JPH10124921A - Optical reproducing device - Google Patents

Optical reproducing device

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Publication number
JPH10124921A
JPH10124921A JP9019159A JP1915997A JPH10124921A JP H10124921 A JPH10124921 A JP H10124921A JP 9019159 A JP9019159 A JP 9019159A JP 1915997 A JP1915997 A JP 1915997A JP H10124921 A JPH10124921 A JP H10124921A
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JP
Japan
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laser beam
optical
liquid crystal
optical disk
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP9019159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Kajiyama
清治 梶山
Yoichi Tsuchiya
洋一 土屋
Takao Matsuyama
隆夫 松山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH10124921A publication Critical patent/JPH10124921A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ameliorate the jitters of reproduction characteristics by imparting a refractive index distribution to TN type liquid crystals through which a laser beam passes, advancing the phase of the outer peripheral part from the inner peripheral part to form the laser beam to an ideal spherical surface in a substrate and irradiating the signal recording surface with this laser beam with substantially no aberrations. SOLUTION: At the time of reproducing of a CD having 1.2mm substrate thickness, transparent electrodes to impress voltage on the TN type liquid crystals 12 of a means 22 for rotating the plane of polarization are varied from a region 112b for the one of the liquid crystals and from a region 113b for the other. The refractive index attains 1.5 or 1.65 and the laser beams A, B, C pass the liquid crystals 12 of the respective refractive indices 1.5, 1.5/1.65, 1.65 when the voltage is impressed or is not impressed on the liquid crystals 12. The beams A to C attain the state advanced in the phase more in the outer peripheral part than the inner peripheral part and the signal recording surface of the CD substrate 77 is condensed and irradiated with these beams by an objective lens 6. The aberrations are eliminated when the wavefront B2 of the laser beams is approximated to the ideal wavefront B1 in the substrate 77 by a difference in the refractive index between the air and the substrate. As a result, the jiggers in the reproduction characteristics of the CD are ameliorated by about 2 to 3%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚の異なる複
数種類の光ディスクの再生装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for reproducing a plurality of types of optical disks having different substrate thicknesses.

【0002】[0002]

【従来の技術】CD−ROMのように半導体レーザを用
いて情報を読み出す約1.2mmの厚さの光ディスクが
提供されている。この種の光ディスクではピックアップ
用対物レンズにフォーカスサーボ及びトラッキングサー
ボを行うことにより、信号記録面のピット列にレーザビ
ームを照射させ、信号を再生している。また、最近では
長時間の動画を記録するための高密度化が進んでいる。
2. Description of the Related Art An optical disk having a thickness of about 1.2 mm, such as a CD-ROM, from which information is read using a semiconductor laser is provided. In this type of optical disk, focus servo and tracking servo are performed on a pickup objective lens to irradiate a pit row on a signal recording surface with a laser beam to reproduce a signal. Recently, the recording density for recording a long moving image has been increasing.

【0003】例えば、CD−ROMと同じ直径12cm
の光ディスクに、片面で4.7Gbyteの情報を記録
するDVD規格が提案されている。DVDのディスク厚
は約0.6mmであり、これを両面貼り合わせることに
より、1枚で9.4Gbyteの情報を記録できる。D
VDとCDではディスク基板の厚みが異なるため1つの
光ピックアップで両者を再生できない。
[0003] For example, the same 12 cm diameter as a CD-ROM
A DVD standard for recording 4.7 Gbyte information on one side of an optical disc has been proposed. The thickness of a DVD disk is about 0.6 mm, and 9.4 Gbyte information can be recorded on a single disc by bonding both sides. D
Since the thickness of the disk substrate is different between VD and CD, both cannot be reproduced by one optical pickup.

【0004】そこで、特開平5−303766号公報に
は、厚さ0.6mmの薄型基板を有する高密度の光ディ
スクと、厚さ1.2mmの標準厚の基板を有する標準密
度の光ディスクとを、1個の光ピックアップによって再
生できるようにする装置が提案されている。この技術は
短波長のレーザビームにて高密度のディスクを再生すべ
く設計された開口数0.6の対物レンズを用い、標準厚
で標準密度の光ディスクを再生する場合に、収差補正手
段にレーザビームの外周側を遮光して実効的な開口数を
減少させるアパーチャを付加したものを対物レンズの光
源側に介挿する装置である。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-303766 discloses a high-density optical disk having a thin substrate having a thickness of 0.6 mm and a standard-density optical disk having a standard substrate having a thickness of 1.2 mm. An apparatus has been proposed that enables reproduction by one optical pickup. This technology uses an objective lens with a numerical aperture of 0.6 designed to reproduce a high-density disk with a short-wavelength laser beam. This is an apparatus in which an aperture for reducing the effective numerical aperture by blocking the outer peripheral side of the beam is added to the light source side of the objective lens.

【0005】また、半導体レーザから出射されるレーザ
ビームの外周部を選択的に遮光してレーザビームを集光
する対物レンズの実効的開口数を変更する方法として出
願人は、特願平8−84307号においてレーザビーム
の偏光面を選択的に回転する液晶と特定方向に偏光する
レーザビームのみを透過させる偏光フィルタを組み合わ
せる方法を提案している。この方法における光ピックア
ップの構成を図6に示す。光ピックアップ20は、半導
体レーザ1、回折格子9、ハーフミラー4、コリメータ
レンズ5、偏光面回転手段2、偏光選択手段3、対物レ
ンズ6及び光検出器8で構成されており、前記半導体レ
ーザ1から発せられた波長635(許容誤差±15)n
mのレーザビームは前記回折格子9を介して前記ハーフ
ミラー4で半分が反射され、前記コリメータレンズ5で
平行光にされ、前記偏光面回転手段2、偏光選択手段3
を介して前記対物レンズ6に入射し、該対物レンズ6で
集光されて光ディスクの基板7を通って信号記録面7a
に照射される。該信号記録面7aで反射されたレーザビ
ームは前記対物レンズ6、前記偏光選択手段3、前記偏
光面回転手段2、前記コリメータレンズ5を介して戻
り、前記ハーフミラー4で半分が透過し、前記光検出器
8に集光照射され、再生信号として検知される。 前記
偏光面回転手段2はTN型液晶12を2枚の透明電極付
きガラス11、11で挟み込んだ構造であり、液晶駆動
回路16より前記透明電極付きガラス11、11に電圧
を印加することにより通過するレーザビームの偏光面を
選択的に回転する。また、前記偏光選択手段3は偏光面
フィルム13を2枚のガラス14、14で挟み込んだ構
造である。前記偏光フィルム13は特定方向に偏光する
レーザビームのみを透過させる。偏光選択手段3の偏光
特性を図7に示す。偏光選択手段3は外周部3aと内周
部3bに分割され、外周部3aにのみ偏光フィルム13
が設けられている。また、偏光フィルム13は紙面に水
平な方向に偏光するレーザビームのみを透過させるもの
とする。しかし、偏光フィルム13は紙面に水平な方向
に偏光するレーザビームのみを透過すると云っても、そ
の透過率は70〜90%であるので、これではレーザビ
ームの内周部と外周部とでレーザビームの強度が異なり
再生特性に悪影響を及ぼす。そこで、前記偏光選択手段
2には偏光特性を示さない透過率が70〜90%のフィ
ルム17が設けられている。
Further, as a method of selectively shielding the outer peripheral portion of a laser beam emitted from a semiconductor laser and condensing the laser beam by changing the effective numerical aperture of the objective lens, the applicant has disclosed Japanese Patent Application No. Hei. No. 84307 proposes a method of combining a liquid crystal that selectively rotates a polarization plane of a laser beam and a polarization filter that transmits only a laser beam polarized in a specific direction. FIG. 6 shows the configuration of an optical pickup in this method. The optical pickup 20 includes a semiconductor laser 1, a diffraction grating 9, a half mirror 4, a collimator lens 5, a polarization plane rotating unit 2, a polarization selection unit 3, an objective lens 6, and a photodetector 8. Wavelength 635 (tolerance ± 15) n emitted from
The half of the m laser beam is reflected by the half mirror 4 via the diffraction grating 9, is converted into parallel light by the collimator lens 5, and the polarization plane rotating means 2 and the polarization selecting means 3
Is incident on the objective lens 6 through the optical disk, is condensed by the objective lens 6, passes through the substrate 7 of the optical disc, and is recorded on the signal recording surface 7a.
Is irradiated. The laser beam reflected by the signal recording surface 7a returns through the objective lens 6, the polarization selecting means 3, the polarization plane rotating means 2, and the collimator lens 5, half of which passes through the half mirror 4, and The light is condensed and irradiated on the photodetector 8 and detected as a reproduction signal. The polarization plane rotating means 2 has a structure in which a TN type liquid crystal 12 is sandwiched between two sheets of glass with transparent electrodes 11, and is passed by applying a voltage to the glass with transparent electrodes 11 from a liquid crystal drive circuit 16. The rotating plane of the polarized laser beam is selectively rotated. The polarization selecting means 3 has a structure in which a polarization plane film 13 is sandwiched between two glasses 14. The polarizing film 13 transmits only a laser beam polarized in a specific direction. FIG. 7 shows the polarization characteristics of the polarization selector 3. The polarization selecting means 3 is divided into an outer peripheral portion 3a and an inner peripheral portion 3b, and the polarizing film 13 is provided only on the outer peripheral portion 3a.
Is provided. The polarizing film 13 transmits only a laser beam polarized in a direction horizontal to the plane of the drawing. However, even though the polarizing film 13 transmits only a laser beam polarized in a direction parallel to the plane of the paper, its transmittance is 70 to 90%. The intensity of the beam varies and adversely affects the reproduction characteristics. Therefore, the polarization selecting means 2 is provided with a film 17 having a transmittance of 70 to 90% which does not exhibit polarization characteristics.

【0006】前記光ピックアップ20にて基板厚が0.
6(許容誤差±0.05)mmの薄型光ディスクを再生
する場合には、前記TN型液晶12に電圧を印加しな
い。その結果、前記半導体レーザ1から発せられた紙面
に垂直な方向に偏光するレーザビームは、前記回折格子
9を介して前記ハーフミラー4で半分反射され、前記コ
リメータレンズ5で平行光にされ、前記偏光面回転手段
2で偏光面を全面的に90度回転され、紙面に平行な方
向に偏光するようになって透過する。その後、前記偏光
選択手段3に入射したレーザビームは全面的に該偏光選
択手段3を透過し、前記対物レンズ6で集光され、前記
基板7を通って前記信号記録面7aに照射される。その
後の動作については図6の説明と同じであるので省略す
る。
In the optical pickup 20, the thickness of the substrate is set to 0.
When reproducing a thin optical disc having a tolerance of 6 mm (± 0.05), no voltage is applied to the TN type liquid crystal 12. As a result, the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 and polarized in a direction perpendicular to the plane of the drawing is reflected half by the half mirror 4 via the diffraction grating 9, is converted into parallel light by the collimator lens 5, and The polarization plane is entirely rotated by 90 degrees by the polarization plane rotating means 2, and is polarized in a direction parallel to the plane of the paper and transmitted. After that, the laser beam incident on the polarization selecting means 3 is entirely transmitted through the polarization selecting means 3, condensed by the objective lens 6, and irradiates the signal recording surface 7 a through the substrate 7. Subsequent operations are the same as those described with reference to FIG.

【0007】一方、基板厚が1.2(許容誤差±0.1)
mmの標準厚の光ディスクが再生される場合には、前記
液晶駆動回路16より前記TN型液晶12に電圧が印加
される。その結果、前記半導体レーザ1から発せられた
紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、前記回折
格子9を介して前記ハーフミラー4で半分反射され、前
記コリメータレンズ5で平行光にされ、前記偏光面回転
手段2で偏光面を全面的に回転されずに透過する。その
後、前記偏光選択手段3に入射したレーザビームは、そ
の外周部のみが偏光フィルム13により遮光され、内周
部のみが該偏光選択手段3を透過し、前記対物レンズ6
で集光され、基板77を通って信号記録面77aに照射
される。その後の動作については図6の説明と同じであ
るので省略する。
On the other hand, when the substrate thickness is 1.2 (allowable error ± 0.1)
When an optical disc having a standard thickness of mm is reproduced, a voltage is applied to the TN type liquid crystal 12 from the liquid crystal drive circuit 16. As a result, the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 and polarized in a direction perpendicular to the plane of the drawing is reflected half by the half mirror 4 via the diffraction grating 9, is converted into parallel light by the collimator lens 5, and The polarization plane is transmitted through the polarization plane rotating means 2 without being entirely rotated. After that, only the outer peripheral portion of the laser beam incident on the polarization selecting means 3 is shielded by the polarizing film 13, only the inner peripheral portion transmits through the polarization selecting means 3, and the objective lens 6
And is radiated to the signal recording surface 77a through the substrate 77. Subsequent operations are the same as those described with reference to FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】基板厚0.6mm用に
設計された対物レンズで集光されたレーザビームは、
0.6mm厚の基板に入射した後に内周部と外周部とで
位相差がなくなるようにするため、基板に入射する前は
内周部は外周部よりδだけ位相が遅れた波面になってい
る。
A laser beam focused by an objective lens designed for a substrate thickness of 0.6 mm is as follows.
In order to eliminate the phase difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion after being incident on the 0.6 mm thick substrate, the inner peripheral portion has a wavefront whose phase is delayed by δ from the outer peripheral portion before being incident on the substrate. I have.

【0009】しかし、特願平8−84307号に開示さ
れた技術によりレーザビームの外周部を遮光して基板厚
が1.2mmの光ディスクを再生する場合には、図8に
示すように遮光したレーザビームが基板77に入射する
前には内周部が外周部よりδだけ遅れているが(W2の
波面。W1は内周部と外周部とで位相差のない波面を示
す。)、入射後は内周部は外周部より2δだけ進むこと
になる(W11の波面。W22は内周部と外周部とで位
相差のない波面を示す。)。この結果、1.2mm厚の
基板中では外周部と内周部とではδだけ位相差を生じる
ことなる。従って、前記基板77に入射した後には外周
部は内周部に比べ位相的に遅れることになり、信号記録
面77aに照射された時点では収差が発生し、再生特性
を低下させるという問題がある。
However, when reproducing the optical disk having a substrate thickness of 1.2 mm by shielding the outer peripheral portion of the laser beam by the technique disclosed in Japanese Patent Application No. 8-84307, the light is shielded as shown in FIG. Before the laser beam enters the substrate 77, the inner peripheral portion is delayed by δ from the outer peripheral portion by δ (W2 wavefront; W1 indicates a wavefront having no phase difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion). Thereafter, the inner peripheral portion advances by 2δ from the outer peripheral portion (the wavefront of W11. W22 indicates a wavefront having no phase difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion). As a result, a phase difference of δ occurs between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion in a 1.2 mm thick substrate. Therefore, after the light enters the substrate 77, the outer peripheral portion is delayed in phase as compared with the inner peripheral portion. At the time when the signal recording surface 77a is irradiated, aberration occurs, and the reproduction characteristics are deteriorated. .

【0010】また、CDと基板厚、記録密度が同じで、
追記型の光ディスクとしてCD−Rがあるが、CD−R
の記録面の反射率は波長635nmのレーザビームに対
しては10%以下と低いため、CD−RとDVDとを1
つの装置で再生するには波長780nmのレーザビーム
と波長635nmのレーザビームとが必要であるが、レ
ーザビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズ
は基板厚0.6mmの光ディスク用に設計されているの
で、波長780nmのレーザビームを用いて基板厚1.
2mmの光ディスクを再生する場合にもレーザビームに
収差が発生する。
In addition, the thickness of the substrate and the recording density are the same as those of the CD,
There is a CD-R as a write-once optical disc.
Has a low reflectance of 10% or less with respect to a laser beam having a wavelength of 635 nm.
A laser beam having a wavelength of 780 nm and a laser beam having a wavelength of 635 nm are required for reproduction by the two devices. The objective lens for focusing the laser beam on the recording surface of the optical disk is designed for an optical disk having a substrate thickness of 0.6 mm. Therefore, using a laser beam with a wavelength of 780 nm, the substrate thickness is 1.
Even when a 2 mm optical disk is reproduced, aberration occurs in the laser beam.

【0011】本発明は、上記の問題点を解決し、レーザ
ビームの外周部を遮光して光ディスクを再生する場合に
もレーザビームの収差が発生しない光再生装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an optical reproducing apparatus which does not generate laser beam aberration even when reproducing an optical disk by shielding an outer peripheral portion of a laser beam.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の基板厚
を有する第1の光ディスクと、第1の基板厚と異なる第
2の基板厚を有する第2の光ディスクとをレーザビーム
により再生可能な光再生装置であって、第1の光ディス
ク、もしくは第2の光ディスクに対向して設けられ、第
1の光ディスクの信号記録面、もしくは第2の光ディス
クの信号記録面にレーザビームを照射する対物レンズ
と、レーザビームを生成するレーザビーム生成手段と、
レーザビーム生成手段により生成されたレーザビームを
入射して、第1の光ディスクを再生するときは、レーザ
ビームの偏光面を第1の偏光方向に偏光させて透過し、
第2の光ディスクを再生するときは、レーザビームの偏
光面を第2の偏光方向に偏光させるとともに前記レーザ
ビームの球面波の位相を中心から外周へ行くほど進行さ
せて透過する光学手段と、光学手段を透過したレーザビ
ームを入射して、第1の偏光方向に偏光するレーザビー
ムは、そのまま透過し、第2の偏光方向に偏光するレー
ザビームは、その外周部を遮光して透過し、それぞれの
レーザビームを対物レンズに導く偏光選択手段とを含む
ことを特徴とする。
According to the present invention, a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness are reproduced by a laser beam. A possible optical reproducing apparatus, which is provided to face a first optical disk or a second optical disk, and irradiates a laser beam onto a signal recording surface of the first optical disk or a signal recording surface of the second optical disk. An objective lens, a laser beam generating means for generating a laser beam,
When the laser beam generated by the laser beam generating means is incident and the first optical disc is reproduced, the polarization plane of the laser beam is polarized in the first polarization direction and transmitted.
When reproducing the second optical disc, an optical unit that polarizes the polarization plane of the laser beam in the second polarization direction and transmits the laser beam while transmitting the phase of the spherical wave of the laser beam from the center toward the outer periphery, The laser beam transmitted through the means is incident, and the laser beam polarized in the first polarization direction is transmitted as it is, and the laser beam polarized in the second polarization direction is transmitted while shielding the outer peripheral portion thereof. And polarization selecting means for guiding the laser beam to the objective lens.

【0013】また、本発明は、好ましくは、光学手段が
第1の光ディスクが再生されるときは、屈折率が一定で
あり、第2の光ディスクが再生されるときは、屈折率が
レーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて大
きくなる液晶を含むことを特徴とする。また、本発明
は、好ましくは、光学手段が、レーザビームの光軸を中
心とする第1の同心円から成る領域以外に透明電極を有
する第1のガラス板と、レーザビームの光軸を中心とし
て第1の同心円の直径と異なる直径を有する第2の同心
円から成る領域以外に透明電極を有する第2のガラス板
と、により透明電極に接して液晶を挟持した構造を成
し、第1のレーザビームが入射されるときは、第1、お
よび第2のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加
されず、第2のレーザビームが入射されるときは、第
1、および第2のガラス板に形成された透明電極に電圧
が印加されることを特徴とする。
In the present invention, preferably, the optical means has a constant refractive index when the first optical disk is reproduced, and has a refractive index of the laser beam when the second optical disk is reproduced. It is characterized in that it contains liquid crystal which increases from the center of the passing area toward the outer periphery. Further, in the present invention, preferably, the optical means has a first glass plate having a transparent electrode in a region other than the first concentric circle centered on the optical axis of the laser beam; A second glass plate having a transparent electrode in a region other than a region formed by a second concentric circle having a diameter different from the diameter of the first concentric circle, thereby forming a structure in which a liquid crystal is sandwiched in contact with the transparent electrode; When the beam is incident, no voltage is applied to the transparent electrodes formed on the first and second glass plates, and when the second laser beam is incident, the first and second glass plates are not applied. A voltage is applied to the transparent electrode formed on the plate.

【0014】また、本発明は、第1の基板厚を有する第
1の光ディスクと、第1の基板厚と異なる第2の基板厚
を有する第2の光ディスクとをレーザビームにより再生
可能な光再生装置であって、第1の光ディスク、もしく
は第2の光ディスクに対向して設けられ、第1の光ディ
スクの信号記録面、もしくは第2の光ディスクの信号記
録面にレーザビームを照射する対物レンズと、第1の波
長を有する第1のレーザビームと、第1の波長と異なる
第2の波長を有する第2のレーザビームとを選択的に生
成するレーザビーム生成手段と、レーザビーム生成手段
により生成された第1、もしくは第2のレーザビームを
入射して、第1の光ディスクを再生するときは、第1の
レーザビームをそのまま透過し、第2の光ディスクを再
生するときは、第2のレーザビームを拡散させるととも
に、その球面波の位相を中心から外周へ行くほど進行さ
せて透過する光学手段と、光学手段を透過した第1、も
しくは第2のレーザビームを入射して、第1のレーザビ
ームは、そのまま透過し、第2のレーザビームは、その
外周部を遮光して透過し、それぞれのレーザビームを前
記対物レンズに導く偏光選択手段とを含むことを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided an optical reproducing apparatus capable of reproducing a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness by a laser beam. An objective lens provided to face the first optical disk or the second optical disk and irradiating a laser beam to a signal recording surface of the first optical disk or a signal recording surface of the second optical disk; Laser beam generating means for selectively generating a first laser beam having a first wavelength and a second laser beam having a second wavelength different from the first wavelength; When the first or second laser beam is incident to reproduce the first optical disc, the first laser beam is transmitted as it is, and when the second optical disc is reproduced, the first or second laser beam is transmitted. Optical means for diffusing the laser beam and transmitting the spherical wave as the phase progresses from the center to the outer periphery, and the first or second laser beam transmitted through the optical means, The second laser beam is transmitted as it is, and the second laser beam is shielded and transmitted through the outer peripheral portion thereof, and includes polarization selecting means for guiding each laser beam to the objective lens.

【0015】また、本発明は、好ましくは、レーザビー
ム生成手段が第1のレーザビームを生成する第1の半導
体レーザと、第2のレーザビームを生成する第2の半導
体レーザとを含むことを特徴とする。また、本発明は、
更に好ましくは、光学手段が、第1のレーザビームをそ
のまま透過させ、第2のレーザビームを拡散させるホロ
グラムと、第1のレーザビームが入射されるときは、屈
折率が一定であり、第2のレーザビームが入射されると
きは、屈折率がレーザビームの通過する領域の中心から
外周に向けて大きくなる液晶とを含むことを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, preferably, the laser beam generating means includes a first semiconductor laser for generating a first laser beam and a second semiconductor laser for generating a second laser beam. Features. Also, the present invention
More preferably, the optical means transmits the first laser beam as it is and diffuses the second laser beam, and the hologram, when the first laser beam is incident, has a constant refractive index; When the laser beam is incident, the liquid crystal includes a liquid crystal whose refractive index increases from the center to the outer periphery of the region through which the laser beam passes.

【0016】また、本発明は、更に好ましくは、光学手
段が、第1のレーザビームをそのまま透過させ、第2の
レーザビームを拡散させるホログラムを第1の面に有
し、第1の面と反対面にレーザビームの光軸を中心とす
る第1の同心円から成る領域以外に透明電極を有する第
1のガラス板と、レーザビームの光軸を中心として第1
の同心円の直径と異なる直径を有する第2の同心円から
成る領域以外に透明電極を有する第2のガラス板と、に
より前記透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、
第1のレーザビームが入射されるときは、第1、および
第2のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加され
ず、第2のレーザビームが入射されるときは、第1、お
よび第2のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加
されることを特徴とする。
Further, according to the present invention, preferably, the optical means has a hologram on the first surface for transmitting the first laser beam as it is and for diffusing the second laser beam, and A first glass plate having a transparent electrode on an opposite surface other than a region formed by a first concentric circle centered on the optical axis of the laser beam;
A second glass plate having a transparent electrode in a region other than a region consisting of a second concentric circle having a diameter different from the diameter of the concentric circle, and a structure in which a liquid crystal is sandwiched in contact with the transparent electrode,
When the first laser beam is incident, no voltage is applied to the transparent electrodes formed on the first and second glass plates, and when the second laser beam is incident, the first, and A voltage is applied to the transparent electrode formed on the second glass plate.

【0017】また、本発明は、更に好ましくは、第1の
ガラス板に形成された透明電極のラビング方向と、第2
のガラス板に形成された透明電極のラビング方向とが同
一であることを特徴とする。また、本発明は、更に好ま
しくは、ホログラムが波長選択性のホログラムであるこ
とを特徴とする。
Further, the present invention further preferably further comprises the step of rubbing the transparent electrode formed on the first glass plate with the second rubbing direction.
The rubbing direction of the transparent electrode formed on the glass plate is the same. Further, the present invention is more preferably characterized in that the hologram is a wavelength-selective hologram.

【0018】また、本発明は、更に好ましくは、液晶が
TN型液晶若しくはSTN型液晶であることを特徴とす
る。また、本発明は、更に好ましくは、偏光選択手段が
偏光フィルム若しくは偏光ガラス若しくは偏光回折格子
であることを特徴とする。また、本発明は、更に好まし
くは、TN型液晶若しくはSTN型液晶への電圧印加時
にTN型液晶若しくはSTN型液晶の屈折率がレーザビ
ームの通過する領域の中心から外周に向けて1.5〜1.
65の範囲で大きくなることを特徴とする。
Further, the present invention is more preferably characterized in that the liquid crystal is a TN type liquid crystal or an STN type liquid crystal. Further, the present invention is further preferably characterized in that the polarization selecting means is a polarizing film, a polarizing glass, or a polarizing diffraction grating. Further, in the present invention, more preferably, when a voltage is applied to the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal, the refractive index of the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal is 1.5 to 1.5 from the center of the region through which the laser beam passes. 1.
It is characterized in that it increases in the range of 65.

【0019】また、本発明は、第1の基板厚を有する第
1の光ディスクと、第1の基板厚と異なる第2の基板厚
を有する第2の光ディスクとをレーザビームにより再生
可能な光再生装置であって、第1の光ディスク、もしく
は第2の光ディスクに対向して設けられ、第1の光ディ
スクの信号記録面、もしくは第2の光ディスクの信号記
録面にレーザビームを照射する対物レンズと、第1の波
長を有する第1のレーザビームを生成する第1の半導体
レーザと、第1の波長と異なる第2の波長を有する第2
のレーザビームを生成し、信号記録面からの反射光を検
知するレーザ光生成手段と、第1の光ディスクを再生す
るときは、第1の半導体レーザを駆動し、第2の光ディ
スクを再生するときは、レーザ光生成手段を駆動するレ
ーザ駆動回路と、レーザ光生成手段により生成された第
2のレーザビームを入射して、第2のレーザビームを一
定の方向に屈折させるとともに、その球面波の位相を中
心から外周へ行くほど進行させて透過する収差補正手段
と、第1の半導体レーザにより生成された第1のレーザ
ビームをそのまま透過し、収差補正手段を透過した第2
のレーザビームを90度の方向に反射させるダイクロイ
ックミラーと、ダイクロイックミラーからの第1、もし
くは第2のレーザビームを入射して、第1のレーザビー
ムは、そのまま透過し、第2のレーザビームは、その外
周部を遮光して透過し、それぞれのレーザビームを前記
対物レンズに導く偏光選択手段とを含むことを特徴とす
る。
Also, the present invention provides an optical reproducing apparatus capable of reproducing a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness by a laser beam. An objective lens provided to face the first optical disk or the second optical disk and irradiating a laser beam to a signal recording surface of the first optical disk or a signal recording surface of the second optical disk; A first semiconductor laser for generating a first laser beam having a first wavelength, and a second semiconductor laser having a second wavelength different from the first wavelength.
A laser beam generating means for generating a laser beam and detecting reflected light from a signal recording surface; and driving a first semiconductor laser when reproducing the first optical disc and reproducing the second optical disc. Is a laser driving circuit for driving the laser light generating means, and a second laser beam generated by the laser light generating means is incident thereon, and the second laser beam is refracted in a certain direction. An aberration correcting unit that transmits the phase as it progresses from the center toward the outer periphery, and a second laser beam that transmits the first laser beam generated by the first semiconductor laser as it is and transmits through the aberration correcting unit.
A dichroic mirror that reflects the laser beam in the direction of 90 degrees, and the first or second laser beam from the dichroic mirror is incident, the first laser beam is transmitted as it is, and the second laser beam is And a polarization selecting means for transmitting the laser beam to the objective lens while transmitting light by shielding the outer peripheral portion thereof.

【0020】また、本発明は、収差補正手段を透過した
第2のレーザビームを入射して、その偏光面を変更させ
てダイクロイックミラーに導く偏光面回転手段を、さら
に設けたことを特徴とする。また、本発明は、好ましく
は、偏光面回転手段が液晶を含む手段であることを特徴
とする。
Further, the present invention is characterized in that a polarization plane rotating means is further provided, which receives the second laser beam transmitted through the aberration correcting means, changes its polarization plane and guides it to the dichroic mirror. . Further, the present invention is preferably characterized in that the polarization plane rotating means is a means including a liquid crystal.

【0021】また、本発明は、更に好ましくは、液晶が
TN型液晶、もしくはSTN型液晶であることを特徴と
する。また、本発明は、更に好ましくは、収差補正手段
が、第1の面と第2の面とを有し、第1、もしくは第2
の面のうち、少なくとも一方の面がレーザビームの進行
方向に対して凸型の非球面で構成されたレンズであるこ
とを特徴とする。
Further, the present invention is further characterized in that the liquid crystal is a TN type liquid crystal or an STN type liquid crystal. Further, in the present invention, it is more preferable that the aberration correcting means has a first surface and a second surface, and
At least one of the surfaces is a lens formed of a convex aspheric surface with respect to the traveling direction of the laser beam.

【0022】また、本発明は、更に好ましくは、偏光選
択手段が偏光フィルム若しくは偏光ガラス若しくは偏光
回折格子であることを特徴とする。
Further, the present invention is further preferably characterized in that the polarization selecting means is a polarizing film, a polarizing glass or a polarizing diffraction grating.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

第1の実施の形態 本発明の第1の実施の形態を図を参照しつつ説明する。
本発明が対象とする光ディスクの具体例はCDとDVD
とであり、その定格値を図9に示す。CDは基板厚が
1.2(許容誤差±0.1)mmであり、最短ピット長が
0.9(許容誤差±0.07)μm、トラックピッチが
1.6(許容誤差±0.1)μm、反射率が70%以上で
ある。また、DVDは基板厚が0.6(許容誤差±0.0
5)mmであり、最短ピット長が0.4(許容誤差±0.
1)μm、トラックピッチが0.74(許容誤差±0.
1)μmである。また、信号記録面が2層の場合は反射
率が20〜40%であり、信号記録面が1層の場合は7
0%以上である。また、半導体レーザから発せられるレ
ーザビームの波長は635(許容誤差±15)nmであ
り、レーザビームを集光する対物レンズは基板厚0.6
mmの光ディスク用に設計されており、その開口数は
0.6(許容誤差±0.05)である。また、更に、本発
明においては、レーザビームの波長は635nmに限ら
ず、350〜700nmの範囲であってもよい。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Specific examples of the optical disk to which the present invention is directed are CD and DVD.
The rated values are shown in FIG. The CD has a substrate thickness of 1.2 (tolerance ± 0.1) mm, a minimum pit length of 0.9 (tolerance ± 0.07) μm, and a track pitch of 1.6 (tolerance ± 0.1). ) Μm, and the reflectance is 70% or more. The DVD has a substrate thickness of 0.6 (with a tolerance of ± 0.0
5) mm, and the shortest pit length is 0.4 (tolerance ± 0.5 mm).
1) μm, track pitch 0.74 (allowable error ± 0.7
1) It is μm. The reflectivity is 20 to 40% when the signal recording surface has two layers, and 7 when the signal recording surface has one layer.
0% or more. The wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser is 635 (allowable error ± 15) nm, and the objective lens for focusing the laser beam has a substrate thickness of 0.6.
It is designed for use with an optical disk of mm, and its numerical aperture is 0.6 (allowable error ± 0.05). Further, in the present invention, the wavelength of the laser beam is not limited to 635 nm, but may be in the range of 350 to 700 nm.

【0024】図1を参照して、基板厚が1.2mmのC
Dが再生される場合には前記TN型液晶12に電厚が印
加されるが、本発明においては、偏光面回転手段22中
の前記TN型液晶12に電圧を印加する透明電極は、前
記TN型液晶12の両側で異なるようにパターニングさ
れている。即ち、TN型液晶12の一方には、透明電極
が形成された領域112bと透明電極が形成されていな
い領域12aとを有するガラス112が、また、他方に
は、透明電極が形成された領域113bと透明電極が形
成されていない領域113aとを有したガラス113が
設けられており、前記透明電極が設けられていない領域
112aと113aとの直径が異なっている。その他の
光ピックアップの構成と各部の動作は図6の説明と同じ
である。本発明においては、前記領域112aの直径は
1.0(許容誤差±0.1)mmであり、前記領域113
aの直径は2.0(許容誤差±0.1)mmである。かか
る透明電極の配置とした結果、前記領域112b、11
3bに電圧が印加された状態では、前記TN型液晶12
中に電圧が印加された領域12bと印加されない領域1
2aとが存在する。また、TN型液晶12は電圧が印加
されていない状態では屈折率は1.5であるが電圧が印
加された状態では1.65と大きくなる。従って、レー
ザビームA、B、C間では電圧が印加された状態にある
偏光面回転手段22の通過後の位相が異なる。即ち、レ
ーザビームAは屈折率が1.5のTN型液晶を、レーザ
ビームBは屈折率が1.5/1.65のTN型液晶を、レ
ーザビームCは屈折率が1.65のTN型液晶を、それ
ぞれ通過するために前記偏光面回転手段22を通過した
レーザビームは、外周部の方が内周部より位相が進んだ
状態となる。前記偏光面回転手段22を通過した紙面に
垂直な方向に偏光するレーザビームは、偏光選択手段3
でレーザビームCより外周部が遮光され、対物レンズ6
に入射する(レーザビームの内周部Aは前記偏光面回転
手段22を通過することによって偏光面が紙面に平行な
方向に回転している)。その後、該対物レンズ6で集光
された遮光後のレーザビームは集光され、CDの基板7
7を通って信号記録面77aに集光照射される。この場
合、前記基板77に入射する直前のレーザビームの波面
B2は外周部の位相が内周部より進んでおり、理想的な
波面B1からはずれている。波面B2を有するレーザビ
ームは前記基板77に入射した後、空気と基板(ポリカ
ーボネート製)との屈折率の相違に起因してレーザビー
ムの外周部の位相が遅れ、前記基板77中で本来の理想
的な波面B1に近ずく。その結果、信号記録面77aに
は殆ど収差のないレーザビームが照射されることにな
る。その結果、CDの再生特性においてジッタを約2〜
3%改善することができた。ここでの百分率は、復調時
の検出クロック窓幅に対する比率を言う。
Referring to FIG. 1, C having a substrate thickness of 1.2 mm
When D is reproduced, an electric thickness is applied to the TN type liquid crystal 12. In the present invention, the transparent electrode for applying a voltage to the TN type liquid crystal 12 in the polarization plane rotating means 22 is provided with the TN type liquid crystal. Patterning is performed differently on both sides of the pattern liquid crystal 12. That is, one of the TN type liquid crystals 12 has a glass 112 having a region 112b where a transparent electrode is formed and a region 12a where no transparent electrode is formed, and the other has a region 113b where a transparent electrode is formed. And a glass 113 having a region 113a where the transparent electrode is not formed. The diameter of the region 112a where the transparent electrode is not formed is different from that of the region 113a where the transparent electrode is not formed. The other configuration of the optical pickup and the operation of each unit are the same as those described with reference to FIG. In the present invention, the diameter of the region 112a is 1.0 (tolerance ± 0.1) mm,
The diameter of a is 2.0 (tolerance ± 0.1) mm. As a result of this arrangement of the transparent electrodes, the regions 112b, 11
3b, the voltage is applied to the TN liquid crystal 12b.
A region 12b to which a voltage is applied and a region 1 to which no voltage is applied
2a. The refractive index of the TN type liquid crystal 12 is 1.5 when no voltage is applied, but increases to 1.65 when a voltage is applied. Therefore, the phases of the laser beams A, B, and C after passing through the polarization plane rotating unit 22 in a state where a voltage is applied are different. That is, the laser beam A is a TN liquid crystal having a refractive index of 1.5, the laser beam B is a TN liquid crystal having a refractive index of 1.5 / 1.65, and the laser beam C is a TN liquid crystal having a refractive index of 1.65. The laser beam that has passed through the polarization plane rotating means 22 in order to pass through the pattern liquid crystal is in a state in which the outer peripheral portion has a phase advanced from the inner peripheral portion. The laser beam polarized in a direction perpendicular to the plane of the paper passing through the polarization plane rotating means 22 is polarized by the polarization selecting means 3.
The outer peripheral portion is shielded from the laser beam C by the
(The inner peripheral portion A of the laser beam is rotated in the direction parallel to the paper surface by passing through the polarization plane rotating means 22). Thereafter, the light-shielded laser beam focused by the objective lens 6 is focused and the CD substrate 7
The light is condensed and radiated onto the signal recording surface 77a through the light-receiving portion 7. In this case, the wavefront B2 of the laser beam immediately before being incident on the substrate 77 has an outer peripheral part whose phase is advanced from the inner peripheral part and deviates from the ideal wavefront B1. After the laser beam having the wavefront B2 is incident on the substrate 77, the phase of the outer peripheral portion of the laser beam is delayed due to the difference in the refractive index between air and the substrate (made of polycarbonate). Approaching typical wavefront B1. As a result, the signal recording surface 77a is irradiated with a laser beam having almost no aberration. As a result, a jitter of about 2
3% improvement was achieved. The percentage here refers to the ratio to the width of the detection clock window at the time of demodulation.

【0025】また、この場合、前記偏光選択手段3の内
周部3aの直径は前記対物レンズ6の実効的開口数が
0.35(許容誤差±0.05)となるように設計されて
おり、レーザビームの有効光束が4mmの場合、2.3
(許容度差±0.1)mmとなる。また、レーザビーム
の有効光束が4mm以外の場合は、遮光後の前記対物レ
ンズ6の実効的開口数が0.35となるように内周部3
aの直径が決定される。
In this case, the diameter of the inner peripheral portion 3a of the polarization selecting means 3 is designed so that the effective numerical aperture of the objective lens 6 is 0.35 (allowable error ± 0.05). When the effective beam of the laser beam is 4 mm, 2.3
(Tolerance difference ± 0.1) mm. Further, when the effective light flux of the laser beam is other than 4 mm, the inner peripheral portion 3 is adjusted so that the effective numerical aperture of the objective lens 6 after blocking is 0.35.
The diameter of a is determined.

【0026】また、前記信号記録面77aに照射される
レーザビームのスポット径は1.5(許容誤差±0.1)
μmである。図2を参照して、基板厚0.6mmの光デ
ィスクが再生される場合には、前記TN型液晶12には
電圧が印加されない。その結果、前記半導体レーザ1か
ら発せられた紙面に垂直な方向に偏光するレーザビーム
は前記偏光面回転手段22で全面的に偏光面を90度回
転させられ、紙面に水平な方向に偏光して該偏光面回転
手段22を通過し、前記偏光選択手段3で外周部を遮光
されず、全面的に透過し、前記対物レンズ6に入射す
る。レーザビームは該対物レンズ6で集光され、基板7
を通って信号記録面7aに集光照射される。この場合、
前記対物レンズ6は厚さ0.6mmの基板用に設計され
ているので前記基板7に入射する前は外周部の位相が内
周部より進んだ理想的波面からずれた波面であるが、前
記基板7に入射すると上記で説明したのと同じ理由によ
り理想的な波面となる。従って、前記信号記録面7aに
は収差の殆どないレーザビームが照射される。
The spot diameter of the laser beam applied to the signal recording surface 77a is 1.5 (allowable error ± 0.1).
μm. Referring to FIG. 2, when an optical disk having a substrate thickness of 0.6 mm is reproduced, no voltage is applied to the TN type liquid crystal 12. As a result, the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 and polarized in a direction perpendicular to the plane of the paper is completely rotated by 90 degrees by the polarization plane rotating means 22, and polarized in a direction horizontal to the plane of the paper. The light passes through the polarization plane rotating means 22, is not entirely shielded by the polarization selecting means 3, and is entirely transmitted without being shielded, and is incident on the objective lens 6. The laser beam is focused by the objective lens 6 and
The light is condensed and irradiated on the signal recording surface 7a. in this case,
Since the objective lens 6 is designed for a substrate having a thickness of 0.6 mm, before being incident on the substrate 7, the phase of the outer peripheral portion is shifted from the ideal wave front advanced from the inner peripheral portion. When incident on the substrate 7, the wavefront becomes an ideal wavefront for the same reason as described above. Therefore, the signal recording surface 7a is irradiated with a laser beam having almost no aberration.

【0027】上記では、前記偏光面回転手段22と偏光
選択手段3とは分離したものとして説明したが、これに
限らず、図3に示すように偏光面回転手段22と偏光選
択手段3とを一体化したものでもよい。この場合にも、
上記と同じ動作をし、基板厚が1.2mmと0.6mmの
両光ディスクの再生においては、収差の殆どないレーザ
ビームが信号記録面77a、7aに照射される。
In the above description, the polarization plane rotating unit 22 and the polarization selecting unit 3 are described as being separated from each other. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. It may be integrated. Again, in this case,
In the same operation as described above, when reproducing both optical disks having a substrate thickness of 1.2 mm and 0.6 mm, laser beams having almost no aberration are applied to the signal recording surfaces 77a and 7a.

【0028】また、前記信号記録面7aに照射されるレ
ーザビームのスポット径は0.9(許容誤差±0.1)μ
mである。また、本発明の光ピックアップの構成におい
ては、図6に示す構成に限らず、図4に示す構成であっ
ても良い。即ち、図4の構成においては、前記偏光面回
転手段22は前記半導体レーザ1と回折格子9との間に
位置する。この場合、透明電極が形成されていない前記
領域112a、113aの直径は、前記半導体レーザ1
と偏光面回転手段22との距離と、該偏光面回転手段2
2の位置におけるレーザビームの直径とを基準にして上
記と同様になるように決定される。
The spot diameter of the laser beam applied to the signal recording surface 7a is 0.9 (allowable error ± 0.1) μ.
m. Further, the configuration of the optical pickup of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 6, but may be the configuration shown in FIG. That is, in the configuration of FIG. 4, the polarization plane rotating unit 22 is located between the semiconductor laser 1 and the diffraction grating 9. In this case, the diameter of the regions 112a and 113a where the transparent electrode is not formed is the same as that of the semiconductor laser 1.
And the distance between the polarization plane rotation means 22 and the polarization plane rotation means 2
The determination is made in the same manner as described above with reference to the diameter of the laser beam at the position 2.

【0029】また、図4に示す構成においては、前記回
折格子9と前記偏光面回転手段22とを一体化したもの
でもよい。この場合、前記TN型液晶12の一方の透明
電極が形成された領域112bと透明電極が形成されて
いない領域112aを有するガラスの他面は回折格子9
9となっている。この場合においても上記と同様の結果
が得られる。
In the configuration shown in FIG. 4, the diffraction grating 9 and the polarization plane rotating means 22 may be integrated. In this case, the other surface of the TN type liquid crystal 12 having the region 112b where one transparent electrode is formed and the region 112a where no transparent electrode is formed is connected to the diffraction grating 9b.
It is 9. In this case, the same result as described above is obtained.

【0030】上記の実施の形態では、液晶としてTN型
液晶を用いたが、これに限られず、STN型液晶であっ
ても良い。また、本発明においては、前記TN型液晶若
しくはSTN型液晶に印加される電圧は1.5〜30V
の範囲である。また、上記の実施の形態では、偏光選択
手段として偏光フィルムを用いたが、これに限らず、偏
光ガラス、偏光回折格子であってもよい。偏光ガラス
は、図11に示すようにガラス中に銀化合物を一定方向
に配向させた状態で、表面を外周を還元させて銀を析出
させたものであり、還元させた銀膜が偏光選択特性を呈
するものである。尚、材料の銀については、偏光選択性
を有する物であれば、他の金属材料であってもよい。但
し、銀を用いたこの偏光ガラスは、偏光面が共通のレー
ザビームをほぼ100%透過することができ、図6に示
すように、中央の透孔部分において減光膜を設ける必要
がなく、レーザビームの光束を絞った場合に、減光膜が
ないことにより十分な光量が得られると言う利点があ
る。また、偏光回折格子は、ある特定の偏光方向を持っ
たレーザビームのみをレーザビームの光路外に回折によ
り逃がすことによりレーザビームを遮光するものであ
る。従って、本発明においては、通常の回折格子の内、
遮光しようとするレーザビームの外周部に相当する領域
を上記機能を持った偏光回折格子にすることになる。
In the above embodiment, the TN type liquid crystal is used as the liquid crystal. However, the present invention is not limited to this, and an STN type liquid crystal may be used. In the present invention, the voltage applied to the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal is 1.5 to 30V.
Range. Further, in the above embodiment, the polarizing film is used as the polarization selecting means, but the present invention is not limited to this, and a polarizing glass or a polarizing diffraction grating may be used. As shown in FIG. 11, the polarizing glass is obtained by reducing the outer periphery of the surface to deposit silver in a state where the silver compound is oriented in a certain direction in the glass. It shows. As for the silver material, another metal material may be used as long as it has polarization selectivity. However, this polarizing glass using silver can transmit almost 100% of a laser beam having a common polarization plane, and as shown in FIG. 6, there is no need to provide a light-attenuating film in the central through-hole. When the light beam of the laser beam is narrowed, there is an advantage that a sufficient amount of light can be obtained because there is no light reducing film. The polarization diffraction grating shields a laser beam by diffracting only a laser beam having a specific polarization direction out of the optical path of the laser beam. Therefore, in the present invention, of ordinary diffraction gratings,
A region corresponding to the outer peripheral portion of the laser beam to be shielded is to be a polarization diffraction grating having the above function.

【0031】また、透明電極としては、ITO、SnO
2、ZnOを用いることができ、これらはスパッタリン
グ法によりガラス上に形成された、パターニングはレー
ザパターニングにより行われる。レーザパターニングに
おいては、約1μmの精度があるので、本発明に係る透
明電極のパターニングは十分精度よく行うことができ
る。
As the transparent electrode, ITO, SnO
2. ZnO can be used, and these are formed on glass by a sputtering method. Patterning is performed by laser patterning. Since the laser patterning has an accuracy of about 1 μm, the patterning of the transparent electrode according to the present invention can be performed with sufficient accuracy.

【0032】図10を参照して、本発明にかかる光ピッ
クアップを用いた光再生装置の動作について説明する。
光ピックアップ10中の対物レンズ6はサーボ機構47
により再生しようとしている信号がピット列として形成
されているトラックにレーザビームを集光するように制
御されており、レーザビームは前記対物レンズ6により
集光され、光ディスクの基板7又は77を通って信号記
録面7a又は77aに照射される。該信号記録面7a又
は77aで反射されたレーザビームは光検出器8で検知
され、再生信号として検出される。前記光検出器8で検
出された再生信号はプリアンプ45へ送られ、所定の増
幅が行われた後、判別回路48とRF復調回路53及び
サーボ回路46に送られる。該サーボ回路46は送られ
てきたトラッキングエラー信号に基づき前記サーボ機構
47を制御する。また、判別回路48は、送られてきた
信号に基づいて再生装置に装着された光ディスクの種類
を識別し、識別結果を指令回路49に送る。該指令回路
49は、識別した光ディスクに適合するように前記対物
レンズ6の開口数を切り替えるために、送られてきた識
別結果に基づいてNA切替回路50に指令を出す。ま
た、前記指令回路49は、識別した光ディスクの再生に
適合する復調回路に切り替えるために、送られてきた識
別結果に基づいて特性切替回路51にも指令を出す。前
記NA切替回路50は前記液晶駆動回路16を介して前
記対物レンズ6の実効的開口数を切換え、前記特性切替
回路51は、RF復調回路53を切り換える。 第2の実施の形態 上記第1の実施の形態では、基板厚0.6mmのDVD
と基板厚1.2mmのCDとの互換再生において、CD
の再生時に、レーザビームの収差を小さくできる光ピッ
クアップについて説明したが、本第2の実施の形態にお
いては、基板厚0.6mmのDVDと基板厚1.2mmで
追記型のディスクであるCD−Rとの互換再生におい
て、CD−Rの再生時にレーザビームの収差が小さい光
ピックアップについて説明する。
Referring to FIG. 10, the operation of the optical reproducing apparatus using the optical pickup according to the present invention will be described.
The objective lens 6 in the optical pickup 10 has a servo mechanism 47
Is controlled so that a signal to be reproduced is focused on a track formed as a pit row, and the laser beam is focused by the objective lens 6 and passes through the substrate 7 or 77 of the optical disk. The signal is irradiated on the signal recording surface 7a or 77a. The laser beam reflected by the signal recording surface 7a or 77a is detected by the photodetector 8 and detected as a reproduction signal. The reproduction signal detected by the photodetector 8 is sent to a preamplifier 45, and after a predetermined amplification, sent to a discrimination circuit 48, an RF demodulation circuit 53, and a servo circuit 46. The servo circuit 46 controls the servo mechanism 47 based on the tracking error signal sent. Further, the discrimination circuit 48 identifies the type of the optical disc mounted on the reproducing apparatus based on the transmitted signal, and sends the identification result to the command circuit 49. The command circuit 49 issues a command to the NA switching circuit 50 based on the received identification result to switch the numerical aperture of the objective lens 6 so as to match the identified optical disk. The command circuit 49 also issues a command to the characteristic switching circuit 51 based on the received identification result in order to switch to a demodulation circuit suitable for reproducing the identified optical disk. The NA switching circuit 50 switches the effective numerical aperture of the objective lens 6 via the liquid crystal driving circuit 16, and the characteristic switching circuit 51 switches the RF demodulation circuit 53. Second Embodiment In the first embodiment, a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm is used.
And compatible with 1.2mm thick CD
In the second embodiment, a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm and a CD-ROM which is a write-once disc having a substrate thickness of 1.2 mm are described in the second embodiment. An optical pickup in which the aberration of the laser beam is small when reproducing a CD-R in the reproduction compatible with R will be described.

【0033】図23にDVDとCD−Rの定格値と再生
条件を示す。CD−Rの記録面は波長635nmのレー
ザビームに対しては反射率が10%以下と小さいため、
波長635nmのレーザビームでは再生することができ
ない。従って、CD−Rは波長780(許容誤差±1
5)nmのレーザビームで再生する。CD−Rは基板厚
が1.2(許容誤差±0.1)mmであり、最短ピット長
が0.9(許容誤差±0.1)μm、トラックピッチが
1.6(許容誤差±0.1)μm、波長780nmのレー
ザビームに対して反射率が60〜70%である。また、
DVDの基板厚、最短ピット長、トラックピッチ、およ
び信号記録面の反射率は上記第1の実施の形態で説明し
たものと同じであるので省略する。図12を参照して、
本第2の実施の形態における光ピックアップの構成、お
よび動作原理について説明する。光ピックアップ30
は、波長635nmのレーザビームを生成する半導体レ
ーザ31aと、波長780nmのレーザビームを生成す
る半導体レーザ31bと、から成るレーザビーム生成手
段31、波長635nmのレーザビームに対しては、そ
の偏光面を90度回転させて透過し、波長780nmの
レーザビームに対しては、その偏光面は回転させずに、
レーザビームを外周部に拡散させるとともに球面波の位
相をレーザビームの外周部ほど、進行させて透過する偏
光面回転手段22、波長635nmのレーザビームは、
そのまま透過し、波長780nmのレーザビームに対し
ては、3ビームを生成して透過する波長選択性回折格子
999、レーザビームの半分を90度の方向に反射する
ハーフミラー4、レーザビームを選択的に平行光にする
コリメータレンズ5、特定方向に偏光するレーザビーム
のみ、その外周部を遮光して透過する偏光選択手段3、
レーザビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物
レンズ6、およびレーザビームの信号記録面での反射光
を検知する光検出器8により構成される。また、前記偏
光選択手段3は、上記第1の実施の形態で説明したもの
と同じであり、紙面に平行な方向に偏光するレーザビー
ムは、そのまま透過し、紙面に垂直な方向に偏光するレ
ーザビームは、その外周部を遮光して透過する機能を有
する。更に、偏光面回転手段22の構造は、図13を参
照して、レーザビームの入射側のガラス板113の透明
電極113aが形成された面と反対面に波長選択性のあ
るホログラム114が形成されている以外は上記第1の
実施の形態で説明したものと同じであり、基板厚0.6
mmのDVDが再生されるときは、液晶駆動回路16に
より偏光面回転手段22中の前記TN型液晶12に電圧
が印加されず、基板厚1.2mmのCD−Rが再生され
るときは、液晶駆動回路16により前記TN型液晶12
に電圧が印加される。ここで、前記ホログラム114
は、波長635nmのレーザビームに対しては、何ら作
用せず、そのまま透過し、波長780nmのレーザビー
ムのみ、外周部に拡散させる機能を有する。また、更
に、レーザ駆動回路35は、基板厚0.6mmのDVD
が再生されるときは、レーザビーム生成手段31中の半
導体レーザ31aを、基板厚1.2mmのCD−Rが再
生されるときは、レーザビーム生成手段31中の半導体
レーザ31bを、それぞれ、選択駆動する。
FIG. 23 shows DVD and CD-R rated values and reproduction conditions. Since the recording surface of the CD-R has a small reflectance of 10% or less with respect to a laser beam having a wavelength of 635 nm,
Reproduction cannot be performed with a laser beam having a wavelength of 635 nm. Therefore, the CD-R has a wavelength of 780 (with a tolerance of ± 1).
5) Reproduce with a laser beam of nm. The CD-R has a substrate thickness of 1.2 (tolerance ± 0.1) mm, a shortest pit length of 0.9 (tolerance ± 0.1) μm, and a track pitch of 1.6 (tolerance ± 0). .1) The reflectance is 60 to 70% for a laser beam having a wavelength of 780 nm and a wavelength of 780 nm. Also,
The DVD substrate thickness, the shortest pit length, the track pitch, and the reflectivity of the signal recording surface are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Referring to FIG.
The configuration and operation principle of the optical pickup according to the second embodiment will be described. Optical pickup 30
Is a laser beam generating means 31 composed of a semiconductor laser 31a that generates a laser beam with a wavelength of 635 nm and a semiconductor laser 31b that generates a laser beam with a wavelength of 780 nm. For a laser beam with a wavelength of 780 nm, which is transmitted by rotating it by 90 degrees, its polarization plane is not rotated,
The polarization plane rotating means 22, which diffuses the laser beam to the outer periphery and advances and transmits the phase of the spherical wave toward the outer periphery of the laser beam, the laser beam having a wavelength of 635 nm
For a laser beam having a wavelength of 780 nm, which is transmitted as it is, a wavelength-selective diffraction grating 999 that generates and transmits three beams, a half mirror 4 that reflects half of the laser beam in a direction of 90 degrees, and selectively uses a laser beam. A collimator lens 5 that converts the laser beam into parallel light, a polarization selecting unit 3 that transmits only a laser beam polarized in a specific direction while shielding the outer peripheral portion thereof,
It comprises an objective lens 6 for condensing a laser beam on a signal recording surface of an optical disk, and a photodetector 8 for detecting the reflected light of the laser beam on the signal recording surface. The polarization selecting means 3 is the same as that described in the first embodiment. A laser beam polarized in a direction parallel to the plane of the paper is transmitted as it is and a laser polarized in the direction perpendicular to the plane of the paper. The beam has a function of transmitting light by blocking its outer peripheral portion. Referring to FIG. 13, the structure of the polarization plane rotating means 22 is such that a hologram 114 having wavelength selectivity is formed on the surface of the glass plate 113 on the laser beam incident side opposite to the surface on which the transparent electrode 113a is formed. Is the same as that described in the first embodiment, except that the substrate thickness is 0.6.
When a DVD having a thickness of 1.2 mm is reproduced, no voltage is applied to the TN type liquid crystal 12 in the polarization plane rotating means 22 by the liquid crystal driving circuit 16 when a CD-R having a substrate thickness of 1.2 mm is reproduced. The TN type liquid crystal 12 is driven by a liquid crystal driving circuit 16.
Is applied with a voltage. Here, the hologram 114
Has a function of transmitting the laser beam having a wavelength of 635 nm without any effect and transmitting only the laser beam having a wavelength of 780 nm to the outer peripheral portion. Further, the laser driving circuit 35 is a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm.
Is selected, the semiconductor laser 31a in the laser beam generating means 31 is selected when the CD-R having the substrate thickness of 1.2 mm is reproduced. Drive.

【0034】従って、前記レーザビーム生成手段31に
より生成されたレーザビームは、前記偏光面回転手段2
2により選択的に偏光面を回転、もしくは偏光面を回転
させられずに外周部に拡散されるとともに球面波の位相
を外周部ほど進行させられて透過し、前記波長選択性回
折格子999により選択的に3ビームに変更させられて
前記ハーフミラー4に至る。該ハーフミラー4では、レ
ーザビームの半分が透過し、半分が90度の方向へ反射
され、前記コリメータレンズ5により選択的に平行光に
され、前記偏光選択手段3で選択的に外周部を遮光さ
れ、前記対物レンズ6で集光されて光ディスクの基板7
(もしくは77)を通って信号記録面7a(もしくは7
7a)に照射される。前記信号記録面7a(もしくは7
7a)で反射されたレーザビームは、前記対物レンズ
6、前記偏光選択手段3、前記コリメータレンズ5を介
して戻り、前記ハーフミラー4を透過し、前記光検出器
8に照射され、再生信号として検知される。ここで、前
記半導体レーザ31aと前記半導体レーザ31bとは、
前記コリメータレンズ5に対して同じ距離の位置に設置
されているため、半導体レーザ31bにより生成された
波長780nmのレーザビームは前記コリメータレンズ
5によっては、完全に平行光にされず、拡散光として前
記偏光選択手段3、および前記対物レンズ6に至り、前
記信号記録面77aに照射される。即ち、波長780n
mのレーザビームに対しては、有限系の光学系となって
いる。
Therefore, the laser beam generated by the laser beam generating means 31 is applied to the polarization plane rotating means 2.
2, the polarization plane is selectively rotated, or the polarization plane is not rotated, but is diffused to the outer periphery, and the phase of the spherical wave is further advanced and transmitted toward the outer periphery, and is selected by the wavelength-selective diffraction grating 999. The beam is changed to three beams and reaches the half mirror 4. The half mirror 4 transmits half of the laser beam, reflects half of the laser beam in the direction of 90 degrees, selectively collimates the light by the collimator lens 5, and selectively shields the outer peripheral portion by the polarization selecting means 3. The light is focused by the objective lens 6 and is
(Or 77) through the signal recording surface 7a (or 7
7a). The signal recording surface 7a (or 7)
The laser beam reflected in 7a) returns through the objective lens 6, the polarization selection means 3, and the collimator lens 5, passes through the half mirror 4, irradiates the photodetector 8, and as a reproduction signal. Is detected. Here, the semiconductor laser 31a and the semiconductor laser 31b are
Since the laser beam having the wavelength of 780 nm generated by the semiconductor laser 31b is not completely collimated by the collimator lens 5, it is not diffused by the collimator lens 5 because the laser beam is installed at the same distance from the collimator lens 5. The light reaches the polarization selecting means 3 and the objective lens 6 and is irradiated on the signal recording surface 77a. That is, the wavelength 780n
For a laser beam of m, it is a finite optical system.

【0035】図14を参照して、基板厚0.6mmのD
VDが再生される場合について説明する。この場合、前
記レーザ駆動回路35により前記レーザビーム生成手段
31中の半導体レーザ31aが選択駆動され、前記液晶
駆動回路16により前記偏光面回転手段22中の前記T
N型液晶12に電圧が印加されない。その結果、半導体
レーザ31aにより生成された波長635nmのレーザ
ビームは、前記偏光面回転手段22により偏光面を90
度回転させられ、紙面に平行な方向に偏光するようにな
って偏光面回転手段22を透過し、前記波長選択性回折
格子999をそのまま透過し、前記ハーフミラー4で9
0度の方向に反射され、前記コリメータレンズ5で平行
光にされ、前記偏光選択手段3により遮光されずに全面
的に透過し、前記対物レンズ6で集光されて、光ディス
クの基板7を通って信号記録面7aに照射される。その
後の動作は上記図12の説明と同じであるので省略す
る。また、信号記録面7aに照射されるレーザビームの
ビーム径は0.9(許容誤差±0.1)μmである。
Referring to FIG. 14, D having a substrate thickness of 0.6 mm
A case where VD is reproduced will be described. In this case, the semiconductor laser 31a in the laser beam generating means 31 is selectively driven by the laser drive circuit 35, and the T laser in the polarization plane rotation means 22 is driven by the liquid crystal drive circuit 16.
No voltage is applied to the N-type liquid crystal 12. As a result, the laser beam having a wavelength of 635 nm generated by the semiconductor laser 31 a
And the light is polarized in a direction parallel to the plane of the paper, passes through the polarization plane rotating means 22, passes through the wavelength-selective diffraction grating 999 as it is, and
The light is reflected in the direction of 0 degree, is converted into parallel light by the collimator lens 5, is entirely transmitted without being blocked by the polarization selecting means 3, is collected by the objective lens 6, and passes through the substrate 7 of the optical disk. The signal is irradiated onto the signal recording surface 7a. Subsequent operations are the same as those described above with reference to FIG. The beam diameter of the laser beam irradiated on the signal recording surface 7a is 0.9 (allowable error ± 0.1) μm.

【0036】図15を参照して、基板厚1.2mmのC
D−Rが再生される場合について説明する。この場合、
前記レーザ駆動回路35によりレーザビーム生成手段3
1中の半導体レーザ31bが選択駆動され、前記液晶駆
動回路16により前記偏光面回転手段22中の前記TN
型液晶12に所定値の電圧が印加される。その結果、半
導体レーザ31bにより生成された波長780nmのレ
ーザビームは、前記偏光面回転手段22により前記偏光
選択手段3中の偏光フィルム13が設けられた領域に相
当するレーザビームの外周部の偏光面は回転させられず
に紙面に垂直な方向に偏光するとともに、外周部に拡散
され、レーザビームの外周部ほど球面波の位相を進行さ
せて偏光面回転手段22を透過し、前記波長選択性回折
格子999で3ビームに変更させられ、前記ハーフミラ
ー4で半分が90度の方向に反射されて前記コリメータ
レンズ5に至る。コリメータレンズ5を通過してもレー
ザビームは平行光にならずに前記変更選択手段3に到達
し、その外周部が遮光されて前記対物レンズ6に入射す
る。対物レンズ6により集光されたレーザビームは光デ
ィスクの基板77を通って信号記録面77aに照射され
る。ここで、基板77に入射する前のレーザビームの球
面波の位相は、外周部ほど進行して理想的な球面波から
はずれているが、基板77に入射することによりレーザ
ビームの外周部の位相が遅れるので、基板77中では理
想的な球面波の位相に極めて近くなっている。この結
果、基板厚0.6mm用に設計された対物レンズ6を使
用して、波長780nmのレーザビームを用いて基板厚
1.2mmの光ディスクであるCD−Rを再生する場合
にも、レーザビームの収差が殆どない発生しない状態で
再生できることになる。その後の動作については、上記
図12の説明と同じであるので省略する。また、前記信
号記録面77aに照射されるレーザビームのビーム径は
1.6(許容誤差±0.1)μmである。
Referring to FIG. 15, C having a substrate thickness of 1.2 mm
A case where the DR is reproduced will be described. in this case,
Laser beam generating means 3 by the laser driving circuit 35
1 is selectively driven, and the liquid crystal driving circuit 16 controls the TN in the polarization plane rotating means 22.
A voltage of a predetermined value is applied to the liquid crystal 12. As a result, the laser beam having a wavelength of 780 nm generated by the semiconductor laser 31b is polarized by the polarization plane rotating unit 22 at the outer peripheral portion of the laser beam corresponding to the region where the polarization film 13 is provided in the polarization selecting unit 3. Is polarized in the direction perpendicular to the plane of the paper without being rotated, and is diffused to the outer peripheral portion. The outer peripheral portion of the laser beam advances the phase of the spherical wave and passes through the polarization plane rotating means 22 to transmit the wavelength-selective diffraction. The beam is changed into three beams by the grating 999, and half of the beam is reflected by the half mirror 4 in the direction of 90 degrees to reach the collimator lens 5. Even if the laser beam passes through the collimator lens 5, the laser beam does not become parallel light but reaches the change selection unit 3, and its outer peripheral portion is shielded from light and enters the objective lens 6. The laser beam condensed by the objective lens 6 passes through the substrate 77 of the optical disk and irradiates the signal recording surface 77a. Here, the phase of the spherical wave of the laser beam before being incident on the substrate 77 progresses toward the outer peripheral portion and deviates from the ideal spherical wave, but the phase of the outer peripheral portion of the laser beam is incident upon being incident on the substrate 77. Is delayed, the phase in the substrate 77 is extremely close to the ideal phase of the spherical wave. As a result, even when reproducing a CD-R which is an optical disk with a substrate thickness of 1.2 mm using a laser beam with a wavelength of 780 nm using an objective lens 6 designed for a substrate thickness of 0.6 mm, Can be reproduced in a state where there is almost no aberration. Subsequent operations are the same as those described above with reference to FIG. The beam diameter of the laser beam applied to the signal recording surface 77a is 1.6 (allowable error ± 0.1) μm.

【0037】上記説明では、液晶としてTN型液晶を用
いたが、これに限られず、STN型液晶であっても良
い。また、前記TN型液晶若しくはSTN型液晶に印加
される電圧は1.5〜30Vの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。
In the above description, a TN type liquid crystal is used as the liquid crystal. However, the present invention is not limited to this, and an STN type liquid crystal may be used. The voltage applied to the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal is in the range of 1.5 to 30V. Further, in the above description, the polarizing film is used as the polarization selecting means. However, the present invention is not limited to this, and a polarizing glass or a polarizing diffraction grating may be used.

【0038】図21を参照して、本実施の形態にかかる
光ピックアップ30を用いた光再生装置の動作について
説明する。光ピックアップ30中の対物レンズ6はサー
ボ機構47により再生しようとしている信号がピット列
として形成されているトラックにレーザビームを集光す
るように制御されており、レーザビームは前記対物レン
ズ6により集光され、光ディスクの基板7又は77を通
って信号記録面7a又は77aに照射される。該信号記
録面7a又は77aで反射されたレーザビームは光検出
器8で検知され、再生信号として検出される。前記光検
出器8で検出された再生信号はプリアンプ45へ送ら
れ、所定の増幅が行われた後、判別回路48とRF復調
回路53及びサーボ回路46に送られる。該サーボ回路
46は送られてきたトラッキングエラー信号に基づき前
記サーボ機構47を制御する。また、判別回路48は、
送られてきた信号に基づいて再生装置に装着された光デ
ィスクの種類を識別し、識別結果を指令回路49に送
る。該指令回路49は、識別した光ディスクに適合する
ように半導体レーザを選択駆動し、偏光面回転手段22
に電圧を印加するために、送られてきた識別結果に基づ
いて制御回路501に指令を出す。また、前記指令回路
49は、識別した光ディスクの再生に適合する復調回路
に切り替えるために、送られてきた識別結果に基づいて
特性切替回路51にも指令を出す。前記制御回路501
は前記液晶駆動回路16を介して前記偏光面回転手段2
2中のTN型液晶12に電圧を印加し、前記レーザ駆動
回路35を介して半導体レーザを選択駆動する。また、
前記特性切替回路51は、RF復調回路53を切り換え
る。 第3の実施の形態 通常、前記偏光面回転手段22中の前記TN型液晶12
を前記透明電極112b、および113bで挟持する場
合には、その前に、TN型液晶12の配向方向を制御す
るために透明電極112b、および113bの表面をラ
ビングする。透明電極112bと透明電極113bとの
ラビングの方向を90度ずらせてTN型液晶12を挟持
した場合は、透明電極113bから透明電極112bの
間でTN型液晶12が90度ねじれた状態となる。従っ
て、上記第2の実施の形態で示したようにTN型液晶1
2に電圧を印加しない場合は、レーザビームが前記偏光
面回転手段22を通過することにより偏光面が90度回
転させられ、電圧を印加した場合は、レーザビームの偏
光面が回転させられないことになる。
Referring to FIG. 21, the operation of the optical reproducing apparatus using the optical pickup 30 according to the present embodiment will be described. The objective lens 6 in the optical pickup 30 is controlled by the servo mechanism 47 so that a signal to be reproduced is focused on a track formed as a pit row, and the laser beam is focused by the objective lens 6. The light is irradiated to the signal recording surface 7a or 77a through the optical disk substrate 7 or 77. The laser beam reflected by the signal recording surface 7a or 77a is detected by the photodetector 8 and detected as a reproduction signal. The reproduction signal detected by the photodetector 8 is sent to a preamplifier 45, and after a predetermined amplification, sent to a discrimination circuit 48, an RF demodulation circuit 53, and a servo circuit 46. The servo circuit 46 controls the servo mechanism 47 based on the tracking error signal sent. Further, the discrimination circuit 48
The type of the optical disk mounted on the reproducing apparatus is identified based on the transmitted signal, and the identification result is sent to the command circuit 49. The command circuit 49 selectively drives the semiconductor laser so as to be compatible with the identified optical disk, and
To apply a voltage to the control circuit 501 based on the received identification result. The command circuit 49 also issues a command to the characteristic switching circuit 51 based on the received identification result in order to switch to a demodulation circuit suitable for reproducing the identified optical disk. The control circuit 501
Is the polarization plane rotating means 2 through the liquid crystal drive circuit 16.
A voltage is applied to the TN type liquid crystal 12 in 2 and the semiconductor laser is selectively driven via the laser drive circuit 35. Also,
The characteristic switching circuit 51 switches the RF demodulation circuit 53. Third Embodiment Normally, the TN type liquid crystal 12 in the polarization plane rotating means 22 is used.
Is sandwiched between the transparent electrodes 112b and 113b, before that, the surfaces of the transparent electrodes 112b and 113b are rubbed in order to control the alignment direction of the TN type liquid crystal 12. When the rubbing direction between the transparent electrode 112b and the transparent electrode 113b is shifted by 90 degrees to sandwich the TN type liquid crystal 12, the TN type liquid crystal 12 is twisted by 90 degrees between the transparent electrode 113b and the transparent electrode 112b. Therefore, as shown in the second embodiment, the TN liquid crystal 1
2. When no voltage is applied, the polarization plane of the laser beam is rotated by 90 degrees by passing the laser beam through the polarization plane rotation means 22, and when a voltage is applied, the polarization plane of the laser beam is not rotated. become.

【0039】本第3の実施の形態においては、前記偏光
面回転手段22は、前記TN型液晶12への電圧の印加
の有無に拘わらずレーザビームの偏光面を回転させる機
能を有しない場合について示す。即ち、図16を参照し
て、TN型液晶12を挟持する2つの透明電極112
b、および113bは、それぞれ、方向112b1、方
向113b1にラビングされており、TN型液晶12を
挟持する場合に前記方向112b1と前記方向113b
1とが互いに平行であり、その向きが逆になるようにし
て、光学手段222を構成する。これにより、前記透明
電極112b、および113bを介して前記TN型液晶
12に印加する電圧の有無に拘わらずレーザビームの偏
光面は回転させられず、屈折率のみが変化することにな
る。従って、本第3の実施の形態においては、基板厚
0.6mmの光ディスクであるDVDを再生する場合
は、前記光学手段222に電圧を印加せず、基板厚1.
2mmの光ディスクであるCD−Rを再生する場合は、
前記光学手段222に電圧を印加える。この結果、CD
−Rの再生時には、前記光学手段222を通過したレー
ザビームの球面波の位相は外周部ほど進行することにな
り、1.2mm厚の基板に入射した後の収差は、更に、
減少することになる。
In the third embodiment, the case where the polarization plane rotating means 22 does not have a function of rotating the polarization plane of the laser beam regardless of whether or not a voltage is applied to the TN type liquid crystal 12 is described. Show. That is, referring to FIG. 16, two transparent electrodes 112 sandwiching TN type liquid crystal 12
b and 113b are rubbed in a direction 112b1 and a direction 113b1, respectively. When the TN type liquid crystal 12 is sandwiched, the directions 112b1 and 113b1 are rubbed.
1 are parallel to each other, and the directions thereof are reversed, so that the optical means 222 is configured. Thus, regardless of the presence or absence of a voltage applied to the TN type liquid crystal 12 via the transparent electrodes 112b and 113b, the polarization plane of the laser beam is not rotated, and only the refractive index changes. Therefore, in the third embodiment, when reproducing a DVD, which is an optical disk having a substrate thickness of 0.6 mm, no voltage is applied to the optical means 222 and the substrate thickness 1.
When playing a CD-R that is a 2 mm optical disc,
A voltage can be applied to the optical unit 222. As a result, the CD
At the time of reproduction of −R, the phase of the spherical wave of the laser beam that has passed through the optical unit 222 is advanced toward the outer peripheral portion, and the aberration after being incident on the 1.2 mm thick substrate is further reduced.
Will decrease.

【0040】従って、本第3の実施の形態における光ピ
ックアップは、前記半導体レーザ31bにより生成され
る波長780nmのレーザビームの偏光面が紙面に平行
な方向に偏光すること、および前記光学手段222は、
波長635nmのレーザビームは、そのまま透過し、波
長780nmのレーザビームは、その球面波の位相を外
周部ほど進行させて透過させること、以外は上記第2の
実施の形態と同じである。この結果、前記光学手段22
2を用いることによっても、基板厚1. 2mmのCD−
Rの再生時にレーザビームの収差が殆ど発生しない状態
で再生できる。
Therefore, in the optical pickup according to the third embodiment, the polarization plane of the laser beam having a wavelength of 780 nm generated by the semiconductor laser 31b is polarized in a direction parallel to the plane of the drawing. ,
The laser beam having a wavelength of 635 nm is transmitted as it is, and the laser beam having a wavelength of 780 nm is the same as that of the second embodiment except that the phase of the spherical wave is advanced toward the outer peripheral portion and transmitted. As a result, the optical means 22
The use of a CD-ROM with a substrate thickness of 1.2 mm
Reproduction can be performed in a state where almost no laser beam aberration occurs when reproducing R.

【0041】上記の説明では、液晶としてTN型液晶を
用いたが、これに限られず、STN型液晶であっても良
い。また、前記TN型液晶若しくはSTN型液晶に印加
される電圧は1.5〜30Vの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。
In the above description, a TN type liquid crystal is used as the liquid crystal. However, the present invention is not limited to this, and an STN type liquid crystal may be used. The voltage applied to the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal is in the range of 1.5 to 30V. Further, in the above description, the polarizing film is used as the polarization selecting means. However, the present invention is not limited to this, and a polarizing glass or a polarizing diffraction grating may be used.

【0042】また、更に、本実施の形態にかかる光ピッ
クアップを用いた光再生装置の構成は上記説明した図2
1と同じものであり、その動作については、上記第2の
実施の形態の説明と同じである。 第4の実施の形態 本第4の実施の形態においては、基板厚0.6mmのD
VDを再生する半導体レーザと基板厚1.2mmのCD
−Rを再生する半導体レーザとが分離されており、独自
の光路を有する光ピックアップについて説明する。
Further, the configuration of the optical reproducing apparatus using the optical pickup according to this embodiment is similar to that of FIG.
The operation is the same as that described in the second embodiment. Fourth Embodiment In a fourth embodiment, a D having a substrate thickness of 0.6 mm is used.
Semiconductor laser for reproducing VD and CD with substrate thickness of 1.2 mm
An optical pickup having a unique optical path separated from a semiconductor laser for reproducing -R will be described.

【0043】図17を参照して、本第4の実施の形態に
おける光ピックアップ40について説明する。光ピック
アップ40は、波長645nmのレーザビームを生成す
る半導体レーザ161、波長645nmのレーザビーム
の半分を90度の方向に反射するハーフミラー4、波長
645nmのレーザビームを平行光にするコリメータレ
ンズ5、波長780nmのレーザビームを生成し、該レ
ーザビームの光ディスクの信号記録面での反射光を検知
する機能を有するレーザ光生成手段162、波長780
nmのレーザビームを外周部に拡散させるとともに、球
面波の位相を外周部ほど進行させるレンズ163、波長
780nmのレーザビームの偏光面を全面的に90度回
転させる偏光面回転手段164、波長645nmのレー
ザビームを透過し、波長780nmのレーザビームを反
射するダイクロイックミラー165、特定方向に偏光す
るレーザビームのみ、その外周部を遮光する偏光選択手
段3、レーザビームを光ディスクの信号記録面に照射す
る対物レンズ6、および波長645nmのレーザビーム
の信号記録面での反射光を検知する光検出器8により構
成される。
Referring to FIG. 17, an optical pickup 40 according to the fourth embodiment will be described. The optical pickup 40 includes a semiconductor laser 161 that generates a laser beam having a wavelength of 645 nm, a half mirror 4 that reflects half of the laser beam having a wavelength of 645 nm in a direction of 90 degrees, a collimator lens 5 that converts the laser beam having a wavelength of 645 nm into parallel light, A laser beam generating means 162 having a function of generating a laser beam having a wavelength of 780 nm and detecting reflected light of the laser beam on the signal recording surface of the optical disc;
A lens 163 that diffuses the laser beam of nm to the outer periphery and advances the phase of the spherical wave toward the outer periphery, a polarization plane rotating unit 164 that rotates the polarization plane of the laser beam of 780 nm entirely by 90 degrees, A dichroic mirror 165 that transmits a laser beam and reflects a laser beam having a wavelength of 780 nm, only a laser beam polarized in a specific direction, a polarization selection unit 3 that shields the outer periphery thereof, and an object that irradiates the signal recording surface of the optical disk with the laser beam. It comprises a lens 6 and a photodetector 8 for detecting the reflected light of the laser beam having a wavelength of 645 nm on the signal recording surface.

【0044】図18を参照して、レーザ光生成手段16
2の具体例を説明する。レーザ光生成手段162は波長
780nmのレーザビームを生成する半導体レーザ16
2b、半導体レーザ162bにより生成された波長78
0nmのレーザビームを、そのまま透過し、光ディスク
の信号記録面での反射光を受け、その受けた反射光を回
折して光検出器162cに導くホログラム162a、お
よび前記反射光を検知する光検出器162cにより構成
される。半導体レーザ162bと光検出器162cとの
距離と、半導体レーザ162b、および光検出器162
cとホログラム162aとの距離は、ホログラム162
aのホログラムピッチとレーザビームの波長とに適した
値に設定されている。
Referring to FIG. 18, laser light generating means 16
A specific example 2 will be described. The laser light generating means 162 is a semiconductor laser 16 for generating a laser beam having a wavelength of 780 nm.
2b, wavelength 78 generated by semiconductor laser 162b
A hologram 162a that transmits a 0 nm laser beam as it is, receives reflected light from a signal recording surface of an optical disk, diffracts the received reflected light and guides the reflected light to a photodetector 162c, and a photodetector that detects the reflected light 162c. The distance between the semiconductor laser 162b and the photodetector 162c, and the distance between the semiconductor laser 162b and the photodetector 162c.
The distance between c and the hologram 162a is
The value is set to a value suitable for the hologram pitch a and the wavelength of the laser beam.

【0045】また、偏光面回転手段164は、TN型液
晶を、一定の方向にラビングされた2枚のガラス板によ
りラビング方向が90度の角度を成すように挟持された
ものである。これにより、TN型液晶は、2つのガラス
板の間でねじれて配向することになり、レーザビームが
偏光面回転手段164を通過することにより偏光面が9
0度回転させられることになる。
The polarization plane rotating means 164 is formed by sandwiching a TN type liquid crystal between two glass plates rubbed in a predetermined direction so that the rubbing direction forms an angle of 90 degrees. As a result, the TN type liquid crystal is twisted and aligned between the two glass plates, and the laser beam passes through the polarization plane rotation unit 164 so that the polarization plane becomes 9 degrees.
It will be rotated 0 degrees.

【0046】また、更に、レンズ163は、両側の球面
のうち、少なくとも一方が非球面により構成されるレン
ズである。また、更に、レーザ駆動回路35は、基板厚
0.6mmのDVDが再生されるときは前記半導体レー
ザ161を、基板厚1.2mmのCD−Rが再生される
ときは前記半導体レーザ162bを選択駆動する。
Further, the lens 163 is a lens in which at least one of the spherical surfaces on both sides is formed by an aspherical surface. Further, the laser drive circuit 35 selects the semiconductor laser 161 when reproducing a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm, and selects the semiconductor laser 162b when reproducing a CD-R having a substrate thickness of 1.2 mm. Drive.

【0047】また、更に、本第4の実施の形態において
も、前記偏光選択手段3中の偏光フィルムは、紙面に平
行な方向に偏光するレーザビームのみを透過するものと
する。図19を参照して、基板厚0.6mmのDVDが
再生される場合について説明する。この場合、前記レー
ザ駆動回路35は、半導体レーザ161を選択駆動す
る。その結果、半導体レーザ161により生成された波
長645nmのレーザビームは、前記ハーフミラー4で
半分が90度の方向に反射され、前記コリメータレンズ
5により平行光にされ、前記ダイクロイックミラー16
5を透過し、前記偏光選択手段3を全面的に透過し、前
記対物レンズ6で集光されて、光ディスクの基板7aを
通って、信号記録面7aに照射される。前記信号記録面
7aで反射されたレーザビームは、前記対物レンズ6、
前記偏光選択手段3、前記ダイクロイックミラー16
5、前記コリメータレンズ5を介して戻り、前記ハーフ
ミラー4を半分透過し、前記光検出器8に集光され、再
生信号として再生される。また、前記信号記録面7aに
照射されるレーザビームのビーム径は0.9(許容誤差
±0.1)μmである。
Further, also in the fourth embodiment, the polarizing film in the polarization selecting means 3 transmits only a laser beam polarized in a direction parallel to the paper. Referring to FIG. 19, a case where a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm is reproduced will be described. In this case, the laser drive circuit 35 selectively drives the semiconductor laser 161. As a result, the laser beam having a wavelength of 645 nm generated by the semiconductor laser 161 is reflected by the half mirror 4 in the direction of 90 degrees, is converted into parallel light by the collimator lens 5, and is converted into parallel light by the dichroic mirror 16.
5, the light passes through the polarization selecting means 3 entirely, is condensed by the objective lens 6, passes through the substrate 7a of the optical disk, and irradiates the signal recording surface 7a. The laser beam reflected by the signal recording surface 7a is applied to the objective lens 6,
The polarization selector 3, the dichroic mirror 16
5. The light returns through the collimator lens 5, passes through half of the half mirror 4, is collected by the photodetector 8, and is reproduced as a reproduction signal. The beam diameter of the laser beam applied to the signal recording surface 7a is 0.9 (allowable error ± 0.1) μm.

【0048】図20を参照して、基板厚1.2mmのC
D−Rが再生される場合について説明する。この場合、
前記レーザ駆動回路35は、半導体レーザ162bを選
択駆動する。その結果、半導体レーザ162bにより生
成された波長780nmのレーザビームは前記レンズ1
63により外周部に拡散されるとともに、球面波の位相
を外周部ほど進行されて透過され、偏光面回転手段16
4に入射する。偏光面回転手段164に入射したレーザ
ビームは、偏光面回転手段164中のTN型液晶により
偏光面を90度回転させられ、紙面に垂直な方向に偏光
するようになって透過し、前記ダイクロイックミラー1
65で反射されて前記偏光選択手段3に入射する。紙面
に垂直な方向に偏光する波長780nmのレーザビーム
は、偏光選択手段3により、その外周部を遮光され、前
記対物レンズ6で集光され、光ディスクの基板77を通
って信号記録面77aに照射される。前記信号記録面7
7aで反射されたレーザビームは、前記対物レンズ6、
前記偏光選択手段3、前記ダイクロイックミラー16
5、前記偏光面回転手段164、前記レンズ163を介
して戻り、前記レーザ光生成手段162の表面側に設け
られた前記ホログラム162aにより回折され、前記光
検出器162cに集光照射されて再生信号として検知さ
れる。また、前記信号記録面77aに照射されるレーザ
ビームのビーム径は1.5(許容誤差±0.1)μmであ
る。
Referring to FIG. 20, C having a substrate thickness of 1.2 mm
A case where the DR is reproduced will be described. in this case,
The laser drive circuit 35 selectively drives the semiconductor laser 162b. As a result, the laser beam having a wavelength of 780 nm generated by the semiconductor laser 162b is
63, the phase of the spherical wave is advanced toward the outer periphery and transmitted therethrough.
4 is incident. The laser beam incident on the polarization plane rotation means 164 is rotated by 90 degrees by the TN type liquid crystal in the polarization plane rotation means 164, is polarized in a direction perpendicular to the plane of the drawing, and is transmitted. 1
The light is reflected at 65 and enters the polarization selecting means 3. A laser beam having a wavelength of 780 nm, which is polarized in a direction perpendicular to the plane of the drawing, is shielded from its outer periphery by the polarization selecting means 3, is condensed by the objective lens 6, and irradiates the signal recording surface 77 a through the substrate 77 of the optical disk. Is done. The signal recording surface 7
The laser beam reflected by 7a is applied to the objective lens 6,
The polarization selector 3, the dichroic mirror 16
5, returning through the polarization plane rotating means 164 and the lens 163, diffracted by the hologram 162a provided on the surface side of the laser light generating means 162, and condensed and radiated to the photodetector 162c to produce a reproduction signal Is detected as The beam diameter of the laser beam applied to the signal recording surface 77a is 1.5 μm (allowable error ± 0.1) μm.

【0049】上記の説明においては、波長780nmの
レーザビームが紙面に平行な方向に偏光する場合につい
て説明したが、これに限らず、紙面に垂直な方向に偏光
する場合であってもよい。その場合には、前記偏光面回
転手段164は不要となる。また、上記の説明において
は、波長645nmのレーザビームが紙面に平行な方向
に偏光する場合について説明したが、これに限らず、紙
面に垂直な方向に偏光する場合であってもよい。その場
合には、前記偏光面回転手段164は設けず、前記偏光
選択手段3中の偏光フィルム13は、紙面に垂直な方向
に偏光するレーザビームのみを透過する特性を持つ。
In the above description, the case where the laser beam having a wavelength of 780 nm is polarized in a direction parallel to the plane of the paper has been described. However, the present invention is not limited to this. In that case, the polarization plane rotating means 164 becomes unnecessary. In the above description, the case where the laser beam having the wavelength of 645 nm is polarized in a direction parallel to the paper surface is described. However, the present invention is not limited thereto, and a case where the laser beam is polarized in a direction perpendicular to the paper surface may be used. In that case, the polarization plane rotating means 164 is not provided, and the polarizing film 13 in the polarization selecting means 3 has a property of transmitting only a laser beam polarized in a direction perpendicular to the paper surface.

【0050】また、更に、上記説明では波長645n
m、および波長780nmのレーザビームが、ともに紙
面に平行な方向に偏光する場合について説明したが、こ
れに限られず、両波長のレーザビームが、ともに紙面に
垂直な方向に偏光していてもよい。その場合は、前記偏
光面回転手段164は、前記半導体レーザ161と前記
ハーフミラー4との間に設けられる。
Further, in the above description, the wavelength 645n
The description has been given of the case where both the m and 780 nm laser beams are polarized in a direction parallel to the plane of the paper. However, the invention is not limited to this, and the laser beams of both wavelengths may be polarized in a direction perpendicular to the plane of the paper. . In that case, the polarization plane rotating means 164 is provided between the semiconductor laser 161 and the half mirror 4.

【0051】上記の説明では、液晶としてTN型液晶を
用いたが、これに限られず、STN型液晶であっても良
い。また、前記TN型液晶若しくはSTN型液晶に印加
される電圧は1.5〜30Vの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。
In the above description, a TN type liquid crystal is used as the liquid crystal, but the present invention is not limited to this, and an STN type liquid crystal may be used. The voltage applied to the TN type liquid crystal or STN type liquid crystal is in the range of 1.5 to 30V. Further, in the above description, the polarizing film is used as the polarization selecting means. However, the present invention is not limited to this, and a polarizing glass or a polarizing diffraction grating may be used.

【0052】また、更に、本実施の形態にかかる光ピッ
クアップ40を用いた光再生装置の構成は上記説明した
図21と同じものであり、その動作については、上記第
2の実施の形態の説明と同じである。また、更に、上記
第2から第4の実施の形態においては、DVDとCD−
Rとの互換再生について説明したが、上記説明した各光
ピックアップはDVDとCDとの互換再生にも使用でき
ることは言うまでもない。
Further, the configuration of the optical reproducing apparatus using the optical pickup 40 according to the present embodiment is the same as that of FIG. 21 described above, and the operation thereof is described in the second embodiment. Is the same as Further, in the second to fourth embodiments, DVDs and CD-
Although the compatible playback with R has been described, it goes without saying that each optical pickup described above can also be used for compatible playback with DVD and CD.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、レーザビームが通過す
るTN型液晶に屈折率分布を持たせ、レーザビームの外
周部の位相を内周部より進ませるので、レーザビームが
ポリカーボネート製の基板中で理想的な球面波になり、
収差の殆どないレーザビームがCDの信号記録面に照射
され、再生特性においてジッタを約2〜3%改善でき
る。
According to the present invention, the TN type liquid crystal through which the laser beam passes has a refractive index distribution and the phase of the outer peripheral portion of the laser beam is advanced from the inner peripheral portion. It becomes an ideal spherical wave inside,
A laser beam having almost no aberration is applied to the signal recording surface of the CD, and the jitter in the reproduction characteristics can be improved by about 2 to 3%.

【0054】また、本発明によれば、基板厚0.6mm
の光ディスク用に設計された対物レンズを用いて基板厚
1.2mmの光ディスクを再生した場合にも、基板厚1.
2mmの光ディスク用に設計された対物レンズを用いて
再生した場合と同程度の再生特性が得られる。また、本
発明によれば、TN型液晶に電圧を印加する透明電極の
パターニングをTN型液晶の両側で相違するようにした
結果、TN型液晶の屈折率がレーザビームの透過方向に
分布を持つことになり、レーザビームの外周部の位相を
内周部より進ませることができる。
According to the present invention, the substrate thickness is 0.6 mm.
When reproducing an optical disk with a substrate thickness of 1.2 mm using an objective lens designed for the optical disk of
The same reproduction characteristics as those obtained when reproduction is performed using an objective lens designed for a 2 mm optical disk can be obtained. According to the present invention, the patterning of the transparent electrode for applying a voltage to the TN liquid crystal is made different on both sides of the TN liquid crystal, so that the refractive index of the TN liquid crystal has a distribution in the transmission direction of the laser beam. That is, the phase of the outer peripheral portion of the laser beam can be advanced from the inner peripheral portion.

【0055】また、本発明によれば、開口数を切り換え
ずに液晶に屈折率分布を持たせることでDVDの2層の
再生特性を向上させることも可能である。また、本発明
によれば、波長635nmのレーザビームと波長780
nmのレーザビームを用いてDVDとCD−Rとを再生
する場合にも、CD−R再生時のレーザビームの収差を
殆ど無くすることができ、再生特性を向上させることが
できる。
According to the present invention, it is also possible to improve the reproduction characteristics of the two layers of the DVD by giving the liquid crystal a refractive index distribution without switching the numerical aperture. According to the invention, a laser beam having a wavelength of 635 nm and a wavelength of 780 nm are used.
Even when DVD and CD-R are reproduced using a laser beam of nm, the aberration of the laser beam during CD-R reproduction can be almost eliminated, and the reproduction characteristics can be improved.

【0056】また、本発明によれば、TN型液晶に偏光
面の回転機能を持たせない場合にも、基板厚1.2mm
の光ディスク再生時のレーザビームの収差を殆ど無くす
ことができる。また、本発明によれば、波長645nm
のレーザビームと波長780nmのレーザビームとを用
いてDVDとCD−Rとを互換再生できるとともに、C
D−R再生時のレーザビームの収差を殆ど無くすことが
できる。
According to the present invention, even when the TN type liquid crystal is not provided with the function of rotating the plane of polarization, the substrate thickness is 1.2 mm.
Can be almost eliminated when reproducing the optical disk. Further, according to the present invention, the wavelength of 645 nm
DVD and CD-R can be interchangeably reproduced using a laser beam having a wavelength of 780 nm and a laser beam having a wavelength of 780 nm.
Almost no aberration of the laser beam at the time of D-R reproduction can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態におけるCDの再生時のレー
ザビームの状態を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state of a laser beam when a CD is reproduced according to a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態におけるDVDの再生時のレ
ーザビームの状態を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state of a laser beam during reproduction of a DVD according to the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態における他の実施例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態における他の光ピックアップ
の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of another optical pickup according to the first embodiment.

【図5】第1の実施の形態における他の実施例を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the first embodiment.

【図6】従来の光ピックアップ構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a conventional optical pickup.

【図7】偏光選択手段の特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics of a polarization selection unit.

【図8】従来の光ピックアップにおけるレーザビーム遮
光時のレーザビームの波面を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a wavefront of a laser beam when a laser beam is blocked in a conventional optical pickup.

【図9】CDとDVDの定格値を示す図表である。FIG. 9 is a chart showing rated values of CDs and DVDs.

【図10】光再生装置の回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram of the optical reproducing apparatus.

【図11】偏光ガラスを説明するための図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a polarizing glass.

【図12】第2の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup according to a second embodiment.

【図13】第2の実施の形態における偏光面回転手段の
断面構造を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a polarization plane rotating unit according to the second embodiment.

【図14】第2の実施の形態におけるDVDの再生動作
を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a DVD reproducing operation according to the second embodiment.

【図15】第2の実施の形態におけるCD−Rの再生動
作を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a CD-R reproducing operation according to the second embodiment.

【図16】第3の実施の形態における光学手段を説明す
る図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an optical unit according to a third embodiment.

【図17】第4の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup according to a fourth embodiment.

【図18】第4の実施の形態におけるレーザ光生成手段
の断面構造を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a laser beam generating unit according to a fourth embodiment.

【図19】第4の実施の形態におけるDVDの再生動作
を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a DVD reproducing operation according to the fourth embodiment.

【図20】第4の実施の形態におけるCD−Rの再生動
作を説明する図である。
FIG. 20 is a diagram for explaining a CD-R reproducing operation according to the fourth embodiment.

【図21】第2、3、および4の実施の形態における光
再生装置の構成図である。
FIG. 21 is a configuration diagram of an optical reproducing apparatus according to the second, third, and fourth embodiments.

【図22】DVDとCD−Rとの定格値、および再生条
件を示す図表である。
FIG. 22 is a table showing rated values of DVDs and CD-Rs and reproduction conditions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・半導体レーザ 2・・・偏光面回転手段 3・・・偏光選択手段 4・・・ハーフミラー 5・・・コリメータレンズ 6・・・対物レンズ 7・・・基板 7a・・・信号記録面 8、162c・・・光検出器 10・・・光ピックアップ 11・・・透明電極付きガラス板 12・・・TN型液晶 13・・・偏光フィルム 14・・・ガラス 16・・・液晶駆動用電源 31・・・レーザビーム生成手段 31a、31b、161、162b・・・半導体レーザ 35・・・レーザ駆動回路 162・・・レーザ光生成手段 162a・・・ホログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser 2 ... Polarization plane rotation means 3 ... Polarization selection means 4 ... Half mirror 5 ... Collimator lens 6 ... Objective lens 7 ... Substrate 7a ... Signal recording Surface 8, 162c Photodetector 10 Optical pickup 11 Glass plate with transparent electrode 12 TN liquid crystal 13 Polarizing film 14 Glass 16 Liquid crystal drive Power supply 31 Laser beam generating means 31a, 31b, 161, 162b Semiconductor laser 35 Laser driving circuit 162 Laser light generating means 162a Hologram

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の基板厚を有する第1の光ディスク
と、前記第1の基板厚と異なる第2の基板厚を有する第
2の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光再
生装置であって、 前記第1の光ディスク、もしくは前記第2の光ディスク
に対向して設けられ、前記第1の光ディスクの信号記録
面、もしくは前記第2の光ディスクの信号記録面にレー
ザビームを照射する対物レンズと、 レーザビームを生成するレーザビーム生成手段と、 前記レーザビーム生成手段により生成されたレーザビー
ムを入射して、前記第1の光ディスクを再生するとき
は、前記レーザビームの偏光面を第1の偏光方向に偏光
させて透過し、 前記第2の光ディスクを再生するときは、前記レーザビ
ームの偏光面を第2の偏光方向に偏光させるとともに前
記レーザビームの球面波の位相を中心から外周へ行くほ
ど進行させて透過する光学手段と、 前記光学手段を透過したレーザビームを入射して、前記
第1の偏光方向に偏光するレーザビームは、そのまま透
過し、 前記第2の偏光方向に偏光するレーザビームは、その外
周部を遮光して透過し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
択手段とを含む、光再生装置。
1. An optical reproducing apparatus capable of reproducing a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness by using a laser beam. An objective lens provided to face the first optical disk or the second optical disk, and irradiating a laser beam to the signal recording surface of the first optical disk or the signal recording surface of the second optical disk; A laser beam generating means for generating a laser beam; and when the laser beam generated by the laser beam generating means is incident to reproduce the first optical disc, the polarization plane of the laser beam is changed to a first polarization. When reproducing the second optical disc, the polarization plane of the laser beam is polarized in a second polarization direction and the laser beam is transmitted. Optical means for transmitting and transmitting the phase of the spherical wave from the center toward the outer periphery from the center; and a laser beam which is incident on the laser beam transmitted through the optical means and is polarized in the first polarization direction. An optical reproducing apparatus, comprising: a polarization selecting unit that transmits a laser beam polarized in the second polarization direction while shielding an outer peripheral portion of the laser beam, and transmits each laser beam to the objective lens.
【請求項2】 請求項1において、 前記光学手段は、 前記第1の光ディスクが再生されるときは、屈折率が一
定であり、 前記第2の光ディスクが再生されるときは、屈折率が前
記レーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて
大きくなる液晶を含む、光再生装置。
2. The optical device according to claim 1, wherein the optical means has a constant refractive index when the first optical disc is reproduced, and has a refractive index when the second optical disc is reproduced. An optical reproducing device including liquid crystal which increases from the center of a region through which a laser beam passes to the outer periphery.
【請求項3】 請求項1において、 前記光学手段は、 前記レーザビームの光軸を中心とする第1の同心円から
成る領域以外に透明電極を有する第1のガラス板と、 前記レーザビームの光軸を中心として前記第1の同心円
の直径と異なる直径を有する第2の同心円から成る領域
以外に透明電極を有する第2のガラス板と、により前記
透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、 前記第1のレーザビームが入射されるときは、前記第
1、および前記第2のガラス板に形成された透明電極に
電圧が印加されず、 前記第2のレーザビームが入射されるときは、前記第
1、および前記第2のガラス板に形成された透明電極に
電圧が印加される、光再生装置。
3. The optical system according to claim 1, wherein the optical unit comprises: a first glass plate having a transparent electrode in a region other than a region formed by a first concentric circle centered on an optical axis of the laser beam; A second glass plate having a transparent electrode in a region other than a region formed by a second concentric circle having a diameter different from the diameter of the first concentric circle about an axis forms a structure in which a liquid crystal is held in contact with the transparent electrode. When the first laser beam is incident, no voltage is applied to the transparent electrodes formed on the first and second glass plates, and when the second laser beam is incident. Is a light reproducing device, wherein a voltage is applied to transparent electrodes formed on the first and second glass plates.
【請求項4】 第1の基板厚を有する第1の光ディスク
と、前記第1の基板厚と異なる第2の基板厚を有する第
2の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光再
生装置であって、 前記第1の光ディスク、もしくは前記第2の光ディスク
に対向して設けられ、前記第1の光ディスクの信号記録
面、もしくは前記第2の光ディスクの信号記録面にレー
ザビームを照射する対物レンズと、 第1の波長を有する第1のレーザビームと、前記第1の
波長と異なる第2の波長を有する第2のレーザビームと
を選択的に生成するレーザビーム生成手段と、 前記レーザビーム生成手段により生成された前記第1、
もしくは前記第2のレーザビームを入射して、前記第1
の光ディスクを再生するときは、前記第1のレーザビー
ムをそのまま透過し、 前記第2の光ディスクを再生するときは、前記第2のレ
ーザビームを拡散させるとともに、その球面波の位相を
中心から外周へ行くほど進行させて透過する光学手段
と、 前記光学手段を透過した前記第1、もしくは前記第2の
レーザビームを入射して、前記第1のレーザビームは、
そのまま透過し、 前記第2のレーザビームは、その外周部を遮光して透過
し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
択手段とを含む、光再生装置。
4. An optical reproducing apparatus capable of reproducing a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness by a laser beam. An objective lens provided to face the first optical disk or the second optical disk, and irradiating a laser beam to the signal recording surface of the first optical disk or the signal recording surface of the second optical disk; A laser beam generating unit for selectively generating a first laser beam having a first wavelength and a second laser beam having a second wavelength different from the first wavelength; and the laser beam generating unit. The first, generated by
Alternatively, the second laser beam is incident and the first
When reproducing the optical disk, the first laser beam is transmitted as it is, and when reproducing the second optical disk, the second laser beam is diffused and the phase of the spherical wave is shifted from the center to the outer periphery. Optical means for transmitting the laser beam as it goes, and the first or second laser beam transmitted through the optical means is incident, and the first laser beam is
An optical reproducing apparatus, comprising: a polarization selection unit that transmits the laser beam as it is, transmits the second laser beam while shielding an outer peripheral portion thereof, and guides each laser beam to the objective lens.
【請求項5】 請求項4において、 前記レーザビーム生成手段は、前記第1のレーザビーム
を生成する第1の半導体レーザと、前記第2のレーザビ
ームを生成する第2の半導体レーザとを含む、光再生装
置。
5. The laser beam generating unit according to claim 4, wherein the laser beam generating means includes a first semiconductor laser that generates the first laser beam, and a second semiconductor laser that generates the second laser beam. , Optical reproduction device.
【請求項6】 請求項5において、 前記光学手段は、 前記第1のレーザビームをそのまま透過させ、前記第2
のレーザビームを拡散させるホログラムと、 前記第1のレーザビームが入射されるときは、屈折率が
一定であり、 前記第2のレーザビームが入射されるときは、屈折率が
前記レーザビームの通過する領域の中心から外周に向け
て大きくなる液晶と、を含む、光再生装置。
6. The optical device according to claim 5, wherein the optical unit transmits the first laser beam as it is, and
A hologram for diffusing the laser beam, wherein the refractive index is constant when the first laser beam is incident, and the refractive index is passed when the second laser beam is incident. And a liquid crystal that increases from the center of the region to the outer periphery.
【請求項7】 請求項5において、 前記光学手段は、 前記第1のレーザビームをそのまま透過させ、前記第2
のレーザビームを拡散させるホログラムを第1の面に有
し、前記第1の面と反対面に前記レーザビームの光軸を
中心とする第1の同心円から成る領域以外に透明電極を
有する第1のガラス板と、 前記レーザビームの光軸を中心として前記第1の同心円
の直径と異なる直径を有する第2の同心円から成る領域
以外に透明電極を有する第2のガラス板と、により前記
透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、 前記第1のレーザビームが入射されるときは、前記第
1、および前記第2のガラス板に形成された透明電極に
電圧が印加されず、 前記第2のレーザビームが入射されるときは、前記第
1、および前記第2のガラス板に形成された透明電極に
電圧が印加される、光再生装置。
7. The optical device according to claim 5, wherein the optical unit transmits the first laser beam as it is, and
A hologram for diffusing the laser beam on a first surface, and a transparent electrode on a surface opposite to the first surface other than a region consisting of a first concentric circle centered on the optical axis of the laser beam. And a second glass plate having a transparent electrode in a region other than a region formed by a second concentric circle having a diameter different from the diameter of the first concentric circle around the optical axis of the laser beam. When the first laser beam is incident, no voltage is applied to the transparent electrodes formed on the first and second glass plates, and a voltage is not applied to the transparent electrode formed on the first and second glass plates. An optical reproducing apparatus, wherein when a second laser beam is incident, a voltage is applied to transparent electrodes formed on the first and second glass plates.
【請求項8】 請求項7において、 前記第1のガラス板に形成された透明電極のラビング方
向と、前記第2のガラス板に形成された透明電極のラビ
ング方向とが同一である、光再生装置。
8. The optical reproduction device according to claim 7, wherein the rubbing direction of the transparent electrode formed on the first glass plate is the same as the rubbing direction of the transparent electrode formed on the second glass plate. apparatus.
【請求項9】 請求項6から8において、 前記ホログラムは、波長選択性のホログラムである、光
再生装置。
9. The optical reproduction device according to claim 6, wherein the hologram is a wavelength-selective hologram.
【請求項10】 請求項2、3、6、7、8、9におい
て、 前記液晶は、TN型液晶若しくはSTN型液晶である、
光再生装置。
10. The liquid crystal according to claim 2, wherein the liquid crystal is a TN liquid crystal or an STN liquid crystal.
Optical regeneration device.
【請求項11】 請求項10において、 前記偏光選択手段は、偏光フィルム若しくは偏光ガラス
若しくは偏光回折格子である、光再生装置。
11. The optical reproducing apparatus according to claim 10, wherein the polarization selecting unit is a polarizing film, a polarizing glass, or a polarizing diffraction grating.
【請求項12】 請求項10または11において、 前記TN型液晶若しくは前記STN型液晶への電圧印加
時に前記TN型液晶若しくは前記STN型液晶の屈折率
がレーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて
1.5〜1.65の範囲で大きくなる、光再生装置。
12. The liquid crystal display according to claim 10, wherein a refractive index of the TN liquid crystal or the STN liquid crystal is changed from a center to an outer periphery of a region through which a laser beam passes when a voltage is applied to the TN liquid crystal or the STN liquid crystal. An optical regenerating device that increases in the range of 1.5 to 1.65.
【請求項13】 請求項12において、 前記TN型液晶若しくは前記STN型液晶に印加される
電圧は、1.5〜30Vの範囲である、光再生装置。
13. The optical reproducing device according to claim 12, wherein a voltage applied to the TN liquid crystal or the STN liquid crystal is in a range of 1.5 to 30 V.
【請求項14】 請求項10から13において、 前記第1の同心円の直径は、1.9〜2.1mmの範囲で
あり、 前記第2の同心円の直径は、0.9〜1.1mmの範囲で
ある、光再生装置。
14. The method according to claim 10, wherein the diameter of the first concentric circle is in a range of 1.9 to 2.1 mm, and the diameter of the second concentric circle is in a range of 0.9 to 1.1 mm. The range is an optical regenerator.
【請求項15】 請求項14において、 前記第1の波長は、620〜650nmの範囲であり、 前記第2の波長は、765〜795nmの範囲である、
光再生装置。
15. The method according to claim 14, wherein the first wavelength is in a range of 620 to 650 nm, and the second wavelength is in a range of 765 to 795 nm.
Optical regeneration device.
【請求項16】 第1の基板厚を有する第1の光ディス
クと、前記第1の基板厚と異なる第2の基板厚を有する
第2の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光
再生装置であって、 前記第1の光ディスク、もしくは前記第2の光ディスク
に対向して設けられ、前記第1の光ディスクの信号記録
面、もしくは前記第2の光ディスクの信号記録面にレー
ザビームを照射する対物レンズと、 第1の波長を有する第1のレーザビームを生成する第1
の半導体レーザと、 前記第1の波長と異なる第2の波長を有する第2のレー
ザビームを生成し、前記信号記録面からの反射光を検知
するレーザ光生成手段と、 前記第1の光ディスクを再生するときは、前記第1の半
導体レーザを駆動し、前記第2の光ディスクを再生する
ときは、前記レーザ光生成手段を駆動するレーザ駆動回
路と、 前記レーザ光生成手段により生成された第2のレーザビ
ームを入射して、前記第2のレーザビームを一定の方向
に屈折させるとともに、その球面波の位相を中心から外
周へ行くほど進行させて透過する収差補正手段と、 前記第1の半導体レーザにより生成された第1のレーザ
ビームをそのまま透過し、 前記収差補正手段を透過した前記第2のレーザビームを
90度の方向に反射させるダイクロイックミラーと、 前記ダイクロイックミラーからの前記第1、もしくは前
記第2のレーザビームを入射して、前記第1のレーザビ
ームは、そのまま透過し、 前記第2のレーザビームは、その外周部を遮光して透過
し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
択手段とを含む、光再生装置。
16. An optical reproducing apparatus capable of reproducing a first optical disk having a first substrate thickness and a second optical disk having a second substrate thickness different from the first substrate thickness by a laser beam. An objective lens provided to face the first optical disk or the second optical disk, and irradiating a laser beam to the signal recording surface of the first optical disk or the signal recording surface of the second optical disk; Generating a first laser beam having a first wavelength;
A laser beam generating means for generating a second laser beam having a second wavelength different from the first wavelength and detecting reflected light from the signal recording surface; When reproducing, the first semiconductor laser is driven, and when reproducing the second optical disc, a laser driving circuit that drives the laser light generating means, and a second laser light generated by the laser light generating means. An aberration correcting means for causing the laser beam to enter, refracting the second laser beam in a certain direction, and transmitting the spherical wave as it progresses from the center toward the outer periphery, and the first semiconductor A dichroic mirror that transmits a first laser beam generated by a laser as it is and reflects the second laser beam transmitted through the aberration correction unit in a direction of 90 degrees. The first or second laser beam from the dichroic mirror is incident, the first laser beam is transmitted as it is, and the second laser beam is transmitted while shielding the outer peripheral portion thereof And a polarization selector for guiding each laser beam to the objective lens.
【請求項17】 請求項16において、 前記収差補正手段を透過した前記第2のレーザビームを
入射して、その偏光面を変更させて前記ダイクロイック
ミラーに導く偏光面回転手段を、さらに設けた光再生装
置。
17. The light according to claim 16, further comprising: a polarization plane rotating unit that receives the second laser beam transmitted through the aberration correction unit, changes the polarization plane of the second laser beam, and guides the changed polarization plane to the dichroic mirror. Playback device.
【請求項18】 請求項17において、 前記偏光面回転手段は、液晶を含む手段である、光再生
装置。
18. The optical reproducing apparatus according to claim 17, wherein the polarization plane rotating unit is a unit including a liquid crystal.
【請求項19】 請求項18において、 前記液晶は、TN型液晶、もしくはSTN型液晶であ
る、光再生装置。
19. The optical reproducing device according to claim 18, wherein the liquid crystal is a TN liquid crystal or an STN liquid crystal.
【請求項20】 請求項16から19において、 前記収差補正手段は、第1の面と第2の面とを有し、前
記第1、もしくは第2の面のうち、少なくとも一方の面
がレーザビームの進行方向に対して凸型の非球面で構成
されたレンズである、光再生装置。
20. The aberration correction unit according to claim 16, wherein the aberration correction unit has a first surface and a second surface, and at least one of the first and second surfaces is a laser. An optical reproducing device, which is a lens formed of a convex aspheric surface with respect to a traveling direction of a beam.
【請求項21】 請求項20において、 前記偏光選択手段は、偏光フィルム若しくは偏光ガラス
若しくは偏光回折格子である、光再生装置。
21. The optical reproducing apparatus according to claim 20, wherein the polarization selecting means is a polarizing film, a polarizing glass, or a polarizing diffraction grating.
【請求項22】 請求項20または21において、 前記第1の波長は、630〜660nmの範囲であり、 前記第2の波長は、765〜795nmの範囲である、
光再生装置。
22. The method according to claim 20, wherein the first wavelength is in a range of 630 to 660 nm, and the second wavelength is in a range of 765 to 795 nm.
Optical regeneration device.
【請求項23】 請求項20または21において、 前記第1の波長は、620〜650nmの範囲であり、 前記第2の波長は、765〜795nmの範囲である、
光再生装置。
23. The method according to claim 20, wherein the first wavelength is in a range of 620 to 650 nm, and the second wavelength is in a range of 765 to 795 nm.
Optical regeneration device.
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