JP4645605B2 - 光ピックアップ - Google Patents
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例えば特許文献1に示す従来の光ディスク装置は、レーザ光の経路に対して概ね垂直に出し入れ可能に光ビーム透過調整手段(強度フィルタ)を設けた光ピックアップが開示されている。この光ディスク装置は、再生時には強度フィルタをレーザ光の経路に挿入し、記録時には強度フィルタを出射光の経路から外すように移動させる。これにより、例えば半導体レーザの量子ノイズを低く保つことができ、良質の再生が可能となっている。
このような問題を解決するために、光軸上に直線的に移動する強度フィルタに代えて回転によって光軸上に移動する強度フィルタを設けた他の光ピックアップ装置が考えられる。以下、図3から図5を参照しながら、この光ピックアップを説明する。
図4(a)は従来の光ビーム透過調整手段である回転駆動切替機構12の斜視図を、図4(b)は回転駆動切替機構12の組立分解図を示す。図5(a)は回転駆動切替機構12の第1の光ビームが第1の透過素子1を透過している第1の位置を示す正面図、図5(b)は第1の光ビームが第2の透過素子2を透過している第2の位置を示す正面図である。以下図4(a)、(b)と適宜図5(a)、(b)により回転駆動切替機構の構成を説明する。
第1の透過素子1には透過率が50〜65%の光学フィルタ1aが塗布されており透過する第1の光ビームの光パワーを減衰させる。一方、第2の透過素子2には光学フィルタは塗布されておらず、第1の光ビームの光パワーを概ね維持した状態で光ビームを透過させる。また第1および第2の透過素子1および2は厚み0.2mm程度の平行平板ガラスでできている。後述するように厚みを薄くすることで切替時の透過素子の相対角度誤差による光軸ずれを最小に押えている。またホルダ8には先端が球面形状となっている2組のそれぞれ3個の小突起組20a、20b、20cおよび21a、21b、21cが形成されており、図5(a)あるいは(b)に示すように3個の小突起組20a、20b、20cの先端が形成する第1の基準面20は第1の装着面18と平行に、3個の小突起組21a、21b、21cの先端が形成する第2の基準面21は第2の装着面19と平行に、それぞれなるよう小突起組20a、20b、20cと21a、21b、21cは形成されている。
またホルダ8には2個の永久磁石9、10が、それぞれの磁化方向が永久磁石9は第1の基準面に、永久磁石10は第2の基準面にそれぞれ直交する姿勢で、かつ極性が第1の基準面側の永久磁石9のa部と第2の基準面側の永久磁石10のb部が逆極性となるよう接着固定されている。つまり、図5(a)に示すように永久磁石9のa部がN極とすると永久磁石10のb部はS極に配置される。
ホルダ8をいずれかの方向に、たとえば反時計方向に回転させていくと永久磁石9と鉄心6との間に吸引力が生じ、小突起組20a、20b、20cがベース3の規制面16に当接する。図5(a)は小突起組20a、20b、20cが規制面16に当接した状態、すなわち第1の光ビームが第1の透過素子を透過する第1の位置を示す。
今、図5(a)で示す第1の位置にあるとき、コイル4に永久磁石9のaの極性、ここではN極、と反発するようN極の磁界を発生させる方向にパルス電流を流す。このときの電流値を永久磁石9と鉄心6との吸引力を上回る反発力が発生するよう設定すると、パルス電流を印加した結果ホルダ8は時計方向の回転駆動力を与えられ回動を始める。パルス電流印加時間はホルダ8が回動を始め、第2の位置に移る時間より10msec程度長めに設定する。その結果ホルダが第1の位置と第2の位置との中間を超えると惰性による回転力に加え、今度は永久磁石10のb部の極性、ここではS極、とコイル5に発生するN極の磁界とが吸引するため、もう一方の小突起組21a、21b、21cが規制面16に当接するまでホルダ8は回転を続ける。
図6(a)は第1の位置、図6(b)は第2の位置での透過素子と光軸の関係を示してある。図6(a)に示すように第1の透過素子1が光軸に対し垂直であれば光ビームが透過素子1を透過しても光軸は変化しないが、図6(b)に示すように、第2の位置に切替えたとき第2の透過素子2が角度誤差nを持った場合、光ビームが第2の透過素子2を透過するとスネルの法則により屈折を生じ光軸にdのずれが生じる。光軸にずれが生じると光ディスク上で集光、反射して光検出器に戻ったスポットの位置にずれが生じる。スポット位置のずれが大きいと光検出器よりはみ出してしまうため信号劣化が生じる。なお、この角度誤差による光軸ずれが生じるのは透過素子を透過する光ビームが本構成例のように発散光である場合であり、平行光が透過する場合は光軸ずれは生じない。光軸ずれdは角度誤差nが大きいほど、また透過素子の厚みtが大きいほど大きくなる。このため透過素子
厚みtを0.2mm程度に薄くしてあるが、一例として透過素子厚みtが0.2mmの場合許容できる角度誤差nは±1°程度となる。また光検出器のは第1あるいは第2のいずれかの位置で最適となるよう調整組立されるため、許容角度誤差は光軸に対する絶対角度ではなく、第1の透過素子1と第2の透過素子2の相対角度誤差で決定される。
また図2(b)に示すように第2の位置における第1の透過素子1が第1の光ビームの光軸となす角度θ4は、第2の透過素子2を透過した第1の光ビームの有効光束42を遮蔽しない必要最大の角度、一例として5度、となるように、すなわちホルダ8の小突起組21a、21b、21cの先端で形成する第2の基準面21に対する第1の装着面18角度θ5が85度の角度になるよう形成されている。
上述の数値例の場合、θ1(=θ1’)は10度となる。
上述の数値例の場合、θ2は95°となる。
2 第2の透過素子
3 ベース
4、5 コイル
6、7 鉄心
8 ホルダ
9、10 永久磁石
11 ベースのホルダ保持軸
12 回転駆動切替機構
14 ベースのコイル保持部
16 ベースのホルダ規制面
18 ホルダの第1の面
19 ホルダの第2の面
20a、20b、20c ホルダの小突起
20 ホルダの第1の基準面
21a、21b、21c ホルダの小突起
21 ホルダの第2の基準面
24 ホルダの穴
30 第1の半導体レーザ光源
31 光ビーム透過調整手段
32 光ディスク
33 ビームスプリッタ
34 コリメートレンズ
35 ミラー
36 第1の対物レンズ
37 マルチレンズ
38 フォトダイオード
39 第2の対物レンズ
40 第2の半導体レーザ光源
41 光学系
42 有効光束
43 遮蔽された有効光束の一部
44 第1の光ビーム
45 第2の光ビーム
Claims (3)
- 所定の光パワーを有する第1の光ビームを発する第1の光源と、
前記第1の光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整手段と、
前記光ビーム透過調整手段を透過した前記光ビームを情報記録媒体に集光する第1の集光手段と、
所定の光パワーを有する第2の光ビームを発する第2の光源と、
前記第2の光ビームを情報記録媒体に集光する第2の集光手段と、を有する光ピックアップであって、
前記光ビーム透過調整手段は第1の透過率を有する第1透過素子と、前記第1の透過率よりも高い第2の透過率を有する第2透過素子とを、前記第1透過素子および前記第2透過素子に平行な回転軸回りに前記光ビームが前記第1透過素子を透過する第1の位置と前記第2透過素子を透過する第2の位置とを切り替える回転駆動切替機構であって、
前記回転駆動切替機構は、
前記第1透過素子および前記第2透過素子を保持し、前記第1透過素子および前記第2透過素子に平行な回転穴を設けた保持体と、
前記保持体に装着される前記第1の位置および前記第2の位置を保つための吸着力を発生する第1および第2の永久磁石と、
前記保持体の回転穴と勘合しその軸心が前記光ビームの略光軸上にある軸を一体的に形成した前記第1の位置および前記第2の位置で前記保持体を保持する基台と、
前記基台にそれぞれ装着される前記第1の永久磁石を吸着するための第1鉄心と、
前記第1鉄心と同心にあって前記第1の永久磁石に反発力を与える第1コイルと、
前記第2の永久磁石を吸着するための第2鉄心と、
前記第2鉄心と同心にあって前記第2の永久磁石に反発力を与える第2コイルとで構成したものであって、
前記保持体には、
前記第1透過素子とθ1の角度をなす前記第1の位置で前記基台と当接する第1基準面と、
前記第2透過素子と前記θ1の角度をなす前記第2の位置で前記基台と当接する第2基準面とを、前記第1基準面と前記第2基準面が略90度の角度θ2をなすよう形成し、
前記基台には前記保持体の前記第1基準面と前記第2基準面とが当接する規制面が形成され、
前記回転駆動切替機構が前記第1の位置にあるとき、前記第2透過素子の透過面の前記第1の光ビームの光軸に対する時計方向角度θ3を、前記第1透過素子を透過した前記第1の光ビームの一部が前記第2透過素子で反射して迷光となり前記第2の集光手段に入射しないような角度に設定し、
前記回転駆動切替機構が前記第2の位置にあるとき、前記第1透過素子の透過面の前記第1の光ビームの光軸に対する時計方向角度θ4を、前記第2透過素子を透過した前記第1の光ビームの有効光束が前記第1透過素子によって遮蔽されないような角度に設定してあることを特徴とする光ピックアップ。 - 前記保持体の前記角度θ1は、前記角度θ3および前記角度θ4より、下記(数1)で算出され、
前記保持体の前記角度θ2は、前記角度θ3および前記角度θ4より、下記(数2)で算出されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。
(数1)
θ1=(θ3+θ4)/2
(数2)
θ2=(180°+θ3−θ4)/2 - 前記第1の光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザであり、
前記第2の光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであることを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ。
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