WO2004068480A1 - 光ヘッドとこれを備えた装置及びシステム - Google Patents

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WO2004068480A1
WO2004068480A1 PCT/JP2004/000689 JP2004000689W WO2004068480A1 WO 2004068480 A1 WO2004068480 A1 WO 2004068480A1 JP 2004000689 W JP2004000689 W JP 2004000689W WO 2004068480 A1 WO2004068480 A1 WO 2004068480A1
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light
optical
diffracted
information recording
detection area
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PCT/JP2004/000689
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English (en)
French (fr)
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Kousei Sano
Yoshiaki Komma
Toshiyasu Tanaka
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • G—PHYSICS
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    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical head for recording / reproducing or erasing information stored on an information recording medium such as an optical disk or an optical head, and an apparatus and a system including the same.
  • Optical memory technology using optical discs as high-density, large-capacity information recording media has been put to practical use while expanding its applications with digital audio discs, video discs, document file discs, and data files.
  • a focusing function to form a diffraction-limited small spot and an optical system Focus control, tracking control, and pit signal (information signal) detection functions are required.
  • advances in optical system design technology and shortening of the wavelength of a semiconductor laser, which is a light source have led to the development of optical disks having higher-density storage capacities than ever before.
  • NA numerical aperture
  • the second generation DVD uses red light (wavelength; L2 is 63 nm-680 nm) and NAO.6 objective lens.
  • the base material thickness of the disc is 0.6 mm.
  • the third-generation high-density disc uses blue light (wavelength; I1 is 380 nm-420 nm) and an NA 0.85 objective lens, and the base material thickness of the disc is 0.
  • a 1 mm system has been proposed.
  • the substrate thickness refers to the thickness of the transparent substrate from the surface on which the light beam enters the optical disk (or information recording medium) to the information recording surface.
  • the substrate thickness of the optical disk is reduced as the recording density is increased.
  • a two-layered recording layer is being used.
  • DVD a dual-layer disc is standardized for a read-only ROM disc, and a double-layer disc has been proposed for a recordable third-generation high-density disc.
  • an optical disk device capable of recording and reproducing optical disks having different substrate thicknesses / recording densities is desired.
  • an optical head device equipped with a detection optical system capable of detecting light irradiated on an optical disc at different wavelengths is required.
  • Patent Document 1 In the case of recording and reproducing different types of optical discs, an example in which one photodetector is conventionally shared is proposed in, for example, Patent Document 1 below.
  • focus detection is based on the astigmatism method. If the groove pitch is relatively larger than the light spot on the disc, such as DVD-RAM, the focus is detected when crossing tracks. There was a problem that disturbance occurred on the signal and the focus servo became unstable.
  • FIG. 18 shows a schematic configuration of the optical head 1.
  • FIG. 18A shows a state in which information is recorded and reproduced on DV D
  • FIG. 18B shows a state in which information is recorded and reproduced on a CD.
  • the optical head 1 has a red semiconductor laser 2 that emits light having a wavelength of 65 nm, and an infrared semiconductor laser 13 that emits light having a wavelength of 780 nm.
  • the light emitted from the red semiconductor laser 2 passes through the wavelength selection prism 4 and becomes parallel light by the collimator lens 5.
  • the parallel light is reflected by the beam splitter 6, passes through the wavelength filter ⁇ and the 1Z4 wave plate 8, becomes convergent light by the objective lens 9, and is applied to the DVD disk 10.
  • the light reflected and diffracted by the DVD disc 10 passes again through the objective lens 9, the 1/4 wavelength plate 8 and the wavelength filter 7, passes through the beam splitter 6, is diffracted by the hologram 11 and becomes convergent light, Focused on photodetectors 12.
  • the light emitted from the infrared semiconductor laser 13 is reflected by the wavelength selection beam splitter 4 and becomes parallel light by the collimator lens 5.
  • the parallel light is reflected by the beam splitter 6, passes through the wavelength filter 7 and the quarter-wave plate 8, becomes convergent light by the objective lens 9, and irradiates the CD disk 13.
  • the light reflected by the CD disc 13 passes through the reproduction objective lens 9, the 1Z4 wave plate 8 and the wavelength filter 7, passes through the beam splitter 6, is diffracted by the hologram 11, becomes converged light, and Focused on detectors 12
  • the hologram 11 is divided into a plurality of regions as shown in Fig. 19A, and a part of the region (HI) guides only the red light to the photodetector 12, and the other region Some (H 2) guide only infrared light to the photodetector 12. At that time, both converge the light and give astigmatism.
  • the photodetector 12 has four detection areas as shown in FIG. 19B. Light with astigmatism is applied to the center of the four detection areas.
  • the focus error signal is generated by the astigmatism method based on the difference between the sum of the diagonal areas of the four detection areas (A + C) and the sum of the other diagonal areas (B + D).
  • the tracking error signal by the push-pull method is calculated from the difference between the sum (A + B) of the area on the same side of the track projection and the sum (C + D) of the area on the other side. Generate.
  • a tracking error signal is generated by the phase difference method.
  • an RF signal which is a reproduction signal is generated from the sum of all the regions.
  • Patent Document 1
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and is an optical disc capable of recording and reproducing information stably even when recording and reproducing different types of multilayer discs.
  • the purpose is to provide a head.
  • an optical head comprises: a first light source that emits light of a first wavelength that performs at least one of recording and reproduction of information on a first information recording medium; A second light source that emits light of a second wavelength that performs at least one of recording and reproduction of information on the information recording medium of 2, and an optical element that diffracts the light of the first and second wavelengths; Light detecting means having a detection area for detecting light reflected by the first information recording medium or the second information recording medium and passing through the optical element, the first information recording medium And the second information recording medium is a multilayer disc having two or more layers, and the detection area is configured to detect a first or more order diffraction light of the light of the first wavelength diffracted by the optical element.
  • the second diffracted light detection region is arranged so as not to straddle a region defined by the maximum range or the minimum range of the 0th-order light of light from a recording layer different from the layer. In the light from the information recording medium of No. 2, there is no straddling the area defined by the maximum range or the minimum range of the spread of the zero-order light of the light from the recording layer different from the recording layer to be recorded or reproduced. It is characterized by being arranged as follows.
  • a first optical disc device of the present invention includes the optical head of the present invention, and a rotation system and a transfer system for relatively moving the first and second information recording media and the optical head. I have.
  • a second optical disc device includes: the optical head according to the present invention; a rotating system and a transport system for relatively moving the first and second information recording media and the optical head; This is a read-only optical disc device including a reproducing unit for reproducing information from a signal output from the detecting unit.
  • a third optical disk device of the present invention includes a rotation system and a transfer system for relatively moving the optical head of the present invention, the first and second information recording media, and the optical head.
  • -A fourth optical disc device of the present invention includes: the optical head of the present invention; and a rotation system and a transfer system for relatively moving the first and second information recording media and the optical head. This is a read-only optical disk device that plays back video from the first and second information recording media.
  • a computer according to the present invention includes the optical disk device according to the present invention as an external storage device.
  • a server of the present invention includes the optical disk device of the present invention as an external storage device.
  • a car navigation system of the present invention includes the optical disk device of the present invention as an external storage device.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an operation when a first light source is used in the optical head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a diagram for explaining the operation when the second light source is used in the optical head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram showing a state of light when recording / reproducing a two-layer disc in the optical head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a front view of each light beam on the light receiving surface in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a front view of a photodetector used for the optical head according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a front view of the hologram used in the optical head according to the first embodiment.
  • FIG. 3C shows the detection area and the circuit of the photodetector used for the optical head of the first embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an operation when the first light source is used in the optical head according to another example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an operation when the second light source is used in another example of the optical head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a front view of a photodetector used in another example of the optical head according to the first embodiment.
  • FIG. 5B is a front view of a hologram used for an optical head according to another example of the first embodiment.
  • FIG. 6A is a front view of a photodetector used for another example of the optical head of the first embodiment.
  • FIG. 6B is a front view of a hologram used for another example of the optical head of the first embodiment.
  • FIG. 7A is a front view of a photodetector used in another example of the optical head according to the first embodiment.
  • FIG. 7B is a front view of a hologram used in the optical head of another example of the first embodiment.
  • FIG. 8A is a front view of a photodetector used for the optical head according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is a front view of the hologram used for the optical head according to the second embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining the operation of the optical head according to the third embodiment of the present invention with respect to the first information recording medium.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the operation of the optical head according to the third embodiment of the present invention with respect to the second information recording medium.
  • FIG. 1 OA is a front view of a photodetector used for the optical head according to the third embodiment.
  • FIG. 10B is a front view of a hologram used in the optical head according to the third embodiment.
  • FIG. 11A shows a photodetector used in the optical head according to the fourth embodiment of the present invention. Area view.
  • FIG. 11B is a front view of a hologram used for the optical head according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of an optical disc device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is an external view of a computer using the optical disk device of the present invention.
  • FIG. 14 is an external view of an optical disk recorder using the optical disk device of the present invention.
  • FIG. 15 is an external view of an optical disk player using the optical disk device of the present invention.
  • FIG. 16 is an external view of a server using the optical disk device of the present invention.
  • FIG. 17 is an external view of a car navigation system using the optical disk device of the present invention.
  • FIG. 18A is a diagram for explaining how a conventional optical head records and reproduces data on a DVD disk.
  • FIG. 18B is a view for explaining an example of how a conventional optical head records and reproduces a CD disk.
  • FIG. 19A is a front view of an example of a hologram used for a conventional optical head.
  • FIG. 19B is a front view of an example of a conventional photodetector used for an optical head.
  • information can be stably recorded and reproduced even when recording and reproducing different types of multilayer discs.
  • At least one of the first diffracted light detection areas includes a recording layer to be recorded or reproduced from light from the first information recording medium.
  • the first maximum range which is the maximum range of the 0th-order light spread of light from different recording layers
  • the second diffracted light detection area is At least one of the areas is the maximum range of the spread of the zero-order light of light from a recording layer different from the recording layer to be recorded or reproduced out of the light from the second information recording medium.
  • it is outside a certain second maximum range. According to this configuration, it is possible to avoid the influence of the stray light of the other layers of the multilayer disc, so that information can be stably recorded and reproduced.
  • the optical element, the optical element for diffracting the light of the first wavelength and the optical element for diffracting the light of the second wavelength are separate, and the first diffracted light detection area and There is a shared area sharing the second diffracted light detection area, and the shared area is located outside the larger one of the first maximum range and the second maximum range.
  • the pattern of the optical element can be optimized for light of different wavelengths, and the detection area can be shared, so that the area of the photodetector can be reduced and the structure is simple.
  • At least one of the first diffracted light detection areas and at least one of the second diffracted light detection areas are used for recording or reproducing light from the first information recording medium.
  • a first minimum range which is the minimum range of the spread of the 0th-order light of light from a recording layer different from the target recording layer, and a target to be recorded or reproduced from the light from the second information recording medium
  • the recording layer is preferably arranged inside a smaller range of the second minimum range, which is the minimum range of the spread of the zero-order light of the light from the recording layer different from the recording layer.
  • all of the first diffracted light detection area and the second diffracted light detection area are smaller than the first minimum range and the second minimum range.
  • it is located inside the enclosure.
  • the optical device further includes a second optical element different from the optical element, and a detection region of diffracted light by the second optical element, wherein the second optical element is not diffracted by the optical element. It is preferable to diffract the zero-order light. Further, it is preferable that the first diffracted light detection region and the second diffracted light detection region are electrically coupled. According to this configuration, the IV amplifier can be shared with the first and second information recording media, and the electric circuit can be simplified.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical head 20 according to the present embodiment.
  • Fig. 1A shows the state of recording and reproducing on a high-density disk (first information recording medium) with a thin base material
  • Fig. 1B shows the state of recording and reproducing on a DVD disk (second information recording medium).
  • the optical head 20 has a blue semiconductor laser (first wavelength light source) 21 having a wavelength of about 400 nm (380 nm-420 nm) and a wavelength of 6300 nm-6 80 nm red semiconductor laser (second wavelength light source) 22.
  • recording / reproduction means that at least one of recording and reproduction is performed.
  • the optical head 20 may be dedicated to reproduction, or may be used for both recording and reproduction. This is the same in the following description.
  • the wavelength of the light emitted from the blue semiconductor laser 21; the light of I1 is transmitted through the wavelength selection prism 23 and becomes parallel light by the collimator lens 24.
  • the parallel light is reflected by the beam splitter 25, passes through the wavelength filter 26 and the quarter-wave plate 27, and is converged by the objective lens 28 as a focusing means.
  • the light becomes convergent light and irradiates the high-density disk 29.
  • NA numerical aperture
  • the objective lens 28 is designed such that aberration is minimized when a blue light having a wavelength of 1 is applied to a disk having a substrate thickness of 0.1 mm.
  • the light reflected, diffracted, and modulated by the high-density disk 29 passes through the reproduction objective lens 28, the quarter-wave plate 27, and the wavelength filter 26, passes through the beam splitter 25, and passes through the hologram (optical A part of the light is diffracted by the element (30) and becomes convergent light by the detection lens (31), and is incident on the light detector (32) as the light detection means.
  • the photodetector 32 has a plurality of photodetection areas and outputs a signal corresponding to the amount of received light.
  • FIG. 1B The light of wavelength ⁇ 2 emitted from the red semiconductor laser 22 is reflected by the wavelength selection prism 23 and becomes parallel light by the collimator lens 24.
  • the parallel light is reflected by the beam splitter 25, passes through the wavelength filter 26 and the 1/4 wavelength plate 27, becomes convergent light by the objective lens 28, and irradiates the DVD disk 10. You.
  • the numerical aperture ( ⁇ ) of the light emitted from the objective lens 28 is limited to 0.6 by the wavelength filter 26.
  • the substrate thickness of the DVD disk 10 is 0.6 mm.
  • the light reflected, diffracted, and modulated by the DVD disc 10 passes again through the objective lens 28, the 1Z4 wave plate 27, and the wavelength filter 26, passes through the beam splitter 25, and partially passes through the hologram 30. Is diffracted, becomes convergent light by the detection lens 31, and enters the photodetector 32.
  • the light detector 32 has a plurality of light detection areas, and outputs a signal corresponding to the amount of received light.
  • FIG. 2A is a simplified view of the state of light at the time of recording and reproduction on a two-layer disc.
  • the high-density disc 29 has a first recording layer 33 and a second recording layer 34 ( FIG. 2).
  • the light emitted from the objective lens 28 is 3 shows a state where the focus is on.
  • the light reflected by the first recording layer 33 passes through the reproduction objective lens 28, is focused by the detection lens 31, and is focused on the light receiving surface 36 as shown by the light beam 35 .
  • stray light (hereinafter referred to as “other layer stray light”) 37.
  • the other-layer stray light 37 is focused on the front side of the light receiving surface 36, and becomes light having a spread on the light receiving surface 36.
  • FIG. 2B shows a front view of each light beam on the light receiving surface.
  • the luminous flux 35 is focused, but the other-layer stray light 37 has a spread.
  • the other-layer stray light 37 spreads in a substantially circular shape, and the radius is R.
  • R is the optical distance d between the first recording layer 33 and the second recording layer 34, the focal length F o of the objective lens 28, the numerical aperture NA, and the focal length F of the detection lens 31.
  • d it is substantially expressed as the following equation (1). Substantially means that not only the case where R is completely the same as the following right side but also the case where R is substantially the same.
  • the interlayer thickness is set to 55 ⁇ 15 ⁇ m and the refractive index is set to 1.55 ⁇ 0.10 according to the standard.
  • the refractive index of the material between the two layers be the maximum specified value of 1.65
  • the interlayer thickness be the minimum specified value of 40.
  • d 40 / l. 65.
  • the refractive index of the substance between the two layers is the minimum value of the standard 1.45
  • the interlayer thickness is the maximum value of the standard 7 O ⁇ m
  • d 70Zl.45.
  • a maximum value of 579 ⁇ m is obtained.
  • the first recording layer 33 and the second recording layer 34 are formed so that the substantial reflectances are substantially the same. That is, the first recording layer
  • the film reflectivity of 33 is substantially the same as the product of the film reflectivity of the second recording layer 34 and the square of the transmittance of the first recording layer 33.
  • the radius R is a function of the optical distance between the layers, and the allowable range is determined by the standard (format) of the optical disc to be reproduced. Therefore, as calculated by the above equation (1), the maximum value and the minimum value of the range of the spreading radius R of the other-layer stray light are determined by the allowable range of the standard if the optical system is determined.
  • FIG. 3A shows a front view of the photodetector 32.
  • reference numeral 38 denotes a hologram during reproduction of a high-density disc 29 of a two-layer disc. This is the standard maximum range of stray light of another layer of the 30th 0th-order light.
  • Numeral 39 indicates the standard maximum range of the other-layer stray light of the 0th-order light of the hologram 30 at the time of reproducing the DVD disc 10 of the two-layer disc.
  • the maximum range 38 is a circular range with a radius of 319 Atm according to the value calculated by the above equation (1).
  • the maximum range 39 is a circular range with a radius of 579 / m.
  • the detection area 40 receives the 0-order light that has not been diffracted by the hologram 30.
  • the detection area 40 is used both when playing the high-density disc 29 and when playing the DVD disc 10.
  • the light diffracted by the hologram 30 is received by the detection area 41 from among the light for reproducing the high-density disc 29.
  • the detection area 41 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 38 of the high-density disc 29 in the other layer stray light standard. In the above numerical example, the detection area 41 is disposed outside a range of within 319 m from the center of the detection area 40.
  • the detection area 42 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the standard maximum range 39 of the other layer stray light of the DVD disc 10.
  • the detection area 42 is located outside the range of 5799 ⁇ m from the center of the detection area 40. From the detection area 40, an RF signal as a reproduction signal of information and four signals used for generating a tracking signal by a phase difference method are obtained.
  • a focus signal spot size detection method (SSD method) and a tracking signal (push-pull method) when reproducing the high-density disc 29 are obtained. From the detection area 41, a DVD disk is obtained. Focus signal (SSD method) and tracking signal (push Method).
  • FIG. 3B shows a schematic diagram of the hologram 30.
  • the hologram 30 is divided into two regions with a central dividing line 43 interposed therebetween. By taking the difference between these two regions, a push-pull tracking signal is generated.
  • the area on the right side of the dividing line 43 is divided into areas 44F and 44B, and generates light focused on the front side and light focused on the rear side with respect to the light receiving surface.
  • the area on the left side of the dividing line 43 is also divided into areas 45F and 45B, and generates light focused on the front side and light focused on the rear side with respect to the light receiving surface.
  • a focus signal is generated by the SSD method.
  • the hologram 30 is used in common when reproducing the high-density disc 29 and the DVD disc 10.
  • the diffraction angle differs.
  • Light is distributed to the detection areas 41 and 42 using this difference. That is, the first-order diffracted light of the blue laser light for the high-density disc 29 is received by the detection area 41, and the first-order diffracted light of the red laser light for the DVD disc 10 is received by the detection area 42.
  • the detection area 41 can be arranged outside the maximum range 38 of the standard for stray light of another layer when reproducing the high-density disc 29. Therefore, disturbance of the focus signal and the push-pull tracking signal can be reduced.
  • the detection area 42 can be arranged outside the maximum range 39 of the standard of the other layer stray light of the DVD disc 10, disturbance of the focus signal and the push-pull tracking signal can be reduced. .
  • FIG. 3C shows details of the detection areas 41 and 42 and a configuration diagram of a part of the circuit.
  • the detection region 41 is divided into 12 regions from the region 41a to the region 411, and the detection region 42 is divided into 12 regions from the region 42a to the region 421.
  • the region 41a and the region 42a are electrically coupled to each other, and the current signal output from the region 41a is added to the current signal output from the region 42a to generate an IV amplifier (current-voltage conversion). Means) Input to 46 and output as corresponding voltage signal.
  • the current signal output from the area 41b is added to the current signal output from the area 42b, input to the IV amplifier 47, and output as a corresponding voltage signal.
  • the other area 4 1 c The area 4 11 is not shown, but is electrically coupled to the area 4 2 c-4 2 1, respectively, according to the light intensity from the corresponding I_V amplifier.
  • the output voltage signal is output.
  • the detection area 41 and the detection area 42 are independent, the detection area 41 is optimized for high-density disc 29 playback, and the detection area 42 is optimal for DVD disc 10 playback. Can be
  • the I-V amplifier is shared between the playback of the high-density disc 29 and the playback of the DVD disc 10 can do. That is, during reproduction of the high-density disc 29, since the signal from the detection area 42 is zero, only the signal from the detection area 41 is input to the IV pump. On the other hand, when the DVD disk 10 is reproduced, the signal from the detection area 41 is zero, so that only the signal from the detection area 42 is input to the IV amplifier. According to such sharing, it is not necessary to provide an independent I-V amplifier in each of the detection regions 41 and 42, so that the electric circuit can be simplified.
  • the number of signal lines output from the photodetector can be reduced. Therefore, the size of the photodetector package can be reduced, and the optical head device and the optical information device can be miniaturized and the cost can be reduced.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of an optical head 50 according to another example.
  • FIG. 4A shows a state of recording / reproducing a high-density disc
  • FIG. 4B shows a state of recording / reproducing a DVD disc.
  • the difference from the configuration in Fig. 1 is that another hologram 51 is used instead of the hologram 30.
  • a part of the 0-order light of the hologram 51 is diffracted by another hologram element 52, and these are detected. This is the point where light is received by the device 53.
  • FIG. 5A shows a front view of the photodetector 53 shown in FIG.
  • the detection area 54 receives the 0-order light that is not diffracted by both the two holograms 51 and 52. From the light detected in the detection area 54, an RF signal which is a reproduction signal of information is obtained. The light that is not diffracted by the hologram 51 but is diffracted by the hologram 52 is received by the detection area 55.
  • Four signals used to generate a tracking signal by the phase difference method are obtained from the light received in the detection area 55. In the examples shown in FIGS. 4 and 5, detection by the phase difference method has a small influence of stray light, and thus the detection area 55 is set within the range of stray light.
  • the detection areas 56 and 57 are arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 38 of the other layer stray light of the high-density disc 29. I have.
  • the detection areas 56 and 57 receive the light diffracted by the hologram 51 among the light for reproducing the high-density disc 29. From the detection area 56, a focus signal (spot size detection method (SSD method)) and a tracking signal (push-pull method) for reproducing the high-density disc 29 are obtained. From the detection area 57, a signal for correcting the offset of the tracking signal due to the lens shift is obtained.
  • the detection areas 58 and 59 are located on the outside so that they do not straddle the inside and outside areas defined by the maximum range 39 of the DVD disc 10 on the other layer stray light standard. Located in the area. The detection areas 58 and 59 are arranged further outside, and receive the light diffracted by the hologram 51 out of the light for reproducing the DVD disk 10. From the detection areas 58 and 59, a focus signal (spot size detection method (SSD method)) and a tracking signal (push-pull method) for playing the DVD disc 10 are obtained.
  • SSD method spot size detection method
  • a tracking signal push-pull method
  • FIG. 5B shows a schematic diagram of the hologram 51.
  • the dotted line in FIG. 5B represents the shape of the light beam on the hologram 51.
  • the hologram 51 is divided into six regions 60-65.
  • light in the regions 62 and 63 is diffracted to the detection region 56.
  • the insides of the regions 62 and 63 are further divided into a front focus region and a rear focus region.
  • light in the areas 60, 61, 64, and 65 is diffracted to the detection area 57.
  • the regions 60, 61, 64, and 65 contain almost no push-pull signal component and many change components due to lens shift. For this reason, a signal for correcting the offset due to the lens shift of the tracking signal is obtained from the signal obtained from the detection area 57.
  • FIG. 6A shows a front view of a photodetector 70 according to another example.
  • the photodetector 70 shown in FIG. 6A is used in place of the photodetector 53 in the configuration of FIG.
  • the hologram 72 shown in FIG. 6B is used instead of the hologram 51.
  • the detection area 71 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 38 of the high-density disc 29 in the other layer stray light standard.
  • the detection area 71 receives the light diffracted by the hologram 72 out of the light for reproducing the high-density disk 29. From the detection area 71, the focus signal (spot size detection method (SSD method)) and the tracking signal when reproducing the high density disc 29 Signal (push-pull method) and a spherical aberration detection signal.
  • the detection area 73 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 39 of the other layer stray light of the DVD disc 10.
  • the detection area 73 receives the light diffracted by the hologram out of the light for reproducing the DVD disk 10. From the detection area 73, a focus signal (spot size detection method (SSD method)) and a tracking signal (push-pull method) for reproducing the DVD disk 10 are obtained.
  • FIG. 6B shows a schematic diagram of the hologram 72.
  • the dotted line in FIG. 6B represents the shape of the light beam on the hologram 72.
  • the hologram 72 is divided into eight areas 74_81.
  • the areas 76 to 79 are further divided into a front focus area and a rear focus area.
  • An inner focus signal is generated from light in regions 77 and 78 near the center of the light beam, and an outer focus signal is generated from light in regions 76 and 79 far from the center.
  • a spherical aberration detection signal is generated from the difference signal between the two signals, and a normal focus signal is generated from the sum signal.
  • FIG. 7A shows a front view of a photodetector 90 according to still another example.
  • the photodetector 90 shown in FIG. 7A is used in place of the photodetector 53 in the configuration of FIG.
  • a hologram 92 shown in FIG. 7B is used instead of the hologram 51.
  • the detection area 91 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 38 of the high-density disk 29 in the other layer stray light standard.
  • the detection area 91 receives the light diffracted by the hologram 92 out of the light for reproducing the high-density disk 29. From the detection area 9 1 Obtain the focus signal (half moon spot size detection method), tracking signal (push-pull method), and spherical aberration detection signal when generating.
  • the detection area 93 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 39 of the other layer stray light of the DVD disc 10.
  • the detection area 93 receives the light diffracted by the hologram 92 out of the light for reproducing the DVD disk 10. From the detection area 93, a focus signal (half moon spot size detection method) and a tracking signal (push-pull method) for reproducing the DVD disk 10 are obtained.
  • FIG. 7B shows a schematic diagram of the hologram 92.
  • the dotted line in FIG. 7B represents the shape of the light beam on the mouthpiece 92.
  • the hologram 92 is divided into 12 areas 944-105.
  • the light in the area 96-103 is diffracted to the detection area 91.
  • the areas 96 and 100 face each other, one of which is a beam for the front focus and the other is a beam for the back focus. This is the same in the areas 97 and 101, the areas 98 and 102, and the areas 99 and 103.
  • a spherical aberration detection signal is generated from the difference signal between these two generated signals, and a normal focus signal is generated from the sum signal.
  • optical discs of different formats include a two-layer disc
  • the photodetector can be made smaller, the cost of the optical head device and the optical information recording device can be reduced.
  • the focus at the time of track traversal like the SSD method is Since a focus method that has little effect on the disc can be used, information can be stably recorded and reproduced even when the groove pitch is larger than the spot on the disc, such as DVD-RAM.
  • the focus signal, tracking signal, and spherical aberration detection signal are not limited to the examples shown here.
  • focusing can be combined with the Nifejji method and defocus knife edge method
  • tracking can be combined with the 3-beam method or the actuated push-pull method (DPP method).
  • the range of the other-layer stray light has been shown by giving specific examples of the focal length of the objective lens and the focal length of the detection lens, but the present invention is not limited to these numerical values. That is, the range of the other-layer stray light is appropriately determined from the above-described formula (1) from the optical system to be actually used and the standard of the disk to be actually used. do it.
  • the present embodiment an example in which the high-density detection area and the DVD detection area are electrically coupled is shown. However, the present invention is not limited to this example. Or output separately. With this configuration, the conversion resistance of the I-V amplifier can be optimized separately for high-density and for DVD, so that the error rate during information reproduction can be reduced.
  • the example of the wavelengths of blue (for example, 405 nm) and red (630-680 nm) has been described, but the effect of the present invention is limited to this combination of wavelengths. is not. In other words, the combination of wavelengths may be different from that of the present embodiment, and a disk standard disk corresponding to each wavelength may be used.
  • a wavelength filter and a 1Z4 wavelength plate are used to interchange disks having different substrate thicknesses. It is not limited to.
  • the present invention is also applicable to a method using a dike-mouth hologram or a case using a phase step.
  • the diffracted light may be of the second order or more.
  • the lowest order diffraction is the first order, and the diffraction order increases as the order increases.
  • Embodiment 2 is an example in which a detection area for receiving light used for a focus signal is always inside stray light.
  • Embodiment 2 has almost the same optical configuration as the configuration in FIG. 1, but uses a photodetector 110 shown in FIG. 8A instead of the photodetector 32 in FIG. 1 as a photodetector.
  • hologram 30 hologram 111 shown in FIG. 8B is used.
  • FIG. 8A shows a front view of the photodetector 110.
  • the detection area 1 1 2 receives the 0-order light that has not been diffracted by the hologram 1 1 1.
  • the detection area 112 is used both when playing the high-density disc 29 and when playing the DVD disc 10.
  • the light diffracted by the hologram 111 among the light for reproducing the high-density disc 29 is received by the detection areas 113 and 114.
  • the detection area 113 is arranged in the inner area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the minimum range 1115 of the other layer stray light of the other layer of the high-density disc 29. I have.
  • the detection regions 114 are arranged in the outer region so as not to straddle the inner region and the outer region defined by the maximum range 38 of the stray light of the other layer of the high-density disk 29 in the standard.
  • the light diffracted by the hologram 111 among the light for reproducing the DVD disc 10 is received by the detection areas 1 16 and 1 17.
  • the detection area 1 16 is disposed in the inner area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the minimum range 1 15 of the high-density disc 29 in the other-layer stray light standard.
  • the detection area 1 17 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 39 of the other layer stray light of the DVD disc 10. From the detection area 112, an RF signal, which is an information reproduction signal, and four signals used for generating a tracking signal by a phase difference method are obtained.
  • FIG. 8B shows a schematic diagram of the hologram 1 11.
  • the dotted line in FIG. 8B represents the shape of the light beam on the mouth gram 1 11.
  • the hologram 1 1 1 is divided into six areas 1 1 8—1 2 3.
  • the light in the areas 120 and 121 is diffracted to the detection area 113.
  • the interiors of the regions 120 and 121 are further divided into a front focus region and a rear focus region.
  • the minimum range of the stray light on the other layer of the high-density disc according to the standard is a circle with a radius of 21.3 ⁇ . This is smaller than the standard minimum range of 290 m for the other layer stray light in the case of a DVD disc, so the minimum range 1 15 is a range smaller than the minimum range of either standard.
  • the light detection area for obtaining the signal for focusing is inside the other-layer stray light of the double-layer disc both when reproducing the high-density disc and when reproducing the DVD disc. For this reason, there is an offset due to stray light in both cases when reproducing both discs, but the change in the offset is small even if the interlayer thickness of the two-layer disc changes. In other words, the offsets at the time of playback of both discs are almost the same. If the influence of the other-layer stray light is calculated in advance and this is removed, even if an optical disc of a different format contains a double-layer disc, It is possible to perform stable recording and playback.
  • the third embodiment is an example in which a photodetector is shared when reproducing a high-density disc and when reproducing a DVD disc.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the optical head 130 of the present embodiment. The difference from the first embodiment is that two holograms, separate holograms 13 1 and 13 2, are used instead of hologram 30.
  • the hologram 13 1 diffracts only the light of the wavelength of the blue semiconductor laser 21, and does not diffract the light of the wavelength of the red semiconductor laser 22.
  • the hologram 13 2 diffracts only the light of the wavelength of the red semiconductor laser 22 and does not diffract the light of the wavelength of the blue semiconductor laser 21.
  • the diffracted light and the zero-order light by the holograms 13 1 and 13 2 are received by the photo detector 13 3.
  • FIG. 10A shows a front view of the photodetector 133.
  • the detection area 134 receives the 0th-order light that has not been diffracted by the three holograms 131, 1332, and 52. From the light detected in the detection area 134, an RF signal, which is a reproduction signal of information, is obtained. The light that is not diffracted by the holograms 13 1 and 13 2 but is diffracted by the hologram 52 is received by the detection area 135.
  • Four signals used for generating a tracking signal by the phase difference method are obtained from the light received in the detection area 135.
  • the detection areas 13 6 and 13 7 are arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 39 in the standard of the other layer stray light of the DVD disc 10. I have.
  • the detection areas 13 6 and 13 7 receive the light diffracted by the hologram 13 1 among the light for reproducing the high-density disk 29.
  • a force signal spot size detection method (SSD method)
  • a tracking signal push-pull method for reproducing the high-density disc 29 are obtained.
  • a signal for correcting an offset due to a lens shift of the tracking signal is obtained from the detection area 1337.
  • the detection areas 13 6 and 13 7 also receive the light diffracted by the hologram 13 2 out of the light when reproducing the DVD 10.
  • a focus signal spot size detection method (SSD method)) and a tracking signal (push-pull method) for reproducing the DVD disc 10 are also obtained from the detection areas 1336 and 1337.
  • FIG. 10B shows a schematic diagram of the hologram 13 1.
  • the dotted line represents the shape of the light beam on the hologram 1331.
  • the hologram 1 3 1 is divided into six areas 1 3 8—1 4 3.
  • the light in the regions 140 and 141 is diffracted to the detection region 136.
  • the interiors of the areas 140 and 141 are further divided into a front focus area and a rear focus area.
  • the light in the areas 1338, 1339, 142, and 144 is diffracted to the detection area 1337.
  • the areas 1338, 1339, 142, and 144 contain almost no push-pull signal components and many changes due to lens shift.
  • a signal for correcting the offset of the tracking signal due to the lens shift is obtained from the signal obtained from the detection area 1337.
  • the hologram 132 is not shown, but is divided into substantially the same area as the hologram 131 as a front view. However, since the diffracted wavelengths are different, the lattice spacing of the hologram pattern differs.
  • holograms are used independently for light of different wavelengths, so that the hologram pattern can be optimized for a high-density disc and a DVD disc. Therefore, even if optical discs of different formats include two-layer discs, information can be recorded and reproduced stably.
  • a focus method that has a small effect on focus when traversing a track such as the SSD method, can be used. Bigger than In such a case, information can be stably recorded and reproduced.
  • the detection area can be shared, the area of the photodetector can be reduced, and at the same time, the number of amplifiers and the number of element pins can be reduced. Therefore, when the optical head according to the present embodiment is used, the cost of the optical head device and the optical disk device can be reduced.
  • Embodiment 4 describes an example in which a detection area for receiving light used for a focus signal is always inside stray light.
  • the optical configuration is almost the same as that of FIG. 9, except that the photodetector 160 shown in FIG. 11A is used instead of the photodetector 133 of FIG. Holograms 16 1 and 16 2 shown in FIG. 9B are used in place of 13 2. '
  • FIG. 11A shows a front view of the photodetector 160.
  • the light diffracted by the hologram 161 out of the light for reproducing the high-density disc 29 is received by the detection areas 163, 164.
  • the detection area 16 3 is arranged in the inner area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the minimum range 1 15 of the high-density disc 29 of the other layer stray light.
  • the detection area 164 is arranged in the outer area so as not to straddle the inner area and the outer area defined by the maximum range 39 of the other layer stray light of the DVD disc 10.
  • the light diffracted by the hologram 162 is also received by the detection areas 163 and 164.
  • an RF signal which is an information reproduction signal, and four signals used for generating a tracking signal by the phase difference method are obtained.
  • a focus signal spot size detection method (SSD)
  • a tracking signal push-pull method
  • a signal for correcting an offset due to a lens shift of the tracking signal is obtained.
  • a focus signal (SSD method) and a tracking signal (push-pull method) for reproducing 10 are also obtained.
  • FIG. 11B shows a schematic diagram of the holograms 16 1 and 16 2.
  • the dotted line represents the shape of the light beam on the holograms 161, 162.
  • the hologram 1 6 1 is divided into six areas 1 6 5-1 70.
  • the light in the areas 167 and 168 is diffracted to the detection area 163 (during playback of a high-density disc).
  • the interiors of the areas 167 and 168 are further divided into a front focus area and a rear focus area.
  • the regions 16 5, 16 6, 16 9, and 170 contain almost no components of the push-pull signal and many components of the change due to the lens shift. Therefore, a signal for correcting the offset due to the lens shift of the tracking signal is obtained from the signal obtained from the detection area 164.
  • Hologram 1 6 2 An example of division according to normal push-pull is shown. Since the hologram 162 has a different diffraction wavelength from the hologram 161, the hologram pattern has a different lattice spacing and the like.
  • the light detection area for obtaining the focus signal is inside the other-layer stray light of the double-layer disc both when reproducing a high-density disc and when reproducing a DVD disc. For this reason, there is an offset due to stray light at the time of reproducing both disks, but the change of the offset is small even if the interlayer thickness of the two-layer disk changes. In other words, the offsets during playback of both discs are almost the same. If the influence of the stray light from other layers is calculated in advance and this is removed, even if the optical discs of different formats include two-layer discs, the information Recording and reproduction can be performed stably. Also in this embodiment, as in the SSD method, when the track Since it is possible to use a focus method that has little effect on one spot,
  • holograms are used independently for light having different wavelengths, so that the hologram pattern can be optimized for each of the high-density disc and the DVD disc. Therefore, even if optical discs of different formats include double-layer discs, information can be recorded and reproduced stably.
  • the detection area can be shared, the area of the photodetector can be reduced, and at the same time, the number of amplifiers and the number of element pins can be reduced. Therefore, when the optical head according to the present embodiment is used, the cost of the optical head device and the optical disk device can be reduced.
  • the detection areas of both the high-density disc and the DVD disc are inside the minimum range of the stray light, but all the detection areas are inside the minimum range of the stray light. It may be configured.
  • FIG. 12 shows an overall configuration diagram of an optical disk device (optical disk drive) 150 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical disk device 150 which is an optical disk device, includes an optical head 130.
  • the optical disk device 150 may be a device exclusively for reproduction or a device capable of both recording and reproduction.
  • the optical head 130 is the optical head according to any one of the first to fourth embodiments.
  • the optical disk 29 is fixed by being sandwiched between a clamper 15 1 and a turntable 15 2, and is rotated by a motor (rotating system) 15 3.
  • the optical head 130 is mounted on a traverse (transport system) 154 so that the light irradiation point can move from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc 29.
  • the control circuit 155 performs force control, tracking control, traverse control, motor rotation control, and the like based on the signal received from the optical head 130.
  • the signal processing circuit 156 reproduces information from the reproduced signal and outputs the information to the input / output circuit 157, and receives the signal input from the input / output circuit 157 through the control circuit 155 and the optical head 135. Send to 0.
  • FIG. 13 is a perspective view of a computer according to an embodiment of the present invention.
  • the computer shown in the figure includes the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • a computer (personal computer) 100 is an optical disk device 1001, a keypad 1003 for inputting information, and a monitor 1002 for displaying information.
  • a computer (personal computer) 100 is an optical disk device 1001, a keypad 1003 for inputting information, and a monitor 1002 for displaying information.
  • the computer according to the present embodiment includes the optical disk device according to the fifth embodiment as an external storage device, information can be stably recorded and reproduced on different types of optical disks, and can be used for a wide variety of applications.
  • An optical disk device can take advantage of its large capacity to back up a hard disk in a computer.
  • taking advantage of the low cost of media (optical disk) and easy portability, and the compatibility of reading information from other optical disk devices it is possible to exchange program data with people, You can carry around for yourself.
  • playback and recording of existing media such as DVD and CD can be supported.
  • FIG. 14 is a perspective view of an optical disk recorder (video recording device) according to an embodiment of the present invention.
  • the optical disk recorder shown in this figure includes the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • Figure 14 The optical disk recorder 11010 incorporates the optical disk device according to the fifth embodiment, and is used by being connected to a motor 1101 for displaying a recorded image. You.
  • the optical disk recorder includes the optical disk device according to the fifth embodiment, it can stably record and reproduce video on different types of optical disks, and can be used for a wide variety of applications.
  • An optical disc recorder can record video on media (optical disc) and play it back at any time.
  • Optical discs do not require rewinding work after recording or playback, like tapes, but follow-up playback that plays back the beginning of a program while recording a program, or programs that were previously recorded while recording a program Simultaneous recording and playback of
  • the recorded video can be exchanged with people or carried around on their own. can do. Also, playback and recording of existing media such as DVD and CD can be supported.
  • a hard disk may be built in, or a video tape recording / playback function may be built in. In this case, it is easy to temporarily save and backup the video.
  • FIG. 15 is a perspective view of an optical disc player (video playback device) according to one embodiment of the present invention.
  • the optical disk player shown in the figure includes the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • the optical disk player 1021 has an LCD monitor 1 0, and incorporates the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • the video recorded on the optical disk can be displayed on the LCD monitor 100.
  • the optical disc player according to the present embodiment includes the optical disc device according to the fifth embodiment, it is possible to stably reproduce a video on different types of optical discs, and can be used for a wide variety of applications.
  • the optical disk player can play back the video recorded on the media (optical disk) at any time.
  • the media optical disk
  • On an optical disc unlike a tape, there is no need to perform a rewind operation after playback, and it is possible to access an arbitrary place of a certain video for playback.
  • playback of existing media such as DVD and CD can be supported.
  • FIG. 16 is a perspective view of a server according to an embodiment of the present invention.
  • the server shown in the figure includes the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • a server 1030 includes an optical disk device 1031 according to the fifth embodiment, a monitor 1033 for displaying information, and a keyboard 10 for inputting information. 34 and is connected to the network 103.
  • the server according to the present embodiment includes the optical disk device according to the fifth embodiment as an external storage device, information can be stably recorded and reproduced on different types of optical disks, and can be used for a wide variety of applications.
  • the optical disk device sends out information (image, audio, video, HTML document, text document, etc.) recorded on the optical disk in response to a request from the network 10, 35, taking advantage of its large capacity. . It also records the information sent from the network at the requested location. In addition, information recorded on existing media such as DVD discs and CD discs can be played back. Therefore, it is possible to send such information.
  • FIG. 17 is a perspective view of a car navigation system according to one embodiment of the present invention.
  • the server shown in the figure includes the optical disk device according to the fifth embodiment.
  • a car navigation system 104 incorporates the optical disc device according to the fifth embodiment, and is used by being connected to an LCD monitor 104 for displaying terrain and destination information. You.
  • the car navigation system 1040 calculates the current position based on map information recorded on media (optical disc), and information from a ground positioning system (GPS), gyroscope, speedometer, odometer, etc. The position is displayed on the LCD monitor. When a destination is entered, the optimal route to the destination is determined based on map information and road information, and displayed on the LCD monitor.
  • GPS ground positioning system
  • a single disk can cover a wide area and provide detailed road information.
  • information on restaurants, convenience stores, gas stations, etc. attached to the vicinity of the road can be stored and provided on the optical disk at the same time.
  • optical discs of different types of standards include double-layer discs
  • the effect of stray light can be reduced, and information can be recorded and reproduced in a stable manner. It is useful for optical disk recorders, optical disk players, servers, car navigation systems, and so on.

Landscapes

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Abstract

第１又は第２の情報記録媒体で反射し、光学素子を通った光を検出する検出領域を備え、第１及び第２の情報記録媒体は、２層以上の多層ディスクであり、検出領域は、第１の波長の光の１次以上の回折光を検出する検出領域（４１）と、第２の波長の光の１次以上の回折光を検出する検出領域（４２）とを含んでおり、検出領域（４１）は、第１の情報記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の０次光の広がりの最大範囲（３８）で区画された領域を跨がないように配置されており、検出領域（４２）は、第２の情報記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の０次光の広がりの最大範囲（３９）で区画された領域を跨がないように配置されている。

Description

明 細 書 光へッドとこれを備えた装置及びシステム 技術分野
本発明は、 例えば光ディスク又は光力一ドなどの情報記録媒体上に記 憶される情報の記録再生又は消去を行う光へッドとこれを備えた装置及 びシステムに関する。 背景技術
高密度 ·大容量の情報記録媒体として、 光ディスクを用いる光メモリ 技術は、 ディジタルオーディォディスク、 ビデオディスク、 文書フアイ ルディスク、 さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、 実用化され てきている。 微小に絞られた光ビームを介して、 光ディスクへの情報の 記録再生が高い信頼性のもとに首尾よく遂行されるには、 回折限界の微 小スポッ トを形成する集束機能と、 光学系のフォーカス制御、 トラツキ ング制御、 及びピット信号 （情報信号） 検出機能が必要とされる。 近年、 光学系設計技術の進歩と光源である半導体レーザーの短波長化 により、 従来以上の高密度の記憶容量を持つ光ディスクの開発が進んで いる。 さらに高密度化のアプローチとしては、 光ディスク上へ光ビーム を微小に絞る集束光学系の光ディスク側開口数 （NA) を大きくするこ とが検討されている。
光ディスクの第 1世代といえるコンパク トディスク (CD) は、 赤外 光 （波長 λ 3は 7 8 0 nm— 8 20 nm) と NAO . 4 5の対物レンズ を使用し、ディスクの基材厚は 1. 2 mmである。第 2世代の D VDは、 赤色光 （波長； L 2は 6 3 0 nm— 6 8 0 nm) と NAO. 6の対物レン ズを使用し、 ディスクの基材厚は 0 . 6 m mである。 そして、 第 3世代 の高密度ディスクは、 青色光 （波長; I 1は 3 8 0 n m - 4 2 0 n m ) と N A 0 . 8 5の対物レンズを使用し、 ディスクの基材厚は 0 . 1 m mの システムが提案されている。
なお、 本明細書中では、 基材厚とは光ディスク （又は情報記録媒体） に光ビームの入射する面から情報記録面までの透明基板の厚みを指す。 このように、 光ディスクの基材厚は記録密度が高くなるにつれて薄く されている。 また高密度を実現する別の方法として記録層の 2層化が行 われている。 D V Dでは再生専用の R O Mディスクにおいて 2層ディス クが規格化されており、 第 3世代の高密度ディスクでは記録可能なディ スクにおいても 2層ディスクが提案されている。
経済性、 装置の占有スペースの観点から、 基材厚ゃ記録密度の異なる 光ディスクを記録再生できる光ディスク装置が望まれる。 そのためには 異なる波長で光ディスクに照射された光を検出することの,できる検出光 学系を備えた光へッド装置が必要である。
それぞれの異なる波長の光に対して、それぞれに光検出器を設ければ、 検出は可能であるが、 それでは光学系が複雑になり、 各検出器から信号 線を出すためにフレキシブルケーブルも複雑になり、 コストが高くなつ てしまう。
異なる種類の光ディスクを記録再生する場合、 従来でも 1つの光検出 器を共用する例は、 例えば下記特許文献 1に提案されている。 し力 し、 この例ではフォーカス検出は非点収差法を前提としたものであり、 D V D— R AM等のように溝ピッチがディスク上の光スポットに比べて比較 的大きい場合、 トラック横断時にフォーカス信号に外乱が乗り、 フォー カスサーボが不安定になるという問題があった。
また、 これまでの光へッドは複数の規格の多層ディスクについて考慮 されておらず、 他層迷光によるオフセットの変動について対策がなされ ていなかった。
特許文献 1に提案されている内容を図 1 8、 1 9を参照して簡単に説 明する。 図 1 8は光ヘッド 1の概略構成を示している。 図 1 8 Aは DV Dに情報を記録再生する際の状態を示し、 図 1 8 Bは CDに情報を記録 再生する状態を示している。 光ヘッド 1は、 波長, 6 5 0 nmの光を発す る赤色半導体レーザー 2と、 波長 78 0 nmの光を発する赤外半導体レ 一ザ一 3とを有している。
まず、 DVDディスクを再生する場合について説明する。 赤色半導体 レーザー 2から発した光は、 波長選択プリズム 4を透過し、 コリメータ レンズ 5により平行光となる。 平行となつた光はビームスプリッタ 6で 反射され、 波長フィルタ τと 1Z4波長板 8とを透過し、 対物レンズ 9 で収束光となり、 D VDディスク 1 0に照射される。 DVDディスク 1 0で反射 ·回折された光は、 再び対物レンズ 9と 1 Ζ4波長板 8と波長 フィルタ 7とを通り、 ビームスプリッタ 6を透過し、 ホログラム 1 1に より回折されて収束光となり、 光検出器 1 2に集束される。
次に、 CDディスクを再生する場合について説明する。 赤外半導体レ 一ザ一 3から発した光は、波長選択ビームスプリッタ 4により反射され、 コリメータレンズ 5により平行光となる。 平行となった光はビームスプ リツタ 6で反射され、 波長フィルタ 7と 1 / 4波長板 8とを透過し、 対 物レンズ 9で収束光となり、 CDディスク 1 3に照射される。 CDディ スク 1 3で反射された光は、 再ぴ対物レンズ 9と 1Z4波長板 8と波長 フィルタ 7とを通り、 ビームスプリッタ 6を透過し、 ホログラム 1 1に より回折されて収束光となり、 光検出器 1 2に集束される。
ホログラム 1 1は図 1 9 Aに示したように、 複数の領域に別れ、 その 領域の一部 （H I) は赤色の光のみを光検出器 1 2に導き、 他の領域の 一部 （H 2) は赤外の光のみを光検出器 1 2に導く。 その際どちらも光 を収束させるとともに、 非点収差を与える。 光検出器 1 2は図 1 9 Bに 示したように、 4つの検出領域を持つ。 非点収差を持った光は、 4つの 検出領域の中央に照射される。
この方式では 4つの検出領域の対角領域の和 （A+C) と別の対角領 域の和 （B + D) との差により、 非点収差法によるフォーカス誤差信号 を生成する。 またトラッキング信号としては、 トラックの投影に対して 同じ側にある領域の和 （A+B) と別の側にある領域の和 （C + D) と の差からプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を生成する。 また対角領域の和 （A+C) と別の対角領域の和 （B+D) との位相 を比較することにより、 位相差法によるトラッキング誤差信号を生成す る。 さらに全ての領域の和から再生信号である R F信号を生成する。 この光ヘッ ド装置においては、 使用波長が異なり、 それぞれが多層デ イスクを含む情報記録媒体に対して少ない光検出器で安定して信号を検 出することが要求されている。
しかしながら、 この構成では、 2層ディスク等の多層ディスクを再生 するとき再生しょうとする層とは別の層からの迷光が光検出器に入射す るため、 本来の信号にオフセットが乗り、 安定して信号を検出すること ができないという問題があった。 この場合、 迷光を避けるためには光検 出器の数を増やさなければならなかった。
特許文献 1
特開 200 2— 2 1 6 3 8 5号公報 （第 1図） 発明の開示
本発明は、 前記のような従来の問題を解決するものであり、 異なる種 類の多層ディスクを記録再生する際も安定して情報を記録再生できる光 へッドを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、 本発明の光ヘッドは、 第 1の情報記録媒 体に情報の記録及び再生の少なく ともいずれかをする第 1の波長の光を 発する第 1の光源と、 第 2の情報記録媒体に情報の記録及び再生の少な く ともいずれかをする第 2の波長の光を発する第 2の光源と、 前記第 1 及び第 2の波長の光を回折する光学素子と、 前記第 1の情報記録媒体又 は前記第 2の情報記録媒体で反射し、 前記光学素子を通った光を検出す る検出領域を備えた光検出手段とを備え、 前記第 1の情報記録媒体及び 前記第 2の情報記録媒体は、 2層以上の多層ディスクであり、 前記検出 領域は、 前記光学素子で回折された前記第 1の波長の光の 1次以上の回 折光を検出する第 1の回折光検出領域と、 前記光学素子で回折された前 記第 2の波長の光の 1次以上の回折光を検出する第 2の回折光検出領域 とを含んでおり、 前記第 1の回折光検出領域は、 前記第 1の情報記録媒 体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層か らの光の 0次光の広がりの最大範囲又は最小範囲で区画された領域を跨 がないように配置されており、 前記第 2の回折光検出領域は、 前記第 2 の情報記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異 なる記録層からの光の 0次光の広がりの最大範囲又は最小範囲で区画さ れた領域を跨がないように配置されていることを特徴とする。
本発明の第 1の光ディスク装置は、 前記本発明の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体と前記光へッドとを相対的に移動させる回転 系及び移送系とを備えている。
本発明の第 2の光ディスク装置は、 前記本発明の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体と前記光へッドとを相対的に移動させる回転 系及び移送系と、 前記光検出手段から出力された信号から情報を再生す る再生手段とを備えた再生専用の光ディスク装置である。 本発明の第 3の光ディスク装置は、 前記本発明の光へッドと前記第 1 及び第 2の情報記録媒体と前記光へッドとを相対的に移動させる回転系 及び移送系とを備え、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体に映像の記録及 び再生の少なく ともいずれかをする光ディスク装置である。 - 本発明の第 4の光ディスク装置は、 前記本発明の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体と前記光ヘッドとを相対的に移動させる回転 系及び移送系とを備え、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体から映像の再 生をする再生専用の光ディスク装置である。
また、 本発明のコンピュータは、 前記本発明の光ディスク装置を外部 記憶装置として備えたものである。
また、 本発明のサーバーは、 前記本発明の光ディスク装置を外部記憶 装置として備えたものである。
また、 本発明のカーナビゲーシヨンシステムは、 前記本発明の光ディ スク装置を外部記憶装置として備えたものである。 図面の簡単な説明
図 1 Aは、 本発明の実施の形態 1の光ヘッドにおいて、 第 1の光源を 用いたときの動作を説明する図。
図 1 Bは、 本発明の実施の形態 1の光ヘッドにおいて、 第 2の光源を 用いたときの動作を説明する図。
図 2 Aは、 本発明の実施の形態 1の光ヘッドにおいて、 2層ディスク を記録再生する際の光の様子を示す図。
図 2 Bは、 図 2 Aにおける受光面での各光束の正面図。
図 3 Aは、 実施の形態 1の光へッドに用いる光検出器の正面図。
図 3 Bは、 実施の形態 1の光ヘッドに用いるホログラムの正面図。 図 3 Cは、 実施の形態 1の光へッドに用いる光検出器の検出領域と回 路の一部の構成図。
図 4 Aは、 本発明の実施の形態 1の別の例の光へッドにおいて第 1の 光源を用いたときの動作を説明する図。
図 4 Bは、 本発明の実施の形態 1の別の例の光へッドにおいて第 2の 光源を用いたときの動作を説明する図。
図 5 Aは、 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いる光検出器の正面 図。
図 5 Bは、 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いるホログラムの正 面図。
図 6 Aは、 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いる光検出器の正面 図 6 Bは 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いるホログラムの正 面図。
図 7 Aは 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いる光検出器の正面 図。
図 7 Bは 実施の形態 1の別の例の光へッドに用いるとホログラムの 正面図。
図 8 Aは、 実施の形態 2の光へッドに用いる光検出器の正面図。 図 8 Bは、 実施の形態 2の光へッドに用いるホログラムの正面図。 図 9 Aは、 本発明の実施の形態 3の光ヘッドにおいて第 1の情報記録 媒体に対する動作を説明する図。
図 9 Bは、 本発明の実施の形態 3の光へッドにおいて第 2の情報記録 媒体に対する動作を説明する図。
図 1 O Aは、 実施の形態 3の光へッドに用いる光検出器の正面図。 図 1 0 Bは、 実施の形態 3の光ヘッドに用いるホログラムの正面図。 図 1 1 Aは、 本発明の実施の形態 4の光ヘッドに用いる光検出器の正 面図。
図 1 1 Bは、 本発明の実施の形態 4の光へッドに用いるホログラムの 正面図。
図 1 2は、 実施の形態 3の光ディスク装置の構成図。
図 1 3は、 本発明の光ディスク装置を用いたコンピュータの外観図。 図 1 4は、 本発明の光ディスク装置を用いた光ディスクレコーダーの 外観図。
図 1 5は、 本発明の光ディスク装置を用いた光ディスクプレーヤーの 外観図。
図 1 6は、 本発明の光ディスク装置を用いたサーバーの外観図。 図 1 7は、 本発明の光ディスク装置を用いたカーナビゲーシヨンシス テムの外観図。
図 1 8 Aは、 従来の光へッドにおいて D V Dディスクを記録再生する 様子を説明する図。
図 1 8 Bは、 従来の光ヘッドにおいて C Dディスクを記録再生する様 子の一例を説明する図。
図 1 9 Aは、 従来の光へッドに用いるホログラムの一例の正面図。 図 1 9 Bは、 従来の光へッドに用いる光検出器の一例の正面図。 発明を実施するための最良の形態
本発明によれば、 異なる種類の多層ディスクを記録再生する際も安定 して情報を記録再生できる。
前記本発明の光へッドにおいては、 前記第 1の回折光検出領域のうち 少なく とも 1つは、 前記第 1の情報記録媒体からの光のうち記録又は再 生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の 0次光の広がりの最 大範囲である第 1の最大範囲より外側にあり、 前記第 2の回折光検出領 域のうち少なく とも 1つは、 前記第 2の情報記録媒体からの光のうち記 録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の 0次光の広 がりの最大範囲である第 2の最大範囲より外側にあることが好ましい。 この構成によれば、 多層ディスクの他層迷光の影響を避けることができ るので、 安定して情報を記録再生することができる。
また、 前記光学素子は、 前記第 1の波長の光を回折する光学素子と前 記第 2の波長の光を回折する光学素子とが別個になっており、 前記第 1 の回折光検出領域と前記第 2の回折光検出領域とを共用した共用領域が あり、 前記共用領域は前記第 1の最大範囲と前記第 2の最大範囲とのう ち、 大きい範囲の外側に配置されていることが好ましい。 この構成によ れば、 波長の異なる光に対して光学素子のパターンを最適化でき、 さら に検出領域を共通化することができるので、 光検出器の面積を小さくで き、 かつ構造も簡素化できる。
また、 前記第 1の回折光検出領域のうち少なく とも 1つ、 及び前記第 2の回折光検出領域のうち少なく とも 1つは、 前記第 1の情報記録媒体 からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層から の光の 0次光の広がりの最小範囲である第 1の最小範囲と、 前記第 2の 情報記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異な る記録層からの光の 0次光の広がりの最小範囲である第 2の最小範囲と のうち、 小さい範囲の内側に配置されていることが好ましい。 この構成 によれば、 両情報記録媒体の記録再生時のいずれにおいても迷光による オフセットは同程度であるので、 あらかじめ他層迷光による影響分を算 出し、 これを除去するようにすれば、 両情報記録媒体の情報の記録再生 を安定して行うことができる。
また、 前記第 1の回折光検出領域及び前記第 2の回折光検出領域のす ベてが、 前記第 1の最小範囲と前記第 2の最小範囲とのうち、 小さい範 囲の内側に配置されていることが好ましい。
また、 前記光学素子とは別の第 2の光学素子と、 前記第 2の光学素子 による回折光の検出領域とをさらに備えており、前記第 2の光学素子は、 前記光学素子で回折されなかった 0次光を回折することが好ましい。 また、 前記第 1の回折光検出領域と、 前記第 2の回折光検出領域とが 電気的に結合されていることが好ましい。 この構成によれば、 第 1、 第 2の情報記録媒体とで I—Vアンプを共用化することができ、 電気回路 を簡素化することができる。
以下、 本発明の一実施の形態を、 図面を参照しながら説明する。 以下 の各図において、同一構成、同一作用のものには同一符号を付している。
(実施の形態 1 )
図 1に、 本実施の形態に係る光ヘッド 2 0の概略構成を示している。 基材厚の薄い高密度ディスク （第 1の情報記録媒体） に記録再生する状 態を図 1 Aに、 D V Dディスク （第 2の情報記録媒体） を記録再生する 状態を図 1 Bに示している。光へッド 2 0は、波長が 4 0 0 n m前後（3 8 0 n m - 4 2 0 n m) の青色半導体レーザー （第 1の波長の光源） 2 1と、 波長が 6 3 0 n m - 6 8 0 n mの赤色半導体レーザー （第 2の波 長の光源） 2 2との 2種類の光源を備えている。
なお、 記録再生とは記録及び再生のうち少なく ともいずれかをすると いう意味であり、 例えば光ヘッド 2 0は、 再生専用のものでもよく、 記 録及ぴ再生の双方に用いるものでもよい。 このことは以下の説明におい ても同じである。
図 1 Aにおいて、 青色半導体レーザー 2 1から出た波長； I 1の光は、 波長選択プリズム 2 3を透過し、コリメータレンズ 2 4で平行光になる。 平行となった光はビームスプリッタ 2 5で反射され、 波長フィルタ 2 6 と 1 / 4波長板 2 7とを透過し、 集束手段である対物レンズ 2 8により 収束光となって、 高密度ディスク 2 9に照射される。
ここで対物レンズ 2 8の開口数 （NA) は 0. 8 5、 高密度ディスク 2 9の基材厚は 0. 1 mmを想定している。 対物レンズ 2 8は、 波長； 1の青色光を基材厚 0. 1 mmのディスクに照射したときに、 収差が最 小になるように設計されている。 高密度ディスク 2 9で反射、 回折及び 変調された光は、 再ぴ対物レンズ 2 8、 1 /4波長板 2 7及び波長フィ ルタ 2 6を通り、 ビームスプリッタ 2 5を透過してホログラム （光学素 子） 3 0で一部の光が回折され、 検出レンズ 3 1で収束光となり、 光検 出手段である光検出器 3 2に入射する。 光検出器 3 2は複数の光検出領 域を持ち、 受光した光量に応じた信号を出力する。
次に、 図 1 Bについて説明する。 赤色半導体レーザー 2 2から出た波 長 λ 2の光は、 波長選択プリズム 2 3で反射され、 コリメータレンズ 2 4で平行光になる。 平行となった光は、 ビームスプリッタ 2 5で反射さ れ、 波長フィルタ 2 6と 1 Ζ4波長板 2 7とを透過し、 対物レンズ 28 により収束光となって、 D VDディスク 1 0に照射される。
ここで対物レンズ 2 8から出射される光の開口数 （ΝΑ) は、 波長フ ィルタ 26により 0. 6に制限される。 D VDディスク 1 0の基材厚は 0. 6mmである。 DVDディスク 1 0で反射、 回折及び変調された光 は、 再び対物レンズ 2 8と 1Z4波長板 2 7と波長フィルタ 2 6とを通 り、 ビームスプリッタ 2 5を透過してホログラム 3 0で一部の光が回折 され、 検出レンズ 3 1で収束光となり、 光検出器 3 2に入射する。 光検 出器 3 2は複数の光検出領域を持ち、 受光した光量に応じた信号を出力 する。
図 2 Aは、 2層ディスクの記録再生時における光の様子の簡略図であ る。 高密度ディスク 2 9は、 第 1の記録層 3 3と第 2の記録層 34とを 備えている ώ 図 2Αは、 対物レンズ 2 8から出た光が、 第 1の記録層 3 3に焦点が合っている状態を示している。 第 1の記録層 3 3で反射され た光は、 再ぴ対物レンズ 2 8を通り、 検出レンズ 3 1で集束されて、 光 束 3 5で示したように受光面 3 6上で集束される。
一方、 第 1の記録層 3 3を透過した一部の光は、 第 2の記録層 3 4で 反射され、 対物レンズ 2 8を通り、 検出レンズ 3 1で収束される。 この 光が迷光 （以下 「他層迷光」 という） 3 7となる。 他層迷光 3 7は図 2 Aに示したように、 受光面 3 6より前側で集束され、 受光面 3 6上では 広がりを持った光となる。
図 2 Bは、 受光面における各光束の正面図を示している。 光束 3 5は 集束されているが、 他層迷光 3 7は広がりを持っている。 他層迷光 3 7 は略円形に広がっており、 この半径を Rとする。 Rは、 第 1の記録層 3 3と第 2の記録層 3 4との間の光学的距離 d、 対物レンズ 2 8の焦点距 離 F o、 開口数 NA、 検出レンズ 3 1の焦点距離 F dによって、 実質的 に下記式 （1 ) のように表される。 実質的にとは、 Rが下記の右辺と完 全同一の場合のみならず、 略同一の場合も含むという意味である。
式 （ 1 ) R = d · N A · F d /F o
ここで、 F o = 2 mm、 F d = 4 0 mm, N A= 0. 8 5、 高密度デ イスクの 2層の層間の物質の屈折率を 1. 6、 層間厚が規格により 2 0 - 3 0 μ πιと定められているとする。層間厚が最小値 2 0 // mのときは、 d = 2 0/ 1. 6となるので、 前記各数値を式 （1 ) に代入すると、 半 径 Rの最小値として 2 1 3 mが得られる。 同様にして、 眉間厚が最大 値 3 0 μ ΐηのときは、 d = 3 0/ l . 6となり、 半径 Rの最大値として 3 1 9 μ mが得られる。
次に、 DVDディスクの場合は、規格により層間厚は 5 5 ± 1 5 μ m、 屈折率は 1. 5 5 ± 0. 1 0と定められている。 2層の層間の物質の屈 折率を規格上の最大値 1. 6 5、 層間厚を規格上の最小値 4 0 とす ると、 d = 40/l . 6 5となる。 DVDディスクの記録再生における NAを 0. 6として、 前記各数値を式 （1) に代入すると、 半径 Rの最 小値として 2 9 0 mが得られる。
同様にして、 2層の層間の物質の屈折率を規格上の最小値 1. 4 5、 層間厚を規格上の最大値 7 O ^mとすると、 d = 70Zl.4 5となり、 半径 Rの最大値として 5 7 9 μ mが得られる。
2層ディスクでは第 1の記録層 3 3と第 2の記録層 3 4との実質的な 反射率がほぼ同じになるように作られている。 すなわち、 第 1の記録層
3 3の膜反射率は、 第 2の記録層 34の膜反射率と、 第 1の記録層 3 3 の透過率の 2乗との積に略同一である。
このため、 記録又は再生しようとしている記録層とは異なる記録層で 反射された光は他層迷光となる。 この他層迷光は半径 Rで広がる分、 再 生しょうとしている層の光より弱くなるが、 大きな領域に影響が及び、 光の一部をホログラム等で飛ばしていてその検出領域に入る場合には、 検出領域から出力される信号の中に他層迷光 3 7に対応する信号が含ま れ、 これが無視できない外乱となる。
特に他層迷光が検出領域の一部にかかり、 ディスクのチルトゃレンズ シフト、 層間厚みの変動により検出領域にかかる量が変化する場合には 迷光によるオフセットが変化し、 情報の記録再生を不安定にする要因と なる。 前記のように半径 Rは層間の光学的距離の関数であり、 この値は 再生しょうとする光ディスクの規格 （フォーマット） により許容範囲が 定められている。 したがって、 前記式 （1) により算出したように、 他 層迷光の広がり半径 Rの範囲は、 光学系が決まれば規格の許容範囲によ り最大値と最小値とが決まる。
図 3Aは、 光検出器 3 2の正面図を示している。 図 3 Aにおいて、 3 8は、 2層ディスクの高密度ディスク 2 9の再生時におけるホログラム 3 0の 0次光の他層迷光の規格上の最大範囲である。 3 9は、 2層ディ スクの DVDディスク 1 0の再生時におけるホログラム 3 0の 0次光の 他層迷光の規格上の最大範囲である。 本実施の形態の場合、 前記式（1 ) による算出値により、 最大範囲 3 8は、 半径 3 1 9 At mの円形の範囲で ある。 また、 最大範囲 3 9は、 半径 5 7 9 / mの円形の範囲である。 検出領域 40は、 ホログラム 3 0で回折されなかった 0次光を受光す る。 検出領域 40は、 高密度ディスク 2 9を再生するときにも、 DVD ディスク 1 0を再生するときにも使用される。 高密度ディスク 2 9を再 生するときの光のうち、 ホログラム 3 0で回折された光を検出領域 4 1 で受光する。 検出領域 4 1は、 高密度ディスク 2 9の他層迷光の規格上 の最大範囲 3 8で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側領域に配置されている。 前記の数値例では、 検出領域 4 1は、 検出 領域 40の中心から 3 1 9 m以内の範囲より外側に配置されることに なる。
DVDディスク 1 0を再生するときの光のうち、 ホログラム 3 0で回 折された光を検出領域 4 2で受光する。 検出領域 4 2は、 DVDデイス ク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内側領域と外側 領域とを跨がないように、 外側領域に配置されている。 前記の数値例で は、 検出領域 4 2は、 検出領域 40の中心から 5 7 9 μ m以内の範囲よ り外側に配置されることになる。 検出領域 40からは、 情報の再生信号 である RF信号、 及び位相差法による トラッキング信号の生成に用いる 4つの信号を得る。
検出領域 4 1からは、 高密度ディスク 2 9を再生する際のフォーカス 信号 （スポットサイズ検出法 （S SD法） と トラッキング信号 （プッシ ュプル法） とを得る。 検出領域 4 2からは、 DVDディスク 1 0を再生 する際のフォーカス信号 （S SD法） と トラッキング信号 （プッシュプ ル法） とを得る。
図 3 Bにホログラム 3 0の概略図を示している。 ホログラム 3 0は、 中央の分割線 4 3を挟んで 2つ領域に分かれている。 この 2つの領域の 差動を取ることでプッシュプル法のトラッキング信号を生成する。 分割 線 4 3の右側の領域は領域 4 4 Fと 4 4 Bとに別れており、 受光面に対 して前側で焦点を結ぶ光と後側で焦点を結ぶ光とを生成する。 分割線 4 3の左側の領域も領域 4 5 Fと 4 5 Bとに別れており、 受光面に対して 前側で焦点を結ぶ光と後側で焦点を結ぶ光とを生成する。
これら前側焦点の光と後側焦点の光との差から、 S S D法によるフォ 一カス信号を生成する。 ホログラム 3 0は高密度ディスク 2 9と D V D ディスク 1 0を再生する際に共通で利用する。 この場合、 高密度デイス ク 2 9の再生時と D V Dディスク 1 0の再生時とでは使用する波長が異 なるため、 回折角度が異なる。 この差を利用して光を検出領域 4 1と 4 2とに分配する。 すなわち、 高密度ディスク 2 9用の青色レーザー光の 1次回折光は、 検出領域 4 1で受光され、 D V Dディスク 1 0用の赤色 レーザー光の 1次回折光は、 検出領域 4 2で受光される。
この構成によれば、 図 3 Aに示したように、 検出領域 4 1を高密度デ イスク 2 9を再生する際の他層迷光の規格上の最大範囲 3 8の外側に配 置することができるため、 フォーカス信号やプッシュプルのトラツキン グ信号の外乱を減らすことができる。 あわせて、 検出領域 4 2を D V D ディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9の外側に配置すること ができるため、 フォーカス信号やプッシュプルのトラッキング信号の外 乱を減らすことができる。
さらに検出領域 4 1と検出領域 4 2とは独立しているため、 検出領域 4 1は高密度ディスク 2 9再生用に最適化し、 検出領域 4 2は D V Dデ イスク 1 0再生用に最適化することができる。 図 3 Cは、 検出領域 4 1と検出領域 4 2の詳細と回路の一部の構成図 を示している。 検出領域 4 1は領域 4 1 aから領域 4 1 1の 1 2領域に 分かれており、 検出領域 4 2は領域 4 2 aから領域 4 2 1の 1 2領域に 分かれている。 領域 4 1 aと領域 4 2 aは電気的に結合ざれており、 領 域 4 1 aから出力される電流信号は領域 4 2 aから出力される電流信号 と加算されて I Vアンプ （電流電圧変換手段） 4 6に入力され、 対応 する電圧信号として出力される。
同様に、 領域 4 1 bから出力される電流信号は領域 4 2 bから出力さ れる電流信号と加算されて I一 Vアンプ 4 7に入力され、 対応する電圧 信号として出力される。 他の領域 4 1 c—領域 4 1 1については、 図示 はしていないが、 領域 4 2 c - 4 2 1 とそれぞれ電気的に結合されてお り、 対応する I _ Vアンプから光量に応じた電圧信号が出力される。 さ らに検出領域 4 1と検出領域 4 2とは独立しているため、 検出領域 4 1 は高密度ディスク 2 9再生用に最適化し、 検出領域 4 2は D V Dディス ク 1 0再生用に最適化することができる。
この構成は、 検出領域 4 1と検出領域 4 2とを電気的に結合している ので、高密度ディスク 2 9の再生時と D V Dディスク 1 0の再生時とで、 I一 Vアンプを共用化することができる。 すなわち、 高密度ディスク 2 9の再生時には、 検出領域 4 2からの信号はゼロであるので、 I— Vァ ンプには、検出領域 4 1からの信号のみが入力されることになる。一方、 D V Dディスク 1 0の再生時には、 検出領域 4 1からの信号はゼロであ るので、 I 一 Vアンプには、 検出領域 4 2からの信号のみが入力される ことになる。 このような共用化によれば、 検出領域 4 1、 4 2にそれぞ れ独立した I 一 Vアンプを設ける必要がなくなるため、 電気回路を簡素 化することができる。
また、 光検出器から出力される信号線の本数を減らすことができるた め、 光検出器のパッケージの大きさを小さくすることができ、 光ヘッド 装置や光情報装置を小型化したり、 コストを下げることができる。
図 4に別の例に係る光へッド 5 0の概略構成を示している。 高密度デ イスクを記録再生する状態を図 4 Aに、 D V Dディスクを記録再生する 状態を図 4 Bに示している。 図 1の構成と異なる点は、 ホログラム 3 0 の代わりに別の.ホログラム 5 1を用い、 ホログラム 5 1の 0次光の一部 をさらに別のホログラム素子 5 2で回折し、 これらを光検出器 5 3で受 光する'点である。
図 5 Aは、 図 4に示した光検出器 5 3の正面図を示している。 検出領 域 5 4は、 2つのホログラム 5 1、 5 2両方で回折されなかった 0次光 を受光する。 検出領域 5 4で検出された光から、 情報の再生信号である R F信号を得る。 ホログラム 5 1では回折されず、 ホログラム 5 2では 回折された光は検出領域 5 5で受光される。 検出領域 5 5で受光された 光から、 位相差法による トラッキング信号の生成に用いる 4つの信号を 得る。 図 4、 5に示した例は、 位相差法による検出は、 迷光の影響が小 さいので、 検出領域 5 5を迷光の範囲内としたものである。
検出領域 5 6、 5 7は、 高密度ディスク 2 9の他層迷光の規格上の最 大範囲 3 8で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側 領域に配置されている。 検出領域 5 6、 5 7は、 高密度ディスク 2 9を 再生するときの光のうちホログラム 5 1で回折された光を受光する。 検 出領域 5 6からは高密度ディスク 2 9を再生する際のフォーカス信号 (スポットサイズ検出法 （S S D法）） と トラッキング信号（プッシュプ ル法） を得る。 また検出領域 5 7からは、 トラッキング信号のレンズシ フトによるオフセットを補正するための信号を得る。
検出領域 5 8、 5 9は、 D V Dディスク 1 0の他層迷光の規格上の最 大範囲 3 9で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側 領域に配置されている。 検出領域 5 8、 5 9は、 より外側に配置され、 D V Dディスク 1 0を再生するときの光のうちホログラム 5 1で回折さ れた光を受光する。 検出領域 5 8、 5 9からは D V Dディスク 1 0を再 生する際のフォーカス信号（スポットサイズ検出法 （S S D法）） と トラ ッキング信号 （プッシュプル法） を得る。
図 5 Bは、 ホログラム 5 1の概略図を示している。 図 5 Bの点線は、 ホログラム 5 1上での光ビームの形状を表している。 ホログラム 5 1は 6つの領域 6 0— 6 5に分かれている。 高密度ディスク再生時には、 領 域 6 2、 6 3の光は、 検出領域 5 6に回折される。 領域 6 2と 6 3の内 部は、 図示はしてないがさらに前焦点用の領域と後焦点用の領域に分か れている。 高密度ディスク再生時には、 領域 6 0、 6 1、 6 4、 6 5の 光は、 検出領域 5 7に回折される。 領域 6 0、 6 1、 6 4、 6 5はプッ シュプル信号の成分をほとんど含まず、 レンズシフトによる変化の成分 を多く含んでいる。 このため、 検出領域 5 7から得られる信号により、 トラッキング信号のレンズシフトによるオフセッ トを補正する信号が得 られる。
図 6 Aは、 別の例に係る光検出器 7 0の正面図を示している。 図 6 A に示した光検出器 7 0は、 図 4の構成において光検出器 5 3に代えて用 いるものである。 あわせて、 ホログラム 5 1に代えて、 図 6 Bに示した ホログラム 7 2を用いる。 以下、 光検出器 7 0について、 図 5に示した 構成との違いについて説明する。 検出領域 7 1は、 高密度ディスク 2 9 の他層迷光の規格上の最大範囲 3 8で区画された内側領域と外側領域と を跨がないように、 外側領域に配置されている。 検出領域 7 1は、 高密 度ディスク 2 9を再生するときの光のうち、 ホログラム 7 2で回折され た光を受光する。 検出領域 7 1からは、 高密度ディスク 2 9を再生する 際のフォーカス信号 （スポットサイズ検出法 （S S D法）） と トラツキン グ信号 （プッシュプル法）、 さらに球面収差検出信号を得る。
検出領域 7 3は、 D V Dディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側領域に 配置されている。 検出領域 7 3は、 D V Dディスク 1 0を再生するとき の光のうちホログラムで回折された光を受光する。 検出領域 7 3からは D V Dディスク 1 0を再生する際のフォーカス信号 （スポットサイズ検 出法 （S S D法）） と トラッキング信号 (プッシュプル法) とを得る。 図 6 Bは、 ホログラム 7 2の概略図を示している。 図 6 Bの点線は、 ホログラム 7 2上での光ビームの形状を表している。 ホログラム 7 2は 7 4 _ 8 1の 8領域に分かれている。 高密度ディスク再生時には、 領域 7 6、 7 7、 7 8、 7 9の光は、 検出領域 7 1に回折される。 領域 7 6 — 7 9·は、 図示はしていないが、 さらに前側焦点甩の領域と後側焦点用 の領域とに分かれている。 光ビームの中心に近い領域 7 7と 7 8の光か ら内周フォーカス信号を生成し、 中心から遠い領域 7 6と 7 9の光から 外周フォーカス信号を生成する。 これらの生成した両信号の差信号から 球面収差検出信号を生成し、 和信号から通常のフォーカス信号を生成す る。
図 7 Aは、 さらに別の例に係る光検出器 9 0の正面図を示している。 図 7 Aに示した光検出器 9 0は、 図 4の構成において光検出器 5 3に代 えて用いるものである。 あわせて、 ホログラム 5 1に代えて、 図 7 Bに 示したホログラム 9 2を用いる。 以下、 光検出器 9 0について、 図 5、 6に示した構成との違いについて説明する。 検出領域 9 1は、 高密度デ イスク 2 9の他層迷光の規格上の最大範囲 3 8で区画された内側領域と 外側領域とを跨がないように、 外側領域に配置されている。 検出領域 9 1は、 高密度ディスク 2 9を再生するときの光のうちホログラム 9 2で 回折された光を受光する。 検出領域 9 1からは高密度ディスク 2 9を再 生する際のフォーカス信号 （半月スポッ トサイズ検出法） と トラツキン グ信号 （プッシュプル法）、 さらに球面収差検出信号を得る。
検出領域 9 3は、 D V Dディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側領域に 配置されている。 検出領域 9 3は、 D V Dディスク 1 0を再生するとき の光のうちホログラム 9 2で回折された光を受光する。 検出領域 9 3か らは、 D V Dディスク 1 0を再生する際のフォーカス信号 （半月スポッ トサイズ検出法） と トラッキング信号 （プッシュプル法） を得る。
図 7 Bは、 ホログラム 9 2の概略図を示している。 図 7 Bの点線は、 ホ口グラム 9 2上での光ビームの形状を表している。 ホログラム 9 2は 9 4— 1 0 5の 1 2領域に分かれている。 高密度ディスク再生時には、 領域 9 6 - 1 0 3の光は、 検出領域 9 1に回折される。 領域 9 6と 1 0 0とは互いに向かい合つており、 一方が前側焦点用のビームとなり、 他 方が後側焦点用のビームとなる。 これは、 領域 9 7と 1 0 1、 領域 9 8 と 1 0 2、 領域 9 9と 1 0 3でも同様の関係にある。
光ビームの中心に近い領域 9 7、 9 8、 1 ひ 1、 1 0 2の光から内周 フォーカス信号を生成し、 中心から遠い領域 9 6、 9 9、 1 0 0、 1 0 3の光から外周フォーカス信号を生成する。 これらの生成した両信号の 差信号から球面収差検出信号を生成し、 和信号から通常のフォーカス信 号を生成する。
本実施の形態によれば、 異なるフォーマツトの光ディスクが 2層ディ スクを含んでいても、 フォーカス信号やトラッキング信号に 2層の他層 迷光の影響を防止でき、 情報の記録再生を安定して行うことができる。 さらに光検出器を小さくすることができるので、 光ヘッド装置、 光情報 記録装置のコストを低くすることができる。
この実施の形態では、 S S D法のようにトラック横断時のフォーカス への影響が小さいフォーカス方式を利用することができるので、 D V D 一 R AMのように溝ピッチがディスク上のスポットに比べて大きい場合 にも安定して情報の記録再生が可能となる。
以下、 本実施の形態について補足するが、 これらは実施の形態 2以下 についても同様である。 フォーカス信号やトラッキング信号、 球面収差 検出信号は、 ここに示した例にのみ限るものではない。. フォーカスでは 他に、 ナイフェツジ法ゃデフォーカスナイフエッジ法と組み合わせるこ とができるし、 トラッキングでは 3ビーム法や作動プッシュプル法 （D P P法） 等と組み合わせても良い。
また、 対物レンズの焦点距離と検出レンズの焦点距離の具体例を挙げ て他層迷光の範囲の数値例を示したが、 本発明はこの数値に限定される ■ ものではない。 すなわち、 他層迷光の範囲は、 実際に用いる光学系と実 際に用いるディスクの規格から前記式 （1 ) により適宜求められるもの であり、 求めた他層迷光の範囲に応じて検出領域を配置すればよい。 また、 本実施の形態では高密度用検出領域と D V D用検出領域とを電 気的に結合する例を示したが、 これに限るものではなく、 別々に I—V アンプを設けて電流電圧変換を行ったり、別々に出力する構成でもよい。 この構成では、 I—Vアンプの変換抵抗を高密度用と D V D用とで別々 に最適化することができるため、 情報再生時の誤まり率を低減できる。 また、 本実施の形態では波長として青色 （例えば 4 0 5 n m ) と赤色 ( 6 3 0— 6 8 0 n m ) の例を示したが、 本発明の効果はこの波長の組 み合わせに限るものではない。 すなわち、 波長の組み合わせを本実施の 形態の例とは異なるものとし、 各波長に対応したディスク規格のデイス クを用いる構成としてもよい。
また、 本実施の形態では基材厚の異なるディスクを互換するために波 長フィルタと 1 Z 4波長板を用いる例を示したが、 本発明の効果はこれ に限るものではない。 ダイク口ホログラムを用いる方法や、 位相段差を 用いる場合にも本発明は適用可能である。
また、 回折光が 1次のもので説明したが、 2次以上の回折光であって もよい。 最も低次の回折が 1次であり、 次数が増えるにつれて、 回折角 度も大きくなる。
(実施の形態 2 )
実施の形態 2は、 フォーカス信号に用いる光を受光する検出領域は常 に迷光の内側にある例である。 実施の形態 2は、 光学的な構成は図 1の 構成とほぼ同様であるが、 光検出器として図 1の光検出器 3 2の代わり に図 8 Aに示す光検出器 1 1 0を用い、 ホログラム 3 0の代わりに図 8 Bに示すホログラム 1 1 1を用いている。
図 8 Aは、 光検出器 1 1 0の正面図を示している。 検出領域 1 1 2は ホログラム 1 1 1で回折されなかった 0次光を受光する。 検出領域 1 1 2は、 高密度ディスク 2 9を再生するときにも、 D V Dディスク 1 0を 再生するときにも使用される。 高密度ディスク 2 9を再生するときの光 のうちホログラム 1 1 1で回折された光を検出領域 1 1 3、 1 1 4で受 光する。
検出領域 1 1 3は、 高密度ディスク 2 9の他層迷光の規格上の最小範 囲 1 1 5で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 内側領 域に配置されている。 検出領域 1 1 4は高密度ディスク 2 9の他層迷光 の規格上の最大範囲 3 8で区画された内側領域と外側領域とを跨がない ように、 外側領域に配置されている。
D V Dディスク 1 0を再生するときの光のうち、 ホログラム 1 1 1で 回折された光を検出領域 1 1 6、 1 1 7で受光する。 検出領域 1 1 6は 高密度ディスク 2 9の他層迷光の規格上の最小範囲 1 1 5で区画された 内側領域と外側領域とを跨がないように、 内側領域に配置されている。 検出領域 1 1 7は DVDディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内側領域と外側領域とを跨がないように、 外側領域に配 置されている。 検出領域 1 1 2力ゝら、 情報の再生信号である RF信号、 及ぴ位相差法によるトラッキング信号の生成に用いる 4つの信号を得る。 検出領域 1 1 3からは、 高密度ディスク 2 9を再生する際のフォー力 ス信号 （スポットサイズ検出法 （S SD法）） と トラッキング信号 （プッ シュプル法） とを得る。 検出領域 1 1 4からはトラッキング信号のレン ズシフトによるオフセットを補正するための信号を得る。 また、 検出領 域 1 1 6、 1 1 7からは DVDディスク 1 0を再生する際のフォーカス 信号 （S SD法） と トラッキング信号 （プッシュプル法） とを得る。 図 8 Bは、ホログラム 1 1 1の概略図を示している。図 8 Bの点線は、 ホ口グラム 1 1 1上での光ビームの形状を表している。 ホログラム 1 1 1は 6つの領域 1 1 8— 1 2 3に分かれている。 高密度ディスク再生時 には、 領域 1 20、 1 2 1の光は、 検出領域 1 1 3に回折される。 領域 1 20と 1 2 1の内部は、 図示はしていないが、 さらに前焦点用の領域 と後焦点用の領域とに分かれている。
高密度ディスク再生時には、 領域 1 1 8、 1 1 9、 1 2 2、 1 2 3の 光は、 検出領域 1 1 4に回折される。 領域 1 1 8、 1 1 9、 1 2 2、 1 2 3はプッシュプル信号の成分をほとんど含まずレンズシフトによる変 化の成分を多く含んでいる。 このため、 検出領域 1 1 4から得られる信 号により、 トラッキング信号のレンズシフトによるオフセットを補正す る信号が得られる。
ここで、 F o = 2mm、 F d = 40mm、 N A= 0. 8 5、 高密度デ イスクの 2層の層間の物質の屈折率を 1. 6、 層間厚の最小値が規格に より 20 ^ mとする。 この場合、 d = 20// l . 6となるので、 前記各 数値を式（1)に代入すると、半径 Rの値として 2 1 3 μ mが得られる。 次に、 DVDディスクの場合は、 屈折率を規格上の最大値 1. 6 5、 層 間厚を規格上の最小値 40 /i mとすると、 d = 40/ 1. 6 5となる。 DVDディスクの記録再生における NAを 0. 6として、 前記各数値を 式 （1) に代入すると、 半径 Rの最小値として 2 9 0 mが得られる。
したがって、 高密度ディスクの他層迷光の規格上の最小範囲は、 半径 2 1 3 μ ιηの円となる。 これは、 D V Dディスクの場合の他層迷光の規 格上の最小範囲 2 9 0 mより小さいため、 最小範囲 1 1 5は、 どちら の規格の最小範囲よりも小さい範囲となる。
本実施の形態を用いた場合、 フォーカス用の信号を得る光検出領域は 高密度ディスク再生時と DVDディスク再生時のどちらも 2層ディスク の他層迷光の内側にある。 このため、 両ディスク再生時のいずれにおい ても迷光によるオフセットは存在するが、 2層ディスクの層間厚が変化 してもオフセッ トの変化は小さい。 すなわち、 両ディスク再生時におけ るオフセットは同程度であり、 あらかじめ他層迷光による影響分を算出 し、 これを除去するようにすれば、 異なるフォーマットの光ディスクが 2層ディスクを含んでいても、 情報の記録再生を安定して行うことがで さる。
また、 この実施の形態でも、 S SD法のようにトラック横断時のフォ 一カスへの影響が小さいフォーカス方式を利用することができるので、 D VD— RAMのように溝ピッチがディスク上のスポットに比べて大き い場合にも安定して情報の記録再生が可能となる。
この構成では高密度ディスク用の検出領域 1 1 3と DVDディスク用 の検出領域 1 1 6の対応する要素を電気的に結合できる。 このため検出 領域から出てくる電流信号を電圧信号に変えるアンプや信号線の数を減 らすことができる。 このため、 この構成を用いた光ヘッド装置や光ディ スク装置のコストを低くすることができる。 (実施の形態 3 )
実施の形態 3は、 高密度ディスクを再生する際と D V Dディスクを再 生する際とで光検出器を共用する例である。 図 9は、 本実施の形態の光 ヘッド 1 3 0の概略構成図を示している。 実施の形態 1と異なる点は、 ホログラム 3 0の代わりに、 それぞれ別個のホログラム 1 3 1とホログ ラム 1 3 2との 2枚のホログラムを使用している点である。 ホログラム 1 3 1は青色半導体レーザー 2 1の波長の光のみを回折し、 赤色半導体 レーザー 2 2の波長の光は回折しない。 一方、 ホログラム 1 3 2は赤色 半導体レーザー 2 2の波長の光のみを回折し、 青色半導体レーザー 2 1 の波長の光は回折しない。 ホログラム 1 3 1、 1 3 2による回折光及び 0次光は、 光検出器 1 3 3により受光される。
図 1 0 Aは、 光検出器 1 3 3の正面図を示している。 検出領域 1 3 4 は、 3つのホログラム 1 3 1、 1 3 2、 5 2で回折されなかった 0次光 を受光する。 検出領域 1 3 4で検出された光から、 情報の再生信号であ る R F信号を得る。 ホログラム 1 3 1、 1 3 2では回折されず、 ホログ ラム 5 2で回折された光は、 検出領域 1 3 5で受光される。 検出領域 1 3 5で受光された光から、 位相差法による トラッキング信号の生成に用 いる 4つの信号を得る。 検出領域 1 3 6、 1 3 7は、 D V Dディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内側領域と外側領域 とを跨がないように、 外側領域に配置されている。 検出領域 1 3 6、 1 3 7は、 高密度ディスク 2 9を再生するときの光のうちホログラム 1 3 1で回折された光を受光する。
検出領域 1 3 6からは、 高密度ディスク 2 9を再生する際のフォー力 ス信号 （スポットサイズ検出法 （S S D法）） と トラッキング信号 （プッ シュプル法） とを得る。 また、 検出領域 1 3 7からはトラッキング信号 のレンズシフトによるオフセットを捕正するための信号を得る。 また、 検出領域 1 3 6、 1 3 7は DVDディスク 1 0を再生するときの光のう ちホログラム 1 3 2で回折された光も受光する。 検出領域 1 3 6、 1 3 7からは DVDディスク 1 0を再生する際のフォーカス信号 （スポッ ト サイズ検出法 （S SD法）） と トラッキング信号 （プッシュプル法） も得 る。
図 1 0 Bにホログラム 1 3 1の概略図を示す。 図 1 0 B中、 点線はホ ログラム 1 3 1上での光ビームの形状をあらわしている。 ホログラム 1 3 1は 6つの領域 1 3 8— 1 4 3に分かれる。 領域 1 40、 1 4 1の光 は検出領域 1 3 6に回折される。 領域 1 40と 1 4 1の内部は図示はし ないがさらに前焦点用の領域と後焦点用の領域に分かれている。 領域 1 3 8、 1 3 9、 1 4 2、 1 4 3の光は検出領域 1 3 7に回折される。 領 域 1 3 8、 1 3 9、 1 4 2、 1 4 3はプッシュプル信号の成分をほとん ど含まずレンズシフ トによる変化の成分を多く含む。 このため検出領域 1 3 7から得られる信号により トラッキング信号のレンズシフ トによる オフセッ トを捕正する信号が得られる。 ホログラム 1 3 2は図示をしな いが正面図としてはホログラム 1 3 1 とほぼ同様の領域に分割される。 ただし回折する波長が異なるためホログラムのパターンの格子間隔等は 異なる。
本実施の形態においては波長の異なる光に対してそれぞれ独立にホロ グラムを使用することからホログラムのパターンを高密度ディスクと D VDディスクそれぞれに最適化することができる。 このため異なるフォ 一マツ トの光ディスクが 2層ディスクを含んでいても、 情報の記録再生 を安定して行うことができる。
また、 この実施の形態でも、 S SD法のようにトラック横断時のフォ 一カスへの影響が小さいフォーカス方式を利用することができるので、 D VD— RAMのように溝ピッチがディスク上のスポッ トに比べて大き い場合にも安定して情報の記録再生が可能となる。
さらに検出領域を共通化することができるため、 光検出器の面積を小 さくすることができると同時にアンプ数や素子のピン数を減らすことが できる。 このため本実施の形態に係る光ヘッドを用いると、 光ヘッド装 置や光ディスク装置のコストを低くすることができる。
(実施の形態 4)
実施の形態 4では、 フォーカス信号に用いる光を受光する検出領域は 常に迷光の内側にある場合の例について述べる。 光学的な構成は図 9と ほぼ同様であるが、 光検出器として図 9の光検出器 1 3 3の代わりに図 1 1 Aに示す光検出器 1 6 0を用い、 ホログラム 1 3 1、 1 3 2の代わ りに図 9 (b) に示すホログラム 1 6 1、 1 6 2を用いる。 '
図 1 1 Aは、 光検出器 1 6 0の正面図を示している。 高密度ディスク 2 9を再生するときの光のうちホログラム 1 6 1で回折された光を検出 領域 1 6 3、 1 64で受光する。 検出領域 1 6 3は、 高密度ディスク 2 9の他層迷光の規格上の最小範囲 1 1 5で区画された内側領域と外側領 域とを跨がないように、内側領域に配置されている。検出領域 1 64は、 DVDディスク 1 0の他層迷光の規格上の最大範囲 3 9で区画された内 側領域と外側領域とを跨がないように、 外側領域に配置されている。
DVDディスク 1 0を再生するときの光のうち、 ホログラム 1 6 2で 回折された光も検出領域 1 6 3、 1 64で受光する。 検出領域 1 7 2か ら、 情報の再生信号である RF信号、 及び位相差法によるトラッキング 信号の生成に用いる 4つの信号を得る。 検出領域 1 6 3からは高密度デ イスク 2 9を再生する際のフォーカス信号 （スポッ トサイズ検出法 （S SD)) と トラッキング信号 （プッシュプル法） を得る。 検出領域 1 64 からはトラッキング信号のレンズシフトによるオフセットを補正するた めの信号を得る。 また、 検出領域 1 6 3、 1 64からは D VDディスク 1 0を再生する際のフォーカス信号（S SD法） と トラッキング信号（プ ッシュプル法） も得る。
図 1 1 Bにホログラム 1 6 1、 1 6 2の概略図を示す。 図 1 1 B中、 点線はホログラム 1 6 1、 1 6 2上での光ビームの形状をあらわしてい る。 ホログラム 1 6 1は 6つの領域 1 6 5— 1 70に分かれる。 領域 1 6 7、 1 6 8の光は検出領域 1 6 3に回折される （高密度ディスク再生 時）。領域 1 6 7と 1 6 8の内部は図示はしないがさらに前焦点用の領域 と後焦点用の領域に分かれている。
領域 1 6 5、 1 6 6、 1 6 9、 1 70の光は、 検出領域 1 6 4に回折 される （高密度ディスク再生時）。 領域 1 6 5、 1 6 6、 1 6 9、 1 70 は、 プッシュプル信号の成分をほとんど含まず、 レンズシフトによる変 化の成分を多く含む。 このため検出領域 1 6 4から得られる信号により トラッキング信号のレンズシフトによるオフセットを補正する信号が得 られる。
ホログラム 1 6 2は。 通常のプッシュプルに準じた分割の例を示して いる。 ホログラム 1 6 2はホログラム 1 6 1と回折する波長が異なるた めホログラムのパターンの格子間隔等は異なる。
本実施の形態によれば、 フォーカス用の信号を得る光検出領域は、 高 密度ディスク再生時と DVDディスク再生時のどちらも 2層ディスクの 他層迷光の内側にある。 このため、 両ディスク再生時のいずれにおいて も迷光によるオフセットは存在するが、 2層ディスクの層間厚が変化し てもオフセットの変化は小さい。 すなわち、 両ディスク再生時における オフセットは同程度であり、あらかじめ他層迷光による影響分を算出し、 これを除去するようにすれば、 異なるフォーマツトの光ディスクが 2層 ディスクを含んでいても、情報の記録再生を安定して行うことができる。 また、 この実施の形態でも、 S S D法のようにトラック横断時のフォ 一カスへの影響が小さいフォーカス方式を利用することができるので、
D V D— R AMのように溝ピッチがディスク上のスポッ トに比べて大き い場合にも安定して情報の記録再生が可能となる。
本実施の形態においては、 波長の異なる光に対してそれぞれ独立にホ ログラムを使用することからホログラムのパターンを高密度ディスクと D V Dディスクそれぞれに最適化することができる。 このため異なるフ ォーマツ トの光ディスクが 2層ディスクを含んでいても、 情報の記録再 生を安定に行うことができる。
さらに検出領域を共通化することができるため、 光検出器の面積を小 さくすることができると同時にアンプ数や素子のピン数を減らすことが できる。 このため本実施の形態に係る光ヘッ ドを用いると、 光ヘッ ド装 置や光ディスク装置のコス トを低くすることができる。
なお、 実施の形態 2、 4では、 高密度ディスク及び D V Dディスクの 双方の検出領域が迷光の最小範囲の内側にある例を説明したが、 検出領 域のすべてが迷光の最小範囲の内側にある構成にしてもよい。
(実施の形態 5 )
図 1 2に、 本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置 （光ディスク ドライブ） 1 5 0の全体構成図を示している。 光ディスク装置である光 ディスク装置 1 5 0は、 光へッド 1 3 0を備えている。 光ディスク装置 1 5 0は、 再生専用のものでもよく、 記録及び再生の双方可能なもので もよい。
光ヘッ ド 1 3 0は、前記実施の形態 1 _ 4のいずれかの光へッドである。 光ディスク 2 9は、 クランパー 1 5 1 とターンテーブル 1 5 2とで挟ま れて固定され、 モーター （回転系） 1 5 3によって回転する。 光ヘッ ド 1 3 0は、 トラバース （移送系） 1 5 4上に乗っており、 光の照射点が 光ディスク 2 9の内周から外周まで移動できるようにしている。 制御回路 1 5 5は、 光へッド 1 3 0から受けた信号に基いてフォー力 ス制御、 トラッキング制御、 トラバース制御、 及びモーターの回転制御 等を行う。 また信号処理回路 1 5 6は、 再生信号から情報の再生を行い 入出力回路 1 5 7に出力したり、 入出力回路 1 5 7から入ってきた信号 を制御回路 1 5 5を通じて光ヘッド 1 3 0へ送出する。
(実施の形態 6 )
図 1 3は、 本発明の一実施の形態に係るコンピュータの斜視図を示し ている。 本図に示したコンピュータは、 実施の形態 5に係る光ディスク 装置を備えたものである。 図 1 3において、 コンピュータ （パソコン） 1 0 0 0は、 光ディスク装置 1 0 0 1と、 情報の入力を行うためのキー ポード 1 0 0 3と、 情報の表示を行うためのモニター 1 0 0 2とを備え ている。
本実施の形態に係るコンピュータは、 実施の形態 5に係る光ディスク 装置を外部記憶装置として備えているので、 異なる種類の光ディスクに 情報を安定して記録再生でき、 広い用途に使用することができる。
光ディスク装置は、 その大容量性を生かして、 コンピュータ内のハー ドディスクのバックアップをとることができる。 また、 メディア （光デ イスク） が安価で携帯が容易であること、 及び他の光ディスク装置でも 情報が読み出せるという互換性があることを生かして、 プログラムゃデ —タを人と交換したり、 自分用に持ち歩いたりすることができる。 さら に、 D V Dや C D等の既存のメディアについての再生や記録にも対応で きる。
(実施の形態 7 )
図 1 4は、 本発明の一実施の形態に係る光ディスクレコーダー （映像 記録装置） の斜視図を示している。 本図に示した光ディスクレコーダー は、 実施の形態 5に係る光ディスク装置を備えたものである。 図 1 4に おいて、 光ディスクレコーダー 1 0 1 0は、 実施の形態 5に係る光ディ スク装置を内蔵しており、 記録している映像の表示を行うためのモエタ - 1 0 1 1と接続されて使用される。
本実施の形態に係る光ディスクレコーダ一は、 実施の形態 5に係る光 ディスク装置を備えているので、 異なる種類の光ディスクに映像を安定 して記録再生でき、 広い用途に使用することができる。 光ディスクレコ ーダ一はメディア （光ディスク） に映像を記録し、 好きな時にそれを再 生することができる。
光ディスクはテープのように記録後や再生後に巻き戻しの作業が必要 なく、 ある番組を記録しながらその番組の先頭部分を再生する追つかけ 再生や、 ある番組を記録しながら以前に記録した番組を再生する同時記 録再生が可能となる。
また、 メディアが安価で携帯が容易であること、 他の光ディスクレコ ーダ一でも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、 記録 した映像を人と交換したり、 自分用に持ち歩いたりすることができる。 また D V Dや C D等の既存のメディアについての、 再生や記録にも対応 することができる。
なお、 ここでは光ディスク装置だけを備えた例について述べたが、 ハ 一ドディスクを内蔵していても良いし、 ビデオテープの録画再生機能を 内蔵していても良い。 この場合は、 映像の一時退避や、 バックアップが 容易になる。
(実施の形態 8 )
図 1 5は、 本発明の一実施の形態に係る光ディスクプレーヤー （映像 再生装置） の斜視図を示している。 本図に示した光ディスクプレーヤー は、 実施の形態 5に係る光ディスク装置を備えたものである。
図 1 5において、 光ディスクプレーヤー 1 0 2 1は、 液晶モニター 1 0 2 0を備えており、 実施の形態 5に係る光ディスク装置を内蔵してい る。 光ディスクに記録された映像は、 液晶モニター 1 0 2 0に表示する ことができる。
本実施の形態に係る光ディスクプレーヤ一は、 前記実施の形態 5に係 る光ディスク装置を備えているので、 異なる種類の光ディスクに映像を 安定して再生でき、 広い用途に使用することができる。
光ディスクプレーヤ一は、 メディア （光ディスク） に記録された映像 を、 好きな時に再生することができる。 また、 光ディスクではテープの ように再生後に巻き戻しの作業が必要なく、 ある映像の任意の場所にァ クセスして再生することができる。 また、 D V Dや C D等の既存のメデ ィァの再生にも対応することができる。
(実施の形態 9 )
図 1 6は、 本発明の一実施の形態に係るサーバーの斜視図を示してい る。 本図に示したサーバーは、 実施の形態 5に係る光ディスク装置を備 えたものである。 図 1 6において、 サーバー 1 0 3 0は、 実施の形態 5 に係る光ディスク装置 1 0 3 1 と、 情報の表示を行うためのモニター 1 0 3 3 と、 情報の入力を行うためのキーポード 1 0 3 4とを備え、 ネッ トワーク 1 0 3 5 と接続されている。
本実施の形態に係るサーバーは、 実施の形態 5に係る光ディスク装置 を外部記憶装置として備えているので、 異なる種類の光ディスクに情報 を安定して記録再生でき、 広い用途に使用することができる。
光ディスク装置はその大容量性を生かして、 ネッ トワーク 1 0, 3 5か らの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報（画像、音声、映像、 H T M L文書、 テキス ト文書等） を送出する。 また、 ネッ トワークから 送られてくる情報をその要求された場所に記録する。 また、 D V Dディ スクゃ C Dディスク等の既存のメディアに記録された情報も再生が可能 であるので、 それらの情報を送出することも可能となる。
(実施の形態 1 0 )
図 1 7は、 本発明の一実施の形態に係るカーナビゲーシヨンシステム の斜視図を示している。 本図に示したサーバーは、 実施の形態 5に係る 光ディスク装置を備えたものである。 図 1 7において、 カーナビゲ シ ョンシステム 1 0 4 0は、 実施の形態 5に係る光ディスク装置を内蔵し ており、 地形や行き先情報の表示を行うための液晶モニター 1 0 4 1と 接続されて使用される。
本実施の形態に係るカーナビゲーションシステムは、 実施の形態 5に 係る光ディスク装置を備えているので、 異なる種類の光ディスクに映像 を安定して記録再生でき、 広い用途に使用することができる。 カーナビ ゲーションシステム 1 0 4 0は、 メディア (光ディスク） に記録された 地図情報と、 地上位置確定システム （G P S ) や、 ジャイロスコープ、 速度計、 走行距離計等の情報を元に、 現在位置を割り出しその位置を、 液晶モニター上に表示する。 また行き先を入力すると、 地図情報や道路 情報をもとに行き先までの最適な経路を割り出し、 それを液晶モニター に表示する。
地図情報を記録するために大容量の光ディスクを用いることで、 一枚 のデイスクで広い地域をカバーして細かい道路情報を提供することがで きる。 また、 その道路近辺に付随するレス トランやコンビ-エンスス ト ァ、 ガソリンスタンドなどの情報も同時に光ディスクに格納して提供す ることができる。
さらに、 道路情報は時間がたっと古くなり、 現実と合わなくなるが、 光ディスクは互換性がありメディアが安価であるため、 新しい道路情報 を収めたディスクと交換することで最新の情報を得ることができる。 ま た D V Dディスクや C Dディスク等の既存のメディアについての再生や 記録にも対応するため、 自動車の中で映画を見たり音楽を聴いたりする ことも可能である。 産業上の利用可能性
以上のように本発明によれば、 異なる種類の規格の光ディスクが 2層 ディスクを含んでいてもその迷光の影響を小さく抑えることができ、 情 報を安定して記録再生できるので、 光ディスク装置、 光ディスクレコー ダー、 光ディスクプレーヤー、 サーバー、 カーナビゲーシヨンシステム などに有用である。

Claims

1 . 第 1の情報記録媒体に情報の記録及び再生の少なく ともいずれかを する第 1の波長の光を発する第 1の光源と、
第 2の情報記録媒体に情報の記録及び再生の少なく ともいずれかをす る第 2の波長の光を発す青る第 2の光源と、
前記第 1及び第 2の波長の光を回折する光学素子と、
前記第 1の情報記録媒体又は前の記第 2の情報記録媒体で反射し、 前記 光学素子を通った光を検出する検出領域を備えた光検出手段とを備え、 前記第 1の情報記録媒体及び前記第 2囲の情報記録媒体は、 2層以上の 多層ディスクであり、
前記検出領域は、 前記光学素子で回折された前記第 1の波長の光の 1 次以上の回折光を検出する第 1の回折光検出領域と、 前記光学素子で回 折された前記第 2の波長の光の 1次以上の回折光を検出する第 2の回折 光検出領域とを含んでおり、
前記第 1の回折光検出領域は、 前記第 1の情報記録媒体からの光のう ち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の 0次光 の広がりの最大範囲又は最小範囲で区画された領域を跨がないように配 置されており、
前記第 2の回折光検出領域は、 前記第 2の情報記録媒体からの光のう ち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光の 0次光 の広がりの最大範囲又は最小範囲で区画された領域を跨がないように配 置されていることを特徴とする光へッド。
2 . 前記第 1の回折光検出領域のうち少なく とも 1つは、 前記第 1の情 報記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる 記録層からの光の 0次光の広がりの最大範囲である第 1の最大範囲より 外側にあり、
前記第 2の回折光検出領域のうち少なく とも 1つは、 前記第 2の情報 記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記 録層からの光の 0次光の広がりの最大範囲である第 2の最大範囲より外 側にある請求項 1に記載の光へッド。
3 . 前記光学素子は、 前記第 1の波長の光を回折する光学素子と前記第 2の波長の光を回折する光学素子とが別個になっており、 前記第 1の回 折光検出領域と前記第 2の回折光検出領域とを共用した共用領域があり、 前記共用領域は前記第 1の最大範囲と前記第 2の最大範囲とのうち、 大 きい範囲の外側に配置されている請求項 2に記載の光へッド。
4 . 前記第 1の回折光検出領域のうち少なく とも 1つ、 及び前記第 2の 回折光検出領域のうち少なく とも 1つは、 前記第 1の情報記録媒体から の光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの光 の 0次光の広がりの最小範囲である第 1の最小範囲と、 前記第 2の情報 記録媒体からの光のうち記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記 録層からの光の 0次光の広がりの最小範囲である第 2の最小範囲とのう ち、 小さい範囲の内側に配置されている請求項 1に記載の光へッド。
5 . 前記第 1の回折光検出領域及び前記第 2の回折光検出領域のすべて 力 S、 前記第 1の最小範囲と前記第 2の最小範囲とのうち、 小さい範囲の 内側に配置されている請求項 4に記載の光へッド。
6 . 前記光学素子とは別の第 2の光学素子と、 前記第 2の光学素子によ る回折光の検出領域とをさらに備えており、 前記第 2の光学素子は、 前 記光学素子で回折されなかった 0次光を回折する請求項 1に記載の光へ ッド、。
7 . 前記第 1の回折光検出領域と、 前記第 2の回折光検出領域とが電気 的に結合されている請求項 1に記載の光へッド。
8 . 請求項 1に記載の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体と 前記光へッドとを相対的に移動させる回転系及び移送系とを備えた光デ イスク装置。
9 . 請求項 1に記載の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体と 前記光ヘッドとを相対的に移動させる回転系及び移送系と、 前記光検出 手段から出力された信号から情報を再生する再生手段とを備えた再生専 用の光ディスク装置。
1 0 . 請求項 1に記載の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体 と前記光へッドとを相対的に移動させる回転系及ぴ移送系とを備え、 前 記第 1及び第 2の情報記録媒体に映像の記録及び再生の少なく ともいず れかをする光ディスク装置。
1 1 . 請求項 1に記載の光ヘッドと、 前記第 1及び第 2の情報記録媒体 と前記光へッドとを相対的に移動させる回転系及び移送系とを備え、 前 記第 1及び第 2の情報記録媒体から映像の再生をする再生専用の光ディ スク装置。
1 2 . 請求項 8に記載の光ディスク装置を外部記憶装置として備えたコ ンピュータ。
1 3 . 請求項 8に記載の光ディスク装置を外部記憶装置として備えたサ —バ一 o
1 4 . 請求項 8に記載の光ディスク装置を外部記憶装置として備えた力 一ナビゲーショ ンシステム。
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