(57)【要約】【課題】３方式以上の記録媒体に対応させるには２波長レーザーユニットを採用する要求が高まるが、２波長レーザーユニットは各レーザー発光点の位置関係が固定されているので、対物レンズの要求に沿って各レーザー発光点からそれぞれ発光される各レーザー光の一方を無限系に他方を有限系にすることが困難であった。【解決手段】第１レーザーユニット１の第１波長のレーザー光をプリズム１２のフィルタ面１２ａにより反射させてコリメータレンズ１３に導くと共に、第１レーザーユニット１の第２波長のレーザー光及び第２レーザーユニット４の第３波長のレーザー光を前記フィルタ面１２ａを透過させてプリズム１２の第１反射面１２ｂ及び第２反射面１２ｃにより反射させてコリメータレンズ１３に導き、第２波長及び第３波長の各レーザー光を無限系で対物レンズ１５に入射すると共に、第１波長のレーザー光を有限系で対物レンズ１５に入射するようにしている。【選択図】図１
2005302120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相違する第１及び第２のレーザー波長の各レーザー発光点を有する第１レーザーユニットを備えると共に、前記第１及び第２のレーザー波長と相違する第３のレーザー波長のレーザー発光点を有する第２レーザーユニットを備え、単一の対物レンズに前記第１、第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を選択的に入射して各種記録媒体に対応させた光ピックアップ装置であって、別光路上に配置される第１レーザーユニット及び第２レーザーユニットの各レーザー発光点から出射されるレーザー光を共通光路上に導くビームスプリッタと、該ビームスプリッタにより共通光路上の対物レンズの手前に配置され、第１のレーザー波長のレーザー光を反射する波長選択性のフィルタ面が形成されると共に、該フィルタ面を透過する第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を反射する第１反射面及び該第１反射面により反射された第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を前記フィルタ面により反射されたレーザー光と同一光路上に導くべく反射する第２反射面を備えるプリズムと、該プリズムを通過した第２及び第３のレーザー波長のレーザー光を平行光にするコリメータレンズと、前記第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を平行光で入射してこれら第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光にそれぞれ適合する各記録媒体に集光すると共に、第１のレーザー波長のレーザー光を所定の拡がり角で入射してこの第１のレーザー波長のレーザー光に適合する記録媒体に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第２レーザーユニットのレーザー発光点から出射されるレーザー光は第１レーザーユニットの各レーザー発光点から出射される各レーザー光より短波長である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】
前記ビームスプリッタは第１レーザーユニット及び第２レーザーユニットの一方のレーザーユニットから出射されるレーザー光を反射させると共に、第１レーザーユニット及び第２レーザーユニットの他方のレーザーユニットから出射されるレーザー光を透過させる波長選択フィルタ特性を有するダイクロイックプリズムにより構成され、前記ダイクロイックプリズムにより導かれる共通光路上において第１レーザーユニットにより発光される各レーザー光の偏光方向と第２レーザーユニットにより発光されるレーザー光の偏光方向とを同一方向に設定し、前記ダイクロイックプリズムにより導かれる共通光路上に１／４波長板を配置すると共に、この１／４波長板と前記ダイクロイックプリズムとの間に偏光ビームスプリッタを配置し、この偏光ビームスプリッタにより前記ダイクロイックプリズムが配置される光路と分岐される光路上に第１、第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を受光する光検出器を配置し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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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第１のレーザーユニットを備えると共に、このレーザーユニットにより発光される各レーザー光のいずれとも相違するレーザー波長のレーザー光を発光する第２のレーザーユニットを備え、記録密度の相違する少なくとも３方式の記録フォーマットの信号記録媒体に対応する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光を使用して光学的に信号再生及びあるいは信号記録が行われる光ディスク等の信号記録媒体においては、高密度ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)やＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ等の記録密度の向上が図れた新方式が提案されている。
【０００３】
このような新方式の高記録密度媒体に対応するディスクドライブにおいて、既存のＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤにも再生、及びあるいは記録に対応させることが行われるので、光ピックアップ装置においてはＣＤ、ＤＶＤ及び高密度ＤＶＤ（仮称：ＨＤ−ＤＶＤ）やＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの新方式高記録密度媒体に対応させるために、各種ディスクに適合する波長のレーザー光を発光させる構成とする必要があり、光学系の複雑化を招く。
【０００４】
ところで、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種類のレーザー光を選択的に発生可能な２波長レーザーユニットを用いた光ピックアップ装置が知られている。（特許文献１参照）
その為、ＣＤ、ＤＶＤ及び新方式高記録密度媒体に対応させた光ピックアップ装置を設計する場合、光学系の簡素化を図るため２波長レーザーユニットを使用することが考えられる。
【特許文献１】特開２０００−１２１１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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それぞれ１．１ｍｍと０．６ｍｍであり略１：２と大きく異なり、また、信号記録面までの透明基板の厚みはＨＤ−ＤＶＤの場合に０．６ｍｍ、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの場合に０．１ｍｍである。
【０００６】
また、適合するレーザー光の波長は、ＣＤにおいて赤外波長の７６５ｎｍ〜８０５ｎｍ、ＤＶＤにおいて赤色波長の６３５ｎｍ／６４５ｎｍ〜６７５ｎｍ、ＨＤ−ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃにおいて青紫色（青色）波長の４００ｎｍ〜４２０ｎｍとなっている。
【０００７】
これらの点と信号記録密度や記録方式等に起因して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。このＮＡはＣＤの場合に０．４５、ＤＶＤの場合に０．６、ＨＤ−ＤＶＤの場合に０．６５、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの場合に０．８５となっている。
【０００８】
また、各種ディスクにおいて、要求する光スポットの光学特性が相違することにより光学倍率が大きく相違する場合があり、単一の対物レンズによりＣＤ、ＤＶＤ及び新方式高
記録密度媒体（ＨＤ−ＤＶＤあるいはＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）の３種類のディスクに対応させる場合、その対物レンズに各種ディスクごとの所定のＮＡ、倍率や球面収差補正等の光学特性を持たせるためにＣＤの記録再生時には特に収差補正の目的で適合する波長のレーザー光を所定角度の拡散光で入射する有限系を採用し、ＤＶＤ及び新方式高記録密度媒体の記録再生時にはそれぞれ適合する波長のレーザー光を平行光で入射する無限系を採用する製品が提案されている。
【０００９】
このような対物レンズを使用する光ピックアップ装置において、ＣＤ及びＤＶＤにそれぞれ適合する波長の各レーザー光を発光する２波長レーザーユニットを採用しようとすると、前記各レーザー光を発光する各レーザー発光点の位置関係が固定されているために対物レンズまでの距離をこれらの各レーザー発光点の位置を変えて対応させることが出来ないので、対物レンズの要求に沿ってＣＤに適合する波長のレーザー光を所定角度の拡散光とすると共に、ＤＶＤに適合する波長のレーザー光を平行光とすることが困難であった。
【００１０】
併せて、新方式高記録密度媒体に適合する波長のレーザー光を対物レンズに平行光で入射する構成とする必要があることからこの点も考慮して光学系を設計しなければならず、これらの条件を満たす簡潔な光学系の光ピックアップ装置を提供することが実現できていない。
【００１１】
また、光ピックアップ装置の３種類の記録方式にそれぞれ適合する各レーザー光を単一の光検出器により受光させるためには全ての各レーザー光の共通光路上にビームスプリッタを配置してこのビームスプリッタにより分離された光路上に光検出器を配置することになるが、複数の記録方式に適合させるべく複数のレーザーユニットが用いられる光ピックアップ装置においては各レーザーユニットを別光路を配置するためのビームスプリッタを必要としたり、各波長のレーザー光を選択的に使用するための光学系を有していることから単純に設計した光学レイアウトであると光検出器に導かれる各レーザー光の光量損失が問題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、別光路上に配置される第１レーザーユニット及び第２レーザーユニットの各レーザー発光点から出射されるレーザー光を共通光路上に導くビームスプリッタと、該ビームスプリッタにより共通光路上の対物レンズの手前に配置され、第１のレーザー波長のレーザー光を反射する波長選択性のフィルタ面が形成されると共に、該フィルタ面を透過する第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を反射する第１反射面及び該第１反射面により反射された第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を前記フィルタ面により反射されたレーザー光と同一光路上に導くべく反射する第２反射面を備えるプリズムと、該プリズムを通過した第２及び第３のレーザー波長のレーザー光を平行光にするコリメータレンズと、前記第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を平行光で入射してこれら第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光にそれぞれ適合する各記録媒体に集光すると共に、第１のレーザー波長のレーザー光を所定の拡がり角で入射してこの第１のレーザー波長のレーザー光に適合する記録媒体に集光する対物レンズとを備えている。これにより第１レーザーユニットの第１のレーザー波長のレーザー光を前記プリズムのフィルタ面により反射させてコリメータレンズに導くと共に、第１レーザーユニットの第２のレーザー波長のレーザー光及び第２レーザーユニットの第３のレーザー波長のレーザー光を前記プリズムのフィルタ面を透過させてプリズムの第１反射面及び第２反射面により反射させた後にコリメータレンズに導き、前記第１のレーザー波長のレーザー光におけるレーザー発光点からコリメータレンズまでの光路長を前記第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光におけるレーザー発光点からコリメータレンズまでの光路長より短くして第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を無限系で対物レンズに入射されるようにすると共に、第１のレーザー波長のレーザー光を有限系で対物レンズに入射されるようにして
いる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に依れば、記録密度の相違する記録媒体にそれぞれ適合する第１及び第２のレーザー波長の各レーザー光を発光する第１レーザーユニットと、この第１レーザーユニットの他に前記第１及び第２のレーザー波長と相違する第３のレーザー波長のレーザー光を発光する第２レーザーユニットとを採用し、前記第１レーザーユニットの各レーザー波長の各レーザー光を有限系と無限系とでそれぞれ対物レンズに入射させると共に、第３のレーザー波長のレーザー光を無限系で対物レンズに入射させることが出来、記録密度の相違する少なくとも３種類の記録媒体に対応する光ピックアップ装置を２波長レーザーユニット及び単一の対物レンズを使用して簡単な構成により達成できる。
【００１４】
また、ダイクロイックプリズムを用いて第１レーザーユニット及び第２レーザーユニットを別光路に配置し、前記ダイクロイックプリズムにより導かれる共通光路上において第１レーザーユニットにより発光される各レーザー光の偏光方向と第２レーザーユニットにより発光されるレーザー光の偏光方向とを同一方向に設定しているので、前記ダイクロイックプリズムが配置される光路と分岐される光路上に第１、第２及び第３のレーザー波長の各レーザー光を受光する光検出器を配置することが出来、光量損失を抑制して各レーザー光を共通の光検出器に導くこと出来る。
【実施例】
【００１５】
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系を示す光学配置図である。
【００１６】
図１に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤに対応する構成となっている。
【００１７】
第１レーザーユニット１は同一半導体基板上にＣＤに適した赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍの波長、例えば７８０ｎｍのレーザー光を発光する第１レーザー発光点２と、ＤＶＤに適した赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍの波長、例えば６５０ｎｍ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ＣＤ記録再生及びＤＶＤ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。
【００１８】
第２レーザーユニット４はＨＤ−ＤＶＤに適した青紫色（青色）波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長、例えば４０５ｎｍのレーザー光を発光するレーザー発光点５を有するレーザーダイオードにより構成される。
【００１９】
第１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各レーザー光は、回折格子６によりトラッキング制御に使用される±１次回折光を形成するべく回折され、その後、１／２波長板７により偏光方向が調整されてダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａの透過方向からこのダイクロイックプリズム８に供給される。
【００２０】
一方、第２レーザーユニット４のレーザー発光点５から発光されるレーザー光は、回折格子９によりトラッキング制御に使用される±１次回折光を形成するべく回折され、その後、１／２波長板１０により偏光方向が調整されてダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａの反射方向からこのダイクロイックプリズム８に供給される。
【００２１】
このダイクロイックプリズム８は第１レーザーユニット１と第２レーザーユニット４とを別光路に配置する役割を担っており、ダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａは図
２に示す如く、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光の透過率を９０％以上確保すると共に、４０５ｎｍレーザー光の透過率を１０％未満、すなわち反射率を９０％以上確保するような波長選択性を有する反射・透過コートが施されている。
【００２２】
その為、第１レーザーユニット１から発光される各レーザー光はダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａを透過して偏光ビームスプリッタ１１に入射され、一方、第２レーザーユニット４から発光されるレーザー光はダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａを反射して偏光ビームスプリッタ１１に入射される。
【００２３】
ここで、第１レーザーユニット１から発光される各レーザー光及び第２レーザーユニット４から発光されるレーザー光は、それぞれ１／２波長板７及び１／２波長板１０により偏光ビームスプリッタ１１の偏光フィルタ面１１ａに対してｐ偏光に設定されてこの偏光フィルタ面１１ａを透過するように設定されている。尚、第１レーザーユニット１及び第２レーザーユニット４の回転方向の向きを設定することにより第１レーザーユニット１から発光される各レーザー光及び第２レーザーユニット４から発光されるレーザー光を偏光ビームスプリッタ１１の偏光フィルタ面１１ａに対してｐ偏光に設定することも可能であり、この場合、１／２波長板７や１／２波長板１０を省略することが可能となる。
【００２４】
偏光ビームスプリッタ１１の偏光フィルタ面１１ａを透過した第１レーザーユニット１から発光される各レーザー光及び第２レーザーユニット４から発光されるレーザー光は、光路長調整プリズム１２に入射される。
【００２５】
前記光路長調整プリズム１２は直角２等辺三角形部と台形部とを接合した形状になっており、その接合面が波長選択性コートを施したフィルタ面１２ａとなっている。このフィルタ面１２ａは、図３に示す如く、７８０ｎｍのレーザー光の透過率を１０％未満、すなわち反射率を９０％以上確保すると共に、４０５ｎｍ〜６５０ｎｍレーザー光の透過率を９０％以上確保するような波長選択性を有している。
【００２６】
その為、第１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７８０ｎｍのＣＤ用レーザー光は、光路長調整プリズム１２のフィルタ面１２ａにより反射され、光軸が立ち上げられた後、コリメータレンズ１３に入射される。
【００２７】
一方、第１レーザーユニット１の第２レーザー発光点３から発光される６５０ｎｍのＤＶＤ用レーザー光、及び第２レーザーユニット５のレーザー発光点５から発光される４０５ｎｍのＨＤ−ＤＶＤ用レーザー光は、それぞれ光路長調整プリズム１２のフィルタ面１２ａを透過し、光路長調整プリズム１２のミラー面により構成される第１内面１２ｂ及び第２内面１２ｃにより反射され、光路長調整プリズム１２に入射される際の光軸と９０度向きが変更された後、再び光路長調整プリズム１２のフィルタ面１２ａを透過してコリメータレンズ１３に入射される。
【００２８】
ここで、光路長調整プリズム１２のフィルタ面１２ａで反射されるレーザー光は前記フィルタ面１２ａを透過するレーザー光に比べて光路長が短く設定されているので、コリメータレンズ１３によりＤＶＤ用レーザー光及びＨＤ−ＤＶＤ用レーザー光が平行光に変換されるように設定されると、ＣＤ用レーザー光はコリメータレンズ１３により拡散角が狭められるが拡散光のままコリメータレンズ１３を通過する。
【００２９】
コリメータレンズ１３を通過したレーザー光は、１／４波長板１４により１／４波長偏光された後、対物レンズ１５に入射され、該対物レンズ１５により収束されてディスクＤに照射される。
【００３０】
すなわち、第１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ＣＤ用レーザー光及びＤＶＤ用レーザー光と第２レーザーユニット４のレーザー発光点５から発光されるＨＤ−ＤＶＤ用レーザー光は、単一の対物レンズ１５に入射され、該対物レンズ１５により収束されてディスクＤに照射される。
【００３１】
前記対物レンズ１５の入射面には回折格子（図示せず）が形成されており、対物レンズ１５はこの回折格子により第１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ＣＤに適合する波長のレーザー光を所定の拡がり角で所定領域で入射してＣＤの記録再生に適したＮＡ及び収差補正されたレーザースポットが得られるように所期の特性が発揮されると共に、前記回折格子により第１レーザーユニット１の第２レーザー発光点３から発光されるＤＶＤに適合する波長のレーザー光及び第２レーザーユニット４のレーザー発光点５から発光されるＨＤ−ＤＶＤに適合する波長のレーザー光を平行光でそれぞれ所定領域で入射してそれぞれＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤの記録再生に適したＮＡ及び収差補正されたレーザースポットが得られるように所期の特性が発揮される。
【００３２】
このように第１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ＣＤ用レーザー光及びＤＶＤ用レーザー光と第２レーザーユニット４のレーザー発光点５から発光されるＨＤ−ＤＶＤ用レーザー光は、単一の対物レンズ１５により各種ディスクに対応されて収束される。
【００３３】
ディスクＤにより変調されて反射されたレーザー光は対物レンズ１５に戻り、来た光路を経由して偏光ビームスプリッタ１１に戻る。
【００３４】
この偏光ビームスプリッタ１１に戻されるレーザー光は、ディスクＤへの往路と復路で１／４波長板１４を２度通過するので、前記偏光ビームスプリッタ１１に戻されたレーザー光は偏光方向が１／２波長回転されている。その為、ディスクＤへの往路ではｐ偏光であったレーザー光がｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１１に入射される。その為、前記偏光ビームスプリッタ１１に戻されたレーザー光は、偏光フィルタ面１１ａにより反射され、ディスクＤに照射されるレーザー光のフォーカスエラー成分を発生させると共に、焦点調整を行うサーボレンズ１６を介して光検出器１７に導かれる。
【００３５】
前記光検出器１７には、ＣＤ記録再生に用いられるＣＤ受光部（図示せず）、ＤＶＤ記録再生に用いられるＤＶＤ受光部（図示せず）及びＨＤ−ＤＶＤ記録再生に用いられるＨＤ−ＤＶＤ受光部（図示せず）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、ＤＶＤ用レーザー光は前記ＤＶＤ受光部の各受光領域に受光され、ＨＤ−ＤＶＤ用レーザー光は前記ＨＤ−ＤＶＤ受光部の各受光領域に受光される。
【００３６】
その為、各種ディスクの記録信号が得られると共に、各種ディスク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。
【００３７】
このような図１に示す光学配置にし、ダイクロイックプリズム８を用いて第１レーザーユニット１及び第２レーザーユニット４を別光路に配置し、偏光ビームスプリッタ１１に入射される第１レーザーユニット１により発光される各レーザー光の偏光方向と第２レーザーユニット４により発光されるレーザー光の偏光方向とを同一方向に設定しており、これにより光検出器１７を配置する光路を第１レーザーユニット１及び第２レーザーユニット４が配置される光路から分離でき、この場合、偏光ビームスプリッタ１１であるので、光量損失が抑制されて各レーザー光が光検出器１７に受光されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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。
【図２】ダイクロイックプリズム８のフィルタ面８ａの透過特性を示す特性図である。
【図３】光路長調整プリズム１２のフィルタ面１２ａの透過特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        第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        第２レーザーユニット
５        レーザー発光点
６        回折格子
８        ダイクロイックプリズム
１１        偏光ビームスプリッタ
１２        光路長調整プリズム
１２ａ      フィルタ面
１２ｂ      第１反射面
１２ｃ      第２反射面
１３        コリメータレンズ
１４        １／４波長板
１５        対物レンズ
１７        光検出器
【図１】
2005302120.tif 000003
【図２】
2005302120.tif 000004
【図３】
2005302120.tif 000005