(57)【要約】【課題】波長の異なるレーザー光をそれぞれ出射する複数の発光部を並列して設けたレーザー出力器を備える光ピックアップ装置において、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずに、簡単な調整方法で光源ずれに対応する光ピックアップ装置を得る。【解決手段】  波長の異なるレーザー光をそれぞれ出射する複数の発光部を並列して設けたレーザー出力器１０と、レーザー光を照射した光記録媒体１から反射された戻り光に非点収差を付与するシリンドリカル面を有するセンサーレンズ７０と、前記センサーレンズによって非点収差が付与された前記戻り光を受光する受光面を複数並列して設けられた光検出器９０と、前記レーザー出力器または前記センサーレンズのいずれかを所定の方向に移動調整可能に設けられた調整機構８１、８２とを備える。【選択図】    図１
2013254535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なるレーザー光をそれぞれ出射する複数の発光部を並列して設けたレーザー出力器と、
前記複数の発光部からそれぞれ出射される前記レーザー光を光記録媒体の信号記録層に集光して照射する対物レンズと、
前記レーザー光を前記信号記録層に照射することで反射された戻り光に非点収差を付与するシリンドリカル面を有するセンサーレンズと、
前記センサーレンズによって非点収差が付与されたそれぞれのレーザー光に対応する前記戻り光を受光する複数の受光面を並列して設けられた光検出器と、
前記レーザー出力器または前記センサーレンズのいずれかを所定の方向に移動調整可能に設けられた調整機構と
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】
前記センサーレンズは、前記受光面に平行な面上において前記シリンドリカル面の母線方向と前記受光面の並列方向とによる傾きの大きさが０度よりも大きい
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】
前記センサーレンズを前記受光面の並列方向に直交する方向で挟みながら前記受光面の並列方向に移動調整可能に支持するセンサー保持部を備え、
前記調整機構は、前記センサー保持部に設けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記センサーレンズと前記センサー保持部とは、それぞれの前記戻り光に影響しない面上であって、前記センサーレンズと前記センサー保持部とが対向する位置に嵌め合い構造を設けられ、
前記センサーレンズの移動方向が前記受光面の並列方向に規制される
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】
前記レーザー出力器を前記発光部の配列方向に直交する方向で挟みながら前記発光部の配列方向に移動調整可能に支持するレーザー出力器保持部を備え、
前記調整機構は、前記レーザー出力器保持部に設けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記レーザー出力器から出射されるそれぞれのレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を出射する第２のレーザー出力器と、
前記レーザー出力器から出射されるそれぞれのレーザー光を透過させ、前記第２のレーザー出力器から出射されるレーザー光を直角に反射する光学素子とをさらに備え、
前記第２のレーザー出力器は、前記光学素子の位置から前記レーザー出力器と前記光学素子とを結ぶ方向に直交した位置から、前記光学素子に向けて出射する向きに配置されたものである
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第２のレーザー出力器は、前記第２のレーザー出力器から光軸が前記光学素子で直角に反射された光軸が、前記レーザー出力器からのレーザー光のいずれかの光軸と一致する位置に配置され、
前記一致した光軸のそれぞれのレーザー光の前記戻り光を受光する受光面を共有する
ことを特徴とした請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置の調整方法であって、
前記レーザー出力器からの複数のレーザー光のうち、いずれか一つを出射し、出射したレーザー光の戻り光の受光スポットの中心を前記光検出器が有する複数の受光面のうち一つの中心に合わせるように前記光検出器の位置を調整する第１のステップと、
第１のステップの後に、前記レーザー出力器からの複数のレーザー光のうち、第１のステップで出射したレーザー光と異なるレーザー光を出射し、出射した第１のステップで出射したレーザー光と異なるレーザー光の戻り光が前記シリンドリカル面に入射する入射位置を前記調整機構によって前記受光面の並列方向に移動させて、受光スポットの中心を前記光検出器が有する複数の受光面のうち第１のステップと異なる受光面の中心に合わせるように調整する
ことを特徴とする光ピックアップ調整方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光記録媒体を回転駆動する回転駆動機構と、
前記光ピックアップ装置を前記光記録媒体の半径方向に移動させる送り機構と、
前記光ピックアップ装置により受光された戻り光から変換された信号から生成するエラー信号に基づき、前記対物レンズの位置を調整する制御回路とを備え、
前記光記録媒体に対して情報の記録または再生を行なう
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数種類の光記録媒体に対して情報の書き込み及び読み出しを行なう光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を用いて光記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ：登録商標）およびＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ：登録商標）など光記録媒体に対する情報の記録、再生、または、その両方を行う従来の光ディスク装置においては、出力波長が約６５０ｎｍのＤＶＤ用レーザー出力器と出力波長が約７８０ｎｍのＣＤ用レーザー出力器とを備えた２光源型の光ピックアップ装置が用いられている。
【０００３】
また、単一パッケージで２種類の波長を出力可能な２波長一体型レーザー出力器も実用化されている。これは、単一の半導体基板に２つのレーザーダイオードを形成したモノリシック型レーザー出力器や、それぞれにレーザーダイオードが形成された２つの半導体基板を貼り合わせたハイブリッド型レーザー出力器等が一般的に知られている。
【０００４】
このような２波長一体型レーザー出力器を用いることで光ピックアップ装置の部品点数は減るという効果がある。しかしながら、２つのレーザーダイオード（ＤＶＤ用、ＣＤ用）の各出射位置は離れており、その距離は一般的に１１０μｍ程度である。そのため、一方のレーザーダイオードの光軸を光ピックアップ装置の対物レンズやコリメータレンズの中心を通るシステム光軸と一致させると、他方のレーザーダイオードから出射されたレーザー光の光軸がシステム光軸からずれることになる。このような光軸のずれがあることにより、２波長一体型レーザー出力器を用いた光ピックアップ装置では共通の受光領域で受光することは困難であるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、ＤＶＤ用、ＣＤ用のレーザー光が光記録媒体で反射された戻り光のうち、一方または両方を回折格子等で回折させることにより、それぞれの戻り光を共通の受光部に導くために適切に設計された方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１４３３１２公報（第２−６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような従来の光ピックアップ装置では、部品点数を削減できる２波長一体型レーザー出力器を用いることができるが、その一方で回折格子という光学部品が必要となり、低コスト化の妨げとなるという問題があった。また、それぞれの戻り光を共通の受光部に導くために適切に設計された回折格子を用いたとしても製造誤差や組立誤差によって正しく調整することは困難であった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、異なる波長のレーザー光を出射するレーザー出力器を用いながら、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずに、簡単な調整方法で光源ずれに対応する光ピックアップ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る光ピックアップ装置においては、波長の異なるレーザー光をそれぞれ出射する複数の発光部を並列して設けたレーザー出力器と、前記複数の発光部からそれぞれ出射される前記レーザー光を光記録媒体の信号記録層に集光して照射する対物レンズと、前記レーザー光を前記信号記録層に照射することで反射された戻り光に非点収差を付与するシリンドリカル面を有するセンサーレンズと、前記センサーレンズによって非点収差が付与されたそれぞれのレーザー光に対応する前記戻り光を受光する複数の受光面を並列して設けられた光検出器と、前記レーザー出力器または前記センサーレンズのいずれかを所定の方向に移動調整可能に設けられた調整機構ととを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、前記レーザー出力器または前記センサーレンズのいずれかを所定の方向に移動調整可能に設けられた調整機構を備えることにより、複数のレーザー光に対応するそれぞれの戻り光がシリンドリカル面に入射する入射位置を移動調整することができる。こうすることで、シリンドリカル面からの出射角度を変更させることができ、それぞれの受光面に光軸を調整することができる。このため、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずにそれぞれの光軸ずれを調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるレーザー出力器の内部構造図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるセンサーレンズとセンサーレンズ保持部を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるセンサーレンズとセンサーレンズ保持部の斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるセンサーレンズとセンサーレンズ保持部の光検出器側からみた図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるシリンドリカル面を透過する際の説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるセンサーレンズ調整前の光検出器での受光状態である。
【図８】この発明の実施の形態１におけるセンサーレンズ調整後の光検出器での受光状態である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるセンサーレンズとセンサーレンズ保持部を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態３におけるセンサーレンズ調整後の光検出器での受光状態である。
【図１３】この発明の実施の形態３におけるシリンドリカル面を透過する際の説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る光ディスク装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。図１において、１０は２波長レーザー出力器、２０は偏光プリズム、３０はコリメータレンズ、４０は打ち上げミラー、５０は波長板、６０は対物レンズ、７０はセンサーレンズ、８０はセンサーレンズ保持部、９０は光検出器である。これらは移動ベース（図示せず）に配置され、移動ベースは、対物レンズ６０が、ディスク状の光記録媒体１の信号記録層１ａに対向するように配置される。また、２ａは第１のレーザー光の光路、２ｂは第２のレーザー光の光路、３ａは第１の戻り光の光路、３ｂは第２の戻り光の光路、９１ａは第１の受光面、そして９１ｂは第２の受光面である。図１では２波長レーザー出力器１０の第１のレーザー光の光軸を基準とした状態を図示している。つまり、図１ではシステム光軸Ａが第１のレーザー光の光軸と一致した状態で図示している。
【００１３】
次に２波長レーザー出力器１０からのレーザー光が光記録媒体１の信号記録層１ａに集光されるまでのそれぞれの構成要素について説明する。２波長レーザー出力器１０は、第１のレーザー光を偏光プリズム２０へ向けて出射する第１の発光部１２ａと、第２のレーザー光を偏光プリズム２０へ向けて出射する第２の発光部１２ｂと有している。第１のレーザー光は、第１の波長λ１（約６５０ｎｍ）であってＤＶＤの書き込みまたは読み出しに用いる。第２のレーザー光は、第２の波長λ２（約７８０ｎｍ）であってＣＤの書き込みまたは読み出しに用いる。第１の発光部１２ａと、第２の発光部１２ｂとは例えば半導体レーザーダイオードを使用する。もちろん、他の媒体を使用したレーザー素子でもよい。図１では、第１のレーザー光の光路を２ａ、第２のレーザー光の光路を２ｂとして示している。
【００１４】
図２は２波長レーザー出力器の内部構造図を示すものである。図２のように、２波長レーザー出力器１０の内部には、第１の発光部１２ａと第２の発光部１２ｂが形成された半導体基板１１が内包され、マウント部１３に固定されて構成されている。これら、半導体基板１１上に形成された各発光部１２ａ、１２ｂは、それぞれに電圧を印加することによって、第１のレーザー光、第２のレーザー光の光を出射するようになっている。図２では、半導体基板１１は、第１の発光部１２ａと第２の発光部１２ｂとが、共通の半導体基板１１上に形成された、いわゆるモノリシックタイプの半導体基板であるが、別々の半導体基板で形成されたハイブリッドタイプの構成でもかまわない。一般的に、第１の発光部１２ａと第２の発光部１２ｂとの配置間隔（発光点間隔）は、１１０μｍほど離れている。
【００１５】
図１に戻って、説明を続ける。２波長レーザー出力器１０は、第１の発光部１２ａから出射される第１のレーザー光の光軸が対物レンズ６０やコリメータレンズ３０の中心を通る光軸（光ピックアップ装置のシステム光軸Ａ）に一致するように光ピックアップ装置に配置されている。このため、第１の発光部１２ｂから出射される第２のレーザー光の光軸は、第１のレーザー光の光軸と略平行に、つまりは、光ピックアップのシステム光軸Ａと略平行に配置される。以下、第１のレーザー光の経路について説明するが、第２のレーザー光についても、第１のレーザー光の光軸から若干外れて、ほぼ平行に進み、概ね、光の経路としては同じであるので、特に、記載のない場合は、両波長についての説明である。
【００１６】
偏光プリズム２０は、入射光の偏光方向に応じて、反射および透過を切り替える偏光ビームスプリッターの役割を担うものである。ここでは、２波長レーザー出力器１０から出射されたレーザー光をコリメータレンズ３０へ透過させるように構成されている。
【００１７】
コリメータレンズ３０は、一方の面から入射される発散光を略平行光に変換し、他方の面から変換した略平行光を出射する。ここでは、偏光プリズム２０に対向する側の面から入射するレーザー光を、略平行光に変換して、打ち上げミラー４０に対向する側の面から出射するように構成されている。
【００１８】
打ち上げミラー４０は、コリメータレンズ３０からの略平行光を波長板５０へ反射させる。
【００１９】
波長板５０は、一方の面から入射された直線偏光を円偏光に変換して他方の面から出射する。ここでは、打ち上げミラー４０側の面から入射される、打ち上げミラー４０によって反射された略平行光を円偏光に変換し、対物レンズ６０に対向する側の面から出射する。
【００２０】
対物レンズ６０は、波長板５０からの円偏光を光記録媒体１の信号記録層１ａに集光する。ここで、対物レンズ６０は、アクチュエータ（図示せず）によって、光記録媒体１の面に垂直方向（以下、フォーカス方向）および光記録媒体１の面の半径方向（以下、トラック方向）に位置が変更できるように設けられている。このアクチュエータによって位置が制御されることで、集光された光ビームの焦点を書き込みまたは読み出しを行なう目標の信号記録層のトラックに追従される。
【００２１】
光記録媒体１は、対物レンズ６０と対向する方向である光記録媒体１の厚み方向に信号記録層１ａを積層して配置されている。また、光記録媒体１は複数の信号記録層１ａを持つものもある。
【００２２】
次に光記録媒体１の信号記録層１ａからの戻り光が光検出器９０で受光されるまでのそれぞれの構成要素について説明する。
【００２３】
光記録媒体１の信号記録層１ａに照射されたレーザー光は、信号記録層１ａで反射されて戻り光となり、対物レンズ６０に出射される。図１では、第１のレーザー光からの戻り光の光路を３ａ、第２のレーザー光からの戻り光の光路を３ｂとして示している。
【００２４】
対物レンズ６０は、光記録媒体１に対向する側の面から入射された戻り光は、略平行の円偏光になり波長板５０に戻る。
【００２５】
波長板５０では、対物レンズ６０に対向する側の面から入射される、略平行の円偏光を略平行の直線偏光に変換し、打ち上げミラー４０側へ出射される。
【００２６】
略平行の直線偏光に変換された戻り光は、打ち上げミラー４０で反射されてコリメータレンズ３０に戻る。
【００２７】
コリメータレンズ３０は、打ち上げミラー４０に対向する側の面から入射される略平行の直線偏光に変換された戻り光を、集光光束の戻り光にして偏光プリズム２０に対向する側の面から出射する。
【００２８】
偏光プリズム２０は、その偏光依存性により、偏光方向が往路と約９０度異なる戻り光を反射する。ここでは、コリメータレンズ３０からの戻り光を９０度偏向して、光検出器９０のある方向に導く。
【００２９】
偏光プリズム２０と光検出器９０の間の光路にはセンサーレンズ７０が設けられている。センサーレンズ７０は、戻り光に非点収差を付与するために、その光学面にシリンドリカル面７１の凹面が形成されている。ここで、戻り光に付与される非点収差は、一般的に非点収差法と言われるフォーカスエラー信号などを生成するために必要な収差である。非点収差の方向としては、光ディスクのトラックに追随するために、対物レンズ６０が動き、戻り光全体が動く場合に、その動く方向に対して傾くように（０°もしくは９０°以外）設定される。一般的には、４５°傾くように設定される。
【００３０】
光検出器９０では、第１の戻り光を受光する第１の受光面９１ａと、第２の戻り光を受光する第２の受光面９１ｂとが並列に設けられている。光検出器９０は、第１のレーザー光による光記録媒体１からの第１の戻り光を第１の受光面９１ａで受光し、電気信号に変換する。または第２のレーザー光による光記録媒体１からの第２の戻り光を第２の受光面９１ｂで受光し、電気信号に変換する。これらの変換された電気信号から光記録媒体１の記録情報を読み出したりフォーカスエラー信号もしくはトラッキングエラー信号を生成したりする。このフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に応じて上述のアクチュエータによって対物レンズについてフォーカス方向およびトラック方向に位置調整を行なう。
【００３１】
図１では、センサーレンズ７０は、第１の戻り光が入射する際に、部品の製造誤差や、組み立て誤差がない場合には、シリンドリカル面７１の中心に入射するように設定されて組み立てられている。この状態では、第２の戻り光については、元々の発光点の位置が異なっているため、第１の戻り光の光軸から若干外れて、センサーレンズ７０のシリンドリカル面７１に入射することになる。
【００３２】
センサーレンズ７０は、光ピックアップ装置のシステム光軸Ａに対して、垂直方向、ここでは、光記録媒体１の信号記録面１ａに対して平行な方向（図中表記Ｂ方向）への移動調整を可能にするように、調整機構を有したセンサーレンズ保持部８０に設けられている。
【００３３】
図３は、本実施の形態におけるセンサーレンズ７０とセンサーレンズ保持部８０を示す図である。図３のように、センサーレンズ保持部８０にはセンサーレンズ７０をＢ方向に直交する方向で挟みながら支持するように設けられている。また、センサーレンズ７０のＢ方向の両サイドに調整空間８３ａと８３ｂが設けられている。このような構成にすることによって、センサーレンズ７０をＢ方向に移動調整可能に設けることができる。また、センサーレンズ７０のＢ方向の位置を調整したところに固定できる機構を設けることで調整位置に固定することが可能となる。例えば図３のように、第１の調整機構として一方の調整空間８３ａに弾性体を設け、第２の調整機構として他方の調整空間８３ｂに移動量調整用のネジ８２を設ける。
【００３４】
図４は、光検出器９０側を上面としたときのセンサーレンズ７０とセンサーレンズ保持部８０の斜視図である。また、図５は、光検出器９０側から見たときのセンサーレンズ７０とセンサーレンズ保持部８０を示す図である。図４に示すように、センサーレンズ７０のシリンドリカル面７１を調整方向となるＢ方向に対して傾いてシリンドリカル面７１の母線を有するように形成している。ここでは、シリンドリカル面７１がセンサーレンズ７０の反対側の平面と平行となるようにシリンドリカル面母線を配置している。つまり、光検出器９０側から見たとき（受光面に平行な面上に投影したとき）のシリンドリカル面母線の方向とＢ方向とよる傾きの大きさは０°よりも大きい。このシリンドリカル面母線上はシリンドリカル面７１への入射角度が０°となるので、屈折は起こらない。一方、シリンドリカル面母線からの距離が大きくなればなるほど、入射角度は大きくなり、それに応じて出射角度も大きくなる。
【００３５】
次に、シリンドリカル面７１を有するセンサーレンズ７０を移動させるときの作用について説明する。図６は、センサーレンズ７０の断面図であって、シリンドリカル面７１を第１の戻り光と第２の戻り光とが通過する際の図である。ここでは、３ａを第１の戻り光の光軸、３ｂを第２の戻り光の光軸として示している。第１の戻り光の光軸のシリンドリカル面７１への入射角度をα１、出射角度をβ１、第２の戻り光の光軸のシリンドリカル面７１への入射角度をα２、出射角度をβ２とする。また、センサーレンズ７０の波長λ１に対する屈折率をｎａ１とし、波長λ２に対する屈折率をｎａ２とする。さらに空気の波長λ１に対する屈折率をｎｂ１とし、波長λ２に対する屈折率をｎｂ２とする。このようにすると、シリンドリカル面７１での、各波長の光の屈折には、スネルの法則が適用でき、以下の式が成立する。ここで、波長λ１は第１の戻り光の波長であり、波長λ２は第２の戻り光の波長である。
【００３６】
【数１】
2013254535.tif 000003
【００３７】
【数２】
2013254535.tif 000004
【００３８】
図６のように、シリンドリカル面７１への直線の入射については、シリンドリカル面母線からの距離に応じて、その入射角度も変化する。シリンドリカル面７１に入射する直線が、光ピックアップ装置のシステム光軸Ａに対して平行な場合は、シリンドリカル面母線上では、シリンドリカル面７１への入射角度は０°となるので、屈折は起こらず、シリンドリカル面母線からの距離が大きくなればなるほど、入射角度は大きくなり、出射角度も大きくなる。
【００３９】
これらから、センサーレンズ７０および空気のそれぞれの波長に対する屈折率とそれぞれの戻り光の光軸が変わらなくても、センサーレンズ７０をスライド移動させてシリンドリカル面７１への入射角度が変われば、出射角度がその入射角度と波長に応じて変わることが分かる。すなわち、センサーレンズ７０をスライド移動させることでそれぞれの波長の戻り光の出射角度を調整することができる。このように、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずに２つの異なる波長の戻り光の光軸ずれを調整することが可能となる。
【００４０】
図７は、２波長レーザー出力器１０を、第１の発光部１２ａから出射される第１のレーザー光の光軸が対物レンズ６０やコリメータレンズ３０の中心を通る光軸（光ピックアップ装置のシステム光軸Ａ）に一致するように光ピックアップ装置に配置した状態での受光状態を示す図である。つまり、図７は本実施の形態に係る光ピックアップ装置におけるセンサーレンズ７０の位置調整前（初期状態）の受光状態を示す図である。ここで、９０ａは第１の戻り光を受光する第１の受光部、９１ａは第１の戻り光の受光スポット、９０ｂは第２の戻り光を受光する第２の受光部、そして９１ｂは第２の戻り光の受光スポットである。
【００４１】
第１の受光面９１ａ及び第２の受光面９１ｂの形状は、単純な田の字型の４分割受光面であり、ここでは、記録信号もしくは再生信号を受けるための、主要な受光部のみを図示している。ここでは、サーボ信号等を得るための補助的な受光部については、図示していない。つまり、一般的に使用されている差動プッシュプル法や、３ビーム法で、必要となる補助的な受光部が、第１の受光面９１ａ及び第２の受光面９１ｂの周囲に形成されていても構わない。
【００４２】
図７のように、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心が第１の受光部９０ａの中心になるように初期設定して組み立てたとしても、第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心と第２の受光部９０ｂの中心とに位置ずれを生じる。これは、たとえ２波長レーザー出力器１０の第１の発光部１２ａと第２の発光部１２ｂの距離を含めて全ての位置関係の情報や光学設計の情報が既知でそれに基づいて第１の受光部９０ａおよび第２の受光部９０ｂの位置を設計した受光部９０を製造して組み立てたとしても、製造誤差や組立誤差などが生じるために、それぞれの戻り光のスポットをそれぞれの受光部の中心に合わせることは困難である。
【００４３】
そこで、上述のようにセンサーレンズ７０のシリンドリカル面７１に入射位置がシリンドリカル面母線からの距離によって出射角度が変わることを利用して、センサーレンズ７０を、第１の戻り光の受光スポット９１ａと第２の戻り光の受光スポット９１ｂとの距離が、形成された光検出器９０の第１の受光部９０ａの中心と第２の受光部９０ｂの中心との距離になるように、Ｂ方向にスライド移動させることで、位置調整をすることができる。
【００４４】
このようにセンサーレンズ７０をＢ方向に調整機構を用いて位置調整することによって、センサーレンズ７０の位置調整を最適にした受光状態では、図８のように、第１の戻り光３ａの受光スポット９１ａの中心が第１の受光部９０ａの中心になるとともに、第２の戻り光３ｂの受光スポット９１ｂの中心が第２の受光部９０ｂの中心になる。
【００４５】
調整機構について説明する。第１の調整機構として一方の調整空間８３ａに弾性体として板バネ８１を配置し、第２の調整機構として他方の調整空間８３ｂから移動量調整用のネジ８２を締めることにより、センサーレンズ７０を移動調整している。ここでは、板バネ８１の弾性力とネジ８２による加圧によって、移動調整しているが、センサーレンズ７０をＢ方向に移動調整できる構造であれば良く、センサーレンズ７０の両側にセンサーレンズ７０を移動するための調整空間８３が設けられていれば、単純な調整ピンの様な構造で、センサーレンズ７０を移動調整して、接着剤等で、センサーレンズ７０をセンサーレンズ保持部に固定しても良い。
【００４６】
また、図４にあるように、戻り光の光路に影響のないセンサーレンズ７０の面にＢ方向に移動可能な嵌め合い構造７２を形成し、センサーレンズ７０の嵌め合い構造７２のある面に対向するセンサーレンズ保持部８０の面に、嵌め合い構造７２とはまり合う嵌め合い構造８４を形成することで、センサーレンズ７０のＢ方向への移動調整時に加圧したときに懸念される、光ピックアップ装置のシステム光軸Ａに対する傾きが発生することを防止できる。
【００４７】
次に、本実施の形態に係るピックアップ装置の光学系の調整方法について説明する。
【００４８】
従来の２光源型光ピックアップ装置における光検出器の調整では、光ピックアップ装置の部品を移動ベースに組み込んだ後、２波長レーザー出力器から出射される第１のレーザー光と第２のレーザー光とを切り替えて、それぞれのレーザー光の波長に対応した光記録媒体１の信号を再生しながら、光検出器の位置を調整して、再生性能の高い信号が得られる位置に調整して、光検出器は接着剤等を用いて固定する。
【００４９】
このとき、光検出器を移動調整しただけでは、移動ベースに組み込んだ２波長レーザー出力器に内包される２つの発光部間の距離と、移動ベースに組み込んだ光検出器に内包される２つの受光部間の距離の関係は変化しないので、それぞれの戻り光の受光スポットの中心をそれぞれの受光部の中心に合わせることは必ず実現できるとはいえない。これは、上述の通り、部品の製造誤差や組立誤差などが生じるためである。
【００５０】
そこで、本実施の形態に係るピックアップ装置の光学系の調整方法においては、光ピックアップ装置の部品を移動ベースに組み込んだ後、２波長レーザー出力器１０から出射される第１のレーザー光と第２のレーザー光とを切り替えて、それぞれのレーザー光の波長に対応した光記録媒体１の信号を再生しながら、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心が第１の受光部９０ａの中心になるとともに、第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心が第２の受光部９０ｂの中心になるように光検出器９０の位置とセンサーレンズ７０の位置を調整する。
【００５１】
調整方法としては、まず２波長レーザー出力器１０から第１のレーザー光を出射して第１のレーザー光の波長に対応した光記録媒体１の信号を再生しながら、第１の戻り光３ａの受光スポットの中心が第１の受光部９０ａの中心に合うように調整する。このとき、センサーレンズ７０は両側に調整空間８３を確保する位置で固定する。例えば、第１の戻り光の光軸がセンサーレンズのシリンドリカル面の母線上になる位置に調整して固定する。
【００５２】
次に、２波長レーザー出力器１０を第２のレーザー光の出射に切り替えて第２のレーザー光の波長に対応した光記録媒体１の信号を再生しながら、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心が第１の受光部９０ａの中心になるとともに、第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心が第２の受光部９０ｂの中心になるようにセンサーレンズ７０をＢ方向に位置調整する。
【００５３】
このとき、光検出器９０における第１の受光部９０ａの中心から第２の受光部９０ｂの中心までの距離と、センサーレンズ７０におけるシリンドリカルレンズ面７１の曲面及びそれぞれの波長に対する屈折率と、空気のそれぞれの波長に対する屈折率とは既知であるので、２波長レーザー出力器１０を第２のレーザー光の出射に切り替えたときの、第２の受光面９１ｂの中心と第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心との距離を測定し、その測定距離と既知の情報とからセンサーレンズ７０の調整位置を割り出した上で調整しても構わない。ただし部品の製造誤差や組立誤差などが生じるため微調整は必要となる場合がある。
【００５４】
この調整方法は、まず第２のレーザー光の調整から始めて第１のレーザー光に切り替えて調整しても、所期の目的を果たすことはいうまでもない。
【００５５】
また、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心と第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心とを結ぶ線がＢ方向と平行でない場合は、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心と第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心とを結ぶ線が第１の受光部９０ａの中心と第２の受光部９１ｂの中心とを結ぶ線が平行になるように、光検出器９０全体を、戻り光の光軸と略垂直な面で回転させることで、より精度の高い位置に調整が可能となる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態では、シリンドリカル面を有するセンサーレンズを、戻り光を受光するそれぞれの受光面の並列方向に移動調整する調整機構を設けることにより、シリンドリカル面へのそれぞれの戻り光の入射位置とその位置でのシリンドリカル面からの出射角度の違いを利用してそれぞれの受光面に光軸を調整することができる。このため、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずにそれぞれの光軸ずれを調整することが可能となる。これにより、記録・再生品質の高い光ピックアップ装置を得ることができる。しかも、新たに位相差型の回折格子等を必要とすることもない。これにより、記録・再生品質が高く、コスト低減効果もある光ピックアップ装置及びその調整方法、また、その光ピックアップを用いた光ディスク装置を実現することができる。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態１では、センサーレンズを、戻り光を受光するそれぞれの受光面の並列方向に移動調整する調整機構を設けることにより、第１の戻り光の受光スポット９１ａの中心が第１の受光部９０ａの中心になるとともに、第２の戻り光の受光スポット９１ｂの中心が第２の受光部９１ｂの中心に調整していたが、実施の形態２ではセンサーレンズは固定し、２波長レーザー出力器１０を平行移動可能な調整機構を設ける構成にしても、所期の目的を達成しうる。
【００５８】
図９は、この発明を実施するための実施の形態１に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。図９において、１０は２波長レーザー出力器、２０は偏光プリズム、３０はコリメータレンズ、４０は打ち上げミラー、５０は波長板、６０は対物レンズ、７０はセンサーレンズ、８５は２波長レーザー出力器保持部、９０は光検出器である。
【００５９】
２波長レーザー出力器保持部８５には２波長レーザー出力器１０をＣ方向に直交する方向で挟みながら支持するように設けられている。また、センサーレンズ８５のＣ方向の両サイドに調整空間が設けられている。このような構成にすることによって、２波長レーザー出力器１０をＣ方向に移動調整可能に設けることができる。また、２波長レーザー出力器１０のＣ方向の位置を調整したところに固定できる機構を設けることで調整位置に固定することが可能となる。例えば、第１の調整機構として一方の調整空間に弾性体を設け、他方の調整空間に移動量調整用のネジを設ける。
【００６０】
このように、２波長レーザー出力器１０を平行移動可能な調整機構を設けることにより、それぞれの戻り光がセンサーレンズのシリンドリカル面に入射する位置を受光面の並列方向に移動調整させることが可能となり、シリンドリカル面の入射位置に対する入射角度と屈折率を利用してそれぞれの戻り光の受光スポットの中心をそれぞれの受光部の中心に調整することができる。
【００６１】
実施の形態３．
実施の形態１または２に係る光ピックアップ装置は、２つの異なる波長のレーザー光に対応する光ピックアップ装置として、２波長レーザー出力器を１つ構成していたが、実施の形態３では、図１０のように、さらにもう一つのレーザー出力器を備えた光ピックアップ装置を構成して３つまたは３以上の異なる波長のレーザー光に対応するピックアップ装置を示す。ここで、実施の形態１と同じ符号のものに関しては構成及び作用が実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００６２】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
図１０において、１０は２波長レーザー出力器、２０は偏光プリズム、３０はコリメータレンズ、４０は打ち上げミラー、５０は波長板、６０は対物レンズ、７０はセンサーレンズ、８５は２波長レーザー出力器保持部、９０は光検出器であり、１２は第２のレーザー出力器、１３はダイクロイックプリズムである。ダイクロイックプリズム１３は、２波長レーザー出力器１０と偏光プリズム２０の光路の間に設けられ、第２のレーザー出力器１２は、ダイクロイックプリズム１３の配置位置から２波長レーザー出力器１０と偏光プリズム２０の光路方向に対して直角方向に設けられている。ここでは、直角方向で説明するが、ダイクロイックプリズム１３の反射角度に応じて設ければ良い。また、３ａは第１の戻り光の光路、３ｂは第２の戻り光の光路、３ｃは第３の戻り光の光路である。
【００６３】
第２のレーザー出力器１２は、第３のレーザー光をダイクロイックプリズム１３へ向けて出射する第３の発光部を有している。第３のレーザー光は、第３の波長λ３（約４０５ｎｍ）であってＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ：登録商標）の書き込みまたは読み出しに用いる。
【００６４】
ダイクロイックプリズム１３は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過するものである。ここでは、２波長レーザー出力器１０から出射されたレーザー光は偏光プリズム２０へ透過させ、第２のレーザー出力器１２から出射された第３のレーザー光は直角に反射して、偏光プリズム２０のある方向に導く。
【００６５】
図１１は、本実施の形態におけるセンサーレンズ７０とセンサーレンズ保持部８０を示す図である。図１１のように、組立て時にダイクロイックプリズム１３から偏光プリズム２０へ出射される第３のレーザー光の光軸を第１のレーザー光の光軸、つまりシステム光軸Ａに合わせることで、第３のレーザー光による光記録媒体１からの第３の戻り光を光検出器９０の第１の受光部９０ａで受光することができる。これによって受光部が２つでも異なる３つの波長のレーザー光に対応する光ピックアップ装置が構成できる。光検出器９０にさらに第３の戻り光用の第３の受光部を設けても構わない。
【００６６】
図１２は、２波長レーザー出力器１０の第１の発光部１２ａから出射される第１のレーザー光と第２のレーザー出力器１２から出射される第３のレーザー光との光軸が対物レンズ６０やコリメータレンズ３０の中心を通る光軸（光ピックアップ装置のシステム光軸Ａ）に一致するように光ピックアップ装置に配置した状態での受光状態を示す図である。つまり、図１２は本実施の形態に係る光ピックアップ装置におけるセンサーレンズ７０の位置調整前（初期状態）の受光状態を示す図である。ここで、９０ａは第１の戻り光および第３の戻り光を受光する第１の受光部、９１ａは第１の戻り光の受光スポット、９１ｃは第３の戻り光の受光スポット、９０ｂは第２の戻り光を受光する第２の受光部、そして９１ｂは第２の戻り光の受光スポットである。
【００６７】
図１３は、センサーレンズ７０の断面図であって、シリンドリカル面７１を第１の戻り光３ａと第２の戻り光３ｂと第３の戻り光３ｃとが通過する際の図である。ここでは、図６と同様に、３ａを第１の戻り光の光軸、３ｂを第２の戻り光の光軸、３ｃを第３の戻り光の光軸として示している。第１の戻り光の光軸のシリンドリカル面７１への入射角度をα１、出射角度をβ１、第２の戻り光の光軸のシリンドリカル面７１への入射角度をα２、出射角度をβ２、第３の戻り光の光軸のシリンドリカル面７１への入射角度をα３、出射角度をβ３とする。また、センサーレンズ７０の波長λ１に対する屈折率をｎａ１とし、波長λ２に対する屈折率をｎａ２とし、波長λ３に対する屈折率をｎａ３とする。さらに空気の波長λ１に対する屈折率をｎｂ１とし、波長λ２に対する屈折率をｎｂ２とし、波長λ３に対する屈折率をｎｂ３とする。このようにすると、シリンドリカル面７１での、各波長の光の屈折には、スネルの法則が適用でき、上述の式１および式２に加えて、以下の式が成立する。ここで、波長λ３は第３の戻り光の波長である。
【００６８】
【数３】
2013254535.tif 000005
これらの式から、センサーレンズ７０および空気のそれぞれの波長に対する屈折率とそれぞれの戻り光の光軸が変わらなくても、センサーレンズ７０をスライド移動させてシリンドリカル面７１への入射角度が変われば、出射角度がその入射角度と波長に応じて変わることが分かる。すなわち、センサーレンズ７０をスライド移動させることでそれぞれの波長の戻り光の出射角度を調整することができる。これにより、複数の戻り光の光源ずれに対応するための回折格子を必要とせずに３つの異なる波長の戻り光の光軸ずれを調整することが可能となる。
【００６９】
本実施の形態に係る光ピックアップの調整方法は、上述の調整方法に加えて、第２のレーザー出力器１２の出射に切り替えて第３のレーザー光の波長に対応した光記録媒体１の信号を再生しながら、第２の戻り光の受光スポットの中心が第１の受光部９０ａの中心になるように第２のレーザー出力器１２またはダイクロイックプリズム１３の配置調整をする。また、実施の形態２のように、センサーレンズは固定し、２波長レーザー出力器１０、第２のレーザー出力器１２、及びダイクロイックプリズム１３を平行移動可能な調整機構を設ける構成にしても、所期の目的を達成しうる。
【００７０】
実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４に係る光ディスク装置の基本構成を示す図である。本実施の形態に係る光ディスク装置は、上述した実施の形態１から３のいずれかに係る光ピックアップ装置１００を備えたものである。
【００７１】
本実施の形態に係る光ディスク装置は、ＤＶＤ、ＣＤ、又はＢＤに代表される円盤状の光記録媒体である光ディスク１１１を保持して回転駆動する回転駆動機構１０２を備えている。この回転駆動機構１０２は、光ディスク１１１の中心部に設けられたチャッキング孔１１１ａを基準として光ディスク１１１を位置決めし、回転駆動するものである。
【００７２】
光ピックアップ装置１００は、回転駆動機構１０２により回転駆動される光ディスク１１１の盤面に対物レンズを対向させた状態で配置され、送り機構１０３により移動ベースごと光ディスク１１１の半径方向に移動する。光ピックアップ装置１００、回転駆動機構１０２及び送り機構１０３は、制御回路１０１により制御される。また、制御回路１０１は、光ピックアップ装置１００から受光した情報から生成したエラー信号に基づいて光ピックアップ装置１００の対物レンズの位置調整を行なうアクチュエータの制御を行う。光ピックアップ装置１００は、レーザー出力器より、出射可能な３種類の光である、波長λ１、波長λ２、波長λ３のうち、光ディスクの種類に応じて選択された波長の光を用いて、光ディスク１１１に対する情報の記録、再生、又はその両方を行う。光ピックアップ装置１００により光ディスク１１１から読み出された信号は、復調回路１０４により復調される。
【００７３】
本実施の形態によれば、本発明の実施の形態１から３のいずれかで説明した光ピックアップ装置を用いることにより、光ディスク装置の記録・再生性能の向上及び低コスト化を実現することができる。
【００７４】
なお、上述した各実施の形態では、波長λ１、波長λ２、波長λ３を、それぞれ、約６５０ｎｍ、約７８０ｎｍ、約４０５ｎｍとしたが、使用する光記録媒体の種類に応じて、他の波長の組み合わせを用いても構わないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７５】
１    光記録媒体
１０  レーザー出力器
１２ａ、１２ｂ  発光部
２ａ、２ｂ  レーザー光の光路
３ａ、３ｂ  戻り光の光路
６０  対物レンズ
７０  センサーレンズ
７１  シリンドリカル面
８０  センサーレンズ保持部
８１、８２  調整機構
９０  光検出器
９１ａ、９１ｂ  受光面
【図１】
2013254535.tif 000006
【図２】
2013254535.tif 000007
【図３】
2013254535.tif 000008
【図４】
2013254535.tif 000009
【図５】
2013254535.tif 000010
【図６】
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【図７】
2013254535.tif 000012
【図８】
2013254535.tif 000013
【図９】
2013254535.tif 000014
【図１０】
2013254535.tif 000015
【図１１】
2013254535.tif 000016
【図１２】
2013254535.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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