(57)【要約】【課題】ブルーレーザー光を含む複数の波長のレーザー光を用いることができ、小型化もしくは薄型化の少なくとも一方を実現できる光ピックアップ装置を得ることを目的とする。【解決手段】青紫色レーザー光源８１が出射するブルーレーザー光８４を光学系を介して光ディスク１に照射し、前記光ディスクが反射した前記ブルーレーザー光８４を前記光学系を介して受光素子８２で検出する光ピックアップ装置において、前記光学系として、前記レーザー光を透過する複数の光学部材８３ｂ、８３ｃ、８３ｄを、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基のみを有し、付加重合反応により硬化する硬化性樹脂８３ｆ、８３ｇ、８３ｈにより貼り合せたプリズムを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光源が出射するレーザー光を光学系を介して光ディスクに照射し、前記光ディスクが反射した前記レーザー光を前記光学系を介して受光素子で検出する光ピックアップ装置において、
前記光学系として、前記レーザー光を透過する複数の光学部材を、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基のみを有し、付加重合反応により硬化する硬化性樹脂により貼り合せたプリズムを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記レーザー光が、略青色から略青紫色の範囲のレーザー光であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記硬化性樹脂が、前記付加重合反応における反応副産物として揮発成分を生成しないものであることを特徴とする請求項１又は２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、ＤＶＤ等の高密度記録ディスクや、コンパクトディスク等の光ディスクの記録又は読取を行なう光ピックアップ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として、情報の記録及び再生のために異なる波長の光を使用する少なくとも二種類の光記録媒体に互換可能な光ピックアップにおいて、相対的に短波長の光を出射する第１レーザー光源と、前記相対的に短波長の反射光を検出する第１光検出器と、半径が割合に小さい近軸領域と半径が割合に大きい遠軸領域との間に環状の遮蔽領域を形成する対物レンズと、相対的に長波長の光を出射し、前記相対的に長波長の反射光のうち対物レンズの近軸領域を通過した光のみを検出するレーザーユニットと、前記第１レーザー光源とレーザーユニットから出射される光を前記対物レンズに向かわせ、前記光記録媒体から反射されてくる光を前記第１検出器とレーザーユニットのうちいずれか一側に向かわせる複数の光分割器とを備えてなるものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２４４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の光ピックアップ装置の第１レーザー光源としてブルーレーザーを用い、光分割器に長時間ブルーレーザー光が照射されると、光分割器の光学素子が形成された反射面同士を接合する接着層が、ブルーレーザー光のエネルギー密度に耐えられず、発色や変形等を起こして劣化し、光分割器の機能を低下させてしまうという問題があった。劣化の速さは、ブルーレーザー光のエネルギー密度の増大とともに著しくなる。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ブルーレーザー光を含む複数の波長のレーザー光を用いることができ、小型化もしくは薄型化の少なくとも一方を実現できる光ピックアップ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光ピックアップ装置は、レーザー光源が出射するレーザー光を光学系を介して光ディスクに照射し、前記光ディスクが反射した前記レーザー光を前記光学系を介して受光素子で検出する光ピックアップ装置において、前記光学系として、前記レーザー光を透過する複数の光学部材を、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基のみを有し、付加重合反応により硬化する硬化性樹脂により貼り合せたプリズムを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の光ピックアップ装置によれば、レーザー光源としてブルーレーザー光源を用いてもプリズムの接着層は殆ど劣化することがなく、小型化もしくは薄型化の少なくとも一方を実現できる光ピックアップ装置が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
請求項１記載の発明は、レーザー光源が出射するレーザー光を光学系を介して光ディスクに照射し、光ディスクが反射したレーザー光を光学系を介して受光素子で検出する光ピックアップ装置において、光学系として、レーザー光を透過する複数の光学部材を、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基のみを有し、付加重合反応により硬化する硬化性樹脂により貼り合せたプリズムを備えることを特徴とする光ピックアップ装置であり、レーザー光源としてブルーレーザー光源を用いてもプリズムの接着層は殆ど劣化することがない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、レーザー光が、略青色から略青紫色の範囲のレーザー光であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であり、レーザー光源として略青色から略青紫色の範囲のレーザー光源を用いてもプリズムの接着層は殆ど劣化することがない。
【０００９】
請求項３記載の発明は、硬化性樹脂が、付加重合反応における反応副産物として揮発成分を生成しないものであることを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置であり、接着層内部に気泡や未硬化部分が発生せず均一な接着層となるので、プリズムの光学特性が優れている。
【００１０】
以下に本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は本発明の光ピックアップ装置の一実施の形態を示す正面図であり、図２は、同側面図であり、図３は、本発明の集積素子８の一実施の形態を示す拡大平面図である。
【００１１】
図１及び図２において、１は光ディスクで、レーザー光ビームを照射することにより、データの記録もしくは記録されたデータの読取の少なくとも一方を行うことができる。光ディスク１の具体例としては、データの読取のみが行えるものとして、ＣＤ−ＲＯＭディスクやＤＶＤ−ＲＯＭディスク等があり、データの記録と読取が行えるものとして、ＣＤ−ＲディスクやＤＶＤ−Ｒディスク等があり、データの読取とデータの記録／消去が可能なものとして、ＣＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク及びＤＶＤ−ＲＡＭディスク等がある。
【００１２】
また、光ディスク１として、略赤色光によりデータの記録又は読取の少なくとも一方が行える記録層を備えるもの、略赤外光によりデータの記録又は読取が行える記録層を備えるもの、略青色〜略青紫光によりデータの記録又は読取が行える記録層を備えるものがある。また、光ディスク１の大きさは、様々な直径のものがあるが、好ましくは３ｃｍ〜１２ｃｍの直径を有するものが用いられる。
【００１３】
２は光ディスク１を回転駆動するスピンドルモータである。スピンドルモータ２は、図示しないが、光ディスク１をクランプするクランパを備えている。スピンドルモータ２は、光ディスク１を角速度一定で回転させること、又は、角速度可変で回転させることができる。
【００１４】
３は、光ディスク１にレーザー光ビームを照射して、光ディスク１のデータの記録又は読取光を行なう光ピックアップであり、４は光ピックアップ３を移動させるキャリッジであり、５は光ピックアップ３の対物レンズ１８、１９を三次元的に移動させる光ピックアップアクチュエータである。
【００１５】
キャリッジ４は、少なくとも支持シャフト６とガイドシャフト７とで支持されていて、光ディスク１の内周部と外周部との間を径方向に移動可能となっている。また、キャリッジ４は、光ピックアップアクチュエータ５と、後述の青紫色レーザー光源８１と、青紫色レーザー光源８１からのレーザー光ビームを光ピックアップアクチュエータ５に導く光学系とを搭載しており、レーザーフレキシブル基板９に半田付け等により接続されている。
【００１６】
８は、青紫色レーザー光源８１及び受光素子８２を備える集積素子で、その詳細については、図３を参照して後述する。１０は、赤・赤外色レーザー光源１０１及び受光素子１０２を備える集積素子で、赤・赤外色レーザー光源１０１は、図示はしないが、波長略６６０ｎｍの赤色レーザー光を出射するレーザーダイオード８１ａと、波長略７８０ｎｍの赤外色レーザー光を出射するレーザーダイオード８１ａとを有しており、これらのレーザーダイオードは、密封されている。
【００１７】
次に、光学系について説明する。１１は、波長４０５ｎｍのレーザー光用のコリメートレンズで、青紫色レーザー光源８１から発散して出射されるブルーレーザー光８４を略平行光に変換する。また、コリメートレンズ１１は、波長変動及び温度変化等により発生するレーザ光の色収差を補正する機能も有している。１２は臨界角プリズムで、ブルーレーザー光８４を分離するために用いられる。
【００１８】
１３はビームスプリッターで、青紫色レーザー光源８１及び赤・赤外色レーザー光源１０１から出射されたブルーレーザー光８４及びレーザー光１０３を分離及び集合（結合）するために用いられる。１４は、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光用のコリメートレンズで、赤・赤外色レーザー光源１０１から発散して出射されるレーザー光１０３を略平行光に変換する。また、波長変動及び温度変化等により発生するレーザー光の色収差を補正する機能を持たせることも可能である。
【００１９】
１５は負のパワーを有する凹レンズで、１６は正のパワーを有する凸レンズである。この凹レンズ１５と凸レンズ１６との組合せにより、ブルーレーザー光８４及びレーザー光１０３を所望のビーム径に拡大している。１７（図２参照）は立上プリズムで、第１プリズム面１７１には、波長６６０ｎｍ及び波長７８０ｎｍのレーザー光１０３を反射し、波長４０５ｎｍのレーザー光１０３を透過する機能を有する誘電多層膜が形成されている。また、第２プリズム面１７２は、波長４０５ｎｍのレーザー光１０３を反射するようになっている。
【００２０】
１８は、波長６６０ｎｍのＤＶＤ用レーザー光に対応する対物レンズであり、波長７８０ｎｍのＣＤ用レーザー光であっても、平行光を収束させて所望の記録高さ位置に焦点を結ばせることができる。１９は、波長４０５ｎｍのレーザー光に対応する光ディスク１（Ｂｌｕ−ＲａｙもしくはＡＯＤ）用の対物レンズである。
【００２１】
本実施の形態では、図１に示すように、対物レンズ１８をスピンドルモータ２のセンター位置に配置し、対物レンズ１９を対物レンズ１８を挟んで凸レンズ１６の反対側、すなわち、光ディスク１に対してタンジェンシャル方向に配置している。また、対物レンズ１９のレンズ厚は、対物レンズ１８のレンズ厚よりも厚くしている。
【００２２】
図２に示すように、光源から出射された光がまず最初に第１プリズム面１７１で比較的長波長の光を立上げ、比較的短波長の光を第１プリズム面１７１を通過した後に第２プリズム面１７２で立上げるようにすることで、立上プリズム１７に入射されるまでのレーザー光の引回し経路を比較的長くすることができ、光学設計が容易となる。
【００２３】
（実施例）
図３に示すように、青紫色レーザー光源８１は、４０５ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード８１ａを有しており、レーザーダイオード８１ａは、ベース８１ｃとカバー８１ｂで囲まれる密封空間内に設置されている。
【００２４】
なお、本実施例では、青紫色レーザー光を出射するレーザーダイオード８１ａを用いたが、青色〜紫色のレーザー光を出射するレーザーダイオードを用いることができる。なお、このような短波長のレーザー光を出射するレーザーダイオードとしては、ＧａＮにＩｎ等の発光中心を添加した活性層を、ＧａＮを主成分としｐ型不純物をドープしたｐ型層と、ＧａＮを主成分としｎ型不純物をドープしたｎ型層で挟み込んだもの、所謂、窒化物半導体レーザーが用いられる。
【００２５】
ベース８１ｃには、アース端子や電源端子等の複数本の端子８１ｄが設置されている。カバー８１ｂには、ブルーレーザー光８４を出入力するための透明窓（図示せず）が設けられている。８３は、カバー８１ｂの透明窓上に接着等により取付けられたプリズムで、レーザーダイオード８１ａから出射されたブルーレーザー光８４を透過させて光ディスク１へ照射するとともに、光ディスク１からの反射光を受光素子８２に導くプリズムである。プリズム８３も上述の光学系を構成している。
【００２６】
プリズム８３には、ブルーレーザー光８４をモニターするための回折格子（図示しない）が設けられるとともに、ブルーレーザー光８４を受光素子８２側に導いた位置に、波長４０５ｎｍのブルーレーザー光８４を分割する回折格子（図示しない）が設けられ、受光素子８２により、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号の検出ができるようになっている。
【００２７】
本実施例では、青紫色レーザー光源８１上に、透明なカバー部材８３ａを介してプリズム８３を設置している。プリズム８３は、互いに平行な傾斜面を持つ光学部材８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ及び８３ｅと、これらを接合する接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈを有している。
【００２８】
光学部材８３ｂ〜８３ｅには、略紫色から略青紫色のブルーレーザー光８４を透過する石英板又もしくは光学ガラスを用いている。光学部材８３ｂ〜８３ｅの傾斜面上には、ビームスプリッタ膜やホログラム等の光学素子が配設され、ブルーレーザー光８４が、光学部材８３ｂ〜８３ｅを透過もしくは反射して受光素子８２で検出される集積素子８となっている。
【００２９】
接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈは、ブルーレーザー光８４が透過もしくは反射するため、耐紫外線性を有する接着剤を用いることが必須となる。本実施例では、接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈに、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基のみを有し、付加重合反応により硬化する硬化性樹脂を用いた。この硬化性樹脂は、組成中に揮発性の溶剤を含まず、貼り合わせの前に、５μｍ以上の粒子を取除く精密ろ過を行い、更に、樹脂中に含まれる気泡を除いた。製作したプリズム８３において、接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈの厚さは、いずれも約１５μｍである。
【００３０】
上記のプリズム８３を用いた光ピックアップ装置で、ブルーレーザー光照射試験を行った。青紫色レーザー光源８１からプリズム８３に照射されるブルーレーザー光８４は、接着層８３ｆに入射するとき、露光面のサイズ：約φ３００μｍ、パワー密度：約３００ｍＷ／ｍｍ2であり、接着層８３ｇに入射するとき、露光面のサイズ：約φ５００μｍ、パワー密度：約１００ｍＷ／ｍｍ2であり、接着層８３ｈに入射するとき、露光面のサイズ：約φ３００μｍ、パワー密度：約５ｍＷ／ｍｍ2であった。
【００３１】
上記のパワー密度は、青紫色レーザー光源８１から出射されるブルーレーザー光８４のパワー密度の計測値、プリズム８３を透過したブルーレーザー光８４のパワー密度の計測値及び受光素子８２で計測されるブルーレーザー光８４のパワー密度と、それぞれの接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈに入射するブルーレーザー光８４の露光面のサイズから計算により求めた。
【００３２】
ブルーレーザー光８４の照射は連続して３０００時間行い、受光素子８２で計測される光の強度変化を求めた。ブルーレーザー光照射試験の結果、受光素子８２で計測される光の強度低下は５％以内であり、本実施例の光ピックアップ装置が、実用に耐えることが判明した。
【００３３】
以上説明したように、本実施例によれば、ブルーレーザー光８４を照射しても、プリズム８３の接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈが変質することはなく、プリズム８３の性能を維持することができるので、耐紫外線性を有し実用性の高い光ピックアップ装置が得られる。なお、上記の硬化性樹脂は、ビームスプリッタ１３及び立上プリズム１７の接着剤としても使用する。
【００３４】
（比較例１）
本実施例と比較するため、従来より光学ガラスの貼り合せに用いられている接着剤である紫外線硬化型アクリル系樹脂のブルーレーザー光照射試験を行った。比較に用いたアクリル系樹脂は、電気化学社製ＯＰ−１０３０Ｍであり、組成中に揮発性の溶剤を含まず、２５℃における粘度は約５００ｃｐｓであった。貼り合わせの前に、５μｍ以上の粒子を取除く精密ろ過を行い、更に、樹脂中に含まれる気泡を除いた。
【００３５】
上記の接着剤を用いて光学部材８３ｂ〜８３ｅを貼り合せ、紫外線照射装置により紫外線を照射して接着剤を硬化させて露光試験サンプルを製作した。紫外線照射装置はウシオ電機社製ＵＶ照射装置を用い、露光量は１０００ｍＪ／ｃｍ2とした。接着剤硬化後の接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈの厚さは、いずれも８μｍであった。
【００３６】
ブルーレーザー光８４を連続して照射し、受光素子８２により光強度の経時変化を計測した。試験開始から５０時間後に、受光素子８２で計測される光の強度が５０％以下に低下してしまい、試験を中止した。
【００３７】
（比較例２）
次に、従来より光学ガラスの張り合わせに用いられている接着剤である紫外線硬化型シリコーン系樹脂のブルーレーザー光照射試験を行った。比較に用いたシリコーン系樹脂はＮＴＴアドバンステクノロジー社製Ｅ３２１３であり、組成中に揮発性の溶剤を含まない。貼り合わせの前に、５μｍ以上の粒子を取除く精密ろ過を行い、更に、樹脂中に含まれる気泡を除いた。
【００３８】
上記の接着剤を用いて光学部材８３ｂ〜８３ｅを貼り合せ、紫外線照射装置により紫外線を照射して接着剤を硬化させて露光試験サンプルを製作した。紫外線照射装置はウシオ電機社製ＵＶ照射装置を用い、露光量は１０００ｍＪ／ｃｍ2とした。接着剤硬化後の接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈの厚さは、いずれも８μｍであった。
【００３９】
ブルーレーザー光８４を連続して照射し、受光素子８２により光強度の経時変化を計測した。試験開始から２００時間後に、受光素子８２で計測される光の強度が５０％以下に低下してしまい、試験を中止した。
【００４０】
（比較例３）
次に、従来より光学ガラスの張り合わせに用いられている接着剤である熱硬化型シリコーン系樹脂のブルーレーザー光照射試験を行った。比較に用いたシリコーン系樹脂は昭和電工社グラスレジンＧＲ−１００であり、粉末状の樹脂をトルエンに３０重量％溶解したものを用いた。貼り合わせの前に、５μｍ以上の粒子を取除く精密ろ過を行い、更に、樹脂中に含まれる気泡を除いた。
【００４１】
上記の接着剤を用いて光学部材８３ｂ〜８３ｅを貼り合せ、オーブンにより接着剤を加熱硬化させて露光試験サンプルを製作した。サンプル製作時には、まず、光学部材８３ｂ〜８３ｅの片面にシリコーン樹脂を塗布し、樹脂中に含まれる溶剤を揮発させるために８０℃６０分間の予備加熱を行い、その後、他の光学部材を貼り合せ、１８０℃６０分間の加熱硬化を行った。
【００４２】
この作業を光学部材８３ｂと８３ｃについて、次に、光学部材８３ｂと８３ｃとを接着したものと光学部材８３ｄについて、更に、光学部材８３ｂと８３ｃと８３ｄとを接着したものと光学部材８３ｅについて行い、プリズムを作製した。接着剤硬化後の接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈの厚さは、いずれも１５μｍであった。
【００４３】
上記のようにして製作した試験サンプルは、接着剤の接着強度が弱く、プリズム８３のハンドリングの際に接着面が剥離してしまい、試験を中止した。
【００４４】
（比較例４）
次に、他の熱硬化型シリコーン系樹脂のブルーレーザー光照射試験を行った。比較に用いたシリコーン系樹脂は、シロキサン結合を繰り返し単位とする主鎖を有し、側鎖にメチル基及びフェニル基を有し、付加重合反応により硬化する樹脂であり、組成中に揮発性の溶剤を含まず、２５℃における粘度が約３０００ｃｐｓのものである。貼り合わせの前に、５μｍ以上の粒子を取除く精密ろ過を行い、更に、樹脂中に含まれる気泡を除いた。
【００４５】
上記の接着剤を用いて光学部材８３ｂ〜８３ｅを貼り合せ、オーブンにより接着剤を加熱硬化させて露光試験サンプルを製作した。サンプル製作時には、まず、光学部材８３ｂの接着面にシリコーン樹脂を塗布し、光学部材８３ｃを重ねる。次に、光学部材８３ｃの接着面にシリコーン樹脂を塗布し、光学部材８３ｄを重ねる。更に、光学部材８３ｄの接着面にシリコーン樹脂を塗布し、光学部材８３ｅを重ねる。このようにして重ね合わせたものをオーブンを用いて１５０℃４時間加熱し、硬化させた。接着剤硬化後の接着層８３ｆ、８３ｇ及び８３ｈの厚さは、いずれも１５μｍであった。
【００４６】
ブルーレーザー光８４を連続して照射し、受光素子８２により光強度の経時変化を計測した。試験開始から６００時間後に、受光素子８２で計測される光の強度が５０％以下に低下してしまい、試験を中止した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる光ピックアップ装置は、ブルーレーザー光に耐性を有するコンパクトな光学系が得られるので、ブルーレーザー光を含む多種の波長のレーザー光に対応できるとともに、薄型化もしくは小型化の少なくとも一方が要求される光ピックアップ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の一実施の形態を示す平面図
【図２】本発明の光ピックアップ装置の一実施の形態を示す側面図
【図３】本発明の集積素子の一実施の形態を示す拡大平面図
【符号の説明】
【００４９】
１    光ディスク
２    スピンドルモータ
３    光ピックアップ
４    キャリッジ
５    光ピックアップアクチュエータ
８，１０    集積素子
１１，１４    コリメートレンズ
１２    臨界角プリズム
１３    ビームスプリッタ
１５    凹レンズ
１６    凸レンズ
１７    立上プリズム
１８，１９    対物レンズ
８１    青紫色レーザー光源
８１ａ    レーザーダイオード
８２    受光素子
８３    プリズム
８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅ    光学部材
８３ｆ，８３ｇ，８３ｈ    接着層
８４    ブルーレーザー光
【図１】
2006331482.tif 000003
【図２】
2006331482.tif 000004
【図３】
2006331482.tif 000005