JPWO2006115161A1 - 光ヘッド装置及び光情報装置 - Google Patents
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Abstract
光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源1と、光ディスク21に光スポットを集光する対物レンズ31と、光ディスク22〜24に光スポットを集光する対物レンズ32と、光源1からの波長405nmのレーザ光を透過光と反射光とに分離し、反射光を対物レンズ31に導くとともに、透過光を対物レンズ32に導き、さらに、光源1からの波長660nm、780nmのレーザ光を対物レンズ32に導くプリズム53とを備える。
Description
本発明は、光ディスクや光カードなどの情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生する光ヘッド装置及び該光ヘッド装置を用いた光情報装置に関するものである。
現在、光ディスクとして、CDやDVD、そして青色レーザを使ってさらなる高密度記録を実現したBD(Blu−ray Disc)やHD−DVDなどがある。このため、これらの仕様の異なる光ディスクの記録・再生互換可能な光ヘッド装置が要望されている。その手段として、例えば特許文献1に報告されるような光ヘッド装置がある。この構成は、DVDとCDとに対応した対物レンズ及び光学系とBD等に対応した対物レンズ及び光学系との2種類の対物レンズ及び光学系を1つの光ヘッド装置に搭載し、3種類の仕様の異なる光ディスクを記録又は再生することができる。
しかしながら、この構成では、異なる光ディスクに対応した2種類の対物レンズと、それらの対物レンズに独立した光学系が必要なため、部品点数が多くなり、装置の小型化が難しく、コスト低減も困難である。
特開平11−120587号公報
本発明の目的は、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる光ヘッド装置及び光情報装置を提供することである。
本発明の一局面に従う光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第1の情報記録媒体に光スポットを集光する第1の対物レンズと、前記第1の情報記録媒体と異なる第2の情報記録媒体に光スポットを集光する第2の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第1の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第2の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
本発明の他の局面に従う光情報装置は、上記の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体から情報を記録及び/又は再生するものである。
上記の各構成によれば、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、透過光を第2の対物レンズに導かれ、さらに、残りの光が第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導かれるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
まず、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図1に示す光ヘッド装置は、光源1、偏光ビームスプリッター2、コリメータレンズ3、光検出器4、波長板7、8、対物レンズ31、32及びプリズム53を備える。また、光ディスク21は、保護層厚みが約0.1mmのBDであり、光ディスク22は、保護層厚みが約0.6mmのHD−DVDであり、光ディスク23は、保護層厚みが約0.6mmのDVDであり、光ディスク24は、保護層厚みが概ね1.2mmのCDであり、各光ディスク21〜24は、情報が記録又は再生されるトラックを有する情報記録媒体である。
光源1は、半導体レーザー等から構成され、3波長(405nm、660nm、780nm)のレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッター2は、光源1からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3へ導く。コリメータレンズ3は、偏光ビームスプリッター2からのレーザ光を平行光に変換して光ビーム30をプリズム53へ導く。また、偏光ビームスプリッター2は、コリメータレンズ3からの反射光を透過して光検出器4へ導く。
プリズム53は、光軸変更手段の一例であり、第1及び第2の面54、55を備える。第1の面54は、波長405nmの光の一部を透過して第2の面55へ導くとともに、残りの光を反射して波長板7へ導きとともに、波長660nm、780nmの光を透過して第の2面へ導く光学膜を有する。第2の面55は、波長405nm、660nm、780nmの3つの光を全反射して波長板8へ導く反射膜を有する。プリズム53は、対物レンズ31には波長405nmの光を、対物レンズ32には波長405nm、660nm、780nmの光を入射させ、4種類の光ディスク21〜24の記録又は再生の互換を可能にする。
波長板7、8は、1/4λ板である。対物レンズ31は、BDに対応したNA0.85の対物レンズであり、対物レンズ32は、HD−DVD、DVD及びCDに対応したNA0.65の対物レンズである。なお、対物レンズの数は、上記の例に特に限定されず、3個以上の対物レンズを用いてもよい。この場合、第1の面54のように波長に応じて光を所定の比率で反射及び透過する面が付加される。
ここで、対物レンズ31の焦点距離をf1、対物レンズ32の焦点距離をf2とすると、対物レンズ32の焦点距離f2は、f2≒(f1×0.85)/0.65を満たすことが好ましい。この場合、BDの光ディスク21で反射し対物レンズ31を透過した後の光束径と、HD−DVDの光ディスク22で反射し対物レンズ32を透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、光検出器4上において、BDの光ディスク21からの反射光による検出スポット形状と、HD−DVDの光ディスク22からの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、1個の光検出器4を用いてBDからの反射光及びHD−DVDからの反射光を検出することができる。
また、対物レンズ31、32のNA及び焦点距離は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ31のNAが0.85以上であり、対物レンズ32のNAが約0.65である場合、NAが小さい対物レンズ32の焦点距離f2を、NAが大きい対物レンズ31の焦点距離f1より長くしてもよい。この場合、光ディスクの厚さ方向において、対物レンズ31による光スポットの集光位置と対物レンズ32による光スポットの集光位置とが異なるため、対物レンズ31を用いてBDの光ディスク21に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ32からの光の悪影響を防止することができるとともに、対物レンズ32を用いてHD−DVDの光ディスク22に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ31からの光の悪影響を防止することができる。
次に、上記のように構成された光ヘッド装置の記録動作及び再生動作について説明する。まず、BDの光ディスク21に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ3を通り、光ビーム30としてプリズム53の第1の面54へ導かれる。第1の面54は、波長405nmのレーザ光の一部(例えば、50%)を反射させ、波長板7を介して対物レンズ31へ導く。対物レンズ31は、波長405nmのレーザ光を光ディスク21の記録面上に集光させる。光ディスク21の記録面で反射した光は、再び対物レンズ31及び波長板7を通り、プリズム53の第1の面54で反射される。第1の面54で反射された光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、光ディスク21からの波長405nmの反射光を検出する。
次に、HD−DVDの光ディスク22に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ3を通り、光ビーム30としてプリズム53の第1の面54へ導かれる。第1の面54は、波長405nmのレーザ光の一部(例えば、50%)を反射させ、残り(例えば、50%)をプリズム53の第2の面55へ導く。第2の面55は、波長405nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長405nmのレーザ光を光ディスク22の記録面上に集光させる。光ディスク22の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、光ディスク22からの波長405nmの反射光を検出する。
上記のように、BDの光ディスク21及びHD−DVDの光ディスク22に対して情報を記録する場合、光源1は、定格出力150mW以上で波長405nmのレーザ光を出射することが好ましい。この場合、対物レンズ31によりBDの記録を確実に行うことができるとともに、対物レンズ32によりHD−DVDの記録を確実に行うことができる。
次に、DVDの光ディスク23に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長660nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、光ビーム30としてコリメータレンズ3及びプリズム53の第1の面54を通り、プリズム53の第2の面55へ導かれる。第2の面55は、波長660nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長660nmのレーザ光を光ディスク23の記録面上に集光させる。光ディスク23の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長660nmの反射光を検出する。
次に、CDの光ディスク24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長780nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、光ビーム30としてコリメータレンズ3及びプリズム53の第1の面54を通り、プリズム53の第2の面55へ導かれる。第2の面55は、波長780nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長780nmのレーザ光を光ディスク24の記録面上に集光させる。光ディスク24の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長780nmの反射光を検出する。
上記の動作により、本実施の形態では、4種類の異なった仕様の光ディスク21〜24に対して記録動作及び再生動作を行うことができるので、4種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。また、光源1、偏光ビームスプリッター2、コリメータレンズ3、光検出器4及びプリズム53を4種類の異なった仕様の光ディスクに対して共用することができるので、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、本実施の形態では、可動部材を用いていないため、各部品を高精度に位置決めすることができ、各部品の位置ずれ等による光の不要なロスが発生しない。
なお、上記の例では、プリズム53の第1の面54が波長405nmのレーザ光の50%を反射し、残りの50%を透過する場合について説明したが、プリズム53の第1の面54の反射率及び透過率は、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、HD−DVDの光ディスク22に対する再生動作のみを行う場合、プリズム53の第1の面54は、例えば、波長405nmのレーザ光の70%〜90%を反射させ、残りの30%〜10%を透過してプリズム53の第2の面55へ導くことが好ましい。この場合、対物レンズ31によりBDの記録及び再生を行うことができるとともに、対物レンズ32によりHD−DVDの再生とDVD及びCDの記録及び再生とを行うことができる。
なお、対物レンズ31がHD−DVD用で、対物レンズ32がBD用の場合は、プリズム53の第1の面54は、例えば、波長405nmのレーザ光の10%〜30%を反射させ、残りの90%〜70%を透過してプリズム53の第2の面55へ導くことが好ましい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態に用いられる光軸変更手段は、上記のプリズム53に特に限定されず、後述する第5の実施の形態のように、2枚のミラーを用いて、光源1に近い側のミラーの膜特性を第1の面54の膜特性と同様に構成し、405nmの光を上記と同様に透過及び反射して分光するようにしてもよく、この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記の説明では、対物レンズ31をBD用として、対物レンズ32をHD−DVD、DVD及びCD用としたが、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ32をBD用として、対物レンズ31をHD−DVD、DVD及びCD用としてもよい。この場合、第1の面54が、波長405nmのレーザ光を反射及び透過するとともに、波長660nm、780nmのレーザ光を全反射して対物レンズ31に導き、第2の面55が波長405nmのレーザ光を全反射するように、プリズム53の第1及び第2の面54、55の膜特性が設定され、さらに、各光ディスクに適した対物レンズ31、32のNA及び焦点距離等が設定される。上記の点に関して後述する他の実施の形態も同様である。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図2に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、1つの光源1及び1つの偏光ビームスプリッター2に代えて2つの光源101、102及び2つの偏光ビームスプリッター201、202が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図2に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、1つの光源1及び1つの偏光ビームスプリッター2に代えて2つの光源101、102及び2つの偏光ビームスプリッター201、202が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
光源101は、波長405nmのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター201は、光源101からのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター202を介してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター202、201を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長405nmの反射光を検出する。
光源102は、2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター202は、光源102からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター202、201を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光源101、102として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図3に示す光ヘッド装置と、図2に示す光ヘッド装置とで異なる点は、2つの偏光ビームスプリッター201、202及び1つの光検出器4に代えて3つの偏光ビームスプリッター203、204、205及び2つの光検出器401、402が用いられる点であり、その他の点は図2に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図3に示す光ヘッド装置と、図2に示す光ヘッド装置とで異なる点は、2つの偏光ビームスプリッター201、202及び1つの光検出器4に代えて3つの偏光ビームスプリッター203、204、205及び2つの光検出器401、402が用いられる点であり、その他の点は図2に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
偏光ビームスプリッター203は、光源101からの波長405nmのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター204を介してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3、偏光ビームスプリッター204、203を透過して光検出器401に入射され、光検出器401は、波長405nmの反射光を検出する。
偏光ビームスプリッター205は、光源102からの2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を透過し、偏光ビームスプリッター204へ導き、偏光ビームスプリッター204は、偏光ビームスプリッター205からの光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、偏光ビームスプリッター204により反射されて偏光ビームスプリッター205に入射する。偏光ビームスプリッター205は、上記の反射光を反射して光検出器402に入射させ、光検出器402は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光検出器401、402として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置について図4を用いて説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図4に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源1、光検出器4及び偏光ビームスプリッター2に代えて光源と光検出器とが一体に構成された2つのユニット901、902及び偏光ビームスプリッター206が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置について図4を用いて説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図4に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源1、光検出器4及び偏光ビームスプリッター2に代えて光源と光検出器とが一体に構成された2つのユニット901、902及び偏光ビームスプリッター206が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
ユニット901は、波長405nmのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター206は、ユニット901からのレーザ光を透過してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター206を透過してユニット901に入射され、ユニット901は、波長405nmの反射光を検出する。
ユニット902は、2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター206は、ユニット902からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、偏光ビームスプリッター206により反射されてユニット902に入射され、ユニット902は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、波長405nmのレーザ光を出射するユニット901にはBD及びHD−DVD用の光検出器を、波長660nm、780nmのレーザ光を出射するユニット902にはDVD及びCD用の光検出器を組み合わせているので、各波長に適した光源及び光検出器を一体化することができ、ユニット901、902の低コスト化を図ることができる。なお、各ユニット内の光源と光検出器との組み合わせは、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
次に、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図5において、21は保護層厚みが概ね0.1mmのBD、22は保護層厚みが概ね0.6mmのHD−DVD、23は保護層厚み概ね0.6mmのDVD、24は保護層厚みが概ね1.2mmのCDの光ディスクを示す。1は3波長(405nm、660nm、780nm)のレーザ光を出射する光源を示す。2は偏光ビームスプリッター、3はコリメータレンズ、5及び6は光軸変更手段の一例であるミラー、7及び8は1/4λ板である波長板、31はBDに対応したNA0.85の対物レンズ、32はHD−DVD、DVD及びCDに対応したNA0.65の対物レンズ、4は光検出器を示す。
まず、光ディスク21に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー5で反射され、波長板7及び対物レンズ31を通って光ディスク21の記録面上に集光される。光ディスク21の記録面で反射された光は、再び対物レンズ31及び波長板7を通ってミラー5で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク22、23、24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。図6は、図5に示すミラー5の退避動作を説明するための模式図である。この場合、ミラー5は、光源1から光ビームをミラー6に導くために、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、図6(a)のように紙面に対し垂直方向に移動し、又は図6(b)のように紙面下方向に移動し、又は図6(c)のように倒れ込むように移動して待避する。
上記の状態で、光ディスク22に対して記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク22の記録面上に集光される。光ディスク22の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通ってミラー6で反射、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク23に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長660nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク23の記録面上に集光される。光ディスク23の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板を通ってミラー6で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長780nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク24の記録面上に集光される。光ディスク24の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通ってミラー6で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過し光検出器4に入射する。
以上にように、本実施の形態の光ヘッド装置は、4種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。なお、本実施の形態では、対物レンズ31を光ディスク21用、対物レンズ32を光ディスク22〜23用で説明したが、この例に特に限定されず、逆の場合もいうまでもなく同様の効果を得ることができ、その場合はそれぞれの光ディスクに対応した波長に対してミラー5が移動される。
(第6の実施の形態)
次に、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置について図7を用いて説明する。図7は、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図7に示す第6の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
次に、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置について図7を用いて説明する。図7は、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図7に示す第6の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第5の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第5の実施の形態では光軸変更手段の一例である2つのミラー5、6を用いて、対物レンズ31、32への光ビーム30の入射の切り替えを行ったが、本実施の形態では1つのミラー51を用いて行う点である。この場合、図7のように、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、コリメータレンズ3を透過した光ビーム30の進行方向にミラー51を移動させることにより、光ビーム30の対物レンズ31または対物レンズ32への入射の切り替えを行い、4種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
(第7の実施の形態)
次に、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図8に示す第7の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
次に、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図8に示す第7の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第5の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第5の実施の形態のミラー5に代わって、液晶光軸変更素子52を用いる点である。この液晶光軸変更素子52は、素子に加える電圧を変えることにより、選択的に反射の状態と透過の状態とに切り替わる。この反射と透過との切り替えにより、光ビーム30の対物レンズ31又はミラー6への入射の切り替えを行い、4種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
上記の各実施の形態では、4種類の異なる仕様の光ディスクに対して2つの対物レンズを用いた互換の例を挙げたが、3つ以上の対物レンズによる互換においても、対物レンズの配置が光ビームの光束の進行方向に並んだ場合は、同様の構成により同様の効果を得ることができる。
上記のように、本発明の一態様に係る光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第1の情報記録媒体に光スポットを集光する第1の対物レンズと、前記第1の情報記録媒体と異なる第2の情報記録媒体に光スポットを集光する第2の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第1の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第2の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
この光ヘッド装置においては、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、一の光の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、一の光の透過光が第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び一の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第2の対物レンズ及び一の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、光源からの複数の光のうち残りの光が第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導かれるので、この対物レンズ及び残りの光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第3の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。この結果、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、前記第1の面は、前記第2又は第3の光を透過して第2の透過光を前記第2の面に導き、前記第2の面は、前記第2の透過光を反射して第2の反射光を前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の面により、第1の光が所定の比率で反射及び透過されて第1の透過光と第1の反射光とに分離され、第1の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、第2の面により、第1の透過光が反射されて第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第2の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第1の面により、第2又は第3の光が透過されて第2の透過光が第2の面に導かれ、第2の面により、第2の透過光が反射されて第2の反射光が第2の対物レンズに導かれるので、第2の対物レンズ及び第2の光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第2の対物レンズ及び第3の光の波長に適した第4の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第4の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。
前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、前記第1の面は、前記第2又は第3の光を反射して第2の反射光を前記第1の対物レンズに導くようにしてもよい。
この場合、第1の面により、第1の光が所定の比率で反射及び透過されて第1の透過光と第1の反射光とに分離され、第1の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、第2の面により、第1の透過光が反射されて第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第2の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第1の面により、第2又は第3の光が反射されて第2の反射光が第1の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第2の光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第1の対物レンズ及び第3の光の波長に適した第4の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第4の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。
前記第1の光の波長は、約405nmであることが好ましい。この場合、波長405nmの光を使用するBD及びHD−DVD等の仕様が異なる高密度情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の70〜90%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の70〜90%が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体から情報を再生することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の10〜30%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の10〜30%が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体から情報を再生することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の約50%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の約50が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、0.85以上であり、他方のNAは、約0.65であることが好ましい。
この場合、NAが0.85以上の対物レンズを用いてBDに情報を記録又は再生することができるとともに、NAが約0.65の対物レンズを用いてHD−DVD、DVD及びCDに情報を記録又は再生することができる。
前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離より長いことが好ましい。
この場合、第1及び第2の対物レンズによる光スポットの集光位置が情報記録媒体の厚さ方向において互いに異なるため、NAが大きい対物レンズを用いてBDに対して記録又は再生を行うときに、NAが小さい対物レンズからの光の悪影響を防止することができるとともに、NAが小さい対物レンズを用いてHD−DVDに対して記録又は再生を行うときに、NAが大きい対物レンズからの光の悪影響を防止することができる。
前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、約0.85であり、他方のNAは、約0.65であり、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離をf1、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離をf2としたとき、前記第1及び第2の対物レンズは、f2≒(f1×0.85)/0.65の関係を満たすことが好ましい。
この場合、BDで反射しNAが大きい対物レンズを透過した後の光束径と、HD−DVDで反射しNAが小さい対物レンズを透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、検出手段において、BDからの反射光による検出スポット形状と、HD−DVDからの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、1つの検出手段を用いてBDからの反射光及びHD−DVDからの反射光を検出することができる。
前記光源は、第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源とを含むことが好ましい。
この場合、第1及び第2の光源として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記検出手段は、前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段と、前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とを含むことが好ましい。
この場合、第1及び第2の検出手段として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記光源及び検出手段は、第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段とが一体に構成された第1のユニットと、前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源と、前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とが一体に構成された第2のユニットとを含むことが好ましい。
この場合、各波長に適した光源及び光検出器を一体化しているので、第1及び第2のユニットの低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生するものである。
この光情報装置においては、光ヘッド装置が複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができる光情報装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く複数の光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記複数の光軸変更手段の前記光源に近い光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記複数の対物レンズの所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く第1、第2の光軸変更手段とからなり、前記第1、第2の光軸変更手段は、前記2つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記2つの光軸変更手段の前記光源に近い第1の光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記2つの対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
前記第1の光軸変更手段は、前記光源からの光束の進行方向に対し垂直な方向に移動することが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く1つの光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により、前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く1つの光軸変更手段とからなり、前記2つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く2つの光軸変更手段とからなり、前記光軸変更手段の前記光源に近い第1の光軸変更手段が記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記複数の光源のうちの1つまたは複数の光束を選択的に透過と反射に切り替える機能を有するものである。
前記第1の光軸変更手段は、液晶素子からなり、記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記液晶素子に加える電圧により前記複数の光源のうちの1つまたはいくつかの光束を選択的に透過と反射とに切り替える機能を有することが好ましい。
前記光源の3つの波長のうち1つの波長が概ね405nmであることが好ましい。
前記第1または第2の対物レンズの1つのNAが0.85以上、もう一方のNAが概ね0.65であることが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生するものである。
上記の光ヘッド装置及び光情報装置によれば、複数の仕様の異なる光ディスクに対し記録再生互換ができ、かつ小型でコストの低い装置を実現できる。
本発明にかかる光ヘッド装置及び光情報装置は、情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生する機能を有し、映像や音楽の記録及び/又は再生装置等として有用である。また、コンピュータのデータやプログラムの保存、カーナビゲーションの地図データの保存等の用途にも応用できる。
本発明は、光ディスクや光カードなどの情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生する光ヘッド装置及び該光ヘッド装置を用いた光情報装置に関するものである。
現在、光ディスクとして、CDやDVD、そして青色レーザを使ってさらなる高密度記録を実現したBD(Blu−ray Disc)やHD−DVDなどがある。このため、これらの仕様の異なる光ディスクの記録・再生互換可能な光ヘッド装置が要望されている。その手段として、例えば特許文献1に報告されるような光ヘッド装置がある。この構成は、DVDとCDとに対応した対物レンズ及び光学系とBD等に対応した対物レンズ及び光学系との2種類の対物レンズ及び光学系を1つの光ヘッド装置に搭載し、3種類の仕様の異なる光ディスクを記録又は再生することができる。
特開平11−120587号公報
しかしながら、この構成では、異なる光ディスクに対応した2種類の対物レンズと、それらの対物レンズに独立した光学系が必要なため、部品点数が多くなり、装置の小型化が難しく、コスト低減も困難である。
本発明の目的は、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる光ヘッド装置及び光情報装置を提供することである。
本発明の一局面に従う光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第1の情報記録媒体に光スポットを集光する第1の対物レンズと、前記第1の情報記録媒体と異なる第2の情報記録媒体に光スポットを集光する第2の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第1の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第2の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
本発明の他の局面に従う光情報装置は、上記の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体から情報を記録及び/又は再生するものである。
本発明によれば、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、透過光を第2の対物レンズに導かれ、さらに、残りの光が第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導かれるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
まず、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図1に示す光ヘッド装置は、光源1、偏光ビームスプリッター2、コリメータレンズ3、光検出器4、波長板7、8、対物レンズ31、32及びプリズム53を備える。また、光ディスク21は、保護層厚みが約0.1mmのBDであり、光ディスク22は、保護層厚みが約0.6mmのHD−DVDであり、光ディスク23は、保護層厚みが約0.6mmのDVDであり、光ディスク24は、保護層厚みが概ね1.2mmのCDであり、各光ディスク21〜24は、情報が記録又は再生されるトラックを有する情報記録媒体である。
光源1は、半導体レーザー等から構成され、3波長(405nm、660nm、780nm)のレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッター2は、光源1からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3へ導く。コリメータレンズ3は、偏光ビームスプリッター2からのレーザ光を平行光に変換して光ビーム30をプリズム53へ導く。また、偏光ビームスプリッター2は、コリメータレンズ3からの反射光を透過して光検出器4へ導く。
プリズム53は、光軸変更手段の一例であり、第1及び第2の面54、55を備える。第1の面54は、波長405nmの光の一部を透過して第2の面55へ導くとともに、残りの光を反射して波長板7へ導くとともに、波長660nm、780nmの光を透過して第2の面55へ導く光学膜を有する。第2の面55は、波長405nm、660nm、780nmの3つの光を全反射して波長板8へ導く反射膜を有する。プリズム53は、対物レンズ31には波長405nmの光を、対物レンズ32には波長405nm、660nm、780nmの光を入射させ、4種類の光ディスク21〜24の記録又は再生の互換を可能にする。
波長板7、8は、1/4λ板である。対物レンズ31は、BDに対応したNA0.85の対物レンズであり、対物レンズ32は、HD−DVD、DVD及びCDに対応したNA0.65の対物レンズである。なお、対物レンズの数は、上記の例に特に限定されず、3個以上の対物レンズを用いてもよい。この場合、第1の面54のように波長に応じて光を所定の比率で反射及び透過する面が付加される。
ここで、対物レンズ31の焦点距離をf1、対物レンズ32の焦点距離をf2とすると、対物レンズ32の焦点距離f2は、f2≒(f1×0.85)/0.65を満たすことが好ましい。この場合、BDの光ディスク21で反射し対物レンズ31を透過した後の光束径と、HD−DVDの光ディスク22で反射し対物レンズ32を透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、光検出器4上において、BDの光ディスク21からの反射光による検出スポット形状と、HD−DVDの光ディスク22からの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、1個の光検出器4を用いてBDからの反射光及びHD−DVDからの反射光を検出することができる。
また、対物レンズ31、32のNA及び焦点距離は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ31のNAが0.85以上であり、対物レンズ32のNAが約0.65である場合、NAが小さい対物レンズ32の焦点距離f2を、NAが大きい対物レンズ31の焦点距離f1より長くしてもよい。この場合、光ディスクの厚さ方向において、対物レンズ31による光スポットの集光位置と対物レンズ32による光スポットの集光位置とが異なるため、対物レンズ31を用いてBDの光ディスク21に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ32からの光の悪影響を防止することができるとともに、対物レンズ32を用いてHD−DVDの光ディスク22に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ31からの光の悪影響を防止することができる。
次に、上記のように構成された光ヘッド装置の記録動作及び再生動作について説明する。まず、BDの光ディスク21に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ3を通り、光ビーム30としてプリズム53の第1の面54へ導かれる。第1の面54は、波長405nmのレーザ光の一部(例えば、50%)を反射させ、波長板7を介して対物レンズ31へ導く。対物レンズ31は、波長405nmのレーザ光を光ディスク21の記録面上に集光させる。光ディスク21の記録面で反射した光は、再び対物レンズ31及び波長板7を通り、プリズム53の第1の面54で反射される。第1の面54で反射された光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、光ディスク21からの波長405nmの反射光を検出する。
次に、HD−DVDの光ディスク22に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ3を通り、光ビーム30としてプリズム53の第1の面54へ導かれる。第1の面54は、波長405nmのレーザ光の一部(例えば、50%)を反射させ、残り(例えば、50%)をプリズム53の第2の面55へ導く。第2の面55は、波長405nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長405nmのレーザ光を光ディスク22の記録面上に集光させる。光ディスク22の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、光ディスク22からの波長405nmの反射光を検出する。
上記のように、BDの光ディスク21及びHD−DVDの光ディスク22に対して情報を記録する場合、光源1は、定格出力150mW以上で波長405nmのレーザ光を出射することが好ましい。この場合、対物レンズ31によりBDの記録を確実に行うことができるとともに、対物レンズ32によりHD−DVDの記録を確実に行うことができる。
次に、DVDの光ディスク23に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長660nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、光ビーム30としてコリメータレンズ3及びプリズム53の第1の面54を通り、プリズム53の第2の面55へ導かれる。第2の面55は、波長660nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長660nmのレーザ光を光ディスク23の記録面上に集光させる。光ディスク23の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長660nmの反射光を検出する。
次に、CDの光ディスク24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長780nmのレーザ光が光源1から出射され、偏光ビームスプリッター2で反射される。偏光ビームスプリッター2で反射されたレーザ光は、光ビーム30としてコリメータレンズ3及びプリズム53の第1の面54を通り、プリズム53の第2の面55へ導かれる。第2の面55は、波長780nmのレーザ光を全反射させ、波長板8を介して対物レンズ32へ導く。対物レンズ32は、波長780nmのレーザ光を光ディスク24の記録面上に集光させる。光ディスク24の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通り、プリズム53の第2の面55で全反射される。第2の面55で全反射された光は、第1の面54、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長780nmの反射光を検出する。
上記の動作により、本実施の形態では、4種類の異なった仕様の光ディスク21〜24に対して記録動作及び再生動作を行うことができるので、4種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。また、光源1、偏光ビームスプリッター2、コリメータレンズ3、光検出器4及びプリズム53を4種類の異なった仕様の光ディスクに対して共用することができるので、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、本実施の形態では、可動部材を用いていないため、各部品を高精度に位置決めすることができ、各部品の位置ずれ等による光の不要なロスが発生しない。
なお、上記の例では、プリズム53の第1の面54が波長405nmのレーザ光の50%を反射し、残りの50%を透過する場合について説明したが、プリズム53の第1の面54の反射率及び透過率は、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、HD−DVDの光ディスク22に対する再生動作のみを行う場合、プリズム53の第1の面54は、例えば、波長405nmのレーザ光の70%〜90%を反射させ、残りの30%〜10%を透過してプリズム53の第2の面55へ導くことが好ましい。この場合、対物レンズ31によりBDの記録及び再生を行うことができるとともに、対物レンズ32によりHD−DVDの再生とDVD及びCDの記録及び再生とを行うことができる。
なお、対物レンズ31がHD−DVD用で、対物レンズ32がBD用の場合は、プリズム53の第1の面54は、例えば、波長405nmのレーザ光の10%〜30%を反射させ、残りの90%〜70%を透過してプリズム53の第2の面55へ導くことが好ましい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態に用いられる光軸変更手段は、上記のプリズム53に特に限定されず、後述する第5の実施の形態のように、2枚のミラーを用いて、光源1に近い側のミラーの膜特性を第1の面54の膜特性と同様に構成し、405nmの光を上記と同様に透過及び反射して分光するようにしてもよく、この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記の説明では、対物レンズ31をBD用として、対物レンズ32をHD−DVD、DVD及びCD用としたが、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ32をBD用として、対物レンズ31をHD−DVD、DVD及びCD用としてもよい。この場合、第1の面54が、波長405nmのレーザ光を反射及び透過するとともに、波長660nm、780nmのレーザ光を全反射して対物レンズ31に導き、第2の面55が波長405nmのレーザ光を全反射するように、プリズム53の第1及び第2の面54、55の膜特性が設定され、さらに、各光ディスクに適した対物レンズ31、32のNA及び焦点距離等が設定される。上記の点に関して後述する他の実施の形態も同様である。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図2に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、1つの光源1及び1つの偏光ビームスプリッター2に代えて2つの光源101、102及び2つの偏光ビームスプリッター201、202が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図2に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、1つの光源1及び1つの偏光ビームスプリッター2に代えて2つの光源101、102及び2つの偏光ビームスプリッター201、202が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
光源101は、波長405nmのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター201は、光源101からのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター202を介してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター202、201を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長405nmの反射光を検出する。
光源102は、2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター202は、光源102からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター202、201を透過して光検出器4に入射され、光検出器4は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光源101、102として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図3に示す光ヘッド装置と、図2に示す光ヘッド装置とで異なる点は、2つの偏光ビームスプリッター201、202及び1つの光検出器4に代えて3つの偏光ビームスプリッター203、204、205及び2つの光検出器401、402が用いられる点であり、その他の点は図2に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図3に示す光ヘッド装置と、図2に示す光ヘッド装置とで異なる点は、2つの偏光ビームスプリッター201、202及び1つの光検出器4に代えて3つの偏光ビームスプリッター203、204、205及び2つの光検出器401、402が用いられる点であり、その他の点は図2に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
偏光ビームスプリッター203は、光源101からの波長405nmのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター204を介してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3、偏光ビームスプリッター204、203を透過して光検出器401に入射され、光検出器401は、波長405nmの反射光を検出する。
偏光ビームスプリッター205は、光源102からの2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を透過し、偏光ビームスプリッター204へ導き、偏光ビームスプリッター204は、偏光ビームスプリッター205からの光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、偏光ビームスプリッター204により反射されて偏光ビームスプリッター205に入射する。偏光ビームスプリッター205は、上記の反射光を反射して光検出器402に入射させ、光検出器402は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光検出器401、402として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置について図4を用いて説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図4に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源1、光検出器4及び偏光ビームスプリッター2に代えて光源と光検出器とが一体に構成された2つのユニット901、902及び偏光ビームスプリッター206が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置について図4を用いて説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図4に示す光ヘッド装置と、図1に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源1、光検出器4及び偏光ビームスプリッター2に代えて光源と光検出器とが一体に構成された2つのユニット901、902及び偏光ビームスプリッター206が用いられる点であり、その他の点は図1に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
ユニット901は、波長405nmのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター206は、ユニット901からのレーザ光を透過してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク21、22との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、BDの光ディスク21からの反射光又はHD−DVDの光ディスク22からの反射光は、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター206を透過してユニット901に入射され、ユニット901は、波長405nmの反射光を検出する。
ユニット902は、2つの波長(660nm、780nm)のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター206は、ユニット902からのレーザ光を反射してコリメータレンズ3に導く。コリメータレンズ3と各光ディスク23、24との間の動作は、第1の実施の形態と同様であり、DVDの光ディスク23からの反射光又はCDの光ディスク24からの反射光は、偏光ビームスプリッター206により反射されてユニット902に入射され、ユニット902は、波長660nm、780nmの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、波長405nmのレーザ光を出射するユニット901にはBD及びHD−DVD用の光検出器を、波長660nm、780nmのレーザ光を出射するユニット902にはDVD及びCD用の光検出器を組み合わせているので、各波長に適した光源及び光検出器を一体化することができ、ユニット901、902の低コスト化を図ることができる。なお、各ユニット内の光源と光検出器との組み合わせは、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
次に、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第5の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図5において、21は保護層厚みが概ね0.1mmのBD、22は保護層厚みが概ね0.6mmのHD−DVD、23は保護層厚み概ね0.6mmのDVD、24は保護層厚みが概ね1.2mmのCDの光ディスクを示す。1は3波長(405nm、660nm、780nm)のレーザ光を出射する光源を示す。2は偏光ビームスプリッター、3はコリメータレンズ、5及び6は光軸変更手段の一例であるミラー、7及び8は1/4λ板である波長板、31はBDに対応したNA0.85の対物レンズ、32はHD−DVD、DVD及びCDに対応したNA0.65の対物レンズ、4は光検出器を示す。
まず、光ディスク21に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー5で反射され、波長板7及び対物レンズ31を通って光ディスク21の記録面上に集光される。光ディスク21の記録面で反射された光は、再び対物レンズ31及び波長板7を通ってミラー5で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク22、23、24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。図6は、図5に示すミラー5の退避動作を説明するための模式図である。この場合、ミラー5は、光源1から光ビームをミラー6に導くために、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、図6(a)のように紙面に対し垂直方向に移動し、又は図6(b)のように紙面下方向に移動し、又は図6(c)のように倒れ込むように移動して待避する。
上記の状態で、光ディスク22に対して記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長405nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク22の記録面上に集光される。光ディスク22の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通ってミラー6で反射、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク23に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長660nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク23の記録面上に集光される。光ディスク23の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板を通ってミラー6で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過して光検出器4に入射する。
次に、光ディスク24に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長780nmのレーザ光が、光源1から出射されて偏光ビームスプリッター2で反射され、コリメータレンズ3を通ってミラー6で反射され、波長板8及び対物レンズ32を通って光ディスク24の記録面上に集光される。光ディスク24の記録面で反射した光は、再び対物レンズ32及び波長板8を通ってミラー6で反射され、コリメータレンズ3及び偏光ビームスプリッター2を透過し光検出器4に入射する。
以上にように、本実施の形態の光ヘッド装置は、4種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。なお、本実施の形態では、対物レンズ31を光ディスク21用、対物レンズ32を光ディスク22〜23用で説明したが、この例に特に限定されず、逆の場合もいうまでもなく同様の効果を得ることができ、その場合はそれぞれの光ディスクに対応した波長に対してミラー5が移動される。
(第6の実施の形態)
次に、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置について図7を用いて説明する。図7は、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図7に示す第6の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
次に、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置について図7を用いて説明する。図7は、本発明の第6の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図7に示す第6の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第5の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第5の実施の形態では光軸変更手段の一例である2つのミラー5、6を用いて、対物レンズ31、32への光ビーム30の入射の切り替えを行ったが、本実施の形態では1つのミラー51を用いて行う点である。この場合、図7のように、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、コリメータレンズ3を透過した光ビーム30の進行方向にミラー51を移動させることにより、光ビーム30の対物レンズ31または対物レンズ32への入射の切り替えを行い、4種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
(第7の実施の形態)
次に、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図8に示す第7の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
次に、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第7の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図8に示す第7の実施の形態の光ヘッド装置において、第5の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第5の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第5の実施の形態のミラー5に代わって、液晶光軸変更素子52を用いる点である。この液晶光軸変更素子52は、素子に加える電圧を変えることにより、選択的に反射の状態と透過の状態とに切り替わる。この反射と透過との切り替えにより、光ビーム30の対物レンズ31又はミラー6への入射の切り替えを行い、4種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
上記の各実施の形態では、4種類の異なる仕様の光ディスクに対して2つの対物レンズを用いた互換の例を挙げたが、3つ以上の対物レンズによる互換においても、対物レンズの配置が光ビームの光束の進行方向に並んだ場合は、同様の構成により同様の効果を得ることができる。
上記のように、本発明の一態様に係る光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第1の情報記録媒体に光スポットを集光する第1の対物レンズと、前記第1の情報記録媒体と異なる第2の情報記録媒体に光スポットを集光する第2の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第1の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第2の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
この光ヘッド装置においては、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、一の光の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、一の光の透過光が第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び一の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第2の対物レンズ及び一の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、光源からの複数の光のうち残りの光が第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導かれるので、この対物レンズ及び残りの光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第3の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。この結果、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、前記第1の面は、前記第2又は第3の光を透過して第2の透過光を前記第2の面に導き、前記第2の面は、前記第2の透過光を反射して第2の反射光を前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の面により、第1の光が所定の比率で反射及び透過されて第1の透過光と第1の反射光とに分離され、第1の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、第2の面により、第1の透過光が反射されて第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第2の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第1の面により、第2又は第3の光が透過されて第2の透過光が第2の面に導かれ、第2の面により、第2の透過光が反射されて第2の反射光が第2の対物レンズに導かれるので、第2の対物レンズ及び第2の光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第2の対物レンズ及び第3の光の波長に適した第4の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第4の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。
前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、前記第1の面は、前記第2又は第3の光を反射して第2の反射光を前記第1の対物レンズに導くようにしてもよい。
この場合、第1の面により、第1の光が所定の比率で反射及び透過されて第1の透過光と第1の反射光とに分離され、第1の反射光が第1の対物レンズに導かれるとともに、第2の面により、第1の透過光が反射されて第2の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第1の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第2の対物レンズ及び第1の光の波長に適した第2の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第1の面により、第2又は第3の光が反射されて第2の反射光が第1の対物レンズに導かれるので、第1の対物レンズ及び第2の光の波長に適した第3の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第1の対物レンズ及び第3の光の波長に適した第4の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第1乃至第4の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。
前記第1の光の波長は、約405nmであることが好ましい。この場合、波長405nmの光を使用するBD及びHD−DVD等の仕様が異なる高密度情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の70〜90%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の70〜90%が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体から情報を再生することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の10〜30%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の10〜30%が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体から情報を再生することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第1の面は、前記第1の光の約50%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第1の光の約50%が導かれる第1の対物レンズを用いてBD及びHD−DVD等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第2の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、0.85以上であり、他方のNAは、約0.65であることが好ましい。
この場合、NAが0.85以上の対物レンズを用いてBDに情報を記録又は再生することができるとともに、NAが約0.65の対物レンズを用いてHD−DVD、DVD及びCDに情報を記録又は再生することができる。
前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離より長いことが好ましい。
この場合、第1及び第2の対物レンズによる光スポットの集光位置が情報記録媒体の厚さ方向において互いに異なるため、NAが大きい対物レンズを用いてBDに対して記録又は再生を行うときに、NAが小さい対物レンズからの光の悪影響を防止することができるとともに、NAが小さい対物レンズを用いてHD−DVDに対して記録又は再生を行うときに、NAが大きい対物レンズからの光の悪影響を防止することができる。
前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、約0.85であり、他方のNAは、約0.65であり、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離をf1、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離をf2としたとき、前記第1及び第2の対物レンズは、f2≒(f1×0.85)/0.65の関係を満たすことが好ましい。
この場合、BDで反射しNAが大きい対物レンズを透過した後の光束径と、HD−DVDで反射しNAが小さい対物レンズを透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、検出手段において、BDからの反射光による検出スポット形状と、HD−DVDからの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、1つの検出手段を用いてBDからの反射光及びHD−DVDからの反射光を検出することができる。
前記光源は、第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源とを含むことが好ましい。
この場合、第1及び第2の光源として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記検出手段は、前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段と、前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とを含むことが好ましい。
この場合、第1及び第2の検出手段として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記光源及び検出手段は、第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段とが一体に構成された第1のユニットと、前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源と、前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とが一体に構成された第2のユニットとを含むことが好ましい。
この場合、各波長に適した光源及び光検出器を一体化しているので、第1及び第2のユニットの低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生するものである。
この光情報装置においては、光ヘッド装置が複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができる光情報装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く複数の光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記複数の光軸変更手段の前記光源に近い光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記複数の対物レンズの所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く第1、第2の光軸変更手段とからなり、前記第1、第2の光軸変更手段は、前記2つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記2つの光軸変更手段の前記光源に近い第1の光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記2つの対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
前記第1の光軸変更手段は、前記光源からの光束の進行方向に対し垂直な方向に移動することが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く1つの光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により、前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く1つの光軸変更手段とからなり、前記2つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる3つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第1、第2の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く2つの光軸変更手段とからなり、前記光軸変更手段の前記光源に近い第1の光軸変更手段が記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記複数の光源のうちの1つまたは複数の光束を選択的に透過と反射に切り替える機能を有するものである。
前記第1の光軸変更手段は、液晶素子からなり、記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記液晶素子に加える電圧により前記複数の光源のうちの1つまたはいくつかの光束を選択的に透過と反射とに切り替える機能を有することが好ましい。
前記光源の3つの波長のうち1つの波長が概ね405nmであることが好ましい。
前記第1または第2の対物レンズの1つのNAが0.85以上、もう一方のNAが概ね0.65であることが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生するものである。
上記の光ヘッド装置及び光情報装置によれば、複数の仕様の異なる光ディスクに対し記録再生互換ができ、かつ小型でコストの低い装置を実現できる。
本発明にかかる光ヘッド装置及び光情報装置は、情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生する機能を有し、映像や音楽の記録及び/又は再生装置等として有用である。また、コンピュータのデータやプログラムの保存、カーナビゲーションの地図データの保存等の用途にも応用できる。
Claims (14)
- 波長が異なる複数の光を発する光源と、
トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、
前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、
前記集光手段は、
第1の情報記録媒体に光スポットを集光する第1の対物レンズと、
前記第1の情報記録媒体と異なる第2の情報記録媒体に光スポットを集光する第2の対物レンズと、
前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第1の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第2の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第1及び第2の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むことを特徴とする光ヘッド装置。 - 前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、
前記光軸変更手段は、
前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、
前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、
前記第1の面は、前記第2又は第3の光を透過して第2の透過光を前記第2の面に導き、前記第2の面は、前記第2の透過光を反射して第2の反射光を前記第2の対物レンズに導くことを特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。 - 前記光源は、波長が異なる第1乃至第3の光を発し、
前記光軸変更手段は、
前記第1の光を所定の比率で反射及び透過して第1の透過光と第1の反射光とに分離し、前記第1の反射光を前記第1の対物レンズに導く第1の面と、
前記第1の透過光を反射して前記第2の対物レンズに導く第2の面とを有し、
前記第1の面は、前記第2又は第3の光を反射して第2の反射光を前記第1の対物レンズに導くことを特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。 - 前記第1の光の波長は、約405nmであることを特徴とする請求項2又は3記載の光ヘッド装置。
- 前記第1の面は、前記第1の光の70〜90%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことを特徴とする請求項4記載の光ヘッド装置。
- 前記第1の面は、前記第1の光の10〜30%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことを特徴とする請求項4記載の光ヘッド装置。
- 前記第1の面は、前記第1の光の約50%を反射して前記第1の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第2の面は、前記第1の面を透過した第1の光を反射して前記第2の対物レンズに導くことを特徴とする請求項4記載の光ヘッド装置。
- 前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、0.85以上であり、他方のNAは、約0.65であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光ヘッド装置。
- 前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離より長いことを特徴とする請求項8記載の光ヘッド装置。
- 前記第1及び第2の対物レンズの一方のNAは、約0.85であり、他方のNAは、約0.65であり、
前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが大きい対物レンズの焦点距離をf1、前記第1及び第2の対物レンズのうちNAが小さい対物レンズの焦点距離をf2としたとき、前記第1及び第2の対物レンズは、f2≒(f1×0.85)/0.65の関係を満たすことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光ヘッド装置。 - 前記光源は、
第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、
前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源とを含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光ヘッド装置。 - 前記検出手段は、
前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段と、
前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とを含むことを特徴とする請求項11記載の光ヘッド装置。 - 前記光源及び検出手段は、
第1の波長を有する第1の光を発する第1の光源と、前記情報記録媒体からの第1の光の反射光を検出する第1の検出手段とが一体に構成された第1のユニットと、
前記第1の波長より長い第2及び第3の波長を有する第2及び第3の光を発する第2の光源と、前記情報記録媒体からの第2又は第3の光の反射光を検出する第2の検出手段とが一体に構成された第2のユニットとを含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の光ヘッド装置。 - 請求項1〜13のいずれかに記載の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び/又は再生することを特徴とする光情報装置。
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