JP4881943B2 - 光ピックアップ装置、及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた情報処理装置に関する。より具体的には、本発明は、ＧａＮ系半導体を用いた青色発光の半導体レーザ等の短波長の半導体レーザを放射する光ピックアップ装置及び情報処理装置に関する。

デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）は、デジタルデータをコンパクトディスク（ＣＤ）の約６倍の記録密度で記録することが可能であり、映画や音楽などの大容量のデジタルデータを書き込むことができる情報記録媒体として、いわゆる光ディスクとして知られている。
近年は、記録対象となる情報の情報量が増大しているため、さらに容量の大きい情報記録媒体が求められている。

光ディスクの情報記録媒体の容量を大きくするためには、情報の記録密度を高くする必要がある。これは一般に、データの書き込み時及び読み出し時に、光ディスクに放射されるレーザ光のスポット径を小さくすることによって実現される。そして、光のスポット径を小さくするためには、レーザ光の波長をより短くし、かつ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすればよい。ＤＶＤでは、波長６６０ｎｍの光源と、ＮＡ０．６の対物レンズとが使用されている。さらに、例えば波長４０５ｎｍの青色レーザ光と、ＮＡ０．８５の対物レンズとを使用することによって、現在のＤＶＤのさらに５倍の記録密度で情報を記録することができる。

青色レーザ等を用いてレーザ光の短波長化することに加え、さらに記録密度を高めるため、１枚の光ディスクに複数の記録層を設ける技術の開発も進んでいる。例えば、２層の記録層を有する光ディスクを得ることが可能になれば、上述のレーザ光の短波長化及びＮＡの大きな対物レンズの使用と併せて、記録密度は、１層の記録層を有するＤＶＤの約１０倍になる。

しかしながら、青色レーザを光源とする光ディスク装置では、青色レーザにおける再生用の光パワーのマージンは極めて小さいため、光源の量子ノイズが問題となる。

例えば特開２０００−１９５０８６号公報に示す従来の光ディスク装置では、レーザ光の経路に対して概ね垂直に出し入れ可能に光ビーム透過調整手段である強度フィルタを設けた光ピックアップ装置が開示されている。この光ディスク装置は、再生時には上記強度フィルタをレーザ光の経路に挿入し、記録時には強度フィルタを出射光の経路から外すように移動させる。これにより、例えば半導体レーザの量子ノイズを低く保つことができ、良質の再生が可能となっている。

しかし、この光ディスク装置は、レーザ光の経路に対して垂直かつ直線的に出し入れ可能に強度フィルタを設けているため、強度フィルタが移動するための空間が必須になる。その結果、光ピックアップ装置が大型化してしまうという問題が生じていた。

このような問題を解決するために、光軸上に直線的に移動する強度フィルタに代えて、回転によって光軸上に移動する強度フィルタを設けた他の光ピックアップ装置が考えられる。以下、図１１〜図１３を参照しながら、この光ピックアップ装置を説明する。

図１１は、従来の光ピックアップ装置の構成を示す。ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザ光源４１が青色の光ビームを放射すると、光ビームは、光ビーム透過調整手段２００に入射する。光ビーム透過調整手段２００は、光ディスク５０からのデータの読み出し時か、光ディスク５０へのデータの書き込み時かに応じて所定の位置に回動され、強度フィルタの位置が調整されている。光ビーム透過調整手段２００を透過した光ビームは、ビームスプリッタ４２で反射され、コリメートレンズ４３で平行光にされ、ミラー４４で反射され、対物レンズ４５を透過して、光ディスク５０上に集光される。

データの読み出し時には、集光された光ビームは、光ディスク５０の記録層で反射され、逆の経路でビームスプリッタ４２に至り、ビームスプリッタ４２を透過して、マルチレンズ４７を経てフォトダイオード４８に入射する。フォトダイオード４８は、いわゆる光検出器であり、入射した光の位置及び強度に基づいて電気信号を出力する。その電気信号に基づいて、データが再現される。

一方、データの書き込み時には、集光された光ビームによって情報層上に光スポットが形成される。その結果、光スポットが形成された部分の記録層の状態、例えば結晶状態が書き込み対象のデータに応じて変化する。これにより光ディスク５０には、記録層の状態の変化としてデータが書き込まれる。

図１２の（ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、データ読み出し時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は、透過素子２０１を有している。透過素子２０１は、互いに平行な２平面からなる第１の平行平面の組、及び互いに平行な２平面からなる第２の平行平面の組を有している。第１の平行平面の組の少なくとも１つの平面には、透過する光ビームの光パワーを減衰させる光学フィルタ２０１ａが塗布されている。又、光ビーム透過調整手段２００は、透過素子２０１を支持する支持部材１０４と、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する回転駆動部１０５を含んでいる。支持部材１０４は、透過素子２０１の第１の平行平面の組及び第２の平行平面の組を構成する４平面に平行な回転軸１０３の周りに透過素子２０１が回転できるように回転軸１０３を支持している。回転駆動部１０５は、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する。

図１２の（ｂ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタ２０１ａを透過しないときの斜視図であり、データ書き込み時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は、光ビームが透過素子２０１の第１の平行平面の組を透過する位置と第２の平行平面の組を透過する位置とを回転軸１０３周りの回転駆動によって切り替えることができ、これにより光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合と透過しない場合に切り替えることができる。光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合は透過しない場合に比べて光パワーが低く抑えられる。
特開２０００−１９５０８６号公報

しかしながら、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１を回転させる構成によれば小型化の実現を可能とする一方で、光ビーム透過調整手段２００の部品精度、組立精度を向上し、搭載時及び動作時の角度ずれを小さくしなければならないという他の問題が発生する。

より具体的に説明すると、透過素子２０１は、光学フィルタ２０１ａを有する透過面と、有しない透過面とを有する一体の素子であり、回転によって透過面が切り替えられて光パワーの調節が行われる。したがって、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有する透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は、光学フィルタ２０１ａを有しない面の長さＬに等しくなる。一方、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有しない透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は光学フィルタ２０１ａを有する面の長さＬに等しくなる。

透過素子２０１の面が光軸と垂直でないとき、つまり入射角ずれが起きたときには、透過素子２０１の面において光が屈折するため、透過素子２０１に対する光ビームの入射時の光軸と出射時の光軸とがずれてしまう。図１３の（ａ）は、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す。一方、図１３の（ｂ）は、透過素子２０１への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す。図１３の（ａ）によれば、光ビームの透過距離は、透過面一辺の長さＬに等しい。よって、図１３の（ｂ）に示すように、光ビームの入射角ずれｈが起きると、透過距離は透過面一辺の長さＬに比例して長くなるため光軸ずれＤが生じる。

なお、透過素子２０１の透過面一辺の長さＬは、光ビームが確実に透過するために必要な大きさ、つまり有効径を確保するために、ある長さ以上としなければならない。すなわち、透過距離は、その長さに依存するといえる。上述のように、透過距離が長くなると光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれＤが透過距離に比例して大きくなるため、部品精度、組立精度の向上、及び、角度ずれの低減を図る必要がある。

又、光ビーム透過調整手段は、図１１に示すように、半導体レーザ光源４１から放射された光ビームが拡散していく領域に配置される。このような状況にあっても、透過素子は、光ビームが欠けることなく光ビームを透過させねばならないという条件もある。

本発明の目的は、光源が発した光ビームの光パワーを調整するための光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑えながら、かつ透過光の進路を妨げることのない光ピックアップ装置、及び情報処理装置を提供することである。

本発明の第１態様における光ピックアップ装置は、所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、
上記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整機構と、
上記光ビーム透過調整機構を透過した上記光ビームを情報記録媒体に集光する集光用部材と、を備え、
上記光ビーム透過調整機構は、
第１透過率を有する第１透過素子と、
上記第１透過率よりも高い第２透過率を有する第２透過素子と、
上記第１透過素子及び上記第２透過素子に平行な回転軸周りに上記第１透過素子及び上記第２透過素子を回転可能に支持する支持部材と、
上記第１透過素子と上記第２透過素子とを上記回転軸周りに回転駆動する回転駆動部とを有し、
上記回転駆動部を駆動して、上記光ビームが上記第１透過素子を透過する第１位置と上記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、上記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、及び、上記第１光パワーより大きく、かつ上記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する、光ピックアップ装置において、
上記第１透過素子及び上記第２透過素子の一方を上記光ビームが透過するとき、上記第１透過素子及び上記第２透過素子の他方は、光軸に対して傾斜した角度であって上記一方の透過素子を透過した光ビームが拡散する進路に沿った角度にて配置されることを特徴とする。

又、上記光ビームが透過する、上記第１透過素子及び上記第２透過素子の一方は、上記光ビームの光軸に対して傾斜させることもできる。

又、上記角度は、上記他方の透過素子上に塵埃の付着を防止する付着防止角度であってもよい。

上記光ビームが上記第１透過素子を透過するときの透過距離は、上記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、上記光ビームが上記第２透過素子を透過するときの透過距離は、上記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短くてもよい。

上記光ビームが上記第１の透過素子又は上記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短くてもよい。

上記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。

上記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。

本発明の第２態様による情報処理装置は、上記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器をさらに有する上述の第１態様の光ピックアップ装置、及び、検出された上記反射光に基づいて、再生信号及びサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路を備えたことを特徴とする。

上記情報処理装置は、記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して上記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出し及び／又は書き込む。上記情報処理装置は、記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、上記回転駆動部を回転駆動することによって上記第１位置に切り替えて上記記録層に対して上記第１光パワーを有する光ビームを放射し、記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、上記回転駆動部を回転駆動することによって上記第２位置に切り替えて、上記記録層の１つに対して上記第２光パワーを有する光ビームを放射してもよい。

上述の第１態様の光ピックアップ装置、及び第２態様の情報処理装置によれば、透過率の異なる２個の透過素子を回転駆動させて光ビームの光パワーを切り替える光ビーム透過調整機構を備える。光ビーム透過調整機構の透過素子の厚さは光ビームの有効径に制限されないので、部品精度及び組み立て精度を従来と同等にしていても、光ビーム透過調整機構で光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さく抑えることができる。また装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。

さらに、上記光ピックアップ装置によれば、上述の効果に加えて、第１透過素子及び第２透過素子の一方を光ビームが透過するとき、上記第１透過素子及び上記第２透過素子の他方は、光軸に対して傾斜した角度にて配置されることから、透過素子を透過し拡散していく光ビームの進路を上記他方の透過素子が邪魔することはない。

本発明の実施形態である光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた情報処理装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態による上記情報処理装置の一例である光ディスク装置１０の機能ブロックの構成を示す。光ディスク装置１０は、光ピックアップ装置１１と、信号処理回路１２と、サーボ制御回路１３とを備えている。なお、図１には光ディスク１４が示されているが、これは説明の便宜のためであり、光ディスク装置１０の構成要素ではない。

まず、光ディスク装置１０の動作の概要を説明する。光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４に対して光ビームを放射して光ディスク１４からの反射光を検出し、反射光の検出位置及び検出光量に応じた光量信号を出力する。信号処理回路１２は、光ピックアップ装置１１から出力される光量信号に応じて、光ディスク１４上における光ビームの合焦状態を示すフォーカスエラー（ＦＥ）信号や、光ビームの焦点位置と光ディスク１４のトラックとの位置関係を示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号等を生成して出力する。ＦＥ信号やＴＥ信号は、サーボ信号と総称される。サーボ制御回路１３は、それらの信号に基づいて駆動信号を生成して出力する。駆動信号は、後述する光ピックアップ装置１１のアクチュエータコイル６に入力され、対物レンズ５の位置が調整される。これにより、光ディスク１４に放射される光ビームの焦点が記録層から外れないように制御される。

光ビームの焦点が記録層から外れないように制御されている状態において、信号処理回路１２は、光量信号に基づいて再生信号を出力する。再生信号は、光ディスク１４に書き込まれたデータを示している。これにより、光ディスク１４からのデータの読み出しが実現される。また、光ビームの光パワーを再生時よりも大きくすることにより、光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４にデータを書き込むことができる。

以下、光ピックアップ装置１１の構成を説明する。本実施形態による光ピックアップ装置１１の主要な特徴のひとつは、光ビーム透過調整機構１００を光透過率の異なる２個の透過素子で構成したことにある。光ビーム透過調整機構１００は、これらの透過素子を回転駆動で切り替えて光ビームの光パワーを調整することができる。

光ピックアップ装置１１は、図１に示すように、光源１と、光ビーム透過調整機構１００と、ビームスプリッタ２と、コリメートレンズ３と、ミラー４と、対物レンズ５と、アクチュエータコイル６と、マルチレンズ７と、フォトダイオード８とを備える。

光源１は、ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザである。光源１は、また、光ディスク１４の記録層に対して、データの読み出し及び書き込みのためのコヒーレント光を放射する。

光ビーム透過調整機構１００は、光透過率を変化させて、光源１が放射する光ビームの量子ノイズを低く保った状態で光パワーを変化させる光学素子である。ここで、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、光ビーム透過調整機構１００の詳細な構成を説明する。

図２Ａは、光源１から放射された光ビーム２０が光ビーム透過調整機構１００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、図２Ｂは、光ビーム２０が光ビーム透過調整機構１００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。光ビーム２０は、矢印によって示す方向に進行する。

光ビーム透過調整機構１００は、第１の透過素子１０１と、第２の透過素子１０２と、回転軸１０３と、支持部材１０４と、回転駆動部１０５とを有する。第１の透過素子１０１には、透過率が５０％の光学フィルタ１０１ａが塗布されており、光学フィルタ１０１ａは、透過する光ビーム２０の光パワーを減衰させる。一方、第２の透過素子１０２には光学フィルタ１０１ａは塗布されておらず、第２の透過素子１０２は、光ビーム２０の光パワーを概ね維持した状態で光ビーム２０を透過させる。支持部材１０４は、回転軸１０３の軸周り方向に第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転可能に支持する。回転軸１０３は、第１の透過素子１０１及び第２の透過素子１０２に平行である。回転駆動部１０５は、第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転軸１０３の軸周り方向に回転駆動する。

光ビーム透過調整機構１００は、回転駆動部１０５を利用して回転軸１０３をその軸周り方向へ回転駆動することにより、図２Ａに示すように光ビーム２０が第１の透過素子１０１を透過するか、図２Ｂに示すように第２の透過素子１０２を透過するかを切り替えることができる。すなわち、光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過するか透過しないかを切り替えることができる。光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過する場合の光パワーは、透過しない場合の光パワーの５０％となる。

再び図１を参照する。ビームスプリッタ２は、光源１が放射する光ビームを分離する。コリメートレンズ３は、光源１が放射する光ビームを平行光に変換する。ミラー４は、入射する光ビームを反射させ、反射された光ビームを光ディスク１４へと指向させる。対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。アクチュエータコイル６は、印加された駆動信号のレベルに応じて、光ディスク１４に垂直な方向又は、及び光ディスク１４に平行な方向に対物レンズ６の位置を変化させる。マルチレンズ７は、フォトダイオード８に光ビームを集光させる。フォトダイオード８は、光ディスク１４の記録層で反射された光ビームを受け取り、光量に応じて電気信号（光量信号）に変換する。なお、フォトダイオード８は、複数の受光素子を含んでいてもよい。上記光量信号を受け取る信号処理回路１２は、光量信号がいずれの受光素子から出力されたかという情報も利用して、ＦＥ信号及びＴＥ信号を生成する。

次に、光ディスク装置１０がデータを読み出し、書き込むときの動作を説明する。前提として、光ディスク１４が２層の記録層を有する場合には、対物レンズ５に近い側の層の透過率は、約５０％と設定されているとする。このため、２層の記録層を有する光ディスクに対して記録再生に要する光パワーの大きさは、１層の記録層を有する光ディスクに対して必要な光パワーの約２倍となる。本実施形態による光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４の記録層が１層か２層かによって光パワーの大きさを切り替える機能を有するとして説明する。

まず光源１は、所定の光パワーを有する光ビーム２０を発する。このとき光ビーム透過調整機構１００は、光ビームが光学フィルタ１０１ａを透過するように配置されているとする。光ビーム透過調整機構１００から出射された光ビームは、ビームスプリッタ２で反射され、コリメートレンズ３で平行光にされ、ミラー４で反射される。その後、対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。記録層からの反射光は、光ピックアップ装置１１内を通過し、フォトダイオード８に入射する。信号処理回路１２は、光量信号の信号振幅から光ディスク１４が有する記録層の数を判別する。判別処理は、他にも種々考えられる。例えば、光ディスク１４の内周部に製造時に層数を特定する判別情報を記録しておき、再生信号としてその判別情報を読み出して層数を特定してもよい。又は、レーザ光を照射したときに記録メディアの種類によって反射光の強さが異なるため、その反射光の強さを検出して信号処理回路１２において判別すればよい。又は、光ディスク１４がカートリッジに収納された状態で装填されるときは、光ディスク１４の種類によって異なるカートリッジの形状によって判別してもよい。いずれも、装填されている光ディスクの光学的特性及び／又は物理的特性を用いて検出することができる。

光ディスク１４が１層の記録層を有すると判別された場合には、光ビーム透過調整機構１００は、第１の透過素子１０１及び第２の透過素子１０２を回転させ、第１の透過素子１０１が光ビーム２０の光軸と垂直になる位置で、かつ、第２の透過素子１０２が光路から外れる位置に設定する。光学フィルタ１０１ａは、入射した光ビーム２０の光パワーを約５０％に減衰して透過させる。

一方、光ディスク１４が２層の記録層を有すると判断された場合には、光ビーム透過調整機構１００は、第１の透過素子１０１及び第２の透過素子１０２を回転させて、第２の透過素子１０２が光ビーム２０の光軸と垂直となる位置で、かつ、第１の透過素子１０１が光路から外れる位置に設定する。その結果、第２の透過素子１０２は、光ビームの光パワーを実質的に減衰することなく透過させる。

データの書き込み時には、光スポットが形成される部分の記録層の状態がそのデータの内容に応じて変化する。一方、データの読み出し時には、光ビームは、光ディスク１４の記録層の状態に応じた反射率で反射される。記録層で反射した光ビームは、再び対物レンズ５を透過し、ミラー４で反射され、コリメートレンズ３を透過し、マルチレンズ７を透過してフォトダイオード８に集光される。その結果、フォトダイオード８は、光量信号を生成して出力する。信号処理回路１２は、光量信号に基づいて、書き込まれたデータの内容を示す再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等を生成する。

本実施形態による光ビーム透過調整機構１００によれば、光ビームの光軸と光ビーム透過調整機構１００の入射面とが垂直でないとき、つまり入射角ずれが生じたときでも、入射時の光軸と出射時の光軸とのずれを小さく抑えることができる。以下、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、その理由を説明する。

図３Ａは、光ビーム透過調整機構１００の第１の透過素子１０１への光ビーム２０の入射角ずれがないときの状態を示す。光ビーム２０が第１の透過素子１０１を透過するときの透過距離は、第１の透過素子１０１の厚さＴに等しい。この距離は、透過面一辺の長さＬとは独立である。一方、図３Ｂは、透過素子１０１への光ビーム２０の入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す。光ビーム２０の入射角ずれｈが存在すると、透過素子の厚さＴに比例して光軸ずれｄが生じる。このときの光ビームの透過距離は、厚さＴ以上となるが、透過面一辺の長さＬよりは十分に小さい。

本実施形態による光ビーム透過調整機構１００では、透過率の異なる透過素子１０１と透過素子１０２とは別体であるから、各透過素子１０１、１０２の透過面一辺の長さＬと、各透過素子１０１、１０２の厚さＴとは独立して設定できる。つまり、光ビーム２０の有効径に制限されるのは透過面の長さＬのみであり、透過素子１０１，１０２の厚さＴは光ビーム２０の有効径の制限を受けることなく小さくできる。これは透過素子１０１と透過素子１０２とが一体形成された従来の光ビーム透過調整手段と比較して光軸のずれを著しく低減できるという利点がある。

以上のように本実施形態の光ディスク装置１０によれば、光ビーム透過調整機構は、透過素子の厚さを小さくすることができ、したがって、光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さくできる。その結果、装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。

本実施形態では、光学フィルタ１０１ａが塗布された透過素子１０１と、光学フィルタ１０１ａが塗布されてない透過素子１０２とを切り替えることで、光ビーム２０の光パワーを切り替えたが、光透過率の異なる２個の透過素子を切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、光透過率の異なり、かつ切り替えられる透過素子の個数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。これにより、透過素子の個数に応じた多段階の光パワーに切り替えることができる。

本実施形態では、光ビームは青色発光する半導体レーザであるとした。しかし、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。

なお、本実施形態では、光ビーム透過調整機構１００は、情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と、２層の記録層を有する場合とで光ビーム２０の光パワーを切り替えた。多層の記録層を有する情報記録媒体にデータを書き込み及び／又は読み出すことが可能な光ディスク装置であれば、光ディスクの記録層の数に応じて光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、本実施形態では、光ビーム透過調整機構１００は、情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と２層の記録層を有する場合とで光ビームの光パワーを切り替えた。しかしデータの読み出し時と書き込み時とで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。

又、光ディスク装置１０のコリメートレンズ３と対物レンズ５とは集光手段又は集光用部材の一例である。また、光ディスク装置１０の信号処理回路１２及びサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１とは別体の光ディスクコントローラとして、１つの回路又はチップの形態で実現することができる。又は、信号処理回路１２及びサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１内に設けてもよい。そのときは、信号処理回路１２及びサーボ制御回路１３は光学ヘッドの構成要素となる。

光ディスク１４は、情報記録媒体の一例であり、他に光学的にデータを読み出し及び書き込みできるカード等であってもよい。

（第２実施形態）
次に、上述の実施形態における光ビーム透過調整機構１００の変形構造を備えた第２実施形態の光ピックアップ装置について、以下に説明する。
図４には、第２実施形態の光ピックアップ装置２６を備えた光ディスク装置２５が示されている。尚、上述の光ディスク装置１０と光ディスク装置２５との相違点は、上述の光ピックアップ装置１１に備わる光ビーム透過調整機構１００と、光ピックアップ装置２６に備わる光ビーム透過調整機構１１０との構成の相違のみであり、その他の構成部分に変わりはない。よって、以下では、第２実施形態の光ピックアップ装置２６に備わる光ビーム透過調整機構１１０における構成についてのみ説明する。尚、光ビーム透過調整機構１００と、光ビーム透過調整機構１１０との相違点は、２つの透過素子がなす角度を工夫した点のみであり、その他の構成部分に変わりはない。

上述の第１実施形態における光ビーム透過調整機構１００では、図２Ａ、図２Ｂ、及び図３Ａに示すように、透過素子１０１及び透過素子１０２は、互いに直交する９０度の角度をなして配置され、かつ光ビーム２０が透過素子１０１及び透過素子１０２のそれぞれの透過面に垂直に入射するように、回転駆動部１０５にて回転駆動されている。又、図１に示すように、光ビーム透過調整機構１００は、光源１から放射された光ビーム２０が拡散しながら進行しビームスプリッタ２に入射するまでの間に配置される。よって、透過素子１０１及び透過素子１０２の一方を透過した光ビーム２０も拡散しながらビームスプリッタ２へ進行していく。したがって、光ビーム２０が透過していない非透過側の透過素子が透過素子を透過し拡散していく光ビームを邪魔してしまうことも考えられる。例えば、図２Ａに示す場合において、透過側の透過素子１０１を透過した光ビームが非透過側の透過素子１０２にて邪魔される、より詳しくは、図３Ａに示す非透過側の透過素子１０２の端部１０２ａが透過素子１０１を透過した光ビームの進路を邪魔することも考えられる。

そこで第２実施形態の光ビーム透過調整機構１１０では、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、上記透過素子１０１に相当する透過素子１１１と、上記透過素子１０２に相当する透過素子１１２とのなす角度θを、９０度を超える角度として、透過素子１１１と透過素子１１２とを配置した。尚、透過素子１１１の透過面には、透過素子１０１と同様に、透過率が５０％の光学フィルタ１０１ａが塗布されている。

透過素子１１１と透過素子１１２とをこのように配置することで、図６Ａ及び図６Ｂから明らかなように、光ビーム非透過側の透過素子、例えば図６Ａに示す透過素子１１２は、光ビーム２０の光軸に対して傾斜しかつ水平方向にも傾斜した角度にて配置され、光ビーム透過側の透過素子、例えば図６Ａに示す透過素子１１１を透過し拡散していく光ビームの進路に沿うように傾斜して配置される。よって、光ビーム非透過側の透過素子が、透過し拡散していく光ビームの進路を邪魔することを防ぐことができる。

又、光ビーム非透過側の透過素子を光ビームの進路に沿うように傾斜して配置することで光ビームの進路の邪魔防止を図ることができることから、透過素子１１１及び透過素子１１２の透過面の大きさは、光ビームの通過に必要な最小限の大きさでよい。よって、透過素子１１１及び透過素子１１２を、第１実施形態の透過素子１０１及び透過素子１０２に比べて、よりコンパクトに構成することが可能となる。よって、装置全体のコンパクト化にも寄与することができる。

さらに光ピックアップ装置では、光ディスク１４の回転に伴い気流が生じるため、例えば繊維状のホコリ等の塵埃が光ピックアップ装置内に侵入してくる。第２実施形態によれば、このような塵埃に対して、上述のように、光ビーム非透過側の透過素子を光ビームの進路に沿うように傾斜し、水平方向に対しても傾斜して配置したことで、光ビーム非透過側の透過素子上に付着しようとする塵埃を滑り落とすことも可能となり、塵埃が光ビーム非透過側の透過素子上に付着、堆積するのを防止するという効果もある。よって、光源１から放射された光ビームを常に安定してビームスプリッタ２に入射させることができ、光ピックアップ装置の動作安定性にも寄与する。

透過素子１１１と透過素子１１２とのなす角度θは、上述したように、光ビーム透過側の透過素子を透過し拡散していく光ビームの進路に沿う傾斜角度、あるいはそれ以上の角度に設定することができる。又、上述の防塵効果に基づき、塵埃が光ビーム非透過側の透過素子上に付着、堆積するのを効果的に防止可能となる付着防止角度に、上記角度θを設定することもできる。

又、上述の説明では、上記角度θは、９０度を超える角度とした。しかしながら、光ビーム非透過側の透過素子が光ビームの進路を邪魔することを考慮する必要が無い場合には、上記角度θは、第１実施形態と同様に９０度に設定することも可能である。このように上記角度θを９０度とすることで、９０度を超える角度に設定する場合に比べて、光ビーム透過調整機構１１０をよりコンパクトに構成することが可能であり、又、透過素子１１１と透過素子１１２との配置、及び製作も容易であるというメリットがある。
但し、上述の防塵効果を達成するため、光ビーム非透過側の透過素子は、傾斜させて配置する。該傾斜配置により、図７に示すように、光ビーム透過側の透過素子、図７では透過素子１１２は、光ビーム２０の光軸に対して傾斜することになる。よって第１実施形態において説明したように、透過素子１１２を透過した光ビームには光軸ずれが生じることになる。しかしながら、回転駆動部１０５にて回転駆動されて、透過素子１１１を光ビーム２０が透過するときにも、透過素子１１２の場合と同一の光軸ずれが生じる。よって、透過素子１１１及び透過素子１１２において光軸ずれ量は、同一であることから、光ピックアップ装置として問題が生じることはない。

又、上述の各実施形態では、光ビーム透過調整機構１００、１１０に備わる透過素子１０１、１１１と、透過素子１０２、１１２とのなす角度θは直角、あるいは直角を超える角度に設定したが、これらの構成に限定するものではない。例えば図８に示す光ビーム透過調整機構１２０のように、透過素子１０１と透過素子１０２とは９０度未満の角度にて配置することもできる。該構成によれば、透過素子１０１と透過素子１０２とを９０度に設定する場合に比べて、光ビーム透過調整機構をさらにコンパクトに構成することが可能となる。但し、透過素子１０１及び透過素子１０２の一方を透過した光ビームは拡散して進行することから、透過素子１０１及び透過素子１０２の他方は、特にその端部にて、拡散していく光ビームに干渉しない角度にて配置されねばならない。一例として、透過素子１０１と透過素子１０２とは、８５度の角度にて配置することができる。

さらに又、図９及び図１０に示す光ビーム透過調整機構１３０のように、光源１から出射したレーザ光が透過する透過素子１０１又は透過素子１０２を上記レーザ光の光軸２１に対して傾斜させて配置するのが好ましい。このようにレーザ光の光軸２１に対して透過素子１０１又は透過素子１０２のレーザ光入射面を傾斜させることで、光源１から出射し透過素子１０１又は透過素子１０２にて反射した反射光が再び光源１に入射するのを防止することができ、光源１におけるレーザ光生成に支障が生じる可能性を低減することができる。尚、上記配置によれば、上述のように、透過素子１０１及び透過素子１０２において光軸ずれが発生するが、光軸ずれ量は、両者で同一であり光ピックアップ装置として問題が生じることはない。又、図９及び図１０は、透過素子１０１と透過素子１０２とのなす角度θが９０度未満の場合を図示するが、該構成に限定するものではなく、上記角度θを９０度以上に設定した場合であっても、レーザ光の光軸２１に対して第１の透過素子又は第２の透過素子のレーザ光入射面を傾斜させることで、上記反射光が光源１に入射するのを防止することができる。

本発明によれば、光ビーム透過調整手段 で生じる光軸のずれを小さく抑えることができ、装置信頼性の向上、製造コストの低下などを実現できる光ピックアップ装置 及びそのような光ピックアップ装置 を有する情報処理装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態における光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置の機能ブロックの構成を示す図である。 図１に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過するときの斜視図である。 図１に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。 図１に示す光ピックアップ装置において、光ビーム透過調整機構の第１の透過素子への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図である。 図１に示す光ピックアップ装置において、光ビーム透過調整機構の第１の透過素子への光ビームの入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。 本発明の第２実施形態における光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置の機能ブロックの構成を示す図である。 図４に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過するときの斜視図である。 図４に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。 図４に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過するときの側面図である。 図４に示す光ピックアップ装置において、光ビームが光ビーム透過調整機構の光学フィルタを透過しないときの側面図である。 図４に示す光ピックアップ装置において、光ビーム透過側の透過素子と、光ビーム非透過側の透過素子とのなす角度を９０度に設定した場合を示す図である。 図１に示す光ピックアップ装置の変形例を備えた光ディスク装置の機能ブロックの構成を示す図である。 図１に示す光ピックアップ装置の別の変形例を備えた光ディスク装置の機能ブロックの構成を示す図である。 図９に示す光ピックアップ装置における、光ビーム透過側の透過素子、及び光ビーム非透過側の透過素子の拡大図である。 従来の光ピックアップ装置 の構成を示す図である。 （ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、（ｂ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。 （ａ）は、光ビーム透過調整手段の透過素子への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図であり、（ｂ）は、光ビーム透過調整手段の透過素子への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。

符号の説明

１…光源、２…ビームスプリッタ、３…コリメートレンズ、４…ミラー、
５…対物レンズ、６…アクチュエータコイル、７…マルチレンズ、
８…フォトダイオード、１０…光ディスク装置、１１…光ピックアップ装置、
１２…信号処理回路、１３…サーボ制御回路、１４…光ディスク、
１００…光ビーム透過調整機構、１０１…第１の透過素子、
１０１ａ…光学フィルタ、１０２…第２の透過素子、１０３…回転軸、
１０４…支持部材、１０５…回転駆動部、１１１…透過素子、１１２…透過素子。

Claims (9)

1. 所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、
   上記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整機構と、
   上記光ビーム透過調整機構を透過した上記光ビームを情報記録媒体に集光する集光用部材と、を備え、
   上記光ビーム透過調整機構は、
   第１透過率を有する第１透過素子と、
   上記第１透過率よりも高い第２透過率を有する第２透過素子と、
   上記第１透過素子及び上記第２透過素子に平行な回転軸周りに上記第１透過素子及び上記第２透過素子を回転可能に支持する支持部材と、
   上記第１透過素子と上記第２透過素子とを上記回転軸周りに回転駆動する回転駆動部とを有し、
   上記回転駆動部を駆動して、上記光ビームが上記第１透過素子を透過する第１位置と上記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、上記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、及び、上記第１光パワーより大きく、かつ上記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する、光ピックアップ装置において、
   上記第１透過素子及び上記第２透過素子の一方を上記光ビームが透過するとき、上記第１透過素子及び上記第２透過素子の他方は、光軸に対して傾斜した角度であって上記一方の透過素子を透過した光ビームが拡散する進路に沿った角度にて配置される、光ピックアップ装置。
2. 上記光ビームが透過する、上記第１透過素子及び上記第２透過素子の一方は、上記光ビームの光軸に対して傾斜している、請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 上記角度は、上記他方の透過素子上に塵埃の付着を防止する付着防止角度である、請求項１記載の光ピックアップ装置。
4. 上記光ビームが上記第１透過素子を透過するときの透過距離は、上記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、上記光ビームが上記第２透過素子を透過するときの透過距離は、上記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短い、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
5. 上記光ビームが上記第１の透過素子又は上記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短い、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
6. 上記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
7. 上記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の光ピックアップ装置であって、さらに上記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器を備えた光ピックアップ装置と、
   検出された上記反射光に基づいて、再生信号及びサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路とを備えた情報処理装置。
9. 記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して上記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出し及び／又は書き込む情報処理装置であって、
   記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、上記回転駆動部を駆動することによって上記第１位置に切り替えて上記記録層に対して上記第１光パワーを有する光ビームを放射し、
   記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、上記回転駆動部を駆動することによって上記第２位置に切り替えて、上記記録層の１つに対して上記第２光パワーを有する光ビームを放射する、請求項８記載の情報処理装置。

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