JPH10188317A - Optical head and optical disk device - Google Patents

Optical head and optical disk device

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Publication number
JPH10188317A
JPH10188317A JP33972996A JP33972996A JPH10188317A JP H10188317 A JPH10188317 A JP H10188317A JP 33972996 A JP33972996 A JP 33972996A JP 33972996 A JP33972996 A JP 33972996A JP H10188317 A JPH10188317 A JP H10188317A
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JP
Japan
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light
light beam
converging
optical
disk
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Pending
Application number
JP33972996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Fujita
真治 藤田
Hidenori Shinohara
秀則 篠原
Toshio Sugiyama
俊夫 杉山
Ritsuo Imada
律夫 今田
Yukio Fukui
幸夫 福井
Yasuyuki Sugi
靖幸 杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Media Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Media Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical head which is of a thin type and is miniaturized by arranging a high-density disk optical system and a conventional disk optical system in a same flat plane and also converging a luminous flux after the synthesis performed by using a light synthesizing and separating element and a polarizing element. SOLUTION: The luminous flux reflected at a polarizing beam splitter 7 is made incident on the quater-wave plate 8 made one body with the splitter 7 and is reflected on a mirror surface 9 and it passes forth and back the quater- wave plate 8 to be emitted at the side of the splitter 7. The outgoing light is coverted from an s-polarized light into a p-polarized light and the luminous flux made incident on the splitter 7 again as the p-polarized light passes through it as it is to headed to an objective lens for high-density disk 3. A luminous flux emitted from a laser module for conventional disk 2 is made incident on the spilitter 7 as an s-polarized light and the advancing direction of it is changed to be guided to an objective lens for conventional disk 4. Thus, a recording and/or a reproduction can be performed with respect to disks of one kind or more whose corresponding wavelengths and thicknesses are different.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、対応波長の異なる
複数の光ディスクに対して、単一の装置により記録また
は/および再生が可能な光ディスク装置、およびそれに
用いる光ヘッドに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical disk device capable of recording and / or reproducing information on a plurality of optical disks having different wavelengths by a single device, and an optical head used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク装置は、非接触、大容量、高
速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報記録再
生装置であり、これらの特徴を生かしてディジタルオー
ディオ信号の記録再生装置として、あるいはコンピュー
タの外部記憶装置として広く利用されている。近年、計
算機用データサイズの大型化やディジタル動画情報の記
録再生の実用化に伴って、大容量の光ディスク装置が必
要とされてきており、この要請に応えるべく光ディスク
の高密度化が検討されている。
2. Description of the Related Art An optical disk apparatus is an information recording / reproducing apparatus characterized by a non-contact, large-capacity, high-speed access, and low-cost medium. It is widely used as an external storage device. In recent years, with the increase in computer data size and the practical use of recording and playback of digital video information, large-capacity optical disk devices have become necessary. I have.

【0003】光ディスクの高密度化を達成するための手
段の1つとして、光ディスクの情報記録単位(ピット
等)を小型化することが挙げられるが、この場合には、
光ディスクの情報記録面に集光する光スポットを小さく
して分解能を向上させる必要がある。光スポットの大き
さは、使用するレーザの波長と対物レンズの開口数とで
決まり、使用波長を短くすることによって光スポットを
小さくすることが可能である。高密度光ディスクとして
規格化されたDVD(ROM)においては、使用波長を
635nmもしくは650nmとすることが定められて
いる。
One of the means for achieving a higher density of an optical disc is to reduce the size of information recording units (such as pits) of the optical disc. In this case,
It is necessary to improve the resolution by reducing the light spot focused on the information recording surface of the optical disk. The size of the light spot is determined by the wavelength of the laser used and the numerical aperture of the objective lens, and the light spot can be made smaller by shortening the wavelength used. In a DVD (ROM) standardized as a high-density optical disk, the use wavelength is set to 635 nm or 650 nm.

【0004】しかしながら、従来の780nmの波長に
対応して記録された光ディスクを635nmや650n
mの短波長レーザを用いて再生した場合には、情報記録
面の反射率や吸収率等の違いから、再生・制御信号が低
下するという問題点がある。この傾向は、CD―Rとし
て規格化されている書き込み可能なCD等で顕著であ
り、例えばCD−Rの規格では775〜820nmで反
射率65%以上と規定されているものの、規定範囲外の
波長における反射率は低く、635nm付近では反射率
5%程度のディスクも存在する。同時に再生パワーも
0.7mW以下と規定されているため、短波長レーザを
用いると、十分な再生・制御信号を得ることが困難であ
る。
However, the conventional optical disk recorded corresponding to the wavelength of 780 nm cannot be used for 635 nm or 650 nm.
When reproduction is performed using a short-wavelength laser of m, there is a problem in that the reproduction / control signal is reduced due to differences in the reflectance and absorptance of the information recording surface. This tendency is remarkable in a writable CD or the like standardized as a CD-R. For example, in the CD-R standard, the reflectance is 765 to 820 nm and the reflectance is 65% or more. The reflectance at the wavelength is low, and there is a disc having a reflectance of about 5% around 635 nm. At the same time, the reproduction power is specified to be 0.7 mW or less, so that if a short wavelength laser is used, it is difficult to obtain a sufficient reproduction / control signal.

【0005】これに対して、特開平8−55363号公
報に記載の従来技術では、高密度光ディスクに対応した
短波長レーザを用いた光学系(以下、高密度ディスク光
学系と略称する)と、従来のCDやCD―Rに対応した
従来波長レーザを用いた光学系(以下、従来ディスク光
学系と略称する)とを1つの光ヘッドに搭載し、再生す
るディスクに応じて光学系を切り替えることで、対応波
長の異なるディスクの再生を可能にしている。また、高
密度ディスク光学系と従来ディスク光学系(CD光学
系)に、偏光ビームスプリッタ等の光合成分離手段を用
いて共通部分を設け、光ヘッドの小型化を図っている。
On the other hand, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-55363, an optical system using a short-wavelength laser corresponding to a high-density optical disk (hereinafter, abbreviated as a high-density disk optical system) is used. An optical system using a conventional wavelength laser corresponding to a conventional CD or CD-R (hereinafter abbreviated as a conventional disk optical system) is mounted on one optical head, and the optical system is switched according to the disk to be reproduced. Thus, it is possible to reproduce a disc having a different corresponding wavelength. Further, a common portion is provided between the high-density disk optical system and the conventional disk optical system (CD optical system) by using a light combining / separating means such as a polarizing beam splitter to reduce the size of the optical head.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いては、光ヘッドの薄型化を図るために、光束合成後の
光束を、立上げミラー(全反射ミラー)を用いて対物レ
ンズに導く構成としていた。
In the prior art described above, in order to reduce the thickness of the optical head, the light beam after the light beam synthesis is guided to the objective lens by using a rising mirror (total reflection mirror). Was.

【0007】しかしながら、従来技術における光ヘッド
は、高密度ディスク光学系と従来ディスク光学系とが同
一平面内に配置されて薄型ではあるものの、部品点数が
多いことに加えて、対物レンズおよびアクチュエータの
位置を考慮した場合にデッドスペースが大きいことか
ら、光ヘッドとしては長さ・幅方向に大きく、この光ヘ
ッドを用いて、パソコン内蔵用や車載用等の大きさが限
定される光ディスク装置を提供することは困難であっ
た。つまり、対応波長の異なる2種類のディスクを記録
および/または再生することのできる薄型・小形の光デ
ィスク装置は実現が難しかった。
However, the optical head according to the prior art is thin because the high-density disc optical system and the conventional disc optical system are arranged on the same plane, but has a large number of parts and an objective lens and an actuator. Since the dead space is large when the position is considered, the optical head is large in the length and width directions, and this optical head is used to provide an optical disk device with a limited size for a built-in personal computer or a vehicle. It was difficult to do. That is, it has been difficult to realize a thin and small optical disk device capable of recording and / or reproducing two types of disks having different corresponding wavelengths.

【0008】また、従来ディスクの光源と光収束手段と
の間に、立上げミラーと光束合成分離素子が必須である
ために、光源から対物レンズまでの距離が長く、従来の
光ディスク装置に一般的に利用されてきた光学系を、そ
のまま適用することが困難であった。このため、従来デ
ィスク光学系も新規設計を要し、コストアップを招いて
いた。
In addition, since a rising mirror and a light beam combining / separating element are indispensable between the light source of the conventional disk and the light converging means, the distance from the light source to the objective lens is long, which is common in conventional optical disk devices. However, it has been difficult to apply the optical system that has been used for such a method as it is. For this reason, the conventional disk optical system also requires a new design, which has led to an increase in cost.

【0009】一方、両光学系を同一平面に配置しない場
合には、光ヘッドの厚さが犠牲になるため、光ディスク
装置の厚さも大きくなるという問題点があった。
On the other hand, when the two optical systems are not arranged on the same plane, the thickness of the optical head is sacrificed, and the thickness of the optical disk device is increased.

【0010】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、上記した従来技術のもつ問題点を解消することに
あり、その目的とするところは、薄型・小型・安価な光
ディスク装置およびそれに用いる光ヘッドを提供するこ
とにある。
[0010] Therefore, a technical problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a thin, small, and inexpensive optical disk device and an optical disk used for the same. The purpose is to provide a head.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明による光ヘッドは、従来ディスクに対応
した波長の第1のレーザと、高密度ディスクに対応した
波長の第2のレーザと、前記第1のレーザから出射した
第1の光束を従来ディスクの情報記録面に収束するとと
もに、前記第2のレーザから出射した第2の光束を高密
度ディスクの情報記録面に収束させるための光収束手段
と、前記第1の光束を反射するとともに、前記第2の光
束のうち光軸と垂直な面内における特定の第1の方向の
偏光を反射し、前記第1の方向と直交する第2の方向の
偏光を透過する偏光ビームスプリッタと、前記第2の光
束を反射するミラーと、前記第2のレーザの波長に対応
した1/4波長板とを備え、各々の構成要素の位置関係
を、偏光ビームスプリッタは、前記第1の光束を反射し
て前記光収束手段に導く位置に、第2のレーザは、出射
した光束が前記偏光ビームスプリッタに前記第1の方向
の偏光として入射し前記光収束手段とは反対の方向に反
射される位置に、ミラーは、前記偏光ビームスプリッタ
を挟んで前記光収束手段と対向する位置に、1/4波長
板は、前記ビームスプリッタと前記ミラーとの間に、そ
れぞれ配置する。
To achieve the above object, an optical head according to the present invention comprises a first laser having a wavelength corresponding to a conventional disk and a second laser having a wavelength corresponding to a high-density disk. And converging the first light beam emitted from the first laser on the information recording surface of the conventional disk and converging the second light beam emitted from the second laser on the information recording surface of the high-density disk. A light converging means for reflecting the first light flux, and reflecting a polarized light in a specific first direction in a plane perpendicular to an optical axis of the second light flux, and orthogonal to the first direction. A polarizing beam splitter that transmits polarized light in a second direction, a mirror that reflects the second light flux, and a quarter-wave plate corresponding to the wavelength of the second laser. The positional relationship can be The second laser emits the light beam as polarized light in the first direction to the polarizing beam splitter at a position where the light beam reflects the first light beam and guides the light beam to the light converging device. At a position reflected in the opposite direction, the mirror is at a position facing the light converging means with the polarizing beam splitter interposed therebetween, and the quarter-wave plate is between the beam splitter and the mirror. Place each.

【0012】以上のような構成によって、高密度ディス
ク光学系と従来ディスク光学系とを同一平面に配置した
まま、構成部品数または部品の占有体積を減らすととも
に、高密度ディスク光学系と従来ディスク光学系の配置
を、対物レンズを中心に対向させるレイアウトでデッド
スペースを減らして、光ヘッドの薄型化・小形化が可能
となる。また、従来ディスク用のレーザと対物レンズの
距離を短くして、従来の光ディスク装置に用いられてき
た光学系を、そのまま従来ディスク光学系に適用するこ
とが可能となり、新規設計によるコストアップを抑えて
安価な光ヘッドが提供可能となる。
With the above structure, while the high-density disk optical system and the conventional disk optical system are arranged on the same plane, the number of components or the volume occupied by the components is reduced, and the high-density disk optical system and the conventional disk optical system are reduced. A dead space is reduced by arranging the system such that the objective lens is opposed to the center, so that the optical head can be made thinner and smaller. In addition, by shortening the distance between the laser for the conventional disc and the objective lens, the optical system used in the conventional optical disc device can be applied to the conventional disc optical system as it is, and the cost increase due to the new design is suppressed. And an inexpensive optical head can be provided.

【0013】また、上記の光ヘッドを搭載することによ
って、薄型・小形・安価な、単一の装置で対応波長の異
なる2種類以上の光ディスクを記録または/および再生
可能な光ディスク装置が提供可能となる。
Further, by mounting the above-mentioned optical head, it is possible to provide a thin, small, and inexpensive optical disk apparatus capable of recording and / or reproducing two or more types of optical disks having different corresponding wavelengths with a single apparatus. Become.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。まず、光ヘッドの構成および動作
を、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration and operation of the optical head will be described with reference to the drawings.

【0015】図1および図2は、本発明による光ヘッド
の1実施形態の構成図であり、図1は高密度ディスク5
に対して記録または再生を行う場合について、図2は従
来ディスク6に対して記録または再生を行う場合につい
て、それぞれ示してある。
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing the configuration of an embodiment of an optical head according to the present invention.
FIG. 2 shows the case where recording or reproduction is performed on the conventional disk 6, respectively.

【0016】図1および図2において、1は高密度ディ
スク5に対応した波長のレーザダイオードであり、例え
ば波長650nmの赤色半導体レーザである。このレー
ザダイオード1は、レーザダイオード1を出射した光束
が偏光ビームスプリッタ7にs偏光として入射する向き
に配置する。レーザダイオード1のファーフィールドパ
ターン(以下、FFPと略称する)が楕円であるため
に、高密度ディスク5に集光されたときのスポットもま
た楕円となるが、一般に波長650nmの半導体レーザ
はTEモードで発振するので、偏光方向はFFPの楕円
の短軸方向と一致し、上記の向きに配置した場合には、
ディスク5の接線方向とスポットの短軸方向とが一致す
る。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a laser diode having a wavelength corresponding to the high-density disk 5, for example, a red semiconductor laser having a wavelength of 650 nm. The laser diode 1 is arranged in such a direction that the light beam emitted from the laser diode 1 enters the polarization beam splitter 7 as s-polarized light. Since the far field pattern (hereinafter, abbreviated as FFP) of the laser diode 1 is elliptical, the spot when condensed on the high-density disk 5 also becomes elliptical. Generally, a semiconductor laser having a wavelength of 650 nm has a TE mode. , The polarization direction coincides with the short axis direction of the FFP ellipse.
The tangential direction of the disk 5 coincides with the short axis direction of the spot.

【0017】2は従来ディスク6に対応した波長のレー
ザモジュールであり、従来用いられている波長780n
mの半導体レーザと光検出器とを一体としたモジュール
を用いればよい。このレーザモジュール2は、レーザモ
ジュール2を出射した光束が偏光ビームスプリッタ7に
s偏光として入射する向きに配置する。波長780nm
の半導体レーザもまた一般にTEモードで発振して、偏
光方向がFFPの楕円の短軸方向と一致するため、上記
の向きに配置することで、従来ディスク6の接線方向と
集光されたスポットの短軸方向とが一致する。また、後
述する従来ディスク用対物レンズ4の設計倍率によっ
て、配置すべき位置が決定される。
Reference numeral 2 denotes a laser module having a wavelength corresponding to the conventional disk 6, which has a wavelength of 780 n which has been conventionally used.
What is necessary is just to use the module which integrated the m semiconductor laser and the photodetector. The laser module 2 is arranged such that the light beam emitted from the laser module 2 enters the polarization beam splitter 7 as s-polarized light. 780nm wavelength
In general, the semiconductor laser also oscillates in the TE mode, and the polarization direction coincides with the minor axis direction of the FFP ellipse. The short axis direction matches. The position to be arranged is determined by the design magnification of the conventional disk objective lens 4 described later.

【0018】3は高密度ディスク用対物レンズであり、
レーザダイオード1の波長の平行光束を、所定のNA
(例えば0.6)で、高密度ディスク5の情報記録面に
所定の収差量以下に集光するよう設計されたレンズであ
る。4は従来ディスク用対物レンズであり、レーザモジ
ュール2の波長の、ある所定の発散角の光束を、所定の
NA(例えば0.45)で、従来ディスク6の情報記録
面に所定の収差量以下に集光するよう設計されたレンズ
である。
3 is an objective lens for a high-density disc,
The parallel light beam having the wavelength of the laser diode 1 is converted to a predetermined NA.
(For example, 0.6), which is a lens designed to focus light on the information recording surface of the high-density disk 5 with a predetermined amount of aberration or less. Reference numeral 4 denotes a conventional disk objective lens, which converts a light beam having a certain divergence angle of a wavelength of the laser module 2 into a predetermined NA (for example, 0.45) on the information recording surface of the conventional disk 6 with a predetermined aberration amount or less. It is a lens designed to focus light.

【0019】5は高密度ディスクであり、対応波長にレ
ーザダイオード1の波長を含み、ディスク基板厚さは例
えば0.6mmである。6は従来ディスクであり、対応
波長にレーザモジュール2の波長を含み、ディスク基板
厚さは例えば1.2mmである。
Reference numeral 5 denotes a high-density disk. The corresponding wavelength includes the wavelength of the laser diode 1, and the disk substrate has a thickness of, for example, 0.6 mm. Reference numeral 6 denotes a conventional disk, and the corresponding wavelength includes the wavelength of the laser module 2, and the thickness of the disk substrate is, for example, 1.2 mm.

【0020】7は偏光ビームスプリッタであり、レーザ
ダイオード1の波長の、偏光方向が入射面に対して平行
である偏光(以下、p偏光という)に対して、透過率が
大きく(例えば98%)、偏光方向が入射面に対して垂
直である偏光(以下、s偏光という)に対しては、反射
率が大きい(例えば98%)という性質を有する。ま
た、レーザモジュール2の波長のs偏光に対しても、反
射率が大きい(例えば98%)ものとする。本実施形態
においては、レーザダイオード1からの光束も、レーザ
モジュール2からの光束も、共にs偏光であり、反射さ
れて進行方向が変換される。
Reference numeral 7 denotes a polarization beam splitter, which has a large transmittance (for example, 98%) with respect to the polarized light of the wavelength of the laser diode 1 whose polarization direction is parallel to the plane of incidence (hereinafter referred to as p-polarized light). For polarized light whose polarization direction is perpendicular to the plane of incidence (hereinafter referred to as s-polarized light), it has a property that the reflectance is large (for example, 98%). It is also assumed that the reflectance is large (for example, 98%) with respect to the s-polarized light having the wavelength of the laser module 2. In the present embodiment, both the light beam from the laser diode 1 and the light beam from the laser module 2 are s-polarized light, and are reflected to change the traveling direction.

【0021】8はレーザダイオード1の波長に対応した
1/4波長板である。1/4波長板8を光束が1往復す
ることによって、光束の偏光方向がs偏光はp偏光に、
p偏光はs偏光に、それぞれ変化する。9はミラー面で
あり、レーザダイオード1の波長の光束を略100%反
射する。ここでは、ミラー面9は、1/4波長板8にお
ける、偏光ビームスプリッタ7に対向していない側の面
とする。
Reference numeral 8 denotes a quarter-wave plate corresponding to the wavelength of the laser diode 1. When the light beam makes one round trip through the quarter-wave plate 8, the polarization direction of the light beam changes from s-polarized light to p-polarized light.
The p-polarized light changes to s-polarized light. Reference numeral 9 denotes a mirror surface, which reflects approximately 100% of the light beam of the wavelength of the laser diode 1. Here, the mirror surface 9 is a surface of the quarter-wave plate 8 that is not opposed to the polarization beam splitter 7.

【0022】10はハーフミラーであり、レーザダイオ
ード1の波長の光に対する透過率、反射率がともに略5
0%である。11はコリメートレンズである。
Reference numeral 10 denotes a half mirror, which has a transmittance and a reflectance of about 5 for light of the wavelength of the laser diode 1.
0%. Reference numeral 11 denotes a collimating lens.

【0023】12は高密度ディスク光学系における検出
レンズ系であり、例えばフォーカス制御に非点収差法を
用いる場合には、シリンダーレンズ等から構成される。
13は高密度ディスク光学系における光検出器であり、
再生信号を検出するとともに、集光位置を制御するため
の制御信号を検出する。
Reference numeral 12 denotes a detection lens system in the high-density disk optical system, which is constituted by, for example, a cylinder lens when the astigmatism method is used for focus control.
13 is a photodetector in the high-density disc optical system,
In addition to detecting a reproduction signal, a control signal for controlling the light condensing position is detected.

【0024】14は対物レンズ駆動機構であり、高密度
ディスク用対物レンズ3と従来ディスク用対物レンズ4
の光路中への配置を切り替えるための機構である。例え
ば、軸摺動型の対物レンズアクチュエータを用いて、こ
の機能を実現することが出来る。
Reference numeral 14 denotes an objective lens driving mechanism, which comprises an objective lens 3 for a high-density disk and an objective lens 4 for a conventional disk.
This is a mechanism for switching the arrangement in the optical path. For example, this function can be realized by using a shaft sliding type objective lens actuator.

【0025】上記のように構成された光ヘッドについ
て、図1に示す高密度ディスク5に記録または再生する
場合の動作を、以下に説明する。また、図1では分かり
にくいと思われる偏光ビームスプリッタ7を通る光束に
関しては、図3に側面からみた構成部分図を示す。図3
の(a)は高密度ディスク5に向かう往路の光束につい
て、図3の(b)は高密度ディスク5で反射されて戻っ
てきた復路の光束について、それぞれ示してある。
The operation of the optical head configured as described above for recording or reproducing data on or from the high-density disk 5 shown in FIG. 1 will be described below. FIG. 3 is a side view of the configuration of a light beam passing through the polarizing beam splitter 7 which is considered to be difficult to understand in FIG. FIG.
3A shows a forward light beam toward the high-density disk 5, and FIG. 3B shows a return light beam reflected by the high-density disk 5 and returned.

【0026】対物レンズ駆動機構14を作動させて、図
1に示すように、高密度ディスク用対物レンズ3を光路
中に配置する。また、レーザダイオード1をオンにし、
レーザモジュール2をオフにする。
The objective lens driving mechanism 14 is operated to place the high-density disk objective lens 3 in the optical path as shown in FIG. Also, turn on the laser diode 1,
Turn off the laser module 2.

【0027】レーザダイオード1から出射した波長65
0nmの光束のうち、略50%がハーフミラー10によ
り反射されてコリメートレンズ11に導かれる。光束は
コリメートレンズ11を透過して平行光束に変換された
後、s偏光として偏光ビームスプリッタ7に入射する。
The wavelength 65 emitted from the laser diode 1
About 50% of the 0 nm light flux is reflected by the half mirror 10 and guided to the collimator lens 11. The light beam passes through the collimator lens 11 and is converted into a parallel light beam, and then enters the polarization beam splitter 7 as s-polarized light.

【0028】偏光ビームスプリッタ7で反射された光束
は、偏光ビームスプリッタ7と一体の1/4波長板8に
入射するが、ミラー面9で反射されて1/4波長板を1
往復し、偏光ビームスプリッタ7側に出射される。この
際、出射光の偏光方向はs偏光からp偏光に変換されて
いる。p偏光として再度偏光ビームスプリッタ7に入射
した光束は、そのまま透過して、高密度ディスク用対物
レンズ3に向かう。
The light beam reflected by the polarization beam splitter 7 is incident on a quarter-wave plate 8 integrated with the polarization beam splitter 7, but is reflected by a mirror surface 9 and passes through the quarter-wave plate.
The light reciprocates and is emitted to the polarization beam splitter 7 side. At this time, the polarization direction of the emitted light has been converted from s-polarized light to p-polarized light. The light beam that has re-entered the polarizing beam splitter 7 as p-polarized light is transmitted as it is and travels to the high-density disk objective lens 3.

【0029】なお、図3には、1/4波長板8とミラー
面9との間に空間がある場合について示してあるが、こ
の場合には、偏光ビームスプリッタ7で反射された光束
は、1/4波長板8を通ってs偏光から円偏光に変換さ
れ、ミラー面9で反射されて再び1/4波長板8を通
り、円偏光からp偏光に変換されて、ビームスプリッタ
7を透過する。図1はこれの特殊な場合と考えてよい。
FIG. 3 shows a case where there is a space between the quarter-wave plate 8 and the mirror surface 9. In this case, the light beam reflected by the polarization beam splitter 7 is The light is converted from s-polarized light into circularly polarized light through the quarter-wave plate 8, reflected by the mirror surface 9, passes through the quarter-wave plate 8 again, is converted from circularly-polarized light into p-polarized light, and passes through the beam splitter 7. I do. FIG. 1 may be considered a special case of this.

【0030】高密度ディスク用対物レンズ3に平行光束
として入射した光束は、高密度ディスク5のディスク基
板を通して情報記録面に収差よく集光される。高密度デ
ィスク5の情報記録面で反射された光束は、再び高密度
ディスク用対物レンズ3を透過して平行光束に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ7に入射する。
The light beam incident on the high-density disk objective lens 3 as a parallel light beam passes through the disk substrate of the high-density disk 5 and is condensed on the information recording surface with good aberration. The light beam reflected on the information recording surface of the high-density disk 5 passes through the high-density disk objective lens 3 again, is converted into a parallel light beam, and enters the polarization beam splitter 7.

【0031】このとき、光束は偏光ビームスプリッタ7
にp偏光として入射するため、透過して1/4波長板8
に向かう。1/4波長板8に入射した光束は、ミラー面
9で反射されて1/4波長板を1往復し、偏光ビームス
プリッタ7側に出射される。この際、出射光の偏光方向
はp偏光からs偏光に変換されている。
At this time, the light beam is transmitted to the polarization beam splitter 7.
, Which is transmitted as p-polarized light,
Head for. The light beam incident on the 波長 wavelength plate 8 is reflected by the mirror surface 9, makes one round trip on the 波長 wavelength plate, and is emitted to the polarization beam splitter 7 side. At this time, the polarization direction of the emitted light is converted from p-polarized light to s-polarized light.

【0032】なお、図3のように、1/4波長板8とミ
ラー面9との間に空間が存在する場合には、偏光ビーム
スプリッタ7を透過したp偏光は、1/4波長板8で円
偏光に変換され、ミラー面9で反射して再び1/4波長
板8を透過して、s偏光に変換される。図1はこれの特
殊な場合と考えてよい。
When there is a space between the quarter-wave plate 8 and the mirror surface 9 as shown in FIG. 3, the p-polarized light transmitted through the polarizing beam splitter 7 is Are converted into circularly polarized light, reflected by the mirror surface 9 and transmitted through the quarter-wave plate 8 again to be converted into s-polarized light. FIG. 1 may be considered a special case of this.

【0033】s偏光として再び偏光ビームスプリッタ7
に入射した光束は、反射されて進行方向を変え、コリメ
ータレンズ11を透過して収束光に変換され、ハーフミ
ラー10に向かう。ハーフミラー10に入射したディス
クからの反射光束は、略50%が透過して検出レンズ系
12に導かれ、さらに、光検出器13に集光されて再生
信号および制御信号が検出される。
As the s-polarized light, the polarization beam splitter 7
Is reflected, changes its traveling direction, passes through the collimator lens 11, is converted into convergent light, and travels toward the half mirror 10. Approximately 50% of the light beam reflected from the disk that has entered the half mirror 10 is transmitted and guided to the detection lens system 12, and further condensed on the photodetector 13, where a reproduction signal and a control signal are detected.

【0034】次に、本実施形態の光ヘッドを用いて、図
2に示す従来ディスク6を記録または再生する場合の動
作を、以下に説明する。また、偏光ビームスプリッタ7
を通る光束に関して、図4に側面からみた構成部分図を
示す。図4の(a)は従来ディスク6に向かう往路の光
束について、図4の(b)は従来ディスク6で反射され
て戻ってきた復路の光束について、それぞれ示してあ
る。
Next, the operation when recording or reproducing data on or from the conventional disk 6 shown in FIG. 2 using the optical head of this embodiment will be described below. Further, the polarization beam splitter 7
FIG. 4 shows a partial view of the configuration of a light beam passing through the lens. FIG. 4A shows a forward light beam toward the conventional disk 6, and FIG. 4B shows a backward light beam reflected by the conventional disk 6 and returned.

【0035】対物レンズ駆動機構14を作動させて、図
2に示すように、従来ディスク用対物レンズ4を光路中
に配置する。また、レーザモジュール2をオンにし、レ
ーザダイオード1をオフにする。
By operating the objective lens driving mechanism 14, the conventional disk objective lens 4 is arranged in the optical path as shown in FIG. Further, the laser module 2 is turned on and the laser diode 1 is turned off.

【0036】レーザモジュール2から出射した波長78
0nmの光束は、偏光ビームスプリッタ7にs偏光とし
て入射する。入射光束はs偏光であるために、偏光ビー
ムスプリッタ7で反射して進行方向が変換され、従来デ
ィスク用対物レンズ4に導かれる。
The wavelength 78 emitted from the laser module 2
The luminous flux of 0 nm enters the polarization beam splitter 7 as s-polarized light. Since the incident light beam is s-polarized light, it is reflected by the polarization beam splitter 7, its traveling direction is changed, and is guided to the conventional disk objective lens 4.

【0037】光束は、従来ディスク用対物レンズ4の設
計仕様に適合した所定の発散角で入射し、従来ディスク
6のディスク基板を通して情報記録面に収差よく集光さ
れる。従来ディスク6の情報記録面で反射した光束は、
再び従来ディスク用対物レンズ4を透過して所定の収束
光に変換され、偏光ビームスプリッタ7に入射する。
The luminous flux enters at a predetermined divergence angle conforming to the design specification of the conventional disk objective lens 4 and is condensed on the information recording surface with good aberration through the disk substrate of the conventional disk 6. The luminous flux reflected from the information recording surface of the conventional disc 6 is
The light passes through the conventional disk objective lens 4 again, is converted into a predetermined convergent light, and is incident on the polarization beam splitter 7.

【0038】このときも、光束はs偏光として入射する
ため、偏光ビームスプリッタ7で反射して進行方向を変
換されて、レーザモジュール2に導かれ、再生信号およ
び制御信号が検出される。
Also at this time, since the light beam enters as s-polarized light, the light beam is reflected by the polarization beam splitter 7 and its traveling direction is changed, guided to the laser module 2, and the reproduced signal and the control signal are detected.

【0039】以上のように、本実施形態における光ヘッ
ドによれば、対応波長およびディスク基板厚の異なる2
種類以上のディスクを、記録または再生することが可能
となる。
As described above, according to the optical head of the present embodiment, two different wavelengths and disk substrate thicknesses are used.
It is possible to record or play back more types of discs.

【0040】次に、光ヘッドを本実施形態のように構成
することによってもたらされる効果を、以下に説明す
る。
Next, effects brought about by configuring the optical head as in this embodiment will be described below.

【0041】本実施形態における光ヘッドは、高密度デ
ィスク用対物レンズ3および従来ディスク用対物レンズ
4を除き、高密度ディスク光学系ならびに従来ディスク
光学系を、ともにディスク面に対して平行な同一平面内
に配置して、薄型化を図っている。厳密には、1/4波
長板8は同一平面に配置されていないが、1/4波長板
の厚みは、他の光学部品の高さに比べて十分小さい(例
えば、光束の直径を4mmとするとハーフミラー10の
高さは6mm程度必要となるが、これに対して1/4波
長板の厚みは1mm程度)ため、光学部品の配置として
はほぼ同一平面内と言える。
The optical head according to the present embodiment, except for the high-density disk objective lens 3 and the conventional disk objective lens 4, uses the high-density disk optical system and the conventional disk optical system in the same plane parallel to the disk surface. It is placed inside to reduce the thickness. Strictly speaking, the quarter-wave plate 8 is not arranged on the same plane, but the thickness of the quarter-wave plate is sufficiently smaller than the height of other optical components (for example, the diameter of the light beam is 4 mm. Then, the height of the half mirror 10 is required to be about 6 mm, whereas the thickness of the quarter wavelength plate is about 1 mm. Therefore, it can be said that the arrangement of the optical components is substantially in the same plane.

【0042】また、高密度ディスク光学系と従来ディス
ク光学系の光束を偏光ビームスプリッタを用いて合成
し、光路の一部を共有化することで、小型化・低コスト
化を図っている。
Further, the light beams of the high-density disk optical system and the conventional disk optical system are combined by using a polarizing beam splitter, and a part of the optical path is shared, thereby reducing the size and cost.

【0043】前述したように公知の従来技術において
は、対物レンズを除く光学系をディスク面に平行な平面
に配置して光ヘッドの薄型化を図る場合に、光束を対物
レンズに導くために立上げミラーを用いていた。これに
対して、本実施形態によれば、光束合成分離手段である
偏光ビームスプリッタ7を用いて光束を対物レンズに導
いているため、立上げミラーを必要としない。立上げミ
ラーが不要である代わりに、1/4波長板8が必須とな
るが、占有体積に関しては大幅に小さく、また、偏光ビ
ームスプリッタ7と一体構成にすることも可能であるた
め、ほぼ立上げミラーの占有体積分だけ光ヘッドの小型
化が可能となる。
As described above, in the known prior art, when the optical system excluding the objective lens is arranged on a plane parallel to the disk surface to reduce the thickness of the optical head, a vertical beam is guided to the objective lens. I used a raised mirror. On the other hand, according to the present embodiment, since the light beam is guided to the objective lens by using the polarization beam splitter 7, which is a light beam combining / separating unit, a rising mirror is not required. A quarter-wave plate 8 is indispensable in place of the necessity of a rising mirror. However, the occupied volume is significantly small, and it is possible to form an integral structure with the polarizing beam splitter 7. The size of the optical head can be reduced by the occupation volume of the raising mirror.

【0044】また、対物レンズの位置に対して対向する
ように高密度ディスク光学系と従来ディスク光学系とを
配置するため、部品レイアウトが容易であるとともに、
デッドスペースを減らすことで光ヘッドの小型化が可能
となる。
Further, since the high-density disk optical system and the conventional disk optical system are arranged so as to be opposed to the position of the objective lens, component layout is easy and
By reducing the dead space, the size of the optical head can be reduced.

【0045】また、本実施形態においては、高密度ディ
スク系および従来ディスク系から偏光ビームスプリッタ
7に入射する光束がともにs偏光である。そのため、レ
ーザダイオード1およびレーザモジュール2として、一
般的なTEモードの半導体レーザが使用可能であり、加
えて、偏光方向を変換するための1/2波長板や液晶な
どの偏光素子が不要であるため、安価な光ヘッドを提供
することが可能となる。レーザダイオード1およびレー
ザモジュール2の取り付け方向を、本実施形態とは90
度回転させて、ディスク上のスポットの楕円の長軸方向
がディスクの接線方向に一致するように配置すること
で、偏光素子を用いることなくTMモードの半導体レー
ザを用いることは可能であるが、一般的にはディスク上
のスポットの楕円の長軸方向がディスクの半径方向に一
致しているほうが、ディスクの接線方向に一致している
場合よりも、再生信号は良好であるとされている。
In this embodiment, the light beams incident on the polarizing beam splitter 7 from the high-density disk system and the conventional disk system are both s-polarized. Therefore, a general TE mode semiconductor laser can be used as the laser diode 1 and the laser module 2, and a polarizing element such as a half-wave plate or a liquid crystal for changing the polarization direction is not required. Therefore, an inexpensive optical head can be provided. The mounting direction of the laser diode 1 and the laser module 2 is 90
It is possible to use a TM mode semiconductor laser without using a polarizing element by arranging it so that the major axis direction of the ellipse of the spot on the disk coincides with the tangential direction of the disk. In general, it is considered that the reproduction signal is better when the major axis direction of the ellipse of the spot on the disc coincides with the radial direction of the disc than when it coincides with the tangential direction of the disc.

【0046】また、レーザモジュール2と従来ディスク
用対物レンズ4との距離は、間に偏光ビームスプリッタ
7が配置されているだけであるから、従来の光束合成分
離素子(例えば、偏光ビームスプリッタやダイクロイッ
クプリズムなど)と立上げミラーとが配置されている構
成に比較して、短くすることができる。このため、従来
ディスク用光ヘッドのために設計された有限光学系用の
対物レンズとレーザモジュールを、そのまま使用するこ
とが可能となり、安価で小型な光ヘッドを提供すること
が可能となる。
The distance between the laser module 2 and the conventional disk objective lens 4 is only that the polarizing beam splitter 7 is disposed between the laser module 2 and the conventional disk objective lens 4. Therefore, a conventional light beam combining / separating element (for example, a polarizing beam splitter or a dichroic) is used. (For example, a prism) and a rising mirror can be shortened. Therefore, the objective lens and the laser module for the finite optical system designed for the conventional optical head for a disk can be used as it is, and an inexpensive and small optical head can be provided.

【0047】ただし、本実施形態におけるように、従来
ディスク光学系として有限系を用いた場合には、偏光ビ
ームスプリッタで反射される際に球面収差が発生する。
この収差は、平行平板を発散光が透過する際に発生する
球面収差と同等のものであり、再生信号が極端に劣化し
て再生不能となるほどのことはない。しかしながら、こ
の球面収差が問題となる場合には、従来ディスク用対物
レンズ4を、球面収差をキャンセルするよう新規に設計
するか、レーザモジュール2と偏光ビームスプリッタ7
の間にコリメータレンズを配置すると同時に、従来ディ
スク用対物レンズ4として無限光学系用に設計された対
物レンズを用いて、従来ディスク光学系を無限系で構成
すればよい。
However, when a finite system is used as a conventional disk optical system as in the present embodiment, spherical aberration occurs when reflected by a polarization beam splitter.
This aberration is equivalent to spherical aberration that occurs when divergent light passes through a parallel flat plate, and there is no case in which a reproduced signal is extremely deteriorated and cannot be reproduced. However, if this spherical aberration becomes a problem, the objective lens 4 for the conventional disk is newly designed to cancel the spherical aberration, or the laser module 2 and the polarizing beam splitter 7 are used.
The conventional disk optical system may be configured as an infinite system by using an objective lens designed for an infinite optical system as the conventional disk objective lens 4 at the same time as disposing a collimator lens therebetween.

【0048】また、本実施形態では、従来ディスク光学
系としてレーザモジュール2を用いた構成としたが、本
発明はこれに限るものではなく、高密度ディスク光学系
のように、レーザと光検出系を分離した構成としてもよ
い。本発明においては、偏光ビームスプリッタ7を挟ん
で高密度ディスク光学系と従来ディスク光学系とが対向
する配置となるため、両光学系が干渉する心配はなく、
レイアウトは容易である。
In the present embodiment, the laser module 2 is used as the conventional disk optical system. However, the present invention is not limited to this configuration. May be separated. In the present invention, since the high-density disc optical system and the conventional disc optical system are arranged to face each other with the polarizing beam splitter 7 interposed therebetween, there is no concern that both optical systems interfere with each other.
The layout is easy.

【0049】逆に、高密度ディスク光学系に、高密度デ
ィスク5に対応した波長(例えば650nm)のレーザ
と光検出器とを一体構成としたレーザモジュールを用い
てもよい。これにより、さらに小型・安価でかつ調整が
容易な光ヘッドが提供可能となる。
Conversely, a laser module in which a laser having a wavelength (for example, 650 nm) corresponding to the high-density disk 5 and a photodetector are integrated in the high-density disk optical system may be used. This makes it possible to provide an optical head that is smaller, cheaper, and easier to adjust.

【0050】また、本実施形態では、ミラー面9は1/
4波長板8の面としたが、図3に示したとおり本発明は
これに限るものではなく、1/4波長板8が配置してあ
る光ヘッドのケース側の面にミラー面を設けてもよい
し、1/4波長板8とミラー面9の間に空間が存在して
も構わない。
In this embodiment, the mirror surface 9 is 1 /
Although the four-wavelength plate 8 is used as the surface, as shown in FIG. 3, the present invention is not limited to this. A mirror surface is provided on the case-side surface of the optical head where the quarter-wave plate 8 is arranged. Alternatively, a space may exist between the quarter-wave plate 8 and the mirror surface 9.

【0051】また、本実施形態では、光収束手段として
高密度ディスク用対物レンズ3と従来ディスク用対物レ
ンズ4の各光学系に応じて設計された対物レンズを設
け、対物レンズ駆動機構14で切り替える構成とした
が、本発明はこれに限るものではない。単一の対物レン
ズで、高密度ディスク5と従来ディスク6をともに記録
または再生が可能なように設計された各種の光収束手段
を用いることが出来る。
In this embodiment, an objective lens designed according to each optical system of the high-density disk objective lens 3 and the conventional disk objective lens 4 is provided as a light converging means, and is switched by the objective lens drive mechanism 14. Although the configuration is adopted, the present invention is not limited to this. With a single objective lens, various light converging means designed to enable recording or reproduction of both the high-density disk 5 and the conventional disk 6 can be used.

【0052】例えば、ホログラム対物レンズを用いるこ
とができる。ホログラムのパターンは、レーザダイオー
ド1の波長に対して、0次光が高密度ディスク5の情報
記録面に所定のNAで収差よく集光され、レーザモジュ
ール2の波長に対して、1次光が従来ディスク6の情報
記録面に所定のNAで収差よく集光されるものとする。
ホログラムは、レンズに直接刻まれていても、別部品と
して対物レンズと一体に駆動させてもよい。
For example, a hologram objective lens can be used. The hologram pattern is such that, with respect to the wavelength of the laser diode 1, zero-order light is condensed on the information recording surface of the high-density disk 5 with a predetermined NA with good aberration, and primary light with respect to the wavelength of the laser module 2 It is assumed that the light is condensed on the information recording surface of the conventional disk 6 with a predetermined NA with good aberration.
The hologram may be directly engraved on the lens, or may be driven integrally with the objective lens as a separate component.

【0053】あるいは、本実施形態で用いた高密度ディ
スク用対物レンズ3をそのまま用いても、従来ディスク
を記録または再生することは可能である。通常の使用で
は、レーザモジュール2の波長の光束を基板厚1.2m
mの従来ディスク6を通すことによって発生する球面収
差のために、良好なスポットを得ることができないが、
高密度ディスク用対物レンズ3に入射する光束を適当な
角度の発散光にすることで、上記球面収差をキャンセル
することができる。つまり、レーザモジュール2の位置
(対物レンズからの距離)によっては、従来ディスク6
の情報記録面に良好なスポットを形成することができ
る。あるいは、レーザモジュール2と高密度ディスク用
対物レンズ3との間に、高密度ディスク用対物レンズ3
への入射光束の発散角が、上記球面収差をキャンセルす
るのに適当な角度となるように、光束の発散角または収
束角を変換するレンズを設けてもよい。
Alternatively, even if the high-density disk objective lens 3 used in this embodiment is used as it is, it is possible to record or reproduce data on a conventional disk. In normal use, a light beam having a wavelength of the laser module 2 is set to a substrate thickness of 1.2 m.
Although a good spot cannot be obtained due to the spherical aberration caused by passing through the conventional disc 6 of m.
The spherical aberration can be canceled by making the luminous flux incident on the high-density disk objective lens 3 into divergent light having an appropriate angle. That is, depending on the position of the laser module 2 (distance from the objective lens), the conventional disk 6
A good spot can be formed on the information recording surface. Alternatively, between the laser module 2 and the high-density disk objective lens 3,
A lens that converts the divergence angle or convergence angle of the light beam may be provided so that the divergence angle of the light beam incident on the light beam becomes an appropriate angle for canceling the spherical aberration.

【0054】ただし、この場合には、所定のNAにする
ための開口制限を、径可変の絞りを用いるか、高密度デ
ィスク光学系および従来ディスク光学系の非共通部分に
それぞれ設けるか、レーザダイオード1の波長の光束を
透過しレーザモジュール2の波長の光束を遮断する波長
選択膜を用いるか、ある方向の偏光を透過しそれと直交
する方向の偏光を遮断する偏光膜を用いて、構成する必
要がある。
In this case, however, the aperture limit for achieving a predetermined NA is determined by using a variable-diameter stop, by providing a non-common portion in a high-density disk optical system and a non-common portion of a conventional disk optical system, or by using a laser diode. It is necessary to use a wavelength selection film that transmits a light beam of one wavelength and blocks a light beam of the wavelength of the laser module 2 or a polarizing film that transmits polarized light in a certain direction and blocks polarized light in a direction orthogonal to the certain direction. There is.

【0055】これら単一の対物レンズで本発明の光ヘッ
ドを構成すれば、占有体積の大きな対物レンズ切替のた
めの対物レンズ駆動機構14は不要であり、さらなる薄
型化・小型化・軽量化・低コスト化が可能となる。
If the optical head of the present invention is constituted by these single objective lenses, the objective lens driving mechanism 14 for switching the objective lens having a large occupied volume is unnecessary, and further thinning, miniaturization, weight reduction, The cost can be reduced.

【0056】また、本発明の光ヘッドにおける光学部品
は、偏光ビームスプリッタ7やハーフミラー10など通
常性能のものを用いればよく、従来技術に示されている
ような特殊な波長依存性を有する偏光素子が不要なため
安価である。
As the optical components in the optical head of the present invention, those having ordinary performance such as the polarization beam splitter 7 and the half mirror 10 may be used, and a polarization having a special wavelength dependency as shown in the prior art. Inexpensive because no element is required.

【0057】以上のように、本発明を適用することによ
って、ディスク基板厚および対応波長の異なる複数の光
ディスクを記録または再生する光ディスク装置における
光ヘッドを、薄型・小型・低コストなものとして提供す
ることが可能となる。
As described above, by applying the present invention, an optical head in an optical disk apparatus for recording or reproducing a plurality of optical disks having different disk substrate thicknesses and corresponding wavelengths is provided as a thin, small, and low-cost optical head. It becomes possible.

【0058】次に、本発明による光ディスク装置の構成
および動作を、図面を参照しながら説明する。
Next, the configuration and operation of the optical disk device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0059】図5は、本発明に係る光ディスク装置の1
実施形態の構成図であり、同図において、20は前述し
た実施形態における光ヘッドである。
FIG. 5 shows an optical disk drive 1 according to the present invention.
It is a block diagram of an embodiment, In this figure, 20 is an optical head in the above-mentioned embodiment.

【0060】光ヘッド20の光源であるレーザダイオー
ド1およびレーザモジュール2は、それぞれレーザ駆動
回路21およびレーザ駆動回路22によって、発光のオ
ン・オフや、出力パワーの制御などが行われる。また、
光検出器13およびレーザモジュール2の出力は、それ
ぞれ信号処理回路23および信号処理回路24に供給さ
れて、フォーカス誤差信号・トラッキング誤差信号等の
制御信号や、再生信号などの各信号が生成される。これ
らの信号は、システム制御回路25に供給される。
The laser diode 1 and the laser module 2, which are the light sources of the optical head 20, turn on / off the light emission and control the output power by the laser drive circuit 21 and the laser drive circuit 22, respectively. Also,
Outputs of the photodetector 13 and the laser module 2 are supplied to a signal processing circuit 23 and a signal processing circuit 24, respectively, to generate control signals such as a focus error signal and a tracking error signal, and respective signals such as a reproduction signal. . These signals are supplied to the system control circuit 25.

【0061】ディスク判別手段26は、光ディスク装置
に装着された光ディスクの種類を判別し、結果をシステ
ム制御回路25に対して出力する。システム制御回路2
5は、ディスク判別手段26からの結果に基づいて、装
着されたディスクが高密度ディスク5の場合には、レー
ザ駆動回路21を通してレーザダイオード1を点灯し、
装着されたディスクが従来ディスク6の場合には、レー
ザ駆動回路22を通してレーザモジュール2を点灯す
る。また、対物レンズ駆動機構14を駆動させて、装着
されたディスクに対応する対物レンズを光路中に配置す
る。高密度ディスク5の場合には信号処理回路23で、
従来ディスク6の場合には信号処理回路24で生成され
た信号を基にして、フォーカス誤差信号をフォーカスア
クチュエータ駆動回路27に、トラッキング誤差信号を
トラッキングアクチュエータ駆動回路28に、それぞれ
供給する。これにより、フォーカスサーボおよびトラッ
キングサーボ動作が行われ、高密度ディスク5および従
来ディスク6の記録または再生が実行される。
The disc discriminating means 26 discriminates the type of the optical disc mounted on the optical disc device, and outputs the result to the system control circuit 25. System control circuit 2
5 turns on the laser diode 1 through the laser drive circuit 21 based on the result from the disc discriminating means 26, when the mounted disc is the high density disc 5,
When the loaded disc is the conventional disc 6, the laser module 2 is turned on through the laser drive circuit 22. Further, the objective lens driving mechanism 14 is driven to dispose the objective lens corresponding to the loaded disk in the optical path. In the case of the high-density disk 5, the signal processing circuit 23
In the case of the conventional disk 6, the focus error signal is supplied to the focus actuator drive circuit 27 and the tracking error signal is supplied to the tracking actuator drive circuit 28 based on the signal generated by the signal processing circuit 24. Thereby, focus servo and tracking servo operations are performed, and recording or reproduction of the high-density disk 5 and the conventional disk 6 is performed.

【0062】本実施形態の光ディスク装置によれば、本
発明による薄型・小型・安価な光ヘッドを搭載すること
によって、対応波長の異なる複数のディスクを単一の装
置で記録または/および再生を行う光ディスク装置の、
薄型化・小型化・低コスト化を実現することができる。
これにより、パソコン内蔵用や車載用等の薄型・小型の
光ディスク装置が提供可能となる。
According to the optical disk device of the present embodiment, by mounting the thin, small, and inexpensive optical head according to the present invention, a plurality of disks having different corresponding wavelengths can be recorded and / or reproduced by a single device. Of optical disk devices,
It is possible to achieve a reduction in thickness, size, and cost.
This makes it possible to provide a thin and small optical disk device for a built-in personal computer or a vehicle.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対応波長
の異なる2種類以上のディスクに対して記録または/お
よび再生を行うための光ディスク装置用の光ヘッドにお
いて、高密度ディスク光学系と従来ディスク光学系とを
同一平面内に配置するとともに、光束合成分離素子およ
び偏光素子を用いて合成後の光束を直接立ち上げ光収束
手段に導く構成として、薄型化・小型化・低コスト化し
た光ヘッドの実現が可能となる。また、この光ヘッドを
搭載することによって、薄型・小型・安価な光ディスク
装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, in an optical head for an optical disk apparatus for performing recording and / or reproduction on two or more types of disks having different corresponding wavelengths, a high-density disk optical system is used. In addition to arranging the conventional optical system in the same plane as the disc, and using a light beam combining / separating element and a polarizing element to directly launch the combined light beam to the light converging means, it has been made thinner, smaller, and less costly. An optical head can be realized. By mounting the optical head, a thin, small, and inexpensive optical disk device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光ヘッドの1実施形態の構成図で
あり、高密度ディスクへの記録または再生状態を示す図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of an optical head according to the present invention, showing a state of recording or reproduction on a high density disc.

【図2】本発明による光ヘッドの1実施形態の構成図で
あり、従来ディスクへの記録または再生状態を示す図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram of one embodiment of an optical head according to the present invention, showing a state of recording or reproducing data on a conventional disk.

【図3】図1の状態に対応する光ヘッドの要部構成を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a main configuration of an optical head corresponding to the state of FIG. 1;

【図4】図2の状態に対応する光ヘッドの要部構成を示
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a main configuration of an optical head corresponding to the state of FIG. 2;

【図5】本発明よる光ディスク装置の1実施形態の構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of an optical disk device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高密度ディスク用のレーザダイオード 2 従来ディスク用のレーザモジュール 3 高密度ディスク用対物レンズ 4 従来ディスク用対物レンズ 5 高密度ディスク 6 従来ディスク 7 偏光ビームスプリッタ 8 1/4波長板 9 ミラー面 10 ハーフミラー 11 コリメータレンズ 12 検出レンズ系 13 光検出器 14 対物レンズ駆動機構 20 光ヘッド 27 フォーカスアクチュエータ駆動回路 28 トラッキングアクチュエータ駆動回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser diode for high-density disk 2 laser module for conventional disk 3 objective lens for high-density disk 4 objective lens for conventional disk 5 high-density disk 6 conventional disk 7 polarizing beam splitter 8 1/4 wavelength plate 9 mirror surface 10 half Mirror 11 collimator lens 12 detection lens system 13 photodetector 14 objective lens drive mechanism 20 optical head 27 focus actuator drive circuit 28 tracking actuator drive circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 俊夫 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 今田 律夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 福井 幸夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 杉 靖幸 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所映像情報メディア事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshio Sugiyama 1 Kitano, Makino, Mizusawa-shi, Iwate Prefecture Inside Hitachi Media Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Ritsuo Imada 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd. Video Information Media Division (72) Inventor Yukio Fukui 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd.Video Information Media Division (72) Inventor Yasuyuki Sugi 1410 Inada, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture In the Visual Information Media Division of Hitachi, Ltd.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の発光手段と、 この第1の発光手段とは波長の異なる第2の発光手段
と、 前記第1の発光手段から出射した第1の光束を第1のデ
ィスクの情報記録面に収束するとともに、前記第2の発
光手段から出射した第2の光束を第2のディスクの情報
記録面に収束させるための光収束手段と、 前記第1の光束を反射するとともに、前記第2の光束の
うち光軸と垂直な面内における特定の第1の方向の偏光
を反射し、この第1の方向と直交する第2の方向の偏光
を透過する光束合成分離手段と、 前記第2の光束を反射する光束反射手段と、 前記第2の光束が往復して透過したときに光軸と垂直な
面内でその偏光方向を略90度変化させる偏光手段と
を、備え、 前記光束合成分離手段は、前記第1の光束を反射して前
記光収束手段に導く位置に配置され、前記第2の発光手
段は、出射した光束が前記光束合成分離手段に前記第1
の方向の偏光として入射し前記光収束手段とは反対方向
に反射される位置に配置され、前記光束反射手段は、前
記光束合成分離素子を挟んで前記光収束手段と対向する
位置に配置され、前記偏光手段は、前記光束合成分離手
段と前記光束反射手段との間に配置されることを特徴と
する光ヘッド。
A first light-emitting means, a second light-emitting means having a different wavelength from the first light-emitting means, and a first light beam emitted from the first light-emitting means being transmitted to a first disk as information. Light converging means for converging on a recording surface and converging a second light beam emitted from the second light emitting means on an information recording surface of a second disk; and reflecting the first light beam, A light beam combining / separating means for reflecting polarized light in a specific first direction in a plane perpendicular to the optical axis of the second light beam and transmitting polarized light in a second direction orthogonal to the first direction; A light beam reflecting means for reflecting the second light beam; and a polarizing means for changing the polarization direction of the second light beam by approximately 90 degrees in a plane perpendicular to the optical axis when the second light beam is transmitted back and forth, The light beam combining / separating means reflects the first light beam to the light converging means. The second light emitting means is disposed at a guiding position, and the emitted light flux is transmitted to the light flux combining / separating means by the first light emitting means.
The light converging means is arranged at a position where the light is converged and reflected in the opposite direction to the light converging means, and the light beam reflecting means is disposed at a position facing the light converging means with the light beam combining / separating element interposed therebetween. The optical head according to claim 1, wherein the polarizing unit is disposed between the light beam combining / separating unit and the light beam reflecting unit.
【請求項2】 請求項1記載において、 前記光収束手段は、 前記第1の光束を前記第1のディスクの情報記録面に収
束するための第1の対物レンズと、 前記第2の光束を前記第2のディスクの情報記録面に収
束するための第2の対物レンズと、 前記第1,第2のディスクに対して記録または/および
再生するときに、それぞれ前記第1,第2の対物レンズ
を切り替えて光路内に配置する対物レンズ駆動手段と、
から構成されることを特徴とする光ヘッド。
2. The light beam converging means according to claim 1, wherein the light converging means comprises: a first objective lens for converging the first light beam on an information recording surface of the first disk; A second objective lens for converging on an information recording surface of the second disk; and a first objective lens for recording and / or reproduction on the first and second disks, respectively. Objective lens driving means for switching the lens and disposing it in the optical path;
An optical head comprising:
【請求項3】 請求項1記載において、 前記光収束手段は、ホログラムレンズをもってなされて
いることを特徴とする光ヘッド。
3. An optical head according to claim 1, wherein said light converging means is formed by a hologram lens.
【請求項4】 請求項1記載において、 前記光収束手段は、対物レンズとホログラムから構成さ
れていることを特徴とする光ヘッド。
4. The optical head according to claim 1, wherein said light converging means comprises an objective lens and a hologram.
【請求項5】 請求項1記載において、 前記光収束手段と前記第1の発光手段の間に、前記第1
の光束の発散角または収束角を変換する光束変換手段を
備えていることを特徴とする光ヘッド。
5. The device according to claim 1, wherein the first light emitting means is provided between the light converging means and the first light emitting means.
An optical head, comprising: a light beam converting means for converting a divergence angle or a convergence angle of the light beam.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1つに記載
において、 前記偏光手段が1/4波長板であることを特徴とする光
ヘッド。
6. The optical head according to claim 1, wherein the polarizing means is a quarter-wave plate.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1つに記載
において、 前記反射手段が前記偏光手段の面に鏡面として構成され
ていることを特徴とする光ヘッド。
7. The optical head according to claim 1, wherein the reflection unit is configured as a mirror surface on a surface of the polarization unit.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1つに記載
において、 前記光束合成分離手段と前記偏光手段とが一体に構成さ
れていることを特徴とする光ヘッド。
8. The optical head according to claim 1, wherein the light beam combining / separating means and the polarizing means are integrally formed.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1つに記載
において、 前記光収束手段に入射する前記第1の光束が発散光であ
ることを特徴とする光ヘッド。
9. The optical head according to claim 1, wherein the first light beam incident on the light converging means is divergent light.
【請求項10】 第1の発光手段と、この第1の発光手
段とは波長の異なる第2の発光手段と、前記第1の発光
手段から出射した第1の光束を第1のディスクの情報記
録面に収束するとともに、前記第2の発光手段から出射
した第2の光束を第2のディスクの情報記録面に収束さ
せるための光収束手段と、前記第1の光束を反射すると
ともに、前記第2の光束のうち光軸と垂直な面内におけ
る特定の第1の方向の偏光を反射し、この第1の方向と
直交する第2の方向の偏光を透過する光束合成分離手段
と、前記第2の光束を反射する光束反射手段と、前記第
2の光束が往復して透過したときに光軸と垂直な面内で
その偏光方向を略90度変化させる偏光手段とを、有す
る光ヘッドと、 装着されたディスクの種類を判別するディスク判別手段
と、 このディスク判別手段における判定結果に基づき、前記
第1の発光手段と前記第2の発光手段の作動状態を切り
替える制御手段とを、備え、 前記第1または第2のディスクを記録および/または再
生可能な光ディスク装置であって、 前記光ヘッドにおける前記光束合成分離手段は、前記第
1の光束を反射して前記光収束手段に導く位置に配置さ
れ、前記第2の発光手段は、出射した光束が前記光束合
成分離手段に前記第1の方向の偏光として入射し前記光
収束手段とは反対方向に反射される位置に配置され、前
記光束反射手段は、前記光束合成分離素子を挟んで前記
光収束手段と対向する位置に配置され、前記偏光手段
は、前記光束合成分離手段と前記光束反射手段との間に
配置されることを特徴とする光ディスク装置。
10. A first light-emitting means, a second light-emitting means having a different wavelength from the first light-emitting means, and a first light beam emitted from the first light-emitting means is stored in a first disk as information on a first disk. A light converging means for converging a second light beam emitted from the second light emitting means on an information recording surface of a second disk while converging on a recording surface, and reflecting the first light beam, A light beam combining / separating unit that reflects polarized light in a specific first direction in a plane perpendicular to the optical axis of the second light beam and transmits polarized light in a second direction orthogonal to the first direction; An optical head comprising: a light beam reflecting means for reflecting the second light beam; and a polarizing means for changing the direction of polarization of the second light beam by approximately 90 degrees in a plane perpendicular to the optical axis when the second light beam is transmitted back and forth. Disc discriminating means for discriminating the type of disc loaded; and Control means for switching the operation states of the first light emitting means and the second light emitting means based on the result of the discrimination by the disc discriminating means, wherein the first and second discs can be recorded and / or reproduced. An optical disk device, wherein the light beam combining / separating means in the optical head is arranged at a position for reflecting the first light beam and leading the light beam to the light converging means, and the second light emitting means outputs the light beam. The light beam combining / separating unit is disposed at a position where the light beam is polarized in the first direction and reflected in a direction opposite to the light converging unit, and the light beam reflecting unit interposes the light beam combining / separating element. An optical disk device, which is disposed at a position opposed to the light means, and wherein the polarizing means is disposed between the light beam combining / separating means and the light beam reflecting means.
【請求項11】 請求項10記載において、 前記光収束手段は、 前記第1の光束を前記第1のディスクの情報記録面に収
束するための第1の対物レンズと、 前記第2の光束を前記第2のディスクの情報記録面に収
束するための第2の対物レンズと、 前記第1,第2のディスクに対して記録または/および
再生するときに、それぞれ前記第1,第2の対物レンズ
を切り替えて光路内に配置する対物レンズ駆動手段と、
から構成されるとともに、 前記対物レンズ駆動手段を駆動させる駆動回路を備えて
いることを特徴とする光ディスク装置。
11. The light beam converging means according to claim 10, wherein the light converging means comprises: a first objective lens for converging the first light beam on an information recording surface of the first disk; A second objective lens for converging on an information recording surface of the second disk; and a first objective lens for recording and / or reproduction on the first and second disks, respectively. Objective lens driving means for switching the lens and disposing it in the optical path;
An optical disc device comprising: a driving circuit configured to drive the objective lens driving unit.
【請求項12】 請求項10記載において、 前記光収束手段は、ホログラムレンズをもってなされて
いることを特徴とする光ディスク装置。
12. The optical disk device according to claim 10, wherein said light converging means is formed by a hologram lens.
【請求項13】 請求項10記載において、 前記光収束手段は、対物レンズとホログラムから構成さ
れていることを特徴とする光ディスク装置。
13. The optical disk device according to claim 10, wherein the light converging means is constituted by an objective lens and a hologram.
【請求項14】 請求項10記載において、 前記光収束手段と前記第1の発光手段の間に、前記第1
の光束の発散角または収束角を変換する光束変換手段を
備えていることを特徴とする光ディスク装置。
14. The device according to claim 10, wherein the first light emitting means is provided between the light converging means and the first light emitting means.
An optical disc device comprising a light beam converting means for converting a divergence angle or a convergence angle of the light beam.
【請求項15】 請求項10ないし14の何れか1つに
記載において、 前記偏光手段が1/4波長板であることを特徴とする光
ディスク装置。
15. The optical disk device according to claim 10, wherein the polarizing means is a quarter-wave plate.
【請求項16】 請求項10ないし15の何れか1つに
記載において、 前記反射手段が前記偏光手段の面に鏡面として構成され
ていることを特徴とする光ディスク装置。
16. The optical disk device according to claim 10, wherein the reflection unit is configured as a mirror surface on a surface of the polarization unit.
【請求項17】 請求項10ないし16の何れか1つに
記載において、 前記光束合成分離手段と前記偏光手段とが一体に構成さ
れていることを特徴とする光ディスク装置。
17. The optical disk device according to claim 10, wherein the light beam combining / separating means and the polarizing means are integrally formed.
【請求項18】 請求項10ないし17の何れか1つに
記載において、 前記光収束手段に入射する前記第1の光束が発散光であ
ることを特徴とする光ディスク装置。
18. The optical disk device according to claim 10, wherein the first light beam incident on the light converging means is divergent light.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000055632A (en) * 1999-02-09 2000-09-15 구자홍 Apparatus of Optical Pick-Up and Driving Method Thereof
JP2006155827A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Konica Minolta Holdings Inc Optical pickup apparatus
US7106682B2 (en) 2000-07-13 2006-09-12 Sharp Kabushiki Kaisha Optical pickup
WO2010025317A3 (en) * 2008-08-29 2010-06-17 Omniprobe, Inc. Single-channel optical processing system for energetic-beam microscopes
KR101444279B1 (en) * 2012-07-03 2014-11-03 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 optical pickup device and drive adopting the device

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