JPH10154346A

JPH10154346A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JPH10154346A
Application number: JP8310288A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Higashiura; 一雄東浦
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる種類の光記録媒体の記録再生を行うた
めに発振波長の異なる２種類のレーザ光源を備え、これ
らのレーザ光源を切り換えて使用する光ヘッド装置の光
学系を簡単に構成可能にすること。【解決手段】ＣＤ−Ｒ用のレーザダイオード２からの
７８０ｎｍのレーザビームＤＶＤ用のレーザダイオード
３からの６５０ｎｍのレーザビームはダイクロイックミ
ラー４に入射される。ダイクロイックミラー４は、７８
０ｎｍの光を透過し、６５０ｎｍの光を反射する膜特性
を備えている。従って、各レーザダイオード２、３から
のレーザビームは、ダイクロイックミラー４を介して共
通光路５に導かれ、対物レンズ８を介して光記録媒体上
に集光する。各レーザダイオードからのレーザビームを
共通光路に導くために偏光光学素子を用いる必要が無い
ので、レーザ光源の偏波面がどちらを向いていても良
く、光学系のレイアウトの自由度を高めることができる
るので、光学系を簡単に構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録形態の異なる
光記録媒体の記録再生を、それぞれに対応した異なる波
長帯域で発振する２種類のレーザ光源を用いて行う光ヘ
ッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体としては、基板厚さ、記録密
度等の記録形態が異なるＤＶＤおよびＣＤ−Ｒが知られ
ている。これら双方の光記録媒体の記録再生を行うこと
のできる共用型の光ヘッド装置は、例えば、特開平８−
５５３６３号公報に開示されている。この公報に開示さ
れている光ヘッド装置は、ＤＶＤ用の６３５ｎｍで発振
する半導体レーザと、ＣＤ−Ｒ用の７８０ｎｍで発振す
る半導体レーザとを備え、記録再生対象の光記録媒体に
応じて、使用する半導体レーザを切り換えて使用するよ
うに構成されている。

【０００３】この光ヘッド装置では、対物レンズは共通
であり、当該対物レンズが配置されている共通光路に対
して異なる位置に配置されている半導体レーザからのレ
ーザビームを導くために、波長偏光フィルタが使用され
ている。この波長偏光フィルタは、発振波長帯域が６３
５ｎｍのＰ偏光光はそのまま透過し、発振波長帯域が７
８０ｎｍの偏光光を反射する膜特性とされている。従っ
て、波長偏光フィルタの偏波面に対して、各半導体レー
ザのレーザビームの偏光方向を目標とする状態となるよ
うに揃えることにより、各半導体レーザからの異なる波
長帯域のレーザビームを波長偏光フィルタを介して共通
光路に導くことが可能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されているような２つのレーザ光源を備え、こ
れらから出射するレーザビームを波長偏光フィルタを介
して共通光路に導く構成のものでは、次のような解決す
べき課題がある。すなわち、波長偏光フィルタを用いて
いるので、例えば、上記のように、６３５ｎｍのレーザ
ビームが波長偏光フィルタに対してＰ偏光光となるよう
に、レーザ光源の偏波面を備える必要があり、光学系の
レイアウトに制約がある。また、レーザ光源の偏波面を
正確に揃えないと、レーザビームの利用効率が低下して
しまうので好ましくない。

【０００５】本発明の課題は、異なる種類の光記録媒体
の記録再生を行うために発振波長の異なる２種類のレー
ザ光源を備えた光ヘッド装置の光学系をより簡単に構成
可能にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の光ヘッド装置は、相互に異なる第１およ
び第２の波長帯域のレーザビームを出射する第１および
第２のレーザ光源と、前記第１の波長帯域のレーザビー
ムを透過し、前記第２の波長帯域のレーザビームを反射
する膜特性を備え、入射した前記第１および第２の波長
のレーザビームを共通光路に向けて出射するダイクロイ
ックミラーと、前記共通光路上に出射されたレーザビー
ムを光記録媒体に集光させる集光レンズと、光記録媒体
で反射された後に前記共通光路に沿って前記ダイクロイ
ックミラーに戻り、当該ダイクロイックミラーを透過す
る戻り光を検出する第１の光検出器および当該ダイクロ
イックミラーで反射される戻り光を検出する第２の光検
出器とを有する構成を採用している。

【０００７】このように構成した本発明の光ヘッド装置
では、第１のレーザ光源からのレーザビームと第２のレ
ーザ光源からのレーザビームとを共通光路に導くための
光学素子としてダイクロイックミラーを使用している。
従って、波長偏光フィルタ等を用いる場合とは異なり、
各レーザ光源の偏光方向はいずれの方向であってもよ
い。従って、光学系のレイアウトの自由度が高く、ま
た、レーザビームの利用効率の低下という弊害も発生し
ない。

【０００８】ここで、前記第１の波長帯域は前記第２の
波長帯域よりも長波長側にし、例えば、前記第１の波長
帯域をＣＤ−Ｒ用の７８０ｎｍとし、前記第２の波長帯
域をＤＶＤ用の６５０ｎｍあるいは６３５ｎｍにすれば
よい。

【０００９】本発明の光学ヘッド装置においては、上記
の構成に加えて、前記ダイクロイックミラーと前記対物
レンズの間の前記共通光路上に、レーザビームを平行光
束にするためのコリメートレンズを配置することが望ま
しい。この場合、前記対物レンズとして第１および第２
の対物レンズを備え、これらの対物レンズを切り換えて
使用するように構成すればよい。

【００１０】異なる波長帯域のレーザビームに対して共
通の対物レンズを使用する場合には、前記第１および第
２のレーザ光源と前記ダイクロイックミラーの間にそれ
ぞれ第１および第２のコリメートレンズを配置する構成
を採用できる。この構成によれば、対物レンズが単一で
あるので光学系を単純化できると共に、対物レンズの切
り換え機構も不要となる。また、光学的収差の補正に関
しては、各コリメートレンズによって各波長での色収差
を補正できる。

【００１１】なお、前記第１のレーザ光源および前記第
１の光検出器としては、一体化されたユニット形式のも
のを使用できる。同様に、前記第２のレーザ光源および
前記第２の光検出器も、一体化されたユニット形式のも
のを使用できる。ユニット形式のものを使用すれば、光
学系を小型でコンパクトに構成できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した光学ヘッド装置を説明する。

【００１３】図１には、ＤＶＤおよびＣＤ−Ｒの記録再
生を行う光ヘッド装置の光学系の主要部分を示してあ
る。この図に示す光ヘッド装置１は、第１のレーザ光源
として７８０ｎｍで発振するレーザダイオード２を備
え、第２のレーザ光源として６５０ｎｍで発振するレー
ザダイオード３を備えている。レーザダイオード２によ
ってＣＤ−Ｒの記録再生が行われ、レーザダイオード３
によってＤＶＤの再生が行われる。

【００１４】これらのレーザダイオード２、３から出射
された第１のレーザビームＬ１および第２のレーザビー
ムＬ２は、ダイクロイックミラー４に入射する。ダイク
ロイックミラー４は、プリズム合成体からかり、そのプ
リズム貼り合わせ面には所定の膜特性を備えた誘電体膜
４１が形成されている。

【００１５】図２には、本例のダイクロイックミラー４
の膜特性（反射率特性）を示してある。このグラフにお
いて、四角形の点をプロットした特性曲線ＡがＰ偏光光
の反射率であり、菱形の点をプロットした特性曲線Ｂが
Ｓ偏光光の反射率である。いずれの場合においても、ダ
イクロイックミラー４は、波長が６５０ｎｍのレーザビ
ームの反射率が１００％であるのに対して、波長が７８
０ｎｍのレーザビームの反射率は０％である。従って、
当該ダイクロイックミラー４に入射したレーザダイオー
ド２からの波長が７８０ｎｍの第１のレーザビームＬ１
は当該ダイクロイックミラーの膜４１をそのまま透過す
る。これに対して、当該ダイクロイックミラー４に入射
したレーザダイオード３からの波長が６５０ｎｍの第２
のレーザビームＬ２は当該ダイクロイックミラーの膜４
１で反射される。

【００１６】再び図１に戻って説明すると、ダイクロイ
ックミラー４の膜４１に対して、レーザビームＬ１およ
びＬ２の光軸は共に４５度傾斜した状態となるように、
これらの光学素子が配列されている。従って、ダイクロ
イックミラー４から出射する各レーザビームＬ１、Ｌ２
の出射方向は、第１のレーザビームＬ１の光軸に一致す
る方向となる。

【００１７】このダイクロイックミラー４の出射側に
は、第１および第２のレーザビームＬ１、Ｌ２に共通な
共通光路５が形成されている。この共通光路５を図にお
いては一点鎖線で示してある。この共通光路５には、コ
リメートレンズ６が配置され、ダイクロイックミラー４
から出射した各レーザビームＬ１、Ｌ２を平行光束にす
る。平行光束とされたレーザビームは、共通光路５を直
角に折り曲げている立ち上げミラー７によって直角に反
射され、直角に折れ曲がった後の共通光路５の部分に配
置されている対物レンズ８に導かれる。集光レンズ８を
介して、レーザビームは、光記録媒体であるＣＤ−Ｒあ
るいはＤＶＤの記録面に光スポットとして集束する。

【００１８】本例の光ヘッド装置１は、対物レンズ８と
してＣＤ−Ｒ用の対物レンズ８１とＤＶＤ用の対物レン
ズ８２を備えており、これらの対物レンズ８１、８２は
破線で示すレンズ切り換え機構８３によって、共通光路
５の位置に切り換え配置可能となっている。

【００１９】次に、ＣＤ−ＲあるいはＤＶＤで反射した
戻り光のうち、第１のレーザビームＬ１の戻り光Ｌｒ
（１）は共通光路５に沿って、集光レンズ８、立ち上げ
ミラー７およびコリメートレンズ６を介してダイクロイ
ックミラー４の膜４１まで戻る。上記のように、膜４１
は７８０ｎｍの波長の光を透過する特性を備えているの
で、第１のレーザビームＬ１の戻り光Ｌｒ（１）はダイ
クロイックミラー４をそのまま透過してレーザダイオー
ド２の側に戻る。これに対して、第２のレーザビームＬ
２の戻り光Ｌｒ（２）も同様にダイクロイックミラー４
まで戻るが、当該ダイクロイックミラー４で反射されて
第２のレーザダイオード３の側に戻る。

【００２０】第１のレーザダイオード２の側に戻った戻
り光Ｌｒ（１）は、当該レーザダイオード２と一体化さ
れたユニット構成の第１の光検出器１１によって受光さ
れる。同様に、第２のレーザダイオード３の側に戻った
戻り光Ｌｒ（２）は、当該レーザダイオード３と一体化
されたユニット構成の第２の光検出器１２によって受光
される。これらの光検出器１１、１２によって、ＣＤ−
Ｒ、ＤＶＤの記録情報が読み取られる。また、光ヘッド
装置のフォーカシング補正およびトラッキング補正が行
われる。

【００２１】以上説明したように、本例の光ヘッド装置
１の光学系は、ダイクロイックミラー４を用いて、異な
る位置に配置されている第１および第２のレーザダイオ
ード２、３からのレーザビームを共通光路５に導くよう
に構成されている。従って、従来のように偏光光学素子
を用いて、偏光方向に応じてレーザビームを透過あるい
は反射する構成の光学系の場合とは異なり、光学素子の
組み付け時に、レーザ光源の偏波面がどちらを向いてい
てもよい。従って、光学系のレイアウトの自由度が高
く、また、偏光方向を揃えるため作業が不要となる。更
に、偏光方向が精度良く揃っていないためにレーザビー
ムの利用効率が低下してしまうといった弊害も発生しな
い。

【００２２】図３には、図１に示す光ヘッド装置１の光
学系の変形例を示してある。この図に示す光学系では、
第１のレーザダイオード２とダイクロイックミラー４の
間にコリメートレンズ６１を配置すると共に、第２のレ
ーザダイオード３とダイクロイックミラー４の間にもコ
リメートレンズ６２が配置されている。このように各レ
ーザ光源に対応してコリメートレンズを配置してあるの
で、図１に示すような共通のコリメートレンズ６は省略
されている。また、対物レンズ８としては共用の対物レ
ンズが使用されている。これ以外の構成は図１に示す光
学系と同一であるので、対応する部分には同一の符号を
付してある。

【００２３】このように構成した光学系を備えた光ヘッ
ド装置においても、図１に示す場合と同様に、ダイクロ
イックミラーを用いて異なる位置に配置したレーザ光源
からのレーザビームを共通光路５に導くようにしている
ので、従来のような偏光光学素子を用いる場合に比べ
て、光学系を簡単に構成することができる。また、本例
では、ＣＤ−Ｒ用およびＤＶＤ用の対物レンズを共通の
ものとしてあるので、対物レンズ切り換え機構を省略で
き、その分、光ヘッド装置の構成を簡素化できる。な
お、光学的収差は個別のコリメートレンズ６１、６２に
よってそれぞれの波長での収差を補正している。

【００２４】（その他の実施の形態）なお、上記の光学
系では、ダイクロイックミラー４を各レーザ光源に対し
て４５度の角度となるように配置してあるが、この角度
は４５度以外の角度であってもよい。

【００２５】また、光検出器１１、１２における光検出
動作等についての説明は行わなかったが、このような動
作は公知の方法によって行うことができ、例えば、ホロ
グラム素子等を用いて戻り光を回折し、回折光に基づき
トラッキング補正量等が検出される。勿論、ホログラム
素子の代わりに、通常のバルク光学系を利用してもよ
い。光検出器をレーザ光源とは異なる位置に配置し、ビ
ームスプリッタを用いて戻り光を出射光から分離して光
検出器に導くようにしてもよい。

【００２６】さらに、上記の立ち上げミラー７の代わり
に、光のエネルギー効率を高めるためにビーム整形プリ
ズムを用いることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
装置では、異なるレーザ光源から出射される波長帯域の
異なるレーザビームを、ダイクロイックミラーを用い
て、共通光路に導くようにしている。従って、従来のよ
うな偏光光学素子を用いる場合とは異なり、レーザ光源
の偏波面の方向に制約を受けることなく光学系を構成で
きるので、光学系のレイアウトの自由度が高まり、光学
系を簡単に構成することができ、また、光学素子間の偏
光方向にずれがあるためにレーザビームの利用効率が低
下してしまうといった弊害も発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ヘッド装置における光学系
の主要部分を示す概略構成図である。

【図２】図１のダイクロイックミラーの膜特性を示すグ
ラフである。

【図３】図１の光学系の変形例に係る光学系の主要部分
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１光ヘッド装置２７８０ｎｍで発振するレーザダイオード３６５０ｎｍで発振するレーザダイオード４ダイクロイックミラー４１ダイクロイックミラーの膜５共通光路６コリメートレンズ６１，６２コリメートレンズ７立ち上げミラー８対物レンズ８１，８２対物レンズ８３対物レンズ切り換え機構１１，１２光検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に異なる第１および第２の波長帯域
のレーザビームを出射する第１および第２のレーザ光源
と、前記第１の波長帯域のレーザビームを透過し、前記第２
の波長帯域のレーザビームを反射する膜特性を備え、入
射した前記第１および第２の波長のレーザビームを共通
光路に向けて出射するダイクロイックミラーと、前記共通光路上に出射されたレーザビームを光記録媒体
に集光させる集光レンズと、光記録媒体で反射された後に前記共通光路に沿って前記
ダイクロイックミラーに戻り、当該ダイクロイックミラ
ーを透過する戻り光を検出する第１の光検出器および当
該ダイクロイックミラーで反射される戻り光を検出する
第２の光検出器と、を有することを特徴とする光ヘッド
装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１の波長帯域
は前記第２の波長帯域よりも長波長側であることを特徴
とする光ヘッド装置。
【請求項３】請求項２において、前記第１の波長帯域
は７８０ｎｍであり、前記第２の波長帯域は６５０ｎｍ
あるいは６３５ｎｍであることを特徴とする光ヘッド装
置。
【請求項４】請求項１において、更に、前記ダイクロ
イックミラーと前記対物レンズの間の前記共通光路上に
配置されたコリメートレンズを有することを特徴とする
光ヘッド装置。
【請求項５】請求項４において、前記対物レンズは第
１および第２の対物レンズを含み、これらの対物レンズ
は前記共通光路上に切り換え配置可能となっていること
を特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】請求項１において、更に、前記第１およ
び第２のレーザ光源と前記ダイクロイックミラーの間に
それぞれ配置した第１および第２のコリメートレンズを
有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】請求項１において、前記第１のレーザ光
源および前記第１の光検出器が一体化された第１のユニ
ットと、前記第２のレーザ光源および前記第２の光検出
器が一体化された第２のユニットとを有していることを
特徴とする光ヘッド装置。