JP2012059322A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 波長が異なる３つのレーザー光によって異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 第１、第２及び第３レーザー光の光路合成をハーフミラー１７にて行うように構成し、また前記ハーフミラー１７と対物レンズとの間に設けられているとともに第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の偏光方向を直線偏光光から円偏光光へ、また円偏光光から直線偏光光へ変換する３波長対応型の１／４波長板９を共通光路内に設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが開発されている。

ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８５ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５５ｎｍの赤色光が使用されている。

また、ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．４７と設定されている。そして、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６と設定されている。

斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作や該信号記録層に信号を記録するためにレーザー光を集光させることによって生成されるレーザースポットの径を小さくする必要がある。所望のレーザースポット形状を得るために使用される対物レンズは、開口数が大きくなるだけでなく焦点距離が短くなるので、対物レンズの曲率半径が小さくなるという特徴がある。

前述したＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が製品化されているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置として、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１レーザー光を放射するレーザーダイオード、該レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を信号記録層に集光させる第１対物レンズ、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２レーザー光及びＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３レーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして第２レーザー光
及び第３レーザー光を各光ディスクの信号記録層に集光させる第２対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置が一般に採用されている(特許文献１参照。)。

特開２０１０−６１７８１号公報

１つの波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、２つの波長のレーザー光を放射する２波長レーザーダイオード、そして２つの対物レンズによって規格の異なる３つの光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置において、各レーザー光毎に光路を設けた場合には多くの光学部品を必要とするため高価になるだけでなく、小型化することが出来ないという問題がある。

斯かる問題を解決する方法として特許文献１に記載されているように光路を兼用するとともに光検出器を兼用する技術が提供されている。しかしながら、斯かる技術は光路合成を行う光学素子として２つの偏光ビームスプリッタを使用しているので製造価格が高くなるという問題がある。

斯かる問題を解決する方法として１つの偏光ビームスプリッタと１つのハーフミラーを利用して第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の光路を共通化することが行われている。斯かる構成の従来の光ピックアップ装置について図２及び図３を参照して説明する。

図３において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を生成放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。

３は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子及び７８５ｎｍの赤外色光である第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子が同一のケース内に収納されている２波長レーザーダイオードである。

４は前記２波長レーザーダイオード３に組み込まれている第１レーザー素子から放射される第２レーザー光及び第２レーザー素子から放射される第３レーザー光が入射される第２回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部４ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板４ｂとより構成されている。

５は前記２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光が前記第２回折格子４を通して入射される位置に設けられているダイバージェンスレンズであり、入射される発散光であるレーザー光の発散角度を調整する作用を成すものである。

６は前記第１回折格子２を透過して入射される第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに後述する光路を通して光ディスクから反射されてくる第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過するハーフミラーである。７は前記第２回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を通して入射される第２レーザー光及び
第３レーザー光のＳ偏光光を反射するとともに前記ハーフミラー６にて反射されて入射される第１レーザー光を透過させ、且つ光ディスクから反射されてくる第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光であるＰ偏光光を透過させる偏光ビームスプリッタである。

斯かる構成の偏光ビームスプリッタ７において、前記第２回折格子４及びダイバージェンスレンズ５を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＳ偏光光の一部を透過させるとともにハーフミラー６から反射されて入射される第１レーザー光のＳ偏光光の一部を反射させるように構成されている。８は前記偏光ビームスプリッタ７にて反射される第１レーザー光、該偏光ビームスプリッタ７を透過する第２レーザー光及び第３レーザー光が照射される位置に設けられているフロントモニターダイオードであり、各レーザー光の出力に応じた検出信号を出力するように構成されている。即ち、前記フロントモニターダイオード８から得られる検出信号を利用することによってレーザー出力を所望のレーザー出力になるように制御することが出来る。

９は前記偏光ビームスプリッタ７を透過した第１レーザー光、該偏光ビームスプリッタ７にて反射された第２レーザー光及び第３レーザー光が入射される位置に設けられているとともに３つの異なる波長のレーザー光に対応して入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成す３波長対応型の１／４波長板である。

１０は前記１／４波長板９を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、該コリメートレンズ１０の光軸方向への変位動作によって光ディスクの保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。

１１は第１レーザー光を第１光ディスクＤ１(図２参照)に設けられている信号記録層Ｌ１に集光する第１対物レンズ、１２は第２レーザー光を第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光させるとともに第３レーザー光を第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光させる第２対物レンズである。斯かる構成において、第１対物レンズ１１と第２対物レンズ１２とは、例えば４本の支持ワイヤーによって光ディスクの面に対して直角方向であるフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクの径方向であるトラッキング方向への変位動作を行うことが出来るように支持されているレンズホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。

前記コリメートレンズ１０を透過した第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光は、図２に示す光学系によって第１対物レンズ１１及び第２対物レンズ１２に導かれるように構成されている。図２において、１３は波長選択性素子であり、第１レーザー光を透過させるとともに第２レーザー光及び第３レーザー光を第２対物レンズ１２方向へ反射させるように構成されている。１４は前記波長選択性素子１３を透過した第１レーザー光を第１対物レンズ１１方向へ反射させる立ち上げミラーである。斯かる構成は特許文献１に記載されている技術と同一である。

斯かる構成において、コリメートレンズ１０を透過した第１レーザー光は、前記波長選択性素子１３を透過するとともに立ち上げミラー１４にて反射されて第１対物レンズ１１に入射されることになる。このようにして第１対物レンズ１１に入射された第１レーザー光は、該第１対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光されることになる。

また、コリメートレンズ１０を透過した第２レーザー光は、前記波長選択性素子１３に
て反射されて第２対物レンズ１２に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１２に入射された第２レーザー光は、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光されることになる。そして、コリメートレンズ１０を透過した第３レーザー光は、前記波長選択性素子１３にて反射されて第２対物レンズ１２に入射されることになる。このようにして第２対物レンズ１２に入射された第３レーザー光は、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光されることになる。

斯かる構成において、レーザーダイオード１から放射された第１レーザー光は、第１回折格子２、ハーフミラー６、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０、波長選択性素子１３及び立ち上げミラー１４を介して第１対物レンズ１１に入射された後、該第１対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ１に照射された第１レーザー光は該信号記録層Ｌ１にて戻り光として反射されることになる。

また、２波長レーザーダイオード３の第１レーザー素子から放射された第２レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０及び波長選択性素子１３を介して第２対物レンズ１２に入射された後、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ２に照射された第２レーザー光は該信号記録層Ｌ２にて戻り光として反射されることになる。

そして、２波長レーザーダイオード３の第２レーザー素子から放射された第３レーザー光は、第２回折格子４、ダイバージェンスレンズ５、偏光ビームスプリッタ７、１／４波長板９、コリメートレンズ１０及び波長選択性素子１３を介して第２対物レンズ１２に入射された後、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ３に照射された第３レーザー光は該信号記録層Ｌ３にて戻り光として反射されることになる。

第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射された第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ１１、立ち上げミラー１４、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

また、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射された第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第２レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

そして、第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射された第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板９による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第３レーザー光の戻り光は前記ハーフ
ミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光として該ハーフミラー６を透過することになる。

１５は前記ハーフミラー６を透過した制御用レーザー光が入射されるＡＳ板であり、該ハーフミラー６にて生成される非点収差の大きさをフォーカスエラー信号を生成するために適した大きさになるように拡大する作用を成すとともに該ハーフミラー６にて発生するコマ収差を補正する作用を成すものである。１６は前記ＡＳ板１５を通して制御用レーザー光が照射される光検出器１４であり、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したようにレーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１までの往路、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２までの往路及び２波長レーザーダイオード３から放射される第３レーザー光の第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３までの往路について比較すると、偏光ビームスプリッタ７から波長選択性素子１３までの光路を兼用していることがわかる。

そして、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射される第１レーザー光の戻り光の光検出器１６までの復路、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射される第２レーザー光の戻り光の光検出器１６までの復路及び第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射される第３レーザー光の戻り光の光検出器１６までの復路につて比較すると、波長選択性素子１３から光検出器１６までの光路を兼用していることがわかる。

図３に示した従来の光ピックアップ装置は、レーザー光を光ディスクの信号記録層に導く往路及び光ディスクの信号記録層から反射される戻り光を光検出器１６に導く復路を兼用しているので、光学部品の数を減らすことが出来、その結果、製造価格を下げることが出来るだけでなく光ピックアップ装置を小型化することが出来るという利点を有している。

斯かる構成の光ピックアップ装置において、ハーフミラー６にて発生する非点収差の補正及びコマ収差の補正動作を行うためにＡＳ板１５を設ける必要があるので、部品点数が増加する。その結果、作業工程が増加するだけでなく取り付け動作を精度良く行う必要があるので、組立価格が高くなるという問題がある。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。

本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長い第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２波長のレーザー光を放射する第１レーザー素子及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３波長のレーザー光を放射する第２レーザー素子が設けられている２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光
及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させるとともに前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させ、且つ透過した第２、第３レーザー光及び反射された第１レーザーの光軸に対して傾斜して設けられているハーフミラーと、前記ハーフミラーにて反射される第１レーザー光、前記ハーフミラーを透過する第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ導くとともに前記第１光ディスクの信号記録層、第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層から反射される第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を光検出器方向へ導く偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間に設けられているとともに第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の偏光方向を直線偏光光から円偏光光へ、また円偏光光から直線偏光光へ変換する３波長対応型の１／４波長板とより構成したことを特徴とするものである。

また、本発明は、２波長レーザーダイオードに組み込まれている第１レーザー素子と第２レーザー素子とがメリジオナル面内において水平になるように配置したことを特徴とするものである。

そして、本発明は、レーザーダイオードから放射される第１レーザー光の一部をハーフミラーを透過させることによってフロントモニターダイオードに導くとともに２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光の一部及び第３レーザー光の一部を前記ハーフミラーにて反射させることによって該フロントモニターダイオードに導き、該フロントモニターダイオードによって第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の出力をモニターするようにしたことを特徴とするものである。

本発明は、波長が異なる第１、第２及び第３レーザー光によって規格の異なる第１、第２及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させることによって各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置において、光路合成を行う光学素子としてハーフミラーを使用するようにしたので、光学構成が簡潔になるとともに製造価格を下げることが出来る。

また、本発明は、２波長レーザーダイオードに組み込まれる第１レーザー素子と第２レーザー素子の配置をメリジオナル面内において水平になるように配置したので、第２レーザー光と第３レーザー光の光路差に起因して発生する非点収差による影響を極力小さくすることが出来る。

そして、本発明は、１つのフロントモニターダイオードによって第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の出力をモニターするようにしたので、光学構成が簡潔になるとともに製造価格を下げることが出来る。

本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例の一部を示す図である。 従来の光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。 ハーフミラーの傾きとレーザースポットの径との関係を示す特性図である。 ハーフミラーの傾きとレーザースポットの径との関係を示す特性図である。

単一のレーザー光を生成するレーザーダイオード及び異なる波長の２つのレーザー光を生成する２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光を利用して異なる規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように
構成された光ピックアップ装置に関するものである。

図１は本発明の光ピックアップ装置の一実施例であり、図１及び図２を参照して本発明について説明する。尚、図３に示した光ピックアップ装置と同一の作用を成す部品には同一の符号を付している。また、本実施例では、第１回折格子２を透過する第１レーザー光は１／２波長板２ｂによってＰ方向の直線偏光光に、第２回折格子４を透過する第２レーザー光及び第３レーザー光は１／２波長板４ｂによってＰ方向の直線偏光光に変換されるように構成されている。

１７は第２回折格子４を通して第１面１７ａに入射される第２レーザー光及び第３レーザー光のＰ偏光光の多くを透過させるとともに一部をモニター光として反射させ、且つ第１回折格子２を通して第２面１７ｂに入射される第１レーザー光のＰ偏光光の多くを反射させるとともに一部をモニター光として透過させるハーフミラーである。

斯かる構成において、フロントモニターダイオード８は前記ハーフミラー１７の第１面１７ａにて反射される第２レーザー光及び第３レーザー光が照射されるとともに前記ハーフミラー１７を透過する第１レーザー光が照射される位置に設けられている。従って、前記フロントモニターダイオード８から得られる検出信号を利用することによってレーザーダイオード１から放射される第１レーザー光、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光の出力を所望のレーザー出力になるように制御することが出来る。

１８は前記ハーフミラー１７にて反射されるＰ偏光光である第１レーザー光、前記ハーフミラー１７を透過するＰ偏光光である第２レーザー光及び第３レーザー光が同一の光路を通して入射される偏光ビームスプリッタであり、第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させるとともに光ディスクから反射されてくる第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の戻り光であるＳ偏光光を光検出器１６の方向へ導くように構成されている。

斯かる構成において、レーザーダイオード１から生成放射される第１レーザー光は、第１回折格子２、ハーフミラー１７、偏光ビームスプリッタ１８、１／４波長板９、コリメートレンズ１０、波長選択性素子１３、立ち上げミラー１４を介して第１対物レンズ１１に導かれ、該第１対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光される。

また、前記第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１から反射される第１レーザー光の戻り光は、第１対物レンズ１１、立ち上げミラー１４、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ１８を介して光検出器１６に照射される。

そして、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の一部がハーフミラー１７を透過してフロントモニターダイオード８に照射される動作が行われる。

このように、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１への集光動作、該信号記録層Ｌ１から反射される戻り光の光検出器１６への照射動作及びフロントモニターダイオード８へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

次に、２波長レーザーダイオード３から生成放射される第２レーザー光は、第２回折格子４、ハーフミラー１７、偏光ビームスプリッタ１８、１／４波長板９、コリメートレンズ１０、波長選択性素子１３を介して第２対物レンズ１２に導かれ、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に集光される。

また、前記第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２から反射される第２レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ１８を介して前記光検出器１６に照射される。

そして、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光の一部がハーフミラー１７にて反射されてフロントモニターダイオード８に照射される動作が行われる。

このように、２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２への集光動作、該信号記録層Ｌ２から反射される戻り光の光検出器１６への照射動作及びフロントモニターダイオード８へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

また、前記２波長レーザーダイオード３から生成放射される第３レーザー光は、第２回折格子４、ハーフミラー１７、偏光ビームスプリッタ１８、１／４波長板９、コリメートレンズ１０、波長選択性素子１３を介して第２対物レンズ１２に導かれ、該第２対物レンズ１２の集光動作によって第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に集光される。

そして、前記第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３から反射される第３レーザー光の戻り光は、第２対物レンズ１２、波長選択性素子１３、コリメートレンズ１０、１／４波長板９及び偏光ビームスプリッタ１８を介して前記光検出器１６に照射される。

また、２波長レーザーダイオード３から放射される第３レーザー光の一部がハーフミラー１７にて反射されてフロントモニターダイオード８に照射される動作が行われる。

このように、２波長レーザーダイオード３から放射される第３レーザー光の第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３への集光動作、該信号記録層Ｌ３から反射される戻り光の光検出器１６への照射動作及びフロントモニターダイオード８へのモニター光の照射動作が行われるので、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及びレーザー光の出力制御動作を行うことによって第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。

本発明に係る光ピックアップ装置は、前述したように構成されているとともに各光ディスクに記録されている信号の読み出し動作が行われるが、次に２波長レーザーダイオード３の配置について説明する。

２波長レーザーダイオード３には、第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子３ａと第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子３ｂがレーザー基板(図示せず)上に配置されることによって組み込まれているが、両者の間隔は一般に１１０μｍになるように製造されている。

斯かる構成の２波長レーザーダイオードを使用する場合第２レーザー光と第３レーザー光との間にはハーフミラー１７を透過する光路長に差が生じることになる。斯かる光路差
に起因してハーフミラー１７を透過するレーザー光に非点収差が発生することになる。

ハーフミラー１７を透過するレーザー光に発生する非点収差の大きさは該ハーフミラー１７の光軸に対する傾斜角度が大きく影響することになるが、斯かる非点収差に対する傾斜角度の影響度は、第１レーザー素子３ａと第２レーザー素子３ｂを配置する方向に大きく依存することが確かめられた。

図４はメリジオナル面、即ち物点と光軸を含む面内に第１レーザー素子３ａと第２レーザー素子３ｂが水平になるように２波長レーザーダイオード３を配置させた状態において、ハーフミラー１７の傾斜角度を変化させた場合に第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２上に生成される第２レーザー光のスポット径との関係を示すものであり、破線はメリジオナル面内の特性、実線はサジタル面、即ちメリジオナル面に対して垂直で、且つ主光線を含む面内の特性である。

斯かる特性図より明らかなようにサジタル面方向のスポット径の変化は少なく、メリジオナル面方向の変化は傾斜角度が大きくなるに従って急激に変化することがわかる。そして、斯かる特性図より明らかなようにハーフミラー１７の傾斜角度が５度から１０度の範囲内にあるときスポットの径を最も小さくすることが出来る。

図５はサジタル面内に第１レーザー素子３ａと第２レーザー素子３ｂが水平になるように２波長レーザーダイオード３を配置させた状態において、ハーフミラー１７の傾斜角度を変化させた場合に第２対物レンズ１２の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２上に生成される第２レーザー光のスポット径との関係を示すものであり、破線はメリジオナル面内の特性、実線はサジタル面内の特性である。

斯かる特性図より明らかなようにサジタル面方向及びメリジオナル面方向の何れの方向においてもスポット径は傾斜角度が大きくなるに従って大きくなることがわかる。

前述した図４及び図５の特性図より明らかなように２波長レーザーダイオード３は、メリジオナル面内に第１レーザー素子３ａ及び第２レーザー素子３ｂの配置方向が水平になるように配置する方が良好なレーザースポットを得ることが出来ることになる。これは、サジタル面内では光路差が生じないので非点収差が発生しないからである。

２波長レーザーダイオードの配置方向を選定することによってハーフミラー１７にて発生する非点収差による影響を抑えることが出来るので、ハーフミラー１７を使用して第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の光路合成を行うことが出来る。従って、本発明によれば、光学部品の点数を減らすことが出来るので、組立工程の削減を行うことが出来るだけでなく安価にて光ピックアップ装置を製造することが出来る。

ＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施した場合について説明したが、その他の異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置に実施することも出来る。

１ レーザーダイオード
３ ２波長レーザーダイオード
３ａ 第１レーザー素子
３ｂ 第２レーザー素子
８ フロントモニターダイオード
９ １／４波長板
１０ コリメートレンズ
１１ 第１対物レンズ
１２ 第２対物レンズ
１６ 光検出器
１７ ハーフミラー
１８ 偏光ビームスプリッタ

Claims (3)

1. 光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第１波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長い第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第２波長のレーザー光を放射する第１レーザー素子及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第２光ディスクより長い第３光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第３波長のレーザー光を放射する第２レーザー素子が設けられている２波長レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置において、前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させるとともに前記レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させ、且つ透過した第２、第３レーザー光及び反射された第１レーザーの光軸に対して傾斜して設けられているハーフミラーと、前記ハーフミラーにて反射される第１レーザー光、前記ハーフミラーを透過する第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ導くとともに前記第１光ディスクの信号記録層、第２光ディスクの信号記録層及び第３光ディスクの信号記録層から反射される第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を光検出器方向へ導く偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間に設けられているとともに第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の偏光方向を直線偏光光から円偏光光へ、また円偏光光から直線偏光光へ変換する３波長対応型の１／４波長板とより成る光ピックアップ装置。
2. ２波長レーザーダイオードに組み込まれている第１レーザー素子と第２レーザー素子とがメリジオナル面内において水平になるように配置したことを特徴とする請求項１に記載に光ピックアップ装置。
3. レーザーダイオードから放射される第１レーザー光の一部をハーフミラーを透過させることによってフロントモニターダイオードに導くとともに２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光の一部及び第３レーザー光の一部を前記ハーフミラーにて反射させることによって該フロントモニターダイオードに導き、該フロントモニターダイオードによって第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の出力をモニターするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。

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