JPH10134399A - 光ヘッド装置 - Google Patents
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- JPH10134399A JPH10134399A JP8285482A JP28548296A JPH10134399A JP H10134399 A JPH10134399 A JP H10134399A JP 8285482 A JP8285482 A JP 8285482A JP 28548296 A JP28548296 A JP 28548296A JP H10134399 A JPH10134399 A JP H10134399A
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
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- G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
Abstract
(57)【要約】
【課題】光ディスクの基板の厚みが違う光ディスクを１
つの光ヘッド装置により再生が可能としたことを特徴と
する光ヘッド装置を提供する。 【解決手段】光ディスク厚の異なる場合に、半導体レー
ザ２から出射された入射ビーム３のコリメータレンズ４
をでた光を開口５を通すことで、対物レンズ７の実効的
な開口数を小さくする。入射光における実効的な開口数
と光ディスクからの戻り光での実効的な開口数との差を
０．１以上とする。また、他の例では、光学系中の往
路，復路における開口数の設定のために開口を用い、波
長依存性のある光ディスクについては、光ヘッド装置内
に波長の違う半導体レーザを設け、各々の開口を設置す
ることですべての光ディスクに対して互換再生機能を持
つようにする。
つの光ヘッド装置により再生が可能としたことを特徴と
する光ヘッド装置を提供する。 【解決手段】光ディスク厚の異なる場合に、半導体レー
ザ２から出射された入射ビーム３のコリメータレンズ４
をでた光を開口５を通すことで、対物レンズ７の実効的
な開口数を小さくする。入射光における実効的な開口数
と光ディスクからの戻り光での実効的な開口数との差を
０．１以上とする。また、他の例では、光学系中の往
路，復路における開口数の設定のために開口を用い、波
長依存性のある光ディスクについては、光ヘッド装置内
に波長の違う半導体レーザを設け、各々の開口を設置す
ることですべての光ディスクに対して互換再生機能を持
つようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報が光学的に記
録される光ディスク等の記録・再生を行う光学式記録再
生装置の情報再生方式における光ヘッド装置に関し、特
に、高密度化された光ディスクと従来の密度の光ディス
クの各々の再生を可能とするため、光ディスクの厚みに
あわせて球面収差を補正する光学系に関する。
録される光ディスク等の記録・再生を行う光学式記録再
生装置の情報再生方式における光ヘッド装置に関し、特
に、高密度化された光ディスクと従来の密度の光ディス
クの各々の再生を可能とするため、光ディスクの厚みに
あわせて球面収差を補正する光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度・大容量の光ディスクとしての光
メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク，ビデオ
ディスク，データファイルと用途を拡張しつつ、従来の
７倍以上の高密度・大容量化されたディジタルビデオデ
ィスクも実用化されてきている。光メモリ技術において
は、ミクロンオーダーに絞り込まれた光ビームを介して
情報の記録再生が高い信頼性で行われるために、光ヘッ
ド装置の光学系技術の高性能化に担うところが大きい。
メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク，ビデオ
ディスク，データファイルと用途を拡張しつつ、従来の
７倍以上の高密度・大容量化されたディジタルビデオデ
ィスクも実用化されてきている。光メモリ技術において
は、ミクロンオーダーに絞り込まれた光ビームを介して
情報の記録再生が高い信頼性で行われるために、光ヘッ
ド装置の光学系技術の高性能化に担うところが大きい。
【０００３】光学系技術の集約された光ヘッド装置にお
ける基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成す
る集光性の機能と前述の光学系の微小スポットの焦点制
御とピット信号検出の機能、さらには、光学系の微小ス
ポットのトラッキング制御機能の３つに大別される。
ける基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成す
る集光性の機能と前述の光学系の微小スポットの焦点制
御とピット信号検出の機能、さらには、光学系の微小ス
ポットのトラッキング制御機能の３つに大別される。
【０００４】これらは、目的、用途に応じて各種の光学
系ならびに光電変換検出方式の組み合わせによって実現
されている。
系ならびに光電変換検出方式の組み合わせによって実現
されている。
【０００５】従来の光ヘッド装置について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００６】図５は従来の光ヘッド装置の一例の光学系
のブロック図である。
のブロック図である。
【０００７】この従来例の光ヘッド装置は、光ディスク
１７に対してレーザスポットを照射し、光ディスク１７
の記録面に記録されている記録状態を検出することによ
って記録情報を読み出すように構成されている。光学構
成は、半導体レーザ１３と回折格子１４とビームスプリ
ッタ１５と対物レンズ１６と光検出器１８とから構成さ
れ、ディスク１７上に光ビームで微小スポットを形成
し、反射光を情報の再生信号とする構成となっている。
１７に対してレーザスポットを照射し、光ディスク１７
の記録面に記録されている記録状態を検出することによ
って記録情報を読み出すように構成されている。光学構
成は、半導体レーザ１３と回折格子１４とビームスプリ
ッタ１５と対物レンズ１６と光検出器１８とから構成さ
れ、ディスク１７上に光ビームで微小スポットを形成
し、反射光を情報の再生信号とする構成となっている。
【０００８】ここで、半導体レーザ１３から出射した光
は、回折格子１４を透過してトラッキングエラー信号を
検出するための３ビームを作成し、次にビームスプリッ
タ１５を反射して対物レンズ１６によって集光される。
光ディスク１７の信号面からの反射光は、対物レンズ１
６とビームスプリッタ１５を介して光検出器１８の受光
面に入射し、電気信号に変換され、情報信号を得る構成
となっている。
は、回折格子１４を透過してトラッキングエラー信号を
検出するための３ビームを作成し、次にビームスプリッ
タ１５を反射して対物レンズ１６によって集光される。
光ディスク１７の信号面からの反射光は、対物レンズ１
６とビームスプリッタ１５を介して光検出器１８の受光
面に入射し、電気信号に変換され、情報信号を得る構成
となっている。
【０００９】光ディスク１７の面振れに追従させて微小
スポットを制御するための従来のフォーカシングエラー
信号検出では、光ディスク１７から反射された光を再び
対物レンズ１６に入射し、たとえばビームスプリッタ１
５で非点収差を作製し、信号検出光学系へ導き光検出器
１８に入射させ、フォーカシングエラー検出を行う構成
となっている。
スポットを制御するための従来のフォーカシングエラー
信号検出では、光ディスク１７から反射された光を再び
対物レンズ１６に入射し、たとえばビームスプリッタ１
５で非点収差を作製し、信号検出光学系へ導き光検出器
１８に入射させ、フォーカシングエラー検出を行う構成
となっている。
【００１０】これにより、光ディスク１７へ照射する微
小スポットが焦点位置から外れると光ディスク１７の面
振れ量に応じたエラー信号を得ることができるためエラ
ー信号を打ち消す制御信号をレンズアクチュエータに印
加し、常に合焦位置に微小スポットを制御することがで
きる。
小スポットが焦点位置から外れると光ディスク１７の面
振れ量に応じたエラー信号を得ることができるためエラ
ー信号を打ち消す制御信号をレンズアクチュエータに印
加し、常に合焦位置に微小スポットを制御することがで
きる。
【００１１】光ディスク１７の偏心に追従させるための
トラッキングエラー信号検出は、前述の回折格子１４で
作製した３ビームを光ディスク１７に照射し、±１次光
をトラッキングピットの進行方向に対して前後位置に±
１次光が位置するよう回折格子の回転位置を設定し、＋
１次光，−１次光の信号の差分を取ることでトラッキン
グエラー信号の検出を行う。
トラッキングエラー信号検出は、前述の回折格子１４で
作製した３ビームを光ディスク１７に照射し、±１次光
をトラッキングピットの進行方向に対して前後位置に±
１次光が位置するよう回折格子の回転位置を設定し、＋
１次光，−１次光の信号の差分を取ることでトラッキン
グエラー信号の検出を行う。
【００１２】これによりフォーカシング機構と同様に光
ディスク１７へ照射する微小スポットが目標のトラック
位置から外れると光ディスクの偏芯量に応じたエラー信
号を得ることができるため、エラー信号を打ち消す制御
信号をレンズアクチュエータに印加し、常に目標のトラ
ック上に微小スポットを制御することができる。
ディスク１７へ照射する微小スポットが目標のトラック
位置から外れると光ディスクの偏芯量に応じたエラー信
号を得ることができるため、エラー信号を打ち消す制御
信号をレンズアクチュエータに印加し、常に目標のトラ
ック上に微小スポットを制御することができる。
【００１３】この面振れ、偏芯のため１μｍ程度に集光
した光ビームは情報信号部分からはずれてしまうことに
対し、対物レンズはフォーカシング、トラッキングの２
軸に可動なレンズアクチュエータに保持され集光スポッ
トを情報信号部分に高精度に制御させる構成となってい
る。
した光ビームは情報信号部分からはずれてしまうことに
対し、対物レンズはフォーカシング、トラッキングの２
軸に可動なレンズアクチュエータに保持され集光スポッ
トを情報信号部分に高精度に制御させる構成となってい
る。
【００１４】以上のような光学的情報再生装置による記
録容量の増大化が望まれており、この様な装置において
は光ディスク上に照射する光スポットを小さくすること
が高密度化には不可欠となっている。
録容量の増大化が望まれており、この様な装置において
は光ディスク上に照射する光スポットを小さくすること
が高密度化には不可欠となっている。
【００１５】光ディスク上の微小スポットの大きさは、
レーザの波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡに依存して
いる。従って、現在照射スポットの大きさを小さくする
には、λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計
が行われている。
レーザの波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡに依存して
いる。従って、現在照射スポットの大きさを小さくする
には、λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計
が行われている。
【００１６】次に、従来の光ヘッド装置の対物レンズで
のディスク基板厚が変わった場合の集光スポットの状況
について図面を参照して説明する。
のディスク基板厚が変わった場合の集光スポットの状況
について図面を参照して説明する。
【００１７】図６は従来の光ヘッド装置の対物レンズで
のディスク基板厚が変わった場合の集光スポットの状況
を示す図である。
のディスク基板厚が変わった場合の集光スポットの状況
を示す図である。
【００１８】図６（ａ）は、ディスク１７ａのようなデ
ィスク厚の場合の対物レンズ１６による収束スポット１
９ａの状況を示す。
ィスク厚の場合の対物レンズ１６による収束スポット１
９ａの状況を示す。
【００１９】図６（ａ）において、半導体レーザから光
ビームは、対物レンズ１６によって微小光ビームを作成
する。作成された微小光ビームは、ディスク１７ａに照
射され、ディスク１７ａ上に記録された信号を再生する
ため、記録信号部分に微小スポットを照射して収束スポ
ット１９ａを作製する。
ビームは、対物レンズ１６によって微小光ビームを作成
する。作成された微小光ビームは、ディスク１７ａに照
射され、ディスク１７ａ上に記録された信号を再生する
ため、記録信号部分に微小スポットを照射して収束スポ
ット１９ａを作製する。
【００２０】次に、ディスク１７ｂのようにディスク厚
が変わった場合の対物レンズ１６による収束スポット１
９ｂの状況を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）と同様、対
物レンズ１６を通った光ビームは、図６（ｂ）に示すよ
うに、球面収差が発生するため、集光した光ビームの収
束スポット１９ｂは、対物レンズ１６の性能を満たす微
小スポットを作製することはできない。
が変わった場合の対物レンズ１６による収束スポット１
９ｂの状況を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）と同様、対
物レンズ１６を通った光ビームは、図６（ｂ）に示すよ
うに、球面収差が発生するため、集光した光ビームの収
束スポット１９ｂは、対物レンズ１６の性能を満たす微
小スポットを作製することはできない。
【００２１】このように、光ディスクに構成された信号
面保護のためのプラスチック基板の厚みが変わる場合、
集光ビームは、設計値からはずれ波面収差を発生し、十
分な再生ができないというのが現状であった。このた
め、ディスクのプラスチック基板の厚みが異なる場合、
別の対物レンズを光ヘッド装置に設けたり、特開平７−
１０５５６６号公報（ｐ２．２行目〜１１行目 図１）
のように開口絞りを可変とする手法、さらには、特開平
７−９８４３１号公報（ｐ１．４行目〜１７行目図１）
のようにホログラムで焦点を２カ所設ける等の方法が考
えられていた。
面保護のためのプラスチック基板の厚みが変わる場合、
集光ビームは、設計値からはずれ波面収差を発生し、十
分な再生ができないというのが現状であった。このた
め、ディスクのプラスチック基板の厚みが異なる場合、
別の対物レンズを光ヘッド装置に設けたり、特開平７−
１０５５６６号公報（ｐ２．２行目〜１１行目 図１）
のように開口絞りを可変とする手法、さらには、特開平
７−９８４３１号公報（ｐ１．４行目〜１７行目図１）
のようにホログラムで焦点を２カ所設ける等の方法が考
えられていた。
【００２２】光ヘッド装置に２個以上の対物レンズを設
けることは、対物レンズの部品点数が増えコスト高にな
ると共に、レンズアクチュエータに対物レンズを２個搭
載して光ディスクに合わせて切り替える必要があるた
め、切り替え機構をレンズアクチュエータに設け、切り
替え時の対物レンズの位置制度を出すために切換制御が
複雑となっていた。開口を操作する方法においては、や
はり光ディスクに合わせて開口を切り替える必要がある
ため、光ヘッド内に複雑な機構が必要であったり、特開
平５−１２０７２０号公報のように液晶シャッタのよう
に逆に収差を劣化させる材料で構成せざるおえなかっ
た。２焦点のホログラムの対物レンズでは、一つの対物
レンズを透過する光の回折光を利用するため、どちらの
焦点に対しても５０％以上の光損失があり、光ヘッド装
置として十分な光利用率を得ることはできなかった。
けることは、対物レンズの部品点数が増えコスト高にな
ると共に、レンズアクチュエータに対物レンズを２個搭
載して光ディスクに合わせて切り替える必要があるた
め、切り替え機構をレンズアクチュエータに設け、切り
替え時の対物レンズの位置制度を出すために切換制御が
複雑となっていた。開口を操作する方法においては、や
はり光ディスクに合わせて開口を切り替える必要がある
ため、光ヘッド内に複雑な機構が必要であったり、特開
平５−１２０７２０号公報のように液晶シャッタのよう
に逆に収差を劣化させる材料で構成せざるおえなかっ
た。２焦点のホログラムの対物レンズでは、一つの対物
レンズを透過する光の回折光を利用するため、どちらの
焦点に対しても５０％以上の光損失があり、光ヘッド装
置として十分な光利用率を得ることはできなかった。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】第一の問題点は、光デ
ィスクに構成された信号面保護のためのプラスチック基
板の厚みが変わる場合、集光ビームは、設計値からはず
れ波面収差を発生し、十分な再生ができないというのが
現状であった。
ィスクに構成された信号面保護のためのプラスチック基
板の厚みが変わる場合、集光ビームは、設計値からはず
れ波面収差を発生し、十分な再生ができないというのが
現状であった。
【００２４】その理由は、高密度化された光ディスクを
再生するために、光ヘッド装置の対物レンズの開口数は
大きくなってきている。このため光ディスクのプラスチ
ック基板の厚み変動は、集光スポットの収差劣化に敏感
となり所望の集光ビーム径を確保することはできなかっ
た。
再生するために、光ヘッド装置の対物レンズの開口数は
大きくなってきている。このため光ディスクのプラスチ
ック基板の厚み変動は、集光スポットの収差劣化に敏感
となり所望の集光ビーム径を確保することはできなかっ
た。
【００２５】このため、前述したように他の解決方法と
しては、光ヘッド装置に対物レンズを２個搭載し、記録
再生するディスクにあわせて、対物レンズを切り替える
方式や、光ヘッド装置を２個組み合わせた構成の方式、
さらに特開平５−１２０７２０号公報の様な対物レンズ
の開口径を可変する手段を液晶素子と一つの検光子で構
成し、対物レンズと開口径可変手段を一体型にし、対物
レンズアクチュエータにより、同時に動かす構成とした
方式も提案されていた。
しては、光ヘッド装置に対物レンズを２個搭載し、記録
再生するディスクにあわせて、対物レンズを切り替える
方式や、光ヘッド装置を２個組み合わせた構成の方式、
さらに特開平５−１２０７２０号公報の様な対物レンズ
の開口径を可変する手段を液晶素子と一つの検光子で構
成し、対物レンズと開口径可変手段を一体型にし、対物
レンズアクチュエータにより、同時に動かす構成とした
方式も提案されていた。
【００２６】しかし、いずれの方式もコスト高や光ヘッ
ド装置重量の増加、あるいは光学的な波面収差特性の劣
化につながり、光ディスク装置の重要な性能の再生特性
やアクセス速度の低下や高転送レート化の妨げになって
いた。
ド装置重量の増加、あるいは光学的な波面収差特性の劣
化につながり、光ディスク装置の重要な性能の再生特性
やアクセス速度の低下や高転送レート化の妨げになって
いた。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記問
題点を解決するため、高密度化された光ディスクを再生
できるように、対物レンズの開口数を大きく設計し、光
ディスクの保護プラスチック基板の厚みが違う光ディス
クを１つの光ヘッド装置により再生可能とする光ヘッド
装置を提供することにある。
題点を解決するため、高密度化された光ディスクを再生
できるように、対物レンズの開口数を大きく設計し、光
ディスクの保護プラスチック基板の厚みが違う光ディス
クを１つの光ヘッド装置により再生可能とする光ヘッド
装置を提供することにある。
【００２８】そのため、 (1) 本発明の光ヘッド装置は、光ディスクに対してレー
ザスポットを照射し、光ディスクの記録面に記録されて
いる記録状態を検出することによって記録情報を読み出
すように構成されている光ヘッド装置において、レーザ
光源からの出射光を微小スポットとして集光する光学系
に光ディスクの厚みにあわせて実効的な開口数を小さく
し、球面収差を補正できる光学系の対物レンズに入射す
る有効径に対して、光ディスクからの反射してきた信号
光を対物レンズに入射し、透過する光の有効径を大きく
することで光ディスクで往復する光路の往路と復路の開
口数を変える構成を有し、往路の入射光における開口数
と前記復路の光ディスクからの戻り光での開口数との差
を０．１以上とすることを特徴としている。 (2) 本発明の光ヘッド装置は、上記(1) 往路，復路にお
ける開口数の設定のために開口を用い、波長依存性のあ
る光ディスクについては、波長の違う光源を設け、各々
の開口を設置することですべての光ディスクに対して互
換再生機能を有することを特徴している。
ザスポットを照射し、光ディスクの記録面に記録されて
いる記録状態を検出することによって記録情報を読み出
すように構成されている光ヘッド装置において、レーザ
光源からの出射光を微小スポットとして集光する光学系
に光ディスクの厚みにあわせて実効的な開口数を小さく
し、球面収差を補正できる光学系の対物レンズに入射す
る有効径に対して、光ディスクからの反射してきた信号
光を対物レンズに入射し、透過する光の有効径を大きく
することで光ディスクで往復する光路の往路と復路の開
口数を変える構成を有し、往路の入射光における開口数
と前記復路の光ディスクからの戻り光での開口数との差
を０．１以上とすることを特徴としている。 (2) 本発明の光ヘッド装置は、上記(1) 往路，復路にお
ける開口数の設定のために開口を用い、波長依存性のあ
る光ディスクについては、波長の違う光源を設け、各々
の開口を設置することですべての光ディスクに対して互
換再生機能を有することを特徴している。
【００２９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００３０】図１は本発明の光ヘッド装置の原理を説明
するための対物レンズと入射ビームと出射ビームの関係
を示す図、図２は本発明の光ヘッド装置の一実施の形態
の光学系を示すブロック図、図３は本発明の光ヘッド装
置の他の実施の形態の高ＮＡレンズで薄肉ディスクを再
生する場合の光学系のブロック図、図４は本発明の光ヘ
ッド装置の他の実施の形態の高ＮＡレンズで厚肉ディス
クを再生する場合の光学系のブロック図である。
するための対物レンズと入射ビームと出射ビームの関係
を示す図、図２は本発明の光ヘッド装置の一実施の形態
の光学系を示すブロック図、図３は本発明の光ヘッド装
置の他の実施の形態の高ＮＡレンズで薄肉ディスクを再
生する場合の光学系のブロック図、図４は本発明の光ヘ
ッド装置の他の実施の形態の高ＮＡレンズで厚肉ディス
クを再生する場合の光学系のブロック図である。
【００３１】本発明では、光ディスク厚の異なる場合
に、図１に示すように、光ディスク１に入射する入射ビ
ーム３は、対物レンズ７に対して有効径以下のビームを
入射し、対物レンズ７の実効的な開口数を小さくする。
次に光ディスク１からの信号光は対物レンズ７の有効径
全部を使えるよう開口数を大きく構成し、反射ビーム８
のように実効的な開口数を入射時の開口数と比較して大
きく差を付ける。これにより対物レンズ７の設計に対
し、光ディスク１の基盤厚が異なっていても実効的な開
口数が再生に問題のない範囲で小さくしているため、収
束スポット１２は球面収差の発生が最小限に抑えられ、
かつ反射した光を検出する光学系についても開口数が大
きいため、前記で発生した球面収差の影響が全信号検出
光に対して少なくなり補正することができる。
に、図１に示すように、光ディスク１に入射する入射ビ
ーム３は、対物レンズ７に対して有効径以下のビームを
入射し、対物レンズ７の実効的な開口数を小さくする。
次に光ディスク１からの信号光は対物レンズ７の有効径
全部を使えるよう開口数を大きく構成し、反射ビーム８
のように実効的な開口数を入射時の開口数と比較して大
きく差を付ける。これにより対物レンズ７の設計に対
し、光ディスク１の基盤厚が異なっていても実効的な開
口数が再生に問題のない範囲で小さくしているため、収
束スポット１２は球面収差の発生が最小限に抑えられ、
かつ反射した光を検出する光学系についても開口数が大
きいため、前記で発生した球面収差の影響が全信号検出
光に対して少なくなり補正することができる。
【００３２】次に、本発明の光ヘッド装置の一実施の形
態について図２を参照して説明する。
態について図２を参照して説明する。
【００３３】本実施の形態の光ヘッド装置の光学系は、
半導体レーザ２から出射された入射ビーム３はコリメー
タレンズ４で平行光に変換し、次に開口５を通すこと
で、対物レンズ７への入射光を小さくすることで実効的
な開口数を小さくする。
半導体レーザ２から出射された入射ビーム３はコリメー
タレンズ４で平行光に変換し、次に開口５を通すこと
で、対物レンズ７への入射光を小さくすることで実効的
な開口数を小さくする。
【００３４】光ディスク１からの反射ビーム８は、対物
レンズ７に対して、開口５の影響が無いため、対物レン
ズ７の有効径すべてに入射する。従って、光ディスク１
からの反射ビーム８は、大きな開口数で信号光を検出す
ることになる。対物レンズ７の有効径すべてを通った光
は、ビームスプリッタ６で反射して信号検出光学系９へ
導かれる。信号検出光学系９は従来の光ヘッド装置にお
けるフォーカシング誤差検出系，トラッキング誤差検出
系，再生信号検出系で構成することができる。
レンズ７に対して、開口５の影響が無いため、対物レン
ズ７の有効径すべてに入射する。従って、光ディスク１
からの反射ビーム８は、大きな開口数で信号光を検出す
ることになる。対物レンズ７の有効径すべてを通った光
は、ビームスプリッタ６で反射して信号検出光学系９へ
導かれる。信号検出光学系９は従来の光ヘッド装置にお
けるフォーカシング誤差検出系，トラッキング誤差検出
系，再生信号検出系で構成することができる。
【００３５】次に、本発明の光ヘッド装置の他の実施の
形態について図３，図４を参照して説明する。
形態について図３，図４を参照して説明する。
【００３６】波長依存性のある光ディスクについての互
換再生機能を設ける際の一例を図３，図４に示す。図３
は、本実施の形態光学構成において、薄肉ディスクであ
る光ディスク１ａを再生する場合の光学ブロック図を示
し、図４は、厚肉ディスクである光ディスク１ｂを再生
する場合の光学ブロック図を示す。
換再生機能を設ける際の一例を図３，図４に示す。図３
は、本実施の形態光学構成において、薄肉ディスクであ
る光ディスク１ａを再生する場合の光学ブロック図を示
し、図４は、厚肉ディスクである光ディスク１ｂを再生
する場合の光学ブロック図を示す。
【００３７】図３において、薄肉ディスクである光ディ
スク１ａを再生する場合、対物レンズ７ａは、光ディス
ク１ａに対して設計されているため、半導体レーザは２
ａ，２ｂのどちらの光源も使用できる。波長依存性のあ
るディスク場合に、２つの半導体レーザ２ａ、２ｂの波
長を用意して、光ディスク１ａの最適波長にあわせた選
択ができる。
スク１ａを再生する場合、対物レンズ７ａは、光ディス
ク１ａに対して設計されているため、半導体レーザは２
ａ，２ｂのどちらの光源も使用できる。波長依存性のあ
るディスク場合に、２つの半導体レーザ２ａ、２ｂの波
長を用意して、光ディスク１ａの最適波長にあわせた選
択ができる。
【００３８】半導体レーザ２ｂを使用する場合は、コリ
メータレンズ４ｂを通り、ビームスプリッタ６で反射さ
せ、対物レンズ７ａに光ビームを導く。この場合、対物
レンズ７ａ上での往路，復路の開口数は同じ構成とな
る。
メータレンズ４ｂを通り、ビームスプリッタ６で反射さ
せ、対物レンズ７ａに光ビームを導く。この場合、対物
レンズ７ａ上での往路，復路の開口数は同じ構成とな
る。
【００３９】本実施の形態の光学構成において、厚肉デ
ィスクである光ディスク１ｂを再生する際は、図４に示
すように、半導体レーザ２ａを用い、コリメータレンズ
４ａ，開口５ａ，ビームスプリッタ６を通って、対物レ
ンズ７ａに導く、対物レンズ７ａに入射する入射光ビー
ム３ａは、開口５ａによって有効径が規制されるため、
光ディスク１ｂへの往路と光ディスク１ｂからの復路で
は、対物レンズ７ａでの開口数が異なる構成となってい
る。
ィスクである光ディスク１ｂを再生する際は、図４に示
すように、半導体レーザ２ａを用い、コリメータレンズ
４ａ，開口５ａ，ビームスプリッタ６を通って、対物レ
ンズ７ａに導く、対物レンズ７ａに入射する入射光ビー
ム３ａは、開口５ａによって有効径が規制されるため、
光ディスク１ｂへの往路と光ディスク１ｂからの復路で
は、対物レンズ７ａでの開口数が異なる構成となってい
る。
【００４０】光ディスク１ｂから反射した光は対物レン
ズ７ａの有効径すべてを使い検出され、再びビームスプ
リッタ６に入射し、反射して反射ビーム８ａは集光レン
ズ１０を通って、収束しながら光検出器１１へと導かれ
る。
ズ７ａの有効径すべてを使い検出され、再びビームスプ
リッタ６に入射し、反射して反射ビーム８ａは集光レン
ズ１０を通って、収束しながら光検出器１１へと導かれ
る。
【００４１】
【発明の効果】第一の効果は、本発明の構成により、厚
みが異なる光ディスクの再生が１つの光ヘッド装置で可
能となり、光ディスク厚を薄くすることで、光ビームス
ポット光軸と光ディスクの相対的な傾きに対する再生性
能の許容範囲であるチルトマージンを広く取れることが
可能な対物レンズの高開口数化が可能となり、光学式記
録再生装置の大容量化が可能となる。
みが異なる光ディスクの再生が１つの光ヘッド装置で可
能となり、光ディスク厚を薄くすることで、光ビームス
ポット光軸と光ディスクの相対的な傾きに対する再生性
能の許容範囲であるチルトマージンを広く取れることが
可能な対物レンズの高開口数化が可能となり、光学式記
録再生装置の大容量化が可能となる。
【００４２】その理由は、光ディスクの厚みにあわせた
実効的な開口数を小さくし球面収差を補正できる光学系
で、光源からの出射光を対物レンズに入射する有効径に
対して、ディスクからの反射してきた信号光を対物レン
ズに入射し透過する光の有効径を大きくすることでディ
スクで往復する光路の往路と復路の開口数を変える構成
のため、低い開口数でも高分解能が得られるためであ
る。
実効的な開口数を小さくし球面収差を補正できる光学系
で、光源からの出射光を対物レンズに入射する有効径に
対して、ディスクからの反射してきた信号光を対物レン
ズに入射し透過する光の有効径を大きくすることでディ
スクで往復する光路の往路と復路の開口数を変える構成
のため、低い開口数でも高分解能が得られるためであ
る。
【００４３】また、往路，復路における開口数の設定の
ために開口を用い、波長依存性のある光ディスクについ
ては、波長の違う光源を設け各々の開口を設置すること
で、すべての光ディスクに対して互換再生機能を持つ効
果が得られる。
ために開口を用い、波長依存性のある光ディスクについ
ては、波長の違う光源を設け各々の開口を設置すること
で、すべての光ディスクに対して互換再生機能を持つ効
果が得られる。
【００４４】光ディスクに記録された信号面保護のため
のプラスチック基板の厚みが変わり、集光ビームが、設
計値からはずれ、波面収差を発生し、十分な再生ができ
ないことを解決する他の方式、たとえば、別の対物レン
ズを光ヘッド装置に設けたり、開口絞りを可変とする手
法、ホログラムで焦点を２カ所設ける等の方法に比較し
て、低コスト化、光ヘッド内に複雑な機構を持たなく、
かつ、収差も劣化させることなく、さらに光ヘッド装置
として十分な光利用率を得ながら再生特性やアクセス速
度、高転送レートも可能となる。
のプラスチック基板の厚みが変わり、集光ビームが、設
計値からはずれ、波面収差を発生し、十分な再生ができ
ないことを解決する他の方式、たとえば、別の対物レン
ズを光ヘッド装置に設けたり、開口絞りを可変とする手
法、ホログラムで焦点を２カ所設ける等の方法に比較し
て、低コスト化、光ヘッド内に複雑な機構を持たなく、
かつ、収差も劣化させることなく、さらに光ヘッド装置
として十分な光利用率を得ながら再生特性やアクセス速
度、高転送レートも可能となる。
【図１】本発明の光ヘッド装置の一実施の形態の対物レ
ンズと入射ビームと出射ビームの関係を示す図である。
ンズと入射ビームと出射ビームの関係を示す図である。
【図２】本発明の光ヘッド装置の一実施の形態の光学系
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置の一実施の形態の高ＮＡ
レンズで薄肉ディスクを再生する場合の光学系のブロッ
ク図である。
レンズで薄肉ディスクを再生する場合の光学系のブロッ
ク図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置の一実施の形態の高ＮＡ
レンズで厚肉ディスクを再生する場合の光学系のブロッ
ク図である。
レンズで厚肉ディスクを再生する場合の光学系のブロッ
ク図である。
【図５】従来の光ヘッド装置の光学系の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】従来の光ヘッド装置の対物レンズでのディスク
基板厚が変わった場合の集光スポットの状況を示す図で
ある。
基板厚が変わった場合の集光スポットの状況を示す図で
ある。
１，１ａ，１ｂ 光ディスク ２，２ａ，２ｂ 半導体レーザ ３，３ａ 入射ビーム ４，４ａ，４ｂ コリメータレンズ ５，５ａ 開口 ６ ビームスプリッタ ７，７ａ 対物レンズ ８，８ａ 反射ビーム ９ 信号検出光学系 １０ 集光レンズ １１ 光検出器 １２ 収束スポット
Claims (2)
- 【請求項１】 光ディスクに対してレーザスポットを照
射し、前記光ディスクの記録面に記録されている記録状
態を検出することによって記録情報を読み出すように構
成されている光ヘッド装置において、レーザ光源からの
出射光を微小スポットとして集光する光学系に光ディス
クの厚みにあわせて実効的な開口数を小さくし、球面収
差を補正できる光学系の対物レンズに入射する有効径に
対して、前記光ディスクからの反射してきた信号光を対
物レンズに入射し、透過する光の有効径を大きくするこ
とで光ディスクで往復する光路の往路と復路の開口数を
変える構成を有し、前記往路の入射光における開口数と
前記復路の光ディスクからの戻り光での開口数との差を
０．１以上とすることを特徴とする光ヘッド装置。 - 【請求項２】 前記往路，復路における開口数の設定の
ために開口を用い、波長依存性のある光ディスクについ
ては、波長の違う光源を設け、各々の開口を設置するこ
とですべての光ディスクに対して互換再生機能を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285482A JPH10134399A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 光ヘッド装置 |
| US08/958,296 US5991255A (en) | 1996-10-28 | 1997-10-27 | Optical head using a light blocking device to lower the numerical aperture of an incident beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285482A JPH10134399A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134399A true JPH10134399A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17692098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285482A Pending JPH10134399A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 光ヘッド装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5991255A (ja) |
| JP (1) | JPH10134399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100416350B1 (ko) * | 1998-11-09 | 2004-01-31 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 광정보처리장치 및 광학소자 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11306579A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-11-05 | Sony Corp | ビームスプリッタ及び光ピックアップ装置 |
| US6496465B1 (en) * | 1998-06-09 | 2002-12-17 | Barry G. Broome | Monolithic CD/DVD read/write head |
| US6456575B1 (en) * | 1998-10-15 | 2002-09-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for recording information in optical information medium and reproducing information therefrom |
| KR100498481B1 (ko) * | 2003-01-24 | 2005-07-01 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
| WO2009069348A1 (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | 光ヘッド装置および光ディスク再生システム |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231624A (en) * | 1991-08-01 | 1993-07-27 | Tandy Corporation | System and method using a reduce profile light beam for high density recording on optical media |
| JPH05120720A (ja) * | 1991-10-28 | 1993-05-18 | Toshiba Corp | 情報記録・再生装置 |
| JP2532818B2 (ja) * | 1993-02-01 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 対物レンズおよび光ヘッド装置 |
| JPH07105566A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Nippon Columbia Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
| KR100234257B1 (ko) * | 1995-08-30 | 1999-12-15 | 윤종용 | 대물렌즈 장치 및 안정된 포커스 서보 신호를 얻는방법 및 이를 적용한 광픽업 장치 및 두께가 다른 디스크를 판별하는 방법 및 두께가 다른 디스크로부터 정보를 재생하고 기록하는 방법 |
| JPH09115161A (ja) * | 1995-10-18 | 1997-05-02 | Nec Corp | 光学ヘッド装置 |
| US5867468A (en) * | 1996-03-11 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup with a vertically movable aperture means |
| CN1170931A (zh) * | 1996-05-31 | 1998-01-21 | 大宇电子株式会社 | 用于阅读不同厚度光盘的光拾取系统 |
| US5659533A (en) * | 1996-07-23 | 1997-08-19 | Sampo Corporation | Method of using a single pick-up head to read and store data on discs of different thicknesses and structure of a pick-up head apparatus therefor |
| JPH1064097A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Minebea Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP8285482A patent/JPH10134399A/ja active Pending
-
1997
- 1997-10-27 US US08/958,296 patent/US5991255A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100416350B1 (ko) * | 1998-11-09 | 2004-01-31 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 광정보처리장치 및 광학소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5991255A (en) | 1999-11-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000822 |