(57)【要約】【課題】ビームスプリッタ等の光学部品の光軸をレーザビームの光路に正確にかつ容易に一致させることを可能にした特定の構造を有する光ピックアップを提供すること。【解決手段】発光装置１２から出射されるレーザビームの光路３６にビームスプリッタ２２を配置する。ビームスプリッタは光学ベース５０に３点支持される。好ましくは、ビームスプリッタに平坦な被支持面２２ａを形成し、一方、光学ベースには、被支持面を支持する３つの凸部６１，６２，６３を形成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出射する発光装置と、前記レーザビームの光路に配置された光学部品と、前記光学部品を３点支持した光学ベースとを含むことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光学部品は平坦な被支持面を有し、前記光学ベースは、前記被支持面に対向する支持面と、前記支持面に形成され前記被支持面を支持する３つの凸部とを有する、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光学部品を前記３つの凸部に向けて弾力的に押圧する付勢手段を備えた、請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記３つの凸部は非直線的に配列されている、請求項２又は３に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記支持面は、前記光学部品を挿入された挿入溝の対向側壁のうちの一方の側壁を規定するものであり、前記３つの凸部のうち少なくとも一つの凸部は前記挿入溝の底部から離間しており、前記一方の側壁は、前記少なくとも一つの凸部に対応した部分の肉厚を薄く形成されている、請求項４に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記光学部品は、板状のものでありかつ前記レーザビームの光路及び前記発光装置の光軸に対し傾斜して延在している、請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記光学部品はビームスプリッタである、請求項１〜６のいずれかに記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクドライブに用いられ、光ディスクにレーザビームを照射してデータを記録・再生する光ピックアップに関し、特に、レーザビームの光路に配置された光学部品の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のパーソナルコンピュータ等の電子機器には光ディスクドライブが搭載されることが多い。光ディスクドライブに使用可能な光学的記録媒体としてＣＤ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−ＲＯＭ、及びオーディオＣＤ等を含む）及びＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ，ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等を含む）が知られている。ＣＤ及びＤＶＤをここでは纏めて光ディスクと呼ぶ。
【０００３】
このような光ディスクにデータを記録したり再生したりするために、光ディスクドライブは光ピックアップを備えている。その光ピックアップは、光ディスクの径方向に移動可能な光学ベースと、この光学ベースに保持された発光装置、受光装置、及び光学系とを備えている。発光装置はレーザビームを出射するためのものである。受光装置は光ディスクから反射されたレーザビームを受光するためのものである。光学系は、光学ベース上でレーザビームをガイドするためのものである。
【０００４】
発光装置から出射されたレーザビームと光ディスクから反射されたレーザビームとに光路を共用することが提案されている（例えば特許文献１参照）。その場合、光学系はレーザビームの光路に配置されてレーザビームを分岐させる装置（ここでは、これを「ビームスプリッタ」と呼ぶ）を有する。そのビームスプリッタは、発光装置から出射されたレーザビームを反射して光ディスクに導き、また、光ディスクから反射されたレーザビームを透過させて受光装置に導くものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９２９２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したビームスプリッタを用いる場合は、ビームスプリッタの光軸をレーザビームの光路に正確に一致させる特定の構造を必要とする。しかしながら、その特定の構造については未だ開示も提案もなされていない。
【０００７】
それ故に本発明の課題は、ビームスプリッタ等の光学部品の光軸をレーザビームの光路に正確にかつ容易に一致させることを可能にした特定の構造を有する光ピックアップを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は、光学部品をしっかりと支持して安定させた光ピックアップを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施の一態様によれば、レーザビームを出射する発光装置（１２）と、前記レーザビームの光路（３６）に配置された光学部品（２２）と、前記光学部品を３点支持した光学ベース（５０）とを含むことを特徴とする光ピックアップが得られる。
【００１０】
前記光学部品は平坦な被支持面（２２ａ）を有し、前記光学ベースは、前記被支持面に対向する支持面（５３ａ）と、前記支持面に形成され前記被支持面を支持する３つの凸部（６１，６２，６３）とを有してもよい。
【００１１】
前記光学部品を前記３つの凸部に向けて弾力的に押圧する付勢手段（６５）を備えてもよい。
【００１２】
前記３つの凸部は非直線的に配列されていてもよい。
【００１３】
前記支持面は、前記光学部品を挿入された挿入溝（５３）の対向側壁のうちの一方の側壁（５４）を規定するものであり、前記３つの凸部のうち少なくとも一つの凸部（６３）は前記挿入溝の底部（５３ｂ）から離間しており、前記一方の側壁は、前記少なくとも一つの凸部に対応した部分の肉厚を薄く形成されていてもよい。
【００１４】
前記光学部品は、板状のものでありかつ前記レーザビームの光路及び前記発光装置の光軸（１２ａ）に対し傾斜して延在していてもよい。
【００１５】
前記光学部品はビームスプリッタであってもよい。
【００１６】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る光ピックアップについて説明する。
【００１８】
周知のように、光ディスクドライブの一種であるＤＶＤドライブにおいては、ＤＶＤとＣＤとのいずれに対しても記録・再生可能にするために特別の光ピックアップが搭載されたものが存在している。そのような特別の光ピックアップは、ＤＶＤ用の短波長レーザビーム（波長約６５０ｎｍ）とＣＤ用の長波長レーザビーム（波長約７８０ｎｍ）との２種類のレーザビームを使い分けて記録・再生を行なうものであり、２波長対応光ピックアップと呼ばれている。
【００１９】
図１の光ピックアップは２波長対応光ピックアップと呼ばれるものであり、第１の波長を持つ第１のレーザビームを出射する発光装置としてのＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）用の第１のレーザダイオード１１と、第１の波長とは異なる第２の波長を持つ第２のレーザビームを出射する発光装置としてのＣＤ（コンパクトディスク）用の第２のレーザダイオード１２と、第１および第２の回折格子（グレーティング）１６および１７と、カップリングレンズ１９と、第１および第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２１および２２と、広帯域１／４波長板２４と、全反射ミラー２６と、コリメータレンズ２８と、対物レンズ３０と、検出レンズ３２と、受光素子（光検出器）３４とを備えている。これらの部品は全て、共通の光学ベースに取り付けられる。
【００２０】
第１の回折格子１６、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１、広帯域１／４波長板２４、全反射ミラー２６、コリメータレンズ２８、対物レンズ３０、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２、および検出レンズ３２の組み合わせは、第１のレーザダイオード１１から出射された第１のレーザビームを光ディスク４０側へ導くとともに、この光ディスク４０側から反射された第１の戻り光を透過して光検出器３４へ導く第１の光学系として働く。同様に、カップリングレンズ１９、第２の回折格子１７、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１、広帯域１／４波長板２４、全反射ミラー（立上げミラー）２６、コリメータレンズ２８、対物レンズ３０、および検出レンズ３２の組み合わせは、第２のレーザダイオード１２から出射された第２のレーザビームを光ディスク４０Ａ側へ導くとともに、この光ディスク４０Ａ側から反射された第２の戻り光を透過して光検出器３４へ導く第２の光学系として働く。
【００２１】
次に、各光学要素の作用（働き）について説明する。
【００２２】
第１のレーザダイオード１１は、第１の波長としてＤＶＤ用の波長約６５０ｎｍを持つ第１のレーザビームを出射するレーザダイオードである。第１の回折格子１６は、第１のレーザダイオード１１から出射された１本の第１のレーザビームを３本のレーザビーム（中央の光束とその両側の２本の光束）に分離するためのものである。
【００２３】
第２のレーザダイオード１２は、第２の波長としてＣＤ用の波長約７８０ｎｍを持つ第２のレーザビームを出射するレーザダイオードである。第２の回折格子１７は、第２のレーザダイオード１２から出射された１本の第２のレーザビームを３本のレーザビーム（中央の光束とその両側の２本の光束）に分離するためのものである。カップリングレンズ１９は、焦点距離を調節するためのものである。
【００２４】
第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１は、第１の回折格子１６を介して入射した３本の第１のレーザビームを反射すると共に、光ディスク４０からの反射光を透過するためのものである。同様に、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２は、第２の回折格子１７を介して入射した３本の第２のレーザビームを反射透過すると共に、光ディスク４０又は４０Ａからの反射光を透過するためのものである。尚、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１は、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２から反射されたレーザビームを透過して、コリメータレンズ２８側へ出射する機能をも果たす。
【００２５】
とにかく、第１および第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２１および２２の組み合わせは、第１のレーザダイオード１１から出射された第１のレーザビーム又は第２のレーザダイオード１２から出射された第２のレーザビームを同一の光軸上へ反射する光軸一致手段として働く。
【００２６】
広帯域１／４波長板２４は、直線偏光と円偏光との間で偏光方向を変える手段として働く。全反射ミラー２６は、広帯域１／４波長板２４からのレーザビームを直角に折り曲げて反射するためのものである。コリメータレンズ２８は、全反射ミラー２６で反射されたレーザビームを平行光に変換するためのものである。対物レンズ３０はコリメータレンズ２８からの平行光を光ディスク４０又は４０Ａ上へ照射するためのものである。
【００２７】
尚、光ディスク４０又は４０Ａで反射された反射光（戻り光）は、後述するように、検出レンズ３２を介して光検出器３４で受光される。
【００２８】
ここで、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１は、波長約６５０ｎｍの光に対してはＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する特性を持つが、波長約７８０ｎｍの光に対しては偏光方向に関係なく透過率１００％相当の特性を持っている。一方、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２は、波長約６５０ｎｍの光に対しては偏光方向に関係なく透過率１００％相当の透過率の特性を持っているが、波長約７８０ｎｍの光に対してはＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する特性を持っている。
【００２９】
次に、図１に示した２波長対応光ピックアップの動作について説明する。
【００３０】
最初に、光ディスクとしてＤＶＤ４０を使用した場合について説明する。光ディスクがＤＶＤ４０である場合、第１のレーザダイオード（ＤＶＤ−ＬＤ）１１のみが動作状態に置かれ、第２のレーザダイオード（ＣＤ−ＬＤ）１２は非動作状態に置かれる。したがって、第１のレーザダイオード１１のみが第１のレーザビームを出射している。また、この技術分野で周知のように、２波長対応光ピックアップは、書込みモードと再生モードとのいずれか一方のモードで動作する。
【００３１】
第１のレーザダイオード１１から出射された直線偏光（Ｓ偏光）の第１のレーザビームは、第１の回折格子１６を通り、ここでトラッキング制御及びフォーカス制御を行うために３本のレーザビームに分離される。その後、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１に入射する。この第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１に入射したＳ偏光の第１のレーザビームは、その光路が９０°曲げられる（すなわち、反射される）。この第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１で反射されたＳ偏光の第１のレーザビームは、広帯域１／４波長板２４を透過し、ここで、直線偏光（Ｓ偏光）から円偏光に変換される。この円偏光の第１のレーザビームは、全反射ミラー２６で上部方向に反射される。この全反射ミラー２６を反射したレーザビームは、コリメータレンズ２８を透過すると、発散光であったレーザビームが平行光にされて、対物レンズ３０に入射する。この対物レンズ３０を透過したレーザビームは、ここで収束されて、光ディスク（ＤＶＤ）４０の記録面に照射される（集光される）。
【００３２】
この光ディスク（ＤＶＤ）４０の記録面からの反射光（第１の戻り光）は、対物レンズＯＬを通過し、コリメータレンズ２８を透過した後、収束光になる。この収束光は、全反射ミラー２６で反射された後、再度、広帯域１／４波長板２４を通ることで、円偏光が直線偏光（Ｐ偏光）に変換される。このＰ偏光は、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１を透過する。この第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１を透過したＰ偏光は、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２および検出レンズ３２を透過した後、光検出器３４に集光する（で受光される）。
【００３３】
次に、光ディスクとしてＣＤ４０Ａを使用した場合について説明する。光ディスクがＣＤ４０Ａである場合、第２のレーザダイオード１２のみが動作状態に置かれ、第１のレーザダイオード１１は非動作状態に置かれる。したがって、第２のレーザダイオード１２のみが第２のレーザビームを出射している。
【００３４】
ＣＤ用の第２のレーザダイオード１２から出射された直線偏光（Ｓ偏光）の第２のレーザビームは、カップリングレンズ１９を透過し、第２の回折格子１７でトラッキング制御及びフォーカス制御を行うために３本のレーザビームに分離された後、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２に入射する。この第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２に入射したＳ偏光の第２のレーザビームは、その光路が９０°曲げられる（すなわち、反射される）。第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２で反射された第２のレーザビームは、第１の波長選択偏光ビームスプリッタ２１を透過し、広帯域１／４波長板２４を透過し、ここで、直線偏光（Ｓ偏光）から円偏光に変換される。この円偏光の第２のレーザビームは、全反射ミラー２６で上部方向に反射される。この全反射ミラー２６を反射したレーザビームは、コリメータレンズ２８を透過すると、発散光であったレーザビームが平行光にされて、対物レンズ３０に入射する。この対物レンズ３０を透過したレーザビームは、ここで収束されて、光ディスク（ＣＤ）４０Ａの記録面に照射される（集光される）。
【００３５】
この光ディスク（ＣＤ）４０Ａの記録面からの反射光（第２の戻り光）は、鉛直下方向へ進み、対物レンズ３０を通過し、コリメータレンズ２８を透過した後、収束光になる。この収束光は、全反射ミラー２６で反射され、再度、広帯域１／４波長板２４を通ることで、円偏光が直線偏光（Ｐ偏光）に変換される。このＰ偏光は、第１および第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２１および２２を透過する。この第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２を透過したレーザビームは、検出レンズ３２を透過した後、光検出器３４に集光する（で受光される）。なお、全反射ミラー２６と光検出器３４とを結ぶ光軸又は光路をここでは主光路３６と呼ぶ。
【００３６】
ＤＶＤ４０およびＣＤ４０Ａに対して再生のみならず記録を行う場合には、対物レンズ３０先のスポットサイズの最適化は勿論のこと、記録に必要な対物レンズ３０の光量を確保する必要があり、光学系も独立して最適化させる必要がある。
【００３７】
図２及び図３を参照して、光学ベースについて説明する。
【００３８】
光学ベースは全体を参照符号５０で示され、光ディスクドライブの固定ガイド棒（図示せず）にスライド可能に嵌合するガイド孔４９を有している。こうして光学ベース５０は光ディスクの径方向で移動可能にされる。図１に示した第１及び第２のレーザダイオード１１，１２、第１および第２の回折格子１６，１７、カップリングレンズ１９、第１および第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２１，２２、広帯域１／４波長板２４、全反射ミラー２６、コリメータレンズ２８、対物レンズ３０、検出レンズ３２、および受光素子３４は全て光学ベース５０に搭載される。
【００３９】
さらに、光学ベース５０に、第１のダイオード用穴５１と第２のダイオード用穴５２とが形成されている。第１のダイオード用穴５１には、図１に示した第１のレーザダイオード１１が第１の光軸１１ａをもつように対向される。第２のダイオード用穴５２には、図１に示した第２のレーザダイオード１２が第２の光軸１２ａをもつように対向される。
【００４０】
光学ベース５０は、上述した主光路３６と第２の光軸１２ａとの交点を含む特定領域に第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２を実装している。この特定領域をここではスプリッタ実装領域と呼ぶ。第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２は、板状の光学部品でありかつ主光路３６及び第２の光軸１２ａのいずれに対しても４５度の角度をもって傾斜した被支持面２２ａを有している。
【００４１】
図３と共に図４及び図５をも参照して、上述したスプリッタ実装領域について説明する。
【００４２】
スプリッタ実装領域は、その一部に、光学ベース５０に形成されたスプリッタ挿入溝５３を有している。スプリッタ挿入溝５３は光学ベース５０の主面５０ａに開口している。スプリッタ挿入溝５３を規定する対向側壁のうちの一方の側壁５４は平坦な支持面５３ａを有している。支持面５３ａには高さが実質的に同じ３つの凸部６１，６２，６３が形成されている。これらの凸部６１，６２，６３を以下では第１の凸部、第２の凸部、及び第３の凸部とそれぞれ呼ぶ。
【００４３】
第１の凸部６１及び第２の凸部６２はいずれもスプリッタ挿入溝５３の溝底５３ｂに隣接して形成され、一方、第３の凸部６３はスプリッタ挿入溝５３の溝底５３ｂから離れて光学ベース５０の主面５０ａに隣接して形成されている。即ち、第１の凸部６１、第２の凸部６２、及び第３の凸部６３は、三角形の頂点となる三箇所にそれぞれ配置され、したがって、それらの配列は非直線的である。
【００４４】
さらに、第１の凸部６１と第２の凸部６２との間には、比較的背の低い突条６４が第３の突起６３に引き続いて光学ベース５０の厚み方向にのびている。突条６４は、後述する光学ベース５０の製造過程で望まれることなく形成されたものである。
【００４５】
また、側壁５４の支持面５３ａとは反対側の裏面５４ａに、肉厚を厚くする隆起部５４ｂが形成されている。隆起部５４ｂは、突条６４に対応する部分に形成され、第３の凸部６３に対応する部分には形成されていない点に留意されたい。これは、側壁５４の背面の凸部６３に対応した位置に、突条６４に対応した部分に比べて肉厚を薄くする凹部が形成されているとみなすこともできる。
【００４６】
図２に戻り、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２はその一部をスプリッタ挿入溝５３に挿入される。さらに、スプリッタ挿入溝５３を規定する対向側壁のうちの他方の側壁５５とスプリッタ挿入溝５３に挿入された第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２との間に、板バネなどの弾性部材６５が介装される。弾性部材６５は、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２を３つの凸部６１，６２，６３に向けて弾力的に押圧する。この結果、第２の波長選択偏光ビームスプリッタ２２は３つの凸部６１，６２，６３によって３点支持されるので、しっかりと安定して支持される。ここで、弾性部材６５は３点支持を引き起こす付勢手段として働くものである。
【００４７】
次に、光学ベース５０の製造方法について言及する。
【００４８】
光学ベース５０は、亜鉛ダイカスト、アルミダイカスト、マグネシウムダイカストなどの金属部材により成形されているが、樹脂材料の射出成形により形成されてもよい。成形に用いる金型としては、第１の凸部６１及び第２の凸部６２にそれぞれ対応する二つの浅い凹部の他に、第３の凸部６３及び突条６４に対応した均一の深さの一つの浅い溝と、隆起部５４ｂに対応した一つの深い凹部とを有するものを使用する。その金型が光学ベース５０のその他の形状に適合した形状をもつことは勿論である。
【００４９】
この金型を用いて金属材料（亜鉛ダイカスト、アルミダイカスト、マグネシウムダイカスト等）又は樹脂材料の成形を行うことにより、上述した形状の光学ベース５０を容易に製造できる。射出成形時及びその直後においては、光学ベース５０の第３の凸部６３及び突条６４は互いに同等な高さを有する。しかし、射出成形から適当時間の経過後には、材料の凝固作用及び隆起部５４ｂの作用により突条６４の部分所謂「ひけ」（シンクマーク）が発生し、その結果、突条６４の高さが第３の凸部６３の高さよりも低減する。こうして、第１の凸部６１及び第２の凸部６２に加えて、第３の凸部６３も容易に形成され得る。突起６４と第３の凸部６３の段差は、十数μｍ〜２０μｍ程度である。成形後に光学ベース５０から金型を取り外す離型作業は、金型を光学ベース５０の主面５０ａ側に移動させることにより、簡単に実施できる。また、隆起部５４ｂの厚みを変化させることにより「ひけ」量を調整することができ、所望の高さの凸部を形成することができる。
【００５０】
なお、記録密度の異なる２種類の光ディスクとしては、例えばＤＶＤとＢｌｕｅ−ｒａｙ、ＣＤとＢｌｕｅ−ｒａｙ等の組み合わせであってもよい。光学的記録媒体（光ディスク）は垂直（鉛直）に置かれても良いのは勿論である。また、上述では２波長対応光ピックアップについて説明したが、１波長対応光ピックアップにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ビームスプリッタ等の光学部品の光軸をレーザビームの光路に正確にかつ容易に一致させることを可能にした特定の構造を有する光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の態様に係る光ピックアップとしての２波長対応光ピックアップの光学系のシステム構成図である。
【図２】図１の２波長対応光ピックアップに使用される光学ベースの斜視図である。
【図３】図２の光学ベースの平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って得られた断面拡大図である。
【図５】図３の光学ベースの要部のみに拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１  第１のレーザダイオード
１２  第２のレーザダイオード
１６  第１の回折格子
１７  第２の回折格子
１９  カップリングレンズ
２１  第１の波長選択偏光ビームスプリッタ
２２  第２の波長選択偏光ビームスプリッタ
２４  広帯域１／４波長板
２６  全反射ミラー
２８  コリメータレンズ
３０  対物レンズ
３２  検出レンズ
３４  受光素子
３６  主光路
４０  光ディスク（ＤＶＤ）
４０Ａ  光ディスク（ＣＤ）
４９  ガイド孔
５０  光学ベース
５０ａ  主面
５１  第１のダイオード用穴
５２  第２のダイオード用穴
５３  スプリッタ挿入溝
５３ａ  支持面
５３ｂ  溝底
５４，５５  側壁
５４ａ  裏面
５４ｂ  隆起部
６１  第１の凸部
６２  第２の凸部
６３  第３の凸部
６４  突条
６５  弾性部材
【図１】
2004342229.tif 000003
【図２】
2004342229.tif 000004
【図３】
2004342229.tif 000005
【図４】
2004342229.tif 000006
【図５】
2004342229.tif 000007