JP2000322760A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種類の異なる光ディスクに対応させた開口制
限機能を必須光学部材に持たせることで、アクチュエー
タ駆動系の重量を軽減し、小型で安価な光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズ２３によって第一と第二のレ
ーザ光を第一と第二の光ディスク１，２にそれぞれ低収
差に収束させるための開口制限手段を、必須構成部材で
ある反射ミラー２２に設ける。これにより二種類のレー
ザ光は、対物レンズ２３を透過することによって、対応
する光ディスク１，２の記録面に、それぞれ最適に収束
するので、球面収差の発生を抑えて光ディスク１，２を
それぞれ再生できる。そして、開口制限手段は、必須構
成部材である反射ミラー２２に施されるので、部品点数
が増加することなく安価であると共に、より小型で高性
能なアクチュエータ駆動系の設計が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚および使用
波長の異なる光ディスクを記録再生する光ピックアップ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップ装置は、情報が記録され
ている光ディスクの記録面にレーザ光を照射し、該レー
ザ光の反射の強弱を検出することによって、光ディスク
の記録情報を再生するものである。このとき、レーザ光
を記録面に最適に収束させるために、光ピックアップ装
置には対物レンズが搭載されている。なお、現在使用さ
れている光ディスクには、ＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）およびＤ
ＶＤ（デジタルビデオディスク）等の種類があり、さら
に高密度の光ディスクも開発されているため、異なる種
類の光ディスクを互換再生できることが望まれている。

【０００３】近年、高密度光ディスクとして量産・実用
化されているＤＶＤを再生するためには、レーザ光を記
録面に最適に収束させるための対物レンズとして、開口
数（numerical aperture：以下、「ＮＡ」という）の大
きな対物レンズ（以下、「高ＮＡ対物レンズ」という）
が使用されている。しかしながら、対物レンズのＮＡを
大きくすると、光ディスクの傾きに対して収差が発生す
ることにより、光スポットの収束状態が劣化してしま
う。この収差は、主にコマ収差と呼ばれるもので、対物
レンズのＮＡの３乗と光ディスクの保護層の厚みに比例
する。したがって、ＤＶＤは、その基板厚を０．６ｍｍ
と薄くすることで、このコマ収差に関する問題を解決し
ている。

【０００４】ＤＶＤを再生するための光ピックアップ装
置は、既に普及しているＣＤを互換再生できることが要
求されるものの、ＣＤの基板厚は、ＤＶＤのそれと異な
り１．２ｍｍである。対物レンズは、光ディスクの基板
厚が設計値とずれると、レンズ中心部を通過する光と周
辺部を通過する光との収束位置に球面収差と呼ばれるず
れが生じるため、ＤＶＤの基板厚に対して設計された高
ＮＡ対物レンズは、ＣＤに対しては球面収差を生じ、こ
の高ＮＡ対物レンズを用いてＣＤの記録情報を再生する
ことはできない。

【０００５】一方、ＤＶＤの高密度化は、上述の対物レ
ンズのＮＡを大きくする他に、照射するレーザ光を短波
長化することによって達成されているため、ＤＶＤに照
射するレーザ光は、ＣＤと比較して短波長のレーザ光が
用いられている。ＤＶＤの使用波長である６５０ｎｍ
（もしくは６３５ｎｍでもよい）のレーザ光を用いて、
使用波長７８０ｎｍのＣＤを再生することは可能なもの
の、ＣＤ−Ｒを再生する場合には、その記録層の反射率
特性から、波長６５０ｎｍのレーザ光で再生することは
できない。このため、ＣＤ−Ｒを再生するために波長７
８０ｎｍのレーザ光を照射しなければならないので、Ｄ
ＶＤおよびＣＤ（ＣＤ−Ｒを含む）を互換再生可能な光
ピックアップ装置には、ＤＶＤ対応の波長６５０ｎｍレ
ーザ光源の他に、波長７８０ｎｍのレーザ光源が別途必
要である。

【０００６】このように、異なる二波長のレーザ光源を
用いて、ＤＶＤ及びＣＤ（ＣＤ−Ｒを含む）を互換再生
する代表的な光ピックアップ装置の概略構成を図７に基
づいて説明する。図７に示す光ピックアップ装置は、２
レンズ方式と呼ばれるものであり、図７（ａ）は、ＤＶ
Ｄ１（基板厚：０．６ｍｍ）を再生する場合、図７
（ｂ）はＣＤ２（基板厚：１．２ｍｍ）を再生する場合
の概略図である。

【０００７】以下、光ピックアップ装置の構成を図７
（ａ）に基づいて説明する。ＤＶＤ１に対応した波長６
５０ｎｍのレーザ光を出射するレーザ光源とＤＶＤ１か
らの信号光を受光する光検出器が配備されている第一の
光学系３の出射するレーザ光の光路上に、第一の光学系
３に近い側から順番に、波長選択プリズム４、集光レン
ズ５および反射ミラー６が配置されている。ここで、上
述の複数の構成部材が配置されている、第一の光学系３
と反射ミラー６を結ぶ軸を光軸Ａとし一点鎖線で示す。

【０００８】また、光軸Ａ上の波長選択プリズム４に直
交する光軸Ｂ上に、ＣＤ２に対応した波長７８０ｎｍの
レーザ光を出射するレーザ光源とＣＤ２からの信号光を
受光する光検出器が配備されている第二の光学系７が配
置されている。さらに、反射ミラー６によってレーザ光
が垂直方向に反射される光軸Ｃには、アクチュエータ駆
動系８が配置されている。アクチュエータ駆動系８に
は、ＤＶＤ１の基板厚に対応するように設計された高Ｎ
Ａ対物レンズ９およびＣＤ２の基板厚に対応するように
設計された低ＮＡ対物レンズ１０が、レンズ駆動機構１
１と共に搭載されており、制御回路１２によって二つの
対物レンズ９，１０は機械的に切換可能となっている。

【０００９】そして、制御回路１２によって光軸Ｃ上に
移動される対物レンズ９，１０を透過するレーザ光の集
光位置には、ＤＶＤ１およびＣＤ２が配置される。

【００１０】波長選択プリズム４は、ＤＶＤ１の使用波
長である第一の光学系３の６５０ｎｍのレーザ光を透過
させ、ＣＤの使用波長である第二の光学系７の７８０ｎ
ｍのレーザ光を反射させるものであり、集光レンズ５
は、該集光レンズ５を透過させることによって、レーザ
光の放射角を変換する機能を有し、この装置の場合に
は、レーザ光を平行光に変換する。さらに、反射ミラー
６は、集光レンズ５を透過したレーザ光を垂直方向に反
射させて進行方向を変化させることによって、アクチュ
エータ駆動系８に進入するようにする。

【００１１】このような構成の光ピックアップ装置のＤ
ＶＤ１の再生動作を説明する。第一の光学系３から出射
された波長６５０ｎｍのレーザ光は、波長選択プリズム
４を透過し、集光レンズ５によって、レーザ光が互いに
等しい拡がり角度となる平行光に変換され、平行光とな
ったレーザ光は、反射ミラー６によって光軸Ｃに沿って
進行する。アクチュエータ駆動系８においては、制御回
路１２の制御により高ＮＡ対物レンズ９が光軸Ｃ上に配
置されているので、レーザ光は、高ＮＡ対物レンズ９に
よってＤＶＤ１の記録面に最適に収束する。そして、Ｄ
ＶＤ１の記録面で反射されたレーザ光は信号光となり、
同経路を逆にたどって第一の光学系３に進行し、信号光
の強弱を検出されることにより、ＤＶＤ１の記録情報が
再生される。

【００１２】続いて、ＣＤ２の再生動作を図７（ｂ）に
基づいて説明する。第二の光学系７から出射されたレー
ザ光は、波長選択プリズム４にて光軸Ａに沿って進行す
るように反射され、集光レンズ５によって平行光に変換
され、平行光となったレーザ光は、反射ミラー６によっ
て光軸Ｃに沿って進行する。アクチュエータ駆動系８に
おいては、制御回路１２の制御により低ＮＡ対物レンズ
１０が光軸Ｃ上に配置されているので、レーザ光は、低
ＮＡ対物レンズ１０によってＣＤ２の記録面に最適に収
束する。そして、ＣＤ２の記録面で反射されたレーザ光
は信号光となり、同経路を逆にたどって第二の光学系７
に進行し、信号光の強弱を検出されることにより、ＣＤ
２の記録情報が再生される。

【００１３】図８に示す光ピックアップ装置は、図７に
示した２レンズ方式の光ピックアップ装置とは異なり、
一つの対物レンズによってＤＶＤ１およびＣＤ２を互換
再生するものであり、アクチュエータ駆動系１３の構成
を以下に説明する（その他の構成は、２レンズ方式の光
ピックアップ装置と同一なので、図示および説明を省略
する）。アクチュエータ駆動系１３には、ＤＶＤ１の基
板厚に対応するように設計された高ＮＡ対物レンズ１４
が光軸Ｃ上に位置するように搭載され、さらに、可動開
口制限板１５が駆動機構１６と共に搭載されており、駆
動機構１６は制御回路１７によって駆動制御される。こ
れにより可動開口制限板１５は、光軸Ｃ上に位置するよ
うに（図８（ｂ）参照）、または、光軸Ｃ上からはずれ
るように（図８（ａ）参照）切換可能となっている。

【００１４】可動開口制限板１５は、図９に示すよう
に、その中心部分に所定の大きさの開口部１５ａが形成
され、この開口部１５ａはレーザ光が透過可能であり、
その他の範囲は、レーザ光が透過できない遮光部１５ｂ
となっている。

【００１５】このような構成の光ピックアップ装置でＤ
ＶＤ１を再生する場合には、図８（ａ）に示すように、
制御回路１７の制御により、アクチュエータ駆動系１３
において可動開口制限板１５が光軸Ｃ上からはずれるよ
うに予め位置させておく。ＤＶＤ１に対応した波長のレ
ーザ光は、光軸Ｃ上に沿って進行し、ＤＶＤ１に対応し
たＮＡに設計された高ＮＡ対物レンズ１４を透過するこ
とで収束され、ＤＶＤ１の記録面に最適に集光する。そ
して、ＤＶＤ１の記録面で反射されたレーザ光は信号光
となり、該信号光の強弱が検出される。

【００１６】続いて、ＣＤ２の再生動作を再生する場合
には、図８（ｂ）に示すように、制御回路１７の制御に
よって、可動開口制限板１５を光軸Ｃ上に予め位置させ
ておく。ＣＤ２に対応した波長のレーザ光は、光軸Ｃ上
に沿って進行し、可動開口制限板１５に進入する。レー
ザ光は、遮光部１５ｂで遮光され開口部１５ａのみ透過
可能であるため、レーザ光の光束断面の中心部のみ通過
することにより、その光束径が制限されて高ＮＡ対物レ
ンズ１４に進入することになる。このため、たとえＤＶ
Ｄ１に対応したＮＡに設計された高ＮＡ対物レンズ１４
であっても、ＣＤ２の再生時には、照射するレーザ光の
径が絞られているので、高ＮＡ対物レンズ１４で収束さ
せることにより、ＣＤ２の記録面に最適に集光する。そ
して、ＣＤ２の記録面で反射されたレーザ光は信号光と
なり、該信号光の強弱が検出される。

【００１７】さらに、一つの対物レンズによってＤＶＤ
１およびＣＤ２を互換再生する構成の光ピックアップ装
置の他の例を図１０および図１１に基づいて説明する。
アクチュエータ駆動系１８には、ＤＶＤ１の基板厚に対
応するように設計された高ＮＡ対物レンズ１９と共に、
開口制限素子である波長選択フィルタ２０を光軸Ｃ上に
位置させて搭載している。波長選択フィルタ２０は、光
学膜の波長選択特性を利用したものであり、図１１に示
すように、その中心部分に所定の大きさの中心フィルタ
部２０ａ（図の一点鎖線による斜線部分）が形成され、
その周りにフィルタ部２０ｂ（図の斜線部分）が形成さ
れている。

【００１８】フィルタ部２０ｂは、ＤＶＤ１の使用波長
である６５０ｎｍのレーザ光を透過し、ＣＤ２の使用波
長である７８０ｎｍのレーザ光を反射する特性を有して
おり、一方、中心フィルタ部２０ａは、６５０ｎｍおよ
び７８０ｎｍのレーザ光のいずれも透過可能であり、さ
らにＤＶＤ１の対応レーザ光に対して、フィルタ部２０
ｂを透過したレーザ光との位相差を補正する性質を有し
ている。

【００１９】このような構成の光ピックアップ装置でＤ
ＶＤ１を再生する場合には、図１０（ａ）に示すよう
に、ＤＶＤ１に対応した波長のレーザ光は、光軸Ｃ上に
沿って進行し、波長選択フィルタ２０に進入する。ＤＶ
Ｄ１に対応した波長のレーザ光は、中心フィルタ部２０
ａおよびフィルタ部２０ｂを透過可能であるため、全光
束が透過し、高ＮＡ対物レンズ１９で収束され、ＤＶＤ
１の記録面に最適に集光する。そして、ＤＶＤ１の記録
面で反射されたレーザ光は信号光となり、該信号光の強
弱が検出される。

【００２０】一方、ＣＤ２の再生動作を再生する場合に
は、図１０（ｂ）に示すように、ＣＤ２に対応した波長
のレーザ光は、光軸Ｃ上に沿って進行し、波長選択フィ
ルタ２０に進入する。このレーザ光は、フィルタ部２０
ｂで反射されるため、中心フィルタ部２０ａのみを透過
し、光束断面の中心部のみ通過することにより、その光
束径が制限されて高ＮＡ対物レンズ１９に進入する。こ
のため、たとえＤＶＤ１に対応したＮＡに設計された高
ＮＡ対物レンズ１９であっても、ＣＤ２の再生時には、
照射するレーザ光の径が絞られているので、高ＮＡ対物
レンズ１９で収束させることにより、ＣＤ２の記録面に
最適に集光する。そして、ＣＤ２の記録面で反射された
レーザ光は信号光となり、該信号光の強弱が検出され
る。

【００２１】このように、図８および図１０に基づいて
説明した一つの対物レンズ１４，１９を備える光ピック
アップ装置は、いずれもＤＶＤ１の使用波長である６５
０ｎｍのレーザ光に対しては全光束を、波長７８０ｎｍ
のレーザ光に対しては光束断面中心部のみを対物レンズ
１４，１９にそれぞれ通過させることによって、波長の
異なる二種類のレーザ光に対して、対物レンズ１４，１
９の実効的なＮＡを変化させることができる。このた
め、基板厚の異なるＤＶＤ１およびＣＤ２の二種類の光
ディスク１，２に対して、最適な波長と、対物レンズの
ＮＡを選択できるため、基板厚の差に起因する球面収差
の発生を低減して両光ディスク１，２を互換再生するこ
とができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示し
た従来の光ピックアップ装置は、種類の異なる光ディス
ク（すなわちＤＶＤ１およびＣＤ２）を再生するため
に、高ＮＡ対物レンズ９および低ＮＡ対物レンズ１０を
アクチュエータ駆動系８に搭載しているので以下に述べ
る問題がある。

【００２３】すなわち、図７に示す光ピックアップ装置
は、高ＮＡ対物レンズ９および低ＮＡ対物レンズ１０の
二つの対物レンズと、これらを光ディスク１，２の種類
に応じて移動させるレンズ駆動機構１１とがアクチュエ
ータ駆動系８に組み込まれる構成であるため、アクチュ
エータ駆動系８の重量が増加してしまう。このようにア
クチュエータ駆動系８の重量が増加すると、フォーカッ
シングおよびトラッキング性能が劣化する虞があると共
に、光ディスク１，２へのレンズ追従動作の高速化を妨
げる要因となる。さらに、レンズ駆動機構１１を駆動制
御するための制御回路１２も必要とするため、装置全体
として大型で部品点数が多く、低価格化を実現すること
が難しい。

【００２４】一方、図８に示した構成の光ピックアップ
装置は、一つの対物レンズ１４によって、種類の異なる
光ディスク１，２を再生できるので、図７に示す二つの
対物レンズ９，１０を用いた構成の光ピックアップ装置
と比較して、対物レンズ１４の搭載されるアクチュエー
タ駆動系１３の重量を軽量化できるものの、光ディスク
１，２の記録層にレーザ光をそれぞれ集光させるため
に、アクチュエータ駆動系１３には、可動開口制限板１
５および駆動機構１６が組み込まれ、さらに制御回路１
７も必要とするため、さらなる部品点数の削減が要求さ
れる。また、アクチュエータ駆動系１３のフォーカッシ
ングおよびトラッキング性能向上、高速化のためには、
より軽量化されることが望ましい。

【００２５】これに対して、図１０に示す構成の光ピッ
クアップ装置は、一つの対物レンズ１４によって、種類
の異なる光ディスク１，２を再生するために、開口制限
を行う波長選択フィルタ２０を光軸Ｃ上に固定する構成
であるので、図８に示す光ピックアップ装置のように駆
動機構１６等を必要としないため、アクチュエータ駆動
系１８の軽量化が図られるものの、フォーカッシングお
よびトラッキング性能向上、高速化のために、さらなる
軽量化が望まれている。また、ＣＤ２の再生時には、波
長７８０ｎｍのレーザ光を、波長選択フィルタ２０のフ
ィルタ部２０ｂで反射させ、中心フィルタ部２０ａのみ
を透過させることにより、光束断面の中心部のみ通過さ
せて対物レンズ１９の実効的なＮＡを制御しているが、
この際のフィルタ部２０ｂでの反射光が、戻り光雑音と
なる場合がある。この場合には、光ピックアップ装置の
電気的特性が劣化してしまう虞がある。

【００２６】したがって、本発明は上記事情に鑑みてな
されたもので、波長の異なる二種類のレーザ光の光束径
を制限することにより、対物レンズの実効的なＮＡを変
化させて、種類の異なる光ディスクにそれぞれ対応させ
る開口制限機能を必須光学部材に持たせることにより、
アクチュエータ駆動系の重量を軽減し、小型で安価な光
ピックアップ装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、上記目的を達成するために、請求項１において
は、ディスク基板厚および使用波長の異なる第一と第二
の二種類の光ディスクを再生する光ピックアップ装置に
おいて、前記第一の光ディスクに対応する発振波長の第
一のレーザ光を出射する第一のレーザ光源と、前記第一
の光ディスクで反射する第一の信号光を検出する第一の
光検出器とを備える第一の光学系と、前記第二の光ディ
スクに対応する発振波長の第二のレーザ光を出射する第
二のレーザ光源と、前記第二の光ディスクで反射する第
二の信号光を検出する第二の光検出器とを備える第二の
光学系と、前記第一と第二のレーザ光を同一光路上に導
くと共に、前記第一の信号光を前記第一の光検出器へ導
き、前記第二の信号光を前記第二の光検出器へ導くよう
に、前記第一の信号光と前記第二の信号光を分岐させる
光合分波手段と、前記第一と第二のレーザ光の放射角を
変換する集光レンズと、前記第一と第二のレーザ光を前
記第一と第二の光ディスクにそれぞれ集光させる対物レ
ンズを搭載し、前記第一と第二の光ディスクの記録面に
対して当該対物レンズの位置制御を行うアクチュエータ
駆動系と、前記第一と第二のレーザ光の進行方向を、前
記第一と第二の光ディスクに向かうように反射させるた
めに、前記集光レンズと前記対物レンズとの間に配置さ
れる反射ミラーとで構成され、前記反射ミラーは、前記
第一と第二のレーザ光を前記対物レンズによって前記第
一と第二の光ディスクにそれぞれ低収差に収束させるた
めの開口制限手段を備えていることを特徴とする。

【００２８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
発明において、前記開口制限手段は、前記第一と第二の
レーザ光をともに反射させる反射部と、前記第一と第二
のレーザ光の何れか一方を反射させ、他方を透過させる
制限部とで構成され、前記第一と第二のレーザ光を前記
反射ミラーで反射させることにより、その光束径を異な
らしめることを特徴とする。

【００２９】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
発明において、前記反射部は、前記反射ミラーのレーザ
光反射面に誘電体多層膜を形成していることを特徴とす
る。

【００３０】請求項４記載の本発明は、請求項２記載の
発明において、前記制限部は、前記反射ミラーのレーザ
光反射面に誘電体多層膜を形成していることを特徴とす
る。

【００３１】請求項５記載の本発明は、請求項１から４
のいずれかに記載の発明において、前記反射ミラーのレ
ーザ光反射面とは異なる面に、前記第一と第二のレーザ
光の反射を抑える反射防止手段を設けたことを特徴とす
る。

【００３２】請求項６記載の本発明は、請求項５記載の
発明において、前記反射防止手段は、誘電体多層膜から
なることを特徴とする。

【００３３】請求項７記載の本発明は、請求項１から６
のいずれかに記載の発明において、前記第二のレーザ光
源と前記集光レンズとの光路長を、前記第二のレーザ光
源が前記集光レンズを通過することによって拡散光とな
るように設定することを特徴とする。

【００３４】請求項８記載の本発明は、請求項１から７
のいずれかに記載の発明において、前記光合分波手段
は、前記第一のレーザ光を透過させ、前記第二のレーザ
光を反射させる光路調整部で構成されることを特徴とす
る。

【００３５】請求項９記載の本発明は、請求項８記載の
発明において、前記光路調整部は、誘電体多層膜からな
ることを特徴とする。

【００３６】請求項９記載の本発明は、請求項１から９
のいずれかに記載の発明において、前記第一と第二の光
学系のうちいずれか一方は、光源及び光検出器が一体形
成されたレーザモジュールであることを特徴とする。

【００３７】請求項１０記載の本発明は、請求項１から
９のいずれかに記載の発明において、前記第一と第二の
光学系はいずれも、光源及び光検出器が一体形成された
レーザモジュールであることを特徴とする。

【００３８】本発明は、上記構成により、対物レンズに
よって第一と第二のレーザ光を第一と第二の光ディスク
にそれぞれ低収差に収束させるための開口制限手段を、
必須光学部材である反射ミラーに設けることによって、
第一と第二のレーザ光は、反射ミラーで反射される際
に、開口制限手段によって光束径が制限されるので、対
物レンズの実効的なＮＡを、第一と第二の光ディスクの
記録面に最適に収束するように変化させ、基板厚の異な
る二種類の光ディスクを再生する。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明による実施の形態としての
光ピックアップ装置を、以下添付図面に基づいて説明す
る。なお、従来技術の欄で説明した光ピックアップ装置
と同一部材には同一の符号を付し、それらの説明は必要
な部分を除き省略する。

【００４０】図１に示す光ピックアップ装置は、本発明
の第一の実施の形態であり、従来の光ピックアップ装置
との相違点は、アクチュエータ駆動系２１および反射ミ
ラー２２の構成である。なお、図１には、ＤＶＤ１の再
生時のレーザ光の光路が実線で、ＣＤ２の再生時のレー
ザ光の光路が点線で概略示されている。

【００４１】アクチュエータ駆動系２１には、ＤＶＤ１
の基板厚に対応するようにＮＡが設計された高ＮＡ対物
レンズ２３が光軸Ｃ上に位置するように搭載されてい
る。さらに、アクチュエータ駆動系２１は、第一の光学
系３および第二の光学系７内の検出器（図示省略）によ
って検出される位置検出情報を処理することによって、
光ディスク（ＤＶＤ１およびＣＤ２）とターンテーブル
の面振れ、移送メカの傾き、光ピックアップ装置の傾
き、焦点位置のずれ、および、トラック追従のずれ等を
補正して、光ディスク１，２の記録面に対して常に追従
することができるように設計されている。

【００４２】反射ミラー２２は、光軸Ａに沿って進行す
るレーザ光を光ディスク１，２の配置されている光軸Ｃ
に沿って進行するように、レーザ光を垂直に反射させる
と共に、種類の異なる二波長のレーザ光を、高ＮＡ対物
レンズ２３によって、光ディスク１，２にそれぞれ低収
差に収束させるための開口制限手段を有している。この
開口制限手段は、高ＮＡ対物レンズ２３の実効的なＮＡ
を、再生しようとする光ディスク１，２の種類に応じて
変化させるものである、このため、図２に示す反射ミラ
ー２２は、平板状基板のレーザ光反射面の中心部に、あ
る特定の大きさの楕円形状の反射部２２ａが成膜され、
さらに、当該反射部２２ａの外周部には制限部２２ｂが
成膜されている。

【００４３】制限部２２ｂは、図３に示すように、ＤＶ
Ｄ１の使用波長である６５０ｎｍのレーザ光をほぼ完全
に反射させ、ＣＤ２の使用波長である７８０ｎｍのレー
ザ光をほぼ完全に透過させる特性を有しており、一方、
反射部２２ａは、使用するレーザ光の波長に依存せず、
レーザ光をほぼ完全に反射する特性を有している。ま
た、反射部２２ａおよび制限部２２ｂは、波長６５０ｎ
ｍのレーザ光の反射前後の位相差が±８°以内になるよ
うに、その膜厚が設定されている。このような特性を得
られる反射部２２ａおよび制限部２２ｂとしては、例え
ば、ＳｉＯ₂ またはＴｉＯ₂ 等を用いて誘電体多層膜を
形成したものが使用される。

【００４４】このとき、反射ミラー２２の反射面でない
面（以下、「裏面」という）には、反射防止部２２ｃを
成膜することによって、制限部２２ｂを透過して裏面に
進行する波長７８０ｎｍのレーザ光が裏面で反射するこ
とによって迷光となることを防止することが望ましい。
また、反射防止部２２ｃの代わりに、光吸収膜を形成し
ても同様の効果を得ることができる。なお、反射部２２
ａの形状および面積は、レーザ光がＣＤ２の記録層に集
光する際に低収差となるように、レンズ系および光路長
を調整しつつ、波面収差も低く維持できるような最適値
が設計されている。

【００４５】また、図１に示す第一の光学系３および第
二の光学系７は、集光レンズ５の位置によって定まるも
のであり、第一の光学系３および第二の光学系７から出
射されるレーザ光が、集光レンズ５を透過して平行光束
となるように、両者３，７と集光レンズ５との距離が設
定されている。

【００４６】さらに、本発明の実施の形態において使用
される光合分波手段としての波長選択プリズム４の構成
を図４に示す。波長選択プリズム４は、三角柱状の二つ
のプリズムを四角柱状になるように、所定の側面を貼り
合わせて固定した構成で、該固定面には光路調整部４ａ
が成膜されている。光路調整部４ａは、図５に示すよう
に、波長７２０ｎｍ付近で波長の透過特性が逆転する性
質を有しているので、ＤＶＤ１対応の波長６５０ｎｍの
レーザ光をほぼ完全に透過させ、ＣＤ２対応の波長７８
０ｎｍのレーザ光をほぼ完全に反射させる。このような
光路調整部４ａは、例えば、ＳｉＯ₂ またはＴｉＯ₂ 等
を用いた誘電体多層膜からなる。

【００４７】このような光路調整部４ａを備える波長選
択プリズム４を設けることによって、ＤＶＤ１再生時に
は、第一の光学系３より光軸Ａに沿って出射される波長
６５０ｎｍのレーザ光は、光路調整部４ａを透過して直
進し、また、ＤＶＤ１の記録層で反射したレーザ光は、
光路調整部４ａを透過して第一の光学系３へ進行する。
一方、ＣＤ２再生時には、第二の光学系７より光軸Ｂに
沿って出射される波長７８０ｎｍのレーザ光は、光路調
整部４ａで反射されることによって光軸Ａに沿って進行
し、また、ＣＤ２の記録層で反射したレーザ光は、光路
調整部４ａで反射されて光軸Ｂに沿って進行し、第二の
光学系７へ導かれる。

【００４８】このような構成の本発明の光ピックアップ
装置においてＤＶＤ１を再生する動作を説明する。図１
に示すように、第一の光学系３から出射された波長６５
０ｎｍのレーザ光は、波長選択プリズム４の光路調整部
４ａを透過し、集光レンズ５によって、レーザ光が互い
に等しい拡がり角度となる平行光に変換され、平行光と
なったレーザ光は、反射ミラー２２によって光軸Ｃに沿
って進行する。このとき、レーザ光は、図２（ａ）に示
すように、波長選択ミラー２２の反射部２２ａおよび制
限部２２ｂで反射されるので、全ての光束が高ＮＡ対物
レンズ２３に入射して収束され、ＤＶＤ１の記録層へ集
光する。そして、ＤＶＤ１の記録面で反射されたレーザ
光は信号光となり、同経路を逆にたどって第一の光学系
３に進行し、信号光の強弱を検出されることにより、Ｄ
ＶＤ１の記録情報が再生される。

【００４９】一方、ＣＤ２を再生する場合には、第二の
光学系７から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、
波長選択プリズム４の光路調整部４ａで反射されて光軸
Ａに沿って進行し、集光レンズ５によって平行光に変換
され、平行光となったレーザ光は、反射ミラー２２によ
って光軸Ｃに沿って進行する。このとき、レーザ光は、
図２（ｂ）に示すように、波長選択ミラー２２の制限部
２２ｂを透過し、反射部２２ａで反射されたレーザ光の
みが光軸Ｃに沿って進行するので、光束断面の中心部の
み高ＮＡ対物レンズ２３に進入する。このため、たとえ
ＤＶＤ１に対応した高ＮＡ対物レンズ２３であっても、
ＣＤ２の再生時には、照射するレーザ光の光束径が絞ら
れることにより、高ＮＡ対物レンズ２３の実効的なＮＡ
を、ＣＤ２の基板厚に対応するように変化させるので、
ＣＤ２の記録面に集光する。そして、ＣＤ２の記録面で
反射されたレーザ光は信号光となり、同経路を逆にたど
って第二の光学系７に進行し、信号光の強弱を検出され
ることにより、ＣＤ２の記録情報が再生される。

【００５０】続いて、本発明の第二の実施の形態を図６
に基づいて説明する。図６に示す光ピックアップ装置
は、その構成部材については図１に示す第一の実施の形
態で説明した光ピックアップ装置と同一であるものの、
その配置距離が異なる。すなわち、ＣＤ２の基板厚に対
して球面収差を補正するように、ＣＤ２の記録層に集光
させるレーザ光を僅かに拡散させるため、第二の光学系
７の配置位置は、集光レンズ５を透過することによって
僅かに拡散されるように設定される。一方、第一の光学
系３は、第一の実施の形態と同様に、その出射光が集光
レンズ５で平行光化される距離に配置される。本発明の
光ピックアップ装置においては、第二の光学系７から集
光レンズ５までの距離は、第一の光学系３から集光レン
ズ５までの距離よりも、短くなるように配置される。

【００５１】このような配置にすると、ＣＤ２の再生時
には、第二の光学系７から出射するレーザ光は、集光レ
ンズ５を透過して拡散光束に変換されつつ光軸Ａに沿っ
て進行する。拡散光束となったレーザ光は、図２（ｃ）
に示すように、波長選択ミラー２２の反射部２２ａで反
射されたレーザ光のみが光軸Ｃに沿って進行することに
より、高ＮＡ対物レンズ２３は、ＣＤ２に対して最適な
ＮＡとなるので、レーザ光は、高ＮＡ対物レンズ２３に
よってＣＤ２の記録層に集光する。このとき、レーザ光
は僅かに拡散されているため、球面収差が低減される。
そして、当該記録層で反射したレーザ光は、同一の経路
をたどり、第二の光学系７で受光され記録情報を得る。

【００５２】このとき、集光レンズ５によって拡散され
るレーザ光の拡がり角と反射ミラー２２の反射部２２ａ
の形状および面積は、レーザ光がＣＤ２の記録層に低収
差に集光するように、レンズ系および光路長を考慮して
設計することで、ＣＤ２の記録層に集光するビームスポ
ットの波面収差をより低くすることが可能となる。な
お、ＤＶＤ１の再生動作については、第一の実施の形態
と同様であるから、その説明を省略する。

【００５３】なお、本発明の第一および第二の実施の形
態において第一の光学系３および第二の光学系７は、発
振波長６５０ｎｍ（６３５ｎｍも可）および７８０ｎｍ
のレーザ光源と、光検出器とで構成されているので、例
えば、光検出器一体型レーザモジュールが使用される。
また、光ピックアップ装置の形状やコスト等によって
は、ハーフミラーおよびビームスプリッタ等で光路を分
岐させて、レーザ光源および光検出器を別個に配置した
構成としてもよい。

【００５４】また、反射ミラー２２において、所定の波
長反射率特性を有する誘電体多層膜で形成される反射部
２２ａ、制限部２２ｂおよび反射防止部２２ｃ、さらに
は、波長選択プリズム４の誘電体多層膜からなる光路調
整部４ａは、それぞれ所望の波長反射率特性を得ること
ができればよいので、特に誘電体多層膜で形成されるこ
とに限定されるものではなく、他の方法や材料を用いて
形成してもよい。さらに反射ミラー２２は平板状に限定
されるものではなく、例えば三角プリズム形状としても
よい。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た光ピックアップ装置の構造であるから、請求項１の発
明では、対物レンズによって第一と第二のレーザ光を第
一と第二の光ディスクにそれぞれ低収差に収束させるた
めの開口制限手段を、必須構成部材である反射ミラーに
設けたので、二種類のレーザ光は、対物レンズを透過す
ることによって、対応する光ディスクの記録面に、それ
ぞれ最適に収束する。このため、二種類の光ディスクの
基板厚の差に起因する球面収差の発生を抑えるので、種
類の異なる光ディスクを再生することができる。そし
て、開口制限手段は、必須構成部材である反射ミラーに
施されるので、部品点数が増加することなく安価である
と共に、より小型で高性能なアクチュエータ駆動系の設
計が可能である。

【００５６】請求項２の発明では、反射ミラーの開口制
限手段は、第一と第二のレーザ光をともに反射させる反
射部と、第一と第二のレーザ光の何れか一方を反射さ
せ、他方を透過させる制限部とで構成され、第一と第二
のレーザ光を反射ミラーで反射させることにより、その
光束径を異ならしめるので、第一と第二のレーザ光が、
反射ミラーで反射されることにより、対物レンズの実効
的なＮＡを光ディスクの種類に応じて変化させて、異な
る種類の光ディスクを再生することができる。

【００５７】請求項３および請求項４の発明は、開口制
限手段である反射部および／または制限部は、誘電体多
層膜で形成するので、その構成が簡素であり軽量であ
る。

【００５８】請求項５の発明では、反射ミラーのレーザ
光反射面とは異なる面に、レーザ光の反射を抑える反射
防止手段を設けたので、不要レーザ光が光路中へ再び進
入することを防止するため、光ピックアップ装置の電気
的特性に影響を与えない。

【００５９】請求項６の発明では、反射防止手段は、誘
電体多層膜からなるので、その構成が簡素であり軽量で
ある。

【００６０】請求項７の発明では、第二のレーザ光源と
集光レンズとの光路長を、第二のレーザ光源が集光レン
ズを通過することによって拡散光となるように設定する
ので、第二の光ディスクの記録層に収束されるレーザ光
は僅かに拡散しているため球面収差を抑止することがで
き、このため、第一と第二の光ディスクの基板厚が異な
ることに起因する球面収差を補正することができる。

【００６１】請求項８の発明では、光合分波手段は、第
一のレーザ光を透過させ、第二のレーザ光を反射させる
光路調整部で構成されるので、種類の異なるレーザ光を
効率よく導くことができる。

【００６２】請求項９の発明では、光合分波手段の光路
調整部は、誘電体多層膜で形成されるので、その構成が
簡素であり軽量である。

【００６３】請求項１０および請求項１１の発明では、
第一の光学系および／または第二の光学系は、光源及び
光検出器が一体化されたレーザモジュールで構成するた
め、装置の小型化がはかれ、部品点数が削減されると共
に、その調整工法が容易で作業工程の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の光ピックアップ装
置の構成を示す概略図である。

【図２】本発明の要部である反射ミラーの構成を示す概
略図である。

【図３】反射ミラーの反射部および制限部の波長反射率
特性を示す図表である。

【図４】本発明の光ピックアップ装置の構成部材である
波長選択プリズムの構成を示す概略図である。

【図５】波長選択プリズムの光路調整膜の波長透過率特
性を示す図表である。

【図６】本発明の第二の実施の形態の光ピックアップ装
置の構成を示す概略図である。

【図７】従来の光ピックアップ装置の構成を示す概略図
である。

【図８】図７とは異なる従来の光ピックアップ装置の構
成を示す概略図である。

【図９】可動開口制限板の構成を示す斜視図である。

【図１０】図８とは異なる従来の光ピックアップ装置の
構成を示す概略図である。

【図１１】波長選択フィルタの構成を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ ＤＶＤ ２ ＣＤ ３ 第一の光学系 ７ 第二の光学系 ２１ アクチュエータ駆動系 ２２ 反射ミラー ２３ 高ＮＡ対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA01 AA04 AA17 AA38 AA41 BA01 BB01 BB03 CA16 DA01 DA05 EA02 EA03 EB11 EB15 EC01 EC45 EC47 EC49 FA02 FA05 FA08 JA19 JA26 JA57 JA63 JA65 KA02 KA04 LB07 LB11

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板厚および使用波長の異なる
   第一と第二の二種類の光ディスクを再生する光ピックア
   ップ装置において、 前記第一の光ディスクに対応する発振波長の第一のレー
   ザ光を出射する第一のレーザ光源と、前記第一の光ディ
   スクで反射する第一の信号光を検出する第一の光検出器
   とを備える第一の光学系と、 前記第二の光ディスクに対応する発振波長の第二のレー
   ザ光を出射する第二のレーザ光源と、前記第二の光ディ
   スクで反射する第二の信号光を検出する第二の光検出器
   とを備える第二の光学系と、 前記第一と第二のレーザ光を同一光路上に導くと共に、
   前記第一の信号光を前記第一の光検出器へ導き、前記第
   二の信号光を前記第二の光検出器へ導くように、前記第
   一の信号光と前記第二の信号光を分岐させる光合分波手
   段と、 前記第一と第二のレーザ光の放射角を変換する集光レン
   ズと、 前記第一と第二のレーザ光を前記第一と第二の光ディス
   クにそれぞれ集光させる対物レンズを搭載し、前記第一
   と第二の光ディスクの記録面に対して当該対物レンズの
   位置制御を行うアクチュエータ駆動系と、 前記第一と第二のレーザ光の進行方向を、前記第一と第
   二の光ディスクに向かうように反射させるために、前記
   集光レンズと前記対物レンズとの間に配置される反射ミ
   ラーとで構成され、 前記反射ミラーは、前記第一と第二のレーザ光を前記対
   物レンズによって前記第一と第二の光ディスクにそれぞ
   れ低収差に収束させるための開口制限手段を備えている
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記開口制限手段は、前記第一と第二の
   レーザ光をともに反射させる反射部と、前記第一と第二
   のレーザ光の何れか一方を反射させ、他方を透過させる
   制限部とで構成され、 前記第一と第二のレーザ光を前記反射ミラーで反射させ
   ることにより、その光束径を異ならしめることを特徴と
   する請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記反射部は、前記反射ミラーのレーザ
   光反射面に誘電体多層膜を形成していることを特徴とす
   る請求項２記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記制限部は、前記反射ミラーのレーザ
   光反射面に誘電体多層膜を形成していることを特徴とす
   る請求項２記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記反射ミラーのレーザ光反射面とは異
   なる面に、前記第一と第二のレーザ光の反射を抑える反
   射防止手段を設けたことを特徴とする請求項１から４の
   いずれかに記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記反射防止手段は、誘電体多層膜から
   なることを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装
   置。
7. 【請求項７】 前記第二のレーザ光源と前記集光レンズ
   との光路長を、前記第二のレーザ光源が前記集光レンズ
   を通過することによって拡散光となるように設定するこ
   とを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光ピ
   ックアップ装置。
8. 【請求項８】 前記光合分波手段は、前記第一のレーザ
   光を透過させ、前記第二のレーザ光を反射させる光路調
   整部で構成されることを特徴とする請求項１から７のい
   ずれかに記載の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記光路調整部は、誘電体多層膜からな
   ることを特徴とする請求項８記載の光ピックアップ装
   置。
10. 【請求項１０】 前記第一と第二の光学系のうちいずれ
    か一方は、光源及び光検出器が一体形成されたレーザモ
    ジュールであることを特徴とする請求項１から９のいず
    れかに記載の光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記第一と第二の光学系はいずれも、
    光源及び光検出器が一体形成されたレーザモジュールで
    あることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載
    の光ピックアップ装置。