JPH09245368A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤとＤＶＤのように再生光入射側の表面か
ら記録面までの距離が異なる光記録媒体間での再生にお
ける互換性を、より簡単な構造でとることができ、低コ
スト化及び小型化を実現することができる光ピックアッ
プ装置を得る。 【解決手段】 光源１と反射型光記録媒体６との間の往
光路中に設けられ、例えばフォトンモード反応により吸
収スペクトルが変化する色素を含有することにより、再
生光を透過させる透過領域４ａと再生光に対する透過率
が相対的に低い不透過領域４ｂとを形成することができ
るアパーチャ形成素子３と、アパーチャ形成素子３に再
生光とは別の光源７からの光を照射することにより、ア
パーチャ形成素子３の透過領域４ａと不透過領域４ｂの
形成を制御する手段とを備えることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体を再生
するための光ピックアップ装置の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】映画等の動画を直径１２０ｍｍのコンパ
クトディスクサイズに２時間以上記録することができる
デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の開発が盛んに行わ
れている。従来のコンパクトディスク（ＣＤ）では厚さ
１．２ｍｍのポリカーボネート等の透明基板が用いられ
ているが、ＤＶＤでは、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネ
ート等の透明基板を貼り合わせた構造を有するものが提
案されている。

【０００３】このようなＤＶＤ用の光ピックアップ装置
を、従来のＣＤ用の光ピックアップ装置にも使用しよう
とすると、基板の厚み、すなわち基板表面から記録層ま
での距離が異なるため、収差の影響が大きくなり、両方
の基板に対して共に良好な光スポットを得ることが困難
となる。このため、従来のＣＤと薄型基板のＤＶＤの両
方を１つのピックアップ装置で再生するためには、ピッ
クアップ装置に特別な工夫が必要となる。

【０００４】このような問題を解決する方法として、ピ
ックアップ自体に、厚めの基板と薄型の基板のそれぞれ
に対応する２つの対物レンズ、すなわち厚めの基板には
低いＮＡ（開口数）のレンズ、薄型基板には高いＮＡ
（開口数）のレンズを設け、基板に応じて機械的にこれ
らのレンズを切り替える方式が提案されている。

【０００５】また、薄型基板に対応する単一の対物レン
ズだけを設け、厚めの基板のディスクを再生するときに
は、アパーチャを光路に挿入することで実質的なＮＡを
下げる方式も提案されている。このような方式によれ
ば、厚さ０．６ｍｍの薄型基板のＤＶＤと、厚さ１．２
ｍｍの従来のＣＤとを共に再生することが可能となり、
再生互換性を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
を切り替える方式では、ピックアップ内部に２つの対物
レンズを備える必要があり、またレンズを切り替えるた
めの機構が必要となり、小型化及び低コスト化が困難で
あるという問題があった。また、アパーチャを光路に挿
入する方式では、上記のレンズを切り替える方式よりも
簡易な構造にすることができるが、やはりアパーチャを
光路中に挿入するための機械的な機構が必要であり、低
コスト化及び小型化が困難であるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、ＣＤとＤＶＤのように再
生光入射側の表面から記録面までの距離が異なる光記録
媒体間で再生における互換性を、より簡単な構造でとる
ことができ、低コスト化及び小型化を実現することがで
きる光ピックアップ装置を提供することにある。

【０００８】

【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、反射型光記録媒体に再生光を照射し、その反射
光を検出して該媒体に記録された情報を再生するための
光ピックアップ装置であり、再生光を出射する光源と、
光源と反射型記録媒体の間の往光路中に設けられ、例え
ばフォトンモード反応により、吸収スペクトルが変化す
る色素を含有することにより再生光を透過させる透過領
域と再生光に対する透過率が透過領域に比べ相対的に低
い不透過領域とを形成することができるアパーチャ形成
手段と、アパーチャ形成手段に対して上記色素の吸収ス
ペクトルの変化を生じさせる再生光光源とは別光源から
の光を照射させることによってアパーチャ形成手段の透
過領域または不透過領域の形成を制御する手段とを備え
ている。

【０００９】本発明においては、アパーチャ形成手段の
再生光入射領域の内側、好ましくは略中央部に透過領域
が形成され、その周辺部に不透過領域が形成されること
が好ましい。

【００１０】本発明に従えば、制御手段によって、アパ
ーチャ形成手段に再生光光源とは別光源からの光を照射
し、アパーチャ形成手段の透過領域または不透過領域の
形成を制御する。これにより、ＣＤとＤＶＤのように、
異なる光記録媒体間での再生における互換性をとること
ができる。すなわち、ＣＤのように厚めの基板のディス
クを再生する際には、アパーチャ形成手段の再生光入射
領域の周辺部に不透過領域を形成し、これによって実質
的なＮＡ（開口数）を下げることができる。またＤＶＤ
のような薄型基板を再生する際には、アパーチャ形成手
段の再生光入射領域に不透過領域を形成しないか、ある
いは相対的に不透過領域の面積を小さくすることによっ
て、厚めの基板のディスクの再生のときよりも実質的な
ＮＡ（開口数）を高めることができる。

【００１１】本発明に従えば、アパーチャ形成手段に制
御手段から再生光光源とは別光源からの光を照射するこ
とによって、実質的なＮＡを制御することができ、ＣＤ
とＤＶＤのように異なる光記録媒体間で再生における互
換性をとることができる。従って、従来よりも簡単な構
造で再生における互換性をとることができ、低コスト化
及び小型化を実現することができる。

【００１２】また本発明によれば、アパーチャ形成手段
に形成する透過領域及び不透過領域の形成位置及び領域
の大きさを自由に制御することが可能である。従って、
種々の径のアパーチャを形成することができ、ＣＤ及び
ＤＶＤに限定されることなく、種々の厚みの光ディスク
に対応させることができる。

【００１３】本発明に従う第１の局面では、アパーチャ
形成手段の再生光入射領域内の該領域周辺部に、制御手
段から着色光を照射し、該周辺部に不透過領域を形成す
ることによってアパーチャを形成している。すなわち、
第１の局面によれば、アパーチャ形成手段に含有される
色素が、別光源からの光としての着色光を照射すること
により、例えばフォトンモードによる着色反応を生じ、
これによって不透過領域を形成することができる色素で
ある。また制御手段は、アパーチャ形成手段の再生光入
射領域内の該領域周辺部に上記着色光を照射し、これに
よってアパーチャ形成手段の再生光入射領域内の上記周
辺部に不透過領域を形成する。

【００１４】第１の局面に従えば、このようにしてアパ
ーチャ形成手段の再生光入射領域内の周辺部に不透過領
域を形成することにより、実質的なアパーチャが形成さ
れ、実質的なＮＡを下げて、ＣＤのような厚めの基板の
ディスクを再生することができる。ＤＶＤのような薄型
基板のディスクを再生する場合には、制御手段からの着
色光の照射を行わないか、あるいはその強度を低減す
る。これによって、アパーチャ形成手段の再生光入射領
域内の周辺部の不透過領域が消失するか、あるいはその
面積が減少し、実質的なＮＡが高められる。

【００１５】第１の局面において、アパーチャ形成手段
の再生光入射領域内の周辺部に着色光を照射する方法と
しては以下の方法が挙げられる。第１の方法は、制御手
段が円環状の発光面から着色光を出射する着色光光源を
有する方法である。このような方法では、上記別光源と
しての着色光光源から出射した着色光をアパーチャ形成
手段の再生光入射領域内に照射することにより、上記周
辺部に着色光を照射することができ、周辺部に不透過領
域を形成することができる。

【００１６】第２の方法は、制御手段が着色光を出射す
る上記別光源としての着色光光源と、着色光光源とアパ
ーチャ形成手段との間の光路中に設けられるシールド材
とを有する方法である。このシールド材は、着色光光源
から出射された着色光がアパーチャ形成手段の再生光入
射領域内の周辺部に照射されるように、着色光を遮蔽す
る。従って、このような制御手段からの着色光を、アパ
ーチャ形成手段の再生光入射領域内に照射することによ
り、上記周辺部に着色光を照射することができ、周辺部
に不透過領域を形成することができる。なお、シールド
材は再生光が通過しない場所に設けることが好ましい。

【００１７】第１の局面においては、制御手段における
光源の位置や、あるいは上記シールド材の位置あるいは
遮蔽面積を変化させることにより、アパーチャ形成手段
の再生光入射領域内の不透過領域の面積を可変的に制御
可能としてもよい。このように不透過領域の面積を可変
的に制御可能にすることにより、実質的なＮＡを可変的
に制御することができる。

【００１８】本発明の第２の局面では、アパーチャ形成
手段の再生光入射領域の全体に着色光を照射し、全体を
着色状態とした上で、再生光をアパーチャ形成手段に照
射し、再生光の光強度分布を利用して、再生光入射領域
内、好ましくはその中央部を消色し、透過領域を形成す
る。すなわち、再生光のビームは、通常中央部の強度が
周辺部に比べ高いので、再生光が照射された領域内、好
ましくはその中央部で優先的に消色反応が生じ、透過領
域が形成される。

【００１９】従って、第２の局面においては、アパーチ
ャ形成手段に含有される色素として、再生光光源と別光
源からの光としての着色光を照射することにより、例え
ばフォトンモード反応による着色反応を生じ不透過領域
を形成するとともに、再生光を照射することにより、例
えばフォトンモードによる消色反応を生じ、透過領域を
形成する色素が用いられる。

【００２０】第２の局面において、制御手段は、上述の
ように、アパーチャ形成手段の再生光入射領域内の全体
に着色光を照射する。これによって、アパーチャ形成手
段の再生光入射領域内の全体で着色状態となるが、ここ
に再生光が照射されると、再生光照射領域内、好ましく
はその中央部で消色反応が生じ、透過領域が形成され
る。従って、アパーチャ形成手段の再生光入射領域内の
周辺部では着色光による着色反応が生じて不透過領域が
形成され、その内側では再生光による消色反応が生じて
透過領域が形成される。これによって、実質的なＮＡが
低下し、ＣＤのような厚めの基板の光ディスクを再生す
ることができる。

【００２１】第２の局面において、ＤＶＤのような薄型
基板の光ディスクを再生する場合には、アパーチャ形成
手段の再生光入射領域への着色光の照射をやめるか、あ
るいは着色光の強度を低減させる。これによって、着色
光による不透過領域が消失するかあるいはその面積が減
少し、より広い面積の透過領域が形成されるので、実質
的なＮＡを高めることができ、ＤＶＤ等の光ディスクを
再生することができるようになる。

【００２２】上記第１の局面及び第２の局面において、
アパーチャ形成手段に含有される色素は、上記のような
着色反応または消色反応を生じる色素であれば広い範囲
で使用することができるが、周囲の温度の影響を受けな
いようにするためには、熱反応による着色及び消色をほ
ぼ生じないフォトクロミック性色素を用いることが好ま
しい。このようなフォトクロミック性色素として、ジア
リールエテン系フォトクロミック色素等を挙げることが
できる。

【００２３】本発明の第３の局面では、アパーチャ形成
手段に含有される色素として、逆フォトクロミック性色
素のように、室温において再生光に対する着色状態を示
す色素を用い、制御手段から、アパーチャ形成手段の再
生光入射領域内の一部の領域、好ましくは中央部に消色
光を照射するか、あるいは中央部の光強度が高い消色光
を再生光入射領域に照射する。これによって、アパーチ
ャ形成手段の再生光入射領域の内側、好ましくは中央部
に透過領域を形成する。従って、アパーチャ形成手段に
含有される色素として、上記のように室温で着色状態を
示すとともに、消色光を照射することにより、例えばフ
ォトンモードによる消色反応を生じて透過領域を形成す
る色素を用いる。

【００２４】第３の局面によれば、不透過領域の内側に
透過領域が形成されたアパーチャを形成することができ
る。従って、実質的なＮＡを低下させることができ、Ｃ
Ｄのような厚めの基板の光ディスクを再生することがで
きる。

【００２５】第３の局面において、ＤＶＤのような薄型
基板の光ディスクを再生する場合には、消色光をアパー
チャ形成手段の再生光入射領域内の全体に照射するかあ
るいは中央部の光強度が高い消色光全体の光強度を高
め、透過領域の面積を増大する。これにより、実質的な
ＮＡを高めることができ、ＤＶＤのような薄型基板の光
ディスクを再生することができる。

【００２６】第３の局面において、消色光の照射領域あ
るいは消色光の光強度を可変的に制御できるようにすれ
ば、アパーチャ形成手段で形成するアパーチャの形成面
積を可変的に制御することができ、種々の実質的なＮＡ
を実現することができる。

【００２７】本発明におけるアパーチャ形成手段は、上
記のような色素を含有させることにより形成されるもの
であり、例えば、上記色素を含有させた薄膜や成形体等
から形成させることができる。このような薄膜や成形体
等は、色素を含有したポリマーから形成することができ
る。また薄膜の場合には色素を蒸着させて薄膜としたも
のであってもよい。また、このような薄膜を、透明な支
持体上に設け、これをホルダーによって保持してもよ
い。また、光源と媒体との間の再生光の光路にある光学
素子にアパーチャ形成手段を組み込んでもよい。すなわ
ち、このような光学素子の表面にアパーチャ形成手段と
なる薄膜を設けてもよい。また、光学素子がプラスチッ
ク製などである場合には、光学素子自体に上記のような
色素を含有させて光学素子にアパーチャ形成手段の機能
を付与させてもよい。

【００２８】本発明に従うさらに他の局面の光ピックア
ップ装置は、光記録媒体に再生光を照射して情報の再生
を行う光ピックアップ装置であり、再生光を出射する第
１の光源と、第１の光源と光記録媒体の間の往光路中に
設けられ再生光を透過する光透過領域部の大きさを変化
させることができる遮蔽部材と、該遮蔽部材の光透過領
域部の大きさを制御するための制御光を出射する第２の
光源とを備えている。

【００２９】この局面における光ピックアップ装置の遮
蔽部材としては、例えば上述のアパーチャ形成手段を用
いることができる。また第１の光源は上述の再生光光源
に対応しており、第２の光源としては、例えば上記の再
生光光源とは別の光源を用いることができる。なお、こ
の局面において光記録媒体は、反射型の光記録媒体に限
定されるものではなく、例えば光記録媒体の一方側から
再生光を照射し、他方側で媒体を通過した再生光を検知
するような透過型の光記録媒体にも適用することができ
るものである。

【００３０】上記本発明における再生光光源とは別の光
源及び第２の光源から出射される光は、一般には再生光
光源から出射される再生光と異なる波長を有する光が用
いられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
再生光光源から出射される再生光と実質的に同じ波長を
有する光を別光源または第２の光源からの光として用い
てもよい。このような再生光と同波長の光は、例えば再
生光光源からの光の強度が低い場合に、再生光と同波長
の光を別光源または第２の光源から出射し光強度を補助
的に高めることによって、アパーチャ形成手段の制御を
行う場合に用いることができる。

【００３１】なお、本発明において「不透過領域」と
は、再生光を実質的に透過しない領域のみならず、再生
光を再生に実質的に寄与できない程度にその強度を低下
させる低透過領域をも含むものである。不透過領域の再
生光に対する透過率は、特に限定されるものではなく、
実質的にＮＡを制御できるような透過率であればよい。
一般には、１０％以下の透過率が好ましく、さらに好ま
しくは５％以下の透過率である。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の局面に従
う一実施形態の光ピックアップ装置を示す構成図であ
る。図１を参照して、再生光を出射する光源１の光出射
側には、再生光を整形するためのコリメートレンズ２が
設けられている。再生光照射によって情報を再生する対
象物である光ディスク６の光入射側には対物レンズ５が
設けられている。コリメートレンズ２と対物レンズ５と
の間には、本発明におけるアパーチャ形成手段であるア
パーチャ形成素子３が設けられている。従って、アパー
チャ形成素子３は、光源１と光ディスク６の往光路中に
設けられている。

【００３３】アパーチャ形成素子３とコリメートレンズ
２との間には、再生光の進行方向に対し約４５°に傾斜
されたダイクロックミラー８が設けられている。ダイク
ロックミラー８に反射させて、アパーチャ形成素子３に
着色光を照射するため、着色光光源７が設けられてい
る。着色光光源７は、円環状、すなわちドーナツ状の発
光面を有しており、ドーナツ状の発光面から着色光を出
射することにより、アパーチャ形成素子３をドーナツ状
の着色光で照射する。従って、アパーチャ形成素子の周
辺部のみが着色光によって照射される。着色光光源７と
しては、例えば、高輝度の青色発光ダイオードをドーナ
ツ状に配置したものを用いることができる。

【００３４】アパーチャ形成素子３には、フォトクロミ
ック性色素が含有されており、該フォトクロミック性色
素は、着色光光源７からの着色光が照射されることによ
り、フォトンモードによる着色反応を生じ着色状態とな
る色素が用いられている。さらに本実施形態では、この
色素として、光源１から出射される再生光が照射される
ことによりフォトンモードによる消色反応を生じる色素
を用いている。

【００３５】図２は、アパーチャ形成素子の再生光入射
領域４における着色状態を示す平面図である。図２
（ａ）はアパーチャ形成素子の再生光入射領域４にドー
ナツ状の着色光が照射されているときの状態を示してい
る。着色光が照射されている再生光入射領域４の周辺部
では、フォトンモードによる着色反応が生じ不透過領域
４ｂが形成されている。また着色光が照射されていない
中央部では、再生光の透過率が高い透過領域４ａが形成
されている。

【００３６】図２（ａ）に示す不透過領域４ｂは、着色
光の照射領域または着色光の光強度を変化させることに
より、その領域の面積を変化させることができる。従っ
て、アパーチャの開口部となる透過領域４ａの径を変化
させることができ、実質的なＮＡを変化させることがで
きる。また、本実施形態では、アパーチャ形成素子に含
有される色素として、再生光照射により消色反応が生じ
る色素を用いているので、再生光のビーム強度を変化さ
せることによっても、透過領域４ａの径を変化させるこ
とができる。すなわち、一般に半導体レーザー等から出
射されるビーム光は、中心部ほど強度が高い光強度分布
を有しているので、再生光ビームの中心部で消色反応が
生じ易く、全体のビーム強度を増加させるに従い、ビー
ム強度の強い領域が拡大され、透過領域４ａの径を大き
くすることができる。

【００３７】図１を再び参照して、ＣＤのように厚めの
基板の光ディスクを再生させる場合には、図１に示すよ
うに、アパーチャ形成素子３の周辺部に不透過領域４ｂ
を形成し、透過領域４ａのみを通して再生光を照射する
ことにより、実質的なＮＡを低下させることができる。

【００３８】図１に示す装置において、ＤＶＤのような
薄型基板の光ディスクを再生する場合には、着色光光源
７からの着色光の照射をやめるか、あるいは着色光光源
７からの着色光のビーム強度を低減する。これにより、
不透過領域４ｂが消失するかあるいはその面積が小さく
なり、透過領域４ａの径が大きくなる。本実施形態で
は、再生光により消色反応が生じる色素を用いているの
で、不透過領域４ｂの消失または面積減少がより確実に
なされる。

【００３９】図２（ｂ）は、不透過領域４ｂを消失させ
た状態を示す平面図である。図２（ｂ）に示すように、
不透過領域４ｂが消失し、再生光入射領域４の全体が透
過領域４ａとなっている。従って、実質的なＮＡを高め
ることができ、ＤＶＤのような薄型基板の光ディスクを
再生することができる。

【００４０】図２（ｃ）は、不透過領域４ｂの面積を減
少させた状態を示す平面図である。この場合も、同様に
実質的なＮＡを高めることができる。図３は、図１に示
す実施形態の装置をさらに詳細に示す構成図である。図
３に示すように、対物レンズ５とアパーチャ形成素子３
の間にはハーフミラーを有するビームスプリッター９が
設けられている。ビームスプリッター９で分離された反
射光を検出するため検出器１０が設けられている。検出
器１０は、反射光に含まれる再生信号を検出するととも
に、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
を検出する。なおフォーカスサーボは非点収差法を、ト
ラッキングサーボは差動プッシュプル法を採用してい
る。

【００４１】図３を参照して、ＣＤ等を再生する場合に
は、着色光光源７に、着色光強度制御信号を与え、アパ
ーチャ形成素子３に十分な不透過領域４ｂを形成するこ
とができる強度の着色光を出射する。この着色光はダイ
クロックミラー８で反射され、アパーチャ形成素子３に
照射される。アパーチャ形成素子３の周辺部には着色光
が照射され、不透過領域４ｂが形成される。これに伴っ
て、その内側の中央部には透過領域４ａが形成される。
再生光光源１から出射された再生光は、コリメータレン
ズ２を通り整形され、アパーチャ形成素子３に与えられ
る。再生光は、アパーチャ形成素子３の中央部の透過領
域４ａを通り、そのビーム径が縮小され、対物レンズ５
に与えられる。ビーム径が縮小されて対物レンズ５に入
射するので実質的なＮＡが低下し、ＣＤ等に対応でき
る。光ディスク６からの反射した再生光は再び対物レン
ズ５を通り、ビームスプリッター９のハーフミラーで反
射され、検出器１０に送られる。検出器１０では、再生
信号と共に、フォーカスエラー信号及びトラッキングエ
ラー信号が検出される。

【００４２】図３の装置を用いて、ＤＶＤ等を再生する
場合には、着色光光源７に着色光強度制御信号を与え、
着色光の照射をやめるか、あるいは着色光の光強度を低
減させて、アパーチャ形成素子３の不透過領域４ｂが形
成されないかあるいはその面積を減少させるようにす
る。これにより、アパーチャ形成素子３の透過領域４ａ
が増大し、再生光光源１からの再生光は、より大きなビ
ーム径で対物レンズ５に与えられる。このため、実質的
なＮＡが高められる。従って、ＤＶＤ等の光ディスクの
記録層を再生することができる。ディスク６からの反射
光は、上述と同様として検出器１０に与えられる。

【００４３】図４（ａ）は、図１及び図３に示す実施形
態の装置においてアパーチャ形成素子３に含有させた色
素の分子構造を示している。また図４（ｂ）は、この色
素の吸収スペクトルを示している。図４（ｂ）に示すよ
うに、このフォトクロミック性色素は、青色光があたる
とフォトンモードによる着色反応が生じ、赤色光があた
ればフォトンモードによる消色反応が生じることがわか
る。従って、青色光を着色光として用い、赤色光を消色
光として用いることができる。図１及び図３に示す実施
形態の装置では、再生光により消色反応を生じさせてい
るので、再生光として赤色光を用いている。具体的に
は、波長６８０ｎｍの半導体レーザーからのレーザー光
を用いている。

【００４４】図１及び図３に示す実施形態において、ア
パーチャ形成素子は、図４（ａ）に示すようなジアリー
ルエテン系フォトクロミック色素をポリスチレン中に１
０^-3ｍｏｌ／ｌの濃度のオーダーで分散し、これを所定
の型に入れて溶剤を蒸発させ光学素子として成形したも
のを用いた。素子の光学的濃度としては、０．２〜２．
０までの種々のものを作製した。なお、完全着色時の光
学的濃度は、着色分子の濃度（ｍｏｌ／ｌ）と素子の厚
み（ｃｍ）及び色素の再生光波長おける分子吸光係数
（ｌ／ｍｏｌ・ｃｍ）で定義されるものである。従っ
て、フォトクロミック色素の着色分子の濃度を変化させ
るか、あるいは光学素子の厚みを変化させることにより
調整することができる。

【００４５】着色時の光学的濃度が０．８となるアパー
チャ形成素子を用い、着色光の放射パワーとスポット径
の関係について求めた。図５は、着色光パワーとスポッ
ト径の関係を示す図である。図３に示すような装置で、
再生光のパワーは１ｍＷと一定にし、着色光のパワーを
１ｍＷから徐々に上げてゆき、再生光ビームのスポット
径を測定した。図５に示されるように、再生光のパワー
が１ｍＷ程度以下のときには、ＤＶＤ等において使用さ
れる０．８ミクロンのスポット径となり、着色光パワー
が４ｍＷ程度のときに、従来のＣＤに使用されている
１．６ミクロンのスポット径となることがわかる。この
ように、着色光のパワーを変化させることにより、実質
的なＮＡを変化させ、スポット径を変化させることがで
きる。なお、本実施形態では、アパーチャ形成素子の色
素として、再生光により消色反応を生じる色素を用いて
いるので、着色光パワーを一定にし、再生光パワーを変
化させて実質的なＮＡを変化させることも可能である。

【００４６】次に、図３に示すような装置を用い、ＤＶ
Ｄタイプの再生専用ディスクを再生した。ＤＶＤタイプ
のディスクとしては、ポリカーボネート製の、基板厚み
０．６ｍｍ、最短ピット（３Ｔ信号）＝０．４２ミクロ
ン、トラックピッチ０．８ミクロンのディスクを用い
た。着色光パワーを０ｍＷ、すなわち着色光を照射せ
ず、アパーチャ形成素子の再生光入射領域全体を透過領
域として、ＤＶＤディスクを再生したところ、良好な出
力が得られた。

【００４７】次に、従来のＣＤディスクを再生した。Ｃ
Ｄディスクとしては、ポリカーボネート製の、基板厚み
１．２ｍｍ、最短ピッチ（３Ｔ信号）＝０．８３ミクロ
ン、トラックピッチ１．６ミクロンのＣＤディスクを用
いた。着色時の光学的濃度が０．８であるアパーチャ形
成素子を用い、着色光パワーを４ｍＷとし、再生光パワ
ーを１ｍＷとしてＣＤディスクのＥＦＭ信号を再生した
ところ、良好な出力が得られた。

【００４８】次に、アパーチャ形成素子として着色時の
光学的濃度を変化させた素子を作製し、アパーチャ形成
素子の光学的濃度と再生信号の品質の関係について検討
した。アパーチャ形成素子の光学的濃度は、素子の厚み
を１ｍｍ〜３ｍｍの間で変化させることにより変化させ
た。着色光パワーを４ｍＷとし、再生パワーを１ｍＷと
して、上記のＣＤディスクを再生し、出力信号のジッタ
ー値を測定した。図６は、アパーチャ形成素子の光学的
濃度とジッター値の関係を示す図である。図６から明ら
かなように、光学的濃度が０．８以上になると、良好な
ジッター値が得られることがわかる。

【００４９】図７は、本発明の第１の局面に従う他の実
施形態の光ピックアップ装置を示す構成図である。本実
施形態では、着色光光源７からの着色光が、ビームスプ
リッター９のハーフミラーで反射しアパーチャ形成素子
３に照射されるように設けられている。その他の構成に
ついては、図３に示す実施形態と同様であるので、説明
を省略する。本実施形態のように、ビームスプリッター
９のハーフミラーで着４光光源７からの着色光を反射さ
せ、アパーチャ形成素子３に照射させることにより、図
３に示す実施形態に比較して、ダイクロックミラーが不
要となる。従って、さらに簡単な構成とすることができ
る。

【００５０】図８は、本発明の第１の局面に従うさらに
他の実施形態の光ピックアップ装置を示す構成図であ
る。本実施形態では、着色光光源７の光出射側にシール
ド材１１が設けられている。このようなシールド材１１
の存在により、着色光光源７からの着色光は円環状、す
なわちドーナツ状となり、アパーチャ形成素子３に照射
される。なお、本実施形態では、再生光光源１の光出射
側にコリメーターレンズが設けられておらず、直接回折
格子１２、及びアパーチャ形成素子３を通り対物レンズ
５に照射されている。回折格子１２は、再生光を３つの
ビームに分割してトラッキングサーボ用のサブビームを
形成するための光学素子であり、上記の実施形態の光ピ
ックアップ装置にも設けられているが、各図面において
は、図示省略されているものである。

【００５１】本実施形態では、上記各実施形態のような
円環状の発光面を有する着色光光源ではなく、着色光光
源の光出射側にシールド材を設けた制御手段を備えてい
る。本実施形態では、シールド材１１の遮蔽面積を変化
させることにより、あるいは着色光光源７との距離を変
化させることにより、着色光の照射面積を変化させるこ
とができる。これにより、アパーチャ形成素子３の不透
過領域４ｂの面積を変化させ、アパーチャの径を変化さ
せることができる。また、ＤＶＤ等を再生する場合に
は、着色光光源７からの着色をやめたり、あるいは着色
光の強度を低減する方法に加えて、シールド材１１によ
り着色光がアパーチャ形成素子３に到達しないように遮
蔽する方法も採用することができる。

【００５２】図９は、本発明の第２の局面に従う一実施
形態の光ピックアップ装置を示す構成図である。本実施
形態では、アパーチャ形成素子３の再生光入射領域全体
を着色光で照射することができる着色光光源２０が設け
られている。アパーチャ形成素子３に含有される色素と
しては、着色光光源２０からの着色光によって着色状態
になるとともに、光源１からの再生光の照射により消色
状態となる色素が用いられている。具体的には、例えば
図４（ａ）に示す構造を有する色素を用いることができ
る。

【００５３】着色光光源２０からの着色光は、ダイクロ
ックミラー８により反射され、アパーチャ形成素子３に
照射される。アパーチャ形成素子３では再生光入射領域
全体に着色光が照射されるので、全体が着色状態とな
る。この状態で、光源１からの再生光がアパーチャ形成
素子３に照射される。再生光ビームは中央部が強度の高
い光強度分布を有しているので、このような着色状態の
アパーチャ形成素子に再生光が照射されると、光強度の
高い中央部で優先的に消色反応が生じ、中央部に透過領
域４ａが形成される。再生光はこの透過領域４ａ通り、
対物レンズ５を介して光ディスク６に照射されるので、
実質的なＮＡが低くなり、ＣＤ等のディスクを再生する
ことができる。

【００５４】ＤＶＤ等のディスクを再生する場合には、
着色光光源２０からの着色光の照射をやめるか、あるい
は着色光の強度を低減することにより、透過領域４ａの
面積を大きくし、アパーチャの径を大きくすることがで
きる。これによって、実質的なＮＡが大きくなり、ＤＶ
Ｄ等の光ディスクを再生することができる。

【００５５】また、再生光のビーム強度を高めることに
よっても、透過領域４ａの面積を大きくしてアパーチャ
の径を大きくすることが可能である。このようにアパー
チャ形成素子３における不透過領域４ｂが完全に消失し
ない場合には、図２（ｃ）に示すように、周辺に幅の狭
い不透過領域４ｂが形成された状態で、透過領域４ａの
面積が大きくなり、アパーチャの径が大きくなる。

【００５６】図１０は、本発明の第３の局面に従う一実
施形態の光ピックアップ装置を示す構成図である。図１
０を参照して、本実施形態では、アパーチャ形成素子３
に含有される色素として、逆フォトクロミック性色素が
用いられており、室温において着色状態になるととも
に、消色光光源２１からの消色光の照射により消色反応
を生じる色素系が用いられている。具体的には、例えば
スピロセレナゾリノベンゾピランをポリメタクリル酸中
に分散したものを用いることができる。

【００５７】消色光光源２１は、出射する消色光がダイ
クロックミラー８により反射され、アパーチャ形成素子
３に照射されるような位置に設けられている。消色光光
源２１としては、消色光ビームの中心部が光強度の高い
ような強度分布を有する光源を用いる。従って、消色光
光源２１から出射された消色光が照射されたアパーチャ
形成素子３の中央部では、消色光の光強度が強いため、
透過領域４ａが形成され、その周辺では光強度が弱いた
め着色状態のままであり、不透過領域４ｂとなる。従っ
て、光源１から出射された再生光は、透過領域４ａを通
り、そのビーム径が縮小され、対物レンズ５を通り、実
質的なＮＡが低下し、ＣＤ等の光ディスクを再生するこ
とができる。

【００５８】本実施形態の装置を用いて、ＤＶＤ等のデ
ィスクを再生する場合には、消色光光源２１から出射す
る消色光の全体の光強度を増加させ、光強度の高い領域
を増大させる。これによって、透過領域４ａの領域を増
大させ、アパーチャの径を大きくすることができる。従
って、再生光のビーム径を大きくすることができ、実質
的なＮＡを高め、ＤＶＤ等の光ディスクを再生すること
ができる。以上のように、本発明に従えば、ＤＶＤ及び
ＣＤのように異なる光ディスクを再生することができる
光ピックアップ装置とすることができる。

【００５９】上記各実施形態においては、本発明のアパ
ーチャ形成素子を対物レンズに対して光源側に設けてい
るが、本発明はこれに限定されるものではなく、対物レ
ンズに対して媒体側に設けてもよく、さらには光源のす
ぐ前の位置に設けてもよい。また、対物レンズ、コリメ
ータレンズ、ビームスプリッター等の光学素子と一体化
してアパーチャ形成手段を設けてもよい。さらには、光
学素子がプラスチックなどから形成される場合、本発明
のアパーチャ形成手段の色素を含有させ、光学素子自体
にアパーチャ形成素子としての機能を付与してもよい。

【００６０】

【発明の効果】本発明に従えば、より簡単な構造で、基
板厚みの異なる媒体間での再生における互換性をとるこ
とができる。従って、再生互換性を有する光ピックアッ
プ装置を、低いコストで、またより小型なものとして製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の局面に従う一実施形態の光ピッ
クアップ装置を示す構成図。

【図２】本発明におけるアパーチャ形成素子の着色状態
及び消色状態を示す平面図。

【図３】図１に示す実施形態をさらに詳細に示す構成
図。

【図４】本発明の一実施形態のアパーチャ形成素子に含
有される色素の化学構造式（ａ）及び吸収スペクトル
（ｂ）を示す図。

【図５】本発明の一実施形態における着色光パワーと再
生光のスポット径の関係を示す図。

【図６】本発明の一実施形態におけるアパーチャ形成素
子の着色時の光学的濃度と再生信号のジッター値との関
係を示す図。

【図７】本発明の第１の局面に従う他の実施形態の光ピ
ックアップ装置を示す構成図。

【図８】本発明の第１の局面に従うさらに他の実施形態
の光ピックアップ装置を示す構成図。

【図９】本発明の第２の局面に従う一実施形態の光ピッ
クアップ装置を示す構成図。

【図１０】本発明の第３の局面に従う一実施形態の光ピ
ックアップ装置を示す構成図。

【符号の説明】

１…再生光光源 ２…コリメートレンズ ３…アパーチャ形成素子 ４…アパーチャ形成素子の再生光入射領域 ４ａ…透過領域 ４ｂ…不透過領域 ５…対物レンズ ６…光ディスク ７…着色光光源 ８…ダイクロイックミラー ９…ビームスプリッター １０…光検出器 １１…シールド材 １２…回折格子 ２０…着色光光源 ２１…消色光光源

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型光記録媒体に再生光を照射し、そ
   の反射光を検出して該媒体に記録された情報を再生する
   ための光ピックアップ装置であって、 前記再生光を出射する光源と、 前記光源と前記反射型光記録媒体の間の往光路中に設け
   られ、吸収スペクトルが変化する色素を含有することに
   より、前記再生光を透過させる透過領域と前記再生光に
   対する透過率が前記透過領域に比べ相対的に低い不透過
   領域とを形成することができるアパーチャ形成手段と、 前記アパーチャ形成手段に対して、前記色素の前記吸収
   スペクトルの変化を生じさせる前記再生光光源とは別の
   光源からの光を照射することによって、前記アパーチャ
   形成手段の前記透過領域または前記不透過領域の形成を
   制御する手段とを備える光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記アパーチャ形成手段に含有される前
   記色素が、フォトンモード反応により吸収スペクトルが
   変化する色素である請求項１に記載の光ピックアップ装
   置。
3. 【請求項３】 前記アパーチャ形成手段の再生光入射領
   域内に前記透過領域を形成し、前記アパーチャ形成手段
   の前記透過領域の周辺部に前記不透過領域を形成するよ
   うに、前記制御手段により制御する請求項１または２に
   記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記アパーチャ形成手段に含有される前
   記色素が、前記再生光光源と別光源からの光としての着
   色光を照射することにより着色反応を生じ前記不透過領
   域を形成する色素であり、 前記制御手段が前記アパーチャ形成手段の再生光入射領
   域内の該領域周辺部に前記着色光を照射し、これによっ
   て前記アパーチャ形成手段の再生光入射領域内の前記周
   辺部に前記不透過領域が形成される請求項１〜３のいず
   れか１項に記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記アパーチャ形成手段に含有される前
   記色素が、フォトンモード反応により着色反応を生じる
   色素である請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段が、前記別光源として、円
   環状の発光面から前記着色光を出射する着色光光源を有
   し、該着色光光源から着色光を出射することにより、前
   記アパーチャ形成手段の再生光入射領域内の前記周辺部
   に前記着色光が照射される請求項４または５に記載の光
   ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段が、前記着色光を出射する
   前記別光源としての着色光光源と、前記着色光光源とア
   パーチャ形成手段との間の光路中に設けられるシールド
   材とを有し、前記着色光光源から出射された着色光が前
   記シールド材によって遮蔽されることにより、前記アパ
   ーチャ形成手段の再生光入射領域内の前記周辺部に前記
   着色光が照射される請求項４または５に記載の光ピック
   アップ装置。
8. 【請求項８】 前記アパーチャ形成手段に含有される前
   記色素が、前記再生光光源と別光源からの光としての着
   色光を照射することにより着色反応を生じて前記不透過
   領域を形成し、かつ前記再生光を照射することにより消
   色反応を生じて前記透過領域を形成する色素であり、 前記制御手段が前記アパーチャ形成手段の再生光入射領
   域内のほぼ全体に前記着色光を照射し、これによって前
   記アパーチャ形成手段の再生光入射領域内の該領域周辺
   部では前記着色光による着色反応が生じて前記不透過領
   域が形成され、前記周辺部の内側には前記再生光による
   消色反応が生じて前記透過領域が形成される請求項１、
   ２または３に記載の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記アパーチャ形成手段に含有される前
   記色素が、フォトンモード反応により着色反応及び消色
   反応を生じる色素である請求項８に記載の光ピックアッ
   プ装置。
10. 【請求項１０】 前記アパーチャ形成手段に含有される
    色素が、熱反応による着色及び消色をほぼ生じないフォ
    トクロミック性色素である請求項１〜９のいずれか１項
    に記載の光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記アパーチャ形成手段に含有される
    前記色素が、室温において前記再生光に対し不透過領域
    となる着色状態を示し、前記再生光光源と別光源からの
    光としての消色光を照射することにより消色反応を生じ
    て前記透過領域を形成する色素であり、 前記制御手段が前記アパーチャ形成手段の再生光入射領
    域内の一部の領域に前記消色光を照射するかあるいは中
    央部の光強度が高い消色光を前記再生光入射領域内に照
    射し、これによって前記アパーチャ形成手段の再生光入
    射領域内に前記透過領域が形成される請求項１、２また
    は３に記載の光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記アパーチャ形成手段に含有される
    前記色素が、フォトンモード反応により消色反応を生じ
    る色素である請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
13. 【請求項１３】 前記アパーチャ形成手段に含有される
    色素が、逆フォトクロミック性色素である、請求項１、
    ２、３、１１または１２に記載の光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 前記別光源からの光が、前記再生光と
    異なる波長を有する請求項１〜１３のいずれか１項に記
    載の光ピックアップ装置。
15. 【請求項１５】 光記録媒体に再生光を照射して情報の
    再生を行う光ピックアップ装置において、 前記再生光を出射する第１の光源と、 前記第１の光源と前記光記録媒体の間の往光路中に設け
    られ、前記再生光を透過する光透過領域部の大きさを変
    化させることができる遮蔽部材と、 前記遮蔽部材の光透過領域部の大きさを制御するための
    制御光を出射する第２の光源とを備える光ピックアップ
    装置。