JP2010102810A - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関する。詳しくは、ディスクテーブルに装着されるディスク状の記録媒体に対して情報信号の記録や再生を行う光を導く光ピックアップ装置とこれを備える光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device and an optical disk device. Specifically, the present invention relates to an optical pickup device that guides light for recording and reproducing information signals to and from a disc-shaped recording medium mounted on a disc table, and an optical disc device including the same.
映像情報、音楽情報、文書情報等の各種情報を記録再生するための手段として、CD(Compact Disc、登録商標)やDVD(Digital Versatile Disc、登録商標)等の記録媒体が普及し、広く使用されている。CD(登録商標)では波長780nm帯域のレーザと開口数0.45の光学系が用いられ、DVD(登録商標)では波長660nm帯域のレーザ光と開口数0.6の光学系が用いられている。更に、より高品質な映像情報を長時間記録再生するという要求に応じるため、波長405nm帯域の青紫色レーザと開口数(NA)が0.85の対物レンズを用いることによって記録容量の向上を図ったBD(Blu-ray Disc、登録商標)も普及されている。 Recording media such as CD (Compact Disc, registered trademark) and DVD (Digital Versatile Disc, registered trademark) have become widespread and widely used as means for recording and reproducing various information such as video information, music information, and document information. ing. CD (registered trademark) uses a laser having a wavelength of 780 nm and an optical system having a numerical aperture of 0.45, and DVD (registered trademark) uses a laser beam having a wavelength of 660 nm and an optical system having a numerical aperture of 0.6. . Furthermore, in order to meet the demand for recording and reproducing higher quality video information for a long time, the recording capacity is improved by using a blue-violet laser having a wavelength of 405 nm and an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.85. BD (Blu-ray Disc, registered trademark) is also widely used.
これらの規格が異なる記録媒体を記録再生するドライブ装置を、一台の情報記録再生装置(例えばノート型パーソナルコンピュータや、ディスク状媒体を使用した撮像装置)に内蔵する光ディスク装置が製品化されている。パーソナルコンピュータ等に内蔵する場合は、光ディスク装置全体の大きさが制限され、上述した各種記録媒体を1つの光ピックアップ装置で記録再生可能にすることが求められる。このように、制約のある小型空間に異なる規格の記録媒体を記録再生可能とする光ピックアップ装置が例えば特許文献1に開示されている。
An optical disc apparatus in which a drive device that records and reproduces recording media of different standards is built in one information recording / reproducing apparatus (for example, a notebook personal computer or an imaging device using a disc-shaped medium) has been commercialized. . When incorporated in a personal computer or the like, the overall size of the optical disk apparatus is limited, and it is required to record and reproduce the various recording media described above with a single optical pickup apparatus. Thus, for example,
特許文献1の図1に開示の光ピックアップ装置の概略構成図を図11に示す。図11に示すように、この光ピックアップ装置には、青色波長(405nm)の光を出射する光源101と、赤色の2波長(660nm及び780nm)の光を出射する光源111とが設けられる。光源101の出射光路上にはその光軸201に沿って偏光ビームスプリッタ102、ハーフミラー103、反射ミラー126が配置される。ハーフミラー103の反射光路上に補助レンズ104、コリメートレンズ駆動手段109により駆動されるコリメートレンズ105、1/4波長板106、立ち上げミラー107が配置され、立ち上げミラー107の反射光路上に対物レンズ108が配置される。反射ミラー126の反射光路上にはモニター用の受光素子123が配置される。そして記録媒体131からの戻り光を検出する検出器110は偏光ビームスプリッタ102の反射光路上に配置される。
FIG. 11 shows a schematic configuration diagram of the optical pickup device disclosed in FIG. As shown in FIG. 11, the optical pickup device is provided with a
また、光源111の出射光路上には、1/2波長板112、波長選択回折素子113、ダイクロハーフミラー114、その透過光路上に集光レンズ129、そして受光素子123が配置される。ダイクロハーフミラー114の反射光路上には、コリメートレンズ115、液晶収差補正素子116、広帯域1/4波長板117、立ち上げミラー118が配置され、立ち上げミラー118の反射光路上に対物レンズ119が配置される。また、記録媒体131からの戻り光がダイクロハーフミラー114を透過する光路上に、検出レンズ121を介して検出器122が配置される。
Further, a half-
この図11に示す構成の光ピックアップ装置においては、3波長の光を利用する光ピックアップ装置において、1つのモニター用の受光素子123を3波長の光源に対して共通に利用することで、装置の小型化を図っている。
上述の特許文献1に開示の光ピックアップ装置では、モニター用受光素子を共通に利用するために、光源から対物レンズに至る光路を途中で反射ミラーにより折り曲げる構成となっている。このため、部品点数が多くなってしまう。図11に示す例の場合、光源から立ち上げミラーまでの光学部品点数が合計19点となる。各部品の光学調整を簡易化して信頼性を高めるためには部品点数は少ない程好ましい。また収差の発生を抑えるためにも、光学部品の点数はできるだけ削減することが求められる。
In the optical pickup device disclosed in
以上の問題に鑑みて、本発明は、2波長以上の光を利用する光ピックアップ装置において、光学部品の点数の削減と信頼性向上を図ることを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the number of optical components and improve the reliability in an optical pickup device that uses light of two or more wavelengths.
上記課題を解決するため、本発明による光ピックアップ装置は、第1の波長のレーザ光を出射する発光素子を保持する発光素子保持体と、受光素子と、発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を受光素子に導く光学素子とが一体化された第1の光集積素子と、第2の波長のレーザ光を出射する発光素子を保持する発光素子保持体と、受光素子と、発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を受光素子に導く光学素子とが一体化された第2の光集積素子と、第1の波長のレーザ光に対応する第1の対物レンズと、第2の波長のレーザ光に対応する第2の対物レンズとを、ディスク状の記録媒体の記録面に対して所定の位置に移動する機構を有する対物レンズ移動機構と、第1及び第2の光集積素子から出射される異なる波長のレーザ光を、第1及び第2の対物レンズにそれぞれ導くと共に、記録媒体からの戻り光を第1及び第2の光集積素子にそれぞれ導く機能を有し、第1及び第2の光集積素子から第1及び第2の対物レンズの立ち上げミラーに至る光路が直線状とされ、且つ、非平行とされる第1及び第2の光学系と、を備える構成とする。 In order to solve the above problems, an optical pickup device according to the present invention includes a light emitting element holder that holds a light emitting element that emits laser light having a first wavelength, a light receiving element, and a laser beam emitted from the light emitting element. A first optical integrated element integrated with an optical element that guides the return light from the recording medium to the light receiving element, and a light emitting element holding that holds the light emitting element that emits the laser light of the second wavelength. A second optical integrated element in which a body, a light receiving element, an optical element for guiding laser light emitted from the light emitting element to the outside and guiding return light from the recording medium to the light receiving element are integrated; The first objective lens corresponding to the laser beam having the first wavelength and the second objective lens corresponding to the laser beam having the second wavelength are moved to predetermined positions with respect to the recording surface of the disc-shaped recording medium. Objective lens movement In addition, laser beams of different wavelengths emitted from the first and second optical integrated elements are respectively guided to the first and second objective lenses, and return light from the recording medium is supplied to the first and second lights. A first optical path that has a function of leading to the integrated elements and that is linear in the first and second optical integrated elements to the rising mirrors of the first and second objective lenses and is non-parallel. And a second optical system.
また、本発明による光ディスク装置は、ディスク状の記録媒体が装着されるディスクテーブルと、記録媒体の記録面上を移動する移動テーブルに搭載される光ピックアップ装置と、を備える。そしてこの光ピックアップ装置として上述の本発明構成の光ピックアップ装置を用いる。 An optical disk device according to the present invention includes a disk table on which a disk-shaped recording medium is mounted, and an optical pickup device mounted on a moving table that moves on the recording surface of the recording medium. The optical pickup device having the above-described configuration of the present invention is used as this optical pickup device.
上述したように本発明の光ピックアップ装置においては、発光素子保持体と、受光素子と、発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を受光素子に導く光学素子とを一体化した第1及び第2の光集積素子を用いる。これら第1及び第2の光集積素子は、第1及び第2の波長に対応して設けられる。そして更に、これら第1及び第2の光集積素子から第1及び第2の対物レンズの立ち上げミラーに至る光路が直線状で、且つ、非平行となる第1及び第2の光学系を設けるものとする。
このような構成とすることによって、光学部品の点数を抑えることができ、また光ピックアップ装置全体の小型化を図ることが可能となる。
As described above, in the optical pickup device of the present invention, the light emitting element holder, the light receiving element, and the optical system that guides the laser light emitted from the light emitting element to the outside and guides the return light from the recording medium to the light receiving element. First and second optical integrated elements integrated with the elements are used. These first and second optical integrated elements are provided corresponding to the first and second wavelengths. Furthermore, first and second optical systems are provided in which the optical path from the first and second optical integrated elements to the rising mirrors of the first and second objective lenses is linear and non-parallel. Shall.
With such a configuration, the number of optical components can be reduced, and the entire optical pickup device can be reduced in size.
本発明によれば、光ピックアップ装置において2つ以上の波長の光を用いつつ、光学部品点数の増加を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the number of optical components while using light of two or more wavelengths in an optical pickup device.
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。以下の順序で説明する。
[1]光ディスク装置の実施の形態例
[2]光ピックアップ装置の実施の形態例
1.対物レンズ駆動装置の構成
2.発光素子(光集積素子)から対物レンズに至る光学系の構成
3.光集積素子の構成
Examples of the best mode for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. This will be described in the following order.
[1] Embodiment of optical disk device [2] Embodiment of
[1]光ディスク装置の実施の形態例
本発明の実施の形態例にかかる光ディスク装置の概略構成図を図1に示す。図1に示すように本形態の光ディスク装置1は、外筐2内に所要の各部材及び各機構が配置され、外筐2には図示しないディスク挿入口が形成される。そしてこの外筐2内に図示しないシャーシが配置され、このシャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル3が固定される。
[1] Embodiment of Optical Disc Device FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an optical disc device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the
シャーシには、平行なガイド軸4a、4bが取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー5が支持されている。光ピックアップ装置6は、移動ベース7とこの移動ベース7に設けられた所要の光学部品と移動ベース7上に配置された対物レンズ駆動装置8とを有し、移動ベース7の両端部に設けられた軸受部7a、7bがそれぞれガイド軸4a、4bに摺動自在に支持される。そして移動ベース7に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー5に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー5が回転されると、ナット部材がリードスクリュー5の回転方向へ応じた方向へ送られる。これにより、ディスクテーブル3に装着されたディスク状の記録媒体100の半径方向(ラジアル方向)へ、光ピックアップ装置6が移動される。
Parallel guide shafts 4a and 4b are attached to the chassis, and a lead screw 5 that is rotated by a feed motor (not shown) is supported. The optical pickup device 6 includes a moving
[2]光ピックアップ装置の実施の形態例
1.対物レンズ駆動装置の構成
次に、上述した光ディスク装置1に装備される光ピックアップ装置6の対物レンズ駆動装置8の構成について説明する。図2は本実施の形態例にかかる対物レンズ駆動装置8の概略斜視構成図であり、その可動ブロック10の概略斜視構成図を図3及び図4に示す。
[2] Embodiment of optical pickup device Next, the configuration of the objective
対物レンズ駆動装置8には、図2に示すように、固定ブロック9とこの固定ブロック9に対して動作される可動ブロック10とが移動ベース7に配置される。固定ブロック9は移動ベース7に固定され、その後面に回路基板11が取り付けられる。
可動ブロック10は、図3に示すようにレンズホルダー12に所要の各部が取り付けられて成る。レンズホルダー12の上端寄りの位置における全周にはコイル取付用溝12aが形成される。コイル取付用溝12aには略角筒状の第1のフォーカス用コイル13が取り付けられ、第1のフォーカス用コイル13は軸方向がフォーカス方向(上下方向)とされる。そしてこの第1のフォーカス用コイル13は前後に位置する部分がそれぞれ左右方向に延びる第1の推力発生部13aと第2の推力発生部13bとして設けられる。
In the objective
As shown in FIG. 3, the
レンズホルダー12には、図4に示すように、前方に開口された光路用開口12bが形成されている。またレンズホルダー12の上面はレンズ取付部12cとして形成され、このレンズ取付部12cに対物レンズ14、15が取り付けられて保持される。対物レンズ14、15は左右方向(ラジアル方向)に離隔して配置される。種類の異なる記録媒体100、例えば、レーザ光の使用波長が780nm付近である記録媒体、使用波長が660nm付近である記録媒体、使用波長が405nm付近である記録媒体等に対応して設けられる。
As shown in FIG. 4, the
対物レンズ14、15の下方にはそれぞれ図示しない立上ミラーが配置される。立上ミラーは後述する光源から出射され、光路用開口12bを介して入射されたレーザ光を直角に折り曲げてそれぞれ対物レンズ14、15に入射させる機能を有する。
Upright mirrors (not shown) are arranged below the
レンズホルダー12の後面はコイル取付部12dとして形成され、このコイル取付部1
2dに第2のフォーカス用コイル16とトラッキング用コイル17、17が設けられる。トラッキング用コイル17、17は第2のフォーカス用コイル16を挟んだ左右両側にそれぞれ配置される。これら第2のフォーカス用コイル16及びトラッキング用コイル17、17は何れも略角筒状に形成され、軸方向がタンジェンシャル方向となる向きでコイル取付部12dに取り付けられる。またレンズホルダー12には図示しない一対のチルト用コイルが取り付けられる。
The rear surface of the
A
レンズホルダー12のコイル取付部12dにおける左右両端部には、それぞれ接続基板18、18が取り付けられる。接続基板18、18の接続端子にはそれぞれ第1のフォーカス用コイル13、第2のフォーカス用コイル16、トラッキング用コイル17、17及びチルト用コイルの各端部が接続される。接続基板18、18には、図2に示すように、それぞれ支持バネ19、19、・・・の前端部が、例えば、半田付けによって接合される。支持バネ19、19、・・・は、導電性金属材料によって、例えば、ワイヤー状に形成される。
固定ブロック9に取り付けられた回路基板11にはそれぞれ支持バネ19、19、・・・の後端部が、例えば、半田付けによって接合されている。
上記のように支持バネ19、19、・・・の両端部が可動ブロック10の接続基板18、18と固定ブロック9の回路基板11に接合されることにより、可動ブロック10が支持バネ19、19、・・・によって固定ブロック9と連結されて中空に保持される。
The rear ends of the support springs 19, 19,... Are joined to the
As described above, both ends of the support springs 19, 19,... Are joined to the
対物レンズ駆動装置8にあっては、図示しない電源回路から回路基板11、支持バネ19、19、・・・及び接続基板18、18を介してそれぞれ第1のフォーカス用コイル13、第2のフォーカス用コイル16に駆動電流が供給される。同様に、トラッキング用コイル17、17及びチルト用コイルにも駆動電流が供給される。
In the objective
可動ブロック10の前側には横長の第1のフォーカス用マグネット20が配置される(図2乃至図4参照)。第1のフォーカス用マグネット20は、例えば、移動ベース7の図示しない取付部に取り付けられ、光路用開口12bの上側で第1のフォーカス用コイル13の第1の推力発生部13aの前側に配置される。
A horizontally long first focusing
移動ベース7には磁性金属材料によって形成されたヨーク部材21が配置される(図2参照)。ヨーク部材21は上下方向を向くベース部21aとこのベース部21aから上方へ突出されたヨーク部21bとを有する。ヨーク部21bの前面には第2のフォーカス用マグネット22及びトラッキング用マグネット23、23が取り付けられる。ヨーク部材21には図示しないチルト用マグネットが取り付けられる。
A
なお、ヨーク部材21はベース部21aとヨーク部21bが別部品として構成されていてもよい。この場合に、例えば、ベース部21aに、固定ブロック9を移動ベース7に固定すると共にヨーク部21bを保持する機能を持たせ、ヨーク部21bに専用のヨークとしての機能を持たせるように構成することが可能である。
The
第2のフォーカス用マグネット22は第1のフォーカス用コイル13の第2の推力発生部13bに対向して配置される。またトラッキング用マグネット23、23はそれぞれトラッキング用コイル17、17に対向して配置され、チルト用マグネットはそれぞれチルト用コイルに対向して配置される。
The second focusing
なお、対物レンズ駆動装置8は、専用のチルト用マグネットが設けられない構成であってもよく、例えば、第2のフォーカス用マグネット22がチルト用マグネットを兼用する構成とすることが可能である。この場合は、チルト用コイルはチルト用マグネットを兼用する第2のフォーカス用マグネット22に対向して配置される。
The objective
第1のフォーカス用コイル13と第2のフォーカス用コイル16と第1のフォーカス用マグネット20と第2のフォーカス用マグネット22とヨーク部材21によってフォーカス用磁気回路が構成される。またトラッキング用コイル17、17とトラッキング用マグネット23、23とヨーク部材21によってトラッキング用磁気回路が構成される。更に、チルト用コイルとチルト用マグネットとヨーク部材21によってチルト用磁気回路が構成される。
The first focusing
図示しない電源回路から第1のフォーカス用コイル13、第2のフォーカス用コイル16、トラッキング用コイル17、17又はチルト用コイルに駆動電流が供給される。すると、これらの駆動電流の向きと第1のフォーカス用マグネット20、第2のフォーカス用マグネット22、トラッキング用マグネット23、23又はチルト用マグネットにより発生する磁束の方向とに応じた向きの力(推力)が発生する。そして、可動ブロック10がフォーカス方向、トラッキング方向又はチルト方向へ移動又は傾斜される。可動ブロック10がフォーカス方向、トラッキング方向又はチルト方向へ動作されるときには、支持バネ19、19、・・・が弾性変形する。
A drive current is supplied from a power supply circuit (not shown) to the
フォーカス方向は記録媒体100に離接する方向(図2に示すF方向)、すなわち上下方向であり、トラッキング方向は記録媒体100の半径方向(図2に示すTR方向)、すなわち左右方向である。また、チルト方向はフォーカス方向及びトラッキング方向にともに直交する方向(タンジェンシャル方向)に延びる軸の軸回り方向(図2に示すTI方向)である。 The focus direction is the direction of moving away from or in contact with the recording medium 100 (F direction shown in FIG. 2), that is, the vertical direction, and the tracking direction is the radial direction of the recording medium 100 (TR direction shown in FIG. 2). The tilt direction is a direction around the axis (TI direction shown in FIG. 2) extending in a direction (tangential direction) perpendicular to both the focus direction and the tracking direction.
上記したフォーカス動作においては、電源回路から第1のフォーカス用コイル13に駆動電流が供給されたときに、第1のフォーカス用コイル13の第1及び第2の推力発生部13a及び13bに可動ブロック10をフォーカス方向へ動作させる推力が発生する。また、電源回路から第2のフォーカス用コイル16に駆動電流が供給されたときに、第2のフォーカス用コイル16に可動ブロック10をフォーカス方向へ動作させる推力が発生する。
In the focus operation described above, when a drive current is supplied from the power supply circuit to the
以上の構成とされた光ディスク装置1において、スピンドルモーターの回転に伴ってディスクテーブル3が回転されると、このディスクテーブル3に装着されたディスク状の記録媒体100が回転される。同時に、光ピックアップ装置6が記録媒体100の半径方向へ移動されて、記録媒体100に対する記録動作又は再生動作が行われる。
In the
この記録動作及び再生動作において、第1のフォーカス用コイル13及び第2のフォーカス用コイル16に駆動電流が供給されると、上記したように対物レンズ駆動装置8の可動ブロック10が固定ブロック9に対して図2に示すフォーカス方向F−Fへ動作される。これにより対物レンズ14、15を介して照射されるレーザ光のスポットが記録媒体100の記録面に集光するようにフォーカス調整が行われる。
In this recording operation and reproducing operation, when a driving current is supplied to the first focusing
また、トラッキング用コイル17、17に駆動電流が供給されると、上記したように、対物レンズ駆動装置8の可動ブロック10が固定ブロック9に対して図2に示すトラッキング方向TR−TRへ動作される。これにより対物レンズ14、15を介して照射されるレーザ光のスポットが記録媒体100の記録トラック上に集光するようにトラッキング調整が行われる。
When a drive current is supplied to the tracking coils 17 and 17, as described above, the
更に、チルト用コイルに駆動電流が供給されると、上記したように、対物レンズ駆動装置8の可動ブロック10が固定ブロック9に対して図2に示すチルト方向TI−TIへ動作される。これにより、対物レンズ14、15を介して照射されるレーザ光の光軸が記録媒体100の記録面に垂直となるようにチルト調整が行われる。
Further, when a drive current is supplied to the tilt coil, the
なお、図1〜図4に示す例では、第1のフォーカス用コイル13を水平な状態で配置した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば傾斜させた状態で第1のフォーカス用コイル13Aを配置する等、フォーカス調整、トラッキング調整、チルト調整の各機構は上述の例に限定されるものではなく、種々の変形例とすることが可能である。例えば、第1のフォーカス用コイル13と第2のフォーカス用コイル16に逆方向への駆動電流が供給されることにより、フォーカス用磁気回路がチルト用磁気回路と兼用される構成とすることも可能である。この場合は、可動ブロック10が固定ブロック9に対して図2に示すチルト方向TI−TIへ動作されてチルト調整が行われる。
また、フォーカス方向を上下方向、トラッキング方向を左右方向、タンジェンシャル方向を前後方向として説明したが、これらの方向は説明の便宜上、例として示したものであり、特にこれらの方向に限定されることはない。
In the example illustrated in FIGS. 1 to 4, the example in which the first focusing
In addition, the focus direction has been described as the vertical direction, the tracking direction as the left-right direction, and the tangential direction as the front-rear direction. However, these directions are shown as examples for convenience of explanation, and are particularly limited to these directions. There is no.
以上説明した構成の光ピックアップ装置6にあっては、第1のフォーカス用コイル13と第2のフォーカス用コイル16を設ける。また、第1のフォーカス用コイル13を第1の推力発生部13aと第2の推力発生部13bが前後に位置する状態でレンズホルダー12に取り付ける。更に、第2のフォーカス用コイル16を軸方向がタンジェンシャル方向とした状態でレンズホルダー12に取り付けるようにしたので、レンズホルダー12の光路用開口12bの大きな開口面積を確保することができる。その上、レンズホルダー12の前面にフォーカス用コイルが取り付けられないため可動ブロック10の薄型化を図ることができ、薄型化を確保すると共にフォーカス動作に必要な大きな推力を確保することができる。
In the optical pickup device 6 having the configuration described above, the
また、レンズホルダー12の前面にフォーカス用コイルが取り付けられないため、可動ブロック10のタンジェンシャル方向における小型化が図られ、高い高次共振特性を確保することができる。
更に、可動ブロック10の薄型化により該可動ブロック10が軽量となり、フォーカス動作、トラッキング動作及びチルト動作における感度の向上を図ることができる。
加えて、対物レンズ駆動装置8にあっては、二つの対物レンズ14、15を囲む位置に第1のフォーカス用コイル13が配置されているため、安定したフォーカス動作を実現することができると共にフォーカス動作に必要な大きな推力を確保することができる。
Further, since the focusing coil is not attached to the front surface of the
Further, the
In addition, in the objective
2.発光素子(光集積素子)から対物レンズに至る光学系の構成
次に、本発明の特徴となる、発光素子(具体的には発光素子を含む光集積素子)から対物レンズに至る光学系の構成を説明する。以下の説明では図5〜図7の概略平面構成図、図8の概略斜視構成図を参照する。図5は、移動ベース7に配置された上述の対物レンズ駆動装置8と、発光素子から対物レンズ14、15に至る光路を構成する第1の光学系81及び第2の光学系82との概略平面構成図である。また図6は、図5において対物レンズ駆動装置8を除いた状態を示す平面構成図であり、図7は、図6に示す移動ベース7の裏面側から見た概略平面構成図である。図5〜図7において、図1〜図4で説明した部分と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
2. Configuration of optical system from light emitting element (optical integrated element) to objective lens Next, a configuration of an optical system from the light emitting element (specifically, an optical integrated element including the light emitting element) to the objective lens, which is a feature of the present invention. Will be explained. In the following description, the schematic plan configuration diagram of FIGS. 5 to 7 and the schematic perspective configuration diagram of FIG. 8 are referred to. FIG. 5 schematically shows the above-described objective
図5〜図7に示すように、この例では、第1及び第2の光集積素子30及び50から、対物レンズ14及び15の下部に設けられる立ち上げミラー71及び72(図6及び図7参照)に至る光路が直線状となり、また、非平行となるように、各光学部品が配置される。すなわち、第1の光学系81の光軸C1及び第2の光学系82の光軸C2がそれぞれ一直線として構成され、且つそれぞれが、記録媒体(図示せず)のタンジェンシャル方向(矢印TIで示す方向)に対して斜めに配置される。なお、この例においては、第1の光学系81が内周側、第2の光学系82が外周側とされる。そして第1の光学系81においては、光源である発光素子を含む第1の光集積素子30が、対物レンズ15の配置位置よりもラジアル方向内周側に配置される。また、第2の光学系82においては、第2の光集積素子50が、対物レンズ14の配置位置よりも外周側に配置される。各光学系81及び82の光軸C1及びC2がタンジェンシャル方向TIとなす角度は、各光学部品の大きさや光学部品間の距離、移動ベース7の形状や寸法等から適宜選択すればよい。例えば10°〜20°程度の範囲とすることで全体をより小型に効率よく配置することができる。図示の例においては、各光軸C1、C2のタンジェンシャル方向TIとなす角度を14°〜16°程度とする場合を示す。
As shown in FIGS. 5 to 7, in this example, rising
図7及び図8を参照してこれら第1及び第2の光学系81及び82を構成する光学部品について説明する。この例では、第1の光集積素子30から対物レンズ15の立ち上げミラー71に至る光学部品が一直線上に配置され、例えば記録媒体(図示せず)の内周側、すなわちラジアル方向(矢印TRで示す方向)の中心側に配置される。第1の光集積素子30の光出射部には、ビームスプリッタ等の光分離機能を有する部材(詳細については後述する)が設けられ、一方の出射側にモニター用の受光素子40が配置される。他方の出射側に、カップリングレンズ41、液晶素子等より成る収差補正素子42、1/4波長板43、コリメータレンズ44、立ち上げミラー71が配置される。
The optical parts constituting the first and second
また、第2の光集積素子50においても、同様に光出射部に光分離機能を有する部材が設けられ、一方の出射側にモニター用の受光素子60が配置される。他方の出射側に、1/4波長板61、カップリングレンズ62、コリメータレンズ63、立ち上げミラー72が配置される。なお、この例においては、図5〜図7に示すように、コリメータレンズ63を移動するコリメータレンズ駆動機構66を第2の光学系82の外周側に設け、コリメータレンズ63を移動させることによって、収差補正を行う構成とする。これらの各光学部品の機能については後述するが、本発明の光ピックアップ装置に用いる光学系は上記の例に限定されるものではなく、その他の機能を有する光学素子に換えることも可能である。例えばコリメータレンズ駆動機構66による収差補正機能に代えて収差補正素子を用いてもよく、その他種々の変形が可能である。
Similarly, in the second optical
3.光集積素子の構成
次に、第1及び第2の光集積素子30及び50の構成について説明する。図9及び図10は、第1及び第2の光集積素子30及び50の概略断面構成図である。図9及び図10に示すように、この第1及び第2の光集積素子30及び50における発光部31及び51は、発光素子保持体31a及び51aの内部に半導体レーザ等より成る発光素子31b及び51bが保持される構成とする。発光素子保持体31a及び51aは樹脂や金属等より成り、筐体としての機能も有するものであることが望ましい。このような構成とすることで、第1及び第2の光集積素子30及び50から発光部31及び51の取り外し交換が可能となる。
3. Next, the configuration of the first and second optical
ここで例えば第1の光集積素子30における第1の発光素子31bとしては、例えば中心波長780nm及び660nmの2つの波長帯域の光を発光する2波長半導体レーザ素子を用いることができる。そして図9に示すように、発光部31は、支持基板33の一方の面に接着剤等によって固定される。支持基板33の他方の面上には受光素子35が設けられ、樹脂あるいは金属からなる補助板34が固定される。更にその上には、ホログラムやシリンドリカルレンズ(図示せず)等の機能を有する第1の光学部36を介して、上述したビームスプリッタの機能を有する第2の光学部37が固定される。第2の光学部37はそれぞれ光透過性を有する光学部材が光機能薄膜を介して貼り合わせられて成り、各光機能薄膜37a及び37bが光軸C1に対して例えば45°となるように構成される。光機能薄膜37aは例えば偏光ビームスプリッタとされ、光機能薄膜37bは例えば反射膜とされる。
Here, for example, as the first
このような構成において、発光素子31bから出射された光のうち所定の偏光方向の光は偏光ビームスプリッタより成る光機能薄膜37aを透過し、光軸C1に沿って外部に導出される。一方この偏光方向とは直交する偏光方向の光は光機能薄膜37aで反射されて前方(図9においては左方向)に出射される。これにより、発光素子31bから出射される光の一部を図5〜図8に示すモニター用の受光素子40に入射させる。
In such a configuration, light having a predetermined polarization direction out of the light emitted from the
第1の光集積素子30から光軸C1に沿って導出された光は、図5〜図8に示すように、カップリングレンズ41を介して収差補正素子42に入射される。収差が補正された光は1/4波長板43及びコリメータレンズ44を介して立ち上げミラー71に入射され、ここにおいて例えば90°光路を曲げられて対物レンズ15に入射される(図5参照)。対物レンズ15により記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された光は、再び対物レンズ15、立ち上げミラー71、コリメータレンズ44、1/4波長板43、収差補正素子42、カップリングレンズ41を介して第1の光集積素子30に入射される。1/4波長板43を2回通過した光は偏光方向が90°回転するので、この戻り光は光機能薄膜37aで反射されて、光軸C11に沿って第3の光学部37内を透過する。そして光機能薄膜37bにおいて反射され、光軸C12に沿って第1の光学部36内を透過し、支持基板33に設けられている受光素子35に入射される。
以上により発光素子31bから出射されたレーザ光は、モニター用の受光素子40及びフォーカス制御やトラッキング制御信号検出用、また記録信号再生用の受光素子35に入射される。
The light derived from the first integrated
The laser light emitted from the
また、第2の光集積素子50における第2の発光素子51bとしては、例えば中心波長405nmの単一の波長帯域の光を発光する半導体レーザ素子を用いることができる。そして図10に示すように、発光部51は、支持基板53の一方の面に接着剤等によって固定される。支持基板53の他方の面上には受光素子55が設けられ、樹脂あるいは金属からなる補助板54が固定される。更にその上には、ホログラムやシリンドリカルレンズ(図示せず)等の機能を有する第1の光学部56を介して、上述したビームスプリッタの機能を有する第2の光学部57が固定される。第2の光学部57はそれぞれ光透過性を有する光学部材が光機能薄膜を介して貼り合わせられて成り、各光機能薄膜57a及び57bが光軸C2に対して例えば45°となるように構成される。光機能薄膜57aも例えば偏光ビームスプリッタとされ、光機能薄膜57bは例えば反射膜とされる。
Further, as the second
このような構成において、発光素子51bから出射された光のうち所定の偏光方向の光は偏光ビームスプリッタより成る光機能薄膜57aを透過し、光軸C2に沿って外部に導出される。一方この偏光方向とは直交する偏光方向の光は光機能薄膜57aで反射されて前方(図10においては左方向)に出射される。これにより、発光素子51bから出射される光の一部を図5〜図8に示すモニター用の受光素子60に入射させる。
In such a configuration, light in a predetermined polarization direction out of the light emitted from the
光集積素子50から光軸C2に沿って導出された光は、図5〜図8に示すように、波長板61、カップリングレンズ62を介してコリメータレンズ63を介して立ち上げミラー72に入射される。そしてここにおいて例えば90°光路を曲げられて対物レンズ14に入射される(図5参照)。対物レンズ14により記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された光は、再び対物レンズ14、立ち上げミラー72、コリメータレンズ63、カップリングレンズ62及び波長板61を介して第2の光集積素子50に入射される。1/4波長板61を2回通過した光は偏光方向が90°回転するので、この戻り光は光機能薄膜57aで反射されて、光軸C21に沿って第2の光学部57内を透過する。そして光機能薄膜57bにおいて反射され、光軸C22に沿って第1の光学部56内を透過し、支持基板53に設けられる受光素子55に入射される。
以上により発光素子51bから出射されたレーザ光は、モニター用の受光素子60及びフォーカス制御やトラッキング制御信号検出用、また記録信号再生用の受光素子55に入射される。
The light derived from the integrated
The laser light emitted from the
なお、上述の例においては、第1及び第2の光集積素子30及び50における第3の光学部37及び57にそれぞれ2つの光機能薄膜を設ける例を示したが、この光機能薄膜の数は2以上でもよい。例えば2波長の光を出射し、受光する光集積素子においては波長選択膜を設けるとか、信号の分離等を目的としてホログラムを設けるなど、種々の構成とすることが可能である。また、例えば第1の光集積素子30における支持基板33と第1の光学部36との間や、第2の光集積素子50における支持基板53と第1の光学部56との間にも、同様にホログラムやグレーティング等の光機能素子を介在させる等、種々の変形、変更が可能である。
In the above-described example, the example in which two optical functional thin films are provided in the third
このように、第1及び第2の光集積素子30及び50においてそれぞれ、発光素子31b及び受光素子35、発光素子51b及び受光素子55を一体化した光学部品を用いることにより、全体としての光学部品の部品点数の削減を図ることができる。例えば前述の図11において説明した特許文献1に開示の光ピックアップ装置においては、光源から対物レンズに至る光路に配置される光学部品の点数が20点にも上った。一方上述の実施の形態例においては、モニター用の受光素子を共通にしていないにも係らず、光学部品の点数を11点に抑えることができる。このように部品点数を格段に抑えることができることから、各光学部品を光学調整する作業を大幅に簡易化すると共に、信頼性を向上することが可能となる。その結果、生産性の向上を図り、コストを抑制することが可能となる。
As described above, in the first and second optical
また、図9及び図10に示すように、第1及び第2の光集積素子30及び50の光軸C1、C2と直交する方向の長さをL1、L4とすると、L1=L4=11.7mmに抑えることができた。また、発光部31、51を除く光軸方向の長さをそれぞれL2、L5とし、発光部31、51の光軸方向の長さ(端子を除く)をL3、L6とすると、L2=5.7mm、L3=3.9mm、L5=6.1mm、L6=2.7mmに抑えることができた。
これらの寸法形状とされた第1及び第2の光集積素子30及び50を用いることによって、図5〜図8に示す配置の光ピックアップ装置6において小型化を図ることができた。具体的には、赤色帯域の光に対応する対物レンズ15の光軸中心位置から移動ベース7の外周側端部までの寸法を18mm以下とすることができた。また、移動ベースを支持する図1に示すガイド軸4a、4bの間隔を45mm以下に抑えることを実現でき、従来と比べて装置全体の小型化を図ることが可能となった。
As shown in FIGS. 9 and 10, assuming that the lengths of the first and second optical
By using the first and second optical
上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the best mode for carrying out the invention described above are merely examples of the implementation of the present invention, and the present invention is thereby limited. This technical scope should not be interpreted in a limited way.
1…光ディスク装置、3…ディスクテーブル、6…光ピックアップ装置、7…移動ベース、8…対物レンズ駆動装置、9…固定ブロック、10…可動ブロック、12…レンズホルダー、12b…光路用開口、13…第1のフォーカス用コイル、13a…第1の推力発生部、13b…第2の推力発生部、14…対物レンズ、15…対物レンズ、16…第2のフォーカス用コイル、17…トラッキング用コイル、19…支持バネ、20…第1のフォーカス用マグネット、22…第2のフォーカス用マグネット、23…トラッキング用マグネット、30…第1の光集積素子、31,51…発光部、31a,51a…発光素子保持体、31b,51b…発光素子、33,53…支持基板、34,54…補助板、35,55…受光素子、36,56…第1の光学部、37,57…第2の光学部、37a,37b,57a,57b…光機能薄膜、40,60…受光素子、41,62…カップリングレンズ、42…収差補正素子、43,61…波長板、44,63…コリメータレンズ、50…第2の光集積素子、66…コリメータレンズ駆動機構、71,72…立ち上げミラー、81…第1の光学系、82…第2の光学系、100…記録媒体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
第2の波長のレーザ光を出射する発光素子を保持する発光素子保持体と、受光素子と、前記発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を前記受光素子に導く光学素子とが一体化された第2の光集積素子と、
第1の波長のレーザ光に対応する第1の対物レンズと、第2の波長のレーザ光に対応する第2の対物レンズとを、ディスク状の記録媒体の記録面に対して所定の位置に移動する機構を有する対物レンズ移動機構と、
前記第1及び第2の光集積素子から出射される異なる波長のレーザ光を、前記第1及び第2の対物レンズにそれぞれ導くと共に、前記記録媒体からの戻り光を前記第1及び第2の光集積素子にそれぞれ導く機能を有し、前記第1及び第2の光集積素子から前記第1及び第2の対物レンズの立ち上げミラーに至る光路が直線状とされ、且つ、非平行とされる第1及び第2の光学系と、を備える
光ピックアップ装置。 A light emitting element holding body that holds a light emitting element that emits a laser beam having a first wavelength, a light receiving element, and a laser beam emitted from the light emitting element is led out to the outside, and return light from a recording medium is received by the light receiving element. A first integrated optical element integrated with an optical element leading to the element;
A light emitting element holder that holds a light emitting element that emits laser light of a second wavelength, a light receiving element, and a laser beam emitted from the light emitting element is led out to the outside, and return light from a recording medium is received by the light receiving element. A second integrated optical element integrated with an optical element leading to the element;
The first objective lens corresponding to the laser beam having the first wavelength and the second objective lens corresponding to the laser beam having the second wavelength are placed at predetermined positions with respect to the recording surface of the disc-shaped recording medium. An objective lens moving mechanism having a moving mechanism;
Laser beams of different wavelengths emitted from the first and second optical integrated elements are respectively guided to the first and second objective lenses, and return light from the recording medium is guided to the first and second objective lenses. The optical path from the first and second optical integrated elements to the rising mirrors of the first and second objective lenses is linear and non-parallel. An optical pickup device comprising: first and second optical systems.
前記第2の波長が赤色帯域の波長とされる請求項1に記載の光ピックアップ装置。 The first wavelength is a wavelength of a blue band;
The optical pickup device according to claim 1, wherein the second wavelength is a wavelength in a red band.
前記第2及び第3の波長が赤色帯域の波長とされる請求項2に記載の光ピックアップ装置。 The first wavelength is a wavelength of a blue band;
The optical pickup device according to claim 2, wherein the second and third wavelengths are wavelengths in a red band.
前記発光素子から出射される光の少なくとも一部を受光するモニター用の受光素子が、前記光学プリズムの前記偏光ビームスプリッタの反射側に配置される請求項1に記載の光ピックアップ装置。 The optical element in the first and second optical integrated elements is an optical prism having a polarization beam splitter,
The optical pickup device according to claim 1, wherein a light receiving element for monitoring that receives at least a part of light emitted from the light emitting element is disposed on a reflection side of the polarizing beam splitter of the optical prism.
前記記録媒体の記録面上を移動する移動テーブルに搭載される光ピックアップ装置と、を備え、
前記光ピックアップ装置は、
第1の波長のレーザ光を出射する発光素子を保持する発光素子保持体と、受光素子と、前記発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を前記受光素子に導く光学素子とが一体化された第1の光集積素子と、
第2の波長のレーザ光を出射する発光素子を保持する発光素子保持体と、受光素子と、前記発光素子から出射されるレーザ光を外部に導出すると共に、記録媒体からの戻り光を前記受光素子に導く光学素子とが一体化された第2の光集積素子と、
第1の波長のレーザ光に対応する第1の対物レンズと、第2の波長のレーザ光に対応する第2の対物レンズとを、ディスク状の記録媒体の記録面に対して所定の位置に移動する機構を有する対物レンズ移動機構と、
前記第1及び第2の光集積素子から出射される異なる波長のレーザ光を、前記第1及び第2の対物レンズにそれぞれ導くと共に、前記記録媒体からの戻り光を前記第1及び第2の光集積素子にそれぞれ導く機能を有し、前記第1及び第2の光集積素子から前記第1及
び第2の対物レンズの立ち上げミラーに至る光路が直線状とされ、且つ、非平行とされる第1及び第2の光学系と、を備える
光ディスク装置。 A disk table on which a disk-shaped recording medium is mounted;
An optical pickup device mounted on a moving table that moves on the recording surface of the recording medium,
The optical pickup device is:
A light emitting element holding body that holds a light emitting element that emits a laser beam having a first wavelength, a light receiving element, and a laser beam emitted from the light emitting element is led out to the outside, and return light from a recording medium is received by the light receiving element. A first integrated optical element integrated with an optical element leading to the element;
A light emitting element holder that holds a light emitting element that emits laser light of a second wavelength, a light receiving element, and a laser beam emitted from the light emitting element is led out to the outside, and return light from a recording medium is received by the light receiving element. A second integrated optical element integrated with an optical element leading to the element;
The first objective lens corresponding to the laser beam having the first wavelength and the second objective lens corresponding to the laser beam having the second wavelength are placed at predetermined positions with respect to the recording surface of the disc-shaped recording medium. An objective lens moving mechanism having a moving mechanism;
Laser beams of different wavelengths emitted from the first and second optical integrated elements are respectively guided to the first and second objective lenses, and return light from the recording medium is guided to the first and second objective lenses. Each of the optical paths has a function of leading to an optical integrated element, and the optical path from the first and second optical integrated elements to the rising mirrors of the first and second objective lenses is linear and non-parallel. An optical disc device comprising: a first optical system and a second optical system.
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CN106901698A (en) * | 2017-04-14 | 2017-06-30 | 中国人民解放军第三军医大学第附属医院 | Two waveband optical spectrum imagers and its spectrometric method based on adjustable polarization |
-
2008
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CN106901698A (en) * | 2017-04-14 | 2017-06-30 | 中国人民解放军第三军医大学第附属医院 | Two waveband optical spectrum imagers and its spectrometric method based on adjustable polarization |
CN106901698B (en) * | 2017-04-14 | 2023-07-11 | 中国人民解放军第三军医大学第一附属医院 | Dual-band spectrum imager based on adjustable polarization and spectrum measuring method thereof |
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