JP2012069228A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 波長が異なる３つのレーザー光によって異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 第１レーザー光が第１コリメートレンズ２２を通して入射されるとともに第１光ディスクに第１レーザー光を集光する第１対物レンズ２３及び該光ディスクから反射される戻り光が照射される第１光検出器２７とが組み込まれている第１光学系と、第２レーザー光及び第３レーザー光が第２コリメートレンズ３０を通して入射されるとともに第２光ディスク及び第３光ディスクに第２レーザー光及び第３レーザー光を集光する第２対物レンズ３１及び該光ディスクから反射される戻り光が照射される第２光検出器３４とが組み込まれている第２光学系とを設け、前記第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０を同一の駆動手段にて光軸方向へ変位させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが開発されている。

ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８５ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５５ｎｍの赤色光が使用されている。

また、ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．４７と設定されている。そして、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６と設定されている。

斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作や該信号記録層に信号を記録するためにレーザー光を集光させることによって生成されるレーザースポットの径を小さくする必要がある。所望のレーザースポット形状を得るために使用される対物レンズは、開口数が大きくなるだけでなく焦点距離が短くなるので、対物レンズの曲率半径が小さくなるという特徴がある。

前述したＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が製品化されているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置として、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、該レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を信号記録層に集光させる第１対物レンズ、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２レーザー光及びＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３レーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして第２レーザー光
及び第３レーザー光を各光ディスクの信号記録層に集光させる第２対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置が一般に採用されている(特許文献１参照。)。

また、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面であるディスク面と信号記録層との間にある保護層の厚みに起因して球面収差と呼ばれる収差が発生し、信号の読み出し動作や記録動作が正常に行えないという問題がある。斯かる問題を解決する方法とてレーザーダイオードと対物レンズとの間にある光路内に設けられているとともにレーザー光を平行光等に変換する作用を成すコリメートレンズや補正レンズを光軸方向へ変位させて球面収差を補正する技術が開発されている(特許文献１、特許文献２参照。)。

特開２０１０−６１７８１号公報 特開２００７−８０３１０号公報

１つの波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、２つの波長のレーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして２つの対物レンズによって規格の異なる３つの光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置において、各レーザー光毎に光路を設けた場合には多くの光学部品を必要とするため高価になるだけでなく、小型化することが出来ないという問題がある。

斯かる問題を解決する方法として特許文献１に記載されているように光路を兼用するとともに光検出器を兼用する技術が提案されている。斯かる技術について図４を参照して説明する。

図４において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。

３は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子が同一のケース内に収納されている２波長レーザーダイオードである。

４は前記２波長レーザーダイオード３に組み込まれている第１レーザー素子から放射される第２レーザー光及び第２レーザー素子から放射される第３レーザー光が入射される第２回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部４ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板４ｂとより構成されている。

５は前記２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が前記第２回折格子４を通して入射される位置に設けられているダイバージェンスレンズであり、入射される発散光であるレーザー光の発散角度を調整する作用を成すものである。

６は前記第１回折格子２を透過して入射される第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに後述する光路を通して光ディスクから反射されてくる第１レーザー光、第２レーザ
ー光及び第３レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過するハーフミラーである。７は前記第２回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに前記ハーフミラー６にて反射されて入射される第１レーザー光を透過させ、且つ光ディスクから反射されてくる第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過させる偏光ビームスプリッタである。

斯かる構成の偏光ビームスプリッタ７において、前記第２回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光の一部を透過させるとともにハーフミラー６から反射されて入射される第１レーザー光のＳ偏光光の一部を反射させるように構成されている。８は前記偏光ビームスプリッタ７にて反射される第１レーザー光、該偏光ビームスプリッタ７を透過する第２レーザー光及び第３レーザー光が照射される位置に設けられているフロントモニターダイオードであり、各レーザー光の出力に応じた検出信号を出力するように構成されている。即ち、前記フロントモニターダイオード８から得られる検出信号を利用することによってレーザー出力を所望のレーザー出力になるように制御することが出来る。

９は前記偏光ビームスプリッタ７を透過した第１レーザー光、該偏光ビームスプリッタ７にて反射された第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される位置に設けられているとともに３つの異なる波長のレーザー光に対応して入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成す３波長対応型の１／４波長板である。

１０は前記１／４波長板９を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、該コリメートレンズ１０の光軸方向への変位動作によって光ディスクの保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。

１１は第１レーザー光を第１光ディスクに設けられている信号記録層に集光する第１対物レンズ、１２は第２レーザー光を第２光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるとともに第３レーザー光を第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる第２対物レンズである。斯かる構成において、第１対物レンズ１１と第２対物レンズ１２とは、例えば４本の支持ワイヤーによって光ディスクの面に対して直角方向であるフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクの径方向であるトラッキング方向への変位動作を行うことが出来るように支持されているレンズホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。

前記コリメートレンズ１０を透過した第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光は、特許文献１に記載されているような波長選択特性を有する平板や反射ミラーにて構成された波長選択機構(図示せず)によって前記第１対物レンズ１１及び第２対物レンズ１２に選択的に導かれるように構成されている。

即ち、コリメートレンズ１０を透過した第１レーザー光は、前述した波長選択機構によって第１対物レンズ１１に入射されることになる。このようにして第１対物レンズ１１に入射された第１レーザー光は、該第１対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクに設けられている信号記録層に集光されることになる。

また、コリメートレンズ１０を透過した第２レーザー光は、前述した波長選択機構によって第２対物レンズ１２に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１２に入射された第２レーザー光は、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスク
に設けられている信号記録層に集光されることになる。そして、コリメートレンズ１０を透過した第３レーザー光は、前述した波長選択機構によって第２対物レンズ１２に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１２に入射された第３レーザー光は、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光されることになる。

斯かる構成において、レーザーダイオード１から放射された第１レーザー光は、第１回折格子２、ハーフミラー６、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０及び波長選択機構を介して第１対物レンズ１１に入射された後、該第１対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクに設けられている信号記録層に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層に照射された第１レーザー光は該信号記録層にて戻り光として反射されることになる。

また、２波長レーザーダイオード３の第１レーザー素子から放射された第２レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０及び波長選択機構を介して第２対物レンズ１２に入射された後、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクに設けられている信号記録層に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層に照射された第２レーザー光は該信号記録層にて戻り光として反射されることになる。

そして、２波長レーザーダイオード３の第２レーザー素子から放射された第３レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０及び波長選択機構を介して第２対物レンズ１２に入射された後、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層に照射された第３レーザー光は該信号記録層にて戻り光として反射されることになる。

第１光ディスクの信号記録層から反射された第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ１１、波長選択機構、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

また、第２光ディスクの信号記録層から反射された第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択機構、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第２レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

そして、第３光ディスクの信号記録層から反射された第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択機構、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第３レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

１３は前記ハーフミラー６を透過した制御用レーザー光が入射されるＡＳ板であり、該ハーフミラー６にて生成される非点収差をフォーカスエラー信号を生成するために適した
大きさになるように補正する作用を成すとともに該ハーフミラー６にて発生するコマ収差を補正する作用を成すものである。１４は前記ＡＳ板１３を通して制御用レーザー光が照射される光検出器であり、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したようにレーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の第１光ディスクの信号記録層までの往路、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光の第２光ディスクの信号記録層までの往路及び２波長レーザーダイオード３から放射される第３レーザー光の第３光ディスクの信号記録層までの往路について比較すると、偏光ビームスプリッタ７から波長選択性素子１３までの光路を兼用していることがわかる。

そして、第１光ディスクの信号記録層から反射される第１レーザー光の戻り光の光検出器１４までの復路、第２光ディスクの信号記録層から反射される第２レーザー光の戻り光の光検出器１４までの復路及び第３光ディスクの信号記録層から反射される第３レーザー光の戻り光の光検出器１４までの復路につて比較すると、波長選択機構から光検出器１４までの光路を兼用していることがわかる。

図４に示した従来の光ピックアップ装置は、レーザー光を光ディスクの信号記録層に導く往路及び光ディスクの信号記録層から反射される戻り光を光検出器１４に導く復路を兼用しているので、光学部品の数を減らすことが出来る。その結果、製造価格を下げることが出来るだけでなく光ピックアップ装置を小型化することが出来るという利点を有している。

斯かる構成の光ピックアップ装置において、各光ディスクの保護層の厚みの差に起因して発生する球面収差を補正するためにコリメートレンズ１０を光軸方向へ変位させるように構成すると、光学設計が各光ディスクに対して適応するべく行われているので、該コリメートレンズの変位長が長くなるだけでなく全ての光ディスクに対して最適な位置へ変位させることが難しくなる。

また、球面収差の補正動作を行うコリメートレンズや補正レンズは、特許文献１及び特許文献２に示すようにレンズホルダーと呼ばれる部材に固定されており、斯かるレンズホルダーをステッピングモーター等によって駆動することによってコリメートレンズや補正レンズを変位させるように構成されている。斯かる構成の光ピックアップ装置において、コリメートレンズや補正レンズのレンズホルダーへの固定動作は接着剤による接着固定によって行われている。

斯かる構成の光ピックアップ装置では、環境温度の変化等に起因してコリメートレンズや補正レンズがレンズホルダーから剥離するという問題が発生している。

本発明は、斯かる点を改良した光ピックアップ装置を提供しようとするものである。

本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長い第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２波長の第２レーザー光を放射す
る第１レーザー素子及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３波長の第３レーザー光を放射する第２レーザー素子が設けられている２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光が第１コリメートレンズを通して入射されるとともに第１光ディスクの信号記録層に第１レーザー光を集光する第１対物レンズ及び該信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第１光検出器とが組み込まれている第１光学系と、前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が第２コリメートレンズを通して入射されるとともに第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層に第２レーザー光及び第３レーザー光を集光する第２対物レンズ及び前記各信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第２光検出器とが組み込まれている第２光学系とを設け、前記第１コリメートレンズ及び第２コリメートレンズを同一の駆動手段にて光軸方向へ変位させるように構成したことを特徴とするものである。

また、本発明は、駆動手段としてステッピングモーターを使用したことを特徴とするものである。

そして、本発明は、第１コリメートレンズと第２コリメートレンズとを一体成型したことを特徴とするものである。

また、本発明は、一体成型したコリメートレンズに固定部を一体成型し、前記固定部を駆動手段にて駆動するようにしたことを特徴とするものである。

本発明は、波長が異なる第１、第２及び第３レーザー光を規格の異なる第１、第２及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させることによって各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置において、第１レーザー光が第１コリメートレンズを通して入射されるとともに第１光ディスクの信号記録層に第１レーザー光を集光する第１対物レンズ及び該信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第１光検出器とが組み込まれている第１光学系と、第２レーザー光及び第３レーザー光が第２コリメートレンズを通して入射されるとともに第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層に第２レーザー光及び第３レーザー光を集光する第２対物レンズ及び前記各信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第２光検出器とが組み込まれている第２光学系とを設け、前記第１コリメートレンズ及び第２コリメートレンズを同一の駆動手段にて光軸方向へ変位させるように構成したので、即ち２つの光学系を設けたので各光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために適した光学設計を行うことが出来る。

従って、本発明の光ピックアップ装置では、各光ディスクに適した光学設計を行うことが出来るので、コリメートレンズの収差補正のための変位長を短くすることが出来る。それ故、第１コリメートレンズと第２コリメートレンズを同一の駆動手段にて駆動変位させる場合に変位機構が簡潔になるという利点を有している。

また、本発明は、第１コリメートレンズと第２コリメートレンズとを一体成型するようにしたので、構成が簡単になるだけでなく光軸ずれが小さいレンズを製造することが出来る。

更に、本発明は、一体成型されたコリメートレンズに固定部を一体成型し、この固定部
を駆動手段によって駆動するように構成したので、コリメートレンズをレンズホルダーに接着固定した場合に発生していたレンズが剥離するという問題を解決することが出来る。

本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例の一部を示す図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例の一部を示す図である。 従来の光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。

単一のレーザー光を生成するレーザーダイオード及び異なる波長の２つのレーザー光を生成する２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光を利用して異なる規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置に関するものである。

図１は本発明の光ピックアップ装置の一実施例であり、図１及び図２を参照して本発明の光ピックアップ装置について説明する。

図１において、１５は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成放射するレーザーダイオード、１６は前記レーザーダイオード１５から放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部１６ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板１６ｂとより構成されている。

１７は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び波長が７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子が同一のケース内に組み込まれている２波長レーザーダイオードである。

１８は前記２波長レーザーダイオード１７に組み込まれている第１レーザー素子から放射される第２レーザー光及び第２レーザー素子から放射される第３レーザー光が入射される第２回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部１８ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板１８ｂとより構成されている。

１９は前記第１回折格子１６を通して入射されるＳ偏光光の第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに対物レンズ方向から反射されてくるＰ偏光光の戻り光を透過させる第１ハーフミラーである。２０は前記第１ハーフミラー１９にて反射された第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに戻り光を前記第１ハーフミラー１９の方向へ反射させる反射ミラーである。

２１は前記第１反射ミラー２０にて反射された第１レーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射される第１レーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。２２は前記１／４波長板２１を透過した第１レーザー光が入射されるとともに入射される第１レーザー光を平行光に変換する第１コリメートレンズである。

２３は前記第１コリメートレンズ２２を透過した第１レーザー光が図２に示すように第１立ち上げミラー２４にて反射されて入射される第１対物レンズであり、第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に第１レーザー光を集光させる作用を成すものであ
る。また、前記第１立ち上げミラー２４は入射される第１レーザー光の一部を透過させることが出来るように構成されている。

２５は前記第１立ち上げミラー２４を透過した第１レーザー光が照射される位置に設けられている第１フロントモニターダイオードであり、第１レーザー光の出力に応じた検出信号を出力するように構成されている。即ち、前記第１フロントモニターダイオード２５から得られる検出信号を利用することによって第１レーザー光の出力を所望のレーザー出力になるように制御することが出来る。

斯かる構成において、レーザーダイオード１５から放射された第１レーザー光は、第１回折格子１６、第１ハーフミラー１９、反射ミラー２０、１／４波長板２１、第１コリメートレンズ２２及び第１立ち上げミラー２４を介して第１対物レンズ２３に入射された後、該第１対物レンズ２３の集光動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ１に照射された第１レーザー光は該信号記録層Ｌ１にて戻り光として反射されることになる。

第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射された第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ２３、第１立ち上げミラー２４、第１コリメートレンズ２２、１／４波長板２１及び反射ミラー２０を通して第１ハーフミラー１９に入射される。このようにして第１ハーフミラー１９に入射される戻り光は、前記１／４波長板２１による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光の戻り光は、前記第１ハーフミラー１９にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該第１ハーフミラー１９を透過することになる。

２６は前記第１ハーフミラー１９を透過した制御用レーザー光が入射されるＡＳ板であり、該第１ハーフミラー６にて生成される非点収差をフォーカスエラー信号を生成するために適した大きさや形状になるように補正する作用を成すとともに該第１ハーフミラー１９にて発生するコマ収差を補正する作用を成すものである。

２７は前記ＡＳ板２６を通して第１レーザー光の戻り光である制御用レーザー光が照射される第１光検出器であり、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したようにレーザーダイオード１５から生成放射される第１レーザー光の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１への集光動作及び第１光検出器２７への戻り光の照射動作を行う第１光学系は構成されている。

以上に説明したように本発明に係る第１光学系は構成されているが、次に第２光学系について説明する。

２８は前記第２回折格子１８を通して入射されるＳ偏光光の第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに対物レンズ方向から反射されてくるＰ偏光光の戻り光を透過させる第２ハーフミラーである。

２９は前記第２ハーフミラー２８にて反射された第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される位置に設けられている２波長対応の１／４波長板であり、入射される第２レー
ザー光及び第３レーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。３０は前記１／４波長板２９を透過した第２レーザー光及び第３レーザー光が入射されるとともに入射される第２レーザー光及び第３レーザー光を平行光に変換する第２コリメートレンズである。

３１は前記第２コリメートレンズ３０を透過した第２レーザー光及び第３レーザー光が図３に示すように第２立ち上げミラー３２にて反射されて入射される第２対物レンズであり、第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に第２レーザー光を集光させるとともに第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に第３レーザー光を集光させる作用を成すものである。また、前記第２立ち上げミラー３２は入射される第２レーザー光及び第３レーザー光の一部を透過させることが出来るように構成されている。

３３は前記第２立ち上げミラー３２を透過した第２レーザー光及び第３レーザー光が照射される位置に設けられている第２フロントモニターダイオードであり、第２レーザー光及び第３レーザー光の出力に応じた検出信号を出力するように構成されている。即ち、前記第２フロントモニターダイオード３３から得られる検出信号を利用することによって第２レーザー光及び第３レーザー光の出力を所望のレーザー出力になるように制御することが出来る。

斯かる構成において、２波長レーザーダイオード１７から放射された第２レーザー光は、第２回折格子１８、第２ハーフミラー２８、１／４波長板２９、第２コリメートレンズ３０及び第２立ち上げミラー３２を介して第２対物レンズ３１に入射された後、該第２対物レンズ３１の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ２に照射された第２レーザー光は該信号記録層Ｌ２にて戻り光として反射されることになる。

第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射された第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ３１、第２立ち上げミラー３２、第２コリメートレンズ３０及び１／４波長板２９を通して第２ハーフミラー２８に入射される。このようにして第２ハーフミラー２８に入射される戻り光は、前記１／４波長板２９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第２レーザー光の戻り光は、前記第２ハーフミラー２８にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該第２ハーフミラー２８を透過することになる。

また、斯かる構成において、２波長レーザーダイオード１７から放射された第３レーザー光は、第２回折格子１８、第２ハーフミラー２８、１／４波長板２９、第２コリメートレンズ３０及び第２立ち上げミラー３２を介して第２対物レンズ３１に入射された後、該第２対物レンズ３１の集光動作によって第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ３に照射された第３レーザー光は該信号記録層Ｌ３にて戻り光として反射されることになる。

第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射された第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ３１、第２立ち上げミラー３２、第２コリメートレンズ３０及び１／４波長板２９を通して第２ハーフミラー２８に入射される。このようにして第２ハーフミラー２８に入射される戻り光は、前記１／４波長板２９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第３レーザー光の戻り光は、前記第２ハーフミラー２８にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該第２ハーフミラー２８を透過することになる。

３４は前記第２ハーフミラー２８を通して第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光
である制御用レーザー光が照射される第２光検出器であり、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したように２波長レーザーダイオード１７から生成放射される第２レーザー光の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２への集光動作及び第２光検出器２７への戻り光の照射動作、そして２波長レーザーダイオード１７から生成放射される第３レーザー光の第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３への集光動作及び第２光検出器２７への戻り光の照射動作を行う第２光学系は構成されている。

前述したように本発明の光ピックアップ装置を構成する第１光学系及び第２光学系は構成されているが、次に第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０について説明する。

本発明の光ピックアップ装置では、第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０は、球面収差を補正するために第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。

本発明に係る第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０は、合成樹脂材料にて一体成型されるが、第１コリメートレンズ２２と第２コリメートレンズ３０を一体成型するとき、同時に固定部３５が一体成型されるように構成されている。３５Ａは前記固定部３５に一体形成されている駆動部であり、ステッピングモーター３６によって回転駆動される駆動歯車(図示せず)と協働する駆動歯車(図示せず)が形成されている。

斯かる構成によれば、ステッピングモーター３６の回転動作によって駆動部３５Ａに変位力が作用し、その結果、固定部３５が矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられる。従って、ステッピングモーター３６の回転駆動動作によって第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０を光軸方向へ変位させることが出来るので、該第１コリメートレンズ２２及び第２コリメートレンズ３０を各光ディスクに発生する球面収差を補正するために最適な位置に移動させることが出来る。

以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、次に動作について説明する。

レーザーダイオード１５から生成放射される第１レーザー光は、第１回折格子１６、第１ハーフミラー１９、反射ミラー２０、１／４波長板２１、第１コリメートレンズ２２及び第１立ち上げミラー２４を介して第１対物レンズ２３に導かれ、該第１対物レンズ２３の集光動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光される。

また、前記第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射される第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ２３、第１立ち上げミラー２４、第１コリメートレンズ２２、１／４波長板２１、反射ミラー２０、第１ハーフミラー１９及びＡＳ板２６を介して第１光検出器２７に照射される。

そして、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の一部が第１立ち上げミラー２４を透過して第１フロントモニターダイオード２５に照射される動作が行われる。

このように、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１への集光動作、該信号記録層Ｌ１から反射される戻り光の第１光検出器２７への照射動作及び第１フロントモニターダイオード２５へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

次に、２波長レーザーダイオード１７から生成放射される第２レーザー光は、第２回折格子１８、第２ハーフミラー２８、１／４波長板２９、第２コリメートレンズ３０及び第２立ち上げミラー３２を介して第２対物レンズ３１に導かれ、該第２対物レンズ３１の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に集光される。

また、前記第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射される第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ３１、第２立ち上げミラー３２、第２コリメートレンズ３０、１／４波長板２９及び第２ハーフミラー２８を介して第２光検出器３４に照射される。

そして、２波長レーザーダイオード１７から放射される第２レーザー光の一部が第２立ち上げミラー３２を透過して第２フロントモニターダイオード３３に照射される動作が行われる。

このように、２波長レーザーダイオード１７から放射される第２レーザー光の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２への集光動作、該信号記録層Ｌ２から反射される戻り光の第２光検出器３４への照射動作及び第２フロントモニターダイオード３３へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

また、２波長レーザーダイオード１７から生成放射される第３レーザー光は、第２回折格子１８、第２ハーフミラー２８、１／４波長板２９、第２コリメートレンズ３０及び第２立ち上げミラー３２を介して第２対物レンズ３１に導かれ、該第２対物レンズ３１の集光動作によって第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に集光される。

また、前記第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射される第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ３１、第２立ち上げミラー３２、第２コリメートレンズ３０、１／４波長板２９及び第２ハーフミラー２８を介して第２光検出器３４に照射される。

そして、２波長レーザーダイオード１７から放射される第３レーザー光の一部が第２立ち上げミラー３２を透過して第２フロントモニターダイオード３３に照射される動作が行われる。

このように、２波長レーザーダイオード１７から放射される第３レーザー光の第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３への集光動作、該信号記録層Ｌ３から反射される戻り光の第２光検出器３４への照射動作及び第２フロントモニターダイオード３３へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

第１光学系に設けられている第１コリメートレンズ２２と第２光学系に設けられている第２コリメートレンズ３０とを一体成型するようにしたので、球面収差を補正するために
コリメートレンズを光軸方向に変位させる駆動機構を兼用することが出来る。従って、コリメートレンズの駆動機構を簡潔にすることが出来るという利点を本発明は有している。

また、第１コリメートレンズ２２と第２コリメートレンズ３０を一体成型するとき該コリメートレンズを固定する固定部を一体成型するようにしたので、コリメートレンズを固定するためのレンズホルダーが不要となる。その結果、レンズホルダーからコリメートレンズが環境の変化によって剥離するという問題が発生することはない。更に、本発明は、レンズホルダーへのコリメートレンズの固定作業がないので、光ピックアップ装置の組立を容易に行うことが出来るとともに安価にて製造することが出来るという利点を有している。

ＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施した場合について説明したが、その他の異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置に実施することも出来る。

１５ レーザーダイオード
１７ ２波長レーザーダイオード
１９ 第１ハーフミラー
２２ 第１コリメートレンズ
２３ 第１対物レンズ
２７ 第１光検出器
２８ 第２ハーフミラー
３０ 第２コリメートレンズ
３１ 第２対物レンズ
３４ 第２光検出器
３５ 固定部
３６ ステッピングモーター

Claims (4)

1. 光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長の第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長い第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２波長の第２レーザー光を放射する第１レーザー素子及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３波長の第３レーザー光を放射する第２レーザー素子が設けられている２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光が第１コリメートレンズを通して入射されるとともに第１光ディスクの信号記録層に第１レーザー光を集光する第１対物レンズ及び該信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第１光検出器とが組み込まれている第１光学系と、前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が第２コリメートレンズを通して入射されるとともに第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層に第２レーザー光及び第３レーザー光を集光する第２対物レンズ及び前記各信号記録層から反射される戻り光が照射されるとともにフォーカスエラー信号等を生成する第２光検出器とが組み込まれている第２光学系とを設け、前記第１コリメートレンズ及び第２コリメートレンズを同一の駆動手段にて光軸方向へ変位させるように構成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 駆動手段としてステッピングモーターを使用したことを特徴とする請求項１に記載に光ピックアップ装置。
3. 第１コリメートレンズと第２コリメートレンズとを一体成型した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。
4. 一体成型したコリメートレンズに固定部を一体成型し、前記固定部を駆動手段にて駆動するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。

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