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JP3575017B2 - Recording / reproducing apparatus and method - Google Patents
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JP3575017B2 - Recording / reproducing apparatus and method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録再生装置および方法に関し、特に、第1の波長の第1の光ビームと、第2の波長の第2の光ビームを発生し、階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された光学素子によって、第1の光ビームの位相を変化させ、かつ、第2の光ビームの位相を変化させず、その第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する記録再生装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光を利用して情報を記録または再生する記録媒体として、コンパクトディスク(CD)(商標)、CD−ROM、CD−Rなどの光ディスクが普及しているが、最近では、その他に、大容量のデータを記録するDVD(Digital Versatile Disc)などの新たな記録媒体が開発されつつある。
【0003】
このような光ディスクからデジタル情報を読み出す場合、レーザ光を記録媒体に集光し、記録媒体からの反射光を検出し、反射光のレベルを2値データに変換する。
【0004】
高密度の光ディスクにおいては、短波長のレーザ光を利用し(例えば、CDを再生する場合、波長λはλ=780nmとされ、より高密度にデータが記録されているDVDを再生する場合、λ=635乃至650nmとされる)、開口数(NA)の大きい(例えば、CDを再生する場合、NA=0.45とされ、DVDを再生する場合、NA=0.6とされる)対物レンズを使用してレーザ光をより狭い範囲に収束させ、その反射光を受光して、記録されている情報を再生する。
【0005】
そのような開口数(NA)の大きい対物レンズを使用すると、光ディスクの傾き(スキュー)に起因して、反射光における収差量が増大するため、DVDではCDにおける場合より基板を薄く設計し(CDの1.2mmに対し、DVDでは0.6mm)、反射光における収差量を低減している。
【0006】
以上のような、対物レンズのNAとレーザ光の波長λの値に応じて規定される集光スポットのサイズ(λ/NAに比例する)の違い、および、光ディスクの基板の厚さに応じて生じる球面収差の量の違いにより、従来のCDに記録されている情報を読み出す光学系を、そのまま、DVDの再生に利用することは困難であり、その逆に、DVD用に設計した光学系をCDの再生にそのまま利用することも困難である。
【0007】
しかしながら、今後、CDなどの従来の光ディスクと、DVDなどの高密度の光ディスクは共存していくものと考えられるので、それらの光ディスクを再生する場合、光ディスクの種類毎に専用の再生装置を用意しなければならないとすれば不便である。
【0008】
そこで、このような記録密度と基板の厚さが異なる複数の光ディスクを1つの装置で再生する方法がいくつか提案されている。
【0009】
そのうちの1つとして、CD用とDVD用の2つの対物レンズを用意し、再生する光ディスクの種類に対応して対物レンズを切り替える方法(第1の方法)が、例えば、信学技法 TECHNICAL REPORT OF IEICE MR95−25(1995−08)(三菱電機
宇多小他)に記載されている。
【0010】
また、第2の方法として、例えば、DVD用の光学ピックアップにおけるレーザ光の光路上に、絞り機構を設け、CD再生時において、レーザ光(反射光)のうち、収差の多い部分(NAの大きい部分)をカットし、NAの比較的小さい部分だけを利用することにより、DVDおよびCDの再生を行う方法(第2の方法)が、例えば、特開平6−124477号、特願平8−057291号に開示されている。
【0011】
さらに第3の方法として、対物レンズと、ホログラム光学素子(HOE)を組み合わせる方法(第3の方法)が、例えば、特開平7−98431号に開示されている。この方法では、ホログラム光学素子の凹凸のピッチ(間隔)(HOEピッチ)を最適化して球面収差を補正するとともに、ホログラム光学素子において凹凸が形成されている領域(HOE領域)を小さくしてNAを調整する。また、1つのレーザ光を、ホログラム光学素子の回折次数の違いにより2つの焦点の光に分割し、それぞれの焦点の光を、異なる基板厚さの光ディスクに集光する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第1の方法は、2つの対物レンズと、これらの対物レンズを切り替えるための駆動機構を必要とするため、光学ピックアップが大型になるとともに、複雑になるという問題を有している。
【0013】
第2の方法においては、球面収差の補正量が不十分であるため、再生信号が劣化する可能性があるとともに、CD再生時とDVD再生時においては、その基板厚さに応じて、光ディスクの記録面が光軸方向に移動するため、光軸方向に対物レンズを、基板厚さの差を基板の屈折率n(例えばn=1.58)で割算した量(例えば、0.380mm=0.6mm/1.58=(1.2mm(CD)−0.6mm(DVD))/1.58)と同程度変位させ、その対物レンズの焦点を、再生する光ディスクの記録面上に移動させる必要がある。このように大きく対物レンズを移動させるための機構を設けると、装置(対物レンズ用2軸アクチュエータ)が大型化することになる。
【0014】
そして、第3の方法は、1つのレーザ光を2つに分割し、分割したレーザ光で、それぞれ異なる種類の光ディスクを再生しているため、レーザ光の全光量に対する、光ディスクの再生に利用される光量の割合が少なくなり、レーザ光の光量を有効に活用することが困難であるという問題や、再生に利用する回折光以外の他の次数の回折光が外乱となり、フォーカスサーボが不安定となるという問題を有している。
【0015】
さらに、これらの方法は、使用されているレーザ光の波長が、約635nm乃至約650nmと短く、CD−R(波長が約635nm乃至約650nmの光を吸収する染料(色素)で情報記録層(記録面)が形成されている)の再生が困難である(レーザ光が染料(色素)に吸収され、充分な反射光が得られない)という問題を有している。
【0016】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、例えば780nmの第1の波長のレーザ光または例えば635nmの第2の波長のレーザ光を発生し、ホログラム光学素子と対物レンズを介して第1の光ディスクまたは第2の光ディスクに集光する。第1の波長として長い波長(780nm)のレーザ光を使用することにより、CDやCD−Rを再生することができるようにし、さらに、第2の波長として短い波長(635nm)のレーザ光を使用してDVDを再生可能にする。また、HOEが2つの波長に対して迷光を発生しないように最適化されているため、再生に使用する回折光以外の回折次数の光が外乱とならず、効率的にレーザ光の光量を再生に利用することができるものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の記録再生装置は、第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段と、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段とを備えることを特徴とする。
請求項5に記載の記録再生装置は、第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段と、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段とを備えることを特徴とする。
【0018】
請求項に記載の記録再生方法は、第1の波長の第1の光ビームを発生するステップと、第2の波長の第2の光ビームを発生するステップと、3段または5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された光学素子により、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えないステップと、位相差を与えられた第1の光ビームを第1の記録媒体に集光するか、あるいは、位相差が与えられていない第2の光ビームを第2の記録媒体に集光するステップとを備えることを特徴とする。
請求項10に記載の記録再生装置は、第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段とを備え、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段と、位相変調手段は、第1の光ビームを第1の記録媒体の記録面に集光するように形成された第1の領域と、第1の領域の外周側において、第1の光ビームを実質的に第1の記録媒体の記録面外に集光するように形成された第2の領域を有する。
【0019】
請求項1に記載の記録再生装置においては、第1の発生手段は、第1の波長の第1の光ビームを発生し、第2の発生手段は、第2の波長の第2の光ビームを発生し、位相変換手段は、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成されており、集光手段は、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する。
請求項5に記載の記録再生装置においては、第1の発生手段は、第1の波長の第1の光ビームを発生し、第2の発生手段は、第2の波長の第2の光ビームを発生し、位相変換手段は、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成されており、集光手段は、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する。
【0020】
請求項に記載の記録再生方法においては、第1の波長の第1の光ビームを発生し、第2の波長の第2の光ビームを発生し、3段または5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された光学素子により、第1の光ビームに位相差を与え(第2の光ビームには実質的に位相差を与えない)、位相差を与えられた第1の光ビームを第1の記録媒体に集光するか、あるいは、位相差が与えられていない第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する。
請求項10に記載の記録再生装置は、第1の波長の第1の光ビームを発生し、第2の波長の第2の光ビームを発生し、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成し、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光し、位相変調手段は、第1の光ビームを第1の記録媒体の記録面に集光するように形成された第1の領域と、第1の領域の外周側において、第1の光ビームを実質的に第1の記録媒体の記録面外に集光するように形成された第2の領域を有する。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の記録再生装置の第1の実施例の構成例を示している。この実施例においては、光学ピックアップ部1は、内蔵する2つの放射光源(レーザダイオード)21A(第1の発生手段),21B(第2の発生手段)(図2)のうちの一方で所定の波長のレーザ光を発生し、所定の光学系(後述)を介して、光ディスク41A(例えばCD)または光ディスク41B(例えばDVD)に集光し、その反射光を、複数の受光部を有するホトディテクタ(PD)29(図2)で検出し、各受光部の出力信号をPD出力信号として演算回路2に出力するようになされている。
【0022】
演算回路2は、PD出力信号(各受光部の信号)から、光ディスク再生用のデータ検出信号(RF信号)、光軸方向におけるレーザ光のフォーカスのずれを示すフォーカスエラー信号、および、光ディスクの半径方向のトラッキングのずれを示すトラッキングエラー信号を算出し、データ検出信号を再生回路3に出力し、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を制御回路4(制御手段)に出力するようになされている。
【0023】
再生回路3は、演算回路2より供給されたデータ検出信号をイコライズした後、2値化し、さらに、エラー訂正しながら復調した信号を、再生信号として、所定の装置(図示せず)に出力するようになされている。
【0024】
制御回路4は、演算回路2より供給されたフォーカスエラー信号に応じて、フォーカスサーボ用アクチュエータ6を制御し、光学ピックアップ部1の対物レンズ27(集光手段)(図2)を光軸方向に移動させ、フォーカスを調整し、演算回路2より供給されたトラッキングエラー信号に応じて、トラッキングサーボ用アクチュエータ7を制御し、光学ピックアップ部1を光ディスク41A,41Bの半径方向に移動させ、トラッキングを調整するようになされている。
【0025】
制御回路4は、光源切り換え用アクチュエータ8を制御し、再生するディスクに応じて、光学ピックアップ部1の、2つの放射光源21A,21B(図2)のいずれかを所定の位置に移動させるとともに、光ディスク41Aを再生するとき、放射光源21Aから、第1の波長λ1のレーザ光を発生させ、光ディスク41Bを再生するとき、放射光源21Bから、第2の波長λ2のレーザ光を発生させるようになされている。
【0026】
また、制御回路4は、モータ9を制御し、光ディスク41A,41Bを所定の速度で回転させるようになされている。
【0027】
なお、制御回路4は、入力装置5からユーザによる操作に応じた信号を受け取ると、その信号に応じて、各回路を制御するようになされている。
【0028】
図2は、図1の光学ピックアップ部1の構成例を示している。放射光源21Aは、第1の波長λ1のレーザ光をグレーティング22Aに向けて出射するようになされている。グレーティング22Aは、放射光源21Aからのレーザ光を、実質的に所定の本数(例えば3本)に分割し、それらのレーザ光を偏光ビームスプリッタ(PBS)23に入射させるようになされている。
【0029】
放射光源21Bは、第2の波長λ2のレーザ光をグレーティング22Bに向けて出射するようになされている。グレーティング22Bは、放射光源が放射光源21Bに切り換えられているとき、放射光源21Bからのレーザ光を、実質的に所定の本数(例えば3本)に分割し、それらのレーザ光を偏光ビームスプリッタ(PBS)23に入射させるようになされている。
【0030】
このように放射光源毎にグレーティング22Aまたはグレーティング22Bを設けているので、トラックピッチが異なる複数の光ディスクにおいて3スポット法でトラッキングサーボを行うことができる。
【0031】
PBS23は、グレーティング22Aまたはグレーティング22Bからのレーザ光を透過させ、コリメータレンズ24に入射させるとともに、コリメータレンズ24より入射したレーザ光(光ディスク41A,41Bからの反射光)を反射し、マルチレンズ28を介してホトディテクタ(PD)29に入射させるようになされている。
【0032】
コリメータレンズ24は、PBS23からのレーザ光を平行光線に整え、λ/4板25に入射させるとともに、λ/4板25から入射した平行光線(反射光)を収束光にして、PBS23に入射させるようになされている。
【0033】
λ/4板25は、コリメータレンズ24から入射した直線偏光のレーザ光を円偏光に変換し、ホログラム光学素子(HOE)26(位相変調手段)に入射させるようになされている。
【0034】
HOE26は、λ/4板25から入射したレーザ光の波長が第2の波長λ2である場合、そのレーザ光を実質的に回折させずにそのまま透過し、屈折型対物レンズ27に入射させるようになされている。屈折型対物レンズ27は、入射された波長λ2のレーザ光を光ディスク41Bの記録面に、その基板を介して集光する。屈折型対物レンズ27は、光ディスク41Bの記録面に対して、その基板を介してレーザ光を集光したとき、最適な光スポットを形成するようにそのNAやパワーなどの設計が行われている。
【0035】
これに対して、HOE26は、λ/4板25から入射したレーザ光の波長が第1の波長λ1である場合、そのレーザ光が発散するように所定の角度だけ回折させ、屈折型対物レンズ27に入射させる。屈折型対物レンズ27は、このレーザ光を光ディスク41Aの記録面に、その基板を介して集光する。上述したように、屈折型対物レンズ27は光ディスク41Bに対して最適化が行われており、光ディスク41Bと異なる厚さの基板を有する光ディスク41Aにそのままレーザ光を集光すると、球面収差が発生する。そこで、HOE26は、この基板の厚さの差に応じて発生する球面収差をキャンセルするように最適化されている。
【0036】
また、HOE26は、屈折型対物レンズ27から入射したレーザ光(反射光)の波長が第1の波長λ1である場合、そのレーザ光が発散するように所定の角度(光ディスク41Aの基板の厚さと、光ディスク41Bの基板の厚さとの差に起因する球面収差を補正する角度)だけ回折させ、入射したレーザ光(反射光)の波長が第2の波長λ2である場合、そのレーザ光を実質的に回折させずにそのまま透過し、それぞれλ/4板25に入射させるようになされている。
【0037】
屈折型対物レンズ27は、HOE26で回折したレーザ光を光ディスク41Aの記録面(情報記録層)に回折限界まで収束させるようになされている。また、屈折型対物レンズ27は、光ディスク41A,41Bで反射したレーザ光をHOE26に入射させるようになされている。
【0038】
マルチレンズ28は、入射された光ビームにフォーカス制御のための非点収差を与え、ホトディテクタ(PD)29に入射させる。ホトディテクタ(PD)29は、複数の受光部を有し、各受光部において、光ディスク41A,41Bで反射して上述の光学系を介して入射した反射光を電気信号に変換し、その電気信号をPD出力信号として演算回路2に出力するようになされている。
【0039】
図3は、HOE26の屈折型対物レンズ27側の表面を拡大して示している。このように、HOE26には、各段の高さがdである4段の階段形状の斜面部を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成されている。この凹凸は、光ディスク41Aの記録面上において、最適な光スポットサイズが得られるように、最適な径で(即ち、光ディスク41Aに対して最適なNAになるように)形成されている。
【0040】
即ち、HOE26の階段形状の段差部が形成されている範囲の径は、屈折型対物レンズ27のNAより小さい所定の値に設定されており、これにより、波長λ1の光(光ディスク41A)に対するNAが実質的に規定されている。なお、HOE26のλ/4板25側の表面は平面を呈している。
【0041】
HOE26の階段形状のピッチは、波長λ1のレーザ光を厚さt1の基板を有する光ディスク41Aに照射した場合に、基板厚の違いにより発生する球面収差と、波長の違いにより発生する軸上色収差を補正する所望の回折角が得られる値に設定されている。
【0042】
また、HOE26の階段形状の段数Nと各段の高さd(段数Nと高さdでHOE26の高さ(深さ)((N−1)d)が規定される)は、レーザ光の波長λ1,λ2の値に応じて設定されている。すなわち、凹凸における階段形状の段数Nは、次の式
=λ1/(q×λ1−p×λ2)または
=λ1/(p×λ2−q×λ1)
(p,qは、所定の正の整数)
で算出されるNの値(整数)に設定されている。あるいはまた、値Nの近傍の整数であって、波長λ1に対する0次光の回折効率(入射光の光量と出射光の光量の比)が、1次光または−1次光の回折効率より小さくなる場合の値に設定される。要するに、Nとλ1,λ2の関係は、完全に最適化せずとも、実用上問題のない回折効率と迷光量の小ささを実現することができる範囲で設定される。
【0043】
さらに、各段の高さdは、次の式
=p×λ2/(n−1)
(pは、所定の正の整数、nは、HOE26の屈折率)
で算出されるdの値に設定されている(d=d)。あるいはまた、値dの近傍の値であって、波長λ2に対する0次光の回折効率(入射光の光量と出射光の光量の比)が、1次光と−1次光の回折効率より大きくなる場合の値に設定される。
【0044】
例えば、整数p,qをp=1,q=1として算出された1段の高さがdであるN段の凹凸を有するHOE26にレーザ光(平行光線)が入射した場合、HOE26は、HOE26の各部の厚さに応じて、入射したレーザ光の位相を変化させる。第1の波長λ1のレーザ光が入射した場合、図4(a)に示すように、図3の領域Aを通過したレーザ光を基準として、図3の領域Bを通過したレーザ光には、約(3/2)πラジアンの位相差を与え、図3の領域Cを通過したレーザ光には、約(6/2)πラジアンの位相差を与え、図3の領域Dを通過したレーザ光には、約(9/2)πラジアンの位相差を与える。
【0045】
位相差は、2πラジアンの整数倍の位相を加減しても、元の位相差と等価であるので、図4(a)の位相差を図4(b)に示すように書き直すことができる。即ち、波長λ1のレーザ光がHOE26に入射した場合、領域Aを通過したレーザ光を基準として、領域Bを通過したレーザ光には、約(1/2)πラジアンの位相差が与えられ、領域Cを通過したレーザ光には、約πラジアンの位相差が与えられ、領域Dを通過したレーザ光には、約(3/2)πラジアンの位相差が与えられる。このように、波長λ1のレーザ光は、入射したHOE26の部位に応じて位相差が与えられるので回折する。
【0046】
一方、第2の波長λ2のレーザ光が入射した場合、図5(a)に示すように、図3の領域Aを通過したレーザ光を基準として、図3の領域Bを通過したレーザ光には、約2πラジアンの位相差が与えられ、図3の領域Cを通過したレーザ光には、約4πラジアンの位相差が与えられ、図3の領域Dを通過したレーザ光には、約6πラジアンの位相差が与えられる。
【0047】
上述したのように、位相差は、2πラジアンの整数倍の位相を加減しても、元の位相差と等価であるので、図5(a)の位相差を図5(b)に示すように書き直すことができる。即ち、波長λ2のレーザ光がHOE26に入射した場合、領域A乃至領域Dのうち所定の領域を通過したレーザ光と、他の領域を通過したレーザ光の位相差はほぼゼロである。従って、波長λ2のレーザ光は、HOE26で実質的に回折せずに、そのまま透過する。
【0048】
このように、第1の波長λ1のレーザ光は、図6に示すように、HOE26で発散するように(NAが大きくなるように)回折し、屈折型対物レンズ27によって光ディスク41A(基板の厚さt1)の記録面に収束され、第2の波長λ2のレーザ光は、図7に示すように、HOE26を、回折されずにそのまま透過し、屈折型対物レンズ27によって光ディスク41B(基板の厚さt2(t1>t2))の記録面に収束される。
【0049】
このように、HOE2に対して、一方の波長λ1に対してパワーを持たせ、他方の波長λ2に対してパワーを持たせないようにすることで、それぞれの波長の光を異なる位置に収束させ、異なる種類の光ディスクを再生する場合における屈折型対物レンズ27の移動量(屈折型対物レンズ27の先端と光ディスクとの距離(ワーキングディスタンス)の差)を低減させる(例えば0.2mm以内にさせる)ことができる。
【0050】
また、屈折型対物レンズ27は波長λ2の光を光ディスク41Bに集光するのに最適化されているので、収差は発生しない。さらに、屈折型対物レンズ27と光ディスク41Aで発生する波長λ1の光に対する収差はHOE26で補正される。従って、いずれの波長の光も各光ディスク上に良好なスポット形状として集光させることができる。
【0051】
図8は、HOE26の回折効率(入射光の光量と出射光の光量の比)の一例を示している。波長λ2においては、0次の回折光(即ち、透過光)の回折効率がほぼ100%のピーク(図中のピーク2)を示しているので、第2の波長λ2のレーザ光は、その光量がほとんど減衰することなく、0次の回折光としてHOE26を通過(透過)する。
【0052】
このように、HOE26を通過する際の第2の波長λ2のレーザ光の光量の減衰は、ほとんどゼロであるので、HOE26を2回(光ディスク41Bへ向かうときと、光ディスク41Bから反射してきたとき)通過しても、第2の波長λ2のレーザ光の光量は、ほとんど減衰せず、発生したレーザ光の光量の大部分を、光ディスクの再生または記録に利用することができる。
【0053】
一方、波長λ1においては、−1次の回折光の回折効率が約80%のピーク(図中のピーク3)を示しているので、第1の波長λ1のレーザ光は、その光量が約80%に減衰して、−1次の回折光としてHOE26を所定の回折角だけ回折して通過する。
【0054】
このように、HOE26を通過する際、第1の波長λ1のレーザ光の光量は、約80%に減衰するので、HOE26を2回(光ディスク41Aへ向かうときと、光ディスク41Aから反射してきたとき)通過した後の第1の波長λ1のレーザ光の光量は、約64%(=0.8×0.8×100%)となるが、光ディスクの記録または再生には充分な光量である。
【0055】
なお、放射光源21A,21Bで発生するレーザ光の波長帯域は、充分狭く、実質的に単一波長の光と考えることができる。従って、HOE26で波長λ2の0次光を得ているとき、あるいは、波長λ1の1次光を得ているとき、他の次数の不要な回折光は殆ど発生しない。従って、光のエネルギーの利用効率を向上させ、迷光の発生を抑制することができる。
【0056】
また、HOE26の表面の凹凸を3段(N=3)以上にすることにより、光の利用効率(回折効率)が良好なHOE26を作成することができ、特に、4段以上にすると、上述のようにレーザ光の利用効率(回折効率)が高くなる。2段にすると、レーザ光の利用効率(回折効率)が低くなる(例えば、図8のピーク3の回折効率は、約34%程度となる)とともに、不要な1次の回折光が、再生または記録に利用される−1次の回折光と同じ回折効率で発生してしまい、迷光となるので好ましくない。
【0057】
さらに、2段だと、波長λ1とλ2の間隔が長くなり、波長λ1を780nmの近傍に、かつ、波長λ2を635nmの近傍に、それぞれ配置することが困難になる。4段にするとこれらの値の近傍に配置することができる。5段にした場合、波長λ1とλ2をそれぞれ780nmまたは635nmに最も近い値にすることができる。ただし、HOE26の4段の構造は、基板を2回マスキングしてエッチングすることにより製造することができるが、5段の構造は、金型などから製造することが必要となり、コスト高となる。
【0058】
なお、図中のピーク2に対応する波長のレーザ光を放射光源A21で発生し(即ち、図中のピーク2に対応する波長を第1の波長λ1とし)、図中のピーク1(1次の回折光)に対応する波長のレーザ光を放射光源21Bで発生し(即ち、図中のピーク1に対応する波長を第2の波長λ2とし)、異なる基板の厚さを有するディスクを記録再生するようにすることもできる。また、λ1、λ2、p,q(即ち、HOE26のNおよびd)を適宜変更することにより、様々な光ディスクに対応して記録再生を行うようにすることができる。
【0059】
以上のように、光ピックアップ部1は、光ディスクの種類(基板の厚さの違い)に応じて異なる波長のレーザ光を発生し、HOE26を介してそのディスクの記録面にレーザ光を収束させ、その反射光をPD29で読み取り、演算回路2に出力する。なお、光ディスク41A(例えばCD)を再生する場合は、図2に示すように、放射光源21Aより出射された波長λ1(例えば780nm)のレーザ光を光ディスク41Aに集光し、光ディスク41B(例えばDVD)を再生する場合は、図9に示すように、放射光源を放射光源21Bに切り換えた後、放射光源21Bより出射された波長λ2(例えば635nm)のレーザ光を光ディスク41Bに集光する。
【0060】
なお、放射光源21Aで波長λ1のレーザ光を発生し、光ディスク41Aを再生する場合は、放射光源21Bはオフされ、放射光源21Bで波長λ2のレーザ光を発生し、光ディスク41Bを再生する場合は、放射光源21Aはオフされるので、再生に利用しない波長のレーザ光に起因する外乱(迷光など)を抑制することができるとともに、消費電力を少なくすることができる。
【0061】
図10は、PD29の受光部の一例と、演算回路2の演算例を示している。PD29は、3個の受光部29A,29B,29Cを有している。受光部29Aは、グレーティング22Aまたはグレーティング22Bで分割されたレーザ光のうち、データ読み取りおよびフォーカスエラーの検出に利用されるレーザ光(反射光)を受光する。受光部29B,29Cは、トラッキングエラーの検出に利用されるレーザ光(反射光)を受光する。受光部29Aは、4つの受光領域A乃至Dを有し、受光領域ごとに入射した光を電気信号に変換し、その電気信号を演算回路2に出力する。受光部29B,29Cは、受光領域E,Fを有し、受光領域ごとに入射した光を電気信号に変換し、その電気信号を演算回路2に出力する。
【0062】
本実施例においては、フォーカスサーボはアスティグマ法(非点収差法)に従って行われ、演算回路2は、受光部29Aの4つの受光領域A乃至Dより供給された4つの信号A乃至Dからフォーカスエラー信号((A+C)−(B+D))を算出し、制御回路4に出力する。また、トラッキングサーボは3スポット法に従って行われ、演算回路2は、受光部29B,29Cの受光領域E,Fより供給された2つの信号E,Fからトラッキングエラー信号(E−F)を算出し、制御回路4に出力する。そして、演算回路2は、受光部29Aの4つの受光領域A乃至Dより供給された4つの信号A乃至Dからデータ検出信号(A+B+C+D)を算出し、再生回路3に出力する。
【0063】
以上のようにして、例えばDVDを再生するとき、あるいは、CD−Rにデータを記録するときは、放射光源21Bを利用し、CDまたはCD−Rを再生するときは、波長λ1の放射光源21Aを利用するようにする。この場合、基板の厚さはt1=1.2mm、t2=0.6mmとなり、波長λ1は780nm、波長λ2は635nmとすることができる。なお、図2(図9)のPBS23は、ビームスプリッタ(BS)で構成することもできる。この場合、λ/4板25は不要となる。ただしこの場合、出射された光の1/4のみが利用されることになる。
【0064】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。第2の実施例は、第1の実施例のうち、光源切り換え用アクチュエータ8が不要となるように、光ピックアップ部1を変更したものである。従って、第2の実施例については、その光ピックアップ部1についてだけ説明する。
【0065】
図11は、第2の実施例の光ピックアップ部1の一例を示している。この光ピックアップ部1においては、グレーティング22AとPBS23の間にダイクロイックプリズム(DP)31が配置され、放射光源21AからPBS23までの光路に垂直な方向に放射光源21Bおよびグレーティング22Bが配置されている。
【0066】
DP31は、図12に示すような特性を有し、放射光源21Aからグレーティング22Aを介して入射した波長λ1のレーザ光を透過し、PBS23に入射させるとともに、放射光源21Bからグレーティング22Bを介して入射した波長λ2のレーザ光を反射し、PBS23に入射させるようになされている。このDP31の膜特性は、p偏光またはs偏光のどちらか一方に対してのみ満足されていればよいので、安価なものを用いることができる。
【0067】
その他の構成要素は、図2の光ピックアップ部1のものと同一であるので、その説明を省略する。
【0068】
この実施例で光ディスク41Aにデータを記録するか、または再生する場合は、図11に示すように、放射光源21Aをオンにして波長λ1のレーザ光を光ディスク41Aに集光し、光ディスク41Aからの反射光をPD29で受光する。また、光ディスク41Bにデータを記録するか、または再生する場合は、図13に示すように、放射光源21Bをオンにして波長λ2のレーザ光を光ディスク41Bに集光し、光ディスク41Bからの反射光をPD29で受光する。なお、光ディスク41Aを記録または再生するときは、放射光源21Bをオフにしておき、光ディスク41Bを記録または再生するときは、放射光源21Aをオフにしておく。
【0069】
このように、DP31を利用して、放射光源21Aが発生するレーザ光の光路と、放射光源21Bが発生するレーザ光の光路を合成することにより、放射光源21A,21Bをオン/オフするだけで、発生するレーザ光(波長)を切り換えることができるので、第1の実施例の光源切り換え用アクチュエータ8は不要となり、装置の構造を簡素化することができる。
【0070】
次に、本発明の第3の実施例について説明する。第3の実施例は、第1の実施例のうち、光源切り換え用アクチュエータ8が不要となるように、光ピックアップ部1を変更した他の例を示している。従って、第3の実施例においても光ピックアップ部1についてだけ説明する。
【0071】
図14は、第3の実施例の光ピックアップ部1の一例を示している。この光ピックアップ部1において、レーザカプラ33Aは、レーザ光の発光部と受光部が一体化されたものであり、第1の波長λ1のレーザ光を発生し、DP32に入射させるとともに、DP32から入射する、光ディスク41Aからの反射光を受光するようになされている。レーザカプラ33Bは、第2の波長λ2のレーザ光を発生し、DP32に入射させるとともに、DP32から入射する、光ディスク41Bからの反射光を受光するようになされている。
【0072】
DP32は、レーザカプラ33Aまたはレーザカプラ33Bからのレーザ光を透過または反射し、コリメータレンズ24に入射させるとともに、コリメータレンズ24より入射した、光ディスク41A,41Bからの反射光を透過または反射し、レーザカプラ33Aまたはレーザカプラ33Bに入射させるようになされている。
【0073】
その他の構成要素(コリメータレンズ24、HOE26、および屈折型対物レンズ27)は、図2の光ピックアップ部1のものと同一であるので、その説明を省略する。
【0074】
この実施例で光ディスク41Aにデータを記録、または再生する場合は、図14に示すように、レーザカプラ33Aをオンにして波長λ1のレーザ光を光ディスク41Aに集光し、光ディスク41Aからの反射光をレーザカプラ33Aで受光する。また、光ディスク41Bにデータを記録、または再生する場合は、レーザカプラ33Bをオンにして波長λ2のレーザ光を光ディスク41Bに集光し、光ディスク41Bからの反射光をレーザカプラ33Bで受光する。なお、光ディスク41Aにデータを記録、または再生するときは、レーザカプラ33Bをオフにしておき、光ディスク41Bにデータを記録、または再生するときは、レーザカプラ33Aをオフにしておく。
【0075】
このように、レーザカプラ33A,33Bを利用することにより、部品数を減らすことができ、装置全体をより小型化することができる。
【0076】
なお、レーザカプラ33A,33Bとしては、これに限らず、類似の機能を有するもの(例えばシャープ(株)の「ホロレーザ」(商標))を用いることができる。
【0077】
次に、本発明の第4の実施例について説明する。第4の実施例は、光ディスク41Aと、記録面に光磁気膜を使用して磁化の方向で情報を記録している光磁気ディスク42を再生するようになされている。第4の実施例は、第1の実施例のうち、光ピックアップ部1および演算回路2を変更したものである。従って、第4の実施例の光ピックアップ部1および演算回路2だけについて説明する。
【0078】
図15は、第4の実施例の光ピックアップ部1の一例を示している。光磁気ディスク42の記録面に入射したレーザ光は磁化の方向に応じて偏光し、反射するので、その反射光の偏光の向き(p偏光成分とs偏光成分の差)を検出して、記録されている情報を読み出す。
【0079】
ビームスプリッタ(BS)34は、放射光源21Aまたは放射光源21Bからのレーザ光を透過してコリメータレンズ24に入射させるとともに、コリメータレンズ24を介して入射する反射光(p偏光成分、s偏光成分の両方)を反射してλ/2板35に入射させる。
【0080】
λ/2板35は、BS34から入射した反射光の偏光面を45度だけ回転し、マルチレンズ36を介してPBS38に入射させる。
【0081】
PBS38は、入射したレーザ光をp偏光成分とs偏光成分とに偏光分離する。PD37Aは、複数の受光部を有し、グレーティング22Bで分割されたレーザ光のうち、s偏光成分を受光し、トラッキングサーボ、フォーカスサーボ、および、データ再生用の電気信号を演算回路2に出力するようになされている。
【0082】
PD37Bは、グレーティング22Bで分割されたレーザ光のうち、p偏光成分を受光し、データ再生用の電気信号を演算回路2に出力するようになされている。
【0083】
磁気コイル(磁気ヘッド)43は、光磁気ディスク42に対し、記録信号に対応する磁界を印加する。
【0084】
なお、BS34は、p偏光成分の50%を反射する(50%を透過する)ようにし、s偏光成分の100%を反射(0%を透過)するようにしてもよい。
【0085】
その他の構成要素は、図2の光ピックアップ部1のものと同一であるので、その説明を省略する。
【0086】
図16は、PD37A,37Bの受光部の一例と、演算回路2の演算例を示している。PD37Aは、3個の受光部61乃至63を有している。受光部61は、データの再生およびフォーカスエラーの検出に利用されるレーザ光(反射光)を受光する。受光部62,63は、トラッキングエラーの検出に利用されるレーザ光(反射光)を受光する。受光部61は、4つの受光領域A乃至Dを有し、受光領域ごとに入射した光を電気信号に変換し、その電気信号を演算回路2に出力する。受光部62,63は、受光領域E,Fを有し、受光領域ごとに入射した光を電気信号に変換し、その電気信号を演算回路2に出力する。
【0087】
PD37Bは、データの再生(およびフォーカスエラーの検出)に利用されるレーザ光(反射光)を受光する受光領域Gを有し、入射した光を電気信号に変換し、その電気信号を演算回路2に出力する。
【0088】
本実施例においては、フォーカスサーボはアスティグマ法に従って行われ、演算回路2は、受光部61の4つの受光領域A乃至Dより供給された4つの信号A乃至Dからフォーカスエラー信号((A+C)−(B+D))を算出し、制御回路4に出力する。また、トラッキングサーボは3スポット法に従って行われ、演算回路2は、受光部61,62の受光領域E,Fより供給された2つの信号E,Fからトラッキングエラー信号(E−F)を算出し、制御回路4に出力する。
【0089】
そして、演算回路2は、光磁気ディスク42を再生するとき、PD37Aの受光部61の受光領域A乃至Dと、PD37Bの受光領域Gより供給された5つの信号A乃至D,GからMOデータ検出信号(G−(A+B+C+D))(即ち、反射光のs偏光成分とp偏光成分の差)を算出し、再生回路3に出力する。また、通常の光ディスク(ディスク41A、ディスク42Bなど)から、反射光の強弱を検出して情報を読み取る場合、第1乃至第3の実施例と同様に、演算回路2は、受光部61の4つの受光領域A乃至Dより供給された4つの信号A乃至Dからデータ検出信号(A+B+C+D)を算出し、制御回路4に出力する。また、この場合、演算回路2から、データ検出信号として、(A+B+C+D+G)を出力するようにしてもよい。
【0090】
以上のように、光磁気ディスク42からの反射光をPBS38で各偏光成分に分離し、PD37A,37Bで各偏光成分を受光することにより、光磁気ディスク42を再生することができる。
【0091】
また、本実施例において、光磁気ディスク42に情報を記録する場合は、再生時より出力を増加させた放射光源21Bのレーザ光を、光磁気ディスク42の記録面の所定の記録位置に集光した状態で、記録する情報に対応する変調信号を磁気コイル43に供給し、その変調信号に対応する磁界をレーザ光が集光されている記録位置に印加して、情報を記録する。このように、情報の記録時に高出力のレーザ光を必要とする場合においても、光の利用効率が良好であるため、それほど高い出力のレーザ光を使用しなくても済み、消費電力を抑制することができる。
【0092】
なお、第4の実施例においては、今後開発される可能性が高いDVD−RAM(記録密度がDVD(ROM)と同等であり、かつ、記録面に情報を記録することが可能なディスク)が光磁気記録面方式とされた場合、そのDVD−ROMとCDに対して記録または再生を行うことができるようにすることができる他、DVD(ROM)と光磁気ディスク、DVD(ROM)と基板の厚さが0.8mmの光磁気ディスクであるHS(Hyper Storage)(商標)などに対する記録再生を行うようにすることができる。また、DVD−RAMの記録再生方式に、相変化方式が採用された場合も、この実施例(但し、この場合、磁気コイル43は不要となる)で記録または再生を行うことができる(相変化方式の場合、高出力のレーザ光が必要とされるため、本実施例が好適である)。
【0093】
なお、第1の実施例乃至第4の実施例の各光ピックアップ部1のHOE26の表面の形状を、図17に示すように、HOE26の中心から半径R1の領域(第1の領域)においては、斜面部が外周方向に傾斜している4段の鋸波形状の凹凸とし、その外周の半径(R1+R2)までの領域(第2の領域)においては、斜面部が内周方向に傾斜している4段の鋸波形状の凹凸とすることができる。これにより、レーザ光の一部が第1の領域からずれて第2の領域に入射した場合における、第2の領域に入射したレーザ光や、光ディスク41Aに対するNAより大きいNAの光は、第1の領域に入射したレーザ光から分離され、光ディスク41A(または光ディスク41B)の記録面の、第1の領域に入射したレーザ光の焦点Fから離れた領域r2に、非合焦状態で照射される。
【0094】
これらのレーザ光のうち、光ディスク41Aの記録面上の焦点Fに集光されたレーザ光(第1の領域に対応する)の反射光だけが光学系を介してホトディテクタまたはレーザカプラで検出され、第2の領域の光は光学系を介してホトディテクタまたはレーザカプラで殆ど検出されない。このような構成にすることにより、トラッキングのずれに起因してHOE26と対物レンズ27が視野振りを起こした場合においても、コマ収差を発生させることなく良好な集光スポットを形成することができる。従って、HOE26におけるレーザ光の入射位置(光軸)がずれた場合においても迷光の発生を抑制することができる。
【0095】
また、第1の領域の径R1により、波長λ1の光(光ディスク41A)に対するNAを正確に規定することができる。即ち、第1の領域の半径R1(光ディスク41Aに対するNAを規定)を、屈折型対物レンズ27の有効半径(光ディスク41Bに対するNAを規定)より小さくすることで、NAを2つの光ディスクに対してそれぞれ最適化することができ、最適な収差補正が可能となる。
【0096】
これに対して、図18に示すように、HOE26の表面の第1の領域だけに凹凸を形成した場合、第2の領域に入射したレーザ光が焦点Fの近傍(図18の領域r2)に照射され、この領域r2に照射されたレーザ光の反射光の一部も迷光として検出されてしまい、これに起因して、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが不安定になるおそれがある。
【0097】
上記実施例においては、HOE26を屈折型対物レンズ27とは別個に設けているが、図19に示すように、HOE26と同様に、4段の鋸波形状の凹凸が連続する表面形状を有する回折屈折複合レンズ39を、第1乃至第4の実施例におけるHOE26および屈折型対物レンズ27の代わりに使用することができる。このような回折屈折複合レンズ39を使用することにより、対物レンズとHOEの偏心を抑制することができる。また、HOE26を、他の光学素子と一体化させることもできる。
【0098】
【発明の効果】
以上のごとく、請求項1に記載の記録再生装置、請求項5に記載の記録再生装置、および請求項に記載の記録再生方法によれば、3段または5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸により、第1の光ビームの位相を変化させて第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームの位相を変化させずに第2の記録媒体に集光するようにしたので、記録再生に使用する回折光以外の回折次数の光が迷光とならず、効率的にレーザ光の光量を記録再生に利用することができ、安定したフォーカスサーボを実現することができる。また、装置が大型化するのを抑制することができる。さらに、所定の波長を選択することで、CD−Rの再生が可能となる。
また、請求項10に記載の記録再生装置によれば、第1の波長の第1の光ビームを発生し、第2の波長の第2の光ビームを発生し、第1の光ビームに位相差を与え、第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成し、位相変調手段を通過した第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、第2の光ビームを第2の記録媒体に集光し、位相変調手段は、第1の光ビームを第1の記録媒体の記録面に集光するように形成された第1の領域と、第1の領域の外周側において、第1の光ビームを実質的に第1の記録媒体の記録面外に集光するように形成された第2の領域を有するので、記録再生に使用する回折光以外の回折次数の光が迷光とならず、効率的にレーザ光の光量を記録再生に利用することができ、安定したフォーカスサーボを実現することができる。また、装置が大型化するのを抑制することができる。さらに、所定の波長を選択することで、CD−Rの再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録再生装置の第1の実施例の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1の第1の実施例の光ピックアップ部1の構成例を示す断面図である。
【図3】図2のホログラム光学素子(HOE)26の一例の一部を拡大した断面図である。
【図4】図2のHOE26を通過した波長λ1のレーザ光の位相特性の一例を示す図である。
【図5】図2のHOE26を通過した波長λ2のレーザ光の位相特性の一例を示す図である。
【図6】波長λ1のレーザ光の光路の一例を示す図である。
【図7】波長λ2のレーザ光の光路の一例を示す図である。
【図8】HOE26の各波長のレーザ光に対する回折効率の一例を示す図である。
【図9】図2の放射光源を放射光源21Bに切り換えた様子を示す断面図である。
【図10】図2のホトディテクタ(PD)29の受光部の構成例および演算回路2の演算例を示すブロック図である。
【図11】本発明の記録再生装置の第2の実施例の光ピックアップ部1の構成例を示す断面図である。
【図12】図11のダイクロイックプリズムの特性を示す図である。
【図13】図11の放射光源を放射光源21Bに切り換えた様子を示す断面図である。
【図14】本発明の記録再生装置の第3の実施例の光ピックアップ部1の構成例を示す断面図である。
【図15】本発明の記録再生装置の第4の実施例の光ピックアップ部1の構成例を示す断面図である。
【図16】図15のホトディテクタ(PD)37A,37B,37Cの受光部の構成例および演算回路2の演算例を示すブロック図である。
【図17】HOE26の表面の他の例を示す断面図である。
【図18】HOE26の表面のさらに他の例を示す断面図である。
【図19】連続する片側階段状の凹凸を表面に有する回折屈折複合レンズの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 光学ピックアップ部, 2 演算回路, 3 再生回路, 4 制御回路, 5 入力回路, 6 フォーカスサーボ用アクチュエータ, 7 トラッキングサーボ用アクチュエータ, 8 光源切り換え用アクチュエータ, 9 モータ, 21A,21B 放射光源, 22A,22B グレーティング, 23 偏光ビームスプリッタ(PBS), 24 コリメータレンズ, 25 λ/4板, 26 ホログラム光学素子(HOE), 27 屈折型対物レンズ,29 ホトディテクタ(PD), 29A,29B,29C 受光部, 31,32 ダイクロイックプリズム(DP), 33A,33B レーザカプラ,34,36 ビームスプリッタ(BS), 37A,37B,37C ホトディテクタ(PD), 39 回折屈折複合レンズ, 41A,41B,光ディスク, 42 光磁気ディスク, 61乃至63 受光部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and method, and in particular, generates a first light beam of a first wavelength and a second light beam of a second wavelength,Staircase shapeThe phase of the first light beam is changed and the phase of the second light beam is not changed by the optical element in which the sawtooth-shaped unevenness having the concentric shape is formed. The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and a method for converging a first light beam on a first recording medium and converging a second light beam on the second recording medium.
[0002]
[Prior art]
Optical disks, such as compact disks (CD) (trademark), CD-ROMs, and CD-Rs, have become widespread as recording media for recording or reproducing information using light. New recording media such as a DVD (Digital Versatile Disc) for recording data are being developed.
[0003]
When reading digital information from such an optical disc, a laser beam is focused on a recording medium, light reflected from the recording medium is detected, and the level of the reflected light is converted into binary data.
[0004]
In a high-density optical disk, a short wavelength laser beam is used (for example, when reproducing a CD, the wavelength λ is set to λ = 780 nm. When reproducing a DVD in which data is recorded at a higher density, λ is used. = 635 to 650 nm) and a large numerical aperture (NA) (for example, NA = 0.45 when playing a CD, NA = 0.6 when playing a DVD) Is used to converge the laser light to a narrower range, receive the reflected light, and reproduce the recorded information.
[0005]
If such an objective lens having a large numerical aperture (NA) is used, the amount of aberration in reflected light increases due to the inclination (skew) of the optical disk. Therefore, the substrate is designed to be thinner in DVD than in CD (CD). (1.2 mm for DVD, 0.6 mm for DVD), the amount of aberration in the reflected light is reduced.
[0006]
As described above, according to the difference between the size of the focused spot (proportional to λ / NA) defined according to the value of the NA of the objective lens and the wavelength λ of the laser beam, and the thickness of the substrate of the optical disc. Due to the difference in the amount of generated spherical aberration, it is difficult to use a conventional optical system for reading information recorded on a CD as it is for reproducing a DVD, and conversely, an optical system designed for a DVD is difficult. It is also difficult to use the CD as it is for reproduction.
[0007]
However, in the future, conventional optical disks such as CDs and high-density optical disks such as DVDs are expected to coexist. Therefore, when reproducing those optical disks, a dedicated reproducing device must be prepared for each type of optical disk. It is inconvenient if it must be done.
[0008]
Therefore, several methods have been proposed for reproducing a plurality of optical disks having different recording densities and substrate thicknesses with one apparatus.
[0009]
As one of them, a method of preparing two objective lenses for CD and DVD and switching the objective lens in accordance with the type of the optical disc to be reproduced (first method) is, for example, a technical technique TECHNICAL REPORT OF. IEICE MR95-25 (1995-08) (Mitsubishi Electric
Uta et al.).
[0010]
As a second method, for example, an aperture mechanism is provided on the optical path of laser light in a DVD optical pickup, and during CD reproduction, a portion of the laser light (reflected light) having a large aberration (a large NA) The second method is a method of reproducing a DVD and a CD by cutting only a part of the image and using only a part having a relatively small NA (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-124777, Japanese Patent Application No. Hei 8-057291). Issue.
[0011]
Further, as a third method, a method of combining an objective lens and a hologram optical element (HOE) (third method) is disclosed in, for example, JP-A-7-98431. In this method, the spherical aberration is corrected by optimizing the pitch (interval) (HOE pitch) of the unevenness of the hologram optical element, and the area of the hologram optical element where the unevenness is formed (HOE area) is reduced to reduce the NA. adjust. Further, one laser beam is split into two focal points according to the difference in the diffraction order of the hologram optical element, and the focal points are focused on optical disks having different substrate thicknesses.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the first method requires two objective lenses and a drive mechanism for switching these objective lenses, and thus has a problem that the optical pickup becomes large and complicated.
[0013]
In the second method, the correction amount of the spherical aberration is insufficient, so that there is a possibility that the reproduction signal is deteriorated. Since the recording surface moves in the optical axis direction, the objective lens is moved in the optical axis direction by the amount obtained by dividing the difference in substrate thickness by the refractive index n (for example, n = 1.58) of the substrate (for example, 0.380 mm = 0.6 mm / 1.58 = (1.2 mm (CD) -0.6 mm (DVD)) / 1.58) and the focal point of the objective lens is moved onto the recording surface of the optical disc to be reproduced. Need to be done. Providing such a mechanism for moving the objective lens largely increases the size of the device (the two-axis actuator for the objective lens).
[0014]
In the third method, one laser beam is divided into two, and different types of optical disks are reproduced with the divided laser beams. Therefore, the third method is used for reproducing the optical disk with respect to the total amount of laser light. The problem is that the ratio of the amount of light used is small, making it difficult to effectively use the amount of laser light, and that the diffracted light of other orders other than the diffracted light used for reproduction becomes a disturbance, and the focus servo becomes unstable. Problem.
[0015]
Furthermore, in these methods, the wavelength of the laser beam used is as short as about 635 nm to about 650 nm, and the information recording layer (CD-R) is formed of a dye (dye) that absorbs light having a wavelength of about 635 nm to about 650 nm. (Recording surface) is difficult to reproduce (laser light is absorbed by a dye (dye), and sufficient reflected light cannot be obtained).
[0016]
The present invention has been made in view of such a situation, and generates laser light having a first wavelength of, for example, 780 nm or laser light having a second wavelength of, for example, 635 nm, and outputs the laser light through a hologram optical element and an objective lens. Light is focused on the first optical disk or the second optical disk. By using a long wavelength (780 nm) laser beam as the first wavelength, a CD or a CD-R can be reproduced, and a short wavelength (635 nm) laser beam is used as the second wavelength. To make the DVD playable. In addition, since the HOE is optimized so as not to generate stray light for two wavelengths, light of diffraction orders other than the diffraction light used for reproduction does not disturb, and the light amount of laser light is efficiently reproduced. It can be used for:
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein first generating means for generating a first light beam of a first wavelength, and second generating means for generating a second light beam of a second wavelength. Having a height that gives a phase difference to the first light beam and does not substantially give a phase difference to the second light beam.5 steps or morePhase modulation means having concentrically formed sawtooth-shaped irregularities having the staircase shape, and a first light beam having passed through the phase modulation means is condensed on a first recording medium, and a second light beam is condensed. And a light condensing means for condensing light on the second recording medium.
6. A recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein said first generating means generates a first light beam of a first wavelength, and said second generating means generates a second light beam of a second wavelength. A phase in which a first light beam is provided with a phase difference and a second light beam is provided with a concentric circular sawtooth-shaped unevenness having a three-step height having substantially no phase difference. And a condensing means for condensing the first light beam having passed through the phase modulating means on the first recording medium and condensing the second light beam on the second recording medium. And
[0018]
Claim9The method according to claim 1, further comprising: generating a first light beam having a first wavelength; and generating a second light beam having a second wavelength.3 steps or 5 steps or moreA step of giving a phase difference to the first light beam and substantially not giving a phase difference to the second light beam by the optical element in which the sawtooth-shaped irregularities having the step shape are formed concentrically; Converging the first light beam with the phase difference applied to the first recording medium, or condensing the second light beam without the phase difference applied to the second recording medium. It is characterized by having.
11. The recording / reproducing apparatus according to claim 10, wherein the first generating means generates a first light beam having a first wavelength, and the second generating means generates a second light beam having a second wavelength. The first light beam is provided with a phase difference, and the second light beam is formed concentrically with sawtooth-shaped irregularities having three or more steps having a height substantially not giving a phase difference. A phase modulating means for converging the first light beam having passed through the phase modulating means on the first recording medium and condensing the second light beam on the second recording medium; The modulating means substantially converts the first light beam into a first area formed to focus the first light beam on the recording surface of the first recording medium and an outer peripheral side of the first area. Has a second area formed so as to condense light outside the recording surface of the first recording medium.
[0019]
2. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the first generating means generates a first light beam having a first wavelength, and the second generating means generates a second light beam having a second wavelength. And the phase conversion means gives a phase difference to the first light beam and a height which does not substantially give a phase difference to the second light beam.5 steps or moreThe concavo-convex shape of the saw-tooth wave having the staircase shape is formed concentrically, and the condensing means condenses the first light beam having passed through the phase modulation means on the first recording medium, and the second light beam The beam is focused on a second recording medium.
6. The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the first generating means generates a first light beam having a first wavelength, and the second generating means generates a second light beam having a second wavelength. And the phase conversion means applies a phase difference to the first light beam and a sawtooth-shaped unevenness having a three-step shape having a height substantially not giving a phase difference to the second light beam. Are concentrically formed, and the condensing means condenses the first light beam passing through the phase modulation means on the first recording medium, and condenses the second light beam on the second recording medium. I do.
[0020]
Claim9Wherein a first light beam of a first wavelength is generated, a second light beam of a second wavelength is generated,3 steps or 5 steps or moreA phase difference is given to the first light beam (substantially no phase difference is given to the second light beam) by the optical element in which the sawtooth-shaped unevenness having the staircase shape is formed concentrically. Either the first light beam having the phase difference is focused on the first recording medium, or the second light beam having no phase difference is focused on the second recording medium.
The recording / reproducing apparatus according to claim 10 generates a first light beam having a first wavelength, generates a second light beam having a second wavelength, and gives a phase difference to the first light beam; The second light beam is formed with concentric circular sawtooth-shaped irregularities having three or more steps with a height that does not substantially give a phase difference, and the first light beam that has passed through the phase modulating means is formed. Focusing on the first recording medium, focusing the second light beam on the second recording medium, and the phase modulating means condensing the first light beam on the recording surface of the first recording medium. And a second area formed so as to converge the first light beam substantially outside the recording surface of the first recording medium on the outer peripheral side of the first area. Having.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration example of a first embodiment of the recording / reproducing apparatus of the present invention. In this embodiment, the optical pickup unit 1 has a predetermined one of two built-in radiation light sources (laser diodes) 21A (first generating means) and 21B (second generating means) (FIG. 2). A laser beam having a wavelength is generated, and is condensed on an optical disk 41A (for example, a CD) or an optical disk 41B (for example, a DVD) via a predetermined optical system (to be described later). (PD) 29 (FIG. 2), and outputs an output signal of each light receiving section to the arithmetic circuit 2 as a PD output signal.
[0022]
The arithmetic circuit 2 calculates a data detection signal (RF signal) for reproducing the optical disk, a focus error signal indicating a deviation of the focus of the laser light in the optical axis direction, and a radius of the optical disk from the PD output signal (signal of each light receiving unit). A tracking error signal indicating a deviation in tracking in the direction is calculated, a data detection signal is output to the reproduction circuit 3, and a focus error signal and a tracking error signal are output to the control circuit 4 (control means).
[0023]
The reproduction circuit 3 equalizes the data detection signal supplied from the arithmetic circuit 2, binarizes the data detection signal, and outputs a signal demodulated while correcting errors to a predetermined device (not shown) as a reproduction signal. It has been done.
[0024]
The control circuit 4 controls the focus servo actuator 6 according to the focus error signal supplied from the arithmetic circuit 2, and moves the objective lens 27 (light collecting means) (FIG. 2) of the optical pickup unit 1 in the optical axis direction. The optical pickup unit 1 is moved, the focus is adjusted, the tracking servo actuator 7 is controlled in accordance with the tracking error signal supplied from the arithmetic circuit 2, and the optical pickup unit 1 is moved in the radial direction of the optical disks 41A and 41B to adjust the tracking. It has been made to be.
[0025]
The control circuit 4 controls the light source switching actuator 8 to move one of the two radiation light sources 21A and 21B (FIG. 2) of the optical pickup unit 1 to a predetermined position according to the disk to be reproduced. When reproducing the optical disk 41A, a laser beam having a first wavelength λ1 is generated from the radiation light source 21A, and when reproducing the optical disk 41B, a laser beam having a second wavelength λ2 is generated from the radiation light source 21B. ing.
[0026]
Further, the control circuit 4 controls the motor 9 to rotate the optical disks 41A and 41B at a predetermined speed.
[0027]
When the control circuit 4 receives a signal corresponding to a user operation from the input device 5, the control circuit 4 controls each circuit in accordance with the signal.
[0028]
FIG. 2 shows a configuration example of the optical pickup unit 1 of FIG. The radiation light source 21A emits laser light having the first wavelength λ1 toward the grating 22A. The grating 22 </ b> A divides the laser light from the radiation light source 21 </ b> A into a substantially predetermined number (for example, three), and causes the laser light to be incident on a polarization beam splitter (PBS) 23.
[0029]
The radiation light source 21B emits the laser light having the second wavelength λ2 toward the grating 22B. When the radiation light source is switched to the radiation light source 21B, the grating 22B substantially divides the laser light from the radiation light source 21B into a predetermined number (for example, three), and divides the laser light into a polarization beam splitter ( (PBS) 23.
[0030]
Since the grating 22A or the grating 22B is provided for each radiation light source, tracking servo can be performed by a three-spot method on a plurality of optical disks having different track pitches.
[0031]
The PBS 23 transmits the laser light from the grating 22A or the grating 22B and makes the laser light incident on the collimator lens 24, reflects the laser light (reflected light from the optical disks 41A and 41B) from the collimator lens 24, and passes the multi-lens 28. The light is incident on a photodetector (PD) 29 through the light source.
[0032]
The collimator lens 24 arranges the laser light from the PBS 23 into parallel light beams and makes the parallel light beams enter the λ / 4 plate 25, and converts the parallel light beams (reflected light) incident from the λ / 4 plate 25 into convergent light and makes them enter the PBS 23. It has been done.
[0033]
The λ / 4 plate 25 converts linearly-polarized laser light incident from the collimator lens 24 into circularly-polarized light and causes the hologram optical element (HOE) 26 (phase modulation means) to enter the hologram optical element (HOE) 26.
[0034]
When the wavelength of the laser light incident from the λ / 4 plate 25 is the second wavelength λ2, the HOE 26 transmits the laser light as it is, without substantially diffracting it, and causes the laser light to enter the refraction objective lens 27. Has been done. The refraction type objective lens 27 condenses the incident laser light of the wavelength λ2 on the recording surface of the optical disc 41B via the substrate. The refractive objective lens 27 is designed such as NA and power so as to form an optimal light spot when a laser beam is condensed on the recording surface of the optical disk 41B via the substrate. .
[0035]
On the other hand, when the wavelength of the laser beam incident from the λ / 4 plate 25 is the first wavelength λ1, the HOE 26 diffracts the laser beam by a predetermined angle so that the laser beam diverges. Incident on The refraction type objective lens 27 focuses the laser light on the recording surface of the optical disc 41A via the substrate. As described above, the refractive objective lens 27 is optimized for the optical disc 41B, and if the laser beam is directly focused on the optical disc 41A having a substrate having a thickness different from that of the optical disc 41B, spherical aberration occurs. . Therefore, the HOE 26 is optimized to cancel the spherical aberration generated according to the difference in the thickness of the substrate.
[0036]
Further, when the wavelength of the laser light (reflected light) incident from the refraction type objective lens 27 is the first wavelength λ1, the HOE 26 has a predetermined angle (the thickness of the substrate of the optical disc 41A and the thickness of the optical disc 41A) so that the laser light diverges. If the wavelength of the incident laser light (reflected light) is the second wavelength λ2, the laser light is substantially diffracted by an angle that corrects the spherical aberration caused by the difference between the thickness of the substrate of the optical disk 41B and the optical disk 41B. The light is transmitted as it is without being diffracted into the λ / 4 plate 25.
[0037]
The refractive objective lens 27 converges the laser light diffracted by the HOE 26 to the recording surface (information recording layer) of the optical disk 41A to the diffraction limit. The refraction type objective lens 27 causes the laser light reflected by the optical disks 41A and 41B to enter the HOE 26.
[0038]
The multi-lens 28 gives astigmatism to the incident light beam for focus control, and causes the light beam to enter a photodetector (PD) 29. The photodetector (PD) 29 has a plurality of light receiving sections, and in each of the light receiving sections, converts the reflected light reflected by the optical disks 41A and 41B and incident via the above-described optical system into an electric signal, and converts the electric signal into an electric signal. To the arithmetic circuit 2 as a PD output signal.
[0039]
FIG. 3 is an enlarged view of the surface of the HOE 26 on the side of the refraction objective lens 27. As described above, the HOE 26 is formed concentrically with sawtooth-shaped irregularities having four-step stair-shaped slope portions each having a height d. The irregularities are formed on the recording surface of the optical disk 41A with an optimal diameter so as to obtain an optimal light spot size (that is, an optimal NA for the optical disk 41A).
[0040]
That is, the diameter of the range of the HOE 26 where the step-shaped step portion is formed is set to a predetermined value smaller than the NA of the refraction type objective lens 27, whereby the NA of the light (optical disk 41A) with the wavelength λ1 is set. Is substantially defined. The surface of the HOE 26 on the λ / 4 plate 25 side is a flat surface.
[0041]
The stepped pitch of the HOE 26 is such that when a laser beam having a wavelength λ1 is irradiated on an optical disc 41A having a substrate with a thickness of t1, spherical aberration caused by a difference in substrate thickness and axial chromatic aberration caused by a difference in wavelength are different. The value is set to a value at which a desired diffraction angle to be corrected is obtained.
[0042]
The number N of steps in the HOE 26 and the height d of each step (the height (depth) ((N−1) d) of the HOE 26 is defined by the number N and the height d) of the laser light They are set according to the values of the wavelengths λ1 and λ2. That is, the number of steps N of the step shape in the unevenness is expressed by the following equation.
N0= Λ1 / (q × λ1-p × λ2) or
N0= Λ1 / (p × λ2-q × λ1)
(P and q are predetermined positive integers)
N calculated by0Is set to the value of (integer). Alternatively, the value N0And the value when the diffraction efficiency of the zero-order light (the ratio of the light amount of the incident light to the light amount of the outgoing light) with respect to the wavelength λ1 is smaller than the diffraction efficiency of the first-order light or the minus first-order light. Is set. In short, the relationship between N and λ1, λ2 is set within a range that can achieve practically no problem of diffraction efficiency and small amount of stray light without completely optimizing.
[0043]
Further, the height d of each step is given by the following equation:
d0= P × λ2 / (n-1)
(P is a predetermined positive integer, n is the refractive index of HOE 26)
D calculated by0(D = d0). Alternatively, the value d0And the value when the diffraction efficiency of the 0th-order light (the ratio of the light quantity of the incident light to the light quantity of the output light) with respect to the wavelength λ2 is larger than the diffraction efficiency of the first-order light and the minus first-order light. Is set.
[0044]
For example, the height of one step calculated assuming that integers p and q are p = 1 and q = 1 is d.0N0When a laser beam (parallel ray) is incident on the HOE 26 having stepped unevenness, the HOE 26 changes the phase of the incident laser beam according to the thickness of each part of the HOE 26. When the laser light having the first wavelength λ1 is incident, as shown in FIG. 4A, the laser light passing through the area B in FIG. A phase difference of about (3/2) π radians is given, and a laser beam passing through the area C in FIG. 3 is given a phase difference of about (6/2) π radians, and a laser beam passing through the area D in FIG. Light is given a phase difference of about (9/2) π radians.
[0045]
The phase difference is equivalent to the original phase difference even if the phase is incremented or decremented by an integral multiple of 2π radians, so that the phase difference in FIG. 4A can be rewritten as shown in FIG. 4B. That is, when the laser light having the wavelength λ1 is incident on the HOE 26, the laser light passing through the area B is given a phase difference of about (() radian with respect to the laser light passing through the area A, The laser beam passing through the region C is given a phase difference of about π radian, and the laser beam passing through the region D is given a phase difference of about (3/2) π radian. As described above, the laser beam having the wavelength λ1 is diffracted because a phase difference is given according to the incident portion of the HOE 26.
[0046]
On the other hand, when the laser light having the second wavelength λ2 is incident, as shown in FIG. 5A, the laser light passing through the area B in FIG. Is given a phase difference of about 2π radians, the laser beam passing through the region C in FIG. 3 is given a phase difference of approximately 4π radians, and the laser beam passing through the region D in FIG. A radian phase difference is given.
[0047]
As described above, the phase difference is equivalent to the original phase difference even if the phase is incremented or decremented by an integral multiple of 2π radians. Therefore, the phase difference in FIG. 5A is shown in FIG. Can be rewritten. That is, when the laser light having the wavelength λ2 is incident on the HOE 26, the phase difference between the laser light that has passed through the predetermined region among the regions A to D and the laser light that has passed through the other regions is almost zero. Therefore, the laser light having the wavelength λ2 is transmitted as it is without being substantially diffracted by the HOE 26.
[0048]
In this manner, the laser light of the first wavelength λ1 is diffracted so as to diverge (to increase the NA) by the HOE 26 as shown in FIG. The laser light of the second wavelength λ2, which is converged on the recording surface of t1), passes through the HOE 26 without being diffracted as shown in FIG. (T1> t2).
[0049]
As described above, by making the HOE 2 have power for one wavelength λ1 and not having the power for the other wavelength λ2, light of each wavelength is converged to a different position. In addition, the amount of movement of the refraction objective lens 27 (difference in the distance (working distance) between the tip of the refraction objective lens 27 and the optical disc) when reproducing different types of optical discs is reduced (for example, within 0.2 mm). be able to.
[0050]
Further, since the refraction type objective lens 27 is optimized for condensing the light of the wavelength λ2 on the optical disc 41B, no aberration occurs. Furthermore, the HOE 26 corrects the aberration with respect to the light of the wavelength λ1 generated in the refraction type objective lens 27 and the optical disk 41A. Therefore, light of any wavelength can be focused on each optical disc in a good spot shape.
[0051]
FIG. 8 shows an example of the diffraction efficiency (the ratio of the amount of incident light to the amount of output light) of the HOE 26. At the wavelength λ2, the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light (that is, transmitted light) shows a peak of almost 100% (peak 2 in the figure), so that the laser light of the second wavelength λ2 Pass through the HOE 26 as a zero-order diffracted light with almost no attenuation.
[0052]
As described above, since the attenuation of the light amount of the laser beam of the second wavelength λ2 when passing through the HOE 26 is almost zero, the HOE 26 is caused to travel twice (when heading toward the optical disk 41B and when reflecting off the optical disk 41B). Even if the light passes, the light amount of the laser light of the second wavelength λ2 hardly attenuates, and most of the generated light amount of the laser light can be used for reproduction or recording of the optical disk.
[0053]
On the other hand, at the wavelength λ1, the diffraction efficiency of the −1st-order diffracted light shows a peak of about 80% (peak 3 in the figure), so that the laser light of the first wavelength λ1 has a light amount of about 80%. %, And is diffracted through the HOE 26 by a predetermined diffraction angle as -1st-order diffracted light and passes therethrough.
[0054]
As described above, when passing through the HOE 26, the light amount of the laser beam of the first wavelength λ1 is attenuated to about 80%, so that the laser beam travels through the HOE 26 twice (toward the optical disk 41A and when reflected from the optical disk 41A). The light amount of the laser beam of the first wavelength λ1 after passing is about 64% (= 0.8 × 0.8 × 100%), which is sufficient for recording or reproducing data on or from the optical disk.
[0055]
Note that the wavelength band of the laser light generated by the radiation light sources 21A and 21B is sufficiently narrow, and can be considered as light having substantially a single wavelength. Therefore, when the HOE 26 obtains the zero-order light of the wavelength λ2 or obtains the first-order light of the wavelength λ1, unnecessary diffracted lights of other orders hardly occur. Therefore, it is possible to improve the use efficiency of light energy and suppress generation of stray light.
[0056]
Further, by making the surface irregularities of the HOE 26 three steps or more (N = 3) or more, the HOE 26 with good light use efficiency (diffraction efficiency) can be produced. Thus, the utilization efficiency (diffraction efficiency) of the laser light is increased. With two stages, the utilization efficiency (diffraction efficiency) of the laser light is reduced (for example, the diffraction efficiency of peak 3 in FIG. 8 is about 34%), and unnecessary first-order diffracted light is reproduced or reproduced. It is not preferable because it is generated with the same diffraction efficiency as the -1st-order diffracted light used for recording and becomes stray light.
[0057]
Further, if there are two stages, the interval between the wavelengths λ1 and λ2 becomes long, and it becomes difficult to arrange the wavelength λ1 near 780 nm and the wavelength λ2 near 635 nm. With four stages, they can be arranged near these values. In the case of five stages, the wavelengths λ1 and λ2 can be set to values closest to 780 nm or 635 nm, respectively. However, the four-stage structure of the HOE 26 can be manufactured by masking and etching the substrate twice, but the five-stage structure needs to be manufactured from a mold or the like, which increases the cost.
[0058]
In addition, a laser beam having a wavelength corresponding to the peak 2 in the drawing is generated by the radiation light source A21 (that is, the wavelength corresponding to the peak 2 in the drawing is defined as a first wavelength λ1), and the peak 1 (primary Laser light having a wavelength corresponding to the wavelength of the diffraction light) is generated by the radiation light source 21B (that is, the wavelength corresponding to the peak 1 in the drawing is defined as a second wavelength λ2), and recording and reproduction of disks having different substrate thicknesses are performed. It can also be done. Further, by appropriately changing λ1, λ2, p, and q (that is, N and d of the HOE 26), it is possible to perform recording and reproduction corresponding to various optical disks.
[0059]
As described above, the optical pickup unit 1 generates laser light having different wavelengths according to the type of optical disc (difference in substrate thickness), converges the laser light on the recording surface of the disc via the HOE 26, The reflected light is read by the PD 29 and output to the arithmetic circuit 2. When reproducing the optical disk 41A (for example, a CD), as shown in FIG. 2, a laser beam having a wavelength λ1 (for example, 780 nm) emitted from the radiation light source 21A is focused on the optical disk 41A, and the optical disk 41B (for example, a DVD). 9), as shown in FIG. 9, after switching the radiation light source to the radiation light source 21B, the laser light of the wavelength λ2 (for example, 635 nm) emitted from the radiation light source 21B is focused on the optical disk 41B.
[0060]
When reproducing the optical disk 41A by generating the laser light of the wavelength λ1 by the radiation light source 21A, the radiation light source 21B is turned off, and when reproducing the optical disk 41B by generating the laser light of the wavelength λ2 by the radiation light source 21B. Since the radiation light source 21A is turned off, disturbance (such as stray light) due to laser light having a wavelength not used for reproduction can be suppressed, and power consumption can be reduced.
[0061]
FIG. 10 shows an example of the light receiving unit of the PD 29 and an example of the operation of the arithmetic circuit 2. The PD 29 has three light receiving units 29A, 29B, and 29C. The light receiving unit 29A receives a laser beam (reflected light) used for data reading and detection of a focus error among the laser beams split by the grating 22A or the grating 22B. The light receiving units 29B and 29C receive laser light (reflected light) used for detecting a tracking error. The light receiving section 29A has four light receiving areas A to D, converts light incident on each light receiving area into an electric signal, and outputs the electric signal to the arithmetic circuit 2. The light receiving sections 29B and 29C have light receiving areas E and F, convert light incident on each light receiving area into an electric signal, and output the electric signal to the arithmetic circuit 2.
[0062]
In this embodiment, the focus servo is performed according to the astigmatism method (astigmatism method), and the arithmetic circuit 2 focuses on the four signals A to D supplied from the four light receiving areas A to D of the light receiving section 29A. An error signal ((A + C)-(B + D)) is calculated and output to the control circuit 4. The tracking servo is performed according to the three-spot method, and the arithmetic circuit 2 calculates a tracking error signal (EF) from the two signals E and F supplied from the light receiving areas E and F of the light receiving sections 29B and 29C. , To the control circuit 4. Then, the arithmetic circuit 2 calculates a data detection signal (A + B + C + D) from the four signals A to D supplied from the four light receiving areas A to D of the light receiving unit 29A, and outputs the data detection signal to the reproduction circuit 3.
[0063]
As described above, for example, when reproducing a DVD or recording data on a CD-R, the radiation light source 21B is used. When reproducing a CD or CD-R, the radiation light source 21A having the wavelength λ1 is used. To use. In this case, the thickness of the substrate is t1 = 1.2 mm and t2 = 0.6 mm, and the wavelength λ1 can be 780 nm and the wavelength λ2 can be 635 nm. Note that the PBS 23 in FIG. 2 (FIG. 9) can also be constituted by a beam splitter (BS). In this case, the λ / 4 plate 25 becomes unnecessary. However, in this case, only 1/4 of the emitted light is used.
[0064]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the optical pickup unit 1 is changed so that the light source switching actuator 8 is not required. Therefore, in the second embodiment, only the optical pickup unit 1 will be described.
[0065]
FIG. 11 shows an example of the optical pickup unit 1 according to the second embodiment. In the optical pickup unit 1, a dichroic prism (DP) 31 is disposed between the grating 22A and the PBS 23, and the radiation light source 21B and the grating 22B are disposed in a direction perpendicular to the optical path from the radiation light source 21A to the PBS 23.
[0066]
The DP 31 has characteristics as shown in FIG. 12, and transmits the laser beam of the wavelength λ1 incident from the radiation light source 21A via the grating 22A to be incident on the PBS 23, and is incident from the radiation light source 21B via the grating 22B. The laser beam having the wavelength λ2 is reflected and made incident on the PBS 23. Since the film properties of DP31 need only be satisfied for either p-polarized light or s-polarized light, inexpensive ones can be used.
[0067]
The other components are the same as those of the optical pickup unit 1 in FIG. 2, and the description thereof will be omitted.
[0068]
When data is recorded or reproduced on the optical disk 41A in this embodiment, as shown in FIG. 11, the radiation light source 21A is turned on, and the laser light having the wavelength λ1 is condensed on the optical disk 41A. The reflected light is received by the PD 29. When recording or reproducing data on the optical disk 41B, as shown in FIG. 13, the radiation light source 21B is turned on, and the laser light having the wavelength λ2 is focused on the optical disk 41B, and the reflected light from the optical disk 41B is reflected. Is received by the PD 29. When recording or reproducing the optical disk 41A, the radiation light source 21B is turned off, and when recording or reproducing the optical disk 41B, the radiation light source 21A is turned off.
[0069]
As described above, by using the DP 31, the optical path of the laser light generated by the radiation light source 21A and the optical path of the laser light generated by the radiation light source 21B are combined, so that only the radiation light sources 21A and 21B are turned on / off. Since the generated laser light (wavelength) can be switched, the light source switching actuator 8 of the first embodiment becomes unnecessary, and the structure of the device can be simplified.
[0070]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment shows another example of the first embodiment in which the optical pickup unit 1 is changed so that the light source switching actuator 8 becomes unnecessary. Therefore, only the optical pickup unit 1 will be described in the third embodiment.
[0071]
FIG. 14 shows an example of the optical pickup unit 1 according to the third embodiment. In the optical pickup unit 1, the laser coupler 33A is formed by integrating a light emitting unit and a light receiving unit of a laser beam, generates a laser beam having a first wavelength λ1 and causes the laser beam to enter the DP32 and to enter the DP32. The optical disc 41A receives reflected light from the optical disc 41A. The laser coupler 33B generates a laser beam of the second wavelength λ2, makes the laser beam incident on the DP 32, and receives the reflected light from the optical disk 41B incident from the DP 32.
[0072]
The DP 32 transmits or reflects the laser beam from the laser coupler 33A or 33B and makes the laser beam incident on the collimator lens 24, and transmits or reflects the reflected light from the optical disks 41A and 41B incident from the collimator lens 24, and The light is incident on the coupler 33A or the laser coupler 33B.
[0073]
Other components (the collimator lens 24, the HOE 26, and the refraction objective lens 27) are the same as those of the optical pickup unit 1 in FIG.
[0074]
When recording or reproducing data on or from the optical disc 41A in this embodiment, as shown in FIG. 14, the laser coupler 33A is turned on to focus the laser light of the wavelength λ1 on the optical disc 41A, and the reflected light from the optical disc 41A. Is received by the laser coupler 33A. When recording or reproducing data on or from the optical disk 41B, the laser coupler 33B is turned on to focus the laser light having the wavelength λ2 on the optical disk 41B, and the reflected light from the optical disk 41B is received by the laser coupler 33B. The laser coupler 33B is turned off when recording or reproducing data on the optical disk 41A, and the laser coupler 33A is turned off when recording or reproducing data on the optical disk 41B.
[0075]
As described above, by using the laser couplers 33A and 33B, the number of components can be reduced, and the entire device can be further downsized.
[0076]
The laser couplers 33A and 33B are not limited to this, and those having a similar function (for example, "Holo Laser" (trademark) of Sharp Corporation) can be used.
[0077]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, an optical disk 41A and a magneto-optical disk 42 on which information is recorded in the direction of magnetization using a magneto-optical film on a recording surface are reproduced. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the optical pickup unit 1 and the arithmetic circuit 2 are changed. Therefore, only the optical pickup unit 1 and the arithmetic circuit 2 of the fourth embodiment will be described.
[0078]
FIG. 15 shows an example of the optical pickup unit 1 of the fourth embodiment. Since the laser light incident on the recording surface of the magneto-optical disk 42 is polarized and reflected in accordance with the direction of magnetization, the direction of polarization of the reflected light (the difference between the p-polarized component and the s-polarized component) is detected and recorded. Read the information that has been written.
[0079]
The beam splitter (BS) 34 transmits the laser beam from the radiation light source 21A or the radiation light source 21B and makes the laser light incident on the collimator lens 24, and also reflects the reflected light (p-polarized component and s-polarized component Are reflected and made incident on the λ / 2 plate 35.
[0080]
The λ / 2 plate 35 rotates the polarization plane of the reflected light incident from the BS 34 by 45 degrees, and makes the reflected light incident on the PBS 38 via the multi-lens 36.
[0081]
The PBS 38 separates the incident laser light into a p-polarized component and an s-polarized component. The PD 37A has a plurality of light receiving units, receives the s-polarized light component of the laser light split by the grating 22B, and outputs an electric signal for tracking servo, focus servo, and data reproduction to the arithmetic circuit 2. It has been done.
[0082]
The PD 37B receives the p-polarized light component of the laser light split by the grating 22B, and outputs an electric signal for data reproduction to the arithmetic circuit 2.
[0083]
The magnetic coil (magnetic head) 43 applies a magnetic field corresponding to a recording signal to the magneto-optical disk 42.
[0084]
Note that the BS 34 may reflect 50% of the p-polarized component (transmit 50%) and reflect 100% of the s-polarized component (transmit 0%).
[0085]
The other components are the same as those of the optical pickup unit 1 in FIG. 2, and the description thereof will be omitted.
[0086]
FIG. 16 illustrates an example of the light receiving units of the PDs 37A and 37B and an example of the operation of the arithmetic circuit 2. The PD 37A has three light receiving units 61 to 63. The light receiving section 61 receives a laser beam (reflected light) used for reproducing data and detecting a focus error. The light receiving units 62 and 63 receive laser light (reflected light) used for detecting a tracking error. The light receiving section 61 has four light receiving areas A to D, converts light incident on each light receiving area into an electric signal, and outputs the electric signal to the arithmetic circuit 2. The light receiving units 62 and 63 have light receiving areas E and F, convert light incident on each light receiving area into an electric signal, and output the electric signal to the arithmetic circuit 2.
[0087]
The PD 37B has a light receiving area G for receiving a laser beam (reflected light) used for reproducing data (and detecting a focus error), converts incident light into an electric signal, and converts the electric signal into an arithmetic circuit 2 Output to
[0088]
In this embodiment, the focus servo is performed according to the astigma method, and the arithmetic circuit 2 calculates the focus error signal ((A + C)) from the four signals A to D supplied from the four light receiving areas A to D of the light receiving unit 61. − (B + D)) and outputs it to the control circuit 4. The tracking servo is performed according to the three-spot method, and the arithmetic circuit 2 calculates a tracking error signal (EF) from two signals E and F supplied from the light receiving areas E and F of the light receiving units 61 and 62. , To the control circuit 4.
[0089]
When reproducing the magneto-optical disk 42, the arithmetic circuit 2 detects MO data from the light receiving areas A to D of the light receiving section 61 of the PD 37A and the five signals A to D, G supplied from the light receiving area G of the PD 37B. The signal (G− (A + B + C + D)) (that is, the difference between the s-polarized component and the p-polarized component of the reflected light) is calculated and output to the reproduction circuit 3. When reading information by detecting the intensity of the reflected light from a normal optical disk (disk 41A, disk 42B, etc.), the arithmetic circuit 2 is connected to the light receiving unit 61 in the same manner as in the first to third embodiments. A data detection signal (A + B + C + D) is calculated from the four signals A to D supplied from the three light receiving regions A to D, and output to the control circuit 4. In this case, the arithmetic circuit 2 may output (A + B + C + D + G) as the data detection signal.
[0090]
As described above, the magneto-optical disk 42 can be reproduced by separating the reflected light from the magneto-optical disk 42 into each polarization component by the PBS 38 and receiving each polarization component by the PDs 37A and 37B.
[0091]
In this embodiment, when information is recorded on the magneto-optical disk 42, the laser light of the radiation light source 21B whose output has been increased from that at the time of reproduction is focused on a predetermined recording position on the recording surface of the magneto-optical disk 42. In this state, a modulation signal corresponding to the information to be recorded is supplied to the magnetic coil 43, and a magnetic field corresponding to the modulation signal is applied to the recording position where the laser light is focused, thereby recording the information. As described above, even when high-power laser light is required at the time of recording information, since the light use efficiency is good, it is not necessary to use laser light of such high output, and power consumption is suppressed. be able to.
[0092]
In the fourth embodiment, a DVD-RAM (a disc having a recording density equivalent to that of a DVD (ROM) and capable of recording information on a recording surface) that is likely to be developed in the future is used. When a magneto-optical recording system is used, recording or reproduction can be performed on the DVD-ROM and the CD, and a DVD (ROM) and a magneto-optical disk, and a DVD (ROM) and a substrate The recording and reproduction can be performed with respect to a magneto-optical disk such as HS (Hyper Storage) (trademark) having a thickness of 0.8 mm. In addition, even when the phase change method is adopted as the recording / reproduction method of the DVD-RAM, recording or reproduction can be performed in this embodiment (in this case, however, the magnetic coil 43 is not required) (phase change method). In the case of the system, a high-output laser beam is required, so this embodiment is preferable).
[0093]
The shape of the surface of the HOE 26 of each of the optical pickup units 1 of the first to fourth embodiments is changed in a region (first region) having a radius R1 from the center of the HOE 26 as shown in FIG. The slope portion has four-step sawtooth-shaped unevenness inclined in the outer circumferential direction, and in a region (second region) up to the outer radius (R1 + R2), the slope portion is inclined in the inner circumferential direction. Four steps of sawtooth-shaped unevenness. Accordingly, when a part of the laser light is shifted from the first area and is incident on the second area, the laser light incident on the second area and the light having an NA larger than the NA with respect to the optical disc 41A are the first light. The region r2 separated from the laser beam incident on the region and separated from the focal point F of the laser beam incident on the first region on the recording surface of the optical disk 41A (or the optical disk 41B) is irradiated in an out-of-focus state. .
[0094]
Of these laser lights, only the reflected light of the laser light (corresponding to the first area) focused on the focal point F on the recording surface of the optical disk 41A is detected by the photodetector or the laser coupler via the optical system. The light in the second area is hardly detected by the photodetector or the laser coupler via the optical system. With such a configuration, even when the HOE 26 and the objective lens 27 cause a field swing due to a tracking error, a good light-converged spot can be formed without generating coma aberration. Therefore, even when the incident position (optical axis) of the laser light on the HOE 26 is shifted, generation of stray light can be suppressed.
[0095]
Further, the NA for the light having the wavelength λ1 (optical disc 41A) can be accurately defined by the diameter R1 of the first region. That is, the radius R1 of the first region (specifying the NA for the optical disc 41A) is made smaller than the effective radius of the refraction objective lens 27 (specifying the NA for the optical disc 41B), so that the NA is set for each of the two optical discs. Optimization can be performed, and optimal aberration correction can be performed.
[0096]
On the other hand, as shown in FIG. 18, when irregularities are formed only in the first region on the surface of the HOE 26, the laser light incident on the second region is located near the focal point F (region r2 in FIG. 18). A part of the reflected light of the laser beam irradiated to the region r2 is also detected as stray light, and as a result, the focus servo and the tracking servo may become unstable.
[0097]
In the above embodiment, the HOE 26 is provided separately from the refraction type objective lens 27, but as shown in FIG. 19, similar to the HOE 26, a diffraction grating having a surface shape in which four steps of sawtooth-shaped irregularities are continuous. The refractive compound lens 39 can be used instead of the HOE 26 and the refractive objective lens 27 in the first to fourth embodiments. By using such a diffractive refraction compound lens 39, the eccentricity between the objective lens and the HOE can be suppressed. Further, the HOE 26 can be integrated with another optical element.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, the recording / reproducing apparatus according to claim 1The recording / reproducing apparatus according to claim 5,And claims9According to the recording and reproducing method described in3 steps or 5 steps or moreThe phase of the first light beam is changed and condensed on the first recording medium by the sawtooth-shaped unevenness having the staircase shape, and the second recording medium is changed without changing the phase of the second light beam. Since the light is focused on the laser beam, the light of the diffraction order other than the diffracted light used for recording and reproduction does not become stray light, the amount of laser light can be efficiently used for recording and reproduction, and a stable focus servo is achieved. Can be realized. In addition, an increase in the size of the device can be suppressed. Further, CD-R can be reproduced by selecting a predetermined wavelength.
Further, according to the recording / reproducing apparatus of the tenth aspect, a first light beam of a first wavelength is generated, a second light beam of a second wavelength is generated, and the first light beam is positioned at the first light beam. The second light beam is concentrically formed with sawtooth-shaped irregularities having three or more steps at a height that does not substantially give a phase difference to the second light beam, and the second light beam passes through the phase modulation means. Is focused on the first recording medium, the second light beam is focused on the second recording medium, and the phase modulating means focuses the first light beam on the recording surface of the first recording medium. A first region formed so as to be condensed, and a first light beam formed so as to be substantially condensed outside the recording surface of the first recording medium on an outer peripheral side of the first region. Since the second region is provided, light of a diffraction order other than the diffraction light used for recording and reproduction does not become stray light, and the light amount of the laser light is efficiently recorded and reproduced. Can be utilized, it is possible to realize stable focus servo. In addition, an increase in the size of the device can be suppressed. Further, CD-R can be reproduced by selecting a predetermined wavelength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a recording / reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical pickup unit 1 according to the first embodiment of FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a part of an example of the hologram optical element (HOE) 26 of FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a phase characteristic of a laser beam having a wavelength λ1 that has passed through the HOE 26 of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a phase characteristic of a laser beam having a wavelength λ2 that has passed through the HOE 26 of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an optical path of a laser beam having a wavelength λ1.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an optical path of a laser beam having a wavelength λ2.
FIG. 8 is a diagram showing an example of diffraction efficiency of the HOE 26 with respect to laser light of each wavelength.
9 is a cross-sectional view showing a state where the radiation light source of FIG. 2 is switched to a radiation light source 21B.
10 is a block diagram illustrating a configuration example of a light receiving unit of the photodetector (PD) 29 in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical pickup unit 1 of a second embodiment of the recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating characteristics of the dichroic prism of FIG. 11;
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the radiation light source of FIG. 11 is switched to the radiation light source 21B.
FIG. 14 is a sectional view showing a configuration example of an optical pickup unit 1 of a third embodiment of the recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical pickup unit 1 of a fourth embodiment of the recording / reproducing apparatus of the present invention.
16 is a block diagram illustrating a configuration example of a light receiving unit of the photodetectors (PD) 37A, 37B, and 37C in FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing another example of the surface of the HOE 26.
FIG. 18 is a sectional view showing still another example of the surface of the HOE 26.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a diffractive refraction compound lens having continuous one-sided step-like irregularities on the surface.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 optical pickup unit, 2 arithmetic circuit, 3 reproducing circuit, 4 control circuit, 5 input circuit, 6 focus servo actuator, 7 tracking servo actuator, 8 light source switching actuator, 9 motor, 21A, 21B radiation light source, 22A, 22B grating, 23 polarizing beam splitter (PBS), 24 collimator lens, 25 λ / 4 plate, 26 hologram optical element (HOE), 27 refraction type objective lens, 29 photodetector (PD), 29A, 29B, 29C light receiving section, 31, 32 dichroic prism (DP), 33A, 33B laser coupler, 34, 36 beam splitter (BS), 37A, 37B, 37C photodetector (PD), 39 diffractive refraction compound lens, 41A 41B, an optical disk, 42 magneto-optical disk, 61 to 63 light-receiving portions

Claims (10)

基板の厚さが異なる複数の記録媒体の記録面に、波長が異なる2つの光ビームの一方と他方を集光し、前記記録媒体に対して情報の記録または再生を行う記録再生装置において、
第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、
第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、
前記第1の光ビームに位相差を与え、前記第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段と、
前記位相変調手段を通過した前記第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、前記第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段と
を備えることを特徴とする記録再生装置。
A recording / reproducing apparatus that condenses one and the other of two light beams having different wavelengths on recording surfaces of a plurality of recording media having different substrate thicknesses and records or reproduces information on or from the recording medium.
First generating means for generating a first light beam of a first wavelength;
Second generating means for generating a second light beam of a second wavelength;
The first light beam is provided with a phase difference, and the second light beam is formed in a concentric shape with sawtooth-shaped irregularities having five or more steps having a height substantially giving no phase difference. Phase modulating means;
Focusing means for condensing the first light beam having passed through the phase modulation means on a first recording medium and condensing the second light beam on a second recording medium. Recording and playback device.
前記位相変調手段は、ホログラム光学素子である
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。
2. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the phase modulation unit is a hologram optical element.
前記第1の発生手段より入射する前記第1の光ビームの光路と、前記第2の発生手段より入射する前記第2の光ビームの光路を合成するダイクロイックプリズムをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。
The apparatus according to claim 1, further comprising a dichroic prism that combines an optical path of the first light beam incident from the first generating means and an optical path of the second light beam incident from the second generating means. Item 2. The recording / reproducing device according to Item 1.
前記第1の発生手段および前記第2の発生手段を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1の発生手段および前記第2の発生手段を制御し、前記第1の記録媒体を再生するときだけ、前記第1の光ビームを発生させ、前記第2の記録媒体を再生するときだけ、前記第2の光ビームを発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。
A control unit for controlling the first generation unit and the second generation unit,
The control unit controls the first generation unit and the second generation unit, and generates the first light beam only when reproducing the first recording medium. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the second light beam is generated only when reproducing is performed.
基板の厚さが異なる複数の記録媒体の記録面に、波長が異なる2つの光ビームの一方と他方を集光し、前記記録媒体に対して情報の記録または再生を行う記録再生装置において、A recording / reproducing apparatus that condenses one and the other of two light beams having different wavelengths on recording surfaces of a plurality of recording media having different substrate thicknesses and records or reproduces information on the recording medium.
第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、First generating means for generating a first light beam of a first wavelength;
第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、Second generating means for generating a second light beam of a second wavelength;
前記第1の光ビームに位相差を与え、前記第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段と、The first light beam is provided with a phase difference, and the second light beam is formed concentrically with sawtooth-shaped irregularities having a three-step shape having a height substantially giving no phase difference. Phase modulation means;
前記位相変調手段を通過した前記第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、前記第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段とFocusing means for focusing the first light beam having passed through the phase modulation means on a first recording medium and focusing the second light beam on a second recording medium;
を備えることを特徴とする記録再生装置。A recording / reproducing apparatus comprising:
前記位相変調手段は、ホログラム光学素子であるThe phase modulation means is a hologram optical element
ことを特徴とする請求項5に記載の記録再生装置。The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein:
前記第1の発生手段より入射する前記第1の光ビームの光路と、前記第2の発生手段より入射する前記第2の光ビームの光路を合成するダイクロイックプリズムをさらに備えるA dichroic prism that combines an optical path of the first light beam incident from the first generating means and an optical path of the second light beam incident from the second generating means;
ことを特徴とする請求項5に記載の記録再生装置。The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein:
前記第1の発生手段および前記第2の発生手段を制御する制御手段をさらに備え、A control unit for controlling the first generation unit and the second generation unit,
前記制御手段は、前記第1の発生手段および前記第2の発生手段を制御し、前記第1の記録媒体を再生するときだけ、前記第1の光ビームを発生させ、前記第2の記録媒体を再生するときだけ、前記第2の光ビームを発生させるThe control unit controls the first generation unit and the second generation unit, and generates the first light beam only when reproducing the first recording medium. Generating the second light beam only when reproducing
ことを特徴とする請求項5に記載の記録再生装置。The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein:
基板の厚さが異なる複数の記録媒体の記録面に、波長が異なる2つの光ビームの一方と他方を集光し、前記記録媒体に対して情報の記録または再生を行う記録再生方法において、
第1の波長の第1の光ビームを発生するステップと、
第2の波長の第2の光ビームを発生するステップと、
3段または5段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された光学素子により、前記第1の光ビームに位相差を与え、前記第2の光ビームには実質的に位相差を与えないステップと、
位相差を与えられた前記第1の光ビームを第1の記録媒体に集光するか、あるいは、位相差が与えられていない前記第2の光ビームを第2の記録媒体に集光するステップと
を備えることを特徴とする記録再生方法。
A recording / reproducing method for converging one and the other of two light beams having different wavelengths on recording surfaces of a plurality of recording media having different thicknesses of a substrate and recording or reproducing information on or from the recording medium,
Generating a first light beam of a first wavelength;
Generating a second light beam of a second wavelength;
A phase difference is given to the first light beam by an optical element in which sawtooth-shaped irregularities having three or five or more steps are formed concentrically, and the second light beam is substantially provided with a phase difference. A step of not giving a phase difference;
Converging the first light beam provided with the phase difference on a first recording medium, or condensing the second light beam not provided with a phase difference on a second recording medium And a recording / reproducing method.
基板の厚さが異なる複数の記録媒体の記録面に、波長が異なる2つの光ビームの一方と他方を集光し、前記記録媒体に対して情報の記録または再生を行う記録再生装置において、A recording / reproducing apparatus that condenses one and the other of two light beams having different wavelengths on recording surfaces of a plurality of recording media having different substrate thicknesses and records or reproduces information on the recording medium.
第1の波長の第1の光ビームを発生する第1の発生手段と、First generating means for generating a first light beam of a first wavelength;
第2の波長の第2の光ビームを発生する第2の発生手段と、Second generating means for generating a second light beam of a second wavelength;
前記第1の光ビームに位相差を与え、前記第2の光ビームには実質的に位相差を与えない高さの3段以上の階段形状を有する鋸波形状の凹凸が同心円状に形成された位相変調手段とThe first light beam is provided with a phase difference, and the second light beam is formed concentrically with sawtooth-shaped irregularities having three or more steps having a height substantially giving no phase difference. Phase modulation means
を備え、With
前記位相変調手段を通過した前記第1の光ビームを第1の記録媒体に集光し、前記第2の光ビームを第2の記録媒体に集光する集光手段と、Focusing means for focusing the first light beam having passed through the phase modulation means on a first recording medium, and focusing the second light beam on a second recording medium;
前記位相変調手段は、前記第1の光ビームを前記第1の記録媒体の記録面に集光するように形成された第1の領域と、前記第1の領域の外周側において、前記第1の光ビームを実質的に前記第1の記録媒体の記録面外に集光するように形成された第2の領域を有するThe phase modulation means includes: a first region formed so as to converge the first light beam on a recording surface of the first recording medium; and a first region formed on an outer peripheral side of the first region. Has a second area formed so as to converge the light beam substantially outside the recording surface of the first recording medium.
ことを特徴とする記録再生装置。A recording / reproducing apparatus characterized by the above-mentioned.
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