JPH10247332A

JPH10247332A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH10247332A
Application number: JP9067327A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamada; 晋司山田; Takayoshi Hiraga; 孝喜平賀; Masamichi Hayashi; 政道林
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】情報記録面の位置が厚さ方向で異なる複数種類
の光ディスクを同一のピックアップ装置で記録または再
生する。【解決手段】光ピックアップ装置は、発光素子１と、光
ディスクの種類に応じて光路１１内に出入し光ディスク
の種類によっては発光素子１から射出された光線束１１
の光線束径を規制する開口制限手段５と、発光素子１か
ら射出された光線束を平行光線束１３とするコリメータ
レンズ３と、平行光線束１３を情報記録面に収束する対
物レンズ４と、対物レンズ４から射出される収束光線束
に対する光ディスク８の情報記録面８´からの戻り光を
信号変換するための受光素子６と、光線束の通る光路上
で発光素子１から射出された光線束を同一光路上で反射
または透過し情報記録面８´で反射された戻り光を受光
素子６に向けて反射させる反射光学素子２とを備えてい
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、情報媒体の情報記
録面の位置が厚さ方向で異なる光ディスク、および波長
依存性のある光ディスクの情報を記録または再生する光
ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置に用いられる従来の光ピ
ックアップ装置は単一のレーザダイオードを用い、光学
系も特定の光ディスク専用に設計してあるため、その光
ピックアップ装置で記録または再生できる光ディスクは
情報記録面が光ディスク読み取り面からー定の距離にあ
るものに限られていた。ところで近年、高密度光ディス
クであるＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク、
デジタル・ビデオ・ディスク）が提案され、従来の光デ
ィスク（例えばＣＤ：コンパクト・ディスク）とは情報
記録面の位置が異なる光ディスクが出現した。このよう
な高密度光ディスクと従来の光ディスクを同一の光ピッ
クアップ装置で記録または再生しようとすると、どちら
か一方の光ディスクの情報記録面に収束する光スポット
は他方の光ディスクでは収差を含み、情報を読みとるこ
とはできなかった。

【０００３】上記問題点を解決するために、日経メカニ
カル１９９５．８．７ｎｏ・４６０に記載したよう
に、同一の光ピックアップ装置上に波長６５０ｎｍ前後
のレーザダイオードを搭載し、ＣＤとＤＶＤに対応した
それぞれ専用の対物レンズを有する光ピックアップ装置
の例があるが、光学系が複雑になり、対物レンズの切り
替え機構が必要になり、光ピックアップの小型化が困難
になる等問題点が多かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、情報記録面の位置が厚さ方向で互いに異なる複数種
類の光ディスクを同一の光ピックアップで記録または再
生でき、構造も簡素化でき、製造コストも低減できる光
ピックアップ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の光ピックアッ
プ装置は、情報記録面の位置が厚さ方向で異なる複数種
類の光ディスクを記録または再生する光ピックアップ装
置において、発光素子と、該発光素子から射出された光
線束の光線束径を規制する開口制限手段と、前記発光素
子から射出された光線束を平行光線束とするコリメータ
レンズと、前記平行光線束を情報記録面に収束する対物
レンズと、該対物レンズから射出される収束光線束に対
する前記光ディスクの前記情報記録面からの戻り光を信
号変換するための受光素子と、光線束の通る光路上で前
記発光素子から射出された光線束を同一光路上で反射ま
たは透過し前記情報記録面で反射された戻り光を前記受
光素子に向けて反射させる反射光学素子と、を備えたも
のである。

【０００６】また、前記光ピックアップ装置において、
前記開口制限手段が光軸を中心とする円形開口もしくは
長穴開口を有するものである。

【０００７】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記円形開口を前記対物レンズの開口数の値を０．
３以上になるように設けたものである。

【０００８】また、前述の各光ピックアップ装置におい
て、前記長穴開口の短寸法方向を、前記光ディスクの前
記情報記録面の信号読み取り時におけるトラック走査方
向（タンジェンシャル方向）に設定し前記対物レンズの
開口数の値が０．３以上になるように設けたものであ
る。

【０００９】また、前記または前述の各光ピックアップ
装置において、前記長穴開口の長寸法方向を、前記トラ
ック走査方向と略９０°となるように（前記光ディスク
のラジアル方向に）設定し、この長寸法方向の端を通っ
た光線束が、前記対物レンズのトラッキング方向への最
大シフト時の有効径端を通る様に設けたものである。

【００１０】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段を、前記対物レンズのトラッキン
グ方向の動きに同期して動くように構成したものであ
る。

【００１１】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段を前記発光素子と前記反射光学素
子との間に配置したものである。

【００１２】また、前述の各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段を前記発光素子と前記コリメータ
レンズとの間に配置したものである。

【００１３】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段は光路上から外れる機構により、
前記発光素子から射出された光線束を規制しない位置に
移動することができるように構成したものである。

【００１４】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記発光素子と前記受光素子の代りに、発光素子と
受光素子を一体化した一体化モジュールを使用するもの
である。

【００１５】さらに、この発明の光ピックアップ装置
は、情報記録面の位置が厚さ方向で異なる複数種類の光
ディスクを記録または再生する光ピックアップ装置にお
いて、発光素子と、該発光素子から射出された光線束の
光線束径を規制する開口制限手段と、光線束を前記情報
記録面に収束する対物レンズと、該対物レンズから射出
される収束光線束に対する前記ディスクの前記情報記録
面からの戻り光を信号変換するための受光素子と、光線
束の通る光路上で前記発光素子から射出された光線束を
同一光路上で反射または透過し前記情報記録面で反射さ
れた戻り光を前記受光素子に向けて反射させる反射光学
素子とを備え、前記発光素子と前記受光素子と前記反射
光学素子とを一体化した一体化モジュールで構成したも
のである。

【００１６】また、前記光ピックアップ装置において、
前記開口制限手段が光軸を中心とする円形開口、もしく
は長穴開口を有するものである。

【００１７】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記円形開口を前記対物レンズの開口数の値を０．
３以上になるように設けたものである。

【００１８】また、前述の各光ピックアップ装置におい
て、前記長穴開口の短寸法方向を、前記光ディスクの該
情報記録面の信号読み取り時におけるトラック走査方向
（タンジェンシャル方向）に設定し前記対物レンズの開
口数の値が０．３以上になるように設けたものである。

【００１９】また、前記または前述の各光ピックアップ
装置において、前記長穴開口の長寸法方向を、前記トラ
ック走査方向と略９０°となるように（前記光ディスク
のラジアル方向に）設定し、この長寸法方向の端を通っ
た光線束が、前記対物レンズのトラッキング方向への最
大シフト時の有効径端を通る様に設けたものである。

【００２０】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段を、前記対物レンズのトラッキン
グ方向の動きに同期して動くように構成したものであ
る。

【００２１】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段を前記発光素子と前記対物レンズ
との問に配置したものである。

【００２２】また、前記各光ピックアップ装置におい
て、前記開口制限手段は光路上から外れる機構により、
前記発光素子から射出された光線束を規制しない位置に
移動することができるように構成したものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１および２は本発明の第１実施例である光
ピックアップ装置を示す光路図であり、図１は従来の光
ディスク８（例えばＣＤ）を記録・再生するときの状態
を示し、図２は高密度光ディスク７（例えばＤＶＤ）を
記録・再生するときの状態を示している。図１および２
において、１は波長６５０ｎｍのレーザ光線束を射出す
るレーザダイオード２はレーザダイオード１から射出さ
れた光線束を透過、反射するビームスプリッタ、３はレ
ーザダイオード１から射出されたレーザ光線束を略平行
光線束にするコリメータレンズ、４は焦点距離ｆの対物
レンズであり、レーザ光線束を集光し光ディスク７、８
のそれぞれの情報記録面７´、８´に収束させる。５は
開口制限素子で、光軸を中心に円形開口部５ａを有する
光束遮断部５ｂで構成されている。

【００２４】図１に示す状態では、レーザダイオード１
から射出された光線束１１は光束遮断部５ｂにより光軸
を中心にその周辺部を遮断され、円形開口部５ａを通る
光線束１２はビームスプリッタ２を透過しコリメータレ
ンズ３で略平行光線束１３になり、対物レンズ４に入射
し、従来の光ディスク８の情報記録面８´に収束する。

【００２５】図２に示す状態では、開口制限素子５がレ
ーザダイオード１から射出された光線束１１を遮断しな
い位置に移動しており、光線束１１はビームスプリッタ
２を透過しコリメータレンズ３で略平行光線束１４にな
り、対物レンズ４に入射し、高密度光ディスク７の情報
記録面７´に収束する。

【００２６】図１の平行光線束１３による光学系の開口
数ＮＡ′は図２の平行光線束１４による光学系の開口数
ＮＡに対してＮＡ＞ＮＡ´となっている。すなわち、開
口制限素子５はそれにより光線束を遮断されたレーザ光
線束の開口数がＮＡ´となるようにレーザ光線束を制限
する作用を有する。ＮＡ′は０．３以上になるように設
定しており本実施例における従来の光ディスク８の記録
・再生のために十分な解像力が得られるように定めてい
る。

【００２７】一方、２は対物レンズ４から射出する収束
光に対する光ディスク７および８のそれぞれの情報記録
面７´、８´からの戻り光をフォトダイオード６に向け
て反射させるためのビームスプリッタでもあり、フォト
ダイオード６は前記した戻り光のレーザ光線束を電気信
号に変換する。なお、高密度光ディスク７の情報記録面
７´は光ディスクの基板厚方向のほぼ真ん中に位置して
おり、従来の光ディスク８の情報記録面８´とは異なる
位置にある。

【００２８】図３は本発明の第１実施例で従来の光ディ
スク８（例えばＣＤ）を記録・再生するときの状態に於
いて、対物レンズ４が従来の光ディスク８の情報記録面
８′のトラッキング方向（光ディスクのラジアル方向）
に移動した場合（図中矢印）に、開口制限素子５が対物
レンズ４に同期して移動した状態（図中矢印）を示して
いる。トラッキングの際に対物レンズ４は図１に示され
た光軸から図３の矢印のように移動する。この移動によ
る対物レンズ４のレンズ中心に対する略平行光線束１８
の入射位置が、図１での平行光線束１３の入射位置と変
わらないように開口制限素子５が図中矢印の方向に移動
し、かつ対物レンズ４の連続的な移動に対し、開口制限
素子５も連続的に移動する。

【００２９】図４は本発明の第２実施例である光ピック
アップ装置を示す。本例は、図１、図２、図３に示す第
１実施例におけるビームスプリッタ２をハーフミラー１
５で置き換えたものである。このように構成することで
部品点数の削減、軽量化およびそれに伴う光ピックアッ
プ装置のコストダウンを図ることができる。

【００３０】図５は本発明の第３実施例である光ピック
アップ装置を示す。本例は、図１、２および３に示す第
１実施例で構成される光学系において、ビームスブリッ
タ２を削除し、レーザダイオード１とフォトダイオード
６をホログラム素子と共に一体化したレーザダイオード
モジュール１６で置き換えたものである。レーザダイオ
ードモジュール１６内のホログラム素子（図示せず）は
レーザダイオードからのレーザ光線束１７を光ディスク
ヘ向けて透過し、光ディスクの情報記録面からの反射光
をフォトダイオードヘ向けて回折する。レーザダイオー
ドモジュールについての詳細は特開平８−１１１０３９
号公報に開示されている。

【００３１】第３実施例のように構成することで組立が
簡素化されるとともに、部品点数の削減、調整時間の短
縮化およびそれに伴って光ピックアップ装置のコストダ
ウンを図ることができる。

【００３２】図６は本発明の第４実施例である光ピック
アップ装置を示す。本例は図５に示す第３実施例におけ
るコリメータレンズ３を取り去り、光学系を有限系とし
た例である。このように構成とすることで第３実施例に
比べて部品点数のさらなる削減ができるとともに光ピッ
クアップ装置のさらなる小型化が達成できる効果があ
る。

【００３３】図１〜図６に示した第１実施例〜第４実施
例におけるレーザ光線束の波長に関しては、６５０ｎｍ
を用いたが、ＤＶＤ規格に定められた範囲であればこれ
に限らず例えば６３５ｎｍまたは６８０ｎｍであっても
よい。

【００３４】また、第１実施例〜第４実施例における開
口制限素子５の開口部を円形開口部５ａとしたが、長寸
法方向をトラッキング方向に配置し、短寸法方向にはレ
ーザ光線束の開口数が０．３以上になるように制限する
ような長円形開口部としてもよい。この場合、長寸法方
向ではトラッキングの際の対物レンズ４の移動による光
軸のシフト分を吸収できるので図３で説明したような開
口制限素子５の対物レンズ４との同期駆動は必要なく、
従来の光ディスク８と高密度光ディスク７それぞれの場
合において開口制限素子５を出し入れするだけでよい。
従って、第１実施例〜第４実施例に比べて、さらに開口
制限素子５の出し入れ機構を簡素化できる効果がある。

【００３５】

【発明の効果】本発明の光ピックアップ装置は簡易な構
成で製造でき、情報記録面の位置が厚さ方向で異なるＣ
Ｄのような従来の光ディスクとＤＶＤのような高密度光
ディスクとを一台の光ピックアップ装置により記録また
は再生することができる。

【００３６】また、本発明の光ピックアップ装置は、廉
価な部品で構成できるため光ピックアップ装置の製造コ
ストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である光ピックアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【図２】本発明の第１実施例である光ピソクアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【図３】本発明の第１実施例である光ピックアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【図４】本発明の第２実施例である光ピックアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【図４】本発明の第３実施例である光ピックアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【図６】本発明の第４実施例である光ピックアップ装置
の作用を説明するための光路図である。

【符号の説明】

１レーザダイオード（６５０ｎｍ）２ビームスプリッタ３コリメータレンズ４対物レンズ５開口制限素子５ａ円形開口部５ｂ光束遮光部６フォトダイオード７高密度光ディスク（ＤＶＤなど) ７´ 高密度光ディスク（ＤＶＤなど）の情報記録面８従来の光ディスク（ＣＤなど) ８´ 従来の光ディスク（ＣＤなど）の情報記録面１１（高密度光ディスク再生時の）レーザ光線束１２（従来の光ディスク再生時の）レーザ光線束１３（従来の光ディスク再生時の）略平行光線束１４（高密度光ディスク再生時の）略平行光線束１５ハーフミラー１６レーザーダイオードモジュール１７光線束１８略平行光線束

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【手続補正書】

【提出日】平成９年５月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図５】本発明の第３実施例である光ピックアップ装
置の作用を説明するための光路図である。

【符号の説明】１レーザダイオード（６５０ｎｍ）２ビームスプリッタ３コリメータレンズ４対物レンズ５開口制限素子５ａ円形開口部５ｂ光束遮光部６フォトダイオード７高密度光ディスク（ＤＶＤなど) ７´ 高密度光ディスク（ＤＶＤなど）の情報記録面８従来の光ディスク（ＣＤなど) ８´ 従来の光ディスク（ＣＤなど）の情報記録面１１（高密度光ディスク再生時の）レーザ光線束１２（従来の光ディスク再生時の）レーザ光線束１３（従来の光ディスク再生時の）略平行光線束１４（高密度光ディスク再生時の）略平行光線束１５ハーフミラー１６レーザーダイオードモジュール１７光線束１８略平行光線束

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録面の位置が厚さ方向で異なる複数
種類の光ディスクを記録または再生する光ピックアップ
装置において、発光素子と、該発光素子から射出された光線束の光線束
径を規制する開口制限手段と、前記発光素子から射出さ
れた光線束を平行光線束とするコリメータレンズと、前
記平行光線束を情報記録面に収束する対物レンズと、該
対物レンズから射出される収束光線束に対する前記光デ
ィスクの前記情報記録面からの戻り光を信号変換するた
めの受光素子と、光線束の通る光路上で前記発光素子か
ら射出された光線束を同一光路上で反射または透過し前
記情報記録面で反射された戻り光を前記受光素子に向け
て反射させる反射光学素子と、を備えたことを特徴とす
る光ピックアップ装置。
【請求項２】前記開口制限手段は光軸を中心とする円形
開口もしくは長穴開口を有することを特徴とする請求項
１に記載した光ピックアップ装置。
【請求項３】前記円形開口を前記対物レンズの開口数の
値を０．３以上になるように設けたことを特徴とする請
求項１または２に記載した光ピックアップ装置。
【請求項４】前記長穴開口の短寸法方向は、前記光ディ
スクの前記情報記録面の信号読み取り時におけるトラッ
ク走査方向（タンジェンシャル方向）に設定し前記対物
レンズの開口数の値が０．３以上になるように設けたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載した光ピックア
ップ装置。
【請求項５】前記長穴開口の長寸法方向は、前記トラッ
ク走査方向と略９０°となるように（前記光ディスクの
ラジアル方向に）設定し、この長寸法方向の端を通った
光線束が、前記対物レンズのトラッキング方向への最大
シフト時の有効径端を通る様に設けたことを特徴とする
請求項１、２または４に記載した光ピックアップ装置。
【請求項６】前記開口制限手段は、前記対物レンズのト
ラッキング方向の動きに同期して動くことを特徴とする
請求項１から５に記載した光ピックアップ装置。
【請求項７】前記開口制限手段を前記発光素子と前記反
射光学素子との間に配置したことを特徴とする請求項１
から６項に記載した光ピックアップ装置。
【請求項８】前記開口制限手段を前記発光素子と前記コ
リメータレンズとの間に配置したことを特徴とする請求
項１から６に記載した光ピックアップ装置。
【請求項９】前記開口制限手段は光路上から外れる機構
により、前記発光素子から射出された光線束を規制しな
い位置に移動することができるように構成した請求項１
から８に記載した光ピックアップ装置。
【請求項１０】前記発光素子と前記受光素子の代りに、
発光素子と受光素子を一体化した一体化モジュールを使
用することを特徴とする請求項１から９に記載した光ピ
ックアップ装置。
【請求項１１】情報記録面の位置が厚さ方向で異なる複
数種類の光ディスクを記録または再生する光ピックアッ
プ装置において、発光素子と、該発光素子から射出された光線束の光線束
径を規制する開口制限手段と、光線束を前記情報記録面
に収束する対物レンズと、該対物レンズから射出される
収束光線束に対する前記ディスクの前記情報記録面から
の戻り光を信号変換するための受光素子と、光線束の通
る光路上で前記発光素子から射出された光線束を同一光
路上で反射または透過し前記情報記録面で反射された戻
り光を前記受光素子に向けて反射させる反射光学素子と
を備え、前記発光素子と前記受光素子と前記反射光学素
子とを一体化した一体化モジュールで構成したことを特
徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】前記開口制限手段は光軸を中心とする円
形開口、もしくは長穴開口を有することを特徴とする請
求項１１に記載した光ピックアップ装置。
【請求項１３】前記円形開口を前記対物レンズの開口数
の値を０．３以上になるように設けたことを特徴とする
請求項１１または１２に記載した光ピックアップ装置。
【請求項１４】前記長穴開口の短寸法方向を、前記光デ
ィスクの該情報記録面の信号読み取り時におけるトラッ
ク走査方向（タンジェンシャル方向）に設定し前記対物
レンズの開口数の値が０．３以上になるように設けたこ
とを特徴とする請求項１１または１２に記載した光ピッ
クアップ装置。
【請求項１５】前記長穴開口の長寸法方向を、前記トラ
ック走査方向と略９０°となるように（前記光ディスク
のラジアル方向に）設定し、この長寸法方向の端を通っ
た光線束が、前記対物レンズのトラッキング方向への最
大シフト時の有効径端を通る様に設けたことを特徴とす
る請求項１１、１２または１４に記載した光ピックアッ
プ装置。
【請求項１６】前記開口制限手段は、前記対物レンズの
トラッキング方向の動きに同期して動くことを特徴とす
る請求項１１から１５に記載した光ピックアップ装置。
【請求項１７】前記開口制限手段を前記発光素子と前記
対物レンズとの問に配置したことを特徴とする請求項１
１から１６に記載した光ピックアップ装置。
【請求項１８】前記開口制限手段は光路上から外れる機
構により、前記発光素子から射出された光線束を規制し
ない位置に移動することができるように構成した請求項
１１から１７に記載した光ピックアップ装置。