JP2004227670A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CD、CD−ROM、CD−R、およびCD−RW等とDVD−ROM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW、およびDVD−RAMの少くともいずれか等との組み合わせなど、記録密度の異なる2種類の光ディスクに対して情報の再生および記録のうちの少くとも再生を行う光ディスクドライブに用いられる光ピックアップ装置に関する。このような光ピックアップ装置は、互いに波長の異なる2種類のレーザ光を使い分けて光学的記録媒体(光ディスク)に対する記録・再生を行なうので、2波長対応光ピックアップ装置とも呼ばれる。
【0002】
【従来の技術】
記録密度の異なる2種類の光ディスクとしては、例えば、DVD(ディジタルビデオディスク)とCD(コンパクトディスク)との組み合せからなるものや、DVDとBlue−rayとの組み合せからなるもの、また、その他組み合わせなどが考えられる。ここでは、DVDとCDとの組み合わせからなるものについて説明するが、DVDとBlue−rayとの組み合せからなるものにも同様に適用させるのは言うまでもない。
【0003】
周知のように、DVDプレーヤにおいては、DVDとCDとのいずれに対しても記録・再生可能にするために特別の光ピックアップ装置が搭載されたものが存在している。そのような特別の光ピックアップ装置は、DVD用の短波長レーザ光(波長約650nm)とCD用の長波長レーザ光(波長約780nm)との2種類のレーザ光を使い分けて記録・再生を行なうものであり、2波長対応光ピックアップ装置と呼ばれている。
【0004】
この種の2波長対応光ピックアップ装置は、DVD用の短波長レーザ光を出射するためのDVD用の半導体レーザ(LD)と、CD用の長波長レーザ光を出射するためのCD用の半導体レーザ(LD)とを備えている。
【0005】
以下、図1を参照して、従来の2波長対応光ピックアップ装置について説明する。図1は、2波長対応光ピックアップ装置の光学系のシステム構成図(光路図)である。尚、この例では、光学的記録媒体(光ディスク)が水平に置かれた場合を例に挙げて説明するが、垂直(鉛直)に置かれてもよいのは勿論である。尚、図1では、上下を逆にして図示している。尚、光ディスクを単にディスクと呼ぶ場合もある。
【0006】
図示の2波長対応光ピックアップ装置は、第1の波長を持つ第1のレーザ光を出射するDVD用の第1の半導体レーザ11と、第1の波長とは異なる第2の波長を持つ第2のレーザ光を出射するCD用の第2の半導体レーザ12と、第1および第2の回折格子(グレーティング)16および17と、カップリングレンズ19と、第1および第2の波長選択偏光ビームスプリッタ21および22と、広帯域1/4波長板24と、全反射ミラー26と、コリメータレンズ28と、対物レンズ30と、検出レンズ32と、受光素子(光検出器)34とを備えている。
【0007】
第1の回折格子16、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21、広帯域1/4波長板24、全反射ミラー26、コリメータレンズ28、対物レンズ30、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22、および検出レンズ32の組み合わせは、第1の半導体レーザ11から出射された第1のレーザ光を光ディスク40側へ導くとともに、この光ディスク40側から反射された第1の戻り光を透過して光検出器34へ導く第1の光学系として働く。同様に、カップリングレンズ19、第2の回折格子17、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21、広帯域1/4波長板24、全反射ミラー(立上げミラー)26、コリメータレンズ28、対物レンズ30、および検出レンズ32の組み合わせは、第2の半導体レーザ12から出射された第2のレーザ光を光ディスク40A側へ導くとともに、この光ディスク40A側から反射された第2の戻り光を透過して光検出器34へ導く第2の光学系として働く。
【0008】
次に、各光学要素の作用(働き)について説明する。
【0009】
第1の半導体レーザ11は、第1の波長としてDVD用の波長約650nmを持つ第1のレーザ光を出射する半導体レーザであって、「DVD−LD」と略称される。第2の半導体レーザ12は、第2の波長としてCD用の波長約780nmを持つ第2のレーザ光を出射する半導体レーザであって、「CD−LD」と略称される。第1の回折格子16は、第1の半導体レーザ11から出射された1本の第1のレーザ光を3本のレーザ光(中央の光束とその両側の2本の光束)に分離するためのものである。同様に、第2の回折格子17は、第2の半導体レーザLD2から出射された1本の第2のレーザ光を3本のレーザ光(中央の光束とその両側の2本の光束)に分離するためのものである。
【0010】
カップリングレンズ19は、後述するように、焦点距離を調節するためのものである。
【0011】
第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21は、第1の回折格子16を介して入射した3本の第1のレーザ光を反射すると共に、後述するように、光ディスク40からの反射光を透過するためのものである。同様に、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22は、第2の回折格子17を介して入射した3本の第2のレーザ光を反射透過すると共に、後述するように、光ディスク40又は40Aからの反射光を透過するためのものである。尚、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21は、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22から反射されたレーザ光を透過して、コリメータレンズ28側へ出射する機能をも果たす。
【0012】
とにかく、第1および第2の波長選択偏光ビームスプリッタ21および22の組み合わせは、第1の半導体レーザ11から出射された第1のレーザ光又は第2の半導体レーザ12から出射された第2のレーザ光を同一の光軸上へ反射する光軸一致手段として働く。
【0013】
広帯域1/4波長板24は、直線偏光と円偏光との間で偏光方向を変える手段として働く。全反射ミラー26は、広帯域1/4波長板24からのレーザ光を直角に折り曲げて反射するためのものである。コリメータレンズ28は、全反射ミラー26で反射されたレーザ光を平行光に変換するためのものである。対物レンズ30はコリメータレンズ28からの平行光を光ディスク40又は40A上へ照射するためのものである。
【0014】
尚、光ディスク40又は40Aで反射された反射光(戻り光)は、後述するように、検出レンズ32を介して光検出器34で受光される。
【0015】
ここで、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21は、波長約650nmの光に対してはS偏光を反射し、P偏光を透過する特性を持つが、波長約780nmの光に対しては偏光方向に関係なく透過率100%の特性を持っている。一方、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22は、波長約650nmの光に対しては偏光方向に関係なく透過率100%の透過率の特性を持っているが、波長約780nmの光に対してはS偏光を反射し、P偏光を透過する特性を持っている。
【0016】
次に、図1に示した従来の2波長対応光ピックアップ装置の動作について説明する。最初に、光ディスクとしてDVD40を使用した場合の動作について説明し、その後で、光ディスクとしてCD40Aを使用した場合の動作について説明する。
【0017】
光ディスクがDVD40である場合、第1の半導体レーザ11(DVD−LD)のみが動作状態に置かれ、第2の半導体レーザ12(CD−LD)は非動作状態に置かれる。したがって、第1の半導体レーザ11のみが第1のレーザ光を出射している。
【0018】
DVD用の第1の半導体レーザ11から出射された直線偏光(S偏光)の第1のレーザ光は、第1の回折格子16を通り、ここでトラッキング制御を行うための3本のレーザ光に分離される。その後、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21に入射する。この第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21に入射したS偏光の第1のレーザ光は、その光路が90°曲げられる(すなわち、反射される)。この第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21で反射されたS偏光の第1のレーザ光は、広帯域1/4波長板24を透過し、ここで、直線偏光(S偏光)から円偏光に変換される。この円偏光の第1のレーザ光は、全反射ミラー26で上部方向に反射される。この全反射ミラー26を反射したレーザ光は、コリメータレンズ28を透過すると、発散光であったレーザ光が平行光にされて、対物レンズ30に入射する。この対物レンズ30を透過したレーザ光は、ここで収束されて、光ディスク(DVD)40の記録面に照射される(集光される)。
【0019】
この光ディスク(DVD)40の記録面からの反射光(第1の戻り光)は、対物レンズOLを通過し、コリメータレンズ28を透過した後、収束光になる。この収束光は、全反射ミラー26で反射された後、再度、広帯域1/4波長板24を通ることで、円偏光が直線偏光(P偏光)に変換される。このP偏光は、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21を透過する。この第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21を透過したP偏光は、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22および検出レンズ32を透過した後、光検出器34に集光する(で受光される)。
【0020】
次に、光ディスクがCD40Aである場合、第2の半導体レーザ12(CD−LD)のみが動作状態に置かれ、第1の半導体レーザ11(DVD−LD)は非動作状態に置かれる。したがって、第2の半導体レーザ12のみが第2のレーザ光を出射している。尚、この技術分野で周知のように、2波長対応光ピックアップ装置は、書込みモードと再生モードとのいずれか一方のモードで動作する。
【0021】
CD用の第2の半導体レーザ12から出射された直線偏光(S偏光)の第2のレーザ光は、カップリングレンズ19を透過し、第2の回折格子17で3本のレーザ光に分離された後、第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22に入射する。この第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22に入射したS偏光の第2のレーザ光は、その光路が90°曲げられる(すなわち、反射される)。第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22で反射された第2のレーザ光は、第1の波長選択偏光ビームスプリッタ21を透過し、広帯域1/4波長板24を透過し、ここで、直線偏光(S偏光)から円偏光に変換される。この円偏光の第2のレーザ光は、全反射ミラー26で上部方向に反射される。この全反射ミラー26を反射したレーザ光は、コリメータレンズ28を透過すると、発散光であったレーザ光が平行光にされて、対物レンズ30に入射する。この対物レンズ30を透過したレーザ光は、ここで収束されて、光ディスク(CD)40Aの記録面に照射される(集光される)。
【0022】
この光ディスク(CD)40Aの記録面からの反射光(第2の戻り光)は、鉛直下方向へ進み、対物レンズ30を通過し、コリメータレンズ28を透過した後、収束光になる。この収束光は、全反射ミラー26で反射され、再度、広帯域1/4波長板24を通ることで、円偏光が直線偏光(P偏光)に変換される。このP偏光は、第1および第2の波長選択偏光ビームスプリッタ21および22を透過する。この第2の波長選択偏光ビームスプリッタ22を透過したレーザ光は、検出レンズ32を透過した後、光検出器34に集光する(で受光される)。
【0023】
DVD40およびCD40Aに対して再生のみならず記録を行う場合には、対物レンズ30先のスポットサイズの最適化は勿論のこと、記録に必要な対物レンズ30先の光量を確保する必要があり、光学系も独立して最適化させる必要がある。
【0024】
図1に示した従来の2波長対応光ピックアップ装置では、カップリングレンズ19は、光学ベース(図示せず)に予め固定されている。そして、第2の半導体レーザ12単体は専用のホルダ(図示せず)に固定し、光学ベースに対して第2の半導体レーザ12をX軸、Y軸、Z軸方向にそれぞれ動かせるようにしている。
【0025】
しかしながら、完全に異なるディスク仕様に合わせた光学系を独立させるとすると、コスト高になるばかりでなく、スペース効率も悪くなる。そこで、対物レンズ30、コリメータレンズ28、ビームスプリッタ、全反射ミラー26、広帯域1/4波長板24などを共通化させる方法が一般に採用されている。
【0026】
しかしながら、図2(a)に示されるように、記録密度が高いディスク(例えば、DVD)40は、ディスク40上のスポットサイズを小さくする必要があるため、第1の半導体レーザ11の波長を短く、対物レンズ30のNA(開口数)を大きくする必要がある。
【0027】
また、無限光学系の場合は、コリメータレンズ28の焦点距離は重要なポイントである。コリメータレンズ28の焦点距離を長くすると、リム見込み角が小さくなるため、ディスク40上でのスポットサイズは小さくなるが、対物レンズ30からの出射光量は少なくなる。また、コリメータレンズ28の焦点距離は半導体レーザのFFP(ファーフィールドパターン)を考慮に入れる必要がある。
【0028】
一方、図2(b)に示されるように、記録密度が低いディスク(例えば、CD)40Aは、対物レンズ28のNAの差などから、対物レンズ28からの出射光量が少なくなる。
【0029】
図2において、α>βの場合、α’>β’となり、対物レンズ30に入射する光量は、記録密度が低いメディア40Aの方が少なくなる。その場合、コリメータレンズをDVD用、CD用に分けて焦点距離を最適化する方法があるが、コストアップとスペース効率が悪くなる。
【0030】
そこで、一般に記録密度が低いディスク仕様では、図3に示すように、半導体レーザ(図示せず)とコリメータレンズ28との間にカップリングレンズ19を挿入配置し、カップリングレンズ19とコリメータレンズ28との合計の焦点距離をコリメータレンズ28単体の焦点距離よりも短くし、対物レンズ30からの出射光量を多くする手法が考えられる。
【0031】
このとき、挿入後の見込み角γは、カップリングレンズ19無しの場合のリム見込み角β’よりも大きくなる。ただし、カップリングレンズ19とコリメータレンズ28との合計の焦点距離が短くなれば、ディスク40A上でのスポットサイズも大きくなるため、目標となるスポットサイズを考慮に入れて設計する必要がある。
【0032】
【特許文献1】
特開2002−334477号公報
【0033】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図3に示した例では、カップリングレンズとコリメータレンズとの合計の焦点距離がコリメータレンズ単体の焦点距離よりも短くなることで、光学部品間の距離が狭くなるため、組み立てが困難である。また、光学部品としてカップリングレンズが増えることから、コストアップを招く。
【0034】
それ故、本発明の技術的課題は、構成が簡素で、容易かつ低コストに製造組み立てできる、2波長対応の光ピックアップ装置を提供することである。
【0035】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、記録密度の異なる2種類の光ディスクに対して情報の再生および記録のうちの少くとも再生を行うことが可能な光ピックアップ装置であって、互いに異なる第1および第2の波長を持つ第1および第2のレーザ光をそれぞれ出射する第1および第2の半導体レーザと、前記第1または前記第2のレーザ光である発散光を平行光にするコリメータレンズ(28)と、前記コリメータレンズの焦点距離を調整するために前記第2の半導体レーザの出射側に配置されたカップリングレンズと、前記第1および前記第2のレーザ光をそれぞれ3本のレーザ光に分離する第1および第2の回折格子とを有する光ピックアップ装置において、前記第2の回折格子および前記カップリングレンズの両機能をなす、単一部品である回折格子付きカップリングレンズ(20)を有し、前記回折格子付きカップリングレンズ(20)は、カップリングレンズ機能を奏するために曲面を呈するR面(20a)と、該R面の反対側に形成された回折格子面(20b)とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置が得られる。
【0036】
本発明によれば、前記R面(20a)は、非球面状を呈する前記光ピックアップ装置が得られる。
【0037】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズは、その側面に凹状を呈する位置決め部(131)を備えている前記光ピックアップ装置が得られる。
【0038】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズは、そのコバ面外縁部分に凹状を呈する位置決め部を備えている前記光ピックアップ装置が得られる。
【0039】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズは、その側面に凸状を呈する位置決め部(135)を備えている前記光ピックアップ装置が得られる。
【0040】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズは、そのコバ面外縁に凸状を呈する位置決め部(134)を備えている前記光ピックアップ装置が得られる。
【0041】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズは、コバ面に凹状を呈する回折格子調整凹部(143)を備えており、前記回折格子面(20b)は、前記回折格子調整凹部(143)の底面に形成されている前記光ピックアップ装置が得られる。
【0042】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズ(20)は、樹脂製である前記光ピックアップ装置が得られる。
【0043】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズ(20)は、光学部品を支持する光学ベースへの取り付けのためのホルダと共に単一部品として樹脂によって形成されている前記光ピックアップ装置。
【0044】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズ(20)は、前記回折格子面(20b)が前記第2の半導体レーザに対面するようにして配置される前記光ピックアップ装置が得られる。
【0045】
本発明によれば、前記回折格子付きカップリングレンズ(20)は、前記R面(20a)が前記第2の半導体レーザに対面するようにして配置される前記光ピックアップ装置が得られる。
【0046】
本発明によれば、前記第1の半導体レーザがDVD用の半導体レーザであり、前記第2の半導体レーザがCD(40A)用の半導体レーザである前記光ピックアップ装置が得られる。
【0047】
尚、上記括弧内の参照符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは、勿論である。
【0048】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0049】
本発明の実施の形態による光ピックアップ装置は、2波長対応光ピックアップ装置であり、図示はしないが、第1の波長を持つ第1のレーザ光を出射するDVD用の第1の半導体レーザと、第1の波長とは異なる第2の波長を持つ第2のレーザ光を出射するCD用の第2の半導体レーザと、第1および第2の波長選択偏光ビームスプリッタと、広帯域1/4波長板と、全反射ミラーと、コリメータレンズと、対物レンズと、検出レンズと、受光素子(光検出器)とを、図1に示した従来例と同様に有している。
【0050】
[実施の形態1]
図4を参照して、本発明の実施の形態1による光ピックアップ装置は、第1または第2のレーザ光である発散光を平行光にするコリメータレンズ28と、コリメータレンズ28の焦点距離を調整するために、ディスク(CD)40A用の第2の半導体レーザ(図示はしないが、図中左端に位置している)の出射側に配置されたカップリングレンズと、第1および第2のレーザ光をそれぞれ3本のレーザ光に分離する第1および第2の回折格子とを有している。
【0051】
特に、本実施の形態では、第2の回折格子およびカップリングレンズの両機能をなす、単一部品である回折格子付きカップリングレンズ20を有している。回折格子付きカップリングレンズ20は、カップリングレンズ機能を奏するために曲面を呈するR面20aと、R面20aの反対側に形成された回折格子面20bとを備えている。
【0052】
回折格子付きカップリングレンズ20は、回折格子面20bが第2の半導体レーザに対面するようにして配置されている。
【0053】
回折格子面20bを第2の半導体レーザに対面するようにして配置する場合には、回折格子面をコリメータレンズ28に対面させる場合に比べて球面収差を低く抑えることができる。また、カップリングレンズとコリメータレンズ28との合計の焦点距離を短くすることで切るため、記録密度が高いDVDなどのディスクと記録密度が低いCDなどのディスク仕様との対物レンズ30のNA差が大きい場合に対して、特に有効である。
【0054】
また、R面20aは、非球面状を呈していてもよい。この場合には、球面収差をさらに低く抑えることが可能である。
【0055】
[実施の形態2]
図5を参照して、本発明の実施の形態2による光ピックアップ装置は、実施の形態1と同様に、第1または第2のレーザ光である発散光を平行光にするコリメータレンズ28と、コリメータレンズ28の焦点距離を調整するために、ディスク(CD)40A用の第2の半導体レーザ(図示はしないが、図中左端に位置している)の出射側に配置されたカップリングレンズと、第1および第2のレーザ光をそれぞれ3本のレーザ光に分離する第1および第2の回折格子とを有している。
【0056】
本実施の形態も実施の形態1と同様に、第2の回折格子およびカップリングレンズの両機能をなす、単一部品である回折格子付きカップリングレンズ20を有している。回折格子付きカップリングレンズ20は、カップリングレンズ機能を奏するために曲面を呈するR面20aと、R面20aの反対側に形成された回折格子面20bとを備えている。
【0057】
ただし、回折格子付きカップリングレンズ20は、実施の形態1とは異なり、R面20aが第2の半導体レーザに対面するようにして配置されている。
【0058】
R面20aを第2の半導体レーザに対面するようにして配置する場合には、記録密度が高いDVDなどのディスク仕様と記録密度が低いCDなどのディスク仕様との対物レンズ30のNA差が大きい場合に対して、球面収差を低く抑えることが難しいものの、NA差が比較的小さいものでは球面収差が小さくなるため、有効である。
【0059】
R面20aは、非球面状を呈していてもよい。この場合には、球面収差を低く抑えることが可能である。
【0060】
[実施の形態3]
従来、光ピックアップ装置における回折格子は、光学ベース等に対して位置決めを必要としている。本発明における回折格子付きカップリングレンズも、位置決めを必要とする。
【0061】
したがって、本光ピックアップ装置では、図6(a)〜(c)ならびに図7(a)および(b)に示すような位置決めのための構造を有している。
【0062】
図6(a)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ121は、その側面に凹状を呈する位置決め部として、二箇所の平面部131を備えている。図6(b)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ122は、その側面に凹状を呈する位置決め部として、四箇所の平面部132を備えている。図6(c)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ123は、その側面に凹状を呈する位置決め部として、平面部133aおよび切り欠き部133bを備えている。
【0063】
また、図示はしないが、回折格子付きカップリングレンズのコバ面外縁部分に、凹状を呈する位置決め部を備えていてもよい。
【0064】
このように、回折格子付きカップリングレンズに位置決めのための凹部を設ける場合には、回折格子付きカップリングレンズは、コンプレッション成型によるガラス製とするか、あるいは、射出成型等による樹脂製とすることができる。
【0065】
さらに、図7(a)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ124は、そのコバ面外縁に凸状を呈する位置決め部として、突起部134を備えている。図7(b)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ125は、その側面に凸状を呈する位置決め部として、突起部135を備えている。このように、回折格子付きカップリングレンズに位置決めのための突起部を設ける場合には、製造のし易さの理由により、回折格子付きカップリングレンズを射出成型等による樹脂製とすることが好ましい。
【0066】
[実施の形態4]
図6(c)を参照して、回折格子付きカップリングレンズ123は、コバ面に凹状を呈する回折格子調整凹部として、凹部143を備えている。回折格子20cが形成された回折格子面20bは、凹部143の底面に形成されている。このように、回折格子付きカップリングレンズにを設ける場合には、製造のし易さの理由により、回折格子付きカップリングレンズを射出成型等による樹脂製とすることが好ましい。
【0067】
[実施の形態5]
回折格子付きカップリングレンズを射出成型等による樹脂製とする場合には、回折格子付きカップリングレンズは、光学部品を支持する光学ベース(図示せず)への取り付けのためのホルダ(図示せず)と共に単一部品として形成することができる。これにより、コストダウンが図れる。
【0068】
【発明の効果】
本発明による2波長対応の光ピックアップ装置は、構成が簡素で、容易かつ低コストに製造組み立てできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の2波長対応の光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図2】(a)および(b)は、従来の2波長対応の光ピックアップ装置の機能を説明するための図である。
【図3】従来の2波長対応の光ピックアップ装置一例の要部を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態1による2波長対応の光ピックアップ装置の要部を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態2による2波長対応の光ピックアップ装置の要部を示す図である。
【図6】(a)〜(c)本発明の実施の形態3の各例または4による2波長対応の光ピックアップ装置の要部を示す図である。
【図7】(a)および(b)本発明の実施の形態3の各例による2波長対応の光ピックアップ装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
11 第1の半導体レーザ
12 第2の半導体レーザ
17 第2の回折格子
19 カップリングレンズ
20、121〜125 回折格子付きカップリングレンズ
20a R面
20b 回折格子面
20c 回折格子
28 コリメータレンズ
40 光ディスク(DVD)
40A 光ディスク(CD)
131、132、133a 平面部
133b 切り欠き部
134、135 突起部
143 凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination of a CD, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, and the like with a DVD-ROM, a DVD-R, a DVD-RW, a DVD + R, a DVD + RW, and a DVD-RAM. The present invention also relates to an optical pickup device used for an optical disk drive that performs at least reproduction of information from and recording on two types of optical disks having different recording densities. Such an optical pickup device performs recording / reproduction on an optical recording medium (optical disk) by selectively using two types of laser beams having different wavelengths from each other.
[0002]
[Prior art]
Examples of two types of optical discs having different recording densities include a disc composed of a combination of a DVD (digital video disc) and a CD (compact disc), a disc composed of a combination of a DVD and a blue-ray, and other combinations. Can be considered. Here, a description will be given of a combination of a DVD and a CD, but it goes without saying that the invention is similarly applied to a combination of a DVD and a Blue-ray.
[0003]
As is well known, some DVD players are equipped with a special optical pickup device so as to enable recording and reproduction on both DVDs and CDs. Such a special optical pickup device performs recording / reproduction by using two types of laser light, a short-wavelength laser light for DVD (wavelength: about 650 nm) and a long-wavelength laser light for CD (wavelength: about 780 nm). And is called a two-wavelength compatible optical pickup device.
[0004]
This type of two-wavelength compatible optical pickup device includes a DVD semiconductor laser (LD) for emitting a short-wavelength laser beam for a DVD and a CD semiconductor laser for emitting a long-wavelength laser beam for a CD. (LD).
[0005]
Hereinafter, a conventional two-wavelength compatible optical pickup device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a system configuration diagram (optical path diagram) of the optical system of the two-wavelength compatible optical pickup device. In this example, a case where the optical recording medium (optical disc) is placed horizontally will be described as an example, but it goes without saying that the optical recording medium (optical disc) may be placed vertically (vertically). In FIG. 1, the upper and lower parts are shown upside down. Incidentally, the optical disk may be simply referred to as a disk.
[0006]
The illustrated two-wavelength compatible optical pickup device includes a
[0007]
First diffraction grating 16, first wavelength-selective
[0008]
Next, the function (function) of each optical element will be described.
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The first wavelength-selective
[0012]
In any case, the combination of the first and second wavelength-selective
[0013]
The broadband
[0014]
The reflected light (return light) reflected by the
[0015]
Here, the first wavelength-selective
[0016]
Next, the operation of the conventional two-wavelength compatible optical pickup device shown in FIG. 1 will be described. First, the operation when the
[0017]
When the optical disk is the
[0018]
The first laser light of linearly polarized light (S-polarized light) emitted from the
[0019]
The reflected light (first return light) from the recording surface of the optical disk (DVD) 40 passes through the objective lens OL, passes through the
[0020]
Next, when the optical disk is the
[0021]
The second laser light of linearly polarized light (S-polarized light) emitted from the
[0022]
The reflected light (second return light) from the recording surface of the optical disk (CD) 40A travels vertically downward, passes through the
[0023]
When performing not only reproduction but also recording on the
[0024]
In the conventional two-wavelength compatible optical pickup device shown in FIG. 1, the
[0025]
However, if an optical system corresponding to completely different disk specifications is made independent, not only cost is increased but also space efficiency is deteriorated. Therefore, a method of commonly using the
[0026]
However, as shown in FIG. 2A, in a disk (for example, DVD) 40 having a high recording density, it is necessary to reduce the spot size on the
[0027]
In the case of an infinite optical system, the focal length of the
[0028]
On the other hand, as shown in FIG. 2B, a disk (for example, a CD) 40A having a low recording density has a small amount of light emitted from the
[0029]
In FIG. 2, when α> β, α ′> β ′, and the amount of light incident on the
[0030]
Therefore, in general, in a disk specification having a low recording density, as shown in FIG. 3, a
[0031]
At this time, the prospective angle γ after insertion is larger than the rim prospective angle β 'without the
[0032]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-334377
[Problems to be solved by the invention]
However, in the example shown in FIG. 3, since the total focal length of the coupling lens and the collimator lens is shorter than the focal length of the single collimator lens, the distance between the optical components becomes narrower, which makes assembly difficult. is there. In addition, the cost increases because the number of coupling lenses increases as optical components.
[0034]
Therefore, a technical problem of the present invention is to provide a two-wavelength-compatible optical pickup device that has a simple configuration and can be manufactured and assembled easily and at low cost.
[0035]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided an optical pickup device capable of performing at least reproduction of information and recording on two types of optical discs having different recording densities, wherein the first and second wavelengths are different from each other. First and second semiconductor lasers respectively emitting first and second laser beams having the following, and a collimator lens (28) for converting divergent light that is the first or second laser beam into parallel light; A coupling lens disposed on the emission side of the second semiconductor laser for adjusting a focal length of the collimator lens, and a coupling lens for separating the first and second laser beams into three laser beams, respectively. In an optical pickup device having first and second diffraction gratings, a single component with a diffraction grating that performs both functions of the second diffraction grating and the coupling lens is provided. A coupling lens (20) having a coupling lens (20), wherein the coupling lens (20) with a diffraction grating is formed on an R surface (20a) exhibiting a curved surface to exhibit a coupling lens function, and on the opposite side of the R surface. An optical pickup device having a diffraction grating surface (20b) is obtained.
[0036]
According to the present invention, the optical pickup device in which the R surface (20a) has an aspherical shape is obtained.
[0037]
According to the present invention, the optical pickup device can be obtained in which the coupling lens with a diffraction grating includes a positioning portion (131) having a concave shape on a side surface thereof.
[0038]
According to the present invention, the optical pickup device can be obtained in which the coupling lens with the diffraction grating includes a positioning portion having a concave shape at an outer edge portion of the edge surface.
[0039]
According to the present invention, the optical pickup device can be obtained in which the coupling lens with a diffraction grating includes a positioning portion (135) having a convex shape on the side surface.
[0040]
According to the present invention, the optical pickup device can be obtained in which the coupling lens with the diffraction grating includes a positioning portion (134) having a convex shape on the outer edge of the edge surface.
[0041]
According to the present invention, the coupling lens with a diffraction grating includes a diffraction grating adjusting concave portion (143) having a concave shape on the edge surface, and the diffraction grating surface (20b) includes the diffraction grating adjusting concave portion (143). Is obtained on the bottom surface of the optical pickup device.
[0042]
According to the present invention, the optical pickup device in which the coupling lens with a diffraction grating (20) is made of resin is obtained.
[0043]
According to the present invention, there is provided the optical pickup device, wherein the coupling lens with a diffraction grating (20) is formed of resin as a single component together with a holder for mounting the optical component on an optical base that supports the optical component.
[0044]
According to the present invention, the optical pickup device in which the diffraction grating coupling lens (20) is arranged such that the diffraction grating surface (20b) faces the second semiconductor laser is obtained.
[0045]
According to the present invention, the optical pickup device is obtained in which the coupling lens with a diffraction grating (20) is arranged such that the R surface (20a) faces the second semiconductor laser.
[0046]
According to the present invention, the optical pickup device can be obtained in which the first semiconductor laser is a semiconductor laser for DVD and the second semiconductor laser is a semiconductor laser for CD (40A).
[0047]
Note that the reference numerals in the parentheses are provided for easy understanding of the present invention, and are merely examples, and it is a matter of course that the present invention is not limited to these.
[0048]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0049]
An optical pickup device according to an embodiment of the present invention is a two-wavelength compatible optical pickup device, not shown, but a first semiconductor laser for DVD that emits a first laser beam having a first wavelength; A second semiconductor laser for CD that emits a second laser beam having a second wavelength different from the first wavelength, first and second wavelength-selective polarization beam splitters, and a broadband quarter-wave plate , A total reflection mirror, a collimator lens, an objective lens, a detection lens, and a light receiving element (photodetector) as in the conventional example shown in FIG.
[0050]
[Embodiment 1]
Referring to FIG. 4, an optical pickup device according to the first embodiment of the present invention adjusts a
[0051]
In particular, in the present embodiment, the
[0052]
The
[0053]
When the diffraction
[0054]
In addition, the
[0055]
[Embodiment 2]
Referring to FIG. 5, an optical pickup device according to a second embodiment of the present invention includes, as in the first embodiment, a
[0056]
As in the first embodiment, the present embodiment also has a
[0057]
However, unlike the first embodiment, the
[0058]
When the
[0059]
The
[0060]
[Embodiment 3]
Conventionally, a diffraction grating in an optical pickup device needs to be positioned with respect to an optical base or the like. The coupling lens with a diffraction grating in the present invention also requires positioning.
[0061]
Therefore, the present optical pickup device has a positioning structure as shown in FIGS. 6A to 6C and FIGS. 7A and 7B.
[0062]
Referring to FIG. 6A,
[0063]
Although not shown, a concave positioning portion may be provided at the outer edge portion of the edge surface of the coupling lens with a diffraction grating.
[0064]
When the concave portion for positioning is provided in the coupling lens with a diffraction grating as described above, the coupling lens with the diffraction grating should be made of glass by compression molding or resin by injection molding or the like. Can be.
[0065]
Further, with reference to FIG. 7A, the coupling lens with a
[0066]
[Embodiment 4]
Referring to FIG. 6C, the
[0067]
[Embodiment 5]
When the coupling lens with a diffraction grating is made of resin by injection molding or the like, the coupling lens with a diffraction grating is a holder (not shown) for attachment to an optical base (not shown) supporting an optical component. ) Together with a single part. Thereby, cost reduction can be achieved.
[0068]
【The invention's effect】
The two-wavelength compatible optical pickup device according to the present invention has a simple configuration and can be manufactured and assembled easily and at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional two-wavelength compatible optical pickup device.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining functions of a conventional two-wavelength-compatible optical pickup device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of an example of a conventional two-wavelength compatible optical pickup device.
FIG. 4 is a diagram showing a main part of an optical pickup device for two wavelengths according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of an optical pickup device for two wavelengths according to a second embodiment of the present invention.
6 (a) to 6 (c) are diagrams showing a main part of a two-wavelength compatible optical pickup device according to each example or 4 of the third embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a main part of an optical pickup device for two wavelengths according to each example of the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11
40A optical disk (CD)
131, 132, 133a
Claims (12)
互いに異なる第1および第2の波長を持つ第1および第2のレーザ光をそれぞれ出射する第1および第2の半導体レーザと、前記第1または前記第2のレーザ光である発散光を平行光にするコリメータレンズと、前記コリメータレンズの焦点距離を調整するために前記第2の半導体レーザの出射側に配置されたカップリングレンズと、前記第1および前記第2のレーザ光をそれぞれ3本のレーザ光に分離する第1および第2の回折格子とを有する光ピックアップ装置において、
前記第2の回折格子および前記カップリングレンズの両機能をなす、単一部品である回折格子付きカップリングレンズを有し、
前記回折格子付きカップリングレンズは、カップリングレンズ機能を奏するために曲面を呈するR面と、該R面の反対側に形成された回折格子面とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。An optical pickup device capable of performing at least reproduction of information and recording on two types of optical disks having different recording densities,
First and second semiconductor lasers respectively emitting first and second laser beams having first and second wavelengths different from each other, and divergent light as the first or second laser beam being converted into parallel light. A coupling lens disposed on the emission side of the second semiconductor laser for adjusting the focal length of the collimator lens, and the first and second laser beams each having three beams. In an optical pickup device having first and second diffraction gratings for splitting into laser light,
Having both functions of the second diffraction grating and the coupling lens, having a coupling lens with a diffraction grating as a single component,
The coupling lens with a diffraction grating includes an R surface having a curved surface for exhibiting a coupling lens function, and a diffraction grating surface formed on a side opposite to the R surface. .
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JP2003014259A JP2004227670A (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Optical pickup device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016209800A1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | TeraDiode, Inc. | Optical element arrangements for varying beam parameter product in laser delivery systems |
-
2003
- 2003-01-23 JP JP2003014259A patent/JP2004227670A/en not_active Withdrawn
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CN107771299A (en) * | 2015-06-23 | 2018-03-06 | 特拉迪欧德公司 | Optical element for changing the Beam parameter product in laser delivery systems is arranged |
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