JP2008047237A - Optical pickup - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup which can form an appropriate spot on the label surface. <P>SOLUTION: When radiating a light flux to the label surface of an optical disk, a first lens L1 of a beam expander EXP is moved in the direction of the optical axis depending on the SUM signal or FE signal from the light receiving surface PDa-PDd of an optical detector PD. Thus, the light flux can be radiated to the label surface in the optimal spot diameter or in the optimal light intensity, and for example, clearer characters and images can be formed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクのレーベル面に画像を形成できる光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device capable of forming an image on a label surface of an optical disc.

近年では、情報記録メディアとしてCDやDVDのような光ディスクが普及している。CDとしては、再生専用のCD−ROM、追記可能なCD−R、書換え可能なCD−RW等があり、DVDとしては再生専用のDVD−ROM、追記可能なDVD−R、書換え可能なDVD−RAM、DVD−RW等がある。記録型光ディスクつまり追記可能又は書換え可能な光ディスクは情報記録層を有し、該情報記録層の記録容量は例えばCD−Rの場合は700MB程度、DVD−R等の場合は4.7GB程度である。   In recent years, optical discs such as CDs and DVDs have become widespread as information recording media. The CD includes a reproduction-only CD-ROM, a recordable CD-R, a rewritable CD-RW, and the like. As the DVD, a reproduction-only DVD-ROM, a recordable DVD-R, and a rewritable DVD- There are RAM, DVD-RW, and the like. A recordable optical disk, that is, a recordable or rewritable optical disk has an information recording layer, and the recording capacity of the information recording layer is, for example, about 700 MB for a CD-R and about 4.7 GB for a DVD-R or the like. .

特に最近の光ピックアップ装置においては、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、例えば、青紫色半導体レーザや、第2高調波を利用して赤外半導体レーザの波長変換を行う青色SHGレーザ等、波長400〜420nmのレーザ光源が実用化されつつある。これら青紫色レーザ光源を使用すると、DVD(デジタルバーサタイルディスク)と同じ開口数(NA)の対物レンズを使用する場合で、直径12cmの光ディスクに対して、15〜20GBの情報の記録が可能となり、対物レンズのNAを0.85にまで高めた場合には、直径12cmの光ディスクに対して、23〜25GBの情報の記録が可能となる。以下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスク及び光磁気ディスクを総称して「高密度光ディスク」という。   Particularly in recent optical pickup devices, the reproduction of information recorded on an optical disk and the shortening of the wavelength of a laser light source used as a light source for recording information on the optical disk have progressed, for example, a blue-violet semiconductor laser, Laser light sources with wavelengths of 400 to 420 nm, such as blue SHG lasers that perform wavelength conversion of infrared semiconductor lasers using second harmonics, are being put into practical use. When these blue-violet laser light sources are used, when an objective lens having the same numerical aperture (NA) as that of a DVD (digital versatile disk) is used, it is possible to record information of 15 to 20 GB on an optical disk having a diameter of 12 cm. When the NA of the objective lens is increased to 0.85, 23 to 25 GB of information can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm. Hereinafter, in this specification, an optical disk and a magneto-optical disk using a blue-violet laser light source are collectively referred to as a “high density optical disk”.

ところで、光ディスクの情報記録層側の面とは反対側のレーベル面に、ユーザーが、内容を示す文字や画像等を書き込んで保存することが行われている。これに対し、レーベル面に、ユーザーが所望する文字や画像を、レーザ光を用いて記録できる光ディスク及び光ピックアップ装置が開発されている(特許文献1参照)。
特開2005−346746号公報
By the way, a user writes a character, an image, or the like indicating the content on a label surface opposite to the information recording layer side of the optical disc and saves it. On the other hand, an optical disc and an optical pickup device have been developed that can record characters and images desired by a user on a label surface using laser light (see Patent Document 1).
JP 2005-346746 A

しかるに、特許文献1に開示されている光ピックアップ装置によれば、光ディスク記録用のレーザ光を対物レンズを用いてレーベル面に集光させ、そこに文字や画像を形成するため、別個にインクなどを用意する必要がなく、光ピックアップ装置の構成を簡素化できる。しかしながら、レーザ光を照射する光源や対物レンズなどは、情報の記録/再生用に設計されるものを兼用しているため、必ずしもレーベル面に画像を形成するのに適しているとは言い難い。特に、情報ピットにおける記録/再生時の集光スポット径は数μm程度であるのに対し、レーベル面への文字や画像形成時には、数十μm程度のスポット径とすることが望ましいが、それに提供するようなフォーカシング制御をどのようにして行うかという問題がある。   However, according to the optical pickup device disclosed in Patent Document 1, laser light for recording an optical disk is focused on a label surface using an objective lens, and characters and images are formed there. The structure of the optical pickup device can be simplified. However, since a light source, an objective lens, and the like that irradiate laser light are also used for information recording / reproduction, it is not necessarily suitable for forming an image on a label surface. In particular, the diameter of the condensed spot at the time of recording / reproducing in the information pit is about several μm, whereas it is desirable to have a spot diameter of about several tens of μm when characters or images are formed on the label surface. There is a problem of how to perform such focusing control.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、レーベル面に適切なスポットを形成できる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical pickup device capable of forming an appropriate spot on a label surface.

請求項1に記載の光ピックアップ装置は、光源と、カップリングレンズ及び対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記光源から出射された光束を、前記集光光学系を介して、光情報記録媒体の情報記録面に集光することによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置であって、
光情報記録媒体のレーベル面から反射した光束を、受光面で受光して電気信号を発生する光検出器を有し、
前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射するときは、前記カップリングレンズを、前記情報記録面に対して情報の記録及び/又は再生を行う位置とは異なる光軸方向の所定位置に変位させ、前記受光面からの電気信号に応じて前記対物レンズをフォーカシング動作させることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 1 includes a light source and a condensing optical system including a coupling lens and an objective lens, and transmits a light beam emitted from the light source via the condensing optical system. An optical pickup device that records and / or reproduces information by focusing on an information recording surface of an information recording medium,
A light detector that receives the light beam reflected from the label surface of the optical information recording medium at the light receiving surface and generates an electrical signal;
When irradiating a light beam on the label surface of the optical information recording medium, the coupling lens is displaced to a predetermined position in the optical axis direction different from the position where information is recorded and / or reproduced on the information recording surface. The objective lens is caused to perform a focusing operation in accordance with an electric signal from the light receiving surface.

本発明によれば、前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射するときは、前記カップリングレンズを、前記情報記録面に対して情報の記録及び/又は再生を行う位置とは異なる光軸方向の所定位置に変位させ、前記受光面からの電気信号に応じて前記対物レンズをフォーカシング動作させるので、最適なスポット径もしくは最適な光強度でレーベル面に光束を照射でき、例えばより鮮明な文字や画像を形成することができる。「所定位置」としては、シミュレーションや実験により得られた位置を用いたり、実際にレーベル面に試し書きをすることで得られた位置を用いることができる。試し書きの例としては、まずカップリングレンズの位置を変えながら、回転している光ディスクのレーベル面に対してフォーカシング動作を行いつつ、1パルスもしくは複数パルスでレーザ光を照射して記録を行うことが考えられる。試し書きしたら、その1周後(又は複数周後)に、記録した部位の反射率を、例えばレーベル面からの反射光をモニターすることで測定する。測定された記録部の周方向の長さが所定範囲内であれば、試し書きの際のカップリングレンズの位置が適切であると判断できる。不適切であると判断すれば、再度カップリングレンズの位置を変更した上で試し書きをすればよい。このようにして、最適なカップリングレンズの位置が求まれば、更に光ディスクの回転速度、レーザ発光強度を同様な手順で順次変えながら試し書きを行うことで、最適なレーベル面記録条件を求めることができる。   According to the present invention, when irradiating the label surface of the optical information recording medium with a light beam, the coupling lens has an optical axis different from a position at which information is recorded and / or reproduced on the information recording surface. Since the objective lens is moved to a predetermined position in the direction and the objective lens is subjected to a focusing operation in accordance with an electric signal from the light receiving surface, it is possible to irradiate the label surface with the optimum spot diameter or the optimum light intensity. And images can be formed. As the “predetermined position”, a position obtained by simulation or experiment can be used, or a position obtained by actually performing test writing on the label surface can be used. As an example of trial writing, first, recording is performed by irradiating laser light with one pulse or multiple pulses while changing the position of the coupling lens and performing a focusing operation on the label surface of the rotating optical disk. Can be considered. After trial writing, the reflectance of the recorded part is measured by monitoring reflected light from the label surface, for example, after one round (or after a plurality of rounds). If the measured length of the recording portion in the circumferential direction is within a predetermined range, it can be determined that the position of the coupling lens at the time of test writing is appropriate. If it is determined to be inappropriate, the trial lens may be written after changing the position of the coupling lens again. Once the optimum coupling lens position is obtained in this way, the optimum label surface recording conditions can be obtained by performing trial writing while sequentially changing the rotation speed and laser emission intensity of the optical disc in the same procedure. Can do.

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、前記光検出器からの電気信号の総量(例えば後述するSUM信号)に基づいて、前記対物レンズをフォーカシング動作させることを特徴とする。尚、光検出器としては、情報記録及び/又は再生用の光検出器を兼用すれば、光ピックアップ装置の低コスト化が図れるが、専用の光検出器を別個に設けても良い。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first aspect, wherein the objective lens is caused to perform a focusing operation based on a total amount of electric signals from the photodetector (for example, a SUM signal described later). Features. In addition, if the photodetector for information recording and / or reproduction is also used as the photodetector, the cost of the optical pickup device can be reduced, but a dedicated photodetector may be provided separately.

請求項3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、前記光検出器は複数の受光面を有し、各複数の受光面からの電気信号の差分(例えば後述するFE信号)に基づいて、前記対物レンズをフォーカシング動作させることを特徴とする。複数の受光面からの電気信号の差分には、トラッキング用のプッシュプル信号等は含まれないものとする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first aspect, wherein the photodetector has a plurality of light receiving surfaces, and a difference between electrical signals from each of the plurality of light receiving surfaces (for example, an FE signal described later) ), The objective lens is subjected to a focusing operation. The difference between the electrical signals from the plurality of light receiving surfaces does not include a tracking push-pull signal or the like.

請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系のいずれかの光学素子の光学面には、光軸から所定距離離れた位置に開口制限を行うための開口制限領域が設けられ、前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射したときは、前記開口制限領域以外の光学面を通過し前記対物レンズから出射された光束と、前記開口制限領域を通過し前記対物レンズから出射された光束とを重ね合わせることで、前記レーベル面に画像を形成するスポットを形成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to any one of the first to third aspects, wherein the optical surface of any one of the optical elements of the condensing optical system is located at a predetermined distance from the optical axis. Is provided with an aperture restriction region for restricting the aperture, and when the light beam is irradiated onto the label surface of the optical information recording medium, the light beam emitted from the objective lens through an optical surface other than the aperture restriction region A spot that forms an image on the label surface is formed by superimposing the light beam that has passed through the aperture limiting region and emitted from the objective lens.

異なる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において、光学系に回折構造を設ける場合がある。かかる回折構造は、互換使用時における開口数NAが異なることを克服するために、例えば高密度光ディスクより低位の光ディスク使用時には、開口数NAより外側(ここでは開口制限領域)を通過する光束をフレア光として出射させるような開口制限機能を有することが多い。しかるに、同じ対物レンズを用いてレーベル面に光束を照射する際に、前記開口制限領域を通過した光束を、レーベル面において文字や画像を形成するために用いることができれば、光の有効利用を図れることとなる。   In an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information interchangeably with different optical information recording media, a diffraction structure may be provided in the optical system. In order to overcome the difference in numerical aperture NA when using interchangeably, such a diffractive structure flares a light beam that passes outside the numerical aperture NA (here, the aperture limiting region) when using an optical disc lower than a high-density optical disc, for example. In many cases, it has an aperture limiting function for emitting light. However, when the same objective lens is used to irradiate the label surface with a light beam, if the light beam that has passed through the aperture restriction region can be used to form characters or images on the label surface, the light can be effectively used. It will be.

すなわち本発明によれば、前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射したときは、前記開口制限領域以外の光学面を通過し前記対物レンズから出射された光束と、前記開口制限領域を通過し前記対物レンズから出射された光束とを重ね合わせることで、前記レーベル面に画像を形成するスポットを形成するので、文字や画像を形成するための光束の光強度を向上でき、例えばより鮮明な文字や画像を形成することができる。尚、開口制限領域は、対物レンズに限らず、前記集光光学系のいずれかの光学素子に設けられていれば足りる。   That is, according to the present invention, when a light beam is irradiated onto the label surface of the optical information recording medium, the light beam that has passed through an optical surface other than the aperture restriction region and is emitted from the objective lens, and the aperture restriction region are passed. By superimposing the light beam emitted from the objective lens, a spot for forming an image is formed on the label surface, so that the light intensity of the light beam for forming characters and images can be improved. Letters and images can be formed. The aperture restriction region is not limited to the objective lens, and may be provided in any one of the optical elements of the condensing optical system.

請求項5に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記カップリングレンズは、光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際に、光軸方向に変位することで球面収差を補正する機能を有することを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the coupling lens performs recording and / or reproduction of information with respect to an optical information recording medium. It has a function of correcting spherical aberration by displacing in the optical axis direction.

本発明によれば、レーベル面に適切なスポットを形成できる光ピックアップ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 which can form an appropriate spot on a label surface can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、異なる光ディスクであるBDとDVDとCDに対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる本実施の形態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。かかる光ピックアップ装置PU1は、光情報記録再生装置に搭載できる。ここでは、第1光情報記録媒体をBDとし、第2光情報記録媒体をDVDとし、第3光情報記録媒体をCDとする。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup apparatus PU1 of the present embodiment that can appropriately record and / or reproduce information on BD, DVD, and CD, which are different optical disks. Such an optical pickup device PU1 can be mounted on an optical information recording / reproducing device. Here, the first optical information recording medium is BD, the second optical information recording medium is DVD, and the third optical information recording medium is CD. The present invention is not limited to the present embodiment.

光ピックアップ装置PU1は、BDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nm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LD1(第1光源)とDVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する赤色半導体レーザLD2(第2光源)とが一つのパッケージ内に構成された光源パッケージLDP、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)を射出する赤外半導体レーザLD3(第3光源)とCDの情報記録面RL3からの反射光束を受光する光検出器PD2とから構成されたホロレーザHL、BD及びDVD用の共通の光検出器PD1(BD用とDVD用の複数の受光部を有していてもよい)、1群構成のポリオレフィン系のプラスチック製の単玉対物レンズ(対物光学素子)OL、2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第1レンズL1と、第2レンズL2とから構成されたビームエキスパンダー(カップリングレンズ)EXP、第1偏光ビームスプリッタBS1、第2偏光ビームスプリッタBS2、λ/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、第1光束及び第2光束が通過する光路内に配置され第1光束及び第2光束を平行光束に変換する第1コリメータCOL1、第3光束のみが通過する光路内に配置され第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。なお、第一光束が通過するカップリングレンズ、即ち、第1コリメータCOL1は、色収差を補正する機能を有する回折構造を光学面に有していることが好ましい。尚、光源パッケージLDPとホロレーザHLとで光源を構成する。又、第1コリメータCOL1、第2コリメータCOL2、ビームエキスパンダーEXP、対物レンズOLで集光光学系を構成する。ビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を変位させることで、異なる光ディスク使用時における球面収差の補正を行うこともできる。カップリングレンズとしては、ビームエキスパンダーに限らず、コリメートレンズ、ズームレンズ等、光源から光ディスクの情報記録面に至る出射系の光学倍率を変化する全てのものを含む。   The optical pickup device PU1 is used for a blue-violet semiconductor laser LD1 (first light source) and a DVD that emits a 408 nm blue-violet laser beam (first beam) when recording / reproducing information on a BD. A red semiconductor laser LD2 (second light source) that emits light and emits a 658 nm laser beam (second beam) when information is recorded / reproduced with respect to the light source packages LDP and CD formed in one package. An infrared semiconductor laser LD3 (third light source) that emits a 785 nm laser beam (third beam) when recording / reproducing information and a photodetector that receives a reflected beam from the information recording surface RL3 of the CD Common detector PD1 for hololasers HL, BD and DVD composed of PD2 (may have a plurality of light receiving parts for BD and DVD), one group structure Single-lens objective lens (objective optical element) OL made of polyolefin plastic, 2-axis actuator AC1, 1-axis actuator AC2, and a single-axis actuator arranged in a common optical path through which the first to third light beams pass in common A beam expander (coupling lens) EXP composed of a first lens L1 and a second lens L2 that can be shifted in the optical axis direction from AC2, a first polarizing beam splitter BS1, a second polarizing beam splitter BS2, λ / 4 wavelength plate QWP, sensor lens SEN for adding astigmatism to the reflected light beam from the information recording surface RL1, the first light beam and the second light beam arranged in the optical path through which the first light beam and the second light beam pass. A first collimator COL1 that converts a light beam into a parallel light beam, and disposed in an optical path through which only the third light beam passes, the third light beam is converted into a parallel light beam. And a second collimator COL2 for conversion into 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 coupling lens through which the first light beam passes, that is, the first collimator COL1, preferably has a diffractive structure having a function of correcting chromatic aberration on the optical surface. The light source package LDP and the holo laser HL constitute a light source. The first collimator COL1, the second collimator COL2, the beam expander EXP, and the objective lens OL constitute a condensing optical system. By displacing the first lens L1 of the beam expander EXP, it is possible to correct spherical aberration when using different optical disks. The coupling lens is not limited to a beam expander, and includes all lenses that change the optical magnification of the emission system from the light source to the information recording surface of the optical disk, such as a collimating lens and a zoom lens.

図2に示されるように、本実施の形態にかかる対物レンズOLにおいて、光源側の非球面光学面に光軸を含む中央領域CNと、その周囲に配置された周辺領域MDと、更にその周囲に配置された最周辺領域OTとが、光軸を中心とする同心円状に形成されている。なお、中央領域CNと周辺領域MDと最周辺領域OTには、後述する回折構造が形成されている。   As shown in FIG. 2, in the objective lens OL according to the present embodiment, a central region CN including the optical axis on the aspherical optical surface on the light source side, a peripheral region MD disposed around the central region CN, and a periphery thereof Are formed concentrically with the optical axis as the center. Note that a diffractive structure to be described later is formed in the central region CN, the peripheral region MD, and the outermost peripheral region OT.

光ピックアップ装置PU1において、BDに対して情報の記録/再生を行う場合には、ビームエキスパンダーEXPから平行光束の状態で第1光束が射出されるように、第1レンズL1の光軸方向の位置を1軸アクチュエータAC2により調整した後、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1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、第1偏光ビームスプリッタBS1により反射された後、コリメータCOL1により平行光束に変換され、ビームエキスパンダーEXPにより拡径され、λ/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、対物レンズOLに平行光の状態で入射した後、そこからBDの保護基板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。対物レンズOLの中央領域CN、周辺領域MD、最周辺領域OT及び光ディスク側の光学面を通過した光束により、BDの情報記録面RL1に集光スポットが形成されるようになっている。対物レンズOLは、その周辺に配置された2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のために駆動される。   When recording / reproducing information with respect to the BD in the optical pickup device PU1, the position of the first lens L1 in the optical axis direction so that the first light beam is emitted from the beam expander EXP in a parallel light beam state. Is adjusted by the single-axis actuator AC2, and the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is reflected by the first polarization beam splitter BS1 and then converted into a parallel light beam by the collimator COL1 as depicted by the solid line in FIG. The diameter is expanded by EXP, passes through the λ / 4 wave plate QWP, the diameter of the light beam is regulated by a diaphragm (not shown), and enters the objective lens OL in the state of parallel light, and then passes through the protective substrate PL1 of the BD from there. This is a spot formed on the recording surface RL1. A focused spot is formed on the information recording surface RL1 of the BD by the light beam that has passed through the central area CN, the peripheral area MD, the most peripheral area OT, and the optical surface on the optical disc side of the objective lens OL. The objective lens OL is driven for focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 arranged in the periphery thereof.

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、再び対物レンズOL、λ/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BS2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BS1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PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1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 transmitted again through the objective lens OL, the λ / 4 wave plate QWP, the beam expander EXP, and the second polarization beam splitter BS2, and then converted into a converged light beam by the first collimator COL1. Then, after passing through the first polarizing beam splitter BS1, astigmatism is added by the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. And the information recorded on BD can be read using the output signal of photodetector PD1.

また、光ピックアップ装置PU1において、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、ビームエキスパンダーEXPから平行光束の状態で第2光束が射出されるように、第1レンズL1の光軸方向の位置を1軸アクチュエータAC2により調整した後、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、図1において点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BS1により反射された後、コリメータCOL1により平行光束に変換され、ビームエキスパンダーEXPにより拡径され、λ/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、対物レンズOLに平行光の状態で入射した後、そこからDVDの保護基板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。対物レンズOLの中央領域CN、周辺領域MD及び光ディスク側の光学面を通過した光束により、DVDの情報記録面RL2に集光スポット、即ち、スポット中心部が形成されるようになっている。最周辺領域OTを通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する。対物レンズOLは、その周辺に配置された2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のために駆動される。   Further, when information is recorded / reproduced with respect to the DVD in the optical pickup device PU1, the optical axis direction of the first lens L1 is emitted so that the second light flux is emitted from the beam expander EXP in the state of a parallel light flux. Is adjusted by the single-axis actuator AC2, and then the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the first polarization beam splitter BS1 and then converted into a parallel light beam by the collimator COL1, as depicted by the dotted line in FIG. 1, and the beam expander EXP. The diameter of the light beam passes through the λ / 4 wavelength plate QWP, the light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and enters the objective lens OL in the state of parallel light, and from there, the information is recorded through the protective substrate PL2 of the DVD. This is a spot formed on the surface RL2. A focused spot, that is, a spot center portion is formed on the information recording surface RL2 of the DVD by the light flux that has passed through the central area CN, the peripheral area MD, and the optical surface on the optical disc side of the objective lens OL. The light flux that has passed through the outermost peripheral region OT is flared to form a spot peripheral portion. The objective lens OL is driven for focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 arranged in the periphery thereof.

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、再び対物レンズOL、λ/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BS2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BS1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PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1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 RL2 is transmitted again through the objective lens OL, the λ / 4 wave plate QWP, the beam expander EXP, and the second polarizing beam splitter BS2, and then converted into a converged light beam by the first collimator COL1. Then, after passing through the first polarizing beam splitter BS1, astigmatism is added by the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of photodetector PD1.

また、光ピックアップ装置PU1において、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、ビームエキスパンダーEXPから弱発散光束又は平行光束の状態で第3光束が射出されるように、第1レンズL1の光軸方向の位置を1軸アクチュエータAC2により調整した後、赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、図1において一点鎖線でその光線経路を描いたように、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BS2により反射され、ビームエキスパンダーEXPにより弱発散光束に変更されるか、又は平行光束のまま拡径された後、λ/4波長板QWPを通過し、対物レンズOLに弱有限発散光又は平行光の状態で入射した後、そこからCDの保護基板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。対物レンズOLの中央領域CN及び光ディスク側の光学面を通過した光束により、CDの情報記録面RL3に集光スポット、即ち、スポット中心部が形成されるようになっている。最周辺領域OT及び周辺領域MDを通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する。対物レンズOLは、その周辺に配置された2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のために駆動される。   Further, when information is recorded / reproduced with respect to the CD in the optical pickup device PU1, the first lens L1 is set so that the third light beam is emitted from the beam expander EXP in the state of weakly divergent light beam or parallel light beam. After the position in the optical axis direction is adjusted by the uniaxial actuator AC2, the infrared semiconductor laser LD3 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is converted into a parallel light beam by the second collimator COL2, as illustrated in FIG. Thereafter, the light is reflected by the second polarizing beam splitter BS2 and is changed to a weakly divergent light beam by the beam expander EXP, or is expanded in diameter while being a parallel light beam, and then passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to reach the objective lens OL. After entering in the state of weak finite diverging light or parallel light, it becomes a spot formed on the information recording surface RL3 from there through the protective substrate PL3 of the CD. A focused spot, that is, a spot center portion is formed on the information recording surface RL3 of the CD by the light beam that has passed through the central region CN of the objective lens OL and the optical surface on the optical disc side. The light flux that has passed through the most peripheral area OT and the peripheral area MD is flared to form a spot peripheral portion. The objective lens OL is driven for focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 arranged in the periphery thereof.

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、再び対物レンズOL、λ/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BS2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、光検出器PD2に収束する。そして、光検出器PD2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 RL3 is again transmitted through the objective lens OL, the λ / 4 wavelength plate QWP, and the beam expander EXP, and then reflected by the second polarization beam splitter BS2, and is reflected by the second collimator COL2. Converted to convergent luminous flux. Then, it converges on the photodetector PD2. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD2.

青紫色半導体レーザLD1から出射された第一光束が対物光学素子OLに入射したときに、中央領域CNの第一回折構造、周辺領域MDの第二回折構造及び最周辺領域OTの第三回折構造は、第一光束の球面収差を適正に補正し、保護基板の厚さt1のBDに対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる。又、赤色半導体レーザLD2から出射された第二光束が対物レンズOLに入射したときに、中央領域CNの第一回折構造、周辺領域MDの第二回折構造は、BDとDVDの保護基板の厚さの差異及び第一光束と第二光束の波長の差異に起因して発生する第二光束の球面収差を適正に補正し、最周辺領域OTは第二光束をDVDの情報記録面上でフレアとするため、保護基板の厚さt2のDVDに対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる。又、赤外半導体レーザLD3から出射された第三光束が対物光学素子OLに入射したときに、中央領域CNの第一回折構造は、BDとCDの保護基板の厚さの差異及び第一光束と第三光束の波長の差異に起因して発生する第三光束の球面収差を適正に補正し、周辺領域MDの第二回折構造及び最周辺領域は第三光束をCDの情報記録面上でフレアとするため、保護基板の厚さt3のCDに対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる。また、中央領域CNの第一回折構造は、記録再生に用いられる第三光束の回折効率を良好なものとするため、記録再生に十分な第三光束の光量を得ることができる。加えて、周辺領域MDの第二回折構造は、第一光束及び第二光束に対して、レーザの製造誤差等の理由によって波長が基準波長からずれた際に、スフェロクロマティズム(色球面収差)を補正したり、温度変化が生じたときに、温度変化に伴って発生する球面収差を補正することができる。   When the first light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 enters the objective optical element OL, the first diffractive structure in the central region CN, the second diffractive structure in the peripheral region MD, and the third diffractive structure in the most peripheral region OT. Can appropriately correct the spherical aberration of the first light flux and appropriately record and / or reproduce information on the BD having the thickness t1 of the protective substrate. Further, when the second light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is incident on the objective lens OL, the first diffractive structure in the central region CN and the second diffractive structure in the peripheral region MD are the thicknesses of the protective substrates of the BD and DVD. The spherical aberration of the second light beam generated due to the difference in thickness and the difference in wavelength between the first light beam and the second light beam is appropriately corrected, and the most peripheral area OT causes the second light beam to flare on the information recording surface of the DVD. Therefore, it is possible to appropriately record and / or reproduce information on a DVD having a protective substrate thickness t2. Further, when the third light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is incident on the objective optical element OL, the first diffractive structure in the central region CN is different in the thickness difference between the BD and CD protective substrates and the first light beam. The spherical aberration of the third light beam generated due to the difference between the wavelength of the third light beam and the third light beam is appropriately corrected, and the second diffractive structure of the peripheral region MD and the outermost peripheral region are transferred to the third light beam on the information recording surface of the CD. Due to the flare, information can be recorded and / or reproduced appropriately for a CD having a protective substrate thickness t3. Further, since the first diffraction structure in the central region CN has a good diffraction efficiency of the third light beam used for recording / reproduction, it is possible to obtain a light amount of the third light beam sufficient for recording / reproduction. In addition, the second diffractive structure of the peripheral region MD has a spherochromatism (chromatic spherical aberration) when the wavelength of the first light flux and the second light flux deviates from the reference wavelength due to a laser manufacturing error or the like. ) Or a spherical aberration that occurs with a temperature change when a temperature change occurs.

図3は、光検出器PD2(又はPD1)の受光面を模式的に示す図である。光検出器PD2は、田の字状に配列された4つの正方形状の受光部PDa〜PDdを、この順序で反時計回りに配置している。ここで、受けた光束の光量に応じて受光部PDaが出力する電気信号をA、受光部PDbが出力する電気信号をB、受光部PDcが出力する電気信号をC、受光部PDdが出力する電気信号をDとする。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the light receiving surface of the photodetector PD2 (or PD1). In the photodetector PD2, four square light receiving portions PDa to PDd arranged in a square shape are arranged counterclockwise in this order. Here, the electrical signal output by the light receiving unit PDa according to the amount of light received is A, the electrical signal output by the light receiving unit PDb is B, the electrical signal output by the light receiving unit PDc is output by the C, and the light receiving unit PDd outputs the electrical signal. Let D be the electrical signal.

ここで、光検出器PD2の電気信号を処理して得られるSUM信号を、SUM=A+B+C+Dとし、同様にFE信号を、FE=(A+C)−(B+D)とする。図4は、縦軸に信号強度、横軸にフォーカシング位置をとって、SUM信号及びFE信号を示すグラフである。   Here, the SUM signal obtained by processing the electrical signal of the photodetector PD2 is SUM = A + B + C + D, and the FE signal is also FE = (A + C) − (B + D). FIG. 4 is a graph showing the SUM signal and the FE signal with the signal intensity on the vertical axis and the focusing position on the horizontal axis.

上述したようにCDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、CDの情報記録面から反射した光束が、対物レンズOLを通過し、光検出器PDに入射したとき、図3の実線で示すスポットSP1のごとく、円形で且つ各受光部PDa〜PDdに1/4円ずつ振り分けられた状態で、最適なフォーカシング位置になるものとする。かかる場合、FE信号はゼロとなる。   When recording and / or reproducing information on a CD as described above, the light beam reflected from the information recording surface of the CD passes through the objective lens OL and enters the photodetector PD. As shown in the spot SP1, the optimum focusing position is assumed to be circular and distributed to each of the light receiving portions PDa to PDd by ¼ circle. In such a case, the FE signal is zero.

これに対し、図3の点線で示すスポットSP2のごとく、楕円形で且つ各受光部PDa、PDcに多量の光束が照射された状態では、FE信号は、FE>0となり、最適なフォーカシング位置からオーバー側にずれており、FE=0となるように対物レンズOLをフォーカシング駆動する。   On the other hand, in the state where the light receiving portions PDa and PDc are irradiated with a large amount of light flux as in the spot SP2 indicated by the dotted line in FIG. 3, the FE signal becomes FE> 0, and the optimum focusing position is reached. The objective lens OL is driven to be focused so that FE = 0.

更に、図3の一点鎖線で示すスポットSP3のごとく、楕円形で且つ各受光部PDb、PDcに多量の光束が照射された状態では、FE信号は、FE<0となり、最適なフォーカシング位置からアンダー側にずれており、FE=0となるように対物レンズOLをフォーカシング駆動する。   Further, as in the spot SP3 indicated by the one-dot chain line in FIG. 3, when a large amount of light is irradiated on each of the light receiving portions PDb and PDc, the FE signal becomes FE <0, and the FE signal is under the optimum focusing position. The objective lens OL is driven to focus so that FE = 0.

次にレーベル面への画像形成について説明する。ここで問題となるのは、光ディスクのレーベル面を対物レンズ側に向けてセットしたときに、いずれの位置に光学系をセットすべきかという問題である。本発明者は、光ディスクから反射した光束が、対物レンズOLを通過し、光検出器PDに入射したとき、FE信号がゼロである場合でも、レーベル面に照射されるスポットの径及び光量が必ずしも最適でないことを見いだした。   Next, image formation on the label surface will be described. The problem here is the position at which the optical system should be set when the label surface of the optical disk is set toward the objective lens. When the light beam reflected from the optical disk passes through the objective lens OL and enters the photodetector PD, the inventor does not necessarily have the diameter and light amount of the spot irradiated on the label surface even when the FE signal is zero. I found it not optimal.

図5(a)〜7(a)は、ビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を所定の位置に設定した状態で、対物レンズのフォーカシング動作を行った場合における、レーベル面からの反射光束に対応するSUM信号及びFE信号のグラフである。図5(a)〜7(a)において、縦軸は光検出器の出力信号であり、横軸は対物レンズの光軸方向位置であり、原点はレーベル面上で球面収差最小の状態である。図5(b)〜7(b)は、図5(a)〜7(a)において、FE信号がゼロとなる位置(FP)に、対物レンズがレーベル面に対して相対変位した状態でのレーベル面上のスポット光強度分布を説明するための説明図である。   FIGS. 5A to 7A correspond to the reflected light beam from the label surface when the focusing operation of the objective lens is performed in a state where the first lens L1 of the beam expander EXP is set at a predetermined position. It is a graph of a SUM signal and an FE signal. 5 (a) to 7 (a), the vertical axis represents the output signal of the photodetector, the horizontal axis represents the position of the objective lens in the optical axis direction, and the origin is in a state of minimum spherical aberration on the label surface. . 5 (b) to 7 (b) show the state in which the objective lens is displaced relative to the label surface at the position (FP) where the FE signal becomes zero in FIGS. 5 (a) to 7 (a). It is explanatory drawing for demonstrating spot light intensity distribution on a label surface.

まず、レーベル面記録時には、図5(a)〜7(a)に示すように、カップリングレンズを変位させたとき、SUM信号のピーク値又はFE信号のゼロ点は、グラフ上の原点に近づくが、それに重ならない。これは、カップリングレンズと対物レンズを含む集光光学系が、光ディスクの情報記録面に情報を記録及び/又は再生するために最適な設計がなされているからである。   First, at the time of label surface recording, as shown in FIGS. 5A to 7A, when the coupling lens is displaced, the peak value of the SUM signal or the zero point of the FE signal approaches the origin on the graph. But it doesn't overlap. This is because the condensing optical system including the coupling lens and the objective lens is designed optimally for recording and / or reproducing information on the information recording surface of the optical disc.

一方、レーベル面記録のためには、集光スポットを最小径に絞ることは必ずしも適切でない。記録される点が小さすぎると、画像を形成するのに適さない場合もあるからである。そこで、ある程度デフォーカス状態の集光スポットをレーベル面上に形成する必要がある。従って、いかなる位置に対物レンズをフォーカシング駆動するかが問題となる。   On the other hand, for label surface recording, it is not always appropriate to reduce the focused spot to the minimum diameter. This is because if the recorded point is too small, it may not be suitable for forming an image. Therefore, it is necessary to form a focused spot in a defocused state to some extent on the label surface. Therefore, the position at which the objective lens is driven to focus is a problem.

そこで、本実施の形態によれば、まずカップリングレンズを光軸方向における所定の位置(予め実験やシミュレーションで求められている等)に変位させる。これにより、対物レンズのフォーカスサーボ位置が、対物レンズの出射スポットの収差が低減される方向にシフトするので、その結果、カップリングレンズを変位させない場合に比べて、レーベル面上での集光スポットが絞られ、記録時における光利用効率が高まることとなる。言い換えると、カップリングレンズを変位させない場合には、レーベル面での集光スポットが広くなり、特にスポットの周辺で記録のためのエネルギ密度が低くなりすぎて、画像がぼやける恐れがある。   Therefore, according to the present embodiment, first, the coupling lens is displaced to a predetermined position in the optical axis direction (such as obtained in advance through experiments and simulations). As a result, the focus servo position of the objective lens shifts in a direction in which the aberration of the exit spot of the objective lens is reduced. As a result, compared with the case where the coupling lens is not displaced, the condensing spot on the label surface. As a result, the light utilization efficiency during recording increases. In other words, when the coupling lens is not displaced, the condensing spot on the label surface becomes wide, and the energy density for recording becomes particularly low around the spot, so that the image may be blurred.

更に対物レンズを、FE信号がゼロとなる位置(図5(a)〜7(a)で原点からの距離β)、又はSUM信号がピークとなる位置(図5(a)〜7(a)で原点からの距離α)にフォーカシング駆動制御する。このとき、カップリングレンズの位置によっては、図5(b)〜7(b)に示すごとき種種の光強度分布をとりうるが、描画する文字、記号、画像によって、最適な光強度分布(最適なスポットの径及び光量)となるように、カップリングレンズの位置を選択するのが好ましい。尚、値αとβを用いた値(例えば(α+β)/2の位置)に対物レンズをフォーカシング制御しても良い。   Further, the objective lens is moved to a position where the FE signal becomes zero (distance β from the origin in FIGS. 5A to 7A), or a position where the SUM signal peaks (FIGS. 5A to 7A). To control the focusing drive to a distance α) from the origin. At this time, depending on the position of the coupling lens, various light intensity distributions as shown in FIGS. 5B to 7B can be obtained. However, the optimum light intensity distribution (optimum depending on the characters, symbols, and images to be drawn is used. It is preferable to select the position of the coupling lens so that the diameter of the spot and the amount of light are small. Note that the objective lens may be controlled to be a value using the values α and β (for example, a position of (α + β) / 2).

光ディスクのレーベル面に対して画像の形成を行う場合には、光ピックアップ装置PU1において、上述したようにビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を半導体レーザ側に変位させた後、光ディスクのレーベル面を対物レンズ側に向けてセットし、第1レンズL1の光軸方向の位置を1軸アクチュエータAC2により調整した後、赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、図1において一点鎖線でその光線経路を描いたように、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BS2により反射され、ビームエキスパンダーEXPにより弱発散光束に変更されるか、又は平行光束のまま拡径された後、λ/4波長板QWPを通過し、対物レンズOLに弱有限発散光又は平行光の状態で入射した後、そこからレーベル面に照射され、レーベル面上に形成されるスポットとなる。尚、本実施の形態では、対物レンズOLの周辺領域MD及び最周辺領域OT(ここでは開口制限領域)を通過した光束はフレア光にならず、中央領域CN(ここでは開口制限領域以外の領域)を通過してレーベル面上で集光スポットとなる光束に重ね合わされるので、中央領域CNを通過した光束に加えて、より光強度の高いスポットを形成することができる。光ディスクを回転させながら、スポットのオンオフを繰り返すことで、所望の画像を形成できる。   When forming an image on the label surface of the optical disc, the optical pickup device PU1 displaces the first lens L1 of the beam expander EXP to the semiconductor laser side as described above, and then uses the label surface of the optical disc as an objective. After setting toward the lens side and adjusting the position of the first lens L1 in the optical axis direction by the uniaxial actuator AC2, the infrared semiconductor laser LD3 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is converted into a parallel light beam by the second collimator COL2, as illustrated in FIG. Thereafter, the light is reflected by the second polarizing beam splitter BS2 and is changed to a weakly divergent light beam by the beam expander EXP, or is expanded in diameter while being a parallel light beam, and then passes through the λ / 4 wavelength plate QWP to reach the objective lens OL. After entering in the state of weak finite divergent light or parallel light, the label surface is irradiated from there and becomes a spot formed on the label surface. In the present embodiment, the light beam that has passed through the peripheral area MD and the most peripheral area OT (here, the aperture restriction area) of the objective lens OL does not become flare light, but the central area CN (here, areas other than the aperture restriction area). ) And superimposed on the light beam that becomes a condensing spot on the label surface, it is possible to form a spot with higher light intensity in addition to the light beam that has passed through the central region CN. A desired image can be formed by repeatedly turning the spot on and off while rotating the optical disk.

又、レーベル面から反射した反射光束は、再び対物レンズOL、λ/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BS2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BS1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PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1からのSUM信号又はFE信号を用いて対物レンズOLのフォーカシングやトラッキングを行って、鮮明な画像を形成することができる。   The reflected light beam reflected from the label surface is transmitted again through the objective lens OL, the λ / 4 wavelength plate QWP, the beam expander EXP, and the second polarizing beam splitter BS2, and then converged into a first light beam by the first collimator COL1. After passing through the polarization beam splitter BS1, astigmatism is added by the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. Then, using the SUM signal or the FE signal from the photodetector PD1, the objective lens OL can be focused and tracked to form a clear image.

以上に限らず、例えば赤色半導体レーザLD2を用いてレーベル面に画像を形成してもよく、あるいはレーベル面が波長に応じて色が変わる感光層を形成している場合、青紫色半導体レーザLD1の光束を用いてシアン成分を形成し、赤色半導体レーザLD2の光束を用いてマゼンタ成分を形成し、赤外半導体レーザLD3を用いてイエロー成分を形成することで、レーベル面上にフルカラーの画像を形成することもできる。   For example, the red semiconductor laser LD2 may be used to form an image on the label surface, or when the label surface is formed with a photosensitive layer whose color changes according to the wavelength, the blue-violet semiconductor laser LD1 A cyan component is formed using the light beam, a magenta component is formed using the light beam of the red semiconductor laser LD2, and a yellow component is formed using the infrared semiconductor laser LD3, thereby forming a full-color image on the label surface. You can also

図8は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を変位させず、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。図9は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を変位させないで、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。   FIG. 8 is a graph in which the SUM signal and the FE signal are obtained by simulation without displacing the first lens L1 of the beam expander EXP from the position at the time of recording and / or reproducing information with respect to the CD. FIG. 9 shows the spot light PL on the label surface with the focus servo on without displacing the first lens L1 of the beam expander EXP from the position when recording and / or reproducing information on the CD. FIG.

図10は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を1.5mm光源側に変位させた状態で、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。図8のグラフと比べると明らかであるが、SUM信号のピーク値とFE信号のゼロ点は、アンダー側に移動していることがわかる。図11は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を1.5mm光源側に変位させた状態で、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。図9の図と比べると明らかであるが、スポット径が小さくなり、光密度が高まっていることがわかる。   FIG. 10 shows a simulation of the SUM signal and the FE signal in a state where the first lens L1 of the beam expander EXP is displaced from the position at the time of recording and / or reproducing information to the CD to the 1.5 mm light source side. It is the calculated | required graph. As is clear from the graph of FIG. 8, it can be seen that the peak value of the SUM signal and the zero point of the FE signal have moved to the under side. FIG. 11 shows a state where the first lens L1 of the beam expander EXP is displaced from the position at the time of recording and / or reproducing information on the CD to the 1.5 mm light source side and the focus servo is turned on. It is a simulation figure which shows the spot light PL on a label surface. As apparent from the comparison with FIG. 9, it can be seen that the spot diameter is reduced and the light density is increased.

図12は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を3mm光源側に変位させた状態で、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。図8、10のグラフと比べると明らかであるが、SUM信号のピーク値とFE信号のゼロ点は、更にアンダー側に移動していることがわかる。図13は、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を3mm光源側に変位させた状態で、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。図9、11の図と比べると明らかであるが、スポット径が更に小さくなり、光密度が高まっていることがわかる。レーベル面の感光特性等に応じて、図9,11,13のスポットを適宜選択すればよい。   In FIG. 12, the SUM signal and the FE signal are obtained by simulation in a state where the first lens L1 of the beam expander EXP is displaced to the 3 mm light source side from the position when recording and / or reproducing information with respect to the CD. It is a graph. 8 and 10, it is clear that the peak value of the SUM signal and the zero point of the FE signal have moved further to the under side. FIG. 13 shows a label surface in a state in which the focus servo is in the state where the first lens L1 of the beam expander EXP is displaced to the 3 mm light source side from the position when recording and / or reproducing information on the CD. It is a simulation figure which shows the upper spot light PL. As apparent from the comparison with FIGS. 9 and 11, it can be seen that the spot diameter is further reduced and the light density is increased. The spots shown in FIGS. 9, 11, and 13 may be appropriately selected according to the photosensitive characteristics of the label surface.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明は、HD DVD/DVD/CD互換用の光ピックアップ装置であってもよく、BD/DVD互換用の光ピックアップ装置であってもよく、HD DVD/DVD互換用の光ピックアップ装置であってもよい。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the present invention may be an optical pickup device compatible with HD DVD / DVD / CD, an optical pickup device compatible with BD / DVD, or an optical pickup device compatible with HD DVD / DVD. There may be.

異なる光ディスクであるBDとDVDとCDに対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる本実施の形態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 optical pick-up apparatus PU1 of this Embodiment which can record and / or reproduce | regenerate information appropriately with respect to BD, DVD, and CD which are different optical disks. 本実施の形態にかかる対物レンズOLの断面図である。It is sectional drawing of the objective lens OL concerning this Embodiment. 光検出器PD2(又はPD1)の受光面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the light-receiving surface of photodetector PD2 (or PD1). 縦軸に信号強度、横軸にフォーカシング位置をとって、SUM信号及びFE信号を示すグラフである。It is a graph which shows a SUM signal and an FE signal, with the signal intensity on the vertical axis and the focusing position on the horizontal axis. ビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1の光軸方向位置を変えた場合における、レーベル面からの反射光束に対応するSUM信号及びFE信号のグラフ(a)、及び光強度分布(b)を示す図である。The figure which shows the graph (a) of the SUM signal and FE signal corresponding to the reflected light beam from a label surface, and light intensity distribution (b) when the optical axis direction position of the 1st lens L1 of the beam expander EXP is changed. is there. ビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1の光軸方向位置を変えた場合における、レーベル面からの反射光束に対応するSUM信号及びFE信号のグラフ(a)、及び光強度分布(b)を示す図である。The figure which shows the graph (a) of the SUM signal and FE signal corresponding to the reflected light beam from a label surface, and light intensity distribution (b) when the optical axis direction position of the 1st lens L1 of the beam expander EXP is changed. is there. ビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1の光軸方向位置を変えた場合における、レーベル面からの反射光束に対応するSUM信号及びFE信号のグラフ(a)、及び光強度分布(b)を示す図である。重ねて示すシミュレーション図である。The figure which shows the graph (a) of the SUM signal and FE signal corresponding to the reflected light beam from a label surface, and light intensity distribution (b) when the optical axis direction position of the 1st lens L1 of the beam expander EXP is changed. is there. It is a simulation figure shown repeatedly. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を変位させず、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。It is the graph which calculated | required the SUM signal and the FE signal by simulation, without displacing the 1st lens L1 of the beam expander EXP from the position at the time of recording and / or reproducing | regenerating information with respect to CD. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を変位させないで、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。FIG. 7 is a simulation diagram showing spot light PL on a label surface in a state where a focus servo is turned on without displacing the first lens L1 of the beam expander EXP from a position at the time of recording and / or reproducing information with respect to a CD. is there. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を1.5mm光源側に変位させた状態で、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。A graph in which the SUM signal and the FE signal are obtained by simulation in a state where the first lens L1 of the beam expander EXP is displaced to the 1.5 mm light source side from the position at the time of recording and / or reproducing information on the CD. is there. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を1.5mm光源側に変位させた状態で、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。On the label surface with the focus servo turned on with the first lens L1 of the beam expander EXP displaced from the position at the time of recording and / or reproducing information on the CD to the 1.5 mm light source side It is a simulation figure which shows the spot light PL. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を3mm光源側に変位させた状態で、SUM信号とFE信号をシミュレーションで求めたグラフである。It is the graph which calculated | required the SUM signal and the FE signal by simulation in the state which displaced the 1st lens L1 of the beam expander EXP to the 3 mm light source side from the position at the time of recording and / or reproducing | regenerating information with respect to CD. CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の位置からビームエキスパンダーEXPの第1レンズL1を3mm光源側に変位させた状態で、フォーカスサーボが入った状態でのレーベル面上のスポット光PLを示すシミュレーション図である。Spot light on the label surface with the focus servo turned on with the first lens L1 of the beam expander EXP displaced from the position for recording and / or reproducing information to the CD to the 3 mm light source side It is a simulation figure which shows PL.

符号の説明Explanation of symbols

AC1 2軸アクチュエータ
AC2 1軸アクチュエータ
BS1 第1の偏光ビームスプリッタ
BS2 第2の偏光ビームスプリッタ
CN 中央領域
COL1 第1のコリメータ
COL2 第2のコリメータ
EXP ビームエキスパンダー
FL フレア光
HL ホロレーザ
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
LD1 青紫色半導体レーザ
LD2 赤色半導体レーザ
LD3 赤外半導体レーザ
LDP 光源パッケージ
MD 周辺領域
OL 対物レンズ
OT 最周辺領域
PD1 第1の光検出器
PD2 第2の光検出器
PDa〜PDd 受光面
PL スポット光
PL1 保護基板
PL2 保護基板
PL3 保護基板
PU1 光ピックアップ装置
QWP λ/4波長板
RL1 情報記録面
RL2 情報記録面
RL3 情報記録面
SEN センサーレンズ
AC1 2-axis actuator AC2 1-axis actuator BS1 1st polarization beam splitter BS2 2nd polarization beam splitter CN Central region COL1 1st collimator COL2 2nd collimator EXP Beam expander FL Flare light HL Holo laser L1 1st lens L2 2nd Lens LD1 Blue-violet semiconductor laser LD2 Red semiconductor laser LD3 Infrared semiconductor laser LDP Light source package MD Peripheral region OL Objective lens OT Most peripheral region PD1 First photodetector PD2 Second photodetectors PDa to PDd Light receiving surface PL Spot light PL1 Protective substrate PL2 Protective substrate PL3 Protective substrate PU1 Optical pickup device QWP λ / 4 wavelength plate RL1 Information recording surface RL2 Information recording surface RL3 Information recording surface SEN Sensor lens

Claims (5)

光源と、カップリングレンズ及び対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記光源から出射された光束を、前記集光光学系を介して、光情報記録媒体の情報記録面に集光することによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置であって、
光情報記録媒体のレーベル面から反射した光束を、受光面で受光して電気信号を発生する光検出器を有し、
前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射するときは、前記カップリングレンズを、前記情報記録面に対して情報の記録及び/又は再生を行う位置とは異なる光軸方向の所定位置に変位させ、前記受光面からの電気信号に応じて前記対物レンズをフォーカシング動作させることを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source and a condensing optical system including a coupling lens and an objective lens, and condenses the light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical information recording medium via the condensing optical system. An optical pickup device that records and / or reproduces information,
A light detector that receives the light beam reflected from the label surface of the optical information recording medium at the light receiving surface and generates an electrical signal;
When irradiating a light beam on the label surface of the optical information recording medium, the coupling lens is displaced to a predetermined position in the optical axis direction different from the position where information is recorded and / or reproduced on the information recording surface. And an optical pickup device that causes the objective lens to perform a focusing operation in accordance with an electrical signal from the light receiving surface.
前記光検出器からの電気信号の総量に基づいて、前記対物レンズをフォーカシング動作させ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 according to claim 1, wherein the objective lens is caused to perform a focusing operation based on a total amount of electric signals from the photodetector. 前記光検出器は複数の受光面を有し、各複数の受光面からの電気信号の差分に基づいて、前記対物レンズをフォーカシング動作させ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。   2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the photodetector has a plurality of light receiving surfaces, and performs the focusing operation of the objective lens based on a difference between electrical signals from the plurality of light receiving surfaces. 前記集光光学系のいずれかの光学素子の光学面には、光軸から所定距離離れた位置に開口制限を行うための開口制限領域が設けられ、
前記光情報記録媒体のレーベル面に光束を照射したときは、前記開口制限領域以外の光学面を通過し前記対物レンズから出射された光束と、前記開口制限領域を通過し前記対物レンズから出射された光束とを重ね合わせることで、前記レーベル面に画像を形成するスポットを形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The optical surface of any one of the optical elements of the condensing optical system is provided with an aperture limiting region for performing aperture limitation at a position away from the optical axis by a predetermined distance,
When the light beam is irradiated onto the label surface of the optical information recording medium, the light beam that has passed through the optical surface other than the aperture restriction region and emitted from the objective lens, and the light beam that has passed through the aperture restriction region and emitted from the objective lens. 4. The optical pickup device according to claim 1, wherein a spot for forming an image is formed on the label surface by superimposing the collected light beam.
前記カップリングレンズは、光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際に、光軸方向に変位することで球面収差を補正する機能を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The said coupling lens has a function which correct | amends spherical aberration by displacing to an optical axis direction, when recording and / or reproducing | regenerating information with respect to an optical information recording medium. 5. The optical pickup device according to any one of 4 above.
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