JPH09134536A - Optical disk device - Google Patents

Optical disk device

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JPH09134536A
JPH09134536A JP7288387A JP28838795A JPH09134536A JP H09134536 A JPH09134536 A JP H09134536A JP 7288387 A JP7288387 A JP 7288387A JP 28838795 A JP28838795 A JP 28838795A JP H09134536 A JPH09134536 A JP H09134536A
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optical head
optical
objective lens
laser
optical disk
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Hiroshi Hamada
博 浜田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the miniaturization and the cost reduction of a device by providing two optical systems corresponding to two different recording density formats in one optical head. SOLUTION: This device comprises a lens actuator and an optical head 100, and the lens actuator corresponds to a different recording format and is provided with two objective lenses 11, 12 which are disposed at the interval of nearly 180 deg.. The optical head 100 comprises a semiconductor laser, a photodiode and an error signal element (not illustrated), and two laser units 21, 22 corresponding to respectively different recording formats are received therein. Thus, as two optical systems corresponding to two different formats are installed in one optical head 100, an optical head shifting mechanism becomes simpler than the conventional one. As a result, a space factor is improved, thereby being able to realize the miniaturization and the cost reduction of a device.

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】本発明は情報機器用ディスク
装置、ビデオディスクプレーヤ、オーディオディスクプ
レーヤ等で2つの異なる記録密度フォーマットで記録や
再生を行なう光ディスク装置に関する。具体的には現在
広く普及しているCDフォーマットと次世代の高密度C
Dフォーマットとの互換を有する光ディスク装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device for recording and reproducing in two different recording density formats in a disk device for information equipment, a video disk player, an audio disk player and the like. Specifically, the currently popular CD format and the next-generation high-density C
The present invention relates to an optical disc device compatible with the D format.

【0002】[0002]

【従来の技術】2つの異なる記録密度フォーマットを1
つの装置でそれぞれ独立して記録や再生を行なう場合、
図5に示すように、通常は波長の異なる半導体レーザと
開口数(NA)の異なる対物レンズを有する2つの光ヘ
ッドを搭載する。図5で(a)は上面図、(b)は
(a)のP−P,Q−Q断面図である。
2. Description of the Related Art Two different recording density formats
When recording and reproducing independently on each device,
As shown in FIG. 5, usually, two optical heads having semiconductor lasers having different wavelengths and objective lenses having different numerical apertures (NA) are mounted. In FIG. 5, (a) is a top view and (b) is a sectional view taken along line P-P and Q-Q of (a).

【0003】図5を説明すると、ディスク媒体を載置す
るターンテーブル50を中心に手前側と奥側に、それぞ
れ第1の記録密度フォーマット用の第1の光ヘッド10
1と、第2の記録密度フォーマット用の第2の光ヘッド
102が配置される。第1の記録密度のディスク媒体6
1に対して記録や再生を行なう場合、第1の光ヘツド1
01を用いる。第1の光ヘッド101は、第1の波長を
有するレーザユニット21と第1の開口数(NA)を有
する対物レンズ11を備え、第1の記録密度に対応する
光スポットを作り出す。光ヘッド101は図示しない光
ヘッド送り機構により主軸51a,副軸52aにガイド
され、ディスク媒体61の半径方向に移動し情報の記録
/再生を行なう。第2の記録密度のディスク媒体62に
対する光ヘッド102の動作もまったく同様である。第
2の光ヘッド102は、第2の波長を有するレーザユニ
ット22と第2の開口数(NA)を有する対物レンズ1
2とを備え、第2の記録密度に対応する光スポットを作
り出す。
Referring to FIG. 5, the first optical head 10 for the first recording density format is arranged on the front side and the back side of the turntable 50 on which the disk medium is placed.
1 and the second optical head 102 for the second recording density format are arranged. Disk medium 6 of the first recording density
When recording or reproducing on the first optical head 1, the first optical head 1
01 is used. The first optical head 101 includes a laser unit 21 having a first wavelength and an objective lens 11 having a first numerical aperture (NA), and produces a light spot corresponding to a first recording density. The optical head 101 is guided by the main shaft 51a and the sub shaft 52a by an optical head feeding mechanism (not shown) and moves in the radial direction of the disk medium 61 to record / reproduce information. The operation of the optical head 102 with respect to the disk medium 62 having the second recording density is exactly the same. The second optical head 102 includes a laser unit 22 having a second wavelength and an objective lens 1 having a second numerical aperture (NA).
And 2 to create a light spot corresponding to the second recording density.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来技術の第1の問題
点は、装置内のスペースファクターが非常に悪くなると
共に光ヘッド送り機構が複雑になることである。その理
由は、光ヘッドと光ヘッド送り機構が2系統必要になる
ので、単純に容積が2倍必要になるからである。更に第
2の問題点は、同じ理由からコストがかさむことであ
る。
The first problem of the prior art is that the space factor in the apparatus becomes very bad and the optical head feeding mechanism becomes complicated. The reason is that two systems are required for the optical head and the optical head feeding mechanism, so that the volume is simply doubled. A second problem is that the cost is high for the same reason.

【0005】本発明の目的は、1個の光ヘッドで2つの
記録密度フォーマットに対応可能とし、装置内のスペー
スファクターの改善と小型化、低価格化を実現した光デ
ィスク装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide an optical disk device which can cope with two recording density formats with one optical head, and which can improve the space factor in the device, downsize, and reduce the cost. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
は、光ヘッドの筐体内に2つの光学系を収納し、それぞ
れの光学系が異なる波長のレーザユニットと異なる開口
数(NA)の対物レンズとを含む。
An optical disk apparatus according to the present invention has two optical systems housed in a housing of an optical head, each optical system being an objective lens having a different wavelength laser unit and a different numerical aperture (NA). Including and

【0007】本発明においては、第1の波長の半導体レ
ーザを有するレーザユニットと第1の開口数(NA)の
対物レンズとを含む第1の光学系は、第1の記録密度フ
ォーマットの第1のディスク媒体に対応する光スポット
を作る。第2の波長の半導体レーザを有するレーザユニ
ットと第2の開口数(NA)の対物レンズを含む第2の
光学系は、第2の記録密度フォーマットの第2のディス
ク媒体に対応する光スポットを作る。更に第1のレーザ
ユニットと第2のレーザユニットは同一のヘッドベース
に、又第1の対物レンズと第2の対物レンズは同一のレ
ンズホルダーに組付けられており、全体として1個の光
ヘッドを構成する。
In the present invention, the first optical system including the laser unit having the semiconductor laser of the first wavelength and the objective lens of the first numerical aperture (NA) is the first optical system of the first recording density format. Make a light spot that corresponds to the disc medium. A second optical system including a laser unit having a semiconductor laser of a second wavelength and an objective lens of a second numerical aperture (NA) forms a light spot corresponding to a second disk medium of a second recording density format. create. Further, the first laser unit and the second laser unit are mounted on the same head base, and the first objective lens and the second objective lens are mounted on the same lens holder, so that one optical head as a whole. Make up.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0009】図1は第1の実施例を示し、(a)は上面
図、(b)は(a)のR−R断面図である。本発明の第
1の実施例の光ヘッド100はヘッドベース1とレンズ
ホルダー2を含み、ヘッドベースには波長780nmの
半導体レーザを有する第1のレーザユニット21と、波
長635nmの半導体レーザを有する第2のレーザユニ
ット22とが組付けられている。レンズホルダー2はフ
ォーカス方向及びトラック方向に可動可能であり、開口
数(NA)0.45の第1の対物レンズ11と開口数
(NA)0.52の対物レンズ12とが組付けられてい
る。ここで、第1のレーザユニット21と第1の対物レ
ンズ11とで第1の光学系を構成し、第2のレーザユニ
ット22と第2の対物レンズ12とで第2の光学系を構
成する。
FIG. 1 shows a first embodiment, (a) is a top view, and (b) is an RR sectional view of (a). The optical head 100 according to the first embodiment of the present invention includes a head base 1 and a lens holder 2, and the head base includes a first laser unit 21 having a semiconductor laser having a wavelength of 780 nm and a semiconductor laser having a wavelength of 635 nm. Two laser units 22 are assembled. The lens holder 2 is movable in the focus direction and the track direction, and is assembled with a first objective lens 11 having a numerical aperture (NA) of 0.45 and an objective lens 12 having a numerical aperture (NA) of 0.52. . Here, the first laser unit 21 and the first objective lens 11 form a first optical system, and the second laser unit 22 and the second objective lens 12 form a second optical system. .

【0010】ディスク媒体上に形成された微小な凹凸ピ
ットからなる情報を再生する為にはレーザのビームを情
報面上に集光する必要があり、媒体の記録密度に応じた
集光ビーム径が必要である。集光ビーム径はレーザ波長
に比例し対物レンズの開口数(NA)に反比例する。C
Dフォーマットの場合必要な集光ビーム径は1.4μm
程度であり、波長780nmのレーザと開口数(NA)
0.45の対物レンズとから成る光学系により実現でき
る。一方、高密度CDフォーマットの場合、集光ビーム
径は1μm程度が要求される為、波長635nmのレー
ザと開口数(NA)0.52以上の対物レンズが必要と
なる。高密度CD用の光学系を用いCDフォーマットの
ディスク媒体を読み出し再生することは可能であるが、
ディスク媒体の傾きや反りに対する性能マージンが極端
に小さくなり、実質的な互換性を確保するのは難しい。
In order to reproduce information consisting of minute uneven pits formed on the disk medium, it is necessary to focus the laser beam on the information surface, and the focused beam diameter corresponding to the recording density of the medium is is necessary. The focused beam diameter is proportional to the laser wavelength and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the objective lens. C
In case of D format, the required focused beam diameter is 1.4 μm
A laser with a wavelength of 780 nm and a numerical aperture (NA)
It can be realized by an optical system including a 0.45 objective lens. On the other hand, in the case of the high density CD format, the focused beam diameter is required to be about 1 μm, and therefore a laser having a wavelength of 635 nm and an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.52 or more are required. It is possible to read and reproduce a CD format disk medium using an optical system for high density CD,
The performance margin against the tilt and warp of the disk medium becomes extremely small, and it is difficult to ensure substantial compatibility.

【0011】レーザユニット21,22は図2に示す様
に、半導体レーザ21a,22aから出射したビームが
ディスク媒体面で反射した後回折格子21c,22cを
通しフォトダイオード21b,22b上に集光し、必要
な情報信号とフォーカス及びトラックの誤差信号を生成
する機能を有する。
In the laser units 21 and 22, as shown in FIG. 2, the beams emitted from the semiconductor lasers 21a and 22a are reflected on the surface of the disk medium and then are focused on the photodiodes 21b and 22b through the diffraction gratings 21c and 22c. , And has a function of generating necessary information signals and focus and track error signals.

【0012】図1に戻り、第1の対物レンズ11と第2
の対物レンズ12は共にレンズホルダー2に摺動軸3を
中心にして180°対称に取付けられている。レンズホ
ルダー2の外周には図示しないフォーカスコイルが巻回
され、さらにその外面に4ケのトラッキングコイル4
a,4b,4c,4dが接着固定されている。レンズホ
ルダー2は前記フォーカスコイル及びトラッキングコイ
ルと、円筒状の磁性体であるヨーク5とその内側に前記
トラッキングコイル4a,4b,4c,4dに対向して
貼付けられたマグネット6a,6bとにより磁気回路を
構成し、図示しないサーボ回路からの指令によりトラッ
ク方向(図1(a)の矢印方向)とフォーカス方向(図
1(b)の矢印方向)に駆動される。
Returning to FIG. 1, the first objective lens 11 and the second objective lens 11
The objective lenses 12 are attached to the lens holder 2 symmetrically about the sliding shaft 3 by 180 °. A focus coil (not shown) is wound around the outer circumference of the lens holder 2, and four tracking coils 4 are provided on the outer surface of the focus coil.
a, 4b, 4c and 4d are adhesively fixed. The lens holder 2 has a magnetic circuit including the focus coil and the tracking coil, a yoke 5 which is a cylindrical magnetic body, and magnets 6a and 6b attached inside the yoke 5 so as to face the tracking coils 4a, 4b, 4c and 4d. And is driven in the track direction (arrow direction in FIG. 1A) and the focus direction (arrow direction in FIG. 1B) by a command from a servo circuit (not shown).

【0013】光ヘッド100は図示しない光ヘッド送り
機構により主軸50a、副軸50bをガイドにして半径
方向に移動するが、その移動方向に平行でかつターンテ
ーブル50の回転中心を通る略線上に摺動軸3を配して
ある。この場合トラック誤差検出法としては公知のプッ
シュプル法やヘテロダイン法等の1ビーム方式を用い
る。
The optical head 100 is moved in the radial direction by an unillustrated optical head feeding mechanism with the main shaft 50a and the sub shaft 50b as guides, and is slid on a substantial line parallel to the moving direction and passing through the rotation center of the turntable 50. The drive shaft 3 is arranged. In this case, a one-beam method such as a known push-pull method or heterodyne method is used as the track error detection method.

【0014】次に図3を用い装置構成を説明する。第1
のレーザユニット21と第2のレーザユニット22から
の出力RF1,RF2,TE1,TE2,FE1,FE
2はフレキシブル基板7により中継基板8に接続された
後コネクタを介しRF1,RF2は信号処理回路500
にその他はサーボ回路300に接続される。ここでRF
1,RF2はディスク媒体から読み出された情報信号、
TE1,TE2はトラッキング誤差信号でありFE1,
FE2はフォーカス誤差信号である。光検出器用駆動信
号VCC1,VCC2はサーボ回路から中継基板8を介しレ
ーザユニット21,22に供給される。又、レーザ駆動
信号LD1,LD2はレーザ出力制御回路200から中
継基板8を介しレーザユニット21,22に供給され
る。
Next, the apparatus configuration will be described with reference to FIG. First
Outputs from the laser unit 21 and the second laser unit 22 of RF1, RF2, TE1, TE2, FE1, FE
2 is connected to the relay substrate 8 by the flexible substrate 7, and RF1 and RF2 are signal processing circuits 500 via connectors.
The others are connected to the servo circuit 300. RF here
1, RF2 are information signals read from the disk medium,
TE1, TE2 are tracking error signals, and FE1,
FE2 is a focus error signal. The photodetector drive signals V CC 1 and V CC 2 are supplied from the servo circuit to the laser units 21 and 22 via the relay substrate 8. Further, the laser drive signals LD1 and LD2 are supplied from the laser output control circuit 200 to the laser units 21 and 22 via the relay board 8.

【0015】本装置においては演奏されるディスク媒体
がCDフォーマットディスク61であるか、高密度フォ
ーマットディスク62であるかを判別し、使用するレー
ザユニットを切り替える。すなわちシステム制御部40
0からの指示で中継基板上に設けられた各信号の切り替
えスイッチSW1〜SW5をレーザユニット21側か2
2側に接続制御する操作を行う。中継基板は光ヘッド1
00に実装されており、前述した通り信号切り替えを中
継基板上で行うため光ヘッドと各回路を接続する信号数
は従来の光ヘッド1台分と同じとなる。その結果光ヘッ
ドと各回路を結ぶフレキシブル基板面積の増加や負荷の
増加もなく、スペースファクターが良く高速アクセスに
も適した2フォーマット兼用光ヘッドが実現できる。
In this apparatus, it is determined whether the disk medium to be played is the CD format disk 61 or the high density format disk 62, and the laser unit to be used is switched. That is, the system control unit 40
In accordance with an instruction from 0, the changeover switches SW1 to SW5 for each signal provided on the relay board are set to the laser unit 21 side or 2
Perform the operation to control connection to the 2 side. Relay board is optical head 1
Since the signal is switched on the relay substrate as described above, the number of signals connecting the optical head and each circuit is the same as that of one conventional optical head. As a result, there is no increase in the area of the flexible substrate connecting the optical head and each circuit and no increase in load, and it is possible to realize a dual-format optical head having a good space factor and suitable for high-speed access.

【0016】次に本発明の第2の実施例について、図
4,図5を参照して説明する。図4は第2の実施例の上
面図、図5はレーザユニット構造を示す図である。第1
の実施例との違いは、光ヘッド100の移動方向に平行
でかつターンテーブル50の回転中心を通る線上にCD
フォーマット用の開口数(NA)0.45の対物レンズ
11を配し、トラック誤差検出方式として3ビーム方式
を用いた点である。高密度CDフォーマットは実施例1
と同様1ビーム方式を用いる。3ビーム方式は構成が簡
単で信頼性が高い為CDフォーマットの装置で多く採用
されている。しかしディスク媒体の記録密度が高くなる
につれ3ビーム方式による誤差検出信号の出力が極端に
小さくなり装置の性能マージンが劣化する。その為、高
密度ディスク媒体に対しては、多少コストアップになる
が出力劣化の少ないヘテロダイン方式等の1ビーム方式
が用いられる場合がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a top view of the second embodiment, and FIG. 5 is a view showing the laser unit structure. First
The difference from the above embodiment is that the CD is placed on a line parallel to the moving direction of the optical head 100 and passing through the rotation center of the turntable 50.
This is that the objective lens 11 having a numerical aperture (NA) of 0.45 for format is arranged and the three-beam method is used as the track error detection method. The high density CD format is the first embodiment.
The one-beam method is used similarly to The 3-beam system is often used in CD format devices because of its simple structure and high reliability. However, as the recording density of the disk medium increases, the output of the error detection signal by the three-beam method becomes extremely small and the performance margin of the device deteriorates. Therefore, for a high-density disk medium, there is a case where a one-beam method such as a heterodyne method, which causes a little cost increase but causes little output deterioration, is used.

【0017】本発明の実施の形態に於いてはレーザユニ
ットを使った場合について説明したが、レーザユニット
の代わりに半導体レーザ、フォトダイオード、誤差信号
検出素子と別々の光学素子を用いて構成しても効果は変
わらない。又、発明の実施の形態の説明においては、再
生専用装置について説明したが、記録装置についても同
様である。
In the embodiment of the present invention, the case where the laser unit is used has been described. However, instead of the laser unit, a semiconductor laser, a photodiode, an error signal detecting element and a separate optical element are used. But the effect does not change. In the description of the embodiment of the invention, the reproduction-only device has been described, but the same applies to the recording device.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、1個の光ヘッド
に2つの異なるフォーマットに対応する2つの光学系を
実装したので、光ヘッドの送り機構が簡単になりスペー
スファクターの良いしかも安価な光ディスク装置を提供
できる。その理由は、レンズホルダーに略180°の間
隔で2種類の対物レンズを備えヘッドベースに前記対物
レンズに対応する波長の異なる2個のレーザユニットを
2個配置したからである。
The first effect of the present invention is that since two optical systems corresponding to two different formats are mounted on one optical head, the feeding mechanism of the optical head is simple and the space factor is good. An inexpensive optical disk device can be provided. The reason is that the lens holder is provided with two types of objective lenses at intervals of approximately 180 °, and two laser units having different wavelengths corresponding to the objective lenses are arranged on the head base.

【0019】第2の効果は、2つのフォーマットの内1
つはトラック誤差検出方式として広く普及している3ビ
ーム方式を採用できることである。その理由は、光ヘッ
ドの移動方向に平行でかつターンテーブルの回転中心を
通る線上に3ビーム方式を採用するフォーマットに対応
する対物レンズを配置せしめることが可能だからであ
る。
The second effect is one of two formats.
The third is that it is possible to adopt a widely used 3-beam method as a track error detection method. The reason is that the objective lens corresponding to the format adopting the three-beam method can be arranged on a line parallel to the moving direction of the optical head and passing through the rotation center of the turntable.

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

【図1】本発明の実施の形態のうち、第1の実施例を示
す図で、(a)は上面図、(b)は(a)のR−R断面
図。
FIG. 1 is a diagram showing a first example of the embodiment of the present invention, in which (a) is a top view and (b) is a sectional view taken along line RR of (a).

【図2】本発明の第1の実施例におけるレーザユニット
構造を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a laser unit structure according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の光ディスク装置の全体構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of an optical disc device of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態のうち、第2の実施例を示
す図で、(a)は上面図、(b)はレーザユニット構造
を示す。
FIG. 4 is a diagram showing a second example of the embodiment of the present invention, in which (a) is a top view and (b) is a laser unit structure.

【図5】従来の光ディスク装置を示す図で、(a)は上
面図、(b)は(a)のP−PあるいはQ−Q断面図を
示す。
5A and 5B are views showing a conventional optical disk device, in which FIG. 5A is a top view, and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘッドベース 2 レンズホルダー 3 摺動軸 11,12 対物レンズ 21,22 レーザユニット 50 ターンテーブル 61,62 ディスク媒体 100,101,102 光ヘッド 1 Head Base 2 Lens Holder 3 Sliding Axis 11,12 Objective Lens 21,22 Laser Unit 50 Turntable 61,62 Disk Medium 100,101,102 Optical Head

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる記録フォーマットに対応し略18
0°の間隔で配された2個の対物レンズを備えたレンズ
アクチュエータと、半導体レーザ、フォトダイオード及
び誤差信号検出素子より成り、それぞれの記録フォーマ
ットに対応する2個のレーザユニットとを収納した光ヘ
ッドを用いた光ディスク装置。
1. Corresponding to different recording formats, approximately 18
A light containing a lens actuator having two objective lenses arranged at an interval of 0 °, and two laser units corresponding to respective recording formats, which are composed of a semiconductor laser, a photodiode and an error signal detecting element. Optical disc device using a head.
【請求項2】 異なる記録フォーマットに対応するトラ
ック誤差検出方式として1ビーム方式を用いた請求項1
記載の光ディスク装置。
2. A one-beam method is used as a track error detection method corresponding to different recording formats.
An optical disk device as described in the above.
【請求項3】 光ヘッドの移動方向に平行でかつディス
ク媒体の回転中心を通る線上に第1の記録フォーマット
用の対物レンズを配し、第1の記録フォーマット用のト
ラック誤差検出方式として3ビーム方式を用い、他の記
録フォーマット用のトラック誤差検出方式として1ビー
ム方式を用いた請求項1記載の光ディスク装置。
3. An objective lens for the first recording format is arranged on a line parallel to the moving direction of the optical head and passing through the center of rotation of the disk medium, and three beams are used as a track error detecting method for the first recording format. 2. The optical disk device according to claim 1, wherein the one-beam method is used as a track error detection method for another recording format.
【請求項4】 光ヘッドを具備し、前記光ヘッドがレー
ザユニットと対物レンズとの組合せを少なくとも2つ含
み、各組合せでレーザ波長と対物レンズの開口数とを変
えたことを特徴とする光ディスク装置。
4. An optical disk comprising an optical head, wherein the optical head includes at least two combinations of a laser unit and an objective lens, each combination changing a laser wavelength and a numerical aperture of the objective lens. apparatus.
【請求項5】 前記組合せがディスク回転軸方向に沿っ
てレーザユニットと対物レンズとを直列的に配置するこ
とで実現される請求項4の光ディスク装置。
5. The optical disk apparatus according to claim 4, wherein the combination is realized by arranging a laser unit and an objective lens in series along a disk rotation axis direction.
JP7288387A 1995-11-07 1995-11-07 Optical disk drive Expired - Lifetime JP3047349B2 (en)

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