JP2005149543A - Optical pickup and disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光ピックアップ及びディスクドライブ装置についての技術分野に関する。詳しくは、開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにして薄型化を図る技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of optical pickups and disk drive devices. More specifically, the present invention relates to a technical field for reducing the thickness of a disk-shaped recording medium by limiting the diameter of a light beam by an aperture limiting element in a radial direction and a tangential direction.
ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置があり、このようなディスクドライブ装置は、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動し該ディスク状記録媒体に対して対物レンズを介してレーザー光を照射して情報信号の記録又は再生を行う光ピックアップを備えている。 2. Description of the Related Art There is a disk drive device that records and reproduces information signals on a disk-shaped recording medium. Such a disk drive device moves in the radial direction of the disk-shaped recording medium mounted on a disk table and moves to the disk-shaped recording medium. And an optical pickup that records or reproduces an information signal by irradiating a laser beam through an objective lens.
光ピックアップには、使用波長の異なる2種類のディスク状記録媒体、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)とCD(Compact Disc)の双方に対して情報信号の記録又は再生が可能とされたものがあり(例えば、特許文献1参照)、このような光ピックアップにあっては、DVDに対応する第1の波長(660nm)を有するレーザー光又はCDに対応する第2の波長(785nm)を有するレーザー光がディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体に応じて発光される。 Some optical pickups are capable of recording or reproducing information signals on two types of disc-shaped recording media having different operating wavelengths, for example, both DVD (Digital Versatile Disc) and CD (Compact Disc). (See, for example, Patent Document 1) In such an optical pickup, laser light having a first wavelength (660 nm) corresponding to DVD or laser light having a second wavelength (785 nm) corresponding to CD. Is emitted according to the disk-shaped recording medium mounted on the disk table.
尚、特許文献1に記載された発明は、光ピックアップに設けられた対物レンズ駆動装置(2軸アクチュエーター)の可動部の質量を低減してトラッキング制御及びフォーカシング制御の良好な特性を確保する目的において為された発明であり、レーザー光の光束の径を制限する開口制限素子を対物レンズ駆動装置の固定部に設けることにより発明の目的を達成するものである。また、開口制限素子を対物レンズ駆動装置の固定部に設けたときにトラッキング制御時のレーザー光の変動範囲(移動範囲)に対物レンズの開口が存在するようにしてトラッキング制御に支障を来たすことがないようにするために、レーザー光の変動方向であるディスク状記録媒体の半径方向における開口制限素子による制限を緩やかにし、トラッキング制御時のレーザー光の良好な特性を確保するようにしている。 The invention described in Patent Document 1 is for the purpose of ensuring good characteristics of tracking control and focusing control by reducing the mass of the movable part of the objective lens driving device (biaxial actuator) provided in the optical pickup. The present invention has been made, and the object of the invention is achieved by providing an aperture limiting element for limiting the diameter of a laser beam in a fixed portion of an objective lens driving device. In addition, when the aperture limiting element is provided in the fixed part of the objective lens driving device, the tracking control may be hindered so that the aperture of the objective lens exists in the fluctuation range (movement range) of the laser beam during tracking control. In order to avoid this, the restriction by the aperture limiting element in the radial direction of the disc-shaped recording medium, which is the direction of fluctuation of the laser light, is relaxed to ensure good characteristics of the laser light during tracking control.
ところで、光ピックアップにあっては、対物レンズとディスク状記録媒体との間に、ディスク状記録媒体の面振れを許容するためのワーキングディスタンス(WD)が必要とされる。WDは記録密度の低いディスク状記録媒体、即ち、面振れ許容量の大きなディスク状記録媒体の規格上の面振れ量に基づいて定められ、このWDを考慮して一方のディスク状記録媒体についての対物レンズの焦点位置が決定されると、他方のディスク状記録媒体についての対物レンズの焦点位置が、双方のディスク状記録媒体の基板厚みの差によって定まる。 By the way, in the optical pickup, a working distance (WD) is required between the objective lens and the disk-shaped recording medium to allow surface vibration of the disk-shaped recording medium. The WD is determined on the basis of the standard runout amount of a disc-shaped recording medium having a low recording density, that is, a disc-shaped recording medium having a large surface runout allowance. When the focal position of the objective lens is determined, the focal position of the objective lens for the other disk-shaped recording medium is determined by the difference in substrate thickness between the two disk-shaped recording media.
例えば、DVDとCDの場合には、記録密度の低いCDの面振れ量は規格上±0.5mm、CDの厚みは1.2mm、DVDの厚みは0.6mmである。対物レンズの上面からディスク状記録媒体の下面までの距離(WD)の差は、ディスク状記録媒体の厚みの差をディスク状記録媒体の屈折率で除した値となり、屈折率が1.5であることから、WDの差は、
0.6/1.5=0.4(mm)
となる。
For example, in the case of DVD and CD, the surface runout amount of CD having a low recording density is ± 0.5 mm on the standard, the thickness of CD is 1.2 mm, and the thickness of DVD is 0.6 mm. The difference in distance (WD) from the upper surface of the objective lens to the lower surface of the disk-shaped recording medium is a value obtained by dividing the difference in thickness of the disk-shaped recording medium by the refractive index of the disk-shaped recording medium. Because there is a difference of WD,
0.6 / 1.5 = 0.4 (mm)
It becomes.
従って、図7に示すように、DVDxにおけるワーキングディスタンスをWD1とすると、
WD1=0.5+0.4=0.9(mm)、
CDにおけるワーキングディスタンスをWD2とすると、CDの面ぶれ許容量より、
WD2=0.5(mm)
となる。このとき対物レンズaの焦点距離を1.9mmとし、開口数(NA)を0.65とすると、対物レンズaに入射されるレーザー光の光束bの径Dは、
D=2×0.65×1.9=2.47(mm)
となる。対物レンズaの開口数NAは、対物レンズaと立ち上げミラーcとの間に配置された開口制限素子dの制限孔eの大きさに依存する。開口制限素子dはレーザー光の光束の径を制限する円形の制限孔eを有している。
Therefore, as shown in FIG. 7, when the working distance in DVDx is WD1,
WD1 = 0.5 + 0.4 = 0.9 (mm),
Assuming that the working distance in CD is WD2,
WD2 = 0.5 (mm)
It becomes. At this time, if the focal length of the objective lens a is 1.9 mm and the numerical aperture (NA) is 0.65, the diameter D of the light beam b of the laser light incident on the objective lens a is
D = 2 × 0.65 × 1.9 = 2.47 (mm)
It becomes. The numerical aperture NA of the objective lens a depends on the size of the limiting hole e of the aperture limiting element d disposed between the objective lens a and the rising mirror c. The aperture limiting element d has a circular limiting hole e that limits the diameter of the laser beam.
一方、DVDxの場合に、対物レンズaの下端から光束bの上端までに必要とされる距離Aは、ディスク状記録媒体の種類を判別するときにディスク状記録媒体の表面で反射する光を検出するために、DVDxの厚みによって定められる。従って、距離Aは、DVDxの厚みを屈折率で除して得られた量が必要となり、距離Aは、
A=0.6/1.5+α
となる。αは各値の誤差等を考慮した余裕であり、α=0.05(mm)とすると、
A=0.4+0.05=0.45(mm)
となる。
On the other hand, in the case of DVDx, the distance A required from the lower end of the objective lens a to the upper end of the light beam b detects the light reflected on the surface of the disc-shaped recording medium when determining the type of the disc-shaped recording medium. Therefore, it is determined by the thickness of DVDx. Therefore, the distance A requires an amount obtained by dividing the thickness of the DVDx by the refractive index, and the distance A is
A = 0.6 / 1.5 + α
It becomes. α is a margin considering the error of each value, and when α = 0.05 (mm),
A = 0.4 + 0.05 = 0.45 (mm)
It becomes.
光ピックアップの高さHは、その下面からディスク状記録媒体の下面までの距離で定義される。従って、高さHは、
H=WD1+t+A+D+β
となる。tは対物レンズaの厚みであり、βは各値の誤差等を考慮した余裕である。t=1(mm)、β=0.5(mm)とすると、
H=0.9+1+0.45+2.47+0.5=5.32(mm)
となる。
The height H of the optical pickup is defined by the distance from the lower surface to the lower surface of the disc-shaped recording medium. Therefore, the height H is
H = WD1 + t + A + D + β
It becomes. t is the thickness of the objective lens a, and β is a margin in consideration of an error of each value. If t = 1 (mm) and β = 0.5 (mm),
H = 0.9 + 1 + 0.45 + 2.47 + 0.5 = 5.32 (mm)
It becomes.
上記のように、使用波長の異なる2種類のディスク状記録媒体に対して情報信号の記録又は再生が可能とされた光ピックアップにおける高さHは、記録密度の低いディスク状記録媒体の規格上の面振れ量、対物レンズaの開口数NA、ディスク状記録媒体の厚み等によって定められる。 As described above, the height H of the optical pickup capable of recording or reproducing the information signal on two types of disc-shaped recording media having different operating wavelengths is based on the standard of the disc-shaped recording media having a low recording density. It is determined by the surface shake amount, the numerical aperture NA of the objective lens a, the thickness of the disc-shaped recording medium, and the like.
ところが、光ピックアップを搭載したディスク再生装置やディスク記録再生装置等が普及した状況においては、コストの増大を来たすことなく、これらの小型化、薄型化が望まれており、特に、携帯用機器においては一層の小型化、薄型化の要求が高い。 However, in the situation where disk reproducing devices and disk recording / reproducing devices equipped with optical pickups have become widespread, it is desired to reduce the size and thickness without increasing the cost, especially in portable devices. There is a high demand for further downsizing and thinning.
一方、ディスク再生装置等の普及に伴って、一層の光ピックアップの良好な性能の維持又は向上の要求も高く、特に、情報信号の品質の維持向上を図る必要がある。 On the other hand, with the widespread use of disk playback devices and the like, there is a high demand for maintaining or improving the good performance of further optical pickups, and it is particularly necessary to maintain and improve the quality of information signals.
そこで、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した問題点を克服し、性能の劣化を来たすことなく低コストで小型化、薄型化を図ることを課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the above-described problems and to reduce the size and thickness of the optical pickup and the disk drive device at low cost without deteriorating the performance.
本発明光ピックアップは、上記した課題を解決するために、発光された各レーザー光を2種類の各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを設け、レーザー光の偏光方向をディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようににレーザー光源を配置し、開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくしたものである。 In order to solve the above-described problems, the optical pickup of the present invention includes a rising mirror that reflects each emitted laser beam toward two types of disk-shaped recording media, and each laser beam that is reflected by the rising mirror. Is provided on the recording surface of each disk-shaped recording medium, and an aperture limiting element having a limiting hole for limiting the diameter of the laser beam incident on the objective lens is provided, and the polarization direction of the laser light is determined by the disc. The laser light source is arranged so as to be substantially parallel to the radial direction of the disk-shaped recording medium, and the restriction of the diameter of the light beam by the aperture limiting element is made different between the radial direction and the tangential direction of the disk-shaped recording medium. The numerical aperture in the tangential direction is smaller than the numerical aperture in the radial direction.
本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、光ピックアップの構成要素として、発光された各レーザー光を2種類の各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを設け、レーザー光の偏光方向をディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようにし、開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくしたものである。 In order to solve the above-described problems, the disk drive device of the present invention includes a rising mirror that reflects each emitted laser beam toward two types of disk-shaped recording media as a component of the optical pickup, An objective lens for condensing each laser beam reflected by the mirror on the recording surface of each disk-shaped recording medium, and an aperture limiting element having a limiting hole for limiting the diameter of the laser beam incident on the objective lens are provided. The polarization direction of the laser beam is made substantially parallel to the radial direction of the disk-shaped recording medium, and the diameter limit of the light beam by the aperture limiting element is made different between the radial direction and the tangential direction of the disk-shaped recording medium, and the objective lens The numerical aperture in the tangential direction is smaller than the numerical aperture in the radial direction.
従って、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、レーザー光の光束のディスク状記録媒体の接線方向における大きさがディスク状記録媒体の半径方向における大きさより小さくなる。 Therefore, in the optical pickup and the disk drive device of the present invention, the size of the laser beam in the tangential direction of the disk-shaped recording medium is smaller than the size of the disk-shaped recording medium in the radial direction.
本発明光ピックアップは、基板厚みと記録密度が異なる2種類のディスク状記録媒体に対して該ディスク状記録媒体の種類に対応した第1の波長を有する第1のレーザー光及び第2の波長を有する第2のレーザー光が照射される光ピックアップであって、発光された各レーザー光を各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを備え、レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようにレーザー光源が配置され、開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくしたことを特徴とする。 The optical pickup according to the present invention has a first laser beam having a first wavelength and a second wavelength corresponding to the type of the disc-shaped recording medium, for two types of disc-shaped recording media having different substrate thicknesses and recording densities. An optical pickup that is irradiated with a second laser beam having a rising mirror that reflects each emitted laser beam toward each disk-shaped recording medium, and each laser beam that is reflected by the rising mirror An objective lens for condensing on the recording surface of a disk-shaped recording medium, and an aperture limiting element having a limiting hole for limiting the diameter of the laser beam incident on the objective lens, and the polarization direction of the laser light is a disk-shaped recording The laser light source is arranged so as to be substantially parallel to the radial direction of the medium, and the limitation of the light beam diameter by the aperture limiting element is different between the radial direction and the tangential direction of the disk-shaped recording medium. And the numerical aperture in the tangential direction of the objective lens is characterized in that smaller than the numerical aperture in the radial direction.
従って、ジッターの悪化を生じることなくディスク状記録媒体の記録面上の良好なスポット径を確保して光ピックアップの良好な性能を維持すると共に、コストの増大を来たすことなく光ピックアップの薄型化及び小型化を図ることができる。 Therefore, while maintaining a good spot diameter on the recording surface of the disk-shaped recording medium without deteriorating jitter and maintaining good performance of the optical pickup, the optical pickup can be made thinner and thinner without increasing cost. Miniaturization can be achieved.
請求項2に記載した発明にあっては、対物レンズの上記半径方向における開口数を上記接線方向における開口数の1.1倍以下としたので、ディスク状記録媒体の記録面上におけるレーザー光のスポット径が半径方向において極端に大きくなることがなく、光ピックアップの情報信号の良好な記録再生性能の維持を図ることができる。 In the invention described in claim 2, since the numerical aperture in the radial direction of the objective lens is 1.1 times or less than the numerical aperture in the tangential direction, the laser beam on the recording surface of the disc-shaped recording medium is reduced. The spot diameter does not become extremely large in the radial direction, and good recording / reproducing performance of the information signal of the optical pickup can be maintained.
請求項3に記載した発明にあっては、開口制限素子の制限孔を上記半径方向に長い長穴状に形成したので、制限孔を容易に形成することができ、製造コストの増大を来たすことがない。 In the invention described in claim 3, since the restriction hole of the opening restriction element is formed in the shape of a long hole in the radial direction, the restriction hole can be easily formed, resulting in an increase in manufacturing cost. There is no.
本発明ディスクドライブ装置は、基板厚みと記録密度が異なる2種類のディスク状記録媒体が各別に装着されるディスクテーブルと、該ディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体に対して該ディスク状記録媒体の種類に対応した第1の波長を有する第1のレーザー光及び第2の波長を有する第2のレーザー光が照射される光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、上記光ピックアップは、発光された各レーザー光を各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを備え、レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようにレーザー光源が配置され、開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくしたことを特徴とする。 The disk drive device according to the present invention includes a disk table on which two types of disk-shaped recording media having different substrate thicknesses and recording densities are respectively mounted, and the disk-shaped recording medium with respect to the disk-shaped recording medium mounted on the disk table. A disk drive device comprising: an optical pickup that is irradiated with a first laser beam having a first wavelength corresponding to the type of the second laser beam and a second laser beam having a second wavelength; A rising mirror that reflects each laser beam emitted toward each disk-shaped recording medium; an objective lens that focuses each laser beam reflected by the rising mirror on the recording surface of each disk-shaped recording medium; An aperture limiting element having a limiting hole that limits the diameter of the laser beam incident on the lens, and the polarization direction of the laser beam is a disk-shaped recording The laser light source is arranged so as to be substantially parallel to the radial direction of the body, and the restriction of the diameter of the light beam by the aperture limiting element is made different between the radial direction and the tangential direction of the disk-shaped recording medium, and the objective lens in the tangential direction The numerical aperture is smaller than the numerical aperture in the radial direction.
従って、ジッターの悪化を生じることなくディスク状記録媒体の記録面上の良好なスポット径を確保してディスクドライブ装置の良好な性能を維持すると共に、コストの増大を来たすことなくディスクドライブ装置の薄型化及び小型化を図ることができる。 Accordingly, a good spot diameter on the recording surface of the disk-shaped recording medium is ensured without deteriorating jitter to maintain the good performance of the disk drive apparatus, and the disk drive apparatus is thin without increasing the cost. And miniaturization can be achieved.
請求項5に記載した発明にあっては、対物レンズの上記半径方向における開口数を上記接線方向における開口数の1.1倍以下としたので、ディスク状記録媒体の記録面上におけるレーザー光のスポット径が半径方向において極端に大きくなることがなく、ディスクドライブ装置の情報信号の良好な記録再生性能の維持を図ることができる。 In the invention described in claim 5, since the numerical aperture in the radial direction of the objective lens is 1.1 times or less than the numerical aperture in the tangential direction, the laser beam on the recording surface of the disc-shaped recording medium is reduced. The spot diameter does not become extremely large in the radial direction, and good recording / reproducing performance of the information signal of the disk drive device can be maintained.
請求項6に記載した発明にあっては、開口制限素子の制限孔を上記半径方向に長い長穴状に形成したので、制限孔を容易に形成することができ、製造コストの増大を来たすことがない。
In the invention described in
以下に、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置の最良の形態を添付図面に従って説明する。 The best mode of an optical pickup and a disk drive apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
ディスクドライブ装置1は、外筐2内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り(図1参照)、外筐2には図示しないディスク挿入口が形成されている。 The disk drive device 1 is configured by arranging required members and mechanisms in an outer casing 2 (see FIG. 1), and the outer casing 2 has a disk insertion slot (not shown).
外筐2内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル3が固定されている。 A chassis (not shown) is disposed in the outer casing 2, and the disk table 3 is fixed to the motor shaft of a spindle motor attached to the chassis.
シャーシには、平行なガイド軸4、4が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー5が支持されている。 Parallel guide shafts 4 and 4 are attached to the chassis, and a lead screw 5 that is rotated by a feed motor (not shown) is supported.
光ピックアップ6は、移動ベース7と該移動ベース7に設けられた所要の光学部品と移動ベース7上に配置された対物レンズ駆動装置8とを有し、移動ベース7の両端部に設けられた軸受部7a、7bがそれぞれガイド軸4、4に摺動自在に支持されている。移動ベース7に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー5に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー5が回転されると、ナット部材がリードスクリュー5の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ6がディスクテーブル3に装着されるディスク状記録媒体100の半径方向へ移動される。
The
ディスク状記録媒体100としては、例えば、DVD100aとCD100bが用いられる。
As the disc-shaped
以上のようにして構成されたディスクドライブ装置1において、スピンドルモーターの回転に伴ってディスクテーブル3が回転されると、該ディスクテーブル3に装着されたディスク状記録媒体100、即ち、DVD100a又はCD100baが回転され、同時に、光ピックアップ6がディスク状記録媒体100の半径方向(図2に示すR方向)へ移動されてディスク状記録媒体100に対する記録動作又は再生動作が行われる。
In the disk drive device 1 configured as described above, when the disk table 3 is rotated in accordance with the rotation of the spindle motor, the disk-shaped
光ピックアップ6は、図3に示すように、第1のレーザー光源(半導体レーザー)9、第2のレーザー光源(半導体レーザー)10、第1のグレーティング11、第2のグレーティング12、カップリングレンズ13、第1のビームスプリッター14、第2のビームスプリッター15、コリメーターレンズ16、立ち上げミラー17、開口制限素子18、対物レンズ19、調整レンズ20及び受光素子21を備えている。
As shown in FIG. 3, the
第1のレーザー光源9からは、例えば、660nmの波長(第1の波長)を有する第1のレーザー光が発光され、第2のレーザー光源10からは、例えば、785nmの波長(第2の波長)を有する第2のレーザー光が発光される。一方のディスク状記録媒体100、即ち、DVD100aに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第1のレーザー光源9から660nmの波長を有するレーザー光が発光され、他方のディスク状記録媒体100、即ち、CD100bに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第2のレーザー光源10から785nmの波長を有するレーザー光が発光される。
The first laser light source 9 emits first laser light having a wavelength of 660 nm (first wavelength), for example, and the second
第1のグレーティング11はDVD100aへ向けて出射される第1のレーザー光の光路上に配置され、第2のグレーティング12はCD100bへ向けて出射される第2のレーザー光の光路上に配置され、何れもトラッキングサーボ用の3ビーム(0次光と±1次光)を生成するためのものである。
The first grating 11 is disposed on the optical path of the first laser light emitted toward the
カップリングレンズ13は、第2のグレーティング12と第2のビームスプリッター15との間の光路中に配置されており、発光された第2のレーザー光の光学倍率を変化させる機能を有している。
The coupling lens 13 is disposed in the optical path between the second grating 12 and the
第1のビームスプリッター14は、第1のレーザー光源9から発光された第1のレーザー光を分離面14aで反射してコリメーターレンズ16へ導き、ディスク状記録媒体100で反射されたレーザー光の戻り光を透過して受光素子21へ導く機能を有する。
The
第2のビームスプリッター15は、第2のレーザー光源10から発光された第2のレーザー光を分離面15aで反射してコリメーターレンズ16へ導き、ディスク状記録媒体100で反射されたレーザー光の戻り光を透過して受光素子21へ導く機能を有する。
The
コリメーターレンズ16は入射されたレーザー光の光束を平行光束にする機能を有し、立ち上げミラー17はレーザー光を反射して対物レンズ19又はコリメーターレンズ16へ導く機能を有する。
The
開口制限素子18は立ち上げミラー17と対物レンズ19との間の光路中に配置され、対物レンズ19に入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔18aを有している。
The
対物レンズ19は入射されたレーザー光をディスク状記録媒体100の記録トラック上に集光させる機能を有する。
The
調整レンズ20はレーザー光の倍率を調整するためのレンズである。
The
開口制限素子18の制限孔18aは、図4に示すように、ディスク状記録媒体100の接線方向(TAN方向)に対して半径方向(RAD方向)に稍長い長穴状に形成され、その開口縁が、平行な2つの直線部18b、18bと、該直線部18b、18b間に位置する円弧部18c、18cとから成る。
As shown in FIG. 4, the
開口制限素子18は、例えば、制限孔18aのTAN方向における長さLtを1とすると、RAD方向における長さLrは1より大きく1.1以下とされている。従って、対物レンズ19は、TAN方向における開口数NAtがRAD方向における開口数NArより稍小さくされ、例えば、TAN方向における開口数NAtが0.6、RAD方向における開口数NArが0.65とされている。
For example, when the length Lt in the TAN direction of the limiting
光ピックアップ6は、第1のレーザー光及び第2のレーザー光の偏光方向が何れもディスク状記録媒体100の半径方向と略平行となるような向きに第1のレーザー光源9及び第2のレーザー光源10が配置されている。従って、レーザー光の強度は出射状態においてはRAD方向に比してTAN方向において強くなっているが、ディスク状記録媒体100に達するまでに、例えば、図示しない波長板によって90°回転されるため、開口制限素子18を通過する状態では強度分布はTAN方向に比してRAD方向において強くなる。即ち、レーザー光の強度が強い方向が開口制限素子18の制限孔18aの長手方向に一致され、レーザー光の強度が弱い方向が制限孔18aの短手方向に一致される。
The
一般に、TAN方向はジッターに対する許容度が大きいため、上記のように、レーザー光の強度が弱い方向を開口制限素子18の制限孔18aの短手方向に一致させることにより、ジッターが悪化し難く、ジッターの悪化を生じることなくディスク状記録媒体100の記録面上の良好なスポット径を確保することができる。
In general, since the TAN direction has a large tolerance for jitter, as described above, the jitter is hardly deteriorated by matching the direction in which the intensity of the laser light is weak with the short direction of the limiting
以上のように構成された光ピックアップ6において、第1のレーザー光源9から第1の波長を有する第1のレーザー光、即ち、DVD100aに対応する660nmの波長を有する第1のレーザー光が発光されると、第1のレーザー光は第1のグレーティング11によって回折されて主光束と一対の副光束とに分割され、第1のビームスプリッター14の分離面14aで反射されてコリメターレンズ16へ導かれる。
In the
第1のレーザー光はコリメーターレンズ16によって平行光束とされ、立ち上げミラー17で反射され開口制限素子18によって光束の径が制限されて対物レンズ19を介してディスクテーブル3に装着されたDVD100aの記録面に照射される。DVD100aの記録面に照射された第1のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ19、開口制限素子18、立ち上げミラー17及びコリメーターレンズ16を介して第1のビームスプリッター14に入射される。第1のビームスプリッター14に入射された戻り光は、第1のビームスプリッター14の分離面14aを透過され、さらに第2のビームスプリッター15の分離面15aを透過されて調整レンズ20を介して受光素子21に入射され、DVD100aに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。
The first laser light is converted into a parallel light beam by the
一方、第2のレーザー光源10から第2の波長を有する第2のレーザー光、即ち、CD100bに対応する785nmの波長を有する第2のレーザー光が発光されると、第2のレーザー光は第2のグレーティング12によって回折されて主光束と一対の副光束とに分割され、カップリングレンズ13を介して第2のビームスプリッター15に入射され、第2のビームスプリッター15の分離面15aで反射されて第1のビームスプリッター14に入射される。第1のビームスプリッター14に入射された第2のレーザー光は、分離面14aを透過されてコリメターレンズ16へ導かれる。
On the other hand, when the second laser light having the second wavelength, that is, the second laser light having a wavelength of 785 nm corresponding to the CD 100b is emitted from the second
第2のレーザー光はコリメーターレンズ16によって平行光束とされ、立ち上げミラー17で反射され開口制限素子18によって光束の径が制限されて対物レンズ19を介してディスクテーブル3に装着されたCD100bの記録面に照射される。CD100bの記録面に照射された第2のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ19、開口制限素子18、立ち上げミラー17及びコリメーターレンズ16を介して第1のビームスプリッター14に入射される。第1のビームスプリッター14に入射された戻り光は、第1のビームスプリッター14の分離面14aを透過され、さらに第2のビームスプリッター15の分離面15aを透過されて調整レンズ20を介して受光素子21に入射され、CD100bに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。
The second laser light is converted into a parallel light beam by the
次に、光ピックアップ6の高さについて説明する(図5参照)。
Next, the height of the
光ピックアップ6にあっては、対物レンズ19とディスク状記録媒体100との間に、ディスク状記録媒体の面振れを許容するためのワーキングディスタンス(WD)が必要とされる。WDは記録密度の低いディスク状記録媒体であるCD100bの規格上の面振れ量に基づいて定められ、このWDを考慮して対物レンズ19の焦点位置が決定される。
In the
CD100bの面振れ量は規格上±0.5mm、CD100bの厚みは1.2mm、DVD100aの厚みは0.6mmである。対物レンズ19の上面からディスク状記録媒体100の下面までの距離(WD)の差は、DVD100aとCD100bの厚みの差を屈折率で除した値となり、屈折率が1.5であることから、
0.6/1.5=0.4(mm)
となる。
The surface run-out amount of the CD 100b is ± 0.5 mm on the standard, the thickness of the CD 100b is 1.2 mm, and the thickness of the
0.6 / 1.5 = 0.4 (mm)
It becomes.
従って、DVD100aにおけるワーキングディスタンスWD1は、
WD1=0.5+0.4=0.9(mm)、
CD100bにおけるワーキングディスタンスWD2は、CDの面ぶれ許容量より、
WD2=0.5(mm)
となる。このとき対物レンズ19の焦点距離を1.9mmとする。
Therefore, the working distance WD1 in the
WD1 = 0.5 + 0.4 = 0.9 (mm),
Working distance WD2 in CD100b is more than the allowable amount of CD runout.
WD2 = 0.5 (mm)
It becomes. At this time, the focal length of the
対物レンズ19の開口数NAは、上記したように、TAN方向における開口数NAtが0.6、RAD方向における開口数NArが0.65とされている。
As described above, the numerical aperture NA of the
レーザー光の光束Fの径Dは、立ち上げミラー17の折り曲げ方向がTAN方向に沿う方向であるため、対物レンズ19のTAN方向における開口数NAtによって定まり、
D=2×0.6×1.9=2.28(mm)
となる。
The diameter D of the laser beam F is determined by the numerical aperture NAt of the
D = 2 × 0.6 × 1.9 = 2.28 (mm)
It becomes.
DVD100aの場合に、対物レンズ19の下端から光束Fの上端までに必要とされる距離Aは、DVD100aの厚みによって定められる。従って、DVD100aの厚みを、屈折率で除して得られた量が必要となり、距離Aは、
A=0.6/1.5+α
となる。αは各値の誤差等を考慮した余裕であり、α=0.05(mm)とすると、
A=0.4+0.05=0.45(mm)
となる。
In the case of the
A = 0.6 / 1.5 + α
It becomes. α is a margin considering the error of each value, and when α = 0.05 (mm),
A = 0.4 + 0.05 = 0.45 (mm)
It becomes.
光ピックアップ6の高さHは、その下面からディスク状記録媒体100の下面までの距離で定義され、高さHは、
H=WD1+t+A+D+β
となる。tは対物レンズ19の厚みであり、βは各値の誤差等を考慮した余裕である。t=1(mm)、β=0.5(mm)とすると、
H=0.9+1+0.45+2.28+0.5=5.13(mm)
となる。
The height H of the
H = WD1 + t + A + D + β
It becomes. t is the thickness of the
H = 0.9 + 1 + 0.45 + 2.28 + 0.5 = 5.13 (mm)
It becomes.
従って、円形の制限孔eを有する開口制限素子dを用いた従来の光ピックアップに比して、光ピックアップ6の高さが0.19mm低くされる。
Accordingly, the height of the
以上に記載した通り、光ピックアップ6にあっては、レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体100のRAD方向と略平行となるようにすると共に、開口制限素子18による光束の径の制限をディスク状記録媒体100のRAD方向とTAN方向とで異なるようにして対物レンズ19のTAN方向における開口数NAtをRAD方向における開口数NArより小さくしている。
As described above, in the
従って、ジッターの悪化を生じることなくディスク状記録媒体100の記録面上の良好なスポット径を確保して光ピックアップ6の良好な性能を維持すると共に、コストの増大を来たすことなく光ピックアップ6の薄型化及び小型化を図ることができる。
Therefore, a good spot diameter on the recording surface of the disc-shaped
尚、一般に、対物レンズのTAN方向における開口数NAtに対してRAD方向における開口数NArが大きくなりすぎると、対物レンズのRAD方向におけるチルトマージンが減少し、光ピックアップ6の情報信号の記録再生性能が劣化するおそれがある。また、TAN方向における開口数NAtが小さくなりすぎると、ディスク状記録媒体100の記録面上におけるレーザー光のスポット径が極端に大きくなり、光ピックアップ6の情報信号の記録再生性能が劣化する。そこで、上記したように、光ピックアップ6においては、開口制限素子18の制限孔18aのRAD方向における長さLrがTAN方向における長さLtに対して1.1以下とされている。
In general, if the numerical aperture NAr in the RAD direction is too large relative to the numerical aperture NAt in the TAN direction of the objective lens, the tilt margin in the RAD direction of the objective lens is reduced, and the information signal recording / reproducing performance of the
従って、RAD方向におけるチルトマージンを減少させることがなく、また、ディスク状記録媒体100の記録面上におけるレーザー光のスポット径がTAN方向において極端に大きくなることがなく、光ピックアップ6の情報信号の良好な記録再生性能の維持を図ることができる。
Therefore, the tilt margin in the RAD direction is not reduced, and the spot diameter of the laser beam on the recording surface of the disc-shaped
また、開口制限素子18の制限孔18aを、加工が容易な直線部18b、18b及び円弧部18c、18cから成る長穴状に形成しているため、制限孔18aを容易に形成することができ、製造コストの増大を来たすことがない。
Further, since the
尚、開口制限素子の制限孔の形状は図4に示すような長穴状に限られることはなく、例えば、図6に示すように、RAD方向における長さLrがTAN方向における長さLtに対して長い楕円形状に形成してもよい。この場合にも、開口制限素子18Aの制限孔18dのRAD方向における長さLrはTAN方向における長さLtに対して1.1以下であることが望ましい。
The shape of the limiting hole of the aperture limiting element is not limited to the long hole shape as shown in FIG. 4. For example, as shown in FIG. 6, the length Lr in the RAD direction becomes the length Lt in the TAN direction. On the other hand, you may form in a long ellipse shape. Also in this case, it is desirable that the length Lr in the RAD direction of the limiting
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the above-described best mode are merely examples of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited by these. It should not be interpreted in a general way.
100…ディスク状記録媒体、1…ディスクドライブ装置、3…ディスクテーブル、6…光ピックアップ、9…第1のレーザー光源、10…第2のレーザー光源、17…立ち上げミラー、18…開口制限素子、18a…制限孔、19…対物レンズ、18A…開口制限素子、18d…制限孔
DESCRIPTION OF
Claims (6)
発光された各レーザー光を各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、
立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを備え、
レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようにレーザー光源が配置され、
開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくした
ことを特徴とする光ピックアップ。 A first laser beam having a first wavelength and a second laser beam having a second wavelength corresponding to the type of the disc-shaped recording medium for two types of disc-shaped recording media having different substrate thicknesses and recording densities. Is an optical pickup that is irradiated,
A rising mirror that reflects each emitted laser beam toward each disk-shaped recording medium;
An objective lens for condensing each laser beam reflected by the rising mirror onto the recording surface of each disk-shaped recording medium;
An aperture limiting element having a limiting hole that limits the diameter of the laser beam incident on the objective lens,
The laser light source is arranged so that the polarization direction of the laser light is substantially parallel to the radial direction of the disk-shaped recording medium,
The restriction of the beam diameter by the aperture limiting element is made different between the radial direction and the tangential direction of the disc-shaped recording medium, and the numerical aperture in the tangential direction of the objective lens is made smaller than the numerical aperture in the radial direction. Optical pickup.
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1, wherein the numerical aperture of the objective lens in the radial direction is 1.1 times or less the numerical aperture in the tangential direction.
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1, wherein the limiting hole of the aperture limiting element is formed in a long hole shape that is long in the radial direction.
上記光ピックアップは、
発光された各レーザー光を各ディスク状記録媒体へ向けて反射する立ち上げミラーと、
立ち上げミラーで反射された各レーザー光を各ディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
対物レンズに入射されるレーザー光の光束の径を制限する制限孔を有する開口制限素子とを備え、
レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体の半径方向と略平行となるようにレーザー光源が配置され、
開口制限素子による光束の径の制限をディスク状記録媒体の半径方向と接線方向とで異なるようにし、対物レンズの上記接線方向における開口数を上記半径方向における開口数より小さくした
ことを特徴とするディスクドライブ装置。 A disc table on which two types of disc-shaped recording media having different substrate thicknesses and recording densities are separately mounted, and a first corresponding to the type of the disc-shaped recording medium with respect to the disc-shaped recording medium mounted on the disc table. A disk drive device comprising: an optical pickup that is irradiated with a first laser beam having a second wavelength and a second laser beam having a second wavelength;
The above optical pickup
A rising mirror that reflects each emitted laser beam toward each disk-shaped recording medium;
An objective lens for condensing each laser beam reflected by the rising mirror onto the recording surface of each disk-shaped recording medium;
An aperture limiting element having a limiting hole that limits the diameter of the laser beam incident on the objective lens,
The laser light source is arranged so that the polarization direction of the laser light is substantially parallel to the radial direction of the disk-shaped recording medium,
The restriction on the diameter of the light beam by the aperture limiting element is made different between the radial direction and the tangential direction of the disc-shaped recording medium, and the numerical aperture in the tangential direction of the objective lens is made smaller than the numerical aperture in the radial direction. Disk drive device.
ことを特徴とする請求項4に記載のディスクドライブ装置。 The disk drive device according to claim 4, wherein the numerical aperture of the objective lens in the radial direction is 1.1 times or less the numerical aperture in the tangential direction.
ことを特徴とする請求項4に記載のディスクドライブ装置。 The disk drive device according to claim 4, wherein the restriction hole of the opening restriction element is formed in a long hole shape that is long in the radial direction.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007328862A (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Sharp Corp | Optical pick up device and information recording/reproducing apparatus |
KR101286635B1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-22 | 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 | Optical pickup and optical information storage medium system |
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