JP2006134534A

JP2006134534A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2006134534A
Application number: JP2004325164A
Authority: JP
Inventors: Rin Ko; 琳高
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】
光源の光出力制御を安定して行うことができる光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の光ピックアップ装置は、それぞれ波長の異なる２つの光源を備え、その少なくとも一方の光源がホログラムレーザである光ピックアップ装置で、前記光源からの２つの光束を一致させるためにダイクロイックプリズムを用い、その一部を出力モニター用光検出器に入射させるようにした光ピックアップ装置において、出力モニター用光検出器とダイクロイックプリズムの間に、ホログラムレーザからの回折光が光検出器に入射するのを防止するアパーチャ部材を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、さらに詳しくは、レーザの光出力の安定化を図るようにした光ピックアップ装置に関するものである。

図３に、従来の光ピックアップの構造の一例を示す（例えば、特許文献１を参照。）。図３では、第１の光源５１ａから出射されたレーザ光５３ａ（実際には、広がりを有しているが、図面では便宜上一本線で描写する。）は、ダイクロイックプリズム５５のダイクロイック膜面５５ａで、そのほとんどが反射されコリメータレンズ５７に入射し、コリメータレンズ５７で平行光束とされて対物レンズ６１に入射し、対物レンズ６１によって収束されて光ディスク６３に微小なスポットを照射する。また第１のレーザ５１ａとは異なる波長の光を出射する第２のレーザ５１ｂより出射されたレーザ光５３ｂは、ダイクロイックプリズム５５のダイクロイック膜面５５ａで、そのほとんどが透過され、コリメータレンズ５７に入射し、コリメータレンズ５７で平行光束とされて対物レンズ６１に入射し、対物レンズ６１によって収束されて光ディスク上６３に微小なスポットを結像する。

また、第１及び第２の光源５１ａ，５１ｂの出射面にはホログラム素子５２ａ，５２ｂが取り付けられており、光ディスク上で反射された光は、このホログラム素子５２ａ，５２ｂで回折され、第１及び第２の光源に内蔵された光受光素子に入射し、光ディスクに記録された情報が読み取られる。

このような光ピックアップには、通常、受光部６５ａでレーザ光を受けてレーザ光の光量をモニターする出力モニター用光検出器６５が搭載されており、出力モニター用光検出器６５で検出された信号に基づいて、レーザ出射光量を適正値に制御するようになっている。第１の光源５１ａから出射される光については、その数パーセントを前記ダイクロイックプリズム５５のダイクロイック膜面５５ａを透過させ、この透過光を出力モニター用光検出器６５に入射させ、第２の光源５１ｂから出射される光については、その数パーセントを前記ダイクロイックプリズム５５のダイクロイック膜面５５ａで反射させ、その反射光を出力モニター用光検出器６５に入射させることにより、第１及び第２の光源５１ａ，５１ｂから出射される光の出力制御を行うことができる。
特開２００３−２５７０６４号公報

しかし、上記構成の光ピックアップ装置では、上記方法による光出力制御が安定して行われないことがある。その理由を図４を用いて説明する。図４は、図３におけるダイクロイックプリズム５５周辺の拡大図である。便宜上、第２の光源を用いて説明を行うが、下記説明は、第１の光源についても当てはまる。

上述のように、第２の光源５１ｂの出射面には、ホログラム素子５２ｂが取り付けられており、第２の光源５１ｂからの光の一部は、ホログラム素子５２ｂで回折される。この回折光の一部は、点線５４で示すような経路を通り、出力モニター用光検出器６５に入射する。

一般に、図４に示すようなダイクロイックプリズム５５では、光が、ダイクロイック膜面５５ａに対して４５度の入射角で入射する場合には、その反射率／透過率は、温度変化などによるレーザ波長の変化に対して安定しているが、この入射角が４５度から大きくずれる場合は、温度変化などによってレーザ波長が変化すると、その反射率／透過率が大きく変化することがある。

図４に示すように、点線５４で示す回折光のダイクロイック膜面５５ａへの入射角は４５度から大きくずれているので、この回折光の反射率／透過率は、温度変化などによるレーザ波長の変化に対して不安定であり、従って、出力モニター用光検出器６５に入射する光量も不安定である。この場合、第２の光源の光出力制御を安定して行うことが困難である。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、光源の光出力制御を安定して行うことができる光ピックアップ装置を提供するものである。

本発明の光ピックアップ装置は、それぞれ波長の異なる２つの光源を備え、その少なくとも一方の光源がホログラムレーザである光ピックアップ装置で、前記光源からの２つの光束を一致させるためにダイクロイックプリズムを用い、その一部を出力モニター用光検出器に入射させるようにした光ピックアップ装置において、出力モニター用光検出器とダイクロイックプリズムの間に、ホログラムレーザからの回折光が光検出器に入射するのを防止するアパーチャ部材を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、出力モニター用光検出器とダイクロイックプリズムの間に、ホログラムレーザからの回折光が光検出器に入射するのを防止するアパーチャ部材が設けられているので、ダイクロイックプリズムのダイクロイック膜面での反射率／透過率が急激に変化する角度の光がカットされる。したがって、レーザ出射光量を適正値に制御することができる。

１．光源
光源は、通常、レーザ光源であり、半導体レーザなどで構成される。２つの光源の波長は、互いに異なっており、それぞれ、例えば、ＣＤ及びＤＶＤの読取りなどに用いられる。この２つの光源の少なくとも一方は、ホログラムレーザである。本発明は、光源にホログラムレーザを用いたときに初めて生じる問題を解決するものであるからである。また、２つの光源がいずれもホログラムレーザであってもよい。

２．ダイクロイックプリズム
ダイクロイックプリズムは、ダイクロイック膜面を備え、ダイクロイック膜面は、例えば上記２つの波長の一方に対しては透過率が高く、他方に対しては反射率が高い。光源からの光のダイクロイック膜面への入射角は、ダイクロイックプリズムの形状や光源の位置などに応じて、例えば、３０〜６０度の範囲内（例えば、３５度、４５度など）で、適宜決定することができる。

３．出力モニター用光検出器
出力モニター用光検出器は、ダイクロイック膜面の透過光又は反射光を受光して、受光した光量に応じて、光源からの光の光量を制御する。出力モニター用光検出器は、フォトダイオードなどで構成することができる。

４．アパーチャ部材
アパーチャ部材は、出力モニター用光検出器とダイクロイックプリズムの間に配置され、ホログラムレーザからの回折光が光検出器に入射するの妨げ、かつ、ホログラムレーザからの０次光は通過させて光検出器に入射させるような貫通孔を有する。なお、ここでの「回折光」には、０次光は含まれない。アパーチャ部材は、ダイクロイックプリズムに接触させて配置（例えば、接着）しても、間隔を空けて配置してもよい。

また、上記貫通孔は、貫通孔であり、好ましくは、円筒状であり、この円筒の中心は、一方の光源の理想光軸と一致している。また、この貫通孔の直径は、前記光検出器の受光部の直径の１．１〜２倍であることが好ましい。このように、貫通孔の直径が光検出器の受光部の直径よりも、やや大きい程度であれば、余分な回折光を通過させず、かつ、制御に必要な０次光は通過させるので、好都合である。ここで、貫通孔又は受光部の「直径」とは、貫通孔又は受光部が円形でない場合には、貫通孔又は受光部を囲む外接円の直径を意味する。また、上記貫通孔の長さは、長ければ長いほどよく、例えば、貫通孔の直径の０．１倍以上である。貫通孔が長いほど、貫通孔内部での乱反射による迷光の発生を防止する効果が高いからである。

また、このアパーチャ部材は、熱膨張係数が低く（例えば８×１０^-5／Ｋ以下）、ロックウェル硬度が高い（例えば、Ｒ７０以上）の材料で形成することが好ましい。この場合、このアパーチャ部材を精度よく配置することが可能になるからである。このような材料の例としては、ＡＢＳやＰＣなどが挙げられる。

また、アパーチャ部材は、その反射率が低い（例えば、１０％以下）ことが好ましい。反射率を低くするために、アパーチャ部材は、例えば、黒色などの光吸収率が高い材料で形成することができる。この場合、アパーチャ部材で光が乱反射して迷光が生じることを防止することができる。

５．集光レンズ
前記アパーチャ部材と前記光検出器との間に集光レンズをさらに備えることが好ましい。アパーチャ部材の貫通孔の直径が前記光検出器の受光部の直径より大きい場合、この貫通孔を通過した光の一部は、光検出器の受光部に入射されず、利用されないが、アパーチャ部材と前記光検出器との間に集光レンズを設けると、貫通孔を通過した光は、この集光レンズで集光されるため、より広い範囲の光が光検出器の受光部に入射することになる。この場合、光の利用効率を高めることができる。

６．光ピックアップ装置
本発明の光ピックアップ装置は、例えば、ＣＤ及びＤＶＤの両方を再生可能な電子機器などに搭載することができる。

図１は、本発明の実施例１の光ピックアップ装置の構造を示す平面図である。本実施例の光ピックアップ装置は、それぞれ波長の異なる２つの光源１ａ，１ｂを備え、両方の光源が出射面にホログラム素子２ａ，２ｂを備えるホログラムレーザである光ピックアップ装置で、前記光源からの２つの光束３ａ，３ｂを一致させるために、ダイクロイック膜面５ａを有するダイクロイックプリズム５を用い、前記光束３ａ，３ｂの一部を、受光部１５ａを有する出力モニター用光検出器１５に入射させるようにした光ピックアップ装置において、出力モニター用光検出器１５とダイクロイックプリズム５の間に、光源１ａ，１ｂからの回折光が光検出器１５に入射するのを防止するアパーチャ部材１７を設けたことを特徴とする。また、アパーチャ部材１７は、光源１ａ，１ｂからの０次光は通過させて光検出器１５に入射させる貫通孔１７ａを有する。ダイクロイック膜面５ａで反射又は透過された光速３ａ，３ｂは、コリメータレンズ７で平行光束とされて対物レンズ１１に入射し、対物レンズ１１によって収束されて光ディスク上１３に微小なスポットを結像する。

貫通孔１７ａは、円筒状であり、円筒の軸線は第１光源１ａの理想軸線と一致している。また、この貫通孔１７ａの直径は、出力モニター用光検出器１５の受光部の寸法よりもやや大きい。

また、アパーチャ部材１７は、ダイクロイックプリズム５に接触して配置され、また、光検出器１５に隣接している。アパーチャ部材１７の長さは、貫通孔１７ａでの乱反射による迷光の発生を抑制することができる程度に十分に長く、また、アパーチャ部材１７の色は、迷光の発生を抑制するために、黒色などの反射の少ない色である。

アパーチャ部材１７は、位置精度の要求が高いので、ＡＢＳ、ＰＣなど熱膨張係数が小さく、硬度も高い材料で形成される。この場合、環境温度が大きく変化しても、開口の直径及び位置は、精度よく保持できる。また、硬度が高い材料を使うと、ハウジングに取り付けて接着するときも、変形しにくく、よりいい位置精度が提供できる。

図２は、本発明の実施例２の光ピックアップ装置の構造を示す平面図である。本実施例の光ピックアップ装置は、実施例１のものに類似しているが、アパーチャ部材１７と光検出器１５との間に集光レンズ１９を備えている点が異なっている。本実施例によれば、貫通孔１７ａを通過した光は、この集光レンズ１９で集光されるため、より広い範囲の光が光検出器１５の受光部１５ａに入射することになる。従って、光の利用効率を高めることができる。

本発明の実施例１に係る光ピックアップ装置の構造を示す平面図である。本発明の実施例２に係る光ピックアップ装置の構造を示す平面図である。従来の光ピックアップ装置の構造を示す平面図である。従来の係る光ピックアップ装置のダイクロイックプリズム周辺部分を示す拡大平面図である。

符号の説明

光源：１ａ，１ｂ，５１ａ，５１ｂホログラム素子：２ａ，２ｂ，５２ａ，５２ｂ光束：３ａ，３ｂ，５３ａ，５３ｂダイクロイックプリズム：５，５５ダイクロイック膜面：５ａ，５５ａコリメータレンズ：７，５７対物レンズ：１１，６１光ディスク：１３，６３出力モニター用光検出器：１５，６５受光部：１５ａ，６５ａアパーチャ部材：１７貫通孔：１７ａ集光レンズ：１９

Claims

それぞれ波長の異なる２つの光源を備え、その少なくとも一方の光源がホログラムレーザである光ピックアップ装置で、前記光源からの２つの光束を一致させるためにダイクロイックプリズムを用い、その一部を出力モニター用光検出器に入射させるようにした光ピックアップ装置において、出力モニター用光検出器とダイクロイックプリズムの間に、ホログラムレーザからの回折光が光検出器に入射するのを防止するアパーチャ部材を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
前記アパーチャ部材の貫通孔は、前記光検出器の受光部のサイズの１．１〜２倍であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
前記アパーチャ部材は、その反射率が１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
前記アパーチャ部材は、熱膨張係数が８×１０^-5／Ｋ以下であり、ロックウェル硬度がＲ７０以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
前記アパーチャ部材の貫通孔の長さは、貫通孔の直径の０．１倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
２つの光源はいずれもホログラムレーザであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
前記アパーチャ部材と前記光検出器との間に集光レンズをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
請求項１〜７に記載の光ピックアップ装置を備えた電子機器。