WO2012046659A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2012046659A1
WO2012046659A1 PCT/JP2011/072630 JP2011072630W WO2012046659A1 WO 2012046659 A1 WO2012046659 A1 WO 2012046659A1 JP 2011072630 W JP2011072630 W JP 2011072630W WO 2012046659 A1 WO2012046659 A1 WO 2012046659A1
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WO
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laser
optical
optical disc
beam splitter
recording layer
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PCT/JP2011/072630
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Inventor
堀田　徹
重晴 白根
良一 川崎
Original Assignee
三洋電機株式会社
三洋オプテックデザイン株式会社
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Publication date
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    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device that performs reading operation of a signal recorded on an optical disc and recording operation of a signal on an optical disc by laser light.
  • An optical disc apparatus that can perform a signal reading operation and a signal recording operation by irradiating a signal recording layer of the optical disc with laser light emitted from an optical pickup device has become widespread.
  • an apparatus using an optical disk called a CD or a DVD is generally popular, but recently, an optical disk with improved recording density, that is, an apparatus using a Blu-ray standard optical disk has been developed.
  • an infrared light having a wavelength of 785 nm is used.
  • Red light having a wavelength of 655 nm is used.
  • the thickness of the transparent protective layer provided between the signal recording layer and the surface of the optical disc in the CD standard optical disc is 1.2 mm, and is used to read out signals from the signal recording layer.
  • the numerical aperture of the objective lens to be set is set to 0.47.
  • the thickness of the transparent protective layer provided between the signal recording layer in the DVD standard optical disc and the surface of the optical disc is 0.6 mm, and is used to read out signals from the signal recording layer.
  • the numerical aperture of the objective lens to be set is set to 0.6.
  • laser light for performing the read operation of signals recorded on Blu-ray standard optical discs is laser light with a short wavelength, for example, blue-violet light with a wavelength of 405 nm. in use.
  • the thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the Blu-ray standard optical disc is 0.1 mm, and the aperture of the objective lens used to read out signals from the signal recording layer The number is set to 0.85.
  • the diameter of a laser spot generated by reading a signal recorded on a signal recording layer provided on a Blu-ray standard optical disc or by condensing a laser beam to record a signal on the signal recording layer Need to be small.
  • the objective lens used to obtain a desired laser spot shape has a feature that not only the numerical aperture is increased but also the focal length is shortened, so that the radius of curvature of the objective lens is reduced.
  • An optical disc apparatus capable of reading and recording signals recorded on all the optical discs of the CD standard, DVD standard and Blu-ray standard described above has been commercialized, but is incorporated into such an optical disc apparatus.
  • an optical pickup device a laser diode that emits a first laser beam that performs a read operation of a signal recorded on a Blu-ray standard optical disc, and the first laser beam emitted from the laser diode is condensed on a signal recording layer
  • Two wavelengths for emitting a first objective lens, a second laser beam for performing a read operation of a signal recorded on a DVD standard optical disc, and a third laser beam for performing a read operation of a signal recorded on a CD standard optical disc The laser diode, and the second laser beam and the third laser beam are connected to each optical device.
  • Optical pickup device in which the second objective lens is incorporated for converging the signal recording layer of the disk is generally adopted (see Patent Document 1.).
  • the optical pickup apparatus configured as described above, when an optical path is provided for each laser beam, many optical parts are required, which is not only expensive, but also cannot be reduced in size.
  • the optical paths of the first laser light, the second laser light, and the third laser light are made common.
  • a reference example of the optical pickup device having such a configuration will be described with reference to FIGS.
  • reference numeral 1 denotes a laser diode that generates and emits first laser light having a wavelength of 405 nm, for example, blue-violet light
  • 2 denotes a first diffraction grating on which the first laser light emitted from the laser diode 1 is incident.
  • a first laser element that generates and emits second laser light that is red light having a wavelength of 655 nm and a second laser element that generates and emits third laser light that is infrared light of 785 nm are housed in the same case.
  • This is a two-wavelength laser diode.
  • Reference numeral 4 denotes a second diffraction grating on which the second laser light emitted from the first laser element incorporated in the two-wavelength laser diode 3 and the third laser light emitted from the second laser element are incident.
  • a diffraction grating section 4a that separates light into a main beam that is zero-order light, two sub-beams that are + 1st order light, and ⁇ 1st order light, and a 1 ⁇ 2 wavelength that converts incident laser light into linearly polarized light in the S direction It consists of a plate 4b.
  • Reference numeral 5 denotes a divergence lens provided at a position where the second laser light and the third laser light emitted from the two-wavelength laser diode 3 are incident through the second diffraction grating 4, and is incident divergent light. It functions to adjust the divergence angle of the laser beam.
  • Reference numeral 6 denotes a first laser beam, a second laser beam, and a third laser beam that reflect the S-polarized light of the first laser beam incident through the first diffraction grating 2 and reflected from the optical disk through an optical path to be described later.
  • This is a half mirror that transmits the P-polarized light that is the return light.
  • 7 reflects the S-polarized light of the second laser beam and the third laser beam incident through the second diffraction grating 4 and the divergence lens 5 and the first laser beam incident after being reflected by the half mirror 6.
  • It is a polarization beam splitter that transmits P-polarized light that is transmitted through and reflected from the optical disk and that is return light of the first laser light, the second laser light, and the third laser light.
  • the polarizing beam splitter 7 having such a configuration, a part of the S-polarized light of the second laser light and the third laser light incident through the second diffraction grating 4 and the divergence lens 5 is transmitted and reflected from the half mirror 6. Is configured to reflect a portion of the S-polarized light of the first laser light incident thereon.
  • 8 is a front monitor diode provided at a position where the first laser light reflected by the polarizing beam splitter 7, the second laser light transmitted through the polarizing beam splitter 7, and the third laser light are irradiated; A detection signal corresponding to the output of each laser beam is output. That is, the laser output can be controlled to a desired laser output by using the detection signal obtained from the front monitor diode 8.
  • Reference numeral 10 denotes a collimator lens for converting the incident laser light into parallel light as the laser light transmitted through the quarter-wave plate 9 is incident thereon.
  • the collimating lens 10 is displaced in the optical axis direction by the displacement operation of the optical disk.
  • the spherical aberration generated based on the thickness of the protective layer is corrected.
  • Reference numeral 11 denotes a first objective lens that condenses the first laser beam on the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 (see FIG. 2)
  • reference numeral 12 denotes a second laser beam provided on the second optical disc D2.
  • the second objective lens focuses light on the signal recording layer L2 and focuses the third laser light on the signal recording layer L3 provided on the third optical disc D3.
  • the first objective lens 11 and the second objective lens 12 are, for example, displaced by a four support wires in a focusing direction perpendicular to the surface of the optical disc and in a radial direction of the optical disc. It is mounted on a member called a lens holder that is supported so that it can be displaced in the direction.
  • the first laser light, the second laser light, and the third laser light transmitted through the collimating lens 10 are configured to be guided to the first objective lens 11 and the second objective lens 12 by the optical system shown in FIG. .
  • reference numeral 13 denotes a wavelength selective element that selects a laser beam to be transmitted and reflected according to the wavelength. It is configured to let you.
  • Reference numeral 14 denotes a rising mirror that reflects the first laser light transmitted through the wavelength selective element 13 toward the first objective lens 11.
  • Such a configuration is the same as the technique described in Patent Document 1.
  • the first laser light transmitted through the collimator lens 10 passes through the wavelength selective element 13 and is reflected by the rising mirror 14 to be incident on the first objective lens 11.
  • the first laser light incident on the first objective lens 11 is condensed on the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 by the condensing operation of the first objective lens 11. Become.
  • the second laser light transmitted through the collimating lens 10 is reflected by the wavelength selective element 13 and is incident on the second objective lens 12.
  • the second laser light incident on the second objective lens 12 is condensed on the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2 by the condensing operation of the second objective lens 12.
  • the third laser light transmitted through the collimating lens 10 is reflected by the wavelength selective element 13 and is incident on the second objective lens 12.
  • the third laser light incident on the second objective lens 12 is condensed on the signal recording layer L3 provided on the third optical disc D3 by the condensing operation of the second objective lens 12. Become.
  • the first laser light emitted from the laser diode 1 is transmitted through the first diffraction grating 2, the half mirror 6, the polarization beam splitter 7, the quarter wavelength plate 9, the collimating lens 10, the wavelength selective element 13, and the like.
  • the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 is irradiated as a focused spot by the focusing operation of the first objective lens 11.
  • the first laser light applied to the signal recording layer L1 is reflected as return light by the signal recording layer L1.
  • the second laser light emitted from the first laser element of the two-wavelength laser diode 3 is a second diffraction grating 4, a divergence lens 5, a polarization beam splitter 7, a quarter-wave plate 9, a collimating lens 10, and a wavelength selection.
  • the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2 is irradiated as a focused spot by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the second laser light applied to the signal recording layer L2 is reflected as return light by the signal recording layer L2.
  • the third laser light emitted from the second laser element of the two-wavelength laser diode 3 is a second diffraction grating 4, a divergence lens 5, a polarization beam splitter 7, a quarter-wave plate 9, a collimating lens 10, and a wavelength selection.
  • the signal recording layer L3 provided on the third optical disc D3 is irradiated as a focused spot by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the third laser light applied to the signal recording layer L3 is reflected as return light by the signal recording layer L3.
  • the return light of the first laser beam reflected from the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 is a first objective lens 11, a rising mirror 14, a wavelength selective element 13, a collimating lens 10, a quarter wavelength plate 9, and
  • the light enters the half mirror 6 through the polarization beam splitter 7.
  • the return light incident on the half mirror 6 in this way is changed to linearly polarized light in the P direction by the phase changing operation by the quarter wavelength plate 9. Accordingly, the return light of the first laser light is not reflected by the half mirror 6, but is transmitted through the half mirror 6 as control laser light.
  • the return light of the second laser light reflected from the signal recording layer L2 of the second optical disk D2 is the second objective lens 12, the wavelength selective element 13, the collimating lens 10, the quarter wavelength plate 9, and the polarization beam splitter. 7 enters the half mirror 6.
  • the return light incident on the half mirror 6 in this way is changed to linearly polarized light in the P direction by the phase changing operation by the quarter wavelength plate 9. Therefore, the return light of the second laser light is not reflected by the half mirror 6, but passes through the half mirror 6 as control laser light.
  • the return light of the third laser light reflected from the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 is the second objective lens 12, the wavelength selective element 13, the collimating lens 10, the quarter wavelength plate 9, and the polarization beam splitter. 7 enters the half mirror 6.
  • the return light incident on the half mirror 6 in this way is changed to linearly polarized light in the P direction by the phase changing operation by the quarter wavelength plate 9. Therefore, the return light of the third laser light is not reflected by the half mirror 6, but passes through the half mirror 6 as control laser light.
  • Reference numeral 15 denotes an AS plate (astigmatism plate) on which the control laser beam for converging light that has passed through the half mirror 6 is incident.
  • the magnitude of astigmatism generated by the half mirror 6 is indicated by a focus error signal.
  • the zoom lens has a function of enlarging it to a size suitable for generating, and a function of correcting coma generated in the half mirror 6.
  • Reference numeral 16 denotes a photodetector that is irradiated with control laser light through the AS plate 15 and is provided with a well-known four-divided sensor or the like.
  • the first laser light emitted from the laser diode 1 goes to the signal recording layer L1 of the first optical disc D1, and the second laser light emitted from the second wavelength laser diode 3 records the signal on the second optical disc D2.
  • the optical path from the polarization beam splitter 7 to the wavelength selective element 13 is You can see that they are also used.
  • the return path of the return light of the first laser light reflected from the signal recording layer L1 of the first optical disk D1 to the photodetector 16 the return of the second laser light reflected from the signal recording layer L2 of the second optical disk D2 Comparing the return path of the light to the photodetector 16 and the return path of the return light of the third laser light reflected from the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 to the photodetector 16, the light detection from the wavelength selective element 13 It can be seen that the optical path to the device 16 is also used.
  • the conventional optical pickup device shown in FIG. 3 combines the forward path for guiding the laser light to the signal recording layer of the optical disk and the return path for guiding the return light reflected from the signal recording layer of the optical disk to the photodetector 16.
  • the number of optical components can be reduced. As a result, the manufacturing cost can be reduced and the optical pickup device can be downsized.
  • the first laser element that generates and emits the second laser light and the second laser element that generates and emits the third laser light are arranged 110 ⁇ m apart from each other.
  • the axis is deviated from the optical axis of the third laser beam.
  • the photodetector 16 to which the return lights of the laser beams having three different wavelengths are irradiated has a light receiving portion for the second laser light and a light receiving portion for the third laser light separately, and the third laser light.
  • the light receiving portion for the first laser beam is also used as the light receiving portion for the first laser beam.
  • the divergence lens 5 is provided in the forward path of the second laser light and the third laser light emitted from the two-wavelength laser diode 3. That is, by adjusting the optical magnification with such a divergence lens 5, it is possible to suppress the occurrence of spot displacement, but there is a problem that workability is poor because the divergence lens 5 needs to be fixed and adjusted accurately. .
  • the present invention is intended to provide an optical pickup device that can solve such a problem.
  • the present invention relates to a laser diode that emits a laser beam having a first wavelength for performing a read operation of a signal recorded on a first optical disc having a short distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, and from the surface of the optical disc to the signal recording layer.
  • an optical pickup apparatus incorporating a two-wavelength laser diode that emits two laser beams of a third wavelength that performs a read operation of a signal recorded on the second laser, the second laser emitted from the two-wavelength laser diode And guides the light and the third laser light toward the objective lens and the first optical disc
  • the first laser beam provided between the first beam splitter and the objective lens and guiding the first laser light emitted from the laser diode toward the objective lens, and the signal recording layer of the first optical disc, the second optical disc
  • the present invention is characterized in that the optical path length between the laser diode and the second beam splitter is made equal to the optical path length between the second beam splitter and the photodetector.
  • recording is performed on each signal recording layer by focusing the first, second, and third laser beams having different wavelengths on the signal recording layers provided on the first, second, and third optical discs having different standards.
  • the optical pickup device configured to perform the readout operation of the signal that has been performed, the optical path length between the two-wavelength laser diode and the first beam splitter and between the first beam splitter and the photodetector are Since the optical path lengths are equalized, the optical magnifications of the forward and backward paths of the second laser light emitted from the two-wavelength laser diode and the optical magnifications of the forward and backward paths of the third laser light can be made equal.
  • the optical pickup device of the present invention can provide the second laser provided in the photodetector even if the optical axis of the second laser light emitted from the two-wavelength laser diode is shifted from the optical axis of the third laser light.
  • the light receiving unit for light and the light receiving unit for third laser light can be accurately irradiated with the return light of each laser beam.
  • the optical path length between the laser diode that emits the first laser light and the second beam splitter and the optical path length between the second beam splitter and the photodetector are equalized. It is possible to equalize the optical magnification of the forward path and the backward path of one laser beam. As a result, the return light of the first laser beam is accurately applied to the light receiving portion provided in the photodetector, for example, the third laser light receiving portion. It has the advantage that it can be irradiated.
  • a laser diode that generates a single laser beam and a two-wavelength laser diode that generates two laser beams of different wavelengths it is recorded on a signal recording layer provided on an optical disc of a different standard. It is related with the optical pick-up apparatus comprised so that the read-out operation
  • FIG. 1 shows an embodiment of the optical pickup device of the present invention, and parts having the same functions as those of the optical pickup device shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 2 is a view showing a part of the optical system of the optical pickup device shown in FIG. 1, and is also used in the description of the optical pickup device shown in FIG.
  • a first laser beam generated and radiated from a laser diode 1 is made incident on a polarization beam splitter 7 (second beam splitter) through a first diffraction grating 2 as shown in the figure.
  • the second laser light and the third laser light generated and radiated from 3 are made to enter the half mirror 6 (first beam splitter) through the second diffraction grating 4.
  • the optical path length between the laser diode 1 and the polarizing beam splitter 7 and the optical path length between the polarizing beam splitter 7 and the photodetector 16 are configured to be equal.
  • the optical path length between the two-wavelength laser diode 3 and the half mirror 6 and the optical path length between the half mirror 6 and the photodetector 16 are configured to be equal.
  • each optical path length is set in consideration of an optical component interposed in each optical path.
  • the first laser light generated and radiated from the laser diode 1 is generated by the first diffraction grating 2, the polarization beam splitter 7, the quarter wavelength plate 9, the collimating lens 10, the wavelength selective element 13, and the standing beam.
  • the light is guided to the first objective lens 11 through the raising mirror 14, and is condensed on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 by the condensing operation of the first objective lens 11.
  • the return light of the first laser beam reflected from the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 is the first objective lens 11, the rising mirror 14, the wavelength selective element 13, the collimator lens 10, and the quarter wavelength.
  • the light is irradiated to the photodetector 16 through the plate 9, the polarization beam splitter 7, the half mirror 6 and the AS plate (astigmatism plate) 15.
  • the optical path to the polarizing beam splitter 7 and the objective lens 11 is shared. Accordingly, the optical path through which the first laser beam passes alone is only the optical path between the laser diode 1 and the polarizing beam splitter 7 and the optical path between the polarizing beam splitter 7 and the photodetector 16.
  • the optical path length between the laser diode 1 and the polarization beam splitter and the optical path length between the polarization beam splitter 7 and the photodetector 16 are made equal.
  • the optical magnification of the outward path and the optical magnification of the return path in the optical system are equal. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the positional deviation between the first laser beam and the light receiving unit incorporated in the photodetector 16.
  • the second laser light generated and emitted from the two-wavelength laser diode 3 is a second diffraction grating 4, a half mirror 6, a polarizing beam splitter 7, a quarter-wave plate 9, a collimating lens 10, and a wavelength selective element 13. And is focused on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the return light of the second laser beam reflected from the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 is a second objective lens 12, a wavelength selective element 13, a collimator lens 10, a quarter wavelength plate 9, a polarized beam.
  • the light is irradiated to the photodetector 16 through the splitter 7, the half mirror 6 and the AS plate 15.
  • the third laser light generated and emitted from the two-wavelength laser diode 3 passes through the second diffraction grating 4, the half mirror 6, the polarizing beam splitter 7, the quarter-wave plate 9, the collimating lens 10, and the wavelength selective element 13. Then, the light is guided to the second objective lens 12 and is focused on the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the return light of the third laser beam reflected from the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 is the second objective lens 12, the wavelength selective element 13, the collimator lens 10, the quarter wavelength plate 9, the polarized beam.
  • the light is irradiated to the photodetector 16 through the splitter 7, the half mirror 6 and the AS plate 15.
  • the optical path to the half mirror 6 and the objective lens 12 is shared. Therefore, the optical path through which the second laser beam and the third laser beam pass alone is only the optical path between the two-wavelength laser diode 3 and the half mirror 6 and the optical path between the half mirror 6 and the photodetector 16. become.
  • the optical path length between the two-wavelength laser diode 3 and the half mirror 6 and the optical path length between the half mirror 6 and the photodetector 16 are made equal.
  • the optical magnification of the outward path and the optical magnification of the return path in the optical system of the third laser light are equal, and the positional deviation of the photodetector can be prevented.
  • the spherical aberration generated with the change in the thickness of the transparent protective layer provided on each optical disk can be corrected by displacing the collimating lens 10 in the optical axis direction. Since the AS plate 15, that is, the aberration correction plate is provided between the half mirror 6 and the photodetector 16, astigmatism suitable for the focus error signal generation operation by the photodetector 16 can be generated. .
  • FIG. 4 shows another embodiment of the optical pickup device of the present invention, and parts having the same functions as those of the optical pickup device shown in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing a part of the optical system of the optical pickup device shown in FIG. 4, and is also used in the description of the optical pickup device shown in FIG.
  • 17 reflects the first laser light incident through the first diffraction grating 2 in the direction of the objective lens, transmits second laser light and third laser light, which will be described later, in the direction of the objective lens, and signals on the optical disk.
  • a half mirror (second beam splitter, second laser beam) that transmits the return light of the first laser light, the return light of the second laser light, and the return light of the third laser light reflected from the recording layer toward the photodetector.
  • Half mirror half mirror
  • Reference numeral 18 reflects the second laser beam and the third laser beam incident through the second diffraction grating 4 toward the objective lens, that is, toward the half mirror 17 and returns the first laser beam incident through the half mirror 17.
  • an aberration correction plate (first beam splitter) constituted by a half mirror (first half mirror) that transmits the return light of the second laser light and the return light of the third laser light in the direction of the photodetector.
  • the half mirror 17 and the aberration correction plate 18 are configured by inclining parallel plates of the same thickness and the same material with respect to the optical axis of the laser beam, and the half mirror 17 and the aberration correction plate 18 are inclined in directions.
  • the aberration correction plate 18 has a function of correcting the astigmatism added to the return light of the convergent light incident through the half mirror 17 and irradiating the photodetector 16 with it.
  • the half mirror 17 is configured to correct the astigmatism generated in the second laser light and the third laser light emitted from the two-wavelength laser diode 3.
  • the optical path length between the laser diode 1 and the half mirror 17 and the optical path length between the half mirror 17 and the photodetector 16 are configured to be equal.
  • the optical path length between the two-wavelength laser diode 3 and the aberration correction plate 18 and the optical path length between the aberration correction plate 18 and the photodetector 16 are configured to be equal.
  • each optical path length is set in consideration of an optical component interposed in each optical path.
  • the first laser light generated and radiated from the laser diode 1 is generated by the first diffraction grating 2, the half mirror 17, the quarter wavelength plate 9, the collimating lens 10, the wavelength selective element 13, and the startup.
  • the light is guided to the first objective lens 11 via the mirror 14 and is focused on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 by the focusing operation of the first objective lens 11.
  • the return light of the first laser beam reflected from the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 is the first objective lens 11, the rising mirror 14, the wavelength selective element 13, the collimator lens 10, and the quarter wavelength.
  • the photodetector 16 is irradiated through the plate 9, the half mirror 17 and the aberration correction plate 18.
  • the optical path to the half mirror 17 and the objective lens 11 is shared. Accordingly, the optical path through which the first laser beam passes alone is only the optical path between the laser diode 1 and the half mirror 17 and the optical path between the half mirror 17 and the photodetector 16.
  • the optical path length between the laser diode 1 and the half mirror 17 and the optical path length between the half mirror 17 and the photodetector 16 are made equal.
  • the optical magnification of the outward path and the optical magnification of the return path in the system are equal. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the positional deviation between the first laser beam and the light receiving unit incorporated in the photodetector 16.
  • the second laser light generated and emitted from the two-wavelength laser diode 3 passes through the second diffraction grating 4, the aberration correction plate 18, the half mirror 17, the quarter-wave plate 9, and the collimating lens 10, and then has a wavelength.
  • the light is reflected by the selective element 13 and guided to the second objective lens 12, and is focused on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the return light of the second laser light reflected from the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 is the second objective lens 12, the wavelength selective element 13, the collimating lens 10, the quarter wavelength plate 9, and the half mirror. 17 and the aberration correction plate 18 are applied to the photodetector 16.
  • the third laser light generated and emitted from the two-wavelength laser diode 3 passes through the second diffraction grating 4, the aberration correction plate 18, the half mirror 17, the quarter-wave plate 9, the collimating lens 10, and the wavelength selective element 13. Then, the light is guided to the second objective lens 12 and is focused on the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 by the focusing operation of the second objective lens 12.
  • the return light of the third laser beam reflected from the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 is the second objective lens 12, the wavelength selective element 13, the collimator lens 10, the quarter wavelength plate 9, and the half mirror. 17 and the aberration correction plate 18 are applied to the photodetector 16.
  • the optical path to the aberration correction plate 18 and the second objective lens 12 is shared. Therefore, the optical path through which the second laser beam and the third laser beam pass alone is between the optical path between the two-wavelength laser diode 3 and the aberration correction plate 18 and between the aberration correction plate 18 and the photodetector 16. Only the optical path.
  • the optical path length between the two-wavelength laser diode 3 and the aberration correction plate 17 and the optical path length between the aberration correction plate 17 and the photodetector 15 are made equal to each other.
  • the optical magnification of the forward path and the optical magnification of the backward path in the optical system of the laser beam and the third laser beam are equal, and the positional deviation of the photodetector can be prevented.
  • the spherical aberration generated with the change in the thickness of the transparent protective layer provided on each optical disk can be corrected by displacing the collimating lens 9 in the optical axis direction.
  • the first laser light emitted from the laser diode 1 is condensed from the first objective lens 11 for condensing the first laser light on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 and the two-wavelength laser diode 3 is used.
  • An optical pickup device using two objective lenses, the second objective lens 12 for condensing the two laser light and the third laser light on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 and the signal recording layer L3 of the third optical disc D3, will be described.
  • the signal recording layers L1 and L2 provided on the first optical disc D1, the second optical disc D2, and the third optical disc D3 and the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam with one objective lens can be implemented in an optical pickup device configured to focus light on L3.
  • the half mirror 6, the half mirror 17, and the aberration correction plate 18 are configured by depositing a filter film that reflects a part of incident light on a parallel plate and transmits the other part.
  • the ratio of the reflected light amount and the transmitted light amount is not limited to 50:50.
  • the quarter wavelength plate 9 changes the polarization direction of at least one of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam from linearly polarized light to circularly polarized light, Even in a narrow-band wave plate that converts circularly polarized light into linearly polarized light, the polarization directions of all of the first laser light, the second laser light, and the third laser light are changed from linearly polarized light to circularly polarized light.
  • a broadband wave plate that converts circularly polarized light into linearly polarized light may be used.
  • the optical pickup apparatus performs the reading operation of the signal recorded on the optical disc of the CD standard, the DVD standard and the Blu-ray standard
  • the reading operation of the signal recorded on the optical disc of another different standard is described. It can also be implemented in an optical pickup device that can be used.

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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ことが出来る光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】　２波長レーザーダイオード３から放射されるレーザー光を対物レンズ方向へ導くとともに各光ディスクの信号記録層から反射されるレーザー光を光検出器１６方向へ導く第１のビームスプリッタ６を備え、前記２波長レーザーダイオード３と第１のビームスプリッタ６との間の光路長と該第１のビームスプリッタ６と光検出器１６との間の光路長を等しくしたことを特徴とする。

Description

光ピックアップ装置
　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。斯かる構成の光ピックアップ装置の参考例について図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は透過及び反射するレーザー光を波長によって選択する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を透過した収束光の制御用レーザー光が入射されるＡＳ板（非点収差板）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までの復路について比較すると、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。
　２波長レーザーダイオードは、一般に第２レーザー光を生成放射する第１レーザー素子と第３レーザー光を生成放射する第２レーザー素子とが１１０μｍ離間して配置されているので、第２レーザー光の光軸と第３レーザー光の光軸とはずれることになる。また、３つの異なる波長のレーザー光の戻り光が照射される光検出器１６は、第２レーザー光用の受光部と第３レーザー光用の受光部とが別個に設けられ、第３レーザー光用の受光部を第１レーザー光用の受光部と兼用するように一般に構成されている。
　斯かる構成の光ピックアップ装置において、往路の光学倍率と復路の光学倍率とが大きく異なると光検出器１６に組み込まれている４分割センサー等の受光部と戻り光のスポットの位置ずれが発生しやすいという問題がある。斯かる問題を解決する方法として前述した従来例では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レーザー光の往路内にダイバージェンスレンズ５を設けている。即ち、斯かるダイバージェンスレンズ５によって光学倍率を調整することによってスポットの位置ずれの発生を抑えることが出来るもののダイバージェンスレンズ５の固定調整を精度良く行なう必要があるので、作業性が悪いという問題がある。
　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波長のレーザー光の２つのレーザー光を放射する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第１のビームスプリッタと、該第１の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導き、且つ前記第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レーザー光を前記第１のビームスプリッタ方向へ導く第２のビームスプリッタと、該第２の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レーザー光の透過角度を調整変更するコリメートレンズとより成り、前記２波長レーザーダイオードと第１のビームスプリッタとの間の光路長と該第１のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しくしたことを特徴とするものである。
　また、本発明は、レーザーダイオードと第２のビームスプリッタとの間の光路長と該第２のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しく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、２波長レーザーダイオードと第１のビームスプリッタとの間の光路長と該第１のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しくしたので、２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光の往路と復路の光学倍率及び第３レーザー光の往路と復路の光学倍率を等しくすることが出来る。
従って、本発明の光ピックアップ装置は、２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光の光軸と第３レーザー光の光軸とがずれていても光検出器に設けられている第２レーザー光用受光部と第３レーザー光用受光部に各レーザー光の戻り光を正確に照射させることが出来るという利点を有している。
　また、本発明は、第１レーザー光を放射するレーザーダイオードと第２のビームスプリッタとの間の光路長と該第２のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しくしたので、第１レーザー光の往路及び復路の光学倍率を等しくすることが出来、その結果、光検出器に設けられている受光部、例えば第３レーザー光用受光部に第１レーザー光の戻り光を正確に照射させることが出来るという利点を有している。
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。 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光ピックアップ装置の参考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他の実施例を示す概略図である。
　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、図２は図１に示す光ピックアップ装置の一部の光学系を示す図であり、図３に示した光ピックアップ装置の説明にも共用している。
　本発明の光ピックアップ装置は、図示したようにレーザーダイオード１から生成放射される第１レーザー光を第１回折格子２を通して偏光ビームスプリッタ７（第２のビームスプリッタ）に入射させ、２波長レーザーダイオード３から生成放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を第２回折格子４を通してハーフミラー６（第１のビームスプリッタ）に入射させるように構成されている。
　また、斯かる構成において、レーザーダイオード１と偏光ビームスプリッタ７との間の光路長と該偏光ビームスプリッタ７と光検出器１６との間の光路長が等しくなるように構成されている。そして、２波長レーザーダイオード３とハーフミラー６との間の光路長と該ハーフミラー６と光検出器１６との間の光路長が等しくなるように構成されている。この場合、各光路長は各光路に介在される光学部品を考慮して設定される。
　斯かる構成によれば、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、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、偏光ビームスプリッタ７、ハーフミラー６及びＡＳ板（非点収差板）１５を介して光検出器１６に照射される。
　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レーザー光の往路と復路を比較すると、偏光ビームスプリッタ７と対物レンズ１１までの光路は兼用されている。従って、第１レーザー光が単独にて通過する光路は、レーザーダイオード１と偏光ビームスプリッタ７との間の光路と該偏光ビームスプリッタ７と光検出器１６との間の光路のみになる。
　そして、本発明では、レーザーダイオード１と偏光ビームスプリッタとの間の光路長と該偏光ビームスプリッタ７と光検出器１６との間の光路長とが等しくなるようにしたので、第１レーザー光の光学系における往路の光学倍率と復路の光学倍率とが等しくなる。従って、本発明によれば、第１レーザー光と光検出器１６に組み込まれている受光部との位置ずれを防止することが出来る。
　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及び波長選択性素子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、偏光ビームスプリッタ７、ハーフミラー６及びＡＳ板１５を介して光検出器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及び波長選択性素子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。
　また、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、偏光ビームスプリッタ７、ハーフミラー６及びＡＳ板１５を介して光検出器１６に照射される。
　前述したように２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光の往路と復路を比較すると、ハーフミラー６と対物レンズ１２までの光路は兼用されている。従って、第２レーザー光及び第３レーザー光が単独にて通過する光路は、２波長レーザーダイオード３とハーフミラー６との間の光路と該ハーフミラー６と光検出器１６との間の光路のみになる。
　そして、本発明では、２波長レーザーダイオード３とハーフミラー６との間の光路長と該ハーフミラー６と光検出器１６との間の光路長とが等しくなるようにしたので、第２レーザー光及び第３レーザー光の光学系における往路の光学倍率と復路の光学倍率とが等しくなり、光検出器の位置ずれを防止することが出来る。
　また、本実施例において、コリメートレンズ１０を光軸方向へ変位させることによって各光ディスクに設けられている透明な保護層の厚さの変化に伴って発生する球面収差を補正することが出来る。そして、ハーフミラー６と光検出器１６との間にＡＳ板１５、即ち収差補正板を設けたので、光検出器１６によるフォーカスエラー信号の生成動作に適した非点収差を生成させることが出来る。
　図４は本発明の光ピックアップ装置の他の実施例であり、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、図２は図４に示す光ピックアップ装置の一部の光学系を示す図であり、図１に示した光ピックアップ装置の説明にも共用している。
　図４において、１７は第１回折格子２を通して入射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに後述する第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させ、且つ光ディスクの信号記録層から反射されてくる第１レーザー光の戻り光、第２レーザー光の戻り光及び第３レーザー光の戻り光を光検出器方向へ透過させるハーフミラー（第２のビームスプリッタ、第２のハーフミラー）である。
　１８は第２回折格子４を通して入射される第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向、即ち前記ハーフミラー１７方向へ反射させるとともに該ハーフミラー１７を通して入射される第１レーザー光の戻り光、第２レーザー光の戻り光及び第３レーザー光の戻り光を光検出器方向へ透過させるハーフミラー（第１のハーフミラー）による構成される収差補正板（第１のビームスプリッタ）である。
　斯かる構成において、ハーフミラー１７と収差補正板１８とは同一厚、同一材質の平行平板をレーザー光の光軸に対して傾けて構成され、ハーフミラー１７と収差補正板１８とは傾き方向が逆向きで傾け角度が同量に設定されてレーザーダイオード１と２波長レーザーダイオード３とは第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の往路及び復路として共用される共通光路の光軸Ａに対して逆方向に配置される。そして、前記収差補正板１８は前記ハーフミラー１７を通して入射される収束光の戻り光に付加されている非点収差を補正し光検出器１６に照射する作用を有している。また、前記ハーフミラー１７は、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レーザー光に発生する非点収差を補正する作用を成す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とハーフミラー１７との間の光路長と該ハーフミラー１７と光検出器１６との間の光路長が等しくなるように構成されている。そして、２波長レーザーダイオード３と収差補正板１８との間の光路長と該収差補正板１８と光検出器１６との間の光路長が等しくなるように構成されている。この場合、各光路長は各光路に介在される光学部品を考慮して設定される。
　斯かる構成によれば、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、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、ハーフミラー１７及び収差補正板１８を介して光検出器１６に照射される。
　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レーザー光の往路と復路を比較すると、ハーフミラー１７と対物レンズ１１までの光路は兼用されている。従って、第１レーザー光が単独にて通過する光路は、レーザーダイオード１とハーフミラー１７との間の光路と該ハーフミラー１７と光検出器１６との間の光路のみになる。
　そして、本発明では、レーザーダイオード１とハーフミラー１７との間の光路長と該ハーフミラー１７と光検出器１６との間の光路長とが等しくなるようにしたので、第１レーザー光の光学系における往路の光学倍率と復路の光学倍率とが等しくなる。従って、本発明によれば、第１レーザー光と光検出器１６に組み込まれている受光部との位置ずれを防止することが出来る。
　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、収差補正板１８、ハーフミラー１７、１／４波長板９及びコリメートレンズ１０を介した後、波長選択性素子１３により反射されて第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、ハーフミラー１７及び収差補正板１８を介して光検出器１６に照射される。
　そして、２波長レーザーダイオード３から生成放射される第３レーザー光は、第２回折格子４、収差補正板１８、ハーフミラー１７、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。
　また、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、ハーフミラー１７及び収差補正板１８を介して光検出器１６に照射される。
　前述したように２波長レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光及び第３レーザー光の往路と復路を比較すると、収差補正板１８と第２対物レンズ１２までの光路は兼用されている。従って、第２レーザー光及び第３レーザー光が単独にて通過する光路は、２波長レーザーダイオード３と収差補正板１８との間の光路と該収差補正板１８と光検出器１６との間の光路のみになる。
　そして、本発明では、２波長レーザーダイオード３と収差補正板１７との間の光路長と該収差補正板１７と光検出器１５との間の光路長とが等しくなるようにしたので、第２レーザー光及び第３レーザー光の光学系における往路の光学倍率と復路の光学倍率とが等しくなり、光検出器の位置ずれを防止することが出来る。
　また、本実施例において、コリメートレンズ９を光軸方向へ変位させることによって各光ディスクに設けられている透明な保護層の厚さの変化に伴って発生する球面収差を補正することが出来る。
　尚、実施例１，２では、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光を第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光させる第１対物レンズ１１と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レーザー光を第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２及び第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に集光させる第２対物レンズ１２の２つの対物レンズを使用する光ピックアップ装置について説明したが、１つの対物レンズにて第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を第１光ディスクＤ１、第２光ディスクＤ２及び第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に集光させるように構成された光ピックアップ装置に実施することは勿論可能である。
また、実施例１，２において、ハーフミラー６、ハーフミラー１７及び収差補正板１８は平行平板に入射光の一部を反射し、他の一部を透過するフィルタ膜が蒸着して構成されており、反射する光量と透過する光量との割合は５０：５０に限るものではない。
また、実施例１，２において、１／４波長板９は第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の少なくとも１つの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挟帯域の波長板でも、第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光の全ての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広帯域の波長板でも良い。
　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
　６　　　ハーフミラー（第１のビームスプリッタ）
　７　　　偏光ビームスプリッタ（第２のビームスプリッタ）
　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
１５　　　ＡＳ板
１６　　　光検出器
１７　　　ハーフミラー（第２のビームスプリッタ、第２のハーフミラー）
１８　　　収差補正板（第１のビームスプリッタ、第１のハーフミラー）

Claims (5)

  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波長のレーザー光の２つのレーザー光を放射する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第１のビームスプリッタと、該第１の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導き、且つ前記第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レーザー光を前記第１のビームスプリッタ方向へ導く第２のビームスプリッタと、該第２の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レーザー光の透過角度を調整変更するコリメートレンズとより成り、前記２波長レーザーダイオードと第１のビームスプリッタとの間の光路長と該第１のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しくしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. レーザーダイオードと第２のビームスプリッタとの間の光路長と該第２のビームスプリッタと光検出器との間の光路長を等しく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。
  3. 前記第１のビームスプリッタとしてハーフミラーを使用するとともに前記第２のビームスプリッタとして偏光ビームスプリッタを使用し、前記ハーフミラーと光検出器との間に該ハーフミラーを透過することによりレーザー光に発生する非点収差を補正する収差補正板を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
  4. 前記第１のビームスプリッタとして第１のハーフミラーを使用するとともに前記第２のビームスプリッタとして第２のハーフミラーを使用し、前記第１のハーフミラーと前記第２のハーフミラーとの傾き方向を逆に設定するべく２波長レーザーダイオード及びレーザーダイオードを配置し、前記第１のハーフミラーは前記第２のハーフミラーを透過することによりレーザー光に発生する非点収差を補正する収差補正板として作用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
  5. コリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202339A (ja) * 1985-03-05 1986-09-08 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 光ピツクアツプ
WO2006106801A1 (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Pioneer Corporation 光ピックアップ装置
WO2007046256A1 (ja) * 2005-10-18 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corporation 光ヘッド装置及び光ディスク装置
JP2010061781A (ja) * 2008-08-06 2010-03-18 Panasonic Corp 光学ヘッド装置及び記録／再生装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202339A (ja) * 1985-03-05 1986-09-08 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 光ピツクアツプ
WO2006106801A1 (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Pioneer Corporation 光ピックアップ装置
WO2007046256A1 (ja) * 2005-10-18 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corporation 光ヘッド装置及び光ディスク装置
JP2010061781A (ja) * 2008-08-06 2010-03-18 Panasonic Corp 光学ヘッド装置及び記録／再生装置

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