(57)【要約】【課題】部品点数や設置スペースを増加することなく、レーザーダイオードＬＤの非点隔差の補正を行うと共に、製造コストの低減を図ることができる光ピックアップ及び光ピックアップに用いられる回折格子を提供すること。【解決手段】回折格子ＧＲＴは、レーザーダイオードＬＤの活性層１の延在方向に対し垂直方向（Ｙ軸方向）に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面２をレーザーダイオードＬＤと対向する面に有し、シリンドリカル面２が形成されている面の反対側の面に回折格子部３を有し、平行方向レーザー光の見かけ上の焦点距離が、シリンドリカル面２によって短縮されており、非点隔差ＡＳが解消される。【選択図】  図１
2008299996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、
前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、
前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップであって、
前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し垂直方向に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、
前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、
前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、
前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップであって、
前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し水平方向に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、
前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、
前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、
前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップに用いられる回折格子であって、
前記回折格子は、前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し垂直方向に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、
前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有することを特徴する回折格子。
【請求項４】
レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、
前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、
前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップに用いられる回折格子であって、
前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し水平方向に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、
前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有することを特徴とする回折格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的記録媒体（光ディスク）の記録又は再生を行なう光ピックアップ及び光ピックアップに用いられる非点隔差修正機能を有する回折格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップとは、光ディスクの記録又は再生を行なう装置である。この光ディスクとしては、ＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。この種の光ピップアップでは、光源であるレーザーダイオードから出射されたレーザビームを光ディスクのトラック上に照射させ、光ディスクにデータを記録し、又は光ディスクに記録されているデータの再生を行っている。
【０００３】
図８は、一般的なレーザーダイオードＬＤからの出射光の強度分布を説明するための概念図である。レーザーダイオードＬＤは、レーザー光を出射する活性層を有しており、レーザーダイオードＬＤの出射光は、この活性層に対して平行方向（図８において、Ｘ軸方向）に分布する平行方向レーザー光と、活性層に対して垂直方向（図８において、Ｙ軸方向）に分布する垂直方向レーザー光を有している。そして、平行方向レーザー光と垂直方向レーザー光の見かけ上の焦点は、図８において、それぞれ焦点ｘと焦点ｙとして示されている。平行方向レーザー光の見かけ上の焦点ｘは、垂直方向レーザー光の見かけ上の焦点ｙよりも、レーザーダイオードＬＤの奥の方向に位置するため、この焦点ｘと焦点ｙとの焦点位置が異なっている。この焦点ｘと焦点ｙとの位置の差は非点隔差ＡＳと呼ばれている。
【０００４】
レーザーダイオードＬＤから出射されたレーザー光は、回折格子により回折され、０次回折光と一対の１次回折光（−１次回折光及び＋１次回折光）の３本のビームに分割する。ここで、０次回折光はメインビームと呼ばれ、一対の１次回折光はサブビームと呼ばれる。また、一対の１次回折光の中、最初にトラックを横断するものは先行サブビームと呼ばれ、後に横断するものは後行サブビームと呼ばれる。
【０００５】
レーザーダイオードＬＤにおける非点隔差ＡＳが大きい場合には先行サブビームと後行サブビームの光ディスク上のそれぞれのスポット位置が適正位置からずれてしまい、正確なトラッキングサーボを実現することができなくなる。このため、従来は、レーザーダイオードＬＤを収容しているレーザーダイオードユニットの内部において、レーザーダイオードＬＤの出射光側に非点隔差補正板をも収容しているレーザーダイオードユニットが使用されている。この非点隔差補正板は、小型の平板ガラスであり、例えば、レーザーダイオードＬＤの活性層の垂直方向において傾斜して設けられている。この場合、レーザーダイオードＬＤの活性層の垂直方向レーザー光が非点隔差補正板によって屈折し、見かけ上の焦点距離がレーザーダイオードＬＤの奥の方向へ伸長する。このため、焦点ｘと焦点ｙとが一致し、非点隔差ＡＳが解消される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の非点隔差補正板を有するレーザーダイオードユニットは、非点隔差補正板を内蔵しているために、その製造コストが上昇するという問題点がある。
【０００７】
この問題を解決するために、非点隔差補正板を有していないレーザーダイオードユニットを用い、レーザーダイオードＬＤのレーザー光の出射口近傍に非点隔差補正板を独立して設けることも可能である。しかし、この方法では、非点隔差補正板をレーザーダイオードユニットとは別に設ける必要があるため、光ピックアップの部品点数が増加し製造コストが上昇し、また、非点隔差補正板の設置スペースを必要とするという新たな問題点が生じる。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、部品点数や設置スペースを増加することなく、レーザーダイオードＬＤの非点隔差の補正を行うと共に、製造コストの低減を図ることができる光ピックアップ及び光ピックアップに用いられる回折格子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】
本発明に係る光ピックアップは、レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップであって、前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し垂直方向に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光ピックアップは、レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップであって、前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し水平方向に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る回折格子は、レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップに用いられる回折格子であって、前記回折格子は、前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し垂直方向に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有することを特徴する。
【００１２】
本発明に係る回折格子は、レーザー光を照射するために、活性層を有するレーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器とを有する光ピックアップに用いられる回折格子であって、前記レーザーダイオードの前記活性層の延在方向に対し水平方向に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面を前記レーザーダイオードと対向する面に有し、前記シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光ピックアップは、レーザーダイオードの活性層の延在方向に対し垂直方向に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面をレーザーダイオードと対向する面に有し、シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする。従って、従来のレーザーダイオードユニットのように非点隔差補正板を一体に設ける必要がないため、レーザーダイオードユニットの製造コストを低減することができ、また、レーザーダイオードユニットの内部に非点隔差補正板の設置スペースを確保する必要がない。さらに、回折格子の一部分にシリンドリカル面を設けるために、光ピックアップの部品点数が増加することも防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る光ピックアップは、レーザーダイオードの活性層の延在方向に対し水平方向に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面をレーザーダイオードと対向する面に有し、シリンドリカル面が形成されている面の反対側の面に回折格子部を有する回折格子を備えていることを特徴とする。本発明では上記本発明の利点に加えて、２波長レーザーダイオードを使用した際にも、回折格子の中央軸線上から外れた位置に配置された発光部からのレーザー光のスポット位置がずれないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の光ピックアップは、レーザー光を照射するために、活性層１を有するレーザーダイオードＬＤと、前記レーザーダイオードＬＤから照射されたレーザー光を光ディスクに導くと共に前記光ディスクから反射されるレーザー光を所定方向に導くための複数の光学系部材から構成されている光学系と、前記光ディスクから反射されて前記光学系によって導かれるレーザー光を受光する光検出器ＤＥＴとを有する光ピックアップであって、前記レーザーダイオードＬＤの前記活性層１の延在方向に対し垂直方向（Ｙ軸方向）に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面２を前記レーザーダイオードＬＤと対向する面に有し、前記シリンドリカル面２が形成されている面の反対側の面に回折格子部３を有する回折格子ＧＲＴを備えていることを特徴とする。
【００１６】
図３は、光ピックアップの光学系のシステム構成図を示している。この光ピックアップは、光源としてレーザーダイオードＬＤと、光学系部材として、回折格子ＧＲＴ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラーＨＭ、対物レンズＯＬ、及び、集光レンズＳＬと、光検出器としてフォトディテクタＤＥＴとを有する。回折格子ＧＲＴは、後述する凸状のシリンドリカル面２により、非点隔差ＡＳを解消し、また、後述する回折格子部３によってレーザーダイオードＬＤからの１本のレーザビームを３本のビームに分割する。この３本のビームのうち、中央のビームはメインビームであり、その両側の２本のビームは先行サブビームと後行サブビームである。コリメータレンズＣＬは、回折格子ＧＲＴからの３本のビームを平行ビームに変換する。ハーフミラーＨＭは、コリメータレンズＣＬからの平行ビームを透過すると共に、後述する戻りビーム（光ディスクＤＩＳＣからの反射ビーム）を反射するためのものである。対物レンズＯＬは、ハーフミラーＨＭを透過したレーザビームを光ディスクＤＩＳＣの情報記録面に集光させる。この光ディスクＤＩＳＣで反射された反射ビームは、対物レンズＯＬを介して戻りビームとしてハーフミラーＨＭへ入射される。ハーフミラーＨＭで反射された戻り光は集光レンズＳＬで集束及び非点収差を与えられフォトディテクタＤＥＴに導かれ、フォトディテクタＤＥＴは、その光強度に応じた電気信号を発生する。
【００１７】
図１に示すように、回折格子ＧＲＴは、レーザーダイオードＬＤの活性層１の延在方向に対し垂直方向（図１において、Ｙ軸方向）に延在する非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面２をレーザーダイオードＬＤと対向する面に有している。レーザーダイオードＬＤの出射光は、活性層１に対して平行方向（図１において、Ｘ軸方向）に分布する平行方向レーザー光と、活性層に対して垂直方向（図１において、Ｙ軸方向）に分布する垂直方向レーザー光を有している。
【００１８】
図１において、レーザーダイオードＬＤの平行方向レーザー光の見かけ上の焦点は、シリンドリカル面２が存在しない場合には、焦点ｘとなる。そして、レーザーダイオードＬＤの垂直方向レーザー光の見かけ上の焦点は、焦点ｙである。従って、シリンドリカル面２が存在しない場合には、焦点ｘと焦点ｙとの位置の差が非点隔差ＡＳとなる。
【００１９】
シリンドリカル面２は、レーザーダイオードＬＤの平行方向レーザー光の見かけ上の焦点位置が焦点ｙの位置になるようにその面形状が設計されている。このため、本実施形態においては、平行方向レーザー光の見かけ上の焦点距離が、シリンドリカル面２によって短縮されており、非点隔差ＡＳは完全に解消されている。
【００２０】
回折格子ＧＲＴは、シリンドリカル面２が形成されている面の反対側の面に回折格子部３を有している。この回折格子部３は、上述したように、レーザーダイオードＬＤからの１本のレーザビームを３本のビームに分割するために設けられている。なお、図１において、回折格子部３の複数の溝の形成方向は、活性層１の延在方向に対し垂直方向になっているが、この回折格子部３の複数の溝の形成方向は、光ピックアップの光学系部材に合わせて適宜変更することが可能である。
【００２１】
次に、図２を参照しつつ、第２実施形態の回折格子ＧＲＴ’について説明する。この回折格子ＧＲＴ’は、レーザーダイオードＬＤの活性層１の延在方向に対し水平方向（図２において、Ｘ軸方向）に延在する非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面２’をレーザーダイオードＬＤと対向する面に有しており、また、シリンドリカル面２’が形成されている面の反対側の面に回折格子部３を有している。
【００２２】
図２において、レーザーダイオードＬＤの垂直方向（図２において、Ｙ軸方向）に分布するレーザー光の見かけ上の焦点は、シリンドリカル面２’が存在しない場合には、焦点ｙとなる。そして、レーザーダイオードＬＤの平行方向（図２において、Ｘ軸方向）に分布するレーザー光の見かけ上の焦点は、焦点ｘである。従って、シリンドリカル面２’が存在しない場合には、焦点ｘと焦点ｙとの位置の差が非点隔差ＡＳとなる。
【００２３】
シリンドリカル面２’は、レーザーダイオードＬＤの垂直方向のレーザー光の見かけ上の焦点位置が焦点ｘの位置になるようにその面形状が設計されている。このため、本実施形態においては、垂直方向レーザー光の見かけ上の焦点距離が、シリンドリカル面２’によって伸長されており、非点隔差ＡＳは完全に解消されている。
【００２４】
次に、図４及び図５を参照しつつ、本実施形態の光ピックアップにおけるレーザーダイオードＬＤと回折格子ＧＲＴの取り付け状態について説明する。レーザーダイオードＬＤは、レーザーダイオードユニット４の内部に設けられており、回折格子ＧＲＴは、レーザーダイオードユニット４とは別の部品として構成されている。
【００２５】
回折格子ＧＲＴは、例えば、ＺＥＯＮＥＸ（商標）等の透明な合成樹脂製の円筒状部材であり、光ピックアップのレーザーダイオードユニット４、複数の光学系部材、及び、光検出器ＤＥＴ等が設けられている光学ベース５の円筒状穴５１の内部に回動可能に取り付けられている。回折格子ＧＲＴは、レーザーダイオードユニット４に対向側にシリンドリカル面２を有し、その反対側に回折格子部３を有している。
【００２６】
回折格子ＧＲＴは、円筒状穴５１の延在方向に沿った回動軸を中心にして回動可能である。これは、回折格子ＧＲＴの回折格子部３の回折方向の調整を行うことを可能としている。この回折方向の調整作業は、回折格子ＧＲＴの上部に形成されている角穴２３内に冶具（図示せず）の先端を挿入して行う。図３に示すように、光学ベース５の円筒状穴５１の上部には連通穴５４が形成されている。この連通穴５４を通じて、回折格子ＧＲＴの角穴２３に冶具の先端を挿入し、図３に示す矢印方向に回折格子ＧＲＴを回動することができる。
【００２７】
回折格子ＧＲＴを回動可能に支持するために、円筒状穴５１の内部には、コイルスプリング６が設けられている。このコイルスプリング６の一端は、回折格子ＧＲＴのシリンドリカル面２側の周囲２２を付勢している。このコイルスプリング６の付勢力により、回折格子ＧＲＴの回折格子部３側の周囲２１が、円筒状穴５１の一端において、円筒状穴５１の内部方向へ向かって突出している第１フランジ面５２に押圧されている。
【００２８】
コイルスプリング６の他端は、レーザーダイオードユニット４のフランジ面４１の内側部分に支持されている。このレーザーダイオードユニット４のフランジ面４１の外側部分は、円筒状穴５１の他端において、円筒状穴５１の外部方向へ向かって広がっている第２フランジ面５３に接着されている。
【００２９】
なお、上記のような回折格子ＧＲＴの回折格子部３の回折方向の調整によって、レーザーダイオードＬＤの活性層１の延在方向に対するシリンドリカル面２の垂直方向が若干ずれる場合があるが、この若干のずれは非点隔差ＡＳの解消において大きな影響を与えるものではない。従って、本明細書において、シリンドリカル面２、２’における垂直方向及び水平方向という文言は、このような若干のずれを含む。
【００３０】
また、第２実施形態の回折格子ＧＲＴ’においても、上記第１実施形態と同様の構成を採ることにより、光ピックアップに取り付けることができる。
【００３１】
以下、第１実施形態の作用効果を説明する。本実施形態においては、従来のレーザーダイオードユニットのように非点隔差補正板を一体に設ける必要がないため、レーザーダイオードユニットの製造コストを低減することができ、また、レーザーダイオードユニットの内部に非点隔差補正板の設置スペースを確保する必要がない。さらに、回折格子ＧＲＴの一部分にシリンドリカル面２を設けるために、光ピックアップの部品点数が増加することも防止することができる。
【００３２】
第２実施形態の作用効果も第１実施形態と略同様であるが、第２実施形態では２波長レーザーダイオードＬＤ’を使用する場合において、フォトディテクタＤＥＴ’上でのレーザー光のスポット位置がずれないという利点がある。図７は、図１に示す第１実施形態のレーザーダイオードＬＤの代わりに２波長レーザーダイオードＬＤ’を使用した場合のレーザー光のスポット位置を平面視により図示している。ＤＶＤ用の発光部を回折格子ＧＲＴの中央軸線上に配置した場合、ＣＤ用の発光部は当該軸線上から外れた位置に配置せざるを得ない。図７に示すように、ＣＤ用の発光部から発射されたレーザー光は、回折格子ＧＲＴの非点隔差修正用の凸状のシリンドリカル面２によって僅かに屈折するため、フォトディテクタＤＥＴ’上に併設されているＰＤ−ＩＣにおいて、レーザー光のスポット位置がずれてしまう。
【００３３】
一方、図６は、図２に示す第２実施形態のレーザーダイオードＬＤの代わりに２波長レーザーダイオードＬＤ’を使用した場合のレーザー光のスポット位置を平面視により図示している。上記図７と同様に、ＤＶＤ用の発光部を回折格子ＧＲＴの中央軸線上に配置し、ＣＤ用の発光部は当該軸線上から外れた位置に配置した場合、ＣＤ用の発光部から発射されたレーザー光は、回折格子ＧＲＴ’の非点隔差修正用の凹状のシリンドリカル面２’の水平方向において中央軸線上からずれた位置に入射するが、回折格子ＧＲＴ’の凹状のシリンドリカル面２’により屈折することはない。従って、ＣＤ用の発光部から発射されたレーザー光は、フォトディテクタＤＥＴ’上に併設されているＰＤ−ＩＣにおいて、レーザー光のスポット位置がずれないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第１実施形態における非点隔差ＡＳについての概念説明図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態における非点隔差ＡＳについての概念説明図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップのシステム構成図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の光ピックアップの部分水平断面図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図２に示す第２実施形態のレーザーダイオードＬＤの代わりに２波長レーザーダイオードＬＤ’を使用した場合のレーザー光のスポット位置を平面視により図示した説明図である。
【図７】図１に示す第１実施形態のレーザーダイオードＬＤの代わりに２波長レーザーダイオードＬＤ’を使用した場合のレーザー光のスポット位置を平面視により図示した説明図である。
【図８】非点隔差ＡＳについての概念説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
ＡＳ  非点隔差
ＬＤ  レーザーダイオード
ＬＤ’  ２波長レーザーダイオード
ＧＲＴ、ＧＲＴ’  回折格子
ＣＬ  コリメータレンズ
ＨＭ  ハーフミラー
ＯＬ  対物レンズ
ＳＬ  集光レンズ
ＤＥＴ  フォトディテクタ
ＤＥＴ’  フォトディテクタ
ＤＩＳＣ  光ディスク
１  活性層
２、２’  シリンドリカル面
２１、２２  周囲
２３  角穴
３  回折格子部
４  レーザーダイオードユニット
４１  フランジ面
５  光学ベース
５１  円筒状穴
５２  第１フランジ面
５３  第２フランジ面
５４  連通穴
６  コイルスプリング
【図１】
2008299996.tif 000003
【図２】
2008299996.tif 000004
【図３】
2008299996.tif 000005
【図４】
2008299996.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008299996.tif 000008
【図７】
2008299996.tif 000009
【図８】
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