JP2009009676A - Optical head and optical disk system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ヘッドおよび光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical head and an optical disc apparatus.
Digital Versatile Disc(以下、DVDと表記)やCompact Disc(以下、CDと表記)等の光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報記録再生装置として広く普及している。また、近年では更なる大量の情報を記録保存するために、波表約405nm帯のレーザを用いたBlu−ray Disc(以下、BDと表記)やHigh−Definition DVD(以下、HD DVDと表記)といった規格の異なる高密度光ディスク装置が開発されている。 Optical disc devices such as Digital Versatile Disc (hereinafter referred to as DVD) and Compact Disc (hereinafter referred to as CD) are widely used as information recording / reproducing devices characterized by non-contact, large capacity, high-speed access and low-cost media. ing. In recent years, in order to record and store a larger amount of information, Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD) and High-Definition DVD (hereinafter referred to as HD DVD) using a laser with a wavetable of about 405 nm band. High-density optical disk devices with different standards have been developed.
このような状況下、市場において、DVD、CDは勿論、BDとHD DVDの両方の規格にも対応した互換光ヘッドが強く求められている。 Under such circumstances, there is a strong demand in the market for compatible optical heads compatible with both BD and HD DVD standards as well as DVD and CD.
そこで、特開2006−268899号公報では、3つのレーザを1つのパッケージに収めた3波長レーザを使用し、偏光状態変更手段を用いることにより、BD/HD DVD/DVD/CD互換光ヘッドを達成している。また、特開2006−24351号公報では、ブラッググレーティングを用いて、光路を切り換えることにより、同じく、BD/HD DVD/DVD/CD互換光ヘッドを達成している。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-268899, a BD / HD DVD / DVD / CD compatible optical head is achieved by using a three-wavelength laser in which three lasers are housed in one package and using a polarization state changing means. is doing. Japanese Patent Laid-Open No. 2006-24351 similarly achieves a BD / HD DVD / DVD / CD compatible optical head by switching the optical path using a Bragg grating.
特開2006−268899号公報における実施例1(図1)では、3波長レーザを使用しているが、青色レーザはGaN基板を使用するのに対し、赤色/赤外レーザはGaAs基板を使用することから、同一基板上に3つのレーザ配置するモノリシックタイプの3波長レーザを作製することができない。このため、青色レーザとモノリシック2波長(赤色/赤外)レーザとを一直線上に配置することを考えた場合、青色レーザの発光点は、2波長レーザの発光点と大きく離れてしまい、互換対物レンズの像高特性により大きな収差が発生するという課題が生じる。また、別々の基板を張り合わせるため、モノリシック2波長レーザにおける発光点ばらつきと比較して、青色レーザと2波長レーザとの発光点ばらつき量は非常に大きくなり、光検出器に設けられた受光面の中心に光スポットを入射させることができない、という課題が生じる。また、3波長レーザは歩留りの低さから値段が高いという課題がある。 In Example 1 (FIG. 1) in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-268899, a three-wavelength laser is used, but a blue laser uses a GaN substrate, while a red / infrared laser uses a GaAs substrate. Therefore, a monolithic type three-wavelength laser in which three lasers are arranged on the same substrate cannot be manufactured. For this reason, when it is considered that the blue laser and the monolithic two-wavelength (red / infrared) laser are arranged on a straight line, the emission point of the blue laser is far away from the emission point of the two-wavelength laser, and the compatible objective There arises a problem that large aberration occurs due to the image height characteristics of the lens. Further, since different substrates are bonded together, the emission point variation between the blue laser and the two-wavelength laser is very large compared to the emission point variation in the monolithic two-wavelength laser, and the light receiving surface provided in the photodetector. There arises a problem that the light spot cannot be incident on the center of the screen. In addition, the three-wavelength laser has a problem that the price is high due to low yield.
一方、2波長レーザの発光点の横側ではなく、上側または下側に青色レーザの発光点を配置することは可能であるが、この場合には光検出器における受光面配置の制約から、TES検出に、DPP方式を用いることができない。また、3波長を1つの光検出器に入れる構成では、以下で説明する実施例1のBD系のように、光ディスクからの反射光を多分割してDPP方式と同等の効果を持たせることもできない。光ディスクおよびスピンドルモータの偏心を考慮した場合、通常のプッシュ・プル方式では実用性がないため、TES検出として、ディファレンシャル・フェイズ・ディテクション方式(以下、DPD方式と表記)を使わざるを得ない。その場合、DPD方式の原理上、光ディスクへの信号記録、並びに、未記録部の存在する光ディスクの再生には対応することができない。したがって、3波長レーザを用いる場合、3つの発光点を2次元に配置する場合においても、記録に未対応、発光点ばらつきが大きい、高価という課題がある。 On the other hand, it is possible to arrange the blue laser emission point on the upper side or the lower side of the two-wavelength laser emission point, but in this case, due to restrictions on the arrangement of the light receiving surface in the photodetector, TES The DPP method cannot be used for detection. In the configuration in which three wavelengths are put in one photodetector, the reflected light from the optical disk can be divided into multiple parts to have the same effect as the DPP method, as in the BD system of Example 1 described below. Can not. In consideration of the eccentricity of the optical disk and the spindle motor, the normal push-pull method is not practical, and therefore, the differential phase detection method (hereinafter referred to as the DPD method) must be used as the TES detection. In that case, due to the principle of the DPD method, it is not possible to cope with signal recording on an optical disc and reproduction of an optical disc having an unrecorded portion. Therefore, when a three-wavelength laser is used, even when three light emitting points are two-dimensionally arranged, there are problems that recording is not supported, light emitting point variation is large, and cost is high.
以上のように、3波長レーザを用いる特開2006−268899号公報の光ヘッドでは記録に対応できないという点が大きな課題となる。 As described above, the problem is that the optical head disclosed in JP-A-2006-268899 using a three-wavelength laser cannot cope with recording.
特開2006−24351号公報では、2つの対物レンズを光ディスクのラジアル方向に並べ、青色レーザからの光束を同じくラジアル方向から入射する。そして、ブラッググレーティングを用いて、BD用対物レンズおよびHD DVD用対物レンズに光束が入射するように光路を切り換える。また、光ディスクからの反射光は、BD、HD DVD共、同一の光検出器で受光するように構成している。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-24351, two objective lenses are arranged in the radial direction of the optical disk, and a light beam from a blue laser is similarly incident from the radial direction. Then, using the Bragg grating, the optical path is switched so that the light beam is incident on the BD objective lens and the HD DVD objective lens. The reflected light from the optical disk is received by the same photodetector for both BD and HD DVD.
BDやHD DVDは高密度に信号を記録しているため、CD、或はDVDと比較して、光ヘッドに許される各種マージンが小さい、即ち、性能確保がより困難である。したがって、BD/HD DVD/DVD/CD互換光ヘッドを製作する場合、BDおよびHD DVDの特性を確保することが最重要となる。しかし、特開2006−24351号公報の構成では、1)BD、HD DVD共、同一のコリメートレンズおよび検出レンズを使用しているため、各々に最適な往路倍率および検出系倍率を与えられない。また、2)ミラーおよび対物レンズを除くと、BDとHD DVDとが同一光学系となっているため、BD、又は、HD DVDのうち、片方の組み立て調整が終わった段階で、もう片方の光学系調整を行うことができない。 Since BD and HD DVD record signals at high density, the various margins allowed for the optical head are smaller than that of CD or DVD, that is, it is more difficult to ensure performance. Therefore, when producing a BD / HD DVD / DVD / CD compatible optical head, it is most important to ensure the characteristics of BD and HD DVD. However, in the configuration of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-24351, 1) both the BD and HD DVD use the same collimator lens and detection lens, so that the optimal forward magnification and detection system magnification cannot be given to each. 2) Since the BD and the HD DVD have the same optical system except for the mirror and the objective lens, when the assembly adjustment of one of the BD or HD DVD is finished, the other optical System adjustment cannot be performed.
BD光学系を先に調整する場合を例にとった場合、理想的には、BD光学系を調整し終えた段階で、ブラッググレーティングを用いて、光路を切り換えるだけで、HD DVDも最良状態となる。しかし、実機においては、部品の寸法、屈折率等の誤差、組み立て誤差等により、理想条件からのずれが存在する。したがって、BDにおいて、光ディスク上における3スポット間隔が最良になるように回折格子を調整したとしても、HD DVDでは間隔がずれている、或いは、BDにおいて光検出器の理想位置に光スポットが入射するように調整したとしても、HD DVDでは光検出器の理想位置からずれた位置に光スポットが入射する、といった現象が生じるのである。このように、特開2006−24351号公報のようにBDとHD DVDとが同一光路をもつ構成では、BDおよびHD DVDの特性を確保することが困難である。 Taking the case where the BD optical system is adjusted first as an example, ideally, when the BD optical system has been adjusted, the HD DVD is in the best condition by simply switching the optical path using the Bragg grating. Become. However, in an actual machine, there are deviations from ideal conditions due to errors in parts dimensions, refractive index, etc., assembly errors, and the like. Therefore, even if the diffraction grating is adjusted so that the three-spot interval on the optical disc is optimal in the BD, the interval is shifted in the HD DVD, or the light spot is incident on the ideal position of the photodetector in the BD. Even with such adjustment, a phenomenon occurs in which a light spot is incident on a position shifted from the ideal position of the photodetector in HD DVD. As described above, in a configuration in which BD and HD DVD have the same optical path as disclosed in JP-A-2006-24351, it is difficult to ensure the characteristics of BD and HD DVD.
本発明では、BD/HD DVD/DVD/CD互換の記録再生対応の光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical head and an optical disk apparatus compatible with BD / HD DVD / DVD / CD compatible recording and reproduction.
上記目的は、その一例としてレーザと光検出器の構成や配置を工夫することで達成される。 The above object can be achieved by devising the configuration and arrangement of the laser and the photodetector as an example.
本発明によれば、BD/HD DVD/DVD/CD互換の記録再生対応の光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することが実現できる。 According to the present invention, it is possible to provide a BD / HD DVD / DVD / CD compatible recording / reproducing optical head and optical disc apparatus.
本発明を実施するための具体的構成として、実施例1を用いて以下説明をする。 A specific configuration for carrying out the present invention will be described below using Example 1.
以下、本発明による実施形態について、図を用いて詳細に説明する。ここでは、実施形態の一例として、BD/HD DVD/DVD/CD互換光ヘッドおよびこれを搭載した光ディスク装置について説明を行う。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, as an example of the embodiment, a BD / HD DVD / DVD / CD compatible optical head and an optical disk apparatus equipped with the same will be described.
まず、図1から図3を用いて、BDの光学系について説明する。図1は、本発明光ヘッドの構成を示したものであり、左右方向が光ディスクの半径方向(=トラッキング方向)17、上下方向が光ディスクの接線方向18、紙面に垂直な方向がフォーカシング方向19である。
First, a BD optical system will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 shows the configuration of an optical head according to the present invention, in which the horizontal direction is the radial direction (= tracking direction) 17 of the optical disk, the vertical direction is the
半導体レーザ2aから出射される、波長約405nmで、偏光方向が紙面に略平行な向きの発散光は、液晶素子5に入射する。液晶素子5は、駆動電圧を印加した場合においては、入射した光束の偏光方向を紙面に略平行な向きから紙面に略垂直な向きへと変換する作用を有するのに対し、駆動電圧を印加しない場合においては、入射した光束の偏光方向を変えることなくそのまま透過させる、という作用を有する。本発明光ヘッドのBD系においては、液晶素子5に電圧を印加しないので、液晶素子5に入射した光束は、その偏光方向が紙面に略平行な向きのまま液晶素子5を出射する。液晶素子5を出射した光束は、偏光性ビームスプリッタ(以下、PBSと表記)6に入射するが、入射した光束の大部分を占めるP偏光成分はPBS6を透過し、残りのS方向成分はPBS6を反射する。なお、本PBS6は、Tp=98%、Rs=98%と、入射した光束のP偏光成分をほぼ100%透過し、S方向成分をほぼ100%反射する特性を有する。
The divergent light emitted from the
PBS6を反射した光束は回折格子3bにより3つの光束に分割された後、合成プリズム7に入射する光束は反射されるのに対し、合成プリズム7の上側を通過する光束はそのまま直進し、その一部はフロントモニタ16に入射する。本フロントモニタ16は、半導体レーザ2aから出射されるレーザ光強度の変化を検出するために設けられており、フロントモニタ16の出力を光ディスク装置におけるレーザ制御回路にフィードバックすることにより、半導体レーザ2aからの出射光強度を一定にしている。
The light beam reflected from the
一方、PBS6を透過した偏光方向が紙面に平行な向きの光束は、コリメートレンズ8aにより略平行光束へと変換される。本コリメートレンズ8aは、図示せぬ駆動機構に取り付けられており、コリメートレンズ8aの位置を光軸方向18に移動させることにより、出射光束を略平行光から、弱収束光、或いは、弱発散光に変化させることができる構成となっている。これにより、光ディスク上に絞り込まれる光スポットの球面収差量を変化させ、光ディスクの基板厚誤差により生じる球面収差を補正することが可能となっている。
On the other hand, a light beam having a polarization direction transmitted through
コリメートレンズ8aを出射した光束は、偏光性回折格子4aに入射する。本偏光性回折格子4aは、紙面に垂直な向きの偏光を有する光束が入射した場合には、回折格子として作用し、紙面に平行な向きの偏光を有する光束が入射した場合には回折格子としての作用をせず、光束をそのまま透過させる。ここでは、紙面に平行な向きの偏光を有する光束が入射するため、光束は回折させることなく透過する。
The light beam emitted from the collimating
偏光性回折格子4aを出射した光束は、1/4波長板9aに入射し、円偏光に変換された後、図示せぬ立ち上げミラーにより、フォーカシング方向19に曲げられ、アクチュエータ10に搭載された対物レンズ11aにより、BDの信号記録面に光が絞り込まれる。本対物レンズ11aは、NA=0.85、ガラス1枚(単玉)のBD専用レンズである。
The light beam emitted from the polarizing
光ディスクを反射した光束は、対物レンズ11aにより略平行光束に変換され、図示せぬ立ち上げミラーを反射した後、再び1/4波長板9aに入射し、その偏光方向を紙面に垂直な向きへと変換される。1/4波長板9aを出射した光束は偏光性回折格子4aに入射し、複数の光束に分割される。そして、偏光性回折格子4aを出射した複数の光束は、コリメートレンズ8aにより、収束光へと変換され、PBS6を反射した後、光検出器14aに入射する。
The light beam reflected from the optical disk is converted into a substantially parallel light beam by the
図2は、偏光性回折格子4aに形成された格子のパターンを示したものである。本偏光性回折格子4aは、12の偏向性格子面(a〜l)から構成されており、点線31は偏光性回折格子4aに入射する光束の直径を示している。また、2点鎖線部と点線31とで囲まれた(斜線を施した)領域32は、BDのトラックで反射し、回折された0次光と±1次光が重なるプッシュ・プル領域を示している。
FIG. 2 shows a pattern of the grating formed on the polarizing diffraction grating 4a. The polarizing diffraction grating 4a is composed of 12 deflecting grating surfaces (a to l), and a dotted
本偏光性回折格子4aに入射する、その偏光方向がフォーカシング方向の光束は、12の偏向性格子面(a〜l)の各々において、±1次光に分割されるため、合計24の光束が出射される。ここでは、+1次光と−1次光との強度比を1:5に設定している。また、0次光は発生しない構成としている。 A light beam whose polarization direction is the focusing direction that is incident on the polarizing diffraction grating 4a is divided into ± first-order light on each of the 12 deflecting grating surfaces (a to l), so that a total of 24 light beams are generated. Emitted. Here, the intensity ratio between the + 1st order light and the −1st order light is set to 1: 5. Further, the 0th order light is not generated.
図3は光検出器14aにおける受光面パターンを示している。本光検出器は、18の受光面を備え、A〜Jの受光面には、偏光性回折格子4aにおいて回折された−1次光が入射し、M〜Tの受光面には、+1次光が入射するように構成している。なお、図3に示した丸(○)は合焦点時に各受光面に照射される光ビームを示しており、a〜lの符号は、図2における同じ符号の偏向性格子面において回折した光束であることを示している。
FIG. 3 shows a light receiving surface pattern in the
本発明光ヘッドにおけるBD系では、フォーカス誤差信号(以下、FESと表記)検出にナイフエッジ方式を、TES検出に、変形DPP方式およびDPD方式を使用している。各々の演算式は以下のとおりである。
FES=(O+N)-(M+P)
TES={(A+B+E+F)-(C+D+H+G)}- Gain×{(Q+R)-(T+S)}
DPD={ph(A+C+E+G)- ph(B+D+F+H)} :位相比較
RF=A+B+C+D+E+F+G+H+I+J
なお、TESにおける{(A+B+E+F)-(C+D+H+G)}は、メイン・プッシュ・プル信号にほぼ相当するものである。一方、サブ・プッシュ・プル信号は、プッシュ・プル振幅とレンズシフトに伴うDCオフセット成分の両方を有しているのに対し、{(Q+R)-(T+S)}は、図2に示すようにプッシュ・プル領域以外の信号を入射しているため、プッシュ・プル振幅は持たず、レンズシフトに伴うDCオフセット成分のみを有している。このため、上記TESでは、Gain×{(Q+R)-(T+S)}を差し引いても、プッシュ・プル振幅は増加しないものの、Gainを適切に設定することにより。レンズシフトに伴うDCオフセットをキャンセルすることが可能である。
In the BD system in the optical head of the present invention, a knife edge method is used for detecting a focus error signal (hereinafter referred to as FES), and a modified DPP method and a DPD method are used for detecting a TES. Each arithmetic expression is as follows.
FES = (O + N)-(M + P)
TES = {(A + B + E + F)-(C + D + H + G)}-Gain × {(Q + R)-(T + S)}
DPD = {ph (A + C + E + G) -ph (B + D + F + H)}: phase comparison RF = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J
Note that {(A + B + E + F)-(C + D + H + G)} in the TES substantially corresponds to the main push-pull signal. On the other hand, the sub push-pull signal has both the push-pull amplitude and the DC offset component accompanying the lens shift, whereas {(Q + R)-(T + S)} As shown in FIG. 4, since signals other than the push-pull region are incident, there is no push-pull amplitude, and only a DC offset component accompanying the lens shift. Therefore, in the above TES, even if Gain × {(Q + R) − (T + S)} is subtracted, the push-pull amplitude does not increase, but by setting Gain appropriately. It is possible to cancel the DC offset accompanying the lens shift.
このように、本発明光ヘッドのBD系におけるTESは、光ディスク上のスポットが1つであるにも拘わらず、通常のDPP方式と同等の効果を有している。このため、未記録光ディスクに信号を記録することが可能である。 As described above, the TES in the BD system of the optical head of the present invention has the same effect as the normal DPP method despite the fact that there is one spot on the optical disk. For this reason, it is possible to record a signal on an unrecorded optical disk.
次に、図4、図5を用いて、HD DVDの光学系について説明する。 Next, the optical system of HD DVD will be described with reference to FIGS.
半導体レーザ2aから出射される、偏光方向が紙面に略平行な向きの発散光は、駆動電圧を印加した液晶素子5により、その偏光方向が紙面に略垂直な向きへと変換される。液晶素子5を出射した光束はPBS6に入射し、光束の大部分を占めるS偏光成分が反射された後、回折格子3bに入射し、DPP方式を用いたTES検出を行うために、0次光および±1次光の3つの光束に分割される。回折格子3bを出射した光束の内、大部分の光束は合成プリズム7に入射し、入射光束のほぼ100%が反射される。本合成プリズム7は、波長約405nmの光束に対して、Tp=98%、Rs=98%という特性を有している。また、後で説明するように、波長約655nmおよび波長約785nmの光束に対しては、Tp=98%、Ts=98%という特性を有している。一方、合成プリズム7の上側を通過する光束はそのまま直進し、その一部はフロントモニタ16に入射する。
The divergent light emitted from the
合成プリズム7を反射した偏光方向が紙面に垂直な向きの光束は、コリメートレンズ8bにより略平行光束へと変換された後、1/4波長板9bにおいて円偏光に変換される。本1/4波長板9bは、波表約405nmの光束だけではなく、後で説明するように波長約655nmおよび波長約785nmの光束に対しても1/4波長板として作用する広帯域1/4波長板である。
A light beam having a polarization direction reflected by the combining
1/4波長板9bを出射した光束は、図示せぬ立ち上げミラーにより、フォーカシング方向19に曲げられた後、アクチュエータ10に搭載された対物レンズ11bにより、HD DVDの信号記録面に光が絞り込まれる。本対物レンズ11bは、プラスチック1枚(単玉)のHD DVD/DVD/CD互換対物レンズであり、HD DVD光束に対しては、NA=0.65である。また、本対物レンズ11bは、HD DVD光束、DVD光束、CD光束のいずれにおいても、平行光束を入射した場合に所定の特性が得られるように設計された3波長無限系のレンズとなっている。これにより、HD DVD、DVD、CDの各々の光束を1つの光検出器14bで受光することが可能となっている。
The light beam emitted from the quarter-
光ディスクを反射した光束は、対物レンズ11bにより略平行光束に変換され、図示せぬ立ち上げミラーを反射した後、再び1/4波長板9bに入射し、その偏光方向を紙面に平行な向きへと変換される。1/4波長板9bを出射した光束はコリメートレンズ8bにより収束光に変換された後、合成プリズム7および広帯域PBS12を透過し、検出レンズ13bにより光検出器14bに導かれる。
The light beam reflected from the optical disk is converted into a substantially parallel light beam by the
図5は、光検出器14bにおける受光面パターンを示している。受光面は、一般的に使用される、3つの4分割ディテクタ34、35、36を配置した構成である。但し、後で説明するように本発明光ヘッドでは、DVD/CD系において2波長レーザを使用するため、さらに3つの4分割ディテクタ37、38、39を配置している。そして、HD DVDの光束およびDVDの光束は、4分割ディテクタ34、35、36に入射し、CDの光束は4分割ディテクタ37、38、39に入射する。
FIG. 5 shows a light receiving surface pattern in the
本発明光ヘッドにおけるHD DVD系では、FES検出に非点収差方式を、TES検出に、DPP方式およびDPD方式を使用している。各々の演算式は以下のとおりである。
FES=(A+C)-(B+D)
TES={(A+D)-(B+C)}- Gain×{(E1+E4+F1+F4)-(E2+E3+F2+F3)}
DPD={ph(A+C)- ph(B+D)} :位相比較
RF=A+B+C+D
以上に示したように、本発明光ヘッドのHD DVD系におけるTES検出には、DPP方式を用いるため、未記録光ディスクに信号を記録することが可能である。
また、本発明光ヘッドの光学系では、コリメートレンズがBD用8aとHD DVD用8bとで異なっているため、各々に最適な光学倍率を与えることができる。また、回折格子が、BD用4aとHD DVD用3bとで異なっているため、光ヘッドの組み立て段階において、各々に対して最良となる位置/角度に回折格子4a、3bを調整することが可能である。更に、光検出器についても、BD用14aとHD DVD用14bとで異なっているため、光ヘッドの組み立て段階において、各々に対して最良となる位置に光検出器14a、14bを調整することが可能である。そして、1つの青色レーザによりBDとHD DVDの両方に対応することができる構成であるため、小型で安価となる。
In the HD DVD system in the optical head of the present invention, the astigmatism method is used for FES detection, and the DPP method and DPD method are used for TES detection. Each arithmetic expression is as follows.
FES = (A + C)-(B + D)
TES = {(A + D)-(B + C)}-Gain × {(E1 + E4 + F1 + F4)-(E2 + E3 + F2 + F3)}
DPD = {ph (A + C) −ph (B + D)}: phase comparison RF = A + B + C + D
As described above, since the DPP method is used for TES detection in the HD DVD system of the optical head of the present invention, it is possible to record a signal on an unrecorded optical disk.
Further, in the optical system of the optical head according to the present invention, the collimating lens is different between the
以上より、本発明光ヘッドでは、BD系およびHD DVD系の両方について、高い記録/再生品質を得ることができる。 As described above, in the optical head of the present invention, high recording / reproduction quality can be obtained for both the BD system and the HD DVD system.
また、本発明光ヘッドでは、PBS6を透過する光束をBD系に使用すること、並びに、合成プリズム7の反射率および透過率の特性を上記のように設定することにより、特開2006−268899号公報の実施例1(図1)における広帯域1/2波長板(HWP2)を削除することが可能となる。なお、本発明光ヘッドでは、HD DVD光束に対する合成プリズム7の反射率をほぼ100%と設定することにより、HD DVD系における光利用効率を最大化している。
In the optical head of the present invention, a light beam that passes through the
次に、図6を用いて、DVDおよびCD光学系について以下、説明する。本発明光ヘッドでは部品点数を削減し、小型化するために、波長約655nmで発振する半導体レーザと波長約785nmで発振する半導体レーザとが同一基板上に集積されたモノリシックタイプの2波長レーザ2cを搭載している。
Next, the DVD and CD optical system will be described below with reference to FIG. In the optical head of the present invention, in order to reduce the number of components and reduce the size, a monolithic type two-
2波長レーザ2cから出射された波長約655nmでその偏光方向が紙面に略平行な発散光は、図示せぬ1/2波長板に入射し、その偏光方向が紙面に略垂直な向きへと変換される。なお、前記1/2波長板は、波長約655nm帯および波長約785nm帯のいずれの光束に対しても、1/2波長板として作用する広帯域1/2波長板である。
The divergent light emitted from the two-
図示せぬ1/2波長板を出射した光束は、波長選択性回折格子3cに入射する。本波長選択性回折格子3cは入射した波長約655nmの光束を、0次光、並びに、0次光に対して回折角度θ1を有する±1次光に分割するのに対し、波長約785nmの光束が入射した場合には、0次光、並びに、0次光に対して回折角度θ1とは異なる角度θ2を有する±1次光に分割する作用を有する。上記θ1およびθ2を適切に設計することにより、DVD系、CD系の各々において、光ディスク上におけるメインスポットとサブスポットとの間隔を最適化することができる。本波長選択性回折格子3cを用いて、光束を3分割することにより、DPP方式を用いたTES検出を可能とし、DVD系、CD系共に、記録まで対応することが可能となっている。
A light beam emitted from a half-wave plate (not shown) enters the wavelength
波長選択性回折格子3cを出射した光束は、広帯域PBS12において、ほぼ100%の光束が反射される。本広帯域PBS12は、波長約405nm、波長約665nm、波長約785nmのいずれの光束に対しても、Tp=98%、Rs=98%という特性を有している。なお、本発明光ヘッドの構成上、波長約405nmのRsについては、いくらであっても構わない。
Nearly 100% of the light beam emitted from the wavelength
広帯域PBS12を出射した光束は、合成プリズム7をほぼ100%透過した後、コリメートレンズ8bにより略平行光束に変換される。また、合成プリズム7の上側を通過する光束は反射ミラー15により反射された後、その一部はフロントモニタ16に入射する。
The light beam emitted from the
コリメートレンズ8bを出射した光束は1/4波長板9bにより円偏光に変換され、図示せぬ立ち上げミラーにより、フォーカシング方向19に曲げられた後、アクチュエータ10に搭載された対物レンズ11bにより、DVDの信号記録面に光が絞り込まれる。DVD光束に対する本対物レンズ11bのNAは、0.63である。
The light beam emitted from the
光ディスクを反射した光束は、対物レンズ11bにより略平行光束に変換され、図示せぬ立ち上げミラーを反射した後、再び1/4波長板9bに入射し、その偏光方向を紙面に平行な向きへと変換される。1/4波長板9bを出射した光束はコリメートレンズ8bにより収束光に変換された後、合成プリズム7および広帯域PBS12を透過し、検出レンズ13bにより光検出器14bに導かれる。
The light beam reflected from the optical disk is converted into a substantially parallel light beam by the
本発明光ヘッドでは、DVD系の光束を、HD DVDの光束と同様、図5の受光面34、35、36に入射し、FES検出として非点収差方式および差動非点収差方式を、TES検出としてDPP方式およびDPD方式を使用する。 In the optical head of the present invention, the DVD light beam is incident on the light receiving surfaces 34, 35, and 36 of FIG. 5 in the same manner as the HD DVD light beam, and the astigmatism method and the differential astigmatism method are used for FES detection. The DPP method and the DPD method are used for detection.
CD系の光束についても、DVD系の光束と同様の光路を辿り、光検出器14bに導かれる。CD光束に対する対物レンズ11bのNAは、0.51である。また、本発明光ヘッドでは、CD系の光束を、図5の受光面37、38、39に入射し、FES検出として非点収差方式を、TES検出としてDPP方式およびDPD方式を使用する。
The CD light beam also follows the same optical path as the DVD light beam, and is guided to the
以上に示したように、本発明光ヘッドでは、DVD系、CD系共、TES検出にDPP方式を用いており、記録に対応することが可能となっている。 As described above, in the optical head of the present invention, both the DVD system and the CD system use the DPP method for TES detection and can cope with recording.
図7は、ノート型パーソナルコンピュータに搭載する薄型光ヘッド(以下スリム用光ヘッドと表記)における光学系配置の概略を示したものである。 FIG. 7 shows an outline of an optical system arrangement in a thin optical head (hereinafter referred to as slim optical head) mounted on a notebook personal computer.
BDとHD DVDは、使用するレーザの波長が同じであることから、BDとHD DVDを1つの対物レンズで互換する場合、BD、および/或いは、HD DVDの光利用効率が低くなり、少なくとも片方は記録用として使うことができない。したがって、BDとHD DVDの両方において記録に対応するためには、BD用対物レンズとHD DVD用対物レンズを光ヘッドに搭載しなければならない。また、BDとHD DVDに加え、DVDおよびCDについても記録まで対応する場合、1)DVD/CD互換対物レンズを追加する3対物レンズ方式、および、2)上記、BD用対物レンズ、および/或いは、HD DVD用対物レンズに互換作用を付加する2対物レンズ方式、の2つが考えられる。1)については、アクチュエータの体積および重量が増加し、加速度や振動特性を確保することが困難であること、スリム用光ヘッドへの実装が困難である。そこで、本発明光ヘッドでは、2)2対物レンズ方式を用いている。 Since BD and HD DVD have the same laser wavelength, when BD and HD DVD are compatible with one objective lens, the light utilization efficiency of BD and / or HD DVD is reduced, and at least one of them is used. Cannot be used for recording. Therefore, in order to support recording in both BD and HD DVD, the BD objective lens and the HD DVD objective lens must be mounted on the optical head. In addition to recording on DVD and CD in addition to BD and HD DVD, 1) 3 objective lens system for adding a DVD / CD compatible objective lens, and 2) the above objective lens for BD, and / or Two objective lens systems that add compatibility to the HD DVD objective lens are conceivable. As for 1), the volume and weight of the actuator increase, it is difficult to ensure acceleration and vibration characteristics, and it is difficult to mount on the slim optical head. Therefore, in the optical head of the present invention, 2) the 2 objective lens system is used.
2対物レンズ方式の場合、考えられる対物レンズと対応する媒体との組み合わせは、表1に示す4通りである。 In the case of the two-objective system, the combinations of possible objective lenses and corresponding media are the four types shown in Table 1.
それに対し、HD DVD用対物レンズは、NAが0.65であり、プラスチック1枚(単玉)で構成可能なことから、対物レンズの表面に互換用の回折格子を作成し、DVDおよびCDの互換性を持たせることが可能である。以上の理由から、本発明光ヘッドでは、表1のaの構成を採用し、ガラス1枚(単玉)のBD専用対物レンズと、プラスチック1枚(単玉)のHD DVD/DVD/CD互換対物レンズを用いている。
On the other hand, since the objective lens for HD DVD has an NA of 0.65 and can be composed of one piece of plastic (single ball), a compatible diffraction grating is created on the surface of the objective lens, and DVD and CD It is possible to have compatibility. For the above reasons, the optical head of the present invention adopts the configuration of a in Table 1 and is compatible with a single glass (single) BD objective lens and one plastic (single) HD DVD / DVD / CD. An objective lens is used.
次に、対物レンズおよび光学ユニットの配置について説明する。上記、BD用対物レンズとHD DVD/DVD/CD互換対物レンズをスリム光ヘッドに配置する仕方としては、1)2つを光ディスクの半径方向17に配置する、2)2つを光ディスクの接線方向18に配置する、の2通りが考えられる。図7の(a)〜(c)に示すように、1)の場合、両方の対物レンズ11a、11b共、光ディスクの中心から光ヘッドの駆動方向に延びる軸20上に配置することができるため、BD/HD DVD/DVD/CDの全てにおいて、3スポットを使用する通常のDPP方式を使用することが可能である。これに対し、図7の(d)〜(f)に示すように、2)の場合、少なくとも片方の対物レンズは上記軸20上に配置できないため、通常のDPP方式を使用すると、オフセンタした側では、光ディスクの内周と外周とで3スポットに対するトラックの角度が変化してしまう。このため、通常のDPP方式を使用することができない。なお、1)、2)以外の配置、即ち、半径方向17や接線方向18ではなく、斜めに2つのレンズを配置する場合も考えられるが、このような配置でも、2)の場合と同様、少なくとも片方の対物レンズはオフセンタし、DPP方式を使うことができない。
Next, the arrangement of the objective lens and the optical unit will be described. The BD objective lens and the HD DVD / DVD / CD compatible objective lens are arranged in the slim optical head as follows: 1) Two are arranged in the
スリム用光ヘッドでは、アクチュエータ可動部10、アクチュエータ固定部23、並びに、双方を連結するバーサスペンション22により、光ヘッドの半分近いスペースが使われる。したがって、光学系を小型化し、残りのスペースに実装可能にしなければならない。
In the slim optical head, the actuator
2レンズ方式の場合、(a)、(d)のように、接線方向18から光束を入射する方法、(b)、(e)のように、接線方向18と半径方向17とから光束を入射する方法、(c)、(f)のように、半径方向17から光束を入射する方法が考えられる。この内、(c)、(f)は、光学ユニット21d、21hの実装スペースがとれないこと、バーサスペンション22が半径方向17から入射する光束を遮らないようにアクチュエータの形状を特殊なものとしなければならないことから、スリム用光ヘッドには不適である。また、(b)、(e)は、実装スペースが確保できる反面、(c)、(f)と同様にアクチュエータの形状を特殊なものとしなければならないこと、光学ユニット21b、21c、21f、21gは2つに分かれるため、1つの青色レーザで、BDおよびHD DVDに対応することが困難となり、高価な青色レーザを2つ搭載しなければならない、という問題点がある。
In the case of the two-lens method, the light beam is incident from the
それに対して、(a)、(d)は実装スペースが確保しやすいこと、アクチュエータの性能が確保しやすいこと、1つの青色レーザでBDとHD DVDとに対応することでできる、という点で優れている。 On the other hand, (a) and (d) are excellent in that the mounting space is easy to secure, the performance of the actuator is easy to secure, and that one blue laser can handle BD and HD DVD. ing.
但し、(d)は、特開2006−24351号公報と同様に、BDとHD DVDとが同一光路をもつ構成となることから、BDおよびHD DVDの特性を確保することが困難であるのに対し、(a)の構成は、BDおよびHD DVDを独立に設計、および調整することができるため、BDおよびHD DVDの特性を確保することができる。 However, in (d), as in JP-A-2006-24351, BD and HD DVD have the same optical path, so it is difficult to ensure the characteristics of BD and HD DVD. On the other hand, in the configuration (a), since the BD and the HD DVD can be designed and adjusted independently, the characteristics of the BD and the HD DVD can be ensured.
以上に示したように、本発明光ヘッドでは、BD専用レンズ11aとHD DVD/DVD/CD互換対物レンズ11bとを半径方向17に並べ、接線方向から光束を入射する構成とすることにより、小型で安価なスリム用光ヘッドを実現している。
As described above, in the optical head of the present invention, the BD-dedicated
次に、本発明光ディスク装置について説明を行う。 Next, the optical disk apparatus of the present invention will be described.
図8は、本発明光ディスク装置の構成を示した概略図である(図は簡略のため、2次元で表記すると共に、光ヘッドの部品は省略して表示)。本発明光ディスク装置では、前述した本発明光ヘッド1が搭載されている。ここでは重複を避けるため光ヘッドの説明は簡略にすると共に、本発明光ディスク装置におけるBD系について説明する。 FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of the optical disk apparatus of the present invention (for the sake of simplicity, the figure is shown in two dimensions and the optical head components are omitted). In the optical disk apparatus of the present invention, the above-described optical head 1 of the present invention is mounted. Here, the description of the optical head is simplified to avoid duplication, and the BD system in the optical disk apparatus of the present invention is described.
本発明光ヘッド1は、BD/HD DVD/DVD/CD互換光ヘッドであり、レーザとして、波長約405nmの半導体レーザ2aを1つ、波長約655nmの半導体レーザと波長約785nmの半導体レーザを1つのパッケージに収めた2波長レーザ2cを1つ、搭載している。また、対物レンズは、アクチュエータ10上に、BD専用レンズ11aとHD DVD/DVD/CD互換対物レンズ11bの2つを光ディスクの半径方向17に並べて配置している。なお、アクチュエータ10は、フォーカシング方向19の移動、トラッキング方向17の移動、および光ディスクの半径方向17へのチルトが可能な、チルトアクチュエータとなっている。また、光検出器としては、BD用14aとHD DVD/DVD/CD用14bの2つを、フロントモニタ16としては、BD/HD DVD/DVD/CD用の1つを搭載している。そして、BD系とHD DVD系の光路を切り換えるための液晶素子5、および、BDにおいて球面収差を補正するためにコリメートレンズ8aを光軸方向に駆動するステッピングモータ26を搭載している。
The optical head 1 of the present invention is a BD / HD DVD / DVD / CD compatible optical head, and includes one
半導体レーザ2aから出射された光束は、液晶素子5およびPBS6を透過し、コリメートレンズ8aにより略平行光束に変換された後、対物レンズ11aでBD25の信号記録面に絞り込まれる。光ディスク25からの反射光は、対物レンズ11a、コリメートレンズ8aを通過し、PBS6を反射した後、光検出器14aに入射する。光検出器14aに入射した光束は電気信号に変換された後、信号処理回路40においてサーボ信号、およびRF信号等が検出される。
The light beam emitted from the
信号処理回路40において生成されたFESはフォーカス制御回路43に供給される。このフォーカス制御回路43において、アクチュエータ10の駆動信号を生成し、出力することにより、対物レンズ11aはフォーカシング方向19に制御され、フィードバックループのフォーカス制御を実現して、常に光ディスク25の記録層に対して合焦点にいる状態を保つ。
The FES generated in the
一方、前記信号処理回路40において生成されたTESは、トラッキング制御回路44に供給される。このトラッキング制御回路44において、アクチュエータ10の駆動信号を生成し、出力することにより、対物レンズ11aはトラッキング方向17に制御され、フィードバックループのトラッキング制御を実現して、常に光ディスク25の記録層におけるトラック上にいる状態を保つ。
On the other hand, the TES generated in the
また、トラッキング制御回路44から出力された駆動信号は図示せぬスレッド制御回路にも供給される。そして、スレッド制御回路において、対物レンズ11aのトラッキング方向へのずれ量に応じて図示せぬスレッドモ−タを制御する駆動信号が生成され、スレッドモ−タに出力される。これによって、スレッドモ−タを動かし、光ヘッド全体を光ディスク25の半径方向17に移動させる。
The drive signal output from the
また、信号処理回路40では、光ディスク25から読み取った回転周期情報をスピンドル制御回路47に供給する。そして、スピンドル制御回路47において、上記回転周期情報に基づいてスピンドルモ−タ48を駆動する信号を生成し、これをスピンドルモ−タ48に出力する。
また、フロントモニタ16の出力をレーザ制御回路42にフィードバックすることにより、半導体レーザ2aからの出射光強度を一定にしている。
Further, the
Further, by feeding back the output of the
マイクロコンピュータ(以下、マイコンと表記)46は、回路の初期化等を行うと共に、レーザ制御回路42に対してレーザ点灯/消灯およびレーザパワーの指示を行う。また、コリメートレンズ駆動用ステッピングモ−タ26の駆動回路41に対して、駆動信号の生成/非生成の指示、フォーカス制御回路43に対して、フォーカスサーボループのオープン/クローズの指示、トラッキング制御回路44に対して、トラッキングサーボループのオープン/クローズの指示、スピンドル制御回路47に対してスピンドルの回転/停止および回転速度の指示等を行う。
A microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 46 initializes the circuit, etc., and instructs the
また、アクチュエータチルト制御回路45に出力電圧を指示することで、アクチュエータチルト制御回路45からアクチュエータに駆動電圧が出力される。
また、BDとHD DVDとを切り換えるために、液晶素子制御回路49に、液晶素子5への駆動電圧の印加、或いは、駆動電圧印加解除を指示する。本発明光ディスク装置では、BDの記録/再生を行う場合には液晶素子5を駆動せず、HD DVDの記録/再生を行う場合に、液晶素子5を駆動する。DVD或いはCDの記録/再生を行う場合にも液晶素子5は駆動しない。
In addition, by instructing the actuator
Further, in order to switch between BD and HD DVD, the liquid crystal
また、BDの記録/再生を行う場合には、BD用光検出器14aをアクティブ状態にすると共に、HD DVD/DVD/CD用光検出器14bをスリープ状態にし、HD DVD或いはDVD或いはCDの記録/再生を行う場合には、光検出器14aをスリープ状態にし、光検出器14bをアクティブ状態にする。そして、光ディスクの種類、および、記録或いは再生に対応して、光検出器14a、14bおよびフロントモニタ16のゲインを切り換える。
When recording / reproducing BD, the
以上のように、本発明光ヘッドを搭載し、液晶素子5の駆動電圧を切り換えることにより、BDおよびHD DVDの両方において、良好な記録/再生品質を有する小型で安価な光ディスク装置を実現することができる。
As described above, by mounting the optical head of the present invention and switching the driving voltage of the
次に、第一の実施例とは別の実施形態について説明する。図9は、本発明の別の実施形態による光ヘッドの光学系構成を示したものである。本実施例は、図1に示した光学系と比較して、BD系の部分のみが異なっていることから、BD系について簡単に説明する。 Next, an embodiment different from the first example will be described. FIG. 9 shows an optical system configuration of an optical head according to another embodiment of the present invention. Since the present embodiment is different from the optical system shown in FIG. 1 only in the portion of the BD system, the BD system will be briefly described.
半導体レーザ2aから出射される、波長約405nmで、偏光方向が紙面に略平行な向きの発散光は、液晶素子5に入射する。液晶素子5は、駆動電圧を印加した場合においては、入射した光束の偏光方向を紙面に略平行な向きから紙面に略垂直な向きへと変換する作用を有するのに対し、駆動電圧を印加しない場合においては、入射した光束の偏光方向を変えることなくそのまま透過させる、という作用を有する。
The divergent light emitted from the
本発明光ヘッドのBD系においては、液晶素子5に電圧を印加しないので、液晶素子5に入射した光束は、その偏光方向が紙面に略平行な向きのまま液晶素子5を出射し、偏光性回折格子4に入射する。本偏光性回折格子4は、紙面に平行な向きの偏光を有する光束が入射した場合には、回折格子として作用し、入射光束は0次光および±1次光の少なくとも3つの光束に分割されるのに対し、紙面に垂直な向きの偏光を有する光束が入射した場合には回折格子としての作用をせず、入射光束をそのまま透過させる。BD系では、紙面に略平行な向きの偏光を有する光束が入射するため、光束は少なくとも3つに分割され、PBS6に入射する。入射した光束の大部分を占めるP偏光成分はPBS6を透過し、残りのS方向成分はPBS6を反射する。
In the BD system of the optical head of the present invention, since no voltage is applied to the
なお、HD DVD系の場合、液晶素子5に電圧を印加し、偏光方向を紙面に略垂直な方向に変換するため、偏光性回折格子4に入射した光束はこれを透過し、PBS6を反射した後、回折格子3bにおいて、0次光および±1次光の少なくとも3つの光束に分割される。即ち、偏光性回折格子4はBD専用回折格子、回折格子3bはHD DVD専用回折格子としての作用するため、各々を独立に調整することが可能である。上述したとおり、本発明光ヘッドでは、2つの対物レンズ11a、11bを光ディスクの半径方向17に並べ、且つ、対物レンズ11a、11bの中心を、光ディスクの中心から光ヘッドの駆動方向に延びる軸上に一致させることにより、BD/HD DVD/DVD/CDのすべてにおいて、TES検出にDPP方式を用いることが可能となっている。
In the case of the HD DVD system, a voltage is applied to the
PBS6を透過した偏光方向が紙面に平行な向きの光束は、コリメートレンズ8aにより略平行光束へと変換される。本コリメートレンズ8aは、図示せぬ駆動機構に取り付けられている。コリメートレンズ8aを出射した光束は、偏光性回折格子4aに入射する。偏光性回折格子4aを出射した光束は、1/4波長板9aに入射し、円偏光に変換された後、図示せぬ立ち上げミラーにより、フォーカシング方向19に曲げられ、アクチュエータ10に搭載された対物レンズ11aにより、BDの信号記録面に光が絞り込まれる。光ディスクを反射した光束は、対物レンズ11aにより略平行光束に変換され、図示せぬ立ち上げミラーを反射した後、再び1/4波長板9aに入射し、その偏光方向を紙面に垂直な向きへと変換される。1/4波長板9aを出射した光束は、コリメートレンズ8aにより、収束光へと変換され、PBS6を反射した後、検出レンズ13aにより光検出器14aに導かれる。
The light flux whose polarization direction is transmitted through the
本光検出器14aの受光面パターンを図10に示す。本発明光ヘッドのBD系における受光面は、一般的に使用される、3つの4分割ディテクタ27、28、29を配置した構成であり、FES検出に非点収差方式を、TES検出に、DPP方式およびDPD方式を使用している。
The light receiving surface pattern of the
以上のように、本発明光ヘッドでは、BD/HD DVD/DVD/CDのすべてにおいてDPP方式を使用することが可能となっていることから、全メディアにおいて記録にまで対応することができる。また、BDとHD DVDにおいて記録/再生信号品質が高く、且つ、小型で安価な光ヘッドを実現している。また、本発明光ヘッドを搭載した光ディスク装置は、BD/HD DVD/DVD/CDのすべてにおいて記録にまで対応することができると共に、BDとHD DVDにおいて優れた記録/再生特性を有し、且つ、小型で安価な光ディスク装置を実現している。 As described above, the optical head according to the present invention can use the DPP method for all of the BD / HD DVD / DVD / CD, and therefore can support recording on all media. In addition, in BD and HD DVD, a recording / reproducing signal quality is high, and a small and inexpensive optical head is realized. In addition, the optical disk apparatus equipped with the optical head of the present invention can cope with recording in all of BD / HD DVD / DVD / CD, has excellent recording / reproducing characteristics in BD and HD DVD, and A small and inexpensive optical disc apparatus is realized.
以上に示した実施例では、偏光方向の切り換えに液晶素子を用いているが、液晶素子の代わりとして、例えば、1/2波長板を回転させる機構、或いは、1/2波長板を光路中に出し入れする機構を搭載してもよい。また、図1において偏光性回折格子4aを1/4波長板9aとPBS6との間に配置する代わりに、無偏光性の回折格子をPBS6と光検出器14aとの間に配置してもよい。ただし、この場合、回折格子に入射する光束の有効径が小さくなるため、格子パターンは図2と同様であるが、有効径が小さい分、同じく縮小される。また、DVD/CD系に2波長レーザ2cを使用する代わりに、DVD用レーザとCD用レーザとを別個に搭載しても構わない。また、本発明の光学系に、光路を折り曲げるミラーや液晶収差補正素子等の光学素子を適宜追加してもよいことは言うまでも無い。
In the embodiment described above, a liquid crystal element is used for switching the polarization direction. However, instead of the liquid crystal element, for example, a mechanism for rotating a half-wave plate or a half-wave plate in the optical path. A mechanism for taking in and out may be mounted. Further, in FIG. 1, instead of arranging the polarizing diffraction grating 4a between the quarter-
1…光ヘッド、2…半導体レーザ、3…回折格子、4…偏光性回折格子、5…液晶素子、6…PBS、7…合成プリズム、8…コリメートレンズ、9…1/4波長板、10…アクチュエータ、11…対物レンズ、12…広帯域PBS、13…検出レンズ、14…光検出器、15…反射ミラー、16…フロントモニタ、17…光ディスクの半径方向(トラッキング方向)、18…光ディスクの接線方向、19…フォーカシング方向、20…光ディスクの中心から光ヘッドの駆動方向に延びる軸、21…光学ユニット、22…バーサスペンション、23…アクチュエータ固定部、25…光ディスク、26…ステッピングモータ、40…信号処理回路、41…ステッピングモ−タ駆動回路、42…レーザ制御回路、43…フォーカス制御回路、44…トラッキング制御回路、45…アクチュエータチルト制御回路、46…マイコン、47…スピンドル制御回路、48…スピンドルモ−タ、49…液晶素子制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical head, 2 ... Semiconductor laser, 3 ... Diffraction grating, 4 ... Polarization diffraction grating, 5 ... Liquid crystal element, 6 ... PBS, 7 ... Synthetic prism, 8 ... Collimating lens, 9 ... 1/4 wavelength plate, 10 ... Actuator, 11 ... Objective lens, 12 ... Broadband PBS, 13 ... Detection lens, 14 ... Optical detector, 15 ... Reflection mirror, 16 ... Front monitor, 17 ... Radial direction of optical disc (tracking direction), 18 ... Tangent of optical disc Direction, 19 ... focusing direction, 20 ... axis extending from the center of the optical disk in the driving direction of the optical head, 21 ... optical unit, 22 ... bar suspension, 23 ... actuator fixing part, 25 ... optical disk, 26 ... stepping motor, 40 ... signal
Claims (14)
CD用レーザ光源とDVD用レーザ光源を搭載したレーザパッケージと、
BDおよびHD DVD用の青系レーザ光源と、
前記青系レーザ光源から出射されBDにて反射された光を受光する第1の光検出器と、
前記レーザパッケージから出射されCDとDVDにて反射された光と、前記青系レーザ光源から出射されHD DVDにて反射された光とを受光する第2の光検出器と、
を有する、
光ヘッド。 An optical head compatible with CD, DVD, BD and HD DVD,
A laser package equipped with a laser light source for CD and a laser light source for DVD;
A blue laser light source for BD and HD DVD;
A first photodetector for receiving light emitted from the blue laser light source and reflected by a BD;
A second photodetector for receiving light emitted from the laser package and reflected by the CD and DVD, and light emitted from the blue laser light source and reflected by the HD DVD;
Having
Light head.
前記青系レーザ光源から出射される光の偏光を変更する偏光方向変更手段と、
前記偏光方向変更手段を通過した光を透過させ、BDからの反射光を反射させるビームスプリッタと、
前記偏光方向変更手段を通過した光を反射させ、HD DVDからの反射光を透過させる合成プリズムと、
を有する、
光ヘッド。 The optical head according to claim 1,
Polarization direction changing means for changing the polarization of light emitted from the blue laser light source;
A beam splitter that transmits the light that has passed through the polarization direction changing means and reflects the reflected light from the BD; and
A synthetic prism that reflects the light that has passed through the polarization direction changing means and transmits the reflected light from the HD DVD;
Having
Light head.
前記青系レーザ光源から出射された光をBDに集光する第1の対物レンズと、
前記レーザパッケージから出射された光をCDとDVDに集光し、前記青系レーザ光源から出射された光をHD DVDに集光する第2の対物レンズと、
を有し、
前記第1の対物レンズと前記第2の対物レンズは、ディスクに対し半径方向に配置される、
光ヘッド。 The optical head according to claim 2,
A first objective lens for condensing light emitted from the blue laser light source on a BD;
A second objective lens for condensing the light emitted from the laser package on a CD and a DVD and condensing the light emitted from the blue laser light source on an HD DVD;
Have
The first objective lens and the second objective lens are arranged in a radial direction with respect to the disc;
Light head.
第二の波長を有する光を出射する第二の半導体レーザと、
第三の波長を有する光を出射する第三の半導体レーザと、
第一の半導体レーザから出射された光束の偏光方向がP偏光である場合には入射光束の大部分を透過し、S偏光である場合には入射光束の大部分を反射する偏光性ビームスプリッタと、
第一の半導体レーザと前記偏光性ビームスプリッタとの間に前記偏光性ビームスプリッタに入射する光束の偏光方向を略P偏光または略S偏光の少なくとも2つの状態に切り換えることのできる偏光切り換え素子を有し、
前記偏光性ビームスプリッタを透過した光束を略平行光束に変換する第一のコリメートレンズと、入射した光束の偏光方向を略円偏光に変換する第一の1/4波長板と、第一の光ディスクの信号記録面に前記略平行光束を絞り込む第一の対物レンズと、第一の光ディスクからの反射光を受光する第一の光検出器を備えると共に、
前記偏光性ビームスプリッタを反射した光束の大部分を反射すると共に、第二の半導体レーザおよび第三の半導体レーザから出射された光束の大部分を透過する特性を有する合成プリズムと、前記合成プリズムを出射した光束を略平行光束に変換する第二のコリメートレンズと、入射した光束の偏光方向を略円偏光に変換する第二の1/4波長板と、第一の波長を有する光束を第二の光ディスクの信号記録面に、第二の波長を有する光束を第三の光ディスクの信号記録面に、第三の波長を有する光束を第四の光ディスクの信号記録面に絞り込む第二の対物レンズと、第二、第三、第四の光ディスクからの反射光を受光する第二の光検出器を備えることを特徴とする光ヘッド。 A first semiconductor laser that emits light having a first wavelength;
A second semiconductor laser that emits light having a second wavelength;
A third semiconductor laser that emits light having a third wavelength;
A polarizing beam splitter that transmits most of the incident light beam when the polarization direction of the light beam emitted from the first semiconductor laser is P-polarized light, and reflects most of the incident light beam when it is S-polarized light; ,
Between the first semiconductor laser and the polarizing beam splitter, there is a polarization switching element capable of switching the polarization direction of the light beam incident on the polarizing beam splitter to at least two states of approximately P-polarized light and approximately S-polarized light. And
A first collimating lens for converting a light beam transmitted through the polarizing beam splitter into a substantially parallel light beam; a first quarter-wave plate for converting the polarization direction of the incident light beam into a substantially circularly polarized light; and a first optical disk A first objective lens that narrows the substantially parallel light flux on the signal recording surface, and a first photodetector that receives reflected light from the first optical disc,
A synthesizing prism that reflects most of the light beam reflected by the polarizing beam splitter and transmits most of the light beam emitted from the second semiconductor laser and the third semiconductor laser; and the synthesizing prism; A second collimating lens that converts the emitted light beam into a substantially parallel light beam, a second quarter-wave plate that converts the polarization direction of the incident light beam into substantially circularly polarized light, and a second light beam having the first wavelength. A second objective lens for narrowing the light beam having the second wavelength on the signal recording surface of the third optical disk and the light beam having the third wavelength on the signal recording surface of the fourth optical disk An optical head comprising a second photodetector for receiving reflected light from the second, third, and fourth optical disks.
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