JP2008243257A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】２レンズ方式の光ピックアップにおいて、低コスト化と小型化と組立性の向上を図る。
【解決手段】ＢＤ用ビーム光に応じた対物レンズ１１と、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光に応じた対物レンズ１２とを、光ディスクと平行に配列する。対物レンズ１１、１２の光ディスクと反対側には、１つの立ち上げミラー１５を傾けて配置する。立ち上げミラー１５の透明基板１５ｂの平行な両面のうち、一方の面に、レーザダイオード１から発射されたＢＤ用ビーム光を反射して対物レンズ１１へ入射させかつレーザダイオード２から発射されたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を透過させる第１の膜Ｆ１を設け、他方の面に、第１の膜Ｆ１と透明基板１５ｂとを透過したＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射して対物レンズ１２へ入射させる第２の膜Ｆ２を設けて、立ち上げミラー１５でＢＤ用ビーム光とＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の各対物レンズ１１、１２への入射光軸を分岐させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、２レンズ方式の光ピックアップの光学系の構造に関するものである。

光ピックアップには、例えばＢＤ（Blu-ray Disc；登録商標）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＣＤ（Compact Disc）といった種類が異なる光ディスクの互換性を確保するために、２種類の対物レンズが設けられた２レンズ方式のものがある。２レンズ方式の光ピックアップは、光ディスクの種類に応じたビーム光を光源から発射して、いずれかの対物レンズで光ディスク上に集光させて、光ディスクに対して情報の再生または記録を行う。

図７および図８は、従来の２レンズ方式の光ピックアップ５０の光学系を示す図である。図中、同一または対応する部分には同一符号を付している。ＢＤ、ＤＶＤ、またはＣＤといった光ディスクは、対物レンズ１１、１２の上方に設置される（図示省略）。ＢＤ用対物レンズ１１は、ＢＤとＢＤに応じたＢＤ用ビーム光（４０５ｎｍの波長を有する青色光）に適合するように設計されている。ＢＤ用対物レンズ１１は、ＢＤ用ビーム光をＢＤ上に集光させる。ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２は、ＤＶＤとＤＶＤに応じたＤＶＤ用ビーム光（６５０ｎｍの波長を有する赤色光）またはＣＤとＣＤに応じたＣＤ用ビーム光（７８０ｎｍの波長を有する近赤外光）の少なくとも一方に適合するように設計されている。ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２は、ＤＶＤ用ビーム光またはＣＤ用ビーム光をＤＶＤ上またはＣＤ上に集光させる。ＢＤ用レーザダイオード１は、ＢＤ用ビーム光を発射する光源である。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２は、ＤＶＤ用ビーム光とＣＤ用ビーム光を発射する光源である。光ピックアップ５０に備わる図示しない制御部は、設置された光ディスクの種類に応じたビーム光をレーザダイオード１、２から発射する。

ＢＤ用レーザダイオード１から発射されたＢＤ用ビーム光は、一点鎖線で示すようにＢＤ用回折格子３を透過して、ダイクロイックプリズム４へ入射した後、ダイクロイックプリズム４で光路を曲げられて、偏光ビームスプリッタ６に入射する。この際、ＢＤ用ビーム光の散乱光が前方散乱光検出器５に受光される。光ピックアップ５０の制御部は、前方散乱光検出器５から出力される光量信号に基づいて、ＢＤ用レーザダイオード１の駆動を制御して、発射するＢＤ用ビーム光のパワーを一定に保つ。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２から発射されたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光（ＤＶＤ用ビーム光またはＣＤ用ビーム光）は、二点鎖線で示すようにダイクロイックプリズム４を透過して、偏光ビームスプリッタ６に入射する。ＢＤ用ビーム光とＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の経路は、ダイクロイックプリズム４でほぼ一致する。そして、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光（ＢＤ用ビーム光、ＤＶＤ用ビーム光、またはＣＤ用ビーム光）は、偏光ビームスプリッタ６とコリメートレンズ７を透過する。コリメートレンズ７は、光ディスクの接線方向Ｔａに移動可能であり、ビーム光を適宜平行光に変換し、かつビーム光の球面収差を適宜補正する。

図７では、コリメートレンズ７を透過したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のうち、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光は、二点鎖線で示すようにダイクロイックミラー５１で反射して光路を曲げられ、ＤＶＤ／ＣＤ用１／４波長板１４を透過して、ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２に入射し、ＤＶＤ上またはＣＤ上に集光される。ＢＤ用ビーム光は、一点鎖線で示すようにダイクロイックミラー５１を透過して、ミラー５２で反射して光路を曲げられ、ＢＤ用１／４波長板１３を透過して、ＢＤ用対物レンズ１１に入射し、ＢＤ上に集光される。図８では、コリメートレンズ７を透過したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のうち、ＢＤ用ビーム光は、一点鎖線で示すようにダイクロイックプリズム５３で反射して光路を曲げられ、ＢＤ用１／４波長板１３を透過して、ＢＤ用対物レンズ１１に入射し、ＢＤ上に集光される。ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光は、二点鎖線で示すようにダイクロイックプリズム５３を透過して、ミラー５４で反射して光路を曲げられ、ＤＶＤ／ＣＤ用１／４波長板１４を透過して、ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２に入射し、ＤＶＤ上またはＣＤ上に集光される。

ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の光ディスクでの反射光は、上記と逆の順番で各光学部材を経て、偏光ビームスプリッタ６に入射する。そして、反射光は、偏光ビームスプリッタ６で光路を曲げられ、シリンドリカルレンズ８を透過して、光検出器９に受光される。光検出器９は、受光した反射光を電気信号に変換して、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、再生信号、およびその他の収差や光量に関する信号を検出する。光ピックアップ５０の制御部は、光検出器９から出力される上記各信号に基づいて、フォーカスやトラッキングのサーボを行いつつ、各光ディスクに対して情報の再生または記録を行う。

上述した従来の光ピックアップ５０では、各ビーム光をそれぞれに応じた対物レンズ１１、１２に入射させるために、ミラー５１、５２、５４やプリズム５３を複数用いるので、部品点数が多く、コストが高くついていた。また、各対物レンズ１１、１２に入射させる各ビーム光の光軸の傾きの相対精度を向上させるために、ミラー５１、５２またはプリズム５３とミラー５４の取り付けの相対角度や相対位置を調整しなければならず、組み立てが困難であった。さらに、ミラー５２、５４で反射したビーム光をミラー５１またはプリズム５３で遮らないように、ミラー５１、５２またはプリズム５３とミラー５４をある程度間隔をおいて配置し、これ応じて対物レンズ１１、１２等もある程度間隔をおいて配置しなければならないので、光ピックアップが大きくなっていた。

一方、下記の特許文献１では、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光をＢＤ上、ＤＶＤ上、またはＣＤ上にそれぞれ集光する１つの対物レンズを備えた光ピックアップにおいて、対物レンズの反光ディスク側に１つのダイクロイックミラーから成る立ち上げミラーを設け、該立ち上げミラーの一方の面にＢＤ／ＤＶＤ用ビーム光（ＢＤ用ビーム光またはＤＶＤ用ビーム光）を反射して対物レンズに入射させかつＣＤ用ビーム光を透過させる第１反射面を設け、他方の面にＣＤ用ビーム光を反射させかつ発散光に変換して対物レンズに入射させる第２反射面を設けている。また、下記の特許文献２では、ＢＤ／ＤＶＤ用ビーム光をＢＤ上またはＤＶＤ上にそれぞれ集光する１つの対物レンズを備えた光ピックアップにおいて、対物レンズの反光ディスク側に１つの立ち上げミラーを設け、該立ち上げミラーの一方の面にＢＤ用ビーム光を反射して対物レンズに入射させかつＤＶＤ用ビーム光を透過させるダイクロイックミラーを設け、他方の面にＤＶＤ用ビーム光を反射させかつ対物レンズで生じる収差を補正して対物レンズに入射させるホログラムミラーまたは非球面ミラーを設けている。また、下記の特許文献３では、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光をＤＶＤ上またはＣＤ上にそれぞれ集光する１つの対物レンズを備えた光ピックアップにおいて、対物レンズの反光ディスク側に１つの台形状の立ち上げミラーを設け、該立ち上げミラーの対物レンズと向き合う一方の面でＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射して対物レンズに入射させている。

特許文献１、２のような１レンズ方式の光ピックアップでは、立ち上げミラーでＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の対物レンズへの入射光軸を一致させている。しかし、通常立ち上げミラーの両反射面の間隔に応じて、両反射面からの出射光軸がずれるので、該ずれを無くそうとすると、立ち上げミラーの設計と製造が困難になり、コストが高くなってしまう。また、一般に波長が短いＢＤ用ビーム光に応じて対物レンズが設計されるので、波長が長いＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光で発生する収差が非常に大きくなってしまう。このため、対物レンズや立ち上げミラーのＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射する面に、収差補正機能や発散光変換機能を付加しなければならず、対物レンズと立ち上げミラーのコストが高くなってしまう。また、対物レンズはアクチュエータにより可動するので、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光で発生する大きな収差を１つの対物レンズで補正することは困難で現実的ではない。特許文献３のような１レンズ方式の光ピックアップでは、波長が短いＤＶＤ用ビーム光に応じて対物レンズを設計しても、波長が長いＣＤ用ビーム光で発生する収差は小さく、対物レンズや立ち上げミラーに収差補正機能等を設ける必要はない。従って、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のそれぞれで収差を低く抑えつつコストも低く抑えるためには、ＢＤ用ビーム光に応じて設計した対物レンズと、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光に応じて設計した対物レンズとを備えることが有利である。

特開２００６−２６０７４３号公報 特開２００４−６２９５３号公報 特開２００３−２７２２１９号公報

本発明は、上述した問題点を解決するものであって、その課題とするところは、２レンズ方式の光ピックアップにおいて、低コスト化と小型化と組立性の向上を図ることにある。

本発明では、光ディスクの種類に応じた波長が異なるビーム光を発射する光源と、一方の光ディスクに応じたビーム光を該光ディスク上に集光する第１の対物レンズと、他方の光ディスクに応じたビーム光を該光ディスク上に集光する第２の対物レンズとを備えた光ピックアップにおいて、各対物レンズを光ディスクと平行に配列し、各対物レンズの光ディスクと反対側に１つの立ち上げミラーを傾けて配置し、立ち上げミラーは、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、光源から発射された一方のビーム光を反射して一方の対物レンズへ入射させかつ他方のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、光源から発射されて第１の膜と透明基板とを透過した他方のビーム光を反射して他方の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられ、一方のビーム光の一方の対物レンズへの入射光軸と他方のビーム光の他方の対物レンズへの入射光軸とを分岐させる。

このようにすると、波長が異なる各ビーム光をそれぞれに応じた第１または第２の対物レンズに入射させるために、１つの立ち上げミラーを用いているので、部品点数が少なくなり、低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラーはプリズムより製造コストが低いので、より低コスト化を図ることができる。また、１つの立ち上げミラーで各ビーム光の各対物レンズへの入射光軸を、無理に一致させるのではなく、分岐させるので、立ち上げミラーおよび第１と第２の膜の設計と製造が容易になり、より低コスト化を図ることができる。また、各ビーム光に応じた２つの対物レンズを用い、立ち上げミラーの第１と第２の膜に収差補正機能や発散光変換機能を付加する必要がないので、第１と第２の膜の設計と製造が容易になり、より低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラーの第１と第２の膜で反射した各ビーム光を遮る他のミラーやプリズムがないので、立ち上げミラーから各対物レンズへの各ビーム光の入射光軸の間隔を狭くし、対物レンズの間隔も狭くして、光ピックアップの小型化を図ることができる。特に、立ち上げミラーの対物レンズに対する取り付け角度を大きく（傾きを急に）することで、入射光軸と対物レンズの間隔をより狭くして、光ピックアップのより小型化を図ることができる。さらに、１つの立ち上げミラーの平行な両面に各ビーム光を反射する第１と第２の膜をそれぞれ設けているので、第１と第２の膜の相対角度や相対位置が常に一定となり、立ち上げミラーの取り付け位置や角度を調整するだけで、各対物レンズへ各ビーム光を入射させて、該入射光軸の傾きの相対精度が高くなり、組立性の向上を図ることができる。

また、本発明では、上記光ピックアップにおいて、立ち上げミラーの各対物レンズと反対側のビーム光の反射および透過に必要のない部分をカットする。このようにすると、立ち上げミラーで各ビーム光を反射して対応する各対物レンズへ入射させつつ、立ち上げミラーの高さを低くして、光ピックアップの高さ方向の小型化を図ることができる。

また、本発明では、上記光ピックアップにおいて、第１の対物レンズは、当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置され、波長が短いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、第２の対物レンズは、第１の対物レンズの光源と反対側に配置され、波長が長いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、立ち上げミラーは、光源から発射されたビーム光のうち、波長が短いビーム光を第１の膜で反射して第１の対物レンズへ入射させ、波長が長いビーム光を第１の膜と透明基板とを透過させて第２の膜で反射して第２の対物レンズへ入射させる。このようにすると、第１の対物レンズが光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置されるので、波長が短いビーム光と第１の対物レンズとを用いた対応する光ディスクの再生時等に、３ビーム法でトラッキングエラー信号を正確に検出して、再生性能を向上させることができる。また、立ち上げミラーの第１の膜で波長が短いビーム光を反射させかつ波長が長いビーム光を透過させるので、この逆の場合（第１の膜で波長が長いビーム光を反射させかつ波長が短いビーム光を透過させる場合）より、第１の膜の設計と製造が容易になり、低コスト化を図ることができる。さらに、立ち上げミラーの第２の膜は、波長が長いビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、製造コストが低く、低コスト化を図ることができる。

また、本発明では、上記光ピックアップにおいて、第１の対物レンズは、当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置され、波長が短いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、第２の対物レンズは、第１の対物レンズの光源側に配置され、波長が長いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、立ち上げミラーは、光源から発射されたビーム光のうち、波長が長いビーム光を第１の膜で反射して第２の対物レンズへ入射させ、波長が短いビーム光を第１の膜と透明基板とを透過させて第２の膜で反射して第１の対物レンズへ入射させる。このようにすると、波長が短いビーム光と第１の対物レンズとを用いた対応する光ディスクの再生時等に、３ビーム法でトラッキングエラー信号を正確に検出して、再生性能を向上させることができる。また、第２の対物レンズと第１の膜が第１の対物レンズと第２の膜より光源側に配置されるので、光源から対物レンズおよび立ち上げミラーまでの距離を短くして、光ピックアップのより小型化を図ることができる。さらに、立ち上げミラーの第２の膜は、波長が短いビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、製造コストが低く、低コスト化を図ることができる。

また、本発明の典型的な実施形態では、上記光ピックアップにおいて、光源は、ＢＤに応じた第１のビーム光とＤＶＤに応じた第２のビーム光とＣＤに応じた第３のビーム光とを発射する。第１の対物レンズは、第１のビーム光をＢＤ上に集光し、当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置される。第２の対物レンズは、第２または第３のビーム光をＤＶＤ上またはＣＤ上に集光し、第１の対物レンズの光源と反対側に第１の対物レンズと光ディスクに対して平行に並ぶように配置される。立ち上げミラーは、１つのガラス製のダイクロイックミラーから成り、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、光源から発射された第１のビーム光を反射して第１の対物レンズへ入射させかつ第２または第３のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、光源から発射されて第１の膜と透明基板とを透過した第２または第３のビーム光を反射して第２の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられ、第１のビーム光の第１の対物レンズへの入射光軸と第２または第３のビーム光の第２の対物レンズへの入射光軸とを分岐させる。

このようにすると、１つの立ち上げミラーで第１〜第３のビーム光の光軸を分岐させて、各ビーム光をそれぞれに応じた第１または第２の対物レンズに入射させるので、部品点数が少なく、立ち上げミラーの設計と製造が容易になり、低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラーの第１と第２の膜に収差補正機能や発散光変換機能を付加する必要がないので、第１と第２の膜の設計と製造が容易になり、より低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラーから各対物レンズへの各ビーム光の入射光軸と対物レンズの間隔を狭くして、光ピックアップの小型化を図ることができる。また、第１と第２の膜の相対角度や相対位置が常に一定となるので、立ち上げミラーの取り付け位置や角度を調整するだけで、各対物レンズへ各ビーム光を入射させて、該入射光軸の傾きの相対精度が高くなり、組立性の向上を図ることができる。また、第１の膜でＢＤに応じた波長が短い第１のビーム光を反射させかつＤＶＤまたはＣＤに応じた波長が長い第２または第３のビーム光を透過させるので、第１の膜の設計と製造が容易になり、低コスト化を図ることができる。また、第２の膜は、第２または第３のビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、低コスト化を図ることができる。さらに、第１の対物レンズが光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置されるので、波長が短い第１のビーム光と第１の対物レンズとを用いたＢＤの再生時等に、３ビーム法でトラッキングエラー信号を正確に検出して、再生性能を向上させることができる。

さらに、本発明の他の典型的な実施形態では、上記光ピックアップにおいて、第２の対物レンズは、第１の対物レンズの光源側に第１の対物レンズと光ディスクに対して平行に並ぶように配置される。立ち上げミラーは、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、光源から発射された第２または第３のビーム光を反射して第２の対物レンズへ入射させかつ第１のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、光源から発射されて第１の膜と透明基板とを透過した第１のビーム光を反射して第１の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられている。このようにすると、第２の対物レンズと第１の膜とが第１の対物レンズと第２の膜より光源側に配置されるので、光源から対物レンズおよび立ち上げミラーまでの距離を短くして、光ピックアップのより小型化を図ることができる。また、第２の膜は、第１のビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、２レンズ方式の光ピックアップにおいて、１つの立ち上げミラーで波長の異なる各ビーム光をそれぞれに応じた第１または第２の対物レンズに入射させるので、低コスト化と小型化と組立性の向上を同時に図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ１０を示す図である。光ピックアップ１０は、２レンズ方式の光ピックアップであって、ＢＤ、ＤＶＤ、またはＣＤの各光ディスク３０に対して、それぞれに応じたビーム光により情報の再生または記録を行う。光ディスク３０は、光ピックアップ１０の上方に設置される。送り台２１は、リードスクリュー２７とガイドシャフト２８に支持されている。リードスクリュー２７とガイドシャフト２８は、光ディスク３０の径方向Ｒａと平行になっている。固定部２２は、送り台２１上に固定されている。固定部２２には、ワイヤまたは板ばねから成る弾性部材２３がディスク３０の接線方向Ｔａと平行に取り付けられている。図では、便宜上、光ディスク３０の接線方向Ｔａと径方向Ｒａの一方側を指し示すように矢印を付けている。弾性部材２３は、可動部２０を片持ち状に支持している。

可動部２０には、ＢＤとＢＤ用ビーム光とに応じて設計されたＢＤ用対物レンズ１１と、ＤＶＤまたはＣＤとＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光とに応じて設計されたＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２とが取り付けられている。可動部２０の両側面には、磁石２４が取り付けられている。送り台２１上には、磁石２４と対向するようにフォーカスコイル２５とトラッキングコイル２６が取り付けられている。磁石２４とフォーカスコイル２５の磁力により、可動部２０と対物レンズ１１、１２はフォーカシング方向（ディスク３０の厚み方向および光ピックアップ１０の高さ方向）へ微小に往復移動する。磁石２４とトラッキングコイル２６の磁力により、可動部２０と対物レンズ１１、１２はトラッキング方向（ディスク３０の径方向Ｒａ）へ微小に往復移動する。つまり、光ピックアップ１０の対物レンズ１１、１２の可動構造は、ワイヤサスペンション型または板ばね支持型である。リードスクリュー２７とガイドシャフト２８と図示しないモータとギヤ群とから成る送り機構によって送り台２１が送られることにより、光ピックアップ１０は光ディスク３０の径方向Ｒａへ往復移動する。

図２は、光ピックアップ１０の光学系を示す図である。図中、図７および図８と同一部分には同一符号を付してある。以下では、重複する説明は省略する。ＢＤ用対物レンズ１１は、図１に示すように光ピックアップ１０と光ディスク３０の中心線ＣＬ上に配置されている。ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２は、図１および図２に示すようにＢＤ用対物レンズ１１のレーザダイオード１、２と反対側に配置され、ＢＤ用対物レンズ１１と光ディスク３０に対して平行でかつ接線方向Ｔａへ並んでいる。対物レンズ１１、１２の光軸は、高さ方向Ｈｉと平行になっている。光ディスク３０は、対物レンズ１１、１２の上方に設置される。ＢＤ用対物レンズ１１の直下には、ＢＤ用１／４波長板１３が配置されている。ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２の直下には、ＤＶＤ／ＣＤ用１／４波長板１４が配置されている。１／４波長板１３、１４は、可動部２０に設置されている。

対物レンズ１１、１２と１／４波長板１３、１４の下方（光ディスク３０と反対側）には、１つの立ち上げミラー１５が傾けて配置されている。立ち上げミラー１５は、ガラス製のダイクロイックミラーから成る。立ち上げミラー１５の透明基板１５ｂの平行な両面のうち、レーザダイオード１、２側を向いた一方の面には第１の膜Ｆ１が設けられ、レーザダイオード１、２と反対側を向いた他方の面には第２の膜Ｆ２が設けられている。第１の膜Ｆ１は、例えばダイクロイック膜から成り、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を波長により選択的に反射しまたは透過する波長選択性を有する。第２の膜Ｆ２は、例えば全反射膜から成り、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射させる。

ＢＤ用レーザダイオード１から発射されたＢＤ用ビーム光は、ＢＤ用回折格子３、ダイクロイックプリズム４、偏光ビームスプリッタ６、およびコリメートレンズ７を透過した後、一点鎖線で示すように立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１で反射して光路を曲げられ、ＢＤ用１／４波長板１３を透過して、ＢＤ用対物レンズ１１に入射し、ＢＤから成る光ディスク３０上に集光される。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２から発射されたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光は、ダイクロイックプリズム４、偏光ビームスプリッタ６、およびコリメートレンズ７を透過した後、二点鎖線で示すように立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１と透明基板１５ｂとを透過して、第２の膜Ｆ２で反射して光路を曲げられ、ＤＶＤ／ＣＤ用１／４波長板１４を透過して、ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２に入射し、ＤＶＤまたはＣＤから成る光ディスク３０上に集光される。つまり、立ち上げミラー１５によって、ＢＤ用ビーム光のＢＤ用対物レンズ１１への入射光軸とＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２への入射光軸とが分岐される。

ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の光ディスク３０での反射光は、上記と逆の順番で各光学部材１１〜１５、７を経て、偏光ビームスプリッタ６とシリンドリカルレンズ８とを透過して、光検出器９に受光される。そして、光検出器９により受光した反射光から、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、再生信号、およびその他の収差や光量に関する信号が検出される。ＢＤ用ビーム光をＢＤ用対物レンズ１１でＢＤ上に集光しているときは、３ビーム法によりトラッキング信号が検出される。ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光をＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２でＤＶＤ上またはＣＤ上に集光しているときは、ＤＰＤ（Differential Phase Detection）法によりトラッキング信号が検出される。

以上では、立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１で波長の短いＢＤ用ビーム光を反射してＢＤ用対物レンズ１１に入射させ、第２の膜Ｆ２で波長の長いＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射してＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２に入射させているが、これと逆の態様にしてもよい。図３は、本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ１０を示す図である。図４は、本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ１０の光学系を示す図である。図中、図１、図２、図７、および図８と同一部分には同一符号を付してある。以下では、重複する説明は省略する。

図３に示すようにＢＤ用対物レンズ１１は、光ピックアップ１０と光ディスク３０の中心線ＣＬ上に配置されている。図３および図４に示すようにＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２は、ＢＤ用対物レンズ１１のレーザダイオード１、２側に配置され、ＢＤ用対物レンズ１１と光ディスク３０に対して平行でかつ接線方向Ｔａへ並んでいる。図４に示すように立ち上げミラー１５は、対物レンズ１１、１２と１／４波長板１３、１４の下方に配置されている。立ち上げミラー１５の透明基板１５ｂの平行な両面のうち、レーザダイオード１、２側を向いた一方の面には第１の膜Ｆ１ａが設けられ、レーザダイオード１、２と反対側を向いた他方の面には第２の膜Ｆ２ａが設けられている。第１の膜Ｆ１ａは、例えばダイクロイック膜から成り、波長選択性を有する。第２の膜Ｆ２ａは、例えば全反射膜から成り、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射させる。

ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２から発射されたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光は、ダイクロイックプリズム４、偏光ビームスプリッタ６、およびコリメートレンズ７を透過した後、二点鎖線で示すように立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１ａで反射して光路を曲げられ、ＤＶＤ／ＣＤ用１／４波長板１４を透過して、ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２に入射し、ＤＶＤまたはＣＤから成る光ディスク３０上に集光される。ＢＤ用レーザダイオード１から発射されたＢＤ用ビーム光は、ＢＤ用回折格子３、ダイクロイックプリズム４、偏光ビームスプリッタ６、およびコリメートレンズ７を透過した後、一点鎖線で示すように立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１ａと透明基板１５ｂとを透過して、第２の膜Ｆ２ａで反射して光路を曲げられ、ＢＤ用１／４波長板１３を透過して、ＢＤ用対物レンズ１１に入射し、ＢＤから成る光ディスク３０上に集光される。

図２および図４では、立ち上げミラー１５が直方体形に形成されているが、図５および図６に示すように立ち上げミラー１５を台形状に形成してもよい。一点鎖線はＢＤ用ビーム光の光路を示し、二点鎖線はＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の光路を示している。図５および図６では、立ち上げミラー１５の対物レンズ１１、１２と反対側のＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の反射および透過に必要のない部分をカットしている。

以上によると、波長が異なるＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光をそれぞれに応じた対物レンズ１１、１２に入射させるために、１つの立ち上げミラー１５を用いているので、部品点数が少なくなり、低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラー１５はプリズムより製造コストが低いので、より低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラー１５により、ＢＤ用ビーム光のＢＤ用対物レンズ１１への入射光軸と、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２への入射光軸とを、無理に一致させるのではなく、分岐させるので、立ち上げミラー１５と膜Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ２、Ｆ２ａの設計と製造が容易になり、より低コスト化を図ることができる。また、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光に応じた２つの対物レンズ１１、１２を用い、立ち上げミラー１５の膜Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ２、Ｆ２ａに収差補正機能や発散光変換機能を付加する必要がないので、膜Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ２、Ｆ２ａの設計と製造が容易になり、より低コスト化を図ることができる。

また、立ち上げミラー１５の膜Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ２、Ｆ２ａで反射したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を遮る他のミラーやプリズムがないので、立ち上げミラー１５から各対物レンズ１１、１２へのＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の入射光軸の間隔を狭くし、対物レンズ１１、１２および１／４波長板１３、１４の間隔も狭くして、光ピックアップ１０の接線方向Ｔａへの小型化を図ることができる。特に、立ち上げミラー１５の対物レンズ１１、１２に対する取り付け角度を大きく（傾きを急に）することで、入射光軸と対物レンズ１１、１２の間隔をより狭くして、光ピックアップ１０の接線方向Ｔａへのより小型化を図ることができる。

また、立ち上げミラー１５の平行な両面にＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射する第１の膜Ｆ１、Ｆ１ａと第２の膜Ｆ２、Ｆ２ａをそれぞれ設けているので、第１の膜Ｆ１、Ｆ１ａと第２の膜Ｆ２、Ｆ２ａの相対角度や相対位置を常に一定にすることができる。このため、立ち上げミラー１５の取り付け位置や角度を調整するだけで、各対物レンズ１１、１２へ対応するＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を入射させて、該入射光軸の傾きの相対精度が高くなり、組立性の向上を図ることができる。

また、ＢＤ用対物レンズ１１を光ピックアップ１０と光ディスク３０の中心線ＣＬ上に配置しているので、波長が短いＢＤ用ビーム光とＢＤ用対物レンズ１１とを用いたＢＤの再生時等に、３ビーム法でトラッキングエラー信号を正確に検出して、再生性能を向上させることができる。

また、図２や図５に示したように立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１で波長が短いＢＤ用ビーム光を反射させかつ波長が長いＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を透過させることで、この逆の場合（図４や図６の立ち上げミラー１５の第１の膜Ｆ１ａ）より、第１の膜Ｆ１の設計と製造が容易になり、低コスト化を図ることができる。また、立ち上げミラー１５の第２の膜Ｆ２は、波長が長いＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、製造コストが低く、低コスト化を図ることができる。

また、図３や図４に示したようにＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ１２と第１の膜Ｆ１ａをＢＤ用対物レンズ１１と第２の膜Ｆ２ａよりレーザダイオード１、２側に配置することで、レーザダイオード１、２から対物レンズ１１、１２および立ち上げミラー１５までの距離を短くして、光ピックアップ１０の接線方向Ｔａへのより小型化を図ることができる。また、立ち上げミラー１５の第２の膜Ｆ２ａは、波長が短いＢＤ用ビーム光を反射させるだけなので、設計と製造が容易で、製造コストが低く、低コスト化を図ることができる。

さらに、図５や図６に示したように立ち上げミラー１５の対物レンズ１１、１２と反対側のＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の反射および透過に必要のない部分をカットすることで、立ち上げミラー１５でＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光を反射して対応する各対物レンズ１１、１２へ入射させつつ、立ち上げミラー１５の高さを低くして、光ピックアップ１０の高さ方向Ｈｉの小型化を図ることができる。

本発明は、以上の実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、ＢＤ用ビーム光を発射する１つのレーザダイオード１と、ＤＶＤ用ビーム光およびＣＤ用ビーム光を発射する１つのレーザダイオード２とを光源として用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、例えばＢＤ用、ＤＶＤ用、およびＣＤ用の全てのビーム光を発射する１つのレーザダイオード等を光源として用いてもよい。また、２種類または４種類以上の光ディスクに対応する２種類または４種類以上のビーム光を発射する１つまたは複数のレーザダイオード等の光源を用いるようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤという３種類の光ディスク３０に対して情報の再生や記録が可能な光ピックアップ１０に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、またはこれら以外の光ディスクのうち、少なくとも２種類以上の光ディスクに対して情報の再生や記録が可能な光ピックアップにも適用することが可能である。

本発明の実施形態に係る光ピックアップを示す図である。 本発明の実施形態に係る光ピックアップの光学系を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る光ピックアップを示す図である。 本発明の他の実施形態に係る光ピックアップの光学系を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る立ち上げミラーを示す図である。 本発明の他の実施形態に係る立ち上げミラーを示す図である。 従来の光ピックアップの光学系を示す図である。 従来の光ピックアップの光学系を示す図である。

符号の説明

１ ＢＤ用レーザダイオード
２ ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード
１１ ＢＤ用対物レンズ
１２ ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ
１５ 立ち上げミラー
１５ｂ 透明基板
１０ 光ピックアップ
３０ 光ディスク
ＣＬ 光ピックアップと光ディスクの中心線
Ｆ１、Ｆ１ａ 第１の膜
Ｆ２、Ｆ２ａ 第２の膜

Claims (6)

1. ＢＤに応じた第１のビーム光とＤＶＤに応じた第２のビーム光とＣＤに応じた第３のビーム光とを発射する光源と、第１のビーム光をＢＤ上に集光する第１の対物レンズと、第２または第３のビーム光をＤＶＤ上またはＣＤ上に集光する第２の対物レンズとを備えた光ピックアップにおいて、
   前記第１の対物レンズを当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置し、
   前記第２の対物レンズを前記第１の対物レンズの前記光源と反対側に第１の対物レンズと光ディスクに対して平行に並ぶように配置し、
   前記各対物レンズの光ディスクと反対側に１つのガラス製のダイクロイックミラーから成る立ち上げミラーを傾けて配置し、
   前記立ち上げミラーは、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、前記光源から発射された前記第１のビーム光を反射して前記第１の対物レンズへ入射させかつ前記第２または第３のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、前記光源から発射されて前記第１の膜と前記透明基板とを透過した前記第２または第３のビーム光を反射して前記第２の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられ、前記第１のビーム光の前記第１の対物レンズへの入射光軸と前記第２または第３のビーム光の前記第２の対物レンズへの入射光軸とを分岐させることを特徴とする光ピックアップ。
2. ＢＤに応じた第１のビーム光とＤＶＤに応じた第２のビーム光とＣＤに応じた第３のビーム光とを発射する光源と、第１のビーム光をＢＤ上に集光する第１の対物レンズと、第２または第３のビーム光をＤＶＤ上またはＣＤ上に集光する第２の対物レンズとを備えた光ピックアップにおいて、
   前記第１の対物レンズを当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置し、
   前記第２の対物レンズを前記第１の対物レンズの前記光源側に第１の対物レンズと光ディスクに対して平行に並ぶように配置し、
   前記各対物レンズの光ディスクと反対側に１つのガラス製のダイクロイックミラーから成る立ち上げミラーを傾けて配置し、
   前記立ち上げミラーは、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、前記光源から発射された前記第２または第３のビーム光を反射して前記第２の対物レンズへ入射させかつ前記第１のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、前記光源から発射されて前記第１の膜と前記透明基板とを透過した前記第１のビーム光を反射して前記第１の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられ、前記第２または第３のビーム光の前記第２の対物レンズへの入射光軸と前記第１のビーム光の前記第１の対物レンズへの入射光軸とを分岐させることを特徴とする光ピックアップ。
3. 光ディスクの種類に応じた波長が異なるビーム光を発射する光源と、一方の光ディスクに応じたビーム光を該光ディスク上に集光する第１の対物レンズと、他方の光ディスクに応じたビーム光を該光ディスク上に集光する第２の対物レンズとを備えた光ピックアップにおいて、
   前記各対物レンズを光ディスクと平行に配列し、
   前記各対物レンズの光ディスクと反対側に１つの立ち上げミラーを傾けて配置し、
   前記立ち上げミラーは、透明基板の平行な両面のうち、一方の面に、前記光源から発射された前記一方のビーム光を反射して前記一方の対物レンズへ入射させかつ前記他方のビーム光を透過させる第１の膜が設けられ、他方の面に、前記光源から発射されて前記第１の膜と前記透明基板とを透過した前記他方のビーム光を反射して前記他方の対物レンズへ入射させる第２の膜が設けられ、前記一方のビーム光の前記一方の対物レンズへの入射光軸と前記他方のビーム光の前記他方の対物レンズへの入射光軸とを分岐させることを特徴とする光ピックアップ。
4. 請求項３に記載の光ピックアップにおいて、
   前記立ち上げミラーの前記各対物レンズと反対側の前記ビーム光の反射および透過に必要のない部分をカットしたことを特徴とする光ピックアップ。
5. 請求項３または請求項４に記載の光ピックアップにおいて、
   前記第１の対物レンズは、当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置され、波長が短いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、
   前記第２の対物レンズは、前記第１の対物レンズの前記光源と反対側に配置され、波長が長いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、
   前記立ち上げミラーは、前記光源から発射されたビーム光のうち、波長が短いビーム光を前記第１の膜で反射して前記第１の対物レンズへ入射させ、波長が長いビーム光を前記第１の膜と前記透明基板とを透過させて前記第２の膜で反射して前記第２の対物レンズへ入射させることを特徴とする光ピックアップ。
6. 請求項３または請求項４に記載の光ピックアップにおいて、
   前記第１の対物レンズは、当該光ピックアップと光ディスクの中心線上に配置され、波長が短いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、
   前記第２の対物レンズは、前記第１の対物レンズの前記光源側に配置され、波長が長いビーム光を当該ビーム光に応じた光ディスク上に集光し、
   前記立ち上げミラーは、前記光源から発射されたビーム光のうち、波長が長いビーム光を前記第１の膜で反射して前記第２の対物レンズへ入射させ、波長が短いビーム光を前記第１の膜と前記透明基板とを透過させて前記第２の膜で反射して前記第１の対物レンズへ入射させることを特徴とする光ピックアップ。

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