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にて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回折格子を安価にて製造する。
【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入射されるレーザー光をメインビームとサブビームに分離する回折格子4を備え、前記回折格子4を第1レーザー素子2と第2レーザー素子3の配列方向に第1回折領域、第2回折領域及び第3回折領域の3つの領域に分割し、前記第1回折領域及び第2回折領域を第1レーザー素子2より放射される第1レーザー光用の回折格子として使用するとともに前記第2回折領域及び第3回折領域を第2レーザー素子3より放射される第2レーザー光用の回折格子として使用する。

【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2001−307369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、特許文献2に記載されているように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】
斯かる構成の光ピックアップ装置において、第1レーザー光及び第2レーザー光をメインビームと2つのサブビームに分離させる回折格子も兼用されるが、例えばDVD規格の光ディスクを使用する場合にはインライン型の回折格子が使用され、CD規格の光ディスクを使用する場合には、単純な回折格子が使用されている。
【0011】
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ために使用される波長の異なるレーザー光をメインビーム及びサブビームに分離する回折格子を兼用する場合、同一の回折領域を利用して各レーザー光に適した回折動作を行うように構成されているので、従来の回折格子は、各波長に適した回折動作を行うために波長選択性を持たせて設計製造されるように構成されている。その結果、回折格子の構成が複雑になり、高価になるという問題がある。
【0012】
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】
【0013】
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メインビームとサブビームに分離する回折格子を備え、前記回折格子を第1レーザー素子と第2レーザー素子の配列方向に第1回折領域、第2回折領域及び第3回折領域の3つの領域に分割し、前記第1回折領域及び第2回折領域を第1レーザー素子より放射される第1レーザー光用の回折格子として使用するとともに前記第2回折領域及び第3回折領域を第2レーザー素子より放射される第2レーザー光用の回折格子として使用するようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明は、第2回折領域の幅を第1レーザー素子と第2レーザー素子の間隔と同一になるように構成したことを特徴とするものである。
【0015】
そして、本発明は、第1レーザー光の中心が第1回折領域と第2回折領域の境界線上に位置するように回折格子の位置を調整するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0016】
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レーザー光が入射されるとともにメインビームとサブビームに分離させる回折格子を第1レーザー素子と第2レーザー素子の配列方向に第1回折領域、第2回折領域及び第3回折領域の3つの領域に分割し、前記第1回折領域及び第2回折領域を第1レーザー素子より放射される第1レーザー光用の回折格子として使用するとともに前記第2回折領域及び第3回折領域を第2レーザー素子より放射される第2レーザー光用の回折格子として使用するように構成したので、例えば樹脂材料に回折作用を成す格子を形成するという簡単な構成にて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レーザー光の各レーザー光に適した回折動作を行うことが出来る。従って、本発明によれば安価な光ピックアップ装置を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【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】本発明に係る回折格子を示す概略図である。
【図3】本発明に係る2波長レーザーダイオードを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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】
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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る。
【0024】
9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10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10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。
【0025】
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10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10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。
【0026】
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。
【0027】
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10、立ち上げミラー9、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。
【0028】
11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12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。斯かる光検出器12としては各レーザー光に対応した受光部を設けたり両レーザー光を受光する共用受光部を設けたりすることが出来るが、斯かる技術は周知のものを使用することが出来るので、その説明は省略する。
【0029】
以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、次に本発明の要旨である回折格子4の構成について図2及び図3を参照して説明する。
【0030】
図3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と第2レーザー素子3の配置関係を説明するものであり、図示したように両者はL1だけ離間して配置されている。斯かる第1レーザー素子2と第2レーザー素子3とは、モノリシック技術にて製造されるので、両者間の距離L1は極めて正確であり、DVD用のレーザー光である第1レーザー光とCD用のレーザー光である第2レーザー光を生成放射させる2波長レーザーダイオードでは110μm程度になるようにされている。
【0031】
図2は本発明に係る回折格子4を示すものであり、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の配列方向に第1回折領域4A、第2回折領域4B及び第3回折領域4Cの3つの領域に分割されている。そして、第2回折領域4Bの幅L2は、前記第1レーザー素子2と第2レーザー素子3の間隔L1と等しくなるように構成されている。
【0032】
また、図2において、実線で示す円S1は第1レーザー素子2から放射される第1レーザー光の光束断面を示し、その中心が第1回折領域4Aと第2回折領域4Bの境界線上に位置するように構成されている。そして、破線で示す円S2は第2レーザー素子3から放射される第2レーザー光の光束断面を示すものであるが、前記第2回折領域4Bの幅L2が前記第1レーザー素子2と第2レーザー素子3の間隔L1と等しくなるように構成されているので、その中心は第2回折領域4Bと第3回折領域4Cの境界線上に位置することになる。
【0033】
斯かる図面より明らかなように回折格子4を構成する第1回折領域4A及び第2回折領域4Bが第1レーザー光用の回折格子として作用し、第2回折領域4B及び第3回折領域4Cが第2レーザー光用の回折格子として作用することになる。このように本発明に係る回折格子4は第2回折領域4Bのみ第1レーザー光用の回折格子及び第2レーザー光用の回折格子として作用するので、即ち第1回折領域4A及び第3回折領域4Cは各々第1レーザー光専用及び第2レーザー光専用の回折格子として作用するので、各波長に適した設計製造を行うことが出来る。
【0034】
また、レーザーダイオードの発光点から放射されるレーザー光の半値全角は15度であり、2波長レーザーダイオード1の発光点と回折格子4の入射面との間の距離を0.5mmとすると、回折格子4の入射面におけるレーザー光のスポットの半径は70μmとなる。その結果、回折格子4を構成する第1回折領域4A及び第2回折領域4Bに照射形成される第1レーザー光のスポットが第3回折領域4Cに食み出すことはない。同様に回折格子4を構成する第2回折領域4B及び第3回折領域4Cに照射形成される第2レーザー光のスポットが第1回折領域4Aに食み出すことはない。
【0035】
このように2波長レーザーダイオード2と回折格子4とを近接して配置させることが出来るので、本発明は、光ピックアップ装置の薄型化に対して大きな効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【0036】
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】
【0037】
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
10 対物レンズ
12 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メインビームとサブビームに分離する回折格子を備えた光ピックアップ装置であり、前記回折格子を第1レーザー素子と第2レーザー素子の配列方向に第1回折領域、第2回折領域及び第3回折領域の3つの領域に分割し、前記第1回折領域及び第2回折領域を第1レーザー素子より放射される第1レーザー光用の回折格子として使用するとともに前記第2回折領域及び第3回折領域を第2レーザー素子より放射される第2レーザー光用の回折格子として使用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2回折領域の幅を第1レーザー素子と第2レーザー素子の間隔と同一にな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1レーザー光の中心が第1回折領域と第2回折領域の境界線上に位置するように回折格子の位置を調整す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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−54799(P2013−54799A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−192251(P2011−192251)
【出願日】平成23年9月5日(2011.9.5)
【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)】