JP2002133703A - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents

Optical pickup device and optical disk device

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JP2002133703A
JP2002133703A JP2000328584A JP2000328584A JP2002133703A JP 2002133703 A JP2002133703 A JP 2002133703A JP 2000328584 A JP2000328584 A JP 2000328584A JP 2000328584 A JP2000328584 A JP 2000328584A JP 2002133703 A JP2002133703 A JP 2002133703A
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JP
Japan
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light source
optical
wavelength
laser
light
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Application number
JP2000328584A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Goto
博志 後藤
Shogo Horinouchi
昇吾 堀之内
Fuminobu Furukawa
文信 古川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device and an optical disk device satisfying a recordable CD optical system and a highly accurate DVD optical system and capable of reducing the number of constituent optical parts. SOLUTION: This optical pickup device and the optical disk device using thereof is characterized by that it has an optical unit 2 having a semiconductor laser emitting a laser beam A and a semiconductor laser emitting a laser beam B, an objective lens 7 focusing the laser beams A and B on respectively different optical disks 1, and a cylindrical lens 5 converting the laser beams A and B from elliptical beams to circular beams, and the semiconductor lasers are housed in the optical unit 2 so that an optical path length of the laser beams B is longer for a predetermined distance than an optical path length of the laser beam A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に対し
て記録しあるいは再生するための光ピックアップ装置に
関し、特に、異なる記録密度を有する記録媒体に対応す
るために異なる波長の光源を用いた光ピックアップ装
置、およびこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for recording or reproducing data on or from an optical recording medium. The present invention relates to an optical pickup device and an optical disk device using the optical pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光記録媒体はその記録容量が大きなこと
と取り扱いの容易なことの利点が認められて、急速な普
及を遂げてきた。同時に記録容量を増加するために様々
な種類の記録媒体が提案された。他方で、これらの種類
の記録媒体に対応可能なディスク装置の要望も高まって
きた。このような要望に応えて、2種類の異なる波長の
光源を使用する光学構成として、特開平10−1543
44に技術開示された光ピックアップが提案された。
2. Description of the Related Art Optical recording media have been rapidly spread because of the advantages of their large recording capacity and easy handling. At the same time, various types of recording media have been proposed to increase the recording capacity. On the other hand, there has been a growing demand for disk devices that can support these types of recording media. In response to such a demand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1543 discloses an optical configuration using two types of light sources having different wavelengths.
For example, an optical pickup disclosed in No. 44 has been proposed.

【0003】さらに、半導体レーザに関する研究も著し
い進歩を遂げ、2種類の異なる波長の半導体レーザを1
つのパッケージに収容した2波長レーザも普及をし始め
てきた。この2波長レーザを光ピックアップに応用する
技術として、光メモリ国際会議(ISOM2000)に
は、2波長レーザとホログラムとを用いて同一の光検出
器で検出する技術も提案された。
Further, research on semiconductor lasers has made remarkable progress, and two types of semiconductor lasers having different wavelengths have been developed.
Two-wavelength lasers in one package have also begun to spread. As a technique for applying this two-wavelength laser to an optical pickup, the International Conference on Optical Memory (ISOM2000) has also proposed a technique of detecting with the same photodetector using a two-wavelength laser and a hologram.

【0004】ところで、最も普及をした媒体の代表にC
Dを挙げることができる。CDはユーザで記録可能な媒
体も普及し、媒体厚み1.2mm、波長780μmであ
る。また、現在急速な普及の途上にある媒体の代表にD
VDを挙げることができる。DVDは媒体厚み0.6m
m、波長635〜670nmである。そこで、上述の2
波長レーザを両媒体の光源として使用することが考えら
れる。
[0004] By the way, a representative of the most popular media is C.
D. As for CDs, a medium that can be recorded by a user is also widespread, and has a medium thickness of 1.2 mm and a wavelength of 780 μm. In addition, a representative of media that is currently spreading rapidly is D
VD. DVD is 0.6m thick
m, wavelength 635-670 nm. Therefore, the above 2
It is conceivable to use a wavelength laser as the light source for both media.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録可
能なCD光学系の最適条件と高精度な再生を必要とする
DVD光学系の最適条件とを同時に解決する光学構成を
実現することができず、たとえ光源だけに2波長レーザ
を利用したとしても、光ピックアップとしての完成を見
るには至らなかった。
However, it has not been possible to realize an optical configuration which simultaneously solves the optimum condition of the recordable CD optical system and the optimum condition of the DVD optical system requiring high-precision reproduction. Even if a two-wavelength laser was used only for the light source, the optical pickup could not be completed.

【0006】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、記録可能なCD光学系と高精度な再生
を必要とするDVD光学系とを同時に解決し、しかも光
学部品の構成点数を削減した光ピックアップ装置、およ
びこれを用いた光ディスク装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and simultaneously solves a recordable CD optical system and a DVD optical system which requires high-precision reproduction. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device in which the number is reduced and an optical disk device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の波長の
レーザ光を射出する第1の光源と、第1の波長よりも長
い第2の波長のレーザ光を射出する第2の光源とを有す
る2波長光源素子と、異なる波長を有する2種類のレー
ザ光をそれぞれ異なる厚みを有する媒体に合焦させる対
物レンズとを有する光ピックアップ装置であって、2種
類のレーザ光を楕円ビームから円形ビームに変換するシ
リンドリカルレンズを有し、第1の光源の光路長よりも
第2の光源の光路長を所定距離だけ長く第2の光源を配
置したことを特徴とする光ピックアップ装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a first light source for emitting laser light of a first wavelength and a second light source for emitting laser light of a second wavelength longer than the first wavelength. An optical pickup device comprising: a two-wavelength light source element having the following formulas; and an objective lens for focusing two types of laser beams having different wavelengths onto media having different thicknesses, wherein the two types of laser beams are converted from elliptical beams. An optical pickup device having a cylindrical lens for converting into a circular beam, wherein the second light source is disposed so that the optical path length of the second light source is longer than the optical path length of the first light source by a predetermined distance.

【0008】本発明によれば、記録可能なCD光学系と
高精度な再生を必要とするDVD光学系とを同時に満足
し、しかも光学部品の構成点数を削減することにより簡
単な構成で、安価な光ピックアップ装置、およびこれを
用いた光ディスク装置を提供することができる。
According to the present invention, a recordable CD optical system and a DVD optical system requiring high-precision reproduction are simultaneously satisfied, and the number of optical components is reduced to achieve a simple configuration and a low cost. An optical pickup device and an optical disk device using the same can be provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、第1の波長のレーザ光を射出する第1の光源と、第
1の波長よりも長い第2の波長のレーザ光を射出する第
2の光源とを有する2波長光源素子と、異なる波長を有
する2種類のレーザ光をそれぞれ異なる厚みを有する媒
体に合焦させる対物レンズとを有する光ピックアップ装
置であって、2種類のレーザ光を楕円ビームから円形ビ
ームに変換するシリンドリカルレンズを有し、第1の光
源の光路長よりも第2の光源の光路長を所定距離だけ長
く第2の光源を配置したことを特徴とする光ピックアッ
プ装置である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a first light source for emitting a laser beam of a first wavelength and a laser beam of a second wavelength longer than the first wavelength are used. An optical pickup device comprising: a two-wavelength light source element having a second light source for emitting light; and an objective lens for focusing two types of laser beams having different wavelengths on media having different thicknesses. A cylindrical lens for converting a laser beam from an elliptical beam to a circular beam, wherein the second light source is disposed such that the optical path length of the second light source is longer than the optical path length of the first light source by a predetermined distance. An optical pickup device.

【0010】本発明によれば、記録可能なCD光学系と
高精度な再生を必要とするDVD光学系とを同時に満足
し、しかも光学部品の構成点数を削減することにより簡
単な構成で、安価な光ピックアップ装置を提供すること
ができる。
According to the present invention, a recordable CD optical system and a DVD optical system that requires high-precision reproduction are simultaneously satisfied, and the number of optical components is reduced to achieve a simple configuration and a low cost. An optical pickup device can be provided.

【0011】本発明の請求項2から請求項5に記載の発
明は、光ディスクの記録情報を再生しまたは情報を記録
する光ピックアップ装置であって、第1の波長のレーザ
光を射出する第1の光源と、第1の波長よりも長い第2
の波長のレーザ光を射出する第2の光源とを有する2波
長光源素子と、異なる波長を有する2種類のレーザ光を
それぞれ異なる厚みを有する媒体に合焦させる対物レン
ズと、2種類のレーザ光を平行光束に変換するコリメー
タレンズと、2種類のレーザ光を楕円ビームから円形ビ
ームに変換するシリンドリカルレンズとを有し、2波長
光源素子は第1の光源の光路長よりも第2の光源の光路
長を所定距離だけ長く第2の光源を配置したことを特徴
とする光ピックアップ装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for reproducing information recorded on an optical disk or recording information, wherein a first laser emitting a first wavelength laser beam is emitted. Light source and a second light source longer than the first wavelength.
A two-wavelength light source element having a second light source that emits laser light of a different wavelength, an objective lens that focuses two types of laser light having different wavelengths on media having different thicknesses, and two types of laser light And a cylindrical lens that converts two types of laser light from an elliptical beam to a circular beam, and the two-wavelength light source element has a larger optical path length of the second light source than the optical path length of the first light source. An optical pickup device wherein an optical path length is increased by a predetermined distance and a second light source is arranged.

【0012】特に、2波長光源素子は第1の光源の光路
長よりも第2の光源を所定距離だけ光学系の光軸方向に
沿ってコリメータレンズから遠ざける方向に配置したも
のであり、所定距離とは25μmから45μmの範囲に
設定したものである。
In particular, the two-wavelength light source element is such that the second light source is arranged in the direction away from the collimator lens along the optical axis of the optical system by a predetermined distance from the optical path length of the first light source, and Is set in the range of 25 μm to 45 μm.

【0013】さらに、2波長光源素子は第1の光源の接
合面と第2の光源の接合面とを互いに平行に収納し、シ
リンドリカルレンズの曲面軸を接合面に垂直な方向とな
るように、2波長光源素子とシリンドリカルレンズとを
配置したものである。
Further, the two-wavelength light source element accommodates the joint surface of the first light source and the joint surface of the second light source in parallel with each other, so that the curved surface axis of the cylindrical lens is in a direction perpendicular to the joint surface. This is one in which a two-wavelength light source element and a cylindrical lens are arranged.

【0014】本発明によれば、記録可能なCD光学系と
高精度な再生を必要とするDVD光学系とを同時に満足
し、しかも光学部品の構成点数を削減することにより簡
単な構成で、安価な光ピックアップ装置を提供すること
ができる。
According to the present invention, a recordable CD optical system and a DVD optical system requiring high-precision reproduction are simultaneously satisfied, and the number of optical components is reduced to achieve a simple configuration and a low cost. An optical pickup device can be provided.

【0015】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1から請求項5のいずれか1に記載の光ピックアップ装
置を用いたことを特徴とする光ディスク装置である。本
発明によれば、光学部品の構成点数を削減した光ピック
アップ装置を用いて小型で安価、かつ、CD光学系とD
VD光学系とに共に使用することのできる光ディスク装
置を提供することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical disk device using the optical pickup device according to any one of the first to fifth aspects. According to the present invention, a compact and inexpensive CD optical system and D
An optical disk device that can be used together with a VD optical system can be provided.

【0016】以下、本発明の実施の形態について、図に
基づいて説明する。なお、説明を簡単にし理解を容易に
するために、高密度記録媒体の例にDVDを用いて、低
密度記録媒体の例にCDを用いて、それぞれ説明する。
DVDは媒体の厚み1.2mm、下面(表面)から記録
層までの厚み0.6mmである。他方、CDは媒体の厚
みと下面(表面)から記録層までの厚みとが共に1.2
mmである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. For simplicity of explanation and easy understanding, description will be made using a DVD as an example of a high-density recording medium and a CD as an example of a low-density recording medium.
The DVD has a medium thickness of 1.2 mm and a thickness from the lower surface (front surface) to the recording layer of 0.6 mm. On the other hand, both the thickness of the medium and the thickness from the lower surface (front surface) to the recording layer of the CD are 1.2.
mm.

【0017】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1における光ピックアップ装置の平面図であり、図
2は図1の光学系に関する要部拡大図である。図1と図
2とにおいて、1は光ディスクであって、下面(表面)
から記録面までの厚みが約0.6mmの高密度光ディス
ク(DVD)と記録面までの厚みが約1.2mmの低密
度光ディスク(CD)とが使用可能である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view of an optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the optical system of FIG. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an optical disk, and a lower surface (front surface)
A high-density optical disk (DVD) having a thickness from about 0.6 mm to a recording surface and a low-density optical disk (CD) having a thickness from about 1.2 mm to a recording surface can be used.

【0018】2は光学ユニットである。光学ユニット2
の内部には2種類の異なる波長の半導体レーザを1つの
パッケージに収容した2波長半導体レーザを収納する。
第1の波長の光源は第1半導体レーザ21であって、波
長635〜670nmのレーザ光Aを射出する。また、
第2の波長の光源は第2半導体レーザ22であって、波
長780nmのレーザ光Bを射出する。さらに、2波長
半導体レーザ、レーザ光Bから3ビームを生成する回折
格子、及び光ディスク1からの反射光を検出器に導く復
路光分離素子と回折格子とを一体に構成している。
Reference numeral 2 denotes an optical unit. Optical unit 2
Accommodates a two-wavelength semiconductor laser in which two types of semiconductor lasers having different wavelengths are housed in one package.
The light source of the first wavelength is the first semiconductor laser 21, which emits laser light A having a wavelength of 635 to 670 nm. Also,
The light source having the second wavelength is the second semiconductor laser 22, which emits a laser beam B having a wavelength of 780 nm. Further, a two-wavelength semiconductor laser, a diffraction grating for generating three beams from the laser beam B, a return light separating element for guiding reflected light from the optical disc 1 to a detector, and a diffraction grating are integrally formed.

【0019】3は受光素子である。2波長半導体レーザ
の光出力を検出する受光素子と光ディスク1からの反射
光を検出する受光素子とを収納する。
Reference numeral 3 denotes a light receiving element. A light receiving element for detecting the optical output of the two-wavelength semiconductor laser and a light receiving element for detecting the reflected light from the optical disk 1 are housed.

【0020】4はコリメータレンズである。2波長半導
体レーザから射出光された拡散光をほぼ平行光に変換す
る。なお、記録可能なCD光学系の条件を満たすため
に、コリメータレンズ4を短焦点距離に設定して可能な
限り光学ユニット2(つまり光源)に接近させて配置す
る。こうして、拡散する前の射出光を収束させることが
できるので、半導体レーザの光出力を無駄なく利用して
利用効率を向上することができる。
Reference numeral 4 denotes a collimator lens. The diffused light emitted from the two-wavelength semiconductor laser is converted into substantially parallel light. In order to satisfy the condition of the recordable CD optical system, the collimator lens 4 is set to have a short focal length and is arranged as close as possible to the optical unit 2 (that is, the light source). In this way, the emitted light before being diffused can be converged, so that the light output of the semiconductor laser can be used without waste and the utilization efficiency can be improved.

【0021】5はシリンドリカルレンズ(円筒レンズ)
であって、楕円パターンのビーム光を円形パターンに整
形する。
5 is a cylindrical lens (cylindrical lens)
To shape the beam light of the elliptical pattern into a circular pattern.

【0022】6は開口フィルタである。1個の対物レン
ズ7を共用してCDディスクとDVDディスクとの両規
格を満足するために通過光束径を制御するものである。
即ち、レーザ光A(DVD用波長635〜670nm)
に対しては全領域で透過し、開口数(以下NAと略称す
る)0.6を実現する。他方、レーザ光B(CD用波長
780nm)に対しては中心部の領域で透過し周辺部が
反射(光吸収)する。こうして、NA0.45(NA
0.5とする場合もある)を実現する。
Reference numeral 6 denotes an aperture filter. The objective lens 7 is shared to control the diameter of a passing light beam in order to satisfy both standards of a CD disk and a DVD disk.
That is, laser light A (wavelength for DVD 635-670 nm)
Is transmitted in the entire region, and a numerical aperture (hereinafter abbreviated as NA) of 0.6 is realized. On the other hand, the laser light B (wavelength for CD: 780 nm) is transmitted in the central region and reflected (light-absorbed) in the peripheral region. Thus, NA 0.45 (NA
0.5 in some cases).

【0023】7は対物レンズである。いま、対物レンズ
7に平行光束が入射すると、レーザ光Aに対してはディ
スク表面から0.6mmの深さに合焦し、レーザ光Bに
対してはディスク表面から1.2mmの深さに合焦する
機能を設ける。こうして、光源の波長と記録層までの媒
体厚みが異なっても正しく機能することができる。即
ち、対物レンズ7はいわゆる特殊対物レンズとして機能
する。
Reference numeral 7 denotes an objective lens. Now, when a parallel light beam enters the objective lens 7, the laser light A is focused to a depth of 0.6 mm from the disk surface, and the laser light B is focused to a depth of 1.2 mm from the disk surface. Provide a function to focus. Thus, even if the wavelength of the light source and the thickness of the medium up to the recording layer are different, it can function properly. That is, the objective lens 7 functions as a so-called special objective lens.

【0024】対物レンズ7は接着等によりレンズホルダ
8に固定される。レンズホルダ8にワイヤ15の一端が
固定され、レンズホルダ8は4本のワイヤ15でフォー
カス方向(紙面の垂直方向)とトラッキング方向(紙面
の左右方向、つまり光ディスク1の半径方向)とに微少
変位可能に支持される。ワイヤ15の他端はサスペンシ
ョンホルダ14に固定支持されている。本実施の形態1
では、レンズホルダ8、ワイヤ15及びサスペンション
ホルダ14は一体成形されている。
The objective lens 7 is fixed to the lens holder 8 by bonding or the like. One end of a wire 15 is fixed to the lens holder 8, and the lens holder 8 is slightly displaced by four wires 15 in a focus direction (vertical direction on the paper surface) and a tracking direction (lateral direction on the paper surface, that is, in a radial direction of the optical disc 1). Supported as possible. The other end of the wire 15 is fixedly supported by the suspension holder 14. Embodiment 1
Here, the lens holder 8, the wire 15 and the suspension holder 14 are integrally formed.

【0025】レンズホルダ8は円形空間部と略矩形の開
口部分とを有する枠型構造であって、前述の対物レンズ
7は円形空間部に接着剤等により固定する。他方、略矩
形の開口部分に対物レンズ7をフォーカス方向に駆動す
るためのフォーカスコイル16、トラッキング方向に駆
動するためのトラッキングコイル17を接着等の手段に
より固定する。
The lens holder 8 has a frame type structure having a circular space and a substantially rectangular opening, and the above-mentioned objective lens 7 is fixed to the circular space by an adhesive or the like. On the other hand, a focus coil 16 for driving the objective lens 7 in the focus direction and a tracking coil 17 for driving in the tracking direction are fixed to the substantially rectangular opening by means such as bonding.

【0026】18はヨークであって、サスペンションホ
ルダ14と共にキャリッジ10に固定される。ヨーク1
8にはさらにマグネット19を固定する。こうして、フ
ォーカスコイル16とトラッキングコイル17とはマグ
ネット19が形成する磁界中に配置される。そこで、ワ
イヤ15を介してフォーカスコイル16又はトラッキン
グコイル17に通電することにより、対物レンズ7をフ
ォーカス方向又はトラッキング方向に微少変位させるこ
とができる。
A yoke 18 is fixed to the carriage 10 together with the suspension holder 14. York 1
A magnet 19 is further fixed to 8. Thus, the focus coil 16 and the tracking coil 17 are arranged in the magnetic field formed by the magnet 19. Therefore, by supplying electricity to the focus coil 16 or the tracking coil 17 via the wire 15, the objective lens 7 can be slightly displaced in the focus direction or the tracking direction.

【0027】さらに、光ディスク1の内外周にわたる対
物レンズ7の変位が必要になるとキャリッジ10を半径
方向に移動させる。キャリッジ10の両側に支持シャフ
ト11とガイドシャフト12とを平行に配置して、キャ
リッジ10はその両端部が支持シャフト11とガイドシ
ャフト12とに摺動可能に支持されている。そこで、キ
ャリッジ移動手段(図示省略)により半径方向に駆動す
ることにより、キャリッジ10は光ディスク1の半径方
向に移動する。以上の光学ユニット2からマグネット1
9までの全体を光ピックアップ装置と総称する。
When the objective lens 7 needs to be displaced over the inner and outer circumferences of the optical disk 1, the carriage 10 is moved in the radial direction. A support shaft 11 and a guide shaft 12 are arranged in parallel on both sides of the carriage 10, and both ends of the carriage 10 are slidably supported by the support shaft 11 and the guide shaft 12. Then, the carriage 10 moves in the radial direction of the optical disc 1 by being driven in the radial direction by a carriage moving means (not shown). From the above optical unit 2 to the magnet 1
The whole up to 9 is collectively referred to as an optical pickup device.

【0028】次に、図2に基づいて、第1、第2半導体
レーザ21、22とシリンドリカルレンズ5との関係を
説明する。まず、図2(a)は半導体レーザの放射パタ
ーンの模式図である。一般に、第1、第2半導体レーザ
21、22の接合面23の中心部(活性層)からレーザ
光が放出されるとき、接合面に平行な方向(x)へは狭
い広がり角を有し、接合面に垂直な方向(y)へは広い
広がり角を持つ。従って、発光点(接合面23の中心部
の活性層)から十分離れた位置での光束断面強度の分布
パターン(ファーフィールドパターン、Far Field Patt
ern;以下FFPと略称する)はx方向に狭くy方向に
広い楕円パターンとなる。
Next, the relationship between the first and second semiconductor lasers 21 and 22 and the cylindrical lens 5 will be described with reference to FIG. First, FIG. 2A is a schematic diagram of a radiation pattern of a semiconductor laser. Generally, when laser light is emitted from the center (active layer) of the bonding surface 23 of the first and second semiconductor lasers 21 and 22, the laser beam has a narrow divergence angle in the direction (x) parallel to the bonding surface, It has a wide divergence angle in the direction (y) perpendicular to the bonding surface. Therefore, the distribution pattern (far field pattern, far field pattern) of the light beam cross-sectional intensity at a position sufficiently distant from the light emitting point (the active layer at the center of the bonding surface 23).
ern; hereinafter abbreviated as FFP) is an elliptical pattern that is narrow in the x direction and wide in the y direction.

【0029】図2(b)は紙面をx方向とする光ビーム
の説明図である。そこで、第1、第2半導体レーザ2
1、22の接合面23を互いに平行に成るように組み合
わせて、光学ユニット2に収納(配置して実装)する。
そして、シリンドリカルレンズ5を形成する円筒曲面の
仮想の曲面軸が接合面に垂直な方向(y)となるよう
に、光学ユニット2とシリンドリカルレンズ5とを配置
する。
FIG. 2B is an explanatory view of a light beam having the paper surface in the x direction. Therefore, the first and second semiconductor lasers 2
The joining surfaces 23 of 1 and 22 are combined so as to be parallel to each other, and housed (arranged and mounted) in the optical unit 2.
Then, the optical unit 2 and the cylindrical lens 5 are arranged such that the virtual curved axis of the cylindrical curved surface forming the cylindrical lens 5 is in the direction (y) perpendicular to the joint surface.

【0030】こうして、第1、第2半導体レーザ21、
22から射出されたレーザ光Aとレーザ光Bとは共にコ
リメータレンズ4によって平行光束に変換される。しか
し、その放射パターンは狭い広がり角をもった平行光束
である。そこで、シリンドリカルレンズ5を介して、x
方向のビームを拡大する。その結果、シリンドリカルレ
ンズ5から放出されるレーザ光Aのx方向パターンはy
軸方向と同様に拡大し、しかもシリンドリカルレンズ5
の放出面から平行光束として放出される。
Thus, the first and second semiconductor lasers 21,
Both the laser light A and the laser light B emitted from 22 are converted into a parallel light beam by the collimator lens 4. However, the radiation pattern is a parallel light beam having a narrow divergence angle. Then, through the cylindrical lens 5, x
Expand beam in direction. As a result, the x-direction pattern of the laser light A emitted from the cylindrical lens 5 is y
Enlarged in the same way as the axial direction, and the cylindrical lens 5
Is emitted as a parallel light beam from the emission surface of.

【0031】他方、図2(c)は紙面をy方向とする光
ビームの説明図である。同様に、第1、第2半導体レー
ザ21、22から射出されたレーザ光Aとレーザ光Bと
は共にコリメータレンズ4によって平行光束に変換され
る。このとき既に、両レーザ光のパターンは十分な広が
り角を有する。そこで、シリンドリカルレンズ5はy方
向に関して単に平行な導光部材として働く。以上の結
果、シリンドリカルレンズ5から出たレーザ光Aとレー
ザ光Bとは共に円形パターンとなって開口フィルタ6に
入射する。
On the other hand, FIG. 2 (c) is an explanatory view of a light beam having the paper surface in the y direction. Similarly, the laser light A and the laser light B emitted from the first and second semiconductor lasers 21 and 22 are both converted into parallel light by the collimator lens 4. At this time, the patterns of both laser beams already have a sufficient spread angle. Therefore, the cylindrical lens 5 functions as a light guide member that is simply parallel to the y direction. As a result, both the laser light A and the laser light B emitted from the cylindrical lens 5 enter the aperture filter 6 in a circular pattern.

【0032】以上のように構成された光学系全体に、レ
ーザ光A(DVD用波長635〜670nm)とレーザ
光B(CD用波長780nm)との異なる波長を使用し
た場合を説明する。いま、説明を簡単にするために、第
1半導体レーザ21、コリメータレンズ4、およびシリ
ンドリカルレンズ5をレーザ光Aの光学条件に設定した
ものとする。
The case where different wavelengths of the laser light A (wavelength for DVD: 635 to 670 nm) and the laser light B (wavelength for CD: 780 nm) will be described for the entire optical system configured as described above. Now, for the sake of simplicity, it is assumed that the first semiconductor laser 21, the collimator lens 4, and the cylindrical lens 5 are set to the optical conditions of the laser beam A.

【0033】一般に色収差と呼ばれるように、光学系の
屈折率は波長に依存し、波長が長くなると屈折角が小さ
くなる。従って、波長の長いレーザ光Bを前述の光学条
件に適用すると、コリメータレンズ4を透過したレーザ
光Bは微発散光となり、シリンドリカルレンズ5を透過
した後は楕円パターンが残存することとなる。
As generally referred to as chromatic aberration, the refractive index of an optical system depends on the wavelength, and the longer the wavelength, the smaller the refraction angle. Therefore, when the laser light B having a long wavelength is applied to the above-described optical conditions, the laser light B transmitted through the collimator lens 4 becomes a slightly divergent light, and an elliptic pattern remains after transmitting through the cylindrical lens 5.

【0034】そこで、本発明の実施の形態においては第
2半導体レーザ22を光学系の光軸方向に沿ってコリメ
ータレンズ4から遠ざける方向に配置するものである。
図2(c)は以上の構成を説明するものであって、第2
半導体レーザ22をシフト量Lだけ光学系の光軸方向に
沿ってコリメータレンズ4から遠ざける方向に配置す
る。換言すれば、短波長光学系を基準として長波長光学
系の光路長を所定距離(L)だけ光路長を長く配置す
る。より具体的には、前述の光学ユニット2の内部には
2波長半導体レーザを収納する。このとき、両光源の仮
想発光点がそれぞれ上記シフト量Lとなるように実装す
る。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the second semiconductor laser 22 is arranged in a direction away from the collimator lens 4 along the optical axis direction of the optical system.
FIG. 2C illustrates the above configuration,
The semiconductor laser 22 is arranged in the direction away from the collimator lens 4 along the optical axis direction of the optical system by a shift amount L. In other words, the optical path length of the long wavelength optical system is set longer by a predetermined distance (L) with respect to the short wavelength optical system. More specifically, a two-wavelength semiconductor laser is housed inside the optical unit 2 described above. At this time, mounting is performed so that the virtual light emitting points of both light sources have the above-mentioned shift amount L, respectively.

【0035】こうして、レーザ光Bはコリメータレンズ
4の焦点距離よりも長くなるために、長波長光束であっ
てもコリメータレンズ4は所定の屈折角を維持すること
ができ、しかも、シリンドリカルレンズ5はビーム整形
を満たすことができる。その結果、アクロマチックレン
ズなどの複雑な光学レンズを使用することなく、CD光
学系とDVD光学系とを同時に満足し、しかも光学部品
の構成点数を大幅に削減した簡単な構成を実現すること
ができる。
Thus, since the laser beam B is longer than the focal length of the collimator lens 4, the collimator lens 4 can maintain a predetermined refraction angle even with a long-wavelength light beam. Beam shaping can be satisfied. As a result, it is possible to satisfy a CD optical system and a DVD optical system at the same time without using a complicated optical lens such as an achromatic lens, and realize a simple configuration in which the number of optical components is greatly reduced. it can.

【0036】図3は収差に対するシフト量Lの影響を説
明する図である。図3において、前述のように、レーザ
光Aの第1半導体レーザ21を基準位置として相対的に
レーザ光Bの第2半導体レーザ22を移動させたとき、
合計の収差を表したものである。なお、移動方向はコリ
メータレンズ4から遠ざかる方向を+とする。非点収差
(アスティグマ)は前述の作用からシフト量Lに比例し
て変化し、非点収差と波面収差を含む合計の収差はシフ
ト量35μmの時最小値となる。光ピックアップ装置の
実用上の収差許容範囲を20mλに設定すると、許容シ
フト量Lは25〜45μmであることが求められる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the influence of the shift amount L on the aberration. In FIG. 3, as described above, when the second semiconductor laser 22 of the laser beam B is relatively moved with the first semiconductor laser 21 of the laser beam A as a reference position,
It shows the total aberration. The moving direction is defined as + in the direction away from the collimator lens 4. The astigmatism (astigma) changes in proportion to the shift amount L from the above-described action, and the total aberration including the astigmatism and the wavefront aberration becomes the minimum value when the shift amount is 35 μm. When the practical allowable aberration range of the optical pickup device is set to 20 mλ, the allowable shift amount L is required to be 25 to 45 μm.

【0037】以上のように構成された本発明の実施の形
態1における光ピックアップ装置の動作を説明する。図
1と図2とにおいて、先ず、DVD光学系は、記録媒体
が高密度であり、検出すべき媒体情報(光ディスクの記
録ピット)も小さく精密である。そこで、レーザ光Aに
ついては、コリメータレンズ4で平行光束に変換した
後、シリンドリカルレンズ5によってFFPの楕円ビー
ムを円形ビームに変換する。さらに開口フィルタ6によ
ってNAを整合(前述の通り、レーザ光Aは光束径の制
限無し)する。なお、対物レンズ7の下部に反射ミラー
(図示省略)を配置して、光ディスク1とほぼ平行なビ
ームを対物レンズ7に入射させる。こうして、対物レン
ズ7の特殊対物レンズの効果によって、短波長円形ビー
ムのレーザ光Aを極小スポットに絞り込み、ディスク面
から0.6mmの記録層に合焦させる。
The operation of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above will be described. 1 and 2, the DVD optical system has a high-density recording medium and small and precise medium information to be detected (recording pits of an optical disk). Therefore, the laser beam A is converted into a parallel light beam by the collimator lens 4 and then the FFP elliptical beam is converted into a circular beam by the cylindrical lens 5. Further, NA is matched by the aperture filter 6 (as described above, the laser beam A has no limitation on the beam diameter). In addition, a reflecting mirror (not shown) is arranged below the objective lens 7 so that a beam substantially parallel to the optical disk 1 is incident on the objective lens 7. In this way, the laser beam A of the short-wavelength circular beam is narrowed down to a minimum spot by the effect of the special objective lens of the objective lens 7, and focused on a 0.6 mm recording layer from the disk surface.

【0038】次に、CD光学系のレーザ光Bは短焦点距
離のコリメータレンズ4によって射出されたレーザ光B
のできるだけ全光束を平行光束に変換する。こうして、
記録に必要な光パワーを効率よく利用して記録媒体に照
射することができる。さらにレーザ光Bは、シリンドリ
カルレンズ5によってFFPの楕円ビームを円形ビーム
に変換する。このとき、レーザ光Bの光源である第2半
導体レーザ22はシフト量Lだけ光学系の光軸方向に沿
ってコリメータレンズ4から遠ざける方向に配置したの
で、レーザ光Bはレーザ光Aと同様にコリメータレンズ
4による所定の屈折角を維持し、シリンドリカルレンズ
5はビーム整形条件を満たすことができる。さらに開口
フィルタ6によってNAを整合し、同様に、対物レンズ
7に入射させる。従って、第2半導体レーザ22の光出
力を無駄なく利用して利用効率を向上することができ
る。こうして、対物レンズ7の特殊対物レンズの効果に
よって、長波長のレーザ光Bを高い光パワーのスポット
に絞り、ディスク面から1.2mmの記録層に合焦させ
る。
Next, the laser beam B of the CD optical system is emitted from the collimator lens 4 having a short focal length.
Is converted to a parallel light beam as much as possible. Thus,
It is possible to irradiate a recording medium by efficiently using the optical power required for recording. Further, the laser light B converts the FFP elliptical beam into a circular beam by the cylindrical lens 5. At this time, the second semiconductor laser 22, which is the light source of the laser light B, is arranged in the direction away from the collimator lens 4 along the optical axis direction of the optical system by the shift amount L, so that the laser light B is the same as the laser light A. By maintaining a predetermined angle of refraction by the collimator lens 4, the cylindrical lens 5 can satisfy the beam shaping condition. Further, the NA is matched by the aperture filter 6, and the light is similarly incident on the objective lens 7. Therefore, the light output of the second semiconductor laser 22 can be used without waste and the utilization efficiency can be improved. In this way, by the effect of the special objective lens of the objective lens 7, the laser light B having a long wavelength is focused on a spot having a high optical power, and focused on a recording layer 1.2 mm from the disk surface.

【0039】以上詳しく説明したように、本発明によれ
ば、短波長光学系を基準として長波長光学系の光路長を
所定量(L)だけ長く配置したので、コリメータレンズ
4とシリンドリカルレンズ5とを使用してCD光学系と
DVD光学系とを同時に満足することができる。従っ
て、光学部品の構成点数を大幅に削減した簡単な構成の
光ピックアップ装置を提供することができ、この光ピッ
クアップ装置を使用した光ディスク装置を小型で安価、
かつ、CD光学系とDVD光学系とに共に使用すること
のできる光ディスク装置を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the optical path length of the long wavelength optical system is set longer by a predetermined amount (L) with respect to the short wavelength optical system, so that the collimator lens 4 and the cylindrical lens 5 , The CD optical system and the DVD optical system can be satisfied at the same time. Therefore, it is possible to provide an optical pickup device having a simple configuration in which the number of constituent parts of the optical components is significantly reduced, and an optical disk device using the optical pickup device can be reduced in size and cost.
Further, it is possible to provide an optical disk device that can be used for both the CD optical system and the DVD optical system.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、記録可能なCD光学系
と高精度な再生を必要とするDVD光学系とを同時に解
決し、しかも光学部品の構成点数を削減した光ピックア
ップ装置、およびこれを用いた小型で安価、かつ、CD
光学系とDVD光学系とに共に使用することのできる光
ディスク装置を提供することができる。
According to the present invention, an optical pickup device in which a recordable CD optical system and a DVD optical system requiring high-precision reproduction are simultaneously solved and the number of optical components is reduced, and Compact, inexpensive, and CD using
An optical disk device that can be used for both an optical system and a DVD optical system can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における光ピックアップ
装置の平面図
FIG. 1 is a plan view of an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の光学系に関する要部拡大図FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the optical system of FIG. 1;

【図3】収差に対するシフト量Lの影響を説明する図FIG. 3 is a view for explaining the influence of a shift amount L on aberration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ディスク 2 光学ユニット 3 受光素子 4 コリメータレンズ 5 シリンドリカルレンズ 6 開口フィルタ 7 対物レンズ 8 レンズホルダ 9 欠番 10 キャリッジ 11 支持シャフト 12 ガイドシャフト 13 欠番 14 サスペンションホルダ 15 ワイヤ 16 フォーカスコイル 17 トラッキングコイル 18 ヨーク 19 マグネット 20 欠番 21 第1半導体レーザ 22 第2半導体レーザ 23 接合面(活性層) Reference Signs List 1 optical disk 2 optical unit 3 light receiving element 4 collimator lens 5 cylindrical lens 6 aperture filter 7 objective lens 8 lens holder 9 missing number 10 carriage 11 support shaft 12 guide shaft 13 missing number 14 suspension holder 15 wire 16 focus coil 17 tracking coil 18 yoke 19 magnet Reference Signs List 20 missing number 21 first semiconductor laser 22 second semiconductor laser 23 bonding surface (active layer)

フロントページの続き (72)発明者 古川 文信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H087 KA13 LA01 LA25 LA28 PA03 PA18 PB04 QA01 QA05 QA13 QA21 QA25 QA33 QA41 QA45 RA07 RA31 RA43 5D119 AA01 AA04 AA41 BA01 DA01 DA05 EC45 EC47 FA05 FA08 JA08 JA43 JC07 LB04 Continued on the front page (72) Inventor Fumikawa Furukawa 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.F-term (reference) 5D119 AA01 AA04 AA41 BA01 DA01 DA05 EC45 EC47 FA05 FA08 JA08 JA43 JC07 LB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の波長のレーザ光を射出する第1の光
源と、前記第1の波長よりも長い第2の波長のレーザ光
を射出する第2の光源とを有する2波長光源素子と、異
なる波長を有する2種類のレーザ光をそれぞれ異なる厚
みを有する媒体に合焦させる対物レンズとを有する光ピ
ックアップ装置であって、前記2種類のレーザ光を楕円
ビームから円形ビームに変換するシリンドリカルレンズ
を有し、前記第1の光源の光路長よりも前記第2の光源
の光路長を所定距離だけ長く前記第2の光源を配置した
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
1. A two-wavelength light source device comprising: a first light source for emitting a laser light of a first wavelength; and a second light source for emitting a laser light of a second wavelength longer than the first wavelength. And an objective lens for focusing two types of laser beams having different wavelengths onto media having different thicknesses, wherein the two types of laser beams are converted from an elliptical beam to a circular beam. An optical pickup device having a lens, wherein the second light source is disposed such that the optical path length of the second light source is longer than the optical path length of the first light source by a predetermined distance.
【請求項2】光ディスクの記録情報を再生しまたは情報
を記録する光ピックアップ装置であって、第1の波長の
レーザ光を射出する第1の光源と、前記第1の波長より
も長い第2の波長のレーザ光を射出する第2の光源とを
有する2波長光源素子と、異なる波長を有する2種類の
レーザ光をそれぞれ異なる厚みを有する媒体に合焦させ
る対物レンズと、前記2種類のレーザ光を平行光束に変
換するコリメータレンズと、前記2種類のレーザ光を楕
円ビームから円形ビームに変換するシリンドリカルレン
ズとを有し、前記2波長光源素子は前記第1の光源の光
路長よりも前記第2の光源の光路長を所定距離だけ長く
前記第2の光源を配置したことを特徴とする光ピックア
ップ装置。
2. An optical pickup device for reproducing information recorded on an optical disk or recording information, comprising: a first light source for emitting a laser beam of a first wavelength; and a second light source longer than the first wavelength. A two-wavelength light source element having a second light source that emits laser light of a different wavelength, an objective lens that focuses two types of laser light having different wavelengths on media having different thicknesses, and the two types of lasers A collimator lens that converts light into a parallel light beam; and a cylindrical lens that converts the two types of laser light from an elliptical beam to a circular beam. An optical pickup device, wherein the second light source is disposed by increasing the optical path length of the second light source by a predetermined distance.
【請求項3】前記2波長光源素子は前記第1の光源の光
路長よりも前記第2の光源を所定距離だけ光学系の光軸
方向に沿って前記コリメータレンズから遠ざける方向に
配置したことを特徴とする請求項2記載の光ピックアッ
プ装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the two-wavelength light source element is arranged in a direction in which the second light source is moved away from the collimator lens along the optical axis of the optical system by a predetermined distance from the optical path length of the first light source. The optical pickup device according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記所定距離は25μmから45μmの範
囲に設定したことを特徴とする請求項2または請求項3
に記載の光ピックアップ装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein said predetermined distance is set in a range of 25 μm to 45 μm.
An optical pickup device according to item 1.
【請求項5】前記2波長光源素子は前記第1の光源の接
合面と前記第2の光源の接合面とを互いに平行に収納
し、前記シリンドリカルレンズの曲面軸を前記接合面に
垂直な方向となるように、前記2波長光源素子と前記シ
リンドリカルレンズとを配置したことを特徴とする請求
項2から請求項4のいずれか1に記載の光ピックアップ
装置。
5. The two-wavelength light source element receives a joint surface of the first light source and a joint surface of the second light source in parallel with each other, and sets a curved surface axis of the cylindrical lens in a direction perpendicular to the joint surface. The optical pickup device according to any one of claims 2 to 4, wherein the two-wavelength light source element and the cylindrical lens are arranged such that:
【請求項6】異なる記録密度を有する光記録媒体に対し
て記録しあるいは再生する光ディスク装置であって、請
求項1から請求項5のいずれか1に記載の光ピックアッ
プ装置を用いたことを特徴とする光ディスク装置。
6. An optical disk device for recording or reproducing data on or from optical recording media having different recording densities, wherein the optical pickup device according to claim 1 is used. Optical disk device.
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