JP2004152355A - Optical pickup device and optical disk drive - Google Patents
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Abstract
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及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、情報記録媒体の記録面に光を照射し、その記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータは、その機能が向上するに伴い、音楽や映像といったAV(Audio−Visual)情報を取り扱うことが可能となってきた。これらAV情報の情報量は非常に大きいために、情報記録媒体としてCD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、情報記録装置としての光ディスク装置がパーソナルコンピュータの周辺機器の一つとして普及するようになった。光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光(レーザビーム)の微小スポットを照射することにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そこで、光ディスク装置には、情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置として、光ピックアップ装置が搭載されている。
【0003】
この光ピックアップ装置は、一般的に、レーザ光を所定の発光パワー(出力)で出射する光源、その光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に導くとともに、記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置まで導く光学系、及びその受光位置に配置された受光素子を含む検出系などを備えている。この検出系からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御に必要な情報を含む信号などが出力される。
【0004】
光ディスクでは、互いに反射率の異なるマーク(ピット)領域及びスペース領域のそれぞれの長さとそれらの組み合わせとによって情報が記録される。そこで、光ディスクに情報を記録する際には所定の位置に所定の長さのマーク領域及びスペース領域がそれぞれ形成されるように光源の発光パワーが制御される。
【0005】
例えば、記録層に有機色素を含むCD−R(CD−recordable)、DVD−R(DVD−recordable)、及びDVD+R(DVD+recordable)などの追記型の光ディスク(以下、便宜上「色素型ディスク」という)では、マーク領域を形成するときには発光パワーを大きくして色素を加熱及び溶解し、そこに接している基板部分を変質・変形させている。一方、スペース領域を形成するときには基板が変質・変形しないように発光パワーを再生時と同程度に小さくしている。これにより、マーク領域ではスペース領域よりも反射率が低くなる。
【0006】
また、記録層に特殊合金を含むCD−RW(CD−rewritable)、DVD−RW(DVD−rewritable)、及びDVD+RW(DVD+rewritable)などの書き換え可能な光ディスク(以下、便宜上「相変化型ディスク」ともいう)では、マーク領域を形成するときには、レーザ光により特殊合金を第1の温度に加熱した後、発光パワーを小さくして特殊合金を急冷し、特殊合金をアモルファス(非晶質)状態にしている。スペース領域を形成するときには、レーザ光により特殊合金を第2の温度(<第1の温度)に加熱した後、特殊合金を徐冷し、特殊合金を結晶状態にしている。これにより、マーク領域では、スペース領域よりも反射率が低くなる。
【0007】
通常、半導体レーザなどの光源は電流駆動型であり、その発光パワーはドライバから供給される電流(駆動電流)によって制御されている。しかしながら、光源に供給される駆動電流が一定に保たれていても、光源及び光源近傍の温度変動や湿度変動などによって発光パワーが変動し、記録品質の低下を招来する場合があった。そこで、本出願人は、光源から出射された光束の光量をモニタし、そのモニタ情報に基づいて発光パワーをフィードバック制御する光ピックアップ装置を先に提案した(特許文献1及び特許文献2参照)。これにより、記録品質に優れた記録を安定して行うことが可能となった。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−63101号公報
【特許文献2】
特開2001−256666号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その後、記録速度の高速化が進み、上記特許文献1及び特許文献2に開示されている光ピックアップ装置では、高速度での応答性に不十分な点がみられるようになってきた。また、コストの点に関しても、近年の低価格化への要求に対応するのが困難となってきた。
【0010】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源の発光パワーに関する情報を応答性良く出力することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の第2の目的は、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、光源と;前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、その光束の一部を所定の方向に回折する偏光ホログラムを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された戻り光検出器と;前記偏光ホログラムで回折された光束を受光する出射光量検出器と;を備える光ピックアップ装置である。
【0013】
本明細書における偏光ホログラムは、入射光束の偏光状態に応じて回折効率が異なるように所定の凹凸が形成された部材だけでなく、例えばその部材を保持するためのガラス基板など、前記部材をその構成の一部とする素子及び部品、あるいは、ガラスなどの表面の一部に所定の深さの凹凸が形成されたものなども含む。そして、偏光ホログラムは、光源から出射される光束の一部を所定の方向に回折することができれば良く、その形状は限定されない。
【0014】
これによれば、光源から出射される光束(以下「出射光束」と略述する)は、対物レンズを介して情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は戻り光検出器で受光される。また、出射光束は、その一部が偏光ホログラムで回折され、出射光量検出器で受光される。ここで、偏光ホログラムは入射光の偏光状態に応じてその回折効率が異なるために、例えば、出射光束の偏光方向に対しては回折効率が高く、戻り光束の偏光方向に対しては回折効率が低くなるように設定することにより、偏光ホログラムが往路と復路の共通光路上に配置されていても、戻り光検出器で受光される戻り光束の光量を低下させることはない。すなわち、戻り光検出器の出力信号における信号レベル及びS/N比を低下させることはない。さらに、偏光ホログラム及び出射光量検出器としては、小型で安価な汎用品を用いることができるため、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源の発光パワーに関する情報を応答性良く出力することが可能となる。
【0015】
この場合において、請求項2に記載の光ピックアップ装置の如く、前記偏光ホログラムは、その偏光ホログラムに対する前記光束の入射角が、特定の次数の回折光強度が選択的に大きくなるときの入射角とほぼ一致するように設定されていることとすることができる。かかる場合には、偏光ホログラムで回折される回折光の大部分を出射光量検出器で受光することができるため、記録面に集光される光量の低下を招くことなく、出射光量検出器での受光光量を増加させることができる。
【0016】
この場合において、請求項3に記載の光ピックアップ装置の如く、前記特定の次数は、+1次及び−1次のいずれかであることとすることができる。
【0017】
上記請求項1〜3に記載の各光ピックアップ装置において、請求項4に記載の光ピックアップ装置の如く、前記偏光ホログラムは集光作用を奏することとすることができる。かかる場合には、出射光量検出器の受光面積を小さくすることができ、高速応答性を向上させることが可能となる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、複数種類の情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、前記複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源と;前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記複数の光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、各光束の一部をそれぞれ回折する少なくとも1つの偏光ホログラムを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された戻り光検出器と;前記少なくとも1つの偏光ホログラムからの各波長の回折光をそれぞれ受光する少なくとも1つの出射光量検出器と;を備える光ピックアップ装置である。
【0019】
これによれば、複数の光源から出射される光束(出射光束)は、対物レンズを介して対応する情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は戻り光検出器で受光される。また、出射光束は、その一部が少なくとも1つの偏光ホログラムで回折され、少なくとも1つの出射光量検出器で受光される。ここで、偏光ホログラムは入射光の偏光状態に応じてその回折効率が異なるために、例えば、出射光束の偏光方向に対しては回折効率が高く、戻り光束の偏光方向に対しては回折効率が低くなるように設定することにより、偏光ホログラムが往路と復路の共通光路上に配置されていても、出射光束の波長に依らず、戻り光検出器で受光される戻り光束の光量を低下させることはない。すなわち、対応する情報記録媒体のいずれにおいても、戻り光検出器の出力信号における信号レベル及びS/N比を低下させることはない。さらに、偏光ホログラム及び出射光量検出器としては、小型で安価な汎用品を用いることができるため、大型化及び高コスト化を招くことなく、各光源の発光パワーに関する情報をいずれも応答性良く出力することが可能となる。
【0020】
この場合において、請求項6に記載の光ピックアップ装置の如く、前記偏光ホログラムは、前記複数の光源に個別に対応する複数の偏光ホログラムを含むこととすることができる。
【0021】
この場合において、請求項7に記載の光ピックアップ装置の如く、前記複数の偏光ホログラムのうち少なくとも1つの偏光ホログラムは、その偏光ホログラムに対応する光源からの光束の入射角が、特定の次数の回折光強度が選択的に大きくなるときの入射角とほぼ一致するように配置されていることとすることができる。かかる場合には、偏光ホログラムで回折される回折光の大部分を出射光量検出器で受光することができるため、記録面に集光される光量の低下を招くことなく、出射光量検出器での受光光量を増加させることができる。
【0022】
この場合において、請求項8に記載の光ピックアップ装置の如く、前記特定の次数は、+1次及び−1次のいずれかであることとすることができる。
【0023】
上記請求項6〜8に記載の各光ピックアップ装置において、請求項9に記載の光ピックアップ装置の如く、前記複数の偏光ホログラムのうち少なくとも1つの偏光ホログラムは、波長選択性を有することとすることができる。かかる場合には、光利用効率を向上させることができる。
【0024】
上記請求項6〜9に記載の各光ピックアップ装置において、請求項10に記載の光ピックアップ装置の如く、前記複数の偏光ホログラムのうち少なくとも1つの偏光ホログラムは、集光作用を奏することとすることができる。かかる場合には、その偏光ホログラムからの回折光を受光する出射光量検出器の受光面積を小さくすることができ、高速応答性を向上させることが可能となる。
【0025】
上記請求項6〜10に記載の各光ピックアップ装置において、請求項11に記載の光ピックアップ装置の如く、前記複数の偏光ホログラムのうち少なくとも2つの偏光ホログラムは一体化されていることとすることができる。かかる場合には、組み付け工程での部品点数が減少するため、組み付け作業が簡素化でき、作業コストを低減することが可能となる。また、各偏光ホログラムの位置を調整をして一体化することにより、組み付け精度が向上し、調整作業を簡素化でき、作業コストを低減することが可能となる。さらに、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
【0026】
上記請求項6〜11に記載の各光ピックアップ装置において、請求項12に記載の光ピックアップ装置の如く、前記複数の偏光ホログラムのうち少なくとも2つの偏光ホログラムからの回折光は、それぞれ同一の出射光量検出器で受光されることとすることができる。かかる場合には、部品点数が減少し、部品コストを低減することができる。また、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。
【0027】
上記請求項5に記載の光ピックアップ装置において、請求項13に記載の光ピックアップ装置の如く、前記偏光ホログラムは、前記複数の光源のうち少なくとも2つの光源に個別に対応して設けられた複数の回折領域を有する偏光ホログラムを含むこととすることができる。かかる場合には、偏光ホログラムの数が減少し、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。
【0028】
請求項14に記載の発明は、情報記録媒体の記録面上に光を照射し、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項1〜13のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
【0029】
これによれば、請求項1〜13のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置の出力信号に基づいて、光源の発光パワーの変動を抑制することができる。従って、その結果、情報記録媒体への情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを高速度で精度良く安定して行うことが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成が示されている。
【0031】
この図1に示される光ディスク装置20は、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、レーザコントロール回路24、エンコーダ25、モータドライバ27、再生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、ROM39、CPU40、RAM41、及びAPC回路42などを備えている。なお、図1における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本第1の実施形態では、一例としてDVD系の規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク15として用いられるものとする。
【0032】
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。なお、この光ピックアップ装置23の構成等については後に詳述する。
【0033】
前記再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づいてウォブル信号、RF信号及びサーボ信号(フォーカスエラー信号、トラックエラー信号)などを検出する。そして、再生信号処理回路28はウォブル信号からADIP(Address In Pregroove)情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたADIP情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。さらに、再生信号処理回路28はRF信号に対して復調処理や誤り訂正処理などを行なった後、バッファマネージャ37を介してバッファRAM34に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路28からサーボコントローラ33に出力される。
【0034】
前記サーボコントローラ33は、サーボ信号に基づいて光ピックアップ装置23を制御する各種制御信号を生成し、モータドライバ27に出力する。
【0035】
前記モータドライバ27は、サーボコントローラ33からの制御信号及びCPU40の指示に基づいて、光ピックアップ装置23及びスピンドルモータ22を制御する。
【0036】
前記APC回路42は、後述する光ピックアップ装置23からの光量モニタ信号に基づいて、発光パワーの変動を抑制するための制御信号を生成し、レーザコントロール回路24に出力する。
【0037】
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されているデータをバッファマネージャ37を介して取り出し、8−16変調やエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を作成するとともに、再生信号処理回路28からの同期信号に同期して書き込み信号をレーザコントロール回路24に出力する。
【0038】
前記レーザコントロール回路24は、エンコーダ25からの書き込み信号及びCPU40の指示に基づいて、光ピックアップ装置23から出射されるレーザ光の発光パワーを制御する。また、レーザコントロール回路24は、APC回路42からの制御信号に基づいて、レーザ光の発光パワーをフィードバック制御する。
【0039】
前記バッファマネージャ37は、バッファRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定の値になるとCPU40に通知する。
【0040】
前記インターフェース38は、ホスト(例えばパソコン)との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)及びSCSI(Small Computer System Interface)等の標準インターフェースに準拠している。
【0041】
前記ROM39には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。そして、CPU40は、ROM39に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にRAM41に保存する。
【0042】
次に、前記光ピックアップ装置23の構成等について図2(A)及び図2(B)に基づいて説明する。光ピックアップ装置23は、図2(A)に示されるように、受発光モジュール51、信号用ホログラム56、コリメートレンズ52、λ/4板55、対物レンズ60、モニタ用ホログラム58、モニタ用受光素子57、及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
【0043】
ここで、受発光モジュール51は、波長が660nmの光束を出射する光源としての半導体レーザ51aと、光ディスク15で反射された光束を戻り光束として受光する光検出器としての受光器51bとを含んで構成されている。なお、本第1の実施形態では、半導体レーザ51aから出射される光束の最大強度出射方向を+X方向とする。また、一例として半導体レーザ51aからは前記信号用ホログラム56の入射面に平行な偏光(P偏光)の光束が出射されるものとする。受光器51bは、半導体レーザ51aから所定の距離だけ−Z方向に離れた所定の位置に配置されている。
【0044】
上記受光器51bとしては、通常の光ディスク装置と同様に、4分割受光素子が用いられ、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を再生信号処理回路28に出力する。
【0045】
前記信号用ホログラム56は、受発光モジュール51の+X側に配置され、光ディスク15で反射された戻り光束を、往路と復路の共通光路上から受光器51bの受光面方向に分岐する。この信号用ホログラム56は、入射する光束の偏光方向によって回折効率が異なる偏光性を有している。ここでは、上述したように半導体レーザ51aからP偏光の光束が出射され、戻り光束がS偏光の光束となるため、信号用ホログラム56は、P偏光の光束に対しては低い回折効率を有し、S偏光の光束に対しては高い回折効率を有するように設定されている。また、信号用ホログラム56と受発光モジュール51とは一体化されている。
【0046】
前記コリメートレンズ52は、信号用ホログラム56の+X側に配置され、信号用ホログラム56を透過した光束を略平行光とする。
【0047】
前記モニタ用ホログラム58は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52を透過した光束の一部を、往路と復路の共通光路上から離れた所定の位置に配置された前記モニタ用受光素子57の受光面方向に回折するとともに、モニタ用受光素子57の受光面上に集光する。このモニタ用ホログラム58は、入射する光束の偏光方向によって回折効率が異なる偏光性を有している。ここでは、半導体レーザ51aからP偏光の光束が出射され、戻り光束がS偏光の光束となるため、モニタ用ホログラム58は、P偏光の光束に対しては高い回折効率を有し、S偏光の光束に対しては低い回折効率を有するように設定されている。なお、モニタ用ホログラム58は、一例として図2(B)に示されるように、集光機能を付加するための所定のパターンで溝が形成されている。また、モニタ用ホログラム58は、通常の体積ホログラムと同様に、光の入射角度により回折効率は大きく変化し、特定の入射角(ブラッグ条件を満足するときの入射角)のときに回折効率が最大となる。モニタ用ホログラム58では、一例として図3(A)に示されるように、入射角がθ1(ここでは約30度)のときに+1次回折光L+1の光量がほぼ最大となる。そこで、本第1の実施形態では、モニタ用ホログラム58は、図3(B)に示されるように、コリメートレンズ52を透過した光束の入射角がθ1とほぼ一致するように配置されている。なお、図3(A)及び図3(B)におけるL0は0次光を示し、光L−1は−1次回折光を示している。
【0048】
モニタ用受光素子57としては、通常の受光素子が用いられている。このモニタ用受光素子57は、半導体レーザ51aの発光パワーをモニタするために設置されており、半導体レーザ51aから出射される光束の光量に関する情報を含む信号を光量モニタ信号としてAPC回路42に出力する。
【0049】
図2に戻り、前記λ/4板55は、モニタ用ホログラム58の+X側に配置され、モニタ用ホログラム58を透過した光束に光学的位相差を付与する。このλ/4板55の+X側には、前記対物レンズ60が配置され、λ/4板55を透過した光束を集光し、光ディスク15の記録面上に光スポットを形成する。
【0050】
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明すると、半導体レーザ51aから出射されたP偏光の光束は、信号用ホログラム56に入射する。信号用ホログラム56ではP偏光の光束に対する回折効率が小さいので、半導体レーザ51aから出射された光束の大部分は信号用ホログラム56を透過する。信号用ホログラム56を透過した光束は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、モニタ用ホログラム58に入射する。モニタ用ホログラム58に入射した光束はP偏光の光束であるため、その一部はモニタ用ホログラム58で回折され、その+1次回折光がモニタ用受光素子57の受光面上に集光される。モニタ用受光素子57からは、受光量に応じた信号がAPC回路42に出力される。一方、モニタ用ホログラム58を透過した光束は、λ/4板55で円偏光とされた後、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。
【0051】
光ディスク15の記録面にて反射した反射光は、往路とは反対回りの円偏光の光束となり、戻り光束として対物レンズ60で再び略平行光とされる。この戻り光束は、λ/4板55で往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされた後、モニタ用ホログラム58に入射する。モニタ用ホログラム58に入射した光束はS偏光の光束であるため、そのほとんどはモニタ用ホログラム58を透過し、コリメートレンズ52を介して信号用ホログラム56に入射する。信号用ホログラム56では、S偏光の光束に対する回折効率が大きいので、戻り光束の一部は信号用ホログラム56で回折され、受光器51bで受光される。受光器51bを構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
【0052】
ここで、光ディスク装置20における記録処理について説明する。
【0053】
CPU40は、ホストから記録要求のコマンドを受信すると、指定された記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、ホストから記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。また、CPU40は、ホストから受信したユーザデータのバッファRAM34への蓄積をバッファマネージャ37に指示する。
【0054】
再生信号処理回路28は、光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、受光器51bの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を検出し、サーボコントローラ33に出力する。サーボコントローラ33は、再生信号処理回路28からのフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号に基づいて、モータドライバ27を介して光ピックアップ装置23のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータを駆動し、フォーカスずれ及びトラックずれを補正する。すなわち、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う。なお、このフォーカス制御及びトラッキング制御は記録処理が終了するまで随時行われる。また、再生信号処理回路28は、受光器51bの出力信号に基づいてADIP情報を取得し、CPU40に通知する。なお、再生信号処理回路28は、記録処理が終了するまで所定のタイミング毎にADIP情報を取得し、CPU40に通知する。
【0055】
CPU40は、ADIP情報に基づいて書き込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するように光ピックアップ装置23のシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。また、CPU40は、バッファマネージャ37からバッファRAM34に蓄積されたユーザデータ量が所定の値を超えたとの通知を受け取ると、エンコーダ25に書き込み信号の生成を指示する。さらに、CPU40は、ADIP情報に基づいて光ピックアップ装置23の位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコーダ25に通知する。これにより、ユーザデータは、エンコーダ25、レーザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を介して光ディスク15に記録される。
【0056】
次に、光ディスク装置20における再生処理について説明する。
【0057】
CPU40は、ホストから再生要求のコマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。再生信号処理回路28は、前記記録処理の場合と同様に、フォーカスずれ及びトラックずれを補正するとともに、ADIP情報をCPU40に通知する。
【0058】
CPU40は、ADIP情報に基づいて読み出し開始地点に光ピックアップ装置23が位置するように光ピックアップ装置23のシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。そして、CPU40は、ADIP情報に基づいて光ピックアップ装置23の位置が読み出し開始地点であると判断すると、再生信号処理回路28に通知する。
【0059】
再生信号処理回路28は、受光器51bからの出力信号に基づいてRF信号を検出し、復調処理及び誤り訂正処理などを行った後、バッファRAM34に蓄積する。バッファマネージャ37は、バッファRAM34に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース38を介してホストに転送する。
【0060】
また、APC回路42は、記録処理及び再生処理が終了するまで、モニタ用受光素子57からの光量モニタ信号に基づいて、発光パワーの変動を抑制する制御信号をレーザコントロール回路24に随時出力する。
【0061】
以上の説明から明らかなように、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20では、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。なお、上記第1の実施形態において、CPU40によるプログラムに従う処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは処理装置の全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【0062】
以上説明したように、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、光源から出射される光束(出射光束)は、対物レンズを介して光ディスクの記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は受光器で受光される。また、出射光束は、その一部がモニタ用ホログラムで回折されモニタ用受光素子で受光される。モニタ用ホログラムは+1次回折光の光量がほぼ最大となるような角度で出射光束が入射するように配置されているために、回折光の大部分をモニタ用受光素子で受光することができる。従って、記録面に集光される光量の低下を招来することなく、モニタ用受光素子での受光光量を増加させることができる。また、モニタ用ホログラムは入射光の偏光状態に応じて回折効率が異なるために、往路と復路の共通光路中に配置されても、受光器で受光される戻り光束の光量を低下させることはない。すなわち、受光器の出力信号における信号レベル及びS/N比を低下させることはない。さらに、モニタ用ホログラム及びモニタ用受光素子としては、小型で安価な汎用品を用いることができる。すなわち、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源の発光パワーに関する情報を応答性良く出力することが可能となる。
【0063】
また、本第1の実施形態によると、モニター用ホログラムは、集光機能が付加されているために、モニター用受光素子の面積を小さくでき、高速応答性を向上させることが可能となる。
【0064】
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置によると、光源の発光パワーを応答性良く高感度に検出することができるため、精度の良いAPC制御を行うことが可能となる。さらに、光源の発光パワー検出は、受光器で受光される戻り光束の光量低下を伴わないために、精度良くサーボ制御を行うことができる。従って、その結果、光ディスクへの高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化によって、光ディスク装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進することができ、例えば携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易になるとともに、長時間の使用が可能となる。
【0065】
なお、上記第1の実施形態において、モニタ用ホログラム58に代えて偏光ビームスプリッタを用いても良い。但し、この場合には、偏光ビームスプリッタとモニタ用受光素子57との間に光束を集光するための集光レンズを必要とする。
【0066】
また、上記第1の実施形態では、+1次回折光L+1の光量がほぼ最大となるように、コリメートレンズ52を透過した光束のモニタ用ホログラム58への入射角を設定する場合について説明したが、これに限らず、−1次回折光L−1の光量がほぼ最大となるように、コリメートレンズ52を透過した光束のモニタ用ホログラム58への入射角を設定しても良い。但し、この場合には、それに対応してモニタ用受光素子57の配置を変更する必要がある。
【0067】
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態を図4及び図5に基づいて説明する。
【0068】
この第2の実施形態は、図4(A)に示されるように、前述したピックアップ装置23の代わりに、互いに異なる波長の光束を出射する2つの半導体レーザを備えた光ピックアップ装置43を用いる点に特徴を有する。なお、第2の実施形態に係る光ディスク装置は、CD系の規格に準拠した情報記録媒体(以下「CD系」と略述する)及びDVD系の規格に準拠した情報記録媒体(以下「DVD系」と略述する)が光ディスク15として用いられるものとする。また、以下においては、前述した第1の実施形態とほぼ同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【0069】
光ピックアップ装置43は、図4(A)に示されるように、受発光モジュール61、第1の信号用ホログラム66a、第2の信号用ホログラム66b、コリメートレンズ62、λ/4板65、対物レンズ70、モニタ用ホログラム58、第1のモニタ用受光素子67a、第2のモニタ用受光素子67b、及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
【0070】
受発光モジュール61は、波長が660nmの光束を出射する光源としての第1の半導体レーザ61aと、波長が785nmの光束を出射する光源としての第2の半導体レーザ61bと、光ディスク15で反射された光束を戻り光束として受光する光検出器としての受光器61cとを含んで構成されている。そして、各半導体レーザは互いに近接して配置されている。なお、本第2の実施形態では、各半導体レーザから出射される光束の最大強度出射方向を+X方向とする。また、一例として各半導体レーザからは各信号用ホログラムの入射面に平行な偏光(P偏光)の光束が出射されるものとする。受光器61cは、第2の半導体レーザ61bから所定の距離だけ−Z方向に離れた所定の位置に配置されている。第1の半導体レーザ61aは光ディスク15がDVD系の場合に選択され、第2の半導体レーザ61bは光ディスク15がCD系の場合に選択される。
【0071】
前記第1の信号用ホログラム66aは、受発光モジュール61の+X側に配置され、光ディスク15で反射された波長が660nmの戻り光束を、往路と復路の共通光路上から受光器61cの受光面方向に分岐する。前記第2の信号用ホログラム66bは、第1の信号用ホログラム66aの+X側に配置され、光ディスク15で反射された波長が785nmの戻り光束を、往路と復路の共通光路上から受光器61cの受光面方向に分岐する。各信号用ホログラムは、入射する光束の偏光方向によって回折効率が異なる偏光性を有している。ここでは、上述したように各半導体レーザからP偏光の光束が出射され、戻り光束がS偏光の光束となるため、各信号用ホログラムは、P偏光の光束に対しては低い回折効率を有し、S偏光の光束に対しては高い回折効率を有するように設定されている。また、第1の信号用ホログラム66aは波長が660nmの光束に最適化され、第2の信号用ホログラム66bは波長が785nmの光束に最適化されている。さらに、第1の信号用ホログラム66a、第2の信号用ホログラム66b及び受発光モジュール61は一体化されている。
【0072】
前記コリメートレンズ62は、第2の信号用ホログラム66bの+X側に配置され、第2の信号用ホログラム66bを透過した光束を略平行光とする。
【0073】
前記モニタ用ホログラム68は、コリメートレンズ62の+X側に配置され、コリメートレンズ62を透過した波長が660nmの光束の一部を往路と復路の共通光路上から離れた所定の位置に配置された前記第1のモニタ用受光素子67aの受光面方向に回折、及び集光するとともに、コリメートレンズ62を透過した波長が785nmの光束の一部を往路と復路の共通光路上から離れた所定の位置に配置された前記第2のモニタ用受光素子67bの受光面方向に回折、及び集光する。モニタ用ホログラム68は、入射する光束の偏光方向によって回折効率が異なる偏光性を有している。ここでは、各半導体レーザからP偏光の光束が出射され、戻り光束がS偏光の光束となるため、モニタ用ホログラム68は、P偏光の光束に対しては高い回折効率を有し、S偏光の光束に対しては低い回折効率を有するように設定されている。モニタ用ホログラム68は、一例として図5に示されるように、入射角がθ2(ここでは約14度)のときに波長が660nmの光束の+1次回折光Ld+1の光量がほぼ最大となり、入射角がθ3(ここでは約16度)のときに波長が785nmの光束の+1次回折光Lc+1の光量がほぼ最大となる。そこで、本第2の実施形態では、モニタ用ホログラム68は、コリメートレンズ62を透過した光束の入射角がθ2とθ3との間(例えば15度)となるように配置されている。なお、図5におけるLd−1は波長が660nmの光束の−1次回折光を示し、Lc−1は波長が785nmの光束の−1次回折光を示している。
【0074】
第1のモニタ用受光素子67a及び第2のモニタ用受光素子67bには、それぞれ通常の受光素子が用いられている。第1のモニタ用受光素子67aは、第1の半導体レーザ61aの発光パワーをモニタするために設けられており、第1の半導体レーザ61aから出射される光束の光量に関する情報を含む信号を光量モニタ信号としてAPC回路42に出力する。第2のモニタ用受光素子67bは、第2の半導体レーザ61bの発光パワーをモニタするために設けられており、第2の半導体レーザ61bから出射される光束の光量に関する情報を含む信号を光量モニタ信号としてAPC回路42に出力する。
【0075】
図4(A)に戻り、モニタ用ホログラム68の+X側には、前記λ/4板65が配置され、モニタ用ホログラム68を透過した光束に光学的位相差を付与する。このλ/4板65の+X側には、前記対物レンズ70が配置され、λ/4板65を透過した光束を集光し、光ディスク15の記録面上に光スポットを形成する。
【0076】
上記のように構成される光ピックアップ装置43の作用を簡単に説明する。先ず、光ディスク15がDVD系の場合について図4(A)を用いて説明する。
【0077】
第1の半導体レーザ61aから出射されたP偏光の光束は、第1の信号用ホログラム66aに入射する。第1の信号用ホログラム66aでは、P偏光の光束に対する回折効率が小さいので、第1の半導体レーザ61aから出射された光束は、その大部分が第1の信号用ホログラム66aを透過する。第1の信号用ホログラム66aを透過した光束は、第2の信号用ホログラム66bに入射する。第2の信号用ホログラム66bでは、P偏光の光束に対する回折効率が小さいので、第1の信号用ホログラム66aを透過した光束は、その大部分が第2の信号用ホログラム66bを透過する。第2の信号用ホログラム66bを透過した光束は、コリメートレンズ62で略平行光とされた後、モニタ用ホログラム68に入射する。モニタ用ホログラム68に入射した光束はP偏光の光束であるため、その一部はモニタ用ホログラム68で回折され、その+1次回折光が第1のモニタ用受光素子67aの受光面上に集光される。第1のモニタ用受光素子67aからは、受光量に応じた信号がAPC回路42に出力される。一方、モニタ用ホログラム68を透過した光束は、λ/4板65で円偏光とされた後、対物レンズ70を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。
【0078】
光ディスク15の記録面にて反射した反射光は、往路とは反対回りの円偏光の光束となり、戻り光束として対物レンズ70で再び略平行光とされる。この戻り光束は、λ/4板65で往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされた後、モニタ用ホログラム68に入射する。モニタ用ホログラム68に入射した光束はS偏光の光束であるため、そのほとんどはモニタ用ホログラム68を透過し、コリメートレンズ62を介して第2の信号用ホログラム66bに入射する。第2の信号用ホログラム66bは、波長が785nmの光束に最適化されているため、戻り光束は、その大部分が第2の信号用ホログラム66bを透過し、第1の信号用ホログラム66aに入射する。第1の信号用ホログラム66aは、波長が660nmの光束に最適化されており、しかもS偏光の光束に対する回折効率が大きいので、戻り光束の一部は第1の信号用ホログラム66aで回折され、受光器61cで受光される。受光器61cを構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
【0079】
次に、光ディスク15がCD系の場合について図4(B)を用いて説明する。
【0080】
第2の半導体レーザ61bから出射されたP偏光の光束は、第1の信号用ホログラム66aに入射する。第1の信号用ホログラム66aでは、P偏光の光束に対する回折効率が小さいので、第2の半導体レーザ61bから出射された光束は、その大部分が第1の信号用ホログラム66aを透過する。第1の信号用ホログラム66aを透過した光束は、第2の信号用ホログラム66bに入射する。第2の信号用ホログラム66bでは、P偏光の光束に対する回折効率が小さいので、第1の信号用ホログラム66aを透過した光束は、その大部分が第2の信号用ホログラム66bを透過する。第2の信号用ホログラム66bを透過した光束は、コリメートレンズ62で略平行光とされた後、モニタ用ホログラム68に入射する。モニタ用ホログラム68に入射した光束はP偏光の光束であるため、その一部はモニタ用ホログラム68で回折され、その+1次回折光が第2のモニタ用受光素子67bの受光面上に集光される。第2のモニタ用受光素子67bからは、受光量に応じた信号がAPC回路42に出力される。一方、モニタ用ホログラム68を透過した光束は、λ/4板65で円偏光とされた後、対物レンズ70を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。
【0081】
光ディスク15の記録面にて反射した反射光は、往路とは反対回りの円偏光の光束となり、戻り光束として対物レンズ70で再び略平行光とされる。この戻り光束は、λ/4板65で往路と直交した直線偏光(ここではS偏光)とされた後、モニタ用ホログラム68に入射する。モニタ用ホログラム68に入射した光束はS偏光の光束であるため、そのほとんどはモニタ用ホログラム68を透過し、コリメートレンズ62を介して第2の信号用ホログラム66bに入射する。第2の信号用ホログラム66bは、波長が785nmの光束に最適化されており、しかもS偏光の光束に対する回折効率が大きいので、戻り光束の一部は第2の信号用ホログラム66bで回折され、第1の信号用ホログラム66aに入射する。第1の信号用ホログラム66aは波長が660nmの光束に最適化されているため、第2の信号用ホログラム66bからの回折光は、その大部分が第1の信号用ホログラム66aを透過し、受光器61cで受光される。受光器61cを構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
【0082】
また、光ディスク15がCD系であるかDVD系であるかは、その記録面からの反射光の強度から判別することができる。通常、この判別は光ディスク15が光ディスク装置20の所定位置にロードされたときにCPU40によって行われる。また、光ディスク15に予め記録されているTOC(Table Of Contents)情報、PMA(Program Memory Area)情報及びウォブル信号などに基づいて光ディスク15の種類を判別することも可能である。そして、その判別結果はCPU40からレーザコントロール回路24に通知され、レーザコントロール回路24によって、第1の半導体レーザ61a及び第2の半導体レーザ61bのいずれかが選択される。また、判別結果は光ディスクの種類に応じた処理を行う他の回路等にも通知される。
【0083】
本第2の実施形態に係る光ディスク装置では、光ディスク15がDVD系の場合には、第1の実施形態と同様にして、光ディスク15へのデータの記録及び光ディスク15に記録されているデータの再生が行われる。また、光ディスク15がCD系の場合には、DVD系の場合と若干異なる処理もあるが、DVD系とほぼ同様な手順で記録及び再生が行なわれる。
【0084】
以上の説明から明らかなように、本第2の実施形態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。なお、上記第2の実施形態において、CPU40によるプログラムに従う処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは処理装置の全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【0085】
以上説明したように、本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、各光源から出射される光束(出射光束)は、それぞれ対物レンズを介して対応する光ディスクの記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は受光器で受光される。また、出射光束は、その一部がモニタ用ホログラムで回折され対応するモニタ用受光素子で受光される。モニタ用ホログラムは+1次回折光の光量がほぼ最大となるような角度で出射光束が入射するように配置されているために、光ディスクがCD系およびDVD系のいずれであっても、第1の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができる。
【0086】
また、本第2の実施形態によると、モニター用ホログラムは、集光機能が付加されているために、モニター用受光素子の面積を小さくでき、高速応答性を向上させることが可能となる。
【0087】
また、本第2の実施形態に係る光ディスク装置によると、光源の発光パワーを高感度に検出することができるため、光ディスクがCD系およびDVD系のいずれであっても、第1の実施形態に係る光ディスク装置と同様な効果を得ることができる。
【0088】
なお、上記第2の実施形態において、モニタ用ホログラム68に代えて偏光ビームスプリッタを用いても良い。但し、この場合には、偏光ビームスプリッタと各モニタ用受光素子との間に、光束を集光するための集光レンズをそれぞれ必要とする。
【0089】
また、上記第2の実施形態において、図6(A)及び図6(B)に示されるように、モニタ用ホログラム68に代えて、波長が660nmの光束に対応するモニタ用ホログラム68aと波長が785nmの光束に対応するモニタ用ホログラム68bとを用いても良い。この場合に、回折角の小さなモニター用ホログラム68aを光源側に設置し、回折角の大きなモニター用ホログラム68bを光ディスク側に設置することにより、第1のモニタ用受光素子67a及び第2のモニタ用受光素子67bに代えて、1つのモニタ用受光素子67で各波長の光束を受光することができる。すなわち、モニタ用受光素子を共通化することが可能となる。これにより、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。さらに、各モニタ用ホログラムを一体化しても良い。これにより、組み付け作業を簡略化することができるため、作業コストの低減を促進することが可能となる。この場合に、各モニタ用ホログラムに波長選択性を持たせても良い。これにより、光利用効率を向上させることができる。また、モニタ用ホログラム68aに入射する波長が660nmの光束の入射角及びモニタ用ホログラム68bに入射する波長が785nmの光束の入射角を個別に設定しても良い。
【0090】
また、この場合に、一例として図7(A)及び図7(B)に示されるように、波長が660nmの光束に対応するモニタ用ホログラムと波長が785nmの光束に対応するモニタ用ホログラムとを一体化しても良い。図7(A)に示されるモニタ用ホログラムは、光学的異方性を有する有機延伸膜YMの一側の面に波長が660nmの光束に対応する凹凸が形成され、他側の面に波長が785nmの光束に対応する凹凸が形成されるとともに、凹凸が形成されたそれぞれの面は所定の屈折率を有する接着剤ADを介してガラス基板GPと貼り合わされている。また、図7(B)に示されるモニタ用ホログラムは、波長が660nmの光束に対応する凹凸が形成された光学的異方性を有する有機延伸膜YM1と、波長が785nmの光束に対応する凹凸が形成された光学的異方性を有する有機延伸膜YM2とが所定の屈折率を有する接着剤ADを介して貼り合わされている。これにより、モニター用ホログラムの製造プロセスを簡易化することが可能となり、また、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
【0091】
さらに、この場合に、一例として図8(A)及び図8(B)に示されるように、波長が660nmの光束に対応する回折領域Rdvdと波長が785nmの光束に対応する回折領域Rcdとを有するモニタ用ホログラムを用いても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
【0092】
なお、上記第2の実施形態では、各+1次回折光の光量がそれぞれほぼ最大となるように、コリメートレンズ62を透過した光束の信号用ホログラム68への入射角を設定する場合について説明したが、これに限らず、各−1次回折光の光量がそれぞれほぼ最大となるように、コリメートレンズ62を透過した光束の信号用ホログラム68への入射角を設定しても良い。但し、この場合には、それに対応してモニタ用受光素子67a、67bの配置を変更する必要がある。
【0093】
また、上記第2の実施形態では、光源から出射される光束の波長が660nm及び785nmの場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。いずれかの光源の代わりに、例えば波長が405nmの光束を出射する光源を用いても良い。
【0094】
さらに、上記第2の実施形態では、光源から出射される光束の波長が2種類の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、3種類以上であっても良い。
【0095】
また、上記各実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源の発光パワーに関する情報を応答性良く出力することができるという効果がある。
【0097】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができるという効果がある。
【0098】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図2(A)は、本発明の第1の実施形態に係る光ピックアップ装置における光学系の概略構成を示す図であり、図2(B)は、図2(A)におけるモニタ用ホログラムを説明するための図である。
【図3】図3(A)は、図2(B)のモニタ用ホログラムにおける光束の入射角と回折光の光量との関係を説明するための図であり、図3(B)は、モニタ用ホログラムの配置状態を説明するための図である。
【図4】図4(A)及び図4(B)は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置における光学系の概略構成を示す図である。
【図5】図4(A)及び図4(B)のそれぞれモニタ用ホログラムにおける光束の入射角と回折光の光量との関係を説明するための図である。
【図6】図6(A)及び図6(B)は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置の変形例を説明するための図である。
【図7】図7(A)及び図7(B)は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置におけるモニタ用ホログラムの第1の変形例を説明するための図である。
【図8】
図8(A)及び図8(B)は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置におけるモニタ用ホログラムの第2の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
15…光ディスク(情報記録媒体)、20…光ディスク装置、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、43…光ピックアップ装置、51a…半導体レーザ(光源)、51b…受光器(戻り光検出器)、57…モニタ用受光素子(出射光量検出器)、58…モニタ用ホログラム(偏光ホログラム)、60…対物レンズ、61a…第1の半導体レーザ(光源)、61b…第2の半導体レーザ(光源)、61c…受光器(戻り光検出器)、67a,67b…モニタ用受光素子(出射光量検出器)、68…モニタ用ホログラム(偏光ホログラム)、70…対物レンズ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device and an optical disk device, and more particularly, to an optical pickup device that irradiates a recording surface of an information recording medium with light and receives light reflected from the recording surface, and an optical disk including the optical pickup device. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, personal computers have been able to handle AV (Audio-Visual) information such as music and video as their functions have improved. Since the information amount of these AV information is very large, optical discs such as CD (compact disc) and DVD (digital versatile disc) have been attracting attention as information recording media. Optical disk devices have become widespread as one of peripheral devices for personal computers. In an optical disk device, recording or erasing of information is performed by irradiating a minute spot of a laser beam (laser beam) on a recording surface of an optical disk on which a spiral or concentric track is formed, and based on reflected light from the recording surface. To reproduce information. Therefore, an optical pickup device is mounted on an optical disc device as a device for irradiating a recording surface of an information recording medium with laser light and receiving reflected light from the recording surface.
[0003]
This optical pickup device generally includes a light source that emits laser light at a predetermined emission power (output), guides the laser light emitted from the light source to the recording surface of the optical disk, and reflects the laser light reflected by the recording surface. And a detection system including a light receiving element disposed at the light receiving position. The detection system outputs not only reproduction information of data recorded on the recording surface but also a signal including information necessary for controlling the position of the optical pickup device itself and the objective lens.
[0004]
In an optical disk, information is recorded by the length of each of a mark (pit) area and a space area having different reflectances and a combination thereof. Therefore, when information is recorded on the optical disk, the light emission power of the light source is controlled so that a mark area and a space area having a predetermined length are formed at predetermined positions.
[0005]
For example, in a write-once optical disc (hereinafter, referred to as a “dye-type disc” for convenience) such as a CD-R (CD-recordable), a DVD-R (DVD-recordable), and a DVD + R (DVD + recordable) including an organic dye in a recording layer. When forming the mark area, the light emission power is increased to heat and dissolve the dye, and the substrate portion in contact therewith is altered and deformed. On the other hand, when the space region is formed, the light emission power is set to be as low as during reproduction so that the substrate does not deteriorate or deform. As a result, the reflectance in the mark area is lower than that in the space area.
[0006]
In addition, rewritable optical disks such as a CD-RW (CD-rewritable), a DVD-RW (DVD-rewritable), and a DVD + RW (DVD + rewritable) including a special alloy in a recording layer (hereinafter also referred to as a “phase-change disk” for convenience) In (2), when forming the mark area, the special alloy is heated to a first temperature by a laser beam, the emission power is reduced to rapidly cool the special alloy, and the special alloy is in an amorphous state. . When forming the space region, the special alloy is heated to a second temperature (<first temperature) by a laser beam, and then the special alloy is gradually cooled to bring the special alloy into a crystalline state. Thereby, the reflectance is lower in the mark area than in the space area.
[0007]
Usually, a light source such as a semiconductor laser is a current drive type, and its light emission power is controlled by a current (drive current) supplied from a driver. However, even when the driving current supplied to the light source is kept constant, the light emission power may fluctuate due to temperature fluctuation or humidity fluctuation in the light source and in the vicinity of the light source, which may lead to deterioration of recording quality. Therefore, the present applicant has previously proposed an optical pickup device that monitors the light amount of a light beam emitted from a light source and performs feedback control of the emission power based on the monitor information (see Patent Documents 1 and 2). This makes it possible to stably perform recording with excellent recording quality.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-63101
[Patent Document 2]
JP 2001-256666 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, thereafter, the recording speed has been increased, and the optical pickup devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been insufficient in responsiveness at high speed. Also, in terms of cost, it has become difficult to respond to the recent demand for lower prices.
[0010]
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of outputting information regarding the light emission power of a light source with good responsiveness without increasing the size and cost. Is to provide.
[0011]
It is a second object of the present invention to provide an optical disk device capable of accurately and stably accessing an information recording medium at a high speed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an optical pickup device that irradiates a recording surface of an information recording medium with light and receives reflected light from the recording surface, the light source comprising: a light source; An objective lens for condensing light on a recording surface, and a polarization hologram disposed on an optical path of a light beam emitted from the light source toward the objective lens and diffracting a part of the light beam in a predetermined direction, reflected on the recording surface An optical pickup device comprising: an optical system for guiding the returned return light beam to a predetermined light receiving position; a return light detector disposed at the light receiving position; and an emission light amount detector for receiving the light beam diffracted by the polarization hologram. It is.
[0013]
The polarization hologram in the present specification is not only a member having predetermined irregularities formed so that the diffraction efficiency is different depending on the polarization state of the incident light beam, but also includes a member such as a glass substrate for holding the member. Also included are elements and components that are part of the structure, and those in which irregularities of a predetermined depth are formed on part of the surface of glass or the like. The shape of the polarization hologram is not limited as long as it can diffract a part of the light beam emitted from the light source in a predetermined direction.
[0014]
According to this, a light beam emitted from the light source (hereinafter simply referred to as “emitted light beam”) is condensed on the recording surface of the information recording medium via the objective lens, and the return light beam reflected on the recording surface is returned. The light is received by the photodetector. Further, a part of the emitted light beam is diffracted by the polarization hologram, and is received by the emitted light amount detector. Here, since the polarization hologram has a different diffraction efficiency depending on the polarization state of the incident light, for example, the diffraction efficiency is high in the polarization direction of the output light beam, and the diffraction efficiency is high in the polarization direction of the return light beam. By setting to be lower, even if the polarization hologram is arranged on the common optical path of the forward path and the return path, the light amount of the return light beam received by the return light detector does not decrease. That is, the signal level and the S / N ratio of the output signal of the return light detector are not reduced. Furthermore, since a small-sized and inexpensive general-purpose product can be used as the polarization hologram and the emitted light amount detector, it is possible to output information regarding the light emission power of the light source with good responsiveness without increasing the size and cost. It becomes possible.
[0015]
In this case, as in the optical pickup device according to claim 2, the polarization hologram has an incident angle of the light beam with respect to the polarization hologram, and an incident angle when the intensity of the diffracted light of a specific order is selectively increased. It can be assumed that they are set to substantially match. In such a case, most of the diffracted light diffracted by the polarization hologram can be received by the output light amount detector, so that the amount of light condensed on the recording surface does not decrease and the output light amount detector The amount of received light can be increased.
[0016]
In this case, as in the optical pickup device according to the third aspect, the specific order can be one of the +1 order and the −1 order.
[0017]
In each of the optical pickup devices according to the first to third aspects, as in the optical pickup device according to the fourth aspect, the polarization hologram can have a light collecting action. In such a case, the light receiving area of the emitted light amount detector can be reduced, and high-speed response can be improved.
[0018]
The invention according to claim 5 is an optical pickup device that irradiates light to recording surfaces of a plurality of types of information recording media and receives light reflected from the recording surfaces, wherein the plurality of types of information recording media are individually provided. A plurality of light sources which are provided correspondingly and selectively emit light beams having different wavelengths; an objective lens which collects the respective light beams on a recording surface of a corresponding information recording medium; and an objective lens which is emitted from the plurality of light sources. An optical system disposed on an optical path of a light beam toward the objective lens, the optical system including at least one polarization hologram for diffracting a part of each light beam, and guiding a return light beam reflected by the recording surface to a predetermined light receiving position; An optical pickup device comprising: a return light detector disposed at a light receiving position; and at least one output light amount detector that receives diffracted light of each wavelength from the at least one polarization hologram. .
[0019]
According to this, luminous fluxes (emitted luminous fluxes) emitted from the plurality of light sources are condensed on the recording surface of the corresponding information recording medium via the objective lens, and the return luminous flux reflected by the recording surface is returned to the return light detector. Is received at. Further, a part of the emitted light beam is diffracted by at least one polarization hologram, and is received by at least one emitted light amount detector. Here, since the polarization hologram has a different diffraction efficiency depending on the polarization state of the incident light, for example, the diffraction efficiency is high in the polarization direction of the output light beam, and the diffraction efficiency is high in the polarization direction of the return light beam. By setting to be low, even if the polarization hologram is arranged on the common optical path of the forward path and the return path, the light amount of the return light beam received by the return light detector is reduced regardless of the wavelength of the output light beam. There is no. That is, in any of the corresponding information recording media, the signal level and the S / N ratio of the output signal of the return light detector are not reduced. Furthermore, since a small-sized and inexpensive general-purpose product can be used as the polarization hologram and the emitted light amount detector, all information regarding the emission power of each light source can be output with good response without increasing the size and cost. It is possible to do.
[0020]
In this case, as in the optical pickup device described in claim 6, the polarization hologram can include a plurality of polarization holograms individually corresponding to the plurality of light sources.
[0021]
In this case, as in the optical pickup device according to claim 7, at least one of the plurality of polarization holograms has an incident angle of a light beam from a light source corresponding to the polarization hologram having a specific order of diffraction. The arrangement may be such that the incident angle when the light intensity is selectively increased substantially coincides with the incident angle. In such a case, most of the diffracted light diffracted by the polarization hologram can be received by the output light amount detector, so that the amount of light condensed on the recording surface does not decrease and the output light amount detector The amount of received light can be increased.
[0022]
In this case, as in the optical pickup device according to the eighth aspect, the specific order can be one of the +1 order and the −1 order.
[0023]
In each of the optical pickup devices according to the sixth to eighth aspects, as in the optical pickup device according to the ninth aspect, at least one of the plurality of polarization holograms has wavelength selectivity. Can be. In such a case, the light use efficiency can be improved.
[0024]
In each of the optical pickup devices according to the sixth to ninth aspects, as in the optical pickup device according to the tenth aspect, at least one of the plurality of polarization holograms has a condensing function. Can be. In such a case, the light receiving area of the output light amount detector that receives the diffracted light from the polarization hologram can be reduced, and the high-speed response can be improved.
[0025]
In each of the optical pickup devices according to claims 6 to 10, as in the optical pickup device according to claim 11, at least two of the plurality of polarization holograms are integrated. it can. In such a case, the number of parts in the assembling process is reduced, so that the assembling operation can be simplified and the operation cost can be reduced. In addition, by adjusting the position of each polarization hologram and integrating them, the assembling accuracy is improved, the adjustment operation can be simplified, and the operation cost can be reduced. Further, miniaturization of the optical pickup device can be promoted.
[0026]
In each of the optical pickup devices according to claims 6 to 11, as in the optical pickup device according to claim 12, diffracted lights from at least two polarization holograms among the plurality of polarization holograms each have the same output light amount. The light may be received by a detector. In such a case, the number of parts is reduced, and the cost of parts can be reduced. Further, it is possible to promote downsizing of the optical pickup device.
[0027]
In the optical pickup device according to the fifth aspect, as in the optical pickup device according to the thirteenth aspect, the polarization hologram may include a plurality of polarization holograms individually provided corresponding to at least two light sources of the plurality of light sources. It can include a polarization hologram having a diffraction region. In such a case, the number of polarization holograms is reduced, and the miniaturization of the optical pickup device can be promoted.
[0028]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an optical disc apparatus which irradiates light onto a recording surface of an information recording medium and performs at least reproduction among information recording, reproduction, and erasure. An optical disc device comprising: the optical pickup device according to claim 1; and a processing device that performs at least reproduction among information recording, reproduction, and erasure using an output signal from the optical pickup device.
[0029]
According to this, it is possible to suppress the fluctuation of the light emission power of the light source based on the output signal of the optical pickup device according to any one of the first to thirteenth aspects. Therefore, as a result, it is possible to perform an access including at least reproduction among information recording, reproduction, and erasure on the information recording medium at a high speed and with high accuracy.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< 1st Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical disk device according to a first embodiment of the present invention.
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The reproduction
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The buffer manager 37 manages the input and output of data to and from the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
Next, the configuration and the like of the
[0043]
Here, the light receiving / emitting module 51 includes a
[0044]
As the
[0045]
The
[0046]
The collimating
[0047]
The
[0048]
A normal light receiving element is used as the monitoring
[0049]
Returning to FIG. 2, the λ / 4
[0050]
The operation of the
[0051]
The reflected light reflected on the recording surface of the
[0052]
Here, a recording process in the
[0053]
Upon receiving the recording request command from the host, the
[0054]
When the rotation of the
[0055]
The
[0056]
Next, a reproduction process in the
[0057]
When receiving the command of the reproduction request from the host, the
[0058]
The
[0059]
The reproduction
[0060]
Further, the
[0061]
As is apparent from the above description, in the
[0062]
As described above, according to the optical pickup device according to the first embodiment, the light beam (emitted light beam) emitted from the light source is condensed on the recording surface of the optical disk via the objective lens, and reflected on the recording surface. The returned light beam is received by the light receiver. Further, a part of the emitted light beam is diffracted by the monitor hologram and received by the monitor light receiving element. Since the monitor hologram is arranged so that the outgoing light flux is incident at an angle at which the amount of the + 1st-order diffracted light is substantially maximum, most of the diffracted light can be received by the monitor light receiving element. Therefore, it is possible to increase the amount of light received by the monitoring light receiving element without causing a decrease in the amount of light focused on the recording surface. Further, since the monitoring hologram has a different diffraction efficiency depending on the polarization state of the incident light, even if it is arranged in the common optical path of the forward path and the return path, it does not reduce the light amount of the return light beam received by the light receiver. . That is, the signal level and the S / N ratio of the output signal of the light receiving device are not reduced. Furthermore, as the monitor hologram and the monitor light receiving element, general-purpose products that are small and inexpensive can be used. That is, it is possible to output information on the light emission power of the light source with good responsiveness without increasing the size and cost.
[0063]
Further, according to the first embodiment, since the monitoring hologram is provided with a condensing function, the area of the monitoring light receiving element can be reduced, and the high-speed response can be improved.
[0064]
Further, according to the optical disc device of the first embodiment, since the light emission power of the light source can be detected with high responsiveness and high sensitivity, it is possible to perform highly accurate APC control. Further, the detection of the light emission power of the light source does not involve a decrease in the amount of the return light beam received by the light receiver, so that the servo control can be performed with high accuracy. Therefore, as a result, it is possible to accurately and stably access the optical disc at a high speed. Further, the miniaturization and weight reduction of the optical pickup device can promote the miniaturization of the optical disc device itself and the reduction of power consumption. For example, when the optical pickup device is used for portable use, it is easy to carry and has a long time. Can be used.
[0065]
In the first embodiment, a polarization beam splitter may be used instead of the
[0066]
In the first embodiment, the + 1st-order diffracted light L +1 Has been described in which the incident angle of the light flux transmitted through the
[0067]
<< 2nd Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0068]
In the second embodiment, as shown in FIG. 4A, an
[0069]
The
[0070]
The light receiving / emitting
[0071]
The
[0072]
The collimating
[0073]
The
[0074]
Normal light receiving elements are used for the first monitoring
[0075]
Returning to FIG. 4A, the λ / 4
[0076]
The operation of the
[0077]
The P-polarized light beam emitted from the
[0078]
The reflected light reflected on the recording surface of the
[0079]
Next, the case where the
[0080]
The P-polarized light beam emitted from the
[0081]
The reflected light reflected on the recording surface of the
[0082]
Whether the
[0083]
In the optical disk device according to the second embodiment, when the
[0084]
As is clear from the above description, in the optical disc device according to the second embodiment, a processing device is realized by the reproduction
[0085]
As described above, according to the optical pickup device according to the second embodiment, the luminous flux (emitted luminous flux) emitted from each light source is focused on the recording surface of the corresponding optical disc via the objective lens, respectively. The return light beam reflected by the recording surface is received by the light receiver. Further, a part of the emitted light beam is diffracted by the monitor hologram and received by the corresponding monitor light receiving element. Since the monitor hologram is arranged so that the outgoing light beam enters at an angle at which the light amount of the + 1st-order diffracted light is substantially maximum, the first embodiment can be performed regardless of whether the optical disk is a CD system or a DVD system. The same effects as those of the optical pickup device according to the embodiment can be obtained.
[0086]
Further, according to the second embodiment, since the hologram for monitoring is provided with a condensing function, the area of the light receiving element for monitoring can be reduced, and the high-speed response can be improved.
[0087]
Further, according to the optical disk device according to the second embodiment, the light emission power of the light source can be detected with high sensitivity. The same effect as that of the optical disk device can be obtained.
[0088]
In the second embodiment, a polarization beam splitter may be used instead of the
[0089]
Further, in the second embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, instead of the
[0090]
In this case, as shown in FIGS. 7A and 7B as an example, a monitor hologram corresponding to a light beam having a wavelength of 660 nm and a monitor hologram corresponding to a light beam having a wavelength of 785 nm are used. They may be integrated. In the monitor hologram shown in FIG. 7A, unevenness corresponding to a light beam having a wavelength of 660 nm is formed on one surface of the organic stretched film YM having optical anisotropy, and the wavelength is formed on the other surface. Irregularities corresponding to the 785 nm light flux are formed, and the respective surfaces on which the irregularities are formed are bonded to the glass substrate GP via an adhesive AD having a predetermined refractive index. The monitor hologram shown in FIG. 7B has an optically anisotropic organic stretched film YM1 in which irregularities corresponding to a light beam having a wavelength of 660 nm are formed, and an unevenness corresponding to a light beam having a wavelength of 785 nm. Is bonded to the organic stretched film YM2 having optical anisotropy via an adhesive AD having a predetermined refractive index. Thereby, the manufacturing process of the monitor hologram can be simplified, and the size of the optical pickup device can be promoted.
[0091]
Further, in this case, as shown in FIGS. 8A and 8B as an example, a diffraction region Rdvd corresponding to a light beam having a wavelength of 660 nm and a diffraction region Rcd corresponding to a light beam having a wavelength of 785 nm are used. A monitor hologram may be used. Thereby, miniaturization of the optical pickup device can be promoted.
[0092]
In the second embodiment, the case has been described where the incident angle of the light flux transmitted through the
[0093]
In the second embodiment, the case where the wavelength of the light beam emitted from the light source is 660 nm and 785 nm has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of any one of the light sources, for example, a light source that emits a light beam having a wavelength of 405 nm may be used.
[0094]
Furthermore, in the above-described second embodiment, the case has been described in which the light beam emitted from the light source has two types of wavelengths. However, the present invention is not limited to this, and three or more types may be used.
[0095]
Further, in each of the above embodiments, the optical disk device capable of recording and reproducing information has been described. However, the present invention is not limited to this, and any optical disk device capable of at least reproducing among information recording, reproduction, and erasing may be used.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical pickup device of the present invention, there is an effect that information on the light emission power of the light source can be output with good responsiveness without increasing the size and cost.
[0097]
Further, according to the optical disc device of the present invention, there is an effect that high-speed access to the information recording medium can be performed accurately and stably.
[0098]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an optical disk device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical system in an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a diagram illustrating a monitor in FIG. 2A; It is a figure for explaining a hologram for use.
FIG. 3A is a diagram for explaining the relationship between the incident angle of a light beam and the amount of diffracted light in the monitor hologram of FIG. 2B, and FIG. It is a figure for explaining the arrangement state of the hologram for use.
FIGS. 4A and 4B are diagrams each showing a schematic configuration of an optical system in an optical pickup device according to a second embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams for explaining the relationship between the incident angle of a light beam and the amount of diffracted light in the monitoring hologram of FIGS. 4A and 4B, respectively.
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a modification of the optical pickup device according to the second embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating a first modified example of the monitor hologram in the optical pickup device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a second modified example of the monitor hologram in the optical pickup device according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
15 optical disk (information recording medium), 20 optical disk device, 23 optical pickup device, 28 reproduction signal processing circuit (part of processing device), 40 CPU (part of processing device), 43
Claims (14)
光源と;
前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、その光束の一部を所定の方向に回折する偏光ホログラムを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
前記受光位置に配置された戻り光検出器と;
前記偏光ホログラムで回折された光束を受光する出射光量検出器と;を備える光ピックアップ装置。An optical pickup device that irradiates light to a recording surface of an information recording medium and receives reflected light from the recording surface,
A light source;
An objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on the recording surface; and a polarized light disposed on an optical path of the light beam emitted from the light source and traveling toward the objective lens, and diffracting a part of the light beam in a predetermined direction. An optical system that includes a hologram and guides a return light beam reflected by the recording surface to a predetermined light receiving position;
A return light detector arranged at the light receiving position;
An output light amount detector that receives a light beam diffracted by the polarization hologram.
前記複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源と;
前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記複数の光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、各光束の一部をそれぞれ回折する少なくとも1つの偏光ホログラムを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
前記受光位置に配置された戻り光検出器と;
前記少なくとも1つの偏光ホログラムからの各波長の回折光をそれぞれ受光する少なくとも1つの出射光量検出器と;を備える光ピックアップ装置。An optical pickup device that irradiates light onto a recording surface of a plurality of types of information recording media and receives light reflected from the recording surface,
A plurality of light sources provided individually corresponding to the plurality of information recording media and selectively emitting light beams having different wavelengths;
An objective lens for condensing each light beam on a recording surface of a corresponding information recording medium, and at least diffracting a part of each light beam that is arranged on an optical path of a light beam emitted from the plurality of light sources and directed toward the objective lens. An optical system including one polarization hologram and guiding a return light beam reflected by the recording surface to a predetermined light receiving position;
A return light detector arranged at the light receiving position;
At least one outgoing light amount detector for respectively receiving diffracted light of each wavelength from the at least one polarization hologram.
請求項1〜13のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;
前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。An optical disc device that irradiates light onto a recording surface of an information recording medium and performs at least reproduction of information recording, reproduction, and erasing,
An optical pickup device according to any one of claims 1 to 13, and
An optical disk device comprising: a processing device that performs at least reproduction of information recording, reproduction, and erasure using an output signal from the optical pickup device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002314545A JP2004152355A (en) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | Optical pickup device and optical disk drive |
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