説明

光ピックアップ装置

【課題】エネルギが大きいレーザ光を使用する高密度光ディスクシステムに、樹脂製の回折素子を使用し、かつ、光ディスクにおける情報信号の記録/再生の精度を保つこと。
【解決手段】光源11は、所定波長のレーザ光を出射する。回折素子12は、周期的に凹凸を繰り返す格子面12aを有し、光源11から出射されるレーザ光を反射/回折して、主ビーム(0次光)と一対の副ビーム(+1次光と−1次光)とから成る3つのビームに分離し、偏光ビームスプリッタ13に出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学的に情報信号の記録/再生を行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、映像データ、音声データ及びコンピュータデータなどの情報信号の記録媒体として光ディスクが広く用いられている。
【0003】
光ディスクには、波長785nm程度の光ビームを用いるCD(Compact Disc)や、CDより高密度記録を実現した波長660nm程度の波長の光ビームを用いるDVD(Digital Versatile Disc)等がある。
【0004】
また、上述のCD、DVD等の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために光ピックアップ装置が用いられる。
【0005】
従来の光ピックアップ装置は、光源と対物レンズ間に光源側から回折素子、偏光ビームスプリッタを順次配置する。回折素子は、光源から出射されたレーザビームを透過し、主ビーム(0次光)と一対の副ビーム(+1次光と−1次光)とから成る3つのビームに分離する(特許文献1参照)。
【0006】
かかる光ピックアップ装置では、主にガラス製の回折素子が用いられてきたが、全体を軽量化し、製造コストを抑制するために樹脂製の回折素子を用いる場合も増えつつある。
【0007】
ここで、最近、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報信号の記録/再生を行う高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、NA0.85、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBD(Blu-ray Disc(登録商標))では、DVDと同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1層あたり25GBの情報の記録が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2010−67333号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、BD等の高密度光ディスクシステムでは情報信号を記録する際の青紫色半導体レーザのエネルギが大きいため、樹脂製の回折素子にレーザ光を透過させると、回折素子が劣化してしまう(曇ってしまう)。そして、回折素子が劣化すると、回折素子の透過率が低下し、光ディスクにおける情報信号の記録/再生の精度が低下してしまう。
【0010】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、エネルギが大きいレーザ光を使用する高密度光ディスクシステムに、樹脂製の回折素子を使用し、かつ、光ディスクにおける情報信号の記録/再生の精度を保つことができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の光ピックアップ装置は、所定波長のレーザ光を発光する光源と、周期的に凹凸を繰り返す格子面を有し、前記格子面において前記光源から出射されたレーザ光を反射して主ビームと一対の副ビームとから成る3つのビームに分離する回折格子と、前記主ビーム及び前記副ビームを平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズから出力される前記主ビーム及び前記副ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記対物レンズから出力される前記光ディスクからの戻り光を受光する光検出器と、を備える構成を採る。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、回折素子の格子面において光源から出射されたレーザ光を反射させることができるので、回折素子が曇ってしまっても、光ディスクに到達するレーザ光の光量は低下しない。したがって、エネルギが大きいレーザ光を使用する高密度光ディスクシステムに、樹脂製の回折素子を使用し、かつ、光ディスクにおける情報信号の記録/再生の精度を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態1に係る光ピックアップ装置の構成を示す図
【図2】本発明の実施の形態2に係る光ピックアップ装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
(実施の形態1)
〔光ピックアップ装置の構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の光ピックアップ装置1は、光源11と、回折素子12と、偏光ビームスプリッタ13と、コリメートレンズ14と、1/4波長板15と、立ち上げミラー16と、対物レンズ17と、シリンドリカルレンズ18と、光検出器19と、から主に構成される。
【0016】
光源11は、例えば半導体レーザから成り、所定波長のレーザ光を出射する。光源11から出射されるレーザ光の波長は、光ピックアップ装置1がいずれの種類の光ディスクに対して情報の記録/再生を行うかによって、適宜選択されるものである。光ピックアップ装置1が例えばBDに対応する場合には、光源11は青紫色半導体レーザを出射する。
【0017】
回折素子12は、周期的に凹凸を繰り返す格子面12aを有し、光源11から出射されるレーザ光を反射/回折して、主ビーム(0次光)と一対の副ビーム(+1次光と−1次光)とから成る3つのビームに分離する。このように、光源11から出射されたレーザ光を3つのビームに分離するのは、サーボ制御を行えるようにするためである。なお、格子面12aの表面には、反射用コートを施しても良い。
【0018】
偏光ビームスプリッタ13は、往路のレーザ光(回折素子12を経たレーザ光)の光路と、復路のレーザ光(光ディスク30で反射された戻り光)の光路とを分離する光路分離部である。具体的には、偏光ビームスプリッタ13は、回折素子12からのレーザ光(0次光及び±1次光)を透過させる。また、偏光ビームスプリッタ13は、光ディスク30で反射された戻り光を光検出器19の方向へ反射する。なお、この偏光ビームスプリッタ13は1/4波長板15と協働して光アイソレータとしての機能を発揮する。
【0019】
コリメートレンズ14は、偏光ビームスプリッタ13を経た拡散光であるレーザ光(0次光及び±1次光)を平行光になるように調整して出射する。また、コリメートレンズ14は、光ディスク30で反射された戻り光(平行光)を収束光になるように調整して出射する。
【0020】
1/4波長板15は、コリメートレンズ14を通過したレーザ光(直線偏光)を円偏光に変換する。また、1/4波長板15は、光ディスク30で反射された戻り光(円偏光)を、直線偏光に変換する。なお、この際の偏光方向は、光源11から出射されたレーザ光(直線偏光)の偏向方向に対して90°回転された方向である。
【0021】
立ち上げミラー16は、1/4波長板15を通過したレーザ光を反射し、その進行方向を光ディスク30のディスク表面と直交する方向とする。また、立ち上げミラー16は、光ディスク30で反射された戻り光を反射し、その進行方向を1/4波長板15と直交する方向とする。
【0022】
対物レンズ17は、立ち上げミラー16で反射されたレーザ光を光ディスク30の情報記録層に集光する。図1では、光ディスク30が2層光ディスクである場合を示しており、対物レンズ17は入射したレーザ光をL0層或いはL1層に集光する。また、対物レンズ17は、光ディスク30で反射された戻り光(拡散光)を平行光に変換する。
【0023】
シリンドリカルレンズ18は、光ディスク30と対物レンズ17との間隔を正常に保つため、偏光ビームスプリッタ13で反射された戻り光を光検出器19に出力する。
【0024】
光検出器19は、例えばPD(Photo Detector)であり、シリンドリカルレンズ18を通過した戻り光を受光し、受光した光情報を電気信号へ変換する。光検出器19の受光面19aには、主ビームの光ディスク30からの戻り光を受光するメインディテクタと、副ビームの光ディスク30からの戻り光を受光するサブディテクタと、を有する。
【0025】
[レーザ光の光路]
光源11から出射されたレーザ光は、回折素子12で反射し、主ビーム(0次光)と一対の副ビーム(+1次光と−1次光)とから成る3つのビームに分離される。回折素子12で反射されたレーザ光(0次光及び±1次光)は、偏光ビームスプリッタ13を透過し、コリメートレンズ14により平行光に変換される。コリメートレンズ14を通過したレーザ光は、1/4波長板15において偏光方向を90°回転させられ、立ち上げミラー16において進行方向が90°変更するように反射される。立ち上げミラー16で反射されたレーザ光は、対物レンズ17により集束光に変換され、光ディスク30のディスク表面に集光する。
【0026】
光ディスク30で反射された戻り光は、対物レンズ17により平行光に変換され、立ち上げミラー16において進行方向が90°変更するように反射される。立ち上げミラー16で反射された戻り光は、1/4波長板15において偏光方向を90°回転させられ、コリメートレンズ14により集束光に変換される。コリメートレンズ14を通過した戻り光は、偏光ビームスプリッタ13で反射され、シリンドリカルレンズ18を透過し、光検出器19の受光面19aに集光する。
【0027】
〔本実施の形態の効果〕
以上のように、本実施の形態によれば、回折素子12の格子面12aにおいて光源11から出射されたレーザ光を反射させることができるので、回折素子12が曇ってしまっても、光ディスクに到達するレーザ光の光量は低下しない。したがって、エネルギが大きいレーザ光を使用する高密度光ディスクシステムに、樹脂製の回折素子を使用し、かつ、光ディスクにおける情報信号の記録/再生の精度を保つことができる。
【0028】
また、本実施の形態によれば、光源11と光検出器19の位置を近づけることができるので、光源11及び光検出器19を保持するホルダを一体に形成することができる。
【0029】
なお、本実施の形態では、立ち上げミラー16によりレーザ光の進行方向を光ディスク30のディスク表面と直交する方向に変更する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、立ち上げミラー16が無いタイプの光ピックアップ装置にも用いることができる。
【0030】
(実施の形態2)
〔光ピックアップ装置の構成〕
図2は、本発明の実施の形態2に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。なお、図2において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0031】
図2示す光ピックアップ装置2は、図1示した光ピックアップ装置1と比較し、回折素子12及び立ち上げミラー16を削除し、回折機能付き立ち上げミラー21を追加した構成をとる。
【0032】
回折機能付き立ち上げミラー21は、回折素子12の機能及び立ち上げミラー16の機能を併せ持つ。すなわち、回折機能付き立ち上げミラー21は、周期的に凹凸を繰り返す格子面21aを有し、1/4波長板15を通過したレーザ光を反射/回折し、主ビーム(0次光)と一対の副ビーム(+1次光と−1次光)とから成る3つのビームに分離し、その進行方向を光ディスク30のディスク表面と直交する方向とする。なお、格子面21aの表面には、反射用コートを施しても良い。
【0033】
また、回折機能付き立ち上げミラー21は、光ディスク30で反射された戻り光を反射し、その進行方向を1/4波長板15と直交する方向とする。
【0034】
〔本実施の形態の効果〕
以上のように、本実施の形態によれば、回折機能付き立ち上げミラー21の格子面21aにおいて光源11から出射されたレーザ光を反射させることができるので、回折機能付き立ち上げミラー21が曇ってしまっても、光ディスク30に到達するレーザ光の光量は低下しない。したがって、エネルギが大きいレーザ光を使用する高密度光ディスクシステムに、樹脂製の回折素子を使用し、かつ、光ディスク30における情報信号の記録/再生の精度を保つことができる。
【0035】
さらに、本実施の形態によれば、回折機能付き立ち上げミラー21が、回折素子12の機能及び立ち上げミラー16の機能を併せ持つので、部品点数を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明に係る光ピックアップ装置は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に広く活用することができる。
【符号の説明】
【0037】
1、2 光ピックアップ装置
11 光源
12 回折素子
13 偏光ビームスプリッタ
14 コリメートレンズ
15 1/4波長板
16 立ち上げミラー
17 対物レンズ
18 シリンドリカルレンズ
19 光検出器
21 回折機能付き立ち上げミラー
30 光ディスク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定波長のレーザ光を出射する光源と、
周期的に凹凸を繰り返す格子面を有し、前記格子面において前記光源から出射されたレーザ光を反射して主ビームと一対の副ビームとから成る3つのビームに分離する回折格子と、
前記主ビーム及び前記副ビームを平行光に変換するコリメートレンズと、
前記コリメートレンズから出力される前記主ビーム及び前記副ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、
前記対物レンズから出力される前記光ディスクからの戻り光を受光する光検出器と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項2】
所定波長のレーザ光を発光する光源と、
前記レーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと、
周期的に凹凸を繰り返す格子面を有し、前記格子面において前記コリメートレンズから出力される前記レーザ光を反射して主ビームと一対の副ビームとから成る3つのビームに分離する回折格子と、
前記主ビーム及び前記副ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、
前記対物レンズから出力される前記光ディスクからの戻り光を受光する光検出器と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。


【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−53951(P2012−53951A)
【公開日】平成24年3月15日(2012.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−195809(P2010−195809)
【出願日】平成22年9月1日(2010.9.1)
【出願人】(000208765)株式会社エンプラス (403)
【Fターム(参考)】