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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