JPH0215435A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光ピックアップに関する。

［従来の技術］ 光ピックアップは光ディスクに対し、光情報の書き込み
及び／又は情報の再生を行うための装置として知られて
いる。

第３図は、従来から知られている光ディスクシステムの
１例を略示している。

光ディスクシステムは、大別して光ディスクと、その回
転手段と、光ピックアップとにより構成される。

光ディスク１は、この例に於いて透明基板２と、その片
面に形成された記録膜３とにより構成され、回転手段と
してのスピンドルモーター４により一定の回転数で回転
させられる。

光ピックアップは固定的な光学手段１３と可動の光学手
段１４と、この可動の光学手段１４を矢印１５方向へ変
位させる昧動機構（図示されず）とにより構成される。

固定的な光学手段１３は、システムに対して固定的であ
り、レーザーダイオード５とコリメートレンズ６と偏向
プリズム７と、１１４波長板８と受光器９を有している
。

可動の光学手段１４はミラー１１と対物レンズ１２とを
有する。

レーザーダイオード５から放射されたレーザービームは
コリメートレンズ６により平行ビーム１０とされ偏向プ
リズム７と１７４波長板８とを透過して射出し、可動の
光学手段１４に固装されたミラー１１により反射されて
対物レンズ１２に入射し、対物レンズ１２の作用により
光ディスク１の記録膜３に集束する。光ディスク１の所
望のトラックへのアクセスは図示されない北動機構によ
り可動の光学手段１４を矢印１５の方向へ変位させて行
う、光情報の書き込みの場合は、上記アクセス後、スピ
ンドルモーター４で光ディスク１を回転させつつ記録情
報に応じてレーザーダイオードの出力光を変調して記録
膜３に記録情報に応じた情報ピットを形成する。

また、情報の再生時には光ディスク１からの反射光を偏
向プリズム７を介して受光器９により光電変換して再生
信号１６を得る。対物レンズ１２にはフォーカスアクチ
ュエーターあるいはトラッキングアクチュエーターが設
けられフォーカス及びトラッキングサーボ制御が行われ
る。

［発明が解決しようとする課題］ さて、上述の如き光ピックアップには、以下の如き問題
がある。即ち、光ディスク１は一定の回転数で回転する
ので、光ディスク１に照射される光ビームに対する光デ
ィスク１の線速度は光ディスク１の内周側から外周側へ
向かって次第に大きくなる。従って、光ディスク１に対
する光ビームの照射エネルギーを内周部、外周部に拘り
無く均一にするには、光ビームの照射を内周側では相対
的に弱く、外周側では強くする必要がある。

一方、可動の光学手段１４に入射する光ビームは平行ビ
ーム１０であるから記録膜３上に集束するビームのスポ
ット径、光パワーは光ディスク１上のトラック位置によ
って変化しない。従って、上述のように光ディスク１の
内周側で弱く、外周側で強く光照射を行うためには、レ
ーザーダイオード５の発振出力を光ディスクｌ上のトラ
ック位置に応じて変化させる必要がある。このためレー
ザーダイオードとして高出力のものが必要となり、レー
ザーダイオードのコストが高く付くほか、高出力動作に
よりレーザーダイオードの寿命が短くなり、光ピックア
ップの信頼性が低下する。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、レーザーダイオードの発振出力
を光ディスク上の位置に応じて変えることなく光ディス
クへの光ビームの照射特性を均一化しうる新規な光ピッ
クアップの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本発明の光ピックアップは、回転数一定方式の光ディス
クシステムに於いて用いられる光ピックアップであって
、固定的な光学手段と、可動の光学手段とを有する。

固定的な光学手段は、楕円形の発光パターンを持つレー
ザーダイオードの出力光を、光ディスクの外周部から内
周部に向かって発散する発散ビームに変換する手段であ
る。

可動の光学手段は、上記発散ビームの方向へ移動可能で
あり、光ディスクのトラックをアクセスするとともに上
記発散ビームを光ディスクの記録面に集光する手段であ
る。

可動の光学手段を変位させるための恥動機構を有するこ
とは言うまでもない。

上記可動の光学手段に設けられた対物レンズの開口径を
Ｄ１、この対物レンズに入射する発散ビームの断面形状
長手方向のビーム径を０２とするとき、光ディスク最外
周部でＤ１≠Ｄ２とし、上記長手方向を光ディスクのト
ラック直交方向に対応させ、且つレーザーダイオードの
出力光はトラック位置に応じて変化させない。

［作　　用コ 上記の如く、本発明では固定的な光学手段から放射され
る光ビームは光ディスクの外周側から内周側へ向かって
発散する。従って発散ビームの断面形状長手方向のビー
ム径Ｄ２は光ディスクの外周側から内周側へ向かって次
第に大きくなる。一方、対物レンズの開口径ＤＩは一定
であり、ＤＩ、０２の関係は、光ディスクの最外周部で
Ｄ１≠Ｄ２となっているので、光ディスクの内周へ向か
うにつれて、Ｄ２＞ＤＩとなり、光ディスクの内周に向
かうにつれて発散ビームは対物レンズの開口径により、
ケラレ、しかもケラレる量は光ディスクの内周に行くほ
ど大きくなる。従って、レーザーダイオードの発振出力
を一定にして置いても、光ディスク上に集光する光のパ
ワーは上記発散ビームのケラレにより光ディスクの内側
はど小さくなる。

従って光ディスクの外周部は大きな光パワーで照射され
、光ディスクの内周部は相対的に小さい光パワーで照射
される。

これによりレーザーダイオードの発振出力を光ディスク
上の位置に応じて変えなくても、外周、内周の線速度差
による光照射の不均一が自動的に補正されることになる
。

また１発散ビームの光束断面の長手方向は光ディスクの
トラック直交方向に対応するので、短手方向はトラック
方向に対応する。この短手方向の径をＤｏとするとＤｏ
＜０２であり、従って光ディスク外周部から内周部に向
かってＤＯは次第に増加するが、最外周部で０１岬０２
＞Ｄｏであるから、上記ＤＯの大きさは光ディスクの内
周へ向かうルこつれて対物レンズの開口径ＤＩに近づく
。したがって対物レンズによる集光スポットのトラック
方向の径は、外周部では大きく、内周部へ近づくにつれ
て小さくなる。また、上記集光スポットのトラック直交
方向の径はトラック位置によって殆ど変化しない。

［実施例コ 以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図は、本発明の１実施例を略示している。

なお、繁雑を避けるために混同の恐れがないと思われる
ものに付いては、第３図に於けると同じ符号を用いてい
る。

第１図に於いて符号１，２，３．４は第３図におけると
同じく光ディスク、透明基板、記録膜、スピンドルモー
ターを示している。また、第３図と同じく、符号５はレ
ーザーダイオード、符号７は偏向プリズム、符号８は１
７４波長板、符号９は受光器、符号１１はミラー、符号
１２は対物レンズ、符号１４は可動の光学手段を示して
いる。

符号１３Ａは固定的な光学手段であり、システムに固定
的である。この光学手段１３Ａと第３図の光学手段１３
との違いは、光学手段１３Ａに於いてはレンズ２０がレ
ーザーダイオード５からの光を発散ビーム２１に変換す
るように配備されている点である。

可動の光学手段１４は、図示されない公知の適宜の駆動
機構で矢印１５の方向、即ち発散ビーム２１の方向へ移
動可能である。

第２図を参照すると、この第２図に於いて符号３１．３
２，３３で示す鎖線は、光ディスク１のトラックを模式
的に示している。トラック３１は光ディスク１の内周部
にあるトラックを示し、トラック３３は外周部にあるト
ラックを示す、そしてトラック３２は、外周と内周の中
間部分にあるトラックを示している。符号ＤＡは対物レ
ンズの開口を示し、この開口ＤＡの直径が前述の開口径
Ｄ１である。

また、符号ＤＬは発散ビーム２１の光束断面を示す。

レーザーダイオード５はその発光パターンが楕円形であ
るので光束断面ＤＬも楕円形であり、その長手方向の径
がＤ２、短手方向の径がＤＯである。

光束断面ＤＬは発散ビームの位置により変化するが、第
２図に示すように光ディスクの最外周のトランクの位置
では、ｏｔ４０２であり、且つその長手方向はトラック
直交方向即ち光ディスク半径方向に対応する。

第２図に於いて符号ＤＳは対物レンズにより光ディスク
上に集束した集光スポットを示している。

この集光スポットＤＳのトラック直交方向の径Ｓ２を見
ると、これは光ディスクの外周部、中間部、内周部で殆
ど変化しない、これは、集光スポットの径が対物レンズ
に入射するビームの径と反比例関係にあり、前述の如く
トラック直交方向では光ディスクの最外周部でＤ１＃Ｄ
２であり、光ディスクの内周へ向かうにつれて、常にＤ
Ｉ＜０２となり、トラツク直交方向のスポット径は、結
局対物レンズ１２の間口径Ｄ１により定まるからである
。従って上記開口径ＤＩはトラック間隔に応じて、スポ
ットのトラック直交方向の径が適当な大きさとなるよう
に設定される。次に、スポットＤＳのトラック方向の径
ＳＯをみると、これは光束断面ＯＬのトラック方向の径
ＤＯが、最外周部から内周部へ向かって次第に開口径Ｄ
１に近づくので、外周部から内周へ向かうにつれて次第
に小さくなる。従って、最内周部では集光スポット径を
トラック方向へ十分に絞り込むことができる。なお上記
光束断面の短手方向の径ＤＯは、光ディスクの最内周部
で、第２図に示すようにａｏ＝ｐ１となるようにするの
が望ましい。

このように集光スポット径は、トラック直交方向では殆
ど変化せず、トラック方向では内周部に向かうほど小さ
くなるので、情報の線密度が最も高くなる光ディスク最
内周部でも情報ピットの記録・再生を支障なく行うこと
ができる。

集光スポットの光パワーは、対物レンズの開口によるケ
ラレのため、光ディスクの内周に向かうにつれて小さく
なり、最内周のトラックでは最小となるが、光ディスク
は回転数が一定であるから内周部はど線速度が遅くなる
ため、情報ピットの記録は過不足なく行われる。また、
外周部のトラックに対しては集光スポットの径がトラッ
ク方向に長くなるが、外周部のトラックでは情報ピット
の長さも長くなる（最外周の情報ピットの長さは、最内
周の情報ピットの長さの略２倍）ので、情報ピットの記
録・再生における分解能は、最外周部に於いても不足す
ることはない、また集光スポットの光パワーは外周部で
は増加するので、線速度の大きい外周部に於いても光エ
ネルギーが不足することはない。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な光ピックアップを提供でき
る。

この光ピックアップは上述の如き構成となっているので
、光ディスクの外周側と内周側とでレーザーダイオード
の発振出力を変化させる必要がない。従って光ピックア
ップの駆動回路系を簡略化できる。また、外周部での光
利用効率を大きく取れるので低出力のレーザーダイオー
ドを用い低感度の光ディスクに記録できるようになり、
経済的であり装置の信頼性も向上する。またレーザーダ
イオードの発光パターンを円形に変換する必要がないの
で光学系が簡単化される。なお、本発明は勿論、光磁気
ディスクシステムにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を要部のみ鴫示する図、第
２図は、上記実施例に即して本発明を説明するための図
、第３図は、従来技術とその問題点を説明するための図
である。 １８１．光ディスク、５００．レーザーダイオード、傭 図 勿 図 内層４１Ｐ１ 外用側

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転数一定方式の光ディスクシステムに於いて用いられ
   る光ピックアップであって、 楕円形の発光パターンを持つレーザーダイオードの出力
   光を、光ディスクの外周部から内周部に向かって発散す
   る発散ビームに変換する固定的な光学手段と、 上記発散ビームの方向へ移動可能であり、光ディスクの
   トラックをアクセスするとともに、上記発散ビームを光
   ディスクの記録面に集光する、可動の光学手段とを有し
   、 上記可動の光学手段に設けられた対物レンズの開口径を
   Ｄ１、この対物レンズに入射する発散ビームの断面形状
   長手方向のビーム径をＤ２とするとき、光ディスク最外
   周部でＤ１≒Ｄ２とし、上記長手方向を光ディスクのト
   ラック直交方向に対応させ、且つレーザーダイオードの
   出力光をトラック位置に応じて変化させないことを特徴
   とする光ピックアップ。