(57)【要約】【課題】部品のコスト、および組み立てコストを低減可能な光ヘッド装置を提供すること。【解決手段】光ヘッド装置１において、モニター用受光素子３にモニター光を導く全反射ミラー８と、戻り光に非点収差を付与して信号検出用受光素子に導くセンサーレンズ９とは、樹脂などの透明材料の成形品からなる複合光学部品１０Ａとして一体化されている。複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分は、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面８０１を備えた全反射プリズムであり、反射面８０１には反射膜が形成されていない。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を光記録媒体に収束させる対物レンズと、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を全反射ミラーを介して受光する受光素子とを有する光ヘッド装置において、
前記全反射ミラーは、該全反射ミラーに隣接する位置に配置される他の光学素子と一体の複合光学部品を構成していることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
請求項１において、前記レーザ光源として、波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、
前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を前記全反射ミラーを介して受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズを介して受光する信号検出用受光素子とを有し、
前記複合光学部品では、前記全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成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において、前記レーザ光源として、波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、
前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズ、および前記全反射ミラーを介して受光する信号検出用受光素子とを有し、
前記複合光学部品では、前記全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成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において、前記レーザ光源として、波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、
前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズを介して受光する信号検出用受光素子とを有し、
前記全反射ミラーとして、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を前記モニター用受光素子に導く第１の全反射ミラーと、前記光記録媒体からの戻り光を前記信号検出用受光素子に導く第２の全反射ミラーとを有し、
前記複合光学部品では、前記第１の全反射ミラー、および前記第２の全反射ミラーのうちの少なくとも一方の全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項４において、前記複合光学部品では、前記第１の全反射ミラーおよび前記第２の全反射ミラーの双方が、前記他の光学素子としての前記センサーレンズと一体に構成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記全反射ミラーは、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムであることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
請求項２または５において、前記複合部品は、前記全反射ミラーに対する入射面側と、前記他の光学装置の入射面側とが、同一平面を構成していることを特徴とする光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の記録を行う光ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ、ＤＶＤの記録再生を行う光ヘッド装置では、第１のレーザ光源から出射された波長６５０ｎｍあるいは６３５ｎｍのＤＶＤ用の第１のレーザ光と、第２のレーザ光源から出射された波長７６０〜８００ｎｍのＣＤ用の第２のレーザ光とを用いて光記録媒体の記録再生が行われている。
【０００３】
また、この種の光ヘッド装置では、光記録媒体からの戻り光を、この戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズを介して信号検出用受光素子に導くようになっている。また、再生専用の光ヘッド装置では、レーザ光源としてのレーザダイオードから後方に出射されるレーザ光によってレーザ強度をモニターしているが、光記録媒体に対する記録を行う光ヘッド装置では、レーザ光の強度を高い精度でモニターする必要があるため、レーザ光源から対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を全反射ミラーを介してモニター用受光素子に導き、レーザ光の強度をモニターし、レーザ光源にフィードバックしている。
【０００４】
ここで、センサーレンズや全反射ミラーなどは、一般に、各々、単体の光学素子として光ヘッド装置上に搭載される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ヘッド装置において、従来のように、単体の光学素子を用いて光ヘッド装置の光学系を構成すると、部品のコスト、および組み立て時のコストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
また、全反射ミラーとしては、光学多層膜を形成したミラーを用いる場合が多いが、このようなミラーは、部品コストが高いという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、部品のコスト、および組み立てコストを低減可能な光ヘッド装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、レーザ光を出射するレーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光を光記録媒体に収束させる対物レンズと、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を全反射ミラーを介して受光する受光素子とを有する光ヘッド装置において、前記全反射ミラーは、該全反射ミラーに隣接する位置に配置される他の光学素子と一体の複合光学部品を構成していることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、全反射ミラーと、それに隣接する他の光学素子が複合光学部品として一体に成形されているため、部品コストおよび組み立ての際のコストを低減することができる。
【００１０】
本発明においては、前記レーザ光源として、波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を前記全反射ミラーを介して受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズを介して受光する信号検出用受光素子とを有している場合がある。このような場合、前記複合光学部品では、前記全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明においては、また、前記レーザ光源として波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズ、および前記全反射ミラーを介して受光する信号検出用受光素子とを有している場合がある。このような場合、前記複合光学部品では、前記全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明においては、さらに、前記レーザ光源として、波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を有し、前記受光素子として、前記複数のレーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を受光するモニター用受光素子と、前記光記録媒体からの戻り光を、該戻り光に非点収差を付与するセンサーレンズを介して受光する信号検出用受光素子とを有し、前記全反射ミラーとして、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザ光の一部を前記モニター用受光素子に導く第１の全反射ミラーと、前記光記録媒体からの戻り光を前記信号検出用受光素子に導く第２の全反射ミラーとを有している場合がある。このような場合、前記複合光学部品では、前記第１の全反射ミラー、および前記第２の全反射ミラーのうちの少なくとも一方の全反射ミラーと、前記他の光学素子としての前記センサーレンズとが一体に構成されていることが好ましい。また、このような場合、前記複合光学部品では、前記第１の全反射ミラーおよび前記第２の全反射ミラーの双方が、前記他の光学素子としての前記センサーレンズと一体に構成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記全反射ミラーは、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムであることが好ましい。このように構成すると、複合光学部品の全反射ミラーに相当する部分に反射膜を形成する必要がないので、その分、部品コストを低減できる。
【００１４】
本発明において、前記複合部品は、前記全反射ミラーに対する入射面側と、前記他の光学装置の入射面側とが、同一平面を構成していることが好ましい。このように構成すると、全反射ミラーおよびその他の光学素子を同時に位置決めすることができるので、組み立て作業の効率を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明を適用した光ヘッド装置を説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図１に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図、この複合光学部品において全反射ミラーを構成する部分の説明図、および全反射ミラーを構成する部分の変形例を示す説明図である。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示す光ヘッド装置１は、ＣＤ、およびＤＶＤの記録再生を行う光ヘッド装置であり、以下に説明する光学素子は各々、ベース（図示せず）に搭載されている。ベースは、装置フレーム（図示せず）に対して相互に平行となるように取り付けた２本のガイドシャフト（図示せず）に沿って摺動可能に取り付けられている。
【００１８】
光ヘッド装置１において、光学系は、波長６５０ｎｍあるいは６３５ｎｍ（短波長）の第１のレーザ光を出射するＤＶＤ用の第１のレーザダイオード４（第１のレーザ光源）と、波長７６０〜８００ｎｍ（長波長）の第２のレーザ光を出射するＣＤ用の第２のレーザダイオード５（第２のレーザ光源）とを備えている。本形態において、光学系は、第１のレーザダイオード４から出射された第１のレーザ光、および第２のレーザダイオード５から出射された第２のレーザ光を、光路合成用光学素子であるプリズム６１、６２によって、光記録媒体１００に向かう共通光路に導くようになっており、この共通光路上には、λ／４板１１、コリメートレンズ１２、対物レンズ１３がこの順に配置されている。これらの光学素子のうち、対物レンズ１３は、レンズ駆動装置によってトラッキング方向、およびフォーカシング方向に駆動される。
【００１９】
本形態の光ヘッド装置１では、第１のレーザダイオード４とプリズム６１との間には、グレーティング１４、リレーレンズ１５、およびλ／２板１６が配置されている。また、第２のレーザダイオード５とプリズム６２との間には、グレーティング１７が配置されている。
【００２０】
また、プリズム６２と信号検出用受光素子２との間には、非点収差発生素子としてのセンサーレンズ９が配置されている。このセンサレンズ９は、レーザ光の戻り光に対して非点収差を発生させるためのレンズである。
【００２１】
さらに、プリズム６１に対して第１のレーザダイオード４と反対側には、第１のレーザダイオード４および第２のレーザダイオード５からプリズム６１、６２を介して対物レンズ１３に向けて出射された光の一部がプリズム６１を介して導かれる全反射ミラー８と、この全反射ミラー８によって導かれた光を受光するモニター用受光素子３とを有している。
【００２２】
このように構成した光ヘッド装置１において、第１のレーザダイオード４から出射された第１のレーザ光は、一部がプリズム６１の部分反射面によって反射され、その光軸が９０度折り曲げられてコリメートレンズ１２を介して対物レンズ１３に向けて出射される。また、第２のレーザダイオード５から出射された第２のレーザ光は、一部がプリズム６１、６２の部分反射面を透過して、コリメートレンズ１２を介して対物レンズ１３に向けて出射される。
【００２３】
その際、第１のレーザダイオード４から出射された第１のレーザ光の一部、および第２のレーザダイオード５から出射された第２のレーザ光の一部は、モニター光として、プリズム６１および全反射ミラー８を介してモニター用受光素子３に導かれる。このモニター用受光素子３でのモニター結果は、第１のレーザダイオード４、および第２のレーザダイオード５にフィードバックされ、各々から出射されるレーザ光の強度が制御される。
【００２４】
また、光記録媒体１００からの戻り光は、対物レンズ１３、コリメートレンズ１２、およびプリズム６１、６２を介してセンサーレンズ９に向けて出射され、このセンサーレンズ９によって非点収差が付与されて信号検出用受光素子２で検出される。
【００２５】
このように構成した光ヘッド装置１において、本形態では、全反射ミラー８とセンサーレンズ９とが隣接して配置されている。そこで、本形態では、図２（Ａ）に示すように、全反射ミラー８とセンサーレンズ９とは、樹脂などの透明材料の成形品からなる複合光学部品１０Ａとして一体化されている。すなわち、複合光学部品１０Ａでは、三角柱状の全反射ミラー８の側面に相当する部分と、センサーレンズ９の側面に相当する部分とが繋がっている。
【００２６】
また、複合光学部品１０Ａでは、直角二等辺三角柱状の全反射ミラー８の光入射側と、センサーレンズ９の光入射側とが同一平面１０１Ａを構成しており、この平面１０１Ａは、プリズム６１、６２の出射端面に当接し、位置決めされている。
【００２７】
ここで、複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分は、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面８０１を備えた全反射プリズムであり、反射面８０１には反射膜が形成されていない。その代わり、複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分においては、図２（Ｂ）に示すように、入射面８０２と反射面８０１とが成す角度、入射光の発散角、空気の屈折率、および複合光学部品１０Ａを構成する樹脂材料の屈折率をそれぞれ、θ１、θ２、ｎ１、ｎ２とすると、これらの各値は、以下の式を満たすように設計されている。
【００２８】
【数１】
2004326854.tif 000003
【００２９】
このため、複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分において、反射面８０１は、入射光束を全反射してモニター用受光素子２に向けて出射する。
【００３０】
なお、複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分については、図２（Ｂ）に示す直角二等辺三角柱状に代えて、図２（Ｃ）示す三角柱状に構成してもよい。この場合、入射面８０２と反射面８０１とが成す角度、入射光の発散角、反射面８０１と出射面８０３が成す角度、空気の屈折率、および複合光学部品１０Ａを構成する樹脂材料の屈折率をそれぞれ、θ１、θ２、θ３、ｎ１、ｎ２とすると、これらの各値は、以下の式を満たすように設計される。
【００３１】
【数２】
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【００３２】
以上説明したように、本形態の光ヘッド装置１において、全反射ミラー８と、それに隣接する他の光学素子としてのセンサーレンズ９が複合光学部品１０Ａとして一体成形されているため、部品コストおよび組み立てコストを低減することができる。
【００３３】
また、複合光学部品１０Ａの全反射ミラー８に相当する部分は、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面８０１を備えた全反射プリズムとして構成され、反射面８０１には反射膜を形成する必要がないので、その分、部品コストを低減できる。
【００３４】
さらに、複合光学部品１０Ａでは、直角二等辺三角柱状の全反射ミラー８の光入射側と、センサーレンズ９の光入射側とが同一平面１０１Ａを構成しており、この平面１０１Ａを、プリズム６１、６２の出射端面に当接し、位置決めしている。従って、組み立て作業の効率を高めることができる。
【００３５】
［実施の形態２］
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。図４は、図３に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図である。なお、本形態および後述する実施の形態３は、いずれも基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明することにして、それらの説明を省略する。
【００３６】
実施の形態１では、モニター用受光素子３に対する全反射ミラー８と、それに隣接するセンサーレンズ９とを複合光学部品として一体に構成したが、本形態では、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モニター用受光素子３に対して全反射ミラーが配置されておらず、モニター用受光素子３は、プリズム６１に対して、直接、対向している。
【００３７】
一方、センサーレンズ９と信号検出用受光素子２との間には、全反射ミラー７が配置され、センサーレンズ９を通ってきた戻り光は、全反射ミラー７によって光軸が直角に折り曲げられて信号検出用受光素子２に導かれる。
【００３８】
本形態では、全反射ミラー７とセンサーレンズ９とが隣接して配置されることを利用して、全反射ミラー７とセンサーレンズ９とは、樹脂などの透明材料の成形品からなる複合光学部品１０Ｂとして一体化されている。すなわち、図４に示すように、複合光学部品１０Ｂでは、三角柱状の全反射ミラー７の前端面（光入射面）と、センサーレンズ９の後端面に相当する部分とが繋がっている。
【００３９】
ここで、複合光学部品１０Ｂの全反射ミラー７に相当する部分は、実施の形態１において図２（Ｂ）、（Ｃ）を参照して説明したように、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムであり、反射面には反射膜が形成されていない。
【００４０】
このように構成した光ヘッド装置１においても、全反射ミラー７と、それに隣接する他の光学素子としてのセンサーレンズ９が複合光学部品１０Ｂとして一体成形されているため、部品コストおよび組み立ての際のコストを低減することができる。
【００４１】
また、複合光学部品１０Ｂの全反射ミラー７に相当する部分は、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムとして構成され、反射面には反射膜を形成する必要がないので、その分、部品コストを低減できる。
【００４２】
［実施の形態３］
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。図６は、図５に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図である。
【００４３】
実施の形態１、２では、１つの全反射ミラーと、それに隣接するセンサーレンズとを複合光学部品として一体に構成したが、本形態では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モニター用受光素子３に対しては全反射ミラー８（第１の全反射ミラー）が配置され、モニター光は、全反射ミラー８によって光軸が直角に折り曲げられてモニター用受光素子３に導かれる。また、センサーレンズ９と信号検出用受光素子２との間に全反射ミラー７（第２の全反射ミラー）が配置され、センサーレンズ９を通ってきた戻り光は、全反射ミラー７によって光軸が直角に折り曲げられて信号検出用受光素子２に導かれる。
【００４４】
本形態では、全反射ミラー７、８とセンサーレンズ９とが隣接して配置されることを利用して、全反射ミラー７、８とセンサーレンズ９とは、樹脂などの透明材料の成形品からなる複合光学部品１０Ｃとして一体化されている。すなわち、図６に示すように、複合光学部品１０Ｃでは、三角柱状の全反射ミラー７の前端面（光入射面）と、センサーレンズ９の後端面に相当する部分とが繋がっており、かつ、これらの部分の側面に対して、三角柱状の全反射ミラー８の側面が繋がっている。
【００４５】
ここで、複合光学部品１０Ｃの全反射ミラー７、８に相当する部分は、実施の形態１において図２（Ｂ）、（Ｃ）を参照して説明したように、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムであり、反射面には反射膜が形成されていない。
【００４６】
このように構成した光ヘッド装置１においては、全反射ミラー７、８と、それに隣接する他の光学素子としてのセンサーレンズ９が複合光学部品１０Ｃとして一体成形されているため、部品コストおよび組み立ての際のコストを低減することができる。
【００４７】
また、複合光学部品１０Ｃの全反射ミラー７、８に相当する部分は、入射光束を全反射可能な角度に傾いた反射面を備えた全反射プリズムとして構成され、反射面には反射膜を形成する必要がないので、その分、部品コストを低減できる。
【００４８】
さらに、複合光学部品１０Ｃでは、直角二等辺三角柱状の全反射ミラー８の光入射側と、センサーレンズ９の光入射側とが同一平面１０１Ｃを構成しており、この平面１０１Ｃを、プリズム６１、６２の出射端面に当接し、位置決めしている。従って、組み立て作業の効率を高めることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ヘッド装置では、全反射ミラーと、それに隣接する他の光学素子が複合光学部品として一体に成形されているため、部品コストおよび組み立ての際のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図１に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図、この複合光学部品において全反射ミラーを構成する部分の説明図、および全反射ミラーを構成する部分の変形例を示す説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。
【図４】図３に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態３に係る光ヘッド装置の光学系を抜き出して示す正面図、およびこの光学系の側面図である。
【図６】図５に示す光ヘッド装置に用いた複合光学部品の斜視図である。
【符号の説明】
１  光ヘッド装置
２  信号検出用受光素子
３  モニター用受光素子
４  第１のレーザダイオード（第１のレーザ光源）
５  第２のレーザダイオード（第２のレーザ光源）
７  全反射ミラー（第１の全反射ミラー）
８  全反射ミラー（第２の全反射ミラー）
９  センサーレンズ
６１、６２  光路合成用光学素子としてのプリズム
１１  λ／４板
１２  コリメートレンズ
１３  対物レンズ
１４、１７  グレーティング
１５  リレーレンズ
１６  λ／２板
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  複合光学部品
８０１  反射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004326854.tif 000007
【図４】
2004326854.tif 000008
【図５】
2004326854.tif 000009
【図６】
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