JPH1069658A - 光ピックアップシステム - Google Patents

光ピックアップシステム

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JPH1069658A
JPH1069658A JP9198067A JP19806797A JPH1069658A JP H1069658 A JPH1069658 A JP H1069658A JP 9198067 A JP9198067 A JP 9198067A JP 19806797 A JP19806797 A JP 19806797A JP H1069658 A JPH1069658 A JP H1069658A
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light
optical
pickup system
optical pickup
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JP9198067A
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Ryogo Sai
良吾 崔
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WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
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Publication date
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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
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    • G—PHYSICS
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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
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods

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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が単純簡素化され、かつ多様な厚さの
複数の光ディスク上の情報信号を読み取り得る、改善さ
れた光ピックアップシステムを提供する。 【解決手段】 複数の光線を発射する光源２０２と、
入射光線を記録面２１２、２１４に部分反射する部分と
全部透過させる部分とからなるビーム分離器２２０と、
このビーム分離器２２０の該当部分からの反射光線を、
ロードされた光ディスクの記録面上にフォーカシングす
る対物レンズ２３０と、入射光線を乱視化する円筒形レ
ンズ２５０と、入射光線の強さを検出する光検出器２４
０とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップシ
ステムに関し、特に、ディスクトレーにロードされた複
数の光ディスク上の情報を読み取り得る、改善された光
ピックアップシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、ディスクトレー上に選択的にロ
ードされた薄膜または厚膜光ディスク上の情報信号を再
生する従来の光ヘッド１００の模式図であって、本特許
出願と出願人を同じくする米国特許出願番号Ｎｏ．０８
／７０６，３０５号明細書に「ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＦＯ
ＣＵＳ ＯＰＴＩＣＡＬ ＰＩＣＫＵＰ ＳＹＳＴＥ
Ｍ」との名称で開示されている。ここで、各光ディスク
は対応する記録面を有する。この光ヘッド１００は、光
線を発射する光源１１６と、表面を有するビーム分離器
１０６と、コリメートレンズ１０８と、第１及び第２部
分１１１、１１３を有する光学デバイス１１０と、円筒
形レンズ１０４と、複数の光電池を有する光検出器１０
２とから構成されている。
【０００３】従来の光ヘッド１００において、厚み０．
６ｍｍの薄膜光ディスク１１５がディスクトレー上にロ
ードされると、光学デバイス１１０の第２部分１１３を
通過する光線は薄膜光ディスク１１５の記録面１１２上
の情報信号を再生するのに用いられる。この場合、光源
（例えば、レーザダイオード）から発せられた光線は、
最初ビーム分離器１０６の表面から部分反射され、コリ
メートレンズ１０８を通じて平行光線になった後、光学
デバイス１１０に入射される。また、光学デバイス１１
０の第２部分１１３は、平行光線を薄膜光ディスク１１
５の記録面１１２上に焦点を合せる対物レンズとして機
能をする。記録面１１２から反射された光線は最初、光
学デバイス１１０を通じてコリメートレンズ１０８を透
過した後、光線を光検出器１０２に収束させるビーム分
離器１０６によって部分的に透過される。このビーム分
離器１０６は、円筒形レンズ１０８と光検出器１０２と
の間に位置する。ビーム分離器１０６の表面は入射光線
の一部分は透過させ、残余部分は反射させる。ビーム分
離器１０６を通じて透過する光線は、円筒形レンズ１０
４を通過して非点収差化（astigmatism）されて、光検
出器１０２が非点収差法によって薄膜光ディスク１１５
の記録面１１２上の情報信号（例えば、フォーカシング
エラー信号）を検出できるようにする。円筒形レンズ１
０４はビーム分離器１０６と光検出器１０２との間に配
置されている。
【０００４】一方、厚み１．２ｍｍの厚膜光ディスク１
１７がディスクトレー上にロードされる場合は、光学デ
バイス１１０の第１部分１１１を通過する光線は厚膜光
ディスク１１７の記録面１１４上の情報信号を再生する
のに用いられる。ここで、情報信号は記録面１１４から
反射された後、光学デバイス１１０の第１部分１１１、
コリメートレンズ１０８、ビーム分離器１０６及び円筒
形レンズ１０４を透過した後、光検出器１０２に入射さ
れて、ここで検出される。この場合、薄膜光ディスク１
１５の第２部分１１３と同様に、光学デバイス１１０の
第１部分１１１は厚膜光ディスク１１７の記録面１１４
上を通過する平行光線の焦点を調節する対物レンズとし
ての機能をする。
【０００５】しかしながら、上述した光ヘッド１００の
主な短所のうち、光学デバイス１１０を用いることによ
って、ビーム分離器１０６から反射される光線を平行に
するためにコリメートレンズ１０８が必要となり、光ヘ
ッドが大型化となり、構造的に複雑になる。
【０００６】さらに、従来の光ヘッド１００に組み込ま
れた光学デバイス１１０の構造が複雑であるので、製造
プロセスが複雑となるという不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、構造が単純簡素化され、かつ多様な厚さの複数
の光ディスク上の情報を読み取り得る、改善された光ピ
ックアップシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、ディスクトレー上にロードされ
た、異なる厚さの記録面を有するＮ個（正の整数）の光
ディスクのうちの何れか１つを選択的に読み取り得る光
ピックアップシステムであって、対応する予め決められ
た厚さを有する、前記ロードされた光ディスク上の情報
信号を読み取るのに用いられる、複数の光線を発射する
光源と、１つの部分が該当光線を前記ロードされた光デ
ィスクの前記記録面上に部分的に反射させ、残余部分が
入射される前記該当光線を全部透過させる、複数の部分
からなる光学手段とを有することを特徴とする光ピック
アップシステムが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００１０】図２、図３及び図５は、各々本発明の好適
実施例による光ピックアップシステムの概略的な模式図
であり、図４及び図６は各々、本発明による光検出器の
受光面上に形成されたビームスポットの模式図である。
ここで、各図中で、同一の部分には同一の参照番号を付
して示したことに注目されたい。
【００１１】図２に示したように、本発明の好適実施例
による光ピックアップシステム２００は、異なる波長
（例えば、第１波長はλ１、第２波長はλ２）を有する
第１光線または第２光線を選択的に発生する光源２０２
（例えば、波長調節可能な半導体レーザ）と、ビーム分
離器２２０と、対物レンズ２３０と、円筒形レンズ２５
０と、複数の受光面を有する光検出器２４０とから構成
されている。
【００１２】光ピックアップシステム２００において、
両光ディスク２１５、２１７のうちの１つが選択されて
ディスクトレー上にロードされる場合、光源２０２は、
選択された光ディスクの厚さによって第１光線または第
２光線のうちの１つを発生する。光源２０２から発せら
れた選択光線は、入射光線を部分的に投射し反射するビ
ーム分離器２２０の表面から反射された後、対物レンズ
２３０に入射される。ここで、ビーム分離器２２０の表
面は、光検出器２４０の中点と対物レンズ２３０の焦点
とによって形成された光軸に対して、予め定められた角
度だけ斜めになるように配置されている。この予め定め
られた角度は４５度になるのが好ましい。光検出器２４
０は、対物レンズ２３０に関して選択された光ディスク
に対向して位置する。対物レンズ２３０は、ビーム分離
器２２０から反射された選択光線を、選択された光ディ
スクの記録面上にフォーカシングするとともに、選択さ
れた光ディスクの記録面から反射された選択光線を、ビ
ーム分離器２２０を通じて部分的に透過し、円筒形レン
ズ２５０を透過させた後、光検出器２４０上に収束させ
る。これによって、光検出器２４０は、非点収差法を用
いて、選択された光ディスクの記録面上の情報信号を読
み取ることになる。
【００１３】図３には、薄膜（例えば、０．６ｍｍ）光
ディスク２１５がディスクトレー上にロードされる場合
の、図２中のビーム分離器２２０及び対物レンズ２３０
の構造を説明するための詳細な模式図が示されている。
【００１４】薄膜光ディスク２１５の記録面２１２上に
書き込まれた情報信号を再生する際、光源２０２は第１
波長λ１を有する第１光線を発生する。図３中で、実線
はビーム分離器２２０の第１部分２２２に入射する第１
光線の光路を表し、点線はビーム分離器２２０の第２部
分２２４に入射する第１光線の光路を表す。この場合、
ビーム分離器２２０は、光源２０２から発せられた第１
光線を透過させるベース２２５と、第１及び第２部分２
２２及び２２４とを備える。第１部分２２２は、円形の
第２部分２２４を環形に取り囲む。第１部分２２２の表
面は、光源２０２から放射された第１光線のみを部分反
射し得る第１誘電体膜を塗布されている一方、第２部分
２２４の表面は、第２波長λ２を有する第２光線のみを
部分反射し得、その以外の入射光線は全て透過させる第
２誘電体膜を塗布されている。ここで、各誘電体膜は、
各層の厚みが１／４λ波長である、高屈折率層と低屈折
率層とが交互に積層される積層構造からなり得ることに
注目されたい。第１部分２２２は、第１波長λ１の第１
光線を対物レンズ２３０に向けて部分反射し、その他の
異なる波長の残余光線は全で透過させる。対物レンズ２
３０は第１分割部２３２及び第２分割部２３４を有し、
第１分割部２３２の開口数は、第２分割部２３４の開口
数より大きい。さらに、対物レンズ２３０の第１分割部
２３２は、薄膜光ディスク２１５の記録面２１２への入
射光線をフォーカシングするように設計されている。第
１部分２２２から反射された第１光線は、対物レンズ２
３０の第１分割部２３２を通じて光ディスク２１５の記
録面２１２上にフォーカシングされる。しかしながら、
ビーム分離器２２０の第２部分２２４へ入射された第１
光線は全て透過されるので、薄膜光ディスク２１５の記
録面２１２上の情報信号を読み取るのに用いることがで
きない。対物レンズ２３０の第１分割部２３２は、記録
面２１２から反射された光線を光検出器２４０上に収束
する。ここで、対物レンズ２３０を透過した後の反射光
線は、光検出器２４０上に焦点が合せられる前に、対物
レンズ２３０と光検出器２４０との間に順次配置された
ビーム分離器２２０及び円筒形レンズ２５０を通じて透
過される。図４には、薄膜光ディスク２１５がディスク
トレー上にロードされる場合、光検出器２４０の各受光
面２４１〜２４４上に形成されたビームスポットの例を
示した模式図が示されている。
【００１５】図４（Ａ）に示したように、薄膜光ディス
ク２１５が対物レンズ２３０の第１分割部２３２の焦点
よりも対物レンズ２３０に向けて近付く場合、各受光面
２４１〜２４４上に入射される第１光線は縦方向の長軸
を有する楕円形状をなす。ここで、ビームスポット２４
５の大きさは入射される第１光線の強さを表す。従っ
て、両受光面２４１、２４３上の光線強さが大きい程、
両受光面２４２、２４４上の光線強さは小さくなる。フ
ォーカシングエラー信号は、両受光面２４２、２４４上
の光線強さの和から両受光面２４１、２４３上の光線強
さの和を減算して得られる。この減算結果に基づいて、
信号検出ユニット(図示せず)は、正値のフォーカシング
エラー信号を発生する。
【００１６】図４（Ｂ）に示したように、薄膜光ディス
ク２１５が対物レンズ２３０の第１分割部２３２の焦点
に正確に位置する場合、４分円の各受光面２４１〜２４
４上に入射される第１光線は環状をなす。各受光面２４
１〜２４４の光線強さは互いに同一であり、信号検出器
はゼロ値のフォーカシングエラー信号を発生する。
【００１７】図４（Ｃ）に示したように、薄膜光ディス
ク２１５が対物レンズ２３０の第１分割部２３２の焦点
よりも対物レンズ２３０から遠のく場合、４分円の各受
光面２４１〜２４４上に入射される第１光線は横方向の
長軸を有する楕円形状をなす。両受光面２４１及び２４
３上の光線強さの和は、両受光面２４２、２４４上の光
線強さの和より小さくなる。かくして、信号検出器は両
和の差分結果に基づいて、負値のフォーカシングエラー
信号を発生する。
【００１８】一方、厚膜（例えば、１．２ｍｍ）光ディ
スク２１７の記録面２１４上に書き込まれた情報信号を
再生する際、光源２０２は、第２波長λ２の第２光線を
発生する。図５中で、実線はビーム分離器２２０の第２
部分２２４に入射する第２光線の光路を表し、点線はビ
ーム分離器２２０の第１部分２２２に入射する第２光線
の光路を表す。この場合、ビーム分離器２２０の第２部
分２２４の反射面は、第２波長λ２の第２光線のみを対
物レンズ２３０の第２分割部２３４に部分反射し、それ
以外の異なる波長の光線は全で透過させる。ここで、第
１部分２２２の反射面に入射される第２光線が全で透過
されるので、第１部分２２２の反射面に入射される第２
光線は、厚膜光ディスク２１７の記録面２１４の情報信
号を読み取るのに用いられないことになる。ビーム分離
器２２０の第２部分２２４から反射された第２光線は、
厚膜光ディスク２１７の記録面２１４に入射される光線
をフォーカシングするように考案された対物レンズ２３
０の第２分割部２３４に入射される。対物レンズ２３０
の第２分割部２３４は、厚膜光ディスク２１７の記録面
２１４から反射された第２光線を光検出器２４０上に収
束する。ここで、対物レンズ２３０を透過した後の第２
光線は、光検出器２４０に入射される前にビーム分離器
２２０の第２部分２２４及び円筒形レンズ２５０を透過
する。
【００１９】図６には、厚膜光ディスク２１７がディス
クトレー上にロードされる場合、光検出器２４０の各受
光面２４１〜２４４上に形成されたビームスポットの例
を示した模式図が示されている。
【００２０】図６（Ａ）に示したように、厚膜光ディス
ク２１７が対物レンズ２３０の第２分割部２３４の焦点
よりも対物レンズ２３０に近付く場合、４分円の各受光
面２４１〜２４４上に入射される第２光線は、縦方向の
長軸を有する楕円形状をなす。ここで、ビームスポット
２４５の大きさは入射される第２光線の強さを表す。従
って、両受光面２４１、２４３上の光線強さの和は、両
受光面２４２、２４４上の光線強さの和より大きくな
る。この場合、フォーカシングエラー信号は両受光面２
４２、２４４上の光線強さの和から両受光面２４１、２
４３上の光線強さの和を減算して求められ、信号検出ユ
ニットはその減算結果に基づいて、正値のフォーカシン
グエラー信号を発生する。
【００２１】図６（Ｂ）に示したように、厚膜光ディス
ク２１７が対物レンズ２３０の第２分割部２３４の焦点
に正確に位置した場合、４分円の各受光面２４１〜２４
４上に入射される第２光線は円形をなす。ここで、各受
光面２４１〜２４４の光線強さは互いに同一であり、信
号検出ユニットはゼロ値のフォーカシングエラー信号を
発生する。
【００２２】図６（Ｃ）に示したように、厚膜光ディス
ク２１７が対物レンズ２３０の焦点よりも対物レンズ２
３０の第２分割部２３４から遠のく場合、４分円の各受
光面２４１〜２４４上に入射される第２光線は横方向の
長軸を有する楕円形状をなす。両受光２４１及び２４３
上の光線強さの和は、両受光面２４２、２４４上の光線
強さの和より小さくなる。かくして、信号検出器は両和
の差分結果に基づいて、負値のフォーカシングエラー信
号を発生する。
【００２３】本発明の光ピックアップシステム２００
は、従来の光ヘッド１００に組み込まれた光学デバイス
１１０を取り除くことによって、構造をより一層単純化
することである。
【００２４】本発明においては、ことに注目されたい。
異なる波長を有する２つの光線のうち１つを選択的に発
生して、薄膜または厚膜光ディスクのうち１つに記録さ
れた情報を読み取り得る光源が組み込まれた光ピックア
ップシステムに対して説明したが、例えば、Ｐ偏光及び
Ｓ偏光を選択的に発生し得る光源を用いて、薄膜または
厚膜光ディスク上の記録情報を読み取るシステムにも適
用可能であることは勿論である。
【００２５】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００２６】
【発明の効果】従って、本発明によれば、光学デバイス
及び円筒形レンズ等の組込み部品の数を減らし、かつ、
光検出器とプリズムの第２表面との間の距離を短縮する
ことによって、その構造をより一層単純化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光学ヘッドの概略的な模式図。
【図２】本発明に基づいて、ビーム分離器を採用する光
ピックアップシステムの概略的な模式図。
【図３】薄膜光ディスクがディスクトレー上にロードさ
れた場合の、図２中のビーム分離器及び対物レンズの構
造を説明するための詳細な模式図。
【図４】Ａ、Ｂ、及びＣよりなり、Ａは薄膜光ディスク
が対物レンズの第１部分の焦点から対物レンズに向けて
近付く場合の光検出器の各受光面上に形成されたビーム
スポットの例を示した模式図、Ｂは薄膜光ディスクが対
物レンズの第１分割部の焦点に正確に位置する場合の光
検出器の各受光面上に形成されたビームスポットの例を
示した模式図、Ｃは薄膜光ディスクが対物レンズの第１
分割部から遠のく場合の光検出器の各受光面上に形成さ
れたビームスポットの例を示した模式図。
【図５】厚膜光ディスクがディスクトレー上にロードさ
れた場合の、図２中のビーム分離器及び対物レンズの構
造を説明するための詳細な模式図。
【図６】Ａ、Ｂ、及びＣよりなり、Ａは厚膜光ディスク
が対物レンズの第１部分の焦点から対物レンズに向けて
近付く場合の光検出器の各受光面上に形成されたビーム
スポットの例を示した模式図、Ｂは厚膜光ディスクが対
物レンズの第１分割部の焦点に正確に位置する場合の光
検出器の各受光面上に形成されたビームスポットの例を
示した模式図、Ｃは厚薄膜光ディスクが対物レンズの第
１分割部から遠のく場合の光検出器の各受光面上に形成
されたビームスポットの例を示した模式図。
【符号の説明】
１００ 光ヘッド １０２ 光検出器 １０４ 円筒形レンズ １０６ ビーム分離器 １０８ コリメートレンズ １１０ 光学デバイス １１１ 第１部分 １１２ 記録面 １１３ 第２部分 １１４ 記録面 １１５ 薄膜光ディスク １１６ 光源 １１７ 厚膜光ディスク ２０２ 光源 ２１２、２１４ 記録面 ２１５ 薄膜光ディスク ２１７ 厚膜光ディスク ２２０ ビーム分離器 ２２２ 第１部分 ２２４ 第２部分 ２２５ ベース ２３０ 対物レンズ ２３２ 第１分割部 ２３４ 第２分割部 ２４０ 光検出器 ２４１〜２４４ 受光面 ２４５、２４６、２４７ ビームスポット ２５０ 円筒形レンズ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスクトレー上にロードされた、異
    なる厚さの記録面を有するＮ個（正の整数）の光ディス
    クのうちの何れか１つを選択的に読み取り得る光ピック
    アップシステムであって、 対応する予め決められた厚さを有する、前記ロードされ
    た光ディスク上の情報信号を読み取るのに用いられる、
    複数の光線を発射する光源と、 １つの部分が該当光線を前記ロードされた光ディスクの
    前記記録面上に部分的に反射させ、残余部分が入射され
    る前記該当光線を全部透過させる、複数の部分からなる
    光学手段とを有することを特徴とする光ピックアップシ
    ステム。
  2. 【請求項２】 前記光学手段の該当部分から反射され
    た前記光線を、前記ロードされた光ディスクの前記記録
    面上にフォーカシングする焦点合せ手段を更に有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 入射光線の強さを検出する光検出手段
    を更に有することを特徴とする請求項２に記載の光ピッ
    クアップシステム。
  4. 【請求項４】 前記光学手段が、前記光検出手段の中
    点と前記焦点合せ手段の焦点とによって形成された光軸
    に対して、予め定められた角度だけ斜めになるように整
    列されていることを特徴とする請求項３に記載の光ピッ
    クアップシステム。
  5. 【請求項５】 前記予め定められた角度が、４５°で
    あることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ
    システム。
  6. 【請求項６】 入射光線を非点収差化する円筒形レン
    ズを更に有することを特徴とする請求項４に記載の光ピ
    ックアップシステム。
  7. 【請求項７】 前記光検出手段が、４分円の受光面を
    有することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアッ
    プシステム。
  8. 【請求項８】 前記ロードされた光ディスクの前記記
    録面から反射された前記光線が前記光学手段の該当部分
    を通じて前記光検出手段に伝達されて、前記光ピックア
    ップシステムが前記ロードされた光ディスクの前記記録
    面上の前記情報信号を読み取るようにすることを特徴と
    する請求項３に記載の光ピックアップシステム。
  9. 【請求項９】 前記光学手段が、対物レンズと前記光
    検出手段との間に設けられていることを特徴とする請求
    項３に記載の光ピックアップシステム。
  10. 【請求項１０】 前記Ｎが、２であることを特徴とす
    る光ピックアップシステム。
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