(57)【要約】【課題】  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を行う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から放射されるレーザー光を対物レンズ９の集光動作にて生成されるレーザースポット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を行うように構成され、対物レンズ９の所定開口数からレーザースポットを生成するために作用する最大開口数との間の入射面９Ａに回折輪帯９Ｂを形成したことを特徴とする。【選択図】  図１
2011108305.tif 000002
【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レーザー光を対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットによって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ように構成された光ピックアップ装置であり、対物レンズの所定開口数からレーザースポットを生成するために作用する最大開口数との間の入射面に回折輪帯を形成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
回折輪帯を構成するブレーズの高さを選定することによってレーザースポット生成に使用するレーザー光の次数を選択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。
【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再生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商品化されている。
【０００４】
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。また、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層とディスク表面との間に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。
【０００５】
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ために使用される光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズは、一般的には非球面レンズにて構成されているとともに開口数が前述したように０．８５と大きく設定されているので、レンズ面の曲率半径が極めて小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２００２−１５６５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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光ピックアップ装置は、前述したように波長が４０５ｎｍの青紫色光のレーザー光を放射するレーザーダイオードを使用するとともに開口数が０．８５の対物レンズを使用するように構成されている。対物レンズの開口数が０．８５の位置におけるレーザー光の透過率が高くない場合には、該対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットのリム強度が低下することになる。
【０００８】
レーザースポットのリム強度が低下するとスポットの径、即ちスポットサイズが大きくなるので、光ディスクに形成されているピットを認識する解像度が低下するという問題がある。
【０００９】
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光ピックアップ装置に使用される対物レンズの開口数、即ち０．８５のように開口数が大きい対物レンズを非球面レンズにて製造する場合に開口数が大きい位置、例えば開口数が０．７以上のレンズ面の曲率半径が小さくなるので、製造が極めて難しいという問題がある。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に集光させる対物レンズの所定開口数からレーザースポットを生成するために作用する最大開口数との間の入射面に回折輪帯を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、回折輪帯を構成するブレーズの高さを選定することによってレーザースポット生成に使用するレーザー光の次数を選択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】
【００１３】
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レーザー光を光ディスクの信号記録層に集光させる対物レンズの所定開口数からレーザースポットを生成するために作用する最大開口数との間の入射面に回折輪帯を形成し、該回折輪帯による回折作用によってレーザー光の集光動作を行うようにしたので、対物レンズの集光作用を成す外周部、即ち開口数が高いレンズ面の曲率半径を緩やかにすることが出来る。
【００１４】
このように本発明によれば、対物レンズの外周部における曲率半径が小さくなるので、対物レンズの製造を容易に行うことが出来る。
【００１５】
また、本発明は、回折輪帯を構成するブレーズの高さを選定することによってレーザースポット生成に使用するレーザー光の次数を選択することが出来るので、回折輪帯を構成するブレーズの高さを加工し易い最適値になるように選定することが出来るという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】本発明に係る対物レンズの側面図である。
【図３】本発明に係る対物レンズの要部を示す拡大側面図である。
【図４】本発明に係る対物レンズに形成される回折輪帯のブレーズ高と回折効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】
【００１７】
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集光させてレーザースポットを生成する対物レンズにおいて、レーザー光を集光させるために作用する入射面であるレンズ面の外周部に回折輪帯を形成することによってレンズの曲率半径を緩やかにするものである。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の光ピックアップ装置の概略図であり、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格にて規定されている光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号を読み出すように構成された光ピックアップ装置に実施した場合について説明する。
【００１９】
図１において、１は例えば波長が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、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。
【００２０】
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多くを反射し、Ｐ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜３ａが設けられている。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の制御膜３ａ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。
【００２１】
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。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の信号記録層Ｌとディスク面との間に設けられている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。
【００２２】
８は前記コリメートレンズ６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の出射方向を９０度変更し、該レーザー光を光ディスクＤの信号記録層Ｌに集光させるべく設けられている対物レンズ９方向に反射させる作用を成すものである。
【００２３】
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対物レンズ９側へ反射されることになる。
【００２４】
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。
【００２５】
１０は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過した制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１１に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃを集光させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１１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Ｌ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。
【００２６】
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９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ホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。
【００２７】
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いるが、次に斯かる構成の光ピックアップ装置の信号読み出し動作について説明する。
【００２８】
信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行うための操作を行うと、レーザーダイオード駆動回路(図示せず)からレーザーダイオード１に対して前もって設定されているレーザー出力を得るための駆動信号が供給され、該レーザーダイオード１から所望の出力のレーザー光が放射されることになる。
【００２９】
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に組み込まれている回折格子部２ａによってメインビームとサブビーム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によって多くのレーザー光が反射されるとともに一部のレーザー光が透過せしめられる。
【００３０】
前記制御膜３ａを透過したレーザー光はモニター用光検出器４に照射されるので、その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該モニター用光検出器４より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、一般にレーザーの自動出力制御動作と呼ばれているものであり、その説明は省略する。
【００３１】
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平行光に変換されて立ち上げミラー８に入射されることになる。
【００３２】
前記立ち上げミラー８に入射されたレーザー光は、該立ち上げミラー８によって反射された後対物レンズ９に入射される。このように前記対物レンズ９には前述した光学経路を通してレーザー光が入射されるので、該対物レンズ９による集光動作が行われることになる。前記対物レンズ９による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が生成されるが、同時に該信号記録層Ｌからレーザー光が戻り光として反射されることになる。
【００３３】
斯かる信号記録層Ｌにて反射される戻り光は、対物レンズ９に対して光ディスクＤ側から入射されることになるが、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を介して偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａに入射される。前記制御膜３ａに入射された戻り光は１／４波長板５によってＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該制御膜３ａにて反射されることはなく全てが制御用レーザー光Ｌｃとして該制御膜３ａを透過することになる。
【００３４】
前記制御膜３ａを透過した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によって非点収差を付加されて光検出器１１に設けられている受光部に照射される。斯かる制御用レーザー光Ｌｃが光検出器１１の受光部に照射される結果、該光検出器１１の受光部に組み込まれている４分割センサー等からメインビーム及びサブビームの照射スポットの位置変化や形状変化に基づく検出信号を抽出することが出来る。
【００３５】
斯かる検出信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成することによって対物レンズ９のフォーカス方向への変位動作及びトラッキング方向への変位動作を
制御し、信号記録層Ｌに所望の形状のレーザースポットを生成するフォーカシング制御動作や信号記録層Ｌに設けられている信号トラックに対してレーザースポットを追従させるトラッキング制御動作を行うことが出来る。
【００３６】
光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作を行う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を行うことが出来るが、斯かる読み出し動作にて得られる再生信号は、光検出器１１から生成されるＲＦ信号を周知のように復調することによって情報データとして得ることが出来る。
【００３７】
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いるが、次に本発明の要旨について図２、図３及び図４を参照して説明する。
【００３８】
図２は本発明に係る対物レンズ９の側面図であり、レーザーダイオード１から放射されたレーザー光が入射する入射面９Ａの開口数０．７から０．８５の範囲に回折輪帯９Ｂが形成されている。斯かる回折輪帯９Ｂは、例えば特開２００６−１０７６８０号公報に記載されているように断面が鋸状に形成されている。
【００３９】
図３は本発明に係る対物レンズ９に形成されている回折輪帯９Ｂを説明するために要部を拡大させた側面図であり、同図より明らかなように鋸状の回折輪帯９Ｂが開口数０．７から０．８５の範囲に形成されている。
【００４０】
斯かる回折輪帯９Ｂを対物レンズ９の開口数が大きい部分に形成させ、該回折輪帯９Ｂの回折作用によってレーザー光を回折させることによって光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌへの集光動作を行うように構成されている。同図において、９ＢＢで示す曲線は回折輪帯９Ｂを対物レンズ９の入射面９Ａに形成した場合のレンズ面を示し、９ＡＡで示す曲線は回折輪帯９Ｂを対物レンズ９の入射面９Ａに形成しない場合のレンズ面を示すものである。
【００４１】
図３より明らかなように対物レンズ９を構成する入射面９Ａの曲線９ＡＡと曲線９ＢＢとを比較すると、回折輪帯９Ｂを形成した入射面９Ａの曲線９ＢＢの曲率半径の方が緩やかになっている。このように入射面９Ａの曲率半径が緩やかになると対物レンズ９のレンズ面の加工精度を高くすることが出来るので、特性の良い対物レンズ９を容易に製造することが出来る。
【００４２】
前述したように本発明に係る対物レンズ９は構成されているが、次に回折輪帯９Ｂのブレーズ高とレーザー光の回折効率との関係について、図４を参照にして説明する。
【００４３】
図４において、曲線Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、夫々本実施例にて説明した波長が４０５ｎｍのレーザー光の１次回折光、２次回折光及び３次回折光の回折効率を示すものである。同図より明らかなように各次数の回折光がブレーズ高に対応して分離しているので、即ち異なる次数の回折光による影響を受けないので、迷光と呼ばれる不要なレーザー光による問題を排除することが出来る。従って、回折輪帯９Ｂのブレーズ高を自由に選択設計することによってレーザースポットの生成に使用するレーザー光の次数を選択することが出来るので、対物レンズ９の製造に適したブレーズ高を選定することが出来るという利点を本発明は有している。
【００４４】
尚、本実施例では、レーザースポットの生成動作に使用される対物レンズ９の開口数が０．８５の場合について説明したが、開口数が０．８５より小さい対物レンズや０．８５より大きい対物レンズに実施することも出来る。また、対物レンズ９における回折輪帯９Ｂが形成される開口数を０．７より大きい範囲に設定したが、この開口数に限定されない
ことは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、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光ピックアップ装置に実施した場合について説明したが、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】
【００４６】
１      レーザーダイオード
３      偏光ビームスプリッタ
６      コリメートレンズ
９      対物レンズ
９Ａ    入射面
９Ｂ    回折輪帯
Ｄ      光ディスク
【図１】
2011108305.tif 000003
【図２】
2011108305.tif 000004
【図３】
2011108305.tif 000005
【図４】
2011108305.tif 000006