説明

光ピックアップ装置

【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レーザー光を規格の異なる第1光ディスクD1及び第2光ディスクD2に設けられている信号記録層に集光させる対物レンズ7と、前記2波長レーザーダイオード1から放射される発散光を平行光に変更するべく該2波長レーザーダイオード1と前記対物レンズ7との間の光路内に配置されているコリメートレンズ6とを備え、前記コリメートレンズ6を光軸に対して傾斜させることによって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レーザー光が有する非点収差を補正する。

【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、第2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。6は前記ハーフミラー5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。
【0015】
7は前記コリメートレンズ6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。
【0016】
斯かる対物レンズ7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。
【0017】
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7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7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。
【0018】
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。
【0019】
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7及びコリメートレンズ6を通してハーフミラー5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5にて反射されることなく該ハーフミラー5を透過することになる。
【0020】
前記ハーフミラー5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8に照射されることになる。斯かる光検出器8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。
【0021】
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。
【0022】
また、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組み込まれるレーザーダイオードは、シングルモードと呼ばれる略単一波長で発振するものが主流で使用されているが、斯かるレーザーダイオードは、レーザー光を発振させた際に戻り光と呼ばれる光ディスクの信号記録層から反射される不規則な反射光により雑音が発生するという問題がある。
【0023】
斯かる問題を解決する方法として、レーザーダイオードに供給される駆動信号に高周波信号を重畳させる方法が行われているが、斯かる方法は、高周波信号を生成するための回路を必要とするため高価になるだけでなく、高周波信号を生成するために設けられている重畳集積回路部品から発生する電磁波をシールドする等の不要輻射対策をする必要があるという問題がある。
【0024】
斯かる問題を解決するレーザーダイオードとして最近では、セルフパルセーション、即ち自励発振を行うことが出来るレーザーダイオードが商品化されている。図3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、放射されるレーザー光は円形ではなく楕円形状となる。
【0025】
このようにして放射されるレーザー光は、レーザーダイオードを構成する活性層Kである接合部に対して平行方向の径に対して垂直方向の径が長い楕円形状となる。斯かるレーザー光の短径方向の仮想発光点P1と長系方向の仮想発光点P2との間の距離Sが非点隔差であり、この非点隔差の大きさはレーザーダイオードのタイプ種類によって異なるという特性がある。
【0026】
レーザーダイオードに前述した非点隔差があるとこの非点隔差に起因する非点収差が発生することになり、特にパルセーション型のレーザーダイオードには、大きな非点隔差があるためこの非点隔差に起因する非点収差が大きくなるという問題がある。
【0027】
また、2波長レーザーダイオードに組み込まれる第1レーザー素子2と第2レーザー素子3とは、僅かに離れて配置されるため、光軸がずれることになる。そして、このずれに伴って非点収差が発生するという問題がある。
【0028】
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】
【0029】
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2波長レーザーダイオードから放射される発散光を平行光に変更するべく該2波長レーザーダイオードと前記対物レンズとの間の光路内に配置されているコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズを光軸に対して傾斜させることによって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レーザー光が有する非点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。
【0030】
また、本発明は、第1レーザー素子と第2レーザー素子とを非点収差が発生する方向に対して直交する方向に配置したことを特徴とするものである。
【0031】
そして、本発明は、第1レーザー素子と第2レーザー素子の発光点のずれに伴って発生する非点収差を補正するべくコリメートレンズを傾斜させるようにしたことを特徴とするものである。
【0032】
更に、本発明は、第1レーザー素子と第2レーザー素子の発光点のずれに伴って発生する非点収差を補正するべく傾斜させる方向と第1レーザー素子と第2レーザー素子から発生する非点収差を補正するべく傾斜させる方向とが直交するようにコリメートレンズを傾斜させるようにしたことを特徴とするものである。
【0033】
また、本発明は、第1レーザー素子の発光点を対物レンズの光軸中心上に配置させたことを特徴とするものである。
【0034】
そして、本発明は、2波長レーザーダイオードとしてセルフパルセーション型レーザーダイオードを使用したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0035】
本発明は、発散光を平行光に変更するべく設けられているコリメートレンズを光軸に対して傾斜させることによって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レーザー光が有する非点収差を補正するようにしたので、即ち特別な光学素子を別個に設けることなく2波長レーザーダイオードから発生する非点収差を補正するようにしたので、光学構成が簡単になる。従って、本発明によれば光ピックアップ装置の価格上昇を招くことなく読み出し特性の良い光ピックアップ装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【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の実施例を異なる方向から見た要部の概略図である。
【図3】レーザーダイオードの発光動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
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の非点隔差に起因して発生する非点収差と発光点のずれに基づいて発生する非点収
差をコリメートレンズを傾斜させることによって補正する。
【実施例1】
【0038】
本発明は、図1に示した構成の光ピックアップ装置において、レーザー光を平行光に変更するべく設けられているコリメートレンズ6を傾斜させることによって非点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。
【0039】
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レーザー光は、各レーザー素子の特性、即ち非点隔差に起因して非点収差が発生する。そして、第1レーザー素子2の活性層である接合部と第2レーザー素子3の活性層である接合部は平行になるように配置されている。
【0040】
即ち、第1レーザー素子2の接合部の方向と第2レーザー素子3の接合部の方向とが同一方向になるように配置されているので、第1レーザー素子2から放射される第1レーザー光の長径方向と第2レーザー素子から放射される第2レーザー光の長径方向とは同一になる。従って、第1レーザー素子2から放射されるとともにレーザーダイオードの非点隔差に起因して第1レーザー光に発生する非点収差の方向と第2レーザー素子3から放射されるとともにレーザーダイオードの非点隔差に起因して第2レーザー光に発生する非点収差の方向が同一になる。
【0041】
本発明は、このようにして発生する非点収差をコリメートレンズ6を図1において矢印A又はB方向へ傾斜させることによって補正するように構成されている。
【0042】
第1レーザー素子2及び第2レーザー素子3から非点隔差に起因して発生する非点収差は前述したようにコリメートレンズ6を矢印A又はB方向へ傾斜させることによって補正することが出来るが、第1レーザー素子2と第2レーザー素子3とはその発光点がずれて配置されているので、その発光点のずれに起因して非点収差が発生することになる。
【0043】
第1レーザー素子2と第2レーザー素子3の配置のずれに起因して発生する非点収差の発生方向は前述したレーザーダイオードの非点隔差に起因して発生する非点収差の方向と直交する関係にある。本発明は、斯かる配置ずれに起因して発生する非点収差をコリメートレンズ6を図2において矢印C又はD方向へ傾斜させることによって補正するように構成されている。
【0044】
前述したようにコリメートレンズ6の傾斜動作はレーザーダイオードの非点隔差に起因して発生する非点収差を補正する傾斜方向と第1レーザー素子2と第2レーザー素子3の配置ずれに起因して発生する非点収差を補正する傾斜方向とが直交するように行われるため、前記コリメートレンズ6は2軸方向への変位動作を行うことが出来るように構成されている。
【0045】
前述した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6の傾斜動作を2軸方向に行い、最も非点収差の少ない位置にて接着固定することによって光ピックアップ装置の組立動作が行われることになる。
【0046】
尚、非点収差による像光特性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ので、波長が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の発光点を対物レンズ7の光軸中心上に配置するように構成すれば特性の良い光ピックアップ装置を製造することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0047】
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】
【0048】
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 ハーフミラー
6 コリメートレンズ
7 対物レンズ
8 光検出器

【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2波長レーザーダイオードから放射される発散光を平行光に変更するべく該2波長レーザーダイオードと前記対物レンズとの間の光路内に配置されているコリメートレンズとを備えた光ピックアップ装置であり、前記コリメートレンズを光軸に対して傾斜させることによって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レーザー光が有する非点収差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レーザー素子と第2レーザー素子とを非点収差が発生する方向に対して直交する方向に配置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1レーザー素子と第2レーザー素子の発光点のずれに伴って発生する非点収差を補正するべくコリメートレンズを傾斜させる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。
【請求項4】
第1レーザー素子と第2レーザー素子の発光点のずれに伴って発生する非点収差を補正するべく傾斜させる方向と第1レーザー素子と第2レーザー素子から発生する非点収差を補正するべく傾斜させる方向とが直交するようにコリメートレンズを傾斜させるように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レーザー素子の発光点を対物レンズの光軸中心上に配置させ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6】
2波長レーザーダイオードとしてセルフパルセーション型レーザーダイオードを使用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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−154742(P2011−154742A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−13783(P2010−13783)
【出願日】平成22年1月26日(2010.1.26)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】(504464070)三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Fターム(参考)】