JP4234476B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対して情報を再生または記録をするための光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図28は、従来技術の光ピックアップ装置1の構成を示す斜視図である。図29は、ホログラムパターン10を示す正面図である。従来技術の光ピックアップ装置では、記録媒体からの反射光を受光素子で受光することによって、対物レンズの光軸に対する位置ずれを検出している(たとえば特許文献1および2参照)。図29に示す従来技術の光ピックアップ装置1では、光源2、グレーティングレンズ3、コリメートレンズ4、対物レンズ5、ホログラム素子6および受光素子7a〜7hを含んで構成される。
【0003】
光源2からの光は、グレーティングレンズ3によって1つのメインビーム13aと2つのサブビーム13b,13cとに分割された後に、ホログラム素子6およびコリメートレンズ7を透過して、対物レンズ5に導かれる。対物レンズ5に導かれたメインビーム13aおよび各サブビーム13b,13cは、集光された状態で記録媒体8の第1記録層9aに照射される。第1記録層9aから反射されたメインビーム13aおよび各サブビーム13b,13cは、対物レンズ5およびコリメートレンズ4を透過して、ホログラム素子6に導かれる。
【0004】
ホログラム素子6は、ホログラムパターン10を有する。ホログラムパターン10は、第1領域10a、第2領域10bおよび第3領域10cを有する。第1領域10aは、円形状の領域の中心10dを通る分割線11によって得られる2つの半円形状のうち一方の領域である。第2領域10bは、他方の半円形状の領域を、円形状の領域の中心10dを通り、かつ前記分割線11に垂直な他の分割線12によって得られる2つの扇形状の領域のうち一方の領域である。第3領域10cは、前記2つの扇形状の領域のうち他方の領域である。
【0005】
図30は、対物レンズ5が中立位置にある状態で、第1記録層9aからの光を説明するための図である。図31は、対物レンズ5が中立位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光を説明するための図である。図32は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、第1記録層9aからの光の一例を説明するための図である。図33は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光の一例を説明するための図である。図34は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、記録媒体8からの光の他の例を説明するための図である。図35は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光の他の例を説明するための図である。対物レンズ5が中立位置にあるとき、第1記録層9aからのメインビーム13aは、その光軸がホログラムパターン10の中心10dを通るようにして、ホログラム素子6に入射される。このとき第1記録層9aからのメインビーム13aおよび各サブビーム13b,13cは、第2領域13bおよび第3領域13cにそれぞれ同じ割合で入射される。
【0006】
対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置に配置されるとき、第1記録層9aからのメインビーム13aは、その光軸が前記分割線11に沿って変位する。このとき第1記録層9aからのメインビーム13aは、図32〜図35に示すように、第2領域10bおよび第3領域10cのいずれか一方に偏った状態で入射される。第1記録層9aからのメインビーム13aおよび各サブビーム13b,13cは、第1〜第3領域10a〜10c毎に回折される。
【0007】
第1記録層9aから第1領域10aに入射された光は、回折されて、フォーカスエラー信号を検出するための受光素子7a,7bに導かれる。前記受光素子7a,7bによる受光結果に基づいて、フォーカスエラー信号が検出される。第1記録層9aから第2領域10bに入射された反射光のうち、メインビーム13aは、受光素子7cに導かれるとともに、各サブビーム13b,13cは、各受光素子7e,7gにそれぞれ導かれる。第1記録層9aから第3領域10cに入射された反射光のうち、メインビーム13aは、受光素子7dに導かれるとともに、各サブビーム13b,13cは、各受光素子7f,7hにそれぞれ導かれる。第2領域10bに対応する各受光素子7c,7e,7gによる受光結果と、第3領域10cに対応する各受光素子7d,7f,7hによる受光結果とに基づいて、レンズポジション信号が検出され、これによってラジアル方向Aにおける対物レンズ5の中立位置からの位置ずれが求められる。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−92933号公報
【特許文献2】
特開2002−237063号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
図36は、第1および第2記録層9a,9bからの反射光を説明するための図である。図37は、対物レンズ5が中立位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光を説明するための図である。図38は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光の一例を説明するための図である。図39は、対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光の他の例を説明するための図である。図40は、ラジアル方向Aにおける対物レンズ5の位置と、各受光素子7a〜7hによる出力値との関係を表わすグラフである。前述の光ピックアップ装置1では、光源2からの光が第1記録層9aに集光される場合、図28および図36の仮想線14に示すように、その一部が第1記録層9aを透過し、第2記録層9bにおいて反射される。
【0010】
第2記録層9bが、第1記録層9aに比べて対物レンズ5から離れた位置にあるので、第2記録層9bからの反射光は、対物レンズ5の焦点距離に比べて大きい位置で反射されることになり、対物レンズ5およびコリメートレンズ4によって絞られた状態で、ホログラム素子6に入射される。第2記録層9bからの反射光は、ホログラム素子6によって回折されると、図37〜図39の仮想線14a〜14cに示すように大きなスポットサイズになって、複数の受光素子に入射されてしまう。
【0011】
対物レンズ5が中立位置にあるとき、第1記録層9aからの反射光に基づくレンズポジション信号が表わす出力値は0になるけれども、第2記録層9bからの反射光に基づくレンズポジション信号が表わす出力値は、サブビーム14bが受光素子7gに入射するなどして、各サブビーム13b,13cを受光する各受光素子7e〜7hによる出力値は0にならない。
【0012】
さらに対物レンズ5が中立位置からずれた位置にあると、第2記録層9bからの反射光は、ホログラムパターン10の第2領域10bと第3領域10cとのうち、いずれか一方だけに入射される場合がある。この場合、第2および第3領域10b,10cのうちいずれか一方の領域だけに入射される範囲では、第2記録層9bからの反射光は、前記一方の領域に対応する各受光素子に入射される。このときサブビームを受光する受光素子7e〜7hによる出力値は、対物レンズ5が変位しても、一定となるので、レンズポジション信号が表わす出力値に、オフセットが生じてしまう。
【0013】
また第2記録層9bからの反射光のうち、メインビーム14aがサブビームを受光する受光素子に入射されると、メインビーム14aはサブビームに比べて光強度が高いので、誤差成分がさらに大きくなる。実際の対物レンズ5のラジアル方向Aの位置と、第1記録層9aからのサブビーム13によって得られる出力値との関係は、誤差成分によって傾きが大きく、かつオフセットによって図40の実線15に示すように非線形な特性を有するグラフによって表わされる。これによって対物レンズ5のラジアル方向Aの位置と、レンズポジション信号が表わす出力値との関係を表わすグラフ16も非線形な特性を有する。このように線形特性を有する理想的なグラフ17と異なる非線形特性が得られるので、ラジアル方向Aに関して対物レンズの中立位置に対する位置を正確に求めることができない。
【0014】
また第2記録層9bからの反射光が入射する位置に、2つの受光素子をさらに設け、差分を取ることによって誤差成分を相殺する構成の光ピックアップ装置がある。この光ピックアップ装置では、フォーカスエラー信号に対して効果があるだけで、第2記録層9bからの反射光が、第2領域10bおよび第3領域10cのいずれか一方だけに入射される状態を解消することができないので、レンズポジション信号に対しては非線形性を改善することができない。
【0015】
また第2記録層9bからの反射光のスポットサイズが、受光素子7a〜7hにおいて小さくなるように、ホログラムパターン10において第2記録層9bからの反射光のスポットサイズを大きくすることが考えられる。ホログラム素子6および各受光素子7a〜7hにおける反射光のスポットサイズは、記録媒体8の各記録層9a,9b間の距離と、コリメートレンズ4および対物レンズ5を含む光学系のレンズ倍率とによって決定される。記録媒体8の各記録層9a,9b間の距離は、規格によって予め決められている。また光学系のレンズ倍率は、光源2として用いられる発光素子の放射角によって決定される。このように記録媒体8の各記録層9a,9b間の距離と光学系のレンズ倍率とは、むやみに変更すると装置に不具合が発生するなどして、装置の構成上、容易に変更することができない。このように従来技術の光ピックアップ装置1では、正確なレンズポジション信号を求めることができないので、安定したトラックサーボを実現することができない。
【0016】
したがって本発明の目的は、安定したトラックサーボを実現することができる光ピックアップ装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の記録層が形成される記録媒体に光を照射することによって、主情報を記録または再生する光ピックアップ装置であって、
光源と、
光源から出射される出射光を記録媒体の一記録層に集光する集光手段であって、集光手段に導かれた出射光の光軸と同軸になる中立位置を含む可動範囲内で、出射光の光軸に垂直な可変方向へ変位可能に設けられ、この可変方向への変位によって、出射光の記録媒体における集光位置を変化させる集光手段と、
記録媒体で反射された反射光を受光する受光手段であって、記録層に平行な方向に関する出射光の集光位置の情報であるトラック位置情報および集光手段の中立位置からのずれ情報を取得するための第1受光部および第2受光部、ならびに記録層に垂直な方向に関する出射光の集光位置の情報であるフォーカス位置情報を取得するための第3受光部を有する受光手段と、
第1分割部、第2分割部および第3分割部を有し、反射光が集光手段を介して導かれ、反射光を、第1〜第3分割部毎に分割して、第1分割部が第1受光部に導き、第2分割部が第2受光部に導き、第3分割部が第3受光部に導く分割手段であって、第1および第2分割部は、集光手段が中立位置にあるときに分割手段に導かれる反射光の光軸と一致する分割軸線付近の軸付近部を除く残余の領域に配置される分割手段と、
受光手段による受光結果によってトラック位置情報およびずれ情報を取得し、このトラック位置情報およびずれ情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御する制御手段とを含み、
前記軸付近部は、分割手段において、前記一記録層以外の他の記録層で反射した反射光の照射される範囲が、一記録層で反射した反射光の照射される範囲よりも小さい場合に、他の記録層で反射した反射光の照射範囲が集光手段の変位に伴って変位するときの移動領域部分を含む領域に形成されることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0018】
本発明に従えば、主情報を記録または再生するにあたって、光源から出射される出射光が、複数の記録層が形成される記録媒体に照射される。光源からの出射光は、集光手段に導かれ、この集光手段によって、記録媒体の一記録層に集光される。集光手段は、導かれた出射光の光軸と同軸になる中立位置を含む可動範囲内で、出射光の光軸に垂直な可変方向に変位可能に設けられる。集光手段の可変方向への変位によって、出射光の記録媒体における集光位置が変化する。
【0019】
記録媒体で反射された反射光は、集光手段を介して分割手段に導かれる。分割手段は、第1分割部、第2分割部および第3分割部を有する。第1および第2分割部は、集光手段が中立位置にあるときに分割手段に導かれる反射光の光軸と一致する分割軸線付近の軸付近部を除く残余の領域に配置される。分割手段は、反射光を第1〜第3分割部毎に分割して、第1〜第3受光部を有する受光手段に導かれる。第1分割部は、分割した反射光を、記録層に平行な方向に関する出射光の集光位置の情報であるトラック位置情報と、集光手段の中立位置からのずれ情報とを取得するための第1受光部に導く。第2分割部は、分割した反射光を、トラック位置情報とずれ情報とを取得するための第2受光部に導く。第3分割部は、分割した反射光を、記録層に垂直な方向に関する出射光の集光位置の情報であるフォーカス位置情報を取得するための第3受光部に導く。
【0020】
制御手段は、受光手段による受光結果に基づいて、記録層に平行な方向に関する出射光の集光位置の情報であるトラック位置情報と、集光手段の中立位置からのずれ情報とを取得する。制御手段は、取得したトラック位置情報およびずれ情報に基づいて、集光手段の位置を制御する。これによって記録媒体における出射光の集光位置が制御される。
【0021】
このように光ピックアップ装置が構成されるので、集光手段および分割手段などを含む光学系の構成によって、一記録層以外の他の記録層からの反射光が、分割手段において絞られた状態で照射されても、他の記録層からの反射光が、軸付近部に導かれて、第1および第2分割部に入射されることが防がれる。これによって第1受光部および第2受光部によって受光されることを防止して、正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。正確なずれ情報を取得することによって、集光手段が可動範囲を超えて駆動されるなどの不具合を解消することができる。さらに正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得することによって、集光手段を正確に制御して、記録媒体における出射光の集光位置を正確に制御することができる。したがって安定したトラックサーボを実現することができる。
【0023】
また、軸付近部が、分割手段において、前記一記録層以外の他の記録層で反射した反射光の照射される範囲が、一記録層で反射した反射光の照射される範囲よりも小さい場合に、他の記録層で反射した反射光の照射範囲が集光手段の変位に伴って変位するときの移動領域部分を含む領域に形成される。これによって集光手段を、集光手段に導かれる出射光の光軸に垂直な方向に変位させて、記録媒体における出射光の集光位置を変化させても、他の記録層で反射した反射光が、第1および第2分割部に導かれることが防がれ、軸付近部だけに確実に導くことができる。
【0024】
また本発明は、出射光の集光位置が一記録層にある場合、他の記録層で反射された反射光が、一記録層で反射された反射光よりも小さい照射範囲で分割手段に照射されることを特徴とする。
【0025】
本発明に従えば、出射光の集光位置が一記録層にある場合、他の記録層で反射された反射光が、一記録層で反射された反射光よりも小さい照射範囲で、分割手段に照射される。これによって軸付近部が形成される領域を可及的に小さくすることができ、第1分割部および第2分割部に導かれる反射光の光強度を可及的に高くすることができる。
【0026】
また本発明は、光源は、中心波長が650ナノメートル以上660ナノメートル以下の波長範囲内にある光を出射することを特徴とする。
【0027】
本発明に従えば、光源は、中心波長が650ナノメートル以上660ナノメートル以下の波長範囲内にある光を出射するように構成されるので、たとえばデジタルバーサタイルディスク(Digital Versataile Disk;略称DVD)などの記録媒体に対して、利便性を向上することができる。
【0028】
また本発明は、光源と集光手段との間に介在され、出射光を部分的に回折させて、記録媒体に記録された主情報を取得するための主光束および主光束の集光位置を制御するための位置情報を取得するための副光束を形成する回折手段をさらに含むことを特徴とする。
【0029】
本発明に従えば、回折手段が、光源と集光手段との間に介在され、光源からの出射光を部分的に回折する。光源からの出射光が回折されることによって、記録媒体に記録された主情報を取得するための主光束と、主光束の集光位置を制御するための位置情報を取得するための副光束とが形成される。このように主光束および副光束を用いる場合であっても、他の記録層で反射した主光束および副光束が、第1および第2分割部に導かれることを防止したうえで、軸付近部だけに導くことができる。これによって正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。
【0030】
また本発明は、制御手段は、第3受光部による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従って、フォーカス位置情報を取得し、フォーカス位置情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする。
【0031】
本発明に従えば、制御手段が、第3受光部による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従ってフォーカス位置情報が取得する。制御手段は、取得したフォーカス位置情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御する。これによって正確なフォーカス位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0032】
また本発明は、制御手段は、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、位相差法に従ってトラック位置情報を取得し、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする。
【0033】
本発明に従えば、制御手段が、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、位相差法に従ってトラック位置情報を取得する。制御手段は、取得したトラック位置情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御する。これによって正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0034】
また本発明は、制御手段は、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、差動プッシュプル法に従ってトラック位置情報を取得し、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする。
【0035】
本発明に従えば、制御手段が、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、差動プッシュプル法に従ってトラック位置情報を取得する。制御手段は、取得したトラック位置情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御する。これによって正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0036】
また本発明は、軸付近部は、分割軸線を中心とする円形状の部分であることを特徴とする。
【0037】
本発明に従えば、軸付近部は、分割軸線を中心とする円形状の部分であるので、他の記録層からの反射光を軸付近部に入射させて、第1および第2分割部に入射されることを確実に防止することができる。
【0067】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態である光ピックアップ装置20の構成を簡略化して示す斜視図である。図2は、ホログラムパターン25を示す平面図である。図3は、コンパクトディスク22を示す断面図である。図4は、記録媒体21の他の例を示す断面図である。図5は、記録媒体21のさらに他の例を示す断面図である。図6は、記録媒体21のさらに他の例を示す断面図である。光ピックアップ装置20は、記録媒体21に対して光を照射することによって、主情報を記録または再生するための装置である。主情報は、たとえば音楽情報および画像情報などの各種の情報である。記録媒体21には、主情報を記録または再生するための複数の記録層が形成される。複数の記録層は、記録媒体21に照射される光の光軸に平行な方向に積層される。
【0068】
記録媒体21は、たとえばデジタルバーサタイルディスク(Digital
Versatile Disc;略称DVD)によって実現される。記録媒体21は、図3に示すコンパクトディスク(Compact Disc;略称CD)22と同じポリカーボネードなどによって形成される。記録媒体21がDVDである場合、CDが1.2ミリメートル[mm]の厚みを有する単層構造であるのに対して、記録媒体21は、0.6ミリメートル[mm]の厚みのディスクを2枚張り合わせた多層構造に形成される。ディスクの厚みを小さくすることによって、照射される光の光軸に対して記録層の記録面を垂直に配置して、チルト角の影響を小さくすることができる。さらに図3〜図6に示すように、1つのディスクにおける記録層の多層化と、複数のディスクを張り合わせる両面化とを実現することができる。
【0069】
記録媒体21には、3つ以上の記録層が形成されていてもよいけれども、便宜上、第1記録層21aおよび第2記録層21bの2つの記録層が形成されているものとする。第1記録層21aは、第2記録層21bよりも対物レンズ27に近接して配置される。また第1および第2記録層21a,21bは、記録媒体21に照射される出射光の光軸と垂直になるように配置されている。
【0070】
光ピックアップ装置20は、光源23、グレーティングレンズ24、ホログラムパターン25、コリメートレンズ26、対物レンズ27、受光手段28および制御手段29を含んで構成される。本実施の形態では、グレーティングレンズ24、ホログラム素子25およびコリメートレンズ26は、それらの軸線が光源から出射される出射光の光軸と同軸になるように配置される。光源23は、記録媒体21に光を照射するための手段であって、たとえば半導体レーザによって実現される。光源23は、その中心波長が多層式の記録媒体21に対して、主情報を記録または再生するのに好適な波長範囲にある光を出射するように構成される。光源23は、たとえばDVDなどの多層式の記録媒体21に対して用いられる、中心波長が650ナノメートル[nm]以上660ナノメートル[nm]以下の波長範囲内にある光を出射する。
【0071】
光源23から出射される出射光は、対向して設けられるグレーティングレンズ24に入射される。回折手段であるグレーティングレンズ24は、光源23と対物レンズ27とにわたる光路間に配置され、光源23と対物レンズ27との間に介在される。グレーティングレンズ24は、出射光を部分的に回折させて、メインビーム30およびサブビーム31を形成する。メインビーム30は、記録媒体21に記録された主情報を取得するための主光束である。サブビーム31は、メインビーム30の記録媒体21における集光位置を制御するための位置情報を取得するための副光束である。
【0072】
サブビーム31は、1つであってもよいし、複数であってもよい。本実施の形態では、サブビーム31は、第1サブビーム31aおよび第2サブビーム31bを含む。第1および第2サブビーム31a,31bのいずれか一方は、プラス(+)一次回折光などと呼ばれ、他方は、マイナス(−)一次回折光となど呼ばれる。以下、光源23からの出射光が記録媒体21に向けて導かれる往路において、記録媒体21に照射されるメインビーム30ならびに第1および第2サブビーム31a,31bのうち少なくともいずれか1つを指すとき、単に「出射光」と表記する場合がある。
【0073】
グレーティングレンズ24からの出射光は、ホログラムパターン25を介して、コリメートレンズ26に入射される。コリメートレンズ26は、グレーティングレンズ24からの出射光を平行光にして、対物レンズ27に導く。集光手段である対物レンズ27は、光源23から出射される出射光を、記録媒体21の一記録層に集光する。具体的には対物レンズ27は、記録媒体21に臨んで設けられ、コリメートレンズ26からの出射光を記録媒体21の一記録層に集光する。
【0074】
対物レンズ27は、中立位置を含む可動範囲内で、ラジアル方向Rへ変位可能に設けられる。中立位置は、対物レンズ27に導かれた出射光の光軸と同軸になるように、対物レンズが配置されるときの位置である。可変方向であるラジアル方向Rは、対物レンズに導かれた出射光の光軸に垂直な方向である。さらにラジアル方向Rは、第1および第2記録層21a,21bに平行な方向であるとともに、記録領域であるトラックを走査する方向である。またラジアル方向Rは、円盤状のDVDなどの場合、半径方向である。さらに対物レンズ27は、フォーカス方向Fへ変位可能に設けられる。フォーカス方向Fは、対物レンズ27に導かれた出射光の光軸に平行な方向であって、第1および第2記録層21a,21bに垂直な方向である。
【0075】
対物レンズ27は、駆動手段であるアクチュエータ32によって、ラジアル方向Rおよびフォーカス方向Fに変位駆動される。アクチュエータ32は、たとえば対物レンズ27を磁気的作用によって、対物レンズ27を変位駆動する。対物レンズ27は、アクチュエータ32によるラジアル方向Rへの変位によって、所望のトラックに出射光が照射されるように、出射光の記録媒体21における集光位置を変化させる。また対物レンズ27は、アクチュエータ32によるフォーカス方向Fへの変位によって、出射光が所望のスポットサイズで、所望の記録層に集光されるように、出射光の記録媒体21における照射範囲を変化させる。
【0076】
記録媒体21に導かれたメインビーム30ならびに第1および第2サブビーム31a,31bは、記録媒体21で反射される。以下、記録媒体21で反射された光が、受光手段28に導かれる復路において、記録媒体21で反射されたメインビーム30ならびに第1および第2サブビーム31a,31bの少なくともいずれか1つを指すとき、単に「反射光」と表記する場合がある。
【0077】
記録媒体21で反射された反射光は、対物レンズ27を介してホログラムパターン25に導かれる。具体的には記録媒体21からの反射光は、対物レンズ27およびコリメートレンズ26を介して、ホログラムパターン25に導かれる。本実施の形態では、ホログラムパターン25は、光源23と対物レンズ27との間に介在される。ホログラムパターン25は、第1TES分割部35および第2TES分割部36ならびにFES分割部37を有する。
【0078】
第1分割部である第1TES分割部35と、第2分割部である第2TES分割部36とは、対物レンズ27が中立位置にあるときにホログラムパターン25に導かれる反射光の光軸と一致する分割軸線L25付近の軸付近部38を除く残余の領域に配置される。軸付近部38は、分割軸線L25を中心とする円形状(図7参照)に形成される。
【0079】
第1TES分割部35および第2TES分割部36は、大略的に扇形状にそれぞれ形成される。第1TES分割部35は、円形状の領域部分39から軸付近部38を除いた残余の領域部分を第1仮想平面40で2分割したときの一方の領域部分を、第2仮想平面41によってさらに2分割したときの一方の領域部分である。前記円形状の領域部分39は、軸付近部38よりも半径方向寸法が大きくかつ分割軸線L25を中心とした領域部分である。
【0080】
前記第1仮想平面40は、分割軸線L25を含み、かつラジアル方向Rに対応する分割方向Xに平行な一仮想平面である。第2仮想平面41は、分割軸線L25を含み、かつ第1仮想平面40に直交する他の仮想平面である。第2TES分割部36は、円形状の領域部分39から軸付近部38を除いた残余の領域部分を第1仮想平面40で2分割したときの一方の領域部分を、第2仮想平面41によってさらに2分割したときの他方の領域部分である。第2TES分割部36は、第2仮想平面41に関して第1TES分割部35と対称に形成される。
【0081】
FES分割部37は、大略的に半円形状に形成される。FES分割部37は、円形状の領域部分39から軸付近部38を除いた残余の領域部分を第1仮想平面40で2分割したときの他方の領域部分である。FES分割部37は、第1仮想平面40に関して第1および第2TES分割部35,36とは反対側に配置される。本実施の形態では、FES分割部37は、前記円形状の領域39から、第1および第2TES分割部35,36を除いた領域部分であって、軸付近部38を含み、したがってホログラムパターン25は、3つの分割部を有する。
【0082】
第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37には、分割軸線L25に平行な方向に没入する複数の溝がそれぞれ形成される。第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37に形成される溝は、ホログラムパターン25の回折効率および受光手段28の配設位置などに基づいて、深さ、間隔および延在方向などが設定される。またホログラムパターン25において、溝の深さおよび間隔などの各種の構成は、装置の構成に応じて自由に変更してもよい。
【0083】
第1TES分割部35には、たとえば第1仮想平面40および第2仮想平面41に対して、予め定める角度で傾斜するようにして、複数の溝が間隔をあけて形成される。第2TES分割部36には、第2仮想平面41に関して第1TES分割部35と対称になるようにして、複数の溝が形成される。FES分割部37には、たとえば第1仮想平面40に略垂直に延在するようにして、複数の溝が形成される。前記略垂直は、垂直を含む。また本実施の形態において、ホログラムパターン25は、分割体でもある。
【0084】
記録媒体21から導かれ、ホログラムパターン25に入射された反射光は、第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37毎に回折されることによって分割されて、受光手段28に導かれる。受光手段28は、記録媒体21からの反射光を受光する。受光手段28は、第1TES受光部45および第2TES受光部46ならびにFES受光部47を有する。第1TES受光部45は、トラック位置情報およびずれ情報を取得するための第1受光部である。第2TES受光部46は、トラック位置情報およびずれ情報を取得するための第2受光部である。FES受光部47は、フォーカス位置情報を取得するための第3受光部である。
【0085】
トラック位置情報は、第1および第2記録層21a,21bに平行なラジアル方向Rに関する出射光の集光位置の情報であって、出射光のトラックのピットに対する位置に関する情報である。ずれ情報は、対物レンズ27の中立位置に対するずれに関する情報である。フォーカス位置情報は、第1および第2記録層21a,21bに垂直なフォーカス方向Fに関する出射光の集光位置の情報である。
【0086】
前記ホログラムパターン25に入射された反射光は、各分割部35〜37毎に分割されて、第1TES分割部35が第1TES受光部45に導き、第2TES分割部36が第2TES受光部46に導き、FES分割部37がFES受光部47に導く。第1TES受光部45は、記録媒体21からの反射光のうち、第1TES分割部35によって導かれる反射光を受光する。第2TES受光部46は、記録媒体21からの反射光のうち、第2TES分割部36によって導かれる反射光を受光する。FES受光部47は、記録媒体21からの反射光のうち、FES分割部37によって導かれる反射光を受光する。
【0087】
第1および第2TES受光部45,46ならびにFES受光部47は、1または複数の受光素子を有する。前記受光素子は、たとえばフォトダイオードによって実現される。第1TES受光部45は、受光素子であるメイン受光素子45aならびに第1および第2サブ受光素子45b,45cを有する。第1TES受光部45のメイン受光素子45aは、第1TES分割部35からの反射光のうち、メインビーム30を受光する。第1TES受光部45の第1サブ受光素子45bは、第1TES分割部35からの反射光のうち、第1サブビーム31aを受光する。第1TES受光部45の第2サブ受光素子45cは、第1TES分割部35からの反射光のうち、第2サブビーム31bを受光する。
【0088】
第2TES受光部46は、受光素子であるメイン受光素子46aならびに第1および第2サブ受光素子46b,46cを有する。第2TES受光部46のメイン受光素子46aは、第2TES分割部36からの反射光のうち、メインビーム30を受光する。第2TES受光部46の第1サブ受光素子46bは、第2TES分割部36からの反射光のうち、第1サブビーム31aを受光する。第2TES受光部46の第2サブ受光素子46cは、第2TES分割部36からの反射光のうち、第2サブビーム31bを受光する。
【0089】
FES受光部47は、複数、本実施の形態では2つのFES受光素子47a,47bを有する。FES受光部47は、前記2つのFES受光素子47a,47bの少なくともいずれか一方によって、FES分割部37からの反射光を受光する。
【0090】
受光手段28は、第1および第2TES受光部45,46ならびにFES受光部47による各受光結果である反射光の光強度に対応する出力値を、電気信号として制御手段29に与える。制御手段29は、受光手段28による各受光結果によってトラック位置情報およびずれ情報を取得する。具体的には制御手段29は、第1および第2TES受光部45,46による各受光結果によって、トラック位置情報およびずれ情報を取得する。制御手段29は、取得したトラック情報およびずれ情報に基づいて、対物レンズ27のラジアル方向Rの位置を制御する。
【0091】
また制御手段29は、受光手段28による各受光結果によってフォーカス位置情報を取得する。具体的には制御手段29は、FES受光部47による受光結果によってフォーカス位置情報を取得する。制御手段29は、取得したフォーカス位置情報に基づいて、対物レンズ27のフォーカス方向Fの位置を制御する。このようにして制御手段29は、対物レンズ27の位置を制御して、これによって記録媒体21における出射光の集光位置が制御される。制御手段29は、たとえば中央演算装置(Central Processing Unit;略称CPU)によって実現される。
【0092】
図7は、対物レンズ27が中立位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図8は、対物レンズ27が中立位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図9は、対物レンズ27が中立位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。主情報を再生するにあたって、記録媒体21の第1および第2記録層21a,21bのいずれか一方に対して、光源23からの出射光が、集光された状態で照射される。前記主情報は、第1TES受光部45のメイン受光素子45aによる受光結果と、第2TES受光部46のメイン受光素子46aによる受光結果と、FES受光部47の一方の受光素子47aによる受光結果とに基づいて取得される。
【0093】
光源23からの出射光が、たとえば第1記録層21aに照射される場合、主情報を再生するために、対物レンズ27の記録媒体21に対する位置が制御される。具体的には対物レンズ27は、トラック位置情報に基づくトラックサーボによって、記録媒体27に対するラジアル方向Rへの変位が制御され、フォーカス位置情報に基づくフォーカスサーボによって、記録媒体27に対するフォーカス方向Fへの変位が制御される。
【0094】
トラック位置情報は、第1および第2TES受光部45,46による各受光結果に基づいて、たとえば位相差(Differential Phase Detection;略称DPD)法に従って、制御手段29によって取得される。前記DPD法では、トラック位置情報を表わすラジアルエラー信号が、第1および第2TES受光部45,46による各受光結果によって検出される。ラジアルエラー信号は、第1TES受光部45のメイン受光素子45aによるメインビーム30の光強度と、第2TES受光部46のメイン受光素子46aによるメインビーム30の光強度との位相差によって検出される。ラジアルエラー信号を検出するための検出手段(図示せず)は、たとえば制御手段29に備えられる。これによってトラック位置情報が、制御手段29によって取得される。
【0095】
またフォーカス位置情報は、FES受光部47による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従って、制御手段29によって取得される。ナイフエッジ法では、フォーカス位置情報を表わすフォーカスエラー信号が、FES受光部47による受光結果によって検出される。フォーカスエラー信号は、FES受光部47の各受光素子47a,47bが、受光した光の光強度に基づいてそれぞれ出力した出力値の差によって検出される。フォーカスエラー信号を検出するための検出手段は、たとえば制御手段29に備えられる。これによってフォーカス位置情報が、制御手段29によって取得される。
【0096】
さらに対物レンズ27をトラックサーボによって変位を制御するにあたって、ずれ情報を表わすレンズポジション信号が検出される。このレンズポジション信号に基づいて、対物レンズ27を中立位置に配置するなどして、対物レンズ27が可動範囲内で変位駆動されるように、光ピックアップ装置20が、送り手段(図示せず)によってラジアル方向Rに変位駆動される。レンズポジション信号を正確に検出することができない場合、ラジアル方向Rにおいて対物レンズ27の中立位置からの変位量が大きくなり過ぎることによって、受光手段28によって得られる信号にノイズが含まれて劣化する。さらにこの場合、制御手段29が対物レンズ27を可動範囲を超えて変位させるように制御するなどして誤動作を起こしてしまう。これによって過大な電流がアクチュエータ32に与えられるなどして、アクチュエータ32が故障するので、装置の信頼性が低下してしまう。したがって正確なレンズポジション信号を確実に検出する必要がある。
【0097】
レンズポジション信号は、グレーティングレンズ24によって得られるメインビーム30およびサブビーム31を用いて検出される。メインビーム30に基づく信号には、2つのメイン信号S1,S2がある。一方のメイン信号S1は、第1TES受光部45のメイン受光素子45aが、受光したメインビーム30の光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。他方のメイン信号S2は、第2TES受光部46のメイン受光素子46aが、受光したメインビーム31の光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。
【0098】
サブビーム31の第1サブビーム31aに基づく信号には、2つの第1サブ信号S3,S4がある。一方の第1サブ信号S4は、第1TES受光部45の第1サブ受光素子45bが、受光した第1サブビーム31aの光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。他方の第1サブ信号S4は、第2TES受光部46の第1サブ受光素子46bが、受光した第1サブビーム31aの光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。
【0099】
サブビーム31の第2サブビーム31bに基づく信号には、2つの第2サブ信号S5,S6がある。一方の第2サブ信号S5は、第1TES受光部45の第2サブ受光素子45cが、受光した第2サブビーム31bの光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。他方の第2サブ信号S6は、第2TES受光部46の第2サブ受光素子46cが、受光した第2サブビーム31bの光強度に対応して出力する出力値を表わす信号である。
【0100】
対物レンズ27の中立位置からのラジアル方向Rへの変位量は、第1TES分割部35からの反射光の光強度に対応する出力値と、第2TES分割部36からの反射光の光強度に対応する出力値との差に基づいて求めることができる。ラジアル方向Rにおいて対物レンズ27の中立位置からの変位量は、検出される各信号S1〜S6に付した参照符号を、各信号S1〜S2が表わす出力値に対応させた場合、以下の式(1)によって表わされる。
SLP=(S1−S2)+{(S3+S5)−(S4+S6)}…(1)
【0101】
式(1)において、左辺のレンズポジション信号SLPが表わす出力値は、右辺において、第1項のメインプッシュプル信号が表わす値と、第2項のサブプッシュプル信号が表わす値との和によって求められる。メインプッシュプル信号は、第1TES受光部45のメイン受光素子45aによるメイン信号S1が表わす出力値と、第2TES受光部46のメイン受光素子46bによるメイン信号S2とが表わす出力値との差を表わす信号である。サブプッシュプル信号は、第1TES受光部45における第1および第2サブ信号S3,S5がそれぞれ表わす出力値との和から、第2TES受光部46における第1および第2サブ信号S4,S6がそれぞれ表わす出力値との和を除算した値を表わす信号である。
【0102】
第1および第2TES受光部45,46ならびにFES受光部47によって出力各信号S1〜S6には、対物レンズ27がトラックを横切るときに発生する交流(AC)成分と、反射光の光強度に起因する直流(DC)成分とが含まれる。メインプッシュプル信号とサブプッシュプル信号とは、それらが表わす値にAC成分がそれぞれ残っているので除去する必要があるけれども、位相が相互に180度ずれているので、式(1)のように和をとることで不要なAC成分が除去される。このようにメインビーム30とサブビーム31とを用いることによって、制御手段29は、DC成分だけで表わされる光強度に対応する出力値を式(1)に基づく演算で求めて、求めた対物レンズ27の中立位置からの変位量をレンズポジション信号SLPとして取得する。
【0103】
またトラック位置情報を表わすラジアルエラー信号は、前述のDPD法の代わりに、第1および第2受光部45,46による各受光結果に基づいて、たとえば差動プッシュプル(Differential Push Pull;略称DPP)法に従って検出されてもよい。DPP法では、ラジアルエラー信号が、第1および第2TES受光部45,46による各受光結果によって検出される。DPP法では、ラジアルエラー信号が表わす出力値Stesは、たとえば以下の式(2)によって表わされる。
Stes=(S1−S2)−k{(S3−S4)+(S5−S6)}…(2)
【0104】
前記式(2)において、係数kは、メインビーム30とサブビーム31との光強度の違いを補正するためのものである。強度比が、たとえばメインビーム:第1サブビーム:第2サブビーム=k1:k2:k2である場合、係数kは、k1/(2×k2)によって求められる。
【0105】
第1記録層21aに記録される主情報を再生するとき、光源23からの出射光、具体的にはメインビーム30およびサブビーム31が、一記録層である第1記録層21aに集光された状態で照射される。第1記録層21aに照射されたメインビーム30およびサブビーム31は、それらの一部が第1記録層21aで反射されるとともに、残余の一部が第1記録層21aを透過して他の記録層である第2記録層21bに導かれる。第1記録層21aで反射された反射光は、対物レンズ27およびコリメートレンズ26を介して、ホログラムパターン25に導かれる。
【0106】
出射光の集光位置が一記録層である第1記録層21aにある場合、他の記録層である第2記録層21bで反射された反射光が、第1記録層21aで反射された反射光よりも小さい照射範囲で、ホログラムパターン25に照射される。具体的には、第2記録層21bに導かれたメインビーム30およびサブビーム31は、第2記録層21bが第1記録層9aよりも対物レンズ27から離れた位置にあるので、対物レンズ21の焦点距離に比べて大きい位置で反射される。これによって第2記録層21bからのメインビーム30およびサブビーム31は、たとえば図1の仮想線に示すように、対物レンズ27およびコリメートレンズ26によって、第1記録層21aよりも絞られた状態で、ホログラムパターン25に導かれる。
【0107】
対物レンズ27が中立位置にあるとき、第1記録層21aからの反射光は、メインビーム30の光軸が分割軸線L25と一致するようにして、ホログラムパターン25に入射される。このとき第1記録層21aからの反射光は、第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37に入射される。またこのとき第1記録層21aからの第1および第2サブビーム31は、それらの光軸が、第1仮想平面に垂直であり、かつ分割軸線L25に直交する一仮想直線に直交するようにして、ホログラムパターン25に入射される。ホログラムパターン25に入射された第1記録層21aからの反射光は、第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37毎に分割されて、受光手段28に導かれる。
【0108】
また対物レンズ27が中立位置にあるとき、第2記録層21bからのメインビーム30は、その光軸が分割軸線L25に一致するようにして入射される。第2記録層21bからのメインビーム30およびサブビーム31は、第1および第2TES分割部35,36に入射されることなく、軸付近部38だけに入射される。軸付近部38は、FES分割部37に含まれるので、第2記録層21bからの反射光は、軸付近部38によってFES受光部37に導かれる。
【0109】
図10は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図11は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図12は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図13は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図14は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。図15は、対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。対物レンズ27が、記録媒体21の偏心に追従するために、中立位置からラジアル方向A一方側または他方側に変位駆動される。
【0110】
対物レンズ27が変位駆動されると、第1記録層21aからの反射光は、そのホログラムパターン25において照射される位置が、図10および図11ならびに図13および図14に示すように、ラジアル方向R一方側または他方側に変化する。具体的には、対物レンズ27がラジアル方向Rに変位駆動されると、ホログラムパターン25に導かれる反射光の照射位置は、その光軸が第1仮想平面40に含まれるようにして、ホログラムパターン25において分割方向Xに変化する。前記軸付近部38は、ホログラムパターン25において、第2記録層21bからの反射光の照射される範囲が、第1記録層21aからの反射光の照射される範囲よりも小さい場合に、第2記録層21bからの反射光の照射範囲が対物レンズ27の変位に伴って変位するときの移動領域部分を含む領域に形成される。軸付近部38は、対物レンズ27がラジアル方向Rに変位駆動されても、第2記録層21bからの反射光が第1および第2TES分割部35,36に入射されることがない程度に、半径方向の寸法が設定される。
【0111】
このように軸付近部38が構成されるので、対物レンズ27が可動範囲内でラジアル方向Rに変位駆動されても、第2記録層21bからの反射光は、その照射範囲が軸付近部38が形成される領域内を分割方向Xに変位する。これによって第2記録層21bからの反射光は、軸付近部38に確実に入射され、第1および第2TES分割部35,36のいずれか一方だけに入射されることが防がれる。これによってレンズポジション信号SLPに、第1および第2TES分割部35,36のいずれか一方だけに入射されることによって生じるオフセットを除去することができる。さらにレンズポジション信号SLPが表わす出力値と、対物レンズ27のラジアル方向Rの位置との関係が、線形性を有するグラフによって表わすことができる。したがってラジアル方向Rにおいて対物レンズ27の中立位置からのずれを正確に求めることができる。
【0112】
さらに第1および第2TES分割部35,36に、第2記録層21bに入射されることが防がれるので、サブプッシュプル信号にオフセットが発生することが防がれ、正確なラジアルエラー信号を検出することができる。このように正確なレンズポジション信号SLPおよびラジアルエラー信号が検出されるので、正確なずれ情報およびトラッキング位置情報が確実に取得される。これによってずれ情報およびトラッキング位置情報に基づいて、対物レンズ27を精度良く制御して、記録媒体21における出射光の位置を精度良く制御することができる。したがって安定したトラックサーボを実現することができる。
【0113】
また第2記録層21bからの反射光は、FES分割部37によってFES受光部47に導かれるけれども、フォーカスエラー信号を検出するときに除去されるので、正確なフォーカスエラー信号を確実に検出することができる。したがってトラックサーボに加えて、安定したフォーカスサーボも実現することができる。
【0114】
図16は、出射光を第2記録層21bに集光したときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。第2記録層21bに記録される主情報を再生するにあたって、光源23からの出射光が、対物レンズ27によって集光された状態で、第2記録層21bに照射される。ホログラムパターン25には、第2記録層21bで反射される反射光に加えて、第1記録層21aで反射される反射光が入射される。ホログラムパターン25において、第1記録層21aからの反射光は、第2記録層21bよりも大きい照射範囲で照射される。この場合、第1記録層21aからの反射光は、対物レンズ27がラジアル方向Rに変位駆動されても、第1および第2TES分割部35,36の両方に常に入射される。これによって第1および第2分割部35,36のいずれか一方だけに入射されることによって生じるオフセットを除去することができる。オフセットが除去されるので、レンズポジション信号SLPが表わす出力値と、対物レンズ27のラジアル方向Rの位置との関係が、線形性を有するグラフで表わすことができる。したがって正確なレンズポジション信号を検出することができ、安定したトラックサーボを実現することができる。
【0115】
図17は、レンズ倍率を説明するための図である。対物レンズ27によって出射光が集光されていない他の記録層で反射された反射光が、受光手段28において可及的に小さいスポットサイズになるようにするためには、出射光が集光される記録層と出射光が集光されない記録層との間の間隔と、レンズ倍率とのいずれかを変更することが考えられる。各記録層間の間隔は、規格で予め定められているので、変更することができない。レンズ倍率は、コリメートレンズ26および対物レンズ27を含む光学系のレンズ倍率である。たとえばコリメートレンズ26と対物レンズ27とから成る光学系において、レンズ倍率は、以下の式(3)で表わされる。
(レンズ倍率)=(コリメートレンズの焦点距離)
÷(対物レンズの焦点距離) …(3)
【0116】
レンズ倍率は、コリメートレンズ26の焦点距離を対物レンズ27の焦点距離で除算した値である。コリメートレンズ26の焦点距離D1は、ファーフィールドパターン(Far Field Patern;略称FFP)において、光源23による出射光の放射角が小さくなる水平方向Mに関連して決定される。前記水平方向Mは、活性層が積層される垂直方向Nに対して垂直な方向である。
【0117】
水平方向Mにおける出射光の放射角が、予め定める設定値よりも大きい場合、コリメートレンズ27の焦点距離は、設定値における焦点距離よりも大きくなるように、換言すると開口数NAは、設定値における開口数よりも大きくなるように設定される。水平方向における出射光の放射角が、設定値よりも小さい場合、コリメートレンズ27の焦点距離は、設定値における焦点距離よりも小さくなるように、換言すると開口数NAは、設定値における開口数よりも小さくなるように設定される。
【0118】
図17に示すように、たとえば対物レンズ27の焦点距離D1が一定である場合、光源23の水平方向Mにおける出射光の放射角を大きく設定すると、コリメートレンズ26の焦点距離D2よりも大きい焦点距離D3になる。これによってレンズ倍率を大きくすることができるけれども、FFPの変更等によって、光源23、具体的にはレーザダイオード(Laser Diode;略称LD)チップの特性に様々な影響を及ぼすので、容易に変更することができない。したがってレンズ倍率は、容易に変更することができないパラメータの1つである。光源23は、たとえばFFPのうち、水平方向Mにおいて12度以上14度以下の放射角範囲内にあり、かつ垂直方向Nにおいて15度以上20度以下の放射角範囲内にある光を出射するように設定される。
【0119】
前記ホログラムパターン25は、たとえばガラス基板などと一体に構成されていてもよい。また光ピックアップ装置20は、ホログラムパターン25とコリメートレンズ26との間に介在される1/4波長板を含んで構成されていてもよい。また光ピックアップ装置20は、ホログラムパターン25がガラス基板に設けられるとともに、他の光学部品などと一体に設けられるホログラム素子を備える構成であってもよい。
【0120】
またコリメートレンズ26および対物レンズ27を含む光学系の構成上、光源23からの出射光の集光位置が、第2記録層21bにある場合に、第1記録層21aからの反射光がホログラムパターン25において絞られた状態で照射される可能性がある。このような場合であっても、前述と同様にして、第1記録層21aからの反射光が、第1および第2TES分割部35,36に照射されることを防止することができる。これによって安定したトラックサーボを実現することができる。
本実施の形態によれば、対物レンズ27およびホログラムパターン25などを含む光学系の構成によって、一記録層以外の他の記録層からの反射光が、ホログラムパターン25において絞られた状態で照射される。これによって他の記録層からの反射光が、軸付近部38に導かれて第1および第2TES分割部35,36に入射されることが防がれて、第1および第2TES受光部45,46によって受光されることを防止して、正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。
【0121】
正確なずれ情報を取得することによって、対物レンズ27が可動範囲を超えて駆動されるなどの不具合を解消することができる。さらに正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得することによって、対物レンズ27を正確に制御して、記録媒体21における出射光の集光位置を正確に制御することができる。したがって安定したトラックサーボを実現することができる。
【0122】
また本実施の形態によれば、対物レンズ27を、対物レンズ27に導かれる出射光の光軸に垂直な方向に変位させて、記録媒体21における出射光の集光位置を変化させても、他の記録層で反射した反射光が、第1および第2TES分割部35,36に導かれることが防がれ、軸付近部38だけに確実に導くことができる。
【0123】
また本実施の形態によれば、出射光の集光位置が第1記録層21bにある場合、第2記録層21bで反射された反射光が、第1記録層21aで反射された反射光よりも小さい照射範囲で、ホログラムパターン25に照射される。これによって軸付近部38が形成される領域を可及的に小さくすることができ、第1および第2TES分割部35,36に導かれる反射光の光強度を可及的に高くすることができる。
【0124】
また本実施の形態によれば、光源23は、中心波長が650ナノメートル以上660ナノメートル以下の波長範囲内にある光を出射するように構成されるので、たとえばデジタルバーサタイルディスク(Digital Versataile Disk;略称DVD)などの記録媒体21に対して、利便性を向上することができる。
【0125】
また本実施の形態によれば、メインビーム30およびサブビーム31を用いる場合であっても、他の記録層で反射したメインビーム30およびサブビーム31が、第1および第2TES分割部35,36に導かれることを防止したうえで、軸付近部38だけに導くことができる。これによって正確なトラッキング位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。
【0126】
また本実施の形態によれば、制御手段29が、FES受光部47による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従ってフォーカス位置情報が取得する場合において、正確なフォーカス位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0127】
また本実施の形態によれば、制御手段29が、第1および第2TES受光部35,36による各受光結果に基づいて、位相差法に従ってトラック位置情報を取得する場合において、正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0128】
また本実施の形態によれば、制御手段29が、第1および第2TES受光部35,36による各受光結果に基づいて、差動プッシュプル法に従ってトラック位置情報を取得する場合において、正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0129】
また本実施の形態によれば、軸付近部38は、分割軸線L25を中心とする円形状の部分であるので、他の記録層から絞られた状態でホログラムパターン25に照射される反射光を、軸付近部38に確実に入射させることができる。また他の記録層からの反射光は、ホログラムパターン25において円形状であるので、円形状の軸付近部38が形成される領域内に確実に照射することができる。これによって他の記録層からの反射光が、第1および第2TES分割部35,36に入射されることを確実に防止することができる。
【0130】
また本実施の形態によれば、分割体でもあるホログラムパターン25を、光ピックアップ装置20に設けることによって、一記録層以外の他の記録層からの反射光が、ホログラムパターン25において絞られた状態で照射されても、他の記録層からの反射光が、軸付近部38に導かれる。これによって他の記録層からの反射光が、第1および第2TES分割部35,36に入射されることが防がれ、第1よび第2TES受光部45,46によって受光されることを防止して、正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。
【0131】
正確なずれ情報を取得することによって、対物レンズ27が可動範囲を超えて駆動されるなどの不具合を解消することができる。さらに正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得することによって、対物レンズ27を正確に制御して、記録媒体21における出射光の集光位置を正確に制御することができる。したがって安定したトラックサーボを実現することができる。また分割体であるホログラムパターン25によって、ホログラムパターン25を含んで構成されるホログラム素子の構成、偏光面を有するマイクロプリズムの有無および偏光特性の有無に拘わらず、安定したトラックサーボを実現することができる。
【0132】
図18は、本発明の第2の実施の形態である光ピックアップ装置20Aの一部を示す斜視図である。図19は、ホログラムパターン25に導かれる光源23からの出射光の一例を説明するための図である。図20は、ホログラムパターン25に導かれる光源23からの出射光の他の例を説明するための図である。図18において、光ピックアップ装置20Aの一部を切欠いて示すとともに、コリメートレンズ26および対物レンズ27を省略して示している。本実施の形態の光ピックアップ装置20Aにおいて、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置20と同様の構成には、同一の参照符号を付し、同様の構成および効果に関する説明は省略する。
【0133】
本実施の形態の光ピックアップ装置20Aでは、光源23、ホログラムパターン25および受光手段28が、光出射体であるホログラムレーザ60としてユニット化されて、一体に構成される。ホログラムレーザ60は、ホログラム素子61を有する。ホログラム素子61は、光源23と対物レンズ27との間に介在され、板状に形成される。ホログラム素子61は、光源23に臨む一表面部61aに、回折格子62が形成されるとともに、光源23と反対側の他表面部61bに、ホログラムパターン25が形成される。回折格子62は、グレーティングレンズ24と同様に、メインビーム30およびサブビーム31を形成するための回折手段である。
【0134】
ホログラム素子61は、光の偏光方向に対して屈折率が異なる偏光特性を有する。ホログラム素子61は、複屈折部63を有する。複屈折部63は、ホログラムパターン25に関して光源23と反対側の一表面部に設けられる。複屈折部63は、複屈折材料から成り、光の偏光方向によって屈折率が異なる特性を有する。光源23および受光手段28は、ホログラムレーザ60のステム64に設けられ、ステム64およびキャップ65によって形成される内方空間に収容される。前記ホログラム素子61は、キャップ65の外表面部に設けられ、たとえばキャップ65に形成される透孔を介して、光源23からの出射光が入射される。
【0135】
光ピックアップ装置20Aは、1/4波長板66をさらに含んで構成される。偏光方向変化手段である1/4波長板66は、記録媒体21からの反射光の偏光方向を、光源23からの出射光の偏光方向と異なる方向に変化させる。1/4波長板66は、ホログラム素子61と別体に設けられる。1/4波長板66は、予め定める偏光方向に直線偏光する光を、光軸まわりに角変位させて円偏光する光に変化させて出射するとももに、円偏光する光を、光軸まわりに角変位させて直線偏光する光に変化させて出射する。1/4波長板66は、ホログラムレーザ60と対物レンズ27、具体的にはホログラムパターン25とコリメートレンズ26との間に介在される。
【0136】
図20に示すように、ホログラムパターン25をガラス基板などに設けたホログラム素子では、光源23からの出射光が、第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37毎に回折されて分割される。ホログラムパターン25における光の回折効率は、溝の深さに依存し、プラスおよびマイナス一次回折光の光強度は、光源23から出射された光の約40パーセントが最大値となる。主情報の記録が可能な光ピックアップ装置において、往路では、記録媒体21において可及的に高い光強度を必要とするので、回折効率を下げて光強度の損失を小さくすることが望まれる。復路では、回折効率を高くして、可及的に光強度の高い回折光を受光手段28に導いて、エスエヌ(S/N)比を向上させることが望まれる。図20では、ホログラム素子が、ホログラムパターン25とガラス基板とによって構成されるので、往路における要望と復路における要望とを同時に達成することができない。
【0137】
本実施の形態では、ホログラムパターン25は、往路における回折効率を低くするために、溝の深さが設定される。またホログラムパターン25には、復路における回折効率を高くするために、前述の複屈折部63が設けられている。また光源23で出射される出射光は、ホログラムパターン25で分割されないように、予め定める偏光方向に直線偏光する光である。
【0138】
光源23から出射された出射光は、回折格子62によって回折されることによって、メインビーム30と第1および第2サブビーム31a,31bとに分割されて、ホログラムパターン25に導かれる。ホログラムパターン25に導かれた出射光は、ホログラムパターン21によって分割されること無く、図20に示すようにホログラムパターン25を透過する。ホログラムパターン25を透過した出射光は、複屈折部63によって屈折されない偏光方向であるので、複屈折部63をそのまま透過した後、1/4波長板66に導かれる。1/4波長板66は、導かれた出射光を45度だけ光軸まわりに角変位させて、円偏光する光に変化させて出射する。1/4波長板66からの出射光は、コリメートレンズ26および対物レンズ27を介して、集光された状態で記録媒体21に照射される。
【0139】
記録媒体21からの反射光は、コリメートレンズ26および対物レンズ27を介して、1/4波長板66に導かれる。記録媒体21から導かれ、1/4波長板66を透過した反射光は、光源23から出射されたときの偏光方向とは90度だけ角変位した偏光方向に変化されて、複屈折部63に導かれる。複屈折部63では、1/4波長板66から導かれる記録媒体21からの反射光が、回折効率が最も高くなる偏光方向に変化されている。これによって複屈折部63は、反射光をホログラムパターン25と協働して、第1および第2TES分割部35,36ならびにFES分割部37毎に分割して、受光手段28に導く。
【0140】
このようにホログラムパターン25に複屈折部63を設けることによって、復路における光の回折効率が最大になるように溝の深さを大きくしても、往路における光の回折効率を低くすることができる。これによって光利用効率を大幅に向上することができる。したがってたとえば主情報の記録または再生にあたって、利便性を向上することができる。またホログラムパターン25において、記録媒体21からの反射光のスポットサイズである照射範囲は、偏光状態に依存しないので、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置20と同様の効果を得ることができる。
【0141】
本実施の形態によれば、ホログラムパターン25が、光源23と対物レンズ27との間に介在される。ホログラムレーザは、光源25からの出射光をホログラムパターン25で分割させずに透過させる偏光特性を有する。これによって光源23からの出射光を記録媒体21に対して照射させるときの光強度の損失を無くすなどして、光利用効率を向上することができる。
【0142】
また本実施の形態によれば、1/4波長板66が、ホログラムパターン25と対物レンズ27との間に介在される。1/4波長板66は、記録媒体21からの反射光の偏光方向を、入射される前後で、光源23からの出射光の偏光方向と異なる方向に変化させる。これによって光源23からの出射光が、光源23と記録媒体21との間に介在されるホログラムパターン25などの光学部品で回折などされずに透過させることができるとともに、記録媒体21からの反射光が、前記光学部品によって回折および反射させることができる。これによって光利用効率を向上することができる。
【0143】
図21は、本発明の第3の実施の形態である光ピックアップ装置20Bを示す斜視図である。図21において、光ピックアップ装置20Bの一部を切欠いて示すとともに、コリメートレンズ26、対物レンズ27および1/4波長板66を省略して示す。本実施の形態の光ピックアップ装置20Bにおいて、前述の第1および第2の実施の形態の光ピックアップ装置20,20Aと同様の構成には、同一の参照符号を付し、同様の説明は省略する。
【0144】
本実施の形態における光ピックアップ装置20Bでは、往路においてホログラムパターン25の回折による出射光の分割を避けるために、ホログラムパターン25を、復路において光が照射される位置に配置している。ホログラムレーザ60Bは、前述の第2の実施の形態のホログラムレーザ60の構成に加えて、偏光プリズム70をさらに有する。
【0145】
導光手段である偏光プリズム70は、光源23と対物レンズ27との間に介在され、光源23から出射される出射光をホログラムパターン25で分割させずに対物レンズ27に導くとともに、記録媒体21で反射された反射光をホログラムパターン25に導く。偏光プリズム70は、回折格子62とコリメートレンズ26との間に介在される第1の偏光面70aと、第1偏光面70aで反射された光をホログラムパターン25に導く第2の偏光面70bとを有する。
【0146】
光源23からの出射された出射光は、回折格子62を介して、第1の偏光面70aに導かれる。光源23からの出射光は、第1の偏光面70aで反射されないように直線偏光する状態で入射される。これによって出射光は、第1の偏光面70aを反射されることなくそのまま透過して、1/4波長板66、コリメートレンズ26および対物レンズ27を介して、記録媒体21に照射される。記録媒体21からの反射光は、対物レンズ27、コリメートレンズ26および1/4波長板66を介して、第1の偏光面70aに導かれる。
【0147】
記録媒体21からの反射光は、往路と復路とで1/4波長板66を透過するので、その偏光方向が光源23から出射されたときの偏光方向に対して光軸まわりに90度だけ角変位した状態で、第1の偏光面70aに導かれる。これによって第1の偏光面70aは、記録媒体21からの反射光を反射して、第2の偏光面70bに導く。第2偏光面70bに導かれた記録媒体21からの反射光は、第2偏光面70bによって反射されて、ホログラムパターン25に導かれる。
【0148】
本実施の形態によれば、偏光プリズム70が、光源23と対物レンズ27との間に介在される。偏光プリズム70は、光源23から出射された出射光をホログラムパターン25で分割させずに対物レンズ27に導くとともに、記録媒体21で反射された反射光をホログラムパターン25に導く。このように光源23からの出射光が、ホログラムパターン25を介さずに記録媒体21に導かれるので、光利用効率を向上することができる。さらにホログラムパターン25を復路だけに配置することができるので、光利用効率が低下することなく、回折効率が高くなるように形成することができる。
【0149】
図22は、本発明の第4の実施の形態である光ピックアップ装置20Cを示す斜視図である。図22において、光ピックアップ装置20Cの一部を切欠いて示している。本実施の形態の光ピックアップ装置20Cにおいて、前述の第1〜第3の実施の形態の光ピックアップ装置20,20A,20Bと同様の構成には、同一の参照符号を付し、同様の構成および効果に関する説明は省略する。
【0150】
前述の第2の実施の形態の光ピックアップ装置20Aでは、ホログラム素子61と1/4波長板66とが別体に構成されていたのに対して、本実施の形態の光ピックアップ装置20Cは、ホログラム素子61と1/4波長板66とが一体に構成されるホログラムレーザ60Cを有する。1/4波長板66は、ホログラム素子61と対物レンズ27との間、具体的にはホログラム素子61とコリメートレンズ26との間に介在される。1/4波長板66は、ホログラムパターン25に関して光源23と反対側の一表面部に当接されて設けられる。1/4波長板66は、フィルム状に形成され、信頼性を確保するために、ホログラムパターン25と反対側の一表面部が保護ガラス71によって保護されている。このようにホログラムレーザ60Cを構成することによって、前述の第1および第2の実施の形態における効果に加えて、光ピックアップ装置20Cの小形化を実現することができる。
【0151】
図23は、本発明の第5の実施の形態である光ピックアップ装置20Dを示す斜視図である。図23において、光ピックアップ装置20Dの一部を切欠いて示している。本実施の形態の光ピックアップ装置20Dにおいて、前述の第1〜第4の実施の形態の光ピックアップ装置20,20A〜20Cと同様の構成には、同一の参照符号を付し、同様の説明は省略する。
【0152】
前述の第3の実施の形態の光ピックアップ装置20Bでは、ホログラム素子61と1/4波長板66とが別体に構成されていたのに対して、本実施の形態の光ピックアップ装置20Dは、ホログラム素子61と1/4波長板66とが一体に構成されるホログラムレーザ60Dを有する。1/4波長板66は、偏光プリズム70と対物レンズ27との間、具体的には偏光プリズム70とコリメートレンズ26との間に介在される。このようにホログラムレーザ60Dを構成することによって、第1および第3の実施の形態における効果に加えて、光ピックアップ装置20Dの小形化を実現することができる。
【0153】
図24は、第2の実施例であるホログラムパターン25Aを示す平面図である。図24および以下の図25〜図27において、ホログラムパターンには、溝が形成されるけれども、図解を容易にするために簡略化して示している。前述の第1〜第5の各実施の形態の光ピックアップ装置20,20A〜20Dでは、ホログラムパターン25の軸付近部38にFES分割部37と同様に溝が形成されていたけれども、第2の実施例として、図24に示す軸付近部38Aを有するホログラムパターン25Aであってもよい。
【0154】
第2の実施例の軸付近部38Aは、第1仮想平面40に関して2分割したときに、第1仮想平面40に関してFES分割部37と反対側に配置される一方の半円形状に形成される第1の領域部分73が、光を透過させない材料から成る。このように軸付近部38Aを構成することによって、第2記録層21bからの反射光のうち、第1の領域部分73によって、第1および第2TES分割部35,36に入射されることが防がれるので、第2記録層21bからの反射光が第1および第2TES受光部35,36によって受光されることを防止することができる。したがって正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得して、安定したトラッキングサーボを実現することができる。
【0155】
また他方の半円形状に形成される第2の領域部分74には、FES分割部37と同様の溝が形成されている。第2の領域部分74に入射された第2記録層21bからの反射光は、FES分割部37に入射された第1記録層21aからの反射光とともに、FES受光部37によって受光される。
【0156】
図25は、第3の実施例であるホログラムパターン25Bを示す平面図である。また前述の他の実施例である軸付近部38Aにおいて、第1の領域部分73が光を透過させないように形成されていたけれども、第3の実施例として、第1の領域部分75で回折させずに透過させるように構成してもよい。さらに第3の実施例である軸付近部38Bにおいて、第1の領域部分75には、溝が形成されていないので、第1および第2記録層21a,21bからの反射光は、ともに回折されずに透過される。
【0157】
第1記録層21aからの反射光は、軸付近部38Bにおいて第2の領域部分74に、FES受光部37と同様に溝が形成されるので、FES受光部47に受光される反射光の光強度に変化がない。これによってフォーカス位置情報を確実に取得することができる。さらに往路にホログラムパターンが配置される場合、第1の領域部分75に入射される光が回折されないので、光強度の損失を可及的に小さくするすることができる。
【0158】
図26は、第4の実施例であるホログラムパターン25Cを示す平面図である。前述の第2の実施例のホログラムパターン25Aでは、第1の領域部分73だけが、光を透過させないように形成されていたけれども、第4の実施例として、軸付近部38Cが光を透過させない材料から形成されてもよい。これによって出射光が第1記録層21aに集光される場合において、第2記録層21bからの反射光が、第1および第2TES分割部35,36に入射されることを防ぎ、軸付近部38Cによってすべて除去される。したがって正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得して、安定したトラッキングサーボを実現することができる。
【0159】
図27は、第5の実施例であるホログラムパターン25Dを示す平面図である。前述の第3の実施例であるホログラムパターン25Bでは、第1の領域部分75だけが、光を回折させずに透過させるように形成されていたけれども、第5の実施例として、軸付近部38C全体が光を回折させずに透過させるように形成されてもよい。これによって出射光が第1記録層21aに集光される場合において、第2記録層21bからの反射光が、第1および第2TES分割部35,36に入射されることを防ぎ、軸付近部38Cに入射される記録媒体21からの反射光がすべて回折されずに透過される。したがって正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得して、安定したトラッキングサーボを実現することができる。
【0160】
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において構成を変更してもよい。たとえば軸付近部に形成される溝は、その延在する方向が第1および第2TES受光部35,36ならびにFES受光部37に形成される溝が延在する方向と異なるように、形成してもよい。これによって出射光を第1記録層21aに集光したときに、第2記録層21bからの反射光が、第1および第2TES受光部35,36ならびにFES受光部37に入射されることが防がれる。これによっても正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得して、安定したトラッキングサーボを実現することができるとともに、正確なフォーカス位置情報を取得して、安定したフォーカスサーボを実現することができる。
【0161】
また軸付近部において、第1の領域部分は、第2仮想平面41に関して対称な形状であれば、三角形状であってもよいし、長方形状および台形状などであってもよい。また各実施の形態では、メインビーム30およびサブビーム31を用いる構成であったけれども、1ビームだけであっても同様の効果を得ることができる。
【0162】
【発明の効果】
本発明によれば、集光手段および分割手段などを含む光学系の構成によって、一記録層以外の他の記録層からの反射光が、分割手段において絞られた状態で照射されても、他の記録層からの反射光が、軸付近部に導かれて、第1および第2分割部に入射されることが防がれる。これによって第1受光部および第2受光部によって受光されることを防止して、正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。正確なずれ情報を取得することによって、集光手段が可動範囲を超えて駆動されるなどの不具合を解消することができる。さらに正確なトラック位置情報およびずれ情報を取得することによって、集光手段を正確に制御して、記録媒体における出射光の集光位置を正確に制御することができる。したがって安定したトラックサーボを実現することができる。
【0163】
また、集光手段を、集光手段に導かれる出射光の光軸に垂直な方向に変位させて、記録媒体における出射光の集光位置を変化させても、他の記録層で反射した反射光が、第1および第2分割部に導かれることが防がれ、軸付近部だけに確実に導くことができる。
【0164】
また本発明によれば、出射光の集光位置が一記録層にある場合、他の記録層で反射された反射光が、一記録層で反射された反射光よりも小さい照射範囲で、分割手段に照射される。これによって軸付近部が形成される領域を可及的に小さくすることができ、第1分割部および第2分割部に導かれる反射光の光強度を可及的に高くすることができる。
【0165】
また本発明によれば、光源は、中心波長が650ナノメートル以上660ナノメートル以下の波長範囲内にある光を出射するように構成されるので、たとえばデジタルバーサタイルディスク(Digital Versataile Disk;略称DVD)などの記録媒体に対して、利便性を向上することができる。
【0166】
また本発明によれば、主光束および副光束を用いる場合であっても、他の記録層で反射した主光束および副光束が、第1および第2分割部に導かれることを防止したうえで、軸付近部だけに導くことができる。これによって正確なトラック位置情報およびずれ情報を確実に取得することができる。
【0167】
また本発明によれば、制御手段が、第3受光部による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従ってフォーカス位置情報が取得する場合において、正確なフォーカス位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0168】
また本発明によれば、制御手段が、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、位相差法に従ってトラック位置情報を取得する場合において、正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0169】
また本発明によれば、制御手段が、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、差動プッシュプル法に従ってトラック位置情報を取得する場合において、正確なトラック位置情報を取得するなどして、利便性を向上することができる。
【0170】
また本発明によれば、軸付近部は、分割軸線を中心とする円形状の部分であるので、他の記録層からの反射光を軸付近部に入射させて、第1および第2分割部に入射されることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である光ピックアップ装置20の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図2】ホログラムパターン25を示す平面図である。
【図3】コンパクトディスク22を示す断面図である。
【図4】記録媒体21の他の例を示す断面図である。
【図5】記録媒体21のさらに他の例を示す断面図である。
【図6】記録媒体21のさらに他の例を示す断面図である。
【図7】対物レンズ27が中立位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図8】対物レンズ27が中立位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図9】対物レンズ27が中立位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図10】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図11】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図12】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A一方側にずれた位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図13】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図14】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第1記録層21aからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図15】対物レンズ27が中立位置からラジアル方向A他方側にずれた位置にあるときに、第2記録層21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図16】出射光を第2記録層21bに集光したときに、第1および第2記録層21a,21bからの反射光が照射されるホログラムパターン25を示す平面図である。
【図17】レンズ倍率を説明するための図である。
【図18】本発明の第2の実施の形態である光ピックアップ装置20Aの一部を示す斜視図である。
【図19】ホログラムパターン25に導かれる光源23からの出射光の一例を説明するための図である。
【図20】ホログラムパターン25に導かれる光源23からの出射光の他の例を説明するための図である。
【図21】本発明の第3の実施の形態である光ピックアップ装置20Bを示す斜視図である。
【図22】本発明の第4の実施の形態である光ピックアップ装置20Cを示す斜視図である。
【図23】本発明の第5の実施の形態である光ピックアップ装置20Dを示す斜視図である。
【図24】第2の実施例であるホログラムパターン25Aを示す平面図である。
【図25】第3の実施例であるホログラムパターン25Bを示す平面図である。
【図26】第4の実施例であるホログラムパターン25Cを示す平面図である。
【図27】第5の実施例であるホログラムパターン25Dを示す平面図である。
【図28】従来技術の光ピックアップ装置1の構成を示す斜視図である。
【図29】ホログラムパターン10を示す正面図である。
【図30】対物レンズ5が中立位置にある状態で、第1記録層9aからの光を説明するための図である。
【図31】対物レンズ5が中立位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光を説明するための図である。
【図32】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、第1記録層9aからの光の一例を説明するための図である。
【図33】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光の一例を説明するための図である。
【図34】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、記録媒体8からの光の他の例を説明するための図である。
【図35】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態で、各受光素子7a〜7hに導かれる光の他の例を説明するための図である。
【図36】第1および第2記録層9a,9bからの反射光を説明するための図である。
【図37】対物レンズ5が中立位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光を説明するための図である。
【図38】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光の一例を説明するための図である。
【図39】対物レンズ5が中立位置からラジアル方向Aにずれた位置にある状態において、第2記録層9bからの反射光の他の例を説明するための図である。
【図40】ラジアル方向Aにおける対物レンズ5の位置と、各受光素子7a〜7hによる出力値との関係を表わすグラフである。
【符号の説明】
20,20A〜20D 光ピックアップ装置
21 記録媒体
23 光源
24 グレーティングレンズ
25,25A〜25D ホログラムパターン
27 対物レンズ
28 受光手段
29 制御手段
35 第1TES分割部
36 第2TES分割部
37 FES分割部
38,38A〜38D 軸付近部
45 第1TES受光部
46 第2TES受光部
47 FES受光部
60 ホログラムレーザ
61 ホログラム素子
62 回折格子
63 複屈折部
66 1/4波長板
70 偏光プリズム
Claims (8)
- 複数の記録層が形成される記録媒体に光を照射することによって、主情報を記録または再生する光ピックアップ装置であって、
光源と、
光源から出射される出射光を記録媒体の一記録層に集光する集光手段であって、集光手段に導かれた出射光の光軸と同軸になる中立位置を含む可動範囲内で、出射光の光軸に垂直な可変方向へ変位可能に設けられ、この可変方向への変位によって、出射光の記録媒体における集光位置を変化させる集光手段と、
記録媒体で反射された反射光を受光する受光手段であって、記録層に平行な方向に関する出射光の集光位置の情報であるトラック位置情報および集光手段の中立位置からのずれ情報を取得するための第1受光部および第2受光部、ならびに記録層に垂直な方向に関する出射光の集光位置の情報であるフォーカス位置情報を取得するための第3受光部を有する受光手段と、
第1分割部、第2分割部および第3分割部を有し、反射光が集光手段を介して導かれ、反射光を、第1〜第3分割部毎に分割して、第1分割部が第1受光部に導き、第2分割部が第2受光部に導き、第3分割部が第3受光部に導く分割手段であって、第1および第2分割部は、集光手段が中立位置にあるときに分割手段に導かれる反射光の光軸と一致する分割軸線付近の軸付近部を除く残余の領域に配置される分割手段と、
受光手段による受光結果によってトラック位置情報およびずれ情報を取得し、このトラック位置情報およびずれ情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御する制御手段とを含み、
前記軸付近部は、分割手段において、前記一記録層以外の他の記録層で反射した反射光の照射される範囲が、一記録層で反射した反射光の照射される範囲よりも小さい場合に、他の記録層で反射した反射光の照射範囲が集光手段の変位に伴って変位するときの移動領域部分を含む領域に形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 出射光の集光位置が一記録層にある場合、他の記録層で反射された反射光が、一記録層で反射された反射光よりも小さい照射範囲で分割手段に照射されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
- 光源は、中心波長が650ナノメートル以上660ナノメートル以下の波長範囲内にある光を出射することを特徴とする請求項1または2記載の光ピックアップ装置。
- 光源と集光手段との間に介在され、出射光を部分的に回折させて、記録媒体に記録された主情報を取得するための主光束および主光束の集光位置を制御するための位置情報を取得するための副光束を形成する回折手段をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 制御手段は、第3受光部による受光結果に基づいて、ナイフエッジ法に従って、フォーカス位置情報を取得し、フォーカス位置情報に基づいて、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 制御手段は、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、位相差法に従ってトラック位置情報を取得し、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 制御手段は、第1受光部による受光結果と第2受光部による受光結果とに基づいて、差動プッシュプル法に従ってトラック位置情報を取得し、集光手段の位置を制御して、記録媒体における出射光の集光位置を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 軸付近部は、分割軸線を中心とする円形状の部分であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
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