(57)【要約】【課題】  ３つの波長が異なるレーザー光を利用して異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成するレーザーダイオード１と、第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第２レーザー光を生成する第１レーザー素子と第３光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第３レーザー光を生成する第２レーザー素子とが同一のケース内に組み込まれている２波長レーザーダイオード４を備え、前記第１レーザー光を放射するレーザーダイオード１とコリメートレンズ６との間にレーザー光の発散角度を変更調整するダイバージェンスレンズ３を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成するレーザーダイオードと、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長い波長の第２レーザー光を生成する第１レーザー素子と光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長く第２光ディスクより短い第３光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長く且つ第２レーザー光の波長より短い波長の第３レーザー光を生成する第２レーザー素子とが同一のケース内に組み込まれている２波長レーザーダイオードを備えているとともに前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光、２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変更するコリメートレンズを備えた光ピックアップ装置であり、前記第１レーザー光を放射するレーザーダイオードとコリメートレンズとの間にレーザー光の発散角度を変更調整するダイバージェンスレンズを設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１レーザー光の第１光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作、第２レーザー光の第２光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作及び第３レーザー光の第３光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作を単一の対物レンズにて行うようにした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】
ダイバージェンスレンズをレーザーダイオードから放射される第１レーザー光の光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該ダイバージェンスレンズの光軸調整を行った状態にて該ダイバージェンスレンズのハウジングへの接着固定動作を行うようにした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４】
ダイバージェンスレンズの変位動作を第１レーザー光の短径方向に対して行うように構成したことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
コリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するようにした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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８５ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５５ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
また、ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．４７と設定されている。そして、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６と設定されている。
【０００６】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。
【０００７】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００８】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作や該信号記録層に信号を記録するためにはレーザー光を集光させることによって生成されるレーザースポットの径を小さくする必要がある。所望のレーザースポット形状を得るために使用される対物レンズは、開口数が大きくなるだけでなく焦点距離が短くなるので、対物レンズの曲率半径が小さくなるという特徴がある。
【０００９】
前述したＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が製品化されているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置には、前述した各規格に対応した波長のレーザー光を放射するレーザーダイオードや該レーザーダイオードから放射されるレーザー光を各光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズが組み込まれている。
【００１０】
前述した異なる全ての規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うこ
とが出来る光ピックアップ装置には、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズとＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズの２つの対物レンズが組み込まれている。
【００１１】
斯かる２つの対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置は、光学系の構成が複雑になるという問題があるだけでなく光ピックアップ装置の形状が大きくなるという問題がある。斯かる問題を解決する方法として１つの対物レンズにて全ての規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行うようにした技術が開発されている(特許文献１参照)。
【００１２】
そして、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面であるディスク面と信号記録層との間にある保護層の厚みに起因して球面収差が発生し、信号の読み出し動作や記録動作が正常に行えないという問題があり、斯かる問題を解決する方法としてレーザーダイオードと対物レンズとの間に設けられているコリメートレンズを光軸方向へ移動させて球面収差を補正する技術が開発されている(特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２３６４１４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来るように構成された光ピックアップ装置は、異なる波長のレーザー光を放射する第１レーザーダイオード、第２レーザーダイオード及び第３レーザーダイオードが組み込まれるが、光学構成を簡潔にするとともに光ピックアップ装置を小型化するためにＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を放射するレーザーダイオードと、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第２レーザー光を放射する第１レーザー素子と第３レーザー光を放射する第２レーザー素子とが同一のケース内に組み込まれている２波長レーザーダイオードの２つのレーザーダイオードが使用されている。
【００１５】
斯かる２つのレーザーダイオードから放射される第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を利用するように構成された光ピックアップ装置では、同一の光学部品を兼用使用することによって光学構成の簡潔化を行うように構成されている。そして、斯かる光学構成を共通使用して光ピックアップ装置の光学設計を行う場合に各光ディスクに対する光学倍率が異なるのでダイバージェンスレンズと呼ばれる中間レンズをレーザーダイオードとコリメートレンズとの間に設けてレーザー光の発散角度の調整を行うように構成されている。
【００１６】
従来の光ピックアップ装置では、ダイバージェンスレンズを２波長レーザーダイオードとコリメートレンズとの間に配置するようにされている。
【００１７】
図２はレーザーダイオードから放射されるレーザー光の出射形状を説明するためのものであり、周知のように放射されるレーザー光は円形ではなく楕円形状となる。そして、レーザー光の強度分布は図３に示す特性図のように表される。即ち、同図の実線で示す特性は楕円形状のレーザー光の長径ＬＬ方向の強度分布を示し、破線で示す特性は楕円形状のレーザー光の短径ＬＳ方向の強度分布を示すものである。図２に示す複数の環状線は、前記図３に示した特性図に基づいて光強度の分布を示すものである。
【００１８】
２波長レーザーダイオードに組み込まれている第１レーザー素子と第２レーザー素子とは近接して配置されるが、一般的には１１０±１０μｍ離間して配置されている。そして、２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光を同一の光学系を使用して規格が異なる光ディスクの信号記録層に集光させるように構成された光ピックアップ装置では、発光点のずれ、即ち前述した１１０±１０μｍの間隔に基づいて各レーザー光の光軸間にずれが発生することになる。
【００１９】
斯かる光軸間にずれが発生すると対物レンズの光軸とレーザー光の光軸との間にずれが発生するので、光ディスクに設けられている信号記録層に集光されて生成されるレーザースポットにコマ収差が発生することになる。斯かる光軸のずれに伴って発生するコマ収差による影響は、波長が長いレーザー光の方が受けやすいという特性がある。そのため、光ピックアップ装置の光学設計を行う場合には、光学系の光軸をＣＤ規格の光ディスクに使用されるレーザー素子の発光点に合わせるようにされている。
【００２０】
斯かる構成の光ピックアップ装置において、ダイバージェンスレンズは２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射される位置に設けられるが、２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光の光軸とダイバージェンスレンズの光軸とがずれることによって、光学特性が悪化するという問題がある。
【００２１】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成するレーザーダイオードと、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長い波長の第２レーザー光を生成する第１レーザー素子と光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長く第２光ディスクより短い第３光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長く且つ第２レーザー光の波長より短い波長の第３レーザー光を生成する第２レーザー素子とが同一のケース内に組み込まれている２波長レーザーダイオードを備えているとともに前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光、２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変更するコリメートレンズを備え、前記第１レーザー光を生成するレーザーダイオードとコリメートレンズとの間にレーザー光の発散角度を変更調整するダイバージェンスレンズを設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明は、第１レーザー光の第１光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作、第２レーザー光の第２光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作及び第３レーザー光の第３光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作を単一の対物レンズにて行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
そして、本発明は、ダイバージェンスレンズをレーザーダイオードから放射される第１レーザー光の光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該ダイバージェンスレンズの光軸調整を行った状態にて該ダイバージェンスレンズのハウジングへの接着固定動作を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明は、ダイバージェンスレンズの変位動作を第１レーザー光の短径方向に対
して行うように構成したことを特徴とするものである。
【００２６】
そして、本発明は、コリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の光ピックアップ装置は、第１レーザー光を生成するレーザーダイオードと第２レーザー光及び第３レーザー光を生成する２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、レーザーダイオードとコリメートレンズとの間にダイバージェンスレンズを配置するようにしたので、即ち単一のレーザー光を生成放射するレーザーダイオード側にダイバージェンスレンズを配置したので、光軸がずれざるを得ない第２レーザー光と第３レーザー光を生成放射する２波長レーザーダイオード側にダイバージェンスレンズを配置させる場合と比較して光軸ずれの発生を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の実施例を示す概略図である。
【図２】レーザー光の強度分布を説明するための図である。
【図３】レーザー光の強度分布を説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１つのレーザー光を生成するレーザーダイオードと２つのレーザー光を生成する２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、１つのレーザー光を生成するレーザーダイオードとコリメートレンズとの間にダイバージェンスレンズを配置することによって光学特性を向上させるようにしたものである。
【実施例１】
【００３０】
図１において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から生成放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。
【００３１】
３は前記レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光が前記第１回折格子２を通して入射される位置に設けられているダイバージェンスレンズであり、入射される発散光である第１レーザー光の発散角度を変更調整する作用を成すものである。また、斯かるダイバージェンスレンズ３は第１レーザー光の光軸に対して直角方向への変位動作を可能にレーザーダイオード１が固定されるレーザーダイオードホルダー(図示せず)に対して設けられているが、その変位方向は楕円形状のレーザー光の短径方向、即ち図２の矢印ＬＳ方向と一致するように構成されている。
【００３２】
４は例えば波長が７８５ｎｍの赤外色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子を構成するレーザーチップ４ａ及び例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子を構成するレーザーチップ４ｂが同一のケース内に設けられている２波長レーザーダイオードである。
【００３３】
５は前記２波長レーザーダイオード４から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部５ａと入射されるレーザー光をＰ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板５ｂとより構成されている。
【００３４】
６は前記第１回折格子２及びダイバージェンスレンズ３を透過した第１レーザー光が入射されるとともに前記第２回折格子５を透過した第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される位置に設けられている偏光ビームスプリッタであり、前記１／２波長板２ｂによってＳ偏光光にされたレーザー光を反射し、前記１／２波長板５ｂによってＰ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜６ａが設けられている。
【００３５】
７は前記偏光ビームスプリッタ６にて反射された第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともにＰ偏光光を透過させ、前記偏光ビームスプリッタ６を透過した第２レーザー光及び第３レーザー光のＰ偏光光を反射するとともにＳ偏光光を透過させるハーフミラーである。斯かるハーフミラー７はレーザー光の波長に対応して直線偏光光に対する透過特性及び反射特性を有するように構成されている。
【００３６】
８は前記ハーフミラー６にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている３波長対応の１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。９は前記１／４波長板７を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、収差補正用モーター１０によって光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。即ち、前記コリメートレンズ９の光軸方向への変位動作によって光ディスクＤの保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。
【００３７】
１１は前記コリメートレンズ９を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げミラーであり、入射されるレーザー光を対物レンズ１２の方向に反射させるように構成されている。
【００３８】
Ｄは光ディスクであり、Ｌ１は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクにおける信号記録層の位置、Ｌ２は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスクにおける信号記録層の位置、Ｌ３は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が第１光ディスクより長く第２光ディスクより短い第３光ディスクにおける信号記録層の位置を示すものである。
【００３９】
斯かる構成において、レーザーダイオード１から生成放射された第１レーザー光は、第１回折格子２、ダイバージェンスレンズ３、偏光ビームスプリッタ６、ハーフミラー７、１／４波長板８、コリメートレンズ９、立ち上げミラー１１を介して対物レンズ１２に入射された後、該対物レンズ１２の集光動作によって第１光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ１に照射された第１レーザー光は該信号記録層Ｌ１にて戻り光として反射されることになる。
【００４０】
また、２波長レーザーダイオード４に組み込まれているレーザーチップ４ａから生成放射された第２レーザー光は、第２回折格子５、偏光ビームスプリッタ６、ハーフミラー７、１／４波長板８、コリメートレンズ９、立ち上げミラー１１を介して対物レンズ１２に入射された後、該対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ２に照射された第２レーザー光は該信号記録層Ｌ２にて戻り光として反射されることになる。
【００４１】
そして、２波長レーザーダイオード４に組み込まれているレーザーチップ４ｂから生成放射された第３レーザー光は、第２回折格子５、偏光ビームスプリッタ６、ハーフミラー７、１／４波長板８、コリメートレンズ９、立ち上げミラー１１を介して対物レンズ１２に入射された後、該対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ３に照射された第
３レーザー光は該信号記録層Ｌ３にて戻り光として反射されることになる。
【００４２】
各光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から反射された戻り光は、対物レンズ１２、立ち上げミラー１１、コリメートレンズ９及び１／４波長板８を通してハーフミラー７に入射される。このようにしてハーフミラー７に入射される戻り光は、前記１／４波長板８による位相変更動作によって第１レーザー光はＰ方向の直線偏光光に変更され、第２レーザー光及び第３レーザー光はＳ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー７にて反射されることはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして該ハーフミラー７を透過することになる。
【００４３】
１３は前記ハーフミラー７を透過した制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１４に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃに非点収差を付加させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１４には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【００４４】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ１２は、光ピックアップ装置の基台に４本または６本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクＤの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。
【００４５】
前述した対物レンズ１２のフォーカシング方向及びトラッキング方向への変位動作は、レンズ保持枠に設けられているフォーカシングコイル及びトラッキングコイルに駆動信号を供給することによって行われるが、斯かるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作は周知であり、その説明は省略する。
【００４６】
以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されており、斯かる構成の光ピックアップ装置の動作について光ディスク毎に説明する。
【００４７】
第１光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、レーザーダイオード１に駆動電流が供給され、該レーザーダイオード１から波長が４０５ｎｍの第１レーザー光が生成放射される。前記レーザーダイオード１から放射された第１レーザー光は、第１回折格子２に入射され、該第１回折格子２を構成する回折格子部２ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記第１回折格子２を透過した第１レーザー光は、ダイバージェンスレンズ３に入射され、該ダイバージェンスレンズ３によって発散角度を変更調整される。前記ダイバージェンスレンズ３によって発散角度を変更調整された第１レーザー光は、偏光ビームスプリッタ６に入射され、該偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａにてハーフミラー７方向に反射される。
【００４８】
前記偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａにて反射された第１レーザー光は、ハーフミラー７に入射されるが、斯かるレーザー光はＳ偏光光であるため該ハーフミラー７にて１／４波長板８方向へ反射される。前記１／４波長板８に入射された第１レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ９に入射され該コリメートレンズ９
の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ９によって平行光に変換されたレーザー光は、立ち上げミラー１１にて反射された後対物レンズ１２に入射される。前記対物レンズ１２に入射されたレーザー光は該対物レンズ１２の集光動作によって第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されることになる。
【００４９】
また、前述した対物レンズ１２による第１レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌ１と光ディスクの信号入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、本実施例に示したコリメートレンズ９を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ９の光軸方向への変位による球面収差調整動作は収差補正用モーター１０を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【００５０】
前述した動作によって第１レーザー光の第１光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ１への集光動作が行われるが、斯かる集光動作が行われるとき、該信号記録層Ｌ１から反射される戻り光が対物レンズ１２に対して第１光ディスク側から入射される。前記対物レンズ１２に入射された戻り光は、立ち上げミラー１１、コリメートレンズ９及び１／４波長板８を通してハーフミラー７に入射される。前記ハーフミラー７に入射される戻り光は、１／４波長板８にてＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー７を透過することになる。
【００５１】
前記ハーフミラー７を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Ｌｃとしてセンサーレンズ１３に入射され、該センサーレンズ１３の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１３によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Ｌｃは、該センサーレンズ１３の集光動作によって光検出器１４に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１４に照射される結果、該光検出器１４に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ１２を第１光ディスクの信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【００５２】
また、本実施例では説明しないが、第１回折格子２によって生成される＋1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。
【００５３】
そして、光検出器１４から得られる再生信号のレベルの大きさを検出することによって第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に対物レンズ１１の集光動作によって生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター１０を回転駆動させてコリメートレンズ９の光軸方向の位置を調整することによって球面収差を補正することが出来る。
【００５４】
第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は前述したように行われるが、次に第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作について説明する。
【００５５】
第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、２波長レーザーダイオード４に組み込まれているレーザーチップ３ａに対して駆動電流が供給され、該レーザーチップ４ａから波長が７８５ｎｍの第２レーザー光が生成放射される。前記２波長レーザーダイオード４に組み込まれているレーザーチップ３ａから生成
放射された第２レーザー光は、第２回折格子５に入射され、該第２回折格子５を構成する回折格子部５ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板５ｂによってＰ方向の直線偏光光に変換される。前記第２回折格子５を透過した第２レーザー光は、偏光ビームスプリッタ６に入射され、該偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａを透過する。
【００５６】
前記制御膜６ａを透過した第２レーザー光は、ハーフミラー７に入射されるが、斯かる第２レーザー光はＰ偏光光であるため該ハーフミラー７にて１／４波長板８方向へ反射される。前記１／４波長板８に入射された第２レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ９に入射され、該コリメートレンズ９の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ９によって平行光に変換されたレーザー光は、立ち上げミラー１１にて反射された後対物レンズ１２に入射される。前記対物レンズ１２に入射された第２レーザー光は該対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されることになる。
【００５７】
また、前述した対物レンズ１２による第２レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌ２と光ディスクの信号入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、斯かる場合にも本実施例に示したコリメートレンズ９を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ９の変位による球面収差調整動作は収差補正用モーター１０を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【００５８】
前述した動作によって第２レーザー光の第２光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ２への集光動作が行われるが、斯かる集光動作が行われるとき、該信号記録層Ｌ２から反射される戻り光が対物レンズ１２に対して第２光ディスク側から入射される。前記対物レンズ１２に入射される戻り光は、立ち上げミラー１１、コリメートレンズ９及び１／４波長板８を通してハーフミラー７に入射される。前記ハーフミラー７に入射される戻り光は、１／４波長板８によってＳ方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー７を透過することになる。
【００５９】
前記ハーフミラー７を透過した第２レーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Ｌｃとしてセンサーレンズ１３に入射され、該センサーレンズ１３の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１３によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Ｌｃは、該センサーレンズ１３の集光動作によって光検出器１４に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１４に照射される結果、該光検出器１４に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ１２を第２光ディスクの信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【００６０】
また、本実施例では説明しないが、第２回折格子５によって生成される＋1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第２光ディスクに記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。
【００６１】
そして、前記光検出器１４から得られる再生信号のレベルの大きさを検出することによって第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に対物レンズ１２の集光動作によって生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター１０を回転駆動させてコリメートレンズ９の光軸方向の位置を調整することによ
って球面収差を補正することが出来る。
【００６２】
第１光ディスクの信号記録層Ｌ１及び第２光ディスクの信号記録層Ｌ２に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は前述したように行われるが、次に第３光ディスクの信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作について説明する。
【００６３】
第３光ディスクの信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、２波長レーザーダイオード４に組み込まれているレーザーチップ４ｂに対して駆動電流が供給され、該レーザーチップ４ｂから波長が６５５ｎｍの第３レーザー光が生成放射される。前記レーザーチップ４ｂから放射された第３レーザー光は、第２回折格子５に入射され、該第２回折格子５を構成する回折格子部５ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板５ｂによってＰ方向の直線偏光光に変換される。前記第２回折格子５を透過した第３レーザー光は、偏光ビームスプリッタ６に入射され、該偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａを透過する。
【００６４】
前記制御膜６ａを透過した第３レーザー光は、ハーフミラー７に入射されるが、斯かるレーザー光はＰ偏光光であるため該ハーフミラー７にて１／４波長板８方向へ反射せしめられる。このようにして前記１／４波長板８に入射される第３レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ９に入射され該コリメートレンズ９の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ９によって平行光に変換された第３レーザー光は、立ち上げミラー１１にて反射された後対物レンズ１２に入射される。前記対物レンズ１２に入射された第３レーザー光は該対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクの信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されることになる。
【００６５】
また、前述した対物レンズ１２による第３レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌ３と光ディスクの信号入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、斯かる場合にも本実施例に示したコリメートレンズ９を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ９の変位による球面収差調整動作は収差補正用モーター１０を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【００６６】
前述した動作によって第３レーザー光の第３光ディスクに設けられている信号記録層Ｌ３への集光動作が行われるが、斯かる集光動作が行われるとき、該信号記録層Ｌ３から反射される戻り光が対物レンズ１２に対して第３光ディスク側から入射される。前記対物レンズ１２に入射された戻り光は、立ち上げミラー１１、コリメートレンズ９及び１／４波長板８を通してハーフミラー７に入射される。前記ハーフミラー７に入射される戻り光は、１／４波長板８によってＳ方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー７を透過することになる。
【００６７】
前記ハーフミラー７を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Ｌｃとしてセンサーレンズ１３に入射され、該センサーレンズ１３の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１３によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Ｌｃは、該センサーレンズ１３の集光動作によって光検出器１４に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１４に照射される結果、該光検出器１４に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ１２を第３光ディスクの信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【００６８】
また、本実施例では説明しないが、第２回折格子５によって生成される＋1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第３光ディスクの信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。
【００６９】
そして、光検出器１４から得られる再生信号のレベルの大きさを検出することによって第３光ディスクの信号記録層Ｌ３に対物レンズ１２の集光動作によって生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター１０を回転駆動させてコリメートレンズ９の光軸方向の位置を調整することによって球面収差を補正することが出来る。
【００７０】
以上に説明したように図１に示した構成の光ピックアップ装置における各光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作等は行われるが、次に本実施例における対物レンズ１２について説明する。
【００７１】
本実施例における対物レンズ１２の母球面は、第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に第１レーザー光を集光させるような非球面にて構成されているとともにレーザーダイオード１から生成放射される第１レーザー光、２波長レーザーダイオード４から生成放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される面には、例えば内周領域、中間領域及び外周領域の３つの領域が設けられている。
【００７２】
このように対物レンズ１２の入射面は、前述した内周領域、中間領域及び外周領域の３つの領域にて構成されているが、前記中間領域には、回折輪帯(図示せず)が形成されている。斯かる回折輪帯は例えば特開２００６−１０７６８０号公報に記載されているような断面が鋸状になるように形成されている。
【００７３】
斯かる回折輪帯を対物レンズ１２の入射面の各領域に形成することによって１つの対物レンズ１２にて第１レーザー光の第１光ディスクの信号記録層Ｌ１への集光動作、第２レーザー光の第２光ディスクの信号記録層Ｌ２への集光動作及び第３レーザー光の第３光ディスクの信号記録層Ｌ３へ集光動作を行うように構成することが出来る。
【００７４】
次に本発明の要旨であるダイバージェンスレンズ３の光軸調整動作について説明する。レーザーダイオード１、第１回折格子２及びダイバージェンスレンズ３は、レーザーダイオードホルダー(図示せず)に固定され、斯かる構成のレーザーダイオードホルダーを光ピックアップ装置を構成する光学部品が固定されているハウジングに固定することによって光ピックアップ装置の組立が行われるように構成されている。
【００７５】
前記レーザーダイオード１はレーザーダイオードホルダーに形成されている固定孔等に圧入することによって固定され、レーザーダイオード１から生成放射される第１レーザー光が入射されるとともに第１レーザー光を回折する作用を有する第１回折格子２は前記レーザーダイオードホルダーの前記レーザーダイオード１の出射口の近くに配置固定されている。
【００７６】
斯かる構成のレーザーダイオードホルダーに対してダイバージェンスレンズ３は、第１レーザー光の光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設けられており、第１レーザー光の光軸の位置とダイバージェンスレンズ３の光軸の位置とが一致したとき、該ダイバージェンスレンズ３をレーザーダイオードホルダーに接着固定するように構成されている。
【００７７】
そして、ダイバージェンスレンズ３の第１レーザー光の光軸に対する直角方向への変位動作は楕円形状である第１レーザー光の短径方向ＬＳになるように構成されている。楕円
形状の第１レーザー光の短径方向の強度分布は図２及び図３より明らかなように光軸中心から外側に向かって急峻に変化するため、短径方向に対するダイバージェンスレンズ３の光軸ずれは信号記録層Ｌ１に生成されるレーザースポットの良否に大きく影響することになる。
【００７８】
本発明は、第１レーザー光の短径方向に対してダイバージェンスレンズ３の光軸の位置を変位調整可能にしたので、第１レーザー光の光軸の位置とダイバージェンスレンズ３の光軸の位置とを一致させることが出来、その結果レーザースポットに現れるコマ収差を軽減することが出来る。従って、本発明によれば第１光ディスクの信号記録層Ｌ１に対物レンズ１２の集光動作によって生成されるレーザースポットとしてコマ収差が少なく、且つ光強度が十分大きなレーザースポットを得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク、ＤＶＤ規格の光ディスク及びＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すための光ピックアップ装置だけでなく、その他の異なる規格の光ピックアップ装置にも応用することが出来る。
【００８０】
また、本実施例では、第１レーザー光の第１光ディスクの信号記録層Ｌ１への集光動作、第２レーザー光の第２光ディスクの信号記録層Ｌ２への集光動作及び第３レーザー光の第３光ディスクの信号記録層Ｌ３への集光動作を単一の対物レンズ１２にて行うようにしたが、第１レーザー光の集光動作を行う対物レンズと第２レーザー光及び第３レーザー光の集光動作を行う対物レンズの２つの対物レンズにて構成される光ピックアップ装置に実施することも出来る。
【符号の説明】
【００８１】
１      レーザーダイオード
２      第１回折格子
３      ダイバージェンスレンズ
４      ２波長レーザーダイオード
５      第２回折格子
６      偏光ビームスプリッタ
７      ハーフミラー
９      コリメートレンズ
１０    収差補正用モーター
１２    対物レンズ
１４    光検出器
Ｄ      光ディスク
【図１】
2012009116.tif 000003
【図２】
2012009116.tif 000004
【図３】
2012009116.tif 000005