JP2003288735A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- optical pickup
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
- G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
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- G—PHYSICS
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
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- G—PHYSICS
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数を減らして生産性を高めると共に、
光効率を向上させた光ピックアップ装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 相異なる波長の光を照射する第１光源及
び第２光源が単一モジュールとして構成された光源モジ
ュールと、第１光源から照射された第１光を３ビームに
分光させ、第２光源から照射された第２光を透過させる
第１グレーティングと、第１光源から照射された第１光
を透過させ、第２光源から照射された第１光を３ビーム
に分光させる第２グレーティングと、光源モジュールか
ら照射された光を反射または透過させるビームスプリッ
タと、ビームスプリッタを経由した光をディスクに集束
させる対物レンズ及びディスクから反射された光を受光
して検出する光検出器を備える光ピックアップ装置であ
る。
光効率を向上させた光ピックアップ装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 相異なる波長の光を照射する第１光源及
び第２光源が単一モジュールとして構成された光源モジ
ュールと、第１光源から照射された第１光を３ビームに
分光させ、第２光源から照射された第２光を透過させる
第１グレーティングと、第１光源から照射された第１光
を透過させ、第２光源から照射された第１光を３ビーム
に分光させる第２グレーティングと、光源モジュールか
ら照射された光を反射または透過させるビームスプリッ
タと、ビームスプリッタを経由した光をディスクに集束
させる対物レンズ及びディスクから反射された光を受光
して検出する光検出器を備える光ピックアップ装置であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に係り、より詳細には、部品点数を減らして生産性を高
めると共に、光効率を向上させた光ピックアップ装置に
関する。
に係り、より詳細には、部品点数を減らして生産性を高
めると共に、光効率を向上させた光ピックアップ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１を参照すれば、従来の互換型光ピッ
クアップ装置は、略６５０ｎｍ波長の光を出射する第１
光源１００及びトラッキングサーボまたはフォーカシン
グサーボの具現のために前記第１光源１００からの光を
３ビームに分光する第１グレーティング１０３が一体形
に形成された第１ホルダー１０５と、略７８０ｎｍ波長
の光を出射する第２光源１１０及びトラッキングサーボ
またはフォーカシングサーボの具現のために前記第２光
源１１０からの光を３ビームに分光する第２グレーティ
ング１１３が一体形に形成された第２ホルダ１１５と、
を備える。前記第１ホルダ１０５及び第２ホルダ１１５
は各々独立的に備えられて相異なるところに配される。
前記第１光源１００はＤＶＤのように薄手のディスク１
０７向けであり、第２光源１１０はＣＤのように厚手の
ディスク１１７向けである。
クアップ装置は、略６５０ｎｍ波長の光を出射する第１
光源１００及びトラッキングサーボまたはフォーカシン
グサーボの具現のために前記第１光源１００からの光を
３ビームに分光する第１グレーティング１０３が一体形
に形成された第１ホルダー１０５と、略７８０ｎｍ波長
の光を出射する第２光源１１０及びトラッキングサーボ
またはフォーカシングサーボの具現のために前記第２光
源１１０からの光を３ビームに分光する第２グレーティ
ング１１３が一体形に形成された第２ホルダ１１５と、
を備える。前記第１ホルダ１０５及び第２ホルダ１１５
は各々独立的に備えられて相異なるところに配される。
前記第１光源１００はＤＶＤのように薄手のディスク１
０７向けであり、第２光源１１０はＣＤのように厚手の
ディスク１１７向けである。
【０００３】前記第１光源１００からの光は第１ビーム
スプリッタ１２０により反射されて第２ビームスプリッ
タ１２３を通った後に薄手のディスク１０７の方に向か
う。そして、前記薄手のディスク１０７から反射された
後、前記第１及び第２ビームスプリッタ１２０, １２３
を透過して光検出器１３０に受光される。さらに、前記
第２ビームスプリッタ１２３とディスク１０７との間の
光路上には、第１及び第２光源１００, １１０から照射
された光の経路を変える反射ミラー１２５と、光を平行
光にするコリメーティングレンズ１２７及び入射光をデ
ィスク１０７に集束させる対物レンズ１２９がさらに備
えられる。
スプリッタ１２０により反射されて第２ビームスプリッ
タ１２３を通った後に薄手のディスク１０７の方に向か
う。そして、前記薄手のディスク１０７から反射された
後、前記第１及び第２ビームスプリッタ１２０, １２３
を透過して光検出器１３０に受光される。さらに、前記
第２ビームスプリッタ１２３とディスク１０７との間の
光路上には、第１及び第２光源１００, １１０から照射
された光の経路を変える反射ミラー１２５と、光を平行
光にするコリメーティングレンズ１２７及び入射光をデ
ィスク１０７に集束させる対物レンズ１２９がさらに備
えられる。
【０００４】一方、前記第２光源１１０から照射された
光は第２グレーティング１１３を通って第２ビームスプ
リッタ１２３及び反射ミラー１２５により反射された
後、コリメーティングレンズ１２７及び対物レンズ１２
９を経由して厚手のディスク１１７に光スポットとして
結ばれる。次に、前記厚手のディスク１１７から反射さ
れた光は前記対物レンズ１２９、コリメーティングレン
ズ１２７、反射ミラー１２５、第２及び第１ビームスプ
リッタ１２３, １２０を透過して光検出器１３０に受光
される。ここで、前記第１及び第２ビームスプリッタ１
２０, １２３は前記第１及び第２光源１００, １１０か
ら照射された光を略５０：５０に分光して５０％の光の
みを用いるために、光効率が極めて低い。
光は第２グレーティング１１３を通って第２ビームスプ
リッタ１２３及び反射ミラー１２５により反射された
後、コリメーティングレンズ１２７及び対物レンズ１２
９を経由して厚手のディスク１１７に光スポットとして
結ばれる。次に、前記厚手のディスク１１７から反射さ
れた光は前記対物レンズ１２９、コリメーティングレン
ズ１２７、反射ミラー１２５、第２及び第１ビームスプ
リッタ１２３, １２０を透過して光検出器１３０に受光
される。ここで、前記第１及び第２ビームスプリッタ１
２０, １２３は前記第１及び第２光源１００, １１０か
ら照射された光を略５０：５０に分光して５０％の光の
みを用いるために、光効率が極めて低い。
【０００５】前記第１ビームスプリッタ１２０と光検出
器１３０との間には非点収差レンズ１３２が備えられ
る。この非点収差レンズ１３２はレンズ面の曲率が一様
に構成されたものではなく、縦方向と横方向とで互いに
異なるように構成されて非点収差を生じさせるレンズで
ある。この非点収差レンズ１３２は前記コリメーティン
グレンズ１２７と結合されて光検出器に結ばれる光を大
きくするだけではなく、第１ビームスプリッタ１２０を
通った光にできたコマ収差を除去するように前記第１ビ
ームスプリッタ１２０が傾いた方向とは反対の方向に斜
めに配される。また、レンズ面の横方向及び縦方向の曲
率を互いに異ならせて製造することにより非点収差を生
じさせるが、このようにして生じた非点収差を用いて非
点収差法によるフォーカシングエラー検出を行う。
器１３０との間には非点収差レンズ１３２が備えられ
る。この非点収差レンズ１３２はレンズ面の曲率が一様
に構成されたものではなく、縦方向と横方向とで互いに
異なるように構成されて非点収差を生じさせるレンズで
ある。この非点収差レンズ１３２は前記コリメーティン
グレンズ１２７と結合されて光検出器に結ばれる光を大
きくするだけではなく、第１ビームスプリッタ１２０を
通った光にできたコマ収差を除去するように前記第１ビ
ームスプリッタ１２０が傾いた方向とは反対の方向に斜
めに配される。また、レンズ面の横方向及び縦方向の曲
率を互いに異ならせて製造することにより非点収差を生
じさせるが、このようにして生じた非点収差を用いて非
点収差法によるフォーカシングエラー検出を行う。
【０００６】前記第１及び第２光源１００, １１０から
出射された光は前記第１及び第２グレーティング１０
３, １１３により３ビームに分光され、これら３ビーム
を用いて前記薄手のディスク１０７に対しては差動プッ
シュプル（ＤＰＰ： Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓ
ｈ−Ｐｕｌｌ）法により、そして前記厚手のディスク１
１７に対しては３ビーム法またはプッシュプル法により
フォーカシングエラー検出を行う。前記ＤＰＰ法、３ビ
ーム法及びプッシュプル法については既に公知であるた
め、ここではその詳細な説明を省く。
出射された光は前記第１及び第２グレーティング１０
３, １１３により３ビームに分光され、これら３ビーム
を用いて前記薄手のディスク１０７に対しては差動プッ
シュプル（ＤＰＰ： Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓ
ｈ−Ｐｕｌｌ）法により、そして前記厚手のディスク１
１７に対しては３ビーム法またはプッシュプル法により
フォーカシングエラー検出を行う。前記ＤＰＰ法、３ビ
ーム法及びプッシュプル法については既に公知であるた
め、ここではその詳細な説明を省く。
【０００７】前記の如き構成によれば、単一のピックア
ップ装置によりＣＤ及びＤＶＤに／から情報を互換的に
記録／再生できる。ところが、従来の光ピックアップ装
置はＣＤ向けの光源及びグレーティングと、ＤＶＤ向け
の光源及びグレーティングとが別々に備えられ、ビーム
スプリッタが２つも備えられるなど、部品点数が多くて
材料コストが高く、光学整列のために調整すべき部分が
多くなるために生産性が下がり、不良品の発生確率が部
品点数の少ない場合に比べて相対的に高い。換言すれ
ば、光ピックアップ装置に採用される部品はレンズの焦
点距離及び光学距離に応じて設計されてそれらの位置が
定まるが、この時、各部品に設計公差または製造公差な
どが出来ざるを得ない。また、部品点数が多くなるほど
各部品の公差が高まり、これにより光源から照射された
光がディスクに正確に焦点を結べなくなるため、信号の
感度が落ちる。さらに、ディスクに光が非対称的に結ば
れる場合、光の位置に応じて光量に違いができて光検出
器に結ばれる光が非対称になり、その結果、ジッタが増
えるなど多くの問題点を引き起こす。
ップ装置によりＣＤ及びＤＶＤに／から情報を互換的に
記録／再生できる。ところが、従来の光ピックアップ装
置はＣＤ向けの光源及びグレーティングと、ＤＶＤ向け
の光源及びグレーティングとが別々に備えられ、ビーム
スプリッタが２つも備えられるなど、部品点数が多くて
材料コストが高く、光学整列のために調整すべき部分が
多くなるために生産性が下がり、不良品の発生確率が部
品点数の少ない場合に比べて相対的に高い。換言すれ
ば、光ピックアップ装置に採用される部品はレンズの焦
点距離及び光学距離に応じて設計されてそれらの位置が
定まるが、この時、各部品に設計公差または製造公差な
どが出来ざるを得ない。また、部品点数が多くなるほど
各部品の公差が高まり、これにより光源から照射された
光がディスクに正確に焦点を結べなくなるため、信号の
感度が落ちる。さらに、ディスクに光が非対称的に結ば
れる場合、光の位置に応じて光量に違いができて光検出
器に結ばれる光が非対称になり、その結果、ジッタが増
えるなど多くの問題点を引き起こす。
【０００８】一方、光ピックアップ装置が取り付けられ
るプレーヤにはディスクを回転させるモータ及び多数の
チップが存在する。このため、ディスクの再生時にモー
タやチップから多くの熱が生じ、この熱を冷やすための
ファンが設けられているにも拘わらず、内部温度が６０
℃まで高まることもある。ところで、ピックアップ装置
内部の部品は紫外線（ＵＶ）ボンドにより貼り付けられ
ており、高温ではボンドにより貼り付けられた部位が捩
れたり膨らんだりする。これにより、光部品の位置が変
わって光軸から外れ、これは信号再生能力を低下させる
要因となる。この理由から、できる限り部品点数を減ら
してボンドによる貼り付け部位を狭める必要がある。
るプレーヤにはディスクを回転させるモータ及び多数の
チップが存在する。このため、ディスクの再生時にモー
タやチップから多くの熱が生じ、この熱を冷やすための
ファンが設けられているにも拘わらず、内部温度が６０
℃まで高まることもある。ところで、ピックアップ装置
内部の部品は紫外線（ＵＶ）ボンドにより貼り付けられ
ており、高温ではボンドにより貼り付けられた部位が捩
れたり膨らんだりする。これにより、光部品の位置が変
わって光軸から外れ、これは信号再生能力を低下させる
要因となる。この理由から、できる限り部品点数を減ら
してボンドによる貼り付け部位を狭める必要がある。
【０００９】別の問題は、記録可能なディスクは読み取
り専用のディスクに比べて材質上光の反射率が低いとい
うことである。このように反射率が低ければ、反射され
る光量が少なくて信号検出の上で不利であり、しかもノ
イズの影響が大になる。このため、記録可能なディスク
に用いられる光源は読み取り専用のディスクに用いられ
る光源に比べてパワーを高めなければならない。光パワ
ーを高めるためには、図２Ｂに示されたように、シング
ルモードのレーザ光源を用いることになる。ところが、
シングルモードのレーザ光源を用いれば、光パワーを高
める上では効果的であるとはいえ、ノイズによる影響を
解消する上では不利な側面がある。従って、ノイズに対
する対応力を強めるために、図２Ａに示されたように、
マルチモードのレーザ光源を用いる。７８０ｎｍ波長帯
のレーザ光源に対しては光パワーの高いマルチモードの
レーザ光源が開発されている。これに対し、現在６５０
ｎｍ波長帯のレーザ光源においては高パワーのマルチモ
ードレーザ光源の製作が困難である。かかる短所を補完
するために、高周波装置である高周波モジュレーション
（ＨＦＭ）を用いてマルチモード化を図っている。しか
しながら、高周波装置を用いる場合、高周波が人体に有
害であるためにこれを遮断するための電子遮へい手段が
別設されなければならない。これにより部品点数が増
え、体積が嵩むだけではなく、高周波が完全に遮へい出
来なくなるなど、ユーザに極めて有害になる恐れがあ
る。
り専用のディスクに比べて材質上光の反射率が低いとい
うことである。このように反射率が低ければ、反射され
る光量が少なくて信号検出の上で不利であり、しかもノ
イズの影響が大になる。このため、記録可能なディスク
に用いられる光源は読み取り専用のディスクに用いられ
る光源に比べてパワーを高めなければならない。光パワ
ーを高めるためには、図２Ｂに示されたように、シング
ルモードのレーザ光源を用いることになる。ところが、
シングルモードのレーザ光源を用いれば、光パワーを高
める上では効果的であるとはいえ、ノイズによる影響を
解消する上では不利な側面がある。従って、ノイズに対
する対応力を強めるために、図２Ａに示されたように、
マルチモードのレーザ光源を用いる。７８０ｎｍ波長帯
のレーザ光源に対しては光パワーの高いマルチモードの
レーザ光源が開発されている。これに対し、現在６５０
ｎｍ波長帯のレーザ光源においては高パワーのマルチモ
ードレーザ光源の製作が困難である。かかる短所を補完
するために、高周波装置である高周波モジュレーション
（ＨＦＭ）を用いてマルチモード化を図っている。しか
しながら、高周波装置を用いる場合、高周波が人体に有
害であるためにこれを遮断するための電子遮へい手段が
別設されなければならない。これにより部品点数が増
え、体積が嵩むだけではなく、高周波が完全に遮へい出
来なくなるなど、ユーザに極めて有害になる恐れがあ
る。
【００１０】加えて、複屈折率の大きいディスクを再生
する時、従来の光ピックアップ構造には複屈折による偏
光の変化を低減できる装置がないために再生能力が格段
に落ちるという問題点がある。
する時、従来の光ピックアップ構造には複屈折による偏
光の変化を低減できる装置がないために再生能力が格段
に落ちるという問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、相異なる波長の光を照射する
第１及び第２光源を単一モジュールとして構成し、第１
光源及び第２光源に共通して用いられる多目的グレーテ
ィングを採用して部品点数を減らし、偏光ビームスプリ
ッタ及び１／４波長板を用いて光効率を高めるほか、複
屈折ディスクに対する対応力を強めた光ピックアップ装
置を提供するところにその目的がある。
みてなされたものであり、相異なる波長の光を照射する
第１及び第２光源を単一モジュールとして構成し、第１
光源及び第２光源に共通して用いられる多目的グレーテ
ィングを採用して部品点数を減らし、偏光ビームスプリ
ッタ及び１／４波長板を用いて光効率を高めるほか、複
屈折ディスクに対する対応力を強めた光ピックアップ装
置を提供するところにその目的がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る光ピックアップ装置は、相異なる波長
の光を照射する第１光源及び第２光源が単一モジュール
として構成された光源モジュールと、前記第１光源から
照射された第１光を３ビームに分光させ、前記第２光源
から照射された第２光を透過させる第１グレーティング
と、前記第１光源から照射された第１光を透過させ、前
記第２光源から照射された第１光を３ビームに分光させ
る第２グレーティングと、前記光源モジュールから照射
された光を反射または透過させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを経由した光をディスクに集束さ
せる対物レンズ及び前記ディスクから反射された光を受
光して検出する光検出器を備えることを特徴とする。
に、本発明に係る光ピックアップ装置は、相異なる波長
の光を照射する第１光源及び第２光源が単一モジュール
として構成された光源モジュールと、前記第１光源から
照射された第１光を３ビームに分光させ、前記第２光源
から照射された第２光を透過させる第１グレーティング
と、前記第１光源から照射された第１光を透過させ、前
記第２光源から照射された第１光を３ビームに分光させ
る第２グレーティングと、前記光源モジュールから照射
された光を反射または透過させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを経由した光をディスクに集束さ
せる対物レンズ及び前記ディスクから反射された光を受
光して検出する光検出器を備えることを特徴とする。
【００１３】前記第１グレーティング及び第２グレーテ
ィングが一体形に形成されたことを特徴とする。
ィングが一体形に形成されたことを特徴とする。
【００１４】前記ビームスプリッタと対物レンズとの間
に光を平行光にするコリメーティングレンズがさらに備
えられることを特徴とする。
に光を平行光にするコリメーティングレンズがさらに備
えられることを特徴とする。
【００１５】前記光検出器は、前記第１光を検出する第
１光検出器及び前記第２光を検出する第２光検出器を備
えることを特徴とする。
１光検出器及び前記第２光を検出する第２光検出器を備
えることを特徴とする。
【００１６】前記第１光検出器は、４分割構造のメイン
光検出器及びその両側に各々配された４分割構造のサブ
光検出器を備えることを特徴とする。
光検出器及びその両側に各々配された４分割構造のサブ
光検出器を備えることを特徴とする。
【００１７】前記第１グレーティングのパターン深さは
１．５１μｍであり、第２グレーティングのパターン深
さは１．２３μｍであることを特徴とする。
１．５１μｍであり、第２グレーティングのパターン深
さは１．２３μｍであることを特徴とする。
【００１８】前記目的を達成するために、本発明に係る
光ピックアップ装置は、相異なる波長の光を照射する第
１光源及び第２光源が単一モジュールとして構成された
光源モジュールと、前記第１光源から照射された第１光
を３ビームに分光させ、前記第２光源から照射された第
２光を透過させる第１グレーティングと、前記第１光源
から照射された第１光を透過させ、前記第２光源から照
射された第１光を３ビームに分光させる第２グレーティ
ングと、前記光源モジュールから照射された光を偏光方
向に応じて選択的に反射または透過させる偏光ビームス
プリッタと、前記偏光ビームスプリッタを経由した光の
偏光状態を変える１／４波長板と、前記１／４波長板を
経由した光をディスクに集束させる対物レンズ及び前記
ディスクから反射された光を受光して検出する光検出器
を備えることを特徴とする。
光ピックアップ装置は、相異なる波長の光を照射する第
１光源及び第２光源が単一モジュールとして構成された
光源モジュールと、前記第１光源から照射された第１光
を３ビームに分光させ、前記第２光源から照射された第
２光を透過させる第１グレーティングと、前記第１光源
から照射された第１光を透過させ、前記第２光源から照
射された第１光を３ビームに分光させる第２グレーティ
ングと、前記光源モジュールから照射された光を偏光方
向に応じて選択的に反射または透過させる偏光ビームス
プリッタと、前記偏光ビームスプリッタを経由した光の
偏光状態を変える１／４波長板と、前記１／４波長板を
経由した光をディスクに集束させる対物レンズ及び前記
ディスクから反射された光を受光して検出する光検出器
を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図３を
参照すれば、本発明の好適な一実施形態による光ピック
アップ装置は、相異なる波長の第１及び第２光源３, ５
を有する光源モジュール１と、前記光源モジュール１か
ら照射された光を反射または透過させて光路を変えるビ
ームスプリッタ１０と、このビームスプリッタ１０から
反射された光を薄手のディスク１７または厚手のディス
ク１８に集束させる対物レンズ１５と、前記ディスク１
７１８から反射されて戻る光を受光して検出する光検出
器２３と、を備えてなる。
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図３を
参照すれば、本発明の好適な一実施形態による光ピック
アップ装置は、相異なる波長の第１及び第２光源３, ５
を有する光源モジュール１と、前記光源モジュール１か
ら照射された光を反射または透過させて光路を変えるビ
ームスプリッタ１０と、このビームスプリッタ１０から
反射された光を薄手のディスク１７または厚手のディス
ク１８に集束させる対物レンズ１５と、前記ディスク１
７１８から反射されて戻る光を受光して検出する光検出
器２３と、を備えてなる。
【００２０】前記光源モジュール１は、マウント２に相
異なる波長を有する第１光源３及び第２光源５が共に搭
載されてなる。前記第１光源３は、例えば６５０ｎｍ波
長の光を照射するレーザダイオードであり、前記薄手の
ディスク１７は、例えばＤＶＤ向けである。前記第２光
源５は、例えば７８０ｎｍ波長の光を照射するレーザダ
イオードであり、前記厚手のディスク１８は、例えばＣ
Ｄ向けである。これら第１及び第２光源３, ５は略（１
１０±２）μｍだけ互いに離れて配される。
異なる波長を有する第１光源３及び第２光源５が共に搭
載されてなる。前記第１光源３は、例えば６５０ｎｍ波
長の光を照射するレーザダイオードであり、前記薄手の
ディスク１７は、例えばＤＶＤ向けである。前記第２光
源５は、例えば７８０ｎｍ波長の光を照射するレーザダ
イオードであり、前記厚手のディスク１８は、例えばＣ
Ｄ向けである。これら第１及び第２光源３, ５は略（１
１０±２）μｍだけ互いに離れて配される。
【００２１】前記光源モジュール１と前記ビームスプリ
ッタ１０との間の光路上には、前記第１光源３から照射
された光を３ビームに分光させる第１グレーティング７
及び前記第２光源５から照射された光を３ビームに分光
させる第２グレーティング８が備えられる。前記第１グ
レーティング７は、前記第２光源５から照射された光に
対しては９０％以上を透過させるように製作されなけれ
ばならない。これとは逆に、前記第２グレーティング８
は、第１光源３から照射された光に対しては９０％以上
を透過させるように製作されなければならない。
ッタ１０との間の光路上には、前記第１光源３から照射
された光を３ビームに分光させる第１グレーティング７
及び前記第２光源５から照射された光を３ビームに分光
させる第２グレーティング８が備えられる。前記第１グ
レーティング７は、前記第２光源５から照射された光に
対しては９０％以上を透過させるように製作されなけれ
ばならない。これとは逆に、前記第２グレーティング８
は、第１光源３から照射された光に対しては９０％以上
を透過させるように製作されなければならない。
【００２２】一般に、図４に示された如きグレーティン
グのパターンを形成する時、下記式１のような透過方程
式が得られる。
グのパターンを形成する時、下記式１のような透過方程
式が得られる。
【００２３】
【数１】
【００２４】ここで、ｍは回折次数を表わし、Ｔは回折
パターン２５の周期を表わす。そして、ｎ０は空気の屈
折率を、ｎはグレーティングの屈折率を、ｄは回折パタ
ーン２５の深さを、そしてλは光源の波長を各々表わ
す。前記式１に基づき、従来に用いられていたグレーテ
ィングの回折効率及び本発明により開発された第１及び
第２グレーティング７, ８の回折効率を計算した。下記
表１は、回折効率を計算する時に用いられる定数値を示
すものである。
パターン２５の周期を表わす。そして、ｎ０は空気の屈
折率を、ｎはグレーティングの屈折率を、ｄは回折パタ
ーン２５の深さを、そしてλは光源の波長を各々表わ
す。前記式１に基づき、従来に用いられていたグレーテ
ィングの回折効率及び本発明により開発された第１及び
第２グレーティング７, ８の回折効率を計算した。下記
表１は、回折効率を計算する時に用いられる定数値を示
すものである。
【００２５】
【表１】
【００２６】回折効率は、グレーティングのパターン深
さｄを変えることにより容易に変えられる。この時、α
＝1/2を代入して前記式１を計算し、グレーティングの
パターン深さｄの変化による光量変化をグラフにて示し
たものが図５である。このグラフから、本発明に係る光
ピックアップ装置に採用される第１及び第２グレーティ
ング７, ８の最適の深さｄを決定できる。
さｄを変えることにより容易に変えられる。この時、α
＝1/2を代入して前記式１を計算し、グレーティングの
パターン深さｄの変化による光量変化をグラフにて示し
たものが図５である。このグラフから、本発明に係る光
ピックアップ装置に採用される第１及び第２グレーティ
ング７, ８の最適の深さｄを決定できる。
【００２７】前記第１及び第２グレーティング７, ８は
前記光源モジュール１とビームスプリッタ１０との間の
光路上に配されているため、前記第１及び第２光源３,
５から照射される第１光I及び第２光IIが共に前記第１
及び第２グレーティング７,８を通過する。この時、前
記第１及び第２グレーティング７, ８は各々に対応する
光に対してのみ選択的に３ビームに分光させ、残りの光
に対しては９０％以上を通過させなければならない。
前記光源モジュール１とビームスプリッタ１０との間の
光路上に配されているため、前記第１及び第２光源３,
５から照射される第１光I及び第２光IIが共に前記第１
及び第２グレーティング７,８を通過する。この時、前
記第１及び第２グレーティング７, ８は各々に対応する
光に対してのみ選択的に３ビームに分光させ、残りの光
に対しては９０％以上を通過させなければならない。
【００２８】具体的に、前記第１光源３、例えばＤＶＤ
向けのレーザダイオードを用いる場合、第１光Iが前記
第１グレーティング７を通過する時に−１次、０次、＋
１次光が１：５：１の比率を有する３ビームに分光さ
れ、次に、第２グレーティング８を通過する時に９０％
以上、さらに好ましくは、９５％以上に透過される。
向けのレーザダイオードを用いる場合、第１光Iが前記
第１グレーティング７を通過する時に−１次、０次、＋
１次光が１：５：１の比率を有する３ビームに分光さ
れ、次に、第２グレーティング８を通過する時に９０％
以上、さらに好ましくは、９５％以上に透過される。
【００２９】これとは逆に、前記第２光源５、例えばＣ
Ｄ向けのレーザダイオードを用いる場合、第２光IIが第
１グレーティング７を通過する時に９０％以上、さらに
好ましくは、９５％以上に透過され、前記第２グレーテ
ィング８を通過する時に−１次、０次、＋１次光が１：
５：１の比率を有する３ビームに分光される。
Ｄ向けのレーザダイオードを用いる場合、第２光IIが第
１グレーティング７を通過する時に９０％以上、さらに
好ましくは、９５％以上に透過され、前記第２グレーテ
ィング８を通過する時に−１次、０次、＋１次光が１：
５：１の比率を有する３ビームに分光される。
【００３０】図５のグラフに基づき、前記の如き条件を
満足するグレーティングのパターン深さｄを求めれば、
下記表２の通りである。
満足するグレーティングのパターン深さｄを求めれば、
下記表２の通りである。
【００３１】
【表２】
【００３２】前記表２によれば、第１グレーティング７
のパターン深さｄは１．５１μｍであることが好まし
く、第２グレーティングのパターン深さｄは１．２３μ
ｍであることが好ましい。
のパターン深さｄは１．５１μｍであることが好まし
く、第２グレーティングのパターン深さｄは１．２３μ
ｍであることが好ましい。
【００３３】下記表３は、本発明に係るグレーティング
と比較するために、従来のＣＤ向けのグレーティング及
びＤＶＤ向けのグレーティングが別々に備えられて各々
相異なる光路に配された場合、グレーティングのパター
ン深さｄによる回折効率を示すものである。
と比較するために、従来のＣＤ向けのグレーティング及
びＤＶＤ向けのグレーティングが別々に備えられて各々
相異なる光路に配された場合、グレーティングのパター
ン深さｄによる回折効率を示すものである。
【００３４】
【表３】
【００３５】本発明においては、第１及び第２光源３,
５が単一モジュールとして構成されてこれに対応する前
記第１及び第２グレーティング７, ８が同じ光路に配さ
れるため、従来とは異なる設計条件が要求される。ここ
では、前記第１及び第２グレーティング７, ８が別々に
備えられた場合を例に取って説明したが、第１及び第２
グレーティングを一体形に形成することも可能である。
このように相異なる波長を有する光源を単一モジュール
として構成し、且つ、グレーティングを一体形に形成す
ることにより、光部品点数を最小限に抑えられる。
５が単一モジュールとして構成されてこれに対応する前
記第１及び第２グレーティング７, ８が同じ光路に配さ
れるため、従来とは異なる設計条件が要求される。ここ
では、前記第１及び第２グレーティング７, ８が別々に
備えられた場合を例に取って説明したが、第１及び第２
グレーティングを一体形に形成することも可能である。
このように相異なる波長を有する光源を単一モジュール
として構成し、且つ、グレーティングを一体形に形成す
ることにより、光部品点数を最小限に抑えられる。
【００３６】一方、前記第１及び第２グレーティング
７, ８により各々に対応する光が３ビームに分光された
後に前記ディスク１７, １８から反射されて前記光検出
器２３により検出され、検出された３ビームを用いてト
ラッキングエラー検出及びフォーカスエラー検出を行
う。この詳細については後述する。
７, ８により各々に対応する光が３ビームに分光された
後に前記ディスク１７, １８から反射されて前記光検出
器２３により検出され、検出された３ビームを用いてト
ラッキングエラー検出及びフォーカスエラー検出を行
う。この詳細については後述する。
【００３７】前記ビームスプリッタ１０から反射された
光は前記対物レンズ１５に向かうが、この対物レンズ１
５の前方にコリメーティングレンズ１３をさらに備えて
平行光にすることが好ましい。前記対物レンズ１５によ
り光がディスク１７, １８に集束される。このようにし
て本発明に係る光ピックアップ装置は、薄手のディスク
１７、例えばＤＶＤと、厚手のディスク１８、例えばＣ
Ｄとの両方に互換的に使用できる。
光は前記対物レンズ１５に向かうが、この対物レンズ１
５の前方にコリメーティングレンズ１３をさらに備えて
平行光にすることが好ましい。前記対物レンズ１５によ
り光がディスク１７, １８に集束される。このようにし
て本発明に係る光ピックアップ装置は、薄手のディスク
１７、例えばＤＶＤと、厚手のディスク１８、例えばＣ
Ｄとの両方に互換的に使用できる。
【００３８】前記ディスク１７, １８から反射されて前
記対物レンズ１５及びコリメーティングレンズ１３を経
由した後に前記ビームスプリッタ１０を透過した光は、
前記光検出器２３により電気的な信号に変えられる。
記対物レンズ１５及びコリメーティングレンズ１３を経
由した後に前記ビームスプリッタ１０を透過した光は、
前記光検出器２３により電気的な信号に変えられる。
【００３９】ここで、前記ビームスプリッタ１０と光検
出器２３との間に凹レンズまたは非点収差レンズ２０を
さらに備えても良い。凹レンズまたは非点収差レンズが
ない場合には前記ビームスプリッタ１０の厚さを調節し
て光検出器２３に結ばれる光スポット径を調節でき、前
記レンズ２０が備えられる場合にはレンズ２０の焦点距
離を変えて光スポット径を調節できる。
出器２３との間に凹レンズまたは非点収差レンズ２０を
さらに備えても良い。凹レンズまたは非点収差レンズが
ない場合には前記ビームスプリッタ１０の厚さを調節し
て光検出器２３に結ばれる光スポット径を調節でき、前
記レンズ２０が備えられる場合にはレンズ２０の焦点距
離を変えて光スポット径を調節できる。
【００４０】以下、図６に基づき、本発明の他の実施形
態による光ピックアップ装置について説明する。図６を
参照すれば、本発明の他の実施形態による光ピックアッ
プ装置は、相異なる波長の光を照射する第１光源３３及
び第２光源３５が単一モジュールとして構成された光源
モジュール３１と、この光源モジュール３１から照射さ
れた光を偏光方向に応じて透過または反射させる偏光ビ
ームスプリッタ４０と、偏光ビームスプリッタ４０によ
り光路が変えられた光の偏光状態を変える１／４波長板
４１と、１／４波長板４１を通った光をディスク１７,
１８に集束させる対物レンズ４５と、前記ディスク１
７, １８から反射されて前記対物レンズ４５と、１／４
波長板４１及び偏光ビームスプリッタ４０を通った光を
受光する光検出器４３と、を備えてなる。
態による光ピックアップ装置について説明する。図６を
参照すれば、本発明の他の実施形態による光ピックアッ
プ装置は、相異なる波長の光を照射する第１光源３３及
び第２光源３５が単一モジュールとして構成された光源
モジュール３１と、この光源モジュール３１から照射さ
れた光を偏光方向に応じて透過または反射させる偏光ビ
ームスプリッタ４０と、偏光ビームスプリッタ４０によ
り光路が変えられた光の偏光状態を変える１／４波長板
４１と、１／４波長板４１を通った光をディスク１７,
１８に集束させる対物レンズ４５と、前記ディスク１
７, １８から反射されて前記対物レンズ４５と、１／４
波長板４１及び偏光ビームスプリッタ４０を通った光を
受光する光検出器４３と、を備えてなる。
【００４１】本発明に係る光ピックアップ装置は互換型
光ピックアップ装置であって、厚さが異なるディスクに
互換的に使用できる。換言すれば、前記ディスク１７,
１８のうち一方のディスクは薄手のディスク、例えばＤ
ＶＤであり、他方のディスクは厚手のディスク、例えば
ＣＤであって、ＤＶＤ及びＣＤの両方に適用できる。
光ピックアップ装置であって、厚さが異なるディスクに
互換的に使用できる。換言すれば、前記ディスク１７,
１８のうち一方のディスクは薄手のディスク、例えばＤ
ＶＤであり、他方のディスクは厚手のディスク、例えば
ＣＤであって、ＤＶＤ及びＣＤの両方に適用できる。
【００４２】前記光源モジュール３１は、第１光Iを照
射する第１光源３３及びこの第１光源３３とは異なる波
長の第２光IIを照射する第２光源３５が単一のものに組
み立てられたものである。前記第１光源３３は、例えば
６５０ｎｍ波長の光を照射するレーザダイオードであっ
て、前記薄手のディスク１７を読み込む時に用いられ、
前記第２光源３５は、例えば７８０ｎｍ波長の光を照射
するレーザダイオードであって、前記厚手のディスク１
８を読み込む時に用いられる。
射する第１光源３３及びこの第１光源３３とは異なる波
長の第２光IIを照射する第２光源３５が単一のものに組
み立てられたものである。前記第１光源３３は、例えば
６５０ｎｍ波長の光を照射するレーザダイオードであっ
て、前記薄手のディスク１７を読み込む時に用いられ、
前記第２光源３５は、例えば７８０ｎｍ波長の光を照射
するレーザダイオードであって、前記厚手のディスク１
８を読み込む時に用いられる。
【００４３】一方、前記光源モジュール３１と偏光ビー
ムスプリッタ４０との間の光路上には多目的グレーティ
ング３６が備えられる。この多目的グレーティング３６
は前記第１光源３３及び第２光源３５の両方に兼用でき
る。図７は、前記多目的グレーティング３６を拡大して
示すものである。
ムスプリッタ４０との間の光路上には多目的グレーティ
ング３６が備えられる。この多目的グレーティング３６
は前記第１光源３３及び第２光源３５の両方に兼用でき
る。図７は、前記多目的グレーティング３６を拡大して
示すものである。
【００４４】前記多目的グレーティング３６の片面３６
ａには前記第１光源３３から照射された光を３ビームに
分光させ、前記第２光源３５から照射された光を９０％
以上に透過させるように第１パターン３７が形成され、
他方の面３６ｂには前記第１光源３３から照射された光
を９０％以上に透過させ、前記第２光源３５から照射さ
れた光を３ビームに分光させるように第２パターン３８
が形成される。このような条件は前記第１グレーティン
グ７及び第２グレーティング８に対する適用条件と同じ
である。そして、ここで用いられる多目的グレーティン
グ３６は、第１グレーティング７及び第２グレーティン
グ８を一体形に形成したところに特徴がある。このよう
にグレーティングを一体形の多目的グレーティングとし
て形成することにより、光ピックアップ装置に備えられ
る部品点数を減らせる。
ａには前記第１光源３３から照射された光を３ビームに
分光させ、前記第２光源３５から照射された光を９０％
以上に透過させるように第１パターン３７が形成され、
他方の面３６ｂには前記第１光源３３から照射された光
を９０％以上に透過させ、前記第２光源３５から照射さ
れた光を３ビームに分光させるように第２パターン３８
が形成される。このような条件は前記第１グレーティン
グ７及び第２グレーティング８に対する適用条件と同じ
である。そして、ここで用いられる多目的グレーティン
グ３６は、第１グレーティング７及び第２グレーティン
グ８を一体形に形成したところに特徴がある。このよう
にグレーティングを一体形の多目的グレーティングとし
て形成することにより、光ピックアップ装置に備えられ
る部品点数を減らせる。
【００４５】前記表２を参照すれば、第１パターン３７
のパターン深さｄは１．５１μｍであることが好まし
く、第２パターン３８のパターン深さｄは１．２３μｍ
であることが好ましい。あるいは、これとは反対に構成
しても良い。このようにしてＣＤ向け及びＤＶＤ向けの
グレーティングを一体形に形成できる。
のパターン深さｄは１．５１μｍであることが好まし
く、第２パターン３８のパターン深さｄは１．２３μｍ
であることが好ましい。あるいは、これとは反対に構成
しても良い。このようにしてＣＤ向け及びＤＶＤ向けの
グレーティングを一体形に形成できる。
【００４６】前記の如き構成により、前記第１光源３３
から照射された光が前記多目的グレーティング３６の片
面３６ａを通過する時に−１次、０次、＋１次光が１：
５：１の比率を有する３ビームに分光され、次に、他方
の面３６ｂを通過する時に９０％以上、さらに好ましく
は、９５％以上に透過される。
から照射された光が前記多目的グレーティング３６の片
面３６ａを通過する時に−１次、０次、＋１次光が１：
５：１の比率を有する３ビームに分光され、次に、他方
の面３６ｂを通過する時に９０％以上、さらに好ましく
は、９５％以上に透過される。
【００４７】これとは逆に、前記第２光源３５から照射
された光が前記多目的グレーティング３６の片面３６ａ
を通過する時に９０％以上、さらに好ましくは、９５％
以上に透過され、次に、他方の面３６ｂを通過する時に
−１次、０次、＋１次光が１：５：１の比率を有する３
ビームに分光される。
された光が前記多目的グレーティング３６の片面３６ａ
を通過する時に９０％以上、さらに好ましくは、９５％
以上に透過され、次に、他方の面３６ｂを通過する時に
−１次、０次、＋１次光が１：５：１の比率を有する３
ビームに分光される。
【００４８】前記多目的グレーティング３６により３ビ
ームに分光された光が前記偏光ビームスプリッタ４０に
入射する。前記偏光ビームスプリッタ４０は入射光の偏
光方向に応じて光を透過または反射させる。例えば、Ｐ
偏光の光は透過させてＳ偏光の光は反射させる。これと
は逆に、Ｐ偏光の光は反射させてＳ偏光の光は透過させ
ても良い。このような性質を用い、前記光源モジュール
３１から照射されたほとんどの光を反射させて前記１／
４波長板４１に向かわせられる。ここで、前記偏光ビー
ムスプリッタ４０は光源から照射された光の９５％以上
を反射させるように形成できる。
ームに分光された光が前記偏光ビームスプリッタ４０に
入射する。前記偏光ビームスプリッタ４０は入射光の偏
光方向に応じて光を透過または反射させる。例えば、Ｐ
偏光の光は透過させてＳ偏光の光は反射させる。これと
は逆に、Ｐ偏光の光は反射させてＳ偏光の光は透過させ
ても良い。このような性質を用い、前記光源モジュール
３１から照射されたほとんどの光を反射させて前記１／
４波長板４１に向かわせられる。ここで、前記偏光ビー
ムスプリッタ４０は光源から照射された光の９５％以上
を反射させるように形成できる。
【００４９】その後、光が１／４波長板４１を通過すれ
ば、入射光の偏光状態が変わる。例えば、前記光源モジ
ュール３１からＳ偏光の光が照射されたとした時、前記
１／４波長板４１を通過すれば円偏光へと変わる。この
ように偏光状態が変わった状態で光が前記対物レンズ４
５を経由してディスク１７, １８に集束される。そし
て、前記ディスク１７, １８から反射された光が前記１
／４波長板４１を通過すればＰ偏光に変わる。従って、
最初にＳ偏光の光が前記偏光ビームスプリッタ４０によ
り９５％以上に反射され、前記ディスク１７, １８から
反射されて戻るＰ偏光の光は前記偏光ビームスプリッタ
４０により９５％以上に透過されて前記光検出器４３に
向かう。これは、逆に前記光源モジュール３１からＰ偏
光の光が照射される場合にも同様に適用できる。このよ
うに偏光ビームスプリッタ４０及び１／４波長板４１を
採用することにより、光源モジュール３１から照射され
るほとんどの光を有効光として使用でき、光効率が高ま
る。
ば、入射光の偏光状態が変わる。例えば、前記光源モジ
ュール３１からＳ偏光の光が照射されたとした時、前記
１／４波長板４１を通過すれば円偏光へと変わる。この
ように偏光状態が変わった状態で光が前記対物レンズ４
５を経由してディスク１７, １８に集束される。そし
て、前記ディスク１７, １８から反射された光が前記１
／４波長板４１を通過すればＰ偏光に変わる。従って、
最初にＳ偏光の光が前記偏光ビームスプリッタ４０によ
り９５％以上に反射され、前記ディスク１７, １８から
反射されて戻るＰ偏光の光は前記偏光ビームスプリッタ
４０により９５％以上に透過されて前記光検出器４３に
向かう。これは、逆に前記光源モジュール３１からＰ偏
光の光が照射される場合にも同様に適用できる。このよ
うに偏光ビームスプリッタ４０及び１／４波長板４１を
採用することにより、光源モジュール３１から照射され
るほとんどの光を有効光として使用でき、光効率が高ま
る。
【００５０】のみならず、前記光源モジュール３１から
照射される光はＰ偏光及びＳ偏光を問わずに前記１／４
波長板４１により円偏光の状態で前記ディスク１８, ２
８に入射する。円偏光の光は直線偏光状態の光よりも複
屈折に対する対応力が強いため、前記１／４波長板４１
は複屈折率の大きいディスクに対する対応力を強める上
でも役立つ。
照射される光はＰ偏光及びＳ偏光を問わずに前記１／４
波長板４１により円偏光の状態で前記ディスク１８, ２
８に入射する。円偏光の光は直線偏光状態の光よりも複
屈折に対する対応力が強いため、前記１／４波長板４１
は複屈折率の大きいディスクに対する対応力を強める上
でも役立つ。
【００５１】一方、前記１／４波長板４１とディスク１
７, １８との間の光路上には、反射ミラー４２と、光を
平行にするコリメーティングレンズ４３とがさらに備え
られても良い。ここで、前記反射ミラー４２により光路
を直角に変えることにより、光ピックアップ装置を全体
的に薄型化できる。
７, １８との間の光路上には、反射ミラー４２と、光を
平行にするコリメーティングレンズ４３とがさらに備え
られても良い。ここで、前記反射ミラー４２により光路
を直角に変えることにより、光ピックアップ装置を全体
的に薄型化できる。
【００５２】さらに、前記偏光ビームスプリッタ４０と
光検出器５０との間に凹レンズまたは非点収差レンズな
どのレンズ４７がさらに備えられても良い。
光検出器５０との間に凹レンズまたは非点収差レンズな
どのレンズ４７がさらに備えられても良い。
【００５３】前記実施形態においては、光源モジュール
３１及び多目的グレーティング３６を備えて部品点数を
減らせると共に、前記偏光ビームスプリッタ４０及び１
／４波長板４１を用いて光効率を極大化できる。従っ
て、既存にはＤＶＤ向けのシングルモードのレーザダイ
オードに光量を増やすための別途の高周波装置を採用し
たが、本発明においてはこのような高周波装置が不要に
なる。このことは、光源の光効率を極大化させることに
より、マルチモードのレーザダイオードを用いても十分
な光量を確保できるからである。
３１及び多目的グレーティング３６を備えて部品点数を
減らせると共に、前記偏光ビームスプリッタ４０及び１
／４波長板４１を用いて光効率を極大化できる。従っ
て、既存にはＤＶＤ向けのシングルモードのレーザダイ
オードに光量を増やすための別途の高周波装置を採用し
たが、本発明においてはこのような高周波装置が不要に
なる。このことは、光源の光効率を極大化させることに
より、マルチモードのレーザダイオードを用いても十分
な光量を確保できるからである。
【００５４】次に、前記ディスク１７, １８から反射さ
れた光が前記対物レンズ４５、１／４波長板４１、偏光
ビームスプリッタ４０などを経由して前記光検出器５０
に受光されるが、この光検出器５０について説明する。
後述する光検出器５０についての説明は前記実施形態に
おける光検出器２３にも共通して適用できる。
れた光が前記対物レンズ４５、１／４波長板４１、偏光
ビームスプリッタ４０などを経由して前記光検出器５０
に受光されるが、この光検出器５０について説明する。
後述する光検出器５０についての説明は前記実施形態に
おける光検出器２３にも共通して適用できる。
【００５５】前記光源モジュール１, ３１における第１
光源３, ３３及び第２光源５, ３５が略（１１０±２）
μｍだけ互いに離れているため、光軸が互いに一致しな
い。このため、前記光検出器２３, ５０には、第１光源
に対応する第１光検出器及び第２光源に対応する第２光
検出器が各々備えられる必要がある。
光源３, ３３及び第２光源５, ３５が略（１１０±２）
μｍだけ互いに離れているため、光軸が互いに一致しな
い。このため、前記光検出器２３, ５０には、第１光源
に対応する第１光検出器及び第２光源に対応する第２光
検出器が各々備えられる必要がある。
【００５６】一例として、図８Ａに示されたように、第
１光検出器５１は４分割構造のメイン光検出器５１ａ及
びその両側に配された一対の４分割構造のサブ光検出器
５１ｂ, ５１ｃを備えてなる。前記グレーティング７,
８, ３６により回折された３ビームを前記第１光検出器
５１により検出してトラッキングサーボ及びフォーカシ
ングサーボを具現する。ここで、前記第１光検出器５１
はＤＶＤ向けである。
１光検出器５１は４分割構造のメイン光検出器５１ａ及
びその両側に配された一対の４分割構造のサブ光検出器
５１ｂ, ５１ｃを備えてなる。前記グレーティング７,
８, ３６により回折された３ビームを前記第１光検出器
５１により検出してトラッキングサーボ及びフォーカシ
ングサーボを具現する。ここで、前記第１光検出器５１
はＤＶＤ向けである。
【００５７】ここで、トラッキングエラーを検出する時
にＤＰＰ法を用いるが、トラッキングエラー検出信号
（ＴＥＳ）は下記の如く求められる。
にＤＰＰ法を用いるが、トラッキングエラー検出信号
（ＴＥＳ）は下記の如く求められる。
【００５８】
【数２】
【００５９】ここで、Ｇは、サブ光検出器からの光量が
メイン光検出器からの光量に比べて少なすぎるために、
最適のトラッキングエラー信号が検出されるようにサブ
光検出器５１ｂ, ５１ｃの検出信号に加えられるゲイン
である。これは、回折される０次光及び１次光の光量比
により決定できる。このように、ＤＰＰ法は信号を増幅
させる方法である。
メイン光検出器からの光量に比べて少なすぎるために、
最適のトラッキングエラー信号が検出されるようにサブ
光検出器５１ｂ, ５１ｃの検出信号に加えられるゲイン
である。これは、回折される０次光及び１次光の光量比
により決定できる。このように、ＤＰＰ法は信号を増幅
させる方法である。
【００６０】一方、フォーカシングエラーを検出する時
に差動非点収差法を用いるが、フォーカシングエラー検
出信号（ＦＥＳ）は下記の如く求められる。
に差動非点収差法を用いるが、フォーカシングエラー検
出信号（ＦＥＳ）は下記の如く求められる。
【００６１】
【数３】
【００６２】ここで、例えば、前記第１光検出器５１が
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに適用される時、グルーブ及び
ランドにピットが形成されているため、フォーカシング
を行う場合にピットから生じるノイズがメイン光検出器
５１ａに受光されるメインビームからだけではなく、サ
ブ光検出器５１ｂ, ５１ｃに受光されるサイドビームか
らも生じるが、フォーカシングを行う時にはピットの影
響がない方が良い。メインビームとサイドビームとで１
８０°の位相差ができるが、この時、メインビーム及び
サイドビームを合わせればピットの影響を低減できる。
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに適用される時、グルーブ及び
ランドにピットが形成されているため、フォーカシング
を行う場合にピットから生じるノイズがメイン光検出器
５１ａに受光されるメインビームからだけではなく、サ
ブ光検出器５１ｂ, ５１ｃに受光されるサイドビームか
らも生じるが、フォーカシングを行う時にはピットの影
響がない方が良い。メインビームとサイドビームとで１
８０°の位相差ができるが、この時、メインビーム及び
サイドビームを合わせればピットの影響を低減できる。
【００６３】一方、第２光検出器５２は、４分割構造の
メイン光検出器５２ａと、その両側に各々配されたサブ
光検出器５２ｂ, ５２ｃとを備えてなる。ここで、前記
第２光検出器５２はＣＤ向けである。
メイン光検出器５２ａと、その両側に各々配されたサブ
光検出器５２ｂ, ５２ｃとを備えてなる。ここで、前記
第２光検出器５２はＣＤ向けである。
【００６４】３ビーム法によるトラッキングエラー検出
信号及び非点収差法によるフォーカシングエラー検出信
号は下記式４ａ，４ｂにより得られる。
信号及び非点収差法によるフォーカシングエラー検出信
号は下記式４ａ，４ｂにより得られる。
【００６５】
【数４】
【００６６】他の例によれば、図８Ｂに示されたよう
に、第１光検出器５３は、４分割構造のメイン光検出器
５３ａと、その両側に各々配された４分割構造のサブ光
検出器５３ｂ, ５３ｃとを備えてなる。これは前記第１
光検出器５１と等しく構成され、トラッキングエラー検
出信号及びフォーカシングエラー検出信号を同じ方法に
より検出する。
に、第１光検出器５３は、４分割構造のメイン光検出器
５３ａと、その両側に各々配された４分割構造のサブ光
検出器５３ｂ, ５３ｃとを備えてなる。これは前記第１
光検出器５１と等しく構成され、トラッキングエラー検
出信号及びフォーカシングエラー検出信号を同じ方法に
より検出する。
【００６７】第２光検出器５４は、４分割構造のメイン
光検出器５４ａと、その両側に各々配された２分割構造
のサブ光検出器５４ｂ, ５４ｃとを備えてなり、フォー
カシングエラー検出信号及びトラッキングエラー検出信
号は下記式５ａ，５ｂにより得られる。
光検出器５４ａと、その両側に各々配された２分割構造
のサブ光検出器５４ｂ, ５４ｃとを備えてなり、フォー
カシングエラー検出信号及びトラッキングエラー検出信
号は下記式５ａ，５ｂにより得られる。
【００６８】
【数５】
【００６９】図８Ｃに示されたように、第１光検出器５
５が４分割構造のメイン光検出器５５ａ及びその両側に
各々配された２分割構造のサブ光検出器５５ｂ, ５５ｃ
を備え、第２光検出器５６が４分割構造のメイン光検出
器５６ａ及びその両側に各々配されたサブ光検出器５６
ｂ, ５６ｃを備える。前記第２光検出器５６は、図８Ａ
に示された如き第２光検出器５２と同じ構成を有し、フ
ォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエラー検
出信号が上記記式４ａ，４ｂにより求められる。一方、
前記第１光検出器５５は８分割構造の光検出器であっ
て、フォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエ
ラー検出信号が下記式６ａ，６ｂにより求められる。
５が４分割構造のメイン光検出器５５ａ及びその両側に
各々配された２分割構造のサブ光検出器５５ｂ, ５５ｃ
を備え、第２光検出器５６が４分割構造のメイン光検出
器５６ａ及びその両側に各々配されたサブ光検出器５６
ｂ, ５６ｃを備える。前記第２光検出器５６は、図８Ａ
に示された如き第２光検出器５２と同じ構成を有し、フ
ォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエラー検
出信号が上記記式４ａ，４ｂにより求められる。一方、
前記第１光検出器５５は８分割構造の光検出器であっ
て、フォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエ
ラー検出信号が下記式６ａ，６ｂにより求められる。
【００７０】
【数６】
【００７１】また、図８Ｄに示されたように、第１光検
出器５７が４分割構造のメイン光検出器５７ａ及びその
両側に各々配された２分割構造のサブ光検出器５７ｂ,
５７ｃを備え、第２光検出器５８が４分割構造のメイン
光検出器５８ａ及びその両側に各々配された２分割構造
のサブ光検出器５８ｂ, ５８ｃを備えても良い。ここ
で、前記第１光検出器５７は前記式６ａ，６ｂにより、
そして前記第２光検出器５８は前記式５ａ，５ｂにより
各々フォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエ
ラー検出信号を得ることができる。
出器５７が４分割構造のメイン光検出器５７ａ及びその
両側に各々配された２分割構造のサブ光検出器５７ｂ,
５７ｃを備え、第２光検出器５８が４分割構造のメイン
光検出器５８ａ及びその両側に各々配された２分割構造
のサブ光検出器５８ｂ, ５８ｃを備えても良い。ここ
で、前記第１光検出器５７は前記式６ａ，６ｂにより、
そして前記第２光検出器５８は前記式５ａ，５ｂにより
各々フォーカシングエラー検出信号及びトラッキングエ
ラー検出信号を得ることができる。
【００７２】さらに、図８Ｅに示されたように、第１光
検出器５９が４分割構造のメイン光検出器５９ａと、そ
の両側に各々配された４分割構造のサブ光検出器５９
ｂ, ５９ｃとを備え、第２光検出器６０が４分割構造の
メイン光検出器６０ａと、その両側に各々配された４分
割構造のサブ光検出器６０ｂ, ６０ｃとを備えても良
い。前記第１及び第２光検出器５９, ６０は実質的に同
じ構造を有し、ＤＰＰ法によりトラッキングエラー検出
信号を求め、差動非点収差法によりフォーカシングエラ
ー検出信号を求める。前記第１光検出器５９は前記式２
及び３に基づきトラッキングエラー検出及びフォーカシ
ングエラー検出を行える。
検出器５９が４分割構造のメイン光検出器５９ａと、そ
の両側に各々配された４分割構造のサブ光検出器５９
ｂ, ５９ｃとを備え、第２光検出器６０が４分割構造の
メイン光検出器６０ａと、その両側に各々配された４分
割構造のサブ光検出器６０ｂ, ６０ｃとを備えても良
い。前記第１及び第２光検出器５９, ６０は実質的に同
じ構造を有し、ＤＰＰ法によりトラッキングエラー検出
信号を求め、差動非点収差法によりフォーカシングエラ
ー検出信号を求める。前記第１光検出器５９は前記式２
及び３に基づきトラッキングエラー検出及びフォーカシ
ングエラー検出を行える。
【００７３】前記第２光検出器６０によりトラッキング
エラー検出信号及びフォーカシングエラー検出信号を求
めれば、下記の通りである。
エラー検出信号及びフォーカシングエラー検出信号を求
めれば、下記の通りである。
【００７４】
【数７】
【００７５】本発明においては、前述の如く、第１光源
に対応する第１光検出器及び第２光源に対応する第２光
検出器を各々備える。図８Ａないし図８Ｅに示された如
き第１光検出器５１, ５３, ５５, ５７, ５９は、例え
ばＤＶＤ向けであり、第２光検出器５２, ５４, ５６,
５８, ６０は、例えばＣＤ向けである。
に対応する第１光検出器及び第２光源に対応する第２光
検出器を各々備える。図８Ａないし図８Ｅに示された如
き第１光検出器５１, ５３, ５５, ５７, ５９は、例え
ばＤＶＤ向けであり、第２光検出器５２, ５４, ５６,
５８, ６０は、例えばＣＤ向けである。
【００７６】
【発明の効果】本発明に係る光ピックアップ装置は、相
異なる波長の光を照射する第１光源及び第２光源を単一
モジュールとして構成した光源モジュールを備えること
により光部品点数を格段に減らせる。このように光部品
点数を減らすことにより下記の如き長所が得られる。
異なる波長の光を照射する第１光源及び第２光源を単一
モジュールとして構成した光源モジュールを備えること
により光部品点数を格段に減らせる。このように光部品
点数を減らすことにより下記の如き長所が得られる。
【００７７】まず、相異なる波長を有する第１光源及び
第２光源が共に搭載された光源モジュールを用いて光部
品点数を減らすことにより生産性が上がり、高温動作時
に光部品のボンド接着力の弱化により性能低下が起こる
ことを抑えて信頼性を高められる。
第２光源が共に搭載された光源モジュールを用いて光部
品点数を減らすことにより生産性が上がり、高温動作時
に光部品のボンド接着力の弱化により性能低下が起こる
ことを抑えて信頼性を高められる。
【００７８】第二に、２波長１レーザダイオードの光源
モジュールに適するように設計されたグレーティングを
備え、しかも第１光及び第２光に対して兼用できる一体
形のグレーティングを備えることにより、部品点数を減
らすのに寄与できる。このような部品点数の減少により
構造が単純化されて組立て性が向上し、しかも生産コス
トが下がる利点がある。
モジュールに適するように設計されたグレーティングを
備え、しかも第１光及び第２光に対して兼用できる一体
形のグレーティングを備えることにより、部品点数を減
らすのに寄与できる。このような部品点数の減少により
構造が単純化されて組立て性が向上し、しかも生産コス
トが下がる利点がある。
【００７９】第三に、第１光源及び第２光源に各々対応
する第１光検出器及び第２光検出器を備えてＤＰＰ法及
び差動非点収差法を用いることにより、低い反射率を有
した記録用ディスクの信号を増幅してトラッキングサー
ボ及びフォーカシングサーボを効率良く具現できる。
する第１光検出器及び第２光検出器を備えてＤＰＰ法及
び差動非点収差法を用いることにより、低い反射率を有
した記録用ディスクの信号を増幅してトラッキングサー
ボ及びフォーカシングサーボを効率良く具現できる。
【００８０】第四に、偏光ビームスプリッタ及び１／４
波長板を用いて光効率を極大化させることにより、低い
光パワーを有するマルチモードのレーザダイオードを光
源として用いても反射率が低い記録可能なディスク、例
えばＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶ
Ｄ＋ＲＷなどのディスクに対する情報の記録／再生が可
能である。のみならず、偏光ビームスプリッタから光源
モジュールに向かって反射されて戻る光がほとんどなく
てレーザ光源が安定的であり、一定の光量にて駆動可能
であるほか、シングルモードのレーザダイオード及びマ
ルチモードのレーザダイオードのどちらも光源として使
用できる。
波長板を用いて光効率を極大化させることにより、低い
光パワーを有するマルチモードのレーザダイオードを光
源として用いても反射率が低い記録可能なディスク、例
えばＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶ
Ｄ＋ＲＷなどのディスクに対する情報の記録／再生が可
能である。のみならず、偏光ビームスプリッタから光源
モジュールに向かって反射されて戻る光がほとんどなく
てレーザ光源が安定的であり、一定の光量にて駆動可能
であるほか、シングルモードのレーザダイオード及びマ
ルチモードのレーザダイオードのどちらも光源として使
用できる。
【００８１】最後に、１／４波長板によりディスクに円
偏光の光を入射させることにより、複屈折率の大きいデ
ィスクに対する対応力を強められる。
偏光の光を入射させることにより、複屈折率の大きいデ
ィスクに対する対応力を強められる。
【図１】 従来の光ピックアップ装置の構成図である。
【図２Ａ】 レーザ光源のマルチモードを示すグラフで
ある。
ある。
【図２Ｂ】 Ｂは、レーザ光源のシングルモードを示す
グラフである。
グラフである。
【図３】 本発明の好適な一実施形態による光ピックア
ップ装置の概略的な構成図である。
ップ装置の概略的な構成図である。
【図４】 通常のグレーティングのパターンを示す図面
である。
である。
【図５】 図３の光ピックアップ装置に用いられるグレ
ーティングのパターン深さによる光量の変化を光源の波
長別に示すグラフである。
ーティングのパターン深さによる光量の変化を光源の波
長別に示すグラフである。
【図６】 本発明の他の実施形態による光ピックアップ
装置の概略的な構成図である。
装置の概略的な構成図である。
【図７】 図６の光ピックアップ装置に採用される多目
的グレーティングの拡大断面図である。
的グレーティングの拡大断面図である。
【図８Ａ】 本発明の好適な実施形態による光ピックア
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
【図８Ｂ】 本発明の好適な実施形態による光ピックア
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
【図８Ｃ】 本発明の好適な実施形態による光ピックア
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
【図８Ｄ】 本発明の好適な実施形態による光ピックア
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
【図８Ｅ】 本発明の好適な実施形態による光ピックア
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
ップ装置に採用される光検出器の一例を示す図面であ
る。
１７ 薄手のディスク
１８ 厚手のディスク
３１ 光源モジュール
３３ 第１光源
３５ 第２光源
３６ 多目的グレーティング
４０ 偏光ビームスプリッタ
４１ １／４波長板
４２ 反射ミラー
４３ コリメーティングレンズ
４５ 対物レンズ
４７ 非点収差レンズ
５０ 光検出器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 朴 寿韓
大韓民国京畿道龍仁市駒城面宝亭里1161番
地 鎮山マウル三星５次アパート511棟901
号
Ｆターム(参考） 5D118 AA04 AA16 AA26 BA01 CA11
CA13 CA23 CD02 CD03 CF05
CF16 CG04 CG24 DC03
5D789 AA02 AA04 AA05 AA41 AA43
BA01 BB01 BB02 BB04 DA01
DA05 EA02 EA03 EC07 EC33
EC41 EC45 EC47 FA05 FA08
FA28 HA40 JA02 JA12 JA22
JA32 JA43 JA57 JA64 KA04
KA16 KA17 KA19 KA43
Claims (22)
- 【請求項１】 相異なる波長の光を照射する第１光源及
び第２光源が単一モジュールとして構成された光源モジ
ュールと、 前記第１光源から照射された第１光を３ビームに分光さ
せ、前記第２光源から照射された第２光を透過させる第
１グレーティングと、 前記第１光源から照射された第１光を透過させ、前記第
２光源から照射された第２光を３ビームに分光させる第
２グレーティングと、 前記光源モジュールから照射された光を反射または透過
させるビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタを経由した光をディスクに集束さ
せる対物レンズと、 前記ディスクから反射された光を受光して検出する光検
出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項２】 前記第１グレーティング及び第２グレー
ティングが一体形に形成されたことを特徴とする請求項
１に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３】 前記ビームスプリッタと対物レンズとの
間に光を平行光にするコリメーティングレンズがさらに
備えられることを特徴とする請求項１または２に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項４】 前記光検出器は、前記第１光を検出する
第１光検出器及び前記第２光を検出する第２光検出器を
備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項５】 前記第１光検出器は、４分割構造のメイ
ン光検出器及びその両側に各々配された４分割構造のサ
ブ光検出器を備えることを特徴とする請求項４に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 前記第１光検出器は、４分割構造のメイ
ン光検出器及びその両側に各々配された２分割構造のサ
ブ光検出器を備えることを特徴とする請求項４に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項７】 前記第２光検出器は、４分割構造のメイ
ン光検出器及びその両側に各々配されたサブ光検出器を
備えることを特徴とする請求項５または６に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項８】 前記第２光検出器は、４分割構造のメイ
ン光検出器及びその両側に各々配された２分割構造のサ
ブ光検出器を備えることを特徴とする請求項５または６
に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項９】 前記第２光検出器は、４分割構造のメイ
ン光検出器及びその両側に各々配された４分割構造のサ
ブ光検出器を備えることを特徴とする請求項５に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項１０】 前記第１グレーティングのパターン深
さは１．５１μｍであり、第２グレーティングのパター
ン深さは１．２３μｍであることを特徴とする請求項１
または２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１１】 前記第１光源は６５０ｎｍ以上の波長
の光を照射し、前記第２光源は前記第１光源の波長より
長波長の光を照射することを特徴とする請求項１または
２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１２】 前記ビームスプリッタと前記光検出器
との間の光路上に非点収差レンズまたは凹レンズをさら
に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項１３】 相異なる波長の光を照射する第１光源
及び第２光源が単一モジュールとして構成された光源モ
ジュールと、 前記第１光源から照射された第１光を３ビームに分光さ
せ、前記第２光源から照射された第２光を透過させる第
１グレーティングと、 前記第１光源から照射された第１光を透過させ、前記第
２光源から照射された第２光を３ビームに分光させる第
２グレーティングと、 前記光源モジュールから照射された光を偏光方向に応じ
て選択的に反射または透過させる偏光ビームスプリッタ
と、 前記偏光ビームスプリッタを経由した光の偏光状態を変
える１／４波長板と、 前記１／４波長板を経由した光をディスクに集束させる
対物レンズと、 前記ディスクから反射された光を受光して検出する光検
出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項１４】 前記第１グレーティング及び第２グレ
ーティングが一体形に形成されたことを特徴とする請求
項１３に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１５】 前記ビームスプリッタと対物レンズと
の間に光を平行光にするコリメーティングレンズがさら
に備えられることを特徴とする請求項１３または１４に
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１６】 前記光検出器は、前記第１光を検出す
る第１光検出器及び前記第２光を検出する第２光検出器
を備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項１７】 前記第１光検出器は、４分割構造のメ
イン光検出器及びその両側に各々配された４分割構造の
サブ光検出器を備えることを特徴とする請求項１６に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１８】 前記第１光検出器は、４分割構造のメ
イン光検出器及びその両側に各々配された２分割構造の
サブ光検出器を備えることを特徴とする請求項１６に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１９】 前記第２光検出器は、４分割構造のメ
イン光検出器及びその両側に各々配されたサブ光検出器
を備えることを特徴とする請求項１７または１８に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項２０】 前記第２光検出器は、４分割構造のメ
イン光検出器及びその両側に各々配された２分割構造の
サブ光検出器を備えることを特徴とする請求項１７また
は１８に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２１】 前記第２光検出器は、４分割構造のメ
イン光検出器及びその両側に各々配されたサブ光検出器
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項２２】 前記第１グレーティングのパターン深
さは１．５１μｍであり、第２グレーティングのパター
ン深さは１．２３μｍであることを特徴とする請求項１
３または１４に記載の光ピックアップ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0014708A KR100472443B1 (ko) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 광픽업 장치 |
| KR2002-014708 | 2002-03-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003288735A true JP2003288735A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=28036108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003072728A Pending JP2003288735A (ja) | 2002-03-19 | 2003-03-17 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7180838B2 (ja) |
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