JPH1064107A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JPH1064107A JPH1064107A JP8225279A JP22527996A JPH1064107A JP H1064107 A JPH1064107 A JP H1064107A JP 8225279 A JP8225279 A JP 8225279A JP 22527996 A JP22527996 A JP 22527996A JP H1064107 A JPH1064107 A JP H1064107A
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
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Abstract
し、DVDではレーザ光の波長が短いため、これら光デ
ィスク媒体の全てに対応可能とするためには、波長が異
なるレーザ光の光ピックアップ装置を個別に設ける必要
があり、コスト型となり、小型化が困難になる。 【解決手段】 一つの光ピックアップ装置内に波長の異
なる2つの半導体レーザ5A,5Bと、これら半導体レ
ーザに対向する傾斜面3A,3Bを有するプリズム3
と、それぞれの結像光学系6A,6Bと、各傾斜面から
入射される光を共に受光するフォトダイオード2A,2
Bとを備える。各半導体レーザ5A,5Bのレーザ光で
構築される光ピックアップに対して、プリズム3と受光
用フォトダイオード2A,2Bを共用することができ、
光ピックアップを個別に構成する場合に比較してプリズ
ムおよびフォトダイオードの部品点数を低減し、光ピッ
クアップ装置のコスト低減を実現し、かつその小型化、
軽量化が実現される。
Description
コンパクトディスク(CD)、ディジタルビデオディス
ク(DVD)等の光ディスク媒体を用いる光ディスク装
置において、光ディスク上に情報を記録再生するために
用いられる光ピックアップ装置に関するものである。
を用いる光ディスク装置において用いられている光ピッ
クアップ装置の一例を図3に示す。この構成は、特開平
3−214102号公報に記載されているものであり、
光集積回路基板1上には、2個のフォトダイオード2
A,2Bや、図示を省略する増幅回路等の光集積回路が
形成されており、また前記フォトダイオード2A,2B
上の所定の位置に、その一側面が傾斜面3Aとされたプ
リズム3がマウントされる。また、光集積回路基板1の
他の箇所にはフォトダイオード機能を内蔵したヒートシ
ンク4がマウントされ、さらにこのヒートシンク4の上
に、半導体レーザ5がマウントされている。この半導体
レーザ5は前記プリズム3の傾斜面3Aに対向配置さ
れ、この傾斜面3Aの直上位置には図外の支持機構によ
って対物レンズ6を含む結像光学系が光軸を垂直方向に
向けて支持されており、前記対物レンズ6は光ディスク
媒体7の記録面に対向位置されている。
体レーザ5の前端面から出射されたレーザ光はプリズム
3の傾斜面3Aで反射され、対物レンズ6により光ディ
スク媒体7に照射され、情報記録面に結像される。この
レーザ光は光ディスク媒体7で情報を含む光信号として
反射され、対物レンズ6を通り、傾斜面3Aからプリズ
ム3内に導かれる。プリズム3内では、先に一方のフォ
トダイオード2Aで受光され、さらにここで反射された
光の一部は再びプリズム面で反射されて他方のフォトダ
イオード2Bで受光される。そして、これらフォトダイ
オードの各光検出信号をカップリングし、得られた光信
号を利用して光ディスク媒体7に記録された情報の信号
や、レーザ光の光ディスク媒体に対する照射位置を制御
するための結像光学系のサーボ信号を取り出している。
なお、半導体レーザ5の光出力の制御は、半導体レーザ
の後端面から出射されたレーザ光をヒートシンク4に内
蔵されたフォトダイオードで検出し、この検出信号を利
用したフィードバック制御により行っている。
ップ装置は、これまで、例えばCD、読み出し専用CD
(CD−ROM)等に用いられており、またこの光ピッ
クアップ装置に使用されている半導体レーザは、例えば
発振波長が780nm帯域の近赤外半導体レーザで、各
媒体に対して同一であった。そのため、これらの異なる
光ディスク仕様に対しても、光ピックアップ装置の光学
的な基本構成を変更することなく、互換性を保つことは
可能である。
要求に対し、数Gバイトの記憶容量を持つDVDが開発
されているが、この装置では記憶容量を上げるため、よ
り短波長の、例えば発振波長が630nm帯域の半導体
レーザを光源として使用している。このDVD装置の普
及の鍵の一つに、従来の光ディスクメディアとの互換性
の保持があるが、DVDではCD等で使用されている発
振波長が780nm帯域の半導体レーザでは、信号を処
理することができない。逆に、630nm帯域のレーザ
光では従来のCD等の信号処理をそのままの状態で行う
ことはできない。このため、DVDがCDやCR−RO
M等の従来メディアとの互換性を保つためには、波長の
異なる半導体レーザを搭載しなければならない。
ップ装置は、1つの半導体レーザによりその波長が決定
されるため、波長の異なるレーザ光の光ピックアップ装
置を得るためには、異なる半導体レーザを搭載した光ピ
ックアップ装置を別に構成する必要があり、例えば、2
つの異なる光ピックアップ装置を光ディスク装置に装備
する必要がある。このため、これに対応して対物レン
ズ、フォトダイオード等も光ディスク装置に対応して二
重に必要とされ、これらの部品点数増によるコスト増
大、及び光ヘッドの大型化の問題が生じてくる。
る半導体レーザに対して部品の共用化を図ることで、低
コストでかつ小型の光ピックアップ装置を提供すること
にある。
置は、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射する2つの
発光素子と、これらの発光素子から出射されるレーザ光
をそれぞれ反射するための異なる傾斜面を一体に有する
プリズムと、前記各傾斜面で反射されたレーザ光を光デ
ィスク媒体に結像し、かつその反射光を透過させる2つ
の結像光学系と、これらの結像光学系を透過されて前記
プリズムの各傾斜面からプリズム内に入射された光を共
用して受光可能な受光素子とを備えることを特徴とす
る。ここで、本発明においては、フォトダイオードは2
つ設けられ、プリズム内に入射されたレーザ光が一方の
フォトダイオードで受光され、このフォトダイオードで
反射されたレーザ光はプリズム内面で反射されて他方の
フォトダイオードで受光されるよう構成されることが好
ましい。また、本発明においては、例えば、一方の半導
体レーザはLD、CDCD−ROM等の光ディスク媒体
用の波長光を出射し、他方の半導体レーザはDVDの光
ディスク媒体用の波長光を出射する構成とされる。さら
に、本発明においては、半導体レーザ、プリズム、受光
素子、すなわちこれらを一体形成している光集積回路基
板は水平方向に180度回転位置変化されるように構成
され、結像光学系はプリズムの一方の傾斜面の直上位置
に1つだけ設けられる構成としてもよい。
図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態の断
面構成図である。光集積回路基板1には、2個のフォト
ダイオード2A,2Bが形成され、また図示が省略され
た増幅回路等の光集積回路が形成される。そして、前記
フォトダイオード2A,2B上の所定の位置に、プリズ
ム3がマウントされる。このプリズムは、前記フォトダ
イオード2A,2Bの配列方向に沿う両側面がそれぞれ
水平方向に対して約45度の角度で傾斜されて互いに反
対方向に向けられた傾斜面3A,3Bとして構成され
る。すなわち、これらの傾斜面3A,3Bによりプリズ
ム3はその断面形状が台形に形成されている。
Bに対向する前記光集積回路基板1上の位置にはそれぞ
れフォトダイオード機能を内蔵したヒートシンク4A,
4Bがマウントされ、さらにこれらヒートシンク4A,
4Bの上にはそれぞれ異なる波長のレーザ光を発光する
半導体レーザ5A,5Bがマウントされる。ここでは、
一方の半導体レーザ5Aは780nm帯域のレーザ光
を、他方の半導体レーザ5Bは630nm帯域のレーザ
光をそれぞれ発光するように構成され、各半導体レーザ
5A,5Bはそのレーザ光の出射面を前記各傾斜面3
A,3Bに対向させている。さらに、前記プリズム3の
各傾斜面3A,3Bの直上にはそれぞれ対物レンズ6
A,6Bを含む結像光学系が図外の支持機構によってそ
の光軸を垂直方向に向けて支持されており、光ディスク
媒体7に対向配置されている。
Aの前端面から出射された780nm帯域のレーザ光
は、プリズム3の傾斜面3Aで反射され、対物レンズ6
Aを通り、CDやCD−ROM等の既存の光ディスク媒
体7Aに照射される。このレーザ光は光ディスク媒体7
Aで記録情報を含む光信号として反射され、対物レンズ
6Aを逆方向に通り、傾斜面3Aからプリズム3内に導
かれる。プリズム3内では、一方のフォトダイオード2
Aで受光され、さらにここで反射された光はプリズム3
で内面反射された上で他方のフォトダイオード2Bで受
光され、これらのフォトダイオード2A,2Bで受光さ
れて検出された光信号はカップリングされ、この光信号
から光ディスク媒体7Aの記録情報信号や、対物レンズ
6Aのフォーカシングやトラッキング等を制御するため
のサーボ信号として取り出すことが可能となる。
する場合には、他方の半導体レーザ5Bから630nm
帯域のレーザ光を出射させる。このレーザ光はプリズム
3の他方の傾斜面3Bで反射され、対物レンズ6Bによ
りDVDの光ディスク媒体7Bで反射され、再度対物レ
ンズ6Bを通り、傾斜面3Bからプリズム3に導かれ
る。そして、今度は先にフォトダイオード2Bで受光さ
れ、ここで反射された光はプリズム3で内面反射されて
フォトダイオード2Aで受光される。そして、各フォト
ダイオード2B,2Aで受光されて検出された光信号は
カップリングされ、光ディスク媒体の記録情報信号とし
て、あるいはサーボ信号として取り出すことができる。
の制御は、各半導体レーザをマウントしている各ヒート
シンク4A,4Bに内蔵されたフォトダイオードで、各
半導体レーザの後端面から出射されたレーザ光を検出
し、この検出出力を利用したフィードバック制御により
行うことが可能である。
時に読み取ることが可能な光ディスク媒体7はCD等の
光ディスク媒体7AかDVD等の光ディスク媒体7Bの
いずれか1種類でしかなく、2つの半導体レーザ5A,
5Bが同時に動作することはない。そのため、半導体レ
ーザ5A,5Bがそれぞれのレーザ光によって、相互干
渉し合うことはない。すなわち、一方の半導体レーザ5
Aからのレーザ光が光ディスク媒体7Aで反射され、そ
の反射光が傾斜面3Aからプリズム3に導入され、反対
側の傾斜面3Bから出射する可能性がある。しかしなが
ら、光学系の効率からプリズム3に導入されるレーザ光
は微少であること、レーザ光はプリズム3内での反射に
より減衰すること、プリズム3内のレーザ光はプリズム
3の上面で一度集光し、その後は拡散していくこと等か
ら、反対側の傾斜面3Bから出射されるレーザ光は非常
に微少で、光ピックアップ装置の動作に支障は生じな
い。
プ装置では、2つの異なる半導体レーザ5A,5Bを備
えて異なる波長での情報の記録再生が可能とされてはい
るものの、プリズム3やフォトダイオード2A,2Bは
両半導体レーザ5A,5Bのそれぞれの光学系の一部と
して共用することが可能となる。これにより、2つの光
ピックアップ装置を個別に形成する場合に比較して部品
点数を削減でき、構成の簡易化が図られるとともに、小
型化が実現できる。
り、図1と等価な部分には同一符号を付してある。前記
実施形態は、2つの異なる波長のレーザ光を発光する各
半導体レーザに対してプリズムおよびフォトダイオード
を兼用させた構成としているが、ここでは対物レンズを
も兼用させた構成としている。すなわち、光集積回路基
板1を水平方向に180度回転可能なテーブル8上に搭
載し、その回転位置によってプリズム3の傾斜面3A,
3Bのいずれか一方が、1つしか設けていない対物レン
ズ6の直下に位置されるように構成する。これにより、
いずれの半導体レーザ5A,5Bから出射された光も同
一の対物レンズ6によって光ディスク媒体7に結像され
ることになり、1つの対物レンズ6で異なる波長のレー
ザ光の結像が可能となる。したがって、図1に示した実
施形態に比較して、対物レンズ6を共通化し、さらにこ
の対物レンズを制御するためのサーボ系も1つで済み、
光ピックアップ装置の構成をさらに簡易化することが可
能となる。
ピックアップ装置内に波長の異なる2つの発光素子、す
なわち半導体レーザを搭載し、かつこれら半導体レーザ
に対向する傾斜面を有するプリズムを採用することによ
り、信号処理用の受光素子を各半導体レーザで構築され
る光ピックアップ装置で共有することができる。その結
果、プリズム等の部品点数を低減して光ピックアップ装
置のコスト低減が実現できるとともに、この光ピックア
ップ装置を含む光学ヘッドのパッケージの小型化、軽量
化が可能になる。また、本発明では、半導体レーザ、プ
リズム、受光素子を結像光学系に対して位置変化可能と
することで、結像レンズの部品点数の削減も可能であ
る。これにより、本発明では仕様の異なる光ディスク媒
体を一つの光ディスク装置で再生することが可能とな
り、従来からある光ディスクメディアないしDVD等の
新メディアに対してモ柔軟な対応が可能となる。
る。
示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 それぞれ異なる波長のレーザ光を出射す
る2つの発光素子と、これらの発光素子から出射される
レーザ光をそれぞれ反射するための異なる傾斜面を一体
に有するプリズムと、前記各傾斜面で反射されたレーザ
光を光ディスク媒体に結像し、かつその反射光を透過さ
せる2つの結像光学系と、これらの結像光学系を透過さ
れて前記プリズムの各傾斜面からプリズム内に入射され
た光を共用して受光可能な受光素子とを備えることを特
徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項2】 光集積回路基板にフォトダイオードが形
成され、このフォトダイオード上に両側面がほぼ45度
で傾斜された断面形状が台形のプリズムがマウントさ
れ、このプリズムの両傾斜面に対して前記基板の表面に
沿って対向する前記基板上の位置にそれぞれ異なる波長
のレーザ光を出射する半導体レーザがマウントされ、前
記各傾斜面に対して前記基板の表面と垂直な方向に対向
する位置にそれぞれ対物レンズを含む結像光学系が支持
されており、前記各半導体レーザから出射されたレーザ
光は各傾斜面で反射されて各結像光学系により光ディス
ク媒体に結像され、この光ディスク媒体からの反射光は
前記結像光学系を透過したのち各傾斜面からプリズム内
に入射され、前記フォトダイオードにより受光されるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項3】 フォトダイオードは2つ設けられ、プリ
ズム内に入射されたレーザ光が一方のフォトダイオード
で受光され、このフォトダイオードで反射されたレーザ
光はプリズム内面で反射されて他方のフォトダイオード
で受光されるよう構成される請求項1または2の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項4】 一方の半導体レーザはレーザディスク、
コンパクトディスク、CD−ROM等の光ディスク媒体
用の波長光を出射し、他方の半導体レーザはディジタル
ビディディスクの光ディスク媒体用の波長光を出射する
構成とされる請求項1ないし3のいずれかの光ピックア
ップ装置。 - 【請求項5】 光集積回路基板は水平方向に180度回
転位置変化されるように構成され、結像光学系はプリズ
ムの一方の傾斜面の直上位置に1つだけ設けられてなる
請求項2ないし4のいずれかの光ピックアップ装置。
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