(57)【要約】【課題】収差補正素子に起因する高さ方向の寸法制限を解消し、さらなる薄型化・小型化に対応すること。【解決手段】レーザ光源１２と、レーザ光源１２から出力された光ビームの各種収差を補正するために光ビームの光軸上に配置された収差補正素子１６と、光ビームを集光して情報記録媒体１１に照射する対物レンズ１９と、情報記録媒体１１に照射されて反射した戻り光を受光して情報記録媒体１１に記録された情報データを読み取る光検出器２１とを備えた光ピックアップ装置において、収差補正素子１６を傾斜させて設置する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出力された光ビームの光軸に対して傾斜配置され、少なくとも該光ビームの収差を補正する収差補正素子と、
を備える光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記収差補正素子は、収差補正用の液晶が封入されるとともに接着材を介して接合された２枚の透光性基板にて構成され、
情報の読取りまたは書き込みの際に装着される情報記録媒体から遠い側の前記透光性基板の端面が面取りされてなることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記２枚の透光性基板のうち前記端面が面取りされた透光性基板の厚みを、他方の基板よりも厚くしたことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
面取りした前記透光性基板の前記端面と対角に位置する他方の基板の端部を面取りしたことを特徴とする請求項２または３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記光ビームの偏波面を制御するための波長板がさらに備えられ、
前記波長板を前記収差補正素子と一体化させて設置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記レーザ光源から出射された光ビームを反射させるミラーをさらに備え、
前記収差補正素子は、前記レーザ光源と前記ミラーとの間の光路上に配置されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記収差補正素子の接着剤が前記光ビームの光路内に入らないように前記光ビームの光軸に対して傾斜されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式読取装置に関するものであり、特に、光学系の光路中に生じた収差を補正するための収差補正素子を備えた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学的に情報記録または情報再生が行われる情報記録媒体として、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）に代表される光ディスクがある。また、近年の情報通信技術の進展に伴い、光ディスクの高密度化が精力的に進められ、光ディスクの高密度化に応じて光ピックアップ装置および情報記録再生装置の高性能化が要求されている。
【０００３】
この光ディスクの高密度化に対応する手法として、光ピックアップ装置に備えられている対物レンズの開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）を大きくする手法や、短波長の光ビームを用いる手法などがある。ところが、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする手法や、短波長の光ビームを用いる手法では、光ディスクによる光ビームの収差の影響が大きくなり、情報記録および情報再生の精度を向上させることが困難になるという問題が生じる。そこで、この収差の影響を低減する手法として、収差補正用の液晶補正素子を備えたピックアップ装置が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１などに開示された収差補正用としての液晶素子（以下「収差補正素子」という）は、片面に電極パターンがそれぞれ設けられた２枚のガラス板を対向させ、これらの対向面間に形成される一定の間隙内に液晶が封入されるように外周部を接着して貼り合わせている。すなわち、この収差補正素子は、透過光の位相補正に寄与する有効範囲の外側に上記接着部が帯状に形成されているため、かかる接着部などを必要としない、レンズ、ミラー等の光学部品と比較して外形寸法が大きくなっている。
【０００６】
したがって、光ピックアップ装置のさらなる薄型化・小型化に対する要求がなされた場合、収差補正素子の高さ方向の寸法がボトルネックとなり、所定の収差補正機能を維持しつつ薄型化・小型化を実現することができないという問題点が存在していた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、収差補正素子に起因する高さ方向の寸法制限を解消し、さらなる薄型化・小型化に対応可能な光ピックアップ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、収差補正素子を傾斜させて設置したことにより、収差補正素子の構造に起因する高さ方向の寸法制限を解消するようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本発明の請求項１に記載の光ピックアップ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出力された光ビームの光軸に対して傾斜配置され、少なくとも該光ビームの収差を補正する収差補正素子とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の光ピックアップ装置は、前記収差補正素子は、収差補正用の液晶が封入されるとともに接着材を介して接合された２枚の透光性基板にて構成され、情報の読取りまたは書き込みの際に装着される情報記録媒体から遠い側の前記透光性基板の端面が面取りされてなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の光ピックアップ装置は、前記２枚の透光性基板のうち前記端面が面取りされた透光性基板の厚みを、他方の基板よりも厚くしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の光ピックアップ装置は、面取りした前記透光性基板の前記端面と対角に位置する他方の基板の端部を面取りしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の光ピックアップ装置は、記光ビームの偏波面を制御するための波長板がさらに備えられ、前記波長板を前記収差補正素子と一体化させて設置したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の光ピックアップ装置は、前記レーザ光源から出射された光ビームを反射させるミラーをさらに備え、前記収差補正素子は、前記レーザ光源と前記ミラーとの間の光路上に配置されてなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項７に記載の光ピックアップ装置は、前記収差補正素子の接着剤が前記光ビームの光路内に入らないように前記光ビームの光軸に対して傾斜されてなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる光ピックアップ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に実施の形態１および実施の形態２の構成等について説明するが、当該実施の形態の説明の前に、一般的な光ピックアップ装置の構成について説明する。
【００１７】
図１は、一般的な光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。同図において、光ピックアップ１０内に設けられたレーザ光源１２は、例えば、波長λ＝６５０ナノメートル(ｎｍ)のレーザ光を発する。レーザ光源１２から出射された光ビームは、ビームスプリッタ１４でコリメータレンズ１５の方向に向けられ、コリメータレンズ１５にて平行光ビームにされる。当該平行光ビームは、収差補正素子１６、波長板１７を通過し、ミラー１８で対物レンズ１９の方向に向けられ、対物レンズ１９で集光され、光ディスク１１の情報記録面に焦点が結ばれる。光ディスク１１により反射された光ビーム（戻り光）は対物レンズ１９で集光され、ミラー１８、波長板１７、収差補正素子１６を通過し、コリメータレンズ１５で再び平行光ビームにされる。当該平行光ビームは、今度は、ビームスプリッタ１４を通過し、集光レンズ２０を経て光検出器２１で検出される。
【００１８】
光検出器２１で検出された読み取り信号は、図示しない信号処理回路を介して収差補正制御部２５に伝達される。なお図示はしないがその他の例として、対物レンズ位置センサやチルトセンサをも用い、対物レンズ位置センサを用いる場合は対物レンズの位置に応じた信号、または収差補正素子１６の光軸（ＯＡ）などの基準位置からの偏差であるディセンタ量（またはオフセンタ量）に基づいた信号（ディセンタ信号）を生成して収差補正制御部に出力し、チルトセンサは、光ディスク１１のチルト角に基づいた信号（チルト信号）を生成して収差補正制御部に出力する形態もある。収差補正制御部２５は、これらの信号に基づいて収差補正素子１６の制御電極（図示省略）に付与する制御電圧を生成して出力し、光ディスク１１に対する出射光や、光ディスク１１からの戻り光の位相を制御して、球面収差や、コマ収差などの各種収差にかかる収差量の補正制御を行う。なお、図１では、図示の都合上、レーザ光源１２がビームスプリッタ１４の下方に配置されているものとして示しているが、実際の構成では、小型化や薄型化の観点から、光ディスク１１の面と平行で他の光学部品と同一平面内に配置されるのが通常である。
【００１９】
つぎに、図１などの光ピックアップ装置に用いられる収差補正素子の構造について説明する。図２および図３は、図１に示される収差補正素子１６の断面構造を示す概略図である。より詳細には、図２は、収差補正素子１６の側面から見た光軸を含む面の断面構造を示す図であり、図３は、収差補正素子１６の中心部分の光軸方向から見た光軸に直交する面の断面構造を示す図である。これらの図に示されるように、収差補正素子１６には、例えば、透明性媒質であるガラス板３１にて接着された接着面の内側に液晶素子３３が封入されている。したがって、収差補正素子１６の有効範囲を示す有効径３５は、ガラス板３１と接着部３２とのそれぞれの厚みからなる外縁部３４だけ小さくなる。そのため、収差補正素子１６は、その他の光学部品と異なり光学的有効範囲（実効部分）から外縁部までの距離が長くなるという特徴を有している。
【００２０】
上述したように、従来の光ピックアップ装置では、収差補正素子１６の外縁部の厚みがボトルネックとなって光ピックアップ装置自身の厚みを薄くすることが困難であった。一方、本発明では、収差補正素子１６の設置を工夫することにより、この外縁部の厚みによる薄型化への制限を除去している。より詳細には、収差補正素子１６を傾斜させて配置するとともに、収差補正素子１６の光ディスク１１から遠い側の角部を面取りすることで、収差補正素子１６のサイズはそのままで光ピックアップ装置の厚さを薄くするようにしている。
【００２１】
（実施の形態１）
図４は、収差補正素子を傾斜させて配置させた本発明の実施の形態１にかかる光ピックアップ装置の構成を示す説明図である。また、比較のために収差補正素子を傾斜させない従来の構成も併せて示している。なお、同図では、収差補正素子１６を紙面に向かって左側（コリメータレンズ１５側）に傾斜させているが、傾斜させる方向には条件がある。収差補正素子１６の傾斜させる方向とその条件について、結論から先に示すならば、つぎのとおりである。
【００２２】
（１）  収差補正素子１６を除き、高さ方向の寸法制限の最も厳しい部品が、収差補正素子１６よりもレーザ光源１２側（あるいは光検出器２１側）に存在する場合には、収差補正素子１６の光ディスク１１に近い側の端部をレーザ光源１２側に傾斜させるとともに、収差補正素子１６の光ディスク１１から遠い側の角部を接地面に合わせて面取りするように構成すればよい。
（２）  収差補正素子１６を除き、高さ方向の寸法制限の最も厳しい部品が、収差補正素子１６から対物レンズ１９側に存在する場合には、収差補正素子１６の光ディスク１１に近い側の端部をミラー１８側に傾斜させるとともに、収差補正素子１６の光ディスク１１から遠い側の角部を接地面に合わせて面取りするように構成すればよい。
以下、これらの条件を考慮した本発明の光ピックアップ装置にかかる収差補正素子１６の配置の詳細について図面を用いて説明する。
【００２３】
図４は、上記（１）の条件の場合の一例を示しており、具体的には、コリメータレンズ１５を含む光学系部品エリア４１で示される部分が高さ方向の寸法制限が最も厳しい部分である場合を想定している。例えば、同図の左側に示されるように、光学系部品エリア４１（高さＣ）の上部には、光ディスク１１の可動範囲や光ディスク１１を保護するための保護カバーや防塵カバーなどによる規制エリア４２（高さＢ）が存在する。また、収差補正素子１６には上述したような有効範囲部分以外の外縁部（高さＤ）が存在する。したがって、光ピックアップ装置の所要高Ａは、“Ｂ＋Ｃ＋Ｄ”で決まる高さ以上の寸法が必要となる。
【００２４】
一方、同図の右側に示されるように、収差補正素子１６の光ディスク１１に近い側の端部を所定の角度だけコリメータレンズ１５側に傾斜させるとともに、収差補正素子１６の光ディスク１１から遠い側の角部を面取りして配置した場合には、傾斜角を付けたことによる効果と、面取りの効果とにより、収差補正素子１６の外縁部の垂直方向成分が短縮される。この場合、光ピックアップ装置の所要高Ａ’は、“Ｂ＋Ｃ”で決まる高さ程度の寸法まで短縮させることができる。
【００２５】
なお、収差補正素子１６を通過する際に光ビームの光路が空気（比誘電率＝１）とガラス（比誘電率＝約１．５）との境界面で屈折し、さらにガラスと空気との境界面で再度屈折するため、収差補正素子１６への入射光と収差補正素子１６からの出射光との間（あるいは、その逆の関係も同様）には一定の光路差が生じる。ただし、この光路差がどの程度のオーダーかといえば、例えば、収差補正素子１６を１５°程度の傾斜角を付けた場合であっても、収差補正素子１６の厚みの９％程度の光路差しか生じない。したがって、ミラー１８から対物レンズ１９側の寸法制限が厳しくない場合の本構成の条件下においては、この光路差が設計上の問題点となることはない。
【００２６】
図５は、収差補正素子１６を構成する２枚のガラス板のうちコリメータレンズ１５側の厚みを他方の厚みよりも厚くした場合の構成例を示す図である。同図に示すように、ガラス板の厚さがコリメータレンズ１５側の方が厚くなるように形成された収差補正素子１６を用いれば、面取りによって削減できる部分が大きくなるので、面取り量が大きくなって薄型化の効果を増大させることができる。
【００２７】
また、図６は、図４に示す構成において収差補正素子１６の光ディスク１１から近い側の角部をさらに面取りした場合の構成例を示す図である。図６のように、さらに上部の角部を面取りすることによって生じた空間をフレキシブル基板の配線エリアや防塵、電波放射シールドなどの空間として有効活用することができるという効果が生ずる。
【００２８】
さらに、図７は、収差補正素子１６と波長板１７とを一体化して傾斜させた場合の構成例を示す図である。ここで、図４の構成を考えるとき、同図の構成では、光ピックアップ装置を薄型化することができるが、横方向に対しては若干の広がりを持つようになる。しかしながら、図７の構成例のように収差補正素子１６と波長板１７とを一体化して構成するとともに、一体化された両者を所定の傾斜角を持たせて傾斜させた構成とすれば、波長板１７の配置スペースが不要となり、光ピックアップ装置全体としての横方向への広がり抑制することができる。また、図４の場合と比較して、波長板１７の一体化によって、収差補正素子１６への入射光と波長板１７からの出射光との間の光路差が若干大きくなるが、図４の場合と同様に、ミラー１８から対物レンズ１９側の寸法制限が厳しくない場合の条件下においては、この光路差が設計上の問題点となることはない。
【００２９】
以上説明したように、この実施の形態の光ピックアップ装置によれば、収差補正素子をコリメータレンズ側に傾斜させて設置しているので、高さ方向の寸法制限の厳しい部品が、レーザ光源側または光検出器側にある場合に、収差補正素子に起因する高さ方向の寸法制限を解消し、さらなる薄型化・小型化に対応可能な光ピックアップ装置を実現することができるという効果を奏する。
【００３０】
なお、この実施の形態では、収差補正素子１６は、コリメータレンズ１５とミラー１８との間に配置されるものとして説明しているが、当該構成に限定されるものではない。例えば、ビームスプリッタ１４からの出力を収差補正素子１６に直接入力するような構成にしてもよい。
【００３１】
（実施の形態２）
図８は、収差補正素子を図４の構成とは逆に傾斜させて配置させた本発明の実施の形態２にかかる光ピックアップ装置の構成を示す説明図である。また、比較のために収差補正素子を傾斜させない従来の構成も併せて示している。なお、同図では、収差補正素子１６を紙面に向かって右側（ミラー１８側）に傾斜させている。このときの条件は、実施の形態１とは逆に、収差補正素子１６を除く高さ方向の寸法制限の最も厳しい部品が、ミラー１８から対物レンズ１９側にある場合を想定している。
【００３２】
図８において、同図の左側に示されるように、ミラー１８を含む光学系部品エリア５１（高さＦ）の上部に位置する対物レンズ１９には、対物レンズ１９の可動範囲である所定のストローク（高さＥ）が必要である。また、収差補正素子１６には実施の形態１で説明したのと同様に有効範囲部分以外の外縁部（高さＤ）が存在する。したがって、光ピックアップ装置の所要高Ａは、“Ｅ＋Ｆ＋Ｄ”で決まる高さ以上の寸法が必要となる。
【００３３】
一方、同図の右側に示されるように、収差補正素子１６の光ディスク１１に近い側の端部を所定の角度だけミラー１８側に傾斜させるとともに、収差補正素子１６の光ディスク１１から遠い側の角部を面取りして配置した場合には、傾斜角を付けたことによる効果と、面取りの効果とにより、収差補正素子１６の外縁部の垂直方向成分が短縮される。この場合、光ピックアップ装置の所要高Ａ'’は、“Ｅ＋Ｆ”で決まる高さ程度の寸法まで短縮させることができる。
【００３４】
なお、収差補正素子１６を通過する際に光ビームの光路が空気（比誘電率＝１）とガラス（比誘電率＝約１．５）との境界面で屈折し、さらにガラスと空気との境界面で再度屈折するため、収差補正素子１６への戻り光と収差補正素子１６からの光検出器２１側への出射光との間（あるいは、その逆の関係も同様）には一定の光路差が生じるが、実施の形態１で説明したときと同様である。すなわち、収差補正素子１６を１５°程度の傾斜角を付けた場合であっても、収差補正素子１６の厚さの９％程度の光路差しか生じないので、コリメータレンズ１５側の寸法制限が厳しくない場合の本構成の条件下においては、この光路差が設計上の問題点となることはない。
【００３５】
図９は、収差補正素子１６を構成する２枚のガラス板のうちミラー１８側の厚みを他方の厚みよりも厚くした場合の構成例を示す図である。同図に示すように、ガラス板の厚さがミラー１８側の方が厚くなるように形成された収差補正素子１６を用いれば、面取りによって削減できる部分が大きくなるので、面取り量が大きくなって薄型化の効果を増大させることができる。
【００３６】
また、図１０は、図８に示す構成において収差補正素子１６の光ディスク１１から近い側の角部をさらに面取りした場合の構成例を示す図である。図１０のように、さらに上部の角部を面取りすることによって生じた空間を、実施の形態１と同様に、フレキシブル基板の配線エリアや防塵、電波放射シールドなどの空間として有効活用することができるという効果が生ずる。
【００３７】
さらに、図１１は、収差補正素子１６と波長板１７とを一体化して傾斜させた場合の構成例を示す図である。このような構成にすれば、実施の形態１のときと同様に、波長板１７の配置スペースが不要となり、光ピックアップ装置全体としての横方向への広がり抑制することができる。同様に、コリメータレンズ１５側の寸法制限が厳しくない場合の条件下においては、この光路差が設計上の問題点となることはない。
【００３８】
以上説明したように、この実施の形態の光ピックアップ装置によれば、収差補正素子をミラー側に傾斜させて設置しているので、高さ方向の寸法制限の厳しい部品が、ミラーから対物レンズ側にある場合に、収差補正素子に起因する高さ方向の寸法制限を解消し、さらなる薄型化・小型化に対応可能な光ピックアップ装置を実現することができるという効果を奏する。
【００３９】
なお、この実施の形態では、収差補正素子１６は、コリメータレンズ１５とミラー１８との間に配置されるものとして説明しているが、当該構成に限定されるものではない。例えば、ビームスプリッタ１４からの出力光を収差補正素子１６に直接入力するような構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明は、光ピックアップ装置自身を薄型化、あるいは小型化したい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一般的な光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図２】収差補正素子１６の側面から見た光軸を含む面の断面構造を示す図である。
【図３】収差補正素子１６の中心部分の光軸方向から見た光軸に直交する面の断面構造を示す図である。
【図４】収差補正素子を傾斜させて配置させた本発明の実施の形態１にかかる光ピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図５】収差補正素子１６を構成する２枚のガラス板のうちコリメータレンズ１５側の厚みを他方の厚みよりも厚くした場合の構成例を示す図である。
【図６】図３に示す構成において収差補正素子１６の光ディスク１１から近い側の角部をさらに面取りした場合の構成例を示す図である。
【図７】収差補正素子１６と波長板１７とを一体化して傾斜させた場合の構成例を示す図である。
【図８】収差補正素子を図３の構成とは逆に傾斜させて配置させた本発明の実施の形態２にかかる光ピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図９】収差補正素子１６を構成する２枚のガラス板のうちミラー１８側の厚みを他方の厚みよりも厚くした場合の構成例を示す図である。
【図１０】図７に示す構成において収差補正素子１６の光ディスク１１から近い側の角部をさらに面取りした場合の構成例を示す図である。
【図１１】収差補正素子１６と波長板１７とを一体化して傾斜させた場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  光ピックアップ
１１  光ディスク
１２  レーザ光源
１４  ビームスプリッタ
１５  コリメータレンズ
１５  コリメータレンズ
１６  収差補正素子
１７  波長板
１８  ミラー
１９  対物レンズ
２０  集光レンズ
２１  光検出器
２２  対物レンズ位置センサ
２３  チルトセンサ
２５  収差補正制御部
３１  ガラス板
３２  接着部
３３  液晶素子
３４  外縁部
３５  有効径
４１  光学系部品エリア
４２  規制エリア
５１  光学系部品エリア
【図１】
2005267790.tif 000003
【図２】
2005267790.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005267790.tif 000007
【図６】
2005267790.tif 000008
【図７】
2005267790.tif 000009
【図８】
2005267790.tif 000010
【図９】
2005267790.tif 000011
【図１０】
2005267790.tif 000012
【図１１】
2005267790.tif 000013