WO2007026460A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2007026460A1
WO2007026460A1 PCT/JP2006/313156 JP2006313156W WO2007026460A1 WO 2007026460 A1 WO2007026460 A1 WO 2007026460A1 JP 2006313156 W JP2006313156 W JP 2006313156W WO 2007026460 A1 WO2007026460 A1 WO 2007026460A1
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disk recording
wavelength plate
reflected
semi
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Inventor
Toyoki Tanaka
Takahiko Nishiyama
Original Assignee
Mitsumi Electric Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device, and more particularly to an optical system of an optical pickup device used in an optical disc device for reproducing or recording / reproducing an optical disc such as a CD or a DVD.
  • An optical system of an optical pickup device has a function of branching a forward path for irradiating a disk recording surface with a laser beam and a return path for returning a laser beam reflected by the disk recording surface.
  • a device 100 having an optical system configured as shown in FIG. 6 is conventionally known (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-208277).
  • this optical pickup device 100 if the laser light from the laser diode 101 is P-polarized light, the emitted laser light is incident on the polarization beam splitter 102 and then formed in a direction of 45 degrees with the optical axis. The reflected light is reflected by the light splitting surface 103. Then, after passing through the 1Z4 wavelength plate 104, it enters the semi-reflective film 111.
  • the laser light transmitted through the semi-reflective film 111 is reflected by a reflective lens (plano-concave lens) 105 having a total reflection film that performs total reflection of the laser light.
  • a reflective lens plane-concave lens
  • the concave shape of the plano-concave lens 105 gives an aberration for correcting the disc thickness difference with respect to the incident laser beam.
  • the laser light reflected by the reflective lens 105 passes through the semi-reflective film 111 and the 1Z4 wavelength plate 104 again.
  • the laser light has passed through the 1Z4 wavelength plate 104 twice, and thus becomes S-polarized light.
  • the S-polarized laser light passes through the light splitting surface 103 described above, becomes circularly polarized light by the 1Z4 wavelength plate 106, forms a minute spot on the optical information recording medium 108 via the objective lens 107, and records information. Perform 'playback' erasure.
  • the laser light reflected by the optical information recording medium 108 passes through the 1Z4 wavelength plate 106 via the objective lens 107 and becomes P-polarized light whose vibration direction is perpendicular to the paper surface, and the light splitting of the polarization beam splitter 102 is performed. Reflected at right angles by surface 103 and passed through multi-lens 109 The light is incident on a photodiode 110 which is a photodetector.
  • the laser diode 101 that emits laser light and the photodiode 110 that enters the laser light can be arranged on both sides thereof. it can.
  • the laser diode 101 can be arranged in the right direction in FIG. 6 and the photodiode 110 can be arranged in the left direction in FIG. Therefore, the constituent members of the optical pickup device can be efficiently distributed to the left and right, and the dead space in the optical pickup device can be reduced.
  • the laser beam is in the forward path.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and disperses the arrangement of components in the optical pickup device, reduces dead space in the device, and reduces aberrations due to an inexpensive manufacturing cost.
  • An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of realizing the above.
  • an optical pickup device includes an emitting element that emits laser light, a polarizing semi-reflective member that reflects or transmits laser light, and a 1Z4 wavelength plate that polarizes laser light.
  • the 1Z4 wavelength plate is arranged so as to be aligned in order from the disk recording surface side in the direction perpendicular to the disk recording surface, and the light emitting element and the light receiving element are arranged in the direction parallel to the disk recording surface and the polarized light
  • the laser light emitted from the emitting element is reflected by the polarized semi-reflective member and is reflected by the 1Z4 wavelength plate.
  • the laser beam reflected by the disk recording surface is the 1Z4 Polarized by the wave plate, transmitted through the polarized semi-reflective member, reflected by the reflective film of the 1Z4 wave plate with the reflective film, and reflected by the polarized semi-reflective member. It is incident on the light receiving element.
  • the light emitting element and the light receiving element are arranged on both sides of the polarization semi-reflective member in a direction parallel to the disk recording surface.
  • the constituent members of the up device can be efficiently distributed and arranged in the direction parallel to the disk recording surface, and the dead space in the optical pickup device can be reduced.
  • the laser light emitted from the emitting element passes through the polarizing member, is reflected by the polarizing semi-reflective member, is polarized by the quarter-wave plate, It is emitted from the objective lens and converges on the disk recording surface.
  • the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts.
  • the astigmatism can be effectively reduced, the work for removing the astigmatism becomes unnecessary, and the manufacturing cost can be avoided.
  • the polarization semi-reflective member is a polarization mirror, and includes a polarizing film provided on the laser diode side and a transmission body provided on the light receiving element side.
  • the traveling direction of the laser beam on which the laser diode side force is incident on the forward path is changed by 90 ° toward the disk recording surface side by the polarizing film.
  • the polarizing mirror is used for disk recording. It is preferable to be provided with an inclination of 45 ° with respect to the direction parallel to the surface.
  • the polarization semi-reflective member is a wedge-shaped polarization mirror, a polarizing film provided on the laser diode side, and a wedge-shaped transmission body provided on the light receiving element side.
  • the traveling direction of the laser beam incident from the laser diode side in the forward path is changed by 90 ° toward the disk recording surface side by the polarizing film, and the 1Z4 wavelength plate with the reflective film in the return path
  • the wedge-shaped polarizing mirror is inclined by 45 ° with respect to the direction parallel to the disk recording surface. It is preferable to be provided.
  • the polarization semi-reflective member is a polarization beam splitter, and a first prism portion provided on the laser diode side and a second prism provided on the light receiving element side.
  • the prism part and a semi-reflective film provided on the joint surface between the first and second prism parts, and the laser beam incident on the forward path by the polarizing member force is recorded on the disk by the semi-reflective film.
  • the traveling direction is changed by 90 ° to the surface side, and the laser light reflected by the reflecting film of the 1Z4 wavelength plate with the reflecting film on the return path is changed by 90 ° to the light receiving element side by the semi-reflecting film.
  • the semi-reflective film of the polarization beam splitter is provided with an inclination of 45 ° with respect to a direction parallel to the disk recording surface.
  • the light emitting element and the light receiving element are arranged on both sides of the polarization semi-reflective member in the direction parallel to the disk recording surface.
  • the constituent members can be efficiently distributed and arranged in the direction parallel to the disk recording surface, and the dead space in the optical pickup device can be reduced.
  • the laser light emitted from the light emitting element is reflected by a polarization semi-reflective member (polarization mirror, wedge-shaped polarization mirror, polarization beam splitter), and 1Z4 wavelength plate Polarized by and emitted from the objective lens It converges on the disc recording surface.
  • optical system members such as the 1Z4 wavelength plate 104, the semi-reflective film 111, and the plano-concave lens 105 in the forward path of the laser light. For this reason, only the minimum necessary optical system components are arranged in the laser beam forward path, and the aberration of the laser beam on the disk recording surface can be reduced. It is also possible to reduce manufacturing costs by reducing the number of parts. However, since astigmatism can be effectively reduced, work for removing astigmatism is not required, and manufacturing costs associated therewith can be avoided.
  • FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram of an optical system in a first embodiment of an optical pickup device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the first embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a conceptual explanatory diagram of an optical system in a second embodiment of the optical pickup device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the second embodiment shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a conceptual explanatory diagram of an optical system in a third embodiment of the optical pickup device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual explanatory view showing an optical system in a conventional optical pickup device.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of the optical pickup device of the first embodiment.
  • Reference numeral 1 denotes an optical system of the optical pickup device, which is an emission element that emits laser light.
  • a laser diode 2 a diffraction grating 21 that polarizes laser light from the laser diode 2, a polarizing mirror 3 that is a polarizing semi-reflective member that reflects or transmits laser light, a 1Z4 wavelength plate 4 that polarizes laser light, It includes an objective lens 5 that irradiates the disk recording surface with laser light, a 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film that reflects and polarizes the laser light, and a photodiode 7 that is a light receiving element that receives the laser light. .
  • the objective lens 5, the 1Z4 wavelength plate 4, the polarizing mirror 3 that is a polarization semi-reflective member, and the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film are in the direction perpendicular to the disc recording surface 12 and the disc recording surface.
  • the laser diode 2 that is the emitting element and the photodiode 7 that is the receiving element are arranged in order from the side, and the polarizing mirror 3 that is a polarization semi-reflective member in a direction parallel to the disk recording surface 12. It is arranged on each side.
  • the laser light emitted from the laser diode 2 that is the emitting element is reflected by the polarizing mirror 3 that is a polarization semi-reflective member, and the 1Z4 wavelength plate
  • the laser reflected by the disk recording surface Light force Diverged by the objective lens 5, polarized by the 1Z4 wavelength plate 4, transmitted through the polarizing mirror 3 that is a polarizing semi-reflective member, reflected by the total reflection film 61 of the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film, The light is reflected by a polarizing mirror 3 and is incident on a photodiode 7 which is a light receiving element.
  • reference numeral 11 denotes an optical disk
  • reference numeral 12 denotes a disk recording surface of the optical disk 11 as described above.
  • the forward path of the laser beam is indicated by arrows A and B shown in FIG. 1, and the return path of the laser beam is indicated by arrows C, D, and E shown in FIG.
  • the objective lens 5, the 1Z4 wavelength plate 4, the polarizing mirror 3, and the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film are aligned in the direction perpendicular to the disk recording surface 12, and the side force of the disk recording surface 12 is also aligned in order. It is arranged to do. Further, the laser diode 2 and the photodiode 7 are respectively disposed on both sides of the polarization reflecting mirror 3 in a direction parallel to the disk recording surface 12 (indicated by an arrow F in FIG. 1).
  • the laser diode 2 is a laser beam emitting element, and the laser beam emitting direction is: It is set to face the polarizing film 31 of the polarizing mirror 3!
  • the polarizing mirror 3 that is a polarization semi-reflective member is composed of a polarizing film 31 provided so as to face the laser diode 2 and a transmission body 32 provided so as to face the photodiode 7. That is, the transmission body 32 is provided on the back side of the reflection surface of the polarizing film 31.
  • the polarizing mirror 3 is disposed below the disk recording surface 12 and has an inclination angle of 45 ° with respect to a direction parallel to the disk recording surface 12 (arrow F). It is in place. This tilt angle changes the 90 ° direction of the laser beam incident from the diffraction grating 21 in the forward path of the laser beam to the disk recording surface 12 side by the polarizing film 31, and includes a reflective film 1Z4 on the return path of the laser beam.
  • the laser light reflected by the total reflection film 61 of the wave plate 6 is used to change the direction of 90 ° toward the photodiode 7 by the polarizing film 31.
  • the 1Z4 wavelength plate 4 is arranged on the disk recording surface 12 side of the polarizing mirror 3, that is, between the polarizing mirror 3 and an objective lens 5 described later.
  • This 1Z4 wavelength plate polarizes the laser beam incident from the polarization mirror 3 in the forward path of the laser beam, and linearly polarizes the laser beam incident from the objective lens 5 in the return path of the laser beam. This is for polarizing the light.
  • the objective lens 5 is disposed on the disk recording surface 12 side of the 1Z4 wavelength plate, that is, between the 1Z4 wavelength plate 4 and the disk recording surface 12.
  • the objective lens 5 converges the circularly polarized laser beam emitted from the 1Z4 wave plate 4 in the forward path of the laser beam, and diverges the laser beam reflected by the disk recording surface 12 in the return path of the laser beam.
  • the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflection film is composed of a 1Z4 wavelength plate portion 62 provided on the disk recording surface 12 side and a total reflection film 61 provided on the back surface side of the 1Z4 wavelength plate portion 62. .
  • the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film extends along a direction parallel to the disk recording surface 12 below the polarizing mirror 3.
  • This 1Z4 wavelength plate 6 with a reflecting film polarizes and reflects the laser beam incident from the polarizing mirror 3 in the laser beam return path C described later, and is reflected by the total reflection film 61 in the laser beam return path D described later. Polarizes laser light.
  • functions and effects of the optical system in the optical pickup device 1 of the first embodiment will be described.
  • the outgoing path of laser light will be described.
  • the laser beam forward path the laser beam emitted from the laser diode 2 is reflected by the polarizing film 31 of the polarizing mirror 3, polarized by the 1Z4 wavelength plate 4, and finally emitted from the objective lens 5.
  • the laser beam converges on the disk recording surface 12.
  • the laser light emitted from the laser diode 2 is initially S-polarized laser light.
  • the S-polarized laser light is reflected by the polarizing film 31 of the polarizing mirror 3 and its traveling direction is changed by 90 ° toward the disk recording surface 12 side.
  • the laser light reflected by the polarizing film 31 enters the 1Z4 wavelength plate 4 and is polarized into circularly polarized light.
  • This circularly polarized laser beam is converged on the disk recording surface 12 by the objective lens 5.
  • the return path of the laser light will be described.
  • the laser light force reflected by the disk recording surface 12 is diverged by the objective lens 5, polarized by the 1Z4 wavelength plate 4, transmitted through the polarization mirror 3, and the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film.
  • the light is reflected from the total reflection film 61 mm, and finally reflected by the polarizing film 31 of the polarizing mirror 3 and enters the photodiode 7.
  • the laser light is polarized to P-polarized light that is orthogonal to the forward S-polarized light.
  • the P-polarized laser light emitted from the 1Z4 wavelength plate 4 passes through the polarizing film 31 of the polarizing mirror 3 and enters the 1- and 4-wavelength plate 6 with a reflecting film.
  • the laser diode 2 and the photodiode 7 are arranged on the left and right sides of the polarizing mirror 3 in the direction parallel to the disk recording surface 12, respectively. Distribute components of the optical pickup device 1 efficiently on the left and right sides of the polarizing mirror 3 The dead space in the optical pickup device 1 can be reduced.
  • a number of optical system members such as the 1Z4 wavelength plate 104, the semi-reflective film 111, and the plano-concave lens 105 are provided on the outgoing path of the laser light. There is no need to place.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a specific example of the optical system of the optical pickup device 1.
  • the optical pickup device 1 includes a laser diode 2A for CD and a laser diode 2B for DVD. For this reason, diffraction gratings 21A and 21B are arranged on the laser light emitting sides of the laser diode 2A and the laser diode 2B, respectively. Further, a wavelength selective beam splitter 21C for making each laser beam of the laser diode 2A and the laser diode 2B incident on the polarization mirror 3 is provided.
  • Reference numeral 41 denotes a collimator lens
  • reference numeral 51 denotes a light shielding plate for cutting the ambient light of the laser beam for CD
  • reference numeral 71 denotes a sensor lens.
  • FIG. 3 is a conceptual explanatory view showing an optical system in the optical pickup device 1A of the second embodiment.
  • the same reference numerals as those used in the first embodiment are used, and the members are the same. Show the parts.
  • a polarizing beam splitter 3A is used instead of the polarizing mirror 3 in the first embodiment.
  • the polarization beam splitter 3A includes a first prism 34 disposed so as to face the laser diode 2, a second prism 35 disposed so as to face the photodiode 7, and the first and second prisms 34, And a semi-reflective film 36 provided on the joint surface with 35.
  • the semi-reflective film 36 is provided with an inclination of 45 ° with respect to the direction parallel to the disk recording surface 12.
  • the 1Z4 wavelength plate 6 with the reflective film is directly bonded to the bottom surface of the polarizing beam splitter 3A. Therefore, the height of the optical pickup device (size in the vertical direction of the disk recording surface 12) can be reduced, and the installation angle and the like of the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflective film can be adjusted as an independent member. I don't need it.
  • the operational effects of the second embodiment are substantially the same as the operational effects of the first embodiment.
  • the polarization beam splitter 3A reflects the laser beam in the forward path A because it is S-polarized light, transmits the laser beam in the backward path C because it is P-polarized light, and the laser beam in the backward path D is polarized. Therefore, this is reflected.
  • FIG. 4 shows a specific example of the optical system in the optical pickup device 1A of the second embodiment.
  • the polarizing beam splitter 3A and the 1Z4 wavelength plate 6 with a reflecting film are the polarizing beam splitter 3A. 2 is the same as the specific example of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 5 is a conceptual explanatory diagram of an optical system in the optical pickup device 1D of the third embodiment.
  • the same reference numerals as those used in the first embodiment are used, and the same members are used. Show the parts.
  • a wedge-shaped polarizing mirror 9 is provided instead of the polarizing mirror 3 in the first embodiment. For this reason, when non-parallel light is incident on the wedge-shaped polarizing mirror 9 in the forward path A and the return path D, astigmatism caused by the non-parallel light can be canceled out efficiently.
  • Reference numeral 91 denotes a polarizing film
  • reference numeral 92 denotes a wedge-shaped transmission body.
  • the constituent members of the optical pickup device are used as the disk recording surface. In other words, it is possible to disperse and dispose them efficiently in a direction parallel to the direction, and to reduce the dead space in the optical pickup device.
  • the laser light emitted from the emitting element passes through the polarizing member, is reflected by the polarizing semi-reflective member, is polarized by the 1Z4 wavelength plate, Since it is emitted from the objective lens and converges on the disc recording surface, The minimum necessary optical system members are disposed on the outward path of the light, and the aberration of the laser beam on the disk recording surface can be reduced. In addition, since astigmatism can be effectively reduced, an increase in manufacturing cost for removing astigmatism can be avoided.

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Abstract

　構成部材の配置を分散させ、デッドスペースを減少し、安価な製造コストにより収差の減少を実現できる光ピックアップ装置を提供することを課題とする。この光ピックアップ装置は、ディスク記録面１２にレーザ光を照射するための往路では、レーザダイオード２から出射されたレーザ光が偏光ミラー３により反射され、１／４波長板４により偏光され、対物レンズ５から出射されてディスク記録面１２上に収束する。ディスク記録面１２により反射されたレーザ光を受光するための復路においては、ディスク記録面１２により反射されたレーザ光が対物レンズ５により発散され、１／４波長板４により偏光され、偏光ミラー３を透過し、反射膜付き１／４波長板６の全反射膜６１により反射され、偏光ミラー３により反射されフォトダイオード７に入射する。レーザダイオード２とフォトダイオード７とは、偏光ミラー３の両側にそれぞれ配置されている。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置
技術分野
[0001] 本発明は光ピックアップ装置に関し、さらに詳しくは CDや DVDなどの光ディスクの 再生または記録 ·再生を行う光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置の光学 系に関する。
背景技術
[0002] 光ピックアップ装置の光学系は、ディスク記録面にレーザ光を照射するための往路 と、当該ディスク記録面により反射されたレーザ光が戻ってくるための復路とを分枝す る機能を備えている。このような光ピックアップ装置として、従来、図 6に示すような構 成の光学系を備えた装置 100が知られて 、る（特開平 10— 208277号公報参照)。
[0003] この光ピックアップ装置 100においては、レーザダイオード 101からのレーザ光を P 偏光とすると、その出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ 102に入射した後、 光軸と 45度の方向に形成された光分割面 103で反射される。そして、 1Z4波長板 1 04を通った後、半反射膜 111へと入射する。
[0004] 半反射膜 111を透過したレーザ光は、レーザ光の全反射を行う全反射膜を有する 反射型レンズ (平凹レンズ） 105により反射される。ここで、平凹レンズ 105の凹面形 状は、入射されたレーザ光に対してディスク厚の違いを補正するための収差を与える 。そして、反射型レンズ 105により反射されたレーザ光は、再び、半反射膜 111及び 、 1Z4波長板 104を通過する。
[0005] この時点で、レーザ光は 1Z4波長板 104を 2回通過したことになるため S偏光とな る。この S偏光のレーザ光は、前述の光分割面 103を通過し、 1Z4波長板 106で円 偏光となり、対物レンズ 107を介して光情報記録媒体 108に微小なスポットを形成し て、情報の記録 '再生'消去を行う。
[0006] そして、光情報記録媒体 108により反射されたレーザ光は、対物レンズ 107を介し 、 1Z4波長板 106を通過後、振動方向が紙面と垂直な P偏光となり、偏光ビームスプ リツタ 102の光分割面 103により直角方向に反射され、マルチレンズ 109を通過して 光検出器であるフォトダイオード 110に入射される。
[0007] なお、この装置においては、半反射膜 111を透過する力反射されるかにより 2つの 光路が形成される力 両光路共に対物レンズ 107から光ディスクの記録面 108、 112 に微小な照射スポットを形成し、復路を通じてフォトダイオード 110に入射される点で は同様である。
[0008] この従来の光ピックアップ装置によると、偏光ビームスプリッタ 102を用いることによ り、その両側にレーザ光を出射するレーザダイオード 101と、レーザ光を入射するフ オトダイオード 110を配置することができる。即ち、偏光ビームスプリッタ 102を挟んで 、図 6における右側方向にレーザダイオード 101を配置し、また、図 6における左側方 向にフォトダイオード 110を配置することができる。このため、光ピックアップ装置の構 成部材を左右に効率的に分散して配置することができ、光ピックアップ装置における デッドスペースを減少することができた。
[0009] しかし、上述したような従来の光ピックアップ装置 100では、上記レーザ光の往路に
1Z4波長板 104や半反射膜 111や平凹レンズ 105のような多数の光学系部材を配 置しているため、ディスク記録面におけるレーザ光の収差が大きくなつてしまうという 問題点がある。特に、この収差としては非点収差が顕著となり、この非点収差を取り 除くためには、各光学系部材の精度を高める必要がある。しかし、このような方法を採 ると製造コストの上昇を招くという新たな問題点が発生してしまう。
発明の開示
[0010] 本発明は、以上の問題点に鑑みなされたもので、光ピックアップ装置における構成 部材の配置を分散させ、当該装置におけるデッドスペースを減少し、且つ、安価な製 造コストにより収差の減少を実現することができる光ピックアップ装置を提供することを 目的とする。
[0011] 上記目的を達成するために本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザ光を出射 する出射素子と、レーザ光を反射又は透過する偏光半反射部材と、レーザ光を偏光 する 1Z4波長板と、ディスク記録面にレーザ光を照射する対物レンズと、レーザ光を 反射し偏光する反射膜付き 1Z4波長板と、レーザ光を受光する受光素子と、を備え 、前記対物レンズと、前記 1Z4波長板と、前記偏光半反射部材と、前記反射膜付き 1Z4波長板とは、ディスク記録面の垂直方向において、ディスク記録面側から順に 整列するように配置され、前記出射素子と前記受光素子とは、ディスク記録面と平行 な方向にぉ ヽて前記偏光半反射部材の両側にそれぞれ配置され、ディスク記録面 にレーザ光を照射するための往路においては、前記出射素子から出射されたレーザ 光が、前記偏光半反射部材により反射され、前記 1Z4波長板により偏光され、前記 対物レンズから出射されてディスク記録面上に収束し、ディスク記録面力 反射され たレーザ光を受光するための復路においては、ディスク記録面により反射されたレー ザ光が、前記 1Z4波長板により偏光され、前記偏光半反射部材を透過し、前記反射 膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射され、前記偏光半反射部材により反射され前 記受光素子に入射することを特徴とする。
[0012] 上記構成を有する本発明によれば、出射素子と受光素子とは、ディスク記録面と平 行な方向にぉ ヽて偏光半反射部材の両側にそれぞれ配置されて ヽるため、光ピック アップ装置の構成部材をディスク記録面と平行な方向にぉ 、て効率的に分散して配 置することができ、光ピックアップ装置におけるデッドスペースを減少することができる 。また、ディスク記録面にレーザ光を照射するための往路においては、出射素子から 出射されたレーザ光が、偏光部材を通過し、偏光半反射部材により反射され、 1/4 波長板により偏光され、対物レンズから出射されてディスク記録面上に収束するよう になっている。すなわち、上述した従来の光ピックアップ装置 100のように、上記レー ザ光の往路に 1Z4波長板 104や半反射膜 111や平凹レンズ 105のような多数の光 学系部材を配置する必要がない。そのため、レーザ光の往路に必要最小限の光学 系部品だけが配置されており、ディスク記録面におけるレーザ光の収差を減少するこ とができる。また、部品数の削減による製造コストの低減も可能である。し力も、非点 収差を効果的に減少させることができるため、非点収差を取り除くための作業が不要 になり、それによる製造コストも回避することができる。
[0013] また、本発明の光ピックアップ装置は、前記偏光半反射部材が、偏光ミラーであり、 前記レーザダイオード側に設けられた偏光膜と、前記受光素子側に設けられた透過 体とから構成されており、前記往路における前記レーザダイオード側力 の入射され たレーザ光を前記偏光膜によりディスク記録面側にその進行方向を 90° 変更すると ともに、前記復路における前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射されたレ 一ザ光を前記偏光膜により前記受光素子側にその進行方向を 90° 変更するために 、前記偏光ミラーはディスク記録面と平行な方向に対して 45° 傾斜して設けられてい ることが好ましい。
[0014] さらに、本発明の光ピックアップ装置は、前記偏光半反射部材が、楔形偏光ミラー であり、前記レーザダイオード側に設けられた偏光膜と、前記受光素子側に設けられ た楔形透過体とから構成されており、前記往路における前記レーザダイオード側から 入射されたレーザ光を前記偏光膜によりディスク記録面側にその進行方向を 90° 変 更するとともに、前記復路における前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射 されたレーザ光を前記偏光膜により前記受光素子側にその進行方向を 90° 変更す るために、前記楔形偏光ミラーはディスク記録面と平行な方向に対して 45° 傾斜し て設けられて 、ることが好まし 、。
[0015] さらに、本発明の光ピックアップ装置は、前記偏光半反射部材が、偏光ビームスプ リツタであり、前記レーザダイオード側に設けられた第 1プリズム部と、前記受光素子 側に設けられた第 2プリズム部と、この第 1及び第 2プリズム部との接合面に設けられ た半反射膜とから構成されており、前記往路における前記偏光部材力 入射された レーザ光を前記半反射膜によりディスク記録面側にその進行方向を 90° 変更すると ともに、前記復路における前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射されたレ 一ザ光を前記半反射膜により受光素子側にその進行方向を 90° 変更するために、 前記偏光ビームスプリッタの前記半反射膜はディスク記録面と平行な方向に対して 4 5° 傾斜して設けられていることが好ましい。
[0016] 以上のような構成においても、出射素子と受光素子とは、ディスク記録面と平行な 方向にお ヽて偏光半反射部材の両側にそれぞれ配置されて ヽるため、光ピックアツ プ装置の構成部材をディスク記録面と平行な方向にぉ 、て効率的に分散して配置 することができ、光ピックアップ装置におけるデッドスペースを減少することができる。 また、ディスク記録面にレーザ光を照射するための往路においては、出射素子から 出射されたレーザ光が、偏光半反射部材 (偏光ミラー、楔形偏光ミラー、偏光ビーム スプリッタ）により反射され、 1Z4波長板により偏光され、対物レンズから出射されて ディスク記録面上に収束するようになっている。すなわち、上述した従来の光ピックァ ップ装置 100のように、上記レーザ光の往路に 1Z4波長板 104や半反射膜 111や 平凹レンズ 105のような多数の光学系部材を配置する必要がない。そのため、レー ザ光の往路に必要最小限の光学系部品だけが配置されており、ディスク記録面にお けるレーザ光の収差を減少することができる。また、部品数の削減による製造コストの 低減も可能である。しカゝも、非点収差を効果的に減少させることができるため、非点 収差を取り除くための作業が不要になり、それによる製造コストも回避することができ る。
[0017] 特に、楔形偏光ミラーを用いた場合には、この楔形偏光ミラーに非平行光が入射す る場合においても、この非平行光によりもたらされる非点収差を効果的に打ち消すこ とがでさる。
[0018] 上述したまたはそれ以外の本発明の目的、構成および効果は、図面を参照して行 う以下の実施形態の説明力もより明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]図 1は、本発明に係る光ピックアップ装置の第 1実施形態における光学系の概 念説明図である。
[図 2]図 2は、図 1に示す第 1実施形態の実施例を示す斜視図である。
[図 3]図 3は、本発明に係る光ピックアップ装置の第 2実施形態における光学系の概 念説明図である。
[図 4]図 4は、図 3に示す第 2実施形態の実施例を示す斜視図である。
[図 5]図 5は、本発明に係る光ピックアップ装置の第 3実施形態における光学系の概 念説明図である。
[図 6]図 6は、従来の光ピックアップ装置における光学系を示す概念説明図である。 発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、図 1を参照しつつ本発明に係る光ピックアップ装置の光学系に関する第 1実 施形態を詳細に説明する。この図 1は、第 1実施形態の光ピックアップ装置の概念説 明図である。
[0021] 符号 1は、光ピックアップ装置の光学系であり、レーザ光を出射する出射素子である レーザダイオード 2と、このレーザダイオード 2からのレーザ光を偏光する回折格子 21 と、レーザ光を反射又は透過する偏光半反射部材である偏光ミラー 3と、レーザ光を 偏光する 1Z4波長板 4と、ディスク記録面にレーザ光を照射する対物レンズ 5と、レ 一ザ光を反射し偏光する反射膜付き 1Z4波長板 6と、レーザ光を受光する受光素子 であるフォトダイオード 7とを備えて 、る。
[0022] そして、対物レンズ 5と、 1Z4波長板 4と、偏光半反射部材である偏光ミラー 3と、反 射膜付き 1Z4波長板 6とは、ディスク記録面 12の垂直方向において、ディスク記録 面側から順に整列するように配置されており、出射素子であるレーザダイオード 2と受 光素子であるフォトダイオード 7とは、ディスク記録面 12と平行な方向において偏光 半反射部材である偏光ミラー 3の両側にそれぞれ配置されている。
[0023] ディスク記録面 12にレーザ光を照射するための往路においては、出射素子である レーザダイオード 2から出射されたレーザ光が、偏光半反射部材である偏光ミラー 3 により反射され、 1Z4波長板 4により偏光され、対物レンズ 5から出射されてディスク 記録面 12上に収束し、また、ディスク記録面 12から反射されたレーザ光を受光する ための復路においては、ディスク記録面により反射されたレーザ光力 対物レンズ 5 により発散され、 1Z4波長板 4により偏光され、偏光半反射部材である偏光ミラー 3を 透過し、反射膜付き 1Z4波長板 6の全反射膜 61により反射され、偏光半反射部であ る偏光ミラー 3により反射され受光素子であるフォトダイオード 7に入射するように構成 されている。
[0024] なお、符号 11で示すのは光ディスクであり、上述したように符号 12は光ディスク 11 のディスク記録面である。また、レーザ光の往路は図 1に示す矢印 Aと矢印 Bにより、 レーザ光の復路は図 1に示す矢印 C、矢印 D、矢印 Eにより示されている。
[0025] 対物レンズ 5と、 1Z4波長板 4と、偏光ミラー 3と、反射膜付き 1Z4波長板 6とは、デ イスク記録面 12の垂直方向にぉ 、て、ディスク記録面 12側力も順に整列するように 配置されている。また、レーザダイオード 2とフォトダイオード 7は、ディスク記録面 12と 平行な方向（図 1において矢印 Fにより示されている。 )において、偏光反射ミラー 3の 両側にそれぞれ配置されて!ヽる。
[0026] レーザダイオード 2は、レーザ光の出射素子であり、そのレーザ光の出射方向は、 偏光ミラー 3の偏光膜 31に対向するように設定されて!、る。
[0027] 偏光半反射部材である偏光ミラー 3は、レーザダイオード 2と対向するように設けた 偏光膜 31と、フォトダイオード 7に対向するように設けた透過体 32とから構成されて いる。即ち、透過体 32は偏光膜 31の反射面の背面側に設けられている。
[0028] 第 1実施形態において、偏光ミラー 3は、ディスク記録面 12の下方に配置されると 共に、ディスク記録面 12と平行な方向（矢印 F)に対して 45° の傾斜角度をつけて配 置されている。この傾斜角度は、レーザ光の往路における回折格子 21から入射され たレーザ光を偏光膜 31によってディスク記録面 12側に 90° 方向を変更し、また、レ 一ザ光の復路における反射膜付き 1Z4波長板 6の全反射膜 61により反射されたレ 一ザ光を偏光膜 31によってフォトダイオード 7側に 90° 方向を変更するためのもの である。
[0029] 1Z4波長板 4は、偏光ミラー 3のディスク記録面 12側、即ち、偏光ミラー 3と後述す る対物レンズ 5との間に配置されている。この 1Z4波長板は、レーザ光の往路におけ る偏光ミラー 3から入射されたレーザ光を円偏光に偏光し、また、レーザ光の復路に おける対物レンズ 5からの入射されたレーザ光を直線偏光に偏光するためのものであ る。
[0030] 対物レンズ 5は、 1Z4波長板のディスク記録面 12側、即ち、 1Z4波長板 4とデイス ク記録面 12との間に配置されている。この対物レンズ 5は、レーザ光の往路において 1Z4波長板 4から出射された円偏光のレーザ光線を収束し、また、レーザ光の復路 にお 、てディスク記録面 12により反射されたレーザ光を発散させる。
[0031] 反射膜付き 1Z4波長板 6は、ディスク記録面 12側に設けた 1Z4波長板部 62と、 その 1Z4波長板部 62の裏面側に設けた全反射膜 61とから構成されて 、る。この反 射膜付き 1Z4波長板 6は、偏光ミラー 3の下方においてディスク記録面 12と平行な 方向に沿って延在している。この反射膜付き 1Z4波長板 6は、後述するレーザ光の 復路 Cにおいて偏光ミラー 3から入射されたレーザ光を偏光すると共に反射し、後述 するレーザ光の復路 Dにおいて全反射膜 61により反射されたレーザ光を偏光する。
[0032] レーザ光の受光素子であるフォトダイオード 7は、そのレーザ光の入射方向が偏光 ミラー 3の透過体 32に対向するように設定されて!、る。 [0033] 以下、第 1実施形態の光ピックアップ装置 1における光学系の作用効果を説明する 。最初に、レーザ光の往路について説明する。このレーザ光の往路においては、レ 一ザダイオード 2から出射されたレーザ光が、偏光ミラー 3の偏光膜 31により反射さ れ、 1Z4波長板 4により偏光され、最後に対物レンズ 5から出射されたレーザ光がデ イスク記録面 12上に収束する。
[0034] レーザダイオード 2から出射されたレーザ光は、最初 S偏光のレーザ光である。この S偏光のレーザ光は、偏光ミラー 3の偏光膜 31により反射され、ディスク記録面 12側 に 90° その進行方向を変更される。
[0035] そして、偏光膜 31により反射されたレーザ光は、 1Z4波長板 4に入射され円偏光 に偏光される。この円偏光されたレーザ光は対物レンズ 5によりディスク記録面 12上 に収束する。
[0036] 次に、レーザ光の復路について説明する。このレーザ光の復路においては、デイス ク記録面 12により反射されたレーザ光力 対物レンズ 5により発散され、 1Z4波長板 4により偏光され、偏光ミラー 3を透過し、反射膜付き 1Z4波長板 6の全反射膜 61〖こ より反射され、最後に、偏光ミラー 3の偏光膜 31に反射されフォトダイオード 7に入射 する。
[0037] ディスク記録面 12により反射されたレーザ光は、対物レンズ 5により発散された後、
1Z4波長板 4に入射する。このためレーザ光は、往路の S偏光とは直交する P偏光 に偏光される。 1Z4波長板 4から出射した P偏光のレーザ光は、偏光ミラー 3の偏光 膜 31を透過して反射膜付き 1 ,4波長板 6に入射する。
[0038] この反射膜付き 1Z4波長板 6に入射した P偏光のレーザ光は、 1Z4波長板部 62 を通過した後、全反射膜 61により反射され、再び 1Z4波長板部 62を通過するため、 P偏光とはその振動方向が直交する S偏光に偏光される。そして、偏光膜 31により反 射された反射されたレーザ光は、フォトダイオード 7側にその進行方向を 90° 変更さ れた後、フォトダイオード 7に入射される。
[0039] 上記第 1実施形態においては、レーザダイオード 2とフォトダイオード 7とは、ディスク 記録面 12と平行な方向にお 、て、偏光ミラー 3の左右両側にそれぞれ配置されて!ヽ るため、光ピックアップ装置 1の構成部材を偏光ミラー 3の左右両側に効率的に分散 して配置することができ、光ピックアップ装置 1におけるデッドスペースを減少すること ができる。また、この第 1実施形態においては、上述した従来の光ピックアップ装置 1 00のように、上記レーザ光の往路に 1Z4波長板 104や半反射膜 111や平凹レンズ 105のような多数の光学系部材を配置する必要がない。そのため、レーザ光の往路 に必要最小限の光学系部品だけが配置されており、ディスク記録面におけるレーザ 光の収差を減少することができる。また、部品数の削減による製造コストの低減も可 能である。しかも、非点収差を効果的に減少させることができるため、非点収差を取り 除くための作業が不要になり、それによる製造コストも回避することができる。
[0040] 以下、上記第 1実施形態の光ピックアップ装置 1の光学系の具体的実施例につい て説明する。図 2は、光ピックアップ装置 1の光学系の具体的実施例を示す斜視図で ある。この光ピックアップ装置 1は、 CD用のレーザダイオード 2A及び DVD用のレー ザダイオード 2Bとを備えている。このため、レーザダイオード 2Aとレーザダイオード 2 Bの各レーザ光の出射側には、それぞれ回折格子 21A、 21Bが配設されている。さ らに、レーザダイオード 2Aとレーザダイオード 2Bの各レーザ光を偏光ミラー 3に入射 するための波長選択ビームスプリッタ 21Cが設けられている。また、符号 41により示 すのはコリメータレンズであり、符号 51により示すのは CD用のレーザ光の周辺光を カットするための遮光板であり、符号 71はセンサレンズである。
[0041] 次に、本発明に係る第 2実施形態の光ピックアップ装置 1Aにおける光学系につい て図 3を参照しつつ説明する。この図 3は、第 2実施形態の光ピックアップ装置 1Aに おける光学系を示す概念説明図であり、上記第 1実施形態に用いられた符号と同一 の符号が用いられて 、る部材は、同一部材を示して 、る。
[0042] 光ピックアップ装置 1Aでは、上記第 1実施形態における偏光ミラー 3の代わりに偏 光ビームスプリッタ 3Aを用いている。この偏光ビームスプリッタ 3Aは、レーザダイォー ド 2に対向するように配設した第 1プリズム 34と、フォトダイオード 7に対向するように配 設した第 2プリズム 35と、この第 1及び第 2プリズム 34、 35との接合面に設けた半反 射膜 36とから構成されている。そして、この半反射膜 36は、ディスク記録面 12と平行 な方向に対して 45° 傾斜して設けられている。
[0043] なお、反射膜付き 1Z4波長板 6は、偏光ビームスプリッタ 3Aの底面に直接接合さ れているため、光ピックアップ装置の高さ（ディスク記録面 12の垂直方向におけるサ ィズ)を小さくでき、また、この反射膜付き 1Z4波長板 6の設置角度等の調整を独立 した部材として行う必要がな 、。
[0044] 第 2実施形態の作用効果は、ほぼ第 1実施形態の作用効果と同様である。なお、偏 光ビームスプリッタ 3Aは、往路 Aのレーザ光が S偏光であるためこれを反射し、復路 Cのレーザ光が P偏光であるためこれを透過し、また、復路 Dのレーザ光が偏光であ るためこれを反射する。
[0045] 図 4に示すのは、第 2実施形態の光ピックアップ装置 1Aにおける光学系の具体的 実施例であり、偏光ビームスプリッタ 3Aと、反射膜付き 1Z4波長板 6がこの偏光ビー ムスプリッタ 3Aと接合されている点を除き、図 2に示す第 1実施形態の具体的実施例 と同様である。
[0046] 次に、本発明に係る第 3実施形態の光ピックアップ装置 1Dにおける光学系につい て図 5を参照しつつ説明する。この図 5は、第 3実施形態の光ピックアップ装置 1Dに おける光学系の概念説明図であり、上記第 1実施形態に用いられた符号と同一の符 号が用いられて 、る部材は、同一部材を示して 、る。
[0047] この第 3実施形態の光ピックアップ装置 1Dでは、上記第 1実施形態における偏光ミ ラー 3の代わりに楔形偏光ミラー 9が設けられている。このため、往路 A及び復路 Dに おいて楔形偏光ミラー 9に非平行光が入射する場合においては、この非平行光によ つてもたらされる非点収差を効率的に打ち消すことができる。なお、符号 91は偏光膜 を示し、また符号 92は楔形透過体を示している。
産業上の利用可能性
[0048] 本発明によれば、出射素子と受光素子とは、ディスク記録面と平行な方向において 偏光半反射部材の両側にそれぞれ配置されて ヽるため、光ピックアップ装置の構成 部材をディスク記録面と平行な方向にぉ 、て効率的に分散して配置することができ、 光ピックアップ装置におけるデッドスペースを減少することができる。そして同時に、 ディスク記録面にレーザ光を照射するための往路においては、出射素子から出射さ れたレーザ光が、偏光部材を通過し、偏光半反射部材により反射され、 1Z4波長板 により偏光され、対物レンズから出射されてディスク記録面上に収束するため、レー ザ光の往路に必要最小限の光学系部材が配置されて 、るだけであり、ディスク記録 面におけるレーザ光の収差を減少することができる。また、非点収差を効果的に減少 させることができるため、非点収差を取り除くための製造コストの上昇を回避すること ができる。
なお、本件出願は、 2005年 8月 31日に出願された日本国特許願 2005— 25284 7に基づくものであり、当該出願の番号を明記することにより、その開示内容全体が本 件出願に組み込まれたものとする。

Claims

請求の範囲
[1] レーザ光を出射する出射素子と、レーザ光を反射又は透過する偏光半反射部材と 、レーザ光を偏光する 1Z4波長板と、ディスク記録面にレーザ光を照射する対物レ ンズと、レーザ光を反射し偏光する反射膜付き 1Z4波長板と、レーザ光を受光する 受光素子とを備え、
前記対物レンズと、前記 1Z4波長板と、前記偏光半反射部材と、前記反射膜付き 1Z4波長板とは、ディスク記録面の垂直方向において、ディスク記録面側から順に 整列するように配置され、
前記出射素子と前記受光素子とは、ディスク記録面と平行な方向において前記偏 光半反射部材の両側にそれぞれ配置され、
ディスク記録面にレーザ光を照射するための往路においては、前記出射素子から 出射されたレーザ光が、前記偏光半反射部材により反射され、前記 1Z4波長板によ り偏光され、前記対物レンズから出射されてディスク記録面上に収束し、
ディスク記録面力 反射されたレーザ光を受光するための復路にぉ 、ては、デイス ク記録面により反射されたレーザ光が、前記 1Z4波長板により偏光され、前記偏光 半反射部材を透過し、前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射され、前記 偏光半反射部材により反射され前記受光素子に入射することを特徴とする光ピックァ ップ装置。
[2] 前記偏光半反射部材は、偏光ミラーであり、前記レーザダイオード側に設けられた 偏光膜と、前記受光素子側に設けられた透過体とから構成されており、
前記往路における前記レーザダイオード側からの入射されたレーザ光を前記偏光 膜によりディスク記録面側にその進行方向を 90° 変更するとともに、また、前記復路 における前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射されたレーザ光を前記偏 光膜により前記受光素子側にその進行方向を 90° 変更するために、前記偏光ミラー はディスク記録面と平行な方向に対して 45° 傾斜して設けられて 、ることを特徴とす る請求項 1記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記偏光半反射部材は、楔形偏光ミラーであり、前記レーザダイオード側に設けら れた偏光膜と、前記受光素子側に設けられた楔形透過体とから構成されており、 前記往路における前記レーザダイオード側から入射されたレーザ光を前記偏光膜 によりディスク記録面側にその進行方向を 90° 変更するとともに、前記復路における 前記反射膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射されたレーザ光を前記偏光膜によ り前記受光素子側にその進行方向を 90° 変更するために、前記楔形偏光ミラーは ディスク記録面と平行な方向に対して 45° 傾斜して設けられて 、ることを特徴とする 請求項 1記載の光ピックアップ装置。
前記偏光半反射部材は、偏光ビームスプリッタであり、前記レーザダイオード側に 設けられた第 1プリズム部と、前記受光素子側に設けられた第 2プリズム部と、この第 1及び第 2プリズム部との接合面に設けられた半反射膜とから構成されており、 前記往路における前記偏光部材力 入射されたレーザ光は前記半反射膜によりデ イスク記録面側にその進行方向を 90° 変更され、また、前記復路における前記反射 膜付き 1Z4波長板の反射膜により反射されたレーザ光を前記半反射膜により受光 素子側にその進行方向を 90° 変更するために前記偏光ビームスプリッタの前記半 反射膜はディスク記録面と平行な方向に対して 45° 傾斜して設けられて 、ることを 特徴とする請求項 1記載の光ピックアップ装置。
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