JP2008033988A - 情報記録再生装置、及び、光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を増加することなく、光ディスク装置の小型化を実現することを目的とする。
【解決手段】 光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、前記透過光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、前記透過光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、前記ディスク状記録媒体で反射され、更に前記反射光を受光する受光素子とを搭載した光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる移動手段とを備え、前記光ピックアップ上において、前記光源から前記偏向ミラーに至る光軸が前記移動手段の移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記光源、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記受光素子は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されている情報記録再生装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばＣＤ，ＤＶＤ，Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃといった光ディスク装置などの情報記録再生装置、及び、光ピックアップに関するものである。

近年、光ディスク装置は、ビデオカメラの記憶装置として採用されてきており、そのような光ディスク装置においては、ディスク投影面における小型化が求められる。光ディスク装置のディスク投影面における小型化を実現するためには、光ディスクの外形からの光ディスク装置の突出量を減少させることが求められる。

図５、６に特開平７−２０１０４４号公報に示された光ディスク装置を従来技術として示す。
まず、光ピックアップ装置７８の構成を以下に示す。

基台であるベース部材７９には、光源である半導体レーザ８０、分離手段であるビームスプリッタ８２、偏向ミラーである反射ミラー８４、受光素子である光検出器９８、対物レンズ５１によるビームスポットを光ディスク１の記録トラック（図示せず）に追従可能に支持した対物レンズ駆動装置５５が配設されている。

半導体レーザ８０から出射された光束は、ビームスプリッタ８２に入射し、反射光と透過光に分離される。ビームスプリッタ８２を透過した光束は、反射ミラー８４によって光ディスク１のディスク面と垂直方向に反射され、対物レンズ５１に入射する。対物レンズ５１に入射した光束は、光ディスク１の情報記録層（図示せず）に結像され、情報の記録が行われる。

また再生時には、光ディスク１で反射された光束は、対物レンズ５１で集光され、ビームスプリッタ８２で反射される。そして、マルチレンズ８５を介して、光検出器９８に入射することで、情報信号の再生、及び、サーボエラー信号の生成が行われる。

次に、図７を用いて光ディスク装置である記録再生装置について詳述する。
記録再生装置は、光ディスク１を搭載して回転させるディスク回転駆動機構１１１、光ピックアップ装置７８、光ディスク１の半径方向に光ピックアップ装置７８を移送させるスレッド送りネジ１１５とピックアップ送りモータ１１６、光ピックアップ５４を支持するガイド軸１１４、によって構成されている。

ディスク回転駆動機構１１１によって回転された光ディスク１に、光ピックアップ装置７８の対物レンズ５１から光ビームが照射される。また、ピックアップ送りモータ１１６を回転させることでスレッド送りネジ１１５が回転する。これにより、光ピックアップ装置７８は、ガイド軸１１４をガイドとして光ディスク１の半径方向に移動し、光ディスク１の内周から外周に渡って情報の記録再生が行われる。
特開平７−２０１０４４号公報

しかし、従来の光ディスク装置には、以下のような問題点があった。上記従来例の構成では、光ディスク１のディスク面内において、半導体レーザ８０から反射ミラー８４に至る光軸が、光ディスク１の移送方向と直交している。このため図７の模式図に示すように、対物レンズ５１が光ディスク１の最外周に位置した際に、光検出器９８や半導体レーザ８０が、光ディスク１の投影面から突出する。このため、光検出器９８や半導体レーザ８０が配設されるベース部材７９は更に突出し、光ディスク装置全体の大型化を招くという課題がある。

本発明は上記課題に鑑み、部品点数を増加することなく、装置の小型化を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、光源と、前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、前記透過光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、前記透過光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、前記ディスク状記録媒体で反射され、更に前記分離手段で反射した反射光を受光する受光素子とを搭載した光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる移動手段とを備え、前記光ピックアップ上において、前記光源から前記偏向ミラーに至る光軸が前記移動手段の移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記光源、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記受光素子は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする情報記録再生装置を提供する。

また、光源と、前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、前記反射光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、前記反射光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、前記ディスク状記録媒体で反射され、前記分離手段を透過した透過光を受光する受光素子とを搭載した光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる移動手段とを備え、前記光ピックアップ上において、前記受光素子から前記偏向ミラーに至る光軸が前記移動手段の移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記受光素子、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記光源は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする情報記録再生装置を提供する。

本発明の構成によれば、光源から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸は、光ピックアップの移動方向に垂直な方向に対してディスク状記録媒体の内周側に傾斜する。このため、従来例に対してディスク状記録媒体の投影面からの突出量を減少させることが可能となり装置の小型化が実現される。

さらに、受光素子は、光源から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸に対して、前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されている。これにより、受光素子を光軸に対し外周側に配置した場合と比較し、装置の薄型化が実現される。

また、受光素子から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸は、光ピックアップの移動方向に垂直な方向に対してディスク状記録媒体の内周側に傾斜する。このため、従来例に対してディスク状記録媒体の投影面からの突出量を減少させることが可能となり装置の小型化が実現される。さらに、光源は、受光素子から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸に対して、ディスク状記録媒体の内周側に配置されている。これにより、光源を光軸に対し外周側に配置した場合と比較し、装置の薄型化が実現される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施例１）
図１、図２を用いて本発明の第一の実施例について説明する。図１は本発明の光ピックアップの構成について説明したものである。

まず、図１を用いて光ピックアップ１の構成を説明する。
光ピックアップ１の基台である光学ベース２には、光源である半導体レーザ３、分離手段である偏光ビームスプリッタ４、コリメータ１１、１／４波長板１２、偏向ミラー５、受光素子であるＲＦ・サーボセンサ６、対物レンズ７を光ディスク１０の記録トラックに対し、フォーカス方向とトラッキング方向の２軸に駆動可能に支持した対物レンズアクチュエータ８、センサレンズ９、モニタセンサ１３が配置されている。なお、対物レンズアクチュエータ８の構成は例えば４本ワイヤ方式といった公知のものとし説明は省略する。また、光学ベース２には、後述する光ディスク装置の２本のガイド軸が嵌合する主軸受け２ａと、副軸受け２ｂとが一体で形成されており、ガイド軸に沿って摺動可能に構成されている。さらに、半導体レーザ３から偏光ビームスプリッタ４を透過し偏向ミラー５に至る光軸は、光ピックアップ１の移動方向に垂直な方向に対して光ディスク１０の内周側に角度θ傾斜して配置されている。さらに、ＲＦ・サーボセンサ６は、半導体レーザ３から偏光ビームスプリッタ４を透過し偏向ミラー５に至る光軸に対して、光ディスク１０の内周側に配置されている。

次に、記録再生方法について以下に説明する。
半導体レーザ３から発散光として出射された光束は、偏光ビームスプリッタ４に入射し、反射光と透過光に分離される。偏光ビームスプリッタ４で反射された光束はモニタセンサ１３に入射し、半導体レーザ３の出力制御を行うためのモニタ出力信号が生成される。なお、モニタセンサ１３は一般的に光量を検出できれば良い。このため、偏光ビームスプリッタ４に近接した位置に配置可能であることは周知のとおりである。

一方、偏光ビームスプリッタ４を透過した光束は、コリメータ１１によって略平行光とされる。コリメータ１１を透過した光束は、１／４波長板１２を介して、偏向ミラー５によって光ディスク１０のディスク面と垂直に反射され、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７に入射した光束は、光ディスク１０の情報記録層（図示せず）に結像され、情報の記録が行われる。

また、光ディスク１０で反射された光束は、対物レンズ７で集光され、偏向ビームスプリッタ４で反射される。偏光ビームスプリッタ４にて反射された光束は、センサレンズ９を介して、受光素子であるＲＦ・サーボセンサ６に入射する。これにより、情報信号の再生、及び、フォーカス、トラッキング各々のサーボエラー信号の生成が行われる。なお、サーボ方法については公知の方法（例えばフォーカスサーボ：非点収差法、トラッキングサーボ：プッシュプル法など）のため、説明は省略する。

次に図２を用いて光ディスク装置について説明する。なお、図２は光ピックアップ１が最外周に位置した場合を示している。

光ディスク装置２１は、構造上のベースとなるシャーシ２２、シャーシ２２に配置され光ディスク１０を搭載、回転させるスピンドルモータ２３、光ピックアップ１、シャーシ２２に配置され、光ディスク１０の半径方向に光ピックアップ１を移送させるリードスクリュー２４を有したステッピングモータである送りモータ２５、光ピックアップ１を支持するガイド軸である主軸２６、副軸２７、から構成されている。

スピンドルモータ２３によって回転された光ディスク１０に対し、光ピックアップ１の対物レンズ７から光ビームが照射される。また、送りモータ２５の回転軸と一体で形成されたリードスクリュー２４と、光ピックアップ１は図示しないラック部材によって噛み合っている。そして、リードスクリュー２４の回転動作を並進動作に変換することで、光ピックアップ１は、主軸２６、副軸２７をガイドに沿ってディスク半径方向に移動する。これにより、光ディスク１０の内周から外周に渡って情報の記録再生が行われる。

図２に示すように、本発明の構成とすることで、従来例と比較し、ディスク投影面からの突出量が低減する。このため光ディスク装置の小型化が実現される。

次に、光源から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸に対して光ディスク１０の内周側に、受光素子を配置することによる効果を、図３を用いて説明する。

図３（ａ）は図１の角度θがθ_０である場合の模式図である。図３（ｂ）は図３（ａ）における偏向ミラーの側面図である。図３（ｃ）は角度θがθ_１である場合の模式図である。図３（ｄ）は図３（ｃ）における偏向ミラーの側面図である。

光源である半導体レーザ３の発光点３ａと、受光素子であるＲＦ・サーボセンサ６の受光面６ａはコリメータ１１に対してほぼ共役の位置に配置される。よって、分離手段である偏光ビームスプリッタ４から、発光点３ａ、受光面６ａの距離はほぼ同一となる。このため、図３（ａ）、及び図３（ｃ）に示すとおりにディスク投影面内に発光点３ａと受光面６ａを配置すると、
θ_０＞θ_１
となる。

また、対物レンズ７は、光ピックアップ１の移送方向に距離Ｔｒ分変位可能に構成されている。これは、以下の理由に起因し一般的に実施されている。例えば、光ディスク１０の偏芯にともなう記録トラックの位置ズレに追従するためといった理由や、光ディスク装置２１の送りモータ２５を間欠動作させることで低消費電力化を実現するためといった理由などである。このため、ディスク面と垂直方向に光束を跳ね上げる偏向ミラー５は、ディスク投影面内において、距離Ｔｒを含んだ対物レンズ７の軌跡Ｒに外接する領域が必要とされる。一方、偏向ミラー５の跳ね上げ面５ａは、偏向ミラー５に入射する光束の光軸と、対物レンズ７の中心を通る平面Ａに直交する必要がある。よって、偏向ミラー５の反射面における光軸方向の距離Ｌとすると、偏向ミラー５の厚さｔは、

となる。

ここで、図３（ａ）、（ｂ）と、（ｃ）、（ｄ）から、
θ∝Ｌ
Ｌ∝ｔ
となる。よって、
θ∝ｔ
となる。

よって、角度θを小さくすることで偏向ミラー５の厚さｔが減少する。とくに偏向ミラー５に入射する光束は、その他の光学部品と比較し最大の有効径を必要としている。このため、偏向ミラー５の厚さｔは、光ディスク装置２１の厚さを決定する主たる要因の一つである。

以上から、光源から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸に対して内周側に受光素子を配置することで、光ディスク装置の薄型化が実現される。

以下の表１に、上記角度θに対する偏向ミラー５の厚さｔの設計例を示す。なお、下記設計例においては距離Ｔｒ：±０。３＝０。６ｍｍ、対物レンズ有効径：φ３。４ｍｍとしている。

角度θが２０°より大の場合、表１に示した厚さ増加のみならず、図３（ｃ）から明らかなように、スピンドルモータ２３とＲＦ・サーボセンサ６の干渉という課題が生じる。また、本発明の効果を得るためには少なくとも角度θは９０°未満である必要がある。

以上から、角度θは７０°以上、９０°未満が好適である。なお、本実施例においては角度θは約１５°としている。

なお、本実施例において、分離手段としてハーフミラーを用いることも可能である。この場合、１／４波長板１２が不要となるため、部品点数の削減が可能となる。

（実施例２）
図４を用いて本発明の第二の実施例について説明する。

なお、本実施例は基本的な概念は実施例１と同様であるため、該部分については同一の符号を用い説明を省略する。

図４は本実施例の光ピックアップ１を示す図である。

光ピックアップ１の基本的な構成は実施例１と同様である。本実施例においては、偏光ミラー５から偏光ビームスプリッタ４を透過しＲＦ・サーボセンサ６に至る光軸は、光ピックアップ１の移動方向に垂直な方向に対して光ディスク１０の内周側に角度θ傾斜している。さらに、半導体レーザ３は、偏光ミラー５から偏光ビームスプリッタ４を透過しＲＦ・サーボセンサ６に至る光軸に対して、光ディスク１０の内周側に配置されている。

次に、記録再生方法について以下に説明する。
半導体レーザ３から発散光として出射された光束は、偏光ビームスプリッタ４に入射し、反射光と透過光に分離される。偏光ビームスプリッタ４を透過した光束はモニタセンサ１３に入射し、半導体レーザ３の出力制御を行うためのモニタ出力信号が生成される。偏光ビームスプリッタ４にて反射された光束は、コリメータ１１によって略平行光とされる。コリメータ１１を透過した光束は、１／４波長板１２を介して、偏向ミラー５によって光ディスク１０のディスク面と垂直に反射され、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７に入射した光束は、光ディスク１０の情報記録層（図示せず）に結像され、情報の記録が行われる。

また、光ディスク１０で反射された光束は、対物レンズ７で集光され、偏向ビームスプリッタ４を透過する。偏光ビームスプリッタ４を透過した光束は、センサレンズ９を介して、受光素子であるＲＦ・サーボセンサ６に入射する。これにより、情報信号の再生、及び、フォーカス、トラッキング各々のサーボエラー信号の生成が行われる。

光ディスク装置２１については、構成、動作ともに実施例１の図２と同一のため説明は省略する。

以上から、従来例と比較し、ディスク投影面からの突出量が低減する。このため光ディスク装置の小型化が実現される。

また、実施例１と同様の概念から、光源を、受光素子から分離手段を透過し偏向ミラーに至る光軸に対して、内周側に配置することで、該光軸に対して線対称に光源を配置した場合と比較し、光ディスク装置の薄型化も実現できる。

なお、本実施例において、分離手段としてハーフミラーを用いることも可能である。この場合、１／４波長板１２が不要となるため、部品点数の削減が可能となる。

なお、本発明は本実施の形態にのみ限定されるものではない。

本発明の第１の実施例における光ピックアップを示す図である。 第１の実施例における光ディスク装置を示す図である。 本発明の光源と受光素子の配置を説明するための図である。 本発明の第２の実施例における光ピックアップを示す図である。 従来の光学系を示す図である。 従来の記録再生装置を示す図である。 従来の記録再生装置における光ピックアップを外周側に配置した状態を示す概略図である。

符号の説明

１ 光ピックアップ
２ 光学ベース
２ａ 主軸受け
２ｂ 副軸受け
３ 半導体レーザ
３ａ 発光点
４ 偏光ビームスプリッタ
５ 偏向ミラー
５ａ 跳ね上げ面
６ ＲＦ・サーボセンサ
６ａ 受光面
７ 対物レンズ
８ 対物レンズアクチュエータ
９ センサレンズ
１０ 光ディスク
１１ コリメータ
１２ １／４波長板
１３ モニタセンサ
２１ 光ディスク装置
２２ シャーシ
２３ スピンドルモータ
２４ リードスクリュー
２５ 送りモータ
２６ 主軸
２７ 副軸

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、
   前記透過光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、
   前記透過光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、
   前記ディスク状記録媒体で反射され、更に前記分離手段で反射した反射光を受光する受光素子とを搭載した光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる移動手段とを備え、
   前記光ピックアップ上において、前記光源から前記偏向ミラーに至る光軸が前記移動手段の移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記光源、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記受光素子は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする情報記録再生装置。
2. 光源と、
   前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、
   前記反射光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、
   前記反射光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、
   前記ディスク状記録媒体で反射され、前記分離手段を透過した透過光を受光する受光素子とを搭載した光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の半径方向に移動させる移動手段とを備え、
   前記光ピックアップ上において、前記受光素子から前記偏向ミラーに至る光軸が前記移動手段の移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記受光素子、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記光源は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする情報記録再生装置。
3. 前記分離手段は偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１及び２に記載の情報記録再生装置。
4. 前記分離手段はハーフミラーであることを特徴とする請求項１及び２に記載の情報記録再生装置。
5. ディスク状記録媒体の半径方向に移動可能な光ピックアップにおいて、
   光源と、
   前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、
   前記透過光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、
   前記透過光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、
   前記ディスク状記録媒体で反射され、更に前記分離手段で反射した反射光を受光する受光素子とを備え、
   前記光源から前記偏向ミラーに至る光軸が前記光ピックアップの移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記光源、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記受光素子は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
6. ディスク状記録媒体の半径方向に移動可能な光ピックアップにおいて、
   光源と、
   前記光源からの出射光を透過光と反射光に分離する分離手段と、
   前記反射光をディスク状記録媒体に集光する対物レンズと、
   前記反射光を前記対物レンズに導く偏向ミラーと、
   前記ディスク状記録媒体で反射され、前記分離手段を透過した透過光を受光する受光素子とを備え、
   前記受光素子から前記偏向ミラーに至る光軸が前記光ピックアップの移動方向に垂直な方向に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に傾斜するように前記受光素子、分離手段、偏向ミラーが配置されており、前記光源は前記光軸に対して前記ディスク状記録媒体の内周側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
   

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