(57)【要約】【課題】本発明は、複数の記録層を有する光ディスクに対してもトラッキング誤差の検出精度を向上した光ピックアップ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】光源より出射したレーザ光をメイン光および二つのサブ光に分離する手段と、分離した光ビームを複数の記録面を有する光ディスクの所定の記録面に照射する手段と、光ディスクからの反射光を受光する受光手段と、光ディスクから受光手段までの光路上に配置された光学部材と、を備え、所定の記録面からのサブ光の反射光と、所定の記録面と異なる他層の記録面の反射光とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源より出射したレーザ光をメイン光および二つのサブ光に分離する手段と、
前記分離した光ビームを複数の記録面を有する光ディスクの所定の記録面に照射する手段と、
前記光ディスクからの反射光を受光する受光手段と、
前記光ディスクから前記受光手段までの光路上に配置された光学部材と、を備え、
前記所定の記録面からのサブ光の反射光と、前記所定の記録面と異なる他層の記録面のメイン光の反射光とによって前記受光手段上に生じる前記サブ光の干渉縞を減少させるように前記光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光学部材に設けた粗面は、表面粗さを算術平均粗さＲａが１０μｍ以上で２０μｍ以下、かつ表面粗さの二乗平均粗さＲｑが１２μｍ以上で２５μｍ以下としたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光学部材は偏光ビームスプリッタであり、前記粗面は前記偏光ビームスプリッタの前記受光手段側の主平面に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。
【請求項４】
前記光学部材は、前記光ディスクから前記受光手段までの光路上の少なくとも１つの光学部材に粗面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。
【請求項５】
前記光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部は、その高さが異なることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部は、配列がランダムであることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光ピックアップを用い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、パーソナルコンピュータ，ノートブック型コンピュータ，モバイル端末機器などの電子機器に搭載される光ディスク装置及びその光ディスク装置に好適に用いられる光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
音楽や映画などの情報やパーソナルコンピュータの外部記憶装置として円盤型の光学的記録媒体に記録させる技術の進展が目覚しく、この光学記録媒体として、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスクが開発され、さらに記憶容量を増加させるのにこれまでの単一の記録層を有する光ディスクから２層以上の複数の記録層を有する光ディスク（例えばＤＶＤ±Ｒ  ＤＬ）へと技術が進んできている。
【０００３】
光ディスクへの情報の記録または再生は、光ディスクの所定の記録面との距離を一定に保つと共に光ディスクの所定の記録するトラックに追従することにより行われる。この光ディスクの所定の記録面との距離を一定に保つように制御するフォーカス制御と、光ディスクの記録面の記録するトラックに追従するように制御するトラッキング制御とは、光ディスクからの反射光よりフォーカスエラー信号やトラッキング誤差信号を検出して行っている。
【０００４】
このトラッキング誤差信号を検出してトラッキング制御する一つの方法としてレーザ光源から出射された光ビームを光学部材（回折格子）を用いて信号の記録再生用に用いるメイン光（０次回折光）とトラッキング誤差信号の検出に使用する２つのサブ光（±１次回折光）の３つのビームに分離し、このサブ光（±１次回折光）の光ディスクの記録面からの反射光を光検出器で受光してトラッキング制御を行う技術が用いられる。
【０００５】
従来の光ピックアップの構成について図を参照しながら説明する。
【０００６】
図１０は、従来の光ピックアップの構成の概略を示した図である。
【０００７】
図１０に示すように、レーザ１０２から発射された光ビームは、光学部材（回折格子）１２４によって、主として記録再生用に用いるメイン光（０次回折光）と、トラッキング制御に用いられる２つのサブ光（±１次回折光）に分離される。分離された光ビームのメイン光（０次回折光）と±１次回折光との強度は、メイン光（０次回折光）の光の強度に対してサブ光（±１次回折光）の強度は１／１０〜１／２０程度に設定している。回折格子１２４によって分離された光ビームは偏光ビームスプリッタ１２２を通りコリメータレンズ１２１によって平行光にされて対物レンズ６によって光ディスク１０１の記録面１２５で集束される。
【０００８】
光ディスク１０１の記録面１２５に集束された反射光は、対物レンズ６およびコリメータレンズ１２１を通過して、偏光ビームスプリッタ１２２の斜面１２２ａで反射されて偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを通り、検出レンズ１２３を通って反射光受光手段である検出器１０５によって信号検出される。信号検出された２つのサブ光の信号をもとにトラッキング誤差信号（ＴＥ）が演算され、ＴＥを最小とするようにトラッキング制御を行う。
【０００９】
光ディスクが２層（Ｌ０層、Ｌ１層）の記録面を有するときは、実際に記録または再生を行う層に焦点をあわせた記録層（自記録層）からの反射光だけでなく、自記録層とは別の他層の記録面からの反射光（迷光）の影響を受ける。
【００１０】
図１１は、従来の構成における２つの記録層を有する光ディスクに対する光ピックアップの光学系構成の略図を示した図であり、図１１（ａ）はＬ０層に焦点があった構成を、図１１（ｂ）はＬ１層に焦点があった構成を示している。
【００１１】
図１１（ａ）において、自記録層であるＬ０層からの反射光はメイン光（０次回折光）が検出器９０１にサブ光（±１次回折光）が９０２ａと９０２ｂに照射される。また、自記録層よりとは異なる記録面Ｌ１層からの反射光は迷光９０３となりメイン光やサブ光の検出器全体を覆うように照射される。
【００１２】
図１１（ｂ）において、自記録層であるＬ１層からの反射光は、メイン光（０次回折光）が検出器９０４に、サブ光（±１次回折光）が９０５ａと９０５ｂに照射される。また、自記録層Ｌ１より下位層にあるＬ０層からの反射光は迷光９０６となりメイン光やサブ光の検出器全体を覆うように照射される。前述のようにメイン光（０次回折光）の光の強度に対してサブ光（±１次回折光）の強度は１／１０〜１／２０程度に設定しているので、他層のサブ光の反射光のレベルは強度が弱くなる。従って、迷光９０３および迷光９０６はメイン光（０次回折光）の反射光の迷光の影響が大きいとみなしてもよい。
【００１３】
自記録層のサブ光の反射光と他層からの主としてメイン光の反射光とは、検出器の上で光の干渉を生じ干渉縞として検出される。
【００１４】
図１２は、従来の構成の自記録層と他層からの反射光との干渉を示した図である。この干渉縞は波長やディスク厚み、層間の間隔の変動による揺らぎで干渉縞の揺らぎの強度変化を生じて、３ビームで制御するトラッキング信号の揺れを生じる。
【００１５】
複数の記録層を持つ光ディスクに対してトラッキング信号のゆれを制御する技術として、例えば（特許文献１）がある。
【特許文献１】特開２００５−２０３０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。即ち、自記録層からの反射光の波面および他層の記録面からの反射光の反射光がそれぞれ異なる傾きをもって偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂに入射した場合、２つのビーム同士の位相が合致する位置では、光の強度が強くなって明状態となり、一方、光の強度が弱くなり暗状態となって、受光センサにおいて明確な干渉縞が生ずるという課題があった。
【００１７】
この点について、図１３を用いて説明する。
【００１８】
図１３は、従来の干渉縞の発生に関する説明図である。
【００１９】
図１３（ａ）に示すように、自記録層からの反射光は偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して傾きをもった波面７０１ａとして進行し、一方他層の記録面からの反射光は偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して別の傾きをもった波面７０２ａとして進行する。偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂは鏡面仕上げをした平面である。自記録層からの反射光も他層の記録面からの反射光も主平面１２２ｂに対して傾きをもって入射し偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂより空気中に抜ける。そして、主平面１２２ｂを抜けると自記録層からの反射光は傾きを持った波面７０１ｂとして進行し、一方他層の記録面からの反射光は角度を持った波面７０２ｂとして進行し検出器１０５に照射される。
【００２０】
偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂは鏡面としているので、自記録層からの反射光７０４の波面および他層の記録面からの反射光７０３の波面がそれぞれ異なる傾きをもって偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂに入射すると、反射光が主平面１２２ｂから抜けていく出発点もそれぞれ揃ってしまう。
【００２１】
従って、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示すように主平面１２２ｂに一定の角度で入射する２つのビーム同士の位相が合致する位置では、２つの波７０３、７０４が加算され大きくなり光の強度が強くなって明状態の縞７０６ａ、２つの波の位相がずれる位置では減算されて光の強度が弱くなり暗状態の縞７０６ｂとなって明と暗の状態が揃ってしまい図１３（ｄ）の３次元のモデルのように明確な干渉縞となる課題があった。
【００２２】
この干渉縞を減らすのにレーザ１０２から光ディスク１０１の間に光学部材を追加して、他層からの反射光を回折させることも可能ではあるが、記録または再生する信号レベルの低減し、記録または再生の品質が低下する課題があった。さらに付加部材により装置が大型化したり費用が増加する課題があった。
【００２３】
本発明は、特別に光学部材を追加することなく小型で構成することができ、複数の記録層を有する光ディスクに対してトラッキング誤差の検出精度を向上し、トラッキング制御の精度向上を図った光ピックアップ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】
【００２４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、光源より出射したレーザ光をメイン光および二つのサブ光に分離する手段と、分離した光ビームを複数の記録面を有する光ディスクの所定の記録面に照射する手段と、光ディスクからの反射光を受光する受光手段と、光ディスクから受光手段までの光路上に配置された光学部材と、を備え、所定の記録面からのサブ光の反射光と、所定の記録面と異なる他層の記録面の反射光とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、所定の自記録面からのサブ光の反射光と所定の自記録面と異なる他層の記録面の反射光（迷光）とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたことにより、自記録面からの反射光の波面と他層の記録面からの反射光の波面とが偏光ビームスプリッタを通過して空気中に抜け出るときに空気中に抜ける隣接する位置の出発位置が揃わなくできるので、自記録面からの反射光自体の出発位置および他層の記録面からの反射光自体の出発位置もランダムとなる。その結果、出発位置がランダムとなることによって、自記録面からの反射光と他層の記録面からの反射光の両反射光が検出器上で干渉する干渉縞も明と暗の部分が不揃いとなり、強度変化がランダムとなるので干渉縞による反射光の強度変化が見えなくなる。
【００２６】
従って、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００２７】
また、偏光ビームスプリッタに粗面を設けることで干渉縞をランダムとし新たに光学部材を追加しないので付加光学部材により装置が大型化したり費用が増加することをなくした光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
請求項１記載の発明は、光源より出射したレーザ光をメイン光および二つのサブ光に分離する手段と、分離した光ビームを複数の記録面を有する光ディスクの所定の記録面に照射する手段と、光ディスクからの反射光を受光する受光手段と、光ディスクから受光手段までの光路上に配置された光学部材と、を備え、所定の記録面からのサブ光の反射光と、所定の記録面と異なる他層の記録面の反射光とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたものである。
【００２９】
この構成によれば、所定の自記録面からのサブ光の反射光と所定の自記録面と異なる他層の記録面の反射光（迷光）とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたことにより、自記録面からの反射光の波面と他層の記録面からの反射光の波面とが偏光ビームスプリッタを通過して空気中に抜け出るときに空気中に抜ける隣接する位置の出発位置が揃わなくできるので、自記録面からの反射光自体の出発位置および他層の記録面からの反射光自体の出発位置もランダムとなる。その結果、出発位置がランダムとなることによって、自記録面からの反射光と他層の記録面からの反射光の両反射光が検出器上で干渉する干渉縞も明と暗の部分が不揃いとなり、強度変化がランダムとなるので干渉縞による反射光の強度変化が見えなくなる。
【００３０】
従って、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００３１】
また、偏光ビームスプリッタに粗面を設けることで干渉縞をランダムとし新たに光学部材を追加しないので付加光学部材により装置が大型化したり費用が増加することをなくした光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００３２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、光学部材に設けた反射光の波面を乱す粗面は、表面粗さを算術平均粗さＲａが１０μｍ以上で２０μｍ以下、かつ表面粗さの二乗平均粗さＲｑが１２μｍ以上で２５μｍ以下としたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップとしたものである。
【００３３】
この構成によれば、光学部材に設けた反射光の波面を乱す粗面の粗さを表面粗さの算術平均粗さＲａが１０μｍ以上で２０μｍ以下、かつ表面粗さの二乗平均粗さＲｑが１２μｍ以上で２５μｍ以下としたことにより、下限値が鏡面仕上げより大きくしているので、サブ光による反射光と異なる他層の記録面の反射光とを異なる波面とすることができるので、自記録面からの反射光の波面と他層の記録面からの反射光の両反射光が異なる角度で光学部材に設けた粗面を通過しそれぞれが異なる波面となり、受光手段上でそれぞれの反射光による干渉がランダムになり干渉縞の強度変化がランダムとなる。その結果、干渉縞による反射光の強度変化が見えなくなる。また、上限値をＲａで２０μｍ、Ｒｑが２５μｍ以下とすることで、自記録層からの反射光が光学部材を通過するときに、粗面により散乱して受光手段の受光量の減少を規制することができる。従って、所定の自記録面からのサブ光の反射光と、所定の記録面と異なる他層の記録面の反射光とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させることができるようになり、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップを提供することができるようになる。
【００３４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、光学部材は偏光ビームスプリッタであり、粗面は偏光ビームスプリッタの受光手段側の主平面に設けたものである。
【００３５】
この構成によれば、粗面は偏光ビームスプリッタの受光手段側の主平面に設けたことにより、光ビームは偏光ビームスプリッタの粗面をただ１回のみ通過する構成とすることができ、光ディスク側に設けるときに生じる光ビームの強度が劣化し記録または再生するときの光ビームの強度が劣化し記録又は再生の品質の劣化が起きることを防止できる。また、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００３６】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、光学部材は、光ディスクから受光手段までの光路上の少なくとも１つに粗面を設けたものである。
【００３７】
この構成によれば、光学部材は、光ディスクから受光手段までの光路上の少なくとも１つに粗面を設けることにより、検出器に近い位置に粗面を設け光ビームは偏光ビームスプリッタの粗面をただ１回のみ通過する構成とすることができ、光ビームの強度が劣化して記録または再生するときの光ビームの強度が劣化して、記録又は再生の品質の劣化を防止できる。また、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００３８】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４記載の光ピックアップにおいて光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部は、その高さが異なるものである。
【００３９】
この構成によれば、光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部の高さが異なるものとすることにより、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面からの反射光のそれぞれが光学部材に設けた粗面の高さに応じて、偏光ビームスプリッタから空気中に抜け出る位置を変化させることができる。その結果、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面の反射光が検出器に照射するときに異なる位相として照射させることができるので、干渉縞を揃わなくさせることができるようになる。従ってトラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００４０】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項４記載の光ピックアップにおいて、光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部は、配列がランダムとしたものである。
【００４１】
この構成によれば、光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部の配列をランダムとしたことにより、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面の反射光のそれぞれが光学部材に設けた粗面の配列の差に応じて偏光ビームスプリッタから空気中に抜け出る位置を変化させることができる。その結果、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面の反射光が検出器に照射するときに異なる位相として照射させることができるので、干渉縞を揃わなくさせることができるようになる。従ってトラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００４２】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光ピックアップを用いたことを特徴とする光ディスク装置であり、この構成によれば所定の自記録面からのサブ光の反射光と所定の自記録面と異なる他層の記録面の反射光（迷光）とによって受光手段上に生じるサブ光の干渉縞を減少させるように光学部材に反射光の波面を乱す粗面を設けたことにより、自記録面からの反射光の波面と他層の記録面からの反射光の波面とが偏光ビームスプリッタを通過して空気中に抜け出るときにそれぞれの反射光の通過位置がランダムになる。その結果、通過位置がランダムとなることによって、自記録面の反射光と異なる他層の記録面の反射光が共にランダムな通過位置となるので、ビームスプリッタの主平面が鏡面のときに明と暗の部分が揃っていた干渉縞も明と暗の部分が不揃いとなり、強度変化がランダムとなるので干渉縞による反射光の強度変化が見えなくなる。
【００４３】
従って、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の斜視図、図２は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の外観図で、筐体の天部を除去した図である。
【００４６】
図１および図２において光ディスク装置１には筐体２及びトレイ３があり図１、図２は筐体２からトレイ３を引き出した状態を示している。
【００４７】
筐体２は天部２ａと底部２ｂから構成されている。トレイ３には光ピックアップモジュール４が設けられている。光ピックアップモジュール４には光学系を構成した光ピックアップ５と光ディスクを回転させるスピンドルモータ４ａ及び制御回路を構成する回路基板４ｃが構成されている。
【００４８】
光ピックアップモジュール４に設けられた光ピックアップ５は、光ディスク装置１に装着した光ディスクに情報の記録を行ったり、光ディスクからの情報を再生するものであり、スピンドルモータ４ａに対して近づいたり離れたりし、即ち光ディスクの半径方向に移動し所定の記録または再生する位置に移動して情報の記録および再生を行う。
【００４９】
スピンドルモータ４ａには光ディスク装着部４ｂがあり、光ディスクを装着し回転駆動させる。トレイ３の両側部にはレール部６があり、両側部共にレール７と光ディスク引き出し方向に摺動自在に嵌合している。また、レール７は筐体２両側部内面に設けられたレールガイド８とも光ディスク引き出し方向に摺動自在に嵌合しており、トレイ３は筐体２に対し挿抜自在である。トレイ３は筐体２から所定の長さだけ引き出されると筐体２に対して係止する。このときトレイ３に設けられた光ディスク装着部４ｂに光ディスクを装着もしくは取り外すことが可能である。トレイ３には押出部１２が設けられており、排出（イジェクト）動作時に押出部１２が筐体２を押すことにより、トレイ３は筐体２から飛び出す。
【００５０】
筐体２の底部２ｂには制御回路を備える回路基板９が設けられており、トレイ３には制御回路を備える回路基板４ｃが設けられている。回路基板９と回路基板４ｃとは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣとも呼ぶ）１０で接続されており、このＦＰＣ１０によって回路基板９と回路基板４ｃとの電気的導通が図られる。回路基板９は外部の装置、例えばパーソナルコンピュータと接続するインターフェース（図示せず）を備えている。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態１に係わる光ディスク装置のブロック図である。
【００５２】
図３において、レーザ駆動制御手段１１０によって、レーザ１０２が駆動されレーザ光である光ビームが発射され、発射された光ビームは光ディスク１０１の記録面で照射され焦点を合わせられる。光ディスク１０１からの反射光は反射光受光手段１０５で検出され、反射光演算手段１０６でトラッキング誤差を演算し、データ処理部１０８によってトラッキング制御しトラッキング駆動コイル制御手段１０９によってトラッキング駆動コイル１０４を駆動してトラッキングを調整する。
【００５３】
回転駆動手段１１２は、光ディスク１０１の記録または再生のときの回転を制御するものでスピンドルモータ駆動手段１１１を介してスピンドルモータ４ａの回転を制御する。
【００５４】
本発明の実施の形態におけるトラッキング制御は一般によく知られた３ビームによる制御方法であり、レーザ１０２から発射された光ビームを光学部材（回折格子等）によって、メイン光（０次回折光）と２つのサブ光（±１次回折光）に分離し、光ディスク１０１からの反射光を反射光受光手段１０５によって受光し、受光したサブ光を基にトラッキング制御を行うものである。
【００５５】
光ディスク１０２が複数の記録層を有するときは実際に記録する自記録面からの反射光と、記録する記録層とは異なる他層の記録面からの反射光が反射光受光手段１０５に到達し、自記録面からの反射光と異なる他層の記録面からの反射光とによって反射光受光手段１０５で発生する干渉縞を減少する光ピックアップの光学系構成としている。
【００５６】
図４は、本発明の実施の形態１における光ピックアップの光学系構成を示す図である。
【００５７】
図４（ａ）は、光ピックアップの光学系の構成であり、図４（ｂ）は、光学系のビームスプリッタの主平面の拡大図である。
【００５８】
図４（ａ）に示すように、レーザ１０２から発射された光ビームは、光学部材（回折格子）１２４によって、主として記録再生用に用いるメイン光（０次回折光）と、トラッキング制御に用いられる２つのサブ光（±１次回折光）に分離される。なお、本発明の実施の形態においては、メイン光とサブ光の強度は、メイン光の光の強度に対してサブ光の強度は１／１０〜１／２０程度に設定している。分離された光ビームは偏光ビームスプリッタ１２２を通りコリメータレンズ１２１によって平行光にされて対物レンズ６によって光ディスク１０１の記録面１２５で集光される。
【００５９】
光ディスク１０１は複数の記録層を備えている。本発明の実施の形態１では、Ｌ０層１２５ａとＬ１層１２５ｂの２つの記録層を備えた光ディスク１０１に対して記録または再生を行うことで説明を行う。光ピックアップ５に対向する記録層から順にＬ０層１２５ａ、Ｌ１層１２５ｂの２つの層を有しており、図４では、Ｌ０層１２５ａに焦点を合わせているモデルを示している。
【００６０】
光ディスク１０１の記録面１２５の所定のトラックに集光された反射光は、対物レンズ６およびコリメータレンズ１２１を通過して、偏光ビームスプリッタ１２２の斜面１２２ａで反射されて偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを通り、検出レンズ１２３を通ってスポットを最適に設定されて反射光受光手段（検出器）１０５によって信号検出される。
【００６１】
また、図４（ｂ）に示すように、偏光ビームスプリッタ１２２の反射光受光手段１０５に対向する平面である主平面１２２ｂは、主平面の平均粗さを鏡面でなく粗面としている。
【００６２】
粗面は、表面粗さの算術平均中心粗さＲａが１０μｍ以上２０μｍ以下で、二乗平均粗さＲｑ（ｒｍｓ）で１２μｍ以上２５μｍ以下の粗さとしている。
【００６３】
これにより粗面を設けた主平面１２２ｂによって、この主平面１２２ｂを通過する前の光ビームは位相が揃った平行な波面１２６ａであったものが、主平面１２２ｂを通過すると粗面の効果によって光ビームの波面が乱され、乱された波面１２６ｂが反射光受光手段１０５に届くことになる。また表面粗さが粗くしすぎて受光手段で受光する受光強度を悪化するのを防止することができる。
【００６４】
従って、実際に記録しているＬ０層１２５ａからの反射光とＬ０層１２５ａとは異なる他層のＬ１層１２５ｂからの反射光とは、異なる角度で主平面１２２ｂに入射し、主平面１２２ｂを通過した両反射光の光ビームは光路長が異なり、主平面１２２ｂで波面が乱されて両反射光の偏光方位も同方向でなくなるので、後で詳細に説明するようにＬ０層１２５ａによる反射光と他層のＬ１層１２５ｂからの反射光が反射光受光手段１０５上で干渉し干渉縞となる影響を低減できる。
【００６５】
図５は、本発明の実施の形態１に係わる光ピックアップの光学系構成の略図を示した図である。図５においては、２層の記録層を有する光ディスクに対しての光学系の構成をモデルとして説明する。
【００６６】
図５（ａ）は、Ｌ０層に焦点があった構成を、図５（ｂ）はＬ１層に焦点があった構成を示している。
【００６７】
図５（ａ）において、自記録層であるＬ０層１２５ａからの反射光はメイン光（０次回折光）が検出器４０１にサブ光（±１次回折光）が４０２ａと４０２ｂに照射される。また、自記録層より上位層にあるＬ１層１２５ｂからの反射光は、焦点位置が検出器より前面で焦点して広がるので検出器の位置では迷光４０３となりメイン光の検出器４０１やサブ光の検出器４０２ａ、４０２ｂの全体を覆うように照射される。
【００６８】
図５（ｂ）において、自記録層であるＬ１層１２５ｂからの反射光は、メイン光（０次回折光）が検出器４０４に、サブ光（±１次回折光）が検出器４０５ａと検出器４０５ｂに照射される。また、自記録層であるＬ１層１２５ｂより下位層にあるＬ０層１２５ａからの反射光は検出器１０５より後方で焦点を結ぶので、焦点されずに広いままの状態で、迷光４０６となりメイン光の検出器４０４やサブ光の検出器４０５ａ、４０５ｂの全体を覆うように照射される。
【００６９】
また、前述のようにメイン光（０次回折光）の光の強度に対してサブ光（±１次回折光）の強度は１／１０〜１／２０程度に設定しているので、他層からのサブ光の反射光は小さくなるので、迷光４０３および迷光４０６はメイン光（０次回折光）による反射光の影響が大きい。
【００７０】
自記録層のサブ光と他層からの主としてメイン光の反射光とは、検出器の上で光の干渉を生じ干渉縞として検出される。
【００７１】
図６及び図７は、本発明の実施の形態１に係わる干渉縞に関する説明図である。
【００７２】
図６（ａ）は、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂが鏡面とした構成、図６（ｂ）は、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂが粗面とした構成、図７（ａ）は偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂが鏡面とした構成の３次元での表示、図７（ｂ）は、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂが粗面とした構成の３次元表示を示している。
【００７３】
光ディスクからの反射光は平行な波面を持つ波であり偏光ビームスプリッタ１２２を通過して主平面１２２ｂより空気中に抜けて検出器１０５に照射される。
【００７４】
光ビームの速度は屈折率ｎの差により伝播速度が変わり、偏光ビームスプリッタ１２２内を通過するときと空気中に抜けたときとで異なる。例えばガラスなどの偏光ビームスプリッタ１２２の屈折率が１．５、空気中の屈折率１とすると、偏光ビームスプリッタ１２２を抜けるときに伝播速度が１．５倍になる。従って、偏光ビームスプリッタ１２２を抜けるタイミング（位置）で伝播速度が変わり検出器１０５に照射されるタイミングが変わる。
【００７５】
図６（ａ）おいて、自記録層からの反射光６１１ａ、６１１ｂは偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して傾きを有した波面６０１ａで進行し、一方他層の記録面からの反射光６１２ａ、６１２ｂは偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して傾きを有した波面６０２ａで進行する。そして主平面１２２ｂを抜けると自記録層からの反射光６１１ａ、６１１ｂは傾きを有した波面６０１ｂで進行し、一方他層の記録面からの反射光６１２ａ、６１２ｂは傾きを有した波面６０２ｂで進行し検出器１０５に照射される。偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂは鏡面としているので、自記録層からの反射光６１１ａ、６１１ｂと他層の記録面６１２ａ、６１２ｂからの反射光とはそれぞれ主平面１２２ｂを抜けるタイミングが同一と揃うところがある。そのため、主平面１２２ｂに一定の角度で入射する２つのビーム同士の位相が合致する位置では、自記録層からの反射光６１１ａ、６１１ｂの波と他層の記録面からの反射光６１２ａ、６１２ｂの波とで２つの波の位相が揃うので、光の強度が強くなり明状態の縞６０６ａとなり、一方、２つの波同士の位相がずれる位置では、自記録層からの反射光６１１ａ、６１１ｂの波と他層の記録面からの反射光６１２ａ、６１２ｂの波とで位相がずれるので、暗状態の縞６０６ｂとなって、明と暗の状態が明確になり干渉縞となる。
【００７６】
図７（ａ）に偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂに鏡面のときの構成での干渉縞を３次元で示している。偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを鏡面仕上げとしたときは、自記録層からの反射光の光束３０１と他層の記録面からの反射光の光束３０２とは、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを異なる角度で通過して、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂから抜ける位置が傾きに応じて差を生じ検出器１０５上でそれぞれの光束によって干渉し波の位相が揃う所とずれるところが発生し規則正しい干渉縞が発生する。
【００７７】
図６（ｂ）において自記録層からの反射光６１１ｃ、６１１ｄは偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して傾きを有した波面６０１ａで進行し、一方他層の記録面からの反射光６１２ｃ、６１２ｄは偏光ビームスプリッタ１２２内を主平面１２２ｂに対して傾きを有した波面６０２ａで進行する。偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを粗面としているので、粗面の高さに応じて偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂから抜けるタイミングが変わり、粗面の高さの高いところを通過する光ビームは検出器１０５に照射される時間が遅れる。従って偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂの粗面によって、波面の状態が位置によって異なり、図６（ｂ）のように波面のずれ６０４や６０５を生じる。その結果、検出器１０５に照射される時間が位置によって異なり自記録層からの反射光および他層の記録面からの反射光の位相がそれぞれランダムにずれ、それぞれの波が干渉し位相もランダムとなるので、位相が揃う所が減少し明の縞と暗の縞が減少しそれぞれ縞６０６ｃ、６０６ｄとなって干渉縞が目立たなくなる。
【００７８】
図７（ｂ）の構成では、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面に粗面のときの構成での干渉縞を３次元で示している。自記録層からの反射光の光束３０１と他層の記録層からの反射光の光束３０２とは鏡面のときと同様に偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを異なる角度で通過して偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂを異なる角度で通過するが、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂは粗面としているので、偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂから抜ける位置が傾きに応じて差を生じ検出器１０５上でそれぞれの光束によって干渉し波の位相がランダムに揃う所とずれるところが発生し、ランダムな干渉縞となり規則正しく揃うことがなくなる。
【００７９】
従って、トラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００８０】
図８は、本発明の実施の形態１に係わる偏光ビームスプリッタの主平面の表面粗さを示した図である。
【００８１】
偏光ビームスプリッタ１２２の主平面１２２ｂは、サンドブラスト加工などによって粗面化し、凸部の各々が異なる高さとなるように研磨している。また凸部の各々が異なる配列としている。
【００８２】
この加工によって、光学部材に設けられた粗面を形成する各々凸部の高さを異ならせたり、配列をランダムとしたことにより、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面の反射光のそれぞれが光学部材に設けた粗面の配列の差に応じて偏光ビームスプリッタから空気中に抜け出る位置を変化させることができる。その結果、自記録面からのサブ光の反射光と自記録面と異なる他層の記録面の反射光が検出器に照射するときに異なる位相として照射させることができるので、干渉縞を揃わなくさせることができるようになる。従ってトラッキング制御に用いるときのトラッキング誤差を検出するためのサブ光による信号検出精度が向上するので、複数の記録面を有する光ディスクに対して記録または再生するときのトラッキング制御を精度良く調整することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することができるようになる。
【００８３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図を参照しながら説明する。
【００８４】
本発明の実施の形態２の説明においては、実施の形態１と共通するところは繰り返して述べず省略する。
【００８５】
図９は、本発明の実施の形態２に係わる光ピックアップの構成を示した図である。
【００８６】
図９において、光ピックアップの構成は、レーザ５０１と、回折格子５０２と、偏光ビームスプリッタ５０３と、反射ミラー５０４と、コリメータレンズ５０５と、対物レンズ５０６と、検出レンズ５０７と、検出器５０８を備えている。
【００８７】
レーザ５０１から発射された光ビームは、回折格子５０２によって光ビームを３本の光束に分岐する。この３本の光ビームのうち、中央の光束をメイン光、その両側の２本の光束をサブ光と呼ぶ。３つに分岐された光ビームは、偏光ビームスプリッタ５０３によって反射されて反射ミラー５０４でさらに光ビームの進行方向を９０度折り曲げるように反射される。そして、コリメータレンズ５０５に導かれ、反射ミラー５０４で反射された光ビームを平行光に変換し、対物レンズ５０６へ入射させ、対物レンズ１６によって光ビームを光ディスク１０１の記録面の所定のトラックに集光する。集光された光ビームは、対物レンズ５０６、コリメータレンズ５０５、および反射ミラー５０４を通過し光ディスク１０１で反射された光ビームを戻り光として、偏光ビームスプリッタ５０３へ入射させる。
【００８８】
偏光ビームスプリッタ５０３へ入射した光ビームは、検出レンズ５０７で光ビームを一軸方向に関して拡大して。検出器５０８照射する。検出器５０８は、検出した光強度に応じた電気信号を発生する。
【００８９】
検出器５０８は、光ディスク１０１が複数の記録層を有するとき記録または再生を行う自記録層の記録面からの反射光と他層の記録面からの反射光（迷光）の両者の反射光を受光することになり光ビームが干渉するので、この干渉による干渉縞を減じる構成としている。
【００９０】
検出レンズ５０７は偏光ビームスプリッタ５０３に対向する主平面５０７ａを備えている。
【００９１】
偏光ビームスプリッタ５０３と対向する主平面５０７ａは、主平面の平均粗さを鏡面でなく粗面５０７ｂとしている。
【００９２】
粗面５０７ｂは、表面粗さが算術平均中心粗さＲａを１０μｍ以上で２０μｍ以下、かつ二乗平均粗さＲｑ（ｒｍｓ）が１２μｍ以上で２５μｍ以下の粗さとしている。
【００９３】
これにより粗面５０７ｂを設けた主平面５０７ａによって、この主平面５０７ａを通過する前に位相が揃った光ビームの平行波面の波面が乱され、検出器５０８に照射される。また、検出器５０８の受光レベルを悪化しすぎて受光特性が悪くならないようにすることができる。
【００９４】
従って、実際に記録している自記録層からの反射光と自記録層とは異なる他層の記録面からの反射光とは、異なる角度で主平面５０７ａに入射し、主平面５０７ａを通過した両反射光の光ビームは光路長が異なり、主平面５０７ａで波面が乱されて両反射光の偏光方位も同方向でなくなるので、自記録層による反射光と他層の反射面からの反射光が検出器５０８上で干渉し干渉縞となる影響を低減できる。
【００９５】
なお、本発明の実施の形態１及び本発明の実施の形態２で反射光受光手段である検出器に至る反射光の光路に備えた光学部材を粗面にする構成で説明を実施したが、本発明の実施の形態２に係わらず他の形態、例えば粗面を有する平板を反射光の光路に追加する構成でもよく、反射光の光路に粗面を有する平面を備えるとよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、パーソナルコンピュータ，ノートブック型コンピュータ，モバイル端末機器などの電子機器に搭載される光ディスク装置及びその光ディスク装置に好適に用いられる光ピックアップとして利用することができ、複数の記録層を有する光ディスクに記録または再生するときに自記録層以外の層からの影響を減らしトラッキング制御の精度が向上し、安定して記録又は再生ができる光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の外観図
【図３】本発明の実施の形態１に係わる光ディスク装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における光ピックアップの光学系構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係わる光ピックアップの光学系構成の略図
【図６】本発明の実施の形態１に係わる干渉縞の揺れに関する説明図
【図７】本発明の実施の形態１に係わる干渉縞に関する説明図
【図８】本発明の実施の形態１に係わる偏光ビームスプリッタの主平面の表面粗さを示した図
【図９】本発明の実施の形態２に係わる光ピックアップの構成を示した図
【図１０】従来の光ピックアップの構成の概略を示した図
【図１１】従来の構成における２つの記録層を有する光ディスクに対する光ピックアップの光学系構成の略図を示した図
【図１２】従来の構成の自記録層と他層からの反射光との干渉を示した図
【図１３】従来の干渉縞の発生に関する説明図
【符号の説明】
【００９８】
１    光ディスク装置
２    筐体
３    トレイ
４    光ピックアップモジュール
５    光ピックアップ
６    対物レンズ
１０１    光ディスク
１０２    レーザ
１０５    検出器
１２１    コリメータレンズ
１２２    偏光ビームスプリッタ
１２２ａ    斜面
１２２ｂ    主平面
１２４    回折格子
１２５    記録面
１２６    波面
５０１    レーザ
５０２    回折格子
５０３    偏光ビームスプリッタ
５０４    反射ミラー
５０５    コリメータレンズ
５０６    対物レンズ
５０７    検出レンズ
５０７ａ    主平面
５０７ｂ    粗面
５０８    検出器
【図１】
2008176855.tif 000003
【図２】
2008176855.tif 000004
【図３】
2008176855.tif 000005
【図４】
2008176855.tif 000006
【図５】
2008176855.tif 000007
【図６】
2008176855.tif 000008
【図７】
2008176855.tif 000009
【図８】
2008176855.tif 000010
【図９】
2008176855.tif 000011
【図１０】
2008176855.tif 000012
【図１１】
2008176855.tif 000013
【図１２】
2008176855.tif 000014
【図１３】
2008176855.tif 000015