JP2006196054A - Optical pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクドライブに搭載する光ピックアップに係り、特にレーザ光源から出射する光ビームの一部を検出することにより、その光量を一定に保つ制御を行う構成を持つ光ピックアップに関する。 The present invention relates to an optical pickup mounted on an optical disc drive, and more particularly to an optical pickup having a configuration in which a part of a light beam emitted from a laser light source is detected to control the amount of light to be constant.
近年、CD−R/RW、DVD−R/RW等の情報の記録および再生が可能な光ディスクドライブが広く普及している。その光ディスクドライブは内蔵された光ピックアップにより光ディスクに光ビームを照射して情報を記録、光ディスクからの反射光ビームを検出して情報を読み取る構成を持つものである。 In recent years, optical disc drives capable of recording and reproducing information such as CD-R / RW and DVD-R / RW have become widespread. The optical disk drive is configured to record information by irradiating the optical disk with a light beam by a built-in optical pickup, and to read information by detecting a reflected light beam from the optical disk.
光ピックアップによる情報の記録および再生においては、安定した記録再生処理を行うために光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御する必要がある。このため、光ピックアップでは、レーザ光源から出射する光ビームの光量を検出する手段を有しており、その検出された光量をレーザ光源にフィードバックすることで、光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御している。 In recording and reproducing information using an optical pickup, it is necessary to accurately control the amount of light beam applied to the optical disk in order to perform stable recording and reproduction processing. For this reason, the optical pickup has a means for detecting the light amount of the light beam emitted from the laser light source, and the detected light amount is fed back to the laser light source, so that the light amount of the light beam irradiated on the optical disk can be accurately measured. Is controlling.
レーザ光源から出射した光ビームの光量を検出するには、レーザ光源から前方に向けて出射される光ビームの一部を受光する受光素子を設けるのが一般的である。このようにレーザ光源のチップ前方に向けて出射する光ビームを受光する受光素子のことを以下ではフロントモニタと記すことにする。 In order to detect the light amount of the light beam emitted from the laser light source, it is common to provide a light receiving element that receives a part of the light beam emitted forward from the laser light source. The light receiving element that receives the light beam emitted toward the front of the chip of the laser light source is hereinafter referred to as a front monitor.
フロントモニタへレーザ光源からの光ビームを導く手段として、レーザ光源から出射した光ビームをビームスプリッタにて2本に分け、その片方の光ビームの光軸付近をフロントモニタで検出する構成が、最も簡素な構成ということができる。しかしレーザ光源から出射した光ビームと、光ディスクを反射した反射光ビームとがフロントモニタの検出面上で干渉することによりのフロントモニタでの検出光量が大きく変動するという課題があった。この干渉を回避する方法として、例えば特許文献1に示す光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光ビームのうち対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタで検出する構成をとっている。対物レンズ有効径外の光ビームは、反射光ビームとフロントモニタ上で干渉しないことを利用したものである。
As a means for guiding the light beam from the laser light source to the front monitor, the configuration in which the light beam emitted from the laser light source is divided into two by a beam splitter and the vicinity of the optical axis of one of the light beams is detected by the front monitor is the most. It can be said that it is a simple configuration. However, there has been a problem that the amount of light detected by the front monitor varies greatly due to interference between the light beam emitted from the laser light source and the reflected light beam reflected from the optical disk on the detection surface of the front monitor. As a method for avoiding this interference, for example, the optical pickup shown in
また特許文献2に示す光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光ビームの一部を集光ミラーにより光ビームの進行方向と異なる方向に反射させフロントモニタに導く構成をとっている。特許文献1と同様に、対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタにて検出するため、反射光ビームとの干渉を回避できる。また、集光ミラーを配置したことにより、フロントモニタの配置位置に関して、設計の自由度が増すものである。
Further, the optical pickup shown in
近年CDやDVDでは高速記録に対応するため、大パワーのレーザ光源を光ピックアップに搭載する必要がある。大パワーのレーザ光源は光出力を大きくしていくと、光軸中心が傾くことがある。特許文献1や2のように対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタで検出する構成の光ピックアップでは、光軸中心が傾くと、例えば光ディスクへ照射される光量が減少するにも関わらず、フロントモニタの光量が増加することになり、正確に光量をモニタできなくなるという課題がある。
In recent years, in order to support high-speed recording in CDs and DVDs, it is necessary to mount a high-power laser light source on the optical pickup. When the light output of a high-power laser light source is increased, the center of the optical axis may be inclined. In the optical pickup configured to detect the light beam outside the effective diameter of the objective lens with the front monitor as in
また、モバイル用のノートパソコンでは、持ち運びが便利になるよう最近では、さらなる軽量化、薄型化が進んでいる。このような薄型のノートパソコンに光ディスクドライブを搭載するには、光ディスクドライブの薄型化に伴い、光ピックアップの薄型化を図る必要がある。ところが特許文献1や2のように対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタへ導く構成では、薄型化に対応することが非常に困難という課題もある。
In recent years, mobile notebook PCs have been further reduced in weight and thickness so that they can be easily carried. In order to mount an optical disc drive on such a thin notebook personal computer, it is necessary to make the optical pickup thinner as the optical disc drive becomes thinner. However, in the configuration in which a light beam outside the effective diameter of the objective lens is guided to the front monitor as in
本発明は、前記課題に鑑み、レーザ光源の正確な光量をモニタすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to monitor an accurate light amount of a laser light source.
前記目的を達成するために、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームを受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射した光ビームおよび前記反射光ビームを透過または反射するビームスプリッタと、前記レーザ光源から出射した光ビームの一部を受光するフロントモニタとを備えた光ピックアップにおいて、前記光ビームが照射される第1の領域及びそれ以外の第2の領域を有する透明基板を有し、前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、前記透明基板は前記第1の領域及び前記第2の領域とで前記光ビームの進行方向に長さを異ならせる構成とする。 To achieve the above object, a laser light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an optical disc, a photodetector for receiving a reflected light beam of the light beam from the optical disc, and In an optical pickup comprising: a beam splitter that transmits or reflects a light beam emitted from a laser light source and the reflected light beam; and a front monitor that receives a part of the light beam emitted from the laser light source; A transparent substrate having a first region and a second region other than the first region, wherein the transparent substrate is disposed between the beam splitter and the objective lens, and the transparent substrate includes the first region and the second region. The length is different in the traveling direction of the light beam from the second region.
本発明によれば、レーザ光源の正確な光量をモニタすることができる。 According to the present invention, it is possible to monitor the exact light amount of the laser light source.
以下、発明を実施するための形態を実施例1ないし8に述べていく。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described in Examples 1 to 8.
実施例1ではDVDの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明する。 In the first embodiment, an optical pickup corresponding to an optical disc drive capable of recording and reproducing a DVD will be described.
図1は光ピックアップ1の光学系構成を示す図である。レーザ光源2から光ビームが発散光として出射される。図中の一点鎖線3は光ビームの光路を示すものである。情報の記録または情報の再生をDVD系の光ディスクに行うには、一般的に波長約660nmの半導体レーザを用いるのが一般的であり、レーザ光源2も波長約660nmの光ビームを出射する半導体レーザを想定する。レーザ光源2から出射した光ビームは回折格子4に入射する。回折格子4により光ビームは3本に分岐されディファレンシャルプッシュプル法(以下DPP法と記す)による光ディスクのトラッキングサーボ信号(以下TES)に用いられる。尚、DPP法はごく一般的なTESの検出法なので説明は省略する。回折格子4を透過した光ビームはビームスプリッタ5を反射し、コリメートレンズ6に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ6を出射した光ビームは、光路長変更板7を透過し、立ち上げミラー8を図中z方向に反射しアクチュエータ9に搭載された対物レンズ10により光ディスク(図示せず)上に集光される。尚、光路長変更板7の効果については後で詳細に説明する。
FIG. 1 is a diagram showing an optical system configuration of the
光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ10、立ち上げミラー8、光路長変更板7、コリメートレンズ6、ビームスプリッタ5、検出レンズ11を経て、光検出器12に到達する。光ビームにはビームスプリッタ5を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのフォーカシングサーボ信号(以下FESと記す)の検出に使用される。尚、非点収差法はごく一般的なFESの検出法なので説明は省略する。検出レンズ11は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器12上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器12に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、TESおよびFESなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
The light beam is reflected by the optical disk, and reaches the
回折格子4を透過した光ビームはビームスプリッタ5を通過し、フロントモニタ13に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ13はレーザ光源2の光量変化を検出し、レーザ光源2の出射光量を制御するため設置されている。フロントモニタ13の出力信号はレーザ光源2の駆動回路(図示なし)にフィードバックされ、レーザ光源2の出射光量を制御し光ディスク上に所望の光量を照射することができる。
The light beam that has passed through the diffraction grating 4 passes through the
フロントモニタ13は、レーザ光源2から出射された光ビームの中心とフロントモニタ13の受光面の中心とが一致するように配置する。このように光ビームの中心をフロントモニタ13にて検出する構成では、レーザ光源2を出射しビームスプリッタを透過して到達する光ビームと、レーザ光源2を出射しビームスプリッタ、対物レンズを介して光ディスクを反射した光ビームとがフロントモニタ上で干渉しフロントモニタで検出する光量が変動して、光ディスク上の光量が正確に制御できないという問題がある。光路長変更板7はフロントモニタ13上の干渉を排除するために配置したものである。尚、光路長とは、光ビームの進行距離を表すものであり、進行した距離とその光路の屈折率との掛け算で表されるものである。
The
さて、図2は従来の光ピックアップの光学系のうちフロントモニタに導かれる光路の概略を示した例である。尚、簡単のため、光学部品は光ピックアップ1と同じ名称をつけるものとする。レーザ光源2より出射した光ビームがフロントモニタ13へ到達する光路は光路15、16の2通りがある。光路15は、ビームスプリッタ5を透過して直接フロントモニタ13に進行するもの。光路16は、ビームスプリッタ5を反射して光ディスク14と到達し、光ディスク14を反射し、その反射光ビームは再びビームスプリッタ5にて反射され、さらにレーザ光源2の端面で反射し、三度目のビームスプリッタ5を透過してフロントモニタ13に到達するものである。
FIG. 2 shows an example of an outline of an optical path guided to a front monitor in an optical system of a conventional optical pickup. For the sake of simplicity, the optical parts are given the same names as those of the
光路15にて示されるレーザ光源2からフロントモニタ13までの光ビームの進行距離を光路長L1、光路16にて示されるレーザ光源2からフロントモニタ13までの光ビームの進行距離を光路長L2とすると、フロントモニタ13上の光ビームの複素振幅u1(光路15)、u2(光路16)は通常数1にて表せる。またフロントモニタ13上の強度分布は数2で表せる。
The traveling distance of the light beam from the
ここでA、Bは各光ビームの強度の平方根を、k(=2π/λ)は波数を示すものである。光ディスクシステムでは記録または再生行うとき光ディスク14を回転させ使用するため、光ディスク14は面ぶれが発生し図中矢印の方向に変動する。つまり光路16の光路長L2は長くなったり短くなったり変化するものである。このため、数2で表されるフロントモニタ13上の光ビームの強度分布は大きく変動してしまう。この変動がいわゆる光ビームの干渉であり、光ディスク14に照射する光量を正確な制御を困難とする原因であった。
Here, A and B indicate the square root of the intensity of each light beam, and k (= 2π / λ) indicates the wave number. In the optical disk system, since the
図3は光ピックアップ1の光学系のうちフロントモニタ13に導かれる光路の概念図であり、説明に不要な部品は省略してある。光ピックアップ1は、従来の光ピックアップと比較して光路長変更板が増えたことが異なる。レーザ光源2より出射した光ビームがフロントモニタ13へ到達する光路は光路15、17a、17bの3通りがある。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an optical path guided to the
光路15は、ビームスプリッタ5を透過して直接フロントモニタ13に進行するもの。17aと17bはビームスプリッタ5を反射して光路長変更板7を透過して光ディスク14へと到達し、光ディスク14を反射し、その反射光ビームは再び光路長変更板7を透過しビームスプリッタ5にて反射され、さらにレーザ光源2の端面に反射し、三度目のビームスプリッタ5を透過してフロントモニタ13に進行するものである。
The optical path 15 passes through the
光路15にて示されるレーザ光源2からフロントモニタ13までの光ビームの進行距離を光路長L1、光路17aにて示されるレーザ光源2からフロントモニタ13までの光ビームの進行距離を光路長L3a、光路17bにて示されるレーザ光源2からフロントモニタ13までの光ビームの進行距離を光路長L3bとすると、フロントモニタ13上の光ビームの複素振幅u1(光路15)、u3a(光路17a)、u3b(光路17b)、は通常数3にて表せる。またフロントモニタ13上の強度分布は数4で表せる。
The travel distance of the light beam from the
ここでA、Cは各光ビームの強度の平方根を示すものである。尚、光路17aと光路17bは光強度分布が等しいと想定しているため、u3aの光ビームの強度はu3bと等しい係数Cとなっている。
Here, A and C indicate the square root of the intensity of each light beam. Since it is assumed that the
光路長変更板7は長さL、屈折率Nの透明基板であり、光ビームの中心付近の領域18がそれ以外の領域よりもδだけ長くなっているものである。このため、光路17bに対し光路17aは光ビームの中心を通過するため光路17aの方が屈折率を持った透明基板中を進行する距離が長くなり、光路長L3aと光路長L3bが異なることになる。
The optical path
例えば、光路長L3aと光路長L3bの差が波長の1/2と一致する場合、フロントモニタ13上の強度分布は数4で示されるように係数となる。これはフロントモニタ13上での強度分布は一定となることを示し、光ディスク14に集光される光ビームの光量を正確に制御することができるといえる。つまり光路長L3aと光路長L3bの差が波長の1/2の奇数倍と一致するように光路長変更板7の領域18の長さδを与えてやれば良いことになる。
For example, when the difference between the optical path length L3a and the optical path length L3b is equal to ½ of the wavelength, the intensity distribution on the
光路長L3aと光路長L3bの差は光路長変更板7の領域18を通過するか、しないかの違いである。ここで光路17aと17bがδの光路を進行するときの光路長に着目する。光路17bは屈折率Nの光路長変更板7の領域18を通過するため、光路長はδ×Nである。これに対し光路長17aは屈折率が1の空気中を進行するため、光路長はδとなる。光路17aと光路17bは光路長変更板7を1度通過するとδ×N−δの光路長差が発生することになる。光路長17aと光路長17bは光路長変更板7を2度通過するため、その光路長差は2×δ(N−1)である。
The difference between the optical path length L3a and the optical path length L3b is the difference between whether or not it passes through the
光路長L3aと光路長L3bの差が波長の1/2の奇数倍と一致するとき、フロントモニタ上の干渉を除去することができるので、δは数5の条件を満足すればよい。
When the difference between the optical path length L3a and the optical path length L3b coincides with an odd multiple of ½ of the wavelength, the interference on the front monitor can be eliminated, so δ only needs to satisfy the condition of
次に図4を用い光路長変更板7について説明する。図4は光路長変更板7の概略図を示すものである。左図は光路長変更板7をy−z平面から見たもの、右図はz−x平面から見たものを示している。光路長変更板7は幅pである領域18とそれ以外の領域からなる透明基板であり、領域18はそれ以外の領域と光ビームの進行方向(図中y方向)にδだけ長さが異なるものである。領域18の長さδは数5で表されるように領域18以外の領域とで波長の1/4の奇数倍の光路差をもたせる。また領域18の中心は光軸と一致するものとする。また領域18の幅Pは、領域18を透過する光ビームとそれ以外の領域を透過する光ビームとが、すなわち光路17aと光路17bの光ビームがフロントモニタ13へ到達する光量を等しくするような幅とするのが最適である。
Next, the optical path
またこのように領域18の中心と光軸とを一致させることで、光路長変更板を透過して、対物レンズに向かう光ビームと、光ディスクから反射して光路長変更板を透過する反射光ビームとが必ず同じ光路を通過するように考えられたものである。もし、同一の光路を通過しない場合、光路長L2と光路長L3に所望の差を与えられず、干渉の効果を低減できない。
Further, by aligning the center of the
対物レンズは通常光ディスクの所定の位置にアクセスする時光ディスクの半径方向に移動させて用いる。これを一般的に対物レンズシフトと呼ぶが、本発明では、光ディスクの半径方向に長手の帯を想定してあるため、このような対物レンズシフトがあっても問題なく干渉の効果を低減することができる。 The objective lens is usually used by moving in the radial direction of the optical disk when accessing a predetermined position of the optical disk. This is generally referred to as objective lens shift. In the present invention, since a longitudinal band is assumed in the radial direction of the optical disc, the effect of interference can be reduced without any problem even if such objective lens shift occurs. Can do.
また、光ピックアップ1では、光路長変更板7を独立させて配置させたが、例えば、ビームスプリッタ5と対物レンズ10の間の部品であるコリメートレンズ8などに幅P、光ビームの進行方向に長さδを持たせた突起領域を領域18の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることで、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
In the
また光軸中心の光量を用いるため、対物レンズ有効径外の光をとる従来のフロントモニタ構成と比べてフロントモニタを薄型の光ピックアップに配置することができるという効果が得られる。 In addition, since the amount of light at the center of the optical axis is used, there is an effect that the front monitor can be arranged in a thin optical pickup as compared with the conventional front monitor configuration that takes light outside the effective diameter of the objective lens.
また実施例1ではDVDの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明したが、もちろんCDや、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ(BDやHD−DVD)に対応した光ピックアップにも適用が可能である。 In the first embodiment, the optical pickup corresponding to the optical disk drive capable of recording and reproducing the DVD has been described. Of course, the optical pickup is compatible with a next-generation high-density optical disk drive (BD or HD-DVD) using a CD or a blue semiconductor laser. It can also be applied to compatible optical pickups.
実施例2は実施例1の光ピックアップ1と光路長変更板7の構成が異なるものであり、光路長変更板7以外は光ピックアップ1と変わらないので説明は省略するものとする。
In the second embodiment, the configuration of the optical path
図5は光ピックアップ1に搭載する光路長変更板7の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板7をy−z平面から見たもの、右図はz−x平面から見たものを示している。光路長変更板7は長さがLであり、幅pなる領域19とそれ以外の領域からなる透明基板であり、領域19はそれ以外の領域と比べ屈折率がdNだけ異なるものである。
FIG. 5 is a schematic view of the optical path
The left figure shows the optical path
領域19の屈折率をN1、領域19以外の領域の屈折率をN2とすると、領域19を通過する光ビームの光路長はN1×L、領域19以外の領域を通過する光ビームの光路長はN2×Lである。領域19とそれ以外の領域の光路長差は、(N1−N2)×L、つまりdN×Lとなる。光ビームは光路長変更板7を2回通過するため、光路長変更板7で与えられる光路長の差は2×dN×Lとなり、これが波長の1/2の奇数倍であると、数4を満足し、干渉の影響を除去できる。このためdNは数6を満足するように設定すると良い。
If the refractive index of the
また領域19の幅Pは、領域18を透過する光ビームとそれ以外の領域を透過する光ビームとが、すなわち光路17aと光路17bの光ビームがフロントモニタ13へ到達する光量を等しくするような幅とするのが最適である。
The width P of the
またこのように領域19の中心と光軸とを一致させることで、光路長変更板を透過して、対物レンズに向かう光ビームと、光ディスクから反射して光路長変更板を透過する反射光ビームとが必ず同じ光路を通過するように考えられたものである。もし、同一の光路を通過しない場合、光路長L2と光路長L3に所望の差を与えられず、干渉の効果を低減できない。
In addition, by making the center of the
もちろん所望の光路長差を与えるのに、N1よりN2が大きくても良いし、N2よりN1が大きくてもなんら構わない。 Of course, N2 may be larger than N1 or N1 may be larger than N2 to give a desired optical path length difference.
以上のように図5のような図4と異なる構成の光路長変更板でも干渉の影響を除去できる効果が得られる。 As described above, an effect of eliminating the influence of interference can be obtained even with an optical path length changing plate having a configuration different from that in FIG.
実施例3ではDVDおよびCDの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応したコンビ光ピックアップについて説明する。 In Example 3, a combination optical pickup corresponding to an optical disk drive capable of recording and reproducing DVD and CD will be described.
図6は光ピックアップ20の光学系構成を示す図である。
DVDレーザ光源21から光ビームが発散光として出射される。DVD系の光ディスクに情報の記録または情報の再生を行うため、DVDレーザ光源21からは波長約660nmの光ビームを出射するものとする。図中一点鎖線22は光ビームの光路を示すものである。DVDレーザ光源21から出射した光ビームはDVD回折格子23に入射する。DVD回折格子23により光ビームは3本に分岐されDPP法による光ディスクのTESに用いられる。DVD回折格子23を透過した光ビームはプリズム24を透過し、ビームスプリッタ25を反射し、コリメートレンズ26に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ26を出射した光ビームは、光路長変更板27を経て立ち上げミラー28を図中Z方向に反射しアクチュエータ29に搭載された対物レンズ30により光ディスク(図示せず)上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射され、対物レンズ30、立ち上げミラー28、光路長変更板27、コリメートレンズ26、ビームスプリッタ25、検出レンズ31を経て、光検出器32に到達する。光ビームにはビームスプリッタ25を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのFESの検出に使用される。検出レンズ31は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器32上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器32に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、TESおよびFESなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
FIG. 6 is a diagram showing an optical system configuration of the
A light beam is emitted from the DVD laser light source 21 as divergent light. It is assumed that a light beam having a wavelength of about 660 nm is emitted from the DVD laser light source 21 in order to record information on or reproduce information from a DVD optical disk. A one-dot chain line 22 in the figure indicates the optical path of the light beam. The light beam emitted from the DVD laser light source 21 enters the DVD diffraction grating 23. The light beam is split into three beams by the DVD diffraction grating 23 and used for TES of an optical disk by the DPP method. The light beam that has passed through the DVD diffraction grating 23 passes through the
CDレーザ光源33から光ビームが発散光として出射される。情報の記録または情報の再生をCD系の光ディスクに行うには、一般的に波長約780nmの半導体レーザを用いるのが一般的であり、CDレーザ光源33も波長約780nmの光ビームを出射する半導体レーザを想定する。CDレーザ光源33から出射した光ビームはCD回折格子34に入射する。CD回折格子34により光ビームは3本に分岐されDPP法による光ディスクのTESに用いられる。CD回折格子23を透過した光ビームは補正レンズ35、プリズム24、ビームスプリッタ25を経て、コリメートレンズ26に導かれ略平行な光ビームに変換される。DVDに比べて光ディスク上の光スポットを必要以上に絞る必要のないCDは、DVDに比べ光学倍率を低く設定し、光ディスクまでの効率を高くするのが一般的である。このため補正レンズ35はDVD光学系に比べCD光学系の光学倍率を低く設定するためにCDレーザ光源33から出射した光ビームの発散角度を変えるために配置されている。コリメートレンズ26を出射した光ビームは、光路長変更板27を経て立ち上げミラー28を図中Z方向に反射しアクチュエータ29に搭載された対物レンズ30により光ディスク(図示せず)上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射され、対物レンズ30、立ち上げミラー28、光路長変更板27、コリメートレンズ26、ビームスプリッタ25、検出レンズ31を経て、光検出器32に到達する。光ビームにはビームスプリッタ25を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのFESの検出に使用される。検出レンズ31は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器32上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器32に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、TESおよびFESなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
A light beam is emitted from the CD laser light source 33 as divergent light. In order to record information or reproduce information on a CD-type optical disk, a semiconductor laser having a wavelength of about 780 nm is generally used, and the CD laser light source 33 also emits a light beam having a wavelength of about 780 nm. Assume a laser. The light beam emitted from the CD laser light source 33 enters the CD diffraction grating 34. The light beam is split into three beams by the CD diffraction grating 34 and used for TES of an optical disk by the DPP method. The light beam that has passed through the CD diffraction grating 23 passes through the correction lens 35, the
DVDレーザ光源21から出射した光ビームと、CDレーザ33から出射したビームはそれぞれプリズム24を出射したあと、ビームスプリッタ25を通過し、フロントモニタ36に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ36はDVDレーザ光源21の光量変化を検出し、レーザ光源2の出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ13の出力信号はレーザ光源2の駆動回路(図示なし)にフィードバックされる。
The light beam emitted from the DVD laser light source 21 and the beam emitted from the CD laser 33 are emitted from the
フロントモニタ36は、DVDレーザ光源21から出射された光ビームの中心と、CDレーザ光源33から出射された光ビームの中心と、フロントモニタ36の受光面の中心とが一致するように配置する。このように光ビームの中心をフロントモニタ36にて検出する構成では、光ディスクを反射し各レーザ光源の端面で反射した光ビームとがフロントモニタ上でおこる干渉を排除するため、光路長変更板27は設けられている。光路長変更板27は、実施例1で説明した図4の光路長変更板7と領域18の長さδが異なるものである。DVDレーザ光源21とCDレーザ光源33の2つのレーザ光源を搭載しているため、DVDレーザ光源21の出射波長をλ1、CDレーザ光源33の出射波長をλ2としたとき光路長変更板27は領域18の長さδが数7のように表される。
The
波長の異なる2つのレーザ光源を搭載する場合、2つの波長の掛け算を取ることで、互いの波長の干渉を除去することが可能となる。つまりDVDとCDのフロントモニタを共用する光学系の光ピックアップにおいても本発明は有効なものであると言える。 When two laser light sources having different wavelengths are mounted, the interference between the wavelengths can be eliminated by multiplying the two wavelengths. That is, it can be said that the present invention is effective also in an optical pickup of an optical system sharing a DVD and CD front monitor.
実施例3では、DVDとCDのフロントモニタを共用する光学系について説明したが、もちろん、もちろんCDと青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ(BDやHD−DVD)のフロントモニタとの共用化などにも適用が可能である。 In the third embodiment, the optical system sharing the DVD and CD front monitor has been described. Of course, the front monitor of the next generation high-density optical disk drive (BD and HD-DVD) using the CD and the blue semiconductor laser is of course. It can also be applied to the common use of the system.
また、当然3つの組み合わせの場合3つの波長の掛け算をとることで、3つの波長の干渉を除去することが可能となり、DVD、CD、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ(BDやHD−DVD)の3つのフロントモニタとの共用化などにも適用が可能である。 Of course, in the case of three combinations, the interference of the three wavelengths can be eliminated by multiplying the three wavelengths, and the next-generation high-density optical disk drive (BD) using DVD, CD, and blue semiconductor laser. And HD-DVD) can be used in common with three front monitors.
実施例4ではDVDおよびCDの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応したコンビ光ピックアップについて説明する。 In the fourth embodiment, a combination optical pickup corresponding to an optical disk drive capable of recording and reproducing DVD and CD will be described.
図7は光ピックアップ40の光学系構成を示す図である。実施例1とはレーザ光源に2つのレーザチップを搭載した2波長マルチレーザ光源41を配置した点である。2波長マルチレーザ光源41はDVDとCDの記録と再生に対応するため、各々660nm、780nmの波長を発振するレーザチップが搭載されている。2波長マルチレーザ光源41から光ビームが発散光として出射される。図中一点鎖線42は光ビームの光路を示すものである。2波長マルチレーザ光源41から出射した光ビームはコリメートレンズ43にて略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ43と透過した光ビームはDVD/CD共用回折格子44に入射する。DVD/CD共用回折格子44により光ビームはDVD/CDそれぞれ3本に分岐されDPP法による光ディスクのTESの検出に用いられる。DVD/CD共用回折格子44を透過した光ビームはビームスプリッタ45を反射し、ワイドバンド1/4λ波長板46を透過する。ワイドバンド波長板46はDVDとCDの光ビームの偏光を各々1/4波長だけ回転させる効果がある。光路長変更板47はワイドバンド波長板46に貼り付けられており、光学部品を増やすことなく、光ディスクからの反射光の光路長を変え、フロントモニタ54上での干渉を除去することができる。また、DVDとCDの2波長の光ビームがあるため、突起部の厚みは数6のように設定すればよい。光路長変更板47が貼り付けられたワイドバンド波長板46を透過した光ビームは、立ち上げミラー48を図中z方向に反射しアクチュエータ49に搭載された対物レンズ50により光ディスク(図示せず)上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ50、立ち上げミラー48、ワイドバンド波長板46、ビームスプリッタ45、検出レンズ52を経て、光検出器53に到達する。光ビームにはビームスプリッタ45を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのFESの検出に使用される。検出レンズ52は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器53上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器53に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、TESおよびFESなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
FIG. 7 is a diagram showing an optical system configuration of the optical pickup 40. The first embodiment is that a two-wavelength multi-laser light source 41 having two laser chips mounted on a laser light source is disposed. The two-wavelength multi-laser light source 41 is equipped with laser chips that oscillate at wavelengths of 660 nm and 780 nm, respectively, in order to support recording and reproduction of DVD and CD. A light beam is emitted from the two-wavelength multi-laser light source 41 as divergent light. In the figure, a one-dot chain line 42 indicates the optical path of the light beam. The light beam emitted from the two-wavelength multi-laser light source 41 is converted into a substantially parallel light beam by the
DVD/CD共用回折格子44を透過した光ビームはビームスプリッタ45を通過し、フロントモニタ54に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ54は2波長マルチレーザ光源41の光量変化を検出し、2波長マルチレーザ光源41の出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ54の出力信号は2波長マルチレーザ光源41の駆動回路(図示なし)にフィードバックされる。
The light beam transmitted through the DVD / CD shared diffraction grating 44 passes through the
フロントモニタ54は、2波長マルチレーザ光源41から出射された光ビームの中心とフロントモニタ54の受光面の中心とが一致するように配置する。光路長変更板47は、光ビームの中心をフロントモニタ54にて検出する構成で発生するフロントモニタ54上の干渉を排除するために配置したものであり、光ディスクに集光される光ビームの光量を正確に制御することができるようになる。
The
実施例5ではDVDの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明する。 In the fifth embodiment, an optical pickup corresponding to an optical disk drive capable of recording and reproducing a DVD will be described.
図8は光ピックアップ60の光学系構成を示す図である。実施例1とは光モジュール61を用いたところが異なる。光モジュール60はレーザチップ、光検出器、TES、FESの検出が可能な光学素子を1個のパッケージの中に配備させた光学素子である。
FIG. 8 is a diagram showing an optical system configuration of the
光モジュール60から光ビームが発散光として出射される。図中一点鎖線3は光ビームの光路を示すものである。情報の記録または情報の再生をDVD系の光ディスクに行うには、一般的に波長約660nmの半導体レーザを用いるのが一般的であり、光モジュール60も波長約660nmの光ビームを出射するレーザチップが搭載されている。光モジュール60から出射した光ビームはコリメートレンズ6に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ6を出射した光ビームは、ビームスプリッタ5、光路長変更板7を透過し、立ち上げミラー8を図中z方向に反射しアクチュエータ9に搭載された対物レンズ10により光ディスク(図示せず)上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ10、立ち上げミラー8、光路長変更板7、ビームスプリッタ5、コリメートレンズ6を経て、光モジュール60に到達する。
A light beam is emitted from the
ビームスプリッタ5を反射した光ビームはフロントモニタ13に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ13は光ビームの光量変化を検出し、光モジュールの出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ13の出力信号は光モジュール60の駆動回路(図示なし)にフィードバックされる。
The light beam reflected from the
フロントモニタ13は、光モジュール60から出射された光ビームの中心とフロントモニタ13の受光面の中心とが一致するように配置する。光路長変更板7は、光ビームの中心をフロントモニタ13にて検出する構成の場合に発生するフロントモニタ13上の干渉を排除するため配置されたものであり、光ディスクに集光される光ビームの光量を正確に制御することができるようになる。
The
実施例6では、これまでに説明した光ピックアップを搭載した、光ディスクシステムについて説明する。 In the sixth embodiment, an optical disk system equipped with the optical pickup described so far will be described.
図9に光ピックアップ1を搭載した記録および再生用光ディスクシステムの概略ブロック図を示す。光ピックアップ1から検出された信号は信号処理回路内のサーボ信号生成回路71、フロントモニタ用回路72、情報信号再生回路75に送られる。サーボ信号生成回路71では、これら検出信号から各光ディスクに適したFESやTESが生成され、これをもとにアクチュエータ駆動回路70を経て光ピックアップ1内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。フロントモニタ用回路72では、フロントモニタからの検出信号からレーザ光源の光量モニタ信号を検出し、これをもとにレーザ光源制御回路73を駆動し光ディスク14上の光量を正確に制御する。また情報信号再生回路75では前記検出信号から光ディスク14に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子79へ出力される。
FIG. 9 shows a schematic block diagram of an optical disk system for recording and reproduction in which the
また記録情報が記録情報入力端子80から入力されると、記録情報信号変換回路76で所定のレーザ駆動用記録信号に変換される。このレーザ駆動用記録信号はコントロール回路78に送られ、レーザ光源制御回路73を駆動させレーザ光源の光量制御を行い、光ディスク14に記録信号を記録する。なお、このコントロール回路78にはアクセス制御回路74とスピンドルモータ駆動回路77が接続されており、それぞれ光ピックアップ1のアクセス方向の位置制御や光ディスク14のスピンドルモータ81の回転制御が行われる。
When recording information is input from the recording information input terminal 80, the recording information
実施例7は実施例1の光ピックアップ1と光路長変更板7の構成が異なるものであり、光路長変更板7以外は光ピックアップ1と変わらないので説明は省略するものとする。
The seventh embodiment is different from the
図10は光ピックアップ1に搭載する光路長変更板7の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板7をy−z平面から見たもの、右図はz−x平面から見たものを示している。図5の領域18と比べて、単純に領域100は長さδの分そのほかの領域よりも短くなっているものである。この構成の光路長変更板でもδが数5を満足していれば、所望の光路長差を付加することができ、干渉の効果を除去することができる。
FIG. 10 is a schematic view of the optical path
The left figure shows the optical path
また、光路長変更板7を独立させて配置させるのでなく、例えば、ビームスプリッタ5と対物レンズ10の間の部品であるコリメートレンズ8などに幅P、光ビームの進行方向に長さδを持たせたへこみ領域を領域100の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることでも、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
In addition, the optical path
実施例8は実施例1の光ピックアップ1と光路長変更板7の構成が異なるものであり、光路長変更板7以外は光ピックアップ1と変わらないので説明は省略するものとする。
In the eighth embodiment, the configuration of the optical path
図11は光ピックアップ1に搭載する光路長変更板7の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板7をy−z平面から見たもの、右図はz−x平面から見たものを示している。図5の領域18と比べて、単純に領域101は、長さδを2倍に、幅pを1/2倍にし、光軸の中心と領域101の下部を一致させたものである。この構成の光路長変更板でもδが数5を満足していれば所望の光路長差を付加することができ、干渉の効果を除去することができる。
FIG. 11 is a schematic view of the optical path
The left figure shows the optical path
また、光路長変更板7を独立させて配置させるのでなく、例えば、ビームスプリッタ5と対物レンズ10の間の部品であるコリメートレンズ8などに幅1/2P、光ビームの進行方向に長さ2δを持たせた突起領域を領域101の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることでも、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
In addition, the optical path
以上説明してきたとおり、本発明光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光軸付近の光ビームをビームスプリッタにて2本に分け、その片方の光ビームをフロントモニタで検出する薄型化に最も適した光学系構成で、レーザ光源から出射した光ビームと、光ディスクを反射した反射光ビームとの干渉を回避し、レーザ光源の正確な光量をモニタすることができる。 As described above, the optical pickup of the present invention is most suitable for thinning, in which the light beam near the optical axis emitted from the laser light source is divided into two by the beam splitter and one of the light beams is detected by the front monitor. With the optical system configuration, it is possible to avoid interference between the light beam emitted from the laser light source and the reflected light beam reflected from the optical disk, and to monitor the exact light amount of the laser light source.
1・・・光ピックアップ
2・・・レーザ光源
7・・・光路長変更板
12・・・光検出器
13・・・フロントモニタ
73・・・レーザ光源制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光ビームが照射される第1の領域及びそれ以外の第2の領域を有する透明基板を有し、
前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、
前記透明基板は前記第1の領域及び前記第2の領域とで前記光ビームの進行方向に長さが異なることを特徴とする光ピックアップ。 A laser light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an optical disc, a photodetector for receiving a reflected light beam of the light beam from the optical disc, a light beam emitted from the laser light source, and In an optical pickup comprising a beam splitter that transmits or reflects the reflected light beam, and a front monitor that receives a part of the light beam emitted from the laser light source,
A transparent substrate having a first region irradiated with the light beam and a second region other than the first region;
The transparent substrate is disposed between the beam splitter and the objective lens;
2. The optical pickup according to claim 1, wherein the transparent substrate has a different length in the traveling direction of the light beam in the first region and the second region.
前記光ビームが照射される第1の領域及びそれ以外の第2の領域を有する透明基板を有し、
前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、
前記透明基板は前記第1の領域及び前記第2の領域とで屈折率が異なることを特徴とする光ピックアップ。 A laser light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an optical disc, a photodetector for receiving a reflected light beam of the light beam from the optical disc, a light beam emitted from the laser light source, and In an optical pickup comprising a beam splitter that transmits or reflects the reflected light beam, and a front monitor that receives a part of the light beam emitted from the laser light source,
A transparent substrate having a first region irradiated with the light beam and a second region other than the first region;
The transparent substrate is disposed between the beam splitter and the objective lens;
The optical pickup according to claim 1, wherein the transparent substrate has a refractive index different between the first region and the second region.
6. An optical disc system comprising: the optical pickup according to claim 1; and a laser light source control circuit for controlling an emitted light amount of the laser light source using a signal output from the front monitor of the optical pickup. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005004658A JP2006196054A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Optical pickup |
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JP2005004658A JP2006196054A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Optical pickup |
Publications (1)
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ID=36802023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005004658A Pending JP2006196054A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Optical pickup |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006196054A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11243199B2 (en) | 2006-12-12 | 2022-02-08 | Siemens Healthineers Nederland B.V. | Carrier for detecting label particles |
-
2005
- 2005-01-12 JP JP2005004658A patent/JP2006196054A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11243199B2 (en) | 2006-12-12 | 2022-02-08 | Siemens Healthineers Nederland B.V. | Carrier for detecting label particles |
US11402374B2 (en) | 2006-12-12 | 2022-08-02 | Siemens Healthineers Nederland B.V. | Method of detecting label particles |
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