JP4312241B2 - 光ピックアップ装置および光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光ピックアップ装置およびそれを内蔵した光ディスク装置に関し、特に、共通の光源から出射されたレーザ光を２つの対物レンズに振り分けるタイプの互換型光ピックアップ装置およびそれを内蔵した光ディスク装置に用いて好適なものである。
現在、青色波長のレーザ光を用いる光ディスクとして、ＢＤ（ブルーレイディスク）とＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）の２つが存在する。これらは互いにカバー層の厚みが相違するため、両ディスクに対応可能な互換型の光ピックアップ装置では、各ディスクに適応する２つの対物レンズが配され、一つの半導体レーザから出射された青色波長のレーザ光が、光学系によって、それぞれの対物レンズに割り振られる構成となっている。
以下の特許文献１には、一つの光源から出射されたレーザ光を２つの対物レンズに振り分けるタイプの光ピックアップ装置が記載されている。ここでは、レーザ光を２つの対物レンズに振り分けるために、液晶セルと偏光ビームスプリッタが用いられている。すなわち、液晶セルによってレーザ光の偏光方向が偏光ビームスプリッタに対しＰ偏光とＳ偏光の何れかに変化される。Ｐ偏光となった場合、レーザ光は偏光ビームスプリッタを透過して第１の対物レンズに導かれ、Ｓ偏光となった場合、レーザ光は偏光ビームスプリッタによって反射されてレーザ光が第１の対物レンズに導かれる。
特開平１１−１２０６０６号公報
しかしながら、かかる従来技術では、レーザ光を２つの対物レンズに振り分ける手段として液晶セルが用いられるため、光ピックアップ装置のコストが上昇し、また、液晶セルを通過する際にレーザ光の強度に減衰が生じる。また、何れの対物レンズにレーザ光を導くかに応じて液晶セルを駆動制御する回路および構成が別途必要となる。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成にて円滑にレーザ光を２つの対物レンズに振り分けることができる光ピックアップ装置およびそれを内蔵した光ディスク装置を提供することを課題とする。
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
第１の発明は、光ピックアップ装置に関するものである。この光ピックアップ装置は、所定波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を記録媒体上に収束させる第１および第２の対物レンズと、前記レーザ光源と前記第１および第２の対物レンズとの間に配された偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタによって分割された２つの前記レーザ光をそれぞれ前記第１および第２の対物レンズへと導く第１および第２の光学系と、前記第１および第２の光学系にそれぞれ配された第１および第２の光学素子と、前記第１および第２の光学素子を前記レーザ光の光軸方向に変位させるアクチュエータと、前記レーザ光源と前記偏光ビームスプリッタの間に配された１／２波長板と、前記アクチュータの駆動に機械的に連係させて前記１／２波長板を前記レーザ光の光軸を軸として回動させる回動機構とを備え、前記回動機構は、前記第１の光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第１の回動位置に位置づけるとともに、前記第２の光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第２の回動位置に位置づけることを特徴とする。
この発明によれば、第１および第２の光学素子を駆動するアクチュエータに機械的に連係して１／２波長板が回動される。ここで、１／２波長板は、第１の光学素子が制御動作位置にあるときは第１の回動位置に位置づけられ、第２の光学素子が制御動作位置にあるときは第２の回動位置に位置づけられる。このように、１／２波長板が回動されることにより、レーザ光の進行経路が第１および第２の光学系の間で切り替えられ、その結果、レーザ光の入射対象が第１および第２の対物レンズの間で切り替えられる。このように本発明によれば、別途、１／２波長板を駆動制御するための構成を配することなく、レーザ光の入射対象を第１および第２の対物レンズの間で切り替えることができる。また、光路切り替え手段として安価な１／２波長板が用いられるため、光ピックアップ装置のコスト上昇を抑制できる。
なお、第１の発明において、第１および第２の光学素子は、たとえば、収差補正用のレンズとすることができる。以下の実施形態では、収差補正用レンズとしてコリメータレンズ１７または２２が開示されている。
また、第１の発明において、前記アクチュエータは、第１の光学素子と第２の光学素子の駆動ストロークを調整するための伝達機構を有する構成とすることができる。この場合、伝達機構におけるストローク緩衝作用により、第２の光学素子の駆動ストロークが抑制されるため、第２の光学系の光路を短縮できる。よって、この構成によれば、光学部品のレイアウト上、第２の光学系の光路を大きく取れない場合にも、共通のアクチュエータにて第２の光学素子を円滑に駆動することができる。
第２の発明は、光ピックアップ装置に関するものである。この光ピックアップ装置は、所定波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を記録媒体上に収束させる第１および第２の対物レンズと、前記レーザ光源と前記第１および第２の対物レンズとの間に配された偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタによって分割された２つの前記レーザ光をそれぞれ前記第１および第２の対物レンズへと導く第１および第２の光学系と、前記第１および第２の光学系の何れか一方に配された光学素子と、前記光学素子を前記レーザ光の光軸方向に変位させるアクチュエータと、前記レーザ光源と前記偏光ビームスプリッタの間に配された１／２波長板と、前記アクチュータの駆動に機械的に連係させて前記１／２波長板を前記レーザ光の光軸を軸として回転させる回動機構とを備え、前記回動機構は、前記光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第１の回動位置に位置づけるとともに、前記光学素子が非制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第２の回動位置に位置づけることを特徴とする。
第２の発明は、第１および第２の光路の何れか一方のみに光学素子が配されている点が第１の発明に比べ相違している。この発明においても、第１の発明と同様、別途、１／２波長板を駆動制御するための構成を配することなく、レーザ光の入射対象を第１および第２の対物レンズの間で切り替えることができる。また、光路切り替え手段として安価な１／２波長板が用いられるため、光ピックアップ装置のコスト上昇を抑制できる。
第３の発明は、光ディスク装置に関するものである。この光ディスク装置は、第１の発明に係る光ピックアップ装置と、前記アクチュエータを制御して前記第１および第２の対物レンズに入射される前記レーザ光の光学特性を調整するとともに前記第１および第２の光学系のうち何れに前記レーザ光を導くかを制御するサーボ回路とを備える。この発明によれば、上記第１の発明と同様の効果が奏される。
第４の発明は、光ディスク装置に関するものである。この光ディスク装置は、第２の発明に係る光ピックアップ装置と、前記アクチュエータを制御して前記第１および第２の対物レンズの何れか一方に入射される前記レーザ光の光学特性を調整するとともに前記第１および第２の光学系のうち何れに前記レーザ光を導くかを制御するサーボ回路とを備える。この発明によれば、上記第２の発明と同様の効果が奏される。
なお、以下の実施形態のうち、図１、図１１、図１２および図１３に係る実施形態が第１の発明の実施形態に対応し、図１４に係る実施形態が第２の発明の実施形態に対応する。
以上のとおり本発明によれば、簡素な構成にて円滑にレーザ光を２つの対物レンズに振り分け得る光ピックアップ装置およびそれを内蔵した光ディスク装置を提供することができる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の例示形態であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、ブルーレイディスク（以下、「ＢＤ」という）とＨＤＤＶＤ（以下、「ＨＤ」という）に対応可能な光ピックアップ装置および光ディスク装置に本発明を適用したものである。
まず、図１を参照して実施の形態に係る光ピックアップ装置について説明する。なお、同図（ａ）は、光ピックアップ装置の光学系の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）の立ち上げミラー１９、２４以降の部分を図中のＸ軸方向に見たときの側面図である。同図（ｂ）中、対物レンズホルダ３１は内部の構造が分かるよう断面図にて示されている。
同図（ａ）（ｂ）において、半導体レーザ１１は、波長４００ｎｍ程度のレーザ光を出射する。１／２波長板１２は、偏光ビームスプリッタ１５に対するレーザ光の偏光方向を調整するために配されている。ここで１／２波長板１２は、偏光ビームスプリッタ１５に対するレーザ光の偏光方向がＰ偏光とＳ偏光に対して４５°の方向（同図（ｃ）の矢印方向）となるよう配置される。
波長板ユニット１３は、１／２波長板を保持しており、レーザ光軸を軸として回動可能な状態でホルダ１４に保持されている。波長板ユニット１３は、レンズホルダ４１が図中のＹ軸方向に駆動されることにより、その回動位置が第１の回動位置（ＢＤ装着時の回動位置）と第２の回動位置（ＨＤ装着時の回動位置）の間で切り替えられる。
図２は、波長板ユニット１３の回動動作を説明する図である。図示の如く、波長板ユニット１３は、中央に波長板領域（１／２波長板）１３ａを有し、外周部に形成された円弧部１３ｂがホルダ１４に形成された円弧状の溝に係合されることにより、回動可能な状態にてホルダ１４に保持されている。波長板ユニット１３には２つの壁部１３ｃ、１３ｄが形成されており、波長板ユニット１３は、これら２つの壁部１３ｃ、１３ｄの何れか一方にレンズホルダ４１の舌片４１ａに形成された突部４１ｄが当接することにより、上記第１および第２の位置の何れかに位置づけられる。
同図（ａ）に示す如く、ＢＤ装着時には、突部４１ｄが壁部１３ｃに当接し、さらに、壁部１３ｄの端縁が、同図Ｐ１の位置において、舌片４１ａの下面に当接する。これにより、波長板ユニット１３は、同図（ａ）に示す回動位置（第１の回動位置）に固定される。このとき、波長板領域１３ａの光学軸は、入射レーザ光の偏光方向に対し反時計方向に２２．５度だけ回転した位置に位置づけられる。したがって、波長板領域１３ａを透過した後のレーザ光の偏光方向は、波長板領域１３ａへの入射時に比べ、反時計方向に４５度回転し、これにより、波長板ユニット１３を通過した後のレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５に対してＳ偏光となる。このように偏光方向が回転されることにより、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５によって略全反射され、大半がコリメートレンズ２２へと導かれる。
ＨＤ装着時には、同図（ａ）の状態から舌片４１ａが矢印Ａ方向に変位され、波長板ユニット１３が同図（ｂ）の位置に位置づけられるまで時計方向に回動される。ここでは、突部４１ｄが壁部１３ｄに当接し、さらに、壁部１３ｃの端縁が、同図Ｐ２の位置において、舌片４１ａの下面に当接する。これにより、波長板ユニット１３は、同図（ｂ）に示す回動位置（第２の回動位置）に固定される。このとき、波長板領域１３ａの光学軸は、入射レーザ光の偏光方向に対し時計方向に２２．５度だけ回転した位置に位置づけられる。したがって、波長板領域１３ａを透過した後のレーザ光の偏光方向は、波長板領域１３ａへの入射時に比べ、時計方向に４５度回転し、これにより、波長板ユニット１３を通過した後のレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５に対してＰ偏光となる。このように偏光方向が回転されることにより、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５を略全透過し、大半がミラー１６へと導かれる。
図１に戻り、偏光ビームスプリッタ１５は、半導体レーザ１１側から入射されるレーザ光をその偏光方向に応じて透過または反射する。上記の如く、波長板ユニット１３が第１の回動位置に位置づけられると、レーザ光は、Ｓ偏光の状態で偏光ビームスプリッタ１５に入射され、偏光ビームスプリッタ１５によって略全反射される。一方、波長板ユニット１３が第２の回動位置に位置づけられると、レーザ光は、Ｐ偏光の状態で偏光ビームスプリッタ１５に入射され、偏光ビームスプリッタ１５を略全透過する。
偏光ビームスプリッタ１５を透過したレーザ光は、ミラー１６によって反射された後、コリメートレンズ１７によって平行光に変換される。その後、このレーザ光は、ミラー１８によって反射され、さらに、立ち上げミラー１９によってＨＤ用対物レンズ２１方向に反射される。
１／４波長板２０は、立ち上げミラー１９によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ向かう際の偏光方向に直交する直線偏光（Ｓ偏光）に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ１５によって反射され光検出器２８へと導かれる。ＨＤ用対物レンズ２１は、１／４波長板２０側から入射されたレーザ光をＨＤ上に収束させる。
偏光板ユニット１３を通過した後偏光ビームスプリッタ１５によって反射されたレーザ光は、コリメートレンズ２２によって平行光に変換された後、ミラー２３によって反射され、さらに、立ち上げミラー２４によってＢＤ用対物レンズ２６方向に反射される。
１／４波長板２５は、立ち上げミラー２４によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ向かう際の偏光方向に直交する直線偏光（Ｐ偏光）に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ１５を透過し光検出器２８へと導かれる。ＢＤ用対物レンズ２６は、１／４波長板２５側から入射されたレーザ光をＢＤ上に収束させる。
アナモレンズ２７は、ディスクによって反射されたレーザ光に非点収差を導入する。光検出器２８は、受光面に４分割センサを有し、ディスクによって反射されたレーザ光の光軸が４分割センサの２つの分割線の交点を貫くよう配置されている。４分割センサからの信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生信号が生成される。
上記２つの１／４波長板２０、２５と、ＨＤ用対物レンズ２１およびＢＤ用対物レンズ２６は、同図（ｂ）に示す如く、共通の対物レンズホルダ３１に装着されている。この対物レンズホルダ３１は、磁気回路とコイルからなる周知の対物レンズアクチュエータによって、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。なお、対物レンズホルダ３１には、通常、コイルが配される。同図には、対物レンズアクチュエータのうちコイル３２のみ図示され、磁気回路は、図示省略されている。
上記２つのコリメートレンズのうち、ＢＤ用のコリメートレンズ２２は、レンズホルダ４１に装着されている。レンズホルダ４１は、支持ベース上に平行に配された２本のガイドシャフト４２ａ、４２ｂによって、コリメートレンズ２２の光軸方向に移動可能に支持されている。レンズホルダ４１には、図中のＺ軸方向に一定の幅を有する舌片４１ａが形成され、この舌片４１ａの下面に、上記の如く、突部４１ｄが装着されている。
また、レンズホルダ４１には、突出部４１ｂが形成されており、この突出部４１ｂの下面にラックギア４４が配されている。一方、支持ベースにはモータ４５が設置され、モータ４５の回転軸にウォームギア４５ａが形成されている。このモータ４５は、たとえばステッピングモータによって構成される。レンズホルダ４１の突出部４１ｂ下面に配されたラックギア４４は、ウォームギア４５ａと噛合するようモータ４５の回転軸に圧接されている。よって、モータ４５が駆動されると、その駆動力がウォームギア４５ａとラックギア４４を介してレンズホルダ４１に伝達される。これを受けて、レンズホルダ４１がコリメートレンズ２２の光軸方向に移動する。
なお、ガイドシャフト４２ａにはバネ４３が挿入されており、このバネ４３によってレンズホルダ４１がモータ４５の方向に付勢されている。この付勢によって、長手方向におけるモータ軸の機械的な遊びが解消されている。
また、ＨＤ用のコリメートレンズ１７は、レンズホルダ４６に装着されている。レンズホルダ４６は、上記ガイドシャフト４２ｂとこれに平行に支持ベース上に配されたガイドシャフト４２ｃによって、コリメートレンズ１７の光軸方向に移動可能に支持されている。したがって、ガイドシャフト４２ｂには、レンズホルダ４１とレンズホルダ４６の両方が支持されている。このうち、レンズホルダ４６側の２つの被支持部（以下、「第２の被支持部４６ａ、４６ｂ」という）は、レンズホルダ４１側の被支持部（以下、「第１の被支持部４１ｃ」という）を図中のＹ軸方向に挟むよう配されている。また、第１の被支持部４１ｃと第２の被支持部４６ａ、４６ｂの間には所定の隙間が存在している。
なお、ガイドシャフト４２ｂにはバネ４７が挿入されており、このバネ４７の付勢によって、レンズホルダ４６が支持ベース上のストッパ４８に圧接されている。
図３は、レンズホルダ４１、４６の駆動ストロークを説明する図である。
同図（ａ）を参照して、レンズホルダ４１は、ＢＤ装着時の収差補正動作の際、ストロークＳａの範囲で駆動される。この場合、第１の被支持部４１ｃは、第２の被支持部４６ａ、４６ｂに当接せず、第２の被支持部４６ａ、４６ｂ間を移動する。また、第１の被支持部４１ｃと第２の被支持部４６ａ、４６ｂの間には、このストロークＳａの他にストロークＳｂが残されている。
ＨＤ装着時には、レンズホルダ４１が、同図（ａ）の状態から、ストロークＳｂを超えてさらに同図下方に移動される。このとき、第１の被支持部４１ｃは移動途中に第２の被支持部４６ｂに当接し、この状態からさらにレンズホルダ４１が同図下方に移動されることにより、レンズホルダ４６は、バネ４７の付勢に抗して、同図（ｂ）の位置に移動される。これにより、レンズホルダ４６は、コリメートレンズ１７による収差補正位置に位置づけられる。この収差補正動作時に、レンズホルダ４６は、ストロークＳｃの範囲で変位する。
図４は、上記光ピックアップ装置を内蔵する光ディスク装置の回路構成を示す図である。なお、同図には、光ディスク装置の回路構成のうち光ピックアップ装置に関連する部分のみが示されている。
信号増幅回路５１は、光検出器２８から入力される信号に基づいてフォーカスエラー信号（ＦＥ）、トラッキングエラー信号（ＴＥ）および再生信号（ＲＦ）を生成する。図５に、信号増幅回路５１の構成を示す。図示の如く、信号増幅回路５１は、５つの加算回路１０１〜１０４、１０７と２つの減算回路１０５、１０６から構成されている。上記の如く光検出器２８には４分割センサが配されており、同図に示す各センサＡ〜Ｄからの信号をＡ〜Ｄとすると、フォーカスエラー信号（ＦＥ）、トラッキングエラー信号（ＴＥ）および再生信号（ＲＦ）は、それぞれ、ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）、ＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）、ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの演算により生成される。
図４に戻り、再生回路５２は、信号増幅回路５１から入力される再生信号（ＲＦ）を処理してデータを再生する。
サーボ回路５３は、信号増幅回路５１から入力されるフォーカスエラー信号（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）に基づいてフォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号を生成し、光ピックアップ装置内のコイル３２（対物レンズアクチュエータ）に供給する。また、サーボ回路５３は、ＢＤ再生時とＨＤ再生時に、信号増幅回路５１から入力される再生信号（ＲＦ）をモニタし、この信号が最良となるようコリメートレンズ２２、１７を駆動制御するためのサーボ信号（収差サーボ信号）を生成して、光ピックアップ装置内のモータ４５に供給する。
さらに、サーボ回路５３は、マイクロコンピュータ５５から入力される制御信号に応じて、第１の位置（コリメートレンズ２２の初期位置）と第２の位置（コリメートレンズ１７の初期位置）の何れかにレンズホルダ４１を位置づけるための信号をモータ４５に供給する。なお、レンズホルダ４１が第１の位置にあるとき波長板ユニット１３は上記第１の回動位置（図２（ａ）参照）に位置づけられ、レンズホルダ４１が第２の位置にあるとき波長板ユニット１３は上記第２の回動位置（図２（ｂ）参照）に位置づけられる。この他、サーボ回路５３は、フォーカス引き込みのための信号を光ピックアップ装置内のコイル３２（対物レンズアクチュエータ）に供給する。
レーザ駆動回路５４は、マイクロコンピュータ５５から入力される制御信号に応じて光ピックアップ装置内の半導体レーザ１１を駆動する。マイクロコンピュータ５５は、内蔵メモリに格納されたプログラムに従って各部を制御する。
次に、図１を参照して、光ピックアップ装置の動作について説明する。
光ディスク装置にＢＤが装着された場合、レンズホルダ４１が第１の位置に位置づけられ、波長板ユニット１３が第１の回動位置（図２（ａ）参照）に位置づけられる。このとき、コリメートレンズ２２は、図３のストロークＳａ内の初期位置（レーザ光を平行光とするために予め設定された位置）に位置づけられる。このようにして、波長板ユニット１３が第１の回動位置に位置づけられると、レーザ光は、波長板ユニット１３を透過することにより、偏光ビームスプリッタ１５に対してＳ偏光とされる。これにより、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５によって略全反射される。
偏光ビームスプリッタ１５によって反射されたレーザ光は、コリメートレンズ２２によって平行光とされた後、ミラー２３によって反射され、さらに、立ち上げミラー２６によって、ＢＤ用対物レンズ２６に向かう方向へと反射される。その後、レーザ光は、１／４波長板２５によって円偏光に変換され、対物レンズ２６によってＢＤ上に収束される。
ＢＤによって反射されたレーザ光は、再び１／４波長板２５を透過することにより、ＢＤに向かう際の偏光方向に直交する直線偏光に変換される。しかる後、このレーザ光は、上記光路を逆行し、偏光ビームスプリッタ１５に入射する。このとき、このレーザ光は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ１５に対してＰ偏光となっているため、偏光ビームスプリッタ１５を略全透過する。その後、このレーザ光は、アナモレンズ２７によって非点収差が導入され、光検出器２８の受光面（４分割センサ）上に収束する。
なお、ＢＤに対する再生動作中、モータ４５には収差サーボ信号が供給され、コリメートレンズ２２が、収差補正のストローク範囲（図３のストロークＳａ）内において光軸方向に微動される。これにより、ＢＤ上においてレーザ光に生じる収差が抑制される。
光ディスク装置にＨＤが装着された場合には、レンズホルダ４１が第２の位置に位置づけられ、波長板ユニット１３が第２の回動位置（図２（ｂ）参照）に位置づけられる。このとき、コリメートレンズ１７は、図３のストロークＳｃ内の初期位置（レーザ光を平行光とするために予め設定された位置）に位置づけられる。これによりレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５に対してＰ偏光とされ、偏光ビームスプリッタ１５を略全透過する。
偏光ビームスプリッタ１５を透過したレーザ光は、ミラー１６によって反射され、コリメートレンズ１７によって平行光とされる。その後、レーザ光は、ミラー１８によって反射され、さらに、立ち上げミラー１９によって、ＨＤ用対物レンズ２１に向かう方向へと反射される。その後、レーザ光は、１／４波長板２０によって円偏光に変換され、対物レンズ２１によってＨＤ上に収束される。
ＨＤによって反射されたレーザ光は、再び１／４波長板２０を透過することにより、ＨＤに向かう際の偏光方向に直交する直線偏光に変換される。しかる後、このレーザ光は、上記光路を逆行し、偏光ビームスプリッタ１５に入射する。このとき、このレーザ光は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ１５に対してＳ偏光となっているため、偏光ビームスプリッタ１５によって略全反射される。その後、このレーザ光は、アナモレンズ２７によって非点収差が導入され、光検出器２８の受光面（４分割センサ）上に収束する。
なお、ＨＤに対する再生動作中、モータ４５には収差サーボ信号が供給され、コリメートレンズ１７が、収差補正のストローク範囲（図３のストロークＳｃ）内において光軸方向に微動される。これにより、ＨＤ上においてレーザ光に生じる収差が抑制される。
図６を参照して、光ディスク装置の再生動作について説明する。
再生動作が開始されると、半導体レーザ１１がＯＮされ（Ｓ１０１）、レンズホルダ４１が第１の位置に移動される（Ｓ１０２）。これにより、ＢＤ用対物レンズ２６を介してレーザ光が再生対象ディスクに照射される。このとき、コリメートレンズ２２は、図３のストロークＳａ内の初期位置に位置づけられる。
しかる後、対物レンズホルダ３１がフォーカス方向に移動され、再生対象ディスクに対するレーザ光のフォーカス引き込みが試行される（Ｓ１０３）。再生対象ディスクがＢＤであれば、フォーカスエラー信号上に十分な波形振幅のＳ字カーブが現れ、フォーカス引き込みが可能となる（Ｓ１０４：ＹＥＳ）。この場合、マイクロコンピュータ５５は、再生対象ディスクがＢＤであると判別し、サーボ回路５３にＢＤ用のサーボ処理を行わせる（Ｓ１０５）。これにより、ＢＤ用対物レンズ２６に対しサーボ（フォーカスサーボ、トラッキングサーボ）が掛けられ、また、コリメートレンズ２２に収差サーボが掛けられる。しかる後、当該ディスクに対する再生処理が行われる（Ｓ１０６）。
一方、再生対象ディスクがＢＤでなければ、カバー層の相違等から、フォーカスエラー信号上に十分な波形振幅のＳ字カーブが現れず、フォーカス引き込みが不能となる（Ｓ１０４：ＮＯ）。この場合、マイクロコンピュータ５５は、再生対象ディスクがＢＤでないと判別し、レンズホルダ４１を第２の位置に移動させる（Ｓ１０７）。これにより、レンズホルダ４６がバネ４７の付勢に抗して変位され、コリメートレンズ１７が、図３のストロークＳｃ内の初期位置に位置づけられる。同時に、波長板ホルダ１３が第２の回動位置に位置づけられ、偏光ビームスプリッタ１５へ入射する際の偏光方向がＰ偏光とされる。これにより、ＨＤ用対物レンズ２１を介してレーザ光が再生対象ディスクに照射される。
しかる後、マイクロコンピュータ５５は、再生対象ディスクに対するレーザ光のフォーカス引き込みを再試行させる（Ｓ１０８）。再生対象ディスクがＨＤであれば、フォーカスエラー信号上に十分な波形振幅のＳ字カーブが現れ、フォーカス引き込みが可能となる（Ｓ１０９：ＹＥＳ）。この場合、マイクロコンピュータ５５は、再生対象ディスクがＨＤであると判別し、サーボ回路５３にＨＤ用のサーボ処理を行わせる（Ｓ１１０）。これにより、ＨＤ用対物レンズ２１に対しサーボ（フォーカスサーボ、トラッキングサーボ）が掛けられ、また、コリメートレンズ１７に収差サーボが掛けられる。しかる後、当該ディスクに対する再生処理が行われる（Ｓ１１１）。
Ｓ１０８におけるフォーカス引き込みにおいてフォーカスエラー信号上に十分な波形振幅のＳ字カーブが現れない場合、マイクロコンピュータ５５は、再生対象ディスクがＢＤでもＨＤでもないと判別し、当該ディスクに対する再生動作を中止する（Ｓ１１２）。この場合、ディスク排出やモニタ上におけるエラー表示等によって、ユーザにディスクエラーが報知される。
以上、本実施の形態によれば、コリメートレンズ１７、２２を駆動するアクチュエータを用いて波長板ユニット１３が第１の回動位置と第２の回動位置の何れかに位置づけられ、レーザ光の入射対象がＢＤ用対物レンズ２６とＨＤ用対物レンズ２１の間で切り替えられる。よって、別途、波長板ユニット１３を駆動するための構成が不要となり、光ピックアップ装置の構成の簡素化が図られる。また、光路切り替え手段とした安価な１／２波長板が用いられるため、光ピックアップ装置のコスト上昇を抑制できる。さらに、光路切り替えの際、モータ４５の駆動を制御するのみでよいため、光ディスク装置側の回路構成ないし制御処理を簡素なものとすることができる。
さらに、本実施の形態によれば、図３に示す第１の被支持部４１ｃと第２の被支持部４６ａ、４６ｂ間に隙間を設けることにより、レンズホルダ４６の駆動ストロークが抑制され、これにより、ミラー１６、１８間の光路を短縮できる。よって、本実施の形態によれば、レイアウト上、ミラー１６、１８間の光路を大きく取れない場合にも、共通のモータ４５にてコリメートレンズ１７を円滑に駆動することができる。
このように、本実施の形態によれば、簡素な構成にて円滑にレーザ光を２つの対物レンズ２１、２６に振り分け得る光ピックアップ装置およびそれを内蔵した光ディスク装置が提供される。
なお、本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記以外に種々の変更が可能である。
図７は、波長板ユニット１３の回動機構の変更例を示す図である。波長板ユニット１３には、レーザ光軸方向にずれた位置に２つの壁部１３ｅ、１３ｆが形成されている。壁部１３ｅの上面は、壁部１３ｆの上面に対して反時計方向に４５度だけ傾斜している。舌片４１ａには、これら２つの壁部１３ｅ、１３ｆに対向する位置に２つの突片４１ｅ、４１ｆが、舌片４１ａの長手方向に前後するようにして形成されている。
同図（ａ）に示す如く、ＢＤ装着時には、突片４１ｆの下面が壁部１３ｆの上面に面接触しており、これにより、波長板ユニット１３は、同図（ａ）に示す回動位置（第１の回動位置）に固定される。ＨＤ装着時には、同図（ａ）の状態から舌片４１ａが矢印Ａ方向に変位されて、突片４１ｅの前端が壁部１３ｅの上面に当接し、壁部１３ｅが突片４１ｅによって矢印Ａ方向に押圧される。このタイミングにおいて、突片４１ｆの後端は、波長板ユニット１３の回動中心を矢印Ａ方向に越えており、したがって、波長板ユニット１３は時計方向に回動可能となる。よって、波長板ユニット１３は、壁部１３ｅが突片４１ｅによって押圧されることにより時計方向に回転し、やがて、突片４１ｅの下面が壁部１３ｅの上面に面接触することにより、同図（ｂ）に示す回動位置（第２の回動位置）に固定される。
この変更例では、突片４１ｅ、４１ｆの下面がそれぞれ壁部１３ｅ、１３ｆの上面に面接触することにより波長板ユニット１３が第１および第２の回動位置に位置づけられるため、第１および第２の回動位置に対する波長板ユニット１３の位置ずれを円滑に抑制することができる。
図８は、波長板ユニット１３の回動機構の他の変更例を示す図である。
これらの変更例では、舌片４１ａの端部に突片４１ｇが形成され、ＨＤ装着時には、この突片４１ｇの下面が波長板ユニット１３の上面１３ｇに面接触することにより、波長板ユニット１３は第２の回動位置に固定される。
同図（ａ）の変更例では、波長板ユニット１３とバネ受け６０ａの間にバネ６０ｂが配され、このバネ６０ｂの弾性力により波長板ユニット１３が反時計方向に付勢されている。また、同図（ｂ）の変更例では、波長板ユニット１３に配された磁性板６１ａとベース側に配された磁石６１ｂの間の磁力により、波長板ユニット１３が反時計方向に付勢されている。
ＢＤ装着時には、同図（ａ）（ｂ）の状態から舌片４１ａが矢印Ａ方向に変位される。この変位により、突片４１ｇの後端が、波長板ユニット１３の回動中心を越えると、波長板ユニット１３は、バネ６０ｂによる弾性力または磁性板６１ａと磁石６１ｂの間の磁力により反時計方向に回動する。その後、波長板ユニット１３に形成されたストッパ１３ｈがホルダ１４に形成された突片１４ａに当接することにより波長板ユニット１３の回動が規制され、これにより、波長板ユニット１３は、第２の回動位置に固定される。
図９は、波長板ユニット１３の回動機構のさらに他の変更例を示す図である。この変更例は、トーションバネ（反転バネ）を用いて波長板ユニット１３を第１の回動位置と第２の回動位置に位置づけるものである。
同図（ａ）ないし（ｃ）は、波長板ユニット１３の回動遷移を示す部分斜視図、同図（ｄ）は、波長板ユニット１３の部分を同図（ａ）のＹ軸方向から見たときの一部側面図である。図示の如く、波長板ユニット１３には、外周部に２つの突部１３ｉ、１３ｊが形成されており、また、突部１３ｉの形成位置に、トーションバネ６２ａの一端が取り付けられている。
同図（ａ）の状態において、トーションバネ６２ａは、波長板ユニット１３を矢印Ｂ方向に付勢している。この状態からレンズホルダ４１が矢印Ａ方向に変位されると、舌片４１ａの端部に形成されたピン４１ｈが突部１３ｉを押圧し、波長板ユニット１３はトーションバネ６２ａの付勢に抗して矢印Ｂ’方向に回動する（同図（ｂ）参照）。この回動が進み、やがて、波長板ユニット１３の回動位置がトーションバネ６２ａの中立位置を越えると、波長板ユニット１３に対するトーションバネ６２ａの付勢方向が反転し、波長板ユニット１３は矢印Ｂ’方向に付勢される。これにより、波長板ユニット１３は、ピン４１ｈから押圧されることなく、突部１３ｉの回動がストッパ６２ｂによって規制されるまで、矢印Ｂ’方向に回動する（同図（ｃ）参照）。
図１０は、図９の変更例における波長板ユニット１３の動作を示す図である。なお、ここでは、図１０（ｂ）および（ｄ）における波長板ユニット１３の回動位置が、それぞれ、上記第１の回動位置および第２の回動位置であるとする。
レンズホルダ４１が第２の位置（ＨＤ再生位置）から第１の位置（ＢＤ再生位置）に向かって変位すると、その途中で、舌片４１ａに形成されたピン４１ｈが突部１３ｉに当接し、波長板ユニット１３がトーションバネ６２ａの付勢に抗して第２の回動位置から第１の回動位置に向かって回動する。同図（ａ）は、その際の状態を示す図である。この回動が進み、やがて、波長板ユニット１３の回動位置がトーションバネ６２ａの中立位置を越えると、波長板ユニット１３に対するトーションバネ６２ａの付勢方向が矢印Ｃ’方向に反転し、波長板ユニット１３は矢印Ｂ’方向に付勢される。これにより、波長板ユニット１３は、ピン４１ｈから押圧されることなく、突部１３ｉがストッパ６２ｂに当接するまで矢印Ｂ’方向に回動する（同図（ｂ）参照）。これにより、波長板ユニット１３は、第１の回動位置に固定される。その後、レンズホルダ４１は、第１の位置（コリメートレンズ２２の初期位置）までさらに矢印Ａ方向に変位される。
レンズホルダ４１が第１の位置から第２の位置に向かって変位する場合には、舌片４１ａに形成されたピン４１ｈが突部１３ｊに当接し、波長板ユニット１３がトーションバネ６２ａの付勢に抗して第１の回動位置から第２の回動位置に向かって回動する。同図（ｃ）は、そのときの状態を示す図である。この回動が進み、やがて、波長板ユニット１３の回動位置がトーションバネ６２ａの中立位置を越えると、波長板ユニット１３に対するトーションバネ６２ａの付勢方向が矢印Ｃ方向に反転し、波長板ユニット１３は矢印Ｂ方向に付勢される。これにより、波長板ユニット１３は、ピン４１ｈから押圧されることなく、突部１３ｊがストッパ６２ｃに当接するまで矢印Ｂ方向に回動する。これにより、波長板ユニット１３は、第２の回動位置に固定される。その後、レンズホルダ４１は、第２の位置（コリメートレンズ１７の初期位置）までさらに矢印Ａ’方向に変位される。
図９の変更例によれば、トーションバネ６２ａによって突部１３ｉ、１３ｊがストッパ６２ｂ、６２ｃに押し付けられることにより、波長板ユニット１３が第１および第２の回動位置に位置づけられるため、第１および第２の回動位置に対する波長板ユニット１３の位置ずれを効果的に抑制することができる。
この他、ＨＤ用対物レンズ２１とＢＤ用対物レンズ２６を図１１に示すように配置することもできる。この場合、図１におけるミラー１８、２３を省略でき、構成の簡素化と部品点数の減少が図られる。
また、上記実施の形態では、１ビームプッシュプルにてトラッキングエラー信号（ＴＥ）を生成するようにしたが、光ディスク装置が記録にも対応可能である場合には、３ビームを用いたＤＰＰ（Deferential Push Pull）法によりトラッキングエラー信号を生成するよう構成することもできる。この場合、たとえば、図１における１／２波長板１２が、３ビーム用回折格子が表面に形成された１／２波長板に置き換えられる。この１／２波長板は、レーザ光の偏光方向を図１（ｃ）に示すような方向に調整する機能と、半導体レーザ１１からのレーザ光を回折により３ビームに分割する機能の両方を備えている。
なお、この場合には、ＢＤとＨＤのトラックピッチが異なるため、３ビーム用回折格子のパターンには、たとえばインライン方式のパターンが適用される。こうすれば、記録再生対象ディスクがＢＤ、ＨＤの何れであるかに拘わらず共通の受光面にて各ディスクからの反射光を受光できる。なお、インライン方式によるＤＰＰ法は従来周知であるため、ここでは説明を省略する。この場合には、光検出器２８のセンサパターンと、各センサからの出力を演算処理する信号増幅回路を適宜変更する必要がある。
ところで、上記実施の形態では、偏光ビームスプリッタ１５によって反射された後のレーザ光の光軸と同じ方向にレンズホルダ４１を移動させるようにしたが、図１２に示すように、偏光ビームスプリッタ１５を透過した後のレーザ光の光軸と同じ方向にレンズホルダ４１を移動させるよう構成することもできる。この場合、コリメートレンズ１７、２２はＸ軸方向に変位される。また、偏光ビームスプリッタ１５からアナモレンズ２７へと向かうレーザ光が遮光されないよう、レンズホルダ４１の舌片４１ａに開口４１ｉが形成されている。さらに、半導体レーザ１１と１／２波長板１２の配置が図示の如く変更され、波長板ユニット１３を通過した後のレーザ光を偏光ビームスプリッタ１５へと導くミラー６３が追加されている。
また、上記実施の形態では、２つのレンズホルダ４１、４６にコリメートレンズ２２、１７を装着し、第１の被支持部４１ｃと第２の被支持部４６ａ、４６ｂの間に隙間を設けることにより、コリメートレンズ２２、１７の移動ストロークを変位させるようにしたが、図１３に示すように、一つのレンズホルダ４１に２つのコリメートレンズ２２、１７を装着し、コリメートレンズ２２、１７を一体的に移動させるよう構成することもできる。この場合も、上記実施の形態と同様、レンズホルダ４１を第１の位置（コリメートレンズ２２の初期位置）と第２の位置（コリメートレンズ１７の初期位置）に移動させることにより、波長板ホルダ１３が第１の回動位置と第２の回動位置に位置づけられるよう、光学系および波長板ホルダ１３の回動機構が構成される。
なお、上記実施の形態では、コリメートレンズ１７、２２の両方を変位させて収差補正を行うようにしたが、コリメートレンズ１７、２２のうち何れか一方のみを変位させる場合にも本発明を適用可能である。
図１４は、コリメートレンズ１７のみを変位させる場合の構成例である。この場合、レンズホルダ４１は、第１の位置（コリメートレンズ２２の初期位置）と第２の位置（コリメートレンズ２２の非動作位置）に移動される。これら第１の位置と第２の位置にレンズホルダ４１が移動するに連係して、波長板ホルダ１３が第１の回動位置と第２の回動位置に位置づけられるよう、光学系および波長板ホルダ１３の回動機構が構成される。ＢＤ、ＨＤ装着時の動作制御は、図６の場合と同様である。この場合、Ｓ１０２、Ｓ１０７において、それぞれ、レンズホルダ４１が、第１の位置（コリメートレンズ２２の初期位置）と第２の位置（コリメートレンズ２２の非動作位置）に移動される。
この他、上記実施の形態は、ＢＤとＨＤの互換型光ピックアップ装置およびそれを内蔵する光ディスク装置に本発明を適用したものであったが、本発明は、これ以外の互換型光ピックアップ装置にも適宜適用可能である。また、上記ではコリメートレンズを変位させるアクチュエータに機械的に連係させて波長板ホルダ１３を回動させるようにしたが、エキスパンダレンズ等の他の光学素子を変位させるアクチュエータに機械的に連係させて波長板ホルダ１３を回動させるようにしても良い。さらに上記実施の形態では、１／２波長板１２を用いてレーザ光の偏光方向を調整しているが、光軸を軸に半導体レーザ１１を回転させることによりレーザ光の偏光方向を調整するようにすることもできる。
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す図 実施の形態に係る波長板ホルダの回動機構を説明する図 実施の形態に係るレンズホルダの駆動ストロークを説明する図 実施の形態に係る光ディスク装置の回路構成を示す図 実施の形態に係る信号増幅回路の構成を示す図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の動作を説明する図 実施の形態に係る波長板ホルダの回動機構の変更例を示す図 実施の形態に係る波長板ホルダの回動機構の他の変更例を示す図 実施の形態に係る波長板ホルダの回動機構の他の変更例を示す図 実施の形態に係る波長板ホルダの回動機構の動作を説明する図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の変更例を示す図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の変更例を示す図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の変更例を示す図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の変更例を示す図
符号の説明
１１ … 半導体レーザ
１３ … 波長板ユニット
１３ａ … 波長板領域
１３ｂ … 円弧部
１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ … 壁部
１３ｇ … 上面
１３ｈ … ストッパ
１３ｉ、ｊ … 突部
１４ … ホルダ
１４ａ … 突片
１５ … 偏光ビームスプリッタ
１７、２２ … コリメートレンズ
２１ … ＨＤ用対物レンズ
２６ … ＢＤ用対物レンズ
４１ … レンズホルダ
４１ａ … 舌片
４１ｃ … 第１の被支持部
４１ｄ … 突部
４１ｅ、ｆ、ｇ … 突片
４１ｈ … ピン
４２ａ、ｂ、ｃ … ガイドシャフト
４４ … ラックギア
４５ … モータ
４５ａ … ウォームギア
４６ … レンズホルダ
４６ａ、ｂ … 第２の被支持部
４７ … バネ
５１ … 信号増幅回路
５３ … サーボ回路
５５ … マイクロコンピュータ
６０ａ … バネ受け
６０ｂ … バネ
６１ａ … 磁性板
６１ｂ … 磁石
６２ａ … トーションバネ
６２ｂ、６２ｃ … ストッパ

Claims (7)

  1. 所定波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、
    前記レーザ光を記録媒体上に収束させる第１および第２の対物レンズと、
    前記レーザ光源と前記第１および第２の対物レンズとの間に配された偏光ビームスプリッタと、
    前記偏光ビームスプリッタによって分割された２つの前記レーザ光をそれぞれ前記第１および第２の対物レンズへと導く第１および第２の光学系と、
    前記第１および第２の光学系にそれぞれ配された第１および第２の光学素子と、
    前記第１および第２の光学素子を前記レーザ光の光軸方向に変位させるアクチュエータと、
    前記レーザ光源と前記偏光ビームスプリッタの間に配された１／２波長板と、
    前記アクチュータの駆動に機械的に連係させて前記１／２波長板を前記レーザ光の光軸を軸として回動させる回動機構とを備え、
    前記回動機構は、前記第１の光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第１の回動位置に位置づけるとともに、前記第２の光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第２の回動位置に位置づけ、前記１／２波長板の回動位置が前記第１の回動位置と前記第２の回動位置の間で切り替えられることにより、前記レーザ光が進むべき光学系が前記第１の光学系と前記第２の光学系の間で切り替えられる、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
    前記第１および第２の光学素子は、前記レーザ光に生じる収差を補正するためのレンズである、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
    前記アクチュエータは、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の駆動ストロークを調整するための伝達機構を有する、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  4. 所定波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、
    前記レーザ光を記録媒体上に収束させる第１および第２の対物レンズと、
    前記レーザ光源と前記第１および第２の対物レンズとの間に配された偏光ビームスプリッタと、
    前記偏光ビームスプリッタによって分割された２つの前記レーザ光をそれぞれ前記第１および第２の対物レンズへと導く第１および第２の光学系と、
    前記第１および第２の光学系の何れか一方に配された光学素子と、
    前記光学素子を前記レーザ光の光軸方向に変位させるアクチュエータと、
    前記レーザ光源と前記偏光ビームスプリッタの間に配された１／２波長板と、
    前記アクチュータの駆動に機械的に連係させて前記１／２波長板を前記レーザ光の光軸を軸として回転させる回動機構とを備え、
    前記回動機構は、前記光学素子が制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第１の回動位置に位置づけるとともに、前記光学素子が非制御動作位置にあるときに前記１／２波長板を第２の回動位置に位置づけ、前記１／２波長板の回動位置が前記第１の回動位置と前記第２の回動位置の間で切り替えられることにより、前記レーザ光が進むべき光学系が前記第１の光学系と前記第２の光学系の間で切り替えられる、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  5. 請求項４に記載の光ピックアップ装置において、
    前記光学素子は、前記レーザ光に生じる収差を補正するためのレンズである、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  6. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
    前記アクチュエータを制御して前記第１および第２の対物レンズに入射される前記レーザ光の光学特性を調整するとともに前記第１および第２の光学系のうち何れに前記レーザ光を導くかを制御するサーボ回路とを備える、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  7. 請求項４または５に記載の光ピックアップ装置と、
    前記アクチュエータを制御して前記第１および第２の対物レンズの何れか一方に入射される前記レーザ光の光学特性を調整するとともに前記第１および第２の光学系のうち何れに前記レーザ光を導くかを制御するサーボ回路とを備える、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
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