JP2005158171A

JP2005158171A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP2005158171A
Application number: JP2003397128A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sato; 充佐藤; Masakazu Ogasawara; 昌和小笠原; Ikuya Kikuchi; 育也菊池; Katsuhiro Koike; 克宏小池
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16
Also published as: EP1536418A3; EP1536418A2; CN1622209A; CN1297970C; US20050122857A1

Abstract

【課題】製造が容易な光ピックアップを提供することを目的とする。
【解決手段】第１ビーム光を記録媒体に照射することによりこの記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う場合にはその直前に球面収差量を小にすべき補正を行う一方、第２ビーム光を記録媒体に照射することによりこの記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う場合にはその直前に記録媒体からの反射光を光検出器の受光面に正しく集光させるべき焦点補正を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体に対して情報データの記録又は読み取りを行う光ピックアップに関する。

現在、音声、映像、及びコンピュータデータの如き情報データが記録される光学式の記録媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ、Blue-rayディスク等の各種光ディスクが製品化されている。更に、上記の如き互いに異なる記録密度を有する光ディスクのいずれに対しても情報データの記録及び再生が可能な情報記録再生装置が製品化されている。このような情報記録再生装置には、上述した如き各種光ディスク毎にその光ディスクに対応した波長の読取（又は書込）ビーム光を発生する光源が光ディスクの種別の数だけ搭載された光ピックアップが設けられている。

図１は、かかる光ピックアップの内部構造の一例を示す図である（例えば特許文献１の図３参照）。

図１において、第１光源１１１は、ＤＶＤからの情報読み取り時に用いる約６５０ｎｍ波長の第１光Ｉを発生する。第１光Ｉは、ビームスプリッタ１１３、コリメータレンズ１３５、及びビームスプリッタ１３３なる光経路を介して対物レンズ１３１に導出される。第２光源１２１は、ＣＤ又はＣＤ−ＲＷなどに対する情報データの記録又は読取時に用いる約７８０ｎｍ波長の第２光IIを発生する。第２光IIは、ビームスプリッタ１２３、コリメータレンズ１２５、及びビームスプリッタ１３３なる光経路を介して対物レンズ１３１に導出される。対物レンズ１３１は、上記の如き光経路を介して供給された第１光Ｉ又は第２光IIを集光し、これを光ディスク１００の記録面に照射する。この際、光ディスク１００によって反射された反射光は、対物レンズ１３１、ビームスプリッタ１３３、コリメータレンズ１３５、及びビームスプリッタ１１３なる光経路を介して非点収差素子としての受光レンズ１３７に導出される。受光レンズ１３７は、かかる光経路を介して供給された光ディスク１００からの反射光に対して非点収差をあたえ、これを光検出器１４０の受光面に照射する。光検出器１４０は、受光した反射光を光電変換して得られた電気信号を読取信号として出力する。すなわち、第１光源１１１が発生した第１光Ｉに応じた光ディスク１００からの反射光、及び第２光源１２１が発生した第２光IIに応じた光ディスク１００からの反射光は、共に単一の光検出器１４０によって読取信号に変換されるのである。

ここで、上記の如き複数の光源で単一の光検出器を共有させる構造を有する光ピックアップを組み立てる際には、先ず、第１光Ｉに応じた光ディスク１００からの反射光に基づくビームスポットが光検出器１４０の受光面に正しく照射される位置に、受光レンズ１３７及び光検出器１４０の各々を設置する。次に、第２光源IIに応じた光ディスク１００からの反射光に基づくビームスポットが光検出器１４０の受光面に正しく照射される位置に、第２光源１２１を設置する。

ところが、第２光源１２１の位置決めを行うには、第２光源１２１自身を光軸方向のみならず、この光軸に対して垂直な平面におけるＸ及びＹ軸方向の合計３軸方向に移動させる必要がある。更に、対物レンズ及び光ディスクによって生じる球面収差をも考慮して、上述した如き各種光学部品を配置しなければならない為、製造が困難であるという問題があった。
特開２０００−２９８８７１号公報

本発明は、かかる問題を解決すべく為されたものであり、製造が容易な光ピックアップを提供することを目的とする。

請求項１記載による光ピックアップは、光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う光ピックアップであって、受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、を備え、前記第１光学経路中に、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段を設ける。

請求項７記載による光ピックアップは、光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う光ピックアップであって、受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光及び前記第２ビーム光のいずれとも異なる波長を有する第３ビーム光を発生する第３光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第３光学経路と、を備え、前記第１光学経路中に、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光又は前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段を設ける。

請求項１３記載による情報記録再生装置は、光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う情報記録再生装置であって、受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、前記第１光学経路中に設けられており、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段と、を含む光ピックアップを備える。

請求項１４記載による情報記録再生装置は、光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う情報記録再生装置であって、受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光及び前記第２ビーム光のいずれとも異なる波長を有する第３ビーム光を発生する第３光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第３光学経路と、前記第１光学経路中に設けられており、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光又は前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段と、を含む光ピックアップを備える。

第１ビーム光を記録媒体に照射することによりこの記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う場合にはその直前に球面収差量を小にすべき補正を行う一方、第２ビーム光を記録媒体に照射することによりこの記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う場合にはその直前に記録媒体からの反射光を光検出器の受光面に正しく集光させるべき焦点補正を行う。

図２は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、Blu-ray Discのいずれに対しても情報データの記録又は再生が可能な情報記録再生装置の概略構成を示す図である。

図２において、コントローラ１は、情報データの記録又は再生対象となる光ディスク２がＤＶＤである場合には光源ドライバ３に対して記録開始信号又は読取開始信号を供給する。一方、光ディスク２がBlu-ray Discである場合には、コントローラ１は、光源ドライバ４に対して記録開始信号又は読取開始信号を供給する。

光源ドライバ３は、記録開始信号が供給された場合にはBlu-ray Disc記録用の駆動電圧（又は駆動電流）を光ピックアップ５に搭載されている第１光源５１に供給する。又、読取開始信号が供給された場合には光源ドライバ３は、Blu-ray Discからの情報読取用の駆動電圧（又は駆動電流）を第１光源５１に供給する。光源ドライバ４は、記録開始信号が供給された場合にはＤＶＤ記録用の駆動電圧（又は駆動電流）を光ピックアップ５に搭載されている第２光源５２に供給する。又、読取開始信号が供給された場合には光源ドライバ４は、ＤＶＤからの情報読取用の駆動電圧（又は駆動電流）を第２光源５２に供給する。

第１光源５１は、光源ドライバ３から供給された駆動電圧（又は駆動電流）に応じた光パワーを有する波長４０５［ｎｍ］のビーム光を発生する。かかるビーム光は、ビームスプリッタ５３を介してコリメータレンズ５４に導出される。コリメータレンズ５４は、供給されたビーム光を平行光に変換する。尚、コリメータレンズ５４は、アクチュエータ７０により光軸方向に移動可能な構造となっている。かかるコリメータレンズ５４によって得られた平行光は、ビームスプリッタ５５及び立ち上げミラー５６を介して対物レンズ５７に導出される。

第２光源５２は、光源ドライバ４から供給された駆動電圧（又は駆動電流）に応じた光パワーを有する波長６５０［ｎｍ］のビーム光を発生する。かかるビーム光は、コリメータレンズ５８によって平行光に変換され、ビームスプリッタ５５及び立ち上げミラー５６を介して対物レンズ５７に導出される。

対物レンズ５７は、立ち上げミラー５６を介して供給された平行光を集光し、これを光ディスク２の記録面に照射する。この際、光ディスク２の記録面からの反射光が、立ち上げミラー５６、ビームスプリッタ５５、コリメータレンズ５４、ビームスプリッタ５３、及び検出レンズ５９なる光路を介して光検出器６０の光検出面に照射される。光検出器６０は、その光検出面に照射された光を光電変換して得られた電気信号を読取信号として読取信号処理回路６に供給する。

読取信号処理回路６は、かかる読取信号に基づいてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号、スライダサーボ信号等の各種サーボ信号を生成する。フォーカスアクチュエータ（図示せぬ）は、上記フォーカスサーボ信号に応じて対物レンズ５７を、光ディスク２の記録面に対する垂直方向に移動させる。又、トラッキングアクチュエータ（図示せぬ）は、上記トラッキングサーボ信号に応じて対物レンズ５７を、光ディスク２のディスク半径方向に移動させる。又、スライダ機構（図示せぬ）は、上記スライダサーボ信号に応じて光ピックアップ５をディスク半径方向に移動させる。又、読取信号処理回路６は、かかる読取信号をサンプリングして得られた読取サンプル値に基づき光ディスク２に記録されている情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。更に、読取信号処理回路６は、上記読取サンプル値をコントローラ１に供給する。メモリ８には、光ディスク２の種別がＤＶＤである場合に最適なコリメータレンズ５４の光軸上の位置を示す最適位置情報ＯＰが予め記憶されている。つまり、最適位置情報ＯＰは、この最適位置情報ＯＰによって示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を設置しておけば、第２光源５２から発せられたビーム光に応じた光ディスク２からの反射光を正しく光検出器６０の受光面に集光させることが可能となる位置を示すものである。更に、メモリ８には、後述する球面収差補正サブルーチンの実行時において読取サンプル値の振幅値と現時点でのコリメータレンズ５４の位置とを対応づけして記憶する為の記憶領域が設けられている。

コントローラ１は、光ディスク２に対して記録又は再生動作を開始する直前に、図３に示す如き光学系補正サブルーチンに従って光ピックアップ５の調整を行う。

先ず、コントローラ１は、情報データの記録又は再生対象となる光ディス２がBlu-ray Discであるか否かの判定を行う（ステップＳ１）。ステップＳ１において、光ディス２がBlu-ray Discであると判定された場合には、コントローラ１は、球面収差補正サブルーチンの実行に移る（ステップＳ２）。

上記球面収差補正サブルーチンにおいて、コントローラ１は、先ず、レンズ移動指令信号をレンズドライバ７に供給する。レンズドライバ７は、かかるレンズ移動指令信号に応じてコリメータレンズ５４を図２に示す如き光軸上の位置Ａから位置Ｂへと徐々に移動させるべき駆動電圧（又は駆動電流）をアクチュエータ７０に供給する。アクチュエータ７０は、かかる駆動電圧に応じてコリメータレンズ５４を、図２に示す如き位置Ａから位置Ｂに向けて光軸方向に徐々に移動させる。コリメータレンズ５４が移動している間、コントローラ１は、読取信号処理回路６から繰り返し読取サンプル値を取り込み、その読取サンプル値の系列に基づく振幅値と、現時点でのコリメータレンズ５４の光軸上の位置（位置Ａ〜位置Ｂ間の位置）を表す位置情報とを対応させて順次、メモリ８に記憶して行く。コリメータレンズ５４が位置Ｂに到達すると、コントローラ１は、メモリ８に記憶されている振幅値の内から最大のものを検索する。そして、コントローラ１は、検索した振幅値に対応づけして記憶されている位置情報をメモリ８から読み出し、その位置情報によって示される位置にコリメータレンズ５４を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にコリメータレンズ５４を移動させ、その位置にコリメータレンズ５４を固定する。

すなわち、上記の如き球面収差補正サブルーチンにおいては、先ず、コリメータレンズ５４を位置Ａから位置Ｂへと光軸方向に移動させることにより球面収差の量を徐々に変化させて行く。この際、読取信号の振幅値が最大となるときのコリメータレンズ５４の位置が最も球面収差の量が少なくなる位置であると判断し、コリメータレンズ５４をこの位置に固定させるのである。つまり、コリメータレンズ５４を光軸方向に移動させることにより、球面収差の補正を行うのである。尚、コリメータレンズ５４は、第１光源５１から照射されたビーム光を光ディスク２に導出する光経路の往路と、光ディスク２からの反射光を光検出器６０に導出する光経路の復路との双方に用いられている。よって、上記の如き球面収差補正によりコリメータレンズ５４を光軸方向に移動させても、光ディスク２からの反射光に基づくビームスポットを正しく光検出器６０の受光面に形成させることができる。

一方、図３に示すステップＳ１において、情報データの記録又は再生対象となる光ディス２がBlu-ray Discではないと判定された場合には、コントローラ１は、この光ディスク２がＤＶＤであると判断して、光検出器焦点補正サブルーチンの実行に移る（ステップＳ３）。

上記光検出器焦点補正サブルーチンにおいて、コントローラ１は、先ず、メモリ８から最適位置情報ＯＰを読み出し、この最適位置情報ＯＰによって示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にコリメータレンズ５４を移動させ、その位置にコリメータレンズ５４を固定する。

つまり、記録又は再生対象となる光ディスク２の種別がＤＶＤである場合には、第２光源５２から発せられたビーム光に応じた光ディスク２からの反射光を光検出器６０の受光面に正しく集光させるべく、予め設定されている最適位置情報ＯＰにて示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を移動させるのである。

そして、上記ステップＳ２又はＳ３の実行後、コントローラ１は、図３に示す如き光学系補正サブルーチンを抜けて、情報データの記録又は再生動作制御（説明せず）に移行する。

以上の如く、図２に示される情報記録再生装置においては、情報データの記録又は再生動作を行う直前に、コリメータレンズ５４を移動させることにより光ディスク２の種別に対応した光学系調整を光ピックアップ５に施すようにしている。すなわち、光ディスク２がBlu-ray Discである場合には、コリメータレンズ５４を移動させることにより球面収差補正が自動的に為される。これにより、光ピックアップ５の組み立て時において、各光学パーツを球面収差を考慮した位置に厳密に配置する必要がなくなる。一方、光ディスク２がＤＶＤである場合には、コリメータレンズ５４を移動させることにより、光ディスク２からの反射光に基づくビームスポットを光検出器６０の受光面に正しく集光させるべき焦点補正が自動的に為される。これにより、光ピックアップ５の組み立て時において、第２光源５２の光軸方向に対する位置決めを厳密に実施する必要がなくなるので、その分だけ製造が容易になる。

上記実施例においては、コリメータレンズ５４を一枚のレンズにて実現しているが、これを複数のレンズにて構築するようにしても良い。

図４は、かかる点に鑑みて為された本発明の他の実施例による光ピックアップを搭載した情報記録再生装置の構成を示す図である。

尚、図４に示される情報記録再生装置においては、コリメータレンズ６４を除く他の構成は、図２に示されるものと同一である。

図４に示されるコリメータレンズ６４は、凸レンズＬ２及びメニスカスレンズＬ３が接合された接合レンズと、平凹レンズＬ１とから構成される。アクチュエータ７０は、コリメータレンズ６４全体を前述した如きコリメータレンズ５４と同様に光軸方向に移動させる。尚、アクチュエータ７０は、コリメータレンズ６４内の平凹レンズＬ１のみ、あるいは凸レンズＬ２及びメニスカスレンズＬ３からなる接合レンズのみをコリメータレンズ５４と同様に光軸方向に移動させるようにしても良い。

図４に示されるコリメータレンズ６４の平凹レンズＬ１を分離して、図５に示す如く、第１光源５１及びビームスプリッタ５３間の光軸上に配置するように変形しても良い。図５に示される構成によれば、第２光源５２から照射されたビーム光に応じた反射光（光ディスク２からの）は、コリメータレンズ６４の内の凸レンズＬ２及びメニスカスレンズＬ３のみを介して光検出器６０に導出されることになる。この際、アクチュエータ７０は、凸レンズＬ２及びメニスカスレンズＬ３からなる接合レンズを、前述した如きコリメータレンズ５４と同様に光軸方向に移動させる。

上記構成においては、ビームスプリッタ５３及び５５間に設けたコリメータレンズ５４（又はコリメータレンズ６４）を移動させることにより球面収差補正及び焦点補正を実施するようにしているが、コリメータレンズに代わりエキスパンダレンズを採用しても良い。

図６は、かかる点に鑑みて為された本発明の他の実施例による光ピックアップを搭載した情報記録再生装置の構成を示す図である。

尚、図６に示される情報記録再生装置においては、コリメータレンズ６１及びエキスパンダレンズ６２を除く他の構成は図２に示されるものと同一である。

図６において、コリメータレンズ６１は、第１光源５１から発せられたビーム光を平行光に変換する。かかる平行光はビームスプリッタ５３を介してエキスパンダレンズ６２に導出される。エキスパンダレンズ６２は、互いに所定間隔を隔てて配置された両凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２からなる。エキスパンダレンズ６２は、ビームスプリッタ５３を介して供給された平行光のビームスポット径を拡大する。エキスパンダレンズ６２によってそのスポット径が拡大された平行光は、ビームスプリッタ５３、及び立ち上げミラー５６を介して対物レンズ５７に導出される。対物レンズ５７は、立ち上げミラー５６を介して供給された平行光を集光し、これを光ディスク２の記録面に照射する。この際、光ディスク２の記録面からの反射光が、立ち上げミラー５６、及びビームスプリッタ５５を介してエキスパンダレンズ６２に導出される。エキスパンダレンズ６２は、ビームスプリッタ５５を介して供給された反射光のビームスポット径を縮小する。エキスパンダレンズ６２によってそのスポット径が縮小された反射光は、ビームスプリッタ５３、及び検出レンズ５９なる光路を介して光検出器６０の光検出面に照射される。光検出器６０は、その光検出面に照射された光を光電変換して得られた電気信号を読取信号として読取信号処理回路６に供給する。読取信号処理回路６は、かかる読取信号に基づいてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号、スライダサーボ信号等の各種サーボ信号を生成する。又、読取信号処理回路６は、かかる読取信号をサンプリングして得られた読取サンプル値に基づき光ディスク２に記録されている情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。更に、読取信号処理回路６は、上記読取サンプル値をコントローラ１に供給する。メモリ８には、光ディスク２の種別がＤＶＤである場合に最適なエキスパンダレンズ６２の光軸上の位置を示す最適位置情報ＯＰが予め記憶されている。更に、メモリ８には、後述する球面収差補正サブルーチンの実行時において読取サンプル値の振幅値と現時点でのエキスパンダレンズ６２の位置とを対応づけして記憶する為の記憶領域が設けられている。

図６に示されるコントローラ１は、図２に示される情報記録再生装置と同様に、光ディスク２に対して記録又は再生動作を開始する直前に図３に示す如き光学系補正サブルーチンに従って光ピックアップ５に対する光学系の調整を実施する。この際、ステップＳ２による球面収差補正サブルーチンでは、コントローラ１は、先ず、レンズ間隔拡張指令信号をレンズドライバ７に供給する。レンズドライバ７は、かかるレンズ間隔拡張指令信号に応じてエキスパンダレンズ６２の両凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２間の間隔を徐々に拡張させるべき駆動電圧（又は駆動電流）をアクチュエータ７０に供給する。アクチュエータ７０は、かかる駆動電圧に応じて、エキスパンダレンズ６２の凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２間の間隔が広がるように凹レンズＬ１（又は凸レンズＬ２、或いは凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２の双方）を光軸方向に徐々に移動させる。かかるレンズ移動の間、コントローラ１は、読取信号処理回路６から繰り返し読取サンプル値を取り込み、その読取サンプル値の系列に基づく振幅値と、現時点での凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２各々の光軸上における位置を表す位置情報とを対応させて順次、メモリ８に記憶して行く。ここで、コントローラ１は、メモリ８に記憶されている振幅値の内から最大のものを検索し、検索した振幅値に対応づけして記憶されている位置情報をメモリ８から読み出す。そして、コントローラ１は、その位置情報によって示される位置にエキスパンダレンズ６２の凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。

すなわち、球面収差補正サブルーチンでは、先ず、エキスパンダレンズ６２の凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２間の間隔を所定間隔よりも拡張させることにより球面収差の量を徐々に変化させて行く。この際、読取信号の振幅値が最大となるときの凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２各々の位置が最も球面収差の量が少なくなる位置であると判断して、各位置に凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２を固定させるのである。つまり、エキスパンダレンズ６２を構築する凹レンズＬ１及び凸レンズＬ２間の間隔を調整することにより、球面収差の補正を行うのである。

一方、図３に示すステップＳ３による光検出器焦点補正サブルーチンでは、コントローラ１は、先ず、メモリ８から最適位置情報ＯＰを読み出し、この最適位置情報ＯＰによって示される光軸上の位置にエキスパンダレンズ６２を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にエキスパンダレンズ６２を移動させ、その位置に固定する。つまり、光ディスク２がＤＶＤである場合には、第２光源５２から発せられたビーム光に応じた反射光を正しく光検出器６０の受光面に集光させるべく、最適位置情報ＯＰに示される光軸上の位置にエキスパンダレンズ６２を移動させるのである。

尚、上記実施例においては、ＤＶＤ及びBlu-ray Disc夫々に対応した２つの光源（５１、５２）を搭載した光ピックアップを示したが、ＣＤ、ＤＶＤ、及びBlu-ray Disc夫々に対応した３つの光源を搭載した光ピックアップにも同様に適用可能である。

図７は、かかる点に鑑みて為された、ＣＤ、ＤＶＤ、Blu-ray Discのいずれに対しても情報データの記録又は再生が可能な情報記録再生装置の概略構成を示す図である。

図７において、コントローラ１は、情報データの記録又は再生対象となる光ディスク２がＤＶＤである場合には光源ドライバ３に対して記録開始信号又は読取開始信号を供給する。又、光ディスク２がBlu-ray Discである場合には、コントローラ１は、光源ドライバ４に対して記録開始信号又は読取開始信号を供給する。又、光ディスク２がＣＤである場合には、コントローラ１は、光源ドライバ９に対して記録開始信号又は読取開始信号を供給する。

光源ドライバ３は、記録開始信号が供給された場合にはBlu-ray Disc記録用の駆動電圧（又は駆動電流）を光ピックアップ５に搭載されている第１光源５１に供給する。又、読取開始信号が供給された場合には光源ドライバ３は、Blu-ray Discからの情報読取用の駆動電圧（又は駆動電流）を第１光源５１に供給する。光源ドライバ４は、記録開始信号が供給された場合にはＤＶＤ記録用の駆動電圧（又は駆動電流）を光ピックアップ５に搭載されている第２光源５２に供給する。又、読取開始信号が供給された場合には光源ドライバ４は、ＤＶＤからの情報読取用の駆動電圧（又は駆動電流）を第２光源５２に供給する。光源ドライバ９は、記録開始信号が供給された場合にはＣＤ記録用の駆動電圧（又は駆動電流）を光ピックアップ５に搭載されている第３光源６６に供給する。又、読取開始信号が供給された場合には光源ドライバ９は、ＣＤからの情報読取用の駆動電圧（又は駆動電流）を第３光源６６に供給する。

第２光源５２は、光源ドライバ４から供給された駆動電圧（又は駆動電流）に応じた光パワーを有する波長６５０［ｎｍ］のビーム光を発生する。かかるビーム光は、コリメータレンズ５８によって平行光に変換され、ビームスプリッタ６５、５５及び立ち上げミラー５６を介して対物レンズ５７に導出される。

第３光源６６は、光源ドライバ４から供給された駆動電圧（又は駆動電流）に応じた光パワーを有する波長７８０［ｎｍ］のビーム光を発生する。かかるビーム光は、コリメータレンズ６７によって平行光に変換され、ビームスプリッタ６５、５５及び立ち上げミラー５６を介して対物レンズ５７に導出される。

対物レンズ５７は、立ち上げミラー５６を介して供給された平行光を集光し、これを光ディスク２の記録面に照射する。この際、光ディスク２の記録面からの反射光が、立ち上げミラー５６、ビームスプリッタ５５、コリメータレンズ５４、ビームスプリッタ５３、及び検出レンズ５９なる光路を介して光検出器６０の光検出面に照射される。光検出器６０は、その光検出面に照射された光を光電変換して得られた電気信号を読取信号として読取信号処理回路６に供給する。読取信号処理回路６は、かかる読取信号に基づいてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号、スライダサーボ信号等の各種サーボ信号を生成する。フォーカスアクチュエータ（図示せぬ）は、上記フォーカスサーボ信号に応じて対物レンズ５７を、光ディスク２の記録面に対する垂直方向に移動させる。又、トラッキングアクチュエータ（図示せぬ）は、上記トラッキングサーボ信号に応じて対物レンズ５７を、光ディスク２のディスク半径方向に移動させる。又、スライダ機構（図示せぬ）は、上記スライダサーボ信号に応じて光ピックアップ５をディスク半径方向に移動させる。又、読取信号処理回路６は、かかる読取信号をサンプリングして得られた読取サンプル値に基づき光ディスク２に記録されている情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。更に、読取信号処理回路６は、上記読取サンプル値をコントローラ１に供給する。

メモリ８には、光ディスク２の種別がＤＶＤである場合に最適なコリメータレンズ５４の光軸上の位置を示す最適位置情報ＯＰ_DVDと、光ディスク２の種別がＣＤである場合に最適なコリメータレンズ５４の光軸上の位置を示す最適位置情報ＯＰ_CDとが予め記憶されている。更に、メモリ８には、後述する球面収差補正サブルーチンの実行時において読取サンプル値の振幅値と現時点でのコリメータレンズ５４の位置とを対応づけして記憶する為の記憶領域が設けられている。

コントローラ１は、光ディスク２に対して記録又は再生動作を開始する直前に、図８に示す如き光学系補正サブルーチンに従って光ピックアップ５の調整を行う。

先ず、コントローラ１は、情報データの記録又は再生対象となる光ディス２がBlu-ray Discであるか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、光ディス２がBlu-ray Discであると判定された場合には、コントローラ１は、球面収差補正サブルーチンの実行に移る（ステップＳ１２）。

上記球面収差補正サブルーチンにおいて、コントローラ１は、先ず、レンズ移動指令信号をレンズドライバ７に供給する。レンズドライバ７は、かかるレンズ移動指令信号に応じてコリメータレンズ５４を図７に示す如き光軸上の位置Ａから位置Ｂへと徐々に移動させるべき駆動電圧（又は駆動電流）をアクチュエータ７０に供給する。アクチュエータ７０は、かかる駆動電圧に応じてコリメータレンズ５４を、図７に示す如き位置Ａから位置Ｂに向けて光軸方向に徐々に移動させる。コリメータレンズ５４が移動している間、コントローラ１は、読取信号処理回路６から繰り返し読取サンプル値を取り込み、その読取サンプル値の系列に基づく振幅値と、現時点でのコリメータレンズ５４の光軸上の位置（位置Ａ〜位置Ｂ間の位置）を表す位置情報とを対応させて順次、メモリ８に記憶して行く。コリメータレンズ５４が位置Ｂに到達すると、コントローラ１は、メモリ８に記憶されている振幅値の内から最大のものを検索する。そして、コントローラ１は、検索した振幅値に対応づけして記憶されている位置情報をメモリ８から読み出し、その位置情報によって示される位置にコリメータレンズ５４を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にコリメータレンズ５４を移動させ、その位置にコリメータレンズ５４を固定する。

すなわち、ステップＳ１２の球面収差補正サブルーチンでは、コリメータレンズ５４を光軸方向に移動させることにより球面収差の補正を行うのである。尚、コリメータレンズ５４は、第１光源５１から照射されたビーム光を光ディスク２に導出する光経路の往路と、光ディスク２からの反射光を光検出器６０に導出する光経路の復路との双方に用いられている。よって、上記の如き球面収差補正によってコリメータレンズ５４を光軸方向に移動させても、光ディスク２からの反射光に基づくビームスポットを正しく光検出器６０の受光面に形成させることができる。

一方、図８に示すステップＳ１１において、光ディス２がBlu-ray Discではないと判定された場合には、コントローラ１は、次に、この光ディスク２がＤＶＤであるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。かかるステップＳ１３において光ディスク２がＤＶＤであると判定されると、コントローラ１は、ＤＶＤ用光検出器焦点補正サブルーチンの実行に移る（ステップＳ１４）。

ＤＶＤ用光検出器焦点補正サブルーチンにおいて、コントローラ１は、先ず、メモリ８から最適位置情報ＯＰ_DVDを読み出し、この最適位置情報ＯＰ_DVDによって示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にコリメータレンズ５４を移動させ、その位置にコリメータレンズ５４を固定する。

つまり、光ディスク２がＤＶＤである場合には、第２光源５２から発せられたビーム光に応じた光ディスク２からの反射光を正しく光検出器６０の受光面に集光させるべく、予め設定されている最適位置情報ＯＰ_DVDにて示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を移動させるのである。

一方、図８に示すステップＳ１３において、光ディス２がＤＶＤではないと判定された場合には、コントローラ１は、この光ディスク２がＣＤであると判断してＣＤ用光検出器焦点補正サブルーチンの実行に移る（ステップＳ１５）。

ＣＤ用光検出器焦点補正サブルーチンにおいて、コントローラ１は、先ず、メモリ８から最適位置情報ＯＰ_CDを読み出し、この最適位置情報ＯＰ_CDによって示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を設定させるべきレンズ位置設定信号をレンズドライバ７に供給する。これにより、アクチュエータ７０は、レンズ位置設定信号に対応した位置にコリメータレンズ５４を移動させ、その位置にコリメータレンズ５４を固定する。

つまり、光ディスク２がＣＤである場合には、第３光源６６から発せられたビーム光に応じた光ディスク２からの反射光を正しく光検出器６０の受光面に集光させるべく、予め設定されている最適位置情報ＯＰ_CDにて示される光軸上の位置にコリメータレンズ５４を移動させるのである。

そして、上記ステップＳ１２、Ｓ１４又はＳ１５の実行後、コントローラ１は、図８に示す如き光学系補正サブルーチンを抜けて、情報データの記録又は再生動作制御（説明せず）に移行する。

以上の如く、図７に示される情報記録再生装置においては、情報データの記録又は再生動作を行う直前に、光ディスク２の種別に対応した光学系調整を光ピックアップ５に施すようにしている。すなわち、光ディスク２がBlu-ray Discである場合には、コリメータレンズ５４を移動させることにより球面収差補正が自動的に為される。これにより、光ピックアップ５の組み立て時において、各光学パーツを球面収差を考慮した位置に厳密に配置する必要がなくなる。一方、光ディスク２がＤＶＤ又はＣＤである場合には、コリメータレンズ５４を移動させることにより、光ディスク２からの反射光に基づくビームスポットを光検出器６０の受光面に正しく形成させるべき焦点補正が自動的に為される。これにより、光ピックアップ５の組み立て時において、第２光源５２又は第３光源６６の光軸方向に対する位置決めを厳密に実施する必要がなくなるので、その分だけ製造が容易になる。

上記実施例においては、コリメータレンズ５４、６４又はエキスパンダレンズ６４を光軸方向に移動させることにより、前述した如き光検出器に対する焦点補正及び球面収差補正を実施している。しかしながら、光軸方向に移動可能なコリメータレンズ又はエキスパンダレンズの代わりに、レンズ作用を有しその焦点距離を任意に変更させることが可能な液晶レンズを採用しても良い。

図９は、かかる点に鑑みて為された情報記録再生装置の他の構成を示す図である。

図９においては、図６に示すエキスパンダレンズ６２に代わり液晶レンズ８０を採用し、且つレンズドライバ７に代わり液晶ドライバ１０を採用した点を除く他の構成は図６に示される情報記録再生装置と同一である。

図９において、液晶レンズ８０は、ビームスプリッタ５３及び５５間の光軸上に配置されている。液晶レンズ８０は、両凸レンズ形状に液晶が充填された液晶層８１と、液晶層８１の凸状の表面に面接触する透明電極板８２ａ及び８２ｂと、透明電極板８２ａ及び８２ｂを挟むように形成された屈折率ｎ１のガラス基板８３とから構成される。

液晶ドライバ１０は、コントローラ１から供給された屈折率設定信号に応じた駆動電圧を液晶レンズ８０の透明電極板８２ａ及び８２ｂ間に印加する。液晶レンズ８０の液晶層８１は、透明電極板８２ａ及び８２ｂ間に印加された駆動電圧に応じた屈折率ｎ２を有する。すなわち、液晶層８１は、コントローラ１から供給された屈折率設定信号に応じてその屈折率ｎ２が変動する光学素子なのである。従って、液晶層８１の屈折率ｎ２がガラス基板の屈折率ｎ１よりも大である場合には液晶レンズ８０は正レンズ（凸レンズ）として作用し、小である場合には負レンズ（凹レンズ）として作用する。つまり、液晶レンズ８０は、コントローラ１から供給された屈折率設定信号に基づく駆動電圧に応じた焦点距離を有する正レンズ又は負レンズとなるのである。尚、液晶層８１の屈折率ｎ２がガラス基板の屈折率ｎ１と等しい場合には、液晶レンズ８０は平行平板として作用する。

よって、透明電極板８２ａ及び８２ｂ間に印加する駆動電圧に応じて液晶レンズ８０を正レンズ又は負レンズとして作用させることにより、前述した如きコリメータレンズ５４、６４又はエキスパンダレンズ６４を光軸方向に移動させた場合と同様に球面収差補正を行う。又、透明電極板８２ａ及び８２ｂ間に印加する駆動電圧に応じて液晶レンズ８０の焦点距離を変更することにより、コリメータレンズ５４、６４又はエキスパンダレンズ６４を光軸方向に移動させた場合と同様に焦点補正を行うのである。

複数の光源を備えた光ピックアップの構成の一例を示す図である。複数の光源を備えた光ピックアップを搭載した情報記録再生装置の概略構成を示す図である。コントローラ１によって実施される光学系補正サブルーチンを示す図である。図２に示される光ピックアップの変形例を示す図である。図４に示される光ピックアップの変形例を示す図である。光学系補正用の光学素子としてエキスパンダレンズを採用した光ピックアップの一例を示す図である。３つの光源を有する光ピックアップに適用した場合の構成を示す図である。図７に示されるコントローラ１にて実施される光学系補正サブルーチンを示す図である。光学系補正用の光学素子として液晶レンズを採用した光ピックアップの一例を示す図である。

符号の説明

1 コントローラ
2 光ディスク
5 光ピックアップ
7 レンズドライバ
8 メモリ
10 液晶ドライバ
51 第１光源
52 第２光源
54,64 コリメータレンズ
62 エキスパンダレンズ
66 第３光源
70 アクチュエータ
80 液晶レンズ

Claims

光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う光ピックアップであって、
受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、を備え、
前記第１光学経路中に、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
前記光学補正手段は、
前記第１光学経路の光軸上に設けられており光軸方向に移動可能な可動レンズと、
前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記可動レンズを前記光軸方向に移動させつつ球面収差を検知しこの球面収差が最小となる際の前記光軸上の位置に前記可動レンズを最終的に移動させることにより前記球面収差補正を為す一方、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には予め設定されている前記光軸上の位置に前記可動レンズを移動させることにより前記焦点補正を為す制御手段と、を含むことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
前記光学補正手段は、前記記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う直前に前記球面収差補正又は前記焦点補正を実施することを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ。
前記可動レンズはコリメータレンズであることを特徴とする請求項２又は３記載の光ピックアップ。
前記可動レンズはエキスパンダレンズであることを特徴とする請求項２又は３記載の光ピックアップ。
前記光学補正手段は、レンズ形状を有する液晶層と、前記液晶層の表面に夫々面接触する透明電極板と、前記透明電極板を夫々挟むガラス基板とからなり、前記第１光学経路の光軸上に設けられた液晶レンズと、
前記透明電極板に印加する駆動電圧に応じて前記液晶レンズを正レンズ又は負レンズとして作用させることにより前記球面収差補正を為す一方、前記透明電極板に印加する駆動電圧に応じて前記液晶レンズの焦点距離を変更することにより前記焦点補正を為す制御手段と、を含むことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う光ピックアップであって、
受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光及び前記第２ビーム光のいずれとも異なる波長を有する第３ビーム光を発生する第３光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第３光学経路と、を備え、
前記第１光学経路中に、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光又は前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
前記光学補正手段は、
前記第１光学経路の光軸上に設けられており光軸方向に移動可能な可動レンズと、
前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記可動レンズを前記光軸方向に移動させつつ前記読取信号の振幅を検出し前記振幅が最大となる際の前記光軸上の位置に前記可動レンズを最終的に移動させることにより前記球面収差補正を為し、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には予め設定されている前記光軸上の第１位置に前記可動レンズを移動させる一方、前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には予め設定されている前記光軸上の第２位置に前記可動レンズを移動させることにより前記焦点補正を為す制御手段と、を含むことを特徴とする請求項７記載の光ピックアップ。
前記光学補正手段は、前記記録媒体に対して情報データの記録又は読取を行う直前に前記球面収差補正又は前記焦点補正を実施することを特徴とする請求項７又は８記載の光ピックアップ。
前記可動レンズはコリメータレンズであることを特徴とする請求項７又は８記載の光ピックアップ。
前記可動レンズはエキスパンダレンズであることを特徴とする請求項７又は８記載の光ピックアップ。
前記光学補正手段は、レンズ形状を有する液晶層と、前記液晶層の表面に夫々面接触する透明電極板と、前記透明電極板を夫々挟むガラス基板とからなり、前記第１光学経路の光軸上に設けられた液晶レンズと、
前記透明電極板に印加する駆動電圧に応じて前記液晶レンズを正レンズ又は負レンズとして作用させることにより前記球面収差補正を為す一方、前記透明電極板に印加する駆動電圧に応じて前記液晶レンズの焦点距離を変更することにより前記焦点補正を為す制御手段と、を含むことを特徴とする請求項７記載の光ピックアップ。
光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う情報記録再生装置であって、
受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、
前記第１光学経路中に設けられており、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段と、を含む光ピックアップを備えたことを特徴とする情報記録再生装置。
光学式の記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う情報記録再生装置であって、
受光面に照射された光を光電変換して読取信号を得る光検出器と、第１ビーム光を発生する第１光源と、前記第１ビーム光とは異なる波長を有する第２ビーム光を発生する第２光源と、前記第１ビーム光及び前記第２ビーム光のいずれとも異なる波長を有する第３ビーム光を発生する第３光源と、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめると共に前記記録媒体からの反射光を集光させて前記光検出器の前記受光面に向かわしめる第１光学経路と、前記第２ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第２光学経路と、前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる第３光学経路と、
前記第１光学経路中に設けられており、前記第１ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には球面収差補正を行う一方、前記第２ビーム光又は前記第３ビーム光を前記記録媒体に向かわしめる場合には前記記録媒体からの反射光を前記光検出器の前記受光面に集光させる際の焦点補正を行う光学補正手段と、を含む光ピックアップを備えたことを特徴とする情報記録再生装置。