JP2012178201A - 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ことが出来る光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】
【請求項１】 ３波長レーザーダイオード１から放射されるレーザー光を第１光ディスク、第２光ディスク及び第３光ディスクの信号記録層に集光させるとともに信号記録層から反射される第１レーザー光を受光する第１受光部、第２レーザー光を受光する第２受光部及び第３レーザー光を受光する第３受光部が同一の筐体内に直線状に配置されている光検出器１２を備え、光検出器１２に戻り光を導くアナモフィックレンズ１１を光軸方向への変位を可能に設け、該アナモフィックレンズ１１を光軸方向へ変位させることによって第１受光部、第２受光部及び第３受光部へ照射される戻り光にて生成されるレーザースポットのピッチを調整する。
【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は、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。)。

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ことが出来るように構成された光ピックアップ装置には、特許文献１に記載されているように第１レーザー光を放射するレーザーダイオードと第２レーザー光及び第３レーザー光の２つのレーザー光を放射する２波長レーザーダイオードの２つのレーザーダイオードが一般に使用されているが、最近では、第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の異なる波長の３つのレーザー光を放射させるように構成された３波長レーザーダイオードを使用する光ピックアップ装置が提案されている(特許文献２参照。)。

また、光ピックアップ装置は、信号記録層から反射される戻り光を光検出器に照射させ、該光検出器から得られる信号を利用してフォーカス制御動作、トラッキング制御動作及び信号の復調動作を行うための信号を得るように構成されている。

斯かる光ピックアップ装置では、戻り光を光検出器を構成するセンサーに照射させるように構成されているが、センサーに対する戻り光の照射位置を正確に行う必要がある。しかしながら、光学系を構成する各光学部品の取付位置のずれ等によってセンサーに対する戻り光の照射位置がずれることがあり、光検出器の位置を調整する動作、所謂ＸＹポジション調整と呼ばれる動作が行われる。

斯かるＸＹポジション調整を行っても戻り光の照射位置を最適な位置に調整することが出来ない場合や光検出器の位置を変位調整することが出来ない場合があり、斯かる問題を解決する方法として光検出器を構成するセンサーから得られる信号のレベルを調整する技術が提案されている(特許文献３参照。)。

特開２０１０−６１７８１号公報 特開２０１０−２７１４８号公報 特開２００７−１２２００号公報

特許文献２に記載されているような３波長レーザーダイオードを使用する光ピックアップ装置について、図１及び図２を参照して説明する。

図１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第１レーザーチップ、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２レーザーチップ及び例えば波長が７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第３レーザーチップが同一のケース内に収納されている３波長レーザーダイオードである。

２は前記３波長レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される回折格子であり、波長が異なる各レーザー光を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は前記回折格子２を透過して入射される第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光を反射させ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偏光光を透過させる制御膜３ａが形成されている偏光ビームスプリッタである。

４は前記偏光ビームスプリッタ３にて反射された第１レーザー光、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。

５は前記１／４波長板４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５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起因して生じる球面収差を補正するように構成されている。６は前記コリメートレンズ５を光軸方向へ変位させる収差補正用モーターである。

７は第１レーザー光を第１光ディスクＤ１(図２参照)に設けられている信号記録層Ｌ１に集光させる第１対物レンズ、８は第２レーザー光を第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２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Ｄ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光させる２波長対応の第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７と第２対物レンズ８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５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、図２に示す光学系によって第１対物レンズ７及び第２対物レンズ８に導かれるように構成されている。図２において、９は波長選択性素子であり、第１レーザー光を透過させるとともに第２レーザー光及び第３レーザー光を第２対物レンズ８方向へ反射させるように構成されている。１０は前記波長選択性素子９を透過した第１レーザー光を第１対物レンズ７方向へ反射させる立ち上げミラーである。斯かる構成は特許文献１に記載されている技術と同一であるので、その説明は省略する。

斯かる構成において、コリメートレンズ５を透過した第１レーザー光は、前記波長選択性素子９を透過するとともに立ち上げミラー１０にて反射されて第１対物レンズ７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７に入射された第１レーザー光は、該第１対物レンズ７の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光されることになる。

また、前記コリメートレンズ５を透過した第２レーザー光は、前記波長選択性素子９にて反射されて第２対物レンズ８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８に入射された第２レーザー光は、該第２対物レンズ８の集光動作によって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光されることになる。そして、コリメートレンズ５を透過した第３レーザー光は、前記波長選択性素子９にて反射されて第２対物レンズ８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８に入射された第３レーザー光は、該第２対物レンズ８の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光されることになる。

斯かる構成において、３波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザーチップから放射された第１レーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５、波長選択性素子９及び立ち上げミラー１０を介して第１対物レンズ７に入射された後、該第１対物レンズ７の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層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。

また、３波長レーザーダイオード１に組み込まれている第２レーザーチップから放射された第２レーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５及び波長選択性素子９を介して第２対物レンズ８に入射された後、該第２対物レンズ８の集光動作によって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層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。

そして、３波長レーザーダイオード３に組み込まれている第３レーザーチップから放射された第３レーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５及び波長選択性素子９を介して第２対物レンズ８に入射された後、該第２対物レンズ８の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層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７、立ち上げミラー１０、波長選択性素子９、コリメートレンズ５及び１／４波長板４を通して偏光ビームスプリッタ３に入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光は、前記１／４波長板４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偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光として該偏光ビームスプリッタ３を透過することになる。

また、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８、波長選択性素子９、コリメートレンズ５及び１／４波長板４を通して偏光ビームスプリッタ３に入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光は、前記１／４波長板４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偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光として該偏光ビームスプリッタ３を透過することになる。

そして、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８、波長選択性素子９、コリメートレンズ５及び１／４波長板４を通して偏光ビームスプリッタ３に入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光は、前記１／４波長板４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偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光として該偏光ビームスプリッタ３を透過することになる。

１１は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過した戻り光である制御用レーザー光が入射されるアナモフィックレンズであり、フォーカス制御動作やトラッキング制御動作を行う信号を生成するために該制御用レーザー光に対して作用するものである。斯かるアナモフィックレンズ１１は、シリンドリカルレンズと呼ばれるレンズであり、凹レンズにて構成されている。

１２は前記アナモフィックレンズ１１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分割センサー等が第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光に対応して設けられており、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。

異なる波長の第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を放射する３つのレーザーチップが同一の筐体内に設けられている３波長レーザーダイオード１及び第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に対応したセンサーが同一の筐体内に設けられている光検出器１２を使用する光ピックアップ装置は、前述したように構成されているが、次に３波長レーザーダイオード１及び光検出器１２について図３及び図４を参照にして説明する。

図３は３波長レーザーダイオード１に組み込まれているレーザーチップの配置を示すものであり、１ａは波長が短い第１レーザー光を放射する第１レーザーチップ、１ｂは前記第１レーザー光より波長が長い第２レーザー光を放射する第２レーザーチップ、１ｃは前記第２レーザー光より波長が長い第３レーザー光を放射する第３レーザーチップである。

斯かる構成において、第２レーザーチップ１ｂと第３レーザーチップ１ｃとは、単一の基板上に半導体技術であるモノリシック技術にて製造され、第１レーザーチップ１ａは、前記第２レーザーチップ１ｂ及び第３レーザーチップ１ｃが形成されている基板とは異なる基板上に形成されており、両者はハイブリッド技術によって１つの筐体内に設けられている。また、前記第１レーザーチップ１ａ、第２レーザーチップ１ｂ及び第３レーザーチップ１ｃは、図示したように矢印Ｘ方向に直線状に配置されている。

３波長レーザーダイオード１に組み込まれる第２レーザーチップ１ｂと第３レーザーチップ１ｃとは、前述したようにモノリシック技術にて製造されているので、両者の位置関係は誤差が少なく正確な位置に配置されるが、第１レーザーチップ１ａはハイブリッド技術によって３波長レーザーダイオード１の筐体内に組み込まれるので、その配置には誤差が生じることになる。即ち、３波長レーザーダイオードでは、矢印Ｘ方向に対する各レーザーチップ間の間隔、即ちピッチに誤差が生じるが、矢印Ｙ方向の位置には大きな誤差が発生することはない。

図４は光検出器１２に組み込まれている受光素子の配置を示すものであり、１２ａは第１レーザー光の戻り光が照射される位置に設けられている第１受光部、１２ｂは第２レーザー光の戻り光が照射される位置に設けられている第２受光部、１２ｃは前記第３レーザー光の戻り光が照射される位置に設けられている第３受光部である。また、斯かる第１受光部１２ａ、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃは、図示したように矢印Ｘ方向に直線状に配置されている。

図４は第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を構成するメインビームが照射されるメインビーム用の受光部を示すものであり、サブビーム用の受光部は、メインビーム用の受光部に対して最適な位置に配置されている。即ち、メインビームが照射されるメインビーム用の受光部に対してレーザー光のメインビームが最適な位置にて照射されている場合には、サブビーム用の受光部に対してサブビームが最適な位置にて照射されるようにされている。

また、第１レーザー光の戻り光が照射される第１受光部１２ａ、第２レーザー光の戻り光が照射される第２受光部１２ｂ及び第３レーザー光の戻り光が照射される第３受光部１２ｃは、図示したように４つに分割されたセンサーにて構成されている。斯かる４つに分割されたセンサーから得られる信号を利用してフォーカスエラー信号等を周知のように生成するように構成されている。

図４において、Ｍ１は第１レーザー光の戻り光が照射されて第１受光部１２ａ上に生成される第１レーザースポット、Ｍ２は第２レーザー光の戻り光が照射されて第２受光部１２ｂ上に生成される第２レーザースポット、Ｍ３は第３レーザー光の戻り光が照射されて第３受光部１２ｃ上に生成される第３レーザースポットである。

図４は第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３が、夫々第１受光部１２ａ、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃに設けられている４分割センサーを構成する４つのセンサーの中心部、即ち最適な位置に照射された状態を示すものである。

光ピックアップ装置の組み立て作業によって光検出器１２の位置を調整するＸＹポジション調整が行われるが、斯かる調整動作は、例えば第２レーザー光の戻り光が照射される第２受光部１２ｂの最適な位置に第２レーザースポットＭ２が位置するように行われる。即ち、第２レーザー光を生成放射する第２レーザーチップ１ｂと第３レーザー光を生成放射する第３レーザーチップ１ｃは、前述したようにモノリシック技術にて製造されているので、両者の位置関係は正確に設定することが出来る。従って、例えば第２レーザー光の戻り光にて生成される第２レーザースポットＭ２の位置を第２受光部１２ｂの中央部、即ち最適な位置になるようにＸＹポジション調整を行えば第３レーザー光の戻り光にて生成される第３レーザースポットＭ３の位置を第３受光部１２ｃの中央部、即ち最適な位置に配置させることが出来る。

図４は前述した調整動作を行った状態を示すものであり、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３は、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃの最適な位置に照射生成される。そして、３波長レーザーダイオード１内に設けられている第１レーザーチップ１ａ、第２レーザーチップ１ｂ及び第３レーザーチップ１ｃの配置、即ちピッチが正確であるとともに光ピックアップ装置を構成する各光学部品の配置が正確であれば、前述した第２レーザースポットＭ２のＸＹポジション調整が行われると、第１レーザー光の戻り光が照射されて生成される第１レーザースポットＭ１は図示したように第１受光部１２ａの最適な位置に位置することになる。

しかしながら、実際には、３波長レーザーダイオード１内に設けられている第１レーザーチップ１ａ、第２レーザーチップ１ｂ及び第３レーザーチップ１ｃの配置、即ちピッチは正確ではなく、各レーザーチップ間のピッチが相違することがある。各レーザーチップ間の配置ピッチが正確でない３波長レーザーダイオード１を使用した場合には、第２レーザースポットＭ２を第２受光部１２ｂの最適な位置になるようにＸＹ調整を行っても第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３が第１受光部１２ａ及び第３受光部１２ｃの最適な位置からずれることになる。

第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３の位置が最適な位置からずれている場合には、第１受光部１２ａ及び第３受光部１２ｃを構成するセンサーから得られる信号のレベルを調整することによって対応しているが、調整することが出来ない程スポットの位置がずれる場合があり、不良品として処分されるという問題がある。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る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、波長が短い第１レーザー光を放射する第１レーザーチップ、第１レーザー光より波長が長い第２レーザー光を放射する第２レーザーチップ及び第２レーザー光より波長が長い第３レーザー光を放射する第３レーザーチップが同一の筐体内に直線状に配置されている３波長レーザーダイオードから放射される各レーザー光を光ディスクの表面から信号記録層までの距離が異なる第１光ディスク、第２光ディスク及び第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とともに各信号記録層から反射される第１レーザー光の戻り光を受光する第１受光部、第２レーザー光の戻り光を受光する第２受光部及び第３レーザー光の戻り光を受光する第３受光部が同一の筐体内に直線状に配置されている光検出器を備え、前記光検出器に戻り光を導くアナモフィックレンズを光軸方向への変位を可能に設け、該アナモフィックレンズを光軸方向へ変位させることによって第１受光部、第２受光部及び第３受光部へ照射される戻り光にて生成されるレーザースポットのピッチを調整するようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明は、アナモフィックレンズの光軸方向への変位によるレーザースポットの変位方向を第１受光部、第２受光部及び第３受光部の配置方向と一致させたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、第１受光部、第２受光部及び第３受光部の各受光部を４つに分割された４分割センサーにて構成したことを特徴とするものである。

また、本発明は、第２レーザー光の戻り光にて生成されるレーザースポットの位置を第２受光部の中央部に一致させた状態にてアナモフィックレンズの変位調整を行うようにしたことを特徴とするものである。

更に、本発明は、第１受光部及び第３受光部を構成するより各センサーより得られる信号のレベルを電気的に調整する利得調整回路を設け、該利得調整回路によって第１受光部及び第３受光部に対するレーザースポットの位置ずれを補正するようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明は、第１レーザー光の戻り光にて生成されるレーザースポットの位置を第１受光部の中央部に一致させた状態にてアナモフィックレンズの変位調整を行うようにしたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、第２受光部及び第３受光部を構成するより各センサーより得られる信号のレベルを電気的に調整する利得調整回路を設け、該利得調整回路によって第２受光部及び第３受光部に対するレーザースポットの位置ずれを補正するようにしたことを特徴とするものである。

本発明は、波長が短い第１レーザー光を放射する第１レーザーチップ、第１レーザー光より波長が長い第２レーザー光を放射する第２レーザーチップ及び第２レーザー光より波長が長い第３レーザー光を放射する第３レーザーチップが同一の筐体内に直線状に配置されている３波長レーザーダイオードから放射される各レーザー光を光ディスクの表面から信号記録層までの距離が異なる第１光ディスク、第２光ディスク及び第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とともに各信号記録層から反射される第１レーザー光の戻り光を受光する第１受光部、第２レーザー光の戻り光を受光する第２受光部及び第３レーザー光の戻り光を受光する第３受光部が同一の筐体内に直線状に配置されている光検出器を備えた光ピックアップ装置において、前記光検出器に戻り光を導くアナモフィックレンズを光軸方向への変位を可能に設け、該アナモフィックレンズを光軸方向へ変位させることによって第１受光部、第２受光部及び第３受光部へ照射される戻り光にて生成されるレーザースポットのピッチを調整するようにしたので、レーザーチップの配置がずれた３波長レーザーダイオードを使用しても不良品の数を大幅に減らすことが出来る。

光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。 光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。 本発明の光ピックアップ装置に係る３波長レーザーダイオードの一実施例を示す概略図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。 レーザースポットと受光部との関係を説明するための図である。

異なる３つの波長のレーザー光を放射する３波長レーザーダイオードと各波長の戻り光が照射される３つの受光部を備えた光検出器が組み込まれた光ピックアップ装置に関するものである。

本発明の光ピックアップ装置は、図１に示した光学系の概略図において、偏光ビームスプリッタ３を透過した戻り光である制御用レーザー光を光検出器１２に導くべく設けられているアナモフィックレンズ１１を光軸方向、即ち矢印Ａ方向及びＢ方向へ変位可能にしたことを特徴とするものである。

図５は第２レーザー光の戻り光にて生成される第２レーザースポットＭ２をＸＹ調整作業によって第２受光部１２ｂの中心部、即ち最適な位置に調整した状態を示すものである。同図より明らかなように第１受光部１２ａに対する第１レーザースポットＭ１の位置が最適な位置より第２受光部１２ｂの方向、即ち内側へずれているとともに第３受光部１２ｃに対する第３レーザースポットＭ３の位置が最適な位置より第２受光部１２ｂの方向、即ち内側へずれている。

斯かる状態は、３波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザーチップ１ａと第２レーザーチップ１ｂとの間隔、即ちピッチが規格より短く、また第３レーザーチップ１ｃと第２レーザーチップ１ｂとのピッチが規格より短いことや光学系の部品の位置ずれに起因して発生したものである。

本発明は、図５に示すように第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３が共に第２レーザースポットＭ２側にずれている場合、即ちピッチが小さい場合には、アナモフィックレンズ１１をレーザー光の入射側、即ち矢印Ａ方向へ変位させることによってずれを補正するようにしたものである。

即ち、凹レンズであるアナモフィックレンズ１１を矢印Ａ方向へ変位させると、光学系の倍率が下がるので、第１レーザースポットＭ１が第２レーザースポットＭ２から離れる方向、即ち外側へ移動するとともに第３レーザースポットＭ３が第２レーザースポットＭ２から離れる方向、即ち外側へ移動する。斯かる調整動作を行うことによって図４に示す位置、即ち第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３を各々第１受光部１２ａ、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃの最適な位置に移動させることが出来る。

図５に示すように第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３が共に第２レーザースポットＭ２側にずれている場合、前述した調整動作が行われるので、各受光部から各レーザー光に対するフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うために適した制御信号を得ることが出来る。

図５に示した状態は、３波長レーザーダイオード１に組み込まれている第１レーザーチップ１ａと第２レーザーチップ１ｂとの間隔、即ちピッチが規格より短く、また第３レーザーチップ１ｃと第２レーザーチップ１ｂとのピッチが規格より短いことや光学系の位置ずれに起因して発生したものであるが、次に反対に第１レーザーチップ１ａと第２レーザーチップ１ｂとの間隔、即ちピッチが規格より長く、また第３レーザーチップ１ｃと第２レーザーチップ１ｂとのピッチが規格より長い場合について説明する。

図６はレーザーチップ間のピッチが規格より長い場合の各受光部と各レーザースポットとの位置関係を示すものである。同図より明らかなように第１受光部１２ａに対する第１レーザースポットＭ１の位置が最適な位置より第２受光部１２ｂの反対方向、即ち外側へずれているとともに第３受光部１２ｃに対する第３レーザースポットＭ３の位置が最適な位置より第２受光部１２ｂの反対方向、即ち外側へずれている。

本発明は、図６に示すように第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３が共に第２レーザースポットＭ２の反対側にずれている場合、即ちピッチが大きい場合には、アナモフィックレンズ１１をレーザー光の出射側、即ち矢印Ｂ方向へ変位させることによってずれを補正するようにしたものである。

即ち、凹レンズであるアナモフィックレンズ１１を矢印Ｂ方向へ変位させると、光学系の倍率が上がるので、第１レーザースポットＭ１が第２レーザースポットＭ２方向、即ち内側へ移動するとともに第３レーザースポットＭ３が第２レーザースポットＭ２方向、即ち内側へ移動する。斯かる調整動作を行うことによって図４に示す位置、即ち第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３を各々第１受光部１２ａ、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃの最適な位置に移動させることが出来る。

図６に示すように第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３が共に第２レーザースポットＭ２の反対側にずれている場合、前述した調整動作が行われるので、各受光部から各レーザー光に対するフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うために適した制御信号を得ることが出来る。

前述した図５及び図６は第１レーザーチップ１ａと第２レーザーチップ１ｂとのピッチ及び第２レーザーチップ１ｂと第３レーザーチップ１ｃとのピッチが共に規格に対して同一方向、即ち規格に対して同一方向に短い場合及び同一方向に長い場合であるが、次にピッチの規格に対するずれの方向が異なる場合について説明する。

図７は第１レーザーチップ１ａと第２レーザーチップ１ｂとのピッチが規格より長く、第２レーザーチップ１ｂと第３レーザーチップ１ｃとのピッチが規格より短い場合のＸＹ調整前の各受光部と各レーザースポットとの位置関係を示すものである。

斯かる場合、本発明では、例えば第２レーザー光の戻り光にて生成される第２レーザースポットＭ２を第２受光部１２ｂの中心部、即ち最適な位置に調整する作業、即ちＸＹ調整動作を行う。図８は斯かるＸＹ調整を行った状態を示すものである。

斯かるＸＹ調整が行われると、図８に示すように第２レーザースポットＭ２は第２受光部１２ｂの中心部、即ち最適な位置に調整されることになる。斯かる状態にあるとき、第１レーザースポットＭ１及び第３レーザースポットＭ３は、各々第１受光部１２ａ及び第３受光部１２ｃに対して外側及び内側にずれた状態になる。

斯かる状態において、本発明では、アナモフィックレンズ１１を矢印Ｂ方向へ移動させることによって第１レーザースポットＭ１を内側へ移動させる動作、即ち第１受光部１２ａの最適な位置に移動させる調整動作を行う。斯かる調整動作を行った場合に第３レーザースポットＭ３も内側へ移動することになるが、その移動調整動作は、第３受光部１２ｃを構成する各センサーから得られる信号をセンサー毎に設けられている利得調整回路によって調整可能な範囲にて行われることになる。勿論、第１レーザースポットＭ１を第１受光部１２ａの中心部、即ち最適な位置まで移動させることが不可能な場合には、第１受光部１２ａを構成する各センサーから得られる信号をセンサー毎に設けられている利得調整回路にて調整を行うことになる。

図７に示すように第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３が異なる方向にずれている場合、前述した調整動作が行われるので、各受光部から各レーザー光に対するフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うために適した制御信号を得ることが出来る。

前述したように各レーザースポットと各受光部との関係が図７に示す状態にあるとき、第２レーザースポットＭ２を第２受光部１２ｂの最適な位置に調整するＸＹ調整作業を行う場合の動作は行われるが、次に第１レーザースポットＭ１をＸＹ調整作業によって第１受光部１２ａの最適な位置に調整する場合について説明する。図９は斯かるＸＹ調整を行った状態を示すものである。

斯かるＸＹ調整が行われると、図９に示すように第１レーザースポットＭ１は第１受光部１２ａの中心部、即ち最適な位置に調整されることになる。斯かる状態にあるとき、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３は、各々第１受光部１２ａ及び第３受光部１２ｃに対して外側にずれた状態になる。

斯かる状態において、アナモフィックレンズ１１を移動させる調整動作を行うことは出来ないので、本発明では電気的に調整動作を行うことになる。即ち、第２受光部１２ｂを構成する各センサーから得られる信号をセンサー毎に設けられている利得調整回路にて調整するとともに第３受光部１２ｃを構成する各センサーから得られる信号をセンサー毎に設けられている利得調整回路によって調整する動作が行われる。

図７に示すように第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３が異なる方向にずれている場合、前述した調整動作が行われるので、各受光部から各レーザー光に対するフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うために適した制御信号を得ることが出来る。

以上に説明したように第１レーザーチップ１ａ、第２レーザーチップ１ｂ及び第３レーザーチップ１ｃ間のピッチのずれや光学系のずれに伴って第１レーザースポットＭ１、第２レーザースポットＭ２及び第３レーザースポットＭ３の第１受光部１２ａ、第２受光部１２ｂ及び第３受光部１２ｃに対する照射位置がずれていた場合の調整動作は行われるが、アナモフィックレンズ１１の変位動作及びセンサーから得られる信号の利得調整動作によって補正できない場合には不良として処理されることになる。しかしながら、本発明によれば前述したような調整動作を行うことが出来るので、従来に比較して不良品になる率を大幅に下げることが出来る。

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。

また、規格の異なる３種の光ディスクに設けられている信号記録層に３つのレーザー光を集光させるために２つの対物レンズを設けたが、１つの対物レンズによって３種の光ディスクに設けられている信号記録層に３つのレーザー光を集光させるように構成された光ピックアップ装置に実施することも出来る。

１ ３波長レーザーダイオード
３ 偏光ビームスプリッタ
４ １／４波長板
５ コリメートレンズ
７ 第１対物レンズ
８ 第２対物レンズ
１２ 光検出器

Claims (7)

1. 波長が短い第１レーザー光を放射する第１レーザーチップ、第１レーザー光より波長が長い第２レーザー光を放射する第２レーザーチップ及び第２レーザー光より波長が長い第３レーザー光を放射する第３レーザーチップが同一の筐体内に直線状に配置されている３波長レーザーダイオードから放射される各レーザー光を光ディスクの表面から信号記録層までの距離が異なる第１光ディスク、第２光ディスク及び第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とともに各信号記録層から反射される第１レーザー光の戻り光を受光する第１受光部、第２レーザー光の戻り光を受光する第２受光部及び第３レーザー光の戻り光を受光する第３受光部が同一の筐体内に直線状に配置されている光検出器を備えた光ピックアップ装置において、前記光検出器に戻り光を導くアナモフィックレンズを光軸方向への変位を可能に設け、該アナモフィックレンズを光軸方向へ変位させることによって第１受光部、第２受光部及び第３受光部へ照射される戻り光にて生成されるレーザースポットのピッチを調整するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. アナモフィックレンズの光軸方向への変位によるレーザースポットの変位方向を第１受光部、第２受光部及び第３受光部の配置方向と一致させ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。
3. 第１受光部、第２受光部及び第３受光部の各受光部を４つに分割された４分割センサーにて構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 第２レーザー光の戻り光にて生成されるレーザースポットの位置を第２受光部の中央部に一致させた状態にてアナモフィックレンズの変位調整を行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 第１受光部及び第３受光部を構成するより各センサーより得られる信号のレベルを電気的に調整する利得調整回路を設け、該利得調整回路によって第１受光部及び第３受光部に対するレーザースポットの位置ずれを補正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。
6. 第１レーザー光の戻り光にて生成されるレーザースポットの位置を第１受光部の中央部に一致させた状態にてアナモフィックレンズの変位調整を行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
7. 第２受光部及び第３受光部を構成するより各センサーより得られる信号のレベルを電気的に調整する利得調整回路を設け、該利得調整回路によって第２受光部及び第３受光部に対するレーザースポットの位置ずれを補正するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。

Images