JPH09306009A - 光学ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents
光学ピックアップ及び光ディスク装置Info
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- JPH09306009A JPH09306009A JP8145188A JP14518896A JPH09306009A JP H09306009 A JPH09306009 A JP H09306009A JP 8145188 A JP8145188 A JP 8145188A JP 14518896 A JP14518896 A JP 14518896A JP H09306009 A JPH09306009 A JP H09306009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成により、コストが低減されるよう
にした、CD−Rの記録再生のための光学ピックアップ
及び光ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 光源として異なる波長を有する記録用光
ビームと検出用光ビームを出射する二つの半導体レーザ
素子24,21cを備えるように、光学ピックアップ2
0を構成する。
にした、CD−Rの記録再生のための光学ピックアップ
及び光ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 光源として異なる波長を有する記録用光
ビームと検出用光ビームを出射する二つの半導体レーザ
素子24,21cを備えるように、光学ピックアップ2
0を構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、一度だけ
書き込みが可能なコンパクトディスク(以下、CD−R
という)等の記録を行うことができるとともに、光ディ
スクの再生を行うことができる光学ピックアップ及び光
ディスク装置に関するものである。
書き込みが可能なコンパクトディスク(以下、CD−R
という)等の記録を行うことができるとともに、光ディ
スクの再生を行うことができる光学ピックアップ及び光
ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、CD−Rの記録再生を行なうため
の光学ピックアップは、図11に示すように構成されて
いる。図11において、光学ピックアップ1は、半導体
レーザ素子2,グレーティング3,ビームスプリッタ
4,コリメータレンズ5,立ち上げミラー6,対物レン
ズ7,平凸レンズ8及び光検出器9と、半導体レーザ素
子2の出力モニタ用の光検出器9aとから構成されてい
る。
の光学ピックアップは、図11に示すように構成されて
いる。図11において、光学ピックアップ1は、半導体
レーザ素子2,グレーティング3,ビームスプリッタ
4,コリメータレンズ5,立ち上げミラー6,対物レン
ズ7,平凸レンズ8及び光検出器9と、半導体レーザ素
子2の出力モニタ用の光検出器9aとから構成されてい
る。
【0003】このような構成の光学ピックアップ1によ
れば、半導体レーザ素子2から出射された光ビームは、
グレーティング3によりメインビーム及びサイドビーム
に分割された後、ビームスプリッタ4の反射面4aで反
射され、さらにコリメータレンズ5により平行光に変換
され、対物レンズ7を介して、光ディスクDの信号記録
面上のある一点に集束され、記録が行なわれる。
れば、半導体レーザ素子2から出射された光ビームは、
グレーティング3によりメインビーム及びサイドビーム
に分割された後、ビームスプリッタ4の反射面4aで反
射され、さらにコリメータレンズ5により平行光に変換
され、対物レンズ7を介して、光ディスクDの信号記録
面上のある一点に集束され、記録が行なわれる。
【0004】また、光ディスクDの信号記録面で反射さ
れた戻り光ビームは、再び対物レンズ7を介して、立ち
上げミラー6で反射された後、コリメータレンズ5を介
して、ビームスプリッタ4に入射する。ここで、戻り光
ビームは、ビームスプリッタ4を透過して、平凸レンズ
8を介して、光検出器9の受光部に入射する。これによ
り、光検出器9の受光部から出力される検出信号に基づ
いて、光ディスクDの信号記録面に記録された情報の再
生または記録時のモニタが行なわれると共に、対物レン
ズのサーボエラー信号が検出され、このサーボエラー信
号に基づいて、対物レンズのサーボが行なわれる。
れた戻り光ビームは、再び対物レンズ7を介して、立ち
上げミラー6で反射された後、コリメータレンズ5を介
して、ビームスプリッタ4に入射する。ここで、戻り光
ビームは、ビームスプリッタ4を透過して、平凸レンズ
8を介して、光検出器9の受光部に入射する。これによ
り、光検出器9の受光部から出力される検出信号に基づ
いて、光ディスクDの信号記録面に記録された情報の再
生または記録時のモニタが行なわれると共に、対物レン
ズのサーボエラー信号が検出され、このサーボエラー信
号に基づいて、対物レンズのサーボが行なわれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体レー
ザ素子2による記録は、以下のように行なわれる。即
ち、図12において、図式的に示された記録データに対
して、半導体レーザ素子2のパワー制御は、レベル1と
なる立上りで、光ディスクDの記録膜を急激に加熱する
ために、瞬間的に比較的高いパワーaに設定され、ピッ
ト形成開始後は、ピット形成を持続するために必要な出
力レベルbに保持される。これに対して、レベル0の状
態では、光ディスクDからの戻り光により、対物レンズ
のサーボエラー信号を検出するために必要なパワーcに
絞られることになる。
ザ素子2による記録は、以下のように行なわれる。即
ち、図12において、図式的に示された記録データに対
して、半導体レーザ素子2のパワー制御は、レベル1と
なる立上りで、光ディスクDの記録膜を急激に加熱する
ために、瞬間的に比較的高いパワーaに設定され、ピッ
ト形成開始後は、ピット形成を持続するために必要な出
力レベルbに保持される。これに対して、レベル0の状
態では、光ディスクDからの戻り光により、対物レンズ
のサーボエラー信号を検出するために必要なパワーcに
絞られることになる。
【0006】ここで、パワーcにおいては、半導体レー
ザ素子2が記録用として高出力のものが使用されている
ために、ノイズ(所謂スクープ効果)が発生しやすいの
で、図12で拡大して示すように、数10MHzで高速
スイッチングを行なうことにより、サーボエラー信号の
安定化が図られている。
ザ素子2が記録用として高出力のものが使用されている
ために、ノイズ(所謂スクープ効果)が発生しやすいの
で、図12で拡大して示すように、数10MHzで高速
スイッチングを行なうことにより、サーボエラー信号の
安定化が図られている。
【0007】これにより、サーボエラー信号は、図12
に示すように、上記パワーa,bの期間では、検出が困
難であることから、記録データが0レベルの間で、且つ
前後のΔTのマージン期間を除いた部分にて、光検出器
9の検出信号をサンプリングすることによって、検出信
号を平坦化して、サーボエラー信号が検出されるように
なっている。これは、記録の際に、ピット形成によって
信号記録面の反射率が変化してしまい、且つ半導体レー
ザ素子2の出力もパワーa,bと途中で変動することか
ら、サーボエラー信号のS/Nが十分に得られなくなる
ことによる。従って、対物レンズのサーボエラーを検出
するために、上述のような処理をするための複雑な回路
が必要となり、製造コストが高くなってしまうという問
題があった。
に示すように、上記パワーa,bの期間では、検出が困
難であることから、記録データが0レベルの間で、且つ
前後のΔTのマージン期間を除いた部分にて、光検出器
9の検出信号をサンプリングすることによって、検出信
号を平坦化して、サーボエラー信号が検出されるように
なっている。これは、記録の際に、ピット形成によって
信号記録面の反射率が変化してしまい、且つ半導体レー
ザ素子2の出力もパワーa,bと途中で変動することか
ら、サーボエラー信号のS/Nが十分に得られなくなる
ことによる。従って、対物レンズのサーボエラーを検出
するために、上述のような処理をするための複雑な回路
が必要となり、製造コストが高くなってしまうという問
題があった。
【0008】また、半導体レーザ素子2の出力光とし
て、780nm帯の赤外光を使用する場合、対物レンズ
のトラッキングエラー検出のためには、770nmより
長い波長が必要であり、また記録感度のためには、79
0nmより短い波長が必要となるので、使用可能な波長
帯域が狭くなってしまう。従って、半導体レーザ素子の
波長が温度依存性を有していることもあって、780プ
ラスマイナス10nmの半導体レーザ素子が必要となる
が、半導体レーザ素子は、製造の際のバラツキを厳しく
管理する必要があり、歩留りを考えると、製造コストが
高価になってしまうという問題があった。
て、780nm帯の赤外光を使用する場合、対物レンズ
のトラッキングエラー検出のためには、770nmより
長い波長が必要であり、また記録感度のためには、79
0nmより短い波長が必要となるので、使用可能な波長
帯域が狭くなってしまう。従って、半導体レーザ素子の
波長が温度依存性を有していることもあって、780プ
ラスマイナス10nmの半導体レーザ素子が必要となる
が、半導体レーザ素子は、製造の際のバラツキを厳しく
管理する必要があり、歩留りを考えると、製造コストが
高価になってしまうという問題があった。
【0009】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、コストが低減されるようにした、光ディスクの記
録再生のための光学ピックアップ及び光ディスク装置を
提供することを目的としている。
より、コストが低減されるようにした、光ディスクの記
録再生のための光学ピックアップ及び光ディスク装置を
提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光ビームを出射する光源と、この光源から出射さ
れた光ビームを信号記録面に集束させる対物レンズと、
前記光源と対物レンズの間に配設された光分離手段と、
光ディスクの信号記録面で反射された戻り光ビームを受
光する光検出器と、光検出器からの検出信号に基づい
て、対物レンズのサーボエラー信号を生成する検出回路
とを含んでおり、前記光源として互いに異なる波長を有
する記録用光ビームと検出用光ビームとを出射する二つ
の半導体レーザ素子を備えている、光学ピックアップに
より、達成される。
れば、光ビームを出射する光源と、この光源から出射さ
れた光ビームを信号記録面に集束させる対物レンズと、
前記光源と対物レンズの間に配設された光分離手段と、
光ディスクの信号記録面で反射された戻り光ビームを受
光する光検出器と、光検出器からの検出信号に基づい
て、対物レンズのサーボエラー信号を生成する検出回路
とを含んでおり、前記光源として互いに異なる波長を有
する記録用光ビームと検出用光ビームとを出射する二つ
の半導体レーザ素子を備えている、光学ピックアップに
より、達成される。
【0011】上記構成によれば、記録用及び検出用にそ
れぞれ専用の半導体レーザ素子が備えられているので、
検出用の半導体レーザ素子による光ディスクからの戻り
光を光検出器により検出して、サーボエラー信号が生成
される。
れぞれ専用の半導体レーザ素子が備えられているので、
検出用の半導体レーザ素子による光ディスクからの戻り
光を光検出器により検出して、サーボエラー信号が生成
される。
【0012】従って、第一の半導体レーザ素子からの比
較的短い波長を有する光が、対物レンズにより光ディス
クの信号記録面に集束され、光ディスクの記録が行なわ
れる。 また、第二の半導体レーザ素子からの比較的長
い波長の光が、対物レンズにより光ディスクの信号記録
面に対して集束され、光ディスクの信号記録面からの戻
り光が光検出器に入射する。これにより、光検出器から
の検出信号に基づいて、常にサーボエラー信号が検出さ
れることになるので、従来のように、記録時に中断され
ることがなく、常に正確な対物レンズのサーボが行われ
ることになる。また、記録用スポットと検出用スポット
がそれぞれ独立的に制御されるので、制御回路の構成が
簡単になる。
較的短い波長を有する光が、対物レンズにより光ディス
クの信号記録面に集束され、光ディスクの記録が行なわ
れる。 また、第二の半導体レーザ素子からの比較的長
い波長の光が、対物レンズにより光ディスクの信号記録
面に対して集束され、光ディスクの信号記録面からの戻
り光が光検出器に入射する。これにより、光検出器から
の検出信号に基づいて、常にサーボエラー信号が検出さ
れることになるので、従来のように、記録時に中断され
ることがなく、常に正確な対物レンズのサーボが行われ
ることになる。また、記録用スポットと検出用スポット
がそれぞれ独立的に制御されるので、制御回路の構成が
簡単になる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図1乃至図9を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。
を図1乃至図9を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。
【0014】図1は、本発明による光学ピックアップの
一実施形態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示して
いる。図1において、光ディスク装置10は、光ディス
ク11を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモー
タ12と、光学ピックアップ13を備えている。ここ
で、スピンドルモータ12は、光ディスクドライブコン
トローラ14により駆動制御され、所定の回転数で回転
される。光ディスク11は、複数の種類の光ディスクを
選択して、それぞれ再生できるようになっている。
一実施形態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示して
いる。図1において、光ディスク装置10は、光ディス
ク11を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモー
タ12と、光学ピックアップ13を備えている。ここ
で、スピンドルモータ12は、光ディスクドライブコン
トローラ14により駆動制御され、所定の回転数で回転
される。光ディスク11は、複数の種類の光ディスクを
選択して、それぞれ再生できるようになっている。
【0015】また、光学ピックアップ13は、この回転
する光ディスク11の信号記録面に対して、光を照射し
て、信号の記録を行ない、またはこの信号記録面からの
戻り光を検出するために、信号復調器15に対して戻り
光に基づく再生信号を出力する。
する光ディスク11の信号記録面に対して、光を照射し
て、信号の記録を行ない、またはこの信号記録面からの
戻り光を検出するために、信号復調器15に対して戻り
光に基づく再生信号を出力する。
【0016】これにより、信号復調器15にて復調され
た記録信号は、誤り訂正回路16を介して誤り訂正さ
れ、インターフェイス17を介して、外部コンピュータ
等に送出される。これにより、外部コンピュータ等は、
光ディスク11に記録された信号を再生信号として受け
取ることができるようになっている。
た記録信号は、誤り訂正回路16を介して誤り訂正さ
れ、インターフェイス17を介して、外部コンピュータ
等に送出される。これにより、外部コンピュータ等は、
光ディスク11に記録された信号を再生信号として受け
取ることができるようになっている。
【0017】上記光学ピックアップ13には、例えば光
ディスク11上の所定の記録トラックまで、トラックジ
ャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部
18が接続されている。さらに、この移動された所定位
置において、光学ピックアップ13の対物レンズを保持
する二軸アクチュエータ(後述)に対して、当該対物レ
ンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動
させるためのサーボ回路19が接続されている。
ディスク11上の所定の記録トラックまで、トラックジ
ャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部
18が接続されている。さらに、この移動された所定位
置において、光学ピックアップ13の対物レンズを保持
する二軸アクチュエータ(後述)に対して、当該対物レ
ンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動
させるためのサーボ回路19が接続されている。
【0018】図2は、上記光ディスク装置10に組み込
まれた光学ピックアップの好適な実施形態を示してい
る。図2において、光学ピックアップ20は、受発光装
置21,波長分離手段としての二波長分離プリズム(ダ
イクロックミラー)22,コリメータレンズ23,対物
レンズ24と、光源としての半導体レーザ素子25,レ
ンズ26及び半導体レーザ素子25の出力モニタ用光検
出器27とから構成されている。
まれた光学ピックアップの好適な実施形態を示してい
る。図2において、光学ピックアップ20は、受発光装
置21,波長分離手段としての二波長分離プリズム(ダ
イクロックミラー)22,コリメータレンズ23,対物
レンズ24と、光源としての半導体レーザ素子25,レ
ンズ26及び半導体レーザ素子25の出力モニタ用光検
出器27とから構成されている。
【0019】上記受発光装置21は、図3に示すよう
に、第一の半導体基板21a上に光出力用の第二の半導
体基板21bが載置され、この第二の半導体基板21b
上に発光素子としての半導体レーザ素子21cが搭載さ
れている。半導体レーザ素子21cの前方の第一の半導
体基板21a上には、台形形状のマイクロプリズム21
dが、その半透過面としての傾斜面21eを半導体レー
ザ素子21c側にして、設置されている。ここで、上記
マイクロプリズム21dは、その傾斜面21eが、例え
ば780nm程度の比較的長い波長の光ビームに対し
て、ほぼ50%の反射率を有する光学膜22aが形成さ
れている。
に、第一の半導体基板21a上に光出力用の第二の半導
体基板21bが載置され、この第二の半導体基板21b
上に発光素子としての半導体レーザ素子21cが搭載さ
れている。半導体レーザ素子21cの前方の第一の半導
体基板21a上には、台形形状のマイクロプリズム21
dが、その半透過面としての傾斜面21eを半導体レー
ザ素子21c側にして、設置されている。ここで、上記
マイクロプリズム21dは、その傾斜面21eが、例え
ば780nm程度の比較的長い波長の光ビームに対し
て、ほぼ50%の反射率を有する光学膜22aが形成さ
れている。
【0020】これにより、半導体レーザ素子21cから
第二の半導体基板21bの表面に平行に出射した光ビー
ムは、マイクロプリズム21dの傾斜面にて反射され
て、上方に向かって進み、二波長分離プリズム22及び
対物レンズ23を介して、光ディスクDに達することに
なる。また、光ディスクDの信号記録面からの戻り光
は、対物レンズ23及び二波長分離プリズム22を介し
て、マイクロプリズム21dの傾斜面21eに形成され
た光学膜22aがほぼ50%の透過率を有しているた
め、透過してマイクロプリズム21dの底面に達する。
このマイクロプリズム21dの底面に達した戻り光は、
一部がこの底面を透過すると共に、一部がこの底面で反
射され、マイクロプリズム21dの上面に向かって進
む。
第二の半導体基板21bの表面に平行に出射した光ビー
ムは、マイクロプリズム21dの傾斜面にて反射され
て、上方に向かって進み、二波長分離プリズム22及び
対物レンズ23を介して、光ディスクDに達することに
なる。また、光ディスクDの信号記録面からの戻り光
は、対物レンズ23及び二波長分離プリズム22を介し
て、マイクロプリズム21dの傾斜面21eに形成され
た光学膜22aがほぼ50%の透過率を有しているた
め、透過してマイクロプリズム21dの底面に達する。
このマイクロプリズム21dの底面に達した戻り光は、
一部がこの底面を透過すると共に、一部がこの底面で反
射され、マイクロプリズム21dの上面に向かって進
む。
【0021】ここで、マイクロプリズム21dの戻り光
入射位置の下部の第一の半導体基板21a上には、第一
の光検出器21fが形成されている。また、上記底面で
反射された戻り光は、マイクロプリズム21dの上面に
て反射されて、再びマイクロプリズム21dの底面に入
射される。そして、マイクロプリズム21dの上面で反
射された戻り光の入射されるマイクロプリズム21dの
底面部分の下部の第一の半導体基板21aには、第二の
光検出器21gが形成されている。
入射位置の下部の第一の半導体基板21a上には、第一
の光検出器21fが形成されている。また、上記底面で
反射された戻り光は、マイクロプリズム21dの上面に
て反射されて、再びマイクロプリズム21dの底面に入
射される。そして、マイクロプリズム21dの上面で反
射された戻り光の入射されるマイクロプリズム21dの
底面部分の下部の第一の半導体基板21aには、第二の
光検出器21gが形成されている。
【0022】上記第一の光検出器21f,第二の光検出
器21gは、それぞれ複数の受光部に分割されており、
各受光部の検出信号がそれぞれ独立して出力されるよう
になっている。尚、第二の半導体基板21b上には、半
導体レーザ素子21cの出射側とは反対側に、第三の光
検出器21hが備えられている。この第三の光検出器2
1hは、半導体レーザ素子21cの発光強度をモニタす
るためのものである。
器21gは、それぞれ複数の受光部に分割されており、
各受光部の検出信号がそれぞれ独立して出力されるよう
になっている。尚、第二の半導体基板21b上には、半
導体レーザ素子21cの出射側とは反対側に、第三の光
検出器21hが備えられている。この第三の光検出器2
1hは、半導体レーザ素子21cの発光強度をモニタす
るためのものである。
【0023】上記半導体レーザ素子21cは、半導体の
再結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用
される。この場合、半導体レーザ素子21cは、CD
(コンパクトディスク)やCD−ROM(リードオンリ
ーメモリ)等の光ディスクの再生に対応した、例えば7
80nm程度の比較的長い波長の光ビームを出射するよ
うに、構成されている。
再結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用
される。この場合、半導体レーザ素子21cは、CD
(コンパクトディスク)やCD−ROM(リードオンリ
ーメモリ)等の光ディスクの再生に対応した、例えば7
80nm程度の比較的長い波長の光ビームを出射するよ
うに、構成されている。
【0024】上記二波長分離プリズム22は、図示のよ
うに、二つのガラス製三角柱を張り合わせることにより
構成されており、その張り合わせ面に、図8に示すよう
に、例えば780nm程度の比較的長い波長の光ビーム
に対して、ほぼ100%の透過率を有し、且つ例えば6
35乃至680nm程度の比較的短い波長の光ビームに
対して、ほぼ100%の反射率を有する光学膜22aが
形成されている。
うに、二つのガラス製三角柱を張り合わせることにより
構成されており、その張り合わせ面に、図8に示すよう
に、例えば780nm程度の比較的長い波長の光ビーム
に対して、ほぼ100%の透過率を有し、且つ例えば6
35乃至680nm程度の比較的短い波長の光ビームに
対して、ほぼ100%の反射率を有する光学膜22aが
形成されている。
【0025】これにより、前記半導体レーザ素子21c
からの比較的長い波長の光ビームは、二波長分離プリズ
ム22を透過して、コリメータレンズ23により平行光
に変換された後、対物レンズ24を介して、光ディスク
Dに導かれ、その戻り光は、同様にして二波長分離プリ
ズム22を透過して、受発光装置21の第一及び第二の
光検出器21f,21gに達する。また、後述するよう
に、半導体レーザ素子25からの比較的短い波長の光
は、二波長分離プリズム22で反射され、コリメータレ
ンズ23及び対物レンズ24を介して、光ディスクDに
導かれ、その戻り光は、二波長分離プリズム22が図8
に示すように、ほぼ0%の透過率を有するので、二波長
分離プリズム22で反射され、受発光装置21の第一及
び第二の光検出器21f,21gに入射することはな
い。
からの比較的長い波長の光ビームは、二波長分離プリズ
ム22を透過して、コリメータレンズ23により平行光
に変換された後、対物レンズ24を介して、光ディスク
Dに導かれ、その戻り光は、同様にして二波長分離プリ
ズム22を透過して、受発光装置21の第一及び第二の
光検出器21f,21gに達する。また、後述するよう
に、半導体レーザ素子25からの比較的短い波長の光
は、二波長分離プリズム22で反射され、コリメータレ
ンズ23及び対物レンズ24を介して、光ディスクDに
導かれ、その戻り光は、二波長分離プリズム22が図8
に示すように、ほぼ0%の透過率を有するので、二波長
分離プリズム22で反射され、受発光装置21の第一及
び第二の光検出器21f,21gに入射することはな
い。
【0026】コリメータレンズ23は、凸レンズであっ
て、二波長分離プリズム22から出射した光ビームを平
行光に変換する。
て、二波長分離プリズム22から出射した光ビームを平
行光に変換する。
【0027】対物レンズ24は、図2に示すように、凸
レンズであって、コリメータレンズ23からの平行光
を、回転駆動される光ディスクDの信号記録面の所望の
トラック上に集束させる。
レンズであって、コリメータレンズ23からの平行光
を、回転駆動される光ディスクDの信号記録面の所望の
トラック上に集束させる。
【0028】ここで、対物レンズ24は、図示しない二
軸アクチュエータにより、二軸方向即ちフォーカシング
方向及びトラッキング方向に移動可能に支持されている
と共に、図1のサーボ回路19によってフォーカスサー
ボ及びトラッキングサーボが行なわれ、また光ディスク
ドライブコントローラ14により、光ディスクDの線速
度が制御されるようになっている。
軸アクチュエータにより、二軸方向即ちフォーカシング
方向及びトラッキング方向に移動可能に支持されている
と共に、図1のサーボ回路19によってフォーカスサー
ボ及びトラッキングサーボが行なわれ、また光ディスク
ドライブコントローラ14により、光ディスクDの線速
度が制御されるようになっている。
【0029】上記半導体レーザ素子25は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、第二の半導体レー
ザ素子として使用される。この場合、半導体レーザ素子
25は、例えばCD−Rの記録に対応した、例えば63
5乃至690nm程度の比較的短い波長の光ビームを出
射するように、構成されている。
結合発光を利用した発光素子であり、第二の半導体レー
ザ素子として使用される。この場合、半導体レーザ素子
25は、例えばCD−Rの記録に対応した、例えば63
5乃至690nm程度の比較的短い波長の光ビームを出
射するように、構成されている。
【0030】レンズ26は、図示の場合、凹レンズであ
るが、凸レンズであってもよい。レンズ26は、図5に
示すように、上記半導体レーザ素子25と二波長分離プ
リズム22との間の光路中にて、光軸からΔεだけ偏心
して、且つ光軸の周りに回動可能に配設されている。
るが、凸レンズであってもよい。レンズ26は、図5に
示すように、上記半導体レーザ素子25と二波長分離プ
リズム22との間の光路中にて、光軸からΔεだけ偏心
して、且つ光軸の周りに回動可能に配設されている。
【0031】本発明実施形態による光学ピックアップ2
0は、以上のように構成されており、CD−Rの記録時
には、受発光装置21の半導体レーザ素子21cと半導
体レーザ素子25が発光する。これにより、半導体レー
ザ素子25からの例えば635乃至680nmの波長を
有する光ビームは、レンズ26を介して、二波長分離プ
リズム22にて反射され、コリメータレンズ23及び対
物レンズ24を介して、光ディスクDに照射される。従
って、半導体レーザ素子25のパワーが、記録すべき記
録データに基づいて制御されて、光ディスクDへの記録
が行なわれる。この際、半導体レーザ素子25のパワー
は、光検出器27によってモニタされており、このモニ
タ結果に基づいて、正確に制御されるようになってい
る。
0は、以上のように構成されており、CD−Rの記録時
には、受発光装置21の半導体レーザ素子21cと半導
体レーザ素子25が発光する。これにより、半導体レー
ザ素子25からの例えば635乃至680nmの波長を
有する光ビームは、レンズ26を介して、二波長分離プ
リズム22にて反射され、コリメータレンズ23及び対
物レンズ24を介して、光ディスクDに照射される。従
って、半導体レーザ素子25のパワーが、記録すべき記
録データに基づいて制御されて、光ディスクDへの記録
が行なわれる。この際、半導体レーザ素子25のパワー
は、光検出器27によってモニタされており、このモニ
タ結果に基づいて、正確に制御されるようになってい
る。
【0032】光ディスクDからの戻り光は、再び対物レ
ンズ24,コリメータレンズ23を介して、二波長分離
プリズム22にて反射されるので、受発光装置21に入
射するようなことはない。
ンズ24,コリメータレンズ23を介して、二波長分離
プリズム22にて反射されるので、受発光装置21に入
射するようなことはない。
【0033】他方、受発光装置21の半導体レーザ素子
21cからの比較的長い波長を有する光ビームは、プリ
ズム21dの傾斜面21eにて50%以上が反射され、
さらに二波長分離プリズム22をほぼ100%が透過し
た後、コリメータレンズ23,対物レンズ24を介し
て、光ディスクDに照射される。
21cからの比較的長い波長を有する光ビームは、プリ
ズム21dの傾斜面21eにて50%以上が反射され、
さらに二波長分離プリズム22をほぼ100%が透過し
た後、コリメータレンズ23,対物レンズ24を介し
て、光ディスクDに照射される。
【0034】光ディスクDからの戻り光は、再び対物レ
ンズ24,コリメータレンズ23を介して、さらに二波
長分離プリズム22を透過した後、受発光装置21のプ
リズム21dの傾斜面21eにて一部が透過して、第一
及び第二の光検出器21f,21gに集束する。これに
より、受発光装置21の各光検出器21f,21gから
の検出信号に基づいて、光ディスクDの記録信号が再生
されると共に、サーボ信号が生成され、サーボ回路19
により対物レンズのフォーカスサーボ及びトラッキング
サーボが行なわれ、また光ディスクドライブコントロー
ラ14によって、光ディスクDの線速度が制御される。
ンズ24,コリメータレンズ23を介して、さらに二波
長分離プリズム22を透過した後、受発光装置21のプ
リズム21dの傾斜面21eにて一部が透過して、第一
及び第二の光検出器21f,21gに集束する。これに
より、受発光装置21の各光検出器21f,21gから
の検出信号に基づいて、光ディスクDの記録信号が再生
されると共に、サーボ信号が生成され、サーボ回路19
により対物レンズのフォーカスサーボ及びトラッキング
サーボが行なわれ、また光ディスクドライブコントロー
ラ14によって、光ディスクDの線速度が制御される。
【0035】ここで、半導体レーザ素子25からの光ビ
ームは、図4に示すように、光ディスクD上の一つのグ
ルーブに対して、スポットL1を形成する。これに対し
て、受発光装置21の半導体レーザ素子21cからの光
ビームは、図4に示すように、光ディスクD上の同じグ
ルーブに対して、ディスク回転方向Xに関して後方に、
スポットL2を形成する。従って、スポットL1は、デ
ィスク回転方向Xに関して、先行するように配設されて
いる。
ームは、図4に示すように、光ディスクD上の一つのグ
ルーブに対して、スポットL1を形成する。これに対し
て、受発光装置21の半導体レーザ素子21cからの光
ビームは、図4に示すように、光ディスクD上の同じグ
ルーブに対して、ディスク回転方向Xに関して後方に、
スポットL2を形成する。従って、スポットL1は、デ
ィスク回転方向Xに関して、先行するように配設されて
いる。
【0036】このスポットL1,L2が同一グルーブ上
に正確に整列させるためには、上記レンズ26を光軸の
周りに回動させればよい。これは、図5に示すように、
レンズ26の光軸ずれΔεに対して、レンズ26を透過
した光ビームは、θだけ光軸倒れが発生することにな
る。このθは、半導体レーザ素子25とレンズ26の距
離をLとしたとき、
に正確に整列させるためには、上記レンズ26を光軸の
周りに回動させればよい。これは、図5に示すように、
レンズ26の光軸ずれΔεに対して、レンズ26を透過
した光ビームは、θだけ光軸倒れが発生することにな
る。このθは、半導体レーザ素子25とレンズ26の距
離をLとしたとき、
【数1】 で表わされる。従って、対物レンズ24により光ディス
クD上に形成されるスポットL1は、対物レンズ24の
焦点距離をFcとしたとき、
クD上に形成されるスポットL1は、対物レンズ24の
焦点距離をFcとしたとき、
【数2】 なる距離ΔEだけ、光軸から離れた位置に形成されるこ
とになる。
とになる。
【0037】従って、レンズ26を図6に示すように、
光軸の周りに回動することにより、スポットL1は、図
7に示すスポットL2の周りに半径ΔEの円を描くこと
になるので、レンズ26を適宜に回動調整することによ
り、スポットL1とスポットL2とは同一グルーブ上に
形成されることになる。
光軸の周りに回動することにより、スポットL1は、図
7に示すスポットL2の周りに半径ΔEの円を描くこと
になるので、レンズ26を適宜に回動調整することによ
り、スポットL1とスポットL2とは同一グルーブ上に
形成されることになる。
【0038】光ディスクD(CD−R)の記録の際に
は、スポットL2による戻り光が受発光装置21により
検出されて、常にフォーカスサーボ及びトラッキングサ
ーボが行なわれると共に、光ディスクの線速度が制御さ
れ、同時に半導体レーザ素子25のパワーが、図12に
示すように制御される。しかし、記録データがレベル1
の場合には、パワーa,bで記録が行なわれ、また記録
データがレベル0の場合には、半導体レーザ素子25か
らの光ビームは、対物レンズのサーボエラー信号の検出
に使用されないので、半導体レーザ素子25の出力はゼ
ロでよい。
は、スポットL2による戻り光が受発光装置21により
検出されて、常にフォーカスサーボ及びトラッキングサ
ーボが行なわれると共に、光ディスクの線速度が制御さ
れ、同時に半導体レーザ素子25のパワーが、図12に
示すように制御される。しかし、記録データがレベル1
の場合には、パワーa,bで記録が行なわれ、また記録
データがレベル0の場合には、半導体レーザ素子25か
らの光ビームは、対物レンズのサーボエラー信号の検出
に使用されないので、半導体レーザ素子25の出力はゼ
ロでよい。
【0039】尚、上述したパワーa,bの制御は、スポ
ットL1での記録後、記録されたピットをスポットL2
により受発光装置21で検出し、この検出信号に基づい
て、例えばジッターが最適となるように、半導体レーザ
素子25の駆動回路(図示せず)を制御することによ
り、行なわれる。さらに、半導体レーザ素子25のパワ
ーを光検出器27により直接にモニタすることによっ
て、より高精度のパワー制御が可能になる。この場合、
二波長分離プリズム22は、その光学膜22aの光学特
性が、例えば図9に示すように、635乃至680nm
の波長に対して透過率が0%でなく、且つモニタ用の光
検出器21f,21gの検出信号におけるS/Nが確保
できる範囲内で、0%でない値をすることも可能であ
る。
ットL1での記録後、記録されたピットをスポットL2
により受発光装置21で検出し、この検出信号に基づい
て、例えばジッターが最適となるように、半導体レーザ
素子25の駆動回路(図示せず)を制御することによ
り、行なわれる。さらに、半導体レーザ素子25のパワ
ーを光検出器27により直接にモニタすることによっ
て、より高精度のパワー制御が可能になる。この場合、
二波長分離プリズム22は、その光学膜22aの光学特
性が、例えば図9に示すように、635乃至680nm
の波長に対して透過率が0%でなく、且つモニタ用の光
検出器21f,21gの検出信号におけるS/Nが確保
できる範囲内で、0%でない値をすることも可能であ
る。
【0040】ここで、スポットL1の半径φDは、波長
λと開口数NAに対して、
λと開口数NAに対して、
【数3】 で表わされる。そして、半導体レーザ素子25の記録時
の熱源としてのパワーは、スポットL1の面積に比例す
る。また、CD−Rのメディアは、光吸収特性が波長依
存性を有し、例えば吸収係数Rは、780nmでは約2
0%,650nmでは約80%になる。
の熱源としてのパワーは、スポットL1の面積に比例す
る。また、CD−Rのメディアは、光吸収特性が波長依
存性を有し、例えば吸収係数Rは、780nmでは約2
0%,650nmでは約80%になる。
【0041】従って、従来のNA0.5,波長780n
mでの二倍速でのCD−Rの記録パワーは、10mW程
度必要であったが、記録用光ビームの波長が、従来の7
80nm程度から635乃至690nm程度になったこ
とにより、例えば650nmでの記録パワーPは、
mでの二倍速でのCD−Rの記録パワーは、10mW程
度必要であったが、記録用光ビームの波長が、従来の7
80nm程度から635乃至690nm程度になったこ
とにより、例えば650nmでの記録パワーPは、
【数4】 となり、従来の約1/5乃至1/6になる。かくして、
特別の高出力半導体レーザ素子を使用しなくても、通常
の再生用半導体レーザ素子を使用することが可能とな
り、コストが低減されることになる。
特別の高出力半導体レーザ素子を使用しなくても、通常
の再生用半導体レーザ素子を使用することが可能とな
り、コストが低減されることになる。
【0042】図10は、本発明による光学ピックアップ
の第二の実施形態を示している。図10において、光学
ピックアップ30は、コリメータレンズ23及び光検出
器27が省略されている点と、対物レンズ24が有限系
レンズである点を除いては、図2の光学ピックアップ2
0と同じ構成である。
の第二の実施形態を示している。図10において、光学
ピックアップ30は、コリメータレンズ23及び光検出
器27が省略されている点と、対物レンズ24が有限系
レンズである点を除いては、図2の光学ピックアップ2
0と同じ構成である。
【0043】このような構成の光学ピックアップ30に
よれば、図2の光学ピックアップ20とほぼ同様に、光
ディスクDに関して、記録データの記録及びモニタ、そ
して再生が行われると共に、記録時であっても、検出用
光ビームが受発光装置21によって検出されるので、対
物レンズのサーボエラー信号が常に検出されることにな
り、正確なサーボ制御が行われる。さらに、この実施形
態においては、コリメータレンズ23及び光検出器27
が省略されていることにより、部品点数が少なくて済
み、部品コスト及び組立コストが低減されることにな
る。
よれば、図2の光学ピックアップ20とほぼ同様に、光
ディスクDに関して、記録データの記録及びモニタ、そ
して再生が行われると共に、記録時であっても、検出用
光ビームが受発光装置21によって検出されるので、対
物レンズのサーボエラー信号が常に検出されることにな
り、正確なサーボ制御が行われる。さらに、この実施形
態においては、コリメータレンズ23及び光検出器27
が省略されていることにより、部品点数が少なくて済
み、部品コスト及び組立コストが低減されることにな
る。
【0044】尚、上記実施形態においては、受発光装置
21の受光部は、二波長分離プリズム22の透過側に配
設されているが、これに限らず、反射側に配設されてい
てもよい。この場合、各波長の光に関する光学系は、二
波長分離プリズムに対して逆に配設されることになる。
21の受光部は、二波長分離プリズム22の透過側に配
設されているが、これに限らず、反射側に配設されてい
てもよい。この場合、各波長の光に関する光学系は、二
波長分離プリズムに対して逆に配設されることになる。
【0045】また、上記実施形態においては、CD−R
の記録時についてのみ説明されているが、これに限ら
ず、CD−Rの再生あるいはCD−ROMの再生も可能
であることは明らかである。
の記録時についてのみ説明されているが、これに限ら
ず、CD−Rの再生あるいはCD−ROMの再生も可能
であることは明らかである。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、コストが低減されるようにした、光デ
ィスクの記録再生のための光学ピックアップ及び光ディ
スク装置を提供することができる。
単な構成により、コストが低減されるようにした、光デ
ィスクの記録再生のための光学ピックアップ及び光ディ
スク装置を提供することができる。
【図1】本発明による光学ピックアップの第一の実施形
態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック図
である。
態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】図1の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの第一の実施形態の構成を示す概略側面図である。
プの第一の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図3】図2の光学ピックアップにおける受発光装置の
構成例を示す断面図である。
構成例を示す断面図である。
【図4】図2の光学ピックアップにおける受発光装置及
び半導体レーザ素子からの光ビームによる光ディスク上
のスポットを示す拡大平面図である。
び半導体レーザ素子からの光ビームによる光ディスク上
のスポットを示す拡大平面図である。
【図5】図2の光学ピックアップにおける偏心レンズに
よる光軸の傾きを示す概略図である。
よる光軸の傾きを示す概略図である。
【図6】図2の光学ピックアップにおける偏心レンズの
正面図である。
正面図である。
【図7】図2の光学ピックアップにおける偏心レンズに
よる光ディスク上でのスポットの光軸ずれを示す概略図
である。
よる光ディスク上でのスポットの光軸ずれを示す概略図
である。
【図8】図2の光学ピックアップにおける二波長分離プ
リズムの光学特性の一例を示すグラフである。
リズムの光学特性の一例を示すグラフである。
【図9】図2の光学ピックアップにおける二波長分離プ
リズムの光学特性の他の例を示すグラフである。
リズムの光学特性の他の例を示すグラフである。
【図10】本発明による光学ピックアップの第二の実施
形態を示す概略図である。
形態を示す概略図である。
【図11】従来の光学ピックアップの一例を示す概略図
である。
である。
【図12】記録の際の半導体レーザ素子の出力制御の様
子を示す図である。
子を示す図である。
10・・・光ディスク装置、11・・・光ディスク、1
2・・・スピンドルモータ、21・・・光学ピックアッ
プ、14・・・光ディスクドライブコントローラ、15
・・・信号復調器、16・・・誤り訂正回路、17・・
・インターフェイス、18・・・ヘッドアクセス制御
部、20・・・光学ピックアップ、21・・・受発光装
置、21c・・・半導体レーザ素子(検出用)、22・
・・二波長分離プリズム、23・・・コリメータレン
ズ、24・・・対物レンズ、25・・・半導体レーザ素
子(記録用)、30・・・光学ピックアップ。
2・・・スピンドルモータ、21・・・光学ピックアッ
プ、14・・・光ディスクドライブコントローラ、15
・・・信号復調器、16・・・誤り訂正回路、17・・
・インターフェイス、18・・・ヘッドアクセス制御
部、20・・・光学ピックアップ、21・・・受発光装
置、21c・・・半導体レーザ素子(検出用)、22・
・・二波長分離プリズム、23・・・コリメータレン
ズ、24・・・対物レンズ、25・・・半導体レーザ素
子(記録用)、30・・・光学ピックアップ。
フロントページの続き (72)発明者 石橋 淳一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 光ビームを出射する光源と、 この光源から出射された光ビームを信号記録面に集束さ
せる対物レンズと、 前記光源と対物レンズの間に配設された光分離手段と、 光ディスクの信号記録面で反射された戻り光ビームを受
光する光検出器と、 光検出器からの検出信号に基づいて、対物レンズのサー
ボエラー信号を生成する検出回路とを含んでおり、 前記光源として互いに異なる波長を有する記録用光ビー
ムと検出用光ビームとを出射する二つの半導体レーザ素
子を備えていることを特徴とする光学ピックアップ。 - 【請求項2】 前記二つの半導体レーザ素子のうち、第
一の半導体レーザ素子が、光ディスクの記録に適した、
例えば635乃至690nm程度の比較的短い波長を有
しており、第二の半導体レーザ素子が、光ディスクの再
生及び対物レンズのサーボエラー検出に適した、例えば
780nm程度の比較的長い波長を有していることを特
徴とする請求項1に記載の光学ピックアップ。 - 【請求項3】 第一の半導体レーザ素子からの記録用光
ビームの光ディスク上のスポットが、第二の半導体レー
ザ素子からの検出用光ビームの光ディスク上のスポット
に対して、同一グルーブ上で離れて先行して位置するよ
うに、対物レンズの光軸に対して偏心し且つ対物レンズ
の光軸の周りに回動調整可能に、レンズが設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載の光学ピックアッ
プ。 - 【請求項4】 第一の半導体レーザ素子の出力制御が、
光検出器の検出信号から生成された再生信号に基づい
て、行なわれることを特徴とする請求項1に記載の光学
ピックアップ。 - 【請求項5】 二つの半導体レーザ素子からの出射光
を、それぞれ反射及び透過させることにより、対物レン
ズに導く波長分離手段を備えていることを特徴とする、
請求項1に記載の光学ピックアップ。 - 【請求項6】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
射し、光ディスクからの信号記録面からの戻り光を対物
レンズを介して光検出器により検出する光学ピックアッ
プと、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路と、を
含んでおり、 前記光学ピックアップが、 光ビームを出射する光源と、 この光源から出射された光ビームを信号記録面に集束さ
せる対物レンズと、 前記光源と対物レンズの間に配設された光分離手段と、 光ディスクの信号記録面で反射された戻り光ビームを受
光する光検出器と、 光検出器からの検出信号に基づいて、対物レンズのサー
ボエラー信号を生成する検出回路とを含んでおり、 前記光源として互いに異なる波長を有する記録用光ビー
ムと検出用光ビームとを出射する二つの半導体レーザ素
子を備えていることを特徴とする、光ディスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8145188A JPH09306009A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 光学ピックアップ及び光ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8145188A JPH09306009A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 光学ピックアップ及び光ディスク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09306009A true JPH09306009A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15379469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8145188A Pending JPH09306009A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 光学ピックアップ及び光ディスク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09306009A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020065954A (ko) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업 장치에서의 디스크 틸트 검출 방법 |
JP2007026615A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップおよび光情報処理装置 |
KR100699809B1 (ko) * | 1999-06-10 | 2007-03-27 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
JP2008217911A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toshiba Corp | 記録再生装置 |
US7496025B2 (en) | 2001-11-19 | 2009-02-24 | Hitachi, Ltd. | Optical disc drive apparatus with an indirect semiconductor laser containing an asymmetric quantum well structure |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP8145188A patent/JPH09306009A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100699809B1 (ko) * | 1999-06-10 | 2007-03-27 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
KR20020065954A (ko) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업 장치에서의 디스크 틸트 검출 방법 |
US7496025B2 (en) | 2001-11-19 | 2009-02-24 | Hitachi, Ltd. | Optical disc drive apparatus with an indirect semiconductor laser containing an asymmetric quantum well structure |
JP2007026615A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップおよび光情報処理装置 |
JP2008217911A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toshiba Corp | 記録再生装置 |
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