JP3831321B2 - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数種類の情報記録媒体の記録面に光を照射し、その記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク装置では、光ディスクなどの情報記録媒体が用いられ、そのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射することにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディスク装置には、情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射して光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置として、光ピックアップ装置を備えている。
【0003】
通常、光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御などに必要な情報(サーボ制御情報)を含む信号が出力される。
【0004】
近年、情報記録媒体として、記録容量がCD(Compact Disc)よりも飛躍的に大きなDVD(Digital Versatile Disc)が一般化されてきた。CDに対して記録及び再生を行なうには、波長が785nmのレーザ光が用いられ、DVDに対して記録及び再生を行なうには、波長が660nmのレーザ光が用いられるため、従来は、CD用の光ディスク装置とDVD用の光ディスク装置とがそれぞれ独立して、パーソナルコンピュータなどの情報機器の周辺機器として用いられていた。
【0005】
その後、上記情報機器の小型軽量化に伴い、CDとDVDの両方をアクセスできる光ディスク装置の必要性が高まってきた。この場合、DVDとCDの両方に対応するために、光ピックアップ装置は、光源として、波長が660nmのレーザ光を出射する半導体レーザ(以下、「DVD光源」ともいう)と波長が785nmのレーザ光を出射する半導体レーザ(以下、「CD光源」ともいう)とが必要であり、さらにそれぞれのレーザ光を検出するための光学系が必要である。しかしながら、660nm用の光学系と785nm用の光学系とをそれぞれ個別に配置すると、光ピックアップ装置が大型化してしまうという不都合があった。以下では、2つの異なる波長の光源を備えた光ピックアップ装置を「2波長光ピックアップ装置」ともいう。
【0006】
そこで、例えば、特許第3026279号公報には、互いに波長が異なるレーザ光を出力する2つのレーザ素子が一体に集積されたLDモジュールを備え、かつ各波長の戻り光束に対して受光素子を共用化した記録再生装置用レーザモジュールが開示されている。このレーザモジュールを用いた光ピックアップ装置では、光学系の共用化及び光学部品点数の削減が可能となり、部品組み付けの簡易化、低コスト化及び小型化が促進された。
【0007】
一般的に、光源として用いられる半導体レーザから出射される光束(以下、「出射光束」ともいう)は、一例として図14に示されるように、半導体レーザLDの活性層(ヘテロ接合面)ALに対して垂直な方向を長軸方向とする楕円形の強度分布を持つ発散光である。そして、出射光束のうちで対物レンズに取り込まれ、情報記録媒体の記録面に集光される光束(以下、「取込光束」ともいう)の割合は、対物レンズの入射瞳中の最大強度に対する瞳端部における強度の比で示され、リム強度と呼ばれている。例えばリム強度=50%の場合の取込光束の一例が図15に示されている。そして、出射光束の光量に対する記録面での光量の割合、すなわち光利用効率は、一例として図16に示されるように、リム強度とほぼ反比例の関係にある。すなわち、リム強度が高くなるように設計すれば光利用効率が低下し、光利用効率が高くなるように設計すればリム強度が低くなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
通常、CD光源からの出射光束に対するリム強度は、DVD光源からの出射光束に対するリム強度に比べて低く設計されている。これは、DVDでは記録密度が高いために光スポットのスポット径を正確に制御する必要があり、一方、CDでは光利用効率を高めることが重要視されるためである。
【0009】
しかしながら、上記特許第3026279号公報のレーザモジュールを用いた光ピックアップ装置では、CD光源からの出射光束に対するリム強度とDVD光源からの出射光束に対するリム強度とが等しくなるために、例えば光学系をDVDに対して最適化すると、CDにおける光利用効率が低下し、アクセス速度の高速化に対応するのが困難であるという不都合があった。一方、光学系をCDに対して最適化すると、DVDにおける光スポットのスポット径を正確に制御することが困難であるという不都合があった。
【0010】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適な光スポットを形成することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の第2の目的は、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、高速度でのアクセスを安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数種類の情報記録媒体の記録面上に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、前記複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源と;前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記複数の光源から出射され前記対物レンズに向かう各光束を略平行光とする光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系と;前記受光位置に配置され、前記戻り光束を受光する光検出器と;を備え、前記複数の光源は、第1の波長の光束を第1の光束として出射する第1の光源と、前記第1の波長よりも長い第2の波長の光束を第2の光束として出射する第2の光源とを含み、前記第1の光束及び第2の光束は、その最大強度出射方向の断面における光強度分布が楕円形状の発散光であり、前記光学系は、前記第1の光束の光強度分布がほぼ円形状となるように前記楕円の短軸を含む面での発散角を拡大する第1の調整光学素子と、前記第2の光束の光強度分布がほぼ円形状となるように前記楕円の長軸を含む面での発散角を縮小する第2の調整光学素子とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0013】
これによれば、複数の光源から択一的に出射された各光束は、光学素子で略平行光とされた後、対物レンズを介して対応する情報記録媒体の記録面に集光される。通常、光束の波長が短いほど対応する情報記録媒体の記録密度が高く、対物レンズでは光スポットをより小さく絞る必要がある。このためには、できるだけ光強度が一様であることが望ましい。一方、情報記録媒体の記録密度があまり高くない場合には、アクセス速度を上げることが重要視され、そのために光源から出射される光束の大部分が対物レンズで集光されることが望ましい。ここでは、光学素子に入射する各光束は、波長が短いほどその発散角が大きいために、波長が短い光束では、対物レンズで集光される光束の光強度がほぼ一様となり、波長が長い光束では、その大部分が対物レンズで集光されることとなる。すなわち、対物レンズに取り込まれる光束のリム強度をその波長での理想値に近づけることができる。また、複数の光源から出射される各光束に対して対物レンズを共通化しているため、光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化を促進することができるとともに、組み付け工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適な光スポットを形成することが可能となる。
【0014】
この場合において、請求項2に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第1の調整光学素子及び第2の調整光学素子は、波長選択性を有することとすることができる。
【0015】
上記請求項1及び2に記載の各光ピックアップ装置において、請求項3に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第1の調整光学素子と前記第2の調整光学素子とは、互いに積層され一体化されていることとすることができる。
【0016】
上記請求項1〜3に記載の各光ピックアップ装置において、請求項4に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学系は、前記複数の光源と前記光学素子との間に配置され前記戻り光束を往路と復路の共通光路上から分岐する分岐光学素子を含み、前記第1の調整光学素子及び前記第2の調整光学素子は、いずれも前記分岐光学素子と前記光学素子との間に配置されていることとすることができる。
【0024】
請求項に記載の発明は、複数種類の情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項1〜のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
【0025】
これによれば、請求項1〜のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を備えているために、複数種類の情報記録媒体に対して、各情報記録媒体に最適な光スポットを形成することができ、結果として、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、高速度でのアクセスを安定して行うことが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。
【0027】
図1には、本発明に係る光ピックアップ装置を備える一実施形態に係る光ディスク装置の概略構成が示されている。
【0028】
この図1に示される光ディスク装置20は、情報記録媒体としての光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、レーザコントロール回路24、エンコーダ25、ドライバ27、再生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、ROM39、CPU40及びRAM41などを備えている。なお、図1における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク装置20は、CD及びDVDの2種類の情報記録媒体に対応可能であるものとする。
【0029】
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。なお、この光ピックアップ装置23の構成等については後に詳述する。
【0030】
図1に戻り、前記再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23の出力信号である電流信号を電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいてウォブル信号、RF信号及びサーボ信号(フォーカスエラー信号、トラックエラー信号)などを検出する。そして、再生信号処理回路28は、ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。さらに、再生信号処理回路28は、RF信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファマネージャ37を介してバッファRAM34に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路28からサーボコントローラ33に出力される。
【0031】
前記サーボコントローラ33は、サーボ信号に基づいて光ピックアップ装置23を制御する制御信号を生成し、ドライバ27に出力する。
【0032】
前記バッファマネージャ37は、バッファRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定の値になると、CPU40に通知する。
【0033】
前記ドライバ27は、サーボコントローラ33からの制御信号及びCPU40の指示に基づいて、光ピックアップ装置23及びスピンドルモータ22を制御する。
【0034】
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されているデータをバッファマネージャ37を介して取り出し、エラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を作成する。そして、エンコーダ25は、CPU40からの指示に基づいて、再生信号処理回路28からの同期信号に同期して、書き込み信号をレーザコントロール回路24に出力する。
【0035】
前記レーザコントロール回路24は、エンコーダ25からの書き込み信号に基づいて、光ピックアップ装置23からのレーザ光出力を制御する。なお、レーザコントロール回路24は、CPU40の指示に基づいて後述する光ピックアップ装置23の2つの光源の一方を制御対象とする。
【0036】
前記インターフェース38は、ホスト(例えば、パーソナルコンピュータ)との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)及びSCSI(Small Computer System Interface)等の標準インターフェースに準拠している。
【0037】
前記ROM39には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。そして、CPU40は、ROM39に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にRAM41に保存する。
【0038】
次に、前記光ピックアップ装置23の構成等について図2(A)及び図2(B)に基づいて説明する。
【0039】
光ピックアップ装置23は、図2(A)に示されるように、波長が660nmのレーザ光及び波長が785nmのレーザ光をそれぞれ択一的に出射するとともに、光ディスク15の記録面からの戻り光束を受光する受発光モジュールLM、第1の発散角調整素子M1、第2の発散角調整素子M2、カップリングレンズ52、対物レンズ60及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ)(いずれも図示省略)などを備えている。
【0040】
受発光モジュールLMは、一例として図2(B)に示されるように、波長が660nmのレーザ光を出射する第1の半導体レーザ53、及び波長が785nmのレーザ光を出射する第2の半導体レーザ54などを備える発光部ELと、光ディスク15の記録面からの戻り光束を分岐する分岐光学素子としてのホログラム61及び該ホログラム61で分岐された戻り光束を受光する光検出器としての受光素子59などを備える受光部RLとを含んで構成されている。第1の半導体レーザ53は光ディスク15がDVDの場合に選択され、第2の半導体レーザ54は光ディスク15がCDの場合に選択される。本実施形態では、各半導体レーザから出射される光束の最大強度出射方向を−Z方向とする。
【0041】
本実施形態では、第1の半導体レーザ53及び第2の半導体レーザ54は、一例として図3に示されるように、その活性層AL1、AL2がXZ面に平行となるように配置されているものとする。従って、各半導体レーザから出射される光束は、Y軸方向を長軸方向とする楕円形の光強度分布を持つ発散光である。すなわち、第1の半導体レーザ53から出射される光束(以下、便宜上「第1の出射光束」ともいう)は、一例として図4(A)及び図4(B)に示されるように、YZ面内での発散角θ1YとXZ面内での発散角θ1Zとは同一ではなく、θ1Y>θ1Zの関係にある。同様に、第2の半導体レーザ54から出射される光束(以下、便宜上「第2の出射光束」ともいう)も、一例として図5(A)及び図5(B)に示されるように、YZ面内での発散角(θ2Yとする)とXZ面内での発散角(θ2Zとする)とは同一ではなく、θ2Y>θ2Zの関係にある。
【0042】
図2(B)に戻り、各半導体レーザの−Z側には出射窓に固定された前記ホログラム61が配置されている。前記受光器59は、従来と同様に、ウォブル信号、再生信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号を出力する複数の受光素子を含んでいる。
【0043】
図2(A)に戻り、受発光モジュールLMの−Z側には、前記第1の発散角調整素子M1が配置されている。この第1の発散角調整素子M1は、波長選択性を有し、第1の出射光束の発散角を選択的に調整する。
【0044】
第1の発散角調整素子M1の−Z側には、前記第2の発散角調整素子M2が配置されている。この第2の発散角調整素子M2は、波長選択性を有し、第2の出射光束の発散角を選択的に調整する。第1の発散角調整素子M1及び第2の発散角調整素子M2としては、例えば高分子液晶のように屈折率が波長によって異なる材料を硝材とする光学素子が用いられる。
【0045】
ここで、カップリングレンズ52の焦点距離をfclとすると、カップリングレンズ52を透過した第1の出射光束のビーム径φdvdは、図6に示されるように、次の(1)式で求めることができる。ここで、θ1は、カップリングレンズ52に入射する第1の出射光束の発散角である。
【0046】
φdvd=2×fcl×sin(θ1/2) ……(1)
【0047】
また、カップリングレンズ52を透過した第2の出射光束のビーム径φcdは、次の(2)式で求めることができる。ここで、θ2は、カップリングレンズ52に入射する第2の出射光束の発散角である。
【0048】
φcd=2×fcl×sin(θ2/2) ……(2)
【0049】
一例として図7に示されるように、カップリングレンズ52に入射する光束の発散角とリム強度との間には相関関係があり、発散角が大きくなるとリム強度は高くなる。そこで、DVDの場合のリム強度をCDの場合のリム強度よりも高く、言い換えると、DVDの場合よりもCDの場合の光利用効率を高く設計するには、次の(3)式を満足する必要がある。
【0050】
φdvd>φcd ……(3)
【0051】
すなわち、次の(4)式を満足する必要がある。
【0052】
θ1>θ2 ……(4)
【0053】
ここで、例えばDVDの場合のリム強度を30%(光利用効率=約45%)、CDの場合のリム強度を15%(光利用効率=約50%)とするには、一例としてカップリングレンズ52の焦点距離fclが11mmであれば、θ1は11度、θ2は7.7度となる。
【0054】
なお、本実施形態では一例として、図8(A)に示されるように、第1の発散角調整素子M1がない場合に、第1の出射光束のうち対物レンズ60に取り込まれる光束Bdvdは、Y軸方向に関してはほぼリム強度=30%であるが、X軸方向に関してはリム強度<30%であるものとする。また、図8(B)に示されるように、第2の発散角調整素子M2がない場合に、第2の出射光束のうち対物レンズ60に取り込まれる光束Bcdは、X軸方向に関してはほぼリム強度=15%であるが、Y軸方向に関してはリム強度>15%であるものとする。
【0055】
そこで、第1の発散角調整素子M1は、第1の出射光束のXZ面内における発散角θ1Zを(θ1Y/θ1Z)倍(>1)にする。これにより、図9(A)に示されるように、第1の発散角調整素子M1を透過した第1の出射光束のXZ面内における発散角は、発散角θ1Zよりも大きくなり、YZ面内における発散角θ1Yとほぼ等しくなる。そして、対物レンズ60に取り込まれる光束は、X軸方向に関してもほぼリム強度=30%となる。
【0056】
また、第2の発散角調整素子M2は、第2の出射光束のYZ面内における発散角θ2Yを(θ2Z/θ2Y)倍(<1)にする。これにより、図9(B)に示されるように、第2の発散角調整素子M2を透過した第2の出射光束のYZ面内における発散角は、発散角θ2Yよりも小さくなり、XZ面内における発散角θ2Zとほぼ等しくなる。そして、対物レンズ60に取り込まれる光束は、Y軸方向に関してもほぼリム強度=15%となる。
【0057】
前記カップリングレンズ52は、第2の発散角調整素子M2の−Z側に配置され、第1の出射光束及び第2の出射光束をそれぞれ略平行光とする。カップリングレンズ52の−Z側には前記対物レンズ60が配置されている。この対物レンズ60は、カップリングレンズ52を透過した光束を集光し、光ディスク15の記録面上に光スポットを形成する。
【0058】
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を説明する。先ず、光ディスク15がDVDの場合について説明する。
【0059】
第1の半導体レーザ53から出射された光束は、ホログラム61に入射する。このホログラム61を透過した光束は、第1の発散角調整素子M1にてXZ面における発散角が拡大される。この光束は、第2の発散角調整素子M2をそのまま透過し、カップリングレンズ52で略平行光となった後、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。
【0060】
光ディスク15の記録面で反射した反射光は、戻り光束として対物レンズ60で再び略平行光とされる。この戻り光束は、コリメートレンズ52を透過した後、第2の発散角調整素子M2及び第1の発散角調整素子M1を介してホログラム61に入射する。このホログラム61で回折された戻り光束は受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた電流信号をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
【0061】
次に、光ディスク15がCDの場合について説明する。第2の半導体レーザ54から出射された光束は、ホログラム61に入射する。このホログラム61を透過した光束は、第1の発散角調整素子M1をそのまま透過し、第2の発散角調整素子M2に入射する。この光束は第2の発散角調整素子M2にてYZ面における発散角が縮小され、カップリングレンズ52で略平行光となった後、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。
【0062】
光ディスク15の記録面で反射した反射光は、戻り光束として対物レンズ60で再び略平行光とされる。この戻り光束は、コリメートレンズ52を透過した後、第2の発散角調整素子M2及び第1の発散角調整素子M1を介してホログラム61に入射する。このホログラム61で回折された戻り光束は受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた電流信号をそれぞれ再生信号処理回路28に出力する。
【0063】
また、光ディスク15がCDであるかDVDであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別することができる。通常、この判別は光ディスク15が光ディスク装置20の所定位置に挿入されたとき、すなわちローディング時に行われる。また、光ディスク15に予め記録されているTOC(Table Of Contents)情報、PMA(Program Memory Area)情報及びウォブル信号などに基づいて光ディスク15の種類を判別することも可能である。そして、その判別結果はレーザコントロール回路24に通知され、レーザコントロール回路24によって、第1の半導体レーザ53及び第2の半導体レーザ54のいずれか一方が選択される。
【0064】
次に、前述の光ディスク装置20を用いて、光ディスク15にデータを記録する場合の処理動作について簡単に説明する。なお、半導体レーザの選択は上述の如くして、すでに行われているものとする。
【0065】
CPU40はホストから記録要求のコマンドを受信すると、記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をドライバ27に出力するとともに、ホストから記録要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。また、CPU40はホストから受信したデータをバッファマネージャ37を介してバッファRAM34に蓄積する。
【0066】
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号に基づいて、トラックエラー信号及びフォーカスエラー信号を検出し、サーボコントローラ33に出力する。サーボコントローラ33では、再生信号処理回路28からのトラックエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、ドライバ27を介して光ピックアップ装置23のトラッキングアクチュエータ及びフォーカシングアクチュエータを駆動する。すなわち、トラックずれ及びフォーカスずれを補正する。
【0067】
再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、CPU40に通知する。そして、CPU40はそのアドレス情報に基づいて、指定された書き込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するように光ピックアップ装置23のシークモータを制御する制御信号をドライバ27に出力する。
【0068】
CPU40はバッファマネージャ37からバッファRAM34に蓄積されたデータ量が所定の値を超えたとの通知を受けると、エンコーダ25に書き込み信号の作成を指示する。また、CPU40はアドレス情報に基づいて光ピックアップ装置23の位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコーダ25に通知する。そして、エンコーダ25はレーザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を介して、書き込み信号を光ディスク15に記録する。
【0069】
次に、前述した光ディスク装置20を用いて、光ディスク15に記録されているデータを再生する場合の処理動作について簡単に説明する。なお、半導体レーザの選択は上述の如くして、すでに行われているものとする。
【0070】
CPU40はホストから再生要求のコマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をドライバ27に出力するとともに、ホストから再生要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。そして、光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、上記記録処理の場合と同様に、対物レンズ60のトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、再生信号処理回路28は上記記録処理の場合と同様に、アドレス情報を検出し、CPU40に通知する。
【0071】
CPU40はアドレス情報に基づいて、指定された読み込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する制御信号をドライバ27に出力する。CPU40はアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置23の位置が読み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路28に通知する。
【0072】
そして、再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23の出力信号に基づいてRF信号を検出し、誤り訂正処理等を行った後、バッファRAM34に蓄積する。バッファマネージャ37は、バッファRAM34に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース38を介してホストに転送する。
【0073】
なお、記録処理及び再生処理が終了するまで、再生信号処理回路28は、上述した如く、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を検出し、サーボコントローラ33及びドライバ27を介してフォーカスずれ及びトラックずれを随時補正する。
【0074】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路28とCPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、上記のCPU40によるプログラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成することとしても良い。
【0075】
以上説明したように、本実施形態に係る光ピックアップ装置によると、第1の発散角調整素子M1を用いて、第1の半導体レーザ53から出射される光束のXZ面内における発散角θ1Zを(θ1Y/θ1Z)倍(>1)に拡大しているために、第1の半導体レーザ53から出射される光束のうち対物レンズ60に取り込まれる光束は、X軸方向に関してもほぼリム強度=30%となる。従って、DVDに最適な光スポットを記録面に形成することが可能となる。
【0076】
また、本実施形態によると、第2の発散角調整素子M2を用いて、第2の半導体レーザ54から出射される光束のYZ面内における発散角θ2Yを(θ2Z/θ2Y)倍(<1)に縮小しているために、第2の半導体レーザ54から出射される光束のうち対物レンズ60に取り込まれる光束は、Y軸方向に関してもほぼリム強度=15%となる。従って、第2の半導体レーザ54から出射される光束の大部分が対物レンズ60に取り込まれることとなり、光利用効率を向上させることが可能となる。このことから、CDに最適な光スポットを記録面に形成することが可能となり、アクセス速度の高速化に対応することができる。
【0077】
すなわち、本実施形態によると、カップリングレンズ52に入射される光束は、その波長に最適な光強度分布を有しているために、対物レンズ60に取り込まれる光束は、その波長に最適なリム強度を確保することができる。従って、その結果として大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適な光スポットを記録面に形成することができる。
【0078】
また、本実施形態によると、カップリングレンズ52を透過した光束は、その光強度分布がほぼ円形状となるために、光束をほぼ理想とするビーム径に絞ることが可能となり、光利用効率を更に向上させることができる。
【0079】
また、本実施形態によると、ホログラムとカップリングレンズとの間に第1の発散角調整素子及び第2の発散角調整素子が配置されているために、ホログラムで回折された戻り光束が第1の発散角調整素子及び第2の発散角調整素子で干渉されることを防止できる。従って、受光器から出力される信号を安定させることが可能となる。
【0080】
また、本実施形態に係る光ディスク装置によると、DVD及びCDいずれに対しても、それぞれに最適な光スポットを記録面に形成することができるため、DVD及びCDいずれにも対応可能で、正確な情報の記録及び再生を安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアップ装置23の小型化によって、光ディスク装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進することができ、例えば、携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易となり、さらに長時間の使用が可能となる。
【0081】
なお、上記実施形態では、第1の発散角調整素子M1と第2の発散角調整素子M2とが個別に配置される場合について説明したが、これに限らず、第1の発散角調整素子M1と第2の発散角調整素子M2とが一体化されていても良い。これにより、組み付け時の部品点数が減少し、組み付け作業及び調整作業を簡素化することができ、作業コストを低減することが可能となる。
【0082】
また、上記実施形態では、第1の発散角調整素子M1が光源側に配置される場合について説明したが、これに限らず、第2の発散角調整素子M2が光源側に配置されても良い。
【0083】
また、上記実施形態では、発散角を変更するための光学素子として波長選択性を有する光学素子(第1の発散角調整素子M1、第2の発散角調整素子M2)を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば図10(A)に示されるように、XZ面内における発散角θ1Zを(θ1Y/θ1Z)倍(>1)に変更する第1のレンズL1を第1の半導体レーザ53の−Z側に配置し、例えば図10(B)に示されるように、YZ面内における発散角θ2Yを(θ2Z/θ2Y)倍(<1)に変更する第2のレンズL2を第2の半導体レーザ54の−Z側に配置しても良い。そして、この場合には、一例として図11に示されるように、第1のレンズL1及び第2のレンズL2は、それぞれ受発光モジュールLM1内に実装されても良い。
【0084】
また、第1の発散角調整素子M1及び第2の発散角調整素子M2の代わりに、一例として図12に示されるように、印加電圧によって発散角の調整量を制御することが可能な第3の発散角調整素子M3を用いても良い。ここでは、光ディスクがDVDの場合には、一例として図13(A)に示されるように、CPU40の指示により、ドライバ27を介して電圧V1が第3の発散角調整素子M3に印加され、XZ面内における発散角θ1Zが(θ1Y/θ1Z)倍(>1)に拡大される。一方、光ディスクがCDの場合には、一例として図13(B)に示されるように、CPU40の指示により、ドライバ27を介して電圧V2が第3の発散角調整素子M3に印加され、YZ面内における発散角θ2Yが(θ2Z/θ2Y)倍(<1)に縮小される。なお、第3の発散角調整素子M3としては、いわゆる液晶レンズ(例えば特開平5−54414号公報参照)などを用いることができる。
【0085】
また、上記実施形態では、第1の発散角調整素子M1がない場合に、第1の半導体レーザ53から出射される光束のうち、対物レンズ60に取り込まれる光束におけるY軸方向のリム強度が約30%の場合について説明したが、これに限らず、例えばY軸方向のリム強度が30%より小さくても良い。但し、その場合には、Y軸方向及びX軸方向に関してほぼリム強度=30%となるように、第1の発散角調整素子M1の代わりに、第1の半導体レーザ53から出射される光束のYZ面における発散角θ1Y及びXZ面における発散角θ1Zの両方を大きくする作用を有する光学素子が用いられることとなる。
【0086】
同様に、上記実施形態では、第2の発散角調整素子M2がない場合に、第2の半導体レーザ54から出射される光束のうち、対物レンズ60に取り込まれる光束におけるX軸方向のリム強度が約15%の場合について説明したが、これに限らず、例えばX軸方向のリム強度が15%より大きくても良い。但し、その場合には、Y軸方向及びX軸方向に関してほぼリム強度=15%となるように、第2の発散角調整素子M2の代わりに、第2の半導体レーザ54から出射される光束のYZ面における発散角θ2Y及びXZ面における発散角θ2Zの両方を小さくする作用を有する光学素子が用いられることとなる。
【0087】
また、上記実施形態では、第1の出射光束の発散角を大きくする第1の発散角調整素子M1と第2の出射光束の発散角を小さくする第2の発散角調整素子M2とが用いられる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば第1の出射光束に最適なカップリングレンズが用いられる場合には、第1の発散角調整素子M1は不要である。なお、この場合には、第2の出射光束に対しては、その発散角の調整量が大きくなるために、第2の発散角調整素子とは異なる光学素子が用いられることとなる。また、例えば第2の出射光束に最適なカップリングレンズが用いられる場合には、第2の発散角調整素子M2は不要である。なお、この場合には、第1の出射光束に対しては、その発散角の調整量が大きくなるために、第1の発散角調整素子M1とは異なる光学素子が用いられることとなる。
【0088】
また、上記実施形態では、各半導体レーザから出射される光束の発散角が調整されてカップリングレンズに入射する場合について説明したが、各半導体レーザから出射される光束が、上記(4)式を満足している場合には、発散角を調整しなくても良い。すなわち、第1の発散角調整素子M1及び第2の発散角調整素子M2はなくても良い。なお、この場合であっても、リム強度が理想とする値から大きくずれているときには、発散角を調整しても良い。
【0089】
また、上記実施形態では、光源から出射される光束の波長が2種類の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0090】
なお、上記実施形態では、波長が660nmの光束を出射する光源と波長が785nmの光束を出射する光源とを備える場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えばいずれかの光源の代わりに、波長が405nmの光束を出射する光源を備えても良い。
【0091】
また、上記実施形態では、戻り光束を分岐するための分岐光学素子としてホログラムを用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば偏光ホログラムを用いても良い。これにより、各半導体レーザから出射される光束は、その光量がほとんど低下することなくカップリングレンズ52に入射されることとなる。従って、光ディスク15への高速アクセスが可能となる。また、受光器59での受光量が増加するために、受光器59を構成する各受光素子から出力される信号の信号レベル及びS/N比を向上させることができる。なお、この場合には、例えばλ/4板のような光学的位相差を付与するための位相差板がカップリングレンズ52と対物レンズ60との間に配置される。また、ホログラムの代わりにビームスプリッタを用いても良い。
【0092】
また、上記実施形態では、発光部ELと受光部RLとが一体化した場合について説明したが、これに限らず、発光部ELと受光部RLとがそれぞれ個別に配置されていても良い。
【0093】
また、上記実施形態では、各半導体レーザが互いに近接して配置される場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0094】
また、上記実施形態では、光源から出射される光束の形状が楕円形の光強度分布を持つ発散光である場合について説明したが、これに限らず、光源から出射される光束の形状がほぼ円形の光強度分布を持つ発散光であっても良い。
【0095】
また、上記実施形態では、光ディスクがDVDの場合には、目標とするリム強度が30%、光ディスクがCDの場合には、目標とするリム強度が15%の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。なお、リム強度は10%以上で、かつ70%以下であることが望ましい。これは、リム強度が70%を超えると、必要な光量を確保することが困難となるためである。また、10%未満のリム強度とするにはカップリングレンズの開口数を大きくする必要があり、コストアップを招くためである。
【0096】
また、上記実施形態では、各半導体レーザから出射された光束は、その光強度分布がほぼ円形形状となるように発散角が調整されてカップリングレンズに入射する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【0097】
また、上記実施形態では、ホログラム61が受発光モジュールの構成部品の一つである場合について説明したが、これに限らず、ホログラム61を受発光モジュールと分離して配置しても良い。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適な光スポットを形成することができるという効果がある。
【0099】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、高速度でのアクセスを安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図2(A)は、図1の光ピックアップ装置における光学系の概略構成を示す図であり、図2(B)は、図2(A)の受発光モジュールの詳細構成を説明するための図である。
【図3】各半導体レーザから出射される光束の形状を説明するための図である。
【図4】図4(A)及び図4(B)は、それぞれ第1の半導体レーザから出射される光束の発散角を説明するための図である。
【図5】図5(A)及び図5(B)は、それぞれ第2の半導体レーザから出射される光束の発散角を説明するための図である。
【図6】カップリングレンズに入射する光束の発散角とカップリングレンズを透過した光束のビーム径との関係を説明するための図である。
【図7】カップリングレンズに入射する光束の発散角とリム強度との関係を説明するための図である。
【図8】図8(A)は、発散角を調整しない場合に、第1の半導体レーザから出射される光束のうち対物レンズに取り込まれる光束のリム強度を説明するための図であり、図8(B)は、発散角を調整しない場合に、第2の半導体レーザから出射される光束のうち対物レンズに取り込まれる光束のリム強度を説明するための図である。
【図9】図9(A)は、第1の半導体レーザから出射される光束の発散角を第1の発散角調整素子を用いて拡大する例を説明するための図であり、図9(B)は、第2の半導体レーザから出射される光束の発散角を第2の発散角調整素子を用いて縮小する例を説明するための図である。
【図10】図10(A)は、第1の半導体レーザから出射される光束の発散角を第1のレンズを用いて拡大する例を説明するための図であり、図10(B)は、第2の半導体レーザから出射される光束の発散角を第2のレンズを用いて縮小する例を説明するための図である。
【図11】第1のレンズ及び第2のレンズが、受発光モジュール内に実装された例を説明するための図である。
【図12】選択された半導体レーザに応じて発散角の調整作用を最適化することができる第3の発散角調整素子が用いられた光ピックアップ装置23’を説明するための図である。
【図13】図13(A)は、第1の半導体レーザから出射される光束の発散角を第3の発散角調整素子を用いて拡大する例を説明するための図であり、図13(B)は、第2の半導体レーザから出射される光束の発散角を第3の発散角調整素子を用いて縮小する例を説明するための図である。
【図14】半導体レーザから出射される光束の強度分布と活性層との位置関係を説明するための図である。
【図15】半導体レーザから出射される光束におけるリム強度=50%を説明するための図である。
【図16】半導体レーザから出射される光束の光利用効率とリム強度との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
15…光ディスク(情報記録媒体)、20…光ディスク装置、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、52…カップリングレンズ(光学素子)、53…第1の半導体レーザ(光源)、54…第2の半導体レーザ(光源)、59…受光器(光検出器)、60…対物レンズ、L1…第1のレンズ(調整光学素子、第1の調整光学素子)、L2…第2のレンズ(調整光学素子、第2の調整光学素子)、M1…第1の発散角調整素子(調整光学素子、第1の調整光学素子)、M2…第2の発散角調整素子(調整光学素子、第2の調整光学素子)、M3…第3の発散角調整素子(調整光学素子)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device and an optical disc device, and more specifically, an optical pickup device that irradiates light onto a recording surface of a plurality of types of information recording media and receives reflected light from the recording surface, and the optical pickup device. The present invention relates to an optical disc device provided.
[0002]
[Prior art]
In an optical disc apparatus, an information recording medium such as an optical disc is used. Information is recorded and erased by irradiating a recording surface on which a spiral or concentric track is formed, and reflected light from the recording surface. Information is reproduced based on this. The optical disc apparatus is provided with an optical pickup device as an apparatus for irradiating a recording surface of an information recording medium with a laser beam to form a light spot and receiving reflected light from the recording surface.
[0003]
Usually, the optical pickup device includes an objective lens, guides the light beam emitted from the light source to the recording surface of the information recording medium, and guides the return light beam reflected by the recording surface to a predetermined light receiving position, and the light receiving position. And the like. From this light receiving element, not only the reproduction information of the data recorded on the recording surface but also a signal including information (servo control information) necessary for controlling the position of the optical pickup device itself and the objective lens is output.
[0004]
In recent years, a DVD (Digital Versatile Disc) whose recording capacity is dramatically larger than a CD (Compact Disc) has been generalized as an information recording medium. A laser beam having a wavelength of 785 nm is used to perform recording and reproduction on a CD, and a laser beam having a wavelength of 660 nm is used to perform recording and reproduction on a DVD. The optical disc apparatus of DVD and the optical disc apparatus for DVD are used independently as peripheral devices of information equipment such as personal computers.
[0005]
Thereafter, with the reduction in size and weight of the information equipment, the need for an optical disc apparatus capable of accessing both CDs and DVDs has increased. In this case, in order to support both DVD and CD, the optical pickup device uses a semiconductor laser (hereinafter also referred to as “DVD light source”) that emits a laser beam having a wavelength of 660 nm and a laser beam that has a wavelength of 785 nm as a light source. And a laser system (hereinafter also referred to as “CD light source”), and an optical system for detecting each laser beam is required. However, if the optical system for 660 nm and the optical system for 785 nm are individually arranged, there is a disadvantage that the optical pickup device becomes large. Hereinafter, an optical pickup device including light sources having two different wavelengths is also referred to as a “two-wavelength optical pickup device”.
[0006]
Therefore, for example, in Japanese Patent No. 3026279, an LD module in which two laser elements that output laser beams having different wavelengths are integrated is provided, and a light receiving element is shared for the return light flux of each wavelength. A laser module for a recording / reproducing apparatus is disclosed. In the optical pickup device using this laser module, it is possible to share an optical system and reduce the number of optical parts, and the simplification of parts assembly, cost reduction, and miniaturization are promoted.
[0007]
In general, a light beam emitted from a semiconductor laser used as a light source (hereinafter also referred to as “emitted light beam”) is applied to an active layer (heterojunction surface) AL of a semiconductor laser LD as shown in FIG. It is a divergent light having an elliptical intensity distribution with the direction perpendicular to the major axis direction. The ratio of the luminous flux that is taken into the objective lens and collected on the recording surface of the information recording medium (hereinafter also referred to as “captured luminous flux”) out of the outgoing luminous flux is relative to the maximum intensity in the entrance pupil of the objective lens. It is indicated by the ratio of the intensity at the pupil edge and is called the rim intensity. For example, FIG. 15 shows an example of the captured light flux when the rim intensity is 50%. The ratio of the light amount on the recording surface to the light amount of the emitted light beam, that is, the light utilization efficiency is substantially inversely proportional to the rim intensity, as shown in FIG. 16 as an example. That is, if the rim strength is designed to be high, the light use efficiency is lowered, and if the design is made to increase the light use efficiency, the rim strength is low.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Usually, the rim intensity with respect to the light beam emitted from the CD light source is designed to be lower than the rim intensity with respect to the light beam emitted from the DVD light source. This is because the recording density of a DVD is high, so that the spot diameter of the light spot needs to be accurately controlled, while on the other hand, it is important to improve the light utilization efficiency of a CD.
[0009]
However, in the optical pickup device using the laser module disclosed in Japanese Patent No. 3026279, the rim intensity with respect to the light beam emitted from the CD light source is equal to the rim intensity with respect to the light beam emitted from the DVD light source. However, there is an inconvenience that it is difficult to cope with an increase in the access speed because the light use efficiency in the CD is lowered. On the other hand, when the optical system is optimized for a CD, there is a disadvantage that it is difficult to accurately control the spot diameter of a light spot on a DVD.
[0010]
The present invention has been made under such circumstances. The first object of the present invention is to support a plurality of types of information recording media without causing an increase in size and cost, and is optimal for each information recording medium. An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of forming a light spot.
[0011]
A second object of the present invention is to provide an optical disc apparatus that can handle a plurality of types of information recording media and can stably perform access at a high speed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an optical pickup device that irradiates light onto recording surfaces of a plurality of types of information recording media and receives reflected light from the recording surfaces, and is provided for each of the plurality of information recording media. A plurality of light sources that selectively emit light beams having different wavelengths; an objective lens that focuses each light beam on a recording surface of a corresponding information recording medium; and An optical system that guides the return light beam reflected by the recording surface to a predetermined light receiving position; and an optical system that includes the optical element that makes each light beam directed to the objective lens substantially parallel light; A photodetector for receiving light; and The plurality of light sources emit a first light source that emits a light beam having a first wavelength as a first light beam, and a second light source that emits a light beam having a second wavelength longer than the first wavelength. The first light flux and the second light flux are divergent light having an elliptical light intensity distribution in a cross section in the maximum intensity emission direction, and the optical system is configured to emit light of the first light flux. The first adjustment optical element that expands the divergence angle on the plane including the minor axis of the ellipse so that the intensity distribution is substantially circular, and the light intensity distribution of the second light flux is substantially circular. A second adjusting optical element that reduces a divergence angle on a plane including the major axis of the ellipse. This is an optical pickup device.
[0013]
According to this, each light beam alternatively emitted from a plurality of light sources is made into substantially parallel light by the optical element, and then condensed on the recording surface of the corresponding information recording medium via the objective lens. Usually, the shorter the wavelength of the light beam, the higher the recording density of the corresponding information recording medium, and it is necessary to narrow down the light spot in the objective lens. For this purpose, it is desirable that the light intensity be as uniform as possible. On the other hand, when the recording density of the information recording medium is not so high, it is important to increase the access speed. For this reason, it is desirable that most of the light beam emitted from the light source is condensed by the objective lens. Here, since each light beam incident on the optical element has a larger divergence angle as the wavelength is shorter, the light intensity of the light beam collected by the objective lens is almost uniform and the wavelength is longer when the light beam has a short wavelength. Most of the light flux is collected by the objective lens. That is, the rim intensity of the light beam taken into the objective lens can be brought close to the ideal value at that wavelength. Moreover, since the objective lens is made common to each light beam emitted from a plurality of light sources, it is possible to promote downsizing and cost reduction of the optical pickup device, and simplify the assembly process and the adjustment process. It becomes possible. Accordingly, it is possible to deal with a plurality of types of information recording media without causing an increase in size and cost, and it is possible to form an optimum light spot on each information recording medium.
[0014]
In this case, like the optical pickup device according to claim 2, The first adjustment optical element and the second adjustment optical element have wavelength selectivity. Can be.
[0015]
3. Each optical pickup device according to claim 1 and 2. In the optical pickup device according to claim 3, The first adjustment optical element and the second adjustment optical element are laminated and integrated with each other. Can be.
[0016]
In each of the optical pickup devices according to claims 1 to 3, like the optical pickup device according to claim 4, The optical system includes a branching optical element that is arranged between the plurality of light sources and the optical element and branches the return light beam from a common optical path of an outward path and a return path, and includes the first adjusting optical element and the second adjusting optical element. These adjustment optical elements are all disposed between the branch optical element and the optical element. Can be.
[0024]
Claim 5 The invention according to claim 1 is an optical disc apparatus that performs at least reproduction of information recording, reproduction, and erasure with respect to a plurality of types of information recording media. 4 An optical disc device comprising: the optical pickup device according to claim 1; and a processing device that performs at least reproduction of recording, reproduction, and erasing of the information using an output signal from the optical pickup device. .
[0025]
According to this, claims 1 to 4 Since the optical pickup device according to any one of the above items is provided, an optimal light spot can be formed on each information recording medium with respect to a plurality of types of information recording media. It is possible to deal with an information recording medium, and stable access at high speed can be achieved.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical disc device according to an embodiment including an optical pickup device according to the present invention.
[0028]
The optical disk apparatus 20 shown in FIG. 1 includes a spindle motor 22, an optical pickup apparatus 23, a laser control circuit 24, an encoder 25, a driver 27, a reproduction signal processing circuit 28, and the like for rotationally driving an optical disk 15 as an information recording medium. A servo controller 33, a buffer RAM 34, a buffer manager 37, an interface 38, a ROM 39, a CPU 40, a RAM 41, and the like are provided. Note that the arrows in FIG. 1 indicate the flow of typical signals and information, and do not represent the entire connection relationship of each block. In the present embodiment, it is assumed that the optical disk device 20 is compatible with two types of information recording media, CD and DVD.
[0029]
The optical pickup device 23 is a device for irradiating the recording surface on which the spiral or concentric tracks of the optical disk 15 are formed with laser light and receiving reflected light from the recording surface. The configuration of the optical pickup device 23 will be described in detail later.
[0030]
Returning to FIG. 1, the reproduction signal processing circuit 28 converts a current signal, which is an output signal of the optical pickup device 23, into a voltage signal, and based on the voltage signal, a wobble signal, an RF signal, and a servo signal (focus error signal, Track error signal). Then, the reproduction signal processing circuit 28 extracts address information, a synchronization signal, and the like from the wobble signal. The address information extracted here is output to the CPU 40, and the synchronization signal is output to the encoder 25. Further, the reproduction signal processing circuit 28 performs error correction processing or the like on the RF signal and then stores it in the buffer RAM 34 via the buffer manager 37. The servo signal is output from the reproduction signal processing circuit 28 to the servo controller 33.
[0031]
The servo controller 33 generates a control signal for controlling the optical pickup device 23 based on the servo signal and outputs it to the driver 27.
[0032]
The buffer manager 37 manages input / output of data to / from the buffer RAM 34, and notifies the CPU 40 when the accumulated data amount reaches a predetermined value.
[0033]
The driver 27 controls the optical pickup device 23 and the spindle motor 22 based on a control signal from the servo controller 33 and an instruction from the CPU 40.
[0034]
Based on an instruction from the CPU 40, the encoder 25 takes out data stored in the buffer RAM 34 via a buffer manager 37, adds an error correction code, and creates a write signal to the optical disc 15. Then, the encoder 25 outputs a write signal to the laser control circuit 24 in synchronization with the synchronization signal from the reproduction signal processing circuit 28 based on an instruction from the CPU 40.
[0035]
The laser control circuit 24 controls the laser light output from the optical pickup device 23 based on the write signal from the encoder 25. The laser control circuit 24 controls one of two light sources of an optical pickup device 23 described later based on an instruction from the CPU 40.
[0036]
The interface 38 is a bidirectional communication interface with a host (for example, a personal computer) and conforms to standard interfaces such as ATAPI (AT Attachment Packet Interface) and SCSI (Small Computer System Interface).
[0037]
The ROM 39 stores a program written in a code readable by the CPU 40. The CPU 40 controls the operation of each unit according to a program stored in the ROM 39 and temporarily stores data necessary for the control in the RAM 41.
[0038]
Next, the configuration and the like of the optical pickup device 23 will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B).
[0039]
As shown in FIG. 2A, the optical pickup device 23 alternatively emits a laser beam having a wavelength of 660 nm and a laser beam having a wavelength of 785 nm, and also returns a return beam from the recording surface of the optical disk 15. Light receiving / emitting module LM, first divergence angle adjusting element M1, second divergence angle adjusting element M2, coupling lens 52, objective lens 60 and drive system (focusing actuator, tracking actuator and seek motor) (all shown) (Omitted).
[0040]
As shown in FIG. 2B as an example, the light receiving / emitting module LM includes a first semiconductor laser 53 that emits laser light having a wavelength of 660 nm, and a second semiconductor laser that emits laser light having a wavelength of 785 nm. 54, etc., a hologram 61 as a branching optical element for branching the return light beam from the recording surface of the optical disc 15, a light receiving element 59 as a photodetector for receiving the return light beam branched by the hologram 61, etc. The light-receiving part RL provided with this. The first semiconductor laser 53 is selected when the optical disk 15 is a DVD, and the second semiconductor laser 54 is selected when the optical disk 15 is a CD. In the present embodiment, the maximum intensity emission direction of the light beam emitted from each semiconductor laser is defined as the −Z direction.
[0041]
In the present embodiment, the first semiconductor laser 53 and the second semiconductor laser 54 are arranged so that their active layers AL1 and AL2 are parallel to the XZ plane, as shown in FIG. 3 as an example. And Therefore, the light beam emitted from each semiconductor laser is divergent light having an elliptical light intensity distribution with the Y-axis direction as the major axis direction. That is, the light beam emitted from the first semiconductor laser 53 (hereinafter also referred to as “first emitted light beam” for convenience) is shown in FIG. 4A and FIG. Angle of divergence θ 1Y And angle of divergence θ in the XZ plane 1Z Is not the same as 1Y > Θ 1Z Are in a relationship. Similarly, a light beam emitted from the second semiconductor laser 54 (hereinafter, also referred to as “second emitted light beam” for convenience) is represented by YZ as shown in FIGS. 5A and 5B as an example. In-plane divergence angle (θ 2Y And the divergence angle in the XZ plane (θ 2Z Is not the same as 2Y > Θ 2Z Are in a relationship.
[0042]
Returning to FIG. 2B, the hologram 61 fixed to the exit window is arranged on the −Z side of each semiconductor laser. As in the prior art, the light receiver 59 includes a plurality of light receiving elements that output signals optimal for detecting a wobble signal, a reproduction signal, a servo signal, and the like.
[0043]
Returning to FIG. 2A, the first divergence angle adjusting element M <b> 1 is disposed on the −Z side of the light emitting / receiving module LM. The first divergence angle adjusting element M1 has wavelength selectivity and selectively adjusts the divergence angle of the first outgoing light beam.
[0044]
The second divergence angle adjusting element M2 is disposed on the −Z side of the first divergence angle adjusting element M1. The second divergence angle adjusting element M2 has wavelength selectivity and selectively adjusts the divergence angle of the second outgoing light beam. As the first divergence angle adjusting element M1 and the second divergence angle adjusting element M2, for example, an optical element using a glass material made of a material having a different refractive index depending on the wavelength, such as a polymer liquid crystal, is used.
[0045]
Here, assuming that the focal length of the coupling lens 52 is fcl, the beam diameter φdvd of the first outgoing light beam transmitted through the coupling lens 52 is obtained by the following equation (1) as shown in FIG. Can do. Here, θ1 is a divergence angle of the first outgoing light beam incident on the coupling lens 52.
[0046]
φdvd = 2 × fcl × sin (θ1 / 2) (1)
[0047]
Further, the beam diameter φcd of the second outgoing light beam transmitted through the coupling lens 52 can be obtained by the following equation (2). Here, θ2 is a divergence angle of the second outgoing light beam incident on the coupling lens 52.
[0048]
φcd = 2 × fcl × sin (θ2 / 2) (2)
[0049]
As an example, as shown in FIG. 7, there is a correlation between the divergence angle of the light beam incident on the coupling lens 52 and the rim intensity, and the rim intensity increases as the divergence angle increases. Therefore, in order to design the rim strength in the case of DVD higher than the rim strength in the case of CD, in other words, in order to design the light utilization efficiency in the case of CD higher than that in the case of DVD, the following equation (3) is satisfied. There is a need.
[0050]
φdvd> φcd (3)
[0051]
That is, it is necessary to satisfy the following expression (4).
[0052]
θ1> θ2 (4)
[0053]
Here, for example, in order to set the rim strength in the case of DVD to 30% (light utilization efficiency = about 45%) and the rim strength in the case of CD to 15% (light utilization efficiency = about 50%) If the focal length fcl of the lens 52 is 11 mm, θ1 is 11 degrees and θ2 is 7.7 degrees.
[0054]
In the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 8A, in the case where the first divergence angle adjusting element M1 is not provided, the light flux Bdvd taken into the objective lens 60 among the first emitted light flux is It is assumed that the rim strength is approximately 30% in the Y-axis direction, but the rim strength is <30% in the X-axis direction. Further, as shown in FIG. 8B, in the case where the second divergence angle adjusting element M2 is not provided, the light beam Bcd taken into the objective lens 60 among the second emitted light beam is substantially rim in the X-axis direction. The strength = 15%, but the rim strength> 15% in the Y-axis direction.
[0055]
Therefore, the first divergence angle adjusting element M1 has a divergence angle θ in the XZ plane of the first outgoing light beam. 1Z1Y / Θ 1Z ) Times (> 1). As a result, as shown in FIG. 9A, the divergence angle in the XZ plane of the first outgoing light beam transmitted through the first divergence angle adjusting element M1 is the divergence angle θ. 1Z The divergence angle θ in the YZ plane 1Y Is almost equal to The light flux taken into the objective lens 60 has a rim intensity of approximately 30% in the X-axis direction.
[0056]
Further, the second divergence angle adjusting element M2 is configured such that the divergence angle θ in the YZ plane of the second emitted light beam is 2Y2Z / Θ 2Y ) Times (<1). Accordingly, as shown in FIG. 9B, the divergence angle in the YZ plane of the second emitted light beam transmitted through the second divergence angle adjusting element M2 is the divergence angle θ. 2Y And the divergence angle θ in the XZ plane 2Z Is almost equal to The light flux taken into the objective lens 60 has a rim intensity of approximately 15% in the Y-axis direction.
[0057]
The coupling lens 52 is disposed on the −Z side of the second divergence angle adjusting element M2, and each of the first outgoing light beam and the second outgoing light beam is substantially parallel light. The objective lens 60 is disposed on the −Z side of the coupling lens 52. The objective lens 60 condenses the light beam that has passed through the coupling lens 52 and forms a light spot on the recording surface of the optical disk 15.
[0058]
The operation of the optical pickup device 23 configured as described above will be described. First, the case where the optical disk 15 is a DVD will be described.
[0059]
The light beam emitted from the first semiconductor laser 53 enters the hologram 61. The luminous flux transmitted through the hologram 61 is expanded in divergence angle in the XZ plane by the first divergence angle adjusting element M1. This light beam passes through the second divergence angle adjusting element M2 as it is, becomes substantially parallel light by the coupling lens 52, and then is condensed as a minute spot on the recording surface of the optical disk 15 via the objective lens 60.
[0060]
The reflected light reflected by the recording surface of the optical disk 15 is converted into substantially parallel light again by the objective lens 60 as a return light beam. The return light beam passes through the collimating lens 52 and then enters the hologram 61 via the second divergence angle adjusting element M2 and the first divergence angle adjusting element M1. The returned light beam diffracted by the hologram 61 is received by the light receiver 59. Each light receiving element constituting the light receiver 59 outputs a current signal corresponding to the amount of received light to the reproduction signal processing circuit 28.
[0061]
Next, the case where the optical disk 15 is a CD will be described. The light beam emitted from the second semiconductor laser 54 enters the hologram 61. The light beam that has passed through the hologram 61 passes through the first divergence angle adjusting element M1 as it is and enters the second divergence angle adjusting element M2. The light beam is reduced in divergence angle on the YZ plane by the second divergence angle adjusting element M2, and becomes substantially parallel light by the coupling lens 52, and then becomes a minute spot on the recording surface of the optical disk 15 via the objective lens 60. Focused.
[0062]
The reflected light reflected by the recording surface of the optical disk 15 is converted into substantially parallel light again by the objective lens 60 as a return light beam. The return light beam passes through the collimating lens 52 and then enters the hologram 61 via the second divergence angle adjusting element M2 and the first divergence angle adjusting element M1. The returned light beam diffracted by the hologram 61 is received by the light receiver 59. Each light receiving element constituting the light receiver 59 outputs a current signal corresponding to the amount of received light to the reproduction signal processing circuit 28.
[0063]
Whether the optical disk 15 is a CD or a DVD can be determined from the intensity of reflected light from the recording surface. Usually, this determination is performed when the optical disk 15 is inserted into a predetermined position of the optical disk apparatus 20, that is, at the time of loading. It is also possible to determine the type of the optical disk 15 based on TOC (Table Of Contents) information, PMA (Program Memory Area) information, a wobble signal, and the like recorded in advance on the optical disk 15. Then, the determination result is notified to the laser control circuit 24, and the laser control circuit 24 selects either the first semiconductor laser 53 or the second semiconductor laser 54.
[0064]
Next, a processing operation when data is recorded on the optical disk 15 using the optical disk device 20 described above will be briefly described. It is assumed that the selection of the semiconductor laser has already been performed as described above.
[0065]
When the CPU 40 receives a recording request command from the host, it outputs a control signal for controlling the rotation of the spindle motor 22 to the driver 27 based on the recording speed, and a reproduction signal indicating that the recording request command has been received from the host. The processing circuit 28 is notified. In addition, the CPU 40 stores data received from the host in the buffer RAM 34 via the buffer manager 37.
[0066]
When the rotation of the optical disk 15 reaches a predetermined linear velocity, the reproduction signal processing circuit 28 detects a track error signal and a focus error signal based on the output signal of the light receiver 59 and outputs it to the servo controller 33. The servo controller 33 drives the tracking actuator and the focusing actuator of the optical pickup device 23 via the driver 27 based on the track error signal and the focus error signal from the reproduction signal processing circuit 28. That is, track deviation and focus deviation are corrected.
[0067]
The reproduction signal processing circuit 28 acquires address information based on the output signal of the light receiver 59 and notifies the CPU 40 of the address information. Based on the address information, the CPU 40 outputs a control signal for controlling the seek motor of the optical pickup device 23 to the driver 27 so that the optical pickup device 23 is positioned at the designated write start point.
[0068]
When the CPU 40 receives a notification from the buffer manager 37 that the amount of data accumulated in the buffer RAM 34 has exceeded a predetermined value, it instructs the encoder 25 to create a write signal. If the CPU 40 determines that the position of the optical pickup device 23 is the writing start point based on the address information, the CPU 40 notifies the encoder 25. Then, the encoder 25 records the write signal on the optical disc 15 via the laser control circuit 24 and the optical pickup device 23.
[0069]
Next, a processing operation when reproducing data recorded on the optical disc 15 using the optical disc apparatus 20 described above will be briefly described. It is assumed that the selection of the semiconductor laser has already been performed as described above.
[0070]
When the CPU 40 receives a reproduction request command from the host, it outputs a control signal for controlling the rotation of the spindle motor 22 to the driver 27 based on the reproduction speed, and also indicates that the reproduction request command has been received from the host. The processing circuit 28 is notified. When the rotation of the optical disk 15 reaches a predetermined linear velocity, tracking control and focus control of the objective lens 60 are performed as in the case of the recording process. Further, the reproduction signal processing circuit 28 detects the address information and notifies it to the CPU 40 as in the case of the recording process.
[0071]
Based on the address information, the CPU 40 outputs to the driver 27 a control signal for controlling the seek motor so that the optical pickup device 23 is positioned at the designated reading start point. When the CPU 40 determines that the position of the optical pickup device 23 is the reading start point based on the address information, the CPU 40 notifies the reproduction signal processing circuit 28.
[0072]
The reproduction signal processing circuit 28 detects the RF signal based on the output signal of the optical pickup device 23, performs error correction processing, etc., and then stores it in the buffer RAM 34. The buffer manager 37 transfers the reproduction data stored in the buffer RAM 34 to the host via the interface 38 when the reproduction data is prepared as sector data.
[0073]
Until the recording process and the reproduction process are completed, the reproduction signal processing circuit 28 detects the focus error signal and the track error signal based on the output signal from the optical pickup device 23 as described above, and the servo controller 33 and the driver. 27, the focus shift and the track shift are corrected at any time.
[0074]
As is clear from the above description, in the optical disc apparatus according to the present embodiment, the processing apparatus is realized by the reproduction signal processing circuit 28, the CPU 40, and the program executed by the CPU 40. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this. That is, the above embodiment is merely an example, and at least a part of each component realized by processing according to the program by the CPU 40 may be configured by hardware, or all the components are configured by hardware. It's also good.
[0075]
As described above, according to the optical pickup device of this embodiment, the divergence angle θ in the XZ plane of the light beam emitted from the first semiconductor laser 53 using the first divergence angle adjusting element M1. 1Z1Y / Θ 1Z ) Since the magnification is increased (> 1), the luminous flux taken into the objective lens 60 out of the luminous flux emitted from the first semiconductor laser 53 has a rim intensity of approximately 30% in the X-axis direction. Therefore, it is possible to form a light spot optimal for DVD on the recording surface.
[0076]
Further, according to the present embodiment, the divergence angle θ in the YZ plane of the light beam emitted from the second semiconductor laser 54 using the second divergence angle adjusting element M2. 2Y2Z / Θ 2Y ) Since the magnification is reduced (<1), the luminous flux taken into the objective lens 60 out of the luminous flux emitted from the second semiconductor laser 54 is approximately rim intensity = 15% in the Y-axis direction. Therefore, most of the light beam emitted from the second semiconductor laser 54 is taken into the objective lens 60, and the light utilization efficiency can be improved. This makes it possible to form a light spot optimal for a CD on the recording surface, and to cope with an increase in access speed.
[0077]
That is, according to the present embodiment, since the light beam incident on the coupling lens 52 has a light intensity distribution optimal for the wavelength, the light beam taken into the objective lens 60 is the rim optimal for the wavelength. Strength can be secured. Accordingly, as a result, it is possible to cope with a plurality of types of information recording media without causing an increase in size and cost, and an optimal light spot can be formed on the recording surface for each information recording medium.
[0078]
In addition, according to the present embodiment, since the light intensity distribution of the light beam transmitted through the coupling lens 52 has a substantially circular shape, the light beam can be narrowed to an ideal beam diameter, and the light use efficiency can be reduced. Further improvement can be achieved.
[0079]
According to the present embodiment, since the first divergence angle adjusting element and the second divergence angle adjusting element are arranged between the hologram and the coupling lens, the return light beam diffracted by the hologram is the first. It is possible to prevent interference by the divergence angle adjusting element and the second divergence angle adjusting element. Therefore, the signal output from the light receiver can be stabilized.
[0080]
In addition, according to the optical disk apparatus according to the present embodiment, an optimum light spot can be formed on the recording surface for both DVD and CD, so that both DVD and CD can be handled and accurate. It is possible to stably record and reproduce information. Furthermore, the downsizing of the optical pickup device 23 can also promote the downsizing of the optical disc device itself and the reduction of power consumption. For example, when used for portable use, it can be easily carried and used for a long time. Is possible.
[0081]
In the above-described embodiment, the case where the first divergence angle adjusting element M1 and the second divergence angle adjusting element M2 are individually arranged has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first divergence angle adjusting element M1. And the second divergence angle adjusting element M2 may be integrated. Thereby, the number of parts at the time of an assembly | attachment reduces, an assembly operation and an adjustment operation can be simplified, and it becomes possible to reduce work cost.
[0082]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the 1st divergence angle adjustment element M1 was arrange | positioned at the light source side, it is not restricted to this, The 2nd divergence angle adjustment element M2 may be arrange | positioned at the light source side. .
[0083]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the optical element (1st divergence angle adjustment element M1 and 2nd divergence angle adjustment element M2) which has wavelength selectivity was used as an optical element for changing a divergence angle. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10A, the divergence angle θ in the XZ plane 1Z1Y / Θ 1Z ) The first lens L1 to be changed to double (> 1) is arranged on the −Z side of the first semiconductor laser 53, and for example, as shown in FIG. 10B, the divergence angle θ in the YZ plane 2Y2Z / Θ 2Y ) The second lens L2 that is changed to double (<1) may be arranged on the −Z side of the second semiconductor laser 54. In this case, as shown in FIG. 11 as an example, each of the first lens L1 and the second lens L2 may be mounted in the light emitting / receiving module LM1.
[0084]
Further, instead of the first divergence angle adjustment element M1 and the second divergence angle adjustment element M2, as shown in FIG. 12 as an example, a third adjustment amount of the divergence angle can be controlled by an applied voltage. Alternatively, the divergence angle adjusting element M3 may be used. Here, when the optical disk is a DVD, as shown in FIG. 13A as an example, the voltage V1 is applied to the third divergence angle adjusting element M3 via the driver 27 in accordance with an instruction from the CPU 40, and XZ In-plane divergence angle θ 1Z Is (θ 1Y / Θ 1Z ) Times (> 1). On the other hand, when the optical disk is a CD, as shown in FIG. 13B as an example, the voltage V2 is applied to the third divergence angle adjusting element M3 through the driver 27 in accordance with an instruction from the CPU 40, and the YZ plane. Angle of divergence θ 2Y Is (θ 2Z / Θ 2Y ) Times (<1). As the third divergence angle adjusting element M3, a so-called liquid crystal lens (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 5-54414) can be used.
[0085]
Further, in the above embodiment, when the first divergence angle adjusting element M1 is not provided, the rim intensity in the Y-axis direction of the light beam taken into the objective lens 60 among the light beams emitted from the first semiconductor laser 53 is about Although the case of 30% has been described, the present invention is not limited to this. For example, the rim strength in the Y-axis direction may be smaller than 30%. However, in that case, instead of the first divergence angle adjusting element M1, the luminous flux emitted from the first semiconductor laser 53 is set so that the rim intensity is approximately 30% in the Y-axis direction and the X-axis direction. Divergence angle θ in YZ plane 1Y And the divergence angle θ in the XZ plane 1Z Thus, an optical element having an effect of increasing both of these will be used.
[0086]
Similarly, in the above embodiment, when the second divergence angle adjusting element M2 is not provided, the rim intensity in the X-axis direction of the light beam emitted from the second semiconductor laser 54 and taken into the objective lens 60 is reduced. Although the case of about 15% has been described, the present invention is not limited to this. For example, the rim strength in the X-axis direction may be greater than 15%. In this case, however, the light flux emitted from the second semiconductor laser 54 is used instead of the second divergence angle adjusting element M2 so that the rim intensity is approximately 15% in the Y-axis direction and the X-axis direction. Divergence angle θ in YZ plane 2Y And the divergence angle θ in the XZ plane 2Z Thus, an optical element having an effect of reducing both of these will be used.
[0087]
In the above embodiment, the first divergence angle adjusting element M1 that increases the divergence angle of the first outgoing light beam and the second divergence angle adjusting element M2 that decreases the divergence angle of the second outgoing light beam are used. Although the case has been described, the present invention is not limited to this. For example, when a coupling lens optimal for the first outgoing light beam is used, the first divergence angle adjusting element M1 is unnecessary. In this case, an optical element different from the second divergence angle adjusting element is used because the adjustment amount of the divergence angle becomes large for the second outgoing light beam. For example, when a coupling lens optimal for the second outgoing light beam is used, the second divergence angle adjusting element M2 is unnecessary. In this case, an optical element different from the first divergence angle adjusting element M1 is used for the first outgoing light beam because the adjustment amount of the divergence angle becomes large.
[0088]
In the above-described embodiment, the case where the divergence angle of the light beam emitted from each semiconductor laser is adjusted and enters the coupling lens has been described. However, the light beam emitted from each semiconductor laser is expressed by the above equation (4). If satisfied, the divergence angle may not be adjusted. That is, the first divergence angle adjusting element M1 and the second divergence angle adjusting element M2 may be omitted. Even in this case, the divergence angle may be adjusted when the rim strength is greatly deviated from the ideal value.
[0089]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the wavelength of the light beam radiate | emitted from a light source was two types, this invention is not limited to this.
[0090]
In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the light source which radiate | emits a light beam with a wavelength of 660 nm and the light source which radiate | emits a light beam with a wavelength of 785 nm were provided, this invention is not limited to this. For example, instead of any one of the light sources, a light source that emits a light beam having a wavelength of 405 nm may be provided.
[0091]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a hologram was used as a branching optical element for branching a return light beam, it is not restricted to this, For example, you may use a polarization hologram. As a result, the light beam emitted from each semiconductor laser is incident on the coupling lens 52 with almost no decrease in the amount of light. Therefore, high speed access to the optical disc 15 is possible. Further, since the amount of light received by the light receiver 59 increases, the signal level and S / N ratio of the signal output from each light receiving element constituting the light receiver 59 can be improved. In this case, for example, a retardation plate for providing an optical phase difference such as a λ / 4 plate is disposed between the coupling lens 52 and the objective lens 60. A beam splitter may be used instead of the hologram.
[0092]
Moreover, although the case where the light emission part EL and the light reception part RL were integrated was demonstrated in the said embodiment, it is not restricted to this, The light emission part EL and the light reception part RL may be arrange | positioned separately, respectively.
[0093]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each semiconductor laser was arrange | positioned mutually close, this invention is not limited to this.
[0094]
In the above embodiment, the case where the shape of the light beam emitted from the light source is a divergent light having an elliptical light intensity distribution has been described. However, the shape is not limited to this, and the shape of the light beam emitted from the light source is substantially circular. A divergent light having a light intensity distribution of
[0095]
In the above embodiment, the case where the target rim strength is 30% when the optical disc is a DVD and the target rim strength is 15% when the optical disc is a CD has been described. It is not limited to this. The rim strength is desirably 10% or more and 70% or less. This is because if the rim strength exceeds 70%, it becomes difficult to secure a necessary light amount. Further, in order to obtain a rim strength of less than 10%, it is necessary to increase the numerical aperture of the coupling lens, resulting in an increase in cost.
[0096]
In the above-described embodiment, the case where the light beams emitted from the respective semiconductor lasers are incident on the coupling lens with the divergence angle adjusted so that the light intensity distribution has a substantially circular shape has been described. Is not to be done.
[0097]
Moreover, although the case where the hologram 61 was one of the components of a light receiving / emitting module was demonstrated in the said embodiment, not only this but the hologram 61 may be arrange | positioned separately from a light receiving / emitting module.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical pickup device of the present invention, it is possible to deal with a plurality of types of information recording media without incurring an increase in size and cost, and form an optimal light spot on each information recording medium. There is an effect that can be done.
[0099]
In addition, the optical disk apparatus according to the present invention can cope with a plurality of types of information recording media, and has an effect of being able to stably perform access at a high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical system in the optical pickup device of FIG. 1, and FIG. 2B illustrates a detailed configuration of the light receiving and emitting module of FIG. 2A. It is a figure for doing.
FIG. 3 is a diagram for explaining the shape of a light beam emitted from each semiconductor laser.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a divergence angle of a light beam emitted from the first semiconductor laser, respectively.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the divergence angle of the light beam emitted from the second semiconductor laser, respectively.
FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a divergence angle of a light beam incident on a coupling lens and a beam diameter of the light beam transmitted through the coupling lens.
FIG. 7 is a diagram for explaining a relationship between a divergence angle of a light beam incident on a coupling lens and a rim intensity.
FIG. 8A is a diagram for explaining the rim intensity of the light beam taken into the objective lens among the light beams emitted from the first semiconductor laser when the divergence angle is not adjusted. FIG. 8B is a diagram for explaining the rim intensity of the light beam taken into the objective lens among the light beams emitted from the second semiconductor laser when the divergence angle is not adjusted.
9A is a diagram for explaining an example in which the divergence angle of the light beam emitted from the first semiconductor laser is enlarged by using the first divergence angle adjusting element; FIG. FIG. 7B is a diagram for explaining an example in which the divergence angle of the light beam emitted from the second semiconductor laser is reduced using the second divergence angle adjusting element.
FIG. 10A is a diagram for explaining an example in which the divergence angle of the light beam emitted from the first semiconductor laser is expanded using the first lens, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which a divergence angle of a light beam emitted from a second semiconductor laser is reduced using a second lens.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example in which a first lens and a second lens are mounted in a light emitting / receiving module.
FIG. 12 is a diagram for explaining an optical pickup device 23 ′ using a third divergence angle adjusting element capable of optimizing the divergence angle adjustment operation in accordance with a selected semiconductor laser.
13A is a diagram for explaining an example in which the divergence angle of the light beam emitted from the first semiconductor laser is enlarged using a third divergence angle adjusting element; FIG. FIG. 7B is a diagram for explaining an example in which the divergence angle of the light beam emitted from the second semiconductor laser is reduced using a third divergence angle adjusting element.
FIG. 14 is a diagram for explaining a positional relationship between an intensity distribution of a light beam emitted from a semiconductor laser and an active layer.
15 is a diagram for explaining rim intensity = 50% in a light beam emitted from a semiconductor laser. FIG.
FIG. 16 is a diagram for explaining a relationship between light use efficiency of a light beam emitted from a semiconductor laser and rim intensity.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Optical disk (information recording medium), 20 ... Optical disk apparatus, 23 ... Optical pick-up apparatus, 28 ... Reproduction signal processing circuit (part of processing apparatus), 40 ... CPU (part of processing apparatus), 52 ... Coupling lens (Optical element), 53 ... first semiconductor laser (light source), 54 ... second semiconductor laser (light source), 59 ... light receiver (photodetector), 60 ... objective lens, L1 ... first lens (adjustment) Optical element, first adjusting optical element), L2 ... second lens (adjusting optical element, second adjusting optical element), M1 ... first divergence angle adjusting element (adjusting optical element, first adjusting optical element) ), M2... Second divergence angle adjustment element (adjustment optical element, second adjustment optical element), M3... Third divergence angle adjustment element (adjustment optical element).

Claims (5)

複数種類の情報記録媒体の記録面上に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
前記複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源と;
前記各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記複数の光源から出射され前記対物レンズに向かう各光束を略平行光とする光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系と;
前記受光位置に配置され、前記戻り光束を受光する光検出器と;を備え、
前記複数の光源は、第1の波長の光束を第1の光束として出射する第1の光源と、前記第1の波長よりも長い第2の波長の光束を第2の光束として出射する第2の光源とを含み、
前記第1の光束及び第2の光束は、その最大強度出射方向の断面における光強度分布が楕円形状の発散光であり、
前記光学系は、前記第1の光束の光強度分布がほぼ円形状となるように前記楕円の短軸を含む面での発散角を拡大する第1の調整光学素子と、前記第2の光束の光強度分布がほぼ円形状となるように前記楕円の長軸を含む面での発散角を縮小する第2の調整光学素子とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
An optical pickup device that irradiates light onto a recording surface of a plurality of types of information recording media and receives reflected light from the recording surface,
A plurality of light sources provided individually corresponding to the plurality of information recording media and selectively emitting light beams having different wavelengths;
An objective lens that focuses each light beam on a recording surface of a corresponding information recording medium; and an optical element that emits each light beam emitted from the plurality of light sources and traveling toward the objective lens to substantially parallel light, An optical system for guiding the reflected return light beam to a predetermined light receiving position;
A light detector disposed at the light receiving position and receiving the return light flux;
The plurality of light sources include a first light source that emits a light beam having a first wavelength as a first light beam, and a second light beam that emits a light beam having a second wavelength longer than the first wavelength as a second light beam. Including a light source of
The first light flux and the second light flux are divergent light whose light intensity distribution in the cross section in the maximum intensity emission direction is elliptical,
The optical system includes: a first adjustment optical element that expands a divergence angle on a plane including the minor axis of the ellipse so that a light intensity distribution of the first light flux is substantially circular; and the second light flux And a second adjusting optical element for reducing a divergence angle on a plane including the major axis of the ellipse so that the light intensity distribution of the optical axis is substantially circular .
前記第1の調整光学素子及び第2の調整光学素子は、波長選択性を有することを特徴とする請求項に記載の光ピックアップ装置。The optical pickup device according to claim 1 , wherein the first adjustment optical element and the second adjustment optical element have wavelength selectivity. 前記第1の調整光学素子と前記第2の調整光学素子とは、互いに積層され一体化されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。Wherein the first adjustment optical element and the second adjusting optical element, the optical pickup apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is integrated are stacked together. 前記光学系は、前記複数の光源と前記光学素子との間に配置され前記戻り光束を往路と復路の共通光路上から分岐する分岐光学素子を含み、
前記第1の調整光学素子及び前記第2の調整光学素子は、いずれも前記分岐光学素子と前記光学素子との間に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
The optical system includes a branching optical element that is arranged between the plurality of light sources and the optical element and branches the return light beam from a common optical path of an outward path and a return path,
Said first adjusting optical element and the second adjusting optical element is any one of claims 1 to 3, characterized in that it is arranged between both and the splitting optical element and the optical element The optical pickup device described in 1.
複数種類の情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、
請求項1〜のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;
前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。
An optical disc apparatus that performs at least reproduction of information recording, reproduction, and erasure on a plurality of types of information recording media,
An optical pickup device according to any one of claims 1 to 4 , and
An optical disc apparatus comprising: a processing device that performs at least reproduction among recording, reproduction, and erasure of the information using an output signal from the optical pickup device.
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