JP2007242081A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレート型ビームスプリッタで発生される非点収差を打ち消すプレートとフォーカス制御に用いる非点収差を発生させるプレートとを用いると、これら２枚のプレートをビームスプリッタと光検出器間に傾けて配置するので、各プレートの配置位置の自由度が少ない問題があった。
【解決手段】フォーカス制御に用いる非点収差を発生させる第１プレート１３と、プレート型ビームスプリッタ７で発生される非点収差を打ち消す第２プレート１４とがビームスプリッタ７と光検出器１５の間に配置され、光検出器１５に近い方から順に第２プレート１４、第１プレート１３を配置すると共に、前記ビームスプリッタ７に対して前記第２プレート１４が略９０°回転される回転方向に前記第１プレート１３を鋭角に回転させることにより光検出器１５の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して略４５°の角度とするべく前記第１プレート１３を配置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ光源から出射されるレーザ光をプレート型のビームスプリッタに反射させて対物レンズに導き、この対物レンズによりレーザ光を収束させて信号記録媒体に照射すると共に、信号記録媒体により反射されて戻されたレーザ光を前記ビームスプリッタを透過させて光検出器に導き、光検出器の受光されるレーザ光に非点収差を付与してフォーカス制御に非点収差法が採用される光ピックアップ装置に関する。

ＣＤやＤＶＤの光ディスク等の信号記録媒体に対してレーザ光を用いて光学的に信号の記録再生を行う光ピックアップ装置において、信号記録媒体に照射されるレーザ光を信号記録媒体の信号トラックに追従させるトラッキング制御方式には、信号記録媒体の規格方式に対応させて３ビーム法、プッシュプル法、位相差法及びその応用のいずれかが採用されている。

一方、信号記録媒体に照射されるレーザ光を信号記録媒体の信号面に合焦させるフォーカス制御には、非点収差法及びその応用が採用されることが多い。

記録再生のＣＤ各種及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ/ＲＷに対応した光ピックアップ装置の実例としては、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭに位相差法、ＤＶＤ±Ｒ/ＲＷ及びＣＤに差動プッシュプル法のトラッキング制御方式を採用し、記録再生のＣＤ各種に非点収差法、記録再生のＤＶＤ各種に差動非点収差法のフォーカス制御方式を採用する場合がある。

差動プッシュプル法、差動非点収差法及び３ビーム法の場合、３ビームを必要とするので、これらの方式が採用される光ピックアップ装置においては、周知の如く、半導体レーザから出射されるレーザ光を３ビームに分離するべく０次回折光ビーム及び±１次回折光ビームを回折して形成する回折格子を備えると共に、これら３ビームが信号記録媒体により反射された３ビームの反射光ビームをそれぞれ受光する受光領域を備える光検出器が用いられる。

図５は上述で実例に挙げた光ピックアップ装置に対応する光検出器の受光面の一例を示し、この図を用いてトラッキング制御方式及びフォーカス制御方式を説明する。

信号記録媒体に照射される３ビームのうち、０次回折光ビームのメインスポットは信号トラック上の中央に配置され、±１次回折光ビームの各サブスポットはそれぞれメインスポットがオントラックされる信号トラックとそれぞれ異なる方向の隣接信号トラックとの中央に配置される。

光検出器の受光面には互いに直交する２つの分割線により十字状に４分割されてそれぞれ４つのセグメントにより構成されるメイン受光領域３１及びサブ受光領域３２，３３が３つ縦に並べて配置され、メイン受光領域３１及びサブ受光領域３２，３３には信号記録媒体により反射された０次回折光ビーム、＋１次回折光ビーム、−１次回折光ビームのそれぞれの反射光が受光されるようになっている。この場合、メイン受光領域３１及びサブ受光領域３２，３３のそれぞれ一方の分割線３１ａ，３２ａ，３３ａは採用するトラッキング制御方式を考慮して信号記録媒体の信号トラックの方向に設定される。

尚、図５においては、メイン受光領域３１及びサブ受光領域３２，３３を構成する各セグメントから得られる各受光出力をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，
ｋ，ｌと示している。

ＤＶＤ−ＲＯＭの再生のトラッキング制御に採用される位相差法は、メイン受光領域３１の各対角方向のセグメントの受光出力をそれぞれ加算した各和信号（ａ＋ｃ），（ｂ＋ｄ）の位相差を検出するか、あるいはメイン受光領域３１の信号トラック方向の分割線３１ａに分割された隣り合う所定の２つのセグメントの受光出力ａ，ｄあるいはｂ，ｃの位相差を検出するかしてトラッキングエラー信号を得る。（特許文献１参照）
ＤＶＤ±Ｒ/ＲＷの記録及びＣＤの記録再生のトラッキング制御に採用される差動プッシュプル法は、メイン受光領域２１の信号トラック方向の分割線３１ａに分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるメインプッシュプル信号を演算し、サブ受光領域３２，３３のそれぞれにおいて信号トラック方向の分割線３２ａ，３３ａに分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるサブプッシュプル信号をサブ受光領域３２，３３ごとに第１、第２のサブプッシュプル信号として演算し、この第１、第２のサブプッシュプル信号を合成した合成サブプッシュプル信号をメインプッシュプル信号に合わせてゲイン（Ｇ１）調整し、これらのプッシュプル信号の差分を演算して演算式ａ−ｂ−ｃ＋ｄ−Ｇ１（ｅ−ｆ−ｇ＋ｈ＋ｉ−ｊ−ｋ＋ｌ）のトラッキングエラー信号を得る。（特許文献２参照）
記録再生のＣＤ各種のフォーカス制御に採用される非点収差法は、信号記録媒体により反射された反射光ビームにメイン受光領域３１及びサブ受光領域３２，３３の各分割線に対して非点収差の発生方向が４５度の角度を成すように非点収差を付与し、メイン受光領域３１の各セグメントの各受光出力をそれぞれ対角線上に配置されるセグメントごとにそれぞれ加算して２つの和信号を得、この各和信号同士の差信号を演算した演算式ａ＋ｃ−（ｂ＋ｄ）のメイン非点収差信号となるフォーカスエラー信号を得る。

記録再生のＤＶＤ各種のフォーカス制御に採用される差動非点収差法は、各サブ受光領域３２，３３においても上記非点収差法におけるメイン受光領域３１の場合と同様にして得られる各サブ受光領域３２，３３ごとの各サブ非点収差信号をメイン非点収差信号に合わせてゲイン（Ｇ２）調整してメイン非点収差信号に加算するべく演算式ａ＋ｃ−（ｂ＋ｄ）＋Ｇ２（ｅ−ｆ＋ｇ−ｈ＋ｉ−ｊ＋ｋ−ｌ）によってフォーカスエラー信号を得る。（特許文献２参照）
ところで、非点収差法及びあるいは差動非点収差法に必要な非点収差は、信号記録媒体により反射された反射光ビームを光検出器に導く光路上に、光軸に垂直な方向で互いに直交する２方向で焦点距離が相違するシリンダー形状、トーリック形状、あるいはトロイダル形状のアナモフィックレンズを配置したり、光軸に垂直な面に対してプレートを傾けて配置することにより発生させている。

レーザ光源と光検出器とを別光路に分離するのにプレート型ビームスプリッタを用いる構成の光ピックアップ装置においては、光検出器をビームスプリッタの透過光路に配置することにより信号記録媒体により反射された反射光ビームがビームスプリッタを透過して光検出器に導かれることになるので、前記ビームスプリッタを用いて光検出器に受光される受光ビームにフォーカス制御用の非点収差を発生させることが行われている。

このプレート型ビームスプリッタはプリズム型ビームスプリッタに比べてコスト削減が可能であるので、多くの光ピックアップ装置に用いられている。

ところで、光ピックアップ装置のトラッキング制御に位相差法やプッシュプル法（差動タイプ含む）を採用する場合、光検出器の受光領域（メイン受光領域及びサブ受光領域）の一方の分割線を信号記録媒体の信号トラックの方向に設定する必要がある。

このように光検出器の受光領域の分割線を信号トラックの方向を考慮して設定する必要がある場合、光ピックアップ装置の光学配置等の設計上の制限からプレート型ビームスプリッタにより発生される非点収差方向が前記光検出器の受光領域の分割線に対して非点収差法に適切な方向とならないことが多々ある。

このような場合、通常、プリズム型ビームスプリッタを使用し、光検出器に導く光路上に別の非点収差発生用の光学素子を配置する。

あるいは、プレート型ビームスプリッタにより発生される非点収差を打ち消した上で新たな非点収差を発生させる光学素子を光検出器に導く光路上に配置する。（特許文献３参照）
特開２０００−２７６７４２号公報 特開平１１−２９６８７５号公報 特公平６−７７３３２号公報

ところで、特許文献３に示される光ピックアップ装置は、単一のレンズにプレート型ビームスプリッタにより発生される非点収差を打ち消すと共に、新たな非点収差を発生させる機能を持たせており、このレンズは一方の面が非点収差を打ち消すための逆方向の非点収差を発生させるような異方性曲率を有し、他方の面が異方性軸を有するトーリック面又はトロイダル面によって構成される。

その為、特殊機能のレンズを必要とすると共に、プレート型ビームスプリッタによる非点収差を打ち消す非点収差の方向と新たに発生させる非点収差の方向との関係が固定されるので、これらの非点収差の方向の調整が不可であり、発生させる非点収差の方向を光検出器に対応させて微調整させることが出来ないと共に、汎用性がなくコスト高を招いた。

この点を考慮して前記ビームスプリッタで発生される非点収差を打ち消すべく傾けられた非点収差補正用プレート及びフォーカス制御に用いる非点収差を発生させるべく傾けられたフォーカス制御用プレートを用いる構成の光ピックアップ装置を本願出願人は先に提案している。（特願２００５−１９２１７号）
この光ピックアップ装置は、一般にガラス製の２枚のプレートによりビームスプリッタで発生される非点収差を打ち消すことが出来ると共に、フォーカス制御に用いる非点収差を発生させることが出来る。

ところで、光ピックアップ装置は光学設計に基づいて設定される光学倍率に応じて光路長が設定され、光検出器が配置される位置が決定される。その為、光ピックアップ装置の小型化及び薄型化が図られている現状において、ビームスプリッタと光検出器との間隔から２枚のプレートを配置するのに余裕がない。特に、フォーカス制御用プレート及び非点収差補正用プレートは設置し易さ、作り易さ、あるいはコスト面から通常矩形状、あるいはそれに準じた形状となっているが、ビームスプリッタ、フォーカス制御用プレート及び非点収差補正用プレートはそれぞれ光軸に対して所定の方向に傾けられると共に、その光軸を中心としてそれぞれ全く相違する角度に回転されて配置されるので、各プレートを配置する間隔が大きくなり、光ピックアップ装置の小型化を図るべく各光学部品を設置するハウジングを小型化する際にハウジングの光検出器を設置する近傍が削れらて光検出器に受光される反射光の光軸方向の肉厚が不足する事態が発生した。

また、ＤＶＤにおいては信号層が２層になっている２層ディスクが存在し、この２層ディスクのディスク表面側のＬ０層を再生中にディスク内部側のＬ１層による反射光が光検
出器の手前で集光点を形成するが、この集光点がプレートの表面に略一致すると、プレート表面の汚れや塵芥により反射光が拡散され、この拡散された反射光が光検出器の受光領域から得られる各受光出力にオフセット成分を生じさせる。

請求項１に係る発明は、対物レンズに入射されるレーザ光の光軸が立上げミラーによりレーザ光源から出射されるレーザ光の光軸及び光検出器に受光される信号記録媒体からの反射光の光軸に対して略垂直と成されて薄型化が図られた光ピックアップ装置において、フォーカス制御に用いる非点収差を発生させるべく傾けて配置される第１プレートと、ビームスプリッタに対して傾き方向がレーザ光の光軸を中心にして略９０°回転される向きとして前記ビームスプリッタで発生される非点収差を打ち消す第２プレートとが前記ビームスプリッタと前記光検出器の間に配置され、前記光検出器に近い方から順に前記第２プレート、前記第１プレートを配置すると共に、前記ビームスプリッタに対して前記第２プレートが略９０°回転される回転方向に前記第１プレートを前記ビームスプリッタに対する前記第２プレートの為す角度の中間の鋭角に回転させることにより前記光検出器の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して略４５°の角度とするべく前記第１プレートを配置している。その為、前記光検出器がレーザ光の光軸に対して略垂直に設置されることから、前記第２プレートの非点収差が発生される互いに直交する２方向の非点収差方向の一方と前記光検出器の面方向とが平行となり、前記第２プレートを前記光検出器に対して少ない間隔で配置するのに有利であると共に、前記ビームスプリッタ、前記第１プレート及び前記第２プレートの各部材の配列順に傾き方向が光軸に対して順次鋭角に回転されて配置され、隣接する部材間に最低限必要な間隔を狭めている。

本発明は、フォーカス制御に用いる非点収差を第１プレートにより発生させると共に、プレート型ビームスプリッタにより発生される非点収差を第２プレートにより打ち消し、これらのプレートを板ガラスにより構成できるので、汎用性の高い部品により所期の目的が達成させることが出来、コスト面で有利である。この場合、フォーカス制御に用いる非点収差を第１プレートにより発生させるので、ビームスプリッタにより発生される非点収差方向を考慮する必要が無く、立上げミラーに入射させるレーザ光の向きの自由度が高い光学設計が可能である。

特に、本発明は、光検出器に近い方から順に第２プレート、第１プレートを配置すると共に、ビームスプリッタに対して前記第２プレートが略９０°回転される回転方向に前記第１プレートを鋭角に回転させることにより前記光検出器の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して略４５°の角度とするべく前記第１プレートを配置しているので、前記第２プレートを前記光検出器に対して少ない間隔で配置するのに有利であると共に、前記ビームスプリッタ、前記第１プレート及び前記第２プレートの各部材の配列順に傾き方向が光軸に対して同一方向に順次鋭角に回転されて配置され、隣接する部材間に最低限必要な間隔を狭めることが出来る。また、前記光検出器に近いほどレーザ光束が収束されていることから前記第２プレートの小型化に有利であり、これらの理由により前記第２プレートが配置可能な範囲が拡大し、これに伴って前記第１プレートが配置可能な範囲が拡大する。したがって、第１プレート及び第２プレートを設置する位置、及び光検出器の取り付け方法の自由度が高く、光ピックアップ装置の小型化に有利であると共に、２層ディスクの再生の際に再生している信号層ではない信号層からの反射光の集光点からプレート表面の位置をずらして第１プレート及び第２プレートを配置することが出来る。

図１は本発明に係る光ピックアップ装置の光学系の一実施例の平面を示す光学配置図、図２は図１のＡ−Ａ’における断面を示す光学配置図である。

図示の光ピックアップ装置は、ＤＶＤの記録再生に対応すると共に、ＣＤの記録再生に対応する構成となっている。

レーザユニット１はＤＶＤの記録再生に適した波長６５０〜６６５ｎｍ、例えば６５８ｎｍのレーザ光を発光する第１レーザ発光点２と、ＣＤの記録再生に適した波長７７５〜７９５ｎｍ、例えば７８４ｎｍのレーザ光を発光する第２レーザ発光点３とを備えるレーザダイオードが組み込まれている。

レーザユニット１の第１レーザ発光点２及び第２レーザ発光点３からそれぞれ選択的に出射される各レーザ光は、複合光学素子４に入射される。前記複合光学素子４は第１レーザ発光点２及び第２レーザ発光点３からそれぞれ発光されるレーザ光の各レーザ波長に対して有効な回折作用を有する回折格子５を備え、前記各レーザ光を０次回折光ビーム及び±１次回折光ビームの３ビームに分離する。

また、前記複合光学素子４は１／２波長板・偏光フィルタ６を備え、戻り光を抑制する機能を有する。

前記複合光学素子４を通過したレーザ光はこのレーザ光に対して４５°傾けて配置されたプレート型のビームスプリッタ７の反射面により反射され、コリメータレンズ８に入射される。前記ビームスプリッタ７の反射面には偏光フィルタ機能を有する偏光膜が形成されており、前記反射面はその膜特性によって複合光学素子４を通過したｓ偏光のレーザ光の数％を透過させてフロントモニタダイオード９に導き、前記レーザ光の９０％以上のほとんどのレーザ光を反射させて主要光路に導く。

コリメータレンズ８は、ＤＶＤ適合波長のレーザ光を平行光にし、ＣＤ適合波長のレーザ光の広がり角を狭める。前記コリメータレンズ８を通過したレーザ光は、１／４波長板１０により円偏光に成された後、立上げミラー１１によりレーザ光の光軸が折曲され、レーザユニット１から出射される各レーザ光の光軸及び後述する光検出器に受光されるディスクＤからの反射光の光軸に対して略垂直の光軸となり、対物レンズ１２に入射される。

前記対物レンズ１２は入射面に光軸を中心とした輪帯状回折構造が形成され、この回折構造による回折作用により所定次数の回折光がＤＶＤ，ＣＤの各光ディスクの透明基板層の厚みに対して球面収差を適切に補正して集光されるように設計された２波長対応となっており、例えば、ＤＶＤ適合波長のレーザ光に対するＮＡ（Numerical Aperture）が０．６５に、ＣＤ適合波長のレーザ光に対するＮＡが０．５１にそれぞれ設計されている。

その為、第１レーザ発光点２からのＤＶＤ適合波長のレーザ光は、対物レンズ１２によりＤＶＤの透明基板層の厚みに適合して集光されてＤＶＤの信号層に照射される。

このような光学系によりレーザユニット１の第１レーザ発光点２及び第２レーザ発光点３からそれぞれ発光されるＤＶＤ適合波長のレーザ光及びＣＤ適合波長のレーザ光は、単一の対物レンズ１２に入射され、該対物レンズ１２をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動することによりＤＶＤあるいはＣＤのディスクＤの信号層に合焦されると共に、所定の信号トラックに追従されるように照射される。

ディスクＤの信号層により変調されて反射されたレーザ光は対物レンズ１２に戻り、来た光路を経由して戻されてビームスプリッタ７に至る。このビームスプリッタ７に戻されるレーザ光は、ディスクＤへの往路と復路で１／４波長板１０を２度通過するので、往路と復路では直線偏光方向が９０度回転されることになり、ディスクＤへの往路ではｓ偏光
であったレーザ光がｐ偏光となってビームスプリッタ７に入射される。ビームスプリッタ７の反射面はｐ偏光のレーザ光に対してほとんど全透過する膜特性となっているので、ビームスプリッタ７に戻されたレーザ光はこのビームスプリッタ７を透過し、その後、ディスクＤに照射されるレーザ光のフォーカスエラー成分となる非点収差を付与する第１プレート１３を透過し、更にビームスプリッタ７を透過する際に発生される有害な非点収差を補正すべく傾けて配置された第２プレート１４を介して光検出器１５に導かれる。

前記第１プレート１３は、ビームスプリッタ７及び第２プレート１４により発生されるコマ収差を補正されて光検出器１５に導かれる。

前記光検出器１５は、レーザユニット１からのレーザ光の光軸及び光検出器１５に受光されるレーザ光の光軸が含まれる光軸基準面に対して角度８８°の略垂直に設置されている。この光検出器１５の垂直から２°の傾むきは、光検出器１５表面で反射されるレーザ光が受光されるレーザ光に干渉するのを防止する効果がある。

前記光検出器１５には図３に示す如く、同一受光面にＤＶＤの記録再生に用いられるＤＶＤ受光領域２１及びＣＤの記録再生に用いられるＣＤ受光領域２２が並べて形成されており、ＤＶＤ受光領域２１にはそれぞれＤＶＤ適合波長のレーザ光の３ビーム、すなわち０次光のメインビームとこのメインビームの前後に配置される±１次回折光の前方サブビーム及び後方サブビームにそれぞれ対応してメイン受光部２１Ａ、前方サブ受光部２１Ｂ及び後方サブ受光部２１Ｃが形成されており、ＣＤ受光領域２２にはそれぞれＣＤ適合波長のレーザ光の３ビーム、すなわち０次光のメインビームとメインビームの前後に配置される±１次回折光の前方サブビーム及び後方サブビームにそれぞれ対応してメイン受光部２２Ａ、前方サブ受光部２２Ｂ及び後方サブ受光部２２Ｃが形成されている。

ＤＶＤ受光領域２１の各受光部間距離はＤＶＤの信号面上における３ビームの各光スポットの間隔に対応し、ＣＤ受光領域２２の各受光部間距離はＣＤの信号面上における３ビームの各光スポットの間隔に対応する。

前記光検出器１５におけるＤＶＤ受光領域２１のメイン受光部２１Ａ、前方サブ受光部２１Ｂ及び後方サブ受光部２１ＣとＣＤ受光領域２２のメイン受光部２２Ａ、前方サブ受光部２２Ｂ及び後方サブ受光部２２Ｃとは、それぞれ十字状に４分割されてそれぞれ４つのセグメントにより構成されている。前記ＤＶＤ受光領域２１のメイン受光部２１Ａ、前方サブ受光部２１Ｂ及び後方サブ受光部２１Ｃには、レーザユニット１から出射された第１レーザ光が光ディスクに照射される際にそれぞれ各受光部の分割線の向きに対して有効なフォーカスエラー成分及びトラッキングエラー成分を含んだ受光スポットが受光され、前記ＣＤ受光領域２２のメイン受光部２２Ａ、前方サブ受光部２２Ｂ及び後方サブ受光部２２Ｃには、レーザユニット１から出射された第２レーザ光が光ディスクに照射される際にそれぞれ各受光部の分割線の向きに対して有効なフォーカスエラー成分及びトラッキングエラー成分を含んだ受光スポットが受光される。

その為、ＤＶＤ受光領域２１のメイン受光部２１Ａ、前方サブ受光部２１Ｂ及び後方サブ受光部２１Ｃを構成する各セグメントから得られる各受光出力を各種信号を得る所定の演算式に基づいて演算することによりＤＶＤの記録再生時のメイン情報信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号、あるいはチルトエラー信号が得られる。

一方、ＣＤ受光領域２２のメイン受光部２２Ａ、前方サブ受光部２２Ｂ及び後方サブ受光部２２Ｃを構成する各セグメントから得られる各受光出力を各種信号を得る所定の演算式に基づいて演算することによりＣＤの記録再生時のメイン情報信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が得られる。

ところで、図１及び図２に示す光ピックアップ装置はトラッキング制御にＤＶＤ−ＲＯＭに関しては位相差法を採用し、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ及びＣＤ全般に関しては差動プッシュプル法を採用することから、光検出器１５におけるＤＶＤ受光領域２１の各受光部の一方の分割線２１ａ，２１ｂ，２１ｃ及びＣＤ受光領域２２の各受光部の一方の分割線２２ａ，２２ｂ，２２ｃをディスクの信号トラックの方向に設定してある。

すなわち、信号トラックの方向がビームスプリッタ７の反射面から立上げミラー１１に向かうレーザ光の光軸に平行となっており、また、前記信号トラックが光検出器１５のＤＶＤ受光領域２１の各受光部に投影される投影信号トラックの方向とＤＶＤ受光領域２１の一方の分割線２１ａ，２１ｂ，２１ｃの方向及びＣＤ受光領域２２の各受光部の一方の分割線２２ａ，２２ｂ，２２ｃの方向とが一致する。

一方、ビームスプリッタ７を透過する際に発生する非点収差の方向はフォーカス制御の非点収差法に採用できる方向ではない。その為、この非点収差を打ち消す目的で第２プレート１４が配置される。

前記第２プレート１４は光軸基準面に対して垂直方向に４５°傾けられ、ビームスプリッタ７に対して傾き方向が光軸を中心にして実質９０°回転された向きに設定されている。非点収差は平行平板を傾けた方向の垂直方向及び水平方向に発生し、ビームスプリッタ７及び第２プレート１４は互いに傾き方向が光軸方向に９０°回転に設定されているので、ビームスプリッタ７の傾き方向をＳ−Ｓ’とすると、ビームスプリッタ７により発生される非点収差は図４（イ）に示す向きとなり、一方、第２プレート１４により発生される非点収差は図４（ハ）に示す向きとなり、ビームスプリッタ７と第２プレート１４とによりそれぞれ発生される非点収差は相対的に同一方向で位相が逆となる。

また、非点収差量は材質、厚み及び傾き角度に応じて発生される。ビームスプリッタ７は光軸基準面の水平方向にレーザ光の進行方向に対して４５°傾けられるので、これらの要件を考慮してビームスプリッタ７により発生される非点収差量と同一の非点収差量となるように第２プレート１４は設計され、本実施例においてはビームスプリッタ７と第２プレート１４とに同一素材のガラス板が使用され、ビームスプリッタ７と第２プレート１４とは傾き角度が共に４５°に設定され、互いに同一の厚みに設定されている。その為、ビームスプリッタ７により発生される非点収差は第２プレート１４により打ち消される。

また、第１プレート１３は傾斜角度（光軸に対する面の法線の角度で実施例の場合５２°に設定される）により非点収差の大きさを設定しており、前記第１プレート１３の傾き方向はビームスプリッタ７及び第２プレート１４の夫々の傾き方向に対して光軸を中心にして４５°回転された向きに設定される。この場合、第１プレート１３はビームスプリッタ７に対して第２プレート１４が９０°回転される回転方向に前記第１プレート１３を鋭角、この場合４５°回転させることにより光検出器１５の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して４５°の角度とするべく配置されている。すなわち、ビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４は、各部材の配列順に傾き方向（傾斜面）を同一回転方向（レーザ光の進行方向から見て右回転）に４５°ずつ光軸を中心にして回転されている。

ところで、第１プレート１３により発生される非点収差は図４（ロ）に示す向きとなる。この第１プレート１３による非点収差の発生方向は、光検出器１５におけるＤＶＤ受光領域２１の各受光部の各分割線及びＣＤ受光領域２２のメイン受光部の各分割線に対して４５°の角度を有する方向に設定されている。その為、前記第１プレート１３により発生される非点収差により各種ＤＶＤに対しては差動非点収差法、各種ＣＤに対しては非点収
差法を採用してフォーカス制御が行えるようになっている。

尚、実施例の場合、レーザユニット１の第１レーザ発光点２及び第２レーザ発光点３からの各波長のレーザ光の一部（数％）がビームスプリッタ７を透過してフロントモニタダイオード９に受光され、このフロントモニタダイオード９により受光される受光量に基づいて第１レーザ発光点２及び第２レーザ発光点３によりそれぞれ発光されるレーザ光の光量が所定量に制御される。

次に、本発明の主要点の第１プレート１３及び第２プレート１４の配置について説明する。

第２プレート１４は、レーザ光の経路において光検出器１５の手前に隣接して設置される。この第２プレート１４は、先に述べたようにビームスプリッタ７で発生される非点収差を打ち消すことから前記ビームスプリッタ７に対してレーザ光の光軸を中心にして９０°回転される向きとなっている。

光検出器１５は、レーザ光の光軸に対して垂直に設置されることから、第２プレート１４の非点収差が発生される互いに直交する２方向の非点収差方向の一方と前記光検出器１５の面方向とが平行となり、前記第２プレート１４は前記光検出器１５に対して少ない間隔で、すなわち近づけて配置することが出来る。

一方、第１プレート１３は、ビームスプリッタ７に対して第２プレート１４が９０°回転される回転方向に前記ビームスプリッタ７に対する前記第２プレート１４の為す角度の中間の鋭角、この場合４５°回転させることにより光検出器１５の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して４５°の角度とするべく配置されている。すなわち、ビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４は、各部材の配列順に傾き方向を同一回転方向に４５°ずつ光軸を中心にして回転されている。その為、第１プレート１３は、ビームスプリッタ７が傾けられたことにより光検出器１５側に形成される空間に入り込むように設置され、ビームスプリッタ７に近づけて配置することが出来る。

したがって、光検出器１５に近い方から順に第２プレート１４、第１プレート１３を配置した場合、第１プレート１３及び第２プレート１４を逆の順に配置する場合に比べて第１プレート１３及び第２プレート１４を配置する位置は光検出器１５へ入射されるレーザ光の光軸方向への自由度が高い。しかも、ビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４の各部材の配列順に傾き方向が光軸に対して同一方向に順次鋭角に回転されて配置され、隣接する部材間に最低限必要な間隔が狭められている。

図６はビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４の各部材を同一プレートにて示して各部材の配列を分かり易く示した参考図であるが、同図の如く、あるいは図１及び図２の如く、ビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４（図１及び図２に破線に示す）の各隣接部材同志の一部を重ねて配置することが可能であり、各部材の実質的な占有空間を節約することが出来る。

その為、光ピックアップの小型化を図るためにビームスプリッタ７と光検出器１５との間隔を狭める光学設計をしたり、あるいは２層ディスクの再生の際に再生している信号層ではない信号層からの反射光の集光点から第１プレート１３及び第２プレート１４の各表面の位置をずらす光学設計をするのに有利である。

本発明に係る光ピックアップ装置の光学系の一実施例の平面を示す光学配置図である。 図２は図１のＡ−Ａ’における断面を示す光学配置図である。 光検出器１５のＤＶＤ受光領域２１及びＣＤ受光領域２２の各受光部を説明する説明図である。 非点収差の発生状態を説明する説明図である。 トラッキング制御方式及びフォーカス制御方式を説明する説明図である。 ビームスプリッタ７、第１プレート１３及び第２プレート１４の各部材を同一プレートにて示した参考図である。

符号の説明

１ レーザユニット
２ 第１レーザ発光点
３ 第２レーザ発光点
７ プレート型ビームスプリッタ
１１ 立上げミラー
１２ 対物レンズ
１３ 第１プレート
１４ 第２プレート
１５ 光検出器

Claims (1)

1. プレート型ビームスプリッタの反射面側にレーザ光源が配置されると共に、前記ビームスプリッタの透過面側に光検出器が配置され、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光軸及び前記光検出器に受光される信号記録媒体からの反射光の光軸に対して略垂直の光軸とするべく立上げミラーによりレーザ光を立ち上げて対物レンズに導く構成となっており、信号記録媒体からの反射光が前記ビームスプリッタを透過して前記光検出器に導かれる構成の光ピックアップ装置であって、互いに直交する２つの分割線により少なくとも４分割される受光領域を備えると共に、前記分割線の一方を信号記録媒体の信号トラックの方向に設定するべく前記光検出器を構成し、フォーカス制御に用いる非点収差を発生させるべく傾けて配置される第１プレートと、前記ビームスプリッタに対して傾き方向がレーザ光の光軸を中心にして略９０°回転される向きとして前記ビームスプリッタで発生される非点収差を打ち消す第２プレートとが前記ビームスプリッタと前記光検出器の間に配置され、前記光検出器に近い方から順に前記第２プレート、前記第１プレートを配置すると共に、前記ビームスプリッタに対して前記第２プレートが略９０°回転される回転方向に前記第１プレートを前記ビームスプリッタに対する前記第２プレートの為す角度の中間の鋭角に回転させることにより前記光検出器の受光領域に投影される非点収差の方向を各分割線に対して略４５°の角度とするべく前記第１プレートを配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
   
   
   

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