JPH10124921A - 光再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板厚０.６ｍｍの光ディスク用に設計され
た対物レンズを用い、レーザビームの外周部を遮光して
基板厚１.２ｍｍの光ディスクを再生する場合、基板中
でレーザビームに収差が発生し、再生特性が低下する。 【解決手段】 基板厚１.２ｍｍの光ディスクの再生時
にＴＮ型液晶に電圧を印加する電極パターンをＴＮ型液
晶の両側で相違させ、レーザビームの内周部が通過部分
のＴＮ型液晶の屈折率を１.５、内周部と外周部との中
間領域が通過するＴＮ型液晶の屈折率を１.５／１.６
５、外周部が通過するＴＮ型液晶の屈折率を１.６５と
し、レーザビームの外周部の位相を内周部に比べ進ませ
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、基板厚の異なる複
数種類の光ディスクの再生装置に関する。

【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
ボを行うことにより、信号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４.７Ｇｂｙｔｅの情報を記録
するＤＶＤ規格が提案されている。ＤＶＤ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９.４Ｇｂｙｔｅの情報を記録できる。Ｄ
ＶＤとＣＤではディスク基板の厚みが異なるため１つの
光ピックアップで両者を再生できない。

【０００４】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の標準厚の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装置が提案されている。この技術は
短波長のレーザビームにて高密度の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
源側に介挿する装置である。

【０００５】また、半導体レーザから出射されるレーザ
ビームの外周部を選択的に遮光してレーザビームを集光
する対物レンズの実効的開口数を変更する方法として出
願人は、特願平８−８４３０７号においてレーザビーム
の偏光面を選択的に回転する液晶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フィルタを組み合わ
せる方法を提案している。この方法における光ピックア
ップの構成を図６に示す。光ピックアップ２０は、半導
体レーザ１、回折格子９、ハーフミラー４、コリメータ
レンズ５、偏光面回転手段２、偏光選択手段３、対物レ
ンズ６及び光検出器８で構成されており、前記半導体レ
ーザ１から発せられた波長６３５（許容誤差±１５）ｎ
ｍのレーザビームは前記回折格子９を介して前記ハーフ
ミラー４で半分が反射され、前記コリメータレンズ５で
平行光にされ、前記偏光面回転手段２、偏光選択手段３
を介して前記対物レンズ６に入射し、該対物レンズ６で
集光されて光ディスクの基板７を通って信号記録面７ａ
に照射される。該信号記録面７ａで反射されたレーザビ
ームは前記対物レンズ６、前記偏光選択手段３、前記偏
光面回転手段２、前記コリメータレンズ５を介して戻
り、前記ハーフミラー４で半分が透過し、前記光検出器
８に集光照射され、再生信号として検知される。 前記
偏光面回転手段２はＴＮ型液晶１２を２枚の透明電極付
きガラス１１、１１で挟み込んだ構造であり、液晶駆動
回路１６より前記透明電極付きガラス１１、１１に電圧
を印加することにより通過するレーザビームの偏光面を
選択的に回転する。また、前記偏光選択手段３は偏光面
フィルム１３を２枚のガラス１４、１４で挟み込んだ構
造である。前記偏光フィルム１３は特定方向に偏光する
レーザビームのみを透過させる。偏光選択手段３の偏光
特性を図７に示す。偏光選択手段３は外周部３ａと内周
部３ｂに分割され、外周部３ａにのみ偏光フィルム１３
が設けられている。また、偏光フィルム１３は紙面に水
平な方向に偏光するレーザビームのみを透過させるもの
とする。しかし、偏光フィルム１３は紙面に水平な方向
に偏光するレーザビームのみを透過すると云っても、そ
の透過率は７０〜９０％であるので、これではレーザビ
ームの内周部と外周部とでレーザビームの強度が異なり
再生特性に悪影響を及ぼす。そこで、前記偏光選択手段
２には偏光特性を示さない透過率が７０〜９０％のフィ
ルム１７が設けられている。

【０００６】前記光ピックアップ２０にて基板厚が０.
６（許容誤差±０.０５）ｍｍの薄型光ディスクを再生
する場合には、前記ＴＮ型液晶１２に電圧を印加しな
い。その結果、前記半導体レーザ１から発せられた紙面
に垂直な方向に偏光するレーザビームは、前記回折格子
９を介して前記ハーフミラー４で半分反射され、前記コ
リメータレンズ５で平行光にされ、前記偏光面回転手段
２で偏光面を全面的に９０度回転され、紙面に平行な方
向に偏光するようになって透過する。その後、前記偏光
選択手段３に入射したレーザビームは全面的に該偏光選
択手段３を透過し、前記対物レンズ６で集光され、前記
基板７を通って前記信号記録面７ａに照射される。その
後の動作については図６の説明と同じであるので省略す
る。

【０００７】一方、基板厚が１.２（許容誤差±０.１）
ｍｍの標準厚の光ディスクが再生される場合には、前記
液晶駆動回路１６より前記ＴＮ型液晶１２に電圧が印加
される。その結果、前記半導体レーザ１から発せられた
紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、前記回折
格子９を介して前記ハーフミラー４で半分反射され、前
記コリメータレンズ５で平行光にされ、前記偏光面回転
手段２で偏光面を全面的に回転されずに透過する。その
後、前記偏光選択手段３に入射したレーザビームは、そ
の外周部のみが偏光フィルム１３により遮光され、内周
部のみが該偏光選択手段３を透過し、前記対物レンズ６
で集光され、基板７７を通って信号記録面７７ａに照射
される。その後の動作については図６の説明と同じであ
るので省略する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】基板厚０.６ｍｍ用に
設計された対物レンズで集光されたレーザビームは、
０.６ｍｍ厚の基板に入射した後に内周部と外周部とで
位相差がなくなるようにするため、基板に入射する前は
内周部は外周部よりδだけ位相が遅れた波面になってい
る。

【０００９】しかし、特願平８−８４３０７号に開示さ
れた技術によりレーザビームの外周部を遮光して基板厚
が１.２ｍｍの光ディスクを再生する場合には、図８に
示すように遮光したレーザビームが基板７７に入射する
前には内周部が外周部よりδだけ遅れているが（Ｗ２の
波面。Ｗ１は内周部と外周部とで位相差のない波面を示
す。）、入射後は内周部は外周部より２δだけ進むこと
になる（Ｗ１１の波面。Ｗ２２は内周部と外周部とで位
相差のない波面を示す。）。この結果、１.２ｍｍ厚の
基板中では外周部と内周部とではδだけ位相差を生じる
ことなる。従って、前記基板７７に入射した後には外周
部は内周部に比べ位相的に遅れることになり、信号記録
面７７ａに照射された時点では収差が発生し、再生特性
を低下させるという問題がある。

【００１０】また、ＣＤと基板厚、記録密度が同じで、
追記型の光ディスクとしてＣＤ−Ｒがあるが、ＣＤ−Ｒ
の記録面の反射率は波長６３５ｎｍのレーザビームに対
しては１０％以下と低いため、ＣＤ−ＲとＤＶＤとを１
つの装置で再生するには波長７８０ｎｍのレーザビーム
と波長６３５ｎｍのレーザビームとが必要であるが、レ
ーザビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズ
は基板厚０.６ｍｍの光ディスク用に設計されているの
で、波長７８０ｎｍのレーザビームを用いて基板厚１.
２ｍｍの光ディスクを再生する場合にもレーザビームに
収差が発生する。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決し、レーザ
ビームの外周部を遮光して光ディスクを再生する場合に
もレーザビームの収差が発生しない光再生装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の基板厚
を有する第１の光ディスクと、第１の基板厚と異なる第
２の基板厚を有する第２の光ディスクとをレーザビーム
により再生可能な光再生装置であって、第１の光ディス
ク、もしくは第２の光ディスクに対向して設けられ、第
１の光ディスクの信号記録面、もしくは第２の光ディス
クの信号記録面にレーザビームを照射する対物レンズ
と、レーザビームを生成するレーザビーム生成手段と、
レーザビーム生成手段により生成されたレーザビームを
入射して、第１の光ディスクを再生するときは、レーザ
ビームの偏光面を第１の偏光方向に偏光させて透過し、
第２の光ディスクを再生するときは、レーザビームの偏
光面を第２の偏光方向に偏光させるとともに前記レーザ
ビームの球面波の位相を中心から外周へ行くほど進行さ
せて透過する光学手段と、光学手段を透過したレーザビ
ームを入射して、第１の偏光方向に偏光するレーザビー
ムは、そのまま透過し、第２の偏光方向に偏光するレー
ザビームは、その外周部を遮光して透過し、それぞれの
レーザビームを対物レンズに導く偏光選択手段とを含む
ことを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、好ましくは、光学手段が
第１の光ディスクが再生されるときは、屈折率が一定で
あり、第２の光ディスクが再生されるときは、屈折率が
レーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて大
きくなる液晶を含むことを特徴とする。また、本発明
は、好ましくは、光学手段が、レーザビームの光軸を中
心とする第１の同心円から成る領域以外に透明電極を有
する第１のガラス板と、レーザビームの光軸を中心とし
て第１の同心円の直径と異なる直径を有する第２の同心
円から成る領域以外に透明電極を有する第２のガラス板
と、により透明電極に接して液晶を挟持した構造を成
し、第１のレーザビームが入射されるときは、第１、お
よび第２のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加
されず、第２のレーザビームが入射されるときは、第
１、および第２のガラス板に形成された透明電極に電圧
が印加されることを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、第１の基板厚を有する第
１の光ディスクと、第１の基板厚と異なる第２の基板厚
を有する第２の光ディスクとをレーザビームにより再生
可能な光再生装置であって、第１の光ディスク、もしく
は第２の光ディスクに対向して設けられ、第１の光ディ
スクの信号記録面、もしくは第２の光ディスクの信号記
録面にレーザビームを照射する対物レンズと、第１の波
長を有する第１のレーザビームと、第１の波長と異なる
第２の波長を有する第２のレーザビームとを選択的に生
成するレーザビーム生成手段と、レーザビーム生成手段
により生成された第１、もしくは第２のレーザビームを
入射して、第１の光ディスクを再生するときは、第１の
レーザビームをそのまま透過し、第２の光ディスクを再
生するときは、第２のレーザビームを拡散させるととも
に、その球面波の位相を中心から外周へ行くほど進行さ
せて透過する光学手段と、光学手段を透過した第１、も
しくは第２のレーザビームを入射して、第１のレーザビ
ームは、そのまま透過し、第２のレーザビームは、その
外周部を遮光して透過し、それぞれのレーザビームを前
記対物レンズに導く偏光選択手段とを含むことを特徴と
する。

【００１５】また、本発明は、好ましくは、レーザビー
ム生成手段が第１のレーザビームを生成する第１の半導
体レーザと、第２のレーザビームを生成する第２の半導
体レーザとを含むことを特徴とする。また、本発明は、
更に好ましくは、光学手段が、第１のレーザビームをそ
のまま透過させ、第２のレーザビームを拡散させるホロ
グラムと、第１のレーザビームが入射されるときは、屈
折率が一定であり、第２のレーザビームが入射されると
きは、屈折率がレーザビームの通過する領域の中心から
外周に向けて大きくなる液晶とを含むことを特徴とす
る。

【００１６】また、本発明は、更に好ましくは、光学手
段が、第１のレーザビームをそのまま透過させ、第２の
レーザビームを拡散させるホログラムを第１の面に有
し、第１の面と反対面にレーザビームの光軸を中心とす
る第１の同心円から成る領域以外に透明電極を有する第
１のガラス板と、レーザビームの光軸を中心として第１
の同心円の直径と異なる直径を有する第２の同心円から
成る領域以外に透明電極を有する第２のガラス板と、に
より前記透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、
第１のレーザビームが入射されるときは、第１、および
第２のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加され
ず、第２のレーザビームが入射されるときは、第１、お
よび第２のガラス板に形成された透明電極に電圧が印加
されることを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、更に好ましくは、第１の
ガラス板に形成された透明電極のラビング方向と、第２
のガラス板に形成された透明電極のラビング方向とが同
一であることを特徴とする。また、本発明は、更に好ま
しくは、ホログラムが波長選択性のホログラムであるこ
とを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、更に好ましくは、液晶が
ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶であることを特徴とす
る。また、本発明は、更に好ましくは、偏光選択手段が
偏光フィルム若しくは偏光ガラス若しくは偏光回折格子
であることを特徴とする。また、本発明は、更に好まし
くは、ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶への電圧印加時
にＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶の屈折率がレーザビ
ームの通過する領域の中心から外周に向けて１.５〜１.
６５の範囲で大きくなることを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、第１の基板厚を有する第
１の光ディスクと、第１の基板厚と異なる第２の基板厚
を有する第２の光ディスクとをレーザビームにより再生
可能な光再生装置であって、第１の光ディスク、もしく
は第２の光ディスクに対向して設けられ、第１の光ディ
スクの信号記録面、もしくは第２の光ディスクの信号記
録面にレーザビームを照射する対物レンズと、第１の波
長を有する第１のレーザビームを生成する第１の半導体
レーザと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２
のレーザビームを生成し、信号記録面からの反射光を検
知するレーザ光生成手段と、第１の光ディスクを再生す
るときは、第１の半導体レーザを駆動し、第２の光ディ
スクを再生するときは、レーザ光生成手段を駆動するレ
ーザ駆動回路と、レーザ光生成手段により生成された第
２のレーザビームを入射して、第２のレーザビームを一
定の方向に屈折させるとともに、その球面波の位相を中
心から外周へ行くほど進行させて透過する収差補正手段
と、第１の半導体レーザにより生成された第１のレーザ
ビームをそのまま透過し、収差補正手段を透過した第２
のレーザビームを９０度の方向に反射させるダイクロイ
ックミラーと、ダイクロイックミラーからの第１、もし
くは第２のレーザビームを入射して、第１のレーザビー
ムは、そのまま透過し、第２のレーザビームは、その外
周部を遮光して透過し、それぞれのレーザビームを前記
対物レンズに導く偏光選択手段とを含むことを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明は、収差補正手段を透過した
第２のレーザビームを入射して、その偏光面を変更させ
てダイクロイックミラーに導く偏光面回転手段を、さら
に設けたことを特徴とする。また、本発明は、好ましく
は、偏光面回転手段が液晶を含む手段であることを特徴
とする。

【００２１】また、本発明は、更に好ましくは、液晶が
ＴＮ型液晶、もしくはＳＴＮ型液晶であることを特徴と
する。また、本発明は、更に好ましくは、収差補正手段
が、第１の面と第２の面とを有し、第１、もしくは第２
の面のうち、少なくとも一方の面がレーザビームの進行
方向に対して凸型の非球面で構成されたレンズであるこ
とを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、更に好ましくは、偏光選
択手段が偏光フィルム若しくは偏光ガラス若しくは偏光
回折格子であることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 本発明の第１の実施の形態を図を参照しつつ説明する。
本発明が対象とする光ディスクの具体例はＣＤとＤＶＤ
とであり、その定格値を図９に示す。ＣＤは基板厚が
１.２（許容誤差±０.１）ｍｍであり、最短ピット長が
０.９（許容誤差±０.０７）μｍ、トラックピッチが
１.６（許容誤差±０.１）μｍ、反射率が７０％以上で
ある。また、ＤＶＤは基板厚が０.６（許容誤差±０.０
５）ｍｍであり、最短ピット長が０.４（許容誤差±０.
１）μｍ、トラックピッチが０.７４（許容誤差±０.
１）μｍである。また、信号記録面が２層の場合は反射
率が２０〜４０％であり、信号記録面が１層の場合は７
０％以上である。また、半導体レーザから発せられるレ
ーザビームの波長は６３５（許容誤差±１５）ｎｍであ
り、レーザビームを集光する対物レンズは基板厚０.６
ｍｍの光ディスク用に設計されており、その開口数は
０.６（許容誤差±０.０５）である。また、更に、本発
明においては、レーザビームの波長は６３５ｎｍに限ら
ず、３５０〜７００ｎｍの範囲であってもよい。

【００２４】図１を参照して、基板厚が１.２ｍｍのＣ
Ｄが再生される場合には前記ＴＮ型液晶１２に電厚が印
加されるが、本発明においては、偏光面回転手段２２中
の前記ＴＮ型液晶１２に電圧を印加する透明電極は、前
記ＴＮ型液晶１２の両側で異なるようにパターニングさ
れている。即ち、ＴＮ型液晶１２の一方には、透明電極
が形成された領域１１２ｂと透明電極が形成されていな
い領域１２ａとを有するガラス１１２が、また、他方に
は、透明電極が形成された領域１１３ｂと透明電極が形
成されていない領域１１３ａとを有したガラス１１３が
設けられており、前記透明電極が設けられていない領域
１１２ａと１１３ａとの直径が異なっている。その他の
光ピックアップの構成と各部の動作は図６の説明と同じ
である。本発明においては、前記領域１１２ａの直径は
１.０（許容誤差±０.１）ｍｍであり、前記領域１１３
ａの直径は２.０（許容誤差±０.１）ｍｍである。かか
る透明電極の配置とした結果、前記領域１１２ｂ、１１
３ｂに電圧が印加された状態では、前記ＴＮ型液晶１２
中に電圧が印加された領域１２ｂと印加されない領域１
２ａとが存在する。また、ＴＮ型液晶１２は電圧が印加
されていない状態では屈折率は１.５であるが電圧が印
加された状態では１.６５と大きくなる。従って、レー
ザビームＡ、Ｂ、Ｃ間では電圧が印加された状態にある
偏光面回転手段２２の通過後の位相が異なる。即ち、レ
ーザビームＡは屈折率が１.５のＴＮ型液晶を、レーザ
ビームＢは屈折率が１.５／１.６５のＴＮ型液晶を、レ
ーザビームＣは屈折率が１.６５のＴＮ型液晶を、それ
ぞれ通過するために前記偏光面回転手段２２を通過した
レーザビームは、外周部の方が内周部より位相が進んだ
状態となる。前記偏光面回転手段２２を通過した紙面に
垂直な方向に偏光するレーザビームは、偏光選択手段３
でレーザビームＣより外周部が遮光され、対物レンズ６
に入射する（レーザビームの内周部Ａは前記偏光面回転
手段２２を通過することによって偏光面が紙面に平行な
方向に回転している）。その後、該対物レンズ６で集光
された遮光後のレーザビームは集光され、ＣＤの基板７
７を通って信号記録面７７ａに集光照射される。この場
合、前記基板７７に入射する直前のレーザビームの波面
Ｂ２は外周部の位相が内周部より進んでおり、理想的な
波面Ｂ１からはずれている。波面Ｂ２を有するレーザビ
ームは前記基板７７に入射した後、空気と基板（ポリカ
ーボネート製）との屈折率の相違に起因してレーザビー
ムの外周部の位相が遅れ、前記基板７７中で本来の理想
的な波面Ｂ１に近ずく。その結果、信号記録面７７ａに
は殆ど収差のないレーザビームが照射されることにな
る。その結果、ＣＤの再生特性においてジッタを約２〜
３％改善することができた。ここでの百分率は、復調時
の検出クロック窓幅に対する比率を言う。

【００２５】また、この場合、前記偏光選択手段３の内
周部３ａの直径は前記対物レンズ６の実効的開口数が
０.３５（許容誤差±０.０５）となるように設計されて
おり、レーザビームの有効光束が４ｍｍの場合、２.３
（許容度差±０.１）ｍｍとなる。また、レーザビーム
の有効光束が４ｍｍ以外の場合は、遮光後の前記対物レ
ンズ６の実効的開口数が０.３５となるように内周部３
ａの直径が決定される。

【００２６】また、前記信号記録面７７ａに照射される
レーザビームのスポット径は１.５（許容誤差±０.１）
μｍである。図２を参照して、基板厚０.６ｍｍの光デ
ィスクが再生される場合には、前記ＴＮ型液晶１２には
電圧が印加されない。その結果、前記半導体レーザ１か
ら発せられた紙面に垂直な方向に偏光するレーザビーム
は前記偏光面回転手段２２で全面的に偏光面を９０度回
転させられ、紙面に水平な方向に偏光して該偏光面回転
手段２２を通過し、前記偏光選択手段３で外周部を遮光
されず、全面的に透過し、前記対物レンズ６に入射す
る。レーザビームは該対物レンズ６で集光され、基板７
を通って信号記録面７ａに集光照射される。この場合、
前記対物レンズ６は厚さ０.６ｍｍの基板用に設計され
ているので前記基板７に入射する前は外周部の位相が内
周部より進んだ理想的波面からずれた波面であるが、前
記基板７に入射すると上記で説明したのと同じ理由によ
り理想的な波面となる。従って、前記信号記録面７ａに
は収差の殆どないレーザビームが照射される。

【００２７】上記では、前記偏光面回転手段２２と偏光
選択手段３とは分離したものとして説明したが、これに
限らず、図３に示すように偏光面回転手段２２と偏光選
択手段３とを一体化したものでもよい。この場合にも、
上記と同じ動作をし、基板厚が１.２ｍｍと０.６ｍｍの
両光ディスクの再生においては、収差の殆どないレーザ
ビームが信号記録面７７ａ、７ａに照射される。

【００２８】また、前記信号記録面７ａに照射されるレ
ーザビームのスポット径は０.９（許容誤差±０.１）μ
ｍである。また、本発明の光ピックアップの構成におい
ては、図６に示す構成に限らず、図４に示す構成であっ
ても良い。即ち、図４の構成においては、前記偏光面回
転手段２２は前記半導体レーザ１と回折格子９との間に
位置する。この場合、透明電極が形成されていない前記
領域１１２ａ、１１３ａの直径は、前記半導体レーザ１
と偏光面回転手段２２との距離と、該偏光面回転手段２
２の位置におけるレーザビームの直径とを基準にして上
記と同様になるように決定される。

【００２９】また、図４に示す構成においては、前記回
折格子９と前記偏光面回転手段２２とを一体化したもの
でもよい。この場合、前記ＴＮ型液晶１２の一方の透明
電極が形成された領域１１２ｂと透明電極が形成されて
いない領域１１２ａを有するガラスの他面は回折格子９
９となっている。この場合においても上記と同様の結果
が得られる。

【００３０】上記の実施の形態では、液晶としてＴＮ型
液晶を用いたが、これに限られず、ＳＴＮ型液晶であっ
ても良い。また、本発明においては、前記ＴＮ型液晶若
しくはＳＴＮ型液晶に印加される電圧は１.５〜３０Ｖ
の範囲である。また、上記の実施の形態では、偏光選択
手段として偏光フィルムを用いたが、これに限らず、偏
光ガラス、偏光回折格子であってもよい。偏光ガラス
は、図１１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
するものである。尚、材料の銀については、偏光選択性
を有する物であれば、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
ザビームをほぼ１００％透過することができ、図６に示
すように、中央の透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。また、偏光回折格子は、ある特定の偏光方向を持っ
たレーザビームのみをレーザビームの光路外に回折によ
り逃がすことによりレーザビームを遮光するものであ
る。従って、本発明においては、通常の回折格子の内、
遮光しようとするレーザビームの外周部に相当する領域
を上記機能を持った偏光回折格子にすることになる。

【００３１】また、透明電極としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ
２、ＺｎＯを用いることができ、これらはスパッタリン
グ法によりガラス上に形成された、パターニングはレー
ザパターニングにより行われる。レーザパターニングに
おいては、約１μｍの精度があるので、本発明に係る透
明電極のパターニングは十分精度よく行うことができ
る。

【００３２】図１０を参照して、本発明にかかる光ピッ
クアップを用いた光再生装置の動作について説明する。
光ピックアップ１０中の対物レンズ６はサーボ機構４７
により再生しようとしている信号がピット列として形成
されているトラックにレーザビームを集光するように制
御されており、レーザビームは前記対物レンズ６により
集光され、光ディスクの基板７又は７７を通って信号記
録面７ａ又は７７ａに照射される。該信号記録面７ａ又
は７７ａで反射されたレーザビームは光検出器８で検知
され、再生信号として検出される。前記光検出器８で検
出された再生信号はプリアンプ４５へ送られ、所定の増
幅が行われた後、判別回路４８とＲＦ復調回路５３及び
サーボ回路４６に送られる。該サーボ回路４６は送られ
てきたトラッキングエラー信号に基づき前記サーボ機構
４７を制御する。また、判別回路４８は、送られてきた
信号に基づいて再生装置に装着された光ディスクの種類
を識別し、識別結果を指令回路４９に送る。該指令回路
４９は、識別した光ディスクに適合するように前記対物
レンズ６の開口数を切り替えるために、送られてきた識
別結果に基づいてＮＡ切替回路５０に指令を出す。ま
た、前記指令回路４９は、識別した光ディスクの再生に
適合する復調回路に切り替えるために、送られてきた識
別結果に基づいて特性切替回路５１にも指令を出す。前
記ＮＡ切替回路５０は前記液晶駆動回路１６を介して前
記対物レンズ６の実効的開口数を切換え、前記特性切替
回路５１は、ＲＦ復調回路５３を切り換える。 第２の実施の形態 上記第１の実施の形態では、基板厚０.６ｍｍのＤＶＤ
と基板厚１.２ｍｍのＣＤとの互換再生において、ＣＤ
の再生時に、レーザビームの収差を小さくできる光ピッ
クアップについて説明したが、本第２の実施の形態にお
いては、基板厚０.６ｍｍのＤＶＤと基板厚１.２ｍｍで
追記型のディスクであるＣＤ−Ｒとの互換再生におい
て、ＣＤ−Ｒの再生時にレーザビームの収差が小さい光
ピックアップについて説明する。

【００３３】図２３にＤＶＤとＣＤ−Ｒの定格値と再生
条件を示す。ＣＤ−Ｒの記録面は波長６３５ｎｍのレー
ザビームに対しては反射率が１０％以下と小さいため、
波長６３５ｎｍのレーザビームでは再生することができ
ない。従って、ＣＤ−Ｒは波長７８０（許容誤差±１
５）ｎｍのレーザビームで再生する。ＣＤ−Ｒは基板厚
が１.２（許容誤差±０.１）ｍｍであり、最短ピット長
が０.９（許容誤差±０.１）μｍ、トラックピッチが
１.６（許容誤差±０.１）μｍ、波長７８０ｎｍのレー
ザビームに対して反射率が６０〜７０％である。また、
ＤＶＤの基板厚、最短ピット長、トラックピッチ、およ
び信号記録面の反射率は上記第１の実施の形態で説明し
たものと同じであるので省略する。図１２を参照して、
本第２の実施の形態における光ピックアップの構成、お
よび動作原理について説明する。光ピックアップ３０
は、波長６３５ｎｍのレーザビームを生成する半導体レ
ーザ３１ａと、波長７８０ｎｍのレーザビームを生成す
る半導体レーザ３１ｂと、から成るレーザビーム生成手
段３１、波長６３５ｎｍのレーザビームに対しては、そ
の偏光面を９０度回転させて透過し、波長７８０ｎｍの
レーザビームに対しては、その偏光面は回転させずに、
レーザビームを外周部に拡散させるとともに球面波の位
相をレーザビームの外周部ほど、進行させて透過する偏
光面回転手段２２、波長６３５ｎｍのレーザビームは、
そのまま透過し、波長７８０ｎｍのレーザビームに対し
ては、３ビームを生成して透過する波長選択性回折格子
９９９、レーザビームの半分を９０度の方向に反射する
ハーフミラー４、レーザビームを選択的に平行光にする
コリメータレンズ５、特定方向に偏光するレーザビーム
のみ、その外周部を遮光して透過する偏光選択手段３、
レーザ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６、およびレーザビームの信号記録面での反射光
を検知する光検出器８により構成される。また、前記偏
光選択手段３は、上記第１の実施の形態で説明したもの
と同じであり、紙面に平行な方向に偏光するレーザビー
ムは、そのまま透過し、紙面に垂直な方向に偏光するレ
ーザビームは、その外周部を遮光して透過する機能を有
する。更に、偏光面回転手段２２の構造は、図１３を参
照して、レーザビームの入射側のガラス板１１３の透明
電極１１３ａが形成された面と反対面に波長選択性のあ
るホログラム１１４が形成されている以外は上記第１の
実施の形態で説明したものと同じであり、基板厚０.６
ｍｍのＤＶＤが再生されるときは、液晶駆動回路１６に
より偏光面回転手段２２中の前記ＴＮ型液晶１２に電圧
が印加されず、基板厚１.２ｍｍのＣＤ−Ｒが再生され
るときは、液晶駆動回路１６により前記ＴＮ型液晶１２
に電圧が印加される。ここで、前記ホログラム１１４
は、波長６３５ｎｍのレーザビームに対しては、何ら作
用せず、そのまま透過し、波長７８０ｎｍのレーザビー
ムのみ、外周部に拡散させる機能を有する。また、更
に、レーザ駆動回路３５は、基板厚０.６ｍｍのＤＶＤ
が再生されるときは、レーザビーム生成手段３１中の半
導体レーザ３１ａを、基板厚１.２ｍｍのＣＤ−Ｒが再
生されるときは、レーザビーム生成手段３１中の半導体
レーザ３１ｂを、それぞれ、選択駆動する。

【００３４】従って、前記レーザビーム生成手段３１に
より生成されたレーザビームは、前記偏光面回転手段２
２により選択的に偏光面を回転、もしくは偏光面を回転
させられずに外周部に拡散されるとともに球面波の位相
を外周部ほど進行させられて透過し、前記波長選択性回
折格子９９９により選択的に３ビームに変更させられて
前記ハーフミラー４に至る。該ハーフミラー４では、レ
ーザビームの半分が透過し、半分が９０度の方向へ反射
され、前記コリメータレンズ５により選択的に平行光に
され、前記偏光選択手段３で選択的に外周部を遮光さ
れ、前記対物レンズ６で集光されて光ディスクの基板７
（もしくは７７）を通って信号記録面７ａ（もしくは７
７ａ）に照射される。前記信号記録面７ａ（もしくは７
７ａ）で反射されたレーザビームは、前記対物レンズ
６、前記偏光選択手段３、前記コリメータレンズ５を介
して戻り、前記ハーフミラー４を透過し、前記光検出器
８に照射され、再生信号として検知される。ここで、前
記半導体レーザ３１ａと前記半導体レーザ３１ｂとは、
前記コリメータレンズ５に対して同じ距離の位置に設置
されているため、半導体レーザ３１ｂにより生成された
波長７８０ｎｍのレーザビームは前記コリメータレンズ
５によっては、完全に平行光にされず、拡散光として前
記偏光選択手段３、および前記対物レンズ６に至り、前
記信号記録面７７ａに照射される。即ち、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームに対しては、有限系の光学系となって
いる。

【００３５】図１４を参照して、基板厚０.６ｍｍのＤ
ＶＤが再生される場合について説明する。この場合、前
記レーザ駆動回路３５により前記レーザビーム生成手段
３１中の半導体レーザ３１ａが選択駆動され、前記液晶
駆動回路１６により前記偏光面回転手段２２中の前記Ｔ
Ｎ型液晶１２に電圧が印加されない。その結果、半導体
レーザ３１ａにより生成された波長６３５ｎｍのレーザ
ビームは、前記偏光面回転手段２２により偏光面を９０
度回転させられ、紙面に平行な方向に偏光するようにな
って偏光面回転手段２２を透過し、前記波長選択性回折
格子９９９をそのまま透過し、前記ハーフミラー４で９
０度の方向に反射され、前記コリメータレンズ５で平行
光にされ、前記偏光選択手段３により遮光されずに全面
的に透過し、前記対物レンズ６で集光されて、光ディス
クの基板７を通って信号記録面７ａに照射される。その
後の動作は上記図１２の説明と同じであるので省略す
る。また、信号記録面７ａに照射されるレーザビームの
ビーム径は０.９（許容誤差±０.１）μｍである。

【００３６】図１５を参照して、基板厚１.２ｍｍのＣ
Ｄ−Ｒが再生される場合について説明する。この場合、
前記レーザ駆動回路３５によりレーザビーム生成手段３
１中の半導体レーザ３１ｂが選択駆動され、前記液晶駆
動回路１６により前記偏光面回転手段２２中の前記ＴＮ
型液晶１２に所定値の電圧が印加される。その結果、半
導体レーザ３１ｂにより生成された波長７８０ｎｍのレ
ーザビームは、前記偏光面回転手段２２により前記偏光
選択手段３中の偏光フィルム１３が設けられた領域に相
当するレーザビームの外周部の偏光面は回転させられず
に紙面に垂直な方向に偏光するとともに、外周部に拡散
され、レーザビームの外周部ほど球面波の位相を進行さ
せて偏光面回転手段２２を透過し、前記波長選択性回折
格子９９９で３ビームに変更させられ、前記ハーフミラ
ー４で半分が９０度の方向に反射されて前記コリメータ
レンズ５に至る。コリメータレンズ５を通過してもレー
ザビームは平行光にならずに前記変更選択手段３に到達
し、その外周部が遮光されて前記対物レンズ６に入射す
る。対物レンズ６により集光されたレーザビームは光デ
ィスクの基板７７を通って信号記録面７７ａに照射され
る。ここで、基板７７に入射する前のレーザビームの球
面波の位相は、外周部ほど進行して理想的な球面波から
はずれているが、基板７７に入射することによりレーザ
ビームの外周部の位相が遅れるので、基板７７中では理
想的な球面波の位相に極めて近くなっている。この結
果、基板厚０.６ｍｍ用に設計された対物レンズ６を使
用して、波長７８０ｎｍのレーザビームを用いて基板厚
１.２ｍｍの光ディスクであるＣＤ−Ｒを再生する場合
にも、レーザビームの収差が殆どない発生しない状態で
再生できることになる。その後の動作については、上記
図１２の説明と同じであるので省略する。また、前記信
号記録面７７ａに照射されるレーザビームのビーム径は
１.６（許容誤差±０.１）μｍである。

【００３７】上記説明では、液晶としてＴＮ型液晶を用
いたが、これに限られず、ＳＴＮ型液晶であっても良
い。また、前記ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶に印加
される電圧は１.５〜３０Ｖの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。

【００３８】図２１を参照して、本実施の形態にかかる
光ピックアップ３０を用いた光再生装置の動作について
説明する。光ピックアップ３０中の対物レンズ６はサー
ボ機構４７により再生しようとしている信号がピット列
として形成されているトラックにレーザビームを集光す
るように制御されており、レーザビームは前記対物レン
ズ６により集光され、光ディスクの基板７又は７７を通
って信号記録面７ａ又は７７ａに照射される。該信号記
録面７ａ又は７７ａで反射されたレーザビームは光検出
器８で検知され、再生信号として検出される。前記光検
出器８で検出された再生信号はプリアンプ４５へ送ら
れ、所定の増幅が行われた後、判別回路４８とＲＦ復調
回路５３及びサーボ回路４６に送られる。該サーボ回路
４６は送られてきたトラッキングエラー信号に基づき前
記サーボ機構４７を制御する。また、判別回路４８は、
送られてきた信号に基づいて再生装置に装着された光デ
ィスクの種類を識別し、識別結果を指令回路４９に送
る。該指令回路４９は、識別した光ディスクに適合する
ように半導体レーザを選択駆動し、偏光面回転手段２２
に電圧を印加するために、送られてきた識別結果に基づ
いて制御回路５０１に指令を出す。また、前記指令回路
４９は、識別した光ディスクの再生に適合する復調回路
に切り替えるために、送られてきた識別結果に基づいて
特性切替回路５１にも指令を出す。前記制御回路５０１
は前記液晶駆動回路１６を介して前記偏光面回転手段２
２中のＴＮ型液晶１２に電圧を印加し、前記レーザ駆動
回路３５を介して半導体レーザを選択駆動する。また、
前記特性切替回路５１は、ＲＦ復調回路５３を切り換え
る。 第３の実施の形態 通常、前記偏光面回転手段２２中の前記ＴＮ型液晶１２
を前記透明電極１１２ｂ、および１１３ｂで挟持する場
合には、その前に、ＴＮ型液晶１２の配向方向を制御す
るために透明電極１１２ｂ、および１１３ｂの表面をラ
ビングする。透明電極１１２ｂと透明電極１１３ｂとの
ラビングの方向を９０度ずらせてＴＮ型液晶１２を挟持
した場合は、透明電極１１３ｂから透明電極１１２ｂの
間でＴＮ型液晶１２が９０度ねじれた状態となる。従っ
て、上記第２の実施の形態で示したようにＴＮ型液晶１
２に電圧を印加しない場合は、レーザビームが前記偏光
面回転手段２２を通過することにより偏光面が９０度回
転させられ、電圧を印加した場合は、レーザビームの偏
光面が回転させられないことになる。

【００３９】本第３の実施の形態においては、前記偏光
面回転手段２２は、前記ＴＮ型液晶１２への電圧の印加
の有無に拘わらずレーザビームの偏光面を回転させる機
能を有しない場合について示す。即ち、図１６を参照し
て、ＴＮ型液晶１２を挟持する２つの透明電極１１２
ｂ、および１１３ｂは、それぞれ、方向１１２ｂ１、方
向１１３ｂ１にラビングされており、ＴＮ型液晶１２を
挟持する場合に前記方向１１２ｂ１と前記方向１１３ｂ
１とが互いに平行であり、その向きが逆になるようにし
て、光学手段２２２を構成する。これにより、前記透明
電極１１２ｂ、および１１３ｂを介して前記ＴＮ型液晶
１２に印加する電圧の有無に拘わらずレーザビームの偏
光面は回転させられず、屈折率のみが変化することにな
る。従って、本第３の実施の形態においては、基板厚
０.６ｍｍの光ディスクであるＤＶＤを再生する場合
は、前記光学手段２２２に電圧を印加せず、基板厚１.
２ｍｍの光ディスクであるＣＤ−Ｒを再生する場合は、
前記光学手段２２２に電圧を印加える。この結果、ＣＤ
−Ｒの再生時には、前記光学手段２２２を通過したレー
ザビームの球面波の位相は外周部ほど進行することにな
り、１.２ｍｍ厚の基板に入射した後の収差は、更に、
減少することになる。

【００４０】従って、本第３の実施の形態における光ピ
ックアップは、前記半導体レーザ３１ｂにより生成され
る波長７８０ｎｍのレーザビームの偏光面が紙面に平行
な方向に偏光すること、および前記光学手段２２２は、
波長６３５ｎｍのレーザビームは、そのまま透過し、波
長７８０ｎｍのレーザビームは、その球面波の位相を外
周部ほど進行させて透過させること、以外は上記第２の
実施の形態と同じである。この結果、前記光学手段２２
２を用いることによっても、基板厚１. ２ｍｍのＣＤ−
Ｒの再生時にレーザビームの収差が殆ど発生しない状態
で再生できる。

【００４１】上記の説明では、液晶としてＴＮ型液晶を
用いたが、これに限られず、ＳＴＮ型液晶であっても良
い。また、前記ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶に印加
される電圧は１.５〜３０Ｖの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。

【００４２】また、更に、本実施の形態にかかる光ピッ
クアップを用いた光再生装置の構成は上記説明した図２
１と同じものであり、その動作については、上記第２の
実施の形態の説明と同じである。 第４の実施の形態 本第４の実施の形態においては、基板厚０.６ｍｍのＤ
ＶＤを再生する半導体レーザと基板厚１.２ｍｍのＣＤ
−Ｒを再生する半導体レーザとが分離されており、独自
の光路を有する光ピックアップについて説明する。

【００４３】図１７を参照して、本第４の実施の形態に
おける光ピックアップ４０について説明する。光ピック
アップ４０は、波長６４５ｎｍのレーザビームを生成す
る半導体レーザ１６１、波長６４５ｎｍのレーザビーム
の半分を９０度の方向に反射するハーフミラー４、波長
６４５ｎｍのレーザビームを平行光にするコリメータレ
ンズ５、波長７８０ｎｍのレーザビームを生成し、該レ
ーザビームの光ディスクの信号記録面での反射光を検知
する機能を有するレーザ光生成手段１６２、波長７８０
ｎｍのレーザビームを外周部に拡散させるとともに、球
面波の位相を外周部ほど進行させるレンズ１６３、波長
７８０ｎｍのレーザビームの偏光面を全面的に９０度回
転させる偏光面回転手段１６４、波長６４５ｎｍのレー
ザビームを透過し、波長７８０ｎｍのレーザビームを反
射するダイクロイックミラー１６５、特定方向に偏光す
るレーザビームのみ、その外周部を遮光する偏光選択手
段３、レーザビームを光ディスクの信号記録面に照射す
る対物レンズ６、および波長６４５ｎｍのレーザビーム
の信号記録面での反射光を検知する光検出器８により構
成される。

【００４４】図１８を参照して、レーザ光生成手段１６
２の具体例を説明する。レーザ光生成手段１６２は波長
７８０ｎｍのレーザビームを生成する半導体レーザ１６
２ｂ、半導体レーザ１６２ｂにより生成された波長７８
０ｎｍのレーザビームを、そのまま透過し、光ディスク
の信号記録面での反射光を受け、その受けた反射光を回
折して光検出器１６２ｃに導くホログラム１６２ａ、お
よび前記反射光を検知する光検出器１６２ｃにより構成
される。半導体レーザ１６２ｂと光検出器１６２ｃとの
距離と、半導体レーザ１６２ｂ、および光検出器１６２
ｃとホログラム１６２ａとの距離は、ホログラム１６２
ａのホログラムピッチとレーザビームの波長とに適した
値に設定されている。

【００４５】また、偏光面回転手段１６４は、ＴＮ型液
晶を、一定の方向にラビングされた２枚のガラス板によ
りラビング方向が９０度の角度を成すように挟持された
ものである。これにより、ＴＮ型液晶は、２つのガラス
板の間でねじれて配向することになり、レーザビームが
偏光面回転手段１６４を通過することにより偏光面が９
０度回転させられることになる。

【００４６】また、更に、レンズ１６３は、両側の球面
のうち、少なくとも一方が非球面により構成されるレン
ズである。また、更に、レーザ駆動回路３５は、基板厚
０.６ｍｍのＤＶＤが再生されるときは前記半導体レー
ザ１６１を、基板厚１.２ｍｍのＣＤ−Ｒが再生される
ときは前記半導体レーザ１６２ｂを選択駆動する。

【００４７】また、更に、本第４の実施の形態において
も、前記偏光選択手段３中の偏光フィルムは、紙面に平
行な方向に偏光するレーザビームのみを透過するものと
する。図１９を参照して、基板厚０.６ｍｍのＤＶＤが
再生される場合について説明する。この場合、前記レー
ザ駆動回路３５は、半導体レーザ１６１を選択駆動す
る。その結果、半導体レーザ１６１により生成された波
長６４５ｎｍのレーザビームは、前記ハーフミラー４で
半分が９０度の方向に反射され、前記コリメータレンズ
５により平行光にされ、前記ダイクロイックミラー１６
５を透過し、前記偏光選択手段３を全面的に透過し、前
記対物レンズ６で集光されて、光ディスクの基板７ａを
通って、信号記録面７ａに照射される。前記信号記録面
７ａで反射されたレーザビームは、前記対物レンズ６、
前記偏光選択手段３、前記ダイクロイックミラー１６
５、前記コリメータレンズ５を介して戻り、前記ハーフ
ミラー４を半分透過し、前記光検出器８に集光され、再
生信号として再生される。また、前記信号記録面７ａに
照射されるレーザビームのビーム径は０.９（許容誤差
±０.１）μｍである。

【００４８】図２０を参照して、基板厚１.２ｍｍのＣ
Ｄ−Ｒが再生される場合について説明する。この場合、
前記レーザ駆動回路３５は、半導体レーザ１６２ｂを選
択駆動する。その結果、半導体レーザ１６２ｂにより生
成された波長７８０ｎｍのレーザビームは前記レンズ１
６３により外周部に拡散されるとともに、球面波の位相
を外周部ほど進行されて透過され、偏光面回転手段１６
４に入射する。偏光面回転手段１６４に入射したレーザ
ビームは、偏光面回転手段１６４中のＴＮ型液晶により
偏光面を９０度回転させられ、紙面に垂直な方向に偏光
するようになって透過し、前記ダイクロイックミラー１
６５で反射されて前記偏光選択手段３に入射する。紙面
に垂直な方向に偏光する波長７８０ｎｍのレーザビーム
は、偏光選択手段３により、その外周部を遮光され、前
記対物レンズ６で集光され、光ディスクの基板７７を通
って信号記録面７７ａに照射される。前記信号記録面７
７ａで反射されたレーザビームは、前記対物レンズ６、
前記偏光選択手段３、前記ダイクロイックミラー１６
５、前記偏光面回転手段１６４、前記レンズ１６３を介
して戻り、前記レーザ光生成手段１６２の表面側に設け
られた前記ホログラム１６２ａにより回折され、前記光
検出器１６２ｃに集光照射されて再生信号として検知さ
れる。また、前記信号記録面７７ａに照射されるレーザ
ビームのビーム径は１.５（許容誤差±０.１）μｍであ
る。

【００４９】上記の説明においては、波長７８０ｎｍの
レーザビームが紙面に平行な方向に偏光する場合につい
て説明したが、これに限らず、紙面に垂直な方向に偏光
する場合であってもよい。その場合には、前記偏光面回
転手段１６４は不要となる。また、上記の説明において
は、波長６４５ｎｍのレーザビームが紙面に平行な方向
に偏光する場合について説明したが、これに限らず、紙
面に垂直な方向に偏光する場合であってもよい。その場
合には、前記偏光面回転手段１６４は設けず、前記偏光
選択手段３中の偏光フィルム１３は、紙面に垂直な方向
に偏光するレーザビームのみを透過する特性を持つ。

【００５０】また、更に、上記説明では波長６４５ｎ
ｍ、および波長７８０ｎｍのレーザビームが、ともに紙
面に平行な方向に偏光する場合について説明したが、こ
れに限られず、両波長のレーザビームが、ともに紙面に
垂直な方向に偏光していてもよい。その場合は、前記偏
光面回転手段１６４は、前記半導体レーザ１６１と前記
ハーフミラー４との間に設けられる。

【００５１】上記の説明では、液晶としてＴＮ型液晶を
用いたが、これに限られず、ＳＴＮ型液晶であっても良
い。また、前記ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶に印加
される電圧は１.５〜３０Ｖの範囲である。また、更
に、上記説明では、偏光選択手段として偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、偏光ガラス、偏光回折格子で
あってもよい。

【００５２】また、更に、本実施の形態にかかる光ピッ
クアップ４０を用いた光再生装置の構成は上記説明した
図２１と同じものであり、その動作については、上記第
２の実施の形態の説明と同じである。また、更に、上記
第２から第４の実施の形態においては、ＤＶＤとＣＤ−
Ｒとの互換再生について説明したが、上記説明した各光
ピックアップはＤＶＤとＣＤとの互換再生にも使用でき
ることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、レーザビームが通過す
るＴＮ型液晶に屈折率分布を持たせ、レーザビームの外
周部の位相を内周部より進ませるので、レーザビームが
ポリカーボネート製の基板中で理想的な球面波になり、
収差の殆どないレーザビームがＣＤの信号記録面に照射
され、再生特性においてジッタを約２〜３％改善でき
る。

【００５４】また、本発明によれば、基板厚０.６ｍｍ
の光ディスク用に設計された対物レンズを用いて基板厚
１.２ｍｍの光ディスクを再生した場合にも、基板厚１.
２ｍｍの光ディスク用に設計された対物レンズを用いて
再生した場合と同程度の再生特性が得られる。また、本
発明によれば、ＴＮ型液晶に電圧を印加する透明電極の
パターニングをＴＮ型液晶の両側で相違するようにした
結果、ＴＮ型液晶の屈折率がレーザビームの透過方向に
分布を持つことになり、レーザビームの外周部の位相を
内周部より進ませることができる。

【００５５】また、本発明によれば、開口数を切り換え
ずに液晶に屈折率分布を持たせることでＤＶＤの２層の
再生特性を向上させることも可能である。また、本発明
によれば、波長６３５ｎｍのレーザビームと波長７８０
ｎｍのレーザビームを用いてＤＶＤとＣＤ−Ｒとを再生
する場合にも、ＣＤ−Ｒ再生時のレーザビームの収差を
殆ど無くすることができ、再生特性を向上させることが
できる。

【００５６】また、本発明によれば、ＴＮ型液晶に偏光
面の回転機能を持たせない場合にも、基板厚１.２ｍｍ
の光ディスク再生時のレーザビームの収差を殆ど無くす
ことができる。また、本発明によれば、波長６４５ｎｍ
のレーザビームと波長７８０ｎｍのレーザビームとを用
いてＤＶＤとＣＤ−Ｒとを互換再生できるとともに、Ｃ
Ｄ−Ｒ再生時のレーザビームの収差を殆ど無くすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるＣＤの再生時のレー
ザビームの状態を説明する図である。

【図２】第１の実施の形態におけるＤＶＤの再生時のレ
ーザビームの状態を説明する図である。

【図３】第１の実施の形態における他の実施例を示す図
である。

【図４】第１の実施の形態における他の光ピックアップ
の構成を示す図である。

【図５】第１の実施の形態における他の実施例を示す図
である。

【図６】従来の光ピックアップ構成を示す図である。

【図７】偏光選択手段の特性を示す図である。

【図８】従来の光ピックアップにおけるレーザビーム遮
光時のレーザビームの波面を説明する図である。

【図９】ＣＤとＤＶＤの定格値を示す図表である。

【図１０】光再生装置の回路ブロック図である。

【図１１】偏光ガラスを説明するための図である。

【図１２】第２の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図１３】第２の実施の形態における偏光面回転手段の
断面構造を示す図である。

【図１４】第２の実施の形態におけるＤＶＤの再生動作
を説明する図である。

【図１５】第２の実施の形態におけるＣＤ−Ｒの再生動
作を説明する図である。

【図１６】第３の実施の形態における光学手段を説明す
る図である。

【図１７】第４の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図１８】第４の実施の形態におけるレーザ光生成手段
の断面構造を示す図である。

【図１９】第４の実施の形態におけるＤＶＤの再生動作
を説明する図である。

【図２０】第４の実施の形態におけるＣＤ−Ｒの再生動
作を説明する図である。

【図２１】第２、３、および４の実施の形態における光
再生装置の構成図である。

【図２２】ＤＶＤとＣＤ−Ｒとの定格値、および再生条
件を示す図表である。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザ ２・・・偏光面回転手段 ３・・・偏光選択手段 ４・・・ハーフミラー ５・・・コリメータレンズ ６・・・対物レンズ ７・・・基板 ７ａ・・・信号記録面 ８、１６２ｃ・・・光検出器 １０・・・光ピックアップ １１・・・透明電極付きガラス板 １２・・・ＴＮ型液晶 １３・・・偏光フィルム １４・・・ガラス １６・・・液晶駆動用電源 ３１・・・レーザビーム生成手段 ３１ａ、３１ｂ、１６１、１６２ｂ・・・半導体レーザ ３５・・・レーザ駆動回路 １６２・・・レーザ光生成手段 １６２ａ・・・ホログラム

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板厚を有する第１の光ディスク
   と、前記第１の基板厚と異なる第２の基板厚を有する第
   ２の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光再
   生装置であって、 前記第１の光ディスク、もしくは前記第２の光ディスク
   に対向して設けられ、前記第１の光ディスクの信号記録
   面、もしくは前記第２の光ディスクの信号記録面にレー
   ザビームを照射する対物レンズと、 レーザビームを生成するレーザビーム生成手段と、 前記レーザビーム生成手段により生成されたレーザビー
   ムを入射して、前記第１の光ディスクを再生するとき
   は、前記レーザビームの偏光面を第１の偏光方向に偏光
   させて透過し、 前記第２の光ディスクを再生するときは、前記レーザビ
   ームの偏光面を第２の偏光方向に偏光させるとともに前
   記レーザビームの球面波の位相を中心から外周へ行くほ
   ど進行させて透過する光学手段と、 前記光学手段を透過したレーザビームを入射して、前記
   第１の偏光方向に偏光するレーザビームは、そのまま透
   過し、 前記第２の偏光方向に偏光するレーザビームは、その外
   周部を遮光して透過し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
   択手段とを含む、光再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記光学手段は、 前記第１の光ディスクが再生されるときは、屈折率が一
   定であり、 前記第２の光ディスクが再生されるときは、屈折率が前
   記レーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて
   大きくなる液晶を含む、光再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記光学手段は、 前記レーザビームの光軸を中心とする第１の同心円から
   成る領域以外に透明電極を有する第１のガラス板と、 前記レーザビームの光軸を中心として前記第１の同心円
   の直径と異なる直径を有する第２の同心円から成る領域
   以外に透明電極を有する第２のガラス板と、により前記
   透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、 前記第１のレーザビームが入射されるときは、前記第
   １、および前記第２のガラス板に形成された透明電極に
   電圧が印加されず、 前記第２のレーザビームが入射されるときは、前記第
   １、および前記第２のガラス板に形成された透明電極に
   電圧が印加される、光再生装置。
4. 【請求項４】 第１の基板厚を有する第１の光ディスク
   と、前記第１の基板厚と異なる第２の基板厚を有する第
   ２の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光再
   生装置であって、 前記第１の光ディスク、もしくは前記第２の光ディスク
   に対向して設けられ、前記第１の光ディスクの信号記録
   面、もしくは前記第２の光ディスクの信号記録面にレー
   ザビームを照射する対物レンズと、 第１の波長を有する第１のレーザビームと、前記第１の
   波長と異なる第２の波長を有する第２のレーザビームと
   を選択的に生成するレーザビーム生成手段と、 前記レーザビーム生成手段により生成された前記第１、
   もしくは前記第２のレーザビームを入射して、前記第１
   の光ディスクを再生するときは、前記第１のレーザビー
   ムをそのまま透過し、 前記第２の光ディスクを再生するときは、前記第２のレ
   ーザビームを拡散させるとともに、その球面波の位相を
   中心から外周へ行くほど進行させて透過する光学手段
   と、 前記光学手段を透過した前記第１、もしくは前記第２の
   レーザビームを入射して、前記第１のレーザビームは、
   そのまま透過し、 前記第２のレーザビームは、その外周部を遮光して透過
   し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
   択手段とを含む、光再生装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記レーザビーム生成手段は、前記第１のレーザビーム
   を生成する第１の半導体レーザと、前記第２のレーザビ
   ームを生成する第２の半導体レーザとを含む、光再生装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記光学手段は、 前記第１のレーザビームをそのまま透過させ、前記第２
   のレーザビームを拡散させるホログラムと、 前記第１のレーザビームが入射されるときは、屈折率が
   一定であり、 前記第２のレーザビームが入射されるときは、屈折率が
   前記レーザビームの通過する領域の中心から外周に向け
   て大きくなる液晶と、を含む、光再生装置。
7. 【請求項７】 請求項５において、 前記光学手段は、 前記第１のレーザビームをそのまま透過させ、前記第２
   のレーザビームを拡散させるホログラムを第１の面に有
   し、前記第１の面と反対面に前記レーザビームの光軸を
   中心とする第１の同心円から成る領域以外に透明電極を
   有する第１のガラス板と、 前記レーザビームの光軸を中心として前記第１の同心円
   の直径と異なる直径を有する第２の同心円から成る領域
   以外に透明電極を有する第２のガラス板と、により前記
   透明電極に接して液晶を挟持した構造を成し、 前記第１のレーザビームが入射されるときは、前記第
   １、および前記第２のガラス板に形成された透明電極に
   電圧が印加されず、 前記第２のレーザビームが入射されるときは、前記第
   １、および前記第２のガラス板に形成された透明電極に
   電圧が印加される、光再生装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記第１のガラス板に形成された透明電極のラビング方
   向と、前記第２のガラス板に形成された透明電極のラビ
   ング方向とが同一である、光再生装置。
9. 【請求項９】 請求項６から８において、 前記ホログラムは、波長選択性のホログラムである、光
   再生装置。
10. 【請求項１０】 請求項２、３、６、７、８、９におい
    て、 前記液晶は、ＴＮ型液晶若しくはＳＴＮ型液晶である、
    光再生装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記偏光選択手段は、偏光フィルム若しくは偏光ガラス
    若しくは偏光回折格子である、光再生装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１において、 前記ＴＮ型液晶若しくは前記ＳＴＮ型液晶への電圧印加
    時に前記ＴＮ型液晶若しくは前記ＳＴＮ型液晶の屈折率
    がレーザビームの通過する領域の中心から外周に向けて
    １.５〜１.６５の範囲で大きくなる、光再生装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、 前記ＴＮ型液晶若しくは前記ＳＴＮ型液晶に印加される
    電圧は、１.５〜３０Ｖの範囲である、光再生装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０から１３において、 前記第１の同心円の直径は、１.９〜２.１ｍｍの範囲で
    あり、 前記第２の同心円の直径は、０.９〜１.１ｍｍの範囲で
    ある、光再生装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、 前記第１の波長は、６２０〜６５０ｎｍの範囲であり、 前記第２の波長は、７６５〜７９５ｎｍの範囲である、
    光再生装置。
16. 【請求項１６】 第１の基板厚を有する第１の光ディス
    クと、前記第１の基板厚と異なる第２の基板厚を有する
    第２の光ディスクとをレーザビームにより再生可能な光
    再生装置であって、 前記第１の光ディスク、もしくは前記第２の光ディスク
    に対向して設けられ、前記第１の光ディスクの信号記録
    面、もしくは前記第２の光ディスクの信号記録面にレー
    ザビームを照射する対物レンズと、 第１の波長を有する第１のレーザビームを生成する第１
    の半導体レーザと、 前記第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のレー
    ザビームを生成し、前記信号記録面からの反射光を検知
    するレーザ光生成手段と、 前記第１の光ディスクを再生するときは、前記第１の半
    導体レーザを駆動し、前記第２の光ディスクを再生する
    ときは、前記レーザ光生成手段を駆動するレーザ駆動回
    路と、 前記レーザ光生成手段により生成された第２のレーザビ
    ームを入射して、前記第２のレーザビームを一定の方向
    に屈折させるとともに、その球面波の位相を中心から外
    周へ行くほど進行させて透過する収差補正手段と、 前記第１の半導体レーザにより生成された第１のレーザ
    ビームをそのまま透過し、 前記収差補正手段を透過した前記第２のレーザビームを
    ９０度の方向に反射させるダイクロイックミラーと、 前記ダイクロイックミラーからの前記第１、もしくは前
    記第２のレーザビームを入射して、前記第１のレーザビ
    ームは、そのまま透過し、 前記第２のレーザビームは、その外周部を遮光して透過
    し、 それぞれのレーザビームを前記対物レンズに導く偏光選
    択手段とを含む、光再生装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、 前記収差補正手段を透過した前記第２のレーザビームを
    入射して、その偏光面を変更させて前記ダイクロイック
    ミラーに導く偏光面回転手段を、さらに設けた光再生装
    置。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、 前記偏光面回転手段は、液晶を含む手段である、光再生
    装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８において、 前記液晶は、ＴＮ型液晶、もしくはＳＴＮ型液晶であ
    る、光再生装置。
20. 【請求項２０】 請求項１６から１９において、 前記収差補正手段は、第１の面と第２の面とを有し、前
    記第１、もしくは第２の面のうち、少なくとも一方の面
    がレーザビームの進行方向に対して凸型の非球面で構成
    されたレンズである、光再生装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０において、 前記偏光選択手段は、偏光フィルム若しくは偏光ガラス
    若しくは偏光回折格子である、光再生装置。
22. 【請求項２２】 請求項２０または２１において、 前記第１の波長は、６３０〜６６０ｎｍの範囲であり、 前記第２の波長は、７６５〜７９５ｎｍの範囲である、
    光再生装置。
23. 【請求項２３】 請求項２０または２１において、 前記第１の波長は、６２０〜６５０ｎｍの範囲であり、 前記第２の波長は、７６５〜７９５ｎｍの範囲である、
    光再生装置。