(57)【要約】【課題】ＤＶＤ用光ピックアップ装置に使用される対物レンズよりも開口数の大きな対物レンズを使用して、複数の記録層を有する光学式記録媒体の再生を行う光ピックアップ装置を得ること。【解決手段】カバー層厚みの設計値が異なる複数の対物レンズ１６ａ，１６ｂを保持し、光ビームの光軸にいずれかの対物レンズを挿入するために切り替え可能な対物レンズホルダ１４と、コリメータレンズなどの第１の波面収差補正部１３と、電気光学素子を用いて波面収差を補正する電気光学パネルなどの第２の波面収差補正部１８と、光ビームを照射する光学式記録媒体３の任意の記録層４のカバー層厚みに近いカバー層厚みの設計値を有する対物レンズ１６ａまたは１６ｂを光ビームの光軸に挿入するように対物レンズホルダ１４を制御するとともに、記録層４に光ビームを集光させるように第１と第２の波面収差補正部１３，１８を制御する収差補正素子制御部２０と、を備える。【選択図】        図１
2005122861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する光学式記録媒体に照射する光ビームを発生する光源と、
カバー層厚みの設計値が異なりかつ切り替え可能な複数の対物レンズと、
前記対物レンズのカバー層厚みの設計値から所定の範囲内に前記光ビームを集光させた場合に生じる波面収差を補正するための波面収差補正手段と、
前記光学式記録媒体から反射された光ビームを検出する検出手段と、
選択された記録層のカバー層厚みに応じて前記複数の対物レンズの切り替え制御を行うとともに前記波面収差補正手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
複数の記録層を有する光学式記録媒体に照射する光ビームを発生する光源と、
対物レンズと、
前記対物レンズのカバー層厚みの設計値から所定の範囲内に前記光ビームを集光させた場合に生じる波面収差を補正するための波面収差補正手段と、
前記光学式記録媒体から反射された光ビームを検出する検出手段と、
をそれぞれ有し、かつ切り替え可能な複数の光学系を備え、
選択された記録層のカバー層厚みに応じて前記複数の光学系の切り替え制御を行うとともに前記波面収差補正手段を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記波面収差補正手段は、
前記対物レンズに対する相対位置を変化させて前記光ビームの前記対物レンズへの入射光束の発散度または集束度を変化させることにより波面収差を補正するレンズによって構成される第１の波面収差補正手段と、
電界によって屈折率が変化する電気光学素子と、前記対物レンズを透過する光ビームの波面収差を補正するように前記電気光学素子の屈折率を変化させるための電極とを備えた第２の波面収差補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第２の波面収差補正手段は、前記対物レンズごとに配置され、かつ前記対物レンズと一体に配置される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。
【請求項５】
記録層のカバー層厚みごとに前記波面収差補正手段の補正量を格納した収差補正量格納手段をさらに備え、
前記制御手段は、記録層に前記光ビームが集光されると、前記収差補正量格納手段から抽出した前記記録層のカバー層厚みに対応する前記波面収差補正手段の補正量に基づいて前記波面収差補正手段の補正を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記複数の記録層を有する光学式記録媒体を第１の光学式記録媒体とし、この第１の光学式記録媒体と、所定のカバー層厚みの記録層を一層有する第２の光学式記録媒体と、を識別する光学式記録媒体識別手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記光学式記録媒体識別手段によって前記第２の光学式記録媒体が識別された場合に、前記第２の光学式記録媒体の前記所定のカバー層厚みに近いカバー層厚みの設計値を有する対物レンズを選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光源は、
前記第１の光学式記録媒体に照射する光ビームを発生するための第１の光源と、
前記第２の光学式記録媒体に照射する光ビームを発生するための第２の光源と、
を備え、
前記光学式記録媒体識別手段によって識別される光学式記録媒体の種類に応じて前記第１と前記第２の光源の切り替えを行う光源切り替え手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置の前記検出手段から出力される検出信号を再生する再生処理手段と、
を備えることを特徴とする光学式記録媒体再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ピックアップ装置および光学式記録媒体再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から複数の記録層を有する光学式記録媒体の光ピックアップ装置が提案されている。たとえば、特許文献１（特開２００１−１７６１１７号公報）には、情報記録媒体に形成されたガイドトラック層にサーボ用レーザ光を照射し、その結果得られる信号に基づいて対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向に駆動して、情報記録媒体の複数の記録層のうち所望の記録層に記録／再生用レーザ光を照射するために、焦点距離の異なる複数の対物レンズを備える光ピックアップ装置が開示されている。この光ピックアップ装置では、対物レンズを切り替えてもサーボ用レーザ光がガイドトラック層に集光されるようにしながら、記録／再生用レーザ光の照射位置を異ならせるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７６１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来技術は、ＤＶＤ（Digital Versatile DiscまたはDigital Video Disc）等の開口数が０．６付近の対物レンズを用いて情報の再生が行われる光学式記録媒体を対象とするものである。このような開口数が０．６付近の対物レンズを使用した光ピックアップ装置では、複数の記録層を有する光学式記録媒体で、光ビームを集光させる記録層の位置を変化させた場合に、光ビームの波面収差の補正を行わなくても、情報を再生することができる。
【０００５】
ところが、高い記録密度を実現する多数の記録層を有する光学式記録媒体の情報の再生を行う光ピックアップ装置に対しては、この従来技術では対応することができない。高い記録密度を実現する光学式記録媒体の再生を行う場合には、さらに開口数の大きな対物レンズを使用する必要がある。たとえば、開口数が０．６よりも大きい対物レンズでは、光ビームを集光する記録層を切り替えた場合に、各記録層で生じる波面収差が無視できないほど大きくなる。そのため、波面収差を補正する手段を持たない従来技術で、高い記録密度を実現する複数の記録層を有する光学式記録媒体の情報を再生する場合には、最大で光学式記録媒体が有する記録層の数だけ対物レンズを用意しなければならない。これでは、たとえば１００層の記録層を有する光学式記録媒体の場合には、１００個の対物レンズが必要となってしまい、光ピックアップ装置を構成することは非常に困難となってしまう。
【０００６】
このようなことから、本発明が解決しようとする課題としては、「従来のＤＶＤなどの光学式記録媒体の再生装置の光ピックアップ装置に使用される対物レンズに比して開口数の大きな対物レンズを使用して、高記録密度の複数の記録層を有する光学式記録媒体の再生を行うには、記録層のカバー層厚みに応じて選択した対物レンズの収差補正を行う必要がある」という問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数の記録層を有する光学式記録媒体に照射する光ビームを発生する光源と、カバー層厚みの設計値が異なりかつ切り替え可能な複数の対物レンズと、前記対物レンズのカバー層厚みの設計値から所定の範囲内に前記光ビームを集光させた場合に生じる波面収差を補正するための波面収差補正手段と、前記光学式記録媒体から反
射された光ビームを検出する検出手段と、選択された記録層のカバー層厚みに応じて前記複数の対物レンズの切り替え制御を行うとともに前記波面収差補正手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、複数の記録層を有する光学式記録媒体に照射する光ビームを発生する光源と、対物レンズと、前記対物レンズのカバー層厚みの設計値から所定の範囲内に前記光ビームを集光させた場合に生じる波面収差を補正するための波面収差補正手段と、前記光学式記録媒体から反射された光ビームを検出する検出手段と、をそれぞれ有し、かつ切り替え可能な複数の光学系を備え、選択された記録層のカバー層厚みに応じて前記複数の光学系の切り替え制御を行うとともに前記波面収差補正手段を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置の前記検出手段から出力される検出信号を再生する再生処理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる光ピックアップ装置および光学式記録媒体再生装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明の概略と特徴を実施の形態として説明し、その後に実施の形態にかかる種々の実施例と、この実施例に対する変形例を説明する。
【００１１】
［実施の形態］
図１は、光学式記録媒体再生装置の概略構成を示す図である。この光学式記録媒体再生装置は、概略的には、高記録密度の複数の記録層４を有する光学式記録媒体３を、焦点距離の異なる複数の対物レンズ１６ａ，１６ｂのうち記録／再生する記録層のカバー層厚みに応じた対物レンズを選択して記録／再生するものであり、同図に示されるように、発生する波面収差（主として球面収差）を補正しつつ光ビームを光学式記録媒体３に照射し、その反射光に基づいて光学式記録媒体３上の記録情報に対応する検出信号を出力する光ピックアップ装置１と、検出信号に基づいて記録情報を再生し再生信号として出力する再生処理部２とから構成される。なお、カバー層厚みとは、対物レンズ１６ａ，１６ｂ側の光学式記録媒体３の表面から目的の記録層４までの、光学式記録媒体３の深さ方向の距離のことをいう。
【００１２】
光ピックアップ装置１は、複数の記録層４を有する光学式記録媒体３に記録された記録情報を再生する際に使用する光ビームを発生する光源１１と、光源１１から発生される光ビームを対物レンズ１６ａ（１６ｂ）へと透過させるとともに、光学式記録媒体３からの反射光をディテクタ２３側へと分離するビームスプリッタ１２と、光源１１から発生される光ビームの波面収差を補正する第１の波面収差補正部１３と、焦点距離の異なる複数の対物レンズ１６を保持し、光源１１から光学式記録媒体３に照射される光ビームの光軸にいずれかの対物レンズ１６の光軸を合わせるように切り替え可能な対物レンズホルダ１４と、対物レンズホルダ１４の切り替えとともに波面収差補正を行うために第１の波面収差補正部１３と後述する対物レンズホルダ１４に設けられた第２の波面収差補正部１８を制御する制御手段としての収差補正素子制御部２０と、光ビームの波面収差補正を行うための第１の波面収差補正部１３と第２の波面収差補正部１８の補正量を記録層４ごとに格納した収差補正量格納部２１と、ビームスプリッタ１２によって光学式記録媒体３から反射された光ビームをディテクタ２３に集光するための集光レンズ２２と、受光した光ビームを検出信号に変換する検出手段であるディテクタ２３とから構成される。
【００１３】
第１の波面収差補正部１３は、対物レンズ１６に対する相対位置を光軸方向に変化させ
て光ビームの対物レンズ１６への入射光束の発散度または集束度を変化させることにより、ディスクのカバー層厚みで発生する波面収差のうち低次の波面収差を補正するレンズである。たとえば、第１の波面収差補正部として、光源１１から発生される光ビームを平行光線とするとともに、光軸方向に移動させて光ビームの波面収差を補正するコリメータレンズや、２以上のレンズからなり少なくともいずれかのレンズの位置を光軸方向に変化させて光ビームの波面収差を補正するエキスパンダレンズなどを挙げることができる。この第１の波面収差補正部１３は、図示しないアクチュエータを有し、後述する収差補正素子制御部２０によって、光ビームの光軸方向に移動可能な構成となっている。
【００１４】
対物レンズホルダ１４は、対物レンズ１６、１／４波長板１７および第２の波面収差補正部１８を含む構成を一組の対物レンズユニット１５とすると、焦点距離の異なる対物レンズ１６を有する複数組の対物レンズユニット１５を保持する構成を有する。なお、一組の対物レンズユニット１５において、対物レンズ１６と第２の波面収差補正部１８とは光軸が一致するようにアライメントがなされて、対物レンズホルダ１４に固定される。この図１に示される場合には、二組の対物レンズユニット１５が対物レンズホルダ１４に固定されている場合が示されている。対物レンズホルダ１４は、その中心部付近を貫く軸１９に支持され、この軸１９がさらに図示しないアクチュエータに支持され、この軸１９を中心として回転可能となる。これによって、光源１１から発生される光ビームの光軸と、いずれかの対物レンズユニット１５の光軸とを合わせるように、対物レンズ１６を切り替えることが可能となる。この対物レンズホルダ１４は、対物レンズユニット１５を支持した際のバランスが保たれるように構成される。
【００１５】
対物レンズ１６は、光学式記録媒体３中のどの深さの記録層４にも光ビームを集光させることができるように、カバー層厚みの設計値の異なるものが対物レンズホルダ１４に複数用意される。一般的に、第１および第２の波面収差補正部１３，１８による光ビームの波面収差の補正結果が波面収差のＲＭＳ（Root Mean Square）値において７０ｍλを超えなければ、その光ビームを光学式記録媒体３の記録再生用に用いることができると考えられている。そのため、図２に示されるように、カバー層厚みＬに焦点距離を有するように設計された対物レンズ１６の場合、第１と第２の波面収差補正部１３，１８による波面収差の補正後の波面収差のＲＭＳ値が７０ｍλを超えない厚みをｄとすると、この対物レンズ１６は、カバー層厚みがＬ−ｄ〜Ｌ＋ｄの範囲に存在する記録層４に光ビームを良好に集光させることが可能となる。したがって、複数の記録層４を有する光学式記録媒体３を再生するためには、対物レンズホルダ１４に保持される対物レンズ１６として、光学式記録媒体３のカバー層厚みの最も小さい記録層４から最も大きい記録層４まで光ビームを良好に集光させることができるようにカバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６を選択すればよい。ただし、カバー層厚みの厚い記録層４を有する光学式記録媒体３に対応させる場合に、焦点距離が小さいとワーキングディスタンスが取れないために対物レンズ１６が光学式記録媒体３と接触してしまうおそれがあるので、対物レンズ１６の設計はカバー層厚みだけでなく焦点距離にも留意して行う必要がある。
【００１６】
１／４波長板１７は、光源１１からの光ビームと、光学式記録媒体３から反射された光ビームとをビームスプリッタ１２で分離するために配置される。
【００１７】
第２の波面収差補正部１８は、第１の波面収差補正部１３の補正で残留した高次の波面収差を補正するために、電界によって電気光学効果を生じる液晶などの電気光学素子を有して構成される。図３は、電気光学素子パネルとしての第２の波面収差補正部の構成を模式的に示す斜視図である。第２の波面収差補正部１８は、第１の電極層１８１と第２の電極層１８２との間に電気光学素子１８３を挟んで封入し、これをさらに透明なガラス基板１８４，１８５で挟んだ構成を基本とする。電気光学素子として液晶分子を使用する場合には、第２の波面収差補正部１８は、液晶パネルとなる。液晶分子は、電圧を印加すると
液晶分子の向きが変化して屈折率が変化するので、ある領域に電圧を印加した液晶パネルを透過する光は、その領域だけ所定の位相差を持った透過波面となる。この位相差は、印加電圧の大きさによって制御することができる。したがって、第１と第２の電極層１８１，１８２の少なくとも一方に、波面収差を補正するための任意の形状（通常、第１の波面収差補正部１３による補正で残留した高次の波面収差の収差分布形状に対応した同心円形状）の電極１８６を構成し、この電極１８６に印加する電圧の大きさを任意に制御することで、任意の形状で任意の位相差を有する任意の透過波面を形成することができる。
【００１８】
収差補正素子制御部２０は、光学式記録媒体３の再生を行う記録層４のカバー層厚みに基づいて対物レンズ１６を切り替えるとともに、その記録層４のカバー層厚みによって定まる波面収差補正を、収差補正量格納部２１に格納された値に基づいて第１と第２の波面収差補正部１３，１８に対して行う。
【００１９】
収差補正量格納部２１は、予め求められた各カバー層厚みの記録層４における第１の波面収差補正部１３の補正量としての光軸方向の駆動位置と、第２の波面収差補正部１８の補正量としての印加電圧とを格納する。この収差補正量格納部２１に格納される第１と第２の波面収差補正部１３，１８による波面収差の補正量は、公知の手法によって求めることができる。たとえば、第１の波面収差補正部１３をエキスパンダレンズで構成し、第２の波面収差補正部１８を液晶パネルで構成する場合、最初に、エキスパンダレンズを所定の周波数で光軸に沿って振動させ、これによってディテクタ２３で得られるＲＦ読み取り信号の包絡線信号の大きさが最大となる位置に、エキスパンダレンズに設けられたアクチュエータを光軸方向に駆動して、エキスパンダレンズを固定する。つぎに、第２の波面収差補正部１８の第１と第２の電極層１８１，１８２に形成された電極１８６のそれぞれに所定の電圧を中心として所定の振幅と周波数で振動する電圧を印加し、これによってディテクタ２３で得られるＲＦ読み取り信号の包絡線信号の大きさが最大となる印加電圧を、第１と第２の電極層１８１，１８２の電極１８６に印加する電圧として固定する。このような方法によって、第１と第２の波面収差補正部１３，１８の補正量が決定される。そして、この補正量にしたがって目的とする記録層４に集光される光ビームの第１と第２の波面収差補正部１３，１８による補正が行われる。
【００２０】
なお、図１では、各記録層４における第１の波面収差補正部１３の駆動位置と第２の波面収差補正部１８の印加電圧とを収差補正量格納部２１に記憶するようにしているが、収差補正量格納部２１を設けずに、記録層４が指定されるたびに、上述した補正を実行してもよい。
【００２１】
再生処理部２は、ディテクタ２３から出力された検出信号に基づいて、光学式記録媒体３に記録されている情報を再生し、再生信号を再生して図示しない外部のスピーカまたはディスプレイなどの再生部に出力する機能を有する。
【００２２】
ここで、収差補正素子制御部２０の制御処理について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。まず、再生を行う記録層４が指定されると（ステップＳ１１）、収差補正素子制御部２０は、指定された記録層４の位置（すなわち、カバー層厚み）が、現在光軸上に設定されている対物レンズ１６の波面収差補正の可能な範囲（すなわち、集光可能な範囲）を超えるか否かを判定する（ステップＳ１２）。指定された記録層４の位置が現在設定されている対物レンズ１６の波面収差補正の可能な範囲内にある場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）には、該対物レンズ１６が指定された記録層４に最も近いカバー層厚みの設計値を有する対物レンズとして選択される。一方、指定された記録層４の位置が現在設定されている対物レンズ１６の波面収差補正の可能な範囲内にない場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）には、指定された記録層４のカバー層厚みに近いカバー層厚みの設計値を有する対物レンズ１６を求め（ステップＳ１３）、収差補正素子制御部２０は求め
た対物レンズ１６に切り替える（ステップＳ１４）。
【００２３】
その後またはステップＳ１２の後、収差補正素子制御部２０は、指定された記録層４の位置のカバー層厚みから必要な波面収差補正量を収差補正量格納部２１から求め、求められた波面収差補正量だけ補正を行うために、第１と第２の波面収差補正部１３，１８の補正を行う（ステップＳ１５）。
【００２４】
つぎに、フォーカスサーボを目的とする記録層４にかけ、目的層での再生信号に基づいて波面収差補正の微調整を行う（ステップＳ１６）。その後、該記録層４での再生処理が実行され（ステップＳ１７）、処理が終了する。
【００２５】
たとえば、図５に示されるように、開口数が等しく、カバー層厚みの設計値がＬＡ，ＬＢ（ただし、ＬＡ＜ＬＢとする）の２つの対物レンズ１６ａ，１６ｂが対物レンズホルダ１４に保持されている場合について説明する。対物レンズ１６ａ，１６ｂのカバー層厚みの設計値を基準として測定した厚さをｄとすると、対物レンズ１６ａの波面収差補正の可能な範囲（すなわち、集光可能な範囲）はＬＡ−ｄ〜ＬＡ＋ｄであり、対物レンズ１６ｂの波面収差補正の可能な範囲はＬＡ＋ｄ〜ＬＢ＋ｄであるとする（ただし、ＬＡ＋ｄ＝ＬＢ−ｄとする）。ここで、たとえばカバー層厚みｈＡ（＜ＬＡ）の位置の記録層４ａが指定されると、この記録層４ａのカバー層厚みは対物レンズ１６ａのカバー層厚みの設計値ＬＡに近いので、対物レンズ１６ａが選択される。その後、収差補正素子制御部２０によって、ｈＡ−ＬＡ分の波面収差補正が行われる。また、たとえばカバー層厚みｈＢ（＞ＬＢ）の位置の記録層４ｂが指定されると、この記録層４ｂのカバー層厚みは対物レンズ１６ｂのカバー層厚みの設計値ＬＢに近いので、対物レンズ１６ｂが選択される。その後、収差補正素子制御部２０によってｈＢ−ＬＢ分の波面収差補正が行われる。
【００２６】
この実施の形態によれば、カバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６ａ，１６ｂと、コリメータレンズなどの第１の波面収差補正部１３と、電気光学素子を用いた第２の波面収差補正部１８と、を備えるように光ピックアップ装置１を構成したので、光ビームの集光位置を所定の範囲内で移動させることが可能となる。その結果、ＤＶＤなどの再生用に使用される対物レンズ１６の開口数よりも大きい開口数の対物レンズ１６を使用する場合でも、複数の記録層４を有する光学式記録媒体３の任意の記録層４に波面収差を補正した光ビームを集光させることができるという効果を有する。
【００２７】
また、光ビームの対物レンズ１６ａ，１６ｂへの入射光束の発散度または集束度を変化させることにより波面収差を補正するレンズによって構成される第１の波面収差補正部１３と、電界によって屈折率が変化する電気光学素子と、対物レンズを透過する光ビームの波面収差を補正するように電気光学素子の屈折率を変化させるための電極１８６とを備え、対物レンズ１６ａ，１６ｂの光源１１側に配置される第２の波面収差補正部１８を設けるようにしたので、光学式記録媒体３の各記録層４に波面収差を補正した光ビームを集光させることができるとともに、１つの対物レンズ１６で光ビームを集光させることが可能な範囲を広げることができるという効果も有する。その結果、光学式記録媒体３の記録層４の数だけ対物レンズ１６を設ける必要がなくなる。
【００２８】
さらに、光学式記録媒体３の記録層４に光ビームが集光された場合の第１と第２の波面収差補正部１３，１８の補正量を、記録層４のカバー層厚みごとに格納した収差補正量格納部２１を設けるように構成したので、記録層４が選択されるたびに、該記録層４のカバー層厚みに応じた第１と第２の波面収差補正部１３，１８の補正量を求める必要がなくなり、波面収差を行う時間を短縮することができるという効果を有する。
【００２９】
なお、どのカバー層厚みの記録層４においても同じ記録密度を有する光学式記録媒体３
を再生する光学式記録媒体再生装置の場合には、対物レンズホルダ１４に保持される対物レンズ１６はすべて同じ開口数を有することが望ましい。また、カバー層厚みによって記録密度が異なる記録層４が複数積層されてなる光学式記録媒体３を再生する光学式記録媒体再生装置の場合には、記録層４のカバー層厚みと記録密度に応じて開口数を選択した対物レンズ１６を用意することが望ましい。さらに、上述した説明では、対物レンズ１６が２つの場合を例示しているが、３つ以上のカバー層厚みの設計値の異なる対物レンズ１６を設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、この光学式記録媒体再生装置で再生する光学式記録媒体３の形状は、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤなどのディスク状のものだけでなく、ＤＶＤなどの既存の光学式記録媒体３に比べて開口数の大きく、複数の記録層４を有する光学式記録媒体３であれば、どのような形状のものであってもよい。
【００３１】
以下に、上記した本実施の形態にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例（変形例も含む。）を説明するが、上記した光学式記録媒体再生装置と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００３２】
この実施例１では、ディスク構造を有する複数の記録層を有する光学式記録媒体とともに、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc）も再生することができる光学式記録媒体再生装置について説明する。なお、ここで使用される複数の記録層を有する光学式記録媒体として、ブルーレイディスクと同一の形状を有し、ブルーレイディスクで使用される光ビームの波長と対物レンズの開口数で記録再生される、たとえば１００層の記録層を有する多層光ディスクの場合を例示する。
【００３３】
図６は、この発明にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例１の構成を模式的に示す図である。この実施例１の光学式記録媒体再生装置は、図１において、図示しない光ディスクドライブに挿入されたディスクの種類を判別し、判別した結果を挿入ディスクの種別情報として収差補正素子制御部２０に出力する光学式記録媒体識別手段としてのディスク判別部２４と、光ディスクドライブに挿入されたディスクを所定の回転数で回転させるためのスピンドルモータ３１と、をさらに備える構成を有する。また、この図６では、光源１１から発生された光ビームと、対物レンズ１６を透過した光ビームの向きが９０度異なるために、第１の波面収差補正部１３と対物レンズホルダ１４との間で光路を直角に曲げる立ち上げプリズム２５が挿入されている。
【００３４】
この実施例１では、２つの対物レンズ１６ａ，１６ｂが設けられ、光源１１として波長４０５ｎｍの青紫色レーザを発生する半導体レーザが使用され、ビームスプリッタ１２として偏光ビームスプリッタ１２ａが使用され、第１の波面収差補正部１３としてコリメータレンズ１３ａが使用され、第２の波面収差補正部１８として液晶パネル１８０ａ，１８０ｂが使用される場合を例に挙げている。
【００３５】
また、対物レンズ１６の開口数は０．８５であるものとする。図７は、対物レンズ１６の使用範囲を模式的に示す図である。対物レンズ１６ａはカバー層厚みを１５０μｍとして設計され、対物レンズ１６ｂはカバー層厚みを４５０μｍとして設計されている。開口数０．８５の対物レンズ１６ａ，１６ｂの場合のコリメータレンズ１３ａと液晶パネル１８０ａ，１８０ｂによる波面収差補正後の波面収差のＲＭＳ値が７０ｍλ以下となるカバー層厚みは、該対物レンズ１６のカバー層厚みの設計値から±１５０μｍであるので、カバー層厚みが０〜３００μｍの範囲に存在する記録層４の再生には対物レンズ１６ａが使用され、カバー層厚みが３００〜６００μｍの範囲に存在する記録層４の再生には対物レンズ１６ｂが使用されることになる。
【００３６】
多層光ディスク３ａが光ディスクドライブに挿入されると、ディスク判別部２４は、挿入されたディスク種類を判別し、多層光ディスク３ａが光ディスクドライブに挿入されたことを示す種別情報を収差補正素子制御部２０に出力する。収差補正素子制御部２０は、多層光ディスク３ａ中の再生するべき記録層４の位置が指定されると、上記したように、その記録層４のカバー層厚みに応じた対物レンズ１６ａまたは１６ｂを選択し、さらに、記録層４のカバー層厚みに応じたコリメータレンズ１３ａの位置および液晶パネル１８０ａまたは１８０ｂに印加する電圧を決定し、コリメータレンズ１３ａと液晶パネル１８０ａまたは１８０ｂを制御する。たとえば、選択された記録層４のカバー層厚みが２００μｍの場合には対物レンズ１６ａが選択され、＋５０μｍ分の波面収差補正が行われる。また、カバー層厚みが４００μｍの場合には、対物レンズ１６ｂが選択され、−５０μｍ分の波面収差補正が行われる。
【００３７】
一方、ブルーレイディスク３ｂが光ディスクドライブに挿入されると、ディスク判別部２４は、挿入されたディスク種類を判別し、ブルーレイディスク３ｂが光ディスクドライブに挿入されたことを示す識別情報を収差補正素子制御部２０に出力する。図８に示されるように、収差補正素子制御部２０は、ブルーレイディスク３ｂのカバー層厚みが１００μｍであるので、このカバー層厚みに対応する対物レンズ１６ａを選択する。そして、このカバー層厚みに対応して−５０μｍ分の波面収差補正を行うために、コリメータレンズ１３ａの位置と液晶パネル１８０ａまたは１８０ｂに印加する電圧を制御する。
【００３８】
この実施例１によれば、開口数が０．６よりも大きいカバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６ａ，１６ｂを備え、それぞれの対物レンズ１６ａ，１６ｂについて波面収差補正手段としての液晶パネルを備えるように構成したので、多層光ディスク３ａの任意の記録層４に対して、波面収差補正がなされた光ビームを集光させて、記録層４に記録された情報を再生することができるという効果を有する。また、多層光ディスク３ａとブルーレイディスク３ｂなどの従来から存在する規格の光学式記録媒体とを識別するディスク判別部２４を備えるように構成したので、多層光ディスク３ａだけでなく、従来から存在する規格の光学式記録媒体に記録された情報の再生にも対応することができる。さらに、ブルーレイディスク３ｂなどの従来から存在する規格の光学式記録媒体３の再生装置と共通した光学系を使用して、本発明の光学式記録媒体再生装置を構成することができる。
【００３９】
［実施例１の変形例］
上述した実施例１では、１つの光学系でカバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６を、多層光ディスク３ａの記録層４のカバー層厚みに応じて切り替える例を示したが、図９に示されるように、カバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６ａ，１６ｂのそれぞれに対して光学系を設けるようにしてもよい。すなわち、対物レンズユニット１５ａに対して、光源１１ａ、偏光ビームスプリッタ１２ａ、コリメータレンズ１３ａ、集光レンズ２２ａおよびディテクタ２３ａを設け、さらに対物レンズユニット１５ｂに対しても、光源１１ｂ、偏光ビームスプリッタ１２ｂ、コリメータレンズ１３ｂ、集光レンズ２２ｂおよびディテクタ２３ｂを設けるようにして光学式記録媒体再生装置を構成してもよい。
【００４０】
この場合、対物レンズ１６ａ，１６ｂを回転させて切り替える必要がないので、対物レンズホルダ１４は回転しないように固定される。また、対物レンズ１６ａ，１６ｂのすべてを同一の対物レンズホルダ１４で保持するのではなく、図９に示されるように、対物レンズ１６ａ，１６ｂごとに対物レンズホルダ１４ａ，１４ｂで保持するようにしてもよい。さらに、実施例１では、対物レンズユニット１５は対物レンズホルダ１４に保持され、対物レンズホルダ１４はその中心部付近を通る軸によってアクチュエータに支持される構
成となっていたが、この変形例の場合では、それぞれの対物レンズホルダ１４ａ，１４ｂは、フォーカス方向とトラッキング方向に移動可能とするだけでよいために、アクチュエータにバネによって支持される構成となる。
【実施例２】
【００４１】
この実施例２では、ディスク構造を有する複数の記録層を有する光学式記録媒体とともに、この光学式記録媒体とは異なる波長の光ビームによって情報が再生されるＤＶＤなどの光学式記録媒体も再生可能な光学式記録媒体再生装置について説明する。なお、ここでは、複数の記録層を有する光学式記録媒体として、ブルーレイディスク（ＢＤ）と同一の形状を有し、ブルーレイディスクで使用される光ビームの波長と対物レンズの開口数で記録再生される、たとえば１００層の記録層を有する多層光ディスクの場合を例示する。また、この光学式記録媒体再生装置によって再生可能な光学式記録媒体として、多層光ディスク、ブルーレイディスクおよびＤＶＤであるとする。
【００４２】
図１０は、この発明にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例２の構成を模式的に示す図である。この実施例２の光学式記録媒体再生装置は、実施例１の図６において、複数の記録層４を有する多層光ディスク３ａだけでなく、ＤＶＤ３ｃを再生することが可能なように２つの光源１１ａ，１１ｃを有している。すなわち、多層光ディスク３ａやブルーレイディスク３ｂを再生するための波長４０５ｎｍの青紫色レーザを発生する第１の光源１１ａと、ＤＶＤ３ｃを再生するための波長６５０ｎｍの赤色レーザを発生する第２の光源１１ｃを備えている。また、ディスク判別部２４による光ディスクドライブに挿入されたディスクの識別情報に応じて光源１１ａ，１１ｃから発生される光ビームを切り替える光源切り替え手段としての光源制御部２７を備えている。さらに、第２の光源１１ｃから発生される赤色レーザは透過させ、第１の光源１１ａから発生される青紫色レーザは反射させて、アライメントされたコリメータレンズ１３ａや対物レンズ１６ａ，１６ｂなどの光軸に導くためのダイクロプリズム２６が、それぞれの光源１１とビームスプリッタ１２との間に設けられている。
【００４３】
さらに、ＤＶＤ３ｃの記録層４のカバー層厚みに近いカバー層厚みの設計値の対物レンズ１６ｂの光源１１ａ，１１ｃ側の面に、第１の光源１１ａからの光ビームは透過し、第２の光源１１ｃの光ビームのうち、光軸とは離れた所定の領域を通過する光ビームを透過させない波長選択性開口制限部２８をさらに備える構成を有する。
【００４４】
この波長選択性開口制限部２８の役割について説明する。対物レンズ１６の開口数は光学式記録媒体３の記録密度で定まっており、この実施例２の場合、対物レンズ１６の開口数は多層光ディスク３ａやブルーレイディスク３ｂに対応した０．８５となっている。ところが、ＤＶＤ３ｃでは、開口数が０．６〜０．６５であるので、上記開口数０．８５の対物レンズ１６のままであるとスポットが絞られすぎてしまう。また、開口数が大きいと、ＤＶＤ３ｃの傾きや反りなどにも弱くなってしまう。そこで、ＤＶＤ３ｃの記録再生波長が、多層光ディスク３ａの記録再生波長と異なる６５０ｎｍであるので、上記波長によって光ビームの透過の有無を制御する波長選択性の開口制限を対物レンズ１６ｂに備えることによって、ＤＶＤ３ｃでの実効的な開口数を制御して、上記問題点が解決される。
【００４５】
このような構成を有する光学式記録媒体再生装置の動作は、多層光ディスク３ａまたはブルーレイディスク３ｂが光ディスクドライブに挿入された場合には、実施例１の図７と図８で説明した処理と同様の処理が行われる。ただし、これらの場合には、第１の光源１１ａから発生される光ビームを用いる。
【００４６】
一方、ＤＶＤ３ｃが光ディスクドライブに挿入されると、ディスク判別部２４は、挿入されたディスク種類を判別し、ＤＶＤが光ディスクドライブに挿入されたことを示す識別
情報を光源制御部２７と収差補正素子制御部２０に出力する。図１１に示されるように、光源制御部は、ＤＶＤの記録再生用の第２の光源１１ｃから光ビームを発生するように切り替える。また、収差補正素子制御部２０は、ＤＶＤのカバー層厚みが６００μｍであるので、このカバー層厚みに対応する対物レンズ１６ｂを選択する。そして、このカバー層厚みに対応して＋１５０μｍ分の波面収差補正を行うために、コリメータレンズ１３ａの位置と液晶パネル１８０ｂに印加する電圧を制御する。さらに、波長選択性開口制限部２８によって開口数を大きくした場合の光ビームと同等の光ビームがＤＶＤの記録層４に入射される。
【００４７】
なお、図１０の例では、多層光ディスク３ａとＤＶＤ３ｃを再生することが可能な光学式記録媒体再生装置について説明したが、ＤＶＤ３ｃではなくＣＤを再生することが可能な光学式記録媒体再生装置であってもよい。この場合には、ＣＤの記録層のカバー層厚み１０５０μｍと同じまたは１０５０μｍに近いカバー層厚みの設計値の対物レンズを有する対物レンズユニットを対物レンズホルダ１４に設けるとともに、第２の光源１１ｃとしてＣＤを再生するために使用される波長７９０ｎｍの赤外レーザを発生する半導体レーザを設ける必要がある。また、これらの多層光ディスク３ａ、ＤＶＤ３ｃおよびＣＤを再生することが可能な光学式記録媒体再生装置であってもよい。
【００４８】
さらに、実施例１の変形例に示されるように、カバー層厚みの設計値の異なる複数の対物レンズ１６のそれぞれに対して光学系を設けるようにしてもよい。この場合、ＤＶＤ３ｃまたはＣＤを再生する対物レンズにのみ、多層光ディスク３ａ用の光源１１ａ，１１ｂのほかにＤＶＤ再生用またはＣＤ再生用の第２の光源１１ｃを設ける必要がある。
【００４９】
この実施例２によれば、異なる波長の光ビームを発生する複数の光源１１ａ，１１ｃを設け、多層光ディスク３ａの再生用に使用される光ビームの波長とは異なる波長の光学式記録媒体の再生用に使用される対物レンズ１６ｂの光源１１側の面に波長選択性開口制限部２８を設けるように構成したので、多層光ディスク３ａの任意のカバー層厚みの記録層４に、波面収差補正が行われた光ビームを集光させることができるとともに、多層光ディスク３ａとは異なる波長の光ビームを用いて再生が行われるＤＶＤ３ｃやＣＤなどの光学式記録媒体を再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】光学式記録媒体再生装置の概略構成を示す図である。
【図２】対物レンズの波面収差補正の可能な範囲を示す模式図である。
【図３】電気光学素子パネルとしての第２の波面収差補正部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】収差補正素子制御部の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の複数の対物レンズの使用範囲を模式的に示す図である。
【図６】この発明にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例１の構成を模式的に示す図である。
【図７】実施例１における複数の対物レンズの使用範囲を模式的に示す図である。
【図８】ブルーレイディスクの再生時に使用される対物レンズの様子を模式的に示す図である。
【図９】この発明にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例１の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図１０】この発明にかかる光学式記録媒体再生装置の実施例２の構成を模式的に示す図である。
【図１１】ＤＶＤの再生時に使用される対物レンズの様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  光ピックアップ装置
２  再生処理部
３  光学式記録媒体
４  記録層
１１  光源
１３ａ，１３ｂ  第１の波面収差補正部
１４  対物レンズホルダ
１６，１６ａ，１６ｂ  対物レンズ
１８ａ，１８ｂ  第２の波面収差補正部
２０  収差補正素子制御部
２１  収差補正量格納部
２３  ディテクタ
２４  ディスク判別部
２７  光源制御部
２８  波長選択性開口制限部
【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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