JP2004303301A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004303301A JP2004303301A JP2003092523A JP2003092523A JP2004303301A JP 2004303301 A JP2004303301 A JP 2004303301A JP 2003092523 A JP2003092523 A JP 2003092523A JP 2003092523 A JP2003092523 A JP 2003092523A JP 2004303301 A JP2004303301 A JP 2004303301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- pickup device
- information recording
- optical pickup
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1369—Active plates, e.g. liquid crystal panels or electrostrictive elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
- G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
Abstract
【課題】対物レンズの像側開口数が０．６５程度、保護基板厚が０．６ｍｍ程度で、二つの情報記録面を有する高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生に用いる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、光源側から光軸方向に順に積層される厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に用いることができ、少なくとも波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を、前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面に集光させる際に、前記中間層の厚さに起因してこれら各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構を備える。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、光源側から光軸方向に順に積層される厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に用いることができ、少なくとも波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を、前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面に集光させる際に、前記中間層の厚さに起因してこれら各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構を備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の記録密度を高めて、記憶容量を大きくする方法として、二層の情報記録面（記録層）を有する光ディスク（二層ディスク）が知られている。
【０００３】
二層ディスクは、光源側から光軸方向に順に、透明保護基板、第１情報記録面、中間層、第２情報記録面、裏側の保護基板を重ね合わせた構成になっている。
このように、二層ディスクにおいては、透明保護基板の表面から第２の記録層までの距離（厚さ）が、透明保護基板の表面から第１の記録層までの厚さよりも中間層の分だけ厚くなることから、各情報記録面上には、この厚さの違いに起因した球面収差が生じることになる。
しかし、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）が０．６程度と比較的小さいＤＶＤ等では、上記球面収差は実用上支障が無い範囲に納まるので、球面収差の補正を行うことなく情報の記録再生を行うことが可能である。
【０００４】
ここで、近年、波長４００ｎｍ程度の青色レーザー光を用い、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）を０．８５程度とし、光ディスクの保護基板厚を約０．１ｍｍとすることで、記録密度を高めたいわゆる高密度光ディスクの研究・開発が進められており、さらに、このような高密度光ディスクを二層化する技術の開発が進められている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の光ディスク装置は、ＮＡが０．８以上であり、透明保護基板の表面から第１情報記録面までの距離が０．０９ｍｍ、透明保護基板の表面から第２情報記録面までの距離が０．１１ｍｍの二層化された高密度光ディスクを使用するものであり、各情報記録面に対する球面収差の補正量を予め求めておくことで各情報記録面に対する適切な球面収差補正を行なうものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３７３４４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１の技術は、波長４００ｎｍ程度の青色レーザー光を用い、ＮＡが０．８５以上、保護基板厚が０．１ｍｍ程度の高密度光ディスクを二層化したものに対して用いるものである。
従って、例えば、ＮＡを０．６５程度に抑え、保護基板厚を０．６ｍｍ程度とした高密度光ディスク（以下、ＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）と表記する。）を二層化したものに対して、特許文献１の技術をそのまま適用することが容易ではないという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、対物レンズの像側開口数が０．６５程度、保護基板厚が０．６ｍｍ程度で、二つの情報記録面を有する高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生に用いる光ピックアップ装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光源側から光軸方向に順に積層される厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に用いることができ、少なくとも波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を、前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面に集光させる際に、前記中間層の厚さに起因してこれら各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体（二層化されたＡＯＤ）に対しても、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することが可能となり、ＡＯＤの大容量化を実現できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記球面収差補正機構は、前記波長λ１の光束を前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面のうち一方の情報記録面に集光させた状態から他方の情報記録面に集光させる際に、前記波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、
例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面上にほぼ収差なく集光している状態では、第２情報記録面上においては、第１情報記録面と第２情報記録面の間に介在する中間層の厚さに起因した球面収差が発生しており、この状態から、波長λ１の光束を第２情報記録面上にほぼ収差なく集光させる際に、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させることにより、第２情報記録面上の球面収差を実用上ほぼ支障が無い程度に補正することができる。
このような波長λ１の光束の対物レンズへの入射角の変化は、光ピックアップ装置を構成する、例えば光源やカップリングレンズ等の光学素子を光軸方向に移動させることにより実現できるので、従来の光ピックアップ装置の構成に、これら光源や光学素子を移動させる機構を新たに付加するだけでよく、光ピックアップ装置の製造コストを抑えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記球面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を光軸方向に移動させることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、前記球面収差補正機構が、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を光軸方向に移動させる。ここで、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子とは、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変化させて出射する機能を有する光学素子を指す。従って、これら光学素子や光源を光軸方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させ、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記波面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置される液晶素子を備え、該液晶素子の屈折率分布を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、液晶素子の波長λ１の光束が通過する領域を、光軸を中心とした複数の輪帯状の領域に区分して、各領域の屈折率を変化させることにより、この領域内の屈折率分布を多段階で変化させることが可能となり、球面収差の補正精度を向上させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記波長λ１の光束の光路中に配置されるプラスチック製の光学素子を備え、前記波面収差補正機構が、前記光学素子に温度変化を与えることにより該光学素子の特性を変化させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、プラスチックの温度変化による屈折率変化が大きいために、形状変化によって屈折率変化の影響を大きく受ける。従って、光学素子に入射した波長λ１の光束の方向は変化し、その結果、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角が変化し、球面収差を補正することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は３に記載の光ピックアップ装置であって、前記波面収差補正機構が、前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は３と同様の効果を得られると共に、光源の個体差により発生する上記球面収差を補正することができる。補正方法としては、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子や光源を球面収差補正機構により光軸方向に移動させる方法が挙げられる。特に、ＡＯＤ等の高密度光ディスクでは、光束の波長がＤＶＤやＣＤと比較して短いことから、光源の個体差による発振波長のずれの影響を大きく受けることになるので、光ピックアップ装置が、光源の個体差による球面収差を補正する機能を持つことが重要となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正するため、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置の動作時に可動しない光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を、光ピックアップ装置の製造時に光軸方向に移動させることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置の動作時に可動しない光学素子、光源又は当該光学素子及び光源を、作業者が光ピックアップ装置の製造時に光軸方向に移動させることで上記球面収差を補正する。
ここで、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子とは、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変化させて出射する機能を有する光学素子を指す。従って、これら光学素子や光源を光軸方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させ、上記球面収差を補正することが可能となる。
上述のように、ＡＯＤ等の高密度光ディスクを用いる場合、光ピックアップ装置が、光源の個体差による球面収差を補正する機能を持つことが特に重要となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、波長λ２（６５０ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ２（０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）の透明保護基板を有する第２光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、第２光情報記録媒体として例えばＤＶＤに対する情報の記録及び／又は再生も行なうことが可能となり、互換性を有する光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ３（１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）の透明保護基板を有する第３光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、第３光情報記録媒体として例えばＣＤに対する情報の記録及び／又は再生も行なうことが可能となり、互換性を有する光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記波長λ１の光束に対する対物レンズの焦点距離ｆが、２．０ｍｍ≦ｆ≦４．０ｍｍを満たすことを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、十分な作動距離を確保できると共に、光ピックアップ装置の小型化を達成できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
本発明の光ピックアップ装置の第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は第１光情報記録媒体１０としてのＡＯＤの断面図である。
第１光情報記録媒体１０は、光源側から光軸方向（前方から後方）に順に、透明保護基板１１、第１情報記録面１２、中間層１３、第２情報記録面１４、裏面の保護基板１５が積層されて構成されるいわゆる二層ディスクである。
【００２９】
透明保護基板１１と中間層１３は光束が通過可能な透明材料により成形されており、透明保護基板１１の厚さｔ１（光軸方向の距離）は約０．６ｍｍ、中間層１３の厚さは約４０μｍ程度となっている。なお、透明保護基板１１の厚さｔ１は０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲内であればよく、中間層１３の厚さは特に限定されるものではない。
【００３０】
図２に示すように、光ピックアップ装置２０は、光源２１としての半導体レーザ、半導体レーザから出射される波長λ１（３５０ｎｍ≦λ≦４５０ｎｍ）の光束を通過させると共に第１光情報記録媒体１０で反射した光束を分岐するビームスプリッタ２２、波長λ１の光束を第１情報記録面１２及び第２情報記録面１４に集光させることにより、各情報記録面上に集光スポットを形成する対物レンズ２３、対物レンズ２３を所定の方向に移動させる２次元アクチュエータ（図示せず）、凹レンズ２４、光情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器２５、第１光情報記録媒体１０の中間層１３の厚さに起因して上記集光スポットに生じる球面収差を補正する球面収差補正機構３０等から概略構成される。
なお、図２中の球面収差補正機構３０は概念的に示しているにすぎず、光ピックアップ装置２０の構成中の位置を限定するものではない。また、図２は、光ピックアップ装置２０の一般的な構成を表すものにすぎず、必要に応じて、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変更して出射する機能を有する光学素子を配置しても良い。
また、対物レンズ２３の像側開口数（ＮＡ）は０．６５となっている。
本実施の形態においては、光源２１から光束が発散光として対物レンズ２３に入射するいわゆる有限系の構成となっているが、コリメートレンズ等を配置することにより平行光が対物レンズ２３に入射する無限系の構成としても良い。
【００３１】
光ピックアップ装置２０の動作について説明すると、まず、光源２１から出射される波長λ１の光束はビームスプリッタ２２を通過して対物レンズ２３の入射面に至り、対物レンズ２３において屈折作用及び必要に応じて回折作用を受けて出射され、第１光情報記録媒体１０の第１情報記録面１２又は第２情報記録面１４上に収束し、光軸Ｌ上に集光スポットＰを形成する。
【００３２】
詳しい説明は後述するが、波長λ１の光束は、光源２１から各情報記録面に至るまでの光路中において、球面収差補正機構３０によりその波面を変調させる作用を受ける。これにより、波長λ１の光束は、各情報記録面上においてほぼ収差がない状態、つまり、実用上支障が生じない程度に球面収差が補正された状態で集光スポットを形成する。
【００３３】
次に、波長λ１の光束は各情報記録面で反射し、再び対物レンズ２３を通過して、ビームスプリッタ２２で反射して分岐される。
そして、分岐された光束は凹レンズ２４を経て光検出器２５に入射し、光検出器２５は入射光のスポットを検出して信号を出力し、その出力された信号を用いて光情報記録媒体に記録された情報の読み取り信号を得るようになっている。
また、光検出器２５上での集光スポットの形状変化や位置変化による光量変化等を検出して合焦検出やトラック検出が行われる。この検出結果に基づいて２次元アクチュエータは対物レンズ２３をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動させるようになっている。
【００３４】
次に、球面収差補正機構３０について説明する。
本実施の形態においては、球面収差補正機構３０は、光源２１を光軸Ｌ方向に移動させる駆動装置（図示略）を有している。
駆動装置の構成は特に限定されるものではなく、例えば、リニアモータや回転型モータ等、光源２１を直線移動させることが可能な周知のアクチュエータを用いるものとする。
【００３５】
そして、例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光している状態では、第２情報記録面１４上においては、第１情報記録面１２と第２情報記録面１４の間に介在する中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している。
【００３６】
そして、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させる際には、球面収差補正機構３０が駆動装置の駆動を制御して、光源２１を前方（第１光情報記録媒体１０から離れる方向）に所定量だけ移動させる。このように光源２１を前方に所定量だけ移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角が変化し、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させることができる。
このように、球面収差補正機構３０が光源２１を前後方向に移動させることにより、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、球面収差補正機構３０が光源２１を前後方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させるものとしたが、これに限らず、例えば、波長λ１の光束の光路中に、入射光束の発散角を変化させて出射する光学素子（コリメートレンズやカップリングレンズ等）を配置し、この光学素子を前後方向に移動させることにより波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させるものとしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態においては、波長λ１の光束を用いて、透明保護基板１１厚ｔ１が０．６ｍｍの二層化された高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生を行なうものとしたが、さらに、波長λ２（６５０ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ２（０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）の透明保護基板を有する第２光情報記録媒体（例えばＤＶＤ）に対する情報の記録及び／又は再生も可能な構成としてもよく、さらに、波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ３（１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）の透明保護基板を有する第３光情報記録媒体（例えばＣＤ）に対する情報の記録及び／又は再生も可能な構成としてもよい。この場合、第２光情報記録媒体及び第３光情報記録媒体のいずれか一方あるいは両方を二層化してもよい。
【００３９】
なお、第２光情報記録媒体としては、ＤＶＤの他に、例えばＭＤ（ミニディスク）、ＭＯ（光磁気ディスク）などの光ディスクを用いることができ、第３光情報記録媒体としては、ＣＤの他に、例えばＣＤ−Ｒ、ＲＷ（追記型コンパクトディスク）などの光ディスクを用いることができる。
また、波長λ１の光束に対する対物レンズ２３の焦点距離ｆを２．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。焦点距離ｆが４．０ｍｍより大きくなると、光ピックアップ装置２０が光軸方向に大型化してしまい、一方、焦点距離ｆが２．０ｍｍより小さくなると、光ピックアップ装置２０の作動距離（対物レンズ２３の出射面から第１光情報記録媒体１０の透明保護基板１１までの距離）が短くなりすぎて、駆動中の第１光情報記録媒体１０が対物レンズ２３に干渉するおそれが生じる。
また、球面収差補正機構３０が、光源２１の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して各情報記録面上の集光スポットＰに発生する球面収差を補正するものとしてもよく、あるいは、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置２０の動作時に可動しない光学素子、光源２１又は当該光学素子及び光源２１を、作業者が光ピックアップ装置２０の製造時に光軸方向に移動させることでこの球面収差を補正することとしてもよい。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態においては、球面収差補正機構３０が、波長λ１の光束の光路中に配置される液晶素子３１と液晶素子駆動回路３２を備える点が上記第１の実施の形態との主な相違点であるため、以下、この相違点についておもに説明する。
【００４１】
図３及び図４に示すように、液晶素子３１は対物レンズ２３の前方に配置されており、光軸を中心とした同心円状の複数（本実施の形態においては３つ）の領域３１ａ〜３１ｃに区分されている。
各領域３１ａ〜３１ｃには、例えばインジウム−錫−酸化物合金などの透明電極のパターンが形成されている。そして、液晶素子３１に電圧が印加される前の状態では、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率は一定となっており、液晶素子駆動回路３２により各領域３１ａ〜３１ｃに印可する電圧量を制御することで、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率を変化させることが可能な構成となっている。
【００４２】
そして、例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光し、第２情報記録面１４上において中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している状態から、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させる際に、図示しない制御部が光検出器２５等からの出力信号に基づき、液晶素子駆動回路３２が液晶素子３１の各領域３１ａ〜３１ｃに印加する電圧量を制御して、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率を変化させる。
これにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角が変化し、波長λ１の光束の波面を、各領域において適宜変調することが可能となり、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上にほぼ収差が無い状態で集光させることが可能となる。
このように、液晶素子３１に対する印加電圧を調節することにより、液晶素子３１の屈折率分布を変化させ、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
次に、図面を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。
図５及び図６に示すように、本実施の形態においては、波長λ１の光束の光路中にプラスチック製の光学素子２６（以下、「プラスチックレンズ」という。）が配置され、球面収差補正機構３０が、この光学素子に温度変化を与える発熱体３３と発熱体駆動回路３４を備える点が上記第１の実施の形態との主な相違点である。以下、この相違点についておもに説明する。
【００４４】
プラスチックレンズ２６としては、例えばコリメートレンズ、カップリングレンズ、対物レンズ２３等、光ピックアップ装置２０の集光光学系を構成するレンズとして一般的に用いられるプラスチック製のレンズを利用してもよく、あるいはプラスチックレンズ２６を別途集光光学系中に組み込むものとしてもよい。
図６に示すように、プラスチックレンズ２６の周囲は発熱体３３としての誘電コイル３３ａで覆われている。そして、図示しない制御部が光検出器２５等からの出力信号に基づいて、発熱体駆動回路３４が誘導コイル３３ａに印可する高周波電圧量を制御することで、誘電コイル３３ａの発熱によるプラスチックレンズ２６自体の温度を調節し、さらには、温度変化によるプラスチックレンズ２６の形状の変化及び屈折率の変化を調節することが可能な構成となっている。
【００４５】
例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光している状態では、上述のように第２情報記録面１４上においては中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している。
そして、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上にほぼ収差なく集光させる際に、発熱体駆動回路３４が誘電コイル３３ａに印加する電圧量を制御することで、プラスチックレンズ２６の温度が変化し、プラスチックレンズ２６は膨張により形状が変化し、屈折率も変化する。従って、プラスチックレンズ２６に入射した波長λ１の光束の進行方向が変化し、対物レンズ２３への入射角も変化する。
【００４６】
このように、プラスチックレンズ２６の形状を調節することにより、上記第１の実施の形態で説明したように、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させることができる。
また、プラスチックレンズ２６の屈折率を調節することにより、上記第２の実施の形態で説明したように、プラスチックレンズ２６を通過する波長λ１の光束の波面を変調させることができる。
このように、誘電コイル３３ａに印加する電圧量を調節することにより、プラスチックレンズ２６の形状及び屈折率を変化させ、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる
なお、本実施の形態においては、発熱体３３として誘電コイル３３ａを用いるものとしたが、これに限らず、例えば発熱線等、周知の発熱体を用いることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＮＡが０．６５程度、保護基板厚が０．６ｍｍ程度で、二つの情報記録面を有する高密度光ディスクに対しても、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差の補正が可能な光ピックアップ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＯＤの構造を示す断面図である。
【図２】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図３】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図４】液晶素子の構造を示す正面図である。
【図５】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図６】プラスチックレンズ及び発熱体を示す正面図である。
【符号の説明】
Ｌ 光軸
Ｐ 集光スポット
１０ 第１光情報記録媒体
１１ 透明保護基板
１２ 第１情報記録面
１３ 中間層
１４ 第二情報記録面
２０ 光ピックアップ装置
２１ 光源
２６ プラスチック製の光学素子
３０ 球面収差補正機構
３１ 液晶素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の記録密度を高めて、記憶容量を大きくする方法として、二層の情報記録面（記録層）を有する光ディスク（二層ディスク）が知られている。
【０００３】
二層ディスクは、光源側から光軸方向に順に、透明保護基板、第１情報記録面、中間層、第２情報記録面、裏側の保護基板を重ね合わせた構成になっている。
このように、二層ディスクにおいては、透明保護基板の表面から第２の記録層までの距離（厚さ）が、透明保護基板の表面から第１の記録層までの厚さよりも中間層の分だけ厚くなることから、各情報記録面上には、この厚さの違いに起因した球面収差が生じることになる。
しかし、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）が０．６程度と比較的小さいＤＶＤ等では、上記球面収差は実用上支障が無い範囲に納まるので、球面収差の補正を行うことなく情報の記録再生を行うことが可能である。
【０００４】
ここで、近年、波長４００ｎｍ程度の青色レーザー光を用い、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）を０．８５程度とし、光ディスクの保護基板厚を約０．１ｍｍとすることで、記録密度を高めたいわゆる高密度光ディスクの研究・開発が進められており、さらに、このような高密度光ディスクを二層化する技術の開発が進められている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の光ディスク装置は、ＮＡが０．８以上であり、透明保護基板の表面から第１情報記録面までの距離が０．０９ｍｍ、透明保護基板の表面から第２情報記録面までの距離が０．１１ｍｍの二層化された高密度光ディスクを使用するものであり、各情報記録面に対する球面収差の補正量を予め求めておくことで各情報記録面に対する適切な球面収差補正を行なうものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３７３４４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１の技術は、波長４００ｎｍ程度の青色レーザー光を用い、ＮＡが０．８５以上、保護基板厚が０．１ｍｍ程度の高密度光ディスクを二層化したものに対して用いるものである。
従って、例えば、ＮＡを０．６５程度に抑え、保護基板厚を０．６ｍｍ程度とした高密度光ディスク（以下、ＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）と表記する。）を二層化したものに対して、特許文献１の技術をそのまま適用することが容易ではないという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、対物レンズの像側開口数が０．６５程度、保護基板厚が０．６ｍｍ程度で、二つの情報記録面を有する高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生に用いる光ピックアップ装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光源側から光軸方向に順に積層される厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に用いることができ、少なくとも波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を、前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面に集光させる際に、前記中間層の厚さに起因してこれら各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体（二層化されたＡＯＤ）に対しても、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することが可能となり、ＡＯＤの大容量化を実現できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記球面収差補正機構は、前記波長λ１の光束を前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面のうち一方の情報記録面に集光させた状態から他方の情報記録面に集光させる際に、前記波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、
例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面上にほぼ収差なく集光している状態では、第２情報記録面上においては、第１情報記録面と第２情報記録面の間に介在する中間層の厚さに起因した球面収差が発生しており、この状態から、波長λ１の光束を第２情報記録面上にほぼ収差なく集光させる際に、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させることにより、第２情報記録面上の球面収差を実用上ほぼ支障が無い程度に補正することができる。
このような波長λ１の光束の対物レンズへの入射角の変化は、光ピックアップ装置を構成する、例えば光源やカップリングレンズ等の光学素子を光軸方向に移動させることにより実現できるので、従来の光ピックアップ装置の構成に、これら光源や光学素子を移動させる機構を新たに付加するだけでよく、光ピックアップ装置の製造コストを抑えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記球面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を光軸方向に移動させることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、前記球面収差補正機構が、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を光軸方向に移動させる。ここで、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子とは、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変化させて出射する機能を有する光学素子を指す。従って、これら光学素子や光源を光軸方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させ、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記波面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置される液晶素子を備え、該液晶素子の屈折率分布を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、液晶素子の波長λ１の光束が通過する領域を、光軸を中心とした複数の輪帯状の領域に区分して、各領域の屈折率を変化させることにより、この領域内の屈折率分布を多段階で変化させることが可能となり、球面収差の補正精度を向上させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記波長λ１の光束の光路中に配置されるプラスチック製の光学素子を備え、前記波面収差補正機構が、前記光学素子に温度変化を与えることにより該光学素子の特性を変化させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、プラスチックの温度変化による屈折率変化が大きいために、形状変化によって屈折率変化の影響を大きく受ける。従って、光学素子に入射した波長λ１の光束の方向は変化し、その結果、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角が変化し、球面収差を補正することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は３に記載の光ピックアップ装置であって、前記波面収差補正機構が、前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は３と同様の効果を得られると共に、光源の個体差により発生する上記球面収差を補正することができる。補正方法としては、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子や光源を球面収差補正機構により光軸方向に移動させる方法が挙げられる。特に、ＡＯＤ等の高密度光ディスクでは、光束の波長がＤＶＤやＣＤと比較して短いことから、光源の個体差による発振波長のずれの影響を大きく受けることになるので、光ピックアップ装置が、光源の個体差による球面収差を補正する機能を持つことが重要となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正するため、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置の動作時に可動しない光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を、光ピックアップ装置の製造時に光軸方向に移動させることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置の動作時に可動しない光学素子、光源又は当該光学素子及び光源を、作業者が光ピックアップ装置の製造時に光軸方向に移動させることで上記球面収差を補正する。
ここで、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子とは、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変化させて出射する機能を有する光学素子を指す。従って、これら光学素子や光源を光軸方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させ、上記球面収差を補正することが可能となる。
上述のように、ＡＯＤ等の高密度光ディスクを用いる場合、光ピックアップ装置が、光源の個体差による球面収差を補正する機能を持つことが特に重要となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、波長λ２（６５０ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ２（０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）の透明保護基板を有する第２光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、第２光情報記録媒体として例えばＤＶＤに対する情報の記録及び／又は再生も行なうことが可能となり、互換性を有する光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ３（１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）の透明保護基板を有する第３光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、第３光情報記録媒体として例えばＣＤに対する情報の記録及び／又は再生も行なうことが可能となり、互換性を有する光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記波長λ１の光束に対する対物レンズの焦点距離ｆが、２．０ｍｍ≦ｆ≦４．０ｍｍを満たすことを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、十分な作動距離を確保できると共に、光ピックアップ装置の小型化を達成できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
本発明の光ピックアップ装置の第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は第１光情報記録媒体１０としてのＡＯＤの断面図である。
第１光情報記録媒体１０は、光源側から光軸方向（前方から後方）に順に、透明保護基板１１、第１情報記録面１２、中間層１３、第２情報記録面１４、裏面の保護基板１５が積層されて構成されるいわゆる二層ディスクである。
【００２９】
透明保護基板１１と中間層１３は光束が通過可能な透明材料により成形されており、透明保護基板１１の厚さｔ１（光軸方向の距離）は約０．６ｍｍ、中間層１３の厚さは約４０μｍ程度となっている。なお、透明保護基板１１の厚さｔ１は０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲内であればよく、中間層１３の厚さは特に限定されるものではない。
【００３０】
図２に示すように、光ピックアップ装置２０は、光源２１としての半導体レーザ、半導体レーザから出射される波長λ１（３５０ｎｍ≦λ≦４５０ｎｍ）の光束を通過させると共に第１光情報記録媒体１０で反射した光束を分岐するビームスプリッタ２２、波長λ１の光束を第１情報記録面１２及び第２情報記録面１４に集光させることにより、各情報記録面上に集光スポットを形成する対物レンズ２３、対物レンズ２３を所定の方向に移動させる２次元アクチュエータ（図示せず）、凹レンズ２４、光情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器２５、第１光情報記録媒体１０の中間層１３の厚さに起因して上記集光スポットに生じる球面収差を補正する球面収差補正機構３０等から概略構成される。
なお、図２中の球面収差補正機構３０は概念的に示しているにすぎず、光ピックアップ装置２０の構成中の位置を限定するものではない。また、図２は、光ピックアップ装置２０の一般的な構成を表すものにすぎず、必要に応じて、例えば、コリメータレンズ、カップリングレンズ、ビームエキスパンダー等、入射光束の発散角を変更して出射する機能を有する光学素子を配置しても良い。
また、対物レンズ２３の像側開口数（ＮＡ）は０．６５となっている。
本実施の形態においては、光源２１から光束が発散光として対物レンズ２３に入射するいわゆる有限系の構成となっているが、コリメートレンズ等を配置することにより平行光が対物レンズ２３に入射する無限系の構成としても良い。
【００３１】
光ピックアップ装置２０の動作について説明すると、まず、光源２１から出射される波長λ１の光束はビームスプリッタ２２を通過して対物レンズ２３の入射面に至り、対物レンズ２３において屈折作用及び必要に応じて回折作用を受けて出射され、第１光情報記録媒体１０の第１情報記録面１２又は第２情報記録面１４上に収束し、光軸Ｌ上に集光スポットＰを形成する。
【００３２】
詳しい説明は後述するが、波長λ１の光束は、光源２１から各情報記録面に至るまでの光路中において、球面収差補正機構３０によりその波面を変調させる作用を受ける。これにより、波長λ１の光束は、各情報記録面上においてほぼ収差がない状態、つまり、実用上支障が生じない程度に球面収差が補正された状態で集光スポットを形成する。
【００３３】
次に、波長λ１の光束は各情報記録面で反射し、再び対物レンズ２３を通過して、ビームスプリッタ２２で反射して分岐される。
そして、分岐された光束は凹レンズ２４を経て光検出器２５に入射し、光検出器２５は入射光のスポットを検出して信号を出力し、その出力された信号を用いて光情報記録媒体に記録された情報の読み取り信号を得るようになっている。
また、光検出器２５上での集光スポットの形状変化や位置変化による光量変化等を検出して合焦検出やトラック検出が行われる。この検出結果に基づいて２次元アクチュエータは対物レンズ２３をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動させるようになっている。
【００３４】
次に、球面収差補正機構３０について説明する。
本実施の形態においては、球面収差補正機構３０は、光源２１を光軸Ｌ方向に移動させる駆動装置（図示略）を有している。
駆動装置の構成は特に限定されるものではなく、例えば、リニアモータや回転型モータ等、光源２１を直線移動させることが可能な周知のアクチュエータを用いるものとする。
【００３５】
そして、例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光している状態では、第２情報記録面１４上においては、第１情報記録面１２と第２情報記録面１４の間に介在する中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している。
【００３６】
そして、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させる際には、球面収差補正機構３０が駆動装置の駆動を制御して、光源２１を前方（第１光情報記録媒体１０から離れる方向）に所定量だけ移動させる。このように光源２１を前方に所定量だけ移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角が変化し、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させることができる。
このように、球面収差補正機構３０が光源２１を前後方向に移動させることにより、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、球面収差補正機構３０が光源２１を前後方向に移動させることにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させるものとしたが、これに限らず、例えば、波長λ１の光束の光路中に、入射光束の発散角を変化させて出射する光学素子（コリメートレンズやカップリングレンズ等）を配置し、この光学素子を前後方向に移動させることにより波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させるものとしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態においては、波長λ１の光束を用いて、透明保護基板１１厚ｔ１が０．６ｍｍの二層化された高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生を行なうものとしたが、さらに、波長λ２（６５０ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ２（０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）の透明保護基板を有する第２光情報記録媒体（例えばＤＶＤ）に対する情報の記録及び／又は再生も可能な構成としてもよく、さらに、波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ３（１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）の透明保護基板を有する第３光情報記録媒体（例えばＣＤ）に対する情報の記録及び／又は再生も可能な構成としてもよい。この場合、第２光情報記録媒体及び第３光情報記録媒体のいずれか一方あるいは両方を二層化してもよい。
【００３９】
なお、第２光情報記録媒体としては、ＤＶＤの他に、例えばＭＤ（ミニディスク）、ＭＯ（光磁気ディスク）などの光ディスクを用いることができ、第３光情報記録媒体としては、ＣＤの他に、例えばＣＤ−Ｒ、ＲＷ（追記型コンパクトディスク）などの光ディスクを用いることができる。
また、波長λ１の光束に対する対物レンズ２３の焦点距離ｆを２．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。焦点距離ｆが４．０ｍｍより大きくなると、光ピックアップ装置２０が光軸方向に大型化してしまい、一方、焦点距離ｆが２．０ｍｍより小さくなると、光ピックアップ装置２０の作動距離（対物レンズ２３の出射面から第１光情報記録媒体１０の透明保護基板１１までの距離）が短くなりすぎて、駆動中の第１光情報記録媒体１０が対物レンズ２３に干渉するおそれが生じる。
また、球面収差補正機構３０が、光源２１の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して各情報記録面上の集光スポットＰに発生する球面収差を補正するものとしてもよく、あるいは、波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置２０の動作時に可動しない光学素子、光源２１又は当該光学素子及び光源２１を、作業者が光ピックアップ装置２０の製造時に光軸方向に移動させることでこの球面収差を補正することとしてもよい。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態においては、球面収差補正機構３０が、波長λ１の光束の光路中に配置される液晶素子３１と液晶素子駆動回路３２を備える点が上記第１の実施の形態との主な相違点であるため、以下、この相違点についておもに説明する。
【００４１】
図３及び図４に示すように、液晶素子３１は対物レンズ２３の前方に配置されており、光軸を中心とした同心円状の複数（本実施の形態においては３つ）の領域３１ａ〜３１ｃに区分されている。
各領域３１ａ〜３１ｃには、例えばインジウム−錫−酸化物合金などの透明電極のパターンが形成されている。そして、液晶素子３１に電圧が印加される前の状態では、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率は一定となっており、液晶素子駆動回路３２により各領域３１ａ〜３１ｃに印可する電圧量を制御することで、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率を変化させることが可能な構成となっている。
【００４２】
そして、例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光し、第２情報記録面１４上において中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している状態から、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上に集光させる際に、図示しない制御部が光検出器２５等からの出力信号に基づき、液晶素子駆動回路３２が液晶素子３１の各領域３１ａ〜３１ｃに印加する電圧量を制御して、各領域３１ａ〜３１ｃの屈折率を変化させる。
これにより、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角が変化し、波長λ１の光束の波面を、各領域において適宜変調することが可能となり、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上にほぼ収差が無い状態で集光させることが可能となる。
このように、液晶素子３１に対する印加電圧を調節することにより、液晶素子３１の屈折率分布を変化させ、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
次に、図面を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。
図５及び図６に示すように、本実施の形態においては、波長λ１の光束の光路中にプラスチック製の光学素子２６（以下、「プラスチックレンズ」という。）が配置され、球面収差補正機構３０が、この光学素子に温度変化を与える発熱体３３と発熱体駆動回路３４を備える点が上記第１の実施の形態との主な相違点である。以下、この相違点についておもに説明する。
【００４４】
プラスチックレンズ２６としては、例えばコリメートレンズ、カップリングレンズ、対物レンズ２３等、光ピックアップ装置２０の集光光学系を構成するレンズとして一般的に用いられるプラスチック製のレンズを利用してもよく、あるいはプラスチックレンズ２６を別途集光光学系中に組み込むものとしてもよい。
図６に示すように、プラスチックレンズ２６の周囲は発熱体３３としての誘電コイル３３ａで覆われている。そして、図示しない制御部が光検出器２５等からの出力信号に基づいて、発熱体駆動回路３４が誘導コイル３３ａに印可する高周波電圧量を制御することで、誘電コイル３３ａの発熱によるプラスチックレンズ２６自体の温度を調節し、さらには、温度変化によるプラスチックレンズ２６の形状の変化及び屈折率の変化を調節することが可能な構成となっている。
【００４５】
例えば、波長λ１の光束が第１情報記録面１２上にほぼ収差なく集光している状態では、上述のように第２情報記録面１４上においては中間層１３の厚さに起因した球面収差が発生している。
そして、波長λ１の光束を第２情報記録面１４上にほぼ収差なく集光させる際に、発熱体駆動回路３４が誘電コイル３３ａに印加する電圧量を制御することで、プラスチックレンズ２６の温度が変化し、プラスチックレンズ２６は膨張により形状が変化し、屈折率も変化する。従って、プラスチックレンズ２６に入射した波長λ１の光束の進行方向が変化し、対物レンズ２３への入射角も変化する。
【００４６】
このように、プラスチックレンズ２６の形状を調節することにより、上記第１の実施の形態で説明したように、波長λ１の光束の対物レンズ２３への入射角を変化させることができる。
また、プラスチックレンズ２６の屈折率を調節することにより、上記第２の実施の形態で説明したように、プラスチックレンズ２６を通過する波長λ１の光束の波面を変調させることができる。
このように、誘電コイル３３ａに印加する電圧量を調節することにより、プラスチックレンズ２６の形状及び屈折率を変化させ、情報の再生及び／又は記録を行なう側の情報記録面上の集光スポットの球面収差を実用上支障が無い程度に補正することができる
なお、本実施の形態においては、発熱体３３として誘電コイル３３ａを用いるものとしたが、これに限らず、例えば発熱線等、周知の発熱体を用いることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＮＡが０．６５程度、保護基板厚が０．６ｍｍ程度で、二つの情報記録面を有する高密度光ディスクに対しても、中間層の厚さに起因して各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差の補正が可能な光ピックアップ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＯＤの構造を示す断面図である。
【図２】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図３】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図４】液晶素子の構造を示す正面図である。
【図５】光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図６】プラスチックレンズ及び発熱体を示す正面図である。
【符号の説明】
Ｌ 光軸
Ｐ 集光スポット
１０ 第１光情報記録媒体
１１ 透明保護基板
１２ 第１情報記録面
１３ 中間層
１４ 第二情報記録面
２０ 光ピックアップ装置
２１ 光源
２６ プラスチック製の光学素子
３０ 球面収差補正機構
３１ 液晶素子
Claims (10)
- 光源側から光軸方向に順に積層される厚さｔ１（０．５ｍｍ≦ｔ１≦０．７ｍｍ）の透明保護基板と第１情報記録面と中間層と第二情報記録面とを少なくとも有する第１光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に用いることができ、少なくとも波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を、前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面に集光させる際に、前記中間層の厚さに起因してこれら各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
- 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記球面収差補正機構は、前記波長λ１の光束を前記第１情報記録面及び前記第２情報記録面のうち一方の情報記録面に集光させた状態から他方の情報記録面に集光させる際に、前記波長λ１の光束の対物レンズへの入射角を変化させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記球面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を光軸方向に移動させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記波面収差補正機構が、前記波長λ１の光束の光路中に配置される液晶素子を備え、該液晶素子の屈折率分布を制御することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記波長λ１の光束の光路中に配置されるプラスチック製の光学素子を備え、
前記波面収差補正機構が、前記光学素子に温度変化を与えることにより該光学素子の特性を変化させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１又は３に記載の光ピックアップ装置であって、
前記波面収差補正機構が、前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記光源の個体差による発振波長の設計波長からのずれに起因して前記各情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差を補正するため、前記波長λ１の光束の光路中に配置した光学素子であって光ピックアップ装置の動作時に可動しない光学素子、前記光源又は当該光学素子及び前記光源を、光ピックアップ装置の製造時に光軸方向に移動させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
波長λ２（６５０ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ２（０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）の透明保護基板を有する第２光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍ）の光束を用いて、厚さｔ３（１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）の透明保護基板を有する第３光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生を行なうことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
前記波長λ１の光束に対する対物レンズの焦点距離ｆが、
２．０ｍｍ≦ｆ≦４．０ｍｍ
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003092523A JP2004303301A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 光ピックアップ装置 |
| US10/807,197 US20040190425A1 (en) | 2003-03-28 | 2004-03-24 | Optical pickup device |
| CNA2004100315718A CN1542487A (zh) | 2003-03-28 | 2004-03-25 | 光拾取装置 |
| US11/775,007 US7903528B2 (en) | 2000-05-12 | 2007-07-09 | Optical pick-up apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003092523A JP2004303301A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004303301A true JP2004303301A (ja) | 2004-10-28 |
Family
ID=32985363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003092523A Pending JP2004303301A (ja) | 2000-05-12 | 2003-03-28 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040190425A1 (ja) |
| JP (1) | JP2004303301A (ja) |
| CN (1) | CN1542487A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327003A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-11-18 | Sharp Corp | 光ピックアップ |
| JP2007323744A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Funai Electric Co Ltd | 光ピックアップ |
| JP2008084424A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Pentax Corp | 光ピックアップ |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020036958A1 (en) * | 2000-07-24 | 2002-03-28 | Hidenori Wada | Optical element, optical head, optical recording/reproducing apparatus and optical recording/reproducing method |
| TW556185B (en) * | 2000-08-17 | 2003-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical information recording medium and the manufacturing method thereof, record reproduction method and record reproduction device |
| TW564404B (en) * | 2000-09-06 | 2003-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical disk unit and information recording and reproducing method |
| JP3769666B2 (ja) * | 2000-11-09 | 2006-04-26 | 日本電気株式会社 | 収差補正方法および光ディスク装置 |
| KR20020081077A (ko) * | 2001-04-18 | 2002-10-26 | 코니카가부시끼가이샤 | 대물 렌즈, 집광 광학계, 광 픽업 장치 및 기록·재생 장치 |
| JP4817035B2 (ja) * | 2001-05-09 | 2011-11-16 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 対物レンズ、光ピックアップ装置、及び記録・再生装置 |
| JP2003067972A (ja) * | 2001-05-29 | 2003-03-07 | Nec Corp | 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置 |
| JP2003022564A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Minebea Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003092523A patent/JP2004303301A/ja active Pending
-
2004
- 2004-03-24 US US10/807,197 patent/US20040190425A1/en not_active Abandoned
- 2004-03-25 CN CNA2004100315718A patent/CN1542487A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1542487A (zh) | 2004-11-03 |
| US20040190425A1 (en) | 2004-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100542173B1 (ko) | 초점 조정 방법 및 광픽업 장치 | |
| JP4171378B2 (ja) | 記録用光ディスクの球面収差補正方法，光ディスク記録再生方法及び光ディスク装置 | |
| JPH10320814A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JPWO2002073610A1 (ja) | 光ヘッド、光学装置、及び収差補正素子 | |
| JP2009252287A (ja) | 体積型情報記録媒体、情報記録装置、情報再生装置及び光ピックアップ | |
| JP3972959B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2004213784A (ja) | 光記録媒体処理装置及びその焦点制御方法 | |
| JP2002109775A (ja) | 光ピックアップ装置及び対物レンズ | |
| US6667947B2 (en) | Optical multi-layer information recordating medium | |
| US20080002555A1 (en) | Optical pickup and optical disc apparatus | |
| JP4464576B2 (ja) | ３次元光ディスク記録再生装置および記録方法 | |
| US20060002276A1 (en) | Optical disc apparatus | |
| TW200945335A (en) | Optical pickup device and recording/reproducing device | |
| JP2007293963A (ja) | 光情報記録再生装置 | |
| JP3613745B2 (ja) | 光ピックアップ装置、及び対物レンズ | |
| JP2004303301A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP4858766B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2004335060A (ja) | 光記録媒体および光記録再生装置 | |
| JP2005122783A (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2002100061A (ja) | 光学ヘッド、光学式情報再生装置及び光学式情報記録装置 | |
| JP2004259439A (ja) | 光ディスクとその記録再生装置 | |
| JP4730612B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2006018873A (ja) | 光ディスク装置 | |
| KR20040085033A (ko) | 광 픽업장치 및 광 디스크장치 | |
| JP4419797B2 (ja) | 光ピックアップ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080520 |