JP2011070739A - Optical pickup device - Google Patents

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JP2011070739A
JP2011070739A JP2009222181A JP2009222181A JP2011070739A JP 2011070739 A JP2011070739 A JP 2011070739A JP 2009222181 A JP2009222181 A JP 2009222181A JP 2009222181 A JP2009222181 A JP 2009222181A JP 2011070739 A JP2011070739 A JP 2011070739A
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optical disc
optical
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light
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JP2009222181A
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Inventor
Toru Hotta
徹 堀田
Ryoichi Kawasaki
良一 川崎
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
三洋電機株式会社
Sanyo Optic Design Kk
三洋オプテックデザイン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device which reads a signal recorded on optical disks of different standards by means of two laser diodes and one objective lens. <P>SOLUTION: The optical pickup device is provided with: an objective lens 11 which focuses a laser beam on each signal recording layer provided in first, second, and third optical disks wherein the distances from the surface of each optical disk D to each signal recording layer are different from one another; a first laser diode 1 which forms a first laser beam having a wave length appropriate to read the signal on a first optical disk; and a second laser diode 3 which forms a second laser beam having a wave length longer than that of the first laser beam and appropriate to read the signal on the second optical disk. The signal recorded on the first optical disk is read with the first laser beam, and the signals recorded on the second optical disk and the third optical disk are read with the second laser beam. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to an optical pickup device that performs reading operation of a signal recorded on an optical disc and recording operation of a signal on an optical disc by laser light.
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。   2. Description of the Related Art Optical disk apparatuses that can perform signal reproduction operations and signal recording operations by irradiating a signal recording layer of an optical disk with laser light emitted from an optical pickup device have become widespread.
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。   As an optical disk apparatus, an apparatus using an optical disk called a CD or a DVD is generally widespread. Recently, an optical disk with improved recording density, that is, an apparatus using a Blu-ray standard optical disk has been developed.
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。   As a laser beam for performing a read operation of a signal recorded on a CD standard optical disc, an infrared light having a wavelength of 785 nm is used. As a laser beam for performing a read operation of a signal recorded on a DVD standard optical disc, , Red light having a wavelength of 655 nm is used.
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。   Further, the thickness of the transparent protective layer provided between the signal recording layer and the surface of the optical disc in the CD standard optical disc is 1.2 mm, and is used to read out signals from the signal recording layer. The numerical aperture of the objective lens to be set is set to 0.47. The thickness of the transparent protective layer provided between the signal recording layer in the DVD standard optical disc and the surface of the optical disc is 0.6 mm, and is used to read out signals from the signal recording layer. The numerical aperture of the objective lens to be set is set to 0.6.
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。   For such CD standard and DVD standard optical disks, the laser light for performing the read operation of the signals recorded on the Blu-ray standard optical disk is a laser light having a short wavelength, for example, a blue-violet light having a wavelength of 405 nm. in use.
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。   The thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the Blu-ray standard optical disc is 0.1 mm, and the aperture of the objective lens used to read out signals from the signal recording layer The number is set to 0.85.
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。   The diameter of the laser spot generated by reproducing the signal recorded on the signal recording layer provided on the Blu-ray standard optical disc or by condensing the laser beam to record the signal on the signal recording layer. Need to be small. The objective lens used to obtain a desired laser spot shape has a feature that not only the numerical aperture is increased but also the focal length is shortened, so that the radius of curvature of the objective lens is reduced.
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。   An optical disc apparatus capable of reading and recording signals recorded on all the optical discs of the CD standard, the DVD standard, and the Blu-ray standard described above has been commercialized, and is incorporated into such an optical disc apparatus. The optical pickup device includes a laser diode that emits laser light having a wavelength corresponding to each of the aforementioned standards, and an objective lens that focuses the laser light emitted from the laser diode onto a signal recording layer provided in each optical disc. It has been incorporated.
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。
The optical pickup apparatus capable of reading the signals recorded on the optical discs of all the different standards described above includes an objective lens for focusing the laser beam on the optical discs of the CD standard and the DVD standard, and Blu-ray. Two objective lenses, that is, an objective lens for condensing laser light on a standard optical disc, are incorporated.
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。   The optical pickup device in which such two objective lenses are incorporated has a problem that the configuration of the optical system becomes complicated and the shape of the optical pickup device becomes large. As a method for solving such a problem, a technique has been developed in which a single objective lens performs a laser beam condensing operation on all standard optical discs.
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。   In the optical pickup device, spherical aberration occurs due to the thickness of the protective layer between the disk surface that is the laser light incident surface of the optical disk and the signal recording layer, and the signal reproduction and recording operations are normal. In order to solve such a problem, a technique for correcting spherical aberration by moving a collimating lens provided between the laser diode and the objective lens in the optical axis direction has been developed. .
特開2006−236414号公報JP 2006-236414 A 特開2004−14042号公報JP 2004-14042 A
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。   The optical pickup device described in Patent Document 1 is configured to read out signals recorded on three optical discs having different standards by one objective lens, but has a wavelength corresponding to the standard of each optical disc. Since laser diodes that emit laser light are used, not only is it expensive, but the optical system becomes complicated and adjustments must be made for each laser light, making it difficult to perform assembly work. There's a problem.
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。   The present invention is intended to provide an optical pickup device that can solve such a problem.
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光ディスク及び第3光ディスクに設けられている信号記録層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。   The present invention provides a first optical disc having a short distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, a second optical disc having a long distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, and a distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer. An objective lens for condensing laser light incident on each signal recording layer of the third optical disk that is longer than the optical disk and shorter than the second optical disk is provided, and performs a read operation of the signal recorded on the signal recording layer of the first optical disk A first laser diode that generates a first laser beam having a wavelength suitable for the first laser beam, and a wavelength longer than the wavelength of the first laser beam suitable for performing a read operation of a signal recorded on the signal recording layer of the second optical disc. A second laser diode that generates a second laser beam and a first laser beam emitted from the first laser diode are converted into a first optical device. The second optical disc and the third optical disc are provided with a diffraction ring zone for focusing on a signal recording layer provided on the disc to generate a focused spot and a second laser beam emitted from the second laser diode. The objective lens is characterized in that a diffraction zone for generating a focused spot by focusing on the signal recording layer provided on the signal recording layer is formed on the objective lens.
また、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。   The present invention also provides spherical aberration correction means for correcting spherical aberration in the optical path between the first laser diode that emits the first laser light, the second laser diode that emits the second laser light, and the objective lens. It is characterized by that.
そして、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。   The present invention is characterized in that a collimating lens is used as the spherical aberration correcting means, and the spherical aberration is corrected by moving the collimating lens in the optical axis direction.
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。   The present invention is characterized in that a liquid crystal aberration correction element is used as the spherical aberration correction means, and the spherical aberration is corrected by changing the pattern of the liquid crystal aberration correction element.
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。   The optical pickup device of the present invention is provided on three optical discs of different standards depending on the diffraction zone formed in the objective lens by making laser light emitted from two laser diodes enter one objective lens. Since the light is focused on the signal recording layer, that is, the read operation of the signal recorded on the signal recording layer provided on the optical disc of different standards is performed by one objective lens, the number of optical components Can be reduced.
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。   In addition, a first laser diode that generates a first laser beam having a wavelength suitable for a read operation of a signal recorded on the first optical disc having a short distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, and the signal recording layer from the surface of the optical disc. Since the second laser diode that generates the second laser light having a wavelength suitable for the read operation of the signal recorded on the second optical disk having a long distance is provided, the first optical disk and the second optical disk are recorded. The present invention has the advantage of being able to accurately read the signal being read.
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。   Therefore, when a CD standard optical disk is used as the second optical disk in the present invention, a converging spot suitable for different types of optical disks such as CD-ROM, CD-R, and CD-RW can be generated. .
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。It is the schematic which shows Example 1 of the optical pick-up apparatus based on this invention. 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。It is a figure which shows the relationship between the objective lens integrated in the optical pick-up apparatus based on this invention, and an optical disk. 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。It is a figure which shows the relationship between the objective lens integrated in the optical pick-up apparatus based on this invention, and an optical disk. 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。It is a figure which shows the relationship between the objective lens integrated in the optical pick-up apparatus based on this invention, and an optical disk. 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。It is a figure which shows the relationship between the blaze height of a diffraction ring zone, and the diffraction efficiency of diffracted light. 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。It is the schematic which shows Example 2 of the optical pick-up apparatus which concerns on this invention.
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。   Laser light emitted from two laser diodes is irradiated onto one objective lens, and the light is condensed onto the signal recording layer provided on the optical discs of three different standards depending on the diffraction zone formed on the objective lens. As a result, the price of the optical pickup device can be reduced.
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。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first laser diode that emits a first laser beam that is, for example, blue-violet light having a wavelength of 405 nm, and reference numeral 2 denotes a first laser beam that is emitted from the first laser diode 1. A diffraction grating that separates laser light into a main beam that is zero-order light, a + 1st-order light, and two sub-beams that are −1st-order light and incident laser light into linearly polarized light in the S direction. It comprises a half-wave plate 2b for conversion.
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。   Reference numeral 3 denotes a second laser diode that emits second laser light that is infrared light having a wavelength of 785 nm, for example. Reference numeral 4 denotes a diffraction grating on which the second laser light emitted from the second laser diode 3 is incident. A diffraction grating portion 4a that separates light into a main beam that is zero-order light, two sub-beams that are + 1st order light, and −1st order light, and a ½ wavelength that converts incident laser light into linearly polarized light in the P direction. It consists of a plate 4b.
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。   A polarization beam splitter 5 is provided at a position where the first laser light transmitted through the first diffraction grating 2 and the second laser light transmitted through the second diffraction grating 4 are incident. A control film 5a is provided that reflects the laser light converted to S-polarized light by the plate 2b and transmits the laser light polarized in the P direction by the half-wave plate 4b.
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。   6 reflects the S-polarized light of the first laser light reflected by the polarizing beam splitter 5 and transmits the P-polarized light, and reflects the P-polarized light of the second laser light transmitted through the polarizing beam splitter 5. A half mirror that transmits S-polarized light.
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。   Reference numeral 7 denotes a quarter-wave plate provided at a position where the laser beam reflected by the half mirror 6 is incident. The incident laser beam is changed from linearly polarized light to circularly polarized light and vice versa. It functions to convert polarized light into linearly polarized light. Reference numeral 8 denotes a collimating lens for converting the incident laser light into parallel light while the laser light transmitted through the quarter-wave plate 7 is incident. The aberration correcting motor 9 drives the optical axis direction, that is, arrows A and B. It is configured to be displaced in the direction. The spherical aberration generated based on the thickness of the protective layer of the optical disc D due to the displacement operation of the collimator lens 7 in the optical axis direction is corrected.
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。   A rising mirror 10 is provided at a position where the laser light transmitted through the collimating lens 8 is incident, and is configured to reflect the incident laser light in the direction of the objective lens 11.
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各位置を示すものである。   D is an optical disc, L1 is a signal recording layer in the first optical disc D1 having a short distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, and L2 is a signal recording in the second optical disc D2 having a long distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer. The layer L3 indicates each position of the signal recording layer on the third optical disc D3 in which the distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer is longer than the first optical disc D1 and shorter than the second optical disc D2.
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に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層L1に照射された第1レーザー光は該信号記録層L1にて戻り光として反射されることになる。   In such a configuration, the first laser light emitted from the first laser diode 1 passes through the diffraction grating 2, the polarization beam splitter 5, the half mirror 6, the quarter wavelength plate 7, the collimator lens 8, and the rising mirror 10. After being incident on the objective lens 11, the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 is irradiated as a focused spot by the focusing operation of the objective lens 11, but is irradiated to the signal recording layer L1. The first laser light is reflected as return light by the signal recording layer L1.
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L2、L3に照射された第2レーザー光は該信号記録層L2、L3にて戻り光として反射されることになる。   The second laser light emitted from the second laser diode 3 is transmitted through the diffraction grating 4, the polarization beam splitter 5, the half mirror 6, the quarter wavelength plate 7, the collimator lens 8, and the rising mirror 10 to the objective lens. 11 is incident on the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2 or the signal recording layer L3 provided on the third optical disc D3 as a focused spot by the focusing operation of the objective lens 11. However, the second laser light applied to the signal recording layers L2 and L3 is reflected as return light by the signal recording layers L2 and L3.
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。   The return light reflected from the signal recording layers L 1, L 2, and L 3 of the optical disc D is incident on the half mirror 6 through the objective lens 11, the rising mirror 10, the collimator lens 8, and the quarter wavelength plate 7. In this way, the return light incident on the half mirror 6 is changed to the linearly polarized light in the P direction by the phase changing operation by the quarter wavelength plate 7, and the second laser light in the S direction. It has been changed to linearly polarized light. Therefore, the return lights of the first laser light and the second laser light are not reflected by the half mirror 6, but pass through the half mirror 6 as the control laser light Lc.
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。   Reference numeral 12 denotes a sensor lens on which the control laser beam Lc transmitted through the half mirror 6 is incident. Astigmatism is added to the control laser beam Lc in a light receiving portion provided in a photodetector 13 called a PDIC. The irradiation function is achieved. The photodetector 13 is provided with a well-known quadrant sensor and the like, and the signal generation operation and astigmatism accompanying the reading operation of the signal recorded on the signal recording layer of the optical disc D by the main beam irradiation operation. The focus error signal generating operation for performing the focusing control operation by the method and the tracking error signal generating operation for performing the tracking control operation by the irradiation operation of the two sub beams are configured. Since such control operations for generating various signals are well known, the description thereof is omitted.
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。   As described above, the optical pickup device according to the present invention is configured. In such a configuration, the objective lens 11 has a signal surface of the optical disc D by four or six support wires on the base of the optical pickup device. Are fixed to a lens holding frame (not shown) supported so as to be capable of displacement in the vertical direction, that is, in the focusing direction and in the radial direction of the optical disk D, that is, in the tracking direction.
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。   The above-described displacement operation of the objective lens 11 in the focusing direction and the tracking direction is performed by supplying a drive signal to the focusing coil and the tracking coil provided in the lens holding frame. Such focusing control operation and tracking control are performed. The operation is well known, and a description thereof will be omitted.
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。   As described above, the optical pickup device according to the present invention is configured, and the operation of the optical pickup device having such a configuration will be described for each optical disc.
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。   When the reproduction operation of the signal recorded on the first optical disc D1 is performed, a driving current is supplied to the first laser diode 1, and the first laser light having a wavelength of 405 nm is emitted from the first laser diode 1. . The first laser light emitted from the first laser diode 1 is incident on the first diffraction grating 2, and the 0th-order light, the + 1st-order light, and the −1st-order light by the diffraction grating portion 2 a constituting the first diffraction grating 2. It is separated into light and converted into linearly polarized light in the S direction by the half-wave plate 2b. The first laser light transmitted through the first diffraction grating 2 is incident on the polarization beam splitter 5 and reflected by the control film 5 a provided on the polarization beam splitter 5.
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。   The first laser light reflected by the control film 5a is incident on the half mirror 6. Since such laser light is S-polarized light, it is reflected by the half mirror 6 toward the quarter wavelength plate 7. Is done. The first laser light incident on the quarter-wave plate 7 is converted into circularly polarized light, then incident on the collimating lens 8 and converted into parallel light by the action of the collimating lens 8. The laser light converted into parallel light by the collimator lens 8 is reflected by the reflection mirror 10 and then enters the objective lens 11. The laser light incident on the objective lens 11 is irradiated on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 as a focused spot by the focusing operation of the objective lens 11.
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。   Further, when the above-described focusing operation of the first laser beam by the objective lens 11 is performed, spherical aberration occurs due to the difference in the thickness of the protective layer between the signal recording layer L1 and the surface that is the signal incident surface of the optical disc. However, the spherical aberration can be adjusted to be minimized by displacing the collimating lens 8 shown in the present embodiment in the optical axis direction. Such adjustment operation based on the displacement of the collimating lens 8 is performed by rotationally driving the aberration correction motor 9, but such adjustment control operation is generally performed and the description thereof is omitted.
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。   The operation of irradiating the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 with the first laser light is performed by the above-described operation. When such an irradiation operation is performed, the return reflected from the signal recording layer L1 is performed. Light enters the objective lens 11 from the first optical disc D1 side. The return light incident on the objective lens 11 is incident on the half mirror 6 through the reflecting mirror 10, the collimating lens 8 and the quarter wavelength plate 7. Since the return light incident on the half mirror 6 is converted into linearly polarized light in the P direction by the quarter wavelength plate 7, it passes through the half mirror 6.
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。   The return light of the laser light transmitted through the half mirror 6 is incident on the sensor lens 12 as control laser light Lc, and astigmatism is generated by the action of the sensor lens 12. The control laser beam Lc in which astigmatism is generated by the sensor lens 12 is irradiated to a sensor unit such as a four-divided sensor provided in the photodetector 13 by the condensing operation of the sensor lens 12. As a result of the return light being irradiated onto the photodetector 13 in this way, a focus error signal is generated as is well known using a change in the spot shape irradiated onto the sensor unit incorporated in the photodetector 13. Operation is performed. A focus control operation can be performed by displacing the objective lens 11 in the signal plane direction of the first optical disc D1 using such a focus error signal.
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。   Although not described in the present embodiment, a known tracking control operation using the + 1st order light and the −1st order light generated by the first diffraction grating 2 can be performed. By performing the operation, a signal recorded on the first optical disc D1 is read.
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。   Then, by detecting the level of the level of the reproduction signal obtained from the photodetector 13, it is possible to recognize the quality of the focused spot generated on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1, so this recognition The spherical aberration can be corrected by rotating the aberration correction motor 9 based on the signal to adjust the position of the collimating lens 8 in the optical axis direction.
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。   The reproduction operation of the signal recorded on the first optical disc D1 by the optical pickup device is performed as described above. Next, the reproduction operation of the signal recorded on the second optical disc D2 will be described.
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。   When the reproduction operation of the signal recorded on the second optical disk D2 is performed, a drive current is supplied to the second laser diode 3, and a second laser beam having a wavelength of 785 nm is emitted from the second laser diode 3. . The second laser light emitted from the second laser diode 3 is incident on the second diffraction grating 4, and the 0th-order light, the + 1st-order light, and the −1st-order light by the diffraction grating portion 4 a constituting the second diffraction grating 4. The light is separated into light and converted into linearly polarized light in the P direction by the half-wave plate 4b. The second laser light transmitted through the second diffraction grating 4 is incident on the polarization beam splitter 5 and passes through the control film 5 a provided on the polarization beam splitter 5.
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。
The second laser light that has passed through the control film 5a is incident on the half mirror 6. Since such laser light is P-polarized light, it is reflected by the half mirror 6 toward the quarter wavelength plate 7. . The second laser light incident on the quarter-wave plate 7 is converted into circularly polarized light, then incident on the collimating lens 8 and converted into parallel light by the action of the collimating lens 8. The laser light converted into parallel light by the collimator lens 8 is reflected by the reflection mirror 10 and then enters the objective lens 11. The laser light incident on the objective lens 11 is irradiated to the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 as a focused spot by the focusing operation of the objective lens 11.
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。   Further, when the above-described focusing operation of the second laser beam by the objective lens 11 is performed, spherical aberration occurs due to the difference in the thickness of the protective layer between the signal recording layer L2 and the surface that is the signal incident surface of the optical disc. However, even in such a case, the spherical aberration can be adjusted to be minimized by displacing the collimating lens 8 shown in the present embodiment in the optical axis direction. Such adjustment operation based on the displacement of the collimating lens 8 is performed by rotationally driving the aberration correction motor 9, but such adjustment control operation is generally performed and the description thereof is omitted.
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。   The operation of irradiating the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2 with the second laser light is performed by the above-described operation. When such an irradiation operation is performed, the return reflected from the signal recording layer L2 is performed. Light enters the objective lens 11 from the second optical disc D2 side. The return light incident on the objective lens 11 is incident on the half mirror 6 through the reflecting mirror 10, the collimating lens 8 and the quarter wavelength plate 7. Since the return light incident on the half mirror 6 is converted into linearly polarized light in the S direction by the quarter wavelength plate 7, it passes through the half mirror 6.
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。   The return light of the laser light transmitted through the half mirror 6 is incident on the sensor lens 12 as control laser light Lc, and astigmatism is generated by the action of the sensor lens 12. The control laser beam Lc in which astigmatism is generated by the sensor lens 12 is irradiated to a sensor unit such as a four-divided sensor provided in the photodetector 13 by the condensing operation of the sensor lens 12. As a result of the return light being irradiated onto the photodetector 13 in this way, a focus error signal is generated as is well known using a change in the spot shape irradiated onto the sensor unit incorporated in the photodetector 13. Operation is performed. A focus control operation can be performed by displacing the objective lens 11 in the signal plane direction of the second optical disk D2 using such a focus error signal.
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。   Although not described in the present embodiment, a known tracking control operation using the + 1st order light and the −1st order light generated by the second diffraction grating 4 can be performed. By performing the operation, a signal recorded on the second optical disc D is read.
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。   Then, by detecting the level of the level of the reproduction signal obtained from the light detector 13, it is possible to recognize the quality of the focused spot generated on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2. The spherical aberration can be corrected by rotating the aberration correction motor 9 based on the signal to adjust the position of the collimating lens 8 in the optical axis direction.
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。   As described above, the reproduction operation of the signals recorded on the first optical disc D1 and the second optical disc D2 is performed. Next, the reproduction operation of the signals recorded on the third optical disc D3 will be described.
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。
The reproduction operation of the signal recorded on the third optical disc D3 is performed using the optical system used for performing the read operation of the signal recorded on the second optical disc D2. .
即ち、斯かる場合には、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1から波長が785nmの第2レーザー光が放射される。斯かる第2レーザー光は、前述したように第2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。   That is, in such a case, a drive current is supplied to the second laser diode 3, and second laser light having a wavelength of 785 nm is emitted from the second laser diode 1. Such second laser light is incident on the objective lens 11 through the second diffraction grating 4, the polarization beam splitter 5, the half mirror 6, the quarter wavelength plate 7, the collimator lens 8, and the reflection mirror 10 as described above. A focusing spot is generated on the signal recording layer L3 provided on the third optical disc D3 by the focusing operation of the objective lens 11.
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。   Further, the return light reflected by the signal recording layer L3 is irradiated to the photodetector 13 through the objective lens 11, the reflection mirror 11, the collimator lens 8, the quarter wavelength plate 7, the half mirror 6, and the sensor lens 12. Is done.
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。   By performing a focus control operation, a tracking control operation, and an aberration correction operation based on such an operation, it is possible to perform a reproduction operation of a signal recorded on the third optical disc D3.
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。   As described above, the signal reproducing operation and the like are performed in the optical pickup apparatus having the configuration shown in FIG. 1. Next, the focusing operation on each optical disk of the objective lens 11 which is the gist of the present invention will be described with reference to FIG. This will be described with reference to FIGS.
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。   In this embodiment, the first optical disc D1 is described as an optical disc of Blu-ray standard, the second optical disc D2 is described as an optical disc of CD standard, and the third optical disc D3 is described as an optical disc of DVD standard.
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。   A diffraction zone (not shown) is formed on the surface of the objective lens 11 in the present invention on which the laser light emitted from the first laser diode 1 and the second laser diode 3 is incident. Such a diffraction zone is formed so that the cross section thereof is a saw shape as described in, for example, JP-A-2006-107680.
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。   In such a configuration, the first laser light and the second laser light emitted from the first laser diode 1 and the second laser diode 3 are indicated by arrows with respect to the objective lens 11 as shown in FIGS. For example, it is configured to be incident as parallel light from the direction.
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。   FIG. 2 shows the relationship between the first laser beam, the objective lens 11 and the first optical disc D1 when the first optical disc D1, which is a Blu-ray standard optical disc, is used. A diffraction ring zone is formed on the surface of the objective lens 11 so that the first laser light emitted from the diode 1 is condensed on the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1.
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1次の回折光になるように設定されている。   When the first optical disc D1 is used, the laser light is focused on the signal recording layer L1 by the diffraction ring zone formed on the objective lens 11, but as shown in the figure, in the region on the outer peripheral side of the objective lens 11. An incident laser beam and a laser beam incident on the central region are used. When such a condensing operation is performed, the numerical aperture of the objective lens 11 is 0.85 as shown, and the laser light used after being diffracted by the diffraction ring zone is converted into the first-order diffracted light. It is set to be.
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。
As described above, when the first optical disc D1 which is an optical disc of the Blu-ray standard is used, the first laser light having a wavelength of 405 nm emitted from the first laser diode 1 is used, and the objective lens 11 is used. Is set to be 0.85, so that the signal recorded in the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 can be read accurately.
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。   FIG. 3 shows the relationship between the second laser beam, the objective lens 11 and the second optical disc D2 when the second optical disc D2, which is a CD standard optical disc, is used. A diffraction zone is formed on the surface of the objective lens 11 so that the second laser light emitted from the light is condensed on the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2.
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。   When the second optical disk D2 is used, the laser light is focused on the signal recording layer L2 by the diffraction zone formed on the objective lens 11, but as shown in the figure, the center is formed on the inner peripheral side of the objective lens 11. The laser beam incident on the area excluding the part is used. When such a condensing operation is performed, the numerical aperture of the objective lens 11 is 0.41 as shown in the figure, and the laser light diffracted by the diffraction zone is used as the first-order diffracted light. It is set to be.
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。   As described above, the wavelength of the laser beam used for reading the signal recorded on the CD standard optical disk is 785 nm, and the numerical aperture of the objective lens is set to 0.47. In the embodiment of the present invention, a laser beam having a wavelength of 785 nm is used as the laser beam, and the signal recorded on the CD standard optical disk is read by reducing the numerical aperture of the objective lens 11 to 0.41. A condensing spot similar to the necessary condensing spot can be generated.
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。   As described above, when using the second optical disc D2, which is a CD standard optical disc, the second laser beam having a wavelength of 785 nm is used, and the numerical aperture of the objective lens 11 is 0.41. Since a condensing spot similar to the condensing spot necessary for reading out the signal recorded on the CD standard optical disc is generated by setting, it is recorded on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2. The signal reading operation can be performed without any trouble.
図4はDVD規格の光ディスクである第3光ディスクD3を使用する場合の第2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。   FIG. 4 shows the relationship between the second laser beam and the objective lens 11 and the third optical disc D3 when the third optical disc D3, which is a DVD standard optical disc, is used. A diffraction zone is formed on the surface of the objective lens 11 so as to be condensed on the signal recording layer L3 provided on the optical disc D3.
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の外周側で中心部、即ち第2光ディスクD2の読み出し動作に使用される部分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0.72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。   When the third optical disc D3 is used, the laser light is focused on the signal recording layer L3 by the diffraction ring zone formed on the objective lens 11, but as shown in the drawing, the central portion is formed on the outer peripheral side of the objective lens 11. In other words, the laser beam incident on the region excluding the portion used for the reading operation of the second optical disc D2 is used. When such a condensing operation is performed, the numerical aperture of the objective lens 11 is 0.72 as shown in the figure, and the laser light diffracted by the diffraction ring zone is used as the first-order diffracted light. It is set to be.
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785nmと長いレーザー光を使用しており、対物レンズ11の開口数を0.72と大き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。   As described above, the wavelength of the laser beam used for reading the signal recorded on the DVD standard optical disk is 655 nm, and the numerical aperture of the objective lens is set to 0.6. In the embodiment of the present invention, a laser beam having a long wavelength of 785 nm is used as the laser beam, and the signal recorded on the DVD standard optical disk is read by increasing the numerical aperture of the objective lens 11 to 0.72. It is possible to generate a condensing spot similar to the condensing spot necessary for the above.
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785nmのレーザー光を使用し、且つ対物レンズ11の開口数が0.72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。   As described above, when the third optical disc D3, which is a DVD standard optical disc, is used, a laser beam having a wavelength of 785 nm is used, and the numerical aperture of the objective lens 11 is set to 0.72. As a result, a condensing spot similar to the condensing spot necessary for reading out the signal recorded on the DVD standard optical disc is generated, so that the signal recorded in the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 Can be read without any trouble.
前述したようにCD規格の第2光ディスクD2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の中心部を除く内周側の領域より得られる第2レーザー光と中心部を除く開口数が大きい外周側の領域より得られる第2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。   As described above, the same laser diode, that is, the second laser diode 3 is used to collect a converging spot suitable for performing the reading operation of signals recorded on the second optical disc D2 of CD standard and the third optical disc D3 of DVD standard. Although it can be generated by the same objective lens 11 as the second laser light having a wavelength of 785 nm, the second laser light and the central portion obtained from the inner peripheral region excluding the central portion of the objective lens 11 are obtained. The second laser beam obtained from the outer peripheral area with a large numerical aperture is focused on the signal recording layer provided in each optical disc.
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1次回折光と波長が785nmである第2レーザー光の1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レーザー光と第2レーザー光と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、CD規格の第2光ディスクD2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対物レンズ11にて生成することが出来る。   FIG. 5 shows the relationship between the blaze height of the diffraction zone formed on the surface of the objective lens 11 and the diffraction efficiency according to the order of the diffracted light. As is clear from the figure, the first laser having a wavelength of 405 nm. The first-order diffracted light of the light and the first-order diffracted light of the second laser light having a wavelength of 785 nm can be set so as not to interfere with each other. In this way, by forming a diffraction ring zone on the surface of the objective lens 11 so as to have a blaze height that separates the first laser beam and the second laser beam used according to the order of the diffracted beam, the Blu-ray standard is formed. A converging spot suitable for performing a read operation of signals recorded on the first optical disc D1, the second optical disc D2 of the CD standard, and the third optical disc D3 of the DVD standard is generated by the same objective lens 11. I can do it.
また、CD規格の第2光ディスクD2及びDVD規格の第3光ディスクD3の信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を同一のレーザーダイオードから照射される第2レーザー光の1次回折光、即ち同一の回折光を利用して行うようにしたので、異なる次数の回折光を使用する場合と比較して対物レンズ11に形成される回折輪帯の構造を簡単にすることが出来る。   Further, the first-order diffracted light of the second laser beam emitted from the same laser diode, that is, the same reading operation of the signal recorded on the signal recording layer of the second optical disc D2 of the CD standard and the third optical disc D3 of the DVD standard is the same. Therefore, the structure of the diffracting ring zone formed on the objective lens 11 can be simplified as compared with the case where diffracted lights of different orders are used.
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1次の回折光を使用し、第2光ディスクD2及び第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1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。   In this embodiment, the first-order diffracted light is used as the laser light for performing the reading operation of the signal recorded on the first optical disc D1, and the signals recorded on the second optical disc D2 and the third optical disc D3 are used. Although the first-order diffracted light is used as the laser light for performing the reading operation, the order of the diffracted light to be used is not limited, and various changes can be made.
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の中心部を除く外周側より得られる第2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。   Further, the reading operation of the signal recorded on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 is recorded on the signal recording layer L2 of the first laser beam obtained from the outer peripheral side and the center of the objective lens 11 and the second optical disc D2. The reading operation of the second laser beam obtained from the inner peripheral side excluding the central portion of the objective lens 11 and the reading operation of the signal recorded on the signal recording layer L3 of the third optical disc D3 are performed by the objective lens 11. Although the second laser beam obtained from the outer peripheral side excluding the central part is used, the area to be used can be variously changed because there is no problem as long as the light quantity necessary for the signal reading operation can be obtained. is there.
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。   Further, in this embodiment, two laser diodes, ie, a first laser diode 1 that emits the first laser light and a second laser diode 3 that emits the second laser light, are used, but this is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-179636. Of course, it is possible to use a laser diode called a two-wavelength laser in which a plurality of laser diodes are incorporated in the same casing.
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。   In this embodiment, the quarter wavelength plate 7 provided for converting linearly polarized light and circularly polarized light is configured to have a structure suitable for the wavelength of the laser diode used. .
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。   In the first embodiment described above, the spherical aberration correction operation is performed by the movement control operation of the collimator lens 8 in the optical axis direction. Next, the second embodiment shown in FIG. 6 will be described.
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。   In the figure, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
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。   Reference numeral 14 denotes a liquid crystal aberration correction element on which the laser light converted into parallel light by the collimator lens 8 is incident, and is provided with a liquid crystal pattern for correcting at least spherical aberration. Such a liquid crystal aberration correction element 14 has a function of correcting spherical aberration by changing the refractive index as well known, and includes two glass substrates arranged opposite to each other, and the glass substrate. An electrode having an electrode pattern is provided on opposite surfaces, and the liquid crystal molecules are aligned by being sandwiched between the electrodes via an alignment film.
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。   The electrode pattern formed on the electrode has a shape corresponding to the spherical aberration, and is concentric, for example, corresponding to the generation direction of the spherical aberration. In addition, an electrode for correcting such spherical aberration may be formed on one electrode, and an electrode pattern for correcting coma aberration may be formed on the other electrode. In this way, not only spherical aberration but also coma can be corrected simultaneously. The configuration of the liquid crystal aberration correcting element 12 can be variously changed and its control operation is well known, and the description thereof is omitted.
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。   The aberration correction operation by the liquid crystal aberration correction element 14 is performed by a control operation for the aberration correction pattern provided in the liquid crystal aberration correction element 14 as is well known. The control operation for correcting the aberration is performed so as to reduce the amount of spherical aberration detected from the reproduction signal generated by the photodetector 13.
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、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使用される波長が長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。   The present invention uses a laser beam having a long wavelength used for reading a signal recorded on a CD standard optical disk, not a laser beam used for reading a signal recorded on a DVD standard optical disk. Thus, since the read operation of signals recorded on a plurality of optical discs having different standards is performed, the present invention can be applied to optical pickup devices of other different standards.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st laser diode 3 2nd laser diode 5 Polarizing beam splitter 6 Half mirror 8 Collimating lens 9 Aberration correction motor 11 Objective lens 13 Photo detector 14 Liquid crystal aberration correction element D Optical disk

Claims (4)

  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光ディスク及び第3光ディスクに設けられている信号記録層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。 The first optical disc having a short distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, the second optical disc having a long distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer, and the distance from the surface of the optical disc to the signal recording layer are longer than those of the first optical disc. 2 is an optical pickup device having an objective lens for condensing a laser beam incident on each signal recording layer of a third optical disc shorter than two optical discs, and performs an operation of reading a signal recorded on the signal recording layer of the first optical disc. Longer than the wavelength of the first laser light suitable for performing the read operation of the signal recorded on the signal recording layer of the second optical disk and the first laser diode that generates the first laser light of the wavelength suitable for performing A second laser diode for generating a second laser beam having a wavelength; and a first laser beam emitted from the first laser diode. The second laser beam emitted from the diffraction ring zone for condensing the light on the signal recording layer provided on the first optical disc to generate a focused spot and the second laser diode; the second optical disc and the third optical disc An optical pickup device characterized in that a diffraction ring zone for condensing light on a signal recording layer provided on a signal recording layer provided on the objective lens to generate a focused spot is formed on the objective lens.
  2. 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。 Spherical aberration correction means for correcting spherical aberration is provided in an optical path between the first laser diode that emits the first laser light, the second laser diode that emits the second laser light, and the objective lens. The optical pickup device according to claim 1.
  3. 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2に記載の光ピックアップ装置。 3. The optical pickup device according to claim 2, wherein a collimating lens is used as the spherical aberration correcting means, and the spherical aberration is corrected by moving the collimating lens in the optical axis direction.
  4. 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。 4. The optical pickup device according to claim 3, wherein a liquid crystal aberration correcting element is used as the spherical aberration correcting means, and the spherical aberration is corrected by changing a pattern of the liquid crystal aberration correcting element.
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