(57)【要約】【課題】より高精度の設計を行うことで、また、より簡単な調整をすることで、コスト競争力のある、高性能かつ高信頼性の光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】３ビームグレーティング１２は、中心部分及び周辺部分からなり、中心部分の入射面から出射面寄り箇所へかけて、一方のレーザビームとしてのＤＶＤ用レーザビームを屈折させることなく透過させるビーム透過部１２ａが設けられ、周辺部分の入射面寄り箇所に、他方のレーザビームとしてのＣＤ用レーザビームを中心部分へ向けて屈折させるビーム屈折溝１２ｂが設けられ、中心部分の出射面寄り箇所に、ＤＶＤ用レーザビームを屈折させることなく透過させるとともにビーム屈折溝１２ｂで屈折されたＣＤ用レーザビームを逆方向へ再屈折させて出射させるビーム透過・屈折部１２ｃが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２波長半導体レーザにおける２つの発光部から放射された２種類のレーザビームのそれぞれが、３ビームグレーティングを経てコリメートレンズで平行光となった後にビームスプリッタを透過し、対物レンズによって光ディスクの記録面に収束し、次いで、その記録面で反射され、対物レンズを透過した後にビームスプリッタで反射されて受光素子へ入射するように構成され、
３ビームグレーティングは、前記２つの発光部から放射された２種類のレーザビームがそれらの光軸が一致しない状態で３ビームグレーティングに入射した後にそれらの光軸が一致した状態で３ビームグレーティングから出射するように構成されている光ピックアップ装置。
【請求項２】
３ビームグレーティングは、中心部分及び周辺部分からなり、中心部分及び周辺部分は、前記２つの発光部の一方から放射された一方のレーザビームが中心部分に入射した後に屈折することなく中心部分から出射し、かつ、前記２つの発光部の他方から放射された他方のレーザビームが周辺部分に入射し中心部分へ向かって屈折した後に逆方向へ再屈折して中心部分から出射するように構成されている請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
３ビームグレーティングは、中心部分及び周辺部分からなり、中心部分の入射面から出射面寄り箇所へかけて、前記一方のレーザビームを屈折させることなく透過させるビーム透過部が設けられ、周辺部分の入射面寄り箇所に、前記他方のレーザビームを中心部分へ向けて屈折させるビーム屈折溝が設けられ、中心部分の出射面寄り箇所に、前記一方のレーザビームを屈折させることなく透過させるとともにビーム屈折溝で屈折された前記他方のレーザビームを逆方向へ再屈折させて出射させるビーム透過・屈折部が設けられている請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
３ビームグレーティングは、中心部分及び周辺部分からなり、中心部分の入射面から出射面へかけて、前記一方のレーザビームを屈折させることなく透過させるビーム透過部が設けられ、周辺部分の入射面に、前記他方のレーザビームを中心部分へ向けて屈折させるビーム屈折溝が設けられ、中心部分の出射面に、前記一方のレーザビームを屈折させることなく透過させるとともにビーム屈折溝で屈折された前記他方のレーザビームを逆方向へ再屈折させて出射させるビーム透過・屈折板が設けられている請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置が搭載された電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）に代表される光ディスク（光学式情報記録媒体）に対して情報の記録、再生及び消去を行うことのできる光ピックアップ装置と、このような光ピックアップ装置が搭載された電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップ装置の一例として、２波長半導体レーザを用いてＣＤ及びＤＶＤの記録、再生および消去を行う光ピックアップ装置を図１に示す。
【０００３】
２波長半導体レーザ１１の２つの発光部２３・２４から出射された２種類のレーザビームはそれぞれ、３ビームグレーティング１２を経てコリメートレンズ１３で平行光となった後にビームスプリッタ１４を透過し、対物レンズ１５で光ディスク１６の記録面に収束する。収束したレーザビームは、光ディスク１６で反射され、対物レンズ１５を透過した後にビームスプリッタ１４で反射され、検出レンズ１８及びシリンドリカルレンズ１９を介して受光素子２０へ入射する。そして、光ディスク１６の情報が読み取られたり、光ディスク１６へ情報が書き込まれたりする。
【０００４】
このような従来の光ピックアップ装置において、２波長半導体レーザ１１を使ってＤＶＤ及びＣＤの両記録媒体の記録、再生を行うときは、２波長半導体レーザ１１におけるＤＶＤ用レーザビーム発光部２３とＣＤ用レーザビーム発光部２４とが互いに離れているため、いずれか一方の発光部２３（２４）でその光軸２１（２２）を合わせ、他方の発光部２４（２３）についてはビームスプリッタ１４と検出レンズ１８との間に配置された光路補正素子１７を使ってその光軸２２（２１）を調整していた。
【０００５】
光ピックアップ装置に関する先行技術としては特許文献１〜５が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−３０４７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−３２９３４７号公報
【特許文献３】特開２００２−１１７５７１号公報
【特許文献４】特開２００２−２１６３６８号公報
【特許文献５】特開平４−２８６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１に示すような従来の光ピックアップ装置にあっては、最近、需要が非常に高まっている高倍速記録用光ピックアップ装置に対応するため、従来のパソコン内蔵用光ピックアップ装置や次世代光ディスク（Blu-ray Disc）システムに比較して、より高い記録・再生性能と信頼性とが必要になってきている。また、年々進む高倍速記録の要求に対応していく上で、以前は問題にならなかった２波長半導体レーザのレーザビームにおけるピーク強度中心のわずかなズレや光軸ズレが、記録特性に対して大きく影響を及ぼす要因となってきており、光学的な性能もさらに高める必要がある。
【０００７】
加えて、同時にコストダウンを行う必要があるため、従来品における調整方法、生産効率を見直す必要にも迫られている。従って、従来の光ピックアップ装置に比較して、より高精度の設計を行うことで、また、より簡単な調整をすることで、コスト競争力のある、高性能かつ高信頼性の光ピックアップ装置を提供することなどが、市場での必要事項となってきている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点によれば、２波長半導体レーザにおける２つの発光部から放射された２種類のレーザビームのそれぞれが、３ビームグレーティングを経てコリメートレンズで平行光となった後にビームスプリッタを透過し、対物レンズによって光ディスクの記録面に収束し、次いで、その記録面で反射され、対物レンズを透過した後にビームスプリッタで反射されて受光素子へ入射するように構成され、３ビームグレーティングは、前記２つの発光部から放射された２種類のレーザビームがそれらの光軸が一致しない状態で３ビームグレーティングに入射した後にそれらの光軸が一致した状態で３ビームグレーティングから出射するように構成されている光ピックアップ装置が提供される。
【０００９】
本発明の別の観点によれば、本発明の１つの観点による光ピックアップ装置が搭載された電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の１つの観点による光ピックアップ装置にあっては、２波長半導体レーザの光軸調整を３ビームグレーティングの利用により行うことで、より高性能な記録特性が可能になる。また、従来において行われていたＣＤのみの光軸調整工程を省略したり、部品点数を減らしたりすることによって、生産効率の向上やコストの削減を実現することが可能になる。
【００１１】
本発明の別の観点による電子機器にあっては、コスト競争力のある、高性能かつ高信頼性の電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図２は、本発明による光ピックアップ装置の２つの発光部２３・２４を示している。この光ピックアップ装置における他の部分の構成は、図１の光路補正素子１７がない点を除いて、図１における光ピックアップ装置のそれと同じである。
【００１４】
すなわち、２波長半導体レーザ１１における１つのチップベース１９の上に、ＤＶＤ用レーザビーム発光部２３とＣＤ用レーザビーム発光部２４とが別々に設けられている。このような光ピックアップ装置では、２つの発光部２３・２４における位置の差を補正して、受光素子２０の表面に正確に光軸を合わせることが必要である。
【００１５】
ＤＶＤ用半導体レーザ及びＣＤ用半導体レーザを個々に使用する場合には、１波長１レーザは、個々の光軸調整をレーザ角度や取り付け角度を調整することによって、受光素子２０の表面に正確に光軸を合わせることができる。
【００１６】
これに対して、２波長半導体レーザ１１を使用する場合に、２種類のレーザビームの角度調整をいずれか一方のレーザビームを基準にして行うと、他方のレーザビームには光軸中心からのズレが必ず発生する。その原因は、ＤＶＤ用レーザビーム発光部２３とＣＤ用レーザビーム発光部２４とが１つのチップベース１９の上に別々に設けられているため、これらを個々に調整することができないからである。
【００１７】
従来は、このズレを補正するために、いずれか一方のレーザビームを基準にして光軸調整を行い、他方のレーザビームは前記のような光路補正素子１７を使用して受光素子２０の上に光軸を正確に合わせるように調整していた。
【００１８】
光路補正素子１７を使用することなく２波長半導体レーザ１１を使用する場合は、受光素子２０がＤＶＤ用レーザビーム及びＣＤ用レーザビームを別々に受光することができるように、ＤＶＤ専用の受光部（受光チップ）及びＣＤ専用の受光部を設ける方法もある。しかし、この方法は、受光部が２回路分必要であるため高価になり、コストアップの原因になる。
【００１９】
コストと作業性改善を考慮した本発明においては、２波長半導体レーザ１１からの２種類のレーザビームを放射する際に、いずれか一方の光軸を中心に合わせるだけで他方も光軸が合うように、３ビームグレーティング１２で光軸補正する手段を用いて、簡単でコスト競争力のある調整方法を考案した。
【００２０】
いっそう詳しい以降の説明は、ＤＶＤ用光軸を基準にしてＣＤ用光軸を調整する内容に基づいて行う。
【００２１】
図３に示すように、３ビームグレーティング１２は、中心部分及び周辺部分からなり、中心部分の入射面から出射面寄り箇所へかけて、一方のレーザビームとしてのＤＶＤ用レーザビームを屈折させることなく透過させるビーム透過部１２ａが設けられ、周辺部分の入射面寄り箇所に、他方のレーザビームとしてのＣＤ用レーザビームを中心部分へ向けて屈折させるビーム屈折溝１２ｂが設けられ、中心部分の出射面寄り箇所に、ＤＶＤ用レーザビームを屈折させることなく透過させるとともにビーム屈折溝１２ｂで屈折されたＣＤ用レーザビームを逆方向へ再屈折させて出射させるビーム透過・屈折部１２ｃが設けられている。
【００２２】
このように構成された３ビームグレーティング１２によって、２波長半導体レーザ１１のＤＶＤ用レーザビーム発光部２３から放射されたＤＶＤ用レーザビームは、３ビームグレーティング１２内の中心部分をビーム透過部１２ａからビーム透過・屈折部１２ｃへかけて通過するときに、屈折されることなく、すなわちその光軸２１が補正されることなく、直進状に通過する。すなわち、従来と同じように３ビームグレーティング１２の中心部分を光が直進状に通過するため、光軸２１を補正する必要がないのである。
【００２３】
次に、ＣＤ用レーザビームの光軸２２を、３ビームグレーティング１２内における光軸補正により、ＤＶＤ用レーザビームの光軸２１に合わせる。具体的には、２波長半導体レーザ１１のＣＤ用レーザビーム発光部２４から放射されたＣＤ用レーザビームは、３ビームグレーティング１２の周辺部分におけるビーム屈折溝１２ｂに入射し、ビーム屈折溝１２ｂで中心部分へ向けて屈折され、その後、中心部分におけるビーム透過・屈折部１２ｃで逆方向へ再屈折されて３ビームグレーティング１２から出射する。これにより、ＣＤ用レーザビームの光軸２２がＤＶＤ用レーザビームの光軸２１と一致する。
【００２４】
図４に示す簡単な具体案に従って説明する。
３ビームグレーティング１２の中心部分に入射したＤＶＤ用レーザビームは、光軸補正に関係ないのでそのまま直進する。このＤＶＤ用レーザビームの光軸２１を基準にして各種光学部品（コリメートレンズ１３、ビームスプリッタ１４及び対物レンズ１５など）を配置する。
【００２５】
次に、３ビームグレーティング１２の中心部分から離れた部分である周辺部分に入射したＣＤ用レーザビームの光軸２２は、基準となるＤＶＤ用レーザビームの光軸２１に合わせる必要があるため、３ビームグレーティング１２のビーム入射箇所にビーム屈折溝１２ｂを設けておき、このビーム屈折溝１２ｂによってＣＤ用レーザビームがＤＶＤ用レーザビーム側へ屈折するようにする。
【００２６】
その後、３ビームグレーティング１２からの出射時は、ＣＤ用レーザビーム波長＝約７８０ｎｍ、ＤＶＤ用レーザビーム波長＝約６５０ｎｍであるので、中心部分の出射面にビーム透過・屈折板２５を設けておき、このビーム透過・屈折板２５によってＤＶＤ用レーザビームを屈折させることなく透過させるとともにビーム屈折溝１２ｂで屈折されたＣＤ用レーザビームを逆方向へ再屈折させて出射させることで、両光軸２１・２２を合わせるのである。
【００２７】
２波長半導体レーザ１１の、ＤＶＤ用レーザビーム発光部２３とＣＤ用レーザビーム発光部２４との間隔は決まっているので、光軸補正量も決まる。そこで、ＤＶＤ用レーザビームを２波長半導体レーザ１１の中心に合わせるだけで、ＣＤ用レーザビームの光軸２２の補正が可能になる。
【００２８】
ＤＶＤ用レーザビーム及びＣＤ用レーザビームに対して、コリメートレンズ１３からの出射光または対物レンズ１５からの出射光を光学干渉計などの評価装置によってモニターしながら、３ビームグレーティング１２を微調整して、発光点バラツキによる発光点ズレや、コリメートレンズ１３の外形の光学部品における公差レベルのバラツキによる平行光ズレを補正することが可能になる。
【００２９】
従来品においては２波長半導体レーザの光軸微調整が不可能であったが、本発明では２波長半導体レーザの光軸微調整が可能になり、従来品よりも高性能な記録ができる特性を得ることができる。
【００３０】
本発明によれば、２波長半導体レーザの光軸を微調整することによって半導体レーザビームと光学部品における光学設計における初期シミュレーション結果からの光軸ズレを予測補正することが可能になる。
【００３１】
従って、従来品においては、最終段階でＣＤ用光路補正素子１７による調整は、ＣＤ用レーザビームの光軸ズレと、光学部品の組み合わせによって発生している受光素子との相対的なズレとを補正するだけであり、ＤＶＤ用レーザビームの光軸が中心を通過することを前提に部品を構成しているため、基準となるＤＶＤ用レーザビームの光軸が曲がっているとＣＤ用レーザビームの光軸調整をすることができないが、本発明では、光路補正素子１７の調整工程を省略することが可能になるとともに、光路補正素子１７の省略をすることが可能になる。
【００３２】
次に、従来品においてはＣＤ用レーザビームの光軸補正工程が受光素子を定位置に接着などで取り付けた後の最終工程となるため、本発明では、受光素子取付精度が厳しく要求されていた工程精度問題を解決することが可能になり、これに伴って、作業時間の減少によるコストダウンも可能になる。
【００３３】
従来品においては、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザビームの光軸調整は、光ピックアップ装置を組み立てる順序として、早い段階で受光素子などを取り付け固定した後の最終工程で行っている。このため、組立品を動作させた段階でＤＶＤ／ＣＤ用レーザビームの光軸調整に問題があったときは、ＤＶＤ用レーザビームの光軸を再度調整してＣＤ用レーザビームを調整し直す必要があることから、受光素子などの部品を再度解体した後に組み付け直す以外に問題解決の手法がなかった。
【００３４】
これに対して、本発明においては、２波長半導体レーザ１１の光軸調整を３ビームグレーティング１２で２波長同時に行うので、本調整工程と受光素子調整工程とを続けて行うことにより、実際に調整動作を交互に行いながら各種信号のバランスが最適となるように光軸２１・２２を微調整することが可能になる。また、途中における検査、調整も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明により、薄型ノート型パソコン内蔵用、ＤＶＤレコーダー用、次世代光ディスク（Blu-ray Disc）用の光ピックアップ装置などにおいて、高性能、高信頼性光ピックアップ装置を提供することが可能となり、光ピックアップ装置及びそれが搭載された電子機器の高性能化、高寿命化にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は従来の光ピックアップ装置の概略図である。
【図２】図２は本発明における光ピックアップ装置における２波長半導体レーザの発光位置の概略図である。
【図３】図３は２波長半導体レーザと３ビームグレーティングとの関係を示す概略図である。
【図４】図４は３ビームグレーティングの具体案を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１：２波長レーザ
１２：３ビームグレーティング
１３：コリメートレンズ
１４：ビームスプリッタ
１５：対物レンズ
１６：光ディスク
１７：光路補正素子
１８：検出レンズ
１９：シリンドリカルレンズ
２０：受光素子
２１：ＤＶＤ用レーザビームの光軸
２２：ＣＤ用レーザビームの光軸
２３：ＤＶＤ用レーザビーム発光部
２４：ＣＤ用レーザビーム発光部
２５：ビーム透過・屈折板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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