(57)【要約】【課題】  光ディスクの信号記録層に対物レンズの集光動作によって生成されるレーザースポットのリム強度低下を防止す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から放射されるガウシャン分布特性を有するレーザー光を１／４波長板５及びコリメートレンズ６を通して対物レンズ９に導くとともに該対物レンズ９の集光動作によってレーザー光を光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに集光させるように構成し、前記１／４波長板５に該１／４波長板５を透過するレーザー光の強度を調整する反射防止膜５Ａを蒸着させることによってレーザースポットのリム強度低下を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるガウシャン分布特性を有するレーザー光を１／４波長板及びコリメートレンズを通して対物レンズに導くとともに該対物レンズの集光動作によってレーザー光を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であり、前記１／４波長板に該１／４波長板を透過するレーザー光の強度を調整する反射防止膜を蒸着させたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
対物レンズの開口数に対応させて反射防止膜の透過率を設定するように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】
反射防止膜が単層である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】
反射防止膜が多層である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５】
反射防止膜に光軸に対する角度が大きくなるに従って透過率が高くなる角度依存性を持たせ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。
【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７８０ｎｍ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を行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
そして、前記ＣＤ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０．４５と規定されている。また、ＤＶＤ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０．６ｍｍ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と規定されている。
【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と規定されている。
【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、開口数が高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。
【０００９】
また、光ピックアップ装置において、レーザー光を生成放射する素子としてレーザーダイオードが使用されるが、該レーザーダイオードから放射されるレーザー光の強度は一定ではなくガウシャン分布と呼ばれる特性を有している。斯かるレーザー光の強度分布は、レーザーダイオードでは周知のように楕円形状に分布している。
【００１０】
曲率半径が小さい対物レンズを使用する光ピックアップ装置では、レーザーダイオードから放射された楕円形状のレーザー光が対物レンズに入射されるので、リム強度、即ち対物レンズの光軸付近を透過するレーザー光の強度に対する周辺部を透過するレーザー光の
強度が小さくなる。その結果、レーザースポットの周辺部がぼやけるだけでなく、集光強度が低下するという問題がある。
【００１１】
斯かる問題は、前述した対物レンズのように曲率半径が小さく、且つ開口数が大きなレンズの場合には、対物レンズの周縁側、即ち高開口数の位置におけるレーザー光の入射角度が大きくなるので、反射率が大きくなり、斯かる特性から前述したリム強度の低下を招いている。
【００１２】
斯かる問題を解決し、所望のレーザースポットを得る方法として対物レンズに反射防止膜を形成する方法が提案されている。（特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２１７８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述した特許文献１には、対物レンズにレーザー光の透過率を調整する反射防止膜を設け、該反射防止膜によって対物レンズ上におけるレーザー強度を一様にする技術が記載されている。
【００１５】
斯かる技術によってもリム強度の改善を行うことは出来るものの対物レンズの曲率半径が小さいので、反射防止膜を対物レンズに正確に蒸着させることが難しく、簡単に製造することが出来ないという問題がある。
【００１６】
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】
【００１７】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるガウシャン分布特性を有するレーザー光を１／４波長板及びコリメートレンズを通して対物レンズに導くとともに該対物レンズの集光動作によってレーザー光を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、前記１／４波長板に該１／４波長板を透過するレーザー光の強度を調整する反射防止膜を蒸着させたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明は、対物レンズの開口数に対応させて反射防止膜の透過率を設定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
そして、本発明は、反射防止膜に光軸に対する角度が大きくなるに従って透過率が高くなる角度依存性を持たせたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、１／４波長板にレーザー光の強度を調整する反射防止膜を蒸着させることによって対物レンズに入射されるレーザー光の強度を開口数に合わせて調整することが出来るので、光ディスクに設けられている信号記録層に照射されて生成されるレーザースポットのリム強度の低下を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の概略図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の光学系を説明するための概略図である。
【図３】本発明に係る開口数と透過率との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
光ディスクに設けられている信号記録層にレーザー光を対物レンズの集光動作によって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リム強度を改善するために１／４波長板に反射防止膜を蒸着させる。
【実施例１】
【００２３】
図１において、１は例えば４０５ｎｍの青紫色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオードであり、前述したように放射されるレーザー光はガウシャン分布特性を有している。２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光、＋１次光及び−１次光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。
【００２４】
３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、Ｓ偏光光に変換されたレーザー光の中の一部を透過させるとともにその多くを反射し、Ｐ方向に偏光されたレーザー光の全てを透過させる制御膜３ａが設けられている。
【００２５】
４は前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光の中の前記偏光ビームスプリッタ３を透過したレーザー光が照射される位置に設けられているモニター用光検出器であり、その検出出力は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を制御するために使用される。
【００２６】
５は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射された発散光である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変換する作用を成すものである。６は前記１／４波長板５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７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６の光軸方向への変位動作によって光ディスクＤ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。
【００２７】
８は前記コリメートレンズ６にて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに入射されたレーザー光を対物レンズ９方向へ反射させる立ち上げミラーである。
【００２８】
斯かる構成において、前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板５、コリメートレンズ６及び立ち上げミラー８を介して対物レンズ９に入射された後、該対物レンズ９の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌにレーザースポットとして照射されるが、該信号記録層Ｌに照射されたレーザー光は戻り光として反射されることになる。
【００２９】
光ディスクＤの信号記録層Ｌから反射された戻り光は、対物レンズ９、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を通して偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される戻り光は、前記１／４波長板５による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる戻り光は前記制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして該制御膜３ａを透過することになる。
【００３０】
１０は前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを透過した戻り光である制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、周知のようにシリンドリカ
ル面、平面、凹曲面または凸曲面等が入射面側及び出射面側に形成されている。斯かるセンサーレンズ１０は制御用レーザー光Ｌｃに非点収差を発生させることによってフォーカス制御動作に使用されるフォーカスエラー信号を生成させるために設けられている。１１は前記センサーレンズ１０を通過した制御用レーザー光Ｌｃが集光されて照射される位置に設けられている光検出器であり、フォトダイオードが配列された４分割センサー等にて構成されている。斯かる光検出器１１の構成及び非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成動作等は周知であり、その説明は省略する。
【００３１】
光ディスクＤ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のレーザー光が発散光として放射される。前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２に入射され、該回折格子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。前記回折格子２を透過したレーザー光は、偏光ビームスプリッタ３に入射され、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されるとともに一部のレーザー光は透過してモニター用光検出器４に照射される。
【００３２】
前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを透過したレーザー光がモニター用光検出器４に照射されると、該モニター用光検出器４から照射されるレーザー光のレベルに応じたモニター信号が出力されることになる。従って、斯かるモニター信号を利用してレーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを制御することによって該レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を所望のレベルになるように制御することが出来る。斯かる動作は、レーザーの自動出力制御動作と呼ばれるものであり、その説明は省略する。
【００３３】
前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されたレーザー光は、１／４波長板５に入射されて直線偏光光から円偏光光に変換された後にコリメートレンズ６に入射される。前記コリメートレンズ６に入射されたレーザー光は発散光から平行光に変換される。前記コリメートレンズ６によって平行光に変換されたレーザー光は、立ち上げミラー８にて反射された後対物レンズ９に入射される。前記対物レンズ９に入射されたレーザー光は該対物レンズ９の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌにスポットとして照射されることになる。このようにして、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光は、光ディスクＤの信号記録層Ｌに所望のスポットとして照射されるが、この場合における対物レンズ９の開口数は０．８５になるように設定されている。
【００３４】
また、前述した対物レンズ９によるレーザー光の集光動作が行われるとき、信号記録層Ｌと光ディスクＤの信号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６を収差補正用モーター７によって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。斯かる調整動作は一般的に行われており、その説明は省略する。
【００３５】
前述した動作によってレーザー光の光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌ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Ｌから反射される戻り光が対物レンズ９に対して光ディスクＤ側から入射される。前記対物レンズ９に入射された戻り光は、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を通して偏光ビームスプリッタ３に入射される。前記偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光は、Ｐ方向の直線偏光光に変換されているので、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを制御用レーザー光Ｌｃとして透過することになる。
【００３６】
前記制御膜３ａを透過したレーザー光の戻り光である制御用レーザー光Ｌｃは、センサ
ーレンズ１０に入射され、該センサーレンズ１０の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ１０によって非点収差が発生せしめられた戻り光は、該センサーレンズ１０の集光動作によって光検出器１１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１１に照射される結果、該光検出器１１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９を光ディスクＤ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。
【００３７】
また、本実施例では説明しないが、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光ディスクＤ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。
【００３８】
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、次に本発明の要旨について説明する。
【００３９】
本発明は、１／４波長板５のレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の入射面に反射防止膜５Ａが蒸着されており、斯かる反射防止膜５Ａについて説明する。
【００４０】
図２は本発明の光ピックアップ装置を構成する光学系の中の１／４波長板５及びコリメートレンズ６の部分を示すものである。同図より明らかなように１／４波長板５に入射されるレーザー光は発散光であり、コリメートレンズ６によって平行光に変換されて出射されることになる。
【００４１】
前記１／４波長板５の入射面側には図示したように反射防止膜５Ａが蒸着されている。そして、前記１／４波長板５に入射されるレーザー光は発散光であるので、該１／４波長板５に入射されるレーザー光の入射角度は、光軸中心部から外側に遠ざかるに従って大きくなる。
【００４２】
斯かる特性に対応して反射防止膜５Ａは角度依存性を持たせて蒸着されるが、その透過率の分布は例えば図３に示すように設定される。図３に示す例では、光軸中心から開口数０．３までの間の透過率を５５％、開口数０．８から光ディスクＤの規格にて設定されている開口数０．８５までの透過率を１００％とし、開口数０．３〜０．８までの透過率は直線的に変化するように設定されている。
【００４３】
前述したような反射防止膜５Ａが１／４波長板５の入射面に蒸着されるが、斯かる構成の１／４波長板５を透過したレーザー光は、コリメートレンズ６にて平行光に変換されて対物レンズ９に平行光として入射されることになる。
【００４４】
このようにして対物レンズ９にレーザー光が入射されるので、該対物レンズ９に入射されるレーザー光の強度分布は前述した反射防止膜５Ａの透過率に基づいた強度分布になることは明らかである。斯かる強度分布のレーザー光が対物レンズ９に入射されるので、該対物レンズ９の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌに生成されるレーザースポットとしてリム強度が十分高いレーザースポットを生成することが出来る。
【００４５】
前述したように対物レンズ９の規格開口数がＡ(実施例では０．８５)の場合、第１開口数であるＢ(但し、ＢはＡより小さい正数)(実施例では０．８)と開口数Ａとの間の透過率を１００％としたとき、第２開口数であるＣ(但し、ＣはＢより小さい正数)(実施例では０．３)以下の開口数における透過率をＲ％以下になるように１／４波長板５に蒸着され
る反射防止膜５Ａの透過率を設定することによって光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作や記録動作に適したレーザースポット、即ちリム強度が十分に高いレーザースポットを生成することが出来る。
【００４６】
また、第２開口数Ｃと開口数０までの間の透過率をＲ％以下になるように連続的に変化させることも出来るが、本実施例では一定値である５５％に設定している。これは、リム強度に対して悪影響を与えない最大透過率に設定したものであり、このようにすることによってレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を最大限利用することが出来る。
【００４７】
本実施例に示した開口数及び透過率等の値はレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の強度分布特性や対物レンズ９の形状及び集光特性等に基づいて設定することが出来る。
【００４８】
また、１／４波長板５の入射面に形成される反射防止膜５Ａとしては、単層にて構成することが出来るが、多層、即ちマルチコーティングすることによって実施することもできる。そして、反射防止膜５Ａによる反射率の調整、即ち１／４波長板５のレーザー光の透過率を調整する方法としては、各開口数における反射防止膜５Ａの厚さや材質を変更することによって実施することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクだけでなく、異なる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等を行う光ピックアップ装置に応用することも出来る。
【符号の説明】
【００５０】
１      レーザーダイオード
２      回折格子
３      偏光ビームスプリッタ
５      １／４波長板
５Ａ    反射防止膜
６      コリメートレンズ
９      対物レンズ
１１    光検出器
【図１】
2011146079.tif 000003
【図２】
2011146079.tif 000004
【図３】
2011146079.tif 000005