光拾取裝置、光碟裝置及稜鏡的製作方法
2023-06-10 02:51:06
專利名稱：光拾取裝置、光碟裝置及稜鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光拾取裝置、光碟裝置及稜鏡，適合應用於與例如CD(Compact Disc)及DVD(Digital Versatile Disc)對應的光碟裝置。
背景技術：
以往，作為光碟裝置的光拾取器有這樣的光拾取器在沿水平方向填裝的光碟的下方設有物鏡，並且在該物鏡的更下方設有上升反射面相對於水平方向的上升反射角θA被設定為45°的上升稜鏡，由該上升稜鏡使從雷射二極體向水平方向發射的光束偏轉90°，從而通過物鏡使該光束照射到光碟上。
但是，隨著光碟裝置的小型化，也要求使光拾取器薄型化。
上述物鏡為了檢索到對光碟的信息記錄層的調焦點而在規定的調焦行程範圍內上下移動。因此，在該物鏡的附近，除了該物鏡的厚度、及設置在該物鏡下方的上升稜鏡(risingprism)的厚度之外，還需要確保該調焦行程範圍程度的空間，大多是該物鏡附近的厚度決定了整個光拾取器的厚度。
因此，存在通過減小上升稜鏡的上升反射角θ來削減上升稜鏡的厚度從而使光拾取器薄型化的方法(例如，參照專利文獻1)。
如圖7所示，該光拾取器1的上升稜鏡4，由入射面4A使光束朝向反射透射面4C向上折射，由反射透射面4C將被折射的該光束朝向上升反射面4B向下反射，由上升反射面4B將被反射的該光束朝向反射透射面4C向上反射。由於由上升反射面4B反射的光束相對於反射透射面4C的入射角為臨界角以上的直角，因此上升稜鏡4會使反射透射面4C透過該光束，其結果向與光碟100成直角的方向射出光束。
由此，由於上升稜鏡4可以使從反射透射面4C向上升反射面4B入射時的光束相對於水平方向的下降角增大而使上升反射角θB不足45°，因此可以削減上升稜鏡4的厚度，從而與以往的上升反射角θA＝45°的上升稜鏡相比，可以使光拾取器1薄型化。
另外，還有一種使該物鏡的附近進一步薄型化的光拾取器(例如，參照專利文獻2)。如圖8所示，該光拾取器7的上升稜鏡6與上述上升稜鏡4同樣地將經由入射面6A、反射透射面6C、上升反射面6B、及反射透過面6C而入射的光束射出。
此時，在光拾取器7中，使上升稜鏡6的上升反射面6B向降低的方向旋轉地設置，使反射透射面6C相對於水平方向有更大的傾斜，使由上升反射面6B反射的光束在該反射透射面6C的低位置部分處透射過去，從而可以在比入射時刻的光束的上端低的位置將光束射出，並且通過在由傾斜而產生的空間裡容納物鏡5的一部分，可以削減物鏡附近的高度，結果，可以使光拾取器7薄型化。
日本特開平6-215413號公報[專利文獻2]日本專利第3542065號可是，在該光拾取器中，使用了被大致呈圓筒狀的封裝件密封的罐狀的雷射二極體，並以使其上升的光束成為發散角在水平方向較大、在上下方向較小的橫長的光束的方式設置該雷射二極體，在光束的水平方向的光束寬度擴大至入射到物鏡時的最終光束直徑的位置處，由準直透鏡將該光束變換為平行光。
在此，認為如果代替以往主要使用的罐狀的雷射二極體而使用板狀的雷射二極體，則可以進一步使光拾取器薄型化。
但是，該板狀的雷射二極體，對於該雷射二極體的厚度較小的方向，其發射的光束的發散角較大。因此，在只是簡單地將以往的光拾取器所使用的罐狀的雷射二極體置換為該雷射二極體時，光拾取器從雷射二極體會發射出縱長的光束，在光束的上下方向的光束寬度擴大至入射到物鏡時的最終光束直徑的位置處，由準直透鏡將該光束變換為平行光。
結果，在該光拾取器中，存在這樣的問題由於光束在上下方向上變長，因此光路上的光學部件的厚度整體地變大，從而光拾取器難以實現薄型化。
發明內容
本發明是考慮到以上問題點而作出的，提供了一種可以實現光拾取器的薄型化的光拾取器、光碟裝置及上升稜鏡。
為了解決該課題，在本發明中設有光源，發射發散角在相對於光碟的信息記錄面垂直的上下方向較大、在相對於光碟的信息記錄面平行的方向較小的光束；準直透鏡，將光束變換為平行光；放大部，將被變換的光束的平行方向的寬度即橫向寬度放大至入射到物鏡時的光束直徑即最終光束直徑；上升稜鏡，將被放大了的光束的上下方向的寬度即光束縱向寬度放大至最終光束直徑，並將從平行方向入射的光束向上方射出；物鏡，將被射出的光束照射到光碟上，準直透鏡以使光束的光束縱向寬度及光束橫向寬度小於最終光束直徑的方式將光束變換為平行光。
由此，即使在使用了光束的發散角在上下方向較大的光源的情況下，也可以使整個光路上的光束的縱向寬度小於最終光束直徑，從而可以削減光路上的光學部件的厚度。
並且，在本發明中，還提供一種上升稜鏡，使沿平行方向入射的光束向與平行方向垂直的上方向射出，設有入射面，對入射的光束進行折射；中繼反射面，將被折射的光束向上反射；反射透射面，在比入射的光束的上端低的位置反射由中繼反射面反射的光束；上升反射面，通過向上反射由反射透射面反射的光束，使該向上反射的光束透射過反射透射面後向上方射出，中繼反射面向使被折射的光束的入射角變小的方向傾斜。
由此，由於可以使由中繼反射面反射的光束相對於平行方向的上升角變小而使由中繼反射面反射的光束的光路保持在較低的位置，因此可以在反射透射面上的更靠下方的位置反射由中繼反射面反射的該光束，從而可以將反射透射面的位置設置在下方。
根據本發明，即使在使用了光束的發散角在上下方向上較大的光源的情況下，也可以使整個光路上的光束的縱向寬度小於最終光束直徑，從而可以削減整個光路的厚度，這樣就可以實現將光拾取器薄型化的光拾取器及光碟裝置。
根據本發明，由於可以使由中繼反射面反射的光束相對於平行方向的發散角變小而使由中繼反射面反射的光束的光路保持在較低的位置，因此可以在反射透射面上的更靠下方的位置反射由中繼反射面反射的該光束，從而可以將反射透射面的位置設置在下方，這樣就可以實現將光拾取器薄型化的上升稜鏡、光拾取器及光碟裝置。
圖1是表示光碟裝置的整體結構的簡圖。
圖2是表示光拾取器的結構的立體簡圖。
圖3是表示在水平方向進行放大(立體圖)的簡圖。
圖4是表示在水平方向進行放大(俯視圖)的簡圖。
圖5是表示由上升稜鏡對光束進行整形的簡圖。
圖6是表示上升稜鏡內的光路的簡圖。
圖7是表示以往的薄型光拾取器的結構(1)的簡圖。
圖8是表示以往的薄型光拾取器的結構(2)的簡圖。
具體實施例方式
下面針對附圖詳細講述本發明的一實施方式。
(1)光碟裝置的整體結構在圖1中，10表示作為一個整體來應對CD(Compact Disc)及DVD(Digital Versatile Disc)的光碟裝置。該光碟裝置10通過系統控制器11進行統括控制，執行對CD或DVD式的光碟100的再現處理及記錄處理。
在進行再現處理時，系統控制器11向驅動控制部13一起送出用於特別指定從光碟100讀出的數據的地址信息和數據讀出命令。
驅動控制部13根據來自於系統控制器11的數據讀出命令來控制主軸電動機14，從而使光碟100以規定的旋轉速度進行旋轉，並且通過基於數據讀出命令及地址信息控制螺紋電動機(thread motor)15，使光拾取器20在該光碟100的徑向移動。然後，系統控制器11使光拾取器20將光束照射到光碟100上的信息記錄層上的與地址信息對應的磁軌。
此時，光拾取器20接受照射到光碟100上的光束被反射回來的反射光束，將與該反射光束的光量相應的受光信號送出到信號處理部16。信號處理部16基於受光信號生成循跡誤差信號與調焦誤差信號，將這些信號送出到驅動控制部13，並且信號處理部16基於該受光信號生成再現RF信號，並將其送出到外部設備(未圖示)。上述循跡誤差信號是與光束的照射位置相對於所期望的磁軌的偏移量相對應的；上述調焦誤差信號是與光束的焦點相對於光碟100的信息記錄層的偏移量相對應的。
驅動控制部13基於循跡誤差信號及調焦誤差信號而生成循跡控制信號及調焦控制信號，並將這些信號送出到光拾取器20。據此，光拾取器20進行循跡控制及調焦控制，使光束的焦點對準光碟100的所期望的磁軌。
系統控制器11基於再現RF信號生成雷射功率信號並將其送出到光拾取器20。光拾取器20基於該雷射功率信號生成雷射功率控制信號，從而控制發光的光束的強度，使其符合適於再現的強度。
而且，在進行記錄處理時，系統控制器11向驅動控制部13一起送出用於指定在光碟100的信息記錄層上記錄數據的部位的地址信息和數據寫入命令。
系統控制器11還向光拾取器20送出從外部設備(未圖示)等輸入的寫入數據。而且，驅動控制部13基於地址信息來控制光拾取器20的位置。
據此，光拾取器20使光束的焦點對準與光碟100的信息記錄層上的地址信息相對應的磁軌、並照射已調整為適於進行數據記錄的強度的光束，從而將寫入數據記錄在該光碟100上。
像這樣，光碟裝置10通過由光拾取器20照射使焦點與光碟100的信息記錄層上的所期望的磁軌對準的光束，可以進行數據的記錄及再現。
(2)光拾取器的結構圖2表示光拾取器20的結構。在該光拾取器20中，通過將作為DVD或CD的光碟100的中心孔嵌合在與主軸電動機1 4連接的卡盤50上來填裝該光碟100，以使其覆蓋在光拾取器20的上部。而且，在該光拾取器20中，由螺紋電動機15(圖1)使整個光拾取器20被沿著2根引導軸51驅動，並且由驅動器52使物鏡29變位，從而使物鏡29與該光碟100的所期望的磁軌相對。
該光拾取器20具有DVD用的雷射二極體21及CD用的雷射二極體30。這兩個雷射二極體21、30是例如厚度為1.4mm～1.8mm左右的薄板狀的薄型雷射二極體，向與光碟100的信息記錄層的表面(信息記錄面)平行的水平方向發射雷射。
從這兩個雷射二極體21、30分別發射的兩道雷射，作為光束91、92而分別射入各自不同的光路後，在中途經過同一光路，並從同一物鏡29照射在光碟100上。另一方面，在光碟100處反射光束91、92而成的反射光束93經過一條光路，而被一個光電二極體37接受。
實際上，DVD用的雷射二極體21按照由系統控制器11(圖1)供給的雷射功率信號而發射雷射，並作為光束91入射到準直透鏡22。準直透鏡22將發散光的光束91變換為平行光後使其射入彎折稜鏡23。
在此，像上述那樣，從雷射二極體21發射的光束91具有其發散角在水平方向上較小、在成為鉛直方向的上下方向上較大的、所謂的縱長光束。
光拾取器20將準直透鏡22的焦距設定得比以往的光拾取器1及7中的準直透鏡3(圖7及圖8)的焦距短約5mm，在光束91較大發散之前、即在光束91的作為上下方向寬度的光束縱向寬度Dv及作為水平方向寬度的光束橫向寬度Dh這兩者都以小於作為入射到物鏡29時的光束91的直徑的最終光束直徑Df的狀態下，將光束變換為平行光，從而可以防止由於光束91的光束縱向寬度Dv較大而增加光路上的光學部件厚度的狀況，可以使整個光拾取器20薄型化。
另外，此時，光拾取器20並不是將光束91一直擴展至光拾取器20上下方向(未圖示的頂部分及底部分)的界限，而是在光束91的光束上端與該頂部分之間、及光束91的光束下端與該底部分之間勉強設定了間隙，從而可以防止由振動等引起的光路的晃動使光束91的上下端被折回的狀況，可以提高光拾取器20的克服光路搖晃的可靠性。
如圖3及4所示，彎折稜鏡23形成為反射面23B相對於入射出射面23A稍微傾斜，該入射出射面23A的延長線與該反射面23B的延長線相交成銳角。而且，彎折稜鏡23被設置成使光束91在水平方向上相對於入射出射面23A的入射角度Ah變小。
因此，彎折稜鏡23並不使縱長的光束91在上下方向發生變化，而是通過入射出射面23A只將該光束91在水平方向較大地放大，並且由反射面23B使該光束91反射後而將其射出。
結果，彎折稜鏡23將入射的縱長的光束91的光束橫向寬度Dh放大到最終光束直徑Df而使該光束變得橫長，並且使該光束91彎折90°而將其射出，通過光柵24(圖2)使該光束91入射到光束分離器25。
光束分離器25使大部分入射的光束91透射過去，使其通過1/4波長板27而入射到上升稜鏡28。另外，光束分離器25將一部分光束91反射回來，並使其入射到監控雷射功率的前置電動機26。
如圖5所示，由於上升稜鏡28被設定成使光束91在上下方向相對於入射面28A的入射角度Av變小，因此只將入射的橫長的光束91的光束縱向寬度Dv放大至最終光束直徑Df而將該光束91整形為正圓形，並且使光束91向上彎折90°而將其入射到物鏡29(圖2)。
此時，由於上升稜鏡28使入射的光束91經過多次反射而最終彎折90°，並不使被放大的光束91在水平方向上行進，從而可以限制上升稜鏡28內的光束91的高度。另外，後面講述了該上升稜鏡28的詳細結構。
然後，物鏡29(圖2)會聚入射的光束91，並將其照射在光碟100上。
另一方面，與DVD用的雷射二極體21相同地，CD用的雷射二極體30發射雷射，並作為光束92經過準直透鏡31、彎折稜鏡32、光柵33後使其入射到光束分離器34。
光束分離器34使入射的光束92透射而入射到光束分離器25。光束分離器25使一部分光束92透射而入射到前置電動機26，並且將大部分光束92反射而使其入射到1/4波長板27，與DVD用的光束91相同地，經過上升稜鏡28、物鏡29而使該光束92照射在光碟100上。
而且，物鏡29接受由光碟100反射光束91、92而成的反射光束93，並使其入射到上升稜鏡28。上升稜鏡28將入射的反射光束93的光束由正圓形變換為橫長，並使其通過1/4波長板27而入射到光束分離器25。
光束分離器25通過對反射光束93進行反射使其彎折90°，使彎折後的該反射光束93入射到光束分離器34。光束分離器34反射入射的反射光束93，並使其入射到準直透鏡35。
準直透鏡35會聚入射的反射光束93，並使其通過抵消像散像差的多層透鏡(multi-lens)36而入射到光檢測器37。光檢測器37對反射光束93進行光電轉換而生成受光信號，並將該信號供給到信號處理部16(圖1)。
像這樣，在光拾取器20中，通過在將由雷射二極體21、30發射的、發散角在上下方向較大的光束91、92擴大至最終光束直徑Df之前，由準直透鏡22將其變換為平行光，從而使該光束91、92的光束縱向寬度Dv保持在較小的狀態。而且，在光拾取器20中，預先通過彎折稜鏡23、32隻將光束橫向寬度Dh放大至最終光束直徑Df，並由作為物鏡29前級的上升稜鏡28將光束91、92的光束縱向寬度Dv放大至最終光束直徑Df，同時通過使光束在該上升稜鏡28內進行多次反射，從而使水平方向的光束91向上偏轉。由此，光拾取器20一次也沒有使在上下方向已成為最終光束直徑Df的光束91、92在水平方向上行進，可以在光束91、92的整個光路上使光束上端變低，因此可以使光拾取器20薄型化。
(3)上升稜鏡的結構接著，使用圖6說明上述上升稜鏡28。以下，為了便於說明，對由DVD用的雷射二極體21發射的光束91進行了說明，而省略了對相同內容的光束92的說明。另外，在圖6中，為了明確光束91的光束與上升稜鏡28之間的關係，一併圖示了雷射二極體21、準直透鏡22、和物鏡29，而省略了彎折稜鏡23等其他的光學部件。
上升稜鏡28由扁平的三角稜柱的第1稜鏡P1、比該第1稜鏡稍小的扁平的三角稜柱的第2稜鏡P2、和薄板狀的消色板P3構成，由例如丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等的各種塑料材料或玻璃等形成。
這兩個稜鏡(第1稜鏡P1及第2稜鏡P2)由同一材料(例如折射率n＝1.5)形成。另一方面，消色板P3由與這兩個稜鏡不同的材料(例如折射率n＝1.6)形成。
而且，上升稜鏡28是以第1稜鏡P1的頂點P1a處於上方、第2稜鏡P2的頂點P2a處於下方的方式用粘接劑等將第2稜鏡P2的一斜面與該第1稜鏡P1的一斜面粘合在一起，並同樣將消色板P3粘合在第1稜鏡P1的底面上而形成的。
此時，將第2稜鏡P2粘合在其頂點P2a比粘合在第1稜鏡P1的底面上的消色板P3突出一些的位置，並且，將比第1稜鏡的高度低的第2稜鏡的頂邊P2A配置在比第1稜鏡P1的頂點P1a低的位置。
而且，該上升稜鏡28的四個面(入射面28A、上升反射面28B、反射透射面28C、及中繼反射面28D)被配置在光束91的光路上。
像上述那樣，物鏡29為了檢索光碟的調焦點而在規定的調焦行程範圍上下(接近或遠離光碟的方向)移動。因此，在確保了作為上述物鏡29的厚度與調焦行程範圍的空間的物鏡空間Fs的狀態下，將上升稜鏡28配置在該物鏡29的下方，使得光束91在入射面28A的大致中心位置入射，且上升反射面28隔著反射透射面28C而與物鏡29相對。
因此，當從入射面28A入射光束91時，該上升稜鏡28按照中繼反射面28D、反射透射面28C、上升反射面28B的順序反射該光束91後，由反射透射面28C透射該光束91，從而向位於上方的物鏡29出射該光束91。
具體地說，在上升稜鏡28通過1/4波長板27(圖2)而入射光束91時，該上升稜鏡28由入射面28A(圖6)使該光束91透射，並將該光束91作為射入光束91A而入射。此時，由於像上述那樣地將相對於入射面28A的入射角度設定得較小(本實施方式為29°)，因此使光束91朝向中繼反射面28D地向下折射，並且，將入射前光束縱向寬度為Dv的光束91在上下方向上放大。
中繼反射面28D將來自入射面28A的入射光束91A作為第1反射光束91B朝向反射透射面28C向上反射。此時，中繼反射面28D將由於暫時向下折射而使整個光束移動到較低的位置的入射光束91A反射成下降到比入射前的光束91的下端更低的位置的狀態。
此時，入射光束91A及第1反射光束91B通過與兩個稜鏡的材料不同的消色板P3，從而抵消了不同波長的DVD用的光束91與CD用的光束92的折射率的差異，可以使之後從上升稜鏡28射出時的光束91及92的出射角度及出射位置一致。另外，像上述那樣，由於第1稜鏡P1及第2稜鏡P2為相同材料，因此在兩個稜鏡的交界面不會發生折射。
通過稍稍傾斜地設置該中繼反射面28D(本實施方式為2°)而使入射光束91A相對於水平方向的入射角度變小，從而與將該中繼反射面28D水平設置的情況相比，可以使第1反射光束91B相對於水平方向的上升角較為平緩而使第1反射光束91B的光路保持在較低的位置，因此可以將反射該第1反射光束91B的反射透射面28C設定在更低的位置，從而可以削減上升稜鏡28中的、作為與物鏡29相對的部分的第2稜鏡P2的高度。
由於來自中繼反射面28D的第1反射光束91B的入射角小於作為反射與透射的交界的臨界角，因此反射透射面28C將該第1反射光束91B作為第2反射光束91C並將其朝向上升反射面28B向下反射。此時，由於反射透射面28C對從比入射前的光束91的光束下端低的位置反射過來的第1反射光束91B進行反射即可，因此可以在比光束91的光束上端低的位置反射該第1反射光束91B。
上升反射面28B將來自反射透射面28C的第2反射光束91C作為第3反射光束91D並為使該光束91D與物鏡29大致成直角而向反射透射面28C反射。另外，在本實施方式中，將作為該上升反射面28B相對於水平方向的角度的上升反射角θD設定為27.13°。
由於從上升反射面28B反射過來的第3反射光束91D的入射角為臨界角以上，因此反射透射面28C使該第3反射光束91D透射過去，並且通過將該第3反射光束91D折射成其與物鏡29成直角，從上升稜鏡28射出出射光束91E。
在此，相對於水平方向稍稍傾斜地設置該反射透射面28C(本實施方式為6°)，以使來自中繼反射面28D的第1反射光束91B的入射角變大。由此，與水平設定反射透射面28C的情況相比，可以使反射透射面28C的與物鏡29相對的部分下降到更低的位置，並且，可以將由此而產生的空間活用為物鏡空間Fs的一部分，因此可以削減物鏡29附近的高度。
而且，相對於水平方向，向入射光束29A的行進方向側稍稍傾斜地設定反射透射面28C，從而與水平設定該反射透射面28C的情況相比，可以使被反射的第2反射光束91C相對於水平方向的下降角更加陡峭，從而可以使上升反射面28B的上升反射角θD更小。另外，該上升反射角θD對該反射透射面28C對出射光束91B的折射角度也會有所影響，但是，由於在本實施方式中將反射透射面28C的傾斜角度設定得小到6°，因此可以使其影響變得極小。
結果，在上升稜鏡28中，可以在將例如光束縱向寬度Dv為1.36mm的光束91放大至最終光束直徑Df為2.28mm的狀態下，將該光束91作為出射光束91E射出，並且，可以將相對部分稜鏡高度H1縮小至與該最終光束直徑Df＝2.28mm相比而大幅度減小的1.5mm，該相對部分稜鏡高度H1是從光拾取器20的底部到物鏡空間Fs所必要的、與物鏡相對的部分的上升稜鏡28的高度，從而可以從比上下方向較小的光束91的光束上端低的位置射出出射光束91E。
另外，構成上述的上升稜鏡28的材料的折射率、入射面28A、上升反射面28B、反射透射面28C及中繼反射面28D的角度可以根據光束91的放大率、水平方向及上下方向的容納空間等各種條件適當選擇即可。
像這樣，在上升稜鏡28中，通過在上下方向上放大水平方向較長的光束91而將其整形為正圓形，並且，在將從入射面28A入射的入射光束91A向反射透射面28C反射之前，暫時在中繼反射面28D對其進行反射，從而可以在比光束91的光束上端低的位置使反射透射面28C進行反射，並且，通過傾斜設置中繼反射面28D以使入射光束91A的入射角度變得平緩，可以使反射透射面28C的位置變得更低而縮短相對部分稜鏡的高度H1。
(4)動作及效果在以上的結構中，光碟裝置10的光拾取器20，由雷射二極體21向與光碟100的信息記錄面平行的水平方向發射上下方向的發散角較大的光束91，由準直透鏡22將該光束91變換為平行光，使得光束91的光束縱向寬度Dv及光束橫向寬度Dh小於作為入射到物鏡時的光束寬度的最終光束直徑Df，並通過作為放大稜鏡的彎折稜鏡23將光束91的光束橫向寬度Dh放大至最終光束直徑Df，從而使光束91變為橫長。然後，光拾取器20通過設置在將該光束91照射在光碟100上的物鏡29的前級的上升稜鏡28將光束91的光束縱向寬度Dv放大至最終光束直徑Df，並且，在該上升稜鏡28內將該光束91彎折後使其入射到位於上方的物鏡29。
由此，由於在光束91入射到物鏡29最臨近前方的上升稜鏡28之前，光拾取器20可以強行地使上下方向的發散角較大的光束91的光束縱向寬度Dv變小，從而可以削減光路上的光學部件的厚度，因此可以使光拾取器20的整體薄型化。
光拾取器20還通過使作為從入射面28A入射的光束91的入射光束91A在上升稜鏡28內多次(3次)反射，可以使被放大至最終光束直徑Df的入射光束91A的光路上端總是相對於水平方向傾斜而不會向上超出入射前的光束91的光束上端，從而可以使上升稜鏡28薄型化。
而且，光拾取器20的上升稜鏡28被設定成，使中繼反射面28D相對於水平方向的傾斜角度(2°)小於反射透射面28C的傾斜角度(6°)，即這兩個面朝著入射光束91的行進方向而聚攏。
由此，與上升稜鏡28的中繼反射面28D和反射透射面28C被平行設定的情況相比，將上升稜鏡28的中繼反射面28D和反射透射面28C傾斜設定時，使上升稜鏡28內的光束91(入射光束91A、第1～第3反射光束91B～91D)的入射、反射角相對陡峭，並可以使主要由第2反射光束91C的入射角度決定的上升反射面28B相對於水平方向的上升反射角θD變小，並且，可以減小上升反射面28B內的光束91向水平方向的移動距離，從而可以減小該上升稜鏡28的水平方向的尺寸。
與以往的使反射透射面6C大幅度傾斜的上升稜鏡6(圖8)不同，上升稜鏡28還通過暫時地向下反射入射光束91A，可以將反射透射面28C自身設定在較低的位置，因此可以自由地設定其傾斜角度。
由此，與以往的上升稜鏡6相比，上升稜鏡28可以將反射透射面28C設定為在水平方向為小角度，不會由於從該反射透射面28C射出時的折射而再次大幅度地縮小被入射面28A放大了的出射光束91B，從而可以高效地對光束91進行整形。
而且，由於上升稜鏡28在入射光束91A的光路上獨立地設置了四個面，因此可以自由組合該四個面的角度，與以往的採用三個面來進行反射的上升稜鏡4及6相比，可以提高設計的自由度，可以更大地放大光束91、或使上升稜鏡28更加薄型化等，按照用途或目的來設計上升稜鏡28。
並且，通過組合作為兩個三角稜鏡的第1稜鏡P1及第2稜鏡P2而形成了上升稜鏡28，因此只需要進行將與入射光束91A的光路對應的形狀簡單的第1稜鏡P1及第2稜鏡P2粘合在一起的簡單的工序，從而可以簡單地形成形狀複雜的上升稜鏡28。
而且，通過在削減了雷射二極體21的高度和光束91的光路上端的高度的光拾取器20中使用上升稜鏡28，從而不只是對上升稜鏡28、還一併削減了處於光束91的光路上的其他的光學部件的高度，因此可以最大限度地發揮大幅度地削減相對部分稜鏡的高度H1的效果，從而可以使整個光拾取器20大幅度地薄型化。
根據以上結構，光碟裝置10的光拾取器20先將上下方向的發散角較大的光束91的光束在上下方向上保持得較小，再用作為物鏡29的前級的上升稜鏡28對該光束的上下方向進行放大，因此可以削減整個光路的高度，這樣就可以使光拾取器20薄型化。
(5)其他的實施方式另外，在上述的實施方式中，講述了將兩個三角稜鏡(P1及P2)粘合在一起的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以在作為單一體的稜鏡上粘合消色板P3。
而且，在上述的實施方式中，講述了使反射透射面28C只傾斜6°的情況，但是本發明並不僅限於此，也可以水平設置反射透射面28C。由此，與以往的光拾取器7不同，可以防止光束91、92在反射透射面28C上折射而使特意用入射面28A放大了的光束91、92的光束被再次地縮小的狀況，從而可以更有效地放大光束91、92。
在上述的實施方式中還講述了通過採用消色板P3來抵消色像差的情況，但是本發明並不僅限於此，並不是一定需要該消色板P3。
在上述的實施方式中還講述了使中繼反射面28D稍稍傾斜的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以水平設置、或設置成更陡的角度。
在上述的實施方式中還講述了使入射光束91A在上升稜鏡28內進行3次反射的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以使通過入射面28A而向上射入的入射光束91A在上升稜鏡28的上表面暫時地進行反射後被中繼反射面28D反射，從而使入射光束91A在上升稜鏡28內進行4次以上的反射。
在上述的實施方式中還講述了在彎折稜鏡23上不使用消色板的情況，但是本發明並不僅限於此，例如在從一個雷射二極體21發射出兩個以上的波長的雷射並將其射入同一光路時，通過在彎折稜鏡23的反射面23B上粘合消色板，可以抵消色像差。
在上述的實施方式中還講述了用彎折稜鏡23來橫向地放大光束91的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以用圓筒形透鏡來橫向地放大光束91。
在上述的實施方式中還講述了由上升稜鏡28在上下方向放大光束91的光束的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以入射預先整形為正圓形的光束。即使在這種情況下，也可以獲得使上升稜鏡28充分地薄型化的效果。
在上述的實施方式中還講述了光拾取器20可以對作為光碟100的CD及DVD進行存取的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以使其適用於BD(Blu-ray Disc、註冊商標)、CD及DVD這三種光碟，從而對光碟100的種類、組成並沒有特別的限制。
在上述的實施方式中還講述了由作為光源的雷射二極體21、作為準直透鏡的準直透鏡22、作為放大部的彎折稜鏡23、作為上升稜鏡的上升稜鏡28、及作為物鏡的物鏡29構成作為光拾取器的光拾取器20的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以由其他的各種結構的光源、準直透鏡、放大部、上升稜鏡、物鏡構成本發明的光拾取器。
在上述的實施方式中還講述了由作為入射面的入射面28A、作為上升反射面的上升反射面28B、作為反射透射面的反射透射面28C、及作為中繼反射面的中繼反射面28D構成上升稜鏡28的情況，但是本發明並不僅限於此，例如也可以由設置成其他的各種角度、方向、折射率的入射面、上升反射面、反射透射面、中繼反射面構成本發明的上升稜鏡。
產業上的可利用性本發明的光拾取器、光碟裝置及上升稜鏡可以使用於例如攜帶式光碟驅動器、筆記本式個人計算機。
權利要求
1.一種光拾取裝置，其特徵在於，具有光源，射出發散角在相對於光碟的信息記錄面垂直的上下方向較大、在相對於光碟的信息記錄面平行的方向較小的光束準直透鏡，將從上述光源射出的光束變換為平行光；物鏡，將光束會聚在上述光碟上；放大部，將被上述準直透鏡變換為平行光的上述光束的相對於上述光碟的信息記錄面平行方向的寬度、即光束橫向寬度放大至作為入射到上述物鏡時的上述光束直徑的最終光束直徑；稜鏡，將被放大了的上述光束的相對於上述光碟的信息記錄面垂直的方向的寬度、即光束縱向寬度放大至上述最終光束直徑，並將上述光束向上述物鏡射出，上述準直透鏡以使上述光束的光束縱向寬度及光束橫向寬度小於上述最終光束直徑的方式將上述光束變換為平行光。
2.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特徵在於，上述稜鏡具有入射面，將入射的上述光束折射，並且將其光束縱向寬度放大；中繼反射面，將被折射的上述光束向上反射；反射透射面，在比入射的上述光束的上端低的位置將由上述中繼反射面反射的上述光束朝下反射；上升反射面，通過向上反射由上述反射透射面反射的上述光束，使被向上反射後的該光束透射過上述反射透射面後入射到上述物鏡。
3.根據權利要求2所述的光拾取裝置，其特徵在於，上述中繼反射面向使被折射的上述光束的入射角變小的方向傾斜。
4.一種光碟裝置，其特徵在於，具有光源，射出發散角在相對於光碟的信息記錄面垂直的上下方向較大、在相對於光碟的信息記錄面平行的方向較小的光束準直透鏡，將從上述光源射出的光束變換為平行光；物鏡，將光束會聚在上述光碟上；放大部，將被上述準直透鏡變換為平行光的上述光束的相對於上述光碟的信息記錄面平行方向的寬度、即光束橫向寬度放大至作為入射到上述物鏡時的上述光束直徑的最終光束直徑；稜鏡，將被放大了的上述光束的相對於上述光碟的信息記錄面垂直方向的寬度、即光束縱向寬度放大至上述最終光束直徑，並將上述光束向上述物鏡射出，上述準直透鏡以使上述光束的光束縱向寬度及光束橫向寬度小於上述最終光束直徑的方式將光束變換為平行光。
5.一種稜鏡，將沿平行方向入射的光束向與平行方向垂直的上方向射出，其特徵在於，該稜鏡具有入射面，對入射的上述光束進行折射；中繼反射面，將被折射的上述光束向上反射；反射透射面，在比入射的上述光束的上端低的位置對由上述中繼反射面反射的上述光束進行反射；上升反射面，通過向上反射由上述反射透射面反射的上述光束，使被向上反射的該光束透射上述反射透射面後向上方射出，上述中繼反射面向使被折射的上述光束的入射角變小的方向傾斜。
6.根據權利要求5所述的稜鏡，其特徵在於，上述稜鏡是通過將多個稜鏡粘合在一起而形成的。
7.根據權利要求5所述的稜鏡，其特徵在於，上述反射透射面向使由上述中繼反射面反射的上述光束的入射角變大的方向傾斜。
8.一種光拾取裝置，其特徵在於，具有光源，射出發散角在相對於光碟的信息記錄面垂直的上下方向較大、在相對於光碟的信息記錄面平行的方向較小的光束稜鏡，由對入射的上述光束進行折射的入射面、將被折射的上述光束向上反射的中繼反射面、在比入射的上述光束的上端低的位置對由上述中繼反射面反射的上述光束進行反射的反射透射面、通過向上反射由上述反射透射面反射的上述光束而使被向上反射的該光束透射過上述反射透射面後向上方射出的上升反射面構成；物鏡，將射出的上述光束照射到光碟上，上述中繼反射面向使被折射的上述光束的入射角變小的方向傾斜。
9.一種光碟裝置，其特徵在於，具有光源，射出發散角在相對於光碟的信息記錄面垂直的上下方向較大、在相對於光碟的信息記錄面平行的方向較小的光束稜鏡，由對入射的上述光束進行折射的入射面、將被折射的上述光束向上反射的中繼反射面、在比入射的上述光束的上端低的位置對由上述中繼反射面反射的上述光束進行反射的反射透射面、通過向上反射由上述反射透射面反射的上述光束而使向上反射的該光束透射過上述反射透射面後向上方射出的上升反射面構成；物鏡，將射出的上述光束照射在光碟上；驅動部，使上述物鏡沿上述光碟的徑向移動，上述中繼反射面向使被折射的上述光束的入射角變小的方向傾斜。
全文摘要
本發明提供一種可以使光拾取器薄型化的光拾取裝置、光碟裝置及稜鏡。本發明的光拾取器(20)，由雷射二極體(21)向與光碟(100)的信息記錄面平行的水平方向發射上下方向的發散角較大的光束(91)，以使上下方向的光束寬度小於作為入射到物鏡時的光束(91)的直徑的最終光束直徑(Df)的方式將該光束(91)變換為平行光，並將光束(91)的水平方向的光束寬度放大至最終光束直徑(Df)。然後，光拾取器(20)通過設置在物鏡(29)的前級的上升稜鏡(28)將該光束(91)在上下方向上放大，並且，在該上升稜鏡(28)內將該光束(91)彎折後使其入射到物鏡(29)。
文檔編號G11B7/13GK101022020SQ20071008016
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月14日 優先權日2006年2月14日
發明者高澤丈晴 申請人:索尼株式會社