(57)【要約】【課題】  異なる３波長に対応した共通の対物レンズを用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、良好な記録及び／又は再生を実現する。【解決手段】  第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部と、第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部と、第１乃至第３の出射部から出射された第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズ３３と、第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段３４と、第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段３５とを備える。【選択図】  図２
2007280549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部と、
第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、
第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部と、
上記第１乃至第３の出射部から出射された第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、
上記第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、上記第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段とを備える光ピックアップ。
【請求項２】
上記対物レンズ、上記光路合成手段及び上記収差補正手段を少なくともフォーカス方向に駆動変位させる駆動手段を備える請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記収差補正手段は、非球面凹レンズの一方の面にホログラム部が設けられてなる請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記第１の波長の光ビームの光路上に通過する光ビームを楕円形状に変形するビーム変形手段を備える請求項３記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記第２及び第３の波長の光ビームは、フォーカス方向から上記光路合成手段に入射して上記光路合成手段を透過されることで上記対物レンズに導かれ、
上記第１の波長の光ビームは、フォーカス方向に対して略直交する方向から上記光路合成手段に入射して上記光路合成手段により反射されることで上記対物レンズに導かれ、
上記ビーム変形光学素子は、上記第１の波長の光ビームを上記光路合成手段に入射させる際に上記フォーカス方向に長径が向けられた楕円形状とされる請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項６】
上記第１の波長が、約４０５ｎｍであり、
上記第２の波長が、約６６０ｎｍであり、
上記第３の波長が、約７８５ｎｍである請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項７】
記録面を保護する保護基板厚の異なる複数の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記光ディスクを回転駆動するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部と、
第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、
第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部と、
上記第１乃至第３の出射部から出射された第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、
上記第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、上記第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段とを備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３種類の異なるディスク状記録媒体に対して、１つの対物レンズを用いて情報信号の記録再生を可能とする光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、次世代光ディスクフォーマットとして、青紫色半導体レーザによる波長４０５ｎｍ程度の光ビームを用いて信号の記録再生を行う高密度記録が可能な光ディスク（以下、高密度記録光ディスク）が提案されている。この高密度記録光ディスクは、信号記録層を保護する保護基板層の厚さを薄く、例えば０．１ｍｍとした構造のものが提案されている。
【０００３】
これらの高密度記録光ディスクに対応する光ピックアップを提供するに際して、従来の使用波長が７８５ｎｍ付近であり、保護基板層の厚さが１．２ｍｍ程度であるＣＤ（Compact Disc）、使用波長が６６０ｎｍ付近であり、保護基板層の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のフォーマットの異なる光ディスクとの互換性を有するものが望まれる。このように、ディスク構造及びこれに伴うレーザ仕様が異なるフォーマットの光ディスク間の互換性を有する光ピックアップ及び光ディスク装置が必要とされる。
【０００４】
従来、異なるフォーマットとされた３種類の光ディスクに対して、情報信号の記録又は再生を実現する方法として、複数の光学系を設け、それぞれの対物レンズを使用波長毎に切り換える方式の光ピックアップがある。
【０００５】
しかし、複数種類の光学系を備えることは、複数種類の対物レンズの切換機構が必要であり、また、アクチュエータを含めた部品が複数種類必要となり、装置全体の小型化を妨げ、構成を複雑化する原因となっていた。
【０００６】
一方、構成を簡素化するために、各波長の光路及び光学部品を共通とする方式の光ピックアップが考えられるが、これを実現するためには、各波長の光路を共通とし、各波長の光ビーム及び各ディスク厚において収差が発生しないような共通の一の対物レンズを備える必要がある。
【０００７】
かかる光ピックアップにおいて、使用波長が大きく、保護基板層の厚さが大きなＣＤ等の光ディスクのためのワーキングディスタンスを最低でも０．３ｍｍ以上を確保すると、使用波長が小さく、保護基板層の厚さが小さな高密度記録光ディスクのための口径が４ｍｍ程度まで大きくなり、対物レンズが大きく、重くなってしまい、追随性が低下するとともに、口径の大型化にともなう他の光学部品の大型化により装置全体が大型化してしまう等の問題があった。
【０００８】
この問題を回避するために、ＣＤ、ＤＶＤ等に対する光ビームを光学素子により発散状態にして対物レンズに入射することも考えられるが、この光学素子の回折効率、透過率による光量低下の問題により、異なる３波長を用いる光ディスクに対して良好な記録再生を実現することは極めて困難であった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１７７２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、異なる３波長に対応した共通の対物レンズを用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、良好な記録及び／又は再生を実現する光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部と、第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部と、上記第１乃至第３の出射部から出射された第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、上記第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、上記第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、上記第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段とを備える。
【００１２】
本発明に係る光ディスク装置は、記録面を保護する保護基板厚の異なる複数の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記光ディスクを回転駆動するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、上記光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部と、第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部と、上記第１乃至第３の出射部から出射された第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、上記第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、上記第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、上記第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光ピックアップ及び光ディスク装置は、異なる３波長に対応した共通の対物レンズを用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、使用波長が異なる３波長である複数種類の光ディスクに対して、良好な記録及び／又は再生を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明が適用された光ディスク装置１は、図１に示すように、光ディスク２から情報記録再生を行う光ピックアップ３と、光ディスク２を回転操作する回転駆動手段としてのスピンドルモータ４と、光ピックアップ３を光ディスク２の径方向に移動させる送りモータ５とを備えている。この光ディスク装置１は、フォーマットの異なる３種類の光ディスク及び記録層が積層化された光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行うことができる３規格間互換性を実現した光ディスク装置である。
【００１６】
ここで用いられる光ディスクは、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な高密度記録光ディスクや、光磁気ディスク等である。
【００１７】
特に、以下で光ディスク装置１により情報の再生又は記録を行う３種類の光ディスク２として、保護基板厚が０．１ｍｍで波長４０５ｎｍ程度の光ビームを記録再生光として使用する高密度記録が可能な第１の光ディスク１１と、保護基板厚が０．６ｍｍで波長６６０ｎｍ程度の光ビームを記録再生光として使用するＤＶＤ等の第２の光ディスク１２と、保護基板厚が１．２ｍｍで波長７８５ｎｍ程度の光ビームを記録再生光として使用するＣＤ等の第３の光ディスク１３とを用いるものとして説明する。
【００１８】
光ディスク装置１において、スピンドルモータ４及び送りモータ５は、ディスク種類判別手段ともなるシステムコントローラ７からの指令に基づいて制御されるサーボ制御部９によりディスク種類に応じて駆動制御されており、例えば、第１の光ディスク１１、第２の光ディスク１２、第３の光ディスク１３に応じて所定の回転数で駆動される。
【００１９】
光ピックアップ３は、３波長互換光学系を有する光ピックアップであり、規格の異なる光ディスクの記録層に対して異なる波長の光ビームを照射するとともに、この光ビームの記録層における反射光を検出する。光ピックアップ３は、検出した反射光から各光ビームに対応する信号をプリアンプ部１４に供給する。
【００２０】
プリアンプ部１４の出力は、信号変復調器及びエラー訂正符号ブロック（以下、信号変復調＆ＥＣＣブロックと記す。）１５に送られる。この信号変復調及びＥＣＣブロック１５は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ピックアップ３は、信号変復調及びＥＣＣブロック１５の指令にしたがって回転する光ディスク２の記録層に対して光ビームを照射し、光ディスク２に対して信号の記録又は再生を行う。
【００２１】
プリアンプ部１４は、フォーマット毎に異なって検出される光ビームに対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成するように構成されている。記録又は再生の対象媒体とされる光ディスク２の種類に応じて、サーボ制御部９、信号変復調及びＥＣＣブロック１５等により、光ディスク２の規格に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
【００２２】
ここで例えば、信号変復調＆ＥＣＣブロック１５により復調された記録信号がコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェイス１６を介して外部コンピュータ１７に送出される。これにより、外部コンピュータ１７は、光ディスク２に記録された信号を再生信号として受け取ることができる。
【００２３】
また、信号変復調＆ＥＣＣブロック１５により復調された記録信号がオーディオビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ及びＡ／Ｄ変換器１８のＤ／Ａ変換部でデジタルアナログ変換され、オーディオビジュアル処理部１９に供給される。そしてオーディオビジュアル処理部１９でオーディオビジュアル処理が行われ、オーディオビジュアル信号入出力部２０を介して、図示しない外部の撮像映写機器等に伝送される。
【００２４】
光ピックアップ３において、例えば、光ディスク２上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ５の制御、スピンドルモータ４の制御、及び光ピックアップ３において光集光手段となる対物レンズを保持する２軸アクチュエータのフォーカス方向の駆動とトラッキング方向の駆動制御は、それぞれサーボ制御部９により行われる。
【００２５】
レーザ制御部２１は、光ピックアップ３のレーザ光源を制御する。特に、この具体例では、レーザ制御部２１は、記録モード時と再生モード時とでレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。また、光ディスク２の種類に応じてもレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。レーザ制御部２１は、ディスク種類判別部２２によって検出された光ディスク２の種類に応じて光ピックアップ３のレーザ光源を切り換えている。
【００２６】
ディスク種類判別部２２は、第１〜第３の光ディスク１１，１２，１３の間の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から光ディスク２の異なるフォーマットを検出することができる。
【００２７】
光ディスク装置１を構成する各ブロックは、ディスク種類判別部２２における検出結果に応じて、装着される光ディスク２の仕様に基づく信号処理ができるように構成されている。
【００２８】
システムコントローラ７は、ディスク種類判別部２２から送られる検出結果に基づいて光ディスク２の種類を判別する。光ディスクの種類を判別する手法としては、光ディスクがカートリッジに収納されるタイプであれば、このカートリッジに検出穴を設けて接触検出センサ又は押下スイッチを用いて検出する手法があげられる。また、同一光ディスクにおける記録層の判別には、光ディスク最内周にあるプリマスタードピットやグルーブ等に記録された目録情報（Table Of Contents；ＴＯＣ）による情報に基づいて、どの記録層に対する記録再生かを判別する手法が使用できる。
【００２９】
サーボ制御部９は、例えば光ピックアップ３と光ディスク２との相対位置を検出する（光ディスク２に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む）ことによって、記録及び／又は再生する記録領域を判別できる。
【００３０】
以上のように構成された光ディスク装置１は、スピンドルモータ４によって、光ディスク２を回転操作し、サーボ制御部９からの制御信号に応じて送りモータ５を駆動制御し、光ピックアップ３を光ディスク２の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク２に対して情報の記録再生を行う。
【００３１】
ここで、上述した記録再生用光ピックアップ３について詳しく説明する。
【００３２】
本発明を適用した光ピックアップ３は、図２に示すように、第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部を有する第１の光源部３１と、第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部とを有する第２の光源部３２と、この第１乃至第３の出射部から出射された光ビームを光ディスク２の信号記録面上に集光する対物レンズ３３と、第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成する光路合成手段３４と、第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられる収差補正手段３５とを備える。
【００３３】
第１の光源部３１は、第１の光ディスク１１に対して波長４０５ｎｍ程度の第１の波長の光ビームを出射する第１の出射部を有する。第２の光源部３１は、第２の光ディスク１２に対して波長６６０ｎｍ程度の第２の波長の光ビームを出射する第２の出射部と、第３の光ディスク１３に対して波長７８５ｎｍ程度の第３の波長の光ビームを出射する第３の出射部を有する。尚、ここでは、第２及び第３の出射部を同一の光源部に配置するように構成したが、それぞれ異なる位置に配置してビームスプリッタ等により光路を合成するように構成してもよい。
【００３４】
光路合成手段３４は、波長依存性を有するビームスプリッタ等の光学素子からなり、第１の出射部から出射された第１の波長の光ビームの光路と、第２及び第３の出射部から出射された第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成して対物レンズ３３側に導くとともに、対物レンズ３３により集光され信号記録面で反射された戻りの光ビーム、すなわち各波長の復路の光ビームの光路を、各波長の往路の光ビームとの光路と同一となるように光路を分離して出射させる。
【００３５】
すなわち、光路合成手段３４は、第１の波長の光ビームを反射させ、第２及び第３の波長の光ビームを透過させる波長依存性を有する光学薄膜が形成された分離面３４ａを有し、この分離面３４ａにより第１乃至第３の波長の光ビームの往路光の光路を合成するとともに、光ディスク２で反射されて入射された復路の第１の波長の光ビームを往路の第１の波長の光ビームが入射する方向と反対方向に向けて出射させ、光ディスクで反射されて入射された復路の第２及び第３の波長の光ビームを往路の第２及び第３の波長の光ビームが入射する方向と反対方向に向けて出射させる。
【００３６】
尚、第２及び第３の波長の光ビームは、その往路光が対物レンズ３３の光軸方向であるフォーカス方向から光路合成手段３４に入射して、その復路光がフォーカス方向であって反対方向に光路合成手段３４から出射される。一方、第１の波長の光ビームは、その往路光がフォーカス方向に直交する方向から光路合成手段３４に入射して、その復路光が上述した直交する方向であって反対方向に光路合成手段３４から出射される。
【００３７】
また、光ピックアップ３は、光ディスク２の信号記録面で反射された復路側の第１の波長の光ビームの光路を往路側の第１の波長の光ビームの光路から分岐させる第１の偏光ビームスプリッタ４１と、第１の偏光ビームスプリッタ４１により分岐された第１の波長の戻りの光ビームを受光して検出する第１の光検出器４２とを備える。
【００３８】
第１の光源部３１と第１の偏光ビームスプリッタ４１との間には、第１の光源部３１から出射された第１の波長の光ビームの発散角を変換して略平行光とする第１のコリメータレンズ４４と、第１のコリメータレンズにより略平行光とされた第１の波長の光ビームの光軸方向の断面形状を一方向に拡大するビーム変形光学素子としてアナモフィックプリズム４５とが設けられる。
【００３９】
また、第１の偏光ビームスプリッタ４１と光路合成手段３４との間には、通過する光ビームに１／４波長の位相差を与える第１の１／４波長板４６と、第１の１／４波長板４６を出射された光ビームを反射して光路を変更して光路合成手段３４に導くミラー４７とが設けられる。
【００４０】
また、第１の偏光ビームスプリッタ４１と第１の光検出器４２との間には、第１の偏光ビームスプリッタ４１に光路分岐された戻りの第１の波長の光ビームを第１の光検出器４２の受光面上に集束させる第１の集光レンズ４８と、フォースエラー信号を得るための非点収差を発生させる第１のマルチレンズ４９とが設けられる。
【００４１】
アナモフィックプリズム４５は、第１のコリメータレンズ４４に略平行光とされた断面円形状の光ビームの一方向の径を拡大して、すなわち、断面楕円形状となるように変形して出射させる。すなわち、アナモフィックプリズム４５は、光路合成手段３４の手前に配置される開口制限手段３７に入射する光ビームの断面形状をフォーカス方向に長径が向けられた楕円形状とするようにビーム整形するビーム整形手段として機能する。開口制限手段３７は、ミラー４７と光路合成手段３４との間に配置され、通過する光ビームの開口数を光ディスク２のフォーマットに適応させるための開口制限を行うものであり、例えば第１の波長の光ビームの開口数ＮＡを０．８５となるように開口制限を行う。そして、このアナモフィックプリズム４５及び開口制限手段３７は、対物レンズ３３及び光路合成手段３４が後述するようにフォーカス方向に変位された際にも、光路合成手段３４及び対物レンズ３３に導かれる第１の波長の光ビームの光量及びスポット形状を一定とすることができる。すなわち、アナモフィックプリズム４５により第１の波長の光ビームの断面形状がフォーカス方向に長径が向けられた楕円形状とされ、後述するように光路合成手段３４とともにフォーカス方向に変位される開口制限手段３７によりこの楕円形状とされた光ビームの所望の部分を光路合成手段３４側に導くことで、常に光量及びスポット形状を一定とすることができる。
【００４２】
第１の偏光ビームスプリッタ４１は、例えば、Ｐ偏光状態とされた光ビームを透過させ、Ｓ偏光状態とされた光ビームを反射させるような偏光特性を有する光学薄膜が形成された分離面４１ａを有する。第１の偏光ビームスプリッタ４１は、第１の波長の光ビームの往路光のＰ偏光成分を透過して第１の１／４波長板４６側に導くとともに、後述するようなＳ偏光状態とされた第１の波長の光ビームの復路光を反射して第１の集光レンズ４８側に導く。
【００４３】
第１の１／４波長板４６は、第１の偏光ビームスプリッタ４１を透過したＰ偏光状態の第１の波長の光ビームに１／４波長の位相差を付加して円偏光状態としてミラー４７側に出射するとともに、光ディスク２の信号記録面で反射され、対物レンズ３３、光路合成手段３４、ミラー４７を介して導かれた第１の波長の戻りの光ビームに１／４波長の位相差を付加してＳ偏光状態として第１の偏光ビームスプリッタ４１側に出射する。
【００４４】
上述のような、第１の光源部３１、第１のコリメータレンズ４４、アナモフィックプリズム４５、第１の偏光ビームスプリッタ４１、第１の１／４波長板４６、ミラー４７、第１の集光レンズ４８、第１のマルチレンズ４９及び第１の光検出器４２は、第１の波長の光ビームを光路合成手段３４まで導くとともに信号記録面からの戻り光を光検出器まで導く第１の光学系４０を構成する。
【００４５】
さらに、光ピックアップ３は、光ディスク２の信号記録面で反射された復路側の第２及び第３の波長の光ビームの光路を往路側の第２及び第３の波長の光ビームの光路から分岐させる第２の偏光ビームスプリッタ５１と、第２の偏光ビームスプリッタ５１により分岐された第２及び第３の波長の戻りの光ビームを受光して検出する第２の光検出器５２とを備える。
【００４６】
第２の光源部３２と第２の偏光ビームスプリッタ５１との間には、第２の光源部３２から出射された第２及び第３の波長の光ビームの発散角を変換して略平行光とする第２のコリメータレンズ５４が設けられる。
【００４７】
また、第２の偏光ビームスプリッタ５１と光路合成手段３４との間には、通過する光ビームに１／４波長の位相差を与える第２の１／４波長板５６が設けられる。
【００４８】
また、第２の偏光ビームスプリッタ５１と第２の光検出器５２との間には、第２の偏光ビームスプリッタ５１に光路分岐された戻りの第２及び第３の波長の光ビームを第２の光検出器５２の受光面上に集束させる第２の集光レンズ５８と、フォーカスエラー信号を得るための非点収差を発生させる第２のマルチレンズ５９とが設けられている。
【００４９】
第２の偏光ビームスプリッタ５１は、例えば、Ｐ偏光状態とされた光ビームを透過させ、Ｓ偏光状態とされた光ビームを反射させるような偏光特性を有する光学薄膜が形成された分離面５１ａを有する。第２の偏光ビームスプリッタ５１は、第２及び第３の波長の光ビームの往路光のＰ偏光成分を透過して第２の１／４波長板５６に導くとともに、後述するようなＳ偏光状態とされた第２及び第３の波長の光ビームの復路光を反射して第２の集光レンズ５８側に導く。
【００５０】
第２の１／４波長板５６は、第２の偏光ビームスプリッタ５１を透過してＰ偏光状態の第２及び第３の波長の光ビームに１／４波長の位相差を付加して円偏光状態として収差補正手段３５側に出射するとともに、光ディスク２の信号記録面で反射され、対物レンズ３３、光路合成手段３４、収差補正手段３５を介して導かれた第２及び第３の波長の戻りの光ビームに１／４波長の位相差を付加してＳ偏光状態として第２の偏光ビームスプリッタ５１側に出射する。
【００５１】
上述のような、第２の光源部３２、第２のコリメータレンズ５４、第２の偏光ビームスプリッタ５１、第２の１／４は長板５６、第２の集光レンズ５８、第２のマルチレンズ５９及び第２の光検出器５２は、第２及び第３の波長の光ビームを光路合成手段３４及び光路合成手段３４の手前に設けられた収差補正手段３５まで導くとともに信号記録面からの戻り光を光検出器まで導く第２の光学系５０を構成する。
【００５２】
対物レンズ３３は、入射した第１乃至第３の波長の光ビームを光ディスク２の信号記録面上に集光させる。この対物レンズ３３は、図３に示すように、駆動手段である２軸アクチュエータ３６等によって移動自在に保持されている。そして、この対物レンズ３３は、第１又は第２の光検出器４２，５２で検出された光ディスク２からの戻り光を検出することにより生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータ３６等により移動操作されることにより、光ディスク２に近接離間するフォーカス方向Ｆ及び光ディスク２の径方向Ｔの２軸方向へ移動される。対物レンズ３３は、第１乃至第３の出射部から出射される光ビームが光ディスク２の信号記録面上で常に焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク２の信号記録面上に形成された記録トラックに追従させる。尚、この駆動手段である２軸アクチュエータ３６には、光路合成手段３４、収差補正手段３５及び開口制限手段３７が配置されており、この光路合成手段３４、収差補正手段３５及び開口制限手段３７は、対物レンズ３３とともに移動操作される。
【００５３】
また、対物レンズ３３は、第１の波長の光ビームに対して収差を発生しないように構成とされており、往路光の入射側の第１の面Ｓ１、光ディスク側の第２の面Ｓ２とからなり、この第１及び第２の面Ｓ１，Ｓ２は、非球面形状に形成されており、この非球面形状は、次式により表されるものである。尚、次式（１）において、ｒｉは、曲率半径を示すものであり、ｘは、光軸からの距離を示すものであり、Ａｉ〜Ｊｉは、非球面係数を示すものであり、Ｚｉは、光軸からの距離がｈとされる位置における基準となる光軸に直交する平面からの光軸方向の距離を示すものである。
【００５４】
【数１】
2007280549.tif 000003
【００５５】
対物レンズ３３は、平行光で入射された第１の波長の光ビームを第１の光ディスク１１の信号記録面上に集光するように構成されている。この対物レンズ３３は、後述のように所定の発散角とされて入射された第２の波長の光ビームを第２の光ディスク１２の信号記録面上に集光し、また、後述のように所定の発散角とされて入射された第３の波長の光ビームを第３の光ディスク１３の信号記録面上に集光する。
【００５６】
収差補正手段３５は、第２の１／４波長板５６と光路合成手段３４との間に設けられ、往路の第２及び第３の波長の光ビームの入射側に回折部としてのホログラム部３５ａが設けられた凹レンズである。すなわち、収差補正手段３５は、一方側である対物レンズ３３側に形成される非球面凹レンズ面３５ｂと、他方側に形成される平坦面に設けられるホログラム部３５ａとを有する。収差補正手段３５は、例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）等のアクリル系の樹脂により形成されているが、その他のプラスチック、ガラスモールドにより形成されてもよい。
【００５７】
尚、ここでは、収差補正手段３５は、一方の面に非球面凹レンズ面３５ｂが形成され、他方の面にホログラム部３５ａが形成されることで、一体に成型されるように構成したが、他方の平坦面にホログラム素子を貼り合わせることで形成するように構成してもよく、非球面凹レンズと、ホログラム素子とを別々に形成するように構成してもよい。
【００５８】
また、収差補正手段３５の入射側には、通過する光ビームの開口数を光ディスク２のフォーマットに適応させるための開口制限を行う図示しない開口制限手段が設けられている。例えば、この開口制限手段は、第２の波長の光ビームの開口数を０．６、第３の波長の光ビームの開口数を０．４５にする。
【００５９】
収差補正手段３５の入射側のホログラム部３５ａは、図４に示すような断面形状を有し、図５に示すように、平行光で入射された第２の波長の光ビームＢ２を略全量透過させ、平行光で入射された第３の波長の光ビームＢ３の大部分を所望の発散角で回折させる。
【００６０】
また、収差補正手段３５の出射側の非球面凹レンズ面３５ｂは、図５に示すように、ホログラム部３５ａを透過された平行光の状態の第２の波長の光ビームＢ２を屈折させて所望の発散角を有する光ビームとして出射させ、ホログラム部３５ａで回折され発散状態の第３の波長の光ビームＢ３を屈折させて所望の発散角を有する光ビームとして出射させる。尚、非球面凹レンズ面３５ｂは、非球面形状に形成されており、この非球面形状は、上述した式（１）により表されるものである。
【００６１】
収差補正手段３５は、第２及び第３の波長の光ビームＢ２，Ｂ３をそれぞれ所望の発散角を有する光ビームとして出射させることで、上述のように第１の波長の光ビームに対して収差が発生しないように構成された対物レンズ３３により、発生する第２及び第３の波長の光ビームの収差を補正する。すなわち、非球面凹レンズ面３５ｂは、第２の波長の光ビームに、対物レンズ３３で発生する収差を打ち消す収差を与えて、対物レンズ３３に入射させることにより、光ディスク２の信号記録面に発生する収差をゼロとなるようにすることができる。また、ホログラム部３５ａ及び非球面凹レンズ面３５ｂは、第３の波長の光ビームに、対物レンズ３３で発生する収差を打ち消す収差を与えて、対物レンズ３３に入射させることにより、光ディスク２の信号記録面に発生する収差をゼロとなるようにすることができる。
【００６２】
ここで、ホログラム部３５ａの構成について説明する。回折部としてのホログラム部３５ａは、その形状が、所定の段数及び所定の位相深さの輪帯状の段部を有する階段状とされている。
【００６３】
例えば、回折部となるホログラム部３５ａは、図４に示すように、所定のステップ数４の階段状とされており、第１乃至第３の段部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を有する階段状のホログラムが形成され、さらに換言すると、輪帯状の第１乃至第４の光学面ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４が連続的に形成された階段状のホログラムが形成されている。
【００６４】
ホログラム部３５ａの隣接する各光学面ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４は、略同一間隔とされており、すなわち各段部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の段差は、第２の波長の光ビームＢ２を透過させるとともに、第３の波長の光ビームＢ３を対物レンズ３３で第３の光ディスク１３に集光される際に収差が発生しないような発散角となるように回折する間隔、段差で形成されている。ここでは、各光学面の段差ｄは、略等しく形成されている。また、１周期内の各光学面ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の半径方向の幅を略等しく形成されている。第１乃至第４の光学面の半径方向の幅の合計であるピッチＰｉは、所定の大きさで形成される。
【００６５】
尚、ここでは、第１乃至第３の段部及び輪帯状の第１乃至第４の光学面からなるステップ数４の階段状のホログラムが形成されるように構成したが、ステップ数はこれに限られるものではない。また、上述では、各段部の各段差及び１周期内の各光学面の幅は、等しいものとして説明したが、これに限られるものではない。
【００６６】
また、このように形成されたホログラム部３５ａによる光路差は、次式（２）によって表される。尚、式（２）において、Ｃ１〜Ｃ５は、ホログラム係数を示すものであり、ｈは、光軸からの距離を示すものであり、Ｐ（ｈ）は、光軸からの距離がｈとされる位置における光路差を示すものである。
【００６７】
【数２】
2007280549.tif 000004
【００６８】
以上のように構成されたホログラム部３５ａは、上述のような複数の輪帯からなる回折構造が形成されることにより、第２の波長の光ビームを略全量（約１００％）透過させるとともに、第３の波長の光ビームをその大部分を適切な発散角（回折率７０％程度以上）で回折させることで、この第２の波長の光ビームの透過光及び第３の波長の光ビームの回折光を非球面凹レンズ面３５ｂ，対物レンズ３３を介して第２及び第３の光ディスク１２，１３の信号記録面１２ａ，１３ａに収差を発生させることなく集光することができる。
【００６９】
すなわち、収差補正手段３５は、非球面凹レンズ面３５ｂを第２の波長の光ビームを所望の発散角とするように形成し、この非球面凹レンズ面３５ｂを通過することにより発散角が変換される第３の波長の光ビームを所望の発散角となるように第３の波長の光ビームを回折するとともに、第２の波長の光ビームを透過するようにホログラム部３５ｂを形成することで、対物レンズ３３に入射する第２及び第３の波長の光ビームの発散角を収差を発生させることのない所望の発散角とすることを可能とする。
【００７０】
このように、収差補正手段３５は、上述のように第１の波長の光ビームに対して収差が発生しないように構成された対物レンズ３３により、発生する第２及び第３の波長の光ビームの収差を補正する。すなわち、収差補正手段３５は、第２及び第３の波長の光ビームに対物レンズ３３で発生する収差を打ち消す収差を与えて、対物レンズ３３に入射させることにより、光ディスク２の信号記録面に発生する収差をゼロとなるようにすることができる。
【００７１】
第１の光検出器４２は、第１の波長の光ビームの戻り光を受光するフォトディテクタを有し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出することができる。
【００７２】
第２の光検出器５２は、第２及び第３の波長の光ビームの戻り光を受光するフォトディテクタを有し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出することができる。
【００７３】
以上のように構成された光ピックアップ３は、第１又は第２の光検出器４２，５２によって検出されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータ３６を駆動して対物レンズ３３を変位させることによって、光ディスク２の信号記録面に対して対物レンズ３３が合焦されて、光ディスク２に対して情報の記録又は再生が行われる。
【００７４】
光ピックアップ３は、第１の波長の光ビームに対して収差を発生しないように構成される対物レンズ３３を有し、この対物レンズ３３に入射させる第２及び第３の波長の光ビームの収差を、この光路上に設けられた収差補正手段３５により補正することにより、複数種類の光ディスク１１，１２，１３に対して信号の読み取り及び書き込みを可能とする。
【００７５】
また、光ピックアップ３は、保護基板層の厚さが大きな第３の光ディスク１３に対する第３の波長の光ビームを発散状態で対物レンズ３３に入射させる構成により、この第３の光ディスク１３に対してワーキングディスタンスを確保した状態で、保護基板層の厚さが小さな第１の光ディスク１１に対する第１の波長の光ビームの径が大きくなることを防止でき、装置の大型化を防止できる。
【００７６】
さらに、光ピックアップ３は、第２及び第３の波長の光ビームの光路上に配置された収差補正手段３５により、第２及び第３の波長の光ビームの発散角を所定の状態として共通の対物レンズ３３に入射させる構成であることから、第１乃至第３の波長の光ビームの光量低下を防止し、光利用効率を高めることが可能となる。
【００７７】
よって、本発明を適用した光ピックアップ３は、異なる３波長に対応した共通の対物レンズ３３を用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、使用波長が異なる３波長である複数種類の光ディスクに対して、良好な記録及び／又は再生を実現する。
【００７８】
したがって、本発明を適用した光ピックアップ３は、第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられた収差補正手段３５により収差を補正することで、第１及び第２の光源部３１，３２に設けられた複数の出射部から出射される異なる波長の光ビームを用いて、複数種類の光ディスク１１，１２，１３に対して信号の読み取り及び書き込みを可能とするとともに、対物レンズ３３及びこの駆動手段を共通化することができるので、構成の簡素化及び小型化を可能とし、高生産性、量産化、低コスト化を実現する。
【００７９】
また、光ピックアップ３は、上述したように対物レンズ３３を駆動する駆動手段である２軸アクチュエータ３６に収差補正手段３５も配置されていることから、第２及び第３の波長の光ビームを用いた場合の収差を対物レンズ３３のフォーカス方向Ｆの変位に拘わらず常に良好に補正することが可能となる。さらに、光ピックアップ３は、かかる駆動手段である２軸アクチュエータ３６に設けられた光路合成手段３４にフォーカス方向Ｆに直交する方向から入射される第１の波長の光ビームの光路上にアナモフィックプリズム４５が設けられていることから、対物レンズ３３とともに変位される光路合成手段３４のフォーカス方向Ｆの位置に拘わらず、対物レンズ３３に集光される第１の波長の光ビームのスポット形状及び光量が変化してしまうことを防止できる。すなわち、光ピックアップ３は、対物レンズ３３及び光路合成手段３４がフォーカス方向Ｆに変位したときにも、光路合成手段３４の手前に配置された開口制限手段３７により、フォーカス方向Ｆに長径が向けられた楕円形状とされた第１の波長の光ビームを略一定のスポット形状及び光量で光路合成手段３４及び対物レンズ３３に導くことができる。
【００８０】
次に、上述のように構成された光ピックアップ３における、第１及び第２の光源部３１，３２から出射された光ビームの光路について、図２を用いて説明する。まず、第１の光ディスク１１に対して第１の波長の光ビームを出射させて情報の読み取り又は書き込みを行うときの光路について説明する。
【００８１】
光ディスク２の種類が第１の光ディスク１１であることを判別したディスク種類判別部２２は、第１の光源部３１の第１の出射部から第１の波長の光ビームを出射させる。
【００８２】
第１の光源部３１から出射された第１の波長の光ビームは、第１のコリメータレンズ４４により発散角を変換されて略平行光とされ、アナモフィックプリズム４５により一方向の径を拡大するように変形されて、すなわち、ビーム形状を楕円形状とされ、第１の偏光ビームスプリッタ４１に入射される。第１の偏光ビームスプリッタ４１に入射された光ビームは、そのＰ偏光成分が分離面４１ａを透過して、第１の１／４波長板４６に円偏光状態とされて、ミラー４７で反射されてその長径がフォーカス方向Ｆに向けられた楕円形状で光路合成手段３４側に導かれる。このとき、第１の波長の光ビームＢ１は、フォーカス方向Ｆに直交する方向から光路合成手段３４に入射される。尚、図３においては、第１の波長の光ビームは、径方向Ｔから光路合成手段３４に入射されるように構成されているが、これに限られるものではなく、フォーカス方向Ｆに直交する方向から光路合成手段３４に入射されるように構成されていればよい。
【００８３】
ミラー４７で反射された第１の波長の光ビームＢ１は、光路合成手段３４の手前に設けられた開口制限手段３７により開口制限され、光路合成手段３４の分離面３４ａで反射されて、対物レンズ３３側に出射される。このとき、光路合成手段３４で反射された第１の波長の光ビームは、略平行光とされている。対物レンズ３３に入射した第１の波長の光ビームは、対物レンズ３３により、第１の光ディスク１１の信号記録面１１ａに適切に集光される。
【００８４】
第１の光ディスク１１に集光された光ビームは、信号記録面１１ａで反射し、対物レンズ３３を通過して、光路合成手段３４の分離面３４ａでミラー４７側に反射される。
【００８５】
光路合成手段３４によりミラー４７側に導かれた第１の波長の戻りの光ビームは、ミラー４７で反射され、第１の１／４波長板４６でＳ偏光状態とされて第１の偏光ビームスプリッタ４１に入射する。
【００８６】
第１の偏光ビームスプリッタ４１に入射した第１の波長の戻りの光ビームは、分離面４１ａで反射されて、第１の集光レンズ４８に発散角を変換され、第１のマルチレンズ４９でフォーカスサーボのための非点収差を付加されて第１の光検出器４２のフォトディテクタ上に集束されて検出される。
【００８７】
次に、第２の光ディスク１２に対して第２の波長の光ビームを出射させて情報の読み取り又は書き込みを行うときの光路について説明する。
【００８８】
光ディスク２の種類が第２の光ディスク１２であることを判別したディスク種類判別部２２は、第２の光源部３２の第２の出射部から第２の波長の光ビームを出射させる。
【００８９】
第２の光源部３２から出射された第２の波長の光ビームは、第２のコリメータレンズ５４により発散角を変換されて略平行光とされ、第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射される。第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射された光ビームは、そのＰ偏光成分が分離面５１ａを透過して、第２の１／４波長板５６に円偏光状態とされて、収差補正手段３５に入射される。このとき、第２の波長の光ビームＢ２は、フォーカス方向Ｆから光路合成手段３４に入射される。
【００９０】
収差補正手段３５に入射された第２の波長の光ビームＢ２は、その入射側に設けられたホログラム部３５ａを透過され、その出射側に設けられた非球面凹レンズ面３５ｂで発散光とされて光路合成手段３４の分離面３４ａを透過されて、対物レンズ３３側に出射される。このとき、光路合成手段３４を透過された第２の波長の光ビームは、対物レンズ３３で信号記録面に集光される際に発生する収差をゼロとなるような所定の発散角を有する状態とされている。対物レンズ３３に入射した第２の波長の光ビームは、対物レンズ３３により、第２の光ディスク１２の信号記録面１２ａに適切に集光される。
【００９１】
第２の光ディスク１２に集光された光ビームは、信号記録面１２ａで反射し、対物レンズ３３を通過して、光路合成手段３４の分離面３４ａを透過され、収差補正手段３５を通過して、第２の１／４波長板５６側に導かれる。
【００９２】
第２の１／４波長板５６に入射した第２の波長の戻りの光ビームは、Ｓ偏光状態とされて第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射する。第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射した第２の波長の戻りの光ビームは、分離面５１ａで反射されて、第２の集光レンズ５８に発散角を変換され、第２のマルチレンズ５９でフォーカスサーボのための非点収差を付加されて第２の光検出器５２のフォトディテクタ上に集束されて検出される。
【００９３】
次に、第３の光ディスク１３に対して第３の波長の光ビームを出射させて情報の読み取り又は書き込みを行うときの光路について説明する。
【００９４】
光ディスク２の種類が第３の光ディスク１３であることを判別したディスク種類判別部２２は、第２の光源部３２の第３の出射部から第３の波長の光ビームを出射させる。
【００９５】
第２の光源部３２から出射された第３の波長の光ビームは、第２のコリメータレンズ５４により発散角を変換されて略平行光とされ、第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射される。第２の偏光ビームスプリッタ５１に入射された光ビームは、そのＰ偏光成分が分離面５１ａを透過して、第２の１／４波長板５６に円偏光状態とされて、収差補正手段３５に入射される。このとき、第３の波長の光ビームＢ３は、フォーカス方向Ｆから光路合成手段３４に入射される。
【００９６】
収差補正手段３５に入射された第３の波長の光ビームＢ３は、その入射側に設けられたホログラム部３５ａで回折され発散光とされ、さらにその出射側に設けられた非球面凹レンズ面３５ｂで発散角を変換されて光路合成手段３４の分離面３４ａを透過されて、対物レンズ３３側に出射される。このとき、光路合成手段３４を透過された第３の波長の光ビームは、対物レンズ３３で信号記録面に集光される際に発生する収差をゼロとなるような所定の発散角を有する状態とされている。対物レンズ３３に入射した第３の波長の光ビームは、対物レンズ３３により、第３の光ディスク１３の信号記録面１３ａに適切に集光される。
【００９７】
第３の光ディスク１３の信号記録面１３ａで反射された光ビームの復路側の光路については、上述した第２の波長の光ビームの場合と同様であるので、説明を省略する。
【００９８】
本発明を適用した光ピックアップ３は、第１及び第２の光源部３１，３２と、第１の光源部３１から出射される第１の波長の光ビームの光路と、第２の光源部３２から出射される第２及び第３の波長の光ビームの光路とを合成して、共通の対物レンズ３３に導く光路合成手段３４と、第１の波長の光ビームに対して収差を発生しないように構成された対物レンズ３３と、第２の光源部３２と光路合成手段３４との間に設けられ、すなわち、第２及び第３の波長の光ビームの光路上に設けられ、この第２及び第３の波長の光ビームの収差を補正する収差補正手段３５とを設けるように構成したことにより、異なる３波長と、共通の対物レンズとを用いて、複数種類の光ディスクに対して情報信号の読み取り及び書き込みを可能とするとともに、ワーキングディスタンスを確保し、光量低下を防止することを実現し、再生のみならず記録への対応も可能となり、良好な記録・再生特性を実現する。
【００９９】
本発明を適用した光ピックアップ３は、ワーキングディスタンスを確保し、光量低下を防止しつつ、３波長互換を実現するとともに、対物レンズ及びこれを駆動する部品を共通化することができるので、構成の簡素化及び小型化を可能とし、高生産性、低コスト化を実現する。
【０１００】
また、本発明を適用した光ディスク装置は、上述した光ピックアップ３を備えることにより、異なる３波長に対応した共通の対物レンズを用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、良好な記録及び／又は再生を実現することができ、さらに、構成の簡素化及び小型化を可能とし、高生産性、低コスト化を実現する。
【実施例】
【０１０１】
以下に、本発明を適用した光ピックアップを構成する対物レンズ３３及び収差補正手段３５について、図６、図７及び表１〜３に数値データを挙げて、更に具体的に説明する。
【０１０２】
「表１」は、図６に示すように、対物レンズ３３の光路合成手段３４側の第１の面Ｓ１及び光ディスク側の第２の面Ｓ２の非球面形状を示す非球面係数等であり、上述の式（１）における各条件を示すものである。
【０１０３】
【表１】
2007280549.tif 000005
【０１０４】
ここで、対物レンズ３３の屈折率Ｎ２は、波長により異なり、第１の波長（４０５ｎｍ）に対する屈折率Ｎ２１は、１．８３６６４であり、第２の波長（６６０ｎｍ）に対する屈折率Ｎ２２は、１．７９５９７であり、第３の波長（７８５ｎｍ）に対する屈折率Ｎ２３は、１．７８８９９である。尚、対物レンズ３３の光軸上の面間距離は、１．６ｍｍであり、第１の波長の光ビームに対する開口径は、３．０ｍｍである。
【０１０５】
また、第１乃至第３の光ディスクの屈折率Ｎ３は、第１乃至第３の波長に対して同じ値であり、屈折率Ｎ３は、１．５３３である。
【０１０６】
第１乃至第３の光ディスクの保護基板厚Ｔは、第１の光ディスクの保護基板厚Ｔ１は、０．１（ｍｍ）であり、第２の光ディスクの保護基板厚Ｔ２は、０．６（ｍｍ）であり、第３の光ディスクの保護基板厚Ｔ３は、１．２（ｍｍ）である。
【０１０７】
また、「表２」は、収差補正手段３５のホログラム部３５ａのホログラム係数であり、上述の式（２）における各条件を示すものである。「表３」は、収差補正手段３５の非球面凹レンズ面３５ｂの非球面形状を示す非球面係数等であり、上述の式（１）における各条件を示すものである。尚、ここでは、非球面凹レンズ面３５ｂの場合の式（１）中のＦ〜Ｊは、０とする。
【０１０８】
【表２】
2007280549.tif 000006
【０１０９】
【表３】
2007280549.tif 000007
【０１１０】
また、収差補正手段３５のホログラム部は、上述の図４に示すように、ステップ数４の階段状に形成されており、各段差ｄ＝１．３μｍで、段差の合計、すなわち第１の光学面ｆ１と第４の光学面ｆ４との間隔は、３．９μｍとされている。また、最小ピッチは約２０μｍであり、十分な広さが確保できた。
【０１１１】
このように構成された収差補正手段３５を第２及び第３の波長の光ビームが通過したときの回折効率は、図７に示すとおりとなる。すなわち、図７に、階段の位相深さＰ（ｘ）が変化したときの各回折次数の回折光の強度、すなわち回折光量を示す。図７中において、実線部Ｌ０は、０次回折光の位相深さに対する強度変化を示すものであり、一点鎖線部Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれ＋１次回折光，−１次回折光の位相深さに対する強度変化を示すものであり、二点鎖線部Ｌ２は、±２次回折光の位相深さに対する強度変化を示すものである。
【０１１２】
図７中において、破線部Ｌｂ２，Ｌｂ３は、第２及び第３の波長の光ビームの強度を求めるものである。すなわち、実深さｄ＝１．３μｍであるときの、第２の波長の光ビーム（６６０ｎｍ）では、位相深さ０．９８λであり、破線部Ｌｂ２に示すように、０次光が１００％透過され、第３の波長の光ビーム（７８５ｎｍ）では、位相深さが０．８１λであり、破線部Ｌｂ３に示すように、１次光が７１％以上回折される。したがって、異なる波長の光ビーム第２及び第３の波長の光ビームにおいて、非常に光の利用効率が良く記録・再生に十分な光量が得られる。
【０１１３】
尚、上述の第２及び第３の波長の光ビームの位相深さは、次式（３）で算出される。式（３）において、ｄは、１段当たり（１ステップの）深さを示すものであり、上述のように１．３（μｍ）である。また、Ｎｗは、ホログラム部３５ａの屈折率を示すものであり、第２の波長（６６０ｎｍ）の光ビームに対して１．４９７であり、第３の波長（７８５ｎｍ）の光ビームに対して１．４８７である。λは、入射する光ビームの波長を示すものである。
【０１１４】
Ｐ＝ｄ×（Ｎｗ−１）／λ  ・・・（３）
また、このような本実施例におけるワーキングディスタンスＷＤは、第１の光ディスク１１に対するＷＤ１は、０．７４であり、第２の光ディスク１２に対するＷＤ２は、０．５３であり、第３の光ディスク１３に対するＷＤ３は、０．４１であることが実現される。このように、全ての光ディスクに対してワーキングディスタンスを０．３ｍｍ以上として一定量確保できることで、光ディスクの回転時の面振れや、光ディスク外周部に突起等が存在した場合にも、光ディスクと対物レンズとの衝突を防ぐことが可能となる。
【０１１５】
これは、第１の波長の光ビームを平行光の状態で対物レンズ３３に入射させ、第２及び第３の波長の光ビームをそれぞれ所定の発散角の状態で対物レンズ３３に入射させることで、ワーキングディスタンスを確保した状態で、収差を低減して良好にそれぞれの光ディスクの信号記録面に集光させることができ、さらに、収差補正手段３５を通過する第２及び第３の光ビームを高い回折効率で用いることにより光量低下を防止できることを実現するものである。
【０１１６】
よって、この光ピックアップは、異なる３波長に対応した共通の対物レンズを用い、ワーキングディスタンスを確保するとともに光量低下を防止でき、良好な記録及び／又は再生を実現する。
【０１１７】
すなわち、光ピックアップは、異なる波長の光ビームを用いて、複数種類の光ディスクに対して信号の読み取り及び書き込みを可能とするとともに、対物レンズを共通化することができるので、構成の簡素化及び小型化を可能とし、高生産性、低コスト化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明を適用した光ディスク装置を示すブロック回路図である。
【図２】本発明を適用した光ピックアップの光学系を示す光路図である。
【図３】本発明を適用した光ピックアップを構成する対物レンズ、光路合成手段及び収差補正手段並びにこれらを駆動する駆動手段を示す図である。
【図４】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段のホログラム部の構成を示す断面図である。
【図５】収差補正手段による第２及び第３の波長の光ビームの発散角が変えられたことを示す図である。
【図６】本発明を適用した光ピックアップを構成する対物レンズを示す断面図である。
【図７】収差補正手段に設けたホログラム部における、位相深さの変化に伴う通過する光ビームの回折次数の回折光の強度を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  光ディスク装置、  ２  光ディスク、  ３  光ピックアップ、  ４  スピンドルモータ、  ５  送りモータ、  ９  サーボ制御部、２２  ディスク種類判別部、  ３１  第１の光源部、  ３２  第２の光源部、  ３３  対物レンズ、  ３４  光路合成手段、  ３５  収差補正手段、  ３５ａ  ホログラム部、  ３５ｂ  非球面凹レンズ面、  ３６  ２軸アクチュエータ、  ３７  開口制限手段、  ４１  第１の偏光ビームスプリッタ、  ４２  第１の光検出器、  ４４  第１のコリメータレンズ、  ４５  アナモフィックプリズム、  ５１  第２の偏光ビームスプリッタ、  ５２  第２の光検出器、  ５４  第２のコリメータレンズ
【図１】
2007280549.tif 000008
【図２】
2007280549.tif 000009
【図３】
2007280549.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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