JP3700225B2

JP3700225B2 - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP3700225B2
Application number: JP32286995A
Authority: JP
Inventors: 美喜雄杉木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2015-12-12
Also published as: JPH09161299A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光強度の変調により光ディスクに情報信号を記録すると共に、該情報信号を再生するような光ピックアップ装置では、平行光の往路の一部に半透過膜を有する光学素子、例えばビームスプリッタ、ハーフミラー等を設け、さらに専用の集光レンズを使用して記録及び再生用レーザ光の一部をフォトダイオードに導き光源の出力を自動制御（オートパワーコントロール、ＡＰＣ）していた。
【０００３】
図６にその一例を示す。レーザダイオード５１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ５２で平行レーザビームとされた後、アナモプリズム５３により整形される。アナモプリズム５３により整形されたレーザ光は、１／２波長板５４により偏光面が９０度ずらされた後、回折格子５５で信号再生用主ビーム（０次光）と二つのトラッキング制御用補助ビーム（±１次光）に分離される。回折格子５５からの分離レーザ光の一部は、ビームスプリッタ５６を透過し、遮光板５７のピンホール５７ａで透過が制限され、ＡＰＣ用の光検出器５９で検出される。
【０００４】
このＡＰＣ用光検出器５９で検出された検出信号は、ＡＰＣ回路６０に供給される。ＡＰＣ回路６０は、レーザダイオード５１のレーザ光の出力を一定とするように上記検出信号を基にオートパワーコントロールを実行してレーザドライバー６１を駆動する。
【０００５】
ビームスプリッタ５６の反射面５６Ｒで反射される上記分離レーザ光の残りは、偏光ビームスプリッタ６２を透過した後、１／４波長板６３で円偏光に変換され、対物レンズ６４で集光されて光ディスク６５の情報信号層のトラックに照射される。
【０００６】
この情報信号層からの反射レーザ光は、対物レンズ６４を介して１／４波長板６３に達し、円偏光が直線偏光に変換され結果的に偏光面が９０°ずれることになり、偏光ビームスプリッタ６２の反射面６２Ｒで反射されて、集光レンズ６７に照射される。集光レンズ６７は上記反射レーザ光を集光してマルチレンズ６８を介して反射光用の光検出器６９に照射させる。
【０００７】
光検出器６９の受光面は、図７に示すような構成である。この受光面は、上記主ビームを受光する第１の受光部７０と、上記補助ビームの一を受光する第２の受光部７１と、上記補助ビームの他を受光する第３の受光部７２を備えてなる。この光検出器６９で得られる検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを使って、フォーカスエラー信号は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）で算出される。また、トラッキングエラー信号は、Ｅ−Ｆで算出される。また、上記レーザ光が再生用のレーザ光である場合、ＲＦ信号はＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄで算出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、上記図６に示した構成の光ピックアップ装置で、光源となるレーザダイオード５１のＡＰＣを行う場合、光学系の部品の増加及び光学系のサイズが大きくなり小型化及び低価格化の障害になってしまう。
【０００９】
また、近年、データ転送速度を高速化して短時間の内に大量のデータのやりとりを実現するため、モノリシック（一体型）マルチレーザを用い、一度に複数のレーザ光を光ディスクに照射するような光ピックアップ装置が用いられるようになったが、上記モノリシックマルチレーザ光源で複数のレーザ光を出射する際にはレーザ光の数だけＡＰＣ用の光学系部品が必要となるので、小型化及び低価格化は一層困難となってしまう。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、光学系の部品の増加及び光学系のサイズの大型化を抑え、小型化及び低価格化を実現できる光ピックアップ装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップ装置において、複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、上記レーザ光源から出射される上記レーザ光の一部を検出する出力制御用光検出手段と、上記光ディスクに照射されたレーザ光の戻り光を検出する戻り光検出手段と、上記レーザ光源から出射される上記レーザ光を平行ビームとするコリメータレンズとを備え、上記レーザ光源と上記出力制御用光検出手段と上記戻り光検出手段とを同一基板上に配設し、上記レーザ光源から出射され上記コリメータレンズにより平行ビームとされた上記光ビームの一部を、往光路中に設けられた部分反射膜を有する透過素子により反射して上記出力制御用光検出手段に照射するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ピックアップ装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
この実施の形態は、光磁気、相変化等の光ディスクに光強度の変調により情報信号を記録すると共に、該情報信号を再生する光ディスク用記録再生装置に用いられる光ピックアップ装置であり、要部を図１に示すように、記録用及び再生用のレーザ光を２本ずつ出射するモノリシック（一体型）２ビームレーザダイオード１と、このモノリシック２ビームレーザダイオード１から出射された２本のレーザ光の一部を検出する出力制御（ＡＰＣ）用光検出器３と、上記光ディスクに照射された２本のレーザ光の戻り光を検出する戻り光用検出器４ａ及び４ｂとを同一基板上に配設したレーザ／光検出器ユニット５を備えてなる。
【００１５】
そして、レーザ／光検出器ユニット５の２ビームレーザダイオード１から出射された例えば記録用の２本のレーザ光をマイクロミラー２を使って図２に示すように９０゜に折り曲げて図３に示すコリメータレンズ６に導く。
【００１６】
コリメータレンズ６は上記２本のレーザ光を平行ビームとし、コリメータレンズ６側の往路光入射面に反射膜７ａを有する偏光ホログラム７に導く。この偏光ホログラム７の反射膜７ａは、例えば反射率が５％、透過率が９５％と設定されている。
【００１７】
この反射膜７ａによって反射された上記レーザ光は、コリメータレンズ６、マイクロミラー２を介してレーザ／光検出器ユニット５に戻り、ＡＰＣ用光検出器３上に結像される。
【００１８】
ＡＰＣ用光検出器３は、２ビームレーザダイオード１のＡチャネル（ｃｈ）ＬＤ部１ａ及びＢチャネル（ｃｈ）ＬＤ部１ｂから出射される２本のレーザ光を受光するように二つの受光部ｃ１及びｃ２を備えている。受光部ｃ１では例えばＡｃｈＬＤ部１ａからのレーザ光のオートパワーコントロール用モニタ出力を検出し、図示しないＡＰＣ回路に供給する。ＡＰＣ回路は、ＡｃｈＬＤ用ドライバを介して２ビームレーザダイオード１のＡｃｈＬＤ部１ａのレーザ光量レベルの制御を行う。また、受光部ｃ２では例えばＢｃｈＬＤ部１ｂからのレーザ光のオートパワーコントロール用モニタ出力を検出し、図示しないＡＰＣ回路に供給する。ＡＰＣ回路は、ＢｃｈＬＤ用ドライバを介して２ビームレーザダイオード１のＢｃｈＬＤ部１ｂのレーザ光量レベルの制御を行う。ここで、偏光ホログラム７の反射膜７ａで正確に受光部ｃ１及びｃ２に上記２本のレーザ光を反射結像させるには、偏光ホログラム反射面７ａの角度調整が必要である。
【００１９】
一方、偏光ホログラム７を透過した上記２本の平行レーザビームは、１／４波長板８を透過し円偏光になり反射型アナモルフィックプリズム９に導かれる。この反射型アナモルフィックプリズム９はレーザビームの光量分布の異方性を補正し、かつビーム進行方向を直角に曲げ、二軸デバイス１０に内蔵された対物レンズ１１に導く。
【００２０】
対物レンズ１１により絞り込まれた２個のスポットは、光ディスク１２上に設けられた案内溝及び溝間に順次配置される。
【００２１】
光ディスク１２から反射された２本のレーザビームは対物レンズ１１、反射型アナモルフィックプリズム９、１／４波長板８を通過し、往路に対して直角の向きの直線偏光で偏光ホログラム７に入射し図４の（Ａ）のようなホログラム溝の回折を受ける。このホログラム溝による回折は図４の（Ｂ）に示すような方向となる。
【００２２】
上記回折ビームは、コリメートレンズ６を通過し、レーザ／光検出器ユニット５上に結像される。このレーザ／光検出器ユニット５上には、上述した戻り光用光検出器４ａ及び４ｂが設けられているが、この戻り光用光検出器４ａ及び４ｂは偏光ホログラム７の溝角度、ピッチ及びレーザ波長で決まる回折ビームの結像位置に対応して図１に示すように受光部ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５と、受光部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５に分離されている。
【００２３】
ここで、受光部ａ１，ａ２，ａ３，ａ４と、受光部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４は、図１に示すように２行に渡り区別され４列に順次配設されている。また、受光部ａ５と、受光部ｂ５は、図１に示すように２ビームレーザダイオード１を挟んで上記受光部ａ１，ａ２，ａ３，ａ４と、受光部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４とに対称となるように２行に区別され１列に配設されている。
【００２４】
フォーカシング誤差信号は、ナイフエッジ法を用いて、偏光ホログラム７のＬ及びＲ側＋回折ビームに対応したＡｃｈビームの受光部ａ１，ａ２及びａ３，ａ４の出力差と、Ｂｃｈビームの受光部ｂ１，ｂ２及びｂ３，ｂ４の出力差との和から、
（ａ１−ａ２）＋（ａ４−ａ３）＋（ｂ１−ｂ２）＋（ｂ４−ｂ３）
として算出できる。
【００２５】
また、トラッキング誤差信号は、Ａｃｈビーム、Ｂｃｈビームのプッシュプル信号の差により、
（ａ１＋ａ２−ａ３−ａ４）−（ｂ１＋ｂ２−ｂ３−ｂ４）
として算出できる。
【００２６】
また、例えば上記レーザ光が再生用のレーザ光である場合、Ａｃｈビーム及びＢｃｈビームの再生ＲＦ信号は、偏光ホログラム７のＬ／Ｒ側_-回折ビームに対応した受光部ａ５及びｂ５より得られる。
【００２７】
なお、ここでは記録用レーザ光を用いて光ディスクに情報信号を記録する場合について説明したが、再生用レーザ光を用いて情報信号の再生を行う場合も同様である。
【００２８】
このように本発明の実施の形態となる光ピックアップ装置は、記録用及び再生用のレーザ光を２本ずつ出射するモノリシック２ビームレーザダイオード１と、このモノリシック２ビームレーザダイオード１から出射された２本のレーザ光の一部を検出する出力制御（ＡＰＣ）用光検出器３と、上記光ディスク１２に照射された２本の再生用レーザ光の戻り光を検出する戻り光用検出器４ａ及び４ｂとを同一基板上に配設したレーザ／光検出器ユニット５を備え、さらに偏光ホログラム７を往光路中に配設して反射面７ａでレーザ光の一部をＡＰＣ用光検出器３に戻しているので、従来のように専用の光学素子を備えることなく、光学系の部品の増加及び光学系のサイズの大型化を抑え、小型化及び低価格化を実現できる。
【００２９】
この光ピックアップ装置２０は、図５に示すような光ディスク用記録再生装置に適用することができる。
【００３０】
先ず、記録時、記録用データは光ディスク１２に効率良く情報信号を記録するための変調を変調回路２１及び２２で受けてレーザドライバ２３及び２４を経て光ピックアップ装置２０内のＡｃｈＬＤ部１ａ、ＢｃｈＬＤ部１ｂに供給される。記録信号により強度変調された２本のレーザビームは、光ピックアップ装置２０内の対物レンズ１１により絞り込まれ、スピンドルモータ２５で回転駆動されている光ディスク１２に焦点を結ぶ。
【００３１】
光ディスク１２には予めスピンドルコートあるいはスパッタリング等により成膜された記録膜が設けられておりレーザスポットの光エネルギーあるいは熱エネルギーにより形成される記録マークの並んだ２本対の独立信号トラックが記録される。
【００３２】
次に、再生時、再生用の弱いレーザビームにより２本対の独立信号トラックが同時に読み出され、信号は再生イコライザ／ＰＬＬ２６及び２７を経てクロック再生された後、復調回路２８及び２９で復調される。
【００３３】
記録及び再生時とも光ディスク１２の面ぶれ、偏芯に記録再生スポットを追従させるためのフォーカス、トラッキング制御がなされている。具体的には、光ピックアップ装置２０内に設けられたフォーカス、トラック外れ誤差信号検出器からの出力によりフォーカス制御回路３０、トラッキング制御回路３１が働きその制御信号は光ピックアップ装置２０内の対物レンズ１１を駆動する二軸デバイス１０に供給される。
【００３４】
また、トラッキングサーボ信号の低周波成分がスライド制御回路３２に供給されて、光ピックアップ装置２０のスライド制御が行われる。
【００３５】
また、スピンドルモータ２５はスピンドル制御回路３３により制御される。
【００３６】
これらフォーカス制御回路３０、トラッキング制御回路３１、スライド制御回路３２、スピンドル制御回路３３は、システムコントローラ３４によって制御される。
【００３７】
以上より、上記発明の実施の形態となる光ピックアップ装置２０を適用した光ディスク用記録再生装置は、光ピックアップ装置２０について光学系の部品の増加及び光学系のサイズの大型化を抑え小型化及び低価格化を実現できるので、記録再生装置全体としての小型化及び低価格化も実現できる。
【００３８】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置は、２本のレーザビームを出力する２ビームレーザダイオードをのみマルチレーザ光源とするものではなく、例えば３、４・・・ｎ個のレーザビームを出力するマルチビームレーザダイオードをマルチレーザ光源としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る光ピックアップ装置は、光強度が変調された記録用のレーザ光を出射するレーザ光源と、上記レーザ光源から出射される上記レーザ光の一部を検出する出力制御用光検出手段と、上記光ディスクに照射されたレーザ光の戻り光を検出する戻り光検出手段とを同一基板上に設けてなるので、光学系の部品の増加及び光学系のサイズの大型化を抑え、小型化及び低価格化を実現できる。
【００４１】
ここで、上記レーザ光源が、上記光強度が変調された記録用のレーザ光の他、再生用のレーザ光も出射すれば、光ピックアップ装置は光学系の部品の増加及び光学系のサイズの大型化を抑え、小型、低価格を実現しながらも、情報信号を上記光ディスクに記録及び再生できる。
【００４２】
ここで、上記レーザ光源として複数の記録用及び再生用のレーザ光を出射するマルチレーザ光源を用いることで、高転送でデータを読み書きできる光ピックアップ装置を小型で安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の実施の形態の要部の平面図である。
【図２】上記実施の形態の要部の断面図である。
【図３】上記実施の形態の概略構成を示す側面図である。
【図４】上記実施の形態で用いられる偏光ホログラムを説明するための説明図である。
【図５】上記実施の形態を適用したディジタル記録再生装置のブロック図である。
【図６】従来のＡＰＣを説明するための光ピックアップ装置の側面図である。
【図７】図６に示した光ピックアップ装置の光検出器の正面図である。
【符号の説明】
１モノリシック２ビームレーザダイオード
３ＡＰＣ用光検出器
４戻り光用光検出器
５レーザ／光検出器ユニット
２０光ピックアップ装置

Claims

光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップ装置において、
複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、
上記レーザ光源から出射される上記レーザ光の一部を検出する出力制御用光検出手段と、
上記光ディスクに照射されたレーザ光の戻り光を検出する戻り光検出手段と、
上記レーザ光源から出射される上記レーザ光を平行ビームとするコリメータレンズとを備え、
上記レーザ光源と上記出力制御用光検出手段と上記戻り光検出手段とを同一基板上に配設し、上記レーザ光源から出射され上記コリメータレンズにより平行ビームとされた上記光ビームの一部は、往光路中に設けられた部分反射膜を有する透過素子により反射されて上記出力制御用光検出手段に照射されることを特徴とする光ピックアップ装置。
上記レーザ光源から出射される複数のレーザ光は、光強度が変調された記録用のレーザ光と、再生用のレーザ光であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
上記レーザ光源は、光強度が変調された記録用のレーザ光を複数出射するマルチレーザ光源であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
上記レーザ光源は、光強度が変調された記録用の複数の記録用のレーザ光と、複数の再生用のレーザ光を出射するマルチレーザ光源であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。