なスポットに結像されるとともに反射される。 光ディスク６によって反射された光ビームは、再び対物レンズ５を通過し、１／４波長板４を経て、ビームスプリッタユニット１３に入る。
【００３３】
ここで、偏光ビームスプリッタユニット１３における入射面と出射面とが作る角度Ｃは鈍角になっており、レーザユニット１から出射した光ビームおよびフォトセンサＩＣ９へ向かう光ビームが、入射面および出射面のそれぞれに対して略垂直になるように構成されている。偏光ビームスプリッタユニット１３における偏光ビームスプリッタの原理は、従来例のそれと同様であるので、詳細は省略する。
【００３４】
光ディスク６によって反射され、対物レンズ５および１／４波長板４を経てビームスプリッタユニット１３に入り、偏光ビームスプリッタユニット１３のＳ偏向光反射／Ｐ偏向光透過面４ａを透過した２本の光ビームはそれぞれ、第１面部としてのＤＶＤ反射面５ａおよびＣＤ反射面６ａで反射されて偏光ビームスプリッタユニット１３を出た後に、シリンドリカルレンズ７により非点収差を発生させてフォトセンサＩＣ９へと照射される。そして、光ディスク６からの信号情報およびトラッキング・フォーカシングサーボ信号が検出され、これらを基にして情報の記録、再生を容易に行うことができる。
【００３５】
ＤＶＤ反射面５ａおよびＣＤ反射面６ａは、波長選択ダイクロイックフィルターの特性を持った面である。すなわち、ＤＶＤ反射面５ａの場合は、ＤＶＤのための波長（約６３０ｎｍ）の光ビームを反射させるとともにＣＤのための波長（約７８０ｎｍ）の光ビームを透過させるように設定されている。ＣＤ反射面６ａの場合は逆に、ＣＤのための波長の光ビームを反射させるとともにＤＶＤの波長のための光ビームを透過させるように設定されている。
【００３６】
ビームスプリッタユニット１３は、波長依存の反射面（第１面部）であるＤＶＤ反射面５ａおよびＣＤ反射面６ａに、第２面部としての、従来の偏光によるＳ偏向光反射／Ｐ偏向光透過面４ａを加えたものである。 ここで、反射角はＤＶＤおよびＣＤそれぞれに自由に設定することができるので、レーザユニット１とフォトセンサＩＣ９とを互いに隣接させて配置した場合でも、複数の信号光ビームのそれぞれを容易にフォトセンサＩＣ９へ照射することができる。
【００３７】
したがって、レーザユニット１とフォトセンサＩＣ９とを電気部品ユニットとして一体化することが可能になる。同様に、反射角の設定により、従来のようなＣＤ光路補正素子８を使うことなくＣＤ光路の補正が可能になり、ＣＤ光路補正素子８を省略することが可能になる。
【００３８】
実施例２
図２は、本発明の実施例２に係る光ピックアップ装置の一部をユニット化した光学系配置を示す構成説明図である。実施例１に係る光ピックアップ装置と異なる点は、レーザユニット１とフォトセンサＩＣ９とが電気部品用ハウジングに収納されて電気部品ユニット２ａになっていることと、コリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ７とが光学部品用ハウジングに収納されて光学部品ユニット３ａになっていることである。
【００３９】
この光ピックアップ装置では、ビームスプリッタユニット１３の内部にあるＤＶＤ反射面５ａおよびＣＤ反射面６ａでＤＶＤレーザ光ビームとＣＤレーザ光ビームとを別々に反射させて１つのフォトセンサＩＣ９に導くために、実施例１と同様に、フォトセンサＩＣ９の位置をレーザユニット１に隣接させて配置している。そして、レーザユニット１とフォトセンサＩＣ９とを隣接させて近くに置くことができると、同一の電気基板上に電気部品を配置することができ、ハウジングに収納された電気部品ユニット２ａとして光ピックアップ装置に取り付けることが可能になるので、作業工数が削減されてコストダウンにつながる。また、配置効率が上がり、光ピックアップ装置の小型化が可能になる。
【００４０】
この光ピックアップ装置では、コリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ７とが光学部品ユニット３ａとして一体部品に加工されているので、同様に、部品点数の削減による光ピックアップ装置の小型化と作業工数の削減とにつながる。
【００４１】
実施例３
図３は、本発明の実施例３に係る光ピックアップ装置の一部の光学系配置を示す構成説明図である。この光ピックアップ装置は、ビームスプリッタユニット１３のＣＤ反射面６ａの入射角θを実施例１に係る光ピックアップ装置および実施例２に係る光ピックアップ装置よりも大きくなるように構成し、境界面の全反射を使用できる角度の設定にした例である。
【００４２】
また、この光ピックアップ装置では、ビームスプリッタユニット１３における、複数の光ビームが入射する入射面と複数の光ビームが出射する出射面とがなす角度Ｃは、鋭角になっている。そして、レーザユニット１から出射した光ビームとフォトセンサＩＣ９へ向かう光ビームとが、ビームスプリッタユニット１３の入射面と出射面とに対して略垂直に入射し出射するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る光ピックアップ装置の光学系配置を示す構成説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２に係る光ピックアップ装置の一部をユニット化した光学系配置を示す構成説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施例３に係る光ピックアップ装置の一部の光学系配置を示す構成説明図である。
【図４】図４は、従来の光ピックアップ装置の代表的な光学系配置を示す構成説明図である。
【図５】図５は、図４の光ピックアップ装置に使用されている偏光ビームスプリッタを示す構成説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    レーザユニット
１ａ  ＤＶＤレーザ発光部
１ｂ  ＣＤレーザ発光部
２    コリメートレンズ
３    偏光ビームスプリッタ
４    １／４波長板
４ａ  Ｓ偏向光反射／Ｐ偏向光透過面
５    対物レンズ
５ａ  ＤＶＤ反射面
６ａ  ＣＤ反射面
６    光ディスク
７    シリンドリカルレンズ
８    ＣＤ光路補正素子
９    フォトセンサＩＣ
１１ａ  ＤＶＤレーザ発光部
１１ｂ  ＣＤレーザ発光部
２０    スピンモータ
【図１】
2006185497.tif 000003
【図２】
2006185497.tif 000004
【図３】
2006185497.tif 000005
【図４】
2006185497.tif 000006
【図５】
2006185497.tif 000007