JP2009170021A - Optical pickup device and optical disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関し、特に3波長の記録を行う光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup apparatus and an optical disc apparatus, and more particularly to an optical pickup apparatus and an optical information recording / reproducing apparatus that perform recording at three wavelengths.
近年、波長の短い青紫色レーザを用いた高密度光情報記録媒体や、その記録/再生を行う光ディスク装置の開発が活発に行われている。これらの装置では、CDやDVDといった波長の異なる媒体のも対応できることが要請されている。 In recent years, development of a high-density optical information recording medium using a blue-violet laser with a short wavelength and an optical disk apparatus for recording / reproducing the same has been actively conducted. These apparatuses are required to be able to cope with media having different wavelengths such as CD and DVD.
そこで、波長405nm帯,波長660nm帯,波長780nm帯のレーザビームL1〜L3を出射するレーザ光源D1〜D3と、光ディスクDKで反射したレーザビームL1〜L3を受光して光情報を検出する受光素子PDと、各レーザ光源D1〜D3から光ディスクDKへの光路と光ディスクDKから受光素子PDへの光路との分岐を行う偏光ビームスプリッタCSと、を備え、偏光ビームスプリッタCSと受光素子PDとの間に、波長405nm帯,波長660nm帯及び波長780nm帯の透過光量を調整する光学フィルターCFを備えたピックアップが考えられている(特許文献1)。
上述した文献では、最も長い光路であるコリメートレンズから光源D1までの光路とコリメートレンズから受光素子までの光路の共通部分が少ないため、光学系の占める投影面積が大きくなり、スペースが狭いスリムドライブへ搭載することが困難であるという問題がある。 In the above-mentioned document, since there is little common part of the optical path from the collimating lens to the light source D1 and the optical path from the collimating lens to the light receiving element, which is the longest optical path, the projection area occupied by the optical system becomes large, and the slim drive with a small space is achieved. There is a problem that it is difficult to mount.
本発明の目的は、コンパクトでスリムドライブへの搭載を可能にし、安価で少ない光学部品より構成できる3波長対応光学系を有する光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical pickup device and an optical disc device having a three-wavelength compatible optical system that can be compactly mounted on a slim drive and can be constructed from inexpensive and few optical components.
本発明の一例に係わる光ピックアップ装置は、波長405nm帯の第1のレーザ光源と、波長660nm帯の第2のレーザ光源と、波長780nm帯の第3のレーザ光源と、前記第1のレーザ光源、前記第2のレーザ光源、および前記第3のレーザ光源からの何れかのレーザビームを光ディスクに対して結像させる対物レンズと、前記光ディスクで反射した反射レーザビームを受光して光情報を検出する受光素子と有する光ピックアップ装置であって、前記第1のレーザ光源から出射する第1のレーザビームを反射させ、前記第2のレーザ光源から出射する第2のレーザビームおよび前記第3のレーザ光源から出射する第3のレーザビームを透過させることにより前記第1のレーザビーム、前記第2のレーザビーム、および前記第3のレーザビームの光路を重ねる第1の光学素子と、前記第1のレーザ光源から出射する前記第1のレーザビームを反射または透過させることにより、前記第1のレーザビームの光路を前記第1の光学素子から前記受光素子へ向かう前記反射レーザビームの光路に重ねる第2の光学素子とを具備することを特徴とする。 An optical pickup device according to an example of the present invention includes a first laser light source having a wavelength of 405 nm, a second laser light source having a wavelength of 660 nm, a third laser light source having a wavelength of 780 nm, and the first laser light source. , An objective lens that forms an image of the laser beam from the second laser light source and the third laser light source on the optical disc, and the reflected laser beam reflected by the optical disc is received to detect optical information. An optical pickup device having a light receiving element that performs the second laser beam and the third laser that reflect the first laser beam emitted from the first laser light source and emit the second laser light source By transmitting a third laser beam emitted from a light source, the first laser beam, the second laser beam, and the third laser are transmitted. And reflecting or transmitting the first laser beam emitted from the first laser light source, thereby changing the optical path of the first laser beam to the first optical element. And a second optical element superimposed on an optical path of the reflected laser beam directed from the element toward the light receiving element.
本発明の一例に係わる光ディスク装置は、前記光ピックアップ装置を有することを特徴とする。 An optical disc device according to an example of the present invention includes the optical pickup device.
本発明によれば、コンパクトでスリムドライブへの搭載を可能にし、安価で少ない光学部品より構成できる3波長対応光学系を有する光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を有する光ディスク装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical pickup device having a three-wavelength compatible optical system that is compact and can be mounted on a slim drive, and that can be constructed from inexpensive and few optical components, and an optical disk device having the optical pickup device. it can.
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置について、図面を参照しながら説明する。 An optical pickup device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係わる光ディスク装置の構成を示す斜視図である。この光ディスク装置は、赤外レーザビームを用いるCD、赤色レーザビームを用いるDVD、および青紫色レーザを用いる光ディスク(例えばHD DVDやBul−ray Disc)等の光ディスクをドライブすることが可能である。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention. This optical disk apparatus can drive an optical disk such as a CD using an infrared laser beam, a DVD using a red laser beam, and an optical disk using a blue-violet laser (for example, an HD DVD or a bull-ray disc).
光ディスク装置12は、図1に示すように、イジャクトボタン14を備えており、このイジャクトボタン14を押下する等により、本体内に格納されているドロワー部16が射出される。
As shown in FIG. 1, the
ドロワー部16は、図2に示すように、ドライブの駆動回路基板部と、メカユニット18とから構成される。また、メカユニット18の光ピックアップ部(PUH)28は、ディスク回転モータ(スピンドルモータ)22を中心とした半径方向であるα方向に移動経路を取るように駆動される。
As shown in FIG. 2, the
メカユニット18は、図3に示すように、スピンドルモータ22と、ピックアップ部28と、スピンドルモータ22、ピックアップ部28およびピックアップ部28を駆動させる機構等を保持し、更にこれらのメカ部を覆うためのカバー部材20を備えている。またピックアップ部28には読み取りレーザを射出するための対物レンズ24が搭載されている。なお、メカユニット18は、フレキシブルケーブル(FPC)30によって、光ディスク装置12の所定の回路基板に接続される。
As shown in FIG. 3, the
次に、メカユニット18からカバー部材20を除いた斜視図を図4に示す。メカユニット18は、更にピックアップ駆動機構として、ピックアップ送りモータからリードスクリュー及びこれに噛み合ったラックギアを介してピックアップ部28に駆動力を付与し、駆動力を伝達するラックギアが取り付けられる主軸(ガイド)23と、主軸23とは反対側にあり駆動力の伝達には関与せずにピックアップ部28を支持する副軸(ガイド)25とを有する。
Next, a perspective view in which the
光ピックアップ部28の構成を図5の平面図に示す。
The configuration of the
この光ピックアップ部28は、青紫色レーザ対応の高密度メディア,赤色レーザ対応の光情報記録媒体,赤外レーザ対応の光情報記録媒体のいずれに対しても光情報の記録/再生を行うことが可能な3波長対応の光ピックアップ装置である。
This
図5に示すように、光ピックアップ部は、波長405nm帯の青紫色レーザビームを出射する青紫色半導体レーザ光源(第1のレーザ光源)201、波長660nm帯の赤色レーザビームと波長780nm帯の赤外レーザビームとを出射する2波長半導体レーザ光源(第2のレーザ光源、第3のレーザ光源)202、回折格子211、倍率変換レンズ212、第1のビームスプリッタ213、回折格子214、第2のビームスプリッタ215、コリメートレンズ217、1/4波長板218、第1ミラー219、対物レンズ24、センサレンズ221、信号検出用PDIC(Photo Diode−IC)222、およびモニタPD(Photo Diode)223等を有する。
As shown in FIG. 5, the optical pickup unit includes a blue-violet semiconductor laser light source (first laser light source) 201 that emits a blue-violet laser beam having a wavelength of 405 nm, a red laser beam having a wavelength of 660 nm, and a red laser having a wavelength of 780 nm. A two-wavelength semiconductor laser light source (second laser light source, third laser light source) 202 that emits an outer laser beam, a diffraction grating 211, a magnification conversion lens 212, a
第1のビームスプリッタ213は、青紫色半導体レーザ光源201から出射する青紫色レーザビームの光路、並びに2波長半導体レーザ光源202から出射する赤色レーザビームおよび赤外レーザビームの光路を共通にするために設けられている。また、第1のビームスプリッタ213は、光ディスクに入射して反射された前記いずれのレーザビームも反射して、信号検出用PDICへ導くために設けられる。
The
第1のビームスプリッタ213は、平行平面板状のものが好適で、基板となる透明な平行平面板(図示しない)と、その一方の面に施された多層光学薄膜(又は保護膜で覆われた多層光学薄膜)から成る偏光分離膜(図示しない)と、他方の面に施された多層光学薄膜(又は保護膜で覆われた多層光学薄膜)から成る反射防止膜(図示しない)とで構成され、光路分岐の機能を果たすものである。
The
第1のビームスプリッタ213の分光特性を図6に示す。図6に示すように、波長660nm帯および波長780nm帯のレーザビームのS偏光の多くを透過させ、一部が反射する。また、405nm帯のレーザビームのS偏光の多くを反射させる。
The spectral characteristics of the
なお、第1のビームスプリッタ213は、405nm帯のS偏光光の反射率が70%より高く、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が70%より高いことが好ましい。現状で使われている半導体レーザのパワーおよび他の光学素子での損失を考慮すると、光ディスクから情報を読み出す、または光ディスクに情報を書き込むために必要なパワーのレーザビームを照射するために必要な数値である。また、より好ましくは、第1のビームスプリッタ213は、405nm帯のS偏光光の反射率が80%より高く、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が80%より高いことが好ましい。
The
本実施形態の場合、第1のビームスプリッタ213の405nm帯のS偏光光の反射率が90%、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が78%である。
In the case of this embodiment, the reflectance of the 405 nm band S-polarized light of the
第2のビームスプリッタ215は、第1のビームスプリッタ213で反射された光ディスクで反射されたレーザビームを信号検出用PDIC222に入射させると共に、青紫色半導体レーザ光源201から出射する青紫色レーザビームの光路を光ピックアップヘッドの移動方向に略平行な方向にして、青紫色レーザビームを第1のビームスプリッタに入射させるために設けられている。
The second beam splitter 215 causes the laser beam reflected by the optical disk reflected by the
第2のビームスプリッタ215は、例えば、多層光学薄膜から成るダイクロイック膜(図示しない)を介して2つのガラスプリズムを貼り合わせた構成とする。図7に第2のビームスプリッタの分光特性を示す。図7に示すように、波長660nm帯および波長780nm帯のレーザビームのS偏光の多くを透過させ、波長405nm帯のレーザビームのS偏光の多くを反射させ、波長405nm帯のレーザビームのP偏光の多くを透過させる、選択性を有している。 For example, the second beam splitter 215 has a configuration in which two glass prisms are bonded together via a dichroic film (not shown) made of a multilayer optical thin film. FIG. 7 shows the spectral characteristics of the second beam splitter. As shown in FIG. 7, most of the S-polarized light of the laser beam of the wavelength 660 nm band and the wavelength of 780 nm band is transmitted, most of the S-polarized light of the laser beam of the wavelength 405 nm band is reflected, and the P-polarized light of the laser beam of the wavelength 405 nm band It has a selectivity that allows most of it to permeate.
なお、第2のビームスプリッタ215は、405nm帯のP偏光光の透過率が70%より高く、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が70%より高いことが好ましい。現状で使われている半導体レーザのパワーおよび他の光学素子での損失を考慮すると、光ディスクから情報を読み出す、または光ディスクに情報を書き込むために必要なパワーのレーザビームを照射するために必要な数値である。また、より好ましくは、第2のビームスプリッタ215は、405nm帯のP偏光光の透過率が80%より高く、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が80%より高いことが好ましい。 The second beam splitter 215 preferably has a transmittance of P-polarized light in the 405 nm band higher than 70% and a transmittance of S-polarized light in the 660 nm band and 780 nm band higher than 70%. Considering the power of semiconductor lasers currently used and losses in other optical elements, numerical values necessary for irradiating a laser beam with the power required to read information from or write information to the optical disk It is. More preferably, the second beam splitter 215 preferably has a transmittance of P-polarized light in the 405 nm band higher than 80% and a transmittance of S-polarized light in the 660 nm band and 780 nm band higher than 80%.
本実施形態の場合、第2のビームスプリッタ215の405nm帯のP偏光光の透過率が70%より高く、660nm帯および780nm帯のS偏光光の透過率が70%より高いことが好ましい
受光素子としての信号検出用PDIC222は、例えば、多分割されたPINフォトダイオードで構成し、入射光束の強度に比例した電流出力又はIV変換された電圧を各素子から出力する。その出力から、例えば図示しない検出回路を経て、情報信号,フォーカスエラー信号,トラックエラー信号が生成される。
In the case of this embodiment, it is preferable that the transmittance of P-polarized light in the 405 nm band of the second beam splitter 215 is higher than 70%, and the transmittance of S-polarized light in the 660 nm band and 780 nm band is higher than 70%. The
光量モニタ用PD223は、第1のビームスプリッタ213を透過(反射)したレーザビームで各レーザ光源のレーザ出力を波長に応じた光量を検出する、モニタ用受光素子である。光量モニタ用PD223は、ゴーストを防止するためにレーザビームの主光線に対して傾けるのが好適である。
The light quantity monitoring PD 223 is a light receiving element for monitoring that detects the light quantity corresponding to the wavelength of the laser output of each laser light source with the laser beam transmitted (reflected) through the
なお、本実施の形態では、フォーカスエラー検出は、いわゆる非点収差法を採用することができ、トラックエラー検出は、DPD法又はDPP法(differential push-pull method)を採用することができる。円筒状レンズをレーザビームが通過する際に非点収差が付加されるので、簡単な構成でフォーカスエラー信号を得ることができる。 In this embodiment, focus error detection can employ a so-called astigmatism method, and track error detection can employ a DPD method or a DPP method (differential push-pull method). Since astigmatism is added when the laser beam passes through the cylindrical lens, a focus error signal can be obtained with a simple configuration.
青紫色半導体レーザ光源201から出射するレーザビームについて、往路と復路に分けて説明する。ここで、往路とは青紫色半導体レーザ光源201からレーザ光を出射し、光ディスクの情報記録面に集光して光スポットを形成するまでの光路を指し、復路とは媒体の情報記録面からの反射戻り光を受光素子の光検出面に集光するまでの光路を指す。 The laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser light source 201 will be described separately for the forward path and the return path. Here, the forward path refers to the optical path from the laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser light source 201 to the light recording spot on the information recording surface of the optical disk to form a light spot. The return path refers to the information recording surface of the medium. An optical path until the reflected return light is collected on the light detection surface of the light receiving element.
先ず、往路について説明する。青紫色半導体レーザ光源201から出射するレーザビームは、直線偏光(S偏光)の発散光である。青紫色半導体レーザ光源201から出射したレーザビームは、回折格子に入射する。回折格子に入射したレーザビームは、光ディスクに対する記録/再生を行うためのメインビーム(0次光)と、DPP法若しくは3ビーム法によってトラッキングエラーを検出するための2つのサブビーム(±1次光)と、に分光される。 First, the outward path will be described. The laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser light source 201 is a linearly polarized (S-polarized) divergent light. The laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser light source 201 is incident on the diffraction grating. The laser beam incident on the diffraction grating includes a main beam (0th order light) for recording / reproducing data on the optical disc and two sub beams (± 1st order light) for detecting tracking errors by the DPP method or the 3-beam method. Then, it is spectrally separated.
回折格子から出射した青紫色レーザビームは、第2のビームスプリッタ215に入射する。青紫色レーザビームは、第2のビームスプリッタ215によって多くが反射し、90度光路を曲げられ、第2のビームスプリッタ215から出射する青紫色レーザビームの光路が光ピックアップの移動方向に平行な方向になる。そして、青紫色レーザビームは第1のビームスプリッタ213で多くが反射され、コリメートレンズ217に入射する。コリメートレンズ217は、青紫色レーザビームを略平行ビームに変換する。コリメートレンズ217で略平行ビームに変換されたレーザビームは、1/4波長板218に入射する。1/4波長板218は、入射する青紫色レーザビームを円偏光に変換する。1/4波長板218から出射する青紫色レーザビームは、第1ミラー219に入射して90度光路が曲げられ、青紫色レーザビームの光路が光ディスクに直交するようになる。光路が曲げられた青紫色レーザビームは、対物レンズ24に入射して、光ディスクの情報記録面上で光スポットとして結像する。なお、対物レンズ24は波長互換タイプのもので、単レンズ方式に限らず、ツインレンズ方式でもよい。
The blue-violet laser beam emitted from the diffraction grating enters the second beam splitter 215. The blue-violet laser beam is mostly reflected by the second beam splitter 215, bent by an optical path of 90 degrees, and the optical path of the blue-violet laser beam emitted from the second beam splitter 215 is parallel to the moving direction of the optical pickup become. Then, most of the blue-violet laser beam is reflected by the
次に、復路について説明する。光ディスクからの反射戻り光は、往路と同じ経路逆に、対物レンズ24、第1ミラー219、1/4波長板218、コリメートレンズ217、および第1のビームスプリッタ213を通過する。1/4波長板218を透過する際、S偏光であった青紫色レーザビームは、P偏光に変換される。第1のビームスプリッタ213で多くが反射された青紫色レーザビームは、第2のビームスプリッタ215に入射する。P偏光の青紫色レーザビームは、第2のビームスプリッタ215を多くが透過する。第2のビームスプリッタ215を透過した青紫色レーザビームは、非点収差用のセンサレンズ221を通り、信号検出用PDIC222に入射する。入射光に含まれている光情報が、信号検出用PDIC222で検出される。復路の光学倍率はフォーカス検出感度を高くし、特に多層ディスクでの層間干渉を少なくするためにできるだけ高く設定することが望ましい。
Next, the return path will be described. The reflected return light from the optical disk passes through the
次に、2波長半導体レーザ光源202から出射する赤色レーザビームまたは赤外レーザビームについて、往路と復路に分けて説明する。ここで、往路とは2波長半導体レーザ光源202から赤色レーザビームまたは赤外レーザビームを出射し、光ディスクの情報記録面に集光して光スポットを形成するまでの光路を指し、復路とは媒体の情報記録面からの反射戻り光を受光素子の光検出面に集光するまでの光路を指す。 Next, the red laser beam or infrared laser beam emitted from the two-wavelength semiconductor laser light source 202 will be described separately for the forward path and the backward path. Here, the forward path refers to an optical path from when a red laser beam or an infrared laser beam is emitted from the two-wavelength semiconductor laser light source 202 to be focused on the information recording surface of the optical disk to form a light spot. The optical path until the reflected return light from the information recording surface is collected on the light detection surface of the light receiving element.
先ず、往路について説明する。2波長半導体レーザ光源202から出射する赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、直線偏光(S偏光)の発散光である。2波長半導体レーザ光源202から出射した赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、回折格子211に入射する。回折格子211に入射した赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、光ディスクに対する記録/再生を行うためのメインビーム(0次光)と、DPP法若しくは3ビーム法によってトラッキングエラーを検出するための2つのサブビーム(±1次光)と、に分光される。 First, the outward path will be described. The red laser beam or infrared laser beam emitted from the two-wavelength semiconductor laser light source 202 is a linearly polarized (S-polarized) divergent light. The red laser beam or infrared laser beam emitted from the two-wavelength semiconductor laser light source 202 is incident on the diffraction grating 211. A red laser beam or an infrared laser beam incident on the diffraction grating 211 is divided into two main beams (zero-order light) for recording / reproducing data on an optical disc and two for detecting a tracking error by the DPP method or the three-beam method. It is split into sub-beams (± primary light).
上記の2つの半導体レーザ光源から複数の波長のレーザビームが同時に出射することはない。例えば、光ディスクの厚さの違いや光ディスクに記録されて情報に応じて、どのレーザ光源を使うかが判断される。その判断に基づいて2つのレーザ光源の何れかが点灯し、所定の波長のレーザビームが出射して、光ディスクの情報記録面に対する光情報の記録又は再生が行われる。 Laser beams having a plurality of wavelengths are not simultaneously emitted from the two semiconductor laser light sources. For example, it is determined which laser light source to use in accordance with the difference in the thickness of the optical disk or information recorded on the optical disk. Based on the determination, one of the two laser light sources is turned on, a laser beam having a predetermined wavelength is emitted, and optical information is recorded on or reproduced from the information recording surface of the optical disc.
回折格子211から出射した赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、倍率変換レンズを入射する。倍率変換レンズ212は、光効率を高くするために設けられている。赤外レーザビーム、赤色レーザビーム、青紫色レーザビームの順番でスポットサイズに対して記録密度が低いため、特に赤外レーザビームは対物レンズ入射光のリム強度が下がりスポットサイズが大きくなっても、光効率を高くし記録速度を早くする方が利用価値が高い。そこで、倍率変換レンズ212を通すことによって、赤外レーザビームの光効率を高くしている。この倍率変換レンズにより、赤外レーザビームおよび赤色レーザビームの光学倍率は青紫色レーザビームの光学倍率より低くなり、その結果、コリメートレンズから第2の光源および第3の光源までの距離がコリメートレンズから第1の光源までの距離より長くなる。 The red laser beam or infrared laser beam emitted from the diffraction grating 211 enters the magnification conversion lens. The magnification conversion lens 212 is provided to increase the light efficiency. Since the recording density is low with respect to the spot size in the order of the infrared laser beam, red laser beam, and blue-violet laser beam, especially the infrared laser beam has a reduced rim intensity of the objective lens incident light and a larger spot size. Higher light efficiency and higher recording speed are more valuable. Therefore, by passing the magnification conversion lens 212, the light efficiency of the infrared laser beam is increased. With this magnification conversion lens, the optical magnification of the infrared laser beam and the red laser beam is lower than the optical magnification of the blue-violet laser beam. As a result, the distance from the collimating lens to the second light source and the third light source is reduced. Longer than the distance from the first light source.
倍率変換レンズ212を出射した赤色レーザビームまたは赤外レーザビームの多くは、第1のビームスプリッタ213を透過し、第1のビームスプリッタ213で反射される青紫色レーザビームの光路と共通になる。
Most of the red laser beam or infrared laser beam emitted from the magnification conversion lens 212 is transmitted through the
そして、赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、コリメートレンズ217に入射し、コリメートレンズ217は、赤色レーザビームまたは赤外レーザビームを略平行ビームに変換する。コリメートレンズ217で略平行ビームに変換された赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、1/4波長板218に入射する。1/4波長板218は、入射する赤色レーザビームまたは赤外レーザビームを円偏光に変換する。1/4波長板218から出射する赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、第1ミラー219に入射して90度光路が曲げられ、赤色レーザビームまたは赤外レーザビームの光路が光ディスクに直交するようになる。光路が曲げられた赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、対物レンズ24に入射して、光ディスクの情報記録面上で光スポットとして結像する。
Then, the red laser beam or the infrared laser beam is incident on the
次に、復路について説明する。光ディスクからの反射光は、往路と同じ経路逆に、対物レンズ24、第1ミラー219、1/4波長板218、および第1のビームスプリッタ213を反射する。1/4波長板218を透過する際、S偏光であった赤色レーザビームまたは赤外レーザビームは、P偏光に変換される。第1のビームスプリッタ213で赤色レーザビームまたは赤外レーザビームのP偏光の約20%が反射され、第2のビームスプリッタ215に入射する。P偏光の赤色レーザビームまたは赤外レーザビームの多くは、第2のビームスプリッタ215を透過し、非点収差用のセンサレンズ221を通り、信号検出用PDIC222に入射する。入射光に含まれている光情報が、信号検出用PDIC222で検出される。
Next, the return path will be described. The reflected light from the optical disk reflects the
ようするに、本装置の光ピックアップ部は、波長405nm帯の青紫色レーザビームを出射する青紫色半導体レーザ光源201および前記光ディスクの反射レーザビームを受光して光情報を検出する信号検出用PDIC222を、光ピックアップの移動方向の光ディスク中心より遠い側に1個の第2のビームスプリッタ215を介して近接配置することで、最も長い光路であるコリメートレンズ217から青紫色半導体レーザ光源201までの光路とコリメートレンズ217から信号検出用PDIC222までの光路の共通部分を多くしている。更に、光ピックアップの移動方向とほぼ直交する方向に、波長660nm帯および波長780nm帯の2波長半導体レーザ光源202、および波長780nm帯のレーザビームの光効率を高くするための倍率変換レンズ212を配置し、コリメートレンズ217よりこれら光学素子までの光路が青紫色半導体レーザ光源201からの青紫色レーザビームの光路の一部を含むようにしている。
In this way, the optical pickup unit of this apparatus uses a blue-violet semiconductor laser light source 201 that emits a blue-violet laser beam with a wavelength of 405 nm band and a
本装置では、図5に示すように、対物レンズから主軸23または副軸25までの距離が短いので、光学倍率が低い2波長半導体レーザが出射される2波長半導体レーザ光源202を、主軸23(または福軸25)側に配置する。また、対物レンズより光ディスクの外周方向までの距離にも制限が有るので、青紫色半導体レーザ光源201を、主軸23(または福軸25)の長手方向に略直交する方向に出射した後、第2のビームスプリッタによってディスクの径方向に曲げる。なお、青紫色半導体レーザ光源201と信号検出用PDICとの位置は交換可能である。
In this apparatus, as shown in FIG. 5, since the distance from the objective lens to the
上述したレイアウトの結果、光ピックアップ部の投影面積を小さくすることが出来、ノートブック型コンピュータに搭載される光ディスク装置に対して好適になる。 As a result of the layout described above, the projection area of the optical pickup unit can be reduced, which is suitable for an optical disk device mounted on a notebook computer.
なお、2波長半導体レーザ光源202から出射する赤色レーザビームおよび赤外レーザビームをλ/2板を用いて偏光面を回転させP偏光とすることもできる。この場合、第1のビームスプリッタ213の分光特性は、図8に示すように、660nm帯および780nm帯のP偏光光の透過率は80%程度と高く設定し、S偏光の透過率を50%程度(反射率約50%)とする。光ディスクで反射した赤色レーザビームおよび赤外レーザビームはS偏光で第1のビームスプリッタへ入射し、そのS偏光の約50%が反射し、第2のビームスプリッタ215に入射する。第2のビームスプリッタ215の分光特性は図9に示すように、660nm帯および780nm帯でS偏光およびP偏光光の透過率は50%程度とする。
The red laser beam and infrared laser beam emitted from the two-wavelength semiconductor laser light source 202 can be made to be P-polarized light by rotating the polarization plane using a λ / 2 plate. In this case, as shown in FIG. 8, the spectral characteristics of the
また、赤色レーザビームと赤外レーザビームとの光源として2波長半導体レーザ光源202を用いたが、図10に示すように、レーザビーム毎に光源231,241を用いても良い。 Further, although the two-wavelength semiconductor laser light source 202 is used as the light source of the red laser beam and the infrared laser beam, the light sources 231 and 241 may be used for each laser beam as shown in FIG.
図10に示すように、赤外半導体レーザ光源231から出射する赤外レーザビームは、回折格子232、および倍率変換レンズ233を透過して、プリズム251に入射する。赤外レーザビームは、プリズム251を透過して第1のビームスプリッタ213に入射する。また、赤色半導体レーザ光源241から出射する赤色レーザビームは、回折格子242、および倍率変換レンズ243を透過して、プリズム251に入射する。赤色レーザビームは、プリズム251で反射されて第1のビームスプリッタ213に入射する。プリズム251を透過する赤外レーザビームの光路と、プリズムで反射される赤色レーザビームの光路とは共通になる。第1のビームスプリッタ213に入射した赤色レーザビーム、および赤外レーザビームの光路は先に説明したのと同様なので省略する。この場合赤外レーザビームの光学倍率が赤色レーザビームの光学倍率より低くなるように倍率変換レンズの焦点距離を設定する。
As shown in FIG. 10, the infrared laser beam emitted from the infrared semiconductor laser light source 231 passes through the
ようするに、本装置の光ピックアップ部は、波長405nm帯の青紫色レーザビームを出射する青紫色半導体レーザ光源201および前記光ディスクの反射レーザビームを受光して光情報を検出する信号検出用PDIC222を、光ピックアップの移動方向の光ディスク中心より遠い側に1個の第2のビームスプリッタ215を介して近接配置することで、最も長い光路であるコリメートレンズ217から青紫色半導体レーザ光源201までの光路とコリメートレンズ217から信号検出用PDIC222までの光路の共通部分を多くしている。更に、光ピックアップの移動方向とほぼ直交する方向に、波長660nm帯の赤色半導体レーザ光源241および波長780nm帯の赤外半導体レーザ光源231、および赤外半導体レーザ光源231からのレーザビームの光効率を高くするための倍率変換レンズ212を配置し、コリメートレンズ217よりこれら光学素子までの光路が青紫色半導体レーザ光源201からの青紫色レーザビームの光路の一部を含むようにしている。
In this way, the optical pickup unit of this apparatus uses a blue-violet semiconductor laser light source 201 that emits a blue-violet laser beam with a wavelength of 405 nm band and a
また、各レーザ光源はそのビーム断面の強度分布が楕円形をしており、その長軸が光ディスクのトラック方向を向くように配置しているが、この長軸方向とトラック方向のなす角度を30度または45度としてもよい。この場合は、各レーザ光源の前にλ/2板を配置し、その偏光方向がビームスプリッタに対して所定の向きとなるようにλ/2板の光学軸を設定する。 In addition, each laser light source has an elliptical distribution of the beam cross section, and is arranged so that its major axis faces the track direction of the optical disc. The angle between the major axis direction and the track direction is 30. It is good also as 45 degree | times or 45 degree | times. In this case, a λ / 2 plate is disposed in front of each laser light source, and the optical axis of the λ / 2 plate is set so that the polarization direction is a predetermined direction with respect to the beam splitter.
また、青紫色半導体ビーム光源201から出射する青紫色レーザビームを記録用ディスクに記録を行わず再生専用のドライブに用いる場合、第2のビームスプリッタ215の分光特性は、図11に示すような特性であっても良い。 When the blue-violet laser beam emitted from the blue-violet semiconductor beam light source 201 is used for a read-only drive without recording on the recording disk, the spectral characteristics of the second beam splitter 215 are as shown in FIG. It may be.
記録用ディスクに記録を行う場合、大きいパワーのレーザビームをディスクに照射する必要がある。しかし、再生専用ドライブの場合、ディスクに大きいパワーの青紫色レーザビームを照射する必要はない。従って、図11に示すように、S偏光の反射率が低い特性のビームスプリッタを用いることが出来る。 When recording on a recording disk, it is necessary to irradiate the disk with a high-power laser beam. However, in the case of a read-only drive, it is not necessary to irradiate the disk with a high-power blue-violet laser beam. Therefore, as shown in FIG. 11, a beam splitter having a low S-polarized light reflectance can be used.
なお、第2のビームスプリッタ215は、405nm帯、660nm帯および780nm帯のP偏光光の透過率が70%より高いことが好ましい。現状で使われている半導体レーザのパワーおよび他の光学素子での損失を考慮すると、光ディスクから情報を読み出す、または光ディスクに情報を書き込むために必要なパワーのレーザビームを照射するために必要な数値である。また、より好ましくは、第2のビームスプリッタ215は、405nm帯、660nm帯および780nm帯のP偏光光の透過率がことが好ましい。 Note that the second beam splitter 215 preferably has a transmittance of P-polarized light in the 405 nm band, the 660 nm band, and the 780 nm band higher than 70%. Considering the power of semiconductor lasers currently used and losses in other optical elements, numerical values necessary for irradiating a laser beam with the power required to read information from or write information to the optical disk It is. More preferably, the second beam splitter 215 has a transmittance of P-polarized light in the 405 nm band, the 660 nm band, and the 780 nm band.
この場合、図12に示すように、第2のビームスプリッタを2つのガラスプリズムを貼り合わせた構成ではなく、プレート型のビームスプリッタ215Aを用いることが出来る。プレート型のビームスプリッタ215Aを用いることで2つのガラスプリズムを貼り合わせた構成のビームスプリッタに比べて安価になる。 In this case, as shown in FIG. 12, a plate-type beam splitter 215A can be used instead of a configuration in which the second beam splitter is bonded to two glass prisms. By using the plate-type beam splitter 215A, the cost is lower than a beam splitter having a configuration in which two glass prisms are bonded together.
なお、図13に示すように、波長互換タイプの単レンズ方式ではなく、青紫用対物レンズ24AとCD/DVDの互換(赤色および赤外互換)の対物レンズ24Bの2レンズ方式であっても、本実施形態で説明した効果を得ることが出来る。なお、図13において、ビームスプリッタ301は赤色レーザビームおよび赤外レーザビームが透過し、青紫レーザビームが反射する特性を有する。また、第3のミラー301は赤色レーザビームおよび赤外レーザビームが反射する特性を有する。 As shown in FIG. 13, not the wavelength-compatible type single lens system but the two-lens system of the blue-purple objective lens 24A and the CD / DVD compatible (red and infrared compatible) objective lens 24B, The effects described in this embodiment can be obtained. In FIG. 13, the beam splitter 301 has a characteristic that a red laser beam and an infrared laser beam are transmitted and a blue-violet laser beam is reflected. The third mirror 301 has a characteristic of reflecting the red laser beam and the infrared laser beam.
また、図5と同様な光路では、主軸23と副軸25との間に二つの対物レンズ24A,24Bを配置することが出来ない。そこで、2レンズ方式の場合、第2ミラー216によって、第1のビームスプリッタ213によって光路が重なるレーザビーム、および光ディスクからのレーザビームを反射させている。また、コリメートレンズ217を第1のビームスプリッタ213と第2ミラー216との間の光路上に配置している。
Further, in the same optical path as in FIG. 5, the two
また、2レンズ方式にした場合でも、図14に示すように、第2のビームスプリッタを2つのガラスプリズムを貼り合わせた構成ではなく、プレート型のビームスプリッタ215Bを用いることが出来る。プレート型のビームスプリッタ215Aを用いることで2つのガラスプリズムを貼り合わせた構成のビームスプリッタに比べて安価になる。 Even in the case of the two-lens system, as shown in FIG. 14, a plate-type beam splitter 215B can be used instead of a configuration in which the second beam splitter is bonded to two glass prisms. By using the plate-type beam splitter 215A, the cost is lower than a beam splitter having a configuration in which two glass prisms are bonded together.
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
12…光ディスク装置,14…イジャクトボタン,16…ドロワー部,18…メカユニット,20…カバー部材,22…スピンドルモータ,23…主軸,24…対物レンズ,25…副軸,28…光ピックアップ部,30…フレキシブルケーブル,201…青紫半導体レーザ光源,202…2波長半導体レーザ光源,211…回折格子,212…倍率変換レンズ,213…第1のビームスプリッタ,214…回折格子,215…第2のビームスプリッタ,217…コリメートレンズ,218…1/4波長板,219…第1ミラー,221…センサレンズ,222…信号検出用PDIC,223…光量モニタ用PD。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1のレーザ光源から出射する第1のレーザビームを反射させ、前記第2のレーザ光源から出射する第2のレーザビームおよび前記第3のレーザ光源から出射する第3のレーザビームを透過させることにより前記第1のレーザビーム、前記第2のレーザビーム、および前記第3のレーザビームの光路を重ねる第1の光学素子と、
前記第1のレーザ光源から出射する前記第1のレーザビームを反射または透過させることにより、前記第1のレーザビームの光路を前記第1の光学素子から前記受光素子へ向かう前記反射レーザビームの光路に重ねる第2の光学素子とを具備することを特徴とする光ピックアップ装置。 A first laser light source having a wavelength of 405 nm; a second laser light source having a wavelength of 660 nm; a third laser light source having a wavelength of 780 nm; the first laser light source; the second laser light source; An optical pickup device having an objective lens that forms an image of any one of the laser beams from the laser light source 3 on the optical disc, and a light receiving element that receives the reflected laser beam reflected by the optical disc and detects optical information. ,
The first laser beam emitted from the first laser light source is reflected, and the second laser beam emitted from the second laser light source and the third laser beam emitted from the third laser light source are transmitted. A first optical element that overlaps the optical paths of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam,
By reflecting or transmitting the first laser beam emitted from the first laser light source, the optical path of the first laser beam is directed from the first optical element to the light receiving element. And a second optical element stacked on the optical pickup device.
前記光ピックアップ装置は、
波長405nm帯の第1のレーザ光源と、
波長660nm帯の第2のレーザ光源と、波長780nm帯の第3のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光源、前記第2のレーザ光源、および前記第3のレーザ光源からの何れかのレーザビームを光ディスクに対して結像させる対物レンズと、
前記光ディスクで反射した反射レーザビームを受光して光情報を検出する受光素子と、
前記第1のレーザ光源から出射する第1のレーザビームを反射させ、前記第2のレーザ光源から出射する第2のレーザビームおよび前記第3のレーザ光源から出射する第3のレーザビームを透過させることにより前記第1のレーザビーム、前記第2のレーザビーム、および前記第3のレーザビームの光路を重ねる第1の光学素子と、
前記第1のレーザ光源から出射する前記第1のレーザビームを反射または透過させることにより、前記第1のレーザビームの光路を前記第1の光学素子から前記受光素子へ向かう前記反射レーザビームの光路に重ねる第2の光学素子と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。 An optical disc device having an optical pickup device that translates along a guide,
The optical pickup device is:
A first laser light source having a wavelength of 405 nm;
A second laser light source having a wavelength of 660 nm, a third laser light source having a wavelength of 780 nm,
An objective lens that forms an image of any laser beam from the first laser light source, the second laser light source, and the third laser light source on an optical disc;
A light receiving element that receives a reflected laser beam reflected by the optical disc and detects optical information;
The first laser beam emitted from the first laser light source is reflected, and the second laser beam emitted from the second laser light source and the third laser beam emitted from the third laser light source are transmitted. A first optical element that overlaps the optical paths of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam,
Reflecting or transmitting the first laser beam emitted from the first laser light source, the optical path of the first laser beam is directed from the first optical element to the light receiving element. And a second optical element superimposed on the optical disk apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008006220A JP2009170021A (en) | 2008-01-15 | 2008-01-15 | Optical pickup device and optical disk drive |
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2008
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