JPH08235634A - 光ピックアップシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに異なる波長を有する光ビームを選択的
に発生する光源を用いて、多重記録面を有する光ディス
クに記録された情報を再生する光ピックアップシステム
を提供する。 【解決手段】 互いに異なる波長を有する第１および第
２光ビームを選択的に発生する光源２１０と、半透過性
の傾斜面２２２及び上下面２２４、２２５を有するプリ
ズム２２０と、光ディスク２５０とプリズム２２０の傾
斜面２２２との間に設けられる対物レンズ２３０と、プ
リズム２２０の下面２２５に取着され、第１および第２
光ビームに対して光ビームの強度を出力信号として発生
する第１及び第２光検出器２２６、２２８と、第１及び
第２記録面２５４、２５８からの情報信号を選択的に再
生する信号検出ユニット２６０と含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップシス
テムに関し、特に、互いに異なる波長の光ビームを複数
の記録面に対応して選択的に発生し得る光源を用いて、
光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップ
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】多重記録面を有する光情報記録ディスク
に関連した、問題点の１つが、光ピックアップシステム
の構造にある。

【０００３】図１には、多重記録面を有する光ディスク
上の情報格納領域から信号を再生し得る従来の光ピック
アップシステム１００が示されている。この光ピックア
ップシステム１００は、互いに異なる波長、例えば、λ
１及びλ２の第１および第２光ビームを各々発生する第
１および第２光源１１０、１１２と、入射する光ビーム
の一部は反射させ、残りの部分は透過させる一対の表面
１２２、１２４が設けられたビームスプリッタ１２０
と、対物レンズ１３０と、第１および第２記録面５４、
５８を有する光ディスク５０と、第１および第２光電セ
ル１４２、１４４が設けられた光検出器１４０と、一対
の入力端子が設けられた信号検出ユニット１５０とから
構成される。

【０００４】この光ピックアップシステム１００におい
て、第１光源１１０が光ディスク５０の第１記録面５４
上に記録された情報信号を再生する場合、第２光源１１
２はオフ状態となる。この場合、第１光源１１０（例え
ば、レーザダイオード）から発する第１光ビームはビー
ムスプリッタ１２０へ入る。第１光ビームはビームスプ
リッタ１２０内に組み込まれた第２表面１２４を経て部
分的に透過されることによって、透過された第１光ビー
ム（以下、第１透過光ビームと称す）を生成する。第１
透過光ビームは、第２記録面第１光ビーム（以下、第１
透過光ビームと称す）を生成する。第１透過光ビーム
は、第２５８を経て、対物レンズ１３０により第１記録
面５４上に結像される。ここで、第２記録面５８は、波
長λ２以外の他の波長の光ビームに対しては透明であ
る。波長λ１の光ビームを反射させ、その他の波長の光
ビームは透過させる第１記録面５４へ集束された第１透
過光ビームは、第２記録面５８を経て対物レンズ１３０
へ再び反射される。反射された第１光ビーム（以下、第
１反射光ビームと称す）はビームスプリッタ１２０の第
１表面１２２へ入射される。その後、ビームスプリッタ
１２０の第１表面１２２から反射された第１光ビーム
は、光検出器１４０へ反射されることによって、光検出
器１４０が反射された第１光ビームをその出力信号とし
て受光するようにする。

【０００５】光検出器１４０は、光ビームの強度を表す
出力信号を発生することができる第１および第２光電セ
ル１４２及び１４４が取り付けられている。これらの第
１および第２光電セル１４２及び１４４からの出力信号
は、光検出器１４０の第１および第２光電セル１４２、
１４４からの出力信号を比較することによって、フォー
カシングエラー信号を発生する信号検出ユニット１５０
の一対の入力端子へ供給される。

【０００６】一方、第２記録面５８に記録された情報を
再生するために、光検出器１４０は、第２光源１１２が
オンの状態にて、光ディスク５０の第２記録面５８に記
録された情報信号を読み取る。この場合、第２光源１１
２（例えば、レーザダイオード）から発する第２光ビー
ムはビームスプリッタ１２０へ入り、組み込まれている
た第２表面１２４により対物レンズ１３０へ部分的に反
射される。その後、第２光ビームの一部は、対物レンズ
１３０により集束され、波長λ₂ 以外の他の波長の光ビ
ームに対して透明な第２記録面５８上に入射される。第
２記録面５８上に集束された第２光ビームの一部は、対
物レンズ１３０へ再び反射されることによって、反射さ
れた第２光ビーム（以下、第２反射光ビームと称す）を
生成する。この第２光ビーム反射は、ビームスプリッタ
１２０内の第１表面１２２により光検出器１４０上に部
分的に反射されることによって、光ディスク５０の第２
記録面５８に対するフォーカシングエラー信号を発生す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の光ピッ
クアップシステム１００の主な問題点のうちの１つは、
各記録面上に記録された情報を再生するために、互いに
異なる波長を有する光ビームを発生し得る複数の光源を
要することとなり、製造工程が複雑でコスト高となる不
都合がある。

【０００８】従って、本発明の主な目的は、互いに異な
る波長を有する光ビームを発生する光源を用いて、多重
記録面を有する光ディスクに記録された情報を選択的に
再生する光ピックアップシステムを提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明よれば、複数のトラックが渦巻形にまたは
円心的に整列されている第１及び第２記録面を備える光
ディスク上に記録された情報信号を再生する光ピックア
ップシステムにおいて、互いに異なる波長を有する第１
および第２光ビームを選択的に発生する光源と、前記第
１および第２の光ビームに対して、半透過性を有する傾
斜面、及び前記第１および第２光源を反射するための上
面及び下面を備え、前記傾斜面は前記光源の光軸に対し
て、予め定められた角度をなすように傾斜するように形
成された光デバイスと、前記光ディスクと前記光デバイ
スの傾斜面との間に配置され、前記傾斜面から反射され
た前記第１および第２光ビームを第１および第２記録面
に各々集束させ、前記第１および第２記録面から反射し
た各々の光ビームを前記傾斜面に集束するための対物レ
ンズと、前記光デバイスの下面に設けられ、前記対物レ
ンズ及び傾斜面を通過した前記第１光ビームの焦点の前
側に位置し、前記第１および第２光ビームの光を部分的
に受光し、前記光デバイスの上面に部分的に反射し、前
記第１および第２光ビームに対して光ビームの強さ形態
で出力を発生することが可能である第１光検出器と、前
記光デバイスの下面に設けられ、前記対物レンズ及び傾
斜面を通過した前記第１光ビームの焦点の後側に位置
し、前記上面から反射された第１および第２光ビームを
受光し、前記第１および第２光ビームに対して光ビーム
の強さ形態で出力を発生することが可能である第２光検
出器と、前記第１および第２光検出器に接続された信号
検出ユニットとを具え、前記第１および第２記録面から
の情報信号を選択的に再生することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図２には、本
発明に基づく、光ピックアップシステム２００が示され
ている。

【００１１】図示するように、本発明の光ピックアップ
システム２００は互いに異なる波長（例えば、λ１、λ
２）を有する第１および第２光ビームを選択的に発生す
る光源（例えば、波長チューナブル半導体レーザ）２１
０と、互いに平行な上面２２４及び下面２２５を有する
プリズム２２０と、対物レンズ２３０と、プリズム２２
０の下面２２５に設けられた第１および第２の光検出器
２２６及び２２８と、第１および第２の記録面２５４及
び２５８を有する光ディスク２５０とから構成されてい
る。

【００１２】この光ピックアップシステム２００におい
て、光ディスク２５０の第１記録面２５４上に記録され
た情報信号を再生する場合、図５Ａ及び図５Ｂに示され
たように、第１光源２１０は、第１光ビーム、例えば、
λ１を選択する。図２に示した実線は光源２１０から発
生された第１光ビームの光路を表す。この場合、光源２
１０から発生された第１光ビームはプリズム２２０の傾
斜面２２２へ入る。ここで、傾斜面２２２は第１および
第２光ビームに対して半透明である。傾斜面２２２は第
１光源２１０の光軸に対して予め定められた角度で傾斜
している。予め定められた角度は４５°であることが好
ましい。傾斜面２２２により第１光ビームは対物レンズ
２３０へ部分的に反射される。反射された第１光ビーム
はλ２以外の波長に対して透明な第２記録面を経て対物
レンズ２３０により光ディスク２５０の第１記録面２５
４上にフォーカシングされる。第１記録面２５４上にフ
ォーカシングされた第１光ビームは光ディスク２５０の
第１記録面２５４により第２記録面を経て対物レンズ２
３０へ再び反射される。対物レンズ２３０は第１記録面
２５４で反射された第１光ビームを傾斜面２２２及び第
１光検出器２２８の受光面を経てプリズム２２０の上面
２５４上に集束する。ここで、第１光検出器２２８の受
光面は傾斜面２２２を通過した第１光ビームの一部を受
光し、残りの部分の光については反射が可能である。第
１光検出器２２８は傾斜面２２２を透過した第１光ビー
ムの光路上に位置し、傾斜面を通過した第１光ビームの
焦点の前側に位置する。第１光検出器２２８により反射
された第１光ビームはプリズム２２０の上面２２４によ
り第２光検出器２２６へ反射される。第２光検出器２２
６は傾斜面２２２を通過した第１光ビームの光路に位置
し、傾斜面２２２を通過した第１光ビームの焦点の後側
に位置する。各々の光検出器２２６、２２８は、第１お
よび第２光ビームに対して光ビームの強さ形態で出力が
可能である。第１および第２光検出器からの出力は、信
号検出ユニット２６０上の一対の入力端子へ送られて、
信号検出ユニット２６０が第１および第２光検出器から
の出力を比較することによって第１記録面に対するフォ
ーカシングエラー信号の発生を可能にする。

【００１３】図３Ａには、光ディスク２５０が正確に焦
点に位置する時、第１および第２光検出器２２６、２２
８上に各々入射する光ビームの強さは互いに等しくな
る。従って、第１および第２光検出器２２６、２２８か
らの出力が等しくなり、信号検出ユニット２６０は零の
フォーカシングエラー信号を発生する。

【００１４】もし、光ディスク２５０が焦点、即ち、対
物レンズ２３０に近づく場合、第１光検出器２２８に入
射する光ビームスポット２７３の強さが第２光検出器２
２６に入射する光ビームスポット２７４の強さより大き
くなって、負の値を有するフォーカシングエラー信号を
発生する（図３Ｂを参照）。光ディスク２５０が対物レ
ンズ２３０から遠く離れる場合、図３Ｃに示されたよう
に、第１光検出器２２８上に入射する光ビームスポット
２７５の強さは、第２光検出器２２６上に入射する光ビ
ームスポット２７６の強さより小さくなって、信号検出
ユニット２６０は正のフォーカシングエラー信号を発生
する。

【００１５】図４には、電圧ー変位の関数により測定さ
れたフォーカシングエラー信号曲線２８０が示されてい
る。ここで、電圧及び変位の単位は各々５Ｖ及び８μｍ
である。成分２８２はフォーカシングエラー制御距離範
囲が大略１６μｍであることを表す。

【００１６】図５Ａ及び図５ｃに示されたように、発振
周波数と動作電流（Ｉｏｐ）との間の関数で表された商
業化された半導体レーザ、例えば、ローム株式会社から
制作されたＲＬＤー７８ＭＡ形態の半導体の相対的光出
力強さのグラフが示されている。図５Ａにおいて、半導
体レーザへ印加された動作電圧が５４ｍＡであれば、半
導体レーザからの発振周波数が７７５ｎｍであることを
表す。図５Ｂ及び図５Ｃに示されたように、半導体レー
ザへ印加された動作電圧が６５ｍＡ，７５ｍＡである場
合、半導体レーザからの発振波長は各々７８０，７８５
ｎｍとなる。即ち、光源２１０が動作電圧を制御し、互
いに異なる波長を有する光ビームを選択的に発生するこ
とが可能である。

【００１７】図２をさらに参照すれば、第２記録面２５
８に記録された情報を再生するために、光源２１０は図
５Ａ及び図５Ｃに示された関係に基づいて、光源２１０
の動作電流を調節することによって、発振周波数から第
２光ビームを選択し得る。光源２１０から発生された第
２光源の光路は図示していない。

【００１８】この場合、光源２１０からの第２光ビーム
はプリズム２２０の傾斜面２２２へ入る。第２光ビーム
は傾斜面２２２に基づいて、対物レンズ２３０へ部分的
に反射される。反射された第２光ビームは対物レンズ２
３０に基づいて光ディスク２５０の第２記録面２５８に
フォーカシングされる。この場合、対物レンズ２３０の
色収差により発生する焦点バイアスのため、第１および
第２記録面２５８及び２５４で焦点は一致しない。従っ
て、記録面上に記録された情報信号を再生するために
は、各波長に対して光軸方向へ対物レンズ２３０を作動
させる必要がある。

【００１９】しかし、対物レンズ２３０の移動（図示せ
ず）は、公知の対物レンズアクチュエータにより容易に
得られ得る。第２記録面２５８上にフォーカシングされ
た第２光ビームは光ディスク２５０の第２記録面２５８
により対物レンズ２３０に再び反射される。対物レンズ
２３０は第２記録面２５８から反射された第２光ビーム
を傾斜面２２２及び第１光検出器２２８を経てプリズム
２２０の上面２２４へ集束する。プリズム２２０の上面
２２４から反射された第２光ビームは第２光検出器２２
６に向かって進行する。第１および第２光検出器２２
６、２２８からの出力は、信号検出ユニット２６０上の
一対の入力端子へ入る。信号検出ユニット２６０は第１
および第２光検出器２２６、２２８からの出力を比較す
ることによって、第２記録面に対するフォーカシングエ
ラー信号が発生する。第２記録面のフォーカシングエラ
ー信号を検出するための他の過程は第１記録面の過程と
同一であることに注意しなければならない。

【００２０】従来の光ピックアップシステムと比較し
て、本発明の光ピックアップシステム２００は小型化さ
れ、構造的に簡単になり、光源の数も１個になる。これ
は互いに異なる波長を有する多重の光ビームを選択的に
発生する半導体レーザを用いることによって得られ、従
来のシステムにおける光源のうちの１つを除去し、その
結果、システムを全体的に小型化することができる。

【００２１】上記において、本発明の特定の実施例につ
いて説明したが、本発明に記載した特許請求の範囲を逸
脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ることは
勿論である。

【００２２】

【発明の効果】従って、本発明によれば、互いに異なる
波長を有する光ビームを選択的に発生する光源を用い
て、多重記録面を有する光ディスクに記録された情報を
再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光ピックアップを示した概略的な図であ
る。

【図２】本発明の一実施例による光ピックアップを示し
た概略的な図である。

【図３】光検出器の受光面上に投射された光ビームスポ
ットを示した図である。

【図４】光ディスクの変位とフォーカシングエラー信号
の強さ編かとの間の関係を示したグラフである。

【図５】図２に示された半導体レーザの相対的光出力が
発振波長とそれに対応する動作電流との関数で表される
ことを示したグラフである。

【符号の説明】

２００ 光ピックアップシステム ２１０ 光源 ２２０ プリズム ２２６、２２８ 第１及び第２光検出器 ２３０ 対物レンズ ２４０ 光検出器 ２５０ 光ディスク ２５４、２５８ 第１、第２記録面 ２６０ 信号検出ユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のトラックが渦巻形にまたは円心的
   に整列されている第１及び第２記録面を備える光ディス
   クに記録された情報信号を再生する光ピックアップシス
   テムにおいて、 互いに異なる波長を有する第１および第２光ビームを選
   択的に発生する光源と、 前記第１および第２の波長に対して半透過性を有する傾
   斜面、及び前記第１および第２の光ビームを反射する上
   面及び下面を備え、前記傾斜面は前記光源の光軸に対し
   て予め定められた角度をなすように傾斜するように形成
   された光デバイスと、 前記光ディスクと前記光デバイスの傾斜面との間に配置
   され、前記傾斜面から反射された前記第１および第２の
   光ビームを第１および第２記録面に各々集束させ、前記
   第１および第２記録面から反射した各々の光ビームを前
   記傾斜面に集束するための対物レンズと、 前記光デバイスの下面に設けられ、前記対物レンズ及び
   傾斜面を通過した前記第１及び第２の光ビームの焦点の
   前側に位置し、前記第１および第２光ビームの光を部分
   的に受光し、前記光デバイスの上面に部分的に反射し、
   前記第１および第２光ビームに対して光ビームの強さ形
   態で出力を発生することが可能である第１光検出器と、 前記光デバイスの下面に設けられ、前記対物レンズ及び
   傾斜面を通過した前記第１光ビームの焦点の後側に位置
   し、前記上面で反射した第１および第２光ビームを受光
   し、前記第１および第２光ビームに対して光ビームの強
   さ形態で出力を発生することが可能である第２光検出器
   と、 前記第１および第２光検出器に接続された信号検出ユニ
   ットとを具え、前記第１および第２記録面に記録されて
   いる情報信号を選択的に再生することを特徴とする光ピ
   ックアップシステム。
2. 【請求項２】 前記予め定められた角が４５°であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記光ディスクの第１記録面からの情報
   信号を再生するために、前記光源が第１光ビームを発生
   することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ
   システム。
4. 【請求項４】 前記光ディスクの第２記録面からの情報
   信号を再生するために、前記光源が第２光ビームを発生
   することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ
   システム。
5. 【請求項５】 前記光源への印加電圧を変えることによ
   って、光ビームのうちの１つが選択されることを特徴と
   する請求項３または４に記載の光ピックアップシステ
   ム。