JPH09128795A - 光再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板厚の異なる光ディスクを、１個の光ピッ
クアップで互換再生する。 【解決手段】 薄型の光ディスクの再生時には、ＴＮ形
液晶４に電圧を加えない。この時、半導体レーザ１より
発せられる短波長のレーザビームはハーフミラー２にお
いて半分が反射し、コリメータレンズ３にて平行光とさ
れ、ＴＮ形液晶４で偏光方向を９０度回転され、偏光フ
ィルタ５をほぼ全て透過し、対物レンズ６に入射し、信
号記録面７ａに集光する。また、標準厚の光ディスクの
再生時には、ＴＮ形液晶４に電圧を加える。この時、コ
リメータレンズ３から出射したレーザビームは偏光フィ
ルタ５で外周部を遮光され、対物レンズ６に入射し、信
号記録面７ａに集光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読取面の基板厚ま
たは記録密度の異なる複数種類の光ディスクを再生する
光再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭのように半導体レーザを用
いて情報を読み出す約１．２ｍｍの厚さの光ディスクが
提供されている。この種の光ディスクではピックアップ
用対物レンズにフォーカスサーボ及びトラッキングサー
ボをかけることにより、記録面のピット列にレーザビー
ムを照射させ、信号を再生している。また、最近では長
時間の動画を記録するための高密度化が進んでいる。

【０００３】例えば、ＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃｍ
の光ディスクに、片面で約５Ｇｂｙｔｅの情報を記録す
るＳＤ規格が提案されている。ＳＤのディスク厚は約
０．６ｍｍであり、これを両面貼り合わせることによ
り、１枚で約１０Ｇｂｙｔｅの情報を記録できる。ま
た、ＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃｍの光ディスクに、
１層で約３．７Ｇｂｙｔｅの情報を記録するＭＭＣＤ規
格が提案されている。ＭＭＣＤのディスク厚は約１．２
ｍｍであり、２層構造にすることにより、片面で約７．
４Ｇｂｙｔｅの情報を記録できる。

【０００４】一方、光ピックアップの対物レンズは、対
象とするディスクの基板の厚さとレーザビーム波長とを
織り込んで設計してあり、設計と異なる厚さの光ディス
クを記録／再生しようとすると、当該光ディスクの情報
記録面にはビームスポットが集光せず、記録／再生が不
可能となる。例えば、１．２ｍｍの基板厚の光ディスク
用に設計されている対物レンズでは、０．６ｍｍの基板
厚の光ディスクの記録面にはビームスポットが集光せ
ず、信号を再生することができない。

【０００５】そこで、特開平５−３０３７６６号公報に
は、厚さ０．６ｍｍの薄型基板を有する高密度の光ディ
スクと、厚さ１．２ｍｍの標準厚基板を有する標準密度
の光ディスクとを、１個の光ピックアップによって再生
できるようにする技術が提案されている。この技術は短
波長のレーザビームにて薄型の光ディスクを再生すべく
設計された開口数０．６の対物レンズを用い、標準厚で
標準密度の光ディスクを再生する場合に、収差補正手段
にレーザビームの外周側を遮光して実効的な開口数を減
少させるアパーチャを付加したものを対物レンズの光源
側に介挿する技術である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−３０３７６
６号公報の技術において、対物レンズはトラッキング制
御によりレーザビームの光軸に対してトラッキング方向
に変位する。しかし、アパーチャは、トラッキング制御
とは無関係にレーザビームの光軸に対し固定されてい
る。従って、アパーチャを介在した対物レンズが、アパ
ーチャが存在しない場合と同様のトラッキング範囲で変
位すると、レーザビームの光軸に対する対物レンズの光
軸のズレ量に応じて、記録面に照射されるビームスポッ
トの変形の度合いが大きくなる。その理由は、アパーチ
ャによりレーザビームの径が小さくなる為、対物レンズ
の変位量が相対的に拡大されたかの様に、ビームスポッ
トが大きく変形する為である。

【０００７】この照射スポットは、トラッキング方向に
もトラック方向にも変形するが、トラッキング方向の変
形はクロストークノイズの原因に、またトラック方向の
変形はジッタ悪化の原因となる。そのため、基板厚が約
１．２ｍｍの光ディスクを再生する場合、安定に再生す
ることができない。また、ＭＭＣＤは再生することがで
きない。

【０００８】今後、現行密度で基板厚が約１．２ｍｍの
光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ）と、高密度で基板厚
が約１．２ｍｍの光ディスク（ＭＭＣＤ）と、高密度で
基板厚が約０．６ｍｍの光ディスク（ＳＤ）とが併存す
ることが予想される。本発明は、ＳＤとＣＤ等といった
基板厚の異なる光ディスクを１個の光ピックアップで安
定に再生し、さらにはＭＭＣＤも再生することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トラッキング
制御により変位する対物レンズにより標準厚の基板また
は薄型の基板を有する光ディスクの信号記録面にレーザ
ビームを照射し、該信号記録面により反射されるレーザ
ビームを光検出器へ導く光学手段とレーザビームを発す
る発光体とレーザビームの偏光方向を選択的に変更させ
る偏光面切換手段と特定方向に偏光するレーザビームの
みを透過させる偏光選択素子を外周部に設け、トラッキ
ング制御により変位する対物レンズに一体的に固定され
た偏光選択手段と基板厚に応じて前記信号記録面に焦点
が合うように収差を補正する収差補正手段とを有するこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、対物レンズが薄型光ディ
スク基板に合わせて設計されており、収差補正手段は対
物レンズを通過するレーザビームが標準厚光ディスクの
信号記録面に焦点が合うように収差を補正する非球面若
しくは球面の収差補正手段（以下、標準厚用収差補正手
段と称す）であり、標準厚光ディスクの再生時には前記
標準厚用収差補正手段をレーザビームの光路に固定的に
介挿し、薄型光ディスクの再生時には標準厚用収差補正
手段をレーザビームの光路から除去する介挿／除去手段
を有し、標準厚光ディスクの再生時には偏光選択手段に
よりレーザビームの外周部が遮光され、対物レンズの実
効的開口数が０．５０〜０．５４となることを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明は、対物レンズが標準厚光デ
ィスク基板に合わせて設計されており、収差補正手段は
対物レンズを通過するレーザビームが薄型光ディスクの
信号記録面に焦点が合うように収差を補正する非球面若
しくは球面の収差補正手段（以下、薄型用収差補正手段
と称す）であり、薄型光ディスクの再生時には前記薄型
用収差補正手段をレーザビームの光路に固定的に介挿
し、標準厚光ディスクの再生時には薄型用収差補正手段
をレーザビームの光路から除去する介挿／除去手段を有
し、標準厚光ディスクの再生時には偏光選択手段により
レーザビームの外周部が遮光され、対物レンズの実効的
開口数が０．５０〜０．５４となることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、対物レンズが光ディスク
基板の０．６ｍｍより深く１．２ｍｍより浅い位置に焦
点が合うように設計されており、薄型用収差補正手段と
標準厚用収差補正手段と薄型光ディスクの再生時には標
準厚用収差補正手段を除去し、薄型用収差補正手段をレ
ーザビームの光路に固定的に介挿し、標準厚光ディスク
の再生時には薄型用収差補正手段を除去し標準厚用収差
補正手段をレーザビームの光路に固定的に介挿する介挿
／除去手段とを有し、標準厚光ディスクの再生時には偏
光選択手段によりレーザビームの外周部が遮光され、対
物レンズの実効的開口数が０．５０〜０．５４となるこ
とを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、薄型の光ディスクの基板
の厚さが０．５５〜０．６５ｍｍで、標準厚の光ディス
クは基板の厚さが１．１〜１．３ｍｍであることを特徴
とする。また、本発明は、レーザビームの波長が６２０
〜６５０ｎｍであり対物レンズの開口数が０．５５〜
０．６５であることを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、レーザビームの波長が６
３５〜６６５ｎｍであり対物レンズの開口数が０．５５
〜０．６５であることを特徴とする。また、本発明は、
偏光選択手段が偏光フィルタであることを特徴とする。
また、本発明は、偏光選択手段が偏光選択性ホログラム
であることを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、偏光選択手段がゲストホ
スト素子であることを特徴とする。また、本発明は、偏
光選択手段が一定の偏光方向を有する光のみを透過させ
る偏光ガラスであることを特徴とする。また、本発明
は、偏光面切換手段が液晶であることを特徴とする。ま
た、本発明は、偏光面切換手段は電気的にレーザビーム
の偏光面を回転させることを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、偏光面切換手段は磁気的
にレーザビームの偏光面を回転させることを特徴とす
る。また、本発明は、発光体が別個に形成した２個のレ
ーザ素子を基盤上に固着され、偏光方向が互いに直交す
る２種類のレーザビームを出射し、偏光面切換手段が２
個のレーザ素子を選択的に駆動するレーザ切換手段であ
ることを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、発光体が同一基盤上に２
個のレーザ素子を同時に形成され、偏光方向が互いに直
交する２種類のレーザビームを出射し、偏光面切換手段
が２個のレーザ素子を選択的に駆動するレーザ切換手段
であることを特徴とする。また、本発明は、偏光面切換
手段がレーザダイオード自体を回転させるレーザ回転手
段であることを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、偏光方向が互いに直交す
る２種類のレーザビームを出射する２個のレーザダイオ
ードを有し、偏光面切換手段が２種類のレーザビームを
切り換えるレーザ切換手段であることを特徴とする。ま
た、本発明は、液晶がＴＮ型液晶であることを特徴とす
る。また、本発明は、液晶がＳＴＮ型液晶であることを
特徴とする。

【００１９】また、本発明は、液晶が強誘電性型液晶で
あることを特徴とする。また、本発明は、偏光面切換手
段がポッケルスセルであることを特徴とする。また、本
発明は、偏光面切換手段がファラデー素子であることを
特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】

第１実施例 図２１は、第１実施例において再生すべき２種類のディ
スクの定格値と再生条件を比較する図表である。この図
表より明らかな様に、第１実施例では、読取面側基板厚
０．６（許容幅０．５５〜０．６５）ｍｍ、トラックピ
ッチ０．７４（許容幅０．７３〜０．７５）μｍ、最短
ピット長０．４（許容幅０．３〜０．５）μｍの高密度
で薄型のＳＤ（以下第１光ディスクと称す）と、読取面
側基板厚１．２（許容幅１．１〜１．３）ｍｍ、トラッ
クピッチ１．６（許容幅１．５〜１．７）μｍ、最短ピ
ット長０．８３（許容幅０．８０〜０．９０）μｍの標
準密度で標準厚のＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（以下第２光ディ
スクと称す）の両方を再生出来るようにしたことを特徴
とする。

【００２１】このように、記録密度も読取面側基板厚も
異なるディスクを共通のレーザ波長６３５ｎｍで再生す
る場合に、対物レンズを薄型の第１ディスクに合わせて
設計し、その実効開口数を、第１光ディスクでは、０．
６（許容幅０．５５〜０．６５）、第２光ディスクでは
０．３５（許容幅０．３０〜０．４０）とすべく、第２
光ディスクの再生時に、レーザビームの光束を絞ってい
る。

【００２２】図１は、第１実施例の光学再生装置の光学
系を示す。図１において、半導体レーザ１から出射され
る波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビーム
は、ハーフミラー２で半分が反射され、コリメータレン
ズ３で平行ビームにされ、ＴＮ型液晶４、偏光フィルタ
５を通って、対物レンズ６に入射される。この偏光フィ
ルタ５と対物レンズ６は一体化されており、図示省略し
たトラッキング制御機構とフォーカス制御機構によりト
ラッキング方向とフォーカス方向に変位可能に支持され
ている。従って、対物レンズ６を経たレーザビームは集
光され、ポリカーボネート製の基板７を通って、当該光
ディスクの記録面７ａに照射される。更に、前記記録面
７ａの反射ビームは、前記基板７、前記対物レンズ６、
前記偏光フィルタ５、前記ＴＮ型液晶４、前記コリメー
タレンズ３を介して戻り、ハーフミラー２で半分が透過
され、集光レンズ８で集光され、光検出器９に照射し信
号が検出される。

【００２３】ここで、前記偏光フィルタ５は図２に示す
構造をしている。即ち、偏光フィルム５１が透明ガラス
５２により挟まれ、偏光フィルム５１のない内周部には
レーザビームの透過率を低下させるための偏光選択性の
ないフィルタ５３が取り付けられている。偏光フィルム
５１は特定方向に偏光するレーザビームを透過させる
が、それでも７０〜９０％程度である。そのため、内周
部においてもレーザビームの透過率を外周部と同じ程度
まで低下させないと第１光ディスクの再生時において集
光特性が悪くなる。フィルタ５３を取り付けているのは
そのためである。また、透明ガラス５２は、透明で光学
特性の優れた物なら何でもよく、例えば樹脂（ポリカー
ボネート、ＰＭＭＡ等）でも構わない。軽い材質の物を
使うとそれだけ対物レンズのトラッキング制御及びフォ
ーカス制御を安定にすることができる。

【００２４】偏光フィルタ５の偏光特性は図３に示すよ
うになっている。即ち、前記偏光フィルタ５は外周部５
ａでは、偏光フィルム５１により特定方向に偏光するレ
ーザビームのみを７０〜９０％程度透過させる。また、
内周部５ｂ（透孔）でレーザビームの偏光方向に関係な
く外周部５ａと同じ透過率（７０〜９０％）で透過させ
る。本実施例においては、外周部５ａでは紙面に平行な
偏光面を持つレーザビームのみを透過させるものとす
る。なお、前記偏光フィルタ５の内周部５ｂの直径は開
口数０．６（許容誤差±０．０５）、有効光束直径４ｍ
ｍの対物レンズの場合、実効的開口数が０．３５（許容
誤差±０．０５）になるように直径２．３（許容誤差±
０．２）ｍｍの円形とする。なお、有効光束直径４ｍｍ
以外の場合、これに比例してアパーチャの透孔の大きさ
を実効的開口数が０．３５となる大きさとする。

【００２５】まず、基板厚０．６ｍｍの第１光ディスク
の再生動作について図４を用いて説明する。この薄型の
光ディスクが再生される場合には、ＴＮ型液晶４に電圧
を加えない。その結果、コリメータレンズ３から出た紙
面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、ＴＮ型液晶
４により全面的に偏光方向を９０度変えられ紙面に平行
な方向に偏光するようになり、偏光フィルタ５で遮光さ
れず全面的に透過し、対物レンズ６に入射し、ポリカー
ボネート製の基板７０を通って、当該光ディスクの記録
面７０ａに照射される。記録面７０ａに形成されるビー
ムスポット径は０．９（許容誤差±０．１）μｍであ
る。その他の動作については図１の説明と同じなので省
略する。

【００２６】次に、基板厚１．２ｍｍの第２光ディスク
の再生動作について図５を用いて説明する。この標準厚
の光ディスクが再生される場合には、ＴＮ型液晶４に電
圧を加える。その結果、コリメータレンズ３から出た紙
面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、ＴＮ型液晶
４により全面的に偏光方向を変えられずに透過し、偏光
フィルタ５で外周部が遮光され内周部だけが対物レンズ
６に入射し、ポリカーボネート製の基板７１を通って、
当該光ディスクの記録面７１ａに照射される。記録面７
１ａに形成されるビームスポット径は１．５（許容誤差
±０．１）μｍである。この場合も、その他の動作につ
いては図１の説明と同じなので省略する。

【００２７】また、本実施例装置には、コリメータレン
ズ３と偏光フィルタ５の間には光路を９０度変えるため
の反射ミラー（立ち上げミラー）が在るが、図を見易く
するために図示を省略している。この立ち上げミラー
は、上記のごとく光路を変えることにより、光ピックア
ップをコンパクト化するものである。また、本実施例で
は、ＴＮ型液晶４はコリメータレンズ３と偏光フィルタ
５の間に位置するが、半導体レーザ１とハーフミラー２
の間、ハーフミラー２とコリメータレンズ３の間であっ
てもよい。

【００２８】尚、図３の偏光フィルタは、内周側に円形
の透孔を形成したが、必ずしも円形とする必要はなく、
図２２に多数例示する様に、透孔を３角〜８角の多角形
に形成することも十分可能である。また、本実施例で
は、偏光選択手段として、偏光フィルタに代えて、偏光
選択性のホログラムや、ゲストホスト素子や、偏光ガラ
スを用いても良い。

【００２９】前述するゲストホスト素子は、図２３に図
示する様に、ゲストホスト型液晶を透孔の外側に設け、
電圧を印加した場合にのみ偏光選択特性を呈する素子で
ある。前述する偏光ガラスは、図２４に図示する様にガ
ラス中に銀化合物を一定方向に配向させた状態で、表面
を外周を還元させて銀を析出させたものであり、還元さ
せた銀膜が偏光選択特性を呈するもである。尚、材料の
銀については、偏光選択性を有するものであれば、他の
金属材料であっても良い。但し、銀を用いたこの偏光ガ
ラスは、偏光面が共通のレーザビームを１００％透過す
ることが可能であり、図３に図示する様に、中央の光孔
部分において減光膜を設ける必要がなく、レーザビーム
の光束を絞った場合に、減光膜がないことにより十分な
光量が得られると言う利点がある。

【００３０】更に、前述する実施例の様に、偏光フィル
タを対物レンズの背面（ディスクと反対側）に一体に支
持すれば、対物レンズの光軸と偏光フィルタの透孔の中
心とがいつでも一致し、対物レンズがトラッキングによ
り移動してもレーザビームの光束が変化することがな
い。しかし対物レンズとは独立してレーザビームの光軸
に対して固定的に偏光フィルタを配し、再生特性が十分
得られない場合は、対物レンズの移動方向に沿って、透
孔を拡張させれば良く、偏光選択手段を、対物レンズと
一体に支持する必要は必ずしもない。

【００３１】一方、偏光フィルタと対物レンズを一体に
支持する場合に、対物レンズの表面に偏光フィルタを貼
り付ければ、更にコンパクトになる。また更に、本実施
例では、偏光面切換手段として、電気的に偏光面を回転
させる液晶としてＴＮ型液晶を用いたが、ＳＴＮ型液晶
でも強誘電性型液晶でも良く、更に電気的に偏光面を回
転させる素子としてポッケルスセルを採用することも可
能である。また、磁気的に偏光面を回転させる素子とし
てファラデー素子も採用できる。

【００３２】前述する強誘電性型液晶は、正の電圧を短
時間加えると、レーザビームの偏光方向を４５度回転さ
せるようになり、その状態を保持する。また、負の電圧
を短時間加えると、正電圧を加えた時とは逆方向にレー
ザビームの偏光方向を４５度回転させるようになり、そ
の状態を保持する。結果として、正の電圧を加えたとき
と負の電圧を加えたときでは、透過後のレーザビームの
偏光方向は９０度の差がある。この原理を利用してレー
ザビームの偏光方向を、９０度回転させると、電圧を短
時間印加するだけで済み、省エネルギになる。

【００３３】また、前述するポッケルスセルは、図２５
の原理図より明らかな様に、電圧印加時にレーザビーム
の偏光面を回転させるものである。このポッケルスセル
は、印加電圧を調整することにより偏光面の角度を変化
させることが出来、組立調整が容易である。また、前述
するファラデー素子は、図２６の原理図より明らかな様
に、磁界の印加時にレーザビームの偏光面を回転させる
ものである。このファレデー素子は図より明らかな通
り、光の通過方向と磁界の印加方向が共通でありファラ
デー素子を支持する鏡筒にコイルを巻き付けることによ
り偏光面が回転出来、組立構成が簡単になる。

【００３４】尚、偏光面切換手段を前述する電気的また
は磁気的手段以外の方法で偏光するには、機械的に１／
２波長板をレーザビームの光路に対して着脱する方法が
ある。また、本実施例では、ハーフミラー２を用いた
が、偏光フィルタ５と対物レンズ６の間に１／４波長板
を介挿して、ハーフミラー２の代わりに偏光ビームスプ
リッタを用いてもよい。このような構成にすると、レー
ザビームの利用効率が向上する。

【００３５】また、本実施例では、レーザビーム波長を
６３５ｎｍとしたが、レーザビーム波長を６５０（許容
誤差±１５）ｎｍとする場合は、レーザビームスポット
が０．１μｍ程拡大するが、十分交換可能である。ま
た、図６に示すような回路構成を採用すると、厚さ１．
２（許容誤差±０．０５）ｍｍの標準厚の基板を有する
高密度の光ディスク、即ちＭＭＣＤ（以下、第３光ディ
スクと称す）の再生も可能となる。即ち、第３光ディス
クの再生時には、アンプ９０ａに切り換えて再生信号の
ゲインアップの程度と高域成分の強調程度を第１光ディ
スクや第２光ディスクの場合よりも大きくし、これを再
生信号処理部９０ｃへ送る。また、アンプ９１ａに切り
換えてトラッキングエラー信号のゲインアップの程度を
第１光ディスクや第２光ディスクの場合よりも大きく
し、これをトラッキングサーボ制御回路９１ｃへ送る。
逆に、第１光ディスクや第２光ディスクの再生時には、
アンプ９０ｂに切り換えて再生信号のゲインアップの程
度と高域成分の強調程度を第３光ディスクの場合よりも
小さくし、これを再生信号処理部９０ｃへ送る。また、
アンプ９１ｂに切り換えてトラッキングエラー信号のゲ
インアップの程度を第３光ディスクの場合よりも小さく
し、これをトラッキングサーボ制御回路９１ｃへ送る。
このような回路処理を行うことで、ジッタ成分が多く、
ノイズの大きい再生信号を補償することができる。

【００３６】また、本実施例では、深さ０．６ｍｍの位
置で焦点が合うように設計された開口数０．６の対物レ
ンズを用いたが、深さ１．２ｍｍの位置で焦点が合うよ
うに設計された開口数０．５２の対物レンズを用いる
と、第２光ディスクと第３光ディスクの２種類の光ディ
スクを再生することができるようになる。この場合、第
２光ディスクの再生時には、対物レンズの実効的開口数
を０．３５にしなくても再生は可能であるが、対物レン
ズの実効的開口数を０．３５にすると、基板が傾いた時
や反った時に発生するコマ収差が小さくなるので良好な
再生が可能となる。

【００３７】また、本実施例においては、偏光フィルタ
５の外周部５ａでは紙面に平行な偏光面を持つレーザビ
ームのみを透過させる偏光フィルム５１を用いたが、レ
ーザビームの偏光方向の切り換えを本実施例と逆にする
と、紙面に垂直な偏光面を持つレーザビームのみを透過
させる偏光フィルムを用いることも可能である。 第２実施例 図７に、深さ０．６ｍｍの位置で焦点が合うように設計
された対物レンズを用いて、厚さ０．６（許容誤差±
０．０５）ｍｍの薄型の基板を有する高密度の光ディス
ク、即ちＳＤ（以下、第１光ディスクと称す）と、厚さ
１．２（許容誤差±０．１）ｍｍの標準厚の基板を有す
る標準密度の光ディスク、即ちＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（以
下、第２光ディスクと称す）の２種類の光ディスクを再
生する第２実施例の光再生装置の光学系を示す。

【００３８】図７において、半導体レーザ１から出射さ
れる波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビーム
は、ハーフミラー２で半分が反射され、コリメータレン
ズ３で平行ビームにされ、偏光フィルタ５を通って、対
物レンズ６に入射される。この偏光フィルタ５と対物レ
ンズ６は一体化されており、図示省略したトラッキング
制御機構とフォーカス制御機構によりトラッキング方向
とフォーカス方向に変位可能に支持されている。従っ
て、対物レンズ６を経たレーザビームは集光され、ポリ
カーボネート製の基板７を通って、当該光ディスクの記
録面７ａに照射される。更に、前記記録面７ａの反射ビ
ームは、前記基板７、前記対物レンズ６、前記偏光フィ
ルタ５、前記コリメータレンズ３を介して戻り、ハーフ
ミラー２で半分が透過され、集光レンズ８で集光され、
光検出器９に照射し信号が検出される。

【００３９】ここで、前記偏光フィルタ５は図２に示す
構造をしている。即ち、偏光フィルム５１が透明ガラス
５２により挟まれ、偏光フィルム５１のない内周部には
レーザビームの透過率を低下させるための偏光選択性の
ないフィルタ５３が取り付けられている。偏光フィルム
５１は特定方向に偏光するレーザビームを透過させる
が、それでも７０〜９０％程度である。そのため、内周
部においてもレーザビームの透過率を外周部と同じ程度
まで低下させないと第１光ディスクの再生時において集
光特性が悪くなる。フィルタ５３を取り付けているのは
そのためである。また、透明ガラス５２は、透明で光学
特性の優れた物なら何でもよく、例えば樹脂（ポリカー
ボネート、ＰＭＭＡ等）でも構わない。軽い材質の物を
使うとそれだけ対物レンズのトラッキング制御及びフォ
ーカス制御を安定にすることができる。

【００４０】偏光フィルタ５の偏光特性は図３に示すよ
うになっている。即ち、前記偏光フィルタ５は外周部５
ａでは、偏光フィルム５１により特定方向に偏光するレ
ーザビームのみを７０〜９０％程度透過させる。また、
内周部５ｂではレーザビームの偏光方向に関係なく外周
部５ａと同じ透過率（７０〜９０％）で透過させる。本
実施例においては、外周部５ａでは紙面に平行な偏光面
を持つレーザビームのみを透過させるものとする。な
お、前記偏光フィルタ５の内周部５ｂの直径は開口数
０．６（許容誤差±０．０５）、有効光束直径４ｍｍの
対物レンズの場合、実効的開口数が０．３５（許容誤差
±０．０５）になるように直径２．３（許容誤差±０．
２）ｍｍの円形とする。なお、有効光束直径４ｍｍ以外
の場合、これに比例してアパーチャの透孔の大きさを実
効的開口数が０．３５となる大きさとする。

【００４１】まず、基板厚０．６ｍｍの第１光ディスク
の再生動作について説明する。この薄型の第１光ディス
クが再生される場合には、紙面に垂直な方向に偏光する
レーザビームが半導体レーザ１から出射され、偏光フィ
ルタ５で遮光されず全面的に透過し、対物レンズ６に入
射し、ポリカーボネート製の基板を通って、当該光ディ
スクの記録面に照射される。記録面に形成されるビーム
スポット径は０．９（許容誤差±０．１）μｍである。
その他の動作については図７の説明と同じなので省略す
る。

【００４２】次に、基板厚１．２ｍｍの第２光ディスク
の再生動作について説明する。この標準厚の第２光ディ
スクが再生される場合には、紙面に平行な方向に偏光す
るレーザビームが半導体レーザ１から出射され、偏光フ
ィルタ５で外周部が遮光され内周部だけが対物レンズ６
に入射し、ポリカーボネート製の基板を通って、当該光
ディスクの信号記録面に照射される。信号記録面に形成
されるビームスポット径は１．５（許容誤差±０．１）
μｍである。この場合も、その他の動作については図７
の説明と同じなので省略する。

【００４３】上述のように、偏光方向が互いに直交する
２種類のレーザビームを、再生するディスクにより切り
換える方法としては、例えば図８から図１１に示すよう
な方法が考えられる。図８に示す方法は、偏光方向が互
いに直交する２種類のレーザビームを出射する２つのレ
ーザ素子を別個に形成し、１つの基盤上に固着させ、レ
ーザビームを切り換える方法である。

【００４４】図９に示す方法は、偏光方向が互いに直交
する２種類のレーザビームを出射する２つのレーザ素子
を同時に形成し、レーザビームを切り換える方法であ
る。図１０に示す方法は、１つのレーザ基盤を９０度回
転させ、偏光方向が互いに直交する２種類のレーザビー
ムを切り換える方法である。図１１に示す方法は、偏光
方向が互いに直交する２種類のレーザビームを出射する
２つの半導体レーザを用いて、レーザビームを切り換え
る方法である。図１１において、第１半導体レーザ１１
から出射された紙面に平行な方向に偏光するレーザビー
ムは偏光ビームスプリッタ２１を透過し、光ディスクか
らの反射光は偏光ビームスプリッタ２２を透過し、集光
レンズ８１で集光され、光検出器９１に照射し信号が検
出される。また、第２半導体レーザ１２から出射された
紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームは偏光ビーム
スプリッタ２１で反射し、光ディスクからの反射光は偏
光ビームスプリッタ２２で反射し、集光レンズ８２で集
光され、光検出器９２に照射し信号が検出される。その
他の動作については図７の説明と同じなので省略する。
図１１に示すように、２つの光検出器９１及び９２を用
いると、半導体レーザ１１に対して光検出器の位置決め
をした後に、該光検出器に対して半導体レーザ１２の位
置決めをするという動作が不要となる。

【００４５】また、本実施例装置には、コリメータレン
ズ３と偏光フィルタ５の間には光路を９０度変えるため
の反射ミラー（立ち上げミラー）が在るが、図を見易く
するために図示を省略している。この立ち上げミラー
は、上記のごとく光路を変えることにより、光ピックア
ップをコンパクト化するものである。また、本実施例で
は、偏光フィルタを用いたが、偏光選択性ホログラムで
あってもよい。

【００４６】また、本実施例では、ハーフミラー２を用
いたが、偏光フィルタ５と対物レンズ６の間に１／４波
長板を介挿して、ハーフミラー２の代わりに偏光ビーム
スプリッタを用いてもよい。このような構成にすると、
レーザビームの利用効率が向上する。また、本実施例で
は、レーザビーム波長を６３５ｎｍとしたが、レーザビ
ーム波長を６５０（許容誤差±１５）ｎｍとする場合
は、レーザビームスポットが０．１μｍ程拡大するが、
十分交換可能である。

【００４７】また、図６に示すような回路構成を採用す
ると、厚さ１．２（許容誤差±０．０５）ｍｍの標準厚
の基板を有する高密度の光ディスク、即ちＭＭＣＤ（以
下、第３光ディスクと称す）の再生も可能となる。即
ち、第３光ディスクの再生時には、アンプ９０ａに切り
換えて再生信号のゲインアップの程度と高域成分の強調
程度を第１光ディスクや第２光ディスクの場合よりも大
きくし、これを再生信号処理部９０ｃへ送る。また、ア
ンプ９１ａに切り換えてトラッキングエラー信号のゲイ
ンアップの程度を第１光ディスクや第２光ディスクの場
合よりも大きくし、これをトラッキングサーボ制御回路
９１ｃへ送る。逆に、第１光ディスクや第２光ディスク
の再生時には、アンプ９０ｂに切り換えて再生信号のゲ
インアップの程度と高域成分の強調程度を第３光ディス
クの場合よりも小さくし、これを再生信号処理部９０ｃ
へ送る。また、アンプ９１ｂに切り換えてトラッキング
エラー信号のゲインアップの程度を第３光ディスクの場
合よりも小さくし、これをトラッキングサーボ制御回路
９１ｃへ送る。このような回路処理を行うことで、ジッ
タ成分が多く、ノイズの大きい再生信号を補償すること
ができる。

【００４８】また、本実施例では、深さ０．６ｍｍの位
置で焦点が合うように設計された開口数０．６の対物レ
ンズを用いたが、深さ１．２ｍｍの位置で焦点が合うよ
うに設計された開口数０．５２の対物レンズを用いる
と、厚さ１．２（許容誤差±０．０５）ｍｍの標準厚の
基板を有する高密度の光ディスク、即ちＭＭＣＤと、厚
さ１．２（許容誤差±０．１）ｍｍの標準厚の基板を有
する標準密度の光ディスク、即ちＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭの
２種類の光ディスクを再生することができるようにな
る。この場合、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭの再生時には、対物
レンズの実効的開口数を０．３５にしなくても再生は可
能であるが、対物レンズの実効的開口数を０．３５にす
ると、基板が傾いた時や反った時に発生するコマ収差が
小さくなるので良好な再生が可能となる。

【００４９】また、本実施例においては、偏光フィルタ
５の外周部５ａでは紙面に平行な偏光面を持つレーザビ
ームのみを透過させる偏光フィルム５１を用いたが、レ
ーザビームの偏光方向の切り換えを本実施例と逆にする
と、紙面に垂直な偏光面を持つレーザビームのみを透過
させる偏光フィルムを用いることも可能である。第３実
施例図１２に、深さ０．８ｍｍの位置で焦点が合うよう
に設計された対物レンズを用いて、厚さ０．６（許容誤
差±０．０５）ｍｍの薄型の基板を有する高密度の光デ
ィスク、即ちＳＤ（以下、第１光ディスクと称す）と、
厚さ１．２（許容誤差±０．１）ｍｍの標準厚の基板を
有する標準密度の光ディスク、即ちＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ
（以下、第２光ディスクと称す）と、厚さ１．２（許容
誤差±０．０５）ｍｍの標準厚の基板を有する高密度の
光ディスク、即ちＭＭＣＤ（以下、第３光ディスクと称
す）の３種類の光ディスクを再生する第３実施例の光再
生装置の光学系を示す。

【００５０】図１２において、半導体レーザ１から出射
される波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビー
ムは、ハーフミラー２で半分が反射され、コリメータレ
ンズ３で平行ビームにされ、非球面収差補正手段１０、
ＴＮ型液晶４、偏光フィルタ５を通って、対物レンズ６
に入射される。この偏光フィルタ５と対物レンズ６は一
体化されており、図示省略したトラッキング制御機構と
フォーカス制御機構によりトラッキング方向とフォーカ
ス方向に変位可能に支持されている。従って、対物レン
ズ６を経たレーザビームは集光され、ポリカーボネート
製の基板７を通って、当該光ディスクの信号記録面７ａ
に照射される。更に、前記信号記録面７ａの反射ビーム
は、前記基板７、前記対物レンズ６、前記偏光フィルタ
５、前記ＴＮ型液晶４、前記非球面収差補正手段１０、
前記コリメータレンズ３を介して戻り、ハーフミラー２
で半分が透過され、集光レンズ８で集光され、光検出器
９に照射し信号が検出される。

【００５１】ここで、前記偏光フィルタ５は図２に示す
構造をしている。即ち、偏光フィルム５１が透明ガラス
５２によりはさまれ、偏光フィルム５１のない内周部に
はレーザビームの透過率を低下させるための偏光選択性
のないフィルタ５３が取り付けられている。偏光フィル
ム５１は特定方向に偏光するレーザビームを透過させる
が、それでも７０〜９０％程度である。そのため、内周
部においてもレーザビームの透過率を外周部と同じ程度
まで低下させないと第１光ディスクの再生時において集
光特性が悪くなる。フィルタ５３を取り付けているのは
そのためである。また、透明ガラス５２は、透明で光学
特性の優れた物なら何でもよく、例えば樹脂（ポリカー
ボネート、ＰＭＭＡ等）でも構わない。軽い材質の物を
使うとそれだけ対物レンズのトラッキング制御及びフォ
ーカス制御を安定にすることができる。

【００５２】偏光フィルタ５の偏光特性は図３に示すよ
うになっている。即ち、前記偏光フィルタ５は外周部５
ａでは、偏光フィルム５１により特定方向に偏光するレ
ーザビームのみを７０〜９０％程度透過させる。また、
内周部５ｂではレーザビームの偏光方向に関係なく外周
部５ａと同じ透過率（７０〜９０％）で透過させる。本
実施例においては、外周部５ａでは紙面に平行な偏光面
を持つレーザビームのみを透過させるものとする。な
お、前記偏光フィルタ５の内周部５ｂの直径は開口数
０．６（許容誤差±０．０５）、有効光束直径４ｍｍの
対物レンズの場合、実効的開口数が０．５２（許容誤差
±０．０２）になるように直径３．４７（許容誤差±
０．１３）ｍｍの円形とする。なお、有効光束直径４ｍ
ｍ以外の場合、これに比例してアパーチャの透孔の大き
さを実効的開口数が０．３５となる大きさとする。

【００５３】まず、基板厚０．６ｍｍの第１光ディスク
の再生動作について図１３を用いて説明する。この薄型
の光ディスクが再生される場合には、薄型用非球面収差
補正手段１００が介挿され、ＴＮ型液晶４には電圧を加
えない。その結果、コリメータレンズ３から出た紙面に
垂直な方向に偏光するレーザビームは、薄型用非球面収
差補正手段１００により収差が補正され、ＴＮ型液晶４
により全面的に偏光方向を９０度変えられ紙面に平行な
方向に偏光するようになり、偏光フィルタ５で遮光され
ず全面的に透過し、対物レンズ６に入射し、ポリカーボ
ネート製の基板７０を通って、当該光ディスクの信号記
録面７０ａに照射される。信号記録面７０ａに形成され
るビームスポット径は０．９（許容誤差±０．１）μｍ
である。その他の動作については図１２の説明と同じな
ので省略する。

【００５４】次に、基板厚１．２ｍｍの第２光ディスク
及び第３光ディスクの再生動作について図１４を用いて
説明する。この標準厚の光ディスクが再生される場合に
は、標準厚用非球面収差補正手段１０１が介挿され、Ｔ
Ｎ型液晶４に電圧を加える。その結果、コリメータレン
ズ３から出た紙面に垂直な方向に偏光するレーザビーム
は、標準厚用非球面収差補正手段１０１により収差が補
正され、ＴＮ型液晶４により全面的に偏光方向を変えら
れずに透過し、偏光フィルタ５で外周部が遮光され内周
部だけが対物レンズ６に入射し、ポリカーボネート製の
基板７１を通って、当該光ディスクの信号記録面７１ａ
に照射される。信号記録面７１ａに形成されるビームス
ポット径は１．１（許容誤差±０．１）μｍである。こ
の場合も、その他の動作については図１２の説明と同じ
なので省略する。

【００５５】また、本実施例装置には、コリメータレン
ズ３と偏光フィルタ５の間には光路を９０度変えるため
の反射ミラー（立ち上げミラー）があるが、図を見易く
するために図示を省略している。この立ち上げミラー
は、上記のごとく光路を変えることにより、光ピックア
ップをコンパクト化するものである。また、本実施例で
は、ＴＮ型液晶４は非球面収差補正手段１０と偏光フィ
ルタ５の間にあり、非球面収差補正手段１０はコリメー
タレンズ３とＴＮ型液晶４の間にあるが、ＴＮ型液晶４
と非球面収差補正手段１０は、それぞれ半導体レーザ１
とハーフミラー２の間、ハーフミラー２とコリメータレ
ンズ３の間、コリメータレンズ３と偏光フィルタ５の
間、即ち偏光フィルタ５の光源側ならどこにあってもよ
い。また、ＴＮ型液晶４と非球面収差補正手段１０は位
置が逆であっても構わない。

【００５６】また、本実施例では、図１２に替えて図３
５に示す光学系であってもよい。この光学系における基
板厚０．６ｍｍの第１光ディスクの再生動作は次の通り
である。半導体レーザ１から出力される波長６３５ｎｍ
のレーザビームは、回折格子２００、ハーフミラー２で
半分が反射されてコリメータレンズ３へ入り、コリメー
タレンズ３で平行ビームにされ、立ち上げミラー２０１
を介して非球面収差補正手段１０、ＴＮ型液晶４、偏光
フィルタ５を通して対物レンズ６に入射される。この偏
光フィルタ５と対物レンズ６は一体化されており、図示
省略したトラッキング制御機構とフォーカス制御機構に
よりトラッキング方向とフォーカス方向に変位可能に支
持されている。従って、前記対物レンズ６を経たレーザ
ビームは集光され、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート
製の基板７を通って、当該光ディスクの信号記録面７ａ
に照射される。更に、前記信号記録面７ａで反射された
レーザビームは、前記基板７、前記対物レンズ６、前記
偏光フィルタ５、前記ＴＮ型液晶４、前記非球面収差補
正手段１０、立ち上げミラー２０１、コリメータレンズ
３を介して戻り、ハーフミラー２で反射され集光レンズ
８により、光検出器９の信号検出部に集光照射される。
基板厚１．２ｍｍの第２光ディスクの再生動作は上記と
同じなので省略する。本光学系を用いると、図１２に示
す光学系を用いた場合に比べ、部品点数を少なくでき、
光ピックアップを小さくできるとともに低コスト化に繋
がる。

【００５７】また、本実施例では、偏光フィルタを用い
たが、偏光選択性ホログラム、ゲストホスト素子、偏光
ガラスであってもよい。また、前述するゲストホスト素
子は、図２３に示すように、ゲストホスト型液晶を透孔
の外側に設け、電圧を印加した場合にのみ偏光選択特性
を呈する素子である。

【００５８】また、前述する偏光ガラスは、図２４に示
すように、ガラス中に銀化合物を一定方向に配向させた
状態で、表面の外周を還元させて銀を析出させたもので
あり、還元させた銀膜が偏光特性を呈するものである。
尚、材料の銀については、偏光選択性を有するものであ
れば、他の金属材料であってもよい。但し、銀を用いた
この偏光ガラスは、偏光面が共通のレーザビームを１０
０％透過することが可能であり、図３に図示するよう
に、中央の光孔部分において減光膜を設ける必要がな
く、レーザビームの光束を絞った場合に、減光膜がない
ことにより十分な光量が得られるという利点がある。

【００５９】さらに、本実施例では、偏光面切換手段と
して、電気的に偏光面を回転させる液晶としてＴＮ型液
晶を用いたが、ＳＴＮ型液晶でも強誘電性型液晶でも良
い。電気的に偏光面を回転させる手段としては液晶に限
定されず、ポッケスルセルを採用することも可能であ
る。また、磁気的に偏光面を回転させる素子としてファ
ラデー素子も採用できる。

【００６０】前述する強誘電性型液晶は、正の電圧を短
時間加えるとレーザビームの偏光方向を４５度回転させ
るようになり、その状態を保持する。また、負の電圧を
短時間加えると正の電圧を加えた時とは逆の方向にレー
ザビームの偏光方向を４５度回転させるようになり、そ
の状態を保持する。結果として、正の電圧を加えたとき
と負の電圧を加えたときでは、透過後のレーザビームの
偏光方向には９０度の差がある。即ち、出射時のレーザ
ビームの偏光方向を本実施例における偏光方向より、あ
らかじめ４５度回転させておくと、本実施例と同じ動作
が可能となる。強誘電性型液晶を用いると、電圧を加え
るのは最初の短時間だけでよいので省電力になる。

【００６１】また、前述するポッケルスセルとファラデ
ー素子は、図２５に示したように、電圧印加時にレーザ
ビームの偏光面を回転させるものである。このポッケル
スセルは、印加電圧を調整することにより偏光面の角度
を変化させることができ、組立調整が容易である。ま
た、前述するファラデー素子は、図２６に示したよう
に、磁界の印加時にレーザビームの偏光面を回転させる
ものである。このファラデー素子は図より明らかな通
り、光の通過方向と磁界の印加方向が共通でありファラ
デー素子を支持する鏡筒にコイルを巻き付けることによ
り偏光面を回転でき、組立構成が簡単になる。

【００６２】また、本実施例では、ハーフミラー２を用
いたが、偏光フィルタ５と対物レンズ６の間に１／４波
長板を介挿して、ハーフミラー２の代わりに偏光ビーム
スプリッタを用いてもよい。このような構成にすると、
レーザビームの利用効率が向上する。また、本実施例で
は、レーザビーム波長を６３５ｎｍとしたが、レーザビ
ーム波長を６５０（許容誤差±１５）ｎｍとする場合
は、レーザビームスポットが０．１μｍ程拡大するが、
十分交換可能である。

【００６３】また、本実施例では、深さ０．８ｍｍの位
置で焦点が合うように設計された対物レンズを用いた
が、深さ０．８ｍｍ以外で、深さ０．６ｍｍから深さ
１．２ｍｍの間で焦点が合うように設計された対物レン
ズを用いてもよい。深さ０．６ｍｍの近くで焦点が合う
ように設計された対物レンズを用いると、基板厚０．６
ｍｍの光ディスクの再生が安定となり、深さ１．２ｍｍ
の近くで焦点が合うように設計された対物レンズを用い
ると、基板厚１．２ｍｍの光ディスクの再生が安定とな
る。また、深さ０．６ｍｍの位置で焦点が合うように設
計された対物レンズを用いると薄型用非球面収差補正手
段１００が不必要となり、深さ１．２ｍｍの位置で焦点
が合うように設計された対物レンズを用いると標準厚用
非球面収差補正手段１０１が不必要となる。

【００６４】また、本実施例では、非球面収差補正手
段、薄型用非球面補正手段を用いたが、これに限るもの
ではなく球面収差補正、薄型用球面収差補正手段であっ
てもよい。また、本実施例では、偏光フィルタに入射す
るレーザビームの偏光方向の切り換えをＴＮ型液晶で行
っているが、ＴＮ型液晶の代わりに半導体レーザ自体で
切り換えてもよい。レーザビームの偏光方向を半導体レ
ーザ自体で切り換える方法としては、例えば図８から図
１１に示すような方法が考えられる。

【００６５】図８に示す方法は、偏光方向が互いに直交
する２種類のレーザビームを出射する２つのレーザ素子
を別個に形成し、１つの基盤上に固着させ、レーザビー
ムを切り換える方法である。図９に示す方法は、偏光方
向が互いに直交する２種類のレーザビームを出射する２
つのレーザ素子を同時に形成し、レーザビームを切り換
える方法である。

【００６６】図１０に示す方法は、１つのレーザ基盤を
９０度回転させ、偏光方向が互いに直交する２種類のレ
ーザビームを切り換える方法である。図１１に示す方法
は、偏光方向が互いに直交する２種類のレーザビームを
出射する２つの半導体レーザを用いて、レーザビームを
切り換える方法である。図１１において、第１半導体レ
ーザ１１から出射された紙面に平行な方向に偏光するレ
ーザビームは偏光ビームスプリッタ２１を透過し、光デ
ィスクからの反射光は偏光ビームスプリッタ２２を透過
し、集光レンズ８１で集光され、光検出器９１に照射し
信号が検出される。また、第２半導体レーザ１２から出
射された紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームは偏
光ビームスプリッタ２１で反射し、光ディスクからの反
射光は偏光ビームスプリッタ２２で反射し、集光レンズ
８２で集光され、光検出器９２に照射し信号が検出され
る。その他の動作については、ＴＮ型液晶４を用いてい
ないこと以外は、図１２の説明と同じなので省略する。
図１１に示すように、２つの光検出器９１及び９２を用
いると、半導体レーザ１１に対して光検出器の位置決め
をした後に、該光検出器に対して半導体レーザ１２の位
置決めをするという動作が不要となる。

【００６７】また、本実施例においては、偏光フィルタ
５の外周部５ａでは紙面に平行な偏光面を持つレーザビ
ームのみを透過させる偏光フィルム５１を用いたが、レ
ーザビームの偏光方向の切り換えを本実施例と逆にする
と、紙面に垂直な偏光面を持つレーザビームのみを透過
させる偏光フィルムを用いることも可能である。 第４実施例 図１５に、深さ０．８ｍｍの位置で焦点が合うように設
計された対物レンズを用いて、厚さ０．６（許容誤差±
０．０５）ｍｍの薄型の基板を有する高密度の光ディス
ク、即ちＳＤ（以下、第１光ディスクと称す）と、厚さ
１．２（許容誤差±０．１）ｍｍの標準厚の基板を有す
る標準密度の光ディスク、即ちＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（以
下、第２光ディスクと称す）と、厚さ１．２（許容誤差
±０．０５）ｍｍの標準厚の基板を有する高密度の光デ
ィスク、即ちＭＭＣＤ（以下、第３光ディスクと称す）
の３種類の光ディスクを再生する第４実施例の光再生装
置の光学系を示す。

【００６８】図１５において、半導体レーザ１から出射
される波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビー
ムは、ハーフミラー２で半分が反射され、コリメータレ
ンズ３で平行ビームにされ、非球面収差補正手段１０、
ＴＮ型液晶４、偏光フィルタ５を通って、対物レンズ６
に入射される。このＴＮ型液晶４と偏光フィルタ５と対
物レンズ６は一体化されており、図示省略したトラッキ
ング制御機構とフォーカス制御機構によりトラッキング
方向とフォーカス方向に変位可能に支持されている。従
って、対物レンズ６を経たレーザビームは集光され、ポ
リカーボネート製の基板７を通って、当該光ディスクの
信号記録面７ａに照射される。更に、前記信号記録面７
ａの反射ビームは、前記基板７、前記対物レンズ６、前
記偏光フィルタ５、前記ＴＮ型液晶４、前記非球面収差
補正手段１０、前記コリメータレンズ３を介して戻り、
ハーフミラー２で半分が透過され、集光レンズ８で集光
され、光検出器９に照射し信号が検出される。

【００６９】ここで、ＴＮ型液晶４は図１６に示すよう
に第１領域４１、第２領域４２、第３領域４３に分割さ
れている。該ＴＮ型液晶４は、これらのそれぞれの領域
に対して電圧のオン・オフの制御が可能で、電圧を加え
ている領域ではレーザビームの偏光方向を変えずにその
まま透過させ、電圧を加えていない領域ではレーザビー
ムの偏光方向を９０度変えて透過させる。なお、開口数
０．６（許容誤差±０．０５）、有効光束直径４ｍｍの
対物レンズの場合、前記ＴＮ型液晶４の第２領域は、実
効的開口数が０．５２（許容誤差±０．０２）になるよ
うに直径３．４７（許容誤差±０．１３）ｍｍの円形と
し、第３領域は、実効的開口数が０．３５（許容誤差±
０．０５）になるように直径２．３（許容誤差±０．
２）ｍｍの円形とする。なお、有効光束直径４ｍｍ以外
の場合、これに比例して第２領域及び第３領域の直径を
実効的開口数が０．５２または０．３５となる長さとす
る。

【００７０】また、偏光フィルタ５は図１７に示す構造
をしている。即ち、特定方向に偏光するレーザビームの
みを透過させる偏光フィルム５４が透明ガラス５５によ
り全面的にはさまれている。本実施例においては、偏光
フィルム５４は、紙面に平行な偏光面を持つレーザビー
ムのみを透過させるものとする。また、透明ガラス５５
は、透明で光学特性の優れた物なら何でもよく、例えば
樹脂（ポリカーボネート、ＰＭＭＡ等）でも構わない。
軽い材質の物を使うとそれだけ対物レンズのトラッキン
グ制御及びフォーカス制御を安定にすることができる。

【００７１】まず、基板厚０．６ｍｍで高密度の第１光
ディスクの再生動作について図１８を用いて説明する。
この薄型の高密度光ディスクが再生される場合には、薄
型用非球面収差補正手段１００が介挿され、ＴＮ型液晶
４の第１領域４１、第２領域４２、第３領域４３に電圧
を加えない。その結果、コリメータレンズ３から出た紙
面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、薄型用非球
面収差補正手段１００により収差が補正され、ＴＮ型液
晶４により全面的に偏光方向を９０度変えられ紙面に平
行な方向に偏光するようになり、偏光フィルタ５で遮光
されず全面的に透過し、対物レンズ６に入射し、ポリカ
ーボネート製の基板７０を通って、当該光ディスクの信
号記録面７０ａに照射される。信号記録面７０ａに形成
されるビームスポット径は０．９（許容誤差±０．１）
μｍである。その他の動作については図１５の説明と同
じなので省略する。

【００７２】次に、基板厚１．２ｍｍで標準密度の第２
光ディスクの再生動作について図１９を用いて説明す
る。この標準厚の標準密度光ディスクが再生される場合
には、標準厚用非球面収差補正手段１０１が介挿され、
ＴＮ型液晶４の第１領域４１と第２領域４２に電圧を加
える。その結果、コリメータレンズ３から出た紙面に垂
直な方向に偏光するレーザビームは、標準厚用非球面収
差補正手段１０１により収差が補正され、ＴＮ型液晶４
の第１領域４１と第２領域４２に入射したレーザビーム
については偏光方向を変えられずに透過し、第３領域４
３に入射したレーザビームについては偏光方向を９０度
変えられ透過し、偏光フィルタ５で第１領域４１と第２
領域４２を透過した紙面に垂直な方向に偏光するレーザ
ビームが遮光され、第３領域４３を透過した紙面に平行
な方向に偏光するレーザビームが対物レンズ６に入射
し、ポリカーボネート製の基板７２を通って、当該光デ
ィスクの信号記録面７２ａに照射される。信号記録面７
２ａに形成されるビームスポット径は１．５（許容誤差
±０．１）μｍである。この場合も、その他の動作につ
いては図１５の説明と同じなので省略する。

【００７３】次に、基板厚１．２ｍｍで高密度の第３光
ディスクの再生動作について図２０を用いて説明する。
この標準厚の高密度光ディスクが再生される場合には、
標準厚用非球面収差補正手段１０１が介挿され、ＴＮ型
液晶４の第１領域４１に電圧を加える。その結果、コリ
メータレンズ３から出た紙面に垂直な方向に偏光するレ
ーザビームは、標準厚用非球面収差補正手段１０１によ
り収差が補正され、ＴＮ型液晶４の第１領域４１に入射
したレーザビームについては偏光方向を変えられずに透
過し、第２領域４２と第３領域４３に入射したレーザビ
ームについては偏光方向を９０度変えられ透過し、偏光
フィルタ５で第１領域４１を透過した紙面に垂直な方向
に偏光するレーザビームが遮光され、第２領域４２と第
３領域４３を透過した紙面に平行な方向に偏光するレー
ザビームが対物レンズ６に入射し、ポリカーボネート製
の基板７３を通って、当該光ディスクの信号記録面７３
ａに照射される。信号記録面７３ａに形成されるビーム
スポット径は１．１（許容誤差±０．１）μｍである。
この場合も、その他の動作については図１５の説明と同
じなので省略する。

【００７４】また、本実施例装置には、コリメータレン
ズ３とＴＮ型液晶４の間には光路を９０度変えるための
反射ミラー（立ち上げミラー）があるが、図を見易くす
るために図示を省略している。この立ち上げミラーは、
上記のごとく光路を変えることにより、光ピックアップ
をコンパクト化するものである。また、本実施例では、
同一の支持体に対物レンズ６、偏光フィルタ５及びＴＮ
型液晶４が分離して固定されているが、このような構造
に限られず、偏光フィルタ５は対物レンズ６の表面（光
ディスクとは反対側）に貼付された構造、又はＴＮ型液
晶４の表面（光ディスク側）に貼付された構造であって
もよい。このように偏光フィルタ５をＴＮ型液晶４又は
対物レンズ６に貼付して一体化することにより光ピック
アップの部品点数が少なくなり、更にコンパクト化でき
る。

【００７５】また、本実施例では、非球面収差補正手段
１０はコリメータレンズ３とＴＮ型液晶４の間にある
が、非球面収差補正手段１０は、それぞれ半導体レーザ
１とハーフミラー２の間、ハーフミラー２とコリメータ
レンズ３の間、即ちＴＮ型液晶４の光源側ならどこにあ
ってもよい。尚、図１７の偏光フィルタは、内周側に円
形の透孔を形成したが、必ずしも円形とする必要はな
く、上述した図２２に多数例示するように、透孔を３角
〜８角の多角形に形成することも十分可能である。

【００７６】また、本実施例では、偏光選択手段とし
て、偏光フィルムを用いたが、これに限るものでなく、
偏光選択性ホログラム、ゲストホスト素子、偏光ガラス
を用いてもよい。また、前述するゲストホスト素子は、
図２３に示すように、ゲストホスト型液晶を透孔の外側
に設け、電圧を印加した場合にのみ偏光選択特性を呈す
る素子である。

【００７７】また、前述する偏光ガラスは、図２４に示
すように、ガラス中に銀化合物を一定方向に配向させた
状態で、表面の外周を還元させて銀を析出させたもので
あり、還元させた銀膜が偏光特性を呈するものである。
尚、材料の銀については、偏光選択性を有するものであ
れば、他の金属材料であってもよい。但し、銀を用いた
この偏光ガラスは、偏光面が共通のレーザビームを１０
０％透過することが可能であり、図３に図示するよう
に、中央の光孔部分において減光膜を設ける必要がな
く、レーザビームの光束を絞った場合に、減光膜がない
ことにより十分な光量が得られるという利点がある。

【００７８】さらに、本実施例では、偏光面切換手段と
して、電気的に偏光面を回転させる液晶としてＴＮ型液
晶を用いたが、ＳＴＮ型液晶でも強誘電性型液晶でも良
い。電気的に偏光面を回転させる手段としては液晶に限
定されず、ポッケスルセルを採用することも可能であ
る。また、磁気的に偏光面を回転させる素子としてファ
ラデー素子も採用できる。

【００７９】前述する強誘電性型液晶は、正の電圧を短
時間加えるとレーザビームの偏光方向を４５度回転させ
るようになり、その状態を保持する。また、負の電圧を
短時間加えると正の電圧を加えた時とは逆の方向にレー
ザビームの偏光方向を４５度回転させるようになり、そ
の状態を保持する。結果として、正の電圧を加えたとき
と負の電圧を加えたときでは、透過後のレーザビームの
偏光方向には９０度の差がある。即ち、出射時のレーザ
ビームの偏光方向を本実施例における偏光方向より、あ
らかじめ４５度回転させておくと、本実施例と同じ動作
が可能となる。強誘電性型液晶を用いると、電圧を加え
るのは最初の短時間だけでよいので省電力になる。

【００８０】また、前述するポッケルスセルとファラデ
ー素子は、図２５に示したように、電圧印加時にレーザ
ビームの偏光面を回転させるものである。このポッケル
スセルは、印加電圧を調整することにより偏光面の角度
を変化させることができ、組立調整が容易である。ま
た、前述するファラデー素子は、図２６に示したよう
に、磁界の印加時にレーザビームの偏光面を回転させる
ものである。このファラデー素子は図より明らかな通
り、光の通過方向と磁界の印加方向が共通でありファラ
デー素子を支持する鏡筒にコイルを巻き付けることによ
り偏光面を回転でき、組立構成が簡単になる。

【００８１】また、本実施例では、ハーフミラー２を用
いたが、偏光フィルタ５と対物レンズ６の間に１／４波
長板を介挿して、ハーフミラー２の代わりに偏光ビーム
スプリッタを用いてもよい。このような構成にすると、
レーザビームの利用効率が向上する。また、本実施例で
は、レーザビーム波長を６３５ｎｍとしたが、レーザビ
ーム波長を６５０（許容誤差±１５）ｎｍとする場合
は、レーザビームスポットが０．１μｍ程拡大するが、
十分交換可能である。

【００８２】また、本実施例では、深さ０．８ｍｍの位
置で焦点が合うように設計された対物レンズを用いた
が、深さ０．８ｍｍ以外で、深さ０．６ｍｍから深さ
１．２ｍｍの間で焦点が合うように設計された対物レン
ズを用いていもよい。深さ０．６ｍｍの近くで焦点が合
うように設計された対物レンズを用いると、基板厚０．
６ｍｍの光ディスクの再生が安定となり、深さ１．２ｍ
ｍの近くで焦点が合うように設計された対物レンズを用
いると、基板厚１．２ｍｍの光ディスクの再生が安定と
なる。また、深さ０．６ｍｍの位置で焦点が合うように
設計された対物レンズを用いると薄型用非球面収差補正
手段１００が不必要となり、深さ１．２ｍｍの位置で焦
点が合うように設計された対物レンズを用いると標準厚
用非球面収差補正手段１０１が不必要となる。

【００８３】また、本実施例においては、偏光フィルタ
５では紙面に平行な偏光面を持つレーザビームのみを透
過させる偏光フィルム５４を用いたが、レーザビームの
偏光方向の切り換えを本実施例と逆にすると、紙面に垂
直な偏光面を持つレーザビームのみを透過させる偏光フ
ィルムを用いることも可能である。 第５実施例 図２７に、深さ０．６ｍｍの位置で焦点が合うように設
計された対物レンズを用いて、厚さ０．６（許容誤差±
０．０５）ｍｍの薄型の基板を有する高密度の光ディス
ク、即ちＳＤ（以下、第１光ディスクと称す）と厚さ
１．２（（許容誤差±０．１）ｍｍの標準厚の基板を有
する標準密度の光ディスク、即ちＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ
（以下、第２光ディスクと称す）の２種類の光ディスク
を再生する第５の実施例の光再生装置の光学系を示す。

【００８４】図２７において、半導体レーザ１から出射
される波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビー
ムは、ハーフミラー２で半分が反射され、コリメータレ
ンズ３で平行光にされ、ＴＮ型液晶４、偏光フィルタ５
を通って、対物レンズ６に入射される。このＴＮ型液晶
４と偏光フィルタ５及び対物レンズ６は一体化されてお
り、図示省略したトラッキング制御機構とフォーカス制
御機構によりトラッキング方向とフォーカス方向に変位
可能に支持されている。従って、対物レンズ６を経たレ
ーザビームは集光され、ポリカーボネート製の基板７を
通って、当該光ディスクの信号記録面７ａに照射され
る。更に、前記信号記録面７ａの反射ビームは、前記基
板７、前記対物レンズ６、前記変更フィルタ５、前記Ｔ
Ｎ型液晶４、前記コリメータレンズ３を介して戻り、ハ
ーフミラー２で半分が透過され、集光レンズ８で集光さ
れ、光検出器９に照射し信号が検出される。

【００８５】ここで、ＴＮ型液晶は図２８に示すように
第１領域４１、第２領域４２に分割されている。該ＴＮ
型液晶４は、これらのそれぞれの領域に対して電圧のオ
ン・オフの制御が可能で、電圧を加えている領域ではレ
ーザビームの偏光方向を変えずにそのまま透過させ、電
圧を加えていない領域ではレーザビームの偏光方向を９
０度変えて透過させる。なお、開口数０．６（許容誤差
±０．０５）、有効光束直径４ｍｍの対物レンズの場
合、前記ＴＮ型液晶４の第２領域４２は、実効的開口数
が０．３５（許容誤差±０．０５）になるように直径
２．３（許容誤差±０．２）ｍｍとする。なお、有効光
束直径が４ｍｍ以外の場合、これに比例して第２領域の
直径を実効的開口数が０．３５となる長さとする。

【００８６】また、偏光フィルタ５は図１７に示す構造
をしている。即ち、特定方向に偏光するレーザビームの
みを透過させる偏光フィルム５４が透明ガラス５５によ
り全面的に挟まれている。本実施例においては、偏光フ
ィルム５４は、紙面に平行な偏光面を持つレーザビーム
のみを透過させるものとする。また、透明ガラス５５
は、透明で光学特性の優れた物なら何でもよく、例えば
樹脂（ポリカーボネート、ＰＭＭＡ等）でも構わない。
軽い材質の物を使うとそれだけ対物レンズのトラッキン
グ制御及びフォーカス制御を安定にすることができる。

【００８７】まず、基板厚０．６ｍｍで高密度の第１光
ディスクの再生動作について図２９を用いて説明する。
この薄型の高密度光ディスクが再生される場合には、Ｔ
Ｎ型液晶４の第１領域４１と第２領域４２に電圧を加え
ない。その結果、コリメータレンズ３から出た紙面に垂
直な方向に偏光するレーザビームは、ＴＮ型液晶４によ
り全面的に偏光方向を９０度変えられ紙面に平行な方向
に偏光するようになり、偏光フィルタ５で遮光されず全
面的に透過し、対物レンズ６に入射し、ポリカーボネー
ト製の基板８０を通って、当該光ディスクの信号記録面
８０ａに照射される。信号記録面８０ａに形成されるビ
ームスポット径は０．９（許容誤差±０．１）μｍであ
る。その他の動作については図２７の説明と同じなので
省略する。

【００８８】次に、基板厚１．２ｍｍで標準密度の第２
光ディスクの再生動作について図３０を用いて説明す
る。この標準厚の標準密度光ディスクが再生される場合
には、ＴＮ型液晶４の第１領域４１に電圧を加える。そ
の結果、コリメータレンズ３から出た紙面に垂直な方向
に偏光するレーザビームは、ＴＮ型液晶４の第１領域に
入射したレーザビームについては偏光方向を変えられず
に透過し、第２領域４２に入射したレーザビームについ
ては偏光方向を９０度変えられて透過し、偏光フィルタ
５で第１領域４１を透過した紙面に垂直な方向に偏光す
るレーザビームが遮光され、第２領域４２を透過した紙
面に平行な方向に偏光するレーザビームが対物レンズ６
に入射し、ポリカーボネート製の基板８１を通って、当
該光ディスクの信号記録面８１ａに照射される。信号記
録面８１ａに形成されるビームスポット径は１．６６
（許容誤差±０．１）μｍである。この場合も、その他
の動作については図２７の説明と同じなので省略する。
なお、ビームスポット径１．６６μｍは、図３３に示す
スポット径と対物レンズの実効的開口数との関係からビ
ームスポット径が最小になるビームスポット径として決
定された。

【００８９】また、本実施例装置には、コリメータレン
ズ３とＴＮ型液晶４の間には光路を９０度変えるための
反射ミラー（立ち上げミラー）があるが、図を見易くす
るために図示を省略している。この立ち上げミラーは、
上記の如く光路を変えることにより、光ピックアップを
コンパクト化するものである。また、本実施例では、Ｔ
Ｎ型液晶４、偏光フィルタ５及び対物レンズ６は図２７
に示すように同一の支持体に固定されているが、各々は
分離している。本実施例では、このような構造に限られ
ず、図３１と３２に示すように、偏光フィルタ５は対物
レンズ６の表面（光ディスクとは反対側）に貼付された
構造、又はＴＮ型液晶４の表面（光ディスク側）に貼付
された構造であってもよい。このように偏光フィルタ５
をＴＮ型液晶４又は対物レンズ６に貼付して一体化する
ことにより光ピックアップの部品点数が少なくなり、更
にコンパクト化できる。

【００９０】尚、図１７の偏光フィルタは、内周側に円
形の透孔を形成したが、必ずしも円形とする必要はな
く、上述した図２２に多数例示するように、透孔を３〜
８角の多角形に形成することも十分可能である。また、
本実施例では、偏光選択手段として、偏光フィルムを用
いたが、これに限るものではなく、偏光選択性ホログラ
ム、ゲストホスト素子、偏光ガラスを用いてもよい。

【００９１】また、前述するゲストホスト素子は、図２
３に示すように、ゲストホスト型液晶を透孔の外側に設
け、電圧を印加した場合にのみ偏光選択特性を呈する素
子である。また、前述する偏光ガラスは、図２４に示す
ように、ガラス中に銀化合物を一定方向に配向させた状
態で、表面の外周を還元させて銀を析出させたものであ
り、還元させた銀膜が偏光特性を呈するものである。
尚、材料の銀については、偏光選択性を有するものであ
れば、他の金属材料であってもよい。但し、銀を用いた
この偏光ガラスは、偏光面が共通のレーザビームを１０
０％透過することが可能であり、図３に図示するよう
に、中央の光孔部分において減光膜を設ける必要がな
く、レーザビームの光束を絞った場合に、減光膜がない
ことにより十分な光量が得られるという利点がある。

【００９２】更に、本実施例では、偏光面切換手段とし
て、電気的に偏光面を回転させる液晶としてＴＮ型液晶
を用いたが、ＳＴＮ型液晶でも強誘電性型液晶でもよ
い。電気的に偏光面を回転させる手段としては液晶に限
定されず、ポッケルスセルを採用することも可能であ
る。また、磁気的に偏光面を回転させる素子としてファ
ラデー素子も採用できる。

【００９３】前述する強誘電性型液晶は、正の電圧を短
時間加えるとレーザビームの偏光方向を４５度回転させ
るようになり、その状態を保持する。また、負の電圧を
短時間加えると正の電圧を短時間加えた時とは逆の方向
にレーザビームの偏光方向を４５度回転させるようにな
り、その状態を保持する。結果として、正の電圧を加え
たときと負の電圧を加えたときでは、透過後のレーザビ
ームの偏光方向には９０度の差がある。即ち、出射時の
レーザビームの偏光方向を本実施例における偏光方向よ
り、あらかじて４５度回転させておくと、本実施例と同
じ動作が可能となる。強誘電性型液晶を用いると、電圧
を加えるのは最初の短時間だけでよいので省電力にな
る。

【００９４】また、前述するポッケルスセルは図２５に
示したように、電圧印加時にレーザビームの偏光面を回
転させるものである。このポッケルスセルは、印加電圧
を調整することにより偏光面の角度を変化させることが
でき、組立調整が容易である。また、前述するファラデ
ー素子は、図２６に示したように、磁界の印加時にレー
ザビームの偏光面を回転させるものである。このファラ
デー素子は図より明らかな通り、光の通過方向と磁界の
印加方向が共通でありファラデー素子を支持する鏡筒に
コイルを巻き付けることにより偏光面を回転でき、組立
構成が簡単になる。

【００９５】また、本実施例では、ハーフミラー２を用
いたが、偏光フィルタ５と対物レンズ６の間に１／４波
長板を介挿して、ハーフミラー２の代わりに偏光ビーム
スプリッタを用いてもよい。このように構成すると、レ
ーザビームの利用効率が向上する。また、本実施例で
は、レーザビーム波長を６３５ｎｍとしたが、レーザビ
ーム波長を６５０（許容誤差±１５）ｎｍとする場合
は、レーザビームスポットが０．１μｍ程拡大するが、
十分交換可能である。

【００９６】また、本実施例においては、偏光フィルタ
５では紙面に平行な偏光面を持つレーザビームのみを透
過させる偏光フィルム５４を用いたが、レーザビームの
偏光方向の切り換えを本実施例と逆にすると、紙面に垂
直な偏光面を持つレーザビームのみを透過させる偏光フ
ィルムを用いることも可能である。尚、本実施例におい
ては、図２７に替えて図３４に示す光学系であってもよ
い。この光学系における基板厚０．６ｍｍの第１光ディ
スクの再生動作は次の通りである。半導体レーザ１から
出力される波長６３５ｎｍのレーザビームは、回折格子
２００、ハーフミラー２を通してコリメータレンズ３へ
入り、コリメータレンズ３で平行ビームにされ、立ち上
げミラー２０１を介してＴＮ型液晶４ａ、偏光フィルタ
５を通して対物レンズ６に入射される。従って、前記対
物レンズ６を経たレーザビームは集光され、厚さ０．６
ｍｍのポリカーボネート製の基板７を通って、当該光デ
ィスクの信号記録面７ａに照射される。記録面に形成さ
れるビームスポット径は０．９１（許容誤差±０．１）
μｍである。更に、前記信号記録面７ａで反射されたレ
ーザビームは、前記基板７、前記対物レンズ６、立ち上
げミラー２０１、コリメータレンズ３を介して戻り、ハ
ーフミラー２で反射され集光レンズ８により、光検出器
９の信号検出部に集光照射される。基板厚１．２ｍｍの
第２光ディスクの再生動作は上記と同じなので省略す
る。本光学系を用いると、図２７に示す光学系を用いた
場合に比べ、部品点数を少なくでき、光ピックアップを
小さくできるとともに低コスト化に繋がる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、再生条件の異なる光デ
ィスクの信号面に、レーザビームを照射し、記録面より
反射されるレーザビームを光検出器に導く光学手段と、
レーザビームの偏光方向を再生条件に応じて選択的に特
定方向に変更させる偏光面切換手段と、該偏光面切換手
段を透過した光を入射して、特定方向に偏光するレーザ
ビームの外周側を遮光する偏光選択手段とを設けるだけ
で再生条件の異なるディスクを共通の対物レンズを用い
て再生できる。

【００９８】また、本発明によれば、読取面側の基板の
厚さが異なるディスクを共通の対物レンズで再生でき
る。また、本発明によれば、レーザビームの光路に偏光
面切換素子を選択的に介在させるだけで各種光ディスク
に応じた再生条件を実現できる。また、本発明によれ
ば、光ディスクの基板厚、対物レンズの実効開口数に応
じて、電気的にレーザビームの偏光面を回転させ、偏光
選択素子を対物レンズと一体化することにより、光ディ
スクに応じた再生レーザビームをディスクに照射でき、
横ブレの影響を受けない。

【００９９】また、本発明によれば、偏光面切換手段と
して液晶を用いることにより、簡便な手法で偏光面切換
素子を作成できる。また、本発明によれば、ポッケルス
セルを偏光面切換手段として光路中に設けることによ
り、ポッケルスセルに印加する電圧に応じて偏光面の回
転角度を任意に変えられる。

【０１００】また、本発明によれば、ファラデー素子を
偏光面切換手段として用い、光路方向にコイルを巻くこ
とだけでファラデー素子に磁界を印加でき、印加する磁
界の強さに応じて偏光面の回転角度を変えられる。ま
た、本発明によれば、ゲストホスト型の液晶に電圧を印
加することにより、ゲストホストが偏光素子として機能
する結果、ＳＤとＣＤの再生ができる。

【０１０１】また、本発明によれば、金属原子を規則的
に配列して一定の偏光方向を有する光のみを透過する偏
光ガラスを光路中に設けることにより、通常用いていた
減光手段を偏光素子の内周部に設けなくてよい。

【０１０２】また、本発明によれば、レーザビーム波長
を６２０〜６６５ｎｍと、開口数を０．５５〜０．６５
とすることにより、ＳＤとＣＤの再生ができる。また、
本発明によれば、基板厚の薄い光ディスクに合わせて対
物レンズが設計されており、標準厚の光ディスクの再生
時にはレーザビームが遮光されるような偏光選択手段を
設けることにより、ＳＤとＣＤが共通の光学系で再生で
きる。

【０１０３】また、本発明によれば、偏光選択手段を対
物レンズ又は偏光面切換手段と一体化することにより組
立が簡単になり、コンパクトな光ピックアップを作製で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例において光ディスクを再生する時の
光学系を模式的に示す図である。

【図２】第１、２、３実施例における偏光フィルタの構
成を示す断面図である。

【図３】第１、２、３実施例における偏光フィルタの偏
光特性を示す説明図である。

【図４】第１実施例において薄型の光ディスクを再生す
る時の光学系を模式的に示す図である。

【図５】第１実施例において標準厚の光ディスクを再生
する時の光学系を模式的に示す図である。

【図６】第１、２実施例においてＭＭＣＤを再生する時
の信号処理部を示すブロック図である。

【図７】第２実施例において光ディスクを再生する時の
光学系を模式的に示す図である。

【図８】２種類のレーザビームを出射する半導体レーザ
の一例である。

【図９】２種類のレーザビームを出射する半導体レーザ
の一例である。

【図１０】２種類のレーザビームを出射する半導体レー
ザの一例である。

【図１１】２個の半導体レーザを用いて光ディスクを再
生するときの光学系を模式的に示す図である。

【図１２】第３実施例において光ディスクを再生する時
の光学系を模式的に示す図である。

【図１３】第３実施例において薄型の光ディスクを再生
する時の光学系を模式的に示す図である。

【図１４】第３実施例において標準厚の光ディスクを再
生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図１５】第４実施例において光ディスクを再生する時
の光学系を模式的に示す図である。

【図１６】第４実施例におけるＴＮ型液晶の平面図であ
る。

【図１７】第４、５実施例における偏光フィルタの構成
を示す断面図である。

【図１８】第４実施例において薄型で高密度の光ディス
クを再生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図１９】第４実施例において標準厚で標準密度の光デ
ィスクを再生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図２０】第４実施例において標準厚で高密度の光ディ
スクを再生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図２１】第１実施例において再生する２種類の光ディ
スクの定格値とその再生条件を示す図表である。

【図２２】第１、２、３、４、５実施例における偏光フ
ィルタの他の透孔形状を示す説明図である。

【図２３】第１、２、３、４、５実施例におけるゲスト
ホスト型液晶の動作原理を示す説明図である。

【図２４】第１、２、３、４、５実施例における偏光フ
ィルタの他の実施例示す説明図である。

【図２５】第１、２、３、４、５実施例における偏光面
切換手段であるポッケルスセルの模式的動作原理説明図
である。

【図２６】第１、２、３、４、５実施例における偏光面
切換手段であるファラデー素子の模式的動作原理説明図
である。

【図２７】第５実施例において光ディスクを再生する時
の光学系を模式的に示す図である。

【図２８】第５実施例におけるＴＮ型液晶の平面図であ
る。

【図２９】第５実施例において薄型で高密度の光ディス
クを再生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図３０】第５実施例において標準厚で標準密度の光デ
ィスクを再生する時の光学系を模式的に示す図である。

【図３１】第５実施例においてＴＮ型液晶、偏光フィル
タ、対物レンズの構成を模式的に示す図である。

【図３２】第５実施例においてＴＮ型液晶、偏光フィル
タ、対物レンズの構成を模式的に示す図である。

【図３３】第５実施例においてレーザビームスポット径
と対物レンズの実効的開口数の関係を示す図である。

【図３４】第５実施例において光ディスクを再生する時
の光学系を模式的に示す図である。

【図３５】第３実施例において光ディスクを再生する時
の光学系を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ ハーフミラー ３ コリメータレンズ ４ ＴＮ型液晶 ５ 偏光フィルタ ６ 対物レンズ ７ 光ディスク基板 ７０ 薄型光ディスク基板 ７１ 標準厚光ディスク基板 ７２ 標準厚標準密度光ディスク基板 ７３ 標準厚高密度光ディスク基板 ８ 集光レンズ ９ 光検出器 １０ 非球面収差補正手段 １００ 薄型用非球面収差補正手段 １０１ 標準厚用非球面収差補正手段

フロントページの続き (72)発明者 市浦 秀一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラッキング制御により変位する対物レ
   ンズにより標準厚の基板または薄型の基板を有する光デ
   ィスクの信号記録面にレーザビームを照射し、該信号記
   録面により反射されるレーザビームを光検出器へ導く光
   学手段と、 レーザビームを発する発光体と、 レーザビームの偏光方向を選択的に変更させる偏光面切
   換手段と、 特定方向に偏光するレーザビームのみを透過させる偏光
   選択素子を外周部に設け、トラッキング制御により変位
   する対物レンズに一体的に固定された偏光選択手段と、 基板厚に応じて前記信号記録面に焦点が合うように収差
   を補正する収差補正手段とを有する、 ことを特徴とする光学再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記対物レンズは、薄型光ディスク基板に合わせて設計
   されており、 前記収差補正手段は、前記対物レンズを通過するレーザ
   ビームが標準厚光ディスクの信号記録面に焦点が合うよ
   うに収差を補正する非球面若しくは球面の収差補正手段
   （以下、標準厚用収差補正手段と称す）であり、 標準厚光ディスクの再生時には前記標準厚用収差補正手
   段をレーザビームの光路に固定的に介挿し、薄型光ディ
   スクの再生時には前記標準厚用収差補正手段をレーザビ
   ームの光路から除去する介挿／除去手段を有し、 標準厚光ディスクの再生時には前記偏光選択手段により
   レーザビームの外周部が遮光され、前記対物レンズの実
   効的開口数は、０．５０〜０．５４となる、 ことを特徴とする光学再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記対物レンズは、標準厚光ディスク基板に合わせて設
   計されており、 前記収差補正手段は、前記対物レンズを通過するレーザ
   ビームが薄型光ディスクの信号記録面に焦点が合うよう
   に収差を補正する非球面若しくは球面の収差補正手段
   （以下、薄型用収差補正手段と称す）であり、 薄型光ディスクの再生時には前記薄型用収差補正手段を
   レーザビームの光路に固定的に介挿し、標準厚光ディス
   クの再生時には前記薄型用収差補正手段をレーザビーム
   の光路から除去する介挿／除去手段を有し、 標準厚光ディスクの再生時には前記偏光選択手段により
   レーザビームの外周部が遮光され、前記対物レンズの実
   効的開口数は、０．５０〜０．５４となる、 ことを特徴とする光学再生装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記対物レンズは、光ディスク基板の０．６ｍｍより深
   く１．２ｍｍより浅い位置に焦点が合うように設計され
   ており、 前記薄型用収差補正手段と、 前記標準厚用収差補正手段と、 薄型光ディスクの再生時には前記標準厚用収差補正手段
   を除去し、前記薄型用収差補正手段をレーザビームの光
   路に固定的に介挿し、標準厚光ディスクの再生時には前
   記薄型用収差補正手段を除去し前記標準厚用収差補正手
   段をレーザビームの光路に固定的に介挿する介挿／除去
   手段とを有し、 標準厚光ディスクの再生時には前記偏光選択手段により
   レーザビームの外周部が遮光され、前記対物レンズの実
   効的開口数は、０．５０〜０．５４となる、 ことを特徴とする光学再生装置。
5. 【請求項５】 請求項２から４において、 前記薄型の光ディスクは、基板の厚さが０．５５〜０．
   ６５ｍｍで、前記標準厚の光ディスクは基板の厚さが
   １．１〜１．３ｍｍである、 ことを特徴とする光学再生装置。
6. 【請求項６】 請求項２から４において、 前記レーザビームの波長は、６２０〜６５０ｎｍであ
   り、 前記対物レンズの開口数は０．５５〜０．６５である、 ことを特徴とする光学再生装置。
7. 【請求項７】 請求項２から４において、 前記レーザビームの波長は、６３５〜６６５ｎｍであ
   り、 前記対物レンズの開口数は０．５５〜０．６５である、 ことを特徴とする光学再生装置。
8. 【請求項８】 請求項２から７において、 前記偏光選択手段は、偏光フィルタであることを特徴と
   する光学再生装置。
9. 【請求項９】 請求項２から７において、 前記偏光選択手段は、偏光選択性ホログラムであること
   を特徴とする光学再生装置。
10. 【請求項１０】 請求項２から７において、 前記偏光選択手段は、ゲストホスト素子であることを特
    徴とする光学再生装置。
11. 【請求項１１】 請求項２から７において、 前記偏光選択手段は、一定の偏光方向を有する光のみを
    透過させる偏光ガラスであることを特徴とする光学再生
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項２から１１において、 前記偏光面切換手段は、液晶であることを特徴とする光
    学再生装置。
13. 【請求項１３】 請求項２から１１において、 前記偏光面切換手段は、電気的にレーザビームの偏光面
    を回転させることを特徴とする光学再生装置。
14. 【請求項１４】 請求項２から１１において、 前記偏光面切換手段は、磁気的にレーザビームの偏光面
    を回転させることを特徴とする光学再生装置。
15. 【請求項１５】 請求項２から１１において、 前記発光体は、別個に形成した２個のレーザ素子を基盤
    上に固着させ、偏光方向が互いに直交する２種類のレー
    ザビームを出射し、 前記偏光面切換手段は、前記２個のレーザ素子を選択的
    に駆動するレーザ切換手段である、 ことを特徴とする光学再生装置。
16. 【請求項１６】 請求項２から１１において、 前記発光体は、同一基盤上に２個のレーザ素子を同時に
    形成し、偏光方向が互いに直交する２種類のレーザビー
    ムを出射し、 前記偏光面切換手段は、前記２個のレーザ素子を選択的
    に駆動するレーザ切換手段である、 ことを特徴とする光学再生装置。
17. 【請求項１７】 請求項２から１１において、 前記偏光面切換手段は、レーザダイオード自体を回転さ
    せるレーザ回転手段である、 ことを特徴とする光学再生装置。
18. 【請求項１８】 請求項２から１１において、 偏光方向が互いに直交する２種類のレーザビームを出射
    する２個のレーザダイオードを有し、 前記偏光面切換手段は、前記２種類のレーザビームを切
    り換えるレーザ切換手段である、 ことを特徴とする光学再生装置。
19. 【請求項１９】 請求項１２において、 前記液晶は、ＴＮ型液晶であることを特徴とする光学再
    生装置。
20. 【請求項２０】 請求項１２において、 前記液晶は、ＳＴＮ型液晶であることを特徴とする光学
    再生装置。
21. 【請求項２１】 請求項１２において、 前記液晶は、強誘電性型液晶であることを特徴とする光
    学再生装置。
22. 【請求項２２】 請求項１３において、 前記偏光面切換手段は、ポッケルスセルであることを特
    徴とする光学再生装置。
23. 【請求項２３】 請求項１４において、 前記偏光面切換手段は、ファラデー素子であることを特
    徴とする光学再生装置。