JPH1173676A - 光ピックアップ装置およびそれを用いた光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録方式が異なるＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤと
光磁気記録媒体との互換再生を行うことはできる光ピッ
クアップ装置を提供する。 【解決手段】 波長６３５ｎｍのレーザビームを生成す
る半導体レーザ１ａと波長７８０ｎｍのレーザビームを
生成する半導体レーザ１ｂとをマウントしたレーザ光生
成手段１と、レーザビームの波長の相違に起因して選択
的に外周部を遮光し、内周部を回折して対物レンズ７に
入射させる第１の光学素子５と、信号記録面１１ａ（又
は１１０ａ）での反射光を制御信号に基づいて選択的に
回折してＰ偏光成分とＳ偏光成分とが混在するレーザ
光、Ｐ偏光成分のみのレーザ光、およびＳ偏光成分のみ
のレーザ光に分離する第２の光学素子８とを用い、レー
ザ光生成手段１中の半導体レーザ１ａ、１ｂを選択駆動
させるとともに、第２の光学素子８に制御信号として所
定値の電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚、および記
録方式が異なる複数種類の光ディスクに記録または／お
よび再生を行う光ピックアップ装置に関する。

【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。ま
た、直径、基板厚、記録密度がＣＤと同じである追記可
能な光ディスクとしてＣＤ−Ｒもある。

【０００４】更に、信号を磁気的に記録し、記録した信
号にレーザビームを照射し、その反射光の偏光面が光磁
気信号により回転される角度の相違を検出して信号を再
生する記録可能な光磁気記録媒体において６．１Ｇｂｙ
ｔｅの高容量を持つ媒体も開発されている。今度、これ
ら４種類の記録媒体の併存が考えられるため４種類の記
録媒体を互換再生できる装置が必要である。ＣＤ、ＣＤ
−Ｒ、ＤＶＤは、信号をピット列として記録するため
に、その再生は照射されたレーザビームの記録面での反
射光の強度変化を検出して行われる。一方、光磁気記録
媒体は、信号を磁気的に記録するために、その再生は照
射されたレーザビームが磁気を帯びたドメインにより偏
光面を回転される角度の相違を検出して行われる。ま
た、ＤＶＤ、光磁気記録媒体とＣＤ、ＣＤ−Ｒでは、前
者の光ディスクの基板厚は０．６ｍｍであり、後者は
１．２ｍｍである。

【０００５】基板厚の異なる記録媒体を１つの光ピック
アップ装置で再生する技術については、特開平５−３０
３７６６号公報に開示されている。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。

【０００６】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、この方法を用いて基板厚の異なる光
ディスクを互換再生できる技術を開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平５−３
０３７６６号公報、特願平８−８４３０７号に開示され
た方法では、基板厚の異なるＤＶＤとＣＤ、ＣＤ−Ｒと
の互換再生は可能であるが、記録方式が異なるＣＤ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、ＤＶＤと光磁気記録媒体との互換再生を行うこ
とはできない。

【０００８】そこで、本発明は、かかる問題点を解決
し、基板厚、および記録方式が異なるが複数種類の光デ
ィスクに記録または／および再生を行うことが可能な光
ピックアップ装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る光ピック
アップ装置は、選択的に、レーザ光の外周部を遮光し、
内周部を回折して記録媒体に応じた記録または／および
再生可能な光学手段を含む光ピックアップ装置である。
請求項２に係る光ピックアップ装置は、請求項１に記載
の光学手段がレーザ光の波長に起因して、選択的にレー
ザ光の外周部を遮光し、内周部を回折するものである。

【００１０】請求項３に係る光ピックアップ装置は、請
求項１に記載の光学手段がレーザ光の偏光方向に起因し
て、選択的にレーザ光の外周部を遮光し、内周部を回折
する光ピックアップ装置である。請求項４に係る光ピッ
クアップ装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項
に記載の光ピックアップ装置に、記録媒体からの反射光
を選択的に回折して透過させる光学素子を追加した光ピ
ックアップ装置である。

【００１１】請求項５に係る光ピックアップ装置は、請
求項４の光学素子が記録媒体の記録方式に基づいて信号
記録面からの反射光を選択的に回折して透過させる素子
である光ピックアップ装置である。請求項６に係る光ピ
ックアップ装置は、対物レンズにより記録媒体の記録面
にレーザ光を照射し、記録面より反射されるレーザ光を
光検出器に導く光学系を配して成る光ピックアップ装置
において、波長が異なるレーザ光を選択的に生成するレ
ーザ光生成手段と、レーザ光生成手段により生成された
レーザ光を選択的に、外周部を遮光し、内周部を回折し
て対物レンズに導く第１の光学素子と、記録面からの反
射光を第１の方向に選択的に回折して透過させる第２の
光学素子とを含む光ピックアップ装置である。

【００１２】請求項７に係る光ピックアップ装置は、請
求項６に記載の光ピックアップ装置のレーザ光生成手段
が、第１の波長を有する第１のレーザ光を生成する第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のレーザ光を生成する第２の半導体レーザとを
含む光ピックアップ装置である。

【００１３】請求項８に係る光ピックアップ装置は、請
求項６または請求項７に記載の光ピックアップ装置の第
１の光学素子が、レーザ光の波長に起因して選択的にレ
ーザ光の外周部を遮光し、内周部を回折する素子である
光ピックアップ装置である。請求項９に記載の光ピック
アップ装置は、請求項６または請求項７に記載の光ピッ
クアップ装置の第１の光学素子が、レーザ光の偏光方向
に起因して選択的にレーザ光の外周部を遮光し、内周部
を回折する素子である光ピックアップ装置である。

【００１４】請求項１０に係る光ピックアップ装置は、
請求項６または請求項７に記載の光ピックアップ装置の
第１の光学素子が、レーザ光の偏光方向に起因して選択
的にレーザ光の外周部を遮光し、レーザ光の波長に起因
して選択的にレーザ光の内周部を回折する素子である光
ピックアップ装置である。請求項１１に係る光ピックア
ップ装置は、請求項８から請求項１０のいずれか１項に
記載の光ピックアップ装置の第１の光学素子が、レーザ
光の光軸に対し垂直な方向に所定間隔の溝を有する回折
格子を形成する外周部と、レーザ光の光軸に対し実質的
に同心円状のホログラムが形成された内周部とから成る
光ピックアップ装置である。

【００１５】請求項１２に係る光ピックアップ装置は、
請求項８記載の光ピックアップ装置の第１の光学素子
が、レーザ光の波長に起因してレーザ光を選択的に吸収
する偏光ガラスが形成された外周部と、レーザ光の光軸
に対し実質的に同心円状のホログラムが形成された内周
部とから成る光ピックアップ装置である。

【００１６】請求項１３に係る光ピックアップ装置は、
請求項９または請求項１０に記載の光ピックアップ装置
の第１の光学素子が、レーザ光の偏光方向に起因してレ
ーザ光を選択的に遮光する偏光フィルムが形成された外
周部と、レーザ光の光軸に対し実質的に同心円状のホロ
グラムが形成された内周部とから成る光ピックアップ装
置である。

【００１７】請求項１４に係る光ピックアップ装置は、
請求項６または請求項７に記載の光ピックアップ装置の
第２の光学素子が、光軸方向に対し、透明電極が形成さ
れた１つのガラス板と、１つのガラス板の透明電極に接
して設けられた液晶と、液晶に接するように透明電極が
形成されたもう１つのガラス板とを配して成り、記録媒
体の記録方式に応じて選択的に透明電極に電圧が印加さ
れることにより信号記録面での反射光を選択的に回折
し、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とが混在したレーザビー
ム、Ｐ偏光成分のみのレーザビーム、およびＳ偏光成分
のみのレーザビームにぶんりできる光ピックアップ装置
である。

【００１８】請求項１５に係る光記録再生装置は、請求
項１から請求項１４のいずれか１項に記載の光ピックア
ップ装置を含み、装着された記録媒体に応じた記録また
は／および再生が可能な光記録再生装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】図を参照しつつ、本発明の実施の
形態を説明する。図１に本発明が互換再生の対象とする
ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、および高密度光磁気記録媒体
（以下、「ＭＯ−７」という。）の定格値と再生条件を
示す。ＣＤとＣＤ−Ｒの基板厚は１.２（許容誤差±０.
１）ｍｍ、最短ピット長が０.９０（許容誤差±０.１）
μｍ、トラックピッチが１.６（許容誤差±０.１）μ
ｍ、波長７８０ｎｍのレーザビームに対する反射率が６
０％であり、再生時のレーザビームのスポット径が１.
５（許容誤差±０.１）μｍ、対物レンズの開口数が０.
４５（許容誤差±０.０５）、再生レーザビーム波長が
７８０（許容誤差±１５）ｎｍである。また、ＤＶＤの
基板厚は０.６（許容誤差±０.０５）ｍｍ、最短ピット
長が０.４０（許容誤差±０.１）μｍ、トラックピッチ
が０.７４（許容誤差±０.０１）μｍ、波長６３５ｎｍ
のレーザビームに対する反射率が７０％以上（単一の信
号記録面の場合）若しくは２０〜４０％（信号記録面が
２つの場合）であり、再生時のレーザビームのスポット
径が０.９（許容誤差±０.５）μｍ、対物レンズの開口
数が０.６（許容誤差±０.０５）、再生レーザビーム波
長が６３５（許容誤差±１５）ｎｍである。更に、ＭＯ
−７の基板厚は０.６（許容誤差±０.０５）ｍｍ、最短
ドメイン長が０.１５（許容誤差±０.０５）μｍ、トラ
ックピッチが０.６（許容誤差±０.０５）μｍ、波長６
３５ｎｍのレーザビームに対する反射率が２０〜３０％
であり、再生時のレーザビームのスポット径が０.９
（許容誤差±０.５）μｍ、対物レンズの開口数が０.６
（許容誤差±０.０５）、再生レーザビーム波長が６３
５（許容誤差±１５）ｎｍである。

【００２０】ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、およびＭＯ−７
の互換再生を行う光ピックアップ装置１０の構成を図２
に示す。レーザ光生成手段１から発せられた波長６３５
（許容誤差±１５、以下同じ。）ｎｍ若しくは波長７３
５（許容誤差±１５、以下同じ。）ｎｍのレーザビーム
はハーフミラー２で半分が反射されてコリメータレンズ
３に入射し、該コリメータレンズ３で平行光にされ、立
ち上げミラー４で立ち上げられる。立ち上げられたレー
ザビームは、第１の光学素子５で選択的に外周部を遮光
されると共に内周部を回折されて対物レンズ７で集光さ
れ、透光性ポリカーボネートの基板１１（または１１
０）を通って光ディスクの信号記録面１１ａ（または１
１０ａ）に照射される。前記信号記録面１１ａ（または
１１０ａ）で反射されたレーザビームは前記基板１１
（または１１０）、前記対物レンズ７、前記第１の光学
素子５、立ち上げミラー４、コリメータレンズ３を介し
て前記ハーフミラー２まで戻り、ハーフミラー２で半分
が透過し、第２の光学素子８で選択的にＰ偏光成分のみ
のレーザビーム、Ｓ偏光成分のみのレーザビーム、およ
びＰ偏光成分とＳ偏光成分とが混在したレーザビームに
回折されて光検出器９で検知される。前記対物レンズ７
は基板厚０．６（許容誤差±０．０５、以下同じ。）ｍ
ｍの光ディスク用に設計されており、開口数は０．６
（許容誤差±０．０５、以下同じ。）である。

【００２１】本発明においては、前記レーザ光生成手段
１は波長６３５ｎｍのレーザビームを生成する半導体レ
ーザ１ａと波長７８０ｎｍのレーザビームを生成する半
導体レーザ１ｂとから構成されており、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ
が再生される場合には前記半導体レーザ１ｂが、ＤＶ
Ｄ、ＭＯ−７が再生される場合には前記半導体レーザ１
ａがレーザ駆動回路２０により選択駆動される。図３を
参照して、半導体レーザ１ａ、１ｂのマウントについて
説明する。図３はレーザ光生成手段１を前記ハーフミラ
ー２の方向から見た図である。レーザ光生成手段１は、
矢印３１で示す方向が光ディスクのトラック方向、矢印
３２で示す方向が光ディスクのトラッキング方向となる
ように配置されている。また、レーザ光生成手段１に
は、３つの切り込みｋ１、ｋ２、ｋ３があり、半導体レ
ーザ１ａ、１ｂのそれぞれの発光点Ａ、Ｂが切り込みｋ
１−ｋ２を結ぶ線上に矢印３２の方向に並ぶようにマウ
ントされている。更に、半導体レーザ１ａ、１ｂは独立
に作成し、１つの基板上にマウントしてもよく、１つの
基板上に結晶成長を行い、２つの半導体レーザを作成し
ても良い。また、更に、半導体レーザ１ａ、１ｂの前記
発光点Ａ、Ｂの間隔Ｌは１００〜５００μｍの範囲であ
る。半導体レーザ１ａ、１ｂを作成するときに発光点
Ａ、Ｂを素子の中心からずらせて作成し、２つの素子を
矢印３２の方向に並べることにより間隔Ｌを短くしても
良い。

【００２２】図４、５、６、７、８、９を参照して、前
記第１の光学素子５の詳細について説明する。第１の光
学素子５は、外周部５ａと内周部５ｂとから構成されて
おり、外周部５ａは波長６３５ｎｍのレーザビームを、
そのまま、全面的に透過し、波長７８０ｎｍのレーザビ
ームのみを光軸の外側に回折し、前記対物レンズ７に入
射させない機能を有し、内周部５ｂは波長６３５ｎｍの
レーザビームを、そのまま、全面的に透過し、波長７８
０ｎｍのレーザビームのみを回折して前記対物レンズ７
に入射させる機能を有するものである。図５を参照し
て、第１の光学素子５の断面構造は、外周部５ａは凹凸
構造であり、内周部５ｂは大きくは三角形状であり、三
角形の斜面に相当する部分は小さい階段状になった構造
である（参照図５（ａ））。前記外周部５ａの凹凸のピ
ッチは、波長７８０ｎｍのレーザビームを光軸の外側に
回折するためには８〜１２μｍの範囲が適しており、三
角形の斜面が小さな階段状になった構造はガラスをエッ
チングすることにより容易に作成することができる。ま
た、前記内周部５ｂの断面構造は図５（ａ）に示す構造
に限らず、好ましくは、図５（ｂ）に示すように斜面が
滑らかなになった構造が適している。

【００２３】また、図６、７を参照して、前記第１の光
学素子５は、更に、好ましくは、凹凸構造から成る外周
部５ａがガラスの一方の表面に設けられており、三角形
状から成る内周部５ｂは前記外周部５ａが設けられた表
面とは異なる他方の表面に設けられている。前記外周部
５ａと前記内周部５ｂとを異なる表面に形成する図６、
７に示す構造にすることにより第１の光学素子５の作成
が容易になる。

【００２４】図８を参照して、波長６３５ｎｍのレーザ
ビームに対する前記第１の光学素子５の機能について説
明する。波長６３５ｎｍのレーザビームは前記第１の光
学素子５によっては、何ら影響を受けることはなく、そ
のまま透過し、前記対物レンズ７に入射し、対物レンズ
７で集光されて基板厚０．６ｍｍの光ディスクの信号記
録面１１ａに焦点を結ぶ。図９を参照して、波長７８０
ｎｍのレーザビームに対する第１の光学素子５の機能に
ついて説明する。波長７８０ｎｍのレーザビームのう
ち、前記外周部５ａに入射する部分は回折格子により光
軸の外側に大きく回折され、対物レンズ７には、入射し
ない。また、前記内周部５ｂに入射するレーザビームは
前記三角形状により外側に回折を受けるが、外周部５ａ
の如く大きく回折を受けず、対物レンズ７に入射する。
従って、第１の光学素子５の内周部５ｂにのみ入射する
レーザビームだけが対物レンズ７に到達し、該対物レン
ズ７により集光されて基板厚１．２ｍｍの光ディスクの
信号記録面１１０ａに焦点を結ぶ。即ち、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームは前記第１の光学素子５により実質的
に外周部を遮光され、内周部だけが回折を受けて、０次
光ＬＢ₀と１次光ＬＢ₁が前記対物レンズ７に入射する。
波長７８０ｎｍのレーザビームの内周部に対して第１の
光学素子５により回折を起こさせ、１次光ＬＢ₁を発生
させているのは、前記対物レンズ７は基板厚０．６ｍｍ
の光ディスク用に設計されているため波長７８０ｎｍの
レーザビームの外周部を遮光しただけでは厚さ１．２ｍ
ｍの基板に入射した場合に収差が発生するので、この収
差を小さくするためである。従って、回折により発生し
た０次光ＬＢ₀、１次光ＬＢ₁による対物レンズ７の実効
的開口数が０．４５になるように第１の光学素子５の内
周部５ｂの直径、回折を起こさせる三角形状が決定され
る。

【００２５】また、図８、９の説明においては、前記外
周部５ａと前記内周部５ｂとが同一表面に形成された光
学素子について説明したが、外周部５ａと内周部５ｂと
が異なる表面に形成された場合にも同様の機能を有する
ことは言うまでもない。また、更に、前記第１の光学素
子５は前記対物レンズ７とアクチュエータ６に固定され
ており、対物レンズ７に連動して動く構造となってい
る。

【００２６】上記説明したように第１の光学素子５はレ
ーザビームの波長の違いに起因して波長７８０ｎｍのレ
ーザビームに対しては、その外周部を実質的に遮光し、
内周部のレーザビームを回折し、基板厚１．２ｍｍの光
ディスクの信号記録面１１０ａに焦点を結び、波長６３
５ｎｍのレーザビームに対しては、何ら回折を起こすこ
となくそのまま透過させ、基板厚０．６ｍｍの光ディス
クの信号記録面１１ａに焦点を結ぶという、２焦点を持
った光学素子である。

【００２７】図１０を参照して、前記第２の光学素子８
について詳細に説明する。第２の光学素子８は、一定方
向にラビングした２枚の透明電極付ガラス板８１、８２
でラビング方向が平行になるようにしてＴＮ型液晶８０
を挟み込んだ構造のものである。従って、透明電極付ガ
ラス板８１、８２を通してＴＮ型液晶８０に電圧を印加
しないときは、図１０の（ａ）に示すように液晶分子８
３が一方の透明電極付ガラス板８１からもう１つの透明
電極付ガラス板８２に向かってラビング方向と平行方向
に並ぶ。その結果、一定方向に偏光するレーザビーム８
４が第２の光学素子８に入射した場合、上記のように並
んだ液晶分子８３により回折を受け、Ｐ偏光成分とＳ偏
光成分とが混在したレーザビーム８４０、Ｐ偏光成分の
みのレーザビーム８４１、およびＳ偏光成分のみのレー
ザビーム８４２の分離されて第２の光学素子８を透過す
る。

【００２８】一方、透明電極付ガラス板８１、８２を通
してＴＮ型液晶８０に１０Ｖの電圧が印加されたとき
は、図１０の（ｂ）に示すように液晶分子８０は２枚の
透明電極付ガラス８１、８２の方向に対し、縦に立った
ような配列となる。その結果、第２の光学素子８に一定
方向に偏光するレーザビーム８４が入射したときは、液
晶分子８３から回折を受けず、そのまま透過する。従っ
て、透過光はＰ偏光成分とＳ偏光成分とが混在したレー
ザビーム８４０となる。

【００２９】以上説明したように、第２の光学素子８
は、ＴＮ型液晶８０に選択的に電圧を印加することによ
り、入射したレーザビームを選択的に回折し、Ｐ偏光成
分とＳ偏光成分とが混在したレーザビーム８４０、Ｐ偏
光成分のみのレーザビーム８４１、およびＳ偏光成分の
みのレーザビーム８４２とに分離して透過させる機能を
有する素子である。

【００３０】図１９を参照して、光検出器９の詳細につ
いて説明する。光検出器９は、矢印１９０で示す方向が
トラック方向、矢印１９１で示す方向がトラッキング方
向となるように配置されており、その表面は８つの検出
領域に分割されている。即ち、ＣＤとＣＤ−Ｒのフォー
カスエラー信号と再生信号、ＤＶＤのフォーカスエラー
信号とトラッキングエラー信号と再生信号、およびＭＯ
−７のフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号
を検出するＡ領域９１、Ｂ領域９２、Ｃ領域９３、Ｄ領
域９４と、ＣＤとＣＤ−Ｒのトラッキングエラー信号を
検出するＥ領域９５、Ｆ領域９６と、ＭＯ−７の再生信
号を検出するＧ領域９７、Ｈ領域９８とである。 図２
０を参照して、ＤＶＤが再生されるときは、前記信号記
録面１１ａでの反射光は前記第２の光学素子８により回
折を受けないため、１つのレーザビーム９９のみが光検
出器９のＡ領域９１、Ｂ領域９２、Ｃ領域９３、Ｄ領域
９４に照射される。その結果、Ａ領域９１、Ｂ領域９
２、Ｃ領域９３、およびＤ領域９４の各領域で検出され
たレーザビームの強度の和［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ］が再生信
号として検出され、Ａ領域９１とＣ領域９３で検出され
たレーザビームの和［Ａ＋Ｃ］とＢ領域９２とＤ領域９
４で検出されたレーザビームの和［Ｂ＋Ｄ］との位相差
［［Ａ＋Ｃ］−［Ｂ＋Ｄ］］がトラッキングエラー信号
として検出され、Ａ領域９１とＣ領域９３で検出された
レーザビームの強度の和［Ａ＋Ｃ］とＢ領域９２とＤ領
域９４で検出されたレーザビームの強度の和［Ｂ＋Ｄ］
との差［［Ａ＋Ｃ］−［Ｂ＋Ｄ］］がフォーカスエラー
信号として検出される。

【００３１】また、ＣＤ、ＣＤ−Ｒが再生されるとき
は、図２で図示省略した回折格子によりトラック方向に
３ビームが生成され光ディスクに照射されるため、前記
信号記録面１１０ａでの反射光も３ビームであり、この
３ビームは前記第２の光学素子によりトラッキング方向
に回折を受けないため光検出器９には、図２１に示すよ
うにレーザビーム９９が、Ａ領域９１、Ｂ領域９２、Ｃ
領域９３、およびＤ領域に、レーザビーム１０２が、Ｅ
領域９５に、レーザビーム１０３がＦ領域に、それぞ
れ、照射される。その結果、Ａ領域９１、Ｂ領域９２、
Ｃ領域９３、およびＤ領域９４の各領域で検出されたレ
ーザビームの強度の和［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ］が再生信号と
して検出され、Ａ領域９１とＣ領域９３で検出されたレ
ーザビームの強度の和［Ａ＋Ｃ］とＢ領域９２とＤ領域
９４で検出されたレーザビームの強度の和［Ｂ＋Ｄ］と
の差［［Ａ＋Ｃ］−［Ｂ＋Ｄ］］がフォーカスエラー信
号として検出され、Ｅ領域９５で検出されたレーザビー
ムの強度とＦ領域９６で検出されたレーザビームの強度
との差［Ｅ−Ｆ］がトラッキングエラー信号として検出
される。

【００３２】更に、ＭＯ−７が再生されるときは、前記
信号記録面１１ａでの反射光が前記第２の光学素子８に
よりトラッキング方向に回折を受け、Ｐ偏光成分とＳ偏
光成分とが混在したレーザビーム、Ｐ偏光成分のみのレ
ーザビーム、およびＳ偏光成分のみのレーザビームに分
離されるため光検出器９には、図２２に示すようにＰ偏
光成分とＳ偏光成分とが混在したレーザビーム９９がＡ
領域９１、Ｂ領域９２、Ｃ領域９３、およびＤ領域に、
Ｐ偏光成分のみのレーザビーム１００がＧ領域に、Ｓ偏
光成分のみのレーザビーム１０１がＨ領域に、それぞ
れ、照射される。その結果、Ｇ領域９７で検出されるレ
ーザビームの強度とＨ領域で検出されるレーザビームの
強度との差［Ｇ−Ｈ］が再生信号として検出され、Ａ領
域９１とＤ領域９４で検出されたレーザビームの強度の
和［Ａ＋Ｄ］と、Ｂ領域９２とＣ領域９３で検出された
レーザビームの強度の和［Ｂ＋Ｃ］との差［［Ａ＋Ｄ］
−［Ｂ＋Ｃ］］がトラッキングエラー信号として検出さ
れ、Ａ領域９１とＣ領域９３で検出されたレーザビーム
の強度の和［Ａ＋Ｃ］と、Ｂ領域９２とＤ領域９４で検
出されたレーザビームの強度の和［Ｂ＋Ｄ］との差
［［Ａ＋Ｃ］−［Ｂ＋Ｄ］］がフォーカスエラー信号と
して検出される。

【００３３】図１１を参照して、基板厚０．６ｍｍの光
ディスクであるＤＶＤの再生動作について説明する。Ｄ
ＶＤが再生される場合には、後述する光再生装置中のレ
ーザ駆動回路２０により波長６３５ｎｍのレーザビーム
を生成する半導体レーザ１ａが選択駆動され、液晶駆動
回路２１により第２の光学素子８に１０Ｖの電圧が印加
される。その結果、波長６３５ｎｍ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、立ち上げミラー４で立ち上げられて前記
第１の光学素子５で回折されることなく、そのまま透過
し、対物レンズ７で集光されて光ディスクの基板１１を
通って信号記録面１１ａに照射される。信号記録面１１
ａ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）μｍである。信号記録面１１ａで反射
されたレーザビームは、基板１１、対物レンズ７、第１
の光学素子５、立ち上げミラー４、コリメータレンズ３
を介してハーフミラー２まで戻り、半分が透過された
後、第２の光学素子８をそのまま透過し、光検出器９に
集光照射される。

【００３４】図１２を参照して、基板厚０．６ｍｍの記
録または／および再生可能な光ディスクである、ＭＯ−
７の再生動作について説明する。ＭＯ−７が再生される
場合には、前記レーザ駆動回路２０により波長６３５ｎ
ｍのレーザビームを生成する半導体レーザ１ａが選択駆
動され、前記液晶駆動回路２１により第２の光学素子８
に電圧が印加されない。その結果、波長６３５ｎｍ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、立ち上げミラー４で立ち
上げられて前記第１の光学素子５で回折されることな
く、そのまま透過し、対物レンズ７で集光されて光ディ
スクの基板１１を通って信号記録面１１ａに照射され
る。信号記録面１１ａ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）μｍである。信号
記録面１１ａで反射されたレーザビームは、基板１１、
対物レンズ７、第１の光学素子５、立ち上げミラー４、
コリメータレンズ３を介してハーフミラー２まで戻り、
半分が透過された後、第２の光学素子８で回折を受け、
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とが混在したレーザビーム、Ｐ
偏光成分のみのレーザビーム、およびＳ偏光成分のみの
レーザビームとに分離され、光検出器９に集光照射され
る。そして、光検出器９により検知されたＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分とが混在したレーザビームからはトラッキン
グエラー信号、フォーカスエラー信号が生成され、サー
ボに使用される。また、光検出器９により検知されたＰ
偏光成分のみのレーザビームとＳ偏光成分のみのレーザ
ビームとの強度差から再生信号が生成される。

【００３５】図１３を参照して、基板厚１．２ｍｍの光
ディスクである。ＣＤ、ＣＤ−Ｒの再生動作について説
明する。ＣＤ、ＣＤ−Ｒが再生される場合には、前記レ
ーザ駆動回路２０により波長７８０ｎｍのレーザビーム
を生成する半導体レーザ１ｂが選択駆動され、液晶駆動
回路２１により第２の光学素子８に１０Ｖの電圧が印加
される。その結果、波長７８０ｎｍ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、立ち上げミラー４で立ち上げられて第１
の光学素子５で外周部が実質的に遮光され、内周部のみ
が回折させられて、対物レンズ７に入射する。対物レン
ズ７に入射したレーザビームは集光されて光ディスクの
基板１１０を通って信号記録面１１０ａに照射される。
信号記録面１１０ａ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。信号記
録面１１０ａで反射されたレーザビームは、基板１１、
対物レンズ７、第１の光学素子５、立ち上げミラー４、
コリメータレンズ３を介してハーフミラー２まで戻り、
半分が透過された後、第２の光学素子８をそのまま透過
し、光検出器９に集光照射される。

【００３６】第１の光学素子５は、波長７８０ｎｍのレ
ーザビームの外周部を実質的に遮光し、内周部を回折す
るものであれば上記図４、５、６、７、８、９に示した
ものに限らず、何でもよい。図１４、１５を参照して、
外周部５５ａが偏光フィルム５５１ａから成り、内周部
５５ｂが波長選択性の回折格子５５１ｂから成る光学素
子５５であってもよい。内周部５５ｂの回折格子は上記
説明したものと同じものである。偏光フィルムは特定方
向に偏光するレーザビームのみを透過させるフィルムで
あり、本実施の形態においては、紙面に垂直な方向に偏
光するレーザビームのみを透過させる。波長６３５ｎｍ
のレーザビームは紙面に垂直な方向に偏光し、波長７８
０ｎｍのレーザビームは紙面に平行な方向に偏光する。
従って、波長６３５ｎｍのレーザビームは光学素子５５
により外周部が遮光されることなく、内周部が回折され
ることなく、そのまま透過する。一方、波長７８０ｎｍ
のレーザビームは紙面に平行な方向に偏光するため外周
部は偏光フィルム５５１ａにより遮光され、内周部は回
折格子５５１ｂにより回折されて対物レンズ７に到達す
る。

【００３７】また、第１の光学素子５は、図１４、１５
に示すものに限らず、図１６、１７に示すものであって
もよい。図１６、１７に示す光学素子５５２は、外周部
が偏光ガラス５５２ａ、内周部が回折格子５５２ｂから
成っている。回折格子５５２ｂは上記のものと同様であ
る。偏光ガラス５５２ａは、特定波長のレーザビームの
みを吸収するものである。偏光ガラス５５２ａはガラス
の表面に銀原子を長く引き延ばして焼成したものであ
り、引き延ばされた銀原子のアスペクト比Ｒ₁／Ｒ₂は１
〜５の範囲である。本実施の形態においては、波長７８
０ｎｍのレーザビームのみを吸収できるアスペクト比に
なっている。従って、第１の光学素子５５２を用いた場
合にも、波長６３５ｎｍのレーザビームは外周部を遮光
されず、内周部は回折されることなく、そのまま透過
し、前記対物レンズ７に到達し、波長７８０ｎｍのレー
ザビームは外周部を遮光され、内周部は回折されて対物
レンズ７に到達する。

【００３８】また、上記説明においては、第１の光学素
子５の内周部はレーザビームの波長に起因して選択的に
回折現象を起こすとして説明したが、これに限るもので
はなく、レーザビームの偏光面の相違に起因して選択的
に回折現象を起こすものであってもよい。即ち、本実施
の形態においては、紙面に平行な方向に偏光するレーザ
ビームのみを回折し、紙面に垂直な方向に偏光するレー
ザビームは回折しないものであってもよい。

【００３９】図１８を参照して、基板厚が０．６ｍｍの
ＤＶＤ、ＭＯ−７、基板厚が１．２ｍｍのＣＤ、ＣＤ−
Ｒを互換再生する再生装置について説明する。光ピック
アップ１０の対物レンズ７はサーボ機構１４により再生
しようとしている信号がピット列またはドメイン列とし
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７
により集光され、光ディスクの基板１１（又は１１０）
を通って信号記録面１１ａ（又は１１０ａ）に照射され
る。該信号記録面１１ａ（又は１１０ａ）で反射された
レーザビームは光検出器９で検知され、再生信号として
検出される。前記光検出器９で検出された再生信号はプ
リアンプ１２へ送られ、所定の増幅が行われた後、判別
回路１５とＲＦ復調回路１７及びサーボ回路１３に送ら
れる。サーボ回路１３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１４を制御する。ま
た、判別回路１５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１６に送る。該指令回路１６は、識別した光
ディスクに適合するように前記レーザ光生成手段１の半
導体レーザ１ａ、１ｂのいずれかを選択駆動するととも
に前記第２の光学素子に選択的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１９に指
令を出す。また、前記指令回路１６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換えるために、送
られてきた識別結果に基づいて特性切換回路１８にも指
令を出す。前記制御回路１９は、前記指令回路１６から
の指令に基づいてレーザ駆動回路２０を介して光ピック
アップ１０中の半導体レーザを選択駆動すると共に、液
晶駆動回路２１を介して光りピックアップ中の前記第２
の光学素子８に選択的に１０Ｖの電圧を印加し、前記特
性切換回路１８は、前記指令回路１６からの指令に基づ
いて、ＲＦ復調回路１６を切り換える。これにより、再
生装置に装着された光ディスクに適した再生が可能とな
る。

【００４０】上記においては、光ピックアップ１０を用
いたＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、およびＭＯ−７の再生に
ついて説明したが、記録可能な光ディスクであるＣＤ−
Ｒ、ＭＯ−７においては、光ピックアップ１０を用いて
記録を行うことができる。この場合、ＭＯ−７では、記
録を行うためのトラッキングサーボがフォーカスサーボ
は上記で説明した再生時と同じ方式により行うことがで
きるが、レーザビームを照射し、有機系色素の反射率を
変化させることにより信号を記録するＣＤ−Ｒでは再生
時のように３ビーム方式でトラッキングを行うことがで
きない。これは、３ビーム方式ではトラック方向に３ビ
ームが照射されるが、メインビームにより信号を記録し
た状態を考えると、メインビームよりトラック方向に前
方に照射される一方のサブビームは信号が記録されてい
ない領域に照射され、メインビームよりトラック方向に
後方に照射される他方のサブビームが信号が記録されて
いる領域に照射されるため、両サブビームからの反射光
の変調度が異なり、２つのサブビームの光ディスクでの
反射光の強度差を正確に検出できないからである。従っ
て、ＣＤ−Ｒに信号を記録するときは、１ビームをＣＤ
−Ｒに照射し、その反射光が上記図２１における光検出
器９のＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、およびＤ領域の各領域
で検出されるレーザビームの強度のうち、Ａ領域９１と
Ｄ領域９４で検出されたレーザビームの強度の和［Ａ＋
Ｄ］とＢ領域９２とＣ領域９３で検出されたレーザビー
ムの強度の和［Ｂ＋Ｃ］との差［［Ａ＋Ｄ］−［Ｂ＋
Ｃ］］を検出し、トラッキングエラー信号を生成するこ
とによりトラッキングを行う。フォーカスエラー信号の
生成については、上記図２１の説明と同じである。

【００４１】図１８に示す装置によりＣＤ−Ｒ、ＭＯ−
７に信号の記録を行うことができる。ＣＤ−Ｒに信号が
記録されるときは、レーザ駆動回路２０により波長７８
０ｎｍのレーザビームを生成するレーザ光生成手段１中
の半導体レーザ１ｂが選択駆動されると共に、記録信号
がエンコーダ２５により所定方式で変調され、その変調
結果に基づいてレーザ駆動回路２０が半導体レーザ１ｂ
を点滅してＣＤ−Ｒに信号が記録される。

【００４２】また、ＭＯ−７に信号が記録されるとき
は、記録信号がエンコーダ２２により所定方式で変調さ
れ、その変調結果がレーザ駆動回路２０と磁気ヘッド駆
動回路２３に送られる。磁気ヘッド駆動回路２３はエン
コーダ２２からの結果に基づいて磁気ヘッド２４を駆動
し、磁気ヘッド２４はＭＯ−７に所定の変調方式に応じ
て磁界を印加する。また、レーザ駆動回路２０はレーザ
光生成手段１中の波長６３５ｎｍのレーザビームを生成
する半導体レーザ１ａを選択駆動すると共に、エンコー
ダ２２により所定方式に変調された記録信号に基づいて
半導体レーザ１ａを点滅させる。以上のようにして、Ｍ
Ｏ−７に所定方式に変調された記録信号に基づいてレー
ザビームと磁界が印加されることにより信号が記録され
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、光源に波長の異なる２
つの半導体レーザを使用するので、薄型光ディスクと標
準厚で波長６３５ｎｍのレーザビームに対して反射率が
１０％以下と低い光ディスクとの互換再生をすることが
できる。また、本発明によれば、光ディスクからの反射
光を選択的に回折し、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とが混在
したレーザビームと、Ｐ偏光成分のみのレーザビーム、
およびＳ偏光成分のみのレーザビームに分離するので、
記録方式が異なる光ディスクの互換再生が可能である。

【００４４】また、本発明によれば、レーザビームの波
長の相違に起因して選択的に外周部を遮光し、内周部を
回折して対物レンズに入射するので、基板厚０．６ｍｍ
用に設計された対物レンズを用いて基板厚１．２ｍｍの
光ディスクを収差の殆ど発生しないレーザビームにより
再生できる。また、本発明によれば、１つの光ピックア
ップ装置を用いて再生専用の光ディスクと記録可能な光
ディスクとの互換再生ができると共に、記録可能な光デ
ィスクに記録を行うことができる。

【００４５】また、本発明によれば、光検出器の検出部
は８つに分割されているので、装置に装着された光ディ
スクに応じてサーボのための信号を生成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、および光磁気記録媒
体（ＭＯ−７）の規格値と再生条件を示す図表である。

【図２】本発明における光ピックアップの構成を示す図
である。

【図３】本発明における半導体レーザのマウント方法を
示す図である。

【図４】本発明における第１の光学素子の平面図であ
る。

【図５】本発明における第１の光学素子の断面図であ
る。

【図６】本発明における第１の光学素子の他の断面図で
ある。

【図７】本発明における第１の光学素子の更に他の断面
図である。

【図８】波長６３５ｎｍのレーザビームに対する第１の
光学素子の機能を説明する図である。

【図９】波長７８０ｎｍのレーザビームに対する第１の
光学素子の機能を説明する図である。。

【図１０】本発明における第２の光学素子の機能を説明
するための斜視図である。

【図１１】ＤＶＤの再生動作を説明する図である。

【図１２】ＭＯ−７の再生動作を説明する図である。

【図１３】ＣＤとＣＤ−Ｒとの再生動作を説明する図で
ある。

【図１４】本発明における他の第１の光学素子の平面図
である。

【図１５】本発明における他の第１の光学素子の機能を
説明するための図である。

【図１６】本発明における更に他の第１の光学素子の平
面図である。

【図１７】本発明における更に他の第１の光学素子の機
能を説明する図である。

【図１８】本発明による光ピックアップを用いた記録再
生装置のブロック図である。

【図１９】光検出器の平面図である。

【図２０】ＤＶＤが再生されるときの再生信号、トラッ
キングエラー信号、およびフォーカスエラー信号の検出
を説明する図である。

【図２１】ＣＤ、ＣＤ−Ｒが再生されるときの再生信
号、トラッキングエラー信号、およびフォーカスエラー
信号の検出を説明する図である。

【図２２】光磁気記録媒体（ＭＯ−７）が再生されると
きの再生信号、トラッキングエラー信号、およびフォー
カスエラー信号の検出を説明する図である。

【符号の説明】

１・・・レーザ光生成手段 １ａ、１ｂ・・・半導体レーザ ２・・・ハーフミラー ３・・・コリメータレンズ ４・・・立ち上げミラー ５・・・第１の光学素子 ６・・・アクチュエータ ７・・・対物レンズ ８・・・第２の光学素子 ９・・・光検出器 １０・・・光ピックアップ １１、１１０・・・基板 １１ａ、１１０ａ・・・信号記録面 １２・・・プリアンプ １３・・・サーボ回路 １４・・・さーぼ機構 １５・・・判別回路 １６・・・指令回路 １７・・・ＲＦ復調回路 １８・・・特性切替回路 １９・・・制御回路 ２０・・・レーザ駆動回路 ２１・・・液晶駆動回路 ２２、２５・・・エンコーダ ２３・・・磁気ヘッド駆動回路 ２４・・・磁気ヘッド

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択的に、レーザ光の外周部を遮光し、
   内周部を回折して記録媒体に応じた記録または／および
   再生可能な光学手段を含む、光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 レーザ光の波長に起因して、選択的にレ
   ーザ光の外周部を遮光し、内周部を回折する請求項１記
   載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 レーザ光の偏光方向に起因して、選択的
   にレーザ光の外周部を遮光し、内周部を回折する請求項
   １記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体からの反射光を選択的に回
   折して透過させる光学素子を更に含む、請求項１から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】 前記光学素子は、前記記録媒体の記録方
   式に基づいて前記反射光を選択的に回折して透過させる
   素子である、請求項４記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 対物レンズにより記録媒体の記録面にレ
   ーザ光を照射し、前記記録面より反射されるレーザ光を
   光検出器に導く光学系を配して成る光ピックアップ装置
   において、 波長が異なるレーザ光を選択的に生成するレーザ光生成
   手段と、 前記レーザ光生成手段により生成されたレーザ光を選択
   的に、外周部を遮光し、内周部を回折して前記対物レン
   ズに導く第１の光学素子と、 前記記録面からの反射光を第１の方向に選択的に回折し
   て透過させる第２の光学素子とを含む、光ピックアップ
   装置。
7. 【請求項７】 前記レーザ光生成手段は、 第１の波長を有する第１のレーザ光を生成する第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
   ザ光を生成する第２の半導体レーザとを含む、請求項６
   記載の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 前記第１の光学素子は、レーザ光の波長
   に起因して選択的にレーザ光の外周部を遮光し、内周部
   を回折する素子である、請求項６または請求項７に記載
   の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記第１の光学素子は、レーザ光の偏光
   方向に起因して選択的にレーザ光の外周部を遮光し、内
   周部を回折する素子である、請求項６または請求項７に
   記載の光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の光学素子は、レーザ光の偏
    光方向に起因して選択的にレーザ光の外周部を遮光し、
    レーザ光の波長に起因して選択的にレーザ光の内周部を
    回折する素子である、請求項６または請求項７に記載の
    光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記第１の光学素子は、 レーザ光の光軸に対し垂直な方向に所定間隔の溝を有す
    る回折格子を形成する外周部と、 レーザ光の光軸に対し実質的に同心円状のホログラムが
    形成された内周部とから成る、請求項８から請求項１０
    のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記第１の光学素子は、 レーザ光の波長に起因してレーザ光を選択的に吸収する
    偏光ガラスが形成された外周部と、 レーザ光の光軸に対し実質的に同心円状のホログラムが
    形成された内周部とから成る、請求項８記載の光ピック
    アップ装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の光学素子は、 レーザ光の偏光方向に起因してレーザ光を選択的に遮光
    する偏光フィルムが形成された外周部と、 レーザ光の光軸に対し実質的に同心円状のホログラムが
    形成された内周部とから成る、請求項９または請求項１
    ０に記載の光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 前記第２の光学素子は、光軸方向に対
    し、 透明電極が形成された１つのガラス板と、 前記１つのガラス板の透明電極に接して設けられた液晶
    と、 前記液晶に接するように透明電極が形成されたもう１つ
    のガラス板とを配して成り、前記記録媒体の記録方式に
    応じて選択的に前記透明電極に電圧が印加される、請求
    項６または請求項７記載の光ピックアップ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１から請求項１４のいずれか１
    項に記載の光ピックアップ装置を含む、光記録再生装
    置。