JPH0512704A - 光情報読み取り装置 - Google Patents

光情報読み取り装置

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JPH0512704A
JPH0512704A JP3164623A JP16462391A JPH0512704A JP H0512704 A JPH0512704 A JP H0512704A JP 3164623 A JP3164623 A JP 3164623A JP 16462391 A JP16462391 A JP 16462391A JP H0512704 A JPH0512704 A JP H0512704A
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JP
Japan
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diffraction grating
optical
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transparent substrate
inclined surface
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JP3164623A
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English (en)
Inventor
Toshimasa Hamada
敏正 浜田
Masumi Nakamichi
眞澄 中道
Saburo Yamamoto
三郎 山本
Shoshichi Kato
昭七 加藤
Kaneki Matsui
完益 松井
Osamu Yamamoto
修 山本
智彦 ▲吉▼田
Tomohiko Yoshida
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量化が図れ、且つ量産性に優れ、低価
格化がかのうになる光情報読み取り装置を実現する。 【構成】 ブロック状をなす透明基板1の下面1bにお
ける凸型対物レンズ8の下方に相当する部分に傾斜面7
0を形成し、該傾斜面70に回折格子7を設ける。傾斜
面70に回折格子7を設けたことにより、該回折格子の
ピッチを大きくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロック状をなす透明
基板を光路として用いた光情報読み取り装置に関し、特
に、コンパクト・ディスク用の光ピックアップとして適
した光情報読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、光情報読み取り装置では、光ディ
スクにレーザビーム等の光ビームを集光し、該光ディス
クからの戻り光(反射光)を検出して光ディスクに書き
込まれた情報を読み取るシステム構成が取られる。加え
て、この種の光ディスクにおいては、光ディスクの情報
再生のために、レーザビームを光ディスクの所定のトラ
ックに導くためのトラッキングサーボと、光ディスク上
に焦点を合わせるフォーカシングサーボが必要となる。
これらサーボ機構は、通常、対物レンズをアクチュエー
タに搭載することにより実現される。
【0003】図4は従来の光ピックアップの構成を示
す。半導体レーザ11から上方に向けて出射されるレー
ザビームは回折格子12、ビームスプリッタ13及び対
物レンズ14を経てディスク15上に集光される。ディ
スク15で反射される戻り光はビームスプリッタ13で
進行方向を変えられ、その後、フォーカスサーボ用信号
を発生させるための凹レンズ16等を経て多分割ホトダ
イオード17により検出される。
【0004】回折格子12は半導体レーザ11からの出
射光を0次光、±1次光の3ビームに分割する機能を持
っており、光ディスク15からの戻り光を多分割ホトダ
イオード17で受光することによりトラッキング信号が
得られる。対物レンズ14はアクチュエータ18により
光ディスク15に対して相対移動させられる。該アクチ
ュエータ18は通常、磁気駆動方式が採用されており、
上記のフォーカシングサーボ信号、トラッキングサーボ
信号に応じて駆動される。
【0005】対物レンズ14以外の光学部品すべてをア
クチュエータ18に搭載することも考えられるが、光学
部品全体のサイズが大きく、全体の重量が重くなるた
め、全体を搭載するのが難しく、実際には行われていな
い。
【0006】従って、従来の光ピックアップでは、発光
素子、受光素子、ビームスプリッタ等の光学部品と、ア
クチュエータ18に搭載された対物レンズ14との分離
構成を取らざるを得ない。また、発光素子、受光素子、
ビームスプリッタ等の光学部品を正確に位置決めして配
置する必要があるので、各素子を固定するためのホルダ
ーが必要である。更に、温度変化や衝撃等に対する安全
性を考慮しなければならない。このため、ホルダーに対
する要求が厳しくなり、結局、高価なホルダーが必要に
なる。それ故、分離構成を取らなければならないことや
高精度ホルダーが必要となることから、光ピックアップ
の小型軽量化および低価格化を図る上で限界があった。
【0007】そこで、本願出願人は図5及び図6に示す
ような透明基板を用いた光情報読み取り装置を特願平0
0000(補充御願いします)で提案した。この光情報
読み取り装置は、透明基板1の外表面に3ビーム分割用
回折格子5、ビームスプリッタ6、コリメータ7、対物
レンズ8、発光素子2、受光素子4を図示のごとく配置
している。
【0008】図6に示すように、発行素子2から出射さ
れる光ビームは透明基板1の内部をジグザグ状に伝搬す
る。透明基板1は材料としてポリカーボネート(P
C)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂
を用い、一体成型により作製される。この時、同時に光
学部品および光学素子が形成される。
【0009】この構成によれば、光情報読み取り装置に
必要な光学部品、光学素子をすべて一つの基板上に集積
できるため、レンズの位置調整が不要となるばかりでな
く安定性も向上する。従って、各光学部品を固定するた
めのホルダーが不要になる。また、基板材料に樹脂を用
いるために光学系の軽量化を図ることができ、全体をア
クチュエータに搭載することも可能である。
【0010】それ故、上記構成の光情報読み取り装置に
よれば、従来にない小型軽量化が図れ、且つ大幅なコス
トダウンが可能になる光情報読み取り装置を実現でき
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5および
図6に示す光情報読み取り装置ではコリメータ7に回折
格子を用い、該コリメータ7で発散光を平行化するとと
もに、ジグザグ状に進んで来た光の進行方向を透明基板
1に垂直な方向に変換するようにしている。両機能を発
揮させるためには、回折格子のピッチを非常に小さなも
のにする必要がある。このため、作製が困難になり、量
産性の向上を図る上でのネックになっていた。
【0012】例えば、透明基板1の屈折率を1.5と
し、該透明基板1内をジグザグ状に進む光と透明基板1
の裏面1bとのなす角度を45°とすると、回折格子の
ピッチを約0.5μmの小さなものに設定する必要があ
る。このような小ピッチの回折格子を再現性よく作製す
るのは非常に難しい。
【0013】本発明はこのような先行技術の欠点を解決
するものであり、回折格子のピッチを大きくでき、結果
的に量産性の向上が図れる光情報読み取り装置を提供す
ることを目的とする。
【0014】また、本発明の他の目的は、読み取り精度
の向上が図れる光情報読み取り装置を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の光情報読み取り
装置は、ブロック状をなす透明基板の相対向する2つの
面に、発光素子、受光素子等の電子部品と、レンズ、ミ
ラー、フィルタ等の光学部品を配置し、該透明基板の内
部を光路として用いる光情報読み取り装置において、該
相対向する2つの面のうちの一方の面における該光路の
終端寄りの部分に傾斜面を形成し、該傾斜面に回折格子
を設けてなり、そのことにより上記目的が達成される。
【0016】
【作用】上記のように回折格子を透明基板の傾斜面に設
けると、該傾斜面自体が光路変換機能を有する。従っ
て、この位置に配置される回折格子は光を平行化する機
能を具備するだけでよい。この結果、回折格子のピッチ
を上記従来例よりも十分大きく設定することが可能にな
る。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0018】図1及び図2は本発明光情報読み取り装置
の一実施例を示す。ブロック状をなす透明基板1は、全
体の軽量化を図るためにポリカーボネート(PC)、ポ
リメチルメタクリレート(PMMA)などのプラスチッ
ク材料を成型して作製される。該透明基板1の長手方向
一端面には、傾斜面1cが形成され、該傾斜面1cに半
導体レーザ2が搭載される。具体的には、半導体レーザ
2を放熱用のサブマウント3に固定した後、該サブマウ
ント3を傾斜面1cに固定して実装される。
【0019】半導体レーザ2の側方には、半導体レーザ
2から出射され光ディスク9で反射される戻り光を検出
するためのホトダイオード4が配設される。該ホトダイ
オード4は半導体レーザ2と同様、透明基板1に実装さ
れる。ホトダイオード4は複数個に分割されており、分
割されたホトダイオードで受光した信号からフォーカシ
ングサーボ信号及びトラッキングサーボ信号が検出され
る。
【0020】透明基板1の上面1aにおける長手方向中
間部には、回折格子型ビームスプリッタ6が配置され
る。該ビームスプリッタ6は光ディスク9で反射した戻
り光をホトダイオード4へ導く機能を担っている。ま
た、上面1aの長手方向他端部寄りの位置には、非球面
レンズ等からなる凸型対物レンズ8が形成されている。
更に、透明基板1の下面1bにおける前記傾斜面1c寄
りの位置には、3ビーム分割用回折格子5およびミラー
10が対設されている。加えて、下面1bの凸型対物レ
ンズ8の下方に相当する部分には傾斜面70が設けら
れ、該傾斜面70にコリメート用の回折格子7が形成さ
れている。
【0021】以下図2に従いこの光情報読み取り装置の
動作について説明する。半導体レーザ2から透明基板1
の内部に向けて出射されたレーザビームは該透明基板1
の下面1bに形成された3ビーム分割用回折格子5によ
って、0次光、±1次光の3ビームに分割される。これ
はトラッキングサーボ信号を得るためのものである。3
ビーム分割用回折格子5を出たレーザビームは回折格子
型ビームスプリッタ6を通過した後、下面1bの端部に
形成された傾斜面70に設けられた回折格子7によって
コリメートされ、かつ同時に透明基板1の上面方向に進
行方向を変えられる。
【0022】透明基板1の上面方向に進んだレーザビー
ムは凸型対物レンズ8によって光ディスク9上に集光さ
れる。光ディスク9で反射した戻り光は凸型対物レンズ
8、回折格子7を介して回折格子型ビームスプリッタ6
で1次回折光として回折され、下面1bに形成されたミ
ラー10で反射された後、ホトダイオード4で検出され
る。
【0023】上記のように傾斜面70に回折格子7を設
けると、平面部に回折格子を形成する上記従来例による
場合に比べて、上記作用の項で説明した理由により回折
格子7のピッチを大きくすることができる。一例とし
て、透明基板1の屈折率を1.5とし、該透明基板1内
をジグザグ状に進むレーザビームと下面1bとのなす角
度を45°、傾斜面70と下面1bとのなす角度を2
2.5°とすると、回折格子7のピッチは約5μmでよ
く、約0.5μmであった従来例の回折格子のピッチに
対して格段に大きくできる。
【0024】回折格子7のピッチを大きくできること
は、このような回折格子7の再現が容易であるので、量
産性を向上でき、光情報読み取り装置の低価格化が図れ
る利点がある。
【0025】図3は本発明の他の実施例を示す。この実
施例では上記した理由により、回折格子7のピッチを大
きく取れるので、該回折格子7に集光効果をもたせ、上
面1a上の凸型対物レンズ8と併せて対物レンズを構成
する構成をとる。従って、図3においては、凸型対物レ
ンズ8に向けて進行するレーザビームの集光された状態
で進行する様を表示してある。
【0026】この実施例によれば、回折格子7と凸型対
物レンズ8が組み合わさって対物レンズを構成するの
で、光学的な収差を低減することが容易になる。従っ
て、読み取り精度を更に一層向上できる利点がある。
【0027】
【発明の効果】以上の本発明光情報読み取り装置は、透
明基板に形成された傾斜面に回折格子を設ける構成をと
るので、該回折格子のピッチを上記従来例に比べて十分
大きなものに設定できる。従って、作製が容易になり、
量産性の向上が図れるので、大幅なコストダウンが可能
になる利点がある。
【0028】また、本発明光情報読み取り装置は、透明
基板の外表面に光学部品および発光素子、受光素子等の
電子部品を一体的に実装するため、小型軽量化、高信頼
化が図られ、優れた光情報読み取り装置を実現できる。
更に、軽量化に伴いこの透明基板全体を二軸サーボアク
チュエータに搭載することも可能となり、極めて薄型の
光情報読み取り装置が実現できる。
【0029】また、特に請求項2記載の光情報読み取り
装置によれば、光学的収差を低減できるので、より一層
精度のよい読み取りが可能になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明光情報読み取り装置を示す斜視図。
【図2】本発明光情報読み取り装置を示す側面図。
【図3】本発明光情報読み取り装置の他の実施例を示す
側面図。
【図4】光情報読み取り装置の一従来例を示す側面図。
【図5】光情報読み取り装置の他の従来例を示す斜視
図。
【図6】図5に示す光情報読み取り装置の側面図。
【符号の説明】
1 透明基板 1a 上面 1b 下面 2 半導体レーザ 4 ホトダイオード 5 三ビーム分割用回折格子 6 回折格子型ビームスプリッタ 7 回折格子 8 凸型対物レンズ 10 ミラー 70 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 昭七 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 松井 完益 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 山本 修 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼田 智彦 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ブロック状をなす透明基板の相対向する2
    つの面に、発光素子、受光素子等の電子部品と、レン
    ズ、ミラー、フィルタ等の光学部品を配置し、該透明基
    板の内部を光路として用いる光情報読み取り装置におい
    て、 該相対向する2つの面のうちの一方の面における該光路
    の終端寄りの部分に傾斜面を形成し、該傾斜面に回折格
    子を設けた光情報読み取り装置。
  2. 【請求項2】相対向する2つの面の内の傾斜面を形成し
    た面とは相対する面にレンズを設け、該レンズと前記回
    折格子とで集光用レンズを形成した請求項1記載の光情
    報読み取り装置。
JP3164623A 1991-07-04 1991-07-04 光情報読み取り装置 Pending JPH0512704A (ja)

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Effective date: 19990603