JPH10124903A

JPH10124903A - 光再生装置

Info

Publication number: JPH10124903A
Application number: JP8348665A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kajiyama; 清治梶山; Yoichi Tsuchiya; 洋一土屋; Yasuyuki Kano; 康行加納; Shuichi Ichiura; 秀一市浦
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JP3244442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】波長６３５ｎｍのレーザビームを用いて薄型
の光ディスクであるＤＶＤと標準厚で追記型の光ディス
クであるＣＤ−Ｒとの互換再生をすることができない。【解決手段】ＤＶＤに対して２０〜４０％若しくは７
０％以上の反射率がある波長６３５ｎｍのレーザビーム
を発する第１の半導体レーザチップと、ＣＤ−Ｒに対し
て６０〜７０％の反射率がある波長７８０ｎｍのレーザ
ビームを発する第２の半導体レーザチップとを１つの半
導体レーザ中にマウントした半導体レーザを光源として
用い、波長６３５ｎｍのレーザビームを検知する第１光
検出素子と波長７８０ｎｍのレーザビームを検知する第
２光検出素子とから成る光検出器を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚の異なる複
数種類の光ディスクの再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭのように半導体レーザを用
いて情報を読み出す約１．２ｍｍの厚さの光ディスクが
提供されている。この種の光ディスクではピックアップ
用対物レンズにフォーカスサーボ及びトラッキングサー
ボを行うことにより、信号記録面のピット列にレーザビ
ームを照射させ、信号を再生している。また、最近では
長時間の動画を記録するための高密度化が進んでいる。

【０００３】例えば、ＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃｍ
の光ディスクに、片面で４.７Ｇｂｙｔｅの情報を記録
するＤＶＤ規格が提案されている。ＤＶＤのディスク厚
は約０．６ｍｍであり、これを両面貼り合わせることに
より、１枚で９.４Ｇｂｙｔｅの情報を記録できる。ま
た、直径、基板厚、記録密度がＣＤと同じである追記可
能な光ディスクとしてＣＤ−Ｒもある。

【０００４】今度、これら３種類の光ディスクの併存が
考えられるため３種類の光ディスクを互換再生できる装
置が必要である。ＤＶＤとＣＤ、ＣＤ−Ｒではディスク
基板の厚みが異なるため１つの光ピックアップで両者を
再生できない。そこで、特開平５−３０３７６６号公報
には、厚さ０．６ｍｍの薄型基板を有する高密度の光デ
ィスクと、厚さ１．２ｍｍの標準厚の基板を有する標準
密度の光ディスクとを、１個の光ピックアップによって
再生できるようにする装置が提案されている。

【０００５】この技術は短波長のレーザビームにて高密
度のディスクを再生すべく設計された開口数０．６の対
物レンズを用い、標準厚で標準密度の光ディスクを再生
する場合に、収差補正手段にレーザビームの外周側を遮
光して実効的な開口数を減少させるアパーチャを付加し
たものを対物レンズの光源側に介挿する装置である。ま
た、半導体レーザから出射されるレーザビームの外周部
を選択的に遮光してレーザビームを集光する対物レンズ
の実効的開口数を変更する方法として出願人は、特願平
８−８４３０７号においてレーザビームの偏光面を選択
的に回転する液晶と特定方向に偏光するレーザビームの
みを透過させる偏光フィルタを組み合わせる方法を提案
し、この方法を用いて基板厚の異なる光ディスクを互換
再生できる技術を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特願平８−８４３０７
号に開示された方法では、基板厚の異なるＤＶＤとＣＤ
との互換再生は可能であるが、波長６３５ｎｍのレーザ
ビームを用いているために、信号記録面の反射率が波長
６３５ｎｍのレーザビームに対しては１０％以下である
基板厚１.２ｍｍのＣＤ−Ｒを再生することができな
い。

【０００７】そこで、本発明は、かかる問題点を解決
し、基板厚が０.６ｍｍのＤＶＤと基板厚が１.２ｍｍで
信号記録面の反射率が１０％以下と低いＣＤ−Ｒとの互
換再生が可能な光再生装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズに
より再生条件の異なる光ディスクの記録面にレーザビー
ムを照射し、記録面より反射されるレーザビームを光検
出器に導く光学系を配して成る光再生装置において、第
１の波長を有する第１のレーザビームと、第１の波長と
異なる第２の波長を有する第２のレーザビームとを生成
するレーザビーム生成手段と、レーザビーム生成手段に
より生成された第１のレーザビームは回折せずに対物レ
ンズに導き、第２のレーザビームは回折して対物レンズ
に導く第１の回折手段と、第１のレーザビームの記録面
での第１の反射光、および第２のレーザビームの記録面
での第２の反射光を検出する光検出手段と、を設けて成
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、好ましくは、レーザビー
ム生成手段が第１のレーザビームを生成する第１発光素
子と第２のレーザビームを生成する第２発光素子とから
成ることを特徴とする。また、本発明は、好ましくは、
第１のレーザビームと、第２のレーザビームとの光軸の
ずれが光ディスクのトラッキング方向に生じるように第
１発光素子と第２発光素子とを配置したことを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明は、好ましくは、光検出手段
が第１の反射光を検出する第１光検出器と、第２の反射
光を検出する第２光検出器とから成り、光検出手段の手
前に設けられ、第１の反射光は回折せずに第１光検出器
に導き、第２の反射光は回折して第２光検出器に導く第
２の回折手段を設けて成ることを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、好ましくは、第２の回折
手段がレーザビームの偏光面に起因して選択的にレーザ
ビームを回折する偏光選択性回折格子であることを特徴
とする。また、本発明は、好ましくは、第２の回折手段
がレーザビームの波長に起因して選択的にレーザビーム
を回折する波長選択性回折格子であることを特徴とす
る。

【００１２】また、本発明は、好ましくは、偏光選択性
回折格子がウォーラストンプリズムであることを特徴と
する。また、本発明は、好ましくは、偏光選択性回折格
子が偏光選択性ホログラムであることを特徴とする。ま
た、本発明は、好ましくは、波長選択性回折格子が波長
選択性ホログラムであることを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、好ましくは、第１光検出
器と第２光検出器との距離が０.３〜１.０ｍｍの範囲で
あることを特徴とする。また、本発明は、光検出手段が
第１の反射光、および第２の反射光を検出する１つの光
検出器から成り、光検出手段の手前に設けられ、第１の
反射光は回折せずに１つの光検出器に導き、第２の反射
光は回折して１つの光検出器に導く第３の回折手段を設
けて成ることを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、好ましくは、第２の回折
手段がレーザビームの偏光面に起因して選択的にレーザ
ビームを回折する偏光選択性回折格子であることを特徴
とする。また、本発明は、好ましくは、第２の回折手段
がレーザビームの波長に起因して選択的にレーザビーム
を回折する波長選択性回折格子であることを特徴とす
る。

【００１５】また、本発明は、好ましくは、偏光選択性
回折格子がウォーラストンプリズムであることを特徴と
する。また、本発明は、好ましくは、偏光選択性回折格
子が偏光選択性ホログラムであることを特徴とする。ま
た、本発明は、波長選択性回折格子が波長選択性ホログ
ラムであることを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、光検出手段が第１の反射
光を検出する第１光検出器と、第２の反射光を検出する
第２光検出器とから成り、第１光検出器と第２光検出器
とは、第１発光素子と第２発光素子との位置関係に対応
して設けられていることを特徴とする。また、本発明
は、好ましくは、第１光検出器が４つの領域に分割さ
れ、第２光検出器が５つの領域に分割されていることを
特徴とする。

【００１７】また、本発明は、好ましくは、第１の基板
厚を有する第１の光ディスクが第１のレーザビームによ
り再生し、第１の基板厚とは異なる第２の基板厚を有す
る第２の光ディスクは、第２のレーザビームにより再生
することを特徴とする。また、本発明は、好ましくは、
対物レンズが第１の光ディスクの基板厚に合わせて設計
された第１の開口数を有し、第１の回折手段が第１のレ
ーザビームに対しては対物レンズの開口数を第１の開口
数に設定し、第２のレーザビームに対しては対物レンズ
の実効的開口数を第１の開口数と異なる第２の開口数に
設定する回折手段であることを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、好ましくは、第１の回折
手段が波長選択性ホログラムであることを特徴とする。
また、本発明は、好ましくは、対物レンズが第１の光デ
ィスクの基板厚に合わせて設計された第１の開口数を有
する第１の対物レンズと、第２の光ディスクの基板厚に
合わせて設計された第２の開口数を有する第２の対物レ
ンズとから成ることを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、好ましくは、第１の波長
が６２０〜６５０ｎｍの範囲であり、第２の波長が７６
５〜７９５ｎｍの範囲であることを特徴とする。また、
本発明は、第１の光ディスクの基板厚が０.５５〜０.６
５ｍｍの範囲であり、第２の基板厚が１.１〜１.３ｍｍ
の範囲であることを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、好ましくは、第１の光デ
ィスクの反射率は、７０％以上若しくは２０〜４０％の
範囲であり、第２の光ディスクの反射率は、１０％以下
であることを特徴とする。また、本発明は、好ましく
は、第１の開口数が０.５５〜０.６５の範囲であり、第
２の開口数が０.４０〜０.５０であることを特徴とす
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態図を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。図１
に本発明が互換再生の対象とするＣＤ−ＲとＤＶＤの定
格値と再生条件を示す。ＣＤ−Ｒの基板厚は１.２（許
容誤差±０.１）ｍｍ、最短ピット長が０.９０（許容誤
差±０.１）μｍ、トラックピッチが１.６（許容誤差±
０.１）μｍ、波長７８０ｎｍのレーザビームに対する
反射率が６０％であり、再生時のレーザビームのスポッ
ト径が１.５（許容誤差±０.１）μｍ、対物レンズの開
口数が０.４５（許容誤差±０.０５）、再生レーザビー
ム波長が７８０（許容誤差±１５）ｎｍである。一方、
ＤＶＤの基板厚は０.６（許容誤差±０.０５）ｍｍ、最
短ピット長が０.４０（許容誤差±０.１）μｍ、トラッ
クピッチが０.７４（許容誤差±０.０１）μｍ、波長６
３５ｎｍのレーザビームに対する反射率が７０％以上
（単一の信号記録面の場合）若しくは２０〜４０％（信
号記録面が２つの場合）であり、再生時のレーザビーム
のスポット径が０.９（許容誤差±０.５）μｍ、対物レ
ンズの開口数が０.６（許容誤差±０.０５）、再生レー
ザビーム波長が６３５（許容誤差±１５）ｎｍである。

【００２２】ＣＤ−ＲとＤＶＤとの互換再生を行う光ピ
ックアップ１０の構成を図２に示す。半導体レーザ１か
ら発せられたレーザビームは回折格子２を介してコリメ
ータレンズ３に入射し、該コリメータレンズ３で平行光
にされ、ハーフミラー４、ホログラム素子５を介して対
物レンズ６で集光され、透光性のポリカーボネートの基
板７を通って光ディスクの信号記録面７ａに照射され
る。該信号記録面７ａで反射されたレーザビームは前記
基板７、前記対物レンズ６、前記ホログラム素子５を介
して前記ハーフミラー４まで戻り、ハーフミラー４で半
分がレーザビームの入射方向と９０度を成す方向へ反射
され、集光レンズ８を介して光検出器９で検知される。
前記対物レンズ６は基板厚０.６ｍｍの光ディスク用に
設計されており、開口数は０.６（許容誤差±０.０５）
である。また、前記ホログラム素子５は、波長選択性ホ
ログラムから成り、レーザビームの波長が７８０ｎｍの
場合に基板厚１.２ｍｍの光ディスクの信号記録面にレ
ーザビームを集光できるようレーザビームの外周部を外
側に散乱する機能を有するものである。この場合、０.
６の開口数を有する前記対物レンズ６の実効的開口数が
０.４５（許容誤差±０.０５）になるように設計されて
いる。

【００２３】本発明においては、前記半導体レーザ１は
波長７８０ｎｍのレーザビームを発する半導体レーザチ
ップ１ａと波長６３５ｎｍのレーザビームを発する半導
体レーザチップ１ｂとから構成されており、ＣＤ−Ｒが
再生される場合には前記半導体レーザチップ１ａを用
い、ＤＶＤが再生される場合には前記半導体レーザチッ
プ１ｂが用いられる。

【００２４】図３を参照して、基板厚０.６ｍｍのＤＶ
Ｄの再生動作について説明する。ＤＶＤが再生される場
合には、半導体レーザ駆動回路１９により前記半導体レ
ーザチップ１ｂが選択駆動される。その結果、前記半導
体レーザチップ１ｂから発せられた波長６３５ｎｍのレ
ーザビームは前記回折格子２を介して前記コリメータレ
ンズ３で平行光にされ、前記ハーフミラー４、前記ホロ
グラム素子５を通過し、前記対物レンズ６で集光され、
０.６ｍｍ厚の基板７を通って信号記録面７ａに照射さ
れる。その後の動作は図２の説明と同じであるので省略
する。前記信号記録面７ａに照射されるレーザビームの
スポット径は０.９（許容誤差±０.１）μｍである。

【００２５】次に、図４を参照して、基板厚１.２ｍｍ
のＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。ＣＤ−Ｒが再
生される場合には、半導体レーザ駆動回路１９により前
記半導体レーザチップ１ａが選択駆動される。その結
果、前記半導体レーザチップ１ａから発せられた波長７
８０ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を介して前記
コリメータレンズ３で平行光にされ、前記ハーフミラー
４を通過し、前記ホログラム素子５に入射する。該ホロ
グラム素子５でレーザビームの外周部は外側に散乱され
て前記対物レンズ６に入射し、対物レンズ６で集光され
１.２ｍｍ厚の基板７７を通って信号記録面７７ａに照
射される。その後の動作については図２の説明と同じで
あるので省略する。前記信号記録面７７ａに照射される
レーザビームのスポット径は１.５（許容誤差±０.１）
μｍである。

【００２６】図５を参照して、前記半導体レーザ１への
半導体レーザチップ１ａ、１ｂのマウントについて説明
する。図５は、上記図２、３、４に図示した半導体レー
ザ１を前記回折格子２側から見た断面図であり、切り込
みｋ１−ｋ２の方向が紙面に平行な方向になる。半導体
レーザチップ１ａ、１ｂは切り込みｋ１−ｋ２の方向と
平行な方向に並べてマウントされる。この場合、半導体
レーザチップ１ａの発光点Ａと半導体レーザチップ１ｂ
の発光点Ｂとの距離は３００μｍ程度であり、各発光点
Ａ、Ｂからは切り込みｋ１−ｋ２の方向に垂直な方向、
即ち、紙面に垂直は方向に偏光面を持つレーザビームが
発せられる。また、発光点ＡとＢは切り込みｋ１−ｋ２
間の線上にくるように前記半導体レーザチップ１ａ、１
ｂは配置されている。

【００２７】尚、上記の説明においては、前記半導体レ
ーザチップ１ａと半導体レーザチップ１ｂとの距離は３
００μｍとして説明したが、これに限らず、１００〜３
００μｍの範囲であればよく、好ましくは、１５０μｍ
である。図６を参照して、前記光検出器９の詳細につい
て説明する。光検出器９は前記半導体レーザチップ１ａ
から発せられた波長７８０ｎｍのレーザビームを検出す
る光検出素子９ａと、前記半導体レーザチップ１ｂから
発せられた波長６３５ｎｍのレーザビームを検出する光
検出素子９ｂとから成り、光検出素子９ａは５分割素
子、光検出素子９ｂは４分割素子である。本発明におけ
る前記半導体レーザ１は、異なる波長のレーザビームを
発する２つの半導体レーザチップから成り、各半導体レ
ーザチップの発光点は、上記の如く３００μｍ程度離れ
ているので、実際には１つの検出器で光ディスクの信号
記録面からの反射光を検出するのは困難であることに鑑
みて、２つの検出素子を設けたのである。かかる観点よ
りＣＤ−Ｒ再生時に使用される光検出素子９ａは、横長
に形成されており、横方向にレーザビームがずれても検
出できるようになっている。

【００２８】光検出素子９ａは、領域９９Ａ、９９Ｂ、
９９Ｃ、９９Ｄ、９９Ｅに分割されており、領域９９
Ａ、９９Ｅでレーザビームを検出してトラッキングサー
ボを行い、領域９９Ａ、９９Ｅで検出される光強度が等
しくなればトラックに追従してレーザビームが照射され
ていることになる。また、領域９９Ｂ、９９Ｃ、９９Ｄ
でレーザビームを検出してフォーカスサーボを行う。領
域９９Ｂ、９９Ｃ、９９Ｄで検出される光強度に基づき
（９９Ｂ＋９９Ｄ）と９９Ｃとを比較し、両者が等しく
なるように制御し、等しくなればフォーカスが合ってい
ることになる。

【００２９】光検出器９ｂは、領域９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、
９Ｄに分割されており、各領域で検出された光強度に基
づき（９Ａ＋９Ｃ）と（９Ｂ＋９Ｄ）とを比較し、両者
が等しくなるように制御し、等しくなればフォーカスが
合っておることになる。また、（９Ａ＋９Ｃ）と（９Ｂ
＋９Ｄ）の位相差をトラッキングエラー信号とし、両者
の位相が合うように制御し、位相差がなくなればトラッ
クに追従してレーザビームが照射されていることにな
る。

【００３０】本発明においては、７８０ｎｍ用の光検出
器９ａを横長にしているので半導体レーザチップ間の距
離のばらつきを吸収できる。図７を参照して、基板厚が
０.６ｍｍのＤＶＤと基板厚が１.２ｍｍのＣＤ−Ｒを互
換再生する再生装置について説明する。光ピックアップ
１０中の対物レンズ６はサーボ機構１３により再生しよ
うとしている信号がピット列として形成されているトラ
ックにレーザビームを集光するように制御されており、
レーザビームは前記対物レンズ６により集光され、光デ
ィスクの基板７（又は７７）を通って信号記録面７ａ
（又は７７ａ）に照射される。該信号記録面７ａ（又は
７７ａ）で反射されたレーザビームは光検出器９で検知
され、再生信号として検出される。前記光検出器９で検
出された再生信号はプリアンプ１１へ送られ、所定の増
幅が行われた後、判別回路１４とＲＦ復調回路１６及び
サーボ回路１２に送られる。サーボ回路１２は送られて
きたトラッキングエラー信号に基づき前記サーボ機構１
３を制御する。また、判別回路１４は、送られてきた信
号に基づいて再生装置に装着された光ディスクの種類を
識別し、識別結果を指令回路１５に送る。該指令回路１
５は、識別した光ディスクに適合するように前記半導体
レーザ１の半導体レーザチップを切り替えるために、送
られてきた識別結果に基づいて半導体レーザ切替回路１
７に指令を出す。また、前記指令回路１５は、識別した
光ディスクの再生に適合する復調回路に切り替えるため
に、送られてきた識別結果に基づいて特性切替回路１８
にも指令を出す。前記半導体レーザ切替回路１７は、前
記指令回路１５からの指令に基づいて半導体レーザ駆動
回路１９を介して半導体レーザチップを切り換え、前記
特性切替回路１８は、前記指令回路１５からの指令に基
づいて、ＲＦ復調回路１６を切り替える。これにより、
再生装置に装着された光ディスクに適した再生が行われ
る。

【００３１】また、本発明においては、光ピックアップ
の構成は図２に示す構造に限るものではなく、図８に示
す構造であっても良い。図８に示す光ピックアップ２０
は、波長選択制のホログラムを用いずに、波長６３５ｎ
ｍのレーザビームを用いて再生する場合には基板厚０.
６ｍｍの光ディスク用に設計された開口数０.６（許容
誤差±０.０５）の対物レンズ６ｂを用い、波長７８０
ｎｍのレーザビームを用いて再生する場合には基板厚
１.２ｍｍの光ディスク用に設計された開口数０.４５
（許容誤差±０.０５）の対物レンズ６ａを用いる。他
の構成要素は前記光ピックアップ１０と同じであるの
で、同じ構成要素については同一の符号を付して示す。
基板厚０.６ｍｍのＤＶＤが再生される場合には、半
導体レーザ駆動回路１９により半導体レーザチップ１ｂ
が選択駆動され、レンズ切替回路２１により対物レンズ
６ｂが光ピックアップ２０の光路中に選択挿入される。
その結果、半導体レーザチップ１ｂから発せられた波長
６３５ｎｍのレーザビームは回折格子２を介してコリメ
ータレンズ３で平行光にされ、ハーフミラー４を通って
開口数０.６の対物レンズ６ｂに入射し、該対物レンズ
６ｂで集光され、０.６ｍｍ厚の光ディスクの基板７を
通って信号記録面７ａに照射される。前記信号記録面７
ａで反射されたレーザビームは前記基板７、前記対物レ
ンズ６ｂを介して戻り、前記ハーフミラー４で半分が入
射方向とは９０度をなす方向に反射され、集光レンズ８
を介して光検出器９で検知される。前記信号記録面７ａ
に照射されるレーザビームのスポット径は０.９（許容
誤差±０.１）μｍである。

【００３２】次に、基板厚１.２ｍｍのＣＤ−Ｒが再生
される場合には、半導体レーザ駆動回路１９により半導
体レーザチップ１ａが選択駆動され、レンズ切替回路２
１により対物レンズ６ａが光ピックアップ２０の光路中
に選択挿入される。その結果、半導体レーザチップ１ａ
から発せられた波長７８０ｎｍのレーザビームは回折格
子２を介してコリメータレンズ３で平行光にされ、ハー
フミラー４を通って開口数０.４５の対物レンズ６ａに
入射し、該対物レンズ６ａで集光され、１.２ｍｍ厚の
光ディスクの基板７７を通って信号記録面７７ａに照射
される。その後の動作については、ＤＶＤが再生される
場合と同じであるので省略する。前記信号記録面７７ａ
に照射されるレーザビームのスポット径は１.５（許容
誤差±０.１）μｍである。

【００３３】図９を参照して、光ピックアップ２０を用
いた再生装置におけるＤＶＤとＣＤ−Ｒの互換再生につ
いて説明する。光ピックアップ２０中の対物レンズ６ａ
（又は６ｂ）はサーボ機構１３により再生しようとして
いる信号がピット列として形成されているトラックにレ
ーザビームを集光するように制御されており、レーザビ
ームは前記対物レンズ６ａ（又は６ｂ）により集光さ
れ、光ディスクの基板７７（又は７）を通って信号記録
面７７ａ（又は７ａ）に照射される。該信号記録面７７
ａ（又は７ａ）で反射されたレーザビームは光検出器９
で検知され、再生信号として検出される。前記光検出器
９で検出された再生信号はプリアンプ１１へ送られ、所
定の増幅が行われた後、判別回路１４とＲＦ復調回路１
６及びサーボ回路１２に送られる。サーボ回路１２は送
られてきたトラッキングエラー信号に基づき前記サーボ
機構１３を制御する。また、判別回路１４は、送られて
きた信号に基づいて再生装置に装着された光ディスクの
種類を識別し、識別結果を指令回路１５に送る。該指令
回路１５は、識別した光ディスクに適合するように前記
半導体レーザ１の半導体レーザチップの切替と対物レン
ズの切替を行うために識別結果に基づいて制御回路２２
に指令を出す。また、前記指令回路１５は、識別した光
ディスクの再生に適合する復調回路に切り替えるため
に、送られてきた識別結果に基づいて特性切替回路１８
にも指令を出す。前記制御回路２２は前記指令回路１５
からの指令に基づいて半導体レーザ駆動回路１９を介し
て半導体レーザチップを切り換え、レンズ切替回路２１
を介して対物レンズを切り換える。また、前記特性切替
回路１８は、前記指令回路１５からの指令に基づいて、
ＲＦ復調回路１６を切り替える。これにより、再生装置
に装着された光ディスクに適した再生が行われる。

【００３４】上記説明した如く、前記半導体レーザチッ
プ１ａと前記半導体レーザチップ１ｂとから発せられる
レーザビームの位置は３００μｍ程度横方向、即ち、光
ディスクのトラッキング方向にずれているので、ＤＶＤ
とＣＤ−Ｒから再生される再生信号にはＤＣ成分のシフ
トが発生する。本発明においては、再生条件の異なる光
ディスクを再生した場合にＤＣ成分のシフトが発生する
光学系を用いた再生装置であることを特徴とするもので
あり、これを実現するためには上記説明した半導体レー
ザチップを横方向に並べる手段に限らず、他の手段であ
ってもよい。第２の実施の形態上記第１の実施の形態においては、前記半導体レーザチ
ップ１ａ、前記半導体レーザチップ１ｂから発せられた
レーザビームは、それぞれ、光検出素子９ａ、９ｂによ
り検知し、レーザビームの光軸のずれを吸収できるよう
に半導体レーザチップ１ａから発せられたレーザビーム
を検知する光検出素子９ａを横長にしている。本第２の
実施の形態においては、この点を改善するために、半導
体レーザチップ１ｂから発せられたレーザビームの光軸
に合わせて光検出素子９ｂを設置し、半導体レーザチッ
プ１ａから発せられたレーザビームを検知する光検出素
子９ａは、光検出素子９ｂから一定の距離だけ離して設
置し、半導体レーザチップ１ａから発せられたレーザビ
ームの前記信号記録面７７ａでの反射光を光検出素子９
ａに集光する手段を前記光検出器９と前記集光レンズ８
との間に設けた。

【００３５】図１０を参照して、本第２の実施の形態に
おける光ピックアップ３０について説明する。光ピック
アップ３０の構成は上記第１の実施の形態における図２
に示す光ピックアップに回折手段３１を追加した点、お
よび前記光検出器９を構成する光検出素子９ａ、９ｂと
の設置間隔が異なるのみである。従って、その他の構成
要素に対しては同じ符号を付した。回折手段３１は、前
記半導体レーザチップ１ｂから発せられた波長６３５ｎ
ｍのレーザビームの前記信号記録面７ａでの反射光に対
しては、回折せず、そのまま透過して光検出素子９ｂに
導き、前記半導体レーザチップ１ａから発せられたレー
ザビームの前記信号記録面７７ａでの反射光は回折し、
光検出素子９ｂから一定の距離だけ離れた位置に設置さ
れた光検出素子９ａに導く、ものである。回折手段３１
は、レーザビームの偏光方向の違いに起因して選択的に
レーザビームを回折するものであれば何でもよい。ま
た、回折手段３１はレーザビームの波長の違いに起因し
て選択的にレーザビームを回折するものでもよい。具体
的には、ウォーラストンプリズム、偏光選択性ホログラ
ム、および波長選択性ホログラムを用いる。これによ
り、半導体レーザチップ１ａから発せられたレーザビー
ムの信号記録面７７ａでの反射光を任意の点に集光する
ことができる。尚、ウォーラストンプリズムは、レーザ
ビームの全部を、即ち、レーザビームの強度を低下させ
ることなく、一定の方向に回折できる点で優れている。
本第２の実施の形態においては、前記光検出素子９ａと
前記光検出素子９ｂとの距離は０.３〜１.０ｍｍの範囲
に設定する。偏光選択性ホログラム、波長選択性ホログ
ラムを前記回折手段３１として用いる場合には、回折す
るレーザビームの波長、回折手段３１と光検出器９との
距離、およびホログラム素子を構成するホログラムのピ
ッチにより光検出素子９ａと光検出素子９ｂとの距離が
決定される。本第２の実施の形態においては、回折手段
３１と光検出器９との距離を２〜１２ｍｍの範囲に、ホ
ログラムのピッチを２〜６０μｍの範囲に設定すること
により波長７８０ｎｍのレーザビームに対しては、光検
出素子９ａと光検出素子９ｂとの距離を０.３〜１.０ｍ
ｍの範囲に設定できる。

【００３６】図１１を参照して、基板厚０.６ｍｍの光
ディスクであるＤＶＤの再生動作について説明する。Ｄ
ＶＤが再生される場合には、前記半導体レーザ駆動回路
１９により前記半導体レーザチップ１ｂが選択駆動され
る。その結果、前記半導体レーザチップ１ｂから発せら
れた波長６３５ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を
介して前記コリメータレンズ３で平行光にされ、前記ハ
ーフミラー４、前記ホログラム素子５を通過し、前記対
物レンズ６で集光され、０.６ｍｍ厚の基板７を通って
信号記録面７ａに照射される。信号記録面７ａで反射さ
れたレーザビームは前記基板７、前記対物レンズ６、ホ
ログラム素子５を介して前記ハーフミラー４まで戻り、
ハーフミラー４で半分が入射方向と９０度を成す方向に
反射され、前記集光レンズ８で集光された後、前記回折
手段３１で回折されにずにそのまま透過して光検出器９
中の光検出素子９ｂで検知される。前記信号記録面７ａ
に照射されるレーザビームのスポット径は０.９（許容
誤差±０.１）μｍである。

【００３７】次に、図１２を参照して、基板厚１.２ｍ
ｍのＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。ＣＤ−Ｒが
再生される場合には、半導体レーザ駆動回路１９により
前記半導体レーザチップ１ａが選択駆動される。その結
果、前記半導体レーザチップ１ａから発せられた波長７
８０ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を介して前記
コリメータレンズ３で平行光にされ、前記ハーフミラー
４を通過し、前記ホログラム素子５に入射する。該ホロ
グラム素子５でレーザビームの外周部は外側に散乱され
て前記対物レンズ６に入射し、対物レンズ６で集光され
１.２ｍｍ厚の基板７７を通って信号記録面７７ａに照
射される。信号記録面７７ａで反射されたレーザビーム
は前記基板７７、前記対物レンズ６、ホログラム素子５
を介して前記ハーフミラー４まで戻り、ハーフミラー４
で半分が入射方向と９０度を成す方向に反射され、前記
集光レンズ８で集光された後、前記回折手段３１で回折
されて透過し、光検出器９中の光検出素子９ａで検知さ
れる。前記信号記録面７７ａに照射されるレーザビーム
のスポット径は１.５（許容誤差±０.１）μｍである。

【００３８】本第２の実施の形態で示した回折手段３１
を上記第１の実施の形態における図８に示した光ピック
アップに適用しても図１０に示した光ピックアップと同
様の機能を有する。また、上記説明した光ピックアップ
は、第１の実施の形態で説明した図７、および図９に示
した再生装置に適用して使用できる。第３の実施の形態上記第２の実施の形態においては、半導体レーザチップ
１ａ、および半導体レーザチップ１ｂから発せられたレ
ーザビームの信号記録面７ａ、７７ａでの反射光は、そ
れぞれ、異なる光検出素子で検知したが、好ましくは、
１つの光検出素子で検知するのがよい。

【００３９】図１３を参照して、本第３の実施の形態に
おける光ピックアップ４０について説明する。光ピック
アップ４０は、上記第１の実施の形態における図２に示
す光ピックアップの前記集光レンズ８と前記光検出器９
との間に回折手段３２を挿入したものである。その他の
構成要素については図２の構成要素と同じであるので同
じ符号を付して示した。回折手段３２は半導体レーザチ
ップ１ｂから発せられる波長６３５ｎｍのレーザビーム
に対しては回折しないが、半導体レーザチップ１ａから
発せられる波長７８０ｎｍのレーザビームを回折する点
では、上記第２の実施の形態における前記回折手段３１
と同じであるが、その回折の方向が前記光検出素子９ａ
の方向ではなく、光検出素子９ｂの方向である点で異な
る。即ち、回折手段３２は、波長６３５ｎｍのレーザビ
ームを回折せずに、そのまま、透過し、光検出素子９ｂ
に導き、波長７８０ｎｍのレーザビームは回折し、光検
出素子９ｂに導く、ものである。従って、回折手段３２
を用いることにより、半導体レーザチップ１ａと半導体
レーザチップ１ｂとから発せられた光軸がずれたレーザ
ビームを１つの光検出素子９ｂで検知でき、光検出素子
を２つ設ける必要がない。回折手段３２は、レーザビー
ムの偏光方向の違いに起因して選択的にレーザビームを
回折するものであれば何でもよい。また、回折手段３２
はレーザビームの波長の違いに起因して選択的にレーザ
ビームを回折するものでもよい。具体的には、ウォーラ
ストンプリズム、偏光選択性ホログラム、および波長選
択性ホログラムを用いる。

【００４０】回折手段３２と光検出器９との距離は、ホ
ログラムのピッチを１０〜５０μｍの範囲に、半導体レ
ーザチップ１ａと半導体レーザチップ１ｂとの距離を
０.１〜０.３ｍｍの範囲に設定した場合、２〜１２ｍｍ
の範囲となる。図１４を参照して、基板厚０.６ｍｍの
光ディスクであるＤＶＤの再生動作について説明する。
ＤＶＤが再生される場合には、前記半導体レーザ駆動回
路１９により前記半導体レーザチップ１ｂが選択駆動さ
れる。その結果、前記半導体レーザチップ１ｂから発せ
られた波長６３５ｎｍのレーザビームは前記回折格子２
を介して前記コリメータレンズ３で平行光にされ、前記
ハーフミラー４、前記ホログラム素子５を通過し、前記
対物レンズ６で集光され、０.６ｍｍ厚の基板７を通っ
て信号記録面７ａに照射される。信号記録面７ａで反射
されたレーザビームは前記基板７、前記対物レンズ６、
ホログラム素子５を介して前記ハーフミラー４まで戻
り、ハーフミラー４で半分が入射方向と９０度を成す方
向に反射され、前記集光レンズ８で集光された後、前記
回折手段３２で回折されにずにそのまま透過して光検出
器９中の光検出素子９ｂで検知される。前記信号記録面
７ａに照射されるレーザビームのスポット径は０.９
（許容誤差±０.１）μｍである。

【００４１】次に、図１５を参照して、基板厚１.２ｍ
ｍのＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。ＣＤ−Ｒが
再生される場合には、半導体レーザ駆動回路１９により
前記半導体レーザチップ１ａが選択駆動される。その結
果、前記半導体レーザチップ１ａから発せられた波長７
８０ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を介して前記
コリメータレンズ３で平行光にされ、前記ハーフミラー
４を通過し、前記ホログラム素子５に入射する。該ホロ
グラム素子５でレーザビームの外周部は外側に散乱され
て前記対物レンズ６に入射し、対物レンズ６で集光され
１.２ｍｍ厚の基板７７を通って信号記録面７７ａに照
射される。信号記録面７７ａで反射されたレーザビーム
は前記基板７７、前記対物レンズ６、ホログラム素子５
を介して前記ハーフミラー４まで戻り、ハーフミラー４
で半分が入射方向と９０度を成す方向に反射され、前記
集光レンズ８で集光された後、前記回折手段３２で回折
されて透過し、光検出器９中の光検出素子９ｂで検知さ
れる。前記信号記録面７７ａに照射されるレーザビーム
のスポット径は１.５（許容誤差±０.１）μｍである。

【００４２】本第２の実施の形態で示した回折手段３２
を上記第１の実施の形態における図８に示した光ピック
アップに適用しても図１３に示した光ピックアップと同
様の機能を有する。また、上記説明した光ピックアップ
は、第１の実施の形態で説明した図７、および図９に示
した再生装置に適用して使用できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、光源に波長の異なる２
つの半導体レーザチップを使用するので、薄型光ディス
クと標準厚で波長６３５ｎｍのレーザビームに対して反
射率が１０％以下と低い光ディスクとの互換再生をする
ことができる。また、本発明によれば、２つの半導体レ
ーザチップから発せられるレーザビームに対して各々光
検出素子を設けるので、レーザビームの位置ずれによる
再生特性の低下を防止できる。

【００４４】また、本発明によれば、従来の光学系とほ
ぼ同様の構成で、ＣＤ−Ｒも再生可能な光ピックアップ
を実現できる。また、本発明によれば、波長６３５ｎｍ
のレーザビームに対して光軸調整をすれば波長７８０ｎ
ｍのレーザビームに対しても光軸調整ができる。また、
本発明によれば、２つのレーザビームの信号記録面での
反射光をそれぞれ任意の点で検知でき、光検出器を作製
することが容易になる。

【００４５】また、本発明によれば、異なる発光点から
発せられたレーザビームを１つの光検出器で検知できる
ので、ＤＶＤとＣＤ−Ｒとの互換再生用の光ピックアッ
プに用いる光検出器として、特に、特別のものを作製す
る必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＤＶＤとＣＤ−Ｒの定格値と再生条件を示す図
表である。

【図２】第１の実施の形態における光ピックアップの構
成を示す図である。

【図３】第１の実施の形態におけるＤＶＤの再生動作を
説明する図である。

【図４】第１の実施の形態におけるＣＤ−Ｒの再生動作
を説明する図である。

【図５】本発明における半導体レーザチップのマウント
方法を示す図である。

【図６】本発明における光検出器の構成を示す図であ
る。

【図７】本発明における光再生装置のブロック図であ
る。

【図８】第１の実施の形態における光ピックアップの他
の構成を示す図である。

【図９】本発明における光再生装置の他のブロック図で
ある。

【図１０】第２の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態におけるＤＶＤの再生動作
を説明する図である。

【図１２】第２の実施の形態におけるＣＤ−Ｒの再生動
作を説明する図である。

【図１３】第３の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図１４】第３の実施の形態におけるＤＶＤの再生動作
を説明する図である。

【図１５】第３の実施の形態におけるＣＤ−Ｒの再生動
作を説明する図である。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザ１ａ、１ｂ・・・半導体レーザチップ２・・・回折格子３・・・コリメータレンズ４・・・ハーフミラー５・・・波長選択性ホログラム６・・・対物レンズ７・・・基板７ａ・・・信号記録面８・・・集光レンズ９・・・光検出器９ａ・・・５分割光検出素子９ｂ・・・４分割光検出素子１０・・・光ピックアップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市浦秀一大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズにより再生条件の異なる光デ
ィスクの記録面にレーザビームを照射し、該記録面より
反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を配し
て成る光再生装置において、第１の波長を有する第１のレーザビームと、前記第１の
波長と異なる第２の波長を有する第２のレーザビームと
を生成するレーザビーム生成手段と、前記レーザビーム生成手段により生成された前記第１の
レーザビームは回折せずに前記対物レンズに導き、前記
第２のレーザビームは回折して前記対物レンズに導く第
１の回折手段と、前記第１のレーザビームの前記記録面での第１の反射
光、および前記第２のレーザビームの前記記録面での第
２の反射光を検出する光検出手段と、を設けて成ること
を特徴とする光再生装置。
【請求項２】請求項１において、前記レーザビーム生成手段は、前記第１のレーザビーム
を生成する第１発光素子と前記第２のレーザビームを生
成する第２発光素子とから成ることを特徴とする光再生
装置。
【請求項３】請求項２において、前記第１のレーザビームと、前記第２のレーザビームと
の光軸のずれが光ディスクのトラッキング方向に生じる
ように前記第１発光素子と前記第２発光素子とを配置し
たことを特徴とする光再生装置。
【請求項４】請求項２または３において、前記光検出手段は、前記第１の反射光を検出する第１光
検出器と、前記第２の反射光を検出する第２光検出器と
から成り、前記光検出手段の手前に設けられ、前記第１の反射光は
回折せずに前記第１光検出器に導き、前記第２の反射光
は回折して前記第２光検出器に導く第２の回折手段を設
けて成ることを特徴とする光再生装置。
【請求項５】請求項４において、前記第２の回折手段は、レーザビームの偏光面に起因し
て選択的にレーザビームを回折する偏光選択性回折格子
であることを特徴とする光再生装置。
【請求項６】請求項４において、前記第２の回折手段は、レーザビームの波長に起因して
選択的にレーザビームを回折する波長選択性回折格子で
あることを特徴とする光再生装置。
【請求項７】請求項５において、前記偏光選択性回折格子は、ウォーラストンプリズムで
あることを特徴とする光再生装置。
【請求項８】請求項５において、前記偏光選択性回折格子は、偏光選択性ホログラムであ
ることを特徴とする光再生装置。
【請求項９】請求項６において、前記波長選択性回折格子は、波長選択性ホログラムであ
ることを特徴とする光再生装置。
【請求項１０】請求項７から９において、前記第１光検出器と前記第２光検出器との距離は、０.
３〜１.０ｍｍの範囲であることを特徴とする光再生装
置。
【請求項１１】請求項２または３において、前記光検出手段は、前記第１の反射光、および前記第２
の反射光を検出する１つの光検出器から成り、前記光検出手段の手前に設けられ、前記第１の反射光は
回折せずに前記１つの光検出器に導き、前記第２の反射
光は回折して前記１つの光検出器に導く第３の回折手段
を設けて成ることを特徴とする光再生装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記第２の回折手段は、レーザビームの偏光面に起因し
て選択的にレーザビームを回折する偏光選択性回折格子
であることを特徴とする光再生装置。
【請求項１３】請求項１１において、前記第２の回折手段は、レーザビームの波長に起因して
選択的にレーザビームを回折する波長選択性回折格子で
あることを特徴とする光再生装置。
【請求項１４】請求項１２において、前記偏光選択性回折格子は、ウォーラストンプリズムで
あることを特徴とする光再生装置。
【請求項１５】請求項１２において、前記偏光選択性回折格子は、偏光選択性ホログラムであ
ることを特徴とする光再生装置。
【請求項１６】請求項１３において、前記波長選択性回折格子は、波長選択性ホログラムであ
ることを特徴とする光再生装置。
【請求項１７】請求項２または３において、前記光検出手段は、前記第１の反射光を検出する第１光
検出器と、前記第２の反射光を検出する第２光検出器と
から成り、前記第１光検出器と前記第２光検出器とは、前記第１発
光素子と前記第２発光素子との位置関係に対応して設け
られていることを特徴とする光再生装置。
【請求項１８】請求項１７において、前記第１光検出器は、４つの領域に分割され、前記第２
光検出器は、５つの領域に分割されていることを特徴と
する光再生装置。
【請求項１９】請求項１から１８において、第１の基板厚を有する第１の光ディスクは、前記第１の
レーザビームにより再生し、前記第１の基板厚とは異なる第２の基板厚を有する第２
の光ディスクは、前記第２のレーザビームにより再生す
ることを特徴とする光再生装置。
【請求項２０】請求項１９において、前記対物レンズは、前記第１の光ディスクの基板厚に合
わせて設計された第１の開口数を有し、前記第１の回折手段は、前記第１のレーザビームに対し
ては前記対物レンズの開口数を前記第１の開口数に設定
し、前記第２のレーザビームに対しては前記対物レンズ
の実効的開口数を前記第１の開口数と異なる第２の開口
数に設定する回折手段であることを特徴とする光再生装
置。
【請求項２１】請求項２０において、前記第１の回折手段は、波長選択性ホログラムであるこ
とを特徴とする光再生装置。
【請求項２２】請求項１９において、前記対物レンズは、前記第１の光ディスクの基板厚に合
わせて設計された第１の開口数を有する第１の対物レン
ズと、前記第２の光ディスクの基板厚に合わせて設計さ
れた第２の開口数を有する第２の対物レンズとから成る
ことを特徴とする光再生装置。
【請求項２３】請求項２０から２２において、前記第１の波長は、６２０〜６５０ｎｍの範囲であり、前記第２の波長は、７６５〜７９５ｎｍの範囲であるこ
とを特徴とする光再生装置。
【請求項２４】請求項２３において、前記第１の光ディスクの基板厚は、０.５５〜０.６５ｍ
ｍの範囲であり、前記第２の基板厚は、１.１〜１.３ｍｍの範囲であるこ
とを特徴とする光再生装置。
【請求項２５】請求項２３において、前記第１の光ディスクの反射率は、７０％以上若しくは
２０〜４０％の範囲であり、前記第２の光ディスクの反射率は、１０％以下であるこ
とを特徴とする光再生装置。
【請求項２６】請求項２３において、前記第１の開口数は、０.５５〜０.６５の範囲であり、前記第２の開口数は、０.４０〜０.５０であることを特
徴とする光再生装置。