(57)【要約】【課題】２波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニットを使用しながら相違する各記録媒体に対応する各光学系の光路長を異ならせた光ピックアップ装置を提供することを課題とする。【解決手段】２波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニット１の一方のレーザー発光点２から発光される第１のレーザー光の光路に他方のレーザー発光点３から発光される第２のレーザー光の光路から外れた迂回路を形成し、各レーザー発光点２，３から発光される各レーザー光の対物レンズ１３までの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点２，３から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー波長の異なる２種類のレーザー発光点を有するレーザーユニットを備え、単一の対物レンズに前記２種類の各レーザー発光点から発光されるレーザー光を選択的に入射して２種類の記録媒体に対応させた光ピックアップ装置であって、前記レーザーユニットの一方のレーザー発光点から発光される第１のレーザー光の光路に他方のレーザー発光点から発光される第２のレーザー光の光路から外れた迂回路を形成し、各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記レーザーユニットの各レーザー発光点から発光される各レーザー光が入射される第１のダイクロイックプリズムを設け、この第１のダイクロイックプリズムにより各レーザー発光点から発光される第１のレーザー光を反射させると共に、第２のレーザー光を透過させるべく前記第１のダイクロイックプリズムの波長選択フィルタ特性を設定し、前記第１のダイクロイックプリズムにより光路を分流し、かつ、前記第１のダイクロイックプリズムにより分流されて迂回路を経由する第１のレーザー光を第２のレーザー光の光路に合流させる第２のダイクロイックプリズムを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】
前記第１のダイクロイックプリズムにより反射される第１のレーザー光を前記第１のダイクロイックプリズムを透過する第２のレーザー光の光軸に略平行にする第１の反射ミラーを設け、この第１の反射ミラーにより反射されたレーザー光を前記ダイクロイックプリズムを透過するレーザー光の光軸に交差させる方向に更に反射する第２の反射ミラーを設け、かつ、この第２の反射ミラーにより反射された第２のレーザー光を第２のダイクロイックプリズムにより第１のレーザー光に合流させることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１のダイクロイックプリズムを透過するレーザー光の光路中及び前記第１のダイクロイックプリズムにより反射するレーザー光の光路中にそれぞれ各記録媒体の信号トラック間に対応した回折格子を独立して配置したことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第２のダイクロイックプリズムにより前記第２のレーザー光の一部をフロントモニタダイオードに導くことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー波長の異なる少なくとも２種類のレーザー光を発光する単一筐体のレーザーユニットを備え、記録密度が異なる少なくとも２種類の記録媒体に対応する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップ装置としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオード及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードの波長の異なる２種類のレーザー光源を用意し、信号読み取りを行うディスクの記録密度に応じて使用する光源の切り換えを行うことにより単一の光ピックアップによって記録密度が異なるＣＤ及びＤＶＤに対応させたものがある。
【０００３】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略１：２と大きく異なる。その為、ＣＤ及びＤＶＤ対応の光ピックアップ装置においては、各ディスクにそれぞれ適合される光学特性となるようにＮＡ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）の異なる対物レンズを必要とする。
【０００４】
単一の対物レンズによりＣＤ及びＤＶＤにそれぞれ対応させる場合、２焦点を有する対物レンズを用いることで実現されている。
【０００５】
ところで、前述したようにレーザー波長の異なる２種類のレーザー光源を用いる光ピックアップ装置においては、２種類のレーザー素子を同一パッケージ内に収めて波長の異なる２波長のレーザービームが発生可能な２波長レーザーユニットを用いて構成される場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１２１１７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは要求する光スポットの光学特性が相違し、特に、ＤＶＤ系においては再生のみに対応させると共に、ＣＤ系においては記録再生に対応させた場合、ＤＶＤ系においてはディスク上の光スポットの中央部と周縁部との光強度の差が少ないリム強度の均一化が要求されるが、ＣＤ系においてはディスク上の光スポットのリム強度より全体の光量が重視される。
【０００８】
このようにＣＤとＤＶＤとで要求する光スポットの光学特性が相違することによりＣＤ系とＤＶＤ系とでは光学倍率がそれぞれ３．８倍と６．０倍とのように大きく相違する場合がある。
【０００９】
その為、このような場合、対物レンズの光学倍率の違いだけでは対応できず、ＣＤ用及びＤＶＤ用の各レーザー発光点から対物レンズまでの光路長を異ならせる必要がある。
【００１０】
２波長レーザーユニット使用の光ピックアップ装置においては、ＣＤ用及びＤＶＤ用の各レーザー発光点の位置が略同一面上にある。その為、ＣＤ系とＤＶＤ系とで光学倍率が大きく相違する場合、従来、２波長レーザーユニットを使用していなかった。
【００１１】
しかしながら、２波長レーザーユニットが普及してきているので、この２波長レーザーユニットを使用してＣＤ系とＤＶＤ系とで光学倍率を大きく相違させた光ピックアップ装置を提供することが望まれている。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑み、２波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニットを使用しながら相違する各記録媒体に対応する各光学系の光路長を異ならせた光ピックアップ装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニットの一方のレーザー発光点から発光される第１のレーザー光の光路に他方のレーザー発光点から発光される第２のレーザー光の光路から外れた迂回路を形成し、各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定している。
【００１４】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学配置図である。
【００１５】
図１に示す光ピックアップ装置は、ＤＶＤ再生に対応すると共に、ＣＤの記録再生に対応する構成となっている。
【００１６】
レーザーユニット１は同一半導体基板上にＤＶＤに適した波長、例えば６５０ｎｍのレーザー光を発光する第１レーザー発光点２と、ＣＤに適した波長、例えば７８０ｎｍのレーザー光を発光する第２レーザー発光点３とを有するレーザーダイオードにより構成され、単一のレーザーユニットでＤＶＤ再生及びＣＤ記録再生に適合する２波長のレーザー光を発光するようになっている。
【００１７】
レーザーユニット１の第１レーザー発光点２及び第２レーザー発光点３からそれぞれ発光されるレーザー光は、ダイクロイックプリズム４に供給される。ダイクロイックプリズム４の接合面４ａには波長選択性のフィルタ膜が形成されており、この接合面４ａはＤＶＤに適した６５０ｎｍの波長のレーザー光を略全反射し、ＣＤに適した７８０ｎｍの波長のレーザー光を略全透過する特性を有している。
【００１８】
第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光は、ダイクロイックプリズム４の接合面４ａを透過し、回折格子５を介してＣＤのトラックピッチに対応して±１次光ビームが形成されてトラッキング制御に使用される３ビームに成された後、カップリングレンズ６により広がり角が調整される。
【００１９】
前記カップリングレンズ６を通過したＣＤ用光ビームは更に第２のダイクロイックプリズム７に供給される。この第２のダイクロイックプリズム７の接合面７ａには波長選択性のフィルタ膜が形成されており、この接合面７ａはＣＤに適した７８０ｎｍの波長のレーザー光を９０％〜９５％透過し、ＤＶＤに適した６５０ｎｍの波長のレーザー光を略全反射する特性を有している。
【００２０】
ＣＤ用レーザー光は、そのほとんどがダイクロイックプリズム７の接合面７ａを透過し、一部（１０％〜５％）がダイクロイックプリズム７の接合面７ａにより反射されてフロントモニタダイオード８に受光される。
【００２１】
ダイクロイックプリズム７の接合面７ａを透過したＣＤ用レーザー光は、表面に偏光フィルタ膜が形成された平行平板型のビームスプリッタ９に向かって進行する。このビームスプリッタ９に入射されるＣＤ用レーザー光の偏光方向はビームスプリッタ９の偏光フィルタ膜を透過しない方向に設定されている。その為、ＣＤ用レーザー光はビームスプリッタ９により全反射され、その後、コリメータレンズ１０により平行光となって１／４波長板１１を介して、更に、立ち上げミラー１２により光軸が折曲されて対物レンズ１３に入射され、該対物レンズ１３により収束されてディスクＤに照射される。
【００２２】
尚、図１において立ち上げミラー１２は平面及び側面を分割して一緒に示しており、立ち上げミラー１２からディスクＤに至る光路は他の光学部品と９０度相違する平面を示している。
【００２３】
一方、第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光は、ダイクロイックプリズム４の接合面４ａにより反射されて光路が折曲され、第１反射ミラー１４により更に折曲された後、回折格子１５を介してＤＶＤのトラックピッチに対応して±１次光ビームが形成されてトラッキング制御に使用される３ビームに成され、その後、更に第２反射ミラー１６により折曲されてＣＤ用レーザー光とは９０度異なる角度から第２のダイクロイックプリズム７に入射される。
【００２４】
この第２のダイクロイックプリズム７の接合面７ａに形成される波長選択性のフィルタ膜はＤＶＤに適した６５０ｎｍの波長のレーザー光を略全反射する特性を有しているので、ＤＶＤ用レーザー光はダイクロイックプリズム７の接合面７ａにより反射されてビームスプリッタ９に向かって進行する。このビームスプリッタ９に入射されるＤＶＤ用レーザー光の偏光方向はビームスプリッタ９の偏光フィルタ膜を透過しない方向に設定されている。その為、ＤＶＤ用レーザー光はビームスプリッタ９により全反射され、その後、コリメータレンズ１０により平行光となって１／４波長板１１を介して、更に、立ち上げミラー１２により光軸が折曲されて対物レンズ１３に入射され、該対物レンズ１３により収束されてディスクＤに照射される。
【００２５】
対物レンズ１３は、２焦点レンズにより構成されることによりＤＶＤとＣＤとにそれぞれ対応するＮＡのレンズとして作用するように成されている。
【００２６】
ＤＶＤ用レーザー光及びＣＤ用レーザー光のいずれの場合であってもディスクＤの信号記録面により変調されて反射されたレーザー光は対物レンズ１３に戻り、立ち上げミラー１２により光軸が折曲されて１／４波長板１１及びコリメータレンズ１０を介してビームスプリッタ９に戻る。
【００２７】
このビームスプリッタ９に戻されるレーザー光は、１／４波長板１１を往路及び復路で２度通過するので、往路と復路とでは偏光方向が１／２波長回転されている。その為、ビームスプリッタ９に戻されるＣＤ用光ビームは、このビームスプリッタ９を透過して光検出器１７に導かれる。
【００２８】
光検出器１７には、ＣＤ記録再生に用いられるＣＤ受光部（図示せず）とＤＶＤ再生に用いられるＤＶＤ受光部（図示せず）とが形成されており、ＣＤ用レーザー光は前記ＣＤ受光部の各受光領域に受光され、ＣＤの記録信号が得られると共に、ＣＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００２９】
一方、ＤＶＤ用レーザー光は光検出器１７のＤＶＤ受光部の各受光領域に受光され、ＤＶＤの記録信号が得られると共に、ＤＶＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００３０】
ところで、ＣＤとＤＶＤとで要求する光スポットの光学特性が相違することにより図１の光ピックアップ装置はＣＤ系光学倍率及びＤＶＤ系光学倍率がそれぞれ約３．８倍及び６．０倍に設定されている。
【００３１】
この場合、レーザーユニット１の第１レーザー発光点２から発光されるＤＶＤ用レーザー光の有効な出射角はＮＡ＝０．１に相当し、第２レーザー発光点３から発光されるＣＤ用レーザー光の有効な出射角はＮＡ＝０．１３５に相当し、そして、対物レンズ１３のＮＡはＤＶＤ用レーザー光に有効な領域が０．６０に設定され、ＣＤ用レーザー光に有効な領域が０．５１に設定されることによりＤＶＤ系及びＣＤ系の各光学倍率が設定されている。
【００３２】
このように各光学倍率が設定されているので、ＤＶＤ系とＣＤ系とで相違する光路長が必要であるが、ＤＶＤ系光路長を第１反射ミラー１４及び第２反射ミラー１６によりＣＤ系光路長から外した迂回路を経由するようにしている。この迂回路において第１反射ミラー１４により反射されたＤＶＤ用レーザー光の光軸はＣＤ用レーザー光の光軸に平行に設定されている。
【００３３】
すなわち、ダイクロイックプリズム４の接合面４ａから第１反射ミラー１４のミラー面までの距離と第２反射ミラー１６のミラー面からダイクロイックプリズム７の接合面７ａまでの距離とを加えた距離分、ＤＶＤ系光路長をＣＤ系光路長より長くすることによりＤＶＤ及びＣＤにそれぞれ適切な光学倍率に設定している。そして、前記第１反射ミラー１４及び前記第２反射ミラー１６の位置を変えることによりＤＶＤ系光路長を調整することができる。
【００３４】
ところで、ＣＤ用レーザー光の光路とＤＶＤ用レーザー光の光路とが共通となっていないダイクロイックプリズム４を透過するＣＤ用レーザー光の専用光路中に回折格子５を配置すると共に、前記ダイクロイックプリズム４により反射するＤＶＤ用レーザー光の専用光路中に回折格子１５を配置しているので、それぞれＣＤ及びＤＶＤの各ディスクの信号トラック間に対応させた回折ピッチの回折格子５及び１５を独立して用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明は、２波長レーザーユニットの一方のレーザー発光点から発光されるレーザー光の光路に他方のレーザー発光点から発光されるレーザー光の光路から外れた迂回路を形成しているので、各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を２種類の各記録媒体に対応して設定することができる。
【００３６】
また、ダイクロイックプリズムを透過するレーザー光の光路中に回折格子を配置すると共に、前記ダイクロイックプリズムにより反射するレーザー光の光路中に回折格子を配置しているので、２種類の各記録媒体の信号トラック間に対応させた回折ピッチの回折格子を独立して用いることができ、設計が容易であると共に、特殊な回折格子を必要としない。
【００３７】
また、第１のレーザー光の光路と第２のレーザー光の光路とを合流する第２のダイクロイックプリズムを前記第２のレーザー光の一部をフロントモニタダイオードに導く分離光学系と兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【符号の説明】
１            レーザーユニット
２            第１レーザー発光点
３            第２レーザー発光点
４，７      ダイクロイックプリズム
８      フロントモニタダイオード
１３            対物レンズ
１７            光検出器
【図１】
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