(57)【要約】【課題】容易に製造可能な光学素子組立体を光ピックアップ装置に装備させる。【解決手段】光を回折させる回折格子部１０と、光が直進可能な空間部２５を設けたホルダ部２０と、光の偏光方向を変化させるフィルム３０とを備えた光ピックアップ装置１に関する。ホルダ部２０と回折格子部１０とフィルム３０とが合わせられて構成された光学素子組立体５０を有する。回折格子部１０およびフィルム３０が備えられたホルダ部２０の空間部２５に空気の流入／流出を可能とさせる通気部２６を、ホルダ部２０に設けた。ノルボルネン系樹脂を用いてフィルム３０を形成した。フィルム３０に反射防止膜４０を設けた。【選択図】図１
2011090785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を回折させる回折格子部と、
該光が直進可能な空間部を設けたホルダ部と、
該光の偏光方向を変化させるフィルムと
を備えた光ピックアップ装置であって、
該ホルダ部と該回折格子部と該フィルムとが合わせられて構成された光学素子組立体を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記回折格子部および前記フィルムが備えられた前記ホルダ部の前記空間部に空気の流入／流出を可能とさせる通気部を、該ホルダ部に設けた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】
ノルボルネン系樹脂を用いて前記フィルムを形成した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。
【請求項４】
前記フィルムに反射防止膜を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項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、光ディスクに記録されたデータを再生させることや、光ディスクにデータを記録させることが可能な光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ピックアップ装置に関する様々な工夫が提案されている。例えば、温度による半導体レーザからの出射光の波長変動を補償することができ、特に高温度域でも安定して所定の位相差を得ることができる位相差素子および光学素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、前記位相差素子および光学素子を備えた光ヘッド装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。位相差素子は、位相差発生機能を有する有機薄膜の表面に接着剤が塗布され、この接着剤により、有機薄膜に透過または反射機能を有する固定基板が接着されて構成される。
【０００３】
また、例えば、光源として二つ以上の異なる波長のレーザ光を用いた光ヘッド装置において、異なる波長の二つの直線偏光を円偏光に変換できる広帯域位相差板を備えた光ヘッド装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。広帯域位相差板は、ガラス基板に接着層を介して複屈折フィルムが接着されて構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１０７１８号公報（第１、２頁、第１−５図）
【特許文献２】特開２００１−１０１７００号公報（第１、３頁、第１−７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の位相差素子および光学素子にあっては、位相差素子や光学素子を精度よく効率的に製造することは、困難なこととされていた。位相差発生機能を有する有機薄膜の表面に接着剤が塗布され、有機薄膜に透過または反射機能を有する固定基板が接着されて位相差素子が構成されるときに、有機薄膜と、固定基板との間に、例えば均一な接着剤の層が形成されていない場合、位相差素子に光の透過歪が発生することが懸念されていた。光の透過歪が生じる位相差素子は、不良品として取り扱われる。位相差素子や位相差素子を備える光学素子が精度よく効率的に製造されないと、位相差素子や光学素子の歩留りが低下するので、位相差素子や光学素子の価格が上がる。
【０００６】
また、上記従来の広帯域位相差板を備えた光ヘッド装置においても、広帯域位相差板を精度よく効率的に製造することは、困難なこととされていた。ガラス基板に接着層が介在された状態で、ガラス基板に複屈折フィルムが接着されて広帯域位相差板が構成されるときに、ガラス基板と、複屈折フィルムとの間に、例えば均一な接着層が形成されていない場合、広帯域位相差板に光の透過歪が発生することが懸念されていた。光の透過歪が生じる広帯域位相差板は、不良品として取り扱われる。広帯域位相差板が精度よく効率的に製造されないと、広帯域位相差板の歩留りが低下するので、広帯域位相差板の価格が上がる。
【０００７】
このため、位相差素子および光学素子を備えた光ヘッド装置や、広帯域位相差板を備えた光ヘッド装置の価格が上昇することが懸念されていた。光ヘッド装置いわゆる光ピックアップ装置を安価に提供するためには、容易に製造可能な光学系素子を備えた光ピックアップ装置が必要とされている。例えば、均一な接着層が形成されていない光学系素子が光ピックアップ装置に装備された場合、その光ピックアップ装置に動作不良が生じることが懸念される。
【０００８】
本発明は、上記した問題点を解決することにある。本発明は、上記した点に鑑み、容易に製造可能な光学素子組立体を備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る光ピックアップ装置は、光を回折させる回折格子部と、該光が直進可能な空間部を設けたホルダ部と、該光の偏光方向を変化させるフィルムとを備えた光ピックアップ装置であって、該ホルダ部と該回折格子部と該フィルムとが合わせられて構成された光学素子組立体を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る光ピックアップ装置は、請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記回折格子部および前記フィルムが備えられた前記ホルダ部の前記空間部に空気の流入／流出を可能とさせる通気部を、該ホルダ部に設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る光ピックアップ装置は、請求項１又は２記載の光ピックアップ装置において、ノルボルネン系樹脂を用いて前記フィルムを形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る光ピックアップ装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の光ピックアップ装置において、前記フィルムに反射防止膜を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、容易に組み立てられた光学素子組立体を有する光ピックアップ装置の提供が可能となる。例えば、接着剤が用いられて回折格子にフィルムが面接着された従来の光学系素子にあっては、接着層の厚さが均一に形成されていないと、光学系素子に光の透過歪が生じることが懸念されていた。しかしながら、光を直進可能な空間部が設けられたホルダ部に、光を回折させる回折格子部や、光の偏光方向を変化させるフィルムが合わせられることで、光学素子組立体が構成されるものとされていれば、光学素子組立体の製作は、容易に精度よく行われる。光を直進可能な空間部が設けられたホルダ部に、光を回折させる回折格子部や、光の偏光方向を変化させるフィルムが合わせられることにより、接着層の厚さに起因した光の透過歪が光学素子組立体に生じるという不具合の発生は回避される。光の透過歪の発生を回避させた光学素子組立体の製作が容易に行われるので、光学素子組立体を備える光ピックアップ装置の価格は、低く抑えられる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、温度変化に左右されることなく、光ピックアップ装置は機能する。回折格子部およびフィルムが備えられたホルダ部の空間部と、ホルダ部の外部とが、通気部によって連通されていない場合、光ピックアップ装置に温度変化が生じたときに、ホルダ部に設けられた空間部内の空気の圧縮／膨張により、光学素子組立体のフィルムに変形が生じることが懸念される。光学素子組立体のフィルムに変形が生じると、フィルムを透過した光が正常の状態とされず、変形したフィルムに起因して、光ピックアップ装置に動作不良が生じることが懸念される。回折格子部およびフィルムが備えられたホルダ部の空間部と、ホルダ部の外部との間に、空気の流入／流出を可能とさせる通気部が設けられていれば、光ピックアップ装置の温度に影響されて、光学素子組立体のフィルムが変形し、光ピックアップ装置に不具合が生じるということは回避される。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、光ピックアップ装置の仕様に適したフィルム付の光学素子組立体が容易に組み立てられる。フィルムの材料とされるノルボルネン系樹脂は、光学特性、耐熱性、低吸水性に優れたものとされている。ノルボルネン系樹脂は、透明性が高く低歪みなものとされ光学特性に優れている。また、ノルボルネン系樹脂は、熱変形温度が約１６４℃とされ耐熱性に優れている。また、ノルボルネン系樹脂は、吸水率が例えばアクリル樹脂の約５分の１とされ、吸水による寸法変化が小さいものとされている。優れたフィルム付の光学素子組立体が容易に組み立てられ、この光学素子組立体が光ピックアップ装置に装備されることにより、優れた機能を備え持つ光ピックアップ装置が構成される。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、光ピックアップ装置に最適なフィルム付の光学素子組立体が容易に組み立てられる。光の偏光方向を変化させるフィルムに反射防止膜が設けられることにより、フィルムを透過する光の一部が反射し、これが原因で、光ピックアップ装置が正常に機能しないという不具合の発生は回避される。従って、優れた光学機能を発揮できる光ピックアップ装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の光学素子組立体の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】光ピックアップ装置の光学素子組立体を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は光ピックアップ装置の光学素子組立体を示す説明図、（Ｂ）はＡのＳ−Ｓ断面図、（Ｃ）は光ピックアップ装置の光学素子組立体を示す側面図である。
【図４】光ピックアップ装置の光学素子組立体を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図４は、本発明に係る光ピックアップ装置の光学素子組立体の一実施形態を示すものである。
【００２０】
この光ピックアップ装置１は、レーザ光を出射する発光素子（図示せず）と、レーザ光を回折させる回折格子１０と、レーザ光を絞り込んで光ディスク（図示せず）に照射させる対物レンズ（図示せず）と、対物レンズが取り付けられ上下左右に移動可能なレンズホルダ（図示せず）と、光ディスクから反射されたレーザ光の信号を電気信号に変える光検出器とを備える。
【００２１】
光ピックアップ装置１の発光素子から出射されたレーザ光は、回折格子１０などの各光学部品を経由したのちに対物レンズにより絞られ、光ディスクの信号層に集光される。また、光ディスクから反射されたレーザ光は、各光学部品を経由したのちに光検出器に入射される。光検出器は、光ディスクから反射されたレーザ光を受けて、その信号を電気信号に変え、光ディスクに記録されたデータ／情報を検出する。また、光検出器は、光ディスクから反射されたレーザ光を受けて、その信号を電気信号に変えて、光ピックアップ装置１を構成する対物レンズ付レンズホルダのサーボ機構（図示せず）を動作させる。
【００２２】
また、この光ピックアップ装置１は、レーザ光を回折させるガラス製回折格子１０と、レーザ光が直進可能とされる空間部２５が設けられた樹脂製ホルダ２０と、直線偏光のレーザ光の偏光方向を変化させる樹脂製フィルム３０とを備えて構成される。
【００２３】
このガラス製回折格子１０のフィルム３０側の表面１２は、微細な凹凸状の繰返し周期構造とされている。ガラス製回折格子１０のフィルム３０側表面１２が、微細な凹凸状の繰返し周期構造とされることにより、レーザダイオード（図示せず）等の発光素子から出射されたレーザ光が、少なくとも三本の光束に分けられる。回折格子１０のフィルム３０側表面１２の反対側面１１は、光沢のある滑らかな面１１として形成されている。この回折格子１０は、レーザ光を複数の光束に分けるグレーティングとして機能する。光ピックアップ装置１の設計／仕様などにより、回折格子１０は、例えば樹脂材料により形成されていてもよい。
【００２４】
また、この樹脂製ホルダ２０は、耐熱性、機械的強度、寸法安定性、成形性に優れるポリカーボネートが用いられて形成されている。樹脂／プラスチック製ホルダ２０は、大量生産性に優れる射出成形法に基づいて製造されている。他部品への光の影響を無くさせるために、樹脂／プラスチック製ホルダ２０は黒色とされている。
【００２５】
光ピックアップ装置１の設計／仕様などにより、例えば、ポリカーボネートなどの射出成形が可能な熱可塑性合成樹脂材料が用いられ、射出成形法に基づいて、回折格子部１０およびホルダ部２０が一体成形されたものも使用可能とされる。ポリカーボネート樹脂として、例えば、帝人化成社製：パンライト（登録商標）などが挙げられる。具体的なポリカーボネート樹脂の商品名として、例えば、帝人化成社製：パンライトＡＤ−５５０３などが挙げられる。
【００２６】
また、この樹脂製フィルム３０は、ポリオレフィン系樹脂フィルムが延伸されて形成される。ポリオレフィン製フィルム３０は、直線偏光のレーザ光の偏光方向を変化させる１／２波長板として機能する。
【００２７】
ホルダ部２０と、回折格子部１０と、フィルム３０とが合わせられて、光学素子組立体が構成される。詳しく説明すると、接着剤が用いられて、ホルダ２０に、回折格子１０およびフィルム３０が取り付けられて、一つの光学素子組立体５０が組み立てられる。回折格子１０が装着されたホルダ２０の反対側に、フィルム３０が装着される。この光ピックアップ装置１は、レーザ光を三本の光束に分ける回折格子１０と、１／２波長板として機能するフィルム３０と、回折格子１０およびフィルム３０が取り付けられるホルダ２０とが組み合わせられて構成された光学素子組立体５０を有するものとされている。
【００２８】
図１〜図４に示す構造の回折格子１０と、フィルム３０と、ホルダ２０とが用いられることにより、容易に組み立てられた光学素子組立体５０を有する光ピックアップ装置１の提供が可能となる。例えば、接着剤が用いられて回折格子にフィルムが面接着された従来の光学系素子（図示せず）にあっては、接着層の厚さが均一に形成されていないと、光学系素子に光の透過歪が生じることが懸念されていた。
【００２９】
しかしながら、光を直進可能な空間部２５が設けられたホルダ部２０に、光を回折させる回折格子部１０や、光の偏光方向を変化させるフィルム３０が合わせられることで、光学素子組立体５０が構成されるものとされていれば、光学素子組立体５０の製作は、容易に精度よく行われる。詳しく説明すると、接着剤が用いられて、レーザ光の直進が可能とされた空間部２５を備えるホルダ２０に、レーザ光を回折させる回折格子１０、及び、直線偏光のレーザ光の偏光方向を変化させるフィルム３０が取り付けられることで、光学素子組立体５０が製作されるものとされていれば、接着層の厚さを高い精度に維持させることなく、光学素子組立体５０の組立／製作作業は、容易に行われる。
【００３０】
レーザ光を直進可能な空間部２５が設けられたホルダ部２０に、レーザ光を回折させる回折格子部１０や、直線偏光のレーザ光の偏光方向を変化させるフィルム３０が合わせられることにより、接着層の厚さに起因したレーザ光の透過歪が光学素子組立体５０に生じるという不具合の発生は回避される。光学フィルム３０は、ホルダ部２０の空間部２５の周囲に接着されるので、フィルム３０の光透過面３１，３２に、接着層によるレーザ光の透過歪が生じるということはない。レーザ光の透過歪の発生を回避させた光学素子組立体５０の組立／製作作業が歩留り良く容易に行われるので、光学素子組立体５０を備える光ピックアップ装置１の価格は、低く抑えられる。
【００３１】
回折格子部１０およびフィルム３０が備えられたホルダ部２０の空間部２５に空気の流入／流出を可能とさせる通気部２６が、ホルダ部２０に設けられている。詳しく説明すると、回折格子１０と、フィルム３０とが取り付けられたホルダ２０の空間部２５に、空気の流入／流出を可能とさせる通気部２６が、ホルダ２０に形成されている。
【００３２】
これにより、光ピックアップ装置１内の温度変化に左右されることなく、光ピックアップ装置１は正常に機能する。回折格子部１０およびフィルム３０が備えられたホルダ部２０の空間部２５と、ホルダ部２０の外部２９とが、通気部２６によって連通されていない場合、光ピックアップ装置１に温度変化が生じたときに、ホルダ部２０に設けられた空間部２５内の空気の圧縮／膨張により、光学素子組立体５０のフィルム３０に変形が生じることが懸念される。光学素子組立体５０のフィルム３０に変形が生じると、フィルム３０を透過したレーザ光が正常の状態とされず、変形したフィルム３０に起因して、光ピックアップ装置１に動作不良が生じることが懸念される。回折格子部１０およびフィルム３０が備えられたホルダ部２０の空間部２５と、ホルダ部２０の外部２９との間に、空気の流入／流出を可能とさせる通気部２６が設けられていれば、光ピックアップ装置１の温度に影響されて、光学素子組立体５０のフィルム３０が変形し、光ピックアップ装置１に不具合が生じるということは回避される。
【００３３】
ノルボルネン系耐熱透明樹脂が用いられて光学フィルム３０が形成されている。このノルボルネン系耐熱透明樹脂は、非晶性ポリオレフィン系樹脂とされている。このノルボルネン系耐熱透明樹脂製のフィルム３０は、樹脂成形フィルムが延伸等されて形成される。
【００３４】
ノルボルネン系耐熱透明樹脂製のフィルム３０が用いられることにより、光ピックアップ装置１の仕様に適したフィルム３０付の光学素子組立体５０が容易に組み立てられる。フィルム３０の材料とされるノルボルネン系耐熱透明樹脂は、光学特性、耐熱性、低吸水性、密着性などに優れたものとされている。
【００３５】
ノルボルネン系耐熱透明樹脂は、透明性が高く低歪みなものとされ光学特性に優れている。例えば、ノルボルネン系耐熱透明樹脂製のフィルム３０に波長約８３０ｎｍ（ナノメータ）のレーザ光が照射されたときに、光の透過率は約９１％とさえる。また、ノルボルネン系耐熱透明樹脂製のフィルム３０は、位相差の面内均一性に優れる。ノルボルネン系耐熱透明樹脂製のフィルム３０は、位相差の波長依存性が小さく、どの波長にも略均一な位相差を生じさせるものとされている。
【００３６】
また、ノルボルネン系耐熱透明樹脂は、熱変形温度が約１６４℃とされ、且つ、ガラス転移点が約１７１℃とされて、耐熱性に優れたものとされている。また、ノルボルネン系耐熱透明樹脂は、吸水率が例えばアクリル樹脂の約５分の１とされ、吸水による寸法変化が小さいものとされている。ノルボルネン系耐熱透明樹脂の飽和吸水率は、約０．４％（重量％）とされている。また、ノルボルネン系耐熱透明樹脂は、密着性などに優れることから、ノルボルネン系耐熱透明樹脂成形体は、接着剤により相手材に確実に固着される。ノルボルネン系耐熱透明樹脂は、接着強度に優れたものとされている。ノルボルネン系耐熱透明樹脂製フィルム３０に、熱、湿度、密着などのストレスが加えられても、ノルボルネン系耐熱透明樹脂製フィルム３０は、位相差に変化が生じないものとされている。
【００３７】
優れた諸特性を備え持つフィルム３０付の光学素子組立体５０が容易に組み立てられ、この光学素子組立体５０が光ピックアップ装置１に装備されることにより、優れた機能を備え持つ光ピックアップ装置１が構成される。ノルボルネン系耐熱透明樹脂として、例えば、ＪＳＲ社製：アートン／ＡＲＴＯＮ（登録商標）などが挙げられる。
【００３８】
光学フィルム３０に反射防止膜４０が設けられている。
【００３９】
これにより、光ピックアップ装置１に最適な位相差フィルム３０付の光学素子組立体５０が容易に組み立てられる。レーザ光の偏光方向を変化させるフィルム３０に反射防止膜４０が設けられることにより、フィルム３０を透過する光の一部が反射し、これが原因で、光ピックアップ装置１が正常に機能しないという不具合の発生は回避される。従って、優れた光学機能を発揮できる光ピックアップ装置１が構成される。
【００４０】
フィルム３０上に反射防止膜４０を形成させる場合、例えば、ＡＲコーティングにより、反射防止膜４０をフィルム３０上に形成させる。フィルム３０の両光透過面３１，３２に、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）などを真空蒸着させて、透明な薄膜４０を形成させる。透明な薄膜４０を形成させて光の干渉を利用することで他の光などを打ち消す。
【００４１】
例えば、他の光がフィルム３０の光透過面３１または３２に向けてフィルム３０に当てられると、フィルム３０に設けられた膜４０の表面で反射する光と、フィルム３０に設けられた膜４０を透過して膜４０の奥で反射する光とに分けられる。膜４０の表面で反射する光と、膜４０を透過して膜４０の奥で反射する光とは、１／２波長ずれた逆位相となる。そのため、膜４０の表面で反射する光と、膜４０を透過して膜４０の奥で反射する光とは、打ち消しあう。
【００４２】
光ピックアップ装置１の設計／仕様などにより、例えば、フィルム３０の第一光透過面３１のみに反射防止膜４０が形成されていてもよい。また、光ピックアップ装置１の設計／仕様などにより、例えば、フィルム３０の第二光透過面３２のみに反射防止膜４０が形成されていてもよい。
【００４３】
ホルダ２０に回折格子１０を固定させる接着剤（図示せず）が用いられて、ホルダ２０に回折格子１０が接着される。接着剤により、回折格子１０はホルダ２０に容易に固着される。また、ホルダ２０にフィルム３０を固定させる接着剤が用いられて、ホルダ２０にフィルム３０が接着される。接着剤により、フィルム３０はホルダ２０に容易に固着される。
【００４４】
ホルダ２０の取付部２３に接着剤が塗布され、ホルダ２０の取付部２３に対してフィルム３０の取付部３３が回動調整されつつ、ホルダ２０にフィルム３０が接着される。または、フィルム３０の取付部３３の回折格子１０側面３１に接着剤が塗布され、ホルダ２０の取付部２３に対してフィルム３０の取付部３３が回動調整されつつ、ホルダ２０にフィルム３０が接着される。ホルダ２０の取付部２３は、フィルム３０を回動調整可能な形状にへこまされて形成されている。ホルダ２０の取付部２３にフィルム３０の取付部３３が接着されることにより、ホルダ２０の空間部２５のフィルム３０側は、フィルム３０により塞がれる。
【００４５】
ホルダ２０に対し、フィルム３０が点付け接着されることで、ホルダ２０にフィルム３０が固着される。例えば、ホルダ２０の取付部２３にフィルム３０の取付部３３を点付け接着することで、ホルダ２０にフィルム３０が固定される。フィルム３０の取付部３３以外の他部に接着剤が点付けされてもよい。点付け接着が行われることにより、少ない接着剤でホルダ２０にフィルム３０が固着される。接着剤の使用量を低減化させることができるので、光ピックアップ装置１の価格を低く抑えることができる。
【００４６】
光学素子組立体４０の製造は、このようにして行われる。組み立てられた光学素子組立体４０は、光ピックアップ装置１を構成するハウジング（図示せず）に取り付けられる。
【００４７】
レーザダイオードから出射されたレーザ光は、ハウジングに装着された光学素子組立体４０を透過する。回折格子１０の一方の面１１に入射されたレーザ光は、回折格子１０内を透過して回折格子１０の他方の面１２から出射され、ホルダ２０内の空間部２５を通り抜けて、フィルム３０の一方の面３１に設けられた反射防止膜４０を透過し、フィルム３０内を透過し、フィルム３０の他方の面３２に設けられた反射防止膜４０を透過して出射される。
【００４８】
本発明の光ピックアップ装置は、図示されたものに限定されるものではない。本発明の光ピックアップ装置は、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能とされる。
【符号の説明】
【００４９】
１          光ピックアップ装置
１０        回折格子（回折格子部）
１１，１２  表面（面）
２０        ホルダ（ホルダ部）
２３，３３  取付部
２５        空間部
２６        通気部
２９        外部
３０        光学フィルム（フィルム）
３１，３２  光透過面（面）
４０        反射防止膜（膜）
５０        光学素子組立体
【図１】
2011090785.tif 000003
【図２】
2011090785.tif 000004
【図３】
2011090785.tif 000005
【図４】
2011090785.tif 000006