JP2000123401A - 情報記録再生装置および方法、並びに光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学ピックアップを小型化する。 【解決手段】 レーザダイオード１１から発散放射され
たレーザ光は、コリメータレンズ１２で平行光に変換さ
れ、アナモルフィックプリズム１３に入射される。アナ
モルフィックプリズム１３は、面１３Ａで、入射された
レーザ光の一部をフロントフォトディテクタ１４の方向
に反射する。フロントフォトディテクタ１４は、入射さ
れたレーザ光を電気信号に変換して、後段の演算回路に
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録再生装置
および方法、並びに光学ピックアップに関し、特に、記
録媒体に対してレーザ光を用いて情報を記録、または再
生する情報記録再生装置および方法、並びに光学ピック
アップに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ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は、CD，CD-ROM、およびCD-R等の
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ことが可能なDVD(Digital Vers
atile Disc)などの新たな記録媒体が普及しつつある。

【０００３】図７および図８は、上述した光ディスクに
対して情報を記録、または再生する装置に内蔵されてい
る光学ピックアップの従来の構成例を示している。

【０００４】図７の構成例において、光ディスク９に記
録されている情報が再生される場合、レーザダイオード
１１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１２
に入射されて発散光から平行光に変換される。平行光と
されたレーザ光は、アナモルフィックプリズム３１を透
過し、その透過過程においてビーム形状が整形されて、
ビームスプリッタプリズム(BS)１５に入射される。

【０００５】ビームスプリッタプリズム１５に入射され
たレーザ光は、面１５Ａにおいて、1/4波長板１６に入
射されるレーザ光と、フロントフォトディテクタ（フロ
ントPD）１４に入射されるレーザ光とに分光される。

【０００６】1/4波長板１６に入射されたレーザ光は、
直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１８に入射
され、集光されて光ディスク９上に光スポットを形成す
る。

【０００７】光ディスク９からの反射光は、対物レンズ
１８で平行光とされ、1/4波長板１６で直線偏光に変換
されて、ビームスプリッタプリズム１５に入射される。
ビームスプリッタプリズム１５に入射されたレーザ光
は、面１５Ｂで反射され、コリメータレンズ１９で集束
光に変換されてマルチレンズ２０に入射される。マルチ
レンズ２０に入射されたレーザ光は、フォーカスサーボ
制御用の非点収差が与えられ、フォトディテクタ(PD)２
１に集光される。フォトディテクタ２１では、入射され
たレーザ光が電気信号に変換される。

【０００８】アナモルフィックプリズム３１からのレー
ザ光のうち、ビームスプリッタプリズム１５の面１５Ａ
を透過したレーザ光は、フロントフォトディテクタ１４
で電気信号に変換される。

【０００９】光ディスク９にデジタル情報が記録される
場合、レーザダイオード１１から、記録される情報に対
応したタイミングでその強度が変調されたレーザ光が出
射される。出射されたレーザ光は、上述した再生時と同
様の光学系を介して、光ディスク９上に集光され、光デ
ィスク９の記録層にピット（マーク）を記録する。な
お、レーザダイオード１１から出射されるレーザ光の強
度は、フロントフォトディテクタ１４に入射されたレー
ザ光が変換された電気信号から演算される強度制御信号
に基づいて制御される。

【００１０】フロントフォトディテクタ１４で変換され
る電気信号は、主に記録時において使用される。再生時
におけるレーザ光の強度制御用の信号は、レーザダイオ
ード１１で出射されたレーザ光が、レーザダイオード１
１の後部に位置するリアフォトダイオード（図示せず）
により変換される電気信号から演算される。

【００１１】図８に示す構成例は、図７に示した構成例
のフロントフォトディテクタ１４と、1/4波長板１６、
対物レンズ１８、および光ディスク９の位置が入れ替え
られたものであり、各部の動作は、図７の構成例と同様
である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７および
図８から明らかなように、従来の光ピックアップの構成
例においては、光ディスク９に入射するレーザ光の光軸
と垂直な方向にフロントフォトディテクタ１４が配置さ
れており、その分だけ光ピックアップの外形が大きくな
る課題があった。

【００１３】また、ビームスプリッタプリズム１５の面
１５Ａにおいては、アナモルフィックプリズム３１から
のレーザ光が２方向に分光され、また、光ディスク９か
らの反射光が透過するので、面１５Ａにおいて３方向に
対応するコーティング（膜）を設けなければならない課
題があった。

【００１４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、フロントフォトディテクタの位置を変更
することにより、光学ピックアップの小型化を可能とす
るものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報記
録再生装置は、レーザ光を発生する発生手段と、発生手
段が発生したレーザ光の往路に平行な方向および垂直な
方向とは異なる方向にレーザ光の一部を反射する反射手
段と、反射手段で反射されたレーザ光を受光して電気信
号に変換する変換手段と、変換手段で変換された電気信
号に基づいて発生手段を制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載の情報記録再生方法は、レ
ーザ光を発生する発生ステップと、発生ステップで発生
したレーザ光の往路に平行な方向および垂直な方向とは
異なる方向にレーザ光の一部を反射する反射ステップ
と、反射ステップで反射されたレーザ光を受光して電気
信号に変換する変換ステップと、変換ステップで変換さ
れた電気信号に基づいて発生ステップでのレーザ光の発
生を制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。

【００１７】請求項４に記載の光学ピックアップは、レ
ーザ光を発生する発生手段と、発生手段が発生したレー
ザ光の往路に平行な方向および垂直な方向とは異なる方
向にレーザ光の一部を反射する反射手段と、反射手段で
反射されたレーザ光を受光して電気信号に変換する変換
手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】請求項１に記載の情報記録再生装置、およ
び請求項３に記載の情報記録再生方法においては、レー
ザ光が発生され、発生されたレーザ光の往路に平行な方
向および垂直な方向とは異なる方向にレーザ光の一部が
反射され、反射されたレーザ光が受光されて電気信号に
変換され、変換された電気信号に基づいてレーザ光の発
生が制御される。

【００１９】請求項４に記載の光学ピックアップにおい
ては、レーザ光が発生され、発生されたレーザ光の往路
に平行な方向および垂直な方向とは異なる方向にレーザ
光の一部が反射され、反射されたレーザ光が受光されて
電気信号に変換される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但
し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定するこ
とを意味するものではない。

【００２１】請求項１に記載の情報記録再生装置は、レ
ーザ光を発生する発生手段（例えば、図２のレーザダイ
オード１１）と、発生手段が発生したレーザ光の往路に
平行な方向および垂直な方向とは異なる方向にレーザ光
の一部を反射する反射手段（例えば、図２のアナモルフ
ィックプリズム１３）と、反射手段で反射されたレーザ
光を受光して電気信号に変換する変換手段（例えば、図
２のフロントフォトディテクタ１４）と、変換手段で変
換された電気信号に基づいて発生手段を制御する制御手
段（例えば、図１の制御回路４）とを備えることを特徴
とする。

【００２２】請求項４に記載の光学ピックアップは、レ
ーザ光を発生する発生手段（例えば、図２のレーザダイ
オード１１）と、発生手段が発生したレーザ光の往路に
平行な方向および垂直な方向とは異なる方向にレーザ光
の一部を反射する反射手段（例えば、図２のアナモルフ
ィックプリズム１３）と、反射手段で反射されたレーザ
光を受光して電気信号に変換する変換手段（例えば、図
２のフロントフォトディテクタ１４）とを備えることを
特徴とする。

【００２３】本発明を適用した情報記録再生装置の構成
例について、図１を参照して説明する。この情報記録再
生装置において、光学ピックアップ１は、内蔵するレー
ザダイオード１１（図２）から所定の波長のレーザ光を
発生し、光学系（後述）を介して、光ディスク９（例え
ば、DVD）上にスポットを形成し、光ディスク９からの
反射光を、複数の受光部を有するフォトディテクタ２１
（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。

【００２４】光学ピックアップ１の詳細な構成につい
て、図２および図３を参照して説明する。なお、図２
は、光学ピックアップ１の実際の形状を示しており、図
３は、図２を略記したブロック図を示している。レーザ
ダイオード１１は、制御回路４による制御に対応してレ
ーザ光を発散放射する。発散放射されたレーザ光は、コ
リメータレンズ１２に入射されて平行光に変換され、ア
ナモルフィックプリズム１３に入射される。

【００２５】アナモルフィックプリズム１３は、面１３
Ａで、入射されたレーザ光の一部をフロントフォトダイ
オード１４の方向に反射するとともに、残りのレーザ光
を透過させて、そのビーム形状を整形し、ビームスプリ
ッタプリズム１５に入射させる。

【００２６】フロントフォトディテクタ１４は、入射さ
れたレーザ光を電気信号に変換して、後段の演算回路２
に出力する。

【００２７】ビームスプリッタプリズム１５に入射され
たレーザ光は、面１５Ａで反射されて1/4波長板１６に
入射される。1/4波長板１６は、入射されたレーザ光を
円偏光に変換して、ミラー１７（図３においては、省略
されている）に入射させる。ミラー１７は、入射された
レーザ光を反射して、紙面（図２）の上側に位置する対
物レンズ１８に入射させる。対物レンズ１８は、入射さ
れたレーザ光を集光して、紙面に平行に配置されている
光ディスク９上に光スポットを形成する。

【００２８】光ディスク９からの反射光は、対物レンズ
１８で平行光とされ、ミラー１７で反射され、1/4波長
板１６で直線偏光に変換されて、ビームスプリッタプリ
ズム１５に入射される。ビームスプリッタプリズム１５
に入射されたレーザ光は、面１５Ｂで反射され、コリメ
ータレンズ１９で集束光とされてマルチレンズ２０に入
射される。

【００２９】マルチレンズ２０に入射されたレーザ光
は、フォーカスサーボ制御用の非点収差が与えられ、フ
ォトディテクタ２１に集光される。フォトディテクタ２
１は、内蔵する複数の受光部（図示せず）において、入
射されたレーザ光を電気信号に変換し、後段の演算回路
２に出力する。

【００３０】演算回路２は、PD出力信号（フォトディテ
クタ２１の各受光部の信号）から、情報再生用のデータ
検出信号（RF信号）、アスティグマ（非点収差）法によ
り光軸方向における対物レンズ１８（図２）のフォーカ
スのずれを示すフォーカスエラー信号を算出するととも
に、DPD(Differential Phase Detection)法により光デ
ィスク９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に出力する。また、演算回路２
は、フロントフォトディテクタ１４からの電気信号を用
いて、レーザダイオード１１が出力するレーザ光の強度
を制御する強度制御信号を算出して制御回路４に出力す
る。

【００３１】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。

【００３２】制御回路４は、演算回路２から供給された
フォーカスエラー信号に対応し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１の対物レ
ンズ１８（図２）を光軸方向に移動させてフォーカスを
調整する。また、制御回路４は、演算回路２から供給さ
れたトラッキングエラー信号に対応してトラッキングサ
ーボ用アクチュエータ７を制御し、対物レンズ１８を光
ディスク９の半径方向に移動させてトラッキングを調整
する。さらに、制御回路４は、演算回路２から供給され
た強度制御信号に対応して光学ピックアップ１のレーザ
ダイオード１１から出力されるレーザ光の強度を制御す
る。

【００３３】また、制御回路４は、モータ８を制御し、
光ディスク９を所定の速度で回転させる。さらに、制御
回路４は、入力回路５から入力されるユーザの操作信号
に対応して、各回路を制御する。

【００３４】入力回路５は、ユーザからの指令操作に対
応する操作信号を発生し、制御回路４に出力する。ま
た、入力回路５は、光ディスク９に記録する情報の入力
を受け付けて、制御回路４に出力する。

【００３５】次に、この情報記録再生装置の再生処理に
ついて、図４のフローチャートを参照して説明する。こ
の再生処理は、ユーザが入力回路５を操作して、光ディ
スク９に記録されている情報の再生を指令したときに開
始される。ステップＳ１において、制御回路４は、光学
ピックアップ１のレーザダイオード１１を制御して、レ
ーザ光を放射させる。

【００３６】発散放射されたレーザ光は、コリメータレ
ンズ１２に入射されて平行光に変換され、アナモルフィ
ックプリズム１３に入射される。アナモルフィックプリ
ズム１３の面１３Ａは、入射されたレーザ光の一部をフ
ロントフォトディテクタ１４に反射する。

【００３７】フロントフォトディテクタ１４は、入射さ
れたレーザ光を電気信号に変換して、後段の演算回路２
に出力する。演算回路２は、フロントフォトディテクタ
１４から入力された電気信号を所定の基準レベルと比較
して、レーザダイオード１１が出力するレーザ光の強度
を制御する強度制御信号を演算して制御回路４に出力す
る。制御回路４は、演算回路２から供給された強度制御
信号に対応してレーザダイオード１１が出力するレーザ
光の強度を制御する。

【００３８】一方、アナモルフィックプリズム１３を透
過するレーザ光は、ビーム形状が整形されて、ビームス
プリッタプリズム１５に入射される。ビームスプリッタ
プリズム１５に入射されたレーザ光は、面１５Ａで反射
され、1/4波長板１６で円偏光に変換されて、ミラー１
７で反射されて、対物レンズ１８で集光され、光ディス
ク９上に光スポットを形成する。

【００３９】光ディスク９からの反射光は、対物レンズ
１８で平行光とされ、ミラー１７で反射され、1/4波長
板１６で直線偏光に変換されて、ビームスプリッタプリ
ズム１５に入射される。ビームスプリッタプリズム１５
に入射されたレーザ光は、面１５Ｂで反射され、コリメ
ータレンズ１９で集束光に変換されてマルチレンズ２０
に入射される。

【００４０】マルチレンズ２０に入射されたレーザ光
は、フォーカスサーボ制御用の非点収差が与えられ、フ
ォトディテクタ２１に集光される。

【００４１】ステップＳ２において、フォトディテクタ
２１は、内蔵する複数の受光部において、入射されたレ
ーザ光を電気信号に変換し、得られたPD出力信号を後段
の演算回路２に出力する。

【００４２】ステップＳ３において、演算回路２は、PD
出力信号から、情報再生用のデータ検出信号、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
に出力する。

【００４３】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、所定の装置に出力する。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対応してフォー
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１の対物レンズ１８を光軸方向に移動させてフォー
カスを調整し、トラッキングエラー信号に対応してトラ
ッキングサーボ用アクチュエータ７を制御し、対物レン
ズ１８を光ディスク９の半径方向に移動させてトラッキ
ングを調整する。

【００４４】次に、この情報記録再生装置の記録処理に
ついて、図５を参照して説明する。この記録処理は、ユ
ーザが入力回路５を操作して、情報の記録を指令したと
きに開始される。ステップＳ１１において、入力回路５
は、記録する情報の入力を受け付けて、入力された情報
を制御回路４に出力する。

【００４５】ステップＳ１２において、制御回路４は、
光学ピックアップ１のレーザダイオード１１を制御し、
入力回路５から入力された情報に対応してレーザ光の強
度を変調させる。

【００４６】発散放射されたレーザ光は、コリメータレ
ンズ１２に入射されて平行光に変換され、アナモルフィ
ックプリズム１３に入射される。アナモルフィックプリ
ズム１３の面１３Ａは、入力されたレーザ光の一部をフ
ロントフォトディテクタ１４に向けて反射する。

【００４７】フロントフォトダイオード１４は、入射さ
れたレーザ光を電気信号に変換して、後段の演算回路２
に出力する。演算回路２は、フロントフォトディテクタ
１４から入力された電気信号を用いて、レーザダイオー
ド１１が出力するレーザ光の強度を制御する強度制御信
号を算出して制御回路４に出力する。制御回路４は、演
算回路２から供給された強度制御信号に対応してレーザ
ダイオード１１が出力するレーザ光の強度を制御する。

【００４８】ステップＳ１３において、アナモルフィッ
クプリズム１３を透過するレーザ光は、再生処理と同様
の光学系を介して光ディスク９上に集光され、光ディス
ク９の記録層にピット（マーク）を記録する。

【００４９】このように、本実施の形態によれば、レー
ダダイオード１１で出射されたレーザ光の一部が、アナ
モルフィックプリズム１３の面１３Ａで反射され、フロ
ントフォトディテクタ１４に直接入射されてモニタされ
るので、図７および図８に示した従来の構成例のように
アナモルフィックプリズム３１、およびビームスプリッ
タプリズム１５を透過してからモニタされる場合に比較
して、より正確にレーザダイオード１１の出力を検知
し、制御することが可能となる。

【００５０】また、本実施の形態のビームスプリッタプ
リズム１５の面１５Ａにおいては、分光させる必要がな
いので、従来の構成例に比較してコーティングの数が少
なくなる。

【００５１】なお、図６に示すように、フロントフォト
ディテクタ１４を、よりアナモルフィックプリズム１３
に近づけて配置してもよい。この場合、図３に示した構
成例よりも、精度が低いフロントディテクタ１４を用い
ることができるとともに、光学ピックアップ１をより小
型化することが可能となる。

【００５２】また、図６に示した構成例においては、図
３に示した構成例と比較して、コリメータレンズ１９か
らマルチレンズ２０への収束光路が長いので、収束率が
低いコリメータレンズ１９を用いることが可能である。
すなわち、コストを低下させることが可能である。

【００５３】なお、本実施の形態においては、DVD，CD-
Rのような光ディスクを記録媒体の例としたが、その他
の記録媒体（例えば、MD（商標））に情報を記録または
再生する場合にも、本発明を適用することが可能であ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の情報記
録再生装置、請求項３に記載の情報記録再生方法、およ
び請求項４に記載の光学ピックアップによれば、レーザ
光を発生し、発生したレーザ光の往路に平行な方向およ
び垂直な方向とは異なる方向にレーザ光の一部を反射す
るようにしたので、光学ピックアップを小型化すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報記録再生装置の構成例を
示すブロック図である。

【図２】図１の光学ピックアップ１の構成例を示す上面
図である。

【図３】図１の光学ピックアップ１の構成例を示すブロ
ック図である。

【図４】情報記録再生装置の再生処理を説明するフロー
チャートである。

【図５】情報記録再生装置の記録処理を説明するフロー
チャートである。

【図６】図１の光学ピックアップ１の他の構成例を示す
ブロック図である。

【図７】従来の光学ピックアップの構成例を示すブロッ
ク図である。

【図８】従来の光学ピックアップの他の構成例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 光学ピックアップ， 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 モータ， ９ 光ディスク，
１１ レーザダイオード， １２ コリメータレンズ，
１３ アナモルフィックプリズム，１４ フロントフ
ォトディテクタ， １５ ビームスプリッタプリズム，
１６ 1/4波長板， １７ ミラー， １８ 対物レ
ンズ， １９ コリメータレンズ， ２０ マルチレン
ズ， ２１ フォトディテクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対してレーザ光を用いて情報
   を記録または再生する情報記録再生装置において、 前記レーザ光を発生する発生手段と、 前記発生手段が発生したレーザ光の往路に平行な方向お
   よび垂直な方向とは異なる方向に前記レーザ光の一部を
   反射する反射手段と、 前記反射手段で反射されたレーザ光を受光して電気信号
   に変換する変換手段と、 前記変換手段で変換された電気信号に基づいて前記発生
   手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする情
   報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記反射手段は、アナモルフィックプリ
   ズムであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録
   再生装置。
3. 【請求項３】 記録媒体に対してレーザ光を用いて情報
   を記録または再生する情報記録再生方法において、 前記レーザ光を発生する発生ステップと、 前記発生ステップで発生したレーザ光の往路に平行な方
   向および垂直な方向とは異なる方向に前記レーザ光の一
   部を反射する反射ステップと、 前記反射ステップで反射されたレーザ光を受光して電気
   信号に変換する変換ステップと、 前記変換ステップで変換された電気信号に基づいて前記
   発生ステップでの前記レーザ光の発生を制御する制御ス
   テップとを含むことを特徴とする情報記録再生方法。
4. 【請求項４】 記録媒体に対してレーザ光を用いて情報
   を記録または再生する情報記録再生装置に用いられる光
   学ピックアップにおいて、 前記レーザ光を発生する発生手段と、 前記発生手段が発生したレーザ光の往路に平行な方向お
   よび垂直な方向とは異なる方向に前記レーザ光の一部を
   反射する反射手段と、 前記反射手段で反射されたレーザ光を受光して電気信号
   に変換する変換手段とを備えることを特徴とする光学ピ
   ックアップ。