WO2007069426A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2007069426A1
WO2007069426A1 PCT/JP2006/322843 JP2006322843W WO2007069426A1 WO 2007069426 A1 WO2007069426 A1 WO 2007069426A1 JP 2006322843 W JP2006322843 W JP 2006322843W WO 2007069426 A1 WO2007069426 A1 WO 2007069426A1
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WO
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pickup device
light source
optical pickup
information
recording
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Application number
PCT/JP2006/322843
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French (fr)
Inventor
Masatoshi Yajima
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
    • G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
    • G—PHYSICS
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    • 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
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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
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1376—Collimator lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
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    • 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup apparatus for optical recording and Z or reproduction of data, and particularly to an optical pickup apparatus capable of recording visual information that can be directly visually recognized by a user.
  • CD-R includes a transparent substrate having a thickness of 1.2 mm and a recording layer supported by the transparent substrate.
  • a DVD includes a pair of transparent substrates having a thickness of 0.6 mm and a recording layer sandwiched between the transparent substrates.
  • These recording layers are layers for recording digital data such as image data, audio data, text data, and programs, and include a dye or a phase change material.
  • optical disc media With the widespread use of optical disc media as described above, index information or the like for easily identifying the type of data recorded on the optical disc media is recorded on the optical disc media as visual information that is directly visible to the user. Is required.
  • printers that record visual information by printing characters and pictures on the label surface of optical disk media are on the market.
  • printers are sold as peripheral devices for personal computers. For example, to print labels on DVDs recorded with a DVD recorder, it is necessary to start up a personal computer and set the DV D in the printer. It was troublesome and time consuming.
  • Patent Document 1 discloses an optical disc medium provided with a heat-sensitive layer for label recording, and an optical disc device for directly recording visual information on the heat-sensitive layer.
  • the optical disk medium includes a protective substrate, a dye recording layer, a reflective layer, a protective layer, a heat-sensitive layer, and a protective layer in this order.
  • this optical disk apparatus when visual information is recorded on the heat sensitive layer, the heat sensitive layer is optically picked up.
  • An optical disk medium is inserted into the optical disk apparatus so as to face the backup apparatus. Then, the optical disc apparatus records the visual information on the heat sensitive layer by irradiating the heat sensitive layer with laser light.
  • Whether the dye recording layer or the thermosensitive layer of the mounted optical disk medium faces the optical pickup device is determined by whether ATIP (Absolute Time In Pregroove) information is detected when the optical disk medium is accessed. This can be done by determining whether or not. When the ATIP information is not detected, the optical disc device determines that the optical pickup device faces the heat sensitive layer.
  • ATIP Absolute Time In Pregroove
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-203348
  • FIG. 9 (a) shows the optical disk medium 710 in a state where the condensing lens 720 provided in the optical pickup device and the dye recording layer 712 are set to face each other, and FIG. An information medium 710 in which the lens 720 and the heat sensitive layer 713 are set to face each other is shown.
  • the laser beam 730 collected by the objective lens 720 passes through the protective substrate 711 and is focused on the dye recording layer 712.
  • the laser beam 730 is refracted when passing through the protective substrate 711.
  • the optical system of the optical pick-up device is designed so that the spherical aberration is minimized in consideration of such refraction.
  • the distance from the surface 71 la of the protective substrate 711 to the dye recording layer 712, and the distance from the surface 714a of the protective layer 714 to the thermal layer 713 are different from each other. For this reason, in the optical pickup device designed so that the laser beam 730 is focused on the dye recording layer 712, the laser beam is not focused on the thermal layer 713 due to the influence of spherical aberration, and the light spot is blurred. End up. When a blurred light spot is formed on the heat-sensitive layer 713, there is a problem that the energy density per unit area is lowered and the temperature of the heat-sensitive layer 713 is difficult to rise.
  • the power of the laser beam 730 When the power of the laser beam 730 is increased to raise the temperature, there is a problem that the laser beam 730 becomes unstable and the life of the laser light emitting element is shortened. If the power of the laser light 730 is not increased, it is necessary to lengthen the irradiation time per color development point in order to increase the color density of the thermosensitive layer 713. Longer irradiation time per coloring point In order to achieve this, it is necessary to reduce the linear velocity of the optical disk medium 710 or to repeatedly irradiate the coloring point with the laser beam 730, but it takes a long time to record visual information! .
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical pickup device capable of recording visual information at high speed.
  • the optical pickup device of the present invention includes a first light source that outputs a first laser beam, a second light source that outputs a second laser beam, and an optical that irradiates the information medium with the first and second laser beams.
  • the information medium includes an information layer having a user data area for recording or reproducing user data and a recording for recording visual information that can be directly recognized by the user.
  • a first laser beam when the user data is recorded or reproduced with respect to the information layer, and when the visual information is recorded with respect to the recording layer, the first laser beam is output.
  • the second laser beam is output.
  • the first light source and the optical system are arranged so as to correct spherical aberration that occurs when the information layer is irradiated with the first laser light.
  • the second light source and the optical system are arranged so as to correct spherical aberration that occurs when the recording layer is irradiated with the second laser light.
  • the optical system includes a condensing lens for condensing the first and second laser lights onto the information medium, and the first laser light is substantially parallel light.
  • the second laser light is incident on the condenser lens in a convergent light state.
  • the optical system includes an optical element that reflects one of a P wave and an S wave and transmits the other, and one of the first and second laser beams is a P wave. Yes, the other is an S wave, and the first and second light sources and the optical element are arranged such that one of the first and second laser lights is transmitted through the optical element and the other is reflected by the optical element. It is arranged in.
  • the optical system includes a condensing lens for condensing the first and second laser beams onto the information medium, and between the first light source and the condensing lens. set on The recording layer is disposed between the first collimating lens that corrects spherical aberration that occurs when the information layer is irradiated with the first laser light, the second light source, and the condenser lens. And a second collimating lens for correcting spherical aberration generated when the second laser beam is irradiated.
  • the optical system includes a collimator lens, and the optical pickup device moves the collimator lens and the support unit in the optical axis direction, the support unit supporting the collimate lens. And a drive unit.
  • the oscillation center wavelength of the first laser light and the oscillation center wavelength of the second laser light are the same.
  • the power of the second laser light is greater than the power of the first laser light.
  • the apparatus further includes at least one of a third light source that outputs a third laser beam and a fourth light source that outputs a fourth laser beam, and the third and fourth laser beams.
  • the oscillation center wavelength is different from the oscillation center wavelengths of the first and second laser beams.
  • the optical disc device of the present invention includes the optical pickup device, a motor that rotates the information medium, and the user data when the user data is recorded on the information layer using the optical pickup device.
  • a signal for recording and reproducing the user data recorded on the information layer using the optical pickup device based on a reproduction signal obtained from the optical pickup device !, Output from the optical pickup device, a recording / reproducing unit that generates the user data, a recording signal generation unit that generates a signal for recording the visual information on the recording layer using the optical pickup device, and the optical pickup device.
  • the information medium includes an information layer for recording user data and a recording layer for recording visual information that can be directly recognized by the user.
  • the first light source power outputs the first laser light
  • the second light source power also outputs the second laser light.
  • recording can be performed under recording conditions suitable for each recording operation. For example, the spherical aberration that occurs when user data is recorded on the information layer and the spherical aberration that occurs when visual information is recorded on the recording layer are each optimally corrected to improve stable recording operations and recording quality. Can be realized.
  • the optimum spherical aberration correction increases the energy density of the light spot, enabling high-speed recording of visual information.
  • Increasing the energy density of the light spot enables high-speed recording of visual information without increasing the power of the laser beam, thus extending the life of the light source.
  • the recording speed of visual information can be further improved.
  • FIG. 1A is a diagram showing an optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is a diagram showing an optical disc device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a diagram showing a DVD type information medium according to Embodiment 1 of the present invention, and (b) is a diagram showing a CD type information medium according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 shows an optical pickup device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing another example of the optical pickup device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an optical pickup device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an optical pickup device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 shows an optical pickup device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an optical pickup device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 (a) is a diagram showing an optical disk medium set so that a condensing lens and a dye recording layer provided in the optical pickup device are opposed to each other, and (b) is a diagram illustrating a condensing lens, a heat-sensitive layer, and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing an information medium in a state set so as to face each other.
  • FIG. 1A is a diagram showing an optical pickup device 100 of the present embodiment.
  • the optical pick-up device loo is mounted on an optical disc device that performs optical recording and Z or playback of data.
  • the optical disk device will be described later with reference to FIG. 1B.
  • an information medium 1 set in an optical disc device includes a transparent substrate 4, an information layer 2 having a user data area (not shown) for recording desired user data, And a recording layer 5 for recording visual information that is directly visible to the user.
  • the recording layer 5 is provided on the back side of the information layer 2.
  • the left half of the information medium 1 shown in FIG. 1A shows the information medium 1 in a state where the condenser lens 12 provided in the optical pickup device 100 and the information layer 2 are set to face each other.
  • An information medium 1 in a state where the lens 12 and the recording layer 5 are set to face each other is shown.
  • the information medium 1 is a DVD-type medium, as shown in Fig. 2 (a), for example, the information layer 2 is located between the bonding surfaces of the transparent substrates 3 and 4 having a thickness of 0.6 mm.
  • the recording layer 5 is provided on one transparent substrate 3.
  • the information medium 1 is a CD type medium, as shown in FIG. 2 (b), for example, the information layer 2 is provided on a transparent substrate 4 having a thickness of 1.2 mm, and the recording layer 5 is connected to the information layer 2.
  • the intermediate layer 3a is provided therebetween.
  • the intermediate layer 3a may be omitted, and the recording layer 5 may be directly laminated on the information layer 2.
  • the information medium 1 may include a protective layer for protecting the recording layer 5.
  • the information medium 1 includes the information layer 2 and the recording layer 5 laminated.
  • the stacked layer refers to both a case where the information layer 2 and the recording layer 5 are directly overlapped and a case where another layer, a substrate, or the like exists between them.
  • Digital data such as image data, audio data, text data, and a program is recorded in the information layer 2, for example.
  • the recording layer 5 contains a heat sensitive material.
  • the visual information for example, the type of user data recorded in the information layer 2, the title of the user data, the image of the user data, the name of the user handling the user data, etc. are recorded in the information layer 2. Characters, symbols and pictures that can easily identify data are recorded.
  • the optical pickup device 100 includes a first light source 6 that outputs a laser beam 6a and a laser beam 7a.
  • the optical system 20 includes a first beam splitter 8, a second beam splitter 9, a collimator lens 10, a mirror 11, and a condenser lens 12.
  • the laser beams 6a and 7a are condensed on the information medium 1 by a common condensing lens 12.
  • the optical pickup device 100 further includes power monitor photodetectors 13 and 14 and a photodetector 16.
  • the operation of the optical pickup device 100 is controlled by a power control circuit (PC circuit) 15 and a processing circuit 17 included in the optical disc device.
  • the first light source 6 and the second light source 7 are laser light emitting elements, and output laser light according to an output signal from the power control circuit 15.
  • the first light source 6 outputs a laser beam 6a when recording user data on the information layer 2 and reproducing user data from the information layer 2.
  • the second light source 7 outputs a laser beam 7 a when recording visual information on the recording layer 5.
  • the oscillation center wavelength of the laser beam 6a and the oscillation center wavelength of the laser beam 7a are the same.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a are about 660 nm for DVD (the NA of the condensing lens 12 is about 0.63), and about 790 nm for CD.
  • the NA of the condenser lens 12 at that time is about 0.50).
  • FIG. 1B is a diagram showing the optical disc apparatus 101 of the present embodiment.
  • the optical disc device 101 includes an optical pickup device 100, a power control circuit 15, and a processing circuit 17. Further, the optical disc apparatus 101 includes a motor 51 that rotates and drives the information medium 1, a motor control circuit 52 that controls the rotational speed of the motor 51, and a system control circuit 53 that controls each component of the optical disc apparatus 101. And a laser drive power supply 54 for supplying a laser drive current for emitting the first light source 6 and the second light source 7 and a laser control circuit 19.
  • the laser control circuit 19 (not shown in FIG. 1A) is included in the power control circuit 15.
  • the laser control circuit 19 is mounted on the optical pickup device 100. Yes. Further, it may be provided outside the optical pickup device 100 separately from the power control circuit 15. The operation of the laser control circuit 19 will be described later.
  • the motor control circuit 52 which receives a command from the system control circuit 53, supplies a drive current to the motor 51 so as to obtain a predetermined rotational speed.
  • the information medium 1 is driven to rotate.
  • a pickup moving mechanism moves the optical pickup device 100 to the inner peripheral side of the information medium 1 in synchronization with the rotation of the motor 51.
  • the information medium 1 has a TOC (Ttable Of Contents) area in the inner area.
  • the laser beam 6a emitted from the light source 6 is condensed by the condenser lens 12 (FIG. 1A) and irradiated onto the information medium 1.
  • the reflected light reflected by the information medium 1 enters the photodetector 16 through the condenser lens 12, the mirror 11, the collimating lens 10, the first and second beam splitters 8 and 9.
  • the reflected light is converted into an electric signal by the photodetector 16, and a reproduction signal corresponding to the intensity of the reflected light is input to the processing circuit 17.
  • the processing circuit 17 includes a recording / reproducing circuit 63, a recording signal generation circuit 64, and a determination circuit 65.
  • the recording / reproducing circuit 63 is a well-known circuit in the field of optical disc devices, and is obtained from the optical pickup device 100 when reproducing the user data recorded on the information layer 2 using the optical pickup device 100.
  • the reproduced signal is decoded to generate user data.
  • the recording / reproducing circuit 63 uses the optical pickup device 100 to record desired user data on the information layer 2 as a recording mark (also referred to as a pit). Is generated.
  • the recording signal generation circuit 64 generates a recording signal for recording visual information on the recording layer 5 using the optical pickup device 100.
  • the recording signal generation circuit 64 generates a recording signal corresponding to visual information input from an input device such as a keyboard or a scanner provided in the optical disc device 101 or a personal computer.
  • the determination circuit 65 determines whether the light spot of the laser beam 6a is formed on the information layer 2 or the recording layer 5. Since the TOC information is obtained from the recording / reproducing circuit 63 when the light spot is formed on the information layer 2, the discriminating circuit 65 collects either the information layer 2 or the recording layer 5 depending on the presence or absence of the TOC information. It is determined whether or not it faces the optical lens 12. Discriminatory times The path 65 determines that the condenser lens 12 faces the information layer 2 when the TOC information can be recognized, and determines that the condenser lens 12 faces the recording layer 5 when the TOC information cannot be recognized.
  • the orientation of the information medium 1 is determined by detecting the presence or absence of the TOC information.
  • medium 1 is DV D
  • the presence or absence of address information recorded in the lead-in area, the presence or absence of a track in the user data area, the presence or absence of a tracking error signal, etc. are detected.
  • the direction of the information medium 1 may be determined.
  • the power control circuit 15 determines the laser drive current supplied from the laser drive power supply 54 according to the information layer 2. The power is controlled to output a laser driving current to the laser control circuit 19.
  • the laser control circuit 19 includes a laser switching circuit 61 and a laser driver 62.
  • the laser driver 62 is a circuit known in the technical field of optical discs, and causes the first light source 6 or the second light source 7 to emit light using the received laser driving current.
  • the laser switching circuit 61 is a switching circuit that selects which of the first light source 6 and the second light source 7 is operated according to the determination result of the determination circuit 65.
  • the laser switching circuit 61 selects the first light source 6. As a result, the laser drive current is supplied to the first light source 6, and user data is recorded on the information layer 2 or reproduced from the information layer 2.
  • the laser switching circuit 61 selects the second light source 7. As a result, the laser drive current is supplied to the second light source 7 and the visual information is recorded on the recording layer 5.
  • the information medium 1 is set in the optical disc apparatus so that the condensing lens 12 and the information layer 2 face each other.
  • the laser light 6 a output from the first light source 6 is reflected by the reflective film of the first beam splitter 8 and then converted into substantially parallel light by the collimator lens 10.
  • the laser beam 6 a that has passed through the collimator lens 10 is reflected by the mirror 11 and enters the condenser lens 12 along the optical axis direction of the condenser lens 12.
  • the laser beam 6a incident in the state of substantially parallel light is condensed by the condenser lens 12 to be information.
  • the information layer 2 is irradiated.
  • the irradiated laser beam 6 a is focused on the information layer 2 and forms a light spot on the information layer 2.
  • the first light source 6 and the optical system 20 are positioned and arranged so that the spherical aberration generated when the information layer 2 is irradiated with the laser light 6a is optimally corrected.
  • the power monitor photodetector 13 detects a part of the laser light 6 a that has passed through the first beam splitter 8 and outputs a detection signal to the power control circuit 15.
  • the power control circuit 15 monitors the power of the laser beam 6a from the detection signal and supplies an appropriate drive current to the first light source 6.
  • the reflected light reflected by the information medium 1 passes through the condenser lens 12, the mirror 11, and the collimator lens 10 and passes through the reflective films of the first and second beam splitters 8 and 9.
  • the reflected light is incident on the photodetector 16.
  • the photodetector 16 generates a focus error signal, a tracking error signal, a data signal indicating user data recorded in the information layer 2, and the like from the incident light.
  • the processing circuit 17 receives those signals generated by the photodetector 16 and controls the operation of the optical pickup device 100 based on these signals.
  • the information medium 1 is set in the optical disc apparatus so that the condenser lens 12 and the recording layer 5 face each other.
  • the laser light 7 a output from the second light source 7 is reflected by the reflective film of the second beam splitter 9 and then enters the collimating lens 10 in a divergent light state.
  • the laser light 7 a is converged by the collimator lens 10, reflected by the mirror 11, and enters the condenser lens 12 along the optical axis direction of the condenser lens 12.
  • the laser beam 7 a incident in the state of convergent light is condensed by the condenser lens 12 and irradiated onto the recording layer 5, and a light spot is formed on the recording layer 5.
  • the second light source 7 and the optical system 20 are positioned and arranged so that the spherical aberration generated when the recording layer 5 is irradiated with the laser light 7a is optimally corrected.
  • the power monitor photodetector 14 detects a part of the laser light 7 a that has passed through the second beam splitter 9 and outputs a detection signal to the power control circuit 15.
  • the power control circuit 15 monitors the power of the laser beam 7a from the detection signal and supplies an appropriate driving current to the second light source 7.
  • the optical system 20 is a finite optical system, and the first light source 6 and the second light source 7 are used so that the spherical aberration is optimally corrected using the spherical aberration correction method applied to the finite optical system.
  • an optical system 20 are arranged. For example, by adjusting the optical path distance between the first light source 6 and the collimating lens 10, the spherical aberration that occurs when user data is recorded in the information layer 2 can be optimally corrected. Further, by adjusting the optical path distance between the second light source 7 and the collimating lens 10, the spherical aberration generated when visual information is recorded on the recording layer 5 can be optimally corrected.
  • a reference line extending in the radial direction of the optical disk medium 1 is formed in advance on the recording layer 5.
  • the position of the reference line can be detected by receiving reflected light with the photodetector 16.
  • the position of the light spot on the recording layer 5 can be detected from the position of the reference line, the rotational speed of the optical disc medium 1, and the position of the condensing lens 12 along the radial direction of the optical disc medium 1.
  • laser light is used properly when user data is recorded on the information layer 2 and when visual information is recorded on the recording layer 5, and the spherical aberration generated during each recording operation is optimally corrected. ing. For this reason, stable recording operation and improvement in recording quality can be realized. Further, since the energy density of the light spot is increased by performing the optimal spherical aberration correction, it is possible to record visual information at high speed. By increasing the energy density of the light spot, visual information can be recorded at high speed without increasing the power of the laser beam, so that the life of the light source can be extended.
  • both the first light source 6 and the second light source 7 are mounted on one optical pickup device 100, and the optical system 20 is shared by the first light source 6 and the second light source 7, thereby providing an optical pickup. It is possible to reduce the size of the optical disk device on which the device 100 is mounted.
  • the power of the laser light 6a and the power of the laser light 7a are: They may be the same or different.
  • the numerical aperture NA obtained from the relationship between the laser light 6a and the condensing lens 12 may be the same as the numerical aperture NA obtained from the relationship between the laser light 7a and the condensing lens 12! / , Then different! /, Even! / ⁇ .
  • the recording layer 5 contains a thermosensitive coloring material that develops color in response to heat generated by irradiation with the laser beam 7a.
  • a thermosensitive coloring material that develops color in response to heat generated by irradiation with the laser beam 7a.
  • the recorded characters and pictures have high contrast.
  • the heat-sensitive coloring material changes to black due to heat, it is desirable that the color of the recording layer 5 before the change is white or close to white and light. Since the information layer 2 does not need to consider visibility, it is easy to absorb laser light as its material, and since a colored substance is used, the photothermal exchange efficiency is high.
  • the color of the recording layer 5 is white or light as described above, the photothermal conversion efficiency is lowered. For this reason, in order to improve the recording speed of visual information, it is important to increase the energy density of the light spot.
  • the rated output power of the second light source 7 is preferably larger than the rated output power of the first light source 6. Since the power of the laser beam 7a is larger than the power of the laser beam 6a, the recording speed of the visual information can be further improved.
  • FIG. 3 is a diagram showing the optical pickup device 200 of the present embodiment.
  • the optical pickup device 200 includes an optical system 21 instead of the optical system 20 of the optical pickup device 100 (FIG. 1A).
  • the optical pickup device 200 includes light source units 35 and 38.
  • the light source unit 35 includes a first light source 6 and photodetectors 33 and 34 provided in the vicinity of the first light source 6.
  • the light source unit 38 includes a second light source 7 and photodetectors 36 and 37 provided in the vicinity of the second light source 7.
  • the laser beam 6a is a P wave (transverse wave)
  • the laser beam 7a is an S wave (longitudinal wave).
  • the optical system 21 includes a beam splitter 28 instead of the first and second beam splitters 8 and 9 of the optical system 20.
  • Beam splitter 28 is a light that reflects P wave and transmits S wave. Academic film 28a is provided.
  • the optical system 21 further includes a diffraction element 39 provided between the mirror 11 and the condenser lens 12 on the optical path.
  • the first light source 6 is disposed so as to radiate P waves to the optical film 28a.
  • the laser light 6a output from the first light source 6 is reflected and deflected by the optical film 28a, and is converted into substantially parallel light by the collimating lens 10.
  • the laser light 6 a that has passed through the collimating lens 10 is reflected by the mirror 11 and enters the condenser lens 12 along the optical axis direction of the condenser lens 12.
  • the laser beam 6a incident in the state of substantially parallel light is condensed by the condensing lens 12 and irradiated to the information layer 2.
  • the irradiated laser beam 6 a is focused on the information layer 2 and forms a light spot on the information layer 2.
  • the first light source 6 and the optical system 21 are positioned and arranged so that the spherical aberration generated when the information layer 2 is irradiated with the laser light 6a is optimally corrected.
  • the power monitor photodetector 13 detects a part of the laser light 6 a that has passed through the collimator lens 10 and outputs a detection signal to the power control circuit 15.
  • the power control circuit 15 monitors the power of the laser beam 6 a from the detection signal and supplies an appropriate drive current to the first light source 6.
  • the light reflected by the information medium 1 passes through the condenser lens 12 and then is diffracted by the diffraction element 39.
  • Diffracted light (not shown) is reflected by the beam splitter 28 after passing through the mirror 11 and the collimating lens 10.
  • the reflected diffracted light enters the photodetectors 33 and 34.
  • the photodetectors 33 and 34 generate a focus error signal, a tracking error signal, a data signal indicating user data recorded in the information layer 2, and the like from the received diffracted light.
  • the processing circuit 17 receives those signals generated by the photodetectors 33 and 34, and controls the operation of the optical pickup device 200 based on these signals.
  • the second light source 7 is arranged so as to emit S waves to the optical film 28a.
  • the laser light 7a output from the second light source 7 passes through the optical film 28a and is converted into convergent light by the collimating lens 10.
  • the laser beam 7 a that has passed through the collimating lens 10 is reflected by the mirror 11 and enters the condenser lens 12 along the optical axis direction of the condenser lens 12.
  • the laser beam 7 a incident in the state of convergent light is condensed by the condensing lens 12 and irradiated onto the recording layer 5 to form a light spot on the recording layer 5.
  • the second light source 7 and the optical system 21 are positioned and arranged so that the spherical aberration generated when the recording layer 5 is irradiated with the laser light 7a is optimally corrected.
  • the power monitor photodetector 13 receives a part of the laser light 7a that has passed through the collimating lens 10. The detection signal is output to the power control circuit 15. The power control circuit 15 monitors the power of the laser light 7 a from the detection signal and supplies an appropriate drive current to the second light source 7.
  • the distance from the information layer 2 side surface of the optical disc medium 1 to the information layer 2 and the surface force on the recording layer 5 side of the optical disk medium are also different from the distance to the recording layer 5. For this reason, in order to obtain a good condensing state for both the information layer 2 and the recording layer 5 using the same condensing lens 12, correction of spherical aberration is necessary. Also in this embodiment, the first light source 6 and the second light source 7 are set so that the spherical aberration is optimally corrected by using the spherical aberration correction method applied to the finite optical system as the optical system 21. And optical system 21
  • the laser light when recording user data on the information layer 2 and when recording visual information on the recording layer 5, the laser light is properly used, and the spherical aberration generated during each recording operation is optimally corrected. ing. For this reason, stable recording operation and improvement in recording quality can be realized. Further, since the energy density of the light spot is increased by performing the optimal spherical aberration correction, it is possible to record visual information at high speed. By increasing the energy density of the light spot, visual information can be recorded at high speed without increasing the power of the laser beam, so that the life of the light source can be extended.
  • both the first light source 6 and the second light source 7 are mounted on one optical pickup device 200, and the optical system 21 is shared by the first light source 6 and the second light source 7, thereby providing an optical pickup. It is possible to reduce the size of the optical disk device on which the device 200 is mounted.
  • the laser light 6a may be an S wave and the laser light 7a may be a P wave.
  • the first light source 6, the second light source 7, and the optical system 21 are optimally corrected for spherical aberration. Arranged to be
  • a glass or white plate optical element 18 having an optical film 18 a that reflects a P wave and transmits an S wave may be used instead of the beam splitter 28.
  • the beam splitter 28 and the flat plate optical element 18 instead of the first and second beam splitters 8 and 9, it is possible to realize simplification and low cost of the optical pickup device.
  • FIG. 5 (a) is a diagram showing the optical pickup device 300 of the present embodiment.
  • the optical pickup device 300 can record user data and visual information on both the information medium 1 of the DVD medium and the information medium 1 of the CD medium.
  • the left half of the information medium 1 shown in Fig. 5 (a) shows the CD-type medium, and the right half shows the DVD-type medium.
  • the material of the information layer 2 of the CD medium and the material of the information layer 2 of the DVD medium may be the same system or different systems.
  • both layers may be a layer containing an organic dye as a main component, one is a layer containing an organic dye as a main component, and the other is a layer containing a chalcogenide compound as a main component. Also good.
  • the light source unit 35 of the optical pickup device 300 includes a third light source 40 that outputs laser light 40 a provided adjacent to the first light source 6.
  • FIG. 5 (b) is a diagram showing the light source unit 38 as viewed from the direction of arrow A.
  • the light source unit 38 includes a fourth light source 41 that outputs a laser beam 41 a provided adjacent to the second light source 7.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 41a are different from the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a.
  • the diffraction element 39 of the optical system 21 includes an aperture film 39a having wavelength selectivity.
  • the aperture film 39a may be provided on the condenser lens 12.
  • a predetermined gap (eg, 110 / zm) is provided between the light emission point of the first light source 6 and the light emission point of the third light source 40.
  • a predetermined gap (eg, 110 ⁇ m) is provided between the light emission point of the second light source 7 and the light emission point of the fourth light source 41.
  • the laser beams 6a and 7a are used when recording user data and visual information on the information medium 1 of the DVD type medium.
  • the laser beams 40a and 41a are used when recording user data and visual information on the information medium 1 of a CD type medium.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a are about 660 nm, and the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 41a are about 790 nm.
  • the NA of the condensing lens 12 when the laser beams 6a and 7a are output is about 0.63, and the NA of the condensing lens 12 when the laser beams 40a and 41a are output is about 0.50.
  • An opening film 39a is provided in the diffraction element 39 so that
  • the third light source 40 and the optical system 21 are generated when the information layer 2 is irradiated with the laser light 40a.
  • the fourth light source 41 and the optical system 21 are arranged so that the spherical aberration generated when the recording layer 5 is irradiated with the laser light 41a is optimally corrected. Has been placed. Thereby, an optimum light spot can be formed on the information layer 2 and the recording layer 5 of the DVD type medium and the CD type medium, respectively. For this reason, stable recording operation and improvement in recording quality can be realized.
  • the energy density of the light spot is increased by performing the optimum spherical aberration correction, visual information can be recorded at high speed. Increasing the energy density of the light spot enables high-speed recording of visual information without increasing the power of the laser beam, thus extending the life of the light source.
  • optical sources 6, 7, 40, and 41 are mounted on one optical pickup device 300, and the optical system 21 is shared by these light sources, so that an optical disk on which the optical pickup device 300 is mounted. Miniaturization of the apparatus can be realized.
  • fifth and sixth light sources that output laser light having an oscillation center wavelength of about 405 nm so that user data and visual information can be recorded. (Not shown) may be provided adjacent to the first light source 6 and the second light source 7.
  • FIG. 6 is a diagram showing the optical pickup device 400 of the present embodiment.
  • the optical pickup device 400 includes an optical system 22 instead of the optical system 21 of the optical pickup device 200 (FIG. 3).
  • the optical system 22 includes a first collimating lens 42 and a second collimating lens 43 instead of the collimating lens 10.
  • the first collimating lens 42 is disposed between the first light source 6 and the condenser lens 12 on the optical path so as to optimally correct the spherical surface generated when the information layer 2 is irradiated with the laser light 6a. It is arranged in. In the present embodiment, the first collimating lens 42 is disposed between the first light source 6 and the beam splitter 28. The second collimating lens 43 is disposed between the second light source 7 and the condenser lens 12 on the optical path so as to optimally correct the spherical aberration generated when the recording layer 5 is irradiated with the laser light 7a. ing. In the present embodiment, the second collimating lens 43 is disposed between the second light source 7 and the beam splitter 28.
  • 1st collimator lens for laser beam 6a 42 and the second collimating lens 43 for the laser beam 7a are provided independently, so that the collimating lens can be positioned for correcting the spherical aberration generated for each of the laser beams 6a and 7a.
  • the degree of freedom is increased, and spherical aberration correction can be performed with higher accuracy.
  • the configuration in which the collimating lens is fixed as described above has an advantage that it is resistant to disturbance as compared with the configuration in which the collimating lens is moved. Moreover, since a mechanism for moving the collimating lens is unnecessary, the configuration of the optical pickup device can be simplified.
  • the laser light is used properly when user data is recorded on the information layer 2 and when visual information is recorded on the recording layer 5, and the spherical aberration generated during each recording operation is optimally corrected. ing. For this reason, stable recording operation and improvement in recording quality can be realized. Further, since the energy density of the light spot is increased by performing the optimal spherical aberration correction, it is possible to record visual information at high speed. By increasing the energy density of the light spot, visual information can be recorded at high speed without increasing the power of the laser beam, so that the life of the light source can be extended.
  • both the first light source 6 and the second light source 7 are mounted on one optical pickup device 400, and the optical system 22 is shared by the first light source 6 and the second light source 7, so that the optical pickup can be used. It is possible to reduce the size of the optical disk device on which the device 400 is mounted.
  • the optical pickup device 300 (FIG. 5) of the third embodiment records user data and visual information on both the information medium 1 of the DVD medium and the information medium 1 of the CD medium.
  • This CD type medium may be, for example, a BD (Blu-ray Disc) type medium or an HD-DVD (High Definition DVD) type medium. Data is recorded on BD media and HD-DVD media using laser light with an oscillation center wavelength of about 405 nm.
  • FIG. 7A shows an optical pickup device 500 of this embodiment.
  • the optical pickup device 500 can record user data and visual information on both the information medium 1 of the DVD medium and the information medium 1 of the HD-DVD medium.
  • the left half of the information medium 1 shown in Fig. 7 (a) is an HD—DVD type medium, and the right half is a DVD type medium. Showing the body.
  • the light source unit 35 of the optical pickup device 500 includes a third light source 40 that outputs laser light 40 a provided adjacent to the first light source 6.
  • FIG. 7 (b) is a view showing the light source unit 38 as seen from the direction of arrow A.
  • the light source unit 38 includes a fourth light source 41 that outputs a laser beam 41 a provided adjacent to the second light source 7.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 41a are different from the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a.
  • the diffraction element 39 of the optical system 21 includes an aperture film 39a having wavelength selectivity.
  • the aperture film 39a may be provided on the condenser lens 12.
  • a predetermined gap (eg, 110 / zm) is provided between the light emission point of the first light source 6 and the light emission point of the third light source 40.
  • a predetermined gap (eg, 110 ⁇ m) is provided between the light emission point of the second light source 7 and the light emission point of the fourth light source 41.
  • the laser beams 6a and 7a are used when recording user data and visual information on the information medium 1 of the DVD type medium, and the laser beams 40a and 41a are HD DVD type media. This is used when user data and visual information are recorded on the information medium 1.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a are about 660 nm
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 4 la are about 405 nm.
  • the NA of the condenser lens 12 when the laser beams 6a and 7a are output is approximately 0.63
  • the NA of the condenser lens 12 when the laser beams 4 Oa and 41a are output is approximately 0. 85
  • the diffractive element 39 is provided with an aperture film 39a.
  • the optical pickup device 500 includes a CL support member 61 that supports the collimating lens 10, and a drive unit 62 that moves the collimating lens 10 and the CL support member 61 along the laser optical axis direction 21a.
  • the drive unit 62 is a feeding device such as a stepping motor, and can adjust the position of the collimating lens 10.
  • the recording density of the information layer of the HD-DVD type medium is about 15 GB, and in order to perform high-density recording and reproduction, the size of the light spot is recorded and reproduced with respect to the DVD type medium. It needs to be smaller than the size of the light spot. For this reason, in order to perform accurate recording and reproduction, more accurate spherical aberration correction is required. For this reason, the position of the collimating lens 10 in the optical system 21 is moved together with the CL support member 61 by the drive unit 62, so that an optimal spherical surface is obtained. Position the collimating lens 10 so that aberrations occur.
  • the optimal spherical aberration position is, for example, a position where the signal level from the information layer 2 is maximized or a position where jitter is minimized.
  • the position of the collimating lens 10 is moved by the drive unit 62, and the position or jitter at which the signal level from the information layer 2 becomes maximum is reduced.
  • the minimum position is determined as the optimal spherical aberration position.
  • the position where the collimating lens 10 should move may be determined in advance and stored in a memory or the like.
  • the collimating lens 10 is moved to a position of the collimating lens 10 determined in advance with respect to the layer.
  • optical sources 6, 7, 40, and 41 are mounted on one optical pickup device 500, and the optical system 21 is shared by these light sources, so that an optical disk on which the optical pickup device 500 is mounted. Miniaturization of the apparatus can be realized.
  • FIG. 8A shows an optical pickup device 600 of this embodiment.
  • the optical pickup device 600 can record user data and visual information on both the information medium 1 of the DVD medium and the information medium 1 of the BD medium.
  • the information medium 1 on the left side shown in FIG. 8 (a) indicates a DVD type medium
  • the information medium 1 on the right side indicates a BD type medium.
  • the light source unit 35 of the optical pickup device 600 includes a third light source 40 that outputs laser light 40 a provided adjacent to the first light source 6.
  • Figure 8 (b) shows the light source viewed from the direction of arrow A.
  • the light source unit 38 includes a fourth light source 41 that outputs a laser beam 41 a provided adjacent to the second light source 7.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 41a are different from the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a.
  • the diffraction element 39 of the optical system 21 includes an aperture film 39a having wavelength selectivity.
  • the aperture film 39a may be provided on the condenser lens 12.
  • a predetermined gap (eg, 110 / zm) is provided between the light emission point of the first light source 6 and the light emission point of the third light source 40.
  • a predetermined gap (eg, 110 ⁇ m) is provided between the light emission point of the second light source 7 and the light emission point of the fourth light source 41.
  • the laser beams 6a and 7a are used when recording user data and visual information on the information medium 1 of the DVD type medium.
  • the laser beams 40a and 41a are used when recording user data and visual information on the information medium 1 of the BD type medium.
  • the oscillation center wavelengths of the laser beams 6a and 7a are about 660 nm, and the oscillation center wavelengths of the laser beams 40a and 41a are about 405 nm.
  • the optical system 21 of this embodiment includes a second mirror 71 that reflects laser light having an oscillation center wavelength of about 405 nm, a second condenser lens 72 that condenses the laser light, and a mirror on the optical path. 71 and a diffraction element 79 provided between the second condenser lens 72 and the second condenser lens 72.
  • a vapor deposition film 11a is formed on the mirror 11 of the present embodiment, and the mirror 11 reflects a laser beam having an oscillation center wavelength of about 660 nm and transmits a laser beam having an oscillation center wavelength of about 405 nm.
  • An aperture film 39a is provided in the diffractive element 39 so that the NA of the condenser lens 12 when the laser beams 6a and 7a are output is about 0.63.
  • an aperture film 79a is provided in the diffraction element 79 so that the NA of the second condenser lens 72 when the laser beams 40a and 41a are output is about 0.85.
  • the optical pickup device 600 includes a CL support member 61 and a drive unit 62.
  • the recording density of the information layer of the BD type medium is about 25 GB. It must be smaller than the spot size. For this reason, more accurate spherical aberration correction is required for accurate recording and reproduction. For this reason, the drive unit 62 moves the position of the collimating lens 10 in the optical system 21 together with the CL support member 61, so that the optimal spherical aberration and Position the collimating lens 10 so that The optimal spherical aberration position is, for example, a position where the signal level from the information layer 2 is maximized or a position where jitter is minimized.
  • the position of the collimating lens 10 is moved by the drive unit 62, and the position where the signal level from the information layer 2 is maximized is minimized. Is determined as the optimal spherical aberration position.
  • the position to which the collimating lens 10 should move may be determined in advance and stored in a memory or the like.
  • the collimating lens 10 is moved to a position of the collimating lens 10 determined in advance with respect to the layer.
  • optical sources 6, 7, 40, and 41 are mounted on one optical pickup device 600, and the optical system 21 is shared by these light sources, so that an optical disk on which the optical pickup device 600 is mounted. Miniaturization of the apparatus can be realized.
  • the light source units 35 and 38 of the optical pickup devices 500 and 600 may further include a light source for a CD medium, and user data and visual information may be recorded on the CD medium.
  • the components of the optical pickup devices 100 to 600 described above can be variously combined depending on the purpose of use of the optical pickup device.
  • the optical pickup device of the present invention is particularly preferably used in the technical field of recording visual information that can be directly viewed by a user on an information medium.

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Abstract

　本発明の光ピックアップ装置は、第１レーザ光を出力する第１光源と、第２レーザ光を出力する第２光源と、第１および第２レーザ光を情報媒体へ照射する光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、情報媒体は、ユーザデータを記録するための情報層と、ユーザが直接視認可能な視認情報を記録するための記録層とを備え、情報層へユーザデータを記録するときには第１レーザ光を出力し、記録層へ視認情報を記録するときには第２レーザ光を出力することを特徴とする。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置
技術分野
[oooi] 本発明は、データの光学的な記録および Zまたは再生を行うための光ピックアップ 装置に関し、特に、ユーザが直接視認可能な視認情報の記録が可能な光ピックアツ プ装置に関する。
背景技術
[0002] 光ディスク媒体にディジタルデータを記録する技術の普及は、 CD— Rの普及に始 まり、その後、じ0—1^ょりも記録容量が大きぃ0¥0—1^、 DVD-RW, DVD—RA M等も普及している。 CD— Rは、厚さ 1. 2mmの透明基板と、この透明基板に支持さ れた記録層とを備えている。 DVDは、厚さ 0. 6mmの一対の透明基板と、これらの透 明基板に挟まれた記録層とを備えている。これらの記録層は、画像データ、音声デ ータ、テキストデータおよびプログラム等のディジタルデータを記録するための層であ り、色素または相変化材料を含んでいる。
[0003] 上述したような光ディスク媒体の普及に伴い、光ディスク媒体に記録されたデータの 種類を簡単に識別するためのインデックス情報等を、ユーザが直接視認可能な視認 情報として光ディスク媒体に記録することが求められている。このような要望に伴い、 光ディスク媒体のラベル面に文字や絵を印刷することにより視認情報を記録するプリ ンタが販売されている。しかし、そのようなプリンタは光ディスク装置とは別に用意する 必要があるため、ユーザにコスト的な負担をかけている。また、一般に、プリンタはパ 一ソナルコンピュータの周辺機器として販売されているため、例えば DVDレコーダで 記録した DVDにラベル印刷をするためには、パーソナルコンピュータを起動して DV Dをプリンタにセットする必要があり、手間および時間が掛カつていた。
[0004] 特許文献 1は、ラベル記録のための感熱層を備えた光ディスク媒体と、その感熱層 に視認情報を直接記録する光ディスク装置とを開示して 、る。その光ディスク媒体は 、保護基板、色素記録層、反射層、保護層、感熱層、保護層をこの順で備えている。 この光ディスク装置によれば、視認情報を感熱層に記録するときは、感熱層が光ピッ クアップ装置と対向するように光ディスク媒体を光ディスク装置に挿入する。そして、 光ディスク装置は、レーザ光を感熱層に照射することによって視認情報を感熱層に 記録する。なお、搭載された光ディスク媒体の色素記録層と感熱層とのどちらが光ピ ックアップ装置と対向しているかの判定は、光ディスク媒体にアクセスしたときに ATIP (Absolute Time In Pregroove)情報が検出されるか否かを判定することで行う ことができる。 ATIP情報が検出されない場合は、光ディスク装置は、光ピックアップ 装置が感熱層と対向していると判定する。
特許文献 1：特開 2003 - 203348号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 図 9 (a)は、光ピックアップ装置が備える集光レンズ 720と色素記録層 712とが対向 するようにセットされた状態の光ディスク媒体 710を示し、図 9 (b)は、集光レンズ 720 と感熱層 713とが対向するようにセットされた状態の情報媒体 710を示している。
[0006] 図 9 (a)を参照して、対物レンズ 720で集光されたレーザ光 730は、保護基板 711 を透過して色素記録層 712上に焦点を結ぶ。レーザ光 730は保護基板 711を通ると きに屈折する。色素記録層 712にレーザ光 730の焦点を合わせるために、光ピックァ ップ装置の光学系は、そのような屈折等を考慮して球面収差が最小となるように設計 されている。
[0007] 図 9 (a)および図 9 (b)を参照して、保護基板 711の表面 71 laから色素記録層 712 までの距離と、保護層 714の表面 714aから感熱層 713までの距離とは互いに異なつ ている。このため、色素記録層 712にレーザ光 730の焦点が合うように設計された光 ピックアップ装置では、球面収差の影響により感熱層 713にはレーザ光の焦点が合 わずに、光スポットがぼやけてしまう。ぼやけた光スポットを感熱層 713上に形成する と、単位面積当たりのエネルギー密度が低下し、感熱層 713の温度が上昇しにくいと いう問題がある。温度を上昇させるためにレーザ光 730のパワーを上げるとレーザ光 730が安定しなくなるとともにレーザ発光素子の寿命が短くなるという問題がある。レ 一ザ光 730のパワーを上げない場合には、感熱層 713の発色濃度を高めるために、 1発色点当たりの照射時間を長くする必要がある。 1発色点当たりの照射時間を長く するためには、光ディスク媒体 710の線速度を低下させるか、あるいは発色点に繰り 返しレーザ光 730を照射すればょ 、が、視認情報の記録に長 、時間を要すると!、う 問題がある。
[0008] 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、視認情報を高速に 記録できる光ピックアップ装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の光ピックアップ装置は、第 1レーザ光を出力する第 1光源と、第 2レーザ光 を出力する第 2光源と、前記第 1および第 2レーザ光を情報媒体へ照射する光学系と を備えた光ピックアップ装置であって、前記情報媒体は、ユーザデータを記録または 再生するためのユーザデータ領域を有する情報層と、ユーザが直接視認可能な視 認情報を記録するための記録層とを備え、前記情報層に対して前記ユーザデータの 記録または再生を行う場合には前記第 1レーザ光を出力し、前記記録層に対して前 記視認情報の記録を行う場合には前記第 2レーザ光を出力することを特徴とする。
[0010] ある実施形態によれば、前記第 1光源および前記光学系は、前記情報層へ前記第 1レーザ光を照射したときに発生する球面収差が補正されるように配置されており、前 記第 2光源および前記光学系は、前記記録層へ前記第 2レーザ光を照射したときに 発生する球面収差が補正されるように配置されて 、る。
[0011] ある実施形態によれば、前記光学系は、前記第 1および第 2レーザ光を前記情報 媒体へ集光させるための集光レンズを備え、前記第 1レーザ光は、略平行光の状態 で前記集光レンズへ入射し、前記第 2レーザ光は、収束光の状態で前記集光レンズ へ入射する。
[0012] ある実施形態によれば、前記光学系は、 P波および S波の一方を反射し、他方を透 過させる光学素子を備え、前記第 1および第 2レーザ光の一方は P波であり、他方は S波であり、前記第 1および第 2光源および前記光学素子は、前記第 1および第 2レ 一ザ光の一方が光学素子を透過し、他方が前記光学素子で反射するように配置され ている。
[0013] ある実施形態によれば、前記光学系は、前記第 1および第 2レーザ光を前記情報 媒体へ集光させるための集光レンズと、前記第 1光源と前記集光レンズとの間に配置 され、前記情報層へ前記第 1レーザ光を照射したときに発生する球面収差を補正す る第 1コリメートレンズと、前記第 2光源と前記集光レンズとの間に配置され、前記記 録層へ前記第 2レーザ光を照射したときに発生する球面収差を補正する第 2コリメ一 トレンズとを備える。
[0014] ある実施形態によれば、前記光学系はコリメートレンズを備え、前記光ピックアップ 装置は、前記コリメートレンズを支持する支持部と、前記コリメートレンズと前記支持部 とを光軸方向に移動させる駆動部とをさらに備える。
[0015] ある実施形態によれば、前記第 1レーザ光の発振中心波長と前記第 2レーザ光の 発振中心波長とは同じである。
[0016] ある実施形態によれば、前記第 2レーザ光のパワーは前記第 1レーザ光のパワーよ りも大きい。
[0017] ある実施形態によれば、第 3レーザ光を出力する第 3光源と、第 4レーザ光を出力 する第 4光源とのうちの少なくとも一方をさらに備え、前記第 3および第 4レーザ光の 発振中心波長は、前記第 1および第 2レーザ光の発振中心波長と異なる。
[0018] 本発明の光ディスク装置は、前記光ピックアップ装置と、前記情報媒体を回転させ るモーターと、前記光ピックアップ装置を用いて前記情報層に前記ユーザデータを 記録する場合には前記ユーザデータを記録するための信号を生成するとともに、前 記光ピックアップ装置を用いて前記情報層に記録された前記ユーザデータを再生す る場合には、前記光ピックアップ装置から得られる再生信号に基づ!、て前記ユーザ データを生成する記録再生部と、前記光ピックアップ装置を用いて前記視認情報を 前記記録層に記録するための信号を生成する記録信号生成部と、前記光ピックアツ プ装置から出力された前記第 1または第 2レーザ光の光スポットが前記情報層と前記 記録層とのどちらに形成されているかを判別する判別部と、前記判別部の判別結果 に基づいて前記第 1光源と前記第 2光源とのどちらを動作させるか選択する切換部と を備えることを特徴とする。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、情報媒体は、ユーザデータを記録するための情報層と、ユーザ が直接視認可能な視認情報を記録するための記録層とを備え、情報層へユーザデ ータを記録するときには第 1光源力 第 1レーザ光を出力し、記録層へ視認情報を記 録するときには第 2光源力も第 2レーザ光を出力する。情報層へユーザデータを記録 するときと記録層へ視認情報を記録するときとでレーザ光源を使い分けることにより、 それぞれの記録動作に適した記録条件で記録を行うことができる。例えば、情報層 へユーザデータを記録するときに発生する球面収差および記録層へ視認情報を記 録するときに発生する球面収差をそれぞれ最適に補正することにより、安定した記録 動作および記録品質の向上を実現することができる。また、最適な球面収差補正を 行うことにより光スポットのエネルギー密度が高まるため、視認情報の高速記録が可 能となる。光スポットのエネルギー密度が高まることで、レーザ光のパワーを上げなく ても視認情報の高速記録が可能となるので、光源の寿命も延ばすことができる。さら に、第 1光源よりも出力パワーの強い第 2光源を採用した場合には、視認情報の記録 速度をさらに向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1A]本発明の実施形態 1による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 1B]本発明の実施形態 1による光ディスク装置を示す図である。
[図 2] (a)は本発明の実施形態 1による DVD型情報媒体を示す図であり、 (b)は本発 明の実施形態 1による CD型情報媒体を示す図である。
[図 3]本発明の実施形態 2による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 4]本発明の実施形態 2による光ピックアップ装置の別の例を示す図である。
[図 5]本発明の実施形態 3による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 6]本発明の実施形態 4による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 7]本発明の実施形態 5による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 8]本発明の実施形態 6による光ピックアップ装置を示す図である。
[図 9] (a)は光ピックアップ装置が備える集光レンズと色素記録層とが対向するように セットされた状態の光ディスク媒体を示す図であり、 (b)は集光レンズと感熱層とが対 向するようにセットされた状態の情報媒体を示す図である。
符号の説明
[0021] 1 情報媒体 2 情報層
3、 4 透明基板
5 視認情報記録層
6 第 1光源
7 第 2光源
8 第 1ビームスプリッタ
9 第 2ビームスプリッタ
10 コリメートレンズ
11 ミラー
12 集光レンズ
13、 14 パワーモニタ用光検出器
15 パワー制御回路
16、 33、 34、 36、 37 光検出器
17 処理回路
18 光学素子
18aゝ 28a 光学膜
35、 38 光源ユニット
39、 79 回折素子
39a, 79a 開口膜
40 第 3光源
41 第 4光源
42 第 1コリメートレンズ
43 第 2コリメートレンズ
100、 200、 300、■、 500、 600 光ピックアップ装置
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
[0023] (実施形態 1)
まず、図 1Aを参照して、本発明による光ピックアップ装置の第 1の実施形態を説明 する。図 1Aは、本実施形態の光ピックアップ装置 100を示す図である。光ピックアツ プ装置 looは、データの光学的な記録および Zまたは再生を行う光ディスク装置に 搭載される。光ディスク装置については図 1Bを参照して後述する。
[0024] 図 1Aを参照して、光ディスク装置にセットされる情報媒体 1は、透明基板 4と、所望 のユーザデータを記録するためのユーザデータ領域（図示せず)を有する情報層 2と 、ユーザが直接視認可能な視認情報を記録するための記録層 5とを備える。記録層 5は、情報層 2の背面側に設けられている。図 1Aに示す情報媒体 1の左側半分は、 光ピックアップ装置 100が備える集光レンズ 12と情報層 2とが対向するようにセットさ れた状態の情報媒体 1を示し、右側半分は、集光レンズ 12と記録層 5とが対向するよ うにセットされた状態の情報媒体 1を示して 、る。
[0025] 情報媒体 1が DVD型媒体である場合、図 2 (a)に示すように、例えば、情報層 2は 厚さ 0. 6mmの透明基板 3および 4の貼合せ面の間に位置し、記録層 5は、一方の透 明基板 3に設けられている。情報媒体 1が CD型媒体である場合は、図 2 (b)に示すよ うに、例えば、情報層 2は厚さ 1. 2mmの透明基板 4に設けられ、記録層 5は情報層 2 との間に中間層 3aを介して設けられている。なお、中間層 3aが省略されて情報層 2 に記録層 5が直接積層されていてもよい。例えば、情報媒体 1が再生専用 CD型媒体 であるときは、情報層 2に記録層 5が直接積層され得る。また、情報媒体 1は、記録層 5を保護するための保護層を備えていてもよい。
[0026] このように、情報媒体 1は情報層 2および記録層 5を積層して備えている。なお、積 層とは、情報層 2および記録層 5が直接重なっている場合と、それらの間に別の層や 基板等が存在する場合との両方を指す。
[0027] 情報層 2には、例えば、画像データ、音声データ、テキストデータおよびプログラム 等のディジタルデータが記録される。記録層 5は感熱性材料を含んでいる。記録層 5 には、視認情報として、例えば、情報層 2に記録されたユーザデータの種類、ユーザ データのタイトル、ユーザデータのイメージ、ユーザデータを取り扱うユーザの名前等 の情報層 2に記録されたデータを簡単に識別できる文字、記号および絵等が記録さ れる。
[0028] 光ピックアップ装置 100は、レーザ光 6aを出力する第 1光源 6と、レーザ光 7aを出 力する第 2光源 7と、レーザ光 6aおよび 7aを情報媒体 1へ照射する光学系 20とを備 える。光学系 20は、第 1ビームスプリッタ 8と、第 2ビームスプリッタ 9と、コリメートレンズ 10と、ミラー 11と、集光レンズ 12とを備える。レーザ光 6aおよび 7aは、共通の集光レ ンズ 12によって情報媒体 1へ集光される。光ピックアップ装置 100は、パワーモニタ 用光検出器 13および 14と、光検出器 16とをさらに備える。
[0029] 光ピックアップ装置 100の動作は、光ディスク装置が備えるパワー制御回路 (PC回 路） 15および処理回路 17によって制御される。第 1光源 6および第 2光源 7はレーザ 発光素子であり、パワー制御回路 15からの出力信号に応じてレーザ光を出力する。 第 1光源 6は、情報層 2へユーザデータを記録するとき、および情報層 2からユーザ データを再生するときに、レーザ光 6aを出力する。第 2光源 7は、記録層 5へ視認情 報を記録するときにレーザ光 7aを出力する。レーザ光 6aの発振中心波長とレーザ光 7aの発振中心波長とは同じである。レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長は、 DVD 用であれば発振中心波長約 660nm (そのときの集光レンズ 12の NAは約 0. 63)、 C D用であれば発振中心波長約 790nm (そのときの集光レンズ 12の NAは約 0. 50)と なる。
[0030] 次に、光ピックアップ装置 100を搭載する光ディスク装置の一例を、図 1Bを参照し て説明する。図 1Bは、本実施形態の光ディスク装置 101を示す図である。
[0031] 光ディスク装置 101は、光ピックアップ装置 100と、パワー制御回路 15と、処理回路 17とを備える。さらに、光ディスク装置 101は、情報媒体 1を回転駆動するモーター 5 1と、モーター 51の回転数等を制御するモーター制御回路 52と、光ディスク装置 10 1の各構成要素を制御するシステム制御回路 53と、第 1光源 6および第 2光源 7を発 光させるためのレーザ駆動電流を供給するレーザ駆動電源 54と、レーザ制御回路 1 9とを備える。図 1Aに示す例ではレーザ制御回路 19 (図 1Aでは図示せず）はパワー 制御回路 15に含まれている力 図 1Bに示す例では、レーザ制御回路 19は光ピック アップ装置 100に搭載されている。また、パワー制御回路 15とは別に光ピックアップ 装置 100外部に設けられていてもよい。レーザ制御回路 19の動作は後述する。
[0032] 情報媒体 1が光ディスク装置 101に装着されると、システム制御回路 53から指令を 受けたモーター制御回路 52は、モーター 51に駆動電流を供給して所定の回転数に 制御し、情報媒体 1は回転駆動される。
[0033] モーター 51の回転に同期してピックアップ移動機構（図示せず）は光ピックアップ 装置 100を情報媒体 1の内周側に移動させる。情報媒体 1は内周側領域に TOC (T able Of Contents)領域を備えている。光ピックアップ装置 100が TOC領域に到 達したことをピックアップ移動機構の位置検出部が検出すると、システム制御回路 53 力 指令を受けた処理回路 17、パワー制御回路 15およびレーザ制御回路 19は光 源 6を発光させる。
[0034] 光源 6から出射したレーザ光 6aは集光レンズ 12 (図 1A)で集光されて情報媒体 1 に照射される。情報媒体 1で反射された反射光は集光レンズ 12、ミラー 11、コリメート レンズ 10、第 1および第 2ビームスプリッタ 8および 9を経て光検出器 16に入射する。 反射光は光検出器 16で電気信号に変換され、処理回路 17に反射光の強度に応じ た再生信号が入力される。
[0035] 処理回路 17は、記録再生回路 63、記録信号生成回路 64および判別回路 65を備 える。
[0036] 記録再生回路 63は、光ディスク装置の分野では公知の回路であり、光ピックアップ 装置 100を用 、て情報層 2に記録されたユーザデータを再生する場合に光ピックァ ップ装置 100から得られる再生信号を復号してユーザデータを生成する。また、記録 再生回路 63は、光ピックアップ装置 100を用いて所望のユーザデータを情報層 2に 記録マーク (ピットとも称される）として記録する場合には、ユーザデータを記録するた めの記録信号を生成する。
[0037] 記録信号生成回路 64は、光ピックアップ装置 100を用いて視認情報を記録層 5に 記録するための記録信号を生成する。記録信号生成回路 64は、光ディスク装置 101 やパーソナルコンピュータ等が備えるキーボード、スキャナ一等の入力装置から入力 された視認情報に応じた記録信号を生成する。
[0038] 判別回路 65は、レーザ光 6aの光スポットが情報層 2と記録層 5とのどちらに形成さ れているかを判別する。情報層 2に光スポットが形成されている場合は記録再生回路 63から TOC情報が得られるので、判別回路 65は、この TOC情報の有無に応じて、 情報層 2と記録層 5とのどちらが集光レンズ 12に対向しているかを判別する。判別回 路 65は、 TOC情報を認識できると集光レンズ 12は情報層 2と対向していると判別し 、 TOC情報を認識できな 、場合には記録層 5と対向して 、ると判別する。
[0039] なお、この例では情報媒体 1が TOC領域を備えて 、るので、 TOC情報の有無を検 出することで、情報媒体 1の向きを判別しているが、別の例として、情報媒体 1が DV Dである場合には、リードイン領域に記録されている番地情報等の有無の検出、また 、ユーザデータ領域等のトラックの有無の検出、トラッキングエラー信号の有無の検 出等によって、情報媒体 1の向きを判別してもよい。
[0040] 判別回路 65が情報層 2と集光レンズ 12とが対向していると判別すると、パワー制御 回路 15は、レーザ駆動電源 54から供給されるレーザ駆動電流を、情報層 2に応じた パワーに制御し、レーザ制御回路 19にレーザ駆動電流を出力する。
[0041] レーザ制御回路 19は、レーザ切換回路 61とレーザドライバ 62とを備える。レーザド ライバ 62は、光ディスクの技術分野では公知の回路であり、受け取ったレーザ駆動 電流を用いて第 1光源 6または第 2光源 7を発光させる。レーザ切換回路 61は、判別 回路 65の判別結果に応じて、第 1光源 6と第 2光源 7とのどちらを動作させるか選択 するスイッチング回路である。
[0042] 判別回路 65が情報層 2と集光レンズ 12とが対向していると判別すると、レーザ切換 回路 61は第 1光源 6を選択する。これにより、レーザ駆動電流が第 1光源 6に供給さ れて、情報層 2へのユーザデータの記録または情報層 2からのユーザデータの再生 が実行される。判別回路 65が記録層 5と集光レンズ 12とが対向していると判別すると 、レーザ切換回路 61は第 2光源 7を選択する。これにより、レーザ駆動電流が第 2光 源 7に供給されて、記録層 5への視認情報の記録が実行される。
[0043] 次に、情報層 2へユーザデータを記録するとき、および情報層 2からユーザデータ を再生するときの光ピックアップ装置 100の動作を説明する。情報媒体 1は、集光レ ンズ 12と情報層 2とが対向するように、光ディスク装置にセットされている。
[0044] 第 1光源 6が出力したレーザ光 6aは、第 1ビームスプリッタ 8の反射膜で反射された 後、コリメートレンズ 10で略平行光にされる。コリメートレンズ 10を透過したレーザ光 6 aは、ミラー 11で反射され、集光レンズ 12の光軸方向に沿って集光レンズ 12に入射 する。略平行光の状態で入射したレーザ光 6aは集光レンズ 12によって集光されて情 報層 2へ照射される。照射されたレーザ光 6aは、情報層 2に焦点が合わせられ、情報 層 2上に光スポットを形成する。第 1光源 6および光学系 20は、情報層 2へレーザ光 6 aを照射したときに発生する球面収差が最適に補正されるように位置決めされて配置 されている。
[0045] パワーモニタ用光検出器 13は、第 1ビームスプリッタ 8を透過した一部のレーザ光 6 aを検出し、検出信号をパワー制御回路 15に出力する。パワー制御回路 15は、検出 信号からレーザ光 6aのパワーをモニタして、適正な駆動電流を第 1光源 6に供給する
[0046] 情報媒体 1で反射された反射光は、集光レンズ 12、ミラー 11、コリメートレンズ 10を 経て、第 1および第 2ビームスプリッタ 8および 9の反射膜を透過する。反射光は、光 検出器 16に入射する。光検出器 16は、入射光から、フォーカスエラー信号、トラツキ ングエラー信号、情報層 2に記録されているユーザデータを示すデータ信号等を生 成する。処理回路 17は、光検出器 16が生成したそれらの信号を受け取り、それらの 信号に基づいて光ピックアップ装置 100の動作を制御する。
[0047] 次に、記録層 5へ視認情報を記録するときの光ピックアップ装置 100の動作を説明 する。情報媒体 1は、集光レンズ 12と記録層 5とが対向するように、光ディスク装置に セットされている。
[0048] 第 2光源 7が出力したレーザ光 7aは、第 2ビームスプリッタ 9の反射膜で反射された 後、発散光の状態でコリメートレンズ 10に入射する。レーザ光 7aは、コリメートレンズ 1 0で収束光にされ、ミラー 11で反射されて、集光レンズ 12の光軸方向に沿って集光 レンズ 12に入射する。収束光の状態で入射したレーザ光 7aは集光レンズ 12によつ て集光されて記録層 5へ照射され、記録層 5上に光スポットを形成する。第 2光源 7お よび光学系 20は、記録層 5へレーザ光 7aを照射したときに発生する球面収差が最適 に補正されるように位置決めされて配置されて 、る。
[0049] パワーモニタ用光検出器 14は、第 2ビームスプリッタ 9を透過した一部のレーザ光 7 aを検出し、検出信号をパワー制御回路 15に出力する。パワー制御回路 15は、検出 信号からレーザ光 7aのパワーをモニタして、適正な駆動電流を第 2光源 7に供給する [0050] 情報層 2にユーザデータを記録するとき、集光レンズ 12と情報層 2と間には透明基 板 4が存在している。このため、情報層 2にユーザデータを記録するときに集光レンズ 12と対向している光ディスク媒体 1の表面力 情報層 2までの距離と、記録層 5に視 認情報を記録するときに集光レンズ 12と対向している光ディスク媒体 1の表面力 記 録層 5までの距離とは互いに異なっている。従って、同じ集光レンズ 12を用いて、情 報層 2および記録層 5の両方に対して良好な集光状態を得るためには、球面収差の 補正が必要となる。本実施形態では、光学系 20を有限光学系とし、有限光学系に適 用される球面収差補正法を用いて、球面収差が最適に補正されるように、第 1光源 6 、第 2光源 7および光学系 20を配置している。例えば、第 1光源 6とコリメートレンズ 10 との間の光路距離を調整することにより、情報層 2にユーザデータを記録するときに 発生する球面収差を最適に補正することができる。また、第 2光源 7とコリメートレンズ 10との間の光路距離を調整することにより、記録層 5に視認情報を記録するときに発 生する球面収差を最適に補正することができる。
[0051] なお、記録層 5上の光スポットの位置を検出するために、例えば、記録層 5には、光 ディスク媒体 1の半径方向に沿つて伸びる基準線が予め形成されて 、る。基準線の 位置は、光検出器 16で反射光を受けることにより検出することができる。基準線の位 置と、光ディスク媒体 1の回転速度と、光ディスク媒体 1の半径方向に沿った集光レン ズ 12の位置とから、記録層 5上の光スポットの位置を検出することができる。
[0052] 本実施形態では、情報層 2へユーザデータを記録するときと記録層 5へ視認情報を 記録するときとでレーザ光を使い分け、それぞれの記録動作時に発生する球面収差 が最適に補正されている。このため、安定した記録動作および記録品質の向上を実 現することができる。また、最適な球面収差補正を行うことにより光スポットのエネルギ 一密度が高まるため、視認情報の高速記録が可能となる。光スポットのエネルギー密 度が高まることで、レーザ光のパワーを上げなくても視認情報の高速記録が可能とな るので、光源の寿命も延ばすことができる。
[0053] また、 1つの光ピックアップ装置 100に第 1光源 6と第 2光源 7との両方を搭載し、第 1光源 6と第 2光源 7とで光学系 20を共用することで、光ピックアップ装置 100を搭載 する光ディスク装置の小型化を実現することができる。 [0054] なお、情報層 2へユーザデータを記録するときと記録層 5へ視認情報を記録すると きとでレーザ光を使 、分けるので、レーザ光 6aのパワーとレーザ光 7aのパワーとは、 同一であってもよいし異なっていてもよい。同様に、レーザ光 6aと集光レンズ 12との 関係から得られる開口数 NAと、レーザ光 7aと集光レンズ 12との関係力も得られる開 口数 NAとは、同一であってもよ!/、し異なって!/、てもよ!/ヽ。
[0055] 記録層 5は、レーザ光 7aの照射による発熱に応じて発色する感熱発色物質を含ん でいる。記録層 5に記録した文字や絵等の視認情報を視認し易くするためには、記 録された文字や絵等のコントラストが高いことが望ましい。熱により感熱発色物質が黒 色へ変化する場合には、変化前の記録層 5の色は白色または白色に近 、淡色であ ることが望ましい。情報層 2は視認性を考慮しなくてもよいので、その材料としてレー ザ光を吸収し易 、有色物質が用いられるため光熱交換効率は高 、。これに対して、 上述のように記録層 5の色が白色または淡色の場合は光熱変換効率が低くなつてし まう。このため、視認情報の記録速度を向上させるためには、光スポットのエネルギー 密度を高めることは重要である。
[0056] また、第 2光源 7の定格出力パワーは、第 1光源 6の定格出力パワーよりも大きいこ とが望ましい。レーザ光 7aのパワーがレーザ光 6aのパワーよりも大きいことで、視認 情報の記録速度をさらに向上させることができる。
[0057] (実施形態 2)
図 3を参照して、本発明による光ピックアップ装置の第 2の実施形態を説明する。図 3は、本実施形態の光ピックアップ装置 200を示す図である。
[0058] 光ピックアップ装置 200は、光ピックアップ装置 100 (図 1A)の光学系 20の代わりに 光学系 21を備える。光ピックアップ装置 200は、光源ユニット 35および 38を備える。
[0059] 光源ユニット 35は、第 1光源 6と、第 1光源 6に近接して設けられた光検出器 33およ び 34とを備える。光源ユニット 38は、第 2光源 7と、第 2光源 7に近接して設けられた 光検出器 36および 37とを備える。本実施形態では、レーザ光 6aは P波 (横波）であり 、レーザ光 7aは S波（縦波）である。
[0060] 光学系 21は、光学系 20の第 1および第 2ビームスプリッタ 8および 9の代わりに、ビ 一ムスプリッタ 28を備える。ビームスプリッタ 28は、 P波は反射して S波は透過する光 学膜 28aを備える。光学系 21は、光路上のミラー 11と集光レンズ 12との間に設けら れた回折素子 39をさらに備える。
[0061] 第 1光源 6は、光学膜 28aに対して P波を放射するように配置されて ヽる。第 1光源 6 が出力したレーザ光 6aは、光学膜 28aで反射されて偏向し、コリメートレンズ 10で略 平行光にされる。コリメートレンズ 10を透過したレーザ光 6aは、ミラー 11で反射されて 、集光レンズ 12の光軸方向に沿って集光レンズ 12に入射する。略平行光の状態で 入射したレーザ光 6aは集光レンズ 12によって集光されて情報層 2へ照射される。照 射されたレーザ光 6aは、情報層 2に焦点が合わせられ、情報層 2上に光スポットを形 成する。第 1光源 6および光学系 21は、情報層 2へレーザ光 6aを照射したときに発生 する球面収差が最適に補正されるように位置決めされて配置されて 、る。
[0062] パワーモニタ用光検出器 13は、コリメートレンズ 10を通過したレーザ光 6aの一部を 検出し、検出信号をパワー制御回路 15に出力する。パワー制御回路 15は、検出信 号からレーザ光 6aのパワーをモニタして、適正な駆動電流を第 1光源 6に供給する。
[0063] 情報媒体 1で反射された光は、集光レンズ 12を通った後、回折素子 39によって回 折される。回折光（図示せず）は、ミラー 11、コリメートレンズ 10を通った後、ビームス プリッタ 28で反射される。反射された回折光は、光検出器 33および 34に入射する。 光検出器 33および 34は、受け取った回折光から、フォーカスエラー信号、トラツキン グエラー信号、情報層 2に記録されているユーザデータを示すデータ信号等を生成 する。処理回路 17は、光検出器 33および 34が生成したそれらの信号を受け取り、そ れらの信号に基づいて光ピックアップ装置 200の動作を制御する。
[0064] 第 2光源 7は、光学膜 28aに対して S波を放射するように配置されている。第 2光源 7 が出力したレーザ光 7aは、光学膜 28aを透過し、コリメートレンズ 10で収束光にされ る。コリメートレンズ 10を透過したレーザ光 7aは、ミラー 11で反射され、集光レンズ 12 の光軸方向に沿って集光レンズ 12に入射する。収束光の状態で入射したレーザ光 7 aは集光レンズ 12によって集光されて記録層 5へ照射され、記録層 5上に光スポット を形成する。第 2光源 7および光学系 21は、記録層 5へレーザ光 7aを照射したときに 発生する球面収差が最適に補正されるように位置決めされて配置されて 、る。
[0065] パワーモニタ用光検出器 13は、コリメートレンズ 10を通過したレーザ光 7aの一部を 検出し、検出信号をパワー制御回路 15に出力する。パワー制御回路 15は、検出信 号からレーザ光 7aのパワーをモニタして、適正な駆動電流を第 2光源 7に供給する。
[0066] 上述したように光ディスク媒体 1の情報層 2側表面から情報層 2までの距離と、光デ イスク媒体の記録層 5側表面力も記録層 5までの距離とは互いに異なっている。この ため、同じ集光レンズ 12を用いて、情報層 2および記録層 5の両方に対して良好な 集光状態を得るためには、球面収差の補正が必要となる。本実施形態でも、光学系 21を有限光学系とし、有限光学系に適用される球面収差補正法を用いて、球面収 差が最適に補正されるように、第 1光源 6、第 2光源 7および光学系 21を配置している
[0067] 本実施形態でも、情報層 2へユーザデータを記録するときと記録層 5へ視認情報を 記録するときとでレーザ光を使い分け、それぞれの記録動作時に発生する球面収差 が最適に補正されている。このため、安定した記録動作および記録品質の向上を実 現することができる。また、最適な球面収差補正を行うことにより光スポットのエネルギ 一密度が高まるため、視認情報の高速記録が可能となる。光スポットのエネルギー密 度が高まることで、レーザ光のパワーを上げなくても視認情報の高速記録が可能とな るので、光源の寿命も延ばすことができる。
[0068] また、 1つの光ピックアップ装置 200に第 1光源 6と第 2光源 7との両方を搭載し、第 1光源 6と第 2光源 7とで光学系 21を共用することで、光ピックアップ装置 200を搭載 する光ディスク装置の小型化を実現することができる。
[0069] なお、レーザ光 6aが S波であり、レーザ光 7aが P波であってもよぐこの場合も、第 1 光源 6、第 2光源 7および光学系 21は球面収差が最適に補正されるように配置される
[0070] また、図 4に示すように、 P波は反射して S波は透過する光学膜 18aを備えるガラス や白板の平板光学素子 18を、ビームスプリッタ 28の代わりに用いてもよい。第 1およ び第 2ビームスプリッタ 8および 9の代わりに、ビームスプリッタ 28や平板光学素子 18 を用いることにより、光ピックアップ装置の簡素化および低コストィ匕を実現することがで きる。
[0071] (実施形態 3) 図 5 (a)および図 5 (b)を参照して、本発明による光ピックアップ装置の第 3の実施形 態を説明する。図 5 (a)は、本実施形態の光ピックアップ装置 300を示す図である。光 ピックアップ装置 300は、 DVD型媒体の情報媒体 1および CD型媒体の情報媒体 1 の両方に、ユーザデータおよび視認情報を記録することができる。図 5 (a)に示す情 報媒体 1の左側半分は CD型媒体を示し、右側半分は DVD型媒体を示して ヽる。
[0072] CD型媒体の情報層 2の材料と DVD型媒体の情報層 2の材料とは、同一系統であ つてもよいし異なる系統であってもよい。例えば、両方の層が有機染料を主成分とし て含む層であってもよいし、一方が有機染料を主成分として含む層であって、他方が カルコゲナイド系化合物を主成分として含む層であってもよい。
[0073] 光ピックアップ装置 300の光源ユニット 35は、第 1光源 6に隣接して設けられたレー ザ光 40aを出力する第 3光源 40を備える。図 5 (b)は矢印 Aの方向から見た光源ュ- ット 38を示す図である。光源ユニット 38は、第 2光源 7に隣接して設けられたレーザ 光 41aを出力する第 4光源 41を備える。レーザ光 40aおよび 41aの発振中心波長は 、レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長と異なっている。光学系 21の回折素子 39は 、波長選択性を有する開口膜 39aを備える。なお、この開口膜 39aは集光レンズ 12 に設けられていてもよい。
[0074] 第 1光源 6の発光点と第 3光源 40の発光点との間には所定の間隙 (例えば 110 /z m)があけられている。第 2光源 7の発光点と第 4光源 41の発光点との間には所定の 間隙（例えば 110 μ m)があけられて 、る。
[0075] 本実施形態では、レーザ光 6aおよび 7aは、 DVD型媒体の情報媒体 1にユーザデ ータおよび視認情報を記録するときに用いられる。レーザ光 40aおよび 41aは、 CD 型媒体の情報媒体 1にユーザデータおよび視認情報を記録するときに用いられる。 レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長は約 660nmであり、レーザ光 40aおよび 41a の発振中心波長は約 790nmである。レーザ光 6aおよび 7aが出力したときの集光レ ンズ 12の NAが約 0. 63となるように、また、レーザ光 40aおよび 41aが出力したとき の集光レンズ 12の NAは約 0. 50となるように、回折素子 39に開口膜 39aが設けられ ている。
[0076] 第 3光源 40および光学系 21は、情報層 2へレーザ光 40aを照射したときに発生す る球面収差が最適に補正されるように配置されており、第 4光源 41および光学系 21 は、記録層 5へレーザ光 41aを照射したときに発生する球面収差が最適に補正され るように配置されている。これにより、 DVD型媒体および CD型媒体それぞれの情報 層 2および記録層 5に対して最適な光スポットを形成することができる。このため、安 定した記録動作および記録品質の向上を実現することができる。また、最適な球面収 差補正を行うことにより光スポットのエネルギー密度が高まるため、視認情報の高速 記録が可能となる。光スポットのエネルギー密度が高まることで、レーザ光のパワーを 上げなくても視認情報の高速記録が可能となるので、光源の寿命も延ばすことができ る。
[0077] また、 1つの光ピックアップ装置 300に 4つの光源 6、 7、 40および 41を搭載し、それ らの光源で光学系 21を共用することで、光ピックアップ装置 300を搭載する光デイス ク装置の小型化を実現することができる。
[0078] また、情報媒体 1が BD型媒体である場合でもユーザデータおよび視認情報の記録 が可能なように、発振中心波長約 405nmのレーザ光を出力する第 5および第 6の光 源（図示せず)を、第 1光源 6および第 2光源 7に隣接して設けてもよい。
[0079] (実施形態 4)
図 6を参照して、本発明による光ピックアップ装置の第 4の実施形態を説明する。図 6は、本実施形態の光ピックアップ装置 400を示す図である。
[0080] 光ピックアップ装置 400は、光ピックアップ装置 200 (図 3)の光学系 21の代わりに 光学系 22を備える。光学系 22は、コリメートレンズ 10の代わりに、第 1コリメートレンズ 42および第 2コリメートレンズ 43を備える。
[0081] 第 1コリメートレンズ 42は、情報層 2へレーザ光 6aを照射したときに発生する球面収 差を最適に補正するように、光路上の第 1光源 6と集光レンズ 12との間に配置されて いる。本実施形態では、第 1コリメートレンズ 42は、第 1光源 6とビームスプリッタ 28と の間に配置されている。第 2コリメートレンズ 43は、記録層 5へレーザ光 7aを照射した ときに発生する球面収差を最適に補正するように、光路上の第 2光源 7と集光レンズ 1 2との間に配置されている。本実施形態では、第 2コリメートレンズ 43は、第 2光源 7と ビームスプリッタ 28との間に配置されている。レーザ光 6aのための第 1コリメートレン ズ 42と、レーザ光 7aのための第 2コリメートレンズ 43とを独立に設けることにより、レー ザ光 6aおよび 7aのそれぞれに対して発生する球面収差の補正のためのコリメ一トレ ンズの位置決めの自由度が上がり、球面収差補正をより高精度に行うことができる。
[0082] また、上述したようなコリメートレンズを固定する構成は、コリメートレンズを移動させ る構成と比較して、外乱に強いという利点がある。また、コリメートレンズを移動させる 機構が不要であるので、光ピックアップ装置の構成をよりシンプルにすることができる
[0083] 本実施形態でも、情報層 2へユーザデータを記録するときと記録層 5へ視認情報を 記録するときとでレーザ光を使い分け、それぞれの記録動作時に発生する球面収差 が最適に補正されている。このため、安定した記録動作および記録品質の向上を実 現することができる。また、最適な球面収差補正を行うことにより光スポットのエネルギ 一密度が高まるため、視認情報の高速記録が可能となる。光スポットのエネルギー密 度が高まることで、レーザ光のパワーを上げなくても視認情報の高速記録が可能とな るので、光源の寿命も延ばすことができる。
[0084] また、 1つの光ピックアップ装置 400に第 1光源 6と第 2光源 7との両方を搭載し、第 1光源 6と第 2光源 7とで光学系 22を共用することで、光ピックアップ装置 400を搭載 する光ディスク装置の小型化を実現することができる。
[0085] (実施形態 5)
実施形態 3の光ピックアップ装置 300 (図 5)は、 DVD型媒体の情報媒体 1および C D型媒体の情報媒体 1の両方に、ユーザデータおよび視認情報を記録する。この C D型媒体は、例えば BD (Blu— ray Disc)型媒体や HD— DVD (High Definitio n DVD)型媒体であってもよい。 BD型媒体および HD— DVD型媒体には、発振中 心波長約 405nmのレーザ光を用いてデータが記録される。
[0086] 図 7 (a)および図 7 (b)を参照して、本発明による光ピックアップ装置の第 5の実施形 態を説明する。図 7 (a)は、本実施形態の光ピックアップ装置 500を示す図である。光 ピックアップ装置 500は、 DVD型媒体の情報媒体 1および HD— DVD型媒体の情 報媒体 1の両方に、ユーザデータおよび視認情報を記録することができる。図 7 (a) に示す情報媒体 1の左側半分は HD— DVD型媒体を示し、右側半分は DVD型媒 体を示している。
[0087] 光ピックアップ装置 500の光源ユニット 35は、第 1光源 6に隣接して設けられたレー ザ光 40aを出力する第 3光源 40を備える。図 7 (b)は矢印 Aの方向から見た光源ュ- ット 38を示す図である。光源ユニット 38は、第 2光源 7に隣接して設けられたレーザ 光 41aを出力する第 4光源 41を備える。レーザ光 40aおよび 41aの発振中心波長は 、レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長と異なっている。光学系 21の回折素子 39は 、波長選択性を有する開口膜 39aを備える。なお、この開口膜 39aは集光レンズ 12 に設けられていてもよい。
[0088] 第 1光源 6の発光点と第 3光源 40の発光点との間には所定の間隙 (例えば 110 /z m)があけられている。第 2光源 7の発光点と第 4光源 41の発光点との間には所定の 間隙（例えば 110 μ m)があけられて 、る。
[0089] 本実施形態では、レーザ光 6aおよび 7aは、 DVD型媒体の情報媒体 1にユーザデ ータおよび視認情報を記録するときに用いられ、また、レーザ光 40aおよび 41aは、 HD DVD型媒体の情報媒体 1にユーザデータおよび視認情報を記録するときに 用いられる。本実施形態では、レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長は約 660nmで あり、レーザ光 40aおよび 4 laの発振中心波長は約 405nmである。レーザ光 6aおよ び 7aが出力したときの集光レンズ 12の NAが約 0. 63となるように、また、レーザ光 4 Oaおよび 41aが出力したときの集光レンズ 12の NAは約 0. 85となるように、回折素 子 39に開口膜 39aが設けられている。
[0090] 光ピックアップ装置 500は、コリメートレンズ 10を支持する CL支持部材 61と、コリメ 一トレンズ 10および CL支持部材 61をレーザ光軸方向 21aに沿って移動させる駆動 部 62とを備える。駆動部 62は、ステッピングモーターなどの送り装置であり、コリメート レンズ 10の位置を調整することができる。
[0091] ここで HD— DVD型媒体の情報層の記録密度は約 15GBであり、高密度の記録再 生を行うために、光スポットの大きさは、 DVD型媒体に対して記録再生を行うための 光スポットの大きさよりも小さい必要がある。このことから、正確な記録再生を行うため には、より高精度な球面収差補正が必要となる。このため、駆動部 62によって、光学 系 21中のコリメートレンズ 10の位置を CL支持部材 61とともに移動させ、最適な球面 収差となるようなコリメートレンズ 10の位置決めを行う。最適な球面収差の位置とは、 例えば、情報層 2からの信号レベルが最大となる位置やジッターが最小となる位置で ある。情報層 2の学習領域に対して記録または再生を行ったときに、駆動部 62によつ てコリメートレンズ 10の位置を移動させ、情報層 2からの信号レベルが最大となる位 置やジッターが最小となる位置を、最適な球面収差の位置として決定する。
[0092] また、コリメートレンズ 10が移動すべき位置を予め決めておき、メモリ等に記憶して おいてもよい。選択された層に対して記録または再生を行う場合は、その層に対して 予め決められたコリメートレンズ 10の位置までコリメートレンズ 10を移動させる。
[0093] コリメートレンズ 10の位置を調整することにより、 DVD型媒体および HD— DVD型 媒体それぞれの情報層 2および記録層 5に対して最適な光スポットを形成することが できる。このため、安定した記録動作および記録品質の向上を実現することができる 。また、最適な球面収差補正を行うことにより光スポットのエネルギー密度が高まるた め、視認情報の高速記録が可能となる。光スポットのエネルギー密度が高まることで、 レーザ光のパワーを上げなくても視認情報の高速記録が可能となるので、光源の寿 命ち延ばすことができる。
[0094] また、 1つの光ピックアップ装置 500に 4つの光源 6、 7、 40および 41を搭載し、それ らの光源で光学系 21を共用することで、光ピックアップ装置 500を搭載する光デイス ク装置の小型化を実現することができる。
[0095] (実施形態 6)
次に、図 8 (a)および図 8 (b)を参照して、 DVD型媒体の情報媒体 1および BD型媒 体の情報媒体 1の両方に、ユーザデータおよび視認情報を記録する光ピックアップ 装置を説明する。図 8 (a)は、本実施形態の光ピックアップ装置 600を示す図である。 光ピックアップ装置 600は、 DVD型媒体の情報媒体 1および BD型媒体の情報媒体 1の両方に、ユーザデータおよび視認情報を記録することができる。図 8 (a)に示す 左側の情報媒体 1は DVD型媒体を示し、右側の情報媒体 1は BD型媒体を示して ヽ る。
[0096] 光ピックアップ装置 600の光源ユニット 35は、第 1光源 6に隣接して設けられたレー ザ光 40aを出力する第 3光源 40を備える。図 8 (b)は矢印 Aの方向から見た光源ュ- ット 38を示す図である。光源ユニット 38は、第 2光源 7に隣接して設けられたレーザ 光 41aを出力する第 4光源 41を備える。レーザ光 40aおよび 41aの発振中心波長は 、レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長と異なっている。光学系 21の回折素子 39は 、波長選択性を有する開口膜 39aを備える。なお、この開口膜 39aは集光レンズ 12 に設けられていてもよい。
[0097] 第 1光源 6の発光点と第 3光源 40の発光点との間には所定の間隙 (例えば 110 /z m)があけられている。第 2光源 7の発光点と第 4光源 41の発光点との間には所定の 間隙（例えば 110 μ m)があけられて 、る。
[0098] 本実施形態では、レーザ光 6aおよび 7aは、 DVD型媒体の情報媒体 1にユーザデ ータおよび視認情報を記録するときに用いられる。レーザ光 40aおよび 41aは、 BD 型媒体の情報媒体 1にユーザデータおよび視認情報を記録するときに用いられる。 レーザ光 6aおよび 7aの発振中心波長は約 660nmであり、レーザ光 40aおよび 41a の発振中心波長は約 405nmである。
[0099] 本実施形態の光学系 21は、発振中心波長約 405nmのレーザ光を反射する第 2の ミラー 71と、そのレーザ光を集光する第 2の集光レンズ 72と、光路上のミラー 71と第 2 の集光レンズ 72との間に設けられた回折素子 79とを備える。
[0100] 本実施形態のミラー 11には蒸着膜 11aが形成されており、ミラー 11は、発振中心 波長約 660nmのレーザ光を反射し、発振中心波長約 405nmのレーザ光を透過す る。レーザ光 6aおよび 7aが出力されたときの集光レンズ 12の NAが約 0. 63となるよ うに、回折素子 39に開口膜 39aが設けられている。また、レーザ光 40aおよび 41aが 出力されたときの第 2の集光レンズ 72の NAが約 0. 85となるように、回折素子 79に 開口膜 79aが設けられている。
[0101] 光ピックアップ装置 600は、 CL支持部材 61と、駆動部 62とを備えている。
[0102] ここで BD型媒体の情報層の記録密度は約 25GBであり、高密度の記録再生を行う ために、光スポットの大きさは、 DVD型媒体に対して記録再生を行うための光スポッ トの大きさよりも小さい必要がある。このことから、正確な記録再生を行うためには、よ り高精度な球面収差補正が必要となる。このため、駆動部 62によって、光学系 21中 のコリメートレンズ 10の位置を CL支持部材 61とともに移動させ、最適な球面収差と なるようなコリメートレンズ 10の位置決めを行う。最適な球面収差の位置とは、例えば 、情報層 2からの信号レベルが最大となる位置やジッターが最小となる位置である。 情報層 2の学習領域に対して記録または再生を行ったときに、駆動部 62によってコリ メートレンズ 10の位置を移動させ、情報層 2からの信号レベルが最大となる位置ゃジ ッターが最小となる位置を、最適な球面収差の位置として決定する。
[0103] また、コリメートレンズ 10が移動すべき位置を予め決めておき、メモリ等に記憶して おいてもよい。選択された層に対して記録または再生を行う場合は、その層に対して 予め決められたコリメートレンズ 10の位置までコリメートレンズ 10を移動させる。
[0104] コリメートレンズ 10の位置を調整することにより、 DVD型媒体および BD型媒体それ ぞれの情報層 2および記録層 5に対して最適な光スポットを形成することができる。こ のため、安定した記録動作および記録品質の向上を実現することができる。また、最 適な球面収差補正を行うことにより光スポットのエネルギー密度が高まるため、視認 情報の高速記録が可能となる。光スポットのエネルギー密度が高まることで、レーザ 光のパワーを上げなくても視認情報の高速記録が可能となるので、光源の寿命も延 ばすことができる。
[0105] また、 1つの光ピックアップ装置 600に 4つの光源 6、 7、 40および 41を搭載し、それ らの光源で光学系 21を共用することで、光ピックアップ装置 600を搭載する光デイス ク装置の小型化を実現することができる。
[0106] なお、光ピックアップ装置 500および 600の光源ユニット 35および 38が CD型媒体 用の光源をさらに備え、 CD型媒体にもユーザデータおよび視認情報を記録してもよ い。上述した光ピックアップ装置 100〜600の各構成要素は、光ピックアップ装置の 使用目的に応じて様々に組み合わせられる。
[0107] 以上、本発明の好適な実施形態を説明することにより本発明を例示してきたが、本 発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許 請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。
産業上の利用可能性
[0108] 本発明の光ピックアップ装置は、ユーザが直接視認可能な視認情報を情報媒体に 記録する技術分野において特に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1レーザ光を出力する第 1光源と、
第 2レーザ光を出力する第 2光源と、
前記第 1および第 2レーザ光を情報媒体へ照射する光学系と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記情報媒体は、
ユーザデータを記録または再生するためのユーザデータ領域を有する情報層と、 ユーザが直接視認可能な視認情報を記録するための記録層と
を備え、
前記情報層に対して前記ユーザデータの記録または再生を行う場合には前記第 1 レーザ光を出力し、前記記録層に対して前記視認情報の記録を行う場合には前記 第 2レーザ光を出力する、光ピックアップ装置。
[2] 前記第 1光源および前記光学系は、前記情報層へ前記第 1レーザ光を照射したと きに発生する球面収差が補正されるように配置されており、
前記第 2光源および前記光学系は、前記記録層へ前記第 2レーザ光を照射したと きに発生する球面収差が補正されるように配置されて 、る、請求項 1に記載の光ピッ クアップ装置。
[3] 前記光学系は、前記第 1および第 2レーザ光を前記情報媒体へ集光させるための 集光レンズを備え、
前記第 1レーザ光は、略平行光の状態で前記集光レンズへ入射し、
前記第 2レーザ光は、収束光の状態で前記集光レンズへ入射する、請求項 1また は 2に記載の光ピックアップ装置。
[4] 前記光学系は、 P波および S波の一方を反射し、他方を透過させる光学素子を備え 前記第 1および第 2レーザ光の一方は P波であり、他方は S波であり、
前記第 1および第 2光源および前記光学素子は、前記第 1および第 2レーザ光の一 方が光学素子を透過し、他方が前記光学素子で反射するように配置されている、請 求項 1から 3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
[5] 前記光学系は、
前記第 1および第 2レーザ光を前記情報媒体へ集光させるための集光レンズと、 前記第 1光源と前記集光レンズとの間に配置され、前記情報層へ前記第 1レーザ 光を照射したときに発生する球面収差を補正する第 1コリメートレンズと、
前記第 2光源と前記集光レンズとの間に配置され、前記記録層へ前記第 2レーザ 光を照射したときに発生する球面収差を補正する第 2コリメートレンズと
を備える、請求項 1から 4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
[6] 前記光学系はコリメートレンズを備え、
前記光ピックアップ装置は、
前記コリメートレンズを支持する支持部と、
前記コリメートレンズと前記支持部とを光軸方向に移動させる駆動部と
をさらに備える、請求項 1から 4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
[7] 前記第 1レーザ光の発振中心波長と前記第 2レーザ光の発振中心波長とは同じで ある、請求項 1から 6のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
[8] 前記第 2レーザ光のパワーは前記第 1レーザ光のパワーよりも大きい、請求項 1から
7の 、ずれかに記載の光ピックアップ装置。
[9] 第 3レーザ光を出力する第 3光源と、第 4レーザ光を出力する第 4光源とのうちの少 なくとも一方をさらに備え、
前記第 3および第 4レーザ光の発振中心波長は、前記第 1および第 2レーザ光の発 振中心波長と異なる、請求項 1から 8のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
[10] 請求項 1から 9の 、ずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記情報媒体を回転させるモーターと、
前記光ピックアップ装置を用いて前記情報層に前記ユーザデータを記録する場合 には前記ユーザデータを記録するための信号を生成するとともに、前記光ピックアツ プ装置を用いて前記情報層に記録された前記ユーザデータを再生する場合には、 前記光ピックアップ装置から得られる再生信号に基づいて前記ユーザデータを生成 する記録再生部と、
前記光ピックアップ装置を用いて前記視認情報を前記記録層に記録するための信 号を生成する記録信号生成部と、
前記光ピックアップ装置から出力された前記第 1または第 2レーザ光の光スポットが 前記情報層と前記記録層とのどちらに形成されているかを判別する判別部と、 前記判別部の判別結果に基づいて前記第 1光源と前記第 2光源とのどちらを動作 させるカゝ選択する切換部と
を備えた、光ディスク装置。
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