(57)【要約】記録媒体の走査に使用するための光学ヘッドであって、記録媒体は、その複数の深さに位置する複数の情報層（３，４）上のデータトラック上に保存されたデータを有する。光学ヘッドは、第一放射線ビーム（１２）と第二放射線ビーム（１４）とに作用して、光路に対して直交する、異なる変位を備えた放射線ビームをも提供するよう、光路内に配置された可動光学素子（１６）と、第一放射線ビーム（１２）を、記録媒体の第一情報層（３）上の第一焦点（Ａ）で集束し、前記第二放射線ビーム（１４）を、記録媒体の第二情報層（４）の第二焦点（Ｂ）で集束するためのレンズシステムとを有し、データトラックに対し横方向の、第一及び第二焦点（Ａ，Ｂ）間の間隔は、可動光学素子の配置を変化させることによって制御可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の走査に使用するための光学ヘッドであって、
前記記録媒体は、その複数の深さに位置する複数の情報層上のデータトラック上に保存されたデータを有し、
当該光学ヘッドは、
第一放射線ビームと第二放射線ビームとに作用して、光路に対して直交する、異なる変位を備えた放射線ビームを提供するよう、前記光路内に配置された可動光学素子と、
前記第一放射線ビームを、前記記録媒体の第一情報層上の第一焦点で集束し、前記第二放射線ビームを、前記記録媒体の第二情報層の第二焦点地点で集束するためのレンズシステムとを有し、
前記データトラックに対し横方向の、前記第一及び第二焦点間の間隔は、前記可動光学素子の配置を変化させることによって制御可能であることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
当該光学ヘッドは、第一及び第二放射線ビームを用いて、前記記録媒体の異なる情報層を同時に走査するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
多様な配置状態を得るよう、前記可動光学素子は、前記光路の周りで回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記可動光学素子は、偏光依存性の光学素子であることを特徴とする上記請求項のうちいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記可動光学素子はウォラストンプリズムであることを特徴とする請求項４に記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記第一放射線ビームは、前記第二放射線ビームに対し、実質的に直交方向に偏光されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記記録媒体内に異なる深さを生成するための複屈折レンズ素子を有し、前記第一及び第二放射線ビームは各々前記異なる深さに集束することを特徴とする上記請求項のうち何れか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記複屈折レンズ素子は液晶材料を有することを特徴とする請求項７に記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記記録媒体による走査の後、前記第一及び第二放射線ビームの各々における別個の情報信号を検知するための検知システムを有することを特徴とする上記請求項のうちいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記記録媒体によって走査された後、前記第一及び第二放射線ビームが、前記検知システム方向の進路の少なくとも一部において、共通の光路に従って進行するよう構成された光学システムを有することを特徴とする請求項９に記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記共通の光路は、前記可動光学素子を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記共通の光路は、前記複屈折レンズ素子を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記第一及び第二放射線ビームを前記検知システムの異なる経路方向に別々に向けるためのビームスプリッタを有することを特徴とする請求項９乃至１２に記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
前記検知システムは、前記可動光学素子の配置を変化させるよう設定された信号を発生するよう配置され、該信号は、前記第一及び第二焦点間の横方向の間隔を変化することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項１５】
上記請求項のうちいずれか1項の記載に従った光学ヘッドを有することを特徴とする苦学走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学記録媒体のための光学走査装置及び光学走査装置内で用いられる光学ヘッドに関する。より詳細には、本発明は複層記録媒体の２つの異なる情報層を同時に走査するための装置に関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許公報第ＥＰ−Ａ−０８３７４５５号は、少なくとも２つの情報層を同時に走査するための、偏光方向及び伝播挙動に関して異なる複数の部分ビームを備えた光学走査装置を記載する。走査装置は、入力放射線ビームを供給するための放射線源と、偏光プリズム型のビームスプリッタと、異なる情報層を走査するために対物レンズを通じて投射される、２つの異なるビームを生成するための複屈折コリメータレンズとを含む。複屈折レンズはビーム間の波面の相違を提供して異なる情報層を読み取るが、異なる情報層間の間隔内における変位又は異なる情報層内のトラックの位置における変位を許容しない。
【０００３】
日本国公報第ＪＰ−Ａ−１０１４９５６０号は、少なくとも２つの情報層を同時に走査するための光学走査装置を記載する。装置は、１つの放射線ビームを供給するための放射線源と、１つのビームスプリッタと、１つのコリメータレンズと、（放射線ビームを偏光方向及び伝播挙動に関して異なる２つの放射線ビームに変換するための）光学的に一軸性の複屈折を有する偏光素子と、１つの対物レンズとを含む。ここでも、ビーム間の波面差は固定されている。
【０００４】
日本国公報第ＪＰ−Ａ−２０００１９５０９７号は、複数の情報層を走査するための光学走査（読取り及び書込み）装置を記載する。１つの実施態様において、装置は、１つの対物レンズと、複数の放射線源と、第一の部分ビームを、異なる情報層を走査するために用いられる複数の部分ビームと結合するための、関連するビームスプリッタとを含む。複数の部分ビームの各々は、別々に移動可能な素子を通過することで、異なる層のためのビームの走査特性を変更する。他の実施態様において、装置は、複数の対物レンズと、偏光光学素子によって異なる対物レンズに向けて分割されるビームを生成する単一の放射線源とを含む。異なる対物レンズの各々は別々に移動可能であることで、異なる層のためのビームの走査特性を変更する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、記録媒体の走査に用いるための光学ヘッドが設けられ、記憶媒体は、その複数の深さに位置する複数の情報層上のデータトラック上に保存されたデータを有し、ここで、光学ヘッドは次の構成を含む。
【０００７】
第一放射線ビームと第二放射線ビームとに作用して、光路に対して直交する、異なる変位を備えた放射線ビームを提供するよう、光路内に配置された可動光学素子と、
【０００８】
第一放射線ビームを、記録媒体の第一情報層上の第一焦点で集束し、第二放射線ビームを、記録媒体の第二情報層の第二焦点地点で集束するためのレンズシステムとを有し、
【０００９】
データトラックに対し横方向の、第一及び第二焦点間の間隔は、可動光学素子の配置を変化させることによって制御可能である。
【００１０】
そのような配置は、複層の記録媒体の２つの情報層の読取りを同時に行うことを許容し、例えば、双方の走査ビームのための共通の光路を用いて適合されるよう読取られる記録媒体の複層の一方又は双方の偏心性に起因する、情報層のデータトラック間の横方向間隔における変化を許容する。
【００１１】
本発明のさらなる機能及び利点は、以下の本発明の好適実施態様の記述から明らかであろう。この好適実施態様は例示に過ぎず、添付の図面を参照して記述されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の実施態様に従った二層式光学ディスクＯＤを概略的に示す断面図である。光学ディスクＯＤは、基板１と、透明層２とを含み、少なくとも１つの情報層３がそれらの間に配置されている。例示されているような二層式光学ディスクの場合、２つの情報層３，４が、ディスク内の異なる深さで、透明層の背後に配置されている。さらなる透明層５が２つの情報層を分離している。透明層２は最上部の情報層３を保護する機能を有するのに対し、機械的支持は基板１によって提供されている。
【００１３】
図１に示されていないが、情報は、実質的に平行、同心円又は螺旋のトラック内に配置された光学的に検知可能な記号の形態で、光学ディスクの情報層３，４内に保存され得る。記号は任意の光学的に読取可能な形態、例えば、ピッチ、反射係数を備えた領域、周囲と異なる磁化方向又はこれらの組み合わせの形態を取り得る。
【００１４】
図2は、本発明の実施態様に従って、二層式光学ディスクＯＤを走査するための光学ヘッドの構成部材を概略的に例示している。図２における二層式光学ディスクＯＤは図１に関して記載されたものと同一であり、同一の参照番号が付されている。
【００１５】
走査装置は、径方向で移動可能なアーム上に取り付けられた光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）を含む。ＯＰＵは、光学ディスクＯＤを除いて、図２に例示された全ての構成部材を含む。例えば単一の半導体レーザのような放射線源６が、光学軸８を伴って、例えば６５０ｎｍの所定の周波数を有する放射線ビームを放射する。放射線ビームは固定式のコリメータレンズ９によって平行化されて、平行ビームになる。
【００１６】
放射線ビーム７は平行状態で複屈折レンズ素子を通過する。この実施態様において、複屈折レンズ素子は受動的な液晶レンズ１０である。放射線ビーム７は液晶レンズ１０によって偏光されて、各々第一及び第二偏光ビーム１２，１４となる。第一及び第二偏光ビーム１２，１４は相互に直交して偏光されており、各々異なるフェルゲンツ(vergence)を有する。双方の偏光ビーム１２，１４は光学軸８に従って進行する。
【００１７】
光学軸８上に位置する移動可能な光学素子１６は、光学軸の周りの回転によって、可変な回転配置状態を有する。この実施態様において、可変光学素子はウォラストンプリズム１６であり、複屈折プリズムを含む。ウォラストンプリズムは偏光ビーム１２，１４を光学軸８に従って分離することで、偏光ビーム１２，１４の双方は光学軸８に対する異なる直交方向に配置されている。偏光ビーム１２，１４は折曲鏡２０によって対物レンズ２２に向けて反射され、対物レンズ２２は第一偏光ビーム１２を光学ディスクＯＤの第一情報層３上の第一地点Ａに集束する。追加的に、対物レンズ２２は第二偏光ビーム１４をディスクＯＤの第二情報層４上の異なる地点Ｂに集束する。双方の偏光ビーム１２，１４は、各々、光学ディスクＯＤの第一及び第二情報層３，４によって反射され、共通の光学的に逆方向のビーム通路に従って進む。その方向はビームディレクタ２４によって変更される。進行する第一及び第二偏光ビーム１２，１４は、共通の逆方向のビーム通路に従って進行して、偏光依存性ビームスプリッタ２６によって分割されることで、各偏光ビーム１２，１４は検知システム２８の異なる所望部分に向けられる。
【００１８】
検知システム２８は、第一及び第二情報層３，４から読取られた情報に対応するデータ信号を検知するためのデータ検知回路と、第一及び第二情報層３，４に対する、ビーム地点の軸方向の変位に起因する集束及びトラッキングエラーを検知するためのトラッキング及び集束エラー検知回路とを含む。検知される信号は、径方向、即ち、２つの情報層３，４内のデータトラックに対し横方向の相互変位を示す信号を含む。
【００１９】
検知された、ビームの相互の横方向変位に対応する検知システム２８からのデータ信号は、閉ループサーボシステム内のウォラストンプリズム１６の回転配置を変化させるのに用いられる。
【００２０】
図３、４及び５は、図２で記載され例示されたウォラストンプリズム１６を、本発明の実施態様に従った異なる回転配置で示している。図３に示されるように、ウォラストンプリズム１６は第一回転配置に位置し、共通の光学軸に従って進む直交方向に偏光された第一及び第二偏光ビーム１２，１４は、ウォラストンプリズム１６によって、径方向に移動される。ウォラストンプリズム１６の第一回転配置の結果、第一情報層３上の第一偏光ビーム１２の第一地点Ａと、第二情報層４上の第二偏光ビーム１４の第二地点Ｂとの間の変位は、径方向の変位線３０を描く。
【００２１】
図６も参照すると、情報層３，４の双方を読取り中である偏光ビーム１２，１４のトラッキング通路が示され、トラッキング通路間の径方向間隔の変位を示している。第一情報層３上の第一地点Ａの最上部のトラッキング通路３２は、第二情報層４上の第二地点Ｂの異なるトラッキング通路３４の上に位置している。径方向の変位線３０が示され、図３に示されるウォラストンプリズムの第一回転配置に対応している。
【００２２】
図４はウォラストンプリズム１６の第二回転配置を示している。この配置において、プリズムは回転軸の周りで第一の回転配置から＋９０°の角度だけ回転されている。その結果、第一地点Ａと第二地点Ｂとの間の変位は今や第二の径方向の変位線３６を描く。図６において、この第二の径方向の変位線３６が例示されており、第一の径方向の変位線３０に対して、９０°の角度で位置している。
【００２３】
次に図５を参照すると、ウォラストンプリズム１６の第三の回転配置が示されている。この配置において、ウォラストンプリズム１６は回転軸の周りで第一の回転配置から−９０°の角度だけ回転されている。この結果、地点Ａと地点Ｂとの間の変位は今や第三の径方向の変位線３８を描く。図６において、この第三の径方向の変位線３８は、第一の径方向の変位線３０に対して、−９０°の角度で位置するよう例示されている。
【００２４】
このように描写された仕方において、そして、回転軸の周りで異なる回転角度に変化させることでウォラストンプリズムの回転配置を変化させることによって、径方向の変位線の角度は制御可能である。それ故に、光学ディスクＯＤの２つの情報層の偏心の結果として、地点Ａ及びＢは、第一及び第二情報層３，４間の径方向の間隔における如何なる変位にも適合し得る。
【００２５】
上記のような回転軸の周りでのウォラストンプリズム１６の回転は、適当な機械的回転機構（図示せず）によって達成される。
【００２６】
本発明のこの実施態様において、液晶レンズ１０は受動的な性質を有する。その結果、第一及び第二偏光ビーム１２，１４の如何なる軸方向の変位並びに地点Ａ，Ｂでの集束も、光学ディスクＯＤの情報層３，４からの対物レンズ２２の距離を変化させることによって達成される。このことは、検知システム２８と、対物レンズ２２の位置を制御する機械的アクチュエータ（図示せず）との間のループ・サーボ設定を用いることによって行われる。対物レンズ２２の位置の変化は、検知システムからの軸方向トラッキング及び集束のエラーに関するデータ信号を用いることによって達成される。
【００２７】
本発明のさらに想定される実施態様において、液晶レンズ１０は受動的及び能動的素子の双方を含む。能動的素子は液晶レンズ内の電子に亘って電圧を印加することによって変化されることができ、それは出現する光ビームのフェルゲンツを変化させる。従って、この実施例では、第一及び第二偏光ビーム３，４の軸方向の変位並びに地点Ａ，Ｂでの集束の変化は、能動的液晶レンズ特性の変化と光学ディスクＯＤの情報層からの対物レンズ２２の距離との組み合わせによって達成される。
【００２８】
上記の実施態様は本発明の例示的な実施例として理解されるべきである。本発明のさらなる実施態様が想定される。
【００２９】
さらなる実施態様において、ウォラストンプリズム１６は、放射線源６と液晶レンズ１０との間の光路に位置することが想定される。
【００３０】
他の想定される実施態様において、移動可能な光学素子はウォラストンプリズムであることに限定されない。移動可能な光学素子の異なる配置状態が回転軸の周りでの光学素子の機械的回転によって達成されることは必ずしも必要ではなく、例えば、適切に構成された複屈折素子を光学軸に対して横方向に移動することによっても達成される。
【００３１】
本発明は、１つの実施態様において、二層式のディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）の走査に適用される。しかしながら、本発明の光学ヘッドは、他の種類の複層記録媒体の異なる複数の情報層を走査するのにも利用し得る。
【００３２】
上述されていないさらなる均等物及び変更物も本発明の範囲から逸脱しない範囲で用い得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施態様に従った二層式光学ディスクＯＤを概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施態様に従って、二層式光学ディスクＯＤを走査するための光学走査装置の構成部材を示す概略図である。
【図３】本発明の実施態様に従って、移動可能な光学素子を異なる回転配置で示す概略図である。
【図４】本発明の実施態様に従って、移動可能な光学素子を異なる回転配置で示す概略図である。
【図５】本発明の実施態様に従って、移動可能な光学素子を異なる回転配置で示す概略図である。
【図６】本発明の実施態様に従った放射線ビームの径方向トラッキングを示す概略図である。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月13日(2005.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を走査するために用いられる光学ヘッドであって、
前記記録媒体は、その複数の深さに位置する複数の情報層上のデータトラック上に保存されたデータを有し、
当該光学ヘッドは、
第一放射線ビームと第二放射線ビームとに作用して、光路に対して直交する、異なる変位を備えた放射線ビームを提供するよう、前記光路内に配置された可動光学素子と、
前記第一放射線ビームを、前記記録媒体の第一情報層上の第一焦点で集束し、前記第二放射線ビームを、前記記録媒体の第二情報層の第二焦点で集束するためのレンズシステムとを有し、
前記データトラックに対し横方向の、前記第一及び第二焦点間の間隔は、前記第一及び第二放射線ビームを用いて、当該光学ヘッドによって前記記録媒体の異なる情報層を同時に走査する間、前記可動光学素子の配置を変化させることによって制御可能であることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
当該光学ヘッドは、第一及び第二放射線ビームを用いて、前記記録媒体の異なる情報層を同時に走査するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
多様な配置状態を得るよう、前記可動光学素子は、前記光路の周りで回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記可動光学素子は、偏光依存性の光学素子であることを特徴とする上記請求項のうちいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記可動光学素子はウォラストンプリズムであることを特徴とする請求項４に記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記第一放射線ビームは、前記第二放射線ビームに対し、実質的に直交方向に偏光されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記記録媒体内に異なる深さを生成するための複屈折レンズ素子を有し、前記第一及び第二放射線ビームは各々前記異なる深さに集束することを特徴とする上記請求項のうち何れか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記複屈折レンズ素子は液晶材料を有することを特徴とする請求項７に記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記記録媒体による走査の後、前記第一及び第二放射線ビームの各々における別個の情報信号を検知するための検知システムを有することを特徴とする上記請求項のうちいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記記録媒体によって走査された後、前記第一及び第二放射線ビームが、前記検知システム方向の進路の少なくとも一部において、共通の光路に従って進行するよう構成された光学システムを有することを特徴とする請求項９に記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記共通の光路は、前記可動光学素子を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記共通の光路は、前記複屈折レンズ素子を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記第一及び第二放射線ビームを前記検知システムの異なる経路方向に別々に向けるためのビームスプリッタを有することを特徴とする請求項９乃至１２に記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
前記検知システムは、前記可動光学素子の配置を変化させるよう設定された信号を発生するよう配置され、該信号は、前記第一及び第二焦点間の横方向の間隔を変化することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか1項に記載の光学ヘッド。
【請求項１５】
上記請求項のうちいずれか1項の記載に従った光学ヘッドを有することを特徴とする苦学走査装置。
【国際調査報告】
2006503389.tif 000009
2006503389.tif 000010
2006503389.tif 000011