JP2006092671A - Optical pickup device and drive unit for optical disk - Google Patents

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JP2006092671A JP2004277704A JP2004277704A JP2006092671A JP 2006092671 A JP2006092671 A JP 2006092671A JP 2004277704 A JP2004277704 A JP 2004277704A JP 2004277704 A JP2004277704 A JP 2004277704A JP 2006092671 A JP2006092671 A JP 2006092671A
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Toru Kimura
徹 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device and a drive unit for optical disk which can appropriately perform information recording and/or information reproduction to different high-density disks using luminous flux of short wavelengths. <P>SOLUTION: Since a mechanism for varying magnification changes an incident angle of the 1st luminous flux over an objective optical system OL, compensation of spherical aberration can be performed by making a divergent luminous flux incident to the objective optical system OL in relation to an HD which generates spherical aberration for example, if a parallel light flux is made incident to the objective optical system OL. Difference in numerical aperture when using a BD and using the HD can be dealt with by selecting an appropriate aperture according to the optical information recording medium to be used by using an aperture limit mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、異なる種類の光情報記録媒体に対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置及び光ディスク用のドライブ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup apparatus and an optical disc drive apparatus capable of recording and / or reproducing information interchangeably with different types of optical information recording media.

近年、短波長赤色半導体レーザの実用化に伴い、従来の光ディスク(光情報記録媒体ともいう)である、CD(コンパクトディスク)と同程度の大きさで大容量化させた高密度の光ディスク(光情報記録媒体ともいう)であるDVD(デジタルバーサタイルディスク)が開発・製品化されているが、より高密度な次世代の光ディスクも開発されている。このような次世代の光ディスクを媒体とした光ピックアップ装置の集光光学系では、記録信号の高密度化を図るため、或いは高密度記録信号を再生するため、対物光学系を介して情報記録面上に集光するスポッ卜の径を小さくすることが要求される。そのためには、光源であるレーザの短波長化が必要となる。短波長レーザ光源としてその実用化が期待されているのは、波長400nm程度の青紫色半導体レーザである。   In recent years, along with the practical use of short-wavelength red semiconductor lasers, high-density optical discs (optical discs) that have the same size and capacity as CDs (compact discs), which are conventional optical discs (also called optical information recording media). A DVD (digital versatile disk), which is also called an information recording medium, has been developed and commercialized, but a higher density next-generation optical disk has also been developed. In such a condensing optical system of an optical pickup device using a next-generation optical disk as a medium, an information recording surface is provided via an objective optical system in order to increase the recording signal density or to reproduce the high-density recording signal. It is required to reduce the diameter of the spot condensed on the top. For that purpose, it is necessary to shorten the wavelength of the laser as the light source. A blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm is expected to be put to practical use as a short wavelength laser light source.

一例として、開口数NA0.67、光源波長405nm、保護層厚さ0.6mmの仕様で情報の記録/再生を行う光ディスク(例えばHD DVD:以下HDという)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4、7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり15〜20GBの情報の記録が可能である。又、開口数NA0.85、光源波長405nm、保護層厚さ0.1mmの仕様で情報の記録/再生を行う光ディスク(例えばBlu−ray Disc:BDと略記する)では、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり20〜30GBの情報の記録が可能である。尚、本明細書においては、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを総称して「高密度光ディスク」と呼ぶ。     As an example, in an optical disc (for example, HD DVD: hereinafter referred to as HD) for recording / reproducing information with a numerical aperture NA of 0.67, a light source wavelength of 405 nm, and a protective layer thickness of 0.6 mm, DVD (NA 0.6, light source wavelength) Information of 15 to 20 GB per side can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm and the same size as 650 nm and a storage capacity of 4 and 7 GB. An optical disc that records and reproduces information with specifications of a numerical aperture NA of 0.85, a light source wavelength of 405 nm, and a protective layer thickness of 0.1 mm (for example, abbreviated as Blu-ray Disc: BD) Thus, it is possible to record information of 20 to 30 GB per side. In this specification, optical disks that record and / or reproduce information using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm are collectively referred to as “high-density optical disks”.

ところで、一種類の高密度光ディスクのみに対して適切に情報を記録/再生できるというだけでは、光ピックアップ装置の製品としての価値は十分なものとはいえない。現時点で2種類の高密度光ディスクの規格が定まり、双方の高密度光ディスクにおいて、それぞれ情報が記録されたソフトが市販されることが明らかであるので、ユーザーの立場に立てば、一種類の高密度光ディスクに対してのみ情報の記録/再生を行えたとしても、それでは使い勝手が十分といえないからである。
特開2001−195769号公報 特開平11−96585号公報
By the way, it can not be said that the value as a product of the optical pickup device is sufficient just by being able to appropriately record / reproduce information on only one type of high-density optical disk. At present, the standards for two types of high-density optical discs have been established, and it is clear that software with information recorded on both high-density optical discs is commercially available. This is because even if information can be recorded / reproduced only with respect to the optical disk, it cannot be said that the usability is sufficient.
JP 2001-195769 A JP-A-11-96585

しかし、BDとHDに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行う場合には、両者の保護層厚みが互いに異なることと、光源波長が互いに同じであることが問題となる。   However, when information is recorded and / or reproduced so as to be compatible with BD and HD, the thicknesses of the two protective layers are different from each other and the light source wavelengths are the same.

保護層厚みと光源波長が互いに異なる光ディスク対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える対物光学系として、回折作用を利用した対物光学系が特許文献1に開示されている。この特許文献1の技術は、回折構造により発生する球面収差の波長依存性を利用して保護層厚みに起因する球面収差を補正する技術であるが、BDとHDでは光源波長が互いに同じであるため、回折作用を利用して保護層厚みに起因する球面収差を補正することはできない。   As an objective optical system capable of recording and / or reproducing information interchangeably with optical discs having different protective layer thicknesses and light source wavelengths, an objective optical system using a diffraction action is disclosed in Patent Document 1. The technique of Patent Document 1 is a technique for correcting spherical aberration caused by the thickness of the protective layer by utilizing the wavelength dependency of spherical aberration generated by the diffractive structure. However, the light source wavelengths of BD and HD are the same. Therefore, the spherical aberration due to the thickness of the protective layer cannot be corrected using the diffractive action.

一方、保護層厚みが互いに異なり、光源波長が互いに同じである光ディスク対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える対物光学系として、光学面内に微少な段差からなる輪帯を形成した対物光学系が特許文献2に開示されている。この特許文献2の技術は、輪帯を通過する光束の集光位置が保護層厚みに依存することを利用して保護層厚みに起因する球面収差を補正する技術であるが、対物光学系が高開口数化されたBDとHDでは、保護層厚みの違いに起因して発生する球面収差量が大きいため、かかる技術では実使用に耐えうる程度まで球面収差を補正することができない。   On the other hand, as an objective optical system capable of recording and / or reproducing information interchangeably with optical discs having different protective layer thicknesses and the same light source wavelength, an annular zone having a minute step is formed in the optical surface. An objective optical system is disclosed in Patent Document 2. The technique of Patent Document 2 is a technique for correcting spherical aberration caused by the protective layer thickness by utilizing the fact that the condensing position of the light beam passing through the annular zone depends on the protective layer thickness. Since BD and HD having a high numerical aperture have a large amount of spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer, such technology cannot correct spherical aberration to the extent that it can withstand actual use.

また、BDとHDに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行う場合には、開口数が互いに異なることも問題となる。光源波長に応じて対物光学系の開口数を制御する技術として一般的に知れられている技術である、回折作用の波長依存性を利用する技術(特許文献1に開示されている)や、透過率の波長依存性を有する波長選択フィルターを利用する技術は、光源波長が互いに同じであるBDとHDには利用することができないからである。   In addition, when information is recorded and / or reproduced so as to be compatible with BD and HD, the numerical apertures are different from each other. A technique that is generally known as a technique for controlling the numerical aperture of the objective optical system in accordance with the light source wavelength (disclosed in Patent Document 1), or a transmission technique that utilizes the wavelength dependency of diffraction action. This is because the technology using the wavelength selective filter having the wavelength dependency of the rate cannot be used for BD and HD having the same light source wavelength.

本発明は、上述の問題を考慮したものであり、短波長の光束を用いて異なる高密度ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を適切に行うことができる光ピックアップ装置及び光ディスク用のドライブ装置を提供することを目的とする。   The present invention takes the above-mentioned problems into consideration, and an optical pickup device and an optical disc drive capable of appropriately recording and / or reproducing information with respect to different high-density discs using a short wavelength light beam An object is to provide an apparatus.

請求項1に記載の光ピックアップ装置は、第1波長λ1の第1光束により、厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体、及び厚さt2(4<t2/t1<8)の保護層を有する第2光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面に対して情報の記録及び/又は再生を行うために、前記第1光束を出射可能である第1光源部と、前記情報記録面からの反射光束を検出する第1光検出器とを有する第1光検出器とを1つずつ有する光ピックアップ装置であって、
前記第1光源部から出射された前記第1光束の発散角を変換して射出するカップリング光学系と、
前記第1光源部から出射される前記第1光束を集光して、前記第1光情報記録媒体及び第2光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面上に集光スポットを形成せしめる機能を有し、前記第1光束の平行光束を前記第1光情報記録媒体の情報記録面上に第1開口数NA1で集光させた場合の集光スポットの波面収差が0.07λ1rms以下であるとともに、前記第1光束の平行光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面上に第2開口数NA2(NA2<NA1)で集光させた場合の集光スポットの波面収差が0.5λ1rms以上1.5λ1rms以下である対物光学系と、
前記第1光源部と前記対物光学系の間の光路中に配置された変倍光学系を備え、前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることで、前記対物光学系の倍率を変更可能な変倍機構と、
前記変倍機構と前記対物光学系の間の光路中に配置され、前記対物光学系の開口数を変更可能な開口制限機構と、を有し、
前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合は、前記変倍機構は前記対物光学系の倍率mが−0.03≦m≦0.03を満たすように前記第1光束を前記対物光学系に対して入射させるとともに、前記開口制限機構は、前記対物光学系の開口数が前記第1開口数NA1となるように開口を形成し、
前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合は、前記変倍機構は前記対物光学系の倍率が−0.15≦m≦−0.04を満たすように前記第1光束を前記対物光学系に対して入射させるとともに、前記開口制限機構は、前記対物光学系の開口数が前記第2開口数NA2となるように開口を形成することを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 1 has a first optical information recording medium having a protective layer having a thickness t1 and a thickness t2 (4 <t2 / t1 <8) by the first light flux having the first wavelength λ1. A first light source unit capable of emitting the first light flux to record and / or reproduce information on each information recording surface of a second optical information recording medium having a protective layer; and the information recording surface An optical pickup device having one first photodetector having a first photodetector for detecting a reflected light beam from
A coupling optical system for converting and emitting a divergence angle of the first light beam emitted from the first light source unit;
A function of condensing the first light flux emitted from the first light source unit to form a condensing spot on each information recording surface of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium; And the wavefront aberration of the focused spot when the parallel luminous flux of the first luminous flux is condensed at the first numerical aperture NA1 on the information recording surface of the first optical information recording medium is 0.07λ1 rms or less, When the collimated light beam of the first light beam is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium with the second numerical aperture NA2 (NA2 <NA1), the wavefront aberration of the condensed spot is 0.5λ1 rms or more. An objective optical system that is less than or equal to 5λ1 rms;
A magnification changing optical system disposed in an optical path between the first light source unit and the objective optical system, and changing an incident angle of the first light flux with respect to the objective optical system, thereby magnifying the objective optical system; A variable magnification mechanism,
An aperture limiting mechanism that is arranged in an optical path between the zooming mechanism and the objective optical system and can change the numerical aperture of the objective optical system,
When recording and / or reproducing information with respect to the first optical information recording medium, the magnification changing mechanism is configured so that the magnification m of the objective optical system satisfies −0.03 ≦ m ≦ 0.03. The first light flux is made incident on the objective optical system, and the aperture limiting mechanism forms an aperture so that the numerical aperture of the objective optical system becomes the first numerical aperture NA1.
When recording and / or reproducing information with respect to the second optical information recording medium, the zoom mechanism is arranged so that the magnification of the objective optical system satisfies −0.15 ≦ m ≦ −0.04. The first light flux is made incident on the objective optical system, and the aperture limiting mechanism forms an aperture so that the numerical aperture of the objective optical system becomes the second numerical aperture NA2.

共通に用いる前記対物光学系は、前記第1光情報記録媒体については、平行光束を入射させたときに球面収差を低く抑えることができる(0.07λ1rms未満)が、前記第2光情報記録媒体については、平行光束を入射させたときに球面収差を生じさせる(1.0λ1rms以上1.8λ1rms以下)特性となっている。本発明の光ピックアップ装置によれば、前記変倍機構が、前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させるので、例えば平行光束を前記対物光学系に入射させると球面収差を生じる前記第2光情報記録媒体に関しては、発散光束を前記対物光学系に入射させることによって球面収差の補正を行うことができる。又、前記第1光情報記録媒体の使用時と前記第2光情報記録媒体の使用時とにおける開口数の違いは、前記開口制限機構を用いて、使用する光情報記録媒体に応じて適切な開口を選択することで対応できる。   The objective optical system used in common can suppress spherical aberration to a low level (less than 0.07λ1 rms) when a parallel light beam is incident on the first optical information recording medium. Is a characteristic that causes spherical aberration (1.0λ1 rms to 1.8λ1 rms) when a parallel light beam is incident. According to the optical pickup device of the present invention, since the zoom mechanism changes the incident angle of the first light beam with respect to the objective optical system, for example, when a parallel light beam is incident on the objective optical system, the spherical aberration is generated. For the second optical information recording medium, spherical aberration can be corrected by making a divergent light beam incident on the objective optical system. Further, the difference in numerical aperture between when the first optical information recording medium is used and when the second optical information recording medium is used is appropriate depending on the optical information recording medium to be used by using the aperture limiting mechanism. This can be done by selecting an opening.

請求項2に記載の光ピックアップ装置は、請求項1に記載の発明において、前記光ピックアップ装置は、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合に、前記対物光学系がトラッキング駆動した際に生じるコマ収差を補正する機能を備えたコマ収差補正機構を更に有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first aspect of the invention, wherein the optical pickup device performs the objective recording when recording and / or reproducing information on the second optical information recording medium. The optical system further includes a coma aberration correcting mechanism having a function of correcting coma generated when the optical system is tracking driven.

前記第2光情報記録媒体の使用時に、前記対物光学系に発散光束を入射させると、そのトラッキング時にコマ収差が増大する恐れがある。そこで、前記コマ収差補正機構を設けて、コマ収差の補正を行うことで、適切な集光スポットを形成している。   If a divergent light beam is incident on the objective optical system when the second optical information recording medium is used, coma aberration may increase during tracking. Therefore, the coma aberration correcting mechanism is provided to correct the coma aberration, thereby forming an appropriate condensing spot.

請求項3に記載の光ピックアップ装置は、請求項2に記載の発明において、前記コマ収差補正機構は、光学素子を光軸垂直方向にシフト駆動、又は光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記光学素子を前記アクチュエータによりシフト駆動、又は回転駆動させることを特徴とする   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the second aspect, wherein the coma aberration correcting mechanism is configured to shift the optical element in a direction perpendicular to the optical axis or to rotate about a rotation axis perpendicular to the optical axis. It has an actuator for driving, and the optical element is shifted or rotated by the actuator following the tracking driving of the objective optical system.

請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項3に記載の発明において、前記光学素子は少なくとも1つの非球面を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the third aspect, the optical element has at least one aspherical surface.

請求項5に記載の光ピックアップ装置は、請求項2に記載の発明において、前記コマ収差補正機構は、前記対物光学系の対物光学素子を光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記対物光学素子を前記アクチュエータにより回転駆動させることを特徴とする   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the second aspect, the coma aberration correcting mechanism rotates the objective optical element of the objective optical system around a rotation axis perpendicular to the optical axis. And the objective optical element is rotated by the actuator following the tracking drive of the objective optical system.

請求項6に記載の光ピックアップ装置は、請求項5に記載の発明において、前記対物光学系を回転駆動させるためのアクチュエータは、更に前記対物光学系をトラッキング駆動、及びフォーカシング駆動させる機能を有する3軸アクチュエータであることを特徴とする   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the fifth aspect, the actuator for rotationally driving the objective optical system further has a function of driving the objective optical system for tracking and focusing. It is a shaft actuator

請求項7に記載の光ピックアップ装置は、請求項2に記載の発明において、前記コマ収差補正機構は、少なくとも一方が光軸に関して非対称に分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに挟置された液晶パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部とを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記電源部により前記電極パネルに電圧を供給することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the coma aberration correction mechanism includes at least one electrode panel that is divided asymmetrically with respect to the optical axis, and a sandwiched between the electrode panels. And a power supply unit for supplying a voltage to the electrode panel, and the power supply unit supplies a voltage to the electrode panel following the tracking drive of the objective optical system. And

請求項8に記載の光ピックアップ装置は、請求項7に記載の発明において、前記対物光学系は前記コマ収差補正機構と一体となってトラッキング駆動を行うことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh aspect, the objective optical system performs tracking driving integrally with the coma aberration correcting mechanism.

請求項9に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至8の何れかに記載の発明において、前記変倍機構は、屈折力を有する光学素子を光軸方向にシフト駆動させるためのアクチュエータを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記光学素子を前記アクチュエータによりシフト駆動させることで前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the zooming mechanism includes an actuator for shifting and driving an optical element having refractive power in the optical axis direction. The incident angle of the first light beam with respect to the objective optical system is changed by driving the optical element with the actuator in accordance with the thickness of the protective layer of the optical information recording medium for recording and / or reproducing information. It is characterized by being changed.

請求項10に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至8の何れかに記載の発明において、前記変倍機構は、屈折力を有する光学素子を前記第1光束の光路から挿脱させるためのアクチュエータを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から挿脱させることで前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the zooming mechanism is configured to insert and remove the optical element having refractive power from the optical path of the first light flux. According to the thickness of a protective layer of an optical information recording medium that has an actuator and records and / or reproduces information, the optical element is inserted into and removed from the optical path of the first light beam by the actuator. The incident angle of the first light beam with respect to the system is changed.

請求項11に記載の光ピックアップ装置は、請求項10に記載の発明において、前記光学素子は凸レンズであって、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路に挿入させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から脱離させることを特徴とする。   An optical pickup device according to an eleventh aspect is the optical pickup device according to the tenth aspect, wherein the optical element is a convex lens, and information is recorded and / or reproduced on the first optical information recording medium. When the optical element is inserted into the optical path of the first light flux by the actuator and information is recorded and / or reproduced from the second optical information recording medium, the optical element is It is characterized by being desorbed from the optical path of the first light beam.

請求項12に記載の光ピックアップ装置は、請求項10に記載の発明において、前記光学素子は凹レンズであって、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から脱離させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路に挿入させることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the tenth aspect, the optical element is a concave lens, and information is recorded and / or reproduced on the first optical information recording medium. When the optical element is detached from the optical path of the first light beam by the actuator and information is recorded and / or reproduced from the second optical information recording medium, the optical element is moved by the actuator. It is inserted into the optical path of the first light flux.

請求項13に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至12の何れかに記載の発明において、前記第1光情報記録媒体及び/又は前記第2光情報記録媒体は、複数の情報記録面を有する多層型光情報記録媒体であって、前記変倍機構は、前記対物光学系が情報記録面間のフォーカスジャンプを行うことに応じて、前記第1光情報記録媒体及び/又は前記第2光情報記録媒体の光束入射面から情報記録面までの距離に基づいて前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to twelfth aspects, the first optical information recording medium and / or the second optical information recording medium has a plurality of information recording surfaces. The variable magnification mechanism includes the first optical information recording medium and / or the second light in response to the objective optical system performing a focus jump between information recording surfaces. An incident angle of the first light beam with respect to the objective optical system is changed based on a distance from a light beam incident surface of the information recording medium to the information recording surface.

請求項14に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至13の何れかに記載の発明において、前記対物光学系は樹脂製の光学素子を少なくとも1つ有し、前記変倍機構は、前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることで、温度変化に伴う情報記録面上の球面収差の変化を補正することを特徴とする。   An optical pickup device according to a fourteenth aspect is the invention according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the objective optical system has at least one optical element made of resin, and the zooming mechanism includes the objective A change in spherical aberration on the information recording surface due to a temperature change is corrected by changing the incident angle of the first light flux with respect to the optical system.

請求項15に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至14の何れかに記載の発明において、前記開口制限機構は、前記第1開口数NA1に対応する第1開口部と、前記第2開口数NA2に対応する第2開口部とが形成された板部材と、当該板部材をシフト駆動、又は所定の回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記第1開口部の中心と前記対物光学系の光軸とが一致するように前記板部材をシフト駆動、又は回転駆動させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記第2開口部の中心と前記対物光学系の光軸とが一致するように前記板部材をシフト駆動、又は回転駆動させることを特徴とする。   An optical pickup device according to a fifteenth aspect is the invention according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the opening limiting mechanism includes a first opening corresponding to the first numerical aperture NA1 and the second opening. The first optical information recording medium, comprising: a plate member formed with a second opening corresponding to several NA2; and an actuator for driving the plate member to shift or rotate about a predetermined rotation axis. When recording and / or reproducing information, the plate member is driven to shift or rotate so that the center of the first opening coincides with the optical axis of the objective optical system. When recording and / or reproducing information with respect to the second optical information recording medium, the plate member is driven to shift so that the center of the second opening coincides with the optical axis of the objective optical system. Or it is characterized by being driven to rotate .

請求項16に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至14の何れかに記載の発明において、前記開口制限機構は、複数の羽部材と、当該複数の羽部材を駆動させるためのアクチュエータとを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記複数の羽部材から形成される開口部の大きさを前記アクチュエータにより変更することを特徴とする。   In an optical pickup device according to a sixteenth aspect, in the invention according to any one of the first to fourteenth aspects, the opening limiting mechanism includes a plurality of wing members and an actuator for driving the plurality of wing members. And having the actuator change the size of the opening formed from the plurality of wing members in accordance with the thickness of the protective layer of the optical information recording medium for recording and / or reproducing information. To do.

請求項17に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至14の何れかに記載の発明において、前記開口制限機構は、液晶シャッターであることを特徴とする。   An optical pickup device according to a seventeenth aspect is the invention according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the opening limiting mechanism is a liquid crystal shutter.

請求項18に記載の光ピックアップ装置は、請求項17に記載の発明において、前記開口制限機構は、少なくとも一方が光軸を含む中央領域と当該中央領域を囲む周辺領域とに分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部と、前記電極パネルに挟置され、前記対物光学系に入射する前記第1光束のうち、前記周辺領域を通過する光束の偏光面を、前記電源部により前記電極パネルに印加される電圧量に基づいて所定量回転させるための偏光面回転機構としての液晶パネルを有することを特徴とする   According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the seventeenth aspect of the present invention, wherein the opening limiting mechanism is divided into a central region including at least one of the optical axes and a peripheral region surrounding the central region. An electrode panel, a power source for supplying a voltage to the electrode panel, and polarization of a light beam that is sandwiched between the electrode panels and that passes through the peripheral region among the first light beam that is incident on the objective optical system It has a liquid crystal panel as a polarization plane rotating mechanism for rotating a surface by a predetermined amount based on the amount of voltage applied to the electrode panel by the power supply unit.

請求項19に記載の光ピックアップ装置は、請求項18に記載の発明において、前記開口制限機構と前記対物光学系の間の光路中に1/4波長板を有することを特徴とする。   An optical pickup device according to a nineteenth aspect is characterized in that, in the invention according to the eighteenth aspect, a quarter wavelength plate is provided in an optical path between the aperture limiting mechanism and the objective optical system.

請求項20に記載の光ピックアップ装置は、請求項18又は19に記載の発明において、前記中央領域は、前記第2開口数NA2内に相当する領域であることを特徴とする。   An optical pickup device according to a twentieth aspect is characterized in that, in the invention according to the eighteenth or nineteenth aspect, the central region is a region corresponding to the second numerical aperture NA2.

請求項21に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至20の何れかに記載の発明において、前記光ピックアップ装置は、第2波長λ2(1.5<λ2/λ1<1.7)の第2光束を可能である出射第2光源部と、前記第2光束の反射光束を検出する第2光検出器とを更に有し、前記第2光束により、厚さt3(4<t3/t1<8)の保護層を有する第3光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生が可能であって、前記対物光学系は、前記厚さt1と前記厚さt2の差に起因する球面収差を補正するための第1位相構造を有することを特徴とするので、更にDVD等に対しても互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置を提供できる。   An optical pickup device according to a twenty-first aspect is the invention according to any one of the first to twentieth aspects, wherein the optical pickup device has a second wavelength λ2 (1.5 <λ2 / λ1 <1.7). It further includes an outgoing second light source unit capable of two luminous fluxes and a second photodetector for detecting a reflected luminous flux of the second luminous flux, and the thickness t3 (4 <t3 / t1 < 8) Information can be recorded and / or reproduced with respect to the third optical disk having the protective layer, and the objective optical system corrects spherical aberration caused by the difference between the thickness t1 and the thickness t2. Therefore, it is possible to provide an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information so as to be compatible with a DVD or the like.

請求項22に記載の光ピックアップ装置は、請求項1乃至21の何れかに記載の発明において、前記光ピックアップ装置は、第3波長λ3(1.8<λ3/λ1<2.1)の第3光束を可能である出射第3光源部と、前記第3光束の反射光束を検出する第3光検出器とを更に有し、前記第3光束により、厚さt4(10<t4/t1<14)の保護層を有する第3光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生が可能であって、前記対物光学系は、前記厚さt1と前記厚さt4の差に起因する球面収差を補正するための第2位相構造を有することを特徴とするので、更にCD等に対しても互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置を提供できる。   An optical pickup device according to a twenty-second aspect is the invention according to any one of the first to twenty-first aspects, wherein the optical pickup device has a third wavelength λ3 (1.8 <λ3 / λ1 <2.1). A third light detector for detecting the reflected light beam of the third light beam, and a thickness t4 (10 <t4 / t1 < 14) Information can be recorded and / or reproduced with respect to the third optical disc having the protective layer, and the objective optical system corrects spherical aberration caused by the difference between the thickness t1 and the thickness t4. Therefore, it is possible to provide an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information so as to be compatible with a CD or the like.

請求項23に記載の光ディスク用のドライブ装置は、請求項1乃至22の何れか一項に記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする。   According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided an optical disc drive device including the optical pickup device according to any one of the first to twenty-second aspects.

本明細書中において、対物光学系とは、狭義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと対向すべく配置される集光作用を有する光学系を指し、広義にはその光学系と共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能な光学素子群と前述の集光作用を有する光学系とから構成される光学系を指すものとする。ここで、かかる光学素子群とは、少なくとも1枚以上(例えば2枚)の光学素子を指すものである。従って、本明細書中において、対物光学系の光情報記録媒体側(像側)の開口数NAとは、対物光学系の最も光情報記録媒体側に位置する光学面の開口数NAを指すものである。また、本明細書中では必要開口数NAは、それぞれの光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、あるいはそれぞれの光情報記録媒体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の記録または再生をするために必要なスポット径を得ることができる回折限界性能の対物光学系の開口数を示す。   In this specification, the objective optical system is, in a narrow sense, a light collecting action arranged to face the optical information recording medium at the position closest to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device. In a broad sense, it refers to an optical system composed of an optical element group that can be actuated at least in the optical axis direction by an actuator and the optical system having the above-described light condensing function together with the optical system. To do. Here, this optical element group refers to at least one (for example, two) optical elements. Therefore, in this specification, the numerical aperture NA on the optical information recording medium side (image side) of the objective optical system refers to the numerical aperture NA of the optical surface located closest to the optical information recording medium of the objective optical system. It is. Further, in this specification, the required numerical aperture NA is the numerical aperture specified by the standard of each optical information recording medium, or the information of the information depending on the wavelength of the light source used for each optical information recording medium. The numerical aperture of an objective optical system having a diffraction limited performance capable of obtaining a spot diameter necessary for recording or reproduction is shown.

本明細書においては、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光ディスク(光情報記録媒体ともいう)を総称して「高密度光ディスク」といい、NA0.85の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.1mm程度である規格の光ディスク(例えば、BD)の他に、NA0.65乃至0.67の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.6mm程度である規格の光ディスク(例えば、HD)も含むものとする。また、このような保護層をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十nm程度の厚さの保護膜を有する光ディスクや、保護層或いは保護膜の厚さが0の光ディスクも含むものとする。また、本明細書においては、高密度光ディスクには、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光磁気ディスクも含まれるものとする。   In this specification, an optical disk (also referred to as an optical information recording medium) that uses a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording / reproducing information is generally referred to as a “high-density optical disk”, and NA0 In addition to a standard optical disc (for example, BD) in which information is recorded / reproduced by an objective optical system of .85 and the thickness of the protective layer is about 0.1 mm, an objective optical system of NA 0.65 to 0.67 Information recording / reproducing is performed, and a standard optical disc (for example, HD) having a protective layer thickness of about 0.6 mm is also included. In addition to an optical disc having such a protective layer on its information recording surface, an optical disc having a protective film with a thickness of several to several tens of nanometers on the information recording surface, the thickness of the protective layer or protective film It also includes an optical disc with 0. In this specification, the high-density optical disk includes a magneto-optical disk that uses a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording / reproducing information.

更に、本明細書においては、DVDとは、DVD−ROM、DVD−Video、DVD−Audio、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等のDVD系列光ディスクの総称であり、CDとは、CD−ROM、CD−Audio、CD−Video、CD−R、CD−RW等のCD系列光ディスクの総称である。記録密度は、高密度光ディスクが最も高く、次いでDVD、CDの順に低くなる。   Furthermore, in this specification, DVD is a generic term for DVD series optical disks such as DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, and the like. Is a general term for CD-series optical disks such as CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW and the like. The recording density is highest in the high-density optical disc, and then decreases in the order of DVD and CD.

本発明によれば、短波長の光束を用いて異なる高密度ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を適切に行うことができる光ピックアップ装置及び光ディスク用のドライブ装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical pick-up apparatus and the drive device for optical discs which can perform recording and / or reproduction | regeneration of information appropriately with respect to a different high-density disc using a short wavelength light beam can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図1を用いて第1の実施の形態にかかる光ピックアップ装置について説明する。尚、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置PU1は、光ディスク用のドライブ装置に組み込むことが可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the optical pickup device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The optical pickup device PU1 according to the present embodiment can be incorporated in an optical disk drive device.

図1は、高密度光ディスクBDとHDの何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。BDの光学的仕様は、波長λ1=405nm、保護層PL1の厚さt1=0.1mm、第1開口数NA1=0.85であり、HDの光学的仕様は、波長λ1=405nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、第2開口数NA2=0.67であり、対物光学系の焦点距離f=2.2mmである。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup apparatus PU1 capable of appropriately recording / reproducing information for both high-density optical discs BD and HD. The optical specifications of the BD are the wavelength λ1 = 405 nm, the thickness t1 = 0.1 mm of the protective layer PL1, and the first numerical aperture NA1 = 0.85. The optical specifications of the HD are the wavelength λ1 = 405 nm, the protective layer The thickness t2 of PL2 is 0.6 mm, the second numerical aperture NA2 is 0.67, and the focal length f of the objective optical system is 2.2 mm. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.

光ピックアップ装置PU1は、BD及びHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され405nmの青紫色レーザ光束(第1光束)を射出する青紫色半導体レーザLD(第1光源部)、BD及びHD用の光検出器PD(第1光検出器)、入射したレーザ光束をBDの情報記録面RL1又はHDの情報記録面RL2上に集光させる機能を有する対物光学系OL、3軸アクチュエータAC1、1軸アクチュエータAC2、第1光束が共通して通過する共通光路内に配置され、1軸アクチュエータAC2より光軸方向に変移可能とされた負レンズL1と、正レンズL2とから構成された変倍光学系であるビームエキスパンダーEXP、偏光ビームスプリッタPS、1/4波長板QWP、情報記録面RL1からの反射光束に対して非点収差を付加するためのセンサーレンズSEN、液晶シャッターLQS、コリメータCL(カップリング光学系)とから構成されている。尚、光源として、上述の青紫色半導体レーザLDの他に青紫色SHGレーザを使用することもできる。   The optical pickup device PU1 is a blue-violet semiconductor laser LD (first light source unit) that emits a 405 nm blue-violet laser beam (first beam) when recording / reproducing information to / from the BD and HD. And an optical detector PD (first photodetector) for HD, an objective optical system OL having a function of condensing an incident laser beam on the information recording surface RL1 of BD or the information recording surface RL2 of HD, and a triaxial actuator AC1, a single-axis actuator AC2, a negative lens L1 disposed in a common optical path through which the first light flux passes in common, and capable of shifting in the optical axis direction from the single-axis actuator AC2, and a positive lens L2 Astigmatism is added to the reflected beam from the beam expander EXP, the polarization beam splitter PS, the quarter wave plate QWP, and the information recording surface RL1, which is a variable magnification optical system. To sensor lens SEN for the liquid crystal shutters LQS, it is constructed from the collimator CL (coupling optical system). As a light source, a blue-violet SHG laser can be used in addition to the above-described blue-violet semiconductor laser LD.

尚、対物光学系OLのBD記録/再生時の倍率はゼロであり、HD記録/再生時の倍率は−1/14.75である。   The magnification of the objective optical system OL at the time of BD recording / reproduction is zero, and the magnification at the time of HD recording / reproduction is -1 / 14.75.

本実施の形態で用いる変倍機構は、BD記録/再生時には平行光束を射出するように負レンズL1と正レンズL2の間隔を1軸アクチュエータAC2により最適化するようになっている。一方、HD記録/再生時には発散光束を射出するように負レンズL1と正レンズL2の間隔を、BD記録/再生時の間隔よりも狭くなるように1軸アクチュエータAC2により最適化するようになっている。光ピックアップ装置PU1は、ディスクトレイ(不図示)に収容された光情報記録媒体(光ディスクともいう)の種類(BD又はHD)を判別し、負レンズL1を最適位置に移動させるための制御手段を有する。   The zoom mechanism used in the present embodiment optimizes the distance between the negative lens L1 and the positive lens L2 by the single-axis actuator AC2 so that a parallel light beam is emitted during BD recording / reproduction. On the other hand, the interval between the negative lens L1 and the positive lens L2 is optimized by the uniaxial actuator AC2 so that the divergent light beam is emitted during HD recording / reproducing so as to be narrower than the interval during BD recording / reproducing. Yes. The optical pickup device PU1 determines a type (BD or HD) of an optical information recording medium (also referred to as an optical disc) accommodated in a disc tray (not shown), and has a control means for moving the negative lens L1 to an optimal position. Have.

また、この変倍機構は、多層記録可能なBDにも対応する。より具体的には、同じBDにおける異なる深さの情報記録層にアクセスするために、対物光学系OLを光軸方向に変位させるいわゆるフォーカスジャンプする際に発生する球面収差を、負レンズL1と正レンズL2の間隔を1軸アクチュエータにより最適化(即ち対物光学系OLの倍率を変更)することで補正することができる。なお、フォーカスジャンプの際の負レンズL1の移動量は、HD記録/再生時の移動量よりも小さい。もちろん、かかる変倍機構を用いて、同様に多層記録可能なHDに対応させる構成としても良い。光ピックアップ装置PU1は、対物光学系OLが合焦している情報記録層がどのレイヤーなのか(L0、L1、L1、・・)を判別する為のレイヤー判別手段を有する。   This zooming mechanism also supports BDs capable of multilayer recording. More specifically, in order to access information recording layers of different depths in the same BD, spherical aberration that occurs during a so-called focus jump that displaces the objective optical system OL in the optical axis direction is positive with the negative lens L1. Correction can be made by optimizing the distance between the lenses L2 with a single-axis actuator (that is, changing the magnification of the objective optical system OL). Note that the amount of movement of the negative lens L1 during the focus jump is smaller than the amount of movement during HD recording / reproduction. Of course, it is also possible to adopt a configuration corresponding to an HD capable of multilayer recording by using such a zoom mechanism. The optical pickup device PU1 has a layer discriminating unit for discriminating which layer (L0, L1, L1,...) Is the information recording layer on which the objective optical system OL is focused.

次に、液晶シャッターLQSの作動原理と併せて光ピックアップ装置PU1の動作を説明する。尚、ここでは、特許文献3に開示されている技術を利用して液晶シャッターLQSによる開口制限を行う方法を説明する。図5(A)に液晶シャッターLQSの液晶分子のツイスト配向状態を説明するための模式斜視図を、図5(B)に図5(A)の略示平面図を示す。また、図6(A)に液晶シャッターLQSの上側の透明電極2aのパターンを示す。上側の透明電極2aは中央の円形パターン2aとその周囲を囲む外周パターン2aとに分割されている。円形パターン2aに囲まれた領域は第2開口数NA2に相当する領域である。図5に示す液晶シャッターLQSの上下の透明電極2a、2bのそれぞれに一様に電圧をかけ、その値を可変した場合の印加電圧と光検出器PDにおけるレーザ光束の受光強度を測定すると、図7のような特性曲線を有することとなる。
特開平10−20263号公報
Next, the operation of the optical pickup device PU1 will be described together with the operation principle of the liquid crystal shutter LQS. Here, a method of performing aperture restriction by the liquid crystal shutter LQS using the technique disclosed in Patent Document 3 will be described. FIG. 5A is a schematic perspective view for explaining the twist alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal shutter LQS, and FIG. 5B is a schematic plan view of FIG. FIG. 6A shows a pattern of the transparent electrode 2a on the upper side of the liquid crystal shutter LQS. Transparent electrodes 2a of the upper is divided into an outer peripheral pattern 2a 2 surrounding the periphery central circular pattern 2a 1 and. A region surrounded by the circular pattern 2a 1 is a region corresponding to the second numerical aperture NA2. When a voltage is uniformly applied to each of the upper and lower transparent electrodes 2a and 2b of the liquid crystal shutter LQS shown in FIG. 5 and the value is varied, the received voltage of the laser beam in the photodetector PD is measured. 7 having a characteristic curve.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-20263

図7から明らかなように、電圧2.0V以下では受光量はほぼゼロ、また、3.5V以上では受光量は90〜100%となる。したがって、液晶シャッターLQSの透明電極に印加する電圧を変えることにより、受光量を制御することが可能である。   As is apparent from FIG. 7, the received light amount is almost zero when the voltage is 2.0 V or less, and the received light amount is 90 to 100% when the voltage is 3.5 V or more. Therefore, it is possible to control the amount of received light by changing the voltage applied to the transparent electrode of the liquid crystal shutter LQS.

まず、BD記録/再生動作時には、液晶シャッター制御回路CNT(図1)にディスク選択信号SSELとしてBD選択信号が与えられる。 First, at the time of BD recording / reproducing operation, a BD selection signal is given as a disk selection signal SSEL to the liquid crystal shutter control circuit CNT (FIG. 1).

BD選択信号が与えられると、液晶シャッター制御回路CNTは、液晶シャッターLQSの下側の透明電極2b(図6(B))の全面をグランド(アース電位)に落とすとともに、上側の透明電極2a(図6(A))の全面に、例えば3.5Vの電圧を印加する。   When the BD selection signal is given, the liquid crystal shutter control circuit CNT drops the entire surface of the lower transparent electrode 2b (FIG. 6B) of the liquid crystal shutter LQS to the ground (earth potential) and the upper transparent electrode 2a ( For example, a voltage of 3.5 V is applied to the entire surface of FIG.

この3.5Vの電圧が印加されると、液晶シャッターLQS内のすべての液晶分子Mがその電界によってほぼ垂直配向の状態となり、液晶シャッターLQSの全面は単なる透明板として作用し、ツイストによる偏光作用はほとんどなくなる。すなわち、青紫色半導体レーザLDから射出された発散光束は、図1において実線でその光線経路を描いたように、偏光ビームスプリッタPSを通過し、コリメータCLにより平行光束に変換され、ビームエキスパンダーEXPを通過して液晶シャッターLQSに入射する。このとき、直線偏光からなるレーザ光束は、そのまま偏光面を回転することなく通過し、1/4波長板QWPに至る。   When this voltage of 3.5 V is applied, all the liquid crystal molecules M in the liquid crystal shutter LQS are in a substantially vertical alignment state by the electric field, and the entire surface of the liquid crystal shutter LQS acts as a mere transparent plate, and the polarization action by the twist. Is almost gone. That is, the divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD passes through the polarization beam splitter PS and is converted into a parallel light beam by the collimator CL, as shown by the solid line in FIG. 1, and the beam expander EXP Passes and enters the liquid crystal shutter LQS. At this time, the laser beam composed of linearly polarized light passes through the polarization plane without rotating and reaches the quarter-wave plate QWP.

1/4波長板QWPに入射した直線偏光のレーザ光束は、その偏光面Pが1/4波長板QWPの結晶軸Pc と45゜の角度で交差しているので、直線偏光から円偏光に変えられ、図示しない絞りにより光束径が規制され、対物光学系OLに平行光の状態で入射した後、そこからBDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、3軸アクチュエータAC1によりトラッキング駆動、フォーカシング駆動が行われる。   Since the polarization plane P of the linearly polarized laser beam incident on the quarter-wave plate QWP intersects the crystal axis Pc of the quarter-wave plate QWP at an angle of 45 °, the linearly polarized laser beam is changed from circularly polarized light to circularly polarized light. Then, the beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and after entering the objective optical system OL in the state of parallel light, it becomes a spot formed on the information recording surface RL1 through the protective layer PL1 of the BD. The objective optical system OL is driven for tracking and focusing by a three-axis actuator AC1.

情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射レーザ光束は、再び対物光学系OLを通過し、再び1/4波長板QWPに入射し、円偏光から直線偏光に変えられる。   The reflected laser beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical system OL again and enters the quarter-wave plate QWP again, and is changed from circularly polarized light to linearly polarized light.

そして、この直線偏光に戻された反射レーザ光束は、その偏光面が元の直線偏光面から90゜回転したものとなっており、偏光ビームスプリッタPSの偏光面Pと平行な向きの偏光波となっている。この90゜回転された直線偏光からなる反射レーザ光束は、透明板として作用している液晶シャッターLQSをそのまま通過し、偏光ビームスプリッタPSに至る。前述したように、反射レーザ光束の偏光面は偏光ビームスプリッタPSの偏光面Pと直交する向きに回転されているので、偏光ビームスプリッタPSの偏光面で直交方向に反射され、センサーレンズSENを介して光検出器PDで受光される。そして、光検出器PDの出力信号を用いてBDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected laser beam returned to the linearly polarized light has its polarization plane rotated by 90 ° from the original linear polarization plane, and has a polarization wave in a direction parallel to the polarization plane P of the polarization beam splitter PS. It has become. The reflected laser beam consisting of linearly polarized light rotated by 90 ° passes through the liquid crystal shutter LQS acting as a transparent plate as it is, and reaches the polarizing beam splitter PS. As described above, since the polarization plane of the reflected laser beam is rotated in the direction orthogonal to the polarization plane P of the polarization beam splitter PS, it is reflected in the orthogonal direction by the polarization plane of the polarization beam splitter PS and passes through the sensor lens SEN. And received by the photodetector PD. And the information recorded on BD can be read using the output signal of photodetector PD.

このように、BD記録/再生時には、液晶シャッターLQSの全面を単なる透明板として作用させることにより、BDからの反射レーザ光束のすべてが光検出器PDに入射することとなる。このため、BD再生時には、対物光学系OLはそのレンズの全面が使用されることになる。したがって、この時の図示しない絞りによる開口をBDの記録/再生に適した値、例えば、NA1=0.85となるように設定しておけば、BDに対して効率良く記録/再生することができるのである。   In this way, at the time of BD recording / reproduction, the entire surface of the liquid crystal shutter LQS acts as a mere transparent plate, so that all of the reflected laser light beam from the BD enters the photodetector PD. For this reason, the entire surface of the lens is used for the objective optical system OL during BD reproduction. Therefore, if the aperture of the diaphragm (not shown) at this time is set to a value suitable for BD recording / reproduction, for example, NA1 = 0.85, recording / reproduction can be efficiently performed on BD. It can be done.

HD記録/再生時には、液晶シャッター制御回路CNT(図1参照)には、ディスク選択信号SSELとしてHD選択信号が与えられる。 At the time of HD recording / reproduction, the HD selection signal is given to the liquid crystal shutter control circuit CNT (see FIG. 1) as the disk selection signal SSEL .

このHD選択信号が与えられると、液晶シャッター制御回路CNTは、液晶シャッターLQSの下側の透明電極2b(図6(B)参照)の全面をグランド(アース電位)に落とす。一方、上側の透明電極2a(図6(A)参照)については、その中央の円形パターン2aに対して、例えば、3.5Vの電圧を印加するとともに、この円形パターンを取り囲む外周パターン2a はグランド(アース電位)に落とす。 When this HD selection signal is given, the liquid crystal shutter control circuit CNT drops the entire surface of the transparent electrode 2b below the liquid crystal shutter LQS (see FIG. 6B) to the ground (earth potential). On the other hand, for the upper transparent electrode 2a (see FIG. 6A), for example, a voltage of 3.5V is applied to the central circular pattern 2a 1 and the outer peripheral pattern 2a 2 surrounding the circular pattern. Drop to ground (earth potential).

3.5Vの電圧を印加された中央の円形パターン2a部分は、前述したBD記録/再生動作時と同様の作用により、単なる透明板として機能する。したがって、この中央の円形パターン2a部分を通過する反射光は、前記BDの場合と同様にすべて偏光ビームスプリッタPSを通過し、光検出器PDに入射することとなる。 The central circular pattern 2a 1 portion to which a voltage of 3.5 V is applied functions as a simple transparent plate by the same action as in the BD recording / reproducing operation described above. Accordingly, all of the reflected light passing through the central circular pattern 2a 1 portion passes through the polarization beam splitter PS and enters the photodetector PD as in the case of the BD.

一方、円形パターンを取り囲む外周パターン2a はグランド(アース電位)に落とされているので、この部分の液晶分子には何らの電界も作用しない。したがって、この外周パターン2a部分の液晶分子は、ツイスト配向状態のままとなっている。このため、この外周パターン2a 部分を通過したレーザビームBは、ツイストされた液晶分子Mに沿ってその偏光面が回転され、1/4波長板QWPに入射されることとなる。 On the other hand, since the outer circumferential pattern 2a 2 surrounding the circular pattern is dropped to ground (earth potential), it does not act any of the electric field to the liquid crystal molecules in this portion. Therefore, the liquid crystal molecules in the peripheral pattern 2a 2 portion remain in the twist alignment state. For this reason, the polarization plane of the laser beam B that has passed through the outer peripheral pattern 2a 2 is rotated along the twisted liquid crystal molecules M and is incident on the quarter-wave plate QWP.

青紫色半導体レーザLDから射出された発散光束は、図1において波線でその光線経路を描いたように、偏光ビームスプリッタPSを通過し、コリメータCLにより平行光束に変換され、ビームエキスパンダーEXPを通過して液晶シャッターLQSに入射する。その外周パターン2a部分を通って1/4波長板QWPに入射したレーザ光束は、その偏光面と1/4波長板QWPの結晶軸Pc との向きがほぼ同じ方向となるので、1/4波長板QWPの作用をほとんど受けることなく1/4波長板QWPを通過し、図示しない絞りにより光束径が規制され、対物光学系OLに発散光の状態で入射した後、そこからHDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、3軸アクチュエータAC1によりトラッキング駆動、フォーカシング駆動の他に回転駆動(厳密には振り子駆動)される。この振り子駆動は、対物光学系OLのトラッキング駆動に追従して、光ディスクのラジアル方向に沿って行われる。振り子駆動(対物光学系OLのチルト駆動)により発生するコマ収差と、トラッキング駆動により発生するコマ収差が相殺されるようになっている。光ピックアップ装置PU1は、対物光学系OLのトラッキング量とその方向を検出し、その結果に応じて対物光学系OLの振り子駆動の量と振り子の方向を決定する為の制御手段を有する。かかる制御手段と3軸アクチュエータAC1とでコマ収差補正機構を構成する。尚、対物光学系OLの代わりに、非球面光学面を有する光学素子をアクチュエータで光軸垂直方向にシフト駆動、又は光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させても良い。 The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD passes through the polarization beam splitter PS, is converted into a parallel light beam by the collimator CL, and passes through the beam expander EXP as shown by the ray path in FIG. Is incident on the liquid crystal shutter LQS. The laser beam incident on the quarter-wave plate QWP through the outer peripheral pattern 2a 2 has the direction of the polarization plane and the crystal axis Pc of the quarter-wave plate QWP substantially the same, so that the quarter. After passing through the quarter-wave plate QWP with almost no action of the wave plate QWP, the light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and is incident on the objective optical system OL in the state of diverging light, and from there, the HD protective layer It becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via PL2. The objective optical system OL is rotationally driven (strictly, pendulum driven) in addition to tracking driving and focusing driving by the three-axis actuator AC1. This pendulum drive is performed along the radial direction of the optical disc following the tracking drive of the objective optical system OL. The coma aberration generated by the pendulum drive (tilt drive of the objective optical system OL) and the coma aberration generated by the tracking drive are offset. The optical pickup device PU1 has a control means for detecting the tracking amount and the direction of the objective optical system OL and determining the pendulum drive amount and the pendulum direction of the objective optical system OL according to the result. Such a control means and the triaxial actuator AC1 constitute a coma aberration correcting mechanism. Instead of the objective optical system OL, an optical element having an aspherical optical surface may be driven to shift in the direction perpendicular to the optical axis by an actuator, or may be rotationally driven around a rotation axis perpendicular to the optical axis.

情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射レーザ光束は、再び対物光学系OLを通過し、1/4波長板QWPに入射する。   The reflected laser beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes through the objective optical system OL again and enters the quarter-wave plate QWP.

この1/4波長板QWPに入射した反射光は、再び1/4波長板QWPの作用を受けることなく直線偏光のまま1/4波長板QWPを通過し、液晶シャッターLQSに入射する。この直線偏光波からなる反射光は、液晶シャッターLQSを通過する間に、液晶分子Mのツイストに沿ってその偏光面が回転され、液晶シャッターLQSを出るときには元のレーザ光束の偏光面Pとほぼ同じ偏光方向となる。したがって、液晶シャッターLQSの外周パターン2a部分を通ってHDで反射されたレーザ光束は、そのまま偏光ビームスプリッタPSを透過してしまい、光検出器PDに入射することがない。従って、円形パターン2a 部分を通過する反射レーザ光束のみを受光した光検出器PDの出力信号を用いて、HDに記録された情報を読み取ることができる。 The reflected light incident on the quarter-wave plate QWP passes through the quarter-wave plate QWP as linearly polarized light without being affected by the quarter-wave plate QWP again, and enters the liquid crystal shutter LQS. The reflected light composed of the linearly polarized wave is rotated along the twist of the liquid crystal molecules M while passing through the liquid crystal shutter LQS, and is almost the same as the polarization plane P of the original laser beam when exiting the liquid crystal shutter LQS. The same polarization direction. Therefore, the laser beam reflected by HD through the outer peripheral pattern 2a 2 portion of the liquid crystal shutter LQS passes through the polarization beam splitter PS as it is and does not enter the photodetector PD. Therefore, information recorded on the HD can be read using the output signal of the photodetector PD that receives only the reflected laser beam passing through the circular pattern 2a 1 part.

このように、HD記録/再生時には、液晶シャッターLQSの上側の透明電極2aの中央の円形パターン2a部分のみを透明板として作用させることにより、この円形パターン2a部分を通った反射レーザ光束のみを光検出器PDに入射させることができる。 As described above, at the time of HD recording / reproduction, only the central circular pattern 2a 1 portion of the transparent electrode 2a on the upper side of the liquid crystal shutter LQS is made to act as a transparent plate, so that only the reflected laser light beam passing through the circular pattern 2a 1 portion. Can be incident on the photodetector PD.

これは、対物光学系OLを通るレーザ光束のうち、レンズ外周部を通るレーザ光束がカットされた場合と等価である。すなわち、開口制限を行った場合と同様の効果が得られることとなる。そこで、この時の見かけ上の開口数NAがHDの再生に適した値、例えばNA2=0.67となるように、前記円形パターン2aの形状を設定しておけば、BD用の光ピックアップ装置を用いて、HDを互換可能に使用することができる。 This is equivalent to the case where the laser beam that passes through the outer periphery of the lens is cut out of the laser beam that passes through the objective optical system OL. That is, the same effect as that obtained when the aperture is restricted is obtained. Therefore, if the shape of the circular pattern 2a 1 is set so that the apparent numerical aperture NA at this time is a value suitable for HD reproduction, for example, NA2 = 0.67, the optical pickup for BD is used. Using the device, the HD can be used interchangeably.

また、HDはDVDと比べて波長が短くなったにも係わらず、保護層厚さはそのままの0.6mmであるため、光ディスクの面振れ(粗悪ディスク)によりコマ収差が大きく発生してしまい、これに対する対策が光ピックアップ装置としては必須である。この光ディスクの面振れによるコマ収差も、3軸アクチュエータによる対物光学系OLの振り子駆動(チルト)により相殺する。光ピックアップ装置PU1は、HDのディスク面振れ量を検出し、対物光学系OLの振り子駆動を制御する為の制御手段を有する。   In addition, although the HD has a shorter wavelength than the DVD, the protective layer thickness is 0.6 mm as it is, so that coma aberration is greatly generated due to surface wobbling of the optical disk (bad disk). Measures against this are essential for an optical pickup device. The coma due to the surface shake of the optical disk is also canceled by the pendulum drive (tilt) of the objective optical system OL by the triaxial actuator. The optical pickup device PU1 has a control means for detecting the HD disc surface shake amount and controlling the pendulum drive of the objective optical system OL.

又、別なコマ収差補正機構としては、図示していないが、少なくとも一方が光軸に関して非対称に分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに挟置された液晶パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部とを有し、対物光学系OLのトラッキング駆動に追従して前記電源部により前記電極パネルに電圧を供給するような構成も用いることができる。液晶パネルを利用してコマ収差を補正する方法としては、例えば、上述の特許文献3に開示されている技術を利用することができる。   As another coma aberration correcting mechanism, although not shown, at least one of the electrode panels divided asymmetrically with respect to the optical axis, a liquid crystal panel sandwiched between the electrode panels, and the electrode panel And a power supply unit for supplying a voltage to the electrode panel, and the power supply unit supplies a voltage to the electrode panel following the tracking drive of the objective optical system OL. As a method of correcting coma aberration using a liquid crystal panel, for example, the technique disclosed in Patent Document 3 described above can be used.

(実施例1)
実施例1は、図1に示す光ピックアップ装置PU1に好適な対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPから構成される光学系である。実施例1のレンズデータを表1に示す。図2は、BD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図であり、図3は、HD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。尚、これ以降(表のレンズデータ含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10−3)を、E(例えば、2.5E―3)を用いて表すものとする。
Example 1
The first embodiment is an optical system including an objective optical system OL and a beam expander EXP suitable for the optical pickup device PU1 shown in FIG. Table 1 shows lens data of Example 1. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement in the optical axis direction of the objective optical system OL and the beam expander EXP when using BD, and FIG. 3 is the arrangement in the optical axis direction of the objective optical system OL and the beam expander EXP when using HD. FIG. In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −3 ) is expressed using E (for example, 2.5E−3).

Figure 2006092671
Figure 2006092671

尚、本実施例の対物光学系OLの光学面は、それぞれ以下の非球面表現式に表1に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
[非球面表現式]
z=(y/R)/[1+√{1−(K+1)(y/R)}]+A+A+A+A1010+A1212+A1414+A1616+A1818+A2020
但し、
z:非球面形状(非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離)
y:光軸からの距離
R:曲率半径
Κ:コーニック係数
,A,A,A10,A12,A14,A16,A18,A20:非球面係数
The optical surface of the objective optical system OL of the present embodiment is formed as an aspherical surface that is symmetric about the optical axis and is defined by a mathematical formula in which the coefficients shown in Table 1 are substituted into the following aspherical expression. ing.
[Aspherical expression]
z = (y 2 / R) / [1 + √ {1- (K + 1) (y / R) 2 }] + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 + A 18 y 18 + A 20 y 20
However,
z: Aspherical shape (distance in the direction along the optical axis from the apex of the aspherical surface)
y: Distance from optical axis R: Radius of curvature Κ: Conic coefficient A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , A 12 , A 14 , A 16 , A 18 , A 20 : Aspheric coefficient

図4に、対物光学系OLをシフトした場合(対物光学系OLのトラッキング駆動に相当する)における対物光学系OLのチルト補正の有無による球面収差を比較したグラフを示す。又、表2に、その数値データを示す。対物光学系OLに発散光束を入射させた場合に、対物光学系のOLの光軸ずれ(シフト)に起因して発生する球面収差を、チルトにより補正できることがわかる。   FIG. 4 shows a graph comparing spherical aberrations with and without tilt correction of the objective optical system OL when the objective optical system OL is shifted (corresponding to tracking drive of the objective optical system OL). Table 2 shows the numerical data. It can be seen that when a divergent light beam is incident on the objective optical system OL, spherical aberration caused by the optical axis shift (shift) of the OL of the objective optical system can be corrected by tilt.

Figure 2006092671
Figure 2006092671

次に、第2の実施の形態にかかる光ピックアップ装置について説明する。尚、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置PU2は、光ディスク用のドライブ装置に組み込むことが可能である。   Next, an optical pickup device according to a second embodiment will be described. The optical pickup device PU2 according to the present embodiment can be incorporated in an optical disk drive device.

図8(A)及び図8(B)は、高密度光ディスクBDとHDとDVDとCDの何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える光ピックアップ装置PU2の構成を概略的に示す図である。BDの光学的仕様は、対物光学系の焦点距離f1=2.200mm、波長λ1=405nm、保護層PL1の厚さt1=0.1mm、第1開口数NA1=0.85であり、HDの光学的仕様は、対物光学系の焦点距離f1=2.200mm、波長λ1=405nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、第2開口数NA2=0.67であり、DVDの光学的仕様は、対物光学系の焦点距離f2=2.335mm、波長λ2=655nm、保護層PL3の厚さt3=0.6mm、第3開口数NA3=0.65であり、CDの光学的仕様は、対物光学系の焦点距離f3=2.540mm、波長λ3=785nm、保護層PL4の厚さt4=1.2mm、第4開口数NA4=0.51である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。   FIGS. 8A and 8B are diagrams schematically showing a configuration of an optical pickup apparatus PU2 capable of appropriately recording / reproducing information on any of the high-density optical disc BD, HD, DVD, and CD. It is. The optical specifications of the BD are the focal length f1 = 2.200 mm of the objective optical system, the wavelength λ1 = 405 nm, the thickness t1 = 0.1 mm of the protective layer PL1, the first numerical aperture NA1 = 0.85, The optical specifications are the focal length f1 of the objective optical system = 2.200 mm, the wavelength λ1 = 405 nm, the thickness t2 of the protective layer PL2 = 0.6 mm, and the second numerical aperture NA2 = 0.67. The specifications are the focal length f2 = 2.335 mm of the objective optical system, the wavelength λ2 = 655 nm, the thickness t3 = 0.6 mm of the protective layer PL3, the third numerical aperture NA3 = 0.65, and the optical specification of the CD is The focal length f3 of the objective optical system = 2.540 mm, the wavelength λ3 = 785 nm, the thickness t4 of the protective layer PL4 = 1.2 mm, and the fourth numerical aperture NA4 = 0.51. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.

光ピックアップ装置PU2は、BD及びHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され405nmの青紫色レーザ光束(第1光束)を射出する青紫色半導体レーザLD(第1光源部)、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され655nmのレーザ光束(第2光束)を射出する第2の発光点EP1(第2光源部)と、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する第2の発光点EP2(第3光源部)と、DVDの情報記録面RL2からの反射光束を受光する第1の受光部DS1(第2光検出器)と、CDの情報記録面RL3からの反射光束を受光する第2の受光部DS2(第3光検出器)と、プリズムPSとから構成されたレーザモジュールLM、BD及びHD用の光検出器PD、入射したレーザ光束を情報記録面RL1、RL2、RL3、RL4上に集光させる機能を有する対物光学系OL、3軸アクチュエータAC1、1軸アクチュエータAC2、第1乃至第3光束が共通して通過する共通光路内に配置され、1軸アクチュエータAC2より光軸方向に変移可能とされた負レンズL1と、光軸から挿脱可能とされた正レンズL2とから構成された変倍光学系であるビームエキスパンダーEXP、第1偏光ビームスプリッタPS1、第2偏光ビームスプリッタPS2、1/4波長板QWP、情報記録面RL1、RL2からの反射光束に対して非点収差を付加するためのセンサーレンズSEN、第1光束のみが通過する専用光路内に配置され第1光束を平行光束に変換する第1コリメータCOL1(カップリング光学系)、第2光束と第3光束を平行光束に変換する第2コリメータCOL2とから構成されている。尚、BD用の光源として、上述の青紫色半導体レーザLD1の他に青紫色SHGレーザを使用することもできる。対物光学系OLは、収差補正素子とBD用のガラスレンズから構成され、鏡枠を介して同軸に固定されている。   The optical pickup device PU2 is a blue-violet semiconductor laser LD (first light source unit) that emits a 405 nm blue-violet laser beam (first beam) when recording / reproducing information to / from the BD and HD, and a DVD. A second light emitting point EP1 (second light source part) that emits a 655 nm laser beam (second beam) and records / reproduces information to / from a CD. A second light emitting point EP2 (third light source unit) that emits a 785 nm laser beam (third beam) and a first light receiving unit DS1 that receives a reflected beam from the information recording surface RL2 of the DVD. (Second photodetector), a second light receiving unit DS2 (third photodetector) that receives a reflected light beam from the information recording surface RL3 of the CD, and a laser module LM, BD, and a prism PS, and For HD The detector PD, the objective optical system OL having a function of condensing the incident laser beam on the information recording surfaces RL1, RL2, RL3, and RL4, the three-axis actuator AC1, the one-axis actuator AC2, and the first to third beams are common. And a variable power optical system that includes a negative lens L1 that is arranged in a common optical path that passes through the optical axis and that can be shifted in the optical axis direction by a single-axis actuator AC2, and a positive lens L2 that can be inserted into and removed from the optical axis. Sensors for adding astigmatism to reflected light beams from the beam expander EXP, the first polarizing beam splitter PS1, the second polarizing beam splitter PS2, the quarter wavelength plate QWP, and the information recording surfaces RL1 and RL2, which are systems A lens SEN, a first collimator COL1 (cup) that is disposed in a dedicated optical path through which only the first light beam passes and converts the first light beam into a parallel light beam Ring optical system), and a second collimator COL2 Metropolitan which converts the second light flux and the third light flux into a parallel light beam. In addition to the blue-violet semiconductor laser LD1 described above, a blue-violet SHG laser can also be used as a light source for BD. The objective optical system OL is composed of an aberration correction element and a glass lens for BD, and is coaxially fixed via a lens frame.

尚、対物光学系OLのBD記録/再生時の倍率はゼロであり、HD記録/再生時の倍率は−1/14.75であり、DVD記録/再生時の倍率はゼロであり、CD記録/再生時の倍率はゼロである。   The objective optical system OL has a BD recording / reproducing magnification of zero, an HD recording / reproducing magnification of −1 / 14.75, a DVD recording / reproducing magnification of zero, and a CD recording. / The magnification during playback is zero.

本実施の形態で用いる変倍機構は、BD記録/再生時には、図14(A)に示すように、平行光束を射出するように、光軸方向に並んだ負レンズL1と正レンズL2の間隔を1軸アクチュエータAC2により最適化するようになっている。一方、HD記録/再生時には、図14(B)に示すように、正レンズL2を光軸より脱離させ(図1で点線で示す状態)、且つ対物光学系OLの倍率に相当する発散光束を形成できるように、負レンズL1を1軸アクチュエータAC2により位置決めする。   As shown in FIG. 14A, the zooming mechanism used in the present embodiment is an interval between the negative lens L1 and the positive lens L2 arranged in the optical axis direction so as to emit a parallel light beam, as shown in FIG. Is optimized by the single-axis actuator AC2. On the other hand, at the time of HD recording / reproduction, as shown in FIG. 14B, the positive lens L2 is detached from the optical axis (the state indicated by the dotted line in FIG. 1), and the divergent light beam corresponding to the magnification of the objective optical system OL is obtained. So that the negative lens L1 is positioned by the uniaxial actuator AC2.

更に、DVD記録/再生時には正レンズL2を光軸中に挿入し、平行光束を射出するように、光軸方向に並んだ負レンズL1と正レンズL2の間隔を、BD記録/再生時より広くなるようにして1軸アクチュエータAC2により最適化するようになっている。CD記録/再生時には正レンズL2を光軸中に挿入し、平行光束を射出するように、光軸方向に並んだ負レンズL1と正レンズL2の間隔を、BD記録/再生時より広くなるようにして1軸アクチュエータAC2により最適化するようになっている。光ピックアップ装置PU2は、ディスクトレイ(不図示)に収容された光情報記録媒体(光ディスクともいう)の種類(BD、HD、DVD、CD)を判別し、正レンズL2の挿脱、及び負レンズL1を最適位置に移動させるための制御手段を有する。   Further, the interval between the negative lens L1 and the positive lens L2 arranged in the optical axis direction is wider than that at the time of BD recording / reproduction so that the positive lens L2 is inserted into the optical axis at the time of DVD recording / reproduction and a parallel light beam is emitted. In this way, the single-axis actuator AC2 is optimized. The interval between the negative lens L1 and the positive lens L2 aligned in the optical axis direction is wider than that at the time of BD recording / reproduction so that the positive lens L2 is inserted into the optical axis during CD recording / reproduction and a parallel light beam is emitted. Thus, optimization is performed by the single-axis actuator AC2. The optical pickup device PU2 determines the type (BD, HD, DVD, CD) of an optical information recording medium (also referred to as an optical disc) accommodated in a disc tray (not shown), and inserts and removes the positive lens L2 and a negative lens. Control means for moving L1 to the optimum position is provided.

また、この変倍機構は、多層記録可能なBDにも対応する。より具体的には、同じBDにおける異なる深さの情報記録層にアクセスするために、対物光学系OLを光軸方向に変位させるいわゆるフォーカスジャンプする際に発生する球面収差を、負レンズL1と正レンズL2の間隔を1軸アクチュエータAC2により最適化(即ち対物光学系OLの倍率を変更)することで補正することができる。なお、フォーカスジャンプの際の負レンズL1の移動量は、HD記録/再生時の移動量よりも小さい。もちろん、かかる変倍機構を用いて、同様に多層記録可能なHDに対応させる構成としても良い。この場合には、正レンズL2は光軸から脱離されているので、負レンズL1のみ移動させて行う。光ピックアップ装置PU2は、対物光学系OLが合焦している情報記録層がどのレイヤーなのか(L0、L1、L1、・・)を判別する為のレイヤー判別手段を有する。   This zooming mechanism also supports BDs capable of multilayer recording. More specifically, in order to access information recording layers of different depths in the same BD, spherical aberration that occurs during a so-called focus jump that displaces the objective optical system OL in the optical axis direction is positive with the negative lens L1. Correction can be made by optimizing the distance between the lenses L2 by the single-axis actuator AC2 (that is, changing the magnification of the objective optical system OL). Note that the amount of movement of the negative lens L1 during the focus jump is smaller than the amount of movement during HD recording / reproduction. Of course, it is also possible to adopt a configuration corresponding to an HD capable of multilayer recording by using such a zoom mechanism. In this case, since the positive lens L2 is detached from the optical axis, only the negative lens L1 is moved. The optical pickup device PU2 has a layer discriminating unit for discriminating which layer (L0, L1, L1,...) Is the information recording layer on which the objective optical system OL is focused.

本実施の形態における開口制限機構は、光軸方向に見た図15(B)に示すように、第1開口数NA1に対応する第1開口部A1と、第2開口数NA2に対応する第2開口部A2とが形成された板部材STOを、BDかHDかに応じて、光軸直交方向にシフト駆動する構成を行うようにしている。BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、第1開口部A1の中心と対物光学系OLの光軸Xとが一致するように板部材STOをシフト駆動させ、HDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、第2開口部A2の中心と対物光学系OLの光軸Xとが一致するように板部材STOをシフト駆動させる。従って、光ピックアップ装置PU2は、ディスクトレイに入れられたディスクの種類(BD/HD)を判別し、不図示のアクチュエータによる板部材STOの挿脱(シフト駆動又は回転駆動)を行うためのディスク判別手段を有する。尚、DVDとCDに対する開口制限は、対物光学系OL自身に設けられた開口制限機能(例えば後述する光学面に形成された位相構造など)により自動的に行われる。   As shown in FIG. 15 (B) when viewed in the optical axis direction, the aperture limiting mechanism in the present embodiment has a first opening A1 corresponding to the first numerical aperture NA1 and a second numerical aperture corresponding to the second numerical aperture NA2. The plate member STO in which the two openings A2 are formed is configured to shift-drive in the direction orthogonal to the optical axis depending on whether it is BD or HD. When recording and / or reproducing information on the BD, the plate member STO is driven to shift so that the center of the first opening A1 and the optical axis X of the objective optical system OL coincide with each other. When recording and / or reproducing information, the plate member STO is driven to shift so that the center of the second opening A2 coincides with the optical axis X of the objective optical system OL. Accordingly, the optical pickup device PU2 discriminates the type (BD / HD) of the disc put in the disc tray, and disc discriminating for inserting / removing the plate member STO (shift driving or rotational driving) by an actuator (not shown). Have means. The aperture limitation for DVD and CD is automatically performed by an aperture limitation function (for example, a phase structure formed on an optical surface described later) provided in the objective optical system OL itself.

別な開口制限機構としては、光軸方向に見た図15(A)に示すように、第1開口数NA1に対応する第1開口部A1と、第2開口数NA2に対応する第2開口部A2とが形成された板部材STOを、不図示のアクチュエータを用いて、光軸Xに平行な軸O回りに回転駆動する構成を用いることもできる。BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、第1開口部A1の中心と対物光学系OLの光軸Xとが一致するように板部材STOを回転駆動させ、HDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、第2開口部A2の中心と対物光学系OLの光軸Xとが一致するように板部材STOを回転駆動させる。   As another aperture limiting mechanism, as shown in FIG. 15A as viewed in the optical axis direction, the first aperture A1 corresponding to the first numerical aperture NA1 and the second aperture corresponding to the second numerical aperture NA2. A configuration in which the plate member STO formed with the portion A2 is rotationally driven around an axis O parallel to the optical axis X using an actuator (not shown) can also be used. When recording and / or reproducing information on the BD, the plate member STO is rotated so that the center of the first opening A1 and the optical axis X of the objective optical system OL coincide with each other. When recording and / or reproducing information, the plate member STO is rotationally driven so that the center of the second opening A2 coincides with the optical axis X of the objective optical system OL.

更に、別な開口制限機構として、例えば図13に示すように、光軸Oを中心として、7枚の羽部材SPを枢動可能に配置し、かかる羽部材SPをアクチュエータ(不図示)により、情報の記録及び/又は再生を行うBD又はHDの保護層の厚さに応じて回転駆動させることで、羽部材SPから形成される開口部の径を変更することによって開口数NAを設定することもできる。   Furthermore, as another opening limiting mechanism, for example, as shown in FIG. 13, seven wing members SP are pivotally arranged around the optical axis O, and the wing members SP are moved by an actuator (not shown). The numerical aperture NA is set by changing the diameter of the opening formed from the wing member SP by being rotationally driven according to the thickness of the BD or HD protective layer for recording and / or reproducing information. You can also.

又、別な開口制限機構として、第1の実施の形態と同様に、少なくとも一方が光軸を含む中央領域と当該中央領域を囲む周辺領域とに分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部と、前記電極パネルに挟置され、対物光学系OLに入射する第1光束のうち前記電源部により前記電極パネルに印加される電圧量に基づいて前記周辺領域を通過する光束の偏光面を所定量回転させるための偏光面回転機構としての液晶パネルを有する構成も用いることができる。   As another opening limiting mechanism, as in the first embodiment, at least one of the electrode panels divided into a central region including the optical axis and a peripheral region surrounding the central region, and the electrode A power source for supplying a voltage to the panel; and the peripheral portion based on the amount of voltage applied to the electrode panel by the power source in the first light flux sandwiched between the electrode panels and incident on the objective optical system OL A configuration having a liquid crystal panel as a polarization plane rotation mechanism for rotating the polarization plane of the light beam passing through the region by a predetermined amount can also be used.

本実施形態における対物光学系OLは、図9〜11に概略的に示すように、樹脂製の第1収差補正レンズSL1と樹脂製の第2収差補正レンズSL2と接合して構成を有する収差補正レンズ群CSLと、第1波長λ1とBDの保護層PL1の厚さt1とに対して球面収差が最小となるようにその非球面形状が設計されたガラス製の対物レンズOBLが、鏡枠B(図8(A)参照)を介して同軸で一体化された構成を有する。具体的には、円筒状の鏡枠Bの一端に第1収差補正レンズSL1と第2収差補正レンズSL2とを接合した状態で嵌合固定し、他端に対物レンズOBLを嵌合固定して、これらを光軸に沿って同軸に一体化した構成となっている。   As shown schematically in FIGS. 9 to 11, the objective optical system OL in the present embodiment is joined to the resin-made first aberration correction lens SL <b> 1 and the resin-made second aberration correction lens SL <b> 2 for aberration correction. A glass objective lens OBL whose aspherical shape is designed so that the spherical aberration is minimized with respect to the lens group CSL, the first wavelength λ1, and the thickness t1 of the protective layer PL1 of the BD is a lens frame B. (See FIG. 8 (A)). Specifically, the first aberration correction lens SL1 and the second aberration correction lens SL2 are fitted and fixed to one end of the cylindrical lens frame B, and the objective lens OBL is fitted and fixed to the other end. These are integrated in a coaxial manner along the optical axis.

また、第1収差補正レンズSL1は、d線におけるアッベ数νd1=55.0、d線における屈折率nd1=1.560000であり、第2収差補正レンズSL2は、d線におけるアッベ数νd2=23.0、d線における屈折率nd2=1.650000である。   The first aberration correction lens SL1 has an Abbe number νd1 = 55.0 at the d line and a refractive index nd1 = 1.5600000 at the d line, and the second aberration correction lens SL2 has an Abbe number νd2 = 23 at the d line. 0.0, refractive index nd2 at the d-line = 1.650000.

また、第1収差補正レンズSL1の光源側の光学面には第1位相構造PSA1が形成されており、第2収差補正レンズSL2の光ディスク側の光学面には第2位相構造PSA2が形成されている。   The first phase structure PSA1 is formed on the optical surface on the light source side of the first aberration correction lens SL1, and the second phase structure PSA2 is formed on the optical surface on the optical disk side of the second aberration correction lens SL2. Yes.

第1位相構造PSA1は第1光束及び第3光束を回折せず、第2光束を回折するものであり、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンが同心円上に配列された構造であって、所定のレベル面(本実施の形態では5レベル面)の個数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた構造(本実施の形態においては4段シフトさせた構造)となっている。   The first phase structure PSA1 does not diffract the first light beam and the third light beam, but diffracts the second light beam, and has a structure in which patterns whose cross-sectional shape including the optical axis is stepped are arranged on concentric circles. Thus, for each predetermined number of level surfaces (5 level surfaces in the present embodiment), the structure is shifted by a height corresponding to the number of level surfaces (4 levels in the present embodiment). Shifted structure).

階段構造の各段差Δ1は、Δ1=2・λ1/(n1−1)=1.403μmを満たす高さに設定されている。ここで、n1は波長λ1(本実施の形態ではλ1=405nm)における第1収差補正レンズSL1の屈折率である。   Each step Δ1 of the staircase structure is set to a height that satisfies Δ1 = 2 · λ1 / (n1-1) = 1.403 μm. Here, n1 is the refractive index of the first aberration correction lens SL1 at the wavelength λ1 (λ1 = 405 nm in the present embodiment).

段差Δ1により第1光束に付加される光路差は2×λ1であるので、第1光束は第1位相構造PSA1により何ら作用を受けずにそのまま透過する。   Since the optical path difference added to the first light flux by the step Δ1 is 2 × λ1, the first light flux is transmitted as it is without being affected by the first phase structure PSA1.

また、段差Δ1により第3光束に付加される光路差は1×λ3(本実施の形態ではλ3=785nm)であるので、第3光束も第1位相構造PSA1により何ら作用を受けずにそのまま透過する。   Further, since the optical path difference added to the third light flux by the step Δ1 is 1 × λ3 (λ3 = 785 nm in the present embodiment), the third light flux is also transmitted as it is without being affected by the first phase structure PSA1. To do.

一方、段差Δ1により第2光束に付加される光路差は1.19×λ2≒1.20×λ2(本実施の形態ではλ2=655nm)であり、段差Δ1の前後のレベル面を通過する第2光束の位相差(光学的に等位相となる2πの整数倍分を差し引いた位相差)は2π×0.20となる。1つの鋸歯は5分割されているため、鋸歯1つ分ではちょうど第2光束の位相差は5×2π×0.20=2πとなり、1次回折光が発生する。   On the other hand, the optical path difference added to the second light flux by the step Δ1 is 1.19 × λ2≈1.20 × λ2 (λ2 = 655 nm in this embodiment), and passes through the level surfaces before and after the step Δ1. The phase difference between the two light beams (the phase difference obtained by subtracting an integral multiple of 2π that is optically equiphase) is 2π × 0.20. Since one sawtooth is divided into five, the phase difference of the second light flux is exactly 5 × 2π × 0.20 = 2π for one sawtooth, and first-order diffracted light is generated.

このように、第1位相構造PSA1は第2光束のみを選択的に回折させることにより、BDの保護層厚さとDVDの保護層厚さの違いによる球面収差を補正する。   In this way, the first phase structure PSA1 corrects spherical aberration due to the difference between the BD protective layer thickness and the DVD protective layer thickness by selectively diffracting only the second light flux.

尚、第1位相構造PSA1で発生する第1光束の0次回折光(透過光)の回折効率は100%、第2光束の1次回折光の回折効率は87.2%、第3光束の0次回折光(透過光)の回折効率は99.0%であり、何れの光束に対しても高い回折効率を得ている。   The diffraction efficiency of the first-order diffracted light (transmitted light) of the first light beam generated by the first phase structure PSA1 is 100%, the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the second light beam is 87.2%, and the zero-order of the third light beam. The diffraction efficiency of the folded light (transmitted light) is 99.0%, and a high diffraction efficiency is obtained for any light flux.

第2位相構造PSA2は第1光束及び第2光束を回折せず、第3光束を回折するものであり、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンが同心円上に配列された構造であって、所定のレベル面(本実施の形態では4レベル面)の個数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた構造(本実施の形態においては3段シフトさせた構造)となっている。   The second phase structure PSA2 diffracts the third light beam without diffracting the first light beam and the second light beam, and has a structure in which patterns having a stepped cross section including the optical axis are arranged concentrically. Thus, for each predetermined number of level surfaces (four level surfaces in the present embodiment), the structure is shifted by a height corresponding to the number of level surfaces corresponding to the number of level surfaces (in this embodiment, three levels). Shifted structure).

階段構造の各段差Δ2は、Δ2=7・λ1/(n1−1)=4.031μmを満たす高さに設定されている。ここで、n1は波長λ1における第2収差補正レンズの屈折率である。   Each step Δ2 of the staircase structure is set to a height that satisfies Δ2 = 7 · λ1 / (n1-1) = 4.031 μm. Here, n1 is the refractive index of the second aberration correction lens at the wavelength λ1.

段差Δ2により第1光束に付加される光路差は7×λ1であるので、第1光束は第2位相構造PSA2により何ら作用を受けずにそのまま透過する。   Since the optical path difference added to the first light flux by the step Δ2 is 7 × λ1, the first light flux is transmitted as it is without being affected by the second phase structure PSA2.

また、段差Δ2により第2光束に付加される光路差は3.95×λ2≒4×λ2であるので、第2光束も第2位相構造PSA2によりほとんど作用を受けずにそのまま透過する。   Further, since the optical path difference added to the second light flux by the step Δ2 is 3.95 × λ2≈4 × λ2, the second light flux is also transmitted as it is without being affected by the second phase structure PSA2.

一方、段差Δ2によりにより第3光束に付加される光路差N2は3.25×λ3であり、段差Δ2の前後のレベル面を通過する第3光束の位相差(光学的に等位相となる2πの整数倍分を差し引いた位相差)は2π×0.25となる。1つの鋸歯は4分割されているため、鋸歯1つ分ではちょうど第3光束の位相差は4×2π×0.25=2πとなり、1次回折光が発生する。   On the other hand, the optical path difference N2 added to the third light beam by the step Δ2 is 3.25 × λ3, and the phase difference of the third light beam passing through the level surface before and after the step Δ2 (2π which is optically equiphase) The phase difference obtained by subtracting the integral multiple of is 2π × 0.25. Since one sawtooth is divided into four, the phase difference of the third light flux is exactly 4 × 2π × 0.25 = 2π for one sawtooth, and first-order diffracted light is generated.

このように、第2位相構造PSA2は第3光束のみを選択的に回折させることにより、BDの保護層厚さとCDの保護層厚さの違いによる球面収差を補正する。   As described above, the second phase structure PSA2 corrects spherical aberration due to the difference between the BD protective layer thickness and the CD protective layer thickness by selectively diffracting only the third light flux.

尚、第2位相構造PSA1で発生する第1光束の0次回折光(透過光)の回折効率は100%、第2光束の0次回折光(透過光)の回折効率は88.8%、第3光束の1次回折光の回折効率は81.0%であり、何れの光束に対しても高い回折効率を得ている。   Note that the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light (transmitted light) of the first light beam generated by the second phase structure PSA1 is 100%, the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light (transmitted light) of the second light beam is 88.8%, and the third The diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the light beam is 81.0%, and high diffraction efficiency is obtained for any light beam.

以上説明したように、第1位相構造PS1により、BDとDVDとの相互互換を取ることにより、青紫色レーザ光束と赤色レーザ光束の両方の光束に対して高い透過率を確保することが可能となり、更に、第2位相構造PSA2により、BDとCDとの相互互換を取ることにより、青紫色レーザ光束と赤外レーザ光束の両方の光束に対して高い透過率を確保することが可能となる。   As described above, the first phase structure PS1 allows the BD and the DVD to be compatible with each other, so that high transmittance can be secured for both the blue-violet laser beam and the red laser beam. Furthermore, by using the second phase structure PSA2 to achieve mutual compatibility between BD and CD, it is possible to ensure high transmittance for both the blue-violet laser beam and the infrared laser beam.

また、第1位相構造PSA1は、DVDの第3開口数NA3内にのみ形成されているので、第3開口数NA3より外側の領域を通過する光束はDVDの情報記録面RL3上でフレア成分となり、DVDに対する開口制限が自動的に行われる構成となっている。   In addition, since the first phase structure PSA1 is formed only within the third numerical aperture NA3 of the DVD, the light beam that passes through the area outside the third numerical aperture NA3 becomes a flare component on the information recording surface RL3 of the DVD. In this configuration, the opening restriction on the DVD is automatically performed.

また、第2位相構造PSA2は、CDの第4開口数NA4内にのみ形成されているので、第4開口数NA4より外側の領域を通過する光束はCDの情報記録面RL4上でフレア成分となり、CDに対する開口制限が自動的に行われる構成となっている。   Further, since the second phase structure PSA2 is formed only within the fourth numerical aperture NA4 of the CD, the light beam passing through the area outside the fourth numerical aperture NA4 becomes a flare component on the information recording surface RL4 of the CD. In this configuration, the opening restriction on the CD is automatically performed.

光ピックアップ装置PU2において、BDに対して情報の記録/再生を行う場合には、青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、図8(A)において実線でその光線経路を描いたように、第1偏光ビームスプリッタPS1により反射された後、第1コリメータCOL1により平行光束に変換され、第2偏光ビームスプリッタPS2を通過し、ビームエキスパンダーEXPにより拡径され、1/4波長板QWPを通過し、第1開口部A1により光束径が規制され、対物光学系OLに平行光の状態で入射した後、そこからBDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、3軸アクチュエータAC1によりトラッキング駆動、フォーカシング駆動される。   In the optical pickup device PU2, when information is recorded / reproduced with respect to the BD, the divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is depicted as having its light path drawn by a solid line in FIG. After being reflected by the first polarizing beam splitter PS1, it is converted into a parallel light beam by the first collimator COL1, passes through the second polarizing beam splitter PS2, is expanded in diameter by the beam expander EXP, and passes through the quarter-wave plate QWP. Then, the beam diameter is regulated by the first opening A1, and after entering the objective optical system OL in the state of parallel light, it becomes a spot formed on the information recording surface RL1 from there through the protective layer PL1 of the BD. . The objective optical system OL is driven for tracking and focusing by a three-axis actuator AC1.

情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OL、1/4波長板QWP、ビームエキスパンダーEXP及び第2偏光ビームスプリッタPS2を透過した後、第1コリメータCOL1により収斂光束にされ、第1偏光ビームスプリッタPS1を透過した後、センサーレンズSENにより非点収差が付加され、光検出器PDの受光面上に収束する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてBDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is again transmitted through the objective optical system OL, the quarter wave plate QWP, the beam expander EXP, and the second polarizing beam splitter PS2, and then converged by the first collimator COL1. After passing through the first polarization beam splitter PS1, astigmatism is added by the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD. And the information recorded on BD can be read using the output signal of photodetector PD.

光ピックアップ装置PU2において、HDに対して情報の記録/再生を行う場合には、青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、図8(A)において波線でその光線経路を描いたように、第1偏光ビームスプリッタPS1により反射された後、第1コリメータCOL1により平行光束に変換され、第2偏光ビームスプリッタPS2を通過し、負レンズL1で発散光束に変換され、1/4波長板QWPを通過し、第2開口部A2により光束径が規制され、対物光学系OLに発散光の状態で入射した後、そこからHDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、3軸アクチュエータAC1によりトラッキング駆動、フォーカシング駆動の他に回転駆動(厳密には振り子駆動)される。この振り子駆動は、対物光学系OLのトラッキング駆動に追従して、HDのラジアル方向に沿って行われる。振り子駆動(対物光学系OLのチルト駆動)により発生するコマ収差と、トラッキング駆動により発生するコマ収差が相殺されるようになっている。光ピックアップ装置PU2は、対物光学系OLのトラッキング量とその方向を検出し、その結果に応じて対物光学系OLの振り子駆動の量と振り子の方向を決定する為の制御手段を有する。かかる制御手段と3軸アクチュエータAC1とでコマ収差補正機構を構成する。尚、対物光学系OLの代わりに、非球面光学面を有する光学素子をアクチュエータで光軸垂直方向にシフト駆動、又は光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させても良い。   When information is recorded / reproduced with respect to the HD in the optical pickup device PU2, the divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is drawn as a ray path by a wavy line in FIG. 8A. After being reflected by the first polarization beam splitter PS1, it is converted into a parallel beam by the first collimator COL1, passes through the second polarization beam splitter PS2, is converted into a divergent beam by the negative lens L1, and is a quarter wavelength plate QWP. , The light beam diameter is regulated by the second opening A2, and after entering the objective optical system OL in a divergent light state, a spot formed on the information recording surface RL2 from there through the HD protective layer PL2 It becomes. The objective optical system OL is rotationally driven (strictly, pendulum driven) in addition to tracking driving and focusing driving by the three-axis actuator AC1. This pendulum drive is performed along the radial direction of HD following the tracking drive of the objective optical system OL. The coma aberration generated by the pendulum drive (tilt drive of the objective optical system OL) and the coma aberration generated by the tracking drive are offset. The optical pickup device PU2 has a control means for detecting the tracking amount and the direction of the objective optical system OL and determining the pendulum drive amount and the pendulum direction of the objective optical system OL according to the result. Such a control means and the triaxial actuator AC1 constitute a coma aberration correcting mechanism. Instead of the objective optical system OL, an optical element having an aspherical optical surface may be driven to shift in the direction perpendicular to the optical axis by an actuator, or may be rotationally driven around a rotation axis perpendicular to the optical axis.

情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OL、1/4波長板QWP、負レンズL1及び第2偏光ビームスプリッタPS2を透過した後、第1コリメータCOL1により収斂光束にされ、第1偏光ビームスプリッタPS1を透過した後、センサーレンズSENにより非点収差が付加され、光検出器PDの受光面上に収束する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてHDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 is again transmitted through the objective optical system OL, the quarter wavelength plate QWP, the negative lens L1, and the second polarizing beam splitter PS2, and then converged by the first collimator COL1. After passing through the first polarization beam splitter PS1, astigmatism is added by the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD. And the information recorded on HD can be read using the output signal of photodetector PD.

また、HDはDVDと比べて波長が短くなったにも係わらず、保護層厚さはそのままの0.6mmであるため、光ディスクの面振れ(粗悪ディスク)によりコマ収差が大きく発生してしまい、これに対する対策が光ピックアップ装置としては必須である。この光ディスクの面振れによるコマ収差も、3軸アクチュエータAC1による対物光学系OLの振り子駆動により相殺する。光ピックアップ装置PU2は、HDのディスク面振れ量を検出し、対物光学系OLの振り子駆動を制御する為の制御手段を有する。   In addition, although the HD has a shorter wavelength than the DVD, the protective layer thickness is 0.6 mm as it is, so that coma aberration is greatly generated due to surface wobbling of the optical disk (bad disk). Measures against this are essential for an optical pickup device. The coma due to the surface deflection of the optical disk is also canceled by the pendulum drive of the objective optical system OL by the triaxial actuator AC1. The optical pickup device PU2 has control means for detecting the amount of HD disc surface deflection and controlling the pendulum drive of the objective optical system OL.

更に、光ピックアップ装置PU2において、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図8(B)において点線でその光線経路を描いたように、第1の発光点EP1から射出された発散光束は、プリズムPSで反射された後、第2コリメータCOL2により平行光束に変換される。その後、第2偏光ビームスプリッタPS2により反射され、ビームエキスパンダーEXPにより拡径された後、1/4波長板QWPを通過し、対物光学系OLに平行光の状態で入射した後、そこからDVDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、その周辺に配置された3軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。   Further, when recording / reproducing information with respect to the DVD in the optical pickup device PU2, the light is emitted from the first light emitting point EP1 as shown by the dotted line in FIG. 8B. The divergent light beam is reflected by the prism PS and then converted into a parallel light beam by the second collimator COL2. After that, after being reflected by the second polarizing beam splitter PS2 and expanded by the beam expander EXP, it passes through the quarter-wave plate QWP, enters the objective optical system OL in the state of parallel light, and from there the DVD It becomes a spot formed on the information recording surface RL3 via the protective layer PL3. The objective optical system OL performs focusing and tracking by a three-axis actuator AC1 disposed around the objective optical system OL.

情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OL、1/4波長板QWP、ビームエキスパンダーEXPを透過した後、第2偏光ビームスプリッタPS2により反射され、第2コリメータCOL2により収斂光束に変換される。その後、プリズム内で2回反射された後、第1の受光部DS1に収束する。そして、第1の受光部DS1の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is again transmitted through the objective optical system OL, the quarter-wave plate QWP, and the beam expander EXP, and then reflected by the second polarization beam splitter PS2 to be reflected by the second collimator COL2. Is converted into a convergent luminous flux. Thereafter, the light is reflected twice in the prism and then converges on the first light receiving part DS1. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the first light receiving unit DS1.

また、光ピックアップ装置PU2において、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図8(B)において二点鎖線でその光線経路を描いたように、第2の発光点EP2から射出された発散光束は、プリズムPSで反射された後、第2コリメータCOL2により平行光束に変換される。その後、第2偏光ビームスプリッタPS2により反射され、ビームエキスパンダーEXPにより拡径された後、1/4波長板QWPを通過し、対物光学系OLに平行光の状態で入射した後、そこからCDの保護層PL4を介して情報記録面RL4上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、その周辺に配置された3軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。   In addition, when information is recorded / reproduced with respect to the CD in the optical pickup device PU2, the light is emitted from the second light emitting point EP2 as shown by the two-dot chain line in FIG. 8B. The divergent light beam is reflected by the prism PS and then converted into a parallel light beam by the second collimator COL2. After that, after being reflected by the second polarizing beam splitter PS2 and expanded by the beam expander EXP, the light passes through the quarter-wave plate QWP, enters the objective optical system OL in the state of parallel light, and then enters the CD. It becomes a spot formed on the information recording surface RL4 through the protective layer PL4. The objective optical system OL performs focusing and tracking by a three-axis actuator AC1 disposed around the objective optical system OL.

情報記録面RL4で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OL、1/4波長板QWP、ビームエキスパンダーEXPを透過した後、第2偏光ビームスプリッタPS2により反射され、第コリメータCOL2により収斂光束に変換される。その後、プリズム内で2回反射された後、第2の受光部DS2に収束する。そして、第2の受光部DS2の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected light flux modulated by the information pits on the information recording surface RL4 is transmitted again through the objective optical system OL, the quarter wavelength plate QWP, and the beam expander EXP, and then reflected by the second polarization beam splitter PS2, and is reflected by the first collimator COL2. Converted to convergent luminous flux. Thereafter, the light is reflected twice in the prism and then converges on the second light receiving unit DS2. The information recorded on the CD can be read using the output signal of the second light receiving unit DS2.

(実施例2)
実施例2は、図8(A)及び図8(B)に示す光ピックアップ装置に好適な対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPから構成される光学系である。実施例2のレンズデータを表3に示す。本実施例では、第1位相構造PSA1と第2位相構造PSA2により入射光束に付加される光路差を、以下の光路差関数φ(mm)で表している。
[光路差関数]
φ=λ/λ×dor×(B+B+B+B+B1010
但し、
φ:光路差関数
λ:回折構造に入射する光束の波長
λ:製造波長
dor:光ディスクに対する記録/再生に使用する回折光の回折次数
y:光軸からの距離
,B,B,B,B10:回折面係数
(Example 2)
The second embodiment is an optical system including an objective optical system OL and a beam expander EXP suitable for the optical pickup device shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). Table 3 shows lens data of Example 2. In this embodiment, the optical path difference added to the incident light beam by the first phase structure PSA1 and the second phase structure PSA2 is represented by the following optical path difference function φ (mm).
[Optical path difference function]
φ = λ / λ B × dor × (B 2 y 2 + B 4 y 4 + B 6 y 6 + B 8 y 8 + B 10 y 10 )
However,
φ: optical path difference function λ: wavelength of the light beam incident on the diffractive structure λ B : manufacturing wavelength dor: diffraction order of diffracted light used for recording / reproducing with respect to the optical disk y: distance from the optical axis B 2 , B 4 , B 6 , B 8 , B 10 : Diffraction surface coefficients

Figure 2006092671
Figure 2006092671

第1の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of 1st optical pick-up apparatus PU1. BD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL at the time of BD use and the beam expander EXP. HD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL and the beam expander EXP at the time of HD use. 対物光学系OLをシフトした場合におけるチルト補正の有無による球面収差を比較したグラフである。It is the graph which compared the spherical aberration by the presence or absence of tilt correction when the objective optical system OL is shifted. 液晶分子のツイスト配向状態を説明するための模式斜視図(A)であり、略示平面図(B)である。It is a model perspective view (A) for demonstrating the twist orientation state of a liquid crystal molecule, and is a schematic plan view (B). 液晶パネルの上下の透明電極に形成された電極パターンの形状例を示すもので、(A)は上側の透明電極に形成されたパターンの一例を示す平面図、(B)は下側の透明電極のパターンの一例を示す平面図である。The example of the shape of the electrode pattern formed in the upper and lower transparent electrodes of a liquid crystal panel is shown, (A) is a top view which shows an example of the pattern formed in the upper transparent electrode, (B) is the lower transparent electrode It is a top view which shows an example of this pattern. 液晶パネルの印加電圧に対する検出器の受光特性を示す図である。It is a figure which shows the light reception characteristic of the detector with respect to the applied voltage of a liquid crystal panel. 第2の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図であり、BD使用時とHD使用時の光路を示している。It is a figure which shows roughly the structure of 2nd optical pick-up apparatus PU1, and has shown the optical path at the time of BD use and HD use. 第2の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図であり、DVD使用時とCD使用時の光路を示している。It is a figure which shows roughly the structure of 2nd optical pick-up apparatus PU1, and has shown the optical path at the time of DVD use and CD use. BD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL at the time of BD use and the beam expander EXP. HD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL and the beam expander EXP at the time of HD use. DVD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL at the time of DVD use and the beam expander EXP. CD使用時の対物光学系OLとビームエキスパンダーEXPの光軸方向の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the optical axis direction of the objective optical system OL at the time of CD use, and the beam expander EXP. 羽部材を用いた開口制限機構の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the opening restriction | limiting mechanism using a wing | blade member. ビームエキスパンダーの正レンズの挿脱を示す概略図である。It is the schematic which shows insertion / removal of the positive lens of a beam expander. 板部材を用いた開口制限機構の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the opening restriction | limiting mechanism using a board member.

符号の説明Explanation of symbols

AC1 3軸アクチュエータ
AC2 1軸アクチュエータ
B 鏡枠
CL コリメータ
CNT 液晶シャッター制御回路
COL1 第1コリメータ
COL2 第2コリメータ
DS1 第1受光部
DS2 第1受光部
EP1 第1発光点
EP2 第1発光点
EXP ビームエキスパンダー
L1 負レンズ
L2 正レンズ
LD 青紫色半導体レーザ
LD1 青紫色半導体レーザ
LM レーザモジュール
LQS 液晶シャッター
OBL 対物レンズ
OL 対物光学系
PD 光検出器
PS プリズム
PS 偏光ビームスプリッタ
PU1 光ピックアップ装置
PU2 光ピックアップ装置
QWP 1/4波長板
SEN センサーレンズ
STO 板部材

AC1 3 axis actuator AC2 1 axis actuator B Mirror frame CL Collimator CNT Liquid crystal shutter control circuit COL1 1st collimator COL2 2nd collimator DS1 1st light receiving part DS2 1st light receiving part EP1 1st light emission point EP2 1st light emission point EXP Beam expander L1 Negative lens L2 Positive lens LD Blue-violet semiconductor laser LD1 Blue-violet semiconductor laser LM Laser module LQS Liquid crystal shutter OBL Objective lens OL Objective optical system PD Photodetector PS Prism PS Polarizing beam splitter PU1 Optical pickup device PU2 Optical pickup device QWP 1/4 Wave plate SEN Sensor lens STO Plate member

Claims (23)

第1波長λ1の第1光束により、厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体、及び厚さt2(4<t2/t1<8)の保護層を有する第2光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面に対して情報の記録及び/又は再生を行うために、前記第1光束を出射可能である第1光源部と、前記情報記録面からの反射光束を検出する第1光検出器とを有する第1光検出器とを1つずつ有する光ピックアップ装置であって、
前記第1光源部から出射された前記第1光束の発散角を変換して射出するカップリング光学系と、
前記第1光源部から出射される前記第1光束を集光して、前記第1光情報記録媒体及び第2光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面上に集光スポットを形成せしめる機能を有し、前記第1光束の平行光束を前記第1光情報記録媒体の情報記録面上に第1開口数NA1で集光させた場合の集光スポットの波面収差が0.07λ1rms以下であるとともに、前記第1光束の平行光束を前記第2光情報記録媒体の情報記録面上に第2開口数NA2(NA2<NA1)で集光させた場合の集光スポットの波面収差が0.5λ1rms以上1.5λ1rms以下である対物光学系と、
前記第1光源部と前記対物光学系の間の光路中に配置された変倍光学系を備え、前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることで、前記対物光学系の倍率を変更可能な変倍機構と、
前記変倍機構と前記対物光学系の間の光路中に配置され、前記対物光学系の開口数を変更可能な開口制限機構と、を有し、
前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合は、前記変倍機構は前記対物光学系の倍率mが−0.03≦m≦0.03を満たすように前記第1光束を前記対物光学系に対して入射させるとともに、前記開口制限機構は、前記対物光学系の開口数が前記第1開口数NA1となるように開口を形成し、
前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合は、前記変倍機構は前記対物光学系の倍率が−0.15≦m≦−0.04を満たすように前記第1光束を前記対物光学系に対して入射させるとともに、前記開口制限機構は、前記対物光学系の開口数が前記第2開口数NA2となるように開口を形成することを特徴とする光ピックアップ装置。
A first optical information recording medium having a protective layer with a thickness t1 and a second optical information recording medium having a protective layer with a thickness t2 (4 <t2 / t1 <8) by the first light flux with the first wavelength λ1. In order to record and / or reproduce information on each information recording surface, a first light source unit capable of emitting the first light beam and a first light detection for detecting a reflected light beam from the information recording surface And an optical pickup device having one first photodetector having a detector,
A coupling optical system for converting and emitting a divergence angle of the first light beam emitted from the first light source unit;
A function of condensing the first light flux emitted from the first light source unit to form a condensing spot on each information recording surface of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium; And the wavefront aberration of the focused spot when the parallel luminous flux of the first luminous flux is condensed at the first numerical aperture NA1 on the information recording surface of the first optical information recording medium is 0.07λ1 rms or less, When the collimated light beam of the first light beam is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium with the second numerical aperture NA2 (NA2 <NA1), the wavefront aberration of the condensed spot is 0.5λ1 rms or more. An objective optical system that is less than or equal to 5λ1 rms;
A magnification changing optical system disposed in an optical path between the first light source unit and the objective optical system, and changing an incident angle of the first light flux with respect to the objective optical system, thereby magnifying the objective optical system; A variable magnification mechanism,
An aperture limiting mechanism that is arranged in an optical path between the zooming mechanism and the objective optical system and can change the numerical aperture of the objective optical system,
When recording and / or reproducing information with respect to the first optical information recording medium, the magnification changing mechanism is configured so that the magnification m of the objective optical system satisfies −0.03 ≦ m ≦ 0.03. The first light flux is made incident on the objective optical system, and the aperture limiting mechanism forms an aperture so that the numerical aperture of the objective optical system becomes the first numerical aperture NA1.
When recording and / or reproducing information with respect to the second optical information recording medium, the zoom mechanism is arranged so that the magnification of the objective optical system satisfies −0.15 ≦ m ≦ −0.04. An optical pickup characterized in that a first light beam is incident on the objective optical system, and the aperture limiting mechanism forms an aperture so that the numerical aperture of the objective optical system becomes the second numerical aperture NA2. apparatus.
前記光ピックアップ装置は、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合に、前記対物光学系がトラッキング駆動した際に生じるコマ収差を補正する機能を備えたコマ収差補正機構を更に有する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。   The optical pickup device has a function of correcting coma aberration generated when the objective optical system is tracking-driven when information is recorded and / or reproduced on the second optical information recording medium. The optical pickup device according to claim 1, further comprising a correction mechanism. 前記コマ収差補正機構は、光学素子を光軸垂直方向にシフト駆動、又は光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記光学素子を前記アクチュエータによりシフト駆動、又は回転駆動させる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。   The coma aberration correction mechanism has an actuator for driving the optical element to shift in the direction perpendicular to the optical axis, or to rotate about the rotation axis perpendicular to the optical axis, and follows the tracking drive of the objective optical system. The optical pickup device according to claim 2, wherein the optical element is driven to shift or rotate by the actuator. 前記光学素子は少なくとも1つの非球面を有することを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 3, wherein the optical element has at least one aspheric surface. 前記コマ収差補正機構は、前記対物光学系の対物光学素子を光軸に垂直な回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記対物光学素子を前記アクチュエータにより回転駆動させる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。   The coma aberration correcting mechanism has an actuator for rotating the objective optical element of the objective optical system around a rotation axis perpendicular to the optical axis, and follows the tracking drive of the objective optical system to follow the objective optical system. The optical pickup device according to claim 2, wherein an element is rotationally driven by the actuator. 前記対物光学系を回転駆動させるためのアクチュエータは、更に前記対物光学系をトラッキング駆動、及びフォーカシング駆動させる機能を有する3軸アクチュエータであることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。   6. The optical pickup device according to claim 5, wherein the actuator for rotationally driving the objective optical system is a three-axis actuator having functions of further driving the objective optical system for tracking driving and focusing. 前記コマ収差補正機構は、少なくとも一方が光軸に関して非対称に分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに挟置された液晶パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部とを有し、前記対物光学系のトラッキング駆動に追従して前記電源部により前記電極パネルに電圧を供給する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。   The coma aberration correcting mechanism includes two electrode panels at least one of which is asymmetrically divided with respect to the optical axis, a liquid crystal panel sandwiched between the electrode panels, and a power supply unit for supplying a voltage to the electrode panels. The optical pickup device according to claim 2, wherein a voltage is supplied to the electrode panel by the power supply unit following the tracking drive of the objective optical system. 前記対物光学系は前記コマ収差補正機構と一体となってトラッキング駆動を行うことを特徴とする請求項7に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 7, wherein the objective optical system performs tracking driving integrally with the coma aberration correcting mechanism. 前記変倍機構は、屈折力を有する光学素子を光軸方向にシフト駆動させるためのアクチュエータを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記光学素子を前記アクチュエータによりシフト駆動させることで前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The zoom mechanism has an actuator for shifting and driving an optical element having refractive power in the optical axis direction, and according to the thickness of the protective layer of the optical information recording medium for recording and / or reproducing information, 9. The optical pickup device according to claim 1, wherein an incident angle of the first light beam with respect to the objective optical system is changed by driving the optical element to be shifted by the actuator. 10. 前記変倍機構は、屈折力を有する光学素子を前記第1光束の光路から挿脱させるためのアクチュエータを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から挿脱させることで前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The zoom mechanism includes an actuator for inserting and removing an optical element having refractive power from the optical path of the first light flux, and has a thickness of a protective layer of an optical information recording medium for recording and / or reproducing information. Accordingly, the incident angle of the first light beam with respect to the objective optical system is changed by inserting and removing the optical element from the optical path of the first light beam by the actuator. The optical pickup device according to one item. 前記光学素子は凸レンズであって、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路に挿入させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から脱離させることを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ装置。   The optical element is a convex lens, and when recording and / or reproducing information on the first optical information recording medium, the optical element is inserted into the optical path of the first light flux by the actuator, 11. When recording and / or reproducing information with respect to a second optical information recording medium, the optical element is detached from the optical path of the first light flux by the actuator. Optical pickup device. 前記光学素子は凹レンズであって、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路から脱離させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記光学素子を前記アクチュエータにより前記第1光束の光路に挿入させることを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ装置。   The optical element is a concave lens, and when recording and / or reproducing information on the first optical information recording medium, the optical element is detached from the optical path of the first light flux by the actuator, The optical element is inserted into the optical path of the first light flux by the actuator when recording and / or reproducing information on the second optical information recording medium. Optical pickup device. 前記第1光情報記録媒体及び/又は前記第2光情報記録媒体は、複数の情報記録面を有する多層型光情報記録媒体であって、前記変倍機構は、前記対物光学系が情報記録面間のフォーカスジャンプを行うことに応じて、前記第1光情報記録媒体及び/又は前記第2光情報記録媒体の光束入射面から情報記録面までの距離に基づいて前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The first optical information recording medium and / or the second optical information recording medium is a multilayer optical information recording medium having a plurality of information recording surfaces, and the zooming mechanism is configured such that the objective optical system has an information recording surface. The first optical information recording medium and / or the second optical information recording medium based on a distance from a light beam incident surface to the information recording surface of the first optical information recording medium. The optical pickup device according to claim 1, wherein an incident angle of the light beam is changed. 前記対物光学系は樹脂製の光学素子を少なくとも1つ有し、前記変倍機構は、前記対物光学系に対する前記第1光束の入射角を変更させることで、温度変化に伴う情報記録面上の球面収差の変化を補正することを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The objective optical system has at least one optical element made of resin, and the zooming mechanism changes the incident angle of the first light flux with respect to the objective optical system, thereby changing the information recording surface according to the temperature change. 14. The optical pickup device according to claim 1, wherein a change in spherical aberration is corrected. 前記開口制限機構は、前記第1開口数NA1に対応する第1開口部と、前記第2開口数NA2に対応する第2開口部とが形成された板部材と、当該板部材をシフト駆動、又は所定の回転軸を中心として回転駆動させるためのアクチュエータを有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記第1開口部の中心と前記対物光学系の光軸とが一致するように前記板部材をシフト駆動、又は回転駆動させ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合には、前記第2開口部の中心と前記対物光学系の光軸とが一致するように前記板部材をシフト駆動、又は回転駆動させることを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The opening limiting mechanism includes a plate member in which a first opening corresponding to the first numerical aperture NA1 and a second opening corresponding to the second numerical aperture NA2 are formed, and the plate member is driven to shift. Or having an actuator for rotationally driving about a predetermined rotation axis, and recording and / or reproducing information on the first optical information recording medium, the center of the first opening and the In the case where information is recorded and / or reproduced on the second optical information recording medium by shifting or rotating the plate member so that the optical axis of the objective optical system coincides with the second optical information recording medium, The optical pickup device according to any one of claims 1 to 14, wherein the plate member is shift-driven or rotationally driven so that the center of the opening coincides with the optical axis of the objective optical system. . 前記開口制限機構は、複数の羽部材と、当該複数の羽部材を駆動させるためのアクチュエータとを有し、情報の記録及び/又は再生を行う光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、前記複数の羽部材から形成される開口部の大きさを前記アクチュエータにより変更することを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The opening restriction mechanism has a plurality of wing members and an actuator for driving the plurality of wing members, and according to the thickness of the protective layer of the optical information recording medium for recording and / or reproducing information The optical pickup device according to any one of claims 1 to 14, wherein a size of an opening formed by the plurality of wing members is changed by the actuator. 前記開口制限機構は、液晶シャッターであることを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the opening restriction mechanism is a liquid crystal shutter. 前記開口制限機構は、少なくとも一方が光軸を含む中央領域と当該中央領域を囲む周辺領域とに分割された2枚の電極パネルと、当該電極パネルに電圧を供給するための電源部と、前記電極パネルに挟置され、前記対物光学系に入射する前記第1光束のうち、前記周辺領域を通過する光束の偏光面を、前記電源部により前記電極パネルに印加される電圧量に基づいて所定量回転させるための偏光面回転機構としての液晶パネルを有することを特徴とする請求項17に記載の光ピックアップ装置。   The aperture limiting mechanism includes two electrode panels divided into a central region including at least one optical axis and a peripheral region surrounding the central region, a power supply unit for supplying a voltage to the electrode panel, Of the first light flux that is sandwiched between the electrode panels and is incident on the objective optical system, the polarization plane of the light flux that passes through the peripheral region is determined based on the amount of voltage applied to the electrode panel by the power supply unit. The optical pickup device according to claim 17, further comprising a liquid crystal panel as a polarization plane rotation mechanism for rotating the fixed amount. 前記開口制限機構と前記対物光学系の間の光路中に1/4波長板を有することを特徴とする請求項18に記載の光ピックアップ装置。   19. The optical pickup device according to claim 18, further comprising a quarter-wave plate in an optical path between the aperture limiting mechanism and the objective optical system. 前記中央領域は、前記第2開口数NA2内に相当する領域であることを特徴とする請求項18又は19に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 18 or 19, wherein the central region is a region corresponding to the second numerical aperture NA2. 前記光ピックアップ装置は、第2波長λ2(1.5<λ2/λ1<1.7)の第2光束を可能である出射第2光源部と、前記第2光束の反射光束を検出する第2光検出器とを更に有し、前記第2光束により、厚さt3(4<t3/t1<8)の保護層を有する第3光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生が可能であって、前記対物光学系は、前記厚さt1と前記厚さt2の差に起因する球面収差を補正するための第1位相構造を有することを特徴とする請求項1乃至20の何れか一項に記載の対物光学系。   The optical pickup device includes an outgoing second light source unit capable of generating a second light beam having a second wavelength λ2 (1.5 <λ2 / λ1 <1.7), and a second light beam that detects a reflected light beam of the second light beam. An optical detector, and recording and / or reproducing information with respect to a third optical disc having a protective layer having a thickness t3 (4 <t3 / t1 <8) by the second light flux; 21. The objective optical system according to any one of claims 1 to 20, wherein the objective optical system has a first phase structure for correcting spherical aberration due to a difference between the thickness t1 and the thickness t2. The objective optical system described. 前記光ピックアップ装置は、第3波長λ3(1.8<λ3/λ1<2.1)の第3光束を可能である出射第3光源部と、前記第3光束の反射光束を検出する第3光検出器とを更に有し、前記第3光束により、厚さt4(10<t4/t1<14)の保護層を有する第3光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生が可能であって、前記対物光学系は、前記厚さt1と前記厚さt4の差に起因する球面収差を補正するための第2位相構造を有することを特徴とする請求項1乃至21の何れか一項に記載の対物光学系。   The optical pickup device includes an outgoing third light source unit capable of generating a third light beam having a third wavelength λ3 (1.8 <λ3 / λ1 <2.1), and a third light beam that detects a reflected light beam of the third light beam. An optical detector, and recording and / or reproducing information with respect to a third optical disc having a protective layer having a thickness t4 (10 <t4 / t1 <14) by the third light flux; The objective optical system has a second phase structure for correcting a spherical aberration caused by a difference between the thickness t1 and the thickness t4, according to any one of claims 1 to 21. The objective optical system described. 請求項1乃至22の何れか一項に記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする光ディスク用のドライブ装置。


23. A drive device for an optical disk, wherein the optical pickup device according to any one of claims 1 to 22 is mounted.


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