JP2003338076A - 光ピックアップ装置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置 - Google Patents
光ピックアップ装置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置Info
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- JP2003338076A JP2003338076A JP2002272999A JP2002272999A JP2003338076A JP 2003338076 A JP2003338076 A JP 2003338076A JP 2002272999 A JP2002272999 A JP 2002272999A JP 2002272999 A JP2002272999 A JP 2002272999A JP 2003338076 A JP2003338076 A JP 2003338076A
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Abstract
種類の情報記録媒体に対応可能で、トラックエラーに関
する情報を精度良く求めることができる光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 各光源51a、51bから出射された光
束は、それぞれ対応するグレーティング素子50a、5
0bで0次光と回折光とを含む複数のビームに分割さ
れ、対物レンズ60を介して対応する情報記録媒体15
の記録面に集光される。各ビームは、記録面でそれぞれ
反射され、複数の戻り光束として対応するホログラム5
0c、50dに入射される。対応するホログラムでは、
各戻り光束が所定の受光位置に配置された光検出器59
で検出されるように回折する。
Description
置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置に係
り、さらに詳しくは、複数種類の情報記録媒体の記録面
に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピ
ックアップ装置、該光ピックアップ装置で用いられる偏
光光学素子の製造方法及び前記光ピックアップ装置を備
えた光ディスク装置に関する。
情報記録媒体が用いられ、そのスパイラル状又は同心円
状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射する
ことにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反
射光に基づいて情報の再生などを行っている。そして、
光ディスク装置には、情報記録媒体の記録面にレーザ光
を照射して光スポットを形成するとともに、記録面から
の反射光を受光するための装置として、光ピックアップ
装置を備えている。
を含み、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録
面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定
の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された
受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録
面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピ
ックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御などに必
要な情報(サーボ制御情報)を含む信号が出力される。
たり、記録面の所定位置に記録されているデータを正し
く再生するためには、光スポットが記録面の所定位置に
正確に形成されなければならない。そのためには、光ス
ポットの形成位置を正確に検出する必要がある。そこ
で、記録面で反射された戻り光束を利用して記録面にお
ける光スポットの形成位置を検出する方法が種々提案さ
れ、一部実用に供されている。
出する方法としては、記録面に形成された1つの光スポ
ットからの戻り光束を利用する方法(1ビーム方式)
と、記録面に形成された3つの光スポットからの戻り光
束を利用する方法(3ビーム方式)とに大別できる。3
ビーム方式を用いる場合には、記録面に3つの光スポッ
トを形成するために、光源から出射される光束は3つに
分割(3ビーム化)されることとなる。
法及び位相差法が一般的に用いられている。3ビーム方
式では、いわゆる3スポット法及び差動プッシュプル法
が一般的に用いられている。
の接線方向に対応した方向に2分割し、それぞれの光量
の差から光スポットの位置ずれ(いわゆるトラックエラ
ー信号)を検出する。
ーンの回転変化に基づいてトラックエラー信号を検出す
る。すなわち、戻り光束を4分割された受光素子で受光
し、互いに対角位置にある受光素子での受光量の和信号
に基づいて位相の進み量及び遅れ量を求め、トラックエ
ラー信号を検出する。
束を1つの主ビームと2つの副ビームとに分割し、記録
面において主ビームと副ビームとがトラッキング方向
(トラックの接線方向に直交する方向)に関し1/4ト
ラックピッチだけずれるように照射する。そして、記録
面で反射した2つの副ビームの戻り光を2つの受光素子
でそれぞれ受光し、その2つの受光素子の受光量の差か
らトラックエラー信号を検出する。
れる光束を1つの主ビームと2つの副ビームとに分割
し、記録面において主ビームと副ビームとがトラッキン
グ方向に関し1/2トラックピッチだけずれるように照
射する。記録面で反射した主ビーム及び2つの副ビーム
の戻り光を3つの2分割受光素子でそれぞれ受光し、そ
の2分割受光素子それぞれでプッシュプル信号を求め
る。そして、主ビームのプッシュプル信号と、2つの副
ビームのプッシュプル信号の和信号との差信号からトラ
ックエラー信号を検出する。
を記録面の所定位置に正確に形成するために対物レンズ
をトラッキング方向に駆動する、いわゆるトラッキング
制御を行う際に、各受光素子の出力信号から上述の如く
してトラックエラー信号を検出し、対物レンズのトラッ
キング方向に関する位置制御にフィードバックさせてい
る。
D(Compact Disc)よりも飛躍的に大きなDVD(Digi
tal Versatile Disc)が一般化されてきた。CDに対し
て記録及び再生を行なうには、波長が780nmのレー
ザ光が用いられ、DVDに対して記録及び再生を行なう
には、波長が650nmのレーザ光が用いられるため、
従来は、CD用の光ディスク装置とDVD用の光ディス
ク装置とがそれぞれ独立して、パーソナルコンピュータ
などの情報機器の周辺機器として用いられていた。
い、CDとDVDの両方をアクセスできる光ディスク装
置の必要性が高まってきた。この場合、DVDとCDの
両方に対応するために、光ピックアップ装置は、光源と
して、波長が650nmのレーザ光を出射する半導体レ
ーザ(以下、「DVD光源」ともいう)と波長が780
nmのレーザ光を出射する半導体レーザ(以下、「CD
光源」ともいう)とが必要であり、さらにそれぞれのレ
ーザ光を検出するための光学系が必要である。しかしな
がら、650nm用の光学系と780nm用の光学系と
をそれぞれ個別に配置すると、光ピックアップ装置が大
型化してしまうという不都合があった。以下では、2つ
の異なる波長の光源を備えた光ピックアップ装置を「2
波長光ピックアップ装置」ともいう。
シックに作製された2波長集積半導体レーザを用い、D
VD及びCDともに再生可能とした小型の2波長光ピッ
クアップ装置が提案されている(非特許文献1参照)。
この光ピックアップ装置では、2波長集積半導体レーザ
(Two Wavelength INtegrated Laser Diode:TWIN-LD)
と受光素子(Photo Diode:PD)とが1つの筐体内に収
納され、パッケージ化された受発光モジュール(LD-PD
assembly)と、CD光源から出射された光束のみを3ビ
ームに分割するための1つのグレーティング素子と、各
波長の戻り光束をそれぞれ受光素子に導くための1つの
ホログラムとを備えている。そして、DVDに対しては
前述の位相差法で、CDに対しては前述の3スポット法
でトラックエラー信号を検出している。
性を有する2つの回折格子を用いて、DVD及びCDと
もに再生可能とした低価格の2波長光ピックアップ装置
が提案されている(特許文献1参照)。この光ピックア
ップ装置では、波長選択性を有する2つの回折格子を用
いて、DVD光源から出射された光束及びCD光源から
出射された光束をそれぞれ3ビーム化している。そし
て、各波長の戻り光束を1つの信号検出用の回折格子で
回折し、その回折光を受光素子で受光している。そし
て、DVD−ROMに対しては位相差法で、DVD−R
AMに対しては前述の差動プッシュプル法で、CDに対
しては3スポット法でトラックエラー信号を検出してい
る
て、DVD及びCDともに記録・再生可能とした2波長
光ピックアップ装置が提案されている(特許文献2参
照)。この光ピックアップ装置では、DVD光源から出
射された光束及びCD光源から出射された光束のうち少
なくとも一方の光束を1つの分割用回折格子により3ビ
ーム化している。また、波長が650nmの光束に対し
て最適化されたホログラム素子と、波長が780nmの
光束に対して最適化されたホログラム素子とを備え、各
波長の戻り光束をそれぞれ回折して受光素子に導いてい
る。そして、3ビーム化した光束に対しては3スポット
法で、1ビームの光束に対しては前述のプッシュプル法
でトラックエラー信号を検出している
ト オブ 7.3mm ハイトDVD オプティカル
ピックアップ ユージング ツイン−LD(Developmen
t of 7.3mm Height DVD Optical Pickup Using TWIN−L
D)」、第7回マイクロオプティクス コンファレンス
(7th Microoptics Conference)、1999年7月、
p.6−9
る情報の多様化に伴い、光ディスクへの記録及び再生の
高速度化が図られている。特にDVDでは、記録密度が
高いため、記録速度が高速になると、さらに高精度で高
速度のトラッキング制御が要求される。
光ピックアップ装置では、光ピックアップ装置が再生専
用として用いられる場合には問題ないが、記録用として
も用いられる場合には、特にDVDでは、トラックエラ
ー信号を位相差法で検出しているために、対物レンズの
シフトによる戻り光束の光軸ずれなどに起因して、受光
素子から出力されるトラックエラーに関する情報にオフ
セット成分が付加されることがあり、その結果、正確な
記録ができないことがあるという不都合があった。ま
た、各光源はモノリシックに作製されているために、高
出力化(例えば100mWレベル)が困難であり、その
ため高速度化に対応することが困難であるという不都合
があった。
置では、CDに対しては、3スポット法によりトラック
エラー信号を検出しているために、光ディスクにおける
トラック方向の傾きなどに起因して、受光素子から出力
される信号にオフセット成分が付加されることがあり、
その結果、正確な記録ができないことがあるという不都
合があった。また、各光源は同一パッケージ内に実装さ
れているが、該パッケージ内には受光素子は実装されて
なく、別の位置に配置されている。このため光ピックア
ップ装置の小型化が不十分であるという課題も残されて
いる。
置では、1つの分割用回折格子を用いて各光源から出射
される光束をそれぞれ3ビーム化しているために、波長
が650nmの各ビーム及び波長が780nmの各ビー
ムを、それぞれDVD及びCDの記録面の所定位置に正
確に集光させるのが困難であるという不都合があった。
また、3ビーム化した光束に対しては3スポット法によ
りトラックエラー信号を検出しているために、光ディス
クにおけるトラック方向の傾きなどに起因して、受光素
子から出力される信号にオフセット成分が付加されるこ
とがあり、その結果、正確な記録ができないことがある
という不都合があった。
で、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くこ
となく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、トラッ
クエラーに関する情報を精度良く求めることができる光
ピックアップ装置を提供することにある。
ップ装置で用いられる偏光特性に優れた偏光光学素子を
低コストで製造することができる製造方法を提供するこ
とにある。
情報記録媒体に対応可能で、正確な情報の記録を安定し
て行うことができる光ディスク装置を提供することにあ
る。
は、複数種類の情報記録媒体のスパイラル状又は同心円
状のトラックが形成された記録面に光を照射し、前記記
録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であっ
て、前記複数種類の情報記録媒体に個別に対応して設け
られ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源
と;前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光
する対物レンズと、前記複数の光源と前記対物レンズと
の間に配置され、対応する光源から前記対物レンズに向
かう光束を0次光と回折光とを含む複数のビームに分割
する複数のグレーティング素子と、前記記録面で反射さ
れた対応する波長の各戻り光束を所定の受光位置まで導
く複数のホログラムとを含む光学系と;前記受光位置に
配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置で
ある。
は、それぞれ対応するグレーティング素子で0次光と回
折光とを含む複数のビームに分割され、対物レンズを介
して対応する情報記録媒体の記録面にそれぞれ集光され
る。これにより、記録面にはビーム毎に光スポットが形
成される。各ビームは、記録面でそれぞれ反射され、複
数の戻り光束として対応するホログラムに入射される。
対応するホログラムでは、各戻り光束が所定の受光位置
に配置された光検出器でそれぞれ検出されるように回折
する。すなわち、各光源から出射される光束の波長にそ
れぞれ対応した複数のグレーティング素子及び複数のホ
ログラムを備えているために、複数種類の情報記録媒体
に対して、トラックエラーに関する情報を精度良く求め
ることが可能となる。また、グレーティング素子及びホ
ログラムは、安価で小さな光学素子であるため、光ピッ
クアップ装置に対して大型化及び高コスト化を招くこと
もない。
ックアップ装置の如く、前記複数のグレーティング素子
のうち少なくとも2つは、一体化されていることとする
ことができる。かかる場合には、各グレーティング素子
を一体化する際に、予めグレーティング素子同士の位置
関係を調整しておくことにより、組み付け時における光
源との位置調整を簡略化することが可能となる。
ップ装置において、請求項3に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記複数のホログラムのうち少なくとも2つ
は、一体化されていることとすることができる。かかる
場合には、各ホログラムを一体化する際に、予めホログ
ラム同士の位置関係を調整しておくことにより、組み付
け時における戻り光束及び光検出器との位置調整を簡略
化することが可能となる。
プ装置において、請求項4に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記複数のグレーティング素子及び前記複数の
ホログラムのうち少なくとも1つは、所定の波長の光束
を選択的に回折する波長選択性を有していることとする
ことができる。かかる場合には、例えば、グレーティン
グ素子が波長選択性を有していると、不要な回折光がグ
レーティング素子で生成されるのを低減することができ
る。また、例えば、ホログラムが波長選択性を有してい
ると、光検出器での受光量を増やすことができ、光検出
器から出力される信号レベル及びS/N比を向上させる
ことが可能となる。すなわち、光利用効率が向上する。
プ装置において、請求項5に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記複数のグレーティング素子及び前記複数の
ホログラムのうち少なくとも1つは、その回折効率が偏
光方向に依存する偏光性を有していることとすることが
できる。例えば、グレーティング素子及びホログラムを
往路と復路の共通光路中に配置する場合に、グレーティ
ング素子が、光源から出射される光束の偏光方向に対し
ては高い回折効率を有し、戻り光束の偏光方向に対して
は低い回折効率を有していると、ホログラムからの戻り
光がグレーティング素子に入射してもグレーティング素
子では殆ど回折されないために、グレーティング素子と
ホログラムとの間隔を狭くすることができる。すなわ
ち、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能
となる。さらに、光源から出射される光束は、その光量
をあまり低下することなく記録面に集光されるため、高
速度での記録に対応することができる。また、例えば、
ホログラムが偏光性を有していると、光検出器での受光
量を増やすことができ、光検出器から出力される信号レ
ベル及びS/N比を向上させることが可能となる。
プ装置において、請求項6に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記複数のグレーティング素子及び前記複数の
ホログラムのうち少なくとも1つは、その一側の面に格
子状の凹凸が形成された光学的異方性を有する第1部材
と;前記凹凸の凹部に充填され、前記第1部材における
常光線の屈折率又は異常光線の屈折率とほぼ同じ屈折率
を有する第2部材と;を含むこととすることができる。
は、種々のものが考えられるが、請求項7に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記第1部材は、延伸加工によ
り光学異方性が付与された有機物のフィルムであり、前
記第1部材の他側に配置され、前記第1部材を保持する
ための光学的等方性を有する第1基板を更に含むことと
しても良い。
プ装置において、請求項8に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記第2部材が接着剤の場合に、前記第1部材
の一側に配置され、前記第2部材を介して前記第1部材
と貼り合わされている光学的等方性を有する第2の基板
を更に含むこととしても良い。
プ装置において、請求項9に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記複数のホログラムは、対応する波長が短い
ほど、光源に近い位置に配置されていることとすること
ができる。かかる場合には、ホログラムを組み込む際
に、最も高い位置精度が要求されている、対応する波長
が最も短いホログラムを先に固定することができるた
め、作業空間を広くとることができ、要求される位置精
度を容易に確保することが可能となる。
プ装置において、請求項10に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記複数の光源のうち少なくとも2つの特定
光源では、該特定光源から出射される光束の波長の短い
ほうが、前記光検出器に近い位置に配置され、前記複数
のホログラムのうち前記各特定光源から出射される光束
の波長にそれぞれ対応する複数の特定ホログラムでは、
対応する波長の短いほうが、前記対物レンズ側に配置さ
れていることとすることができる。一般的に、ホログラ
ムなどの回折光学素子では、溝のピッチが同一であれ
ば、入射光束の波長が長いほど回折角は大きくなり、入
射光束の波長が一定であれば、溝のピッチが小さいほど
回折角は大きくなることが知られている。ここでは、各
戻り光束の波長が短いほど小さい回折角で回折され、光
検出器で受光されるように各特定ホログラムを配置して
いるため、対応する波長が短い特定ホログラムでは、溝
のピッチをあまり小さくする必要がなく、ホログラムの
設計及び作製を容易に行うことが可能となる。
ップ装置において、請求項11に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数のグレーティング素子のうち少な
くとも2つの特定グレーティング素子は、共通の基板を
有することとすることができる。かかる場合には、グレ
ーティング素子の占有領域を小さくすることができ、そ
の結果として光ピックアップ装置の小型化を促進するこ
とが可能となる。
ピックアップ装置の如く、前記特定グレーティング素子
は、第1のグレーティング素子と第2のグレーティング
素子とを含み、前記第1のグレーティング素子及び前記
第2のグレーティング素子は、それぞれ前記基板の一側
の面及び他側の面に形成されていることとすることがで
きる。かかる場合には、第1のグレーティング素子と第
2のグレーティング素子との高精度な位置関係を容易に
実現することができ、その結果として組み込み作業時の
調整を簡略化することが可能となる。
ップ装置において、請求項13に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記記録面で反射された各戻り光束の前記
光検出器におけるそれぞれの受光位置が、前記各戻り光
束の波長によらずほぼ同一となるように、前記各ホログ
ラムが最適化されていることとすることができる。かか
る場合には、光検出器を小型化することができ、結果的
に光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能と
なる。
ップ装置において、請求項14に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記0次光及び前記回折光によって前記記
録面に形成される各光スポットの並ぶ方向は、光源から
出射される光束の波長によらずほぼ同一であることとす
ることができる。かかる場合には、0次光及び回折光の
各戻り光束を、その波長に関係なく、光検出器の受光面
上の所定の直線に沿った受光位置でそれぞれ受光される
ようにすることができる。従って、光検出器を小型化す
ることができ、結果的に光ピックアップ装置の小型化を
促進することが可能となる。
ップ装置において、請求項15に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数種類の情報記録媒体の記録面にそ
れぞれ形成された前記回折光による複数の光スポットの
うち、同一回折次数の回折光によって形成された各光ス
ポットの中心をそれぞれ結ぶ直線の延びる方向が、前記
トラックの接線方向に直交する方向とほぼ同一であるこ
ととすることができる。かかる場合には、同一回折次数
の回折光の各戻り光束を、光検出器の受光面上の所定の
直線に沿った受光位置でそれぞれ受光されるようにする
ことができる。従って、光検出器を小型化することがで
き、結果的に光ピックアップ装置の小型化を促進するこ
とが可能となる。
ップ装置において、請求項16に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数のグレーティング素子及び前記複
数のホログラムのうち少なくとも一方は、その配置位置
が光源に近いほど面積が大きいこととすることができ
る。かかる場合には、例えば、複数のグレーティング素
子を組み込む作業において、光源側のグレーティング素
子を先に所定位置に配置した後に、続けて対物レンズ側
のグレーティング素子を配置する際に、作業エリアを広
くとることができ、先に位置決めされた光源側のグレー
ティング素子の位置精度に悪影響を及ぼすことを防止で
きる。
ップ装置において、請求項17に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数の光源のうち少なくとも2つは、
個別の光源であることとすることができる。かかる場合
には、高出力(例えば、100mW程度)の光源を用い
ることができ、高速度での記録に対応することが可能と
なる。
ップ装置において、請求項18に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数の光源のうち少なくとも2つは、
同一筐体内に収納され、光源ユニットとしてパッケージ
化されていることとすることができる。かかる場合に
は、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能
となる。
ピックアップ装置の如く、前記光検出器は、前記光源ユ
ニットと同一の筐体内に収納されていることとすること
ができる。かかる場合には、光ピックアップ装置の小型
化を更に促進することが可能となる。
ップ装置において、請求項20に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記複数のグレーティング素子は、対応す
る光源から出射された光束を0次光と±1次回折光とに
それぞれ分割することとすることができる。
ップ装置において、請求項21に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記光検出器からの出力信号に基づいて、
差動プッシュプル法によって、前記記録面での前記各ビ
ームの集光位置を検出する検出手段を更に備えることと
することができる。かかる場合には、検出手段では、光
検出器からの出力信号に含まれる対物レンズのシフトに
起因するオフセット成分を除去することができるため、
正確な集光位置を安定して検出することが可能となる。
プ装置に用いられる偏光光学素子の製造方法であって、
光学的異方性を有する光学部材と光学的等方性を有する
基板とを光硬化性接着剤を介して重ね合わせる第1工程
と;前記重ね合わされた光学部材及び基板を、それぞれ
の共通の回転軸を中心として、所定の回転速度で回転し
つつ、前記光硬化性接着剤に光を照射する第2工程と;
前記光硬化性接着剤の硬化後に、前記光学部材の前記基
板側とは反対側の面に所定の凹凸を形成する第3工程
と;前記凹凸に光学的等方性を有する充填部材を充填す
る第4工程と;を含む偏光光学素子の製造方法である。
ね合わされた(第1工程)光学的異方性を有する光学部
材及び光学的等方性を有する基板は、それぞれの共通の
回転軸を中心として、所定の回転速度で回転しつつ、光
硬化性接着剤に光が照射される(第2工程)。すなわ
ち、接着剤層の厚みが均一になるとともに、光学部材と
基板との平行性が向上する。そして、光硬化性接着剤の
硬化後に、光学部材の基板側とは反対側の面に所定の凹
凸が形成され(第3工程)、その凹凸に光学的等方性を
有する充填部材が充填される(第4工程)。従って、面
内の特性が一様で、かつ特性の揃った偏光光学素子を量
産することができ、光ピックアップ装置に用いられる
と、光ピックアップ装置の諸特性のばらつきを抑制する
ことが可能となる。すなわち、偏光特性に優れた偏光光
学素子を低コストで製造することが可能となる。
形成する方法としては、種々の方法が考えられるが、請
求項23に記載の偏光光学素子の製造方法の如く、前記
第3工程では、プラズマエッチングによって前記光学部
材の凹凸が形成されることとしても良い。
光光学素子の製造方法の如く、前記第3工程に先だっ
て、前記光学部材の前記基板側とは反対側の面に金属の
格子パターンを形成する第5工程を更に含むこととする
ことができる。
報記録媒体の記録面上に光を照射し、情報の記録、再
生、及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク
装置であって、請求項1〜21のいずれか一項に記載の
光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置からの
出力信号を用いて、前記情報の記録を行う処理装置と;
を備える光ディスク装置である。
出力信号に基づいて、複数種類の情報記録媒体に対し
て、高精度のサーボ制御を安定して行うことができるた
め、結果的に、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、
正確な情報の記録を安定して行うことが可能となる。
〜図16に基づいて説明する。
置を備える一実施形態に係る光ディスク装置20の概略
構成が示されている。
は、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモ
ータ22、光ピックアップ装置23、レーザコントロー
ル回路24、エンコーダ25、モータドライバ27、再
生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッフ
ァRAM34、バッファマネージャ37、インターフェ
ース38、ROM39、CPU40及びRAM41など
を備えている。なお、図1における矢印は、代表的な信
号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関
係の全てを表すものではない。
ク(情報記録媒体)15のスパイラル状又は同心円状の
トラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとと
もに、記録面からの反射光を受光するための装置であ
る。トラックは、一例として図2に示されるように、ト
ラックの接線方向に直交する方向に2分割され、データ
トラックとしてのランドLと、案内トラックとしてのグ
ルーブGとから構成されている。そして、隣り合うラン
ド又はグルーブのトラッキング方向に関する中心間距離
はトラックピッチと呼ばれている。なお、この光ピック
アップ装置23の構成等については後に詳述する。
は、光ピックアップ装置23の出力信号である電流信号
を電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいてウォブル信
号、再生信号及びサーボ信号(フォーカスエラー信号、
トラックエラー信号)などを検出する。そして、再生信
号処理回路28では、ウォブル信号からアドレス情報及
び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情
報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25
に出力される。さらに、再生信号処理回路28では、再
生信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファ
マネージャ37を介してバッファRAM34に格納す
る。また、サーボ信号は再生信号処理回路28からサー
ボコントローラ33に出力される。
信号に基づいて光ピックアップ装置23を制御する制御
信号を生成し、モータドライバ27に出力する。
ァRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積された
データ量が所定の値になると、CPU40に通知する。
トローラ33からの制御信号及びCPU40の指示に基
づいて、光ピックアップ装置23及びスピンドルモータ
22を制御する。
示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されているデ
ータをバッファマネージャ37を介して取り出し、エラ
ー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への
書き込みデータを作成する。そして、エンコーダ25で
は、CPU40からの指示に基づいて、再生信号処理回
路28からの同期信号に同期して、書き込みデータをレ
ーザコントロール回路24に出力する。
ンコーダ25からの書き込みデータに基づいて、光ピッ
クアップ装置23からのレーザ光出力を制御する。な
お、レーザコントロール回路24では、CPU40の指
示に基づいて後述する光ピックアップ装置23の2つの
光源の一方を制御対象とする。
えば、パーソナルコンピュータ)との双方向の通信イン
ターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Pack
et Interface)及びSCSI(Small Computer System
Interface)等の標準インターフェースに準拠してい
る。
可能なコードで記述されたプログラムが格納されてい
る。
る上記プログラムに従って上記各部の動作を制御すると
ともに、制御に必要なデータ等を一時的にRAM41に
保存する。
等について図3及び図4に基づいて説明する。
示されるように、波長が650nmのレーザ光及び波長
が780nmのレーザ光を択一的に出射するとともに、
光ディスク15の記録面からの戻り光束を受光する受発
光モジュール51、受発光モジュール51からの光束を
複数のビームに分割するとともに、記録面からの戻り光
束を所定の方向に回折するホログラムユニット50、コ
リメートレンズ52、対物レンズ60及び駆動系(フォ
ーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエー
タ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備え
ている。
(B)に示されるように、波長が650nmのレーザ光
を発光する光源としての第1の半導体レーザ51a、波
長が780nmのレーザ光を発光する光源としての第2
の半導体レーザ51b、戻り光束を受光する光検出器と
しての受光素子59、各半導体レーザ及び受光素子59
を保持するステム51c、及び各半導体レーザからのレ
ーザ光を外部に出射するとともに、外部からの戻り光束
を入射するための開口部(以下、「出射窓」という)を
有し各半導体レーザ及び受光素子59を保護するカバー
51dなどを含んで構成されている。第1の半導体レー
ザ51aは光ディスク15がDVDの場合に選択され、
第2の半導体レーザ51bは光ディスク15がCDの場
合に選択される。
3(B)に示されるように、2つのグレーティング素子
(第1のグレーティング素子50a、第2のグレーティ
ング素子50b)及び2つのホログラム(第1のホログ
ラム50c、第2のホログラム50d)を含んで構成さ
れている。そして、グレーティング素子では、第1のグ
レーティング素子50aが光源側に配置され、ホログラ
ムでは、第1のホログラム50cが光源側に配置されて
いる。
光モジュール51から出射された波長が650nmの光
束(以下、便宜上「650nm出射光束」ともいう)を
0次光及び±1次回折光に分割する。第2のグレーティ
ング素子50bは、受発光モジュール51から出射され
た波長が780nmの光束(以下、便宜上「780nm
出射光束」ともいう)を0次光及び±1次回折光に分割
する。本実施形態では、第1のグレーティング素子50
aと第2のグレーティング素子50bとは、±0.01
度のアライメント精度で一体化されている。
として図4(A)に示されるように、0次光の光スポッ
ト(以下、「0次光スポットSP10」という)が光デ
ィスク15(ここではDVD)の記録面のランド上に形
成されたときに、0次光スポットSP10が形成された
ランドの中心からトラッキング方向に関してトラックピ
ッチの1/2だけずれた位置に、+1次回折光の光スポ
ット(以下、「+1次光スポットSP1+1」という)及
び−1次回折光の光スポット(以下、「−1次光スポッ
トSP1-1」という)がそれぞれ形成されるように、回
折格子が形成されている。
として図4(B)に示されるように、0次光の光スポッ
ト(以下、「0次光スポットSP20」という)が光デ
ィスク15(ここではCD)の記録面のランド上に形成
されたときに、0次光スポットSP20が形成されたラ
ンドの中心からトラッキング方向に関してトラックピッ
チの1/2だけずれた位置に、+1次回折光の光スポッ
ト(以下、「+1次光スポットSP2+1」という)及び
−1次回折光の光スポット(以下、「−1次光スポット
SP2-1」という)がそれぞれ形成されるように、回折
格子が形成されている。
5の記録面で反射された波長が650nmの戻り光束
(以下、便宜上「650nm戻り光束」ともいう)を受
光素子59の受光面方向に回折する。第2のホログラム
50dは、光ディスク15の記録面で反射された波長が
780nmの戻り光束(以下、便宜上「780nm戻り
光束」ともいう)を受光素子59の受光面方向に回折す
る。本実施形態では、第1のホログラム50cと第2の
ホログラム50dとは、発光点のずれ(例えば、50〜
300μm程度)を考慮して、一体化されている。
示されるように、対物レンズ60のトラッキング方向に
対応する方向(Z軸方向)の分割線LA1によって2つ
の領域に分割され、さらにその分割線LA1の−Y側の
領域がY軸方向の分割線LA2によって2つの領域(D
A2、DA3)に分割されている。すなわち、第1のホ
ログラム50cは、3つの分割領域DA1、DA2、D
A3から構成されている。なお、分割線LA2の位置
は、分割線LA1と分割線LA2との交点が650nm
戻り光束BL1の光軸とほぼ一致するように設定されて
いる。
示されるように、対物レンズ60のトラッキング方向に
対応する方向の分割線LB1によって2つの領域に分割
され、さらにその分割線LB1の−Y側の領域がY軸方
向の分割線LB2によって2つの領域(DB2、DB
3)に分割されている。すなわち、第2のホログラム5
0dは、3つの分割領域DB1、DB2、DB3から構
成されている。なお、分割線LB2の位置は、分割線L
B1と分割線LB2との交点が780nm戻り光束BL
2の光軸とほぼ一致するように設定されている。
ティング素子で回折されないように、例えば、ホログラ
ムとグレーティング素子との間隔が1.5〜2.0mm
程度となるように、各ホログラムの位置が設定されてい
る。
個の2分割された受光素子59a(分割受光素子59a
1、分割受光素子59a2)と14個の受光素子59
b1、59b2、59c1、59c2、59d、59e1、
59e2、59f1、59f2、59g、59h1、59h
2、59i1、59i2、とを含んで構成されている。受
光素子59a、59d、59gは、それぞれ各波長の戻
り光束に含まれる0次光を受光する受光素子である。図
7(A)に示されるように、受光素子59b1、59
e1、59h1は、それぞれ650nm戻り光束に含まれ
る+1次回折光を受光する受光素子であり、受光素子5
9c1、59f1、59i1は、それぞれ650nm波長
の戻り光束に含まれる−1次回折光を受光する受光素子
である。また、図7(B)に示されるように、受光素子
59b2、59e2、59h2は、それぞれ780nm戻
り光束に含まれる+1次回折光を受光する受光素子であ
り、受光素子59c2、59f2、59i2は、それぞれ
780nm波長の戻り光束に含まれる−1次回折光を受
光する受光素子である。
領域DA1からの回折光は、受光素子59aの分割線
上、受光素子59b1、及び受光素子59c1でそれぞれ
受光される。分割領域DA2からの回折光は、受光素子
59d、受光素子59e1、及び受光素子59f1でそれ
ぞれ受光される。分割領域DA3からの回折光は、受光
素子59g、受光素子59h1、及び受光素子59i1で
それぞれ受光される。
DB1からの回折光は、受光素子59aの分割線上、受
光素子59b2、及び受光素子59c2でそれぞれ受光さ
れる。分割領域DB2からの回折光は、受光素子59
d、受光素子59e2、及び受光素子59f2でそれぞれ
受光される。分割領域DB3からの回折光は、受光素子
59g、受光素子59h2、及び受光素子59i2でそれ
ぞれ受光される。
置23の作用を説明する。先ず、光ディスク15がDV
Dの場合について説明する。
光束は、第1のグレーティング素子50aで0次光及び
±1次回折光に分割される。そして、第2のグレーティ
ング素子50b、第1のホログラム50c、及び第2の
ホログラム50dを透過した各回折光は、コリメートレ
ンズ52で略平行光となった後、対物レンズ60を介し
て光ディスク15の記録面に微小スポットとしてそれぞ
れ集光される。
光(戻り光束)は、対物レンズ60で再び略平行光とさ
れ、コリメートレンズ52を透過した後、ホログラムユ
ニット50に入射する。ホログラムユニット50に入射
した戻り光束は、第2のホログラム50dを透過し、第
1のホログラム50cで回折され、受光器59で受光さ
れる。受光器59を構成する各受光素子では受光量に応
じた電流(電流信号)をそれぞれ再生信号処理回路28
に出力する。
て説明する。第2の半導体レーザ51bから出射された
光束は、第1のグレーティング素子50aを透過し、第
2のグレーティング素子50bで0次光及び±1次回折
光に分割される。そして、第1のホログラム50c、及
び第2のホログラム50dを透過した各回折光は、コリ
メートレンズ52で略平行光となった後、対物レンズ6
0を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとし
てそれぞれ集光される。
は、対物レンズ60で再び略平行光とされ、コリメート
レンズ52を透過した後、ホログラムユニット50に入
射する。ホログラムユニット50に入射した戻り光束
は、第2のホログラム50dで回折され、第1のホログ
ラム50cを透過し、受光器59で受光される。受光器
59を構成する各受光素子では受光量に応じた電流信号
をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
プ装置23からの出力信号に基づいて、再生信号処理回
路28で行われるサーボ信号及び再生信号を検出する処
理動作について説明する。なお、光ピックアップ装置2
3からの出力信号は、すでに再生信号処理回路28に
て、所定の電流−電圧変換が行われているものとする。
て、+1次回折光のプッシュプル信号PP11を求める。
Se1は受光素子59e1からの信号であり、Sh1は受
光素子59h1からの信号である。
プッシュプル信号PP12を求める。Sf1は受光素子5
9f1からの信号であり、Si1は受光素子59i1から
の信号である。
号PP11とプッシュプル信号PP12との和信号PP1を
求める。
ュプル信号PP10を求める。ここで、Sdは分割受光素
子59dからの信号であり、Sgは分割受光素子59g
からの信号である。
調整を行った後、次の(5)式に基づいて、トラックエ
ラー信号TEを求める。すなわち、差動プッシュプル法
によりトラックエラー信号TEが検出される。
ズ60の基準位置からのシフト量を示すレンズポジショ
ン信号RPを求める。
ククロス信号TCを求める。トラッククロス信号TC
は、CD−RやDVD−R等のように、記録部と未記録
部の反射率が大きく異なる場合に、RF信号を補正する
ために用いられる。
RFを求める。Sa1は受光素子59a1からの信号であ
り、Sa2は受光素子59a2からの信号である。
カスエラー信号FEを求める。すなわち、いわゆるナイ
フエッジ法によりフォーカスエラー信号FEが検出され
る。
て、+1次回折光のプッシュプル信号PP21を求める。
Se2は受光素子59e2からの信号であり、Sh2は受
光素子59h2からの信号である。
のプッシュプル信号PP22を求める。Sf2は受光素子
59f2からの信号であり、Si2は受光素子59i2か
らの信号である。
信号PP21とプッシュプル信号PP 22との和信号PP2
を求める。
シュプル信号PP20を求める。
調整を行った後、次の(14)式に基づいて、トラック
エラー信号TEを求める。すなわち、DVDの場合と同
様に、差動プッシュプル法によりトラックエラー信号T
Eが検出される。
ンズ60の基準位置からのシフト量を示すレンズポジシ
ョン信号RPを求める。
ッククロス信号TCを求める。
号RFを求める。
ーカスエラー信号FEを求める。
Dであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別
することができる。通常、この判別は光ディスク15が
光ディスク装置20の所定位置に挿入されたときに行わ
れる。また、光ディスク15に予め記録されているTO
C(Table Of Contents)情報、PMA(Program Memor
y Area)情報及びウォブル信号などに基づいて光ディス
ク15の種類を判別することも可能である。そして、そ
の判別結果はレーザコントロール回路24に通知され、
レーザコントロール回路24によって、第1の半導体レ
ーザ51a及び第2の半導体レーザ51bのいずれか一
方が選択される。
て、光ディスク15にデータを記録する場合の処理動作
について簡単に説明する。なお、半導体レーザの選択は
上述の如くして、すでに行われているものとする。
すると、記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出
力するとともに、ホストから記録要求を受信した旨を再
生信号処理回路28に通知する。光ディスク15の回転
が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路28で
は、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づいて
アドレス情報を取得し、CPU40に通知する。
ックアップ装置23からの出力信号に基づいて、前述の
如くしてトラックエラー信号TE及びフォーカスエラー
信号FEを検出し、サーボコントローラ33に出力す
る。サーボコントローラ33では、再生信号処理回路2
8からのトラックエラー信号TE及びフォーカスエラー
信号FEに基づいて、モータドライバ27を介して光ピ
ックアップ装置23のトラッキングアクチュエータ及び
フォーカシングアクチュエータを駆動する。すなわち、
トラックずれ及びフォーカスずれを補正する。
ファマネージャ37を介してバッファRAM34に蓄積
する。バッファRAM34に蓄積されたデータ量が所定
の値を超えると、バッファマネージャ37は、CPU4
0に通知する。
らの通知を受け取ると、エンコーダ25に書き込みデー
タの作成を指示するとともに、再生信号処理回路28か
らのアドレス情報に基づいて、所定の書き込み開始地点
に光ピックアップ23が位置するように光ピックアップ
23のシーク動作を指示する信号をモータドライバ27
に出力する。再生信号処理回路28では、光ピックアッ
プ装置23からの出力信号に基づいて、前述したレンズ
ポジション信号RPを検出し、サーボコントローラ33
に出力する。そして、サーボコントローラ33では、シ
ーク動作中に対物レンズ60を基準位置にホールドする
ために、再生信号処理回路28からのレンズポジション
信号RPに基づいてモータドライバ27を介してトラッ
キングアクチュエータを制御する。
のアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置23の
位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコー
ダ25に通知する。そして、エンコーダ25では、レー
ザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を
介して、書き込みデータを光ディスク15に記録する。
て、光ディスク15に記録されているデータを再生する
場合の処理動作について簡単に説明する。なお、半導体
レーザの選択は上述の如くして、すでに行われているも
のとする。
すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出
力するとともに、ホストから再生要求を受信した旨を再
生信号処理回路28に通知する。光ディスク15の回転
が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路28で
は、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づいて
アドレス情報を取得し、CPU40に通知する。
て、トラックずれ及びフォーカスずれが補正される。
のアドレス情報に基づいて、所定の読み込み開始地点に
光ピックアップ装置23が位置するようにシーク動作を
指示する信号をモータドライバ27に出力する。そし
て、前述した記録の場合と同様にして、シーク動作中は
対物レンズ60を基準位置にホールドする。
のアドレス情報に基づいて、読み込み開始地点であるか
否かをチェックし、光ピックアップ装置23の位置が読
み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路
28に通知する。そして、再生信号処理回路28では、
前述のトラッククロス信号TCに基づいて、光ピックア
ップ装置23の出力信号を補正しつつ再生信号RFを前
述の如くして検出し、誤り訂正処理等を行った後、バッ
ファRAM34に蓄積する。
M34に蓄積されたデータがセクタデータとして揃った
ときに、インターフェース38を介してホストに転送す
る。
及び再生処理が終了するまで、再生信号処理回路28
は、上述した如く、光ピックアップ装置23からの出力
信号に基づいてフォーカスエラー信号FE及びトラック
エラー信号TEを検出し、サーボコントローラ33及び
モータドライバ27を介してフォーカスずれ及びトラッ
クずれを随時補正する。また、CPU40は、再生信号
処理回路28からの上述したレンズポジション信号RP
に基づいて、対物レンズ60のシフト量が所定の値より
も大きくなると、シークモータを駆動するとともに、対
物レンズ60を基準位置に戻すようにサーボコントロー
ラ33に指示する。
態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路28と
CPU40とから処理装置が構成されている。
ものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形
態は一例に過ぎず、上記のCPU40によるプログラム
に従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部
をハードウェアによって構成することとしても良いし、
あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成す
ることとしても良い。
ピックアップ装置によると、650nm出射光束を分割
する第1のグレーティング素子50a及び780nm出
射光束を分割する第2のグレーティング素子50bと、
650nm戻り光束を受光器59に導く第1のホログラ
ム50c及び780nm戻り光束を受光器59に導く第
2のホログラム50dとを備えている。これにより、D
VD光源からの光束に対しては、第1のグレーティング
素子50a及び第1のホログラム50cを最適化し、C
D光源からの光束に対しては、第2のグレーティング素
子50b及び第2のホログラム50dを最適化すること
ができる。すなわち、DVD光源の発光点とCD光源の
発光点とが異なっていても、受光器59からは、差動プ
ッシュプル法に適した信号が安定して出力される。従っ
て、DVD及びCDいずれにも対応可能で、トラックエ
ラーに関する情報を精度良く求めることが可能となる。
ティング素子50aと第2のグレーティング素子50b
とが、±0.01度のアライメント精度で一体化されて
いる。これにより、第2のグレーティング素子50bの
調整が不要となる。すなわち、第1のグレーティング素
子50aで分割された650nm出射光束が、図4
(A)に示される位置に集光されるように、第1のグレ
ーティング素子50aを調整(例えば、精度±0.2度
程度)することにより、同程度の精度で第2のグレーテ
ィング素子50bで分割された780nm出射光束は、
図4(B)に示される位置に集光されることとなる。従
って、調整回数を2回から1回に減らすことが可能とな
る。
グラム50cを光源側に配置し、第2のホログラム50
dを対物レンズ側に配置している。これにより、ホログ
ラムの組み込み手順として、要求される位置精度が高い
第1のホログラム50cの位置決めが最初に行われるこ
ととなり、組み込みの作業性を向上させることが可能と
なる。
源として、モノリシックタイプではなく個別の半導体レ
ーザを採用しているために、高出力の半導体レーザを用
いることができる。これにより、高速度での記録に対応
することが可能となる。
ーザは、同一筐体内に収納され、パッケージ化されてい
るために、光ピックアップ装置の小型化を促進すること
ができる。また、各半導体レーザは、パッケージ化の際
に精度良く位置決めされているために、組み付け作業及
び調整作業を簡素化することができる。すなわち、低コ
スト化を促進することが可能となる。
半導体レーザと同一の筐体内に収納されているために、
光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
また、受光器及び各半導体レーザは、パッケージ化の際
に精度良く位置決めされているために、組み付け作業及
び調整作業を簡素化することができる。すなわち、低コ
スト化を促進することが可能となる。
ィング素子は、受発光モジュールと一体化されているた
めに、光ピックアップ装置の小型化を促進することがで
きる。
よると、光ピックアップ装置からの出力信号に基づい
て、DVD及びCDいずれに対しても、トラックエラー
信号を精度良く検出することができるため、DVD及び
CDいずれにも対応可能で、正確な情報の記録及び再生
を安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックア
ップ装置23の小型化によって、光ディスク装置自体の
小型化及び消費電力の低減も促進することができ、例え
ば、携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易
となり、さらに長時間の使用が可能となる。
(17)式の演算処理が再生信号処理回路28にて行わ
れる場合について説明しているが、これに限らず、光ピ
ックアップ装置23に、上記(1)〜(17)式の演算
処理の少なくとも1つを行なう演算回路を付加しても良
い。これにより、再生信号処理回路28を簡略化するこ
とができるとともに、組み付け時の配線作業などが容易
となり、作業性の向上及び作業コストの低減を図ること
ができる。特に、上記(1)〜(5)式及び上記(1
0)〜(14)式の演算処理を行なう演算回路(検出手
段)を光ピックアップ装置23に付加することにより、
光ピックアップ装置23でトラックエラー信号を差動プ
ッシュプル法によって検出することが可能となる。
ィング素子は、所定の波長の光束を選択的に回折する波
長選択性を有するものであっても良い。一例として図8
に示されるように、グレーティング素子などの回折光学
素子では、その回折効率は回折格子の溝深さと関連して
いることが広く知られている。図8の曲線P1及び曲線
S1は、それぞれ波長が650nmの光束が入射された
ときの0次光及び1次回折光の場合を示し、曲線P2及
び曲線S2は、それぞれ波長が780nmの光束が入射
されたときの0次光及び1次回折光の場合を示してい
る。
レーティング素子50aにおいて、波長が780nmの
光束における1次回折光の回折効率が約0%で、波長が
650nmの光束における1次回折光の回折効率が約1
0%となるようにするには、図8ではT1で示されるよ
うに、格子の溝深さを約1.7μmとすれば良いことが
わかる。また、第2のグレーティング素子50bにおい
て、波長が650nmの光束における1次回折光の回折
効率が約0%で、波長が780nmの光束における1次
回折光の回折効率が約10%となるようにするには、図
8ではT2で示されるように、格子深さを約1.4μm
とすれば良いことがわかる。これにより、各グレーティ
ング素子にて不要な回折光が生じるのを防止できるた
め、受発光モジュール51から出射される光束の利用効
率が向上する。そして、結果として高速度での記録及び
再生を安定して行なうことが可能となる。なお、第1の
グレーティング素子50a及び第2のグレーティング素
子50bのいずれか一方が波長選択性を有しても良い。
である。すなわち、第1のホログラム50cにおいて、
波長が780nmの光束における1次回折光の回折効率
が約0%で、波長が650nmの光束における1次回折
光の回折効率が約10%となるようにするには、溝深さ
を約1.7μmとすれば良い。また、第2のホログラム
50dにおいて、波長が650nmの光束における1次
回折光の回折効率が約0%で、波長が780nmの光束
における1次回折光の回折効率が約10%となるように
するには、溝の深さを約1.4μmとすれば良い。これ
により、不要な回折光が生じるのを防止できるため、戻
り光束の利用効率が向上する。そして、結果として受光
器から出力される信号の信号レベル及びS/N比を向上
させることができる。なお、第1のホログラム50c及
び第2のホログラム50dのいずれか一方が波長選択性
を有しても良い。
が得られるときの入射光束の波長λと溝深さTとは、次
の(18)式で示される関係にある。
に充填されている物質の屈折率との差である。例えば、
屈折率1.5の回折光学素子が空気(屈折率1.0)中
にあるときは、Δn=0.5(=1.5−1.0)であ
り、入射光束の波長が650nmであれば、T=0.6
5μmとなる。
ニット50を構成する各ホログラムは、無偏光ホログラ
ムである場合について説明したが、例えば図9(B)に
示されるように、第1ホログラム50cの代わりに、第
1ホログラム50cと同等のホログラム作用を有すると
ともに、その回折効率が光束の偏光方向に依存する偏光
性を有する第1の偏光ホログラム50h1を用い、第2
ホログラム50dの代わりに、第2ホログラム50dと
同等のホログラム作用を有するとともに、その回折効率
が光束の偏光方向に依存する偏光性を有する第2の偏光
ホログラム50h2を用いたホログラムユニット50’
を、ホログラムユニット50の代わりに用いても良い。
この場合には、例えば図9(A)に示されるように、コ
リメートレンズ52と対物レンズ60との間に、各半導
体レーザから出射された光束の偏光方向と戻り光束の偏
光方向とを90度変更するためにλ/4板55が配置さ
れる。なお、λ/4板55の代わりに、位相差膜などを
用いても良い。そこで、各半導体レーザから出射される
光束の偏光方向に対しては回折効率が低く、戻り光束の
偏光方向に対しては回折効率が高くなるように、各偏光
ホログラムを設定することにより、無偏光ホログラムで
は、各半導体レーザから出射された光束の約80%が透
過され、戻り光束の約8%が回折されるのに対して、偏
光ホログラムでは、各半導体レーザから出射された光束
の約95%が透過され、戻り光束の約35%が回折され
る。これにより、各半導体レーザから出射された光束
は、その光量が殆ど低下することなく光ディスク15の
記録面に照射されるため、高速度での記録及び再生を安
定して行なうことが可能となる。また、受光器での受光
量が増加するために、受光器から出力される信号の信号
レベル及びS/N比を向上させることができる。
1の構成について、一例として図10を用いて説明す
る。図10に示される第1の偏光ホログラム50h1で
は、例えばBSC7などの光学ガラスから成る第1ガラ
ス基板101と、その一側の面の格子状の凹凸が形成さ
れたポリエステル系の有機延伸膜103と、BSC7な
どの光学ガラスから成る第2ガラス基板105と、が有
機材料を含む接着剤102,104を介して積層されて
いる。ここでは、第1ガラス基板101の板厚d1は約
1mm、接着剤102の接着剤層の厚さd2は約40μ
m、有機延伸膜103の厚さd3は約100μm、接着
剤104の接着剤層の厚さd4は約40μm、第2ガラ
ス基板105の板厚d5は約1mmである。また、有機
延伸膜103に形成された凹凸は、ピッチが約2μm、
格子深さが約4μmである。有機延伸膜103は、常光
線屈折率が1.58、異常光線屈折率が1.67の光学
的異方性を有している。接着剤102,104の屈折率
は、ほぼ1.58である。この場合には、第1の偏光ホ
ログラム50h1は、波長が650nmのP偏光の光束
(常光線)に対しては約97%の透過率を有し、S偏光
の光束(異常光線)に対しては約35%の1次回折効率
を有することができる。すなわち、ホログラムの効率を
理想的な特性に近づけることができるため、受光器から
出力される信号レベル、およびS/N比を更に向上させ
ることが可能となる。また、光学的異方性を有する材料
として安価で量産が可能な有機延伸膜を用いているた
め、コストを低減することが可能となる。さらに、有機
延伸膜103に形成された凹凸に接着剤104が充填さ
れ、その表面を更に光学的等方性を有する第2ガラス基
板105で覆っているために、入射する光束に対するホ
ログラムの表面粗さが改善され、波面収差特性の劣化を
防止することが可能となる。これにより、光ディスクの
記録面に所定の形状の光ビームを形成することができ
る。なお、上記第2の偏光ホログラム50h2について
も同様な構成とすることができる。
の製造方法について、一例として図11及び図12を用
いて説明する。
板101の一方の面に接着剤102を均一に塗布する
(図11(A)参照)。 2.第1ガラス基板101の接着剤102が塗布された
面に、接着剤102との間に気泡を含まないように、有
機延伸膜103を乗せる(図11(B)参照)。 3.2.の状態で第1ガラス基板101を所定の一定回
転数で回転させる。 4.第1ガラス基板101を回転させながら、有機延伸
膜103の上方から、接着剤102に対して指定されて
いる光強度よりも弱い光強度の紫外線を照射する。この
場合には、必ずしも有機延伸膜103全体に紫外線が照
射されなくても良い。これにより、有機延伸膜103と
接着剤102との接着界面近傍の接着剤102の一部が
硬化を開始し、流動性が低下するため、回転が停止して
も接着界面の平坦性が維持されることとなる。 5.所定時間が経過すると、第1ガラス基板101の回
転を停止し、直ちに接着剤102に対して指定されてい
る光強度の紫外線を有機延伸膜103全体に所定の時
間、照射する。これにより、有機延伸膜103と接着剤
102との接着界面がほぼ平坦な状態で、有機延伸膜1
03と第1ガラス基板101とを貼り合せることができ
る。 6.スピン塗布装置を用いて有機延伸膜103の表面に
感光性樹脂(以下、「フォトレジスト」と呼ぶ)Rを均
一に塗布する(図11(C)参照)。 7.露光装置を用いて波長が660nmの光束に対応し
たホログラム用の格子パターンをフォトレジストRに転
写した後、現像装置を用いてフォトレジストRを現像
し、レジストパターンを形成する(図11(D)参
照)。 8.その表面にレジストパターンが形成された有機延伸
膜103の表面にクロムを蒸着し、クロム膜LCを形成
する(図12(A)参照)。 9.アセトンなどの溶剤中に浸漬するとともに、超音波
振動を付加して、フォトレジストRをクロムごと剥離す
る。このような処理を通常リフトオフいう。これによ
り、有機延伸膜103の表面にクロムパターンが形成さ
れる(図12(B)参照)。 10.NLDプラズマを用いたエッチング装置を使用
し、エッチングガスに酸素を用いて、クロムが残ってい
ない部分の有機延伸膜103をドライエッチングし、深
さが約4μmの溝を形成した後、第二硝酸セリウムアン
モンを用いたウエットエッチングにて有機延伸膜103
上のクロムを除去する(図12(C)参照)。 11.有機延伸膜103に形成された凹凸上に接着剤1
04をボッティングにより乗せた後、その上に第2ガラ
ス基板105を乗せる。そして、第2ガラス基板105
を加圧しながら、有機延伸膜103と第2ガラス基板1
05との間に接着剤104を充填する(図12(D)参
照)。なお、第1ガラス基板101と第2ガラス基板1
05とは、予め平行出しがなされている。 12.第2ガラス基板105の上方から接着剤104に
対して指定されている光強度の紫外線を照射し、接着剤
104を硬化させる。これにより、第1の偏光ホログラ
ム50h1が完成する。
1、有機延伸膜103、及び第2ガラス基板105の平
坦性を容易に確保することができ、歩留まりが向上する
ために、ホログラムのコスト低減が可能となる。
3の面上にクロムパターンを形成し、プラズマエッチン
グによって凹凸を形成しているために、面内の特性が一
様で、かつ特性の揃ったホログラムを量産することがで
き、光ピックアップ装置における諸特性のばらつきを抑
制することが可能となる。なお、上記第2の偏光ホログ
ラム50h2についても同様にして製造することができ
る。
ついて、上述した光ピックアップ装置の作用について簡
単に説明する。第1の半導体レーザ51aから出射され
た直線偏光(例えばP偏光)の光束は、第1のグレーテ
ィング素子50aで0次光及び±1次回折光に分割され
る。そして、第2のグレーティング素子50b、第1の
ホログラム50c、及び第2のホログラム50dを透過
した各回折光は、コリメートレンズ52で略平行光とな
った後、λ/4板55で円偏光とされ、対物レンズ60
を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして
それぞれ集光される。
光は、往路とは反対回りの円偏光となり、対物レンズ6
0で再び略平行光とされ、λ/4板55で往路と直交し
た直線偏光(例えばS偏光)とされる。そして、コリメ
ートレンズ52を透過した後、ホログラムユニット5
0’に入射する。ホログラムユニット50’に入射した
戻り光束は、第2の偏光ホログラム50h2を透過し、
第1の偏光ホログラム50h1で回折され、受光器59
で受光される。受光器59を構成する各受光素子では受
光量に応じた電流信号をそれぞれ再生信号処理回路28
に出力する。
は、受光器59での受光量は記録面の光学的異方性によ
る常光成分と異常光成分との位相差(以下、便宜上「位
相差」と略述する)の影響を受ける。すなわち、位相差
があると、偏光ホログラムに入射される戻り光束の偏光
方向は単一方向でなくなるために、受光器での受光量は
減少する。特に、記録面の位置によって位相差が異なる
場合、すなわち位相差変動がある場合には、位相差変動
に応じて受光器での受光量が変化する。従って、受光器
からの出力信号におけるS/N比が低下し、場合によっ
ては誤ったサーボ制御が行われるおそれがある。そこ
で、位相差変動が大きい情報記録媒体に対応するホログ
ラムに無偏光ホログラムを用い、位相差変動が小さい情
報記録媒体に対応するホログラムに偏光ホログラムを用
いても良い。現在、規格以上の位相差があるDVDは極
めて少ないため、例えば、第1のホログラム50cのみ
を偏光ホログラムとしても良い。
ユニット50を構成する各グレーティング素子は、無偏
光グレーティング素子である場合について説明したが、
一例として図13に示されるように、第1のグレーティ
ング素子50aの代わりに第1の偏光グレーティング素
子50a’を、第2のグレーティング素子50bの代わ
りに第2の偏光グレーティング素子50b’を用いたホ
ログラムユニット50’’を、ホログラムユニット50
の代わりに用いても良い。また、この場合には、前述し
た偏光ホログラムを用いる場合と同様に、コリメートレ
ンズ52と対物レンズ60との間に、各半導体レーザか
ら出射された光束の偏光方向と戻り光束の偏光方向とを
90度変更するためにλ/4板などが配置されることと
なる。そこで、各半導体レーザから出射される光束の偏
光方向に対しては回折効率が低く、戻り光束の偏光方向
に対しては回折効率が高くなるように、各偏光グレーテ
ィング素子を設定することにより、各ホログラムからの
戻り光が偏光グレーティング素子50a’、50b’に
入射しても、そこでの回折を抑えることが可能となるた
め、各グレーティング素子と各ホログラムとの間隔を短
くすることができる。すなわち、ホログラムユニット5
0’を小さくすることができる。例えば、光ピックアッ
プ装置が記録用に用いられる場合には、通常、光源から
出射された光束をより多く取り込むために、焦点距離の
短い(例えばf=10mm程度)コリメートレンズが用
いられる。コリメートレンズの焦点距離が短いと、光源
とコリメートレンズとの距離(ワーキングディスタン
ス)が短くなるが、ホログラムユニットを小さくするこ
とにより、組み付け作業や調整作業が容易となるととも
に、光ピックアップ装置の小型化を促進することができ
る。また、作業コストの低減も図ることが可能となる。
なお、第1のグレーティング素子50a及び第2のグレ
ーティング素子50bのいずれか一方が偏光グレーティ
ング素子であっても良い。
子50a’の構成について、一例として図14を用いて
説明する。図14に示される第1の偏光グレーティング
素子50a’では、例えばBSC7などの光学ガラスか
ら成る第1ガラス基板201と、その一側の面の格子状
の凹凸が形成されたポリエステル系の有機延伸膜203
と、BSC7などの光学ガラスから成る第2ガラス基板
205と、が有機材料を含む接着剤202,204を介
して積層されている。ここでは、第1ガラス基板201
の板厚d11は約1mm、接着剤202の接着剤層の厚
さd12は約40μm、有機延伸膜203の厚さd13
は約100μm、接着剤204の接着剤層の厚さd14
は約40μm、第2ガラス基板205の板厚d15は約
1mmである。また、有機延伸膜203に形成された凹
凸は、ピッチが約14μm、格子深さが約0.2μmで
ある。有機延伸膜203は、常光線屈折率が1.58、
異常光線屈折率が1.67の光学的異方性を有してい
る。接着剤202,204の屈折率は、ほぼ1.58で
ある。この場合には、第1の偏光グレーティング素子5
0a’は、波長が650nmのP偏光の光束(常光線)
に対しては約80%の透過率を有し、S偏光の光束(異
常光線)に対しては約10%の1次回折効率を有するこ
とができる。すなわち、グレーティング素子の効率を理
想的な特性に近づけることができるため、受光器から出
力される信号レベル、およびS/N比を更に向上させる
ことが可能となる。また、光学的異方性を有する材料と
して安価で量産が可能な有機延伸膜を用いているため、
コストを低減することが可能となる。さらに、有機延伸
膜203に形成された凹凸に接着剤204が充填され、
その表面を更に光学的等方性を有する第2ガラス基板2
05で覆っているために、入射する光束に対するグレー
ティング素子の表面粗さが改善され、波面収差特性の劣
化を防止することが可能となる。これにより、光ディス
クの記録面に所定の形状の光ビームを形成することがで
きる。なお、上記第2の偏光グレーティング素子50
b’についても同様な構成とすることができる。
50a’の製造方法について、一例として図15及び図
16を用いて説明する。
板201の一方の面に接着剤202を均一に塗布する
(図15(A)参照)。 2.第1ガラス基板201の接着剤202が塗布された
面に、接着剤202との間に気泡を含まないように、有
機延伸膜203を乗せる(図15(B)参照)。 3.2.の状態で第1ガラス基板201を所定の一定回
転数で回転させる。 4.第1ガラス基板201を回転させながら、有機延伸
膜203の上方から、接着剤202に対して指定されて
いる光強度よりも弱い光強度の紫外線を照射する。この
場合には、必ずしも有機延伸膜203全体に紫外線が照
射されなくても良い。これにより、有機延伸膜203と
接着剤202との接着界面近傍の接着剤202の一部が
硬化を開始し、流動性が低下するため、回転が停止して
も接着界面の平坦性が維持されることとなる。 5.所定時間が経過すると、第1ガラス基板201の回
転を停止し、直ちに接着剤202に対して指定されてい
る光強度の紫外線を有機延伸膜203全体に所定の時
間、照射する。これにより、有機延伸膜203と接着剤
202との接着界面がほぼ平坦な状態で、有機延伸膜2
03と第1ガラス基板201とを貼り合せることができ
る。 6.スピン塗布装置を用いて有機延伸膜203の表面に
フォトレジストRを均一に塗布する(図15(C)参
照)。 7.露光装置を用いて波長が660nmの光束に対応し
たグレーティング用の格子パターンをフォトレジストR
に転写した後、現像装置を用いてフォトレジストRを現
像し、レジストパターンを形成する(図15(D)参
照)。 8.その表面にレジストパターンが形成された有機延伸
膜203の表面にクロムを蒸着し、クロム膜LCを形成
する(図16(A)参照)。 9.アセトンなどの溶剤中に浸漬するとともに、超音波
振動を付加して、フォトレジストRをクロムごと剥離す
る。これにより、有機延伸膜203の表面にクロムパタ
ーンが形成される(図16(B)参照)。 10.NLDプラズマを用いたエッチング装置を使用
し、エッチングガスに酸素を用いて、クロムが残ってい
ない部分の有機延伸膜203をドライエッチングし、深
さが約0.2μmの溝を形成した後、第二硝酸セリウム
アンモンを用いたウエットエッチングにて有機延伸膜2
03上のクロムを除去する(図16(C)参照)。 11.有機延伸膜203に形成された凹凸上に接着剤2
04をボッティングにより乗せた後、その上に第2ガラ
ス基板205を乗せる。そして、第2ガラス基板205
を加圧しながら、有機延伸膜203と第2ガラス基板2
05との間に接着剤204を充填する(図16(D)参
照)。なお、第1ガラス基板201と第2ガラス基板2
05とは、予め平行出しがなされている。 12.第2ガラス基板205の上方から接着剤204に
対して指定されている光強度の紫外線を照射し、接着剤
204を硬化させる。これにより、第1の偏光グレーテ
ィング素子50a’が完成する。
1、有機延伸膜203、及び第2ガラス基板205の平
坦性を容易に確保することができ、歩留まりが向上する
ために、グレーティング素子のコスト低減が可能とな
る。すなわち、偏光特性に優れた偏光光学素子を安価に
製造することができる。
3の面上にクロムパターンを形成し、プラズマエッチン
グによって凹凸を形成しているために、面内の特性が一
様で、かつ特性の揃ったグレーティング素子を量産する
ことができ、光ピックアップ装置における諸特性のばら
つきを抑制することが可能となる。なお、上記第2の偏
光グレーティング素子50b’についても同様にして製
造することができる。
ティング素子及び各ホログラムのうち少なくとも1つ
は、波長選択性と偏光性との両方を有するものであって
も良い。
グ素子は、それぞれ個別の素子である場合について説明
したが、これに限らず、例えば図17に示されるよう
に、1つの透明基板50eの一方の面に第1のグレーテ
ィング素子50aと同等の回折作用を備える回折格子G
T1を形成し、透明基板50eの他方の面に第2のグレ
ーティング素子50bと同等の回折作用を備える回折格
子GT2を形成しても良い。これにより、グレーティン
グ素子の組み付け作業が容易になるとともに、グレーテ
ィング素子の位置調整を2回から1回に減らすことがで
き、その結果として組み付け作業及び調整作業の作業コ
ストを低減することが可能となる。また、グレーティン
グ素子の占有領域を小さくすることができ、その結果と
して光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能
となる。
各ホログラムからの回折光毎にそれぞれ対応した受光素
子を備える場合について説明したが、これに限らず、例
えば図18に示されるように、受光器59の代わりに、
650nm戻り光束に含まれる±1次回折光を受光する
ための受光素子と780nm戻り光束に含まれる±1次
回折光を受光するための受光素子とを共通化した受光素
子59’を用いても良い。ここでは、2つの受光素子5
9b1、59b2の代わりに1つの受光素子59bを、2
つの受光素子59c1、59c2の代わりに1つの受光素
子59cを、2つの受光素子59e1、59e2の代わり
に1つの受光素子59eを、2つの受光素子59f1、
59f2の代わりに1つの受光素子59fを、2つの受
光素子59h1、59h2の代わりに1つの受光素子59
hを、2つの受光素子59i1、59i2の代わりに1つ
の受光素子59iを用いている。これにより、受光素子
の数及び信号端子の数が減少し、受光器を小さくするこ
とができる。そして、その結果として受発光モジュール
の小型化を図ることができる。
ッククロス信号TC及び再生信号RFを検出する際に
は、前述した各計算式において、Sb1、Sb2の代わり
に受光素子59bからの信号が用いられ、Sc1、Sc2
の代わりに受光素子59cからの信号が用いられ、Se
1、Se2の代わりに受光素子59eからの信号が用いら
れ、Sf1、Sf2の代わりに受光素子59fからの信号
が用いられ、Si1、Si2の代わりに受光素子59iか
らの信号が用いられることとなる。なお、受光素子の共
通化は、一部の受光素子についてのみ行われても良い。
ように、DVDの記録面に形成される+1次光スポット
SP1+1の中心と−1次光スポットSP1-1の中心とを
結ぶ直線とトラックの接線方向とのなす角度をφ1と
し、図19(B)に示されるように、CDの記録面に形
成される+1次光スポットSP2+1の中心と−1次光ス
ポットSP2-1の中心とを結ぶ直線とトラックの接線方
向とのなす角度をφ2とする。そして、角度φ1と角度
φ2とがほぼ等しくなるように、各ホログラムを調整す
ることにより、一例として図19(C)に示されるよう
に、650nm戻り光束に含まれる+1次回折光P2+1
と−1次回折光P2-1及び、780nm戻り光束に含ま
れる+1次回折光P1+1と−1次回折光P1-1が、受光
素子59b、59cの短手方向に延びる共通の直線上で
受光されるようにすることができる。従って、受光素子
59b、59cの代わりに、一例として図19(D)に
示されるように、受光素子59b、59cの長手方向の
長さを短くした受光素子59b’、59c’を用いるこ
とが可能となる。これにより受光素子の受光面積を小さ
くすることができ、受発光モジュールの小型化を図るこ
とが可能となる。なお、他の受光素子に関しても同様で
ある。
(A)及び図20(B)に示されるように、DVDの記
録面に形成される+1次光スポットSP1+1の中心とC
Dの記録面に形成される+1次光スポットSP2+1の中
心とを結ぶ直線、及びDVDの記録面に形成される−1
次光スポットSP1-1の中心とCDの記録面に形成され
る−1次光スポットSP2-1の中心とを結ぶ直線が、ト
ラッキング方向とほぼ同一となるように各ホログラムを
調整することにより、図20(C)に示されるように、
650nm戻り光束に含まれる+1次回折光P2+1と7
80nm戻り光束に含まれる+1次回折光P1+1は、受
光素子59bの長手方向に延びる共通の直線上で受光さ
れる。また、650nm戻り光束に含まれる−1次回折
光P2-1と780nm戻り光束に含まれる−1次回折光
P1-1は、受光素子59cの長手方向に延びる共通の直
線上で受光される。従って、受光素子59b、59cの
代わりに、一例として図20(D)に示されるように、
受光素子59b、59cの短手方向の長さを短くした受
光素子59b’’、59c’’を用いることが可能とな
る。これにより受光素子の受光面積を小さくすることが
でき、受発光モジュールの小型化を図ることが可能とな
る。なお、他の受光素子に関しても同様である。
グラム50dの代わりに、図21(A)に示されるよう
に、第2のホログラム50dと同一のホログラム作用を
有し、その面積が第2のホログラム50dよりも小さい
ホログラム50d’を用いても良い。このように、後か
ら取りつけるホログラムを小型化することにより、ホロ
グラム50d’を取り付ける際に、先に位置決めしたグ
レーティング素子50a、50b及び第1のホログラム
50cに位置ずれが生じるのを防止することができる。
従って、取り付け作業及び調整作業の作業性が向上し、
作業コストを低減することが可能となる。同様の目的
で、第2のグレーティング素子50bの代わりに、図2
1(B)に示されるように、第2のグレーティング素子
50bと同一の回折作用を有し、その面積が第2のグレ
ーティング素子50bよりも小さいグレーティング素子
50b’を用いても良い。さらに、グレーティング素子
とホログラムとが重なるような場合には、一例として図
21(C)に示されるように、第1のホログラム50c
の代わりに、グレーティング素子50b’よりも面積が
小さいホログラム50c’を用いても良い。そして、第
2のホログラム50dの代わりに、ホログラム50c’
よりも面積が小さいホログラム50d’’を用いても良
い。
のうち、第2の半導体レーザ51bを受光器59に近い
位置に配置した場合について説明したが、これに限ら
ず、例えば図22に示されるように、第1の半導体レー
ザ51aを受光器59に近い位置に配置しても良い。一
般的にホログラムなどの回折光学素子では、溝のピッチ
が同じ場合には、入射光束の波長が長いほど回折角は大
きくなり、一方、入射光束の波長が同じ場合には、溝の
ピッチが小さいほど回折角は大きくなる。言い換える
と、同じ回折角を得るには、入射光束の波長が短いほど
溝のピッチを小さくしなければならない。そこで、この
場合に、波長が780nmの光束に最適化されたホログ
ラム50fを波長が650nmの光束に最適化されたホ
ログラム50gよりも受光器59に近い位置に配置する
ことにより、ホログラム50gでは、上記実施形態にお
ける第1のホログラム50cに比べて溝のピッチを大き
くすることができる。このことにより、特に波長が65
0nmの光束に対応したホログラムの設計及び作製が容
易となり、光ピックアップ装置のコスト低減を図ること
が可能となる。
ル51とホログラムユニット50とが一体化されている
場合について説明したが、本発明がこれに限定されるも
のではなく、受発光モジュール51とホログラムユニッ
ト50とが、それぞれ個別に配置されていても良い。
ティング素子50aが第2のグレーティング素子50b
よりも光源側に配置されている場合について説明した
が、第2のグレーティング素子50bが光源側に配置さ
れても良い。
素子とホログラムとがホログラムユニットとして一体化
されている場合について説明したが、グレーティング素
子とホログラムとは、それぞれ個別に配置されても良
い。なお、上記実施形態では、第1のグレーティング素
子と第2のグレーティング素子とが一体化されている場
合について説明したが、各グレーティング素子はそれぞ
れ個別に配置されても良い。また、上記実施形態では、
第1のホログラムと第2のホログラムとが一体化されて
いる場合について説明したが、各ホログラムはそれぞれ
個別に配置されても良い。
ザと受光器とが、同一の筐体内に配置されている場合に
ついて説明したが、各半導体レーザと受光器とが個別に
配置されていても良い。
れる光束の波長が650nm及び780nmの場合につ
いて説明したが、これらに限定されるものではない。
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
ックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招く
ことなく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、トラ
ックエラーに関する情報を精度良く求めることができる
という効果がある。
法によれば、光ピックアップ装置に用いられる、偏光特
性に優れた偏光光学素子を低コストで製造することがで
きるという効果がある。
ば、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、正確な情報
の記録を安定して行うことができるという効果がある。
示すブロック図である。
である。
ける光学系の概略構成を示す図であり、図3(B)は、
図3(A)の受発光モジュール及びホログラムユニット
の詳細構成を説明するための図である。
±1次回折光の集光位置を説明するための図であり、図
4(B)は、CDの記録面での0次光及び±1次回折光
の集光位置を説明するための図である。
ホログラムを説明するための図であり、図5(B)は、
780nm戻り光束を回折するホログラムを説明するた
めの図である。
である。
の受光位置を説明するための図であり、図7(B)は、
780nm戻り光束の受光器での受光位置を説明するた
めの図である。
係を説明するための図である。
光ピックアップ装置における光学系の概略構成を示す図
であり、図9(B)は、図9(A)の受発光モジュール
及びホログラムユニットの詳細構成を説明するための図
である。
説明するための図である。
9における第1の偏光ホログラムの製造方法を説明する
ための図(その1)である。
9における第1の偏光ホログラムの製造方法を説明する
ための図(その2)である。
光モジュール及びホログラムユニットを説明するための
図である。
子の構成を説明するための図である。
13における第1の偏光グレーティング素子の製造方法
を説明するための図(その1)である。
13における第1の偏光グレーティング素子の製造方法
を説明するための図(その2)である。
異なる回折格子を形成したグレーティング素子を説明す
るための図である。
るための図である。
VDの記録面に形成される+1次回折光スポットと−1
次回折光スポットとを結ぶ直線と、CDの記録面に形成
される+1次回折光スポットと−1次回折光スポットと
を結ぶ直線とが同一方向となる場合における、受光器で
の受光位置を説明するための図である。
VDの記録面に形成される+1次回折光スポットとCD
の記録面に形成される+1次回折光スポットとを結ぶ直
線、及びDVDの記録面に形成される−1次回折光スポ
ットとCDの記録面に形成される−1次回折光スポット
とを結ぶ直線とが、トラッキング方向とほぼ一致する場
合における、受光器での受光位置を説明するための図で
ある。
ログラムユニットにおける実装の順番と各素子の面積と
の関係を説明するための図である。
るための図である。
装置、23…光ピックアップ装置、40…CPU(処理
装置)、50…ホログラムユニット、50a…第1のグ
レーティング素子(グレーティング素子)、50a’…
第1の偏光グレーティング素子(グレーティング素
子)、50b…第2のグレーティング素子(グレーティ
ング素子)、50b’…第2の偏光グレーティング素子
(グレーティング素子)、50c…第1のホログラム
(ホログラム)、50d…第2のホログラム(ホログラ
ム)、50h1…第1の偏光ホログラム(ホログラ
ム)、50h2…第2の偏光ホログラム(ホログラ
ム)、51…受発光モジュール、51a…第1の半導体
レーザ(光源)、51b…第2の半導体レーザ(光
源)、59…受光器(光検出器)、60…対物レンズ。
Claims (25)
- 【請求項1】 複数種類の情報記録媒体のスパイラル状
又は同心円状のトラックが形成された記録面に光を照射
し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ
装置であって、 前記複数種類の情報記録媒体に個別に対応して設けら
れ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源
と;前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光
する対物レンズと、前記複数の光源と前記対物レンズと
の間に配置され、対応する光源から前記対物レンズに向
かう光束を0次光と回折光とを含む複数のビームに分割
する複数のグレーティング素子と、前記記録面で反射さ
れた対応する波長の各戻り光束を所定の受光位置まで導
く複数のホログラムとを含む光学系と;前記受光位置に
配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 - 【請求項2】 前記複数のグレーティング素子のうち少
なくとも2つは、一体化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。 - 【請求項3】 前記複数のホログラムのうち少なくとも
2つは、一体化されていることを特徴とする請求項1又
は2に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項4】 前記複数のグレーティング素子及び前記
複数のホログラムのうち少なくとも1つは、所定の波長
の光束を選択的に回折する波長選択性を有していること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項5】 前記複数のグレーティング素子及び前記
複数のホログラムのうち少なくとも1つは、その回折効
率が偏光方向に依存する偏光性を有していることを特徴
とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項6】 前記複数のグレーティング素子及び前記
複数のホログラムのうち少なくとも1つは、その一側の
面に格子状の凹凸が形成された光学的異方性を有する第
1部材と;前記凹凸の凹部に充填され、前記第1部材に
おける常光線の屈折率又は異常光線の屈折率とほぼ同じ
屈折率を有する第2部材と;を含むことを特徴とする請
求項1〜5のいずれか一項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項7】 前記第1部材は、延伸加工により光学異
方性が付与された有機物のフィルムであり、 前記第1部材の他側に配置され、前記第1部材を保持す
るための光学的等方性を有する第1基板を更に含むこと
を特徴とする請求項6に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項8】 前記第2部材は接着剤であり、 前記第1部材の一側に配置され、前記第2部材を介して
前記第1部材と貼り合わされている光学的等方性を有す
る第2の基板を更に含むことを特徴とする請求項6又は
7のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項9】 前記複数のホログラムは、対応する波長
が短いほど、光源に近い位置に配置されていることを特
徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項10】 前記複数の光源のうち少なくとも2つ
の特定光源では、該特定光源から出射される光束の波長
の短いほうが、前記光検出器に近い位置に配置され、前
記複数のホログラムのうち前記各特定光源から出射され
る光束の波長にそれぞれ対応する複数の特定ホログラム
では、対応する波長の短いほうが、前記対物レンズ側に
配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれ
か一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項11】 前記複数のグレーティング素子のうち
少なくとも2つの特定グレーティング素子は、共通の基
板を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか
一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項12】 前記特定グレーティング素子は、第1
のグレーティング素子と第2のグレーティング素子とを
含み、前記第1のグレーティング素子及び前記第2のグ
レーティング素子は、それぞれ前記基板の一側の面及び
他側の面に形成されていることを特徴とする請求項11
に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項13】 前記記録面で反射された各戻り光束の
前記光検出器におけるそれぞれの受光位置が、前記各戻
り光束の波長によらずほぼ同一となるように、前記各ホ
ログラムが最適化されていることを特徴とする請求項1
〜12のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項14】 前記0次光及び前記回折光によって前
記記録面に形成される各光スポットの並ぶ方向は、光源
から出射される光束の波長によらずほぼ同一であること
を特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項15】 前記複数種類の情報記録媒体の記録面
にそれぞれ形成された前記回折光による複数の光スポッ
トのうち、同一回折次数の回折光によって形成された各
光スポットの中心をそれぞれ結ぶ直線の延びる方向が、
前記トラックの接線方向に直交する方向とほぼ同一であ
ることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項16】 前記複数のグレーティング素子及び前
記複数のホログラムのうち少なくとも一方は、その配置
位置が光源に近いほど面積が大きいことを特徴とする請
求項1〜15のいずれか一項に光ピックアップ装置。 - 【請求項17】 前記複数の光源のうち少なくとも2つ
は、個別の光源であることを特徴とする請求項1〜16
のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項18】 前記複数の光源のうち少なくとも2つ
は、同一筐体内に収納され、光源ユニットとしてパッケ
ージ化されていることを特徴とする請求項1〜17のい
ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項19】 前記光検出器は、前記光源ユニットと
同一の筐体内に収納されていることを特徴とする請求項
18に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項20】 前記複数のグレーティング素子は、対
応する光源から出射された光束を0次光と±1次回折光
とにそれぞれ分割することを特徴とする請求項1〜19
のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項21】 前記光検出器からの出力信号に基づい
て、差動プッシュプル法によって、前記記録面での前記
各ビームの集光位置を検出する検出手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項22】 光ピックアップ装置に用いられる偏光
光学素子の製造方法であって、 光学的異方性を有する光学部材と光学的等方性を有する
基板とを光硬化性接着剤を介して重ね合わせる第1工程
と;前記重ね合わされた光学部材及び基板を、それぞれ
の共通の回転軸を中心として、所定の回転速度で回転し
つつ、前記光硬化性接着剤に光を照射する第2工程と;
前記光硬化性接着剤の硬化後に、前記光学部材の前記基
板側とは反対側の面に所定の凹凸を形成する第3工程
と;前記凹凸に光学的等方性を有する充填部材を充填す
る第4工程と;を含む偏光光学素子の製造方法。 - 【請求項23】 前記第3工程では、プラズマエッチン
グによって前記光学部材の凹凸が形成されることを特徴
とする請求項22に記載の偏光光学素子の製造方法。 - 【請求項24】 前記第3工程に先だって、前記光学部
材の前記基板側とは反対側の面に金属の格子パターンを
形成する第5工程を更に含むことを特徴とする請求項2
3に記載の偏光光学素子の製造方法。 - 【請求項25】 複数種類の情報記録媒体の記録面上に
光を照射し、情報の記録、再生、及び消去のうち少なく
とも記録を行なう光ディスク装置であって、請求項1〜
21のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;前
記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情
報の記録を行う処理装置と;を備える光ディスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002272999A JP2003338076A (ja) | 2002-03-14 | 2002-09-19 | 光ピックアップ装置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002-70186 | 2002-03-14 | ||
JP2002070186 | 2002-03-14 | ||
JP2002272999A JP2003338076A (ja) | 2002-03-14 | 2002-09-19 | 光ピックアップ装置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003338076A true JP2003338076A (ja) | 2003-11-28 |
Family
ID=29714135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002272999A Pending JP2003338076A (ja) | 2002-03-14 | 2002-09-19 | 光ピックアップ装置、偏光光学素子の製造方法及び光ディスク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003338076A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004044905A1 (ja) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Asahi Glass Company, Limited | 2波長光源ユニットおよび光ヘッド装置 |
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JPWO2006054383A1 (ja) * | 2004-11-16 | 2008-05-29 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップ装置 |
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US8089848B2 (en) | 2006-04-26 | 2012-01-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup and optical information processing apparatus |
-
2002
- 2002-09-19 JP JP2002272999A patent/JP2003338076A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7830773B2 (en) | 2004-11-16 | 2010-11-09 | Panasonic Corporation | Optical pickup for recording and reproducing information with a plurality of types of optical information recording mediums |
US8089848B2 (en) | 2006-04-26 | 2012-01-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup and optical information processing apparatus |
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