JPH11195240A - 光ピックアップ - Google Patents
光ピックアップInfo
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- JPH11195240A JPH11195240A JP9360648A JP36064897A JPH11195240A JP H11195240 A JPH11195240 A JP H11195240A JP 9360648 A JP9360648 A JP 9360648A JP 36064897 A JP36064897 A JP 36064897A JP H11195240 A JPH11195240 A JP H11195240A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＤＶＤを用いてＨＤＴＶの信号再生を可能とす
る。 【解決手段】 液晶レンズ１５は、第１の偏光面を有す
る直線偏光である第１直線偏光あるいは第１の偏光面と
直交する第２の偏光面を有する直線偏光である第２直線
偏光のうちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、
他方の直線偏光を収束あるいは拡散し、集光手段は、第
１直線偏光及び第２直線偏光のうちいずれか一方を第１
記録面に集光し、他方を第２記録面に集光するので、二
つの読出ビームに対してフォーカスサーボ制御及びトラ
ッキングサーボ制御を行うことができ、正確に記録情報
をトレースして、二つの記録情報を同時に読み出すこと
が可能となり、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２
倍の速度で情報を読み出すことが可能となり、ＨＤＴＶ
等の高転送レートを要する信号再生が可能となる。
る。 【解決手段】 液晶レンズ１５は、第１の偏光面を有す
る直線偏光である第１直線偏光あるいは第１の偏光面と
直交する第２の偏光面を有する直線偏光である第２直線
偏光のうちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、
他方の直線偏光を収束あるいは拡散し、集光手段は、第
１直線偏光及び第２直線偏光のうちいずれか一方を第１
記録面に集光し、他方を第２記録面に集光するので、二
つの読出ビームに対してフォーカスサーボ制御及びトラ
ッキングサーボ制御を行うことができ、正確に記録情報
をトレースして、二つの記録情報を同時に読み出すこと
が可能となり、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２
倍の速度で情報を読み出すことが可能となり、ＨＤＴＶ
等の高転送レートを要する信号再生が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップに係
り、再生に高転送レートを要する記録情報を記録媒体か
ら再生する光ピックアップに関する。
り、再生に高転送レートを要する記録情報を記録媒体か
ら再生する光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＶＤの再生においては、規格化された
標準的なデータ転送レートは、およそ４．７［Ｍｂｐ
ｓ］となっている。また、規格内での最大データ転送レ
ートは約１０［Ｍｂｐｓ］である。
標準的なデータ転送レートは、およそ４．７［Ｍｂｐ
ｓ］となっている。また、規格内での最大データ転送レ
ートは約１０［Ｍｂｐｓ］である。
【０００３】ここで、ＤＶＤのディスク規格について説
明する。ＤＶＤのディスク規格には、図１４に示すよう
に、 ＤＶＤ− ５：片面再生、記録層１層 、記録容量４．７ＧＢ ＤＶＤ− ９：片面再生、記録層２層 、記録容量８．５ＧＢ ＤＶＤ−１０：両面再生、記録層１層／片面、記録容量９．４ＧＢ ＤＶＤ−１８：両面再生、記録層２層／片面、記録容量１７ＧＢ の４種類のディスクが存在している。
明する。ＤＶＤのディスク規格には、図１４に示すよう
に、 ＤＶＤ− ５：片面再生、記録層１層 、記録容量４．７ＧＢ ＤＶＤ− ９：片面再生、記録層２層 、記録容量８．５ＧＢ ＤＶＤ−１０：両面再生、記録層１層／片面、記録容量９．４ＧＢ ＤＶＤ−１８：両面再生、記録層２層／片面、記録容量１７ＧＢ の４種類のディスクが存在している。
【０００４】一方、ＨＤＴＶ（High difinition TeleVi
sion；高精細度テレビ）で要求されるデータ転送レート
は２０［Ｍｂｐｓ］と言われており、ＤＶＤ規格の最大
転送レートのさらに２倍の高転送レートが必要とされて
いる。この高転送レートを実現するための試みとして、
以下の方法が挙げられる。
sion；高精細度テレビ）で要求されるデータ転送レート
は２０［Ｍｂｐｓ］と言われており、ＤＶＤ規格の最大
転送レートのさらに２倍の高転送レートが必要とされて
いる。この高転送レートを実現するための試みとして、
以下の方法が挙げられる。
【０００５】 ＤＶＤ−１０を用い、二つのピックアップで両面を同時に読み出す方法 ＤＶＤの回転数を単純に２倍にして読み出す方法 青色レーザーを光源としてＤＶＤの記憶密度を高くする方法
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記高転送レートを実
現する方法においては、２個のピックアップを用いて
いるため、装置構成が複雑になり、装置が大型化してし
まうという問題点が生じる。
現する方法においては、２個のピックアップを用いて
いるため、装置構成が複雑になり、装置が大型化してし
まうという問題点が生じる。
【０００７】また、方法においては、スピンドルへの
負担が大きくなるとともに、現行のＤＶＤ用処理ＬＳＩ
の動作周波数を２倍にした新規ＬＳＩを開発する必要が
あるという問題点が生じる。さらに方法においては、
青色レーザの開発が実用化というレベルにはほど遠く、
その代替品であるＳＨＧ（第２高調波発生装置）も十分
な信頼性が得られず、コストが高いという問題点があっ
た。
負担が大きくなるとともに、現行のＤＶＤ用処理ＬＳＩ
の動作周波数を２倍にした新規ＬＳＩを開発する必要が
あるという問題点が生じる。さらに方法においては、
青色レーザの開発が実用化というレベルにはほど遠く、
その代替品であるＳＨＧ（第２高調波発生装置）も十分
な信頼性が得られず、コストが高いという問題点があっ
た。
【０００８】そこで、本発明の目的は、ＨＤＴＶ等の高
転送レートを要する信号再生が可能な光ピックアップを
提供することにある。
転送レートを要する信号再生が可能な光ピックアップを
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、第１記録面及び第２記録面
が２層構造をなしている光記録媒体から記録情報を読み
出す光ピックアップにおいて、第１の偏光面を有する直
線偏光である第１直線偏光あるいは前記第１の偏光面と
直交する第２の偏光面を有する直線偏光である第２直線
偏光のうちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、
他方の直線偏光を収束あるいは拡散する光路変更手段
と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光のうちいず
れか一方を前記第１記録面に集光し、他方を前記第２記
録面に集光する集光手段とを備えたことを特徴としてい
る。
め、請求項１記載の発明は、第１記録面及び第２記録面
が２層構造をなしている光記録媒体から記録情報を読み
出す光ピックアップにおいて、第１の偏光面を有する直
線偏光である第１直線偏光あるいは前記第１の偏光面と
直交する第２の偏光面を有する直線偏光である第２直線
偏光のうちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、
他方の直線偏光を収束あるいは拡散する光路変更手段
と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光のうちいず
れか一方を前記第１記録面に集光し、他方を前記第２記
録面に集光する集光手段とを備えたことを特徴としてい
る。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、凹
レンズ形状を有する液晶で構成される液晶レンズと、前
記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光位
置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えたことを特徴としている。
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、凹
レンズ形状を有する液晶で構成される液晶レンズと、前
記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光位
置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えたことを特徴としている。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、凸
レンズ形状を有する液晶で構成される液晶レンズと、前
記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光位
置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えたことを特徴としている。
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、凸
レンズ形状を有する液晶で構成される液晶レンズと、前
記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光位
置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えたことを特徴としている。
【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項２ま
たは請求項３記載の光ピックアップにおいて、前記集光
手段により前記第１記録面及び前記第２記録面に集光さ
れ、反射された前記第１直線偏光と前記第２直線偏光と
を分離する分離手段と、前記分離手段により分離された
前記第１直線偏光を受光して第１読取信号を出力する第
１受光手段と、前記分離手段により分離された前記第２
直線偏光を受光して第２読取信号を出力する第２受光手
段と、前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のう
ち、前記光路変更手段をそのまま透過した直線偏光の光
軸方向の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に
追従して変化させるべく、対応するいずれか一方の読取
信号に基づいて前記集光手段を駆動する駆動手段と、前
記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前記
光路変更手段により収束あるいは拡散された直線偏光の
集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従して
変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号に基
づいて前記電圧印加手段が印加する電圧を制御する電圧
制御手段と、を備えたことを特徴としている。
たは請求項３記載の光ピックアップにおいて、前記集光
手段により前記第１記録面及び前記第２記録面に集光さ
れ、反射された前記第１直線偏光と前記第２直線偏光と
を分離する分離手段と、前記分離手段により分離された
前記第１直線偏光を受光して第１読取信号を出力する第
１受光手段と、前記分離手段により分離された前記第２
直線偏光を受光して第２読取信号を出力する第２受光手
段と、前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のう
ち、前記光路変更手段をそのまま透過した直線偏光の光
軸方向の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に
追従して変化させるべく、対応するいずれか一方の読取
信号に基づいて前記集光手段を駆動する駆動手段と、前
記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前記
光路変更手段により収束あるいは拡散された直線偏光の
集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従して
変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号に基
づいて前記電圧印加手段が印加する電圧を制御する電圧
制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、渦巻き状あ
るいは同心円状に記録トラックが形成された光記録媒体
から記録情報を読み出す光ピックアップにおいて、第１
の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光あるいは
前記第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線
偏光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光
をそのまま透過し、他方の直線偏光の進路を光記録媒体
の半径方向又は前記記録トラックの接線方向に変更する
光路変更手段と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏
光の両方を前記光記録媒体に集光する集光手段とを備え
たことを特徴としている。
るいは同心円状に記録トラックが形成された光記録媒体
から記録情報を読み出す光ピックアップにおいて、第１
の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光あるいは
前記第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線
偏光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光
をそのまま透過し、他方の直線偏光の進路を光記録媒体
の半径方向又は前記記録トラックの接線方向に変更する
光路変更手段と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏
光の両方を前記光記録媒体に集光する集光手段とを備え
たことを特徴としている。
【００１４】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、前
記光記録媒体の半径方向又は前記記録トラックの接線方
向に対応する方向に厚さが変化する断面くさび形状を有
する、液晶で構成される液晶偏向子と、前記液晶偏向子
に前記他方の直線偏光の集光位置を可変すべく所定の電
圧を印加する電圧印加手段とを備えたことを特徴として
いる。
載の光ピックアップにおいて、前記光路変更手段は、前
記光記録媒体の半径方向又は前記記録トラックの接線方
向に対応する方向に厚さが変化する断面くさび形状を有
する、液晶で構成される液晶偏向子と、前記液晶偏向子
に前記他方の直線偏光の集光位置を可変すべく所定の電
圧を印加する電圧印加手段とを備えたことを特徴として
いる。
【００１５】また請求項７記載の発明は、第１記録面及
び第２記録面が２層構造をなしている光記録媒体から記
録情報を読み出す光ピックアップにおいて、第１の偏光
面を有する直線偏光である第１直線偏光あるいは前記第
１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線偏光で
ある第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光をその
まま透過し、他方の直線偏光の進路を前記光記録媒体の
半径方向又は前記記録トラックの接線方向に変更する光
路変更手段と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光
のうちいずれか一方を前記第１記録面に集光し、他方を
前記第２記録面に集光する集光手段とを備えたことを特
徴とする光ピックアップ。
び第２記録面が２層構造をなしている光記録媒体から記
録情報を読み出す光ピックアップにおいて、第１の偏光
面を有する直線偏光である第１直線偏光あるいは前記第
１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線偏光で
ある第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光をその
まま透過し、他方の直線偏光の進路を前記光記録媒体の
半径方向又は前記記録トラックの接線方向に変更する光
路変更手段と、前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光
のうちいずれか一方を前記第１記録面に集光し、他方を
前記第２記録面に集光する集光手段とを備えたことを特
徴とする光ピックアップ。
【００１６】請求項８記載の発明は、請求項７記載の光
ピックアップにおいて、前記他方の直線偏光を前記光記
録媒体の第１記録面あるいは第２記録面に集光する集光
手段は、前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光の
うちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、他方の
直線偏光を収束あるいは拡散する、光路変更手段である
ことを特徴としている。
ピックアップにおいて、前記他方の直線偏光を前記光記
録媒体の第１記録面あるいは第２記録面に集光する集光
手段は、前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光の
うちいずれか一方の直線偏光をそのまま透過し、他方の
直線偏光を収束あるいは拡散する、光路変更手段である
ことを特徴としている。
【００１７】また請求項９記載の発明は、請求項７また
は請求項８記載の光ピックアップにおいて、前記光路変
更手段は、前記光記録媒体の半径方向又は前記記録トラ
ックの接線方向に対応する方向に厚さが変化する断面く
さび形状を有する、液晶で構成される液晶偏向子と、前
記液晶偏向子に前記他方の直線偏光の集光位置を可変す
べく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えたこと
を特徴としている。
は請求項８記載の光ピックアップにおいて、前記光路変
更手段は、前記光記録媒体の半径方向又は前記記録トラ
ックの接線方向に対応する方向に厚さが変化する断面く
さび形状を有する、液晶で構成される液晶偏向子と、前
記液晶偏向子に前記他方の直線偏光の集光位置を可変す
べく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えたこと
を特徴としている。
【００１８】また、請求項１０記載の発明は、請求項５
乃至８のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、前
記集光手段により前記記録媒体に集光され、反射された
前記第１直線偏光と前記第２直線偏光とを分離する分離
手段と、前記分離手段により分離された前記第１直線偏
光を受光して第１読取信号を出力する第１受光手段と、
前記分離手段により分離された前記第２直線偏光を受光
して第２読取信号を出力する第２受光手段と、前記第１
直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前記光路変
更手段をそのまま透過した直線偏光の光軸方向の集光位
置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従して変化さ
せるべく、対応するいずれか一方の読取信号に基づいて
前記集光手段を駆動する駆動手段と、前記第１直線偏光
あるいは前記第２直線偏光のうち、前記光路変更手段に
よって収束あるいは拡散された直線偏光の集光位置を対
応する記録面の光軸方向の位置に追従して変化させるべ
く、対応するいずれか一方の読取信号に基づいて前記電
圧印加手段が印加する電圧を制御する電圧制御手段とを
備えたことを特徴としている。
乃至８のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、前
記集光手段により前記記録媒体に集光され、反射された
前記第１直線偏光と前記第２直線偏光とを分離する分離
手段と、前記分離手段により分離された前記第１直線偏
光を受光して第１読取信号を出力する第１受光手段と、
前記分離手段により分離された前記第２直線偏光を受光
して第２読取信号を出力する第２受光手段と、前記第１
直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前記光路変
更手段をそのまま透過した直線偏光の光軸方向の集光位
置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従して変化さ
せるべく、対応するいずれか一方の読取信号に基づいて
前記集光手段を駆動する駆動手段と、前記第１直線偏光
あるいは前記第２直線偏光のうち、前記光路変更手段に
よって収束あるいは拡散された直線偏光の集光位置を対
応する記録面の光軸方向の位置に追従して変化させるべ
く、対応するいずれか一方の読取信号に基づいて前記電
圧印加手段が印加する電圧を制御する電圧制御手段とを
備えたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態を説明する。第１実施形態 図１に第１実施形態の光ピックアップの主要部の概要構
成図を示す。
な実施形態を説明する。第１実施形態 図１に第１実施形態の光ピックアップの主要部の概要構
成図を示す。
【００２０】光ピックアップ１０は、レーザ光Ｌを出射
するレーザダイオード１１と、レーザ光Ｌを円偏光とす
べく１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与える１／４
波長板１２と、ハーフミラー１３と、ハーフミラー１３
の透過レーザ光を平行レーザ光とするコリメータレンズ
１４と、平行レーザ光のうち常光線（第１直線偏光成分
に相当）及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する異
常光線（第２直線偏光成分に相当）を分離するととも
に、異常光線を凹レンズの作用により拡散させる液晶レ
ンズ１５と、常光線及び異常光線を集光して２層ディス
ク１６の各記録層に集光する対物レンズ１７と、２層デ
ィスク１６により反射され、対物レンズ１７、液晶レン
ズ１５、コリメータ１４及びハーフミラー１３を介して
入射した常光線及び異常光線を分離する偏光ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光ビームスプリッタ１８に
より分離された常光線を受光し、第１読取信号Ｓ１を出
力する第１フォトダイオード１９と、偏光ビームスプリ
ッタ１８により分離された異常光線を受光し、第２読取
信号Ｓ２を出力する第２フォトダイオード２０と、を備
えて構成されている。
するレーザダイオード１１と、レーザ光Ｌを円偏光とす
べく１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与える１／４
波長板１２と、ハーフミラー１３と、ハーフミラー１３
の透過レーザ光を平行レーザ光とするコリメータレンズ
１４と、平行レーザ光のうち常光線（第１直線偏光成分
に相当）及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する異
常光線（第２直線偏光成分に相当）を分離するととも
に、異常光線を凹レンズの作用により拡散させる液晶レ
ンズ１５と、常光線及び異常光線を集光して２層ディス
ク１６の各記録層に集光する対物レンズ１７と、２層デ
ィスク１６により反射され、対物レンズ１７、液晶レン
ズ１５、コリメータ１４及びハーフミラー１３を介して
入射した常光線及び異常光線を分離する偏光ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光ビームスプリッタ１８に
より分離された常光線を受光し、第１読取信号Ｓ１を出
力する第１フォトダイオード１９と、偏光ビームスプリ
ッタ１８により分離された異常光線を受光し、第２読取
信号Ｓ２を出力する第２フォトダイオード２０と、を備
えて構成されている。
【００２１】ここで、光ピックアップの動作説明に先立
ち、液晶レンズの構成及び動作原理について説明する。液晶レンズの構成 液晶レンズ１５は、図２に示すように、同一形状を有す
る２枚のガラス製平凸レンズ２１、２２及び封止物２３
により液晶２４を挟み込むことにより、液晶２４を凹レ
ンズ状としている。液晶レンズの動作原理 次に液晶レンズの動作原理について説明する。
ち、液晶レンズの構成及び動作原理について説明する。液晶レンズの構成 液晶レンズ１５は、図２に示すように、同一形状を有す
る２枚のガラス製平凸レンズ２１、２２及び封止物２３
により液晶２４を挟み込むことにより、液晶２４を凹レ
ンズ状としている。液晶レンズの動作原理 次に液晶レンズの動作原理について説明する。
【００２２】液晶分子ＬＣはよく知られているように、
図３（ａ）に示すような棒状形状を有しており、その長
軸方向の屈折率ｎ‖と、単軸方向の屈折率ｎ〓がそれぞ
れ異なる屈折率異方性を有している。一方液晶は、配向
方向を一方向にそろえることが可能であり、図３（ｂ）
のような場合を水平配向という。
図３（ａ）に示すような棒状形状を有しており、その長
軸方向の屈折率ｎ‖と、単軸方向の屈折率ｎ〓がそれぞ
れ異なる屈折率異方性を有している。一方液晶は、配向
方向を一方向にそろえることが可能であり、図３（ｂ）
のような場合を水平配向という。
【００２３】このように水平配向とした場合には、互い
に偏光面が直交する二つの入射光（常光線及び異常光
線）のそれぞれの屈折率は、一方が屈折率ｎ‖となり、
他方が屈折率ｎ〓となる。また、液晶に電界を印加する
ことにより、液晶の誘電率異方性により、図３（ｃ）の
ように液晶分子の配向が変わり、このときの互いに直交
する偏光方向を有する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、双方とも屈折率ｎ〓となる。
に偏光面が直交する二つの入射光（常光線及び異常光
線）のそれぞれの屈折率は、一方が屈折率ｎ‖となり、
他方が屈折率ｎ〓となる。また、液晶に電界を印加する
ことにより、液晶の誘電率異方性により、図３（ｃ）の
ように液晶分子の配向が変わり、このときの互いに直交
する偏光方向を有する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、双方とも屈折率ｎ〓となる。
【００２４】すなわち、図３（ｂ）に示した状態から、
図３（ｃ）に示した状態に変化させることにより、互い
に偏光面が直交する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、常光線については変化しないが、異常光線について
は、屈折率ｎ‖から屈折率ｎ〓に変化することとなる。
図３（ｃ）に示した状態に変化させることにより、互い
に偏光面が直交する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、常光線については変化しないが、異常光線について
は、屈折率ｎ‖から屈折率ｎ〓に変化することとなる。
【００２５】従って、印加する電界を制御することによ
り、互いに偏光面が直交する二つの入射光の焦点位置を
変化させることが可能となるのである。より詳細には、
図４に示すように、 ・対物レンズの焦点距離：ｆ1 ・液晶レンズの異常光線に対する焦点距離：ｆ2 ・液晶レンズの常光線に対する焦点距離：ｆ2 ’＝∞ ・２層ディスクの層の厚さ：Δｔ＝５５±１５［μｍ］ ・２層ディスクの屈折率：ｎ ・液晶レンズと対物レンズとの距離：ｄ とすると、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 に常光線
が合焦し、かつ、第２記録層Ｌ1 に異常光線が合焦した
場合の関係式は、 ｆ2 ＝−（ｆ12／（Δｔ／Ｎ）＋ｆ1 −ｄ） となる。
り、互いに偏光面が直交する二つの入射光の焦点位置を
変化させることが可能となるのである。より詳細には、
図４に示すように、 ・対物レンズの焦点距離：ｆ1 ・液晶レンズの異常光線に対する焦点距離：ｆ2 ・液晶レンズの常光線に対する焦点距離：ｆ2 ’＝∞ ・２層ディスクの層の厚さ：Δｔ＝５５±１５［μｍ］ ・２層ディスクの屈折率：ｎ ・液晶レンズと対物レンズとの距離：ｄ とすると、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 に常光線
が合焦し、かつ、第２記録層Ｌ1 に異常光線が合焦した
場合の関係式は、 ｆ2 ＝−（ｆ12／（Δｔ／Ｎ）＋ｆ1 −ｄ） となる。
【００２６】例えば、ｆ1 ＝４［ｍｍ］、ｄ＝５［ｍ
ｍ］、Δｔ＝７０［μｍ］とすると、 ｆ2 ＝−３４１．８［ｍｍ］ とすればよい。ここで、図４に示した液晶レンズのガラ
ス製平凸レンズの屈折率を１．５とし、液晶の屈折率ｎ
‖＝１．７、屈折率ｎ〓＝１．５とすれば、常光線にお
ける全体としての焦点距離ｆ2 ’＝∞とすることができ
る。
ｍ］、Δｔ＝７０［μｍ］とすると、 ｆ2 ＝−３４１．８［ｍｍ］ とすればよい。ここで、図４に示した液晶レンズのガラ
ス製平凸レンズの屈折率を１．５とし、液晶の屈折率ｎ
‖＝１．７、屈折率ｎ〓＝１．５とすれば、常光線にお
ける全体としての焦点距離ｆ2 ’＝∞とすることができ
る。
【００２７】一方、異常光線における全体としての焦点
距離ｆ2 は、液晶で形成された凹レンズの焦点距離に等
しくなる。例えば、上述のように、 ｆ2 ＝−３４１．８［ｍｍ］ とすれば、凹レンズの曲率半径Ｒは、次式に基づいて算
出することができる。
距離ｆ2 は、液晶で形成された凹レンズの焦点距離に等
しくなる。例えば、上述のように、 ｆ2 ＝−３４１．８［ｍｍ］ とすれば、凹レンズの曲率半径Ｒは、次式に基づいて算
出することができる。
【００２８】ｆ2 ＝Ｒ／｛（ｎ‖−ｎ〓）・２｝ 従って、Ｒ＝１３６．７［ｍｍ］となる。光ピックアップの動作 レーザダイオード１１は、レーザ光Ｌを１／４波長板１
２に出射する。
２に出射する。
【００２９】これにより１／４波長板１２は、レーザ光
Ｌに１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与え、レーザ
光Ｌを円偏光とする。円偏光となったレーザ光Ｌは、ハ
ーフミラー１３を透過し、コリメータレンズ１４に入射
する。
Ｌに１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与え、レーザ
光Ｌを円偏光とする。円偏光となったレーザ光Ｌは、ハ
ーフミラー１３を透過し、コリメータレンズ１４に入射
する。
【００３０】コリメータレンズ１４は入射した円偏光の
透過レーザ光を平行レーザ光として液晶レンズ１５に射
出する。液晶レンズ１５は、円偏光の平行レーザ光のう
ち、常光線及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する
異常光線を分離するとともに、異常光線を凹レンズの作
用により拡散させる。
透過レーザ光を平行レーザ光として液晶レンズ１５に射
出する。液晶レンズ１５は、円偏光の平行レーザ光のう
ち、常光線及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する
異常光線を分離するとともに、異常光線を凹レンズの作
用により拡散させる。
【００３１】そして、対物レンズ１７は、常光線を集光
して２層ディスク１６の第１層Ｌ0に集光するととも
に、異常光線を集光して２層ディスクの第２層Ｌ1 に集
光する。第１層Ｌ0 に集光された常光線及び第２層Ｌ1
に集光された異常光線は、それぞれ反射され、元の光
路、すなわち、対物レンズ１７、液晶レンズ１５、コリ
メータ１４及びハーフミラー１３を介して偏光ビームス
プリッタ１８に入射する。
して２層ディスク１６の第１層Ｌ0に集光するととも
に、異常光線を集光して２層ディスクの第２層Ｌ1 に集
光する。第１層Ｌ0 に集光された常光線及び第２層Ｌ1
に集光された異常光線は、それぞれ反射され、元の光
路、すなわち、対物レンズ１７、液晶レンズ１５、コリ
メータ１４及びハーフミラー１３を介して偏光ビームス
プリッタ１８に入射する。
【００３２】偏光ビームスプリッタ１８は入射した常光
線及び異常光線を分離し、常光線を第１フォトダイオー
ド１９に導き、異常光線を第２フォトダイオード２０に
導く。これにより第１フォトダイオード１９は、常光線
を受光し、第１読取信号Ｓ１を出力する。
線及び異常光線を分離し、常光線を第１フォトダイオー
ド１９に導き、異常光線を第２フォトダイオード２０に
導く。これにより第１フォトダイオード１９は、常光線
を受光し、第１読取信号Ｓ１を出力する。
【００３３】一方、第２フォトダイオード２０は、異常
光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する。この場合
において、常光線については、図５（ａ）に示すよう
に、第１フォトダイオード１９により出力された第１読
取信号Ｓ1 に基づいて得られた第１記録層Ｌ0 に対応す
るフォーカスエラー信号に基づいて、アクチュエータド
ライバ３１を駆動し、対物レンズ１７を対物レンズフォ
ーカスアクチュエータ３２により駆動して、常光線のフ
ォーカス位置を合わせる。
光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する。この場合
において、常光線については、図５（ａ）に示すよう
に、第１フォトダイオード１９により出力された第１読
取信号Ｓ1 に基づいて得られた第１記録層Ｌ0 に対応す
るフォーカスエラー信号に基づいて、アクチュエータド
ライバ３１を駆動し、対物レンズ１７を対物レンズフォ
ーカスアクチュエータ３２により駆動して、常光線のフ
ォーカス位置を合わせる。
【００３４】一方、異常光線については、図５（ｂ）に
示すように、第２フォトダイオード２０により出力され
た第２読取信号Ｓ2 に基づいて得られた第２記録層Ｌ1
に対応するフォーカスエラー信号に基づいて、液晶ドラ
イバ３５を駆動し、液晶レンズ１５に印加する電圧を制
御して、液晶レンズ１５の実質的な光路長を制御し、異
常光線のフォーカス位置を合わせることとなる。
示すように、第２フォトダイオード２０により出力され
た第２読取信号Ｓ2 に基づいて得られた第２記録層Ｌ1
に対応するフォーカスエラー信号に基づいて、液晶ドラ
イバ３５を駆動し、液晶レンズ１５に印加する電圧を制
御して、液晶レンズ１５の実質的な光路長を制御し、異
常光線のフォーカス位置を合わせることとなる。
【００３５】以上の説明のように、本第１実施形態によ
れば、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 及び第２記録
層Ｌ1 に同時にレーザ光を集光することができ、それぞ
れの記録層の記録情報を同時に読み出すことが可能とな
る。従って、従来と光ディスクの回転速度を同一のま
ま、１個のピックアップで従来の２倍の情報を読み出す
ことが可能となり、従来のＤＶＤ用処理ＬＳＩを用いて
信号処理を行え、装置構成を簡略化して高転送レートを
実現することが可能となり、ＤＶＤを用いＨＤＴＶの信
号再生が可能となる。
れば、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 及び第２記録
層Ｌ1 に同時にレーザ光を集光することができ、それぞ
れの記録層の記録情報を同時に読み出すことが可能とな
る。従って、従来と光ディスクの回転速度を同一のま
ま、１個のピックアップで従来の２倍の情報を読み出す
ことが可能となり、従来のＤＶＤ用処理ＬＳＩを用いて
信号処理を行え、装置構成を簡略化して高転送レートを
実現することが可能となり、ＤＶＤを用いＨＤＴＶの信
号再生が可能となる。
【００３６】以上の説明においては、異常光線の焦点位
置を液晶レンズ１５により変更する場合についてのみ説
明したが、常光線の焦点位置を変更するように構成する
ことも可能である。第１実施形態の変形例 以上の第１実施形態においては、液晶レンズ１５を凹レ
ンズとして構成していたが、図６に示すように、液晶レ
ンズ１５に代えて一方の直線偏光を収束させる凸レンズ
形状の液晶レンズ１５Ａを用い、常光線あるいは異常光
線のうちいずれか一方の焦点位置を制御するように構成
しても、同様の効果を得ることが可能となる。
置を液晶レンズ１５により変更する場合についてのみ説
明したが、常光線の焦点位置を変更するように構成する
ことも可能である。第１実施形態の変形例 以上の第１実施形態においては、液晶レンズ１５を凹レ
ンズとして構成していたが、図６に示すように、液晶レ
ンズ１５に代えて一方の直線偏光を収束させる凸レンズ
形状の液晶レンズ１５Ａを用い、常光線あるいは異常光
線のうちいずれか一方の焦点位置を制御するように構成
しても、同様の効果を得ることが可能となる。
【００３７】この場合において、液晶レンズ１５Ａは、
図６に示すように、同一形状を有する２枚のガラス製平
凹レンズ２１Ａ、２２Ａ及び封止物２３により液晶２４
を挟み込むことにより、液晶２４を凸レンズ状としてい
る。第２実施形態 図７に第２実施形態の光ピックアップの主要部の概要構
成図を示す。図７において、図１の第１実施形態と同様
の部分には同一の符号を付す。
図６に示すように、同一形状を有する２枚のガラス製平
凹レンズ２１Ａ、２２Ａ及び封止物２３により液晶２４
を挟み込むことにより、液晶２４を凸レンズ状としてい
る。第２実施形態 図７に第２実施形態の光ピックアップの主要部の概要構
成図を示す。図７において、図１の第１実施形態と同様
の部分には同一の符号を付す。
【００３８】光ピックアップ４０は、レーザ光Ｌを出射
するレーザダイオード１１と、レーザ光Ｌを円偏光とす
べく１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与える１／４
波長板１２と、ハーフミラー１３と、ハーフミラー１３
の透過レーザ光を平行レーザ光とするコリメータレンズ
１４と、平行レーザ光のうち常光線及び常光線の偏光面
に対し偏光面が直交する異常光線を分離するとともに、
異常光線の焦点位置をを後述の２層ディスク１６の半径
方向に移動させる液晶偏向子４１と、常光線及び異常光
線を集光して２層ディスク１６の各記録層に集光する対
物レンズ１７と、２層ディスク１６により反射され、対
物レンズ１７、液晶偏向子４１、コリメータ１４及びハ
ーフミラー１３を介して入射した常光線及び異常光線を
分離する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光
ビームスプリッタ１８により分離された常光線を受光
し、第１読取信号Ｓ１を出力する第１フォトダイオード
１９と、偏光ビームスプリッタ１８により分離された異
常光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する第２フォ
トダイオード２０と、を備えて構成されている。
するレーザダイオード１１と、レーザ光Ｌを円偏光とす
べく１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与える１／４
波長板１２と、ハーフミラー１３と、ハーフミラー１３
の透過レーザ光を平行レーザ光とするコリメータレンズ
１４と、平行レーザ光のうち常光線及び常光線の偏光面
に対し偏光面が直交する異常光線を分離するとともに、
異常光線の焦点位置をを後述の２層ディスク１６の半径
方向に移動させる液晶偏向子４１と、常光線及び異常光
線を集光して２層ディスク１６の各記録層に集光する対
物レンズ１７と、２層ディスク１６により反射され、対
物レンズ１７、液晶偏向子４１、コリメータ１４及びハ
ーフミラー１３を介して入射した常光線及び異常光線を
分離する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光
ビームスプリッタ１８により分離された常光線を受光
し、第１読取信号Ｓ１を出力する第１フォトダイオード
１９と、偏光ビームスプリッタ１８により分離された異
常光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する第２フォ
トダイオード２０と、を備えて構成されている。
【００３９】ここで、光ピックアップの動作説明に先立
ち、液晶偏向子の構成及び動作原理について説明する。液晶偏向子の構成 液晶偏向子４１は、図８に示すように、平ガラス４２、
断面台形形状のガラス４３及び封止物４４により液晶４
５を挟み込むことにより、液晶４５を光ディスクの半径
方向で厚さが変化する断面くさび形状としている。液晶偏向子の動作原理 次に液晶偏向子の動作原理について説明する。
ち、液晶偏向子の構成及び動作原理について説明する。液晶偏向子の構成 液晶偏向子４１は、図８に示すように、平ガラス４２、
断面台形形状のガラス４３及び封止物４４により液晶４
５を挟み込むことにより、液晶４５を光ディスクの半径
方向で厚さが変化する断面くさび形状としている。液晶偏向子の動作原理 次に液晶偏向子の動作原理について説明する。
【００４０】図３に示したように水平配向とした場合に
は、互いに偏光面が直交する二つの入射光（常光線及び
異常光線）のそれぞれの屈折率は、一方が屈折率ｎ‖と
なり、他方が屈折率ｎ〓となる。また、液晶に電界を印
加することにより、液晶の誘電率異方性により、図３
（ｃ）のように液晶分子の配向が変わり、このときの互
いに直交する偏光方向を有する二つの入射光のそれぞれ
の屈折率は、双方とも屈折率ｎ〓となる。
は、互いに偏光面が直交する二つの入射光（常光線及び
異常光線）のそれぞれの屈折率は、一方が屈折率ｎ‖と
なり、他方が屈折率ｎ〓となる。また、液晶に電界を印
加することにより、液晶の誘電率異方性により、図３
（ｃ）のように液晶分子の配向が変わり、このときの互
いに直交する偏光方向を有する二つの入射光のそれぞれ
の屈折率は、双方とも屈折率ｎ〓となる。
【００４１】すなわち、図３（ｂ）に示した状態から、
図３（ｃ）に示した状態に変化させることにより、互い
に偏光面が直交する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、常光線については変化しないが、異常光線について
は、屈折率ｎ‖から屈折率ｎ〓に変化することとなる。
図３（ｃ）に示した状態に変化させることにより、互い
に偏光面が直交する二つの入射光のそれぞれの屈折率
は、常光線については変化しないが、異常光線について
は、屈折率ｎ‖から屈折率ｎ〓に変化することとなる。
【００４２】従って、印加する電界を制御することによ
り、互いに偏光面が直交する二つの入射光のうち、常光
線については、トラッキング位置、すなわち、２層ディ
スクの半径方向の焦点位置は変化しないが、異常光線に
ついては、トラッキング位置を変化させることが可能と
なるのである。
り、互いに偏光面が直交する二つの入射光のうち、常光
線については、トラッキング位置、すなわち、２層ディ
スクの半径方向の焦点位置は変化しないが、異常光線に
ついては、トラッキング位置を変化させることが可能と
なるのである。
【００４３】より詳細には、図９に示すように、 ・液晶偏向子のくさび角：θ ・屈折率ｎ‖＝ｎ とすると、異常光線の偏向角αは、 α＝（ｎ〓−ｎ‖）・θ［ラジアン］ となる。
【００４４】そして、２層ディスクの記録面上のスポッ
ト位置の変化量Δは、対物レンズの焦点距離をｆとする
と、 Δ＝ｆ・ｔａｎα となる。
ト位置の変化量Δは、対物レンズの焦点距離をｆとする
と、 Δ＝ｆ・ｔａｎα となる。
【００４５】ここで、変化量Δ＝１０［μｍ］とし、、
液晶の屈折率ｎ‖＝１．７、屈折率ｎ〓＝１．５とすれ
ば、くさび角θは次式の通りとなる。 θ＝０．０１２５［ラジアン］ ＝０．７［゜］ 従って、屈折率差Δｎ＝ｎ〓−ｎ‖の異なる液晶を選択
することによりくさび角θを作りやすい角度に設定する
ことが可能となる。また、液晶４５を光ディスクの記録
トラックの接線方向で厚さが変化する断面くさび形状と
すれば、同一の記録トラックの異なる位置に２つの光ス
ポットを形成できる。光ピックアップの動作 レーザダイオード１１は、レーザ光Ｌを１／４波長板１
２に出射する。
液晶の屈折率ｎ‖＝１．７、屈折率ｎ〓＝１．５とすれ
ば、くさび角θは次式の通りとなる。 θ＝０．０１２５［ラジアン］ ＝０．７［゜］ 従って、屈折率差Δｎ＝ｎ〓−ｎ‖の異なる液晶を選択
することによりくさび角θを作りやすい角度に設定する
ことが可能となる。また、液晶４５を光ディスクの記録
トラックの接線方向で厚さが変化する断面くさび形状と
すれば、同一の記録トラックの異なる位置に２つの光ス
ポットを形成できる。光ピックアップの動作 レーザダイオード１１は、レーザ光Ｌを１／４波長板１
２に出射する。
【００４６】これにより１／４波長板１２は、レーザ光
Ｌに１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与え、レーザ
光Ｌを円偏光とする。円偏光となったレーザ光Ｌは、ハ
ーフミラー１３を透過し、コリメータレンズ１４に入射
する。
Ｌに１／４波長（＝１／４λ）の位相差を与え、レーザ
光Ｌを円偏光とする。円偏光となったレーザ光Ｌは、ハ
ーフミラー１３を透過し、コリメータレンズ１４に入射
する。
【００４７】コリメータレンズ１４は入射した円偏光の
透過レーザ光を平行レーザ光として液晶レンズ１５に射
出する。液晶偏向子４１は、円偏光の平行レーザ光のう
ち、常光線及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する
異常光線を分離するとともに、異常光線の焦点位置をそ
の印加電圧に応じて２層ディスク１６の半径方向にシフ
トさせる。
透過レーザ光を平行レーザ光として液晶レンズ１５に射
出する。液晶偏向子４１は、円偏光の平行レーザ光のう
ち、常光線及び常光線の偏光面に対し偏光面が直交する
異常光線を分離するとともに、異常光線の焦点位置をそ
の印加電圧に応じて２層ディスク１６の半径方向にシフ
トさせる。
【００４８】そして、対物レンズ１７は、常光線を集光
して２層ディスク１６の第１層Ｌ0に集光すると共に異
常光線を集光して２層ディスクの第２層Ｌ1 に集光す
る。第１層Ｌ0 に集光された常光線及び第２層Ｌ1 に集
光された異常光線は、それぞれ反射され、元の光路すな
わち対物レンズ１７、液晶偏向子４１、コリメータ１４
及びハーフミラー１３を介して偏光ビームスプリッタ１
８に入射する。
して２層ディスク１６の第１層Ｌ0に集光すると共に異
常光線を集光して２層ディスクの第２層Ｌ1 に集光す
る。第１層Ｌ0 に集光された常光線及び第２層Ｌ1 に集
光された異常光線は、それぞれ反射され、元の光路すな
わち対物レンズ１７、液晶偏向子４１、コリメータ１４
及びハーフミラー１３を介して偏光ビームスプリッタ１
８に入射する。
【００４９】偏光ビームスプリッタ１８は入射した常光
線及び異常光線を分離し、常光線を第１フォトダイオー
ド１９に導き、異常光線を第２フォトダイオード２０に
導く。これにより第１フォトダイオード１９は、常光線
を受光し、第１読取信号Ｓ１を出力する。
線及び異常光線を分離し、常光線を第１フォトダイオー
ド１９に導き、異常光線を第２フォトダイオード２０に
導く。これにより第１フォトダイオード１９は、常光線
を受光し、第１読取信号Ｓ１を出力する。
【００５０】一方、第２フォトダイオード２０は、異常
光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する。この場合
において、常光線については、図１０（ａ）に示すよう
に、第１フォトダイオード１９により出力された第１読
取信号Ｓ1 に基づいて得られた第１記録層Ｌ0 に対応す
るトラッキングエラー信号に基づいて、アクチュエータ
ドライバ４３を駆動し、対物レンズ１７を対物レンズト
ラッキングアクチュエータ４４により駆動して、常光線
のトラッキング位置をを合わせる。
光線を受光し、第２読取信号Ｓ２を出力する。この場合
において、常光線については、図１０（ａ）に示すよう
に、第１フォトダイオード１９により出力された第１読
取信号Ｓ1 に基づいて得られた第１記録層Ｌ0 に対応す
るトラッキングエラー信号に基づいて、アクチュエータ
ドライバ４３を駆動し、対物レンズ１７を対物レンズト
ラッキングアクチュエータ４４により駆動して、常光線
のトラッキング位置をを合わせる。
【００５１】一方、異常光線については、図１０（ｂ）
に示すように、第２フォトダイオード２０により出力さ
れた第２読取信号Ｓ2 に基づいて得られた第２記録層Ｌ
1 に対応するトラッキングエラー信号に基づいて、液晶
ドライバ４５を駆動し、液晶偏向子４１に印加する電圧
を制御して、液晶偏向子４１の実質的な光路長を制御
し、異常光線のトラッキング位置を合わせることとな
る。
に示すように、第２フォトダイオード２０により出力さ
れた第２読取信号Ｓ2 に基づいて得られた第２記録層Ｌ
1 に対応するトラッキングエラー信号に基づいて、液晶
ドライバ４５を駆動し、液晶偏向子４１に印加する電圧
を制御して、液晶偏向子４１の実質的な光路長を制御
し、異常光線のトラッキング位置を合わせることとな
る。
【００５２】以上の説明のように、本第２実施形態によ
れば、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 及び第２記録
層Ｌ1 に同時にレーザ光を集光することができるととと
もに、それぞれの記録層の記録情報を正確にトラッキン
グして同時に読み出すことが可能となる。
れば、２層ディスク１６の第１記録層Ｌ0 及び第２記録
層Ｌ1 に同時にレーザ光を集光することができるととと
もに、それぞれの記録層の記録情報を正確にトラッキン
グして同時に読み出すことが可能となる。
【００５３】従って、従来と光ディスクの回転速度を同
一のまま、１個のピックアップで従来の２倍の情報を読
み出すことが可能となり、従来のＤＶＤ用処理ＬＳＩを
用いて信号処理を行え、装置構成を簡略化して高転送レ
ートを実現することが可能となって、ＤＶＤを用いてＨ
ＤＴＶ等の高転送レートを要する信号再生が可能とな
る。第３実施形態 以上の第１実施形態においては、フォーカスサーボ制御
のみを行い、第２実施形態においては、トラッキングサ
ーボ制御のみを行う構成としていたが、本第３実施形態
は、フォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御
の双方を行うようにした実施形態である。
一のまま、１個のピックアップで従来の２倍の情報を読
み出すことが可能となり、従来のＤＶＤ用処理ＬＳＩを
用いて信号処理を行え、装置構成を簡略化して高転送レ
ートを実現することが可能となって、ＤＶＤを用いてＨ
ＤＴＶ等の高転送レートを要する信号再生が可能とな
る。第３実施形態 以上の第１実施形態においては、フォーカスサーボ制御
のみを行い、第２実施形態においては、トラッキングサ
ーボ制御のみを行う構成としていたが、本第３実施形態
は、フォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御
の双方を行うようにした実施形態である。
【００５４】図１１（ａ）に第３実施形態の第１の態様
の光ピックアップの主要部の概要構成図を示す。図１１
（ａ）において、図１の第１実施形態及び図７の第２実
施形態と同様の部分には同一の符号を付す。光ピックア
ップ５０は、レーザ光Ｌを出射するレーザダイオード１
１と、レーザ光Ｌを円偏光とすべく１／４波長（＝１／
４λ）の位相差を与える１／４波長板１２と、ハーフミ
ラー１３と、ハーフミラー１３の透過レーザ光を平行レ
ーザ光とするコリメータレンズ１４と、平行レーザ光の
うち常光線（第１直線偏光成分に相当）及び常光線の偏
光面に対し偏光面が直交する異常光線（第２直線偏光成
分に相当）を分離するとともに、異常光線を凹レンズの
作用により拡散させる液晶レンズ１５と、液晶レンズ１
５を透過したレーザ光のうち、異常光線の焦点位置を後
述の２層ディスク１６の半径方向に移動させる液晶偏向
子４１と、常光線及び異常光線を集光して２層ディスク
１６の各記録層に集光する対物レンズ１７と、２層ディ
スク１６により反射され、対物レンズ１７、液晶偏向子
４１、液晶レンズ１５、コリメータ１４及びハーフミラ
ー１３を介して入射した常光線及び異常光線を分離する
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光ビームス
プリッタ１８により分離された常光線を受光し、第１読
取信号Ｓ１を出力する第１フォトダイオード１９と、偏
光ビームスプリッタ１８により分離された異常光線を受
光し、第２読取信号Ｓ２を出力する第２フォトダイオー
ド２０と、を備えて構成されている。
の光ピックアップの主要部の概要構成図を示す。図１１
（ａ）において、図１の第１実施形態及び図７の第２実
施形態と同様の部分には同一の符号を付す。光ピックア
ップ５０は、レーザ光Ｌを出射するレーザダイオード１
１と、レーザ光Ｌを円偏光とすべく１／４波長（＝１／
４λ）の位相差を与える１／４波長板１２と、ハーフミ
ラー１３と、ハーフミラー１３の透過レーザ光を平行レ
ーザ光とするコリメータレンズ１４と、平行レーザ光の
うち常光線（第１直線偏光成分に相当）及び常光線の偏
光面に対し偏光面が直交する異常光線（第２直線偏光成
分に相当）を分離するとともに、異常光線を凹レンズの
作用により拡散させる液晶レンズ１５と、液晶レンズ１
５を透過したレーザ光のうち、異常光線の焦点位置を後
述の２層ディスク１６の半径方向に移動させる液晶偏向
子４１と、常光線及び異常光線を集光して２層ディスク
１６の各記録層に集光する対物レンズ１７と、２層ディ
スク１６により反射され、対物レンズ１７、液晶偏向子
４１、液晶レンズ１５、コリメータ１４及びハーフミラ
ー１３を介して入射した常光線及び異常光線を分離する
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１８と、偏光ビームス
プリッタ１８により分離された常光線を受光し、第１読
取信号Ｓ１を出力する第１フォトダイオード１９と、偏
光ビームスプリッタ１８により分離された異常光線を受
光し、第２読取信号Ｓ２を出力する第２フォトダイオー
ド２０と、を備えて構成されている。
【００５５】光ピックアップ５０の動作については、第
１実施形態及び第２実施形態と同様であるので、その詳
細な説明は省略する。図１１（ｂ）に第３実施形態の第
２の態様の光ピックアップの液晶レンズ及び液晶偏向子
部分の構成図を示す。
１実施形態及び第２実施形態と同様であるので、その詳
細な説明は省略する。図１１（ｂ）に第３実施形態の第
２の態様の光ピックアップの液晶レンズ及び液晶偏向子
部分の構成図を示す。
【００５６】本第２の態様は、液晶レンズ及び液晶偏向
子を一体化したものである。本第２の態様によれば、図
２に示した液晶レンズ１５の一方のガラス製平凸レンズ
２１及び図８に示した液晶偏向子４１の断面台形形状の
ガラス４３を一体化した断面かまぼこ状のガラス製平凸
レンズを用いることにより液晶レンズ及び液晶偏向子を
一体化したものである。
子を一体化したものである。本第２の態様によれば、図
２に示した液晶レンズ１５の一方のガラス製平凸レンズ
２１及び図８に示した液晶偏向子４１の断面台形形状の
ガラス４３を一体化した断面かまぼこ状のガラス製平凸
レンズを用いることにより液晶レンズ及び液晶偏向子を
一体化したものである。
【００５７】他の動作については、第１実施形態及び第
２実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。図１１（ｃ）に第３実施形態の第３の態様の光ピッ
クアップの液晶レンズ及び液晶偏向子部分の構成図を示
す。
２実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。図１１（ｃ）に第３実施形態の第３の態様の光ピッ
クアップの液晶レンズ及び液晶偏向子部分の構成図を示
す。
【００５８】本第３の態様は、液晶レンズ及び液晶偏向
子の液晶を一体化したものである。本第３の態様によれ
ば、封止した液晶の形状を図２に示した第１実施形態の
液晶レンズ１５の液晶２４と、図８に示した液晶偏向子
４１の液晶４５とを一体化した形状とすべく、液晶５０
を断面台形形状のガラス５１及びガラス製平凸レンズ２
２により封止することにより、より構成を簡略化するこ
とができる。
子の液晶を一体化したものである。本第３の態様によれ
ば、封止した液晶の形状を図２に示した第１実施形態の
液晶レンズ１５の液晶２４と、図８に示した液晶偏向子
４１の液晶４５とを一体化した形状とすべく、液晶５０
を断面台形形状のガラス５１及びガラス製平凸レンズ２
２により封止することにより、より構成を簡略化するこ
とができる。
【００５９】他の動作については、第１実施形態及び第
２実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。以上の説明のように、本第３実施形態によれば、フ
ォーカスサーボ及びトラッキングサーボをより容易に、
かつ、装置構成をより簡略化することができる。第４実施形態 上記第２実施形態においては、レーザダイオード１１が
出射したレーザ光Ｌを円偏光とすべく１／４波長（＝１
／４λ）の位相差を与える１／４波長板１２を設けると
ともに、２層ディスクの反射光を偏光ビームスプリッタ
１８により分離する構成としていたが、本第４実施形態
は、図１２に示すように、レーザダイオードとして、偏
向面が互いに直交する２種類の直線偏光を射出可能なマ
ルチビームレーザダイオード６０及び二つの受光面を有
し、受光出力Ｓ１，Ｓ２を出力する２出力型のフォトダ
イオード６１を用いている。
２実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。以上の説明のように、本第３実施形態によれば、フ
ォーカスサーボ及びトラッキングサーボをより容易に、
かつ、装置構成をより簡略化することができる。第４実施形態 上記第２実施形態においては、レーザダイオード１１が
出射したレーザ光Ｌを円偏光とすべく１／４波長（＝１
／４λ）の位相差を与える１／４波長板１２を設けると
ともに、２層ディスクの反射光を偏光ビームスプリッタ
１８により分離する構成としていたが、本第４実施形態
は、図１２に示すように、レーザダイオードとして、偏
向面が互いに直交する２種類の直線偏光を射出可能なマ
ルチビームレーザダイオード６０及び二つの受光面を有
し、受光出力Ｓ１，Ｓ２を出力する２出力型のフォトダ
イオード６１を用いている。
【００６０】これにより、本第４実施形態によれば、１
／４波長板１２及び偏光ビームスプリッタ１８を設ける
必要がなくなり、装置構成をより簡略化することが可能
となる。他の装置構成及び動作については、第２実施形
態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
／４波長板１２及び偏光ビームスプリッタ１８を設ける
必要がなくなり、装置構成をより簡略化することが可能
となる。他の装置構成及び動作については、第２実施形
態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６１】以上の説明のように各実施形態によれば、
ＤＶＤを用いＨＤＴＶの信号再生が可能となる。変形例 上記第１実施形態〜第４実施形態においては、２層ディ
スクを前提として述べたが、本第１実施形態は、通常の
１層ディスクに対し、二つのスポットを形成した場合の
実施形態である。
ＤＶＤを用いＨＤＴＶの信号再生が可能となる。変形例 上記第１実施形態〜第４実施形態においては、２層ディ
スクを前提として述べたが、本第１実施形態は、通常の
１層ディスクに対し、二つのスポットを形成した場合の
実施形態である。
【００６２】より具体的には、図１３に示すように、デ
ィスク上に二つのスポットを形成し、この二つのスポッ
トを常に同一トラック位置上に位置する用に配置する。
また、液晶４５を光ディスクの記録トラックの接線方向
で厚さが変化する断面くさび形状とすれば、同一の記録
トラックの異なる位置に２つの光スポットを形成でき
る。
ィスク上に二つのスポットを形成し、この二つのスポッ
トを常に同一トラック位置上に位置する用に配置する。
また、液晶４５を光ディスクの記録トラックの接線方向
で厚さが変化する断面くさび形状とすれば、同一の記録
トラックの異なる位置に２つの光スポットを形成でき
る。
【００６３】この場合において、第１のスポット及び第
２のスポットについては、第２実施形態の場合と同様
に、一方を対物レンズアクチュエータでトラッキングサ
ーボ制御を行ない、他方を液晶偏向子でトラッキングサ
ーボ制御を行なう。これにより記録の同時ベリファイが
可能となり、第１スポットで記録しつつ、第２スポット
で読出しを行うことで、１スポットで記録のベリファイ
を行う場合と比較して半分の時間で行うことが可能とな
る。
２のスポットについては、第２実施形態の場合と同様
に、一方を対物レンズアクチュエータでトラッキングサ
ーボ制御を行ない、他方を液晶偏向子でトラッキングサ
ーボ制御を行なう。これにより記録の同時ベリファイが
可能となり、第１スポットで記録しつつ、第２スポット
で読出しを行うことで、１スポットで記録のベリファイ
を行う場合と比較して半分の時間で行うことが可能とな
る。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、集光手段は、第１直線
偏光及び第２直線偏光のうちいずれか一方を第１記録面
に集光し、他方を第２記録面に集光するので、二つの記
録層に対して同時にフォーカスサーボ制御を行うことが
でき、二つの記録情報を同時に読み出すことが可能とな
り、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２倍の速度で
情報を読み出すことが可能となり、ＤＶＤを用いたＨＤ
ＴＶの信号再生が可能となる。
偏光及び第２直線偏光のうちいずれか一方を第１記録面
に集光し、他方を第２記録面に集光するので、二つの記
録層に対して同時にフォーカスサーボ制御を行うことが
でき、二つの記録情報を同時に読み出すことが可能とな
り、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２倍の速度で
情報を読み出すことが可能となり、ＤＶＤを用いたＨＤ
ＴＶの信号再生が可能となる。
【００６５】また本発明によれば、集光手段は、光路変
更手段を透過した読出光を光ディスクの記録面に集光す
るので、二つの読出ビームに対して同時にトラッキング
サーボ制御を行うことができ、二つの記録情報を同時に
読み出すことが可能となり、従来と同一の駆動系を用い
て、従来の２倍の速度で情報を読み出すことが可能とな
り、ＤＶＤを用いたＨＤＴＶの信号再生が可能となる。
更手段を透過した読出光を光ディスクの記録面に集光す
るので、二つの読出ビームに対して同時にトラッキング
サーボ制御を行うことができ、二つの記録情報を同時に
読み出すことが可能となり、従来と同一の駆動系を用い
て、従来の２倍の速度で情報を読み出すことが可能とな
り、ＤＶＤを用いたＨＤＴＶの信号再生が可能となる。
【００６６】また本発明によれば、光路変更手段は、第
１の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光あるい
は第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線偏
光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光を
そのまま透過し、他方の直線偏光の光軸を光ディスクの
半径方向に沿って曲げ、集光手段は、第１直線偏光及び
第２直線偏光のうちいずれか一方を第１記録面に集光
し、他方を第２記録面に集光するので、二つの読出ビー
ムに対してフォーカスサーボ制御及びトラッキングサー
ボ制御を行うことができ、正確に記録情報をトレースし
て、二つの記録情報を同時に読み出すことが可能とな
り、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２倍の速度で
情報を読み出すことが可能となり、ＨＤＴＶ等の高転送
レートを要する信号再生が可能となる。
１の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光あるい
は第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する直線偏
光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線偏光を
そのまま透過し、他方の直線偏光の光軸を光ディスクの
半径方向に沿って曲げ、集光手段は、第１直線偏光及び
第２直線偏光のうちいずれか一方を第１記録面に集光
し、他方を第２記録面に集光するので、二つの読出ビー
ムに対してフォーカスサーボ制御及びトラッキングサー
ボ制御を行うことができ、正確に記録情報をトレースし
て、二つの記録情報を同時に読み出すことが可能とな
り、従来と同一の駆動系を用いて、従来の２倍の速度で
情報を読み出すことが可能となり、ＨＤＴＶ等の高転送
レートを要する信号再生が可能となる。
【図１】第１実施形態の光ピックアップの主要部の構成
の説明図である。
の説明図である。
【図２】第１実施形態の液晶レンズの構成説明図であ
る。
る。
【図３】液晶の説明図である。
【図４】第１実施形態の詳細動作説明図である。
【図５】第１実施形態のサーボ系の動作説明図である。
【図６】第１実施形態の変形例の説明図である。
【図７】第２実施形態の光ピックアップの主要部の構成
の説明図である。
の説明図である。
【図８】第２実施形態の液晶偏向子の構成説明図であ
る。
る。
【図９】第２実施形態の詳細動作説明図である。
【図１０】第２実施形態のサーボ系の動作説明図であ
る。
る。
【図１１】第３実施形態の説明図である。
【図１２】第４実施形態の光ピックアップの主要部の構
成の説明図である。
成の説明図である。
【図１３】実施形態の変形例の説明図である。
【図１４】ＤＶＤの規格の説明図である。
１０、４０ 光ピックアップ １１ レーザダイオード １２ １／４波長板 １３ ハーフミラー １４ コリメータレンズ １５、１５Ａ 液晶レンズ １６ ２層ディスク １７ 対物レンズ １８ 偏光ビームスプリッタ １９ 第１フォトディテクタ ２０ 第２フォトディテクタ ２１、２２ 硝子製平凸レンズ ２１Ａ、２２Ａ 硝子製平凹レンズ ２３ 封止材 ２４ 液晶 ３１ アクチュエータドライバ ３２ 対物連巣フォーカスアクチュエータ ３５ 液晶ドライバ ４１ 液晶偏向子
Claims (10)
- 【請求項１】 第１記録面及び第２記録面が２層構造を
なしている光記録媒体から記録情報を読み出す光ピック
アップにおいて、 第１の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光ある
いは前記第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する
直線偏光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線
偏光をそのまま透過し、他方の直線偏光を収束あるいは
拡散する光路変更手段と、 前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光のうちいずれか
一方を前記第１記録面に集光し、他方を前記第２記録面
に集光する集光手段とを備えたことを特徴とする光ピッ
クアップ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ピックアップにおい
て、 前記光路変更手段は、凹レンズ形状を有する液晶で構成
される液晶レンズと、 前記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光
位置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項３】 請求項１記載の光ピックアップにおい
て、 前記光路変更手段は、凸レンズ形状を有する液晶で構成
される液晶レンズと、 前記液晶レンズに前記他方の直線偏光の光軸方向の集光
位置を可変すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の光ピック
アップにおいて、 前記集光手段により前記第１記録面及び前記第２記録面
に集光され、反射された前記第１直線偏光と前記第２直
線偏光とを分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された前記第１直線偏光を受光
して第１読取信号を出力する第１受光手段と、 前記分離手段により分離された前記第２直線偏光を受光
して第２読取信号を出力する第２受光手段と、 前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前
記光路変更手段をそのまま透過した直線偏光の光軸方向
の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従し
て変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号に
基づいて前記集光手段を駆動する駆動手段と、 前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前
記光路変更手段により収束あるいは拡散された直線偏光
の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従し
て変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号に
基づいて前記電圧印加手段が印加する電圧を制御する電
圧制御手段とを備えたことを特徴とする光ピックアッ
プ。 - 【請求項５】 渦巻き状あるいは同心円状に記録トラッ
クが形成された光記録媒体から記録情報を読み出す光ピ
ックアップにおいて、 第１の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光ある
いは前記第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する
直線偏光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線
偏光をそのまま透過し、他方の直線偏光の進路を光記録
媒体の半径方向又は前記記録トラックの接線方向に変更
する光路変更手段と、 前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光の両方を前記光
記録媒体に集光する集光手段とを備えたことを特徴とす
る光ピックアップ。 - 【請求項６】 請求項５記載の光ピックアップにおい
て、 前記光路変更手段は、前記光記録媒体の半径方向又は前
記記録トラックの接線方向に対応する方向に厚さが変化
する断面くさび形状を有する、液晶で構成される液晶偏
向子と、 前記液晶偏向子に前記他方の直線偏光の集光位置を可変
すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えたこ
とを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項７】 第１記録面及び第２記録面が２層構造を
なしている光記録媒体から記録情報を読み出す光ピック
アップにおいて、 第１の偏光面を有する直線偏光である第１直線偏光ある
いは前記第１の偏光面と直交する第２の偏光面を有する
直線偏光である第２直線偏光のうちいずれか一方の直線
偏光をそのまま透過し、他方の直線偏光の進路を前記光
記録媒体の半径方向又は前記記録トラックの接線方向に
変更する光路変更手段と、 前記第１直線偏光及び前記第２直線偏光のうちいずれか
一方を前記第１記録面に集光し、他方を前記第２記録面
に集光する集光手段と、 を備えたことを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項８】 請求項７記載の光ピックアップにおい
て、 前記他方の直線偏光を前記光記録媒体の第１記録面ある
いは第２記録面に集光する集光手段は、前記第１直線偏
光あるいは前記第２直線偏光のうちいずれか一方の直線
偏光をそのまま透過し、他方の直線偏光を収束あるいは
拡散する、光路変更手段であることを特徴とする光ピッ
クアップ。 - 【請求項９】 請求項７または請求項８記載の光ピック
アップにおいて、 前記光路変更手段は、前記光記録媒体の半径方向又は前
記記録トラックの接線方向に対応する方向に厚さが変化
する断面くさび形状を有する、液晶で構成される液晶偏
向子と、 前記液晶偏向子に前記他方の直線偏光の集光位置を可変
すべく所定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えたこ
とを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項１０】 請求項５乃至８のいずれかに記載の光
ピックアップにおいて、 前記集光手段により前記記録媒体に集光され、反射され
た前記第１直線偏光と前記第２直線偏光とを分離する分
離手段と、 前記分離手段により分離された前記第１直線偏光を受光
して第１読取信号を出力する第１受光手段と、 前記分離手段により分離された前記第２直線偏光を受光
して第２読取信号を出力する第２受光手段と、 前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前
記光路変更手段をそのまま透過した直線偏光の光軸方向
の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従し
て変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号に
基づいて前記集光手段を駆動する駆動手段と、 前記第１直線偏光あるいは前記第２直線偏光のうち、前
記光路変更手段によって収束あるいは拡散された直線偏
光の集光位置を対応する記録面の光軸方向の位置に追従
して変化させるべく、対応するいずれか一方の読取信号
に基づいて前記電圧印加手段が印加する電圧を制御する
電圧制御手段とを備えたことを特徴とする光ピックアッ
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360648A JPH11195240A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360648A JPH11195240A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光ピックアップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195240A true JPH11195240A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18470321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9360648A Pending JPH11195240A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195240A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252616A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 |
| JP2006252615A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 |
| WO2009125765A1 (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | 日本電気株式会社 | 光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法 |
| JP2011014176A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Nec Corp | 光学ユニット及び光学的情報記録再生装置 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9360648A patent/JPH11195240A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252616A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 |
| JP2006252615A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 |
| JP4530884B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2010-08-25 | 株式会社リコー | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 |
| WO2009125765A1 (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | 日本電気株式会社 | 光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法 |
| JP2011014176A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Nec Corp | 光学ユニット及び光学的情報記録再生装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |