(57)【要約】【課題】  本発明は、複数種類の光ディスクにおける記録再生特性を向上し得る光ピックアップ及び光ディスク装置を提案する。【解決手段】  複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、第１の光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、光源から発射された第１又は第２の光ビームを、対応する第１又は第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、光源及び対物レンズ間の第１の光ビームの光路に設けられ、上記対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段とを設けるようにした。【選択図】        図１
2006164372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、
第１の上記光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の上記光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、
上記光源から発射された上記第１又は上記第２の光ビームを、対応する上記第１又は上記第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１の光ビームの光路に設けられ、上記対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段と
を具えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
上記第１及び第２の光ビームは、
上記光源から同一光路を経由して対応する上記第１又は上記第２の光ディスクの記録面に集光され、
上記第１の収差補正手段を、上記第１の光ディスクの記録再生時に、上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１及び上記第２の光ビームの上記光路に挿入する一方、上記第２の光ディスク記録再生時に、上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１及び上記第２の光ビームの上記光路から抜出するように、搬送する搬送手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記第１の収差補正手段は、
上記光源から発射された上記第１の光ビームを平行光からパワー成分を含んだ上記第１の収差補正手段を有する波面に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記第１の収差補正手段及び上記対物レンズ間に第２の収差補正手段
を具え、
上記第２の収差補正手段は、
複数種類の上記第２の光ビームのうちの１つの上記第２の光ビームを、対応する上記第２の光ディスクの記録面に集光させるように回折させる一方、上記第１及び他の上記第２の光ビームを透過させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記第２の収差補正手段は、
上記第１又は上記第２の光ビームをそれぞれの開口数に対応した上記第１又は上記第２の光ビームに開口制限する
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップを搭載した光ディスク装置において、
第１の上記光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の上記光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、
上記光源から発射された上記第１又は上記第２の光ビームを、対応する上記第１又は上記第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１の光ビームの光路に設けられ、上記対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段と
を具えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
上記第１及び第２の光ビームは、
上記光源から同一光路を経由して対応する上記第１又は上記第２の光ディスクの記録面に集光され、
上記第１の収差補正手段を、上記第１の光ディスクの記録再生時に、上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１及び上記第２の光ビームの上記光路に挿入する一方、上記第２の光ディスク記録再生時に、上記光源及び上記対物レンズ間の上記第１及び上記第２の光ビームの上記光路から抜出するように、搬送する搬送手段
を具えることを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
上記第１の収差補正手段は、
上記光源から発射された上記第１の光ビームを平行光からパワー成分を含んだ上記第１の収差補正手段を有する波面に変換する
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
上記第１の収差補正手段及び上記対物レンズ間に第２の収差補正手段
を具え、
上記第２の収差補正手段は、
複数種類の上記第２の光ビームのうちの１つの上記第２の光ビームを、対応する上記第２の光ディスクの記録面に集光させるように回折させる一方、上記第１及び他の上記第２の光ビームを透過させる
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
上記第２の収差補正手段は、
上記第１又は上記第２の光ビームをそれぞれの開口数に対応した上記第１又は上記第２の光ビームに開口制限する
ことを特徴とする請求項９に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、例えば複数種類の光ディスクを記録再生可能な光ピックアップが搭載された光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、トラッキング制御法として３ビーム法を用いた従来の光ディスク装置に搭載される光ピックアップの構成を示すものである。
【０００３】
この図１４からも明らかなように、かかる光ピックアップ１においては、例えば再生モード時、レーザダイオード２から発射された光ビームＬ１をグレーティング３によりメインビーム及び２つのサイドビーム（以下、これらをまとめて単に光ビームＬ２と呼ぶ）に分割する。そしてこれら光ビームＬ２は、この後その一部がビームスプリッタ４を透過して出射光量検出用のフォトディテクタ６に入射すると共に、残りがビームスプリッタ４で反射してコリメータレンズ５に入射する。
【０００４】
コリメータレンズ５は、入射する光ビームＬ２を平行光に変換し、これを立上げミラー７を介して１／４波長板８に照射する。また１／４波長板８は、入射する光ビームＬ２を円偏光に変換する。そして光ビームＬ２は、この後対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光される。
【０００５】
一方、この光ビームＬ２の光ディスク１０の情報記録面１０Ａにおける反射光（以下、これらを反射光ビームＬ３と呼ぶ）は、対物レンズ９を介して１／４波長板８に入射し、この１／４波長板８において直線偏光に変換された後に立上げミラー７を介してコリメータレンズ５に入射する。
【０００６】
そしてコリメータレンズ５は、入射する反射光ビームＬ３を収束光に変換し、これをビームスプリッタ４を介してマルチレンズ１１に照射する。マルチレンズ１１は、入射する反射光ビームＬ３に非点収差を与えながら、これを受光素子１２の受光面１２Ａ上に集光する。
【０００７】
これにより光ディスク装置においては、この受光素子１２の受光面１２Ａに入射する反射光ビームＬ３に基づき当該受光素子１２から出力されるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号及びＲＦ（Radio Frequency）信号等の各種信号に基づいてトラッキング制御やフォーカス制御を実行し、又は再生データを取得し得るようになされている。
【０００８】
そして、従来では、このような光ディスク装置として、光ピックアップ１の対物レンズ９を回折レンズ構造にすることにより、例えばレーザダイオード２から発射されるＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の光ディスク１０に応じた波長の光ビームＬ１を発射し、当該光ビームＬ１に基づく光ビームＬ２を対物レンズ９によって回折させることによって、それぞれの光ディスク１０の情報記録面１０Ａに集光させる光ディスク装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１９９０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年では、さらなる記録密度の向上や大容量化の要求に応えるため、ＢＤ（Blu-Ray Disc）が開発されており、この結果、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスク１０の記録再生に対応した光ディスク装置が望まれている。
【００１０】
この場合、上述のような光ピックアップ１を用いて実現するためには、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスク１０のカバーガラスの厚さが、ＣＤの場合には1.2(mm)、ＤＶＤの場合には0.6(mm)、ＢＤの場合には0.1(mm)と異なり、またレーザダイオード２から発射される光ビームＬ１の波長が、ＣＤの場合には780(nm)、ＤＶＤの場合には650(nm)、ＢＤの場合には407(nm)と異なるため、これらカバーガラスの厚み差や光ビームＬ１に基づく光ビームＬ２の波長差による収差を補正して、それぞれの光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光しなければならない。
【００１１】
そこで、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの光ディスク１０におけるカバーガラスの厚み差や光ビームＬ２の波長差による収差を補正するような回折素子１１を対物レンズ９の入射面９Ａ側に配置することによって、それぞれの光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に光ビームＬ２を集光する方法が考えられる。
【００１２】
しかしながら、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの光ディスク１０におけるカバーガラスの厚み差や波長差による収差を補正するような回折素子１１の設計は極めて難しく、例えば１つの光ディスク１０のカバーガラスの厚さや光ビームＬ２の波長に対して回折効率を最適化したときに、他の２つの光ディスク１０のカバーレンズの厚さや光ビームＬ２の波長に対しての回折効率が最適値からはずれることから、他の２つの光ディスク１０での記録再生特性が劣化するという問題がある。
【００１３】
かかる問題を解決するための１つの方法として、図１６（Ａ）に示すように、ＣＤの光ディスク１０の再生モード時、対物レンズ９に平行光の光ビームＬ２に代えて発散光の（パワー成分を含んだ）光ビームＬ２を入射する方法が考えられる。
【００１４】
しかしながらこの方法によると、図１６（Ｂ）に示すように、対物レンズ９をトラッキング動作させることにより発散光の光ビームＬ２が対物レンズ９に対して斜めに入射したときに、発散光の光ビームＬ２の有限化倍率が小さくなるために、トラッキング動作により許容できないコマ収差が発生し、この結果、光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上のスポット形状が変形することに起因して、ＣＤの光ディスク１０での記録再生特性が劣化するという問題がある。
【００１５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数種類の光ディスクにおける記録再生特性を向上し得る光ピックアップ及び光ディスク装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、第１の光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、光源から発射された第１又は第２の光ビームを、対応する第１又は第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、光源及び対物レンズ間の第１の光ビームの光路上に設けられ、対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段とを設けるようにした。
【００１７】
従って、第１の収差補正手段及び対物レンズを介して第１の光ビームを第１の光ディスクに集光させる一方、対物レンズを介して第２の光ビームを第２の光ディスクに集光させることによって、複数種類の光ディスクにおいても、常に光ビームの集光スポットを回折限界まで集光させることができる。
【００１８】
また本発明においては、複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップを搭載した光ディスク装置において、第１の光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、光源から発射された第１又は第２の光ビームを、対応する第１又は第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、光源及び対物レンズ間の第１の光ビームの光路上に設けられ、対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段とを設けるようにした。
【００１９】
従って、第１の収差補正手段及び対物レンズを介して第１の光ビームを第１の光ディスクに集光させる一方、対物レンズを介して第２の光ビームを第２の光ディスクに集光させることによって、複数種類の光ディスクにおいても、常に光ビームの集光スポットを回折限界まで集光させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、第１の光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、光源から発射された第１又は第２の光ビームを、対応する第１又は第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、光源及び対物レンズ間の第１の光ビームの光路上に設けられ、対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段とを設けるようにしたことにより、第１の収差補正手段及び対物レンズを介して第１の光ビームを第１の光ディスクに集光させる一方、対物レンズを介して第２の光ビームを第２の光ディスクに集光させることによって、複数種類の光ディスクにおいても、常に光ビームの集光スポットを回折限界まで集光させることができ、かくして複数種類の光ディスクにおける記録再生特性を向上し得る光ピックアップを実現できる。
【００２１】
また本発明によれば、複数種類の光ディスクに対応した光ピックアップを搭載した光ディスク装置において、第１の光ディスクに対応した波長の第１の光ビーム又は第２の光ディスクに対応した波長の第２の光ビームを発射する光源と、光源から発射された第１又は第２の光ビームを、対応する第１又は第２の光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、光源及び対物レンズ間の第１の光ビームの光路上に設けられ、対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段とを設けるようにしたことにより、第１の収差補正手段及び対物レンズを介して第１の光ビームを第１の光ディスクに集光させる一方、対物レンズを介して第２の光ビームを第２の光ディスクに集光させることによって、複数種類の光ディスクにおいても、常に光ビームの集光スポットを回折限界まで集光させることができ、かくして複数種類の光ディスクにおける記録再生特性を向上し得る光ディスク装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２３】
（１）本実施の形態による光ピックアップの構成
図１４との対応部分に同一符号を付した図１において、２０は全体として本実施の形態による光ピックアップを示し、レーザダイオード２がＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスク１０に応じた波長の光ビームＬ１を発射し、また立上げミラー７及び対物レンズ９間に第１の収差補正手段としての視野補正レンズ２１と、第２の収差補正手段としての収差補正素子２２とが配設され、さらに視野補正レンズ２１を挿抜自在に駆動させる搬送機構２３が配設された点を除いて、図１４について上述した光ピックアップ１と同様に構成されている。
【００２４】
実際上、この光ピックアップ２０では、図２に示すように、例えばＣＤの光ディスク１０を再生するＣＤ再生モード時、レーザダイオード２から発射されたＣＤ用の波長（780(nm)）の光ビームＬ１を、上述の再生モード時と同様にグレーティングレンズ３を介して光ビームＬ２に分割し、その後ビームスプリッタ４、コリメータレンズ５、立上げミラー７及び１／４波長板８を介して平行光に変換された光ビームＬ２を視野補正レンズ２１に入射する。
【００２５】
この視野補正レンズ２１においては、図２のように例えばガラス材等からなる透明性のある基材により構成されており、その入射面２１Ａが所定の湾曲形状で、かつその出射面２１Ｂが平坦形状である全体として軸対称の形状をもった非球面レンズ型に形成されている。
【００２６】
これにより視野補正レンズ２１では、入射される光ビームＬ２を当該視野補正レンズ２１の湾曲形状に応じて平行光から発散光（パワー成分を含んだ視野補正レンズ２１の湾曲形状を有する波面）に変換し、これを収差補正素子２２に出射し得るようになされており、かくして入射される光ビームＬ２を平行光から回折光に変換して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる場合に比して、より大きな光量の光ビームＬ２を光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させることができる。
【００２７】
また、収差補正素子２２においては、図２のように例えばガラス材等からなる透明性のある基材により構成されており、その入射面２２Ａ及び出射面２２Ｂが共に平坦形状に形成されている。
【００２８】
この収差補正素子２２の入射面２２Ａには、図３に示すように、例えばＢＤ用の波長（407(nm)）及びＣＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ透過させ、ＤＶＤ用の波長（680(nm)）の光ビームＬ２を回折させる所定の回折素子２４が同心円状にそれぞれの高さに積層するようにして成形されることにより構成されている。
【００２９】
これによりこの収差補正素子２２では、ＤＶＤ用の波長の光ビームＬ２のみを回折素子２４を透過するときに回折させることによって、このＤＶＤ用の波長の光ビームＬ２の対物レンズ９に対する球面収差を補正することができる。
【００３０】
また、収差補正素子２２の出射面２２Ｂには、図４に示すように、例えば波長選択性を有する複数の波長フィルタ膜２５が塗布されている。
【００３１】
この波長フィルタ膜２５は、例えば対物レンズ９の開口数が0.45になるような中央円形領域の外側で、かつ対物レンズ９の開口数が0.6になるような領域の内側に形成された、ＤＶＤ用の波長及びＢＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ透過させ、ＣＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ反射させる第１の波長フィルタ膜２５Ａと、対物レンズ９の開口数が0.6になるような領域の外側で、かつ対物レンズ９の開口数が0.85になるような領域の内側に形成された、ＢＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ透過させ、ＤＶＤ用の波長及びＣＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ反射させる第２の波長フィルタ膜２５Ｂと、対物レンズの開口数が0.85になるような領域の外側に形成された、ＢＤ用の波長、ＤＶＤ用の波長及びＣＤ用の波長の光ビームＬ２をほぼ反射させる第３の波長フィルタ膜２５Ｃとから構成されている。
【００３２】
これによりこの収差補正素子２２では、ＢＤ用の波長を開口数0.85に対応した光ビームＬ２とし、ＤＶＤ用の波長を開口数0.6に対応した光ビームＬ２とし、ＣＤ用の波長を開口数0.45に対応した光ビームＬ２とすることができる。
【００３３】
このようにして光ピックアップ２０では、視野補正レンズ２１に入射される光ビームＬ２を平行光から発散光に変換して収差補正素子２２に出射し、収差補正素子２２に入射される発散光の光ビームＬ２を開口制限することによって、開口数0.45に対応させ、対物レンズ９を介してこれを光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる。
【００３４】
このとき、視野補正レンズ２１においては、ＣＤの光ディスク１０に対して無収差となるように湾曲形状が選定されている。
【００３５】
これにより光ピックアップ２０では、ＣＤ用の波長の光ビームＬ２が視野補正レンズ２１、収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光されたときに、情報記録面１０Ａ上において集光スポットを回折限界まで集光させることができるようになされている。
【００３６】
そして光ピックアップ２０では、この後反射光ビームＬ３を対物レンズ９及び収差補正素子２２を介して視野補正レンズ２１に入射させた後に、上述の再生モード時と同様に、１／４波長板８、立上げミラー７、コリメータレンズ５、ビームスプリッタ４及びマルチレンズ１１を介して受光素子１２の受光面１２Ａ上に集光する。
【００３７】
かかる構成に加えてこの光ピックアップ２０では、ＣＤ再生モード時において、対物レンズ９をこの光ディスク１０の半径方向に、かつ当該光ディスク１０の記録面に対して平行に移動させるトラッキング動作をさせたときに発生するコマ収差を補正し得るようになされている。
【００３８】
このとき光ピックアップ２０においては、対物レンズ９をトラッキング動作させることによって対物レンズ９の視野を振ったときに、視野補正レンズ２１及び対物レンズ９の光軸偏芯により発生するコマ収差が、対物レンズ９をトラッキング動作させることによって光ビームＬ２が対物レンズ９に対して斜めに入射することにより発生するコマ収差をキャンセルするようにして補正するようになされている。
【００３９】
これによりこの光ピックアップ２０では、対物レンズ９に対して斜めに入射した光ビームＬ２が光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光されたときにも、情報記録面１０Ａ上において集光スポットを回折限界まで集光させることができるようになされている。
【００４０】
ここで、視野補正レンズ２１の湾曲形状については、光軸からの高さ(mm)をＹ、曲率半径(mm)をＲ、円錐定数をＫ、Ｙ４項の非球面係数をＡ、Ｙ６項の非球面係数をＢ、Ｙ８項の非球面係数をＣ、Ｙ１０項の非球面係数をＤ、Ｙ１２項の非球面係数をＥ、Ｙ１４項の非球面係数をＦ、Ｙ１６項の非球面係数をＧ、とすると、面頂点からの深さ(mm)は、次式
【００４１】
【数１】
2006164372.tif 000003
【００４２】
という非球面式によって算出され、これにより視野補正レンズ２１の非球面形状を設計することができる。
【００４３】
このとき、視野補正レンズ２１、対物レンズ９及びＣＤの光ディスク１０におけるその入射面２１Ａ及び出射面２１Ｂの形状、曲率半径、次面までの軸上厚み、ＣＤに対応した光ビームＬ２の波長における屈折率並びに非球面係数の一例を図５に示す。
【００４４】
そして、視野補正レンズ２１、対物レンズ９及びＣＤの光ディスク１０を上述のように設計したときの対物レンズ９の視野振りに対する球面収差、コマ収差及び非点収差を図６に示し、これに対して、図１６に示すような視野補正レンズ２１を挿入せずに、レーザダイオード２の発光点を対物レンズ９に対して22.82(mm)離れた位置から発散光の光ビームＬ２を入射したときの対物レンズ９の視野振りに対する球面収差、コマ収差及び非点収差を図７に示す。
【００４５】
この実験結果からも、視野補正レンズ２１、対物レンズ９及びＣＤの光ディスク１０を上述のように設計したときの対物レンズ９の視野振りに対するトータル収差は、図１６に示すような視野補正レンズ２１を挿入せずに、レーザダイオード２の発光点を対物レンズに対して22.82(mm)離れた位置から発散光の光ビームＬ２を入射したときの対物レンズ９の視野振りに対するトータル収差に比して、大幅に減少できることが分かる。
【００４６】
特に、３次のコマ収差においては、図１６に示すような視野補正レンズ２１を挿入せずに、レーザダイオード２の発光点を対物レンズのから22.82(mm)に配したときの発散光の光ビームＬ２を入射したときの対物レンズ９の視野振りに比して、大幅に減少できることが確認できた。
【００４７】
一方、この光ピックアップ２０では、図８に示すように、例えばＤＶＤの光ディスク１０を再生するＤＶＤ再生モード時、レーザダイオード２から発射されたＤＶＤ用波長（650(nm)）の光ビームＬ１を、上述の再生モード時と同様にグレーティングレンズ３を介して光ビームＬ２に分割し、その後ビームスプリッタ４、コリメータレンズ５、立上げミラー７及び１／４波長板８を介して平行光に変換された光ビームＬ２を収差補正素子２２に入射する。
【００４８】
このとき、光ピックアップ２０では、図８からも明らかなように、搬送機構２３を駆動させて、視野補正レンズ２１を立上げミラー７及び収差補正素子２２間から抜出するようになされている。
【００４９】
収差補正素子２２は、入射されるＤＶＤ用の波長の光ビームＬ２を回折素子２４により回折させると共に、開口制限することによって開口数0.6に対応させ、対物レンズ９を介してこれを光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる。
【００５０】
このようにして光ピックアップ２０では、ＤＶＤ用の波長の光ビームＬ２が収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光されたときに、情報記録面１０Ａ上において集光スポットを回折限界まで集光させることができるようになされている。
【００５１】
そして光ピックアップ２０は、この後反射光ビームＬ３を対物レンズ９を介して収差補正素子２２に入射させた後に、上述の再生モード時と同様に、１／４波長板８、立上げミラー７、コリメータレンズ５、ビームスプリッタ４及びマルチレンズ１１を介して受光素子１２の受光面１２Ａ上に集光する。
【００５２】
他方、この光ピックアップ２０では、図９に示すように、例えばＢＤの光ディスク１０を再生するＢＤ再生モード時、レーザダイオード２から発射されたＢＤ用の波長（407(nm)）の光ビームＬ１を、上述の再生モード時と同様にグレーティングレンズ３を介して光ビームＬ２に分割し、その後ビームスプリッタ４、コリメータレンズ５、立上げミラー７及び１／４波長板８を介して平行光に変換された光ビームＬ２を収差補正素子２２に入射する。
【００５３】
このとき、光ピックアップ２０では、図９からも明らかなように、上述のＤＶＤ再生モード時と同様に搬送機構２３を駆動させて、視野補正レンズ２１を立上げミラー７及び収差補正素子２２間から抜出するようになされている。
【００５４】
収差補正素子２２は、入射される光ビームＬ２を開口制限することによって開口数0.85に対応させ、対物レンズ９を介してこれを光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる。
【００５５】
このようにして光ピックアップ２０では、ＢＤ用の波長の光ビームＬ２が収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光されたときに、情報記録面１０Ａ上において集光スポットを回折限界まで集光させることができるようになされている。
【００５６】
そして光ピックアップ２０は、この後反射光ビームＬ３を対物レンズ９を介して収差補正素子２２に入射させた後に、上述の再生モード時と同様に、１／４波長板８、立上げミラー７、コリメータレンズ５、ビームスプリッタ４及びマルチレンズ１１を介して受光素子１２の受光面１２Ａ上に集光する。
【００５７】
（２）本実施の形態による光ディスク装置の構成
ここで図１０は、上述の光ピックアップ２０を適用した本実施の形態による光ディスク装置３０を示すものであり、ＣＤ、ＤＶＤ又はＢＤの光ディスク１０にデータを記録し、又は当該光ディスク１０に記録されたデータを再生し得るようになされている。
【００５８】
すなわちこの光ディスク装置３０においては、記録モード時、システムコントローラ３１がサーボ制御部３２を介してスピンドルモータ３３を駆動制御することにより、当該光ディスク装置３０に装填された光ディスク１０を所定状態に回転駆動する。
【００５９】
このとき信号処理部３４には、外部機器３５からインタフェース３６を介して映像音声データやコンピュータデータなどの各種記録用のデータが供給される。そして信号処理部３４は、供給されるデータに対して変調処理等の所定の信号処理を施し、得られた記録データをレーザ駆動データとしてレーザ制御部３７に印加する。
【００６０】
レーザ制御部３７は、供給されるレーザ駆動データに応じて光ピックアップ１０内のレーザダイオード２（図１）を一定のパワーで点滅駆動する。これによりレーザダイオード２の点滅に応動して光ピックアップ２０から光ディスク１０に向けて上述の光ビームＬ２が点滅照射され、これにより光ディスク１０にデータが記録される。
【００６１】
またこのとき光ピックアップ１０からは、かかる光ビームＬ２の光ディスク１０における反射でなる反射光ビームＬ３に基づいて受光素子１２（図１）から出力された各種信号がプリアンプ３８に与えられる。
【００６２】
そしてプリアンプ３８は、これら供給される各種信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号を生成し、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ制御部３２に送出すると共に、ＲＦ信号を信号処理部３４に送出する。
【００６３】
サーボ制御部３２は、供給されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、光ピックアップ２０から発射された光ビームＬ２が光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上においてジャストフォーカス及びジャストトラッキングするように、光ピックアップ１０を光ディスク１０の径方向に移動させるための送りモータ３９や、光ピックアップ１０内の対物レンズ９を保持する２軸アクチュエータ（図示せず）を必要に応じて駆動する。
【００６４】
一方、光ディスク装置３０においては、再生モード時、記録モード時と同様にシステムコントローラ３１がサーボ制御部３２を介してスピンドルモータ３３を駆動制御することにより、当該光ディスク装置３０に装填された光ディスク１０を所定状態に回転駆動する。
【００６５】
またこのときレーザ制御部３２は、光ピックアップ２０内のレーザダイオード２（図１）を一定のパワーで点灯させる。これにより光ピックアップ２０から光ディスク１０に向けて光ビームＬ２が継続照射され、この光ビームＬ２の光ディスク１０における反射光でなる反射光ビームＬ３に基づいて受光素子１２（図１）から出力された各種信号がプリアンプ４８に与えられる。
【００６６】
プリアンプ３８は、記録モード時と同様に光ピックアップ２０から与えられる各種信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号を生成し、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ制御部３２に送出すると共に、ＲＦ信号を信号処理部３４に送出する。
【００６７】
かくしてこれらフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づき、サーボ制御部３２の制御のもとに、記録モード時と同様にしてフォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。
【００６８】
さらに信号処理部３４は、供給されるＲＦ信号に対して復調処理及び誤り訂正処理等の所定の信号処理を施し、インタフェース３６を介して得られた再生データを外部機器３５に送出する。
【００６９】
このようにしてこの光ディスク装置３０においては、光ディスク１０にデータを記録する、あるいは光ディスク１０に記録されたデータを再生し得るようになされている。
【００７０】
かかる構成に加えてこの光ディスク装置３０の場合、再生モード及び記録モード時、ＣＤ、ＤＶＤ又はＢＤのうちのどの光ディスク１０に記録再生するかを検出してディスク検出データを生成し、これを信号処理部３２に送出する。
【００７１】
また信号処理部３２は、記録モード時、光ピックアップ２０から供給されるディスク検出データに応じた波長でレーザ制御部３８に印加することによって、レーザ制御部３８は、供給されるレーザ駆動データに応じて光ピックアップ２０内のレーザダイオード２（図１）を光ディスク１０に応じた波長で、一定のパワーで点滅駆動し得るようになされている。
【００７２】
一方、信号処理部３２は、再生モード時、光ピックアップ２０から供給されるディスク検出データに応じた波長でレーザ制御部３８に印加することによって、レーザ制御部３８は、光ピックアップ２０内のレーザダイオード２（図１）を上述の光ディスク１０に応じた波長で、一定のパワーで点灯し得るようになされている。
【００７３】
このとき信号処理部３４は、光ピックアップ２０から供給されるディスク検出データをシステムコントローラに送出する。
【００７４】
そしてシステムコントローラ３１は、ディスク検出データに基づいて、サーボ制御部３２を介して搬送機構２３を制御することによって、ＣＤの光ディスクを記録再生するときに、搬送機構２３を駆動させて視野補正レンズ２１（図１）を立上げミラー７（図１）及び収差補正素子２２（図１）間に挿入する一方、ＤＶＤ又はＢＤの光ディスク１０を記録再生するときに、搬送機構２３を駆動させて視野補正レンズ２１（図１）を立上げミラー７（図１）及び収差補正素子２２（図１）間から抜出し得るようになされている。
【００７５】
このようにしてこの光ディスク装置３０では、装填される光ディスク１０の種類に応じて搬送機構２３を駆動させて、視野補正レンズ２１（図１）を立上げミラー７（図１）及び収差補正素子２２（図１）間に挿抜し得るようになされ、これによりＣＤ再生モード時に、ＣＤ用の波長の光ビームＬ２を視野補正レンズ、収差補正素子及び対物レンズを介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる一方、ＤＶＤ又はＢＤ再生モード時に、ＤＶＤ用又はＢＤ用の波長の光ビームＬ２を収差補正素子及び対物レンズを介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させることによって、情報記録面１０Ａ上において常に集光スポットを回折限界まで集光させることができるようになされている。
【００７６】
（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、この光ディスク装置３０では、搬送機構２３を駆動させて立上げミラー７及び収差補正素子２２間に視野補正レンズ２１を挿入した場合において、対物レンズ９をトラッキング動作させたときに、視野補正レンズ２１及び対物レンズ９の光軸偏芯により発生させたコマ収差によって、視野補正レンズ２１無しで対物レンズ９をトラッキング動作させたときに発生するコマ収差をキャンセルするようにして補正することが可能である。
【００７７】
従って、この光ディスク装置３０では、ＣＤ再生モード時に、ＣＤ用の波長の光ビームＬ２を視野補正レンズ２１、収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる一方、ＤＶＤ又はＢＤ再生モード時に、ＤＶＤ用又はＢＤ用の波長の光ビームＬ２を収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させることによって、情報記録面１０Ａ上において常に光ビームＬ２の集光スポットを回折限界まで集光させることができる。
【００７８】
以上の構成によれば、搬送機構２３を駆動させて立上げミラー７及び収差補正素子２２間に視野補正レンズ２１を挿入した場合において、対物レンズ９をトラッキング動作させたときに、視野補正レンズ２１及び対物レンズ９の光軸偏芯により発生させたコマ収差によって、視野補正レンズ２１無しで対物レンズ９をトラッキング動作させたときに発生するコマ収差をキャンセルするようにして補正することにより、ＣＤ再生モード時に、ＣＤ用の波長の光ビームＬ２を視野補正レンズ２１、収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させる一方、ＤＶＤ又はＢＤ再生モード時に、ＤＶＤ用又はＢＤ用の波長の光ビームＬ２を収差補正素子２２及び対物レンズ９を介して光ディスク１０の情報記録面１０Ａ上に集光させることによって、情報記録面１０Ａ上において常に光ビームＬ２の集光スポットを回折限界まで集光させることができ、かくして複数種類の光ディスクにおける記録再生特性を向上し得る光ディスク装置を実現できる。
【００７９】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの光ディスク１０を再生した再生モード時について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの光ディスク１０に記録する記録モード時にも適用することができる。
【００８０】
また上述の実施の形態においては、所定の第１の光ディスク若しくはこれと異なる第２の光ディスクにデータを記録し、又は上記第１若しくは上記第２の光ディスクからデータを再生する光ピックアップとして、ＣＤの光ディスク又はこれと異なるＤＶＤ若しくはＢＤの光ディスクからデータを再生した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の光ディスクに対応して記録再生するようにしても良い。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、光源及び対物レンズ間の光路上に設けられ、上記対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段として、対物レンズ９をこの光ディスク１０の半径方向に、かつ当該光ディスク１０の記録面に対して平行に移動させるトラッキング動作をさせた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば対物レンズを傾斜させる等のこの他種々の対物レンズに起因して発生するコマ収差に対して適用することができる。
【００８２】
さらに上述の実施の形態においては、光源及び対物レンズ間の光路上に設けられ、対物レンズに起因して発生するコマ収差をキャンセルするための収差を発生させる第１の収差補正手段として、視野補正レンズ２１を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば上述の視野補正レンズ２１と同様の作用をもった液晶デバイス等のこの他種々の収差補正手段に適用することができる。特に液晶デバイスの場合は波長ごとに印加電圧を制御して透過波面に与える位相分布をコントロールできるため、ガラスなどのレンズに比べて、波長ごとに光路から挿抜する機構は不要である。
【００８３】
さらに上述の実施の形態においては、視野補正レンズを挿抜自在に駆動させる搬送機構を設け、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスクにそれぞれ対応した波長の光ビームを同一光路経由で記録面に集光させた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光源及び対物レンズ間に視野補正レンズを設け、また当該視野補正レンズを迂回するような迂回光路を設けることによって、ＣＤの光ディスクに対応した波長の光ビームを視野補正レンズ及び対物レンズを介してＣＤの光ディスクの記録面に集光させる一方、ＤＶＤ及びＢＤの光ディスクにそれぞれ対応した波長の光ビームを迂回させて視野補正レンズを介さずに対物レンズを介してＤＶＤ及びＢＤの光ディスクの記録面に集光させる等のこの他種々の複数種類の光ディスクにそれぞれ対応した波長の光ビームを同一光路上を経由させずに記録面に集光させる光ピックアップに適用するようにしても良い。
【００８４】
さらに上述の実施の形態においては、光源及び対物レンズ間に設けられる視野補正レンズ２１を、光ビームＬ２を平行光から発散光に変換させる作用をももたせた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＣＤ再生モード時については、搬送機構２３を駆動させてコリメータレンズ５をビームスプリッタ４及び立ち上げミラー７間から抜出したり、又はレーザダイオードを複数設ける等によって、図１１に示すように、視野補正レンズ５０に発散光の光ビームＬ２を入射させる場合においては、対物レンズ９をトラッキング動作させたときに、視野補正レンズ２１及び対物レンズ９の光軸偏芯によってコマ収差を発生させる作用だけをもたせるようにしても良い。
【００８５】
さらに上述の実施の形態においては、ＣＤの光ディスク１０を再生するときに、搬送機構２３を駆動させて、視野補正レンズ２１を立上げミラー７及び収差補正素子２２間に挿入する一方、ＤＶＤ又はＢＤの光ディスク１０を再生するときに、搬送機構２３を駆動させて、視野補正レンズ２１を立上げミラー７及び収差補正素子２２間に抜出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＢＤの光ディスク１０を再生するときに、立上げミラー７及び収差補正素子２２間に所定形状の倍率変換素子５１を挿入するようにしても良い。
【００８６】
これにより、発光点がほぼ同じ位置に配置された複数種類の波長のレーザ光に対して、それぞれの波長に最適な光学倍率を簡単な構成で設定することができ、かくして記録再生特性をより向上することができる。
【００８７】
さらに上述の実施の形態においては、パワー成分を含んだ第１の収差補正手段を有する波面として、ＣＤ用の光ビームＬ２を平行光から発散光に変換した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、発散光以外のこの他種々のパワー成分を含んだ波面を適用するようにしても良い。
【００８８】
さらに上述の実施の形態においては、第１の収差補正手段及び対物レンズ間に設けられた第２の収差補正手段として、収差補正素子２２の入射面２２Ａに回折素子２４を成形し、収差補正素子２２の出射面２２Ｂに波長フィルタ膜２５を塗布した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば回折フィルタ膜や開口制限素子等のその他種々の回折により収差を補正し、また開口を制限する方法を用いることができる。
【００８９】
さらに上述の実施の形態においては、波長フィルタ膜によってそれぞれの波長を透過又は反射させた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばそれぞれの波長を透過又は吸収、あるいは回折させるようにしても良く、要は、ＣＤ、ＤＶＤ又はＢＤに対応した有効径内の光以外の光が集光スポットに寄与しないようにすれば良い。
【００９０】
さらに上述の実施の形態においては、ＣＤ、ＤＶＤ又はＢＤのうちのどの光ディスク１０が記録再生するかを光ピックアップ２０において検出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の方法によって光ディスクの種類を検出するようにしても良い。
【００９１】
さらに上述の実施の形態においては、システムコントローラ３３がサーボ制御部３２を介して搬送機構２３を駆動させた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、搬送機構２３を駆動させるための搬送手段をシステムコントローラ３３とは別個に設けるようにしても良い。
【００９２】
さらに上述の実施の形態においては、本発明を図９のように構成された光ディスク装置４０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成の光ディスク装置に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、種々の光ディスク装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図２】ＣＤ再生モード時における視野補正レンズの挿抜の説明に供する略線図である。
【図３】収差補正素子の具体的構成を示す略線図である。
【図４】収差補正素子の具体的構成を示す略線図である。
【図５】視野補正レンズ、対物レンズ及びＣＤのカバーガラスの具体的構成を示す略線図である。
【図６】本実施の形態における視野振りと収差との関係を示すグラフである。
【図７】従来における視野振りと収差との関係を示すグラフである。
【図８】ＤＶＤ再生モード時における視野補正レンズの挿抜の説明に供する略線図である。
【図９】ＢＤ再生モード時における視野補正レンズの挿抜の説明に供する略線図である。
【図１０】本実施の形態による光ディスク装置の構成を示す略線図である。
【図１１】他の実施の形態による視野補正レンズの挿抜の説明に供する略線図である。
【図１２】他の実施の形態による視野補正レンズと倍率変換素子の切り換えの説明に供する略線図である。
【図１３】他の実施の形態による視野補正レンズと倍率変換素子の切り換えの説明に供する略線図である。
【図１４】従来の光ピックアップの構成例を示す略線図である。
【図１５】従来の光ピックアップの具体的構成を示す略線図である。
【図１６】従来の光ピックアップのトラッキング動作によるコマ収差の発生の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【００９５】
２……レーザダイオード、５……コリメータレンズ、８……１／４波長板、９……対物レンズ、１０……光ディスク、１０Ａ……情報記録面、１２……受光素子、１２Ａ……受光面、２０……光ピックアップ、２１、５０……視野補正レンズ、２２……収差補正素子、２３……搬送機構、２４……回折素子、２５……波長フィルタ膜、３０……光ディスク装置、３１……ディスク検出部、３２……信号処理部、３３……システムコントローラ、３４……サーボ制御部、５１……倍率変換素子、Ｌ１、Ｌ２……光ビーム、Ｌ３……反射光ビーム。
【図１】
2006164372.tif 000004
【図２】
2006164372.tif 000005
【図３】
2006164372.tif 000006
【図４】
2006164372.tif 000007
【図５】
2006164372.tif 000008
【図６】
2006164372.tif 000009
【図７】
2006164372.tif 000010
【図８】
2006164372.tif 000011
【図９】
2006164372.tif 000012
【図１０】
2006164372.tif 000013
【図１１】
2006164372.tif 000014
【図１２】
2006164372.tif 000015
【図１３】
2006164372.tif 000016
【図１４】
2006164372.tif 000017
【図１５】
2006164372.tif 000018
【図１６】
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