JP4504866B2 - Optical pickup device, optical drive device, and information processing device - Google Patents
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本発明は、光ピックアップ装置、光ドライブ装置及び情報処理装置に係り、さらに詳しくは、光情報記録媒体に対してデータの記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を行うのに用いられる光ピックアップ装置、該光ピックアップ装置を搭載する光ドライブ装置、及び該光ドライブ装置を備える情報処理装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device, an optical drive device, and an information processing device. More specifically, the present invention relates to an optical pickup device used for performing at least reproduction of data recording, reproduction, and erasure on an optical information recording medium, The present invention relates to an optical drive device on which the optical pickup device is mounted, and an information processing device including the optical drive device.
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報(以下「コンテンツ」ともいう)を記録するための情報記録媒体(メディア)として、CD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。 In recent years, with the advancement of digital technology and the improvement of data compression technology, CD (compact) is used as an information recording medium (media) for recording information (hereinafter also referred to as “content”) such as music, movies, photographs, and computer software. Optical discs such as discs and DVDs (digital versatile discs) have attracted attention, and along with the reduction in price, optical disc apparatuses that use optical discs as information recording media have become widespread.
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクの記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するために、光ピックアップ装置が搭載されている。 In an optical disc apparatus, information is recorded by forming a micro-spot of laser light on a recording surface on which spiral or concentric tracks of an optical disc are formed, and information is reproduced based on reflected light from the recording surface. Is going. This optical disc apparatus is equipped with an optical pickup device for irradiating a recording surface of the optical disc with laser light and receiving reflected light from the recording surface.
近年、パーソナルコンピュータ(以下「パソコン」と略述する)などの情報機器の小型化が急速に進み、それに伴って、CD及びDVDの両方に対応可能な光ディスク装置が製品化されている。このような光ディスク装置では、小型化及び低コスト化を図るため、対物レンズを共用している。しかしながら、基板厚がCDでは1.2mm、DVDでは0.6mmと、互いに異なっているため、対物レンズの特性を一方のメディアに合わせると、他方のメディアで収差が発生する。そこで、種々の収差対策が提案された(例えば、特許文献1〜特許文献3)。
In recent years, downsizing of information devices such as personal computers (hereinafter abbreviated as “personal computers”) has rapidly progressed, and along with this, optical disc apparatuses capable of supporting both CDs and DVDs have been commercialized. In such an optical disc apparatus, an objective lens is shared in order to reduce the size and cost. However, since the substrate thickness is 1.2 mm for CD and 0.6 mm for DVD, when the characteristics of the objective lens are matched with one medium, aberration occurs in the other medium. Various aberration countermeasures have been proposed (for example,
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、Blu−ray Disc(以下「BD」と略述する)やHD−DVD(High Definition DVD、以下「HD」と略述する)の規格が提唱された。BDは基板厚が0.1mmであり、発振波長が405nmの光源、及び開口数が0.85の対物レンズを用いることとされている。一方、HDは基板厚が0.6mmであり、発振波長が405nmの光源、及び開口数が0.65の対物レンズを用いることとされている。従って、現在は製品化されていないが、HD及びBDのいずれにも対応可能な光ディスク装置では、焦点距離が短く、開口数が0.85の対物レンズが必要となる。しかしながら、従来のDVDよりも波長が短い光束に対応し、焦点距離が短くて開口数が0.85の対物レンズは、許容される製造誤差(製造公差)が従来の対物レンズに比べて非常に小さいため、精度良く大量生産するのは非常に困難である。また、上記特許文献1〜特許文献3に開示されている収差対策と同様な手法では不十分である。
Incidentally, the amount of content information tends to increase year by year, and further increase in the recording capacity of the optical disc is expected. Therefore, standards for Blu-ray Disc (hereinafter abbreviated as “BD”) and HD-DVD (High Definition DVD, abbreviated as “HD”) have been proposed. The BD uses a light source having a substrate thickness of 0.1 mm, an oscillation wavelength of 405 nm, and an objective lens having a numerical aperture of 0.85. On the other hand, HD uses a light source having a substrate thickness of 0.6 mm, an oscillation wavelength of 405 nm, and an objective lens having a numerical aperture of 0.65. Therefore, an optical disk apparatus that is not commercialized at present but is compatible with both HD and BD requires an objective lens with a short focal length and a numerical aperture of 0.85. However, an objective lens corresponding to a light beam having a shorter wavelength than that of a conventional DVD, a short focal length, and a numerical aperture of 0.85 has a much larger allowable manufacturing error (manufacturing tolerance) than a conventional objective lens. Because it is small, mass production with high accuracy is very difficult. Further, the same technique as the countermeasure against aberration disclosed in
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から所望の信号を精度良く取得することができる光ピックアップ装置を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to provide an optical pickup device capable of accurately obtaining a desired signal from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses. There is to do.
また、本発明の第2の目的は、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体へのアクセスを精度良く行うことができる光ドライブ装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an optical drive device capable of accurately accessing a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses.
また、本発明の第3の目的は、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から情報を正しく取得することができる情報処理装置を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide an information processing apparatus capable of correctly acquiring information from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses.
本発明は、第1の観点からすると、光束の入射面と記録面との間隔である基板厚が互いに異なる第1の光情報記録媒体と第2の光情報記録媒体とを含む複数種類の光情報記録媒体のいずれかにアクセスし、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なうために用いられる光ピックアップ装置であって、第1の偏光方向の光束を出射する光源と;前記第1の光情報記録媒体に対して最適化され、前記光源から出射された光束をアクセス対象の光情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと;前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記対物レンズを介した戻り光束を分岐する偏光分岐光学素子と;前記偏光分岐光学素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記第1の偏光方向の光束をそのまま透過させる設定、及び前記第1の偏光方向の光束を第2の偏光方向の光束に変換する設定がそれぞれ可能であり、前記第1の光情報記録媒体及び前記第2の光情報記録媒体のうちのいずれか一方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記透過させる設定がされ、他方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記変換する設定がされる第1の偏光旋光素子と;前記第1の偏光旋光素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記第1の光情報記録媒体に対応する偏光方向の光束を透過させ、前記第2の光情報記録媒体に対応する偏光方向の光束を選択的に回折して、前記基板厚の相違により発生する収差を相殺する収差を付与し、前記第2の光情報記録媒体の記録面に集光させる第1の偏光回折光学素子と;前記第1の偏光回折光学素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、入射光束に1/4波長の光学的位相差を付与する1/4波長板と;前記偏光分岐光学素子で分岐された戻り光束を所定の受光位置で受光する光検出器と;前記偏光分岐光学素子と前記光検出器との間の戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をそのまま透過させる設定、及び前記戻り光束の偏光方向を変更する設定がそれぞれ可能であり、前記第1の光情報記録媒体及び前記第2の光情報記録媒体のうちのいずれか一方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記透過させる設定がされ、他方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記変更する設定がされる第2の偏光旋光素子と;
前記第2の偏光旋光素子と前記光検出器との間の戻り光束の光路上に配置され、前記第1の偏光方向及び第2の偏光方向のうちの一方の偏光方向の光束を透過させ、他方の偏光方向の光束を選択的に回折して、復路で発生する収差を相殺する収差を付与する第2の偏光回折光学素子と;を備える光ピックアップ装置である。
From the first viewpoint, the present invention provides a plurality of types of light including a first optical information recording medium and a second optical information recording medium having different substrate thicknesses, which are distances between the incident surface of the light beam and the recording surface. An optical pickup device used for accessing any one of information recording media and performing at least reproduction of information recording, reproduction, and erasing, and a light source that emits a light beam having a first polarization direction; An objective lens that is optimized for one optical information recording medium and collects a light beam emitted from the light source on a recording surface of the optical information recording medium to be accessed; light between the light source and the objective lens A polarization branching optical element arranged on the path and for branching a return light beam through the objective lens; a light splitting optical element arranged on the optical path between the polarization branching optical element and the objective lens; Let it pass through The setting and the setting for converting the light beam in the first polarization direction into the light beam in the second polarization direction are possible, respectively, and any one of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium one of the optical information recording medium is set to the transmission when the access target or a first polarization rotator and the other of the optical information recording medium is set to the conversion when the access target; the first Is disposed on an optical path between the polarization rotatory element and the objective lens, transmits a light beam having a polarization direction corresponding to the first optical information recording medium, and corresponds to a polarization direction corresponding to the second optical information recording medium. A first polarization diffractive optical element that selectively diffracts the light beam to give an aberration that cancels out the aberration caused by the difference in the substrate thickness and focuses the light on the recording surface of the second optical information recording medium; ; said first polarization diffraction optical element A quarter-wave plate disposed on an optical path between the objective lens and imparting an optical phase difference of a quarter wavelength to the incident light beam; and a predetermined light receiving of the return light beam branched by the polarization branching optical element A photodetector that receives light at a position; disposed on an optical path of a return beam between the polarization splitting optical element and the photodetector, and configured to transmit the return beam as it is, and change a polarization direction of the return beam Each of which can be set, and when one of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium is an access target, the transmission is set, and the other A second polarization optical rotator configured to change when the optical information recording medium is an access target;
Arranged on the optical path of the return light beam between the second polarization rotatory element and the photodetector, and transmits the light beam in one of the first polarization direction and the second polarization direction; And a second polarization diffractive optical element that selectively diffracts the light flux in the other polarization direction and imparts an aberration that cancels the aberration generated in the return path.
これによれば、アクセス対象の光情報記録媒体が第1の光情報記録媒体及び第2の光情報記録媒体のいずれであっても、良好な光スポットが記録面に形成されることとなる。従って、その結果として、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から所望の信号を精度良く取得することが可能となる。 According to this, it is any access target of the optical information recording medium of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium, so that the good light spot is formed on the recording surface . Therefore, as a result, a desired signal can be accurately obtained from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses.
この場合において、前記第1の偏光旋光素子は、印加電圧に応じた回転角で入射光束の偏光方向を回転させる液晶素子であることとすることができる。 In this case, before Symbol first polarization rotator can be assumed that a liquid crystal element for rotating the polarization direction of the incident light beam by a rotation angle corresponding to the applied voltage.
上記各光ピックアップ装置において、前記第1の偏光回折光学素子は、前記記録面における球面収差及び高次収差をそれぞれ相殺することとすることができる。 In the above SL each optical pickup device, before Symbol first polarization diffraction optical element may be to offset the spherical aberration and higher order aberrations in the recording plane.
上記各光ピックアップ装置において、前記第1の偏光旋光素子と前記第1の偏光回折光学素子との間の光路上に配置され、前記第1の偏光回折光学素子と一体化されたコリメートレンズを更に備えることとすることができる。 In the above SL each optical pickup device is disposed on the optical path between the front Symbol first polarization rotator and said first polarization diffraction optical element, the first polarization diffraction optical element and integral collimator lens Can be further provided.
上記各光ピックアップ装置において、前記第1の偏光回折光学素子は、前記対物レンズと連動して駆動されることとすることができる。 In the above SL each optical pickup device, before Symbol first polarization diffraction optical element can be a be driven in conjunction with the objective lens.
上記各光ピックアップ装置において、前記第1の偏光旋光素子と前記1/4波長板との間の光路上に配置され、アクセス対象の光情報記録媒体の種類に応じて前記対物レンズに入射する光束のビーム径を規定するビーム径規定素子を更に備えることとすることができる。 In the above SL each optical pickup device is disposed on the optical path between the front Symbol first polarization rotatory element and the quarter-wave plate, enters the objective lens according to the type of the accessed optical information recording medium A beam diameter defining element that defines the beam diameter of the luminous flux to be emitted can be further provided.
この場合において、前記ビーム径規定素子は、入射光束を透過させる円形の第1領域と、該第1領域の外周に接するドーナツ状の領域であって、入射光束の偏光方向に応じて透過率が異なる第2領域と、を有することとすることができる。 In this case, before Symbol beam diameter defined by the element has a first region of the circular transmitting the incident light beam, a donut-shaped region adjacent to the outer periphery of the first area, the transmissivity in response to polarization direction of the incident beam Can have different second regions.
上記各光ピックアップ装置において、前記第1の偏光回折光学素子と前記ビーム径規定素子とは一体化されていることとすることができる。 In the above SL each optical pickup apparatus, and said beam diameter defined by the element before Symbol first polarization diffraction optical element can be that they are integrated.
上記各光ピックアップ装置において、前記1/4波長板と前記ビーム径規定素子とは一体化されていることとすることができる。 In the above SL each optical pickup apparatus, the previous SL quarter-wave plate and the beam diameter defined by the element may be that they are integrated.
上記各光ピックアップ装置において、前記対物レンズは、前記複数種類の光情報記録媒体のうち基板厚が最小の光情報記録媒体に適切な開口数を有することとすることができる。 In the above SL each optical pickup device, before Symbol objective lens can be to have an appropriate number of apertures in the substrate thickness is the smallest of the optical information recording medium among the plurality of types of optical information recording medium.
上記各光ピックアップ装置において、前記第2の偏光旋光素子と前記光検出器との間の戻り光束の光路上に配置され、前記他方の偏光方向の光束を透過させ、前記一方の偏光方向の光束を選択的に回折して、復路で発生する収差を相殺する収差を付与する第3の偏光回折光学素子;を更に備えることとすることができる。 In each optical pickup apparatus, between the front Stories second polarization rotator and the light detector is disposed on the optical path of the returning light flux, wherein by transmitting the other light beam of the polarization direction, said one polarization direction A third polarization diffractive optical element that selectively diffracts the light beam and imparts an aberration that cancels out the aberration generated in the return path.
本発明は、第2の観点からすると、光束の入射面と記録面との間隔が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体に対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ドライブ装置であって、本発明の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置を構成する光検出器の出力信号を用いて、光情報記録媒体に記録されている情報の再生を行なう処理装置と;を備える光ドライブ装置である。 According to a second aspect of the present invention, light capable of at least reproduction of information recording, reproduction, and erasure is performed on a plurality of types of optical information recording media having different intervals between the incident surface of the light beam and the recording surface. A drive device, the optical pickup device of the present invention ; and a processing device for reproducing information recorded on the optical information recording medium using an output signal of a photodetector constituting the optical pickup device. An optical drive device provided.
これによれば、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から所望の信号を精度良く取得することができる本発明の光ピックアップ装置を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体へのアクセスを精度良く行うことが可能となる。 According to this, since the optical pickup device of the present invention capable of accurately obtaining desired signals from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses is provided, a plurality of types of light having different substrate thicknesses are provided. Access to the information recording medium can be performed with high accuracy.
本発明は、第3の観点からすると、光束の入射面と記録面との間隔が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体にアクセス可能な情報処理装置であって、本発明の光ドライブ装置と;前記光ドライブ装置を制御する主制御装置と;を備える情報処理装置である。 From a third viewpoint, the present invention is an information processing apparatus capable of accessing a plurality of types of optical information recording media having different distances between the incident surface of the light beam and the recording surface, and the optical drive device of the present invention ; And a main control device that controls the optical drive device.
これによれば、本発明の光ドライブ装置を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から情報を正しく取得することが可能となる。 According to this, since the optical drive device of the present invention is provided, information can be correctly acquired from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図14に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態に係る情報処理装置としてのパソコン10の概略構成が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
この図1に示されるパソコン10は、主制御装置92、光ドライブ装置としての光ディスク装置20、ハードディスク装置(HDD)94、入力装置95、表示装置96、及びドライブインターフェース97などを備えている。
The
前記HDD94は、ハードディスク94bと、該ハードディスク94bを駆動するための駆動装置94aなどから構成されている。
The HDD 94 includes a
前記表示装置96は、例えばCRT、液晶ディスプレイ(LCD)及びプラズマ・ディスプレイ・パネル(PDP)などを用いた表示部(図示省略)を備え、主制御装置92から指示された各種情報を表示する。
The
前記入力装置95は、例えばキーボード、マウス、タブレット、ライトペン及びタッチパネルなどのうち少なくとも1つの入力媒体(図示省略)を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置92に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。また、表示装置96と入力装置95とが一体化されたものとして、例えばタッチパネル付きLCDなどがある。
The
前記ドライブインターフェース97は、主制御装置92と、光ディスク装置20及びHDD94との双方向のインターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)、SCSI(Small Computer System Interface)及びUSB(Universal Serial Bus)などの標準インターフェースに準拠している。
The
前記光ディスク装置20は、主制御装置92の指示に基づいて、セットされている光ディスク(ここでは、光ディスク15)に対して情報の記録及び再生を行なう。
The
この光ディスク装置20は、一例として図2に示されるように、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、該光ピックアップ装置23をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ21、レーザ制御回路24、エンコーダ25、駆動制御回路26、再生信号処理回路28、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、フラッシュメモリ39、CPU40及びRAM41などを備えている。なお、図2における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、光ディスク装置20は、一例として前記BD及び前記HDの規格に準拠した光情報記録媒体に対応可能であるものとする。そこで、BD及びHDの規格に準拠した光情報記録媒体が光ディスク15に用いられる。
As shown in FIG. 2 as an example, the
前述したように、光ディスクにおける光束の入射面から記録面までの距離、いわゆる基板厚は、BDの規格に準拠した光情報記録媒体(以下では、便宜上「BD」と略述する)では0.1mmであり(図3(A)参照)、HDの規格に準拠した光情報記録媒体(以下では、便宜上「HD」と略述する)では0.6mmである(図3(B)参照)。また、対物レンズの適切な開口数は、BDでは0.85であり、HDでは0.65である。なお、本実施形態では、特にBDとHDとを区別する場合には、光ディスク15aをBDとし、光ディスク15bをHDとする。
As described above, the distance from the light incident surface to the recording surface of the optical disc, the so-called substrate thickness, is 0.1 mm for an optical information recording medium (hereinafter abbreviated as “BD” for convenience) conforming to the BD standard. (See FIG. 3A), and 0.6 mm for an optical information recording medium (hereinafter abbreviated as “HD” for convenience) conforming to the HD standard (see FIG. 3B). The appropriate numerical aperture of the objective lens is 0.85 for BD and 0.65 for HD. In the present embodiment, in particular, when discriminating between BD and HD, the
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15の記録面にレーザ光を照射するとともに、その記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置23は、一例として図4に示されるように、光源LD、偏光分岐光学素子としての偏光ビームスプリッタ54、偏光旋光素子としての液晶素子101、コリメートレンズ52、プリズム53、偏光回折光学素子としての偏光ホログラム素子103、ビーム径規定素子としての開口制限素子105、1/4波長板55、対物レンズ60、検出レンズ58、光検出器としての受光器PD、及び駆動系61などを備えている。
The
前記光源LDは、中心波長が405nmのレーザ光を出射する半導体レーザである。なお、光源LDから出射される光束の最大強度出射方向を+Z方向とする。また、一例として光源LDからは直線偏光(ここではP偏光)の光束(第1の偏光方向の光束)が出射されるものとする。 The light source LD is a semiconductor laser that emits laser light having a central wavelength of 405 nm. Note that the maximum intensity emission direction of the light beam emitted from the light source LD is defined as the + Z direction. Further, as an example, it is assumed that a linearly polarized light (P-polarized light) light beam (light beam in the first polarization direction) is emitted from the light source LD.
前記偏光ビームスプリッタ54は、光源LDの+Z側に配置され、光ディスク15で反射した光束(戻り光束)を+Y方向に分岐する。この偏光ビームスプリッタ54は、入射光束の偏光状態に応じてその反射率が異なっている。ここでは一例として、偏光ビームスプリッタ54は、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。すなわち、光源LDから出射された光束の大部分は、偏光ビームスプリッタ54を透過することができる。
The
前記液晶素子101は、一例として図5(A)及び図5(B)に示されるように、正の誘電異方性を有するツイストネマティック(TN)液晶が2枚のガラス基板の間に密封された液晶素子である。各ガラス基板にはインジウム錫酸化物(ITO)からなる透明電極及びポリイミドからなる配向膜がそれぞれ形成され、配向膜はラビングによる配向処理が施されている。ここでは、液晶層の厚さは約5mmである。また、液晶分子の長軸の配向方向すなわちラビングの方向は入射側のガラス基板と出射側のガラス基板とで90度クロスしており、液晶層は連続的に90度ねじれて配向している。そして、液晶素子101には透明電極を介して交流電圧が印加されるようになっている。
As an example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
この液晶素子101は、偏光ビームスプリッタ54の+Z側であって、光源LDからの直線偏光(ここではP偏光)をその偏向面と隣接するガラス基板面での液晶分子の配向方向に直交させるように配置されている。そこで、一例として図6に示されるように、しきい値(図6では約4V)より十分低い交流電圧(図6では2V以下)が印加されている状態(以下「オフ状態」ともいう)では、液晶素子101は入射光束の偏光方向を90度回転させて出射する(図5(A)参照)。一方、しきい値より十分高い交流電圧(図6では6V以上)が印加されている状態(以下「オン状態」ともいう)では、液晶分子のねじれ配向が解消されるため、液晶素子101は入射光束の偏光方向を変更せずにそのまま出射する(図5(B)参照)。なお、オフ状態及びオン状態は、CPU40によって設定される。すなわち、本実施形態では、S偏光の光束が第2の偏光方向の光束となる。
The
前記コリメートレンズ52は、液晶素子101の+Z側に配置され、液晶素子101からの光束を略平行光とする。
The collimating
前記プリズム53は、コリメートレンズ52の+Z側に配置され、コリメートレンズ52からの光束の光路を−Y方向に曲げる。なお、プリズム53に代えて反射ミラーを用いても良い。
The
前記偏光ホログラム素子103は、プリズム53の−Y側に配置され、入射光束に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)を回折して所定の収差を付与する。ここでは、偏光ホログラム素子103は、一例として図7に示されるように、例えばプロトン交換法により基板表面に同心円状の回折格子を形成した後、該回折格子上に誘電体膜を形成して作成されている。この偏光ホログラム素子103の位相関数が図8に示されている。なお、基板の屈折率は1.53、誘電体膜の常光線に対する屈折率は1.53、誘電体膜の異常光線に対する屈折率は1.73である。
The
前記開口制限素子105は、偏光ホログラム素子103の−Y側に配置され、光ディスク15に適切な開口数に応じて対物レンズ60に入射する光束のビーム径を規定する。この開口制限素子105は、一例として図9(A)及び図9(B)に示されるように、中央に円形状の完全透過領域(第1領域)があり、完全透過領域の外周に隣接してドーナツ状の偏光領域(第2領域)がある。この偏光領域は、S偏光を消光状態とする偏光子で形成されている。なお、完全透過領域の大きさは、完全透過領域のみを透過した光束が対物レンズ60での開口数0.65に対応する光束となるように設定されている。また、偏光領域の大きさは、完全透過領域及び偏光領域の両方を透過した光束が対物レンズ60での開口数0.85に対応する光束となるように設定されている。
The
前記1/4波長板55は、開口制限素子105の−Y側に配置され、入射光束に1/4波長の光学的位相差を付与する。
The quarter-
前記対物レンズ60は、1/4波長板55の−Y側に配置され、1/4波長板55を透過した光束を光ディスク15の記録面に集光する。この対物レンズ60は、開口数が0.85である。そして、一例として図10〜図11(B)に示されるように、光軸方向の一側の面と他側の面は互いに異なる非球面形状を有し、BDの記録面に収差の小さい光スポット(図12(A)参照)が形成されるように設計されている。なお、偏芯公差については大量生産が可能な値を確保している。
The
前記検出レンズ58は、偏光ビームスプリッタ54の+Y側に配置され、偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐された戻り光束を前記受光器PDの受光面に集光する。この受光器PDは、再生信号処理回路28にてRF信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに用いられる信号(光電変換信号)を生成するための複数の受光素子(又は受光領域)を含んで構成されている。すなわち、本実施形態では、偏光ビームスプリッタ54と検出レンズ58と受光器PDとから検出系が構成されている。
The
前記駆動系61は、対物レンズ60の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ60を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及びトラッキング方向に対物レンズ60を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。ここでは、便宜上、光ディスク15がBDのときのフォーカス方向に関する対物レンズ60の最適位置を「第1レンズ位置」といい、光ディスク15がHDのときのフォーカス方向に関する対物レンズ60の最適位置を「第2レンズ位置」ということとする。
The
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を、図13及び図14を用いて説明する。
The operation of the
《光ディスク15がBDの場合(図13参照)》
ここでは、すでに、液晶素子101はCPU40によってオン状態とされ、対物レンズ60はフォーカシングアクチュエータにより前記第1レンズ位置に位置決めされているものとする。
<< When the
Here, it is assumed that the
光源LDから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、その大部分が偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、液晶素子101に入射する。ここでは、液晶素子101がオン状態であるため、液晶素子101に入射した光束は、そのまま透過する。
Most of the linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source LD passes through the
液晶素子101からの光束はコリメートレンズ52で略平行光となり、プリズム53によってその光路が−Y方向に曲げられた後、偏光ホログラム素子103に入射する。この入射光はP偏光であるため、偏光ホログラム素子103をそのまま透過し、開口制限素子105に入射する。この入射光はP偏光であるため、開口制限素子105における完全透過領域及び偏光領域のいずれも透過する。
The light beam from the
開口制限素子105からの光束は、略平行状態で1/4波長板55に入射し、1/4波長の光学的位相差が付与され、円偏光となる。1/4波長板55からの光束は対物レンズ60を介して光ディスク15aの記録面に微小スポットとして集光される。ここでは、開口数が約0.85に相当する光束が集光される。この場合には、前述したように対物レンズ60がBDに対して最適化されているため、記録面には良好な光スポットが形成される。
The light beam from the
光ディスク15aからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光束として対物レンズ60で再び略平行光とされ、1/4波長板55で往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。1/4波長板55からの光束は、開口制限素子105に入射する。この入射光はS偏光であるため、開口制限素子105における完全透過領域のみを透過し、偏光ホログラム素子103に入射する。この入射光はS偏光であるため、偏光ホログラム素子103で回折され、プリズム53によってその光路が−Z方向に曲げられた後、コリメートレンズ52を介して液晶素子101に入射する。ここでは、液晶素子101がオン状態であるため、液晶素子101に入射した光束は、そのまま透過し、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この入射光はS偏光であるため、偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐され、その分岐された光束は、検出レンズ58を介して受光器PDで受光される。受光器PDでは受光素子(又は受光領域)毎に光電変換され、各光電変換信号はそれぞれ再生信号処理回路28に出力される。
The reflected light from the
《光ディスク15がHDの場合(図14参照)》
ここでは、すでに、液晶素子101はCPU40によってオフ状態とされ、対物レンズ60はフォーカシングアクチュエータにより前記第2レンズ位置に位置決めされているものとする。
<< When the
Here, it is assumed that the
光源LDから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、その大部分が偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、液晶素子101に入射する。ここでは、液晶素子101がオフ状態であるため、液晶素子101に入射した光束は、偏光方向が90度回転して出射される。すなわち、S偏光に変換される。
Most of the linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source LD passes through the
液晶素子101からの光束はコリメートレンズ52で略平行光となり、プリズム53によってその光路が−Y方向に曲げられた後、偏光ホログラム素子103に入射する。この入射光はS偏光であるため、偏光ホログラム素子103で回折される。ここでは、前述したように対物レンズ60がBDに対して最適化されているため、HDのときには、収差補正を何も行わなければ、基板厚の相違により、一例として図12(B)に示されるような収差(波面収差及び高次収差)が生じる。そこで、本実施形態では、この収差を相殺するような収差(以下では、便宜上「補正用収差」ともいう)が偏光ホログラム素子103で付与されるように、偏光ホログラム素子103の回折格子が形成されている。また、回折によって発散角が変化しないように回折格子が形成されている。
The light beam from the
偏光ホログラム素子103からの光束は、開口制限素子105に入射する。この入射光はS偏光であるため、開口制限素子105における完全透過領域のみを透過する。すなわち、偏光ホログラム素子103からの光束の中心部分のみが透過する。
The light beam from the
開口制限素子105からの光束は、略平行状態で1/4波長板55に入射し、1/4波長の光学的位相差が付与され、円偏光となる。1/4波長板55からの光束は対物レンズ60を介して光ディスク15bの記録面に微小スポットとして集光される。ここでは、開口数が約0.65に相当する光束が集光される。この場合には、偏光ホログラム素子103で補正用収差が付与されているため、記録面には良好な光スポットが形成される。
The light beam from the
光ディスク15bからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光束として対物レンズ60で再び略平行光とされ、1/4波長板55で往路と直交した直線偏光(ここではP偏光)とされる。1/4波長板55からの光束は、開口制限素子105に入射する。この入射光はP偏光であるため、開口制限素子105における完全透過領域及び偏光領域のいずれも透過し、偏光ホログラム素子103に入射する。この入射光はP偏光であるため、偏光ホログラム素子103をそのまま透過し、プリズム53によってその光路が−Z方向に曲げられた後、コリメートレンズ52を介して液晶素子101に入射する。ここでは、液晶素子101がオフ状態であるため、液晶素子101に入射した光束は、偏光方向が90度回転して出射される。すなわち、S偏光に変換される。液晶素子101からの光束は、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この入射光はS偏光であるため、偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐され、その分岐された光束は、検出レンズ58を介して受光器PDで受光される。受光器PDでは受光素子(又は受光領域)毎に光電変換され、各光電変換信号はそれぞれ再生信号処理回路28に出力される。
The reflected light from the
図2に戻り、前記再生信号処理回路28は、前記受光器PDの出力信号(複数の光電変換信号)に基づいて、サーボ信号(フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など)、アドレス情報、同期情報及びRF信号などを取得する。ここで得られたサーボ信号は前記駆動制御回路26に出力され、アドレス情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25や駆動制御回路26などに出力される。さらに、再生信号処理回路28は、RF信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ37を介して前記バッファRAM34に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はCPU40に出力される。
Returning to FIG. 2, the reproduction
前記駆動制御回路26は、再生信号処理回路28からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズ60の位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路26は、再生信号処理回路28からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ60のフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータの駆動信号を生成する。ここで生成された各アクチュエータの駆動信号は光ピックアップ装置23に出力される。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路26は、CPU40の指示に基づいて、シークモータ21を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ22を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ21及びスピンドルモータ22に出力される。
The
前記バッファRAM34には、光ディスク15に記録するデータ(記録用データ)、及び光ディスク15から再生したデータ(再生データ)などが一時的に格納される。このバッファRAM34へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ37によって管理されている。
The
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ37を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路24に出力される。
The
前記レーザ制御回路24は、前記光源LDの発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び光源LDの発光特性などに基づいて、光源LDの駆動信号がレーザ制御回路24にて生成される。
The
前記インターフェース38は、前記ドライブインターフェース97を介した主制御装置92との双方向の通信インターフェースであり、ドライブインターフェース97と同じ標準インターフェースに準拠している。
The
前記フラッシュメモリ39には、CPU40にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録パワーや記録ストラテジ情報を含む記録条件、及び光源LDの発光特性などが格納されている。
The
前記CPU40は、フラッシュメモリ39に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをRAM41及びバッファRAM34に保存する。
The
なお、光ディスク15がHDであるかBDであるかは、光ディスク15が光ディスク装置20にセットされたときに、光ディスクの所定位置に記録されているディスク情報に基づいて判断される。そして、その判断結果は、再生信号処理回路28などに通知される。また、CPU40は、光ディスク15の種類に応じて、液晶素子101を適切な状態に設定する。
Whether the
《再生処理》
ユーザが、入力装置95を介して、光ディスク15に対する再生要求を入力すると、主制御装置92は、再生要求コマンドを光ディスク装置20に出力する。
《Reproduction processing》
When the user inputs a playback request for the
CPU40は、再生要求コマンドを受信すると、所定の線速度(又は角速度)で光ディスク15が回転するように駆動制御回路26に指示するとともに、再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。
When receiving the reproduction request command, the
そして、CPU40は、光ディスク15が所定の線速度(又は角速度)で回転していることを確認すると、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路26に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。
When the
シーク動作が完了すると、CPU40は、再生を許可する。これにより、再生信号処理回路28にて再生処理が行われる。
When the seek operation is completed, the
CPU40は、指定されたデータの再生が完了すると再生要求コマンドに対する処理を終了する。
When the reproduction of the designated data is completed, the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置20では、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって、処理装置が構成されている。なお、CPU40によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
As is clear from the above description, in the
以上説明したように、本実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、アクセス対象の光情報記録媒体がBD(第1の光情報記録媒体)の場合には、対物レンズ60がBDに対して最適化されているため、良好な光スポットが記録面に形成される。アクセス対象の光情報記録媒体がHD(第2の光情報記録媒体)の場合には、光源LDから出射されたP偏光の光束(第1の偏光方向の光束)は、液晶素子101(偏光旋光素子)によりS偏光の光束(第2の偏光方向の光束)に変換された後、偏光ホログラム素子103(偏光回折光学素子)により回折される。このとき、BDとHDとの基板厚の違いによって発生する収差(波面収差及び高次収差)を相殺する補正用収差が付与されるため、良好な光スポットが記録面に形成される。すなわち、アクセス対象の光情報記録媒体がBD及びHDのいずれであっても、良好な光スポットが記録面に形成されることとなる。従って、その結果として、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から所望の信号を精度良く取得することが可能となる。
As described above, according to the
また、安価な対物レンズを用いることができるので、低コスト化を図ることが可能となる。 In addition, since an inexpensive objective lens can be used, the cost can be reduced.
さらに、アクセス対象の光情報記録媒体がBD及びHDのいずれであっても、単一の対物レンズで、良好な光スポットが記録面に形成されるため、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。 In addition, regardless of whether the optical information recording medium to be accessed is BD or HD, a single objective lens can form a good light spot on the recording surface, enabling downsizing and cost reduction of the apparatus. It becomes.
また、偏光旋光素子として液晶素子を用いているため、特別な駆動機構を必要とせず、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。 Further, since a liquid crystal element is used as the polarization rotatory element, a special drive mechanism is not required, and the apparatus can be reduced in size and cost.
また、偏光ホログラム素子103では、入射光束の発散角が維持されるため、対物レンズ60における軸ずれを抑制することが可能となる。これにより、対物レンズ60で発生する収差(波面収差及び高次収差)が低減される。
Further, in the
また、開口制限素子105が、円形状の完全透過領域(第1領域)と該完全透過領域の外周に隣接したドーナツ状の偏光領域(第2領域)とから構成されているため、開口制限を容易に行うことができる。
In addition, since the
また、本実施形態に係る光ディスク装置20によると、光ディスク15がHD及びBDのいずれであってもS/N比の高い信号が光ピックアップ装置23から出力されるため、HD及びBDのいずれに対してもアクセスを精度良く行うことができる。従って、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体へのアクセスを精度良く行うことが可能となる。また、光ピックアップ装置23の小型化及び低コスト化により、光ディスク装置20の小型化及び低コスト化が可能となる。
In addition, according to the
また、本実施形態に係るパソコン10によると、HD及びBDのいずれに対してもアクセスを精度良く行うことができる光ディスク装置20を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から情報を正しく取得することが可能となる。また、光ディスク装置20の小型化及び低コスト化により、パソコン10の小型化及び低コスト化が可能となる。
In addition, the
なお、上記実施形態では、液晶素子101として、図15に示されるように、光束の進行方向に対して垂直な面内で回転可能な1/2波長板を用いても良い。この場合には、CPU40は、光ディスク15がBDの場合には、光源LDからの光束がそのまま1/2波長板を透過し、一方、光ディスク15がHDの場合には、光源LDからの光束に1/2波長の光学的位相差が付与されるように1/2波長板の回転を制御することとなる。
In the above embodiment, as the
また、上記実施形態において、一例として図16に示されるように、前記偏光ホログラム素子103を前記液晶素子101と前記コリメートレンズ52との間の光路上に配置するとともに、偏光ホログラム素子103とコリメートレンズ52とを一体化しても良い。これにより、部品点数が減少し、低コスト化を図ることができる。
Moreover, in the said embodiment, as FIG. 16 shows as an example, while arrange | positioning the said
また、上記実施形態において、一例として図17に示されるように、前記1/4波長板55、前記開口制限素子105、及び前記偏光ホログラム素子103が、それぞれ前記対物レンズ60と連動して駆動されるようにしても良い。この場合には、具体的には、対物レンズ60を保持する不図示のレンズホルダに1/4波長板55、開口制限素子105、及び偏光ホログラム素子103が固定されることとなる。これにより、部品点数が減少し、低コスト化を図ることができる。また、これにより、対物レンズ60がトラッキング方向にシフトしても良好な光スポットを形成することができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 17 as an example, the quarter-
また、上記実施形態において、受光器PDから出力される信号のS/N比を更に高くする必要がある場合には、一例として図18及び図19に示されるように、前記偏光ビームスプリッタ54と前記検出レンズ58との間の戻り光束の光路上に、更に、液晶素子107、及び2つの偏光ホログラム素子(108、109)を配置しても良い。すなわち、前記検出系に、液晶素子107、及び2つの偏光ホログラム素子(108、109)を付加しても良い。
Further, in the above embodiment, when it is necessary to further increase the S / N ratio of the signal output from the light receiver PD, as shown in FIG. 18 and FIG. A liquid crystal element 107 and two polarization hologram elements (108, 109) may be further disposed on the optical path of the returning light flux between the
この場合には、液晶素子107は、上記実施形態における前記液晶素子101と同様な光学特性を有し、前記偏光ビームスプリッタ54の+Y側に配置され、前記液晶素子101と同様に、光ディスク15がBDのときにオン状態とされ、HDのときにオフ状態とされる。偏光ホログラム素子108は、液晶素子107の+Y側に配置され、入射光束(戻り光束)に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)を回折する。ここでは、偏光ホログラム素子108の回折格子は、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)を相殺する収差が異常光成分に付加されるように形成されている。偏光ホログラム素子109は、偏光ホログラム素子108の+Y側に配置され、入射光束に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)を回折する。ここでは、偏光ホログラム素子109の回折格子は、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)を相殺する収差が常光成分に付加されるように形成されている。この場合における検出系の作用を説明する。
In this case, the liquid crystal element 107 has the same optical characteristics as the
《光ディスク15がBDの場合(図18参照)》
偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐された戻り光束(S偏光)は、液晶素子107をそのまま透過し、偏光ホログラム素子108で回折され、偏光ホログラム素子109をそのまま透過し、検出レンズ58を介して受光器PDで受光される。これにより、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)が、偏光ホログラム素子108で相殺され、受光器PDから出力される信号のS/N比を更に高くすることができる。すなわち、光利用効率を更に向上させることができる。
<< When the
The return light beam (S-polarized light) branched in the + Y direction by the
《光ディスク15がHDの場合(図19参照)》
偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐された戻り光束(S偏光)は、液晶素子107でP偏光に変換され、偏光ホログラム素子108をそのまま透過し、偏光ホログラム素子109で回折された後、検出レンズ58を介して受光器PDで受光される。これにより、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)が、偏光ホログラム素子109で相殺され、受光器PDから出力される信号のS/N比を更に高くすることができる。
<< When the
The return light beam (S-polarized light) branched in the + Y direction by the
なお、図18及び図19では、偏光ホログラム素子108が、偏光ホログラム素子109よりも液晶素子107側に配置される場合について説明したが、偏光ホログラム素子109が、偏光ホログラム素子108よりも液晶素子107側に配置されても良い。
18 and 19, the case where the
また、図18及び図19では、前記液晶素子107は、光ディスク15がBDのときにオン状態とされ、HDのときにオフ状態とされる場合について説明したが、光ディスク15がBDのときにオフ状態とされ、HDのときにオン状態とされても良い。但し、この場合には、前記偏光ホログラム素子108は、入射光束(戻り光束)に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)を回折するように設定する必要がある。また、前記偏光ホログラム素子109は、入射光束(戻り光束)に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)を回折するように設定する必要がある。あるいは、この場合に、光ディスク15がHDのときに復路で発生した収差を相殺する収差を前記偏光ホログラム素子108で付与し、光ディスク15がBDのときに復路で発生した収差を相殺する収差を前記偏光ホログラム素子109で付与しても良い。
18 and 19, the liquid crystal element 107 is described as being turned on when the
また、図18及び図19において、光ディスク15がHDのときに復路で発生する収差が小さい場合には、前記偏光ホログラム素子109を除いても良い。
18 and 19, the
また、図18及び図19において、光ディスク15がBDのときに復路で発生する収差が小さい場合には、前記偏光ホログラム素子108を除いても良い。
18 and 19, when the
また、この場合に、前記検出レンズ58に代えて、例えばBDのときに復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)を補正するように設計された検出レンズ58´を用いることにより、一例として図20及び図21に示されるように、上記偏光ホログラム素子108を省くことができる。この場合における検出系の作用を説明する。
In this case, instead of the
《光ディスク15がBDの場合(図20参照)》
偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐された戻り光束(S偏光)は、液晶素子107及び偏光ホログラム素子109をそのまま透過し、検出レンズ58´で収差(波面収差及び高次収差)が補正された後、受光器PDで受光される。これにより、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)が検出レンズ58´で補正され、受光器PDから出力される信号のS/N比を更に高くすることができる。
<< When the
The return light beam (S-polarized light) branched in the + Y direction by the
《光ディスク15がHDの場合(図21参照)》
偏光ビームスプリッタ54で+Y方向に分岐された戻り光束(S偏光)は、液晶素子107でP偏光に変換され、偏光ホログラム素子109で回折された後、検出レンズ58´を介して受光器PDで受光される。これにより、復路で発生した収差(波面収差及び高次収差)が偏光ホログラム素子109で相殺され、受光器PDから出力される信号のS/N比を更に高くすることができる。例えば、図22に示されるように、再生信号処理回路28で検出されるフォーカスエラー信号における直線領域が拡大し、フォーカス制御の精度を更に高めることが可能となる。なお、BDの場合とHDの場合とでは、復路で発生する収差は互いに異なっている。
<< When the
The return light beam (S-polarized light) branched in the + Y direction by the
また、上記実施形態では、前記開口制限素子105が、前記偏光ホログラム素子103と前記1/4波長板55との間に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、前記液晶素子101と前記1/4波長板55との間に配置されれば良い。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the said
また、上記実施形態では、前記液晶素子101は、光ディスク15がBDのときにオン状態とされ、HDのときにオフ状態とされる場合について説明したが、光ディスク15がBDのときにオフ状態とされ、HDのときにオン状態とされても良い。但し、この場合には、前記偏光ホログラム素子103では、入射光束に含まれる異常光成分(ここではS偏光成分)をそのまま透過させ、入射光束に含まれる常光成分(ここではP偏光成分)を回折して前記収差を付与するように設定する必要がある。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。 In the above embodiment, the optical disk apparatus capable of recording and reproducing information has been described. However, the present invention is not limited to this, and any optical disk apparatus capable of reproducing at least information among recording, reproducing and erasing of information may be used. .
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が1つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約660nmの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約780nmの光束を発光する半導体レーザの少なくとも1つを更に備えていても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。 In the above embodiment, the case where the optical pickup device includes one semiconductor laser has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a plurality of semiconductor lasers that emit light beams having different wavelengths may be included. In this case, for example, at least one of a semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength of about 660 nm and a semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength of about 780 nm may be further provided. That is, the optical disk apparatus may be an optical disk apparatus that supports a plurality of types of optical disks that conform to different standards.
また、上記実施形態において、光ディスク装置20はパソコン10に対して内蔵型及び外付け型のいずれであっても良い。同様にHDD94も、内蔵型及び外付け型のいずれであっても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、情報処理装置としてパソコンの場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case of the personal computer as information processing apparatus, this invention is not limited to this.
以上説明したように、本発明のピックアップ装置によれば、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から所望の信号を精度良く取得するのに適している。また、本発明の光ドライブ装置によれば、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体へのアクセスを精度良く行うのに適している。また、本発明の情報処理装置によれば、基板厚が互いに異なる複数種類の光情報記録媒体から情報を正しく取得するのに適している。 As described above, the pickup device of the present invention is suitable for accurately obtaining a desired signal from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses. The optical drive device of the present invention is suitable for accurately accessing a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses. The information processing apparatus of the present invention is suitable for correctly acquiring information from a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses.
10…パソコン(情報処理装置)、15…光ディスク(光情報記録媒体)、15a…BD(第1の光情報記録媒体)、15b…HD(第2の光情報記録媒体)、20…光ディスク装置(光ドライブ装置)、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、52…コリメートレンズ、54…偏光ビームスプリッタ(偏光分岐光学素子)、55…1/4波長板、60…対物レンズ、92…主制御装置、101…偏光旋光素子、103…偏光ホログラム素子(偏光回折光学素子)、105…開口制限素子(ビーム径規定素子)、107…偏光旋光素子(第2の偏光旋光素子)、108…偏光ホログラム素子(第2の偏光回折光学素子)、109…偏光ホログラム素子(第3の偏光回折光学素子)、LD…光源、PD…受光器(光検出器)。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
第1の偏光方向の光束を出射する光源と;
前記第1の光情報記録媒体に対して最適化され、前記光源から出射された光束をアクセス対象の光情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと;
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記対物レンズを介した戻り光束を分岐する偏光分岐光学素子と;
前記偏光分岐光学素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記第1の偏光方向の光束をそのまま透過させる設定、及び前記第1の偏光方向の光束を第2の偏光方向の光束に変換する設定がそれぞれ可能であり、前記第1の光情報記録媒体及び前記第2の光情報記録媒体のうちのいずれか一方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記透過させる設定がされ、他方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記変換する設定がされる第1の偏光旋光素子と;
前記第1の偏光旋光素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記第1の光情報記録媒体に対応する偏光方向の光束を透過させ、前記第2の光情報記録媒体に対応する偏光方向の光束を選択的に回折して、前記基板厚の相違により発生する収差を相殺する収差を付与し、前記第2の光情報記録媒体の記録面に集光させる第1の偏光回折光学素子と;
前記第1の偏光回折光学素子と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、入射光束に1/4波長の光学的位相差を付与する1/4波長板と;
前記偏光分岐光学素子で分岐された戻り光束を所定の受光位置で受光する光検出器と;
前記偏光分岐光学素子と前記光検出器との間の戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をそのまま透過させる設定、及び前記戻り光束の偏光方向を変更する設定がそれぞれ可能であり、前記第1の光情報記録媒体及び前記第2の光情報記録媒体のうちのいずれか一方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記透過させる設定がされ、他方の光情報記録媒体がアクセス対象のときに前記変更する設定がされる第2の偏光旋光素子と;
前記第2の偏光旋光素子と前記光検出器との間の戻り光束の光路上に配置され、前記第1の偏光方向及び第2の偏光方向のうちの一方の偏光方向の光束を透過させ、他方の偏光方向の光束を選択的に回折して、復路で発生する収差を相殺する収差を付与する第2の偏光回折光学素子と;を備える光ピックアップ装置。 Access to any of a plurality of types of optical information recording media including a first optical information recording medium and a second optical information recording medium having different substrate thicknesses, which are distances between the incident surface of the light beam and the recording surface, and information An optical pickup device used for performing at least reproduction among recording, reproduction, and erasure of
A light source that emits a light beam in a first polarization direction;
An objective lens that is optimized for the first optical information recording medium and condenses the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical information recording medium to be accessed;
A polarization branching optical element that is disposed on an optical path between the light source and the objective lens and branches a return light beam through the objective lens;
A setting that is arranged on an optical path between the polarization splitting optical element and the objective lens and that allows the light beam in the first polarization direction to pass through as it is, and the light beam in the first polarization direction is a light beam in the second polarization direction. Each of the optical information recording media of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium can be set to be transmitted when it is an access target. A first polarization optical rotator configured to perform the conversion when the other optical information recording medium is an access target;
It is disposed on the optical path between the first polarization optical rotator and the objective lens, transmits a light beam having a polarization direction corresponding to the first optical information recording medium, and corresponds to the second optical information recording medium. The first polarization diffraction that selectively diffracts the light beam in the polarization direction to be applied, gives an aberration that cancels out the aberration caused by the difference in the substrate thickness, and focuses the light on the recording surface of the second optical information recording medium. An optical element;
A quarter-wave plate disposed on the optical path between the first polarization diffractive optical element and the objective lens and imparting an optical phase difference of a quarter wavelength to the incident light beam;
A photodetector for receiving the return light beam branched by the polarization branching optical element at a predetermined light receiving position;
It is arranged on the optical path of the return light beam between the polarization branching optical element and the photodetector, and the setting for transmitting the return light beam as it is and the setting for changing the polarization direction of the return light beam are possible, The optical information recording medium is set to transmit when one of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium is an access target, and the other optical information recording medium is an access target. A second polarization rotatory element, sometimes set to change;
Arranged on the optical path of the return light beam between the second polarization rotatory element and the photodetector, and transmits the light beam in one of the first polarization direction and the second polarization direction; selectively diffracts light beams in the other polarization direction, and the second polarization diffraction optical element which imparts the aberration to cancel the aberration generated in the return path; optical pickup device comprising a.
請求項1〜11のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;
前記光ピックアップ装置を構成する光検出器の出力信号を用いて、光情報記録媒体に記録されている情報の再生を行なう処理装置と;を備える光ドライブ装置。 An optical drive device capable of reproducing at least one of recording, reproducing and erasing information with respect to a plurality of types of optical information recording media having different intervals between a light incident surface and a recording surface,
An optical pickup device according to any one of claims 1 to 11 ;
An optical drive device comprising: a processing device that reproduces information recorded on the optical information recording medium using an output signal of a photodetector constituting the optical pickup device.
請求項12に記載の光ドライブ装置と;
前記光ドライブ装置を制御する主制御装置と;を備える情報処理装置。 An information processing apparatus capable of accessing a plurality of types of optical information recording media having different intervals between a light incident surface and a recording surface,
An optical drive device according to claim 12 ;
An information processing apparatus comprising: a main control device that controls the optical drive device.
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