光ピックアップ装置およびそのような光ピックアップ装置を備えた情報処理装置
【課題】光源が発した光ビームの光パワーを調整するための光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑える。
【解決手段】光ピックアップ装置は、光源と、光ビーム透過調整手段と、集光手段とを有する。光ビーム透過調整手段は、第１の透過率を有する第１透過素子と、第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、第１および第２透過素子に平行な回転軸周りに各透過素子を回転可能に支持する支持手段と、各透過素子を回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備えている。光ピックアップ装置は、回転駆動手段を回転駆動して光ビームが第１透過素子を透過する第１位置と第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、出射時の光パワーより小さい第１光パワーの光ビーム、および、第１光パワーより大きく、かつ出射時の光パワー以下の第２光パワーの光ビームを選択的に出力する。
【解決手段】光ピックアップ装置は、光源と、光ビーム透過調整手段と、集光手段とを有する。光ビーム透過調整手段は、第１の透過率を有する第１透過素子と、第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、第１および第２透過素子に平行な回転軸周りに各透過素子を回転可能に支持する支持手段と、各透過素子を回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備えている。光ピックアップ装置は、回転駆動手段を回転駆動して光ビームが第１透過素子を透過する第１位置と第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、出射時の光パワーより小さい第１光パワーの光ビーム、および、第１光パワーより大きく、かつ出射時の光パワー以下の第２光パワーの光ビームを選択的に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置およびそのような光ピックアップ装置を備えた情報処理装置に関する。より具体的には、本発明は、ＧａＮ系半導体を用いた青色発光の半導体レーザ等の短波長の半導体レーザを放射する光ピックアップ装置および情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）は、デジタルデータをコンパクトディスク（ＣＤ）の約６倍の記録密度で記録することが可能であり、映画や音楽などの大容量のデジタルデータを書き込むことができる情報記録媒体（光ディスク）として知られている。
【０００３】
近年は、記録対象となる情報の情報量が増大しているため、さらに容量の大きい情報記録媒体が求められている。
【０００４】
光ディスクの情報記録媒体の容量を大きくするためには、情報の記録密度を高くする必要がある。これは一般に、データの書き込み時および読み出し時に光ディスクに放射されるレーザ光のスポット径を小さくすることによって実現される。そして、光のスポット径を小さくするためには、レーザ光の波長をより短くし、かつ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすればよい。ＤＶＤでは、波長６６０ｎｍの光源と、ＮＡ０．６の対物レンズとが使用されている。さらに、例えば波長４０５ｎｍの青色レーザ光と、ＮＡ０．８５の対物レンズとを使用することによって、現在のＤＶＤのさらに５倍の記録密度で情報を記録することができる。
【０００５】
青色レーザ等を用いてレーザ光の短波長化することに加え、さらに記録密度を高めるため、１枚の光ディスクに複数の記録層を設ける技術の開発も進んでいる。例えば、２層の記録層を有する光ディスクを得ることが可能になれば、上述のレーザ光の短波長化およびＮＡの大きな対物レンズの使用と併せて、記録密度は１層の記録層を有するＤＶＤの約１０倍になる。
【０００６】
しかしながら、青色レーザを光源とする光ディスク装置では、青色レーザにおける再生用の光パワーのマージンは極めて小さいため、光源の量子ノイズが問題となる。
【０００７】
例えば特許文献１に示す従来の光ディスク装置は、レーザ光の経路に対して概ね垂直に出し入れ可能に光ビーム透過調整手段（強度フィルタ）を設けた光ピックアップ装置が開示されている。この光ディスク装置は、再生時には強度フィルタをレーザ光の経路に挿入し、記録時には強度フィルタを出射光の経路から外すように移動させる。これにより、例えば半導体レーザの量子ノイズを低く保つことができ、良質の再生が可能となっている。
【０００８】
しかし、この光ディスク装置はレーザ光の経路に対して垂直かつ直線的に出し入れ可能に強度フィルタを設けているため、強度フィルタが移動するための空間が必須になる。その結果、光ピックアップ装置が大型化してしまうという問題が生じていた。
【０００９】
このような問題を解決するために、光軸上に直線的に移動する強度フィルタに代えて回転によって光軸上に移動する強度フィルタを設けた他の光ピックアップ装置が考えられる。以下、図４〜図６を参照しながら、この光ピックアップ装置を説明する。
【００１０】
図４は、従来の光ピックアップ装置の構成を示す。ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザ光源４１が青色の光ビームを放射すると、光ビームは光ビーム透過調整手段２００に入射する。光ビーム透過調整手段２００は、光ディスク５０からのデータの読み出し時か、光ディスク５０へのデータの書き込み時かに応じて所定の位置に回動され、強度フィルタの位置が調整されている。光ビーム透過調整手段２００を透過した光ビームは、ビームスプリッタ４２で反射され、コリメートレンズ４３で平行光にされ、ミラー４４で反射され、対物レンズ４５を透過して、光ディスク６上に集光される。
【００１１】
データの読み出し時には、集光された光ビームは光ディスク６の記録層で反射され、逆の経路でビームスプリッタ４２に至り、ビームスプリッタ４２を透過して、マルチレンズ４７を経てフォトダイオード４８に入射する。フォトダイオード４８は、いわゆる光検出器であり、入射した光の位置および強度に基づいて電気信号を出力する。その電気信号に基づいて、データが再現される。
【００１２】
一方、データの書き込み時には、集光された光ビームによって情報層上に光スポットが形成される。その結果、光スポットが形成された部分の記録層の状態（例えば結晶状態）が書き込み対象のデータに応じて変化する。これにより光ディスク６には、記録層の状態の変化としてデータが書き込まれる。
【００１３】
図５（ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、データ読み出し時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は透過素子２０１を有している。透過素子２０１は互いに平行な２平面からなる第１の平行平面の組および互いに平行な２平面からなる第２の平行平面の組を有している。第１の平行平面の組の少なくとも１つの平面には、透過する光ビームの光パワーを減衰させる光学フィルタ２０１ａが塗布されている。また光ビーム透過調整手段２００は、透過素子２０１を指示する支持手段１０４と、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する回転駆動手段１０５を含んでいる。支持手段１０４は、透過素子２０１の第１の平行平面の組および第２の平行平面の組を構成する４平面に平行な回転軸１０３の周りに透過素子２０１が回転できるように支持している。回転駆動手段１０５は、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する。
【００１４】
図５（ｂ）は光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過しないときの斜視図であり、データ書き込み時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は、光ビームが透過素子２０１の第１の平行平面の組を透過する位置と第２の平行平面の組を透過する位置とを回転軸１０３周りの回転駆動によって切り替えることができ、これにより光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合と透過しない場合に切り替えることができる。光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合は透過しない場合に比べて光パワーが低く抑えられる。
【特許文献１】特開２０００−１９５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１を回転させる構成によれば小型化の実現を可能とする一方で、光ビーム透過調整手段２００の部品精度、組立精度を向上し、搭載時および動作時の角度ずれを小さくしなければならないという他の問題が発生する。
【００１６】
より具体的に説明すると、透過素子２０１は、光学フィルタ２０１ａを有する透過面と有しない透過面とを有する一体の素子であり、回転によって透過面が切り替えられて光パワーの調節が行われる。したがって、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有する透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は、光学フィルタ２０１ａを有しない面の長さＬに等しくなる。一方、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有しない透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は光学フィルタ２０１ａを有する面の長さＬに等しくなる。
【００１７】
透過素子２０１の面が光軸と垂直でないとき（入射角ずれが起きたとき）は、透過素子２０１の面において光が屈折するため透過素子２０１に対する光ビームの入射時の光軸と出射時の光軸とがずれてしまう。図６（ａ）は、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す。一方図６（ｂ）は、透過素子２０１への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す。図６（ｂ）によれば、光ビームの透過距離は透過面一辺の長さＬに等しい。よって、光ビームの入射角ずれｈが起きると、透過距離は透過面一辺の長さＬに比例して長くなるため光軸ずれＤが生じる。
【００１８】
なお、透過素子２０１の透過面一辺の長さＬは光ビームが確実に透過するために必要な大きさ（有効径）を確保するために、ある長さ以上としなければならない。すなわち、透過距離はその長さに依存するといえる。上述のように、透過距離が長くなると光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれＤが透過距離に比例して大きくなるため、部品精度、組立精度の向上、および、角度ずれの低減を図る必要がある。
【００１９】
本発明の目的は、光源が発した光ビームの光パワーを調整するための光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による光ピックアップ装置は、所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、前記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整手段と、前記光ビーム透過調整手段を透過した前記光ビームを情報記録媒体に集光する集光手段とを有している。そして前記光ビーム透過調整手段は、第１の透過率を有する第１透過素子と、前記第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、前記第１透過素子および前記第２透過素子に平行な回転軸周りに前記第１の透過素子および前記第２の透過素子を回転可能に支持する支持手段と、前記第１の透過素子と前記第２の透過素子とを前記回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備えている。光ピックアップ装置は、前記回転駆動手段を回転駆動して、前記光ビームが前記第１透過素子を透過する第１位置と前記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、前記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、および、前記第１光パワーより大きく、かつ前記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する。
【００２１】
前記光ビームが前記第１透過素子を透過するときの透過距離は、前記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、前記光ビームが前記第２透過素子を透過するときの透過距離は、前記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短くてもよい。
【００２２】
前記光ビームが前記第１の透過素子または前記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短くてもよい。
【００２３】
前記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００２４】
前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００２５】
本発明による情報処理装置は、前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器をさらに有する前記光ピックアップ装置、および、検出された前記反射光に基づいて、再生信号およびサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路を備えていてもよい。
【００２６】
前記情報処理装置は、記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して前記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出しおよび／または書き込む。前記情報処理装置は、記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第１位置に切り替えて前記記録層に対して前記第１光パワーを有する光ビームを放射し、記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第２位置に切り替えて、前記記録層の１つに対して前記第２光パワーを有する光ビームを放射してもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、透過率の異なる２個の透過素子を回転駆動させて光ビームの光パワーを切り替える光ビーム透過調整手段が得られる。光ビーム透過調整手段１００の透過素子の厚さは光ビームの有効径に制限されないので、部品精度および組み立て精度を従来と同等にしていても、光ビーム透過調整手段で光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さく抑えることができる。また装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態による光ディスク装置１０の機能ブロックの構成を示す。光ディスク装置１０は、光ピックアップ装置１１と、信号処理回路１２と、サーボ制御回路１３とを備えている。なお、図１には光ディスク１４が示されているがこれは説明の便宜のためであり、光ディスク装置１０の構成要素ではない。
【００３０】
まず、光ディスク装置１０の動作の概要を説明する。光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４に対して光ビームを放射して光ディスク１４からの反射光を検出し、反射光の検出位置および検出光量に応じた光量信号を出力する。信号処理回路１２は、光ピックアップ装置１１から出力される光量信号に応じて、光ディスク１４上における光ビームの合焦状態を示すフォーカスエラー（ＦＥ）信号や、光ビームの焦点位置と光ディスク１４のトラックとの位置関係を示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号等を生成して出力する。ＦＥ信号やＴＥ信号は、サーボ信号と総称される。サーボ制御回路１３は、それらの信号に基づいて駆動信号を生成して出力する。駆動信号は、後述する光ピックアップ装置１１のアクチュエータコイル６に入力され、対物レンズ５の位置が調整される。これにより、光ディスク１４に放射される光ビームの焦点が記録層から外れないように制御される。
【００３１】
光ビームの焦点が記録層から外れないように制御されている状態において、信号処理回路１２は光量信号に基づいて再生信号を出力する。再生信号は光ディスク１４に書き込まれたデータを示している。これにより、光ディスク１４からのデータの読み出しが実現される。また、光ビームの光パワーを再生時よりも大きくすることにより、光ディスク１４にデータを書き込むことができる。
【００３２】
以下、光ピックアップ装置１１の構成を説明する。本実施形態による光ピックアップ装置１１の主要な特徴のひとつは、光ビーム透過調整手段１００を光透過率の異なる２個の透過素子で構成したことにある。光ビーム透過調整手段１００は、これらの透過素子を回転駆動で切り替えて光ビームの光パワーを調整することができる。
【００３３】
光ピックアップ装置１１は、光源１と、光ビーム透過調整手段１００と、ビームスプリッタ２と、コリメートレンズ３と、ミラー４と、対物レンズ５と、アクチュエータコイル６と、マルチレンズ７と、フォトダイオード８とを備える。
【００３４】
光源１は、ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザである。光源１はまた、光ディスク１４の記録層に対して、データの読み出しおよび書き込みのためのコヒーレント光を放射する。
【００３５】
光ビーム透過調整手段１００は、光透過率を変化させて、光源１が放射する光ビームの量子ノイズを低く保った状態で光パワーを変化させる光学素子である。ここで、図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、光ビーム透過調整手段１００の詳細な構成を説明する。
【００３６】
図２（ａ）は、光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、図２（ｂ）は光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。光ビーム２０は矢印によって示す方向に進行する。
【００３７】
光ビーム透過調整手段１００は、第１の透過素子１０１と、第２の透過素子１０２と、回転軸１０３と、支持手段１０４と、回転駆動手段１０５とを有する。第１の透過素子１０１には透過率が５０％の光学フィルタ１０１ａが塗布されており、透過する光ビームの光パワーを減衰させる。一方、第２の透過素子１０２には光学フィルタは塗布されおらず、光ビームの光パワーを概ね維持した状態で光ビーム２０を透過させる。支持手段１０４は、回転軸１０３周りに第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転可能に支持する。回転軸１０３は、第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２に平行である。回転駆動手段１０５は、第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転軸１０３周りに回転駆動する。
【００３８】
光ビーム透過調整手段１００は、回転駆動手段１０５を利用して回転軸１０３周りの回転駆動を行うことにより、光ビーム２０が第１の透過素子１０１を透過するか（図２（ａ））、第２の透過素子１０２を透過するか（図２（ｂ））を切り替えることができる。すなわち、光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過するか透過しないかを切り替えることができる。光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過する場合の光パワーは透過しない場合の光パワーの５０％となる。
【００３９】
再び図１を参照する。ビームスプリッタ２は、光源１が放射する光ビームを分離する。コリメートレンズ３は、光源１が放射する光ビームを平行光に変換する。ミラー４は、入射する光ビームを反射させ、反射された光ビームを光ディスク１４へと指向させる。対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。アクチュエータコイル６は、印加された駆動信号のレベルに応じて、光ディスク１４に垂直な方向または光ディスク１４に平行な方向に対物レンズ６の位置を変化させる。マルチレンズ７は、フォトダイオード８に光ビームを集光させる。フォトダイオード８は、光ディスク５０の記録層で反射された光ビームを受け取り、光量に応じて電気信号（光量信号）に変換する。なお、フォトダイオード８は複数の受光素子を含んでいてもよい。光量信号を受け取る信号処理回路１２は、光量信号がいずれの受光素子から出力されたかという情報も利用して、ＦＥ信号およびＴＥ信号を生成する。
【００４０】
次に、光ディスク装置１０がデータを読み出し、書き込むときの動作を説明する。前提として、光ディスク１４が２層の記録層を有する場合は対物レンズ５に近い側の層の透過率は約５０％と設定されているとする。このため、２層の記録層を有する光ディスクに対して記録再生に要する光パワーの大きさは、１層の記録層を有する光ディスクに対して必要な光パワーの約２倍となる。本実施形態による光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４の記録層が１層か２層かによって光パワーの大きさを切り替える機能を有するとして説明する。
【００４１】
まず光源１は、所定の光パワーを有する光ビームを発する。このとき光ビーム透過調整手段１００は、光ビームが光学フィルタ１０１ａを透過するように配置されているとする。光ビーム透過調整手段１００から出射された光ビームは、ビームスプリッタ２で反射され、コリメートレンズ３で平行光にされ、ミラー４で反射される。その後、対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。記録層からの反射光は、光ピックアップ装置１１内を通過し、フォトダイオード８に入射する。信号処理回路１２は、光量信号の信号振幅から光ディスク１４が有する記録層の数を判別する。判別処理は、他にも種々考えられる。例えば、光ディスク１４の内周部に製造時に層数を特定する判別情報を記録しておき、再生信号としてその判別情報を読み出して層数を特定してもよい。または、レーザ光を照射したときに記録メディアの種類によって反射光の強さが異なるため、その強さを検出して信号処理回路１２において判別すればよい。または、光ディスク１４がカートリッジに収納された状態で装填されるときは、光ディスク１４の種類によって異なるカートリッジの形状によって判別してもよい。いずれも、装填されている光ディスクの光学的特性および／または物理的特性を用いて検出することができる。
【００４２】
光ディスク１４が１層の記録層を有すると判別された場合には、光ビーム透過調整手段１００は第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２を回転させ、第１の透過素子１０１が光軸と垂直になる位置で、かつ、第２の透過素子１０２が光路から外れる位置に設定する。光学フィルタ１０１ａは、入射した光ビームの光パワーを約５０％に減衰して透過させる。
【００４３】
一方、光ディスク１４が２層の記録層を有すると判断された場合には、光ビーム透過調整手段１００は、第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２を回転させて、第２の透過素子１０２が光軸と垂直となる位置で、かつ、第１の透過素子１０１が光路から外れる位置に設定する。その結果、第２の透過素子１０２は光ビームの光パワーを実質的に減衰することなく透過させる。
【００４４】
データの書き込み時には、光スポットが形成される部分の記録層の状態がそのデータの内容に応じて変化する。一方、データの読み出し時には、光ビームは光ディスク１４の記録層の状態に応じた反射率で反射される。記録層で反射した光ビームは、再び対物レンズ５を透過し、ミラー４で反射され、コリメートレンズ３を透過し、マルチレンズ７を透過してフォトダイオード８に集光される。その結果、フォトダイオード８は光量信号を生成して出力する。信号処理回路１２は光量信号に基づいて、書き込まれたデータの内容を示す再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等を生成する。
【００４５】
本実施形態による光ビーム透過調整手段１００によれば、光ビームの光軸と光ビーム透過調整手段１００の入射面とが垂直でないとき（入射角ずれが起きたとき）でも、入射時の光軸と出射時の光軸とのずれを小さく抑えることができる。以下、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、その理由を説明する。
【００４６】
図３（ａ）は、光ビーム透過調整手段１００の第１の透過素子１０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す。光ビームが第１の透過素子１０１を透過するときの透過距離は、第１の透過素子１０１の厚さＴに等しい。この距離は、透過面一辺の長さＬとは独立である。一方、図３（ｂ）は透過素子１０１への光ビームの入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す。光ビームの入射角ずれｈが存在すると、透過素子の厚さＴに比例して光軸ずれｄが生じる。このときの光ビームの透過距離は厚さＴ以上であるが、透過面一辺の長さＬよりは十分に小さい。
【００４７】
本実施形態による光ビーム透過調整手段１００は、透過率の異なる透過素子１０１と透過素子１０２とは別体であるから、透過素子の透過面一辺の長さＬと、透過素子の厚さＴとは独立して設定できる。つまり、光ビームの有効径に制限されるのは透過面の長さＬのみであり、透過素子の厚さＴは光ビームの有効径の制限を受けることなく小さくできる。これは透過素子１０１と透過素子１０２とが一体形成された従来の光ビーム透過調整手段と比較して光軸のずれを著しく低減できるという利点がある。
【００４８】
以上のように本実施形態の光ディスク装置１０によれば、光ビーム透過調整手段は透過素子の厚さを小さくすることができ、したがって、光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さくできる。その結果、装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。
【００４９】
本実施形態では、光学フィルタが塗布された透過素子と光学フィルタが塗布されてない透過素子とを切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えたが、光透過率の異なる２個の透過素子を切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、光ビーム透過調整手段では、光透過率の異なる２個の透過素子を切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えたが、光透過率の異なる複数個の透過素子を回転軸に平行に配置して切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。これにより、透過素子の個数に応じた多段階の光パワーに切り替えることができる。
【００５０】
本実施形態では、光ビームは青色発光する半導体レーザであるとした。しかし、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００５１】
なお、本実施形態では、光ビーム透過調整手段は情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と２層の記録層を有する場合とで光ビームの光パワーを切り替えた。多層の記録層を有する情報記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すことが可能な光ディスク装置１０であれば、光ディスクの記録層の数に応じて光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、本実施形態では、光ビーム透過調整手段は情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と２層の記録層を有する場合とで光ビームの光パワーを切り替えた。しかしデータの読み出し時と書き込み時とで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。
【００５２】
光ディスク装置１０のコリメートレンズ３と対物レンズ５は集光手段の一例である。また、光ディスク装置１０の信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１とは別体の光ディスクコントローラとして、１つの回路またはチップの形態で実現することができる。または、信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１内に設けてもよい。そのときは、信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３は光学ヘッドの構成要素となる。
【００５３】
光ディスク１４は情報記録媒体の一例であり、他に光学的にデータを読み出しおよび書き込みできるカード等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑えることができ、装置信頼性の向上、製造コストの低下などを実現できる光ピックアップ装置およびそのような光ピックアップ装置を有する情報処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】光ディスク装置１０の機能ブロックの構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、（ｂ）は光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。
【図３】（ａ）は、光ビーム透過調整手段１００の第１の透過素子１０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図であり、（ｂ）は透過素子１０１への光ビームの入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図５】（ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、（ｂ）は光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。
【図６】（ａ）は、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図であり、（ｂ）は、透過素子２０１への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 光源
２ ビームスプリッタ
３ コリメートレンズ
４ ミラー
５ 対物レンズ
６ アクチュエータコイル
７ マルチレンズ
８ フォトダイオード
１０ 光ディスク装置
１１ 光ピックアップ装置
１２ 信号処理回路
１３ サーボ制御回路
１４ 光ディスク
１００ 光ビーム透過調整手段
１０１ 第１の透過素子
１０１ａ 光学フィルタ
１０２ 第２の透過素子
１０３ 回転軸
１０４ 支持手段
１０５ 回転駆動手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置およびそのような光ピックアップ装置を備えた情報処理装置に関する。より具体的には、本発明は、ＧａＮ系半導体を用いた青色発光の半導体レーザ等の短波長の半導体レーザを放射する光ピックアップ装置および情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）は、デジタルデータをコンパクトディスク（ＣＤ）の約６倍の記録密度で記録することが可能であり、映画や音楽などの大容量のデジタルデータを書き込むことができる情報記録媒体（光ディスク）として知られている。
【０００３】
近年は、記録対象となる情報の情報量が増大しているため、さらに容量の大きい情報記録媒体が求められている。
【０００４】
光ディスクの情報記録媒体の容量を大きくするためには、情報の記録密度を高くする必要がある。これは一般に、データの書き込み時および読み出し時に光ディスクに放射されるレーザ光のスポット径を小さくすることによって実現される。そして、光のスポット径を小さくするためには、レーザ光の波長をより短くし、かつ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすればよい。ＤＶＤでは、波長６６０ｎｍの光源と、ＮＡ０．６の対物レンズとが使用されている。さらに、例えば波長４０５ｎｍの青色レーザ光と、ＮＡ０．８５の対物レンズとを使用することによって、現在のＤＶＤのさらに５倍の記録密度で情報を記録することができる。
【０００５】
青色レーザ等を用いてレーザ光の短波長化することに加え、さらに記録密度を高めるため、１枚の光ディスクに複数の記録層を設ける技術の開発も進んでいる。例えば、２層の記録層を有する光ディスクを得ることが可能になれば、上述のレーザ光の短波長化およびＮＡの大きな対物レンズの使用と併せて、記録密度は１層の記録層を有するＤＶＤの約１０倍になる。
【０００６】
しかしながら、青色レーザを光源とする光ディスク装置では、青色レーザにおける再生用の光パワーのマージンは極めて小さいため、光源の量子ノイズが問題となる。
【０００７】
例えば特許文献１に示す従来の光ディスク装置は、レーザ光の経路に対して概ね垂直に出し入れ可能に光ビーム透過調整手段（強度フィルタ）を設けた光ピックアップ装置が開示されている。この光ディスク装置は、再生時には強度フィルタをレーザ光の経路に挿入し、記録時には強度フィルタを出射光の経路から外すように移動させる。これにより、例えば半導体レーザの量子ノイズを低く保つことができ、良質の再生が可能となっている。
【０００８】
しかし、この光ディスク装置はレーザ光の経路に対して垂直かつ直線的に出し入れ可能に強度フィルタを設けているため、強度フィルタが移動するための空間が必須になる。その結果、光ピックアップ装置が大型化してしまうという問題が生じていた。
【０００９】
このような問題を解決するために、光軸上に直線的に移動する強度フィルタに代えて回転によって光軸上に移動する強度フィルタを設けた他の光ピックアップ装置が考えられる。以下、図４〜図６を参照しながら、この光ピックアップ装置を説明する。
【００１０】
図４は、従来の光ピックアップ装置の構成を示す。ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザ光源４１が青色の光ビームを放射すると、光ビームは光ビーム透過調整手段２００に入射する。光ビーム透過調整手段２００は、光ディスク５０からのデータの読み出し時か、光ディスク５０へのデータの書き込み時かに応じて所定の位置に回動され、強度フィルタの位置が調整されている。光ビーム透過調整手段２００を透過した光ビームは、ビームスプリッタ４２で反射され、コリメートレンズ４３で平行光にされ、ミラー４４で反射され、対物レンズ４５を透過して、光ディスク６上に集光される。
【００１１】
データの読み出し時には、集光された光ビームは光ディスク６の記録層で反射され、逆の経路でビームスプリッタ４２に至り、ビームスプリッタ４２を透過して、マルチレンズ４７を経てフォトダイオード４８に入射する。フォトダイオード４８は、いわゆる光検出器であり、入射した光の位置および強度に基づいて電気信号を出力する。その電気信号に基づいて、データが再現される。
【００１２】
一方、データの書き込み時には、集光された光ビームによって情報層上に光スポットが形成される。その結果、光スポットが形成された部分の記録層の状態（例えば結晶状態）が書き込み対象のデータに応じて変化する。これにより光ディスク６には、記録層の状態の変化としてデータが書き込まれる。
【００１３】
図５（ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、データ読み出し時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は透過素子２０１を有している。透過素子２０１は互いに平行な２平面からなる第１の平行平面の組および互いに平行な２平面からなる第２の平行平面の組を有している。第１の平行平面の組の少なくとも１つの平面には、透過する光ビームの光パワーを減衰させる光学フィルタ２０１ａが塗布されている。また光ビーム透過調整手段２００は、透過素子２０１を指示する支持手段１０４と、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する回転駆動手段１０５を含んでいる。支持手段１０４は、透過素子２０１の第１の平行平面の組および第２の平行平面の組を構成する４平面に平行な回転軸１０３の周りに透過素子２０１が回転できるように支持している。回転駆動手段１０５は、透過素子２０１を回転軸１０３周りに回転駆動する。
【００１４】
図５（ｂ）は光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過しないときの斜視図であり、データ書き込み時の配置に対応する。光ビーム透過調整手段２００は、光ビームが透過素子２０１の第１の平行平面の組を透過する位置と第２の平行平面の組を透過する位置とを回転軸１０３周りの回転駆動によって切り替えることができ、これにより光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合と透過しない場合に切り替えることができる。光ビームが光学フィルタ２０１ａを透過する場合は透過しない場合に比べて光パワーが低く抑えられる。
【特許文献１】特開２０００−１９５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１を回転させる構成によれば小型化の実現を可能とする一方で、光ビーム透過調整手段２００の部品精度、組立精度を向上し、搭載時および動作時の角度ずれを小さくしなければならないという他の問題が発生する。
【００１６】
より具体的に説明すると、透過素子２０１は、光学フィルタ２０１ａを有する透過面と有しない透過面とを有する一体の素子であり、回転によって透過面が切り替えられて光パワーの調節が行われる。したがって、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有する透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は、光学フィルタ２０１ａを有しない面の長さＬに等しくなる。一方、光ビームが光学フィルタ２０１ａを有しない透過面を透過するときは、光ビームの透過距離は光学フィルタ２０１ａを有する面の長さＬに等しくなる。
【００１７】
透過素子２０１の面が光軸と垂直でないとき（入射角ずれが起きたとき）は、透過素子２０１の面において光が屈折するため透過素子２０１に対する光ビームの入射時の光軸と出射時の光軸とがずれてしまう。図６（ａ）は、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す。一方図６（ｂ）は、透過素子２０１への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す。図６（ｂ）によれば、光ビームの透過距離は透過面一辺の長さＬに等しい。よって、光ビームの入射角ずれｈが起きると、透過距離は透過面一辺の長さＬに比例して長くなるため光軸ずれＤが生じる。
【００１８】
なお、透過素子２０１の透過面一辺の長さＬは光ビームが確実に透過するために必要な大きさ（有効径）を確保するために、ある長さ以上としなければならない。すなわち、透過距離はその長さに依存するといえる。上述のように、透過距離が長くなると光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれＤが透過距離に比例して大きくなるため、部品精度、組立精度の向上、および、角度ずれの低減を図る必要がある。
【００１９】
本発明の目的は、光源が発した光ビームの光パワーを調整するための光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による光ピックアップ装置は、所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、前記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整手段と、前記光ビーム透過調整手段を透過した前記光ビームを情報記録媒体に集光する集光手段とを有している。そして前記光ビーム透過調整手段は、第１の透過率を有する第１透過素子と、前記第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、前記第１透過素子および前記第２透過素子に平行な回転軸周りに前記第１の透過素子および前記第２の透過素子を回転可能に支持する支持手段と、前記第１の透過素子と前記第２の透過素子とを前記回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備えている。光ピックアップ装置は、前記回転駆動手段を回転駆動して、前記光ビームが前記第１透過素子を透過する第１位置と前記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、前記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、および、前記第１光パワーより大きく、かつ前記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する。
【００２１】
前記光ビームが前記第１透過素子を透過するときの透過距離は、前記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、前記光ビームが前記第２透過素子を透過するときの透過距離は、前記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短くてもよい。
【００２２】
前記光ビームが前記第１の透過素子または前記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短くてもよい。
【００２３】
前記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００２４】
前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００２５】
本発明による情報処理装置は、前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器をさらに有する前記光ピックアップ装置、および、検出された前記反射光に基づいて、再生信号およびサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路を備えていてもよい。
【００２６】
前記情報処理装置は、記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して前記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出しおよび／または書き込む。前記情報処理装置は、記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第１位置に切り替えて前記記録層に対して前記第１光パワーを有する光ビームを放射し、記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第２位置に切り替えて、前記記録層の１つに対して前記第２光パワーを有する光ビームを放射してもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、透過率の異なる２個の透過素子を回転駆動させて光ビームの光パワーを切り替える光ビーム透過調整手段が得られる。光ビーム透過調整手段１００の透過素子の厚さは光ビームの有効径に制限されないので、部品精度および組み立て精度を従来と同等にしていても、光ビーム透過調整手段で光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さく抑えることができる。また装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態による光ディスク装置１０の機能ブロックの構成を示す。光ディスク装置１０は、光ピックアップ装置１１と、信号処理回路１２と、サーボ制御回路１３とを備えている。なお、図１には光ディスク１４が示されているがこれは説明の便宜のためであり、光ディスク装置１０の構成要素ではない。
【００３０】
まず、光ディスク装置１０の動作の概要を説明する。光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４に対して光ビームを放射して光ディスク１４からの反射光を検出し、反射光の検出位置および検出光量に応じた光量信号を出力する。信号処理回路１２は、光ピックアップ装置１１から出力される光量信号に応じて、光ディスク１４上における光ビームの合焦状態を示すフォーカスエラー（ＦＥ）信号や、光ビームの焦点位置と光ディスク１４のトラックとの位置関係を示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号等を生成して出力する。ＦＥ信号やＴＥ信号は、サーボ信号と総称される。サーボ制御回路１３は、それらの信号に基づいて駆動信号を生成して出力する。駆動信号は、後述する光ピックアップ装置１１のアクチュエータコイル６に入力され、対物レンズ５の位置が調整される。これにより、光ディスク１４に放射される光ビームの焦点が記録層から外れないように制御される。
【００３１】
光ビームの焦点が記録層から外れないように制御されている状態において、信号処理回路１２は光量信号に基づいて再生信号を出力する。再生信号は光ディスク１４に書き込まれたデータを示している。これにより、光ディスク１４からのデータの読み出しが実現される。また、光ビームの光パワーを再生時よりも大きくすることにより、光ディスク１４にデータを書き込むことができる。
【００３２】
以下、光ピックアップ装置１１の構成を説明する。本実施形態による光ピックアップ装置１１の主要な特徴のひとつは、光ビーム透過調整手段１００を光透過率の異なる２個の透過素子で構成したことにある。光ビーム透過調整手段１００は、これらの透過素子を回転駆動で切り替えて光ビームの光パワーを調整することができる。
【００３３】
光ピックアップ装置１１は、光源１と、光ビーム透過調整手段１００と、ビームスプリッタ２と、コリメートレンズ３と、ミラー４と、対物レンズ５と、アクチュエータコイル６と、マルチレンズ７と、フォトダイオード８とを備える。
【００３４】
光源１は、ＧａＮ系の青色発光する半導体レーザである。光源１はまた、光ディスク１４の記録層に対して、データの読み出しおよび書き込みのためのコヒーレント光を放射する。
【００３５】
光ビーム透過調整手段１００は、光透過率を変化させて、光源１が放射する光ビームの量子ノイズを低く保った状態で光パワーを変化させる光学素子である。ここで、図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、光ビーム透過調整手段１００の詳細な構成を説明する。
【００３６】
図２（ａ）は、光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、図２（ｂ）は光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。光ビーム２０は矢印によって示す方向に進行する。
【００３７】
光ビーム透過調整手段１００は、第１の透過素子１０１と、第２の透過素子１０２と、回転軸１０３と、支持手段１０４と、回転駆動手段１０５とを有する。第１の透過素子１０１には透過率が５０％の光学フィルタ１０１ａが塗布されており、透過する光ビームの光パワーを減衰させる。一方、第２の透過素子１０２には光学フィルタは塗布されおらず、光ビームの光パワーを概ね維持した状態で光ビーム２０を透過させる。支持手段１０４は、回転軸１０３周りに第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転可能に支持する。回転軸１０３は、第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２に平行である。回転駆動手段１０５は、第１の透過素子１０１と第２の透過素子１０２とを回転軸１０３周りに回転駆動する。
【００３８】
光ビーム透過調整手段１００は、回転駆動手段１０５を利用して回転軸１０３周りの回転駆動を行うことにより、光ビーム２０が第１の透過素子１０１を透過するか（図２（ａ））、第２の透過素子１０２を透過するか（図２（ｂ））を切り替えることができる。すなわち、光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過するか透過しないかを切り替えることができる。光ビーム２０が光学フィルタ１０１ａを透過する場合の光パワーは透過しない場合の光パワーの５０％となる。
【００３９】
再び図１を参照する。ビームスプリッタ２は、光源１が放射する光ビームを分離する。コリメートレンズ３は、光源１が放射する光ビームを平行光に変換する。ミラー４は、入射する光ビームを反射させ、反射された光ビームを光ディスク１４へと指向させる。対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。アクチュエータコイル６は、印加された駆動信号のレベルに応じて、光ディスク１４に垂直な方向または光ディスク１４に平行な方向に対物レンズ６の位置を変化させる。マルチレンズ７は、フォトダイオード８に光ビームを集光させる。フォトダイオード８は、光ディスク５０の記録層で反射された光ビームを受け取り、光量に応じて電気信号（光量信号）に変換する。なお、フォトダイオード８は複数の受光素子を含んでいてもよい。光量信号を受け取る信号処理回路１２は、光量信号がいずれの受光素子から出力されたかという情報も利用して、ＦＥ信号およびＴＥ信号を生成する。
【００４０】
次に、光ディスク装置１０がデータを読み出し、書き込むときの動作を説明する。前提として、光ディスク１４が２層の記録層を有する場合は対物レンズ５に近い側の層の透過率は約５０％と設定されているとする。このため、２層の記録層を有する光ディスクに対して記録再生に要する光パワーの大きさは、１層の記録層を有する光ディスクに対して必要な光パワーの約２倍となる。本実施形態による光ピックアップ装置１１は、光ディスク１４の記録層が１層か２層かによって光パワーの大きさを切り替える機能を有するとして説明する。
【００４１】
まず光源１は、所定の光パワーを有する光ビームを発する。このとき光ビーム透過調整手段１００は、光ビームが光学フィルタ１０１ａを透過するように配置されているとする。光ビーム透過調整手段１００から出射された光ビームは、ビームスプリッタ２で反射され、コリメートレンズ３で平行光にされ、ミラー４で反射される。その後、対物レンズ５は、光ビームを光ディスク１４の記録層に集光する。記録層からの反射光は、光ピックアップ装置１１内を通過し、フォトダイオード８に入射する。信号処理回路１２は、光量信号の信号振幅から光ディスク１４が有する記録層の数を判別する。判別処理は、他にも種々考えられる。例えば、光ディスク１４の内周部に製造時に層数を特定する判別情報を記録しておき、再生信号としてその判別情報を読み出して層数を特定してもよい。または、レーザ光を照射したときに記録メディアの種類によって反射光の強さが異なるため、その強さを検出して信号処理回路１２において判別すればよい。または、光ディスク１４がカートリッジに収納された状態で装填されるときは、光ディスク１４の種類によって異なるカートリッジの形状によって判別してもよい。いずれも、装填されている光ディスクの光学的特性および／または物理的特性を用いて検出することができる。
【００４２】
光ディスク１４が１層の記録層を有すると判別された場合には、光ビーム透過調整手段１００は第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２を回転させ、第１の透過素子１０１が光軸と垂直になる位置で、かつ、第２の透過素子１０２が光路から外れる位置に設定する。光学フィルタ１０１ａは、入射した光ビームの光パワーを約５０％に減衰して透過させる。
【００４３】
一方、光ディスク１４が２層の記録層を有すると判断された場合には、光ビーム透過調整手段１００は、第１の透過素子１０１および第２の透過素子１０２を回転させて、第２の透過素子１０２が光軸と垂直となる位置で、かつ、第１の透過素子１０１が光路から外れる位置に設定する。その結果、第２の透過素子１０２は光ビームの光パワーを実質的に減衰することなく透過させる。
【００４４】
データの書き込み時には、光スポットが形成される部分の記録層の状態がそのデータの内容に応じて変化する。一方、データの読み出し時には、光ビームは光ディスク１４の記録層の状態に応じた反射率で反射される。記録層で反射した光ビームは、再び対物レンズ５を透過し、ミラー４で反射され、コリメートレンズ３を透過し、マルチレンズ７を透過してフォトダイオード８に集光される。その結果、フォトダイオード８は光量信号を生成して出力する。信号処理回路１２は光量信号に基づいて、書き込まれたデータの内容を示す再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等を生成する。
【００４５】
本実施形態による光ビーム透過調整手段１００によれば、光ビームの光軸と光ビーム透過調整手段１００の入射面とが垂直でないとき（入射角ずれが起きたとき）でも、入射時の光軸と出射時の光軸とのずれを小さく抑えることができる。以下、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、その理由を説明する。
【００４６】
図３（ａ）は、光ビーム透過調整手段１００の第１の透過素子１０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す。光ビームが第１の透過素子１０１を透過するときの透過距離は、第１の透過素子１０１の厚さＴに等しい。この距離は、透過面一辺の長さＬとは独立である。一方、図３（ｂ）は透過素子１０１への光ビームの入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す。光ビームの入射角ずれｈが存在すると、透過素子の厚さＴに比例して光軸ずれｄが生じる。このときの光ビームの透過距離は厚さＴ以上であるが、透過面一辺の長さＬよりは十分に小さい。
【００４７】
本実施形態による光ビーム透過調整手段１００は、透過率の異なる透過素子１０１と透過素子１０２とは別体であるから、透過素子の透過面一辺の長さＬと、透過素子の厚さＴとは独立して設定できる。つまり、光ビームの有効径に制限されるのは透過面の長さＬのみであり、透過素子の厚さＴは光ビームの有効径の制限を受けることなく小さくできる。これは透過素子１０１と透過素子１０２とが一体形成された従来の光ビーム透過調整手段と比較して光軸のずれを著しく低減できるという利点がある。
【００４８】
以上のように本実施形態の光ディスク装置１０によれば、光ビーム透過調整手段は透過素子の厚さを小さくすることができ、したがって、光ビームの入射角ずれが起きたときに屈折により生じる透過後の光軸のずれを小さくできる。その結果、装置信頼性の向上、製造コストの低下などが実現できる。
【００４９】
本実施形態では、光学フィルタが塗布された透過素子と光学フィルタが塗布されてない透過素子とを切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えたが、光透過率の異なる２個の透過素子を切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、光ビーム透過調整手段では、光透過率の異なる２個の透過素子を切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えたが、光透過率の異なる複数個の透過素子を回転軸に平行に配置して切り替えることで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。これにより、透過素子の個数に応じた多段階の光パワーに切り替えることができる。
【００５０】
本実施形態では、光ビームは青色発光する半導体レーザであるとした。しかし、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザであってもよい。
【００５１】
なお、本実施形態では、光ビーム透過調整手段は情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と２層の記録層を有する場合とで光ビームの光パワーを切り替えた。多層の記録層を有する情報記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すことが可能な光ディスク装置１０であれば、光ディスクの記録層の数に応じて光ビームの光パワーを切り替えてもよい。また、本実施形態では、光ビーム透過調整手段は情報記録媒体が１層の記録層を有する場合と２層の記録層を有する場合とで光ビームの光パワーを切り替えた。しかしデータの読み出し時と書き込み時とで光ビームの光パワーを切り替えてもよい。
【００５２】
光ディスク装置１０のコリメートレンズ３と対物レンズ５は集光手段の一例である。また、光ディスク装置１０の信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１とは別体の光ディスクコントローラとして、１つの回路またはチップの形態で実現することができる。または、信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３を光ピックアップ装置１１内に設けてもよい。そのときは、信号処理回路１２およびサーボ制御回路１３は光学ヘッドの構成要素となる。
【００５３】
光ディスク１４は情報記録媒体の一例であり、他に光学的にデータを読み出しおよび書き込みできるカード等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、光ビーム透過調整手段で生じる光軸のずれを小さく抑えることができ、装置信頼性の向上、製造コストの低下などを実現できる光ピックアップ装置およびそのような光ピックアップ装置を有する情報処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】光ディスク装置１０の機能ブロックの構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、（ｂ）は光ビーム２０が光ビーム透過調整手段１００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。
【図３】（ａ）は、光ビーム透過調整手段１００の第１の透過素子１０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図であり、（ｂ）は透過素子１０１への光ビームの入射角ずれｈが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図５】（ａ）は、光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過するときの斜視図であり、（ｂ）は光ビームが光ビーム透過調整手段２００の光学フィルタを透過しないときの斜視図である。
【図６】（ａ）は、光ビーム透過調整手段２００の透過素子２０１への光ビームの入射角ずれがないときの状態を示す図であり、（ｂ）は、透過素子２０１への光ビームの入射角ずれが存在するときの光軸のずれの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 光源
２ ビームスプリッタ
３ コリメートレンズ
４ ミラー
５ 対物レンズ
６ アクチュエータコイル
７ マルチレンズ
８ フォトダイオード
１０ 光ディスク装置
１１ 光ピックアップ装置
１２ 信号処理回路
１３ サーボ制御回路
１４ 光ディスク
１００ 光ビーム透過調整手段
１０１ 第１の透過素子
１０１ａ 光学フィルタ
１０２ 第２の透過素子
１０３ 回転軸
１０４ 支持手段
１０５ 回転駆動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、
前記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整手段と、
前記光ビーム透過調整手段を透過した前記光ビームを情報記録媒体に集光する集光手段とを有する光ピックアップ装置であって、
前記光ビーム透過調整手段は、
第１の透過率を有する第１透過素子と、
前記第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、
前記第１透過素子および前記第２透過素子に平行な回転軸周りに前記第１の透過素子および前記第２の透過素子を回転可能に支持する支持手段と、
前記第１の透過素子と前記第２の透過素子とを前記回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備え、
前記回転駆動手段を回転駆動して、前記光ビームが前記第１透過素子を透過する第１位置と前記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、前記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、および、前記第１光パワーより大きく、かつ前記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光ビームが前記第１透過素子を透過するときの透過距離は、前記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、前記光ビームが前記第２透過素子を透過するときの透過距離は、前記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短い、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光ビームが前記第１の透過素子または前記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短い、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器をさらに有する請求項１から５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置、および、
検出された前記反射光に基づいて、再生信号およびサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路を備えた情報処理装置。
【請求項７】
記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して前記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出しおよび／または書き込む情報処理装置であって、
記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第１位置に切り替えて前記記録層に対して前記第１光パワーを有する光ビームを放射し、
記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第２位置に切り替えて、前記記録層の１つに対して前記第２光パワーを有する光ビームを放射する、請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項１】
所定の光パワーを有する光ビームを発する光源と、
前記光ビームの透過量を調整する光ビーム透過調整手段と、
前記光ビーム透過調整手段を透過した前記光ビームを情報記録媒体に集光する集光手段とを有する光ピックアップ装置であって、
前記光ビーム透過調整手段は、
第１の透過率を有する第１透過素子と、
前記第１の透過率よりも高い第２の透過率を有する第２透過素子と、
前記第１透過素子および前記第２透過素子に平行な回転軸周りに前記第１の透過素子および前記第２の透過素子を回転可能に支持する支持手段と、
前記第１の透過素子と前記第２の透過素子とを前記回転軸周りに回転駆動する回転駆動手段とを備え、
前記回転駆動手段を回転駆動して、前記光ビームが前記第１透過素子を透過する第１位置と前記第２透過素子を透過する第２位置とを切り替えることにより、それぞれ、前記所定の光パワーより小さい第１光パワーを有する光ビーム、および、前記第１光パワーより大きく、かつ前記所定の光パワー以下の第２光パワーを有する光ビームを選択的に出力する、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光ビームが前記第１透過素子を透過するときの透過距離は、前記第２透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短く、前記光ビームが前記第２透過素子を透過するときの透過距離は、前記第１透過素子の面を構成する各辺の長さよりも短い、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光ビームが前記第１の透過素子または前記第２の透過素子を透過するときの透過距離は、いずれかの透過素子の入射面を構成する辺の長さより短い、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記光源は、緑色から紫外線の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器をさらに有する請求項１から５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置、および、
検出された前記反射光に基づいて、再生信号およびサーボ信号の少なくとも一方を生成する信号処理回路を備えた情報処理装置。
【請求項７】
記録層の数が異なる複数種類の情報記録媒体を装填することが可能であり、装填された情報記録媒体に対して前記記録層の数に応じた光パワーの大きさを有する光ビームを放射して、データを読み出しおよび／または書き込む情報処理装置であって、
記録層の数が１層の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第１位置に切り替えて前記記録層に対して前記第１光パワーを有する光ビームを放射し、
記録層の数が複数の情報記録媒体が装填されたときは、前記回転駆動手段を回転駆動することによって前記第２位置に切り替えて、前記記録層の１つに対して前記第２光パワーを有する光ビームを放射する、請求項６に記載の情報処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−４０４３２（Ｐ２００６−４０４３２Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２０１００（Ｐ２００４−２２０１００）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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