JP3695560B2

JP3695560B2 - Recording / reproducing apparatus and method, and optical pickup

Info

Publication number: JP3695560B2
Application number: JP09867397A
Authority: JP
Inventors: 雅功山崎; 公博斉藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: JPH10289474A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録再生装置および方法、並びに光学ピックアップに関し、例えば、往路と復路における光学倍率が異なるようにすることにより、記録時に必要なパワーを得るとともに、デフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲を抑えることができるようにした記録再生装置および方法、並びに光学ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の光学ピックアップの構成例を示すブロック図である。レーザカプラ（Laser Coupler）１は、図６を参照して後述するように、レーザダイオード（Laser Diode）１１とフォトディテクタ（Rhoto Ditector）１３，１４より構成され、レーザ光を出射するとともに、その戻り光を検出するようになされている。ミラー２は、レーザカプラ１から出射されたレーザ光が記録媒体５に照射される往路において、レーザカプラ１より出射されたレーザ光を反射するようになされている。また、ミラー３は、ミラー２からの反射光をさらに反射するようになされている。対物レンズ４は、ミラー３からの反射光を集光し、記録媒体５上に照射するようになされている。
【０００３】
また、記録媒体５に照射されたレーザ光が反射されて、戻り光が再びレーザカプラ１に戻る復路においては、対物レンズ４は、記録媒体５からの戻り光を集光し、ミラー３に照射するようになされている。ミラー３は、対物レンズ４からの戻り光を反射するようになされている。ミラー２は、ミラー３からの戻り光をさらに反射し、レーザカプラ１に入射させるようになされている。
【０００４】
図６は、レーザカプラ１の構成例を示している。同図に示すように、レーザカプラ１は、レーザダイオード１１、マイクロプリズム（μ−prism）１２、およびフォトディテクタ１３，１４が一体化して構成されている。レーザダイオード１１は、レーザ光を出射するようになされている。マイクロプリズム１２は、図６に示すように、面Ａにおいてレーザダイオード１１から出射されたレーザ光を反射するようになされている。また、面Ａに入射した戻り光を屈折し、面Ｂにおいて反射した光が面Ｃにおいて結像するようになされている。そして、レーザダイオード１１の発光点Ｐ₁とマイクロプリズム１２の面Ｃにおける結像点Ｐ₂とは、共役関係にある。
【０００５】
例えば、レーザダイオード１１より出射されたレーザ光は、マイクロプリズム（μ−prism）１２において反射され、ミラー２に照射される。ミラー２に照射されたレーザ光は、さらに反射され、ミラー３に照射される。ミラー３においては、ミラー２より照射されたレーザ光がさらに反射され、対物レンズ４に入射される。対物レンズ４に入射されたレーザ光は集光され、記録媒体５の記録面に照射される。
【０００６】
記録媒体５の記録面に照射されたレーザ光は反射され、対物レンズ４、ミラー３、ミラー２を介してレーザカプラ１のマイクロプリズム１２に入射する。そして、マイクロプリズム１２の面Ａにおいて屈折された後、面Ｂを介して一部はフォトディテクタ１３に入射し、一部はそこでさらに反射され、マイクロプリズム１２の他の面Ｃに照射される。そして、面Ｃにおいてさらに反射され、面Ｂに設けられたフォトディテクタ１４に入射される。
【０００７】
従来のレーザカプラ搭載光学系は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）などの再生専用のピックアップとして用いられ、光学倍率は約５倍乃至５．５倍の間に設定されている。この場合、レーザカプラ内の部品製造誤差と光学倍率から決まるデフォーカスのバラツキや、レーザカプラ内のマイクロプリズムの形状および硝材と光学倍率から決まるフォーカスサーボの引き込み範囲は、次式（１）および次式（２）でそれぞれ与えられる。
【０００８】
デフォーカスのバラツキ
＝レーザカプラ製造誤差／戻り光学倍率² （式１）
【０００９】
フォーカス引き込み範囲
＝ＰＤ１３，ＰＤ１４間の光路長／戻り光学倍率²／２（式２）
（ただし、光路長＝２×ｈ／ｃｏｓθ／ｎ）
【００１０】
現在のＣＤ用ピックアップにおいて、光学倍率を５倍として、上記式よりデフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲を求めると、デフォーカスバラツキは、約０．４マイクロメートル（μｍ）、フォーカス引き込み範囲は、約１５μｍと計算される。この値は、実際のシステムに対しては、十分成り立つものとなっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザカプラを記録用光学ピックアップに用いる場合には、記録媒体上においてハイパワーが必要となるが、レーザ光の出射パワーが限られているため、光学倍率を再生専用ピックアップよりも小さくせざるを得ない。ところが、光学倍率を小さくすると、上記式（１）および式（２）から、デフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲が大きくなり、システムとして成り立たなくなる。
【００１２】
例えば、追記型のＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）用ピックアップにおいては、データの書き込み時、記録媒体上において、１５ミリワット（ｍＷ）以上のハイパワーが必要であり、光学倍率を３倍程度にまで小さくせざるを得ない。光学倍率が３倍程度の場合、上記式（１）および式（２）より、デフォーカスバラツキは約１．１μｍ、フォーカス引き込み範囲は、約４０μｍと計算される。しかしながら、この値は、実際にはシステムとして成り立たないものである。
【００１３】
即ち、従来のレーザカプラを搭載した光学ピックアップを記録用に用いようとした場合、記録媒体上の必要パワーを実現させる光学倍率と、システムが成り立つデフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲を実現させる光学倍率とを両立させることが困難である課題があった。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、往路の光学倍率と復路の光学倍率が異なるようにすることにより、記録時に必要なパワーを得るとともに、デフォーカスバラツキやフォーカス引き込み範囲を抑えることができるようにするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光学ピックアップは、記録媒体に対して情報の記録および読み出しを行う光学ピックアップであって、光ビームを発生する発生手段と、入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させる光回折手段と、光回折手段を透過した光ビームを記録媒体に集光させる集光手段と、集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にする偏光手段と、他の所定の偏光となった戻り光を、光回折手段を介して受光する受光手段とを備え、光回折手段は、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光手段によって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の記録再生装置は、光ビームを発生する発生手段と、入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させる光回折手段と、光回折手段を透過した光ビームを記録媒体に集光させる集光手段と、集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にする偏光手段と、他の所定の偏光となった戻り光を、光回折手段を介して受光する受光手段とを備え、光回折手段は、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光手段によって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の記録再生方法は、光ビームを発生する発生ステップと、入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させる光回折ステップと、光ビームを記録媒体に集光させる集光ステップと、集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にする偏光ステップと、他の所定の偏光となった戻り光を、光回折ステップを介して受光する受光ステップとを含み、光回折ステップは、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光ステップによって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折することを特徴とする。
【００１８】
請求項１に記載の光学ピックアップにおいては、発生手段が光ビームを発生し、光回折手段が入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させ、集光手段が光回折手段を透過した光ビームを記録媒体に集光させ、偏光手段が集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にし、受光手段が他の所定の偏光となった戻り光を、光回折手段を介して受光する。このとき、光回折手段は、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光手段によって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折する。
【００１９】
請求項４に記載の記録再生装置においては、発生手段が光ビームを発生し、光回折手段が入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させ、集光手段が光回折手段を透過した光ビームを記録媒体に集光させ、偏光手段が集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にし、受光手段が他の所定の偏光となった戻り光を、光回折手段を介して受光する。このとき、光回折手段は、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光手段によって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折する。
【００２０】
請求項５に記載の記録再生方法においては、光ビームを発生し、入射してくる所定の偏光である光ビームに対して、平行平板として働くことで、光ビームを透過させ、光ビームを記録媒体に集光させ、集光された光ビームであって、記録媒体において反射された光ビームの戻り光を、他の所定の偏光にし、受光手段が他の所定の偏光となった戻り光を受光する。このとき、他の所定の偏光となった戻り光が入射してきた場合、光ビームが記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が受光手段によって受光されるときの光学倍率とが異なるように、入射してくる戻り光に対して、光ビームの径を絞る凸レンズおよび光ビームの径を広げる凹レンズとして働くことで、他の所定の偏光である戻り光を回折する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の記録再生装置の一実施の形態の構成例を示している。この実施の形態においては、光学ピックアップ部１００は、内蔵する放射光源（レーザダイオード（Laser Diode:LD）１１（図６）からレーザ光を発生し、所定の光学系（後述）を介して、光ディスク（記録媒体）５（例えばＣＤ−Ｒ（compact disc-recordable）、ＤＶＤ（digital versatile disc）等）に集光し、その反射光を、複数の受光部を有するフォトディテクタ（ＰＤ）１３，１４（図６）で検出し、各受光部の出力信号をＰＤ出力信号として演算回路２１に出力するようになされている。
【００２２】
演算回路２１は、ＰＤ出力信号（各受光部の信号）から、光ディスク再生用のデータ検出信号（ＲＦ信号）、光軸方向におけるレーザ光のフォーカスのずれを示すフォーカスエラー信号、および、光ディスクの半径方向のトラッキングのずれを示すトラッキングエラー信号を算出し、データ検出信号を再生回路２２に出力し、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を制御回路２３に出力するようになされている。
【００２３】
再生回路２２は、演算回路２１より供給されたデータ検出信号をイコライズした後、２値化し、さらに、エラー訂正しながら復調した信号を、再生信号として、所定の装置（図示せず）に出力するようになされている。
【００２４】
制御回路２３は、演算回路２１より供給されたフォーカスエラー信号に応じて、フォーカスサーボ用アクチュエータ２５を制御し、光学ピックアップ部１００の対物レンズ４（集光手段）（図２）を光軸方向に移動させ、フォーカスを調整し、演算回路２１より供給されたトラッキングエラー信号に応じて、トラッキングサーボ用アクチュエータ２６を制御し、光学ピックアップ部１００の対物レンズ４を光ディスク５の半径方向に移動させ、トラッキングを調整するようになされている。
【００２５】
制御回路２３は、光ディスク５を再生するとき、ＬＤ１１からレーザ光を発生させるようになされている。また、制御回路２３は、モータ２７を制御し、光ディスク５を所定の速度で回転させるようになされている。
【００２６】
なお、制御回路２３は、入力装置２４からユーザによる操作に応じた信号を受け取ると、その信号に応じて、各回路を制御するようになされている。
【００２７】
図２は、本発明の光学ピックアップの一実施の形態の構成例を示している。この実施の形態においては、図５に示した従来の光学ピックアップにおいて、ミラー２とミラー３の間に、偏光ホログラム板３２（光回折手段）、およびλ／４板３３を設けるようにしている。従って、図５に示した従来の光学ピックアップの場合と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００２８】
制御回路２３の制御により、光学ピックアップ部１００のレーザカプラ１（発生手段、受光手段）を構成するレーザダイオード１１よりレーザ光が出射され、図２および図３に示すような光路で記録媒体５とレーザカプラ１の間を往復する。図２は、レーザカプラ１から出射されたレーザ光が、ミラー３１、偏光ホログラム板３２、λ／４板３３、およびミラー３、対物レンズ４を介して記録媒体５に照射される往路における光路を表している。また、図３は、記録媒体５において反射されたレーザ光が、対物レンズ４、ミラー３、λ／４板３３、偏光ホログラム板３２、およびミラー３１を介してレーザカプラ１に入射する復路における光路を表している。
【００２９】
偏光ホログラム板３２には、図４（Ｂ）に示すように、両面に偏光ホログラムが形成されている。そして、所定の直線偏光（仮にＳ偏光とする）に対しては、図４（Ａ）に示すように、ホログラム作用を持たず、従って単なる平行平板の働きをするに過ぎないが、図４（Ｂ）に示すように、Ｐ偏光成分に対しては、偏光ホログラム面Ｂが光ビームの径を絞る凸レンズの作用を有し、偏光ホログラム面Ａが光ビームの径を広げる凹レンズの作用を有している。
【００３０】
次に、レーザカプラ１から出射されたレーザ光が、記録媒体５に照射されるときの往路における動作について説明する。図６を参照して上述したように、制御回路２３の制御により、レーザカプラ１を構成するレーザダイオード１１から出射されたレーザ光は、マイクロプリズム１２の面Ａにおいて反射され、ミラー３１に照射される。ミラー３１に照射されたレーザ光は、さらに反射され、偏光ホログラム板３２およびλ／４板３３を透過し、ミラー３において反射された後、対物レンズ４によって集光され、記録媒体５に照射される。
【００３１】
往路においては、ミラー３１によって反射された光がＳ偏光となるように、レーザカプラ１から出射されたレーザ光の偏光の向きが設定されている。従って、この場合、偏光ホログラム板３２は、単なる平行平板の働きをするに過ぎず、ミラー３１からのレーザ光をそのまま透過する。偏光ホログラム板３２を透過した光は、λ／４板３３において、円偏光に変換される。この円偏光は、ミラー３によって反射され、対物レンズ４において絞り込まれた後、記録媒体５に照射される。
【００３２】
記録媒体５に照射されたレーザ光（円偏光）は、そこで反射され、対物レンズ４に入射する。記録媒体５において反射された戻り光は、記録媒体５に照射された円偏光と反対回りの円偏光になっている。対物レンズ４に入射した反射光は、ミラー３において反射された後、λ／４板３３に入射する。そして、λ／４板３３においてＰ偏光に変換された後、偏光ホログラム板３２に照射される。
【００３３】
偏光ホログラム板３２は、上述したように、Ｐ偏光に対してレンズ作用を持つように偏光ホログラムが形成されている。従って、λ／４板３３より偏光ホログラム板３２に入射したＰ偏光は、偏光ホログラム板３２の面Ｂの作用により、一旦ビームを絞られた後、面Ａの作用により、レーザカプラ１内のマイクロプリズム上の結像位置が従来通りになるようにビームが広げられる。偏光ホログラム板３２を透過したＰ偏光は、ミラー３１において反射された後、レーザカプラ１内のフォトディテクタ１３，１４に入射し、電気信号に変換された後、演算回路２１に供給される。
【００３４】
演算回路２１においては、フォトディテクタ１３，１４からの出力信号に基づいて、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーが検出され、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号として制御回路２３に供給される。また、演算回路２１は、データ検出信号を算出し、再生回路２２に供給する。
【００３５】
制御回路２３は、演算回路２１からのフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ用アクチュエータ２５およびトラッキングサーボ用アクチュエータ２６を制御する。
【００３６】
このように、フォトディテクタ１３，１４に入射する光は、λ／４板３３において一旦ビームが絞られた後、広げられるので、往路と復路における光学倍率が変わることになる。
【００３７】
例えば、ＣＤ−Ｒ用の光学ピックアップにおいて、往路の光学倍率として、３倍程度まで小さくしつつ、復路の光学倍率を５倍程度にすることができる。その場合、往路の光学倍率を復路の光学倍率に対して抑えることができるので、記録媒体上において、１５ｍＷ以上のハイパワーを得ることができる。
【００３８】
一方、偏光ホログラム板３２の作用により、復路の光学倍率を５倍程度に上げることができるため、デフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲をＣＤ並に抑えることが可能となる。
【００３９】
以上のようにして、レーザカプラ１上での発光点および結像点の共役位置関係を変えることなく、往路の光学倍率と復路の光学倍率が異なる光学系を実現することができる。これにより、往路の光学倍率を記録媒体上において必要なパワーを得ることができるような値に設定するとともに、復路の光学倍率を、システムが成り立つデフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲を実現するような値に設定することができる。
【００４０】
また、従来、記録時の出力パワーの関係で、光記録用ピックアップとして搭載することができなかったレーザカプラを、往路の光学倍率と復路の光学倍率を変えることにより、光記録用ピックアップとして用いることが可能となる。
【００４１】
また、従来の光記録用ピックアップと比較して、光学部品点数を減らすことができ、材料費を削減することができる。さらに、グレーティング調整やＺ調整が不要であるため、加工費を削減することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態においては、ＣＤ−Ｒに対して情報を記録再生する場合について説明したが、他の記録媒体に情報を記録再生する場合にも本発明を適用することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上の如く請求項１に記載の光学ピックアップによれば、光回折手段は、光ビームが所定の偏光として記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が他の所定の偏光として受光手段によって受光されるときの光学倍率が異なるように配置されるようにしたので、往路の光学倍率と復路の光学倍率が異なるようにすることができ、記録時の記録媒体上での出力と、デフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲をそれぞれ適当な値にすることができる。
【００４４】
請求項４に記載の記録再生装置、および請求項５に記載の記録再生方法によれば、光ビームが所定の偏光として記録媒体に集光するときの光学倍率と、戻り光が他の所定の偏光として受光されるときの光学倍率が異なるように光を回折するようにしたので、往路の光学倍率と復路の光学倍率が異なるようにすることができ、記録時の記録媒体上での出力と、デフォーカスバラツキおよびフォーカス引き込み範囲をそれぞれ適当な値にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の光学ピックアップの一実施の形態の構成例と往路における光路を示す図である。
【図３】図２の光学ピックアップにおいて、復路における光路を示す図である。
【図４】図２および図３の偏光ホログラム板３２の働きを説明する図である。
【図５】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す図である。
【図６】レーザカプラ１の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１レーザカプラ，２，３ミラー，４対物レンズ，５記録媒体，１１レーザダイオード，１２マイクロプリズム，１３，１４フォトディテクタ，３１ミラー，３２偏光ホログラム板，３３ λ／４板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and method, and an optical pickup. For example, by making optical magnifications different between an outward path and a return path, power required for recording is obtained, and defocus variation and a focus pull-in range are suppressed. The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and method, and an optical pickup.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional optical pickup. As will be described later with reference to FIG. 6, a laser coupler 1 is composed of a laser diode 11 and photo detectors 13 and 14, which emit laser light and return light thereof. Has been made to detect. The mirror 2 reflects the laser light emitted from the laser coupler 1 in the forward path in which the laser light emitted from the laser coupler 1 is irradiated onto the recording medium 5. Further, the mirror 3 further reflects the reflected light from the mirror 2. The objective lens 4 collects the reflected light from the mirror 3 and irradiates it on the recording medium 5.
[0003]
In the return path in which the laser light irradiated to the recording medium 5 is reflected and the return light returns to the laser coupler 1 again, the objective lens 4 collects the return light from the recording medium 5 and irradiates the mirror 3. It is made to do. The mirror 3 reflects the return light from the objective lens 4. The mirror 2 further reflects the return light from the mirror 3 and makes it incident on the laser coupler 1.
[0004]
FIG. 6 shows a configuration example of the laser coupler 1. As shown in the figure, the laser coupler 1 is configured by integrating a laser diode 11, a microprism (μ-prism) 12, and photodetectors 13 and 14. The laser diode 11 emits laser light. As shown in FIG. 6, the microprism 12 reflects the laser light emitted from the laser diode 11 on the surface A. Further, the return light incident on the surface A is refracted, and the light reflected on the surface B is imaged on the surface C. The light emitting point P ₁ of the laser diode 11 and the imaging point P _{2 on} the surface C of the microprism 12 are in a conjugate relationship.
[0005]
For example, laser light emitted from the laser diode 11 is reflected by a microprism (μ-prism) 12 and is irradiated onto the mirror 2. The laser light applied to the mirror 2 is further reflected and applied to the mirror 3. In the mirror 3, the laser light emitted from the mirror 2 is further reflected and enters the objective lens 4. The laser light incident on the objective lens 4 is condensed and applied to the recording surface of the recording medium 5.
[0006]
The laser light applied to the recording surface of the recording medium 5 is reflected and enters the microprism 12 of the laser coupler 1 through the objective lens 4, the mirror 3, and the mirror 2. Then, after being refracted on the surface A of the microprism 12, part of the light enters the photodetector 13 through the surface B, and part of the light is further reflected there and irradiated to the other surface C of the microprism 12. Then, the light is further reflected on the surface C and is incident on the photodetector 14 provided on the surface B.
[0007]
The conventional laser coupler-mounted optical system is used as a reproduction-only pickup such as a CD (Compact Disc), for example, and the optical magnification is set to about 5 to 5.5 times. In this case, the defocus variation determined by the component manufacturing error in the laser coupler and the optical magnification, and the pull-in range of the focus servo determined by the shape of the micro prism in the laser coupler and the glass material and the optical magnification are expressed by the following equation (1) and Each is given by equation (2).
[0008]
Defocus variation = Laser coupler manufacturing error / Return optical magnification ² (Formula 1)
[0009]
Focus capture range = PD 13, between the PD14 optical path length / return optical magnification ^2/2 (Equation 2)
(However, optical path length = 2 × h / cos θ / n)
[0010]
In the current CD pickup, when the optical magnification is 5 times and the defocus variation and the focus pull-in range are obtained from the above formula, the defocus variation is about 0.4 μm (μm), and the focus pull-in range is about 15 μm. Is calculated. This value is sufficient for an actual system.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a laser coupler is used for a recording optical pickup, high power is required on the recording medium. However, since the laser beam emission power is limited, the optical magnification must be smaller than that of a read-only pickup. I do not get. However, if the optical magnification is reduced, the defocus variation and the focus pull-in range increase from the above formulas (1) and (2), and the system cannot be realized.
[0012]
For example, a write-once type CD-R (Compact Disc-Recordable) pickup requires a high power of 15 milliwatts (mW) or more on a recording medium when writing data, and the optical magnification is about 3 times. I have to make it small. When the optical magnification is about 3 times, the defocus variation is calculated as about 1.1 μm and the focus pull-in range is calculated as about 40 μm from the above formulas (1) and (2). However, this value does not actually hold as a system.
[0013]
That is, when an optical pickup equipped with a conventional laser coupler is used for recording, the optical magnification for realizing the necessary power on the recording medium, the optical magnification for realizing the defocus variation and the focus pull-in range in which the system is established, and There was a problem that it was difficult to achieve both.
[0014]
The present invention has been made in view of such a situation.By making the optical magnification of the forward path and the optical magnification of the backward path different from each other, power required for recording can be obtained, and defocus variation and focus pull-in range can be reduced. It is to be able to suppress.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The optical pickup according to claim 1 is an optical pickup for recording and reading information on a recording medium, and generates a light beam and an incident light beam having a predetermined polarization. Te, by acting as a parallel plate, a light diffracting means for transmitting light beams, a focusing means for focusing a light beam onto a recording medium that has passed through the light diffracting means, a focused light beam, recording comprising a return light of the reflected light beam in the medium, a polarization means for other predetermined polarization, the returned light becomes another predetermined polarization, and a light receiving means for receiving through the light diffracting means, light The diffraction means has an optical magnification when the light beam is focused on the recording medium and an optical magnification when the return light is received by the light receiving means when the return light having another predetermined polarization is incident. Differently, incident Come against the return light, that act as a concave lens to broaden the diameter of the lens and a light beam narrowing the diameter of the light beam, characterized by diffracting a return light at other predetermined polarization.
[0016]
5. The recording / reproducing apparatus according to claim 4, wherein the light diffracting means transmits the light beam by generating means for generating the light beam and acting as a parallel plate with respect to the incident light beam having the predetermined polarization. And condensing means for condensing the light beam transmitted through the light diffracting means on the recording medium, and returning the reflected light beam reflected by the recording medium to other predetermined polarized light. a polarization means for the returned light becomes another predetermined polarization, through the optical diffraction means and a light receiving means for receiving the light diffracting means is, return light becomes another predetermined polarization been incident The optical magnification when the light beam is focused on the recording medium and the optical magnification when the return light is received by the light receiving means are different from the incident return light. Convex lens to narrow the diameter and widen the diameter of the light beam By acting as a lens, characterized in that it diffracts a returned light at other predetermined polarization.
[0017]
6. The recording / reproducing method according to claim 5, wherein a generation step of generating a light beam and a light diffraction step of transmitting the light beam by acting as a parallel plate with respect to the incident light beam having a predetermined polarization. A condensing step for condensing the light beam on the recording medium, and a polarization step for converting the return light of the collected light beam reflected by the recording medium into another predetermined polarization , other predetermined polarization and becomes return light, and a light receiving step of receiving via the optical diffraction step, the light diffraction step, if the return light becomes another predetermined polarization has been incident light beam A convex lens and a light for reducing the diameter of the light beam with respect to the incident return light so that the optical magnification when condensing on the recording medium and the optical magnification when the return light is received by the light receiving step are different. beam By acting as a concave lens to widen the diameter, characterized in that it diffracts a returned light at other predetermined polarization.
[0018]
In the optical pickup according to claim 1, the generating means generates a light beam, and the light diffracting means transmits the light beam by acting as a parallel plate with respect to the incident light beam having a predetermined polarization. The condensing means condenses the light beam transmitted through the light diffracting means on the recording medium, and the polarizing means condenses the light beam reflected by the recording medium to the other light beam . the predetermined polarization, a return beam receiving means becomes another predetermined polarization, received via the optical diffraction means. At this time, the light diffracting means has an optical magnification when the light beam is condensed on the recording medium and return light received by the light receiving means when the return light having another predetermined polarization is incident. Diffracts the return light that is another predetermined polarized light by acting as a convex lens that narrows the diameter of the light beam and a concave lens that widens the diameter of the light beam with respect to the incident return light so that the optical magnification is different. .
[0019]
In the recording / reproducing apparatus according to claim 4, the generating means generates a light beam, and the light diffracting means acts as a parallel plate with respect to the incident light beam having a predetermined polarization. is transmitted through the light beam focusing means is transmitted through the optical diffraction means is converged on the recording medium, a polarization means the light beam focused, the light beam of the return beam reflected by the recording medium, other The return light having the predetermined polarization and the light receiving means having another predetermined polarization is received through the light diffracting means. At this time, the light diffracting means has an optical magnification when the light beam is condensed on the recording medium and return light received by the light receiving means when the return light having another predetermined polarization is incident. Diffracts the return light that is another predetermined polarized light by acting as a convex lens that narrows the diameter of the light beam and a concave lens that widens the diameter of the light beam with respect to the incident return light so that the optical magnification is different. .
[0020]
6. The recording / reproducing method according to claim 5, wherein a light beam is generated and acts as a parallel plate to the incident light beam having a predetermined polarization so that the light beam is transmitted and the light beam is recorded. The condensed light beam collected on the medium, and the return light of the light beam reflected on the recording medium is changed to another predetermined polarization , and the light receiving means converts the return light to another predetermined polarization. Receive light. At this time, when return light having another predetermined polarization is incident, the optical magnification when the light beam is focused on the recording medium is different from the optical magnification when the return light is received by the light receiving means. As described above, the incident return light functions as a convex lens for reducing the diameter of the light beam and a concave lens for expanding the diameter of the light beam, thereby diffracting the return light as another predetermined polarization.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration example of an embodiment of a recording / reproducing apparatus of the present invention. In this embodiment, the optical pickup unit 100 generates laser light from a built-in radiation light source (laser diode (LD) 11 (FIG. 6)), and passes through an optical disk via a predetermined optical system (described later). (Recording medium) 5 (for example, a CD-R (compact disc-recordable), a DVD (digital versatile disc), etc.) is collected, and the reflected light is detected by photodetectors (PD) 13 and 14 having a plurality of light receiving portions (see FIG. 6), and the output signal of each light receiving unit is output to the arithmetic circuit 21 as a PD output signal.
[0022]
The arithmetic circuit 21 calculates a data detection signal (RF signal) for reproducing an optical disc from a PD output signal (signal of each light receiving unit), a focus error signal indicating a laser beam focus shift in the optical axis direction, and a radius of the optical disc. A tracking error signal indicating a direction tracking shift is calculated, a data detection signal is output to the reproduction circuit 22, and a focus error signal and a tracking error signal are output to the control circuit 23.
[0023]
The reproduction circuit 22 equalizes the data detection signal supplied from the arithmetic circuit 21, binarizes it, and outputs a demodulated signal with error correction as a reproduction signal to a predetermined device (not shown). It is made like that.
[0024]
The control circuit 23 controls the focus servo actuator 25 in accordance with the focus error signal supplied from the arithmetic circuit 21, and moves the objective lens 4 (light condensing means) (FIG. 2) of the optical pickup unit 100 in the optical axis direction. The tracking servo actuator 26 is controlled according to the tracking error signal supplied from the arithmetic circuit 21 to move the objective lens 4 of the optical pickup unit 100 in the radial direction of the optical disk 5 for tracking. Has been made to adjust.
[0025]
The control circuit 23 is configured to generate laser light from the LD 11 when reproducing the optical disk 5. The control circuit 23 controls the motor 27 so as to rotate the optical disc 5 at a predetermined speed.
[0026]
In addition, when the control circuit 23 receives the signal according to the operation by the user from the input device 24, it controls each circuit according to the signal.
[0027]
FIG. 2 shows a configuration example of an embodiment of the optical pickup of the present invention. In this embodiment, a polarization hologram plate 32 (light diffraction means) and a λ / 4 plate 33 are provided between the mirror 2 and the mirror 3 in the conventional optical pickup shown in FIG. Accordingly, portions corresponding to those of the conventional optical pickup shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
[0028]
Under the control of the control circuit 23, laser light is emitted from the laser diode 11 constituting the laser coupler 1 (generating means, light receiving means) of the optical pickup unit 100, and the recording medium 5 is connected to the recording medium 5 along the optical path as shown in FIGS. It reciprocates between the laser couplers 1. FIG. 2 shows the optical path in the forward path in which the laser beam emitted from the laser coupler 1 is irradiated onto the recording medium 5 via the mirror 31, the polarization hologram plate 32, the λ / 4 plate 33, the mirror 3, and the objective lens 4. Represents. 3 shows the optical path in the return path where the laser beam reflected by the recording medium 5 enters the laser coupler 1 via the objective lens 4, the mirror 3, the λ / 4 plate 33, the polarization hologram plate 32, and the mirror 31. Represents.
[0029]
As shown in FIG. 4B, a polarization hologram is formed on both sides of the polarization hologram plate 32. And for a predetermined linearly polarized light (assumed to be S-polarized light), as shown in FIG. 4 (A), it does not have a holographic action, and thus merely functions as a parallel plate. As shown in B), for the P-polarized component, the polarization hologram surface B has a function of a convex lens for reducing the diameter of the light beam, and the polarization hologram surface A has a function of a concave lens for expanding the diameter of the light beam. ing.
[0030]
Next, the operation in the forward path when the laser beam emitted from the laser coupler 1 is applied to the recording medium 5 will be described. As described above with reference to FIG. 6, the laser light emitted from the laser diode 11 constituting the laser coupler 1 is reflected by the surface A of the microprism 12 and irradiated onto the mirror 31 under the control of the control circuit 23. The The laser light applied to the mirror 31 is further reflected, passes through the polarization hologram plate 32 and the λ / 4 plate 33, is reflected by the mirror 3, is condensed by the objective lens 4, and is applied to the recording medium 5. The
[0031]
In the forward path, the direction of polarization of the laser light emitted from the laser coupler 1 is set so that the light reflected by the mirror 31 becomes S-polarized light. Therefore, in this case, the polarization hologram plate 32 simply functions as a parallel plate and transmits the laser beam from the mirror 31 as it is. The light transmitted through the polarization hologram plate 32 is converted into circularly polarized light at the λ / 4 plate 33. This circularly polarized light is reflected by the mirror 3, narrowed down by the objective lens 4, and then irradiated onto the recording medium 5.
[0032]
The laser light (circularly polarized light) irradiated on the recording medium 5 is reflected there and enters the objective lens 4. The return light reflected on the recording medium 5 is circularly polarized light opposite to the circularly polarized light irradiated on the recording medium 5. The reflected light incident on the objective lens 4 is reflected by the mirror 3 and then enters the λ / 4 plate 33. Then, after being converted to P-polarized light by the λ / 4 plate 33, the polarization hologram plate 32 is irradiated.
[0033]
As described above, the polarization hologram plate 32 is formed with a polarization hologram so as to have a lens effect on P-polarized light. Accordingly, the P-polarized light incident on the polarization hologram plate 32 from the λ / 4 plate 33 is once focused by the action of the surface B of the polarization hologram plate 32, and then microscopically in the laser coupler 1 by the action of the surface A. The beam is expanded so that the image formation position on the prism is the same as before. The P-polarized light transmitted through the polarization hologram plate 32 is reflected by the mirror 31, then enters the photodetectors 13 and 14 in the laser coupler 1, is converted into an electrical signal, and is then supplied to the arithmetic circuit 21.
[0034]
In the arithmetic circuit 21, a focus error and a tracking error are detected based on output signals from the photodetectors 13 and 14, and are supplied to the control circuit 23 as a focus error signal and a tracking error signal. The arithmetic circuit 21 calculates a data detection signal and supplies it to the reproduction circuit 22.
[0035]
The control circuit 23 controls the focus servo actuator 25 and the tracking servo actuator 26 based on the focus error signal and tracking error signal from the arithmetic circuit 21.
[0036]
In this way, the light incident on the photodetectors 13 and 14 is expanded after the beam is once narrowed in the λ / 4 plate 33, so that the optical magnification in the forward path and the return path changes.
[0037]
For example, in an optical pickup for CD-R, the optical magnification of the return path can be reduced to about 3 times and the optical magnification of the return path can be set to about 5 times. In that case, since the optical magnification in the forward path can be suppressed relative to the optical magnification in the backward path, high power of 15 mW or more can be obtained on the recording medium.
[0038]
On the other hand, since the optical magnification of the return path can be increased to about 5 by the action of the polarization hologram plate 32, the defocus variation and the focus pull-in range can be suppressed to the CD level.
[0039]
As described above, an optical system in which the optical magnification of the forward path and the optical magnification of the backward path are different can be realized without changing the conjugate positional relationship between the light emitting point and the imaging point on the laser coupler 1. As a result, the optical magnification of the forward path is set to a value that can obtain the necessary power on the recording medium, and the optical magnification of the backward path is set to a value that realizes the defocus variation and the focus pull-in range in which the system is established. Can be set to
[0040]
Also, a laser coupler that could not be mounted as an optical recording pickup due to the output power during recording has been conventionally used as an optical recording pickup by changing the optical magnification in the forward path and the optical magnification in the backward path. Is possible.
[0041]
In addition, the number of optical components can be reduced and material costs can be reduced as compared with a conventional optical recording pickup. Furthermore, since the grating adjustment and the Z adjustment are not necessary, the processing cost can be reduced.
[0042]
In the above embodiment, the case where information is recorded / reproduced with respect to the CD-R has been described. However, the present invention can also be applied to the case where information is recorded / reproduced on other recording media.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical pickup of the first aspect, the light diffracting means includes the optical magnification when the light beam is condensed on the recording medium as the predetermined polarized light, and the light receiving means as the other predetermined polarized light. Since the optical magnification when receiving light is arranged to be different, the optical magnification of the forward path and the optical magnification of the backward path can be different, and the output on the recording medium during recording and the The focus variation and the focus pull-in range can be set to appropriate values.
[0044]
According to the recording / reproducing apparatus according to claim 4 and the recording / reproducing method according to claim 5, the optical magnification when the light beam is focused on the recording medium as the predetermined polarization, and the return light is the other predetermined Since light is diffracted so that the optical magnification when received as polarized light is different, the optical magnification in the forward path and the optical magnification in the backward path can be made different, and the output on the recording medium during recording can be The defocus variation and the focus pull-in range can be set to appropriate values.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an optical pickup according to an embodiment of the present invention and an optical path in a forward path.
3 is a diagram illustrating an optical path in a return path in the optical pickup of FIG. 2;
4 is a diagram for explaining the function of the polarization hologram plate 32 of FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an example of a conventional optical pickup.
6 is a diagram illustrating a configuration example of a laser coupler 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser coupler, 2, 3 Mirror, 4 Objective lens, 5 Recording medium, 11 Laser diode, 12 Micro prism, 13, 14 Photo detector, 31 Mirror, 32 Polarization hologram plate, 33 λ / 4 plate

Claims

An optical pickup for recording or reproducing information on a recording medium,
Generating means for generating a light beam;
A light diffracting means that transmits the light beam by acting as a parallel plate with respect to the incident light beam that is the predetermined polarized light ;
Condensing means for condensing the light beam transmitted through the light diffracting means on the recording medium;
A focused the light beam, the light beam of the return light reflected at the recording medium, a polarizing means to another predetermined polarization,
A light receiving means for receiving the return light having the other predetermined polarization through the light diffracting means;
With
The light diffracting means receives the optical magnification when the light beam is focused on the recording medium when the return light having the other predetermined polarization is incident, and the light receiving means receives the return light. In order to make the optical magnification different from that when the light beam is incident, it acts as a convex lens for narrowing the diameter of the light beam and a concave lens for widening the diameter of the light beam with respect to the incident return light. An optical pickup characterized by diffracting the return light which is polarized light .

The optical pickup according to claim 1, wherein the light diffracting unit includes a hologram optical element.

The optical pickup according to claim 1, wherein the generation unit is a laser diode.

Generating means for generating a light beam;
A light diffracting means that transmits the light beam by acting as a parallel plate with respect to the incident light beam that is the predetermined polarized light ;
Condensing means for condensing the light beam transmitted through the light diffracting means on the recording medium;
A focused the light beam, the light beam of the return light reflected at the recording medium, a polarizing means to another predetermined polarization,
A light receiving means for receiving the return light having the other predetermined polarization through the light diffracting means;
With
The light diffracting means receives the optical magnification when the light beam is focused on the recording medium when the return light having the other predetermined polarization is incident, and the light receiving means receives the return light. In order to make the optical magnification different from that when the light beam is incident, it acts as a convex lens for narrowing the diameter of the light beam and a concave lens for widening the diameter of the light beam with respect to the incident return light. A recording / reproducing apparatus that diffracts the return light that is polarized light .

A generating step for generating a light beam;
A light diffraction step for transmitting the light beam by acting as a parallel plate with respect to the incident light beam having a predetermined polarization ;
A condensing step of condensing the light beam on the recording medium;
A polarized light step of making the return light of the condensed light beam reflected by the recording medium another predetermined polarization ;
A light receiving step for receiving the return light having the other predetermined polarization through the light diffraction step ;
Including
In the light diffraction step, when the return light having the other predetermined polarization is incident, an optical magnification when the light beam is focused on the recording medium, and the return light is received by the light reception step. as the optical magnification is different as they are, with respect to the return light coming incident, at work Kukoto as a concave lens to broaden the diameter of the convex lens and the light beam narrowing the diameter of the light beam, the other predetermined A recording / reproducing method characterized by diffracting the return light which is polarized light .