JP2002228812A - 光学部材および前記光学部材を用いた光ピックアップ - Google Patents

光学部材および前記光学部材を用いた光ピックアップ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで平面度を高い精度で確保できるビ
ームスプリッタを得る。 【解決手段】 樹脂部材２にスリット３が形成されて、
このスリット３内にガラス板５が挿入される。ガラス板
５の一面側には半反射膜６が形成され、スリット３内に
形成された保持突起４ａ，４ａ，４ｂ，４ｂでガラス板
５の両側が挟持される。樹脂部材２とガラス板５との間
に形成された空気層７には接着剤８が充填される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
搭載されて例えば分光手段として機能する光学部材及び
前記光学部材を用いた光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ピックアップは、ＣＤやＤＶＤなどの
光ディスク装置に搭載されている。この種の光ピックア
ップには、対物レンズ、発光素子及び受光素子が搭載さ
れ、さらに前記レンズと前記素子間において光を導く光
学部材が設けられている。前記光学部材として、発光素
子からの光を対物レンズへ導き且つ対物レンズからの戻
り光を受光素子へと導く分光手段（ビームスプリッタ）
が設けられている。
【０００３】従来のビームスプリッタとしては、プリズ
ムやプリズムを貼り合わせたものが用いられており、そ
のプリズムの一面に光の一部を反射する反射面が形成さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のプリズムや
プリズムを貼り合わせたビームスプリッタは、反射面を
平面にする必要があるため、平面度を精度よく形成でき
るガラス製のものが用いられていた。
【０００５】しかし、ガラス製のものでは研磨が必要と
なり製造コストが高くなる。またガラス板を使用したも
のもあるが、光軸に対して４５°に傾けた状態で支持す
る支持部を形成する必要がある。
【０００６】一方、ビームスプリッタを樹脂で形成する
と低コストで大量に製造でき、また屈折率も選択するこ
とができる。しかし、樹脂製のものでは成型時の樹脂の
ヒケにより平坦面を形成することが困難であり、また接
着時の接着力による歪みや搭載後の温度変化による歪み
の問題が生じる。
【０００７】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、平面度を高精度で確保することができしかも低
コストな光学部材を提供することを目的とする。
【０００８】また本発明は、前記光学部材を用いた光ピ
ックアップを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、光を透過する
樹脂部材にスリットが形成されて、このスリット内に、
光の少なくとも一部を反射する反射面を有する光学板が
挿入されており、前記スリット内での前記光学板と前記
樹脂部材との間に光を透過する接着剤が注入されて、前
記樹脂部材内を通過する光が、前記光学板の前記反射面
と前記接着剤との境界面で反射可能とされていることを
特徴とするものである。
【００１０】この場合に、前記接着剤の屈折率が、前記
樹脂部材の屈折率とほぼ一致しているか、または前記接
着剤の屈折率が、前記光学板の屈折率よりも前記樹脂部
材の屈折率に近いことが好ましい。
【００１１】また、前記樹脂部材には前記スリット内へ
突出して、前記光学板の周囲部分を保持する保持突起が
形成されているものを構成できる。
【００１２】あるいは、前記樹脂部材は、前記スリット
を介して２つに分離されており、前記光学板を挟んだ状
態で前記接着剤により両樹脂部材が接合されていてもよ
い。
【００１３】また、前記樹脂部材は六面体であり、前記
光学板の前記反射面が、前記樹脂部材のいずれかの面に
対して傾斜して配置されているものとして構成できる。
【００１４】例えば、前記光学板の前記反射面に半反射
膜が形成されて、ハーフミラーとして機能するものであ
ってもよく、または前記光学板の前記反射面に偏光膜が
形成されて、偏光ビームスプリッタとして機能するもの
であってもよく、あるいは前記光学板の前記反射面が、
全反射面であってもよい。
【００１５】また、前記樹脂部材の外面に、レンズおよ
び／または回折格子が一体に形成されているものを構成
できる。また前記光学板がガラス材からなることが好ま
しい。
【００１６】上記本発明は、樹脂内にガラス材からなる
光学板を埋め込むことで平面度の高い反射面を形成で
き、しかも外形は６面体などの立方体に形成できるの
で、立方体の面を基準に組み付けることにより、反射面
を光軸に対して４５度に設置しやすい。さらに、製造コ
ストが抑えられる。
【００１７】また本発明の光ピックアップは、発光素子
から発せられた光を記録媒体へ集光させる対物レンズ
と、記録媒体から反射した戻り光を受光する受光素子
と、前記光学部材とが設けられ、前記発光素子から発せ
られた光が前記光学部材の前記反射面を透過して対物レ
ンズに与えられ、前記戻り光が、前記反射面により反射
されて前記受光素子により受光されることを特徴とする
ものである。
【００１８】または、発光素子から発せられた光を記録
媒体へ集光させる対物レンズと、記録媒体から反射した
戻り光を受光する受光素子と、前記光学部材とが設けら
れ、前記発光素子から発せられた光が前記反射面により
全反射されて前記対物レンズに与えられ、前記戻り光
が、前記反射面で全反射されて前記受光素子に与えられ
ることを特徴とするものである。
【００１９】上記本発明は、低コストな光学部材が搭載
されているので製造コストを低く抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の光学部材が搭載さ
れた光ピックアップを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
側面図であり、図２は本発明の光学部材の組立て前の状
態を示す斜視図、図３は光学部材の組立て後の状態を示
す平面図である。
【００２１】図１に示す光ピックアップ２０は、ＣＤと
ＤＶＤの双方に対応した光ディスク装置に搭載されてい
る。光ピックアップ２０はその一例であり、キャリッジ
１１上には光ヘッド１２が搭載されている。
【００２２】光ヘッド１２は、対物レンズ１２ａがレン
ズホルダ１２ｂに支持され、レンズホルダ１２ｂが支持
体１２ｃに金属ワイヤで支持されたものである。また光
ヘッド１２には図示しない補正駆動手段が設けられて、
対物レンズ１２ａがトラッキング方向とフォーカシング
方向に微駆動可能となっている。前記補正駆動手段に
は、トラッキング補正制御用のコイルとマグネットとが
設けられ、対物レンズ１２ａをトラッキング方向（図１
の紙面水平方向）へ移動させるとともに、フォーカシン
グ補正制御用のコイルとマグネットとが設けられ、フォ
ーカシング方向（図１の紙面垂直方向）に移動させるこ
とができる。例えば、前記トラッキング補正制御用とフ
ォーカシング補正制御用のコイルが、前記支持体１２ｃ
と共にキャリッジ１１上に固定され、前記マグネットが
対物レンズ１２ａを保持しているレンズホルダ１２ｂに
固定されている。
【００２３】またキャリッジ１１上には、発光素子１５
と受光素子１６が設けられている。発光素子１５は半導
体レーザ装置であり、ＣＤ用のディスクが装填されたと
きに動作する約７８０ｎｍの波長（λ１）のレーザ光を
発する素子と、ＤＶＤ用のディスクが装填されたときに
動作する約６５０ｎｍの波長（λ２）のレーザ光を発す
る素子とが一体に設けられている。受光素子１６はＰＤ
（フォトダイオード）からなるフォトセンサであり、３
ビーム法などによってトラッキング補正とフォーカシン
グ補正が行われる。なお、ＣＤ用の発光素子とＤＶＤ用
の発光素子とが別々の位置に配置され、一方の発光素子
から発射された光が透過し、他方の発光素子から発射さ
れた光が反射させられるものであってもよい。
【００２４】図１に示すように、キャリッジ１１は、光
ディスクＤの径方向に延びて形成された駆動軸２１とガ
イドバー２２とにそれぞれ支持されている。駆動軸２１
の一端には図示しないスレッドモータが設けられてお
り、このスレッドモータの回転駆動力によってキャリッ
ジ１１がディスクＤの半径方向へと移動させられる。こ
のとき光ヘッド１２は、ガイドバー２２によって水平に
支持されることで対物レンズ１２ａがディスクＤの記録
面に沿って移動させられる。
【００２５】図２に示すように、本発明の光学部材とし
て機能するビームスプリッタ１は、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリカーボネートなどで成型された樹脂部材
２が６面体からなる立方体状に形成されている。前記樹
脂部材２の上面２ａにはスリット３が形成され、このス
リット３内に光学板としてのガラス板５が挿入される。
スリット３は樹脂部材２の一側面に対して４５度に傾斜
して形成されている。またスリット３は、その上面２ａ
のみに開口３ａが形成されて凹状に形成されているが、
貫通しているものであってもよい。
【００２６】前記樹脂部材２には、前記スリット３内に
突出する保持突起４ａ，４ａ，４ｂ，４ｂが形成されて
いる。これら保持突起４ａと４ａ，４ｂと４ｂは、それ
ぞれスリット３の端部において対向して形成されてい
る。前記保持突起４ａ，４ａ，４ｂ，４ｂは、スリット
３の上端から下端にかけて突条に形成されていてもよ
く、あるいはスリット３の上端から下端にかけて複数の
突起が所定間隔を開けて形成されていてもよく、または
スリット３の上端と下端にのみ小突起として形成されて
いるものであってもよい。
【００２７】図２に示すように、前記スリット３内には
ガラス板５が挿入される。ガラス板５の一面側５ａに
は、銀などの蒸着膜が薄く形成された半反射膜６が形成
されている。この半反射膜６は、光の一部を反射する反
射面を有するハーフミラーとして機能する。なお、この
蒸着膜を濃く形成することで全反射膜を形成でき、また
一定方向の直線偏光を透過し、他方向の直線偏光を反射
させる偏向ビームスプリッタとすることもできる。
【００２８】前記ガラス板５がスリット３内に挿入され
ると、保持突起４ａ，４ａ，４ｂ，４ｂでガラス板５の
両端が挟持される。この場合、ガラス板５の両端が支持
されるので、ガラス板５の中心部分では歪みが生じるこ
とがないため平面度を高い精度で維持できる。前記の場
合に前記スリット３とガラス板５との間には空気層７が
形成されるが、この空気層７に光を透過する接着剤８が
注入される（図３参照）。これは、樹脂部材２の中でガ
ラス板５の面を実質的な反射面にする必要があるためで
あり、前記半反射膜６と樹脂部材２との間に空気層７が
ないことが必要である。よって、前記空気層７を前記の
ように接着剤８で埋めることになる。前記接着剤８とし
てはＵＶ硬化型の接着剤であり、充填後にＵＶが照射さ
せられて樹脂が硬化される。
【００２９】前記のようにして空気層７が接着剤８で充
填されるが、このとき樹脂部材２の屈折率（ｎ１）と接
着剤８の屈折率（ｎ３）とが大きく相違すると、接着剤
８と樹脂部材２との界面が反射面として形成されてしま
う。よって樹脂部材２と接着剤８の屈折率は等しいこと
が好ましく、さらにはガラス板の屈折率（ｎ２）も前記
樹脂部材２及び接着剤８に等しいことが好ましい。また
前記樹脂部材２と接着剤８とガラス板５の３部材の屈折
率が相違する場合に、接着剤８の屈折率（ｎ３）をガラ
ス板５の屈折率（ｎ２）よりも樹脂部材２の屈折率（ｎ
１）に近づけることが好ましい。前記樹脂部材２は、具
体的には、屈折率ｎ１が１．３〜１．６のものが選択で
き、ガラス板５は屈折率ｎ２が１．４〜１．９のものが
選択でき、ｎ１とｎ２との差が０．３程度以内に収まる
ものであることが好ましい。
【００３０】なお接着剤８は、前記樹脂部材２とガラス
板５の屈折率に応じて、エポキシ系の接着剤など、光学
部品を取付ける際に通常使用される光を透過する接着剤
から選択できる。また前記接着剤８は接着剤に限らず、
液状のオイルなどであってもよいがこの場合にはオイル
が漏れでないように漏れ止め処理する必要がある。
【００３１】またキャリッジ１１上には、図１（Ｂ）に
示すように、本発明の他の光学部材であるミラー１３が
搭載される。ミラー１３は、前記ビームスプリッタ１と
同様に、立方体形状でスリットが形成された樹脂部材１
３ａにガラス板１３ｂが挿入され、ガラス板１３ｂと樹
脂部材１３ａとの隙間に接着剤が充填されたものであ
る。この場合、ガラス板１３ｂの表面には銀蒸着された
全反射膜が形成される。これにより、発光素子１５から
の光の光軸が対物レンズ１２ａに向けて直角に曲げら
れ、またディスクからの反射光が受光素子１６に向けて
直角に反射させられる。
【００３２】なお、前記樹脂部材２はスリット３を介し
て２つに分離されて、ガラス板５を挟んだ状態で接着剤
８により両樹脂部材が接合されるものであってもよい。
また光軸上には必要に応じて１／４波長板が設けられて
いてもよい。
【００３３】図２及び図３に示すように、ビームスプリ
ッタ１の下端には、側方に延びて形成された位置決め片
１７，１７が形成されている。一方キャリッジ１１側に
前記位置決め片１７，１７が係止される突起などが形成
されることで、ビームスプリッタ１が容易に位置決めさ
れる。また樹脂部材２は樹脂であるので様々な形状に加
工することができ、例えば設置面を広げてビームスプリ
ッタ１を安定して固定することができる。
【００３４】本実施の形態のビームスプリッタ１（光学
部材）が搭載されたディスク装置では、ＣＤ用のディス
クが装填されると、光ピックアップ２０がディスクの半
径方向に移動させられる。このとき発光素子１５からは
波長λ１のレーザ光がビームスプリッタ１に向けて発せ
られてビームスプリッタ１に入射した光は、樹脂部材
２、接着剤８、及び半反射膜６が形成されたガラス板５
を透過し、さらに樹脂部材２内を通って対物レンズ１２
ａに導かれる。そして前記対物レンズ１２ａでは入射さ
れたレーザ光の焦点が絞り込まれ、ディスクのトラック
のピット（記録層）に照射される。
【００３５】またディスクからの反射光はビームスプリ
ッタ１に導かれる。ビームスプリッタ１では、入射した
光が樹脂部材２と接着剤８を透過して半反射膜６で直角
に全反射させられて受光素子１６に導かれる。またＤＶ
Ｄ用のディスクが装填された場合にも前記と同様にして
発光素子１５から波長λ２のレーザ光が発せられて対物
レンズ１２ａへと導かれ、また反射光がビームスプリッ
タ１で全反射させられて受光素子１６に至る。
【００３６】ＣＤ用やＤＶＤ用のディスクが装填された
ときの光ヘッドの補正方法は３ビーム法や位相差法など
である。
【００３７】図４は本発明の他の光学部材を示す斜視図
である。この光学部材３０は、前記ビームスプリッタ１
の一側面に回折格子３１が設けられた複合光学部材であ
る。前記回折格子３１は、樹脂部材２を形成する際に一
緒に成型されたものであってもよく、レンズを用いて別
体で形成された回折格子が接着剤などで固定されたもの
でもよい。
【００３８】前記のようにして形成された光学部材３０
は、３ビーム法で補正されるディスク装置用の回折格子
として使用できる。例えば光学部材３０の回折格子３１
が受光素子側に向くようにして配置されることで、光軸
が互いにずれて戻った反射光の戻り位置を補正すること
ができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した本発明は、平面度の高い反
射面を低コストで製造でき、しかも外形は立方体にでき
るので、立方体の面を基準に組み付けることで、反射面
を光軸に対して所定の角度に設置しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学部材が搭載された光ピックアップ
を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、
【図２】本発明の光学部材の組立て前の状態を示す斜視
図、
【図３】本発明の光学部材の組立て後の状態を示す平面
図、
【図４】本発明の他の光学部材を示す斜視図、
【符号の説明】
１ ビームスプリッタ（光学部材） ２ 樹脂部材 ３ スリット ４ａ，４ｂ 保持突起 ５ ガラス板 ６ 半反射膜 ７ 空気層 ８ 接着剤 １３ ミラー（他の光学部材） １７ 位置決め片 ２０ 光ピックアップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/00 Ｇ０２Ｂ 7/00 Ｆ Ｈ Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ａ Ｚ Ｆターム(参考） 2H042 CA06 CA10 CA14 CA16 CA17 2H043 AE02 AE09 AE23 2H049 BA05 BB51 BB63 BC25 5D119 AA40 BA01 BB01 BB04 JA10 JA12 JA25 JA64 JC03

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光を透過する樹脂部材にスリットが形成
    されて、このスリット内に、光の少なくとも一部を反射
    する反射面を有する光学板が挿入されており、前記スリ
    ット内での前記光学板と前記樹脂部材との間に光を透過
    する接着剤が注入されて、前記樹脂部材内を通過する光
    が、前記光学板の前記反射面と前記接着剤との境界面で
    反射可能とされていることを特徴とする光学部材。
  2. 【請求項２】 前記接着剤の屈折率が、前記樹脂部材の
    屈折率とほぼ一致しているか、または前記接着剤の屈折
    率が、前記光学板の屈折率よりも前記樹脂部材の屈折率
    に近い請求項１記載の光学部材。
  3. 【請求項３】 前記樹脂部材には前記スリット内へ突出
    して、前記光学板の周囲部分を保持する保持突起が形成
    されている請求項１または２記載の光学部材。
  4. 【請求項４】 前記樹脂部材は、前記スリットを介して
    ２つに分離されており、前記光学板を挟んだ状態で前記
    接着剤により両樹脂部材が接合されている請求項１ない
    し３のいずれかに記載の光学部材。
  5. 【請求項５】 前記樹脂部材は六面体であり、前記光学
    板の前記反射面が、前記樹脂部材のいずれかの面に対し
    て傾斜して配置されている請求項１ないし４のいずれか
    に記載の光学部材。
  6. 【請求項６】 前記光学板の前記反射面に半反射膜が形
    成されて、ハーフミラーとして機能する請求項１ないし
    ５のいずれかに記載の光学部材。
  7. 【請求項７】 前記光学板の前記反射面に偏光膜が形成
    されて、偏光ビームスプリッタとして機能する請求項１
    ないし５のいずれかに記載の光学部材。
  8. 【請求項８】 前記光学板の前記反射面が、全反射面で
    ある請求項１ないし５のいずれかに記載の光学部材。
  9. 【請求項９】 前記樹脂部材の外面に、レンズおよび／
    または回折格子が一体に形成されている請求項１ないし
    ８のいずれかに記載の光学部材。
  10. 【請求項１０】 前記光学板がガラス材からなる請求項
    １ないし９のいずれかに記載の光学部材。
  11. 【請求項１１】 発光素子から発せられた光を記録媒体
    へ集光させる対物レンズと、記録媒体から反射した戻り
    光を受光する受光素子と、請求項６または７記載の光学
    部材とが設けられ、前記発光素子から発せられた光が前
    記光学部材の前記反射面を透過して対物レンズに与えら
    れ、前記戻り光が、前記反射面により反射されて前記受
    光素子により受光されることを特徴とする光ピックアッ
    プ。
  12. 【請求項１２】 発光素子から発せられた光を記録媒体
    へ集光させる対物レンズと、記録媒体から反射した戻り
    光を受光する受光素子と、請求項８記載の光学部材とが
    設けられ、前記発光素子から発せられた光が前記反射面
    により全反射されて前記対物レンズに与えられ、前記戻
    り光が、前記反射面で全反射されて前記受光素子に与え
    られることを特徴とする光ピックアップ。
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