JP4925256B2 - Light source unit, light detection unit, optical pickup device, and optical disk device - Google Patents
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Description
本発明は、光源ユニット、光検出ユニット、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数の光を出射する光源ユニット、複数の光束を個別に検出する光検出ユニット、光ディスクに光を照射し、該光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。 The present invention relates to a light source unit, a light detection unit, an optical pickup device, and an optical disk device. More specifically, the present invention relates to a light source unit that emits a plurality of lights, a light detection unit that individually detects a plurality of light beams, and irradiates light onto an optical disk. In addition, the present invention relates to an optical pickup device that receives reflected light from the optical disc, and an optical disc device including the optical pickup device.
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報(以下「コンテンツ」ともいう)を記録するための情報記録媒体(メディア)として、CD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。 In recent years, with the advancement of digital technology and the improvement of data compression technology, CD (compact) is used as an information recording medium (media) for recording information (hereinafter also referred to as “content”) such as music, movies, photographs, and computer software. Optical discs such as discs and DVDs (digital versatile discs) have attracted attention, and along with the reduction in price, optical disc apparatuses that use optical discs as information recording media have become widespread.
光ディスク装置では、光ディスク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層にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録層からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクにレーザ光を照射するとともに、光ディスクからの反射光(戻り光)を受光するために、光ピックアップ装置が設けられている。 In an optical disc apparatus, information is recorded by forming a micro spot of laser light on a recording layer on which spiral or concentric tracks of an optical disc are formed, and information is reproduced based on reflected light from the recording layer. Is going. This optical disc apparatus is provided with an optical pickup device for irradiating the optical disc with laser light and receiving reflected light (return light) from the optical disc.
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、現在市販されているDVDよりも記録密度が高いBlu−ray規格が提唱された。Blu−ray規格に準拠した光ディスク(以下「BD」と略述する)は基板厚が0.1mmであり、BDに対応した光ディスク装置は、波長が405nmの光源を用いて、対物レンズによりNAが0.85の集光スポットを形成し、情報の記録、再生及び消去を行う。すなわち、DVDとBDは、光源波長、基板厚及びNAがそれぞれ互いに異なっている。 Incidentally, the amount of content information tends to increase year by year, and further increase in the recording capacity of the optical disc is expected. Therefore, as one of means for increasing the recording capacity of the optical disc, the Blu-ray standard having a higher recording density than that of a commercially available DVD has been proposed. The optical disc conforming to the Blu-ray standard (hereinafter abbreviated as “BD”) has a substrate thickness of 0.1 mm, and the optical disc apparatus corresponding to BD uses a light source having a wavelength of 405 nm and has an NA of the objective lens. A 0.85 focused spot is formed, and information is recorded, reproduced and erased. That is, DVD and BD have different light source wavelengths, substrate thicknesses, and NAs.
従って、DVD及びBDのいずれにも対応可能で、1つの対物レンズを有する光ディスク装置では、対物レンズの特性を一方のメディアに合わせると、他方のメディアで基板厚の差に起因する収差が発生するという不都合がある。 Therefore, it is possible to deal with both DVD and BD, and in an optical disc apparatus having one objective lens, if the characteristics of the objective lens are matched to one medium, an aberration caused by a difference in substrate thickness occurs in the other medium. There is an inconvenience.
また、光ディスクの記録容量を増加させる別の手段として、近年、いわゆるホログラム方式が注目されているが、記録材料の信頼性や光学系における再現性が十分ではなく、原理的な観点から実用化を危ぶむ意見がある。一方、他の有望な手段として、数10層程度の複数の記録層を重ね合わせた、いわゆる3次元多層方式の開発がなされている。この3次元多層方式では、記録材料として蛍光材料や2光子吸収材料を用い、透過率や層間クロストークを改善させた例が多数発表されているが、ホログラム方式と比較すると、記録再生速度の遅いのが最大の欠点である。 As another means for increasing the recording capacity of an optical disk, a so-called hologram method has recently attracted attention, but the reliability of the recording material and the reproducibility in the optical system are not sufficient, so that it can be put into practical use from a fundamental viewpoint. There is a dangerous opinion. On the other hand, as another promising means, a so-called three-dimensional multilayer system in which a plurality of recording layers of about several tens of layers are superposed has been developed. In this three-dimensional multilayer system, there have been published many examples in which a fluorescent material or a two-photon absorption material is used as a recording material and the transmittance and interlayer crosstalk are improved. However, the recording / reproducing speed is slower than the hologram system. Is the biggest drawback.
特許文献1に開示されている光学素子によると、光ディスクの記録層の数を数10層とするには、各層の記録材料を異なるものとする必要があり、ディスク作成にコストがかかりすぎるという不都合があった。
According to the optical element disclosed in
また、特許文献2に開示されている装置によると、複数の光源が同一平面上に配置されていると、光軸外の光源からの光では、レンズ系で波面収差(コマ収差)が発生し、ディスク面で回折限界の光スポットを得るのが困難であるという不都合があった。また、コリメートレンズからの光がある角度を持って出射されるため、対物レンズに取り込まれる光量も光源毎に異なり、光利用効率が低下するという不都合もあった。
According to the apparatus disclosed in
さらに、非特許文献1に開示されている光学素子によると、体積ホログラムは多重露光するほど回折効率が低下するので、光スポットの数を増やすと、得られる盤面パワーが低下するという不都合があった。また、光源を光軸と垂直な面上に配置すると、コリメートレンズからの光がある角度を持って出射されるため、対物レンズに取り込まれる光量や光量分布が光源毎に異なり、光利用効率が低下したり、光スポットが非対称形状になるという不都合があった。
Furthermore, according to the optical element disclosed in Non-Patent
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることができる光源ユニット及び光検出ユニットを提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a light source unit and a light detection unit that can be reduced in size without lowering light utilization efficiency.
また、本発明の第2の目的は、性能低下を招くことなく、小型化を図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。 A second object of the present invention is to provide an optical pickup device that can be reduced in size without degrading performance.
また、本発明の第3の目的は、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることができる光ディスク装置を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide an optical disc apparatus that can be miniaturized without lowering the access accuracy to the optical disc.
本発明は、第1の観点からすると、複数の光を所定の出射方向に出射する光源ユニットであって、複数の光源と;前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に前記出射方向に並んで配置され、対応する光源からの光を回折し、対応する光源以外の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;を備える光源ユニットである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source unit that emits a plurality of lights in a predetermined emission direction, a plurality of light sources; provided corresponding to the plurality of light sources individually, and the plurality of light sources A plurality of volumes that are arranged side by side in the emission direction on the optical path of a plurality of light beams emitted from the light source, diffract light from the corresponding light source, and allow light from light sources other than the corresponding light source to pass through without being diffracted And a hologram element.
これによれば、複数の光源に個別に対応して設けられ、対応する光源からの光を回折し、対応する光源以外の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子が、複数の光源から出射される複数の光の光路上に出射方向に並んで配置されているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, there are provided a plurality of volume hologram elements that are individually provided corresponding to a plurality of light sources, diffract light from the corresponding light sources, and transmit light from light sources other than the corresponding light sources as they are without being diffracted. Since it is arranged side by side in the emission direction on the optical paths of the plurality of lights emitted from the plurality of light sources, it is possible to reduce the size without reducing the light utilization efficiency.
本発明は、第2の観点からすると、複数の光を所定の出射方向に出射する光源ユニットであって、複数の光源と;前記複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光源からの光を回折し、その他の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;を備える光源ユニットである。 From a second aspect, the present invention is a light source unit that emits a plurality of lights in a predetermined emission direction, a plurality of light sources; and at least one light source excluding a preset light source among the plurality of light sources. Are arranged on the optical path of a plurality of light emitted from the plurality of light sources, diffracts light from at least one corresponding light source, and does not diffract light from other light sources as they are. And at least one volume hologram element to be transmitted.
これによれば、複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、対応する少なくとも1つの光源からの光を回折し、その他の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子が、複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置されているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, it is provided corresponding to at least one light source excluding a preset light source among a plurality of light sources, diffracts light from at least one corresponding light source, and diffracts light from other light sources. Since at least one volume hologram element that is transmitted as it is is arranged on the optical paths of a plurality of lights emitted from a plurality of light sources, it is possible to reduce the size without reducing the light utilization efficiency. Become.
本発明は、第3の観点からすると、所定の入射方向から入射する複数の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数の光束に個別に対応して設けられ、前記複数の光束の光路上に前記入射方向に並んで配置され、対応する光束を回折し、対応する光束以外の光束は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子からの回折光を受光する複数の光検出器と;を備え、前記複数の光束は、波長又は偏光状態が同一である光検出ユニットである。 From a third viewpoint, the present invention is a light detection unit that individually detects a plurality of light beams incident from a predetermined incident direction, and is provided corresponding to each of the plurality of light beams. A plurality of volume hologram elements that are arranged side by side in the incident direction on the optical path, and that diffract corresponding light beams and transmit light beams other than the corresponding light beams as they are without being diffracted; and individually for the plurality of volume hologram elements It provided corresponding a plurality of photodetectors for receiving the diffracted light from the corresponding volume hologram element; wherein the plurality of light beams, wavelength or polarization state is the same der Ru photodetector unit.
これによれば、複数の光束に個別に対応して設けられ、対応する光束を回折し、対応する光束以外の光束は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子が、複数の光束の光路上に複数の光束の入射方向に並んで配置されているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, the plurality of volume hologram elements that are provided corresponding to the plurality of light beams individually, diffract the corresponding light beams, and transmit the light beams other than the corresponding light beams as they are without being diffracted. Since they are arranged side by side in the incident direction of a plurality of light beams on the road, it is possible to reduce the size without reducing the light utilization efficiency.
本発明は、第4の観点からすると、所定の入射方向から入射する複数の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数の光束のうち予め設定された光束を除く少なくとも1つの光束に対応して設けられ、前記複数の光束の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光束を回折し、その他の光束は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;前記予め設定された光束、及び前記少なくとも1つの体積ホログラム素子からの回折光を、個別に受光する複数の光検出器と;を備え、前記複数の光束は、波長又は偏光状態が同一である光検出ユニットである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light detection unit for individually detecting a plurality of light beams incident from a predetermined incident direction, wherein at least one light beam excluding a preset light beam among the plurality of light beams. And at least one volume hologram element disposed on an optical path of the plurality of light beams, diffracting at least one corresponding light beam, and transmitting the other light beams without being diffracted; light beam, and the diffracted light from the at least one volume hologram element, and a plurality of photodetectors for receiving individually; wherein the plurality of light beams, wavelength or polarization state identical der Ru photodetector unit It is.
これによれば、複数の光束のうち予め設定された光束を除く少なくとも1つの光束に対応して設けられ、対応する少なくとも1つの光束を回折し、その他の光束は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子が、複数の光束の光路上に配置されているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, at least one luminous flux excluding a preset luminous flux is provided among a plurality of luminous fluxes, and at least one corresponding luminous flux is diffracted, and the other luminous flux is transmitted as it is without being diffracted. Since one volume hologram element is disposed on the optical path of a plurality of light beams, it is possible to reduce the size without reducing the light utilization efficiency.
本発明は、第5の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、本発明の光源ユニットと;前記光源ユニットから出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と;前記光ディスクからの戻り光を受光する光検出器と;を備える光ピックアップ装置である。 From a fifth aspect, the present invention is an optical pickup device that irradiates an optical disk with light and receives reflected light from the optical disk, the light source unit of the present invention; and a plurality of light sources emitted from the light source unit An optical pickup device comprising: an optical system including an objective lens that condenses light on an optical disc; and a photodetector that receives return light from the optical disc.
これによれば、本発明の光源ユニットを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, since the light source unit of the present invention is provided, it is possible to reduce the size without degrading the performance.
本発明は、第6の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、複数の光源と;前記複数の光源から出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する本発明の光検出ユニットと;を備える光ピックアップ装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device that irradiates an optical disc with light and receives reflected light from the optical disc, comprising: a plurality of light sources; and a plurality of lights emitted from the plurality of light sources. An optical pickup device comprising: an objective lens that focuses the light on the optical disc; and a light detection unit of the present invention that is disposed on an optical path of the return light from the optical disc via the objective lens and detects the return light. is there.
これによれば、本発明の光検出ユニットを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, since the light detection unit of the present invention is provided, it is possible to reduce the size without incurring performance degradation.
本発明は、第7の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、本発明の光源ユニットと;前記光源ユニットから出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と;前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する本発明の光検出ユニットと;を備える光ピックアップ装置である。 From a seventh aspect, the present invention is an optical pickup device that irradiates light to an optical disk and receives reflected light from the optical disk, the light source unit of the present invention; and a plurality of light sources emitted from the light source unit An optical system including an objective lens for condensing light on the optical disc; and a light detection unit of the present invention that is disposed on an optical path of return light from the optical disc via the objective lens and detects the return light; An optical pickup device provided.
これによれば、本発明の光源ユニットと本発明の光検出ユニットを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, since the light source unit of the present invention and the light detection unit of the present invention are provided, it is possible to reduce the size without degrading the performance.
本発明は、第8の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、複数の光源と;前記複数の光源から出射される光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記複数の光源と前記対物レンズとの間の光路上に並んで配置され、対応する光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、対応する光源以外の光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する光源以外の光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子で回折された戻り光を受光する複数の光検出器と;を備える光ピックアップ装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc, comprising: a plurality of light sources; and light emitted from the plurality of light sources, respectively. An objective lens for condensing on the optical disc; provided individually corresponding to the plurality of light sources, arranged side by side on an optical path between the plurality of light sources and the objective lens, and emitted from the corresponding light source and the objective The light directed to the lens and the light emitted from the corresponding light source are diffracted from the optical disk, and the light emitted from the light source other than the corresponding light source toward the objective lens and the light source other than the corresponding light source A plurality of volume hologram elements that allow the light emitted from the optical disk to pass through without being diffracted, and to the plurality of volume hologram elements; Separately it provided corresponding a plurality of photodetectors for receiving the return light diffracted by the corresponding volume hologram element; an optical pickup apparatus comprising a.
これによれば、複数の光源に個別に対応して設けられ、対応する光源から出射され対物レンズに向かう光、及び対応する光源から出射された光の光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、対応する光源以外の光源から出射され対物レンズに向かう光、及び対応する光源以外の光源から出射された光の光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子が、複数の光源と対物レンズとの間の光路上に並んで配置されているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, it is provided corresponding to each of a plurality of light sources individually, diffracts the light emitted from the corresponding light source and directed to the objective lens, and the return light from the optical disk of the light emitted from the corresponding light source, A plurality of volume hologram elements that transmit the light emitted from the light source other than the corresponding light source toward the objective lens and the light emitted from the light source other than the corresponding light source from the optical disk without being diffracted as it is, Since they are arranged side by side on the optical path between the plurality of light sources and the objective lens, it is possible to reduce the size without degrading the performance.
本発明は、第9の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、複数の光源と;前記複数の光源から出射される光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;前記複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、前記複数の光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する少なくとも1つの光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、その他の光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及びその他の光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;前記予め設定された光源から出射された光の前記対物レンズを介した戻り光、及び前記少なくとも1つの体積ホログラム素子で回折された戻り光を、個別に受光する複数の光検出器と;を備える光ピックアップ装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device that irradiates an optical disc with light and receives reflected light from the optical disc, comprising: a plurality of light sources; and light emitted from the plurality of light sources, respectively. An objective lens for condensing on the optical disk; provided corresponding to at least one of the plurality of light sources excluding a preset light source, and disposed on an optical path between the plurality of light sources and the objective lens The light emitted from the corresponding at least one light source and directed to the objective lens and the return light from the optical disc of the light emitted from the corresponding at least one light source are each diffracted and emitted from the other light sources and output from the objective. At least the light that goes to the lens and the light that is emitted from the other light source returns from the optical disk without being diffracted. A plurality of volume hologram elements; and a plurality of light beams individually receiving return light through the objective lens of light emitted from the preset light source and return light diffracted by the at least one volume hologram element And an optical detector.
これによれば、複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、対応する少なくとも1つの光源から出射され対物レンズに向かう光、及び対応する少なくとも1つの光源から出射された光の光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、その他の光源から出射され対物レンズに向かう光、及びその他の光源から出射された光の光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子が、複数の光源と対物レンズとの間の光路上に配置されているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, it is provided corresponding to at least one light source excluding a preset light source among the plurality of light sources, and is emitted from the corresponding at least one light source and directed to the objective lens, and the corresponding at least one light source. The light emitted from the optical disk is diffracted from the optical disk, and the light emitted from the other light sources and directed to the objective lens and the light emitted from the other light sources from the optical disk are not diffracted. Since at least one volume hologram element that directly transmits light is arranged on the optical path between the plurality of light sources and the objective lens, it is possible to reduce the size without degrading the performance.
本発明は、第10の観点からすると、光ディスクに対する情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、本発明の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an optical disc apparatus capable of reproducing at least one of recording, reproduction and erasure of information on an optical disc, the optical pickup device of the present invention; and a photodetector of the optical pickup device. A processing device for reproducing information recorded on the optical disc using an output signal.
これによれば、本発明の光ピックアップ装置を備えているため、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。 According to this, since the optical pickup device of the present invention is provided, it is possible to reduce the size without lowering the access accuracy to the optical disc.
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1には、本発明の第1の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。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an
この図1に示される光ディスク装置20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、該光ピックアップ装置23をシーク方向に駆動するためのシークモータ21、レーザ制御回路24、エンコーダ25、駆動制御回路26、再生信号処理回路28、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、フラッシュメモリ39、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。
An
ここでは、光ディスク15は、一例として3層ディスクであり、レーザ光の入射側から順に、第1記録層(L1とする)、第2記録層(L2とする)、第3記録層(L3とする)を有しているものとする(図2参照)。さらに、一例として、光ディスク15はDVD系の情報記録媒体であるものとする。
Here, the
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15の3つの記録層に同時にレーザ光を照射するとともに、3つの記録層からの反射光を同時に受光することが可能な光ピックアップ装置である。
The
この光ピックアップ装置23は、一例として図2に示されるように、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)、コリメートレンズ52、2個のホログラム素子(H1、H3)、偏光ビームスプリッタ54、λ/4板55、対物レンズ60、集光レンズ58、シリンダレンズ73、2個のハーフプリズム(76a、76b)、3個のピンホール(75a、75b、75c)、3個の受光器(Pd1、Pd2、Pd3)、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
As shown in FIG. 2 as an example, the
各光源は、いずれも波長が660nmのレーザ光を出射する。ここでは、光源Ld2はコリメートレンズ52の光軸上に配置され、光源Ld1は光源Ld2の+Z側に配置され、光源Ld3は光源Ld2の−Z側に配置されている。また、一例として各光源からはP偏光の光がそれぞれ出射されるものとする。各光源から出射されるレーザ光の最大強度出射方向は、いずれも+X方向である。
Each light source emits laser light having a wavelength of 660 nm. Here, the light source Ld2 is disposed on the optical axis of the collimating
コリメートレンズ52は、各光源の+X側に配置され、各光源から出射された光をそれぞれ略平行光とする。ここでは、光源Ld1から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、X軸方向に対して時計回りに若干傾斜した方向に略平行な光となり、光源Ld2から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、X軸方向に略平行な光となり、光源Ld3から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、X軸方向に対して反時計回りに若干傾斜した方向に略平行な光となる。
The collimating
各ホログラム素子は、いずれもいわゆる体積ホログラム素子であり、光の入射面と回折光の出射面とが略平行である。体積ホログラム素子とは、例えば、小山次郎、西原浩著の「光波電子光学」(コロナ社)117頁〜132頁によると、次の(1)式で算出されるパラメータQの値(Q値)が10を超えるホログラム素子とされている。ここで、λ0は入射光の波長(空気中:ここでは660nm)、Tは素子の厚さ、n0はホログラム素子基板の屈折率、Λはパターン溝のピッチ(ホログラムピッチ)である。 Each of the hologram elements is a so-called volume hologram element, and the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel. The volume hologram element is, for example, the value (Q value) of the parameter Q calculated by the following equation (1) according to “Lightwave Electro-Optics” (Corona) pages 117-132 by Jiro Koyama and Hiroshi Nishihara. Are over 10 hologram elements. Here, λ 0 is the wavelength of incident light (in the air: 660 nm in this case), T is the thickness of the element, n 0 is the refractive index of the hologram element substrate, and Λ is the pitch of the pattern grooves (hologram pitch).
Q=2πλ0T/(n0Λ2) ……(1) Q = 2πλ 0 T / (n 0 Λ 2 ) (1)
体積ホログラム素子は、よく知られているように、特定の回折条件(いわゆるブラッグ条件)を満足する波長及び入射角度の光だけを回折する。一例として図3に示されるように、Q=10の時の1次回折効率P(%)は、入射角度がブラッグ条件を満足する時にピーク値を持つ。なお、図3におけるαは、−sin(入射角度)/2sin(ブラッグ角度)である。 As is well known, the volume hologram element diffracts only light having a wavelength and an incident angle satisfying a specific diffraction condition (so-called Bragg condition). As an example, as shown in FIG. 3, the first-order diffraction efficiency P (%) when Q = 10 has a peak value when the incident angle satisfies the Bragg condition. Note that α in FIG. 3 is −sin (incident angle) / 2 sin (Bragg angle).
フォトポリマーは有機高分子記録材料であって、WORM(Write Once Read Many)型ホログラムメモリに多く使われている。フォトポリマーは、最近の数年間で大幅にその性能が改善され、現在、メーカでは、数100μmの厚さで光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減する材料の開発に成功している。例えば、2−chemistry−materialsから構成される低収縮性フォトポリマーや、カチオンリング重合機構を利用して重合される低収縮性フォトポリマーなどが知られている。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。このようなフォトポリマーを体積ホログラム素子に使うことにより、高効率で高精度の光束合成手段及び光束分離手段が実現できる。 A photopolymer is an organic polymer recording material, and is often used in a WORM (Write Once Read Many) type hologram memory. Photopolymers have greatly improved their performance over the last few years, and now manufacturers have succeeded in developing materials with excellent optical properties and reduced shrinkage associated with recording at a thickness of several hundreds of micrometers. For example, a low-shrinkage photopolymer composed of 2-chemistry-materials, a low-shrinkage photopolymer polymerized using a cation ring polymerization mechanism, and the like are known. As a result, both high photosensitivity and high volume recording density can be achieved. By using such a photopolymer for the volume hologram element, a highly efficient and highly accurate light beam synthesizing means and light beam separating means can be realized.
また、サーモプラスチックもWORM型ホログラムメモリに多く使われている。特に色素がドープされたサーモプラスチックは、種々の波長の光で記録再生が可能である。また、メーカは、数ミリ厚の成形が可能で、光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減するサーモプラスチックの開発に成功している。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。このようなサーモプラスチックは、材料自身を基板とした体積ホログラム素子にできるので、数mm厚で、かつ高効率、高精度の光束合成手段及び光束分離手段が実現できる。 Thermoplastics are also often used for WORM hologram memories. In particular, a thermoplastic doped with a dye can be recorded and reproduced with light of various wavelengths. Manufacturers have succeeded in developing thermoplastics that can be molded several millimeters thick, have excellent optical properties, and reduce shrinkage associated with recording. As a result, both high photosensitivity and high volume recording density can be achieved. Since such a thermoplastic can be a volume hologram element using the material itself as a substrate, it is possible to realize a high-efficiency and high-precision light beam synthesizing device and light beam separating device having a thickness of several millimeters.
ここでは、一例として、各ホログラム素子は、材料にサーモプラスチックを用い、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成され、T=2mm、n0=1.5、Λ=0.7×λ0/n0とした。上記(1)式にそれぞれの値を代入すると、Q≒5800となり十分に体積ホログラム素子の条件を満足している。なお、各ホログラム素子の材料にフォトポリマーのようにあまり厚くできない材料を用いる場合には、材料を2枚のガラスで挟んだ層構成にすると良い。このときにQ>10を満足する材料層の厚さTは、4μm以上となる。 Here, as an example, each hologram element is made using a so-called two-beam interference exposure method using a thermoplastic material, and T = 2 mm, n 0 = 1.5, Λ = 0.7 × λ 0 / It was n 0. When the respective values are substituted into the above equation (1), Q≈5800, which sufficiently satisfies the conditions of the volume hologram element. In addition, when using the material which cannot be so thick like a photopolymer for the material of each hologram element, it is good to set it as the layer structure which pinched | interposed the material between 2 sheets of glass. At this time, the thickness T of the material layer satisfying Q> 10 is 4 μm or more.
ホログラム素子H1は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52を介した光源Ld1からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、コリメートレンズ52を介した光源Ld1からの光は、ホログラム素子H1により+X方向に回折される。このホログラム素子H1から出射される回折光(図2では図示省略)は、やや収束ぎみの光となり、その収束の程度は、光源Ld2からの光が記録層L2に集光するときに、光源Ld1からの光が記録層L1に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。
The hologram element H1 is arranged on the + X side of the collimating
なお、コリメートレンズ52を介した光源Ld2からの光及び光源Ld3からの光は、いずれもホログラム素子H1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H1をそのまま透過する。
Note that the light from the light source Ld2 and the light from the light source Ld3 via the
ホログラム素子H3は、ホログラム素子H1の+X側に配置され、ホログラム素子H1をそのまま透過した光源Ld3からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H1をそのまま透過した光源Ld3からの光は、ホログラム素子H3により+X方向に回折される。このホログラム素子H3から出射される回折光(図2では図示省略)は、やや発散ぎみの光となり、その発散の程度は、光源Ld2からの光が記録層L2に集光するときに、光源Ld3からの光が記録層L3に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。 The hologram element H3 is arranged on the + X side of the hologram element H1, and the light from the light source Ld3 that has passed through the hologram element H1 as it is is set so as to satisfy the Bragg condition. Therefore, the light from the light source Ld3 that has passed through the hologram element H1 as it is is diffracted in the + X direction by the hologram element H3. The diffracted light (not shown in FIG. 2) emitted from the hologram element H3 becomes slightly divergent light, and the degree of divergence is determined when the light from the light source Ld2 is condensed on the recording layer L2. Is preliminarily designed with optical parameters so that the light from the light is condensed on the recording layer L3.
なお、ホログラム素子H1からの回折光及びホログラム素子H1をそのまま透過した光源Ld2からの光は、いずれもホログラム素子H3のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H3をそのまま透過する。 Note that the diffracted light from the hologram element H1 and the light from the light source Ld2 that has passed through the hologram element H1 as they are do not satisfy the Bragg condition of the hologram element H3, and pass through the hologram element H3 as they are.
このように、ホログラム素子H1とホログラム素子H3は、互いにブラッグ条件が異なり、X軸方向に並んで配置されている。また、各ホログラム素子の角度倍率(=sin(出射角度)/sin(入射角度))は、いずれも1よりも小さい。なお、コリメートレンズ52の+X側にホログラム素子H3が配置され、ホログラム素子H3の+X側にホログラム素子H1が配置されても良い。
Thus, the hologram element H1 and the hologram element H3 have different Bragg conditions and are arranged side by side in the X-axis direction. Further, the angular magnification (= sin (exit angle) / sin (incident angle)) of each hologram element is smaller than 1. The hologram element H3 may be disposed on the + X side of the collimating
偏光ビームスプリッタ54は、ホログラム素子H3の+X側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ54は、入射する光の偏光状態に応じてその反射率が異なっている。ここでは、一例として、偏光ビームスプリッタ54は、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。従って、ホログラム素子H3を介した各光源からの光の大部分は、偏光ビームスプリッタ54を透過することができる。
The
λ/4板55は、偏光ビームスプリッタ54の+X側に配置され、入射光に1/4波長の光学的位相差を付与する。この1/4波長板55の+X側に、対物レンズ60が配置され、1/4波長板55を介した光を集光する。
The λ / 4
ここでは、光源Ld1からの光が第1記録層L1に集光され、光源Ld2からの光が第2記録層L2に集光され、光源Ld3からの光が第3記録層L3に集光される。すなわち、3個の光源を同時に発光させると、光ディスク15の3つの記録層に同時に光スポットを形成することができる。
Here, the light from the light source Ld1 is condensed on the first recording layer L1, the light from the light source Ld2 is condensed on the second recording layer L2, and the light from the light source Ld3 is condensed on the third recording layer L3. The That is, when three light sources emit light simultaneously, a light spot can be simultaneously formed on the three recording layers of the
集光レンズ58は、偏光ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された光ディスク15からの戻り光を収束光に変換する。
The condensing
シリンダレンズ73は、集光レンズ58の−Z側に配置され、集光レンズ58からの光に非点収差を付与する。
The
ハーフプリズム76aは、シリンダレンズ73の−Z側に配置され、シリンダレンズ73を介した光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分を+X方向に反射し、残りを透過させる。
The half prism 76a is disposed on the −Z side of the
ハーフプリズム76bは、ハーフプリズム76aの−Z側に配置され、ハーフプリズム76aを透過した光に含まれる第2記録層L2からの戻り光成分を+X方向に反射し、残りを透過させる。
The
ピンホール75aは、ハーフプリズム76aの+X側に配置され、ハーフプリズム76aで反射された光が入射する。このピンホール75aを通過した光は、受光器Pd3で受光される。従って、受光器Pd3で受光される光は、主として第3記録層L3からの戻り光である。
The
ピンホール75bは、ハーフプリズム76bの+X側に配置され、ハーフプリズム76bで反射された光が入射する。このピンホール75bを通過した光は、受光器Pd2で受光される。従って、受光器Pd2で受光される光は、主として第2記録層L2からの戻り光である。
The pinhole 75b is disposed on the + X side of the
ピンホール75cは、ハーフプリズム76bの−Z側に配置され、ハーフプリズム76bを透過した光が入射する。このピンホール75cを通過した光は、受光器Pd1で受光される。従って、受光器Pd1で受光される光は、主として第1記録層L1からの戻り光である。
The pinhole 75c is disposed on the −Z side of the
前記駆動系は、対物レンズ60の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ60を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及びトラッキング方向に対物レンズ60を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。
The drive system includes a focusing actuator for minutely driving the
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
光源Ld1から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、ホログラム素子H1で回折され、ホログラム素子H3をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The linearly polarized light (P-polarized light in this case) emitted from the light source Ld1 is converted into substantially parallel light by the
光源Ld2から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、ホログラム素子H1及びホログラム素子H3をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source Ld2 is converted into substantially parallel light by the
光源Ld3から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、ホログラム素子H1をそのまま透過し、ホログラム素子H3で回折され、偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The linearly polarized light (P-polarized light in this case) emitted from the light source Ld3 is converted into substantially parallel light by the
偏光ビームスプリッタ54に入射した光の大部分は、偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、対物レンズ60を介して光ディスク15の各記録層に集光される。
Most of the light incident on the
光ディスク15の各記録層からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60を介して1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
Reflected light from each recording layer of the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してハーフプリズム76aに入射する。戻り光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分は、ハーフプリズム76aで反射され、ピンホール75aを介して受光器Pd3で受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
ハーフプリズム76aを透過した戻り光は、ハーフプリズム76bに入射する。この戻り光に含まれる第2記録層L2からの戻り光成分は、ハーフプリズム76bで反射され、ピンホール75bを介して受光器Pd2で受光される。
The return light transmitted through the half prism 76a enters the
ハーフプリズム76bを透過した戻り光は、ピンホール75cを介して受光器Pd1で受光される。
The return light transmitted through the
なお、各ピンホールは、層間クロストークを除去するために設けられている。 Each pinhole is provided to remove interlayer crosstalk.
また、各受光器は、通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子(又は複数の受光領域)を含んで構成されている。各受光素子(又は各受光領域)はそれぞれ光電変換により受光量に応じた信号を生成し、再生信号処理回路28に出力する。
Each light receiver includes a plurality of light receiving elements (or a plurality of light receiving regions) that output signals including wobble signal information, reproduction data information, focus error information, track error information, and the like, as in a normal optical disk device. It consists of Each light receiving element (or each light receiving region) generates a signal corresponding to the amount of received light by photoelectric conversion and outputs the signal to the reproduction
図1に戻り、前記再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23の各受光器の出力信号(複数の光電変換信号)に基づいて、サーボ信号(フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など)、アドレス情報、同期情報、及びRF信号などを取得する。
Returning to FIG. 1, the reproduction
ここで得られたサーボ信号は制御回路26に出力され、アドレス情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25や駆動制御回路26などに出力される。さらに、再生信号処理回路28は、RF信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記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、再生データに含まれるアドレス情報はCPU40に出力される。
The servo signal obtained here is output to the
駆動制御回路26は、再生信号処理回路28からのサーボ信号に基づいて、駆動系の駆動信号を生成し、光ピックアップ装置23に出力する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、駆動制御回路26は、CPU40の指示に基づいて、シークモータ21を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ22を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ21及びスピンドルモータ22に出力される。
The
バッファRAM34には、光ディスク15に記録するデータ(記録用データ)、及び光ディスク15から再生したデータ(再生データ)などが一時的に格納される。このバッファRAM34へのデータの入出力は、バッファマネージャ37によって管理されている。
The buffer RAM 34 temporarily stores data to be recorded on the optical disk 15 (recording data), data reproduced from the optical disk 15 (reproduction data), and the like. Data input / output to / from the buffer RAM 34 is managed by a
エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ37を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路24に出力される。
Based on an instruction from the
レーザ制御回路24は、光ピックアップ装置23の各光源の発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び各光源の発光特性などに基づいて、各光源の駆動信号がレーザ制御回路24にて生成される。
The
インターフェース38は、上位装置90(例えば、パソコン)との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)、SCSI(Small Computer System Interface)及びUSB(Universal Serial Bus)などの標準インターフェースに準拠している。
The
フラッシュメモリ39には、CPU40にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及び各光源の発光特性などが格納されている。
The flash memory 39 stores various programs described by codes readable by the
CPU40は、フラッシュメモリ39に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをRAM41及びバッファRAM34に保存する。
The
《記録処理》
次に、上位装置90からユーザデータの記録要求があったときの、光ディスク装置20における処理(記録処理)について図4を用いて説明する。図4のフローチャートは、CPU40によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
<Recording process>
Next, a process (recording process) in the
上位装置90から記録要求コマンドを受信すると、図4のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがCPU40のプログラムカウンタにセットされ、記録処理がスタートする。
When a recording request command is received from the
最初のステップ401では、所定の線速度(又は角速度)で光ディスク15が回転するように駆動制御回路26に指示するとともに、上位装置90から記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路28などに通知する。また、記録要求コマンドに基づいて記録対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路28、エンコーダ25、及びレーザ制御回路24などに通知する。なお、ここでは、第1記録層L1と第2記録層L2と第3記録層L3とにユーザデータが記録されるものとする。
In the
次のステップ403では、バッファRAM34に蓄積されている上位装置90からのユーザデータ(記録用データ)を、第1記録層L1に記録するユーザデータ、第2記録層L2に記録するユーザデータ、及び第3記録層L3に記録するユーザデータに分割する。
In the
次のステップ405では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路26に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
In the
次のステップ407では、記録を許可する。これにより、エンコーダ25、レーザ制御回路24及び光ピックアップ装置23を介して、光ディスク15の各記録層にユーザデータがそれぞれ記録される。
In the
次のステップ409では、記録が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。記録が完了していれば、ここでの判断は肯定され、記録処理を終了する。ここでは、各記録層への記録がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で記録処理を終了することができる。
In the
《再生処理》
次に、上位装置90から再生要求があったときの、光ディスク装置20における処理(再生処理)について図5を用いて説明する。図5のフローチャートは、CPU40によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
《Reproduction processing》
Next, processing (playback processing) in the
上位装置90から再生要求コマンドを受信すると、図5のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがCPU40のプログラムカウンタにセットされ、再生処理がスタートする。
When the reproduction request command is received from the
最初のステップ501では、所定の線速度(又は角速度)で光ディスク15が回転するように駆動制御回路26に指示するとともに、上位装置90から再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路28などに通知する。また、再生要求コマンドに基づいて再生対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路28及びレーザ制御回路24などに通知する。なお、ここでは、第1記録層L1と第2記録層L2と第3記録層L3とから再生するものとする。
In the
次のステップ503では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路26に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
In the
次のステップ505では、再生を許可する。これにより、光ピックアップ装置23及び再生信号処理回路28を介して、光ディスク15の各記録層に記録されているデータがそれぞれ再生される。
In the
次のステップ507では、再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。再生が完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップ509に移行する。
In the
このステップ509では、第1記録層L1からの再生データと第2記録層L2からの再生データと第3記録層L3からの再生データとを連結し、上位装置90に転送する。そして、再生処理を終了する。ここでは、各記録層からの再生がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で再生処理を終了することができる。
In this
以上の説明から明らかなように、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20では、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。なお、CPU40によるプログラムに従う処理によって実現された処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって実現することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって実現することとしても良い。
As is apparent from the above description, in the
また、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置23では、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)と2個のホログラム素子(H1、H3)とによって光源ユニットが実現されている。
In the
以上説明したように、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)と、光源Ld1からの光を+X方向に回折し、光源Ld2及びLd3からの光を回折せずにそのまま透過させるホログラム素子H1と、ホログラム素子H1をそのまま透過した光源Ld3からの光を+X方向に回折し、ホログラム素子H1をそのまま透過した光源Ld2からの光及びホログラム素子H1からの回折光をそのまま透過させるホログラム素子H3と、を有している。そして、ホログラム素子H1とホログラム素子H3は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であり、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)と対物レンズ60との間の光路上に並んで配置されている。これにより、光利用効率を低下させることなく、照明系を小型化することができ、その結果として、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
As described above, according to the
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20によると、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置23を備えているため、複数の記録層を有する光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
Further, according to the
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20によると、第1記録層L1への記録と第2記録層L2への記録と第3記録層L3への記録とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクへの記録処理を迅速に行うことが可能となる。
Further, according to the
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20によると、第1記録層L1からの再生と第2記録層L2からの再生と第3記録層L3からの再生とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクからの再生処理を迅速に行うことが可能となる。
In addition, according to the
なお、上記第1の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、第1記録層L1への情報の記録を行いつつ、第2記録層L2から情報の再生を行うことができる。 In the first embodiment, recording and reproduction can be performed almost simultaneously. For example, information can be reproduced from the second recording layer L2 while recording information on the first recording layer L1.
また、上記第1の実施形態において、一例として図6に示されるように、前記ハーフプリズム76aと前記ハーフプリズム76bとに代えて、前記偏光ビームスプリッタ54と前記集光レンズ58との間の戻り光の光路上に2個のホログラム素子(R3、R1)を配置しても良い。ホログラム素子R3とホログラム素子R1は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 6 as an example, instead of the half prism 76a and the
ホログラム素子R3は、偏光ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、戻り光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分は、ホログラム素子R3で回折される。このホログラム素子R3から出射される回折光(図6では図示省略)は、前記集光レンズ58の光軸に対して若干傾斜している。また、ホログラム素子R3は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第3記録層L3の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光に含まれる第1記録層L1からの戻り光成分及び第2記録層L2からの戻り光成分は、ホログラム素子R3のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子R3をそのまま透過する。
The hologram element R3 is disposed on the −Z side of the
ホログラム素子R1は、ホログラム素子R3の−Z側に配置され、ホログラム素子R3をそのまま透過した戻り光に含まれる第1記録層L1からの戻り光成分が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、戻り光に含まれる第1記録層L1からの戻り光成分は、ホログラム素子R1で回折される。このホログラム素子R1から出射される回折光(図6では図示省略)は、前記集光レンズ58の光軸に対して若干傾斜している。また、ホログラム素子R1は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第1記録層L1の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、ホログラム素子R3からの回折光及びホログラム素子R3をそのまま透過した戻り光に含まれる第2記録層L2からの戻り光成分は、ホログラム素子R1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子R1をそのまま透過する。
The hologram element R1 is disposed on the −Z side of the hologram element R3, and is set so that the return light component from the first recording layer L1 included in the return light transmitted through the hologram element R3 as it is satisfies the Bragg condition. ing. Therefore, the return light component from the first recording layer L1 included in the return light is diffracted by the hologram element R1. Diffracted light (not shown in FIG. 6) emitted from the
これにより、各受光器を同一面上に配置することができ、かつ小さな検出スポットで正常なフォーカス信号を発生させることができる。すなわち、前記受光器Pd3は前記受光器Pd2の−X側に配置され、前記受光器Pd1は前記受光器Pd2の+X側に配置される。 Thereby, each light receiver can be arrange | positioned on the same surface, and a normal focus signal can be generated with a small detection spot. That is, the light receiver Pd3 is disposed on the −X side of the light receiver Pd2, and the light receiver Pd1 is disposed on the + X side of the light receiver Pd2.
この場合には、2個のホログラム素子(R3、R1)と3個の受光器(Pd1、Pd2、Pd3)とによって光検出ユニットが実現されている。そして、前記各ピンホールは不要である。なお、この場合に、ホログラム素子R1が偏光ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、ホログラム素子R1の−Z側にホログラム素子R3が配置されても良い。
In this case, a light detection unit is realized by two hologram elements (R3, R1) and three light receivers (Pd1, Pd2, Pd3). And each said pinhole is unnecessary. In this case, the hologram element R1 may be disposed on the −Z side of the
これにより、光利用効率を低下させることなく、検出系を小型化することができ、その結果として、更に性能低下を招くことなく、光ピックアップ装置の小型化を図ることが可能となる。 As a result, the detection system can be reduced in size without lowering the light utilization efficiency, and as a result, the optical pickup device can be reduced in size without causing further deterioration in performance.
また、上記第1の実施形態では、光源が3個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the case where there were three light sources, it is not limited to this.
また、上記第1の実施形態では、光ディスク15の記録層が3層の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
In the first embodiment, the case where the recording layer of the
また、上記第1の実施形態において、各ホログラム素子を作成する際に用いられる情報光に高次の球面収差を加えても良い。これにより、球面収差を完全に補正することも可能である。また、トラッキング制御時の対物レンズ60のシフトに起因する収差を、前記情報光に付加しても良い。この場合に、前記光源Ld2に対応して、上述した収差補正作用が付加されたホログラム素子が、更に設けられても良い。
In the first embodiment, high-order spherical aberration may be added to the information light used when creating each hologram element. Thereby, it is also possible to completely correct the spherical aberration. Moreover, you may add the aberration resulting from the shift of the
《第2の実施形態》
この第2の実施形態は、前述した第1の実施形態における各光源に代えて、ホログラムユニットをそれぞれ用いる点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、第1の実施形態と同様である。従って、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment is characterized in that a hologram unit is used in place of each light source in the first embodiment described above. The configuration of the optical disk device excluding the optical pickup device is the same as that of the first embodiment. Accordingly, the following description will be focused on the differences from the first embodiment, and the same reference numerals will be used for the same or equivalent components as in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall.
本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置23は、図7に示されるように、3個のホログラムユニット(HU1、HU2、HU3)、コリメートレンズ52、2個のホログラム素子(H11、H31)、λ/4板55、対物レンズ60、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。各ホログラムユニットは、それぞれ同じ特性のホログラムユニットである。
As shown in FIG. 7, the
ホログラムユニットHU2は、一例として図8(A)に示されるように、波長が660nmのレーザ光を出射する光源k2、受光器m2及び偏光ホログラムn2を有し、コリメートレンズ52の光軸上に配置されている。光源k2からはP偏光の光が出射されるものとする。偏光ホログラムn2は、光源k2の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器m2は、光源k2の近傍に配置され、偏光ホログラムn2で偏向された戻り光を受光する。従って、光源k2から出射された光は、偏光ホログラムn2を介してコリメートレンズ52に入射する。
As an example, the hologram unit HU2 includes a light source k2 that emits laser light having a wavelength of 660 nm, a light receiver m2, and a polarization hologram n2, and is arranged on the optical axis of the collimating
ホログラムユニットHU1は、一例として図8(B)に示されるように、波長が660nmのレーザ光を出射する光源k1、受光器m1及び偏光ホログラムn1を有し、ホログラムユニットHU2の+Z側に配置されている。光源k1からはP偏光の光が出射されるものとする。偏光ホログラムn1は、光源k1の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器m1は、光源k1の近傍に配置され、偏光ホログラムn1で偏向された戻り光を受光する。従って、光源k1から出射された光は、偏光ホログラムn1を介してコリメートレンズ52に入射する。
As an example, as shown in FIG. 8B, the hologram unit HU1 includes a light source k1, a light receiver m1, and a polarization hologram n1 that emit laser light having a wavelength of 660 nm, and is disposed on the + Z side of the hologram unit HU2. ing. It is assumed that P-polarized light is emitted from the light source k1. The polarization hologram n1 is arranged on the + X side of the light source k1, and is set so that the reflectance with respect to the P-polarized light is small and the reflectance with respect to the S-polarized light is large. The light receiver m1 is disposed near the light source k1 and receives the return light deflected by the polarization hologram n1. Accordingly, the light emitted from the light source k1 enters the collimating
ホログラムユニットHU3は、一例として図8(C)に示されるように、波長が660nmのレーザ光を出射する光源k3、受光器m3及び偏光ホログラムn3を有し、ホログラムユニットHU2の−Z側に配置されている。光源k3からはP偏光の光が出射されるものとする。偏光ホログラムn3は、光源k3の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器m3は、光源k3の近傍に配置され、偏光ホログラムn3で偏向された戻り光を受光する。従って、光源k3から出射された光は、偏光ホログラムn3を介してコリメートレンズ52に入射する。
As an example, as shown in FIG. 8C, the hologram unit HU3 includes a light source k3 that emits laser light having a wavelength of 660 nm, a light receiver m3, and a polarization hologram n3, and is arranged on the −Z side of the hologram unit HU2. Has been. It is assumed that P-polarized light is emitted from the light source k3. The polarization hologram n3 is disposed on the + X side of the light source k3, and is set so that the reflectance with respect to the P-polarized light is small and the reflectance with respect to the S-polarized light is large. The light receiver m3 is disposed near the light source k3 and receives the return light deflected by the polarization hologram n3. Therefore, the light emitted from the light source k3 enters the collimating
ホログラム素子H11とホログラム素子H31は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。また、各ホログラム素子の角度倍率は、いずれも1よりも小さい。各ホログラム素子は、材料にサーモプラスチック又はフォトポリマーが用いられ、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成されている。 The hologram element H11 and the hologram element H31 are volume hologram elements in which the Bragg conditions are different from each other, and both the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel. In addition, the angular magnification of each hologram element is smaller than 1. Each hologram element is made by using a so-called two-beam interference exposure method using a thermoplastic or photopolymer as a material.
ホログラム素子H11は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU1からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H11は、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU1からの光を回折する。このホログラム素子H11から出射される回折光(図7では図示省略)は、対物レンズ60の光軸に対して若干傾斜した、やや収束ぎみの光となり、その収束の程度は、ホログラムユニットHU2からの光が記録層L2に集光するときに、ホログラムユニットHU1からの光が記録層L1に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。
The hologram element H11 is disposed on the + X side of the collimating
また、ホログラム素子H11は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第1記録層L1の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU2からの光及びホログラムユニットHU3からの光は、いずれもホログラム素子H11のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H11をそのまま透過する。
Further, the hologram element H11 has a function of correcting aberration caused by the difference between the position of the second recording layer L2 and the position of the first recording layer L1 with respect to the
ホログラム素子H31は、ホログラム素子H11の+X側に配置され、ホログラム素子H11をそのまま透過したホログラムユニットHU3からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H31は、ホログラム素子H11をそのまま透過したホログラムユニットHU3からの光を回折する。このホログラム素子H31から出射される回折光(図7では図示省略)は、対物レンズ60の光軸に対して若干傾斜した、やや発散ぎみの光となり、その発散の程度は、ホログラムユニットHU2からの光が記録層L2に集光するときに、ホログラムユニットHU3からの光が記録層L3に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。
The hologram element H31 is arranged on the + X side of the hologram element H11, and the light from the hologram unit HU3 that has passed through the hologram element H11 as it is is set so as to satisfy the Bragg condition. Accordingly, the hologram element H31 diffracts the light from the hologram unit HU3 that has passed through the hologram element H11 as it is. The diffracted light emitted from the hologram element H31 (not shown in FIG. 7) becomes slightly divergent light slightly inclined with respect to the optical axis of the
また、ホログラム素子H31は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第3記録層L3の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、ホログラム素子H11からの回折光及びホログラム素子H11をそのまま透過したホログラムユニットHU2からの光は、いずれもホログラム素子H31のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H31をそのまま透過する。
Further, the hologram element H31 has a function of correcting aberration caused by the difference between the position of the second recording layer L2 and the position of the third recording layer L3 with respect to the
λ/4板55は、ホログラム素子H31の+X側に配置され、この1/4波長板55の+X側に対物レンズ60が配置されている。
The λ / 4
上記のように構成される本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
光源k1から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、偏光ホログラムn1を介してコリメートレンズ52に入射し、ホログラム素子H11で回折され、ホログラム素子H31をそのまま透過し、1/4波長板55に入射する。そして、1/4波長板55で円偏光とされ、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録層L1に集光される。
Light of linearly polarized light (here P-polarized light) emitted from the light source k1 enters the collimating
光源k2から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、偏光ホログラムn2を介してコリメートレンズ52に入射し、ホログラム素子H11及びホログラム素子H31をそのまま透過し、1/4波長板55に入射する。そして、1/4波長板55で円偏光とされ、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録層L2に集光される。
Light of linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source k2 enters the collimating
光源k3から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、偏光ホログラムn3を介してコリメートレンズ52に入射し、ホログラム素子H11をそのまま透過し、ホログラム素子H31で回折され、1/4波長板55に入射する。そして、1/4波長板55で円偏光とされ、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録層L3に集光される。
The linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source k3 enters the collimating
そこで、各光源を同時に発光させると、各記録層に同時に光スポットを形成することができる。但し、前述した第1の実施形態と異なり、Z軸方向における各光スポットの位置は互いに異なっている。すなわち、各光スポットは、光ディスク15の回転中心からの距離が、互いに異なっている。
Therefore, if each light source emits light at the same time, a light spot can be simultaneously formed on each recording layer. However, unlike the above-described first embodiment, the positions of the light spots in the Z-axis direction are different from each other. That is, the respective light spots have different distances from the rotation center of the
光ディスク15からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60を介して1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光はホログラム素子H31に入射し、戻り光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分が回折される。この回折光は、コリメートレンズ52の光軸に対して若干傾斜している。
The reflected light from the
ホログラム素子H31を介した戻り光は、ホログラム素子H11に入射し、戻り光に含まれる第1記録層L1からの戻り光成分が回折される。この回折光は、コリメートレンズ52の光軸に対して若干傾斜している。
The return light that has passed through the hologram element H31 enters the hologram element H11, and the return light component from the first recording layer L1 included in the return light is diffracted. This diffracted light is slightly inclined with respect to the optical axis of the collimating
ホログラム素子H11を介した戻り光は、コリメートレンズ52に入射する。
The return light that has passed through the hologram element H11 enters the collimating
コリメートレンズ52に入射した戻り光に含まれる第3記録層L3からの戻り光成分(ホログラム素子H31で回折された光)は、ホログラムユニットHU3に向けてコリメートレンズ52から出射され、偏光ホログラムn3を介して受光器m3で受光される。
The return light component (light diffracted by the hologram element H31) from the third recording layer L3 included in the return light incident on the
コリメートレンズ52に入射した戻り光に含まれる第1記録層L1からの戻り光成分(ホログラム素子H11で回折された光)は、ホログラムユニットHU1に向けてコリメートレンズ52から出射され、偏光ホログラムn1を介して受光器m1で受光される。
The return light component (the light diffracted by the hologram element H11) included in the return light incident on the
コリメートレンズ52に入射した戻り光に含まれる第2記録層L2からの戻り光成分(各ホログラム素子をそのまま透過した光)は、ホログラムユニットHU2に向けてコリメートレンズ52から出射され、偏光ホログラムn2を介して受光器m2で受光される。
The return light component from the second recording layer L2 included in the return light incident on the collimator lens 52 (light that has passed through each hologram element as it is) is emitted from the
各受光器は、前述した第1の実施形態と同様に構成され、受光量に応じた信号を再生信号処理回路28に出力する。
Each light receiver is configured in the same manner as in the first embodiment described above, and outputs a signal corresponding to the amount of received light to the reproduction
以上説明したように、本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、3個の光源(k1、k2、k3)と、光源k1からの光を対物レンズ60に向かう方向に回折するとともに、光源k1から出射された光の対物レンズ60を介した戻り光を受光器m1に向かう方向に回折するホログラム素子H11と、光源k3からの光を対物レンズ60に向かう方向に回折するとともに、光源k3から出射された光の対物レンズ60を介した戻り光を受光器m3に向かう方向に回折するホログラム素子H31と、を有し、各ホログラム素子は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であり、X軸方向に並んで配置されている。これにより、前述した第1の実施形態よりも更に、光ピックアップ装置及び光ディスク装置の小型化を促進することができる。
As described above, according to the
ところで、上記第2の実施形態において、仮に、光ディスク15の回転中心からの距離が互いに等しい位置に、各光スポットが形成されると、第1記録層L1からの戻り光成分、第2記録層L2からの戻り光成分、及び第3記録層L3からの戻り光成分は、各体積ホログラム素子の光軸近傍における入射角が、いずれもほぼ等しくなり、例えば、ホログラム素子H31では第3記録層L3からの戻り光成分だけでなく、第1記録層L1からの戻り光成分及び第2記録層L2からの戻り光成分の一部も回折されてしまう。しかしながら、本第2の実施形態では、各記録層に形成される光スポットは、光ディスク15の回転中心からの距離が互いに異なっているため、各ホログラム素子では、光軸近傍における、第1記録層L1からの戻り光成分の入射角度と、第2記録層L2からの戻り光成分の入射角度と、第3記録層L3からの戻り光成分の入射角度とを、互いに異ならせることができる。従って、ホログラム素子H31では第3記録層L3からの戻り光成分のみが回折され、ホログラム素子H11では第1記録層L1からの戻り光成分のみが回折されるようにすることが可能となる。すなわち、各ホログラム素子における戻り光の分離特性が向上する。
By the way, in the second embodiment, if each light spot is formed at a position where the distances from the rotation center of the
なお、上記第2の実施形態において、前記ホログラムユニットHU2からの光の収差を補正する必要があるときには、一例として図9に示されるように、前記2個のホログラム素子(H11、H31)に代えて、3個のホログラムユニット(HU1、HU2、HU3)のそれぞれに対応した3個のホログラム素子(H13、H23、H33)を用いても良い。この場合には、全てのホログラム素子で、対応するホログラムユニットからの光を0次光と1次回折光とを分離するために、一例として各光源から出射される光の最大強度出射方向を前記対物レンズ60の光軸に対して傾斜させている。
In the second embodiment, when it is necessary to correct the aberration of light from the hologram unit HU2, the two hologram elements (H11, H31) are used as an example as shown in FIG. Three hologram elements (H13, H23, H33) corresponding to each of the three hologram units (HU1, HU2, HU3) may be used. In this case, in order to separate the light from the corresponding hologram unit into the zero-order light and the first-order diffracted light in all the hologram elements, for example, the maximum intensity emission direction of the light emitted from each light source is set as the objective. It is inclined with respect to the optical axis of the
3つのホログラム素子(H13、H23、H33)は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。 The three hologram elements (H13, H23, H33) have different Bragg conditions, and are all volume hologram elements in which the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel.
ホログラム素子H13は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU1からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H13は、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU1からの光を回折する。このホログラム素子H13から出射される回折光(図9では図示省略)は、対物レンズ60の光軸に対して若干傾斜した、やや収束ぎみの光となり、その収束の程度は、ホログラムユニットHU2からの光が記録層L2に集光するときに、ホログラムユニットHU13からの光が記録層L1に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。
The hologram element H13 is disposed on the + X side of the collimating
また、ホログラム素子H13は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第1記録層L1の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHU2からの光及びホログラムユニットHU3からの光は、いずれもホログラム素子H13のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H13をそのまま透過する。
In addition, the hologram element H13 has a function of correcting aberration caused by the difference between the position of the second recording layer L2 and the position of the first recording layer L1 with respect to the
ホログラム素子H23は、ホログラム素子H13の+X側に配置され、ホログラム素子H13をそのまま透過したホログラムユニットHU2からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H23は、ホログラム素子H13をそのまま透過したホログラムユニットHU2からの光を回折する。このホログラム素子H23から出射される回折光は、対物レンズ60の光軸に略平行の光となる。すなわち、ホログラム素子H23の角度倍率は0である。
The hologram element H23 is disposed on the + X side of the hologram element H13, and is set so that light from the hologram unit HU2 that has passed through the hologram element H13 as it is satisfies the Bragg condition. Accordingly, the hologram element H23 diffracts the light from the hologram unit HU2 that has passed through the hologram element H13 as it is. The diffracted light emitted from the hologram element H23 becomes light substantially parallel to the optical axis of the
なお、ホログラム素子H13からの回折光及びホログラム素子H13をそのまま透過したホログラムユニットHU3からの光は、いずれもホログラム素子H23のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H23をそのまま透過する。 Note that the diffracted light from the hologram element H13 and the light from the hologram unit HU3 that has passed through the hologram element H13 as they are do not satisfy the Bragg condition of the hologram element H23, and pass through the hologram element H23 as they are.
ホログラム素子H33は、ホログラム素子H23の+X側に配置され、ホログラム素子H23をそのまま透過したホログラムユニットHU3からの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子H33は、ホログラム素子H23をそのまま透過したホログラムユニットHU3からの光を回折する。このホログラム素子H33から出射される回折光(図9では図示省略)は、対物レンズ60の光軸に対して若干傾斜した、やや発散ぎみの光となり、その発散の程度は、ホログラムユニットHU2からの光が記録層L2に集光するときに、ホログラムユニットHU3からの光が記録層L3に集光するように、予め光学パラメータによって設計されている。
The hologram element H33 is arranged on the + X side of the hologram element H23, and the light from the hologram unit HU3 that has passed through the hologram element H23 as it is is set so as to satisfy the Bragg condition. Accordingly, the hologram element H33 diffracts the light from the hologram unit HU3 that has passed through the hologram element H23 as it is. The diffracted light (not shown in FIG. 9) emitted from the hologram element H33 is slightly diverging light slightly inclined with respect to the optical axis of the
また、ホログラム素子H33は、対物レンズ60に対する第2記録層L2の位置と第3記録層L3の位置の差に起因する収差を補正する機能を有している。なお、ホログラム素子H13からの回折光及びホログラム素子H23からの回折光は、いずれもホログラム素子H33のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H33をそのまま透過する。
Further, the hologram element H33 has a function of correcting aberration caused by the difference between the position of the second recording layer L2 and the position of the third recording layer L3 with respect to the
なお、本第2の実施形態でも、光源が3個に限定されるものではない。また、光ディスク15の記録層も3層に限定されるものではない。
In the second embodiment, the number of light sources is not limited to three. Further, the recording layer of the
《第3の実施形態》
この第3の実施形態は、前述した第1の実施形態及び第2の実施形態と異なり、同一の記録層に複数の光スポットを同時に形成できる点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理の部分以外は第1の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク15は、一例として、1つの記録層を有するDVD系の光ディスクであるものとする。
<< Third Embodiment >>
The third embodiment is characterized in that a plurality of light spots can be simultaneously formed on the same recording layer, unlike the first and second embodiments described above. The configuration of the optical disk apparatus excluding the optical pickup apparatus is almost the same as that of the first embodiment except for the data processing and signal processing. Accordingly, the following description will be focused on the differences from the first embodiment, and the same reference numerals will be used for the same or equivalent components as in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall. Here, as an example, the
本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23は、一例として図10に示されるように、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)、コリメートレンズ52、2個のホログラム素子(H12、H32)、偏光ビームスプリッタ54、λ/4板55、対物レンズ60、集光レンズ58、シリンダレンズ73、3個の受光器(Pd1、Pd2、Pd3)、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
As shown in FIG. 10 as an example, the
各光源は、いずれも波長が660nmのレーザ光を出射する。ここでは、光源Ld2はコリメートレンズ52の光軸上に配置され、光源Ld1は光源Ld2の+Z側に配置され、光源Ld3は光源Ld2の−Z側に配置されている。また、一例として各光源からはP偏光の光がそれぞれ出射されるものとする。各光源から出射されるレーザ光の最大強度出射方向は、いずれも+X方向である。
Each light source emits laser light having a wavelength of 660 nm. Here, the light source Ld2 is disposed on the optical axis of the collimating
コリメートレンズ52は、各光源の+X側に配置され、各光源からの光を略平行光とする。ここでは、光源Ld1から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、一例として図11(a)に示されるように、X軸方向に対して時計回りにθa1(+θa1)だけ傾斜した方向に略平行な光となり、光源Ld2から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、一例として図11(b)に示されるように、X軸方向に略平行な光となり、光源Ld3から出射された光は、コリメートレンズ52を透過すると、一例として図11(c)に示されるように、X軸方向に対して反時計回りにθc1(−θc1)だけ傾斜した方向に略平行な光となるものとする。なお、本明細書では、時計回りの傾斜を+とし、反時計回りの傾斜を−としている。
The collimating
ホログラム素子H12とホログラム素子H32は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。 The hologram element H12 and the hologram element H32 have different Bragg conditions, and both are volume hologram elements in which the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel.
ホログラム素子H12は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、ホログラム素子H32は、ホログラム素子H12の+X側に配置されている。
The hologram element H12 is disposed on the + X side of the collimating
各ホログラム素子は、材料にサーモプラスチック又はフォトポリマーが用いられ、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成されている。例えば、一例として図12(A)に示されるように、ホログラムパターンがまだ形成されていないホログラム素子Hmに、ホログラム素子Hmの左面上側(水平方向に対して+θa1だけ傾斜した方向)から参照光Lrを入射するとともに、ホログラム素子Hmの左面下側(水平方向に対して−θa2だけ傾斜した方向)から情報光Liを入射して、ホログラム素子Hmの内部にホログラムパターンを形成することにより、ホログラム素子H12が作成される。ここでは、光源Ld1がコリメートレンズ52の光軸よりも+Z側に配置されていることによる収差と同一の収差を参照光Lrに付与し、情報光Liを無収差としている。すなわち、ホログラム素子H12は、光源Ld1がコリメートレンズ52の光軸よりも+Z側に配置されていることによる収差を補正することができる。
Each hologram element is made by using a so-called two-beam interference exposure method using a thermoplastic or photopolymer as a material. For example, as shown in FIG. 12A as an example, the reference light Lr is applied to the hologram element Hm on which the hologram pattern has not yet been formed from the upper left side of the hologram element Hm (direction inclined by + θa1 with respect to the horizontal direction). Is incident on the left side of the hologram element Hm (a direction inclined by −θa2 with respect to the horizontal direction) to form a hologram pattern inside the hologram element Hm. H12 is created. Here, the same aberration as the aberration due to the fact that the light source Ld1 is arranged on the + Z side with respect to the optical axis of the collimating
また、一例として図12(B)に示されるように、ホログラムパターンがまだ形成されていないホログラム素子Hmに、ホログラム素子Hmの左面下側(水平方向に対して−θc1だけ傾斜した方向)から参照光Lrを入射するとともに、ホログラム素子Hmの左面上側(水平方向に対して+θc2だけ傾斜した方向)から情報光Liを入射して、ホログラム素子Hmの内部にホログラムパターンを形成することにより、ホログラム素子H32が作成される。ここでは、光源Ld3がコリメートレンズ52の光軸よりも−Z側に配置されていることによる収差と同一の収差を参照光Lrに付与し、情報光Liを無収差としている。すなわち、ホログラム素子H32は、光源Ld3がコリメートレンズ52の光軸よりも−Z側に配置されていることによる収差を補正することができる。
As an example, as shown in FIG. 12B, a hologram element Hm on which a hologram pattern has not yet been formed is referenced from the lower left side of the hologram element Hm (a direction inclined by −θc1 with respect to the horizontal direction). The hologram element is formed by entering the light Lr and entering the information light Li from the upper left side of the hologram element Hm (the direction inclined by + θc2 with respect to the horizontal direction) to form a hologram pattern inside the hologram element Hm. H32 is created. Here, the same aberration as the aberration caused by the light source Ld3 being arranged on the −Z side with respect to the optical axis of the collimating
コリメートレンズ52を介した光源Ld1からの光は、ホログラム素子H12のブラッグ条件を満足するため、ホログラム素子H12で回折される。ホログラム素子H12は、一例として図13(A)に示されるように、X軸方向に対して−θa2だけ傾斜した方向に回折光を出射する。
The light from the light source Ld1 through the
また、コリメートレンズ52を介した光源Ld2からの光及び光源Ld3からの光は、いずれもホログラム素子H12のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H12をそのまま透過する。
Further, the light from the light source Ld2 and the light from the light source Ld3 via the
ホログラム素子H12をそのまま透過した光源Ld3からの光は、ホログラム素子H32のブラッグ条件を満足するため、ホログラム素子H32で回折される。ホログラム素子H32は、一例として図13(B)に示されるように、X軸方向に対して+θc2だけ傾斜した方向に回折光を出射する。 The light from the light source Ld3 that has passed through the hologram element H12 as it is is diffracted by the hologram element H32 in order to satisfy the Bragg condition of the hologram element H32. As an example, the hologram element H32 emits diffracted light in a direction inclined by + θc2 with respect to the X-axis direction, as shown in FIG. 13B.
また、ホログラム素子H12をそのまま透過した光源Ld2からの及びホログラム素子H12からの回折光は、いずれもホログラム素子H32のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子H32をそのまま透過する。 In addition, the diffracted light from the light source Ld2 that has passed through the hologram element H12 and from the hologram element H12 do not satisfy the Bragg condition of the hologram element H32, and pass through the hologram element H32 as it is.
なお、コリメートレンズ52の+X側にホログラム素子H32が配置され、ホログラム素子H32の+X側にホログラム素子H12が配置されても良い。
The hologram element H32 may be disposed on the + X side of the collimating
さらに、前記各ホログラム素子からの回折光の強度分布を等しく、あるいは軸対象とするには、前記情報光の強度分布を補正すれば良い。一例として図14(A)に示されるように、中心軸がずれた通常のガウス強度分布を持つ参照光Lrと情報光Liで体積ホログラム素子H12を作成すると、紙面上側の屈折率変化が大きくなるので、一例として図14(B)に示されるように、回折光の強度分布は偏ったガウス分布になり、光ディスクに形成される光スポットの形状が変形して信号特性が劣化するおそれがある。そこで、一例として図15(A)に示されるように、紙面下側にピーク強度を持つような情報光Liで体積ホログラム素子H12を作成すると、一例として図15(B)に示されるように、通常のガウス強度分布を持つ軸対称な回折光が得られる。また、一例として図16(A)に示されるように、ビーム端部の強度がビーム中心部の強度よりも大きい情報光Liで体積ホログラム素子H12を作成すると、一例として図16(B)に示されるように、ビーム端部の強度が大きい回折光が得られる。そこで、情報光Liの強度分布を調整することにより、回折光の端部強度(RIM強度)を調整することができる。これは、通常のビーム整形作用に相当する。 Further, in order to make the intensity distribution of the diffracted light from the hologram elements equal or have an axial object, the intensity distribution of the information light may be corrected. As an example, as shown in FIG. 14A, when the volume hologram element H12 is created with the reference light Lr and the information light Li having a normal Gaussian intensity distribution with the center axis shifted, the refractive index change on the upper side of the paper becomes large. Therefore, as an example, as shown in FIG. 14B, the intensity distribution of the diffracted light becomes a biased Gaussian distribution, and the shape of the light spot formed on the optical disk may be deformed to deteriorate the signal characteristics. Therefore, as shown in FIG. 15 (A) as an example, when the volume hologram element H12 is created with information light Li having a peak intensity on the lower side of the paper, as shown in FIG. 15 (B) as an example, Axisymmetric diffracted light having a normal Gaussian intensity distribution can be obtained. As an example, as shown in FIG. 16A, when the volume hologram element H12 is made of information light Li in which the intensity at the beam end is larger than the intensity at the center of the beam, an example is shown in FIG. As a result, diffracted light having a high intensity at the beam end can be obtained. Therefore, the edge intensity (RIM intensity) of the diffracted light can be adjusted by adjusting the intensity distribution of the information light Li. This corresponds to a normal beam shaping action.
ここでは、各ホログラム素子から出射される回折光は、そのホログラム素子の光軸に対して軸対称の強度分布を有している。また、各ホログラム素子は、出射される回折光の強度分布の半値全角が、入射光の強度分布の半値全角よりも大きくなるように設定されている。 Here, the diffracted light emitted from each hologram element has an intensity distribution that is axially symmetric with respect to the optical axis of the hologram element. Each hologram element is set so that the full width at half maximum of the intensity distribution of the diffracted light to be emitted is larger than the full width at half maximum of the intensity distribution of the incident light.
図10に戻り、偏光ビームスプリッタ54は、ホログラム素子H32の+X側に配置され、λ/4板55、対物レンズ60、集光レンズ58、及びシリンダレンズ73は、いずれも前述した第1の実施形態と同様に配置されている。
Returning to FIG. 10, the
受光器Pd2は、シリンダレンズ73の−Z側であって、シリンダレンズ73の光軸上に配置されている。受光器Pd1は、受光器Pd2の−X側に配置され、受光器Pd3は、受光器Pd2の+X側に配置されている。
The light receiver Pd <b> 2 is arranged on the −Z side of the
上記のように構成される本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
光源Ld1から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52を介してホログラム素子H12に入射し、ホログラム素子H12で回折され、ホログラム素子H32をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ54に入射する。光源Ld2から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52を介してホログラム素子H12に入射し、ホログラム素子H12及びホログラム素子H32をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ54に入射する。光源Ld3から出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、コリメートレンズ52を介してホログラム素子H12に入射し、ホログラム素子H12をそのまま透過し、ホログラム素子H32で回折され、偏光ビームスプリッタ54に入射する。
Light of linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source Ld1 is incident on the hologram element H12 via the
偏光ビームスプリッタ54に入射した光の大部分は、偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録層に集光される。
Most of the light incident on the
ここでは、光源Ld2からの光は、対物レンズ60の光軸と交差する位置t2に集光され、光源Ld1からの光は、前記位置t2の+Z側の位置t1に集光され、光源Ld3からの光は、前記位置t2の−Z側の位置t3に集光される。すなわち、各光源から出射された光は、光ディスク15の記録層上の互いに異なる位置に集光される。
Here, the light from the light source Ld2 is condensed at a position t2 intersecting the optical axis of the
光ディスク15からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60を介して1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介して各受光器で受光される。ここでは、位置t1からの戻り光は受光器Pd1で受光され、位置t2からの戻り光は受光器Pd2で受光され、位置t3からの戻り光は受光器Pd3で受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
ところで、光ディスク15の記録層に形成される各光スポットの間隔Dは、各光源のZ軸方向における間隔dpとホログラム素子の角度倍率m(=sin(出射角度)/sin(入射角度))とコリメートレンズ52の焦点距離fcと対物レンズ60の焦点距離foとに依存する。すなわち、次の(1)式の関係がある。
By the way, the distance D of each light spot formed on the recording layer of the
m=(D/dp)×(fc/fo) ……(1) m = (D / dp) × (fc / fo) (1)
そこで、例えば、dp=6mm、fc=24mm、fo=4mmのときに、D=0.01mmとするには、m=0.01とすれば良い。ここでは、sin(入射角度)=D/fc=0.25であるため、sin(出射角度)=sin(入射角度)×0.01=0.0025となる。 Therefore, for example, when dp = 6 mm, fc = 24 mm, and fo = 4 mm, D = 0.01 mm can be achieved by setting m = 0.01. Here, since sin (incident angle) = D / fc = 0.25, sin (exit angle) = sin (incident angle) × 0.01 = 0.0025.
この場合に、例えば、受光器Pd2を4分割受光素子とし、受光器Pd2の出力信号に基づいて、非点収差法によるトラックエラー信号検出、及びプッシュプル法によるフォーカスエラー信号検出を行っても良い。 In this case, for example, the light receiver Pd2 may be a four-divided light receiving element, and the track error signal detection by the astigmatism method and the focus error signal detection by the push-pull method may be performed based on the output signal of the light receiver Pd2. .
以上の説明から明らかなように、本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23では、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)と2個のホログラム素子(H12、H32)とによって光源ユニットが実現されている。
As is clear from the above description, in the
以上説明したように、本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、3個の光源(Ld1、Ld2、Ld3)と、光源Ld1からの光を回折し、光源Ld2及び光源Ld3からの光はいずれも回折せずにそのまま透過させるホログラム素子H12と、ホログラム素子H12をそのまま透過した光源Ld3からの光を回折し、ホログラム素子H12をそのまま透過した光源Ld2からの光及びホログラム素子H12で回折された光はいずれも回折せずにそのまま透過させるホログラム素子H32と、を有し、各ホログラム素子は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であり、X軸方向に並んで配置されている。これにより、光利用効率を低下させることなく、照明系を小型化することができ、その結果として、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
As described above, according to the
また、本第3の実施形態に係る光ディスク装置によると、本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23を備えているため、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
Further, according to the optical disc apparatus according to the third embodiment, since the
また、本第3の実施形態に係る光ディスク装置によると、複数のトラックへの記録をほぼ同時に行うことができるため、光ディスクに対する記録処理を迅速に行うことが可能となる。 In addition, according to the optical disc apparatus of the third embodiment, recording on a plurality of tracks can be performed almost simultaneously, so that recording processing on the optical disc can be performed quickly.
また、本第3の実施形態に係る光ディスク装置によると、複数のトラックからの再生をほぼ同時に行うことができるため、光ディスクに対する再生処理を迅速に行うことが可能となる。 In addition, according to the optical disc apparatus according to the third embodiment, reproduction from a plurality of tracks can be performed almost simultaneously, so that it is possible to perform reproduction processing on the optical disc quickly.
なお、本第3の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、一のトラックへの情報の記録を行いつつ、他のトラックから情報を再生することができる。 In the third embodiment, recording and reproduction can be performed almost simultaneously. For example, information can be reproduced from another track while recording information on one track.
なお、上記第3の実施形態でも、光源が3個の場合に限定されるものではない。 Note that the third embodiment is not limited to the case where there are three light sources.
また、上記第3の実施形態において、一例として図17に示されるように、前記集光レンズ58とシリンダレンズ73に代えて、3つのホログラム素子(R32、R22、R12)を、前記偏光ビームスプリッタ54と前記各受光器との間の光路上に配置しても良い。ホログラム素子R32とホログラム素子R22とホログラム素子R12は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。
In the third embodiment, as shown in FIG. 17 as an example, instead of the
ホログラム素子R32は、偏光ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光に含まれる位置t3からの戻り光成分を回折し、前記受光器Pd3の受光面に集光するように設定されている。また、ホログラム素子R32は、回折光に非点収差を付与する。
The hologram element R32 is disposed on the −Z side of the
なお、偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光に含まれる位置t1からの戻り光成分及び位置t2からの戻り光成分は、ホログラム素子R32のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子R32をそのまま透過する。
Note that the return light component from the position t1 and the return light component from the position t2 included in the return light reflected in the −Z direction by the
ホログラム素子R22は、ホログラム素子R32の−Z側に配置され、ホログラム素子R32をそのまま透過した戻り光に含まれる位置t2からの戻り光成分を回折し、前記受光器Pd2の受光面に集光するように設定されている。また、ホログラム素子R22は、回折光に非点収差を付与する。 The hologram element R22 is arranged on the −Z side of the hologram element R32, diffracts the return light component from the position t2 included in the return light that has passed through the hologram element R32 as it is, and condenses it on the light receiving surface of the light receiver Pd2. Is set to The hologram element R22 gives astigmatism to the diffracted light.
なお、ホログラム素子R32をそのまま透過した戻り光に含まれる位置t2からの戻り光成分以外の光は、ホログラム素子R22のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子R22をそのまま透過する。 Note that light other than the return light component from the position t2 included in the return light that has passed through the hologram element R32 as it is does not satisfy the Bragg condition of the hologram element R22 and passes through the hologram element R22 as it is.
ホログラム素子R12は、ホログラム素子R22の−Z側に配置され、ホログラム素子R22をそのまま透過した戻り光に含まれる位置t1からの戻り光成分を回折し、前記受光器Pd1の受光面に集光するように設定されている。また、ホログラム素子R12は、回折光に非点収差を付与する。 The hologram element R12 is arranged on the −Z side of the hologram element R22, diffracts the return light component from the position t1 included in the return light that has passed through the hologram element R22 as it is, and condenses it on the light receiving surface of the light receiver Pd1. Is set to The hologram element R12 gives astigmatism to the diffracted light.
なお、ホログラム素子R22をそのまま透過した戻り光に含まれる位置t1からの戻り光成分以外の光は、ホログラム素子R12のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子R12をそのまま透過する。 The light other than the return light component from the position t1 included in the return light that has passed through the hologram element R22 as it is does not satisfy the Bragg condition of the hologram element R12 and passes through the hologram element R12 as it is.
すなわち、3つのホログラム素子(R32、R22、R12)は、入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ機能を有している。 That is, the three hologram elements (R32, R22, R12) have a lens function that changes the divergence of the emitted light with respect to the incident light.
これにより、光利用効率を低下させることなく、検出系を小型化することができ、その結果として、更に性能低下を招くことなく、光ピックアップ装置の小型化を図ることが可能となる。 As a result, the detection system can be reduced in size without lowering the light utilization efficiency, and as a result, the optical pickup device can be reduced in size without causing further deterioration in performance.
また、上記第3の実施形態に係る光ピックアップ装置23を、ホログラムユニットを用いて構成しても良い。この場合には、対応するホログラムユニットから出射される光、及び対応するホログラムユニットで受光される戻り光を、いずれも回折するホログラム素子が用いられる。
The
《第4の実施形態》
この第4の実施形態は、前述した第1〜第3の実施形態と異なり、DVD規格に準拠した光ディスク(以下「DVD」と略述する)及びBlu−ray規格に準拠した光ディスク(以下「BD」と略述する)のいずれにも対応可能である点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理の部分以外は第1の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク15は、DVD及びBDのいずれかであるものとし、それぞれを区別する必要がある場合には、DVDを光ディスク15dとし、BDを光ディスク15bとする。
<< Fourth Embodiment >>
The fourth embodiment differs from the first to third embodiments described above in that an optical disc conforming to the DVD standard (hereinafter abbreviated as “DVD”) and an optical disc conforming to the Blu-ray standard (hereinafter “BD”). It is characterized in that it can cope with any of the above. The configuration of the optical disk apparatus excluding the optical pickup apparatus is almost the same as that of the first embodiment except for the data processing and signal processing. Accordingly, the following description will be focused on the differences from the first embodiment, and the same reference numerals will be used for the same or equivalent components as in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall. Here, it is assumed that the
本第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23は、図18に示されるように、2個の光源(Lb、Ld)、ホログラム素子Hd、コリメートレンズ52、偏光ビームスプリッタ54、2波長用のλ/4板55、開口波長フィルタ57、対物レンズ60、集光レンズ58、シリンダレンズ73、ダイクロイックプリズム76、2個の受光器(Pd、Pb)、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。なお、対物レンズ60は、BDに対して最適化されているものとする。
As shown in FIG. 18, the
光源Lbは、光ディスクがBDのときに用いられ、波長が405nmのレーザ光を出射する。光源Lbから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は+X方向である。光源Lbは、その発光点がコリメートレンズ52の焦点と一致する位置に配置されている。光源Ldは、光ディスクがDVDのときに用いられ、波長が660nmのレーザ光を出射する。光源Ldは、光源Lbの近傍であって、光源Ldから出射された光がホログラム素子Hdのブラッグ条件を満足するように配置されている。なお、光源Lb及び光源LdからはP偏光の光が出射されるものとする。
The light source Lb is used when the optical disc is a BD, and emits a laser beam having a wavelength of 405 nm. The maximum intensity emission direction of the laser light emitted from the light source Lb is the + X direction. The light source Lb is disposed at a position where the light emitting point coincides with the focal point of the collimating
ホログラム素子Hdは、光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子であり、各光源とコリメートレンズ52との間の光路上に配置されている。光源Lbから出射された光は、ホログラム素子Hdのブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Hdをそのまま透過する。一方、光源Ldから出射された光は、ホログラム素子Hdのブラッグ条件を満足するため、ホログラム素子Hdで回折される。そして、ホログラム素子Hdからは+X方向に向けて回折光が出射される。このホログラム素子Hdは、回折光が、コリメートレンズ52の焦点よりも+X側に位置する仮想発光点S1から発せられた光と同等の発散光となるように設定されている。このようなホログラム素子Hdは、一例として図19(A)に示されるように、ホログラムパターンがまだ形成されていないホログラム素子Hmに、光源Ldと同じ位置から参照光Lrを入射するとともに、仮想発光点S1から情報光Liを入射して、ホログラム素子Hmの内部にホログラムパターンを形成することにより作成される。仮想発光点S1は、BDとDVDの基板厚及び波長の違いを考慮して決定される。すなわち、回折光は、一例として図19(B)に示されるように、BDとDVDの基板厚及び波長の違いに起因する収差が補正されるような発散光となる。また、ホログラム素子Hdの角度倍率は1よりも小さい。ホログラム素子Hdは、材料にサーモプラスチック又はフォトポリマーが用いられ、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成されている。
The hologram element Hd is a volume hologram element in which the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel, and is disposed on the optical path between each light source and the
コリメートレンズ52、偏光ビームスプリッタ54、λ/4板55、対物レンズ60、集光レンズ58、及びシリンダレンズ73は、いずれも前述した第1の実施形態と同様に配置されている。
The collimating
開口波長フィルタ57は、λ/4板55と対物レンズ60との間の光路上に配置され、波長によって開口径が異なるように設計されている。ここでは、光源Lbからの光は対物レンズ60の開口数(NA)が0.85となるように開口制限され、光源Ldからの光は対物レンズ60の開口数(NA)が0.65となるように開口制限される。この開口波長フィルタ57は、対物レンズ60と一体でサーボ駆動される。
The
ダイクロイックプリズム76は、シリンダレンズ73の−Z側に配置されている。光ディスクがDVDのときの戻り光は、ダイクロイックプリズム76で+X方向に反射され、光ディスクがBDのときの戻り光は、ダイクロイックプリズム76をそのまま透過する。このダイクロイックプリズム76の+X側に受光器Pdが配置されており、ダイクロイックプリズム76で反射された戻り光を受光する。受光器Pbは、ダイクロイックプリズム76の−Z側に配置され、ダイクロイックプリズム76を透過した戻り光を受光する。
The
上記のように構成される本第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
《光ディスクがBDの場合》
光源Lbから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、ホログラム素子Hdをそのまま透過し、コリメートレンズ52で略平行光となって偏光ビームスプリッタ54に入射する。コリメートレンズ52からの光の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、開口波長フィルタ57で開口制限され、対物レンズ60を介して光ディスク15bの記録層に集光される。
<< When the optical disc is a BD >>
The linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source Lb passes through the hologram element Hd as it is, and enters the
光ディスク15bからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してダイクロイックプリズム76に入射し、ダイクロイックプリズム76をそのまま透過して、受光器Pbで受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
《光ディスクがDVDの場合》
光源Ldから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、ホログラム素子Hdに入射し、ホログラム素子Hdで+X方向に回折され、コリメートレンズ52で若干発散した光となって偏光ビームスプリッタ54に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、開口波長フィルタ57で開口制限され、対物レンズ60を介して光ディスク15dの記録層に集光される。
<When the optical disc is a DVD>
Light of linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source Ld enters the hologram element Hd, is diffracted in the + X direction by the hologram element Hd, and becomes slightly divergent light by the
光ディスク15dからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してダイクロイックプリズム76に入射し、ダイクロイックプリズム76で反射されて、受光器Pdで受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
ここでは、光ディスクがDVDの場合には、対物レンズ60に入射する光が発散光となり、BDとの基板厚及び波長の違いに起因する収差が補正される。なお、ホログラム素子Hdを作成する際に、高次の球面収差や、トラッキング制御時の対物レンズのシストに起因する収差を更に加えても良い。具体的には、非球面レンズや液晶素子などを用いて情報光Liに高次の球面収差やコマ収差を付加して、ホログラム素子Hmの内部にホログラムパターンを形成する。このような情報光を用いて作成したホログラム素子は、参照光を照射すると作成時の情報光が発生するので、このホログラム素子を用いるとBDとの基板厚及び波長の違いだけでなく、トラッキング制御時の対物レンズのシストに起因する収差も補正することができる。また、光ディスクがBDの場合に、トラッキング制御時の対物レンズのシストに起因する収差を補正する機能を有するホログラム素子を、更に備えても良い。
Here, when the optical disk is a DVD, light incident on the
以上の説明から明らかなように、本第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23では、2個の光源(Lb、Ld)とホログラム素子Hdとによって光源ユニットが実現されている。
As is clear from the above description, in the
以上説明したように、本第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、2個の光源(Lb、Ld)と、光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であって、光源Lbからの光はそのまま透過させ、光源Ldからの光を+X方向に回折するホログラム素子Hdと、を有している。これにより、光利用効率を低下させることなく、照明系を小型化することができ、その結果として、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
As described above, according to the
また、本第4の実施形態に係る光ディスク装置によると、本第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
In addition, according to the optical disc device according to the fourth embodiment, since the
なお、上記第4の実施形態において、一例として図20に示されるように、前記ダイクロイックプリズム76に代えてホログラム素子Rdを用いても良い。このホログラム素子Rdは、光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラムであり、光ディスクがBDのときの戻り光をそのまま透過させ、光ディスクがDVDのときの戻り光を回折する。前記受光器Pdは、回折光の集光位置近傍に配置される。また、ホログラム素子Rdは、基板厚の違いに起因する収差を補正する機能も有している。この場合には、2個の受光器(Pb、Pd)とホログラム素子Rdとによって光検出ユニットが実現されている。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 20 as an example, a hologram element Rd may be used instead of the
これにより、光利用効率を低下させることなく、検出系を小型化することができ、その結果として、更に性能低下を招くことなく、光ピックアップ装置の小型化を図ることが可能となる。 As a result, the detection system can be reduced in size without lowering the light utilization efficiency, and as a result, the optical pickup device can be reduced in size without causing further deterioration in performance.
ところで、対物レンズ60は基板厚が0.1mmで光源波長が405nmのBD用に設計されたレンズであり、基板厚が0.6mmで光源波長が660nmのDVDの時には、基板厚と波長の違いによる収差を発生する。このため、受光器Pdを受光器Pbと同一基板上に配置すると、仮にホログラム素子Rdに収差補正の機能がない場合には、光ディスクがDVDのときにフォーカスエラー信号にオフセットや感度低下の不具合が発生する。つまり、光ディスク15bからの戻り光は略平行光の状態で集光レンズ58に入射するのに対して、光ディスク15dからの戻り光は収束光の状態で集光レンズ58に入射するため、受光器Pdを受光器Pbよりも手前(+Z側)に配置しなければならず、スペース的に不都合があった。ここでは、ホログラム素子Rdは、収束光の収差を補正した回折光を生成するので、受光器Pdと受光器Pbを同一面上に配置しても、正常なフォーカスエラー信号を得ることができ、更に小型化及び簡略化を図ることができる。
By the way, the
また、上記第4の実施形態に係る光ピックアップ装置23を、ホログラムユニットを用いて構成しても良い。この場合には、対応するホログラムユニットから出射される光、及び対応するホログラムユニットで受光される戻り光を、いずれも回折するホログラム素子が用いられる。
The
《第5の実施形態》
この第5の実施形態は、前述した第1〜第4の実施形態と異なり、CD規格に準拠した光ディスク(以下「CD」と略述する)、前記DVD及び前記BDのいずれにも対応可能である点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理部分以外は第1の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク15は、CD、DVD、及びBDのいずれかであるものとし、それぞれを区別する必要がある場合には、DVDを光ディスク15dとし、BDを光ディスク15bとし、CDを光ディスク15cとする。
<< Fifth Embodiment >>
Unlike the first to fourth embodiments described above, the fifth embodiment can be applied to any of optical discs (hereinafter abbreviated as “CD”) conforming to the CD standard, the DVD, and the BD. It is characterized by a certain point. The configuration of the optical disk apparatus excluding the optical pickup apparatus is almost the same as that of the first embodiment except for the data processing and signal processing parts. Accordingly, the following description will be focused on the differences from the first embodiment, and the same reference numerals will be used for the same or equivalent components as in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall. Here, the
本第5の実施形態に係る光ピックアップ装置23は、一例として図21に示されるように、3個の光源(Lb、Ld、Lc)、3個のホログラム素子(Hb1、Hd1、Hc1)、偏光ビームスプリッタ54、3波長用のλ/4板55、回折光学素子56、開口波長フィルタ57、対物レンズ60、集光レンズ58、シリンダレンズ73、2個のダイクロイックプリズム(76c、76d)、3個の受光器(Pb、Pd、Pc)、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
As shown in FIG. 21 as an example, the
光源Ldは、光ディスクがDVDのときに用いられ、波長が660nmのレーザ光を出射する。この光源Ldは、偏光ビームスプリッタ54の光軸上に配置されている。
The light source Ld is used when the optical disc is a DVD and emits laser light having a wavelength of 660 nm. The light source Ld is disposed on the optical axis of the
光源Lbは、光ディスクがBDのときに用いられ、波長が405nmのレーザ光を出射する。この光源Lbは、光源Ldの+Z側に配置されている。 The light source Lb is used when the optical disc is a BD, and emits a laser beam having a wavelength of 405 nm. The light source Lb is disposed on the + Z side of the light source Ld.
光源Lcは、光ディスクがCDのときに用いられ、波長が780nmのレーザ光を出射する。この光源Lcは、光源Ldの−Z側に配置されている。 The light source Lc is used when the optical disk is a CD, and emits laser light having a wavelength of 780 nm. The light source Lc is disposed on the −Z side of the light source Ld.
また、各光源から出射される光はP偏光であるものとする。 In addition, light emitted from each light source is assumed to be P-polarized light.
各ホログラム素子は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子である。また、各ホログラム素子の角度倍率は、いずれも1よりも小さい。各ホログラム素子は、材料にサーモプラスチック又はフォトポリマーが用いられ、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成されている。 Each hologram element is a volume hologram element in which the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel. In addition, the angular magnification of each hologram element is smaller than 1. Each hologram element is made by using a so-called two-beam interference exposure method using a thermoplastic or photopolymer as a material.
ホログラム素子Hb1は、各光源の+X側に配置され、光源Lbから出射された光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、光源Lbから出射された光は、ホログラム素子Hb1で回折される。この回折光は対物レンズ60の光軸にほぼ平行に出射される。一方、光源Ld及び光源Lcから出射された光は、ホログラム素子Hb1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Hb1をそのまま透過する。
The hologram element Hb1 is disposed on the + X side of each light source, and is set so that the light emitted from the light source Lb satisfies the Bragg condition. Therefore, the light emitted from the light source Lb is diffracted by the hologram element Hb1. This diffracted light is emitted substantially parallel to the optical axis of the
ホログラム素子Hd1は、ホログラム素子Hb1の+X側に配置され、ホログラム素子Hb1をそのまま透過した光源Ldからの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子Hb1をそのまま透過した光源Ldからの光は、ホログラム素子Hd1で回折される。この回折光は対物レンズ60の光軸にほぼ平行に出射される。一方、ホログラム素子Hb1からの回折光及びホログラム素子Hb1をそのまま透過した光源Lcからの光は、ホログラム素子Hd1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Hd1をそのまま透過する。
The hologram element Hd1 is arranged on the + X side of the hologram element Hb1, and is set so that light from the light source Ld that has passed through the hologram element Hb1 as it is satisfies the Bragg condition. Accordingly, the light from the light source Ld that has passed through the hologram element Hb1 as it is is diffracted by the hologram element Hd1. This diffracted light is emitted substantially parallel to the optical axis of the
ホログラム素子Hc1は、ホログラム素子Hd1の+X側に配置され、ホログラム素子Hd1をそのまま透過した光源Lcからの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子Hd1をそのまま透過した光源Lcからの光は、ホログラム素子Hc1で回折される。この回折光は対物レンズ60の光軸にほぼ平行に出射される。一方、ホログラム素子Hb1からの回折光及びホログラム素子Hd1からの回折光は、ホログラム素子Hc1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Hc1をそのまま透過する。
The hologram element Hc1 is arranged on the + X side of the hologram element Hd1, and the light from the light source Lc that has passed through the hologram element Hd1 as it is is set so as to satisfy the Bragg condition. Accordingly, the light from the light source Lc that has passed through the hologram element Hd1 as it is is diffracted by the hologram element Hc1. This diffracted light is emitted substantially parallel to the optical axis of the
すなわち、各ホログラム素子は、入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ機能を有している。これにより、コリメートレンズが不要となる。このようなホログラム素子は、ホログラム素子を作成する際に用いられる情報光を平行光とすることによって作成することができる。なお、各ホログラム素子の配置順はこれに限定されるものではない。 That is, each hologram element has a lens function that changes the divergence of the emitted light with respect to the incident light. Thereby, a collimating lens becomes unnecessary. Such a hologram element can be created by making the information light used when creating the hologram element parallel light. The arrangement order of the hologram elements is not limited to this.
偏光ビームスプリッタ54は、ホログラム素子Hc1の+X側に配置されており、λ/4板55、対物レンズ60、集光レンズ58、及びシリンダレンズ73は、いずれも前述した第1の実施形態と同様に配置されている。
The
また、対物レンズ60は、DVDに対して最適化されているものとする。そこで、ホログラムパターン作成時に、ホログラム素子Hb1には、BDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加され、ホログラム素子Hc1には、CDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。
Further, it is assumed that the
回折光学素子56は、λ/4板55の+X側に配置され、各波長に対応した収差補正を行う。開口波長フィルタ57は、回折光学素子56の+X側に配置され、各波長に対応した開口制限を行う。回折光学素子56及び開口波長フィルタ57は、いずれも対物レンズ60と一体でサーボ駆動される。
The diffractive
ダイクロイックプリズム76cは、シリンダレンズ73の−Z側に配置され、光ディスクがCDのときに、戻り光を+X方向に反射する。このダイクロイックプリズム76cの+X側に受光器Pcが配置されており、ダイクロイックプリズム76cで反射された戻り光を受光する。なお、ダイクロイックプリズム76cは、光ディスクがBD及びDVDのときには、戻り光をそのまま透過させる。
The dichroic prism 76c is disposed on the −Z side of the
ダイクロイックプリズム76dは、ダイクロイックプリズム76cの−Z側に配置され、光ディスクがDVDのときに、ダイクロイックプリズム76cをそのまま透過した戻り光を+X方向に反射する。このダイクロイックプリズム76dの+X側に受光器Pdが配置されており、ダイクロイックプリズム76dで反射された戻り光を受光する。なお、ダイクロイックプリズム76dは、光ディスクがBDのときには、戻り光をそのまま透過させる。受光器Pbは、ダイクロイックプリズム76dの−Z側に配置され、ダイクロイックプリズム76dを透過した戻り光を受光する。
The
上記のように構成される本第5の実施形態に係る光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
《光ディスクがBDの場合》
光源Lbから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、ホログラム素子Hb1に入射し、ホログラム素子Hb1で回折され、略平行光となってホログラム素子Hd1及びホログラム素子Hc1をそのまま透過し、偏光ビームスプリッタ54に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56でBDに適した収差補正がなされ、開口波長フィルタ57でBDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15bの記録層に集光される。
<< When the optical disc is a BD >>
Light of linearly polarized light (here P-polarized light) emitted from the light source Lb is incident on the hologram element Hb1, diffracted by the hologram element Hb1, and becomes substantially parallel light and passes through the hologram element Hd1 and the hologram element Hc1 as they are. The light enters the
光ディスク15bからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してダイクロイックプリズム76cに入射し、ダイクロイックプリズム76cをそのまま透過してダイクロイックプリズム76dに入射し、ダイクロイックプリズム76dをそのまま透過して受光器Pbで受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
《光ディスクがDVDの場合》
光源Ldから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、ホログラム素子Hb1を透過してホログラム素子Hd1に入射し、ホログラム素子Hd1で回折され、略平行光となってホログラム素子Hc1をそのまま透過し、偏光ビームスプリッタ54に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56をそのまま透過し、開口波長フィルタ57でDVDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15dの記録層に集光される。
<When the optical disc is a DVD>
The linearly polarized light (here, P-polarized light) emitted from the light source Ld is transmitted through the hologram element Hb1 and incident on the hologram element Hd1, diffracted by the hologram element Hd1, and becomes substantially parallel light, leaving the hologram element Hc1 as it is. The light passes through and enters the
光ディスク15dからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してダイクロイックプリズム76cに入射し、ダイクロイックプリズム76cをそのまま透過してダイクロイックプリズム76dに入射し、ダイクロイックプリズム76dで反射されて、受光器Pdで受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
《光ディスクがCDの場合》
光源Lcから出射された直線偏光(ここではP偏光)の光は、ホログラム素子Hb1及びホログラム素子Hd1を透過してホログラム素子Hc1に入射し、ホログラム素子Hc1で回折され、略平行光となって偏光ビームスプリッタ54に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56でCDに適した収差補正がなされ、開口波長フィルタ57でCDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15cの記録層に集光される。
<When the optical disc is a CD>
Light of linearly polarized light (here P-polarized light) emitted from the light source Lc passes through the hologram element Hb1 and the hologram element Hd1, enters the hologram element Hc1, is diffracted by the hologram element Hc1, and is polarized as substantially parallel light. The light enters the
光ディスク15cからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
The reflected light from the
偏光ビームスプリッタ54で−Z方向に反射された戻り光は、集光レンズ58及びシリンダレンズ73を介してダイクロイックプリズム76cに入射し、ダイクロイックプリズム76cで反射されて、受光器Pcで受光される。
The return light reflected in the −Z direction by the
以上の説明から明らかなように、本第5の実施形態に係る光ピックアップ装置23では、3個の光源(Lb、Ld、Lc)と3個のホログラム素子(Hb1、Hd1、Hc1)とによって光源ユニットが実現されている。
As is clear from the above description, in the
以上説明したように、本第5の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、3個の光源(Lb、Ld、Lc)と、光源Lbからの光を+X方向に回折し、光源Ld及び光源Lcからの光はいずれも回折せずにそのまま透過させるホログラム素子Hb1と、ホログラム素子Hb1をそのまま透過した光源Ldからの光を+X方向に回折し、ホログラム素子Hb1をそのまま透過した光源Lcからの光及びホログラム素子Hb1で回折された光はいずれも回折せずにそのまま透過させるホログラム素子Hd1と、ホログラム素子Hd1をそのまま透過した光源Lcからの光を+X方向に回折し、ホログラム素子Hb1で回折された光及びホログラム素子Hd1で回折された光はいずれも回折せずにそのまま透過させるホログラム素子Hc1と、を有し、各ホログラム素子は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であり、X軸方向に並んで配置されている。これにより、光利用効率を低下させることなく、照明系を小型化することができ、その結果として、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
As described above, according to the
また、本第5の実施形態に係る光ディスク装置によると、本第5の実施形態に係る光ピックアップ装置23を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
In addition, according to the optical disc device according to the fifth embodiment, since the
なお、上記第5の実施形態において、一例として図22に示されるように、前記集光レンズ58、前記シリンドリカルレンズ73、前記ダイクロイックプリズム76c、及び前記ダイクロイックプリズム76dに代えて、3個のホログラム素子(Rc1、Rd1、Rb1)を用いても良い。これら3個のホログラム素子(Rc1、Rd1、Rb1)は、いずれも、ブラッグ条件が互いに異なり、光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子である。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 22 as an example, three hologram elements are used instead of the
ホログラム素子Rc1は、偏光ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、光ディスクがCDのときの戻り光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、光ディスクがCDのときの戻り光は、ホログラム素子Rc1で回折され、所定位置に集光される。このホログラム素子Rc1は、CDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するとともに、出射される回折光に非点収差を付与している。なお、光ディスクがBD及びDVDのときの戻り光は、いずれもホログラム素子Rc1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Rc1をそのまま透過する。
The hologram element Rc1 is arranged on the −Z side of the
ホログラム素子Rd1は、ホログラム素子Rc1の−Z側に配置され、光ディスクがDVDのときの戻り光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、光ディスクがDVDのときの戻り光は、ホログラム素子Rd1で回折され、所定位置に集光される。このホログラム素子Rd1は、出射される回折光に非点収差を付与している。なお、光ディスクがBDのときの戻り光、及びホログラム素子Rc1で回折された戻り光は、いずれもホログラム素子Rd1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Rd1をそのまま透過する。 The hologram element Rd1 is arranged on the −Z side of the hologram element Rc1, and is set so that the return light when the optical disk is a DVD satisfies the Bragg condition. Therefore, the return light when the optical disk is a DVD is diffracted by the hologram element Rd1 and condensed at a predetermined position. This hologram element Rd1 gives astigmatism to the emitted diffracted light. Note that the return light when the optical disc is BD and the return light diffracted by the hologram element Rc1 do not satisfy the Bragg condition of the hologram element Rd1, and pass through the hologram element Rd1 as they are.
ホログラム素子Rb1は、ホログラム素子Rd1の−Z側に配置され、光ディスクがBDのときの戻り光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、光ディスクがBDのときの戻り光は、ホログラム素子Rb1で回折され、所定位置に集光される。このホログラム素子Rb1は、BDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するとともに、出射される回折光に非点収差を付与している。なお、ホログラム素子Rc1で回折された戻り光及びホログラム素子Rd1で回折された戻り光は、いずれもホログラム素子Rb1のブラッグ条件を満足せず、ホログラム素子Rb1をそのまま透過する。 The hologram element Rb1 is arranged on the −Z side of the hologram element Rd1, and is set so that the return light when the optical disk is BD satisfies the Bragg condition. Therefore, the return light when the optical disc is BD is diffracted by the hologram element Rb1 and collected at a predetermined position. This hologram element Rb1 corrects the aberration caused by the difference in substrate thickness between BD and DVD, and gives astigmatism to the emitted diffracted light. Note that the return light diffracted by the hologram element Rc1 and the return light diffracted by the hologram element Rd1 do not satisfy the Bragg condition of the hologram element Rb1, and pass through the hologram element Rb1 as they are.
すなわち、3個のホログラム素子(Rc1、Rd1、Rb1)は、いずれも前記集光レンズ58と同等のレンズ機能及び前記シリンドリカルレンズ73と同等のレンズ機能を有している。なお、3個のホログラム素子(Rc1、Rd1、Rb1)の配置の順序はこれに限定されるものではない。
That is, each of the three hologram elements (Rc1, Rd1, Rb1) has a lens function equivalent to the condensing
この場合には、前記受光器Pcは、ホログラム素子Rc1からの回折光の集光位置近傍に配置され、前記受光器Pdは、ホログラム素子Rd1からの回折光の集光位置近傍に配置され、前記受光器Pbは、ホログラム素子Rb1からの回折光の集光位置近傍に配置される。すなわち、各受光器を同一面上に配置することができる。 In this case, the light receiver Pc is disposed in the vicinity of the condensing position of the diffracted light from the hologram element Rc1, and the light receiver Pd is disposed in the vicinity of the condensing position of the diffracted light from the hologram element Rd1, The light receiver Pb is disposed in the vicinity of the condensing position of the diffracted light from the hologram element Rb1. That is, each light receiver can be arranged on the same plane.
この場合には、3個の受光器(Pd、Pb、Pc)と3個のホログラム素子(Rc1、Rd1、Rb1)とによって光検出ユニットが実現されている。 In this case, a light detection unit is realized by three light receivers (Pd, Pb, Pc) and three hologram elements (Rc1, Rd1, Rb1).
これにより、光利用効率を低下させることなく、検出系を小型化することができ、その結果として、更に性能低下を招くことなく、光ピックアップ装置の小型化を図ることが可能となる。 As a result, the detection system can be reduced in size without lowering the light utilization efficiency, and as a result, the optical pickup device can be reduced in size without causing further deterioration in performance.
《第6の実施形態》
この第6の実施形態は、上記第5の実施形態における各光源に代えてホログラムユニットを用いる点に特徴を有する。従って、以下においては、第5の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第5の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Sixth Embodiment >>
The sixth embodiment is characterized in that a hologram unit is used instead of each light source in the fifth embodiment. Accordingly, the following description will focus on the differences from the fifth embodiment, and the same reference numerals will be used for the same or equivalent components as in the fifth embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall.
本第6の実施形態に係る光ピックアップ装置23は、一例として図23に示されるように、3個のホログラムユニット(HUb、HUd、HUc)、2個のホログラム素子(Hb2、Hc2)、コリメートレンズ52、3波長用のλ/4板55、回折光学素子56、開口波長フィルタ57、対物レンズ60、及び対物レンズ60を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
As shown in FIG. 23 as an example, the
ホログラムユニットHUdは、光ディスクがDVDのときに用いられ、一例として図24(A)に示されるように、波長が660nmのレーザ光を出射する光源d1、受光器d2及び偏光ホログラムd3を有し、コリメートレンズ52の光軸上に配置されている。光源d1からはP偏光の光が出射される。偏光ホログラムd3は、光源d1の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器d2は、光源d1の近傍に配置され、偏光ホログラムd3で偏向された戻り光を受光する。従って、光源d1から出射された光は、偏光ホログラムd3を介してコリメートレンズ52に入射する。
The hologram unit HUd is used when the optical disk is a DVD. As shown in FIG. 24A, for example, the hologram unit HUd includes a light source d1, a light receiver d2, and a polarization hologram d3 that emit laser light having a wavelength of 660 nm. It is arranged on the optical axis of the collimating
ホログラムユニットHUbは、光ディスクがBDのときに用いられ、一例として図24(B)に示されるように、波長が405nmのレーザ光を出射する光源b1、受光器b2及び偏光ホログラムb3を有し、ホログラムユニットHUdの+Z側に配置されている。光源b1からはP偏光の光が出射される。偏光ホログラムb3は、光源b1の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器b2は、光源b1の近傍に配置され、偏光ホログラムb3で偏向された戻り光を受光する。従って、光源b1から出射された光は、偏光ホログラムb3を介してコリメートレンズ52に入射する。
The hologram unit HUb is used when the optical disk is a BD. As shown in FIG. 24B, for example, the hologram unit HUb includes a light source b1, a light receiver b2, and a polarization hologram b3 that emit laser light having a wavelength of 405 nm. It is arranged on the + Z side of the hologram unit HUd. P-polarized light is emitted from the light source b1. The polarization hologram b3 is arranged on the + X side of the light source b1, and is set so that the reflectance with respect to the P-polarized light is small and the reflectance with respect to the S-polarized light is large. The light receiver b2 is disposed in the vicinity of the light source b1, and receives the return light deflected by the polarization hologram b3. Therefore, the light emitted from the light source b1 enters the collimating
ホログラムユニットHUcは、光ディスクがCDのときに用いられ、一例として図24(C)に示されるように、波長が780nmのレーザ光を出射する光源c1、受光器c2及び偏光ホログラムc3を有し、ホログラムユニットHUdの−Z側に配置されている。光源c1からはP偏光の光が出射される。偏光ホログラムc3は、光源c1の+X側に配置され、P偏光に対する反射率が小さく、S偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。受光器c2は、光源c1の近傍に配置され、偏光ホログラムc3で偏向された戻り光を受光する。従って、光源c1から出射された光は、偏光ホログラムc3を介してコリメートレンズ52に入射する。
The hologram unit HUc is used when the optical disk is a CD. As shown in FIG. 24C, for example, the hologram unit HUc includes a light source c1, a light receiver c2, and a polarization hologram c3 that emit laser light having a wavelength of 780 nm. It is arranged on the −Z side of the hologram unit HUd. P-polarized light is emitted from the light source c1. The polarization hologram c3 is arranged on the + X side of the light source c1, and is set so that the reflectance with respect to the P-polarized light is small and the reflectance with respect to the S-polarized light is large. The light receiver c2 is disposed near the light source c1 and receives the return light deflected by the polarization hologram c3. Accordingly, the light emitted from the light source c1 enters the collimating
ホログラム素子Hb2とホログラム素子Hc2は、互いにブラッグ条件が異なり、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行の体積ホログラム素子である。また、各ホログラム素子の角度倍率は、いずれも1よりも小さい。各ホログラム素子は、材料にサーモプラスチック又はフォトポリマーが用いられ、いわゆる2光束干渉露光法を用いて作成されている。 The hologram element Hb2 and the hologram element Hc2 are volume hologram elements in which the Bragg conditions are different from each other, and both the light incident surface and the diffracted light exit surface are substantially parallel. In addition, the angular magnification of each hologram element is smaller than 1. Each hologram element is made by using a so-called two-beam interference exposure method using a thermoplastic or photopolymer as a material.
ホログラム素子Hb2は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHUbからの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHUbからの光は、ホログラム素子Hb2で+X方向に回折される。なお、コリメートレンズ52を介したホログラムユニットHUdからの光及びホログラムユニットHUcからの光は、いずれもホログラム素子Hb2のブラッグ条件を満足せず、そのまま透過する。
The hologram element Hb2 is disposed on the + X side of the collimating
ホログラム素子Hc2は、ホログラム素子Hb2の+X側に配置され、ホログラム素子Hb2をそのまま透過したホログラムユニットHUcからの光が、そのブラッグ条件を満足するように設定されている。従って、ホログラム素子Hb2をそのまま透過したホログラムユニットHUcからの光は、ホログラム素子Hc2で+X方向に回折される。なお、ホログラム素子Hb2をそのまま透過したホログラムユニットHUdからの光及びホログラム素子Hb2からの回折光は、ホログラム素子Hc2のブラッグ条件を満足せず、そのまま透過する。 The hologram element Hc2 is arranged on the + X side of the hologram element Hb2, and the light from the hologram unit HUc that has passed through the hologram element Hb2 as it is is set so as to satisfy the Bragg condition. Therefore, the light from the hologram unit HUc that has passed through the hologram element Hb2 as it is is diffracted in the + X direction by the hologram element Hc2. The light from the hologram unit HUd that has passed through the hologram element Hb2 and the diffracted light from the hologram element Hb2 do not satisfy the Bragg condition of the hologram element Hc2, and are transmitted as they are.
また、対物レンズ60は、DVDに対して最適化されているものとする。そこで、ホログラム素子Hb2は、ホログラムパターン作成時に、BDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。そして、ホログラム素子Hc2は、ホログラムパターン作成時に、CDとDVDの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。
Further, it is assumed that the
λ/4板55は、ホログラム素子Hc2の+X側に配置されている。回折光学素子56、開口波長フィルタ57、及び対物レンズ60は、いずれも前述した第5の実施形態と同様に配置されている。
The λ / 4
上記のように構成される本第6の実施形態に係る光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明する。
The operation of the
《光ディスクがBDの場合》
光源b1から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムb3を介してコリメートレンズ52に入射し、略平行光としてホログラム素子Hb2に入射し、ホログラム素子Hb2で回折され、ホログラム素子Hc2を透過して1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56でBDに適した収差補正がなされ、開口波長フィルタ57でBDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15bの記録層に集光される。
<< When the optical disc is a BD >>
The linearly polarized light emitted from the light source b1 enters the collimating
光ディスク15bからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光は、ホログラム素子Hc2をそのまま透過し、ホログラム素子Hb2で回折され、コリメートレンズ52を介して偏光ホログラムb3に入射し、偏光ホログラムb3で偏向され、受光器b2で受光される。
The reflected light from the
《光ディスクがDVDの場合》
光源d1から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムd3を介してコリメートレンズ52に入射し、略平行光としてホログラム素子Hb2及びホログラム素子Hc2をそのまま透過し、1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56をそのまま透過し、開口波長フィルタ57でDVDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15dの記録層に集光される。
<When the optical disc is a DVD>
The linearly polarized light emitted from the light source d1 enters the collimating
光ディスク15dからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光は、ホログラム素子Hc2及びホログラム素子Hb2をそのまま透過し、コリメートレンズ52を介して偏光ホログラムd3に入射し、偏光ホログラムd3で偏向され、受光器d2で受光される。
The reflected light from the
《光ディスクがCDの場合》
光源c1から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムc3を介してコリメートレンズ52に入射し、略平行光としてホログラム素子Hb2を透過してホログラム素子Hc2に入射し、ホログラム素子Hc2で回折され、1/4波長板55で円偏光とされ、回折光学素子56でCDに適した収差補正がなされ、開口波長フィルタ57でCDに適した開口制限がなされ、対物レンズ60を介して光ディスク15cの記録層に集光される。
<When the optical disc is a CD>
The linearly polarized light emitted from the light source c1 enters the collimating
光ディスク15cからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ60及び開口波長フィルタ57を介して回折光学素子56に入射する。回折光学素子56で略平行光となった戻り光は1/4波長板55に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光は、ホログラム素子Hc2で回折され、ホログラム素子Hb2をそのまま透過し、コリメートレンズ52を介して偏光ホログラムc3に入射し、偏光ホログラムc3で偏向され、受光器c2で受光される。
The reflected light from the
以上説明したように、本第6の実施形態に係る光ピックアップ装置23によると、3個の光源(b1、d1、c1)と、光源b1からの光を+X方向に回折するとともに、光源b1から出射された光の対物レンズ60を介した戻り光を回折するホログラム素子Hb2と、光源c1からの光を+X方向に回折するとともに、光源c1から出射された光の対物レンズ60を介した戻り光を回折するホログラム素子Hc2と、を有し、各ホログラム素子は、いずれも光の入射面と回折光の出射面とが略平行な体積ホログラム素子であり、X軸方向に並んで配置されている。これにより、前述した第5の実施形態よりも更に、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
As described above, according to the
また、本第6の実施形態に係る光ディスク装置によると、本第6の実施形態に係る光ピックアップ装置23を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
Also, according to the optical disc device according to the sixth embodiment, since the
以上説明したように、本発明の光源ユニットによれば、光利用効率を低下させることなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光検出ユニットによれば、光利用効率を低下させることなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光ピックアップ装置によれば、性能低下を招くことなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図るのに適している。 As described above, the light source unit of the present invention is suitable for downsizing without reducing the light utilization efficiency. In addition, the light detection unit of the present invention is suitable for downsizing without reducing light utilization efficiency. Moreover, the optical pickup device of the present invention is suitable for downsizing without causing performance degradation. Also, the optical disk device of the present invention is suitable for downsizing without lowering the access accuracy to the optical disk.
15…光ディスク、20…光ディスク装置、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、60…対物レンズ、H1、H3、H11、H12、H13、H23、H31、H32、H33、Hb1、Hb2、Hc1、Hc2、Hd、Hd1…ホログラム素子(体積ホログラム素子)、R1、R3、R12、R32、Rb1、Rc1、Rd、Rd1…ホログラム素子(体積ホログラム素子)、k1、k2、k3、b1、c1、d1…光源、Ld1、Ld2、Ld3、Lb、Lc、Ld…光源、b2、c2、d2、m1、m2、m3、Pd1、Pd2、Pd3、Pb、Pc、Pd…受光器(光検出器)。
DESCRIPTION OF
Claims (42)
複数の光源と;
前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に前記出射方向に並んで配置され、対応する光源からの光を回折し、対応する光源以外の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;を備える光源ユニット。 A light source unit that emits a plurality of lights in a predetermined emission direction,
With multiple light sources;
Provided individually corresponding to the plurality of light sources, arranged side by side in the emission direction on the optical paths of the plurality of lights emitted from the plurality of light sources, diffracts light from the corresponding light sources, and corresponding light sources And a plurality of volume hologram elements that allow light from a light source other than the above to pass through without being diffracted.
複数の光源と;
前記複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光源からの光を回折し、その他の光源からの光は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;を備える光源ユニット。 A light source unit that emits a plurality of lights in a predetermined emission direction,
With multiple light sources;
Among the plurality of light sources, provided corresponding to at least one light source excluding a preset light source, arranged on an optical path of a plurality of lights emitted from the plurality of light sources, and from at least one corresponding light source A light source unit comprising: at least one volume hologram element that diffracts light and transmits light from other light sources without being diffracted.
前記少なくとも1つの体積ホログラム素子は、前記出射方向に並んで配置された複数の体積ホログラム素子であることを特徴とする請求項2に記載の光源ユニット。 The at least one light source is a plurality of light sources;
The light source unit according to claim 2, wherein the at least one volume hologram element is a plurality of volume hologram elements arranged side by side in the emission direction.
前記複数の光束に個別に対応して設けられ、前記複数の光束の光路上に前記入射方向に並んで配置され、対応する光束を回折し、対応する光束以外の光束は回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子からの回折光を受光する複数の光検出器と;を備え、
前記複数の光束は、波長又は偏光状態が同一である光検出ユニット。 A light detection unit that individually detects a plurality of light beams incident from a predetermined incident direction,
Provided individually corresponding to the plurality of light fluxes, arranged side by side in the incident direction on the optical path of the plurality of light fluxes, diffracts the corresponding light fluxes, and transmits the light beams other than the corresponding light beams as they are without being diffracted. A plurality of volume hologram elements to be caused;
It said provided corresponding individually to a plurality of volume hologram elements, and a plurality of photodetectors for receiving the diffracted light from the corresponding volume hologram elements; provided with,
Wherein the plurality of light beams, wavelength or polarization state Ru same der photodetector unit.
前記複数の光束のうち予め設定された光束を除く少なくとも1つの光束に対応して設けられ、前記複数の光束の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光束を回折し、その他の光束は回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;
前記予め設定された光束、及び前記少なくとも1つの体積ホログラム素子からの回折光を、個別に受光する複数の光検出器と;を備え、
前記複数の光束は、波長又は偏光状態が同一である光検出ユニット。 A light detection unit that individually detects a plurality of light beams incident from a predetermined incident direction,
Among the plurality of light beams, provided corresponding to at least one light beam excluding a preset light beam, disposed on the optical path of the plurality of light beams, diffracting at least one corresponding light beam, and diffracting the other light beams At least one volume hologram element that passes through without being transmitted;
The predetermined light beam, and the diffracted light from the at least one volume hologram element, a plurality of a photodetector for receiving individually; equipped with,
Wherein the plurality of light beams, wavelength or polarization state Ru same der photodetector unit.
前記少なくとも1つの体積ホログラム素子は、前記入射方向に並んで配置された複数の体積ホログラム素子であることを特徴とする請求項10に記載の光検出ユニット。 The at least one light flux is a plurality of light fluxes;
The light detection unit according to claim 10, wherein the at least one volume hologram element is a plurality of volume hologram elements arranged side by side in the incident direction.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の光源ユニットと;
前記光源ユニットから出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と;
前記光ディスクからの戻り光を受光する光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 An optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc,
A light source unit according to any one of claims 1 to 8;
An optical system including an objective lens for condensing a plurality of lights emitted from the light source unit onto an optical disc;
A photodetector for receiving return light from the optical disc;
複数の光源と;
前記複数の光源から出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;
前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する請求項9〜15のいずれか一項に記載の光検出ユニットと;を備える光ピックアップ装置。 An optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc,
With multiple light sources;
An objective lens for condensing a plurality of lights emitted from the plurality of light sources on an optical disc, respectively;
An optical pickup device comprising: the light detection unit according to claim 9, which is disposed on an optical path of return light from the optical disc via the objective lens and detects the return light.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の光源ユニットと;
前記光源ユニットから出射される複数の光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と;
前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する請求項9〜15のいずれか一項に記載の光検出ユニットと;を備える光ピックアップ装置。 An optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc,
A light source unit according to any one of claims 1 to 8;
An optical system including an objective lens for condensing a plurality of lights emitted from the light source unit onto an optical disc;
An optical pickup device comprising: the light detection unit according to claim 9, which is disposed on an optical path of return light from the optical disc via the objective lens and detects the return light.
前記光源ユニットから出射される複数の光は、前記複数種類の光ディスクに個別に対応する光であることを特徴とする請求項16又は18に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to support a plurality of types of optical discs having different substrate thicknesses,
19. The optical pickup device according to claim 16, wherein the plurality of lights emitted from the light source unit are light individually corresponding to the plurality of types of optical disks.
前記光源ユニットから出射される複数の光は、前記複数の記録層に個別に対応する光であることを特徴とする請求項16又は18に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to correspond to a multilayer disc having a plurality of recording layers,
19. The optical pickup device according to claim 16, wherein the plurality of lights emitted from the light source unit are light individually corresponding to the plurality of recording layers.
前記光源ユニットの体積ホログラム素子における光の入射角度及び回折光の出射角度は、
前記複数の光源における各発光点の、光軸に垂直な方向の間隔Dd、前記コリメートレンズの焦点距離fc、前記対物レンズの焦点距離fo、前記光ディスクの記録面上に形成される前記複数の光源に対応した複数の光スポットの、光軸に垂直な方向の間隔Dsを用いて、sin(回折光の出射角度)/sin(光束の入射角度)=(Ds/Dd)・(fc/fo)、の関係を満足していることを特徴とする請求項24に記載の光ピックアップ装置。 A collimating lens is disposed on an optical path between the plurality of light sources of the light source unit and the volume hologram element;
The incident angle of light and the exit angle of diffracted light in the volume hologram element of the light source unit are:
The distance Dd in the direction perpendicular to the optical axis of each light emitting point in the plurality of light sources, the focal length fc of the collimating lens, the focal length fo of the objective lens, and the plurality of light sources formed on the recording surface of the optical disc Using the distance Ds between the plurality of light spots in the direction perpendicular to the optical axis, sin (emitted angle of diffracted light) / sin (incident angle of light beam) = (Ds / Dd) · (fc / fo) The optical pickup device according to claim 24, wherein the following relationship is satisfied:
前記光検出ユニットは、前記複数種類の光ディスクからの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項17又は18に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to support a plurality of types of optical discs having different substrate thicknesses,
The optical pickup device according to claim 17 or 18, wherein the light detection unit individually detects each return light from the plurality of types of optical disks.
前記光検出ユニットは、前記複数の記録層からの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項17又は18に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to correspond to a multilayer disc having a plurality of recording layers,
The optical pickup device according to claim 17, wherein the light detection unit individually detects each return light from the plurality of recording layers.
前記光検出ユニットは、前記異なるトラックからの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項17又は18に記載の光ピックアップ装置。 The plurality of lights traveling toward the objective lens are light individually corresponding to different tracks of the optical disc,
The optical pickup device according to claim 17 or 18, wherein the light detection unit individually detects each return light from the different tracks.
複数の光源と;
前記複数の光源から出射される光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;
前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記複数の光源と前記対物レンズとの間の光路上に並んで配置され、対応する光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、対応する光源以外の光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する光源以外の光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる複数の体積ホログラム素子と;
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子で回折された戻り光を受光する複数の光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 An optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc,
With multiple light sources;
An objective lens for condensing the light emitted from the plurality of light sources on an optical disc;
Light individually provided corresponding to the plurality of light sources, arranged side by side on an optical path between the plurality of light sources and the objective lens, and emitted from the corresponding light source toward the objective lens, and the corresponding light source The return light of the light emitted from the optical disc is diffracted, emitted from a light source other than the corresponding light source and directed to the objective lens, and light emitted from the light source other than the corresponding light source from the optical disc. A plurality of volume hologram elements that pass through all of the return light without being diffracted;
And a plurality of photodetectors provided individually corresponding to the plurality of volume hologram elements and receiving return light diffracted by the corresponding volume hologram elements.
複数の光源と;
前記複数の光源から出射される光をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと;
前記複数の光源のうち予め設定された光源を除く少なくとも1つの光源に対応して設けられ、前記複数の光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、対応する少なくとも1つの光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及び対応する少なくとも1つの光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光を、それぞれ回折し、その他の光源から出射され前記対物レンズに向かう光、及びその他の光源から出射された光の前記光ディスクからの戻り光はいずれも回折せずにそのまま透過させる少なくとも1つの体積ホログラム素子と;
前記予め設定された光源から出射された光の前記対物レンズを介した戻り光、及び前記少なくとも1つの体積ホログラム素子で回折された戻り光を、個別に受光する複数の光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 An optical pickup device for irradiating an optical disc with light and receiving reflected light from the optical disc,
With multiple light sources;
An objective lens for condensing the light emitted from the plurality of light sources on an optical disc;
Among the plurality of light sources, provided corresponding to at least one light source excluding a preset light source, disposed on an optical path between the plurality of light sources and the objective lens, and emitted from the corresponding at least one light source The light directed toward the objective lens and the return light from the optical disc of the light emitted from the corresponding at least one light source are each diffracted, the light emitted from the other light sources and directed toward the objective lens, and the other light sources At least one volume hologram element that transmits all the light emitted from the optical disc as it is without being diffracted;
A plurality of photodetectors individually receiving return light of the light emitted from the preset light source through the objective lens and return light diffracted by the at least one volume hologram element; Optical pickup device.
前記少なくとも1つの体積ホログラム素子は、前記複数の光源と前記対物レンズとの間の光路上に並んで配置された複数の体積ホログラム素子であることを特徴とする請求項32に記載の光ピックアップ装置。 The at least one light source is a plurality of light sources;
The optical pickup device according to claim 32, wherein the at least one volume hologram element is a plurality of volume hologram elements arranged side by side on an optical path between the plurality of light sources and the objective lens. .
前記複数の光源からそれぞれ出射される光は、前記複数種類の光ディスクに個別に対応する光であることを特徴とする請求項31〜34のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to support a plurality of types of optical discs having different substrate thicknesses,
The optical pickup device according to any one of claims 31 to 34, wherein light respectively emitted from the plurality of light sources is light individually corresponding to the plurality of types of optical disks.
前記複数の光源からそれぞれ出射される光は、前記複数の記録層に個別に対応する光であることを特徴とする請求項31〜34のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 As the optical disc, it is possible to correspond to a multilayer disc having a plurality of recording layers,
The optical pickup device according to any one of claims 31 to 34, wherein light respectively emitted from the plurality of light sources is light individually corresponding to the plurality of recording layers.
前記体積ホログラム素子における光の入射角度及び回折光の出射角度は、
前記複数の光源における各発光点の、光軸に垂直な方向の間隔Dd、前記コリメートレンズの焦点距離fc、前記対物レンズの焦点距離fo、前記光ディスクの記録面上に形成される前記複数の光源に対応した複数の光スポットの、光軸に垂直な方向の間隔Dsを用いて、sin(回折光の出射角度)/sin(光束の入射角度)=(Ds/Dd)・(fc/fo)、の関係を満足していることを特徴とする請求項40に記載の光ピックアップ装置。 A collimating lens is disposed on an optical path between the plurality of light sources and the volume hologram element;
The incident angle of light and the exit angle of diffracted light in the volume hologram element are as follows:
The distance Dd in the direction perpendicular to the optical axis of each light emitting point in the plurality of light sources, the focal length fc of the collimating lens, the focal length fo of the objective lens, and the plurality of light sources formed on the recording surface of the optical disc Using the distance Ds between the plurality of light spots in the direction perpendicular to the optical axis, sin (emitted angle of diffracted light) / sin (incident angle of light beam) = (Ds / Dd) · (fc / fo) 41. The optical pickup device according to claim 40, wherein the relationship is satisfied.
請求項16〜41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の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。 An optical disk apparatus capable of reproducing at least one of recording, reproduction and erasure of information on an optical disk,
An optical pickup device according to any one of claims 16 to 41;
And a processing device for reproducing information recorded on the optical disc using an output signal of a photodetector of the optical pickup device.
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