(57)【要約】【課題】  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対物レンズの集光動作によって光ディスクに集光させるように構成された光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  ２波長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１０と、ダイバージェンスレンズ５が接着固定されるとともに前記レーザーダイオードホルダー１０に接着固定されるレンズホルダー１１とより成り、前記レンズホルダー１１を前記レーザーダイオードホルダー１０に光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該レンズホルダー１１の変位動作によってダイバージェンスレンズ５の光軸とレーザー光の光軸とを合致させた状態にて該レンズホルダー１１のレーザーダイオードホルダー１０への接着固定動作を行う。【選択図】  図１
2012003825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザー光を放射する第１レーザー素子及び該第１レーザー光の波長より短い波長の第２レーザー光を放射する第２レーザー素子が同一のパッケージ内に設けられている２波長レーザーダイオードと、該２波長レーザーダイオードから放射される第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに前記レーザー光の発散角度を調整するダイバージェンスレンズを備えた光ピックアップ装置であり、前記２波長レーザーダイオードが固定されるレーザーダイオードホルダーと、前記ダイバージェンスレンズが接着固定されるとともに前記レーザーダイオードホルダーに接着固定されるレンズホルダーとより成り、前記レンズホルダーを前記レーザーダイオードホルダーに光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該レンズホルダーの変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸とを合致させた状態にて該レンズホルダーのレーザーダイオードホルダーへの接着固定動作を行うようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レンズホルダーの変位方向を楕円形状のレーザー光の短径方向に一致させ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の光軸を第１レーザー素子の発光点に一致させ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】
レンズホルダーをレーザーダイオードホルダーに設けられたピボット機構によって変位可能に支持し、ピボット機構による変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸との位置合わせ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。
【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を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。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７８０ｎｍ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を行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００４】
そして、前記ＣＤ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０．４５と規定されている。また、ＤＶＤ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０．６ｍｍ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と規定されている。
【０００５】
前述した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と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同一の対物レンズの集光動作によって行うように構成された光ピックアップ装置では、使用するレーザーダイオードから放射されるレーザー光の波長に応じて対物レンズに入射するレーザー光の光束を開口数に合わせて制限するように構成されている。
【０００６】
斯かる開口数の変更動作を行うために波長選択フィルターを使用したり、相違する開口径の開口絞りを機械的に絞ったり、あるいは液晶シャッターを使用して行うように構成されている。また、同一の対物レンズを使用して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方法として２つの焦点を有する２焦点レンズと呼ばれる対物レンズを使用する方法も採用されている。
【０００７】
前述した規格の異なる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２つのレーザーダイオードが組み込まれるが、光学系の構成を簡潔にするために第１レーザー光を放射する第１レーザー素子と該第１レーザー光と波長が異なる第２レーザー光を放射する第２レーザー素子とが同一のパッケージ内に設けられている２波長レーザーダイオードと呼ばれるレーザーダイオードを使用したものが商品化されている。
【０００８】
斯かる２波長レーザーダイオードから放射される第１レーザー光及び第２レーザー光によって規格の異なる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ように構成された光ピックアップ装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３０７３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図３は２波長レーザーダイオードから放射される第１レーザー光と第２レーザー光とを１つの対物レンズによって異なる規格の光ディスクに設けられている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の光学配置図であり、ＣＤ規格の第１光ディスクＤ１とＤＶＤ規格の第２光ディスクＤ２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を例にして説明する。
【００１１】
尚、本説明では、レーザー光を直線偏光光から円偏光光へ、反対に円偏光光から直線偏光光へ変換する１／４波長板や光検出器に照射される戻り光に含まれる各種の収差を補正するアナモフィックレンズ等の光学部品は省略した。
【００１２】
同図において、１はＣＤ規格である第１光ディスクＤ１に記録されている信号を読み出す場合に適した波長、例えば７８０ｎｍの第１レーザー光を放射する第１レーザー素子２及びＤＶＤ規格である第２光ディスクＤ２に記録されている信号を読み出す場合に適した波長、例えば６５０ｎｍの第２レーザー光を放射する第２レーザー素子３が同一の半導体基板上に配置されているとともに同一のパッケージ内に設けられている２波長レーザーダイオードである。
【００１３】
４は前記２波長レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに第２レーザー光に対して回折作用を成す回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビームと±１次光であるサブビームとを分離生成するように構成されている。前記回折格子４は第１レーザー光に対しては回折作用を有するが第２レーザー光に対しては何等作用することはなく、第２レーザー光は０次光のメインビームとして透過するように構成されている。
【００１４】
５は前記回折格子４を透過した第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに入射されたレーザー光の発散角度を変更するダイバージェンスレンズである。
【００１５】
６は前記回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を透過した第１レーザー光及び第２レーザー光を反射させるべく斜めに配置されている平行平板型のハーフミラーであり、後述する戻り光を透過させるとともに非点収差を発生する作用を成すものである。７は前記ハーフミラー６にて反射された第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるコリメートレンズであり、入射光を発散光から平行光に変更するように構成されている。
【００１６】
８は前記コリメートレンズ７を透過した平行光である第１レーザー光及び第２レーザー光が入射される対物レンズであり、第１レーザー光を第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光させるとともに第２レーザー光を第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に集光するように構成されている。
【００１７】
斯かる対物レンズ８は、第１レーザー光の波長及び第２レーザー光の波長に合わせて入射される各レーザー光の光束を制限するべく設けられている開口絞りの径を切り換えることによって、あるいは２焦点レンズにて構成することによってＣＤ規格の開口数０．４５やＤＶＤ規格の開口数０．６の対物レンズとして作用するように構成されている。
【００１８】
前述した光学部品にて構成された光路を通して２波長レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光及び第２レーザー光が前記対物レンズ８に入射されるので、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１及び第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に対物レンズ８の
集光動作によって第１レーザー光及び第２レーザー光が集光されて各光ディスクに記録されている信号を読み出すため、また各光ディスクに信号を記録するために適したレーザースポットが生成される。
【００１９】
斯かる動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１及び第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２にレーザースポットが生成されるが、同時に信号記録層Ｌ１及び信号記録層Ｌ２から各レーザー光が戻り光として反射されることになる。
【００２０】
このようにして反射される第１レーザー光及び第２レーザー光の戻り光は、対物レンズ８及びコリメートレンズ７を通してハーフミラー６に入射されることになる。斯かる戻り光は、周知のように１／４波長板（図示せず）による位相変更動作によって異なる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６にて反射されることなく該ハーフミラー６を透過することになる。
【００２１】
前記ハーフミラー６を透過する第１レーザー光及び第２レーザー光は、フォーカス制御動作に使用される非点収差を付与されて光検出器９に照射されることになる。斯かる光検出器９には、特許文献１に記載されているような４分割センサー等が組み込まれている。
【００２２】
異なる波長のレーザー光を放射する２つのレーザー素子を同一のケース内に組み込まれた２波長レーザーダイオードを使用すると２つのレーザー光の光路を兼用することが出来るので、光ピックアップ装置の光学構成を簡潔にすることが出来るという利点がある。
【００２３】
図４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５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４に示す複数の環状線は、前記図５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。
【００２４】
２波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３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１から放射される第１レーザー光及び第２レーザー光を同一の光学系を使用して第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１及び第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２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。
【００２５】
斯かる光軸間にずれが発生すると対物レンズ８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規格の光ディスクである第１光ディスクＤ１に使用される第１レーザーダイオード２の発光点に合わせるようにされている。
【００２６】
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５は２波長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に接着固定されるが、２波長レーザーダイオード１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５の光軸とがずれることによって大きなコマ収差が発生するという問題が発生している。
【００２７】
本発明は、前述した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】
【００２８】
本発明は、第１レーザー光を放射する第１レーザー素子及び該第１レーザー光の波長より短い波長の第２レーザー光を放射する第２レーザー素子が同一のパッケージ内に設けられている２波長レーザーダイオードと、該２波長レーザーダイオードから放射される第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに前記レーザー光の発散角度を調整するダイバージェンスレンズを備え、前記２波長レーザーダイオードが固定されるレーザーダイオードホルダーに対して前記ダイバージェンスレンズが接着固定されるレンズホルダーを光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該レンズホルダーの変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸とを合致させた状態にて該レンズホルダーのレーザーダイオードホルダー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。
【００２９】
また、本発明は、レンズホルダーの変位方向を楕円形状のレーザー光の短径方向に一致させたことを特徴とするものである。
【００３０】
そして、本発明は、ダイバージェンスレンズの光軸を第１レーザー素子の発光点に一致させたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明は、レンズホルダーをレーザーダイオードホルダーに設けられたピボット機構によって変位可能に支持し、ピボット機構による変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸との位置合わせを行うようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、２波長レーザーダイオードが固定される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が接着固定されるレンズホルダーを光軸に対して直角方向への変位動作を可能に設け、該レンズホルダーの変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸とを合致させた状態にて該レンズホルダーのレーザーダイオードホルダーへの接着固定動作を行うようにしたので、ダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸とを正確に一致させることが出来る。従って、本発明の光ピックアップ装置によればコマ収差の発生を抑えることが出来る。
【００３３】
また、本発明は、レンズホルダーの変位方向を楕円形状のレーザー光の短径方向に一致させたので、即ちレーザースポットを生成するために重要な作用を成す短径方向の光軸調整を正確に行うことが出来るので、コマ収差が少なく、且つ光強度が高いレーザースポットを生成することが出来る。
【００３４】
そして、本発明は、レンズホルダーをレーザーダイオードホルダーに設けられたピボット機構によって変位可能に支持し、ピボット機構による変位動作によってダイバージェンスレンズの光軸とレーザー光の光軸との位置合わせを行うようにしたので、即ちダイバージェンスレンズの光軸の位置をレーザー光の光軸に対して直角方向に変位させることが出来るだけでなく光軸の角度調整も行うことが出来るのでダイバージェンスレンズの固定位置を最良の状態に調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の実施例を説明するための概略図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置の光学構成を示す概略図である。
【図４】レーザー光の強度分布を説明するための図である。
【図５】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】
【００３６】
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から放射されるレーザー光の発散角度を調整するべく設けられるダイバージェンスレンズの光軸調整を正確に行うことが出来るようにしたことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す斜視図である。同図において、１０は光ピックアップ装置を構成するハウジング(図示せず)に接着固定されるレーザーダイオードホルダーであり、図３に示した光学構成において、２波長レーザーダイオード１、回折格子４及びダイバージェンスレンズ５が固定されるように構成されている。
【００３８】
前記２波長レーザーダイオード１はレーザーダイオードホルダー１０に形成されている固定孔１０Ａに圧入固定されるが、該２波長レーザーダイオード１から放射される楕円形状であるレーザー光の短径ＬＳ方向が矢印Ｓ方向になるように調整されて固定される。
【００３９】
また、２波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３から放射される第１レーザー光及び第２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回折格子４は前記レーザーダイオードホルダー１０の前記２波長レーザーダイオード１の出射口の近くに配置されている。
【００４０】
１１は前記ダイバージェンスレンズ５が固定されるレンズホルダーであり、前記レーザーダイオードホルダー１０に対してピボット機構１２によって矢印Ｓ方向への変位動作及び該ピボット機構１２を構成する支持凹部１２Ａを中心として矢印Ｒ方向への回転動作を可能に支持されている。斯かるピボット機構としては、互いに交差する２軸を設け、各軸を中心とて矢印Ｓ方向及び矢印Ｒ方向へレンズホルダー１１を回動可能に支持する機構や前記支持凹部１２Ａに設けられた球体保持部材を中心支点として前記レンズホルダー１１を前記矢印Ｓ方向及び矢印Ｒ方向だけでなく、例えば矢印Ｓ方向に対して直角方向等種々な方向へ変位させることが出来る機構を利用することが出来る。
【００４１】
図２は２波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３とダイバージェンスレンズ５との位置関係を示すものである。光ピックアップ装置では、コマ収差の影響を大きく受ける波長の長いレーザー光である第１レーザー光を放射する第１レーザー素子２の発光点とダイバージェントレンズ５の中心軸、即ち光軸とが一致するように光学設計されている。
【００４２】
斯かる構成において、ダイバージェンスレンズ５のレンズホルダー１１に対する取り付け誤差や２波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザー素子２の第２レーザー素子３との位置ずれ等によって第１レーザー光の光軸中心の位置とダイバージェンスレンズ５の光軸中心の位置とが大きくずれることがある。第１レーザー光の光軸中心の位置とダイバージェンスレンズ５の光軸中心位置がずれると第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光生成されるレーザースポットに大きなコマ収差が発生するだけでなくレーザースポットの光強度が低下することになる。
【００４３】
本発明は、斯かる点を改良するためにレンズホルダー１１を矢印Ｓ方向へ変位させて第１レーザー光の光軸中心の位置とダイバージェンスレンズ５の光軸中心位置とを合致させるようにしたことを特徴とするものである。そして、本発明は、レンズホルダー１１の矢
印Ｓ方向への変位動作を第１レーザー素子２から放射される楕円形状の第１レーザー光の短径ＬＳ方向と一致させたので、即ちレーザースポットの生成品質に対して大きく影響する短径ＬＳ方向の位置ずれを補正することが出来る。従って、本発明によれば２波長レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の発散角度を調整するべく設けられているダイバージェンスレンズ５の光軸中心位置を第１レーザー素子２から放射される第１レーザー光の光軸中心位置に合致させることが出来るので、コマ収差が小さく、且つ十分な強度を有するレーザースポットを信号記録層Ｌ１に生成させることが出来る。
【００４４】
斯かるダイバージェンスレンズ５の光軸位置調整が終了したときレンズホルダー１１をレーザーダイオードホルダー１０に対して紫外線硬化型の接着剤等を使用して接着固定することによって該ダイバージェンスレンズ５をレーザーダイオードホルダー１０に接着固定することが出来る。
【００４５】
ダイバージェンスレンズ５の光軸の位置が第１レーザーダイオード２から放射される第１レーザー光の光軸の位置とずれていた場合には、レンズホルダー１１を矢印Ｓ方向へ変位させることによって光軸の位置ずれを補正するようにしたが、ダイバージェンスレンズ５の光軸の第１レーザー光の光軸に対する角度がずれていた場合には、例えばレンズホルダー１１を矢印Ｒ方向へ変位させることによってこの角度ずれを補正することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ＤＶＤ規格及びＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読出し動作を行う光ピックアップ装置だけでなく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にも応用することが出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１      ２波長レーザーダイオード
２      第１レーザー素子
３      第２レーザー素子
５      ダイバージェンスレンズ
６      ハーフミラー
７      コリメートレンズ
８      対物レンズ
１０    レーザーダイオードホルダー
１１    レンズホルダー
【図１】
2012003825.tif 000003
【図２】
2012003825.tif 000004
【図３】
2012003825.tif 000005
【図４】
2012003825.tif 000006
【図５】
2012003825.tif 000007