JPH10124915A - 波長板を具備した光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体に照射される光スポットの有効大
きさを小さくし得る光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 光源１から発生された光により光スポッ
トを光媒体７に照射してその媒体７に信号を書込んだり
その媒体７から信号を読出すための光ピックアップ装置
において、前記光を前記媒体７の表面に集束したり前記
媒体７の表面から反射された光を集束する対物レンズ６
と、前記光源１と前記対物レンズ６との間の光経路上に
位置し、少なくとも２つ以上の相異なる光軸方向を有す
る波長板２０を含む。本発明によればスポットの大きさ
及び１次回折光を減少させ、また記録／再生モードによ
りスポットの大きさを調整し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体に照射さ
れる光スポット（optical spot）の有効サイズを小さく
し得る光ピックアップ装置に係り、特に光軸方向の相異
なる複数枚の波長板を使用して線形偏光（linear polal
ization）されたスポットの大きさを縮める光ピックア
ップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、光ピックアップ装置の光源と
して７８０ｎｍまたは８３０ｎｍの波長を有する長波長
の光が主に使用されたが、光記録媒体のディスクの記録
形態が高密度化されることにより光ディスクに照射され
る光スポットのサイズがさらに縮小される必要がある。

【０００３】光スポットは光源の波長が短いほどその直
径が小さくなり、対物レンズの開口数（Numerical Aper
ture）が増加するほどその直径が大きくなる。従って、
再生信号の解像度を増加させるため対物レンズの中心光
を遮断する方法を使用するが、この際光量が多く損失さ
れ、サーボ信号が弱くなる。

【０００４】図１は従来の光ピックアップ装置を示した
概略図である。この図面に基づき従来の光ピックアップ
装置の構造と機能及び問題点を説明すれば次のとおりで
ある。

【０００５】光ピックアップ装置は光記録再生媒体の光
ディスク７に照射される光スポットのサイズを小さくす
るため約５３０ｎｍの短波長の入射光を生成する光源１
と、この光源１から出射された光を光ディスク７に集束
する対物レンズ６と、光ディスク７から反射されて対物
レンズ６を通過した光を受光して記録情報及び誤差信号
を検出する光検出器９と、光源１で生成された光を平行
光に変えるコリメーティングレンズ（collimating len
z）４と、光ディスク７から反射された光の経路と入射
光の経路を相異なるようにする偏光ビーム分割器２と、
トラッキング誤差信号を検出するため光を回折させる回
折格子３と、偏光ビーム分割器２と光検出器９との間の
光経路上でフォーカス誤差信号を検出するための非点収
差レンズ８を具備する。

【０００６】また、コリメーティングレンズ４と対物レ
ンズ６との間には対物レンズ６により集束され前記光デ
ィスク７に形成される光スポットの直径を光ディスク７
の記録密度に応じて微細調節するための絞り５が具備さ
れている。光検出器９で検出されたフォーカス誤差信号
とトラック誤差信号はフォーカス／トラックサーボ（図
示せず）に伝達され、対物レンズ６と光ディスク７との
間の間隔調節及び対物レンズ６のトラック外れが補償さ
れる。

【０００７】このような従来の光ピックアップ装置は光
ディスク７の記録密度に応じてスポットの大小が調節で
き、絞り５による光量損失を光量測定装置（図示せず）
を通して補償することにより比較的一定した光量で信号
を検出し得る。しかし、絞り５を用いて光スポットの大
きさを調節しなければならず、この絞り５を駆動する駆
動装置（図示せず）が必要となる短所がある。さらに光
ディスクに到達される光量が絞り５により減少されるの
で光源１の出力駆動範囲が広くなるべき問題がある。ま
た、スポットの１次回折光が大きく、相互干渉によるジ
ッタが発生される問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は絞りを使用しなく光軸方向の相異なる波長板を使用し
て光源から出射される光量の利用効率を向上させる光ピ
ックアップ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による光ピックアップ装置は、光源から発生さ
れた光により光スポットを光媒体に照射してその媒体に
信号を書込んだりその媒体から信号を読出すための光ピ
ックアップ装置において、前記光を前記媒体の表面に集
束したり前記媒体の表面から反射された光を集束する対
物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光経路
上に位置し、少なくとも２つ以上の相異なる光軸方向を
有する波長板を含むことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明による光ピックアップ装置を詳しく説明すれば次の
とおりである。

【００１１】図２は本発明による光ピックアップ装置装
置を示した概略図であって、光軸方向の相異なる複数枚
の波長板を使用してスポットの線形偏光成分の大きさを
調節し得る。この光ピックアップ装置は光を発散する光
源１と、この光源１から生成された光を光記録媒体の光
ディスク７に集束する対物レンズ６と、光ディスク７か
ら反射され対物レンズ６を経由して集束される反射光か
ら再生信号を検出する光検出器９を具備する。光源１は
短波長の光を出射して高密度に情報の書込まれた光ディ
スクの情報を再生及び消去し、その光ディスクに情報を
書込むに使用される。

【００１２】光源１と対物レンズ６との光経路上には光
源１から入射される発散光を平行光に変えるコリメーテ
ィングレンズ４と、光ディスク７から反射された光が光
検出器９に向かうように反射光の光経路を変える偏光ビ
ーム分割器２を具備する。光源１から発散されたビーム
はコリメーティングレンズ４を経て対物レンズ６の有効
口径より小さな口径を有する１／４波長板２０を通過し
た後、線形偏光されたビームと円形偏光されたビームと
に分離される。この際、１／４波長板２０を光軸方向の
中心に設けられると光ディスク７でのスポットの中心部
は純粋に線形偏光されたビームで構成され、スポットの
回りは円形偏光されたビームで構成される。従って、デ
ィスクから信号を検出し得る有効スポット（即ち、線形
偏光されたビーム）が小さくなるので解像度が増加され
る。

【００１３】図３はスポットの大小による円形偏光度
（Ellipticity）を示した図面であって、スポットの中
心部Ｃでは線形偏光された成分のみが存在することを示
す。図３で円形偏光成分が０°であれば線形偏光された
光を示し、円形偏光成分が４５°であれば円形偏光され
た光を示す。

【００１４】図４は従来の光ピックアップ装置のスポッ
トの大小４ａと本発明による光ピックアップ装置のスポ
ットの大小４ｂとを比較したものであって、本発明によ
る光ピックアップ装置のスポットの大小４ｂが従来の光
ピックアップ装置のスポット４ａより小さいことがわか
る。

【００１５】図５は光学系の解像度を示す光学的伝達関
数値を示す図面であって、高周波数領域で本発明による
光ピックアップ装置の伝達関数値５ｂが従来の伝達関数
値５ａより高いことがわかる。

【００１６】図６と図７は相異なる光軸方向を有する１
／４波長板の一実施例を示したものであって、図６は直
径の相異なるリング形の１／４波長板（Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ）の断面図であり、図７はその斜視図である。図８及
び図９は相異なる光軸方向を有する１／４波長板の他の
実施例を示したものであって、相異なる光軸方向を有す
る４枚の１／４波長板（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）がそれぞれの
基板で構成され同心円をなす波長板の断面図及びその斜
視図である。

【００１７】例えば、Ａ、Ｂ及びＣの光軸方向を入射光
軸と各々４５°、６０°及び９０°となるように設置
し、Ｄの光軸方向を入射光軸と一致するように設置すれ
ば、光ディスク７にフォーカスされるスポットの１次回
折光の大きさは減少される。

【００１８】従って、１／４波長板の中心部Ａ及び周辺
部Ｂ、Ｃ、Ｄの半径とその光軸方向を調整することによ
り記録／再生時に応じてスポットの大小を適切に調節し
得る。また光ディスク７にフォーカスされたスポットの
偏光成分を線形または円形偏光成分で構成でき、線形偏
光を有するスポットの１次回折光の大きさを減少させ得
る。

【００１９】図１０はスポットの大小とビームの強度分
布を示した図面であって、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々１／４
波長板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによるスポットの大小とビームの
強度を、そしてｅはこれら波長板により結果的に示され
るスポットの大小とビームの強度を示す。本発明によ
り、スポットの大小及び１次回折光の大きさが減少され
ることがわかる。

【００２０】図１１及び図１２は光軸方向の異なる波長
板を各々２枚及び４枚使用した場合に光ピックアップ装
置のスポットの大小とビームの強度分布を示したもので
あって、図１２を図１１と比べると、スポットの大小は
相対的に小さくなったが、１次回折光は大きく減少して
ほとんど示されないことがわかる。従って、１／４波長
板の大小と光軸方向とを調節することにより、光ディス
クにデータを記録する時にはスポットを大きくし、光デ
ィスクからデータを再生する時にはスポットを小さく調
整して動作させ得る。

【００２１】

【発明の効果】前述したように本発明による光ピックア
ップ装置はスポットの大小を調節するため光源とディス
クとの間に光軸方向の相異なる１／４波長板を使用する
ことにより、スポットの大小及び１次回折光を減少さ
せ、また記録／再生モードによりスポットの大小を調整
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光ピックアップ装置を示した概略図であ
る。

【図２】本発明による光ピックアップ装置を示した概略
図である。

【図３】本発明による光ピックアップ装置でスポットの
円形偏光成分を示した図面である。

【図４】従来の光ピックアップ装置と本発明による光ピ
ックアップ装置のスポットの大小を示した図面である。

【図５】従来の光ピックアップ装置と本発明の光ピック
アップ装置による光学的変調函数値を示した図面であ
る。

【図６】図２に示された波長板の実施例を示した図面で
ある。

【図７】図２に示された波長板の他の実施例を示した図
面である。

【図８】図２に示された波長板の他の実施例を示した図
面である。

【図９】図２に示された波長板の他の実施例を示した図
面である。

【図１０】本発明による光ピックアップ装置のスポット
の大小とビームの強度分布を示した図面である。

【図１１】波長板を２枚使用した場合に光ピックアップ
装置のスポットの大小とビームの強度分布を示した図面
である。

【図１２】波長板を４枚使用した場合に光ピックアップ
装置のスポットの大小とビームの強度分布を示した図面
である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発生された光により光スポット
   を光媒体に照射してその媒体に信号を書込んだりその媒
   体から信号を読出すための光ピックアップ装置におい
   て、 前記光を前記媒体の表面に集束したり前記媒体の表面か
   ら反射された光を集束する対物レンズと、 前記光源と前記対物レンズとの間の光経路上に位置し、
   少なくとも２つ以上の相異なる光軸方向を有する波長板
   を含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記波長板は、 １枚の板に半径の異なる複数の同心円を有し、同心円か
   ら区分された各部分は相異なる光軸方向を有することを
   特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記波長板の真ん中の同心円部分の光軸
   方向は前記光の光軸方向と一致することを特徴とする請
   求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記波長板は、 半径の大きさの異なる複数の板をその中心が一致するよ
   うに積層し、各板は相異なる光軸方向を有することを特
   徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 最も半径の小さい板の光軸方向は前記光
   の光軸方向と一致することを特徴とする請求項４に記載
   の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記波長板の光軸方向が前記光の光軸方
   向と各々０°、４５°、６０°及び９０°となるように
   構成されることを特徴とする請求項１に記載の光ピック
   アップ装置。