(57)【要約】【課題】  片面に複数の記録層を持つ複数層光ディスクの記録及び／または再生時、隣接層による干渉光を抑制できて、ＤＰＰにより検出されたトラッキングエラー信号の揺れを改善できる光ピックアップを提供する。【解決手段】  少なくとも一面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体への適用時、隣接層による干渉光が光検出器に受光されることを抑制する光学部材を具備する。これにより、隣接層による干渉光が光検出器、特に、光検出器の第１及び第２サブ光検出器に受光されることを抑制できる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を集束させて光情報保存媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、光の進路を変換する光路変換器と、光情報保存媒体で反射されて前記光路変換器を経由した光を受光して情報信号及び／または誤差信号を検出する光検出器と、
少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体の適用時、隣接層による干渉光が前記光検出器に受光されることを抑制する光学部材とを具備することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光学部材は、少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体の適用時、隣接層で反射された光の一部を回折させる回折領域を具備することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光学部材の回折領域には、偏光ホログラムや非偏光ホログラムのうちいずれか一つが形成されたことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記光学部材は、前記光路変換器と対物レンズとの間、または前記光路変換器と光検出器との間のうちいずれか１箇所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。
【請求項５】
前記光路変換器と対物レンズとの間に入射光の偏光を変える１／４波長板をさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
光情報保存媒体の厚さ差による球面収差を補正するための位相差を発生させる液晶素子をさらに具備することを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記光学部材は、前記光路変換器と対物レンズとの間、または前記光路変換器と光検出器との間のうちいずれか１箇所に配置されることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記光源から出射された光を０次光と±１次光とに分岐させて、０次光及び±１次光を光情報保存媒体に照射させる回折格子をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
前記光検出器は、
前記光情報保存媒体で反射された０次光を受光するメイン光検出器と、
前記光情報保存媒体で反射された＋１次光及び−１次光を受光する第１及び第２サブ光検出器とを含み、
前記光学部材は、隣接層で反射された０次光の少なくとも一部を回折させて前記第１及び第２サブ光検出器に受光されないようにすることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
前記メイン光検出器は、前記光情報保存媒体のラジアル方向及びタンゼジェンシャル方向に対応する方向にそれぞれ少なくとも２分割された構造であり、
前記第１及び第２サブ光検出器は、前記光情報保存媒体のラジアル方向に対応する方向に少なくとも２分割された構造を持ち、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号の検出が可能なことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
前記光検出器は、前記光学部材により回折された０次光を受光する補助光検出器をさらに具備することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
前記光学部材の回折領域は、前記光検出器のメイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に対応する形で形成されて、隣接層による０次光が前記メイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に受光されないことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
前記光学部材の回折領域は、前記光検出器のメイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に隣接層による０次光が受光されない単一領域よりなることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
前記光学部材の回折領域は、前記第１及び第２サブ光検出器に隣接層による０次光が受光されないように形成されたことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
前記光路変換器と対物レンズとの間に入射光の偏光を変える１／４波長板をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
光情報保存媒体の厚さ差による球面収差を補正するための位相差を発生させる液晶素子をさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
前記光路変換器は偏光依存性光路変換器であることを特徴とする請求項１５に記載の光ピックアップ。
【請求項１８】
前記光源は青色波長の光を出射し、前記対物レンズはＢＤ規格を満足するように形成されて、ＢＤ規格の少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体を記録及び／または再生することを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の光ピックアップ。
【請求項１９】
光を出射する光源と、
前記出射された光を、記録／再生層との隣接層を持つ記録／再生媒体にフォーカシングする対物レンズと、
前記記録／再生媒体から反射された光を受光して情報信号及び／または誤差信号を検出する光検出器と、
前記光検出器が前記記録／再生媒体から反射された光を受光する時、前記隣接層から反射された光により誘発される干渉を防止するために、前記記録／再生層の記録及び／または再生中に前記隣接層から反射された光の一部を回折させる光学部材とを具備することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２０】
記録光学システムの高効率要求を満足するように、入射光の進路をその偏光によって変換する光路変換器をさらに具備することを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項２１】
前記光路変換器は、偏光ビームスプリッターを具備することを特徴とする請求項２０に記載の光ピックアップ。
【請求項２２】
前記偏光ビームスプリッターと対物レンズとの間に、入射光の偏光を変える１／４波長板をさらに具備することを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ。
【請求項２３】
記録／再生媒体の厚さ差による球面収差を補正するための位相差を発生させる補正素子をさらに具備することを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項２４】
前記補正素子は液晶を具備することを特徴とする請求項２３に記載の光ピックアップ。
【請求項２５】
トラッキングエラー信号が検出されるように、前記光源から出射された光を０次光及び±１次光に回折させるグレーティングをさらに具備することを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項２６】
再生信号は前記０次光の検出信号から得られ、トラッキングエラー信号は前記０次光及び±１次光の検出信号の演算から得られることを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ。
【請求項２７】
前記光源は約４０５ｎｍ波長の光を出射し、前記対物レンズは約０．８５の開口数を持つことを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項２８】
ＢＤを満足する高密度光ディスクを記録及び／または再生することを特徴とする請求項２７に記載の光ピックアップ。
【請求項２９】
前記光源は約６５０ｎｍ波長の光を出射し、前記対物レンズは約０．６５の開口数を持つことを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項３０】
片面に複数の記録層を持つＤＶＤを記録及び／または再生することを特徴とする請求項２９に記載の光ピックアップ。
【請求項３１】
前記光源は、ＢＤ、ＡＯＤ及びＤＶＤを互換採用できるように複数波長の光を互いに離隔させて出射する光モジュールを具備し、前記対物レンズは、ＢＤ及びＤＶＤいずれにも適した有効開口数を持つか、または有効開口数を調整するための別途の部材をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項３２】
前記液晶は、偏光特性を持ち、入射光の偏光及び電源の作動によって位相差を発生させることを特徴とする請求項２４に記載の光ピックアップ。
【請求項３３】
電源がオンとなる時、前記液晶は、前記光源から前記記録／再生媒体に向かう一偏光の光に位相差を発生させて、その波面を変換させることによって厚さ差により誘発された球面収差を補正し、電源がオフとなる時、前記液晶は入射光の偏光に関係なくいかなる位相差も発生させず、入射光そのままであらゆる入射光を透過させることを特徴とする請求項３２に記載の光ピックアップ。
【請求項３４】
前記液晶は、透過された光の位相分布を球面収差の位相分布と逆にして、球面収差補正が可能になっていることを特徴とする請求項３２に記載の光ピックアップ。
【請求項３５】
前記光源から出射された光が前記グレーティングにより少なくとも３個の光に分岐される時、
前記光検出器は、
メイン光検出器と、
前記メイン光検出器の両側に位置して、前記グレーティングにより回折され、かつ前記記録／再生媒体から反射された光を受光する第１及び第２サブ光検出器と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ。
【請求項３６】
前記メイン光検出器に受光されるメイン光は、前記グレーティングを直進透過する０次回折光であり、前記第１及び第２サブ光検出器に受光される第１及び第２サブ光は、前記グレーティングにより＋１次及び−１次に回折された光であることを特徴とする請求項３５に記載の光ピックアップ。
【請求項３７】
前記メイン光検出器は、フォーカスエラー信号及び／またはトラッキングエラー信号検出ができるように、記録／再生媒体のラジアル方向及びタンジェンシャル方向に２分割されるか、または記録／再生媒体のラジアル方向に４分割、タンジェンシャル方向に２分割された８分割構造であることを特徴とする請求項３６に記載の光ピックアップ。
【請求項３８】
前記第１及び第２サブ光検出器は、トラッキングエラー信号がＤＰＰ方式を使用して検出されるように、ラジアル方向に２分割されることを特徴とする請求項３７に記載の光ピックアップ。
【請求項３９】
ＤＰＰ方式によりトラッキングエラー信号が検出されるように、前記メイン光検出器は、ラジアル方向に少なくとも２分割され、タンジェンシャル方向に少なくとも２分割され、前記第１及び第２サブ光検出器は、ラジアル方向に少なくとも２分割されることを特徴とする請求項３８に記載の光ピックアップ。
【請求項４０】
ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号検出が可能であるように、前記メイン光検出器は４分割または８分割され、前記第１及び第２サブ光検出器はラジアル方向に２分割されたことを特徴とする請求項３９に記載の光ピックアップ。
【請求項４１】
隣接層による干渉光を抑制するように、一部光は前記光学部材により回折され、再生光の一部がまた回折されて再生信号の劣化が誘発され、
前記光検出器は、分離された領域で回折光を検出して再生信号を補正する補助光検出器を具備することを特徴とする請求項４０に記載の光ピックアップ。
【請求項４２】
前記光学部材は、前記記録／再生媒体の記録及び／または再生中、隣接層から反射された光の一部を回折させる回折領域を具備することを特徴とする請求項４１に記載の光ピックアップ。
【請求項４３】
前記回折領域は、前記第１及び第２サブ光検出器に入射される光のうち、隣接層からの干渉光を抑制するホログラム領域であることを特徴とする請求項４２に記載の光ピックアップ。
【請求項４４】
前記光学部材は、前記メイン光検出器第１及び第２サブ光検出器との形態に対応するホログラム領域を具備することを特徴とする請求項４３に記載の光ピックアップ。
【請求項４５】
前記光学部材は、隣接層からの０次光が、前記メイン光検出器と第１及び第２サブ光検出器とにより受光されないようにする単一ホログラム領域を具備することを特徴とする請求項４３に記載の光ピックアップ。
【請求項４６】
前記光学部材は、前記第１及び第２サブ光検出器の形態に対応するホログラム領域を具備することを特徴とする請求項４３に記載の光ピックアップ。
【請求項４７】
前記隣接層から反射された０次光は、記録／再生層から反射された±１次光とオーバーラップされず、前記第１及び第２サブ光検出器が隣接層から反射された０次光を受光しないことを特徴とする請求項４６に記載の光ピックアップ。
【請求項４８】
前記ホログラム領域に偏光ホログラムをさらに具備することを特徴とする請求項４４に記載の光ピックアップ。
【請求項４９】
前記ホログラム領域に偏光ホログラムをさらに具備することを特徴とする請求項４６に記載の光ピックアップ。
【請求項５０】
前記記録／再生層から反射された０次光の一部は、前記隣接層から反射された０次光と共に回折されて、再生信号に影響を及ぼす干渉光が、再生信号のうち両層間のクロストークを低減するように遮断されることを特徴とする請求項４８に記載の光ピックアップ。
【請求項５１】
光を出射する光源と、
前記出射された光を、記録／再生層及び隣接層を持つ記録／再生媒体にフォーカシングする対物レンズと、
前記記録／再生媒体から反射された光を受光して、情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器と第１及び第２サブ光検出器と、
前記記録／再生層を記録及び／または再生する間に隣接層から反射された光の一部を回折させて、前記隣接層から反射された０次光による干渉を防止するように、前記メイン光検出器と第１及び第２サブ光検出器との形態に対応する回折領域を持つ光学部材とを具備することを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光記録及び／または再生機器に係り、より詳細には片面に複数の記録層を持つ複数層記録媒体の記録及び／または再生時、隣接層によるトラッキングエラー信号の劣化を防止できるようになっている光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光を対物レンズにより集束した集光スポットを利用して、光情報保存媒体である光ディスクに／から任意の情報を記録／再生する光記録及び／または再生機器で、記録容量は集光されるスポットの大きさにより定められる。集光スポットの大きさＳは、使用するレーザー光波長λ及び対物レンズの開口数（ＮＡ）により式（１）のように決定される。
【０００３】
【数１】
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したがって、光ディスクの高密度化のために光ディスクに結ばれる光スポットを小さくするためには、青色レーザーのような短波長光源及び開口数０．６以上の対物レンズ採用が必須である。
【０００４】
７８０ｎｍ波長の光及び開口数０．４５または０．５の対物レンズを利用して情報の記録及び／または再生がなされるようになっているＣＤが出た以降に、記録密度を高めて情報保存容量を増やすための多くの研究がなされつつある。その結果物が、６５０ｎｍ波長の光及び開口数０．６または０．６５の対物レンズを利用して情報の記録及び／または再生がなされるＤＶＤである。
【０００５】
現在は青色波長、例えば、４０５ｎｍ波長の光を利用して２０ＧＢ以上の記録容量を持つ高密度光ディスクについての研究が活発になされつつある。
【０００６】
高密度光ディスクは現在規格化が活発に進みつつあり、一部の規格はほとんど完了段階にあり、青色波長、例えば、４０５ｎｍ波長の光を利用する。この時、高密度光ディスクのための対物レンズの開口数は、後述するように０．６５または０．８５である。
【０００７】
ＣＤの厚さは１．２ｍｍであるが、ＤＶＤの場合に厚さを０．６ｍｍに減らした理由は、開口数がＣＤの場合０．４５からＤＶＤの場合約０．６に高まったため、光ディスクのチルトによる公差を確保するためである。
【０００８】
光ディスクの傾斜により発生するコマ収差Ｗ３１は、光ディスクの傾斜角をθ、光ディスクの屈折率をｎ、光ディスクの厚さをｄ、対物レンズの開口数をＮＡとする時、例えば、式（２）のような関係式で表されうる。
【０００９】
【数２】
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ここで、光ディスクの屈折率及び厚さは、それぞれ光ディスクの記録及び／または再生のための光が入射される光入射面から記録層に至る光学媒質、すなわち、保護層または基板の屈折率及び厚さをいう。
【００１０】
式（２）を考慮する時、光ディスクのチルトによる公差を確保するためには、高密度化のために対物レンズの開口数を高める場合には光ディスクの厚さを減らす必要がある。
【００１１】
高密度化による光ディスク傾斜による公差を確保するためにｄを減らす傾向がある。ＣＤの場合１．２ｍｍからＤＶＤの場合０．６ｍｍに減らした。
【００１２】
また、ＤＶＤより高容量を持つ高密度光ディスクの場合、その高密度光ディスクのための対物レンズの開口数を例えば、０．８５に高めるならば、その高密度光ディスクの厚さは、光ディスクの傾斜による性能劣化を防止するために、約０．１ｍｍ程度に減らす必要がる。このように、対物レンズの開口数を高めてその光ディスクの厚さを薄めたものがブルーレイディスク（以下、ＢＤ）である。ＢＤ規格で光源の波長は４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数は０．８５であり、その光ディスクの厚さは約０．１ｍｍである。
【００１３】
高密度光ディスクには、ＢＤ以外にもＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  ＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｃ）がある。ＡＯＤ規格で、光源の波長は４０５ｎｍ、対物レンズの開口数は０．６５であり、その光ディスクの厚さは約０．６ｍｍである。
【００１４】
ここで、光ディスクの厚さは、対物レンズ側から光が入射される入射面と情報保存面との間の間隔であって、ＣＤ及びＤＶＤの場合には基板の厚さに該当する。ＢＤの場合には保護層の厚さに該当する。
【００１５】
厚さを０．１ｍｍに減らした光ディスクにおいて、最も大きい問題点は、その厚さを±３μｍ以内に均一にせねばならないということであるが、それは、光ディスクの厚さ誤差Δｄにより発生する次の球面収差式Ｗ４０から分かる。
【００１６】
【数３】
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ここで、ｎは光ディスクの光入射面から情報保存面に至る媒質の屈折率であり、ＮＡは開口数である。
【００１７】
図１は、波長λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の対物レンズの使用時、光ディスクの厚さ誤差と波面収差との関係を示す。図１で分かるように、厚さ誤差が、例えば、±３μｍ以上となる場合、球面収差は０．０３λ以上の波面収差（ＯＰＤ（λ））を発生させる。
【００１８】
したがって、ＮＡ＝０．８５のように高ＮＡを使用するシステムでは、球面収差の補正及び／または検出が必須である。
【００１９】
一方、容量を増やすために光ディスクの情報を二層に記録したＤＶＤ二層ディスクが規格として採択された。この時、二層間の間隔は約５５μｍである。
【００２０】
したがって、高密度光ディスクもその保存容量をさらに増やすために、ＤＶＤの場合と同じく複数の記録層構造で形成することが予想されるが、この時、層間間隔はほぼ焦点深度に比例して決定される。
【００２１】
焦点深度はλ／ＮＡ２に比例するので、ＤＶＤ二層ディスクの二層間間隔が約５５μｍであることを考慮する時、ＢＤを二層ディスクで構成する時の二層間間隔は、例えば、約１７μｍ程度になる。
【００２２】
ここで、片面に２層またはそれ以上の記録層を持つ複数の記録層光ディスクは、単一記録層を持つ場合に比べてその記録容量を大きく増やすことができる。
【００２３】
光ディスクは片面に対して記録層の数がいくつかによって、単一記録層を持つ単一層光ディスクと、複数の記録層を持つ複数層光ディスクとに分類できる。また、光ディスクは、記録層が片面のみにある一面構造と、記録層が両面にそれぞれ形成されている両面構造とに分類できる。
【００２４】
片面に対して２個の記録層を持つ光ディスクを二層光ディスクという。この二層光ディスクはさらに、一面構造の二層光ディスクと両面構造の二層光ディスクとに分けられる。
【００２５】
一方、記録型光ディスクのトラッキング方式には、偏心光ディスク再生時に発生するプッシュプル信号のオフセットを補正できる差動プッシュプル（ＤＰＰ）方式が一般的に採択される。回折格子を利用して光を０次及び±１次の３つに分離し、この時、分離された光の光量比−１次：０次：１次は１：１０：１以上、すなわち、０次光ビームの光量を大きくすることが、光利用効率側面で有利である。
【００２６】
図２は、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号の検出可能な光検出器１の構造を示す。受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄには０次光が受光され、受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈには±１次光が受光され、０次光に対して±１次光の位相を１８０°にすれば、ＤＰＰ方式により検出されたトラッキングエラー信号ＴＥＳＤＰＰ＝［（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）］−κ［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］を求めるならば、対物レンズの移動によるトラッキングエラー信号のオフセットが補正される。ここで、κは０次ビームと±１次ビームとの光量比が１：１０：１である場合、１０／（１＋１）＝５となる。
【００２７】
２層光ディスクの場合、光ディスクの光入射面から近い層をＬ１、遠い層をＬ２とする。記録及び／または再生時、光検出器に戻る光は、対物レンズの焦点に位置した層のみならず、隣接した層からも影響を受ける。
【００２８】
規格で定める層間間隔は、光ディスクの情報に層間クロストークが影響を与えない線で決定されるので、光ピックアップでは、このような層間クロストークがサーボ信号に影響を与えないようにする必要がある。
【００２９】
図３は、二層光ディスク再生時の光路の模式図である。図３を参照するに、光入射面から近いＬ１層の再生時に光検出器１に受光される光Ｌ１１に対し、Ｌ２で反射された光Ｌ１２は、その焦点が前記光Ｌ１１より前方に位置する。一方、Ｌ２層の再生時に光検出器１に受光される光Ｌ２２に対し、Ｌ１で反射された光Ｌ２１は、その焦点が光Ｌ２２より後方に位置する。
【００３０】
図４Ａは、Ｌ１層の再生時に光検出器に集光される光分布を示す。図４Ｂは、Ｌ２層の再生時に光検出器に集光される光分布を示す。図４Ａで、Ｌ１１＿０次光、Ｌ１１＿±１次光、Ｌ１２＿０次光は、それぞれＬ１層の再生時、Ｌ１層で反射された０次光、Ｌ１層で反射された±１次光、Ｌ２層で反射された０次光を表す。
【００３１】
図４Ｂで、Ｌ２２＿０次光、Ｌ２２＿±１次光、Ｌ２１＿０次光は、それぞれＬ２層の再生時、Ｌ２層で反射された０次光、Ｌ２層で反射された±１次光、Ｌ１層で反射された０次光を表す。
【００３２】
Ｌ１２及びＬ２１の０次光量はそれぞれＬ１１及びＬ２２の０次光量と同一である時、Ｌ１１及びＬ２２の１次光量の１０倍に該当する。
【００３３】
実際に、Ｌ１２及びＬ２１の０次光量が、それぞれＬ１１及びＬ２２の０次光量と同一ではないが、Ｌ１１の１次光及びＬ２２の１次光に影響を及ぼす程である。したがって、Ｌ１２及びＬ２１の０次光はデフォーカシングされているが、トラッキング信号には影響を与える。特に、層間間隔の厚さ変動などによりＬ１２の０次光及びＬ２１の０次光が可変されれば、トラッキング信号が揺れる。
【００３４】
図５は、Ｌ１層の再生時、受光領域Ｅと受光領域Ｆとの検出信号の差信号（Ｅ−Ｆ）と、受光領域Ｇと受光領域Ｈとの検出信号の差信号（Ｇ−Ｈ）、前記二つの差信号の和信号［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］の測定信号を示す。
【００３５】
図５で分かるように、前記差信号（Ｅ−Ｆ）と差信号（Ｇ−Ｈ）との揺れは、全体的には互いに反対の位相であるが、その和を取っても揺れが補償されずに残る。
【００３６】
したがって、ＤＰＰ方式により検出されたトラッキングエラー信号がＴＥＳＤＰＰ＝［（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）］−κ［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］であることを考慮する時、ＤＰＰ方式により検出されたトラッキングエラー信号は、層間間隔の厚さ変動などにより揺れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
本発明は前記のような問題点を鑑みてなされたものであり、隣接層による干渉光を抑制して隣接層によるトラッキングエラー信号の劣化を改善できる光ピックアップを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
前記目的を達成するために本発明は、所定波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を集束させて光情報保存媒体に光スポットとして結ばせる対物レンズと、光の進路を変換する光路変換器と、光情報保存媒体で反射されて前記光路変換器を経由した光を受光して情報信号及び／または誤差信号を検出する光検出器と、少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体の適用時、隣接層による干渉光が前記光検出器に受光されることを抑制する光学部材を具備することを特徴とする。
【００３９】
ここで、前記光学部材は、少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体の適用時、隣接層で反射された光の一部を回折させる回折領域を具備する。
【００４０】
前記光学部材の回折領域には、偏光ホログラムや非偏光ホログラムのうちいずれか一つが形成される。
【００４１】
前記光学部材は、前記光路変換器と対物レンズとの間、または前記光路変換器と光検出器との間のうちいずれか１箇所に配置される。
【００４２】
前記光路変換器と対物レンズとの間に入射光の偏光を変える１／４波長板をさらに具備する。
【００４３】
光情報保存媒体の厚さ差による球面収差を補正するための位相差を発生させる液晶素子をさらに具備する。
【００４４】
前記光源から出射された光を０次光と±１次光とに分岐させて、０次光及び±１次光を光情報保存媒体に照射させる回折格子をさらに具備する。
【００４５】
前記光検出器は、前記光情報保存媒体で反射された０次光を受光するメイン光検出器と、前記光情報保存媒体で反射された＋１次光及び−１次光を受光する第１及び第２サブ光検出器とを含み、前記光学部材は、隣接層で反射された０次光の少なくとも一部を回折させて前記第１及び第２サブ光検出器に受光されないようにすることが望ましい。
【００４６】
ここで、前記メイン光検出器は、光情報保存媒体のラジアル方向及びタンゼジェンシャル方向に対応する方向にそれぞれ少なくとも２分割された構造であり、前記第１及び第２サブ光検出器は、光情報保存媒体のラジアル方向に対応する方向に少なくとも２分割された構造を持ち、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号の検出が可能になっていることが望ましい。
【００４７】
前記光検出器は、前記光学部材により回折された０次光を受光する補助光検出器をさらに具備する。
【００４８】
前記光学部材の回折領域は、前記光検出器のメイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に対応する形で形成されて、隣接層による０次光が前記メイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に受光されない。
【００４９】
また、前記光学部材の回折領域は、前記光検出器のメイン光検出器、第１及び第２サブ光検出器に隣接層による０次光が受光されない単一領域よりなる。
【００５０】
前記光学部材の回折領域は、前記第１及び第２サブ光検出器に隣接層による０次光が受光されないように形成される。
【００５１】
前記光路変換器は偏光依存性光路変換器である。
【００５２】
前記光源は青色波長の光を出射し、前記対物レンズはＢＤ規格を満足するように形成されて、ＢＤ規格の少なくとも片面に複数の記録層を持つ光情報保存媒体を記録及び／または再生する。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、隣接層による干渉光が光検出器、特に、光検出器の第１及び第２サブ光検出器に受光されることを抑制できる。
【００５４】
したがって、層間間隔の厚さ変動時にもトラッキングエラー信号の揺れが改善されて、優秀な特性のトラッキングエラー信号の検出が可能である。
【００５５】
また、光検出器のメイン光検出器に隣接層による干渉光を受光させず、層間クロストークを改善することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例について詳細に説明する。
【００５７】
図６及び図７は、本発明による光ピックアップの光学的構成の一実施例を概略的に示す。本発明による光ピックアップは、光源１１と、光源１１から出射された光を集束させて記録媒体、すなわち、光ディスク１０に光スポットとして結ばせる対物レンズ３０と、入射光の進路を変えるための光路変換器、すなわち、図６に示された偏光ビームスプリッターと、光ディスク１０で反射された光を受光して情報信号及び／または誤差信号を検出する光検出器４０と、前記光検出器４０への受光時、隣接層による干渉光が抑制されるように少なくとも一面に複数の記録層を持つ多層光ディスクの記録及び／または再生時、隣接層で反射された光の一部を回折させる光学部材２５とを含んで構成される。
【００５８】
また、本発明による光ピックアップは、記録光学系での高効率要求を満足するように、前記光路変換器として、入射光の進路を偏光によって変換するための偏光依存性光路変換器、例えば、偏光ビームスプリッター１４を具備し、この偏光ビームスプリッター１４と対物レンズ３０との間に入射光の偏光を変化させる１／４波長板１９をさらに含みうる。
【００５９】
また、本発明による光ピックアップは、光ディスク１０の厚さ差による球面収差を補正するための位相差を発生させる補正素子、例えば、液晶素子２０をさらに具備することが望ましい。
【００６０】
また、本発明による光ピックアップは、３ビーム法やＤＰＰ方式などによりトラッキングエラー信号を検出するように、光源１１から出射される光を０次光（メイン光）及び±１次光（サブ光）に分岐する回折格子１２をさらに具備できる。光ディスク１０で反射された０次光の検出信号から再生信号を得、光ディスク１０で反射された０次光及び±１次光の検出信号の演算によりトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００６１】
図６及び図７で、参照番号１３は、光源１１の光出力をモニタリングするためのフロント光検出器、参照番号１６は、光源１１から発散光の形で出射された光を平行光に変えて対物レンズ３０に入射させるコリメートレンズ、参照番号１５は、非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出できるように非点収差を発生させる非点収差レンズである。また、参照番号１８は、光の進路を曲げるための反射ミラー、参照番号２３は、フォーカス、トラッキング及び／またはチルト方向に対物レンズ３０を駆動させるためのアクチュエータである。
【００６２】
光源１１は、所定波長領域の光、望ましくは、ＡＯＤ及びＢＤ規格を満足する青色波長領域の光、例えば、４０５ｎｍ波長の光を出射することが望ましい。
対物レンズ３０は、例えば、ＢＤ規格を満足する高開口数、すなわち、約０．８５の開口数を持つことが望ましい。
【００６３】
前記のように、光源１１が青色波長領域の光を出射し、対物レンズ３０が０．８５の開口数を持つ場合、本発明による光ピックアップは、高密度光ディスク１０、特に、ＢＤ規格の光ディスク１０を記録及び／または再生できる。
【００６４】
ここで、光源１１の波長及び対物レンズ３０の開口数は多様に変形される。また、本発明による光ピックアップの光学的構成は多様に変形される。
【００６５】
例えば、本発明による光ピックアップが、片面に複数の記録層を持つＤＶＤを記録及び／または再生できるように、光源はＤＶＤに適した赤色波長領域、例えば、６５０ｎｍ波長の光を出射し、対物レンズ３０はＤＶＤに適した開口数、例えば、０．６５の開口数を持つように設けられることもある。
【００６６】
また、本発明による光ピックアップはＢＤ、ＡＯＤ及びＤＶＤを互換採用できるように、光源１１として複数波長、例えば、高密度光ディスクに適した青色波長及びＤＶＤに適した赤色波長の光を出射する光源モジュールを具備し、対物レンズ３０を、ＢＤ及びＤＶＤに適した有効開口数を達成できるように構成するか、または有効開口数を調節するための別途の部材をさらに具備できる。
【００６７】
また、本発明による光ピックアップは、図６に図示された光学的構成としては、高密度光ディスクを記録及び／または再生し、ＤＶＤ及び／またはＣＤを記録及び／または再生するための付加的な光学的構成をさらに具備することもある。
【００６８】
一方、前記偏光依存性光路変換器、例えば、偏光ビームスプリッター１４は、光源１１側から入射される光は対物レンズ３０側に向かわせ、光ディスク１０で反射された光は光検出器４０側に向かわせる。図６及び図７では、前記偏光依存性光路変換器として、入射光を偏光によって選択的に透過または反射させる偏光ビームスプリッター１４を具備した例を示す。代案として、前記偏光依存性光路変換器としては、例えば、光源１１から出射された一偏光の光はそのまま透過させ、光ディスク１０で反射されて入射される他の偏光の光は＋１次または−１次に回折させる偏光ホログラム素子を具備することもある。前記偏光依存性光路変換器として偏光ホログラム素子を具備する場合、光源１１及び光検出器４０を光モジュール化できる。
【００６９】
前記のように偏光ビームスプリッター１４及び１／４波長板１９を具備する場合、光源１１側から偏光ビームスプリッター１４に入射される一条の直線偏光、例えば、ｐ偏光の光は、その偏光ビームスプリッター１４の鏡面を透過して１／４波長板１９を経由しつつ一条の円偏光の光に変わって光ディスク１０側に進む。この一条の円偏光の光は、光ディスク１０で反射されつつ他の円偏光の光となり、１／４波長板１９を再び経由しつつ他の直線偏光、例えば、ｓ偏光の光となる。この他の直線偏光の光は、偏光ビームスプリッター１４の鏡面で反射されて光検出器４０側に向かう。
【００７０】
他の例として、前記偏光依存性光路変換器の代りに、入射光を所定割合で透過及び反射させるビームスプリッターや、光源１１から出射された光はそのまま透過させ、光ディスク１０で反射されて入射される光は＋１次または−１次に回折させるホログラム素子を具備することもある。光路変換器としてホログラム素子を具備する場合、光源１１及び光検出器４０を光モジュール化できる。
【００７１】
ここで、光源１１として使われる半導体レーザーから概略的にＰまたはＳ偏光された光が出射される点を考慮する時、偏光依存性光路変換器の代りに、ビームスプリッターやホログラム素子などのような非偏光依存性光路変換器を具備し、１／４波長板１９を配置することもできる。
【００７２】
前記補正素子は、少なくとも一面に複数の記録層を持つ複数層光ディスク１０の記録及び／または再生時、光ディスク１０の光入射面から対象記録層までの厚さが対物レンズ３０の設計値から逸脱した記録層の記録及び／または再生時、厚さ差による球面収差補正機能を行うように作動することが望ましい。
【００７３】
本発明による光ピックアップにおいて、前記補正素子としては液晶素子２０を具備できる。
【００７４】
この時、液晶が偏光特性を持つので、液晶素子２０は、入射光の偏光及び電源駆動により選択的に位相差を発生させることが望ましい。
【００７５】
すなわち、液晶素子２０は電源オン状態である時は、光源１１側から光ディスク１０側に進む一条の偏光、例えば、Ｐ偏光の光に対して位相差を発生させて波面を変化させることによって厚さ差による球面収差を補正し、電源オフ状態である時は、入射光の偏光に関係なく入射光を、位相差を発生させずに、すなわち、波面変化なしにそのまま透過させることが望ましい。
【００７６】
この時、光源１１から液晶素子２０に入射される光と、光ディスク１０で反射されて液晶素子２０に入射される光との偏光が相異なるように、液晶素子２０は、光路変換器と１／４波長板１９との間に配置することが望ましい。
【００７７】
図８で、Ｓは、光ディスク１０の厚さと対物レンズ３０の設計値との差により、対物レンズ３０により集束されて光ディスク１０の記録層に結ばれる光に発生する球面収差の位相、すなわち、波面を表す。Ｓ’は、その厚さ差による球面収差を補正するために液晶素子２０で発生させた位相、すなわち、波面を示す。
【００７８】
図８での位相分布Ｓ、Ｓ’は、図６及び図７に図示されたように、光源１１と対物レンズ３０との間の光路上に、光源１１から発散光の形で出射された光を平行光に変えるためのコリメートレンズ１６を具備して、液晶素子２０に入射される光が平行光である場合についてのものである。
【００７９】
図８に示されたように、光ディスク１０の厚さ差により球面収差が発生するために、液晶素子２０を通過した光が球面収差の位相分布と逆の位相分布を持つ光となって対物レンズ３０に入射されるように、液晶素子２０を形成及び駆動させれば、光ディスク１０の厚さ差による球面収差を補正することが可能である。
【００８０】
一方、図６及び図７に示されたように、光源１１から出射された光を回折格子１２により少なくとも３条の光に分岐する場合、光検出器４０は、図９に示されたように、メイン光検出器２４０と、その両側に光ディスク１０で反射された第１及び第２サブ光をそれぞれ受光する第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５とを具備できる。
【００８１】
図９は、本発明による光ピックアップに使われうる光検出器４０の一例及び信号演算のための回路５０を示す。図９を参照するに、メイン光検出器２４０に受光されるメイン光は、回折格子１２を直進透過した０次回折光、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光される第１及び第２サブ光は、回折格子１２により＋１次及び−１次に回折された光である。
【００８２】
メイン光検出器２４０は、フォーカスエラー信号及び／またはトラッキングエラー信号検出が可能に、例えば、光ディスク１０のラジアル方向に対応する方向（Ｒ方向）と、タンジェンシャル方向に対応する方向（Ｔ方向）とにそれぞれ２分割されたことが望ましい。すなわち、メイン光検出器２４０は少なくとも４分割構造を持つことが望ましい。
【００８３】
図９では、メイン光検出器２４０がＲ方向に２分割、Ｔ方向に２分割されて４分割構造を持つ例を示す。他の例として、メイン光検出器２４０は、Ｒ方向に４分割、Ｔ方向に２分割されて得られた８分割構造を持つこともある。
【００８４】
第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５は、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号検出が可能にＲ方向に２分割されたことが望ましい。
【００８５】
すなわち、メイン光検出器２４０は、Ｒ方向に少なくとも２分割、Ｔ方向に少なくとも２分割され、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５はＲ方向に少なくとも２分割されて、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号検出が可能になっていることが望ましい。
【００８６】
前記のようにメイン光検出器２４０が４分割または８分割され、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５がＲ方向に２分割された場合、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号検出が可能である。
【００８７】
一方、隣接層の干渉光を抑制するために、後述するように、光学部材２５により一部光を回折させる場合、再生光の一部も回折されて再生信号を劣化させうる。
【００８８】
したがって、光検出器４０は、別途の領域でこの回折された光を検出して再生信号を補償させる補助光検出器２４７をさらに具備できる。
【００８９】
４分割されたメイン光検出器２４０の各受光領域をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、第１サブ光検出器２４１の各受光領域をＥ１、Ｅ２、第２サブ光検出器２４５の各受光領域をＦ１、Ｆ２、補助光検出器２４７の受光領域をＭとする時、図９に図示されたような光検出器４０の分割構造及び、図６及び図７に図示されたような本発明による光ピックアップの光学的構成により得られるフォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、情報再生信号ＲＦ−ＳＵＭは例えば、表１に表した通りである。ここでは、便宜上各受光領域及びそれにより検出された信号を同一符号で表記する。
【００９０】
【表１】
2005203090.tif 000006
表１で、κはゲインであり、ＲＯＭは再生専用光ディスク、記録可能型はＲ、ＲＷ、ＲＡＭ型のような記録可能な光ディスクまたはＢＤ、ＡＯＤのような記録可能な高密度光ディスクを表す。ここで、ＤＰＰは主にＲＡＭ型光ディスクやＢＤで主に使われ、プッシュプルなどはＲ／ＲＷ型光ディスクで主に使われる。もちろん、ＤＰＰはＲＡＭ及びＢＤだけでなく、Ｒ／ＲＷでも使用可能である。
【００９１】
図９では、回路５０がＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号ＴＥＳ、すなわち、ＤＰＰ信号及び情報再生信号ＲＦ＿ＳＵＭを検出するように備えられた例を示す。
【００９２】
一方、前記で図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照として説明したように、少なくとも一面に複数の記録層を持つ光ディスクを記録及び／または再生する時、光検出器に戻る光は、対物レンズの焦点に位置した記録及び／または再生対象層だけでなく、隣接層による干渉光も含まれる。
【００９３】
この時、記録及び／または再生対象層により反射された０次及び±１次光とオーバーラップされる隣接層による光は、０次光である。
【００９４】
したがって、光学部材２５は、少なくとも一面に複数の記録層を持つ多層光ディスクの記録及び／または再生時、隣接層で反射された光の一部を回折させる回折領域、例えば、ホログラム領域を具備できる。
【００９５】
光学部材２５のホログラム領域により、少なくとも対象層により反射された±１次光とオーバーラップされる隣接層による０次光を回折させれば、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光されないように隣接層による干渉光を抑制できる。
【００９６】
光学部材２５は、図９に示された光検出器４０の構造と同一または類似した構造のホログラム領域を具備し、隣接層による干渉光を抑制するためにホログラム領域を利用して干渉光を回折させる。
【００９７】
図１０Ａないし図１０Ｃは、光学部材２５のホログラム領域の多様な実施例を示す。それ以外にも、光学部材２５でのホログラム領域は多様に変形できる。
【００９８】
図１０Ａは、光学部材２５が、光検出器４０のメイン光検出器２４０、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に対応する形で、前記隣接層による０次光を回折させるホログラム領域２５１を具備した例を示す。
【００９９】
図１０Ｂは、光学部材２５が、光検出器４０のメイン光検出器２４０、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に、前記隣接層による０次光が受光されないようにする単一ホログラム領域２５３を具備した例を示す。
【０１００】
図１０Ｃは、光学部材２５が光検出器４０の第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に対応する形で、隣接層による０次光を回折させるホログラム領域２５５を具備した例を示す。
【０１０１】
図１０Ａ及び図１０Ｂの場合には、メイン光検出器２４０、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５いずれにも隣接層による０次光が受光されない。
【０１０２】
図１０Ｃの場合には、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５には隣接層による０次光が受光されないが、メイン光検出器２４０には隣接層による０次光が受光される場合を示す。
【０１０３】
対象層により反射された０次光と隣接層により反射された０次光とはその光量差が大きいために、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号を検出するのに使われる差信号、すなわち、（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）信号に、隣接層による０次光が大きく影響を及ぼさない。
【０１０４】
しかし、対象層により反射された±１次光と隣接層により反射された０次光とは相対的に光量差が大きくないために、図５を参照として前述したように、ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号を検出するのに使われる信号、すなわち、（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）信号に、隣接層による０次光がかなり影響を及ぼす。
【０１０５】
したがって、トラッキング信号の揺れを抑制するためには、隣接層による０次光が対象層により反射された±１次光とオーバーラップされて、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光されることを防止することが重要である。
【０１０６】
図１０Ａないし図１０Ｃの多様なホログラム領域２５１、２５３、２５５を持つ光学部材２５はこのような要求を充足する。
【０１０７】
本発明による光ピックアップが、図３に示された二層光ディスクに適用されると仮定する。そして、図３を参照として前述したように、光入射面から近いＬ１層の再生時に光検出器に受光される光Ｌ１１に対し、Ｌ２で反射された光Ｌ１２はその焦点が前記光Ｌ１１より前方に位置し、一方、Ｌ２層の再生時に光検出器に受光される光Ｌ２２に対し、Ｌ１で反射された光Ｌ２１はその焦点が前記光Ｌ２２より後方に位置するとしよう。
【０１０８】
この場合、二層光ディスクで反射されて光学部材２５を経由して光検出器４０に集光される光分布は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示された通りである。
【０１０９】
図１１Ａは、Ｌ１層の再生時に光検出器に集光される光分布を示す。図１１Ｂは、Ｌ２層の再生時に光検出器に集光される光分布を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂは、光学部材２５が図１０Ａに示されたホログラム領域２５１を具備する場合を例として示す。
【０１１０】
図１１Ａで、Ｌ１１＿０次光、Ｌ１１＿±１次光、Ｌ１２＿０次光は、それぞれ図４Ａと同じく、Ｌ１層の再生時、Ｌ１層で反射された０次光、Ｌ１層で反射された±１次光、Ｌ２層で反射された０次光を表す。図１１Ａで、Ｌ１Ｍは、光学部材２５のホログラム領域２５１により回折された光を表す。
【０１１１】
図１１Ｂで、Ｌ２２＿０次光、Ｌ２２＿±１次光、Ｌ２１＿０次光は、それぞれ図４Ｂと同じく、Ｌ２層の再生時、Ｌ２層で反射された０次光、Ｌ２層で反射された±１次光、Ｌ１層で反射された０次光を表す。図１１Ｂで、Ｌ２Ｍは、光学部材２５のホログラム領域２５１により回折された光を表す。
【０１１２】
図１１Ａ及び図１１Ｂに図示されたように、本発明による光ピックアップを適用すれば、第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に、対象層により反射された±１次光とオーバーラップされて隣接層により反射された０次光が受光されることを防止できる。
【０１１３】
したがって、ＤＰＰ信号のための±１次光の受光領域での隣接層による干渉光が効果的に抑制されるので、隣接層による干渉光によるトラッキングエラー信号の揺れを大きく改善できる。
【０１１４】
図１２は、本発明による光ピックアップにより光ディスク１０のＬ１層の再生時、受光領域Ｅと受光領域Ｆの検出信号との差信号（Ｅ−Ｆ）と受光領域Ｇと受光領域Ｈの検出信号との差信号（Ｇ−Ｈ）、前記二つの差信号の和信号［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］の測定信号を示す。
【０１１５】
図１２で分かるように、前記差信号（Ｅ−Ｆ）及び差信号（Ｇ−Ｈ）の揺れがほとんどなく、この二つの差信号（Ｅ−Ｆ）と差信号（Ｇ−Ｈ）とが互いに反対位相を持つので、和を取る場合、揺れがさらに改善される。図５と図１２とを互いに比較すれば、信号の揺れが顕著に改善されることが分かる。
【０１１６】
このように、本発明による光ピックアップを適用すれば、ＤＰＰ方式により検出されたトラッキングエラー信号がＴＥＳＤＰＰ＝［（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）］−κ［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］であることを考慮する時、ＤＰＰ方式により検出されたトラッキングエラー信号は、層間間隔の厚さ変動などによりほとんど揺れなくなる。
【０１１７】
一方、図６及び図７では、光学部材２５が、光源１１と１／４波長板１９との間、さらに望ましくは、光路変換器と１／４波長板１９との間に配置された例を示す。図６及び図７に示されたように、本発明による光ピックアップが１／４波長板１９を具備し、光学部材２５が光路変換器と１／４波長板１９との間に配置される場合には、光ディスク１０で反射されて出る光のみを回折させるように、光学部材２５のホログラム領域２５１、２５３または２５５には、入射光の偏光によって選択的に回折させる偏光ホログラムが形成されたことが望ましい。
【０１１８】
例えば、光源１１から出射されて対物レンズ３０側に進む光がＰ偏光である時、前記偏光ホログラムは、対物レンズ３０側に進むＰ偏光の光はそのまま直進透過させ、光ディスク１０で反射されて１／４波長板１９を経由してＳ偏光に変わった光のみ回折させるように設けられることが望ましい。
【０１１９】
このように、光源１１側から対物レンズ３０側に進む光については回折作用をしないように、光学部材２５に偏光ホログラムを形成する理由は、光ディスク１０側に向う光の一部が光学部材２５での回折により遺失されて集光スポットの強度が弱くなり、それにより、記録光量の低下及び／または再生信号の劣化を防止できるためである。
【０１２０】
一方、トラッキングエラー信号の揺れを改善するために、隣接層により反射された０次光が第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光されないように回折させる過程で、光学部材２５が図１０Ａ及び図１０Ｂに示されたホログラム領域２５１、２５３を具備する場合には、対象層により反射された０次光の一部も隣接層により反射された０次光と共に回折される。したがって、メイン光検出器２４０に、隣接層により反射された０次光が受光されなくなるので、再生信号に影響を及ぼす干渉光を遮断できて、再生信号の層間クロストークを改善できる効果がある。
【０１２１】
もちろん、光学部材２５が図１０Ａ及び図１０Ｂに示されたホログラム領域２５１、２５３を具備する場合には、対象層により反射された０次光の一部も隣接層により反射された０次光と共に回折される。
【０１２２】
これを考慮する時、情報再生時、再生信号の劣化を防止するためには、前記０次光の回折光（例えば、図１１Ａ及び図１１ＢのＬ１Ｍ及びＬ２Ｍ光）を補助光検出器２４７に検出し、この補助光検出器２４７の検出信号とメイン光検出器２４０の検出信号とを合算して情報再生信号ＲＦ＿ＳＵＭを検出することもある。
【０１２３】
光学部材２５が図１０Ｃに示されたホログラム領域２５５を具備する場合には、対象層により反射された０次光が回折されないので、再生信号の劣化を防止するための目的で追加された補助光検出器２４７は除去できる。
【０１２４】
また、たとえ再生信号は若干劣化するとしても層間クロストークを改善しようとする場合にもやはり、補助光検出器２４７は除去できる。
【０１２５】
このように、光検出器４０に補助光検出器２４７がない構造の場合には、図９に図示された回路５０で、ＲＦ信号出力端直前の加算器は除去される。
【０１２６】
一方、以上では光学部材２５が光路変換器と１／４波長板１９との間に配置され、光学部材２５に偏光ホログラムが形成された場合を例として説明及び図示したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【０１２７】
すなわち、本発明による光ピックアップは１／４波長板１９を具備しないこともあるが、この場合にも、光学部材２５は、光路変換器と対物レンズ３０との間に配置され、光学部材２５に偏光ホログラムが形成されうる。この時、光学部材２５に偏光ホログラムを形成できる理由は、光源１１として使われる半導体レーザーはほぼＳまたはＰ偏光された光を出射するので、偏光ホログラムを、光源１１から出射された直線偏光の光を回折させるように形成すればよい。この場合、光ディスク１０で反射されて進む隣接層による０次光は回折されて、少なくとも光検出器４０の第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光されなくなる。もちろん、光源１１側から対物レンズ３０側に進む光も光学部材２５により回折されるが、この回折光は有効光として使われない。したがって、光損失を甘受すれば、１／４波長板１９を具備せず、光路変換器と対物レンズ３０との間に偏光ホログラムが形成された光学部材２５を使用できる。
【０１２８】
また、本発明による光ピックアップは、１／４波長板１９を具備しても具備しなくても、非偏光ホログラムが形成された光学部材２５を光路変換器と対物レンズ３０との間に配置できる。この場合にも、光ディスク１１で反射されて進む光のみならず、光源１１側から対物レンズ３０側に進む光も非偏光ホログラムが形成された光学部材２５により回折されるので、光損失を甘受すれば、このような構造を使用できる。
【０１２９】
一方、光学部材２５は光路変換器、すなわち、偏光ビームスプリッター１４と光検出器４０との間に配置されることもある。
【０１３０】
このように、光学部材２５が偏光ビームスプリッター１４と光検出器４０との間に配置される場合には、光学部材２５を光が１回のみ経由するので、光学部材２５に形成されたホログラム領域２５１、２５３または２５５は非偏光ホログラムでも偏光ホログラムでもよい。
【０１３１】
光学部材２５を偏光ビームスプリッター１４と光検出器４０との間に配置する実施例は以上の説明から十分に類推できるので、その図示を省略する。
【０１３２】
前記のように、光学部材２５に形成されるホログラムの種類、光学部材２５の配置位置は多様に変形できる。重要なのは、光学部材２５により、光ディスク１０の隣接層で反射された０次光が、少なくとも光検出器４０のメイン光検出器２４０及び／または第１及び第２サブ光検出器２４１、２４５に受光されず、隣接層による干渉光が抑制されうるということである。
【０１３３】
図１３は、本発明による光ピックアップを採用した光記録及び／または再生機器の構成を概略的に示す図である。図１３を参照するに、光記録及び／または再生機器は、光情報保存媒体である光ディスク１０を回転させるためのスピンドルモータ４５５と、光ディスクＤの半径方向に移動自在に設置されて光ディスクに／から情報を記録及び／または再生する光ピックアップ４５０と、スピンドルモータ４５５及び光ピックアップ４５０を駆動するための駆動部４５７と、光ピックアップ４５０のフォーカス及びトラッキングサーボなどを制御するための制御部４５９と、を含む。ここで、参照番号４５２はターンテーブル、４５３は光ディスク１０をチャッキングするためのクランプを表す。
【０１３４】
光ピックアップ４５０は、前述したような本発明による光ピックアップ光学系構造を持つ。
【０１３５】
光ディスク１０から反射された光は、光ピックアップ４５０に設けられた光検出器を通じて検出されて光電変換されて電気的信号に変わり、この電気的信号は、駆動部４５７を通じて制御部４５９に入力される。駆動部４５７は、スピンドルモータ４５５の回転速度を制御し、入力された信号を増幅させ、光ピックアップ４５０を駆動する。制御部４５９は、駆動部４５７から入力された信号に基づいて調節されたフォーカスサーボ、トラッキングサーボ及び／またはチルトサーボ命令を再び駆動部４５７に送り、光ピックアップ４５０のフォーカシング、トラッキング及び／またはチルト動作を具現させる。
【０１３６】
このような本発明による光ピックアップを採用した光記録及び／または再生機器では、片面に複数の記録層を持つ複数層光ディスクの記録及び／または再生時、隣接層による干渉光を抑制できて、ＤＰＰにより検出されたトラッキングエラー信号の揺れを改善できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は光記録及び／または再生機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】波長λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の対物レンズの使用時、光ディスクの厚さ誤差と波面収差との関係を示す図である。
【図２】ＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号の検出可能な光検出器の構造を示す図である。
【図３】二層光ディスク再生時の光路の模式図である。
【図４Ａ】Ｌ１層再生時に光検出器に集光される光分布を示す図である。
【図４Ｂ】Ｌ２層再生時に光検出器に集光される光分布を示す図である。
【図５】図４ＡでのＬ１層再生時、受光領域Ｅと受光領域Ｆとの検出信号の差信号（Ｅ−Ｆ）と、受光領域Ｇと受光領域Ｈとの検出信号の差信号（Ｇ−Ｈ）、前記二つの差信号の和信号［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］の測定信号を示す図である。
【図６】本発明による光ピックアップの光学的構成の一実施例を概略的に示す斜視図である。
【図７】図６の光ピックアップの配置平面図である。
【図８】図６の光ピックアップの補正素子により球面収差が補正される原理を示す図である。
【図９】図６の光検出器の構造及びそれに係るＤＰＰ方式によるトラッキングエラー信号（ＤＰＰ信号）及び情報再生信号（ＲＦ信号）を検出するための回路を示す図である。
【図１０Ａ】図６の光学部材のホログラム領域の多様な実施例を示す図である。
【図１０Ｂ】図６の光学部材のホログラム領域の多様な実施例を示す図である。
【図１０Ｃ】図６の光学部材のホログラム領域の多様な実施例を示す図である。
【図１１Ａ】図６の光ピックアップを使用して、光ディスクのＬ１層再生時に光検出器に集光される光分布を示す図である。
【図１１Ｂ】図６の光ピックアップを使用して、光ディスクのＬ２層再生時に光検出器に集光される光分布を示す図である。
【図１２】本発明による光ピックアップにより光ディスクのＬ１層再生時、受光領域Ｅと受光領域Ｆとの検出信号の差信号（Ｅ−Ｆ）と、受光領域Ｇと受光領域Ｈとの検出信号の差信号（Ｇ−Ｈ）、前記二つの差信号の和信号［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］の測定信号を示す図である。
【図１３】本発明による光ピックアップを採用した光記録及び／または再生機器の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  光ディスク
１１  光源
１２  回折格子
１３  フロント光検出器
１４  偏光ビームスプリッター
１５  非点収差レンズ
１６  コリメートレンズ
１８  反射ミラー
１９  １／４波長板
２０  液晶素子
２５  光学部材
３０  対物レンズ
４０  光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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