JPH11144305A - 情報記録再生装置および方法、並びに光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＶＤ再生用光学系を用いてＣＤ−Ｒに情報
を記録することにより、情報記録再生装置の小型化、低
コスト化を可能にする。 【解決手段】 レーザチップ２１は、波長λ１のレーザ
光を発生する。ダイクロイックプリズム２４は、波長λ
１付近のレーザ光をほぼ１００％の透過し、波長λ２付
近のレーザ光をほぼ１００％反射する。対物レンズ２７
は、ミラー２６から入射したレーザ光を光ディスク１０
Ａ，１０Ｂの記録面に回折限界まで収束させる。また、
対物レンズ２７は、光ディスク１０Ａ，１０Ｂからの反
射光をミラー２６に入射させる。フォトディテクタ２８
は、反射光を電気信号に変換し、出力する。レーザカプ
ラ２９においては、内蔵されるレーザチップ４１が、波
長λ２のレーザ光を出射し、内蔵されるフォトディテク
タが、反射光を電気信号に変換し、出力する。アパーチ
ャ３０は、レーザ光の光束径を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録再生装置
および方法、並びに光学ピックアップに関し、特に、第
１の波長の光と、第２の波長の光を用いて、それぞれ異
なる記録媒体に対して、情報を記録または再生する場合
に、より小型化できるようにした情報記録再生装置およ
び方法、並びに光学ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】光を利用して情報を記録または再生する
記録媒体として、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒなどの
光ディスクが普及しているが、最近では、その他に、大
容量のデータを記録するＤＶＤ（Digital Versatile Di
sc）などの新たな記録媒体が普及しつつある。

【０００３】このような光ディスクからデジタル情報を
読み出す場合、レーザ光を記録媒体に集光し、記録媒体
からの反射光を検出し、反射光のレベルを２値データに
変換する。

【０００４】高密度の光ディスクにおいては、短波長の
レーザ光を利用し（例えば、ＣＤを再生する場合、波長
λはλ＝７８０nmとされ、より高密度にデータが記録さ
れているＤＶＤを再生する場合、λ＝６３５乃至６５０
nmとされる）、開口数（ＮＡ）の大きい（例えば、ＣＤ
を再生する場合、ＮＡ＝０．４５とされ、ＤＶＤを再生
する場合、ＮＡ＝０．６とされる）対物レンズを使用し
てレーザ光をより狭い範囲に収束させ、その反射光を受
光して、記録されている情報を再生する。

【０００５】そのような開口数（ＮＡ）の大きい対物レ
ンズを使用すると、光ディスクの傾き（スキュー）に起
因して、反射光における収差量が増大するため、ＤＶＤ
ではＣＤにおける場合より基板を薄く設計し（ＣＤの基
板の厚さが１．２mmであるのに対して、ＤＶＤでは０．
６mmである）、反射光における収差量を低減している。

【０００６】以上のような、対物レンズのＮＡとレーザ
光の波長λの値に応じて規定される集光スポットのサイ
ズ（λ／ＮＡに比例する）の違い、および、光ディスク
の基板の厚さに応じて生じる球面収差の量の違いによ
り、従来のＣＤに記録されている情報を読み出す光学系
を、そのまま、ＤＶＤの再生に利用することは困難であ
り、その逆に、ＤＶＤ用に設計した光学系をＣＤの再生
にそのまま利用することも困難である。

【０００７】しかしながら、今後、ＣＤなどの従来の光
ディスクと、ＤＶＤなどの高密度の光ディスクは共存し
ていくものと考えられるので、それらの光ディスクを再
生する場合、光ディスクの種類毎に専用の再生装置を用
意しなければならないとすれば不便である。

【０００８】そこで、このような記録密度と基板の厚さ
が異なる複数の光ディスクを１つの装置で再生すること
ができるように、ＤＶＤ再生用光学系とＣＤ再生用光学
系の２つの独立した光学系を備えたＤＶＤ・ＣＤ両用光
学ピックアップが存在する。

【０００９】このＤＶＤ・ＣＤ両用光学ピックアップに
ついて、図１５を参照して説明する。ＤＶＤを再生する
場合、ＤＶＤ再生用光学系において、レーザチップ２１
は、６５０nmの波長のレーザ光をビームスプリッタ（Ｂ
Ｓ）２３に向けて出射する。ビームスプリッタ２３は、
レーザチップ２１から入射されたレーザ光を反射し、コ
リメータレンズ２５に入射させる。コリメータレンズ２
５は、入射された発散光を平行光に変換し、ミラー２６
−１に入射させる。ミラー２６−１は、入射されたレー
ザ光を反射し、対物レンズ２７−１に入射させる。対物
レンズ２７−１は、入射されたレーザ光を光ディスク１
０Ｂ（ＤＶＤ）上に集光し、光スポットを形成する。

【００１０】光ディスク１０Ｂ（ＤＶＤ）からの反射光
は、対物レンズ２７−１を透過して平行光となり、ミラ
ー２６−１で反射され、コリメータレンズ２５で収束光
に変換されてビームスプリッタ２３に入射される。ビー
ムスプリッタ２３は、入射したレーザ光にフォーカス制
御用の非点収差を与え、フォトディテクタ（ＰＤ）２８
に入射させる。フォトディテクタ２８は、入射されたレ
ーザ光を電気信号に変換する。

【００１１】一方、ＣＤを再生する場合、ＣＤ再生用光
学系において、図１６に示すように、レーザカプラ２９
に内蔵されるレーザチップ４１は、７８０nmの波長のレ
ーザ光をマイクロプリズム４２の面４２Ａに向けて出射
する。面４２Ａは、入射したレーザ光を反射し、ミラー
２６−２に入射させる。ミラー２６−２は、入射したレ
ーザ光を反射し、対物レンズ２７−２に入射させる。対
物レンズ２７−２は、入射したレーザ光を光ディスク１
０Ａ（ＣＤ）上に集光し、光スポットを形成する。

【００１２】光ディスク１０Ａ（ＣＤ）からの反射光
は、対物レンズ２７−２を透過し、ミラー２６−２で反
射されて、レーザカプラ２９に入射される。入射された
レーザ光は、マイクロプリズム４２の面４２Ａを透過
し、マイクロプリズム４２の底面に配置されているフォ
トディテクタ４３−１上に照射される。また、一部のレ
ーザ光は、フォトディテクタ４３−１で反射され、マイ
クロプリズム４２の上面４２Ｂの結像点で結像される。
この結像点は、発光点としてのレーザチップ４１と共役
な関係の位置にある。そして、結像点で反射されたレー
ザ光が、さらにマイクロプリズム４２の底面に設けられ
ているもう１つのフォトディテクタ４３−２に入射され
る。フォトディテクタ４３−１，４３−２は、入射され
たレーザ光を、検出し、フォーカスサーボ、およびトラ
ッキングサーボの各エラー信号、ＲＦ信号等の電気信号
に変換する。

【００１３】ところで、このＤＶＤ・ＣＤ両用光学ピッ
クアップを用いて、ＣＤ−Ｒを再生することはできる
が、ＣＤ−Ｒに情報を記録することはできない。なぜな
らば、ＣＤ−Ｒに情報を記録するためには、ＣＤ−Ｒ上
において、記録出力として１０乃至１５mWのレーザ光が
必要であるが、レーザカプラ２９に内蔵されるレーザチ
ップ４１は、低出力レーザであり、ＣＤ−Ｒ上において
１０乃至１５mWの記録出力を確保できないからである。

【００１４】そこで、レーザチップ４１を高出力レーザ
に変更することにより、ＣＤ−Ｒに情報を記録する方法
が考えられるが、実際には以下の理由により、この方法
は実現不可能である。

【００１５】（１）式に示すように、デフォーカスのば
らつきは、レーザカプラ２９の製造誤差と光学倍率から
決定される。また、（２）式に示すように、フォーカス
サーボの引き込み範囲は、光学倍率、マイクロプリズム
４２の形状および材質（屈折率）から決定される。

【００１６】 デフォーカスのばらつき＝レーザカプラ２９の製造誤差／光学倍率² ・・（１） フォーカス引き込み範囲＝ＰＤ１，ＰＤ２の光路長／光学倍率²／２ ・・（２） ＰＤ１，ＰＤ２の光路長＝２ｈ×ｃｏｓθ／ｎ ・・（３）

【００１７】ここで、ｈはマイクロプリズム４２の高さ
を表わし、θはマイクロプリズム４２の面４２Ｂ上の結
像点とＰＤ４３−１またはＰＤ４３−２を結ぶ線と、Ｐ
Ｄ４３−１またはＰＤ４３−２上の垂線とのなす角度を
表わし、ｎはマイクロプリズム４２の屈折率を表してい
る。

【００１８】ＣＤ再生光学系においては、開口数ＮＡは
０．４５に設定され、光学倍率は５倍に設定されている
ので、デフォーカスのばらつき、およびフォーカス引き
込み範囲は、次のようになる。

【００１９】 デフォーカスのばらつき＝約０．４μm フォーカス引き込み範囲＝約１５μm ただし、レーザカプラ２９の製造誤差は約１０μm程度
とする。

【００２０】これらデフォーカスのばらつき、およびフ
ォーカス引き込み範囲の値は、ＣＤを再生するには、充
分に満足できる値である。

【００２１】一方、ＣＤ−Ｒに情報を記録する場合、高
出力レーザを使用したとしても、ＣＤ−Ｒ上において１
０乃至１５ｍＷの記録出力を確保するためには、光学倍
率を３倍程度まで小さくしなければならない。したがっ
て、デフォーカスのばらつき、およびフォーカス引き込
み範囲は、次のようになる。

【００２２】 デフォーカスのばらつき＝約１．１μｍ フォーカス引き込み範囲＝約４０μｍ

【００２３】これらデフォーカスのばらつき、およびフ
ォーカス引き込み範囲の値は、ＣＤ−Ｒに情報を記録す
る装置としては成立しない程大きい値である。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】このように、図１５に
示したＤＶＤ・ＣＤ両用光学ピックアップでは、ＤＶＤ
再生用光学系とＣＤ再生用光学系の２つの独立した光学
系を備えているので、省スペース化、および低コスト化
が困難である課題があった。

【００２５】また、このＤＶＤ・ＣＤ両用光学ピックア
ップでは、レーザカプラ２９に内蔵されるレーザチップ
４１に高出力レーザを採用しても、ＣＤ−Ｒに情報を記
録することは困難である課題があった。

【００２６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、ＤＶＤ再生用光学系とＣＤ再生用光学系
の両方を用いてＣＤ−Ｒに情報を記録することにより、
情報記録再生装置の小型化、低コスト化を可能にするよ
うにする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報記
録再生装置は、第１の長さの波長の光を発生する第１の
発生手段と、第２の長さの波長の光を発生する第２の発
生手段と、第１の長さの波長の光の光路と第２の長さの
波長の光の光路を合成する合成手段と、第１の長さの波
長の光または第２の長さの波長の光を、第１の記録媒体
または第２の記録媒体に集束して照射する集束手段と、
第１の記録媒体により反射された第１の長さの波長の光
を受光する第１の受光手段と、第２の記録媒体により反
射された第２の長さの波長の光を受光する第２の受光手
段と、第１の記録媒体に記録されている情報を再生する
とき第１の波長の光を発生させ、第２の記録媒体に記録
されている情報を再生するとき第２の波長の光を発生さ
せ、かつ、第２の記録媒体に情報を記録するとき、第１
の波長の光と第２の波長の光の両方を発生させるよう
に、第１の発生手段と第２の発生手段を制御する制御手
段とを備えることを特徴とする。

【００２８】請求項７に記載の情報記録再生方法は、第
１の長さの波長の光を発生する第１の発生ステップと、
第２の長さの波長の光を発生する第２の発生ステップ
と、第１の長さの波長の光の光路と第２の長さの波長の
光の光路を合成する合成ステップと、第１の長さの波長
の光または第２の長さの波長の光を、第１の記録媒体ま
たは第２の記録媒体に集束して照射する集束ステップ
と、第１の記録媒体により反射された第１の長さの波長
の光を受光する第１の受光ステップと、第２の記録媒体
により反射された第２の長さの波長の光を受光する第２
の受光ステップと、第１の記録媒体に記録されている情
報を再生するとき第１の波長の光を発生させ、第２の記
録媒体に記録されている情報を再生するとき第２の波長
の光を発生させ、かつ、第２の記録媒体に情報を記録す
るとき、第１の波長の光と第２の波長の光の両方を発生
させるように、第１の発生ステップと第２の発生ステッ
プを制御する制御ステップとを備えることを特徴とす
る。

【００２９】請求項８に記載の光学ピックアップは、第
１の長さの波長の光を発生する第１の発生手段と、第２
の長さの波長の光を発生する第２の発生手段と、第１の
長さの波長の光の光路と第２の長さの波長の光の光路を
合成する合成手段と、第１の長さの波長の光または第２
の長さの波長の光を、第１の記録媒体または第２の記録
媒体に集束して照射する集束手段と、第１の記録媒体に
より反射された第１の長さの波長の光を受光する第１の
受光手段と、第２の記録媒体により反射された第２の長
さの波長の光を受光する第２の受光手段とを備えること
を特徴とする。

【００３０】請求項１に記載の情報記録再生装置におい
ては、第１の発生手段が、第１の長さの波長の光を発生
し、第２の発生手段が、第２の長さの波長の光を発生
し、合成手段が、第１の長さの波長の光の光路と第２の
長さの波長の光の光路を合成し、集束手段が、第１の長
さの波長の光または第２の長さの波長の光を、第１の記
録媒体または第２の記録媒体に集束して照射し、第１の
受光手段が、第１の記録媒体により反射された第１の長
さの波長の光を受光し、第２の受光手段が、第２の記録
媒体により反射された第２の長さの波長の光を受光し、
制御手段が、第１の記録媒体に記録されている情報を再
生するとき第１の波長の光を発生させ、第２の記録媒体
に記録されている情報を再生するとき第２の波長の光を
発生させ、かつ、第２の記録媒体に情報を記録すると
き、第１の波長の光と第２の波長の光の両方を発生させ
るように、第１の発生手段と第２の発生手段を制御す
る。

【００３１】請求項７に記載の情報記録再生方法におい
ては、第１の発生ステップで、第１の長さの波長の光を
発生し、第２の発生ステップで、第２の長さの波長の光
を発生し、合成ステップで、第１の長さの波長の光の光
路と第２の長さの波長の光の光路を合成し、集束ステッ
プで、第１の長さの波長の光または第２の長さの波長の
光を、第１の記録媒体または第２の記録媒体に集束して
照射し、第１の受光ステップで、第１の記録媒体により
反射された第１の長さの波長の光を受光し、第２の受光
ステップで、第２の記録媒体により反射された第２の長
さの波長の光を受光し、制御ステップで、第１の記録媒
体に記録されている情報を再生するとき第１の波長の光
を発生させ、第２の記録媒体に記録されている情報を再
生するとき第２の波長の光を発生させ、かつ、第２の記
録媒体に情報を記録するとき、第１の波長の光と第２の
波長の光の両方を発生させるように、第１の発生ステッ
プと第２の発生ステップを制御する。

【００３２】請求項８に記載の光学ピックアップにおい
ては、第１の発生手段が、第１の長さの波長の光を発生
し、第２の発生手段が、第２の長さの波長の光を発生
し、合成手段が、第１の長さの波長の光の光路と第２の
長さの波長の光の光路を合成し、集束手段が、第１の長
さの波長の光または第２の長さの波長の光を、第１の記
録媒体または第２の記録媒体に集束して照射し、第１の
受光手段が、第１の記録媒体により反射された第１の長
さの波長の光を受光し、第２の受光手段が、第２の記録
媒体により反射された第２の長さの波長の光を受光す
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。

【００３４】すなわち、請求項１に記載の情報記録再生
装置は、第１の長さの波長の光を発生する第１の発生手
段（例えば、図２のレーザチップ２１）と、第２の長さ
の波長の光を発生する第２の発生手段（例えば、図１６
のレーザチップ４１）と、第１の長さの波長の光の光路
と第２の長さの波長の光の光路を合成する合成手段（例
えば、図２のダイクロイックプリズム２４）と、第１の
長さの波長の光または第２の長さの波長の光を、第１の
記録媒体または第２の記録媒体に集束して照射する集束
手段（例えば、図２の対物レンズ２７）と、第１の記録
媒体により反射された第１の長さの波長の光を受光する
第１の受光手段（例えば、図２のフォトディテクタ２
８）と、第２の記録媒体により反射された第２の長さの
波長の光を受光する第２の受光手段（例えば、図１６の
フォトディテクタ４３）と、第１の記録媒体に記録され
ている情報を再生するとき第１の波長の光を発生させ、
第２の記録媒体に記録されている情報を再生するとき第
２の波長の光を発生させ、かつ、第２の記録媒体に情報
を記録するとき、第１の波長の光と第２の波長の光の両
方を発生させるように、第１の発生手段と第２の発生手
段を制御する制御手段（例えば、図１の制御回路４）と
を備えることを特徴とする。

【００３５】また、請求項８に記載の光学ピックアップ
は、第１の長さの波長の光を発生する第１の発生手段
（例えば、図２のレーザチップ２１）と、第２の長さの
波長の光を発生する第２の発生手段（例えば、図１６の
レーザチップ４１）と、第１の長さの波長の光の光路と
第２の長さの波長の光の光路を合成する合成手段（例え
ば、図２のダイクロイックプリズム２４）と、第１の長
さの波長の光または第２の長さの波長の光を、第１の記
録媒体または第２の記録媒体に集束して照射する集束手
段（例えば、図２の対物レンズ２７）と、第１の記録媒
体により反射された第１の長さの波長の光を受光する第
１の受光手段（例えば、図２のフォトディテクタ２８）
と、第２の記録媒体により反射された第２の長さの波長
の光を受光する第２の受光手段（例えば、図１６のフォ
トディテクタ４３）とを備えることを特徴とする。

【００３６】但し勿論この記載は、各手段を記載したも
のに限定することを意味するものではない。

【００３７】本発明を適用した情報記録再生装置の構成
について、図１を参照して説明する。この情報記録再生
装置において、光学ピックアップ部１は、２つの放射光
源（図２のレーザチップ２１、およびレーザカプラ（パ
ッケージ）２９に内蔵されるレーザチップ４１）のうち
の一方、または両方から所定の波長のレーザ光を発生
し、光学系（後述）を介して、光ディスク１０Ａ（例え
ばＣＤ）または光ディスク１０Ｂ（例えばＤＶＤ）上に
スポットを形成し、光ディスク１０Ａ，１０Ｂからの反
射光を、複数の受光部を有するフォトディテクタ２８
（図２）、またはフォトディテクタ４３−１，４３−２
（図１５）で検出し、各受光部の出力信号をＰＤ出力信
号として演算回路２に出力するようになされている。

【００３８】演算回路２は、ＰＤ出力信号（各受光部の
信号）から、情報再生用のデータ検出信号（ＲＦ信
号）、アスティグマ法により光軸方向における対物レン
ズ２７（図２）のフォーカスのずれを示すフォーカスエ
ラー信号を算出するとともに、ＤＰＤ(Differential Ph
ase Detection)法により光ディスクの半径方向のトラッ
キングのずれを示すトラッキングエラー信号を算出し、
データ検出信号を再生回路３に出力し、フォーカスエラ
ー信号およびトラッキングエラー信号を制御回路４に出
力するようになされている。

【００３９】再生回路３は、演算回路２より供給された
データ検出信号をイコライズした後、２値化し、さら
に、エラー訂正しながら復調した信号を、再生信号とし
て、所定の装置（図示せず）に出力するようになされて
いる。

【００４０】制御回路４は、演算回路２より供給された
フォーカスエラー信号に応じてフォーカスサーボ用アク
チュエータ６を制御し、光学ピックアップ部１の対物レ
ンズ２７を光軸方向に移動させ、フォーカスを調整し、
演算回路２より供給されたトラッキングエラー信号に応
じてトラッキングサーボ用アクチュエータ７を制御し、
光学ピックアップ部１を光ディスク１０Ａ，１０Ｂの半
径方向に移動させ、トラッキングを調整するようになさ
れている。

【００４１】制御回路４は、光源切り換え用回路８を制
御し、光ディスク１０Ｂ（ＤＶＤ）を再生するときは、
レーザチップ２１から、第１の長さ（例えば６５０nm）
の波長λ１のレーザ光を発生させ、光ディスク１０Ａ
（ＣＤ）を再生するときは、レーザカプラ２９に内蔵さ
れるレーザチップ４１から、第２の長さ（例えば７８０
nm）の波長λ２のレーザ光を発生させ、光ディスク１０
Ａ（ＣＤ−Ｒ）に情報を記録するときは、レーザチップ
２１とレーザチップ４１の両方からレーザ光を発生させ
るようになされている。

【００４２】また、制御回路４は、モータ９を制御し、
光ディスク１０Ａ，１０Ｂを所定の速度で回転させるよ
うになされている。

【００４３】なお、制御回路４は、入力装置５からユー
ザによる操作に応じた信号を受け取ると、その信号に応
じて、各回路を制御するようになされている。

【００４４】次に光学ピックアップ部１の構成につい
て、図２を参照して説明する。この光学ピックアップ部
１において、レーザチップ２１は、第１の長さの波長λ
１（６５０nm）のレーザ光を調整レンズ２２に出射する
ようになされている。調整レンズ２２は、レーザチップ
２１から出射されたレーザ光が光ディスク１０Ｂ上に集
光され、形成された光スポットの位置（レーザチップ４
１からのレーザ光の光スポットに対する位置）を調整す
るようになされている。

【００４５】ビームスプリッタ２３は、調整レンズ２２
を介して入射したレーザ光を反射し、ダイクロイックプ
リズム２４に入射させるとともに、ダイクロイックプリ
ズム２４から入射したレーザ光（レーザディスク１０Ｂ
からの反射光）にフォーカス制御のための非点収差を与
えて透過させ、フォトディテクタ２８に入射させるよう
になされている。

【００４６】ダイクロイックプリズム２４は、図３に示
すように、接合面において波長λ１（６５０nm）付近の
レーザ光に対しては、ほぼ１００％透過率（ほぼ０％の
反射率）の反射率を有し、波長λ２（７８０nm）付近の
レーザ光に対しては、ほぼ１００％反射率（ほぼ０％の
透過率）を有するようになされている。すなわち、ダイ
クロイックプリズム２４は、この波長の光の光路を合成
し、また分離する。

【００４７】コリメータレンズ２５は、ダイクロイック
プリズム２４からの発散するレーザ光を平行光線に整
え、ミラー２６に入射させるとともに、ミラー２６から
入射した平行光線（反射光）を収束光に変換し、ダイク
ロイックプリズム２４に入射させるようなされている。

【００４８】ミラー２６は、コリメータレンズ２５から
入射したレーザ光を反射し、対物レンズ２７に入射させ
るとともに、対物レンズ２７から入射した光ディスク１
０Ａ，１０Ｂからの反射光を反射し、コリメータレンズ
２５に入射させるようになされている。

【００４９】対物レンズ２７は、ミラー２６から入射し
たレーザ光を光ディスク１０Ａ，１０Ｂの記録面（情報
記録層）に回折限界まで集束させるようになされてい
る。また、対物レンズ２７は、光ディスク１０Ａ，１０
Ｂで反射したレーザ光（反射光）をミラー２６に入射さ
せるようになされている。

【００５０】なお、対物レンズ２７は、例えば０．６mm
の厚さの基板を有する光ディスク１０Ｂ（ＤＶＤ）に対
して最適化が行われており、このとき、開口数ＮＡは
０．６、またはその近傍値に設定されている。したがっ
て、光ディスク１０Ｂと異なる、例えば１．２mmの厚さ
の基板を有する光ディスク１０Ａ（ＣＤ）に対しては、
球面収差が増大し、良好なスポットを得ることができな
い。そこで、この基板の厚さの差に応じて発生する球面
収差をキャンセルするために、後述するアパーチャ３０
が設けられている。

【００５１】フォトディテクタ２８は、複数の受光部を
有し、各受光部において光ディスク１０Ｂで反射し、上
述の光学系を介して入射した反射光を電気信号に変換
し、ＰＤ信号として演算回路２に出力するようになされ
ている。

【００５２】レーザカプラ２９においては、図１６の断
面図に示した従来の例と同様に、レーザチップ４１は、
第２の長さの波長λ２（７８０nm）のレーザ光をマイク
ロプリズム４２の面４２Ａに向けて出射するようになさ
れている。面４２Ａは、入射されたレーザ光を反射し、
アパーチャ３０を介してダイクロイックプリズム２４に
入射させる。

【００５３】また、レーザカプラ２９においては、フォ
トディテクタ４３−１は、面４２Ａからマイクロプリズ
ム４２の内部に透過したレーザ光（光ディスク１０Ａか
らの反射光）を検知し、電気信号に変換するとともに、
レーザ光の一部を反射し、マイクロプリズム４２の上面
４２Ｂに入射させる。フォトディテクタ４３−２は、結
像点（上面４２Ｂ）で反射されたレーザ光を検知し、電
気信号に変換する。

【００５４】アパーチャ３０は、開口数ＮＡが０．４
５、またはその近傍値となるように、レーザチップ４１
から出射されたレーザ光の光束径を制限し、光束の中心
部の光だけを透過させるようになされている。これによ
り、光ディスク１０Ｂに最適化された対物レンズ２７を
用いて、光ディスク１０Ａにレーザ光を集光した場合に
良好なスポットを得ることができる。

【００５５】なお、光ディスク１０Ｂ（ＤＶＤ）を再生
する場合、レーザチップ２１より出射されたレーザ光が
作る光スポット（先行スポット）だけが形成され、ま
た、光ディスク１０Ａ（ＣＤ）を再生する場合、レーザ
チップ４１より出射されたレーザ光が作る光スポット
（後行スポット）だけが形成される。

【００５６】これに対し、光ディスク１０Ａ（ＣＤ−
Ｒ）に情報を記録する場合、光ディスク１０Ａ（ＣＤ−
Ｒ）上においては、レーザチップ２１より出射されたレ
ーザ光が作る光スポット（先行スポット）と、レーザチ
ップ４１より出射されたレーザ光が作る光スポット（後
行スポット）の両方の光スポットが形成され、先行スポ
ットは、後行スポットと同一トラック上に先行する位置
に配置される。

【００５７】次に、この情報記録再生装置のＤＶＤ（Ｄ
ＶＤ−ＲＯＭ）再生処理について、図４のフローチャー
トを参照して説明する。ステップＳ１において、入力装
置５は、ユーザからのＤＶＤ再生操作を受け付け、その
操作に対応する信号を制御回路４に出力する。制御回路
４は、入力されたＤＶＤ再生指令に基づいて、光源切り
換え用回路８を制御し、放射光源をレーザチップ２１に
切り換える。

【００５８】ステップＳ２において、光学ピックアップ
部１のレーザチップ２１は、波長λ１（６５０nm）のレ
ーザ光を調整レンズ２２を介してビームスプリッタ２３
に出射する。ビームスプリッタ２３は、入射されたレー
ザ光を反射し、ダイクロイックプリズム２４に入射させ
る。ダイクロイックプリズム２４は、入射されたレーザ
光をほぼ１００％の透過率で透過し、コリメータレンズ
２５に入射させる。コリメータレンズ２５は、入射され
た発散光であるレーザ光を平行光に変換し、ミラー２６
に入射させる。ミラー２６は、入射されたレーザ光を反
射し、対物レンズ２７に入射させる。対物レンズ２７
は、図５に示すように入射されたレーザ光を光ディスク
１０Ｂ（ＤＶＤ）の記録面に集束させ、光スポット（先
行スポット）を形成する。

【００５９】光ディスク１０Ｂからの反射光は、ステッ
プＳ２において通過した光学系を逆方向に進む。すなわ
ち、反射光は、対物レンズ２７、ミラー２６、コリメー
タレンズ２５、ダイクロイックプリズム２４、およびビ
ームスプリッタ２３の順に通過する。ビームスプリッタ
２３は、入射したレーザ光（反射光）にフォーカス制御
のための非点収差を与えて透過させ、フォトディテクタ
２８に入射させる。ステップＳ３において、フォトディ
テクタ２８は、内蔵する各受光部において入射したレー
ザ光からＲＦ信号、フォーカスエラー信号、またはトラ
ッキングエラー信号を生成するための信号を検出し、Ｐ
Ｄ出力信号として演算回路２に出力する。

【００６０】ステップＳ４において、演算回路２は、Ｐ
Ｄ出力信号から、光ディスク再生用のデータ検出信号
（ＲＦ信号）、フォーカスエラー信号、およびトラッキ
ングエラー信号を算出し、データ検出信号を再生回路３
に出力し、フォーカスエラー信号およびトラッキングエ
ラー信号を制御回路４に出力する。制御回路４は、フォ
ーカスエラー信号をフォーカスサーボ用アクチュエータ
６に出力し、対物レンズ２７をフォーカス制御させ、ト
ラッキングエラー信号をトラッキングサーボ用アクチュ
エータ７に出力し、対物レンズ２７をトラッキング制御
させる。

【００６１】次に、この情報記録再生装置のＣＤ（ＣＤ
−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ）再生処理について、ＤＶＤ再生処
理と同様に図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１において、入力装置５は、ユーザからのＣ
Ｄ再生操作を受け付け、その操作に対応する信号を制御
回路４に出力する。制御回路４は、入力されたＣＤ再生
指令に基づいて、光源切り換え用回路８を制御し、放射
光源をレーザカプラ２９に内蔵されているレーザチップ
４１に切り換える。

【００６２】ステップＳ２において、レーザチップ４１
は、波長λ２（７８０nm）のレーザ光をマイクロプリズ
ム４２に向けて出射する。マイクロプリズム４２は、入
射されたレーザ光を面４２Ａにおいて反射し、アパーチ
ャ３０を介してダイクロイックプリズム２４に入射させ
る。ダイクロイックプリズム２４は、入射されたレーザ
光をほぼ１００％の反射率で反射し、コリメータレンズ
２５に入射させる。コリメータレンズ２５は、入射され
た発散光であるレーザ光を平行光に変換し、ミラー２６
に入射させる。ミラー２６は、入射されたレーザ光を反
射し、対物レンズ２７に入射させる。対物レンズ２７
は、図６に示すように、入射されたレーザ光を光ディス
ク１０Ａ（ＣＤ）の記録面に集束させ、光スポット（後
行スポット）を形成する。

【００６３】ステップＳ３において、光ディスク１０Ａ
からの反射光は、ステップＳ２において通過した光学系
を逆方向に進む。すなわち、反射光は、対物レンズ２
７、ミラー２６、コリメータレンズ２５、ダイクロイッ
クプリズム２４、およびアパーチャ３０を介して、面４
２Ａからマイクロプリズム４２の内部に透過する。透過
したレーザ光は、マイクロプリズム４２の底面に配置さ
れているフォトディテクタ４３−１上に照射される。ま
た、その一部の光は、フォトディテクタ４３−１で反射
され、マイクロプリズム４２の上面４２Ｂの結像点で結
像される。そして、結像点で反射されたレーザ光が、さ
らにマイクロプリズム４２の底面に設けられているもう
１つのフォトディテクタ４３−２に入射される。フォト
ディテクタ４３−１，４３−２で検出された信号は、Ｐ
Ｄ出力信号として、演算回路２に出力される。

【００６４】ステップＳ４において、演算回路２は、Ｐ
Ｄ出力信号から、光ディスク再生用のデータ検出信号
（ＲＦ信号）、フォーカスエラー信号、およびトラッキ
ングエラー信号を算出し、データ検出信号を再生回路３
に出力し、フォーカスエラー信号およびトラッキングエ
ラー信号を制御回路４に出力する。制御回路４は、フォ
ーカスエラー信号とトラッキングエラー信号をフォーカ
スサーボ用アクチュエータ６とトラッキングサーボ用ア
クチュエータ７に出力し、フォーカスサーボとトラッキ
ングサーボを実行させる。

【００６５】次に、この情報記録再生装置のＣＤ−Ｒ記
録処理について、図７と図８を参照して説明する。ステ
ップＳ２１において、入力装置５は、ユーザからのＣＤ
−Ｒ記録操作を受け付け、制御回路４に対応する信号を
出力する。制御回路４は、光源切り換え用回路８を制御
し、記録用の放射光源としてのレーザチップ２１（先行
スポット）と、フォーカス制御用およびトラッキング制
御用の放射光源としてのレーザカプラ２９に内蔵される
レーザチップ４１（後行スポット）の両方をオンさせ、
図８に示すように、先行スポットと後行スポットの両方
を、同一トラック上に形成させる。

【００６６】ステップＳ２２において、入力装置５は、
記録する情報を受け付け、その情報を制御回路４に入力
する。

【００６７】ステップＳ２３において、制御回路４は、
入力された記録情報に基づいて、光学ピックアップ部１
のレーザチップ２１を制御する。レーザチップ２１は、
記録する情報に対応してパルス発光し、上述したＤＶＤ
再生処理と同様の光学系を介して光ディスク１０Ａ（Ｃ
Ｄ−Ｒ）上に先行スポットを形成し、ＣＤ−Ｒの記録層
にピットを記録する。

【００６８】ここで、レーザチップ２１の記録出力につ
いて説明する。記録出力はレーザチップ２１が発生した
レーザ光が形成する先行スポットの面積に比例する。先
行スポットの半径φＤは、波長λ１と開口数ＮＡにより
（４）式のように表される。

【００６９】 φＤ＝１．２２λ／ＮＡ ・・・（４）

【００７０】また、光ディスク１０Ａ（ＣＤ−Ｒ）の光
吸収特性は波長依存性があり、波長λ２（７８０nm）の
レーザ光に対する吸収係数Ｒは約２０％であり、波長λ
１（６５０nm）のレーザ光に対する吸収係数Ｒは約８０
％である。

【００７１】したがって、従来、記録出力として１０mW
程度の出力が必要であったが、波長λ１（６５０nm）の
レーザ光を用いることにより、（５）式に示すように従
来の約１／５乃至１／６程度の出力で情報の記録が可能
になる。

【００７２】 記録出力＝１０×（６５０／７８０）²×０．２／０．８ ＝１．８mW ・・・（５）

【００７３】これと同時に、レーザカプラ２９に内蔵さ
れるレーザチップ４１は、レーザ光を出射し、上述した
ＣＤ再生処理と同様の光学系を介して、ＣＤ−Ｒ上に後
行スポットを形成する。このとき、ＣＤ再生処理におけ
る場合と同様に、その反射光を用いてフォーカス制御、
およびトラッキング制御が実施されるとともに、先行ス
ポットが記録したピットからＲＦ信号をモニタし、例え
ばジッタが最適となるように、レーザチップ２１の制御
信号を演算回路２を介して制御回路４に出力する。

【００７４】なお、レーザチップ２１の出力を直接モニ
タし、出力をより高精度に制御するためにフロントフォ
トディテクタ（ＦＰＤ）３１を設置してもよい。この場
合、図９に示すように、ダイクロイックプリズム２４の
波長λ１（６５０nm）のレーザ光に対する透過率を若干
低下させ、ＢＳ２３から入射したレーザ光をＦＰＤ３１
に向けて反射させる必要がある。

【００７５】図１０に示すように、図２の光学ピックア
ップ部１のコリメータレンズ２５を省略し、対物レンズ
２７を有限対物レンズ５１に置き換えてもよい。この場
合、さらに光学系を簡素化することができる。

【００７６】図１１に示すように、図２の光学ピックア
ップ部１のレーザカプラ２９を、例えば特公平５−９８
５１号公報に開示されているようなレーザチップとフォ
トディテクタ（いずれも図示せず）を内蔵したホログラ
ムユニット６１に置き換えてもよい。

【００７７】図１２に示すように、図１１の光学ピック
アップ部１のコリメータレンズ２５を省略し、対物レン
ズ２７を有限対物レンズ５１に置き換えてもよい。この
場合、さらに光学系を簡素化することができる。

【００７８】図１３に示すように、図２の光学ピックア
ップ部１のレーザカプラ２９を、７８０nmの長さの波長
を出射するレーザチップ７１、グレーティング７２、ビ
ームスプリッタ７３、およびフォトディテクタ７４に置
き換えてもよい。この場合、グレーディング７２により
レーザ光を３本に分離し、いわゆる３スポット法にまた
はＤＰＰ(Differnntial Push-Pull)法によりトラッキン
グ制御が行われる。

【００７９】図１４に示すように、図１３の光学ピック
アップ部１のコリメータレンズ２５を省略し、対物レン
ズ２７を有限対物レンズ５１に置き換えてもよい。この
場合、さらに光学系を簡素化することができる。

【００８０】なお、以上においては、ＣＤとＤＶＤを記
録媒体の例としたが、その他の記録媒体に情報を記録ま
たは再生する場合にも、本発明は適用することができ
る。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の情報記
録再生装置、請求項７に記載の情報記録再生方法、およ
び請求項８に記載の光学ピックアップによれば、第２の
記録媒体に第１の波長の光と第２の波長を用いて情報を
記録するようにしたので、情報記録再生装置の小型化と
低コスト化を可能にすることができるばかりでなく、第
２の記録媒体に対しても、確実に情報を記録することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報記録再生装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１の光学ピックアップ部１の構成を示す図で
ある。

【図３】図２のダイクロイックプリズム２４の特性を示
す図である。

【図４】図１の情報記録再生装置の再生処理を説明する
フローチャートである。

【図５】ＤＶＤ再生処理を説明する図である。

【図６】ＣＤ再生処理を説明する図である。

【図７】図１の情報記録再生装置のＣＤ−Ｒ記録処理を
説明するフローチャートである。

【図８】ＣＤ−Ｒ記録処理を説明する図である。

【図９】図１の光学ピックアップ部１にＦＰＤ３１を設
置した場合のダイクロイックプリズム２４の特性を示す
図である。

【図１０】光学ピックアップ部１の他の構成を示す図で
ある。

【図１１】光学ピックアップ部１の他の構成を示す図で
ある。

【図１２】光学ピックアップ部１の他の構成を示す図で
ある。

【図１３】光学ピックアップ部１の他の構成を示す図で
ある。

【図１４】光学ピックアップ部１の他の構成を示す図で
ある。

【図１５】従来のＤＶＤ・ＣＤ両用光学ピックアップの
構成の一例を示す図である。

【図１６】図１５のレーザカプラ２９の内部の構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 光学ピックアップ部， ２ 演算装置， ３ 再生
装置， ４ 制御装置， ５ 入力装置， ６ フォー
カスサーボ用アクチュエータ， ７ トラッキングサー
ボ用アクチュエータ， ８ 光源切り換え用回路， ９
モータ， １０ 光ディスク， ２１ レーザチッ
プ， ２２ 調整レンズ， ２３ ビームスプリッタ，
２４ ダイクロイックプリズム， ２５ コリメータ
レンズ，２６ ミラー， ２７ 対物レンズ， ２８
フォトディテクタ， ２９ レーザカプラ， ３０ ア
パーチャ， ３１ フロントフォトディテクタ， ４１
レーザチップ， ４２ マイクロプリム， ４３ フォ
トディテクタ， ５１有限対物レンズ， ６１ ホログ
ラムユニット， ７１ レーザチップ， ７２グレーテ
ィング， ７３ ビームスプリッタ， ７４ フォトデ
ィテクタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の記録媒体と、第２の記録媒体に対
   して、情報を記録または再生する情報記録再生装置にお
   いて、 第１の長さの波長の光を発生する第１の発生手段と、 第２の長さの波長の光を発生する第２の発生手段と、 前記第１の長さの波長の光の光路と第２の長さの波長の
   光の光路を合成する合成手段と、 前記第１の長さの波長の光または第２の長さの波長の光
   を、前記第１の記録媒体または第２の記録媒体に集束し
   て照射する集束手段と、 前記第１の記録媒体により反射された第１の長さの波長
   の光を受光する第１の受光手段と、 前記第２の記録媒体により反射された第２の長さの波長
   の光を受光する第２の受光手段と、 前記第１の記録媒体に記録されている情報を再生すると
   き前記第１の波長の光を発生させ、前記第２の記録媒体
   に記録されている情報を再生するとき前記第２の波長の
   光を発生させ、かつ、前記第２の記録媒体に情報を記録
   するとき、前記第１の波長の光と第２の波長の光の両方
   を発生させるように、前記第１の発生手段と第２の発生
   手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする情
   報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記第１の波長の光のスポットを前記第
   ２の波長の光のスポットより先行させることを特徴とす
   る請求項１に記載の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記第１の波長の光のスポットで情報を
   記録し、 前記第２の波長の光のスポットでフォーカスサーボとト
   ラッキングサーボを制御することを特徴とする請求項２
   に記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記第２の発生手段と第２の受光手段
   は、１つのパッケージ内に組み込まれていることを特徴
   とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記第２の長さの波長の光の光束径を制
   限する制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項
   １に記載の情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記第１の記録媒体は、ＤＶＤであり、
   前記第２の記録媒体は、ＣＤ−Ｒであることを特徴とす
   る請求項１に記載の情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 第１の記録媒体と、第２の記録媒体に対
   して、情報を記録または再生する情報記録再生方法にお
   いて、 第１の長さの波長の光を発生する第１の発生ステップ
   と、 第２の長さの波長の光を発生する第２の発生ステップ
   と、 前記第１の長さの波長の光の光路と第２の長さの波長の
   光の光路を合成する合成ステップと、 前記第１の長さの波長の光または第２の長さの波長の光
   を、前記第１の記録媒体または第２の記録媒体に集束し
   て照射する集束ステップと、 前記第１の記録媒体により反射された第１の長さの波長
   の光を受光する第１の受光ステップと、 前記第２の記録媒体により反射された第２の長さの波長
   の光を受光する第２の受光ステップと、 前記第１の記録媒体に記録されている情報を再生すると
   き前記第１の波長の光を発生させ、前記第２の記録媒体
   に記録されている情報を再生するとき前記第２の波長の
   光を発生させ、かつ、前記第２の記録媒体に情報を記録
   するとき、前記第１の波長の光と第２の波長の光の両方
   を発生させるように、前記第１の発生手段と第２の発生
   手段を制御する制御ステップとを備えることを特徴とす
   る情報記録再生方法。
8. 【請求項８】 第１の長さの波長の光を発生する第１の
   発生手段と、 第２の長さの波長の光を発生する第２の発生手段と、 前記第１の長さの波長の光の光路と第２の長さの波長の
   光の光路を合成する合成手段と、 前記第１の長さの波長の光または第２の長さの波長の光
   を、前記第１の記録媒体または第２の記録媒体に集束し
   て照射する集束手段と、 第１の記録媒体により反射された第１の長さの波長の光
   を受光する第１の受光手段と、 第２の記録媒体により反射された第２の長さの波長の光
   を受光する第２の受光手段とを備えることを特徴とする
   光学ピックアップ。