JPH11110806A - Optical head and optical storage - Google Patents

Optical head and optical storage

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Publication number
JPH11110806A
JPH11110806A JP9271315A JP27131597A JPH11110806A JP H11110806 A JPH11110806 A JP H11110806A JP 9271315 A JP9271315 A JP 9271315A JP 27131597 A JP27131597 A JP 27131597A JP H11110806 A JPH11110806 A JP H11110806A
Authority
JP
Japan
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wavelength
optical
laser light
objective lens
light source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9271315A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Arimura
敏男 有村
Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11110806A publication Critical patent/JPH11110806A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head recording/reproducing for optical storage media with different substrate thickness, track pitches and recording density by combining/using plural pieces of laser light sources with different wavelengths, a sheet of objective lens designed optimally to an optical disk with thin substrate thickness and an aperture limit element. SOLUTION: In the case of a high density optical disk, a laser beam 15 emitted from a semiconductor laser 1 of the wavelength 430 nm is reflected by a beam splitter 3, and passes through a wavelength filter 4, and is converted to parallel light by a collimate lens 5 to be converged on a track on the thin disk 21 with the substrate thickness 0.6 mm by an objective lens 7. Reflected light passes through an opposite optical path, and transmits through the beam splitter 3, and is converged on a photodetector 11 to detect a signal. In the case of a DVD, a DVD-RAM, etc., similarly the semiconductor laser 1 is used, and the numerical aperture of the objective lens is limited to 0.4-0.6 by the aperture limit element 17. In the case of a CD, etc., a near infrared laser unit 2 with the wavelength 785 nm incorporating the photodetector in the inside is used.

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】本発明は光ディスク、光カー
ドなどの光記憶媒体にレーザ光を用いて情報の記録また
は再生を行う、光学ヘッドおよび光記憶装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head and an optical storage device for recording or reproducing information on an optical storage medium such as an optical disk or an optical card by using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在市販されている光ディスクは、例え
ばコンパクトディスク(CD)においては、ディスクの
基板厚みが1.2mmで、情報を記録するトラックピッ
チが1.6μmである。いっぽう、近年、高密度、大容
量光記憶媒体のディジタルビデオディスク(DVD)と
して、ディスクの基板厚み0.6mm、トラックピッチ
を0.74μm、最短ピット長を0.4μmとした仕様
が規格化されている。前記DVDに対して波長650n
mまたは635nmのレーザ波長光源と、開口数(N
A)0.6の対物レンズを用いて情報の再生または記録
を行う光学ヘッドが開発されている。また、前記光学ヘ
ッドは前記DVDなどの高密度、大容量ディスクのみな
らず、現在市販されているCD、CD−R(レコーダブ
ル−CD)およびCD−RW(リライタブル−CD)な
どの光ディスクを再生または記録する機能を持ったさま
ざまな光学ヘッドが提案されている。
2. Description of the Related Art Currently available optical disks, for example, in the case of a compact disk (CD), have a disk substrate thickness of 1.2 mm and a track pitch for recording information of 1.6 μm. On the other hand, in recent years, as a digital video disk (DVD) as a high-density, large-capacity optical storage medium, specifications have been standardized in which the disk substrate thickness is 0.6 mm, the track pitch is 0.74 μm, and the shortest pit length is 0.4 μm. ing. Wavelength 650n for the DVD
m or 635 nm laser wavelength light source and a numerical aperture (N
A) An optical head for reproducing or recording information using a 0.6 objective lens has been developed. The optical head reproduces not only high-density and large-capacity discs such as the DVD but also optical discs such as CDs, CD-Rs (recordable-CDs) and CD-RWs (rewritable-CDs) which are currently commercially available. Alternatively, various optical heads having a recording function have been proposed.

【0003】そのなかの一方式として図6に示すような
2対物レンズ、2レーザ光源方式がある。図6に示すよ
うに、DVD用の光学系としてレーザ光源101、ビー
ムスプリッタ103、波長フィルタ104、コリメータ
レンズ105、ミラー106、対物レンズ107、凹レ
ンズ110、受光素子111で構成される。レーザ光源
101は波長650nmの半導体レーザである。一方、
CD用の光学系としては、レーザ光源102、3ビーム
用回折格子120、ビームスプリッタ121、波長フィ
ルタ104、コリメータレンズ105、ミラー106、
対物レンズ122、凹レンズ123、受光素子112で
構成される。レーザ光源102は波長785nmの半導
体レーザである。
As one of the methods, there is a two objective lens and two laser light source method as shown in FIG. As shown in FIG. 6, an optical system for DVD includes a laser light source 101, a beam splitter 103, a wavelength filter 104, a collimator lens 105, a mirror 106, an objective lens 107, a concave lens 110, and a light receiving element 111. The laser light source 101 is a semiconductor laser having a wavelength of 650 nm. on the other hand,
The optical system for the CD includes a laser light source 102, a three-beam diffraction grating 120, a beam splitter 121, a wavelength filter 104, a collimator lens 105, a mirror 106,
It comprises an objective lens 122, a concave lens 123, and a light receiving element 112. The laser light source 102 is a semiconductor laser having a wavelength of 785 nm.

【0004】DVD系のディスクが搭載された場合は、
レーザ光源101が発光し、対物レンズ107が図6に
示すように光軸上に配置され、記録または再生が行われ
る。また、CD系のディスクが搭載された場合は、レー
ザ光源102が発光し、対物レンズ122が図6に示す
対物レンズ107と入れ替って光軸上に配置され、再生
または記録が行われる。
When a DVD disc is mounted,
The laser light source 101 emits light, the objective lens 107 is arranged on the optical axis as shown in FIG. 6, and recording or reproduction is performed. When a CD disc is mounted, the laser light source 102 emits light, and the objective lens 122 is arranged on the optical axis in place of the objective lens 107 shown in FIG. 6, and reproduction or recording is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の光学ヘッドは、
DVD、CD、CD−R/RWを記録または再生する
ことができるが、さらに高密度化された光ディスクには
使用することが出来ないという問題を有している。前記
さらに高密度化された光ディスクとは、例えば、ディス
クの基板厚みが0.6mmで、情報を記録するトラック
ピッチが約0.5μm、最短ピット長が約0.3μm程
度のもの等である。
The above-mentioned optical head is
Although DVDs, CDs, and CD-R / RWs can be recorded or reproduced, they have a problem that they cannot be used for optical discs with higher densities. The higher density optical disk is, for example, a disk having a substrate thickness of 0.6 mm, a track pitch for recording information of about 0.5 μm, and a shortest pit length of about 0.3 μm.

【0006】また、DVD、CD、CD−Rを記録また
は再生するためにレーザ光源および受光素子をそれぞれ
2個搭載しており、さらにビームスプリッタ等の光学部
品も複数個必要とし、光学系が複雑になるという問題を
有していた。
Further, two laser light sources and two light receiving elements are mounted for recording or reproducing DVDs, CDs, and CD-Rs, and a plurality of optical components such as a beam splitter are required. Had the problem of becoming

【0007】そこで本発明は簡単な構成で既存のCD、
CD−R、CD−RW、DVDが記録または再生可能
で、DVD−RAMおよびさらに高密度化された大容量
化ディスクを記録または再生可能な光学ヘッド、および
光ドライブ装置を提供することを目的としている。
[0007] Therefore, the present invention has a simple configuration and can be used for an existing CD,
It is an object of the present invention to provide an optical head capable of recording or reproducing a CD-R, a CD-RW, and a DVD, and capable of recording or reproducing a DVD-RAM and a high-density large-capacity disk, and an optical drive device. I have.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、 1)波長が異なる複数個のレーザ光源と、第一の波長で
最適設計された無限系対物レンズとを有し、光記憶媒体
に応じて前記レーザ光源を切替えて使用する方式の信号
の再生または記録を行う光学ヘッドにおいて、前記第一
の波長を約430nm程度の青紫レーザ光源、前記第二
の波長を約785nm近傍の近赤外レーザ光源とし、前
記対物レンズに入射する第一の波長のレーザ光を光軸に
平行に入射させ、第二の波長のレーザ光を発散光で入射
させ、前記発散光の発散角度は、対物レンズの有効径を
通る光線と光軸とのなす角度をθ(度)とすると、 1.58≦θ≦1.66 であるように構成したことを特徴とする。
Means for Solving the Problems The structure of the present invention for solving the above problems is as follows: 1) having a plurality of laser light sources having different wavelengths, and an infinite objective lens optimally designed at the first wavelength; In an optical head for reproducing or recording a signal in a method of switching and using the laser light source according to an optical storage medium, the first wavelength is about 430 nm, and the second wavelength is about 785 nm. A near-infrared laser light source, the first wavelength laser light incident on the objective lens is incident parallel to the optical axis, the second wavelength laser light is incident on the divergent light, the divergence angle of the divergent light Is characterized in that, when an angle between a light ray passing through the effective diameter of the objective lens and the optical axis is θ (degree), 1.58 ≦ θ ≦ 1.66.

【0009】2)波長が異なる複数個のレーザ光源と、
第一の波長で最適設計された対物レンズとを有し、光記
憶媒体に応じて前記レーザ光源を切替えて使用する方式
の信号の再生または記録を行う光学ヘッドにおいて、前
記第一の波長を約430nm程度の青紫レーザ光源、前
記第二の波長を約785nm近傍の近赤外レーザ光源と
し、前記対物レンズに入射する第一の波長のレーザ光の
開口を2値で可変制限することが可能な可変開口制限手
段を備え、さらに前記対物レンズに入射する第二の波長
のレーザ光の開口を制限する開口制限手段を備えたこと
を特徴とする。
2) a plurality of laser light sources having different wavelengths;
An optical head having an objective lens optimally designed at a first wavelength, and reproducing or recording a signal in a method of switching and using the laser light source according to an optical storage medium; A blue-violet laser light source of about 430 nm, a near-infrared laser light source having the second wavelength of about 785 nm, and the aperture of the laser light of the first wavelength incident on the objective lens can be variably limited to two values. A variable aperture limiting means, and an aperture limiting means for limiting an aperture of the laser light of the second wavelength incident on the objective lens.

【0010】3)2)項記載の光学ヘッドにおいて、第
一の波長のレーザ光を発光させた場合に、対物レンズの
開口数を約0.6と約0.4とに切替えることが可能な
可変開口制限手段を備え、第二の波長のレーザ光を発光
させた場合に、対物レンズの開口数を0.45とする開
口制限手段を備えたことを特徴とする。
3) In the optical head described in 2), when a laser beam of the first wavelength is emitted, the numerical aperture of the objective lens can be switched between about 0.6 and about 0.4. A variable aperture limiting means is provided, wherein the aperture limiting means for setting the numerical aperture of the objective lens to 0.45 when the laser light of the second wavelength is emitted.

【0011】4)1)項又は2)項記載の光学ヘッドに
おいて、約785nmの波長のレーザ光源を用いた光学
系は、光記憶媒体からの情報信号およびサーボエラー信
号を受光する受光素子と前記レーザ光源が共に同一パッ
ケージ内に実装されたユニットであり、約430nm程
度のレーザ光源を用いた光学系は、単体レーザ光源素子
と単体受光素子の2個の素子で構成したことを特徴とす
る。
4) In the optical head described in 1) or 2), the optical system using a laser light source having a wavelength of about 785 nm comprises a light receiving element for receiving an information signal and a servo error signal from an optical storage medium, and The laser light sources are both units mounted in the same package, and the optical system using a laser light source of about 430 nm is characterized by comprising two elements, a single laser light source element and a single light receiving element.

【0012】5)1)項記載の光学ヘッドを搭載した光
記憶装置において、光記憶媒体の種類に応じてレーザ光
源、トラックエラー検出方式を変更する切替え手段を備
えたことを特徴とする。
5) An optical storage device equipped with the optical head according to the item 1), further comprising a switching means for changing a laser light source and a track error detection method according to the type of the optical storage medium.

【0013】6)2)項記載の光学ヘッドを搭載した光
記憶装置において、光記憶媒体の種類に応じてレーザ光
源、対物レンズの開口数、トラックエラー検出方式を変
更する切替え手段を備えたことを特徴とする。
6) An optical storage device equipped with the optical head described in 2), further comprising a switching means for changing the laser light source, the numerical aperture of the objective lens, and the track error detection method according to the type of the optical storage medium. It is characterized by.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)以下に図面を参照して本発明の幾つかの実
施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。図1、図
2および図3は本発明の実施例1に係わる光学ヘッドの
概略構成を示す図である。図1において、レーザ光の出
射源である半導体レーザ1から出射したレーザ光15は
ビームスプリッタ3で反射され、波長フィルタ4を透過
後、コリメータレンズ5を透過することによって平行光
に変換され、開口制限素子17を透過後、ミラー6によ
って光ディスク21の方向に曲げられ、対物レンズ7に
よって、基板厚の薄い光ディスク21の情報トラック上
に集光される。光ディスク21によって反射された光
は、上記レーザ光の逆の光路を通って再びビームスプリ
ッタ3に入射し、ビームスプリッタ3を透過することに
よって非点収差を発生させた後、凹レンズ10を透過
し、受光素子11に入射し、信号が検出される。上記基
板厚の薄い光ディスク21は、基板厚み0.6mmでト
ラックピッチ0.5μm、最短ピット長0.3μm程度
の高密度光ディスクである。また、半導体レーザ1は波
長430nmの青紫色のレーザ光源である。
(Embodiment 1) Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to explain the present invention in further detail. FIGS. 1, 2 and 3 are views showing a schematic configuration of an optical head according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a laser beam 15 emitted from a semiconductor laser 1 which is an emission source of a laser beam is reflected by a beam splitter 3, passes through a wavelength filter 4, is converted into a parallel beam by passing through a collimator lens 5, and is converted into a parallel beam. After passing through the limiting element 17, it is bent by the mirror 6 in the direction of the optical disk 21, and is condensed by the objective lens 7 on the information track of the optical disk 21 having a small substrate thickness. The light reflected by the optical disc 21 enters the beam splitter 3 again through an optical path opposite to the laser beam, generates astigmatism by transmitting through the beam splitter 3, and then transmits through the concave lens 10, The light enters the light receiving element 11 and a signal is detected. The optical disk 21 having a small substrate thickness is a high-density optical disk having a substrate thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.5 μm, and a shortest pit length of about 0.3 μm. The semiconductor laser 1 is a blue-violet laser light source having a wavelength of 430 nm.

【0015】波長フィルタ4は多層膜が蒸着された構造
で、青紫色レーザ光は透過し、近赤外光は反射するよう
に機能する。コリメータレンズ5で平行光化されたレー
ザ光15は、基板厚み0.6mmを透過した状態で最適
設計された無限系の対物レンズ7を透過し、基板厚の薄
い光ディスク21の情報トラック上に回折限界のスポッ
トで集光される。対物レンズ7は開口数0.6、焦点距
離3.3mmで、設計波長430nmのものを用いた。
The wavelength filter 4 has a structure in which a multilayer film is deposited, and functions to transmit blue-violet laser light and reflect near-infrared light. The laser beam 15 collimated by the collimator lens 5 is transmitted through the optimally designed infinite objective lens 7 while passing through the substrate thickness of 0.6 mm, and is diffracted onto the information track of the optical disk 21 having a small substrate thickness. Focused at the limit spot. The objective lens 7 has a numerical aperture of 0.6, a focal length of 3.3 mm, and a design wavelength of 430 nm.

【0016】一方、DVDを記録または再生する場合の
光学系を図2に示す。トラックピッチ0.74μm、最
短ピット長0.4mm程度のDVD用の光ディスクとし
てDVD−ROM(DVD−リードオンリイメモリ)、
DVD−RAM(DVD−ランダムアクセスメモリ)等
が規格化されているが、それらを再生または記録する場
合は、開口制限素子17によって対物レンズの開口数が
0.4となるように構成している。すなわち、対物レン
ズの有効径が開口数0.6の状態で約4mmであったも
のを約2.6mmとなるように開口制限している。この
ように開口制限することによって、レーザ光源波長65
0nmを用いた場合と同等のスポット径が得られ、また
記録再生特性も同等の特性が得られた。上記トラックピ
ッチ0.5μm程度、最短ピット長0.3μm程度のさ
らに高密度化された光ディスク(ROM、R、RAM)
等を再生または記録する場合は、開口制限素子17は入
射光が全て透過するように働き、対物レンズの開口数は
0.6の状態で光ディスク8の情報トラック上に回折限
界のスポットが形成される。開口制限素子としては液晶
シャッター方式(参考文献:JJAP.Vol.36
(1997)p481〜485)や穴の空いた板を抜き
差しする方法等さまざまな方式が提案されているが、こ
こでは、液晶シャッター方式の物を用いた。受光素子1
1に実装された半導体基板上には、入射するレーザ光1
5の光軸中心に対して光ディスク21または8のラジア
ル方向、タンジェンシャル方向に4分割された田の字型
受光パターン(ダイオード素子)が半導体プロセスによ
って形成されている。光ディスクからの反射光15が上
記4分割された田の字型受光パターンに入射し、それぞ
れの光の強度が電気的に変換された受光信号得られる。
前記受光信号を用いて演算を行うことによって、フォー
カスエラー信号、トラックエラー信号、および情報信号
をそれぞれ求めることができる。
FIG. 2 shows an optical system for recording or reproducing a DVD. DVD-ROM (DVD-read only memory) as an optical disk for DVD having a track pitch of 0.74 μm and a minimum pit length of about 0.4 mm,
Although DVD-RAM (DVD-random access memory) and the like are standardized, when reproducing or recording them, the numerical aperture of the objective lens is set to 0.4 by the aperture limiting element 17. . That is, the aperture is limited so that the effective diameter of the objective lens is about 4 mm when the numerical aperture is 0.6, and becomes about 2.6 mm. By limiting the aperture in this manner, the laser light source wavelength 65
A spot diameter equivalent to the case where 0 nm was used was obtained, and recording / reproducing characteristics were also equivalent. Higher density optical disks (ROM, R, RAM) with the track pitch of about 0.5 μm and the shortest pit length of about 0.3 μm
In the case of reproducing or recording, for example, the aperture limiting element 17 functions to transmit all the incident light, and a diffraction-limited spot is formed on the information track of the optical disk 8 with the numerical aperture of the objective lens being 0.6. You. As the aperture limiting element, a liquid crystal shutter method (Reference: JJP. Vol. 36)
Various methods have been proposed, such as (1997) p481 to 485) and a method of inserting and removing a perforated plate. Here, a liquid crystal shutter type is used. Light receiving element 1
The laser light 1 incident on the semiconductor substrate mounted on the
A cross-shaped light receiving pattern (diode element) divided into four in the radial direction and the tangential direction of the optical disk 21 or 8 with respect to the center of the optical axis 5 is formed by a semiconductor process. The reflected light 15 from the optical disk is incident on the quadrant-shaped cross-shaped light receiving pattern, and a light receiving signal in which the intensity of each light is electrically converted is obtained.
By performing an operation using the light receiving signal, a focus error signal, a track error signal, and an information signal can be obtained.

【0017】まず、フォーカスエラー信号は、ビームス
プリッタ3によって発生した非点収差によって検出する
非点収差法を用いている。
First, the focus error signal uses an astigmatism method that detects the focus error signal based on astigmatism generated by the beam splitter 3.

【0018】次に、トラックエラー信号は、位相差法に
よって求めることと、プッシュプル法によって求めるこ
とが出来る2種類の回路を備えている。ROMディスク
が搭載された場合は、位相差法による演算を行い、Rま
たはRAMディスクが搭載された場合はプッシュプル法
を用いるように構成している。
Next, the track error signal is provided with two types of circuits that can be obtained by a phase difference method and a push-pull method. When a ROM disk is mounted, calculations are performed by the phase difference method, and when an R or RAM disk is mounted, the push-pull method is used.

【0019】上記非点収差法、位相差法および差動プッ
シュプル法は既知の技術であり、他に詳しい文献などが
存在するため、詳細についてはここでは省略する。
The astigmatism method, the phase difference method, and the differential push-pull method are known techniques, and there are other detailed documents and the like.

【0020】一方、本例の光学ヘッドは現在市販されて
いるCDなどの光ディスク9も再生できるように構成し
ている。図3において、半導体レーザ2から出射したレ
ーザ光16は、ホログラム素子13を透過し、波長フィ
ルタ4にて反射された後、コリメータレンズ5透過する
ことによって概略平行光に変換され、開口制限素子17
を透過し、ミラー6によって光ディスク9の方向に曲げ
られ、対物レンズ7によって、基板厚の厚い光ディスク
9の情報トラック上に集光される。光ディスク9によっ
て反射された光は、上記レーザ光の逆の光路を通って再
び波長フィルタ4に入射し、波長フィルタ4にて反射
後、ホログラム素子13を透過し、半導体レーザ2のパ
ッケージ内に実装された受光素子に入射することによっ
て、信号が検出される。上記基板厚の厚い光ディスク9
は、基板厚み1.2mmでトラックピッチ1.6μmの
CD、CD−RまたはCD−RWの光ディスクである。
また、半導体レーザ2は波長785nm程度の近赤外レ
ーザ光源である。
On the other hand, the optical head of the present embodiment is configured to be able to reproduce even an optical disk 9 such as a CD currently on the market. 3, a laser beam 16 emitted from a semiconductor laser 2 is transmitted through a hologram element 13, reflected by a wavelength filter 4, and then transmitted through a collimator lens 5 to be converted into substantially parallel light.
And is bent by the mirror 6 in the direction of the optical disk 9, and is condensed by the objective lens 7 on the information track of the optical disk 9 having a large substrate thickness. The light reflected by the optical disk 9 is incident on the wavelength filter 4 again through the optical path opposite to the laser light, reflected by the wavelength filter 4, transmitted through the hologram element 13, and mounted in the package of the semiconductor laser 2. The signal is detected by being incident on the selected light receiving element. Optical disk 9 having a large substrate thickness
Is a CD, CD-R or CD-RW optical disc having a substrate thickness of 1.2 mm and a track pitch of 1.6 μm.
The semiconductor laser 2 is a near infrared laser light source having a wavelength of about 785 nm.

【0021】図3に示す光学系では、ホログラム素子1
3の波長フィルタ4側の面に固定式の開口制限18が設
けられていて、開口内側の光だけが透過するように構成
されている。この開口制限によって対物レンズ7の開口
数を0.45として使用できるように構成している。
In the optical system shown in FIG.
A fixed aperture limit 18 is provided on the surface of the third wavelength filter 4 side, so that only light inside the aperture is transmitted. The numerical aperture of the objective lens 7 can be used as 0.45 by this aperture restriction.

【0022】図4は図3に示す光学系の対物レンズ7に
入射するレーザ光16の様子を詳しく記述した図であ
る。図4では図3に示した開口制限素子17およびミラ
ー6は省略して記述している。対物レンズ7に入射する
レーザ光16は、コリメータレンズ5から対物レンズ7
までの光路が光軸19に対して平行ではなく、対物レン
ズ7側が広がった発散光の状態となっている。このよう
な状態で対物レンズ7を透過することによって、光ディ
スク21、8と光ディスク9との違いである基板厚み差
によって発生する球面収差を補正し、光ディスク9の情
報トラック上に良好な光スポットを作ることができた。
対物レンズ7の有効径部を透過する光線20と光軸19
とのなす角度θは1.6度程度に設定した。すなわち、
前記θが1.6度になるようにコリメータレンズ5に対
する半導体レーザ2の位置を光軸方向に調整している。
このように設定することによって、良好な記録または再
生特性が得られた。
FIG. 4 is a diagram describing in detail the state of the laser beam 16 incident on the objective lens 7 of the optical system shown in FIG. 4, the aperture limiting element 17 and the mirror 6 shown in FIG. 3 are omitted. The laser light 16 incident on the objective lens 7 is transmitted from the collimator lens 5 to the objective lens 7.
The optical path up to this point is not parallel to the optical axis 19, and the objective lens 7 is in a state of diverging light that is widened. By transmitting through the objective lens 7 in such a state, spherical aberration caused by a difference in substrate thickness between the optical disks 21 and 8 and the optical disk 9 is corrected, and a good light spot is formed on the information track of the optical disk 9. I was able to make it.
The light beam 20 passing through the effective diameter portion of the objective lens 7 and the optical axis 19
Is set to about 1.6 degrees. That is,
The position of the semiconductor laser 2 with respect to the collimator lens 5 is adjusted in the optical axis direction so that the angle θ becomes 1.6 degrees.
By setting as described above, good recording or reproducing characteristics were obtained.

【0023】半導体レーザ1の波長および対物レンズ7
の設計波長によって前記θの値は多少異なる。波長48
0nmを用いた場合はθ=1.58度、波長460nm
を用いた場合はθ=1.60度、波長430nmを用い
た場合はθ=1.61度、波長390nmを用いた場合
はθ=1.66度で最良特性が得られた。すなわち、前
記波長が青色から青紫色レーザとして480nmから3
90nmの場合、1.58≦θ≦1.66の範囲で良好
な特性が得られる。特に、青色レーザの場合はθ=1.
58度、青紫色レーザの場合はθ=1.6度程度で最良
特性が得られる。
The wavelength of the semiconductor laser 1 and the objective lens 7
Is slightly different depending on the design wavelength. Wavelength 48
When using 0 nm, θ = 1.58 degrees, wavelength 460 nm
The best characteristics were obtained when θ = 1.60 degrees when using .theta., 1.61 degrees when using a wavelength of 430 nm, and .theta. = 1.66 degrees when using a wavelength of 390 nm. That is, the wavelength is from 480 nm to 3 as a blue to blue-violet laser.
In the case of 90 nm, good characteristics are obtained in the range of 1.58 ≦ θ ≦ 1.66. In particular, in the case of a blue laser, θ = 1.
The best characteristics can be obtained when the angle is about 58 degrees, and in the case of a blue-violet laser, about θ = 1.6 degrees.

【0024】半導体レーザ2はキャップ上面にホログラ
ム13を搭載し、内部に信号検出用の受光素子も内蔵し
たホログラムが搭載されたレーザユニットで、光ディス
ク9からの反射光をホログラム13で回折し、±1次光
を内蔵された受光素子で検出する構成となっている。前
記受光素子からの出力信号を用いて演算を行うことによ
って、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、お
よび情報信号をそれぞれ求めている。
The semiconductor laser 2 is a laser unit having a hologram 13 mounted on the upper surface of a cap and a hologram having a light receiving element for signal detection built therein. The primary light is detected by a built-in light receiving element. The focus error signal, the track error signal, and the information signal are obtained by performing calculations using the output signal from the light receiving element.

【0025】まず、フォーカスエラー信号は、ホログラ
ム13によって発生した非点収差によって検出する非点
収差法を用いている。
First, the focus error signal uses an astigmatism method which detects the focus error signal based on astigmatism generated by the hologram 13.

【0026】また、トラックエラー信号検出は、差動プ
ッシュプル法を用いて行なっている。ホログラム13の
発光素子側の面に3ビーム回折格子が形成されていて、
前記3ビーム用回折格子で発生する±1次回折光(副ビ
ーム)は、CD用光ディスク上において、0次光(主ビ
ーム)が追跡する情報トラックの両横にある情報トラッ
ク中心上に集光するように調整してある。なお、上記非
点収差法および差動プッシュプル法は既知の技術であ
り、他に詳しい文献などが存在するため、詳細について
はここでは省略する。
The track error signal is detected using a differential push-pull method. A three-beam diffraction grating is formed on the surface of the hologram 13 on the light emitting element side,
The ± first-order diffracted light (sub-beam) generated by the three-beam diffraction grating is focused on the center of the information track on both sides of the information track tracked by the zero-order light (main beam) on the CD optical disc. It has been adjusted as follows. Note that the astigmatism method and the differential push-pull method are known techniques, and there are other detailed documents and the like, and therefore, the details are omitted here.

【0027】本実施例では、半導体レーザ2としてハー
メチックシール型のパッケージを記述してあるが、近年
主流になりつつあるフラットパッケージを用いることも
可能である。また、最近、CD−R用のホログラムレー
ザユニットが製品化されつつあり、その素子をそのまま
実装することも可能である。
In this embodiment, a hermetic seal type package is described as the semiconductor laser 2. However, a flat package which is becoming mainstream in recent years can be used. Recently, a hologram laser unit for a CD-R has been commercialized, and its element can be mounted as it is.

【0028】また、図1、図2に示す光ディスク基板厚
みの薄いディスクの再生光学系において、トラックエラ
ー信号検出法としてプッシュプル法を用いる構成となっ
ているが、半導体レーザ1とビームスプリッタ3の間に
3ビーム用の回折格子を挿入し、受光素子11の受光パ
ターン形状を変更することによって、図3に示した基板
厚みの厚い光ディスクの再生光学系と同様にトラックエ
ラー信号検出法として差動プッシュプル法を用いる構成
とすることも可能である。
The push-pull method is used as a track error signal detecting method in the reproducing optical system for a thin optical disk substrate shown in FIGS. 1 and 2 in which the semiconductor laser 1 and the beam splitter 3 are used. By inserting a diffraction grating for three beams in between, and changing the shape of the light receiving pattern of the light receiving element 11, differential detection is performed as a track error signal detection method in the same manner as in the reproduction optical system for an optical disk having a thick substrate shown in FIG. A configuration using a push-pull method is also possible.

【0029】また、上記光学ヘッドでは波長フィルタ4
を用いて波長の異なる光源の光路を分けているが、波長
フィルタ4の代わりに偏光ビームスプリッタを搭載し、
半導体レーザ1と半導体レーザ2の偏光軸に90度の角
度差を設けることによっても構成することができる。
In the optical head, the wavelength filter 4
Are used to separate the optical paths of light sources having different wavelengths, but a polarization beam splitter is mounted instead of the wavelength filter 4,
It can also be configured by providing a 90-degree angle difference between the polarization axes of the semiconductor laser 1 and the semiconductor laser 2.

【0030】上記対物レンズ7はヘッドホルダ14上に
搭載されて磁気的な2軸アクチュエータ14aによって
可動するようになっている。ヘッドホルダ14は光ディ
スク21、8または9の面振れ、偏心に対して受光素子
11または半導体レーザ2のパッケージ内に実装された
受光素子に集光された光の強度から求められる上記フォ
ーカスエラー信号およびトラックエラー信号によって、
光ディスク21、8または9の記録面に対して焦点が常
に合うように、また、光ディスク21、8または9のタ
ンジェンシャル方向に延びたトラックを常に追従するよ
うに駆動される。
The objective lens 7 is mounted on a head holder 14 and is movable by a magnetic two-axis actuator 14a. The head holder 14 is provided with the above focus error signal and the focus error signal obtained from the intensity of light condensed on the light receiving element 11 or the light receiving element mounted in the package of the semiconductor laser 2 with respect to the surface deflection and eccentricity of the optical disk 21, 8 or 9. By the track error signal,
The optical disk 21, 8 or 9 is driven so that the recording surface is always in focus and the optical disk 21, 8 or 9 always follows a track extending in the tangential direction.

【0031】CDの書き込み可能型であるCD−Rは広
く普及しているが、この色素系媒体の反射率は、光源波
長390nmから480nm付近については20%以下
と大変低く、これらの波長帯のレーザを搭載した光学ヘ
ッドおよび装置では信号を再生出来ない。そのため、波
長785nm帯のレーザ光源を搭載し、CD系のディス
クに対して使用するように構成している。
Although the CD-R, which is a writable type of CD, has become widespread, the reflectance of this dye-based medium is as low as 20% or less in the vicinity of a light source wavelength of 390 nm to 480 nm. Optical heads and devices equipped with lasers cannot reproduce signals. For this reason, a laser light source having a wavelength band of 785 nm is mounted, and is configured to be used for a CD-based disc.

【0032】一方、DVDの書き込み可能型であるDV
D−Rについても、この色素系媒体の反射率は、光源波
長390nmから480nm付近については20%以下
と大変低く、これらの波長帯のレーザを搭載した光学ヘ
ッドおよび装置では信号を再生出来ない。そのため、本
実施例に示した光学ヘッドでは、DVD−Rディスクに
ついては再生不可能で、現在広く普及しているCD−R
の再生重視の構成となっている。
On the other hand, a DVD writable type DV
With respect to DR as well, the reflectance of this dye-based medium is very low at 20% or less in the vicinity of a light source wavelength of 390 nm to 480 nm, and signals cannot be reproduced by an optical head and an apparatus equipped with a laser in these wavelength bands. For this reason, the optical head shown in the present embodiment cannot reproduce a DVD-R disc, and is now widely used for a CD-R disc.
The playback-oriented configuration is adopted.

【0033】DVD−ROM、DVD−RAMディスク
については、Rほど光源波長については敏感ではないた
め、上記青紫色レーザ光源を用いて再生可能である。
The DVD-ROM and DVD-RAM discs are less sensitive to the light source wavelength than R, and can be reproduced using the blue-violet laser light source.

【0034】以上述べた光学ヘッドは、1個の対物レン
ズと2個のレーザ光源、および可変開口制限素子を搭載
することによって、CD、CD−R、CD−RWおよび
DVD−ROM、DVD−RAM、さらに高密度化され
たROM、R、RAMディスクの記録または再生が可能
となる。
The optical head described above is equipped with one objective lens, two laser light sources, and a variable aperture limiting element, so that a CD, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM In addition, recording or reproduction of ROM, R, and RAM disks with higher density can be performed.

【0035】また、青紫レーザ光源で最適化された対物
レンズに近赤外レーザ光を約1.6度の発散角で入射さ
せることによって、1個の対物レンズで基板厚みの異な
る光ディスクから信号を記録または再生が可能となる。
Further, a near-infrared laser beam is made incident on an objective lens optimized with a blue-violet laser light source at a divergence angle of about 1.6 degrees, so that a single objective lens can transmit signals from optical discs having different substrate thicknesses. Recording or reproduction becomes possible.

【0036】また、青紫色レーザ光源と開口制限素子を
用いて、トラックピッチの異なる光ディスクから信号を
再生または記録が可能となる。
Further, signals can be reproduced or recorded from optical disks having different track pitches by using a blue-violet laser light source and an aperture limiting element.

【0037】さらに、CD系の記録再生光学系に、発光
素子、受光素子および光分岐素子を一体化したレーザユ
ニットを用いることによって、光学部品点数、組立工数
の削減など、光学系の簡素化を実現している。
Further, by using a laser unit in which a light emitting element, a light receiving element, and a light splitting element are integrated in a recording / reproducing optical system of a CD system, simplification of the optical system such as reduction of the number of optical parts and the number of assembly steps is achieved. Has been realized.

【0038】(実施例2)図5に実施例1に記述したの
光学ヘッド25を搭載した光記憶装置30の概略構成を
示す。本例の光記憶装置30は、外部のコンピュータな
どの情報処理装置から記録用に変調されたドライブ信号
51、または再生用の信号が入力され、そのドライブ信
号51が波長430nmのレーザ駆動回路52、および
波長785nmのレーザ駆動回路53に供給され、レー
ザ駆動信号54または55に変換し、選択回路a75に
入力され、いずれか一つのレーザ駆動信号が光学ヘッド
25に供給される。光学ヘッド25はレーザ駆動信号5
4または55に基づき、レーザ光を光ディスク50に照
射し、その反射光を波長430nm用の受光素子、また
は波長785nm用の受光素子で受光し、その反射光の
光強度の総和である情報信号78を出力する。この情報
信号78は情報出力回路56によって信号増幅などの処
理が施されて外部のコンピュータなどにデータ出力信号
57として出力される。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows a schematic configuration of an optical storage device 30 equipped with the optical head 25 described in Embodiment 1. The optical storage device 30 of the present example receives a drive signal 51 modulated for recording or a signal for reproduction from an information processing device such as an external computer, and the drive signal 51 receives a laser drive circuit 52 having a wavelength of 430 nm. The laser drive signal 53 having a wavelength of 785 nm is converted into a laser drive signal 54 or 55, input to the selection circuit a 75, and one of the laser drive signals is supplied to the optical head 25. The optical head 25 outputs the laser drive signal 5
4 or 55, the optical disk 50 is irradiated with a laser beam, the reflected light is received by a light receiving element for a wavelength of 430 nm or a light receiving element for a wavelength of 785 nm, and an information signal 78 which is the total light intensity of the reflected light. Is output. The information signal 78 is subjected to processing such as signal amplification by the information output circuit 56 and is output as a data output signal 57 to an external computer or the like.

【0039】光学ヘッド25において光ディスク50か
らの反射光から求められたフォーカスエラー信号58
は、フォーカスサーボ制御回路59に供給され、磁気的
なフォーカスサーボ機構60を介して光学ヘッド25の
フォーカス制御が行われる。一方、トラッキングエラー
信号を算出するための第一の出力信号61は、差動プッ
シュプル法によって第一のトラッキングエラー信号62
を出力する第一の演算回路63に供給される。第二の出
力信号64はプッシュプル法によって第二のトラッキン
グエラー信号65を出力する第二の演算回路66に供給
される。また、第三の出力信号67は位相差法によって
第三のトラッキングエラー信号68を出力する第三の演
算回路69に供給される。この第三の演算回路69には
第三の出力信号67をサンプリングするタイミング信号
を生成するために情報信号78も供給される。これら第
一、第二および第三のトラッキングエラー信号62、6
5および68は選択回路b70に入力され、いずれか一
つのトラッキングエラー信号がトラッキング制御回路7
1に供給される。このトラッキングサーボ制御回路71
が、供給されたトラッキングエラー信号に基づきトラッ
キングサーボ機構72を制御し、光学ヘッド25のトラ
ッキング制御が行われる。
The focus error signal 58 obtained from the reflected light from the optical disk 50 in the optical head 25
Is supplied to a focus servo control circuit 59, and focus control of the optical head 25 is performed via a magnetic focus servo mechanism 60. On the other hand, the first output signal 61 for calculating the tracking error signal is converted to the first tracking error signal 62 by the differential push-pull method.
Is supplied to the first arithmetic circuit 63 which outputs The second output signal 64 is supplied to a second arithmetic circuit 66 that outputs a second tracking error signal 65 by a push-pull method. Further, the third output signal 67 is supplied to a third arithmetic circuit 69 which outputs a third tracking error signal 68 by a phase difference method. The third arithmetic circuit 69 is also supplied with an information signal 78 for generating a timing signal for sampling the third output signal 67. These first, second and third tracking error signals 62, 6
5 and 68 are input to the selection circuit b70, and one of the tracking error signals is supplied to the tracking control circuit 7
1 is supplied. This tracking servo control circuit 71
Controls the tracking servo mechanism 72 based on the supplied tracking error signal, and the tracking control of the optical head 25 is performed.

【0040】本例の記憶装置30の選択回路a75は、
判定回路80から供給された選択信号81によって、波
長430nmのレーザ駆動信号54、または波長785
nmのレーザ駆動信号55のいずれかを選択して、光学
ヘッド25に供給する。また、選択回路b70は、判定
回路80から供給された選択信号82によって、第一、
第二または第三のトラックエラー信号62、65および
68のいずれかを選択して、トラッキング制御回路71
に供給する。さらに、判定回路80から判定信号83が
開口制限素子駆動回路73に供給されていて、判定信号
83によって開口制限素子駆動信号74が光学ヘッド2
5に供給される。本例の判定回路80にはフォーカスエ
ラー信号58、トラックエラー信号76、情報信号57
が供給されており、光学ヘッド25によって光ディスク
20の基板厚みが0.6mmか1.2mmかの厚みの判
定、光ディスク20からピットに起因する情報が得られ
たかランド/グルーブに起因する情報が得られたかの判
定、および基板厚みが0.6mmの場合は、トラックピ
ッチが0.74μmか否かを判定できるようになってい
る。上記3種類の判定方法はさまざまな方法が提案され
ているのでここでは省略する。
The selection circuit a75 of the storage device 30 of the present embodiment includes:
According to the selection signal 81 supplied from the determination circuit 80, the laser drive signal 54 having a wavelength of 430 nm or the wavelength 785
The laser drive signal 55 of nm is selected and supplied to the optical head 25. Further, the selection circuit b70 receives the first and second signals by the selection signal 82 supplied from the determination circuit 80.
By selecting one of the second or third track error signals 62, 65 and 68, the tracking control circuit 71
To supply. Further, a determination signal 83 is supplied from the determination circuit 80 to the aperture limiting element driving circuit 73, and the aperture limiting element driving signal 74 is transmitted by the determination signal 83 to the optical head 2.
5 is supplied. The focus error signal 58, the track error signal 76, the information signal 57
The optical head 25 determines whether the substrate thickness of the optical disc 20 is 0.6 mm or 1.2 mm, whether information due to pits has been obtained from the optical disc 20 or whether information due to land / groove has been obtained. It is possible to determine whether the track pitch is 0.74 μm or not when the substrate thickness is 0.6 mm. Since various methods have been proposed for the above three types of determination methods, they are omitted here.

【0041】以下の表1に、本明細書に記述した光学ヘ
ッドおよび光記憶装置で再生または記録可能な、現在市
販されている光記憶媒体および今後市場に供給される高
密度光ディスクに対する光学ヘッドパラメータを示す。
Table 1 below shows the optical head parameters for currently marketed optical storage media and high density optical discs to be marketed in the future that can be reproduced or recorded with the optical head and optical storage device described herein. Is shown.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】これらの記憶媒体に対して本例の光記憶装
置30では次のような処理が行われる。まず、ディスク
が装着されると選択回路a75によってレーザ駆動信号
55が選択され、レーザ光源波長785nmのレーザが
発光し、785nm受光素子から検出されたフォーカス
エラー信号58出力によって光ディスク20の基板厚み
を判定回路80内で判定する。次に前記基板厚みが1.
2mmの場合はフォーカスサーボ制御回路59を駆動し
てフォーカスサーボをかける。前記基板厚みが0.6m
mの場合は選択回路a75によってレーザ駆動信号54
が選択され、レーザ光源波長430nmのレーザが発光
しフォーカスサーボ制御回路59を駆動してフォーカス
サーボをかける。次に前記基板厚みが0.6mmの場合
はトラックエラー信号76出力によって、判定回路80
内でトラックピッチの判定を行う。トラックピッチが
0.74μmの場合は、選択信号83を出力して開口制
限素子駆動回路を駆動して開口制限を行う。次にデータ
出力信号57出力によって、判定回路80内でピットに
起因する情報が得られたか否かの判定を行う。この判定
結果によって判定信号82が選択回路bに送られ、トラ
ックエラー信号の選択が行われ、トラッキング制御回路
71が駆動されてトラックサーボがかけられ、情報の記
録または再生が始まるように構成している。
The following processing is performed on these storage media in the optical storage device 30 of this embodiment. First, when the disc is loaded, the laser drive signal 55 is selected by the selection circuit a75, a laser having a laser light source wavelength of 785 nm is emitted, and the thickness of the substrate of the optical disc 20 is determined based on the output of the focus error signal 58 detected from the 785 nm light receiving element. The determination is made in the circuit 80. Next, when the substrate thickness is 1.
In the case of 2 mm, the focus servo control circuit 59 is driven to apply focus servo. The substrate thickness is 0.6m
In the case of m, the laser drive signal 54 is selected by the selection circuit a75.
Is selected, a laser beam having a laser light source wavelength of 430 nm is emitted, and the focus servo control circuit 59 is driven to apply focus servo. Next, when the substrate thickness is 0.6 mm, the judgment circuit 80 is output by the output of the track error signal 76.
The determination of the track pitch is performed within the range. When the track pitch is 0.74 μm, the aperture limit is performed by outputting the selection signal 83 and driving the aperture limiting element drive circuit. Next, based on the output of the data output signal 57, it is determined in the determination circuit 80 whether information due to the pits has been obtained. Based on the result of the determination, a determination signal 82 is sent to the selection circuit b, a track error signal is selected, the tracking control circuit 71 is driven to perform track servo, and information recording or reproduction is started. I have.

【0044】例えばDVD−ROMディスクが搭載され
た場合は、上記手順によって判定回路80内で、光ディ
スク基板厚み0.6mm、トラックピッチ0.74μ
m、ピット情報が検出され、波長430nmのレーザ光
源、開口制限素子駆動、位相差法によるトラッキングエ
ラー信号が選択される。その後、情報の記録または再生
が始まる。
For example, when a DVD-ROM disk is mounted, the optical disk substrate thickness is 0.6 mm and the track pitch is 0.74 μm in the determination circuit 80 by the above procedure.
m and pit information are detected, and a laser light source having a wavelength of 430 nm, driving of an aperture limiting element, and a tracking error signal by a phase difference method are selected. Thereafter, recording or reproduction of information starts.

【0045】DVD−RAMディスクに対しては、同様
にして波長430nmのレーザ光源、開口制限素子駆
動、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号が選
択される。
Similarly, for a DVD-RAM disk, a laser light source having a wavelength of 430 nm, an aperture limiting element drive, and a tracking error signal by a push-pull method are selected.

【0046】CD−ROMディスクに対しては、同様に
して波長785nmのレーザ光源、開口制限素子は駆動
しない、差動プッシュプル法によるトラッキングエラー
信号が選択される。
Similarly, for a CD-ROM disk, a tracking error signal by the differential push-pull method, in which the laser light source having a wavelength of 785 nm and the aperture limiting element are not driven, is selected.

【0047】CD−Rディスクに対しては、同様にして
波長785nmのレーザ光源、開口制限素子は駆動しな
い、差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号
が選択される。
For a CD-R disc, a laser light source having a wavelength of 785 nm and an aperture limiting element are not driven, and a tracking error signal by a differential push-pull method is selected.

【0048】CD−RWディスクに対しては、同様にし
て波長785nmのレーザ光源、開口制限素子は駆動し
ない、差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信
号が選択される。
For a CD-RW disc, similarly, a tracking error signal by the differential push-pull method, in which the laser light source having a wavelength of 785 nm and the aperture limiting element are not driven, is selected.

【0049】高密度−ROMディスクに対しては、同様
にして波長430nmのレーザ光源、開口制限素子は駆
動しない、位相差法によるトラッキングエラー信号が選
択される。
For a high-density ROM disk, a laser light source having a wavelength of 430 nm and an aperture limiting element are not driven, and a tracking error signal by the phase difference method is selected.

【0050】高密度−Rディスクに対しては、同様にし
て波長430nmのレーザ光源、開口制限素子は駆動し
ない、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号が
選択される。
For a high-density-R disc, a laser light source having a wavelength of 430 nm and a tracking error signal by a push-pull method, in which the aperture limiting element is not driven, are similarly selected.

【0051】高密度−RAMディスクに対しては、同様
にして波長430nmのレーザ光源、開口制限素子は駆
動しない、プッシュプル法によるトラッキングエラー信
号が選択される。
For a high-density RAM disk, similarly, a laser light source having a wavelength of 430 nm and an aperture limiting element are not driven, and a tracking error signal by a push-pull method is selected.

【0052】DVD−Rディスクが搭載された場合は、
判定回路80内で上記判定以外にプリピットの有無、反
射率等を観察していて、DVD−Rディスクと判定され
た場合はレーザ光源の発光を停止し、データ出力信号7
7からエラーメッセージが出力される構成となってい
る。
When a DVD-R disc is mounted,
In addition to observing the presence or absence of pre-pits, the reflectance, and the like in the judgment circuit 80 in addition to the above judgment, when it is judged that the disc is a DVD-R disc, the emission of the laser light source is stopped and the data output signal 7
7 outputs an error message.

【0053】なを、実施例1に示したように、DVD−
RAM、高密度−R、高密度−RAMのトラッキングエ
ラー検出法に差動プッシュプル法を用いた光学ヘッドを
搭載する場合は、図5に示した第二の演算回路66が不
要となり、判定回路80の処理の簡素化等、光記憶装置
30の回路系の簡略化を行えることはいうまでもない。
As described in the first embodiment, the DVD-
When the optical head using the differential push-pull method is used for the tracking error detection method of the RAM, the high density-R, and the high density-RAM, the second arithmetic circuit 66 shown in FIG. It goes without saying that the circuit system of the optical storage device 30 can be simplified, for example, by simplifying the processing of 80.

【0054】このように、本例の光記憶装置30は上記
のようなディスク厚み、トラックピッチおよび情報の記
録方式の異なるさまざまな光ディスクに対しても、安定
したフォーカシング、トラッキング制御を行うことがで
き、情報の再生または記録を安定して確実に行うことが
可能となる。従ってユーザはCD、DVD、さらに高密
度化されたディスク、あるいはROM、R、RAMの相
違を識別しなくともよく、本例の光記憶装置一台でさま
ざまな光ディスクに対して一括した処理を行うことが出
来る。
As described above, the optical storage device 30 of the present embodiment can perform stable focusing and tracking control on various optical disks having different disk thicknesses, track pitches, and information recording methods as described above. In addition, information can be reproduced or recorded stably and reliably. Therefore, the user does not need to identify the difference between a CD, a DVD, a higher-density disk, and ROM, R, and RAM, and collectively performs processing on various optical disks with one optical storage device of the present example. I can do it.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光学ヘッド
は、青紫色レーザおよび近赤外レーザの2個のレーザ光
源と、基板厚の薄い光ディスク用に最適設計された対物
レンズ1個と、開口制限素子を用いて、CD、CD−
R、CD−RWおよびDVD−ROM、DVD−RA
M、さらに高密度化されたROM、R、RAMディスク
の再生または記録が可能な光学ヘッドを提供することが
できる。
As described above, the optical head of the present invention comprises two laser light sources, a blue-violet laser and a near-infrared laser, and one objective lens optimally designed for an optical disk having a thin substrate. CD, CD-
R, CD-RW and DVD-ROM, DVD-RA
It is possible to provide an optical head capable of reproducing or recording M, ROM, R, and RAM disks with higher density.

【0056】青紫色レーザ光源で最適化された対物レン
ズに近赤外レーザ光を約1.6度の発散角で入射させる
ことによって、1個の対物レンズで基板厚みの異なる光
ディスクから信号を再生または記録が可能となる。
A signal is reproduced from an optical disc having a different substrate thickness with one objective lens by causing near-infrared laser light to enter the objective lens optimized with a blue-violet laser light source at a divergence angle of about 1.6 degrees. Or recording becomes possible.

【0057】また、青紫色レーザ光源と開口制限素子を
用いて、トラックピッチの異なる光ディスクから信号を
再生または記録が可能となる。
Further, signals can be reproduced or recorded from optical disks having different track pitches by using a blue-violet laser light source and an aperture limiting element.

【0058】さらに、CD系の記録再生光学系に、発光
素子、受光素子および光分岐素子を一体化したレーザユ
ニットを用いることによって、光学部品点数、組立工数
の削減など、光学系の簡素化を実現している。
Further, by using a laser unit in which a light emitting element, a light receiving element, and a light splitting element are integrated in a CD recording / reproducing optical system, simplification of the optical system such as reduction of the number of optical parts and the number of assembly steps is achieved. Has been realized.

【0059】また、本発明の光学ヘッドを搭載した光ド
ライブ装置において、ディスク厚み、トラックピッチお
よび情報の記録方式の異なるさまざまな光ディスクに対
しても、安定したフォーカシング、トラッキング制御を
行うことができ、情報の再生または記録を安定して確実
に行うことが可能となる。従ってユーザはCD、DV
D、さらに高密度化されたディスク、あるいはROM、
R、RAMの相違を識別しなくともよく、本例の光記憶
装置一台でさまざまな光ディスクに対して一括した処理
を行うことが出来る光記憶装置を提供することが出来
る。
Further, in the optical drive device equipped with the optical head of the present invention, stable focusing and tracking control can be performed for various optical disks having different disk thicknesses, track pitches and information recording methods. Information can be reproduced or recorded stably and reliably. Therefore, the user can use CD, DV
D, higher density disk or ROM,
It is not necessary to discriminate the difference between R and RAM, and it is possible to provide an optical storage device that can perform collective processing on various optical disks with one optical storage device of this example.

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

【図1】 本発明の実施例1の光学ヘッドの概略構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1の光学ヘッドの概略構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical head according to a first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1の光学ヘッドの概略構成を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical head according to a first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1の図2に示した光学ヘッド
対物レンズ部の詳細図である。
FIG. 4 is a detailed view of an optical head objective lens unit shown in FIG. 2 according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 図1〜3に示す光学ヘッドを用いた光記憶装
置の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical storage device using the optical head shown in FIGS.

【図6】 従来の光学ヘッドの概略構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、101、102・・半導体レーザ 3、103・・ビームスプリッタ 4、104・・波長フィルタ 5、105・・コリメータレンズ 6、106・・ミラー 7、107、122・・対物レンズ 8、21・・基板厚み0.6mmの光ディスク 9・・基板厚み1.2mmの光ディスク 10、110、123・・凹レンズ 11、111、112・・受光素子 13・・ホログラム素子 14・・ヘッドホルダ 14a・・2軸アクチュエータ 15、16・・レーザ光 17・・開口制限素子 18・・開口制限 19・・光軸 20・・光線 21、50・・光ディスク 25・・光学ヘッド 30・・光記憶装置 51・・ドライブ信号 52、53・・レーザ駆動回路 54、55・・レーザ駆動信号 56・・情報出力回路 57・・データ出力信号 58・・フォーカスエラー信号 59・・フォーカスサーボ制御回路 60・・フォーカスサーボ機構 61・・第一の出力信号 62・・第一のトラッキングエラー信号 63・・第一の演算回路 64・・第二の出力信号 65・・第二のトラッキングエラー信号 66・・第二の演算回路 67・・第三の出力信号 68・・第三のトラッキングエラー信号 69・・第三の演算回路 70・・選択回路b 71・・トラッキング制御回路 72・・トラッキングサーボ機構 73・・開口制限素子駆動回路 74・・開口制限素子駆動信号 75・・選択回路a 76・・トラックエラー信号 77・・データ出力信号 78・・情報信号 80・・判定回路 81・・選択回路 82・・選択回路 83・・選択回路 1, 2, 101, 102, semiconductor laser 3, 103, beam splitter 4, 104, wavelength filter 5, 105, collimator lens 6, 106, mirror 7, 107, 122, objective lens 8, 21 ··· Optical disk with substrate thickness of 0.6 mm 9 ··· Optical disk with substrate thickness of 1.2 mm 10, 110, 123 ··· Concave lens 11, 111, 112 ··· Light receiving element 13 ··· Hologram element 14 ··· Head holder 14a ··· 2 Axis actuator 15, 16 Laser beam 17 Aperture limiting element 18 Aperture limit 19 Optical axis 20 Light beam 21, 50 Optical disk 25 Optical head 30 Optical storage device 51 Drive Signals 52 and 53 Laser drive circuits 54 and 55 Laser drive signals 56 Information output circuits 57 Data output signals 8. Focus error signal 59 Focus servo control circuit 60 Focus servo mechanism 61 First output signal 62 First tracking error signal 63 First arithmetic circuit 64 Second Output signal 65 Second tracking error signal 66 Second arithmetic circuit 67 Third output signal 68 Third tracking error signal 69 Third arithmetic circuit 70 Selection circuit b 71 tracking control circuit 72 tracking servo mechanism 73 aperture restricting element driving circuit 74 aperture restricting element driving signal 75 selection circuit a 76 track error signal 77 data output signal 78 information Signal 80 judgment circuit 81 selection circuit 82 selection circuit 83 selection circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 波長が異なる複数個のレーザ光源と、第
一の波長で最適設計された無限系対物レンズとを有し、
光記憶媒体に応じて前記レーザ光源を切替えて使用する
方式の信号の再生または記録を行う光学ヘッドにおい
て、前記第一の波長を約430nm程度の青紫レーザ光
源、前記第二の波長を約785nm近傍の近赤外レーザ
光源とし、前記対物レンズに入射する第一の波長のレー
ザ光を光軸に平行に入射させ、第二の波長のレーザ光を
発散光で入射させ、前記発散光の発散角度は、対物レン
ズの有効径を通る光線と光軸とのなす角度をθ(度)と
すると、 1.58≦θ≦1.66 であることを特徴とする光学ヘッド。
A plurality of laser light sources having different wavelengths and an infinite objective lens optimally designed at a first wavelength;
In an optical head for reproducing or recording a signal in a method of switching and using the laser light source according to an optical storage medium, the first wavelength is about 430 nm, and the second wavelength is about 785 nm. A near-infrared laser light source, the first wavelength laser light incident on the objective lens is incident parallel to the optical axis, the second wavelength laser light is incident on the divergent light, the divergence angle of the divergent light An optical head characterized in that 1.58 ≦ θ ≦ 1.66, where θ (degree) is an angle between a light ray passing through the effective diameter of the objective lens and the optical axis.
【請求項2】 波長が異なる複数個のレーザ光源と、第
一の波長で最適設計された対物レンズとを有し、光記憶
媒体に応じて前記レーザ光源を切替えて使用する方式の
信号の再生または記録を行う光学ヘッドにおいて、前記
第一の波長を約430nm程度の青紫レーザ光源、前記
第二の波長を約785nm近傍の近赤外レーザ光源と
し、前記対物レンズに入射する第一の波長のレーザ光の
開口を2値で可変制限することが可能な可変開口制限手
段を備え、さらに前記対物レンズに入射する第二の波長
のレーザ光の開口を制限する開口制限手段を備えたこと
を特徴とする光学ヘッド。
2. A signal reproducing method comprising: a plurality of laser light sources having different wavelengths; and an objective lens optimally designed at a first wavelength, wherein the laser light source is switched and used according to an optical storage medium. Alternatively, in an optical head that performs recording, the first wavelength is a blue-violet laser light source of about 430 nm, the second wavelength is a near-infrared laser light source of about 785 nm, and the first wavelength of the first wavelength incident on the objective lens. A variable aperture limiting means capable of variably limiting the aperture of the laser light in two values, and an aperture limiting means limiting the aperture of the second wavelength laser light incident on the objective lens are further provided. Optical head.
【請求項3】 第一の波長のレーザ光を発光させた場合
に、対物レンズの開口数を約0.6と約0.4とに切替
えることが可能な可変開口制限手段を備え、第二の波長
のレーザ光を発光させた場合に、対物レンズの開口数を
0.45とする開口制限手段を備えたことを特徴とする
請求項2記載の光学ヘッド。
3. A variable aperture limiting means capable of switching a numerical aperture of an objective lens between about 0.6 and about 0.4 when emitting a laser beam of a first wavelength. 3. The optical head according to claim 2, further comprising an aperture limiting unit that sets the numerical aperture of the objective lens to 0.45 when emitting a laser beam having a wavelength of (1).
【請求項4】 約785nmの波長のレーザ光源を用い
た光学系は、光記憶媒体からの情報信号およびサーボエ
ラー信号を受光する受光素子と前記レーザ光源が共に同
一パッケージ内に実装されたユニットであり、約430
nm程度のレーザ光源を用いた光学系は、単体レーザ光
源素子と単体受光素子の2個の素子で構成したことを特
徴とする請求項1又は請求項2記載の光学ヘッド。
4. An optical system using a laser light source having a wavelength of about 785 nm is a unit in which a light receiving element for receiving an information signal and a servo error signal from an optical storage medium and the laser light source are both mounted in the same package. Yes, about 430
3. The optical head according to claim 1, wherein the optical system using the laser light source of about nm has two elements: a single laser light source element and a single light receiving element.
【請求項5】 請求項1に記載の光学ヘッドを搭載し、
光記憶媒体の種類に応じてレーザ光源、トラックエラー
検出方式を変更する切替え手段を備えたことを特徴とす
る光記憶装置。
5. An optical head according to claim 1, further comprising:
An optical storage device comprising: a switching unit that changes a laser light source and a track error detection method according to a type of an optical storage medium.
【請求項6】 請求項2に記載の光学ヘッドを搭載し、
光記憶媒体の種類に応じてレーザ光源、対物レンズの開
口数、トラックエラー検出方式を変更する切替え手段を
備えたことを特徴とする光記憶装置。
6. An optical head according to claim 2, wherein:
An optical storage device comprising: a switching unit that changes a laser light source, a numerical aperture of an objective lens, and a track error detection method according to a type of an optical storage medium.
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