JP2002373442A - 光ピックアップおよび光記録媒体記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い製造精度および組立精度が必要なく、安
価に製造することができる光ピックアップおよび光記録
媒体記録再生装置を提供する。 【解決手段】 前記光源１４０２から出射された光ビー
ムは、前記第１光学素子１４０４、ビームスプリッタ１
４０８、第２光学素子１４０６をこの順番で通過するこ
とにより、前記第１、第２光学素子１４０４、１４０６
の作用で発散角が収束されて前記対物レンズ１４１０に
入射される。前記対物レンズ１４１０によって収束され
た光ビームは、前記光ディスク１０の情報記録面に照射
され、この情報記録面で反射された反射光ビームは前記
対物レンズ１４１０、第２光学素子１４０６、ビームス
プリッタ１４０８をこの順番で通過して前記光検出手段
１４１２に入射される。この結果、前記光検出手段１４
１２によって反射光ビームが検出され前記検出信号が前
記信号処理部１８に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップお
よび光記録媒体記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、無限光学系の光ピックアップの
構成図である。図３に示す光ピックアップ３０において
は、光源３２にから出射された光ビームは、３ビームを
生成するための回折格子３４を介してビームスプリッタ
３６で反射されてコリメータレンズ３８に入射され、平
行光に変換されて無限対物レンズ４０に入射され、収束
されて光ディスク１０の情報記録面上に照射される。前
記情報記録面で反射された反射光ビームは、前記無限対
物レンズ４０、コリメータレンズ３８、ビームスプリッ
タ３６をこの順番で通過して調整レンズ４２を介して光
検出手段４４に入射され、反射光ビームの検出がなされ
る。前記調整レンズ４２は、３ビームに分離された光ビ
ームの間隔を拡大して前記光検出手段４４に入射させる
ように倍率を拡大する作用を有している。このような無
限光学系の光ピックアップ３０では、前記コリメータレ
ンズ３８や調整レンズ４２が必要となるため、部品点数
が多く、光ピックアップの光ディスクの厚さ方向におけ
る寸法の小型化（以下、薄型化という）が難しく、コス
トもかかる欠点がある。

【０００３】図４は、半有限光学系の光ピックアップの
構成図である。図４に示す光ピックアップ５０において
は、光源５２にから出射された光ビームは、３ビームを
生成するための回折格子５４を介して中間レンズ５６に
入射され、次いでビームスプリッタ５８で反射されて有
限対物レンズ６０に入射され、収束されて光ディスク１
０の情報記録面上に照射される。前記情報記録面で反射
された反射光ビームは、前記有限対物レンズ６０、ビー
ムスプリッタ５８をこの順番で通過して光検出手段６２
に入射され、反射光ビームの検出がなされる。前記中間
レンズ５６は、前記光源５２から出射された光ビームの
発散角を収束することで前記有限対物レンズ６０に対す
る結合効率を向上させる作用を有している。このような
半有限光学系の光ピックアップ５０では、前記無限光学
系のピックアップ３０と違って、前記コリメータレンズ
３８や調整レンズ４２が不要となり、部品点数を削減す
ることが可能である。また、前記中間レンズ５６によっ
て光ビームが収束されるため、前記無限光学系のピック
アップ３０に比較してビームスプリッタ５８と有限対物
レンズ６０間の光ビームの有効径が細くなる。したがっ
て、ビームスプリッタ５８と有限対物レンズ６０間に光
路屈曲用のプリズムなどを設ける場合、このプリズムの
寸法が小さくて済み、光ピックアップの薄型化を図る上
で有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した半
有限光学系の光ピックアップ５０においては、前記中間
レンズ５６は光ビームの発散角を収束させるためにその
曲率が大きなものが必要である。したがって、前記温度
変化によって変形しやすいプラスチック材料で中間レン
ズ５６を構成することはできず、高価なガラス材料で構
成する必要がある。また、中間レンズ５６は曲率が大き
いため、高い製造精度および組立精度が必要となってい
る。このため、従来の半有限光学系の光ピックアップで
は製造コストを削減することが難しかった。本発明は、
このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的
とするところは、高い製造精度および組立精度が必要な
く、安価に製造することができる光ピックアップおよび
光記録媒体記録再生装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、光ビームを出射する光源と、前記光源から
出射された光ビームを入射してその発散角を小さくして
出射する発散角収束手段と、前記発散角収束手段から出
射された光ビームを光記録媒体の情報記録面に向けて収
束させて照射するとともに、前記光記録媒体から反射さ
れた反射光ビームを入射して出射させる対物レンズと、
前記反射光ビームを受光する光検出手段とを備えた光ピ
ックアップにおいて、前記発散角収束手段は、前記光源
と対物レンズの間に配設された第１光学素子と第２光学
素子とから構成され、前記第１光学素子は、前記光源寄
りの箇所に設けられ、前記第２光学素子は、前記第１光
学素子と前記対物レンズとの間の箇所に設けられている
ことを特徴とする。

【０００６】そのため、前記光源から出射された光ビー
ムは、前記第１、第２光学素子をこの順番で通過するこ
とにより、前記第１、第２光学素子の作用で発散角が収
束されて前記対物レンズに入射される。前記対物レンズ
によって収束された光ビームは、前記光記録媒体の情報
記録面に照射され、この情報記録面で反射された反射光
ビームは前記対物レンズを通過して前記光検出手段に入
射される。

【０００７】本発明は、前記目的を達成するため、光記
録媒体を回転駆動する駆動手段と、回転する前記光記録
媒体に対して光ビームを照射し、前記光記録媒体の情報
記録面からの反射光ビームを検出する光ピックアップ
と、前記光ピックアップからの検出信号に基づいて再生
信号を生成する信号処理部とを有する光記録媒体記録再
生装置であって、前記光ピックアップは、光源と、発散
角収束手段と、対物レンズと、光検出手段とを備え、前
記光源は光ビームを出射するように構成され、前記発散
角収束手段は前記光源から出射された光ビームを入射し
てその発散角を小さくして出射するように構成され、前
記対物レンズは前記発散角収束手段から出射された光ビ
ームを前記光記録媒体の情報記録面に向けて収束させて
照射するとともに、前記光記録媒体から反射された反射
光ビームを入射して出射させるように構成され、前記光
検出手段は前記反射光ビームを受光して検出するように
構成された光記録媒体記録再生装置において、前記発散
角収束手段は、前記光源と対物レンズの間に配設された
第１光学素子と第２光学素子とから構成され、前記第１
光学素子は、前記光源寄りの箇所に設けられ、前記第２
光学素子は、前記第１光学素子と前記対物レンズとの間
の箇所に設けられていることを特徴とする。

【０００８】そのため、前記光源から出射された光ビー
ムは、前記第１、第２光学素子をこの順番で通過するこ
とにより、前記第１、第２光学素子の作用で発散角が収
束されて前記対物レンズに入射される。前記対物レンズ
によって収束された光ビームは、前記光記録媒体の情報
記録面に照射され、この情報記録面で反射された反射光
ビームは前記対物レンズを通過して前記光検出手段に入
射される。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図２は本発明の実施の形態
の光ピックアップが組み込まれた光記録媒体記録再生装
置の構成図である。図２に示すように、光記録媒体記録
再生装置１００は、例えばＣＤ−Ｒなどの光ディスク１
０（光記録媒体）を回転駆動する駆動手段を構成するス
ピンドルモータ１２と、回転される光ディスク１０の情
報記録面に光ビームを照射するとともに、前記情報記録
面からの反射光ビームを検出する光ピックアップ１４
と、前記光ピックアップ１４を前記光ディスク１０の径
方向に移動させるための送りモータ１６と、信号処理部
１８と、サーボ制御部２０とを備えている。前記信号処
理部１８は、前記光ピックアップ１４の光源１４０２
（図１参照）を駆動することにより前記光ディスク１０
に対する情報の記録を行うとともに、前記光ピックアッ
プ１４で検出された信号に基づいて情報の再生を行うも
のである。前記サーボ制御部２０は、前記光ピックアッ
プ１４で検出され前記信号処理部１８によって生成され
たフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号
に基づいて前記光ピックアップ１４の対物レンズ１４１
０（図１参照）を保持する図略の２軸アクチュエータの
フォーカシング方向およびトラッキング方向への駆動を
サーボ制御するものである。また、前記サーボ制御部２
０は、前記スピンドルモータ１２および送りモータ１４
のサーボ制御も行うように構成されている。

【００１０】図１は、本発明の実施の形態の光ピックア
ップの構成図である。本実施の形態では、前記光ピック
アップ１４におけるトラッキングエラー信号の検出方法
が３ビーム方式であり、フォーカスエラー信号の検出方
法が非点収差方式であるものとして説明する。図１に示
すように、前記光ピックアップ１４は、光源１４０２、
ビームスプリッタ１４０８、対物レンズ１４１０、光検
出手段１４１２を備えるとともに、第１光学素子１４０
４と第２光学素子１４０６とを備えて構成されている。

【００１１】前記光源１４０２は、光ビームを出射する
ように構成されている。前記第１光学素子１４０４は、
前記光源１４０２と前記ビームスプリッタ１４０８との
間に配設され、前記第２光学素子１４０６は、前記ビー
ムスプリッタ１４０８と前記対物レンズ１４１０との間
に配設されている。本実施の形態では、前記第１、第２
光学素子１４０４、１４０６はプラスチック材料によっ
て構成されている。前記第１光学素子１４０４は、前記
ビームスプリッタ１４０８に面した箇所に設けられたレ
ンズ１４０４Ａと、前記レンズ１４０４Ａの光源１４０
２に面した箇所に一体的に設けられた回折格子１４０４
Ｂとから構成されている。前記レンズ１４０４Ａは、前
記光源１４０２から出射された光ビームを入射してその
発散角を小さくして出射するパワーを有している。前記
回折格子１４０４Ｂは、前記光源１４０２から出射され
た光ビームから３ビームを生成するように構成されてい
る。

【００１２】前記ビームスプリッタ１４０８は、前記第
１光学素子１４０４を通過した光ビームを反射して前記
第２光学素子１４０６を介して前記対物レンズ１４１０
に導くとともに、前記光ディスク１０の情報記録面で反
射され、前記対物レンズ１４１０と第２光学素子１４０
６を通過した反射光ビームを前記光検出手段１４１２に
通過させるように構成されている。また、前記ビームス
プリッタ１４０８は、前記第１光学素子１４０４を通過
した光ビームを反射する際に、光ビームに非点収差を与
える作用を有している。前記第２光学素子１４０６は、
前記ビームスプリッタ１４０８から入射された光ビーム
の発散角をさらに小さくして出射するパワーを有してい
る。

【００１３】前記対物レンズ１４１０は、有限対物レン
ズであり、前記第２光学素子１４０６から出射された光
ビームを前記光ディスク１０の情報記録面に向けて収束
させて照射するとともに、前記光記録媒体から反射され
た反射光ビームを入射して前記第２光学素子１４０６に
出射させるように構成されている。前記光検出手段１４
１２は、前記ビームスプリッタ１４０８を通過した反射
ビームを受光して検出信号を出力するように構成されて
いる。前記検出信号は、３ビームに対応したトラッキン
グエラー信号を生成するため信号、非点収差方式に対応
したフォーカスエラー信号を生成するための信号、ＲＦ
信号（再生信号）を生成するための信号を含んでいる。

【００１４】なお、本実施の形態では、前記第１、第２
光学素子１４０４、１４０６によって本発明の発散角収
束手段が構成されている。

【００１５】次に、作用について説明する。前記光源１
４０２から出射された光ビームは、前記第１光学素子１
４０４、ビームスプリッタ１４０８、第２光学素子１４
０６をこの順番で通過することにより、前記第１、第２
光学素子１４０４、１４０６の作用で発散角が収束され
て前記対物レンズ１４１０に入射される。これにより、
前記光源１４０２から出射された光ビームの前記対物レ
ンズ１４１０に対する結合効率を高めることができる。
前記対物レンズ１４１０によって収束された光ビーム
は、前記光ディスク１０の情報記録面に照射され、この
情報記録面で反射された反射光ビームは前記対物レンズ
１４１０、第２光学素子１４０６、ビームスプリッタ１
４０８をこの順番で通過して前記光検出手段１４１２に
入射される。この結果、前記光検出手段１４１２によっ
て反射光ビームが検出され前記検出信号が前記信号処理
部１８に入力される。

【００１６】したがって、本実施の形態によれば、前記
光源１４０２から出射された光ビームの発散角を前記第
１、第２光学素子１４０４、１４０６の２つの光学素子
によって収束させる構成としている。このため、前記第
１、第２光学素子１４０４、１４０６のそれぞれが有す
る発散角を収束するパワーは小さくて済むので、その曲
率が小さなものでよい。これにより、前記第１、第２光
学素子１４０４、１４０６に高い製造精度および組立精
度が必要なく、製造コストを削減する上で有利である。
また、前記第１、第２光学素子１４０４、１４０６のそ
れぞれが有する発散角を収束するパワーは小さくて済む
ので、発散角を収束するパワーがガラス材料よりも劣る
プラスチック材料を用いることが可能となり、高価なガ
ラス材料に代えて安価なプラスチック材料を採用するこ
とができコスト削減の上で有利である。また、前記第
１、第２光学素子１４０４、１４０６の曲率が小さなも
のでよいので、これらをプラスチック材料で形成したと
しても、温度変化によるデフォーカスの影響をうけにく
くなる。また、前記第１光学素子１４０４をプラスチッ
ク材料で構成することにより、前記回折格子１４０４Ｂ
を一体的に設けることができ、部品点数を削減すること
ができる。また、本実施の形態では、前記第２光学素子
１４０６が温度変化により変形してデフォーカスを生じ
たとしても、第２光学素子１４０６を前記光ビームが往
復して通過することになるため、デフォーカスの影響を
キャンセルすることができる。また、前記第２光学素子
１４０６を前記ビームスプリッタ１４０８と対物レンズ
１４１０の間の箇所に配設する構成としたので、前記第
２光学素子１４０６における光ビームを収束するパワー
を強めに設計するとともに、前記対物レンズ１４１０に
おける光ビームを収束するパワーを弱めに設計すること
により、対物レンズ１４１０の薄型化および光路長の短
縮化を図ることができ、光ピックアップの薄型化を図る
上で有利となる。

【００１７】なお、前記第１、第２光学素子１４０４、
１４０６の一方または双方をプラスチック材料で構成す
るか、ガラス材料で構成するかは任意である。また、前
記光源１４０２から出射される光ビームと、前記対物レ
ンズ１４１０から出射される反射光ビームとを分離する
光分離手段として前記ビームスプリッタ１４０８を用い
たが、本発明はこれに限定されるものではない。また、
本発明において、トラッキングエラー信号およびフォー
カシングエラー信号の検出方法は本実施の形態の例に限
定されるものではなく任意である。また、本発明におい
て、光ディスクの種類はＣＤ−Ｒに限定されるものでは
ない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ピック
アップおよび光記録媒体記録再生装置によれば、前記第
１、第２光学素子に高い製造精度および組立精度が必要
なく、製造コストを削減する上で有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の光ピックアップの構成図
である。

【図２】本発明の実施の形態の光ピックアップが組み込
まれた光記録媒体記録再生装置の構成図である。

【図３】無限光学系の光ピックアップの一例を示す構成
図である。

【図４】半有限光学系の光ピックアップの一例を示す構
成図である。

【符号の説明】

１００……光記録媒体記録再生装置、１０……光ディス
ク、１４……光ピックアップ、１４０２……光源、１４
０４……第１光学素子、１４０６……第２光学素子、１
４０８……ビームスプリッタ、１４１０……対物レン
ズ、１４１２……光検出手段。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射する光源と、 前記光源から出射された光ビームを入射してその発散角
   を小さくして出射する発散角収束手段と、 前記発散角収束手段から出射された光ビームを光記録媒
   体の情報記録面に向けて収束させて照射するとともに、
   前記光記録媒体から反射された反射光ビームを入射して
   出射させる対物レンズと、 前記反射光ビームを受光する光検出手段とを備えた光ピ
   ックアップにおいて、 前記発散角収束手段は、前記光源と対物レンズの間に配
   設された第１光学素子と第２光学素子とから構成され、 前記第１光学素子は、前記光源寄りの箇所に設けられ、 前記第２光学素子は、前記第１光学素子と前記対物レン
   ズとの間の箇所に設けられている、 ことを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記第１光学素子と第２光学素子との間
   に光分離手段が配設され、前記光源から出射された光ビ
   ームは、前記第１光学素子と前記光分離手段と前記第２
   光学素子とをこの順番で通過して前記対物レンズに導か
   れ、前記光記録媒体の記録面で反射された反射光ビーム
   は、前記対物レンズと前記第２光学素子と前記光分離手
   段とをこの順番で通過して前記光検出手段に導かれるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１記載の光
   ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記光分離手段はビームスプリッタから
   構成されていることを特徴とする請求項２記載の光ピッ
   クアップ。
4. 【請求項４】 前記対物レンズおよび前記発散角収束手
   段は半有限光学系を構成することを特徴とする請求項１
   記載の光ピックアップ。
5. 【請求項５】 前記第１光学素子および第２光学素子の
   一方または双方がプラスチック材料から形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 前記光源と前記発散収束手段との間に前
   記光ビームを３ビームに分離する回折格子が配設されて
   いることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
7. 【請求項７】 前記回折格子は前記第１光学素子に設け
   られていることを特徴とする請求項６記載の光ピックア
   ップ。
8. 【請求項８】 光記録媒体を回転駆動する駆動手段と、 回転する前記光記録媒体に対して光ビームを照射し、前
   記光記録媒体の情報記録面からの反射光ビームを検出す
   る光ピックアップと、 前記光ピックアップからの検出信号に基づいて再生信号
   を生成する信号処理部とを有する光記録媒体記録再生装
   置であって、 前記光ピックアップは、光源と、発散角収束手段と、対
   物レンズと、光検出手段とを備え、 前記光源は光ビームを出射するように構成され、 前記発散角収束手段は前記光源から出射された光ビーム
   を入射してその発散角を小さくして出射するように構成
   され、 前記対物レンズは前記発散角収束手段から出射された光
   ビームを前記光記録媒体の情報記録面に向けて収束させ
   て照射するとともに、前記光記録媒体から反射された反
   射光ビームを入射して出射させるように構成され、 前記光検出手段は前記反射光ビームを受光して検出する
   ように構成された光記録媒体記録再生装置において、 前記発散角収束手段は、前記光源と対物レンズの間に配
   設された第１光学素子と第２光学素子とから構成され、 前記第１光学素子は、前記光源寄りの箇所に設けられ、 前記第２光学素子は、前記第１光学素子と前記対物レン
   ズとの間の箇所に設けられている、 ことを特徴とする光記録媒体記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記第１光学素子と第２光学素子との間
   に光分離手段が配設され、前記光源から出射された光ビ
   ームは、前記第１光学素子と前記光分離手段と前記第２
   光学素子とをこの順番で通過して前記対物レンズに導か
   れ、前記光記録媒体の記録面で反射された反射光ビーム
   は、前記対物レンズと前記第２光学素子と前記光分離手
   段とをこの順番で通過して前記光検出手段に導かれるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項８記載の光
   記録媒体記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記光分離手段はビームスプリッタか
    ら構成されていることを特徴とする請求項９記載の光記
    録媒体記録再生装置。
11. 【請求項１１】 前記対物レンズおよび前記発散角収束
    手段は半有限光学系を構成することを特徴とする請求項
    ８記載の光記録媒体記録再生装置。
12. 【請求項１２】 前記第１光学素子および第２光学素子
    の一方または双方がプラスチック材料から形成されてい
    ることを特徴とする請求項８記載の光記録媒体記録再生
    装置。
13. 【請求項１３】 前記光源と前記発散収束手段との間に
    前記光ビームを３ビームに分離する回折格子が配設され
    ていることを特徴とする請求項８記載の光記録媒体記録
    再生装置。
14. 【請求項１４】 前記回折格子は前記第１光学素子に設
    けられていることを特徴とする請求項１３記載の光記録
    媒体記録再生装置。