JPH08315406A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズの前段もしくは後段にホログラム
素子を配し、このホログラム素子からの０次回折光およ
び他の回折光を信号再生用光ビームとして用いることに
より、厚みの異なる複数種の光ディスクの各々に対し、
フォーカシングを良好なものとする。 【構成】 対物レンズ５の前段にホログラム(ＨＯＥ)１
０を配設し、ＣＤおよび幾何学的厚みが1.2 ｍｍのＤＶ
Ｄに対しては長焦点光となる１次回折光２Ａが、また幾
何学的厚みが0.6 ｍｍのＤＶＤに対しては短焦点光とな
る０次回折光２Ｂが各々記録面６Ａ，６Ｂ（図中破線は
幾何学的厚みが0.6 ｍｍのＤＶＤの記録面位置である）
に集束するように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスクに記録された
信号の再生を行なうための光ピックアップ装置に関し、
詳しくは、厚みの異なる複数の光ディスクの各々につい
て信号再生が可能な光ピックアップ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、記録密度が大きく大容量
であること、さらにはランダムアクセスに優れているこ
と等から種々の記録媒体として使用されている。したが
って、光ディスクの種類としては用途あるいは利用分野
に応じてＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタ
ルビデオディスク）、ＬＤ（レーザディスク）等数多く
のものが知られている。このような各種の光ディスクに
対し信号の再生を行なう光ピックアップ装置は、光ディ
スクの種類に拘わらず図３に示す如く略同様の基本構成
とされている。

【０００３】すなわち、一般に光ピックアップ装置は半
導体レーザ101 から出力されたレーザ光102 をハーフミ
ラー103 およびコリメータレンズ104 を介して、対物レ
ンズ105 により光ディスク106 の記録面106 Ａ上に集束
せしめ、この記録面106 Ａからの戻り光を対物レンズ10
5 、コリメータレンズ104 およびハーフミラー103 を介
し４分割のフォトダイオード107 に入射せしめて、デー
タ信号およびエラー信号（フォーカスエラー信号、トラ
ッキングエラー信号）を得るようにしている。さらに、
このエラー信号に応じて上記対物レンズ105 を上下方向
およびトラックの左右方向に移動させてフォーカス制御
およびトラッキング制御を行なうようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように光ピックア
ップ装置の基本構成は、各種光ディスクについて略同様
とされるため、一つの光ピックアップ装置を用いて各種
光ディスクの信号再生を可能とする、いわゆるコンパチ
ブルプレーヤ装置を構成すれば光ディスクの種類に応じ
て各プレーヤ装置をそろえる必要がなくなり、便利であ
る。ところで、上記光ディスクはその種類に応じて厚み
やＮＡが異なる場合が多い。特に、厚みは、大きく異な
る場合があり、例えば、ＣＤとＤＶＤでは同じ120ｍｍ
径でありながら、ＣＤの厚みは1.2 ｍｍ規格であり、Ｄ
ＶＤの厚みは0.6 ｍｍもしくは1.2 ｍｍのいずれか、も
しくは両者となる見込みである。

【０００５】また、ＬＤでは厚みが1.2 ｍｍの単板ディ
スクを記録面を内側にして２枚貼り合わせた構成とされ
ており、片面の厚みは1.2 ｍｍでＣＤの厚みと同じとな
るものの、ＣＤおよびＤＶＤの保護板の材質が一般にＰ
Ｃ（ポリカーボネート）樹脂であるのに対し、ＬＤの保
護板の材質は一般にアクリル樹脂であって互いに屈折率
が異なるため結局光学的厚みにおいてＣＤおよびＤＶＤ
と相違する。このように、幾何学的厚みや光学的厚みが
異なる複数の光ディスクについて、光ピックアップ装置
を共用しようとするとフォーカシングが困難となる場合
も生じる。本発明はこのような事情に鑑みなされたもの
で、幾何学的厚みや光学的厚みの異なる複数の光ディス
クの各々に対しフォーカシングを良好とし得る光ピック
アップ装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、レーザ光源からの光ビームを光ディスク上に集
束せしめる対物レンズを備えた光ピックアップ装置にお
いて、前記対物レンズが、前記光ディスクを信号再生位
置に設定した場合に、該対物レンズと共同して、前記光
ビームの０次および他の回折光のいずれか一方を、光学
的厚みの厚い光ディスクの記録面上に、他方を光学的厚
みの薄い光ディスクの記録面上にそれぞれ集束させ得る
ホログラム素子を前記対物レンズの前段もしくは後段に
配設してなることを特徴とするものである。上記「光学
的厚み」とは、実際の空間的厚みである幾何学的厚みに
材質の屈折率を乗じたものをいう。また、上記「他の回
折光」とは、一次以上の高次の回折光を意味する。

【０００７】

【作用および発明の効果】上記光ピックアップ装置によ
れば、対物レンズの前段もしくは後段にホログラム素子
を配設し、光学的厚みの厚い光ディスクの信号再生を行
う場合にはこのホログラム素子からの０次回折光および
他の回折光のうちの一方がそのディスクの記録面上に集
束されるようにし、光学的厚みの薄い光ディスクの信号
再生を行なう場合には該２つの回折光のうちの他方がそ
のディスクの記録面上に集束されるようにしている。

【０００８】これにより、光学的厚みの厚い光ディスク
の信号再生を行なう場合と、光学的厚みの薄い光ディス
クの信号再生を行なう場合のいずれにおいても記録面上
に光ビームを集束させることができるのでフォーカシン
グの互換性を良好とすることができる。また、上記２つ
の回折光はビーム進行方向が互いに異なるため互いに軸
はずしの関係となるので、上記２つの光ディスクのいず
れの信号再生を行なう場合にも２つの光ビームスポット
が重畳されて形成されることがなく、他の光ビームの戻
り光に伴なうノイズの影響を小さくすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る光ピックア
ップ装置を示す概略図である。すなわち、この光ピック
アップ装置においては、ＬＤ電源１Ａからの電力供給に
より半導体レーザ１から出力されたレーザ光２（例えば
波長が635 ｎｍ）がハーフミラー平面板３により反射さ
れ、コリメータレンズ４により平行光とされ、ホログラ
ム（以下ＨＯＥと称する）１０により互いに進行方向が
異なる０次回折光２Ｂと１次回折光２Ａに分離される。
この２つの回折光２Ａ,２Ｂは対物レンズ５により遠近
２位置への集束光束とされ、そのうちの１次回折光２Ａ
が厚みの厚い光ディスク６の記録面６Ａ上に照射され
る。なお、光ディスク６は図示されないチャッキング部
材により下面位置が略一定となるように設定されてい
る。

【００１０】この記録面６Ａには信号情報を担持したピ
ットがトラック状に配列されており、この記録面６Ａか
らの上記レーザ光２の反射光は信号情報を担持した状態
で対物レンズ５，ＨＯＥ１０およびコリメータレンズ４
を介してハーフミラー平面板３に入射し、このハーフミ
ラー平面板３を透過して４分割のフォトダイオード７に
入射する。このフォトダイオード７では分割された４つ
のダイオード位置の各受光量を演算してデータ信号、お
よびフォーカスとトラッキングの各エラー信号を得る。

【００１１】なお、ハーフミラー平面板３は光ディスク
６からの戻り光の光路に対して45°傾いた状態で挿入さ
れているのでシリンドリカルレンズと同等の作用をな
し、このハーフミラー平面板３を透過した光ビームは非
点収差を有することとなり、４分割のフォトダイオード
７上におけるこの戻り光のビームスポットの形状に応じ
てフォーカスのエラー量が決定されることとなる。な
お、上記コリメータレンズ４は状況に応じて省略するこ
とも可能である。

【００１２】さらに半導体レーザ１とハーフミラー平面
板３との間にグレーティングレンズを挿入して３ビーム
によりトラッキングエラーを検出することも可能であ
る。３ビームによりトラッキングエラーを検出する場合
には、記録面６Ａ上での該３ビームのスポット配列方向
が上記２つの回折光のビーム配列方向と異なるようにグ
レーティングレンズの方向を調節して、各々の戻り光の
分離を可能とすることが望ましい。

【００１３】ところで、この光ピックアップ装置ではＣ
ＤとＤＶＤのいずれの光ディスク６についても信号再生
が可能となるように構成されている。ＣＤは幾何学的厚
みが1.2 ｍｍに規格統一されており、また、ＤＶＤは幾
何学的厚みが0.6 ｍｍと1.2 ｍｍのものが作成されてい
るが、これらいずれの光ディスク６についても確実にフ
ォーカシングがなされるようになっている。なお、Ｃ
Ｄ，ＤＶＤは共にＰＣ（ポリカーボネート；屈折率ｎ_D
＝1.584 ）からなる保護板を有しており、またＮＡは、
前者が0.45、後者が0.6 もしくは0.55となるように設定
されている。

【００１４】上記ＣＤとＤＶＤの両者について確実にフ
ォーカシングを行なうためには両者の光学的厚みを略等
しくすることが望ましいが、上述したように光ディスク
６自体の幾何学的厚みが異なると結果として光学的厚み
も異なることとなるため、前述したように対物レンズ５
の前段にＨＯＥ１０を配設し、ＣＤおよび幾何学的厚み
が1.2 ｍｍのＤＶＤに対しては長焦点光となる１次回折
光２Ａが、また幾何学的厚みが0.6 ｍｍのＤＶＤに対し
ては短焦点光となる０次回折光２Ｂが各々記録面６Ａ，
６Ｂ（図１中破線は幾何学的厚みが0.6 ｍｍのＤＶＤの
記録面位置である）に集束するように設定されている。

【００１５】したがって、この光ピックアップ装置を用
いれば、図２（ａ）に示す如く、ＣＤおよび幾何学的厚
みが1.2 ｍｍのＤＶＤ26に対しては、長焦点光となる１
次回折光２Ａがその記録面26Ａ上に集束することとな
り、図２（ｂ）に示す如く幾何学的厚みが0.6 ｍｍのＤ
ＶＤ36に対しては短焦点光となる０次回折光２Ｂがその
記録面３６Ａ上に集束することとなり、いずれの厚みの
光ディスク26，36においてもフォーカシングを良好なも
のとすることができる。また、いずれの記録面２６Ａ，
３６Ａにおいても、２つの回折光２Ａ，２Ｂのスポット
が重なり合って形成されることはなく、再生信号におい
て、信号再生に寄与する回折光以外の回折光によるノイ
ズの発生を阻止することができる。

【００１６】なお、本発明の光ピックアップ装置として
は上記実施例のものに限られるものではなく、その他種
々の態様の変更が可能である。例えば、上記実施例にお
いては光ディスクの下方からレーザ光を照射するように
しているが、光ディスクと光ピックアップの装置全体を
上下逆に構成して上方からレーザ光を照射するように構
成することも可能である。また、ＨＯＥ１０と対物レン
ズ５の位置を入れ替えることも可能である。また、ＨＯ
Ｅ１０から出力される回折光としては、上記１次回折光
に代えて２次回折光以上の高次の回折光とすることも可
能である。

【００１７】また、上記対物レンズ５としては２つの回
折光２Ａ,２Ｂを互いにビームスポットが重なり合わな
い、遠近２つの所定位置に集束できればよく、例えばフ
レネルレンズを用いることも可能である。また、対象と
なる光ディスクの種類としては、ＣＤとＤＶＤに限られ
るものではなく、ＬＤやＭＤ（ミニディスク）等の他の
光ディスクを対象とすることももちろん可能であり、さ
らにＨＯＥから３つ以上の回折光が出力されるようにし
て、光学的厚みの異なる３種以上の光ディスクについて
信号再生を可能としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を示
す概略図

【図２】図１に示す装置の作用を説明するための図

【図３】従来の光ピックアップ装置を示す概略図

【符号の説明】

１，101 半導体レーザ ２，102 レーザ光 ２Ａ １次回折光 ２Ｂ ０次回折光 ３，103 ハーフミラー平面板 ４，104 コリメータレンズ ５，105 対物レンズ ６，26，36,106 光ディスク ６Ａ， 26Ａ，36Ａ,106Ａ 記録面 ７，107 ４分割のフォトダイオード １０ ホログラム（ＨＯＥ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源からの光ビームを光ディスク
   上に集束せしめる対物レンズを備えた光ピックアップ装
   置において、 前記光ディスクを信号再生位置に設定した場合に、該対
   物レンズと共同して、前記光ビームの０次および他の回
   析光のいずれか一方を光学的厚みの厚い光ディスクの記
   録面上に、他方を光学的厚みの薄い光ディスクの記録面
   上にそれぞれ集束させ得るホログラム素子を前記対物レ
   ンズの前段もしくは後段に配設してなることを特徴とす
   る光ピックアップ装置。