JP2004109460A - 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 - Google Patents
波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004109460A JP2004109460A JP2002271628A JP2002271628A JP2004109460A JP 2004109460 A JP2004109460 A JP 2004109460A JP 2002271628 A JP2002271628 A JP 2002271628A JP 2002271628 A JP2002271628 A JP 2002271628A JP 2004109460 A JP2004109460 A JP 2004109460A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- wave plate
- optical
- light
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる波長板を提供する。
【解決手段】本発明は、光の偏光状態を変化させる波長板において、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させる構成とした。具体的には、波長板１００は、平行平板１０４を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造１０２で形成され、複屈折特性を変える手段は前記平行平板１０４の間隔調整機構である。この平行平板の間隔調整機構は、平行平板１０４の少なくとも一部に弾性材料１０５を挟み、両側からの圧力をアクチュエータ１０３で制御するものである。このような構成により、１つの波長板１００で任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、光の偏光状態を変化させる波長板において、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させる構成とした。具体的には、波長板１００は、平行平板１０４を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造１０２で形成され、複屈折特性を変える手段は前記平行平板１０４の間隔調整機構である。この平行平板の間隔調整機構は、平行平板１０４の少なくとも一部に弾性材料１０５を挟み、両側からの圧力をアクチュエータ１０３で制御するものである。このような構成により、１つの波長板１００で任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の偏光方向を変える波長板と、その波長板を有する波長板ユニットに関するものであり、特に光記録媒体に対して情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置に用いられる波長板および波長板ユニット、および波長板や波長板ユニット等の光学素子を用いて構成される光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を用いて構成される光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録媒体である光ディスクの大容量化（高記録密度化）が進み、青紫の波長（波長４０５ｎｍ）の半導体レーザ（ＬＤ）を光源とした光ディスク装置の開発も盛んに行われている。
一方、従来の光ディスクも広く普及しており、ＣＤ（コンパクト・ディスク）系やＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）系等の複数の規格の光ディスクが利用されるようになってきている。このように複数の規格の光ディスクが混在する中で、１つの規格にしか対応していない光ディスク装置よりも、複数の規格に対応した互換性のある光ディスク装置が要求されている。
さらに、音楽・画像の記録再生装置や、パーソナルコンピュータ等の情報技術装置のモバイル化が進み、これらの記録再生装置や情報技術装置に搭載される光ディスク装置は小型軽量化が要求されている。
【０００３】
互換性に対して従来の光ディスク装置では、２つの光源波長が６３５ｎｍと７８０ｎｍの場合には、図８に示すように２つの光源ユニットで光学系を共通化した光ディスク装置がある（特許文献１参照）。また、波長４０５ｎｍの光源を用いた場合には、図９に示すように、波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍの第１の光学系と、波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍの第２の光学系を設けて、互換性を持たせているものや（特許文献２参照）、図１０に示すように、液晶で構成された波長板を用い、４０５ｎｍと６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの３波長とで光学系を共通化して互換性を持たせているものがある（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１４３６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１４０２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２７６７６６号公報
【非特許文献１】
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ， Ｍａｘ Ｂｏｒｎ ａｎｄ Ｅｍｉｌ Ｗｏｌｆ， ＰＥＲＧＡＭＯＮ ＰＲＥＳＳ ＬＴＤ．
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２つの光源の波長が７８０ｎｍと６３５ｎｍのように、２つの光源の波長が近い場合には、［特許文献１］に記載のように光学系を共通化することは比較的容易である。しかしながら、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合には、光学系を共通化することは難しく、特に一般的に用いられている水晶で形成された波長板は共通化することが非常に難しいため、［特許文献２］に記載のように別途に光学系を設けている。しかし、別途に光学系を設けた場合には、図９のように光学系の部品数が多く、その配置構成が複雑となり、光ピックアップ装置が大きくなってしまい、光ディスク装置の小型軽量化ができないという問題があった。
【０００６】
また、波長板を液晶で構成した場合には、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合でも［特許文献３］に記載のように波長板を共通化できるが、［特許文献３］に記載の波長板は、３つの波長でそれぞれ位相差が波長の１／４の奇数倍となるようにして１／４波長板の機能を持たせているため、３つの波長近辺（３７０ｎｍ〜４３０ｎｍ、６３５ｎｍ〜６９０ｎｍ、７６０ｎｍ〜８１０ｎｍ）以外の範囲では１／４波長板として機能しておらず、これらの波長以外の光源を用いた光ピックアップ装置には使用できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、請求項１〜３に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる波長板を提供することを目的としている。
請求項４に係る発明では、請求項１〜３の目的に加え、任意に遅延量を変更することができる手段を備えた波長板を提供することを目的としている。
請求項５に係る発明では、請求項１〜３の目的に加え、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる１／４波長板を提供することを目的としている。
請求項６に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる波長板ユニットを提供することを目的としている。
請求項７に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる１／４波長板ユニットを提供することを目的としている。
請求項８，９に係る発明では、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な光ピックアップ装置を提供することを目的としている。
請求項１０に係る発明では、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な互換性のある光ディスク装置を提供することを目的としている。
請求項１１に係る発明、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な互換性のある追記型または書換型の光ディスク装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、光の偏光状態を変化させる波長板において、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させることを特徴としている。
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の波長板において、平行平板を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造で形成され、複屈折特性を変える手段が前記平行平板の間隔調整機構であることを特徴としている。
さらに請求項３に係る発明は、請求項２記載の波長板において、前記平行平板の間隔調整機構が、該平行平板の少なくとも一部に弾性材料を挟み、両側からの圧力を制御する手段であることを特徴としている。
さらに請求項４に係る発明は、請求項２記載の波長板において、前記微細周期構造を形成する平行平板の間隔を検出し、該平行平板の間隔を調整して、遅延量を調整する遅延量調整手段を有することを特徴としている。
さらに請求項５に係る発明は、請求項３記載の波長板において、任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴としている。
【０００９】
請求項６に係る発明は、波長板ユニットであって、請求項３に記載の波長板と、外部からの信号により間隔調整機構を制御する間隔調整手段制御部からなることを特徴としている。
また、請求項７に係る発明は、請求項６記載の波長板ユニットにおいて、任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴としている。
【００１０】
請求項８に係る発明は、光ピックアップ装置であって、請求項５記載の波長板または請求項７記載の波長板ユニットと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、該対物レンズを移動するアクチュエータと、前記光源からの光を前記対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、該検出器へ光を導く検出光学系とからなることを特徴としている。
また、請求項９に係る発明は、請求項８記載の光ピックアップ装置において、前記対物レンズが色消しレンズであることを特徴としている。
【００１１】
請求項１０に係る発明は、光ディスク装置であって、請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、追記型または書換型の光ディスク装置であって、請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、外部から入力されたデータを元に追記型光記録媒体または書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る波長板においては、比較的広い範囲内の全ての波長の光に対応するように、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させる構成として、その位相差量を可変とし、２つ以上の異なる波長の光でも共用して使用できるようにするものである。また、本発明では、上記波長板や、その波長板を有する波長板ユニットを、比較的波長の違いが大きい多波長対応の光ピックアップ装置および光ディスク装置の構成部品として用い、波長板や波長板ユニットを共用して光学系を簡素化しようとするものである。すなわち本発明は、比較的波長の違いが大きい２つ以上の光に対しても１つの波長板で共用して使用することができ、かつ、多波長対応で構造が簡単な光ピックアップ装置および光ディスク装置を容易に実現するものである。
以下、本発明の構成、動作および作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施例１）
第１の実施例として本発明の波長板について説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す波長板の構成説明図であり、（ａ）は波長板の平面図、（ｂ），（ｃ）は波長板の微細周期構造の一部（図中のＡ部）の拡大図である。
この波長板１００は、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させることを特徴としており、透明基板１０１上に石英ガラスからなる平行平板１０４を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造１０２で形成され、複屈折特性を変える手段が前記平行平板１０４の間隔調整機構であることを特徴としている。より具体的には、図１に示すように波長板１００の微細周期構造１０２は、透明基板１０１上に、厚さ３０ｎｍ程度の石英ガラスの平板１０４が樹脂などの弾性材料１０５を挟んで平行に、幾重にも並べてある。微細周期構造１０２の両側には、間隔調整機構として、石英ガラス平行平板１０４に対して垂直方向に伸縮するアクチュエータ１０３が配置されており、このアクチュエータ１０３は微細周期構造１０２を挟む部材（弾性材料）１０５を介して微細周期構造１０２と接続されている。したがって、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、弾性材料１０５を挟んで平行に並べられた平行平板１０４の両側から、アクチュエータ１０３で平行平板に加える圧力を制御することにより、石英ガラス平行平板１０４の間隔を調整することができ、微細周期構造１０２の複屈折特性を変えることで、任意の偏光状態に変化させることができる。
【００１５】
図２に示すように、本来、複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長より十分小さい（＜λ／２）周期で平行に並べた微細周期構造は、複屈折特性を発生することが知られている（［非特許文献１］参照）。偏光方向が溝に平行な光の屈折率ｎ／／と、垂直な光の屈折率ｎ⊥は、それぞれ、
ｎ／／＝√（ｔｎ１ ２＋（１−ｔ）ｎ２ ２） （１）
ｎ⊥＝１／√（ｔ／ｎ１ ２＋（１−ｔ）／ｎ２ ２） （２）
となる。ｎ１，ｎ２はそれぞれ微細周期構造が形成された物質の屈折率と、溝を埋める物質の屈折率であり、また、ｔは微細周期構造のｄｕｔｙ比であり、
ｔ＝ｗ１／（ｗ１＋ｗ２） （３）
である。
【００１６】
このように、水晶や方解石の複屈折特性は、その物質固有のものであり、変えることがほとんどできないものであるのに対して、図１に示す微細周期構造１０２の複屈折は、材料や形状を変えることで複屈折特性を容易に制御することが可能である。
また、偏光方向が溝に平行な光と垂直な光との位相差（遅延量）Ｒｅは、微細周期構造の複屈折の高さ（溝の深さ）をｄとすると、
Ｒｅ＝（ｎ／／−ｎ⊥）ｄ （４）
となる。これらの式より、微細周期構造の複屈折のｄｕｔｙ比ｔおよび微細周期構造の複屈折の高さ（溝の深さ）ｄを可変にすれば位相差（遅延量）Ｒｅを変化させることができることが分かる。
【００１７】
本発明の波長板の特性を図３および図４に示す。図１に示した本発明の波長板１００は、アクチュエータ１０３を伸縮させることで、石英ガラス平行平板１０４の間隔（（３）式のｗ２に相当する）を変えることができるので、石英ガラス平行平板１０４で構成された微細周期構造１０２のｄｕｔｙ比が可変であり、遅延量を調整することができる。図３および図４は微細周期構造１０２の高さ（石英ガラス平行平板の高さ）が２．５μｍの本発明の波長板１００で、位相差がそれぞれの波長で波長の１／４になるように調整したときのｄｕｔｙ比と遅延量を示した図である。遅延量は当然ながらそれぞれの波長で波長の１／４となっている。図３および図４から明らかなように、本発明の波長板１００では、波長が３００ｎｍ後半から８００ｎｍ前半の広い範囲において対応できており、この範囲のいずれの波長においても１／４波長板として使用することができる。また、本実施例のように石英ガラスで構成した場合には、広い範囲の波長で高い透過率が得られるので、光の利用効率を高くすることができる。尚、図３はｄｕｔｙ比が小さいところで調整した場合で、図４はｄｕｔｙ比が大きいところで調整した場合であり、どちらで調整を行っても良い。
【００１８】
微細周期構造１０２を構成する石英ガラス平行平板１０４の間隔の検出は、平行平板１０４の間隔を調整するアクチュエータ１０３に変位センサ（図示せず）を設け、アクチュエータ１０３の変位量から平行平板１０４の間隔を検出しても良いし、平行平板１０４の一部に電極を設け、間隔を電気容量として電気的に検出しても良く、また、信号検出系での信号強度から検出しても良く、さらには、これらを併用しても良い。石英ガラス平行平板１０４の間隔を調整するアクチュエータ１０３としては、ボイスコイルモータなどを用いることができる。
【００１９】
尚、本発明では、上記の構成の波長板１００と、外部からの信号により波長板１００のアクチュエータ（間隔調整機構）１０３を制御する間隔調整手段制御部（図示せず）とにより、波長板ユニットを構成している。これにより、外部からの信号に応じて波長板を所望の偏光状態に容易に変更することができる。
【００２０】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例について説明する。図５は本発明の第２の実施例を示す光ピックアップ装置（光ピックアップモジュール）の概略構成図である。この光ピックアップモジュールは、第１の半導体レーザ（例えば、ＡｌＧａＡｓレーザ）を光源とした第１の光源ユニット１０６と、第２の半導体レーザ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰレーザ）を光源とした第２の光源ユニット１０７と、第３の半導体レーザ（例えば、ＧａＮレーザ）を光源とした第３の光源ユニット１０８と、各光源ユニットからの光を対物レンズに導くための照明光学系を構成する第１の誘電体多層膜ミラー１０９と第２の誘電体多層膜ミラー１１０と、第１の実施例で説明した波長板１００と、立上げミラー１１１と、対物レンズ１１２と、対物レンズ１１２のレンズホルダ１１３と、対物レンズ１１２を移動するアクチュエータ（フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ）１１４とで構成されている。各光源ユニット１０６，１０７，１０８は、図６に示すように、光源である半導体レーザ（ＬＤ）１１６と、検出器である分割フォトダイオード１１７と、検出光学系を構成する偏光ホログラム１１８と、これらを収納するケース１２０から構成されており、半導体レーザ１１６はケース１２０内の台座に設けたヒートシンク１１９に固定され、分割フォトダイオード１１７は台座に固定され、偏光ホログラム１１８はケース１２０上面の開口部に固定されている。また、第１の誘電体多層膜ミラー１０９は波長が４０５ｎｍおよび６６０ｎｍの光を透過し、７８０ｎｍの光を反射するように設計され、第２の誘電体多層膜ミラー１１０は波長が４０５ｎｍの光を透過し６６０ｎｍの光を反射するように設計されている。
【００２１】
図５において、３つの光源ユニット１０６，１０７，１０８のうちのいずれか一つの光源ユニットの半導体レーザ１１６から出射したレーザ光は、第１の誘電体多層膜ミラー１０９や第２の誘電体多層膜ミラー１１０を反射または透過し、偏光面に対して光学軸が４５°をなすように配置された第１の実施例の１／４波長板１００で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１１２によって光記録媒体である光ディスク１１５の記録面に集光する。集光したレーザ光は記録面で反射し、再び対物レンズ１１２を経て波長板１００で円偏光から直線偏光に変換されて光源ユニットに戻ってくる。また、レーザ光が光ディスク１１５の記録面で反射する際に円偏光の回転方向が逆転しているので、光源ユニットに戻ってきたレーザ光は、偏光面が出射光とは９０°変わっており、光源ユニットの偏光ホログラム１１８に形成された回折格子によって分割フォトダイオード１１７上に回折パターンが形成されるので、光ディスク１１５の記録面に記録された信号を検出することができる。
【００２２】
尚、対物レンズ１１２は、単レンズで２以上の異なる波長に対応した設計はレンズ材の屈折率が波長により変化するため困難であり、それぞれの波長ごとに複数備えて、光ディスク１１５の種類によって機械的に入れ換えるような構成でも良い。しかし、複数の対物レンズを備えた構成は、光ピックアップモジュールが大きくなってしまうので、焦点距離が正と負の材料が異なる（屈折率が異なる）２枚のレンズを貼り合せた色消しレンズ構成にして、２以上の波長で収差が発生しないように設計し、１つの対物レンズで２以上の波長に対応する構成にした方が望ましい。
また、光ディスク１１５の種類によって（光源波長によって）対物レンズ１１２の開口数（ＮＡ）が異なる場合には、開口径を変更することができるアパーチャー（例えば機械的に変更するものや液晶を用いて変更するものなど）を用いて光ピックアップモジュールを構成する。
【００２３】
以上のように、本実施例では、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板１００と、波長の異なる複数の光源ユニット１０６，１０７，１０８と、対物レンズ１１２と、対物レンズ１１２を移動するアクチュエータ１１４と、誘電体多層膜ミラー１０９，１１０等で光ピックアップモジュールを構成しているので、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズ（色消しレンズの対物レンズ等）を設計することができるので、信頼性の高い多波長対応光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【００２４】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について説明する。図７は本発明の第３の実施例を示す図であり、光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。この光ディスク装置は、第２の実施例で説明した図５に示す構成の光ピックアップモジュールを備えると共に、光ディスクの種類を判別する機能を備えており、装着された光ディスクの種類を判別することができる。より具体的には、この光ディスク装置は、図５に示す構成の光ピックアップモジュール１２１と、光ピックアップモジュール１２１を移動するキャリッジアクチュエータ１２２およびその制御部（キャリッジ制御部）１３０と、各光源ユニット１０６，１０７，１０８の光源（半導体レーザ）を駆動制御する駆動部（ＬＤ制御部）１２３と、光ディスクを回転させる回転機構（スピンドルモータ）１２４およびその制御部（スピンドル制御部）１２５と、検出系で検出したフォーカス信号を元に対物レンズ１１２のフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動するフォーカス制御部１２６と、検出系で検出したトラック信号を元に対物レンズ１１２のトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動するトラック制御部１２７と、使用波長に応じて１／４波長板１００のアクチュエータ１０３を制御する波長板制御部１２８と、光ディスクに記録されたデータを再生する信号再生部（信号複調部）１２９と、光ディスクの種類を識別する識別部（光ディスク判別機構）１３１と、光ディスグ装置全体を制御する中央制御部１３２を備えている。また、追記型光ディスクまたは書換型光ディスク対応の光ディスク装置の場合には、上記構成に加えて、外部から入力されたデータを元に追記型光ディスクまたは書換型光ディスクに記録する信号に変換する信号処理部を備えた構成となる。
【００２５】
次に光ディスク装置の動作の一例を図５，７を参照して説明する。光ディスク１１５をスピンドルモータ１２４に装着後、まず、第１の光源ユニット１０６の半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせる。合焦点後、今度はトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、再生の動作を行う。また、トラック信号が検出されなかった場合には、第１の光源ユニット１０６の半導体レーザを消灯し、第２の光源ユニット１０７の半導体レーザを点灯させて、同様にフォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせ、次にトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、再生の動作を行う。また、トラック信号が検出されなかった場合には、第２の光源ユニット１０７の半導体レーザを消灯し、第３の光源ユニット１０８の半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせ、次にトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行い、再生動作を行う。
【００２６】
このように、本実施例の光ディスク装置では、光ディスクの種類を判別し、自動的に光源ユニットを切り換えて再生を行うことができる。また、追記型光ディスクまたは書換型光ディスク対応の構成とした場合には、光ディスクの種類を判別し、自動的に光源ユニットを切り換えて記録を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明においては、１つの波長板で任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができるので、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用させることができ、光学系を簡素化することができる。
請求項２に係る発明においては、複屈折特性の異なる領域が複数あり、領域の厚さを変えることができるので、任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができ、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用し、光学系を簡素化することができる。
請求項３に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成としているので、任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができる波長板を容易に構成することができ、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用させることができるので、光学系を簡素化することができる。
【００２８】
請求項４に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成とし、間隔を調整できるようしているので、容易に遅延量を制御することができる。
請求項５に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば直線偏光から円偏光への変換、または円偏光から直線偏光への変換を１つの１／４波長板で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００２９】
請求項６に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成にした波長板と、外部信号から間隔調整手段（アクチュエータ）を制御する制御部とで波長板ユニットを構成しているので、外部からの信号に応じて所望の偏光状態に容易に変更することができる。
請求項７に係る発明においては，波長板ユニットは、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば直線偏光から円偏光への変換、または円偏光から直線偏光への変換を１つの波長板ユニットで行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで光ピックアップ装置を構成しているので、多波長対応の光ピックアップ装置を簡単な構成で、かつ、小型に実現することができる。
請求項９に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、色消しレンズの対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで光ピックアップ装置を構成しているので、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズを設計することができるので、信頼性の高い多波長対応光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【００３１】
請求項１０に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで構成された光ピックアップ装置を用いて光ディスク装置を構成すると共に、該光ディスク装置は、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えた構成としているので、互換性があり、光記録媒体の種類を自動的に識別できる機能を有し、かつ、小型で構造が簡単な光ディスク装置を容易に実現することができる。
【００３２】
請求項１１に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで構成された光ピックアップ装置を用いて追記型または書換型光ディスク装置を構成すると共に、該光ディスク装置は、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、外部から入力されたデータを元に追記型光記録媒体または書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えた構成としているので、互換性があり、光記録媒体の種類を自動的に識別できる機能を有し、かつ、小型で構造が簡単な追記型または書換型の光ディスク装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す波長板の構成説明図であり、（ａ）は波長板の平面図、（ｂ），（ｃ）は波長板の微細周期構造の一部（図中のＡ部）の拡大図である。
【図２】波長板を構成する微細周期構造の説明図である。
【図３】本発明の波長板における波長とデューティ比および遅延量の関係を示す図である。
【図４】本発明の波長板における波長とデューティ比および遅延量の関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す光ピックアップ装置（光ピックアップモジュール）の概略構成図である。
【図６】図５の光ピックアップ装置に用いられる光源ユニットの一構成例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す図であり、光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】従来技術の一例を示す光ディスク装置の概略構成図である。
【図９】従来技術の別の例を示す光ディスク装置の概略構成図である。
【図１０】従来技術のさらに別の例を示す図であり、液晶で構成された波長板の構成説明図である。
【符号の説明】
１００：波長板
１０１：透明基板
１０２：微細周期構造
１０３：アクチュエータ（間隔調整手段）
１０４：石英ガラス平行平板
１０５：弾性材料
１０６：第１の光源ユニット
１０７：第２の光源ユニット
１０８：第３の光源ユニット
１０９：第１の誘電体多層膜ミラー
１１０：第２の誘電体多層膜ミラー
１１１：立上げミラー
１１２：対物レンズ
１１３：レンズホルダー
１１４：対物レンズのアクチュエータ
１１４Ｆ：フォーカスアクチュエータ
１１４Ｔ：トラックアクチュエータ
１１５：光ディスク（光記録媒体）
１１６：半導体レーザ（光源）
１１７：分割フォトダイオード（検出器）
１１８：偏光ホログラム（検出光学系）
１１９：ヒートシンク
１２０：ケース
１２１：光ピックアップモジュール（光ピックアップ装置）
１２２：キャリッジアクチュエータ
１２３：ＬＤ制御部
１２４：スピンドルモータ
１２５：スピンドル制御部
１２６：フォーカス制御部
１２７：トラック制御部
１２８：波長板制御部（間隔調整手段制御部）
１２９：信号再生部（信号複調部）
１３０：キャリッジ制御部
１３１：識別部（光ディスク判別機構）
１３２：中央制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の偏光方向を変える波長板と、その波長板を有する波長板ユニットに関するものであり、特に光記録媒体に対して情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置に用いられる波長板および波長板ユニット、および波長板や波長板ユニット等の光学素子を用いて構成される光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を用いて構成される光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録媒体である光ディスクの大容量化（高記録密度化）が進み、青紫の波長（波長４０５ｎｍ）の半導体レーザ（ＬＤ）を光源とした光ディスク装置の開発も盛んに行われている。
一方、従来の光ディスクも広く普及しており、ＣＤ（コンパクト・ディスク）系やＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）系等の複数の規格の光ディスクが利用されるようになってきている。このように複数の規格の光ディスクが混在する中で、１つの規格にしか対応していない光ディスク装置よりも、複数の規格に対応した互換性のある光ディスク装置が要求されている。
さらに、音楽・画像の記録再生装置や、パーソナルコンピュータ等の情報技術装置のモバイル化が進み、これらの記録再生装置や情報技術装置に搭載される光ディスク装置は小型軽量化が要求されている。
【０００３】
互換性に対して従来の光ディスク装置では、２つの光源波長が６３５ｎｍと７８０ｎｍの場合には、図８に示すように２つの光源ユニットで光学系を共通化した光ディスク装置がある（特許文献１参照）。また、波長４０５ｎｍの光源を用いた場合には、図９に示すように、波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍの第１の光学系と、波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍの第２の光学系を設けて、互換性を持たせているものや（特許文献２参照）、図１０に示すように、液晶で構成された波長板を用い、４０５ｎｍと６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの３波長とで光学系を共通化して互換性を持たせているものがある（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１４３６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１４０２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２７６７６６号公報
【非特許文献１】
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ， Ｍａｘ Ｂｏｒｎ ａｎｄ Ｅｍｉｌ Ｗｏｌｆ， ＰＥＲＧＡＭＯＮ ＰＲＥＳＳ ＬＴＤ．
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２つの光源の波長が７８０ｎｍと６３５ｎｍのように、２つの光源の波長が近い場合には、［特許文献１］に記載のように光学系を共通化することは比較的容易である。しかしながら、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合には、光学系を共通化することは難しく、特に一般的に用いられている水晶で形成された波長板は共通化することが非常に難しいため、［特許文献２］に記載のように別途に光学系を設けている。しかし、別途に光学系を設けた場合には、図９のように光学系の部品数が多く、その配置構成が複雑となり、光ピックアップ装置が大きくなってしまい、光ディスク装置の小型軽量化ができないという問題があった。
【０００６】
また、波長板を液晶で構成した場合には、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合でも［特許文献３］に記載のように波長板を共通化できるが、［特許文献３］に記載の波長板は、３つの波長でそれぞれ位相差が波長の１／４の奇数倍となるようにして１／４波長板の機能を持たせているため、３つの波長近辺（３７０ｎｍ〜４３０ｎｍ、６３５ｎｍ〜６９０ｎｍ、７６０ｎｍ〜８１０ｎｍ）以外の範囲では１／４波長板として機能しておらず、これらの波長以外の光源を用いた光ピックアップ装置には使用できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、請求項１〜３に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる波長板を提供することを目的としている。
請求項４に係る発明では、請求項１〜３の目的に加え、任意に遅延量を変更することができる手段を備えた波長板を提供することを目的としている。
請求項５に係る発明では、請求項１〜３の目的に加え、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる１／４波長板を提供することを目的としている。
請求項６に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる波長板ユニットを提供することを目的としている。
請求項７に係る発明では、任意の範囲内の全ての波長の光に対して共用して使用することができる１／４波長板ユニットを提供することを目的としている。
請求項８，９に係る発明では、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な光ピックアップ装置を提供することを目的としている。
請求項１０に係る発明では、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な互換性のある光ディスク装置を提供することを目的としている。
請求項１１に係る発明、２つ以上の光源を備え、これらの光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単な互換性のある追記型または書換型の光ディスク装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、光の偏光状態を変化させる波長板において、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させることを特徴としている。
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の波長板において、平行平板を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造で形成され、複屈折特性を変える手段が前記平行平板の間隔調整機構であることを特徴としている。
さらに請求項３に係る発明は、請求項２記載の波長板において、前記平行平板の間隔調整機構が、該平行平板の少なくとも一部に弾性材料を挟み、両側からの圧力を制御する手段であることを特徴としている。
さらに請求項４に係る発明は、請求項２記載の波長板において、前記微細周期構造を形成する平行平板の間隔を検出し、該平行平板の間隔を調整して、遅延量を調整する遅延量調整手段を有することを特徴としている。
さらに請求項５に係る発明は、請求項３記載の波長板において、任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴としている。
【０００９】
請求項６に係る発明は、波長板ユニットであって、請求項３に記載の波長板と、外部からの信号により間隔調整機構を制御する間隔調整手段制御部からなることを特徴としている。
また、請求項７に係る発明は、請求項６記載の波長板ユニットにおいて、任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴としている。
【００１０】
請求項８に係る発明は、光ピックアップ装置であって、請求項５記載の波長板または請求項７記載の波長板ユニットと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、該対物レンズを移動するアクチュエータと、前記光源からの光を前記対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、該検出器へ光を導く検出光学系とからなることを特徴としている。
また、請求項９に係る発明は、請求項８記載の光ピックアップ装置において、前記対物レンズが色消しレンズであることを特徴としている。
【００１１】
請求項１０に係る発明は、光ディスク装置であって、請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、追記型または書換型の光ディスク装置であって、請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、外部から入力されたデータを元に追記型光記録媒体または書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る波長板においては、比較的広い範囲内の全ての波長の光に対応するように、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させる構成として、その位相差量を可変とし、２つ以上の異なる波長の光でも共用して使用できるようにするものである。また、本発明では、上記波長板や、その波長板を有する波長板ユニットを、比較的波長の違いが大きい多波長対応の光ピックアップ装置および光ディスク装置の構成部品として用い、波長板や波長板ユニットを共用して光学系を簡素化しようとするものである。すなわち本発明は、比較的波長の違いが大きい２つ以上の光に対しても１つの波長板で共用して使用することができ、かつ、多波長対応で構造が簡単な光ピックアップ装置および光ディスク装置を容易に実現するものである。
以下、本発明の構成、動作および作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施例１）
第１の実施例として本発明の波長板について説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す波長板の構成説明図であり、（ａ）は波長板の平面図、（ｂ），（ｃ）は波長板の微細周期構造の一部（図中のＡ部）の拡大図である。
この波長板１００は、複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させることを特徴としており、透明基板１０１上に石英ガラスからなる平行平板１０４を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造１０２で形成され、複屈折特性を変える手段が前記平行平板１０４の間隔調整機構であることを特徴としている。より具体的には、図１に示すように波長板１００の微細周期構造１０２は、透明基板１０１上に、厚さ３０ｎｍ程度の石英ガラスの平板１０４が樹脂などの弾性材料１０５を挟んで平行に、幾重にも並べてある。微細周期構造１０２の両側には、間隔調整機構として、石英ガラス平行平板１０４に対して垂直方向に伸縮するアクチュエータ１０３が配置されており、このアクチュエータ１０３は微細周期構造１０２を挟む部材（弾性材料）１０５を介して微細周期構造１０２と接続されている。したがって、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、弾性材料１０５を挟んで平行に並べられた平行平板１０４の両側から、アクチュエータ１０３で平行平板に加える圧力を制御することにより、石英ガラス平行平板１０４の間隔を調整することができ、微細周期構造１０２の複屈折特性を変えることで、任意の偏光状態に変化させることができる。
【００１５】
図２に示すように、本来、複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長より十分小さい（＜λ／２）周期で平行に並べた微細周期構造は、複屈折特性を発生することが知られている（［非特許文献１］参照）。偏光方向が溝に平行な光の屈折率ｎ／／と、垂直な光の屈折率ｎ⊥は、それぞれ、
ｎ／／＝√（ｔｎ１ ２＋（１−ｔ）ｎ２ ２） （１）
ｎ⊥＝１／√（ｔ／ｎ１ ２＋（１−ｔ）／ｎ２ ２） （２）
となる。ｎ１，ｎ２はそれぞれ微細周期構造が形成された物質の屈折率と、溝を埋める物質の屈折率であり、また、ｔは微細周期構造のｄｕｔｙ比であり、
ｔ＝ｗ１／（ｗ１＋ｗ２） （３）
である。
【００１６】
このように、水晶や方解石の複屈折特性は、その物質固有のものであり、変えることがほとんどできないものであるのに対して、図１に示す微細周期構造１０２の複屈折は、材料や形状を変えることで複屈折特性を容易に制御することが可能である。
また、偏光方向が溝に平行な光と垂直な光との位相差（遅延量）Ｒｅは、微細周期構造の複屈折の高さ（溝の深さ）をｄとすると、
Ｒｅ＝（ｎ／／−ｎ⊥）ｄ （４）
となる。これらの式より、微細周期構造の複屈折のｄｕｔｙ比ｔおよび微細周期構造の複屈折の高さ（溝の深さ）ｄを可変にすれば位相差（遅延量）Ｒｅを変化させることができることが分かる。
【００１７】
本発明の波長板の特性を図３および図４に示す。図１に示した本発明の波長板１００は、アクチュエータ１０３を伸縮させることで、石英ガラス平行平板１０４の間隔（（３）式のｗ２に相当する）を変えることができるので、石英ガラス平行平板１０４で構成された微細周期構造１０２のｄｕｔｙ比が可変であり、遅延量を調整することができる。図３および図４は微細周期構造１０２の高さ（石英ガラス平行平板の高さ）が２．５μｍの本発明の波長板１００で、位相差がそれぞれの波長で波長の１／４になるように調整したときのｄｕｔｙ比と遅延量を示した図である。遅延量は当然ながらそれぞれの波長で波長の１／４となっている。図３および図４から明らかなように、本発明の波長板１００では、波長が３００ｎｍ後半から８００ｎｍ前半の広い範囲において対応できており、この範囲のいずれの波長においても１／４波長板として使用することができる。また、本実施例のように石英ガラスで構成した場合には、広い範囲の波長で高い透過率が得られるので、光の利用効率を高くすることができる。尚、図３はｄｕｔｙ比が小さいところで調整した場合で、図４はｄｕｔｙ比が大きいところで調整した場合であり、どちらで調整を行っても良い。
【００１８】
微細周期構造１０２を構成する石英ガラス平行平板１０４の間隔の検出は、平行平板１０４の間隔を調整するアクチュエータ１０３に変位センサ（図示せず）を設け、アクチュエータ１０３の変位量から平行平板１０４の間隔を検出しても良いし、平行平板１０４の一部に電極を設け、間隔を電気容量として電気的に検出しても良く、また、信号検出系での信号強度から検出しても良く、さらには、これらを併用しても良い。石英ガラス平行平板１０４の間隔を調整するアクチュエータ１０３としては、ボイスコイルモータなどを用いることができる。
【００１９】
尚、本発明では、上記の構成の波長板１００と、外部からの信号により波長板１００のアクチュエータ（間隔調整機構）１０３を制御する間隔調整手段制御部（図示せず）とにより、波長板ユニットを構成している。これにより、外部からの信号に応じて波長板を所望の偏光状態に容易に変更することができる。
【００２０】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例について説明する。図５は本発明の第２の実施例を示す光ピックアップ装置（光ピックアップモジュール）の概略構成図である。この光ピックアップモジュールは、第１の半導体レーザ（例えば、ＡｌＧａＡｓレーザ）を光源とした第１の光源ユニット１０６と、第２の半導体レーザ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰレーザ）を光源とした第２の光源ユニット１０７と、第３の半導体レーザ（例えば、ＧａＮレーザ）を光源とした第３の光源ユニット１０８と、各光源ユニットからの光を対物レンズに導くための照明光学系を構成する第１の誘電体多層膜ミラー１０９と第２の誘電体多層膜ミラー１１０と、第１の実施例で説明した波長板１００と、立上げミラー１１１と、対物レンズ１１２と、対物レンズ１１２のレンズホルダ１１３と、対物レンズ１１２を移動するアクチュエータ（フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ）１１４とで構成されている。各光源ユニット１０６，１０７，１０８は、図６に示すように、光源である半導体レーザ（ＬＤ）１１６と、検出器である分割フォトダイオード１１７と、検出光学系を構成する偏光ホログラム１１８と、これらを収納するケース１２０から構成されており、半導体レーザ１１６はケース１２０内の台座に設けたヒートシンク１１９に固定され、分割フォトダイオード１１７は台座に固定され、偏光ホログラム１１８はケース１２０上面の開口部に固定されている。また、第１の誘電体多層膜ミラー１０９は波長が４０５ｎｍおよび６６０ｎｍの光を透過し、７８０ｎｍの光を反射するように設計され、第２の誘電体多層膜ミラー１１０は波長が４０５ｎｍの光を透過し６６０ｎｍの光を反射するように設計されている。
【００２１】
図５において、３つの光源ユニット１０６，１０７，１０８のうちのいずれか一つの光源ユニットの半導体レーザ１１６から出射したレーザ光は、第１の誘電体多層膜ミラー１０９や第２の誘電体多層膜ミラー１１０を反射または透過し、偏光面に対して光学軸が４５°をなすように配置された第１の実施例の１／４波長板１００で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１１２によって光記録媒体である光ディスク１１５の記録面に集光する。集光したレーザ光は記録面で反射し、再び対物レンズ１１２を経て波長板１００で円偏光から直線偏光に変換されて光源ユニットに戻ってくる。また、レーザ光が光ディスク１１５の記録面で反射する際に円偏光の回転方向が逆転しているので、光源ユニットに戻ってきたレーザ光は、偏光面が出射光とは９０°変わっており、光源ユニットの偏光ホログラム１１８に形成された回折格子によって分割フォトダイオード１１７上に回折パターンが形成されるので、光ディスク１１５の記録面に記録された信号を検出することができる。
【００２２】
尚、対物レンズ１１２は、単レンズで２以上の異なる波長に対応した設計はレンズ材の屈折率が波長により変化するため困難であり、それぞれの波長ごとに複数備えて、光ディスク１１５の種類によって機械的に入れ換えるような構成でも良い。しかし、複数の対物レンズを備えた構成は、光ピックアップモジュールが大きくなってしまうので、焦点距離が正と負の材料が異なる（屈折率が異なる）２枚のレンズを貼り合せた色消しレンズ構成にして、２以上の波長で収差が発生しないように設計し、１つの対物レンズで２以上の波長に対応する構成にした方が望ましい。
また、光ディスク１１５の種類によって（光源波長によって）対物レンズ１１２の開口数（ＮＡ）が異なる場合には、開口径を変更することができるアパーチャー（例えば機械的に変更するものや液晶を用いて変更するものなど）を用いて光ピックアップモジュールを構成する。
【００２３】
以上のように、本実施例では、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板１００と、波長の異なる複数の光源ユニット１０６，１０７，１０８と、対物レンズ１１２と、対物レンズ１１２を移動するアクチュエータ１１４と、誘電体多層膜ミラー１０９，１１０等で光ピックアップモジュールを構成しているので、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズ（色消しレンズの対物レンズ等）を設計することができるので、信頼性の高い多波長対応光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【００２４】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について説明する。図７は本発明の第３の実施例を示す図であり、光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。この光ディスク装置は、第２の実施例で説明した図５に示す構成の光ピックアップモジュールを備えると共に、光ディスクの種類を判別する機能を備えており、装着された光ディスクの種類を判別することができる。より具体的には、この光ディスク装置は、図５に示す構成の光ピックアップモジュール１２１と、光ピックアップモジュール１２１を移動するキャリッジアクチュエータ１２２およびその制御部（キャリッジ制御部）１３０と、各光源ユニット１０６，１０７，１０８の光源（半導体レーザ）を駆動制御する駆動部（ＬＤ制御部）１２３と、光ディスクを回転させる回転機構（スピンドルモータ）１２４およびその制御部（スピンドル制御部）１２５と、検出系で検出したフォーカス信号を元に対物レンズ１１２のフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動するフォーカス制御部１２６と、検出系で検出したトラック信号を元に対物レンズ１１２のトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動するトラック制御部１２７と、使用波長に応じて１／４波長板１００のアクチュエータ１０３を制御する波長板制御部１２８と、光ディスクに記録されたデータを再生する信号再生部（信号複調部）１２９と、光ディスクの種類を識別する識別部（光ディスク判別機構）１３１と、光ディスグ装置全体を制御する中央制御部１３２を備えている。また、追記型光ディスクまたは書換型光ディスク対応の光ディスク装置の場合には、上記構成に加えて、外部から入力されたデータを元に追記型光ディスクまたは書換型光ディスクに記録する信号に変換する信号処理部を備えた構成となる。
【００２５】
次に光ディスク装置の動作の一例を図５，７を参照して説明する。光ディスク１１５をスピンドルモータ１２４に装着後、まず、第１の光源ユニット１０６の半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせる。合焦点後、今度はトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、再生の動作を行う。また、トラック信号が検出されなかった場合には、第１の光源ユニット１０６の半導体レーザを消灯し、第２の光源ユニット１０７の半導体レーザを点灯させて、同様にフォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせ、次にトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、再生の動作を行う。また、トラック信号が検出されなかった場合には、第２の光源ユニット１０７の半導体レーザを消灯し、第３の光源ユニット１０８の半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながらフォーカス制御部１２６でフォーカスアクチュエータ１１４Ｆを駆動制御し、対物レンズ１１２をフォーカス方向に移動させて光ディスク１１５の記録面に焦点を合わせ、次にトラック制御部１２７でトラックアクチュエータ１１４Ｔを駆動制御し、トラック方向に対物レンズ１１２を移動し、トラック信号の検出を行い、再生動作を行う。
【００２６】
このように、本実施例の光ディスク装置では、光ディスクの種類を判別し、自動的に光源ユニットを切り換えて再生を行うことができる。また、追記型光ディスクまたは書換型光ディスク対応の構成とした場合には、光ディスクの種類を判別し、自動的に光源ユニットを切り換えて記録を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明においては、１つの波長板で任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができるので、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用させることができ、光学系を簡素化することができる。
請求項２に係る発明においては、複屈折特性の異なる領域が複数あり、領域の厚さを変えることができるので、任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができ、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用し、光学系を簡素化することができる。
請求項３に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成としているので、任意の範囲における全ての波長の光に対して任意の偏光状態に変化させることができる波長板を容易に構成することができ、波長の異なる複数の光源がある光学系において波長板を共用させることができるので、光学系を簡素化することができる。
【００２８】
請求項４に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成とし、間隔を調整できるようしているので、容易に遅延量を制御することができる。
請求項５に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば直線偏光から円偏光への変換、または円偏光から直線偏光への変換を１つの１／４波長板で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００２９】
請求項６に係る発明においては、平行平板を波長の１／２以下の周期構造で配置し、平行平板の間に弾性材料を挟み、両側からの圧力を調整して平行平板の間隔を調整できる構成にした波長板と、外部信号から間隔調整手段（アクチュエータ）を制御する制御部とで波長板ユニットを構成しているので、外部からの信号に応じて所望の偏光状態に容易に変更することができる。
請求項７に係る発明においては，波長板ユニットは、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば直線偏光から円偏光への変換、または円偏光から直線偏光への変換を１つの波長板ユニットで行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで光ピックアップ装置を構成しているので、多波長対応の光ピックアップ装置を簡単な構成で、かつ、小型に実現することができる。
請求項９に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、色消しレンズの対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで光ピックアップ装置を構成しているので、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズを設計することができるので、信頼性の高い多波長対応光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【００３１】
請求項１０に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで構成された光ピックアップ装置を用いて光ディスク装置を構成すると共に、該光ディスク装置は、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えた構成としているので、互換性があり、光記録媒体の種類を自動的に識別できる機能を有し、かつ、小型で構造が簡単な光ディスク装置を容易に実現することができる。
【００３２】
請求項１１に係る発明においては、任意の範囲における全ての波長の光に対して１／４波長板として機能する波長板または波長板ユニットと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、誘電体多層膜ミラーとで構成された光ピックアップ装置を用いて追記型または書換型光ディスク装置を構成すると共に、該光ディスク装置は、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、外部から入力されたデータを元に追記型光記録媒体または書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えた構成としているので、互換性があり、光記録媒体の種類を自動的に識別できる機能を有し、かつ、小型で構造が簡単な追記型または書換型の光ディスク装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す波長板の構成説明図であり、（ａ）は波長板の平面図、（ｂ），（ｃ）は波長板の微細周期構造の一部（図中のＡ部）の拡大図である。
【図２】波長板を構成する微細周期構造の説明図である。
【図３】本発明の波長板における波長とデューティ比および遅延量の関係を示す図である。
【図４】本発明の波長板における波長とデューティ比および遅延量の関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す光ピックアップ装置（光ピックアップモジュール）の概略構成図である。
【図６】図５の光ピックアップ装置に用いられる光源ユニットの一構成例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す図であり、光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】従来技術の一例を示す光ディスク装置の概略構成図である。
【図９】従来技術の別の例を示す光ディスク装置の概略構成図である。
【図１０】従来技術のさらに別の例を示す図であり、液晶で構成された波長板の構成説明図である。
【符号の説明】
１００：波長板
１０１：透明基板
１０２：微細周期構造
１０３：アクチュエータ（間隔調整手段）
１０４：石英ガラス平行平板
１０５：弾性材料
１０６：第１の光源ユニット
１０７：第２の光源ユニット
１０８：第３の光源ユニット
１０９：第１の誘電体多層膜ミラー
１１０：第２の誘電体多層膜ミラー
１１１：立上げミラー
１１２：対物レンズ
１１３：レンズホルダー
１１４：対物レンズのアクチュエータ
１１４Ｆ：フォーカスアクチュエータ
１１４Ｔ：トラックアクチュエータ
１１５：光ディスク（光記録媒体）
１１６：半導体レーザ（光源）
１１７：分割フォトダイオード（検出器）
１１８：偏光ホログラム（検出光学系）
１１９：ヒートシンク
１２０：ケース
１２１：光ピックアップモジュール（光ピックアップ装置）
１２２：キャリッジアクチュエータ
１２３：ＬＤ制御部
１２４：スピンドルモータ
１２５：スピンドル制御部
１２６：フォーカス制御部
１２７：トラック制御部
１２８：波長板制御部（間隔調整手段制御部）
１２９：信号再生部（信号複調部）
１３０：キャリッジ制御部
１３１：識別部（光ディスク判別機構）
１３２：中央制御部
Claims (11)
- 光の偏光状態を変化させる波長板において、
複屈折特性を変える手段を備え、複屈折特性を変えることで任意の偏光状態に変化させることを特徴とする波長板。 - 請求項１記載の波長板において、
平行平板を一定間隔で並べた、波長の１／２以下の微細周期構造で形成され、複屈折特性を変える手段が前記平行平板の間隔調整機構であることを特徴とする波長板。 - 請求項２記載の波長板において、
前記平行平板の間隔調整機構が、該平行平板の少なくとも一部に弾性材料を挟み、両側からの圧力を制御する手段であることを特徴とする波長板。 - 請求項２記載の波長板において、
前記微細周期構造を形成する平行平板の間隔を検出し、該平行平板の間隔を調整して、遅延量を調整する遅延量調整手段を有することを特徴とする波長板。 - 請求項３記載の波長板において、
任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴とする波長板。 - 請求項３に記載の波長板と、外部からの信号により間隔調整機構を制御する間隔調整手段制御部からなることを特徴とする波長板ユニット。
- 請求項６記載の波長板ユニットにおいて、
任意の範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能することを特徴とする波長板および波長板ユニット。 - 請求項５記載の波長板または請求項７記載の波長板ユニットと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、該対物レンズを移動するアクチュエータと、前記光源からの光を前記対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、該検出器へ光を導く検出光学系とからなることを特徴とする光ピックアップ装置。
- 請求項８記載の光ピックアップ装置において、
前記対物レンズが色消しレンズであることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
- 請求項８または９記載の光ピックアップ装置と、光源を駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号を元にフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号を元にトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、前記光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、外部から入力されたデータを元に追記型光記録媒体または書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部と、光記録媒体の種類を識別する識別部とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002271628A JP2004109460A (ja) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002271628A JP2004109460A (ja) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004109460A true JP2004109460A (ja) | 2004-04-08 |
Family
ID=32268884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002271628A Pending JP2004109460A (ja) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004109460A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005141892A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-06-02 | Nec Corp | 光ヘッド装置および光学式情報記録又は再生装置 |
| JP2007292615A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Shimadzu Corp | ソーラスリット |
-
2002
- 2002-09-18 JP JP2002271628A patent/JP2004109460A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005141892A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-06-02 | Nec Corp | 光ヘッド装置および光学式情報記録又は再生装置 |
| JP2007292615A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Shimadzu Corp | ソーラスリット |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1615213B1 (en) | Optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus adopting the same | |
| EP1688937A2 (en) | Optical pickup apparatus which is compatible with multiple types of media | |
| WO2005093725A1 (ja) | ホログラム記録担体並びに記録再生方法及び装置 | |
| JP2009037685A (ja) | ホログラム記録再生装置 | |
| JP2003294926A (ja) | 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 | |
| KR101439846B1 (ko) | 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보기록/재생 장치 및 방법 | |
| EP1760705A1 (en) | Compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same | |
| JP2001084637A (ja) | １対物レンズ光学的ピックアップヘッド | |
| KR100782813B1 (ko) | 능동형 보정소자 및 이를 채용한 호환형 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기 | |
| JP2003207636A (ja) | 波長板、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 | |
| JP2005044429A (ja) | 波長板、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 | |
| JP2004109460A (ja) | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置 | |
| JP4116305B2 (ja) | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 | |
| JP4529720B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
| KR100683888B1 (ko) | 광픽업 장치 | |
| JP2004361451A (ja) | 波長板、波長板ユニット、光ピックアップ装置、光ディスク装置及び波長板の遅延量調整方法 | |
| JP4387115B2 (ja) | 波長板、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 | |
| JP4176443B2 (ja) | 波長板ユニットおよび光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置 | |
| KR100717024B1 (ko) | 호환형 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기 | |
| JP4876814B2 (ja) | 位相差素子および光ヘッド装置 | |
| JP2008130196A (ja) | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置 | |
| JP2007317315A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2007087493A (ja) | 光ピックアップ装置、光ディスクドライブ、及び、対物レンズ切換え方法 | |
| KR100627490B1 (ko) | 이종 기록매체 호환 광픽업 장치 | |
| KR100585110B1 (ko) | 광픽업 |