JPH09153228A - Optical pickup device - Google Patents
Optical pickup deviceInfo
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- JPH09153228A JPH09153228A JP7311917A JP31191795A JPH09153228A JP H09153228 A JPH09153228 A JP H09153228A JP 7311917 A JP7311917 A JP 7311917A JP 31191795 A JP31191795 A JP 31191795A JP H09153228 A JPH09153228 A JP H09153228A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
光記録媒体の再生等を行うための光ピックアップ装置に
関し、特に、基板の厚さが異なる光記録媒体に対し記録
あるいは再生等を行える光ピックアップ装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for reproducing an optical recording medium such as an optical disk, and more particularly to an optical pickup capable of recording or reproducing on an optical recording medium having a different substrate thickness. It relates to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、コンパクトディスク(CD)など
の光ディスクがデータの記録媒体として多用されてい
る。そして、従来のCDより記録密度の高いデジタルビ
デオディスク(DVD)等の光ディスクが実用化されよ
うとしている。光ディスクの記録あるいは再生にはレー
ザビームが使用され、光ディスクの記録層に微小なスポ
ットとして集光されたレーザビームの反射ビームを得て
光ディスクに記録されたデータの読み取りが行われる。2. Description of the Related Art In recent years, optical discs such as compact discs (CDs) are widely used as data recording media. Then, an optical disc such as a digital video disc (DVD) having a recording density higher than that of a conventional CD is about to be put into practical use. A laser beam is used for recording or reproducing on the optical disc, and the reflected beam of the laser beam focused as a minute spot on the recording layer of the optical disc is obtained to read the data recorded on the optical disc.
【0003】光ディスクの記録密度が向上すると、対物
レンズの開口数(NA)を大きくしてスポット径を小さ
くする必要があり、これに伴って発生するチルト誤差を
低減するためには光ディスクの透明基板を薄くすること
が望ましい。従って、高記録密度の光ディスクは、従来
のCDと比較し薄い透明基板が採用される。このように
高記録密度の光ディスクと、従来のCDと同様の低記録
密度の光ディスクでは透明基板の厚さが異なるので、今
後の光ディスク装置としては透明基板の厚みの異なる光
ディスクに対しても記録あるいは再生などの処理が行え
ることが望ましい。When the recording density of an optical disk is improved, it is necessary to increase the numerical aperture (NA) of the objective lens to reduce the spot diameter, and in order to reduce the tilt error that accompanies this, the transparent substrate of the optical disk is required. It is desirable to make thin. Therefore, a thin transparent substrate is used for a high recording density optical disc as compared with a conventional CD. In this way, since the thickness of the transparent substrate is different between the high recording density optical disc and the low recording density optical disc similar to the conventional CD, future optical disc devices will record or record on optical discs having different transparent substrate thicknesses. It is desirable to be able to perform processing such as reproduction.
【0004】基板の厚みの異なる光ディスクを1台のデ
ィスク装置で処理するためには、レーザービームを集光
するための光ピックアップに収納された対物レンズの開
口数(NA)を光ディスクの基板の厚みに応じて切り換
え、光ピックアップ装置から出射されるレーザビームの
集光位置(焦点深度)を制御することが望ましい。光ピ
ックアップのNA切り換えの方式として、対物レンズそ
のものを交換するレンズ切り換え方式、対物レンズに補
正用のレンズを出し入れする補正板挿入方式、対物レン
ズに対する絞り(アパーチャ)を切り換えるアパーチャ
挿入方式、対物レンズにホログラムなどの回折手段を設
け2つの焦点を持たせる二焦点レンズ方式等がある。In order to process optical discs having different substrate thicknesses by one disc device, the numerical aperture (NA) of the objective lens housed in the optical pickup for condensing the laser beam is determined by the substrate thickness of the optical disc. It is desirable to control the focus position (depth of focus) of the laser beam emitted from the optical pickup device by switching according to the above. As the NA switching method of the optical pickup, a lens switching method of exchanging the objective lens itself, a correction plate insertion method of inserting and removing a correction lens into and from the objective lens, an aperture insertion method of switching a diaphragm (aperture) to the objective lens, and an objective lens There is a bifocal lens system in which a diffracting means such as a hologram is provided to have two focal points.
【0005】図6は、補正板挿入方式を用いたピックア
ップ装置の概念図である。光ピックアップの対物レンズ
15は、厚みd1の薄い透明基板3aを備えた高記録密
度用の光ディスク1aに合わせて調整されており、半導
体レーザ60から出射されたレーザビームは、図6
(a)に示すように、対物レンズ15によって高記録密
度用の光ディスク1aの記録層2aに集光される。FIG. 6 is a conceptual diagram of a pickup device using a correction plate insertion system. The objective lens 15 of the optical pickup is adjusted according to the optical disc 1a for high recording density having the thin transparent substrate 3a with the thickness d1, and the laser beam emitted from the semiconductor laser 60 is shown in FIG.
As shown in (a), the light is focused on the recording layer 2a of the optical disk 1a for high recording density by the objective lens 15.
【0006】一方、厚みd2の厚い透明基板3bを備え
た低記録密度用の光ディスク1bに対しては、図6
(b)に示すように、負のパワーの補正レンズ71をレ
ンズ移動カイド部材70によって対物レンズ15と光軸
が一致する位置にスライドさせてレーザビームの集光部
のNAを低下させている。補正レンズ71を挿入するこ
とによって対物レンズ15単体の場合より集光部のNA
が低下するため、集光部の焦点距離が長くなり、低記録
密度用の光ディスク1bの記録層2bにレーザビームが
集光される。このように、この光ピックアップにおいて
は、補正用レンズ71を機械的に動かすことによって集
光部のNAを制御し、1台のディスク装置で透明基板の
厚さの異なる光ディスクの処理が行えるようになってい
る。On the other hand, for an optical disc 1b for low recording density having a thick transparent substrate 3b having a thickness d2, as shown in FIG.
As shown in (b), the correction lens 71 of negative power is slid by the lens moving guide member 70 to a position where the optical axis coincides with the objective lens 15 to reduce the NA of the condensing portion of the laser beam. By inserting the correction lens 71, the NA of the condensing portion is larger than that in the case of the objective lens 15 alone.
, The focal length of the condensing portion becomes long, and the laser beam is condensed on the recording layer 2b of the optical disc 1b for low recording density. As described above, in this optical pickup, the NA of the condensing portion is controlled by mechanically moving the correcting lens 71 so that one disc device can process optical discs having different transparent substrate thicknesses. Has become.
【0007】図7は、二焦点レンズ方式を用いた光ピッ
クアップの概念図である。この方式においては、対物レ
ンズの一方の面、例えば入射面側にホログラム81を形
成したグレーディングレンズ80が使用される。例え
ば、負のパワーを備えたホログラム81が形成されてい
る場合は、薄い透明基板を備えた高記録密度用の光ディ
スク1aには半導体レーザ60から出射されたレーザビ
ームの0次回折光が集光され、厚い透明基板を備えた低
記録密度用の光ディスク1bにはレーザビームの1次回
折光が集光される。このようにグレーティングレンズ8
0によって、2つの焦点が形成されるので、基板の厚さ
の異なる光ディスク対して処理を行える光ディスク装置
を提供できる。FIG. 7 is a conceptual diagram of an optical pickup using a bifocal lens system. In this method, a grading lens 80 having a hologram 81 formed on one surface of the objective lens, for example, on the incident surface side is used. For example, when the hologram 81 having negative power is formed, the 0th-order diffracted light of the laser beam emitted from the semiconductor laser 60 is condensed on the optical disc 1a for high recording density having a thin transparent substrate. The first-order diffracted light of the laser beam is focused on the low recording density optical disc 1b provided with a thick transparent substrate. In this way, the grating lens 8
Since two focal points are formed by 0, it is possible to provide an optical disk device capable of processing optical disks having different substrate thicknesses.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示した補正板挿入方式を採用した光ピックアップには補
正レンズをスライドさせるための機構が必要となり、光
ピックアップの構成が複雑となる。レンズ切り換え方式
およびアパーチャ挿入方式においても同様であり、レン
ズあるいはアパーチャを動かすためのメカニカルな機構
が必要となる。従って、光ピックアップの小型、軽量化
が図り難い。さらに、機械的に光学要素を移動するの
で、それぞれの光学要素を精度良く制御する必要があ
り、高密度の光ディスクに対応する安定したレーザスポ
ットを形成するためには、精度の高い機構を設けなくて
はならず、さらに、光ピックアップが大型化し、製造コ
ストも増加する。However, the optical pickup adopting the correction plate insertion method shown in FIG. 6 requires a mechanism for sliding the correction lens, which complicates the structure of the optical pickup. The same applies to the lens switching system and the aperture insertion system, and a mechanical mechanism for moving the lens or the aperture is required. Therefore, it is difficult to reduce the size and weight of the optical pickup. Further, since the optical elements are mechanically moved, it is necessary to control each optical element with high precision, and in order to form a stable laser spot corresponding to a high density optical disc, a mechanism with high precision is not provided. In addition, the size of the optical pickup is increased and the manufacturing cost is increased.
【0009】一方、二焦点レンズ方式を採用すれば機械
的な動きは不要なので、精度が良く、小型の光ピックア
ップを実現できる。しかしながら、グレーディングレン
ズによりレーザビームが2つの異なる焦点に集光される
ので、各々の焦点におけるレーザビームのパワーが削減
され、各焦点における強度は半導体レーザから出射され
たレーザビームの強度の半分以下になってしまう。従っ
て、レーザビームの利用効率が低く、記録あるいは再生
能力の低下を招き、電力の利用効率も悪化する。On the other hand, if the bifocal lens system is adopted, no mechanical movement is required, so that a highly accurate and small optical pickup can be realized. However, since the laser beam is focused on two different focal points by the grading lens, the power of the laser beam at each focal point is reduced, and the intensity at each focal point is less than half the intensity of the laser beam emitted from the semiconductor laser. turn into. Therefore, the utilization efficiency of the laser beam is low, the recording or reproducing capability is deteriorated, and the utilization efficiency of electric power is deteriorated.
【0010】このように、厚みの異なる光ディスクに対
応させた従来の光ピックアップでは、機械的に集光部の
NAを変えるものはレーザビームの利用効率は維持でき
るが機構が複雑となり、小型化、低価格化が困難であ
る。一方、二焦点レンズを用いた光ピックアップでは小
型化できるが、レーザビームの利用効率が低く、性能が
劣化してしまう。As described above, in the conventional optical pickup corresponding to the optical discs having different thicknesses, the one that mechanically changes the NA of the condensing portion can maintain the utilization efficiency of the laser beam, but the mechanism becomes complicated and the size is reduced. It is difficult to reduce the price. On the other hand, an optical pickup using a bifocal lens can be miniaturized, but the utilization efficiency of the laser beam is low and the performance deteriorates.
【0011】そこで、本発明においては、小型化、低価
格化が可能で、レーザービームの利用効率も高く、記録
あるいは再生能力の高い光ピックアップを提供すること
を目的としている。そのために、集光部のNAを機械的
な制御を用いずに変更可能とし、簡易な構成で焦点の切
り換えが可能な光ピックアップを提供することを目的と
している。さらに、記録あるいは再生能力に優れ、電力
の利用効率の良い光ピックアップ装置を提供することを
目的としている。Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical pickup which can be miniaturized and reduced in cost, has high utilization efficiency of a laser beam, and has high recording or reproducing ability. Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical pickup capable of changing the NA of the condensing unit without using mechanical control and switching the focus with a simple configuration. Further, it is an object of the present invention to provide an optical pickup device which is excellent in recording or reproducing ability and has high power utilization efficiency.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置においては、集光部のNAを切り換えられる偏光性
ホログラム素子を採用し、光源部から偏光面の異なる2
種類のレーザビームを出射することによって、光記録媒
体の透明基板の厚みによって焦点距離を変更できるよう
にしている。このため、本発明の光ピックアップ装置
は、偏光面の異なる第1および第2のレーザビームを出
射する光源部と、第1および第2のレーザビームを光記
録媒体に対し集光する集光部を備えており、この集光部
に第1のレーザビームに対して作用し、集光部のNAを
変える偏光性ホログラム素子を設けてある。In the optical pickup device of the present invention, a polarizing hologram element capable of switching the NA of the condensing portion is adopted, and the polarizing surface differs from the light source portion.
By emitting different types of laser beams, the focal length can be changed depending on the thickness of the transparent substrate of the optical recording medium. Therefore, in the optical pickup device of the present invention, the light source section that emits the first and second laser beams having different polarization planes and the condensing section that condenses the first and second laser beams onto the optical recording medium. And a polarizing hologram element that acts on the first laser beam to change the NA of the condensing unit is provided in the condensing unit.
【0013】偏光面は波長板などを用いて変更しても良
いが、光ピックアップの構成を簡略化する点では、偏光
面が異なるように第1のレーザビームを出射する第1の
半導体レーザと、第2のレーザビームを出射する第2の
半導体レーザを配置することが望ましい。さらに、In
GaAlP系レーザダイオードとGaAlAs系レーザ
ダイオードを用いれば、出射されるレーザビームの偏光
面が異なるので、ビーム整形経路などの光路を全く変え
ずに偏光面の異なる2つのレーザビームを利用できる。
また、これらの半導体レーザは1つの光源とみなせるよ
うに隣接配置しておくことが望ましい。The polarization plane may be changed by using a wave plate or the like, but in terms of simplifying the structure of the optical pickup, it is different from the first semiconductor laser which emits the first laser beam so that the polarization plane is different. It is desirable to dispose a second semiconductor laser that emits a second laser beam. Furthermore, In
If a GaAlP-based laser diode and a GaAlAs-based laser diode are used, the polarization plane of the emitted laser beam is different, and therefore two laser beams having different polarization planes can be used without changing the optical path such as the beam shaping path.
Further, it is desirable that these semiconductor lasers are arranged adjacent to each other so that they can be regarded as one light source.
【0014】偏光性ホログラム素子には、正または負の
パワーを備えた干渉縞を形成することによって、集光部
のNAを変えられる。また、偏光性ホログラム素子に中
心軸上に透過部分となったアパーチャを形成することに
よっても集光部のNAを変えられる。By forming an interference fringe having a positive or negative power on the polarizing hologram element, the NA of the condensing portion can be changed. Also, the NA of the condensing portion can be changed by forming an aperture which is a transmitting portion on the central axis in the polarizing hologram element.
【0015】従って、本発明の光ピックアップ装置は、
1つのレーザビームを2つの焦点位置に分割するのでは
なく、偏光性ホログラム素子を用いて偏光面の異なるレ
ーザビームの集光位置を制御できるので、光記録媒体に
照射されるレーザビームの強度を維持でき、利用効率を
向上できる。また、集光部のNAを切り換えるために照
射されるレーザビームの偏光面を変えるだけで良いの
で、機械的な制御は一切不要であり、光ピックアップ装
置の構成を簡略化でき、小型・軽量化に適しており、安
価に提供できる。また、光学系が安定しており、光記録
媒体に高強度のレーザビームを照射できるので、記録あ
るいは再生能力の高く、性能の安定した光ピックアップ
装置を提供できる。Therefore, the optical pickup device of the present invention is
Instead of dividing one laser beam into two focal positions, it is possible to control the focusing position of laser beams having different polarization planes by using a polarization hologram element, so that the intensity of the laser beam applied to the optical recording medium can be controlled. It can be maintained and utilization efficiency can be improved. In addition, since it is only necessary to change the polarization plane of the laser beam emitted to switch the NA of the focusing part, no mechanical control is required, the configuration of the optical pickup device can be simplified, and the size and weight can be reduced. It can be provided at low cost. Further, since the optical system is stable and the optical recording medium can be irradiated with a high-intensity laser beam, it is possible to provide an optical pickup device having high recording or reproducing ability and stable performance.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照にして本発明の
実施例を説明する。図1に本発明の実施例の光ピックア
ップおよび光ピックアップを用いた光ディスク装置の概
要を示してある。また、図2に本例の光ピックアップに
おいてレーザビームが集光される様子を示してあり、図
3に光ピックアップに用いられている干渉縞を備えた偏
光性ホログラム素子を示してある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an optical pickup according to an embodiment of the present invention and an optical disk device using the optical pickup. Further, FIG. 2 shows how a laser beam is focused in the optical pickup of this example, and FIG. 3 shows a polarizing hologram element having an interference fringe used in the optical pickup.
【0017】本例の光ピックアップ10は、発光部20
と受光部21とを備えている。発光部20は偏光面の異
なる2種類のレーザビームを出射可能な光源11と、レ
ーザビームの進行方向に設置されたコリメータレンズ1
2を備えている。発光部20から出射されたレーザビー
ムは、ビームスプリッター13に入り、さらに集光部1
4に入射され、光ディスク1に集光される。一方、受光
部21は光ディスク1からの反射されたレーザビームを
検出するためのフォトダイオード22と、このフォトダ
イオード22に集光するレンズ23とを備えている。The optical pickup 10 of the present example has a light emitting section 20.
And a light receiving section 21. The light emitting section 20 includes a light source 11 capable of emitting two types of laser beams having different polarization planes, and a collimator lens 1 installed in the traveling direction of the laser beam.
2 is provided. The laser beam emitted from the light emitting unit 20 enters the beam splitter 13, and further the condensing unit 1
It is incident on the optical disc 4, and is condensed on the optical disc 1. On the other hand, the light receiving unit 21 includes a photodiode 22 for detecting the laser beam reflected from the optical disc 1, and a lens 23 that focuses the light on the photodiode 22.
【0018】本例の光源11はレーザビームを出射する
2つのレーザダイオード11aおよび11bを備えてお
り、これらが約100μm程度の間隔で並列に設置され
ている。このため、レーザダイオード11aおよび11
bから出射される各レーザビームが同一の光源から出射
されたものとして、光路を構成できるようにしている。
すなわち、本例の発光部20はレーザダイオード11a
および11bに対し同一のコリメータレンズ12を用い
ており、その後も共通の光学系を使用している。レーザ
ダイオード11aはInGaAlP系で波長650nm
のtransverse magnetic (TM)偏光波を出射し、レー
ザダイオード11bはGaAlAs系で波長780nm
のtransverse electric (TE)偏光波を出射する。従
って、光源11からはいずれかのレーザダイオードを選
択することで偏光面の異なる2つのレーザビームが出射
される。The light source 11 of this embodiment comprises two laser diodes 11a and 11b for emitting a laser beam, which are arranged in parallel at an interval of about 100 μm. Therefore, the laser diodes 11a and 11
The optical paths can be configured by assuming that the laser beams emitted from b are emitted from the same light source.
That is, the light emitting unit 20 of this example is the laser diode 11a.
The same collimator lens 12 is used for and 11b, and the common optical system is used thereafter. The laser diode 11a is made of InGaAlP and has a wavelength of 650 nm.
The laser diode 11b is a GaAlAs system and has a wavelength of 780 nm.
The reverse electric (TE) polarized wave is emitted. Therefore, by selecting one of the laser diodes from the light source 11, two laser beams having different polarization planes are emitted.
【0019】集光部14は対物レンズ15と偏光性ホロ
グラム素子16を備えており、これらがレンズホルダ1
7で一体に保持されている。本例の対物レンズ15は高
NAのレンズであり、図2(a)に示すように、高記録
密度用の透明基板3aの薄い(厚さd1)の記録層2a
に焦点距離が合うように設計されている。また、本例の
偏光性ホログラム素子16はLiNbO3等で形成されてお
り、その表面に図3に示したようなブレーズド化された
負のフォーカルパワーを備えた干渉縞16aが形成され
ている。本例の偏光性ホログラム素子16は、TE波に
のみ作用するように結晶軸の向きが設定されており、T
M波に対しては作用を及ぼさない。従って、本例の集光
部14によって、レーザダイオード11aからTM波の
レーザビームが出射されると図2(a)のようにそのレ
ーザビームは集光される。一方、レーザダイオード11
bからTE波のレーザビームが出射されると、図2
(b)に示したように、偏光性ホログラム素子16が作
用し、集光部14のNAが低くなるので、低記録密度用
の透明基板3b(厚さd2)の記録層2bに集光され
る。The condensing unit 14 comprises an objective lens 15 and a polarizing hologram element 16, which are the lens holder 1
It is held together at 7. The objective lens 15 of this example is a lens with a high NA, and as shown in FIG. 2A, the thin (thickness d1) recording layer 2a of the transparent substrate 3a for high recording density is used.
It is designed to match the focal length. The polarizing hologram element 16 of this example is made of LiNbO 3 or the like, and the interference fringes 16a having a negative blazed focal power as shown in FIG. 3 are formed on the surface thereof. In the polarization hologram element 16 of this example, the orientation of the crystal axis is set so that it acts only on the TE wave.
It has no effect on M waves. Therefore, when the laser beam of the TM wave is emitted from the laser diode 11a by the focusing unit 14 of this example, the laser beam is focused as shown in FIG. On the other hand, the laser diode 11
When a TE-wave laser beam is emitted from b, as shown in FIG.
As shown in (b), since the polarization hologram element 16 acts and the NA of the condensing part 14 becomes low, it is condensed on the recording layer 2b of the transparent substrate 3b (thickness d2) for low recording density. It
【0020】さらに、本例の偏光性ホログラム素子16
には、レーザダイオード11bの波長780nmの+方
向の一次回折光の強度を増すようにブレーズド化された
干渉縞が形成されているので、レーザダイオード11b
から出射されたレーザビームの大部分が記録層2bに集
光される。Furthermore, the polarizing hologram element 16 of this example.
Since interference fringes are formed on the laser diode 11b so as to increase the intensity of the + direction first-order diffracted light of the wavelength of 780 nm of the laser diode 11b, the laser diode 11b is formed.
Most of the laser beam emitted from the laser is focused on the recording layer 2b.
【0021】光ディスクの記録層2から反射されたレー
ザビームは集光部14を介して再び光ピックアップ10
の内部に導かれ、ビームスプリッター13によって受光
部21の方向に出射される。受光部21において、光デ
ィスク1から反射されたレーザービームはフォトダイオ
ード22によって電気データに変換され、光ディスク装
置30に設けられた制御部31に出力される。The laser beam reflected from the recording layer 2 of the optical disk is passed through the condensing section 14 again to the optical pickup 10 again.
And is emitted by the beam splitter 13 toward the light receiving portion 21. In the light receiving unit 21, the laser beam reflected from the optical disc 1 is converted into electric data by the photodiode 22 and output to the control unit 31 provided in the optical disc device 30.
【0022】本例の光ディスク装置30は、上記の光ピ
ックアップ10、制御部31、光源のレーザダイオード
11aおよび11bに対し駆動電流を供給する駆動用の
ドライビング回路32、および、レーザダイオード11
aおよび11bのいずれかを選択するためのセレクタ3
3を備えている。制御部31は透明基板の厚さからディ
スクを判別する機能、光ピックアップ10のフォーカス
およびトラッキング制御、さらに、光ピックアップ10
の受光したデータを外部のパソコンなどに供給するため
などの通信機能を備えたシステムコントローラである。
制御部31は、パソコンなどからの要請によってドライ
ビング回路32に光源11に駆動電流を供給する指示を
出す。この際、制御部31はディスク装置30に設定さ
れている光ディスク1の透明基板3の厚みを判別し、セ
レクタ33を切り換えてレーザダイオード11aおよび
11bの内、設定されている光ディスク1に適した方の
レーザダイオードに駆動電流を供給し、レーザビームを
出射させる。The optical disk device 30 of this embodiment includes the optical pickup 10, the controller 31, the driving circuit 32 for driving which supplies a driving current to the laser diodes 11a and 11b of the light source, and the laser diode 11.
Selector 3 for selecting either a or 11b
3 is provided. The control unit 31 has a function of discriminating a disc from the thickness of the transparent substrate, focus and tracking control of the optical pickup 10, and further the optical pickup 10
This is a system controller equipped with a communication function such as supplying the received data to the external personal computer.
The control unit 31 issues an instruction to supply a driving current to the light source 11 to the driving circuit 32 in response to a request from a personal computer or the like. At this time, the control unit 31 determines the thickness of the transparent substrate 3 of the optical disc 1 set in the disc device 30, switches the selector 33, and selects one of the laser diodes 11a and 11b that is suitable for the set optical disc 1. The laser diode is supplied with a drive current to emit a laser beam.
【0023】本例の光ピックアップ10を採用した光デ
ィスク装置30に、高記録密度のDVDなどの透明基板
の薄い光ディスク1aが搭載されると、図2(a)に示
すように、制御部30が基板の厚みを判別してセレクタ
33をTM波を出射するレーザダイオード11aに切り
換え、ドライビング回路32からの駆動電流をレーザダ
イオード11aに供給する。従って、透明基板の薄い光
ディスク1aにはTM波が照射される。このため、集光
部14においては偏光性ホログラム素子16は作用せ
ず、対物レンズ15のNAに従って記録層2aにレーザ
ビームが集光される。When an optical disc device 30 employing the optical pickup 10 of the present example is mounted with an optical disc 1a having a thin transparent substrate such as a DVD having a high recording density, the control unit 30 operates as shown in FIG. 2 (a). The thickness of the substrate is discriminated and the selector 33 is switched to the laser diode 11a that emits TM waves, and the drive current from the driving circuit 32 is supplied to the laser diode 11a. Therefore, the TM wave is applied to the thin optical disk 1a having the transparent substrate. Therefore, the polarization hologram element 16 does not act in the condensing unit 14, and the laser beam is condensed on the recording layer 2 a according to the NA of the objective lens 15.
【0024】一方、光ディスク装置30に、低記録密度
のCDなどの透明基板の厚い光ディスク1bが搭載され
ると、図2(b)に示すように、制御部がセレクタ33
をTE波を出射するレーザダイオード11bに切り換え
る。従って、透明基板の薄い光ディスク1bにはTE波
が照射される。このため、集光部14においては偏光性
ホログラム素子16が作用するので、対物レンズ15の
NAが偏光性ホログラム素子16の干渉縞16aの負の
フォーカルパワーによって補正され、記録層2bにレー
ザビームが集光される。On the other hand, when the optical disc device 30 is loaded with an optical disc 1b having a thick transparent substrate such as a CD having a low recording density, as shown in FIG.
Is switched to the laser diode 11b that emits a TE wave. Therefore, the optical disk 1b having a thin transparent substrate is irradiated with the TE wave. For this reason, since the polarization hologram element 16 acts on the condensing unit 14, the NA of the objective lens 15 is corrected by the negative focal power of the interference fringes 16a of the polarization hologram element 16, and the laser beam is emitted to the recording layer 2b. Collected.
【0025】このように、本例の光ピックアップ10
は、集光部のNAを切り換えるためにレンズそのものを
交換したり、補正用のレンズを出し入れする必要はな
く、光源となるレーザダイオードを切り換えてレーザビ
ームの偏光面を切り換えるだけで良い。従って、メカニ
カルな機構は一切不要であり、光学系の位置調整を行う
必要もない。このため、厚みの異なる光ディスクに対応
可能な光ピックアップを簡単な構成で実現でき、小型、
軽量化を図れる。また、光路も安定しているので光学的
な高い精度を保持でき、高記録密度に対応した高性能の
光ピックアップを提供できる。さらに、メカニカルな機
構が不要なので、小型の光ピックアップを安価に提供で
きる。Thus, the optical pickup 10 of this example
Does not need to replace the lens itself to switch the NA of the condensing unit or to insert or remove the lens for correction, but it is sufficient to switch the laser diode serving as the light source and switch the polarization plane of the laser beam. Therefore, no mechanical mechanism is required and it is not necessary to adjust the position of the optical system. Therefore, it is possible to realize an optical pickup with a simple structure, which is compatible with optical disks having different thicknesses, and is small in size.
The weight can be reduced. Further, since the optical path is stable, it is possible to maintain high optical precision and provide a high-performance optical pickup corresponding to a high recording density. Furthermore, since no mechanical mechanism is required, a small optical pickup can be provided at low cost.
【0026】また、本例の光ピックアップ10は、偏光
性ホログラム素子16を用いて集光部14のNAを偏光
面の異なるレーザビーム毎に調整できるようにしてい
る。従って、本例の光ピックアップ10では、TE波の
レーザビームが低NAで集光され、TM波のレーザビー
ムが高NAで集光される。このように、従来の二重焦点
レンズを用いたピックアップのように1つのレーザビー
ムが2つの焦点に分散され、各々の焦点の強度が半分以
下に低下するようなことはなく、TE波およびTM波の
それぞれのレーザビームの強度で透明基板の厚みの異な
る光ディスクに集光される。このため、本例の光ピック
アップ10では各レーザダイオードから出射されたレー
ザビームの利用効率が非常に高く、高強度のレーザスポ
ットを各光ディスクの記録層に形成できる。従って、本
例の光ピックアップは厚みの異なる光ディスクのいずれ
に対しても高い記録あるいは再生能力を備えており、電
力の利用効率も高い。さらに、本例の偏光性ホログラム
素子16には、レーザダイオード11bの波長に合わせ
てブレーズド化された干渉縞16aを形成してあるの
で、回折による光パワーの損失も殆どなく、高強度のレ
ーザビームを照射することができる。Further, the optical pickup 10 of this embodiment uses the polarization hologram element 16 so that the NA of the condenser 14 can be adjusted for each laser beam having a different polarization plane. Therefore, in the optical pickup 10 of this example, the TE-wave laser beam is focused with a low NA, and the TM-wave laser beam is focused with a high NA. Thus, unlike a conventional pickup using a bifocal lens, one laser beam is dispersed into two focal points and the intensity of each focal point does not drop to less than half. The intensity of each laser beam of a wave is focused on an optical disc having a transparent substrate having a different thickness. Therefore, in the optical pickup 10 of this example, the utilization efficiency of the laser beam emitted from each laser diode is very high, and a high-intensity laser spot can be formed on the recording layer of each optical disc. Therefore, the optical pickup of this example has a high recording or reproducing ability for any of optical discs having different thicknesses, and has high power utilization efficiency. Further, since the polarization hologram element 16 of this example is formed with the blazed interference fringes 16a that match the wavelength of the laser diode 11b, there is almost no loss of optical power due to diffraction, and a high-intensity laser beam is obtained. Can be irradiated.
【0027】集光部14のNAを制御するための偏光性
ホログラム素子16は上記に限定されるものではない。
例えば、対物レンズ15のNAを低く設定しておき、偏
光性ホログラム素子16に正のフォーカルパワーを備え
た干渉縞を設けておいても良い。さらに、上記では、偏
光性ホログラム素子16がTE波に作用するように結晶
の配向方向を設定してあるが、TM波に作用するように
配置しても良いことはもちろんである。また、回折によ
る光パワーの損失を低減できるようにブレーズド化され
た回折格子を用いているが、平面的な回折格子を採用し
た場合であっても従来の二重焦点レンズに数倍の強度を
得ることができる。The polarization hologram element 16 for controlling the NA of the condenser 14 is not limited to the above.
For example, the NA of the objective lens 15 may be set low and the polarization hologram element 16 may be provided with an interference fringe having a positive focal power. Furthermore, in the above, the orientation direction of the crystal is set so that the polarization hologram element 16 acts on the TE wave, but it goes without saying that it may be arranged so as to act on the TM wave. In addition, although a blazed diffraction grating is used to reduce the loss of optical power due to diffraction, even if a planar diffraction grating is used, a conventional bifocal lens can be used with several times the intensity. Obtainable.
【0028】さらに、偏光性ホログラム素子16には、
干渉縞に代わり図4に示すような中心軸上が透過部分と
なったアパーチャ16bを形成しても良い。本例の偏光
性ホログラム16は、上記の干渉縞が形成された偏光性
ホログラム素子と同様にTM波のレーザビームに対して
は作用しないように配向性が設定されており、TE波の
レーザビームに対してのみ作用する。そして、アパーチ
ャ16bの中央部分のみが偏光性ホログラム素子16を
通過し、光ディスクに集光される。一方、偏光性ホログ
ラム素子16の位置Aおよび位置Bより円周方向外側の
レーザビームは対物レンズ15に入射されないか、ある
いは、対物レンズ15によって集光しない大きな負のフ
ォーカルパワーが与えられるので、光ディスク上には集
光されない。すなわち、偏光性ホログラム素子16は、
TE波のレーザビームに対して絞りの機能を果たすので
集光部14のNAが調整され、上述した干渉縞の形成さ
れた偏光性ホログラム素子と同様の機能を果たす。もち
ろん、TM波に対し絞り機能を果たすように偏光性ホロ
グラム素子を形成しても良い。Further, the polarizing hologram element 16 includes
Instead of the interference fringes, an aperture 16b having a transmission part on the central axis as shown in FIG. 4 may be formed. The polarization hologram 16 of this example is oriented so that it does not act on the TM-wave laser beam similarly to the polarization hologram element in which the interference fringes are formed. Only works against. Then, only the central portion of the aperture 16b passes through the polarizing hologram element 16 and is focused on the optical disc. On the other hand, the laser beam outside the positions A and B of the polarization hologram element 16 in the circumferential direction is not incident on the objective lens 15 or is given a large negative focal power that is not condensed by the objective lens 15. Not collected on top. That is, the polarization hologram element 16 is
Since it functions as a diaphragm for the TE-wave laser beam, the NA of the condensing portion 14 is adjusted, and the same function as that of the polarization hologram element in which the interference fringes are formed is achieved. Of course, a polarizing hologram element may be formed so as to perform a diaphragm function for TM waves.
【0029】図5に対物レンズ15の一方の面に偏光性
ホログラム素子16cを一体化した例を示してある。こ
のように偏光性ホログラム素子を対物レンズの表面ある
いは裏面と一体化することによって、集光部14の構成
をいっそう簡略化でき、また、収差の改善を図ることが
できる。FIG. 5 shows an example in which the polarizing hologram element 16c is integrated on one surface of the objective lens 15. By thus integrating the polarizing hologram element with the front surface or the back surface of the objective lens, the configuration of the light condensing unit 14 can be further simplified, and the aberration can be improved.
【0030】なお、本例においては、TM波を出射する
InGaAlP系、およびTE波を出射するGaAlA
s系のレーザダイオードを用いた例によって説明してい
るが、これらのレーザダイオードに限定されるものでは
なく偏光面の異なるレーザビームを出射できるレーザダ
イオードであれば良い。さらに、レーザダイオードの向
きを変えたり、あるいは波長板などを用いてレーザビー
ムの偏光面を切り換えることも可能である。本例のよう
に偏光面の異なる2種類のレーザダイオードを採用する
と、共通の光路を用いて少ない光学素子によって光ピッ
クアップを構成できるので、小型で高性能の光ピックア
ップには適している。In this example, the InGaAlP system emitting the TM wave and the GaAlA emitting the TE wave are used.
Although the description has been given by using the s-series laser diode, the present invention is not limited to these laser diodes and any laser diode capable of emitting laser beams having different polarization planes may be used. Further, it is possible to change the direction of the laser diode or switch the polarization plane of the laser beam by using a wave plate or the like. When two types of laser diodes having different polarization planes are used as in this example, an optical pickup can be configured with a small number of optical elements using a common optical path, which is suitable for a compact and high-performance optical pickup.
【0031】なお、上記実施例においては、偏光性ホロ
グラム素子の材料をLiNbO3としたが、これに限定される
ものではない。In the above embodiments, the material for the polarizing hologram element is LiNbO 3 , but the material is not limited to this.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透明基板の厚みの異なる光記録媒体に対し偏光面の異な
るレーザビームを用いることによって、それぞれの厚み
の光記録媒体の記録層に適した位置にスポットを形成可
能な光ピックアップ装置を提供できる。本発明の光ピッ
クアップ装置は、集光部のNAを切り換えるためにメカ
ニカルな機構は不要であり、さらに、レーザビームを2
つの焦点に分散して集光する必要もない。従って、小
型、軽量で、記録あるいは再生性能の優れ、レーザビー
ムの利用効率の高い光ピックアップ装置を提供できる。
このように、本発明の光ピックアップ装置は、記録密度
などによって厚みの異なる光記録媒体のいずれも操作で
きる、小型で高性能の光ディスク装置に好適なピックア
ップ装置である。As described above, according to the present invention,
By using laser beams having different polarization planes for optical recording media having different transparent substrate thicknesses, it is possible to provide an optical pickup device capable of forming spots at positions suitable for the recording layers of the optical recording media having the respective thicknesses. The optical pickup device of the present invention does not require a mechanical mechanism for switching the NA of the condensing part, and further, the laser beam is
There is no need to disperse and focus on one focal point. Therefore, it is possible to provide an optical pickup device that is small and lightweight, has excellent recording or reproducing performance, and has high utilization efficiency of a laser beam.
As described above, the optical pickup device of the present invention is a pickup device suitable for a compact and high-performance optical disc device capable of operating any of optical recording media having different thicknesses depending on recording density and the like.
【図1】本発明の実施例の光ピックアップを用いた光デ
ィスク装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc device using an optical pickup according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す光ピックアップにおいてレーザビー
ムを集光する様子を示す図であり、図2(a)は透明基
板の薄い光ディスクに対し集光する様子を示し、図2
(b)は透明基板の厚い光ディスクに対し集光する様子
を示してある。2 is a diagram showing how a laser beam is condensed by the optical pickup shown in FIG. 1, and FIG. 2 (a) shows how a laser beam is condensed on an optical disc having a thin transparent substrate.
(B) shows a state in which light is focused on a thick optical disk having a transparent substrate.
【図3】図1に示す光ピックアップに用いてある偏光性
ホログラム素子を示す図である。3 is a diagram showing a polarizing hologram element used in the optical pickup shown in FIG.
【図4】図3と異なる、アパーチャの形成された偏光性
ホログラム素子を示す図であり、図4(a)に集光部の
側面を示し、図4(b)に偏光性ホログラムの平面を示
してある。4A and 4B are views showing a polarization hologram element having an aperture formed, which is different from FIG. 3, in which FIG. 4A shows a side surface of a light converging portion and FIG. 4B shows a plane of the polarization hologram. It is shown.
【図5】上記の実施例と異なり、偏光性ホログラム素子
と一体化された対物レンズを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an objective lens integrated with a polarizing hologram element, which is different from the above examples.
【図6】従来の補正板挿入方式を用いたピックアップ装
置の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a pickup device using a conventional correction plate insertion method.
【図7】従来の二焦点レンズ方式を用いたピックアップ
装置の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of a conventional pickup device using a bifocal lens system.
1 光ディスク 2 記録層 3 透明基板 10 光ピックアップ 11 光源部 11a InGaAlP系レーザダイオード 11b GaAlAs系レーザダイオード 12 コリメータレンズ 13 ビームスプリッター 14 集光部 15 対物レンズ 16 偏光性ホログラム素子 20 発光部 21 受光部 22 フォトダイオード 23 受光部の集光用レンズ 30 光ディスク装置 31 制御部 32 ドライビング回路 33 セレクタ 1 Optical Disc 2 Recording Layer 3 Transparent Substrate 10 Optical Pickup 11 Light Source Section 11a InGaAlP Laser Diode 11b GaAlAs Laser Diode 12 Collimator Lens 13 Beam Splitter 14 Condensing Section 15 Objective Lens 16 Polarizing Hologram Element 20 Light Emitting Section 21 Photoreceptive Section 22 Photo Diode 23 Condensing lens of light receiving unit 30 Optical disk device 31 Control unit 32 Driving circuit 33 Selector
Claims (6)
ビームを出射する光源部と、前記第1および第2のレー
ザビームを光記録媒体に対し集光する集光部とを有し、 前記集光部は、対物レンズと、前記第1のレーザビーム
に対する該集光部の開口数NAを変えられる偏光性ホロ
グラム素子とを備えていることを特徴とする光ピックア
ップ装置1. A light source unit that emits first and second laser beams having different polarization planes, and a light collecting unit that focuses the first and second laser beams on an optical recording medium, An optical pickup device, wherein the condensing unit includes an objective lens and a polarizing hologram element capable of changing a numerical aperture NA of the condensing unit with respect to the first laser beam.
1のレーザビームを出射する第1の半導体レーザと、前
記第2のレーザビームを出射する第2の半導体レーザと
を備えており、 前記第1および前記第2の半導体レーザが隣接して配置
されていることを特徴とする光ピックアップ装置2. The light source unit according to claim 1, comprising a first semiconductor laser that emits the first laser beam and a second semiconductor laser that emits the second laser beam, An optical pickup device characterized in that the first and second semiconductor lasers are arranged adjacent to each other.
aAlP系レーザダイオードとGaAlAs系レーザダ
イオードとを備えており、これらのいずれか一方が前記
第1の半導体レーザであり、他方が前記第2の半導体レ
ーザであり、前記第1および第2の半導体レーザは並列
に設置されていることを特徴とする光ピックアップ装置3. The light source unit according to claim 2, wherein the light source unit is InG.
an aAlP-based laser diode and a GaAlAs-based laser diode, one of which is the first semiconductor laser, the other is the second semiconductor laser, and the first and second semiconductor lasers Optical pickup device characterized by being installed in parallel
ム素子に、前記第1のレーザビームに対し正あるいは負
のパワーを有する干渉縞が形成されていることを特徴と
する光ピックアップ装置4. The optical pickup device according to claim 1, wherein an interference fringe having a positive or negative power with respect to the first laser beam is formed on the polarizing hologram element.
ム素子に、中心軸上が透過部分となったアパーチャが形
成されていることを特徴とする光ピックアップ装置5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the polarizing hologram element is formed with an aperture whose center axis is a transmitting portion.
ム素子が前記対物レンズの少なくともいずれか一方の面
に密着していること特徴とする光ピックアップ装置。6. The optical pickup device according to claim 1, wherein the polarizing hologram element is in close contact with at least one surface of the objective lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7311917A JPH09153228A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7311917A JPH09153228A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Optical pickup device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000289294A Division JP2001134973A (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Optical pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09153228A true JPH09153228A (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=18022982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7311917A Pending JPH09153228A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Optical pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09153228A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0837455A2 (en) * | 1996-10-21 | 1998-04-22 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Device for reading from or writing to an optical recording medium |
JP2007035125A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | Optical pickup apparatus and optical disk drive |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7311917A patent/JPH09153228A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0837455A2 (en) * | 1996-10-21 | 1998-04-22 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Device for reading from or writing to an optical recording medium |
EP0837455A3 (en) * | 1996-10-21 | 1998-08-12 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Device for reading from or writing to an optical recording medium |
US5905708A (en) * | 1996-10-21 | 1999-05-18 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Focusing two polarized beams onto different information carrier layers of a single optical disc |
JP2007035125A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | Optical pickup apparatus and optical disk drive |
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