JP3668422B2 - Optical pickup device - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の互いに異なる波長のレーザビームを出射して、異なる種類および規格の光ディスクに記録される情報を読取る光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク(略称:CD)およびデジタルバーサタイルディスク(略称:DVD)などの光ディスクに記録される情報を読取ったり、記録可能なCDおよびDVDに情報を記録したりするために用いられる光ピックアップ装置には、それぞれの光ディスクに最適な、波長の異なる2つの波長のレーザビームを用いる。
【0003】
図7は、従来技術である国際公開番号WO98/19303に開示される光ピックアップ装置1を示す概略構成図である。図8は、光ピックアップ装置1を示す側面図である。光ピックアップ装置1は、半導体レーザ光源2、平板ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4、立上げミラー5、波長選択性開口6、集光レンズ7および受光素子8を含んで構成される。
【0004】
半導体レーザ光源2は、互いに発振波長の異なる半導体レーザ素子2a,2bを有する。一方の半導体レーザ素子2aは、波長780nmの赤外レーザビームを出射する。他方の半導体レーザ素子2bは、波長650nmの赤色レーザビームを出射する。半導体レーザ素子2a,2bは、光ディスク9の情報記録面9aと平行、すなわち水平に配置され、レーザ素子2a,2bの水平方向の幅は100μmである。平板ビームスプリッタ3は、半導体レーザ素子2a,2bから出射された互いに異なる波長のビーム光の光軸を一致させる。コリメータレンズ4は、コリメータレンズ4に入射した光線を平行光に変換して出射する。立上げミラー5は、水平方向で入射した光線を鉛直方向に反射したり、鉛直方向で入射した光線を水平方向に反射したりする。波長選択性開口6は、集光レンズ7の開口数(略称:NA)を変化する。受光素子8は、入射する光線を検出して、電気信号に変換する。
【0005】
一方の半導体レーザ素子2aから水平に出射された波長780nmのレーザビームは、平板ビームスプリッタ3の前面3aで水平に反射する。他方の半導体レーザ素子2bから水平に出射された波長650nmのレーザビームは、平板ビームスプリッタ3の前面3aを透過して、平板ビームスプリッタ3の後面3bで反射して、再び平板ビームスプリッタ3の前面3aを透過する。平板ビームスプリッタ3によって、半導体レーザ素子2a,2bから出射したレーザビームの光軸は一致する。
【0006】
平板ビームスプリッタ3によって光軸が一致された2つのレーザビームは、コリメータレンズ4によって平行光に変換される。平行光に変換された2つのレーザビームは、立上げミラー5で鉛直上向きに反射する。立ちげミラー5で反射した2つのレーザビームは、波長選択性開口6を透過し、集光レンズ7によって光ディスク9の情報記録面9aに集光される。光ディスク9の情報記録面9aからの反射光は、集光レンズ7を透過し、立上げミラー5で水平方向に反射し、コリメータレンズ4を透過する。
【0007】
コリメータレンズ4を透過した光ディスク9からの反射光の内、一方の半導体レーザ素子2aから出射したレーザビームの反射光は、平板ビームスプリッタ3の前面3aで一部反射されて光量を減じ、後面3bを完全に透過して、受光素子8に集光される。コリメータレンズ4を透過した光ディスク9からの反射光の内、他方の半導体レーザ素子2bから出射したレーザビームの反射光は、平板ビームスプリッタ3の前面3aを完全に透過し、後面3bで一部反射されて光量を減じて後面3bを透過して、受光素子8に集光される。この2つの反射光は、光軸が一致した状態で平板ビームスプリッタ3を透過する。
【0008】
図9は、他の従来技術である特開2000−99983号公報に開示される光ピックアップ装置11を示す概略構成図である。光ピックアップ装置11は、半導体レーザ光源12、平行平板13、ビームスプリッタ14、コリメータレンズ15、集光レンズ16および受光素子17を含んで構成される。
【0009】
半導体レーザ光源12は、互いに発振波長の異なる2つの半導体レーザ素子を有する。一方の半導体レーザ素子は、波長780nmのレーザビームを出射する。他方の半導体レーザ素子は、波長650nmのレーザビームを出射する。
【0010】
平行平板13は、2枚のガラス基板13a,13b、第1波長選択膜18および第2波長選択膜19から構成される。一方のガラス基板13aの一方の面に第1波長選択膜18が密着し、一方のガラス基板13aの他方の面に第2波長選択膜19が密着し、さらに他方のガラス基板13bは一方のガラス基板13aに密着している第2選択膜19と密着するような積層構造をしている。第1波長選択膜18は、一方の半導体レーザ素子から出射される波長780nmのレーザビームを透過し、他方の半導体レーザ素子から出射される波長650nmのレーザビームを反射する。第2波長選択膜19は、一方の半導体レーザ素子から出射される波長780nmのレーザビームを反射する。
【0011】
一方の半導体レーザ素子から出射される波長780nmのレーザビームは、平行平板13の第1波長選択膜18で屈折し、第1ガラス基板13aを透過して第2波長選択膜19で反射され、再び第1ガラス基板13aを透過して、第1波長選択膜18で屈折し、入射方向と垂直な方向を向いて、ビームスプリッタ14に入射する。他方の半導体レーザ素子から出射される波長650nmのレーザビームは、平行平板13の第1波長選択膜18で反射され、入射方向と垂直な方向を向いて、ビームスプリッタ14に入射する。平行平板13によって、ビームスプリッタ14に入射する2つのレーザビームの光軸が一致する。
【0012】
ビームスプリッタ14に入射した光軸が一致する2つのレーザビームは、ビームスプリッタ14を透過し、コリメータレンズ15によって平行光に変換され、集光レンズ16によって、光ディスク9の情報記録面9aに集光される。光ディスク9の情報記録面9aからの反射光は、集光レンズ16およびコリメータレンズ15を透過して、ビームスプリッタ14によって反射されて、受光素子17に入射する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術である光ピックアップ装置1では、2つの半導体レーザ素子2a,2bは、光ディスク9の情報記録面9aと平行に並んで配置される。光ピックアップ装置11では、2つの半導体レーザ素子は、並列に配置される。これらの半導体レーザ素子の発光部間の距離は、各半導体レーザ素子の水平方向の幅以上、すなわち100μm以上であり、各半導体レーザ素子から出射したレーザー光の光軸も、100μm以上離れている。
【0014】
このように、光軸が大きく離れた2つのレーザビームを同一の集光レンズで光ディスク9の情報記録面9aに集光させると、光軸が集光レンズの中心を通らなくなり、収差が大きくなる。2つの平行な光軸の間隔が30μm以上になると、光ピックアップ装置1の平板ビームスプリッタ3および光ピックアップ装置11の平行平板13のような、2つのレーザビームの光軸を一致させるビーム合致光学素子が必要になる。
【0015】
CDおよびDVDなどの異なる種類の光ディスクに記録される情報を読取る光ピックアップ装置では、このようなビーム合致光学素子が必要となるために、光ピックアップの組立および調整が困難である。ビーム合致光学素子は、光軸に対して所定の角度に固定しなければならないので、調整が非常に困難である。ビーム合致光学素子を、他の光学素子と一体化することも容易ではない。
【0016】
また、2つの異なる波長のレーザビームを同一の受光素子で受光するので、受光素子の構造を一方の波長のレーザビームに合わせると、他方の波長のレーザビームに対する特性が悪くなるという問題もある。
【0017】
また、光ピックアップ装置11のように、平行平板13から集光レンズ16までの間に、ビームスプリッタ14およびコリメータレンズ15が配置されると、平行平板13から集光レンズ16までの距離が大きくなり、装置が大型化する。
【0018】
したがって本発明の目的は、装置が小型で、受光特性の良好な光ピックアップ装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、互いに垂直な第1、第2および第3方向X,Y,Zのうち、第1方向Xに順に、レーザ光源とビームスプリッタとミラーとが、配置され、
レーザ光源は、第3方向Zにずれて、発振波長の互いに異なる2つのレーザビームの光軸をそれぞれ有し、前記各光軸は、第1方向Xに平行である2つの半導体レーザ素子を備え、
ビームスプリッタは、レーザ光源からの第1方向Xから入射したレーザビームを、第1方向Xに透過し、ミラーからの第1方向Xの逆方向から入射したレーザビームを、第2方向Yに反射し、
第3方向Zに、ミラーと順に、集光レンズが配置され、
この集光レンズは、ミラーからの第3方向Zのレーザビームを、光ディスクの情報記録面に垂直に導いて集光させ、前記情報記録面で反射したレーザビームを、第3方向Zの逆方向にミラーに導き、
ミラーは、ビーム合致光学素子を有し、
このビーム合致光学素子は、
前記2つのレーザビームの一方の波長のレーザビームを反射し、他方の波長のレーザビームを透過する波長選択透過膜と、
一方面に波長選択透過膜が取付けられる平行平板と、
平行平板の他方面に取付けられ、前記他方の波長のレーザビームを反射する反射膜とを有し、
ビームスプリッタを介するレーザ光源からの前記2つの各レーザビームを反射して第3方向Zに光軸を一致して導き、かつ、
集光レンズを介する前記情報記録面で反射した各レーザビームを反射して前記各波長毎に第3方向Zに光軸をずらして、第1方向Xの逆方向に導き、
受光手段が、第2方向Yに、ビームスプリッタと順に配置され、
この受光手段は、第3方向Zにずれて配置され、ビームスプリッタからの前記各波長毎のレーザビームをそれぞれ受光する2つの受光素子を有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0020】
本発明に従えば、各レーザ素子から出射した互いに異なる波長を有する2つの互いに平行なレーザビームは、ミラーのビーム合致光学素子によって第3方向Zに光軸が一致されて光ディスクに入射する。光ディスクで反射したレーザビームは、ビーム合致光学素子によって各波長毎に第3方向Zに光軸をずらして2つのレーザビームに分離される。このレーザビームは、たとえばビームスプリッタまたはホログラム素子などの入射光の一部を反射したり、回折させたりして受光素子に入射させる受光用光学素子を介して受光される。
のように本発明では、光ディスクとミラーとの間にビームスプリッタなどが設けられないので、前述した第2の従来技術のように装置が図1の上下に大型化することなく、光ピックアップ装置を薄型化することができる。
のような本発明の光ピックアップ装置は、CD系およびDVD系の光ディスクを1つの光ピックアップ装置で、光ディスクに記録される情報を読んだり、光ディスクに情報を記録したりすることができる。
【0022】
レーザ素子から出射した互いに異なる波長を有する2つの互いに平行なレーザビームは、ミラーのビーム合致光学素子によって光軸が一致されて光ディスクに垂直に入射することができる。光ディスクで反射したレーザビームは、ミラーのビーム合致光学素子によって2つのレーザビームに分離されて、ビームスプリッタによって一部が受光素子に垂直に入射することができる。つまり、本発明のビーム合致光学素子は、立上げミラーとしての機能を有するので、部品点数が低減し、組立が容易となるとともに、装置の小型化が可能となる。
【0024】
ームスプリッタから受光素子に入射する互いに異なる波長を有する2つのレーザビームは、各レーザビームの波長に応じた受光素子に入射することができるので、各受光素子をレーザビームに最適なものを用いることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置51を示す斜視図であり、図2は光ピックアップ装置51を示す平面図である。光ピックアップ装置51は、CDおよびDVDなどの2種類の光ディスク100の情報記録面に記録される情報を読取ったり、記録可能なCDおよびDVDなどの光ディスク100の情報記録面に情報を記録することができる。
【0028】
光ピックアップ装置51は、レーザ光源52、コリメータレンズ53、受光用光学素子であるビームスプリッタ54、ビーム合致光学素子65を有する立上げミラー55、集光レンズ56および受光手段57を含んで構成される。レーザ光源52、コリメータレンズ53、ビームスプリッタ54および立上げミラー55は、X方向に順に並列して配置される。ビームスプリッタ54および受光手段57は、Y方向に順に並列して配置される。立上げミラー55および集光レンズ56は、Z方向に順に並列して配置される。X方向、Y方向およびZ方向は、互いに垂直である。光ディスク100は、集光レンズ56のZ方向側で、情報記録面がZ方向に垂直に配置される。
【0029】
図3は、レーザ光源52を示す正面図である。レーザ光源52は、第1レーザ素子61、第2レーザ素子62およびステム63を有する。前記2つのレーザ素子61,62は、発振波長の互いに異なる半導体レーザ素子である。第1レーザ素子61は、たとえば波長が780nmの赤外レーザを出射する。第2レーザ素子62は、たとえば波長が650nmの赤色レーザを出射する。ステム63は、略長円形の基板である。レーザ素子61,62は、ステム63の一方の面に、ステム63の長手方向と垂直な方向に並列してダイボンドされて取付けられる。レーザ光源52は光ピックアップ装置51において、レーザ素子61,62が取付けられるステム63の面がコリメータレンズ53をX方向に臨み、かつ第1レーザ素子61が第2レーザ素子62のZ方向側になるように配置される。各波長のレーザビームは、各レーザ素子61,62からX方向に2つレーザビームの光軸が互いに平行になるように出射される。
【0030】
コリメータレンズ53は、2つのレーザ素子61,62から出射された互いに異なる波長の2つのレーザビームを、平行光に変換する。ビームスプリッタ54は、X方向から入射したレーザビームをX方向に透過し、X方向の逆方向から入射したレーザビームをY方向に反射する。
【0031】
図4は、立上げミラー55を示す側面図である。立上げミラー55は、ビーム合致光学素子65を有する。ビーム合致光学素子65は、平行平板66、波長選択透過膜67および反射膜68で構成される。平行平板66の一方の面に波長選択透過膜67が取付けられ、平行平板66の他方の面に反射膜68が取付けられる。波長選択透過膜67は、光学多層膜から作られる。波長選択透過膜67は、波長780nmのレーザビームを反射して、波長650nmのレーザビームを透過する性質を有する。反射膜68は、誘電体多層膜および金属膜などから作られる。反射膜68は、レーザビームを反射する。平行平板66の厚さおよび屈折率は、波長選択透過膜67を透過した波長650nmのレーザビームが反射膜68で反射して、再び波長選択透過膜67を透過する、すなわち波長650nmのレーザビームがビーム合致光学素子65を2回透過すると、波長選択透過膜67で反射した波長780nmのレーザビームと光軸が一致するように選択される。
【0032】
集光レンズ56は、立上げミラー55でZ方向に反射されたレーザビームを、光ディスク100の情報記録面に集光させる。
【0033】
受光手段57は、第1受光素子71および第2受光素子72を有する。受光素子71,72は、Si基板にpn接合を形成したフォトダイオードである。第1受光素子71は、波長780nmのレーザビームの受光に最適な接合深さでpn接合される。第2受光素子72は、波長650nmのレーザビームの受光に最適な接合深さでpn接合される。このように各波長のレーザビームに最適な受光素子を用いることができる。受光手段57において第1受光素子71は、第2受光素子72よりもZ方向側に配置される。
【0034】
レーザ光源52の第1レーザ素子61からX方向に出射された波長780nmのレーザビーム、および第2レーザ素子62からX方向に出射された波長650nmのレーザビームは、コリメータレンズ53によって平行光に変換され、ビームスプリッタ54をX方向に透過する。その後、波長780nmのレーザビームは、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67に入射してZ方向に反射される。波長650nmのレーザビームは、立上げミラー55のビーム合致光学素子65において、波長780nmのレーザビームよりZ方向逆方向側に入射し、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67を透過して、平行平板66によって屈折され、反射膜68で反射され、再び平行平板66によって屈折されて、第1レーザ素子61から出射された波長780nmのレーザビームと同じ光軸に変換されて、波長選択透過膜67からZ方向に出射される。
【0035】
立上げミラー55によってZ方向に反射された同じ光軸の互いに異なる波長の2つのレーザビームは、集光レンズ56によって集光されて光ディスク100の情報記録面に入射する。
【0036】
光ディスク100の情報記録面でZ方向逆向きに反射された同じ光軸の互いに異なる波長の2つのレーザビームの信号光は、集光レンズ56をZ方向逆向きに透過して立上げミラー55にZ方向逆向きに入射する。波長780nmの信号光は、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67によってX方向逆向きに反射される。波長650nmの信号光は、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67を透過して、平行平板66によって屈折され、反射膜68で反射され、再び平行平板66によって屈折されて、波長780nmの信号光と光軸が異なり、波長780nmの信号光と平行な信号光に変換される。このとき波長650nmの信号光は、立上げミラー55の波長選択透過膜67において、波長780nmの信号光よりZ方向逆方向側からX方向逆向きに出射される。
【0037】
立上げミラー55によってX方向逆向きに反射された、互いに平行な光軸であって互いに異なる波長の2つの信号光はともに、ビームスプリッタ54によってY方向に反射され、波長650nmの信号光よりもZ方向側にある波長780nmの信号光は、受光手段57の第1受光素子71に入射し、波長650nmの信号光は、受光手段57の第2受光素子72に入射する。
【0038】
レーザ光源52の第1レーザ素子61から出射され、立上げミラー55に入射するまでの波長780nmのレーザビームの光軸、および立上げミラー55から出射してビームスプリッタ54で反射され受光手段57の第1受光素子71に入射する波長780nmの信号光の光軸は、同一平面上に存在する。また、レーザ光源52の第2レーザ素子62から出射され、立上げミラー55に入射するまでの波長650nmのレーザビームの光軸、および立上げミラー55から出射してビームスプリッタ54で反射され受光手段57の第2受光素子72に入射する波長650nmの信号光の光軸は、同一平面上に存在する。これら2つの平面は互いに平行である。
【0039】
本実施の形態の光ピックアップ装置51において、レーザ光源52の第1レーザ素子61のレーザビーム発光点と、第2レーザ素子62のレーザビーム発光点との間隔は、各レーザ素子61,62の幅程度、すなわち100μm程度離れているので、受光手段57の受光素子71,72に入射する2つのレーザビーム(信号光)も、100μm程度離れている。したがって受光手段57の受光素子71,72は、100μm程度離して配置しなければならない。受光手段57が形成されるSi基板には受光素子71,72の他に、信号増幅用アンプおよび信号処理回路などの電子回路が集積されていて、Si基板は数mm角のものが用いられている。したがって2つの受光素子71,72の間隔が100μm程度であれば、1つのSi基板に一体的に集積化して容易に配置することができる。
【0040】
また2つのレーザ素子61,62は、情報を読むべき光ディスク100の種類によってどちらか一方が用いられる。具体的には、光ディスク100がCDの場合には、波長780nmのレーザビームを使用するので、第1レーザ素子61が用いられ光ディスク100がDVDの場合には、波長650nmのレーザビームを使用するので、第2レーザ素子62が用いられる。したがって2つの受光素子71,72が同時に信号光を受けることはなく、信号処理回路は1組あればよく、信号集積回路を集積化したSi基板は受光素子を1つ増やしても大きくならない。
【0041】
図5は、本発明の参考例である光ピックアップ装置51Aを示す平面図である。光ピックアップ装置51Aは、光ピックアップ装置51の構成を一部変更したものであって、2波長ホログラムレーザ81、コリメータレンズ53、ビーム合致光学素子65を有する立上げミラー55および集光レンズ56を含んで構成される。
【0042】
図6は、2波長ホログラムレーザ81を示す斜視図である。2波長ホログラムレーザ81は、受光用光学素子であるホログラム素子82、第1レーザ素子61A、第2レーザ素子62A、第1受光素子71Aおよび第2受光素子72Aを有する。ホログラム素子82は回折格子を有し、一方から入射したレーザビームを透過し、他方から入射したレーザビームは回折格子によって回折する。またレーザビームの波長によって、回折角度が異なる。このようなホログラム素子を用いるレーザ光源に類似の技術は、たとえば特開平6−5990号公報に開示される。
【0043】
光ピックアップ装置51Aにおいて、2波長ホログラムレーザ81、コリメータレンズ53および立上げミラー55は、X方向に順に並列に配置される。このとき、2波長ホログラムレーザ81のホログラム素子82のレーザビーム入出射面は、X方向にコリメータレンズ53を臨んで配置される。2波長ホログラムレーザ81において、第1レーザ素子61Aが第2レーザ素子62AのZ方向側に配置され、第1受光素子71Aは第2受光素子72AのY方向側に配置される。立上げミラー55および集光レンズ56は、Z方向に順に並列に配置される。X方向、Y方向およびZ方向は、互いに垂直である。光ディスク100は、集光レンズ56のZ方向側で、情報記録面がZ方向に垂直に配置される。
【0044】
2波長ホログラムレーザ81の第1レーザ素子61AからX方向に出射された波長780nmのレーザビーム、および第2レーザ素子62AからX方向に出射された波長650nmのレーザビームは、ホログラム素子82を透過して、コリメータレンズ53によって平行光とされる。その後、波長780nmのレーザビームは、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67に入射してZ方向に反射される。波長650nmのレーザビームは、立上げミラー55のビーム合致光学素子65において、波長780nmのレーザビームよりZ方向逆方向側に入射し、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67を透過して、平行平板66によって屈折され、反射膜68で反射され、再び平行平板66によって屈折されて、第1レーザ素子61Aから出射された波長780nmのレーザビームと同じ光軸に変換されて、波長選択透過膜67からZ方向に出射される。
【0045】
立上げミラー55によってZ方向に反射された同じ光軸の互いに異なる波長の2つのレーザビームは、集光レンズ56によって集光されて光ディスク100の情報記録面に入射する。
【0046】
光ディスク100の情報記録面でZ方向逆向きに反射された同じ光軸の互いに異なる波長の2つのレーザビームの信号光は、集光レンズ56をZ方向逆向きに透過して立上げミラー55にZ方向逆向きに入射する。信号光の波長780nmの信号光は、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67によってX方向逆向きに反射される。信号光の波長650nmの信号光は、立上げミラー55のビーム合致光学素子65の波長選択透過膜67を透過して、平行平板66によって屈折され、反射膜68で反射され、再び平行平板66によって屈折されて、波長780nmの信号光と光軸の異なり波長780nmの信号光と平行な信号光に変換される。このとき波長650nmの信号光は、立上げミラー55の波長選択透過膜67において、波長780nmの信号光よりZ方向逆方向側からX方向逆向きに出射される。
【0047】
立上げミラー55によってX方向逆向きに反射された、互いに平行な光軸であって互いに異なる波長の2つの信号光はともに、2波長ホログラムレーザ81のホログラム素子82に入射する。波長650nmの信号光よりもZ方向側にある波長780nmの信号光は、ホログラム素子82の回折格子によって回折し、2波長ホログラムレーザ81の第2受光素子72AのY方向側の第1受光素子71Aに入射する。波長650nmの信号光は、ホログラム素子82の回折格子によって回折し、2波長ホログラムレーザ81の第2受光素子72Aに入射する。
【0048】
2波長ホログラムレーザ81を図6に示すようなX方向から見て、Y方向を長手方向とする略長円形状にすることによって、Z方向の寸法を小さくすることができる。
【0049】
本実施の形態の光ピックアップ装置51,51Aによれば、各レーザ素子61,62;61A,62Aから出射した互いに異なる波長を有する2つの互いに光軸が平行なレーザビームは、ビーム合致光学素子65によって光軸が一致されて光ディスク100に入射する。光ディスク100で反射したレーザビームは、ビーム合致光学素子65によって2つの互いに光軸が平行なレーザビームに分離される。このレーザビームは、受光用光学素子であるビームスプリッタ54またはホログラム素子82によって、入射光の一部を反射したり、回折させたりして受光素子71,72;71A,72Aに入射させ受光させる。このように本発明では、光ディスク100とビーム合致光学素子65との間に受光用光学素子が設けられないので、装置が大型化することなく、光ピックアップ装置51,51AのZ方向の寸法を大きくすることなく、CD系およびDVD系の光ディスクを1つの光ピックアップ装置で、光ディスクに記録される情報を読んだり、光ディスクに情報を記録したりすることができる。
【0050】
また、各レーザ素子61,62;61A,62Aから出射した互いに異なる波長を有する2つの互いに光軸の平行なレーザビームは、ビーム合致光学素子65によって光軸が一致されて光ディスク100に垂直に入射することができる。光ディスク100で反射したレーザビームは、ビーム合致光学素子65によって2つの光軸が平行なレーザビームに分離されて、受光用光学素子であるビームスプリッタ54またはホログラム素子82によって一部が受光素子71,72;71A,72Aに垂直に入射することができる。つまり、本発明のビーム合致光学素子65は、立上げミラー55と一体に構成される。これによって部品点数が低減し、組立が容易となるとともに、装置の小型化が可能となる。
【0051】
また、受光用光学素子であるビームスプリッタ54またはホログラム素子82から受光素子71,72;71A,72Aに入射する互いに異なる波長を有する2つのレーザビームは、各レーザビームの波長に応じた受光素子に入射することができるので、各受光素子をレーザビームに最適なものを用いることができる。
【0052】
また2つのレーザ素子はビーム合致光学素子65と光ディスク100とが並ぶ方向と平行に並んで配置、すなわちZ方向に並んで配置されているので、ビーム合致光学素子65と立上げミラー55とを一体化することができ、これによってZ方向の厚みの薄い光ピックアップ装置を実現することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光ディスクとミラーとの間にビームスプリッタが設けられないので、前述した第2の従来技術のように装置が大型化することなく、光ピックアップ装置を薄型化することができる。このような本発明の光ピックアップ装置は、CD系およびDVD系の光ディスクを1つの光ピックアップ装置で、光ディスクに記録される情報を読んだり、光ディスクに情報を記録したりすることができる。
【0054】
また本発明によれば、部品点数が低減し、組立が容易となるとともに、装置の小型化が可能となる。
【0055】
また本発明によれば、各受光素子をレーザビームに最適なものを用いることができる。
【0056】
また本発明によれば、ビーム合致光学素子と立上げミラーとを一体化することができ、これによって厚みの小さい光ピックアップ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置51を示す斜視図である。
【図2】光ピックアップ装置51を示す平面図である。
【図3】レーザ光源52を示す正面図である。
【図4】立上げミラー55を示す側面図である。
【図5】 本発明の参考例である光ピックアップ装置51Aを示す平面図である。
【図6】2波長ホログラムレーザ81を示す斜視図である。
【図7】従来技術である光ピックアップ装置1を示す構成図である。
【図8】光ピックアップ装置1を示す側面図である。
【図9】他の従来技術である光ピックアップ装置11を示す構成図である。
【符号の説明】
51,51A 光ピックアップ装置
52 レーザ光源
54 ビームスプリッタ
55 立上げミラー
57 受光手段
61,61A 第1レーザ素子
62,62A 第2レーザ素子
65 ビーム合致光学素子
71,71A 第1受光素子
72,72A 第2受光素子
81 2波長ホログラムレーザ
82 ホログラム素子
100 光ディスク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that emits a plurality of laser beams having different wavelengths and reads information recorded on optical discs of different types and standards.
[0002]
[Prior art]
An optical pickup device used for reading information recorded on an optical disc such as a compact disc (abbreviation: CD) and a digital versatile disc (abbreviation: DVD) and recording information on a recordable CD and DVD Two laser beams having different wavelengths that are optimum for each optical disc are used.
[0003]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical pickup device 1 disclosed in International Publication No. WO98 / 19303, which is a prior art. FIG. 8 is a side view showing the optical pickup device 1. The optical pickup device 1 includes a semiconductor laser light source 2, a flat beam splitter 3, a collimator lens 4, a rising mirror 5, a wavelength selective aperture 6, a condensing lens 7, and a light receiving element 8.
[0004]
The semiconductor laser light source 2 includes semiconductor laser elements 2a and 2b having different oscillation wavelengths. One semiconductor laser element 2a emits an infrared laser beam having a wavelength of 780 nm. The other semiconductor laser element 2b emits a red laser beam having a wavelength of 650 nm. The semiconductor laser elements 2a and 2b are arranged parallel to the information recording surface 9a of the optical disk 9, that is, horizontally, and the horizontal width of the laser elements 2a and 2b is 100 μm. The plate beam splitter 3 matches the optical axes of the beam lights having different wavelengths emitted from the semiconductor laser elements 2a and 2b. The collimator lens 4 converts the light incident on the collimator lens 4 into parallel light and emits it. The rising mirror 5 reflects a light beam incident in the horizontal direction in the vertical direction or reflects a light beam incident in the vertical direction in the horizontal direction. The wavelength selective aperture 6 changes the numerical aperture (abbreviation: NA) of the condenser lens 7. The light receiving element 8 detects incident light rays and converts them into electrical signals.
[0005]
A laser beam having a wavelength of 780 nm emitted horizontally from one semiconductor laser element 2 a is reflected horizontally by the front surface 3 a of the flat plate beam splitter 3. The laser beam having a wavelength of 650 nm emitted horizontally from the other semiconductor laser element 2 b is transmitted through the front surface 3 a of the flat plate beam splitter 3, is reflected by the rear surface 3 b of the flat plate beam splitter 3, and is again returned to the front surface of the flat beam splitter 3. It passes through 3a. The optical axes of the laser beams emitted from the semiconductor laser elements 2a and 2b coincide with each other by the flat beam splitter 3.
[0006]
The two laser beams whose optical axes are matched by the flat beam splitter 3 are converted into parallel light by the collimator lens 4. The two laser beams converted into the parallel light are reflected vertically upward by the rising mirror 5. The two laser beams reflected by the standing mirror 5 pass through the wavelength selective aperture 6 and are condensed on the information recording surface 9 a of the optical disk 9 by the condenser lens 7. The reflected light from the information recording surface 9 a of the optical disk 9 passes through the condenser lens 7, is reflected in the horizontal direction by the rising mirror 5, and passes through the collimator lens 4.
[0007]
Of the reflected light from the optical disk 9 that has passed through the collimator lens 4, the reflected light of the laser beam emitted from one semiconductor laser element 2a is partially reflected by the front surface 3a of the flat beam splitter 3 to reduce the amount of light, and the rear surface 3b. Is completely transmitted and condensed on the light receiving element 8. Of the reflected light from the optical disk 9 that has passed through the collimator lens 4, the reflected light of the laser beam emitted from the other semiconductor laser element 2b is completely transmitted through the front surface 3a of the flat beam splitter 3 and partially reflected at the rear surface 3b. As a result, the amount of light is reduced, transmitted through the rear surface 3 b, and condensed on the light receiving element 8. The two reflected lights are transmitted through the plate beam splitter 3 in a state where the optical axes coincide with each other.
[0008]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an optical pickup device 11 disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-99983, which is another conventional technique. The optical pickup device 11 includes a semiconductor laser light source 12, a parallel plate 13, a beam splitter 14, a collimator lens 15, a condenser lens 16 and a light receiving element 17.
[0009]
The semiconductor laser light source 12 has two semiconductor laser elements having different oscillation wavelengths. One semiconductor laser element emits a laser beam having a wavelength of 780 nm. The other semiconductor laser element emits a laser beam having a wavelength of 650 nm.
[0010]
The parallel plate 13 includes two glass substrates 13a and 13b, a first wavelength selection film 18 and a second wavelength selection film 19. The first wavelength selection film 18 is in close contact with one surface of one glass substrate 13a, the second wavelength selection film 19 is in close contact with the other surface of one glass substrate 13a, and the other glass substrate 13b is in contact with one glass substrate. The laminated structure is in close contact with the second selection film 19 in close contact with the substrate 13a. The first wavelength selection film 18 transmits a laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from one semiconductor laser element and reflects a laser beam having a wavelength of 650 nm emitted from the other semiconductor laser element. The second wavelength selection film 19 reflects a laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from one semiconductor laser element.
[0011]
The laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from one of the semiconductor laser elements is refracted by the first wavelength selection film 18 of the parallel plate 13, passes through the first glass substrate 13a, is reflected by the second wavelength selection film 19, and again. The light passes through the first glass substrate 13a, is refracted by the first wavelength selection film 18, and enters the beam splitter 14 in a direction perpendicular to the incident direction. A laser beam having a wavelength of 650 nm emitted from the other semiconductor laser element is reflected by the first wavelength selection film 18 of the parallel plate 13 and enters the beam splitter 14 in a direction perpendicular to the incident direction. Due to the parallel plate 13, the optical axes of the two laser beams incident on the beam splitter 14 coincide.
[0012]
Two laser beams having the same optical axis incident on the beam splitter 14 are transmitted through the beam splitter 14, converted into parallel light by the collimator lens 15, and condensed on the information recording surface 9 a of the optical disk 9 by the condenser lens 16. Is done. Reflected light from the information recording surface 9 a of the optical disk 9 passes through the condenser lens 16 and the collimator lens 15, is reflected by the beam splitter 14, and enters the light receiving element 17.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the optical pickup device 1 which is the above-described prior art, the two semiconductor laser elements 2 a and 2 b are arranged in parallel with the information recording surface 9 a of the optical disk 9. In the optical pickup device 11, the two semiconductor laser elements are arranged in parallel. The distance between the light emitting portions of these semiconductor laser elements is not less than the horizontal width of each semiconductor laser element, that is, not less than 100 μm, and the optical axis of the laser light emitted from each semiconductor laser element is also separated by not less than 100 μm.
[0014]
As described above, when two laser beams whose optical axes are largely separated are condensed on the information recording surface 9a of the optical disk 9 by the same condenser lens, the optical axis does not pass through the center of the condenser lens, and the aberration increases. . When the distance between two parallel optical axes is 30 μm or more, a beam matching optical element that matches the optical axes of the two laser beams, such as the flat plate beam splitter 3 of the optical pickup device 1 and the parallel flat plate 13 of the optical pickup device 11 Is required.
[0015]
In an optical pickup device that reads information recorded on different types of optical discs such as CDs and DVDs, such a beam matching optical element is required, so that it is difficult to assemble and adjust the optical pickup. Since the beam matching optical element has to be fixed at a predetermined angle with respect to the optical axis, it is very difficult to adjust. It is not easy to integrate the beam matching optical element with other optical elements.
[0016]
In addition, since two laser beams having different wavelengths are received by the same light receiving element, there is a problem that when the structure of the light receiving element is matched with the laser beam of one wavelength, the characteristics with respect to the laser beam of the other wavelength are deteriorated.
[0017]
Further, when the beam splitter 14 and the collimator lens 15 are arranged between the parallel plate 13 and the condenser lens 16 as in the optical pickup device 11, the distance from the parallel plate 13 to the condenser lens 16 is increased. The device becomes larger.
[0018]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical pickup device having a small size and good light receiving characteristics.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionA laser light source, a beam splitter, and a mirror are arranged in order in the first direction X among the first, second, and third directions X, Y, and Z perpendicular to each other.
  The laser light source includes two semiconductor laser elements that are offset in the third direction Z and have optical axes of two laser beams having different oscillation wavelengths, and each optical axis is parallel to the first direction X. ,
  The beam splitter transmits the laser beam incident from the first direction X from the laser light source in the first direction X, and reflects the laser beam incident from the opposite direction of the first direction X from the mirror in the second direction Y. And
  In the third direction Z, a condenser lens is arranged in order of the mirror,
  The condensing lens guides and condenses the laser beam in the third direction Z from the mirror perpendicularly to the information recording surface of the optical disk, and reflects the laser beam reflected by the information recording surface in the direction opposite to the third direction Z. Led to the mirror,
  The mirror has a beam matching optical element;
  This beam matching optical element
  A wavelength selective transmission film that reflects a laser beam of one wavelength of the two laser beams and transmits a laser beam of the other wavelength;
  A parallel plate with a wavelength selective transmission film attached to one surface;
  A reflective film that is attached to the other surface of the parallel plate and reflects the laser beam of the other wavelength;
  Reflecting each of the two laser beams from the laser light source via the beam splitter to guide the optical axis in the third direction Z, and
  Reflecting each laser beam reflected by the information recording surface via the condenser lens and shifting the optical axis in the third direction Z for each wavelength, leading to the opposite direction of the first direction X,
  The light receiving means is arranged in the second direction Y in order with the beam splitter,
  The light receiving means includes two light receiving elements that are arranged to be shifted in the third direction Z and receive the laser beams for the respective wavelengths from the beam splitter.This is an optical pickup device.
[0020]
  According to the present invention, two parallel laser beams having different wavelengths emitted from each laser element are:MirrorBy beam matching opticsIn the third direction ZThe optical axes are matched and enter the optical disk. The laser beam reflected by the optical disk isThe optical axis is shifted in the third direction Z for each wavelength.Separated into two laser beams. This laser beam is received through a light receiving optical element that reflects or diffracts part of incident light, such as a beam splitter or a hologram element, and enters the light receiving element.
  ThisIn the present invention, the optical disc andmirrorSince no beam splitter or the like is provided between the two, the apparatus is not as in the second prior art described above.1 up and downThe optical pickup device can be thinned without increasing the size.
  ThisThe optical pickup apparatus of the present invention as described above can read information recorded on an optical disk or record information on an optical disk with one optical pickup apparatus for CD and DVD optical disks.
[0022]
  eachTwo parallel laser beams having different wavelengths emitted from the laser element are:MirrorThe optical axis is made coincident by the beam matching optical element so that it can enter the optical disk perpendicularly. The laser beam reflected by the optical disk isMirrorThe laser beam is separated into two laser beams by the beam matching optical element, and a part of the laser beam can be perpendicularly incident on the light receiving element by the beam splitter. That is, since the beam matching optical element of the present invention has a function as a rising mirror, the number of parts is reduced, assembly is facilitated, and the apparatus can be downsized.
[0024]
  BiSince two laser beams having different wavelengths incident on the light receiving element from the beam splitter can be incident on the light receiving elements corresponding to the wavelengths of the respective laser beams, it is necessary to use each light receiving element optimal for the laser beam. it can.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing an optical pickup device 51 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the optical pickup device 51. The optical pickup device 51 can read information recorded on the information recording surface of two types of optical disks 100 such as a CD and a DVD, and record information on the information recording surface of the optical disk 100 such as a recordable CD and DVD. it can.
[0028]
The optical pickup device 51 includes a laser light source 52, a collimator lens 53, a beam splitter 54 as a light receiving optical element, a rising mirror 55 having a beam matching optical element 65, a condensing lens 56, and a light receiving means 57. . The laser light source 52, the collimator lens 53, the beam splitter 54, and the rising mirror 55 are sequentially arranged in parallel in the X direction. The beam splitter 54 and the light receiving means 57 are arranged in parallel in order in the Y direction. The raising mirror 55 and the condenser lens 56 are arranged in parallel in the Z direction. The X direction, the Y direction, and the Z direction are perpendicular to each other. In the optical disc 100, the information recording surface is arranged perpendicular to the Z direction on the Z direction side of the condenser lens 56.
[0029]
FIG. 3 is a front view showing the laser light source 52. The laser light source 52 includes a first laser element 61, a second laser element 62, and a stem 63. The two laser elements 61 and 62 are semiconductor laser elements having different oscillation wavelengths. The first laser element 61 emits an infrared laser having a wavelength of 780 nm, for example. For example, the second laser element 62 emits a red laser having a wavelength of 650 nm. The stem 63 is a substantially oval substrate. The laser elements 61 and 62 are attached to one surface of the stem 63 by die bonding in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stem 63. In the optical pickup device 51, the laser light source 52 is such that the surface of the stem 63 to which the laser elements 61 and 62 are attached faces the collimator lens 53 in the X direction, and the first laser element 61 is on the Z direction side of the second laser element 62. Are arranged as follows. Laser beams of each wavelength are emitted from the laser elements 61 and 62 so that the optical axes of the two laser beams are parallel to each other in the X direction.
[0030]
The collimator lens 53 converts two laser beams having different wavelengths emitted from the two laser elements 61 and 62 into parallel light. The beam splitter 54 transmits the laser beam incident from the X direction in the X direction and reflects the laser beam incident from the opposite direction of the X direction in the Y direction.
[0031]
FIG. 4 is a side view showing the rising mirror 55. The rising mirror 55 has a beam matching optical element 65. The beam matching optical element 65 includes a parallel plate 66, a wavelength selective transmission film 67, and a reflection film 68. A wavelength selective transmission film 67 is attached to one surface of the parallel plate 66, and a reflection film 68 is attached to the other surface of the parallel plate 66. The wavelength selective transmission film 67 is made of an optical multilayer film. The wavelength selective transmission film 67 has a property of reflecting a laser beam having a wavelength of 780 nm and transmitting a laser beam having a wavelength of 650 nm. The reflective film 68 is made of a dielectric multilayer film and a metal film. The reflective film 68 reflects the laser beam. The thickness and refractive index of the parallel plate 66 are such that the laser beam having a wavelength of 650 nm transmitted through the wavelength selective transmission film 67 is reflected by the reflection film 68 and is transmitted again through the wavelength selective transmission film 67, that is, the laser beam having a wavelength of 650 nm. When the light passes through the beam matching optical element 65 twice, the laser beam having a wavelength of 780 nm reflected by the wavelength selective transmission film 67 is selected so as to coincide with the optical axis.
[0032]
The condensing lens 56 condenses the laser beam reflected in the Z direction by the rising mirror 55 on the information recording surface of the optical disc 100.
[0033]
The light receiving means 57 includes a first light receiving element 71 and a second light receiving element 72. The light receiving elements 71 and 72 are photodiodes in which a pn junction is formed on a Si substrate. The first light receiving element 71 is pn-junction with a junction depth optimum for receiving a laser beam having a wavelength of 780 nm. The second light receiving element 72 is pn-junction with a junction depth optimum for receiving a laser beam having a wavelength of 650 nm. In this manner, a light receiving element optimum for each wavelength of laser beam can be used. In the light receiving means 57, the first light receiving element 71 is disposed on the Z direction side with respect to the second light receiving element 72.
[0034]
The laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from the first laser element 61 of the laser light source 52 in the X direction and the laser beam having a wavelength of 650 nm emitted from the second laser element 62 in the X direction are converted into parallel light by the collimator lens 53. Then, it passes through the beam splitter 54 in the X direction. Thereafter, the laser beam having a wavelength of 780 nm enters the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55 and is reflected in the Z direction. The laser beam with a wavelength of 650 nm is incident on the opposite side in the Z direction from the laser beam with a wavelength of 780 nm in the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55, and the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55. , Refracted by the parallel plate 66, reflected by the reflective film 68, refracted by the parallel plate 66 again, and converted to the same optical axis as the laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from the first laser element 61. The light is emitted from the wavelength selective transmission film 67 in the Z direction.
[0035]
Two laser beams having the same optical axis and reflected from each other in the Z direction by the rising mirror 55 are condensed by the condenser lens 56 and incident on the information recording surface of the optical disc 100.
[0036]
Signal lights of two laser beams having different wavelengths and having the same optical axis reflected on the information recording surface of the optical disc 100 in the reverse direction in the Z direction are transmitted through the condenser lens 56 in the reverse direction in the Z direction to the rising mirror 55. Incident in the opposite direction to the Z direction. The signal light having a wavelength of 780 nm is reflected in the reverse direction by the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55. The signal light having a wavelength of 650 nm passes through the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55, is refracted by the parallel plate 66, is reflected by the reflection film 68, and is refracted by the parallel plate 66 again. The optical axis is different from that of signal light having a wavelength of 780 nm, and the light is converted into signal light parallel to the signal light having a wavelength of 780 nm. At this time, the signal light having a wavelength of 650 nm is emitted from the signal light having a wavelength of 780 nm in the reverse direction in the X direction from the signal direction having a wavelength of 780 nm in the wavelength selective transmission film 67 of the rising mirror 55.
[0037]
Two signal lights having mutually different optical axes that are reflected by the rising mirror 55 in the opposite direction of the X direction are reflected by the beam splitter 54 in the Y direction and are more than the signal light having a wavelength of 650 nm. The signal light having a wavelength of 780 nm on the Z direction side enters the first light receiving element 71 of the light receiving unit 57, and the signal light having a wavelength of 650 nm enters the second light receiving element 72 of the light receiving unit 57.
[0038]
The optical axis of the laser beam having a wavelength of 780 nm which is emitted from the first laser element 61 of the laser light source 52 and is incident on the rising mirror 55, and is emitted from the rising mirror 55 and reflected by the beam splitter 54 and reflected by the light receiving means 57. The optical axis of the signal light having a wavelength of 780 nm incident on the first light receiving element 71 exists on the same plane. Further, the optical axis of the laser beam having a wavelength of 650 nm which is emitted from the second laser element 62 of the laser light source 52 and enters the rising mirror 55, and the light receiving means which is emitted from the rising mirror 55 and reflected by the beam splitter 54. The optical axis of the signal light having a wavelength of 650 nm incident on the second light receiving element 72 of 57 exists on the same plane. These two planes are parallel to each other.
[0039]
In the optical pickup device 51 of the present embodiment, the distance between the laser beam emission point of the first laser element 61 of the laser light source 52 and the laser beam emission point of the second laser element 62 is the width of each laser element 61, 62. Therefore, the two laser beams (signal light) incident on the light receiving elements 71 and 72 of the light receiving means 57 are also separated by about 100 μm. Accordingly, the light receiving elements 71 and 72 of the light receiving means 57 must be arranged about 100 μm apart. On the Si substrate on which the light receiving means 57 is formed, in addition to the light receiving elements 71 and 72, electronic circuits such as a signal amplification amplifier and a signal processing circuit are integrated. Yes. Therefore, if the distance between the two light receiving elements 71 and 72 is about 100 μm, they can be easily integrated and integrated on one Si substrate.
[0040]
One of the two laser elements 61 and 62 is used depending on the type of the optical disk 100 from which information is to be read. Specifically, when the optical disc 100 is a CD, a laser beam having a wavelength of 780 nm is used. Therefore, when the first laser element 61 is used and the optical disc 100 is a DVD, a laser beam having a wavelength of 650 nm is used. The second laser element 62 is used. Therefore, the two light receiving elements 71 and 72 do not receive signal light at the same time, and only one set of signal processing circuits is required, and the Si substrate on which the signal integrated circuit is integrated does not increase even if one light receiving element is added.
[0041]
  FIG. 5 illustrates the present invention.Reference exampleIt is a top view which shows 51 A of optical pick-up apparatuses which are. The optical pickup device 51A is a partial modification of the configuration of the optical pickup device 51, and includes a two-wavelength hologram laser 81, a collimator lens 53, a rising mirror 55 having a beam matching optical element 65, and a condenser lens 56. Consists of.
[0042]
FIG. 6 is a perspective view showing the two-wavelength hologram laser 81. The two-wavelength hologram laser 81 includes a hologram element 82, which is a light receiving optical element, a first laser element 61A, a second laser element 62A, a first light receiving element 71A, and a second light receiving element 72A. The hologram element 82 has a diffraction grating, transmits a laser beam incident from one side, and diffracts the laser beam incident from the other side by the diffraction grating. The diffraction angle varies depending on the wavelength of the laser beam. A technique similar to a laser light source using such a hologram element is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-5990.
[0043]
In the optical pickup device 51A, the two-wavelength hologram laser 81, the collimator lens 53, and the rising mirror 55 are sequentially arranged in parallel in the X direction. At this time, the laser beam incident / exit surface of the hologram element 82 of the two-wavelength hologram laser 81 is arranged facing the collimator lens 53 in the X direction. In the two-wavelength hologram laser 81, the first laser element 61A is disposed on the Z direction side of the second laser element 62A, and the first light receiving element 71A is disposed on the Y direction side of the second light receiving element 72A. The rising mirror 55 and the condensing lens 56 are sequentially arranged in parallel in the Z direction. The X direction, the Y direction, and the Z direction are perpendicular to each other. In the optical disc 100, the information recording surface is arranged perpendicular to the Z direction on the Z direction side of the condenser lens 56.
[0044]
The laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from the first laser element 61A of the two-wavelength hologram laser 81 in the X direction and the laser beam having a wavelength of 650 nm emitted from the second laser element 62A in the X direction are transmitted through the hologram element 82. Thus, the collimator lens 53 makes the light parallel. Thereafter, the laser beam having a wavelength of 780 nm enters the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55 and is reflected in the Z direction. The laser beam with a wavelength of 650 nm is incident on the opposite side in the Z direction from the laser beam with a wavelength of 780 nm in the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55, and the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55. , Refracted by the parallel plate 66, reflected by the reflecting film 68, refracted by the parallel plate 66 again, and converted to the same optical axis as the laser beam having a wavelength of 780 nm emitted from the first laser element 61A. The light is emitted from the wavelength selective transmission film 67 in the Z direction.
[0045]
Two laser beams having the same optical axis and reflected from each other in the Z direction by the rising mirror 55 are condensed by the condenser lens 56 and incident on the information recording surface of the optical disc 100.
[0046]
Signal lights of two laser beams having different wavelengths and having the same optical axis reflected on the information recording surface of the optical disc 100 in the reverse direction in the Z direction are transmitted through the condenser lens 56 in the reverse direction in the Z direction to the rising mirror 55. Incident in the opposite direction to the Z direction. The signal light having a wavelength of 780 nm is reflected in the reverse direction by the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55. The signal light having a wavelength of 650 nm is transmitted through the wavelength selective transmission film 67 of the beam matching optical element 65 of the rising mirror 55, refracted by the parallel plate 66, reflected by the reflection film 68, and again by the parallel plate 66. The light is refracted and converted into signal light having a wavelength of 780 nm and signal light having a different optical axis and parallel to signal light having a wavelength of 780 nm. At this time, the signal light having a wavelength of 650 nm is emitted from the signal light having a wavelength of 780 nm in the reverse direction in the X direction from the signal direction having a wavelength of 780 nm in the wavelength selective transmission film 67 of the rising mirror 55.
[0047]
Two signal lights having mutually different optical axes and reflected from the rising mirror 55 in the opposite direction in the X direction are incident on the hologram element 82 of the two-wavelength hologram laser 81. The signal light having a wavelength of 780 nm that is closer to the Z direction than the signal light having a wavelength of 650 nm is diffracted by the diffraction grating of the hologram element 82, and the first light receiving element 71 </ b> A on the Y direction side of the second light receiving element 72 </ b> A of the two-wavelength hologram laser 81. Is incident on. The signal light having a wavelength of 650 nm is diffracted by the diffraction grating of the hologram element 82 and is incident on the second light receiving element 72 A of the two-wavelength hologram laser 81.
[0048]
When the two-wavelength hologram laser 81 is viewed from the X direction as shown in FIG. 6, the dimension in the Z direction can be reduced by making the Y wavelength direction into a substantially oval shape with the Y direction as the longitudinal direction.
[0049]
According to the optical pickup devices 51 and 51A of the present embodiment, two laser beams having different wavelengths emitted from the laser elements 61 and 62; 61A and 62A are parallel to each other. , The optical axes are matched and enter the optical disc 100. The laser beam reflected by the optical disc 100 is separated by the beam matching optical element 65 into two laser beams whose optical axes are parallel to each other. This laser beam is incident on the light receiving elements 71 and 72; 71A and 72A by reflecting or diffracting a part of the incident light by the beam splitter 54 or the hologram element 82 which is a light receiving optical element. As described above, in the present invention, since no light receiving optical element is provided between the optical disc 100 and the beam matching optical element 65, the size of the optical pickup devices 51 and 51A in the Z direction is increased without increasing the size of the device. Without this, it is possible to read information recorded on the optical disk and record information on the optical disk with a single optical pickup device for CD and DVD optical disks.
[0050]
Further, two laser beams having different wavelengths emitted from the laser elements 61 and 62; 61A and 62A and having mutually different optical axes are perpendicularly incident on the optical disc 100 with the optical axes being matched by the beam matching optical element 65. can do. The laser beam reflected by the optical disc 100 is separated into two laser beams whose optical axes are parallel by the beam matching optical element 65, and a part of the laser beam is received by the beam splitter 54 or the hologram element 82 which is a light receiving optical element. 72; It can enter perpendicularly into 71A and 72A. That is, the beam matching optical element 65 of the present invention is configured integrally with the rising mirror 55. This reduces the number of parts, facilitates assembly, and enables downsizing of the apparatus.
[0051]
Two laser beams having different wavelengths incident on the light receiving elements 71 and 72; 71A and 72A from the beam splitter 54 or the hologram element 82, which are light receiving optical elements, are converted into light receiving elements corresponding to the wavelengths of the respective laser beams. Since it can enter, each light receiving element can use the most suitable for a laser beam.
[0052]
Further, since the two laser elements are arranged in parallel with the direction in which the beam matching optical element 65 and the optical disc 100 are arranged, that is, arranged in the Z direction, the beam matching optical element 65 and the rising mirror 55 are integrated. Accordingly, an optical pickup device having a small thickness in the Z direction can be realized.
[0053]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, an optical disc andmirrorSince no beam splitter is provided between the two, the optical pickup device can be made thinner without increasing the size of the device as in the second prior art described above. Such an optical pickup apparatus of the present invention can read information recorded on an optical disk or record information on an optical disk with a single optical pickup apparatus for CD and DVD optical disks.
[0054]
Further, according to the present invention, the number of parts is reduced, the assembly is facilitated, and the apparatus can be miniaturized.
[0055]
Further, according to the present invention, each light receiving element that is optimal for a laser beam can be used.
[0056]
Further, according to the present invention, the beam matching optical element and the rising mirror can be integrated, thereby realizing an optical pickup device with a small thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an optical pickup device 51 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an optical pickup device 51. FIG.
3 is a front view showing a laser light source 52. FIG.
4 is a side view showing a rising mirror 55. FIG.
FIG. 5 shows the present invention.Reference exampleIt is a top view which shows 51 A of optical pick-up apparatuses which are.
6 is a perspective view showing a two-wavelength hologram laser 81. FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an optical pickup device 1 which is a conventional technique.
FIG. 8 is a side view showing the optical pickup device 1;
FIG. 9 is a configuration diagram showing an optical pickup device 11 which is another conventional technique.
[Explanation of symbols]
51, 51A Optical pickup device
52 Laser light source
54 Beam splitter
55 Rising mirror
57 Light receiving means
61, 61A First laser element
62, 62A Second laser element
65 Beam-matching optical elements
71, 71A First light receiving element
72, 72A Second light receiving element
81 Two-wavelength hologram laser
82 Hologram element
100 optical disc

Claims (1)

互いに垂直な第1、第2および第3方向X,Y,Zのうち、第1方向Xに順に、レーザ光源とビームスプリッタとミラーとが、配置され、
レーザ光源は、第3方向Zにずれて、発振波長の互いに異なる2つのレーザビームの光軸をそれぞれ有し、前記各光軸は、第1方向Xに平行である2つの半導体レーザ素子を備え、
ビームスプリッタは、レーザ光源からの第1方向Xから入射したレーザビームを、第1方向Xに透過し、ミラーからの第1方向Xの逆方向から入射したレーザビームを、第2方向Yに反射し、
第3方向Zに、ミラーと順に、集光レンズが配置され、
この集光レンズは、ミラーからの第3方向Zのレーザビームを、光ディスクの情報記録面に垂直に導いて集光させ、前記情報記録面で反射したレーザビームを、第3方向Zの逆方向にミラーに導き、
ミラーは、ビーム合致光学素子を有し、
このビーム合致光学素子は、
前記2つのレーザビームの一方の波長のレーザビームを反射し、他方の波長のレーザビームを透過する波長選択透過膜と、
一方面に波長選択透過膜が取付けられる平行平板と、
平行平板の他方面に取付けられ、前記他方の波長のレーザビームを反射する反射膜とを有し、
ビームスプリッタを介するレーザ光源からの前記2つの各レーザビームを反射して第3方向Zに光軸を一致して導き、かつ、
集光レンズを介する前記情報記録面で反射した各レーザビームを反射して前記各波長毎に第3方向Zに光軸をずらして、第1方向Xの逆方向に導き、
受光手段が、第2方向Yに、ビームスプリッタと順に配置され、
この受光手段は、第3方向Zにずれて配置され、ビームスプリッタからの前記各波長毎のレーザビームをそれぞれ受光する2つの受光素子を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
A laser light source, a beam splitter, and a mirror are arranged in order in the first direction X among the first, second, and third directions X, Y, and Z perpendicular to each other.
The laser light source includes two semiconductor laser elements that are offset in the third direction Z and have optical axes of two laser beams having different oscillation wavelengths, and each optical axis is parallel to the first direction X. ,
The beam splitter transmits the laser beam incident from the first direction X from the laser light source in the first direction X, and reflects the laser beam incident from the opposite direction of the first direction X from the mirror in the second direction Y. And
In the third direction Z, a condenser lens is arranged in order of the mirror,
The condensing lens guides and condenses the laser beam in the third direction Z from the mirror perpendicularly to the information recording surface of the optical disk, and reflects the laser beam reflected by the information recording surface in the direction opposite to the third direction Z. Led to the mirror,
The mirror has a beam matching optical element;
This beam matching optical element
A wavelength selective transmission film that reflects a laser beam of one wavelength of the two laser beams and transmits a laser beam of the other wavelength;
A parallel plate with a wavelength selective transmission film attached to one surface;
A reflective film that is attached to the other surface of the parallel plate and reflects the laser beam of the other wavelength;
Reflecting each of the two laser beams from the laser light source via the beam splitter to guide the optical axis in the third direction Z, and
Reflecting each laser beam reflected by the information recording surface via the condenser lens and shifting the optical axis in the third direction Z for each wavelength, leading to the opposite direction of the first direction X,
The light receiving means is arranged in the second direction Y in order with the beam splitter,
The optical pickup device is characterized in that the light receiving means includes two light receiving elements which are arranged so as to be shifted in the third direction Z and receive the laser beams of the respective wavelengths from the beam splitter .
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