(57)【要約】【課題】  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ことが出来る光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード及び第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオードが組み込まれ、且つ、前記第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光する第１対物レンズ２３と前記第２レーザー光が入射されるとともに該第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層に集光する第２対物レンズ３１とが光ディスクの径方向に配置された光ピックアップ装置であり、前記第１対物レンズ２３に第１レーザー光を導く第１光学系と前記第２対物レンズ３１に第２レーザー光を導く第２光学系とを独立させて設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2013093083.tif 000002
【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光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード及び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光ディスクより長い第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とともに波長が前記第１波長より長い第２波長の第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオードが組み込まれ、且つ、前記第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光する第１対物レンズと前記第２レーザー光が入射されるとともに該第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層に集光する第２対物レンズとが光ディスクの径方向に配置された光ピックアップ装置であり、前記第１対物レンズに第１レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を導く第１光学系と前記第２対物レンズに第２レーザーダイオードから放射される第２レーザー光を導く第２光学系とを独立させて設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
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光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、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光ディスクより長い第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とともに波長が前記第１波長より長い第２波長の第２レーザー光及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３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とともに波長が前記第２波長より長い第３波長の第３レーザー光の２つのレーザー光を放射する２波長レーザーダイオードが組み込まれ、且つ、前記第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光する第１対物レンズと前記第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該第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層及び第３レーザー光を第３光ディスクの信号記録層に集光する第２対物レンズとが光ディスクの径方向に配置された光ピックアップ装置であり、前記第１対物レンズにレーザーダイオードから放射される第１レーザー光を導く第１光学系と前記第２対物レンズに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レーザー光を導く第２光学系とを独立させて設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
第１光学系の光軸の光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度をθ１、第２光学系の光軸の光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度をθ２としたとき、４５度＜θ１≦５５度、３５度≦θ２＜４５度に設定したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
第１光学系の立ち上げ角度θ１を５５度、第２光学系の立ち上げ角度θ２を３５度に設定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】
第１光学系に組み込まれる偏光ビームスプリット手段として平行平板を使用し、該平行平板にて生成される非点収差を含むレーザー光を光検出器に照射し、該光検出器から得られる信号にてフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光検出器に組み込まれる受光部の分割線を所定角度回転させたことを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
分割線の回転角度を１０度に設定したことを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
第２対物レンズを光ディスクの内周側に配置したことを特徴とする請求項１及び請求項２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として、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第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、該レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を信号記録層に集光させる第１対物レンズ、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第２レーザー光及び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第３レーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして第２レーザー光及び第３レーザー光を各光ディスクの信号記録層に集光させる第２対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置が一般に採用されている(特許文献１参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−６１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
１つの波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、２つの波長のレーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして２つの対物レンズによって規格の異なる３つ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ように構成された光ピックアップ装置を小型化するために第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の光路を共通化することが行われている。斯かる構成の従来の光ピックアップ装置について図４及び図５を参照して説明する。
【００１２】
図４において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成放射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。
【００１３】
３は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子が同一のケース内に収納されている２波長レーザーダイオードである。
【００１４】
４は前記２波長レーザーダイオード３に組み込まれている第１レーザー素子から放射される第２レーザー光及び第２レーザー素子から放射される第３レーザー光が入射される第２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４ａ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４ｂとより構成されている。
【００１５】
５は前記２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が前記第２回折格子４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レーザー光の発散角度を調整する作用を成すものである。
【００１６】
６は前記第１回折格子２を透過して入射される第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに後述する光路を通して光ディスクから反射されてくる第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であるＰ偏光光を透過するハーフミラーである。７は前記第２回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに前記ハーフミラー６にて反射されて入射される第１レーザー光を透過させ、且つ光ディスクから反射されてくる第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であるＰ偏光光を透過させる偏光ビームスプリッタである。
【００１７】
８は前記偏光ビームスプリッタ７を透過した第１レーザー光、該偏光ビームスプリッタ７にて反射された第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とともに３つの異なる波長のレーザー光に対応して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３波長対応型の１／４波長板である。
【００１８】
９は前記１／４波長板８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、該コリメートレンズ９の光軸方向への変位動作によって光ディスクの保護層の厚さに起因して生じる球面収差を補正するように構成されている。
【００１９】
１０は第１レーザー光を第１光ディスクＤ１(図５参照)に設けられている信号記録層Ｌ１に集光する第１対物レンズ、１１は第２レーザー光を第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光させるとともに第３レーザー光を第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光させる２波長対応の第２対物レンズである。斯かる構成において、第１対物レンズ１０と第２対物レンズ１１とは、例えば４本の支持ワイヤーによって光ディスクの面に対して直角方向であるフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクの径方向であるトラッキング方向への変位動作を行うことが出来るように支持されているレンズホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。
【００２０】
前記コリメートレンズ９を透過した第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光は、図５に示す光学系によって第１対物レンズ１０及び第２対物レンズ１１に導かれるように構成されている。図５において、１２は波長選択性素子であり、第１レーザー光を透過させるとともに第２レーザー光及び第３レーザー光を第２対物レンズ１１方向へ反射させるように構成されている。１３は前記波長選択性素子１２を透過した第１レーザー光を第１対物レンズ１０方向へ反射させる立ち上げミラーである。斯かる構成は特許文献１に記載されている技術と同一であるので、その説明は省略する。
【００２１】
斯かる構成において、コリメートレンズ９を透過した第１レーザー光は、前記波長選択性素子１２を透過するとともに立ち上げミラー１３にて反射されて第１対物レンズ１０に入射されることになる。このようにして第１対物レンズ１０に入射された第１レーザー光は、該第１対物レンズ１０の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光されることになる。
【００２２】
また、前記コリメートレンズ９を透過した第２レーザー光は、前記波長選択性素子１２にて反射されて第２対物レンズ１１に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１１に入射された第２レーザー光は、該第２対物レンズ１１の集光動作によって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光されることになる。そして、コリメートレンズ９を透過した第３レーザー光は、前記波長選択性素子１２にて反射されて第２対物レンズ１１に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１１に入射された第３レーザー光は、該第２対物レンズ１１の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光されることになる。
【００２３】
斯かる構成において、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、ハーフミラー６、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板８、コリメートレンズ９、波長選択性素子１２及び立ち上げミラー１３を介して第１対物レンズ１０に入射された後、該第１対物レンズ１０の集光動作によって第１光ディスクＤ１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。
【００２４】
また、２波長レーザーダイオード３の第１レーザー素子から放射された第２レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板８、コリメートレンズ９及び波長選択性素子１２を介して第２対物レンズ１１に入射された後、該第２対物レンズ１１の集光動作によって第２光ディスクＤ２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。
【００２５】
そして、２波長レーザーダイオード３の第２レーザー素子から放射された第３レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板８、コリメートレンズ９及び波長選択性素子１２を介して第２対物レンズ１１に入射された後、該第２対物レンズ１１の集光動作によって第３光ディスクＤ３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。
【００２６】
第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射された第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ１０、立ち上げミラー１３、波長選択性素子１２、コリメートレンズ９、１／４波長板８及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６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Ｐ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。
【００２７】
また、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射された第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１１、波長選択性素子１２、コリメートレンズ９、１／４波長板８及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６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Ｐ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第２レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。
【００２８】
そして、第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射された第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１１、波長選択性素子１２、コリメートレンズ９、１／４波長板８及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６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Ｐ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第３レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。
【００２９】
１４は前記ハーフミラー６を透過した制御用レーザー光が入射されるＡＳ板であり、該ハーフミラー６にて生成される非点収差の大きさをフォーカスエラー信号を生成するために適した大きさになるように拡大する作用を成すとともに該ハーフミラー６にて発生するコマ収差を補正する作用を成すものである。斯かるＡＳ板は、収差補正板と呼ばれる光学素子である。
【００３０】
１５は前記ＡＳ板１４を通して制御用レーザー光が照射される光検出器であり、図３に示すような周知の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の信号記録層に記録されている信号の読み出し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。
【００３１】
前述したようにレーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１までの往路、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２までの往路及び２波長レーザーダイオード３から放射される第３レーザー光の第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３までの往路について比較すると、偏光ビームスプリッタ７から波長選択性素子１２までの光路を兼用していることがわかる。
【００３２】
そして、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射される第１レーザー光の戻り光の光検出器１５までの復路、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射される第２レーザー光の戻り光の光検出器１５までの復路及び第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射される第３レーザー光の戻り光の光検出器１５までの復路について比較すると、波長選択性素子１２から光検出器１５までの光路を兼用していることがわかる。
【００３３】
図４に示した従来の光ピックアップ装置は、レーザー光を光ディスクの信号記録層に導く往路及び光ディスクの信号記録層から反射される戻り光を光検出器１５に導く復路を全てのレーザー光で兼用しているので、光学部品の数を減らすことが出来、その結果、製造価格を下げることが出来るだけでなく光ピックアップ装置を小型化することが出来るという利点を有している。
【００３４】
光検出器１５には図３に示すような４分割センサーが設けられており、同図において１５Ａは、メインビームの戻り光が照射されるメインビーム用受光部、１５Ｂ及び１５Ｃはサブビームの戻り光が照射されるサブビーム用受光部である。斯かる構成の光検出器において、レーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるフォーカス制御動作を行うためのフォーカスエラー信号の生成動作及び信号記録層に設けられている信号トラックにレーザー光を追従させる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が行われるが、斯かる動作は周知であるのでその説明は省略する。
【００３５】
前述したメインビーム用受光部１５Ａを構成する４つのセンサーの対角線上に配置されているセンサーから得られる信号を加算した信号を減算することによってフォーカスエラー信号の生成動作は行われるが、対物レンズの光ディスクの信号面方向への変位に伴ってレーザースポットの形状が楕円状に変化することを利用するように構成されている。
【００３６】
斯かるフォーカスエラー信号を利用したフォーカス制御方法は非点収差法と呼ばれるものであり、斯かる非点収差は図４に示すハーフミラー６及びＡＳ板１４によって生成されるように構成されている。また、光ディスクの信号記録層から反射される戻り光がメインビーム用受光部１５Ａに照射されて生成されるレーザースポットの形状変化の方向が４つのセンサーの対角線方向になるようにレーザー光の光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度は４５度に設定されている。
【００３７】
斯かる構成の光ピックアップ装置において、３つの異なる波長のレーザー光の光学構成を共通化した場合、高精度の光学部品が必要になるだけでなく、その組立作業等にも高度の組立技術が要求されるという問題がある。
【００３８】
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】
【００３９】
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光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード及び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光ディスクより長い第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とともに波長が前記第１波長より長い第２波長の第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオードが組み込まれ、且つ、前記第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光する第１対物レンズと前記第２レーザー光が入射されるとともに該第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層に集光する第２対物レンズとが光ディスクの径方向に配置された光ピックアップ装置において、前記第１対物レンズに第１レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を導く第１光学系と前記第２対物レンズに第２レーザーダイオードから放射される第２レーザー光を導く第２光学系とを独立させて設けたことを特徴とするものである。
【００４０】
また、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光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、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光ディスクより長い第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とともに波長が前記第１波長より長い第２波長の第２レーザー光及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３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とともに波長が前記第２波長より長い第３波長の第３レーザー光の２つのレーザー光を放射する２波長レーザーダイオードが組み込まれ、且つ、前記第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光する第１対物レンズと前記第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該第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層及び第３レーザー光を第３光ディスクの信号記録層に集光する第２対物レンズとが光ディスクの径方向に配置された光ピックアップ装置において、前記第１対物レンズにレーザーダイオードから放射される第１レーザー光を導く第１光学系と前記第２対物レンズに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レーザー光を導く第２光学系とを独立させて設けたことを特徴とするものである。
【００４１】
そして、本発明は、第１光学系の光軸の光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度を５５度及び第２光学系の光軸の光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度を３５度に設定したことを特徴とするものである。
【００４２】
また、本発明は、第１光学系に組み込まれる偏光ビームスプリット手段として平行平板を使用し、該平行平板にて生成される非点収差を含むレーザー光を光検出器に照射し、該光検出器から得られる信号にてフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とするものである。
【００４３】
そして、本発明は、光検出器に組み込まれる受光部の分割線を所定角度回転させたことを特徴とするものである。
【００４４】
また、本発明は、分割線の回転角度を１０度に設定したことを特徴とするものである。
【００４５】
更に、本発明は、第２対物レンズを光ディスクの内周側に配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４６】
本発明は、波長が異なる第１及び第２レーザー光を規格の異なる第１及び第２光ディスクに設けられている信号記録層に集光させることによって各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ように構成された光ピックアップ装置において、第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光させる第１対物レンズと第２レーザー光を第２光ディスクの信号記録層に集光させる第２対物レンズとを光ディスクの径方向に配置するとともに第１レーザー光を第１対物レンズに導く第１光学系と第２レーザー光を第２対物レンズに導く第２光学系とを独立させたので、各光学系に適した光学設計を行うことが出来る。即ち、本発明の光ピックアップ装置は、各光学系に対して専用の光ピックアップ装置として動作する光学設計を行うことが出来るので、光学部品として専用の部品を採用することが出来、その結果、高精度の光学部品を用いる必要がないだけでなく、高度な組立作業を必要としないので光ピックアップ装置の価格を下げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器を説明するための平面図である。
【図３】従来の光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器を説明するための平面図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。
【図５】従来の光ピックアップ装置の一部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
第１レーザー光を生成する第１レーザーダイオード及び第１レーザー光の波長より波長が長い第２レーザー光を生成する第２レーザーダイオードを利用し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に関するものである。
【実施例１】
【００４９】
図１は本発明の光ピックアップ装置の一実施例を光ディスクの面に対して垂直方向から見た概略図である。同図において、１６は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成放射する第１レーザーダイオード、１７は前記第１レーザーダイオード１６から放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、第１レーザー光を０次光であるメインビームと、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離させる回折格子部と第１レーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板が組み込まれている。
【００５０】
１８は偏光ビームスプリット手段として設けられている第１平行平板であり、前記第１回折格子１７を通して入射される第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに後述する光路を通して第１光ディスクの信号記録層から反射されてくる第１レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過させるように構成されている。
【００５１】
１９は前記第１平行平板１８にて反射された第１レーザー光が入射される位置に設けられている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。２０は前記１／４波長板１９を透過した第１レーザー光が入射されるとともに入射される第１レーザー光を平行光に変換する第１コリメートレンズであり、収差補正用モーター２１によって光軸方向、即ち矢印Ａ方向及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。
【００５２】
２２は前記第１コリメートレンズ２０にて平行光に変換された第１レーザー光が入射されるとともに該第１レーザー光を第１光ディスクの信号記録層に集光させる第１対物レンズ２３方向へ反射させる第１立ち上げミラーである。
【００５３】
斯かる構成において、第１レーザーダイオード１６から生成放射される第１レーザー光は、第１回折格子１７、第１平行平板１８、１／４波長板１９、第１コリメートレンズ２０及び第１立ち上げミラー２２を介して第１対物レンズ２３に入射され、該第１対物レンズ２３の集光動作によって第１光ディスクの信号記録層に集光されることになる。このようにして、第１レーザーダイオード１６から放射された第１レーザー光は第１対物レンズ２３の集光動作によって第１光ディスクの信号記録層に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層に照射された第１レーザー光は該信号記録層にて戻り光として反射されることになる。
【００５４】
第１光ディスクの信号記録層から反射された第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ２３、第１立ち上げミラー２２、第１コリメートレンズ２０及び１／４波長板１９を通して第１平行平板１８に入射される。このようにして第１平行平板１８に入射される戻り光は、前記１／４波長板１９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光の戻り光は前記第１平行平板１８にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該第１平行平板１８を透過することになる。
【００５５】
２４は前記第１平行平板１８を透過した制御用レーザー光が照射される位置に設けられている第１光検出器であり、４分割センサーにて構成されたメインビーム用受光部２４Ａ及びサブビーム用受光部２４Ｂ、２４Ｃが図２に示すように配置されている。
【００５６】
前述したように第１光ディスクに設けられている信号記録層に第１レーザー光を集光させる第１対物レンズ２３に第１レーザーダイオード１６から生成放射される第１レーザー光を導く第１光学系は構成されているが、次に第２光学系について説明する。
【００５７】
図１において、２５は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子が同一のケース内に収納されている２波長レーザーダイオードであり、前記第１光学系に組み込まれている第１レーザーダイオード１６に対応する第２レーザーダイオードである。
【００５８】
２６は前記２波長レーザーダイオード２５に組み込まれている第１レーザー素子から放射される第２レーザー光及び第２レーザー素子から放射される第３レーザー光が入射される第２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波長板とより構成されている。
【００５９】
２７は偏光ビームスプリット手段として設けられている第２平行平板であり、前記第２回折格子２６を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに後述する光路を通して第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層から反射されてくる第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過させるように構成されている。
【００６０】
２８は前記第２平行平板２７にて反射された第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。２９は前記１／４波長板２８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とともに入射される第２レーザー光及び第３レーザー光を平行光に変換する第２コリメートレンズである。
【００６１】
３０は前記第２コリメートレンズ２９にて平行光に変換された第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該第２レーザー光及び第３レーザー光を第２光ディスク及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる作用を成す第２対物レンズ３１方向へ反射させる第２立ち上げミラーである。
【００６２】
斯かる構成において、２波長レーザーダイオード２５から生成放射される第２レーザー光及び第３レーザー光は、第２回折格子２６、第２平行平板２７、１／４波長板２８、第２コリメートレンズ２９及び第２立ち上げミラー３０を介して第２対物レンズ３１に入射され、該第２対物レンズ３１の集光動作によって第２光ディスク及び第３光ディスクの信号記録層に集光されることになる。このようにして、２波長レーザーダイオード２５から放射された第２レーザー光及び第３レーザー光は第２対物レンズ３１の集光動作によって第２光ディスク及び第３光ディスクの信号記録層に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層に照射された第２レーザー光及び第３レーザー光は該信号記録層にて戻り光として反射されることになる。
【００６３】
第２光ディスク及び第３光ディスクの信号記録層から反射された第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ３１、第２立ち上げミラー３０、第２コリメートレンズ２９及び１／４波長板２８を通して第２平行平板２７に入射される。このようにして第２平行平板２７に入射される戻り光は、前記１／４波長板２８による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光は前記第２平行平板２７にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該第２平行平板２７を透過することになる。
【００６４】
３２は前記第２平行平板２７を透過した制御用レーザー光が照射される位置に設けられている第２光検出器であり、４分割センサーである受光部が組み込まれている。
【００６５】
前述したように第２光ディスク及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に第２レーザー光及び第３レーザー光を集光させる第２対物レンズ３１に２波長レーザーダイオード２５から生成放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を導く第２光学系は構成されている。
【００６６】
以上に第１対物レンズ２３に第１レーザー光を導く第１光学系及び第２対物レンズ３１に第２レーザー光と第３レーザー光を導く第２光学系は構成されているが、斯かる第１光学系と第２光学系は、光ピックアップ装置を構成するハウジングＨ内に組み込まれることになる。次に係る第１光学系と第２光学系のハウジングＨ上における配置関係について説明する。
【００６７】
第１光学系を構成する第１対物レンズ２３と第２光学系を構成する第２対物レンズ３１は図１に示すように光ディスクの径方向に配列されているとともに第２対物レンズ３１が光ディスクの内周側に配置したことを本発明の特徴とするものである。このように配置した理由は、第１光学系に組み込まれているコリメートレンズ２０を光軸方向へ変位させる駆動機構を組み込む必要があること、またその変位させる長さが長くなることに起因して第１光学系の形態が第２光学系と比較した大型化する点にある。
【００６８】
また、光ピックアップ装置の小型化や薄型化を行う場合に図４に示すＡＳ板１４、即ち非点収差を生成また補正する収差補正板を削除することが要求されている。光ディスクの信号記録層から反射される戻り光がメインビーム用受光部に照射されて生成されるレーザースポット形状変化の方向が４つのセンサーの対角線方向にするために理想的な光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度は前述したように４５度である。
【００６９】
前述した構成の第１光学系及び第２光学系をハウジングＨ上に組み込み配置させる場合に前記立ち上げ角度を４５度にすることは不可能であり、ＡＳ板を削除することは出来なかった。
【００７０】
前記ＡＳ板を削除することが可能な角度を探求した結果、光ディスクの接線方向に対する立ち上げ角度が４５度±１０度であれば該ＡＳ板を削除することが可能であることが確認できた。本発明は、斯かる点に着目して成されたものであり、斯かる点について説明する。
【００７１】
本発明における第１光学系は、図１に示すように接線Ｓに対する立ち上げ角度θ１を４５度プラス１０度である５５度、第２光学系は接線Ｓに対する立ち上げ角度θ２を４５度マイナス１０度である３５度にしたことを特徴とするものである。即ち、斯かる構成によれば第１光学系と第２光学系の交差角度は９０度になる。
【００７２】
第１光学系の立ち上げ角度θ１を５５度に設定した場合、第１平行平板１８にて発生する非点収差の発生角度の方向が図３に示す中心線Ｔに対して時計回りに４５度プラス１０度である５５度、中心線Ｒに対して反時計回りに４５度マイナス１０度である３５度方向になる。そのため、本発明では、図２に示すようにメインビーム用受光部２４Ａ、サブビーム用受光部２４Ｂ、２４Ｃの外形を中心線Ｔに対してθ３だけ傾斜させるとともに各受光部の分割線の角度を中心線Ｔに対してθ４だけ傾斜させるように構成されている。
【００７３】
本実施例では、前記角度θ３の大きさを１０．９度、角度θ４の大きさを２０．９度と設定しており、斯かる角度に設定することによって第１平行平板１８にて発生する非点収差の角度変化である１０度に合わせて受光部の非点収差の発生方向を合わせることが出来る。即ち、第１光学系の立ち上げ角度θ１を５５度に設定した場合、トラッキングエラー信号の生成動作に作用する３ビームの並び方向に対応して規定されるトラッキング方向に合致する角度であるθ４の大きさを２０．９度と設定することによってトラッキングエラー信号の生成動作を支障なく行うことが出来、更に、メインビーム用受光部２４Ａ、サブビーム用受光部２４Ｂ、２４Ｃの外形の中心線Ｔに対する角度θ３の大きさを１０．９度に設定することによって非点収差生成方向の角度変化である１０度、即ち２０．９度マイナス１０．９度である１０度に合致するようにメインビーム用受光部２４Ａ、サブビーム用受光部２４Ｂ、２４Ｃの４分割センサーを形成配置させている。従って、斯かる構成によればフォーカスエラー信号の生成動作を支障なく行うことが出来る。
【００７４】
そして、第２光学系の立ち上げ角度θ２を３５度に設定した場合、第２平行平板２７にて発生する非点収差の角度が１０度傾斜することになるが、第２光検出器３２に組み込まれる各受光部を第１光学系と同様に傾斜配置することによってフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成動作を支障なく行うことが出来る。
【００７５】
また、本実施例において、第１対物レンズ２３を第２対物レンズ３１に対して光ディスクの外周側に配置したが、第１対物レンズ２３は光ディスクの面に対する間隔が最も短くその変位動作に伴って光ディスクに設けられている非信号記録領域等に衝突する可能性が高いので、外周側に設けることによって斯かる衝突する危険を回避することが出来る。
【００７６】
そして、第１対物レンズ２３及び第２対物レンズ３１の口径を小さくすることによって斯かる配置による光ピックアップ装置を製造することが出来る。また、第１光学系に組み込まれている第１立ち上げミラー２２と第２立ち上げミラー３０とが近接して配置されることになるが、立ち上げミラーの形状を平行四辺形等にすることによって支障なく配置させることが出来る。
【００７７】
尚、本実施例では、第２光学系に組み込まれる第２レーザーダイオードとして２波長レーザーダイオードを使用したが、単一のレーザー光を生成放射するレーザーダイオードを使用することも出来る。また、レーザー光を選択的に反射及び透過させる偏光ビームスプリット手段として平行平板を使用したが、他の偏光ビームスプリット手段を使用することも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
ＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク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実施した場合について説明したが、その他の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ことが出来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】
【００７９】
１６    第１レーザーダイオード
１８    第１平行平板
２０    第１コリメートレンズ
２２    第１立ち上げミラー
２３    第１対物レンズ
２４    第１光検出器
２５    ２波長レーザーダイオード
２７    第２平行平板
２９    第２コリメートレンズ
３０    第２立ち上げミラー
３１    第２対物レンズ
３２    第２光検出器
【図１】
2013093083.tif 000003
【図２】
2013093083.tif 000004
【図３】
2013093083.tif 000005
【図４】
2013093083.tif 000006
【図５】
2013093083.tif 000007