(57)【要約】【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】  レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光を対物レンズ１２方向へ反射させるとともに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レーザー光を対物レンズ１２方向へ透過させる平行平板ミラー６と、前記２波長レーザーダイオード３と前記平行平板ミラー６との間に設けられているダイバージェンスレンズ５とを備え、前記平行平板ミラー６及びダイバージェンスレンズ５によって前記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レーザー光の非点収差を補正する。【選択図】  図１
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【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レーザー光を放射する第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レーザー光を放射する第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放射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させる平行平板ミラーと、前記２波長レーザーダイオードと前記平行平板ミラーとの間に設けられているダイバージェンスレンズとを備えた光ピックアップ装置であり、前記平行平板ミラー及びダイバージェンスレンズによって前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光の非点収差を補正するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を各々第１光ディスク、第２光ディスク及び第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回折輪帯を対物レンズに形成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
第１レーザー光、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球面収差を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
球面収差補正手段としてコリメートレンズを使用し、該コリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するように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。
【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。
【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。
【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２００４−１４０４２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】
また、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光ピックアップ装置に組み込まれるレーザーダイオードは、シングルモードと呼ばれる略単一波長で発振するものが主流で使用されているが、斯かるレーザーダイオードは、レーザー光を発振させた際に戻り光と呼ばれる光ディスクの信号記録層から反射される不規則な反射光により雑音が発生するという問題がある。
【００１７】
斯かる問題を解決する方法として、レーザーダイオードに供給される駆動信号に高周波信号を重畳させる方法が行われているが、斯かる方法は、高周波信号を生成するための回路を必要とするため高価になるだけでなく、高周波信号を生成するために設けられている重畳集積回路部品から発生する電磁波をシールドする等の不要輻射対策をする必要があるという問題がある。
【００１８】
斯かる問題を解決するレーザーダイオードとして最近では、セルフパルセーション、即ち自励発振を行うことが出来るレーザーダイオードが商品化されている。斯かるパルセーション型のレーザーダイオードには、非点隔差があるためこの非点隔差に起因して非点収
差が発生するという問題がある。
【００１９】
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】
【００２０】
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レーザー光を放射する第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レーザー光を放射する第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放射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるとともに前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させる平行平板ミラーと、前記２波長レーザーダイオードと前記平行平板ミラーとの間に設けられているダイバージェンスレンズとを備え、前記平行平板ミラー及びダイバージェンスレンズによって前記２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光の非点収差を補正するようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明は、第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光を各々第１光ディスク、第２光ディスク及び第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回折輪帯を対物レンズに形成したことを特徴とするものである。
【００２２】
そして、本発明は、第１レーザー光、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球面収差を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明は、球面収差補正手段としてコリメートレンズを使用し、該コリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の光ピックアップ装置は、レーザーダイオードから放射される第１レーザー光を対物レンズ方向へ反射させるべく設けられているミラーとして２波長レーザーダイオードから放射される第２レーザー光及び第３レーザー光を対物レンズ方向へ透過させる平行平板ミラーを使用するとともに該平行平板ミラーと２波長レーザーダイオードとの間にダイバージェンスレンズを設け、該ダイバージェンスレンズと前記平行平板ミラーによって第２レーザー光と第３レーザー光の非点収差を補正するようにしたので、光ピックアップ装置の光学構成を簡単にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズと光ディスクとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
２波長レーザーダイオードから放射されるレーザー光の非点収差を補正する手段として他のレーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズ方向へ反射させるべく設けられているミラーを利用したので、構成が簡単になり、光ピックアップ装置の価格を下げることが出来る。
【実施例１】
【００２７】
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。
【００２８】
３は例えば波長が６５５ｎｍの赤色光である第２レーザー光を放射する第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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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における信号記録層、Ｌ２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、Ｌ３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。
【００３６】
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に設けられている信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ１に照射された第１レーザー光は該信号記録層Ｌ１にて戻り光として反射されることになる。
【００３７】
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Ｌ２及び第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３に集光スポットとして照射されるが、前記信号記録層Ｌ２及びＬ３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Ｌ２及びＬ３にて戻り光として反射されることになる。
【００３８】
光ディスクＤの信号記録層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３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。
【００３９】
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取り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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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の信号記録層Ｌ１に集光スポットとして照射されることになる。
【００４５】
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、信号記録層Ｌ１と光ディスクの信号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、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。
【００４６】
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に設けられている信号記録層Ｌ１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Ｌ１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、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。
【００４７】
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フォーカス制御動作を行うことが出来る。
【００４８】
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に記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。
【００４９】
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の信号記録層Ｌ１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調整することによって球面収差を補正することが出来る。
【００５０】
第１光ディスクＤ１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。
【００５１】
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を変更される。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。
【００５２】
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Ｌ２に集光スポットとして照射されることになる。
【００５３】
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Ｌ２と光ディスクの信号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。
【００５４】
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Ｌ２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Ｌ２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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に記録されている信号の読み取り動作が行われることになる。
【００５７】
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調整することによって球面収差を補正することが出来る。
【００５８】
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。
【００５９】
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を変更される。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。
【００６０】
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Ｌ３に集光スポットとして照射されることになる。
【００６１】
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Ｌ３と光ディスクの信号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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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取り動作が行われることになる。
【００６５】
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Ｌ３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調整することによって球面収差を補正することが出来る。
【００６６】
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の各光ディスクに対する集光動作について、図３、図４及び図５を参照して説明する。
【００６７】
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。
【００６８】
本発明における対物レンズ１２のレーザーダイオード１及び２波長レーザーダイオード３から放射されるレーザー光が入射される面には、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。
【００６９】
斯かる構成において、レーザーダイオード１及び２波長レーザーダイオード３から放射された第１レーザー光、第２レーザー光及び第３レーザー光は図３、図４及び図５に示す
ように対物レンズ１２に対して矢印の方向から例えば平行光として入射されるように構成されている。
【００７０】
図３はＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクＤ１を使用する場合の第１レーザー光と対物レンズ１２及び第１光ディスクＤ１との関係を示すものであり、レーザーダイオード１から放射される第１レーザー光の中の斜線で示す部分のレーザー光が第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｌ１上に集光されるように作用する回折輪帯が前記対物レンズ１２の表面に形成されている。
【００７１】
第１光ディスクＤ１を使用する場合には、対物レンズ１２に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ１にレーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１２の外周側の領域に入射されるレーザー光及び中心部の領域に入射されるレーザー光を使用するように構成されている。斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１２の開口数や回折輪帯にて選択利用する第１レーザー光の回折次数は、第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１上に信号読み出し動作に適したスポット形状になるように設定されている。
【００７２】
以上に説明したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクである第１光ディスクＤ１を使用する場合には、レーザーダイオード１から放射される波長が４０５ｎｍの第１レーザー光を使用し、且つ対物レンズ１２の開口数や回折輪帯によって信号の読み出し動作を行うことが出来るスポットが信号記録層Ｌ１上に生成されるので、該信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。
【００７３】
図４はＤＶＤ規格の光ディスクである第２光ディスクＤ２を使用する場合の第２レーザー光と対物レンズ１２及び第２光ディスクＤ２との関係を示すものであり、第１レーザー素子３ａから放射される第２レーザー光の中の斜線で示す部分のレーザー光が第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｌ２上に集光されるように作用する回折輪帯が前記対物レンズ１２の表面に形成されている。
【００７４】
第２光ディスクＤ２を使用する場合には、対物レンズ１２に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ２に第２レーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１２の第１光ディスクＤ１の信号記録層Ｌ１に記録されている信号の読み出し動作に使用される対物レンズ１２の領域よりも少し内周側で中心部を除いた領域に入射される第２レーザー光が使用されるように構成されている。
【００７５】
斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１２の開口数や回折輪帯にて選択利用する第２レーザー光の回折次数は、第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２上に信号読み出し動作に適したスポット形状になるように設定される。
【００７６】
以上に説明したようにＤＶＤ規格の光ディスクである第２光ディスクＤ２を使用する場合には、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から放射される波長が６５５ｎｍの第２レーザー光を使用し、且つ対物レンズ１２の開口数や回折輪帯によって信号の読み出し動作を行うことが出来るスポットが信号記録層Ｌ２上に生成されるので、該信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。
【００７７】
図５はＣＤ規格の光ディスクである第３光ディスクＤ３を使用する場合の第３レーザー光と対物レンズ１２及び第３光ディスクＤ３との関係を示すものであり、第２レーザー素子３ｂから放射される第３レーザー光の中の斜線で示す部分のレーザー光が第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｌ３上に集光されるように作用する回折輪帯が前記対物レンズ１２の表面に形成されている。
【００７８】
第３光ディスクＤ３を使用する場合には、対物レンズ１２に形成されている回折輪帯によって信号記録層Ｌ３にレーザー光が集光されるが、図示したように対物レンズ１２の第２光ディスクＤ２の信号記録層Ｌ２に記録されている信号の読み出し動作に使用される対物レンズ１２の領域よりも少し内周側で中心部を除いた領域に入射される第３レーザー光が使用されるように構成されている。
【００７９】
斯かる集光動作が行われる場合に対物レンズ１２の開口数や回折輪帯にて選択利用する第３レーザー光の回折次数は、第３光ディスクＤ３の信号記録層Ｌ３上に信号読み出し動作に適したスポット形状になるように設定される。
【００８０】
以上に説明したようにＣＤ規格の光ディスクである第３光ディスクＤ３を使用する場合には、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から放射される波長が７８５ｎｍの第３レーザー光を使用し、且つ対物レンズ１２の開口数や回折輪帯によって信号の読み出し動作を行うことが出来るスポットが信号記録層Ｌ３上に生成されるので、該信号記録層Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。
【００８１】
以上に説明したように図１に示した光ピックアップ装置における第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、次に本発明の要旨について図２を参照して説明する。
【００８２】
２波長レーザーダイオード３としてセルフパルセーション型のレーザーダイオードを使用すると、前述したように非点隔差に起因して非点収差が発生する。本発明は、斯かる非点隔差に起因して発生する非点収差をダイバージェンスレンズ５と平行平板ミラー６によって補正するようにしたことを特徴とするものである。
【００８３】
平行平板ミラー６は、図示したように互いに平行の関係にある入射面６ａと出射面６ｂを備えており、光軸に対して傾斜して設けた場合、透過するレーザー光に光路差が発生する。斯かる光路差によって平行平板ミラー６を透過したレーザー光には非点収差が発生することになる。そして、斯かる非点収差の量や発生する方向は入射されるレーザー光の発散角度や平行平板ミラー６の厚さによって設定することが出来る。
【００８４】
本発明は、斯かる特性を利用して非点収差を補正するようにしたものであり、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レーザー光が有する非点収差、即ちレーザーダイオードの特性である非点隔差に基づいて発生する非点収差の方向及び量に合わせてダイバージェンスレンズ５による発散角度及び平行平板ミラー６の厚さが設定されている。
【００８５】
ダイバージェンスレンズ５及び平行平板ミラー６を前述したように設計することによって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レーザー光が有する非点収差を補正することが出来る。
【００８６】
尚、本実施例において、直線偏光光と円偏光光とを変換するために設けられている１／４波長板８は使用されるレーザーダイオードの波長に適した構造になるように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク、ＤＶＤ規格の光ディスク及びＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すために使用される光ピックアップ装置につい
て説明したが、その他の異なる規格の光ピックアップ装置にも応用することが出来る。
【符号の説明】
【００８８】
１      レーザーダイオード
３      ２波長レーザーダイオード
５      ダイバージェンスミラー
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
【図１】
2011154741.tif 000003
【図２】
2011154741.tif 000004
【図３】
2011154741.tif 000005
【図４】
2011154741.tif 000006
【図５】
2011154741.tif 000007