JP2011070738A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２つのレーザーダイオードと１つの対物レンズによって異なる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 光ディスクＤの表面から信号記録層までの距離が異なる第１、第２、第３の光ディスクに設けられている信号記録層にレーザー光を集光させる回折輪帯が形成された対物レンズ１１と、第１光ディスクの信号読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成する第１レーザーダイオード１と、第２光ディスクの信号読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長い波長の第２レーザー光を生成する第２レーザーダイオード３とを設け、第１レーザー光にて第１光ディスクと第３光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行い、第２レーザー光にて第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う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の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が普及している。

光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤ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が、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが開発されている。

ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８５ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５５ｎｍの赤色光が使用されている。

また、ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．４７と設定されている。そして、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６と設定されている。

斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の再生動作や該信号記録層に信号を記録するためにレーザー光を集光させることによって生成されるレーザースポットの径を小さくする必要がある。所望のレーザースポット形状を得るために使用される対物レンズは、開口数が大きくなるだけでなく焦点距離が短くなるので、対物レンズの曲率半径が小さくなるという特徴がある。

前述したＣＤ規格、ＤＶＤ規格及びＢｌｕ−ｒａｙ規格の全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が製品化されているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置には、前述した各規格に対応した波長のレーザー光を放射するレーザーダイオードや該レーザーダイオードから放射されるレーザー光を各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が組み込まれている。

前述した異なる全ての規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うこ
とが出来る光ピックアップ装置には、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズとＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズの２つの対物レンズが組み込まれている。

斯かる２つの対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置は、光学系の構成が複雑になるという問題があるだけでなく光ピックアップ装置の形状が大き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つの対物レンズにて全ての規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行うようにした技術が開発されている。

そして、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面であるディスク面と信号記録層との間にある保護層の厚みに起因して球面収差が発生し、信号の再生動作や記録動作が正常に行えないという問題があり、斯かる問題を解決する方法としてレーザーダイオードと対物レンズとの間に設けられているコリメートレンズを光軸方向へ移動させて球面収差を補正する技術が開発されている。

特開２００６−２３６４１４号公報 特開２００４−１４０４２号公報

特許文献１に記載の光ピックアップ装置は、１つの対物レンズによって規格の異なる３つの光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うように構成されているが、各光ディスクの規格に対応した波長のレーザー光を放射するレーザーダイオードを使用しているので、高価になるだけでなく光学系が複雑になるとともにレーザー光毎に調整を行う必要があるので、組立作業を容易に行う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、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長く第２光ディスクより短い第３光ディスクの各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズを備え、第１光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成する第１レーザーダイオードと、第２光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長い波長の第２レーザー光を生成する第２レーザーダイオードと、前記第１レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を第１光ディスクに設けられている信号記録層及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて集光スポットを生成する回折輪帯及び前記第２レーザーダイオードから放射される第２レーザー光を第２光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて集光スポットを生成する回折輪帯を前記対物レンズに形成したことを特徴とするものである。

また、本発明は、回折輪帯にて回折せしめられる回折光の光次数を相違させることによって各光ディスクに設けられている各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う集光スポットを生成するようにしたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード及び第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオードと対物レンズとの間の光路内に球面収差を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明は、球面収差補正手段としてコリメートレンズを使用し、該コリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、球面収差補正手段として液晶収差補正素子を使用し、該液晶収差補正素子のパターンを変更させることによって球面収差を補正するようにし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、２つのレーザーダイオードから放射されるレーザー光を１つの対物レンズに入射させ、該対物レンズに形成されている回折輪帯によって異なる３つの規格の光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるようにしたので、即ち１つの対物レンズによって異なる規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うようにしたので、光学部品の数を少なくすることが出来る。

また、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクに記録されている信号の読み出し動作に適した波長の第１レーザー光を生成する第１レーザーダイオードと光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作に適した波長の第２レーザー光を生成する第２レーザーダイオードとを設けているので、第１光ディスク及び第２光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を正確に行うことが出来るという利点を本発明は有している。

従って、本発明における第２光ディスクとしてＣＤ規格の光ディスクを使用した場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＷのように異なる種類の光ディスクに適した集光スポットを生成することが出来る。

本発明に係る光ピックアップ装置の実施例１を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。 回折輪帯のブレーズ高と回折光の回折効率との関係を示す図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例２を示す概略図である。

２つのレーザーダイオードから放射されるレーザー光を１つの対物レンズに照射させ、該対物レンズに形成されている回折輪帯によって異なる３つの規格の光ディスクに設けられている信号記録層への集光動作を行うようにしたので、光ピックアップ装置の価格を下げることが出来る。

図１において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光である第１レーザー光を放射す
る第１レーザーダイオード、２は前記第１レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光が入射される第１回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。

３は例えば波長が７８５ｎｍの赤外色光である第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオード、４は前記第２レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部４ａと入射されるレーザー光をＰ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板４ｂとより構成されている。

５は前記第１回折格子２を透過した第１レーザー光及び前記第２回折格子４を透過した第２レーザー光が入射される位置に設けられている偏光ビームスプリッタであり、前記１／２波長板２ｂによってＳ偏光光にされたレーザー光を反射し、前記１／２波長板４ｂによってＰ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜５ａが設けられている。

６は前記偏光ビームスプリッタ５にて反射された第１レーザー光のＳ偏光光を反射するとともにＰ偏光光を透過させ、前記偏光ビームスプリッタ５を透過した第２レーザー光のＰ偏光光を反射するとともにＳ偏光光を透過させるハーフミラーである。

７は前記ハーフミラー６にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。８は前記１／４波長板７を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、収差補正用モーター９によって光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。前記コリメートレンズ７の光軸方向への変位動作によって光ディスクＤの保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。

１０は前記コリメートレンズ８を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げミラーであり、入射されるレーザー光を対物レンズ１１の方向に反射させるように構成されている。

Ｄは光ディスクであり、Ｌ１は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスクＤ１における信号記録層、Ｌ２は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスクＤ２における信号記録層、Ｌ３は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が第１光ディスクＤ１より長く第２光ディスクＤ２より短い第３光ディスクＤ３における信号記録層の位置を示すものである。

斯かる構成において、第１レーザーダイオード１から放射された第１レーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ５、ハーフミラー６、１／４波長板７、コリメートレンズ８、立ち上げミラー１０を介して対物レンズ１１に入射された後、該対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１または第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ１、Ｌ３に照射された第１レーザー光は該信号記録層Ｌ１、Ｌ３にて戻り光として反射されることになる。

また、第２レーザーダイオード３から放射された第２レーザー光は、回折格子４、偏光ビームスプリッタ５、ハーフミラー６、１／４波長板７、コリメートレンズ８、立ち上げミラー１０を介して対物レンズ１１に入射された後、該対物レンズ１１の集光動作によっ
て第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ２に照射された第２レーザー光は該信号記録層Ｌ２にて戻り光として反射されることになる。

光ディスクＤの信号記録層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から反射された戻り光は、対物レンズ１１、立ち上げミラー１０、コリメートレンズ８及び１／４波長板７を通してハーフミラー６に入射される。このようにしてハーフミラー６に入射される戻り光は、前記１／４波長板７による位相変更動作によって第１レーザー光はＰ方向の直線偏光光に変更され、第２レーザー光はＳ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第１レーザー光及び第２レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー６にて反射されることはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして該ハーフミラー６を透過することになる。

１２は前記ハーフミラー６を透過した制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１３に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃに非点収差を付加させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１３には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ１１は、光ピックアップ装置の基台に４本または６本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクＤの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。

前述した対物レンズ１１のフォーカシング方向及びトラッキング方向への変位動作は、レンズ保持枠に設けられているフォーカシングコイル及びトラッキングコイルに駆動信号を供給することによって行われるが、斯かるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作は周知であり、その説明は省略する。

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は構成されており、斯かる構成の光ピックアップ装置の動作について光ディスク毎に説明する。

第１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は、第１レーザーダイオード１に駆動電流が供給され、該第１レーザーダイオード１から波長が４０５ｎｍの第１レーザー光が放射される。前記第１レーザーダイオード１から放射された第１レーザー光は、第１回折格子２に入射され、該第１回折格子２を構成する回折格子部２ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記第１回折格子２を透過した第１レーザー光は、偏光ビームスプリッタ５に入射され、該偏光ビームスプリッタ５に設けられている制御膜５ａにて反射される。

前記制御膜５ａにて反射された第１レーザー光は、ハーフミラー６に入射されるが、斯かるレーザー光はＳ偏光光であるため該ハーフミラー６にて１／４波長板７方向へ反射される。前記１／４波長板７に入射された第１レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ８に入射され該コリメートレンズ８の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ８によって平行光に変換されたレーザー光は、反射ミラー１０にて反射
された後対物レンズ１１に入射される。前記対物レンズ１１に入射されたレーザー光は該対物レンズ１１の集光動作によって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されることになる。

また、前述した対物レンズ１１による第１レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌ１と光ディスクの信号入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、本実施例に示したコリメートレンズ８を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ８の変位による調整動作は収差補正用モーター９を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。

前述した動作によって第１レーザー光の第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１への照射動作が行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該信号記録層Ｌ１から反射される戻り光が対物レンズ１１に対して第１光ディスクＤ１側から入射される。前記対物レンズ１１に入射された戻り光は、反射ミラー１０、コリメートレンズ８及び１／４波長板７を通してハーフミラー６に入射される。前記ハーフミラー６に入射される戻り光は、１／４波長板７にてＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー６を透過することになる。

前記ハーフミラー６を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Ｌｃとしてセンサーレンズ１２に入射され、該センサーレンズ１２の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１２によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Ｌｃは、該センサーレンズ１２の集光動作によって光検出器１３に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１３に照射される結果、該光検出器１３に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ１１を第１光ディスクＤ１の信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。

また、本実施例では説明しないが、第１回折格子２によって生成される＋1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第１光ディスクＤ１に記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。

そして、光検出器１３から得られる再生信号のレベルの大きさを検出することによって第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター９を回転駆動させてコリメートレンズ８の光軸方向の位置を調整することによって球面収差を補正することが出来る。

第１光ディスクＤ１に記録されている信号の光ピックアップ装置による再生動作は前述したように行われるが、次に第２光ディスクＤ２に記録されている信号の再生動作について説明する。

第２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は、第２レーザーダイオード３に駆動電流が供給され、該第２レーザーダイオード３から波長が７８５ｎｍの第２レーザー光が放射される。前記第２レーザーダイオード３から放射された第２レーザー光は、第２回折格子４に入射され、該第２回折格子４を構成する回折格子部４ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板４ｂによってＰ方向の直線偏光光に変換される。前記第２回折格子４を透過した第２レーザー光は、偏光ビー
ムスプリッタ５に入射され、該偏光ビームスプリッタ５に設けられている制御膜５ａを透過する。

前記制御膜５ａを透過した第２レーザー光は、ハーフミラー６に入射されるが、斯かるレーザー光はＰ偏光光であるため該ハーフミラー６にて１／４波長板７方向へ反射される。前記１／４波長板７に入射された第２レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ８に入射され該コリメートレンズ８の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ８によって平行光に変換されたレーザー光は、反射ミラー１０にて反射された後対物レンズ１１に入射される。前記対物レンズ１１に入射されたレーザー光は該対物レンズ１１の集光動作によって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に集光スポットとして照射されることになる。

また、前述した対物レンズ１１による第２レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌ２と光ディスクの信号入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、斯かる場合にも本実施例に示したコリメートレンズ８を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ８の変位による調整動作は収差補正用モーター９を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。

前述した動作によって第２レーザー光の第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２への照射動作が行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該信号記録層Ｌ２から反射される戻り光が対物レンズ１１に対して第２光ディスクＤ２側から入射される。前記対物レンズ１１に入射された戻り光は、反射ミラー１０、コリメートレンズ８及び１／４波長板７を通してハーフミラー６に入射される。前記ハーフミラー６に入射される戻り光は、１／４波長板７によってＳ方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー６を透過することになる。

前記ハーフミラー６を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Ｌｃとしてセンサーレンズ１２に入射され、該センサーレンズ１２の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１２によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Ｌｃは、該センサーレンズ１２の集光動作によって光検出器１３に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１３に照射される結果、該光検出器１３に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ１１を第２光ディスクＤ２の信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。

また、本実施例では説明しないが、第２回折格子４によって生成される＋1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第２光ディスクＤに記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。

そして、光検出器１３から得られる再生信号のレベルの大きさを検出することによって第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター９を回転駆動させてコリメートレンズ８の光軸方向の位置を調整することによって球面収差を補正することが出来る。

以上に説明したように第１光ディスクＤ１及び第２光ディスクＤ２に記録されている信
号の再生動作は行われるが、次に第３光ディスクＤ３に記録されている信号の再生動作について説明する。

斯かる第３光ディスクＤ３に記録されている信号の再生動作は、前述した第１光ディスクＤ１に記録されている信号の読み出し動作を行うために使用される光学系を使用して行われることになる。

即ち、斯かる場合には、第１レーザーダイオード１に駆動電流が供給され、該第１レーザーダイオード１から波長が４０５ｎｍの第１レーザー光が放射される。斯かる第１レーザー光は、前述したように第１回折格子２、偏光ビームスプリッタ５、ハーフミラー６、１／４波長板７、コリメートレンズ８及び反射ミラー１０を介して対物レンズ１１に入射され、該対物レンズ１１の集光動作によって第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３に集光スポットが生成される。

また、前記信号記録層Ｌ３にて反射される戻り光が対物レンズ１１、反射ミラー１１、コリメートレンズ８、１／４波長板７、ハーフミラー６及びセンサーレンズ１２を介して光検出器１３に照射される。

斯かる動作に基づいてフォーカス制御動作、トラッキング制御動作及び収差補正動作を行うことによって第３光ディスクＤ３に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。

以上に説明したように図１に示した構成の光ピックアップ装置における信号の再生動作等は行われるが、次に本発明の要旨である対物レンズ１１の各光ディスクに対する集光動作について、図２、図３及び図４を参照して説明する。

尚、本実施例では、第１光ディスクＤ１はＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク、第２光ディスクＤ２はＣＤ規格の光ディスク、第３光ディスクＤ３はＤＶＤ規格の光ディスクとして説明する。

本発明における対物レンズ１１の第１レーザーダイオード１及び第２レーザーダイオード３から放射されるレーザー光が入射される面には、回折輪帯(図示せず)が形成されている。斯かる回折輪帯は例えば特開２００６−１０７６８０号公報に記載されているような断面が鋸状になるように形成されている。

斯かる構成において、第１レーザーダイオード１及び第２レーザーダイオード３から放射された第１レーザー光及び第２レーザー光は図２、図３及び図４に示すように対物レンズ１１に対して矢印の方向から例えば平行光として入射されるように構成されている。

図２はＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクＤ１を使用する場合の第１レーザー光と対物レンズ１１及び第１光ディスクＤ１との関係を示すものであり、斜線で示す部分の第１レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光が第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１上に集光されるように回折輪帯が前記対物レンズ１１の表面に形成されている。

第１光ディスクＤ１を使用する場合には、対物レンズ１１に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ１にレーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１１の外周側の領域に入射されるレーザー光及び中心部の領域に入射されるレーザー光を使用するように構成されている。斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１１の開口数は、図示したように０．８５になるように、また回折輪帯によって回折されて使用されるレーザ
ー光は０次の回折光になるように設定されている。

以上に説明したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクＤ１を使用する場合には、第１レーザーダイオード１から放射される波長が４０５ｎｍの第１レーザー光を使用し、且つ対物レンズ１１の開口数が０．８５となるように設定されているので、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を正確に行うことが出来る。

図３はＣＤ規格の光ディスクである第２光ディスクＤ２を使用する場合の第２レーザー光と対物レンズ１１及び第２光ディスクＤ２との関係を示すものであり、斜線で示す部分の第２レーザーダイオード３から放射される第２レーザー光が第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２上に集光されるように回折輪帯が前記対物レンズ１１の表面に形成されている。

第２光ディスクＤ２を使用する場合には、対物レンズ１１に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ２にレーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１１の内周側で中心部を除いた領域に入射されるレーザー光が使用されるように構成されている。斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１１の開口数は、図示したように０．４１になるように、また回折輪帯によって回折されて使用されるレーザー光は１次の回折光になるように設定されている。

ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために使用されるレーザー光の波長は前述したように７８５ｎｍであり、また対物レンズの開口数は０．４７に設定されているが、本発明の実施例ではレーザー光として波長が７８５ｎｍのレーザー光を使用しており、対物レンズ１１の開口数を０．４１と小さくすることによってＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために必要な集光スポットと同様の集光スポットを生成することが出来るように構成されている。

以上に説明したようにＣＤ規格の光ディスクである第２光ディスクＤ２を使用する場合には、波長が７８５ｎｍの第２レーザー光を使用し、且つ対物レンズ１１の開口数が０．４１となるように設定することによってＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために必要な集光スポットと同様の集光スポットを生成させるようにしたので、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。

図４はＤＶＤ規格の光ディスクである第３光ディスクＤ３を使用する場合のレーザー光と対物レンズ１１及び第３光ディスクＤ３との関係を示すものであり、斜線で示す部分のレーザー光が第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３上に集光されるように回折輪帯が前記対物レンズ１１の表面に形成されている。

第３光ディスクＤ３を使用する場合には、対物レンズ１１に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ３にレーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１１の内周側で中心部を除いた領域に入射されるレーザー光が使用されるように構成されている。斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１１の開口数は、図示したように０．３７になるように、また回折輪帯によって回折されて使用されるレーザー光は３次の回折光になるように設定されている。

ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うために使用されるレーザー光の波長は前述したように６５５ｎｍであり、また対物レンズの開口数は０．６に設定されているが、本発明の実施例ではレーザー光として波長が４０５ｎｍと短いレー
ザー光を使用しており、対物レンズ１１の開口数を０．３７と小さくすることによってＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために必要な集光スポットと同様の集光スポットを生成することが出来る。

以上に説明したようにＤＶＤ規格の光ディスクである第３光ディスクＤ３を使用する場合には、波長が４０５ｎｍのレーザー光を使用し、且つ対物レンズ１１の開口数が０．３７となるように設定することによってＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために必要な集光スポットと同様の集光スポットを生成させるようにしたので、第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。

前述したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格の第１光ディスクＤ１及びＤＶＤ規格の第３光ディスクＤ３に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した集光スポットを同一のレーザーダイオード、即ち第１レーザーダイオード１から放射される波長が４０５ｎｍの第１レーザー光と同一の対物レンズ１１にて生成することが出来るが、対物レンズ１１の外周側と中心部の領域より得られるレーザー光と中心部を除く内周側の領域より得られるレーザー光にて各光ディスクに設けられている信号記録層に集光されるように構成されている。

図５は対物レンズ１１の表面に形成される回折輪帯のブレーズ高さと回折効率との関係を回折光の次数別に示すものであり、同図より明らかなように波長が４０５ｎｍである第１レーザー光の０次回折光と３次回折光とは互いに干渉しないように設定することが出来る。このように回折光の次数によって使用する第１レーザー光を分離するようなブレーズ高さになるような回折輪帯を対物レンズ１１の表面に形成することによってＢｌｕ−ｒａｙ規格の第１光ディスクＤ１に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長のレーザー光によってＤＶＤ規格の第３光ディスクＤ３に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した集光スポットを同一の対物レンズ１１にて生成することが出来る。

また、図５に示す1次回折光は、ＣＤ規格の第２光ディスクＤ２の信号読み出し動作に使用される第２レーザーダイオード３から放射される波長が７８５ｎｍの第２レーザー光の特性を示すものであり、ブレーズ高さを選定することによって第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に適した集光スポットを生成することが出来る。

尚、本実施例では、第１光ディスクＤ１に記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光として0次の回折光を使用し、第2光ディスクＤ２に記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光として１次の回折光を使用し、第３光ディスクＤ３に記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光として３次の回折光を使用したが、使用する回折光の次数は限定されるものではなく、種々変更することは可能である。

また、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を対物レンズ１１の外周側及び中心部より得られる第１レーザー光、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を対物レンズ１１の中心部を除く内周側より得られる第２レーザー光、そして第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を対物レンズ１１の中心部を除く内周側より得られる第１レーザー光にて行うようにしたが、利用する領域は信号の読み出し動作に必要な光量を得ることが出来る領域であれば問題が無いので種々変更可能である。

更に本実施例では、第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード１と第２レーザ
ー光を放射する第２レーザーダイオード３の２つのレーザーダイオードを使用したが、特開２００７−１７９６３６号公報に記載されているように同一の筐体内に複数のレーザーダイオードが組み込まれた2波長レーザーと呼ばれるレーザーダイオードを使用することは勿論可能である。

また、本実施例において、直線偏光光と円偏光光とを変換するために設けられている１／４波長板７は使用されるレーザーダイオードの波長に適した構造になるように構成されている。

前述した実施例１では、球面収差の補正動作をコリメートレンズ８の光軸方向への移動制御動作によって行うようにしたが、次に図６に示す実施例２について説明する。

同図において、図１に示した実施例１と同一の構成要素については、同一の番号を付すとともに同一の動作に関する説明は省略する。

１４はコリメートレンズ８にて平行光に変換されたレーザー光が入射される液晶収差補正素子であり、少なくとも球面収差を補正するための液晶パターンが設けられている。斯かる液晶収差補正素子１４は、周知のように屈折率を可変することによって球面収差を補正する作用を成すものであり、相対向して配置される２枚のガラス基板と、このガラス基板の相対向する面に電極パターンを有する電極を設け、この電極間に配向膜を介して挟まれて配向された液晶分子とから構成されている。

そして、前記電極に形成される電極パターンは、球面収差に応じた形状にされており、例えば球面収差の発生方向に対応して同心円状になるようにされている。また、斯かる球面収差を補正する電極を一方の電極に形成し、他方の電極にコマ収差を補正するための電極パターンを形成するように構成することも出来る。このようにすることによって、球面収差だけでなくコマ収差を同時に補正することが出来る。斯かる液晶収差補正素子１２の構成は種々変更可能であるとともにその制御動作は周知であり、その説明は省略する。

斯かる液晶収差補正素子１４による収差補正動作は、周知のように該液晶収差補正素子１４に設けられている収差補正用パターンに対する制御動作によって行われる。そして、斯かる収差補正のための制御動作は、光検出器１３によって生成される再生信号から検出される球面収差量を小さくするように行われることになる。

本発明は、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために使用されるレーザー光ではなく、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために使用される波長が短いレーザー光を使用して規格の異なる複数の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うようにしたので、その他の異なる規格の光ピックアップ装置にも応用することが出来る。

１ 第１レーザーダイオード
３ 第２レーザーダイオード
５ 偏光ビームスプリッタ
６ ハーフミラー
８ コリメートレンズ
９ 収差補正用モーター
１１ 対物レンズ
１３ 光検出器
１４ 液晶収差補正素子
Ｄ 光ディスク

Claims (5)

1. 光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第１光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第２光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第１光ディスクより長く第２光ディスクより短い第３光ディスクの各信号記録層に入射されるレーザー光を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、第１光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第１レーザー光を生成する第１レーザーダイオードと、第２光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第１レーザー光の波長より長い波長の第２レーザー光を生成する第２レーザーダイオードと、前記第１レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を第１光ディスクに設けられている信号記録層及び第３光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて集光スポットを生成する回折輪帯及び前記第２レーザーダイオードから放射される第２レーザー光を第２光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて集光スポットを生成する回折輪帯を前記対物レンズに形成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 回折輪帯にて回折せしめられる回折光の光次数を相違させることによって各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う集光スポットを生成するように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. 第１レーザー光を放射する第１レーザーダイオード及び第２レーザー光を放射する第２レーザーダイオードと対物レンズとの間の光路内に球面収差を補正する球面収差補正手段を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。
4. 球面収差補正手段としてコリメートレンズを使用し、該コリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 球面収差補正手段として液晶収差補正素子を使用し、該液晶収差補正素子のパターンを変更させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。

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