JP2007273062A - 光ピックアップ装置及びそれを備えた光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を実現しつつも対物レンズの設計において作動距離を確保した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように、互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置及びそれを備えた光情報記録再生装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置３６の集光レンズ２は、非球面を少なくとも１面有するレンズであり、集光レンズ２と反射ミラー３ａと収差補正素子４とは一体的に構成されており、集光レンズ２によって集光されて光ディスクで反射したレーザー光の戻り光が、集光レンズ２を通過した後、直接、反射ミラー３ａに入射するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光記録媒体上に光スポットを集光させて、光学的に情報信号を記録／再生する光ピックアップ装置及びそれを備えた光情報記録再生装置に関し、詳細には、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置に関するものである。

次世代ＤＶＤとして規格化されたＢｌｕ−ｒａｙディスクは、波長４０５ｎｍの青紫レーザーとＮＡ０．８５の高ＮＡ対物レンズを使用し、ＤＶＤと同じ直径の光記録媒体（以下、光ディスクと記載する）に２３〜２７ＧＢのデータを記録／再生する。また、対物レンズの高ＮＡ化に伴い、光ディスクの傾きによるコマ収差等の性能劣化が大きくなることを避けるため、光ディスクには０．１ｍｍの薄いカバー（基板）層が採用されている。従って、保護層表面の傷が記録／再生特性に与える影響が大きくなる。そのため、対物レンズの設計において作動距離（以下、ＷＤと記載する。）を確保することは、対物レンズが光ディスクとの干渉により保護層表面を傷つけることを防ぐために非常に重要となる。

ＷＤを確保すべく、様々な技術が開発されつつある。その一つに特許文献１に開示された技術がある。図１０は、特許文献１に開示された光ピックアップ装置１００の構成を示す図である。光ピックアップ装置１００は、図１０に示すように、光源としての青紫色半導体レーザー１１１と、偏光ビームスプリッター１１２と、１／４波長板１１６、コリメータ１１３と、対物レンズ１３０と、フォーカシング／トラッキング用の２軸アクチュエータ１１９と、シリンドリカルレンズ１１７と、凹レンズ１１４と、光検出器１１５とを備えている。上記対物レンズ１３０は、青紫レーザー１１１側に配置されたプラスチック製の収差補正素子１４０と、光ディスク６０側に配置されたガラス製の集光レンズ１５０とを接合部材１８０によって一体化されて構成されてなるものであり、収差補正素子１４０と集光レンズ１５０とを組み合わせてＮＡ０．８５に構成されている。そして、光ディスク６０に対してフォーカシング動作やトラッキング動作を行う場合は、収差補正素子１４０と集光レンズ１５０とは一体で駆動される。

ところで、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク以外のディスク系として、ＤＶＤやＣＤが知られているが、現在すでに普及しているＤＶＤは、波長６５０ｎｍの赤色レーザーとＮＡ０．６〜０．６５の対物レンズを使用し、光ディスクのカバー層の厚さは０．６ｍｍに構成されている。また、同様に普及しているＣＤは、波長７８０ｎｍの近赤外レーザーとＮＡ０．４５〜０．４７の対物レンズを使用し、光ディスクのカバー層の厚さは１．２ｍｍに構成されている。

そのため、一般的に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用に最適設計された対物レンズを有する光ピックアップ装置を用いてＤＶＤやＣＤの記録及び／または再生をしようとすると、波長や光ディスクの厚さの違いにより球面収差が発生するため、記録及び／または再生が困難となる。

このような問題を解決すべく、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能な光ピックアップ装置を実現するための様々な提案がなされている。ここで、図１０に示した、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用に最適設計された対物レンズ１３０を有する光ピックアップ装置１００に、上記したような互換性をもたせることを考えてみる。その場合、例えば、収差補正素子１４０について、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤの互換対応が可能な光ピックアップ装置を実現するためには、赤色レーザーの光に対してのみ収差補正機能を有し、青紫レーザーの光に対しては平行平板と同様の振る舞いをするような構造（特性）を有するものを使用することが考えられる。これにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用に最適設計された対物レンズを有する光ピックアップ装置でＤＶＤの記録／再生する（互換）ことが可能となる。

また、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能な光ピックアップ装置を実現するためには、ＤＶＤ用赤色レーザー及び、ＣＤ用赤外レーザーの光に対して収差補正機能を有し、青紫レーザーの光に対しては平行平板と同様の振る舞いをするような構造（特性）を有するものを使用することが考えられる。これにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用に最適設計された対物レンズを有する光ピックアップ装置でＤＶＤやＣＤの記録／再生する（互換）ことが可能となる。
特開２００５−３８４８１号公報（２００５年２月１０日公開）

しかしながら、特許文献１に開示された光ピックアップ装置の場合、次のような問題がある。それは、図１０の光ピックアップ装置は、光路方向を偏向する例えば反射ミラーのような構成が含まれていないため、光ピックアップ装置を薄型化することができないという問題である。

ここで、図１１を用いて、反射ミラーを配することによって薄型化を図った構成を説明する。図１１は、反射ミラーを備えた光ピックアップ装置２００の構成を示した図である。図１１に示すように、光ピックアップ装置２００においては、対物レンズ２５１より光源２１１側に反射ミラー２３０等を設置し光源からの光を折り曲げて対物レンズ２５１に向かう構成としている。このように構成することによって、反射ミラー２３０に対して光源２１１側の光学系２４０を光ピックアップ装置２００の投影面積方向（図１１に示すＸ−Ｙ平面と平行な方向）に配置し、反射ミラー２３０を光軸に対し４５°に構成すると反射ミラー２３０から対物レンズ２５１へ向かう光は光ピックアップ装置２００の投影面積方向に対し垂直（図１１に示すＺ方向）に立ち上がる構成にすることができ、光ピックアップ装置２００自体の薄型化が図れるとともに、それを備える光情報記録再生装置（図示せず）の薄型化も実現することができる。

なお、仮に、図１０の光ピックアップ装置に反射ミラーを備えようとしても、収差補正素子１４０と集光レンズ１５０とが一体的に構成されているため、対物レンズ１３０は反射ミラーよりも光ディスク側に配設することになる。従って、対物レンズに収差補正素子１４０や位相輪帯素子１４１が含まれる分、反射ミラーから光ディスクまでの距離（厚さ）が長く（厚く）なり、薄型化を十分に達成することができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化を実現しつつも対物レンズの設計において作動距離を確保した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように、互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置及びそれを備えた光情報記録再生装置を提供するものである。

本発明に係る光ピックアップ装置は、上述した課題を解決するために、光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、上記レーザー光の球面収差を補正するための光学素子と、上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、上記集光レンズは、少なくとも非球面を１面有するレンズであり、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向部材に入射するように構成されていることを特徴としている。具体的には、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは、一体的に構成されて対物レンズを形成している。

上記の構成とすることにより、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

上述した従来の構成の光ピックアップ装置の場合、本発明に構成される偏向部材のように、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向する構成が含まれていないため、光ピックアップ装置の薄型化を実現するには制限があった。また、たとえ従来の構成の光ピックアップ装置に、本発明の偏向部材を装備させようとしても、従来は、収差補正素子（本発明に構成される光学素子に相当）と集光レンズ（本発明に構成される集光レンズに相当）とが一体的に構成されているため、上記偏向部材は、これらの構成部材よりも光源側に配設することになり、偏向部材から光ディスクまでの距離（厚さ）が長く（厚く）なり、薄型化を十分に達成することが困難である。これに対して本発明に係る光ピックアップ装置の構成によれば、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは一体的に構成されており、上記光情報記録媒体に反射したレーザー光の戻り光は、まず、上記集光レンズに入射し、当該集光レンズを通過した後、直接、上記偏向部材に入射するように構成されている。

これにより、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつ、従来の構成と比較して、上記偏向部材から光ディスクまでの距離を短くすることができる。そのため、光ピックアップ装置の薄型化を実現することができる。

また、本発明に構成される光学素子に、例えば、特定の波長に対しては平行平板（回折格子あるのにないと感じる）として振る舞い、他の波長に対しては（対物レンズが最適ではないにも関わらず）強烈な収差補償機能を呈するものを用いれば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤの互換対応が可能となる。また、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

以上のことから、上記の構成によれば、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とが、保持部材に搭載されていることが好ましい。

保持部材に搭載されていることによって、集光レンズがフォーカシング動作で光ディスクの記録面に対し垂直な方向に移動制御される際においても、偏光部材及び光学素子が保持部材ごと光ディスクの記録面に対し垂直な方向に動作できるので、ＤＶＤ、ＣＤの収差補償機能を実現しながらフォーカシング動作が可能となり、信号を劣化しないＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記戻り光が、上記偏向部材に入射して通過した後で、上記光学素子を通過するように構成されていることが好ましい。

この構成とにより、偏向部材と光源間の距離を光学素子の厚さ分小さく構成できる。光ピックアップ装置の小型化を実現する。

また、上記の構成において、上記光学素子が上記偏向部材の表面に固定されていてもよい。

上記の構成とすることにより、偏向部材と光学素子とが離間されて配設されている光ピックアップ装置と比較して、偏向部材と光学素子との間の隙間がなくなるため、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。

また、光学素子の取り付けが精度良く実施でき、かつ取り付けが容易になる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記光学素子が、球面収差を補正するとともに、当該レーザー光が入射してきた方向に反射させる反射型光学素子であり、さらに、上記反射型光学素子は、入射したレーザー光の偏光を異なる方向に回転するように構成されており、上記偏向部材は、或る特定の偏光方向を有する光を透過するとともに、当該特定の偏光方向とは異なる偏光方向を有する光の光路方向を偏向する構成となっており、上記光源から出射したレーザー光は、上記偏向部材を透過して上記反射型光学素子に入射した後、再度、当該偏向部材に入射し、光路方向を偏向されて上記集光レンズに入射するように構成されていることが好ましい。

上記の構成とすることにより、設計の自由度が向上する。

また、上記の構成において、上記反射型光学素子における上記レーザー光の入射面には、入射したレーザー光の偏光方向を当該方向とは異なる方向に偏光するための１／４λ波長板が設けられていることが好ましい。

上記の構成とすることにより、反射ミラーは偏光方向によって異なる機能を有する。集光レンズに入射する光量を有効利用できる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とを一体的に駆動して、上記集光レンズのフォーカス方向もしくは上記光情報記録媒体のラジアル方向に位置制御するための駆動手段を備えていることが好ましい。

保持部材に搭載されていることによって、集光レンズがフォーカシング動作で光ディスクの記録面に対し垂直な方向に移動制御される際においても、偏光部材及び光学素子が保持部材ごと光ディスクの記録面に対し垂直な方向に動作できるので、ＤＶＤ、ＣＤの収差補償機能を実現しながらフォーカシング動作が可能となり、信号を劣化しないＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記光学素子が、或る特定の波長に対しては平行平板として機能し、当該特定の波長を除く少なくとも１つの波長については収差を補正する構成となっていることが好ましい。具体的には、上記特定の波長の光とは、波長４０５ｎｍの光であり、上記特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光とは、波長６５０ｎｍおよび／または７８０ｎｍの光であることが好ましい。

上記の構成とすることにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る別の光ピックアップ装置（以下、第２の光ピックアップ装置と記載する）は、上述した課題を解決するために、光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、上記集光レンズは、少なくとも非球面を１面有するレンズであり、上記偏向部材は、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するように構成された偏向面と、上記レーザー光の球面収差を補正するための収差補正面とを有しており、上記集光レンズと偏向部材とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向面に入射するように構成されていることを特徴としている。具体的には、上記集光レンズ及び偏向部材は、一体的に構成されて対物レンズを形成していることが好ましい。

上記の構成とすることにより、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

すなわち、本発明に係る光ピックアップ装置は、集光レンズとして、非球面を少なくとも１面有するレンズを用いている。これにより、対物レンズの設計において作動距離を十分確保することができる。すなわち、２群構成の対物レンズの場合では、入射した光の光束を２つのレンズのそれぞれで屈折させて光ディスクの情報記録面上に集光させるため、光ディスクに対向する光学面を通過する際のマージナル光線の光軸からの高さが小さくなり、対物レンズから光ディスクまでの距離（つまり作動距離）が短くなるので、対物レンズと光ディスクが干渉しやすくなるという問題がある。しかしながら、本発明に係る光ピックアップ装置は、屈曲単レンズを用いているため、上記した問題が生じることなく、作動距離を十分確保することができる。

また、上述した従来の構成の光ピックアップ装置の場合、本発明に構成される偏向部材のように、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向する構成が含まれていないため、光ピックアップ装置の薄型化を実現するには制限があった。また、たとえ従来の構成の光ピックアップ装置に、本発明の偏向部材を装備させようとしても、従来は、収差補正素子（本発明に構成される光学素子に相当）と集光レンズ（本発明に構成される集光レンズに相当）とが一体的に構成されているため、上記偏向部材は、これらの構成部材よりも光源側に配設することになり、偏向部材から光ディスクまでの距離（厚さ）が長く（厚く）なり、薄型化を十分に達成することが困難である。これに対して本発明に係る光ピックアップ装置の構成によれば、上記集光レンズと偏向部材とは一体的に構成されており、上記偏向部材は、上記レーザー光およびその戻り光の光路方向を偏向するように構成された偏向面と、上記レーザー光の球面収差を補正するための収差補正面とを有しており、上記光情報記録媒体に反射したレーザー光の戻り光は、まず、上記集光レンズに入射し、当該集光レンズを通過した後、直接、上記偏向面に入射するように構成されている。

これにより、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつ、従来の構成と比較して、上記偏向部材（具体的には、偏向部材の偏向面）から光ディスクまでの距離を短くすることができる。そのため、光ピックアップ装置の薄型化を実現することができる。

さらに、上記の構成によれば、上記出射光および上記戻り光の光路方向を偏向するように構成された偏向面を有する上記偏向部材に収差補正面を有している。具体的には、当該収差補正面は、偏向部材における、光源から出射したレーザー光が入射する入射面に形成され、例えば、エッチング等で形成することができる。このように、偏向部材に直接収差補正面を形成することによって、偏向部材とは別体で収差補正素子を設けた構成と比較して、収差補正素子（収差補正面）の配置に関する精度をより一層向上させることができる。

また、上記のように、偏向部材に収差補正面を形成していることによって、収差補正素子を専用の光学基板上に形成して別途設ける必要がない。よって、光学基板を設ける必要がなくなり、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。

また、本発明の偏向部材に構成される収差補正面として、例えば、特定の波長に対しては平行平板（回折格子あるのにないと感じる）として振る舞い、他の波長に対しては（対物レンズが最適ではないにも関わらず）強烈な収差補償機能を呈するものを用いれば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤの互換対応が可能となる。また、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

以上のことから、上記の構成によれば、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

また、本発明に係る第２の光ピックアップ装置は、上記集光レンズと偏向部材とが、保持部材に搭載されていることが好ましい。

保持部材に搭載されていることによって、集光レンズがフォーカシング動作で光ディスクの記録面に対し垂直な方向に移動制御される際においても、偏光部材及び光学素子が保持部材ごと光ディスクの記録面に対し垂直な方向に動作できるので、ＤＶＤ、ＣＤの収差補償機能を実現しながらフォーカシング動作が可能となり、信号を劣化しないＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る第２の光ピックアップ装置は、上記戻り光が、上記偏向面に入射して通過した後で、上記収差補正面を透過するように構成されていることが好ましい。

上記の構成とすることにより、収差補償素子を偏向部材より光源側に配置できるので、薄型化を促進することができる。

また、本発明に係る第２の光ピックアップ装置は、上記集光レンズと偏向部材とを一体的に駆動して、上記集光レンズのフォーカス方向もしくは上記光情報記録媒体のラジアル方向に位置制御するための駆動手段を備えていることが好ましい。

保持部材に搭載されていることによって、集光レンズがフォーカシング動作で光ディスクの記録面に対し垂直な方向に移動制御される際においても、偏光部材及び光学素子が保持部材ごと光ディスクの記録面に対し垂直な方向に動作できるので、ＤＶＤ、ＣＤの収差補償機能を実現しながらフォーカシング動作が可能となり、信号を劣化しないＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る第２の光ピックアップ装置は、上記収差補正面が、或る特定の波長の光に対しては平行平板として機能し、当該特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光については収差を補正する構成となっていることが好ましい。具体的には、上記特定の波長の光とは、波長４０５ｎｍの光であり、上記特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光とは、波長６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの何れか一方の光であることが好ましい。

上記の構成とすることにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、ＤＶＤ、ＣＤの互換対応が可能となる。

また、本発明に係る光情報記録再生装置は、上記した光ピックアップ装置または第２の光ピックアップ装置を備えていることを特徴としている。

上記の構成とすることにより、上記光ピックアップ装置及び第２の光ピックアップ装置において、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができることから、当該光ピックアップ装置を備えた本発明に係る光情報記録再生装置についても、従来と比較して、より一層薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光情報記録再生装置を提供することができる。

本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、上記レーザー光の球面収差を補正するための光学素子と、上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、上記集光レンズは、少なくとも非球面を１面有するレンズであり、上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向部材に入射するように構成されていることを特徴としている。また、本発明に係る別の光ピックアップ装置は、以上のように、光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、上記集光レンズは、非球面を少なくとも１面有するレンズであり、上記偏向部材は、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するように構成された偏向面と、上記レーザー光の球面収差を補正するための収差補正面とを有しており、上記集光レンズと偏向部材とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向面に入射するように構成されていることを特徴としている。

以上の構成とすれば、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

そして、本発明に係る光情報記録再生装置は、以上のように、上記した光ピックアップ装置を備えていることを特徴としている。

これにより、従来と比較して、より一層薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光情報記録再生装置を提供することができる。

〔実施の形態１〕
本発明に係る光ピックアップ装置、及びそれを備えた光ディスク再生装置についての一実施形態を説明する。

なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が、以下の実施形態および図面に限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態である光ディスク再生装置の構成を示したブロック図である。図１に示す光ディスク再生装置（光ディスク記録再生装置）３０は、光ディスク（記録媒体）を再生、または再生・記録する装置として用いることができる。そのため、本実施形態における光ディスク再生装置３０は、図１に示すように、ターンテーブル３１と、スピンドルモーター３２と、ドライブ回路３３と、サーボ回路３４と、コントローラー（駆動手段）３５と、光ピックアップ装置３６ａとを備えている。

上記ターンテーブル３１は、図１に示すように、光ディスク６０を載置することができるように構成されており、上記スピンドルモーター３２に接続されている。

上記スピンドルモーター３２は、ターンテーブル３１と接続しており、回転することによって、ターンテーブル３１上の光ディスク６０を回転させるように構成されている。

そして、スピンドルモーター３２や光ピックアップ装置１に接続されて、これらの動作の制御を行うための構成として、上記ドライブ回路３３とサーボ回路３４とコントローラー３５とが設けられている。

上記ドライブ回路３３は、図１に示すように、スピンドルモーター３２に接続しており、スピンドルモーター３２を回転駆動するように構成されている。上記サーボ回路３４は、ドライブ回路３３を介してスピンドルモーター３２を制御し、スピンドルモーター３２の回転を制御するように構成されている。さらに、サーボ回路３４は、光ピックアップ装置３６ａの出力するサーボ信号にしたがって、レーザー光を光ディスク６０に収束させたり、コントローラー３５の制御によって、ドライブ回路３３を介してスピンドルモーター３２を制御し、光ピックアップ装置３６ａを光ディスク６０の内周方向または外周方向へ移動させる。コントローラー３５については、詳細は後述する。

上記光ピックアップ装置３６ａは、図１に示すように、スピンドルモーター３２によってターンテーブル３１とともに回転する光ディスク６０に対してレーザー光を照射するとともに、光ディスク６０で反射した当該レーザー光の戻り光に基づいて、光ディスク６０に記録された情報を再生するための再生データを生成する機能を有している。

次に、図２を用いて上記光ピックアップ装置３６ａの構成について詳述する。

図２は、上記光ピックアップ装置３６ａの構成を示した平面図である。なお、図２に示した光ピックアップ装置３６ａは、点線Ｌより紙面右側が、座標軸Ａでその座標軸が定義されており、点線Ｌより紙面左側が、座標軸Ｂでその座標軸が定義されることとする。

本発明に係る光ピックアップ装置３６ａは、図２に示すように、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源（光源）１と、集光レンズ２と、反射ミラー（偏向部材）３ａと、収差補正素子（光学素子）４と、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器（光検出器）１２とを少なくとも備えている。

上記Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク６に対してレーザー光を照射するものである。Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１は、波長４０５ｎｍのレーザー光を出射するように構成されている。

上記集光レンズ２は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光を光ディスク６に集光するために最適化された構成となっている。集光レンズ２は、非球面を少なくとも１面有するレンズから構成されている。また、集光レンズ２の光軸は、座標軸ＡのＺ方向に平行となっている。

上記反射ミラー３ａは、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光およびその戻り光の光路方向を変える（偏向する）ために設けられている。具体的には、反射ミラー３ａは、座標軸ＡのＸ方向を反射ミラー３ａ自身の面内に有し、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１からの光軸（座標軸Ａ、ＢのＹ方向）に対して４５°傾斜して設置される。なお、本実施形態では、ミラーを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光の光路方向を偏向することができる構成であれば特に制限はない。従って、後述する実施形態４のように偏光ビームスプリッター面を備えた構成や回折格子で構成される偏向部材であってもよい。

上記収差補正素子４は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク６の基板（透明の保護層、透明基板）の厚さ誤差に起因する球面収差を補正するために設けられている。

収差補正素子４は、その光軸（法線）が図２に示す座標軸ＡのＹ方向に平行となるように、且つ集光レンズ２の光軸と直交するように配設されている。

ところで、本実施形態における光ディスク再生装置３０に設けられた光ピックアップ装置３６ａは、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク６と、ＤＶＤ６’との互換を可能とする光ピックアップ装置である。そのため、光ピックアップ装置３６ａには、図２に示すように、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク６用のＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１に加えて、ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍのレーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザー光源（光源）２８も備えている。

そこで、上記収差補正素子４は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用の４０５ｎｍのレーザー光に対しては波面を変換せず透過し、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザー光に対しては波面を変換して収差補正を行う構成となっている。詳細は後述する。

また、本実施形態における光ピックアップ装置３６ａには、上記した集光レンズ２と反射ミラー３ａと収差補正素子４とが、保持部材５によって保持されて一体となっており、集光レンズ２と反射ミラー３ａと収差補正素子４と保持部材５とで対物レンズ８ａを構成している。

具体的には、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光は、発散角変換レンズ１３と、ダイクロイック光学素子７とをこの順で透過して１／４波長板１５で円偏光になった後、まず、対物レンズ８ａの収差補正素子４を通過する。収差補正素子４を通過したレーザー光は、次に、反射ミラー３ａによって光路を折り曲げられた後、集光レンズ２に入射し、光ディスク６上に集光される。また、光ディスク６からの当該レーザー光の戻り光は、集光レンズ２を透過した後、反射ミラー３に入射して光路を折り曲げられ、次に、収差補正素子４を通過して、上述の光学部品を逆にたどり、光集積ユニット１６に設置された偏光ビームスプリッター１１で反射され、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器１２に受光される。

このように、本実施形態における対物レンズ８ａでは、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光が、収差補正素子４、反射ミラー３ａ、集光レンズ２の順で通過するように配設されており、反射ミラー３ａによって光路方向が偏向されたレーザー光が直接集光レンズ２に入射し、上記集光レンズ２によって集光されて光ディスク６で反射したレーザー光の戻り光が、直接、反射ミラー３ａに入射するように構成されている。

なお、本実施形態では、保持部材５を用いて、集光レンズ２と反射ミラー３と収差補正素子４とが一体化された構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、集光レンズ２と反射ミラー３と収差補正素子４とが一体となって上記コントローラー３５によって駆動できる構成であれば、特に制限はない。従って、例えば、反射ミラー３の構造の一部に集光レンズ２及び収差補正素子４が固定されることによって一体化しているような構成であってもよい。このように構成すれば、部品点数を低減させることができる。

以下に、光ピックアップ装置３６ａのより詳細な構成とともに、光ピックアップ装置３６ａで行われる処理動作を説明する。

図２の１６は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１と、信号検出用のＢｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器１２と、光ディスク６からの戻り光をＢｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器１２に導くビームスプリッター１１とを少なくとも備えている光集積ユニットである。

図２の１３は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光の発散角を変換する発散角変換レンズであり、汎用的にはＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１からのレーザー光を平行光にするコリメートレンズが用いられることが多い。発散角変換レンズ１３は、レンズ駆動ユニット１４に搭載され、図２に示す座標軸ＢのＹ方向に駆動され、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光の発散角を平行光や平行光よりわずかに収束した収斂光、平行光よりわずかに発散した発散光に変換する。

レンズ駆動ユニット１４は、上記発散角変換レンズ１３を座標軸ＢのＹ方向に駆動することによってＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光の発散角を平行光や平行光よりわずかに収束した収斂光、平行光よりわずかに発散した発散光に変換することで、光ディスク６の厚み誤差により発生する球面収差を補正するために利用される。

図２の７は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１からのレーザー光（波長４０５ｎｍ）を透過し、ＤＶＤ用半導体レーザー光源２８からのレーザー光（波長６５０ｎｍ）を反射し、上記透過後と上記反射後の光線の光軸を一致させるように構成されたダイクロイック光学素子である。ダイクロイック光学素子７を透過したＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１から出射したレーザー光は、１／４λ波長板１５で円偏光になり、対物レンズ８ａ内の収差補正素子４を透過する。

そして、図２の２８が、上記したように、ＤＶＤ用半導体レーザー光源であり、ＤＶＤ用レーザーチップ２０を搭載している。ＤＶＤ用半導体レーザー光源２８を出射したレーザー光（以下、このレーザー光をＤＶＤ用レーザー光、もしくは赤色レーザー光と記載する）は、光路上に設けられたトラッキング用サブビーム生成のための回折格子２１に入射する。

赤色レーザー光用偏光回折格子２１は、ＤＶＤ用レーザー光からトラッキングに用いる３ビームを生成するためのものである。

なお、赤色レーザー光用偏光回折格子２１はサブビームのプシュプル信号の発生を抑制した位相シフト型偏光回折格子であっても構わない。

上記赤色レーザー光用偏光回折格子２１では、ＤＶＤ用レーザー光が入射すると、０次回折光とともに、サブビーム（±１次回折光）を生成する。そして、０次回折光なるメインビーム、及び２つのサブビームとなったＤＶＤ用レーザー光は、偏光ビームスプリッター２３で反射され、ＤＶＤ用発散角変換レンズ２４（多くの場合コリメートレンズを利用する）で平行光に変換された後、上記ダイクロイック光学素子７に向かう。

ダイクロイック光学素子７では、ＤＶＤ用レーザー光は反射され、さらに、１／４λ波長板１５で略円偏光になった後、対物レンズ８ａに向かう。対物レンズ８ａ内では、まず収差補正素子４を透過する。

ここで、収差補正素子４に設けられた輪帯状段差によって発生する光路差は約０．６λとなる。そのため、光路差が波長の整数倍にならない。すなわち、収差補正素子４は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａからの波長４０５ｎｍのレーザー光に対して波長の整数倍の光路差が発生するように形成されており、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１からのレーザー光に対しては、平行平板と同様の振る舞いをする一方、ＤＶＤ用レーザー光である６５０ｎｍの光に対して波面収差を生じさせる構成となっている。波長６５０ｎｍのレーザー光で発生する収差形状は、輪帯の半径を変えることにより制御することができる。

このように輪帯状段差の半径をそれぞれ最適化すれば、集光レンズ２単体で発生する球面収差と収差補正素子４で生ずる波面収差を組み合わせた場合には、収差補正素子４の全領域の波面がＢｌｕ−ｒａｙディスクの場合と同様に波長の整数倍に位置するようになる。これによってＢｌｕ−ｒａｙディスク用に最適化された集光レンズ２でＤＶＤを記録再生する際に発生する球面収差を補正することが可能となる。これにより、互換特性に優れた光ピックアップ装置が実現できる。

そして、光ディスク６からの戻り光は、上述したように、対物レンズ８ａの集光レンズ２、反射ミラー３ａ、収差補正素子４をこの順で通過する。対物レンズ８ａを通過した戻り光は、図２に示した１／４λ波長板１５で偏光が回転することにより、往路の直線偏光に対して略９０°回転した直線偏光となる。上記戻り光はさらにダイクロイック光学素子７で反射し、発散角変換レンズ２４を透過し、偏光ビームスプリッター２３を透過し、非点収差生成用のシリンドリカルレンズ２５を透過し、ＤＶＤ用光検出器２６で信号検出される。

本実施形態における収差補正素子４について、図３（ａ）を用いてさらに説明する。図３（ａ）は、図２に示した、保持部材５によって保持されて一体となった集光レンズ２と反射ミラー３ａと収差補正素子４の構成を詳細に示した拡大部分平面図である。収差補正素子４は、上記４０５ｎｍの光に対する第１の有効領域と６５０ｎｍの光に対する第２の有効領域とを有しており、上記第１の有効領域の半径はＤ１、上記第２の有効領域の半径はＤ２で示され、ここではＤ１＝３ｍｍ、Ｄ２＝２．２ｍｍである。半径Ｄ２で示される第２の有効領域内には、段差ｄなる、断面が階段状で、光軸方向からみた形状が輪帯状なる段差部４ｂが形成されている。半径Ｄ１で示される第１の有効領域内には上記段差部４ｂとその外周に平面部４ａが形成されている。

なお、当該特性を与える段差形状は、上記のように平行平板から突出した凸型の段差であってもよく、逆に、当該特性を与えれば、図３（ｂ）に示すように窪みを形成した凹型の段差であっても構わない。これらは、製造技術等を考慮し適宜選択される。

このように、本発明に係る光ディスク再生装置３０は、上述した構成を有する光ピックアップ装置３６ａを備えていることにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクとＤＶＤとの互換特性に優れた光ディスクの記録再生を実現することができる。すなわち、本発明に係る光ディスク再生装置３０を用いれば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの再生（及び記録）用に最適化された構成部材を用いていても、ＤＶＤの再生（及び記録）を行うことができる。

次に、本実施形態における光ピックアップ装置３６ａの対物レンズ８ａの作動距離について、図４（ａ）・（ｂ）を用いて説明する。

なお、対物レンズ８ａの作動距離を説明するにあたって、特許文献１において開示された集光レンズ及び収差補正素子から構成される対物レンズを備え、さらに対物レンズの光源側に反射ミラーを備えたものを比較構成として用いて説明する。すなわち、図４（ａ）は、本実施形態における対物レンズ８ａを示し、図４（ｂ）は、集光レンズ及び収差補正素子から構成される対物レンズを備えた、比較対物レンズの構成を示している。なお、図４（ａ）・（ｂ）においては、両者の作動距離を精度よく比較するために、対物レンズ、光ディスク、反射ミラー、及び収差補正素子の厚さや幅等の寸法は共通化している。

図４（ａ）・（ｂ）共、斜線で示した４１は、光ピックアップ装置のハウジングを示し、点線で示した４２は、上記ハウジング４１の部品設置面位置４２を示している。図４（ａ）・（ｂ）で光ピックアップ高さの差を比較するために、便宜上、部品設置面位置４２は、図に示す座標軸ＡのＺ方向において同じ高さで記載している。また、図４（ａ）・（ｂ）中の１２１は、光ディスク６０の情報記録層を示しており、１２２は、光ディスク６０の光透過層を示している。

図４（ａ）では、上述したように収差補正素子４は、その光軸が座標軸ＡのＹ軸と平行になるように配置され、これに隣接して反射ミラー３ａが配設され、さらに、反射ミラー３ａの図面上部に集光レンズ２が配置され、少なくともこれら３点の構成部材は、保持部材５で一体に保持されている。Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａからのレーザー光は、図４（ａ）の矢印の方向から対物レンズ８ａに入射して、光ディスク６０の情報記録面６１に集光される。ここで、対物レンズ８ａは、収差補正素子４と反射ミラー３ａと集光レンズ２とを一体にしてコントローラー３５（図１）で駆動される。少なくとも対物レンズ８ａは、フォーカシング動作を実行するために、ハウジング４１の部品設置面位置４２から隙間距離Ｄほど離した距離に標準的に配置される。また、対物レンズ８ａの上面部分を示す位置４４から作動距離（ＷＤ）を離した距離に光ディスク６０の下部が有るように標準的に配置される。フォーカシング動作の際は、座標軸ＡのＺ軸方向（双方向）に対物レンズ８ａが一体で動作するよう制御される。トラッキング動作の際は、座標軸ＡのＸ軸方向（双方向）に動作するよう制御される。

一方、図４（ｂ）に示す従来技術の対物レンズを用いた光ピックアップ装置では、集光レンズ１５０及び収差補正素子１４０が接合部材１８０によって一体的に保持されて対物レンズ１３０を構成している。ここで、少なくとも対物レンズ１３０は、フォーカシング動作を実行するために、対物レンズ１３０はその底部が反射ミラー３ａの角部３４の位置から隙間距離Ｄほど離した距離に標準的に配置される。また、対物レンズ１３０の上面部分を示す位置４４からは作動距離（ＷＤ）ほど離れた距離に光ディスクの下部が有るように標準的に配置される。反射ミラー３ａは、ハウジング４１の部品設置面位置４２に固定して設置される。フォーカシング動作の際は、座標軸ＡのＺ軸方向（双方向）に対物レンズ１８０が一体で動作するよう制御される。トラッキング動作の際は、座標軸ＡのＸ軸方向（双方向）に対物レンズ１８０が一体で動作するよう制御される。

図４（ａ）・（ｂ）から、本実施形態の構成による光ピックアップ装置３６の厚さと、比較構成の光ピックアップ装置の厚さを比較すると、比較構成の対物レンズ１３０を備えた光ピックアップ装置の方が、少なくとも収差補正素子４もしくは１４０の厚さ分（図中の△Ｚ）だけ厚く構成されることがわかる。

すなわち、本発明のように、収差補正素子４と反射ミラー３ａと集光レンズ２とが、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａから光ディスク６０までのレーザー光の光軸上に、当該光源側から収差補正素子４、反射ミラー３ａ、集光レンズ２の順に配置されるように一体化されていることにより、収差補正素子及び集光レンズのみが一体化した構成と比較して、作動距離を十分確保しつつ、薄型化を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、集光レンズ２は、非球面を少なくとも１面有するレンズであり、上記集光レンズ２と反射ミラー３ａと収差補正素子４’とは一体的に構成されており、反射ミラー３ａと収差補正素子４’とは、集光レンズ２よりも光源側に設けられており、反射ミラー３ａによって光路方向が偏向されたレーザー光が、直接、集光レンズ２に入射し、集光レンズ２によって集光されて光ディスクで反射したレーザー光の戻り光が、集光レンズ２を通過した後、直接、反射ミラー３ａに入射するように構成されていることを特徴としていることから、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも薄型化を実現した、ＤＶＤとＢｌｕ−ｒａｙディスクのように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

また、集光レンズ及び収差補正素子のみを一体化した従来の光ピックアップ装置の場合では、反射ミラーが含まれていないため、光ピックアップ装置の薄型化を実現するには制限があった。また、たとえ従来の構成に反射ミラーを装備させようとしても、反射ミラーは、集光レンズと収差補正素子とが一体化した構成部材よりも光源側に配設することになり、反射ミラーから光ディスクまでの距離があまり短くならないので、薄型化を十分達成することは困難であった。これに対して本発明の構成によれば、上記のように、光源側から、収差補正素子４’、反射ミラー３ａ、集光レンズ２がこの順で一体的に構成されていることから、従来の構成と比較して、反射ミラー３ａから光ディスク６０までの距離を短くすることができる。よって、光ピックアップ装置３６を十分薄型化することができる。

さらに、本実施形態における収差補正素子４は、波長４０５ｎｍの光に対しては平行平板（回折格子が形成されてはいるが波長４０５ｎｍの光に対しては収差補正が起こらない構成）として振る舞い、波長６５０ｎｍ（ＤＶＤ用レーザー光の波長）の光に対しては（集光レンズがＤＶＤに対して最適ではないにも関わらず）強烈な収差補正機能を呈するものを用いているため、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクとＤＶＤとの互換対応が可能となる。

なお、本実施形態では、図２及び図３（ａ）に示したように、反射ミラー３ａと収差補正素子４とが離間されて配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５に示すような構成であってもよい。図５は、本発明の光ピックアップ装置における、別の対物レンズの構成を示した平面図である。

図５に示す対物レンズ８ａ’では、反射ミラー３ａ’がキュービック状のプリズムで構成されており、収差補正素子４’’が当該反射ミラー３ａ’の光源側の表面に貼り付けて設置されている。このような構成にすることにより、対物レンズ８ａ’内での収差補正素子４’’の取り付けが精度良く実施でき、かつ取り付けが容易になる。また、収差補正素子と反射ミラーとの間の隙間がなくなるため、光ピックアップ装置の、図中座標軸ＡのＹ軸方向の寸法が短縮され、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。なお、この構成は、他の実施形態においても適用できる。

〔実施の形態２〕
本発明に係る光ピックアップ装置の他の実施の形態について、図６に基づき説明する。

上記した実施形態１では、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクとＤＶＤとの互換が可能な光ピックアップ装置について説明した。これに対して、本実施形態は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクとＤＶＤとともに、ＣＤとの互換も可能な光ピックアップ装置について説明する。

すなわち、本実施形態の光ピックアップ装置３６ｂでは、ＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂが、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザー光を出射するＤＶＤ用レーザーチップ５１と、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザー光を出射するＣＤ用レーザチップ５２とを搭載した２波長半導体レーザー光源となっている。

上記レーザーチップ５１及びレーザーチップ５２は、１１０ミクロンの間隔で設置される。そのため、両者の主光線の光軸間隔は１１０ミクロン離れている。通常、トラックピッチの狭いＤＶＤ用のレーザー光の光軸を光学素子の中心に配置し、トラックピッチの広いＣＤ用のレーザー光の光軸を光学素子の中心から１１０ミクロンずらして配置される。

そして、本実施形態における光ピックアップ装置３６ｂでは、ＤＶＤ用のトラッキング用サブビーム生成用の赤色レーザー光用偏光回折格子２１と、ＣＤ用のトラッキング用サブビーム生成用の赤外レーザー光用偏光回折格子２２とを備えている。

上記赤色レーザー光用偏光回折格子２１は、ＤＶＤ用レーザー光からトラッキングに用いる３ビームを生成するためのものであり、後述するＣＤ用レーザー光である赤外レーザー光に対しては回折光を生成しない構成となっている。

また、上記赤外レーザー光用偏光回折格子２２は、ＣＤ用レーザー光からトラッキングに用いる３ビームを生成するためのものであり、ＤＶＤ用レーザー光である赤色レーザー光に対しては回折光を生成しない構成となっている。

なお、赤色レーザー光用偏光回折格子２１と、赤外レーザー光用偏光回折格子２２との両方、またはどちらか一方はサブビームのプシュプル信号の発生を抑制した位相シフト型偏光回折格子であっても構わない。

また、赤色レーザー光用偏光回折格子２１と赤外レーザー光用偏光回折格子２２とは、図６に示すように回折格子群２０として一体形成することができる。

回折格子群２０では、ＤＶＤ用レーザー光が入射すると、０次回折光とともに、サブビーム（±１次回折光）を生成する。そして、０次回折光なるメインビーム、及び２つのサブビームとなったＤＶＤまたはＣＤ用レーザー光は、偏光ビームスプリッター２３に入射する。

上記偏光ビームスプリッター２３や上記ダイクロイック光学素子７の偏光膜特性は４０５ｎｍを高効率で透過し、６５０ｎｍ、７８０ｎｍをそれぞれ高効率で反射するよう適宜設計されている。そのため、偏光ビームスプリッター２３に入射したメインビーム、及び２つのサブビームとなったＤＶＤまたはＣＤ用レーザー光は、偏光ビームスプリッター２３で反射され、ＤＶＤ／ＣＤ用発散角変換レンズ２４で平行光に変換された後、上記ダイクロイック光学素子７に向かう。

ダイクロイック光学素子７では、ＤＶＤまたはＣＤ用レーザー光は反射され、さらに、１／４λ波長板１５で略円偏光になった後、対物レンズ８ｂに向かう。対物レンズ８ｂ内では、まず収差補正素子４’を透過する。

本実施形態は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用の波長４０５ｎｍのレーザー光、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザー光、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザー光の３波長のレーザー光を用いるため、収差補正素子４’の構成は、実施形態１と類似しているが異なる段差が形成する必要がある。すなわち、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用の波長４０５ｎｍのレーザー光に対しては平行平板のように挙動させるために、段差は有効系の前面に略１λもしくは略２λの光路差を与える構成になっている。この場合、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザー光に対しては略０．６λ、もしくは略１．２λの光路差を与える、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザー光に対しては略０．５もしくは１．０λの光路差を与える段差構成になっている。段差の形成領域は、有効系の全域に対して形成しており、波長４０５ｎｍに対しては略全域を有効系とし、波長６５０ｎｍ、７８０ｎｍとなるにつれ有効系が小さくなる構成である。

このように輪帯状段差の半径、段差、通過する各波長の有効系をそれぞれ最適化すれば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用に最適化された集光レンズ２でＤＶＤ、ＣＤを記録再生する際に発生する球面収差を補正することが可能となる。これにより、互換特性にすぐれた光ピックアップ装置が実現できる。

収差補正素子４’によって波面収差が生じたＤＶＤ用レーザー光は、反射ミラー３ａで集光レンズ２の方向に光路を変えて、集光レンズ２によって光ディスク６０（ＤＶＤ）上に集光される。

光ディスク６０（ＤＶＤ）で反射した戻り光は、集光レンズ２、反射ミラー３ａ、収差補正素子４’をこの順で透過し、対物レンズ８ｂから出射する。そして、対物レンズ８ｂから出射した戻り光は、１／４λ波長板１５を透過し、ダイクロイック光学素子７で反射し、ＤＶＤ／ＣＤ用発散角変換レンズ２４を透過し、偏光ビームスプリッター２３で反射し、回折格子群２０を透過した後、ＤＶＤ用光検出器１２ｂに入射する。

ＤＶＤ用光検出器１２ｂには、ＤＶＤの再生を行う構成を備えるとともに、ＣＤの再生を行うようにも構成されている。そのため、ＤＶＤ用光検出器１２ｂでは、ＣＤ用の戻り光が受光可能なように、ＣＤの光軸を補正する必要がある。そこで、本実施形態では光軸補正用光学部材２７を備えている。

なお、本実施形態における光軸補正用光学部材２７は、（偏光）回折格子・（偏光）ホログラムを有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、共通の光検出器において光軸の異なるレーザー光を正確に受光できるように補正することができる構成であればよい。

このように、本発明に係る光ディスク再生装置３０は、上述した構成を有する光ピックアップ装置３６ｂを備えていることにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクとＤＶＤとＣＤとの互換特性に優れた光ディスクの記録再生を実現することができる。すなわち、本発明に係る光ディスク再生装置３０を用いれば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの再生（及び記録）用に最適化された構成部材を用いていても、ＤＶＤの再生（及び記録）を行うことができ、また、ＣＤの再生（及び記録）を行うこともできる。

〔実施の形態３〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図７に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態２との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態２で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

図７は、本実施形態の光ピックアップ装置の対物レンズ８ｃの構成を示した平面図である。上記実施の形態１にて説明した光ピックアップ装置の対物レンズは、図３（ａ）に示したように反射ミラー３ａと収差補正素子４とは各々独立した構成部材として配設されている。これに対して、本実施形態の光ピックアップ装置の対物レンズは、図７に示すように、反射ミラー素子（偏向部材）３ｂの一表面に、収差補正面４’’が形成されている。

上記収差補正面４’’は、反射ミラー素子３ｂにおける光源側の面、すなわち、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａ（もしくはＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂ）から出射したレーザー光が反射ミラー素子３ｂに入射する際の入射面に形成されており、例えば、エッチング等で形成することができる。

すなわち、本実施形態における光ピックアップ装置では、図２に示したＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａ（もしくはＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂ）から出射したレーザー光が、対物レンズ８ｃに入射する際、まず、反射ミラー素子３ｂの収差補正面４’’に入射する。次に、収差補正面４’’を通過したレーザー光は、反射ミラー素子３ｂのミラー面（偏向面）３ｂ’に入射して、その光路方向を偏向し、次に、集光レンズ２に入射するように構成されていれている。そして、光ディスク６０で反射した当該レーザー光の戻り光は、集光レンズ２を透過した後、直接、反射ミラー素子３ｂのミラー面３ｂ’に入射して、その光路方向を偏向し、収差補正面４’’を通過して対物レンズ８ｃから出射するように構成されている。

このように、本実施形態における光ピックアップ装置によれば、反射ミラー素子３ｂにおけるレーザー光入射面に収差補正機能を行う領域を直接形成することによって、上記実施形態２のように反射ミラーとは別体で収差補正素子を設けた構成と比較して、収差補正素子（収差補正面）の配置に関する精度をより一層向上させることができる。

また、上記実施形態２の収差補正素子４’のように、専用の光学基板上に形成する構成ではないため、光学基板を設ける必要がなくなり、光ピックアップ装置の、図中座標軸ＡのＹ軸方向の寸法のさらなる短縮が図れ、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。

なお、本実施形態において説明した構成は、実施形態１においても適用できる。

〔実施の形態４〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図８に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態における光ピックアップ装置の対物レンズ８ｄの構成について示した平面図である。なお、図８では、対物レンズ８ｄの作動距離についても説明するため、上記実施形態２の図４（ａ）に示した構成と同じく、ハウジング４１等の構成も併せて示している。

本実施形態における対物レンズ８ｄは、図８に示すように、集光レンズ２と、反射ミラー３ｃと、反射型収差補正素子９とを備えており、これらが保持手段５に保持されて一体的に構成されている。

上記反射ミラー３ｃは、或る特定の偏光方向を有する光を透過するとともに、当該特定の偏光方向とは異なる偏光方向を有する光の光路方向を偏向する偏光ビームスプリッター面３ｃ’を有した構成となっている。具体的には、上記偏光ビームスプリッター面３ｃ’は、図２に示したＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａ（もしくはＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂ）から出射したレーザー光に対しては、そのまま透過させるように偏光透過軸が設けられている。そのため、光源を出射したレーザー光は、反射ミラー３ｃの偏光ビームスプリッター面３ｃ’を透過して上記反射型収差補正素子９に入射する。

上記反射型収差補正素子９は、光源を出射したレーザー光の球面収差を補正するとともに、反射型収差補正素子９に入射したレーザー光の偏光方向を当該方向とは異なる方向に偏光して、当該レーザー光が入射してきた方向に反射させる機能を有している。具体的には、反射型収差補正素子９は、１／４λ波長板９ａと収差補正部９ｂとを備えている。

図２に示したＢｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａ（もしくはＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂ）から出射したレーザー光は、反射ミラー３ｃを透過した後、まず、反射ミラー３ｃの１／４λ波長板９ａに入射して偏光方向を偏光され、次に、収差補正部９ｂに入射する。

上記収差補正部９ｂは、反射型収差補償素子または反射型輪帯位相補償素子の構成を備えており、１／４λ波長板９ａを通過したレーザー光の球面収差を補正する。上記収差補正部９ｂは、球面収差を補正したレーザー光を、レーザー光が入射してきた方向に反射させる構成となっている。すなわち、図８に示すように、１／４λ波長板９ａを通過して収差補正部９ｂに入射したレーザー光は、球面収差を補正されて、再度、１／４λ波長板９ａに入射する。再度１／４λ波長板９ａに入射したレーザー光は、再度、偏光方向を偏光される。これにより得られるレーザー光の偏光方向は、最初に１／４λ波長板９ａに入射する前のレーザー光の偏光方向に対して垂直な方向となっている。

収差補正部９ｂ、１／４λ波長板９ａをこの順で通過したレーザー光（以下、収差補正後レーザー光と記載する）は、反射ミラー３ｃの偏光ビームスプリッター面３ｃ’に入射する。ここで、偏光ビームスプリッター面３ｃ’は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源１ａ（もしくはＤＶＤ用半導体レーザー光源１ｂ）から出射したレーザー光はそのまま透過させるように偏光透過軸が設けられているとともに、当該偏光透過軸から外れる偏光方向を有するレーザー光は反射させる構成となっている。すなわち、光源から出射したレーザー光の偏光方向に対して垂直な偏光方向を有している収差補正後レーザー光は、偏光ビームスプリッター面３ｃ’に入射すると、当該偏光ビームスプリッター面３ｃ’にて反射される。すなわち、偏光ビームスプリッター面３ｃ’は、反射した収差補正後レーザー光が集光レンズ２に向かうように配設されている。

偏光ビームスプリッター面３ｃ’にて反射した収差補正後レーザー光は、集光レンズ２を通過して光ディスク６０の情報記録層１２１上に集光され、その戻り光は、再び集光レンズ２を通過した後、偏光ビームスプリッター面３ｃ’に入射すると、図８の座標軸ＡのＹ軸に平行で、且つ光源を出射したレーザー光の対物レンズ８ｄ入射面から出射する方向に偏向する。対物レンズ８ｄから出射した戻り光は、上述したように、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器１２ａ（もしくはＤＶＤ用光検出器１２ｂ）で信号検出される。

本実施形態の構成のように、収差補正素子（反射型収差補正素子９）を、反射ミラー３ｃよりも集光レンズ２側に配設することによって、反射ミラーより光源側の部品配置・寸法等に制約がある場合に、反射ミラーより光源側の空間に余裕が生じ、自由度を向上させることができる。

なお、本発明に係る光ディスク再生装置３０は、図１に示したように、コントローラー３５が対物レンズ８ｃの一体駆動を行うように構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、反射型収差補正素子９を挟んで、反射ミラー３ｃの向かい側に、アクチュエーター用磁気回路１９（ヨーク及び永久磁石等）を配設し、対物レンズ８ｄをアクチュエーター用磁気回路（駆動手段）１９によって一体駆動させる構成であってもよい。このように、反射型収差補正素子９を、反射ミラー３ｃとアクチュエーター用磁気回路１９との間に配設することによって、光ピックアップ装置および／または光ディスク再生装置の小型化・省スペース化が可能となる。

なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、本発明に係る光ピックアップ装置は以下の構成を特徴としていると換言することができる。

すなわち、本発明に係る光ピックアップ装置は、光記録媒体に光を集光する集光レンズと、光源からの光を集光レンズの方向に偏向する偏向部材と、光記録媒体に照射される光の球面収差を補正する収差補正素子と、光記録媒体からの反射光を受光する光検出器を少なくとも有する光ピックアップ装置において、上記収差補正素子と偏向部材と集光レンズは一体的に構成されることを特徴としている。
また、この構成に加えて、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記収差補正素子、偏向部材、集光レンズは、光源から光記録媒体に向けてこの順に配置されることが好ましい。
さらには、上記の構成に加えて、上記収差補正素子、偏向部材、集光レンズは、保持部材に搭載され全体として一体的に保持される光ピックアップ装置であることが好ましい。
そして、上記収差補正素子は偏向部材の表面に形成されていてもよい。
また、上記収差補正素子、偏向部材、集光レンズは、電磁的駆動手段により集光レンズのフォーカス方向もしくは、光記録媒体のラジアル方向に位置制御されることが好ましい。
そして、上記収差補正素子は、第１の波長に対しては平行平板の振る舞いをし、第１の波長を除く少なくとも１つの波長について収差補正機能を有していることが好ましい。

そして、このような構成を備えた光ピックアップ装置を搭載した光情報記録再生装置も、本発明に係る光情報記録再生装置の特徴であると換言することができる。

本発明の光ピックアップ装置は、集光レンズと偏向部材と光学素子とが一体的に構成されており、上記光情報記録媒体に反射したレーザー光の戻り光は、まず、上記集光レンズに入射し、当該集光レンズを通過した後、直接、上記偏向部材に入射するように構成されていることから、対物レンズの設計において作動距離を確保しつつも、薄型化を実現した、ＤＶＤとＣＤ及び次世代ＤＶＤ等のように互いに異なる種類の光ディスクを再生することも可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

したがって、このような光ピックアップ装置は、光ディスク再生装置、光ディスク記録再生装置に適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。 図１に示した光ディスク再生装置に設けられた、本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を示した平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップ装置に設けられた対物レンズの構成を示した平面図である。 （ａ）は、図２及び図３に示した対物レンズの作動距離を説明するための平面図であり、（ｂ）は、比較構成の対物レンズの作動距離を説明するための平面図である。 図２及び図３に示した光ピックアップ装置に設けられた対物レンズの他の構成を示した平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置に設けられた対物レンズの構成を示した平面図である。 本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の対物レンズの構成を示した平面図である。 本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の対物レンズ及びその周辺部分の構成を示した平面図である。 本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置に設けられた対物レンズ及びその周辺部分の構成を示した部分平面図である。 従来の光ピックアップ装置の構成を示した平面図である。 従来の光ピックアップ装置の構成を示した平面図である。

符号の説明

１、１ａ Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用半導体レーザー光源（光源）
１ｂ ＤＶＤ及びＣＤ用半導体レーザー光源（光源）
２ 集光レンズ
３ａ、３ａ’ 反射ミラー（偏向部材）
３ｂ’ ミラー面（偏向面）
３ｃ 反射ミラー
３ｃ’ 偏光ビームスプリッター面
４、４’ 収差補正素子
４’’ 収差補正面
５ 保持部材
７ ダイクロイック光学素子
８ａ、８ａ’、８ｂ、８ｃ、８ｄ 対物レンズ
９ 反射型収差補正素子
９ａ １／４λ波長板
９ｂ 収差補正部
１２ａ Ｂｌｕ−ｒａｙディスク用光検出器（光検出器）
１２ｂ ＤＶＤ用光検出器（光検出器）
１３ 発散角変換レンズ
１４ レンズ駆動ユニット
１５ １／４λ波長板
１６ 光集積ユニット
１９ アクチュエーター用磁気回路（駆動手段）
２０ 回折格子群
２１ 赤色レーザー光用偏光回折格子
２２ 赤外レーザー光用偏光回折格子
２４ 発散角変換レンズ
２７ 光軸補正用光学部材
２８ ＤＶＤ用半導体レーザー光源
３０ 光ディスク再生装置（光ディスク記録再生装置）
３１ ターンテーブル
３２ スピンドルモーター
３３ ドライブ回路
３４ サーボ回路
３５ コントローラー（駆動手段）
３６ａ、３６ｂ 光ピックアップ装置
４１ ハウジング
６０ 光ディスク（記録媒体）
１２１ 光ディスクの情報記録層
１２２ 光ディスクの光透過層

Claims (18)

1. 光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、
   上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、
   上記レーザー光の球面収差を補正するための光学素子と、
   上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
   上記集光レンズは、少なくとも非球面を１面有するレンズであり、
   上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向部材に入射するように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 上記集光レンズと偏向部材と光学素子とによって、対物レンズが形成されてい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。
3. 上記集光レンズと偏向部材と光学素子とは、保持部材に搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
4. 〔実施形態１に対応〕
   上記戻り光が、上記偏向部材に入射して通過した後で、上記光学素子を通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
5. 上記光学素子は、球面収差を補正するとともに、当該レーザー光が入射してきた方向に反射させる反射型光学素子であり、
   さらに、上記反射型光学素子は、入射したレーザー光の偏光を方向に回転するように構成されており、
   上記偏向部材は、或る特定の偏光方向を有する光を透過するとともに、当該特定の偏光方向とは異なる偏光方向を有する光の光路方向を偏向する構成となっており、
   上記光源から出射したレーザー光は、上記偏向部材を透過して上記反射型光学素子に入射した後、再度、当該偏向部材に入射し、光路方向を偏向されて上記集光レンズに入射するように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
6. 上記光学素子は、上記偏向部材の表面に固定されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
7. 上記集光レンズと偏向部材と光学素子とを一体的に駆動して、上記集光レンズのフォーカス方向もしくは上記光情報記録媒体のラジアル方向に位置制御するための駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
8. 上記反射型光学素子における上記レーザー光の入射面には、入射したレーザー光の偏光方向を当該方向とは異なる方向に偏光するための１／４λ波長板が設けられてい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。
9. 上記光学素子は、或る特定の波長の光に対しては平行平板として機能し、当該特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光については収差を補正する構成となっていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
10. 上記特定の波長の光とは、波長４０５ｎｍの光であり、上記特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光とは、波長６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの何れか一方の光であることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
11. 光源から出射されたレーザー光を記録媒体に集光するとともに、当該記録媒体で反射した当該レーザー光の戻り光が透過する集光レンズと、
    上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するための偏向部材と、
    上記戻り光を受光するための光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
    上記集光レンズは、少なくとも非球面を１面有するレンズであり、
    上記偏向部材は、上記レーザー光および戻り光の光路方向を偏向するように構成された偏向面と、上記レーザー光の球面収差を補正するための収差補正面とを有しており、
    上記集光レンズと偏向部材とは一体的に構成されており、かつ、上記集光レンズに上記戻り光が入射して通過した後、直接、当該戻り光が上記偏向面に入射するように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
12. 上記集光レンズ及び偏向部材によって、対物レンズが形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
13. 上記集光レンズと偏向部材とは、保持部材に搭載されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のことを特徴とする光ピックアップ装置。
14. 上記戻り光が、上記偏向面に入射して通過した後で、上記収差補正面を透過するように構成されていることを特徴とする請求項１１から１３の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
15. 上記集光レンズと偏向部材とを一体的に駆動して、上記集光レンズのフォーカス方向もしくは上記光情報記録媒体のラジアル方向に位置制御するための駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１１から１４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
16. 上記収差補正面は、或る特定の波長の光に対しては平行平板として機能し、当該特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光については収差を補正する構成となっていることを特徴とする請求項１１から１５の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
17. 上記特定の波長の光とは、波長４０５ｎｍの光であり、上記特定の波長を除く少なくとも１つの波長の光とは、波長６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの何れか一方の光であることを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
18. 請求項１から１７の何れか１項に記載の光ピックアップ装置を備えていることを特徴とする光情報記録再生装置。

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