JP2003157568A - 光学ヘッドおよび光ディスク記録再生装置 - Google Patents

光学ヘッドおよび光ディスク記録再生装置

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JP2003157568A
JP2003157568A JP2001351012A JP2001351012A JP2003157568A JP 2003157568 A JP2003157568 A JP 2003157568A JP 2001351012 A JP2001351012 A JP 2001351012A JP 2001351012 A JP2001351012 A JP 2001351012A JP 2003157568 A JP2003157568 A JP 2003157568A
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Katsutoshi Sato
克利 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DVDの再生用(または記録再生用)とCD
−R/RWの記録再生用とを兼ねる光学ヘッドで、小型
化およびコストダウンを実現できるとともに、トラッキ
ングエラー信号などを確実に検出できるようにする。 【解決手段】 集積素子11として、DVD用の波長6
50nmの半導体レーザ12と、DVD用とCD−R/
RW用に共用の受光部13とを、共通の基板上に集積
し、一つのパッケージ内に収納した素子を設け、集積素
子11の外部に、CD−R/RW用の波長780nmの
高出力の半導体レーザ21を設ける。集積素子11とビ
ームスプリッタ16との間に、光軸補正素子15を配置
する。光軸補正素子15としては、ステップホログラム
やブレーズホログラムなどを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクの記
録再生用の光学ヘッド、および、その光学ヘッドによっ
て光ディスクの記録再生を行う光ディスク記録再生装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】DVD(Digital Versat
ile Disc)の再生用または記録再生用と、CD
−R(Compact Disc Recordabl
e:一度だけ書き込み可能なCD)またはCD−RW
(Compact Disc Rewritable:
書き替え可能なCD)の記録再生用とを兼ねる、いわゆ
るDVD/CD−R/RWコンボ用の光学ヘッドとし
て、省スペースや高信頼性を意図して、DVDの再生用
または記録再生用としては、650nmの波長のレーザ
光を出射するレーザと、このレーザの出射光によるDV
Dからの戻り光を受光する受光部とを、共通の基板上に
集積し、一つのパッケージ内に収納した、DVD用の集
積素子を用いたものが考えられている。
【0003】この場合、CD−R/RWの記録再生用と
しては、780nmの波長のレーザ光を出射するレーザ
と、このレーザの出射光によるCD−R/RWからの戻
り光を受光する受光部とを、共通の基板上に集積し、一
つのパッケージ内に収納した、CD−R/RW用の集積
素子を用いる方法と、CD−R/RW用のレーザおよび
CD−R/RW専用の受光部を、それぞれディスクリー
ト素子として構成する方法とが考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CD−
R/RWの記録再生用にCD−R/RW用の集積素子を
用いる方法は、CD−R/RW用のレーザをディスクリ
ート素子として構成する場合と比べて、放熱などが難し
くなることから、集積素子内のレーザをCD−R/RW
の記録再生用に高出力のものとすることが難しく、高倍
速対応の光学系を実現することが難しいとともに、高出
力レーザの歩留まりが低くなることから、CD−R/R
W用の集積素子のコストアップ、したがって光学ヘッド
のコストアップを来たす。
【0005】また、CD−R/RW用のレーザおよびC
D−R/RW専用の受光部を、それぞれディスクリート
素子として構成する方法は、素子数が増加するだけでな
く、DVD用の光路とCD−R/RW用の光路を対物レ
ンズ側で合成する光分岐素子以外に、CD−R/RW用
に往路と復路を分離する光分岐素子を必要とするので、
光学ヘッドの小型化が難しいとともに、光学ヘッドのコ
ストアップを来たす。
【0006】さらに、いずれの方法も、DVD用の集積
素子内の受光部と、CD−R/RW用の集積素子内の受
光部、またはディスクリート素子としてのCD−R/R
W専用の受光部との距離が離れるので、回路配線が複雑
になる。
【0007】そこで、小型化およびコストダウンを実現
でき、かつ回路配線を簡略化できる光学ヘッドとして、
図4に示すように、DVD用の集積素子内の受光部をD
VD用とCD−R/RW用に共用することが考えられ
る。
【0008】すなわち、この光学ヘッドでは、集積素子
11として、DVD用の波長650nmの半導体レーザ
12と、DVD用とCD−R/RW用に共用の受光部1
3とを、共通の基板上に集積し、一つのパッケージ内に
収納した素子を設け、集積素子11の外部に、CD−R
/RW用の波長780nmの高出力の半導体レーザ21
を設ける。
【0009】集積素子11のパッケージの窓上には、往
路と復路を分離するためのホログラム14を取り付け
る。光学ヘッドとしては、そのほか、ビームスプリッタ
16、コリメータレンズ18、対物レンズ19、および
グレーティング22を配置する。
【0010】DVD1は、それぞれ厚さ0.6mmの貼
り合わされた2枚のディスクのうちの1枚であり、CD
−R/RW2は、厚さ1.2mmのディスクである。
【0011】この光学ヘッドでは、DVD再生時または
DVD記録再生時には、集積素子11内のDVD用の半
導体レーザ12からの波長650nmのレーザ光Bd
を、ホログラム14を介して、ビームスプリッタ16に
入射させて、ビームスプリッタ16の光分岐膜16aを
透過させ、コリメータレンズ18によって平行光とし、
対物レンズ19によってDVD1上に集光させる。
【0012】DVD1からの戻り光は、対物レンズ19
およびコリメータレンズ18を介して、ビームスプリッ
タ16の光分岐膜16aを透過させ、ホログラム14を
介して、集積素子11内の受光部13に入射させ、受光
部13で受光する。
【0013】CD−R/RW記録再生時には、CD−R
/RW用の半導体レーザ21のレーザチップ21aから
の波長780nmのレーザ光Bcを、グレーティング2
2を介して、ビームスプリッタ16に入射させて、ビー
ムスプリッタ16の光分岐膜16aで反射させ、コリメ
ータレンズ18によって平行光とし、対物レンズ19に
よってCD−R/RW2上に集光させる。
【0014】CD−R/RW2からの戻り光は、対物レ
ンズ19およびコリメータレンズ18を介して、ビーム
スプリッタ16の光分岐膜16aを透過させ、ホログラ
ム14を介して、集積素子11内の受光部13に入射さ
せ、受光部13で受光する。
【0015】この光学ヘッドでは、CD−R/RW用の
半導体レーザ21をディスクリート素子として構成する
ので、CD−R/RW用の半導体レーザ21を容易に高
出力のものとすることができ、容易に高倍速対応の光学
系を実現することができる。しかも、CD−R/RW用
の受光部としても、集積素子11内の受光部13を用い
るので、一つのビームスプリッタ16によって、DVD
用の光路とCD−R/RW用の光路を対物レンズ19側
で合成し、CD−R/RW用に往路と復路を分離するこ
とができ、光学ヘッドの小型化およびコストダウンを実
現することができる。さらに、集積素子11内の受光部
13をDVD用とCD−R/RW用に共用するので、回
路配線を簡略化することができる。
【0016】しかし、この光学ヘッドでは、DVD1と
CD−R/RW2の厚み(レーザ光の入射面から記録面
までの距離)の差などによって、DVD1からの戻り光
の焦点と、CD−R/RW2からの戻り光の焦点を、と
もに集積素子11内の受光部13の受光面上に位置させ
ることが難しく、例えば、DVD1からの戻り光の焦点
を受光部13の受光面上に位置させるように調整する
と、CD−R/RW2からの戻り光の焦点が受光部13
の受光面の手前に位置するようになる。
【0017】また、一般に光学ヘッドでは、対物レンズ
を主点を中心に揺動させて、ディスク上でコマ収差が無
くなるようにスキュー(対物レンズのディスクに対する
傾き)を調整する。図4の光学ヘッドでも、同様にスキ
ューを調整する。
【0018】しかし、DVD上とCD−R/RW上で
は、必ずしもコマ収差が等しくならず、DVDとCD−
R/RWでは、必ずしもスキュー特性(ディスクの傾き
に対するコマ収差などの特性)が等しくならない。
【0019】そのため、図4の光学ヘッドでは、DVD
1上でコマ収差が無くなるように、DVD1についてス
キューを調整すると、CD−R/RW2上ではコマ収差
が残留してしまうことがあり、逆に、CD−R/RW2
上でコマ収差が無くなるように、CD−R/RW2につ
いてスキューを調整すると、DVD1上ではコマ収差が
残留してしまうことがある。
【0020】そのため、図4の光学ヘッドでは、例え
ば、DVD1上でコマ収差が無くなるように、DVD1
についてスキューを調整した上で、CD−R/RW用の
半導体レーザ21の発光点を、半導体レーザ21から出
射されるレーザ光Bcの光軸に垂直な面内で動かして、
CD−R/RW2上での残留コマ収差を除去する。
【0021】しかし、このように半導体レーザ21の発
光点を動かすと、CD−R/RW2からの戻り光の焦点
が、戻り光の光軸に垂直な面内で移動して、DVD1か
らの戻り光の焦点と、CD−R/RW2からの戻り光の
焦点を、受光部13の受光面の面方向において同じ位置
に合わせることができなくなる。
【0022】そこで、この発明は、第1種類の光ディス
クの再生用または記録再生用と第2種類の光ディスクの
記録再生用とを兼ねる光学ヘッドにおいて、集積素子内
の受光部を2種類の光ディスクに共用することによっ
て、小型化およびコストダウンを実現でき、回路配線を
簡略化できるだけでなく、2種類の光ディスクからの戻
り光の焦点を、戻り光の光軸方向において受光部の受光
面上に位置させることができるとともに、受光面の面方
向において同じ位置に合わせることができ、第1種類の
光ディスクの再生時または記録再生時にも、第2種類の
光ディスクの記録再生時にも、集積素子内の受光部によ
ってフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号な
どを確実に検出することができるようにしたものであ
る。
【0023】
【課題を解決するための手段】この発明の光学ヘッド
は、第1種類の光ディスク用の第1の波長のレーザ光を
出射する第1のレーザと、第1種類の光ディスクおよび
第2種類の光ディスクに共用の受光部とが集積された集
積素子と、第2種類の光ディスク用の第2の波長のレー
ザ光を出射する第2のレーザと、前記第1のレーザの出
射光を前記第1種類の光ディスク上に集光し、かつ前記
第2のレーザの出射光を前記第2種類の光ディスク上に
集光する対物レンズと、前記第1のレーザおよび前記第
2のレーザのうちの、一方のレーザの出射光を透過させ
て前記対物レンズに入射させ、かつ他方のレーザの出射
光を反射させて前記対物レンズに入射させるとともに、
前記第1のレーザの出射光による前記第1種類の光ディ
スクからの戻り光、および前記第2のレーザの出射光に
よる前記第2種類の光ディスクからの戻り光を、それぞ
れ透過または反射させて前記受光部に入射させる光分岐
素子と、この光分岐素子と前記集積素子との間に配置さ
れた光軸補正素子と、を備えるものとする。
【0024】
【発明の実施の形態】〔光学ヘッドの実施形態…図1お
よび図2〕図1は、この発明の光学ヘッドの一例を示
す。
【0025】この例では、集積素子11として、DVD
用の波長650nmの半導体レーザ12と、DVD用と
CD−R/RW用に共用の受光部13とを、共通の基板
上に集積し、一つのパッケージ内に収納した素子を設
け、集積素子11の外部に、CD−R/RW用の波長7
80nmの高出力の半導体レーザ21を設ける。
【0026】受光部13は、再生信号、フォーカスエラ
ー信号およびトラッキングエラー信号の検出用に分割さ
れた複数の受光素子によって構成するが、特にCD−R
/RWの記録再生用に、DPP法(差動プッシュプル
法)などの方法によってトラッキングエラーを検出でき
るように構成する。
【0027】集積素子11のパッケージの窓上には、往
路と復路を分離するためのホログラム14を取り付け
る。光学ヘッド10としては、そのほか、光軸補正素子
15、ビームスプリッタ16、1/4波長板17、コリ
メータレンズ18、対物レンズ19、グレーティング2
2、カップリングレンズ23、およびパワーモニタ用受
光素子25を配置する。
【0028】光軸補正素子15としては、例えば、図2
に示すようなステップホログラムを用いる。図2(A)
は、その断面図、図2(B)は、その平面図である。
【0029】この光軸補正素子15は、複数のステップ
によって一つの山を形成し、かつ複数の山が連なるよう
に、ステップ15aを連続的に形成したもので、一つの
ステップの高さを空気層に換算して650nmとする。
【0030】この光軸補正素子15では、DVD用の波
長650nmのレーザ光は、光軸補正素子15に入射し
たとき、0次光として光軸補正素子15を透過するのに
対して、CD−R/RW用の波長780nmのレーザ光
は、光軸補正素子15に入射したとき、1次光(+1次
光または−1次光)として回折され、波面変換される。
【0031】したがって、光軸補正素子15は、波長7
80nmの戻り光が入射したとき、その焦点位置を遠ざ
けることができるとともに、戻り光の光軸に垂直な面内
で位置を調整することによって、これに入射する波長7
80nmの戻り光の焦点位置を、戻り光の光軸に垂直な
面内で移動させることができる。
【0032】1/4波長板17は、諸特性を高めるため
のものであり、カップリングレンズ23は、光利用効率
を高め、倍率を調整するためのものである。
【0033】パワーモニタ用受光素子25は、特にCD
−R/RWの記録時、半導体レーザ21の出射光Bcを
受光して、その光量を検出し、ディスク上のスポットの
光量が所定の値になるように半導体レーザ21の駆動を
制御するためのもので、例えば、半導体レーザ21の出
射光Bcの5〜20%程度が、ビームスプリッタ16の
光分岐膜16aを透過して、パワーモニタ用受光素子2
5で受光される。パワーモニタ用受光素子25の受光面
には、レンズ24が取り付けられる。
【0034】この例の光学ヘッド10では、DVD再生
時またはDVD記録再生時には、集積素子11内のDV
D用の半導体レーザ12からの波長650nmのレーザ
光Bdを、ホログラム14および光軸補正素子15を介
して、ビームスプリッタ16に入射させて、ビームスプ
リッタ16の光分岐膜16aを透過させ、1/4波長板
17を介して、コリメータレンズ18によって平行光と
し、対物レンズ19によってDVD1上に集光させる。
【0035】DVD1からの戻り光は、対物レンズ1
9、コリメータレンズ18および1/4波長板17を介
して、ビームスプリッタ16の光分岐膜16aを透過さ
せて、光軸補正素子15に入射させ、光軸補正素子15
を透過した0次光を、ホログラム14を介して、集積素
子11内の受光部13に入射させる。
【0036】CD−R/RW記録再生時には、CD−R
/RW用の半導体レーザ21のレーザチップ21aから
の波長780nmのレーザ光Bcを、グレーティング2
2およびカップリングレンズ23を介して、ビームスプ
リッタ16に入射させて、ビームスプリッタ16の光分
岐膜16aで反射させ、1/4波長板17を介して、コ
リメータレンズ18によって平行光とし、対物レンズ1
9によってCD−R/RW2上に集光させる。
【0037】CD−R/RW2からの戻り光は、対物レ
ンズ19、コリメータレンズ18および1/4波長板1
7を介して、ビームスプリッタ16の光分岐膜16aを
透過させて、光軸補正素子15に入射させ、光軸補正素
子15で回折された1次光を、ホログラム14を介し
て、集積素子11内の受光部13に入射させる。
【0038】この場合、光軸補正素子15の戻り光の光
軸方向の位置を調整することによって、DVD再生時ま
たはDVD記録再生時には、DVD1からの戻り光の光
軸補正素子15を透過した0次光の焦点を受光部13の
受光面上に位置させることができるとともに、CD−R
/RW記録再生時には、CD−R/RW2からの戻り光
の光軸補正素子15で回折された1次光の焦点を受光部
13の受光面上に位置させることができる。
【0039】さらに、戻り光の光軸に垂直な面内で光軸
補正素子15の位置を調整することによって、DVD再
生時またはDVD記録再生時のDVD1からの戻り光の
光軸補正素子15を透過した0次光の焦点と、CD−R
/RW記録再生時のCD−R/RW2からの戻り光の光
軸補正素子15で回折された1次光の焦点を、受光部1
3の受光面の面方向において同じ位置に合わせることが
できる。
【0040】したがって、DVD再生時またはDVD記
録再生時にも、CD−R/RW記録再生時にも、集積素
子11内の受光部13によってフォーカスエラー信号や
トラッキングエラー信号などを確実に検出することがで
きる。
【0041】光軸補正素子15としては、図2に示した
ようなステップホログラム以外に、ブレーズホログラム
などを用いることができる。
【0042】集積素子11および光軸補正素子15と、
半導体レーザ21、グレーティング22およびカップリ
ングレンズ23とを、図1の例に対して入れ替えた光学
配置として、集積素子11内のDVD用の半導体レーザ
12からのレーザ光を、光分岐膜16aで反射させてD
VD1に入射させ、CD−R/RW用の半導体レーザ2
1からのレーザ光を、光分岐膜16aを透過させてCD
−R/RW2に入射させるとともに、DVD1およびC
D−R/RW2からの戻り光を、それぞれ光分岐膜16
aで反射させて集積素子11内の受光部13に入射させ
るように構成してもよい。
【0043】また、図1の例のようにCD−R/RW用
にカップリングレンズを用いる場合、カップリングレン
ズをグレーティングと一体化することもできる。
【0044】さらに、図1の例は、コリメータレンズ1
8を用い、対物レンズ19として無限対物レンズを用い
る場合であるが、コリメータレンズを用いず、対物レン
ズとして有限対物レンズを用いてもよい。
【0045】〔光ディスク記録再生装置の実施形態…図
3〕図3は、この発明の光ディスク記録再生装置の一例
を示す。
【0046】光学ヘッド10は、図1に示したような光
学系を備えるとともに、そのDVD用の半導体レーザ1
2およびCD−R/RW用の半導体レーザ21を駆動す
るドライバを含み、対物レンズ19をフォーカス方向お
よびトラッキング方向に駆動する2軸アクチュエータ2
9を含むものである。
【0047】DVD1またはCD−R/RW2は、スピ
ンドルモータ31によって回転駆動され、光学ヘッド1
0は、送りモータ32によって送り機構33が駆動され
ることによって、DVD1またはCD−R/RW2のラ
ジアル方向に送られる。
【0048】光学ヘッド10の図1に示したような集積
素子11内の受光部13の受光出力信号は、光学ヘッド
10からRFアンプ41に送出され、RFアンプ41か
らDSP(Digital Signal Proce
ssor)42に、再生信号RF、フォーカスエラー信
号FEおよびトラッキングエラー信号TEなどが送出さ
れる。また、DVD1またはCD−R/RW2の記録時
には、DSP42からRFアンプ41を通じて光学ヘッ
ド10に、記録信号が送出される。
【0049】DSP42は、コントローラ43によって
制御されて、ドライバ34を制御し、ドライバ34か
ら、スピンドルモータ31および送りモータ32に、そ
れぞれ駆動信号が送出されるとともに、光学ヘッド10
の2軸アクチュエータ29に、フォーカス制御用の駆動
信号FSおよびトラッキング制御用の駆動信号TSが送
出される。
【0050】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、第
1種類の光ディスクの再生用または記録再生用と第2種
類の光ディスクの記録再生用とを兼ねる光学ヘッドにお
いて、集積素子内の受光部を2種類の光ディスクに共用
することによって、小型化およびコストダウンを実現で
き、回路配線を簡略化できるだけでなく、2種類の光デ
ィスクからの戻り光の焦点を、戻り光の光軸方向におい
て受光部の受光面上に位置させることができるととも
に、受光面の面方向において同じ位置に合わせることが
でき、第1種類の光ディスクの再生時または記録再生時
にも、第2種類の光ディスクの記録再生時にも、集積素
子内の受光部によってフォーカスエラー信号やトラッキ
ングエラー信号などを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光学ヘッドの一例を示す図である。
【図2】光軸補正素子の一例を示す図である。
【図3】この発明の光ディスク記録再生装置の一例を示
す図である。
【図4】考えられる光学ヘッドの例を示す図である。
【符号の説明】
主要部については図中に全て記述したので、ここでは省
略する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA13 AA26 BA01 BB01 BB03 BB07 CD02 CD03 CD04 5D119 AA28 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 CA09 EA02 EA03 EC45 EC47 FA08 JA24 JA70 5D789 AA28 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 CA09 EA02 EA03 EC45 EC47 FA08 JA24 JA70

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1種類の光ディスク用の第1の波長のレ
    ーザ光を出射する第1のレーザと、第1種類の光ディス
    クおよび第2種類の光ディスクに共用の受光部とが集積
    された集積素子と、 第2種類の光ディスク用の第2の波長のレーザ光を出射
    する第2のレーザと、 前記第1のレーザの出射光を前記第1種類の光ディスク
    上に集光し、かつ前記第2のレーザの出射光を前記第2
    種類の光ディスク上に集光する対物レンズと、 前記第1のレーザおよび前記第2のレーザのうちの、一
    方のレーザの出射光を透過させて前記対物レンズに入射
    させ、かつ他方のレーザの出射光を反射させて前記対物
    レンズに入射させるとともに、前記第1のレーザの出射
    光による前記第1種類の光ディスクからの戻り光、およ
    び前記第2のレーザの出射光による前記第2種類の光デ
    ィスクからの戻り光を、それぞれ透過または反射させて
    前記受光部に入射させる光分岐素子と、 この光分岐素子と前記集積素子との間に配置された光軸
    補正素子と、 を備える光学ヘッド。
  2. 【請求項2】請求項1の光学ヘッドを備える光ディスク
    記録再生装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004003901A1 (ja) * 2002-06-28 2004-01-08 Victor Company Of Japan, Limited 光ピックアップ

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WO2004003901A1 (ja) * 2002-06-28 2004-01-08 Victor Company Of Japan, Limited 光ピックアップ
US7180845B2 (en) 2002-06-28 2007-02-20 Victor Company Of Japan, Limited Optical pickup

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