JP2010009675A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 合成樹脂製のコリメートレンズを使用した場合に温度変化に起因して発生する問題を抑えることが出来る光ピックアップ装置を提供する。
題がある。
【解決手段】レーザーダイオードから放射されるレーザー光を平行光に変換するとともに合成樹脂にて成型されたコリメートレンズ１１と、該コリメートレンズ１１にて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズとを備え、前記コリメートレンズ１１の周囲を熱伝導性の高いリング状部材１８にて囲んだ状態にて該コリメートレンズ１１をレーザーダイオード等が固定されるハウジング１７に固定したことを特徴とする。
【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該光ディスクに信号を記録する記録動作を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に設けられている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を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

信号記録層に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズに導き、該対物レンズの集光動作によって信号記録層に照射させ、該信号記録層から反射されるレーザー光の変化を光検出器によって検出することによって行われている。

また、光ピックアップ装置に組み込まれるレーザーダイオードから放射されるレーザー光は発散光であり、対物レンズによる集光動作によって信号記録層に所望の形状のレーザースポットを形成するために発散光を平行光に変換するコリメートレンズが設けられている。そして、斯かるコリメートレンズは、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保護層の厚さに起因して発生する球面収差を補正する作用を有している。

図６は従来の光ピックアップ装置の要部を示すものであり、同図において１は光ピックアップ装置を構成する光学部品が固定されるハウジングである。２は前記ハウジング１に設けられているコリメートレンズ固定部３に接着固定されているコリメートレンズ、４はレーザーダイオードへ駆動電流を供給するレーザーダイオード駆動回路や光検出器から得られる信号からフォーカスエラー信号等の制御信号を生成する回路等を形成する電子部品５が搭載されているフレキシブル印刷配線基板であり、光ピックアップ装置を構成する各部品を覆うべく設けられているカバー６と前記ハウジング１との間に配置されている。

ノート型のパーソナルコンピュータに組み込まれる光ディスク装置は、小型化、特に薄型化が行われており、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も薄型化が要求されている。その結果、カバー６とハウジング１との間に設けられている隙間が狭くなり、レーザーダイオード駆動回路５等の電子部品から発生する熱によってハウジング１に組み込まれているコリメートレンズ等の光学部品の温度が上昇することになる。

コリメートレンズの材料としてガラスを使用すれば、温度上昇による影響は受けにくいものの価格が高くなるという問題があるので、最近では合成樹脂を成型したコリメートレンズが多く使用されている。

合成樹脂製のコリメートレンズを使用した光ピックアップ装置において、周囲の温度が上昇するとコリメートレンズが変形するので、コマ収差等の収差が発生するという問題がある。斯かる問題を解決する技術として特許文献１に示すようなものがある。
特開２００６−３０２４６３号公報

前述した特許文献１には、熱の伝導を断つ断熱シートと熱を伝達する熱伝導シートとを組み合わせて光学素子に対する熱影響を抑制する技術が記載されているが、斯かる技術で
は光学素子の周囲に対して均一に温度が伝達されないので、例えばコリメートレンズの変形が全周において均一に行われないことになる。その結果、コリメートレンズによる平行光化が均一に行われないので、コマ収差やアス収差等の収差が発生し、信号記録層に照射形成されるレーザースポットの形状が所望の形状にならな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、レーザー光を放射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光を平行光に変換するとともに合成樹脂にて成型されたコリメートレンズと、該コリメートレンズにて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置であり、前記コリメートレンズの周囲を熱伝導性の高いリング状部材にて囲んだ状態にて該コリメートレンズをレーザーダイオード等が固定されるハウジングに固定したことを特徴とするものである。

また、本発明は、リング状部材の材料として金属を使用したことを特徴とするものである。

そして、本発明は、リング状部材の材料として使用される金属としてリン青銅を使用したことを特徴とするものである。

更に、本発明は、コリメートレンズをリング状部材に接着固定した後にリング状部材の周縁をハウジングに設けられているコリメートレンズ固定部に接着固定することによって該コリメートレンズのハウジングへの固定動作を行うようにしたものである。

本発明の光ピックアップ装置は、コリメートレンズを合成樹脂にて成型するとともに該コリメートレンズの周囲を熱伝導性の高いリング状部材にて囲んだ状態にてレーザーダイオード等が固定されるハウジングに固定したので、コリメートレンズの温度上昇が全周に亘って均一に行われることになる。従って、コリメートレンズの熱による変形は、全周において均一に行われるので、本発明によればコマ収差等の発生を抑えることが出来る。

図１は本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す正面図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す斜視図、図３及び図４は本発明に係る光ピックアップ装置の組み立て動作を説明するための斜視図、図５は本発明の光ピックアップ装置に係るハウジングの一実施例を示す斜視図である。

まず、本発明に係る光ピックアップ装置の構成について図２を参照して説明する。図２において、７はレーザー駆動回路から供給される駆動信号に対応した出力のレーザー光Ｌ１を放射するレーザーダイオードであり、該レーザーダイオード７から放射されるレーザー光Ｌ１は断面が楕円状であるとともに発散するレーザー光、即ち発散光と呼ばれるレーザー光である。

８は前記レーザーダイオード７から放射されるレーザー光Ｌ１が入射される回折格子であり、メインビームである０次光とサブビームである＋１次光及び−１次光より成るレーザー光Ｌ２を生成出射する作用を成すものである。

９は前記回折格子２から出射されるレーザー光Ｌ２が入射される偏光ビームスプリッタであり、光ディスクに照射されるレーザー光Ｌ３を透過させるとともにレーザー光の出力を制御するために使用されるモニター信号を検出するべく設けられているフロントモニター用ダイオード１０へ照射されるモニター用レーザー光Ｌ４を反射させる制御膜９ａが設けられている。また、前記制御膜９ａは後述するように光ディスクから反射される戻り光を制御用レーザー光として反射させる作用も成すように構成されている。

１１は前記偏光ビームスプリッタ９の制御膜９ａを透過したレーザー光Ｌ３が入射されるコリメートレンズであり、入射される発散光であるレーザー光Ｌ３を平行光であるレーザー光Ｌ５に変更する作用を成すものである。１２は前記レーザー光Ｌ５が入射される反射ミラーであり、前記レーザー光Ｌ５の全てをレーザー光Ｌ６として光ディスク方向へ反射させる作用を成すものである。斯かる反射ミラー１２は、一般的には立ち上げミラーと呼ばれている。

１３は前記反射ミラー１２から反射されたレーザー光Ｌ６が入射される１／４波長板であり、レーザー光Ｌ６の位相を１／４波長ずらせる作用を成すものである。１４は前記１／４波長板１３を透過したレーザー光Ｌ７が入射される対物レンズであり、光ディスクに設けられている信号記録層に絞ったレーザー光Ｌ８として集光させる作用を成すものである。また、前記対物レンズ１４は、光ディスクの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作によってフォーカシング制御動作を行うとともに光ディスクの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作によってトラッキング制御動作を行うように構成されている。斯かる動作を行う対物レンズ１４は、例えば４本の支持ワイヤーによってフォーカシング制御方向及びトラッキング制御方向へ変位可能に設けられているレンズホルダーと呼ばれる部材に固定されているが、斯かる構成は周知であるので、その説明は省略する。

前記対物レンズ１４によって光ディスクの信号記録層に集光照射されたレーザー光Ｌ８は前記信号記録層から反射された戻り光として前記対物レンズ１４に光ディスク側から入射されることになる。前記対物レンズ１４に入射された戻り光は、前記１／４波長板１３、反射ミラー１２及びコリメートレンズ１１を通して前記偏光ビームスプリッタ９に入射される。

このようにして、前記偏光ビームスプリッタ９に入射される戻り光の位相は前記１／４波長板１３を往復透過するため、即ち２回透過するため、周知のように１／２波長だけずれることになる。このようにして位相がずれた戻り光が前記偏光ビームスプリッタ９に入射されると、Ｐ偏光光からＳ偏光光またはＳ偏光光からＰ偏光光に偏光されているので、該偏光ビームスプリッタ９に設けられている制御膜９ａによって制御用レーザー光Ｌ９として反射されることになる。

１５は前記偏光ビームスプリッタ９の制御膜９ａにて反射された制御用レーザー光Ｌ９が入射されるセンサーレンズであり、該制御用レーザー光Ｌ９をＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１６に設けられている受光部に集光レーザー光Ｌ１０として照射させる作用を有している。また、前記センサーレンズ１５にはシリンドリカルレンズ等が組み込まれており、非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うために非点収差を発生させるように構成されているが、斯かる点は周知であるので、その説明は省略する。

図２に示した光ピックアップ装置において、レーザーダイオード７から放射されるレーザー光Ｌ１は、回折格子８、偏光ビームスプリッタ９、コリメートレンズ１１、反射ミラー１２及び１／４波長板１３を通して対物レンズ１４に入射され、該対物レンズ１４の集光動作によって光ディスクに設けられている信号記録層にレーザー光Ｌ８のように照射さ
れることになる。

前記信号記録層に照射されたレーザー光Ｌ８は該信号記録層から反射されて戻り光として対物レンズ１４に光ディスク側から入射される。前記対物レンズ１４に入射された戻り光は、１／４波長板１３、反射ミラー１２及びコリメートレンズ１１を介して偏光ビームスプリッタ９に入射される。

前記偏光ビームスプリッタ９に入射された戻り光は、該偏光ビームスプリッタ９に設けられている制御膜９ａによって制御用レーザー光Ｌ９として反射される。このようにして得られる制御用レーザー光Ｌ９はセンサーレンズ１５に入射されるとともに該センサーレンズ１５によって非点収差を付加されて集光レーザー光Ｌ１０として光検出器１６に設けられている受光部に照射される。

前記光検出器１６には、４分割センサー等の受光部が設けられており、斯かる受光部から得られるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を利用してフォーカシング制御動作やトラッキング制御動作を行うことが出来る。また、前記光検出器１６に組み込まれている受光部から得られる高周波信号からデータ信号を抽出することによって光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。そして、フロントモニター用ダイオード１０から得られるモニター信号を利用することによってレーザーダイオード駆動回路からレーザーダイオード７に供給される駆動信号の大きさを制御することによってレーザーダイオード７から放射されるレーザー光の出力を所望のレベルになるように制御することが出来る。

以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置の光学系は構成されているが、次に本発明の要旨について説明する。図５は本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光学部品が装着固定されるハウジング１７であり、マグネシウム等の金属にて成型されているとともに各部品が固定される固定部が設けられている。

図３は合成樹脂にて成型されたコリメートレンズ部材１１Ａと熱伝導性の高い材料、例えばリン青銅のような金属にて製造されたリング状部材１８とを示すものである。同図に示すようにコリメートレンズ部材１１Ａの中央部に円形状のコリメートレンズ１１が形成されている。また、前記リング状部材１８は前記コリメートレンズ部材１１Ａの周縁と合致する形状になるように製造されており、図４に示すように両者は合体されるように構成されている。尚、前記コリメートレンズ部材１１Ａとリング状部材１８とは互いに紫外線硬化型の接着剤にて接着されるようにされている。

図４に示すように組み立てられたコリメートレンズ１１は図５に示すハウジング１７に設けられているコリメートレンズ固定部１７Ａにリング状部材１８の周縁を接着剤にて接着固定することによって固定されるように構成されている。図１は前記ハウジング１７に設けられているコリメートレンズ固定部１７Ａにコリメートレンズ１１が固定された状態を示す要部の正面図である。

図１において、１９はレーザーダイオード７へ駆動電流を供給するレーザーダイオード駆動回路や光検出器１６から得られる信号からフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号等の制御信号を生成する回路等が組み込まれている電子部品２０が搭載されているフレキシブル印刷配線基板であり、光ピックアップ装置を構成するハウジング１７に組み込まれている各部品を覆うべく設けられているカバー２１と前記ハウジング１７との間に配置されている。

斯かる構成によれば、電子部品２０等から発生する熱のコリメートレンズ１１への伝達
動作はハウジング１７や空気を介して行われるが、コリメートレンズ部１１Ａの周縁にはリング状部材１８が接着固定されているので、熱の伝導動作は該リング状部材１８を介して行われることになる。

そして、前記リング状部材１８は熱伝導性の高い材料にて構成されているので、コリメートレンズ部１１Ａの周縁は略同一の温度となる。即ち、コリメートレンズ部１１Ａの周縁部における温度上昇等の温度変化は均等に行われるので、コリメートレンズ１１の温度変化は全周に亘って均一となる。従って、コリメートレンズ１１が温度変化に応じて膨張または縮小してもその変化はコリメートレンズ１１の周辺において均一に行われるので、コマ収差やアス収差等の収差発生を抑えることが出来る。

このように本発明によればコリメートレンズの温度変化による形状変化を全周に亘って均一化することが出来るので、合成樹脂製のコリメートレンズを使用しても何等問題が発生することはなく、光ピックアップ装置の低価格化に対して本発明は大きな効果を奏するものである。

尚、本実施例では、リング状部材１８の材料としてリン青銅を使用したが、熱伝導率の高い金属である銅等の金属を使用することは勿論可能である。また、リング状部材１８やコリメートレンズ部１１Ａの形状はハウジング１７に設けられているコリメートレンズ固定部１７Ａの形状に合致させたものであり、その形状は種々変更可能である。

本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す正面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光学系の要部を示す斜視図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組み立て動作を説明するための斜視図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組み立て動作を説明するための斜視図である。 本発明の光ピックアップ装置に係るハウジングの一実施例を示す斜視図である。 従来の光ピックアップ装置の要部を示す正面図である。

符号の説明

７ レーザーダイオード
８ 回折格子
９ 偏光ビームスプリッタ
１１ コリメートレンズ
１１Ａ コリメートレンズ部材
１４ 対物レンズ
１７ ハウジング
１７Ａ コリメートレンズ固定部
１８ リング状部材
１９ フレキシブル印刷配線基板
２０ 電子部品
２１ カバー

Claims (4)

1. レーザー光を放射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光を平行光に変換するとともに合成樹脂にて成型されたコリメートレンズと、該コリメートレンズにて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置であり、前記コリメートレンズの周囲を熱伝導性の高いリング状部材にて囲んだ状態にて該コリメートレンズをレーザーダイオード等が固定されるハウジングに固定したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. リング状部材の材料として金属を使用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. リング状部材の材料としてリン青銅を使用したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. コリメートレンズをリング状部材に接着固定した後にリング状部材の周縁をハウジングに接着固定することによってコリメートレンズを固定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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