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【発明の名称】 光学ピックアップ装置
【発明者】 【氏名】根来 健一

【氏名】菅 健司
【要約】 【課題】一般に市販されている汎用的な光学部品を使用して薄型化が可能な光学ピックアップ装置を提供すること。

【解決手段】立上げミラー（ＭＩＲ’）は、半導体レーザ（ＬＤ’）から出射されたレーザ光をその反射面で反射して対物レンズ（ＯＬ’）によって光ディスク（Ｄｉｓｃ）の信号記録面に集光させ、この信号記録面からの戻り光をその反射面で反射して光検出器（ＰＤ）で検出させる。光学ピックアップ装置のピックアップ下面に対する立上げミラー（ＭＩＲ’）の反射面の立上げ角（θ’）は、４５°より小さくなるように配置されて。これにより、半導体レーザおよび光検出器を含む光学部品を、ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベースに対して傾けた状態で配置することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 半導体レーザから出射されたレーザ光を立上げミラーの反射面で反射して対物レンズによって光ディスクの信号記録面に集光し、該信号記録面からの戻り光を前記立上げミラーの反射面で反射して光検出器で検出する光学ピックアップ装置に於いて、当該光学ピックアップ装置のピックアップ下面に対する前記立上げミラーの反射面の立上げ角を４５°より小さくし、これにより、前記半導体レーザおよび前記光検出器を含む光学部品を、前記ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベースに対して傾けた状態で配置したことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】 前記光学部品として、前記半導体レーザから出射された１本のレーザ光を３本のレーザ光に分離する回折格子と、該回折格子からのレーザ光を反射すると共に前記戻り光を透過するビームスプリッタと、該ビームススプリッタと前記立上げミラーとの間に配置されたコリメートレンズと、前記ビームスプリッタと前記光検出器との間に配置された凹レンズとを更に含む、請求項１に記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】 前記光学部品として、前記半導体レーザから出射されかつ前記ビームスプリッタによって一部透過されたレーザ光の光量をモニタするフォワードセンサを更に含む、請求項２に記載の光学ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に内蔵され、光学的記録媒体（光ディスク）の再生を行なう光学ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、光学ピックアップ装置は、光源である半導体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズによって光ディスクの信号記録面に集光し、その信号記録面からの戻り光を光検出手段である光検出器で検出する装置である。
【０００３】以下、図面を参照して、従来の光学ピックアップ装置について説明する。図３および図４は、それぞれ、従来の光学ピックアップ装置の光学系を示す平面図および正面図である。
【０００４】光学ピックアップ装置は、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、ビームスプリッタＢＳと、コリメートレンズＣＬと、立上げミラーＭＩＲと、対物レンズＯＬと、凹レンズ（拡大レンズ）ＥＬと、光検出器（受光素子）ＰＤと、フォワードセンサＦＳとを有する。尚、Ｄｉｓｋは光ディスクである。
【０００５】このような構成の光学ピックアップ装置において、手前に配置されている半導体レーザＬＤから水平前方向へ出射された１本のレーザ光は、回折格子ＧＲＴで３本のレーザ光に分離され、ビームスプリッタＢＳで直角に折り曲げられて水平左方向へ進む。尚、ビームスプリッタＢＳは、入射したレーザ光を反射光と透過光に一定割合で分離し、例えば入射したレーザ光の８０％を反射し、２０％を透過するように構成される。フォワードセンサＦＳは、フロントモニタとも呼ばれ、このビームスプリッタＢＳを透過してきたレーザ光の光量をモニタするためのものである。この水平左方向へ進むレーザ光は、コリメートレンズＣＬで平行光にされた後、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられて鉛直上方へ進み、対物レンズＯＬを介して光ディスクＤｉｓｋの信号記録面へ集光（照射）される。
【０００６】光ディスクＤｉｓｃの信号記録面からの反射光（戻り光）は、鉛直下方向へ進み、対物レンズＯＬを通過し、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられて水平右方向へ進み、コリメートレンズＣＬ、ビームスプリッタＢＳ、凹レンズＥＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【０００７】尚、図４から明らかなように、半導体レーザＬＤ、ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＬ、立上げミラーＭＩＲ、および光検出器ＰＤは、ピックアップ下面より上に配置されている。そして、半導体レーザＬＤ、回折格子ＧＲＴ、ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＬ、立上げミラーＭＩＲ、凹レンズＥＬ、光検出器ＰＤ、およびフォワードセンサＦＤなどの光学部品は、図示しない光学ベースに保持されている。また、対物レンズＯＬは、レンズホルダ（図示せず）によって保持され、レンズホルダは、光学ベースに対して微動可能に支持されている。ピックアップ下面は、光学ベース下面である。とにかく、従来の光学ピックアップ装置では、立上げミラーＭＩＲの反射面は、ピックアップ下面に対して４５°傾けた状態で配置されている。換言すれば、ピックアップ下面に対する立上げミラーＭＩＲの反射面の立上げ角θは、４５°である。
【０００８】このような構成の光学ピックアップ装置は、図示しないピックアップ駆動部によって、光ディスクＤｉｓｃに対して所定のディスク半径方向に移動される。すなわち、光学ピックアップ装置は、光ディスク装置のシャーシ（図示せず）上に摺動可能に支持されており、シャーシ上面とピックアップ下面とは互いにほんの僅かな距離離間して配置されることになる。したがって、上述した光学部品がピックアップ下面（光学ベース下面）より下方へ突出することは好ましくない。また、上述した光学部品としては、一般に市販されている汎用的な光学部品を使用することができる。
【０００９】近年、光ディスク装置の薄型化が進んでいる。これに伴って、光学ピックアップ装置も薄型化することが要求されている。尚、光学ピックアップ装置の「高さ寸法」とは、光学ベース下面から光ディスクＤｉｓｃの下面までの寸法Ｈのことを言う。
【００１０】光学ピックアップ装置の薄型化を図るために、半導体レーザ、光検出器、回折格子、ホログラム素子を一体化した送受光ユニットが良く用いられる。
【００１１】また、これら送受光ユニットを使ってさらに薄型化する手段は、例えば、特開平１０−１７７７３３号公報や特開平８−３６７７９号公報に開示されている。
【００１２】しかしながら、このような送受光ユニットは高価であるという問題がある。これに対し、汎用的な光学部品は、価格も安いので、これらを用いた光学ピックアップ装置は、送受光ユニットを用いた光学ピックアップ装置と比較して価格的に有利であるという利点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、半導体レーザＬＤと光検出器ＰＤとが分離して配置されている構造の、従来の光学ピックアップ装置においては、光学ピックアップ装置の高さ寸法Ｈを小さくするには、ビームスプリッタＢＳや立上げミラーＭＩＲおよび光検出器ＰＤの高さを低く、対物レンズＯＬやコリメートレンズＣＬ、凹レンズＥＬおよびレーザダイオード（半導体レーザ）ＬＤの外形を小さくしなければならない。
【００１４】これら光学部品の中で、ビームスプリッタＢＳや立上げミラーＭＩＲの材質はガラスであることが多く、カットする制約もほとんどないため、比較的容易にそれらの高さを低くすることができる。また、対物レンズＯＬやコリメートレンズＣＬおよび凹レンズＥＬの材質はガラスやプラスチックであるのがほとんどで、プレス法やモールド法で形成される。したがって、対物レンズＯＬやコリメートレンズＣＬおよび凹レンズＥＬも、それらの外形を小さくしたり、ピックアップ下面側を切断して、それらの高さを低くすることができる。さらに、レーザダイオード（半導体レーザ）ＬＤは、通常直径φ５．６ｍｍの外形を有しているが、その一部分を切断したＤ形状の外形を有するレーザダイオードも市販されているので、比較的容易にその高さを低くすることができる。
【００１５】これに対して、光検出器ＰＤは、図５に示されるように、信号取り出し用のピン（取出端子）が水平に一定間隔（ピッチ）を空けて配置されている。よって、光検出器ＰＤの高さＨPDを低くするには、ピンのピッチを狭くするか、ピン数を減らさなくてはならない。しかしながら、後で詳述するように、実装上の問題や特性上の問題で、光検出器ＰＤは容易にピンピッチを狭くしたり、ピン数を減らして、その高さＨPDを低くすることはできない。
【００１６】その結果、従来の光学ピックアップ装置を単純に薄型化（小型化）した場合、図６に示されたような構成にせざるを得ない。図６において、ＬＤ’、ＢＳ’、ＣＬ’、ＭＩＲ’、ＯＬ’、およびＥＬ’は、それぞれ、図４に示す対応するものを小型化した、半導体レーザ、ビームスプリッタ、コリメートレンズ、立上げミラー、対物レンズ、および凹レンズである。ピックアップ下面に対する立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θも４５°である。光学ピックアップ装置の高さ寸法Ｈ’は、Ｈ’＜Ｈである。すなわち、前述したように、光学部品の中で光検出器ＰＤのみ小型化（すなわち、その高さＨPDを低く）できないので、光検出器ＰＤの下部がピックアップ下面より下方へ突出して（はみだして）しまう。前述したように、光学ピックアップ装置は、光ディスク装置のシャーシ上に摺動可能に支持されており、シャーシ上面とピックアップ下面とは互いにほんの僅かな距離離間して配置される。そのため、結果として、光学ピックアップ装置を薄型化することが困難になってしまう。
【００１７】次に、光検出器ＰＤを小型化できない理由について詳細に説明する。図５において、（Ａ）は光検出器ＰＤの正面図、（Ｂ）は光検出器ＰＤの左側面図である。
【００１８】光検出器ＰＤの取出端子（ピン）は金属製で、その材料としてはアルミニウムなどが良く用いられる。この取出端子（ピン）は、図３に示されるように、およそ９０°に折り曲げられ、基板やフレキシブル基板（ＦＰＣ）に挟んで取り付けられる。
【００１９】光学ピックアップ装置では、この光検出器ＰＤはＦＰＣ上の穴にこれら取付端子（ピン）を通し、はんだ付けすることが多い。この場合、図７に示されるように、ＦＰＣの穴径は、取付端子幅Ａ（公差含む）より大きくし、かつはんだが付く金属部分が必要になる。
【００２０】よって、隣接する取付端子間距離（ピッチ）を短くすると、ＦＰＣの金属部分（はんだが付く部分）が重なってしまったり、はんだが隣接する取付端子と接触したりして、短絡する可能性が高くなる。
【００２１】一方、この取付端子の幅Ａを短くすると、取付端子が細くなり十分な強度が得られず、ＦＰＣにはんだ付けした後に軽微な力が加わっただけでも、ズレが発生する可能性が高くなる。
【００２２】以上述べたような理由から、簡単に取付端子の幅Ａや隣接する取付端子間距離（ピッチ）を短くして、光検出器ＰＤの高さＨPDを低くすることが出来ない。
【００２３】それ故に本発明の課題は、一般に市販されている汎用的な光学部品を使用して薄型化が可能な光学ピックアップ装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体レーザ（ＬＤ’）から出射されたレーザ光を立上げミラー（ＭＩＲ’）の反射面で反射して対物レンズ（ＯＬ’）によって光ディスク（Ｄｉｓｃ）の信号記録面に集光し、該信号記録面からの戻り光を前記立上げミラー（ＭＩＲ’）の反射面で反射して光検出器（ＰＤ）で検出する光学ピックアップ装置に於いて、当該光学ピックアップ装置のピックアップ下面に対する前記立上げミラー（ＭＩＲ’）の反射面の立上げ角（θ’）を４５°より小さくし、これにより、前記半導体レーザおよび前記光検出器を含む光学部品を、前記ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベースに対して傾けた状態で配置したことを特徴とする光学ピックアップ装置が得られる。
【００２５】なお、上記光学部品としては、前記半導体レーザ（ＬＤ’）から出射された１本のレーザ光を３本のレーザ光に分離する回折格子（ＧＲＴ）と、該回折格子からのレーザ光を反射すると共に前記戻り光を透過するビームスプリッタ（ＢＳ’）と、該ビームススプリッタと前記立上げミラーとの間に配置されたコリメートレンズ（ＣＬ’）と、前記ビームスプリッタと前記光検出器との間に配置された凹レンズ（ＥＬ’）とを更に含む。また、上記光学部品として、前記半導体レーザから出射されかつ前記ビームスプリッタによって一部透過されたレーザ光の光量をモニタするフォワードセンサ（ＦＳ）を更に含んでも良い。
【００２６】尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る光学ピックアップ装置について説明する。
【００２９】図示の光学ピックアップ装置は、構成部品が図６に示されたものと同一であるが、後述するように、立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θ’が異なると共に、光学部品の配置の仕方が異なる。
【００３０】すなわち、ピックアップ下面に対する立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θ’を４５°より小さくしている。そして、図１に示されるように、半導体レーザＬＤ’、光検出器ＰＤ、回折格子ＧＲＴ、コリメートレンズＣＬ’、凹レンズＥＬ’、およびフォワードセンサＦＳの光学部品を、ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベース（図示せず）に対して傾けた状態で配置している。
【００３１】図２に、従来における立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θ（図６）と本発明による立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θ’との関係を図示する。従来では、立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θが４５°であるので、立上げミラーＭＩＲ’に入射するレーザ光およびこの立上げミラーＭＩＲ’から反射する戻り光の光軸は、ピックアップ下面に対して平行であった。
【００３２】これに対して、本発明による立上げミラーＭＩＲ’の反射面の立上げ角θ’は４５°より小さいので、立上げミラーＭＩＲ’に入射するレーザ光およびこの立上げミラーＭＩＲ’から反射する戻り光の光軸は、ピックアップ下面に対して角度αだけ上方に傾いている。この角度αは、α＝９０°−２θ’で表される。
【００３３】これにより、たとえ光検出器ＰＤを小型化することができなくとも、図１に示されるように、半導体レーザＬＤ’、光検出器ＰＤ、回折格子ＧＲＴ、コリメートレンズＣＬ’、凹レンズＥＬ’、およびフォワードセンサＦＳの光学部品を、ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベースに配置することができる。従って、光学ピックアップ装置を薄型化することができる。
【００３４】次に、図１に示した光学ピックアップ装置の動作について説明する。
【００３５】手前に配置されている半導体レーザＬＤ’からの、水平面（ピックアップ下面）に対して角度αだけ下方に傾いた状態で前方向へ出射された１本のレーザ光は、回折格子ＧＲＴ（図３）で３本のレーザ光に分離され、ビームスプリッタＢＳ’で直角に折り曲げられて、水平面に対して角度αだけ下方に傾いた状態で左方向へ進む。尚、ビームスプリッタＢＳ’は、入射したレーザ光を反射光と透過光に一定割合で分離し、例えば入射したレーザ光の８０％を反射し、２０％を透過するように構成される。フォワードセンサＦＳ（図３）は、このビームスプリッタＢＳ’を透過してきたレーザ光の光量をモニタする。この水平面に対して角度αだけ下方に傾いて左方向へ進むレーザ光は、コリメートレンズＣＬ’で平行光にされた後、立上げミラーＭＩＲ’の反射面で反射されて鉛直上方へ進み、対物レンズＯＬを介して光ディスクＤｉｓｋの信号記録面へ集光（照射）される。
【００３６】光ディスクＤｉｓｃの信号記録面からの反射光（戻り光）は、鉛直下方向へ進み、対物レンズＯＬを通過し、立上げミラーＭＩＲ’の反射面で反射されて、水平面に対して角度αだけ上方に傾いた状態で（図２）右方向へ進み、コリメートレンズＣＬ’、ビームスプリッタＢＳ’、凹レンズＥＬ’を通して光検出器ＰＤで検出される。
【００３７】本発明は上述した実施の形態に限定せず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。すなわち、本発明による光学ピックアップ装置は、半導体レーザと光検出器とが分離して配置され、立上げミラーおよび対物レンズを備えた構造のものであれば、どのような構成でも良いので、光学部品としては上述したものに限定されないのは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ピックアップ下面に対する立上げミラーの反射面の立上げ角を４５°より小さくしたので、たとえ光検出器の小型化ができなくとも、光学ピックアップ装置を薄型化することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００６２２０
【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社
【出願日】 平成１２年８月１０日（２０００．８．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００７１２７２
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 洋介 （外１名）
【公開番号】 特開２００２−５６５６１（Ｐ２００２−５６５６１Ａ）
【公開日】 平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【出願番号】 特願２０００−２４２６４８（Ｐ２０００−２４２６４８）