JP2000182262A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板厚の異なる光ディスクに対して記録情報
を検出しようとすると、対物レンズとビームスプリッタ
との間に補正板が必要になる等光ピックアップ装置が複
雑となる。 【解決手段】 発光部と受光部を有した光学素子１と、
光学素子１より出射された光の光路を曲折させる複数の
曲率よりなる凹面鏡で構成された反射板３と、反射板３
により光路を曲折させられた光を記録媒体の記録面に集
光させる対物レンズ４とを具備した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置に係り、複数の光ディスクを再生する光ピックアップ
装置に好適に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク高密度化の一つの手段とし
て、対物レンズの開口数（以下ＮＡと略す）を従来のも
のより大きくする方法がある。しかしながら、ＮＡを大
きくすると、対物レンズの光軸と光ディスクピット面の
なす角度（９０度）のずれ、いわゆるスキュー量θと、
光ディスクの基板厚さｔとにより収差が発生する。

【０００３】そこで、ＮＡを大きくしても、対物レンズ
に対する光ディスクの傾き量許容範囲を確保する為、基
板厚さを薄くしたシステムが考えられている。例えば、
コンパクトディスク（以下ＣＤと略す）では１．２ｍｍ
厚の基板が用いられているのに対し、ディジタル．バー
サタイル．ディスク（以下ＤＶＤと略す）では、これを
０．６ｍｍとしている。

【０００４】ところで、ＤＶＤ再生装置では、既に広く
普及しているＣＤを互換再生できることが必須と考えら
れるが、ＤＶＤの基板０．６ｍｍに対して収差が最小に
なるよう最適化された対物レンズ（通常非球面レンズと
呼ぶ）を用いてＣＤを再生しようとすると、前述の基板
厚差により、収差が発生し、良質の信号が得られないと
いう問題があった。これを解決するためのピックアップ
装置に関し、以下の従来例がある。

【０００５】図８に示すのが、特開平７−１５３１１０
号公報に示される例である。

【０００６】レーザーダイオード１０１から発せられる
直線偏光の発散光は、ビームスプリッタ１０２、コリメ
ータレンズ１０３を通って平行光とされ、λ／４板１０
４において円偏光とされて、補正板１２１を透過し、基
板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤに対して収差が最小となるよ
うに補正された対物レンズ１０５によりディスク１０８
上に集光される。その後、この集光された光は、ディス
クのピットにより変調され、反射して再び対物レンズ１
０５に入射する。そして、再び補正板１２１及びλ／４
板１０４を通過して直線偏光とされ、ビームスプリッタ
１０２で直角に反射され、マルチレンズ１０６を通過し
て、光検出器であるフォトダイオード１０７に入る。こ
のフォトダイオード１０７において入射光の情報は、電
気信号に変換される。この信号からディスクと対物レン
ズの焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスクに対
して同心円状に形成されたピット列と対物レンズのディ
スク半径方向ずれ（トラッキングエラー）を検出し、図
示しない対物レンズ駆動手段にフィードバックされる。

【０００７】上記により、対物レンズ１０５は、ディス
ク１０８のピット面との距離が常に所定値となるよう
に、そして、ピット列をトレースするように、制御され
ている。ここで、補正板１２１は、ＣＤ再生時に光路上
に挿入され、ＤＶＤ用の対物レンズ１０５でＣＤを再生
するために発生する収差を補正する。

【０００８】他に、ホログラムレンズを光路に追加する
ことにより厚みの異なる複数の基板に対応する特開平７
−９８４３１号公報、液晶を用いて開口を制限すること
により厚みの異なる複数の基板に対応する特開平９−２
７１３８号公報などがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置のように、ＤＶＤのような高密度化されているメデ
ィアの再生を行うために、コリメータレンズを入れた無
限光学系が通常必要となっている。

【００１０】更に、上述の装置では、ＤＶＤディスク
（基板厚、０．６ｍｍ）とＣＤディスク（基板厚、１．
２ｍｍ）の基板厚の異なる光ディスクに対して記録情報
を検出する為に、対物レンズとビームスプリッタとの間
に球面収差を発生させる補正板１２１を、光軸上に挿脱
する駆動手段を設け、ＣＤディスクを再生時には上記補
正板を光路上に挿入する構成であり、光ピックアップ装
置が複雑であった。本発明は、そのような状況に鑑みて
なされたもので、レーザー光を平行に変換するコリメー
ターレンズを用いずに、凹面鏡により平行光を作り、光
ピックアップ装置構成の簡素化を図る目的とするもので
あり、更にその他の凹面鏡を採用した複数メディアの互
換再生の方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような構成とした。

【００１２】即ち、発光部と受光部を有した光学素子
と、前記光学素子より出射された光の光路を曲折させる
反射板と、前記反射板により光路を曲折させられた光を
記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、を具備し
た複数の記録媒体を再生する光ピックアップ装置におい
て、前記反射板は、複数の曲率よりなる凹面鏡であるよ
うにした。

【００１３】ここで、前記反射板は、一部に平面部を有
した凹面鏡としても良く、また、前記反射板は、複数の
面を有し、それぞれ異なる曲率よりなる複数の凹面鏡で
構成されるようにしても良く、また、前記反射板は、複
数の面を有し、少なくとも１の平面鏡と、それぞれ異な
る曲率よりなる１または２以上の凹面鏡と、で構成され
るようにしても良く、また、ｎ種類の前記記録媒体に対
して、前記反射板は、ｎの遇数倍の反斜面で構成される
ようにしても良く、また、前記反射板は、複数の曲率よ
りなる凹面鏡が隣接しているようにしても良く、また、
前記反射板は、少なくとも１の平面鏡とそれぞれ異なる
曲率よりなる１または２以上の凹面鏡が隣接しているよ
うにしても良く、また、前記複数の記録媒体の種類によ
り前記光学素子と、前記反射板の相対位置を移動させる
ようにしても良く、また、前記反射板は、それぞれ異な
る曲率よりなる複数の凹面鏡が積層されているようにし
ても良く、また、前記反射板は、少なくとも１の平面鏡
と、それぞれ異なる曲率よりなる１または２以上の凹面
鏡が積層されているようにしても良く、また、前記反射
板は、それぞれ異なる曲率よりなる複数の凹面鏡と、制
御信号により光の透過と遮断を切替える液晶シャッター
が積層されているようにしても良く、また、前記反射板
は、少なくとも１の平面鏡と、それぞれ異なる曲率より
なる１または２以上の凹面鏡と、制御信号により光の透
過と遮断を切替える液晶シャッターが積層されているよ
うにしても良く、更に、発光部と受光部を有した回動す
る光学素子と、前記光学素子より出射された光の光路を
曲折させる透過部と反射部とよりなる反射板と、前記反
射板により光路を曲折させられた光を記録媒体の記録面
に集光させる複数の対物レンズと、を具備するようにし
ても良く、また、発光部と受光部を有した回動する光学
素子と、前記光学素子より出射された光の光路を曲折さ
せる反射板と、前記発光部と前記反射板の間に挿設さ
れ、それぞれ異なる開口数を有する複数の開口部と、前
記反射板により光路を曲折させられた光を記録媒体の記
録面に集光させる複数の対物レンズと、を具備したよう
にしても良い。

【００１４】以上、本発明の各構成は、可能な限り互い
に組み合わせることが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】第１の実施形態について、図１を
用いて説明する。レーザー光を発光するとともに反射光
を検出する光学系として、いわゆるホログラムピックア
ップを用いた場合を示す。

【００１６】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ１を、ディスク
２面と平行に設置する。ホログラムピックアップ１から
ディスク２面に対して平行に出射されるレーザー光を、
本実施形態による２焦点全反射ミラー３で直角に曲げる
と同時に、平行光に変換し、対物レンズに入射する。

【００１７】図に示すディスク２は、０．６ｍｍ厚さ基
板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示してい
る。

【００１８】対物レンズ４は、０．６ｍｍ貼り合わせの
ＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正された非球面
レンズである。対物レンズ４を通ったレーザー光は、デ
ィスク２のピット面２ａで焦点を結び（ＣＤの場合はピ
ット面が２ｂとなる）、ピットにより変調を受けた反射
光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピックア
ップ１のホログラムにより回折され、受光部に入射す
る。

【００１９】上記回折光から、ディスク２と対物レンズ
４の焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスクに対
して同心円状に形成されたピット列と対物レンズ２のデ
ィスク半径方向ずれ（トラッキングエラー）を検出し、
図示しない対物レンズ駆動手段にフィードバックされ
る。

【００２０】上記により、対物レンズ４は、ディスク２
のピット面との距離が常に所定値となるように、そし
て、ピット列をトレースするように、制御されている。

【００２１】ＣＤに対しては、上記２焦点全反射ミラー
３中央部に設けられた平面部で反射された発散光、もし
くはミラー中央部に設けられた凹面部で反射された平行
光を利用する。平面部とした場合は、対物レンズのＮＡ
がＣＤに対して最適になるような発散光となるような形
状をとし、凹面部とした場合は、対物レンズのＮＡがＣ
Ｄに対して最適になるような平行光となるような形状と
する。図は、ＤＶＤ／ＣＤ共に発散光を平行光に変換し
た場合を示している。すなわち、２焦点全反射ミラー３
中央部３ａ及び周辺部３ｂは、共に凹面部となってい
る。

【００２２】なお、対物レンズ４がＤＶＤ用に補正され
ているため、この方式の場合は、若干ＣＤに対して収差
が残る。ＣＤ対応時の収差を更に良好な状態にするに
は、２焦点全反射ミラー中央部３ａを、ＣＤに対して収
差補正した形状とすればよい。

【００２３】さらに、対物レンズ４が基板厚１．２ｍｍ
のＣＤに対して収差最小になるよう補正されている場
合、上記２焦点ミラー３は、ＤＶＤの収差を補正しかつ
直角に曲げると同時に、平行光に変換するミラーとし、
中央を平面部として、対物レンズのＮＡがＣＤに対して
最適になるような発散光とすればよい。もしくは中央部
を平行光に変換するような形状にしてもよい。

【００２４】さらに、非球面ではなく球面対物レンズを
使用する場合、上記２焦点ミラーは、ＤＶＤの収差を補
正しかつ直角に曲げると同時に、平行光に変換するミラ
ーとし、中央をＣＤに対して収差補正しかつ直角に曲げ
ると同時に、平行光に変換する形状とすればよい。

【００２５】第２の実施形態について、図２を用いて説
明する。レーザー光を発光するとともに反射光を検出す
る光学系として、いわゆるホログラムピックアップを用
いた場合を示す。

【００２６】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ２１を、ディス
ク面と平行に設置する。ホログラムピックアップからデ
ィスク面に対して平行に出射されるレーザー光を、ＤＶ
Ｄ用の全反射ミラー２３ａとＣＤ用の全反射ミラー２３
ｂが表裏一体に合わされた、本実施形態による２焦点全
反射ミラー２３で直角に曲げると同時に、平行光に変換
し、対物レンズ２４に入射する。

【００２７】図に示すディスク２２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００２８】対物レンズ２４は、０．６ｍｍ貼り合わせ
のＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正されてい
る。対物レンズ２４を通ったレーザー光は、ディスク２
２のピット面で焦点を結び、ピットにより変調を受けた
反射光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピッ
クアップのホログラムにより回折され、受光部に入射す
る。

【００２９】上記回折光から、ディスクと対物レンズの
焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスクに対して
同心円状に形成されたピット列と対物レンズのディスク
半径方向ずれ（トラッキングエラー）を検出し、図示し
ない対物レンズ駆動手段にフィードバックされる。

【００３０】上記により、対物レンズ２４は、ディスク
２２のピット面との距離が常に所定値となるように、そ
して、ピット列をトレースするように制御されている。
ＣＤを再生する場合は、図２（２）に示すように、上記
２焦点全反射ミラー２３を１８０度回転する。裏面の平
面反射部２３ｂは、対物レンズ２４のＮＡがＣＤに対し
て最適になるような発散光を作る。図は、上記の方式の
場合を示す。上記裏面の平面部を凹面とし、対物レンズ
２４のＮＡがＣＤに対して最適になるような平行光を作
ってもよい。なお、対物レンズ２４がＤＶＤ用に補正さ
れているため、上記の方式の場合は、若干ＣＤに対して
収差が残る。

【００３１】ＣＤ対応時の収差を更に良好な状態にする
には、裏面の平面反射部２３ｂを、ＣＤに対して収差補
正した形状とすればよい。

【００３２】さらに、対物レンズ２４が基板厚１．２ｍ
ｍのＣＤに対して収差最小になるよう補正されている場
合、上記２焦点ミラー２３は、ＤＶＤの収差を補正しか
つ直角に曲げると同時に、平行光に変換するミラーと
し、裏面を平面部として、対物レンズ２４のＮＡがＣＤ
に対して最適になるような発散光とすればよい。もしく
は平行光に変換するような形状にしてもよい。

【００３３】さらに、球面対物レンズを使用する場合、
上記２焦点ミラー２３は、ＤＶＤの収差を補正しかつ直
角に曲げると同時に、平行光に変換するミラーとし、裏
面をＣＤに対して収差補正しかつ直角に曲げると同時
に、平行光に変換する形状とすればよい。

【００３４】図２（３）と図２（４）に示すように、複
数のメディアに対応するときは、回転体の面数を増やせ
ばよい。図２（３）の場合、３種類のメディアに対応す
るため、３面からなる回転体となっている。

【００３５】また、２種類のメディアに対応する場合で
も、図２（４）に示すように必要鏡面数の遇数倍の面を
持つ回転体とすることにより、切り替えを行う時の回転
方向を１方向にすることができるので、回転精度が向上
する。

【００３６】第３の実施形態について、図３を用いて説
明する。

【００３７】レーザー光を発光するとともに反射光を検
出する光学系として、いわゆるホログラムピックアップ
を用いた場合を示す。

【００３８】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ３１を、ディス
ク３２面と平行に設置する。ホログラムピックアップ３
１からディスク３２面に対して平行に出射されるレーザ
ー光を、ＤＶＤ用の全反射ミラーとＣＤ用の全反射ミラ
ーが同一平面上に配置された、本実施形態による２焦点
全反射ミラー３３で直角に曲げると同時に、平行光に変
換し、対物レンズに入射する。

【００３９】図に示すディスク３２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００４０】対物レンズ３４は、０．６ｍｍ貼り合わせ
のＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正されてい
る。対物レンズ３４を通ったレーザー光は、ディスク３
２のピット面で焦点を結び、ピットにより変調を受けた
反射光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピッ
クアップ３１のホログラムにより回折され、受光部に入
射する。

【００４１】上記回折光から、ディスク３２と対物レン
ズ３４の焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスク
３２に対して同心円状に形成されたピット列と対物レン
ズ３４のディスク半径方向ずれ（トラッキングエラー）
を検出し、図示しない対物レンズ駆動手段にフィードバ
ックされる。

【００４２】上記により、対物レンズ３４は、ディスク
３２のピット面との距離が常に所定値となるように、そ
して、ピット列をトレースするように制御されている。

【００４３】ＤＶＤもしくはＣＤに対応するため、ＤＶ
Ｄ用全反射ミラー３３ａとＣＤ用全反射ミラー３３ｂを
図３（２）に示すように、ディスク半径方向に併設した
複合ミラー３３イとし、これをディスク半径方向にシフ
トさせることにより切り換える手段、ＤＶＤ用全反射ミ
ラー３３ａとＣＤ用全反射ミラー３３ｂを図３（３）に
示すように、ディスク回転軸方向に併設した複合ミラー
３３ロとし、これをディスク回転軸方向にシフトさせる
ことにより切り換える手段、もしくはＤＶＤ用全反射ミ
ラー３３ａとＣＤ用全反射ミラー３３ｂを図３（４）に
示すように、回転軸に対し同心円上に設け（複合ミラー
３３ハ）、これを回動させることにより切り換える手段
等がある。複合ミラーに併設された２枚の全反射ミラー
を取り囲む周辺部３３ｃは、透過部もしくは吸収部とす
る。

【００４４】なお、対物レンズ３４がＤＶＤ用に補正さ
れているため、この方式の場合は、若干ＣＤに対して収
差が残る。

【００４５】ＣＤ対応時の収差を更に良好な状態にする
には、ＣＤ用全反射ミラー３３ｂを、ＣＤにさらに、対
物レンズが基板厚１．２ｍｍのＣＤに対して収差最小に
なるよう補正されている場合、上記２焦点ミラーは、Ｄ
ＶＤの収差を補正しかつ直角に曲げると同時に、平行光
に変換するミラーと、対物レンズのＮＡがＣＤに対して
最適になるような発散光とするような平面ミラーをとす
ればよい。もしくは平行光に変換するような形状にして
もよい。

【００４６】さらに、球面対物レンズを使用する場合、
上記２焦点ミラーは、ＤＶＤの収差を補正しかつ直角に
曲げると同時に平行光に変換するミラーと、ＣＤに対し
て収差補正しかつ直角に曲げると同時に平行光に変換す
る形状とすればよい。

【００４７】第４の実施形態について、図４を用いて説
明する。レーザー光を発光するとともに反射光を検出す
る光学系として、いわゆるホログラムピックアップを用
いた場合を示す。

【００４８】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ４１を、ディス
ク４２面と平行に設置する。ホログラムピックアップ４
１からディスク４２面に対して平行に出射されるレーザ
ー光を、本実施形態による２焦点全反射ミラー４３で直
角に曲げると同時に、平行光に変換し、対物レンズ４４
に入射する。

【００４９】図に示すディスク４２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００５０】対物レンズ４４は、０．６ｍｍ貼り合わせ
のＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正されてい
る。対物レンズ４４を通ったレーザー光は、ディスク４
２のピット面で焦点を結び、ピットにより変調を受けた
反射光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピッ
クアップ４１のホログラムにより回折され、受光部に入
射する。

【００５１】上記回折光から、ディスク４２と対物レン
ズ４４の焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスク
４２に対して同心円状に形成されたピット列と対物レン
ズ４４のディスク半径方向ずれ（トラッキングエラー）
を検出し、図示しない対物レンズ駆動手段にフィードバ
ックされる。

【００５２】上記により、対物レンズ４４は、ディスク
４２のピット面との距離が常に所定値となるように、そ
して、ピット列をトレースするように制御されている。

【００５３】一方、ＣＤに対して収差が最小になるよう
補正されている対物レンズ４５が、上記ＤＶＤ用対物レ
ンズ４４に対して併設されている。

【００５４】ＣＤ対応時は、上記全反射ミラー４３を、
全反射光が上記ＣＤ用対物レンズ４５に入射するよう
に、ホログラムピックアップ４１に近づく方向にシフト
する。レーザー光は、図示しない開口手段によりＤＶＤ
再生に最適なＮＡとなるよう開口制限されており、ミラ
ー４３がホログラムピックアップ４１に近づくことによ
り、ＣＤ再生に最適なＮＡとなる。従って、ＤＶＤ用の
対物レンズ４４とＣＤ用対物レンズ４５間距離は、上記
を考慮して定めてある。

【００５５】さらに、上記ミラー４３を平面として、Ｄ
ＶＤ／ＣＤ共に有限光学系を構成してもよい。

【００５６】第５の実施形態について、図５を用いて説
明する。レーザー光を発光するとともに反射光を検出す
る光学系として、いわゆるホログラムピックアップを用
いた場合を示す。

【００５７】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ５１を、ディス
ク５２面と平行に設置する。ホログラムピックアップ５
１からディスク５２面に対して平行に出射されるレーザ
ー光を、本実施形態による２焦点ハーフミラー５３で直
角に曲げると同時に、平行光に変換し、対物レンズ５４
に入射する。

【００５８】図に示すディスク５２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００５９】対物レンズ５４は、０．６ｍｍ貼り合わせ
のＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正されてい
る。対物レンズ５４を通ったレーザー光は、ディスク５
２のピット面で焦点を結び、ピットにより変調を受けた
反射光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピッ
クアップ５１のホログラムにより回折され、受光部に入
射する。

【００６０】上記回折光から、ディスク５２と対物レン
ズ５４の焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスク
５２に対して同心円状に形成されたピット列と対物レン
ズ５４のディスク半径方向ずれ（トラッキングエラー）
を検出し、図示しない対物レンズ駆動手段にフィードバ
ックされる。

【００６１】上記により、対物レンズ５４は、ディスク
５２のピット面との距離が常に所定値となるように、そ
して、ピット列をトレースするように制御されている。

【００６２】上記２焦点ハーフミラー５３は、表層部が
ＤＶＤ用のハーフミラー５３ａであり、深層部がＣＤ用
の全反射ミラー５３ｂであり、両者が一体となってい
る。

【００６３】ＣＤに対しては、上記２焦点ハーフミラー
５３深層部に設けられた全反射ミラー部５３ｂで反射さ
れた発散光を、上記対物レンズ５４に入射する。上記全
反射ミラーを平面とする場合は、対物レンズのＮＡがＣ
Ｄに対して最適になるような発散光となるような形状と
する。図は、上記の方法について示してある。凹面とす
る場合は、対物レンズ５４のＮＡがＣＤに対して最適に
なるような平行光となるような形状とする。なお、対物
レンズ５４がＤＶＤ用に補正されているため、この方式
の場合は、若干ＣＤに対して収差が残る。

【００６４】ＣＤ対応時の収差を更に良好な状態にする
には、上記２焦点ハーフミラー５３深層部に設けられた
全反射ミラー部を、ＣＤに対して収差補正した形状とす
ればよい。

【００６５】さらに、対物レンズ５４が基板厚１．２ｍ
ｍのＣＤに対して収差最小になるよう補正されている場
合、上記２焦点ハーフミラー５３表層部は、ＤＶＤの収
差を補正しかつ直角に曲げると同時に、平行光に変換す
るミラーとし、深層部は対物レンズのＮＡがＣＤに対し
て最適になるような発散光とするような平面ミラーをと
すればよい。もしくは平行光に変換するような形状にし
てもよい。

【００６６】さらに、球面対物レンズを使用する場合、
上記２焦点ハーフミラー５３表層部は、ＤＶＤの収差を
補正しかつ直角に曲げると同時に平行光に変換するミラ
ーとし、深層部はＣＤに対して収差補正しかつ直角に曲
げると同時に平行光に変換する形状とすればよい。

【００６７】第６の実施形態について、図６を用いて説
明する。レーザー光を発光するとともに反射光を検出す
る光学系として、いわゆるホログラムピックアップを用
いた場合を示す。

【００６８】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップ６１を、ディス
ク６２面と平行に設置する。ホログラムピックアップ６
１からディスク６２面に対して平行に出射されるレーザ
ー光を、本実施形態による２焦点液晶ミラー６３で直角
に曲げると同時に、平行光に変換し、対物レンズ６４に
入射する。

【００６９】図に示すディスク６２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００７０】対物レンズ６４は、０．６ｍｍ貼り合わせ
のＤＶＤに対して収差が最小になるよう補正されてい
る。対物レンズ６４を通ったレーザー光は、ディスク６
２のピット面で焦点を結び、ピットにより変調を受けた
反射光は、入射経路を逆にたどり、上記ホログラムピッ
クアップ６１のホログラムにより回折され、受光部に入
射する。

【００７１】上記回折光から、ディスク６２と対物レン
ズ６４の焦点方向ずれ（フォーカスエラー）、ディスク
６２に対して同心円状に形成されたピット列と対物レン
ズ６４のディスク半径方向ずれ（トラッキングエラー）
を検出し、図示しない対物レンズ駆動手段にフィードバ
ックされる。

【００７２】上記により、対物レンズ６４は、ディスク
６２のピット面との距離が常に所定値となるように、そ
して、ピット列をトレースするように制御されている。

【００７３】上記２焦点液晶ミラー６３は、表層部が液
晶スイッチャー６３ａとなっており、中間層がＤＶＤ用
の偏光ミラー６３ｂであり、深層部がＣＤ用の全反射ミ
ラー６３ｃであり、３者が一体となっている。

【００７４】ＣＤ用の全反射ミラー６３ｃは、中央部が
反射面となっており、対物レンズ６４のＮＡがＣＤに対
して最適になるような発散光を作る。ミラーの周辺部
は、透過部もしくは吸収部となっている。

【００７５】ＣＤ再生時は、上記２焦点液晶ミラー６３
表層部の液晶スイッチャー６３ａに電圧を加える。入射
したレーザー光の偏光面は、液晶により９０度回転し、
中間層の偏光ミラー６３ｂを透過する。深層部に設けら
れた全反射ミラー部６３ｃが平面の場合、対物レンズ６
４のＮＡがＣＤに対して最適になるような発散光を反射
するような形状とする。全反射ミラー部が凹面の場合、
対物レンズのＮＡがＣＤに対して最適になるような平行
光を反射するような形状とする。図は、全反射ミラーが
平面の場合を示す。なお、対物レンズ６４がＤＶＤ用に
補正されているため、この方式の場合は、若干ＣＤに対
して収差が残る。

【００７６】ＣＤ対応時の収差を更に良好な状態にする
には、上記２焦点液晶ミラー６３深層部に設けられた全
反射ミラー部を、ＣＤに対して収差補正した形状とすれ
ばよい。

【００７７】一方、ＤＶＤ再生時は、上記２焦点液晶ミ
ラー６３表層部の液晶スイッチャー６３ａに電圧を加え
ない。入射したレーザー光は液晶により９０度偏光面を
回転されることなく、中間層の偏光ミラー６３ｂで反射
する。

【００７８】上記の液晶スイッチャー６３ａは、液晶に
電圧印加時に透過し、電圧遮断時に反射するネガ特性と
しているが、液晶に電圧印加時に反射し、電圧遮断時に
透過するポジ特性としてもよい。

【００７９】さらに、対物レンズ６４が基板厚１．２ｍ
ｍのＣＤに対して収差最小になるよう補正されている場
合、上記２焦点液晶ミラー６３中間層は、ＤＶＤの収差
を補正しかつ直角に曲げると同時に、平行光に変換する
偏光ミラーとし、深層部は対物レンズのＮＡがＣＤに対
して最適になるような発散光とするような平面ミラーを
とすればよい。もしくは平行光に変換するような形状に
してもよい。

【００８０】さらに、球面対物レンズを使用する場合、
上記２焦点液晶ミラー６３中間層は、ＤＶＤの収差を補
正しかつ直角に曲げると同時に平行光に変換するミラー
とし、深層部はＣＤに対して収差補正しかつ直角に曲げ
ると同時に平行光に変換する形状とすればよい。

【００８１】ここで、２焦点液晶ミラー６３の構成例を
示す。

【００８２】ネマチック液晶６３ａ−１が、配向膜６３
ａ−２を介して透明電極６３ａ−３と透明保護板６３ａ
−４とにより上下から挟まれている。下側の透明保護板
６３ａ−４には、外側から凹面状の偏光ミラー６３ｂが
併設されている。その外側には、部分ミラー６３ｃが併
設されている。

【００８３】第７の実施形態について、図７を用いて説
明する。レーザー光を発光するとともに反射光を検出す
る光学系として、いわゆるホログラムピックアップを用
いた場合を示す。

【００８４】レーザー光を発生する発光素子と、レーザ
ー光がディスクに反射し返ってくる反射光を回折させる
ホログラムと、回折された反射光を受光する受光素子
と、受光素子に流れる電流を電圧に変換しさらに増幅す
るＩＣからなるホログラムピックアップを、ディスク回
転軸と平行に設置する。

【００８５】図に示すディスク７２は、０．６ｍｍ厚さ
基板が２枚貼り合わされたＤＶＤ基板を模式的に示して
いる。

【００８６】対物レンズは、０．６ｍｍ貼り合わせのＤ
ＶＤに対して収差が最小になるよう補正されたＤＶＤ専
用対物レンズ７４と、１．２ｍｍ厚基板であるＣＤに対
して収差が最小になるよう補正されたＣＤ専用対物レン
ズ７５の２つを有する。

【００８７】ホログラムピックアップ７１から出射され
るレーザー光は、本実施形態による２焦点複合ミラー７
３で対物レンズ７４もしくは７５の光軸方向に曲げられ
ると同時に、平行光に変換され、対物レンズ７４もしく
は７５に入射する。

【００８８】対物レンズ７４もしくは７５を通ったレー
ザー光は、ディスク７２のピット面で焦点を結び、ピッ
トにより変調を受けた反射光は、入射経路を逆にたど
り、上記ホログラムピックアップ７１のホログラムによ
り回折され、受光部に入射する。

【００８９】上記回折光から、ディスク７２と対物レン
ズ７４もしくは７５の焦点方向ずれ（フォーカスエラ
ー）、ディスク７２に対して同心円状に形成されたピッ
ト列と対物レンズ７４もしくは７５のディスク半径方向
ずれ（トラッキングエラー）を検出し、図示しない対物
レンズ駆動手段にフィードバックされる。

【００９０】上記により、対物レンズ７４もしくは７５
は、ディスク７２のピット面との距離が常に所定値とな
るように、そして、ピット列をトレースするように制御
されている。

【００９１】上記２焦点複合ミラー７３は、対物レンズ
７４のＮＡがＤＶＤに対して最適になるような平行光を
出射するＤＶＤ用凹面鏡７３ａと、対物レンズ７５のＮ
ＡがＣＤに対して最適になるような平行光を出射するＣ
Ｄ用凹面鏡７３ｂとが一体になっている。複合ミラー７
３に併設された上記２枚の凹面鏡を取り囲む周辺部７３
ｃは、透過部もしくは吸収部とする。

【００９２】上記２焦点複合ミラー７３は、図７（２）
に示すように、対物レンズ７４のＮＡがＤＶＤに対して
最適になるような平行光を出射するために設けられた開
口部７６ａと、対物レンズ７５のＮＡがＣＤに対して最
適になるような平行光を出射するために設けられた開口
部７６ｂを追加することにより、全反射面とすることも
できる。

【００９３】そして、ＣＤ再生時にＣＤ用凹面鏡を指向
していたホログラムピックアップ７１は、ＤＶＤ再生時
に、図示しない回動機構により駆動され、図７（１）の
場合は、そのレーザー出射方向をＤＶＤ用凹面鏡７３ａ
方向に、図７（２）の場合は、そのレーザー出射方向を
ＤＶＤ用開口部７６ａ方向に、それぞれ変える。以上に
より、ＤＶＤ／ＣＤの再生切り替えができる。

【００９４】上記複合ミラーは、対物レンズのＮＡがＤ
ＶＤに対して最適になるような平行光を出射するＤＶＤ
用凹面鏡と、対物レンズのＮＡがＣＤに対して最適にな
るような発散光とするような平面鏡の複合でもよい。

【００９５】また、対物レンズのＮＡがＤＶＤに対して
最適になるような発散光とするような平面鏡と、対物レ
ンズのＮＡがＣＤに対して最適になるような発散光とす
るような平面鏡の複合でもよい。

【００９６】さらに、０．６ｍｍ貼り合わせのＤＶＤに
対して収差が最小になるよう補正されたＤＶＤ専用対物
レンズと、ＣＤ専用球面対物レンズの２つを有する場
合、対物レンズのＮＡがＤＶＤに対して最適になるよう
な平行光を出射するＤＶＤ用凹面鏡と、ＣＤの収差を補
正しかつ所定の出射角に曲げると同時に平行光に変換す
る鏡の複合、もしくは、対物レンズのＮＡがＤＶＤに対
して最適になるような発散光とするような平面鏡と、Ｃ
Ｄの収差を補正しかつ所定の出射角に曲げると同時に平
行光に変換する凹面鏡の複合となる。

【００９７】さらに、ＤＶＤ専用球面対物レンズと、
１．２ｍｍ厚基板であるＣＤに対して収差が最小になる
よう補正されたＣＤ専用対物レンズの２つを有する場
合、ＤＶＤの収差を補正しかつ所定の出射角に曲げると
同時に平行光に変換する凹面鏡と、対物レンズのＮＡが
ＣＤに対して最適になるような平行光を出射するＣＤ用
凹面鏡の複合、もしくは、ＤＶＤの収差を補正しかつ所
定の出射角に曲げると同時に平行光に変換する凹面鏡
と、対物レンズのＮＡがＣＤに対して最適になるような
発散光とするような平面鏡の複合でもよい。

【００９８】さらに、ＤＶＤ専用球面レンズと、ＣＤ専
用球面レンズの２つを有する場合、ＤＶＤの収差を補正
しかつ所定の出射角に曲げると同時に平行光に変換する
凹面鏡と、ＣＤの収差を補正しかつ所定の出射角に曲げ
ると同時に平行光に変換する凹面鏡の複合となる。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、反射板を複数の曲率よ
りなる凹面鏡としたので、ビームスプリッタ、コリメー
タレンズを使用せずに光学素子から出射された発散光の
光路を曲折させると共に平行光に変換できるため光学系
の構成を簡略化することが可能となり、装置の小型化、
軽量化及びコストの削減を図ることができ、また、基板
厚の異なる複数の記録媒体の記録面に対して、それぞれ
最適な収差に集光させることができる。また、反射板を
一部に平面部を有した凹面鏡とすることで、反射板の加
工が容易となる。

【０１００】また、反射板を複数の面を有し、それぞれ
異なる曲率よりなる複数の凹面鏡で構成することで、反
射板の面数に対応した複数の記録媒体の記録面に対し
て、それぞれ最適な収差に集光させることができる。ま
た、複数の面の内、少なくとも１の面を平面鏡とするこ
とで、反射板の加工が容易となる。

【０１０１】また、ｎ種類の記録媒体に対して、反射板
をｎの遇数倍の反斜面で構成することで、記録媒体ごと
の反斜面の切替えを反射板の１方向の回転で実現するこ
とができるため、回転精度が向上し、これに伴い、装置
の信頼性、耐久性の向上を図ることができる。

【０１０２】また、反射板を複数の曲率よりなる凹面鏡
が隣接するように構成することで、反射板の制作が容易
となる。また、凹面鏡の内、少なくとも１の凹面鏡を平
面鏡とすることで反射板の加工が容易となる。

【０１０３】また、複数の記録媒体の種類により前記光
学素子と、前記反射板の相対位置を移動させる構成とす
ることで、反射板の形状を簡略化することができ、これ
により、加工精度の向上、コストの削減を図ることがで
き、また、反射板の形状に依存しないで複数の記録媒体
の記録面に対して最適な収差に集光させることができ
る。

【０１０４】また、反射板をそれぞれ異なる曲率よりな
る複数の凹面鏡が積層されている構成とすることで、そ
れぞれの層の反斜面全面で反射された光を利用すること
ができ、光の利用効率を高めることができる。また、凹
面鏡の内、少なくとも１の凹面鏡を平面鏡とすること
で、反射板の制作を容易にすることができる。

【０１０５】また、反射板をそれぞれ異なる曲率よりな
る複数の凹面鏡と液晶シャッターが積層されている構成
とすることで、それぞれの層の反斜面を明確に切替えて
使用することができる。また、該複数の凹面鏡の内少な
くとも１の凹面鏡を平面鏡とすることで、加工が容易と
なる。

【０１０６】また、光学素子を回動させ、透過部と反射
部とよりなる反射板により光の光路を曲折させる構成と
することで、１の反射板で複数の記録媒体の記録面に対
して最適な収差に集光させることができると共に、光学
素子が１点で回動するので装置の機構的なスペースを必
要としない。また、光学素子と反射板の間にそれぞれ異
なる開口数を有する複数の開口部挿設した構成とすれば
反射板に透過部と反射部を設ける必要が無くなり反射板
の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成図である。

【図２】第２の実施形態の構成図である。

【図３】第３の実施形態の構成図である。

【図４】第４の実施形態の構成図である。

【図５】第５の実施形態の構成図である。

【図６】第６の実施形態の構成図である。

【図７】第７の実施形態の構成図である。

【図８】従来の構成図である。

【符号の説明】

３、２３、３３、４３、５３、６３、７３ ２焦点全反
射ミラー １、２１、３１、４１、５１、６１、７１ ホログラム
ピックアップ ２、２２、３２、４２、５２、６２、７２ ディスク ４、２４、３４、４４、４５、５４、６４、７４、７５
対物レンズ ２ａ ＤＶＤのピット面 ２ｂ ＣＤのピット面 ３ａ、２３ｂ、３３ｂ、７３ｂ ＣＤ用の凹面鏡 ３ｂ、２３ａ、３３ａ、７３ａ ＤＶＤ用の凹面鏡 ３３ｃ 透過面 ５３ａ ＤＶＤ用のハーフミラー ５３ｂ、６３ｃ ＣＤ用の平面鏡 ６３ａ 液晶スイッチャー ６３ａ−１ ネマチック液晶 ６３ａ−２ 配向膜 ６３ａ−３ 透明電極 ６３ａ−４ 透明保護板 ６３ｂ ＤＶＤ用凹面状の偏光ミラー ６３ｃ−１ 平面鏡 ６３ｃ−２ 透過部 ７３ｃ 吸収部 ７６ａ ＤＶＤ用の開口制限部 ７６ｂ ＣＤ用の開口制限部 １０１ レーザーダイオード １０２ ビームスプリッタ １０３ コリメータレンズ １０４ λ／４板 １０５ 対物レンズ １０６ マルチレンズ １０７ フォトダイオード １０８ ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江田 秀志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D118 AA04 AA26 BA01 BB02 DC03 DC16 5D119 AA04 AA41 BA01 CA09 DA01 DA05 EC14 EC31 FA05 JA05 JA43 JA62 JB02 JB06 LB07

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部と受光部を有した光学素子と、 前記光学素子より出射された光の光路を曲折させる反射
   板と、 前記反射板により光路を曲折させられた光を記録媒体の
   記録面に集光させる対物レンズと、 を具備した複数の記録媒体を再生する光ピックアップ装
   置において、 前記反射板は、複数の曲率よりなる凹面鏡であることを
   特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記反射板は、一部に平面部を有した凹
   面鏡であることを特徴とする請求項１に記載の光ピック
   アップ装置。
3. 【請求項３】 前記反射板は、複数の面を有し、それぞ
   れ異なる曲率よりなる複数の凹面鏡で構成されることを
   特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記反射板は、複数の面を有し、少なく
   とも１の平面鏡と、それぞれ異なる曲率よりなる１また
   は２以上の凹面鏡と、で構成されることを特徴とする請
   求項１に記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 ｎ種類の前記記録媒体に対して、前記反
   射板は、ｎの遇数倍の反斜面で構成されることを特徴と
   する請求項１に記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記反射板は、複数の曲率よりなる凹面
   鏡が隣接していることを特徴とする請求項１に記載の光
   ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記反射板は、少なくとも１の平面鏡と
   それぞれ異なる曲率よりなる１または２以上の凹面鏡が
   隣接していることを特徴とする請求項１に記載の光ピッ
   クアップ装置。
8. 【請求項８】 前記複数の記録媒体の種類により前記光
   学素子と、前記反射板の相対位置を移動させることを特
   徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記反射板は、それぞれ異なる曲率より
   なる複数の凹面鏡が積層されていることを特徴とする請
   求項１に記載の光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記反射板は、少なくとも１の平面鏡
    と、それぞれ異なる曲率よりなる１または２以上の凹面
    鏡が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の
    光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記反射板は、それぞれ異なる曲率よ
    りなる複数の凹面鏡と、制御信号により光の透過と遮断
    を切替える液晶シャッターが積層されていることを特徴
    とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記反射板は、少なくとも１の平面鏡
    と、それぞれ異なる曲率よりなる１または２以上の凹面
    鏡と、制御信号により光の透過と遮断を切替える液晶シ
    ャッターが積層されていることを特徴とする請求項１に
    記載の光ピックアップ装置。
13. 【請求項１３】 発光部と受光部を有した回動する光学
    素子と、 前記光学素子より出射された光の光路を曲折させる透過
    部と反射部とよりなる反射板と、 前記反射板により光路を曲折させられた光を記録媒体の
    記録面に集光させる複数の対物レンズと、 を具備したことを特徴とする光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 発光部と受光部を有した回動する光学
    素子と、 前記光学素子より出射された光の光路を曲折させる反射
    板と、 前記発光部と前記反射板の間に挿設され、それぞれ異な
    る開口数を有する複数の開口部と、 前記反射板により光路を曲折させられた光を記録媒体の
    記録面に集光させる複数の対物レンズと、 を具備したことを特徴とする光ピックアップ装置。