JP2008117445A - Optical pickup and optical disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、例えば複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップに適用して好適なものである。 The present invention relates to an optical pickup and an optical disc apparatus, and is suitable for application to, for example, an optical pickup compatible with a plurality of types of optical discs.
近年、波長が405[nm]の青色レーザを用いたブルーレイディスク(登録商標、以下BDとも呼ぶ)が実用化されている。ブルーレイディスクは従来の光ディスクに比べて格段に短い波長のレーザを用いていることから、同じディスク径でなるDVDの数倍の記録容量を有している。そして、従来のCD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)と共にこのブルーレイディスクも使用できるようになされた3波長対応の光ディスクドライブも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、青色レーザを用いる大容量の光ディスクとしては、上述したブルーレイディスクの他にもHD−DVDと呼ばれる規格が実用化されている。そして、光ディスク装置においてブルーレイディスク及びHD−DVDを共に使用できれば、より利便性が高まると考えられる。 Incidentally, as a large-capacity optical disk using a blue laser, a standard called HD-DVD is put into practical use in addition to the above-described Blu-ray disk. Further, if both the Blu-ray disc and the HD-DVD can be used in the optical disc apparatus, it is considered that convenience is further enhanced.
しかしながらHD−DVDは、ブルーレイディスクと同じ波長(405[nm])のレーザ光を用いるものの、ディスクのカバー層の厚さや対物レンズの開口数に相違があるため、ブルーレイディスク及びHD−DVD共用の対物レンズを設計することは困難である。従って、ブルーレイディスク及びHD−DVDの双方に対応する光ピックアップには、ブルーレイディスク専用の対物レンズ及びHD−DVD専用の対物レンズを設ける必要がある。 However, although HD-DVD uses laser light having the same wavelength (405 [nm]) as Blu-ray Disc, there are differences in the thickness of the cover layer of the disc and the numerical aperture of the objective lens. It is difficult to design an objective lens. Therefore, it is necessary to provide an objective lens dedicated to the Blu-ray disc and an objective lens dedicated to the HD-DVD in the optical pickup compatible with both the Blu-ray disc and the HD-DVD.
一方、上述したようにブルーレイディスク用のレーザ光及びHD−DVD用のレーザ光はどちらも波長405[nm]の青色レーザ光であるから、これら2つのレーザ光を共通のレーザ光源から出射するようにすれば、光ピックアップを簡素化及び小型化でき、さらには低コスト化できると考えられる。 On the other hand, since the laser beam for Blu-ray disc and the laser beam for HD-DVD are both blue laser beams having a wavelength of 405 [nm] as described above, these two laser beams are emitted from a common laser light source. In this case, it is considered that the optical pickup can be simplified and miniaturized, and further the cost can be reduced.
図1はこのような構成の光ピックアップ1を示し、光ビームの光源として、ブルーレイディスク(以下、BDとも呼ぶ)及びHD−DVDに共通の波長405[nm]でなるレーザ光を出射するレーザダイオード2を有している。
FIG. 1 shows an
レーザダイオード2は、図示しない制御部から供給される駆動電流に応じた光量で光ビームを出射し、グレーティング3に入射する。グレーティング3はレーザダイオード2からの光ビームを回折し、記録及び再生用の0次光でなるメインビームとトラッキング制御用の±1次光でなる2本のサブビームとに分岐してコリメータレンズ4に入射する。
The
コリメータレンズ4は、入射した発散光でなる光ビーム(メインビーム及び2本のサブビーム)を平行光に変換し、偏光制御部5に入射する。この偏光制御部5は、例えば液晶光学素子でなり、2枚の透明なカバーの間に液晶を封入して構成されている。そして、2枚のカバーの内面にはそれぞれ透明電極が設けられており、当該透明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の配列方向を変化させて、当該偏光制御部5を通過する光の偏光方向を変化させることができる。 The collimator lens 4 converts a light beam (main beam and two sub-beams) made of incident diverging light into parallel light and enters the polarization controller 5. The polarization control unit 5 is composed of, for example, a liquid crystal optical element, and is configured by enclosing a liquid crystal between two transparent covers. Transparent electrodes are provided on the inner surfaces of the two covers, respectively, and by changing the alignment direction of the liquid crystal molecules by applying a voltage between the transparent electrodes, the light passing through the polarization controller 5 is changed. The polarization direction can be changed.
ブルーレイディスク100Aに対する記録又は再生の際、光ディスク装置の制御部(図示せず)は、偏光制御部5を透過する光がP偏光になるよう、当該偏光制御部5への印加電圧を制御する。これにより、偏光制御部5から出射される光ビームはP偏光の状態で偏光ビームスプリッタ6に入射する。
When recording or reproducing with respect to the Blu-
偏光ビームスプリッタ6の偏光反射面は、P偏光を反射するとともにS偏光を透過するようにその光学的特性が定められている。これにより偏光ビームスプリッタ6は、P偏光でなる光ビーム(メインビーム及び2本のサブビーム)を90°反射して1/4波長板7に入射する。1/4波長板7は偏光ビームスプリッタ6からの光ビームをP偏光から円偏光へと変換して、対物レンズ8に入射する。
The polarization reflection surface of the
対物レンズ8は、ブルーレイディスクに適応した焦点距離及び開口数を有しており、入射した光ビームを集光して、ブルーレイディスク100Aの記録面に合焦させるとともに、当該記録面で反射された反射光ビームを受光し、1/4波長板7に再入射させる。
The
1/4波長板7は、反射光ビームを円偏光から往路とは直交するS偏光へと変換し、偏光ビームスプリッタ6に入射する。
The quarter-
上述したように偏光ビームスプリッタ6の偏光反射面は、P偏光を反射するとともにS偏光を透過するよう光学的特性が定められていることから、当該偏光ビームスプリッタ6はS偏光でなる反射光ビームを透過し、集光レンズ12を介して光検出器13に照射する。
As described above, since the polarization reflection surface of the
そして光検出器13は、ブルーレイディスク100Aからの反射光ビーム(メイン反射ビーム及び2本のサブ反射ビーム)の光量に応じて再生信号やエラー信号等の各種検出信号を生成し、光ディスク装置の信号処理部(図示せず)に出力する。
The
一方、HD−DVD100Bに対する記録又は再生の際、光ディスク装置の制御部(図示せず)は、偏光制御部5を透過する光がS偏光になるよう、当該偏光制御部5への印加電圧を制御する。これにより、偏光制御部5から出射される光ビームはS偏光の状態で偏光ビームスプリッタ6に入射する。
On the other hand, when recording or reproducing on the HD-DVD 100B, a control unit (not shown) of the optical disc apparatus controls the voltage applied to the polarization control unit 5 so that light transmitted through the polarization control unit 5 becomes S-polarized light. To do. As a result, the light beam emitted from the polarization controller 5 enters the
上述したように偏光ビームスプリッタ6の偏光反射面は、P偏光を反射するとともにS偏光を透過するよう光学的特性が定められているため、当該偏光ビームスプリッタ6は、S偏光でなる光ビーム(メインビーム及び2本のサブビーム)を透過し、ミラー9を介して 1/4波長板10に入射する。1/4波長板10はミラー9からの光ビームをS偏光から円偏光へと変換して、対物レンズ11に入射する。
As described above, the polarization reflecting surface of the polarizing
対物レンズ11は、HD−DVDに適応した焦点距離及び開口数を有しており、入射した光ビームを集光して、HD−DVD100Bの記録面に合焦させるとともに、当該記録面で反射された反射光ビームを受光し、1/4波長板10に再入射させる。
The
1/4波長板10は、反射光ビームを円偏光から往路とは直交するP偏光へと変換し、偏光ビームスプリッタ6に入射する。偏光ビームスプリッタ6の偏光反射面は、P偏光を透過するとともにS偏光を反射するよう光学的特性が定められていることから、当該偏光ビームスプリッタ6はP偏光でなる反射光ビームを反射し、集光レンズ12を介して光検出器13に照射する。
The quarter-
かくしてこの光ピックアップ1は、レーザダイオード2から出射された光ビームの偏光方向を偏光制御部5によって制御することにより、装着された光ディスク100の種別に対応した対物レンズ8又は11を用いて記録又は再生を行う。
Thus, the
なお実際上は、対物レンズ8と偏光ビームスプリッタ6との間及び対物レンズ11とミラー9との間にそれぞれ立上ミラー(図示せず)を介在させ、これら立上ミラーによって光ビームの光路を90°曲げた後に対物レンズ8及び11に入射させることにより、レーザダイオード2からミラー9までの光路及び偏光ビームスプリッタ6から光検出器13までの光路を光ディスク100と平行に配置して、光ピックアップ1を薄型化している。
In practice, rising mirrors (not shown) are interposed between the
このような構成の光ピックアップ1における2つの対物レンズ8及び11の配置方法としては、図2に示すように、対物レンズ8及び11を光ディスク100の半径方向(ラジアル方向)に並列配置する方法(この配置をラジアル配置と呼ぶ)と、図3に示すように、対物レンズ8及び11を光ディスク100の半径に直角方向(タンジェンシャル方向)に並列配置する方法(この配置をタンジェンシャル配置と呼ぶ)の2通りが考えられる。
As an arrangement method of the two
また、対物レンズ8及び11に光ビームを導入する方向についても、光ディスク100のラジアル方向から入射する方法(この入射方向をラジアル入射と呼ぶ)と、光ディスク100のタンジェンシャル方向から入射する方法(この入射方向をタンジェンシャル入射と呼ぶ)の2通りが考えられる。
Also, with respect to the direction in which the light beams are introduced into the
そして、これら2種類のレンズ配置と2種類の入射方向の組み合わせによって、計4種類の光ピックアップの光学構成が考えられる。そして、図1に示した従来の光ピックアップ1の構成では、ラジアル配置かつタンジェンシャル入射か、タンジェンシャル配置かつラジアル入射のいずれかに限定される。
By combining these two types of lens arrangements and two types of incident directions, a total of four types of optical pickup optical configurations can be considered. The configuration of the conventional
ここで、対物レンズを図2に示したようなラジアル配置とした場合、内周側の対物レンズ11を用いて光ディスク100の最内周にアクセスする際や、外周側の対物レンズ8を用いて光ディスク100の最外周にアクセスする際には、図3に示したようなタンジェンシャル配置の場合と比べて光ピックアップ1のスレッド移動ストロークが大きくなり、このため、光ピックアップ1のラジアル方向の大きさに制限が生じるという問題がある。
Here, when the objective lens has a radial arrangement as shown in FIG. 2, the innermost
また、一般に光ピックアップは対物レンズをラジアル方向に移動させてトラッキング制御を行うため(いわゆるレンズシフト)、上述した立上ミラーは、対物レンズがレンズシフトした場合でも光ビームを当該対物レンズに入射させ得るように、当該対物レンズのレンズシフト量をカバーするだけの反射面面積が必要である。 In general, since the optical pickup performs tracking control by moving the objective lens in the radial direction (so-called lens shift), the above-described rising mirror causes the light beam to enter the objective lens even when the objective lens is shifted. In order to obtain, a reflective surface area enough to cover the lens shift amount of the objective lens is necessary.
そして、光ビームをラジアル入射する場合、立上ミラーの反射面に対する光ビームの入射方向と対物レンズのレンズシフト方向とが同一となるため、上述した対物レンズのレンズシフト量をカバーするには立上ミラーの上下方向の寸法も増大し、これにより光ピックアップの高さが増大してしまうという問題がある。 When the light beam is incident radially, the incident direction of the light beam with respect to the reflecting surface of the rising mirror is the same as the lens shift direction of the objective lens. There is also a problem that the vertical dimension of the upper mirror increases, which increases the height of the optical pickup.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易かつ小型な構成で、同一波長の光ビームを用いる複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップ及び光ディスクドライブを提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose an optical pickup and an optical disc drive that are compatible with a plurality of types of optical discs using light beams of the same wavelength with a simple and compact configuration.
かかる課題を解決するため本発明においては、光ビームを出射する光源と、第1の種別の光ディスクに対応した第1の対物レンズと、第2の種別の光ディスクに対応した第2の対物レンズと、装着された対物レンズの種別に応じて、光源から出射された光ビームの偏光方向を制御する偏光方向制御手段と、偏光方向制御によって偏光方向が制御された光ビームを、その偏光方向に基づいて第1の対物レンズに導光するとともに第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射するか、そのまま透過して出射する第1の往復光路分離手段と、第1の往復光路分離手段を透過した光ビームを、その偏光方向に基づいて第2の対物レンズに導光するとともに第2の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射し、第1の往復光路分離手段から出射された第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを、その偏光方向に基づいてそのまま透過して出射する第2の往復光路分離手段とを光ディスク装置に設けた。 In order to solve such a problem, in the present invention, a light source that emits a light beam, a first objective lens that corresponds to the first type of optical disk, and a second objective lens that corresponds to the second type of optical disk, Based on the polarization direction, the polarization direction control means for controlling the polarization direction of the light beam emitted from the light source according to the type of the mounted objective lens, and the light beam whose polarization direction is controlled by the polarization direction control. First reciprocating optical path separating means that guides the light to the first objective lens and emits the reflected light beam from the first type optical disc in the direction opposite to the incident direction of the light beam or transmits the light beam as it is. And guiding the light beam that has passed through the first reciprocating optical path separating means to the second objective lens based on the polarization direction, and the reflected light beam from the second type optical disc A second light beam that is emitted in the direction opposite to the incident direction of the beam and that is reflected from the first type optical disk emitted from the first reciprocating optical path separating means is transmitted and emitted as it is based on the polarization direction. The optical disc apparatus is provided with a reciprocating optical path separating means.
これにより、光ビームを光ディスクに向けて立ち上げる立上ミラー機能と、光ビームと反射光ビームとを分離する往復光路分離機能とを、第1及び第2の往復光路分離部で実現できる。また、反射光ビームを往復光路分離部における光ビームの入射方向の反対側から出射することができ、従って第1及び第2の対物レンズをタンジェンシャル方向に配列した場合に、立上ミラーとして動作する第1及び第2の往復光路分離部に対して光ビームをタンジェンシャル方向から入射することができ、これにより当該第1及び第2の往復光路分離部の高さ寸法を削減できる。 Accordingly, the first and second reciprocating optical path separation units can realize the rising mirror function for raising the light beam toward the optical disc and the reciprocating optical path separating function for separating the light beam and the reflected light beam. Further, the reflected light beam can be emitted from the side opposite to the incident direction of the light beam in the reciprocating optical path separation unit, and therefore operates as a rising mirror when the first and second objective lenses are arranged in the tangential direction. The light beam can be incident on the first and second round-trip optical path separators from the tangential direction, whereby the height dimension of the first and second round-trip optical path separators can be reduced.
本発明によれば、光ビームを光ディスクに向けて立ち上げる立上ミラー機能と、光ビームと反射光ビームとを分離する往復光路分離機能とを第1及び第2の往復光路分離部で実現できるとともに、第1及び第2の対物レンズをタンジェンシャル方向に配列した場合に、立上ミラーとして動作する第1及び第2の往復光路分離部に対して光ビームをタンジェンシャル方向から入射してその高さ寸法を削減でき、かくして、簡易かつ小型な構成で、同一波長の光ビームを用いる複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップ及び光ディスクドライブを実現することができる。 According to the present invention, the rising mirror function for raising the light beam toward the optical disk and the reciprocating optical path separating function for separating the light beam and the reflected light beam can be realized by the first and second reciprocating optical path separation units. At the same time, when the first and second objective lenses are arranged in the tangential direction, the light beam is incident on the first and second reciprocating optical path separation units operating as the rising mirror from the tangential direction. The height dimension can be reduced, and thus an optical pickup and an optical disk drive corresponding to a plurality of types of optical disks using light beams having the same wavelength can be realized with a simple and small configuration.
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)光ディスク装置の全体構成
図4において、20は本発明を適用した光ディスク装置を示し、ブルーレイディスク及びHD−DVDの2方式の光ディスク100を再生し得るようになされている。
(1) Overall Configuration of Optical Disc Device In FIG. 4, reference numeral 20 denotes an optical disc device to which the present invention is applied, which can play back two types of optical discs 100 of Blu-ray disc and HD-DVD.
この光ディスク装置20は、制御部21によって全体を統括制御するようになされており、光ディスク100が装填された状態で、図示しない外部機器からの再生指示等を受け付けると、当該制御部21から駆動部22及び信号処理部23を制御することにより、当該光ディスク100に記録された情報を読み出すようになされている。
The optical disc device 20 is configured to be controlled by the
実際上、駆動部22は制御部21の制御に基づき、スピンドルモータ24により光ディスク100を所望の回転速度で回転させ、スレッドモータ25により光ピックアップ26を光ディスク100の径方向であるトラッキング方向へ大きく移動させ、さらに2軸アクチュエータ27により対物レンズユニット28を光ディスク100に対して近接又は離隔させる方向であるフォーカス方向及びトラッキング方向の2方向へそれぞれ細かく移動させる。
In practice, the
これと並行して信号処理部23は、光ピックアップ26により対物レンズユニット28から光ビームを光ディスク100の所望トラックに対して照射させ、その反射光の検出結果を基に再生信号を生成し、制御部21を介してこの再生信号を図示しない外部機器へ送出させる。
In parallel with this, the
このとき光ピックアップ26は、装着された光ディスク100の種別に応じた対物レンズ28A又は28B(図3)を用いて出射光ビームを集光し、当該光ディスク100の記録層に焦点を合致させて照射するとともに、当該合焦記録層で反射された反射光ビームを対物レンズで受光して光電変換し、各種検出信号を生成して信号処理部23に供給する。
At this time, the
駆動部22は、信号処理部23から供給されるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいて2軸アクチュエータ27を駆動する。また信号処理部23は、光ピックアップ26から供給される再生信号に対して所定の信号処理を施した後、制御部21を介して外部に出力する。
The
(2)光ピックアップの構成
図5に示すように光ピックアップ26は、光ビームの光源として、ブルーレイディスク及びHD−DVDに共通の波長405[nm]でなるレーザ光を出射するレーザダイオード31を有している。
(2) Configuration of Optical Pickup As shown in FIG. 5, the
コリメータレンズ32は、レーザダイオード31から出射された光ビームを発散光から平行光へと変換し、偏光制御部33に入射する。偏光制御部33は液晶光学素子でなり、2枚の透明なカバーの間に液晶を封入して構成されている。そして、2枚のカバーの内面にはそれぞれ透明電極が設けられており、当該透明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の配列方向を変化させて、当該偏光制御部33を通過する光の偏光方向を変化させることができる。
The
ブルーレイディスク100Aに対する記録又は再生の際、光ディスク装置20の制御部21は、偏光制御部33を透過する光がS偏光になるよう、当該偏光制御部33への印加電圧を制御する。これにより、偏光制御部33から出射される光ビームはS偏光の状態で第1の往復光路分離部40に入射する。
When recording or reproducing on the Blu-
第1の往復光路分離部40の偏光ビームスプリッタ40Aは、その偏光反射面40Bの光学的特性が、S偏光を反射するとともにP偏光を透過するように定められている。これにより図6(A)に示すように、第1の往復光路分離部40はS偏光でなる光ビームを90°反射して上方に立ち上げ、偏光ビームスプリッタ40Aの上面に設けられている1/4波長板40Cに入射する。1/4波長板40CBは、第1の偏光ビームスプリッタ40Aからの光ビームをS偏光から円偏光へと変換して、ブルーレイディスク用の対物レンズ41に入射する。
In the
対物レンズ41は、ブルーレイディスクに適応した焦点距離及び開口数を有しており、入射した光ビームを集光して、ブルーレイディスク100Aの記録面に合焦させるとともに、当該記録面で反射された反射光ビームを受光し、第1の往復光路分離部40の1/4波長板40Cに再入射させる。
The
1/4波長板40Cは、反射光ビームを円偏光から往路とは直交するP偏光へと変換し、第1の偏光ビームスプリッタ40Aに入射する。
The quarter-wave plate 40C converts the reflected light beam from circularly polarized light into P-polarized light that is orthogonal to the forward path, and enters the first
上述したように偏光ビームスプリッタ40Aの偏光反射面40Bは、S偏光を反射するとともにP偏光を透過するよう光学的特性が定められていることから、当該偏光反射面40BはP偏光でなる反射光ビームを透過し、偏光ビームスプリッタ40Aの下面に設けられている1/4波長板40Dに入射させる。
As described above, the
この1/4波長板40Dの底面(すなわち反射光ビームの入射面の反対面)には反射面4OEが形成されている。このため、偏光ビームスプリッタ40Aから入射した光ビームは1/4波長板40Dを通過した後当該反射面40Eで反射され、当該1/4波長板40Dを再通過して偏光ビームスプリッタ40Aに再入射する。このとき反射光ビームは、反射面40Eで反射される前後でそれぞれ1/4波長板40Dを通過することから、この偏光ビームスプリッタ40Aに再入射する反射光ビームはS偏光となっている。
A reflective surface 4OE is formed on the bottom surface of the quarter-wave plate 40D (that is, the surface opposite to the incident surface of the reflected light beam). For this reason, the light beam incident from the
これにより偏光ビームスプリッタ40Aは、1/4波長板40Dから再入射したS偏光でなる反射光ビームを偏光反射面40Bで反射する。
As a result, the
かくして第1の往復光路分離部40は、入射したS偏光でなる光ビームをブルーレイディスク用の対物レンズ41に導くとともに、ブルーレイディスク100Aからの反射光ビームを、S偏光の状態で、光ビームの入射方向とは逆方向から出射して、1/2波長板35に入射する。
Thus, the first reciprocating optical
1/2波長板35は、このブルーレイディスク100Aからの反射光ビームをS偏光からP偏光へと変換し、第2の往復光路分離手段50に入射する。
The half-
この第2の往復光路分離手段50は、上述した第1の往復光路分離手段40と同一の構成を有しており、その偏光ビームスプリッタ50Aは、S偏光を反射するとともにP偏光を透過する偏光反射面50Bを有しているとともに、当該偏光ビームスプリッタ50Aの上面及び下面にはそれぞれ1/4波長板50C及び50Dが設けられ、さらに当該1/4波長板50Dの下面には反射面50Eが形成されている。
The second round-trip optical path separation means 50 has the same configuration as the first round-trip optical path separation means 40 described above, and its
これにより第2の往復光路分離手段50は、ブルーレイディスク100Aで反射されたP偏光でなる反射光ビームをそのまま透過し、図5に示すように集光レンズ37を介して光検出器38に照射する。
As a result, the second reciprocating optical path separating means 50 transmits the reflected light beam of P-polarized light reflected by the Blu-
そして光検出器38は、ブルーレイディスク100Aからの反射光ビームの光量に応じて再生信号やエラー信号等の各種検出信号を生成し、光ディスク装置20の信号処理部23(図4)に出力する。
The photodetector 38 generates various detection signals such as a reproduction signal and an error signal in accordance with the amount of the reflected light beam from the Blu-
これに対して、HD−DVD100Bに対する記録又は再生の際、光ディスク装置20の制御部21(図4)は、偏光制御部33を透過する光がP偏光になるよう、当該偏光制御部33への印加電圧を制御する。これにより、偏光制御部33から出射される光ビームはP偏光の状態で第1の往復光路分離手段40に入射する。
On the other hand, when recording or reproducing on the HD-DVD 100B, the control unit 21 (FIG. 4) of the optical disc apparatus 20 sends the light transmitted through the
上述したように第1の往復光路分離手段40の偏光反射面40Bは、S偏光を反射するとともにP偏光を透過するようにその光学的特性が定められていることから、図6(B)に示すように、第1の往復光路分離手段40はP偏光でなる光ビームをそのまま透過して1/2波長板35に入射する。1/2波長板35は、第1の往復光路分離手段40からの光ビームをP偏光からS偏光へと変換して、第2の往復光路分離手段50に入射する。
As described above, the
また第2の往復光路分離手段50が有する偏光ビームスプリッタ50Aの偏光反射面50Bも、S偏光を反射するとともにP偏光を透過するようにその光学的特性が定められていることから、当該偏光ビームスプリッタ50AはS偏光でなる光ビームを90°反射して上方に立ち上げ、その上面に設けられている1/4波長板50Cに入射する。1/4波長板50Cは、偏光ビームスプリッタ50Aからの光ビームをS偏光から円偏光へと変換して、HD−DVD用の対物レンズ51に入射する。
Further, the
対物レンズ51は、HD−DVDに適応した焦点距離及び開口数を有しており、入射した光ビームを集光して、HD−DVD100Bの記録面に合焦させるとともに、当該記録面で反射された反射光ビームを受光し、1/4波長板50Cに再入射させる。
The
1/4波長板50Cは、反射光ビームを円偏光から往路とは直交するP偏光へと変換し、偏光ビームスプリッタ50Aに入射する。偏光ビームスプリッタ50Aの偏光反射面50Bは、P偏光でなる反射光ビームを透過し、当該偏光ビームスプリッタ50Aの下面に設けられている1/4波長板50Dに入射させる。
The quarter-wave plate 50C converts the reflected light beam from circularly polarized light into P-polarized light orthogonal to the forward path, and enters the
上述したように、1/4波長板50Dの底面には反射面50Eが形成されていることから、当該1/4波長板50Dに入射したHD−DVD100BからのP偏光でなる反射光ビームは、S偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ50Aに再入射する。
As described above, since the
そして偏光ビームスプリッタ50Aの偏光反射面50Bは、S偏光でなる反射光ビームを反射し、図5に示すように集光レンズ37を介して光検出器38に照射する。
Then, the
そして光検出器38は、HD−DVD100Bからの反射光ビームの光量に応じて再生信号やエラー信号等の各種検出信号を生成し、光ディスク装置20の信号処理部23(図4)に出力する。 The photodetector 38 generates various detection signals such as a reproduction signal and an error signal in accordance with the amount of the reflected light beam from the HD-DVD 100B, and outputs the detection signal to the signal processing unit 23 (FIG. 4) of the optical disc device 20.
かくして光ピックアップ26は、使用する光ディスク100の種別に応じて光ビームの偏光方向を制御することにより、装着された光ディスク100がブルーレイディスクである場合は、当該光ビームを第1の往復光路分離部40で立ち上げて対物レンズ41を介して照射し、装着された光ディスク100がHD−DVDである場合は、当該光ビームを第2の往復光路分離部40で立ち上げて対物レンズ51を介して照射する。
Thus, the
ここで、図5からわかるようにこの光ピックアップ26は、2つの対物レンズ41及び51に対し、当該対物レンズ41及び51の配列方向と同じ方向から光ビームを導入するとともに、当該導入方向の同一線上の逆側から反射光ビームを取り出している。
Here, as can be seen from FIG. 5, the
従ってこの光ピックアップ26では、2つの対物レンズ41及び51を図2に示したタンジェンシャル配置にした上で、光ビームをこれら対物レンズ41及び51に対してタンジェンシャル入射することができる。
Therefore, in the
(3)動作及び効果
以上の構成において、この光ピックアップ26では、光ビームを立ち上げてそれぞれ対応する対物レンズ41及び51に入射させる第1の往復光路分離部40及び第2の往復光路分離部50を、その偏光反射面40B及び50Bが光ビームの光源となるレーザダイオード31に向くよう直列に配置した。
(3) Operation and Effect In the above-described configuration, in the
そして、光ビームの光源となるレーザダイオード31と、初段の第1の往復光路分離部40との間に、光ビームの偏光方向を制御する偏光制御部33を設けるとともに、当該第1の往復光路分離部40と次段の第2の往復光路分離部50との間に、S偏光をP偏光に変えるとともにP偏光をS偏光に変える1/2波長板35を設けた。
A
これにより、偏光制御部33によってS偏光とされた光ビームは、第1の往復光路分離部40で立ち上げられてブルーレイディスク用の対物レンズ41に導かれるのに対し、偏光制御部33によってP偏光とされた光ビームは、第1の往復光路分離部40を透過した後1/2波長板35によってS偏光とされ、第2の往復光路分離部50で立ち上げられてHD−DVD用の対物レンズ51に導かれる。
As a result, the light beam converted to S-polarized light by the
これに加えて、第1の往復光路分離部40の偏光ビームスプリッタ40Aにおける、光ビームの立ち上げ方向の反対側すなわちブルーレイディスク100Aからの反射光ビームの出射面側に、1/4波長板40Dを設けるとともに、当該1/4波長板40Dを通過してきた反射光ビームを反射し、1/4波長板40Dを再通過して偏光ビームスプリッタ40Aに再入射させる反射面40Eを設けた。
In addition to this, in the
これにより、ブルーレイディスク100Aで反射されP偏光となった反射光ビームは、その偏光方向に基づいて偏光ビームスプリッタ40Aの偏光反射膜40Bを透過し、1/4波長板40Dを通過した後反射面40Eで反射されて当該1/4波長板40Dを再通過することで、往路とは直交するP偏光となって、偏光ビームスプリッタ40Aの偏光反射膜40Bに再入射する。
As a result, the reflected light beam reflected by the Blu-
そして当該偏光反射膜40Bは、再入射した反射光ビームをその偏光方向に基づいて反射し、1/2波長板35を介して次段の第2の往復光路分離部50に入射する。
The
このときブルーレイディスク100Aからの反射光ビームは、1/2波長板35によってP偏光からS偏光へと変化されることから、第2の往復光路分離部50をそのまま透過して集光レンズ37を介して光検出器38に入射する。
At this time, since the reflected light beam from the Blu-
また、第2の往復光路分離部50についても第1の往復光路分離部40と同様に、偏光ビームスプリッタ50Aにおける、光ビームの立ち上げ方向の反対側すなわちHD−DVD100Bからの反射光ビームの出射面側に、1/4波長板50Dを設けるとともに、当該1/4波長板50Dを通過してきた反射光ビームを反射し、1/4波長板50Dを再通過して偏光ビームスプリッタ50Aに再入射させる反射面50Eを設けた。
Similarly to the first round-trip optical
これにより、HD−DVD100Bで反射されP偏光となった反射光ビームは、その偏光方向に基づいて偏光ビームスプリッタ50Aの偏光反射膜50Bを透過し、1/4波長板50Dを通過した後反射面50Eで反射されて当該1/4波長板50Dを再通過することで、往路とは直交するP偏光となって、偏光ビームスプリッタ50Aの偏光反射膜50Bに再入射する。
As a result, the reflected light beam reflected by the HD-DVD 100B and converted to P-polarized light is transmitted through the
そして当該偏光反射膜50Bは、再入射した反射光ビームをその偏光方向に基づいて反射し、集光レンズ37を介して光検出器38に入射する。
The
このように第1の往復光路分離部40及び第2の往復光路分離部50は、それぞれ対応する偏光方向を有する光ビームを対物レンズ41及び51に向けて立ち上げるとともに、当該対物レンズからの反射光ビームを、光ビームの入射方向とは反対方向に出射して光検出器38に入射し、さらに、他方の往復光路分離部に入出射する光ビーム及び反射光ビームについてはそのまま透過する。
As described above, the first round-trip optical
これにより光ピックアップ26は、2つの対物レンズ41及び51に対し、その配列方向と同じ方向から光ビームを導入するとともに、当該導入方向の同一線上の逆側から反射光ビームを取り出すことになり、対物レンズ41及び51を光ディスクの半径方向に直角なタンジェンシャル配置にした上で、光ビームをこれら対物レンズ41及び51に対してタンジェンシャル入射することができる。
As a result, the
そして、対物レンズ41及び51をタンジェンシャル配置にすることで、光ピックアップ26のスレッド移動ストロークをラジアル配置に比べて小さくでき、これにより光ピックアップ26のラジアル方向の大きさ制限を緩くして自由な光学設計が可能になるとともに、光ビームを対物レンズ41及び51に対してタンジェンシャル入射することで、対物レンズ41及び51への立ち上げミラーとしても作用する偏光ビームスプリッタ40A及び50Aの高さ寸法を、当該対物レンズ41及び51のレンズシフト量を考慮することなく、光ビームの反射に必要な最小寸法に定めることができる。
Then, by arranging the
以上の構成によれば、レーザダイオード31からの光ビームを、その偏光方向に応じて偏光反射膜50A又は50Bで反射して光ディスク100に向けて立ち上げるとともに、光ディスク100からの反射光ビームを、その偏光方向に応じて偏光反射膜50A又は50Bを通過させた後、偏光方向を変えて当該偏光反射膜50A又は50Bを再入射して反射させることにより、光ビームを光ディスク100に向けて立ち上げる立上ミラー機能と、光ビームの入射方向の反対側から反射光ビームを出射する往復光路分離機能とを、第1の往復光路分離部40及び第2の往復光路分離部50で実現することができる。そして、対物レンズ41及び51をタンジェンシャル配置にするとともに、立上ミラーとして動作する第1の往復光路分離部40及び第2の往復光路分離部50に対して光ビームをタンジェンシャル入射することで、光ピックアップ26の光学設計の自由度を高め得るとともにその寸法を小型化でき、かくして簡易かつ小型な構成で、同一波長の光ビームを用いる複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップ及び光ディスクドライブを実現することができる。
According to the above configuration, the light beam from the
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、前段の第1の往復光路分離部40からブルーレイディスク用の対物レンズ41に光ビームを導くとともに、後段の第2の往復光路分離部50からHD−DVD用の対物レンズ51に光ビームを導くようにしたが、本発明はこれに限らず、対物レンズの配置を逆にして、前段の第1の往復光路分離部40からHD−DVD用の対物レンズに光ビームを導くとともに、後段の第2の往復光路分離部50からブルーレイディスク用の対物レンズに光ビームを導くようにしてもよい。当然ながらこの場合、ブルーレイディスクを使用する際には偏光制御部33を出る光ビームをP偏光とし、HD−DVDを使用する際には偏光制御部33を出る光ビームをS偏光とすることになる。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the light beam is guided from the first reciprocating optical
また上述の実施の形態においては、光ディスクの種別に応じて光ビームの偏光方向を制御する偏光制御部33として液晶光学素子を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば偏光方向の異なる2枚の波長板を切り替えて使用するなど、この他種々の構成の偏光制御手段を用いることができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the liquid crystal optical element is used as the
また上述の実施の形態においては、第1の往復光路分離部40及び第2の往復光路分離部50を同一構成とし、これらの間に1/2波長板35を設けて偏光方向を変えることで、当該第1の往復光路分離部40又は第2の往復光路分離部50の一方を作用させるようにしたが、本発明はこれに限らず、第1の往復光路分離部40の偏光反射膜40B及び第2の往復光路分離部50の偏光反射膜50Bの光学的特性を変えることで、1/2波長板35を省略することもできる。
In the above-described embodiment, the first round-trip optical
例えば、第1の往復光路分離部40の偏光反射面40Bの光学的特性を、S偏光を反射するとともにP偏光を透過するように定めるとともに、第2の往復光路分離部50の偏光反射面50Bの光学的特性を、P偏光を反射するとともにS偏光を透過するように定めれば(その逆でも可)、1/2波長板35を省略しても、上述した光ディスクの種別に応じた光路分離を行うことができる。
For example, the optical characteristics of the
さらに上述の実施の形態においては、同一波長のレーザ光を用いるブルーレイディスク及びHD−DVDの2方式に対応した光ディスク装置20に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の同一波長のレーザ光を用いる複数種類の光ディスクに対応した光ディスク装置や、さらには、それぞれ異なる波長のレーザ光を用いる複数種類の光ディスクに対応した光ディスク装置にも本発明を適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the optical disc apparatus 20 compatible with the Blu-ray Disc and the HD-DVD using the laser beam of the same wavelength has been described, but the present invention is not limited to this. In addition, the present invention is also applied to an optical disk apparatus corresponding to a plurality of types of optical disks using laser beams having various same wavelengths, and further to an optical disk apparatus corresponding to a plurality of types of optical disks using laser beams having different wavelengths. be able to.
本発明は、複数種類の光ディスクに対応した光ディスク装置に適用できる。 The present invention can be applied to an optical disc apparatus corresponding to a plurality of types of optical discs.
1、26……光ピックアップ、20……光ディスク装置、21……制御部、22……駆動部、23……信号処理部、24……スピンドルモータ、25……スレッドモータ、27……2軸アクチュエータ、28……対物レンズユニット、31……レーザダイオード、32……コリメータレンズ、33……偏光制御部、35……1/2波長板、37……集光レンズ、38……光検出器、40……第1の往復光路分離部、50……第2の往復光路分離部、41、51……対物レンズ、100……光ディスク。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第1の種別の光ディスクに対応した第1の対物レンズと、
第2の種別の光ディスクに対応した第2の対物レンズと、
装着された光ディスクの種別に応じて、上記光源から出射された上記光ビームの偏光方向を制御する偏光方向制御手段と、
上記偏光方向制御手段によって偏光方向が制御された上記光ビームを、その偏光方向に基づいて、上記第1の対物レンズに導光するとともに上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射するか、そのまま透過して出射する第1の往復光路分離手段と、
上記第1の往復光路分離手段を透過した上記光ビームを、その偏光方向に基づいて上記第2の対物レンズに導光するとともに上記第2の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射し、上記第1の往復光路分離手段から出射された上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを、その偏光方向に基づいてそのまま透過して出射する第2の往復光路分離手段と
を具えることを特徴とする光ピックアップ。 A light source that emits a light beam;
A first objective lens corresponding to the first type of optical disc;
A second objective lens corresponding to the second type of optical disc;
Polarization direction control means for controlling the polarization direction of the light beam emitted from the light source according to the type of the mounted optical disk,
The light beam, the polarization direction of which is controlled by the polarization direction control means, is guided to the first objective lens based on the polarization direction, and the reflected light beam from the first type optical disk is the light. A first reciprocating optical path separating unit that emits in the direction opposite to the incident direction of the beam or transmits and emits the beam as it is;
The light beam that has passed through the first reciprocating optical path separating means is guided to the second objective lens based on the polarization direction thereof, and the reflected light beam from the second type of optical disk is guided to the light beam. A second light beam that is emitted in the direction opposite to the incident direction and is transmitted through the reflected light beam from the first type optical disk emitted from the first reciprocating optical path separating means as it is is emitted based on the polarization direction. An optical pickup comprising: a reciprocating optical path separating means.
入射した上記光ビームを偏光方向に基づいて上記第1の対物レンズの方向に反射又は透過する第1の偏光ビームスプリッタと、
上記第1の偏光ビームスプリッタと上記第1の対物レンズとの間に設けられ、上記光ビームを直線偏光から円偏光に変換するとともに、上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを円偏光から当該光ビームと直交する直線偏光に変換する第1の1/4波長板と、
その偏光方向によって上記第1の偏光ビームスプリッタを透過した上記反射光ビームを反射して当該偏光ビームスプリッタに再入射させる第1の反射手段と、
上記第1の偏光ビームスプリッタと上記第1の反射手段との間に設けられ、当該第1の偏光ビームスプリッタからの上記反射光ビームを直線偏光から円偏光に変換するとともに、上記第1の反射手段で反射された上記反射光ビームを往路とは直交する直線偏光に変換して上記第1の偏光ビームスプリッタで反射させる第2の1/4波長板とを具え、
上記第2の往復光路分離手段は、
入射した上記光ビームを偏光方向に基づいて上記第2の対物レンズの方向に反射するとともに、上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを偏光方向に基づいて透過する第2の偏光ビームスプリッタと、
上記第2の偏光ビームスプリッタと上記第2の対物レンズとの間に設けられ、上記光ビームを直線偏光から円偏光に変換するとともに、上記第2の種別の光ディスクからの反射光ビームを円偏光から当該光ビームと直交する直線偏光に変換する第3の1/4波長板と、
その偏光方向によって上記第2の偏光ビームスプリッタを透過した上記反射光ビームを反射して当該偏光ビームスプリッタに再入射させる第2の反射手段と、
上記第2の偏光ビームスプリッタと上記第2の反射手段との間に設けられ、当該第2の偏光ビームスプリッタからの上記反射光ビームを直線偏光から円偏光に変換するとともに、上記第2の反射手段で反射された上記反射光ビームを往路とは直交する直線偏光に変換して上記第2の偏光ビームスプリッタで反射させる第4の1/4波長板とを具える
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 The first round-trip optical path separating means is
A first polarizing beam splitter that reflects or transmits the incident light beam in the direction of the first objective lens based on a polarization direction;
Provided between the first polarizing beam splitter and the first objective lens, the light beam is converted from linearly polarized light into circularly polarized light, and the reflected light beam from the first type optical disk is circularly polarized. A first quarter-wave plate for converting into linearly polarized light orthogonal to the light beam;
First reflecting means for reflecting the reflected light beam transmitted through the first polarizing beam splitter according to the polarization direction and re-entering the polarizing beam splitter;
Provided between the first polarizing beam splitter and the first reflecting means, and converts the reflected light beam from the first polarizing beam splitter from linearly polarized light to circularly polarized light, and the first reflected light. A second quarter-wave plate that converts the reflected light beam reflected by the means into linearly polarized light orthogonal to the forward path and reflects it by the first polarizing beam splitter;
The second round-trip optical path separating means is
A second polarization beam splitter that reflects the incident light beam in the direction of the second objective lens based on the polarization direction and transmits the reflected light beam from the first type optical disk based on the polarization direction. When,
Provided between the second polarizing beam splitter and the second objective lens, the light beam is converted from linearly polarized light into circularly polarized light, and the reflected light beam from the second type optical disk is circularly polarized. A third quarter-wave plate for converting into linearly polarized light orthogonal to the light beam;
Second reflection means for reflecting the reflected light beam transmitted through the second polarization beam splitter according to the polarization direction and re-entering the polarization beam splitter;
Provided between the second polarizing beam splitter and the second reflecting means, and converts the reflected light beam from the second polarizing beam splitter from linearly polarized light to circularly polarized light, and the second reflected light. 4. A fourth quarter-wave plate, wherein the reflected light beam reflected by the means is converted into linearly polarized light orthogonal to the forward path and reflected by the second polarizing beam splitter. The optical pickup according to 1.
上記光源からの光ビームは、上記タンジェンシャル方向から上記第1の往復光路分離手段に入射する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 The first and second objective lenses are arranged in a tangential direction orthogonal to the radial direction of the optical disc,
The optical pickup according to claim 1, wherein the light beam from the light source is incident on the first reciprocating optical path separating unit from the tangential direction.
上記第1及び第2の往復光路分離手段は、共に同じ偏光方向の光を反射するとともに、これに直交する偏光方向の光を透過する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 Between the first and second reciprocating optical path separating means, a polarization direction converting means for converting the polarization direction of the light passing therethrough into a direction orthogonal to each other,
2. The optical pickup according to claim 1, wherein the first and second reciprocating optical path separating means both reflect light having the same polarization direction and transmit light having a polarization direction orthogonal thereto.
第1の種別の光ディスクに対応した第1の対物レンズと、
第2の種別の光ディスクに対応した第2の対物レンズと、
装着された光ディスクの種別に応じて、上記光源から出射された上記光ビームの偏光方向を制御する偏光方向制御手段と、
上記偏光方向制御手段によって偏光方向が制御された上記光ビームを、その偏光方向に基づいて、上記第1の対物レンズに導光するとともに上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射するか、そのまま透過して出射する第1の往復光路分離手段と、
上記第1の往復光路分離手段を透過した上記光ビームを、その偏光方向に基づいて上記第2の対物レンズに導光するとともに上記第2の種別の光ディスクからの反射光ビームを当該光ビームの入射方向の反対方向に出射し、上記第1の往復光路分離手段から出射された上記第1の種別の光ディスクからの反射光ビームを、その偏光方向に基づいてそのまま透過して出射する第2の往復光路分離手段と
を具えることを特徴とする光ディスク装置。 A light source that emits a light beam;
A first objective lens corresponding to the first type of optical disc;
A second objective lens corresponding to the second type of optical disc;
Polarization direction control means for controlling the polarization direction of the light beam emitted from the light source according to the type of the mounted optical disk,
The light beam, the polarization direction of which is controlled by the polarization direction control means, is guided to the first objective lens based on the polarization direction, and the reflected light beam from the first type optical disk is the light. A first reciprocating optical path separating unit that emits in the direction opposite to the incident direction of the beam or transmits and emits the beam as it is;
The light beam that has passed through the first reciprocating optical path separating means is guided to the second objective lens based on the polarization direction thereof, and the reflected light beam from the second type of optical disk is guided to the light beam. A second light beam that is emitted in the direction opposite to the incident direction and is transmitted through the reflected light beam from the first type optical disk emitted from the first reciprocating optical path separating means as it is is emitted based on the polarization direction. An optical disc apparatus comprising: a reciprocating optical path separating means.
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