(57)【要約】【課題】光ピックアップ装置において、同一の駆動源によりレーザ光の球面収差補正と、記録層の位置が異なる各種光ディスクにおけるデータの記録／再生を行い、コストの削減を図る。【解決手段】回転軸１７０及びステッピングモータ１７１は、ビームエキスパンダの一部を構成する凸型レンズ１０１及び遮光部材１０２を駆動し、レーザ光の球面収差を補正する。制御部は、記録層の位置が異なる光ディスクの種類を判別する。回転軸１７０及びステッピングモータ１７１は、制御部の信号に基づき、凸型レンズ１０１を移動させると共に開口制限部材１１を差し入れる。このため、レーザ光の光束幅や入射角が変化することにより、対物レンズから出射されるレーザ光の焦点位置が変化し、記録層の位置が異なる光ディスクへのデータ記録等が可能となる。このようにして、同一の駆動源によりビームエキスパンダと開口制限部材１１とを駆動する。【選択図】図２
2007149145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、
前記光記録媒体と前記レーザ光出射手段とを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記光記録媒体に入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記レーザ光出射手段と前記対物レンズとを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を発散又は収束させて、前記対物レンズにより集光されるレーザ光の球面収差を補正するビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを駆動する駆動手段と、を備え、
前記ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなり、
前記駆動手段は、前記第二のレンズを移動させ、前記移動により前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を増減して前記ビームエキスパンダを駆動し、前記駆動により前記ビームエキスパンダを透過するレーザ光を発散又は収束させる光ピックアップ装置において、
データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する判別手段と、
前記ビームエキスパンダと前記対物レンズとを結ぶ光路に抜き差し自在に設けられ、差し入れ時に前記ビームエキスパンダから出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光の一部を遮光する遮光手段と、を備え、
前記遮光手段は、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられると共に、レーザ光を遮光する遮光部材と、レーザ光を透過するレンズとからなり、前記遮光部材は開口部を有し、前記レンズは前記開口部に設置され、
前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づいて前記記録層にレーザ光を集光させるため、又は前記球面収差を補正するため、前記第二のレンズを移動させると共に前記遮光手段を差し入れ、前記遮光手段の差し入れ後に、前記第二のレンズ及び前記遮光手段を移動させ、
前記ビームエキスパンダと前記遮光手段とが同一の駆動手段により駆動されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、
前記光記録媒体と前記レーザ光出射手段とを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記光記録媒体に入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記レーザ光出射手段と前記対物レンズとを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を発散又は収束させて、前記対物レンズにより集光されるレーザ光の球面収差を補正するビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを駆動する駆動手段と、を備え、
前記ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなり、
前記駆動手段は、前記第二のレンズを移動させ、前記移動により前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を増減して前記ビームエキスパンダを駆動し、前記駆動により前記ビームエキスパンダを透過するレーザ光を発散又は収束させる光ピックアップ装置において、
データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する判別手段と、
前記ビームエキスパンダと前記対物レンズとを結ぶ光路に抜き差し自在に設けられ、差し入れ時に前記ビームエキスパンダから出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光の一部を遮光する遮光手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づき、位置の異なる前記記録層にレーザ光を集光させるため、前記第二のレンズを移動させると共に前記遮光手段を差し入れ、
前記ビームエキスパンダと前記遮光手段とが同一の駆動手段により駆動されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記遮光手段は、さらに、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられ、
前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づいて前記記録層にレーザ光を集光させるため、又は前記球面収差を補正するため、前記遮光手段の差し入れ後に、前記第二のレンズと、さらに前記遮光手段とを移動させることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録層の位置が異なる光ディスクに対応し、当該光ディスクのデータを記録／再生する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光記録媒体の一つである光ディスクにあっては、文書、映像、音声等のデータの記録／読取が可能なＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）が広く普及している。ＣＤと比べてより容量の大きい光ディスクであるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）も多くのユーザに使用されている。また、記憶容量の大容量化の趨勢に伴い、ＤＶＤの２倍以上の記憶容量を有するＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＤＶＤ）やＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃといった次世代ＤＶＤが現在規格化されている。
【０００３】
ＣＤ、ＤＶＤ等では、対物レンズにより集光されたレーザ光が光ディスクに照射され、光ディスクの記録層に記録マークが形成されることにより、映像等のデータが記録される。ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは、レーザ光の波長、対物レンズの開口数、記録マークが形成される記録層の表面からの深さ、つまり記録層を覆うカバー層の厚み等が異なり、光ディスクの種類によってデータの記録／再生方式が異なる場合がある。例えば、記録層の表面からの深さは、ＣＤでは１．２ｍｍ、ＤＶＤでは０．６ｍｍ、ＨＤ  ＤＶＤでは０．６ｍｍ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは０．１ｍｍであり、記録層の位置が異なる。このため、種々の光ディスクに対応してデータの記録／再生が可能な光ピックアップ装置では、記録層の深さがそれぞれ異なる光ディスクに対応して、集光させるレーザ光の焦点位置が異なる。
【０００４】
ところで、データの記録／再生を行うため、対物レンズを介してレーザ光が光ディスクに照射される際、球面収差が生じる。球面収差とは、レンズに光軸と平行な平行光を入射させたとき、レンズの光軸に近い平行光（入射高が低い平行光）の焦点位置に比べ、光軸から離れたところに入射した平行光（入射高が高い平行光）の焦点位置がレンズに近い方にずれる。このようなずれを球面収差という。従来から球面収差を補正するため、ビームスプリッタが光ピックアップ装置に備えられている。レーザ光源から出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダを介して、対物レンズに入射する。ビームエキスパンダは二枚のレンズからなり、両レンズ間の距離を変化させることにより、ビームエキスパンダから出射されるレーザ光を弱発散／弱収束させる。このようにして、対物レンズに入射するレーザ光の光束幅や入射角を変化させることにより、対物レンズから出射されるレーザ光の球面収差を補正することができる。しかし、ビームエキスパンダによりレーザ光が弱発散／収束された場合、対物レンズに入射する光の光量が変化する。このため、対物レンズから出射されて光ディスクに照射される光の光量が変化し、光ディスクへのデータの記録特性が劣化する。そこで、光ディスクへのデータ記録中に、ビームエキスパンダを構成するレンズの移動量に基づいて、レーザ光源の出射光強度を変える光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、球面収差補正を行うため、ビームエキスパンダレンズがレンズ保持手段により光軸方向に移動可能に保持され、ビームエキスパンダを光ディスクのシーク方向に移動させるシーク手段によって、レンズ保持手段が直接または間接的に押当部材に押当てられ、押当部材によりビームエキスパンダレンズを光軸方向に移動させる光ディスクドライブ装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−１００４８１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１８８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の光ディスク装置では、１枚の光ディスク内の基板厚誤差により発生する球面誤差を補正すると共に、光ディスクに安定で高性能なデータ記録を行うことができたが、コスト削減を図りつつ、記録層の位置が異なる各種光ディスクに対応してデータの記録／再生を行うと共に、ビームエキスパンダを用いた球面収差補正を行うことはできなかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の光ディスクドライブ装置では、ビームエキスパンダを光軸方向に移動させて球面収差補正を行う際に、シーク手段による光ピックアップの移動により生じる動力を利用して光軸方向へ移動させるので、装置の大型化、コストアップ等の不具合を解消することができた。しかし、コスト削減を図りつつ、ビームエキスパンダを用いたレーザ光の球面収差補正を行なうと共に、記録層の位置が異なる各種光ディスクに対応して、光ディスクに照射するレーザ光の焦点位置を制御することにより、データの記録／再生を行うことができなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、レーザ光の球面収差補正を行うための手段と、記録層の位置が異なる各種光ディスクにおけるデータの記録／再生を行うための手段とが同一の駆動源により駆動され、コストの削減を図ることができる光ピックアップ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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記光記録媒体と前記レーザ光出射手段とを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記光記録媒体に入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、前記レーザ光出射手段と前記対物レンズとを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を発散又は収束させて、前記対物レンズにより集光されるレーザ光の球面収差を補正するビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを駆動する駆動手段と、を備え、前記ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなり、前記駆動手段は、前記第二のレンズを移動させ、前記移動により前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を増減して前記ビームエキスパンダを駆動し、前記駆動により前記ビームエキスパンダを透過するレーザ光を発散又は収束させる光ピックアップ装置において、データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する判別手段と、前記ビームエキスパンダと前記対物レンズとを結ぶ光路に抜き差し自在に設けられ、差し入れ時に前記ビームエキスパンダから出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光の一部を遮光する遮光手段と、を備え、前記遮光手段は、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられると共に、レーザ光を遮光する遮光部材と、レーザ光を透過するレンズとからなり、前記遮光部材は開口部を有し、前記レンズは前記開口部に設置され、前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づいて前記記録層にレーザ光を集光させるため、又は前記球面収差を補正するため、前記第二のレンズを移動させると共に前記遮光手段を差し入れ、前記遮光手段の差し入れ後に、前記第二のレンズ及び前記遮光手段を移動させ、前記ビームエキスパンダと前記遮光手段とが同一の駆動手段により駆動されるものである。
【００１０】
請求項２の発明は、光記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記光記録媒体と前記レーザ光出射手段とを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記光記録媒体に入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、前記レーザ光出射手段と前記対物レンズとを結ぶ光路上に配置され、前記レーザ光出射手段から出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光を透過させると共に、前記透過させるレーザ光を発散又は収束させて、前記対物レンズにより集光されるレーザ光の球面収差を補正するビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを駆動する駆動手段と、を備え前記ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなり、前記駆動手段は、前記第二のレンズを移動させ、前記移動により前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を増減して前記ビームエキスパンダを駆動し、前記駆動により前記ビームエキスパンダを透過するレーザ光を発散又は収束させる光ピックアップ装置において、データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する判別手段と、前記ビームエキスパンダと前記対物レンズとを結ぶ光路に抜き差し自在に設けられ、差し入れ時に前記ビームエキスパンダから出射されて前記対物レンズに入射するレーザ光の一部を遮光する遮光手段と、を備え、前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づき、位置の異なる前記記録層にレーザ光を集光させるため、前記第二のレンズを移動させると共に前記遮光手段を差し入れ、前記ビームエキスパンダと前記遮光手段とが同一の駆動手段により駆動されるものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載の光ピックアップ装置において、前記遮光手段は、さらに、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられ、前記駆動手段は、前記判別手段の信号に基づいて前記記録層にレーザ光を集光させるため、又は前記球面収差を補正するため、前記遮光手段の差し入れ後に、前記第二のレンズと、さらに前記遮光手段とを移動させるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなる。駆動手段は、第二のレンズを移動させてビームエキスパンダを駆動し、レーザ光の球面収差補正を行なう。判別手段は、データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する。ビームエキスパンダを駆動する駆動手段は、判別手段の信号に基づき、第二のレンズを移動させると共に、レーザ光の一部を遮光する遮光手段を差し入れる。レーザ光は、遮光手段の遮光部材により一部遮光され、遮光手段のレンズにより発散／収束される。このため、対物レンズに入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化する。光束幅等の変化よって対物レンズから出射されるレーザ光の焦点位置が変化し、記録層の位置が異なる光記録媒体へのデータ記録等が可能となる。このようにして、ビームエキスパンダと遮光手段とが同一の駆動手段により駆動され、部品点数を削減してコストの低下を図りつつ、レーザ光の球面収差補正を行うと共に、記録層の位置が異なる各種光光記録媒体に対応してデータの記録／再生を行うことができる。
【００１３】
駆動手段は、遮光手段の差し入れ後に、ビームエキスパンダを構成する第二のレンズ及び遮光手段をレーザ光の進行方向に移動させる。このため、発散光又は収束光として遮光手段を出射し、対物レンズに入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化する。光束幅等の変化に伴い、レーザ光の焦点位置が変化する。このようにして、同一の駆動手段を用いて、記録層の位置が異なる各種光記録媒体に対応してデータの記録／再生が行われると共に、レーザ光の球面収差補正が行われ、部品点数を削減してコストを削減することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ビームエキスパンダは、固定された第一のレンズと、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられた第二のレンズとからなる。駆動手段は、第二のレンズを移動させてビームエキスパンダを駆動し、レーザ光の球面収差補正を行なう。判別手段は、データを記録する記録層の位置が異なる光記録媒体の種類を判別する。ビームエキスパンダを駆動する駆動手段は、判別手段の信号に基づき、第二のレンズを移動させると共に、レーザ光の一部を遮光する遮光手段を差し入れる。レーザ光は、遮光手段により一部遮光され、対物レンズに入射するレーザ光の光束幅が変化する。光束幅の変化よって対物レンズから出射されるレーザ光の焦点位置が変化し、記録層の位置が異なる光記録媒体へのデータ記録等が可能となる。このようにして、ビームエキスパンダと遮光手段とが同一の駆動手段により駆動され、部品点数を削減してコストの削減を図りつつ、レーザ光の球面収差補正を行うと共に、記録層の位置が異なる各種光記録媒体に対応してデータの記録／再生を行うことができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、駆動手段は、遮光手段の差し入れ後に、ビームエキスパンダを構成する第二のレンズ及び遮光手段をレーザ光の進行方向に移動させる。このため、遮光手段を出射されて対物レンズに入射するレーザ光の光束幅が変化する。光束幅の変化に伴い、レーザ光の焦点位置が変化する。このような構成により、同一の駆動手段がビームエキスパンダと遮光手段とを駆動する。このため、部品点数を削減してコストの低下を図りつつ、記録層の位置が異なる各種光記録媒体に対応してデータの記録／再生を行うと共に、レーザ光の球面収差補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の最良の実施の形態に係る光ピックアップ装置について、図１乃至図１０を参照して説明する。本実施の形態に係る光ピックアップ装置に適用される光記録媒体は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃといった光ディスクである。ＣＤには、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、データの追記が可能なＣＤ−Ｒ（ＣＤ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、データの書き換えが可能なＣＤ−ＲＷ（ＣＤ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が含まれる。ＤＶＤには、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、データの追記が可能なＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）とＤＶＤ＋Ｒ（ＤＶＤ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、データの書き換え可能なＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）とＤＶＤ＋ＲＷ（ＤＶＤ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が含まれる。また、ＨＤ  ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃには、データの追記が可能なディスクとデータの書き換えが可能なディスクとが含まれる。
【００１７】
図１は、光ピックアップ装置の構成を示している。光ピックアップ装置１において、半導体レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ；以下ＬＤと略す）１０はレーザ光を光ディスク２に出射する。当該レーザ光は対物レンズ１２で集光されて光ディスク２に照射される。光ディスク２で反射したレーザ光は偏光ビームスプリッタ８で反射され、フォトディテクタ１５（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ；以下ＰＤと略す）に入射する。ＰＤ１５は、受光したレーザ光に基づいて光検出信号を出力する。制御部１６は当該光検出信号に基づいてデータの記録層の位置を判別して、駆動部１７に信号を出力する。駆動部１７は、制御部１６からの信号に基づいて、ビームエキスパンダ１０を駆動する。さらに、駆動部１７は、当該信号に基づいて、ビームエキスパンダ１０と対物レンズ１２とを結ぶ光路に開口制限部材１１を抜き差しする。以下に、光ピックアップ装置１の構成について詳細に説明する。
【００１８】
ＬＤ３は、赤外発光ＬＤ、赤色発光ＬＤ及び／又は青色発光ＬＤからなる。光ディスク２が挿入されると、光ピックアップ装置１を搭載する光ディスク記録装置等の装置（不図示）は、光ディスク２がＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのいずれであるかを判別する。ＬＤ３は、当該装置の信号に基づき、各種ＬＤからレーザ光を出射する。光ディスク２がＨＤ  ＤＶＤ又はＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃである場合は青色ＬＤが、光ディスク２がＤＶＤである場合は赤色ＬＤが、光ディスク２がＣＤである場合は赤外ＬＤが光ディスク２にレーザ光を出射する（光出射手段）。光ディスク２にデータを書き込む場合、光ディスク２の記録層にマークを記録するためのパワーでレーザ光が出射され、さらに既に記録されたマークを消去するためのパワーでレーザ光が出射される。また、データを読み取る場合、記録層に記録されたマークの有無を確認するためのパワーでレーザ光が出射される。
【００１９】
ＬＤ３から出射されたレーザ光は、回折格子４に入射する。回折格子４は、ＣＤのデータを再生する際や、ＣＤにデータを記録する際に、レーザ光を三本のレーザ光に分割する。メインのレーザ光は、データの再生等のためのものである。残りの二本のレーザ光は、光ディスク２に照射するレーザ光の焦点を制御するため、またレーザ光を光ディスク２上のトラックに合わせるために用いられる。
【００２０】
回折格子４から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ５に入射する。コリメートレンズ５は入射光を平行光に変換する。平行光となったレーザ光はミラー６で反射されて、光ディスク２へ向かう。ミラー６で反射されたレーザ光は、ビームスプリッタ７に入射する。ビームスプリッタ７はレーザ光を二つに分割する。分割された一方のレーザ光はビームスプリッタ７を透過し、偏光ビームスプリッタ８を介して光ディスク２へ導かれる。また、他方のレーザ光はビームスプリッタ７で反射されてＰＤ１９へ導かれる。
【００２１】
偏光ビームスプリッタ８には、ビームスプリッタ７を透過したレーザ光が入射される。偏光ビームスプリッタ８は、レーザ光の偏光方向に応じて透過率及び反射率が異なる。ここで、ＬＤ３から出射されたレーザ光が入射した面の法線と、当該レーザ光の進行方向とが作る面を入射面という。偏光ビームスプリッタ８は、入射面と平行な方向に振動する直線偏光の光を透過し、入射面と垂直な方向に振動する直線偏光の光を反射する。ＬＤ３から出射されたレーザ光のうち、入射面に平行な方向に振動する直線偏光のレーザ光は偏光ビームスプリッタ８を透過し、１／４波長板９を介して、ビームエキスパンダ１０に照射される。
【００２２】
１／４波長板９は直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換する。光ディスク２に照射するために、ＬＤ３から出射されたレーザ光は直線偏光であり、１／４波長板９は当該レーザ光を円偏光に変換する。
【００２３】
円偏光に変換されたレーザ光は、ビームエキスパンダ１０に入射する。ビームエキスパンダ１０は、ＬＤ３と対物レンズ１２とを結ぶ光路上に配置されると共に、ＬＤ３から出射されて対物レンズ１２に入射するレーザ光を透過させる。ビームエキスパンダ１０は、例えば、片面が凹型形状である凹型レンズ１００と、片面が凸型形状である凸型レンズ１０１とにより構成される。凹型レンズ１００は固定されており（第一のレンズ）、凸型レンズ１０１は、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられている（第二のレンズ）。
【００２４】
ＬＤ３から出射されたレーザ光は、まず凹型レンズ１００に入射する。凹型レンズ１００に入射したレーザ光は発散されて、凸型レンズ１０１に入射する。凸型レンズ１０１が駆動部１７により移動されることにより、凸型レンズ１０１から出射されるレーザ光は、弱発散／弱収束される。このため、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化する。光束幅等の変化により対物レンズ１２により集光されるレーザ光の焦点位置が変化し、球面収差を補正することができる。ビームエキスパンダ１０から出射されたレーザ光は、対物レンズ１２へ向かう。
【００２５】
ビームエキスパンダ１０と対物レンズ１２とを結ぶ光路に抜き差し自在に、開口制限部材１１が設けられる。差し入れ時に、ビームエキスパンダ１０から出射されて対物レンズ１２に入射するレーザ光の一部を遮光する。このようにして、開口制限部材１１は遮光手段を構成する。開口制限部材１１はレンズ１１０を含み、透過させるレーザ光の進行方向に移動自在に設けられる。開口制限部材１１を透過したレーザ光は、対物レンズ１２へ向かう。
【００２６】
対物レンズ１２は、ビームエキスパンダ１０又は開口制限部材１１を透過したレーザ光を集光する。対物レンズ１２は、ＬＤ３と光ディスク２とを結ぶ光路上に配置され、ＬＤ３から出射されて光ディスク２に入射するレーザ光を透過させる。また、対物レンズ１２は、透過させるレーザ光を集光して光ディスク２に照射する。対物レンズ１２の移動により、ＬＤ３から出射されて光ディスク２上に集光される光の集光点の位置及び集光スポット径が調整される。
【００２７】
光ディスク２で反射された反射レーザ光は、対物レンズ１２、ビームエキスパンダ１０を介して、１／４波長板９に入射する。反射レーザ光は、１／４波長板９にて、円偏光から直線偏光に変換される。光ディスク２での反射により、反射レーザ光は反射前と逆回りに回転する円偏光の光となるため、１／４波長板９にて変換された直線偏光の反射レーザ光は、上記入射面と垂直な方向に振動する。
【００２８】
直線偏光に変換された反射レーザ光は偏光ビームスプリッタ８に入射する。入射した反射レーザ光は、上記入射面と垂直な方向に振動するため、反射レーザ光はすべて偏光ビームスプリッタ８で反射されて、集光レンズ１３及びシリンドリカルレンズ１４を介して、ＰＤ１５へ入射する。集光レンズ１３は、反射レーザ光を集光し、集光された反射レーザ光をＰＤ１５へ照射するために用いられる。シリンドリカルレンズ１４は、光ディスク２へ集光照射するレーザ光の非点収差に用いられる。
【００２９】
ＰＤ１５は、ＬＤ３から出射され、光ディスク２で反射された反射レーザ光を受光して検出する。反射レーザ光は、光ディスク２に記録された映像や音声等の記録情報を有する。ＰＤ１５は、受光した反射レーザ光のパワーに基づいて電流値が変化する光検出信号を生成する。パワーが大きくなれば電流値が大きくなり、パワーが小さくなれば電流値は小さくなる。光検出信号は、光ディスク２に記録された記録情報を有する反射レーザ光を光電変換した信号であるため、同様に記録情報を有し、記録情報に基づいて電流が変化する。また、光検出信号には、レーザ光を照射すべき位置からレーザ光の集光点がトラッキング方向にずれていることを示すトラッキングエラーや、レーザ光の焦点位置がずれていることを示すフォーカシングエラーといったエラーの情報も含まれる。光検出信号は、制御部１６へ出力される。
【００３０】
制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御回路からなる。制御部１６は、ＰＤ１５からの光検出信号に基づき、データを記録する記録層の異なる光ディスク２の種類を判別する。例えば、光ディスク２が、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの何れであるかを判別する。このように動作して、制御部１６は判別手段を構成する。判別結果に基づき、制御部１６は駆動部１７へ信号を出力する。
【００３１】
駆動部１７は、例えばステッピングモータにより構成され、ビームエキスパンダ１０を駆動する。駆動部１７は、凸型レンズ１０１をレーザ光の進行方向に移動させ、当該移動により凹型レンズ１００と凸型レンズ１０１との距離を増減してビームエキスパンダ１０を駆動する。当該駆動によりビームエキスパンダ１０を透過するレーザ光は発散又は収束される。このため、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化し、対物レンズ１２によって集光されるレーザ光の球面収差を補正することができる。このように動作して、駆動部１７は駆動手段を構成する。なお、球面収差の発生や球面収差誤差は、例えば、球面収差検出用ホログラムからの信号に基づいて検出される。検出結果に基づき、駆動部１７は球面収差を補正する。
【００３２】
また、制御部１６の信号に基づいて、駆動部１７は、光ディスク２の種類によって位置が異なる記録層にレーザ光を集光させるため、凸型レンズ１０１を移動させると共に、ビームエキスパンダ１０と対物レンズ１２とを結ぶ光路に開口制限部材１１を差し入れる。このため、記録層の位置が異なる各種光ディスクに対応して、記録層に記録されるデータを再生したり、記録層にデータを記録したりすることができる。さらに、記録層の位置が異なる別の光ディスクに対応するため、又は球面収差補正を行なうため、開口制限部材１１の差し入れ後に、凸型レンズ１０１及び開口制限部材１１は、駆動部１７によりレーザ光の進行方向に移動される。このため、レーザ光の焦点位置を変化させることができる。
【００３３】
ＬＤ３から出射されたレーザ光のうち、ビームスプリッタ７で反射されたレーザ光は、集光レンズ１８を介して、ＰＤ１９に入射する。ＰＤ１９は、受光した反射レーザ光のパワーに基づいて電流値が変化する光検出信号を生成する。パワーが大きくなれば電流値が大きくなり、パワーが小さくなれば電流値は小さくなる。当該光検出信号に基づいてＬＤ３から出射されるレーザ光のパワーが制御される。
【００３４】
このような構成により、コストの削減を図るため同一の駆動源つまり駆動部１７を用い、レーザ光の球面収差補正を行うと共に、記録層の位置が異なる各種光ディスクにおけるデータの記録／再生を行うことができる。
【００３５】
図２は、開口制限部材１１の抜き差し機構の構造を示している。同図において、開口制限部材１１が抜き出されている時の状態が示されている。ＬＤ３から出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する凹型レンズ１００（同図において不図示）に入射した後、凸型レンズ１０１に入射する。凸型レンズ１０１を透過したレーザ光は、開口制限部材１１の差し入れ時に開口制限部材１１へ、開口制限部材１１の抜き出し時に対物レンズ１２（図１参照）へ入射する。
【００３６】
開口制限部材１１の形状は、例えば板状である。開口制限部材１１は、レーザ光を透過するレンズ１１０と、レーザ光を遮光する遮光部材１１１とからなり、遮光部材１１１は開口部を有し、当該開口部にレンズ１１０が設置される。遮光部材１１１は例えば樹脂からなり、その形状は例えば板状である。レンズ１１０は、例えば片面が凸型形状である凸型レンズである。遮光部材１１１は回転軸１７０により支持される。
【００３７】
ビームエキスパンダ１０の一部を構成する凸型レンズ１０１は、遮光部材１０２により保持される。遮光部材１０２は開口部を有し、凸型レンズ１０１は当該開口部に設置されることにより保持される。遮光部材１０２は例えば樹脂からなり、その形状は例えば板状である。開口制限部材１１のレンズ１１０の直径は、凸型レンズ１０１の直径より小さい。
【００３８】
回転軸１７０は、遮光部材１０２と遮光部材１１１とを、両部材がレーザ光の進行方向に移動できるように支持する。回転軸１７０は例えば鉄などの金属からなる。回転軸１７０には、螺旋状の溝（不図示）が設けられており、回転軸１７０の回転により、遮光部材１０２と遮光部材１１１はレーザ光の進行方向に移動する。
【００３９】
駆動部１７（図１参照）を構成するステッピングモータ１７１は、回転軸１７０を回転させる。ステッピングモータ１７１の回転速度と回転角度は、入力されるパルス信号のパルス数と周期によって決定される。
【００４０】
ガイドシャフト３０ａ及びガイドシャフト３０ｂは、遮光部材１０２をさらに支持する。ガイドシャフト３０ａ及びガイドシャフト３０ｂは例えば鉄といった金属からなり、遮光部材１０２の２つの開口部にそれぞれ挿入されている。遮光部材１０２は、ガイドシャフト３０ａ及びガイドシャフト３０ｂにより、レーザ光の進行方向に移動自在に支持されている。例えば、ガイドシャフト３０ａ及びガイドシャフト３０ｂは、レーザ光の進行方向の溝を有し、遮光部材１０２は当該溝に沿って移動する。
【００４１】
ガイド３１は、開口制限部材１１をレーザ光の光路に抜き差しするためのものである。遮光部材１１１は、凸型レンズ１０１を透過するレーザ光を遮光することがないように、例えばバネといった弾性体（不図示）により回転軸１７０を機軸として回転し、ガイド３１に押し当てられている。
【００４２】
図３は、開口制限部材１１の抜き差し機構の平面構成を示している。遮光部材１１１は、開口制限部材１１抜き出し時に、回転軸１７０を機軸としてバネにより回転される。回転により遮光部材１１１はガイド３１に押し当てられる。遮光部材１１１は、平面視で凸型レンズ１０１と重ならない位置であって、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する凸型レンズ１０１から出射されるレーザ光を遮光しない位置に配置される。なお、同図において回転軸１７０を示す二重丸は、回転軸１７０は、開口制限部材１１の回転時に機軸として働くことを示している。
【００４３】
図４は、図２のＡ−Ａ’線断面を示している。回転軸１７０には、螺旋状の溝が設けられている。遮光部材１０２の開口部の側面に突起状ガイド１０２ａ、１０２ｂが設けられ、遮光部材１１１の開口部の側面に突起状ガイド１１１ａ、１１１ｂが設けられている。例えば、突起状ガイド１０２ａ、１０２ｂ、１１１ａ、１１１ｂは金属からなり、遮光部材１０２と遮光部材１１１のそれぞれに差し込まれていて固定されている。突起状ガイド１１１ａ、１１１ｂは回転軸１７０の螺旋状の溝に差し込まれ、突起状ガイド１１１ａ、１１１ｂは遮光部材１１１を回転自在に、また同図において上下方向に移動自在に支持している。このため、開口制限部材１１の遮光部材１１１をバネにより回転させることができる。また、突起状ガイド１０２ａ、１０２ｂも同様に回転軸１７０の螺旋状の溝に差し込まれ、突起状ガイド１０２ａ、１０２ｂは遮光部材１０２を、同図において上下方向に移動自在に支持している。遮光部材１０２は、ガイドシャフト３０ａ、３０ｂが差し込まれているため回転しない（図２参照）。
【００４４】
遮光部材１０２の開口部には、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する凸型レンズ１０１が設置されている。このため、ステッピングモータ１７１による回転軸１７０の回転に基づき、遮光部材１０２が同図において上下方向に移動すると、凸型レンズ１０１も同様に移動する。また、遮光部材１１１の開口部には、開口制限部材１１の一部を構成するレンズ１１０が設置されている。このため、遮光部材１１１が回転軸１７０の回転により同図において上下方向に移動すると、レンズ１１０も同様に移動する。レーザ光は、開口制限部材１１の差し入れ時に凸型レンズ１０１とレンズ１１０を透過する。回転軸１７０と、ガイドシャフト３０ａと、ガイドシャフト３０ｂとが、レーザ光の進行方向と平行に設置される場合、凸型レンズ１０１とレンズ１１０を当該進行方向に平行に移動することが可能となる。このような構成により、回転軸１７０は、ステッピングモータ１７１と共に駆動手段をなす。また、同一の駆動源、つまり回転軸１７０及びステッピングモータ１７１によりビームエキスパンダ１０及び開口制限部材１１が駆動される。従って、部品点数を削減して、光ピックアップ装置１のコストを抑えることができる。
【００４５】
図５は、開口制限部材１１の抜き差し機構の左側面構成を示している。遮光部材１１１は、開口制限部材１１の抜き出し時にバネによりガイド３１に押し当てられる。ガイド３１は、抜き出し時に押し当てられる遮光部材１１１が、凸型レンズ１０１から出射されるレーザ光を遮光しない位置に配置されるように形成されている。凸型レンズ１０１は遮光部材１０２の開口部に設置される。また、ステッピングモータ１７１による回転軸１７０の回転に基づいて、遮光部材１１１は、レーザ光の進行方向（同図において上下方向）であって同図の下方に移動する。遮光部材１１１が下方に移動する際、曲げられたガイド３１に沿って、回転軸１７０を機軸として回転するようにガイド３１は形成されている。遮光部材１１１の回転に伴い、同図において凸型レンズ１０１（図２参照）の上方に開口制限部材１１が差し入れられ、凸型レンズ１０１から出射されるレーザ光の一部が遮光される。
【００４６】
図６は、図２のＢ−Ｂ’線断面を示している。図６では、図２において不図示のビームエキスパンダ１０の一部を構成する凹型レンズ１００が描かれている。ＬＤ３から出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ１０を構成する凹型レンズ１００及び凸型レンズ１０１を透過する。透過したレーザ光は、対物レンズ１２で集光されて光ディスク２に照射される。凹型レンズ１００は固定されている。凸型レンズ１０１は、遮光部材１０２の開口部に設けられ、遮光部材１０２と共に、レーザ光の進行方向に移動可能である。図６は、開口制限部材１１抜き出し時の状態を示しているため、開口制限部材１１の一部をなす遮光部材１１１は、凸型レンズ１０１から出射されるレーザ光を遮光しない位置に配置されている。
【００４７】
例えば、球面収差検出用ホログラム（不図示）からの信号に基づいて、レーザ光の球面収差の発生や球面収差誤差が検出された場合、ビームエキスパンダ１０は当該検出結果に基づいて球面収差を補正する。球面収差が発生すると、ステッピングモータ１７１（図２参照）はビームエキスパンダ１０の凸型レンズ１０１をレーザ光の進行方向に移動させる。当該移動により凹型レンズ１００と凸型レンズ１０１との距離が増減する。距離の変化に伴い、ビームエキスパンダ１０の凸型レンズ１０１を透過して出射されるレーザ光は発散又は収束される。このようにして、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化し、対物レンズ１２によって集光されて、光ディスク２に照射されるレーザ光の焦点位置が変化する。このためレーザ光の球面収差を補正することができる。なお、レーザ光が集光されているところは、データを記録する記録層である。従って、同図の光ディスク２において、記録層より下方の層は、記録層をカバーするカバー層を表している。
【００４８】
図７は、開口制限部材１１の抜き差し機構において、開口制限部材１１が差し込まれている時の状態を示している。光ディスク２の記録層の位置を判別する制御部１６（図１参照）からの信号に基づいて、ステッピングモータ１７１は回転軸１７０を回転させる。回転軸１７０の回転に伴い、レンズ１１０及び遮光部材１１１からなる開口制限部材１１と、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する凸型レンズ１０１及び遮光部材１０２とが、図７において下方に移動する。遮光部材１１１が下方に移動することにより、開口制限部材１１は、ガイド３１に沿って遮光部材１０２の上方に差し込まれる。このようにして、ステッピングモータ１７１及び回転軸１７０は、制御部１６の信号に基づいて、レンズ１１０を移動させると共に開口制限部材１１を差し入れられる。このため、光ディスクの種類によって位置が異なる記録層にレーザ光を集光させることができる。
【００４９】
また、開口制限部材１１の差し入れ後、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する遮光部材１０２と、開口制限部材１１とは、回転軸１７０の回転により、図７において上下方向に移動する。このようにして、ビームエキスパンダ１０の凹型レンズ１００に入射して、レンズ１１０から出射されるレーザ光を発散／収束させて、レーザ光の球面収差補正を行なうことができる。また、記録層の位置がさらに異なる光ディスクに対応して、レーザ光の焦点位置を変化させることができる。
【００５０】
図８は、開口制限部材１１の抜き差し機構の平面構成を示している。遮光部材１１１は、開口制限部材１１差し込み時に、回転軸１７０を機軸としてガイド３１により回転される。開口制限部材１１には、バネ（不図示）によりガイド３１の方向へ回転しようとする力が加わっているため、ガイド３１に沿って開口制限部材１１は移動する。移動により、レンズ１１０が、ビームエキスパンダ１０の凸型レンズ１０１の上方に配置される。両レンズの中心は、平面視で重なる。なお、同図において回転軸１７０を示す二重丸は、回転軸１７０は、開口制限部材１１の回転時に機軸として働くことを示している。
【００５１】
図９は、開口制限部材１１の抜き差し機構の左側面構成を示している。回転軸１７０の回転に伴い、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する遮光部材１０２と共に、開口制限部材１１をなす遮光部材１１１は、同図において下方に移動される。遮光部材１１１は、バネによりガイド３１に押し当てられている。ガイド３１は、遮光部材１１１が下方に移動されるにつれて、ビームエキスパンダ１０の遮光部材１０２の上方に差し込まれるように形成されている。このような構成により、ビームエキスパンダ１０を駆動する駆動源により、開口制限部材１１を駆動することができる。従って、部品点数を削減してコストの低下を図ることができる。
【００５２】
図１０は、図８のＣ−Ｃ’線断面を示している。図１０では、図７において不図示のビームエキスパンダ１０の凹型レンズ１００が描かれている。ＬＤ３から出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ１０を構成する凹型レンズ１００及び凸型レンズ１０１を透過する。透過したレーザ光は、ステッピングモータ１７１及び回転軸１７０に駆動されて差し込まれた開口制限部材１１により、一部が遮光される。レンズ１１０の直径は凸型レンズ１０１の直径より小さいため、開口制限部材１１が差し込まれると、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅が狭まる。レーザ光は、片面が凸型形状をしたレンズ１１０により、発散光となり、対物レンズ１２に入射する。対物レンズ１２に入射するレーザ光の入射角が変化する。また、開口制限部材１１抜き出し時に比べて、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅は狭まる。従って、対物レンズ１２の開口数が変化する。このため、レーザ光の焦点の位置が対物レンズ１２から遠ざかり、開口制限部材１１抜き出し時に比べて、表面からより深い位置の記録層にレーザ光を集光することができる。このような構成により、球面収差補正を行なうビームエキスパンダ１０を駆動するステッピングモータ１７１及び回転軸１７０を用いて、開口制限部材１１を駆動することができる。従って、コスト削減を図りつつ、データ記録層の位置（すなわちカバー層の厚み）が異なる光ディスクからデータを記録／読取（再生）することができる。
【００５３】
また、開口制限部材１１の差し入れ後、ビームエキスパンダ１０の一部を構成する遮光部材１０２と、開口制限部材１１とは、回転軸１７０の回転により、図１０において上下方向に移動する。例えば、球面収差検出用ホログラム（不図示）からの信号に基づいて、レーザ光の球面収差の発生等が検出された場合、ビームエキスパンダ１０及び開口制限部材１１は当該検出結果に基づいて球面収差を補正する。球面収差が発生すると、ステッピングモータ１７１（図２参照）はビームエキスパンダ１０の凸型レンズ１０１及び開口制限部材１１のレンズ１１０をレーザ光の進行方向（同図において上下方向）に上下に移動させる。当該移動により凹型レンズ１００と凸型レンズ１０１との距離が増減する。距離の変化に伴い、開口制限部材１１のレンズ１１０を透過して出射されるレーザ光は発散又は収束される。このため、対物レンズ１２に入射するレーザ光の光束幅や入射角が変化し、対物レンズ１２によって集光されて、光ディスク２に照射されるレーザ光の球面収差を補正することができる。なお、レーザ光が集光されているところは、データを記録する記録層である。従って、同図の光ディスク２において、記録層より下方の層は、記録層をカバーするカバー層を表している。このような構成により、開口制限部材１１とビームエキスパンダ１０の駆動源を同一にすることにより、コストを抑えつつ、記録層の位置がさらに異なる光ディスクに対応すると共に、レーザ光の球面収差補正を行なうことができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。各種レンズの形状は図１、６、１０に描かれている形状に限られない。例えば、平面に描かれているレンズの面の形状が、凸型又は凹型であってもよい。また、光記録媒体を構成する光ディスク２は、二層記録型ＤＶＤといった複数の記録層を有する光ディスクであってもよい。二層記録型ＤＶＤの場合、上位記録層と下位記録層の深さは異なるため、データの記録／再生を行う記録層に応じて、開口制限部材１１の抜き差しや移動を行ってもよい。また、開口制限部材１１とビームエキスパンダ１０の遮光部材１０２と間を空けずに、開口制限部材１１を遮光部材１０２に乗せていてもよい。このような場合、例えば遮光部材１０２の開口部に設けられる凸型レンズ１０１が、図６において示す遮光部材１０２の上面を越えないように配置される。また、レンズ１１０と遮光部材１１１とからなる開口制限部材１１は、単数に限られず、記録層が異なる各種光ディスクに対応して複数備えられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る光ピックアップ装置を示すブロック図。
【図２】上記光ピックアップ装置に備えられた開口制限部材の抜き出し機構において、開口制限部材抜き出し時の各部の配置を示す斜視図。
【図３】上記開口制限部材の抜き出し機構の平面図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ’線断面図。
【図５】上記開口制限部材の抜き出し機構の左側面図
【図６】図２におけるＢ−Ｂ’線断面図。
【図７】上記光ピックアップ装置に備えられた開口制限部材の抜き出し機構において、開口制限部材差し入れ時の各部の配置を示す斜視図。
【図８】上記開口制限部材の抜き出し機構の平面図。
【図９】上記開口制限部材の抜き出し機構の左側面図。
【図１０】図８におけるＣ−Ｃ’線断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１  光ピックアップ装置
２  光ディスク
３  半導体レーザダイオード（ＬＤ）
１０  ビームエキスパンダ
１１  開口制限部材
１２  対物レンズ
１５  フォトディテクタ（ＰＤ）
１６  制御部
１７  駆動部
３０ａ、３０ｂ  ガイドシャフト
３１  ガイド
１００  凹型レンズ
１０１  凸型レンズ
１０２、１１１  遮光部材
１１０  レンズ
１７０  回転軸
１７１  ステッピングモータ
【図１】
2007149145.tif 000003
【図２】
2007149145.tif 000004
【図３】
2007149145.tif 000005
【図４】
2007149145.tif 000006
【図５】
2007149145.tif 000007
【図６】
2007149145.tif 000008
【図７】
2007149145.tif 000009
【図８】
2007149145.tif 000010
【図９】
2007149145.tif 000011
【図１０】
2007149145.tif 000012