(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にて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にて発生するフォーカスエラーオフセットを補正する。【解決手段】  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コリメートレンズ８にて平行光に変換された第１レーザー光及び第２レーザー光を信号記録層に集光させる対物レンズ１１と、第１光ディスクＤ１から反射される戻り光が照射される１受光部と第２光ディスクＤ２から反射される戻り光が照射される第２受光部とが同一の基板上に形成されて組み込まれている光検出器１３を備え、前記コリメートレンズ８を光軸方向へ変位させることによって第１受光部または第２受光部にて発生するフォーカスエラーオフセットを補正する。【選択図】  図１
2013008405.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長い波長の第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と、該コリメートレンズにて平行光に変換された第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに第１レーザー光を第１光ディスクに設けられている信号記録層に集光させ、且つ第２レーザー光を前記第１光ディスクの規格と異なる第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対物レンズを備えた光ピックアップ装置であり、第１光ディスクの信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号を生成する第１受光部と第２光ディスクの信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号を生成する第２受光部とが同一の基板上に形成されて組み込まれている光検出器を備え、前記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第１受光部または第２受光部にて発生するフォーカスエラーオフセットを補正する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】
第１レーザー光を使用するときに適したコリメートレンズの位置を基準固定位置として光学設計を行い、第２レーザー光を使用するときコリメートレンズを基準固定位置から変位させるように構成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】
第２レーザー光を使用するときコリメートレンズの変位に伴って発生する球面収差を補正するように対物レンズの光学設計を行うようにしたことを特徴とする請求項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のレーザー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回折輪帯が表面に形成された対物レンズを使用する方法が多く採用されている。(特許文献１参照。)
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。
【０００７】
前述した２波長レーザーダイオードを使用する光ピックアップ装置は、対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポット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や信号トラックに追従させるトラッキング制御動作を行うための制御信号、即ちフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成するために信号記録層から反射される戻り光を受光する光検出器を備えており、斯かる光検出器には特許文献２や特許文献３に記載されているように各レーザー光に対応した受光部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−８１５６６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０７３６２号公報
【特許文献３】特開２００４−２２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
２波長レーザーダイオードを使用した光ピックアップ装置では、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レーザー光を対物レンズまで導く光学系を兼用するとともに光ディスクに設けられている信号記録層から反射される戻り光を光検出器まで導く光学系を兼用するように構成されている。
【００１０】
２波長レーザーダイオードは、第１レーザー光を生成放射する第１レーザー素子と第２レーザー光を生成放射する第２レーザー素子とが同一のパッケージ内に配置されているが、各レーザー光の発光点は同一ではなく極僅かであるが離れている。
【００１１】
このように第１レーザー素子の発光点の位置と第２レーザー素子の発光点の位置が相違しているので、同一の光学系を共用した光ピックアップ装置においては、光軸にずれが生じることになる。また、光学系を構成するレンズやプリズムにおける屈折率が相違するので、光検出器内に各レーザー光に対して設けられている受光部に照射生成されるレーザースポットにフォーカスエラーオフセットが発生する。
【００１２】
従来では、斯かるフォーカスエラーオフセットを電気的に除去するようにしていたため構成が複雑になるだけでなく高価になるという問題がある。
【００１３】
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】
【００１４】
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長い波長の第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と、該コリメートレンズにて平行光に変換された第１レーザー光及び第２レーザー光が入射されるとともに第１レーザー光を第１光ディスクに設けられている信号記録層に集光させ、且つ第２レーザー光を前記第１光ディスクの規格と異なる第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対物レンズと、前記第１光ディスクの信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号を生成する第１受光部と前記第２光ディスクの信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号を生成する第２受光部とが同一の基板上に形成されて組み込まれている光検出器を備え、前記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第１受光部または第２受光部にて発生するフォーカスエラーオフセットを補正するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明は、第１レーザー光を使用するときに適したコリメートレンズの位置を基準固定位置として光学設計を行い、第２レーザー光を使用するとき前記コリメートレンズを基準固定位置から変位させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
そして、本発明は、第２レーザー光を使用するときコリメートレンズの変位に伴って発生する球面収差を補正するように対物レンズの光学設計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】
【００１７】
本発明は、２波長レーザーダイオードから放射される第１レーザー光及び第２レーザー光を使用することによっ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ことが出来るように構成された光ピックアップ装置において、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フォーカスエラー信号を生成するべく設けられている光検出器に発生するフォーカスエラーオフセットを補正するようにしたので、即ちコリメートレンズの変位動作のみによってフォーカスエラーオフセットを補正するようにしたので、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。
【００１８】
また、本発明は、一方のレーザー光に対するコリメートレンズの位置を基準固定位置とし、他方のレーザー光を使用するときにコリメートレンズを変位させるようにしたので、即ち、両方のレーザー光に対してコリメートレンズの位置を変位させることがないので、コリメートレンズの変位位置の制御動作を容易に行うことが出来るという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の光学系を説明するための概略図である。
【図２】本発明に係る光検出器を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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ように構成された光ピックアップ装置に関する。
【実施例１】
【００２１】
図１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系を説明するための概略図であり、本実施例では、ＤＶＤ規格の第１光ディスクＤ１とＣＤ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。
【００２２】
同図において、１はＤＶＤ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６５０ｎｍの第１レーザー光を放射する第１レーザー素子２及びＣＤ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７８０ｎｍ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。
【００２３】
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１レーザー光及び第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に分離するように構成されている。
【００２４】
５は前記回折格子４を透過したレーザー光が入射されるとともにレーザー光をＰ偏光光に変換する１／２波長板、６は前記回折格子４及び１／２波長板５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偏光ビームスプリッタであり、Ｐ偏光光を反射させるとともにＳ偏光光を透過させる制御膜６ａが設けられている。
【００２５】
７は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レーザー光及び第２レーザー光が入射される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へ、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。８は前記１／４波長板７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光を発散光から平行光に、反対に平行光から収束光に変換するコリメートレンズであり、モーター９の回転駆動力によって光軸方向、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。
【００２６】
１０は前記コリメートレンズ８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１１方向へ反射させるように構成されている。前記対物レンズ１１は、入射される第１レーザー光を第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光させるとともに第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に集光させるべく入射面に回折輪帯等が形成されている。
【００２７】
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１１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１１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に適したレーザースポットが生成される。
【００２８】
斯かる動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１上及び第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２上にレーザースポットが生成されるが、同時に前記信号記録層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。
【００２９】
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１１、立ち上げミラー１０、コリメートレンズ８及び１／４波長板７を通して偏光ビームスプリッタ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７による位相変更動作によって異なる方向の直線偏光光、即ちＳ偏光光に変換されているので、前記偏光ビームスプリッタ６の制御膜６ａにて反射されることなく該制御膜６ａを透過することになる。
【００３０】
１２は前記偏光ビームスプリッタ６の制御膜６ａを透過したレーザー光が制御用レーザー光として入射されるアナモフィックレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１３に設けられている受光部に対して制御用レーザー光に非点収差を付加させて照射させる作用を成すものである。
【００３１】
前記光検出器１３には、図２に示すような受光部が組み込まれており、次に斯かる受光部の構成について説明する。
【００３２】
図２において、１３Ａは第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光照射された第１レーザー光の反射光である戻り光の中の第１レーザーメインビームＤＭが照射生成される第１レーザーメインビーム用受光部、１３Ｂ及び１３Ｃは第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光照射された第１レーザー光の反射光である戻り光の中の第１レーザーサブビームＤＳ１及び第１レーザーサブビームＤＳ２が照射生成される第１レーザーサブビーム用第１受光部及び第１レーザーサブビーム用第２受光部であり、直線状に配置された前記第１レーザーメインビーム用受光部１３Ａ、第１レーザーサブビーム用第１受光部１３Ｂ及び第１レーザーサブビーム用第２受光部１３Ｃによって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射される戻り光が照射される第１受光部Ｐ１を形成するように構成されている。
【００３３】
１３ａは第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光照射された第２レーザー光の反射光である戻り光の中の第２レーザーメインビームＣＭが照射生成される第２レーザーメインビーム用受光部、１３ｂ及び１３ｃは第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光照射された第２レーザー光の反射光である戻り光の中の第２レーザーサブビームＣＳ１及び第２レーザーサブビームＣＳ２が照射生成される第２レーザーサブビーム用第１受光部及び第２レーザーサブビーム用第２受光部であり、直線状に配置された前記第２レーザーメインビーム用受光部１３ａ、第２レーザーサブビーム用第１受光部１３ｂ及び第２レーザーサブビーム用第２受光部１３ｃによって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射される戻り光が照射される第２受光部Ｐ２を形成するように構成されている。
【００３４】
第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１から反射される第１レーザー光の戻り光が照射される第１受光部Ｐ１及び第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２から反射される第２レーザー光の戻り光が照射される第２受光部Ｐ２は前述したように構成されている。そして、前記第１受光部Ｐ１及び第２受光部Ｐ２は、図２に示したように配置されているが、その配置間隔は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２の発光点の間隔に基づいて設定されている。
【００３５】
光検出器１３内に設けられる第１受光部Ｐ１及び第２受光部Ｐ２は、前述したように第１レーザー素子２及び第２レーザー素子２の発光点の間隔に基づいて配置されるが、第１レーザー光及び第２レーザー光が共に通過する光学系を構成するレンズ及び偏光ビームスプリッタ６等の光学素子の屈折率が第１レーザー光及び第２レーザー光の波長の相違により異なるので、第１レーザー光の戻り光にて生成される第１レーザーメインビームＤＭ、第１レーザーサブビームＤＳ１及び第１レーザーサブビームＤＳ２を第１レーザーメインビーム用受光部１３Ａ、第１レーザーサブビーム用第１受光部１３Ｂ及び第１レーザーサブビーム用第２受光部１３Ｃに対して最適な状態にて照射生成させるとともに第２レーザー光の戻り光にて生成される第２レーザーメインビームＣＭ、第２レーザーサブビームＣＳ１及び第２レーザーサブビームＣＳ２を第２レーザーメインビーム用受光部１３ａ、第２レーザーサブビーム用第１受光部１３ｂ及び第２レーザーサブビーム用第２受光部１３ｃに対して最適な状態にて照射生成させることが出来なかった。
【００３６】
異なる波長の第１レーザー光及び第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び第２レーザー素子が同一のパッケージ内に組み込まれている２波長レーザーダイオード１と第１受光部Ｐ１及び第２受光部Ｐ２が同一の基板に配置されている光検出器１３とが組み込まれた光ピックアップ装置では、前述したように各レーザー光の光軸のずれや屈折率の相違に伴って各受光部に照射生成されるメインビーム及びサブビームの照射集光状態を最良の状態にすることが出来ずフォーカスエラーオフセットと呼ばれる現象が発生することになる。
【００３７】
第１受光部Ｐ１及び第２受光部Ｐ２にフォーカスエラーオフセットが発生すると各受光部から正確なフォーカスエラー信号を生成することが出来ないので、第１レーザー光使用時におけるフォーカス制御動作及び第２レーザー光使用時におけるフォーカス制御動作を正確に行うことが出来ないという問題がある。
【００３８】
本発明は、斯かるフォーカスエラーオフセットの発生によってフォーカス制御動作を正確に行うことが出来ないという問題を解決することを目的とするものであり、フォーカスエラーオフセットの補正動作をコリメートレンズ８のモーター９の回転動作による光軸方向への変位動作によって行うようにしたことを特徴とするものである。
【００３９】
そして、本発明は、波長が短い第１レーザー光に対しては、コリメートレンズ８を基準位置に固定し、第２レーザー光に対してはコリメートレンズ８を光軸方向へ変位させることによってフォーカスエラーオフセットの発生を抑えるようにしたものである。
【００４０】
即ち、第１レーザー光を使用する場合には、コリメートレンズ８を基準固定位置に固定し、斯かる条件において、光検出器１３に組み込まれている第１受光部Ｐ１を構成する各受光部に対してフォーカスエラーオフセットが発生しないように光ピックアップ装置を構成する全ての光学素子に対する光学設計を行うように構成されている。斯かる光学設計を行うことによってコリメートレンズ８の変位動作を行うことなく第１レーザー光使用時におけるフォーカス制御動作を支障なく行うことが出来るフォーカスエラー信号の生成動作を正確に行うことが出来る。
【００４１】
前述した第１レーザー光使用時に対して第２レーザー光使用時には、コリメートレンズ８をモーター９の回転駆動動作によって光軸方向へ変位させることによって第２受光部Ｐ２に発生するフォーカスエラーオフセットを補正するように構成されている。即ち、前記コリメートレンズ８を光軸方向、即ち矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向へ変位させることによって第２レーザー光の光束を発散方向または収束方向に変換調整するように構成されている。
【００４２】
前記コリメートレンズ８の光軸方向への変位動作によって第２レーザー光の光束方向が発散方向または収束方向に変換調整されると、第２受光部Ｐ２を構成する各受光部に照射生成される第２レーザーメインビームＣＭ、第２レーザーサブビームＣＳ１及び第２レーザーサブビームＣＳ２の集光位置が変化するので、フォーカスエラーオフセットの無い状態に調整することが出来る。
【００４３】
前述したように第２レーザー光使用時には、コリメートレンズ８の光軸方向への変位動作によって第２受光部Ｐ２に発生するフォーカスエラーオフセットを補正することが出来るので、本発明によれば、第２レーザー光使用時におけるフォーカス制御動作を支障なく行うことが出来るフォーカスエラー信号の生成動作を正確に行うことが出来る。
【００４４】
そして、コリメートレンズ８の光軸方向への変位動作によって第２レーザー光の光束方向が発散方向または収束方向に変換調整されると、対物レンズ１１に入射される第２レーザー光が平行光でなくなる場合があり、斯かる場合には対物レンズ１１にて第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光生成されるレーザースポットに球面収差が発生することになる。そのため、本発明では、対物レンズ１１に形成される回折輪帯に対して斯かる球面収差を補正する光学設計を行うように構成されている。即ち、斯かる光学設計を行うことによって第２レーザー光使用時にコリメートレンズ８の光軸方向への変位動作に伴って発生する球面収差を補正することが出来、第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光生成されるレーザースポットの形状を信号の読み出し動作に適したものにすることが出来る。
【００４５】
尚、本実施例では、第１レーザー光使用時にコリメートレンズ８を基準位置に固定し、第２レーザー光使用時にコリメートレンズ８をフォーカスエラーオフセットを補正する位置に変位させるようにしたが、第２レーザー光使用時コリメートレンズ８を基準位置に固定し、第１レーザー光使用時にコリメートレンズ８をフォーカスエラーオフセットを補正する位置に変位させるように構成することも出来る。
【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
４      回折格子
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
１１    対物レンズ
１３    光検出器
Ｐ１    第１受光部
Ｐ２    第２受光部
【図１】
2013008405.tif 000003
【図２】
2013008405.tif 000004