(57)【要約】【課題】多層光ディスクに対して差動プッシュプル法でトラッキングを行うとき、隣接層からの反射光が迷光となり、トラッキング制御信号やデータ信号に悪影響を与えるのを軽減する。【解決手段】隣接層からの迷光を含む光ディスクからの反射光を収差の影響の少ない集光レンズで一旦集光し、部分的な反射領域を有する反射鏡で反射する。この反射光は迷光の影響が低減したものであり、偏光ビームスプリッタを通して、この反射光を非点収差入り集光レンズで４分割検出器（主光線用）および２分割検出器（副光線用）に入射させる。【選択図】図１
2008135097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を主光線と副光線に分割し、前記主光線と副光線を多層光情報記憶媒体の一つの記録層に集光する集光光学系と、
前記多層光情報記憶媒体の前記記録層から反射された反射光を検出する検出光学系とを有し、
前記検出光学系は、前記記録層からの反射光を絞り込む光学系と、前記光学系によって絞り込まれた前記主光線のスポット位置及び前記副光線のスポット位置にそれぞれ独立して反射領域が設けられた反射板と、非点収差入り集光素子と、前記主光線を検出する検出素子及び前記副光線を検出する検出素子を備える光検出器とを含み、前記反射板によって反射された反射光を前記非点収差入り集光素子によって前記光検出器上に集光して検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記集光光学系の光路中にビームスプリッタが設けられ、前記集光光学系と前記検出光学系は前記ビームスプリッタと前記記録層の間で光路を共有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記反射板に設けられた反射領域の面積は、前記主光線に対応する反射領域の面積と前記副光線に対する反射領域の面積とが異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記反射板に設けられた反射領域は形状がストライプ状であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項４記載の光ピックアップ装置において、前記ストライプの幅は、主光線に対応する反射領域の幅と前記副光線に対応する反射領域の幅とが異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記非点収差入り集光素子は集光レンズであり、前記反射板と前記前記非点収差入り集光素子は前記ビームスプリッタを挟んで配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記非点収差入り集光素子は凹面鏡であり、前記反射板と前記前記非点収差入り集光素子は前記ビームスプリッタに対して同じ側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記集光光学系は、前記レーザ光源からのレーザ光を発散光として前記ビームスプリッタを通過させることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、前記ビームスプリッタは偏光ビームスプリッタであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
多層光情報記憶媒体を保持して回転駆動する媒体駆動部と、
前記媒体駆動部に保持された多層光情報記憶媒体にレーザ光を照射し、記録情報を検出する信号処理光学系を有する光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置の信号処理光学系によって検出された信号から焦点位置制御信号、トラッキング位置制御回路、データ信号を取り出す信号処理回路とを有し、
前記信号処理光学系は、レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を主光線と副光線に分割し、前記主光線と副光線を前記多層光情報記憶媒体の一つの記録層に集光する集光光学系と、前記記録層から反射された反射光を検出する検出光学系とを有し、前記検出光学系は、前記記録層からの反射光を絞り込む光学系と、前記光学系によって絞り込まれた前記主光線のスポット位置及び前記副光線のスポット位置にそれぞれ独立して反射領域が設けられた反射板と、非点収差入り集光素子と、前記主光線を検出する検出素子及び前記副光線を検出する検出素子を備える光検出器とを含み、前記反射板によって反射された反射光を前記非点収差入り集光素子によって前記光検出器上に集光して検出することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の光ディスクドライブ装置において、前記集光光学系の光路中にビームスプリッタが設けられ、前記集光光学系と前記検出光学系は前記ビームスプリッタと前記記録層の間で光路を共有することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記反射板に設けられた反射領域の面積は、前記主光線に対応する反射領域の面積と前記副光線に対する反射領域の面積とが異なることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記反射板に設けられた反射領域は形状がストライプ状であることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の光ディスクドライブ装置において、前記ストライプの幅は、主光線に対応する反射領域の幅と前記副光線に対応する反射領域の幅とが異なることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１５】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記非点収差入り集光素子は集光レンズであり、前記反射板と前記前記非点収差入り集光素子は前記ビームスプリッタを挟んで配置されていることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１６】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記非点収差入り集光素子は凹面鏡であり、前記反射板と前記前記非点収差入り集光素子は前記ビームスプリッタに対して同じ側に配置されていることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１７】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記集光光学系は、前記レーザ光源からのレーザ光を発散光として前記ビームスプリッタを通過させることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項１８】
請求項１１記載の光ディスクドライブ装置において、前記ビームスプリッタは偏光ビームスプリッタであることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に光ピックアップ装置の読出し光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの１層の容量は使用する半導体レーザの波長と対物レンズの開口数（ＮＡ）に大きく依存する。半導体レーザの波長が短いほど、あるいはＮＡが大きいほど、記録密度を大きくでき、１層あたりの容量を増やすことができる。現在市場に流通している光ディスクドライブの主体は波長６５０ｎｍ付近の赤色光とＮＡ０．６の対物レンズを使用するＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブであるが、ＤＶＤの記録密度を上回るものとして、光波長４０５ｎｍ付近の青紫色の半導体レーザを光源とし、ＮＡ０．８５の対物レンズを使用する光ディスクドライブが出荷され始めている。今後の記録密度向上のために使用波長の短波長化を考えたとき、この青紫色より短い波長の半導体レーザ光源の開発は波長が紫外域になるため、開発に困難が予想される。また、空気中での対物レンズのＮＡの限界は１であるので、対物レンズによる記録密度の向上も困難になってきている。
【０００３】
このような状況において、１枚の光ディスクの容量を増加させる方式として多層化が提案されている。非特許文献１には４層のＲＯＭ（Read Only Memory）が紹介されている。レーザ光を多層光ディスクに照射した場合、同時に複数の層を照射することになるので層間のクロストークが問題となる。この問題を低減するために、層間隔を大きくすることが行われる。レーザ光は集光されており、目的とする層以外はレーザ光の集光位置からずれるので、クロストークを低減することができる。
【０００４】
一方、層間隔を広げると球面収差が問題になってくる。記録層の層間には空気の屈折率と異なるポリカーボネイトが使用されており、球面収差の原因となる。対物レンズの球面収差は特定の層に対して小さくなるように設計されており、他の層にレーザ光の焦点を移したとき球面収差が発生する。この収差は、通常２枚のレンズで構成されるエクスパンダーレンズ光学系あるいは液晶素子を対物レンズの前に置くことで補正することが可能である。２枚のレンズの距離あるいは液晶素子の位相を変えることで収差を補正することができる。しかし、液晶素子の補償可能範囲あるいはレンズの移動機構を小型の光ディスクドライブ装置内で実現することを考慮すると、大きい球面収差を補正することはできない。すなわち、多層光ディスクの層間隔を十分広くとることは実際の光ドライブ装置では事実上難しくなる。この結果、多層光ディスクでは層間クロストークが残ることになる。
【０００５】
前述のクロストークを低減するために、特許文献１によれば、レンズで集光された多層光ディスクからの反射光の集光位置は目的とする層と隣接層では光軸上で異なるので、微小なミラーを光軸上に配置することで、目的とする反射光だけを取り出すことができ、クロストークの低減が可能となる。しかし、光ディスクからの反射光を光軸に対して横方向に曲げる方式であるため、光ヘッドは大きくならざるを得ない。また、特許文献２によれば、臨界角プリズムを使用して、隣接層からの反射光を取り除く方法が提案されている。この方法では、当該層からの反射光はコリメートされた平行光になるが、隣接層からの反射光は発散光あるいは収束光になることを利用し、光軸に対してある角度以上になった光線を、臨界角プリズムで除去しようとするものである。この方式も、臨界プリズムを２個使用するので、光ヘッドが大きくならざるを得ない。
【０００６】
【特許文献１】特開2005-302084号
【特許文献２】特開2002-367211号
【非特許文献１】Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42 (2003)pp.778-783
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３を用いて、光ピックアップ装置の検出光学系における多層光ディスクによるクロストークを説明する。トラッキングエラー信号の検出はここではＤＰＰ（Differential Push-Pull）法を使用するものとする。ＤＰＰ法では回折格子によりレーザ光を１本の主光線と２本の副光線に分割して光ディスクを照射する。図３では主光線８０のみを示している。単純化のために、５０１は２層の光ディスクとし、５１１および５１２は情報記録層である。対物レンズ４０１からの主光線の最小ビームスポット位置は主光線８０で示すように情報記録層５１１上にあり、情報記録層５１１からの情報を読み出そうとしている。情報記録層５１１上には、図４に示すトラッキングのための案内溝が形成されており、この溝を主光線が光スポット９４として照射し、同時に副光線は半トラックピッチだけずれた位置を照射スポット９５、９６として照射している。照射光の焦点は記録層５１１に合っているので、その反射光は入射光と同じ光路を逆方向に辿って図３の対物レンズ４０１に戻る。次に、検出レンズ４０２を透過し、光ビーム８１となって光検出器５１に入射する。検出レンズ４０２には非点収差が入っており、光検出器５１は最小錯乱円の位置に設置される。
【０００８】
光検出器の形状とディスクからの反射光の入射状態を図５に示す。中央にある田の字状の４分割された検出器５４１は主光線を検出するものであり、主光線は８１１のスポットとして検出器５４１を照射する。副光線による反射光は、それぞれ２分割検出器５４２、５４３上に光スポット８１２、８１３として入射する。４分割検出器５４１からの信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、２分割検出器５４２からの信号をＥ、Ｆおよび２分割検出器５４３からの信号をＧ、Ｈとする。このとき、トラッキングエラー信号ＴＲは、ＴＲ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）−ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝と表される。ここに、ｋは定数であり、主光線と副光線の強度比等から決められる。通常、主光線は副光線の強度と比較して１０倍以上大きくなるように設定されている。また、フォーカスエラー信号をＡＦ、データ信号をＲＦとしたとき、ＡＦ＝Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）、ＲＦ＝Ａ＋Ｃ＋Ｂ＋Ｄのように表される。ＴＲおよびＡＦ信号はレーザ光の照射位置の制御に使用される。
【０００９】
多層ディスクにレーザ光を照射したとき、それぞれの層からの反射光量はほぼ同量になるように設計されている。このために対物レンズに近い層の透過率が大きくなっており、対物レンズから遠い層にもレーザ光が照射できるようになっている。このような条件下では、図３に示したように情報読出し対象層である５１１にレーザ光の焦点を合わせると、一部のレーザ光は光ビーム８２として当該層５１１を透過し、隣接層５１２で反射され、迷光である反射光ビーム８３となる。この反射光ビーム８３は対物レンズ４０１に戻り、検出レンズ４０２に入射した後、光検出器５１の手前で一旦集光され、光ビーム８４で示したように広がりながら光検出器５１に入射する。光ビーム８４は、光検出器面上では図５に示すように、広がった光スポット８４１になり、光検出器５４１、５４２、５４３を覆った状態となる。このため、ビーム８１１および８１２、８１３と干渉することになる。この干渉は、層間隔の変動による光スポット８４１の位相の変化に影響され、変動する。すなわち、これによる干渉状態の変動のために、ビーム８１１の全光量であるＲＦ信号強度における変動はＲＦ信号のジッターの劣化を引き起こし、データ読み出し時のエラーレートを悪化させてしまう。また、回折格子で分割されて生成される副光線の強度は設計上小さく設定されているので、隣接層からの主光線の反射光のパワーデンシティと同程度となり、このため、干渉の効果が強く現れる。この干渉も光ディスクの傾きや層間隔などに影響され、不均一な層間隔のディスクの回転で光スポット８１２あるいは８１３の光量分布が変化する。この結果、ＴＲ信号の差動信号部分（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）に影響を与えることになり、トラッキング信号のバランスを崩すことになる。これにより、トラッキングがはずれるような不具合が生じる。同様に、隣接層５１２が読出し対象層５１１の対物レンズ寄りにある場合も、隣接層から反射光が発生し、問題となる干渉が同様に生じる。
【００１０】
本発明の目的は、光ピックアップ装置を大型化させずに、多層光ディスクでのデータ信号やトラッキング信号へのクロストークを軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、主光線の隣接層からの反射の影響を少なくする方法を用いる。図３の光学系では集光レンズ４０２に非点収差が導入されており、光検出器は収束ビームが最小錯乱円となる光軸位置に置かれる。この場合、最小錯乱円は収差のない集光スポットと比較して大きいため、最小錯乱円の位置に置いた光検出器は広くならざるを得ない。この場合、図５において説明したように、隣接層からの反射光８４１が検出器５４２、５４３に迷光として入射してしまう。この迷光を低減するため、隣接光からの迷光を含めた光ディスクからの反射光を一旦非点収差がない、すなわち収差の少ない集光レンズで集光し、集光位置に部分的に反射する領域を設けた反射板を設置する。収差の小さいレンズで集光するので、焦点位置でのスポットサイズは小さくなる。他方、隣接層からの反射光は、非点収差の有無にかかわらず、広がったものなのでパワーデンシティの分布はそれほど変わらない。
【００１２】
図６に、収差のないレンズで光ディスクからの反射光を絞り込んだ状態を示す。８２１は当該層からの主光線の反射光の集光スポット、８２２、８２３は副光線の反射光の集光スポットである。レンズに収差を入れていないので、図５で示した最小錯乱円よりも、小さいスポットになる。隣接層からの反射光８４２は大きく広がった状態であり、図５の場合とほとんど変わらない。ここで、部分的な反射領域を有する反射鏡を焦点位置に設置する。図６において、６０１は四角の形状をした反射部分を表し、主光線を反射する。６０２、６０３は同様に反射部分を表し、それぞれ副光線を反射する。この反射部分の大きさは、それぞれの光線のスポット径が小さいので、最小錯乱円の位置に置いた光検出器５４２あるいは５４３（図５）より小さくすることができる。図６の反射部分で反射された光を、図５で示した光検出器を用いて検出するとした場合、それぞれの検出器に入射する隣接層からの反射光は、反射部分６０１〜６０３の面積が小さいため減少する。一方、８２１、８２２、８２３の当該層からの反射光は大きくは減少しないので、両者が検出器上で干渉したとき、その干渉効果は減少する。
【００１３】
本発明においては、当該層および隣接層からの反射光を部分的な反射領域を有する反射鏡で反射させてから検出することで、隣接層からの反射光の影響を減少させることができる。同様の効果はピンホールの使用でも得ることが可能であるが、ピンホールは透過タイプであるため、ピンホールの後方に光学系が必要となり、装置が大型化することになる。本発明では部分的な反射領域を有する反射板を用いているので、既設の光学素子を共用できるので、装置の小型化を図ることが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、トラッキングエラー信号を得るための光検出器に入射する隣接層による反射光の光量を減少させることができ、干渉によるトラッキングエラー信号の変動を小さくすることができる。これにより、光ディスクを読み書きするとき、光スポットがトラックをはずれることがなくなる。同時に、光検出器への隣接層からの反射光の影響を少なくすることができるので、データ信号のジッターを小さくすることができ、読み出したデータの信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の光ディスクドライブ装置を実施するための最良の形態を、図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に、光ディスクドライブ装置の光ピックアップ部分を示す。半導体レーザ１０１から出射したレーザ光を、コリメータレンズ４０３と三角プリズム１０２により円形のコリメートされた光ビームに変換する。コリメートされたビームは回折格子１０３により３本のビームに分割され、１本の主光線と２本の副光線になる。主光線の進行方向は入射ビームと同じ方向であるが、副ビームは光軸の両側にある傾きを持った出射光となる。通常、主光線と副光線の光量差は１０倍以上に設定される。３本のビームは偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、λ／４板１０５により円偏光に変換され、回転機構により回転する多層ディスク５０１に対物レンズ４０４で絞り込まれる。ここでは２層ディスクを図示しているが、２層に限定されるものではなく、３層以上の多層ディスクにも実施可能である。読出し対象層（当該層）は５１１であり、レーザ光の最小スポットの位置が５１１上にある。隣接層５１２からも反射光８３が発生し、クロストークの原因である迷光となる。
【００１７】
多層ディスクからの反射光は迷光も含めて、対物レンズ４０４を戻り、λ／４板１０５により、元の偏光方向に対して直交する方向の直線偏光に変換される。このため偏光ビームスプリッタ１０４で反射され、λ／４板１０６に向かい、円偏光に変換される。その後、集光レンズ４０５で集光され、反射板４３で反射される。反射板４３は記録層５１１からの反射光が最小スポットになる位置に設置されている。反射板４３の形状を図７に示す。主光線は反射領域４３１で反射され、二つの副光線は反射領域４３２および４３３で反射される。それぞれの反射領域の大きさは半径１０μｍであり、中心間隔は１３０μｍである。反射板４３による反射光は集光レンズ４０５に戻り、λ／４板１０６により入射時の偏光方向に対して直交した偏光方向の直線偏光となり、ビームスプリッタ１０４を透過する。４０６は非点収差が入った集光レンズであり、最小錯乱円の位置に光検出器５２が置かれる。光検出器の感度のある部分の形状は図５で示した通りである。光検出器からの信号は信号処理回路５３で処理され、光スポットの位置を制御するＡＦ信号およびＴＲ信号、データ信号であるＲＦ信号が形成される。
【００１８】
図１０に信号処理のための電子回路を示す。光検出器５４１および５４２、５４３は図５で示したものと同様である。４分割検出器５４１は主光線を検出し、２分割検出器５４２、５４３はそれぞれ副光線を検出する。５５１から５５５までが差動増幅器であり、５６１から５６６までが加算回路である。５８０はｋ倍の増幅器であり、ｋは主光線と副光線の強度比を勘案して決まる値である。各検出器からの信号はプリアンプで増幅された後、これらの電子回路で処理され、制御信号あるいはデータ信号となる。４分割検出器からの出力ＡおよびＢ、Ｃ、Ｄをすべてを加え合わせた信号は５７２であり、データ信号である。５７４は非点収差法によるＡＦ信号となる。５７３は主光線によるプッシュプル信号であり、５７１は副ビームによる副プッシュプル信号である。５７１の信号は増幅器５８０でｋ倍に増幅され、主光線によるプッシュプル信号５７３と共に差動増幅器５５５で処理され、ＴＲ信号５７５となる。
【００１９】
図１０の５７１の副プッシュプル信号（ＳＰＰ）の計算例を図１１に示す。使用波長は０．４０５μｍ、対物レンズのＮＡは０．８５、トラックピッチは０．３２μｍとする。計算では、主光線のスポット位置は対物レンズに近い５１１の記録層のオントラック上にあり、副光線の位置は半トラックずれた位置に固定されているものとして、層間隔を変化させながら、２層の干渉を考慮したＳＰＰを計算する。このＳＰＰはトラック位置を変化させていないので、干渉効果によるＳＰＰの変動が計算できる。図１１の横軸は二つの記録層の層間隔であり、縦軸はＳＰＰ振幅で規格化したＳＰＰ信号である。白抜きの四角で示した線が実施例１によるＳＰＰ信号である。比較のために、反射板４３がない通常の光学系、すなわち反射板４３の位置に光検出器を５４１と５４２、５４３を配置した光学系での計算結果を同時に示す。この図より、この層間隔の範囲では、ＳＰＰ信号の変動は、実施例１では０．０２４であるが、対策のない従来の光学系では０．２２となる。
【００２０】
本実施例では、集光レンズ４０５と非点収差入りレンズ４０６の焦点距離を両者とも４６ｍｍとした。集光レンズ４０５によるスポットサイズは４μｍとなる。また，非点収差入りレンズ４０６の非点隔差は１．７ｍｍであり，最小錯乱円でのスポットサイズは約３０μｍである。このように小さいスポットサイズのビームを小さい反射領域で反射することができるので，ＳＰＰ変動を減少させることが可能になる。
【００２１】
以上のように、本発明によると、層間隔の変動に伴ってトラッキングエラー信号が変動する現象を小さくすることができる。隣接層からの反射光とトラッキングのための副光線が干渉し、その位相差が層間隔で変わるので、サブプッシュプル信号が変動するが、本発明により隣接層からの反射光の影響を小さくできるので、トラッキングエラー信号の変動が小さくなる。これにより、精度の高いレーザ光照射位置の制御が可能となり、読出しおよび書込みのときのレーザ照射位置を正確に決められるので信号の品質が向上する。また、データ信号自体も隣接層からの反射光の混入が小さくなるので、エラーの少ないデータ信号を得ることができる。
【００２２】
本実施例では偏光光学系を用いたが、半導体レーザの最大出力に十分余裕がある場合は、１０４の偏光ビームスプリッタを通常のビームスプリッタに置き換え、１０５と１０６のλ／４板を取り除いた光学系を使用することも可能である。
【実施例２】
【００２３】
実施例１では反射板４３の形状として、主光線用と副光線用の反射領域の大きさが同じものを使用した。しかし，フォーカスの引き込み範囲が必ずしも設計どおりでない場合がある。これに対処するため、実施例２では、主光線を反射する領域の大きさと副光線を反射する領域の大きさとが異なっている。図１の反射板４３の位置に、一例として代替設置すべき反射板を図８に示す。反射板４６の反射部分４６１が主光線用であり、反射部分４６２、４６３が副光線用である。この反射板を使用したときの、図１０の５７１の副プッシュプル信号（ＳＰＰ）の計算例を図１２に示す。ここに、４６２および４６３の反射領域の半径を１０μｍとし、４６１の半径を３０μｍと４０μｍに設定した。その他のパラメータは、実施例１と同様に、反射部分の中心間隔を１３０μｍとし、使用波長は０．４０５μｍ、対物レンズのＮＡは０．８５、トラックピッチは０．３２μｍとする。図１２の横軸は二つの記録層の層間隔であり、縦軸はＳＰＰ振幅で規格化したＳＰＰ信号である。△印は中心の反射部分の半径が４０μｍ、○印は半径が３０μｍのＳＰＰ信号を示す。この図より半径が４０μｍのＳＰＰ変動は０．０６１、半径が３０μｍの場合のＳＰＰ変動は０．０５３となる。図１１で示したように、対策がない場合のＳＰＰ変動は０．２１なのでＳＰＰ変動は減少しており、本発明の効果を示している。
【００２４】
図１３に、光軸方向に光ディスクを移動させたときのＡＦ信号５７４の変化を示す。横軸はデフォーカス量を表し、デフォーカスがゼロで光ディスクの記録面とレーザ光の最小スポットの位置とが一致している。４６１の反射部分の半径が３０μｍのときは引き込み範囲が１．２５μｍ、半径４０μｍのときは１．４５μｍとなり、半径を大きくすると引き込み範囲が広くなる。
【００２５】
また、図９に示したストライプ状の反射領域を有する反射板を図１の反射板４３の位置に使用しても、隣接層からの反射光の影響を低減することができる。４７１の反射領域は主光線を反射し、４７２と４７３の領域は副光線を反射する。主光線と二つの副光線の中心を通る直線に対して、ストライプの方向は垂直だけでなく、斜めの方向に設定することも可能である。これらの場合、ストライプ状の反射領域を有する反射板は横方向に移動させるだけで、３本のビームと位置調整ができるので、調整が容易になる利点がある。
【実施例３】
【００２６】
図２に示した実施例３では、回折格子１０３と偏光ビームスプリッタ１０４がコリメータレンズ４０７より半導体レーザ１０１側に設置されている。従って、半導体レーザ１０１から出射したレーザ光は発散光の状態で偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、その後コリメータレンズ４０７でコリメートされた光ビームに変換されて回折格子１０５に入射する。実施例１では回折格子１０３と偏光ビームスプリッタ１０４がコリメータレンズ４０３と対物レンズ４０４の間に設置されていたため、集光レンズ４０５が必要であったが、実施例３では図２に示すように、多層ディスク５０１の読出し対象層５１１から反射された光ビームはコリメータレンズ４０７を通ると収束光になるため、集光レンズが必要ないので、部品点数を削減できる効果がある。
【実施例４】
【００２７】
実施例４を図１４に示す。光ディスク５０１からの反射光は偏光ビームスプリッタ１０４で反射された後、λ／４板１０６を透過し円偏光となり、反射板４３で反射される。反射板４３には光検出器５２が、光軸からはずれたところに設置されているが、偏光ビームスプリッタ１０４で反射された光ディスクからの反射光を直接検出するためのものではない。部分的な反射領域を有する反射板４３で反射された光はλ／４板を通過することで、偏光方向が入射時とは９０度異なるものとなっているので、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、凹面鏡４８で反射される。凹面鏡の光軸は光検出器５２の方向に向いており、反射光は光検出器５２で検出される。ＡＦ信号を得るために非点収差法を用いるので、凹面鏡４８には非点収差が入っている。光検出器５２で検出された光による信号は信号処理回路５３で処理され、光スポットの位置を制御するＡＦ信号およびＴＲ信号、データ信号であるＲＦ信号が形成される。本実施例では凹面鏡４８を用いることで、光検出器への光路を反射板４３への光路と共用でき、反射板４３上に光検出器を置くことができる。これにより、偏光ビームスプリッタ１０４より上部の光学系がなくなるので、装置を小型化する効果がある。
【実施例５】
【００２８】
ＳＰＰの変動を減少させることが可能な光ディスクドライブ装置の実施例を図１５に示す。７１１から７１４までの回路はデータを多層光ディスク５０１に記録するためのものである。７１１は誤り訂正用符号化回路であり、データに誤り訂正符号が付加される。７１２は記録符号化回路であり、１−７ＰＰ方式でデータを変調する。７１３は記録補償回路であり、マーク長に適した書込みのためのパルスを発生する。発生したパルス列に基づき、半導体レーザ駆動回路７１４により、光ピックアップ６０内の半導体レーザを駆動し、対物レンズから出射したレーザ光８０を変調する。モータ５０２によって回転駆動される光ディスク５０１上には相変化膜が形成されており、レーザ光で熱せられ、急冷されるとアモルファス状態になり、徐冷されると結晶状態になる。これらの二つの状態は反射率が異なり、マークを形成することができる。書き込み状態では、レーザ光のコヒーレンシーを低下させる高周波重畳を行わないため、隣接層からの反射光と当該層からの反射光は干渉しやすい状態になっている。このため、ＳＰＰの変動を低減するための対策を行わない場合は、トラッキングがはずれたり、隣接トラックのデータを消したりする不具合が生じる。本実施例では、光ピックアップ６０には実施例１から４で示された光ピックアップのいずれかが採用されており、多層ディスクにおいてもトラッキングの不具合は生じない。
【００２９】
７２１から７２６の回路はデータの読み出しのためのものである。７２１はイコライザーであり、最短マーク長付近の信号雑音比を改善する。この信号は７２２のＰＬＬ回路に入力され、クロックが抽出される。また、イコライザーで処理されたデータ信号は抽出されたクロックのタイミングで７２３のＡ−Ｄ変換器でデジタル化される。７２４はＰＲＭＬ（Pertial Response Maximum Likelyhood）信号処理回路であり、ビタビ復号を行う。記録復号化回路７２５では１−７ＰＰ方式の変調規則に基づき復号化し、誤り訂正回路７２６でデータを復元する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明により、光ディスクドライブ装置において多層光ディスクを読み出すときに発生する隣接層からの反射光の影響を低減することができる。多層光ディスクを読み出すときあるいは書き込むとき、光ディスクに対してレーザ光のトラッキング位置の制御を誤差信号により正確に行う必要がある。隣接層からの反射光があると、干渉効果による誤差信号の変移のためにトラッキング位置に狂いが生じ、データ信号を精度よく読み出したり、あるいは書き込み位置を精度よく定めることができなくなる。本発明では、これらの不具合をなくすることができる。さらに、データ信号自体に混入する隣接層からの反射光によるクロストークを低減できるので、データ信号の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図。
【図２】本発明による光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図。
【図３】隣接層からの反射光の影響を示す図。
【図４】１本の主光線と２本の副光線が溝付き記録面を照射している状態を示す図。
【図５】光検出器の形状と光ディスクからの反射光の光スポットの位置と広がりを示す図。
【図６】収差のない集光レンズで光ディスクからの反射光を絞り込んだ状態と部分的な反射領域を有する反射板を示す図。
【図７】同一の大きさの部分的反射領域を有する反射板の形状を示す図。
【図８】異なる大きさの部分的反射領域を有する反射板の形状を示す図。
【図９】ストライプ状の部分的反射領域を有する反射板の形状を示す図。
【図１０】信号処理回路の概略を示す図。
【図１１】副プッシュプル信号の層間隔変化による変化を示す図。
【図１２】中心反射部分の大きさを変えたときの副プッシュプル信号を示す図。
【図１３】中心反射部分の大きさを変えたときのＡＦ信号を示す図。
【図１４】本発明による光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図。
【図１５】本発明による光ディスクドライブ装置の概略図。
【符号の説明】
【００３２】
４３：反射板、４６：反射板、４７：反射板、４８：非点収差入り凹面鏡、５２：検出器、５３：信号処理回路、１０１：半導体レーザ、１０３：回折格子、１０４：偏光ビームスプリッタ、１０５：λ／４板、１０６：λ／４板、４０４：対物レンズ、４０５：集光レンズ、４０６：非点収差入り集光レンズ、５０１：多層ディスク、５４１：４分割検出器、５４２：２分割検出器、５４３：２分割検出器、６０１：部分的反射領域、６０２：部分的反射領域、６０３：部分的反射領域、８２１：主光線ビームスポット、８２２：副光線ビームスポット、８２３：副光線ビームスポット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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