(57)【要約】【課題】小型化を図ることができる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の記録層２１、２２を有する光ディスク２０に向けてレーザ光を出射する光源１１と、レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタ２３と、レーザ光を光ディスク２０の所定の記録層２１に集束させる対物レンズ１８と、光ディスク２０からの反射光が入射する受光器１９と、を備え、レーザ光が集束する所定の記録層２１よりも奥側の記録層２２からの反射光の光量を減ずる低反射領域２５を、ビームスプリッタ２３と受光器１９との間の、奥側の記録層２２からの反射光が集束する近傍の光路上に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する光ディスクに向けてレーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタと、
前記レーザ光を前記光ディスクの所定の記録層に集束させる対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光が入射する受光器と、を備え、
前記レーザ光が集束する前記所定の記録層よりも奥側の前記記録層からの反射光の光量を減ずる減光手段を、前記ビームスプリッタと前記受光器との間の、前記奥側の記録層からの反射光が集束する近傍の光路上に設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
内部に互いに平行な二つの傾斜面を有する集積プリズムを有し、前記集積プリズムは、一方の傾斜面に前記ビームスプリッタを配置し、他方の傾斜面に設けられた反射膜の一部に前記減光手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記レーザ光に非点収差を与えるフレネルミラーを前記他方の傾斜面に設け、前記フレネルミラーは、その一部に前記減光手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記光源と前記ビームスプリッタとの間に前記光源から出射したレーザ光を回折して０次光と±１次光とに分離する回折格子を配置し、前記減光手段は、前記記録層からの前記０次光の反射光の光量を減ずることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記減光手段は、前記対物レンズの可動範囲における前記奥側の記録層からの反射光の光量を減ずることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
複数の記録層を有する光ディスクに向けてレーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタと、
前記レーザ光を前記光ディスクの所定の記録層に集束させる対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光が入射する受光器と、を備え、
前記レーザ光が集束する前記所定の記録層よりも奥側の前記記録層からの反射光の光量を減ずる減光手段を、前記ビームスプリッタと前記受光器との間の、前記奥側の記録層からの反射光が集束する近傍の光路上に設けたことを特徴とする光ディスク装置。
【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及び光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップ装置（たとえば、（特許文献１））の構成は、以下のような構成となっていた。すなわち、複数の記録層を有する光ディスクに向けてレーザ光を出射する光源と、レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタと、レーザ光を光ディスクの所定の記録層に集束させる対物レンズと、光ディスクからの反射光が入射する受光器と、を備えた構成となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０２０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の記録層を有する光ディスクのうち、たとえば所定の記録層に集光させた場合、所定の記録層からの反射光だけでなく、所定の記録層よりも奥側の記録層からの反射光も受光器に入射していた。所定の記録層よりも奥側の記録層からの反射光は一旦集束してから受光器に入射するため、受光器上でもあまり広がった分布をしないので受光器上の光強度が強い。そのため、所定の記録層からの反射光と奥側の記録層からの反射光とが受光器上で干渉を起こし、トラッキングサーボやフォーカスサーボの特性に悪影響を及ぼしていた。特に、光源とビームスプリッタとの間に回折格子を配置して０次光と±１次光とに分離してトラッキングサーボを行う場合、±１次光の光量が小さいため、奥側の記録層からの反射光の悪影響を受けやすかった。
【０００５】
（特許文献１）では、ビームスプリッタの、受光器とは反対側に減衰素子と反射板を設け、所定の記録層以外の記録層からの反射光を減衰させてから受光器に入射させ、所定の記録層以外の記録層からの反射光の悪影響を軽減した。しかし、所定の記録層以外の記録層からの反射光の悪影響を軽減することはできたが、減衰素子と反射板を配置したために、光ピックアップ装置は大きく複雑になることとなった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、小型化を図ることができる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、複数の記録層を有する光ディスクに向けてレーザ光を出射する光源と、前記レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタと、前記レーザ光を前記光ディスクの所定の記録層に集束させる対物レンズと、前記光ディスクからの反射光が入射する受光器と、を備え、前記レーザ光が集束する前記所定の記録層よりも奥側の前記記録層からの反射光の光量を減ずる減光手段を、前記ビームスプリッタと前記受光器との間の、前記奥側の記録層からの反射光が集束する近傍の光路上に設け、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明は、複数の記録層を有する光ディスクに向けてレーザ光を出射する光源と、レーザ光の往復光路を分岐するビームスプリッタと、レーザ光を光ディスクの所定の記録層に集束させる対物レンズと、光ディスクからの反射光が入射する受光器と、を備え、レーザ光が集束する所定の記録層よりも奥側の記録層からの反射光の光量を減ずる減光手段を、ビームスプリッタと受光器との間の、奥側の記録層からの反射光が集束する近傍の光路上に設けたものであるので、小型化を図ることができる。
【０００９】
すなわち、本発明においては、レーザ光が集束する所定の記録層よりも奥側の記録層からの反射光の光量を減ずる減光手段を、ビームスプリッタと受光器との間の、奥側の記録層からの反射光が集束する近傍の光路上に設けた構成としたものであるので、減光手段を配置するためのスペースを必要とせず、これにより小型化が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態の光ピックアップ装置の光学系の構成図
【図２】本実施の形態の集積プリズムの構成斜視図
【図３】（ａ）本実施の形態の所定の記録層からの反射光の光路図、（ｂ）奥側の記録層からの反射光の光路図
【図４】本実施の形態のフレネルミラーの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態の光ピックアップ装置を光ディスク装置として活用したものを、添付図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、光源１１と、回折格子１３を有する回折素子１２と、ビームスプリッタ２３とフレネルミラー２４を有する集積プリズム１４と、１／４波長板１５と、コリメートレンズ１６と、立上げミラー１７と、対物レンズ１８と、受光器１９と、を備えている。光源１１から出射したレーザ光は、回折格子１３、ビームスプリッタ２３、１／４波長板１５、コリメートレンズ１６、立上げミラー１７、対物レンズ１８を通って光ディスク２０の所定の記録層２１に集束する。そして、光ディスク２０の所定の記録層２１で反射したレーザ光は、対物レンズ１８、立上げミラー１７、コリメートレンズ１６、１／４波長板１５、ビームスプリッタ２３、フレネルミラー２４を通って受光器１９に入射する。
【００１３】
光源１１は、複数の記録層２１、２２を有する光ディスク２０に向けてレーザ光を出射する。本実施の形態においては、光源１１は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザ光とＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光を出射するものとしたが、光源１１は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍのレーザ光のみを出射するものとしても良い。また、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ用の４０５ｎｍのレーザ光を出射するものとしても良い。
【００１４】
回折格子１３は、光源１１から出射したレーザ光を回折して０次光と±１次光とに分離する。この３本に分離されたレーザ光によりトラッキングサーボが行われる。
【００１５】
図２に示すように、集積プリズム１４は、光学ガラスで形成され、内部に互いに平行な二つの傾斜面２６、２７を有する。傾斜面２６、２７は、光源１１に近い側からこの順に並び、光源１１からレーザ光が入射する面に対し４５度傾斜している。ビームスプリッタ２３は、傾斜面２６に設けられ、レーザ光の往復光路を分岐する。ビームスプリッタ２３は、Ｐ偏光のレーザ光を透過し、Ｓ偏光のレーザ光を反射する偏光分離膜で構成される。偏光分離膜は誘電体多層膜で構成される。フレネルミラー２４は傾斜面２７に設けられ、レーザ光に非点収差を与える。非点収差が与えられることにより、フォーカスサーボが行われる。フレネルミラー２４は、通常のミラーを所定の高さ毎に分割し、分割した各部分を移動させて全体を薄くしたミラーである。図２のフレネルミラー２４において線で示される段差部と線以外の部分で示される輪帯部とで構成される。フレネルミラー２４の全面には高反射率の金属膜や合金膜が形成されており、入射したレーザ光は高い反射率で反射される。また、フレネルミラー２４の一部には減光手段としての低反射領域２５が設けられている。低反射領域２５には低反射率の金属膜や合金膜が形成されている。たとえば、高反射率の金属としては銀、合金としては銀−パラジウム−銅、低反射率の金属としてはチタン、合金としては鉄−ニッケル等がある。
【００１６】
このような、フレネルミラー２４の一部に低反射領域２５を設けるためには、以下のような方法で製造することができる。たとえば、まず、フレネルミラー２４の反射面の形状を形成する。次に、低反射領域２５に用いられる材料でフレネルミラー２４の全面に成膜する。次に、低反射領域２５として必要な部分のみを残して膜を除去して低反射領域２５を形成する。最後に、フレネルミラー２４の全面に高反射率の材料を成膜する。
【００１７】
光源１１から出射されたレーザ光は集積プリズム１４に入射すると、傾斜面２６に設けられたビームスプリッタ２３を透過し、入射した面とは反対側の面から出射する。光ディスク２０で反射されたレーザ光は、先ほど出射した面と同じ面から集積プリズム１４に入射し、ビームスプリッタ２３で反射し、フレネルミラー２４で反射し、再び傾斜面２６に形成された反射膜で反射して、入射してきた面とは直交する面から出射する。この反射膜はビームスプリッタ２３を構成する偏光分離膜が兼ねても良い。
【００１８】
１／４波長板１５は、光源１１から出射されたＰ偏光のレーザ光を円偏光に変換し、円偏光の光ディスク２０からの反射光をＳ偏光に変換する。そのため、ビームスプリッタ２３は、レーザ光の往復光路を分岐することができる。コリメートレンズ１６は光源１１から出射された拡散光のレーザ光をほぼ平行光に変換し、ほぼ平行光の光ディスク２０からの反射光を集束光に変換する。立上げミラー１７は、光ディスク２０に対してほぼ平行であった光源１１から出射されたレーザ光を光ディスク２０に対してほぼ直角に折り曲げる。
【００１９】
対物レンズ１８は、レーザ光を光ディスク２０の所定の記録層２１に集束させる。また、所定の記録層２１からの反射光をほぼ平行光に変換する。受光器１９は、光ディスク２０からの反射光が入射し、トラッキングサーボやフォーカスサーボに用いられる電気信号に変換して出力する。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、光源１１から出射されたレーザ光は、回折格子１３、ビームスプリッタ２３、コリメートレンズ１６、対物レンズ１８を通過し、光ディスク２０の所定の記録層２１に集束する。そして、記録層２１で反射したレーザ光は、対物レンズ１８、コリメートレンズ１６、ビームスプリッタ２３、フレネルミラー２４を通過し、受光器１９に入射する。受光器１９に入射するレーザ光はほぼ集束状態である。ところが、記録層２１に到達したレーザ光の一部は記録層２１を透過し、奥側の記録層２２に入射し、そこで反射する。この奥側の記録層２２からの反射光も図３（ｂ）に示すように、対物レンズ１８、コリメートレンズ１６、ビームスプリッタ２３、フレネルミラー２４を通過し、受光器１９に入射する。この奥側の記録層２２からの反射光は、あたかも記録層２２のさらに奥側の集光点で反射したような挙動を示し、受光器１９ではなく、より光ディスク２０に近い位置で一旦集束し、その状態から少し広がった状態で受光器１９に入射する。本実施の形態において、この一旦集束する位置はフレネルミラー２４の近傍である。
【００２１】
したがって、受光器１９には、所定の記録層２１からの反射光と所定の記録層２１よりも奥側の記録層２２からの反射光とが入射し、干渉を起こす。記録層２２からの反射光は一旦集束してから受光器１９に入射するため、受光器１９上でもあまり広がった分布をしないので受光器１９上の光強度が強い。そのため、記録層２１からの反射光と記録層２２からの反射光とが受光器１９上で干渉を起こし、トラッキングサーボやフォーカスサーボの特性に悪影響を及ぼしていた。特に、光源１１とビームスプリッタ２３との間に回折格子１３を配置して０次光と±１次光とに分離してトラッキングサーボを行う場合、±１次光の光量が小さいため、記録層２２からの反射光の悪影響を受けやすかった。また、この干渉の状況は記録層２１と記録層２２との距離のばらつき等によっても変化する。さらに、この一旦集束する位置の近傍にレンズやミラー等の光学素子があるとその影響を受け、干渉がより強く現れる。
【００２２】
一方、奥側の記録層２２に光源１１から出射されたレーザ光を集束させた場合、記録層２２からの反射光は受光器１９へほぼ集束状態で入射し、手前側の記録層２１からの反射光は、一度も集束することなく受光器１９へ広がった状態で入射する。したがって、この場合、記録層２２からの反射光の悪影響は小さい。
【００２３】
本実施の形態において、レーザ光が集束する所定の記録層２１よりも奥側の記録層２２からの反射光の光量を減ずる減光手段としての低反射領域２５を、ビームスプリッタ２３と受光器１９との間の、記録層２２からの反射光が集束する近傍の光路上に設けた。すなわち、より具体的には、本実施の形態において、記録層２２からの反射光が集束するのがフレネルミラー２４の近傍であるので、フレネルミラー２４の一部に低反射率領域２５を設けた。低反射領域２５は、記録層２２からの反射光の光量を減ずるため、受光器１９に到達する光量は減少する。そのため、所定の記録層２１からの反射光と所定の記録層２１よりも奥側の記録層２２からの反射光とが起こす干渉を軽減することができる。したがって、減光手段を配置するためのスペースを必要とせず、これにより小型化が図れるものである。
【００２４】
本実施の形態について、さらに詳細に説明する。図４に示すように、低反射領域２５は、奥側の記録層２１からの反射光が集束する近傍の光路上である、フレネルミラー２４のごく一部に形成される。低反射領域２５は、所定の記録層２１で反射したレーザ光の光量も奥側の記録層２２で反射したレーザ光の光量も同じく減じるが、その影響が異なる。回折格子１３で分離され奥側の記録層２２で反射した０次光、±１次光はそれぞれスポット２８、２９としてフレネルミラー２４に入射してくる。また、対物レンズ１８が最大限トラック横断方向に移動した際には、スポット３０、３１としてフレネルミラー２４に入射してくる。本実施の形態において、奥側の記録層２２で反射したレーザ光はフレネルミラー２４の近傍で集光するため、スポット２８、２９、３０、３１の大きさはいずれも小さなものとなっている。また、スポット２８がフレネルミラー２４の中心からずれた位置にあるのは、フレネルミラー２４の中心を中心として反対側にＣＤ用のレーザ光も入射するためである。また、所定の記録層２１で反射したレーザ光の０次光、±１次光は、それぞれスポット２８、２９、３０、３１の位置を中心に広がった状態で入射してくるため、図示していない。
【００２５】
回折格子１３で分離される−１次光、０次光、＋１次光の光量比は、たとえば、数字で表すと１：１５：１であり、０次光の光量が圧倒的に大きい。このため、受光器１９上で集光されるが光量が小さい記録層２１からの±１次光の反射光と広がるけれども光量が大きい記録層２２からの０次光の反射光とが起こす干渉が、トラッキングサーボの特性に悪影響を及ぼすことになるのである。したがって、記録層２２からの反射光のうち、±１次光の光量は無視して、光量が大きい０次光のみを減少させても干渉を抑制するのに大きな効果が得られる。逆に、±１次光の光量まで減少させようとすると、本来の信号成分である所定の記録層２１からの反射光のうち、低反射領域２５にかかる光の割合が大きくなり、本来の信号成分が劣化してしまう。そのため、奥側の記録層２２の反射光のうち０次光が入射する領域を低反射領域２５とすることが望ましい。
【００２６】
また、対物レンズ１８は、トラッキングサーボによる制御でトラッキング横断方向に移動する。それに伴い、図４に示すように、スポット２８は最大限スポット３０の位置まで移動し、スポット２９は最大限スポット３１の位置まで移動する。したがって、低反射領域２５は、対物レンズ１８の可動範囲における奥側の記録層２２からの反射光の光量を減ずるように配置することが望ましい。すなわち、低反射領域２５を対物レンズ１８の可動範囲における記録層２２からの０次光の反射光が入射するだけの狭い領域に限定することで、効果的に記録層２２からの反射光による影響を抑止することができる。また、低反射領域２５の面積が記録層２１からの反射光のスポットの大きさに比べて小さいので、記録層２１からの反射光に対する影響が小さく、本来の信号成分の劣化が小さい。
【００２７】
また、低反射領域２５のＳ偏光の反射率は、フレネルミラー２４の低反射領域２５以外の反射率に対して５０〜８０％程度の反射率とすることが望ましい。本実施の形態では、パーマロイと銀−パラジウム−銅とを組み合わせて、約６７％とした。低反射領域２５の反射率が高すぎると、干渉の抑止効果が薄れるし、反射率が低すぎると、本来の信号成分である所定の記録層２１からの反射光のうち低反射領域２５の反射光のみ大きく減衰させるため、信号成分自体が劣化してしまう。すなわち、低反射領域２５の反射率がこの程度であれば、効果的に記録層２２からの反射光の光量を減ずるとともに、記録層２１からの反射光による信号成分の劣化は小さいので、低反射領域２５を設けた悪影響は小さい。
【００２８】
なお、本実施の形態において、レーザ光に非点収差を与えるフレネルミラー２４に減光手段である低反射領域２５を設けたが、この構成に限るものではない。たとえば、フレネルミラー２４を削除してビームスプリッタ２３のみを設けた集積プリズム１４と受光器１９との間にレーザ光に非点収差を与える検出レンズを設けた光学構成とし、集積プリズム１４の検出レンズに対向する面や検出レンズの表面に減光手段を設けた構成としても良い。この場合には、減光手段は透過率が周囲よりも小さい光学素子である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明の光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、小型化が図れるので、パーソナルコンピュータやＢＤやＤＶＤのような記録再生装置への活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００３０】
１１    光源
１２    回折素子
１３    回折格子
１４    集積プリズム
１５    １／４波長板
１６    コリメートレンズ
１７    立上げミラー
１８    対物レンズ
１９    受光器
２０    光ディスク
２１、２２    記録層
２３    ビームスプリッタ
２４    フレネルミラー
２５    低反射領域
２６、２７    傾斜面
２８、２９、３０、３１    スポット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010244623.tif 000005
【図４】
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