JP3112841B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP3112841B2 JP08225279A JP22527996A JP3112841B2 JP 3112841 B2 JP3112841 B2 JP 3112841B2 JP 08225279 A JP08225279 A JP 08225279A JP 22527996 A JP22527996 A JP 22527996A JP 3112841 B2 JP3112841 B2 JP 3112841B2
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザディスク、
コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオディス
ク（ＤＶＤ）等の光ディスク媒体を用いる光ディスク装
置において、光ディスク上に情報を記録再生するために
用いられる光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＤやＤＶＤ等の光ディスク媒体
を用いる光ディスク装置において用いられている光ピッ
クアップ装置の一例を図３に示す。この構成は、特開平
３−２１４１０２号公報に記載されているものであり、
光集積回路基板１上には、２個のフォトダイオード２
Ａ，２Ｂや、図示を省略する増幅回路等の光集積回路が
形成されており、また前記フォトダイオード２Ａ，２Ｂ
上の所定の位置に、その一側面が傾斜面３Ａとされたプ
リズム３がマウントされる。また、光集積回路基板１の
他の箇所にはフォトダイオード機能を内蔵したヒートシ
ンク４がマウントされ、さらにこのヒートシンク４の上
に、半導体レーザ５がマウントされている。この半導体
レーザ５は前記プリズム３の傾斜面３Ａに対向配置さ
れ、この傾斜面３Ａの直上位置には図外の支持機構によ
って対物レンズ６を含む結像光学系が光軸を垂直方向に
向けて支持されており、前記対物レンズ６は光ディスク
媒体７の記録面に対向位置されている。
【０００３】この構成の光ピックアップ装置では、半導
体レーザ５の前端面から出射されたレーザ光はプリズム
３の傾斜面３Ａで反射され、対物レンズ６により光ディ
スク媒体７に照射され、情報記録面に結像される。この
レーザ光は光ディスク媒体７で情報を含む光信号として
反射され、対物レンズ６を通り、傾斜面３Ａからプリズ
ム３内に導かれる。プリズム３内では、先に一方のフォ
トダイオード２Ａで受光され、さらにここで反射された
光の一部は再びプリズム面で反射されて他方のフォトダ
イオード２Ｂで受光される。そして、これらフォトダイ
オードの各光検出信号をカップリングし、得られた光信
号を利用して光ディスク媒体７に記録された情報の信号
や、レーザ光の光ディスク媒体に対する照射位置を制御
するための結像光学系のサーボ信号を取り出している。
なお、半導体レーザ５の光出力の制御は、半導体レーザ
の後端面から出射されたレーザ光をヒートシンク４に内
蔵されたフォトダイオードで検出し、この検出信号を利
用したフィードバック制御により行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような光ピックア
ップ装置は、これまで、例えばＣＤ、読み出し専用ＣＤ
（ＣＤ−ＲＯＭ）等に用いられており、またこの光ピッ
クアップ装置に使用されている半導体レーザは、例えば
発振波長が７８０ｎｍ帯域の近赤外半導体レーザで、各
媒体に対して同一であった。そのため、これらの異なる
光ディスク仕様に対しても、光ピックアップ装置の光学
的な基本構成を変更することなく、互換性を保つことは
可能である。
【０００５】ところで、現在、さらなる記憶容量増大の
要求に対し、数Ｇバイトの記憶容量を持つＤＶＤが開発
されているが、この装置では記憶容量を上げるため、よ
り短波長の、例えば発振波長が６３０ｎｍ帯域の半導体
レーザを光源として使用している。このＤＶＤ装置の普
及の鍵の一つに、従来の光ディスクメディアとの互換性
の保持があるが、ＤＶＤではＣＤ等で使用されている発
振波長が７８０ｎｍ帯域の半導体レーザでは、信号を処
理することができない。逆に、６３０ｎｍ帯域のレーザ
光では従来のＣＤ等の信号処理をそのままの状態で行う
ことはできない。このため、ＤＶＤがＣＤやＣＲ−ＲＯ
Ｍ等の従来メディアとの互換性を保つためには、波長の
異なる半導体レーザを搭載しなければならない。
【０００６】しかしながら、前記したような光ピックア
ップ装置は、１つの半導体レーザによりその波長が決定
されるため、波長の異なるレーザ光の光ピックアップ装
置を得るためには、異なる半導体レーザを搭載した光ピ
ックアップ装置を別に構成する必要があり、例えば、２
つの異なる光ピックアップ装置を光ディスク装置に装備
する必要がある。このため、これに対応して対物レン
ズ、フォトダイオード等も光ディスク装置に対応して二
重に必要とされ、これらの部品点数増によるコスト増
大、及び光ヘッドの大型化の問題が生じてくる。
【０００７】本発明は、異なる波長のレーザ光を発光す
る半導体レーザに対して部品の共用化を図ることで、低
コストでかつ小型の光ピックアップ装置を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のピックアップ装
置は、光集積回路基板に形成された二つの受光素子と、
前記二つの受光素子上にマウントされた両側面がほぼ４
５度で傾斜された断面形状が台形のプリズムと、前記プ
リズムの両傾斜面に対して前記基板の表面に沿って対向
する前記基板上の位置にマウントされたそれぞれ異なる
波長のレーザ光を出射する半導体レーザと、前記基板を
前記プリズムの両傾斜面のいずれか一方が所定の位置に
位置するように可動する手段と、前記所定の位置に位置
された前記一方のプリズムの傾斜面に対して前記基板の
表面と垂直な方向に対向する位置に支持された対物レン
ズを含む１つの結像光学系とを備え、前記各半導体レー
ザから出射されたレーザ光は各傾斜面で反射され、前記
所定の位置に位置された傾斜面で反射されたレーザ光が
前記結像光学系により光ディスク媒体に結像され、前記
光ディスク媒体からの反射光は前記結像光学系を透過し
た後、前記所定位置の傾斜面から前記プリズム内に入射
され前記一方の受光素子により反射され、他方の受光素
子により受光されることを特徴とする。更に、受光素子
は２つ設けられ、プリズム内に入射されたレーザ光が一
方の受光素子で受光され、この受光素子で反射されたレ
ーザ光はプリズム内面で反射されて他方の受光素子で受
光されるよう構成されることが好ましい。また、本発明
においては、例えば、一方の半導体レーザはＬＤ、ＣＤ
ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク媒体用の波長光を出射し、
他方の半導体レーザはＤＶＤの光ディスク媒体用の波長
光を出射する構成とされる。例えば、本発明において
は、半導体レーザ、プリズム、受光素子、すなわちこれ
らを一体形成している光集積回路基板は水平方向に１８
０度回転位置変化されるように構成され、所定位置に位
置された前記プリズムの傾斜面が、前記１つの結像光学
系に対向する位置に位置される構成とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の断
面構成図である。光集積回路基板１には、２個のフォト
ダイオード２Ａ，２Ｂが形成され、また図示が省略され
た増幅回路等の光集積回路が形成される。そして、前記
フォトダイオード２Ａ，２Ｂ上の所定の位置に、プリズ
ム３がマウントされる。このプリズムは、前記フォトダ
イオード２Ａ，２Ｂの配列方向に沿う両側面がそれぞれ
水平方向に対して約４５度の角度で傾斜されて互いに反
対方向に向けられた傾斜面３Ａ，３Ｂとして構成され
る。すなわち、これらの傾斜面３Ａ，３Ｂによりプリズ
ム３はその断面形状が台形に形成されている。
【００１０】また、このプリズム３の各傾斜面３Ａ，３
Ｂに対向する前記光集積回路基板１上の位置にはそれぞ
れフォトダイオード機能を内蔵したヒートシンク４Ａ，
４Ｂがマウントされ、さらにこれらヒートシンク４Ａ，
４Ｂの上にはそれぞれ異なる波長のレーザ光を発光する
半導体レーザ５Ａ，５Ｂがマウントされる。ここでは、
一方の半導体レーザ５Ａは７８０ｎｍ帯域のレーザ光
を、他方の半導体レーザ５Ｂは６３０ｎｍ帯域のレーザ
光をそれぞれ発光するように構成され、各半導体レーザ
５Ａ，５Ｂはそのレーザ光の出射面を前記各傾斜面３
Ａ，３Ｂに対向させている。さらに、前記プリズム３の
各傾斜面３Ａ，３Ｂの直上にはそれぞれ対物レンズ６
Ａ，６Ｂを含む結像光学系が図外の支持機構によってそ
の光軸を垂直方向に向けて支持されており、光ディスク
媒体７に対向配置されている。
【００１１】この構成によれば、一方の半導体レーザ５
Ａの前端面から出射された７８０ｎｍ帯域のレーザ光
は、プリズム３の傾斜面３Ａで反射され、対物レンズ６
Ａを通り、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ等の既存の光ディスク媒
体７Ａに照射される。このレーザ光は光ディスク媒体７
Ａで記録情報を含む光信号として反射され、対物レンズ
６Ａを逆方向に通り、傾斜面３Ａからプリズム３内に導
かれる。プリズム３内では、一方のフォトダイオード２
Ａで受光され、さらにここで反射された光はプリズム３
で内面反射された上で他方のフォトダイオード２Ｂで受
光され、これらのフォトダイオード２Ａ，２Ｂで受光さ
れて検出された光信号はカップリングされ、この光信号
から光ディスク媒体７Ａの記録情報信号や、対物レンズ
６Ａのフォーカシングやトラッキング等を制御するため
のサーボ信号として取り出すことが可能となる。
【００１２】一方、光ディスク媒体としてＤＶＤを使用
する場合には、他方の半導体レーザ５Ｂから６３０ｎｍ
帯域のレーザ光を出射させる。このレーザ光はプリズム
３の他方の傾斜面３Ｂで反射され、対物レンズ６Ｂによ
りＤＶＤの光ディスク媒体７Ｂで反射され、再度対物レ
ンズ６Ｂを通り、傾斜面３Ｂからプリズム３に導かれ
る。そして、今度は先にフォトダイオード２Ｂで受光さ
れ、ここで反射された光はプリズム３で内面反射されて
フォトダイオード２Ａで受光される。そして、各フォト
ダイオード２Ｂ，２Ａで受光されて検出された光信号は
カップリングされ、光ディスク媒体の記録情報信号とし
て、あるいはサーボ信号として取り出すことができる。
【００１３】なお、各半導体レーザ５Ａ，５Ｂの光出力
の制御は、各半導体レーザをマウントしている各ヒート
シンク４Ａ，４Ｂに内蔵されたフォトダイオードで、各
半導体レーザの後端面から出射されたレーザ光を検出
し、この検出出力を利用したフィードバック制御により
行うことが可能である。
【００１４】ここで、この光ピックアップ装置では、同
時に読み取ることが可能な光ディスク媒体７はＣＤ等の
光ディスク媒体７ＡかＤＶＤ等の光ディスク媒体７Ｂの
いずれか１種類でしかなく、２つの半導体レーザ５Ａ，
５Ｂが同時に動作することはない。そのため、半導体レ
ーザ５Ａ，５Ｂがそれぞれのレーザ光によって、相互干
渉し合うことはない。すなわち、一方の半導体レーザ５
Ａからのレーザ光が光ディスク媒体７Ａで反射され、そ
の反射光が傾斜面３Ａからプリズム３に導入され、反対
側の傾斜面３Ｂから出射する可能性がある。しかしなが
ら、光学系の効率からプリズム３に導入されるレーザ光
は微少であること、レーザ光はプリズム３内での反射に
より減衰すること、プリズム３内のレーザ光はプリズム
３の上面で一度集光し、その後は拡散していくこと等か
ら、反対側の傾斜面３Ｂから出射されるレーザ光は非常
に微少で、光ピックアップ装置の動作に支障は生じな
い。
【００１５】したがって、この実施形態の光ピックアッ
プ装置では、２つの異なる半導体レーザ５Ａ，５Ｂを備
えて異なる波長での情報の記録再生が可能とされてはい
るものの、プリズム３やフォトダイオード２Ａ，２Ｂは
両半導体レーザ５Ａ，５Ｂのそれぞれの光学系の一部と
して共用することが可能となる。これにより、２つの光
ピックアップ装置を個別に形成する場合に比較して部品
点数を削減でき、構成の簡易化が図られるとともに、小
型化が実現できる。
【００１６】図２は本発明の他の実施形態を示す図であ
り、図１と等価な部分には同一符号を付してある。前記
実施形態は、２つの異なる波長のレーザ光を発光する各
半導体レーザに対してプリズムおよびフォトダイオード
を兼用させた構成としているが、ここでは対物レンズを
も兼用させた構成としている。すなわち、光集積回路基
板１を水平方向に１８０度回転可能なテーブル８上に搭
載し、その回転位置によってプリズム３の傾斜面３Ａ，
３Ｂのいずれか一方が、１つしか設けていない対物レン
ズ６の直下に位置されるように構成する。これにより、
いずれの半導体レーザ５Ａ，５Ｂから出射された光も同
一の対物レンズ６によって光ディスク媒体７に結像され
ることになり、１つの対物レンズ６で異なる波長のレー
ザ光の結像が可能となる。したがって、図１に示した実
施形態に比較して、対物レンズ６を共通化し、さらにこ
の対物レンズを制御するためのサーボ系も１つで済み、
光ピックアップ装置の構成をさらに簡易化することが可
能となる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一つの光
ピックアップ装置内に波長の異なる２つの発光素子、す
なわち半導体レーザを搭載し、かつこれら半導体レーザ
に対向する傾斜面を有するプリズムを採用することによ
り、信号処理用の受光素子を各半導体レーザで構築され
る光ピックアップ装置で共有することができる。その結
果、プリズム等の部品点数を低減して光ピックアップ装
置のコスト低減が実現できるとともに、この光ピックア
ップ装置を含む光学ヘッドのパッケージの小型化、軽量
化が可能になる。また、本発明では、半導体レーザ、プ
リズム、受光素子を１つの結像光学系に対して位置変化
可能とし、その位置変化により前記結像光学系を異なる
波長のレーザ光で共用することで、結像レンズの部品点
数の削減も可能である。これにより、本発明では仕様の
異なる光ディスク媒体を一つの光ディスク装置で再生す
ることが可能となり、従来からある光ディスクメディア
ないしＤＶＤ等の新メディアに対しても柔軟な対応が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の断面構成を示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態の断面構成を示す図であ
る。
【図３】従来の光ピックアップ装置の一例の断面構成を
示す図である。
【符号の説明】
１ 光集積回路基板 ２Ａ，２Ｂ フォトダイオード ３ プリズム ３Ａ，３Ｂ 傾斜面 ４，４Ａ，４Ｂ ヒートシンク ５，５Ａ，５Ｂ 半導体レーザ ６，６Ａ，６Ｂ 対物レンズ ７，７Ａ，７Ｂ 光ディスク媒体 ８ 回転テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/135

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光集積回路基板に形成された二つの受光
    素子と、前記二つの受光素子上にマウントされた両側面
    がほぼ４５度で傾斜された断面形状が台形のプリズム
    と、前記プリズムの両傾斜面に対して前記基板の表面に
    沿って対向する前記基板上の位置にマウントされたそれ
    ぞれ異なる波長のレーザ光を出射する半導体レーザと、
    前記基板を前記プリズムの両傾斜面のいずれか一方が所
    定の位置に位置するように可動する手段と、前記所定の
    位置に位置された前記一方のプリズムの傾斜面に対して
    前記基板の表面と垂直な方向に対向する位置に支持され
    た対物レンズを含む１つの結像光学系とを備え、前記各
    半導体レーザから出射されたレーザ光は各傾斜面で反射
    され、前記所定の位置に位置された傾斜面で反射された
    レーザ光が前記結像光学系により光ディスク媒体に結像
    され、前記光ディスク媒体からの反射光は前記結像光学
    系を透過した後、前記所定位置の傾斜面から前記プリズ
    ム内に入射され、一方の受光素子により反射され、他方
    の受光素子により受光されることを特徴とする光ピック
    アップ装置。
  2. 【請求項２】 前記プリズム内に入射されたレーザ光が
    一方の受光素子で受光され、前記一方の受光素子で反射
    されたレーザ光は前記プリズム内面で反射されて他方の
    受光素子で受光されるよう構成される請求項１に記載の
    光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記発光素子又は半導体レーザの一方は
    レーザディスク、コンパクトディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等
    の光ディスク媒体用の波長光を出射し、前記発光素子又
    は半導体レーザの他方はディジタルビディオディスクの
    光ディスク媒体用の波長光を出射する構成とされる請求
    項１ないし２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】 前記光集積回路基板は水平方向に１８０
    度回転位置変化されるように構成され、一方の回転位置
    において前記１つの結像光学系に対して前記プリズムの
    一方の傾斜面が対向位置するように構成される請求項１
    ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
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