説明

光ピックアップ装置

【課題】 波長が異なる3つのレーザー光を1つの対物レンズによって異なる規格の光ディスクの信号記録層に集光させることが出来る光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 第1光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第1レーザー光、第2光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第2レーザー光及び3光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに各光ディスクの球面収差を補正する位置に移動変位せしめられるコリメートレンズ9を備え、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、レーザーダイオード1に最も近い位置であるレーザーダイオード側動作位置と対物レンズ12に最も近い位置である対物レンズ側動作位置との間にコリメートレンズ9を配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【0003】
光ディスク装置としては、CDやDVDと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちBlu−ray規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【0004】
CD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が785nmである赤外光が使用され、DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が655nmの赤色光が使用されている。
【0005】
また、CD規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは1.2mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、0.47と設定されている。そして、DVD規格の光ディスクにおける信号記録層と光ディスクの表面との間に設けられている透明な保護層の厚さは0.6mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、0.6と設定されている。
【0006】
斯かるCD規格及びDVD規格の光ディスクに対して、Blu−ray規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が405nmの青紫色光が使用されている。
【0007】
Blu−ray規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、0.1mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、0.85と設定されている。
【0008】
Blu−ray規格の光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作や該信号記録層に信号を記録するためにレーザー光を集光させることによって生成されるレーザースポットの径を小さくする必要がある。所望のレーザースポット形状を得るために使用される対物レンズは、開口数が大きくなるだけでなく焦点距離が短くなるので、対物レンズの曲率半径が小さくなるという特徴がある。
【0009】
前述したCD規格、DVD規格及びBlu−ray規格の全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が製品化されているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置には、前述した各規格に対応した波長のレーザー光を放射するレーザーダイオードや該レーザーダイオードから放射されるレーザー光を各光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズが組み込まれている。
【0010】
前述した異なる全ての規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うこ
とが出来る光ピックアップ装置には、CD規格及びDVD規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズとBlu−ray規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行う対物レンズの2つの対物レンズが組み込まれている。
【0011】
斯かる2つの対物レンズが組み込まれた光ピックアップ装置は、光学系の構成が複雑になるという問題があるだけでなく光ピックアップ装置の形状が大きくなるという問題がある。斯かる問題を解決する方法として1つの対物レンズにて全ての規格の光ディスクに対するレーザー光の集光動作を行うようにした技術が開発されている(特許文献1参照。)。
【0012】
そして、光ピックアップ装置では、光ディスクのレーザー光の入射面であるディスク面と信号記録層との間にある保護層の厚みに起因して球面収差が発生し、信号の読み出し動作や記録動作が正常に行えないという問題があり、斯かる問題を解決する方法としてレーザーダイオードと対物レンズとの間に設けられているコリメートレンズを光軸方向へ移動させて球面収差を補正する技術が開発されている(特許文献2参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2006−236414号公報
【特許文献2】特開2007−80310号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
特許文献1に記載の光ピックアップ装置は、1つの対物レンズによって規格の異なる3つの光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うように構成されている。斯かる構成の光ピックアップ装置において、各光ディスクの規格に対応した波長のレーザー光を放射するレーザーダイオードを別々に設けると、レーザー光毎に光学部品を設ける必要があるので、光学構成が複雑になるとともに光ピックアップ装置の形状が大きくなるという問題がある。
【0015】
斯かる問題を解決する方法として異なる波長のレーザー光を放射する2つのレーザー素子を同一のケース内に組み込まれた2波長レーザーダイオードと呼ばれる製品が商品化されている。斯かる2波長レーザーダイオードを使用すると2つのレーザー光の光路を兼用することが出来るので、光ピックアップ装置の光学構成を簡潔にすることが出来るという利点がある。
【0016】
単一のレーザー光を生成するレーザーダイオード及び異なる波長の2つのレーザー光を生成する2波長レーザーダイオードを使用するとともにコリメートレンズや対物レンズを全てのレーザー光にて兼用することによって光ピックアップ装置の光学系を簡潔にすることが出来る。
【0017】
斯かる構成の光ピックアップ装置において、コリメートレンズは各光ディスクの保護層の厚さやレーザー光の波長に基づいて発生する球面収差を補正するために光軸方向へ移動変位されることになる。
【0018】
また、Blu−ray規格の光ディスクの中には、複数の信号記録層を備えた2層式光ディスクが製品化されており、信号の読み出し動作を行う信号記録層に応じてコリメートレンズの移動位置を変更調整する必要がある。
【0019】
前述した全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を同一のコリメートレンズ及び対物レンズにて構成された光ピックアップ装置にて行うように構成した場合、前
記コリメートレンズを各光ディスクの信号記録層の位置に対応させて移動させる必要がある。そして、従来の光ピックアップ装置では、非動作状態にあるときにはコリメートレンズをレーザーダイオード側に配置させ、使用する光ディスクに合わせてコリメートレンズをレーザーダイオード側である非動作位置から各光ディスクに適した動作位置に移動させるように構成されている。
【0020】
斯かる構成では、動作位置が非動作位置より最も遠い位置にある光ディスクを使用する場合にはコリメートレンズを動作位置まで移動させるために要する時間が長くなるので、信号の読み出し動作を速やかに開始させることが出来ないという問題がある。
【0021】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0022】
本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクより長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに各光ディスクの球面収差を補正する位置に移動変位せしめられるコリメートレンズを備え、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、レーザーダイオードに最も近い位置であるレーザーダイオード側動作位置と対物レンズに最も近い位置である対物レンズ側動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とするものである。
【0023】
また、本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクより長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用動作位置、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第2光ディスク用動作位置及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第3光ディスク用動作位置に移動変位せしめられるコリ
メートレンズを備え、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第1光ディスク用動作位置と第2光ディスク用動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とするものである。
【0024】
そして、本発明は、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短く少なくとも表面側から第1及び第2の信号記録層が設けられている第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクの第2信号記録層より長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに第1光ディスクの第1信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用第1動作位置、第1光ディスクの第2信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用第2動作位置、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第2光ディスク用動作位置及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第3光ディスク用動作位置に移動変位せしめられるコリメートレンズを備え、第1光ディスク用第1動作位置がレーザーダイオード側に最も近く、第1光ディスク用第2動作位置が対物レンズ側に最も近い位置に配置された光ピックアップ装置において、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第1光ディスク用第1動作位置と第1光ディスク用第2動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0025】
本発明は、波長が異なる第1、第2及び第3レーザー光を同一のコリメートレンズ及び対物レンズを利用して規格の異なる第1、第2及び第3光ディスクに設けられている信号記録層に集光させることによって各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置において、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、コリメートレンズをレーザーダイオードに最も近い位置であるレーザーダイオード側動作位置と対物レンズに最も近い位置である対物レンズ側動作位置との間に配置したので、使用される光ディスクに対応させてコリメートレンズの動作位置への移動変位動作を速やかに行うことが出来る。従って、本発明の光ピックアップ装置は、各光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を速やかに開始させることが出来るので、異なる規格の光ディスクを使用することが出来る光ディスク装置に採用した場合に非常に大きな効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す概略図である。
【図2】本発明に係る光ピックアップ装置の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
単一のレーザー光を生成するレーザーダイオード及び異なる波長の2つのレーザー光を
生成する2波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光を同一のコリメートレンズ及び対物レンズを利用して異なる規格の光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるように構成された光ピックアップ装置に関するものである。
【実施例1】
【0028】
図1において、1は例えば波長が405nmの青紫色光である第1レーザー光を生成放射するレーザーダイオード、2は前記レーザーダイオード1から放射される第1レーザー光が入射される第1回折格子であり、レーザー光を0次光であるメインビーム、+1次光及び−1次光である2つのサブビームに分離する回折格子部2aと入射されるレーザー光をS方向の直線偏光光に変換する1/2波長板2bとより構成されている。
【0029】
3は例えば波長が655nmの赤色光である第2レーザー光を生成放射する第1レーザー素子3a及び785nmの赤外色光である第3レーザー光を生成放射する第2レーザー素子3bが同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードである。
【0030】
4は前記2波長レーザーダイオード3に組み込まれている第1レーザー素子3aから放射される第2レーザー光及び第2レーザー素子3bから放射される第3レーザー光が入射される第2回折格子であり、レーザー光を0次光であるメインビーム、+1次光及び−1次光である2つのサブビームに分離する回折格子部4aと入射されるレーザー光をP方向の直線偏光光に変換する1/2波長板4bとより構成されている。
【0031】
5は前記2波長レーザーダイオード3から放射される第2レーザー光及び第3レーザー光が前記第2回折格子4を通して入射される位置に設けられているダイバージェンスレンズであり、入射される発散光であるレーザー光の発散角度を調整する作用を成すものである。
【0032】
6は前記第1回折格子2を透過した第1レーザー光、前記ダイバージェンスレンズ5を透過した第2レーザー光及び第3レーザー光が入射される位置に設けられている平行平板ミラーであり、前記1/2波長板2bによってS偏光光にされた第1レーザー光を反射し、前記1/2波長板4bによってP方向に偏光された第2レーザー光及び第3レーザー光を透過させるように構成されている。
【0033】
7は前記平行平板ミラー6にて反射された第1レーザー光のS偏光光を反射するとともにP偏光光を透過させ、前記平行平板ミラー6を透過した第2レーザー光及び第3レーザー光のP偏光光を反射するとともにS偏光光を透過させるハーフミラーである。
【0034】
8は前記ハーフミラー7にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている1/4波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。9は前記1/4波長板8を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、収差補正用モーター10によって光軸方向、即ち矢印A及びB方向へ変位せしめられるように構成されている。前記コリメートレンズ9の光軸方向への変位動作によって光ディスクの保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。
【0035】
11は前記コリメートレンズ9を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げミラーであり、入射されるレーザー光を対物レンズ12の方向に反射させるように構成されている。
【0036】
Dは光ディスクであり、L1は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第1
光ディスクD1における第1信号記録層、L2は第1光ディスクD1における第2信号記録層、L3は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が長い第2光ディスクD2における信号記録層、L4は光ディスクの表面から信号記録層までの距離が第2光ディスクD2より長い第3光ディスクD3における信号記録層の位置を示すものである。
【0037】
斯かる構成において、レーザーダイオード1から放射された第1レーザー光は、第1回折格子2、平行平板ミラー6、ハーフミラー7、1/4波長板8、コリメートレンズ9、立ち上げミラー11を介して対物レンズ12に入射された後、該対物レンズ12の集光動作によって第1光ディスクD1に設けられている第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に集光スポットとして照射されるが、前記第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に照射された第1レーザー光は該第1信号記録層L1または第2信号記録層L2にて戻り光として反射されることになる。
【0038】
また、2波長レーザーダイオード3の第1レーザー素子3aから放射された第2レーザー光及び第2レーザー素子3bから放射された第3レーザー光は、第2回折格子4、ダイバージェンスレンズ5、平行平板ミラー6、ハーフミラー7、1/4波長板8、コリメートレンズ9、立ち上げミラー11を介して対物レンズ12に入射された後、該対物レンズ12の集光動作によって第2光ディスクD2に設けられている信号記録層L3及び第3光ディスクD3の信号記録層L4に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層L3及びL4に照射された第2レーザー光及び第3レーザー光は該信号記録層L3及びL4にて戻り光として反射されることになる。
【0039】
第1光ディスクD1の第1信号記録層L1または第2信号記録層L2、第2光ディスクD2の信号記録層L3及び第3光ディスクD3の信号記録層L4から反射された戻り光は、対物レンズ12、立ち上げミラー11、コリメートレンズ9及び1/4波長板8を通してハーフミラー7に入射される。このようにしてハーフミラー7に入射される戻り光は、前記1/4波長板8による位相変更動作によって第1レーザー光はP方向の直線偏光光に変更され、第2レーザー光及び第3レーザー光はS方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる第1レーザー光、第2レーザー光及び第3レーザー光の戻り光は前記ハーフミラー7にて反射されることはなく、制御用レーザー光Lcとして該ハーフミラー7を透過することになる。
【0040】
13は前記ハーフミラー7を透過した制御用レーザー光Lcが入射されるアナモフィックレンズであり、PDICと呼ばれる光検出器14に設けられている受光部に制御用レーザー光Lcに非点収差を付加させて照射する作用を成すものである。前記光検出器14には、周知の4分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクDの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして2つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【0041】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ12は、光ピックアップ装置の基台に4本または6本の支持ワイヤーによって光ディスクDの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクDの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。
【0042】
前述した対物レンズ12のフォーカシング方向及びトラッキング方向への変位動作は、レンズ保持枠に設けられているフォーカシングコイル及びトラッキングコイルに駆動信号
を供給することによって行われるが、斯かるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作は周知であり、その説明は省略する。
【0043】
以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されており、斯かる構成の光ピックアップ装置の動作について光ディスク毎に説明する。
【0044】
第1光ディスクD1に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、レーザーダイオード1に駆動電流が供給され、該レーザーダイオード1から波長が405nmの第1レーザー光が放射される。前記レーザーダイオード1から放射された第1レーザー光は、第1回折格子2に入射され、該第1回折格子2を構成する回折格子部2aによって0次光、+1次光及び−1次光に分離されるとともに1/2波長板2bによってS方向の直線偏光光に変換される。前記第1回折格子2を透過した第1レーザー光は、平行平板ミラー6に入射され、該平行平板ミラー6にて反射される。
【0045】
前記平行平板ミラー6にて反射された第1レーザー光は、ハーフミラー7に入射されるが、斯かるレーザー光はS偏光光であるため該ハーフミラー7にて1/4波長板8方向へ反射される。前記1/4波長板8に入射された第1レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ9に入射され該コリメートレンズ9の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ9によって平行光に変換された第1レーザー光は、立ち上げミラーにて反射された後対物レンズ12に入射される。前記対物レンズ12に入射された第1レーザー光は該対物レンズ12の集光動作によって第1光ディスクD1の第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に集光スポットとして照射されることになる。
【0046】
また、前述した対物レンズ12による第1レーザー光の集光動作が行われるとき、第1信号記録層L1と第1光ディスクD1のレーザー入射面である表面との間、また第2信号記録層L2と第1光ディスクD1のレーザー入射面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、本実施例に示したコリメートレンズ9を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ9の変位による調整動作は収差補正用モーター10を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【0047】
前述した動作によって第1レーザー光の第1光ディスクD1に設けられている第1信号記録層L1または第2信号記録層L2への照射動作は行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該第1信号記録層L1または第2信号記録層L2から反射される戻り光が対物レンズ12に対して第1光ディスクD1側から入射される。前記対物レンズ12に入射された戻り光は、立ち上げミラー11、コリメートレンズ9及び1/4波長板8を通してハーフミラー7に入射される。前記ハーフミラー7に入射される戻り光は、前記1/4波長板8にてP方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー7を透過することになる。
【0048】
前記ハーフミラー7を透過した第1レーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Lcとしてアナモフィックレンズ13に入射され、該アナモフィックレンズ13の働きによって非点収差が付加発生せしめられる。前記アナモフィックレンズ13によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Lcは、該アナモフィックレンズ13の集光動作によって光検出器14に設けられている4分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器14に照射される結果、該光検出器14に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ12を第1光ディスクD1の信号面方向へ変位させることによって第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に対するフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【0049】
また、本実施例では説明しないが、第1回折格子2によって生成される+1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第1光ディスクD1に設けられている第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に記録されている信号の読み出し動作が行われることになる。
【0050】
そして、光検出器14から得られる再生信号のレベルの大きさを検出測定することによって第1光ディスクD1の第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター10を回転駆動させてコリメートレンズ9の光軸方向の位置を細かく調整することによって温度変化に起因して発生する球面収差を補正することが出来る。
【0051】
第1光ディスクD1の第1信号記録層L1または第2信号記録層L2に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は前述したように行われるが、次に第2光ディスクD2の信号記録層L3に記録されている信号の読み出し動作について説明する。
【0052】
第2光ディスクD2の信号記録層L3に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、2波長レーザーダイオード3に組み込まれている第1レーザー素子3aに駆動電流が供給され、該第1レーザー素子3aから波長が655nmの第2レーザー光が生成放射される。前記第1レーザー素子3aから放射された第2レーザー光は、第2回折格子4に入射され、該第2回折格子4を構成する回折格子部4aによって0次光、+1次光及び−1次光に分離されるとともに1/2波長板4bによってP方向の直線偏光光に変換される。前記第2回折格子4を透過した第2レーザー光は、ダイバージェンスレンズ5に入射されてその発散角度が変更される。前記ダイバージェンスレンズ5にて発散角度が変更された第2レーザー光は、前記平行平板ミラー6に入射されるが、該平行平板ミラー6にて反射されることはなく図示したように透過せしめられる。
【0053】
前記平行平板ミラー6を透過した第2レーザー光は、ハーフミラー7に入射されるが、斯かるレーザー光はP偏光光であるため該ハーフミラー7にて1/4波長板8方向へ反射される。前記1/4波長板8に入射された第2レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ9に入射され該コリメートレンズ9の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ9によって平行光に変換された第2レーザー光は、立ち上げミラー11にて反射された後対物レンズ12に入射される。前記対物レンズ12に入射された第2レーザー光は該対物レンズ12の集光動作によって第2光ディスクD2の信号記録層L3に集光スポットとして照射されることになる。
【0054】
また、前述した対物レンズ12による第2レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層L3と第2光ディスクD2のレーザー入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違によって球面収差が発生するが、斯かる場合にも本実施例に示したコリメートレンズ9を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ9の変位による調整動作は収差補正用モーター10を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【0055】
前述した動作によって第2レーザー光の第2光ディスクD2に設けられている信号記録層L3への照射動作が行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該信号記録層L3から反射される戻り光が対物レンズ12に対して第2光ディスクD2側から入射される。前記対物レンズ12に入射された戻り光は、立ち上げミラー11、コリメートレンズ9及び1/4波長板8を通してハーフミラー7に入射される。前記ハーフミラー7に入射される
戻り光は、1/4波長板8によってS方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー7を透過することになる。
【0056】
前記ハーフミラー7を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Lcとしてアナモフィックレンズ13に入射され、該アナモフィックレンズ13の働きによって非点収差が付加発生せしめられる。前記アナモフィックレンズ13によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Lcは、該アナモフィックレンズ13の集光動作によって光検出器14に設けられている4分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器14に照射される結果、該光検出器14に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ12を第2光ディスクD2の信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【0057】
また、本実施例では説明しないが、第2回折格子4によって生成される+1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第2光ディスクD2の信号記録層L3に記録されている信号の読み出し動作が行われることになる。
【0058】
そして、光検出器14から得られる再生信号のレベルの大きさを検出測定することによって第2光ディスクD2の信号記録層L2に生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター10を回転駆動させてコリメートレンズ9の光軸方向の位置を細かく調整することによって温度変化に起因して発生する球面収差を補正することが出来る。
【0059】
以上に説明したように第1光ディスクD1及び第2光ディスクD2に記録されている信号の読み出し動作は行われるが、次に第3光ディスクD3の信号記録層L4に記録されている信号の読み出し動作について説明する。
【0060】
第3光ディスクD3に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、2波長レーザーダイオード3に組み込まれている第2レーザー素子3bに駆動電流が供給され、該第2レーザー素子3bから波長が785nmの第3レーザー光が生成放射される。前記第2レーザー素子3bから放射された第3レーザー光は、第2回折格子4に入射され、該第2回折格子4を構成する回折格子部4aによって0次光、+1次光及び−1次光に分離されるとともに1/2波長板4bによってP方向の直線偏光光に変換される。前記第2回折格子4を透過した第3レーザー光は、ダイバージェンスレンズ5に入射されてその発散角度が変更される。前記ダイバージェンスレンズ5にて発散角度が変更された第3レーザー光は、前記平行平板ミラー6に入射されるが、該平行平板ミラー6にて反射されることはなく図示したように透過せしめられる。
【0061】
前記平行平板ミラー6を透過した第3レーザー光は、ハーフミラー7に入射されるが、斯かるレーザー光はP偏光光であるため該ハーフミラー7にて1/4波長板8方向へ反射される。前記1/4波長板8に入射された第3レーザー光は円偏光光に変換された後コリメートレンズ9に入射され該コリメートレンズ9の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ9によって平行光に変換された第3レーザー光は、立ち上げミラー11にて反射された後対物レンズ12に入射される。前記対物レンズ12に入射された第3レーザー光は該対物レンズ12の集光動作によって第3光ディスクD3の信号記録層L4に集光スポットとして照射されることになる。
【0062】
また、前述した対物レンズ12による第3レーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層L4と光ディスクのレーザー入射面である表面との間にある保護層の厚みの相違に
よって球面収差が発生するが、斯かる場合にも本実施例に示したコリメートレンズ9を光軸方向へ変位させることによってこの球面収差が最も少なくなるように調整することが出来る。斯かるコリメートレンズ9の変位による調整動作は収差補正用モーター10を回転駆動することによって行われるが、斯かる調整制御動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【0063】
前述した動作によって第3レーザー光の第3光ディスクD3に設けられている信号記録層L4への照射動作が行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該信号記録層L4から反射される戻り光が対物レンズ12に対して第3光ディスクD3側から入射される。前記対物レンズ12に入射された戻り光は、立ち上げミラー11、コリメートレンズ9及び1/4波長板8を通してハーフミラー7に入射される。前記ハーフミラー7に入射される戻り光は、1/4波長板8によってS方向の直線偏光光に変換されているので、該ハーフミラー7を透過することになる。
【0064】
前記ハーフミラー7を透過したレーザー光の戻り光は、制御用レーザー光Lcとしてアナモフィックレンズ13に入射され、該アナモフィックレンズ13の働きによって非点収差が付加発生せしめられる。前記アナモフィックレンズ13によって非点収差が発生せしめられた制御用レーザー光Lcは、該アナモフィックレンズ13の集光動作によって光検出器14に設けられている4分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器14に照射される結果、該光検出器14に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して周知のようにフォーカスエラー信号の生成動作が行われる。斯かるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ12を第3光ディスクD3の信号面方向へ変位させることによってフォーカス制御動作を行うことが出来る。
【0065】
また、本実施例では説明しないが、第2回折格子4によって生成される+1次光と−1次光を利用した周知のトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されており、斯かる制御動作を行うことによって第3光ディスクD3に記録されている信号の読み出し動作が行われることになる。
【0066】
そして、前記光検出器14から得られる再生信号のレベルの大きさを検出測定することによって第3光ディスクD3の信号記録層L4に生成されている集光スポットの良否を認識することが出来るので、この認識信号に基づいて収差補正用モーター10を回転駆動させてコリメートレンズ9の光軸方向の位置を細かく調整することによって温度変化に起因して発生する球面収差を補正することが出来る。
【0067】
以上に説明したように図1に示した構成の光ピックアップ装置における信号の読み出し動作等は行われるが、次に対物レンズ12及びコリメートレンズ9について説明する。
【0068】
本実施例における対物レンズ12の母球面は、第1光ディスクD1の第1信号記録層L1及び第2信号記録層L2に第1レーザー光を集光させるような非球面にて構成されているとともにレーザーダイオード1から生成放射される第1レーザー光、2波長レーザーダイオード3から生成放射される第2レーザー光及び第3レーザー光が入射される面には、例えば内周領域、中間領域及び外周領域の3つの領域が設けられている。
【0069】
このように対物レンズ12の入射面は、前述した内周領域、中間領域及び外周領域の3つの領域にて構成されているが、前記中間領域には、回折輪帯(図示せず)が形成されている。斯かる回折輪帯は例えば特開2006−107680号公報に記載されているような断面が鋸状になるように形成されている。
【0070】
斯かる回折輪帯を対物レンズ12の入射面の各領域に形成することによって1つの対物
レンズ12にて第1レーザー光の第1光ディスクD1の第1信号記録層L1及び第2信号記録層L2への集光動作、第2レーザー光の第2光ディスクD2の信号記録層L3への集光動作及び第3レーザー光の第3光ディスクD3の信号記録層L4へ集光動作を行うように構成することが出来る。
【0071】
また、コリメートレンズ9にも第1レーザー光、第2レーザー光及び第3レーザー光の各波長に対して作用する位相輪帯を形成することによって各レーザー光を平行光に変換するように構成されている。
【0072】
斯かる構成の対物レンズ12及びコリメートレンズ9を使用することによって3波長のレーザー光に対応した光学系を構成することが出来るが、次に本発明の要旨であるコリメートレンズ9の移動変位動作について、図2を参照して説明する。
【0073】
尚、本実施例では、第1光ディスクD1はBlu−ray規格の光ディスク、第2光ディスクD2はDVD規格の光ディスク、第3光ディスクD3はCD規格の光ディスクとして説明する。
【0074】
図2において、90は光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、即ち第1光ディスクD1、第2光ディスクD2及び第3光ディスクD3の全ての光ディスクに対する読み出し動作を行わない状態にあるときにコリメートレンズ9が位置する非動作位置であり、この位置はセンサーSによって検出されるように構成されている。
【0075】
尚、斯かるコリメートレンズ9の非動作位置への移動動作は、収差補正用モーター10の回転駆動動作によって行われるが、非動作位置に移動したか否かの検出動作はセンサーSによって行われる。斯かる非動作位置を検出するセンサーSとしては、例えば特許文献2に記載されているような技術を利用すれば良いので、その説明は省略する。
【0076】
図2において、91は第1光ディスクD1に設けられている第1信号記録層L1に記録されている信号を読み出すとき、対物レンズ12による集光動作を第1信号記録層L1に対して行う場合に発生する球面収差を補正するために最適なコリメートレンズ9の位置である第1光ディスク用第1動作位置、92は第1光ディスクD1に設けられている第2信号記録層L2に記録されている信号を読み出すとき、対物レンズ12による集光動作を第2信号記録層L2に対して行う場合に発生する球面収差を補正するために最適なコリメートレンズ9の位置である第1光ディスク用第2動作位置、93は第2光ディスクD2に設けられている信号記録層L3に記録されている信号を読み出すとき、対物レンズ12による集光動作を信号記録層L3に対して行う場合に発生する球面収差を補正するために最適なコリメートレンズ9の位置である第2光ディスク用動作位置、94は第3光ディスクD3に設けられている信号記録層L4に記録されている信号を読み出すとき、対物レンズ12による集光動作を信号記録層L4に対して行う場合に発生する球面収差を補正するために最適なコリメートレンズ9の位置である第3光ディスク用動作位置である。
【0077】
斯かる構成において、第1光ディスクD1の第1信号記録層L1及び第2信号記録層L2、第2光ディスクD2の信号記録層L3及び第3光ディスクD3の信号記録層L4に記録されている信号の読み出し動作を行う場合には、収差補正用モーター10の回転駆動動作によってコリメートレンズ9は非動作位置90から第1光ディスク用第1動作位置、第1光ディスク用第2動作位置、第2光ディスク用動作位置及び第3光ディスク用動作位置の各動作位置に移動せしめられるが、斯かる移動動作は予め設定されている回転数だけ収差補正用モーター10を回転させることによって行われる。
【0078】
本発明の光ピックアップ装置が組み込まれた光ディスク装置においては、使用される光
ディスクに合わせて駆動するレーザーダイオードの選択動作、対物レンズ12による各光ディスクに設けられている信号記録層への集光制御動作等が行われるとともに収差補正用モーター10の回転駆動動作によるコリメートレンズ9の各動作位置への移動動作が行われることになる。
【0079】
また、コリメートレンズ9の非動作位置90から各動作位置への移動動作は、収差補正用モーター10を所定の回転数だけ回転駆動することによって行われるが、斯かる収差補正用モーター10としてパルスモーターを使用すれば、モーターの回転数を細かく制御することが出来るので、コリメートレンズ9の移動量を正確に制御することが出来る。
【0080】
そして、光検出器14から得られる信号に基づいて集光スポットの良否を認識し、その検出信号に基づいてコリメートレンズ9の位置を細かく調整することによって環境温度変化に伴って発生する球面収差を補正することが出来る。
【0081】
第1光ディスクD1がBlu−ray規格の光ディスクである場合には、1層式ディスクの信号記録層の位置は第2信号記録層L2の位置にあるので、光ディスク装置においては、第2信号記録層L2の位置にある信号記録層に記録されている信号の読み出し動作が最も多く行われることになる。そして、光ディスク装置において、Blu−ray規格の光ディスクやDVD規格の光ディスクを使用する場合には、映画等の映像ソフトを視聴する頻度が多くなる。
【0082】
従って、本発明では、非動作位置90を第1光ディスク用第2動作位置92と第2光ディスク用動作位置93との間に配置しており、斯かる構成によればBlu−ray規格の光ディスクやDVD規格の光ディスクのいずれの光ディスクを使用して読み出し動作を行う場合においてもコリメートレンズ9の移動距離を短くすることが出来るので、読み出し動作を速やかに開始させることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0083】
コリメートレンズ9の非動作位置90を第1光ディスク用第2動作位置92と第2光ディスク用動作位置93との間に配置しているが、レーザーダイオード1に最も近い位置であるレーザーダイオード側動作位置、即ち本実施例では第1光ディスク用第1動作位置91と対物レンズ12に最も近い位置である対物レンズ側動作位置、即ち本実施例では第1光ディスク用第2動作位置92との間に配置すれば良い。斯かる構成によれば、コリメートレンズ9の非動作位置から各動作位置への移動距離を短くすることが出来るので、信号読み出し動作を速やかに開始させることが出来る。
【符号の説明】
【0084】
1 レーザーダイオード
3 2波長レーザーダイオード
5 ダイバージェンスレンズ
6 平行平板ミラー
7 ハーフミラー
9 コリメートレンズ
10 収差補正用モーター
12 対物レンズ
14 光検出器
S センサー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクより長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに各光ディスクの球面収差を補正する位置に移動変位せしめられるコリメートレンズを備えた光ピックアップ装置であり、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、レーザーダイオードに最も近い位置であるレーザーダイオード側動作位置と対物レンズに最も近い位置である対物レンズ側動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項2】
光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短い第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクより長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納されている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用動作位置、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第2光ディスク用動作位置及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第3光ディスク用動作位置に移動変位せしめられるコリメートレンズを備えた光ピックアップ装置であり、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第1光ディスク用動作位置と第2光ディスク用動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項3】
光ディスクの表面から信号記録層までの距離が短く少なくとも表面側から第1及び第2の信号記録層が設けられている第1光ディスク、光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第1光ディスクの第2信号記録層より長い第2光ディスク及び光ディスクの表面から信号記録層までの距離が前記第2光ディスクより長い第3光ディスクの各光ディスクに設けられている各信号記録層に入射されるレーザー光を集光させる対物レンズと、第1光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した波長の第1レーザー光を生成するレーザーダイオードと、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した前記第1レーザー光の波長より長い波長の第2レーザー光を生成する第1レーザー素子及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うために適した第2レーザー光の波長より長い波長の第3レーザー光を生成する第2レーザー素子が同一のケース内に収納され
ている2波長レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから生成された第1レーザー光、前記2波長レーザーダイオードから生成された第2レーザー光及び第3レーザー光が通過する光路内に挿入されているとともに第1光ディスクの第1信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用第1動作位置、第1光ディスクの第2信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第1光ディスク用第2動作位置、第2光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第2光ディスク用動作位置及び第3光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う場合に発生する球面収差を補正するために適した第3光ディスク用動作位置に移動変位せしめられるコリメートレンズを備え、第1光ディスク用第1動作位置がレーザーダイオード側に最も近く、第1光ディスク用第2動作位置が対物レンズ側に最も近い位置に配置された光ピックアップ装置であり、光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第1光ディスク用第1動作位置と第1光ディスク用第2動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項4】
光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第2光ディスク用動作位置と第1光ディスク用第2動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。
【請求項5】
光ピックアップ装置が非動作状態にあるとき、第3光ディスク用動作位置と第1光ディスク用第2動作位置との間にコリメートレンズを配置したことを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−18724(P2012−18724A)
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−155363(P2010−155363)
【出願日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】(504464070)三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Fターム(参考)】