JP2008171544A - 複層ディスクでの層間干渉信号除去ユニット、これを採用した光ピックアップ装置及び光記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複層ディスクでの層間干渉信号除去ユニット、これを採用した光ピックアップ装置及び光記録／再生装置を提供する。
【解決手段】 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、光源と、光源から照射された光の経路を変換するための光路変換器と、光路変換器からの入射光を反射させる反射領域と、入射光を透過させる透過領域とを有し、入射光の光軸に対して所定角度に傾いて配され、反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させる層間干渉信号除去ユニットと、入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複層ディスクでの層間干渉信号を除去するユニット、これを採用した光ピックアップ装置及び光記録／再生装置に関する。

情報記録媒体の一種であるディスクは、非接触式で情報が記録されたり、または記録された情報が再生されるものであり、コンパクトディスク（ＣＤ：Compact Disk）、デジタル多機能ディスク（ＤＶＤ：Digital Versatile Disk）などがある。かようなディスクに情報を記録したり、または記録された情報を再生するのに光ピックアップ装置が利用されており、光ピックアップ装置は、レーザ光をディスクに集束するために対物レンズを具備する。

最近では、次世代光ディスクとして記録容量を一層高めた高密度記録媒体に対する研究が活発であるが、かような高密度光ディスクは、ＨＤ（High-Definition）−ＤＶＤ、ＢＤ（Blu-ray Disk）、ＡＯＤ（Advanced Optical Disk）などがある。

かような光ディスクは、容量によって互いに異なる波長を有するレーザ光と、互いに異なる開口数を有する対物レンズとを使用する。かようなレーザ光を対物レンズにより集束した光スポットと利用し、情報記録媒体に情報を記録したり、または記録された情報を再生する光記録／再生装置で、記録容量は光スポットの大きさにより決まる。光スポットの大きさＳは、レーザ光の波長λと対物レンズの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）とにより、次の通り決定される。

従って、光ディスクの高密度化のためには、レーザ光の波長を狭め、開口数を増大させることが必要である。

しかし、レーザ光の波長を狭めるためには、高価な部品を使用せねばならず、対物レンズの開口数を増大させようとするならば、焦点深度が開口数の自乗で減少し、コマ収差は開口数の三乗で増大するので、レーザと対物レンズとを利用して記録容量を増やすのには限界がある。

従って、かような方法以外に記録層を増やす方案が摸索される。ところで、複層ディスクの場合、層間間隔が小さくなることによって、信号を得るための記録層で反射された光以外に、その記録層に隣接した記録層で反射された光が共に光検出器に検出され、ノイズとして作用する問題点がある。

光検出器３は、図１に図示されているように、四分割構造により構成され、該光検出器３に光スポットＬ_ｔが結ばれる。前記光スポットＬ_ｔの光量が電気的信号に変換されて再生信号が出力される。例えば、再生信号は、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の和信号でもって検出される。情報を再生しようとするターゲット記録層から反射された光は、光検出器３に集束されて結像される一方、ターゲット記録層に隣接した記録層から反射された光は、前記光スポットＬ_ｔより大きく光検出器３の全体に結像される。隣接した層から反射された光Ｌ_ｎは発散されて結像されるために、光検出器３の全体に結ばれてターゲット記録層からの光スポットに混ざるために、再生信号にノイズとして作用する。

本発明は、前記の問題点を解決するために創案され、複層の記録層を有するディスクのターゲット記録層に隣接する記録層から反射された光が、再生信号に干渉されないように防止する層間干渉信号除去ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、隣接する記録層からの干渉光を抑制して再生信号を安定的に検出する光ピックアップ装置及びこれを採用した光記録／再生装置を提供することを他の目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、入射光を反射させる反射領域と、前記反射領域の周囲に備わり、入射光を透過させる透過領域とを備え、入射光の光軸に対して所定角度に傾き、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させることを特徴とする層間干渉信号除去ユニットを提供する。

前記目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための層間干渉信号除去ユニットにおいて、入射光を発散させるための第１屈折面と、前記第１屈折面の周囲に備わり、前記第１屈折面より小さな曲率を有して入射光を集束させる第２屈折面とを備えることを特徴とする層間干渉信号除去ユニットを提供する。

前記第１屈折面が凹形であるか、または凸形に形成されうる。

前記目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって入射光を透過させる透過領域とを備え、前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されていることを特徴とする層間干渉信号除去ユニットを提供する。

前記第１領域の回折パターンと第２領域の回折パターンは、互いに直交するように形成されうる。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、光源；前記光源から照射された光の経路を変換するための光路変換器；前記光路変換器からの入射光を反射させる反射領域と、前記入射光を透過させる透過領域とを有し、入射光の光軸に対して所定角度に傾いて配され、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させる層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備える光ピックアップ装置を提供する。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、光源；入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタ；前記ビームスプリッタからの入射光を集束させるための第１屈折面と、前記第１屈折面より大きい曲率を有して入射光を発散させる第２屈折面とを有する層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備える光ピックアップ装置を提供する。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、光源；入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタ；前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって前記ビームスプリッタからの入射光を透過させる透過領域とを有する層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備え、前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されている光ピックアップ装置を提供する。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、前記光ピックアップ装置が、光源；前記光源から照射された光の経路を変換するための光路変換器；前記光路変換器からの入射光を反射させる反射領域と、前記入射光を透過させる透過領域とを有し、入射光の光軸に対して所定角度に傾いて配され、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させる層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備える光記録／再生装置を提供する。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、前記光ピックアップ装置が、光源；入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタ；前記ビームスプリッタからの入射光を集束させるための第１屈折面と、前記第１屈折面より大きい曲率を有して入射光を発散させる第２屈折面とを有する層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備える光記録／再生装置を提供する。

前記他の目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、前記光ピックアップ装置が、光源；入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタ；前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって前記ビームスプリッタからの入射光を透過させる透過領域とを有する層間干渉信号除去ユニット；入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズ；前記ディスクで反射された光を検出する光検出器を備え、前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されていることを特徴とする光記録／再生装置を提供する。

前記目的を達成するために、本発明は、複数の記録層を有し、互いに異なる波長の光を使用するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、使用光の波長によって回折効率を調節し、選択的に隣接層での干渉信号を減少させるか、またはターゲット記録層で反射された光を透過させるための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって複数波長の光に対して互換的に使われる透過領域とを備えることを特徴とする層間干渉信号除去ユニットを提供する。

前記層間干渉信号除去ユニットは、対物レンズによって形成されうる。

前記透過領域が光軸を中心に内側に第１領域、外側に第２領域を備え、第１領域は、４００±２０ｎｍ範囲の波長、６００±２０ｎｍ範囲の波長、７８０±２０ｎｍ範囲の波長を有する光に対して共通して使われ、第２領域は、４００±２０ｎｍ範囲の波長、６００±２０ｎｍ範囲の波長に対して共通して使われうる。

前記透過領域が光軸を中心に内側から外側に第１領域、第２領域及び第３領域を備え、大きさが小さい順になっている第１波長ないし第３波長の光に対して互換的に使われるとき、第１領域は、第１波長ないし第３波長に対して共通して使われ、第２領域は、第２波長及び第３波長の光が使われ、第３領域は、第３波長の光が使われうる。

前記回折領域は、前記第３波長に対しては、０次回折光の回折効率を相対的に低くして光を遮断し、第１波長及び第２波長に対しては、０次回折光の回折効率を相対的に高くして光を透過させることができる。

前記回折領域は、２００−４００ｎｍ範囲の深さを有するパターンによって形成されうる。

本発明による層間干渉信号除去ユニットは、複数の記録層を有したディスクに対してデータを記録／再生しようとするターゲット記録層に隣接する記録層で反射された光が、ターゲット記録層で反射された光と混合されて再生信号にノイズとして作用することを防止する。それにより、ディスクの記録／再生特性を向上させる。

また、層間干渉信号除去ユニットを採用した光ピックアップ装置と光記録／再生装置とを利用してディスクにデータを記録したり、または記録されたデータを再生することによって、ターゲット記録層に隣接する記録層から反射された光が再生信号と干渉して再生信号を劣化させることを防止する。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

本発明による層間干渉信号除去ユニットは、複数の記録層を有するディスクに対してデータを記録／再生するとき、ターゲット記録層に隣接する記録層から反射された光が、ターゲット記録層から反射された光と混合されてノイズとして作用することを防止するために、層間干渉信号ユニットの中央部分に入射される光をディスクに到達させないように遮断する。または、ディスクで反射されて層間干渉信号除去ユニットの中央部分に入射される光を光検出器に到達させないように遮断する。

図２は、本発明の第１実施形態による層間干渉信号除去ユニット１１３を採用した光ピックアップ装置２００を示した図である。光ピックアップ装置２００は、光源１００と、入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタ１０５と、ビームスプリッタ１０５からの入射光をディスクＤに集束させるための対物レンズ１１５と、ビームスプリッタ１０５と対物レンズ１１５との間に配された層間干渉信号除去ユニット１１３とを備える。そして、前記ディスクＤから反射された光を検出するための光検出器１２５が備わる。

層間干渉信号除去ユニット１１３は、ビームスプリッタ１０５を経て入射した光のうち、中心部分に入射した光を反射させるための反射領域１１３ａと、反射領域１１３ａの周囲に形成され、入射光を透過させる透過領域１１３ｂとを備える。反射領域１１３ａは、透明ガラスが反射コーティングされて形成されうる。層間干渉信号除去ユニット１１３は、入射光の光軸に対して所定角度に傾くように配される。これは、反射領域１１３ａで反射された光が、入射光の経路に沿って逆反射されて光検出器１２５に受光されることを防止するためのものである。層間干渉信号除去ユニット１１３を光軸に対して傾斜するように配しても、透過領域１１３ｂを透過する光に対しては影響を及ぼさない。

光源１００から出射された光は、ビームスプリッタ１０５を透過して層間干渉信号除去ユニット１１３に入射される。ここで、反射領域１１３ａに入射された光は、反射されてディスクＤに到達できず、透過領域１１３ｂを通過した光は、対物レンズ１１５によりディスクＤに集束される。データを記録／再生しようとするターゲット記録層が第２記録層Ｌ_１であるとするとき、対物レンズ１１５により第２記録層Ｌ_１に光が集束されて結像される一方、隣接する第１記録層Ｌ_０では、発散された光が結像される。記録層間の間隔が大きいときには、ターゲット記録層に隣接する記録層に、発散された光が結像されるとしても、発散程度が大きいために信号としての作用を行えないが、記録層間の間隔が小さいときには、影響を及ぼすこととなる。

ディスクＤから反射された光は、対物レンズ１１５と層間干渉信号除去ユニット１１３の透過領域１１３ｂとを経て、ビームスプリッタ１０５で反射されて光検出器１２５に入射される。一方、反射領域１１３ａに入射した光は、ディスクへの入射が遮断されるために、その遮断された部分は、光検出器１２５で検出されない。図３は、ディスクＤから反射されて光検出器１２５に結ばれる光スポットを示した図である。ここで、Ｌ_ｔは、ターゲット記録層で反射された光のスポットを、Ｌ_ｔ０は、ターゲット記録層で反射された光のうち、反射領域１１３ａにより遮断された部分を、Ｌ_ｐは、ターゲット記録層に隣接する記録層で反射された光のスポットを、Ｌ_ｐ０は、ターゲット記録層で反射された光のうち、反射領域１１３ａにより遮断された部分をそれぞれ表す。

隣接する記録層で反射された光の遮断部分Ｌ_ｐ０が前記ターゲット記録層で反射された光のスポットＬ_ｔより大きい。従って、隣接層で反射された光のスポットがターゲット記録層で反射された光がスポットＬ_ｔに干渉されることを防止することができる。ここで、ターゲット記録層で反射された光の一部も遮断されて光損失があるが、ターゲット記録層での反射光が遮断される程度は相対的に非常に少ないので、再生信号にはほとんど影響を及ぼさない。

一方、層間干渉信号除去ユニット１１３と対物レンズ１１５とが一体に形成されることが可能である。すなわち、前記層間干渉信号除去ユニットの代わりに、対物レンズ１１５の中央部分に反射領域を具備することによって、層間干渉信号を除去できる。

ビームスプリッタ１０５と層間干渉信号除去ユニット１１３との間の光路上には、光を平行にするためのコリメーティングレンズ１０７がさらに備わることがある。また、コリメーティングレンズ１０７と層間干渉信号除去ユニット１１３との間に、光路変換器１１０がさらに備わることが可能である。光路変換器１１０は、ほとんどの光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタから構成されうる。光源１００から出射された光がビームスプリッタ１０５と光路変換器１１０とを透過してモニタリング光検出器１１９に受光される。モニタリング光検出器１１９は、光源１００からの光の光量を検出する。

ビームスプリッタ１０５と光検出器１２５との間と、光路変換器１１０とモニタリング光検出器１１９との間とには、それぞれ集光レンズ１２３，１１７が備わることが可能である。

第１実施形態では、層間干渉信号除去ユニットが反射領域を具備した例を説明したが、これ以外にも多様な方法で層間干渉信号を除去できる。

図４Ａは、第２実施形態による層間干渉信号除去ユニット１２０を図示したものであり、入射光を発散させるための第１屈折面１２４と、入射光を集束させるための第２屈折面１２２とが備わる。第１屈折面１２４は、層間干渉信号ユニットの中央部分に備わり、第２屈折面１２２は、第１屈折面１２４の周囲に備わり、前記第１屈折面より小さな曲率を有する。

第１屈折面１２４は、曲率が相対的に大きく形成されて入射光を発散させ、第２屈折面１２２は、曲率が相対的に小さく形成されて入射光を集束させる。図４Ａは、第１屈折面１２４が凹形に形成されている例を示した図である。第１屈折面１２４を介して発散された光Ｌ_ｄは、ディスクＤで大きい角度で反射され、層間干渉信号除去ユニット１２０の外側に進む。それにより、前記光Ｌ_ｄは、光検出器に入射されない。第２屈折面１２２を介してディスクに集束された光は、反射されて光検出器に入射されることによって、再生信号として出力される。

一方、図４Ｂは、層間干渉信号除去ユニット１２０’が、第１屈折面１２４’と第２屈折面１２２’とを有し、第１屈折面１２４’が凸形に形成されている例を示した図である。第１屈折面１２４’に入射された光は、第１屈折面１２４’から近距離で焦点を結ばれた後で発散されてディスクＤに入射される。発散されてディスクに入射された光は、層間干渉信号除去ユニット１２０’の外側に反射されて再生信号に干渉されない。層間干渉信号除去ユニット１２０，１２０’は、対物レンズと別途に形成されることも可能である一方、対物レンズの中央部分に第１屈折面１２４，１２４’が形成されることも可能である。

次に、図５Ａは、第３実施形態による層間干渉信号除去ユニット１３０を図示したものであり、中央部分の回折領域１３０ａと、回折領域１３０ａの周囲に備わった透過領域１３０ｂとを備える。回折領域１３０ａは、入射光を回折させ、ディスクＤから反射された光を光検出器に入射させない。ディスクＤと層間干渉信号除去ユニット１３０との間には、対物レンズ１１５が備わる。しかし、前記層間干渉信号除去ユニットと対物レンズとが一体に形成されることも可能である。すなわち、対物レンズの中央部分に回折領域が形成されうる。

図５Ｂは、層間干渉信号除去ユニット１３０の平面図を示した図である。回折領域１３０ａは、第１領域１３０ａ1及び第２領域１３０ａ２に区画され、第１領域１３０ａ１のパターンと第２領域１３０ａ２のパターンとが互いに異なる方向に配列される。例えば、第１領域１３０ａ１のパターンと第２領域１３０ａ２のパターンとが互いに直交して配列されうる。

第１領域と第２領域とのパターンを互いに異なるように配列する理由について説明すると、次の通りである。図６Ａ及び図６Ｂは、回折領域のパターンを単一方向に配列した場合の回折光の動作を示したものである。図６Ａを参照するに、回折領域１３１に入射された光は、回折されてディスクＤで反射される。ここでは、＋１次光についてのみ図示し、＋１次光は、ディスクＤで反射されて回折領域１３１に入射される。このとき、＋１次光がさらに回折領域１３１で回折されるが、回折パターンがあらゆる領域で同一であるので、−１次光が初めに回折領域に入射された方向と平行方向に回折されて進む。従って、回折領域を通過した光が光検出器に入射されて干渉光として作用する。

図６Ｂは、光が回折領域１３１を通過して回折された光のうち、−１次光を図示したものであり、−１次光がディスクＤで反射されて回折領域１３１で回折されるとき、＋１次光が初めに回折領域１３１に入射した光と平行方向に回折されて進む。このように、回折領域を通過した光が光検出器に入射されて干渉光として作用する。

ディスクで反射された光が回折領域を通過して光検出器に入っていかないようにするために、回折領域を２つの領域に区画し、２つの領域のパターンの配列方向を異なって構成する。図７は、第１領域１３０ａ１と第２領域１３０ａ２とのパターン配列方向を直交するように構成した場合を図示したものであり、入射光が＋１次光、−１次光に回折されてディスクＤに入射される。ディスクＤで反射された光は、第１領域１３０ａ１と異なる方向に配列されているパターンを有する第２領域１３０ａ２で回折されるとき、第１領域での回折方向とは異なる方向に回折されるために、入射光とは異なる方向に進む。従って、回折領域１３０ａを通過した光は、光検出器に入射されずに層間干渉を防止できる。前記例では、回折領域が２つの領域に区画された例について説明したが、３つ以上の領域に分れることができ、この領域での回折パターン方向が互いに異なるように構成できる。

次に、図８は、第４実施形態による層間干渉除去ユニットを図示したものであり、層間干渉除去ユニットが対物レンズと一体に形成されている例を示した図である。図８に図示された対物レンズ１４０は、層間干渉除去のための回折領域１４０ａと透過領域１４０ｂとを有する。第４実施形態では、対物レンズが複数波長の光に対して互換的に使われるように設計され、回折領域１４０ａが一部波長の光に対しては遮断し、一部波長の光に対しては通過させる。ここで、遮断の程度や透過の程度は回折効率で制御可能であり、回折効率は、回折パターンの深さｄを変化させて調節可能である。参照符号Ｔは、回折パターンの周期を示す。このように、使用波長によって回折効率を調節するのは、対物レンズが複数波長の光に対して互換的に使われるとき、複数波長の光に対して選択的に光を遮断したり、または透過させることができるようにするためである。対物レンズ１４０は、２つ以上の波長を有する光を使用し、厚さや規格が互いに異なる２つ以上のディスクに対して互換的に使われうる。すなわち、使用する波長によって、対物レンズの開口数を互いに異なるように使用する。対物レンズ１４０は、光軸を中心に２個以上の同心円領域に分かれ、各領域ごとに使われる波長が変わうる。例えば、図９Ａに図示されているように、対物レンズ１４０は、光軸を中心に回折領域１４０ａ、第１領域１４１、第２領域１４２及び第３領域１４３に分かれうる。

第１波長、第２波長及び第３波長を有する光に対して互換的に使われるとき、第１領域１４１は、第１波長ないし第３波長に対して共同に使われ、第２領域１４２は、第２波長及び第３波長に対して共同に使われ、第３領域１４３は、第３波長に対して使われうる。使用波長としては、７８０ｎｍ、６６０ｎｍ、４００ｎｍを使用できる。

ディスクの種類で見れば、第４実施形態による対物レンズは、それぞれ複層の記録層を有するＢＤ（Blu-ray Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＣＤ（Compact Disk）に対して互換的に使用したり、またはそれぞれ複層の記録層を有するＨＤ（High Definition）−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対して互換的に使用する場合に適用されうる。この場合、例えば、ＨＤ−ＤＶＤとＤＶＤとについては、開口数が０．６５であり、ＣＤについては開口数が０．４５でありうる。

複数波長のうち相対的に短い波長の光に対しては、回折領域で光を遮断し、相対的に長い波長の光に対しては、回折領域を透過させることができる。相対的に長い波長の光を使用するディスクは、相対的に短い波長の光を使用するディスクに比べて、隣接層間間隔が大きくて隣接層からの干渉光による影響が少ないために、相対的に長い波長の光を回折領域で遮断する必要性があまりない。従って、回折領域で光の波長によって選択的に遮断したり、または透過したりすることによって、相対的に短い波長の光に対しては遮断率を高め、相対的に長い波長の光に対しては、遮断率を低くする一方、透過率を高めて光効率を向上させる。

次に、図９Ｂは、透過領域１４０ｂが第１領域及び第２領域１５１，１５２を含み、第１領域は、第１波長ないし第３波長に対して共同に使われ、第２領域は、第１波長ないし第３波長のうち中間長さの波長が使われうる。この場合、例えばＨＤ−ＤＶＤについては、開口数が０．６５であり、ＤＶＤについては、開口数が０．６３であり、ＣＤについては、開口数が０．４５でありうる。または、第１波長及び第２波長の２つの光を使用し、第１領域１５１は、第１波長及び第２波長の光が共に使用され、第２領域１５２は、波長の短い光が使用されうる。使用波長領域としては、例えば４００ｎｍと６６０ｎｍとでありうる。透過領域１４０ｂは、各領域ごとに互換のためのホログラムが形成されており、ホログラムにより回折された光のうち１次光を使用する。

回折領域１４０ａで、光の波長によって透過率を調節するために、回折領域１４０ａの回折パターンを変化させる。例えば、回折パターンの深さｄとピッチ間隔Ｔとを変化させつつ、透過率、すなわち回折効率の変化を調べ、所望の回折効率を有する回折パターンを求めることができる。図１０は、回折パターンの深さｄの変化による回折効率の変化を示したものである。

前記対物レンズが互いに異なる規格のディスクに対して互換的に使われるにおいて、例えば、４００±２０ｎｍ範囲の波長、６６０±２０ｎｍ範囲の波長、７８０±２０ｎｍ範囲の波長を共に使用することによって構成できる。その場合、波長が相対的に大きい光に対しては、回折効率を低くして遮断率を高め、波長が相対的に低い光に対しては、回折効率を大きくして透過率を高める。例えば、４０５、６６０、７９０ｎｍ波長について互換的に使用する場合、４０５ｎｍ波長に対しては、回折領域の回折効率を低くして光を遮断し、６６０ｎｍと７９０ｎｍとの波長に対しては、回折領域の回折効率を高くして光を透過させる。前記回折領域では、透過光を使用する場合に０次光を使用し、１次光は、３つの波長に対していずれも回折効率が低い。従って、以下では、０次光に対する回折効率を中心にして説明する。

図１０は、４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７９０ｎｍ波長に対する回折効率を示したものであり、回折パターンの深さｎを変化させつつ、回折効率の変化を調べたものである。本実施形態では、あらゆる波長に対して０次回折光を使用する。図１０を参照するに、回折領域１４０ａは、６６０ｎｍ、７９０ｎｍ波長に対しては、光の透過率が相対的に高く、４０５ｎｍ波長に対しては相対的に透過率が低くなるように、２００−４００ｎｍ範囲の深さを有する回折パターンを有することができる。２００−４００ｎｍ範囲の深さを有する場合、４０５ｎｍに対しては、ほぼ４０％以下の回折効率を有し、６６０ｎｍに対しては、ほぼ２０％以上の回折効率を有し、７９０ｎｍに対しては、ほぼ４０％以上の回折効率を有する。

従って、相対的に短い波長に対しては、回折効率を低くして光遮断の効果があるようにし、相対的に長い波長に対しては、回折効率を高くしてディスクに／からデータを記録／再生するのに有用に使われうるようにする。

以上で説明した実施形態による層間干渉信号除去ユニットを光ピックアップ装置に採用し、ターゲット記録層に隣接した層から反射された光がターゲット記録層で反射された光と干渉されることを防止できる。

次に、本発明による光記録／再生装置は、図１１を参照するに、ディスクＤを回転させるためのスピンドルモータ２１５がターンテーブル２０５の下に設けられ、ターンテーブル２０５にディスクが装着され、ターンテーブル２０５との相互作用による電磁力により情報記録媒体をチャッキングするためのクランピング２１０がターンテーブル２０５と対向されるように設けられる。

スピンドルモータ２１５によりディスクが回転されるとき、光ピックアップ装置２００が前記ディスクＤの半径方向に移動可能に設けられ、ディスクに／からデータを記録／再生するようになっている。スピンドルモータ２１５と光ピックアップ装置２００は、駆動部２２０により駆動され、制御部２３０により光ピックアップ装置２００のフォーカシング及びトラッキングのサーボを制御することによって、ディスクに対するデータの記録及び／または再生が行われる。

光ピックアップ装置２００は、図２を参照して説明した構造を有し、層間干渉信号除去ユニットは、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図９を参照して説明した構造を有することができる。

光ピックアップ装置２００を介して検出されて光電変換された信号は、駆動部２２０を介して制御部２３０に入力される。駆動部２２０は、スピンドルモータ２１５の回転速度を制御し、入力された信号を増幅させ、光ピックアップ装置２００を駆動させる。

制御部２３０は、駆動部２２０から入力された信号を基に調節されたフォーカシングサーボ命令及びトラッキングサーボ命令をさらに駆動部２２０に送り、フォーカシングサーボ及びトラッキングサーボを行わせる。光ピックアップ装置２００の層間干渉信号除去ユニットにより、ターゲット記録層に隣接する記録層から反射された光のうち、ターゲット記録層からの再生信号に干渉される領域の光を除去する。それにより、再生信号でのノイズ発生を防止し、情報の記録／再生特性を向上させる。

前記実施形態は、例示的なものにすぎず、当技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想により決まるのである。

本発明の複層ディスクでの層間干渉信号除去ユニット、これを採用した光ピックアップ装置及び光記録／再生装置は、例えば、情報記録媒体関連の技術分野に効果的に適用可能である。

従来の光ピックアップ装置で、光検出器に結ばれる光スポットを示した図である。 本発明の第１実施形態による層間干渉信号除去ユニットを採用した光ピックアップ装置を示した図である。 本発明による光ピックアップ装置で、光検出器に結ばれる光スポットを示した図である。 本発明の第２実施形態による層間干渉信号除去ユニットを示した図である。 本発明の第２実施形態による層間干渉信号除去ユニットを示した図である。 本発明の第３実施形態による層間干渉信号除去ユニットを示した図である。 図５Ａに図示された層間干渉信号除去ユニットの回折パターンを示した図である。 単一の回折パターンが形成されている場合の光の動作を表した図である。 単一の回折パターンが形成されている場合の光の動作を表した図である。 図５Ａに図示された層間干渉信号除去ユニットの動作を説明するための図である。 本発明の第４実施形態による層間干渉信号除去ユニットが対物レンズに形成されている例を示した図である。 第４実施形態による層間干渉信号除去ユニットの透過領域が使用波長別に分けられた例を示した図である。 第４実施形態による層間干渉信号除去ユニットの透過領域が使用波長別に分けられた例を示した図である。 本発明の第４実施形態による層間干渉信号除去ユニットが対物レンズに形成されている場合のおける回折領域の回折パターンの深さによる回折効率の変化を波長別に示したグラフである。 本発明による光記録／再生装置を概略的に示した図である。

符号の説明

３，１２５ 光検出器
１００ 光源
１０５ ビームスプリッタ
１０７ コリメーティングレンズ
１１０ 光路変換器
１１３，１２０，１２０’，１３０ 層間干渉信号除去ユニット
１１３ａ 反射領域
１１３ｂ，１３０ｂ，１４０ｂ 透過領域
１１５，１４０ 対物レンズ
１１７，１２３ 集光レンズ
１１９ モニタリング光検出器
１２２，１２２’ 第２屈折面
１２４，１２４’ 第１屈折面
１３０ａ，１３１，１４０ａ 回折領域
１３０ａ１，１４１，１５１ 第１領域
１３０ａ２，１４２，１５２ 第２領域
１４３ 第３領域
２００ 光ピックアップ装置
２０５ ターンテーブル
２１０ クランピング
２１５ スピンドルモータ
２２０ 駆動部
２３０ 制御部
Ｄ ディスク

Claims (27)

1. 入射光を反射させる反射領域と、
   前記反射領域の周囲に備わり、入射光を透過させる透過領域とを備え、入射光の光軸に対して所定角度に傾き、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させることを特徴とする層間干渉信号除去ユニット。
2. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための層間干渉信号除去ユニットにおいて、
   入射光を発散させるための第１屈折面と、
   前記第１屈折面の周囲に備わり、前記第１屈折面より小さな曲率を有して入射光を集束させる第２屈折面とを備えることを特徴とする層間干渉信号除去ユニット。
3. 前記第１屈折面が凹形に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の層間干渉信号除去ユニット。
4. 前記第１屈折面が凸形に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の層間干渉信号除去ユニット。
5. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、
   前記回折領域の周囲に備わって入射光を透過させる透過領域とを備え、
   前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されていることを特徴とする層間干渉信号除去ユニット。
6. 前記第１領域の回折パターンと第２領域の回折パターンは、互いに直交することを特徴とする請求項５に記載の層間干渉信号除去ユニット。
7. 前記層間干渉信号除去ユニットが対物レンズからなることを特徴とする請求項５に記載の層間干渉信号除去ユニット。
8. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、
   光源と、
   前記光源から照射された光の経路を変換するための光路変換器と、
   前記光路変換器からの入射光を反射させる反射領域と、前記入射光を透過させる透過領域とを有し、入射光の光軸に対して所定角度に傾いて配され、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させる層間干渉信号除去ユニットと、
   入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
   前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
9. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、
   光源と、
   入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタからの入射光を集束させるための第１屈折面と、前記第１屈折面より大きい曲率を有して入射光を発散させる第２屈折面とを有する層間干渉信号除去ユニットと、
   入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
   前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
10. 前記第１屈折面が凹形に形成されていることを特徴とする光請求項９に記載のピックアップ装置。
11. 前記第１屈折面が凸形に形成されてい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。
12. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置において、
    光源と、
    入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタと、
    前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって前記ビームスプリッタからの入射光を透過させる透過領域とを有する層間干渉信号除去ユニットと、
    入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
    前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備え、
    前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
13. 前記第１領域の回折パターンと第２領域の回折パターンは、互いに直交することを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
14. 前記層間干渉信号除去ユニットと対物レンズとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
15. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、
    前記光ピックアップ装置が、
    光源と、
    前記光源から照射された光の経路を変換するための光路変換器と、
    前記光路変換器からの入射光を反射させる反射領域と、前記入射光を透過させる透過領域とを有し、入射光の光軸に対して所定角度に傾いて配され、前記反射領域で反射された光を入射光の入射方向と異なる方向に反射させる層間干渉信号除去ユニットと、
    入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
    前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする光記録／再生装置。
16. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、
    前記光ピックアップ装置が、
    光源と、
    入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタと、
    前記ビームスプリッタからの入射光を集束させるための第１屈折面と、前記第１屈折面より大きい曲率を有して入射光を発散させる第２屈折面とを有する層間干渉信号除去ユニットと、
    入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
    前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする光記録／再生装置。
17. 前記第１屈折面が凹形に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の光記録／再生装置。
18. 前記第１屈折面が凸形に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の光記録／再生装置。
19. 複数の記録層を有するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動するための駆動部と、前記光ピックアップ装置を制御するための制御部とを備える光記録／再生装置において、
    前記光ピックアップ装置が、
    光源と、
    入射光の一部光は反射させ、残りの光は透過させるビームスプリッタと、
    前記ターゲット記録層の隣接層で反射された光を回折させ、隣接層での干渉信号を除去するための回折領域と、前記回折領域の周囲に備わって前記ビームスプリッタからの入射光を透過させる透過領域とを有する層間干渉信号除去ユニットと、
    入射光を前記ディスクに集束させる対物レンズと、
    前記ディスクで反射された光を検出する光検出器とを備え、
    前記回折領域が第１領域及び第２領域に区画され、前記第１領域及び第２領域の回折パターンが互いに異なる方向に配列されていることを特徴とする光記録／再生装置。
20. 前記第１領域の回折パターンと第２領域の回折パターンは、互いに直交することを特徴とする請求項１９に記載の光記録／再生装置。
21. 前記層間干渉信号除去ユニットと対物レンズとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の光記録／再生装置。
22. 複数の記録層を有し、互いに異なる波長の光を使用するディスクのターゲット記録層に対してデータを記録／再生するとき、使用光の波長によって回折効率を調節し、選択的に隣接層での干渉信号を減少させるか、またはターゲット記録層で反射された光を透過させるための回折領域と、
    前記回折領域の周囲に備わって複数波長の光に対して互換的に使われる透過領域とを備えることを特徴とする層間干渉信号除去ユニット。
23. 前記層間干渉信号除去ユニットが対物レンズによって形成されていることを特徴とする請求項２２に記載の層間干渉信号除去ユニット。
24. 前記透過領域が光軸を中心に内側に第１領域、外側に第２領域を備え、第１領域は、４００±２０ｎｍ範囲の波長、６００±２０ｎｍ範囲の波長、７８０±２０ｎｍ範囲の波長を有する光に対して共通して使われ、第２領域は、４００±２０ｎｍ範囲の波長、６００±２０ｎｍ範囲の波長に対して共通して使われることを特徴とする請求項２２に記載の層間干渉信号除去ユニット。
25. 前記透過領域が光軸を中心に内側から外側に第１領域、第２領域及び第３領域を備え、大きさが小さい順になっている第１波長ないし第３波長の光に対して互換的に使われるとき、第１領域は、第１波長ないし第３波長に対して共通して使われ、第２領域は、第２波長及び第３波長の光が使われ、第３領域は、第３波長の光が使われることを特徴とする請求項２２に記載の層間干渉信号除去ユニット。
26. 前記回折領域は、前記第３波長に対しては、０次回折光の回折効率を相対的に低くして光を遮断し、第１波長及び第２波長に対しては、０次回折光の回折効率を相対的に高くして光を透過させることを特徴とする請求項２５に記載の層間干渉除去ユニット。
27. 前記回折領域は、２００−４００ｎｍ範囲の深さを有するパターンによって形成されていることを特徴とする請求項２２に記載の層間干渉信号除去ユニット。

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