(57)【要約】【課題】平行平板型のビームスプリッタを透過する際に発生する非点収差およびコマ収差を補正して、良好な光スポットを光記録媒体上に形成できるようにした光ヘッド装置を提案すること。【解決手段】光ヘッド装置１では、一方の第１レーザ光のみが平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１を斜めに透過して光記録媒体５に到達し、他方の第２レーザ光は第２、第１ビームスプリッタ５２２、５２１をこの順で反射して光記録媒体５に到達する。第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に第１レーザ光に発生した収差は、第１レーザ光源３１の射出側に配置されている収差補正レンズ５０によって補正される。第１レーザ光源３１と収差補正レンズ５０は共通のホルダ１１０に固定され、予め光源ユニット１００として構成され、これらの間の位置決めが高精度で行われているので、第１レーザ光に発生する収差を確実に補正できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザ光を射出する第１レーザ光源と、この第１レーザ光とは波長の異なる第２レーザ光を射出する第２レーザ光源と、これら第１レーザ光および第２レーザ光を共通の対物レンズに導き、光記録媒体で反射して当該対物レンズを介して戻る各レーザ光の戻り光成分を受光素子に導くために配置されている平行平板型の第１ビームスプリッタおよび平行平板型の第２ビームスプリッタと、前記第１および第２レーザ光源、並びに、前記第１および第２ビームスプリッタが搭載されている装置フレームとを有している光ヘッド装置において、
前記第１レーザ光源から射出される前記第１レーザ光を、前記第１ビームスプリッタに斜め方向から部分透過させて前記対物レンズに導き、
前記第２レーザ光源から射出される前記第２レーザ光を前記第２ビームスプリッタおよび前記第１ビームスプリッタにより順次に反射させて前記対物レンズに導き、
前記第１レーザ光が前記第１ビームスプリッタを透過する際に生ずる収差を、前記第１レーザ光源と前記第１ビームスプリッタの間に配置した収差補正レンズによって補正し、
前記第１レーザ光源と前記収差補正レンズを共通のホルダに固定して、これらの相対位置が予め定まっている光源ユニットを構成し、
当該光源ユニットを、前記装置フレームに形成したユニット装着部に位置決めして接着固定したことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ヘッド装置において、
前記光源ユニットは、前記第１レーザ光源の発光点と前記収差補正レンズのレンズ中心との間の距離を調整するための少なくとも１枚のスペーサを備え、
当該スペーサを介して、前記第１レーザ光源および前記収差補正レンズの少なくとも一方が前記ホルダに固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ヘッド装置において、
前記ユニット装着部に装着した前記光源ユニットは、その光軸方向、当該光軸に直交する方向、および、当該光軸を通る直交軸線回りに所定量だけ移動可能であり、
当該ユニット装着部に装着された前記光源ユニットの位置調整が三次元的に行われた状態で、当該ユニット装着部に当該光源ユニットが接着固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ヘッド装置において、
前記第１レーザ光および前記第２レーザ光の各戻り光成分を、前記第１ビームスプリッタで反射させて前記第２ビームスプリッタに導き、当該第２ビームスプリッタを透過させて前記受光素子に導くことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光ヘッド装置において、
前記収差補正レンズはトーリックレンズであることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ヘッド装置において、
前記トーリックレンズは、前記第１レーザ光源から前記光記録媒体までの倍率を所定の値に設定する倍率変換レンズであることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１レーザ光の前記第１ビームスプリッタに対する入射角が４５°未満の傾斜角度であることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項８】
レーザ光源から射出されるレーザ光を、平行平板型のビームスプリッタに斜め方向から部分透過させて対物レンズを介して光記録媒体に導き、
光記録媒体で反射されて前記対物レンズを介して戻る前記レーザ光の戻り光成分を、前記ビームスプリッタで反射して信号検出用受光素子に導き、
前記レーザ光が前記ビームスプリッタを透過する際に生ずる収差を、前記レーザ光源と前記ビームスプリッタの間に配置した収差補正レンズによって補正し、
前記レーザ光源と前記収差補正レンズを共通のホルダに固定して、これらの相対位置が予め定まっている光源ユニットを構成し、
当該光源ユニットを、前記装置フレームに形成したユニット装着部に位置決めして接着固定したことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ヘッド装置において、
前記光源ユニットは、前記レーザ光源の発光点と前記収差補正レンズのレンズ中心との間の距離を調整するための少なくとも１枚のスペーサを備え、
当該スペーサを介して、前記レーザ光源および前記収差補正レンズの少なくとも一方が前記ホルダに固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の光ヘッド装置において、
前記ユニット装着部に装着した前記光源ユニットは、その光軸方向、当該光軸に直交する方向、および、当該光軸を通る直交軸線回りに所定量だけ移動可能であり、
当該ユニット装着部に装着された前記光源ユニットの位置調整が三次元的に行われた状態で、当該ユニット装着部に当該光源ユニットが接着固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の光ヘッド装置において、
前記収差補正レンズはトーリックレンズであることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１２】
請求項８において、
前記レーザ光の前記ビームスプリッタに対する入射角が４５°未満の傾斜角度であることを特徴とする光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録媒体の再生および／または記録を行う光ヘッド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤなどの厚みの異なる光記録媒体の再生、記録に用いられる光ヘッド装置では、波長の異なる２組のレーザ光源を備え、それぞれのレーザ光源から射出されるレーザ光を共通光路に導き、共通の対物レンズを介して光記録媒体上に収束させるようにしている。また、光記録媒体からの各レーザ光の戻り光成分を共通光路上において射出側のレーザ光から分離して受光素子に導くようにしている。各レーザ光を共通光路に導くと共に、各レーザ光の戻り光成分を射出側レーザ光から分離するために２個のビームスプリッタが用いられている。特許文献１には、ビームスプリッタとして、キューブ型ビームスプリッタ（プリズム）の代わりに、安価な２枚の平行平板型のビームスプリッタを用いた２光源型の光ピックアップが開示されている。
【０００３】
ここに開示の光ピックアップでは、ＣＤ記録再生用のレーザ光が平行平板型の第１のビームスプリッタで反射されて光記録媒体の側に導かれ、ＤＶＤ再生用のレーザ光が他方の平行平板型の第２のビームスプリッタで反射された後に第１のビームスプリッタを透過して光記録媒体に導かれる。光記録媒体で反射された各レーザ光の戻り光成分は、共に双方のビームスプリッタを順次に透過して受光素子に導かれる。
【０００４】
ここで、平行平板型のビームスプリッタを用いて、共通の対物レンズに各レーザ光を導き、光記録媒体からの戻り光成分を射出側のレーザ光から分離して受光素子に導くように構成した光学系においては、少なくとも一方のレーザ光をビームスプリッタに透過させる必要がある。レーザ光源から射出された発散レーザ光を平行平板型のビームスプリッタに斜め方向に透過させると、非点収差およびコマ収差が発生し、光記録媒体上に好適なスポットを形成できなくなる。
【０００５】
このため、当該特許文献１では、光記録媒体に向かうレーザ光が透過する側のビームスプリッタを、他方のビームスプリッタに比べて大幅に薄くして収差の発生を抑制するという解決策を講じている。また、薄くしたビームスプリッタの撓みに起因する収差発生を抑制するために、硬い素材を用いて当該ビームスプリッタを製造するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１５４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の光ピックアップでは、平行平板型のビームスプリッタを用いることにより装置コストの低減を図っているが、光記録媒体上に形成される光スポットの品質を高めるために、レーザ光が斜めに透過する平行平板型のビームスプリッタを薄くする必要がある。このため、他方の平行平板型のビームスプリッタのような一般的な厚み、および材質のビームスプリッタを用いることができず、装置コスト低減の妨げとなっている。
【０００７】
また、平行平板型のビームスプリッタを斜めに透過するＤＶＤ再生用のレーザ光には、ビームスプリッタを薄くしたとしても透過の際に非点収差、コマ収差が発生するので、上記特許文献１では、これを補正するために、円柱レンズ面を備えた補助レンズをレーザ光源の射出側に配置してある。しかしながら、円筒レンズ面を備えた補助レンズではコマ収差を補正できない。コマ収差を補正するためには補助レンズを光軸に対して傾けるようにすればよいが、このようにする場合には、レーザ光源と当該補助レンズの間の位置合わせに極めた高い精度が要求される。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、レーザ光が透過する側の平行平板型のビームスプリッタを薄くすることなく、当該ビームスプリッタを透過する際に発生する非点収差およびコマ収差を補正して、良好な光スポットを光記録媒体上に形成できるようにした光ヘッド装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、第１レーザ光を射出する第１レーザ光源と、この第１レーザ光とは波長の異なる第２レーザ光を射出する第２レーザ光源と、これら第１レーザ光および第２レーザ光を共通の対物レンズに導き、光記録媒体で反射して当該対物レンズを介して戻る各レーザ光の戻り光成分を受光素子に導くために配置されている平行平板型の第１ビームスプリッタおよび平行平板型の第２ビームスプリッタと、前記第１および第２レーザ光源、並びに、前記第１および第２ビームスプリッタが搭載されている装置フレームとを有している光ヘッド装置において、
前記第１レーザ光源から射出される前記第１レーザ光を、前記第１ビームスプリッタに斜め方向から部分透過させて前記対物レンズに導き、
前記第２レーザ光源から射出される前記第２レーザ光を前記第２ビームスプリッタおよび前記第１ビームスプリッタで順次に反射させて前記対物レンズに導き、
前記第１レーザ光が前記第１ビームスプリッタを透過する際に生ずる非点収差およびコマ収差を、前記第１レーザ光源と前記第１ビームスプリッタの間に配置した収差補正レンズによって補正し、
前記第１レーザ光源と前記収差補正レンズを共通のホルダに固定して、これらの相対位置が予め定まっている光源ユニットを構成し、
当該光源ユニットを、前記装置フレームに形成したユニット装着部に位置決めして接着固定したことを特徴としている。
【００１０】
本発明の光ヘッド装置では、一方の第１レーザ光のみが平行平板型の第１ビームスプリッタを斜めに透過して光記録媒体に到達し、他方の第２レーザ光は第２および第１ビームスプリッタをこの順で反射して光記録媒体に到達する。第１ビームスプリッタを透過する際に第１レーザ光に発生した収差は、第１レーザ光源の射出側に配置されている収差補正レンズによって補正される。第１レーザ光源と収差補正レンズは共通のホルダに固定され、予め光源ユニットとして構成されている。したがって、これらの間の位置決めが高精度で行われており、第１レーザ光に発生する収差を確実に補正できる。したがって、収差の発生を抑制するために、薄くて硬い素材からなる平行平板型のビームスプリッタを用いることなく、ビームスプリッタを透過した第１レーザ光を良好な光スポットして光記録媒体上に収束させることができる。
【００１１】
ここで、本発明の光ヘッド装置において、前記光源ユニットは、前記第１レーザ光源の発光点と前記補正レンズのレンズ中心との間の距離を調整するための少なくとも１枚のスペーサを備え、当該スペーサを介して、前記第１レーザ光源および前記補正レンズの少なくとも一方が前記ホルダに固定されていることが望ましい。レーザ光源におけるパッケージ内における発光点位置のバラツキや、補正レンズにおけるレンズ中心と、取付用のフランジ面との間の距離のバラツキなどに起因して、共通のホルダに取り付けた際におけるレーザ光源の発光点と補正レンズのレンズ中心との間の距離にバラツキが生ずることがある。スペーサを挟むことにより、このようなバラツキを除去あるいは抑制でき、双方を高い精度で位置決めした状態でホルダに固定できる。
【００１２】
また、本発明の光ヘッド装置において、前記ユニット装着部に装着した前記光源ユニットは、その光軸方向、当該光軸に直交する方向、および、当該光軸を通る直交軸線回りに所定量だけ移動可能であり、当該ユニット装着部に装着された前記光源ユニットの位置調整が三次元的に行われた状態で、当該ユニット装着部に当該光源ユニットが接着固定されていることが望ましい。
【００１３】
このように光源ユニットの位置調整を行うことにより、光源ユニットの残存収差を確実に除去でき、光源ユニットの発光点と受光素子の受光面との相対位置も精度良く合わせることができる。
【００１４】
なお、本発明の光学ヘッド装置では、前記第１レーザ光および前記第２レーザ光の各戻り光成分を、前記第１ビームスプリッタで反射させて前記第２ビームスプリッタに導き、当該第２スプリッタを透過させて前記受光素子に導く構成とされる。
【００１５】
また、前記補正レンズとしてはトーリックレンズを用いることが望ましい。トーリックレンズを用いると、第１レーザ光の中心光軸に対するレンズ面の傾きにより、当該第１レーザ光が第１ビームスプリッタを透過する際のコマ収差を補正でき、レンズ面の曲率半径の異方性によって第１レーザ光が第１ビームスプリッタを透過する際の非点収差を補正することができる。ここで、トーリックレンズは、第１レーザ光源から光記録媒体までの倍率を所定の値に設定する倍率変換レンズとしての機能を兼ねていることが好ましい。
【００１６】
次に、前記第１レーザ光の前記第１ビームスプリッタに対する入射角が４５°未満の傾斜角度であることが望ましい。このように構成すると、第１レーザ光は、第１ビームスプリッタに対して垂直入射に近くなり、当該第１ビームスプリッタ内で第１レーザ光が透過する光路の長さを短縮できる。よって、透過光路を短くできる分だけ、第１レーザ光が第１ビームスプリッタを透過する際に生じる収差を小さくできる。このため、補正レンズで行うべき収差の補正量を軽減することができ、補正レンズの設計が容易になる。
【００１７】
次に、本発明は単一レーザ光源を備えた光ヘッド装置にも同様に適用可能である。すなわち、本発明の光ヘッド装置は、
レーザ光源から射出されるレーザ光を、平行平板型のビームスプリッタに斜め方向から部分透過させて対物レンズを介して光記録媒体に導き、
光記録媒体で反射されて前記対物レンズを介して戻る前記レーザ光の戻り光成分を、前記ビームスプリッタで反射して信号検出用受光素子に導き、
前記レーザ光が前記ビームスプリッタを透過する際に生ずる収差を、前記レーザ光源と前記ビームスプリッタの間に配置した収差補正レンズによって補正し、
前記レーザ光源と前記収差補正レンズを共通のホルダに固定して、これらの相対位置が予め定まっている光源ユニットを構成し、
当該光源ユニットを、前記装置フレームに形成したユニット装着部に位置決めして接着固定したことを特徴としている。
【００１８】
ここで、前記光源ユニットは、前記レーザ光源の発光点と前記収差補正レンズのレンズ中心との間の距離を調整するための少なくとも１枚のスペーサを備え、当該スペーサを介して、前記レーザ光源および前記収差補正レンズの少なくとも一方が前記ホルダに固定されていることを特徴としている。
【００１９】
また、前記ユニット装着部に装着した前記光源ユニットは、その光軸方向、当該光軸に直交する方向、および、当該光軸を通る直交軸線回りに所定量だけ移動可能であり、当該ユニット装着部に装着された前記光源ユニットの位置調整が三次元的に行われた状態で、当該ユニット装着部に当該光源ユニットが接着固定されていることを特徴としている。
【００２０】
さらに、前記収差補正レンズはトーリックレンズであることを特徴としている。
【００２１】
さらには、前記レーザ光の前記ビームスプリッタに対する入射角が４５°未満の傾斜角度であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の２光源型の光ヘッド装置では、一方の第１レーザ光のみを平行平板型の第１ビームスプリッタを斜めに透過させて光記録媒体に到達させ、他方の第２レーザ光を第２および第１ビームスプリッタをこの順で反射させて光記録媒体に到達させ、第１ビームスプリッタを透過する際に第１レーザ光に発生する非点収差およびコマ収差を、第１レーザ光源の射出側に位置調整が高い精度で行われた状態で配置されている収差補正レンズによって補正するようにしている。すなわち、第１レーザ光源と補正レンズは共通のホルダに固定して予め光源ユニットとして構成し、第１レーザ光に発生する非点収差およびコマ収差を確実に補正できるようにしてある。したがって、本発明によれば、薄くて硬い素材からなる平行平板型のビームスプリッタを用いることなく、ビームスプリッタを透過した第１レーザ光を良好な光スポットして光記録媒体上に収束させることができる。
【００２３】
また、本発明では、第１ビームスプリッタを透過する際に生ずる収差を補正するための収差補正レンズと、第１レーザ光を射出する第１レーザ光源とを共通のホルダに固定して予めユニット化し、この光源ユニットを装置フレームのユニット装着部に、三次元的に位置調整して接着剤によって接着固定してある。このようにすると、第１レーザ光源および収差補正レンズを、簡単かつ高い位置決め精度で光学系に組み付けることができ、平行平板型の第１ビームスプリッタを斜めに透過することに起因して発生する収差を確実に補正できる。
【００２４】
一方、本発明の単一光源型の光ヘッド装置においても、平行平板型のビームスプリッタを透過する際にレーザ光に発生する非点収差およびコマ収差を確実に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、図面を参照して本発明を適用した光ヘッド装置の実施の形態を説明する。
【００２６】
（全体構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は各々、本発明を適用した光ヘッド装置の平面図、側面図、および底面カバーなどを外した状態の底面図である。本実施の形態の光ヘッド装置１は、波長が７８０ｎｍ帯の第１レーザ光、および波長が６５０ｎｍ帯の第２レーザ光を用いてＣＤ系ディスクおよびＤＶＤ系ディスクに対する情報の記録、再生が可能な２波長光ヘッド装置である。
【００２７】
光ヘッド装置１は、マグネシウムや亜鉛などのダイカスト品からなる金属製、あるいは樹脂製の装置フレーム２を有している。装置フレーム２の両端の各々には、ディスク駆動装置のガイド軸や送りねじ軸（図１（Ａ）において想像線で示す部分）が係合する第１の軸受部２１および第２の軸受部２２が形成されており、光ヘッド装置１は矢印Ａで示すディスク半径方向に往復移動可能となっている。装置フレーム２における移動方向の一方の側端面２３は、ディスク駆動機構のスピンドルモータ（図示せず）に接近した際の干渉を防止するために略円弧状に湾曲している。
【００２８】
装置フレーム２には、その上面側の略中央部分に対物レンズ９１が配置されている。また、装置フレーム２には、対物レンズ９１の位置をフォーカシング方向およびトラッキング方向にサーボ制御する対物レンズ駆動機構９が搭載されている。本実施の形態の光ヘッド装置１では、共通の対物レンズ９１により第１のレーザ光および第２のレーザ光による記録、再生を行うため、対物レンズ９１については、同心円状の溝や段差により回折格子が形成された２波長レンズが用いられている。
【００２９】
例えば、対物レンズ駆動機構９としてワイヤサスペンション方式のものを用いている。かかる対物レンズ駆動機構９としては周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略するが、対物レンズ９１を保持しているレンズホルダと、このレンズホルダを複数本のワイヤでトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持しているホルダ支持部と、装置フレーム２に固定されたヨークとを備えている。また、対物レンズ駆動機構９は、レンズホルダに取り付けられた駆動コイルと、ヨークに取り付けられた駆動マグネットにより構成される磁気駆動回路を備えており、駆動コイルに対する通電を制御することにより、レンズホルダに保持された対物レンズ９１を光記録媒体に対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する。また、対物レンズ駆動機構９は、対物レンズ９１のジッタ方向の傾きを調整するチルト制御も可能である。なお、対物レンズ９１の周りは、矩形枠状のアクチュエータカバー９０で覆われている。
【００３０】
また、装置フレーム２には、コネクタ６などが搭載された可撓性基板８１が配置されており、この可撓性基板８１を介して、後述する第１および第２レーザ光源３１、３２並びに信号検出用受光素子４０に電源供給や信号供給などを行う。
【００３１】
（光学系の構成）
図２は光ヘッド装置１の光学系を示す概略構成図である。なお、この図２において、一点鎖線Ｂで示す位置より上側の部分は紙面に直交する方向に配列されている部分であるが、平面上に展開した状態で示してある。
【００３２】
図１（Ｃ）および図２に示すように、装置フレーム２における円弧状に湾曲している側端面とは反対側の側端面の側には、第１レーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザダイオードを備えた第１レーザ光源３１と、第２レーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードを備えた第２レーザ光源３２とが搭載されている。第１レーザ光源３１は後述のようにユニット化されて、装置フレーム２に形成されているユニット装着部２５に装着され、位置調整が行われた後に当該装置フレーム２に接着固定されている。これに対して、第２レーザ光源３２は、装置フレーム２に形成した圧入部２６に圧入固定されている。
【００３３】
第１および第２レーザ光の光路として、第１レーザ光源３１から光記録媒体５の記録面に向かう第１往路Ｌ１と、第２レーザ光源３２から光記録媒体５の記録面に向かう第２往路Ｌ２が形成されている。また、光記録媒体５の記録面から反射した戻り光が信号検出用受光素子４０に向かう復路Ｌ３が形成されている。
【００３４】
第１往路Ｌ１には、第１レーザ光源３１から射出された第１レーザ光をトラッキング検出用に３ビームに回折する第１回折格子５１１と、第１回折格子５１１により３ビームに分離したレーザ光を部分透過する平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１と、この第１ビームスプリッタ５２１を透過したレーザ光を光記録媒体５に向けて立ち上げる立ち上げミラー５３とが配置されている。立ち上げミラー５３の上方位置には、レーザ光を平行光にするコリメートレンズ５４と、コリメートレンズ５４からの平行光を光記録媒体５の記録面に収束させる対物レンズ９１とが配置されている。
【００３５】
第２往路Ｌ２には、第２レーザ光源３２から射出された第２レーザ光をトラッキング検出用に３ビームに回折する第２回折格子５１２と、第２回折格子５１２により３ビームに分離したレーザ光を部分反射する平行平板型の第２ビームスプリッタ５２２とが配置されている。
【００３６】
平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１は、第１往路Ｌ１と第２往路Ｌ２とを合成する光路合成素子として用いられている。第２ビームスプリッタ５２２によって反射されたレーザ光は、当該第１ビームスプリッタ５２１で部分反射された後に、第１レーザ光と同様に、立ち上げミラー５３、コリメートレンズ５４、対物レンズ９１を経て光記録媒体５の記録面に照射される。したがって、第１ビームスプリッタ５２１から光記録媒体５までの間が共通光路となっている。
【００３７】
復路Ｌ３に沿って戻る戻り光も当該共通光路を経由して第１ビームスプリッタ５２１まで戻ってくる。戻り光は、当該第１ビームスプリッタ５２１で反射された後に第２ビームスプリッタ５２２を透過し、検出レンズ５６で非点収差を付与された後、信号検出用受光素子４０に到達する。
【００３８】
ここで、図１（Ｃ）、図２に示すように、第１ビームスプリッタ５２１における第１レーザ光入射面側の近傍位置には、モニター用受光素子４５が配置されている。第１ビームスプリッタ５２１の入射面において部分反射された第１レーザ光の反射光成分がモニター用受光素子４５で受光され、その受光量に基づき、第１レーザ光源の発光強度のフィードバック制御を行うことができるようになっている。
【００３９】
したがって、本例の第１ビームスプリッタ５２１は、第１レーザ光を略５０％透過し、略５０％反射し、第２レーザ光を略全反射する光学特性を備えている。第２ビームスプリッタ５２２は、第１レーザ光を略全透過させ、第２レーザ光を略５０％透過し、略５０％反射する光学特性を備えている。
【００４０】
次に、第１往路Ｌ１上において、第１レーザ光源３１と第１回折格子５１１との間には収差補正レンズ５０が配置されている。収差補正レンズ５０は、第１レーザ光源３１から射出される第１レーザ光が発散光として斜めに第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に発生する収差（コマ収差および非点収差）を補正するためのものである。収差補正レンズ５０としては例えばトーリックレンズが用いられている。トーリックレンズは、第１レーザ光源３１の側のレンズ面が凹面５０ａとされ、他方の側のレンズ面がトーリック面５０ｂとなっている。本例では後述するように、第１レーザ光源３１と収差補正レンズ５０が共通のホルダ１１０に固定されて光源ユニット１００を構成している。この光源ユニット１００が装置フレーム２のユニット装着部２５に装着されている。
【００４１】
収差補正レンズ５０（トーリックレンズ）は、第１レーザ光源３１の射出光軸に対して所定の角度分だけ傾いた状態に配置され、その凹面５０ａおよびトーリック面５０ｂが、第１レーザ光源３１の出射光の光軸と所定の角度分だけ傾いている。従って、収差補正レンズ５０は、第１レーザ光の中心光軸に対する凹面５０ａおよびトーリック面５０ｂの傾きにより、第１レーザ光が第１ビームスプリッタ５２１を透過した際に発生するコマ収差とは逆向きのコマ収差を発生させ、第１レーザ光が第１ビームスプリッタ５２１を透過する際のコマ収差を補正する。また、収差補正レンズ５０は、トーリック面５０ｂの曲率半径の異方性によって、第１レーザ光が第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に発生する非点収差とは逆向きのコマ収差を発生させ、第１レーザ光が第１ビームスプリッタ５２１を透過する際の非点収差を補正する。
【００４２】
ここで、第２レーザ光源３２から光記録媒体５に向かう第２往路Ｌ２における光学倍率は、例えば、６．５〜７．５倍に設定されている。第１レーザ光源３１から光記録媒体に向かう第１往路Ｌ１における光学倍率は、例えば、３．５〜５．０倍に設定することが好ましい。しかしながら、第１往路Ｌ１と第２往路Ｌ２とでは、コリメートレンズ５４および対物レンズ９１が共通化され、かつ、レイアウト上の制約もある。そこで、収差補正レンズ５０として用いたトーリックレンズを第１レーザ光に対する倍率変換レンズとして用い、当該収差補正レンズ５０（トーリックレンズ）によって、第１レーザ光源３１から光記録媒体５に向かう第１往路Ｌ１における光学倍率を最適化している。
【００４３】
また、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１への入射角θ１は、４５°未満の傾斜角度に設定されている。例えば、４０°に設定されている。このため、第１ビームスプリッタ５２１内で第１レーザ光が透過する光路の長さを短縮することができ、第１ビームスプリッタ５２１に対して垂直入射に近い分、第１レーザ光が当該第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に生じる収差が小さい。なお、第２レーザ光の第２ビームスプリッタ５２２への入射角θ２は４５°になっているが、当該第２レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１への入射角θ３は、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１への入射角θ１と同じ角度、例えば４０°に設定されている。
【００４４】
次に、第１往路Ｌ１に配置されている３ビーム生成用の回折格子５１１には、その射出側の表面に１／２波長板４６が一体的に形成されている。第１レーザ光源３１から射出した第１レーザ光の偏波面方向は当該１／２波長板４６によって調整され、立ち上げミラー５３の反射面５３ａに入射する際に、その入射方向および反射方向を含む当該反射面の垂直面に対して４５度傾斜した方向となるようにしてある。立ち上げミラー５３の反射面５３ａは、双方のレーザ光の反射の際に生ずる位相差がπ（２ｎ＋１）／２（ｎ＝０，１，２・・・）となるように設計されており、偏波面方向が４５度傾斜した状態で入射する双方のレーザ光は、反射後に円偏光に変換される。光記録媒体５上に形成されている光スポットを円偏光に近づけることにより、情報読取性能を向上させている。
【００４５】
第１および第２レーザ光の光記録媒体５上の光スポットは楕円形状であり、これらの楕円の向きは、それぞれのレーザ光で最適となるように角度差をもっている。例えば、ＤＶＤ系ディスク用の第２レーザ光の楕円光スポットの長軸は光記録媒体５の半径方向（図１（Ａ）の矢印Ａの方向）に対して、例えば−１０度の角度に配置され、ＣＤ系ディスク用の第１レーザ光の楕円光スポットの長軸は、光記録媒体５の半径方向に対して、例えば＋３０度の角度に配置される。光記録媒体の半径方向となす角度が小さくなる程、ジッタ性能に優れ、反対に隣接トラックとのクロストークが大きくなることが定性的に知られている。一般に、ＤＶＤ系ディスク用の第２レーザ光の光スポットに対して、ＣＤ系ディスク用の第１レーザ光の光スポットは、光記録媒体５の半径方向に対して、より大きな角度となるようにして隣接トラックとのクロストーク低減を優先した設計とされる。
【００４６】
勿論、楕円形光スポットの角度は、重視すべき特性、たとえば、隣接トラックとのクロストーク、ジッタ性能、シーク時のトッラククロス信号性能、記録時の実効スポットサイズなど、光ヘッド装置１の用途に応じて最適に設計されるべきものである。
【００４７】
ここで、共通の立ち上げミラー５３を用いながら双方のレーザ光を円偏光となるように機能させるためには、双方のレーザ光を、それらの偏波面方向が、立ち上げミラー５３の反射面に対して４５度の角度で入射するように設計する必要がある。本例では、第２レーザ光は、射出した状態でのその偏波面方向が立ち上げミラー５３の反射面に４５度で入射するように、第２レーザ光源３２はその光軸回りに位置調整された状態で装置フレーム２に圧入固定されている。
【００４８】
これに対して、第１レーザ光源３１は、そこから射出される第１レーザ光による光記録媒体５上の光スポットがその半径方向に対して＋３０度の角度となるように、その偏波面方向が調整された状態で装置フレーム２に取り付けられている。したがって、このままでは、立ち上げミラー５３の反射面に対して、偏波面方向が４５度の角度で入射せず、当該立ち上げミラー５３によって円偏光に変換することができない。
【００４９】
本実施の形態では、光記録媒体５上の楕円形光スポットの長軸方向のあるべき角度と、立ち上げミラー５３に対する入射時の偏波面方向の角度（４５度）とが相違しているので、第１レーザ光源３１と立ち上げミラー５３の間に１／２波長板４６を配置し、当該１／２波長板４６によって第１レーザ光源３１から射出する第１レーザ光の偏波面方向を調整して、とうがい偏波面方向が４５度の角度で立ち上げミラー５３に入射させるようにしている。
【００５０】
なお、１／２波長板４６を回折格子５１１と一体的に形成しておくことにより、コスト低減化を図っている。
【００５１】
（光源ユニット）
次に、光源ユニット１００について詳細に説明する。先に述べたように、第１レーザ光が第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に発生する収差を補正するための収差補正レンズ５０は、非点収差とコマ収差を補正し、さらに共通のコリメータレンズ５４を用いながら光の利用効率を高めるための倍率変換機能を有している。また、収差補正レンズ５０として回転非球面を傾けた、所謂トーリックレンズを用いている。したがって、第１レーザ光源３１の発光点と収差補正レンズ５０のレンズ中心との距離、および、収差補正レンズ５０の傾きを精度良く調整できないと、収差補正などの所期の効果を得ることができず、光記録媒体５上に良好な光スポットを形成できない。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、第１レーザ光源３１と収差補正レンズ５０を共通のホルダ１１０に組み付けた構造の光源ユニット１００を構成し、この光源ユニット１００を装置フレーム２に形成したユニット装着部２５に装着して位置調整した状態で当該装置フレーム２に接着固定している。
【００５３】
図３（Ａ）および（Ｂ）は光源ユニットを示す斜視図および断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、光源ユニットを後側から見た場合の分解斜視図、それを前側から見た場合の分解斜視図、および光軸に沿って切断した状態の分解斜視図である。これらの図を参照して光源ユニットの構造を説明する。
【００５４】
光源ユニット１００は、ホルダ１１０と、このホルダ１１０に接着固定された収差補正レンズ５０と、同じくホルダ１１０に接着固定された第１レーザ光源３１と、収差補正レンズ５０および第１レーザ光源３１の間隔調整のために適宜装着されるスペーサリング１２０とを備えている。場合によってはスペーサリング１２０が装着されないこともあり、３枚以上のスペーサリング１２０が装着されることもある。
【００５５】
図３（Ｂ）および図４（Ｃ）から分かるように、ホルダ１１０は矩形状のフランジ１１１と、このフランジ１１１の前面１１２から直角に前方に突出している筒状部１１３とを備えており、これらの中心部には円形断面の貫通穴１１４が形成されている。貫通孔１１４は、前端部分が小径穴部分１１５とされ、その後側が、これよりも大きな中径穴部分１１６とされ、この後側が大径穴部分１１７とされている。中径穴部分１１６と大径穴部分１１７の間には後方に向いている円環状段面１１８が形成されており、ここには、後方に僅かに突出している円環状突出面１１８ａが形成されている。
【００５６】
図４（Ａ）、（Ｂ）から分かるように、第１レーザ光源３１は、円筒状ケース３１１と、この円筒状ケース３１１の後端部に連続している大径の円盤状フランジ３１２とを備えており、円筒状ケース３１１の内部にレーザダイオードが封入されている。円盤状フランジ３１２の後端面３１３からは後方に向かって垂直に３本のリード端子３１４ａ〜３１４ｃが突出している。円筒状ケース３１１と円盤状フランジ３１２の間には前方に面している円環状段面３１５が形成されており、当該円環状段面３１５の外周側には一段後退した円環状端面３１５ａが形成されている。
【００５７】
第１レーザ光源３１の円筒状ケース３１１および円盤状フランジ３１２は、ホルダ１１０の中径穴部分１１６および大径穴部分１１７に、後方からそれぞれ圧入固定されている。また、例えば２本のスペーサリング１２０が、第１レーザ光源３１の円環状端面３１５ａと、ホルダ１１０の円環状突出面１１８ａとの間に挟み込まれた状態で装着されている。
【００５８】
第１レーザ光源３１の円盤状フランジ３１２の外周面には所定の角度間隔で３箇所に内方に切り込まれた状態の工具係合溝３１６ａ〜３１６ｃが形成されている。これらの工具係合溝３１６ａ〜３１６ｃを利用して、ホルダ１１０に圧入した第１レーザ光源３１を、例えばその光軸回りに回転して位置調整を行うことができるようになっている。同様に、ホルダ１１０の後側のフランジ１１１の三方の外周端面にも、工具係合溝１２１〜１２３が形成されている。
【００５９】
一方、収差補正レンズ５０は、円形のレンズ本体部分５１と、この外周を取り囲んでいる横長のフランジ部分５２とを備えている。フランジ部分５２は長辺側の端面５２ａ、５２ｂが平行に延びており、その短辺側の端面５２ｃ、５２ｄはレンズ中心を中心とする円弧面となっている。また、一方の端面５２ｃには外方に突出した位置調整用の突起５２ｆが形成されている。
【００６０】
ホルダ１１０の前端部には、この構造の収差補正レンズ５０が装着されるレンズ装着部が形成されている。レンズ装着部は、収差補正レンズ５０のフランジ部分５２の輪郭形状に対応した形状の浅い装着溝部１３１が形成されている。この装着溝部１３１には一対の一段深い接着剤充填用の円弧溝１３２、１３３が形成されている。また、ここに装着される収差補正レンズ５０の長辺側の端面５２ａ、５２ｂに対峙する２本ずつの突起１３４、１３５、１３６、１３７がホルダ前端面から前方に突出している。さらに、装着溝部１３１における収差補正レンズ５０の位置調整用の突起５２ｆに対峙する側の部分には、側方から当該突起５２ｆに工具を係合させるための凹部１３８が形成されている。装着溝部１３１における当該凹部１３８とは反対側の部位には、収差補正レンズ５０の円弧状の端面５２ｄに当接触可能な円弧状内周面を備えたガイド用突起１３９が形成されている。
【００６１】
この構成のレンズ装着部に前方から装着された収差補正レンズ５０は、装着溝部１３１に入れられて、ガイド用突起１３９に円弧状の端面５２ｄが押し当てられ、この状態で、位置調整用の突起５２ｆを利用して位置調整が行われた後に、ホルダ前端部分に接着固定されている。
【００６２】
ホルダ１１０を精度良く製造しておくことにより、ここに接着固定した第１レーザ光源３１と収差補正レンズ５０を精度良く光軸を一致させた状態にすることができる。また、第１レーザ光源３１の発光点と補正レンズ５０のレンズ中心の距離も精度良く調節できる。すなわち、第１レーザ光源３１では、発光点と、円盤状フランジ３１２の円環状段面３１５との間の距離にバラツキが生ずることがある。また、収差補正レンズ５０では、そのレンズ中心と外周のフランジ部分５２の後端面５２ｇとの距離にバラツキが生ずることがある。これらの距離にバラツキが生ずると、円環状段面３１５によってホルダ１１０に対して光軸方向の位置決めが行われる第１レーザ光源３１と、フランジ部分５２の後端面５２ｇによってホルダ１１０に対して光軸方向の位置決めが行われる収差補正レンズ５０との距離にバラツキが生ずる。本例では、スペーサリング１２０を装着することにより、このようなバラツキを解消して、精度良く、光軸方向の位置決めが行われた状態で、これらの部品３１、５０をホルダ１１０に固定することができる。
【００６３】
次に、この構造の光源ユニット１００は、装置フレーム２に形成したユニット装着部２５に対して遊びのある状態で装着され、３次元方向に位置調整が行われた後に当該ユニット装着部２５に接着固定されている。
【００６４】
すなわち、図２を参照して説明すると、装置フレーム２には、光源ユニット１００における前側の筒状部１１３を装着可能な装着穴２５１が形成されている。装着穴２５１は、筒状部１１３の輪郭形状よりも一回り大きな相似形状をした内周面を備えている。したがって、装着穴２５１に装着した光源ユニット１００は、その光軸方向に移動自在である。また、光軸方向に直交する方向にも所定範囲内で移動自在である。さらに、光軸方向に直交する光軸を通る軸線回りに傾斜させることができる。このように三次元的に位置調整可能な状態で光源ユニット１００が装着穴２５１に装着され、位置調整用の工具を用いて光源ユニット１００の位置調整が行われ、位置調整後の状態で接着剤が充填されて光源ユニット１００が装置フレーム２に接着固定されている。
【００６５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本実際の形態の光ヘッド装置１では、第１レーザ光源３１が射出した第１レーザ光を部分透過し、第２レーザ光源３２が射出した第２レーザ光を部分反射する光路合成素子として、平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１を用いている。また、各レーザ光の戻り光を射出側のレーザ光から分離して信号検出用受光素子４０に導くための光路分離素子として、平行平板型の第２ビームスプリッタ５２２を用いている。したがって、光路合成素子および光路分離素子として２個のプリズムを用いた場合に比してコストダウンを図ることができる。
【００６６】
また、平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１を斜めに透過する第１レーザ光に発生する非点収差およびコマ収差を補正するための収差補正レンズ５０を、第１レーザ光源３１の射出側に配置してある。また、この収差補正レンズ５０と第１レーザ光源３１との位置合わせを正確に行うことができるように、これらを共通のホルダ１１０に固定して光源ユニット１００を構成し、当該光源ユニット１００を位置調整して装置フレーム２に接着固定している。ユニット化した第１レーザ光源３１および収差補正用の収差補正レンズ５０とを用いて、平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１を斜めに透過する際に発生する第１レーザ光の非点収差およびコマ収差を確実に補正しているので、光ビームが透過するビームスプリッタとして、従来のような薄くて硬度の高い素材からなる平行平板型のビームスプリッタを用いることなく、収差補正を行うことができ、光記録媒体５上に良好な光スポットを形成できる。
【００６７】
さらに、光源ユニット１００を三次元的に位置調整可能な状態で装置フレーム２のユニット装着部２５に装着し、三次元的に位置調整した後に装置フレーム２に接着固定している。したがって、光源ユニット１００の残存収差を確実に除去でき、また、検出用受光素子４０との位置調整なども簡単な調整作業によって精度良く行うことができる。
【００６８】
さらに、収差補正レンズ５０は、第１レーザ光源３１から第１ビームスプリッタ５２１に向かう光路上に配置されているので、収差補正レンズ５０は、平行平板型の第１ビームスプリッタ５２１で反射される第２レーザ光に影響を及ぼさないので、収差補正用の収差補正レンズ５０の光学設計が容易であるという利点がある。
【００６９】
次に、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１に対する入射角θ１を４５°未満に設定したので、当該第１ビームスプリッタ５２１内で第１レーザ光が透過する光路の長さを短縮することができる。第１ビームスプリッタ５２１に対して垂直入射に近くなるので、第１レーザ光が当該第１ビームスプリッタ５２１を透過する際に生じる収差を小さくできる。このため、収差補正レンズ５０で行うべき収差の補正量を軽減できる。また、収差補正用の収差補正レンズ５０として用いるトーリックレンズの設計が容易になる。
【００７０】
次に、収差補正用の収差補正レンズ５０として用いたトーリックレンズを第１レーザ光に対する倍率変換レンズとしても機能させているので、倍率変換レンズを別途、設ける必要がないので、その点でも、コストダウンを図ることができる。
【００７１】
また、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１に対する入射角θ１を４５°未満に設定すると、装置フレーム２を小型化した場合でも、第１、第２レーザ光源３１、３２を離して配置することができるので、これら第１、第２レーザ光源３１、３２を搭載する作業や、第１、第２レーザ光源３１、３２の位置調整作業などを容易に行うことができる。すなわち、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１に対する入射角θ１を４５°に設定すると、第１、第２レーザ光源３１、３２の射出光軸が平行になるので、これらレーザ光源３１、３２が近接することになってしまうが、第１レーザ光の第１ビームスプリッタ５２１に対する入射角θ１を４５°未満に設定すると、第２レーザ光源３２の射出光軸をレーザ光源３１、３２が離間する方向に傾けることができる。
【００７２】
（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、収差補正レンズ５０として、片面にトーリック面５０ｂを有するトーリックレンズを用いたが、これに代えて、シリンドリカルレンズを用いてもよい。また、１つの収差補正レンズ５０により、コマ収差および非点収差の両方を補正する構成であったが、コマ収差および非点収差を別々の収差補正素子により補正する構成を採用してもよい。さらに、収差補正レンズ５０は、収差補正機能と光学倍率変更機能とを有する構成であったが、収差補正および光学倍率変更の機能をそれぞれ、別々の素子に担わせる構成を採用してもよい。
【００７３】
一方、本発明は単一光源型の光ヘッド装置に対しても適用可能である。例えば、図２において、光源ユニット１００、第１回折格子５１１、第１ビームスプリッタ５２１、立ち上げミラー５３、コリメートレンズ５４、対物レンズ９１、モニター用受光素子４５、検出レンズ５６、および信号検出用受光素子４０により光学系を構成することができる。この場合においても、上記の実施の形態の場合と同様に、光学系のコストダウンを図ることができ、平行平板型のビームスプリッタを透過する際に発生するレーザ光の収差を確実に補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は各々、本発明を適用した光ヘッド装置の平面図、側面図、および底面カバーなどを外した状態の底面図である。
【図２】図１の光ヘッド装置の光学系を示す概略構成図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は光源ユニットを示す斜視図および断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、光源ユニットを後側から見た場合の分解斜視図、それを前側から見た場合の分解斜視図、および光軸に沿って切断した状態の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  光ヘッド装置
２  装置フレーム
２１  第１の軸受部
２２  第２の軸受部
２３  側端面
２５  ユニット装着部
２５１  装着穴
２６  圧入部
３１  第１レーザ光源
３１１  円筒状ケース
３１２  円盤状フランジ
３１３  後端面
３１４ａ〜３１４ｃ  リード端子
３１５  円環状段面
３１５ａ  円環状端面
３１６ａ〜３１６ｃ  工具係合溝
３２  第２レーザ光源
４０  信号検出用受光素子
４５  モニター用受光素子
４６  １／２波長板
５  光記録媒体
５０  収差補正レンズ
５０ａ  凹面
５０ｂ  トーリック面
５１  レンズ本体部分
５２  フランジ部分
５２ａ〜５２ｄ  端面
５２ｆ  突起、５２ｇ  後面
５１１  第１回折格子
５１２  第２回折格子
５２１  平行平板型の第１ビームスプリッタ
５２２  平行平板型の第２ビームスプリッタ
９１  対物レンズ
１００  光源ユニット
１１０  ホルダ、１１１  フランジ、１１２  前面、１１３  筒状部、１１４  貫通孔、１１５  小径部分、１１６  中径部分、１１７  大径部分、１１８  円環状段面、１１８ａ  円環状突出面、１２０  スペーサリング
１２１、１２３  工具係合溝
１３１  装着溝部
１３２、１３３  円弧溝
１３４〜１３７  突起
１３８  凹部
１３９  ガイド用突起
Ｌ１  第１往路
Ｌ２  第２往路
Ｌ３  復路
【図１】
2008251114.tif 000003
【図２】
2008251114.tif 000004
【図３】
2008251114.tif 000005
【図４】
2008251114.tif 000006