WO2006112158A1 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents

光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 Download PDF

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WO2006112158A1
WO2006112158A1 PCT/JP2006/303873 JP2006303873W WO2006112158A1 WO 2006112158 A1 WO2006112158 A1 WO 2006112158A1 JP 2006303873 W JP2006303873 W JP 2006303873W WO 2006112158 A1 WO2006112158 A1 WO 2006112158A1
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WO
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light
optical
light beam
pickup device
optical pickup
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/303873
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ikuya Kikuchi
Masakazu Ogasawara
Makoto Sato
Hajime Koyanagi
Katsuhiro Koike
Original Assignee
Pioneer Corporation
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Publication date
Application filed by Pioneer Corporation filed Critical Pioneer Corporation
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • 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
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device and an information recording / reproducing apparatus used for recording and reproducing information on an optical recording medium such as an optical disk.
  • CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • Optical discs for recording and reproducing data for example, BD (Blu-ray Disc) and High Definition-DVD (hereinafter, “HD-DVD”)
  • BD Blu-ray Disc
  • HD-DVD High Definition-DVD
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-236253 Disclosure of the invention
  • the pit size formed on the optical disc is reduced in diameter as compared with conventional optical discs such as CD and DVD, and the optical disc It is necessary to improve the rotation speed.
  • the numerical aperture of the objective lens mounted on the optical pickup device is improved to reduce the focused spot diameter of the light beam irradiated on the optical disc, and the light beam on the spot is also reduced. It is essential to improve the amount of energy. For this reason, it is difficult to say that it is an ideal situation to use a compatible objective lens with low utilization efficiency with respect to the light source light amount as in the information recording / reproducing apparatus described in Patent Document 1, and the situation is inviting. .
  • the present application has been made in view of the circumstances described above, and one example of the problem is to improve the utilization efficiency of the output energy in the light source while realizing downsizing of the apparatus and reduction of the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device and an information recording / reproducing device that can be used.
  • the optical pickup device includes a first light beam and a second light beam having different wavelengths, which are optical recording media.
  • a first reflected light that is a reflected light from the optical recording medium of the first light beam and a reflected light of the second light beam that is reflected from the optical recording medium.
  • An optical pickup device that receives two reflected light beams, the optical beam output means for outputting either the first light beam or the second light beam while having substantially the same optical axis; 1 a light receiving means for receiving the reflected light or the second reflected light, a first light collecting means for condensing the first light beam on the optical recording medium, and the second light beam for the optical recording.
  • an information recording / reproducing device includes the optical pickup device according to any one of claims 1 to 7, and the optical pickup device.
  • Output means for controlling the optical recording medium, control means for controlling recording and reproduction of information on the optical recording medium by controlling the driving means, and a signal corresponding to a light reception result in the optical pickup device is output.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP in a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP2 in Modification 1 of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP3 in Modification 1 of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP4 in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing reflection characteristics of dichroic PBS 2203 in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP5 in a modification of the second embodiment.
  • the diameter of the focused spot is increased while increasing the amount of energy of the light beam applied to the optical disc (that is, the amount of energy in the focused spot). It is necessary to narrow down (specifically, reduce the spot diameter).
  • the energy distribution of the light beam exhibits a Gaussian distribution with the center of the optical axis being maximized, there is a contradiction that if the amount of energy of the light beam incident on the objective lens is improved, the focusing characteristics of the focused spot will be deteriorated. There is a relationship.
  • rim intensity the intensity distribution of the light beam applied to the objective lens
  • the optimum conditions that is, the amount of energy incident on the objective lens mounted on the optical pickup device is increased, and the numerical aperture of the objective lens is improved to collect light. to set the conditions
  • the provision separately the objective lens capable of realizing the conditions for each recording format is essential.
  • providing a plurality of objective lenses providing a plurality of optical pickup devices for each objective lens results in an increase in manufacturing cost of the information recording / reproducing apparatus and an increase in the size of the apparatus. Not right.
  • the information recording / reproducing apparatus RP includes the optical pickup apparatus PU of the present application as a compatible recorder that records and reproduces data with respect to an optical disc DK corresponding to each recording format of CD, DVD, and BD. It is applied.
  • the information recording / reproducing apparatus RP is roughly divided into a signal processing unit SP, a control unit C, a drive circuit D, an optical pickup device PU, and an actuator servo circuit AS.
  • the step motor servo circuit SS and the reproduction unit P are configured.
  • the signal processing unit SP has an input terminal, and outputs to the control unit C performs the signal processing on the data external force input via the terminal.
  • Specific processing contents performed in the signal processing unit SP are arbitrary. For example, after the input data is compressed by a compression method such as MPEG (Moving Picture Experts Group), the data is processed by the control unit. You may make it output to.
  • MPEG Motion Picture Experts Group
  • the control unit C is mainly configured by a CPU (Central Processing Unit) and controls each unit of the information recording / reproducing apparatus RP. For example, when recording data on the optical disc DK, the control unit C outputs a recording drive signal corresponding to the data input from the signal processing unit SP to the drive circuit D, while being recorded on the optical disc DK. When playing back the existing data, the drive signal for playback is output to the drive circuit D.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the drive circuit D is mainly composed of an amplifier circuit, amplifies the drive signal input by the control unit C force, and supplies the amplified drive signal to the optical pickup device PU.
  • the amplification factor in the drive circuit D is controlled by the control unit C.
  • the amplification factor is controlled so that a light beam is output with the optical pickup device PU force recording power.
  • the “Recording power” means the amount of energy that causes phase change or dye discoloration in a phase change type optical disc DK (eg, DVD-RW) and a dye color change type optical disc DK (eg, DVD-R).
  • the data recorded on the optical disc DK is played back.
  • the amplification factor is controlled so that the light beam is output with the optical pickup device PU power reproduction power (that is, the amount of energy that does not cause a change in color change or the like in the optical disc DK).
  • the optical pickup device PU irradiates an optical disc DK (ie, BD, DVD, CD) corresponding to a plurality of recording formats based on a control signal supplied to the drive circuit D force with an optical disc DK.
  • the optical pickup device PU as a light source, for example, a first semiconductor laser 11 that outputs a BD light beam (wavelength 405 nm) and a second semiconductor for DVD It has a laser 121 (outputs a light beam with a wavelength of 650 nm) and a third semiconductor laser 122 for CD (wavelength 780 nm).
  • the optical pick-up device PU includes a first dichroic mirror 13, a PBS (polarization beam splitter) 14, a convergence correction mechanism 15, a ⁇ ⁇ 4 plate 16, an optical path separating / combining unit 17,
  • the first and second objective lenses 1 81 and 182 have an actuator unit 18, an alignment grating 19, an error detection lens 20, and an OEIC 21, and the light beam output from the first semiconductor laser 11 is BD
  • the light beam output from the second semiconductor laser 121 and the third semiconductor laser 122 in the light source unit 12 is guided to the second objective lens 182 for CD and DVD compatibility. A shining configuration is adopted.
  • the first semiconductor laser 11, the second semiconductor laser 121 and the third semiconductor laser 122 outputs each of the different wavelengths of light beams based on a drive signal supplied together driving circuit D force.
  • the forward path that is, the direction in which the light beam output from the light source is guided to the optical disk DK
  • the backward path that is, the reflected light from the optical disk DK are guided to the OEIC 21 by the PBS 14 as described below. Therefore, as the light beam output from each of the semiconductor lasers 11, 121, and 122, a light beam linearly polarized (for example, P-polarized) in a predetermined direction should be used. Is required.
  • the first dichroic mirror 13 is output from the first semiconductor laser 11 and the light source unit 12. Is an element provided to guide the emitted light beam to substantially the same optical path (that is, to make the optical axes substantially the same), for example, it reflects a light beam having a wavelength of a predetermined wavelength (for example, 450 nm) or less. On the other hand, a light beam having a longer wavelength is transmitted.
  • the PBS 14 transmits a light beam linearly polarized (for example, P-polarized) in a predetermined direction, while reflecting a light beam linearly polarized (for example, S-polarized) in a direction different from the light beam by ⁇ 2.
  • the aberration correction mechanism 15 is an element provided for correcting aberrations with respect to the incident light beam from the PBS 14 side and the reflected light from the optical disc DK.
  • a collimator lens 151 for converting a part of the emitted light beam into parallel light, a lens holder 152 for fixing the collimator lens, and a step motor 153 are provided.
  • the lens holder 152 constituting the aberration correction mechanism 15 is supported in a state in which it can be translated in the optical axis direction from the main shaft 154 and the sub shaft 155 mm, and is supplied from the step motor servo circuit SS.
  • the step motor 153 is driven to rotate based on the drive signal, the lens holder 152 is configured to translate in the optical axis direction.
  • the collimator lens 151 moves, and the aberration correction function is realized by diffusing and converging the emitted light of the collimator lens 151, that is, the incident light of the first objective lens 181 and the second objective lens 182.
  • this aberration correction mechanism 15 is not necessarily an essential element in the present application, but in an optical disc DK that realizes a high recording density such as the BD format, the numerical aperture of the objective lens is increased and the concentration is increased. Since it is highly necessary to narrow down the light spot, it is necessary to appropriately correct the aberration caused by the thickness error of the protective layer and the aberration caused by the rotational distortion of the optical disc DK. For this reason, in the case of the information recording / reproducing apparatus RP that performs recording / reproducing with respect to the BD, such as the information recording / reproducing apparatus RP according to the present embodiment, the aberration correction mechanism 15 is also provided with a viewpoint power for preventing the spot diameter from expanding due to aberration It is necessary to note that this is desirable.
  • the ⁇ ⁇ 4 plate 16 performs mutual conversion between linearly polarized light and circularly polarized light.
  • the optical path separating / combining unit 17 divides the light beam incident from the ⁇ / 4 plate 16 into two different optical paths. Then, the light beam is incident on the actuator unit 18, and the optical paths of the reflected light incident from the actuator unit 18 through different optical paths are combined and made incident on the ⁇ 4 plate 16.
  • the optical path separating / combining unit 17 in the present embodiment, the light beam output from the first semiconductor laser 11 is incident on the first objective lens 181 (for BD), while the light beam The light beam output from the source unit 12 is incident on the second objective lens 182 (for CD and DVD).
  • the optical path separating / combining unit 17 divides the light beam incident from the ⁇ / 4 plate 16 into two different optical paths. Then, the light beam is incident on the actuator unit 18, and the optical paths of the reflected light incident from the actuator unit 18 through different optical paths are combined and made incident on the ⁇ 4 plate 16.
  • the optical path separating / combining unit 17 in the present embodiment, the light beam output from the first semiconductor laser 11 is incident
  • a second dichroic mirror 171 and a mirror 172 are provided in the optical path separation Z combining unit 17 which is powerful in the present embodiment. Similar to the first dichroic mirror 13, the second dichroic mirror 171 reflects a light beam having a predetermined wavelength (for example, 450 nm) or less, and transmits a light beam having a wavelength longer than that. As a result, the short-wavelength (405 nm) light beam output from the first semiconductor laser 11 is reflected upward in the figure (hereinafter “in the figure”) by the second dichroic mirror 171 and is reflected to the first objective lens 181. On the other hand, the reflected light from the optical disk DK that is incident through the first objective lens 181 is reflected again by the second dichroic mirror 171 in the left direction in the figure and is incident on the ⁇ ⁇ 4 plate 16. The Rukoto.
  • the long-wavelength (650, 780 nm) light beam output from the light source unit 12 passes through the second dichroic mirror 171 and is reflected upward by the mirror 172 in the second direction.
  • Light incident on the objective lens 182 and incident on the second objective lens 182 is reflected by the mirror 172 in the left direction in the figure, and then reflected on the second dichroic mirror 171.
  • the light is transmitted and incident on the ⁇ ⁇ 4 plate 16.
  • the actuator unit 18 includes a first objective lens 181, a second objective lens 182, an objective lens holder 183 to which both objective lenses 181 and 182 are fixed, and further this objective lens holder 183. And a movable mechanism 184 for moving the objective lens to change the position of the objective lens based on the correction signal supplied from the actuator servo circuit AS, thereby realizing tracking servo and focus servo.
  • the alignment grating 19 is a grating disposed on the optical path of the reflected light emitted from the PBS 14, and is used to adjust the focused spot position on the OEIC 21. It has been provided. It should be noted that the specific grating configuration of the alignment grating 19 is arbitrary, and it is sufficient that only the light beam to be aligned is diffracted and the focused spot position on the OE IC 21 can be adjusted. For example, when the optical pickup device PU is manufactured, the optical axis of the first semiconductor laser 11 and the second semiconductor laser 121 (or the third semiconductor laser 122) is adjusted to align the focused spot position on the OEIC 21.
  • the third semiconductor laser 122 (or the second semiconductor laser 122) housed in a single package is used.
  • the semiconductor laser 121 the focused spot position on the OEIC 21 is displaced.
  • the error detection lens 20 collects the reflected light from the optical disc DK reflected by the PBS 14 on the OEIC 21.
  • the OEIC 21 is composed of, for example, a photodiode, receives a light beam emitted from the error detection lens 20, and receives the received light signal as a control unit C, a reproduction unit P, an actuator servo circuit AS, and a step motor servo circuit SS. Output to.
  • the reproduction unit P is, for example, an adding circuit and an amplifier circuit, and generates a reproduced RF signal based on the light reception signal that will be supplied from OEIC21. Then, the reproducing unit P performs predetermined signal processing on the reproduced RF signal and then outputs it to the output terminal OUT.
  • the actuator servo circuit AS is composed of an arithmetic circuit, and generates a correction signal (specifically, a tracking error signal and a focus error signal) based on a light reception signal supplied from the OEIC 21 of the optical pickup device PU. And output to the actuator unit 18. As a result, in the actuator unit 18, the position of the objective lens holder 183 is changed based on the correction signal, and tracking servo and focus servo are performed.
  • a correction signal specifically, a tracking error signal and a focus error signal
  • the tracking servo method is the DPP method (differential Shpul method), heterodyne method, and 3-beam method can be used.
  • the DPP method or the 3-beam method a light receiving unit is provided for the OEIC21 to receive the secondary beam ( ⁇ primary light), and a grating is provided between the light sources 11 and 12 and the dichroic mirror 13.
  • the light beam emitted from the optical path separation Z combining unit 17 by this grating may be set to three beams (0th order light and ⁇ 1st order light).
  • an astigmatism method or a spot size method can be adopted.
  • a cylindrical lens is used as the error detection lens 20 and OEIC21 is used.
  • the spot size method which is better if the light receiving part is divided into four parts, use a hologram lens for the error detection lens 20, and the light receiving part of the OEIC21 can be divided into two parts.
  • the step motor servo circuit SS is composed of an arithmetic circuit and a recording memory (not shown).
  • Various sensors for example, a position sensor for detecting the position information and initial position of the collimator 151 provided in the sensor SE, the OEIC21,
  • the step motor 153 is driven based on a signal (for example, an envelope signal, a spherical aberration error signal, jitter, etc.) necessary for correcting the spherical aberration supplied from the signal processing unit SP.
  • a signal for example, an envelope signal, a spherical aberration error signal, jitter, etc.
  • step motor servo circuit SS actually drives the step motor 153 is arbitrary.
  • the detection signal value from the sensor SE and the signal value of the envelope signal are used. as a table on the corresponding unshown correction amount memory is retained, based on the table! /, good be driven step motor 153 Te!,.
  • the operation of the information recording / reproducing apparatus RP is as follows. Therefore, in the following, description will be made separately for both patterns, because the operation contents are different between (2) when 0 and 0 ⁇ 0 are used as the optical disc 0K.
  • the disc discriminating circuit detects that the inserted optical disc is a BD.
  • the user performs an input operation for recording or reproducing information on the optical disc DK to an operation unit (not shown).
  • the control unit C starts supplying drive signals to the drive circuit D in accordance with the input operation.
  • the control unit C supplies a drive signal corresponding to the signal supplied from the signal processing unit SP to the drive circuit D and also in the drive circuit D. Set the gain to a value corresponding to the recording power.
  • the control unit C supplies a reproduction drive signal to the drive circuit D and sets the amplification factor in the drive circuit D to a value corresponding to the reproduction power. Set.
  • the drive circuit D When the control unit C force drive signal is supplied in this way, the drive circuit D outputs a predetermined drive signal to the first semiconductor laser 11.
  • a light beam (for example, P-polarized light) having a wavelength of 405 nm is output from the first semiconductor laser 11, and the light beam is reflected by the first dichroic mirror 13 and then passes through the PBS 14.
  • the light passes through and enters the collimator lens 151 of the aberration correction mechanism 15.
  • this light beam is converted into parallel light by the collimator lens 151, then passes through the ⁇ 4 plate 16, shifts to a circularly polarized state, and enters the optical path separating / combining unit 17.
  • this light beam is reflected upward in the figure without passing through the second dichroic mirror 171 in the optical path separating / combining unit 17 (that is, separated from the optical path of the light beam output from the light source unit 12),
  • the light passes through the first objective lens 181 and is irradiated onto the recording surface of the optical disc DK.
  • the light beam irradiated onto the recording surface of the optical disc DK is reflected on the recording surface, passes through the first objective lens 181 as reflected light, and then the second dichroic mirror. In 171, it is reflected in the left direction in the figure. Next, this reflected light is transmitted again through the ⁇ ⁇ 4 plate 16 to change the polarization direction by ⁇ ⁇ 2 in the forward path. For example, a state where the light beam that has been polarized in the forward path is S-polarized in the return path It becomes.
  • the reflected light that has passed through the ⁇ 164 plate 16 passes through the collimator lens 151, is reflected downward in the drawing by the PBS 14, passes through the alignment grating 19, and is then condensed on the OEIC 21 by the error detection lens 20. Is done.
  • the OEIC 21 receives the received light signal corresponding to the reflected light at the reproducing unit P and the control unit C, and further, the actuator servo circuit AS, Output to step motor servo circuit SS.
  • a signal corresponding to the information recorded on the optical disc is also output from the reproduction unit P force.
  • control unit C controls the amplification factor of the drive circuit D to control the amount of light beam output from the first semiconductor laser 11 and the actuator servo circuit AS also controls the actuator unit. 18 is driven to realize tracking and focusing servos, and further, step motor 153 is driven by the step motor servo circuit SS to realize aberration correction.
  • the drive circuit D uses any of the semiconductor lasers 121 and 121 in the light source unit 12 based on the drive signal to which the control unit C force is also supplied. A predetermined drive signal is output to 122.
  • a light beam (for example, P-polarized light) having a wavelength of 650 nm or 780 nm is output from the light source unit 12, and the light beam passes through the first dichroic mirror 13 and then passes through the PBS 14, and the aberration correction mechanism. It is incident on 15 collimator lenses 151.
  • this optical beam is converted into parallel light by the collimator lens 151, passes through the ⁇ / 4 plate 16, shifts to a circularly polarized state, and enters the optical path separating / combining unit 17.
  • this light beam is transmitted in the right direction in the figure without being reflected by the second dichroic mirror 171 of the optical path separating / combining unit 17, and after being reflected upward by the mirror 172 (that is, the first dichroic mirror 171). is separated from the optical path of the light beam output from the half-conductor laser 11) is entering Isa in the second objective lens 182, it is irradiated on the recording surface of the optical disc DK.
  • the light beam irradiated onto the recording surface of the optical disc DK in this way is reflected on the recording surface, passes through the second objective lens 182 as reflected light, and then is reflected on the mirror 172 in the drawing. Reflected to the left and transmitted through the second dichroic mirror 171. Next, this reflected light is transmitted through the ⁇ ⁇ 4 plate 16, the polarization direction is changed by the forward path and ⁇ ⁇ 2, and after passing through the collimator lens 151, is reflected downward by the PBS 14 in the figure and is sent to the alignment grating 19. Incident. This reflected light is grayed out in the alignment grating 19. After being diffracted according to the characteristics of the grating, the light is focused on the OEIC 21 by the error detection lens 20. As a result, the reflected light is received by the OEIC 21, and tracking servo or the like is realized.
  • the light beam output from the first semiconductor laser 11 for example, for BD
  • the light beam output from the light source unit 12 The optical path for CD or DVD
  • the optical path separation Z synthesis unit 17 is synthesized by the first dichroic mirror, and the optical path separation Z synthesis unit 17 is irradiated while matching the optical axes of the two light beams.
  • a light beam for BD (405 nm) is guided to the first objective lens 181
  • a light beam for CD (780 nm) or DVD (650 nm) is guided to the second objective lens 182
  • the structure to be adopted is adopted.
  • the light beam corresponding to each recording format output through the same optical path is separated by the optical path separation Z combining unit 17 and is incident on different objective lenses 181 and 182 respectively. Therefore, a plurality of objective lenses 181 and 182 are provided in one optical pickup device PU while setting optimum conditions of energy loss and a focused spot diameter for each objective lens 181 and 182. By sharing parts, it is possible to reduce the manufacturing cost of the information recording / reproducing apparatus RP and to reduce the size of the apparatus.
  • the information recording / reproducing apparatus RP includes the aberration correction mechanism 15, and employs a configuration in which the aberration correction mechanism 15 is driven by the step motor servo circuit SS.
  • the aberration correction mechanism 15 is driven by the step motor servo circuit SS.
  • the light beams output from the light sources 11 and 12 are combined by the first dichroic mirror 13, and the combined light beam is passed through the single aberration correction mechanism 15.
  • Optical path separation The structure which makes it enter into the Z composition part 17 is adopted. For this reason, it is only necessary to provide one aberration correction mechanism 15 for a light beam corresponding to a plurality of wavelengths, and further downsizing of the optical pickup device PU can be realized.
  • the optical path separation Z combining unit 17 is composed of the second dichroic mirror 181 which is a wavelength separation element and the mirror 182. Therefore, it is possible to separate the light beams output from the light sources 11 and 12 with a simple structure, and so on. It is possible to reduce the size.
  • a recording device such as a HD-DVD, DVD and CD compatible player, etc. even the information recording and reproducing apparatus RP Nitsu! ⁇ for recording and reproducing of information for different various optical discs DK of formats, can be realized by the configuration similar to the above embodiment.
  • a compatible recorder for recording / reproducing information on / from an optical disc DK (BD and CD, or BD and DVD, or even DVD and CD) corresponding to the recording format can be realized by the same configuration.
  • the optical pickup device PU may be integrated with the optical pickup device PU.
  • the first semiconductor laser 11 and the light source unit 12 are provided, and light beams having different wavelengths are emitted from the respective semiconductor lasers 11, 121, and 122.
  • the output configuration was adopted.
  • a light source that outputs a light beam corresponding to a plurality of wavelengths is provided at the position where the light source unit 12 is provided, and this light source power is also applied to the PBS 14 with the light beam.
  • the first dichroic mirror 13 need not necessarily be provided.
  • the case where the focusing spot position in the OEIC 21 is adjusted using the alignment grating 19 has been described as an example.
  • this alignment grating 19 is not necessarily required, and for example, a similar light receiving mode can be realized by devising the divided shape of the light receiving portion of the OEIC 21.
  • the position of the light condensing spot on the OEIC 21 after the optical axis alignment is experimentally obtained in advance, and a light receiving portion is provided at that position.
  • the aberration correction method is not limited to this, and other physical and electrical methods can be used.
  • an example employing a physical method and an example employing an electrical method will be described.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus RP2 that works on this modification.
  • FIG. 2 the same elements as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the information recording and reproducing apparatus RP2 includes, instead of the aberration correction mechanism 15 in the first embodiment has a configuration that adopts the aberration correcting mechanism 150.
  • the aberration correction mechanism 150 is provided with a first lens holder 1521 that is fixed to a housing (not shown) of the optical pickup device PU2 in a stationary state.
  • a second lens holder 1522 is provided which is supported so as to be movable in parallel with the direction and is movable in accordance with the rotational drive of the step motor 153.
  • a first lens 1511 that is a concave lens is fixed to the first lens holder 1521, while a first lens 1511 that is a convex lens is separated from the first lens 1511 by a predetermined distance to the second lens holder 1522. 2 Lens 1512 is fixed.
  • this information recording / reproducing apparatus RP2 a configuration in which the light beam emitted from the first dichroic mirror 13 is converted into parallel light by the collimator lens 210 and then incident on the first lens 1511-1 is adopted.
  • the light beam as parallel light incident on the first lens 1511 is converged and diverged by the action of the first lens 1511 and the second lens 1512, and the cross-sectional area of the light beam is expanded.
  • the first and second lenses 1511 and 1512 function as a so-called beam expander. Of).
  • the error detection lens 200 since the light beam incident on the error detection lens 200 becomes parallel light that is not convergent light, the error detection lens 200 includes the first implementation described above. It is necessary to keep in mind that it is necessary to provide a condensing lens unlike a form. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, details are omitted.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an information recording / reproducing apparatus RP3 that is effective in this modification.
  • the same elements as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • an aberration correction element 1500 configured by a liquid crystal panel is disposed between the collimator lens 151 and the ⁇ ⁇ 4 plate 16, and the aberration correction element 1500 is received from the OEIC 21. It is driven by the aberration correction controller AC based on the envelope signal in the signal, and a method of correcting the aberration that occurs in the light beam is adopted.
  • the configuration of the aberration correction element 1500 and a specific aberration correction method when the aberration correction element 1500 is used are the same as the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-358690, and thus the details are omitted. .
  • the information recording / reproducing device RP3 and the optical pickup device PU3 can be downsized. Can be realized.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the information recording / reproducing apparatus RP4 according to the present embodiment.
  • the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. is there.
  • an intermediate PBS 14 is provided between the first dichroic mirror 13 and the collimator lens 151, and the PBS 14 is used to separate the forward path and the return path.
  • the configuration to do was adopted.
  • an optical disc DK having a thick protective layer such as a CD
  • the polarization is caused by this birefringence. Changes in direction may occur.
  • an optical element such as PBS 14 whose transmission and reflection characteristics change depending on the polarization direction of incident light (i.e., an optical element having polarization dependence) is used as a separation element for the forward Z return path.
  • an optical element having polarization dependence i.e., an optical element having polarization dependence
  • the optical pickup device PU4 that is useful in the present embodiment, a configuration in which the optical system for BD and the optical system for CD and DVD are separated is adopted, and the optical system for BD is polarized.
  • the forward path separation element for example, PBS
  • PBS whose transmission and reflection characteristics can be changed according to the direction reduces energy loss, while the optical path for CD and DVD has no polarization dependence.
  • a backward separation element for example, a half mirror.
  • optical system an optical system using a polarization-dependent forward Z return separation element is referred to as a ⁇ polarization optical system '', and an optical system using a polarization Z-dependent forward Z return separation element is referred to as ⁇ non-polarization ''. It will be called “optical system”.
  • the forward path separation unit 220 includes a half mirror 2201, a dichroic mirror 2202, a dichroic PBS 2203, and a mirror 2204.
  • the half mirror 2201 is provided on the optical path between the light source unit 12 and the collimator lens 151 of the aberration correction mechanism 15, and is output from the light source unit 12 with a transmittance of 50%, for example. The remaining 50% of the light beam is reflected upward in the figure.
  • the dichroic mirror 2202 is provided in an optical path from the half mirror 2201 to the collimator lens 151 of the aberration correction mechanism 15, and transmits, for example, a light beam having a predetermined wavelength (for example, 450 nm) or more. The light beam of the wavelength or less is reflected.
  • a predetermined wavelength for example, 450 nm
  • the Dyke mouth PBS2203 disposed on the optical path of the light beam output from the first semiconductor laser 11 is an element having both polarization dependency and wavelength dependency with respect to the light reflection characteristics. ing.
  • the reflection characteristics of the light beam in this dichroic PBS 2203 will be described with reference to FIG. In the figure, along with showing reflection characteristics about the S-polarized light beam by the solid line, is indicated by a chain line the reflection characteristics for P-polarized light beam.
  • this dichroic PBS 2203 has a property of transmitting almost all the P-polarized light beam in the entire wavelength region.
  • an S-polarized light beam has a sharp change point of transmission and reflection characteristics in a predetermined wavelength region, and almost all of the S-polarized light beam is emitted at a wavelength of 405 nm.
  • it has the property of transmitting almost all of the S-polarized light beam at wavelengths of 650 nm and 780 nm.
  • this dichroic PBS2203 functions as a PBS (polarization beam splitter) for a light beam having a wavelength of 405 nm, whereas it has a reflection characteristic for light beams having a wavelength of 650 nm and 780 nm. It will not function as PBS. Note that the change shape of the transmission-reflection characteristic is not limited to the illustrated characteristics.
  • the information recording / reproducing apparatus RP4 having the forward / return separation unit 220 as described above, when information is recorded / reproduced with respect to BD, DVD, and CD, the information recording / reproducing apparatus RP4 has the following configuration. Will be performed.
  • the drive circuit D sends a predetermined drive signal to the first semiconductor laser 11 based on the drive signal supplied from the control unit! Output.
  • a P-polarized light beam (wavelength 405 nm) is output from the first semiconductor laser 11, enters the dichroic PBS 2203, and passes through the dichroic PBS 2203.
  • this light beam is reflected upward in the figure by the mirror 2204, then reflected rightward in the figure by the diced mouth mirror 2202, and is incident on the collimator lens 151 of the aberration correction mechanism 15.
  • this light beam is converted into parallel light by the collimator lens 151, then polarized into circularly polarized light by the ⁇ 4 plate 16, and incident on the optical path separating / combining unit 17 through the first objective lens 181.
  • the optical disc DK To the optical disc DK.
  • the light beam irradiated onto the recording surface of the optical disc DK is reflected on the recording surface, passes through the first objective lens 181 as reflected light, and then splits the optical path. Is incident on.
  • the reflected light passes through the ⁇ ⁇ 4 plate 16 via the optical path separation / combination unit 17 and shifts to the S-polarized state in which the polarization direction is changed by ⁇ ⁇ 2 through the collimator lens 151.
  • dichroic mirror 2202 After being reflected downward in the figure by dichroic mirror 2202, are reflected in the drawing the left by a mirror 2204, and enters the dichroic PBS2203.
  • the reflected light since the reflected light is in the S-polarized state, it is reflected by the dichroic PBS 2203, passes through the alignment grating 19 and the error detection lens 20, and is received by the EIC 21.
  • the drive circuit D is predetermined for any of the semiconductor lasers 121 and 122 in the light source unit 12 based on the drive signal to which the control unit C force is also supplied.
  • the drive signal is output.
  • a light beam (wavelength 650 nm or 780 nm) is output from the light source unit 12 in a linearly polarized state, and the light beam is transmitted by the half mirror 2201 with a transmittance of about 50%, and then the dichroic mirror.
  • the light passes through 2202 and enters the collimator lens 151 of the aberration correction mechanism 15.
  • this light beam is converted into parallel light by the collimator lens 151, then is polarized into circularly polarized light by the ⁇ / 4 plate 16, is incident on the optical path separation / combination unit 17, and passes through the second objective lens 182. Irradiated to optical disc DK.
  • the light beam irradiated onto the recording surface of the optical disc DK is reflected on the recording surface, passes through the second objective lens 182 as reflected light, and then separates the optical path. 17 is incident.
  • the reflected light passes through the optical path separation Z combining unit 17 and passes through the ⁇ ⁇ 4 plate 16 and is centered on the linearly polarized light whose polarization direction is changed by ⁇ ⁇ 2, and the birefringence amount of the optical disc DK is increased.
  • the state shifts to a corresponding elliptically polarized state.
  • the reflected light then passes through the collimator lens 151 and the dichroic mirror 2202 in this order, and passes through the mirror mirror 2201!
  • the reflected light passes through the dichroic PBS 2203 and the alignment grating 19 and is then collected on the OEIC 21 by the error detection lens 20.
  • the forward path / return path separating element having polarization dependence in the optical system corresponding to the light beam from the first semiconductor laser 11 the use, in an optical system corresponding to the light beams from the second light source is used forward ⁇ backward separating device having no polarization dependency as a half mirror.
  • the manufacturing cost of the information recording / reproducing device RP can be reduced and the size of the device can be reduced. It becomes possible to plan.
  • the half mirror 2201 and the dichroic PBS 2203 are used to separate the forward and backward paths of the light beam by the non-polarization optical system and the polarization optical system. While adopting the optical path configuration, it is also possible to separate the light beam as a polarization optical system optical path for both the two optical paths.
  • the configuration of the information recording / reproducing device RP5 in this case is shown in FIG.
  • a first PBS 2211 is provided in place of the half mirror 2201, and this first PBS 2211 has a linearly polarized light beam incident from the light source unit 12. It has come to be. Then, the reflected light corresponding to the light beam output from the light source unit 12 is reflected upward in the figure by the first PBS 2211 to give the lOEI The light is received by the C2101!
  • a second PBS 2212 force is provided on the optical path of the light beam output from the first semiconductor laser 11 in place of the dichroic PBS 2203.
  • the second PBS 2212 is output from the first semiconductor laser 11. While the transmitted light beam is transmitted, the reflected light corresponding to the light beam is reflected downward in the figure. As a result, the reflected light is received by the second OEIC 2102.

Abstract

　装置の小型化と製造コストの低減化を実現しつつ、光源における出力エネルギーの利用効率を向上させる。 　情報記録再生装置ＲＰにおいては、第１半導体レーザ１１から出力される光ビーム（例えばＢＤ用）及び光源ユニット１２から出力される光ビーム（ＣＤ用、ＤＶＤ用）の光路を第１ダイクロイックミラー１３により合成すると共に、両光ビームの光路を略同一とさせつつ光路分離／合成部１７に照射する。そして、この光路分離／合成部１７にて（ａ）ＢＤ用の光ビームを第１対物レンズ１８１に導光する一方、（ｂ）ＣＤ用或いはＤＶＤ用の光ビームを第２対物レンズ１８２に導光する。この構成により、同一の光路を介して出力される各記録フォーマットに対応した光ビームが光路分離／合成部１７にて分離され、各々異なる対物レンズ１８１及び１８２に入射されて、光ディスクＤＫに照射されることとなる。

Description

光ピックアップ装置及び情報記録再生装置
技術分野
[0001] 本発明は、光ディスク等の光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生に用いる 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、 CD (Compact Disc)や DVD (Digital Versatile Disc)と 、つた光ディスクの分 野においては急速な記録密度の向上が図られ、最近では青色のレーザ光 (波長 40 5nm)を用いてデータの記録及び再生を行う光ディスク（例えば、 BD (Blu-ray Disc) 及び High Definition-DVD (以下、「HD— DVD」））が規格化されるに至っている。そ の一方において、新たな記録フォーマットを有する光ディスクが出現したとしても光デ イスクの完全なる切換には未だ想到の時間を要することが想定され、今後も CDや D VDは広く流通することが予想される。力かる現状に鑑みた場合、これら複数の記録 フォーマットに対応した光ディスク（例えば CDと DVD及び BD)に対して如何にして 1 台の装置にて情報の記録再生を行うか、すなわち、如何にしてコンパチビリティ (互 換性)を実現するかが大きな課題となる。
[0003] ここで、力かるコンパチビリティを備えた情報記録再生装置 (所謂、コンパチブルレ コーダ）の実現方法としては各記録フォーマット毎に別個独立した光ピックアップ装置 を設け、情報の記録再生対象となる光ディスクの種別に応じて利用する光ピックアツ プ装置を切り換えるという手法も考えられる。しかし、かかる方法は、装置の製造コスト の上昇と装置の大型化と!/、う弊害を招来しかねず、現実的な選択肢と!/、うことができ ない。かかる観点から、従来、例えば、特許文献 1に記載の発明のように、所謂、互換 対物レンズ (すなわち、内周側と外周側でレンズの開口数を異ならせた対物レンズ） を光ピックアップ装置に搭載し、情報の記録再生対象となる光ディスクの種別に応じ てレンズ上の利用部位を変化させて、各種記録フォーマットに対応した光ディスクに 対する情報の記録再生を実現する方法が提案されて!ヽる。
特許文献 1：特開 2002— 236253号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、光ディスクにおける記録密度の向上を図るためには（例えば、上記 BD)、 従来の CDや DVDといった光ディスクと比較して光ディスク上に形成されるピットサイ ズを小径ィ匕すると共に光ディスクの回転速度を向上させることが必要となってくる。こ のような状況の下では光ピックアップ装置に搭載される対物レンズの開口数を向上さ せて光ディスク上に照射される光ビームの集光スポット径を縮小すると共に、当該ス ポット上における光ビームのエネルギー量を向上させることが不可欠となる。このため 、上記特許文献 1に記載の情報記録再生装置のように光源光量に対する利用効率 の低 、互換対物レンズを用いることが理想的な状況であるとは言 ヽ難 、状況が招来 しつつある。
[0005] 本願は、以上説明した事情に鑑みてなされた物であり、その課題の一例としては、 装置の小型化と製造コストの低減化を実現しつつ、光源における出力エネルギーの 利用効率を向上させることが可能な、光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上述した課題を解決するため、本願の一つの観点にぉ 、て請求項 1に記載の光ピ ックアップ装置は、各々波長の異なる第 1光ビーム及び第 2光ビームを光学式記録媒 体の記録面に集光し、前記第 1光ビームの前記光学式記録媒体からの反射光である 第 1反射光と、前記第 2光ビームの前記光学式記録媒体からの反射光である第 2反 射光と、を夫々受光する光ピックアップ装置であって、光軸を略同一としつつ、前記 第 1光ビーム或いは前記第 2光ビームの何れか一方を出力する光ビーム出力手段と 、前記第 1反射光或いは前記第 2反射光を受光する受光手段と、前記第 1光ビーム を前記光学式記録媒体に集光するための第 1集光手段と、前記第 2光ビームを前記 光学式記録媒体に集光するための第 2集光手段と、 (a)前記光ビーム出力手段から 出力された前記第 1光ビームを前記第 1集光手段に導く一方、前記第 2光ビームを前 記第 2集光手段に導き、更に、（b)前記第 1反射光及び前記第 2反射光を前記受光 手段に集光させる導光手段と、を具備することを特徴とする。 [0007] また、本願の他の観点にぉ 、て請求項 8に記載の情報記録再生装置は、請求項 1 乃至請求項 7の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置 を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体 に対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、前記光ピックアップ装置にお ける受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。 図面の簡単な説明
[0008] [図 1]第 1実施形態における情報記録再生装置 RPの構成を示すブロック図である。
[図 2]第 1実施形態の変形例 1における情報記録再生装置 RP2の構成を示すブロッ ク図である。
[図 3]第 1実施形態の変形例 1における情報記録再生装置 RP3の構成を示すブロッ ク図である。
[図 4]第 2実施形態における情報記録再生装置 RP4の構成を示すブロック図である。
[図 5]第 2実施形態におけるダイクロイツク PBS2203の反射特性を示す図である。
[図 6]第 2実施形態の変形例における情報記録再生装置 RP5の構成を示すブロック 図である。
符号の説明
[0009] RP、 RP2、 RP3、 RP4、 RP5 · · ·情報記録再生装置
SP，，，信号処理部
C'，，制御部
D…駆動回路
PU、 PU2、 PU3、 PU4、 PU5 - - '光ピックアップ装置
AS - - 'ァクチユエータサーボ回路
SS - - 'ステップモータサーボ回路
Ρ· · ·再生部
AC…収差補正コントローラ
発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、本願の実施形態について説明することとするが、これに先立って、本願の完 成に至る基本発想について説明する。 <某本発想 >
まず、上述したように光ディスクにおける記録密度の向上を実現するためには、光 ディスクに照射される光ビームのエネルギー量 (すなわち集光スポットにおけるェネル ギー量）を増加させつつ、集光スポット径を絞り込む（具体的にはスポット径を小さく する）ことが必要となる。しかし、光ビームのエネルギー分布は光軸中心を極大とする ガウス分布を呈するため対物レンズに入射される光ビームのエネルギー量を向上さ せようとすると集光スポットの絞り込み特性が悪くなるという相反する関係にある。これ は、（a)光源光量を変化させることなく対物レンズに入射される光ビームのエネルギ 一量を向上させようとするとガウス分布しているエネルギー曲線の裾の部分まで光ビ ームを取り込むことが必要となる一方、（b)集光スポットを最適な状態にて絞り込むた めには対物レンズに照射される光ビームの強度分布（一般に「リムインテンシティ」と 呼ばれる）を出来る限り一様に保つ (すなわち、レンズ外縁部おける光強度を高く設 定する）ことが必要となる、ということに起因するものである。
[0011] このような相反する関係を加味しつつ、最適な条件 (すなわち、光ピックアップ装置 に搭載された対物レンズに入射させるエネルギー量を増大させつつ、対物レンズの 開口数を向上させて集光スポットのスポット径を絞りこむための条件）を設定するため には、当該条件を実現しうる対物レンズを各記録フォーマット毎に別個に設けること が必須となる。し力しながら、対物レンズを複数設けるに際して、各対物レンズ毎に複 数の光ピックアップ装置を設けることは、情報記録再生装置の製造コストの上昇と装 置の大型化という結果を招来し、現実的では無い。
[0012] かかる観点から本願においては、 1つの光ピックアップ装置内に複数の対物レンズ を設け、集光スポットにおけるエネルギー量と集光スポット径との最適な条件設定を 実現しつつ、対物レンズ以外の部品を共用化することにより情報記録再生装置の製 造コストの削減と小型化という目的を達成する方途を採用することとした。なお、 BD のような高記録密度化された光ディスク以外 (すなわち、 CD及び DVD)においてェ ネルギー損失等はそれほど大きな問題とならないため、以下に説明する各実施形態 にお ヽては（a) BD用の対物レンズの他に（b) CD、 DVD互換対物レンズを用いた例 につ 、て説明することとする。 [0013] 「1Ί第 1実施形態
[1. 実施形 の構成
以下、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPの概要構成を示す図 1を参照し つつ、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPの全体構成及び動作概要にっ 、 て説明する。なお、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、 CD、 DVD,更に は、 BDの各記録フォーマットに対応した光ディスク DKに対するデータの記録及び 再生を行うコンパチブルレコーダに、本願の光ピックアップ装置 PUを適用したもので ある。
同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、大別して信号処 理部 SPと、制御部 Cと、駆動回路 Dと、光ピックアップ装置 PUと、ァクチユエ一タサー ボ回路 ASと、ステップモータサーボ回路 SSと、再生部 Pと、により構成される。
[0014] 信号処理部 SPは、入力端子を有しており、この端子を介して外部力 入力された データに信号処理を施して制御部 Cに出力する。この信号処理部 SPにおいて行う具 体的な処理内容については任意であり、例えば、入力されたデータを MPEG (Movin g Picture Experts Group)等の圧縮方式にて圧縮した後、当該データを制御部じに 出力するようにしても良い。
[0015] 制御部 Cは、主として CPU (Central Processing Unit)により構成され、情報記録再 生装置 RPの各部を制御する。例えば、光ディスク DKに対してデータを記録する場 合、制御部 Cは信号処理部 SPから入力されたデータに対応した記録用の駆動信号 を駆動回路 Dに出力する一方、光ディスク DKに記録されているデータの再生を行う 場合には、再生用の駆動信号を駆動回路 Dに出力する。
[0016] 駆動回路 Dは主として増幅回路により構成され、制御部 C力 入力された駆動信号 を増幅した後、光ピックアップ装置 PUに供給する。この駆動回路 Dにおける増幅率 は制御部 Cにより制御され、光ディスク DKにデータを記録する場合には、光ピックァ ップ装置 PU力 記録パワーにて光ビームが出力されるように増幅率が制御される。 なお、「記録パワー」とは、相変化型の光ディスク DK (例えば、 DVD-RW)及び色素 変色型の光ディスク DK (例えば、 DVD-R)において相変化若しくは色素変色を生じ るエネルギー量を意味する。一方、光ディスク DKに記録されているデータを再生す る場合、光ピックアップ装置 PU力 再生パワー（すなわち、光ディスク DKにおいて色 素変色等の変化が生じないエネルギー量）にて光ビームが出力されるように増幅率 が制御される。
[0017] 光ピックアップ装置 PUは、駆動回路 D力 供給される制御信号に基づいて複数の 記録フォーマットに対応した光ディスク DK (すなわち、 BD、 DVD、 CD)に対して光 ビームを照射し、光ディスク DKに対するデータの記録及び読み出しを行うために用 いられる。力かる機能を実現するため、本実施形態において、光ピックアップ装置 PU は、光源として、例えば、 BD用の光ビーム (波長 405nm)を出力する第 1半導体レー ザ 11と、 DVD用の第 2半導体レーザ 121 (波長 650nmの光ビームを出力）と、 CD 用の第 3半導体レーザ 122 (波長 780nm)とを有しており、これら半導体レーザ 11、 1 21及び 122の内、第 2及び第 3半導体レーザ 121及び 122は、光源ユニット 10の単 一パッケージ内に納められている（所謂、 2レーザ 1パッケージ)。また、この光ピックァ ップ装置 PUは、第 1ダイクロイツクミラー 13と、 PBS (偏光ビームスプリッタ） 14と、収 差補正機構 15と、 λ Ζ4板 16と、光路分離 Ζ合成部 17と、第 1及び第 2対物レンズ 1 81及び 182を備えたァクチユエータ部 18と、位置合わせグレーティング 19と、エラー 検出レンズ 20と、 OEIC21と、を有し、第 1半導体レーザ 11から出力された光ビーム を BD用の第 1対物レンズ 181に導光する一方、光源ユニット 12内の第 2半導体レー ザ 121及び第 3半導体レーザ 122から出力された光ビームを CD、DVD互換用の第 2対物レンズ 182に導光する構成が採用されて 、る。
[0018] 以下、光ピックアップ装置 PUを構成する各要素について説明する。
[0019] まず、第 1半導体レーザ 11、第 2半導体レーザ 121及び第 3半導体レーザ 122は、 共に駆動回路 D力 供給される駆動信号に基づき各々異なる波長の光ビームを出力 する。なお、本実施形態においては、次述するように PBS14により往路 (すなわち、 光源から出力された光ビームを光ディスク DKに導光する方向）及び復路 (すなわち、 光ディスク DKにおける反射光を OEIC21に導光する方向）の分離を行う必要性があ るため、各半導体レーザ 11及び 121、 122から出力される光ビームとしては、所定方 向に直線偏光 (例えば、 P偏光）された光ビームを用いることが必要となる。
[0020] 第 1ダイクロイツクミラー 13は、第 1半導体レーザ 11及び光源ユニット 12から出力さ れた光ビームを略同一の光路に導く（すなわち、光軸を略同一とさせる）ために設け られた素子であり、例えば、所定波長（例えば、 450nm)以下の波長の光ビームを反 射する一方、これ以上の波長の光ビームを透過する。 PBS14は、所定方向に直線 偏光 (例えば、 P偏光）された光ビームを透過する一方、当該光ビームと π Ζ2だけ異 なる方向に直線偏光 (例えば、 S偏光）された光ビームを反射する。
[0021] 収差補正機構 15は、 PBS 14側カゝら入射される光ビーム及び光ディスク DKからの 反射光に対して収差補正を行うために設けられた要素であり、 PBS 14を透過して入 射される光ビームの一部を平行光に変換するためのコリメータレンズ 151と、このコリ メータレンズを固定するためのレンズホルダ 152と、ステップモータ 153と、を有してい る。この収差補正機構 15を構成するレンズホルダ 152は、主軸 154及び副軸 155〖こ より光軸方向に対して平行移動可能な状態にて支持されており、ステップモータサー ボ回路 SSから供給される駆動信号に基づいてステップモータ 153が回転駆動される のに伴 、レンズホルダ 152が光軸方向に平行移動するように構成されて 、る。かかる 機構に基づきコリメータレンズ 151が移動し、コリメータレンズ 151の射出光、すなわ ち、第 1対物レンズ 181および第 2対物レンズ 182の入射光が拡散、収束することに より収差補正機能が実現される。
[0022] なお、この収差補正機構 15は本願において必ずしも必須の要素ではないが、 BD フォーマットのような高記録密度を実現した光ディスク DKにお 、ては、対物レンズの 開口数を大きくし、集光スポットの絞り込みを行う必要性が高いため、保護層の厚み 誤差に起因して発生する収差や、光ディスク DKの回転歪みに起因する収差を適切 に補正することが必要となる。このため、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RP のように BDに対する記録再生を行う情報記録再生装置 RPの場合には、収差による スポット径の膨張を防止する観点力も収差補正機構 15を設けることが望ましい点に 留意することが必要となる。
[0023] λ Ζ4板 16は、直線偏光、円偏光間の相互変換を行う。かかる λ Ζ4板 16の機能 により、往路復路間において偏光方向が π Ζ2だけ変化し、 PBS14による往路及び 復路の分離が行われる。
[0024] 光路分離 Ζ合成部 17は、 λ Ζ4板 16から入射される光ビームを異なる 2つの光路 に分離してァクチユエータ部 18に入射させる一方、ァクチユエータ部 18から異なる光 路を介して入射される反射光の光路を合成して、 λ Ζ4板 16に入射させる。かかる光 路分離 Ζ合成部 17の機能により、本実施形態においては、第 1半導体レーザ 11か ら出力された光ビームが第 1対物レンズ 181 (BD用）に入射されることとなる一方、光 源ユニット 12から出力された光ビームが第 2対物レンズ 182 (CD、 DVD用）に入射さ れることとなる。この結果、光ディスク DKの記録フォーマットに応じた専用の対物レン ズを用いて情報の記録再生を行うことが可能となる。
[0025] 力かる機能を実現するため、本実施形態に力かる光路分離 Z合成部 17には、第 2 ダイクロイツクミラー 171と、ミラー 172が設けられている。この第 2ダイクロイツクミラー 171は、上記第 1ダイクロイツクミラー 13と同様に、所定波長（例えば、 450nm)以下 の光線を反射する一方、これ以上の波長の光線を透過する。この結果、第 1半導体 レーザ 11から出力された短波長（405nm)の光ビームは、この第 2ダイクロイツクミラ 一 171により図において（以下、「図中」）上方に反射され第 1対物レンズ 181に入射 される一方、第 1対物レンズ 181を介して入射される光ディスク DKからの反射光は、 再度、この第 2ダイクロイツクミラー 171により図中左方向に反射され λ Ζ4板 16に入 射されることとなる。
[0026] これに対して、光源ユニット 12から出力された長波長（650、 780nm)の光ビーム は、この第 2ダイクロイツクミラー 171を透過し、ミラー 172により図中上方に反射され て第 2対物レンズ 182に入射される一方、第 2対物レンズ 182を介して入射される光 ディスク DKからの反射光は、ミラー 172により図中左方向に反射された後、この第 2 ダイクロイツクミラー 171を透過して λ Ζ4板 16に入射されることとなる。
[0027] 次にァクチユエータ部 18は、第 1対物レンズ 181と、第 2対物レンズ 182と、両対物 レンズ 181及び 182が固定される対物レンズホルダ 183、更には、この対物レンズホ ルダ 183を一体的に可動させる可動機構 184と、を有し、ァクチユエータサーボ回路 ASから供給される補正信号に基づ 、て対物レンズの位置を変更させ、トラッキング サーボ及びフォーカスサーボを実現する。
[0028] 位置合わせグレーティング 19は、 PBS 14から射出される反射光の光路上に配置さ れたグレーティングであり、 OEIC21上における集光スポット位置を調整するために 設けられたものとなっている。なお、この位置合わせグレーティング 19の具体的な格 子構成については任意であり、位置合わせの対象となる光ビームのみ回折させ、 OE IC21上における集光スポット位置を調整することができれば良い。例えば、光ピック アップ装置 PUの製造時に、第 1半導体レーザ 11及び第 2半導体レーザ 121 (或い は、第 3半導体レーザ 122)について光軸調整を行い、 OEIC21上の集光スポット位 置の合わせを行った場合を想定する。この場合、光源ユニット 12の取り付け位置は、 第 2半導体レーザ 121 (或いは、第 3半導体レーザ 122)を基準に合わされるため、単 一パッケージ内に納められた第 3半導体レーザ 122 (或いは、第 2半導体レーザ 121 )について OEIC21上の集光スポット位置にズレが生じる。この場合、位置合わせグ レーティング 19による集光スポット位置の調整が必要となるのは、第 3半導体レーザ 1 22 (或いは、第 2半導体レーザ 121)から出力された光ビームに対応した反射光のみ となるため、位置合わせグレーティング 19は、 780nm (650nm)の光ビームのみ回 折させる特性を持たせれば良 ヽ。
[0029] エラー検出レンズ 20は、 PBS 14により反射された光ディスク DKからの反射光を O EIC21に集光させる。 OEIC21は、例えば、フォトダイオードにより構成され、エラー 検出レンズ 20から照射される光ビームを受光して、受光信号を制御部 C、再生部 P、 ァクチユエータサーボ回路 AS及びステップモータサーボ回路 SSに出力する。
[0030] 次に、再生部 Pは、例えば、加算回路及び増幅回路を有し、 OEIC21から供給され る受光信号に基づいて再生 RF信号を生成する。そして、再生部 Pは、当該再生 RF 信号に対して所定の信号処理を施した後、出力端子 OUTに出力する。
[0031] ァクチユエータサーボ回路 ASは、演算回路により構成され、光ピックアップ装置 P Uの OEIC21から供給される受光信号に基づいて補正信号 (具体的にはトラッキング エラー信号及びフォーカスエラー信号)を生成してァクチユエータ部 18に出力する。 この結果、ァクチユエータ部 18においては、当該補正信号に基づいて対物レンズホ ルダ 183の位置が変更されトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがなされることと なる。
[0032] なお、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現するための具体的な方式に ついては任意である。例えば、トラッキングサーボの方式としては DPP方式 (差動プッ シュプル方式)やへテロダイン方式、更には 3ビーム方式を用いることが可能である。 DPP方式や 3ビーム方式を採用する場合、 OEIC21に対して副ビーム（± 1次光）を 受光するための受光部を設けると共に、両光源 11及び 12とダイクロイツクミラー 13の 間にグレーティングを設け、このグレーティングにより光路分離 Z合成部 17から照射 される光ビームを 3ビーム（0次光及び ± 1次光）とするようにすれば良い。また、フォ 一カスサーボの方式としては、例えば、非点収差法やスポットサイズ法を採用すること が可能であり、非点収差法を採用する場合にはエラー検出レンズ 20としてシリンドリ カルレンズを用いると共に OEIC21の受光部を 4分割形状とすれば良ぐスポットサイ ズ法を採用する場合にはエラー検出レンズ 20にホログラムレンズを用 V、て OEIC21 の受光部を 2分割形状とすれば良 、。
[0033] ステップモータサーボ回路 SSは、図示せぬ演算回路や記録メモリにより構成され、 センサ SEに設けられた各種センサ (例えば、コリメータ 151の位置情報や初期位置 を検出する位置センサ）、 OEIC21や信号処理部 SPから供給される球面収差補正を 行うために必要な信号 (例えば、エンベロープ信号や球面収差エラー信号、ジッター 等）に基づいてステップモータ 153を駆動する。力かるステップモータサーボ回路 SS の機能により、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPにおいては、光ピックアツ プ装置 PUの光路上において発生する収差の補正が実現される。
[0034] なお、このステップモータサーボ回路 SSが実際にステップモータ 153を駆動する際 に採用する方法については任意であり、例えば、センサ SEからの検出信号値及びェ ンべロープ信号の信号値に対応する補正量を図示せぬメモリ上にテーブル化して保 持させ、このテーブルに基づ!/、てステップモータ 153を駆動するようにしても良!、。
[0035] [1. 2Ί第 1実施形態の動作
次いで、以上のような構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPの 具体的な動作について説明することとするが、同情報記録再生装置 RPにおける動 作は、（1) BDを光ディスク DKとして用いた場合と、（2)じ0及び0¥0を光ディスク0 Kとして用いた場合、とで動作内容が異なるため以下においては、両パターンに場合 分けして説明を行うこととする。
[0036] ( 1 ) BDを光ディスク DKとして用 ヽた場合 情報記録再生装置 RPに対して光ディスク DKとして BDが挿入された場合、図示せ ぬディスク判別回路により挿入された光ディスクが BDであることが検出される。この状 態において、ユーザが図示せぬ操作部に対して当該光ディスク DKに対して情報を 記録し、或いは、再生する旨の入力操作を行う。すると、制御部 Cは、当該入力操作 に応じて駆動回路 Dに対する駆動信号の供給を開始する。この際、当該操作が情報 の記録を指示するものであった場合、制御部 Cは、信号処理部 SPから供給される信 号に対応した駆動信号を駆動回路 Dに供給すると共に駆動回路 Dにおける増幅率 を記録パワーに対応した値に設定する。また、当該操作が情報の再生を指示するも のであった場合、制御部 Cは、再生用の駆動信号を駆動回路 Dに供給すると共に駆 動回路 Dにおける増幅率を再生パワーに対応した値に設定する。
[0037] このようにして制御部 C力 駆動信号が供給されると駆動回路 Dは、第 1半導体レー ザ 11に対して所定の駆動信号を出力する。この結果、第 1半導体レーザ 11から 405 nmの波長を有する光ビーム (例えば、 P偏光）が出力され、当該光ビームは、第 1ダ ィクロイツクミラー 13にて反射された後、 PBS 14を透過して収差補正機構 15のコリメ ータレンズ 151に入射される。そして、この光ビームは、コリメータレンズ 151により平 行光に変換された後、 λ Ζ4板 16を透過して円偏光の状態に移行し、光路分離 Ζ 合成部 17に入射される。次いで、この光ビームは、光路分離 Ζ合成部 17において 第 2ダイクロイツクミラー 171を透過することなく図中上方に反射され (すなわち、光源 ユニット 12から出力される光ビームの光路と分離され)、第 1対物レンズ 181を透過し て光ディスク DKの記録面上に照射される。
[0038] このようにして、光ディスク DKの記録面上に照射された光ビームは、当該記録面に おいて反射され、反射光として第 1対物レンズ 181を透過した後、第 2ダイクロイツクミ ラー 171において図中左方向に反射される。次いで、この反射光は、再度、 λ Ζ4板 16を透過することにより、往路と π Ζ2だけ偏光方向が変化し、例えば、往路におい て Ρ偏光されていた光ビームが復路において S偏光された状態となる。この結果、 λ Ζ4板 16を透過した反射光は、コリメータレンズ 151を透過し、 PBS14にて図中下方 に反射され、位置合わせグレーティング 19を透過した後、エラー検出レンズ 20により OEIC21へと集光される。 [0039] 一方、このようにして集光された反射光を受光すると、 OEIC21は、当該反射光に 対応した受光信号を再生部 Pや制御部 C、更には、ァクチユエータサーボ回路 AS、 ステップモータサーボ回路 SSに出力する。この結果、例えば、再生時には再生部 P 力も光ディスクに記録された情報に対応する信号が出力される。また、例えば、制御 部 Cにより駆動回路 Dの増幅率が制御され第 1半導体レーザ 11力 出力される光ビ ームの光量が制御されると共に、ァクチユエータサーボ回路 ASによってァクチユエ一 タ部 18が駆動されてトラッキング及びフォーカスの各サーボが実現され、更には、ス テツプモータサーボ回路 SSによりステップモータ 153が駆動されて収差補正が実現 されることとなる。
[0040] (2) CD及び DVDを光ディスク DK して用いた場合
一方、情報の記録、再生対象となる光ディスク DKが CD若しくは DVDである場合、 駆動回路 Dは、制御部 C力も供給される駆動信号に基づいて光源ユニット 12内の何 れかの半導体レーザ 121及び 122に対して所定の駆動信号を出力する。この結果、 光源ユニット 12から 650nm或いは 780nmの波長を有する光ビーム（例えば、 P偏光 )が出力され、当該光ビームは、第 1ダイクロイツクミラー 13を透過した後、 PBS14を 透過して収差補正機構 15のコリメータレンズ 151に入射される。そして、この光ビー ムは、コリメータレンズ 151により平行光に変換された後、 λ /4板 16を透過して円偏 光の状態に移行し、光路分離 Ζ合成部 17に入射される。次いで、この光ビームは、 光路分離 Ζ合成部 17の第 2ダイクロイツクミラー 171において反射されることなく図中 右方向に透過され、ミラー 172によって図中上方に反射された後（すなわち、第 1半 導体レーザ 11から出力される光ビームの光路と分離され)、第 2対物レンズ 182に入 射されて、光ディスク DKの記録面上に照射される。
[0041] このようにして、光ディスク DKの記録面上に照射された光ビームは、当該記録面に おいて反射され、反射光として第 2対物レンズ 182を透過した後、ミラー 172におい て図中左方に反射され、第 2ダイクロイツクミラー 171を透過する。次いで、この反射 光は、 λ Ζ4板 16を透過して往路と π Ζ2だけ偏光方向が変化し、コリメータレンズ 1 51を透過した後、 PBS14にて図中下方に反射され、位置合わせグレーティング 19 に入射される。そして、この反射光は、位置合わせグレーティング 19においてグレー ティングの特性に応じて回折された後、エラー検出レンズ 20により OEIC21へと集光 される。この結果、当該反射光が OEIC21により受光されて、トラッキングサーボ等が 実現されることとなる。
[0042] このようにして、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPにおいては、第 1半導 体レーザ 11から出力される光ビーム (例えば BD用）及び光源ユニット 12から出力さ れる光ビーム (CD用或いは DVD用）の光路を第 1ダイクロイツクミラーにより合成する と共に、両光ビームの光軸を一致させつつ光路分離 Z合成部 17に照射させて、この 光路分離 Z合成部 17にて (a)例えば、 BD用の光ビーム (405nm)を第 1対物レンズ 181に導光する一方、（b) CD用（780nm)或いは DVD用（650nm)の光ビームを第 2対物レンズ 182に導光する構成が採用されている。この構成により、同一の光路を 介して出力される各記録フォーマットに対応した光ビームが、光路分離 Z合成部 17 にて分離され、各々異なる対物レンズ 181及び 182に入射されることとなる。このため 、各対物レンズ 181及び 182毎にエネルギー損失と集光スポット径との最適な条件 設定を行いつつ、 1つの光ピックアップ装置 PU内に複数の対物レンズ 181及び 182 を設け、対物レンズ以外の部品を共用化することにより情報記録再生装置 RPの製造 コストの削減と、装置の小型化を図ることが可能となる。
[0043] また、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、収差補正機構 15を設け、こ の収差補正機構 15をステップモータサーボ回路 SSにより駆動する構成を採用して いるため、 BDフォーマットのように開口数の大きなレンズを用いて集光スポットの絞り 込みを行うことが必要となる場合であっても、球面収差、或いは、色収差等に起因す る収差を補正することが可能となり、もって、光ディスク DKに対する情報の記録再生 時におけるエラー出現確率を効果的に低下させることが可能となる。
[0044] また更に、本実施形態においては、各光源 11及び 12から出力される光ビームを第 1ダイクロイツクミラー 13により合成し、この合成した光ビームを単一の収差補正機構 15を介して光路分離 Z合成部 17に入射させる構成を採用している。このため、複数 の波長に対応した光ビームに対して一つの収差補正機構 15を設ければ良いこととな り、光ピックアップ装置 PUの更なる小型化が実現できることとなる。
[0045] 更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPにおいては、光路分離 Z合成部 17を波長分離素子である第 2ダイクロイツクミラー 181と、ミラー 182により構成してい るため、簡易な構成にて各光源 11及び 12から出力された光ビームを分離等すること が可能となり装置の小型化を図ることが可能となる。
[0046] なお、上記第 1実施形態においては、 BD、 DVD及び CDのコンパチブルレコーダ を実現する場合を例に説明を行った力 例えば、 HD-DVD, DVD及び CDのコン パチブルプレーヤ等、記録フォーマットの異なる各種光ディスク DKに対する情報の 記録及び再生を行う情報記録再生装置 RPにつ!ヽても、上記実施形態と同様の構成 により実現することが可能である。
[0047] また、上記第 1実施形態においては、 BD、 DVD及び CDの 3つの記録フォーマット に対応した光ディスク DKに対する情報の記録再生を行うコンパチブルレコーダを例 に説明を行ったが、例えば、 2つの記録フォーマットに対応した光ディスク DK (BDと CD、或いは、 BDと DVD、更には、 DVDと CD)に対して情報の記録再生を行うコン パチブルレコーダについても同様の構成により実現可能である。
[0048] また更に、上記第 1実施形態にかかる情報記録再生装置 RPにおいては、制御部 C 及び駆動回路 Dを光ピックアップ装置 PUと別体の CPU等の装置により構成した例 について説明した力 これらは光ピックアップ装置 PUと一体的に構成するようにして も良い。
[0049] 更に、上記第 1実施形態に力かる情報記録再生装置 RPにおいては、第 1半導体レ 一ザ 11と光源ユニット 12を設け、各半導体レーザ 11、 121及び 122から異なる波長 の光ビームを出力する構成を採用していた。しかし、一つの光源力も複数波長の光 ビームを出力する構成とすることも可能である。この場合、上記図 1に示す構成にお いて、光源ユニット 12を設けていた位置に、複数の波長に対応した光ビームを出力 する光源を設け、この光源力も PBS 14に対して光ビームを照射するようにすれば良く 、第 1ダイクロイツクミラー 13を設けることは必ずしも必要とならない。
[0050] また、上記実施形態においては、位置合わせグレーティング 19を用いて、 OEIC2 1における集光スポット位置の調整を行う場合を例に説明を行った。しかし、この位置 合わせグレーティング 19は、必ずしも必要とはならず、例えば、 OEIC21の受光部の 分割形状を工夫することによつても同様の受光形態を実現することが可能である。こ の場合、光軸合わせ後における OEIC21上の集光スポット位置を予め実験的に求め 、当該位置に受光部を設けるようにすれば良い。
[0051] [1. 3Ί第 1実施形態の栾形例
ω麵列 1
上記第 1実施形態においては、収差補正機構 15においてコリメータレンズ 151を物 理的に移動させることにより収差補正を行う方法を採用していた。しかし、収差補正 の方法としては、これに限られず、他の物理的、電気的方法を用いることも可能であ る。以下、物理的方法を採用した例と、電気的方法を採用した例について説明する。
[0052] く物理的方法を接用した場合の構成例 >
まず、物理的方法により収差補正を行う他の例について、図 2を参照しつつ説明す る。なお、図 2は、この変形例に力かる情報記録再生装置 RP2の構成を示すブロック 図であり、同図において、上記図 1と同様の要素については同様の符号を付してある
[0053] ここで、この情報記録再生装置 RP2は、上記第 1実施形態における収差補正機構 15に換えて、収差補正機構 150を採用した構成を有している。この収差補正機構 15 0には、光ピックアップ装置 PU2の図示せぬ筐体部に対して不動状態にて固着され た第 1レンズホルダ 1521が設けられると共に、主軸 154及び副軸 155により光軸方 向と平行に移動可能に支持され、且つ、ステップモータ 153の回転駆動に応じて可 動される第 2レンズホルダ 1522が設けられている。また、この第 1レンズホルダ 1521 には、凹レンズである第 1レンズ 1511が固定されている一方、第 2レンズホルダ 152 2には、この第 1レンズ 1511と所定距離だけ離れて、凸レンズである第 2レンズ 1512 が固定されている。
[0054] この情報記録再生装置 RP2においては、第 1ダイクロイツクミラー 13から出射される 光ビームがコリメータレンズ 210により平行光に変換された後に、この第 1レンズ 151 1に入射される構成が採用されて ヽるが、第 1レンズ 1511に入射された平行光として の光ビームは第 1レンズ 1511及び第 2レンズ 1512の作用により入射光が収束、発 散され、光ビームの断面積が伸張されて射出されることとなる (換言するならば、これ ら第 1及び第 2レンズ 1511及び 1512は、所謂、ビームエキスパンダとして機能する のである）。そして、かかる構成下において、この第 2レンズ 1512の固定された第 2レ ンズホルダ 1522を光軸方向に平行移動させて、両レンズ 1511及び 1522間の距離 を可変させれば、平行光である射出光を発散光力 収束光まで連続して変化させる ことが可能となり、この結果、両レンズ 1511及び 1512による収差補正機能が実現さ れることとなる。
[0055] なお、この図 2に示す構成例においては、エラー検出レンズ 200に入射される光ビ ームが収束光ではなぐ平行光となるため、エラー検出レンズ 200には、上記第 1実 施形態と異なり、集光レンズを設ける必要がある点に留意する必要性がある。なおま た、他の構成については、上記第 1実施形態と同様であるため詳細は省略する。
[0056] このようにして、本構成例によれば、ビームエキスパンダ形式の収差補正機構 150 を設けた場合であっても、上記第 1実施形態と同様の効果を奏することが可能となる
[0057] <雷気的方法 探用した場合の構成例 >
次に、電気的方法により収差補正を行う他の例について、図 3を参照しつつ説明す る。なお、図 3は、この変形例に力かる情報記録再生装置 RP3の構成を示すブロック 図であり、同図において、上記図 1と同様の要素については同様の符号を付してある
[0058] 本構成例においては、例えば、液晶パネルにより構成された収差補正素子 1500を コリメータレンズ 151と λ Ζ4板 16との間に配置すると共に、この収差補正素子 1500 を OEIC21から出力される受光信号中のエンベロープ信号に基づいて収差補正コン トローラ ACにより駆動して、光ビームに生じる収差を補正する方法を採用している。 なお、かかる収差補正素子 1500の構成及び当該収差補正素子 1500を用いた場合 における具体的な収差補正の方法に関しては特開 2002— 358690号公報に記載 された方法と同様であるため詳細は省略する。
[0059] このようにして、本構成例によれば、物理的方法を用いることなく電気的に収差補 正を行うことが可能となるため、情報記録再生装置 RP3及び光ピックアップ装置 PU3 の小型化を実現することが可能となる。
[0060] 「21第 2実施形態 [2. 1Ί第 2実施形態の構成及び動作
次に、本願の第 2実施形態に力かる情報記録再生装置 RP4について図 4を参照し つつ説明する。なお、図 4は、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RP4の構成を 示すブロック図であり、同図にお 、て上記図 1と同様の要素につ 、ては同様の符号 を付してある。
[0061] ここで、上述した第 1実施形態においては、第 1ダイクロイツクミラー 13とコリメ一タレ ンズ 151との間〖こ PBS 14を設け、この PBS 14を用 、て往路及び復路の分離を行う 構成を採用していた。しかしながら、 CDのように保護層の厚い光ディスク DKの場合 、この保護層において生じる複屈折が多くなる可能性が高ぐ光ビームが保護層を透 過する際に、この複屈折に起因して偏光方向に変化が生じる可能性がある。このた め、入射光の偏光方向に依存して透過、反射特性が変化する PBS 14のような光学 素子 (すなわち、偏光依存性のある光学素子)を往路 Z復路の分離素子として用い ると、光ディスク DKにおける複屈折に起因した偏光方向の変化が反射光に生じた場 合に、往路及び復路の分離特性が悪化する。
[0062] その一方において、 BDのような高記録密度型の光ディスクの場合、光ディスク DK に照射される光ビームのエネルギー量を増カロさせる必要性があるため、光路上にェ ネルギー損失の大きな往路復路分離素子を用いることは、得策とは言えない。
[0063] そこで、本実施形態に力かる光ピックアップ装置 PU4おいては、 BD用の光学系と CD及び DVD用の光学系を分離した構成を採用すると共に、 BD用の光学系につい ては偏光方向に応じて透過反射特性を変更可能な往路復路分離素子 (例えば、 PB S)を用いてエネルギー損失を低減させる一方、 CD及び DVD用の光学系につ ヽて は偏光依存性のない往路 Z復路分離素子 (例えば、ハーフミラー)を用い、複屈折に よる影響を低減させる方法を採用することとした。なお、以下においては、偏光依存 性を有する往路 Z復路分離素子を用いた光学系を「偏光光学系」と呼び、偏光依存 性を有しない往路 Z復路分離素子を用いた光学系を「非偏光光学系」と呼ぶこととす る。
[0064] 力かる機能を実現するため、この往路復路分離部 220は、ハーフミラー 2201と、ダ ィクロイツクミラー 2202と、ダイクロイツク PBS2203と、ミラー 2204と、を有して ヽる。 [0065] これらの要素中、ハーフミラー 2201は、光源ユニット 12と収差補正機構 15のコリメ ータレンズ 151との間の光路上に設けられ、例えば、 50%の透過率にて光源ユニット 12から出力された光ビームを透過すると共に、残りの 50%の光ビームを図中上方に 反射する。
[0066] ダイクロイツクミラー 2202は、ハーフミラー 2201から収差補正機構 15のコリメ一タレ ンズ 151までの光路中に設けられており、例えば、所定波長（例えば、 450nm)以上 の光ビームを透過させる一方、当該波長以下の光ビームを反射させる。
[0067] 一方、第 1半導体レーザ 11から出力された光ビームの光路上に配置されたダイク口 イツク PBS2203は、光の反射特性に関して偏光依存性と、波長依存性の双方を有 する素子となっている。このダイクロイツク PBS2203における光ビームの反射特性に ついて図 5を参照しつつ説明する。なお、同図においては、 S偏光された光ビームに 関する反射特性を実線にて示すと共に、 P偏光された光ビームに関する反射特性を 鎖線にて示している。
[0068] 同図に示すように、このダイクロイツク PBS2203は、 P偏光された光ビームを、全波 長領域にお ヽてほぼ全て透過させる性質を有する。これに対して S偏光された光ビ ームに対しては、所定波長領域に急峻な透過一反射特性の変化点を有しており、 4 05nmの波長においては S偏光光ビームのほぼ全てを反射するに対し、 650nm及 び 780nmの波長においては S偏光光ビームをほぼ全て透過させる特性を有する。こ の結果、このダイクロイツク PBS2203は、 405nmの波長の光ビームに対して PBS ( 偏光ビームスプリッタ）として機能するのに対して、 650nm及び 780nmの波長を有 する光ビームに対しては反射特性を有さず、 PBSとして機能しないこととなる。なお、 透過一反射特性の変化形状は、図示した特性に限定する物ではない。
[0069] 以上のような往路復路分離部 220を有する情報記録再生装置 RP4において、 BD 、 DVD及び CDに対する情報の記録再生を行う場合、この情報記録再生装置 RP4 にお 、ては、次のような動作が行われることとなる。
[0070] ( 1 ) BDを光ディスク DKとして用 ヽた場合
まず、再生対象となる光ディスク DK力 ¾Dである場合、駆動回路 Dは、制御部じか ら供給される駆動信号に基づ!、て第 1半導体レーザ 11に対して所定の駆動信号を 出力する。この結果、第 1半導体レーザ 11から P偏光された光ビーム (波長 405nm) が出力され、ダイクロイツク PBS2203に入射されて、このダイクロイツク PBS2203を 透過する。次いで、この光ビームはミラー 2204にて図中上方に反射された後、ダイク 口イツクミラー 2202にて図中右方に反射されて、収差補正機構 15のコリメータレンズ 151に入射される。そして、この光ビームは、コリメータレンズ 151により平行光に変 換された後、 λ Ζ4板 16にて円偏光に偏光されて、光路分離 Ζ合成部 17に入射さ れ第 1対物レンズ 181を介して光ディスク DKに照射される。
[0071] このようにして、光ディスク DKの記録面上に照射された光ビームは、当該記録面に おいて反射され、反射光として第 1対物レンズ 181を透過した後、光路分離 Ζ合成部 17に入射される。この結果、この反射光は、光路分離 Ζ合成部 17を介して λ Ζ4板 16を透過して往路と π Ζ2だけ偏光方向が変化した S偏光の状態に移行し、コリメ一 タレンズ 151を介してダイクロイツクミラー 2202にて図中下方に反射された後、ミラー 2204により図中左方に反射されて、ダイクロイツク PBS2203に入射される。この時 点で、当該反射光は S偏光された状態にあるためダイクロイツク PBS2203において 反射され、位置合わせ用のグレーティング 19及びエラー検出レンズ 20を透過して Ο EIC21に受光されることとなる。
[0072] (2) CD及び DVDを光ディスク DK して用いた場合
一方、再生対象となる光ディスク DKが CD若しくは DVDである場合、駆動回路 Dは 、制御部 C力も供給される駆動信号に基づいて光源ユニット 12内の何れかの半導体 レーザ 121及び 122に対して所定の駆動信号を出力する。この結果、光源ユニット 1 2から直線偏光の状態にて光ビーム（波長 650nm或いは 780nm)が出力され、当該 光ビームは、ハーフミラー 2201にて 50%程度の透過率で透過された後、ダイクロイ ックミラー 2202を透過して、収差補正機構 15のコリメータレンズ 151に入射される。 そして、この光ビームは、コリメータレンズ 151により平行光に変換された後、 λ /4板 16にて円偏光に偏光されて、光路分離 Ζ合成部 17に入射され第 2対物レンズ 182 を介して光ディスク DKに照射される。
[0073] このようにして、光ディスク DKの記録面上に照射された光ビームは、当該記録面に おいて反射され、反射光として第 2対物レンズ 182を透過した後、光路分離 Ζ合成部 17に入射される。そして、この反射光は、光路分離 Z合成部 17を介して、 λ Ζ4板 1 6を透過して往路と π Ζ2だけ偏光方向が変化した直線偏光を中心とし、光ディスク DKの持つ複屈折量に応じた楕円偏光の状態に移行する。次いで、この反射光は、 コリメータレンズ 151、ダイクロイツクミラー 2202の順に透過し、ノヽーフミラー 2201に お!、て光ディスク DKの持つ複屈折量の大小にかかわらずに 50%程度の反射率 (す なわち、光源ユニット 12からの出力光量に対して 25%程度の光量）にて図中下方へ と反射される。この結果、この反射光は、ダイクロイツク PBS2203及び位置合わせ用 のグレーティング 19を透過した後、エラー検出レンズ 20により OEIC21に集光される こととなる。
[0074] このようにして、本実施形態に力かる情報記録再生装置 RP4においては、第 1半導 体レーザ 11からの光ビームに対応した光学系に偏光依存性を有する往路 Ζ復路分 離素子を用い、第 2光源からの光ビームに対応した光学系にはハーフミラーのように 偏光依存性を有しない往路 Ζ復路分離素子を用いている。この構成により、偏光光 学系と非偏光光学系を併用した構成においても、上記第 1実施形態と同様に各対物 レンズ 181及び 182毎にエネルギー損失と集光スポット径との最適な条件設定を行 いつつ、 1つの光ピックアップ装置 PU内に複数の対物レンズ 181及び 182を設け、 対物レンズ以外の部品を共用化することにより情報記録再生装置 RPの製造コストの 削減と、装置の小型化を図ることが可能となる。
[0075] [2. 2Ί第 2¾施形餱の 形例
なお、上記第 2実施形態においては、ハーフミラー 2201とダイクロイツク PBS2203 を用いて非偏光光学系と偏光光学系による光ビームの往路と復路を分離する方式を 採用していたが、上記と同様の光路構成を採用しつつ、 2つの光路共に偏光光学系 光路として光ビームを分離することも可能である。この場合における情報記録再生装 置 RP5の構成を図 6に示す。
[0076] 同図に示すように、本変形例においては、ハーフミラー 2201に換えて第 1PBS22 11が設けられており、この第 1PBS2211〖こは、光源ユニット 12から直線偏光された 光ビームが入射されるようになっている。そして、光源ユニット 12から出力された光ビ ームに対応した反射光は、この第 1PBS2211により図中上方に反射されて第 lOEI C2101によって受光されるようになって!/、る。
[0077] 一方、第 1半導体レーザ 11から出力される光ビームの光路上には上記ダイクロイツ ク PBS2203に換えて、第 2PBS2212力設けられており、この第 2PBS2212は、第 1 半導体レーザ 11から出力された光ビームを透過させる一方、当該光ビームに対応し た反射光を図中下方に反射させる。この結果、当該反射光が第 2OEIC2102によつ て受光されるのである。
[0078] このように、本変形例によれば、上記第 2実施形態と同様の光路配置を実現しつつ 、直線偏光された 2種類の光ビームを分離することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 各々波長の異なる第 1光ビーム及び第 2光ビームを光学式記録媒体の記録面に集 光し、前記第 1光ビームの前記光学式記録媒体からの反射光である第 1反射光と、 前記第 2光ビームの前記光学式記録媒体からの反射光である第 2反射光と、を夫々 受光する光ピックアップ装置であって、
光軸を略同一としつつ、前記第 1光ビーム或いは前記第 2光ビームの何れか一方 を出力する光ビーム出力手段と、
前記第 1反射光或いは前記第 2反射光を受光する受光手段と、
前記第 1光ビームを前記光学式記録媒体に集光するための第 1集光手段と、 前記第 2光ビームを前記光学式記録媒体に集光するための第 2集光手段と、 (a)前記光ビーム出力手段から出力された前記第 1光ビームを前記第 1集光手段に 導く一方、前記第 2光ビームを前記第 2集光手段に導き、更に、（b)前記第 1反射光 及び前記第 2反射光を前記受光手段に集光させる導光手段と、
を具備することを特徴とする光ピックアップ装置。
[2] 前記導光手段は、前記出力された光ビームを波長に応じて分離する分光手段を更 に有することを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記光軸上に配置され、前記光学式記録媒体に集光する前記第 1及び第 2光ビー ムに発生する収差を補正する収差補正手段を更に有することを特徴とする請求項 1 又は請求項 2に記載の光ピックアップ装置。
[4] 前記収差補正手段は、
入射される光ビームを略平行光に変換するコリメータレンズと、
前記コリメータレンズを前記光軸方向に対して平行に移動させる可動機構と、を有 することを特徴とする請求項 3に記載の光ピックアップ装置。
[5] 前記収差補正手段は、
入射される光ビームを収束光もしくは発散光とする第 1光学手段と、
前記第 1光学手段により収束光もしくは発散光とされた前記光ビームを略平行光に 変換する第 2光学手段と、
前記第 1光学手段或いは前記第 2光学手段の少なくとも一方を前記光軸方向に対 して平行に移動させて前記第 1集光手段または前記第 2集光手段に入射する前記 第 1及び第 2光ビームの収束度合いまたは発散度合いを設定する設定手段と、 を有することを特徴とする請求項 3に記載の光ピックアップ装置。
[6] 前記収差補正手段は、
電気的に収差を補正する収差補正素子と、
前記収差補正素子を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項 3に記 載の光ピックアップ装置。
[7] 前記光ビーム出力手段は、
前記第 1光ビームを出力する第 1光源と、
前記第 2光ビームを出力する第 2光源と、
前記第 1光源及び第 2光源から出力された前記第 1光ビーム及び第 2光ビームの光 軸を略同一とさせる光学手段と、を更に有することを特徴とする請求項 1に記載の光 ピックアップ装置。
[8] 請求項 1乃至請求項 7の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及 び再生を制御する制御手段と、
前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
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