(57)【要約】 【課題】  簡単な構成で、主用途の光量を減じることなく、光源の光出力を安定制御するに充分な光量をモニター用受光素子に照射することを可能にする。【解決手段】  光ピックアップ２０に備わる光学装置３２は、第１および第２光源２１，２２と、光分岐素子２５と、集光レンズ２７と、装着基台２８と、受光素子２６と、集光レンズ２７に形成される突出片２９とを含む構成である。集光レンズ２７は、光分岐素子２５によって光分岐される第１光源２１からの透過光２３ａまたは第２光源２２からの反射光２４ａを受光素子２６に導く。集光レンズ２７のレンズ軸４３に垂直な方向に突出し棒状に延びて形成される突出片２９を把持し、装着基台２８に対する集光レンズ２７の装着位置を調整することによって、光出力の安定制御に充分な光量を、光出力モニター用の受光素子２６に照射させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、
光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、
光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、
集光レンズが装着される装着基台と、
装着基台に対する集光レンズの装着位置を調整する調整手段とを含むことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
調整手段は、
集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片を含むことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
突出片は、
集光レンズの装着基台を臨む側に１つ形成されることを特徴とする請求項２記載の光学装置。
【請求項４】
装着基台には、
集光レンズを臨んで２つの長溝が直交するように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項５】
装着基台には、
集光レンズを臨み集光レンズの中心軸に垂直な方向に装着基台を貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項６】
集光レンズと装着基台とは、集光レンズに形成される突出片が装着基台の貫通孔を挿通するように配置され、
突出片の延びる長さが、装着基台の貫通孔が貫通する方向の厚さよりも長いことを特徴とする請求項５記載の光学装置。
【請求項７】
装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、装着基台の貫通孔には、紫外線硬化性接着剤が充填されることを特徴とする請求項５または６記載の光学装置。
【請求項８】
装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、集光レンズを臨む側と反対側に貫通孔からはみ出す突出片のはみ出し部分が、切断除去されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項９】
突出片が集光レンズの中心軸から中心軸に対する垂直方向に離反した位置に形成され、
集光レンズが突出片の軸線まわりに角変位可能であることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１０】
突出片は、
棒状に延びる方向に対して垂直な方向の断面積が減少する断面積減少部を有することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１１】
集光レンズが樹脂から成り、
集光レンズから突出して棒状に形成される突出片は、集光レンズを成形する際にゲート部で成形される樹脂成形物であることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１２】
集光レンズは、
中心軸に平行な方向から見た平面図上で弓形に形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１３】
集光レンズは、
中心軸に平行な方向から見た平面図上で弦として現れる面が装着基台に接するようにして装着されることを特徴とする請求項１１記載の光学装置。
【請求項１４】
集光レンズは、
光分岐素子寄りの面が曲面に形成され、受光素子寄りの面が平面に形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１５】
集光レンズと受光素子とは、
集光レンズと受光素子との離隔距離が、集光レンズの焦点距離よりも小さくなるように、かつ受光素子の光照射面における受光部の大きさをＤ、受光素子外形に対する受光部のばらつき公差を±Δｄとするとき、集光レンズに導かれて受光素子表面に照射される光のスポット径が、（Ｄ＋２Δｄ）以上になるように配置されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項１６】
前記請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光学装置を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１７】
前記請求項１６記載の光ピックアップが搭載されることを特徴とする電子機器。
【請求項１８】
光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法であって、
集光レンズに形成される突出片を把持し、集光レンズに入射する光の軸に対して平行な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法。
【請求項１９】
光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法であって、
集光レンズに形成される突出片を把持し、装着基台の集光レンズが装着される面に対して平行な方向かつ集光レンズに入射する光の軸に対して垂直な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法。
【請求項２０】
光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法であって、
集光レンズに形成される突出片を把持し、装着基台の集光レンズが装着される面に対して垂直な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法。
【請求項２１】
光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備え、突出片が集光レンズの中心軸から中心軸に対する垂直方向に離反した位置に形成され、集光レンズが突出片の軸線まわりに角変位可能に設けられる光学装置の光量調整方法であって、
集光レンズに形成される突出片を把持し、集光レンズを突出片の軸線まわりに角変位させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と光学部品から成る光学装置、たとえば光記録／再生装置に搭載される光ピックアップに設けられる光源の光出力モニターなどの光学装置およびその光量調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録方式を用いる情報記録／再生装置には、たとえばコンパクトディスク（略称ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（略称ＤＶＤ）など、種々の規格に基づく複数種の光記録媒体を記録／再生の対象とするものがある。図１０は、従来の光ピックアップ装置１の要部の構成を示す図である。図１０では、規格の異なる２種類の光記録媒体（以後、光ディスクと呼ぶことがある）の記録／再生を同一の光ピックアップで行うために、２つの第１および第２光源２，３を有する構成の光ピックアップ装置１を例示する。
【０００３】
光ピックアップ装置１では、第１光源２から出射された第１光４は、ビームスプリッタ５によって、そのほとんどが反射されてコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６で平行光束とされて対物レンズ７に入射し、対物レンズ７によって収束されて光ディスク８に微小な径の光スポットとして照射される。また第２光源３から出射された第２光９は、ビームスプリッタ５によって、そのほとんどが透過されてコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６で平行光束とされて対物レンズ７に入射し、対物レンズ７によって収束されて光ディスク８に微小な径の光スポットとして照射される。
【０００４】
このような光ピックアップ装置１には、通常、第１または第２光源２，３から出射される第１または第２光４，９の光量をモニターするために、モニター用受光素子１０が備えられ、モニター用受光素子１０によって検出される信号に基づいて、第１または第２光源２，３から出射される第１または第２光４，９の出射光量が、適正値に制御される自動出力制御（略称ＡＰＣ）が行われている。
【０００５】
図１１は第１光源２の光出力をモニターする状態を示す図であり、図１２は第２光源３の光出力をモニターする状態を示す図である。第１光源２に関する光出力モニターでは、第１光源２から出射される第１光４の一部を、ビームスプリッタ５によって透過させて第１透過光１１とし、第１透過光１１を受光素子１０に入射させる。また第２光源３に関する光出力モニターでは、第２光源３から出射される第２光９の一部を、ビームスプリッタ５によって反射させて第２反射光１２とし、第２反射光１２を受光素子１０に入射させる。
【０００６】
しかしながら従来技術では、コリメータレンズ６に入射させる光、すなわち情報の記録／再生に用いる光の量を優先的に多くするために、光源から出射される光のたかだか１〜５％程度がモニター用受光素子１０に導かれるに過ぎない。
【０００７】
特に近年、光ディスク装置の高倍速記録／再生化に伴い、光ディスク面に到達する光量をできるだけ多くすることが求められているので、モニター用の光量を増加させるために情報の記録／再生に用いる光量を減少させることはできないのが実情である。モニター用の光量と情報の記録／再生に用いる光量とは、いずれか一方を増せば他方を減少させざるを得ないという関係にあり、両者をともに多くするという両立は困難である。      
【０００８】
また受光素子１０に照射される光が発散光であり、受光素子１０に設けられる光検知部である受光部１３よりもはるかに大きな面積で受光素子１０を照射するのに対して、近年、感度アップのために受光部１３の小型化が一層進められているので、受光部１３で検出される光量が少ない、すなわち検出信号レベルが小さいという問題がある。
【０００９】
また受光部１３の大きさが、現状直径０．７ｍｍ程度であるのに対して、受光素子１０の外形寸法に対する受光部１３の設置精度に±０．３ｍｍ程度の大きなばらつきがあるので、受光素子１０によって検出される信号レベルが、個々の光ピックアップ装置によって大きくばらつくという問題がある。さらに受光素子１０に受光部１３の設けられる位置が、受光素子１０の中心付近ではなく、周辺部に偏っていると、受光部１３が光ピックアップ装置の上面もしくは底面側に偏って設けられていることになる。受光部１３の位置がこのように偏ると、強度が弱い光スポットの周縁部付近を検出してしまうので、検出信号レベルが小さくなり、安定した光出力制御が困難であるという問題がある。
【００１０】
これら問題を解決する従来技術として、受光部に光を集光するために光学装置の光学系に最適な集光レンズを使用し、これをあらかじめ決められている位置に固定するというものがある。またもう一つの従来技術に、光の入射面を集束面に形成したブロック内に、入射面に正対するように受光素子を埋め込んだ受光素子ユニットを使用するというものがある（特許文献１参照）。
【００１１】
しかしながら、これらの従来技術には、以下のような問題がある。個々の光学装置に対して専用の集光レンズまたはレンズ面付き受光素子ユニットを製作しなければならない。また個々の受光素子のばらつきに対応が困難なので、光量のロスが生じる。また光学装置または受光素子の修正時には、新たに固定面への取付部を形成するべく加工したり受光素子ユニットを製作し直さなければならないので、製造コストの面で非常に不利である。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２６４３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、簡単な構成で、主用途の光量を減じることなく、光源の光出力を安定制御するに充分な光量をモニター用受光素子に照射することのできる光学装置およびその光量調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、光を出射する光源と、
光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、
光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、
光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、
集光レンズが装着される装着基台と、
装着基台に対する集光レンズの装着位置を調整する調整手段とを含むことを特徴とする光学装置である。
【００１５】
また本発明は、調整手段が、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、突出片が、集光レンズの装着基台を臨む側に１つ形成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、装着基台には、集光レンズを臨んで２つの長溝が直交するように形成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、装着基台には、集光レンズを臨み集光レンズの中心軸に垂直な方向に装着基台を貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、集光レンズと装着基台とは、集光レンズに形成される突出片が装着基台の貫通孔を挿通するように配置され、
突出片の延びる長さが、装着基台の貫通孔が貫通する方向の厚さよりも長いことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、装着基台の貫通孔には、紫外線硬化性接着剤が充填されることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、集光レンズを臨む側と反対側に貫通孔からはみ出す突出片のはみ出し部分が、切断除去されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、突出片が集光レンズの中心軸から中心軸に対する垂直方向に離反した位置に形成され、
集光レンズが突出片の軸線まわりに角変位可能であることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、突出片が、棒状に延びる方向に対して垂直な方向の断面積が減少する断面積減少部を有することを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、集光レンズが樹脂から成り、
集光レンズから突出して棒状に形成される突出片は、集光レンズを成形する際にゲート部で成形される樹脂成形物であることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、集光レンズが、中心軸に平行な方向から見た平面図上で弓形に形成されることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、集光レンズが、中心軸に平行な方向から見た平面図上で弦として現れる面が装着基台に接するようにして装着されることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、集光レンズは、光分岐素子寄りの面が曲面に形成され、受光素子寄りの面が平面に形成されることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、集光レンズと受光素子とは、
集光レンズと受光素子との離隔距離が、集光レンズの焦点距離よりも小さくなるように、かつ受光素子の光照射面における受光部の大きさをＤ、受光素子外形に対する受光部のばらつき公差を±Δｄとするとき、集光レンズに導かれて受光素子表面に照射される光のスポット径が、（Ｄ＋２Δｄ）以上になるように配置されることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、前記いずれかの光学装置を備えることを特徴とする光ピックアップである。
また本発明は、前記の光ピックアップが搭載されることを特徴とする電子機器である。
【００３０】
また本発明は、光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法において、
集光レンズに形成される突出片を把持し、集光レンズに入射する光の軸に対して平行な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法である。
【００３１】
また本発明は、光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法において、
集光レンズに形成される突出片を把持し、装着基台の集光レンズが装着される面に対して平行な方向かつ集光レンズに入射する光の軸に対して垂直な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法である。
【００３２】
また本発明は、光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備える光学装置の光量調整方法において、
集光レンズに形成される突出片を把持し、装着基台の集光レンズが装着される面に対して垂直な方向に集光レンズを移動させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法である。
【００３３】
また本発明は、光を出射する光源と、光源から出射される光の一部を透過または反射することによって光分岐する光分岐素子と、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光する受光素子と、光分岐素子と受光素子との間に設けられ、光分岐素子によって光分岐される透過光または反射光を受光素子に導く集光レンズと、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片と、集光レンズが装着される装着基台とを備え、突出片が集光レンズの中心軸から中心軸に対する垂直方向に離反した位置に形成され、集光レンズが突出片の軸線まわりに角変位可能に設けられる光学装置の光量調整方法において、
集光レンズに形成される突出片を把持し、集光レンズを突出片の軸線まわりに角変位させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することを特徴とする光学装置の光量調整方法である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、光学装置には、光源の光出力モニターに用いられる受光素子に、光分岐素子による透過光または反射光を導く集光レンズが設けられ、さらに集光レンズを装着基台に装着する位置を調整する調整手段が備えられる。このことによって、光分岐素子による透過光または反射光に対する集光レンズの設置位置を調整することができるので、主用途、たとえば情報の記録／再生に用いる光量を減じることなく、光源の光出力を安定制御するために充分な光量をモニター用受光素子に照射することの可能な光学装置が実現される。
【００３５】
また本発明によれば、調整手段が、集光レンズの中心軸に垂直な方向に集光レンズから突出し棒状に延びて形成される突出片を含んで構成される。したがって、集光レンズの装着位置の調整に際し、突出片を把持して集光レンズを移動させることができるので、集光レンズの損傷を防止することができる。
【００３６】
また本発明によれば、突出片が集光レンズの装着基台を臨む側に１つ形成される。このことによって、突出片は、集光レンズの中心軸に直交する１方向へのみ突出して形成され、不要な空間を占めることがないので、光学装置の小型化に寄与できる。さらに突出片が、光記録媒体の配置される側と反対側の装着基台を臨む側に限定して形成されるので、突出片による光記録媒体の損傷を防止することができる。
【００３７】
また本発明によれば、装着基台には、集光レンズを臨んで２つの長溝が直交するように形成されるので、集光レンズの突出片を長溝に係合させ、突出片が長溝に案内されるようにして集光レンズを移動させることによって、集光レンズを２つの長溝が直交する方向の任意の位置に位置決めすることができる。
【００３８】
また本発明によれば、装着基台には、集光レンズを臨み集光レンズの中心軸に垂直な方向に装着基台を貫通する貫通孔が形成され、また集光レンズと装着基台とは、集光レンズに形成される突出片が装着基台の貫通孔を挿通するように配置され、突出片は、その延びる長さが、装着基台の貫通孔が貫通する方向の厚さよりも長くなるように形成される。このことによって、突出片および突出片に連なる集光レンズを貫通孔内で３次元方向に自在に移動させることができるので、集光レンズを受光部への入射光量が最も多くなる位置へ容易に位置決めすることが可能になる。また突出片の延びる長さを、装着基台の貫通孔が貫通する方向の厚さよりも充分に長く形成することによって、突出片を把持して集光レンズを容易に移動させて位置決めすることが可能になる。
【００３９】
また本発明によれば、装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、装着基台の貫通孔には、紫外線硬化性接着剤が充填されるので、集光レンズを確実に装着固定することができる。
【００４０】
また本発明によれば、装着基台に対する集光レンズの相対位置が調整された状態で、集光レンズを臨む側と反対側に貫通孔からはみ出す突出片のはみ出し部分が、切断除去されるので、光学装置を小型化することができる。
【００４１】
また本発明によれば、突出片が集光レンズの中心軸から中心軸に対する垂直方向に離反した位置に形成され、集光レンズが突出片の軸線まわりに角変位可能に構成されるので、光分岐素子による透過光または反射光の光軸に垂直な仮想平面内で集光レンズを移動させる許容空間が無い場合であっても、集光レンズを突出片の軸線まわりに角変位させることによって、受光部に入射する光量を調整することが可能になる。
【００４２】
また本発明によれば、突出片が、棒状に延びる方向に対して垂直な方向の断面積が減少する断面積減少部を有するので、集光レンズを位置決めして装着基台に装着後、突出片を断面積減少部において容易に切断することができる。したがって、予め断面積減少部を、装着基台の寸法に合わせて形成しておくことによって、切断後の突出片が装着基台からはみ出すことを防止できるので、光学装置を小型化することができる。
【００４３】
また本発明によれば、集光レンズから突出して棒状に形成される突出片は、樹脂から成る集光レンズを成形する際にゲート部で成形される樹脂成形物であるので、突出片を形成するための特別の工程および材料を必要とせず、製造コストの低減を実現することができる。
【００４４】
また本発明によれば、集光レンズが弓形に形成されるので、限定された設置空間に集光レンズを組込むことが可能であり、光学装置の小型化に寄与することができる。
【００４５】
また本発明によれば、集光レンズは、弓形の弦を構成する面が、装着基台に接するようにして装着される。このような構成によれば、光学装置の薄型化に対応して集光レンズが狭隘な空間に設置される場合であっても、集光レンズの中心軸と、光源と受光部とを結ぶ仮想光軸とが、一致するように集光レンズを位置決めすることができるので、光源の光出力安定制御に充分な光量を受光部に対して受光させることができる。
【００４６】
また本発明によれば、集光レンズは、光分岐素子寄りの面が曲面に形成され、受光素子寄りの面が平面に形成されるので、集光レンズと受光素子とを配置するに際しその離隔距離を短くすることができ、あらゆる放射角の光を受光部に入射させることができる。
【００４７】
また本発明によれば、集光レンズと受光素子との離隔距離が、集光レンズの焦点距離よりも小さくなるように、かつ受光素子の光照射面における受光部の大きさをＤ、受光素子外形に対する受光部のばらつき公差を±Δｄとするとき、集光レンズに導かれて受光素子表面に照射される光のスポット径が、（Ｄ＋２Δｄ）以上になるように配置されるので、光スポット径の大きさによって受光素子の光照射面における受光部設置位置のばらつきを吸収することができる。
【００４８】
また本発明によれば、光源の光出力安定性に優れた光ピックアップおよびそれを搭載する電子機器が実現される。
【００４９】
また本発明によれば、集光レンズに形成される突出片を把持して、集光レンズに入射する光の軸に対して平行な方向に集光レンズを移動させ、また装着基台の集光レンズが装着される面に対して平行な方向かつ集光レンズに入射する光の軸に対して垂直な方向に集光レンズを移動させ、また装着基台の集光レンズが装着される面に対して垂直な方向に集光レンズを移動させ、また集光レンズを突出片の軸線まわりに角変位させることによって、受光素子に対する入射光量を調整することができる。このような光量調整方法によれば、集光レンズを損傷することなく、受光素子に備わる受光部の設置位置のばらつきに関わらず、光源の光出力の安定制御に充分な光量を受光部に対して照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１は本発明の実施の第１形態である光ピックアップ２０の構成を簡略化して示す図であり、図２は図１に示す光ピックアップ２０に備わる集光レンズ２７および装着基台２８の構成を簡略化して示す斜視図であり、図３は図１に示す光ピックアップ２０において集光レンズの装着位置の調整動作を説明する図である。
【００５１】
本実施の形態の光ピックアップ２０は、光を出射する２つの第１および第２光源２１，２２と、第１光源２１から出射される第１光２３の一部を透過し、第２光源２２から出射される第２光２４の一部を反射することによって光分岐する光分岐素子２５と、光分岐素子２５によって光分岐される第１光２３の透過光である第１透過光２３ａまたは第２光２４の反射光である第２反射光２４ａを受光する受光素子２６と、光分岐素子２５と受光素子２６との間に設けられ、光分岐素子２５によって光分岐される第１透過光２３ａまたは第２反射光２４ａを受光素子２６に導く集光レンズ２７と、集光レンズ２７が装着される装着基台２８と、装着基台２８に対する集光レンズ２７の装着位置を調整する調整手段２９と、コリメータレンズ３０と、対物レンズ３１とを含む。
【００５２】
光ピックアップ２０に含まれる第１および第２光源２１，２２、光分岐素子２５、集光レンズ２７、受光素子２６、装着基台２８および調整手段２９は、本発明のもう一つの実施形態である光学装置３２を構成する。
【００５３】
光ピックアップ２０は、第１または第２光源２１，２２から出射される光を用いて光記録媒体３３（以後、光ディスクと呼ぶことがある）に情報を記録／再生することに用いられる。第１光源２１から出射される第１光２３は、一部が光分岐素子２５を透過して第１透過光２３ａとなり、残部が光分岐素子２５によって反射されて第１反射光２３ｂとなる。第１反射光２３ｂは、コリメータレンズ３０に入射し、コリメータレンズ３０で平行光束とされて対物レンズ３１に入射し、対物レンズ３１によって収束されて光ディスク３３の情報記録面に微小な径の光スポットとして照射され、情報の記録（書込み）または再生（読出し）に用いられる。第２光源２２から出射される第２光２４は、一部が光分岐素子２５で反射されて第２反射光２４ａとなり、残部が光分岐素子２５を透過して第２透過光２４ｂとなる。光分岐素子２５によって分岐された第２透過光２４ｂは、先の第１反射光２３ｂと同様にして情報の記録または再生に用いられる。
【００５４】
なお、図１では、対物レンズ３１および光ディスク３３は、コリメータレンズ３０を透過した第１反射光２３ｂまたは第２透過光２４ｂの延長上に配置されて表されているけれども、実際の形態の光ピックアップ２０は、コリメータレンズ３０と対物レンズ３１との間に設けられる不図示の立上ミラーによって、第１反射光２３ｂまたは第２透過光２４ｂの光路が、図１の紙面の手前側にほぼ９０度曲げられて、光ディスク３３が光学装置３２に対して紙面手前側に位置するように構成される。
【００５５】
光学装置３２は、第１光源２１から出射され光分岐素子２５を透過する第１透過光２３ａまたは第２光源２２から出射され光分岐素子２５によって反射される第２反射光２４ａを、受光素子２６へ導き、受光素子２６に備わる受光部３４へ入射させることによって、第１または第２光源２１，２２から出射される第１または第２光２３，２４の出力をモニターすることに用いられる。また図示を省くけれども、光学装置３２には、受光部３４によってモニターされる光量に応じて、第１または第２光源２１，２２の光出力が所望の値になるように制御するＡＰＣが付設される。
【００５６】
第１および第２光源２１，２２は、半導体レーザであり、種類の異なる２つの光ディスク３３、たとえばＣＤおよびＤＶＤにそれぞれ記録／再生することができるように、異なる波長のレーザ光を出射するものがそれぞれ用いられる。光分岐素子２５は、たとえばビームスプリッタによって実現される。受光素子２６に備わる受光部３４には、たとえばフォトダイオードなどの光電変換素子を用いることができる。
【００５７】
図２を参照して集光レンズ２７および装着基台２８の構成について説明する。集光レンズ２７は、光分岐素子２５寄りの面が曲面に形成され、受光素子２６寄りの面が平面に形成される。本実施の形態では、集光レンズ２７は、ドーム状の曲面を有するレンズ部４１と、レンズ部４１に連なりレンズ部４１の受光素子２６寄りに形成される直方体形状のレンズホルダ部４２とによって構成される。また集光レンズ２７のレンズホルダ部４２には、集光レンズ２７のレンズ部４１の中心軸４３（以後、便宜上レンズ軸４３と呼ぶ）に垂直な方向に集光レンズ２７から突出し棒状に延びて突出片２９ａ，２９ｂが形成される。この突出片２９ａ，２９ｂが、前述の調整手段２９を構成する。
【００５８】
このような集光レンズ２７は、たとえばポリオレフィン系などの樹脂製である。集光レンズ２７は、前述の樹脂を素材として、たとえば射出成形法によってレンズ部４１とレンズホルダ部４２とが一体成形され、さらに集光レンズ２７のレンズホルダ部４２に形成される突出片２９ａ，２９ｂは、集光レンズ２７を成形する際に金型の注入口であるゲート部で成形される樹脂成形物を、除去することなく残すことによって形成される。
【００５９】
装着基台２８は、たとえば亜鉛ダイキャスト製の板状部材である。本実施の形態では、装着基台２８には、集光レンズ２７を臨んで２つの第１および第２長溝４４，４５が直交するように形成される。第１および第２長溝４４，４５は、いずれも直方体形状に形成される。装着基台２８は、第１長溝４４の延びる方向が、コリメータレンズ３０に対して近接離反する方向に位置し、第２長溝４５の延びる方向が、光分岐素子２５に対して近接離反する方向に位置するように配置される。
【００６０】
ここで、光学装置３２および光ピックアップ２０における３次元、ｘ−ｙ−ｚ軸方向について説明する。前述のコリメータレンズ３０に対して近接離反する方向をｘ軸方向とする。ｘ軸方向に直交し、光分岐素子２５に対して近接離反する方向をｙ軸方向とする。ｘ軸およびｙ軸方向に直交し、装着基台２８の集光レンズ２７が装着される面である装着面に対して近接離反する方向をｚ軸方向とする。
【００６１】
前述のように光ディスク３３は、図１の紙面において光学装置３２の手前側に位置するので、光ピックアップ２０に光ディスク３３が装着された状態で、ｘ軸方向は光ディスク３３に形成されるトラックのラジアル方向に相当し、ｙ軸方向はトラックのタンゼント方向に相当し、ｚ軸方向は光ディスク３３に対して近接離反する方向にあたる。このｘ−ｙ−ｚ軸方向は、本明細書を通じて共通に用いられる。
【００６２】
集光レンズ２７は、形成される一方の突出片２９ａを、装着基台２８の第１または第２長溝４４，４５に係合させるようにして配置される。したがって、集光レンズ２７に形成される他方の突出片２９ｂを把持し、一方の突出片２９ａが第１または第２長溝４４，４５に案内されるようにして、集光レンズ２７をｘ−ｙ軸方向に移動させることができる。
【００６３】
図３を参照し、集光レンズ２７のｘ−ｙ軸方向における装着位置の調整、すなわち集光レンズ２７の移動による光学装置３２の光量調整方法について説明する。図３では、理解を容易にするために、光学装置３２の光分岐素子２５を省略し、かつ第２光２４と第２反射光２４ａとが、直線的に連なる形に示している。
【００６４】
まず、集光レンズ２７の一方の突出片２９ａが、第２長溝４５に案内されるようにして、集光レンズ２７をｙ軸方向に移動させる。この集光レンズ２７のｙ軸方向の移動によって、集光レンズ２７のレンズホルダ部４２の受光素子２６を臨む面と、受光素子２６の光照射面との離隔距離Ｌ１が、集光レンズ２７の焦点距離よりも小さくなるように、かつ集光レンズ２７に導かれて受光素子２６表面に照射される光のスポット径ｄ１が、受光素子２６の光照射面における受光部３４の大きさをＤ、受光素子外形に対する受光部のばらつき公差を±Δｄとした場合に（ｄ１≧Ｄ＋２Δｄ）になるように、集光レンズ２７と受光素子２６とが配置される。
【００６５】
光のスポット径ｄ１が、Ｄ＋２Δｄ未満では、スポット径が小さいので、受光素子２６における受光部３４の設置位置のばらつきを吸収することができない。
【００６６】
次に、集光レンズ２７の一方の突出片２９ａが、第１長溝４４に案内されるようにして、集光レンズ２７をｘ軸方向のうち矢符４６方向に移動させる。この集光レンズ２７の移動によって、集光レンズ２７のレンズ軸４３が、第２光源２２と受光素子２６の受光部３４とを結ぶ仮想光軸４７に一致するように配置される。
【００６７】
このことによって、個々の受光素子における受光部の設置位置のばらつきに関わらず、第２光源２２からの光出力の安定制御に充分な最大の光量を受光部に入射させることが可能になる。また第１および第２光源２１，２２の受光素子２６に対する照射光量が、いずれも光源の光出力の制御に充分な光量になるように、両立させることのできる最適な位置に移動させることが容易になる。さらに、光学装置３２の修正によって第１または第２光源２１，２２と受光部３４とを結ぶ仮想光軸４７が移動した場合でも、装着基台２８を修正することなく、集光レンズ２７を移動させるだけで、修正された光学装置３２内の受光素子２６が受光する光量の確保を容易に実現することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、装着基台２８に第１および第２長溝４４，４５が形成されるけれども、長溝のいずれか一方または両方が装着基台２８の厚み方向に貫通して長溝を構成する場合も本発明範囲に含まれる。
【００６９】
図４は、本発明の実施の第２形態である光ピックアップに備わる光学装置の集光レンズ５１および装着基台５２の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の光ピックアップは、その特徴である光学装置の集光レンズ５１および装着基台５２を除いて、実施の第１形態の光ピックアップ２０と同じに構成されるので、同一部分についての図および説明を省略する。
【００７０】
本実施の形態において注目すべきは、装着基台５２には、集光レンズ５１を臨み集光レンズ５１のレンズ軸４３に垂直な方向に装着基台５２を貫通する貫通孔５３が形成され、集光レンズ５１のレンズ軸４３に垂直な方向に集光レンズ５１から突出し棒状に延びる突出片５４が、集光レンズ５１の装着基台５２を臨む側に１つのみ形成されることである。また集光レンズ５１と装着基台５２とは、集光レンズ５１に形成される突出片５４が装着基台５２の貫通孔５３を挿通するように配置され、突出片５４の延びる長さＬ２が、装着基台５２の貫通孔５３が貫通する方向の厚さｔ１よりも充分に長いことを特徴とする。  
【００７１】
突出片５４を集光レンズ５１の装着基台５２を臨む側に１つのみ形成し、装着基台５２を臨む側と反対側、すなわち光ディスク３３が位置する側に突出片を形成しないことによって、突出片が光ディスク３３と接触して傷付けることを防止できる。また貫通孔５３の直径を予想される調整範囲を含む大きさに形成しておくことによって、一旦ｘ−ｙ軸のいずれか一方向に移動し、次いで他の軸方向に移動するという煩雑な方法に依ることなく、ｘ−ｙ平面内において一気に所望の位置へ容易かつ自在に集光レンズ５１を移動させて位置決めすることができる。さらに、突出片５４が貫通孔５３を挿通して設けられるので、突出片５４を把持してｚ軸方向に操作することによって、集光レンズ５１をｚ軸方向に移動させて所望の位置へ位置決めすることが可能である。
【００７２】
このように本実施の形態の光ピックアップに備わる光学装置では、集光レンズ５１をｘ−ｙ−ｚ軸の３次元方向に移動させ、所望の位置に位置決めすることができる。このことによって、たとえば、受光部３４が受光素子２６の光照射面の中心に存在せず、ｚ軸方向にずれた位置に存在する場合、すなわち光ピックアップの上面側または底面側に偏った位置に存在する場合であっても、集光レンズ５１をｚ軸方向に移動させて、受光部３４に対して最大の光量を照射することのできる位置になるように調整することができる。
【００７３】
また本実施の形態の光ピックアップに備わる光学装置では、集光レンズ５１を受光部３４に対して最大の光量を照射することのできる位置になるように調整した後、装着基台５２の貫通孔５３に、たとえば紫外線硬化性接着剤を充填し、紫外線照射によって硬化させて突出片５４、すなわち集光レンズ５１を装着基台５２に固定することができる。このように集光レンズ５１を装着基台５２に確実に固定することによって、長期の使用に際しても集光レンズ５１の調整位置にずれを生じることがないので、安定した光学性能を発現することができる。
【００７４】
また、集光レンズ５１が位置決め調整され、装着基台５２に固定された後、集光レンズ５１を臨む側と反対側に貫通孔５３または貫通孔５３に充填されている紫外線硬化性樹脂接着剤からはみ出す突出片５４のはみ出し部分は、切断除去されることが好ましい。このことによって、突出片５４が占める不要な空間を削減できるので、装置を小型化することができる。
【００７５】
図５は、本発明の光学装置に設けられる集光レンズの変形例を示す斜視図である。図５に示す集光レンズ５５は、装着基台を臨む側に形成される突出片５６が、棒状に延びる方向に対して垂直な方向の断面積が減少する断面積減少部５７を有することを特徴とする。このような突出片５６の断面積減少部５７は、集光レンズ５５の成形に用いる金型のゲート部に、所望の形状の断面積減少部５７に対応する突起を予め形成しておくことによって実現できる。
【００７６】
このような断面積減少部５７を突出片５６に形成しておくことによって、小さな力で突出片５６を切断することができるので、位置決め調整後の集光レンズ５５に位置ずれを起こすことなく、突出片５６の余剰部分を切断除去できる。また突出片５６の余剰部分を切断除去することによって、突出片５６が占める不要な空間を削減できるので、装置を小型化することができる。
【００７７】
図６は、本発明の実施の第３形態である光ピックアップに備わる光学装置６０の構成および光量調整方法を示す図である。本実施の形態の光ピックアップに備わる光学装置６０は、実施の第１形態の光ピックアップ２０に備わる光学装置３２に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。なお図６では、装着基台の図示を省略している。
【００７８】
光学装置６０において注目すべきは、突出片６１が、集光レンズ６２のレンズ軸４３からレンズ軸４３に対する垂直方向に離反した位置に形成され、集光レンズ６２が突出片６１の軸線まわりに角変位可能に構成されることである。
【００７９】
小型化の要請に伴って光学装置は、狭隘な空間に種々の部材が集約的に設けられる設計となっているので、たとえば図６（ａ）に示すように、集光レンズ６２のレンズ軸４３と、第１光源２１と受光部３４とを結ぶ仮想光軸４７とがｘ軸方向にずれているにも関わらず、ｘ軸方向における集光レンズ６２の両側に他の部材６４ａ，６４ｂが設けられ、他の部材６４ａ，６４ｂとの干渉によって可動範囲が制限されて、集光レンズ６２をｘ軸方向に移動調整することが困難な場合がある。
【００８０】
このような場合、図６（ｂ）に示すように、突出片６１の軸線まわりに集光レンズ６２を角変位させることによって、レンズ軸４３を仮想光軸４７上に位置するように調整することができる。このことによって、ｘ軸方向に調整の自由度がない場合においても、可能な限りの最大光量を受光部３４に照射させることができる。
【００８１】
図７は本発明の実施の第４形態である光ピックアップに備わる光学装置７０の構成を簡略化して示す図であり、図８は図７に示す光学装置７０に設けられる集光レンズ７１の構成を示す平面図である。本実施の形態の光ピックアップに備わる光学装置７０は、実施の第１形態の光ピックアップ２０に備わる光学装置３２に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８２】
光学装置７０に設けられる集光レンズ７１、より厳密には集光レンズ７１のレンズ部７２の形状が、レンズ軸４３に平行な方向から見た平面図上で弓形になるように形成される。集光レンズ７１のレンズホルダ部７３は直方体形状に形成される。
【００８３】
光ピックアップが搭載される電子機器の小型化に伴い、光ピックアップおよび光ピックアップに備わる光学部材が小型化されているので、図７に示すように、集光レンズ７１を設置するべき空間が、第２光源２２および第２光源２２を保持する光源保持部材７４と干渉し、設置が困難になる場合がある。このような場合、前述のようなレンズ軸４３に対して非対象な弓形の集光レンズ７１を用い、平面図上で弓形の弦として現れる面７５（便宜上、弦構成面７５と呼ぶ）が、光源保持部材７４を臨むようにして配置することによって、狭隘な設置空間であっても支障なく集光レンズ７１を設置することができるので、装置の小型化に対応することが可能になる。
【００８４】
図９は、本発明の実施の第５形態である光ピックアップに備わる光学装置８０の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の光ピックアップに備わる光学装置８０は、実施の第４形態の光ピックアップに備わる光学装置７０に類似し、対応する部分については説明を省略する。なお図９では、光分岐素子を省略して示す。
【００８５】
光学装置８０では、各光学部材が、第１装着基台８１と、第１装着基台８１に対向して設けられｚ軸方向に関して第１装着基台８１の上方に配置される第２装着基台８２との間の限られた空間内に収容設置され、弓形の集光レンズ７１が、弦構成面７５を第１装着基台８１に接するようにして装着される。
【００８６】
このように狭隘な限定空間内に、種々の光学部材が収容設置されるとき、各部材の設置空間に余裕がないので、受光素子２６の受光部３４が、第１光源２１から出射される第１光の光軸８３と、第１光源２１と受光素子２６の受光部３４とを結ぶ仮想光軸４７とが一致せず、両者がずれるように配置せざるを得ないことがある。図９では、光軸８３に対して、仮想光軸４７が、第１装着基台８１側にずれる場合を例示する。光軸８３と仮想光軸４７とがずれる場合、弓形の集光レンズ７１を用い、集光レンズ７１の弦構成面７５を第１装着基台８１に接して装着することによって、集光レンズ７１のレンズ軸４３が仮想光軸４７上に位置するように配置することができる。
【００８７】
このような構成によれば、薄型化されている光学装置８０において、受光素子２６の受光部３４が光源２１からの出射光の光軸８３上に位置しない場合にも、可能な限りの最大光量を受光部３４に照射させることができる。
【００８８】
前述の実施の第１〜第５形態の各光ピックアップは、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクを使用する情報記録再生装置のような電子機器に搭載することができる。本発明の実施の各形態の光ピックアップを搭載する電子機器は、光源からの光出力を所望の値に安定して制御することができるので、安定した信号レベルで情報の記録／再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の第１形態である光ピックアップ２０の構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１に示す光ピックアップ２０に備わる集光レンズ２７および装着基台２８の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図３】図１に示す光ピックアップ２０において集光レンズの装着位置の調整動作を説明する図である。
【図４】本発明の実施の第２形態である光ピックアップに備わる光学装置の集光レンズ５１および装着基台５２の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図５】本発明の光学装置に設けられる集光レンズの変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の第３形態である光ピックアップに備わる光学装置６０の構成および光量調整方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の第４形態である光ピックアップに備わる光学装置７０の構成を簡略化して示す図である。
【図８】図７に示す光学装置７０に設けられる集光レンズ７１の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の第５形態である光ピックアップに備わる光学装置８０の構成を簡略化して示す図である。
【図１０】従来の光ピックアップ装置１の要部の構成を示す図である。
【図１１】第１光源２の光出力をモニターする状態を示す図である。
【図１２】第２光源３の光出力をモニターする状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
２０  光ピックアップ
２１  第１光源
２２  第２光源
２３  第１光
２４  第２光
２５  光分岐素子
２６  受光素子
２７，５１，６２，７１  集光レンズ
２８，５２  装着基台
２９，５４，５６，６１  突出片
３０  コリメータレンズ
３１  対物レンズ
３２，６０，７０，８０  光学装置
３３  光記録媒体
３４  受光部
４３  レンズ軸
４４  第１長溝
４５  第２長溝
５３  貫通孔
５７  断面積減少部
７５  弦構成面
８１  第１装着基台
８２  第２装着基台
８３  光軸  
【図１】
2005158176.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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