JP4363251B2 - 光ピックアップおよび光ディスク装置 - Google Patents
光ピックアップおよび光ディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4363251B2 JP4363251B2 JP2004145608A JP2004145608A JP4363251B2 JP 4363251 B2 JP4363251 B2 JP 4363251B2 JP 2004145608 A JP2004145608 A JP 2004145608A JP 2004145608 A JP2004145608 A JP 2004145608A JP 4363251 B2 JP4363251 B2 JP 4363251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- optical axis
- lens
- optical
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1369—Active plates, e.g. liquid crystal panels or electrostrictive elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
このような複数のフォーマットの光ディスクを同一の光ディスク装置で読み書きできると便宜であり、CDとDVDの双方を読み書き可能な光ディスク装置が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。
(1)NAの相違によって、光源側での光結合効率の相違をもたらし、光ディスク上でのピークパワーが適切な範囲から外れる可能性がある。NAが小さくなることで、光結合効率が小さくなり、光ディスク上でのピークパワーが不足することが考えられる。
(2)受光素子上でのスポット径がNAに依存することから、NAの相違によって受光素子での検出が困難となる可能性がある。
(3)焦点深度、即ち、デフォーカスマージンがNAに依存する。この一方、フォーカスエラーでの引き込み範囲はほぼ一定である。このため、NAの相違がデフォーカスマージンと引き込み範囲のアンバランスの原因となる可能性がある。
なお、CD,DVD、BDそれぞれでのNAは、0.51,0.65,0.85であり、これら3者を読み書き可能とするためにはより広い範囲のNAに対応可能な光ディスク装置が必要になる。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、対物レンズのNAの相違に容易に対応可能な光ピックアップおよび光ディスク装置を提供することにある。
対物レンズでのNAの相違に対応して結像倍率を変化させることで、光結合効率の劣化等を防止できる。往路側の結像倍率を変化させることで光結合効率を調節できる。また、復路側の結像倍率を変化させることでフォーカスエラー引き込み範囲等を調節できる。
光ディスクに応じてレーザ光の波長が異なるような場合に対応容易である。
レンズを光軸方向に駆動することで結像倍率を変化させることができる。
液晶素子によって結像倍率を変化させることができる。
光ディスクの記録層の深さが異なる場合等に球面収差を補正し、記録層にビームスポットを形成できる。
この球面収差補正手段は、レンズおよび前記レンズを光軸方向に駆動する駆動手段、あるいは液晶素子によって構成できる。
レーザ光源から出射されるレーザ光の光軸と光ピックアップの光軸とが一致しないような場合に、レーザ光の光軸を調節することができる。
即ち、結像倍率可変手段と光軸補正手段とが同一のレンズを共用することができる。このとき、レンズは光軸に対して斜めに移動することで、結像倍率の可変と光軸の補正とを同時に行うことができる。
対物レンズでのNAの相違に対応して結像倍率を変化させることで、光結合効率の劣化等を防止できる。往路側の結像倍率を変化させることで光結合効率を調節できる。また、復路側の結像倍率を変化させることでフォーカスエラー引き込み範囲等を調節できる。
光ディスクに応じてレーザ光の波長が異なるような場合に対応容易である。
レンズを光軸方向に駆動することで結像倍率を変化させることができる。
液晶素子によって結像倍率を変化させることができる。
光ディスクの記録層の深さが異なる場合等に球面収差を補正し、記録層にビームスポットを形成できる。
この球面収差補正手段は、レンズおよび前記レンズを光軸方向に駆動する駆動手段、あるいは液晶素子によって構成できる。
レーザ光源から出射されるレーザ光の光軸と光ピックアップの光軸とが一致しないような場合に、レーザ光の光軸を調節することができる。
即ち、結像倍率可変手段と光軸補正手段とが同一のレンズを共用することができる。このとき、レンズは光軸に対して斜めに移動することで、結像倍率の可変と光軸の補正とを同時に行うことができる。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の光ピックアップ20を示す模式図である。
光ピックアップ20は、規格の異なる複数の光ディスクD(CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disk:ブルーレイディスク)等)からの情報の読み出しを行う。
光ディスクD上で第1、第2、第3のレーザ光はそれぞれ、ビームスポットSP1、SP2、SP3を形成する。このとき、第1、第2、第3のレーザ光が光ディスクDに集光する際の開口数NA(NA:Numerical Aperture)はそれぞれNA1=0.85,NA2=0.65,NA3=0.51とする。即ち、第1、第2、第3のレーザ光それぞれの開口数NA1,NA2,NA3は順に小さくなっている(NA1>NA2>NA3)。
また、マルチレンズMLは、光ディスクDからの反射光(戻り光)を検出する光路における戻り光の集光倍率の調節にも用いられる。即ち、マルチレンズMLによってフォトダイオードPDに集光する際の集光の調節が行われる。
光軸合成手段とは、レーザダイオードLDから出射された第1、第2、第3の波長のレーザ光の光路を光ピックアップ20の光学系の光軸に対して補正し、第1、第2、第3のレーザ光がフォトダイオードPDの略同一箇所に集光させるための光学素子である。第1、第2、第3のレーザ光の発光点にはズレがあることから、例えば第1のレーザ光の発光点を光軸と一致させたときは、第2、第3のレーザ光の発光点は光軸からずれる。従い、第1、第2、第3のレーザ光は、フォトダイオードPD上の異なった位置に集光される。このため、光軸合成手段によって第1、第2、第3の波長それぞれで出射光の光路を調節し、フォトダイオードPD上の略同一の位置に第1、第2、第3のレーザ光が集光するようにしている。
第1のレーザ光(第1の波長)は、ホログラム素子HOEおよび光軸合成プリズム25の双方を直進して通過し、フォトダイオードPDに到達する。
第2のレーザ光(第2の波長)は、ホログラム素子HOEで回折され、光軸合成プリズム25で屈折されて、フォトダイオードPDに到達する(ホログラム素子HOEおよび光軸合成プリズム25の双方で方向が変化される)。
第3のレーザ光(第3の波長)は、ホログラム素子HOEを直進して通過し、光軸合成プリズム25で屈折されて、フォトダイオードPDに到達する(光軸合成プリズム25のみで方向が変化される)。
以上のようにして、第1、第2、第3のレーザ光がフォトダイオードPD上の略同一の位置に集光する。なお、ホログラム素子HOE、光軸合成プリズム25以外の組み合わせでも光軸合成手段を構成することが可能である。
光軸合成プリズム25は、第1の波長のレーザ光を直進で通過させ、第2、第3の波長のレーザ光を屈折(第3の波長のレーザ光をより大きく屈折)させる光学素子である。光軸合成プリズム25は、第1の波長で屈折率がほぼ同一で屈折率の分散が異なる2つのくさび形の光学ガラスを貼り合わせて構成できる。
フォトダイオードPDは、レーザ光がグレーティングGRによってメインビームと2つのサブビームに分割されていることに対応して、これら3つのビームそれぞれを独立に検出できるように検出領域が区分されている。3つのビームそれぞれを検出し、演算することで、差動プッシュプル法(DPP法)によるトラッキングエラー信号(差動プッシュプル信号:DPP信号)の生成がなされる。また、フォトダイオードPDは、非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成を行う。
光ピックアップ20の動作を説明する。ここで、第1、第2、第3のレーザ光は、光ディスクDの種別等に応じてそのいずれかのみが出射されるのが通例であるが、判り易さのために第1、第2、第3のレーザ光を対比して説明する。
ここで、光ピックアップ20の光軸Aoに対して、第1のレーザ光の光束B1、第2のレーザ光の光束B2はレーザダイオードLDからの出射時には必ずしも一致しないが、ズームレンズ群ZLを通過することで、これらの光軸が一致される(光軸倒れの補正)。また、ズームレンズ群ZLを通過することで、光束B1,B2の径が対物レンズOLのNAと対応するようになる(結像倍率の調節による光結合の向上)。さらには、ズームレンズ群ZLによって球面収差の補正がなされる。なお、これらの詳細は後述する。
(3)光ディスクDで反射された第1、第2、第3のレーザ光は対物レンズOLズームレンズ群ZLを経て、偏光ビームスプリッタPBSで反射され、マルチレンズMLを通過し、非点収差が付与される。
フォトダイオードPDから3つのビームに対応する信号が出力され、この3つの出力を演算することでトラッキングエラー信号(DPP信号)が生成され、光ピックアップ20のトラッキング制御を行える。また、フォトダイオードPDからの出力の演算により非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成が行われる。
ズームレンズ群ZLの詳細につき説明する。ズームレンズ群ZLは、結像倍率の調節、球面収差の補正、および光軸倒れの調節等を可能とする。
A.結像倍率の調節
まず結像倍率の調節の必要性につき説明する。即ち、ズームレンズ群ZLに代えて通常のコリメータレンズを用い、レーザダイオードLD(光源)と光ディスクDの記録面上での結像倍率がほぼ固定される場合を考える。
この場合、光ディスクDの種別によって対物レンズOLのNAが異なることで次の(1)〜(3)のような不都合が生じる可能性がある。
(2)フォトダイオードPD上でのスポット径がNAに依存する。NAが小さいときにスポット径が小さくなりすぎる可能性がある。
(3)焦点深度、即ち、デフォーカスマージンがNAに依存する。NAが小さいときにデフォーカスマージンは広くなる。一方、フォーカスエラーの引き込み範囲はほぼ一定のため、マージンとのアンバランスが生じる可能性がある。
焦点深度DfはNAの2乗に反比例し波長λに比例する(焦点深度Df〜λ/NA2)。BD、DVD、CDでは、NAが小さいと波長λが長くなっていることから、焦点深度DfはNAのみでよりも大きく変化することになる。
a)(1)について
光結合効率Rpは、レーザダイオードLDから出射される第1、第2、第3のレーザ光それぞれの発散角にも依存するが、概ね、光結合効率は光源側でのNAの2乗に比例する(光結合効率Rp〜NA2)。なお、光源側のNAと対物側のNAの比がほぼ一定なのが通例である。
このため、BD,DVD、CDそれぞれの光結合効率Rp1,Rp2,Rp3の比(Rp1:Rp2:Rp3)は1.0:0.6:0.35となり、光結合効率Rp1,Rp2,Rp3が大きく相違する。
光結合効率を向上するために、レーザダイオードLDから対物レンズOLまでの光路をBD,DVD、CDで独立とすることも考えられるが、部品点数およびサイズの増加を招くことになる。
BD、DVD、CDそれぞれでのスポット径Rs1,Rs2,Rs3の比(Rs1:Rs2:Rs3)は、フォトダイオードPD側のNAの比から、1.7:1.3:1となる。このスポット径Rsの相違はフォトダイオードPDの設計上問題となり得る。
BD、DVD、CDそれぞれでの焦点深度Df1,Df2,Df3を「Df〜λ/NA^2」で算出すると、Df1〜0.56μm、Df2〜1.5μm、Df3〜3.1μmとなる(Df1:Df2:Df3〜1:3:6)。即ち、BD、DVD、CDそれぞれでのデフォーカスマージンM1,M2,M3の比(M1:M2:M3)は、大体1:3:6となる。
このデフォーカスマージンの差は光ディスク装置10全体で吸収することを考慮しても、許容しがたい範囲となっている。
本実施形態では、レーザダイオードLD(光源)と光ディスクD(記録媒体)の間にズームレンズ群ZLを配置して、光ディスクDでのNAに対応して結像倍率を変化可能とすることで、光結合効率の低下等を防止している。
基本的には、ズームレンズ群ZLによってレーザダイオードLD側(往路)での結像倍率を変化させることで、結合効率の調節が可能である。また、ズームレンズ群ZLによってフォトダイオードPD側(復路)での結像倍率を変化させることで、フォーカスエラー引き込み範囲の調節等が可能である。これらの詳細は後述する。
なお、ズームレンズ群ZLに凸レンズと凹レンズの双方が含まれていることから、色収差補正の設計が容易となっている。
1)図1の実線ではレーザダイオードLDから波長λ1の第1のレーザ光が出射されるのに対して、図1の破線ではレーザダイオードLDから波長λ2の第2のレーザ光が出射される。光ディスクDでの記録再生に用いる波長の関係である。
なお、この第1、第2のレーザ光はレーザダイオードLDからの発散角度が相違し(第1のレーザ光が第2のレーザ光よりも発散角度が狭い)、光結合効率に影響を与える。この影響は本質的なものではないが、結像倍率の調整時にこの発散角度の相違を考慮することが好ましい。
図1の実線、破線それぞれで、レンズL1からの出射光が発散光および収束光である。レンズL1からの出射光はレンズL2,L3を通過することで平行光に変換される。この結果、図1の実線、破線それぞれで、レンズL3からの出射光は光束の幅の広狭が相違し(実線では広く、破線では狭い)、対物レンズOLでのNAの広狭と対応することから、光結合効率の向上と結びつく。
・NAが大きいときには結像倍率Mpを大きくし、NAが小さいときには結像倍率Mpを小さくする。
BD,DVD,CDの場合それぞれのNAの逆数の比(1/NA1:1/NA2:1/NA3)、即ち、1.3:1.0:0.78(1/0.85:1/0.65:1/0.51)に対応することが望ましい
さらにそれぞれのNAの2乗の逆数の比(1/NA12:1/NA22:1/NA32)、即ち、1.7:1.0:0.62(1/0.852:1/0.652:1/0.512)に対応することが望ましい
・レーザ光の波長λが短いときには結像倍率Mpを大きくし、波長λが長いときには結像倍率Mpを小さくする。
・即ち、光ディスクDの切り替え時に、レーザ光の切り替えおよび結像倍率の変更が行われる。この変更は、フォーカス動作を停止したオフ状態で行われる。
例えば、光ディスクDの再生時に光結合効率を小さくする(結像倍率を大きくする)ことによって、レーザダイオードLDのノイズを良好とすることができる。これは、反射率の低い光ディスクDにおいて特に有効である。
レーザダイオードLDからのレーザ光の出力を大きくするとレーザ光のSN比が向上する傾向がある(レーザ光のノイズが相対的に低減)。このため、光ディスクDの再生時にレーザダイオードLDからのレーザ光の出力を大きくすることで、フォトダイオードPDから出力される再生信号のS/N比を向上することができる。このとき、レーザダイオードLDからのレーザ光の出力の増大に対応して光結合効率を小さくすることで、フォトダイオードPDでの受光量を適切な範囲とすることができる。
縁/中心強度比は、レーザ光の光束の中心(光軸付近、アパーチャ(開口)中心)と光束の縁(アパーチャ(開口)端)でのレーザ光の強度比を表す。レーザダイオードLDから出力するレーザ光の強度はその径方向にガウス分布をなしていることから、レーザダイオードLD側でのNAを小さくすると縁/中心強度比が大きくなる。即ち、レーザ光の強度分布が均一化され、記録密度の高い光ディスクDでの読み取りの確実性が向上する。
さらに、記録と再生との切り替え時には結像倍率を小さくし、高速連続再生動作に入る際には結像倍率を大きくして、高いSN比が確保されるようにすることも可能である。
また、ズームレンズ群ZLの駆動はフォトダイオードPD側のNAを変化させることにも繋がり。フォーカスの引き込み範囲、フォトダイオードPDでのスポット径が調節可能となる。
前ピンと後ピン間の距離をLとし、フォトダイオードPD側のNAをNApとする。
引き込み範囲Spp、スポット径φは次の式(1)、(2)により表される。
Spp〜(L/2)*(NAp/NA)2 …式(1)
φ〜NAp*L …式(2)
結像倍率Mpを小さくすると、引き込み範囲が広くなる。その結果、球面収差の変化等があったときのフォーカスエラー信号の劣化を小さくすることができる。
これを光ディスクDが多層記録媒体における層間ジャンプ動作の際に利用し、層間ジャンプ動作を安定化させることができる。具体的には、層間ジャンプの際に次のような動作を行う。
2)ズームレンズ群ZLのレンズL1を低倍率側に移動させ、結像倍率を小さくする。
3)層間ジャンプ及び球面収差補正を行う。即ち、対物レンズOLを駆動し、光ディスクD上でのレーザ光の焦点(ビームスポット)の深さを変化させる。なお、この焦点の深さの変化に伴って、レンズL3を駆動し球面収差を補正することが好ましい。なお、球面収差の補正については後述する。
対物レンズOLを駆動するときに結像倍率が小さい。このため、対物レンズOLの駆動時に球面収差が補正されていなかっとしても、球面収差に起因するフォーカスエラー信号の劣化が小さい。この結果、光ディスクDの記録層への焦点合わせ(フォーカシング)が速やかに行われる。
5)光ピックアップ20のトラッキング動作を再開する。
以上のように層間ジャンプ時に結像倍率を小さくすることで、層間ジャンプが速やかに行える。これは特に、NAが大きい場合に有効である。
なお、レーザダイオードLDから対物レンズOL中の光路中に絞りを設けてもよい。絞りによって、低倍率時の収差を抑制することができる。
ズームレンズ群ZLのレンズL3を移動することで、球面収差を補正することができる。光ディスクDを変更すると球面収差が問題となる可能性がある。例えば、記録層の深さの相違に対応して対物レンズOLを駆動して記録層にビームスポットを形成しようとしたときに、球面収差によってビームスポットが広がってしまう可能性がある。この場合に、レンズL3を駆動して、収差成分を発生させ、球面収差を打ち消すことで、ビームスポットを絞り込むことができる。
レンズL1を光軸と垂直方向に移動する(偏芯させる)ことで、レーザ光の光軸倒れを補正することができる。
レーザダイオードLDから出射される第1、第2、第3のレーザ光は発光点が近接しているものの完全に一致している訳ではない。このために、第1、第2、第3のレーザ光の光軸は完全には位置しない。第1、第2、第3のレーザ光それぞれに対応して、レンズL1を偏芯させることによって、第1、第2、第3のレーザ光の光軸を一致させることができる(対物レンズ側の光軸倒れの補正)。
このとき、結像倍率の変更と光軸倒れの補正とを同時に行うことができる。このときには、レンズL1が光軸の斜方向に移動することになる。
なお、光軸倒れの補正はレンズL1ではなく、レンズL2,L3のいずれかを光軸と垂直な(あるいは斜めの)方向に移動することでも行える。また、レンズL1,L2,L3の内2つ、あるいは全部を移動することでも光軸倒れを補正できる。
図1では、レーザダイオードLDからの出射時には第1、第2、第3のレーザ光の光束Bの光軸が光ピックアップ20の光軸Aoと一致していないが、ズームレンズ群ZD、特に、レンズL1を通過することで光束と光学系の光軸が一致していることが判る。
ズームレンズZLの仕様例につき説明する。
先に、ズームレンズLZの前提となる対物レンズOLにつき述べる。対物レンズOLの仕様を以下のように定める。
第1、第2、第3のレーザ光それぞれについて、対物レンズOLのNAを0.85,0.65,0.51,焦点距離f[mm]を1.765,有効半径φ[mm](φ=f×2×NA)を3.00,2.29,1.79とする。
BDでは、往路倍率10.3倍、復路倍率16.3倍で光束の直径φ80μmとし、DVDおよびCDでは、往路倍率5.9倍とする。
レンズL1のレンズシフト(移動量)を3.42mmとする。また、レンズL1を60μm程度偏芯することで発光点での距離の相違110μm分を補正できる。
レンズL3のストローク(移動距離)を±1.5mm程度とする。このとき、BDではCG±約27μm/駆動±1mm、DVDではCG±約20μm/駆動±1mmである。
ここで、CGは光ディスクDのカバー層厚み(光ディスクDの表面から記録層に至る距離)を意味する。球面収差の補正にカバー層厚みに対応してレンズL3を移動させる必要がある。
ズームレンズ群ZLと対物レンズOLとの間に光の分岐手段(例えば、ビームスプリッタ)を配置し、分岐した光をモニタ用受光素子(例えば、フォトダイオードPD)で受光し、レーザダイオードLDからの出射光をモニタし、出射光の出力を制御することができる(APC:Automatic Power Control)。
ズームレンズ群ZLによる結像倍率の変更がない場合には、モニタ用受光素子と対物レンズOLとでアパーチャの径が異なっていても、モニタ用受光素子に入射する光量と対物レンズOLで光ディスクD上に集光されるスポットの光量との比率は一定となる。このため、モニタ用受光素子によって光ディスクD上に集光されるスポットの光量をモニタできる。
本発明の第2の実施形態に係る光ディスク装置につき、説明する。
図2は、光ディスク装置のズームレンズ群ZL1を表す模式図である。なお、ズームレンズ群ZL1以外は第1の実施形態と同様なので光ディスク装置10a全体の構成の図示を省略する。
ズームレンズ群ZL1は、2群系であり、レンズL11,L12から構成される。レンズL11は凸レンズであり、レンズL12は凹レンズである。レンズL11,L12の双方を移動させて、結像倍率を変化させており、それぞれ実線が高倍率時、破線が低倍率時に対応する。
ズームレンズ群ZL1はレンズL11の移動量がそれほど大きくなくても結像倍率の変化量を確保できることから、設計上、レンズL11と偏光ビームスプリッタPBS間の距離の確保が容易である。即ち、結像倍率を変化させるときにレンズL11と偏光ビームスプリッタPBSとが接触するおそれがない。
本発明の第2の実施形態の変形例1につき、説明する。ここではズームレンズ群ZL1に換えて、ズームレンズ群ZL2を用いる。
図3は、ズームレンズ群ZL2を表す模式図である。
ズームレンズ群ZL2は、2群系であり、レンズL21,L22から構成される。レンズL21、L22はいずれも凸レンズである。レンズL21,L22の双方を移動させて、結像倍率を変化させており、それぞれ実線が高倍率時、破線が低倍率時に対応する。
ズームレンズ群ZL2は低倍率時にレンズL21とL22の距離を確保できるので、球面収差の補正時に有利である。
本発明の第2の実施形態の変形例2につき、説明する。ここではズームレンズ群ZL1に換えて、ズームレンズ群ZL3を用いる。
図4は、ズームレンズ群ZL3を表す模式図である。
ズームレンズ群ZL3は、2群系であり、レンズL31,L32から構成される。レンズL31は凹レンズであり、レンズL32は凸レンズである。レンズL31,L32の双方を移動させて、結像倍率を変化させており、それぞれ実線が高倍率時、破線が低倍率時に対応する。
本発明の第3の実施形態に係る光ディスク装置10bにつき、説明する。
図5は、光ディスク装置10bのズームレンズ群ZL4を表す模式図である。図5(a)、(b)それぞれが、高倍率時、低倍率時に対応する。なお、ズームレンズ群ZL4以外は第1の実施形態と同様なので光ディスク装置10b全体の構成の図示を省略する。
ズームレンズ群ZL4は、4群系であり、レンズL41〜L44から構成される。レンズL41、L42,L44は凸レンズであり、レンズL43は凹レンズである。
結像倍率の変化はレンズL43を光軸方向に移動することで行う。
球面収差の補正はレンズL44を光軸方向に移動するか、あるいはレンズL52,L53の双方を光軸方向に互いに反対方向に移動することで行える。前者は第1の実施形態でのレンズL3による球面収差の補正と同様の原理に基づく。後者は、ビームエキスパンダでの球面収差の補正と同様の原理に基づく。
第1の実施形態では、発散収束光中に偏光ビームスプリッタPBSが配置されている。このような発散収束光する複数波長に対応した偏光ビームスプリッタPBSの設計は容易ではなく、角度依存性等、特性劣化が生じる可能性がある。
これに対して平行光中に偏光ビームスプリッタPBSを配置すれば、偏光ビームスプリッタPBSの特性の角度依存性をほとんど考慮する必要がないため、設計・製造がより容易になる。
本発明の実施形態は上記実施形態に限らず拡張、変更することができ、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、レンズに換えて液晶素子で光の収束、発散を行わせることが可能である。液晶素子をレンズとして用いると、電気的に光の収束、発散を制御することができ、レンズの移動は不要となる。
LD レーザダイオード
GR グレーティング
PBS 偏光ビームスプリッタ
ZL ズームレンズ群
L1,L2,L3 レンズ
21〜23 レンズ駆動部
QWP 1/4波長板
OL 対物レンズ
24 対物レンズ駆動部
ML マルチレンズ
HOE ホログラム素子
25 光軸合成プリズム
PD フォトダイオード
Claims (4)
- 第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光源から出射された第1のレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記第1のレーザ光が前記光ディスクに集光されるときの結像倍率を変化させる結像倍率可変手段と、
前記第1のレーザ光源と近接し、前記対物レンズで前記光ディスクに集光される前記第1のレーザ光とは波長の異なる第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光および前記第2のレーザ光のうち入射した一方のレーザ光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記一方のレーザ光の光軸を補正する光軸補正手段と
を具備し、
前記結像倍率可変手段が、第1のレンズ、前記第1のレンズに対して光軸の方向に離間して設けられた第2のレンズおよび前記第1のレンズを光軸方向に駆動する第1の駆動手段を有し、
前記球面収差補正手段が、前記光軸上に設けられた第3のレンズおよび前記第3のレンズを光軸方向に駆動する第2の駆動手段を有し、
前記光軸補正手段が、前記第1のレンズを光軸の方向に対して垂直の方向に駆動する第3の駆動手段を有する
光ピックアップ。 - 第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光源から出射された第1のレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記第1のレーザ光が前記光ディスクに集光されるときの結像倍率を変化させる結像倍率可変手段と、
前記第1のレーザ光源と近接し、前記対物レンズで前記光ディスクに集光される前記第1のレーザ光とは波長の異なる第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光および前記第2のレーザ光のうち入射した一方のレーザ光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記一方のレーザ光の光軸を補正する光軸補正手段と
を具備し、
前記結像倍率可変手段が、前記レーザ光源の光軸上に設けられた第1の液晶素子を有し、
前記球面収差補正手段が、前記光軸上に設けられた第2の液晶素子を有し、
前記光軸補正手段が、前記第1の液晶素子を光軸の方向に対して垂直の方向に駆動する第3の駆動手段を有する
光ピックアップ。 - 第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光源から出射された第1のレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記第1のレーザ光が前記光ディスクに集光されるときの結像倍率を変化させる結像倍率可変手段と、
前記第1のレーザ光源と近接し、前記対物レンズで前記光ディスクに集光される前記第1のレーザ光とは波長の異なる第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光および前記第2のレーザ光のうち入射した一方のレーザ光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記一方のレーザ光の光軸を補正する光軸補正手段と
を具備し、
前記結像倍率可変手段が、第1のレンズ、前記第1のレンズに対して光軸の方向に離間して設けられた第2のレンズおよび前記第1のレンズを光軸方向に駆動する第1の駆動手段を有し、
前記球面収差補正手段が、前記光軸上に設けられた第3のレンズおよび前記第3のレンズを光軸方向に駆動する第2の駆動手段を有し、
前記光軸補正手段が、前記第1のレンズを光軸の方向に対して垂直の方向に駆動する第3の駆動手段を有する
光ディスク装置。 - 第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光源から出射された第1のレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記第1のレーザ光が前記光ディスクに集光されるときの結像倍率を変化させる結像倍率可変手段と、
前記第1のレーザ光源と近接し、前記対物レンズで前記光ディスクに集光される前記第1のレーザ光とは波長の異なる第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光および前記第2のレーザ光のうち入射した一方のレーザ光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記一方のレーザ光の光軸を補正する光軸補正手段と
を具備し、
前記結像倍率可変手段が、前記レーザ光源の光軸上に設けられた第1の液晶素子を有し、
前記球面収差補正手段が、前記光軸上に設けられた第2の液晶素子を有し、
前記光軸補正手段が、前記第1の液晶素子を光軸の方向に対して垂直の方向に駆動する第3の駆動手段を有する
光ピックアップ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004145608A JP4363251B2 (ja) | 2004-05-14 | 2004-05-14 | 光ピックアップおよび光ディスク装置 |
US11/116,303 US20050276297A1 (en) | 2004-05-14 | 2005-04-28 | Optical pickup and optical disk apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004145608A JP4363251B2 (ja) | 2004-05-14 | 2004-05-14 | 光ピックアップおよび光ディスク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005327394A JP2005327394A (ja) | 2005-11-24 |
JP4363251B2 true JP4363251B2 (ja) | 2009-11-11 |
Family
ID=35460474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004145608A Expired - Fee Related JP4363251B2 (ja) | 2004-05-14 | 2004-05-14 | 光ピックアップおよび光ディスク装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050276297A1 (ja) |
JP (1) | JP4363251B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7379247B2 (en) * | 2005-05-23 | 2008-05-27 | Olympus Imaging Corp. | Image pickup apparatus |
WO2007052419A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Mitsubishi Electric Corporation | 光ピックアップ装置および光ディスク装置 |
JP2007200456A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Sony Corp | 光ピックアップ装置、光ディスク駆動装置及び球面収差の補正方法 |
JP4987856B2 (ja) | 2006-03-20 | 2012-07-25 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッドおよび光ディスク装置 |
JP2007323793A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
WO2008143006A1 (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-27 | Nec Corporation | 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置 |
JP7070215B2 (ja) * | 2018-08-06 | 2022-05-18 | 株式会社島津製作所 | 光源モジュール |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61160714A (ja) * | 1985-01-09 | 1986-07-21 | Canon Inc | 焦点距離可変レンズ |
US6430125B1 (en) * | 1996-07-03 | 2002-08-06 | Zen Research (Ireland), Ltd. | Methods and apparatus for detecting and correcting magnification error in a multi-beam optical disk drive |
JP3378154B2 (ja) * | 1996-07-16 | 2003-02-17 | シャープ株式会社 | 光学式記録再生装置 |
JP2002237076A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Pioneer Electronic Corp | 収差補正装置 |
US6963522B2 (en) * | 2001-05-31 | 2005-11-08 | Nec Corporation | Optical head apparatus and optical information recording and reproducing apparatus |
JP3995993B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2007-10-24 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップのフォーカシング制御装置及び方法 |
JP2004145906A (ja) * | 2001-10-02 | 2004-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置及びそれを用いた光情報装置 |
US20040130989A1 (en) * | 2002-02-06 | 2004-07-08 | Gakuji Hashimoto | Optical head device using aberration correction device and disk drive unit |
US7209415B2 (en) * | 2002-10-29 | 2007-04-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pickup device and recording and/or reproducing device |
EP1471514A3 (en) * | 2003-04-22 | 2006-10-04 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus, expander lens, coupling lens and chromatic aberration correcting optical element |
JP2005108321A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置 |
JP2005158171A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Pioneer Electronic Corp | 光ピックアップ |
JP4419654B2 (ja) * | 2004-04-02 | 2010-02-24 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光ピックアップ装置 |
-
2004
- 2004-05-14 JP JP2004145608A patent/JP4363251B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-04-28 US US11/116,303 patent/US20050276297A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005327394A (ja) | 2005-11-24 |
US20050276297A1 (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005203090A (ja) | 光ピックアップ | |
JP4435155B2 (ja) | 多層ディスク用光ピックアップ装置 | |
US20050276297A1 (en) | Optical pickup and optical disk apparatus | |
US7595472B2 (en) | Optical head device | |
JPH0950643A (ja) | 光再生装置 | |
KR100803592B1 (ko) | 호환형 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기 | |
JP2005327403A (ja) | 光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置 | |
JP5214556B2 (ja) | 光学ヘッド装置及び記録/再生装置 | |
KR20080078417A (ko) | 호환형 광픽업 및 이를 채용한 광정보저장매체 시스템 | |
KR100782813B1 (ko) | 능동형 보정소자 및 이를 채용한 호환형 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기 | |
JP4785861B2 (ja) | 光ヘッド装置及び光ディスク装置 | |
JP2004046916A (ja) | 光記録媒体再生装置、および光記録媒体 | |
JP2003323735A (ja) | 光ピックアップとこれを用いる光情報処理装置 | |
KR100426355B1 (ko) | 광경로차 조절수단이 구비된 광픽업 장치 | |
JP2005353259A (ja) | 光ピックアップ、光ディスク装置及び光学倍率調整方法 | |
JPH1027373A (ja) | 光ヘッドおよび光ディスク装置 | |
JP4278989B2 (ja) | 光ピックアップ及びこれを用いる光情報処理装置 | |
JP4377253B2 (ja) | 光ピックアップおよび光情報再生装置または光情報記録再生装置 | |
KR100717024B1 (ko) | 호환형 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기 | |
JP2000082232A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
JP2004079049A (ja) | 光記録媒体再生装置 | |
JP4742159B2 (ja) | 光情報再生方法 | |
JP2008090893A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
JP2005063572A (ja) | 光ピックアップおよび光ディスク再生装置 | |
JP2008257797A (ja) | 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060424 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070501 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090728 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090810 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |