JP2007265559A - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に搭載される光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。 The present invention relates to an optical pickup device and an optical disk device mounted on an electronic device such as a personal computer or a notebook computer.
従来、光ディスク装置を搭載するノートブック型コンピュータ等の薄型化に伴い、光ディスク装置も薄型化が進められてきている。光ディスク装置の厚さを薄くするには基幹部品である光ピックアップ装置の厚さを薄くすることが肝要である。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a notebook computer or the like equipped with an optical disk device becomes thinner, the optical disk device has also been made thinner. In order to reduce the thickness of the optical disk device, it is important to reduce the thickness of the optical pickup device, which is a basic component.
図28は従来の光ピックアップ装置の光学系の構成図、図29(a)は従来の光ピックアップ装置の構成図、図29(b)は(a)のE−E断面図である。レーザ光源101はDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光を出射する。回折素子102はDVD用のレーザ光をそのまま透過し、CD用のレーザ光をトラッキング制御用に回折して分離する回折格子を備える。集積プリズム103は内部に複数の斜面を有している。レーザ光源101から出射され光ディスク111で反射されてレーザ光源101に向かうDVD用、CD用のレーザ光はそれぞれ受光器109に入射するように斜面に設けられた偏光分離膜で分離する。また、斜面にはCD用ホログラム103aを備えており、CD用のレーザ光をトラッキング制御用の光とフォーカス制御用の光に分離する。CD用ホログラム103aで分離されるフォーカス制御用の光はさらに焦点を結んでから受光器109に入射する光と焦点を結ぶ前に受光器109に入射する光に分離されている。
FIG. 28 is a configuration diagram of an optical system of a conventional optical pickup device, FIG. 29A is a configuration diagram of a conventional optical pickup device, and FIG. 29B is a sectional view taken along line EE of FIG. The
コリメートレンズ104はレーザ光源101から出射された発散光であるDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光を略平行光に変換するレンズである。反射ミラー105は光ピックアップ装置100の大きさを小さくするように、レーザ光源101から出射されたDVD用及びCD用のレーザ光を反射して光路を折り曲げる。また、一部の光を透過して第2受光器110に入射させる。第2受光器110は受光したレーザ光の光量を電気信号に変換する。この電気信号はレーザ光源101から出射されるレーザ光の光量を制御するために用いられる。立ち上げプリズム106はレーザ光源101から出射された光ディスク111にほぼ平行なDVD用及びCD用のレーザ光を光ディスク111に対してほぼ垂直な方向に変換するプリズムである。
The
ホログラム素子107はDVD用ホログラム107aと1/4波長板107bとが組み合わされている。DVD用ホログラム107aは入射するレーザ光の波長と偏光状態によって光ディスク111で反射されたDVD用のレーザ光にのみ作用する。入射する光のDVD用ホログラム107a上における位置によってトラッキング制御用の光とフォーカス制御用の光を分離する。光ディスク111の記録トラック上のスポットの位置とDVD用ホログラム107aに入射するスポットの位置とは対応しており、トラッキングの情報が多い領域の光が受光器109のトラッキング制御用の光検出部に入射するようにする。また、DVD用ホログラム107aで分離されるフォーカス制御用の光はさらに焦点を結んでから受光器109に入射する光と焦点を結ぶ前に受光器109に入射する光に分離されている。1/4波長板107bはレーザ光源101から出射されたP偏光のレーザ光を円偏光に変換し、光ディスク111で反射された円偏光のレーザ光をS偏光に変換する。対物レンズ108は光ディスク111の記録トラック上に焦点を合わせるようにレーザ光源101から出射されたDVD用及びCD用のレーザ光を集光するためのレンズである。光ディスク101はDVDやCDの各種ディスクである。
The
レーザ光源101を始めとするレーザ光源101と立ち上げプリズム106との間の光路上にある各部品は図29(a)に示すように光ピックアップ装置100の骨格である基台121に直接または他の部材を介して固定される。図29(b)に示すように対物レンズ108はホログラム素子107の直上にホログラム素子107とともにレンズホルダ123aに固定される。そしてレンズホルダ123aは光ディスク111のトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能なように対物レンズ駆動装置123の本体に弾性支持され、対物レンズ駆動装置123の本体は基台121に固定される。この際、対物レンズ108は立ち上げプリズム106の真上に来るように配置される。このような構成は例えば(特許文献1)に例示されており、DVD及びCDに対応する厚さが9.5mmの光ディスク装置に搭載できる光ピックアップ装置が実現できている。
光ディスク装置の厚さを例えば7mmというようにさらに薄くする場合、光ピックアップ装置の下端から対物レンズの頂上までの距離、すなわち光ピックアップ装置の厚さをさらに薄くする必要がある。ところが、そのような薄い光ピックアップ装置を構築しようとすると、元々余裕がなかった立ち上げプリズムと対物レンズとの間隔を小さくしなければならず、ホログラム素子を配置するスペースが確保できなくなってしまった。そこでホログラム素子のうち1/4波長板をレーザ光源と立ち上げプリズムとの間に配置したが特に不具合は生じなかった。ところがDVD用ホログラムをレーザ光源と立ち上げプリズムとの間に配置するとDVD用ホログラムと対物レンズとの位置関係がわずかでもずれるため、DVDやCDに対する十分な記録再生の性能を実現することが困難になった。 When the thickness of the optical disk device is further reduced to, for example, 7 mm, it is necessary to further reduce the distance from the lower end of the optical pickup device to the top of the objective lens, that is, the thickness of the optical pickup device. However, when trying to construct such a thin optical pickup device, it was necessary to reduce the distance between the starting prism and the objective lens, which originally had no room, and it was impossible to secure a space for placing the hologram element. . Therefore, a quarter-wave plate of the hologram element is disposed between the laser light source and the rising prism, but no particular problem has occurred. However, if the DVD hologram is arranged between the laser light source and the rising prism, the positional relationship between the DVD hologram and the objective lens slightly shifts, so that it is difficult to realize sufficient recording / reproducing performance for DVD and CD. became.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にした薄型の光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and ensures sufficient recording / reproduction performance for two types of optical disks corresponding to laser beams of different wavelengths, such as DVD and CD, while the riser prism and the objective lens. It is an object of the present invention to provide a thin optical pickup device and an optical disc device with a minimum distance.
上記目的を達成するために本発明は、光ディスクに向けて2種類の波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された一方の波長のレーザ光を透過し他方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる前記他方の波長のレーザ光を生成する第1回折格子と前記他方の波長のレーザ光を透過し前記一方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる前記一方の波長のレーザ光を生成する第2回折格子とを備えた回折素子と、光ディスクで反射された前記2種類の波長のレーザ光を受光する受光器と、前記光ディスクで反射された前記2種類の波長のレーザ光を前記受光器に向かわせるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタと前記受光器との間に設けられ光軸を含んで直交する二つの断面で焦点距離を異ならせてフォーカス制御に用いる前記2種類の波長のレーザ光を生成する検出レンズと、を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置とした。 To achieve the above object, the present invention provides a laser light source that emits laser light of two types of wavelengths toward an optical disc, a laser light of one wavelength that is transmitted from the laser light source, and a laser of the other wavelength. The first diffraction grating for diffracting light to generate the laser light of the other wavelength used for tracking control and the laser light of the other wavelength are transmitted, and the laser light of the one wavelength is diffracted and used for tracking control. A diffraction element including a second diffraction grating that generates laser light of one wavelength, a light receiver that receives the laser light of the two types of wavelengths reflected by the optical disk, and the two types of light reflected by the optical disk A beam splitter for directing a laser beam of a wavelength to the light receiver, and a focal length at two cross sections provided between the beam splitter and the light receiver and including the optical axis. A detection lens for generating a laser beam of the two wavelengths used for different allowed by focus control, and an optical pickup apparatus comprising the.
回折素子でトラッキング制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。また、検出レンズでフォーカス制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子及び検出レンズに割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。 Laser light of two types of wavelengths used for tracking control by the diffractive element is generated. The detection lens generates laser light having two types of wavelengths used for focus control. Thereby, the function of generating the tracking control light and the function of generating the focus control light of the hologram can be assigned to the diffraction element and the detection lens, and the hologram can be omitted.
本発明は、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にできる。そのため、薄型の光ピックアップ装置及び光ディスク装置を実現することができる。 The present invention makes it possible to minimize the distance between the start-up prism and the objective lens by omitting the hologram while ensuring sufficient recording / reproducing performance for two types of optical disks corresponding to laser beams of different wavelengths such as DVD and CD. Therefore, a thin optical pickup device and optical disc device can be realized.
本発明の請求項1の発明は、光ディスクに向けて2種類の波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射された一方の波長のレーザ光を透過し他方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる他方の波長のレーザ光を生成する第1回折格子と他方の波長のレーザ光を透過し一方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる一方の波長のレーザ光を生成する第2回折格子とを備えた回折素子と、光ディスクで反射された2種類の波長のレーザ光を受光する受光器と、光ディスクで反射された2種類の波長のレーザ光を受光器に向かわせるビームスプリッタと、ビームスプリッタと受光器との間に設けられ光軸を含んで直交する二つの断面で焦点距離を異ならせてフォーカス制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成する検出レンズと、を備えた光ピックアップ装置である。 According to the first aspect of the present invention, a laser light source that emits laser light of two types of wavelengths toward an optical disk, a laser light of one wavelength emitted from the laser light source, and a laser light of the other wavelength are transmitted. A first diffraction grating that diffracts and generates a laser beam of the other wavelength used for tracking control and a laser beam of one wavelength that passes through the laser beam of the other wavelength and diffracts the laser beam of one wavelength and is used for tracking control A diffraction element having a second diffraction grating that generates a laser beam, a light receiver that receives laser light of two types of wavelengths reflected by the optical disc, and a laser beam of two types of wavelengths that is reflected by the optical disc. A beam splitter to be directed, and two wavelength arrays used for focus control with different focal lengths in two orthogonal sections including the optical axis provided between the beam splitter and the light receiver. A detecting lens which generates light, an optical pickup device provided with a.
回折素子でトラッキング制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。また、検出レンズでフォーカス制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子及び検出レンズに割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。したがって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にできる。そのため、薄型の光ピックアップ装置を実現することができる。 Laser light of two types of wavelengths used for tracking control by the diffractive element is generated. The detection lens generates laser light having two types of wavelengths used for focus control. Thereby, the function of generating the tracking control light and the function of generating the focus control light of the hologram can be assigned to the diffraction element and the detection lens, and the hologram can be omitted. Therefore, the hologram can be omitted and the distance between the start-up prism and the objective lens can be minimized while ensuring sufficient recording / reproducing performance for two types of optical disks corresponding to laser beams of different wavelengths such as DVD and CD. Therefore, a thin optical pickup device can be realized.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、レーザ光源と回折素子と受光器とビームスプリッタと検出レンズとを一体のユニットとして保持して基台に固定される結合部材を備えた光ピックアップ装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the optical pickup includes a coupling member that holds the laser light source, the diffraction element, the light receiver, the beam splitter, and the detection lens as an integral unit and is fixed to the base. Device.
結合部材は温度や経時変化等のストレスによる変形がしにくい。そのため結合部材に保持された各光学部品間の位置ずれや角度ずれは発生しにくい。そのため安定した高品位な記録再生の特性が得られる。 The coupling member is not easily deformed by stresses such as temperature and changes with time. For this reason, positional deviation and angular deviation between the optical components held by the coupling member hardly occur. Therefore, stable and high-quality recording / reproducing characteristics can be obtained.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、レーザ光源は、一方の波長レーザ光を発光する発光素子及び他方の波長のレーザ光を発光する発光素子、または2種類の波長のレーザ光を発光する発光素子のいずれか一方を固定するサブマウントを固定するプレートを備え、プレートは結合部材に固定された光ピックアップ装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the laser light source is a light emitting element that emits laser light of one wavelength and a light emitting element that emits laser light of the other wavelength, or laser light of two types of wavelengths. The optical pickup device includes a plate for fixing a submount for fixing any one of the light emitting elements that emit light, and the plate is fixed to the coupling member.
レーザ光源の厚さは発光素子、サブマウント、プレートの厚さの合計に配線に必要な厚さを加えたものであり、薄くすることができる。そのため、光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。また、広い面積のプレートを結合部材に固定するため、良好で安定した組み立て精度を実現できる。 The thickness of the laser light source is the sum of the thickness of the light emitting element, the submount, and the plate plus the necessary thickness for the wiring, and can be reduced. Therefore, the thickness of the optical pickup device can be reduced. In addition, since a plate having a large area is fixed to the coupling member, good and stable assembly accuracy can be realized.
請求項4の発明は、請求項3の発明において、プレートと基台とをつなぐ放熱部材を備えた光ピックアップ装置である。 A fourth aspect of the present invention is the optical pickup device according to the third aspect of the present invention, further comprising a heat dissipating member that connects the plate and the base.
レーザ光源で発生しプレートに伝わった熱を放熱部材を介して基台からも逃がすことができるので、結合部材からのみ逃がす場合よりもより多く逃がすことができる。そのため、レーザ光源は温度上昇がより少なく抑えられ、より安定して動作することができる。 Since the heat generated by the laser light source and transmitted to the plate can be released from the base via the heat radiating member, more heat can be released than when the heat is released only from the coupling member. For this reason, the laser light source can be more stably operated with less temperature rise.
請求項5の発明は、請求項4の発明において、放熱部材はグラファイトシートである光ピックアップ装置である。
The invention of
グラファイトシートは熱伝導性が高く、より多くの熱を基台に伝えることができる。そのため、レーザ光源は温度上昇がより少なく抑えられ、より安定して動作することができる。 The graphite sheet has high thermal conductivity and can transfer more heat to the base. For this reason, the laser light source can be more stably operated with less temperature rise.
請求項6の発明は、請求項1の発明において、2種類の波長のレーザ光はDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光である光ピックアップ装置である。 A sixth aspect of the present invention is the optical pickup device according to the first aspect of the present invention, wherein the two types of laser beams are a DVD laser beam and a CD laser beam.
回折素子でトラッキング制御に用いるDVD用とCD用のレーザ光を生成するようにした。また、検出レンズでフォーカス制御に用いるDVD用とCD用のレーザ光を生成するようにした。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子及び検出レンズに割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。したがって、DVDとCDの光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にできる。そのため、薄型の光ピックアップ装置及び光ディスク装置を実現することができる。 Laser light for DVD and CD used for tracking control by the diffraction element is generated. In addition, laser beams for DVD and CD used for focus control are generated by the detection lens. Thereby, the function of generating the tracking control light and the function of generating the focus control light of the hologram can be assigned to the diffraction element and the detection lens, and the hologram can be omitted. Accordingly, the hologram can be omitted and the distance between the start-up prism and the objective lens can be minimized while ensuring sufficient recording and reproducing performance for DVD and CD optical disks. Therefore, a thin optical pickup device and optical disc device can be realized.
請求項7の発明は、請求項1の発明において、第1回折格子は、所定の屈折率を持つ第1部材と、一方の波長のレーザ光には所定の屈折率を持つ第1部材と同一の屈折率を持ちかつ他方の波長のレーザ光には所定の屈折率を持つ第1部材とは異なる屈折率を持つ第2部材と、を具備し、第2回折格子は、所定の屈折率を持つ第3部材と、一方の波長のレーザ光には所定の屈折率を持つ第3部材とは異なる屈折率を持ちかつ他方の波長のレーザ光には所定の屈折率を持つ第3部材と同一の屈折率を持つ第4部材と、を具備し、第1部材と第2部材とは2種類の波長のレーザ光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成し、第3部材と第4部材とは2種類の波長のレーザ光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成し、第2部材及び第4部材はそれぞれ所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有することで第2部材及び第4部材が持つ屈折率を形成した光ピックアップ装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first diffraction grating is the same as the first member having a predetermined refractive index and the first member having a predetermined refractive index for laser light of one wavelength. And a second member having a refractive index different from that of the first member having a predetermined refractive index for the laser light of the other wavelength. The second diffraction grating has a predetermined refractive index. The third member having the same refractive index as that of the third member having a predetermined refractive index for the laser light having one wavelength and the third member having the predetermined refractive index for the laser light having the other wavelength. A first member and a second member, which are alternately arranged in the plane of incidence of the two types of wavelengths of laser light to form a diffraction grating, and a third member; The fourth member is alternately arranged in the incident surface of the laser light of two types of wavelengths to form a diffraction grating, and the second member and the fourth member Wood are each optical pickup device to form a refractive index with the second member and the fourth member in that it contains organic matter having a light absorption in a predetermined wavelength range.
第1回折格子において回折して分離された他方の波長のレーザ光の光量比及び第2回折格子において回折して分離された一方の波長のレーザ光の光量比を自由に設定することができる。そのため、2種類の波長のレーザ光ともトラッキング制御の設計自由度が向上する。 The light quantity ratio of the laser beam having the other wavelength diffracted and separated by the first diffraction grating and the light quantity ratio of the laser light having the one wavelength diffracted and separated by the second diffraction grating can be freely set. Therefore, the design freedom of tracking control is improved for both types of laser beams having different wavelengths.
請求項8の発明は、請求項7の発明において、第2部材及び第4部材が含有する有機物はそれぞれ染料である光ピックアップ装置である。
The invention of
染料は分子レベルで溶媒に溶解する。そのため、第2部材や第4部材に入射した光が分散されて損失してしまう割合が非常に少なく、透過率を高く保つことができる。したがって、光ディスクに到達する光の割合が大きく、レーザ光源を少ない出力で駆動でき、レーザ光源に対する負荷を小さくすることができる。 The dye is soluble in the solvent at the molecular level. Therefore, the rate at which the light incident on the second member and the fourth member is dispersed and lost is very small, and the transmittance can be kept high. Therefore, the ratio of the light reaching the optical disk is large, the laser light source can be driven with a small output, and the load on the laser light source can be reduced.
請求項9の発明は、請求項7の発明において、第1部材を配置した第1透明基板と第3部材を配置した第2透明基板とを備え、対向させた第1部材を配置した第1透明基板の面と第3部材を配置した第2透明基板の面との間に第4部材とは同一体の第2部材を充填して配置した光ピックアップ装置である。 A ninth aspect of the invention is the first aspect of the invention according to the seventh aspect, further comprising a first transparent substrate on which the first member is disposed and a second transparent substrate on which the third member is disposed, and the first member facing the first transparent substrate is disposed. The fourth member is an optical pickup device that is disposed by filling the same second member as the fourth member between the surface of the transparent substrate and the surface of the second transparent substrate on which the third member is disposed.
必要最少の構成であり、小型にすることができる。また、材料も少なく製造工程も少ないので製造するのが容易で、安価にできる。 This is the minimum necessary configuration and can be reduced in size. In addition, since the amount of materials is small and the number of manufacturing steps is small, it is easy to manufacture and can be inexpensive.
請求項10の発明は、請求項7の発明において、第2部材を配置した第1透明基板と第4部材を配置した第2透明基板とを備え、対向させた第2部材を配置した第1透明基板の面と第4部材を配置した第2透明基板の面との間に第3部材とは同一体の第1部材を充填して配置した光ピックアップ装置である。 A tenth aspect of the invention is the first aspect of the invention according to the seventh aspect, further comprising a first transparent substrate on which the second member is disposed and a second transparent substrate on which the fourth member is disposed, and the second member facing the first transparent substrate is disposed. The third member is an optical pickup device that is disposed by filling the same first member as the third member between the surface of the transparent substrate and the surface of the second transparent substrate on which the fourth member is disposed.
必要最少の構成であり、小型にすることができる。また、材料も少なく製造工程も少ないので製造するのが容易で、安価にできる。 This is the minimum necessary configuration and can be reduced in size. In addition, since the amount of materials is small and the number of manufacturing steps is small, it is easy to manufacture and can be inexpensive.
請求項11の発明は、請求項7の発明において、第1透明基板と第2透明基板と第3透明基板とを備え、第1回折格子を第1透明基板と第2透明基板の一方の面との間に密着して配置し、第2回折格子を第2透明基板の他方の面と第3透明基板との間に密着して配置した光ピックアップ装置である。
The invention of
比較的小型かつ容易に製造することができる。また、各屈折率の調整も容易になり、設計しやすい構成となる。 It is relatively small and can be manufactured easily. In addition, each refractive index can be easily adjusted, and the configuration is easy to design.
請求項12の発明は、請求項7の発明において、第1透明基板と第2透明基板と第3透明基板と第4透明基板とを備え、第1透明基板と第2透明基板との間に第1回折格子を密着して配置し、第3透明基板と第4透明基板との間に第2回折格子を密着して配置し、第1透明基板または第2透明基板のいずれか一方の第1回折格子を配置していない面と第3透明基板と第4基板のいずれか一方の第2回折格子を配置していない面とを固定した光ピックアップ装置である。
The invention of
第1回折格子と第2回折格子を別々に製造し、検査して良品のみを組み合わせて回折素子を製造することができるので歩留を上げることができる。 Since the first diffraction grating and the second diffraction grating can be separately manufactured, inspected, and only good products can be combined to manufacture a diffraction element, the yield can be increased.
請求項13の発明は、請求項1の発明において、受光器は光検出部を有する受光素子と、光検出部と対向する光透過部を有する配線基板と、を備え、光ディスクで反射された2種類の波長のレーザ光は光透過部を通って光検出部に入射する光ピックアップ装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the light receiving device includes a light receiving element having a light detecting portion and a wiring board having a light transmitting portion facing the light detecting portion, and is reflected by an optical disc. The laser light of various types is an optical pickup device that enters the light detection section through the light transmission section.
受光器は受光素子がパッケージに入れられていない状態である。受光素子の光検出面側に光透過部を有する配線基板が配置されている。受光素子をパッケージに収容するよりも光ピックアップ装置の厚さ方向の受光器の寸法を確実に小さくすることができる。そのため、光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。 The light receiver is in a state where the light receiving element is not put in the package. A wiring substrate having a light transmission portion is disposed on the light detection surface side of the light receiving element. The size of the light receiver in the thickness direction of the optical pickup device can be reliably reduced as compared with the case where the light receiving element is accommodated in the package. Therefore, the thickness of the optical pickup device can be reduced.
請求項14の発明は、請求項13の発明において、受光素子は配線基板と接続する電極を端部に配列し、電極の配列方向は光ディスクに対して略直角な方向とした光ピックアップ装置である。 A fourteenth aspect of the invention is the optical pickup device according to the thirteenth aspect of the invention, wherein the light receiving element has electrodes connected to the wiring board arranged at the end, and the arrangement direction of the electrodes is a direction substantially perpendicular to the optical disk. .
接続に必要な配線基板は光ピックアップ装置の厚さ方向から配線する必要がなくなるため光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。 Since the wiring board necessary for connection need not be wired from the thickness direction of the optical pickup device, the thickness of the optical pickup device can be reduced.
請求項15の発明は、請求項1の発明において、レーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光の一部を光ディスクに向かう光から分離した光を受光する第2受光器を具備し、第2受光器は、光検出部を有する受光素子と、光検出部と対向し光ディスクに向かう光から分離した光を通す光透過部を有する配線基板と、を備えた光ピックアップ装置である。 A fifteenth aspect of the invention comprises the second light receiver according to the first aspect of the invention, wherein the second light receiver receives light obtained by separating a part of the laser light having two types of wavelengths emitted from the laser light source from the light directed to the optical disk. The second light receiver is an optical pickup device that includes a light receiving element having a light detection unit, and a wiring substrate having a light transmission unit that transmits light separated from the light that faces the light detection unit and travels toward the optical disk.
第2受光器はレーザ光源の出力を制御するための信号を生成することができる。第2受光器は受光素子がパッケージに入れられていない状態である。受光素子の光検出面側に光透過部を有する配線基板が配置されている。受光素子をパッケージに収容するよりも光ピックアップ装置の厚さ方向の第2受光器の寸法を確実に小さくすることができる。そのため、光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。 The second light receiver can generate a signal for controlling the output of the laser light source. The second light receiver is in a state where the light receiving element is not put in the package. A wiring substrate having a light transmission portion is disposed on the light detection surface side of the light receiving element. The size of the second light receiver in the thickness direction of the optical pickup device can be reliably reduced as compared with the case where the light receiving element is accommodated in the package. Therefore, the thickness of the optical pickup device can be reduced.
請求項16の発明は、請求項15の発明において、受光素子は配線基板と接続する電極を端部に配列し、電極の配列方向は光ディスクに対して略直角な方向とした光ピックアップ装置である。 A sixteenth aspect of the invention is the optical pickup device according to the fifteenth aspect of the invention, wherein the light receiving element is arranged with electrodes connected to the wiring board at the end, and the arrangement direction of the electrodes is a direction substantially perpendicular to the optical disk. .
接続に必要な配線基板は光ピックアップ装置の厚さ方向から配線する必要がなくなるため光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。 Since the wiring board necessary for connection need not be wired from the thickness direction of the optical pickup device, the thickness of the optical pickup device can be reduced.
請求項17の発明は、請求項15の発明において、ビームスプリッタがレーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光の一部を光ディスクに向かう光から分離する光ピックアップ装置である。 A seventeenth aspect of the present invention is the optical pickup apparatus according to the fifteenth aspect of the present invention, wherein the beam splitter separates a part of the laser light having two kinds of wavelengths emitted from the laser light source from the light directed to the optical disk.
ビームスプリッタにレーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光の一部を光ディスクに向かう光から分離する機能を追加することでこの機能を有する新たな光学部品を必要としないので、その分光ピックアップ装置を小型、軽量、安価にすることができる。 Since a new optical component having this function is not required by adding a function for separating a part of laser light of two kinds of wavelengths emitted from the laser light source to the light directed to the optical disk in the beam splitter, its spectral pickup The apparatus can be made small, light and inexpensive.
請求項18の発明は、請求項17の発明において、ビームスプリッタと第2受光器との間に減光部材を備えた光ピックアップ装置である。 An eighteenth aspect of the present invention is the optical pickup device according to the seventeenth aspect of the present invention, further comprising a light reducing member between the beam splitter and the second light receiver.
ビームスプリッタでレーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光の一部を光ディスクに向かう光から分離する場合、第2受光器に向かう光の光量が多すぎる。減光部材を備えることで第2受光器に入射する光の光量を適正化する。 When a part of laser light having two types of wavelengths emitted from the laser light source is separated from the light directed to the optical disk by the beam splitter, the amount of light directed to the second light receiver is too large. By providing the light reducing member, the amount of light incident on the second light receiver is optimized.
請求項19の発明は、請求項18の発明において、減光部材はビームスプリッタの第2受光器に対向する面に形成された光吸収膜である光ピックアップ装置である。 A nineteenth aspect of the present invention is the optical pickup device according to the eighteenth aspect, wherein the light reducing member is a light absorption film formed on a surface of the beam splitter facing the second light receiver.
光吸収膜がビームスプリッタに形成されるので新たに部品を備える必要がなく、光ピックアップ装置が安価にできるとともに、軽量化ができる。 Since the light absorption film is formed on the beam splitter, it is not necessary to provide a new component, and the optical pickup device can be made inexpensive and light.
請求項20の発明は、請求項15の発明において、第2受光器はレーザ光源と回折素子と受光器とビームスプリッタと検出レンズとを一体のユニットとして保持する結合部材に固定された光ピックアップ装置である。 According to a twentieth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the second light receiver is fixed to a coupling member that holds the laser light source, the diffraction element, the light receiver, the beam splitter, and the detection lens as an integral unit. It is.
ビームスプリッタからの距離を短くできるので光が広がらないうちにビームスプリッタから出射した光を全て入射させることができ、迷光の発生を抑えることができる。 Since the distance from the beam splitter can be shortened, all the light emitted from the beam splitter can be made incident before the light spreads, and the generation of stray light can be suppressed.
請求項21の発明は、請求項15の発明において、レーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光の一部を光ディスクに向かう光から分離する第2ビームスプリッタを備えた光ピックアップ装置である。 A twenty-first aspect of the present invention is the optical pickup apparatus according to the fifteenth aspect of the present invention, further comprising a second beam splitter that separates part of the laser light having two types of wavelengths emitted from the laser light source from the light directed to the optical disk. .
第2ビームスプリッタは光路を折り曲げて光ピックアップ装置を小型にする反射ミラーと兼ねることができる。また、第2受光器に向かう光量を適正化することがすることができる。そのため、新たな光学部品を必要としないのでその分光ピックアップ装置を小型、軽量、安価にすることができる。 The second beam splitter can also serve as a reflection mirror that bends the optical path to reduce the size of the optical pickup device. Moreover, the light quantity which goes to a 2nd light receiver can be optimized. Therefore, since no new optical parts are required, the spectral pickup device can be made small, light, and inexpensive.
請求項22の発明は、請求項2の発明において、光ディスクに近い側の側面及び前記側面の反対側の側面に平面を有しレーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光を略平行光にするコリメートレンズとコリメートレンズを固定する固定部材とを備え、コリメートレンズは基台が有する開口部の基台本体側で平面のいずれか一方を含む側面を開口部に面して配置され、開口部の他方の側から固定部材の中央部が開口部に面する平面に固定され、固定部材はコリメートレンズ側に反っている光ピックアップ装置である。 According to a twenty-second aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the laser light having two types of wavelengths emitted from the laser light source having a flat surface on the side surface close to the optical disk and the side surface opposite to the side surface is substantially parallel light. A collimating lens and a fixing member for fixing the collimating lens, and the collimating lens is disposed on the base body side of the opening of the base so that the side surface including one of the planes faces the opening. An optical pickup device in which the central portion of the fixing member is fixed to a plane facing the opening from the other side of the portion, and the fixing member is warped on the collimating lens side.
コリメートレンズは直径が大きく、光ピックアップ装置の厚さ方向に収まるように光ディスクに近い側の側面及びその側面の反対側の側面を落として平面としている。基台の開口部を挟んで固定部材をコリメートレンズ側に反らせてコリメートレンズの平面と固定することで、固定部材の元の形状に戻ろうとする力でコリメートレンズは基台に固定されることができる。また、固定に必要な厚さは極小であり、光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。 The collimating lens has a large diameter, and is flattened by dropping the side surface close to the optical disc and the side surface opposite to the side surface so that the collimating lens can be accommodated in the thickness direction of the optical pickup device. The collimating lens can be fixed to the base by the force of returning to the original shape of the fixing member by bending the fixing member to the collimating lens side and fixing it to the plane of the collimating lens across the opening of the base. it can. Further, the thickness required for fixing is minimal, and the thickness of the optical pickup device can be reduced.
請求項23の発明は、請求項22の発明において、固定部材が配置される側の基台の開口部の外側に溝を備え、溝と基台のコリメートレンズと接触する接触部とは2種類の波長のレーザ光の光軸と平行であり、溝を固定部材の折り曲げた両端部のガイドとした光ピックアップ装置である。
The invention of
コリメートレンズは製造途中で光軸方向の精密な位置調整が必要である。接触部と溝に沿ってコリメートレンズを強制的に移動させることができるのでコリメートレンズの姿勢を変化させずに光軸方向の位置調整をすることができる。 Collimating lenses require precise position adjustment in the optical axis direction during manufacturing. Since the collimating lens can be forcibly moved along the contact portion and the groove, the position in the optical axis direction can be adjusted without changing the attitude of the collimating lens.
請求項24の発明は、請求項1の発明において、レーザ光源から出射された2種類の波長のレーザ光を略平行光にするコリメートレンズと、コリメートレンズと光ディスクとの間に配置され2種類の波長のレーザ光の進行方向を光ディスクの記録面に対し垂直方向に変換する三角形状の立ち上げプリズムと、コリメートレンズと立ち上げプリズムとの間に配置されコリメートレンズに対向する側の面と立ち上げプリズムに対向する側の面との距離が光ディスクに近いほど近いくさび形プリズムと、を備えた光ピックアップ装置である。 According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there are provided two types of collimating lenses, which are arranged between the collimating lens and the optical disc. A triangular rising prism that converts the traveling direction of laser light of a wavelength into a direction perpendicular to the recording surface of the optical disc, and a surface that is disposed between the collimating lens and the rising prism and that faces the collimating lens An optical pickup device including a wedge-shaped prism that is closer to an optical disc and closer to a surface facing the prism.
光ディスクと対物レンズとの距離は衝突を防ぐためあまり小さくすることはできない。一方、対物レンズから光ディスクに向けて出射されるレーザ光は開口数を一定にしなければならない。そのため、対物レンズから出射されるレーザ光の直径はあまり小さくすることができない。レーザ光源から出射されたレーザ光がコリメートレンズにおいて略平行光に変換されてから立ち上げプリズムに入射するまでの間、対物レンズから出射されるレーザ光の直径と同じ直径ではその寸法が律速となり、それ以上光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができない。そこで、立ち上げプリズムにてコリメートレンズから入射した光のうち光ピックアップ装置の厚さ方向の成分の幅を拡大して対物レンズに入射させることで、コリメートレンズから立ち上げプリズムまでのレーザ光が必要とする光ピックアップ装置の厚さ方向の幅を小さくすることができる。そのために、三角形状の立ち上げプリズムが用いられる。ところが、立ち上げプリズムから出射した光が対物レンズに対して正確に直角な方向とするには立ち上げプリズムに入射するレーザ光の方向は光ディスクに対してわずかに垂直な方向の成分を持つ方向にする必要がある。そこでコリメートレンズと立ち上げプリズムとの間にコリメートレンズに対向する側の面と立ち上げプリズムに対向する側の面との距離が光ディスクに近いほど近いくさび形プリズムを配置する。すなわち、光ディスクに平行な方向のレーザ光の進行方向を光ディスクに対し垂直な方向の成分をわずかに持つようにした。その結果、対物レンズから出射されるレーザ光の直径の大きさを確保して、光ディスクと光ピックアップ装置との衝突を抑えることができ、かつ、薄型の光ピックアップ装置とすることができる。 The distance between the optical disk and the objective lens cannot be made too small to prevent a collision. On the other hand, the laser beam emitted from the objective lens toward the optical disc must have a constant numerical aperture. For this reason, the diameter of the laser light emitted from the objective lens cannot be made too small. From the time when the laser light emitted from the laser light source is converted into substantially parallel light in the collimating lens to the time when it enters the rising prism, the dimension becomes rate-limiting at the same diameter as the laser light emitted from the objective lens, Further, the thickness of the optical pickup device cannot be reduced. Therefore, the laser beam from the collimating lens to the rising prism is required by expanding the width of the component in the thickness direction of the optical pickup device out of the light incident from the collimating lens by the rising prism and making it enter the objective lens. The width in the thickness direction of the optical pickup device can be reduced. For this purpose, a triangular rising prism is used. However, in order for the light emitted from the rising prism to be in a direction that is exactly perpendicular to the objective lens, the direction of the laser light incident on the rising prism is a direction having a component slightly perpendicular to the optical disk. There is a need to. Therefore, a wedge prism is disposed between the collimating lens and the rising prism so that the distance between the surface facing the collimating lens and the surface facing the rising prism is closer to the optical disc. That is, the traveling direction of the laser beam in the direction parallel to the optical disc has a slight component in the direction perpendicular to the optical disc. As a result, the diameter of the laser beam emitted from the objective lens can be secured, the collision between the optical disc and the optical pickup device can be suppressed, and a thin optical pickup device can be obtained.
請求項25の発明は、請求項24の発明において、立ち上げプリズムに入射する2種類の波長のレーザ光の光ディスクに垂直且つ光軸に垂直な方向の幅が立ち上げプリズムから出射すると1.10倍以上かつ1.50倍以下となる光ピックアップ装置である。 According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the invention of the twenty-fourth aspect, when the width in the direction perpendicular to the optical disk and perpendicular to the optical axis of the two kinds of laser beams incident on the rising prism is emitted from the rising prism, 1.10 It is an optical pickup device that is at least twice and at most 1.50 times.
光ディスクと光ピックアップ装置との衝突を抑えることができるとともに、光ピックアップ装置を薄くすることができることとのバランスが取れる。 A collision between the optical disc and the optical pickup device can be suppressed, and a balance can be achieved with the thinning of the optical pickup device.
請求項26の発明は、光ディスクに向けて2種類の波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射された一方の波長のレーザ光を透過し他方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる他方の波長のレーザ光を生成する第1回折格子と他方の波長のレーザ光を透過し一方の波長のレーザ光を回折してトラッキング制御に用いる一方の波長のレーザ光を生成する第2回折格子とを備えた回折素子と、光ディスクで反射された2種類の波長のレーザ光を受光する受光器と、光ディスクで反射された2種類の波長のレーザ光を受光器に向かわせるビームスプリッタと、ビームスプリッタと受光器との間に設けられ光軸を含んで直交する二つの断面で焦点距離を異ならせてフォーカス制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成する検出レンズと、を備えた光ピックアップ装置を備えたことを特徴とする光ディスク装置である。
The invention of
回折素子でトラッキング制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。また、検出レンズでフォーカス制御に用いる2種類の波長のレーザ光を生成するようにした。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子及び検出レンズに割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。したがって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にできる。そのため、薄型の光ピックアップ装置を実現することができる。そのような光ピックアップ装置を備えているため、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、薄型の光ディスク装置を実現することができる。 Laser light of two types of wavelengths used for tracking control by the diffractive element is generated. The detection lens generates laser light having two types of wavelengths used for focus control. Thereby, the function of generating the tracking control light and the function of generating the focus control light of the hologram can be assigned to the diffraction element and the detection lens, and the hologram can be omitted. Therefore, the hologram can be omitted and the distance between the start-up prism and the objective lens can be minimized while ensuring sufficient recording / reproducing performance for two types of optical disks corresponding to laser beams of different wavelengths such as DVD and CD. Therefore, a thin optical pickup device can be realized. Since such an optical pickup device is provided, a thin optical disc device can be realized while ensuring sufficient recording / reproducing performance for two types of optical discs corresponding to laser beams of different wavelengths such as DVD and CD. .
(実施の形態1)
本実施の形態1について図面を参照しながら説明する。図1は本実施の形態1の光ピックアップ装置の構成図、図2は本実施の形態1の光ピックアップ装置の光学系の構成図である。光ピックアップ装置20は各種部品が骨格である基台15に直接または他の部品を介して取り付けられて構成される。レーザ光源1、回折素子2、ビームスプリッタ3、検出レンズ10、受光器11が結合部材16に一体のユニットとして保持されてレーザモジュール17が構成される。レーザモジュール17の結合部材16が基台15に固定される。対物レンズ9は対物レンズ駆動装置19の一部を成すレンズホルダ18に固定され、レンズホルダ18は対物レンズ駆動装置19の本体に弾性支持される。対物レンズ駆動装置19の本体は基台15に固定される。また、反射ミラー4、1/4波長板6、くさび形プリズム7、立ち上げプリズム8、減光部材12、第2受光器13は基台15に直接固定される。なお、図2において、レーザ光源1から1/4波長板6までは光ディスク14に平行な面に対しての投影、くさび形プリズム7から光ディスク14までは光ディスク14に直角な面に対しての投影である。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the optical pickup device of the first embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of an optical system of the optical pickup device of the first embodiment. The
図3は本実施の形態1のレーザ光源の構成図である。レーザ光源1は発光素子1aを固定するサブマウント1bを固定するプレート1cを備えたいわゆるフレームレーザ光源とした。レーザ光源1の厚さは発光素子1a、サブマウント1b、プレート1cの厚さの合計に配線に必要な厚さを加えたものであり、薄くすることができる。そのため、光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができる。発光素子1aは波長約650nmのDVD用のレーザ光及び波長約780nmのCD用のレーザ光を発光する素子とした。しかし、発光素子1aはDVD用のレーザ光を発光する素子とCD用のレーザ光を発光する素子の2つの素子としても良い。このようにレーザ光源1はDVD用とCD用の2種類の波長のレーザ光を出射する。なお、本実施の形態1において2つの波長のレーザ光はDVD用とCD用としたが、たとえば、ブルーレイディスクやHD DVDで用いられる波長約405nmのレーザ光とDVD用やCD用のレーザ光との組み合わせでも一般性を失わない。
FIG. 3 is a configuration diagram of the laser light source according to the first embodiment. The laser light source 1 was a so-called frame laser light source provided with a plate 1c for fixing a submount 1b for fixing the
サブマウント1bは窒化アルミニウム等の熱伝導性が良い絶縁材料で形成される。プレート1cはCu、Cu合金、Ag、Ag合金、Al、Al合金、Fe、Fe合金などの金属材料の板状体で構成される。この板状体の上に溶着性の良い材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすると更に好ましい。なお、プレート1cは熱伝導性が良くて導電性が高い材料、例えば導電性セラミックスなどでも良い。 The submount 1b is formed of an insulating material having good thermal conductivity such as aluminum nitride. The plate 1c is composed of a plate-like body made of a metal material such as Cu, Cu alloy, Ag, Ag alloy, Al, Al alloy, Fe, or Fe alloy. More preferably, a material having good weldability is coated on the plate-like body by means such as plating or vapor deposition. The plate 1c may be made of a material having good thermal conductivity and high conductivity, such as conductive ceramics.
発光素子1aとサブマウント1bとは半田で固定され、サブマウント1bとプレート1cとはクリーム半田を含めた半田や導電性接着剤等で固定される。発光素子1aとリード1dとの間が適切に導通するようにサブマウント1bやプレート1cの表面にはパターンが形成されており、金線によるワイヤボンドで配線される。保護部材1eで配線を保護している。プレート1cの保護部材1eの外側の平面部分で結合部材16に固定される。広い面積でプレート1cが結合部材16に固定するため、良好で安定した組み立て精度を実現できる。発光素子1aを駆動する電流はリード1dから供給される。また、プレート1cの裏側は平坦であり、後述するように放熱部材であるグラファイトシートはこの部分に貼られる。
The
図4(a)は本実施の形態1の回折格子の構成図、図4(b)は平面Aによる断面図、図4(c)は平面Bによる断面図、図4(d)は平面Cによる断面図である。回折素子2は第1透明基板2gの上に第1回折格子2a、第2透明基板2hの上に第2回折格子2bを形成し、第1回折格子2aと第2回折格子2bとを対向させて接着剤2iで接着した構成とした。第1回折格子2aはレーザ光源側1側に配置し、DVD用のレーザ光をそのまま透過し、CD用のレーザ光を回折して分離するCD用の回折格子とした。第1回折格子2aで回折して分離されたレーザ光はCDのトラッキング制御に用いられる。第2回折格子2bは光ディスク14側に配置し、DVD用のレーザ光を回折して分離し、CD用のレーザ光をそのまま透過するDVD用の回折格子とした。第2回折格子2bで回折して分離されたレーザ光はDVDのトラッキング制御に用いられる。図4の構成では第1回折格子2aは凹凸を形成する第1部材2cと凹凸を埋めて平坦にする第2部材2dとを備える。第2部材2dは所定の波長域に光吸収を持つ有機物(図示せず)を含有する。第2回折格子2bは凹凸を形成する第3部材2eと凹凸を埋めて平坦にする第4部材2fとを備える。第4部材2fは所定の波長域に光吸収を持つ有機物(図示せず)を含有する。第1回折格子2aの凹凸によってCD用のレーザ光は回折して分離されてCDの光ディスク14上に所定の光量比で、所定の間隔で、所定の向きに並ぶ。逆にそのようになるように凹凸の高さ、並ぶ間隔、向きが決められる。第2回折格子2bの凹凸によってDVD用のレーザ光は回折して分離されてDVDの光ディスク14上に所定の光量比で、所定の間隔で、所定の向きに並ぶ。逆にそのようになるように凹凸の高さ、並ぶ間隔、向きが決められる。
4A is a configuration diagram of the diffraction grating according to the first embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the plane A, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the plane B, and FIG. It is sectional drawing by. In the
図5(a)は本実施の形態1の回折格子の原理を示す図、図5(b)は各回折格子の波長と屈折率の関係を示す図である。一般に凹凸を有する2つの物体が接しており、その凹凸を光が透過する時2つの物体の屈折率が異なるとその光は回折するが、屈折率が等しいとそのまま透過する。図5(a)に示すように、ある材料に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させると、光吸収を持つ波長域のすぐ外側の長波長側の領域及びすぐ外側の短波長側の領域の屈折率が含有しない場合よりも大きくなる。この現象を異常分散現象と呼ぶ。通常の材料は屈折率の波長依存性は小さいが、この異常分散現象を利用すると屈折率の波長依存性を大きくすることができる。したがって、回折格子を構成する2つの材料の屈折率が一方の波長では等しく、他方の波長では異なるような構成を実現することができる。図5(b)に示すように、第1回折格子2aでは有機物を含有する第2部材2dの屈折率の波長依存性が大きく、第1部材2cと第2部材2dの屈折率がDVD用のレーザ光の波長である650nmではほぼ等しく、CD用のレーザ光の波長である780nmでは異なるようにしている。また、第2回折格子2bでは有機物を含有する第4部材2fの屈折率の波長依存性が大きく、第3部材2eと第4部材2fの屈折率が、波長650nmでは異なり、波長780nmではほぼ等しくなるようにしている。屈折率が等しい方の波長のレーザ光は回折格子の凹凸の高さに拘らず、そのまま透過する。そのため回折格子の凹凸の高さは回折する波長のレーザ光に対して、分離された光が最適な光量比となるように設計することができる。すなわち、DVD、CDともトラッキング制御の設計自由度が向上する。
FIG. 5A is a diagram illustrating the principle of the diffraction grating according to the first embodiment, and FIG. 5B is a diagram illustrating the relationship between the wavelength and the refractive index of each diffraction grating. In general, two objects having unevenness are in contact with each other, and when light passes through the unevenness, the light is diffracted if the refractive index of the two objects is different, but if the refractive index is equal, the light is transmitted as it is. As shown in FIG. 5 (a), when an organic substance having light absorption in a predetermined wavelength region is contained in a certain material, a region on the long wavelength side just outside the wavelength region having light absorption and a short wavelength side just outside The refractive index of the region is larger than the case where it does not contain. This phenomenon is called an anomalous dispersion phenomenon. Ordinary materials have a small wavelength dependency of the refractive index, but the wavelength dependency of the refractive index can be increased by utilizing this anomalous dispersion phenomenon. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the refractive indexes of the two materials constituting the diffraction grating are equal at one wavelength and different at the other wavelength. As shown in FIG. 5B, in the
この有機物のうち、可視光領域に光吸収を持ち、有色のものを染料、顔料と呼ぶ。染料は溶媒に分子レベルで溶解するものであり、顔料は溶解するのではなく、微粒子状態で浮遊するものという違いがある。染料の場合、顔料のような浮遊した微粒子によって光が分散されて損失してしまう割合が非常に少なく、透過率を高く保つことができる。したがって、光ディスク14に到達する光の割合が大きく、レーザ光源1を少ない出力で駆動でき、レーザ光源1に対する負荷を小さくすることができる。一方、顔料は紫外線などによる劣化が少ないという利点があり、回折素子2自体を製造する工程だけでなく、光ピックアップ装置20を製造する工程の自由度も大きくすることができる。
Among these organic substances, those that absorb light in the visible light region and are colored are called dyes and pigments. There is a difference that a dye is dissolved in a solvent at a molecular level, and a pigment is not dissolved but floats in a fine particle state. In the case of a dye, the rate at which light is dispersed and lost by suspended fine particles such as pigment is very small, and the transmittance can be kept high. Therefore, the ratio of the light reaching the
第1部材2c、第2部材2dの有機物を含有させるベース、第3部材2e、第4部材2fの有機物を含有させるベースとしては、透明な樹脂である、米国エポキシテクノロジー社製のEpo−Tekの310や320、330等のエポキシ系の熱硬化型接着剤、Epo−TekのOG114等のアクリル系紫外線硬化型接着剤、旭化成エレクトロニクス(株)製のPIMEL7640等のポリイミド樹脂、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製のAZ6130等のレジスト等があり、適宜これらを組み合わせて使う。含有させる有機物としては、赤色染料である赤色102号や赤色2号等、可視光の波長域の光吸収はほとんど持たず、紫外線の波長域の光吸収が大半である銅クロロフィリンナトリウム等、赤外線の波長域に光吸収がある(株)林原生物化学研究所製のNK−4432、NK−4489、NK−2911等、赤色顔料のピグメントレッド254やピグメントレッド177等がある。第1透明基板2g及び第2透明基板2hはBK7で代表されるような光学ガラスや光学プラスチックである。接着剤2iは紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等であり、使用する2種類のレーザ光であるDVD用のレーザ光とCD用のレーザ光を透過させるものであれば良い。
The base containing the organic material of the
このような回折素子2を作製する方法には例えば以下のような方法がある。まず、第1透明基板2g上に第1部材2cの材料をスピンコート法で所定の厚さで均一になるように塗布し、加熱保持して硬化する。次に所定のパターンとなるようなマスクパターンを介して紫外線を照射、現像して所定の凹凸形状を形成する。この第1部材2cによる凹凸形状の段差が第1回折格子2aの凹凸の高さとなる。ここで必要に応じて最終硬化を実施しても良い。各硬化条件を適宜設定することにより第1部材2cの屈折率を調整することが可能である。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第3部材2dをスピンコート法やスクリーン印刷法等で前記凹凸形状の凹部に充填し、平坦化して全体を加熱保持して硬化する。このようにして第1透明基板2g上に第1回折格子2aを形成する。同様にして第2透明基板2h上に第2回折格子2bを形成する。次に第1回折格子2aの凹凸が並ぶ向きと第2回折格子2bの凹凸が並ぶ向きとが所定の向きとなるようにして、第1回折格子2aと第2回折格子2bとを接着剤2iにて貼り合わせる。最後に所定の寸法に切断し、完成とする。
Examples of a method for manufacturing such a
以上のような方法で作製され構成された回折素子2は第1回折格子2aにおいて回折して分離されたCD用のレーザ光の光量比及び第2回折格子2bにおいて回折して分離されたDVD用のレーザ光の光量比を自由に設定することができる。そのため、CD、DVDともトラッキング制御の設計自由度が向上する。
The
なお、本実施の形態1において凹凸を埋めて平坦にするために有機物を含有する第2部材2d及び第4部材2fを用いたが、それに限るものではない。凹凸を形成するために所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第2部材2dを用い、その凹凸を埋めて平坦にするために第1部材2cを用いても構わない。また、凹凸を形成するために所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第4部材2fを用い、その凹凸を埋めて平坦にするために第3部材2eを用いても構わない。
In the first embodiment, the
また、本実施の形態1では回折素子2の構成は、第1透明基板2gの上に第1回折格子2a、第2透明基板2hの上に第2回折格子2bを形成し、第1回折格子2aと第2回折格子2bとを接着剤2iで接着した構成としたが、その構成に限るものではない。
In the first embodiment, the
図6(a)は本実施の形態1の回折素子の他の例1の構成図、図6(b)は各回折格子の波長と屈折率の関係を示す図、図7(a)は本実施の形態1の回折素子の他の例2の構成図、図7(b)は各回折格子の波長と屈折率の関係を示す図である。 6A is a configuration diagram of another example 1 of the diffraction element according to the first embodiment, FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the wavelength and refractive index of each diffraction grating, and FIG. FIG. 7B is a configuration diagram of another example 2 of the diffraction element according to the first embodiment, and FIG. 7B is a diagram illustrating the relationship between the wavelength and the refractive index of each diffraction grating.
図6(a)において、回折素子2の構成は、第1透明基板2gの上に第1部材2cで凹凸を形成し、第2透明基板2hの上に第3部材2eで凹凸を形成し、対向させた第1部材2cと第3部材2eとの間に第4部材とは同一体の第2部材2dを充填したものである。第2部材2dは所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する。第1回折格子2aは第1部材2cと第2部材2dとで構成される。第2回折格子2bは第4部材と同一体の第2部材2dと第3部材2eとで構成される。図6(b)に示すように、第2部材2dの屈折率がDVD用の波長650nmで第1部材2cの屈折率と等しく、CD用の波長780nmで第3部材2eの屈折率と等しくすることによって、この構成を実現できる。また、そのように材料の組み合わせを選定する。
In FIG. 6A, the structure of the
このような回折素子2を製造するには、前述した方法と同様に、まず第1透明基板2g上に第1部材2cによる所定の形状の凹凸を形成する。同様に第2透明基板2h上にも第3部材2eによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第2部材2dを第1部材2cを形成した第1透明基板2gの上に塗布する。その上に第3部材2eが第1部材2cと対向するように、第1部材2cの凹凸の向きと第3部材2eの凹凸の向きとが所定の向きになるようにして第2透明基板2hを重ねて、加熱保持して第2部材2dを硬化する。最後に所定の寸法に切断し、完成とする。第2部材2dは第3部材2eを形成した第2透明基板2hの上に塗布し、第1透明基板2gを重ねても良い。
In order to manufacture such a
必要最少の構成であり、小型にすることができる。また、材料も少なく製造工程も少ないので製造するのが容易で、安価にできる。 This is the minimum necessary configuration and can be reduced in size. In addition, since the amount of materials is small and the number of manufacturing steps is small, it is easy to manufacture and can be inexpensive.
また、図7(a)において、回折素子2の構成は、図6(a)の構成とは逆に、第1透明基板2gの上に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第2部材2dで凹凸を形成し、第2透明基板2hの上に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第4部材2fで凹凸を形成し、対向させた第2部材2dと第4部材2fとの間に第3部材2eとは同一体の第1部材2cを充填したものである。第1部材2cに所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させる必要はない。第1回折格子2aは第1部材2cと第2部材2dとで構成される。第2回折格子2bは第3部材2eと同一体の第1部材2cと第4部材3fとで構成される。図7(b)に示すように、第1部材2cの屈折率がDVD用の波長650nmで第2部材2dの屈折率と等しく、CD用の波長780nmで第4部材3fの屈折率と等しくすることによって、この構成を実現できる。また、そのように材料の組み合わせを選定する。図6(a)の構成の回折素子とほぼ同様の方法で作製することができる。したがってこの構成においても、必要最少の構成であり、小型にすることができる。また、材料も少なく製造工程も少ないので製造するのが容易で、安価にできる。
Further, in FIG. 7A, the configuration of the
また、図8(a)から図8(d)に示すような構成としても良い。 Moreover, it is good also as a structure as shown to Fig.8 (a) from FIG.8 (d).
図8(a)は本実施の形態1の回折素子の他の例3の構成図、図8(b)は他の例4の構成図、図8(c)は他の例5の構成図、図8(d)は他の例6の構成図である。図8(a)の構成は、以下の通りである。第1透明基板2gと第2透明基板2hとの間に第1回折格子2aを配置した回折素子と、第3透明基板2jと第4透明基板2kとの間に第2回折格子2bを配置した回折素子と、を接着剤2iで接着した構成である。第1回折格子2aは第1部材2cと所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第2部材2dとで構成される。第2回折格子2bは第3部材2eと所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第4部材2fとで構成される。
8A is a configuration diagram of another example 3 of the diffraction element according to the first embodiment, FIG. 8B is a configuration diagram of another example 4, and FIG. 8C is a configuration diagram of another example 5. FIG. 8D is a configuration diagram of another example 6. The configuration of FIG. 8A is as follows. A diffraction element in which the
このような構成とするためには、まず、前述と同様に第1透明基板2gの上に第1部材2cによる所定の形状の凹凸を作製する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第2部材2dを第1部材2cを形成した第1透明基板2gの上に塗布する。次に第2透明基板2hを重ねて、加熱保持して第2部材2dを硬化し、第1回折格子2aを備えた回折素子を作製する。同様に、第2回折格子2bを備えた回折素子を作製する。次に接着剤2iで両方の回折素子を貼り合わせて、所定の寸法に切断して完成とする。第1回折格子2aと第2回折格子2bを別々に製造し、検査して良品のみを組み合わせて回折素子2を製造することができるので歩留を上げることができる。
In order to obtain such a configuration, first, as in the above, irregularities having a predetermined shape are formed on the first
図8(b)、図8(c)、図8(d)の構成は、第1透明基板2gと第2透明基板2hの間に第1回折格子2aを配置し、第2透明基板2hと第3透明基板2jとの間に第2回折格子2bを配置した構成である。第1回折格子2aは第1部材2cと所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第2部材2dとで構成される。第2回折格子2bは第3部材2eと所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第4部材2fとで構成される。
8B, 8C, and 8D, the
図8(b)の構成とするためには、まず、前述した方法と同様に、まず第1透明基板2g上に第1部材2cによる所定の形状の凹凸を形成する。同様に第3透明基板2j上にも第3部材2eによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第2部材2dを第1部材2cを形成した第1透明基板2gの上に塗布する。同様に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第4部材2fを第3部材2eを形成した第3透明基板2jの上に塗布する。次に、第2部材2dを塗布した第1透明基板2gの上に第2透明基板2hを重ね、さらに第4部材2fを塗布した第3透明基板2jを裏返して重ねる。加熱保持して第2部材2d及び第4部材2fを硬化して、所定の寸法に切断して完成とする。
In order to obtain the configuration shown in FIG. 8B, first, as in the method described above, first, irregularities having a predetermined shape are formed on the first
図8(c)の構成とするためには、まず、前述した方法と同様に、第1透明基板2g上に第1部材2cによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第2部材2dを第1部材2cを形成した第1透明基板2gの上に塗布する。次に第2透明基板2hを重ね、加熱保持して第2部材2dを硬化する。次に第2透明基板2h上に、前述した方法と同様に、第3部材2eによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第4部材2fを第3部材2eを形成した第2透明基板2hの上に塗布する。次に第3透明基板2jを重ね、加熱保持して第4部材2fを硬化する。最後に所定の寸法に切断して完成とする。
In order to obtain the configuration shown in FIG. 8C, first, as in the method described above, irregularities having a predetermined shape are formed on the first
図8(d)の構成とするためには、まず、前述した方法と同様に、まず第2透明基板2h上に第1部材2cによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第2部材2dを第1部材2cを形成した第2透明基板2hの上に塗布する。次に第1透明基板2gを重ね、加熱保持して第2部材2dを硬化する。次に第2透明基板2h上に、前述した方法と同様に、第3部材2eによる所定の形状の凹凸を形成する。次に所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有させた第4部材2fを第3部材2eを形成した第2透明基板2hの上に塗布する。次に第3透明基板2jを重ね、加熱保持して第4部材2fを硬化する。最後に所定の寸法に切断して完成とする。以上のように、図8(b)、図8(c)、図8(d)に示す構成は、比較的小型であり、かつ容易に製造することができる。
In order to obtain the configuration of FIG. 8D, first, similarly to the method described above, first, irregularities of a predetermined shape are formed on the second
また、回折素子2は以下のような構成でも構わない。図9(a)は本実施の形態1の回折素子の他の例7の構成図、図9(b)は平面Aによる断面図、図9(c)は下面図、図9(d)は上面図である。また、図10(a)は本実施の形態1の回折素子の他の例8の構成図、図10(b)は平面Aによる断面図、図10(c)は平面Bによる断面図、図10(d)は上面図である。
The
図9の回折素子2は第1透明基板2gの下面側の表面を凹凸にした第1回折格子2a、上面側の表面を凹凸にした第2回折格子2bを設けた構成である。回折素子2で回折して分離した光の光量比は透明基板の屈折率をn、透過する光の波長をλ、回折素子2の凹凸の高さをdとすると、位相差φ=(n−1)×d/λによって決まる。φが1/2の偶数倍(自然数)の場合に100%そのまま透過し、回折は0%となり、φが1/2の奇数倍の場合に回折が100%となり、そのまま透過するのは0%となる。したがって、第1回折格子2aにおいてDVD用のレーザ光を100%透過させるためにφを自然数とすると第1回折格子2aの凹凸の高さは必然的に決定され、それに伴って回折して分離されたCD用のレーザ光の光量比も必然的に決定してしまう。その光量比がCDのトラッキング制御に使用可能な場合に第1回折格子2aを用いることができる。DVD用の第2回折格子2bについても同様である。図9の場合単純に凹凸を設けるだけであるので、図4、図6、図7、図8の構成の場合に対し、安価な回折素子2とすることができる。
The
また、図10は第1透明基板2gと第2透明基板2hとの間に第1回折格子2aを設け、第2透明基板2hの表面に第2回折格子2bを設けた構成である。第1回折格子2aは第1部材2cと所定の波長域に光吸収を持つ有機物を含有する第2部材2dとで構成される。第2回折格子2bは第2透明基板2hの表面を凹凸にしたものである。第1回折格子2aと第2回折格子2bとは逆にしても構わない。例えば、図9の構成における第1回折格子2aがCDのトラッキング制御に使用できない場合に、用いることができる。やはり図4、図6、図7、図8の構成の場合に対し、安価な回折素子2とすることができる。
FIG. 10 shows a configuration in which the
なお、本実施の形態1において第1回折格子2aをレーザ光源1側、第2回折格子2bを光ディスク14側に配置したが、第1回折格子2aと第2回折格子2bの配置を入れ替えても構わない。
In the first embodiment, the
また、第1透明基板2g、第2透明基板2h、第3透明基板2j、第4透明基板2kのうち、2種類の波長のレーザ光が透過するいずれかの面に開口制限膜を設けても良い。開口制限膜は例えばSiO2膜とSi膜、Ti膜の少なくとも一方とを交互に複数回積層した膜である。開口制限膜は開口部を有し、開口部に入射した光を透過し、開口制限膜に入射した光を吸収する。開口制限膜の開口部を2種類の波長のレーザ光の中心が透過する。すなわち、開口制限膜の開口部に入射したレーザ光のみが通過するため、所望の断面形状を有する2種類の波長のレーザ光を得ることができる。開口制限膜の開口形状は光ピックアップ装置の光学設計の状況に応じて略方形状、円形や楕円形状、小判型形状あるいは多角形として良い。
In addition, an aperture limiting film may be provided on any surface of the first
第1回折格子2a及び第2回折格子2bで回折して分離した光は光ディスク14上で以下のような配列をする。
The light diffracted and separated by the
図11(a)は本実施の形態1のCD上のスポットの配列を示す図、図11(b)は本実施の形態1の4.7GBのDVD−RAM上のスポットの配列を示す図、図11(c)は本実施の形態1のDVD−R/RW上のスポットの配列を示す図、図11(d)は本実施の形態1のDVD上のスポットの別の配列の仕方を示す図である。レーザ光源1から出射したCD用、DVD用のレーザ光はそれぞれ第1回折格子2a、第2回折格子2bで回折して、0次光、±1次光、・・・と分離して光ディスク14上に集光する。光ディスク14上において集光スポットは、・・・、−1次光、0次光、+1次光、・・・と、0次光を中心にほぼ1直線に並ぶ。トラッキング制御には、0次光、±1次光が使われる。0次光をメインビーム、±1次光をサブビームと呼ぶ。
FIG. 11A shows a spot arrangement on the CD according to the first embodiment, and FIG. 11B shows a spot arrangement on the 4.7 GB DVD-RAM according to the first embodiment. FIG. 11C shows the arrangement of spots on the DVD-R / RW in the first embodiment, and FIG. 11D shows another arrangement of spots on the DVD in the first embodiment. FIG. The laser light for CD and DVD emitted from the laser light source 1 is diffracted by the
CDについては、図11(a)に示すように、第1回折格子2aで回折して分離したCDの集光スポット21のメインビーム21aはCDのトラック14a上に集光する。2つのサブビーム21bはメインビーム21aに対して互いに反対方向に0.5トラックずつ離れて集光する。
With respect to the CD, as shown in FIG. 11A, the
DVDについては、2通りの配列の方法がある。1通り目は、図11(b)と図11(c)に示すように、第2回折格子2bで回折して分離したDVDの集光スポット22のメインビーム22aとサブビーム22bとを、トラック14bやトラック14c上で比較的大きく傾けて集光する方法である。図11(b)に示す4.7GBのDVD−RAMのトラック14bのピッチは1.23μmである。2つのサブビーム22bはメインビーム22aに対して互いに反対方向に1.5トラックずつ離れて集光する。したがって、メインビーム22aと2つのサブビーム22bのトラック方向の間隔はそれぞれ約1.85μmである。そして、その間隔は図11(c)に示す0.74μmピッチのDVD−R/RWのトラック14cの2.5トラック分にほぼ相当する。このような配列にすることにより、DVDのトラッキング制御を行うことができる。2通り目は、図11(d)に示すように全ての種類のDVDのトラック14dに対し、メインビーム23a、サブビーム23bを傾けずに同一のトラック14d上に配置する方法である。このような配列にすることによってもDVDのトラッキング制御を行うことができる。
There are two methods for arranging DVDs. First, as shown in FIGS. 11B and 11C, the
図12(a)は本実施の形態1のビームスプリッタの構成図、図12(b)は光吸収膜を形成したビームスプリッタの構成図である。図12(a)に示すようにビームスプリッタ3は光学ガラス等で形成され、内部に斜面3aが設けられており、斜面3aには偏光分離膜3bが形成されている。偏光分離膜3bは多層の誘電体膜で構成されている。偏光分離膜3bは、レーザ光源1から出射されP偏光であるDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光の大半を透過し一部を反射する。本実施の形態1では約85%を透過するものとした。透過した光は光ディスク14に向かい、反射した光は第2受光器13に向かう。また、偏光分離膜3bは、光ディスク14で反射されS偏光に変換されたDVD用のレーザ光の95%以上を反射する。また、P偏光のままのCD用のレーザ光の15%程度を反射する。反射した光はそれぞれ受光器11に向かう。
FIG. 12A is a configuration diagram of the beam splitter according to the first embodiment, and FIG. 12B is a configuration diagram of the beam splitter in which a light absorption film is formed. As shown in FIG. 12A, the
第2受光器13に向かう光の光量は第2受光器13に対し大きすぎることが多く、その場合、減光部材12をビームスプリッタ3と第2受光器13との間に配置する。これは偏光分離膜3bが光ディスク14に向かう光と受光器11に向かう光が最適になるように設計されるためである。減光部材12は第2受光器13に向かう光の光量を減らすもので、本実施の形態1の場合、光を反射して光量を減らす形態のものより、不要な光を発散しないで光を吸収する形態のものの方が望ましい。図12(b)に示すように減光部材12はビームスプリッタ3の第2受光器13に対向する面に形成して設けた光吸収膜としても良い。減光部材12としての光吸収膜は多層の誘電体膜である。減光部材12として光吸収膜がビームスプリッタ3に形成されるので新たに部品を備える必要がなく、光ピックアップ装置20が安価にできるとともに、軽量化ができる。
The amount of light traveling toward the
図13(a)は本実施の形態1の検出レンズの働きを示す図、図13(b)は光ディスクが近い場合の受光器の受光素子の受光部上の集光スポット形状を示す図、図13(c)は光ディスクが遠い場合の受光器の受光素子の受光部上の集光スポット形状を示す図である。検出レンズ10は、光軸を含んで直交する二つの断面で焦点距離が異なる値を持ち、光ディスク14で反射されたDVD用及びCD用のレーザ光を透過する。図13(a)において、検出レンズ10は円筒型レンズであり、一方の面においては紙面上下方向のレーザ光に対しては平板として働き、直交する方向のレーザ光に対しては凹レンズとして働いて焦点距離が長い。反対側の面においては平板である。したがって、紙面上下方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置と直交する方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置との中間に受光器11の受光素子11aの光検出部11bを配置すると、ほぼ円形の集光スポットが光検出部11bの中心部分に現れる。
FIG. 13A is a diagram illustrating the function of the detection lens according to the first embodiment, and FIG. 13B is a diagram illustrating the shape of the focused spot on the light receiving portion of the light receiving element of the light receiver when the optical disk is close. 13 (c) is a diagram showing a condensing spot shape on the light receiving portion of the light receiving element of the light receiver when the optical disk is far away. The
図13(b)に示すように、光ディスク14が光ピックアップ装置20に近づくと、紙面上下方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置が受光器11に近づき、直交する方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置が受光器11から遠ざかる。そのため検出部B、検出部Dの集光スポットが小さくなり、検出部A、検出部Cの集光スポットが大きくなる。逆に図13(c)に示すように、光ディスク14が光ピックアップ装置20から遠ざかると、紙面上下方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置が受光器11から遠ざかり、直交する方向のレーザ光が焦点を結ぶ位置が受光器11に近づく。そのため検出部B、検出部Dの集光スポットが大きくなり、検出部A、検出部Cの集光スポットが小さくなる。検出部Aと検出部Cの出力と検出部Bと検出部Dの出力の差をフォーカス制御用の信号とする。本実施の形態1の光ピックアップ装置20における検出レンズ10は光軸に対して直角な面内で45°傾けて配置している。また、レンズ部自体の外形は円形である。このように、本実施の形態1の検出レンズ10を配置することにより、DVD用及びCD用のフォーカス制御用の信号が得られる。
As shown in FIG. 13B, when the
図14(a)は本実施の形態1の受光器の組み立てを示す図、図14(b)は受光器の構成図である。また、図15は本実施の形態1の受光器の受光素子の受光部の配置図である。受光器11は光検出部11bを有する受光素子11aと、光検出部11bと対向する光透過部11fを有する配線基板11dとを備えている。光ディスク14で反射され検出レンズ10を通ったレーザ光は光透過部11fを通って光検出部11bに入射する。
FIG. 14A is a diagram showing the assembly of the light receiver of the first embodiment, and FIG. 14B is a configuration diagram of the light receiver. FIG. 15 is a layout diagram of the light receiving portions of the light receiving elements of the light receiver of the first embodiment. The
受光素子11aの光検出部11bと同じ面の左右の両端部には配線基板11dと接続される電極11cが配列されている。光検出部11bは図15に示すようにDVD用の光検出部A〜L、CD用の光検出部a〜hで構成される。本実施の形態1において、配線基板11dはフレキシブルプリント基板(FPC)とした。配線基板11dは受光素子11aの電極11cと接続するために導電部材を露出した電極11eが2列に配列されている。電極11eは配線基板11d内部の絶縁された配線部材に連なっている。2列の電極11eの間の配線基板11dには光透過部11fが設けられている。本実施の形態1において光透過部11fは配線基板11dの貫通孔としたが、光透過部11fを配線基板11dの上側または下側の端部まで延長して切り欠き状としても構わない。
受光器11を組み立てるには、まず、受光素子11aの電極11cに突起電極11gを形成する。突起電極11gを形成するには、例えば、金ワイヤで金ボールを形成し、金ボールを電極11cに超音波圧着する方法等がある。また、配線基板11dの電極11eに異方性導電フィルム(以下、ACFという。)11hを貼り付けておく。ACF11hは樹脂材料に金めっきボール等の導電粒子を含有したものである。次に突起電極11gを形成した電極11cとACF11hを貼り付けた電極11eとを重ね合わせて加熱圧着する。すると突起電極11gと電極11eとの間でACF11hの導電粒子が捕らえられて固定されるため、電極11cと電極11eとは電気的に接続される。したがって、配線基板11dと受光素子11aとが電気的に接続され、固定される。
In order to assemble the
このように、受光器11は受光素子11aと配線基板11dとで構成される。受光器11は受光素子11aがパッケージに入れられていない状態である。受光素子11aの光検出部11bを有する側に光透過部11fを有する配線基板11dが配置される。受光素子11aをパッケージに収容するよりも光ピックアップ装置20の厚さ方向の受光器11の寸法を確実に小さくすることができる。そのため、光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができる。また、光ピックアップ装置20に組み込まれた状態の電極11cの配列方向は光ディスク14に対して略直角な方向とする。接続に必要な配線基板11dは光ピックアップ装置20の厚さ方向から配線する必要がなくなるため光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができる。
Thus, the
レーザ光源1から出射し、回折素子2で回折し分離され、光ディスク14で反射され、検出レンズ10で方向により焦点位置を変えられたDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光は受光器11の光検出部11bに入射する。DVD用のレーザ光はメインビームが受光部A、B、C、Dに、サブビームが受光部E、F、G、H及び受光部I、J、K、Lに入射する。CD用のレーザ光は受光部a、b、c、dに、サブビームが受光部e、g及び受光部f、hに入射する。光検出部11bに入射したレーザ光はそれぞれの受光部に入射した光量に応じて電気信号に変換されて出力される。出力された信号はフォーカス制御、トラッキング制御に使われる。また、光ディスク14に記録された情報を再生した場合には、その情報も出力された信号により得られる。
The laser beam for DVD and the laser beam for CD which are emitted from the laser light source 1, diffracted and separated by the
受光部A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、Lに入射し変換されたDVD用の電気信号をA、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、Lとする。受光部a、b、c、d、e、f、g、hに入射し変換されたCD用の電気信号をa、b、c、d、e、f、g、hとする。DVD用のトラッキングエラー信号TEは、サブビーム22bを傾けた場合、DVD−ROM:TE=ph(A,D)−ph(B,C)、DVD±R/RW、−RAM:TE={(A+B)−(C+D)}−Kt×{(E+I+F+J)−(G+K+H+L)}である。ここで、ph(X,Y)は検出したX,Yの位相差を変換した電圧、Ktは動作設定に応じて定まる定数である。サブビーム23bを傾けない場合も同じである。
The electric signals for DVD converted by entering the light receiving portions A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, and L are converted into A, B, C, D, E, F, and G. , H, I, J, K, and L. The electric signals for CD that are incident on the light receiving portions a, b, c, d, e, f, g, and h and converted are a, b, c, d, e, f, g, and h. When the
DVD用のフォーカスエラー信号FEは、サブビーム22bを傾けた場合、DVD−ROM、DVD±R/RW:FE=(A+C)−(B+D)、DVD−RAM:FE={(A+C)−(B+D)}+Kt×{(E+I+G+K)−(H+L+F+J)}である。サブビーム23bを傾けない場合も同じである。
When the
CD用のトラッキングエラー信号TEは、CD−R/RW/ROM:TE={(a+b)−(c+d)}−Kt×{(e+f)−(g+h)}、CD−ROM:ph(a,d)−ph(b,c)である。通常はより安定してトラッキング制御することができる前者の方法が用いられる。しかし例えば、CD−ROMのピットの高さが規格に入っていないような粗悪ディスクを再生するような場合、前者の方法ではトラッキングエラー信号TEがうまく出力されない場合がある。そのような場合でも後者の方法ではトラッキングエラー信号TEがうまく出力できるため、予備のトラッキング制御法として用いることができる。このようにトラッキング制御しきれない規格から外れているような粗悪な光ディスクを再生するような場合でもトラッキング制御することができるので、光ディスク装置としてより幅広い光ディスク14に対応することができる。
The tracking error signal TE for CD is CD-R / RW / ROM: TE = {(a + b)-(c + d)}-Kt × {(e + f)-(g + h)}, CD-ROM: ph (a, d ) -Ph (b, c). Usually, the former method is used which allows more stable tracking control. However, for example, when reproducing a bad disk whose CD-ROM pit height is not within the standard, the tracking error signal TE may not be output well by the former method. Even in such a case, the latter method can be used as a preliminary tracking control method because the tracking error signal TE can be output well. As described above, since it is possible to perform the tracking control even when reproducing a poor optical disk that is out of the standard that cannot be tracked, it is possible to deal with a wider range of
CD用のフォーカスエラー信号FEは、CD−R/RW/ROM:FE=(a+c)−(b+d)である。 The focus error signal FE for CD is CD−R / RW / ROM: FE = (a + c) − (b + d).
図16は本実施の形態1の第2受光器の構成図である。第2受光器13は光検出部13bを有する受光素子13aと、光検出部13bに対向し光ディスク14に向かう光から分離した光を通す光透過部13fを有する配線基板13dとを備えている。受光素子13aの光検出部13bと同じ面の左右の両端部には配線基板13dと接続される電極13cが配列されている。電極13cは配線基板13dの電極13eと電気的に接続される。第2受光器13の構成も組み立てる方法も四角形等の単純な形状をした光検出部13bを除いて受光器11と同じであり、その説明を援用する。受光素子13aをパッケージに収容するよりも光ピックアップ装置20の厚さ方向の第2受光器13の寸法を確実に小さくすることができる。また、接続に必要な配線基板13dは光ピックアップ装置20の厚さ方向から配線する必要がなくなる。以上のため、光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができる。第2受光器13は受光したレーザ光の光量に応じた電気信号に変換して出力する。出力された信号はレーザ光源1が出射するレーザ光の出力制御に用いられる。
FIG. 16 is a configuration diagram of the second light receiver of the first embodiment. The
反射ミラー4は光ピックアップ装置20を小型にするために、光路を折り曲げるためのミラーである。反射ミラー4の表面には全反射膜が形成されている。
The reflection mirror 4 is a mirror for bending the optical path in order to reduce the size of the
図17は本実施の形態1のコリメートレンズの構成図である。コリメートレンズ5は光学ガラスまたは光学プラスチックで形成される。コリメートレンズ5はレーザ光源1から出射した発散光であるDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光を略平行光に変換する。また、光ディスク14で反射した略平行光であるDVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光を集束光に変換する。コリメートレンズ5は両凸非球面レンズである。また、光ディスク14に近い側の側面と、その反対側の側面と、に円柱面形状の側面の一部を軸に平行な平面で切り取った形の平面5aを有する。平面5aは成型されたコリメートレンズ5の側面を削り落としても構わないし、切断しても構わないし、最初からそのような形状に成型しても構わない。このような形状にすることでコリメートレンズ5の光ピックアップ装置20の厚さ方向の寸法を小さくでき、光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができる。
FIG. 17 is a configuration diagram of the collimating lens of the first embodiment. The
1/4波長板6はDVD用の波長のレーザ光に対しては1/4波長板として作用し、CD用の波長のレーザ光に対しては実質的に波長板として作用しない位相を有している。そのため、コリメートレンズ5からのDVD用のレーザ光はP偏光から円偏光に変換される。CD用のレーザ光はP偏光のまま透過する。また、光ディスク14で反射したDVD用のレーザ光は円偏光からS偏光に変換される。光ディスク14で反射したCD用のレーザ光はP偏光のまま透過する。
The quarter-
くさび形プリズム7はコリメートレンズ5に対向する面と立ち上げプリズム8に対向する面との距離が光ディスク14に近いほど近いプリズムである。コリメートレンズ5側の面と立ち上げプリズム8側の面との成す角は、平行から1°から3°程度傾ける角度になるようにする。本実施の形態1おいて2.2°とした。図2に示すように光ディスク14に対して略平行であったレーザ光源1から出射したレーザ光はくさび形プリズム7で光ディスク14に対して垂直な方向の成分をわずかに持つようになる。すなわち、光軸は光ディスク14に平行な面から0.5°から2°程度傾く。本実施の形態1においては0.9°傾く。
The wedge-shaped prism 7 is a prism that is closer as the distance between the surface facing the
図2に示すように、立ち上げプリズム8は三角形状のプリズムで、内部で2回反射してレーザ光の進行方向を光ディスク14の記録面に対して垂直な方向に変換する。光ディスク14と対物レンズ9との距離は衝突を防ぐためあまり小さくすることはできない。一方、対物レンズ9から光ディスク14に向けて出射されるレーザ光は開口数を一定にしなければならない。そのため、対物レンズ9から出射されるレーザ光の直径はあまり小さくすることができない。レーザ光源1から出射されたレーザ光がコリメートレンズ5において略平行光に変換されてから立ち上げプリズム8に入射するまでの間、対物レンズ9から出射されるレーザ光の直径と同じ直径ではその寸法が律速となり、それ以上光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることができない。
As shown in FIG. 2, the rising
そこで、図2に示すように、立ち上げプリズム8にてコリメートレンズ5から入射した光のうち光ピックアップ装置20の厚さ方向の成分の幅を拡大して対物レンズ9に入射させることで、コリメートレンズ5から立ち上げプリズム8までのレーザ光が必要とする光ピックアップ装置20の厚さ方向の幅を小さくすることができる。そのために、三角形状の立ち上げプリズム8が用いられる。すなわち、立ち上げプリズム8に入射するレーザ光の光ディスク14に垂直且つ光軸に垂直な方向の幅をX、その部分が立ち上げプリズム8から出射する際の幅をYとすると、Y/Xが1より大きいことに相当する。Y/XはDVD用のレーザ光においてもCD用のレーザ光においてもあまり変わらない。Y/Xは1.10以上であると、Xの寸法が小さくなる効果が現れ始め、光ピックアップ装置20の厚さを薄くすることにできる。Y/Xは1.15以上であれば十分にXの寸法が小さくなり、さらに好ましい。また、Y/Xは1.50以下とすることで、適切な設計ができる。本実施の形態1においてY/Xは1.18とした。光ディスク14と光ピックアップ装置20との衝突を抑えることができるとともに、光ピックアップ装置20を薄くすることができることとのバランスが取れる。
Therefore, as shown in FIG. 2, the width of the component in the thickness direction of the
ところが、立ち上げプリズム8から出射した光が対物レンズ9に対して正確に直角な方向とするには立ち上げプリズム8に入射するレーザ光の方向は光ディスク14に対してわずかに垂直な方向の成分を持つ方向にする必要がある。垂直な方向の成分を持ったままだと、レーザ光源1から立ち上げプリズム8までの距離が長いので、配置されるレーザ光源1と立ち上げプリズム8と高さの差が大きくなり、結果的に光ピックアップ装置20の厚さは増してしまう。そこでコリメートレンズ5と立ち上げプリズム8との間にくさび形プリズム7を配置し、レーザ光源1からくさび形プリズム7に入射するまではレーザ光の進行方向は光ディスク14に平行な方向とし、くさび形プリズム7で光ディスク14に対し垂直な方向の成分をわずかに持つようにした。その結果、対物レンズ9から出射されるレーザ光の直径の大きさを確保して、光ディスク14と光ピックアップ装置20との衝突を抑えることができ、かつ、薄型の光ピックアップ装置20とすることができる。
However, in order for the light emitted from the rising
なお、光ディスク14に平行な方向のレーザ光の幅は立ち上げプリズム8を通過する間に変化はしない。逆にコリメートレンズ5を通過するレーザ光の光ピックアップ装置20の厚さ方向の幅が光ディスク14に平行な方向の幅より狭いために、性能に影響を与えずにコリメートレンズ5の側面に平面5aを持たせることができる。
The width of the laser beam in the direction parallel to the
対物レンズ9は2焦点レンズであり、光学ガラスまたは光学プラスチックで作製される。コリメートレンズ5で略平行光にされたレーザ光は対物レンズ9でそれぞれの波長に応じた光ディスク14の記録面に焦点を結ぶように集光される。なお、対物レンズ9は集光レンズおよびフレネルレンズまたはホログラムレンズの組み合わせ、DVD用集光レンズにCD再生時に開口制限手段を設ける組み合わせ等を用い、光ディスク14の厚みおよび開口数の違いを吸収するものも使用することができる。
The
光ディスク14は、CD用がCD、CD−ROM、CD−R/RW、DVD用がDVD−ROM、DVD±R/RW、DVD−RAMなどであり、CD用もDVD用も再生専用の媒体を除いて全て記録も再生も可能なものである。また、本実施の形態1ではCD用とDVD用としているが、その組み合わせだけでなく、いわゆるBDやHD DVD等との組み合わせでも一般性を失わない。
The
図18は本実施の形態1の基台の構成図である。基台15はZn合金、Mg合金等の合金材料あるいは硬質樹脂材料等で形成される。本実施の形態1では光ピックアップ装置20を薄くする必要があり、そのためには基台15も薄くなければならない。基台15を薄くしても剛性が確保しやすい合金材料を使用することが望ましい。基台15の厚さは、基台15の厚さ方向の最も高い位置と最も低い位置の差であり、3.5mm以下である。これは超薄型の光ディスク装置を目指すため基台15の厚さも薄くするためであり、強度が確保できれば、厚さは3.0mm以下とするのが望ましい。本実施の形態1では、厚さが7mmの光ディスク装置を実現するため、基台15の厚さは2.6mmとした。
FIG. 18 is a configuration diagram of the base of the first embodiment. The
基台15は光ディスク装置のガイド軸に取り付けられるための軸受部15a、15bを有する。軸受部15aは貫通孔15pに円筒形状の軸受15qを嵌め合わせて構成される。軸受15はCuやCu合金を主成分とする粉体をプレスで固めて潤滑剤を含浸させたものを使用している。ところが、基台15の厚さが2.6mmと薄くなると、軸受15qの肉厚を薄くしなければならず、そのような構成を実現できない場合もありうる。そういった場合には軸受15qをCuやCu合金等の金属管とし、内周部に潤滑剤を設けても良い。
The
また、基台15は大きな開口であるレーザモジュール取り付け部15cと対物レンズ駆動装置取り付け部15dとを隣接して備える。レーザモジュール取り付け部15cにはレーザモジュール17が、対物レンズ駆動装置取り付け部15dには対物レンズ駆動装置19が取り付けられる。レーザモジュール取り付け部15cの開口の外側部分にレーザモジュール17を取り付けるための基準面15eを設けた。また、各光学部品を位置、角度精度良く取り付けられるように、基準面15eを基準に第2受光器取り付け部15f、反射ミラー取り付け部15g、コリメートレンズ取り付け部15h、1/4波長板取り付け部15j、くさび形プリズム取り付け部15k、立ち上げプリズム取り付け部15lが設けられている。コリメートレンズ取り付け部15hのコリメートレンズ5と接触する接触部15n及びコリメートレンズ取り付け部15hの開口の両側の縁の外側に形成された溝15iはコリメートレンズ5の軸に平行な方向である。
The
図19(a)は本実施の形態1の結合部材の上面側の構成図、図19(b)は下面側の構成図である。結合部材16は略左右対称の腕部16bの間に環状部16aを設けた形状をしている。腕部16bは環状部16aの中央部からずれた位置にある。結合部材16は、比較的軽量で、高精度の形状加工性、放熱性等を兼ね備えた材料で形成させることが好ましく、例えば、Zn、Zn合金、Al、Al合金、Ti、Ti合金などが好適に用いられる。本実施の形態1では、コスト面などを考慮し、Znダイキャストで結合部材16を構成した。
FIG. 19A is a configuration diagram on the upper surface side of the coupling member of the first embodiment, and FIG. 19B is a configuration diagram on the lower surface side. The
左右の腕部16bには基準面16cと先端部にV溝16dを設けた。基準面16cとV溝16dはレーザモジュール17を組み立てたり、レーザモジュール17を基台15に取り付けたりする際の基準となる。環状部16aの面は基準面16cに対し略直角な方向であり、基準面16cは環状部16cの中央部に近い側の腕部16bの面とした。また、環状部16aの面はV溝16dの軸と平行でもある。
The left and
両方の腕部16b及び腕部16bに連なる環状部16aの下面側にレーザ光源1のプレート1cを固定するための当て面16fを設けた。それぞれの当て面16fには溝16k及び溝16kに連続して凹部16lを設けた。凹部16lにプレート1cを固定するためのクリーム半田を配置し、溝16kを経由してプレート1cに流してプレート1cと結合部材16の当て面16fとを固定する。本実施の形態1において凹部16lは腕部16b側、溝16kは環状部16a側に配置した。凹部16lに配置したクリーム半田は溶融してプレート1cと接触すると、溝16kにはほとんど流れず、プレート1cに流れてしまう。そうすると、プレート1cと当て面16fとの間には固定に寄与する半田があまり存在せず、固定がうまく行かない。その結果、固定の強度が弱かったり、レーザ光源1で発生した熱をうまくプレート1cから結合部材16に逃がせなかったりする不具合が生じることがある。そのため、凹部16lで溶融した半田がまず溝16kに流れ、溝16kからプレート1cに流れるように、凹部16lをプレート1cから離して配置することが好ましい。ところが、環状部16aには凹部16lを配置するスペースを確保することが困難であり、腕部16b側に凹部16lを設けた。
A
環状部16aの空間部16eにレーザ光源1の主要部分が収容される。空間部16eとし、壁等を設けなかったのは、壁等を設けてレーザモジュール17の厚さが厚くならないようにするためである。その代わり環状部16aの一部として、腕部16bの間を直接連結して結合部材16の強度を確保した。この連結部分にはレーザ光源1のリード1dが配置される。リード1dは厚さが薄いのでこの連結部分とは干渉しない。
The main part of the laser light source 1 is accommodated in the
一方、環状部16aの腕部16bと反対側の側面に貫通孔16gを設け、環状部16aの外側の側面部における貫通孔16g周囲には凸部16hを設けた。凸部16hの表面は基準面16cと平行とした。凸部16hに回折素子2が固定される。貫通孔16gを通ってレーザ光願1から出射されたレーザ光が回折素子2に入射する。また、凸部16hの下面側から腕部16bとは反対側に伸びる壁部16mを設け、壁部16mには貫通孔16nを設けた。貫通孔16nは回折素子2を配置して位置調整、角度調整を行う回折素子組み立て装置の回折素子保持部材を挿入するための孔である。
On the other hand, a through
凸部16hの両側部に凸部16iを設けた。凸部16iの表面が作り出す平面は基準面16cと平行であり、凸部16hよりも基準面16cから遠い位置にある。凸部16iにビームスプリッタ3が配置される。ビームスプリッタ3は壁部16mで固定される。また、凸部16h、凸部16iの一方の側部の環状部16aである壁部16mを延長してコの字状の当て面16jを設けた。当て面16jは基準面16cに直角かつ両側のV溝16dの軸を結んでできる平面に直角な方向に形成される。当て面16jには受光器11が固定される。当て面16jのコの字状の中央部に受光器11の受光素子11aが配置される。
図20は本実施の形態1のレーザモジュールの構成図である。レーザモジュール17は結合部材16にレーザ光源1、回折素子2、ビームスプリッタ3、検出レンズ10、受光器11を一体のユニットとして保持して構成される。レーザ光源1はプレート1cが当て面16fに固定される。固定は溶着や接着剤による接着などで行われる。クリーム半田等の金属を用いて溶着すると、熱伝導性が大きいのでレーザ光源1で発生した熱を結合部材16に容易に逃がすことができ好ましい。接着剤は熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等が用いられる。固定する際、プレート1cと当て面16fの面内方向におけるX方向、Z方向の位置調整及びθy方向の角度調整を行う。広い面積のプレート1cを結合部材16に固定するため、良好で安定した組み立て精度を実現できる。
FIG. 20 is a configuration diagram of the laser module according to the first embodiment. The
回折素子2は凸部16hに接着で固定される。ビームスプリッタ3は凸部16iに接着で固定される。回折格子2及びビームスプリッタ3の接着には紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。回折素子2はX方向、Y方向の位置調整及びθz方向の角度調整を行う。X方向、Y方向の調整は組み立て装置が回折素子2を結合部材16に最初に配置する精度が良ければ、行わなくても構わない。しかし、回折された光が図11(d)に示す配置をさせるようなDVD用の第2回折格子2bを回折素子2が備える場合には、Y方向の位置調整は行うことが好ましい。DVDのメインビームとCDのメインビームを結ぶ直線とDVDの両側のサブビームを結ぶ直線が所定の角度になるように回折素子2をθz方向に回転させて調整する。この調整はDVDの発光点とCDの発光点の並ぶ向きと回折素子2の第1回折格子2a及び第2回折格子2bの格子の並ぶ向きを調整するものであり、この調整を行うことによりDVDとCDの各光線を受光器11の所定の光検出部11bに入射させることができる。第1回折格子2aと第2回折格子2bの格子の並ぶ向きは回折素子2を製造する際に高精度に合わせ込まれているため、第2回折格子2bで回折するDVDのサブビームを使って調整すれば、CDのサブビームは自動的に調整されたことになる。ビームスプリッタ3はX方向の位置調整を行う。また、Z方向の調整を行っても良い。
The
検出レンズ10は予め受光器11に固定された検出レンズホルダ10aに固定される。検出レンズ10を検出レンズホルダ10aに当て付け、検出レンズ10と受光器11の受光素子11aとのY方向とZ方向の位置調整及びθx方向の角度調整を行う。また、検出レンズ10と受光器11を取り付けた検出レンズホルダ10aが結合部材16の当て面16jに固定される。結合部材16に対してX方向とY方向とZ方向の位置調整とθx方向とθy方向とθz方向の角度調整を行う。受光器11と検出レンズホルダ10aとの固定、検出レンズホルダ10aと検出レンズ10との固定、検出レンズホルダ10aと結合部材16との固定には、それぞれ紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。
The
薄型の光ピックアップ装置20に対応するため結合部材16の厚さも薄い。しかし、結合部材16に固定される各光学部品間の距離は小さくすることができている。仮にレーザモジュール17の各光学部品を結合部材16ではなく基台15に固定することを想定する。基台15の厚さは前述の通り2.6mmと薄いため、温度や経時変化等のストレスにより変形がしやすい傾向がある。そのため各光学部品間の位置ずれや角度ずれが発生してしまうことがある。しかし、結合部材16は小型であるので、温度や経時変化等のストレスによる変形がしにくい。すなわち、レーザ光を出射するレーザ光源1と、トラッキング制御用の光を生成する回折素子2と、往きの光と帰りの光を分離するビームスプリッタ3と、フォーカス制御用の光を生成する検出レンズ10と、レーザ光を受光する受光器11と、を結合部材16に固定することで、各光学部品間の位置ずれや角度ずれを発生しにくくする効果が得られる。そのため、安定した高品位な記録再生の特性が得られる。
In order to correspond to the thin
図21は本実施の形態1の対物レンズ駆動装置の構成図である。本実施の形態1において対物レンズ駆動装置19は、対物レンズ9、フォーカスコイル19d、トラッキングコイル19eがレンズホルダ18の所定の位置に固定されている。また、磁石19fを固定したヨーク19cに弾性支持部材ホルダ19bが固定されており、これを装置本体という。そして弾性支持部材19aの一端部がレンズホルダ18に、他端部が弾性支持部材ホルダ19bに固定されている。レンズホルダ18は弾性支持部材19aによって弾性支持される。弾性支持部材19aからフォーカスコイル19dまたはトラッキングコイル19eに駆動電流を流す。磁石19fの磁界との間でフォーカスコイル19dまたはトラッキングコイル19eに電磁力が発生する。発生した電磁力により対物レンズ9を搭載したレンズホルダ18はフォーカス方向またはトラッキング方向に駆動される。フォーカスコイル19dまたはトラッキングコイル19eに流す駆動電流は、受光器11が入射したレーザ光の光量を変換し出力した電気信号によって制御される。
FIG. 21 is a configuration diagram of the objective lens driving device according to the first embodiment. In the first embodiment, in the objective
図1に示すように、本実施の形態1の光ピックアップ装置20は各種部品が基台15に直接または他の部品を介して取り付けられて構成される。レーザモジュール17は結合部材16の基準面16cが基台15の基準面15eに固定される。レーザモジュール17の主要部はレーザモジュール取り付け部15cに収容される。レーザモジュール17は基準面16cと基準面15eの面内で位置調整と角度調整が行われる。固定には紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。
As shown in FIG. 1, the
対物レンズ9を搭載した対物レンズ駆動装置19の本体は基台15に固定される。対物レンズ駆動装置19は基台15の対物レンズ駆動装置取り付け部15dに収容される。対物レンズ駆動装置19が基台15に固定される際、対物レンズ9の位置調整、角度調整が行われる。固定には紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。また、反射ミラー4は基台15の反射ミラー取り付け部15gに、1/4波長板6は1/4波長板取り付け部15jに、くさび形プリズム7はくさび形プリズム取り付け部15kに、立ち上げプリズム8は立ち上げプリズム取り付け部15lに、減光部材12及び第2受光器13は第2受光器取り付け部15fにそれぞれ直接固定される。固定には紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。
The main body of the objective
光ピックアップ装置20を組み立てるには、まず、反射ミラー4、1/4波長板6、くさび形プリズム7、立ち上げプリズム8をそれぞれ基台15の反射ミラー取り付け部15g、1/4波長板取り付け部15j、くさび形プリズム取り付け部15k、立ち上げプリズム取り付け部15lに当て決めまたは位置や角度の微調整を行って固定する。また、コリメートレンズ5を基台15に取り付ける。コリメートレンズ5は後述するように光軸方向に移動可能に取り付けられている。次にレーザモジュール17を基台15に取り付ける。そして結合部材16の基準面16cを基台15の基準面15eに密着させてX方向、Y方向の位置調整とθz方向の角度調整を行う。レーザ光を発光させ、コリメートレンズ5の中心を通るようにX方向とY方向の位置調整を行う。また、光ディスク14のトラックに対して所定の角度でメインビームとサブビームが入射するようにθz方向の角度調整を行う。そしてレーザモジュール17を基台15に固定する。次に対物レンズ駆動装置19を基台15の対物レンズ駆動装置取り付け部15dに取り付ける。レーザ光を発光して対物レンズ9のθx方向とθy方向の角度調整を対物レンズ駆動装置19全体を動かして行う。次に対物レンズ9のX方向とY方向の位置調整をレーザ光が対物レンズ9の中心を通るように対物レンズ駆動装置19全体を動かして行い、対物レンズ駆動装置19を基台15に固定する。次にコリメートレンズ5を光軸方向(X方向)の位置調整を行う。また、減光部材12及び第2受光器13は別途基台15の第2受光器取り付け部15fに固定する。
In order to assemble the
図22は本実施の形態1の放熱部材を配置した図である。レーザ光源1のプレート1cの裏面に放熱部材24の一方の端部を固定し、基台15の所定の位置に放熱部材24の他方の端部を固定した。放熱部材24の一方の端部及び他方の端部は幅を広げた形状として、プレート1c及び基台15との接触面積を大きくした。本実施の形態1において放熱部材24はグラファイトシートとした。グラファイトシートは、特に面内方向における熱伝導性が大きく、熱を逃がすのに適している。放熱部材24は薄い粘着剤でプレート1c及び基台15に固定した。このような構成にすることにより、レーザ光源1内の発光素子1aで発生しプレート1cに伝わった熱を放熱部材24を介して基台15からも逃がすことができるので、結合部材16からのみ逃がす場合よりもより多くの熱を逃がすことができる。そのため、レーザ光源1の発光素子1aは温度上昇がより少なく抑えられ、より安定して動作することができる。放熱部材24をグラファイトシートにすると、グラファイトシートは熱伝導性が高く、より多くの熱を基台15に伝えることができるため、レーザ光源1の発光素子1aは温度上昇がより少なく抑えられ、より安定して動作することができる。
FIG. 22 is a diagram in which the heat dissipating member of the first embodiment is arranged. One end of the
図23(a)は本実施の形態1の基台へのコリメートレンズの固定の状態を示す斜視図、図23(b)はコリメートレンズの固定の方法を示す断面図、図23(c)はコリメートレンズの固定の状態を示す断面図である。 FIG. 23A is a perspective view showing a state where the collimating lens is fixed to the base of the first embodiment, FIG. 23B is a cross-sectional view showing a method of fixing the collimating lens, and FIG. It is sectional drawing which shows the fixed state of a collimating lens.
コリメートレンズ5は基台15本体側から基台15の本体側であるコリメートレンズ取り付け部15hに配置される。その際、コリメートレンズ5のいずれか一方の平面5aを光ディスク14に近い側にし、コリメートレンズ取り付け部15hが有する開口部15mに面するようにする。開口部15mの基台15本体側でない側から固定部材25を配置する。固定部材25は板状部材の両端部を同一方向に折り曲げた形状である。折り曲げた端部は基台15の開口部15mの縁の外側に設けた溝15iに引っ掛けられる。その状態で固定部材25と対物レンズ5の平面5aには隙間がある。固定部材25の中央部を対物レンズ5側に加圧して変形させて対物レンズ5の平面5aと固定する。固定には紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤等の接着剤が用いられる。固定部材25はコリメートレンズ5側に反った状態で固定され、元の形状に戻ろうとする力で対物レンズ5を基台15の方に引っ張って固定する。固定部材25を構成する材料は、リン青銅、ベリリウム銅、SUS、チタン等のような弾性を有する材料とした。しかし変形量と変形に要する力等のバランスの条件が合えば、インバー−黄銅のようなバイメタルのような材料、ニッケル−チタニウム、銅−アルミニウム−ニッケル合金のような形状記憶合金のような材料としても構わない。対物レンズ5の固定に必要な厚さは固定部材25の厚さ及び固定部材25の反り量で極小であり、光ピックアップ装置の厚さを薄くすることができる。
The
基台15のコリメートレンズ5と接触する接触部15n及び溝15iはコリメートレンズ5を透過するレーザ光の光軸と平行になるように形成されている。固定部材25と基台15とは接着されておらず、固定部材25は基台15の溝15iを折り曲げた両端部のガイドとして図23(a)の矢印Dの方向に摺動させることができる。コリメートレンズ5は基台15に取り付けた後で光軸方向の精密な位置調整が必要である。固定部材25を光軸に平行な接触部15nと溝15iに沿って摺動させることで、コリメートレンズ5の姿勢を変化させずに光軸方向の位置調整をすることができる。また、位置調整が終わった位置でコリメートレンズ5をそのまま固定することができる。
The
なお、レーザモジュール17は結合部材16の所定の位置に第2受光器13を取り付けるための当て面を形成し、この当て面に第2受光器13を固定しても良い。その際、減光部材12は図12(b)に示すようにビームスプリッタ3の第2受光器13に対向する面に設けた光吸収膜にすると良い。ビームスプリッタ3からの距離を短くできるのでビームスプリッタ3から出射した光を全て第2受光器13に入射させることができ、迷光の発生を抑えることができる。また、ビームスプリッタ3からの距離を短くできるので、その分光ピックアップ装置20を小型にすることもできる。基台15に設けた第2受光器取り付け部15fは省略することができる。
The
光路について説明する。図2において、DVD用及びCD用の2種類の波長のレーザ光はそれぞれレーザ光源1の発光素子1aで発光し、レーザ光源1から光ディスク14に向けて出射する。レーザ光源1から出射した2種類の波長のレーザ光は回折素子2に入射する。CD用のレーザ光は第1回折素子2aで回折して分離され、DVD用のレーザ光は第2回折格子2bで回折して分離され、それぞれトラッキング制御用の光の生成に用いられる。次に2種類の波長のレーザ光はビームスプリッタ3に入射し、大半はそのまま光ディスク14に向けて出射する。一部の光は斜面3aの偏光分離膜3bで反射して、第2受光器13に向かう。減光部材12で適切な光量にされた2種類の波長のレーザ光は第2受光器13に入射し電気信号に変換される。変換され第2受光器13から出力された電気信号はレーザ光源1から出射するレーザ光の光量制御に用いられる。ビームスプリッタ3から光ディスク14に向けて出射した2種類の波長のレーザ光は反射ミラー4で反射し、光路を折り曲げてコリメートレンズ5に入射する。それまで発散光であった2種類の波長のレーザ光はコリメートレンズ5で略平行光に変換されて1/4波長板6に入射する。1/4波長板6でDVD用のレーザ光はP偏光から円偏光に変換される。CD用のレーザ光はP偏光のまま1/4波長板6を透過する。くさび形プリズム7に入射した2種類の波長のレーザ光は、それまでほぼ光ディスク14に対して平行だった光路を光ディスク14に対して直角な方向の成分をわずかに持つ方向に変化させて、立ち上げプリズム8に入射する。立ち上げプリズム8に入射した2種類の波長のレーザ光は内部で2度反射してから光ディスク14に対して直角な方向に出射する。また、立ち上げプリズム8に入射する光ディスク14に対し直角な方向の光束の幅が広げられて立ち上げプリズム8から出射する。立ち上げプリズム8から出射した2種類の波長のレーザ光は対物レンズ9に入射し、集束光に変換されてそれぞれの光ディスク14の記録面で焦点を結ぶ。
The optical path will be described. In FIG. 2, laser beams of two types of wavelengths for DVD and CD are emitted by the
光ディスク14で反射したDVD用及びCD用の2種類の波長のレーザ光は対物レンズ9で平行光に変換され、立ち上げプリズム8に入射する。2種類の波長のレーザ光は立ち上げプリズム8にて光ディスク14に対し直角な方向の成分をわずかに持つ方向に変化してくさび形プリズム7に入射し、くさび形プリズム7にて光ディスク14に対してほぼ平行な方向に変化する。1/4波長板6にてDVD用のレーザ光は円偏光からS偏光に変換される。CD用のレーザ光はP偏光のまま1/4波長板6を透過する。平行光であった2種類の波長のレーザ光はコリメートレンズ5で集束光に変換される。コリメートレンズ5から出射した2種類の波長のレーザ光は反射ミラー4で反射してビームスプリッタ3に入射する。ビームスプリッタ3の斜面3aの偏光分離膜3bでそれぞれの反射率で反射した2種類の波長のレーザ光は検出レンズ10に入射する。2種類の波長のレーザ光は検出レンズ10で方向により焦点位置が異なる光束に変換され、それぞれフォーカス制御用の光の生成に用いられる。検出レンズ10から出射した2種類の波長のレーザ光は受光器11に入射する。受光器11は受光素子11aの光検出部11bで2種類の波長のレーザ光を受光して、受光した光量を電気信号に変換し出力する。出力された電気信号はトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号に演算されて対物レンズ9のトラッキング制御、フォーカス制御に使われる。
Laser light of two types of wavelengths for DVD and CD reflected by the
なお、レーザ光源1は高出力での発光を続けると温度が上昇してくる。温度の上昇に伴い、P偏光のみであったレーザ光源1から出射するレーザ光の偏光面が回転し、S偏光成分を有するようになる。その結果、第2受光器13に入射する光量が変動してしまうことがある。第2受光器13に入射するS偏光成分を除去することは、その現象を抑制するための一つの有効な手段である。そのためにビームスプリッタ3と第2受光器13との間に偏光フィルムを配置したり、内部の斜面にP偏光を透過しS偏光を反射する偏光分離膜を形成したプリズムを配置したりしても良い。
Note that the temperature of the laser light source 1 rises as it continues to emit light at a high output. As the temperature rises, the polarization plane of the laser light emitted from the laser light source 1 that was only P-polarized light rotates to have an S-polarized component. As a result, the amount of light incident on the
本実施の形態1において、回折素子2の第1回折格子2aで回折してCDのトラッキング制御に用いる光を生成し、第2回折格子2bで回折してDVDのトラッキング制御に用いる光を生成した。また、検出レンズ10でDVD、CDのフォーカス制御に用いる光を生成した。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子2及び検出レンズ10に割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。したがって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスク14に対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズム8と対物レンズ9との距離を極小にできる。そのため、厚さが7mmといった薄型の光ディスク装置に用いられる薄型の光ピックアップ装置20を実現することができる。
In the first embodiment, light used for CD tracking control is diffracted by the
(実施の形態2)
本実施の形態2について図面を参照しながら説明する。実施の形態2は第2受光器に入射するレーザ光をビームスプリッタではなく、反射ミラーで分離する光学系を有する光ピックアップ装置である。すなわち反射ミラーは第2ビームスプリッタとして働く。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described with reference to the drawings. The second embodiment is an optical pickup device having an optical system that separates laser light incident on a second light receiver with a reflecting mirror instead of a beam splitter. That is, the reflection mirror functions as a second beam splitter.
図24は本実施の形態2の光ピックアップ装置の構成図、図25は本実施の形態2の光ピックアップ装置の光学系の構成図である。ビームスプリッタ3、反射ミラー4から改めた第2ビームスプリッタ26、廃止した減光部材12、第2受光器取り付け部15fの位置を変えた基台15を除いては実施の形態1と同じであるので、その説明を援用する。なお、図24において、レーザ光源1から1/4波長板6までは光ディスク14に平行な面に対しての投影、くさび形プリズム7から光ディスク14までは光ディスク14に直角な面に対しての投影である。
FIG. 24 is a block diagram of the optical pickup device of the second embodiment, and FIG. 25 is a block diagram of an optical system of the optical pickup device of the second embodiment. Except for the
ビームスプリッタ3は光学ガラス等で形成され、内部に斜面3aが設けられており、斜面3aには偏光分離膜3bが形成されている。偏光分離膜3bは多層の誘電体膜で構成されている。偏光分離膜3bは第2受光器13へ向かう光を分離する必要がないので、レーザ光源1から出射しP偏光であるDVD用のレーザ光の95%以上を透過し、CD用のレーザ光の85%程度を透過する。また、偏光分離膜3bは、光ディスク14で反射されS偏光に変換されたDVD用のレーザ光の95%以上を反射する。また、P偏光のままのCD用のレーザ光の15%程度を反射する。反射した光はそれぞれ受光器11に向かう。
The
第2ビームスプリッタ26は光ピックアップ装置20を小型にするために、光路を折り曲げるためのミラーである。また、レーザ光源1から出射した2種類の波長のレーザ光の一部をそれぞれ第2受光器13に向かわせるように分離する。第2ビームスプリッタ26のビームスプリッタ3及びコリメートレンズ5に対向する面には分離膜26aが形成されている。分離膜26aは90%程度の光を反射し、10%程度の光を透過する。レーザ光源1から出射し、第2ビームスプリッタ26で透過した2種類の波長のレーザ光はそれぞれ第2受光器13に入射する。第2受光器13は受光したレーザ光の光量に応じた電気信号に変換して出力する。出力された信号はレーザ光源1が出射するレーザ光の出力制御に用いられる。第2ビームスプリッタ26が減光させて適切な光量が第2受光器13に入射するため減光部材12を不要とする。
The
基台15の第2受光器取り付け部15fの位置は、反射ミラー取り付け部15gから名称変更になった第2ビームスプリッタ取り付け部15oを間に挟んでレーザモジュール取り付け部15cの反対側に移動した。
The position of the second light
光路について説明する。図25において、DVD用及びCD用の2種類の波長のレーザ光はそれぞれレーザ光源1の発光素子1aで発光し、レーザ光源1から光ディスク14に向けて出射する。レーザ光源1から出射した2種類の波長のレーザ光は回折素子2に入射する。CD用のレーザ光は第1回折素子2aで回折して分離され、DVD用のレーザ光は第2回折格子2bで回折して分離され、それぞれトラッキング制御用の光の生成に用いられる。次に2種類の波長のレーザ光はビームスプリッタ3に入射し、そのまま光ディスク14に向けて出射する。ビームスプリッタ3から光ディスク14に向けて出射した2種類の波長のレーザ光は第2ビームスプリッタ26の分離膜26aで大半の光は反射して光ディスク14へ向かい、一部の光は分離膜26aで透過して、第2受光器13に向かう。2種類の波長のレーザ光は第2受光器13に入射し電気信号に変換される。変換され第2受光器13から出力された電気信号はレーザ光源1から出射するレーザ光の光量制御に用いられる。第2ビームスプリッタ26で反射した2種類の波長のレーザ光は、光路を折り曲げてコリメートレンズ5に入射する。それまで発散光であった2種類の波長のレーザ光はコリメートレンズ5で略平行光に変換されて1/4波長板6に入射する。1/4波長板6でDVD用のレーザ光はP偏光から円偏光に変換される。CD用のレーザ光はP偏光のまま1/4波長板6を透過する。くさび形プリズム7に入射した2種類の波長のレーザ光は、それまでほぼ光ディスク14に対して平行だった光路を光ディスク14に対して直角な方向の成分をわずかに持つ方向に変化させて、立ち上げプリズム8に入射する。立ち上げプリズム8に入射した2種類の波長のレーザ光は内部で2度反射してから光ディスク14に対して直角な方向に出射する。また、立ち上げプリズム8に入射する光ディスク14に対し直角な方向の光束の幅が広げられて立ち上げプリズム8から出射する。立ち上げプリズム8から出射した2種類の波長のレーザ光は対物レンズ9に入射し、集束光に変換されてそれぞれの光ディスク14の記録面で焦点を結ぶ。
The optical path will be described. In FIG. 25, laser light of two types of wavelengths for DVD and CD is emitted by the
光ディスク14で反射したDVD用及びCD用の2種類の波長のレーザ光は対物レンズ9で平行光に変換され、立ち上げプリズム8に入射する。2種類の波長のレーザ光は立ち上げプリズム8にて光ディスク14に対し直角な方向の成分をわずかに持つ方向に変化してくさび形プリズム7に入射し、くさび形プリズム7にて光ディスク14に対してほぼ平行な方向に変化する。1/4波長板6にてDVD用のレーザ光は円偏光からS偏光に変換される。CD用のレーザ光はP偏光のまま1/4波長板6を透過する。平行光であった2種類の波長のレーザ光はコリメートレンズ5で集束光に変換される。コリメートレンズ5から出射した2種類の波長のレーザ光は第2ビームスプリッタ26の分離膜26aで大半が反射してビームスプリッタ3に入射する。ビームスプリッタ3の斜面3aの偏光分離膜3bでそれぞれの反射率で反射した2種類の波長のレーザ光は検出レンズ10に入射する。2種類の波長のレーザ光は検出レンズ10で方向により焦点位置が異なる光束に変換され、それぞれフォーカス制御用の光の生成に用いられる。検出レンズ10から出射した2種類の波長のレーザ光は受光器11に入射する。受光器11は受光素子11aの光検出部11bで2種類の波長のレーザ光を受光して、受光した光量を電気信号に変換し出力する。出力された電気信号はトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号に演算されて対物レンズ9のトラッキング制御、フォーカス制御に使われる。
Laser light of two types of wavelengths for DVD and CD reflected by the
本実施の形態2において、実施の形態1と同様に、回折素子2の第1回折格子2aで回折してCDのトラッキング制御に用いる光を生成し、第2回折格子2bで回折してDVDのトラッキング制御に用いる光を生成した。また、検出レンズ10でDVD、CDのフォーカス制御に用いる光を生成した。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子2及び検出レンズ10に割り振ることができ、ホログラムを省くことができる。したがって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスク14に対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズム8と対物レンズ9との距離を極小にできる。そのため、厚さが7mmといった薄型の光ディスク装置に用いられる薄型の光ピックアップ装置20を実現することができる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, light used for CD tracking control is generated by diffracting by the
(実施の形態3)
本実施の形態3について図面を参照しながら説明する。本実施の形態3は実施の形態1または実施の形態2の光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置である。図26(a)は本実施の形態3の光ピックアップモジュールの上面構成図、図26(b)は下面構成図、図27は本実施の形態3の光ディスク装置の構成図である。
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described with reference to the drawings. The third embodiment is an optical disk device provided with the optical pickup device of the first or second embodiment. FIG. 26A is a top configuration diagram of the optical pickup module of the third embodiment, FIG. 26B is a bottom configuration diagram, and FIG. 27 is a configuration diagram of the optical disc apparatus of the third embodiment.
図26において、光ディスク14を回転駆動する回転駆動部及び光ピックアップ装置20を回転駆動部に対して近づけたり離したりする移動部を備える光ディスク装置40の駆動機構を光ピックアップモジュール30という。ベース31は光ピックアップモジュール30の骨組みを成すもので、光ピックアップモジュール30はベース31に直接的、間接的に各構成部品が配置されて構成される。
In FIG. 26, the drive mechanism of the
回転駆動部は光ディスク14を載置するターンテーブル32aを有するスピンドルモータ32を備えている。スピンドルモータ32はベース31に固定される。スピンドルモータ32は光ディスク14を回転させる回転駆動力を生成する。
The rotation drive unit includes a
移動部はフィードモータ33、スクリューシャフト34、ガイド軸35、36を備えている。フィードモータ33はベース31に固定される。フィードモータ33は光ピックアップ装置20が光ディスク14の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ33としてステッピングモータ、DCモータなどが使用される。スクリューシャフト34はらせん状に溝が掘られており、直接または数段のギアを介してフィードモータ33に接続される。本実施の形態3ではギアを介してフィードモータ33と接続される。ガイド軸35、36はそれぞれ両端で保持部材を介してベース31に固定される。ガイド軸35、36は光ピックアップ装置20を移動自在に支持する。光ピックアップ装置20はスクリューシャフト34の溝と噛み合うガイド歯を有するラック37を備える。ラック37がスクリューシャフト34に伝達されたフィードモータ33の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ装置20は光ディスク14の内周と外周の間を移動することができる。
The moving unit includes a
なお、回転駆動部は光ディスク14を所定の回転数で回転させることができる構成であれば、本実施の形態3で説明した構成に限るものではない。また移動部は光ピックアップ装置20を光ディスク14の内周と外周の間の所定の位置に移動させることができる構成であれば、本実施の形態3で説明した構成に限るものではない。
Note that the rotation driving unit is not limited to the configuration described in the third embodiment as long as it can rotate the
光ピックアップ装置20は図1または図24の構成にカバー29を取り付けたものである。光ピックアップ装置20において、レーザ光源1、回折素子2、ビームスプリッタ3、検出レンズ10、受光器11を結合部材16に固定してレーザモジュール17とし、結合部材16を基台15に固定した。厚さが7mmの光ディスク装置40を実現するため、基台15の厚さは2.6mmである。レーザモジュール17は強度が十分にあるのでレーザモジュール17内の各部品の位置ずれ、角度ずれは小さい。そのため、光ピックアップ装置20を薄くするために基台15を薄くしても、光ディスク14に対する高品位な記録や再生を保つことができる。よって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスク14に対する十分な記録再生の性能を確保しながら、立ち上げプリズム8と対物レンズ9との距離を極小にできる。そのため、本実施の形態3で使用する光ピックアップ装置20は非常に薄型とすることができる。光ピックアップ装置20の対物レンズ9から出射されるレーザ光が光ディスク14に対し直角に入射するように、保持部材を構成する調整機構でガイド軸35、36の傾きを調整する。
The
FPC38は光ピックアップ装置20と光ディスク装置40の本体とを電気的に接続する。FPC38は光ディスク装置40の本体側から光ピックアップ装置20に対し、電力を供給し、電気信号を送るための導電線であるとともに、光ピックアップ装置20から光ディスク装置40の本体側へ電気信号を送るための導電線でもある。
The
カバー39は開口を有し、光ピックアップ装置20の対物レンズ9及びスピンドルモータ32のターンテーブル32aを露出させる。さらに本実施の形態3の場合、フィードモータ33、ガイド軸36の部分も露出させて、カバー39の厚さの分だけ光ピックアップモジュール30の厚さが薄くなるようにしている。
The
図27において、筐体41は上部筐体41aと下部筐体41bを組み合わせてネジなどを用いて互いに固定して構成されている。トレイ42は筐体41に出没自在に設けられている。トレイ42は光ピックアップモジュール30を下面側から配置する。トレイ42は開口を有し、対物レンズ9及びスピンドルモータ32のターンテーブル32a、カバー39の少なくとも一部を露出させる。ベゼル43はトレイ42の前端面に設けられて、トレイ42が筐体41内に収納された時にトレイ42の出没口を塞ぐように構成されている。ベゼル43にはイジェクトスイッチ44が設けられ、イジェクトスイッチ44を押すことで、筐体41とトレイ42との係合が解除され、トレイ42は筐体41に対し出没が可能な状態となる。レール45はそれぞれトレイ42の両側部及び筐体41の双方に摺動自在に取り付けられる。筐体41内部やトレイ42内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のICや電源回路などが搭載されている。外部コネクタ46はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源/信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ46を介して光ディスク装置40内に電力を供給したり、あるいは外部からの電気信号を光ディスク装置40内に導いたり、あるいは光ディスク装置40で生成された電気信号を電子機器などに送出する。
In FIG. 27, the
以上のように、本実施の形態3の光ディスク装置40が搭載する光ピックアップ装置20は、回折素子2の第1回折格子2aで回折してCDのトラッキング制御に用いる光を生成し、第2回折格子2bで回折してDVDのトラッキング制御に用いる光を生成した。また、検出レンズ10でDVD、CDのフォーカス制御に用いる光を生成した。これにより、ホログラムの持つトラッキング制御用の光を生成する機能とフォーカス制御用の光を生成する機能を回折素子2及び検出レンズ10に割り振ることができ、ホログラムを省くことができた。したがって、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスク14に対する十分な記録再生の性能を確保しながら、ホログラムを省いて立ち上げプリズム8と対物レンズ9との距離を極小にできる。そのため、光ピックアップ装置20は非常に薄型とすることができる。よって、この光ピックアップ装置20を搭載する本実施の形態3の光ディスク装置40も厚さが7mmといった非常に薄型とすることができる。
As described above, the
以上のように、本発明の光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、DVDとCDといった異なる波長のレーザ光に対応する2種類の光ディスクに対する十分な記録再生の性能を確保しながら、立ち上げプリズムと対物レンズとの距離を極小にして薄型にすることができる。そのため、特に薄型のパーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に好んで搭載される。 As described above, the optical pickup device and the optical disk device according to the present invention have the rising prism and the objective lens while ensuring sufficient recording / reproduction performance for two types of optical disks corresponding to laser beams of different wavelengths such as DVD and CD. And can be made thin by minimizing the distance between them. Therefore, it is particularly preferred to be mounted on electronic devices such as thin personal computers and notebook computers.
1 レーザ光源
1a 発光素子
1b サブマウント
1c プレート
1d リード
1e 保護部材
2 回折素子
2a 第1回折格子
2b 第2回折格子
2c 第1部材
2d 第2部材
2e 第3部材
2f 第4部材
2g 第1透明基板
2h 第2透明基板
2i 接着剤
2j 第3透明基板
2k 第4透明基板
3 ビームスプリッタ
3a 斜面
3b 偏光分離膜
4 反射ミラー
5 コリメートレンズ
5a 平面
6 1/4波長板
7 くさび形プリズム
8 立ち上げプリズム
9 対物レンズ
10 検出レンズ
10a 検出レンズホルダ
11 受光器
11a 受光素子
11b 光検出部
11c、11e 電極
11d 配線基板
11f 光透過部
11g 突起電極
11h 異方性導電フィルム(ACF)
12 減光部材
13 第2受光器
13a 受光素子
13b 光検出部
13c、13e 電極
13d 配線基板
13f 光透過部
14 光ディスク
14a、14b、14c、14d トラック
15 基台
15a、15b 軸受部
15c レーザモジュール取り付け部
15d 対物レンズ駆動装置取り付け部
15e 基準面
15f 第2受光器取り付け部
15g 反射ミラー取り付け部
15h コリメートレンズ取り付け部
15i 溝
15j 1/4波長板取り付け部
15k くさび形プリズム取り付け部
15l 立ち上げプリズム取り付け部
15m 開口部
15n 接触部
15o 第2ビームスプリッタ取り付け部
15p 貫通孔
15q 軸受
16 結合部材
16a 環状部
16b 腕部
16c 基準面
16d V溝
16e 空間部
16f 当て面
16g、16n 貫通孔
16h、16i 凸部
16j 当て面
16k 溝
16l 凹部
16m 壁部
17 レーザモジュール
18 レンズホルダ
19 対物レンズ駆動装置
19a 弾性支持部材
19b 弾性支持部材ホルダ
19c ヨーク
19d フォーカスコイル
19e トラッキングコイル
19f 磁石
20 光ピックアップ装置
21、22、23 集光スポット
21a、22a、23a メインビーム
21b、22b、23b サブビーム
24 放熱部材
25 固定部材
26 第2ビームスプリッタ
26a 分離膜
29 カバー
30 光ピックアップモジュール
31 ベース
32 スピンドルモータ
32a ターンテーブル
33 フィードモータ
34 スクリューシャフト
35、36 ガイド軸
37 ラック
38 FPC
39 カバー
40 光ディスク装置
41 筐体
41a 上部筐体
41b 下部筐体
42 トレイ
43 ベゼル
44 イジェクトスイッチ
45 レール
46 外部コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser
12 dimming member 13 second light receiver 13a light receiving element 13b light detecting portion 13c, 13e electrode 13d wiring board 13f light transmitting portion 14 optical disc 14a, 14b, 14c, 14d track 15 base 15a, 15b bearing portion 15c laser module mounting portion 15d Objective lens driving device attachment portion 15e Reference surface 15f Second light receiver attachment portion 15g Reflective mirror attachment portion 15h Collimator lens attachment portion 15i Groove 15j 1/4 wavelength plate attachment portion 15k Wedge prism attachment portion 15l Rise prism attachment portion 15m Opening portion 15n Contact portion 15o Second beam splitter mounting portion 15p Through hole 15q Bearing 16 Coupling member 16a Annular portion 16b Arm portion 16c Reference surface 16d V groove 16e Space portion 16f Abutting surface 16g, 16n Through Hole 16h, 16i Convex part 16j Contact surface 16k Groove 16l Concave part 16m Wall part 17 Laser module 18 Lens holder 19 Objective lens drive device 19a Elastic support member 19b Elastic support member holder 19c Yoke 19d Focus coil 19e Tracking coil 19f Magnet 20 Optical pickup device 21, 22, 23 Condensing spots 21a, 22a, 23a Main beam 21b, 22b, 23b Sub beam 24 Heat radiation member 25 Fixing member 26 Second beam splitter 26a Separation film 29 Cover 30 Optical pickup module 31 Base 32 Spindle motor 32a Turntable 33 Feed motor 34 Screw shaft 35, 36 Guide shaft 37 Rack 38 FPC
39
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