JP2008176903A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１レーザ光及び第２レーザ光の往路中に共通光路に各波長対応の回折格子を配置する構成であると、回折格子を通過させるレーザ光に対応していない格子において不要な回折光が発生し、不要光スポットが光検出器の受光領域上に投影されて受光領域上の各サブ受光部から得られる受光出力を乱した。
【解決手段】回折格子４に第１レーザ光に対して回折作用を有する第１格子４ａを形成すると共に、第１レーザ光と相違する波長の第２レーザ光に対して回折作用を有する第２格子４ｂを形成し、第１レーザ光が第２格子４ｂを通過する際に生じる不要回折光が光検出器１３の第１受光領域２１上に投影される不要回折光スポットを略回避する位置に第１受光領域２１の前方サブ受光部及び後方サブ受光部を形成するべく第１格子４ａを設計している。これにより第１受光領域の前方サブ受光部及び後方サブ受光部を外して前記不要回折光スポットが投影されるようしている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号をレーザー光によって読み出すように構成された光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に照射することによって信号の再生動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置、特にＣＤ規格やＤＶＤ規格と呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及している。

光ディスクは信号が記録されている信号記録層とレーザー光が入射する面までの間に透明な保護層が設けられており、ＣＤ規格の光ディスクは、この保護層の厚みが１．２ｍｍ、ＤＶＤ規格の光ディスクは、この保護層の厚みが０．６ｍｍに設定されている。

前述した構成の光ディスクを使用することが出来る光ディスク装置に搭載される光ピックアップ装置には、レーザー光を放射する半導体レーザーが組み込まれているが、前述したＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号を再生するために使用されるレーザー光は赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号を再生するために使用されるレーザー光は赤色光が使用されている。

ＣＤ規格の光ディスクだけでなくＤＶＤ規格の光ディスクも使用することが出来る光ディスク装置には、両規格の光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うことが出来る光ピックアップが使用されるが、斯かる光ピックアップ装置には、波長の異なる赤外光と赤色光のレーザー光を放射する２つの半導体レーザーが一般に組み込まれている。

２つの半導体レーザーが組み込まれた光ピックアップ装置は、各半導体レーザーから放射されたレーザー光を光ディスクの信号記録層に導く光路や該信号記録層から反射されたレーザー光を光検出器に導く光路等を構成する光学系の構造が複雑になるだけでなく２つの半導体レーザーを使用するので、製造コストが高くなるという問題がある。

斯かる問題を解決する方法として１つの半導体レーザーを使用して規格の異なる光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うことが出来るようにした光ピックアップ装置が開発されている。（特許文献１参照。）（特許文献２参照。）
特開平７−９８４３１号公報 特開平１０−２０８２７６号公報

前述した特許文献に記載されている技術は、回折レンズ素子やホログラム素子等を使用し、ＤＶＤ規格の光ディスクを使用する場合には、中央部の回折領域内の０次回折光と周辺部の回折領域外の通過ビームを用い、ＣＤ規格の光ディスクを使用する場合には、中央部の回折領域内の１次回折光を用いるように構成されている。

斯かる構成では、中央部の回折領域内の光ビームは常に０次回折光と１次回折光に２分されているので、ＤＶＤ規格の光ディスクを使用する場合には１次回折光が使用されず、反対にＣＤ規格の光ディスクを使用する場合には０次回折光が使用されないことになる。その結果、光ビームとして充分な光量を得ることが出来ないという問題がある。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。

本発明は、単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザーから放射されたレーザー光を保護層の厚みが互いに異なる第１規格及び第２規格の光ディスクに設けられている各信号記録層に集光させる対物レンズを備え、前記半導体レーザーと前記対物レンズとの間の光路内に前記対物レンズを通過する光ビームの径より小さい範囲の光路長を補正する光路長補正部が形成された光路長補正部材を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明は、光ビームの中心部分の光路長を基準としてレーザー波長のマイナス１／４以上からプラス１／４波長以下の範囲内で通過する光ビームの光路長を補正するように光路長補正部を構成したことを特徴とするものである。

そして、本発明は、光路長補正部を断面が直線または曲線で連続した形状の屈折面にて構成したことを特徴とするものである。

更に、本発明は、光路長補正部を対物レンズのレンズ面に設けたことを特徴とするものである。

また、本発明は、光路長補正部を形成する範囲を第１規格の光ディスクに記録されている信号の読み取り動作に使用される光ビームの径に一致させたことを特徴とするものである。

本発明の光ピックアップ装置は、単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザーと対物レンズとの間の光路内に前記対物レンズを通過する光ビームの径より小さい範囲の光路長を補正する光路長補正部が形成された光路長補正部材を設けたので、光学系の構造が簡単になり、製造コストを下げることが出来る。

また、本発明の光ピックアップ装置は、対物レンズを透過する光ビームの径より小さい範囲内の光ビームの光路長を補正することによって規格の異なる光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うようにしたので、すなわち対物レンズに入射される光ビームを有効に利用するようにしたので、光ビームとして充分な光量を得ることが出来る。

そして、本発明の光ピックアップ装置は、光ビームの中心部分の光路長を基準としてレーザー波長のマイナス１／４以上からプラス１／４波長以下の範囲内で通過する光ビームの光路長を補正するように光路長補正部を構成したので、収差に対する影響を抑えることが出来る。

また、本発明の光ピックアップ装置は、光路長補正部を対物レンズのレンズ面に設けたので、光学系の構造を簡単にすることが出来る。

そして、本発明の光ピックアップ装置は、光路長補正部を形成する範囲を開口数の小さい第１規格の光ディスクに記録されている信号の読み取り動作に使用される光ビームの径に一致させたので、第１規格の光ディスクに使用される光ビームを効率良く生成することが出来る。

図１は本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光路長補正部材の断面図、図３は光路長補正部材の平面図、図４は本発明に係る光ピックアップ装置の他の実施例を示す概略図である。

図１において、１は単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザー、２は前記半導体レーザー１から放射されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を反射させる反射膜が形成されている偏光ビームスプリッタ板であり、光ディスクから反射されてくるレーザー光に対しては、非点収差を付加してそのまま透過させる作用を有している。斯かる構成の偏光ビームスプリッタ板２は、周知であるので、その説明は省略する。

３は前記偏光ビームスプリッタ板２に形成されている反射膜にて反射されたレーザー光が入射される位置に配置されているコリメートレンズであり、入射される発散光であるレーザー光を平行光にする作用を成すものである。４は前記コリメートレンズ３にて平行光に変更されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を直線偏光光から円偏光光に変更する１／４波長板である。

５は前記１／４波長板４を透過したレーザー光が入射されるレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズであり、光ディスクの信号面に対して垂直方向であるフォーカス方向及び光ディスクの径方向であるトラッキング方向へ変位可能に設けられているレンズホルダー(図示せず)に固定されている。斯かるレンズホルダーには、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生成されるフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号が供給されるフォーカスコイルやトラッキングコイルが取り付けられており、固定基板に固定されているマグネットから生成される磁界との協働によって該レンズホルダーは、フォーカス方向やトラッキング方向に駆動変位されるように構成されている。

破線で示すＤ１は、第１規格の光ディスク、例えばＣＤ規格の光ディスクであり、保護層の厚みは１．２ｍｍである。また、実線で示すＤ２は、第２規格の光ディスク、例えばＤＶＤ規格の光ディスクであり、保護層の厚みは０．６ｍｍである。

尚、同図において、第１規格の光ディスクＤ１の光入射面が第２規格の光ディスクＤ２の光入射面より対物レンズ５側により近く位置するように示したが、これは光ディスクＤ１及びＤ２の光入射面と対物レンズ５との距離差、すなわち、作動距離差を示すためのものである。実際の光ディスク装置においては、光ディスクＤ１及びＤ２の光入射面は、同一の位置にあり、第１規格の光ディスクＤ１を使用するとき、フォーカスコイルへ駆動信号を供給することによって対物レンズ５を第２規格の光ディスクＤ２を使用する場合と比較して光ディスクＤ１側に近づかせることになる。

６は前記半導体レーザー１と対物レンズ５との間の光路内に設けられている光路長補正部材であり、その詳細については後述する。７は前記光ディスクＤ１及びＤ２から反射されてくるとともに前記偏光ビームスプリッタ板２を透過したレーザー光が照射される位置に設けられている光検出器であり、周知の４分割センサーにて構成されている。

斯かる光検出器７を構成する４分割センサーに照射されるレーザー光は、前記偏光ビームスプリッタ板２にて非点収差が付加されているので、非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成動作を行うことが出来る。すなわち、周知のように４分割センサーを構成する４つのセンサー部の中で互いに対角関係に配置されているセンサー部より得られる信号を各々加算し、その加算された信号の差をとることによってフォーカスエラー信号を生成することが出来る。

また、光検出器７を構成する４分割センサーの全てのセンサー部から得られる信号を全て加算することによって光ディスクＤ１及びＤ２に記録されている信号から得られる信号である高周波信号を得ることが出来、この信号を復調することによって光ディスクＤ１及びＤ２に記録されているデータ信号の再生動作を行うことが出来る。

斯かる構成において、半導体レーザー１から放射されたレーザー光は、偏光ビームスプリッタ板２に入射された後該偏光ビームスプリッタ板２に設けられている反射膜にて反射されてコリメートレンズ３に入射される。このようにして前記コリメートレンズ３に入射されるレーザー光は、発散光であるが、該コリメートレンズ３によって平行光に変更される。

前記コリメートレンズ３によって平行光に変更されたレーザー光は、１／４波長板４によって直線偏光光から円偏光光に変換された後に光路長補正部材６を通して対物レンズ５に入射される。このようにして対物レンズ５に入射されたレーザー光は、該対物レンズ５の集光動作によって光ディスクＤ１またはＤ２に設けられている信号記録層に照射され、再生動作等を行うために適した形状のスポットを生成するようにされている。

前記信号記録層に照射されたレーザー光は戻り光として反射されて対物レンズ５に入射されるが、このようにして前記対物レンズ５に入射されたレーザー光は、前記光路長補正部材６を通して１／４波長板４に入射されることになる。前記１／４波長板４に入射されたレーザー光は、該１／４波長板４によって円偏光光から直線偏光光に変換されるが、この変換されたレーザー光の直線偏光光の偏光方向は、前記コリメートレンズ３側から入射されたレーザー光の偏光方向と相違している。

このように偏光方向が異なる直線偏光光のレーザー光がコリメートレンズ３を通して偏光ビームスプリッタ板２に入射されるが、このレーザー光は偏光方向が変更されているので、前記偏光ビームスプリッタ板２に設けられている反射膜にて反射されることはなく、そのまま透過することになる。

前記偏光ビームスプリッタ板２を透過したレーザー光は、前記コリメートレンズ３の集光動作によって光検出器７に設けられている４分割センサー部に照射される。光検出器７に設けられている４分割センサー部に照射されるレーザー光には、前述したように前記偏光ビームスプリッタ板２によって非点収差が付加されているので、フォーカスエラー信号の生成動作及び高周波信号の抽出動作を行うことが出来る。

以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置の信号再生動作は行われるが、次に本発明の要旨、すなわち、光路長補正部材６について説明する。

光路長補正部材６は、図２に示すように透過するレーザー光の光路長を補正する光路長補正部６Ａが設けられている。図１において、破線で示すレーザー光の軌跡Ｌ１は第１規格の光ディスクＤ１に記録されている信号の再生動作を行うためのスポットを生成するために使用される光ビームを示し、実線で示すレーザー光の軌跡Ｌ２は第２規格の光ディスクＤ２に記録されている信号の再生動作を行うためのスポットを生成するために使用される光ビームを示すものである。

斯かる図面からも明らかなように第１規格の光ディスクＤ１に記録されている信号の再生動作を行う場合における対物レンズの開口数は、第２規格の光ディスクＤ２に記録されている信号の再生動作を行う場合における対物レンズの開口数よりも小さくなる。そして、前記光路長補正部材６に設けられる光路長補正部６Ａは、開口数の大きい方の光ビームの径よりも小さい範囲に設けられている。

前記光路長補正部材６に設けられている光路長補正部６Ａは、中央に設けられた中心円部ａ、輪環部ｂ、中心円部ａと輪環部ｂとの間に設けられている内方傾斜部ｃ及び前記光路長補正部材６の平板部６Ｂと輪環部ｂとの間に設けられている外方傾斜部ｄとより構成されている。

また、同図において、Ｒ１は前記光路長補正部６Ａの直径であり、その値は第１規格の光ディスクＤ１に記録されている信号の再生動作を行うためのスポットを生成するために使用される光ビームの有効直径と一致するように設定されている。また、Ｒ２は第２規格の光ディスクＤ２に記録されている信号の再生動作を行うためのスポットを生成するために使用される光ビームの有効直径を示すものであり、対物レンズ５の使用される部分の直径となる。

斯かる構成において、１／４波長板４を透過した平行光であるレーザー光は、前記Ｒ２で示す範囲で前記光路長補正部材６を透過した後対物レンズ５に入射されることになるが、このとき該光路長補正部材６によって光路長が変更せしめられる。レーザー光の光路長変更は、前記光路長補正部材６に設けられている光路長補正部６Ａによって行われるが、その光路変更長は前記中心円部ａを基準として輪環部ｂまでの長さ、すなわちＡにて示す長さと前記中心円部ａを基準として平板部６Ｂまでの長さ、すなわちＢにて示す長さによって設定される。

レーザー光の波長をλ、変更させる光路長を波長λで割った値をΔλ、光路長補正部材６の屈折率をｎ、そして光路長変更に使用される光路長補正部６Ａの長さをΔｄとすると、Δｄ＝Δλ×λ／(ｎ−１)として表される。従って、対物レンズ５による集光動作によって直径Ｒ１にて示す範囲のレーザー光が第１規格の光ディスクＤ１の信号記録層に再生動作を行うために適したスポットになるように前記Ａ及びＢの長さを前記式に基づいて設定することが出来る。また、同様に対物レンズ５による集光動作によって直径Ｒ２にて示す範囲のレーザー光が第２規格の光ディスクＤ２の信号記録層に再生動作を行うためにも充分な性能を保証するスポットになるように前述したＡ及びＢの長さは設定される。

そして、前述したＡ及びＢの長さは、半導体レーザー１として使用される第１規格の光ディスクＤ１に対して規定されている長い波長のレーザー光を使用する場合と第２規格の光ディスクＤ２に対して規格されている短い波長のレーザー光を使用する場合とで相違することになる。

ここで、本出願人が実際に設計し、異なる規格の光ディスクＤ１、Ｄ２に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る具体的な数値について説明する。

第１規格の光ディスクＤ１としてＣＤ規格の光ディスクを使用し、第２規格の光ディスクとしてＤＶＤ規格の光ディスクを使用し、且つ半導体レーザー１としてＣＤ用の光ディスクの再生動作に使用される７８５ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用し、光路長補正部材６として波長７８５ｎｍにおける屈折率が１．５７の材料、すなわち光学プラスチック材料のポリカーボネート（polycarbonate）を使用した場合について説明する。

この場合、Ａの値は、前述した式のΔｄの値であり、変更補正したい波長に対する割合の値はΔλとなり、このΔλ＝０．２５としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．２５×７８５ｎｍ／（１．５７−１）、すなわち０．３４４μｍとなる。このようにして、光路長補正部６Ａの中心円部ａから輪環部ｂまでの距離であるＡは、０．３４４μｍと設定される。

同様にＢの値は、前述した式のΔｄの値であり、Δλ＝０．１５としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．１５×７８５ｎｍ／（１．５７−１）、すなわち０．２０７μｍとなる。このようにして、光路長補正部６Ａの中心円部ａからの平板部６Ｂまでの距離であるＢは、０．２０７μｍと設定される。

そして光路長補正部６Ａの直径を２．４２ｍｍ、光ビームの有効直径Ｒ２の値を４．０６ｍｍ、中心円部ａの直径Ｒ３の値を０．２８ｍｍ、輪環部ｂの内径Ｒ４の値を１．３４ｍｍ、該輪環部ｂの外径Ｒ５の値を１．７８ｍｍとして光路長補正部６Ａを光路長補正部材６に形成すると、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。

前述した光路長補正部６ＡのＡ値及びＢ値は、半導体レーザー１としてＣＤ用の光ディスクの再生動作に使用される７８５ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用した場合であるが、半導体レーザー１としてＤＶＤ用の光ディスクの再生動作に使用される６６０ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用した場合について説明する。尚、この場合には、光路長補正部材６の屈折率は、波長の変化に対応して１．５８になる。

斯かる場合、Ａの値は、前述した式のΔｄの値であり、変更補正したい波長に対する割合の値はΔλとなり、このΔλ＝０．１５１としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．１５１×６６０ｎｍ／（１．５８−１）、すなわち０．１７２μｍとなる。このようにして、光路長補正部６Ａの中心円部ａからの輪環部ｂまでの距離であるＡは、０．１７２μｍと設定される。

同様にＢの値は、前述した式のΔｄの値であり、Δλ＝０．０８としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．０８×６６０ｎｍ／（１．５８−１）、すなわち０．０９１μｍとなる。このようにして、光路長補正部６Ａの中心円部ａからの平板部６Ｂまでの距離であるＢは、０．０９１μｍと設定される。

そして光路長補正部６Ａの直径を２．４２ｍｍ、光ビームの有効直径Ｒ２の値を４．０６ｍｍ、中心円部ａの直径Ｒ３の値を０．２８ｍｍ、輪環部ｂの内径Ｒ４の値を１．３４ｍｍ、該輪環部ｂの外径Ｒ５の値を１．７８ｍｍとして光路長補正部６Ａを光路長補正部材６に形成すると、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。

前述したように光路長補正部材６に形成されている光路長補正部６Ａを構成する中心円部ａ及び輪環部ｂは平面状にされており、この部分を透過するレーザー光は該光路長補正部材６に前記１／４波長板４側から入射されるレーザー光と平行、すなわち照射方向は変更されることなく対物レンズ５に入射される。

一方、光路長補正部材６に形成されている光路長補正部６Ａを構成する内方傾斜部ｃ及び外方傾斜部ｄは傾斜されているので、この部分を透過するレーザー光は該光路長補正部材６に前記１／４波長板４側から入射されるレーザー光は屈折作用によってその照射方向が変更される。前述した内方傾斜部ｃ及び外方傾斜部ｄによって屈折されたレーザー光が対物レンズ５に入射されるが、屈折作用によって照射方向が変更されたレーザー光は対物レンズ５の集光動作によってＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに設けられている信号記録層上に照射され、所望のスポットが生成されるように構成されている。

このように光路長補正部材６を設けることによって単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザーから得られるレーザー光によってＣＤ規格及びＤＶＤ規格のように異なる規
格の光ディスクに記録されている信号の再生動作等を行うことが出来る光ピックアップ装置を製造することが出来る。

本実施例において、光路長補正部材６に形成されている光路長補正部６Ａによる光路長変化は、ＣＤ規格のように保護層の厚さが厚い光ディスクに対しては、収差を補正するために作用するが、ＤＶＤ規格のように保護層の厚さが薄い光ディスクに対しては、収差を悪化させるように作用するが、光路長変化が±１／４波長以内であれば、保護層の厚さが薄い光ディスクからの再生動作に影響を与えないということが確かめられた。

前述した実施例では、半導体レーザー１と対物レンズ５との間に独立した光路長補正部材６を設けたが、図４に示す実施例のように対物レンズ５に光路長補正部５Ａを形成することによっても同様の動作を行うことが出来る。図４において、図１に示した部材と同一のものには、同一の番号を付している。本実施例においても同様の光路長補正動作によって単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザーから得られるレーザー光によってＣＤ規格及びＤＶＤ規格のように異なる規格の光ディスクに記録されている信号の再生動作等を行うことが出来るので、その説明は省略する。

前述した実施例では、光路長補正部材６に形成されている光路長補正部６Ａを中心円部ａ、輪環部ｂ、内方傾斜部ｃ及び外方傾斜部ｄにて構成したが、より良い光路長補正動作を行うために適した形状について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は光路長補正部材６の断面図であり、同図より明らかなように光路長補正部６Ａの形状は曲面になるようにされている。斯かる光路長補正部６Ａの曲面形状の関係について図６を参照して説明する。

図６において、高さをＨ、半径をＲとすると、光路長補正に適した光路長補正部６Ａの曲面形状を示す関係式は、Ｈ＝α×Ｒ^２＋β×Ｒ^４として表される。そして、極大値がＨ＝＋Ａ、Ｒ＝Ｒ_０にてＨ＝−Ａとなるαとβの値は、α＝２×（１＋√２）×Ａ／Ｒ_０ ^２、β＝−（３＋２√２）×Ａ／Ｒ_０ ^４で求められる。

ここで、Ａの値は、前述したようにΔｄ＝Δλ×λ／(ｎ−１)にて求められるが、第１規格の光ディスクＤ１としてＣＤ規格の光ディスクを使用し、第２規格の光ディスクとしてＤＶＤ規格の光ディスクを使用し、且つ半導体レーザー１としてＣＤ用の光ディスクの再生動作に使用される７８５ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用し、光路長補正部材６として波長７８０ｎｍにおける屈折率が１．４８５５の材料、すなわち光学プラスチック材料のＰＭＭＡ（polymethylmethacrylate）を使用した場合について説明する。

この場合、Ａの値は、前述した式のΔｄの値であり、変更補正したい波長に対する割合の値はΔλとなり、このΔλ＝０．２５としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．２５×７８５ｎｍ／（１．４８５５−１）、すなわち０．４０４μｍとなる。同様にＢの値は、前述した式のΔｄの値であり、Δλ＝０．１５としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．１５×７８５ｎｍ／（１．４８５５−１）、すなわち０．２４３μｍとなる。

このようにしてＡの値は０．４０４μｍと設定され、また、光路長補正部６Ａの直径Ｒ１は２．４２ｍｍであり、半径Ｒ_０は１．２１ｍｍとなるので、α＝２×（１＋√２）×Ａ／Ｒ_０ ^２に各値を代入することによってαの値が１．３３２×１０^−３として得られる。同様にβ＝−（３＋２√２）×Ａ／Ｒ_０ ^４に各値を代入することによってβの値が−１．０９８×１０^−３として得られる。

従って、斯かる場合における光路長補正部６Ａの曲面形状は、Ｈ＝１．３３２×１０^−３×Ｒ^２−１．０９８×１０^−３×Ｒ^４の関係式に基づいて形成されることになる。

半導体レーザー１としてＣＤ用の光ディスクの再生動作に使用される７８５ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用した場合における光路長補正部６Ａの曲線形状は、前述した関係式のように設定されるが、次に半導体レーザー１としてＤＶＤ用の光ディスクの再生動作に使用される６６０ｎｍの波長のレーザー光を放射する半導体レーザーを使用し、光路長補正部材６として波長６６０ｎｍにおける屈折率が１．４８８４の材料、すなわち光学プラスチック材料のＰＭＭＡを使用した場合について説明する。

この場合、Ａの値は、前述した式のΔｄの値であり、変更補正したい波長に対する割合の値はΔλとなり、このΔλ＝０．１５１としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．１５１×６６０ｎｍ／（１．４８８４−１）、すなわち０．２０４μｍとなる。同様にＢの値は、前述した式のΔｄの値であり、Δλ＝０．０８としてΔｄを求めると、Δｄ＝０．０８×６６０ｎｍ／（１．４８８４−１）、すなわち０．１０８μｍとなる。

このようにしてＡの値は０．２０４μｍと設定され、また、光路長補正部６Ａの直径Ｒ１は２．４２ｍｍであり、半径Ｒ_０は１．２１ｍｍとなるので、α＝２×（１＋√２）×Ａ／Ｒ_０ ^２に各値を代入することによってαの値が６．７２８×１０^−４として得られる。同様にβ＝−（３＋２√２）×Ａ／Ｒ_０ ^４に各値を代入することによってβの値が−５．５４７×１０^−４として得られる。

従って、斯かる場合における光路長補正部６Ａの曲面形状は、Ｈ＝６．７２８×１０^−４×Ｒ^２−５．５４７×１０^−４×Ｒ^４の関係式に基づいて形成されることになる。

尚、本実施例では、偏光ビームスプリッタ板２に非点収差を付加する手段を設けたが、該偏光ビームスプリッタ板２と光検出器７との間の光路内に設けることも出来る。

また、本実施形態では第１規格の光ディスクとしてＣＤ、第２規格の光ディスクとしてＤＶＤを例示したが、第１規格の光ディスクとしてＤＶＤ、第２規格の光ディスクとしてBlu-ray Disc（ＢＤ）としてもよい。この場合、ＢＤに適合する青紫色波長のレーザー光を用いると共に、ＢＤに適合する開口数の対物レンズを用い、光路長補正部６ＡをＤＶＤに適合する対物レンズの開口数に一致させて形成することによりＢＤとＤＶＤの両規格の光ディスクを単一波長のレーザー光にて読み取れるようにすることができる。

本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光路長補正部材の断面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光路長補正部材の平面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の他の実施例を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光路長補正部材の断面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光路長補正部材の断面形状を説明するための図である。

符号の説明

１ 半導体レーザー
２ 偏光ビームスプリッタ板
３ コリメートレンズ
５ 対物レンズ
６ 光路長補正部材
６Ａ 光路長補正部

Claims (7)

1. 単一波長のレーザー光を放射する半導体レーザーと、該半導体レーザーから放射されたレーザー光を保護層の厚みが互いに異なる第１規格及び第２規格の光ディスクに設けられている各信号記録層に集光させる対物レンズを備えた光ピックアップ装置であり、前記半導体レーザーと前記対物レンズとの間の光路内に前記対物レンズを通過する光ビームの径より小さい範囲の光路長を補正する光路長補正部が形成された光路長補正部材を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 光ビームの中心部分の光路長を基準としてレーザー波長のマイナス１／４以上からプラス１／４波長以下の範囲内で通過する光ビームの光路長を補正するように光路長補正部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記光路長補正部を断面が直線または曲線で連続した形状の屈折面にて構成した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。
4. 光路長補正部を対物レンズのレンズ面に設けた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。
5. 第１規格の光ディスクがＣＤ規格の光ディスクであり、第２規格の光ディスクがＤＶＤ規格の光ディスクであり、半導体レーザーの波長がＣＤ規格に対応した波長であ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。
6. 第１規格の光ディスクがＣＤ規格の光ディスクであり、第２規格の光ディスクがＤＶＤ規格の光ディスクであり、半導体レーザーの波長がＤＶＤ規格に対応した波長であ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。
7. 光路長補正部を形成する範囲を第１規格の光ディスクに記録されている信号の再生動作に使用される光ビームの径に一致させたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光ピックアップ装置。

Images