JP2005327388A - Optical pickup, optical disk unit, and optical axis tilt correcting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CD、DVD及びBDの3種類のディスクを記録再生可能な光ピックアップ及び光ディスク装置に係り、特に、発光点間隔が離れている2波長又は3波長のレーザダイオードから出射されたレーザ光の光軸倒れを補正する光軸倒れ補正方法に関する。 The present invention relates to an optical pickup and an optical disc apparatus capable of recording / reproducing three types of discs, CD, DVD and BD, and in particular, laser light emitted from laser diodes having two or three wavelengths whose emission points are separated from each other. The present invention relates to an optical axis collapse correction method for correcting the optical axis collapse.
近年、映像情報や音楽情報を記録再生するCDやDVDが普及しているが、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求に応えるため、青色波長域の波長407nmのレーザ光を用いるBD(ブルーレイディスク)が登場してきた。 In recent years, CDs and DVDs for recording and reproducing video information and music information have become widespread, but in order to meet the demand for further improvement in recording density and capacity, BD (Blu-ray) using laser light with a wavelength of 407 nm in the blue wavelength region is used. Disk) has appeared.
これに伴い、CD、DVD及びBDの3種類のディスクを記録再生する光ディスク装置が開発されて製品化されている。このような光ディスク装置では、CD、DVDを兼用のピックアップとBD専用の2個のピックアップを搭載するか、CD、DVD、BDを記録再生できる1個のピックアップを搭載すれば良いが、スペース性などからCD、DVD、BDを1個で記録再生できるピックアップを搭載することが極めて自然である(特許文献1参照)。 Accordingly, an optical disc apparatus for recording and reproducing three types of discs, CD, DVD and BD, has been developed and commercialized. In such an optical disc apparatus, it is sufficient to mount a pickup that is used for both CD and DVD and two pickups dedicated to BD, or a single pickup that can record and reproduce CD, DVD, and BD. It is very natural to mount a pickup capable of recording and reproducing a single CD, DVD, and BD (see Patent Document 1).
このCD、DVD、BDを1個のピックアップで記録再生する場合、ピックアップの小型化及び軽量化を図る上で、CD、DVDの2波長のレーザを出射できる2w1canLD(レーザダイオード)とBD専用の1波長のレーザを出射する1w1canLDとの組み合わせ或いは、CD、DVD、BD用の3波長の3w1canLDを用いて光学系の省スペース化を行うことが必須である。
しかしながら、1個で2波長又は、3波長のレーザを出射できるLDでは、波長毎の発光点間隔が離れているため、その後の光学系により光軸倒れが発生してしまう。この光軸倒れが発生すると、対物レンズに対して軸外の光は特性劣化につながるため、なるべく軸上で使用したいという要望がある。この問題に対して、従来は、特性が劣化したまま使用するか、光軸を補正する素子(光軸合成素子:例えばHOE等)を搭載するかであった。しかし、HOE等の光軸合成素子を使用した場合は、光量ロスやその素子自体の収差による特性劣化が避けられなかった。 However, in an LD that can emit a laser having two or three wavelengths by one laser, the interval between the light emitting points is different for each wavelength, so that the optical axis is tilted by the subsequent optical system. When this optical axis tilt occurs, off-axis light with respect to the objective lens leads to characteristic deterioration, and there is a demand to use it on the axis as much as possible. To deal with this problem, conventionally, it has been used whether the characteristics are deteriorated or an element for correcting the optical axis (optical axis combining element: for example, HOE) is mounted. However, when an optical axis synthesizing element such as HOE is used, characteristic deterioration due to loss of light amount and aberration of the element itself cannot be avoided.
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、発光点間隔が離れている2波長又は3波長のレーザを出射できるLDを用いた場合に、光量ロスや特性劣化を起こすことなく、発光点位置が異なることにより生じるレーザ光の光軸倒れを正常状態に補正することができ且つ、BD,DVD又はCDを記録再生できる小型軽量の光ピックアップ及びこの光ピックアップを搭載した光ディスク装置及び前記レーザ光の光軸倒れを補正する光軸倒れ補正方法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to reduce the amount of light loss and the characteristics when using an LD capable of emitting a laser with two or three wavelengths whose emission points are separated. A compact and lightweight optical pickup capable of correcting the optical axis tilt of a laser beam caused by a difference in the light emitting point position without causing deterioration to a normal state and recording / reproducing BD, DVD or CD, and the optical pickup It is an object of the present invention to provide an optical disk device mounted and an optical axis tilt correction method for correcting the optical axis tilt of the laser beam.
本発明は上記目的を達成するため、第1のディスク専用の1波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第1のディスクに集光し、この第1のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第1のディスク用光学系と、第2のディスク又は第3のディスク兼用の2波長レーザ光源から出射されたレーザ光のいずれか1種類のレーザ光を第2のディスク又は第3のディスクに集光し、この第2のディスク又は第3のディスクのいずれかひとつのディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系と、前記第1のディスク用光学系と前記第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系の共用部分とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention condenses laser light emitted from a single-wavelength laser light source dedicated to the first disk onto the first disk, and receives and receives the reflected light from the first disk. The first disk optical system that leads to the element, and either one of the laser light emitted from the second disk or the dual-wavelength laser light source that also serves as the third disk is used as the second disk or the third disk. A second disc or a third disc optical system that collects light on the disc, receives reflected light from any one of the second disc and the third disc, and guides it to the light receiving element; And an optical system for one disk and a shared part of the second disk or the third optical disk system.
また、本発明は、第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用の3波長レーザ光源から出射された3種類のレーザ光のひとつを第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスクのいずれかひとつに集光し、この第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスクのいずれかひとつのディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系を具備することを特徴とする。 Further, according to the present invention, one of the three types of laser light emitted from the three-wavelength laser light source also serving as the first disk, the second disk, or the third disk is used as the first disk, the second disk, or the third disk. A first disk that receives light reflected from any one of the first disk, the second disk, and the third disk and guides it to the light receiving element; 2 disc or a third disc combined optical system.
また、本発明は、光ピックアップよりレ−ザ光をディスクに集光すると共に、そのディスクからの反射光を前記光ピックアップにより受光してデ−タを記録再生する光ディスク装置であって、前記ピックアップは、第1のディスク専用の1波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第1のディスクに集光し、この第1のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第1のディスク用光学系と、第2のディスク又は第3のディスク兼用の2波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第2のディスク又は第3のディスクに集光し、前記第2のディスク又は第3のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系と、前記第1のディスク用光学系と前記第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系の共用部分とを具備することを特徴とする。 The present invention also relates to an optical disk apparatus for condensing a laser beam from an optical pickup onto a disk and receiving reflected light from the disk with the optical pickup to record and reproduce data. For the first disk, which condenses the laser light emitted from the one-wavelength laser light source dedicated to the first disk onto the first disk, receives the reflected light from the first disk, and guides it to the light receiving element. Laser light emitted from an optical system and a two-wavelength laser light source also serving as a second disk or a third disk is condensed on the second disk or the third disk, and the second disk or the third disk A second disk or third disk optical system that receives reflected light from the light and guides it to the light receiving element, and the first disk optical system and the second disk or third disk optical system Characterized by the and a communal area.
また、本発明は、光ピックアップよりレ−ザ光を光記録媒体に集光すると共に、その光記録媒体からの反射光を前記光ピックアップにより受光してデ−タを記録再生する光ディスク装置であって、前記光ピックアップは、第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用の3波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスクに集光し、前記第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用光学系を具備することを特徴とする。 The present invention also relates to an optical disc apparatus for condensing laser light from an optical pickup onto an optical recording medium and receiving reflected light from the optical recording medium with the optical pickup to record and reproduce data. The optical pickup collects laser light emitted from the first disk, the second disk, or the third-wavelength laser light source also serving as a third disk on the first disk, the second disk, or the third disk. A first disc, a second disc, or a third disc optical system that emits light, receives reflected light from the first disc, the second disc, or the third disc and guides it to a light receiving element. It is characterized by that.
また、本発明は、レーザ光の光軸倒れを補正する光軸倒れ補正方法であって、第1のレーザ光を1波長専用対物レンズに入射するための光路変更角度或いは、第2又は第3のレーザ光を2波長兼用対物レンズに入射するための光路変更角度のいずれか一方又は両方の光路変更角度を、前記第1のレーザ光の光軸倒れか或いは、前記第2又は第3のレーザ光の光軸倒れが解消するような角度にすることを特徴とする。 The present invention also relates to an optical axis tilt correction method for correcting the optical axis tilt of a laser beam, the optical path changing angle for making the first laser beam incident on the objective lens for one wavelength, or the second or third. One or both of the optical path changing angles for making the laser beam incident on the dual-wavelength objective lens have the optical axis tilt of the first laser light or the second or third laser. The angle is such that the optical axis collapse of light is eliminated.
また、本発明は、レーザ光の光軸倒れを補正する光軸倒れ補正方法であって、第1のレーザ光を第1のディスクに集光させる1波長専用対物レンズ或いは、第2又は第3のレーザ光を第2又は第3のディスクに集光させる2波長兼用対物レンズのいずれか一方又は両方の配置角度を、前記第1のレーザ光の光軸倒れか或いは、前記第2又は第3のレーザ光の光軸倒れが解消するような角度にすることを特徴とする。 The present invention is also an optical axis tilt correction method for correcting an optical axis tilt of a laser beam, and is a one-wavelength objective lens that focuses the first laser beam on a first disk, or a second or third lens. The arrangement angle of one or both of the dual-wavelength objective lenses for condensing the laser beam on the second or third disk is set so that the optical axis of the first laser beam is tilted or the second or third lens is used. The angle is such that the tilt of the optical axis of the laser beam is eliminated.
このように本発明では、第1のディスク(例えばBD)専用の1波長レーザ光源と、第2のディスク(例えばDVD)又は第3のディスク(例えばCD)兼用の2波長レーザ光源と、第1のディスク専用対物レンズと、第2のディスク又は第3のディスク兼用対物レンズとを備えた省スペースの光学系を光ピックアップに収納する或いは、第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用の3波長レーザ光源と、第1のディスク専用対物レンズと、第2のディスク又は第3のディスク兼用対物レンズとを備えた更に省スペースの光学系を光ピックアップに収納することによって、1個の光ピックアップにより3種類の第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスクの記録再生を行うことができ且つ、光ピックアップの小型軽量化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, a single wavelength laser light source dedicated to the first disk (for example, BD), a dual wavelength laser light source also used for the second disk (for example, DVD) or the third disk (for example, CD), A space-saving optical system including the disc objective lens and the second disc or the third disc objective lens is stored in the optical pickup, or the first disc, the second disc, or the third disc. By storing a further space-saving optical system having a dual-wavelength laser light source, a first disk objective lens, and a second disk or third disk objective lens in an optical pickup, The optical pickup can record / reproduce three types of the first disc, the second disc, or the third disc, and the optical pickup is small and lightweight. It can be achieved.
また、第1のレーザ光(例えば407nmの波長のレーザ光)を第1の対物レンズ(例えばBD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度又は、第2のレーザ光(例えば650nmの波長のレーザ光)を前記第2の対物レンズ(例えばCD又はDVD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度のいずれか一方又は両方の光路変更角度を第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にするか或いは、第1のレーザ光を第1のディスクに集光させる第1の対物レンズ又は第2のレーザ光を第2のディスクに集光させる第2の対物レンズのいずれか一方又は両方の配置角度を前記第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にすることにより、発光点位置が異なることにより生じるレーザ光の光軸倒れを正常状態に補正することができる。 Further, an optical path changing angle for entering the first laser beam (for example, laser beam having a wavelength of 407 nm) into the first objective lens (for example, objective lens for BD) or the second laser beam (for example having a wavelength of 650 nm). Laser beam) is incident on the second objective lens (for example, a CD or DVD objective lens), either one of the optical path change angles or both optical path change angles are set to either the first or second laser light. Alternatively, the angle may be such that both optical axis tilts are eliminated, or the first objective lens for condensing the first laser light on the first disk or the second laser light is condensed on the second disk. The position of the light emitting point is determined by setting the angle of arrangement of either one or both of the second objective lenses to be such that the tilt of the optical axis of either one or both of the first or second laser beams is eliminated. Different The inclination optical axis of the laser beam caused by Rukoto can be corrected to the normal state.
本発明によれば、第1のディスク専用(例えばBD)の1波長レーザ光源と、第2のディスク(例えばDVD)又は第3のディスク(例えばCD)兼用の2波長レーザ光源と、第1のディスク専用対物レンズと、第2のディスク又は第3のディスク兼用対物レンズとを備えた省スペースの光学系を光ピックアップに収納するか或いは、第1のディスク、第2のディスク又は第3のディスク兼用の3波長レーザ光源と、第1のディスク専用対物レンズと、第2のディスク又は第3のディスク兼用対物レンズとを備えた省スペースの光学系を光ピックアップに収納し並びに、第1のレーザ光(例えば407nmの波長のレーザ光)を第1の対物レンズ(例えばBD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度又は、第2のレーザ光(例えば650nmの波長のレーザ光)を前記第2の対物レンズ(例えばCD又はDVD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度のいずれか一方又は両方の光路変更角度を第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にするか或いは、第1のレーザ光を第1のディスクに集光させる第1の対物レンズ又は第2のレーザ光を第2のディスクに集光させる第2の対物レンズのいずれか一方又は両方の配置角度を前記第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にすることにより、発光点間隔が離れている2波長又は3波長のレーザを出射できるレーザダイオードを用いた場合に、光量ロスや特性劣化を起こすことなく、レーザ光の光軸倒れを正常状態に補正することができ、また、1個の光ピックアップで例えばBD、CD又は第3のディスクを記録再生でき且つ、この光ピックアップを小型軽量としてBD、CD又はDVDへの円滑なアクセスを可能とすることができる。 According to the present invention, a single-wavelength laser light source dedicated to the first disk (for example, BD), a dual-wavelength laser light source also used for the second disk (for example, DVD) or the third disk (for example, CD), A space-saving optical system including a disc-dedicated objective lens and a second disc or a third disc-use objective lens is housed in an optical pickup, or the first disc, the second disc, or the third disc A space-saving optical system comprising a dual-use three-wavelength laser light source, a first disc-dedicated objective lens, and a second disc or a third disc-use objective lens is housed in an optical pickup, and the first laser An optical path changing angle for entering light (for example, laser light having a wavelength of 407 nm) into a first objective lens (for example, objective lens for BD) or a second laser light (for example, 6 One or both of the optical path changing angles for entering the second objective lens (for example, an objective lens dedicated to CD or DVD) into the first objective lens or the second laser light. The angle is set so that the optical axis collapse of one or both of the first and second laser beams is eliminated, or the first objective lens or the second laser beam for condensing the first laser beam on the first disk is the second one. By setting the angle of arrangement of either one or both of the second objective lenses focused on the disk to an angle that eliminates the optical axis tilt of either one or both of the first or second laser beams, When using a laser diode that can emit lasers with two or three wavelengths whose emission points are separated, the optical axis tilt of the laser beam can be corrected to a normal state without causing loss of light quantity or deterioration of characteristics. Further, one optical pickup, for example, BD, CD, or the third disc recording and reproducing can and the can allow smooth access to the optical pickup BD as small and lightweight, the CD or DVD.
発光点間隔が離れている2波長又は3波長のレーザを出射できるLDを用いた場合に、光量ロスや特性劣化を起こすことなく、発光点位置が異なることにより生じる光軸倒れの光軸を正常状態に補正すること及びBD、CD又はDVDを記録再生できる光ピックアップの小型軽量化を図る目的を、BD専用の1波長レーザ光源と、CD又はDVD兼用の2波長レーザ光源と、BD専用対物レンズと、CD又はDVD兼用対物レンズとを備えた省スペースの光学系を光ピックアップに収納するか或いは、BD、CD又はDVD兼用の3波長レーザ光源と、BD専用対物レンズと、CD又はDVD兼用対物レンズとを備えた省スペースの光学系を光ピックアップに収納し並びに、第1のレーザ光(例えば407nmの波長のレーザ光)を第1の対物レンズ(例えばBD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度又は、第2のレーザ光(例えば650nmの波長のレーザ光)を前記第2の対物レンズ(例えばCD又はDVD専用対物レンズ)に入射するための光路変更角度のいずれか一方又は両方の光路変更角度を第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にする或いは、第1のレーザ光を第1のディスクに集光させる第1の対物レンズ又は第2のレーザ光を第2のディスクに集光させる第2の対物レンズのいずれか一方又は両方の配置角度を前記第1又は第2のレーザ光のいずれか一方又は両方の光軸倒れが解消するような角度にすることによって達成する。 When using an LD that can emit lasers with two or three wavelengths that are spaced apart from each other, the optical axis of the optical axis tilting caused by the difference in the position of the light emitting point is normal without causing loss of light quantity or deterioration of characteristics. BD-dedicated one-wavelength laser light source, BD-dedicated dual-wavelength laser light source, and BD-dedicated objective lens for the purpose of correcting the state and reducing the size and weight of an optical pickup capable of recording and reproducing BD, CD, or DVD And a space-saving optical system including a CD or DVD combined objective lens in an optical pickup, or a BD, CD or DVD combined three-wavelength laser light source, a BD dedicated objective lens, and a CD or DVD combined objective A space-saving optical system including a lens is housed in an optical pickup, and a first laser beam (for example, a laser beam having a wavelength of 407 nm) is sent to the first pair. An optical path changing angle for entering a lens (for example, an objective lens for BD) or a second laser beam (for example, a laser beam having a wavelength of 650 nm) is incident on the second objective lens (for example, an objective lens for CD or DVD) One or both of the optical path changing angles for adjusting the optical path changing angle is set to an angle that eliminates the optical axis tilt of either one or both of the first and second laser lights, or the first laser light Of the first objective lens for condensing the first laser beam on the first disk or the second objective lens for focusing the second laser beam on the second disk, or the arrangement angle of both the first and second lenses. This is achieved by setting the angle so that the tilt of the optical axis of either one or both of the laser beams is eliminated.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光ピックアップの構成を示したブロック図である。本実施の形態の光ピックアップのBD用レーザダイオード11から出射した407nmのレーザ光は、1/2波長板12、ビームスプリッタ13、グレーティング16、ビームスプリッタ17、ミラー18、コリメータレンズ19、3波長用ビームスプリッタ20、パワー液晶22、BD専用対物レンズ23を通してBD(不図示)に集光される構成を有する。その際、BD用レーザダイオード11から出射したレーザ光の一部は、ビームスプリッタ13をそのまま透過し、集光レンズ14によりフロントモニター用フォトダイオードIC15に集光される構成を有する。BDからの反射光は、BD専用対物レンズ23、パワー液晶22、3波長用ビームスプリッタ20、コリメータレンズ19、ミラー18、ビームスプリッタ17、ホログラム素子25を通り、マルチレンズ26によりフォトダイオードIC27に集光される。以上が本実施の形態の光ピックアップに搭載されるBD専用の光学系の構成である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical pickup according to the first embodiment of the present invention. The 407-nm laser light emitted from the BD laser diode 11 of the optical pickup according to the present embodiment is a half-
また、本実施の形態の光ピックアップのCD/DVD用レーザダイオード28から出射したCD又はDVD用の780又は650nmのレーザ光は、カップリングレンズ29、ミラー30、グレーティング31、2波長用ビームスプリッタ32、コリメータレンズ33、3波長用ビームスプリッタ20、パワー液晶22、DVD/CD用対物レンズ24を通してDVD(不図示)に集光される構成を有する。その際、CD/DVD用レーザダイオード28から出射したレーザ光の一部は、ビームスプリッタ20により90度光路を変更され、フロントモニタ用フォトダイオードIC21に集光される構成を有する。CD又はDVDからの反射光は、CD/DVD用対物レンズ24、パワー液晶22、3波調用ビームスプリッタ20、コリメータレンズ33、2波長用ビームスプリッタミラー32、シリンドリカルレンズ34、光軸合成素子35を通って、フォトダイオードIC36に集光される。以上が本実施の形態の光ピックアップに収納されるCD/DVD兼用の光学系であるが、CD又はDVD用及びBDの記録再生に対応するため、CD/DVD用の2波長のレーザダイオード28とBD専用のレーザダイオード11を有し、3波長ビームスプリッタ20により光路を切り換えてCD、DVD、BDを一つの光ピックアップで記録再生できるようにしている。上記のような光学系は光ピックアップの筐体38内に収納され、この筐体38は固定軸39を摺動可能に取り付けて、光ディスクの半径方向に移動可能になっている。
Further, the 780 or 650 nm laser beam for CD or DVD emitted from the CD / DVD laser diode 28 of the optical pickup of the present embodiment is coupled with the
次に本実施の形態の動作について説明する。BDを記録又は再生する際には、上記したBD用光学系が用いられる。CD又はDVDを記録又は再生する際には、例えばCD(CDR,CDRW)を記録再生する場合、CD/DVD用レーザダイオード28からCD用の780nmのレーザ光が出射され、DVD(DVDR、DVDRW,DVDRAM)を記録再生する場合、CD/DVD用レーザダイオード28からDVD用の650nmのレーザ光が出射され、いずれも上記したCD/DVD兼用の光学系を通してCD又はDVDに照射される。 Next, the operation of the present embodiment will be described. When recording or reproducing BD, the above-described optical system for BD is used. When recording or reproducing a CD or DVD, for example, when recording or reproducing a CD (CDR, CDRW), a CD / DVD laser diode 28 emits a 780 nm laser beam for the CD, and the DVD (DVDR, DVDRW, When recording and reproducing (DVDRAM), a laser beam of 650 nm for DVD is emitted from the laser diode 28 for CD / DVD, and both are irradiated to the CD or DVD through the above-described optical system for both CD / DVD.
この場合、レーザダイオード28の発光点は2か所あり、その間がずれているため、光軸倒れが発生する。650nmのレーザ光及び780nmのレーザ光は共通のCD/DVD兼用対物レンズ24によりそれぞれのディスクに集光される。その際に、650nmのレーザ光の発光点を光軸に合わせておけば、780nmのレーザ光が光軸から外れるため、この780nmのレーザ光はCD/DVD兼用対物レンズ24に斜めから入射することになり、CD/DVD兼用対物レンズ24の特性劣化が生じるが、この場合は波長が長いため、この特性劣化の影響はさほどない。
In this case, since there are two light emitting points of the laser diode 28 and the distance between them is shifted, the optical axis collapses. The 650 nm laser beam and the 780 nm laser beam are condensed on each disk by the common CD /
ここで、図1は1個のCD/DVD兼用レーザダイオード28と1個のBD専用レーザダイオード11と、1個のCD/DVD兼用対物レンズ24と1個のBD専用対物レンズ23により2w1canLD+1w1canLDの最も実用的な光学構成により省スペースを図った。しかし、2w1canLD+1w1canLDの組み合わせには他に、BD/DVD兼用レーザダイオードとCD専用レーザダイオード或いは、BD/CD用レーザダイオードとDVD専用レーザダイオードがあり、また、対物レンズの組み合わせにはBD/DVD兼用対物レンズと1個のCD専用対物レンズ或いは、BD/CD兼用対物レンズとDVD専用対物レンズがあり、上記したレーザダイオードの種類と対物レンズの種類の組み合わせを相互に組み合わせると、各種の光学系が考えられる。
Here, FIG. 1 shows the most of 2w1canLD + 1w1canLD by one CD / DVD combined laser diode 28, one BD dedicated laser diode 11, one CD / DVD combined
その中で、例えばBD/DVD兼用レーザダイオードとCD専用レーザダイオードを用い、CD/DVD兼用対物レンズとBD専用対物レンズとを組み合わせた光学系を構成した場合、BD/DVD兼用レーザダイオードから出射されるレーザの波長が両方共に短いため、光軸倒れによる光学系の特性劣化の影響が無視できなくなる。 Among them, for example, when an optical system combining a CD / DVD objective lens and a BD objective lens using a BD / DVD combined laser diode and a CD dedicated laser diode is emitted from the BD / DVD combined laser diode. Since both of the laser wavelengths are short, the influence of the characteristic deterioration of the optical system due to the tilting of the optical axis cannot be ignored.
図2は上記のような場合の光軸倒れを補正する方法を示したブロック図である。BD/DVD兼用レーザダイオード60において、407nmのレーザ光の発光点61を光軸上とする。650nmの発光点62は発光点61とdだけずれているため、当然650nmの発光点62は光軸からdだけずれてしまう。発光点61から出射した407nmのレーザ光はコリメータレンズ51で平行光になって2波長用ビームスプリッタ52に入射され、そこで90度反射されてBD専用対物レンズ53に入射し、このBD専用対物レンズ53によりBD56に集光される。この場合、407nmのレーザ光を反射する膜521は45度の角度に配置される。
FIG. 2 is a block diagram showing a method of correcting the optical axis tilt in the above case. In the BD / DVD combined laser diode 60, the
発光点62から出射した650nmのレーザ光はコリメータレンズ51で平行光になって2波長用ビームスプリッタ52に入射され、そこを通過してミラー54で90度反射されてCD/DVD兼用対物レンズ55に入射し、このCD/DVD兼用対物レンズ55によりDVD57に集光される。この場合、650nmのレーザ光を反射するミラー54の配置角度θは45度より若干大きくなっている。但し、コリメータの焦点距離をfcl、LDの発光点ずれ量をdとした場合、θ=45°+1/2×arctan(d/fcl)で表される。これにより、CD/DVD兼用対物レンズ55に入射される際には、650nmのレーザ光の光軸倒れが補正されて、正常な方向からCD/DVD兼用対物レンズ55に入射される。
The 650-nm laser light emitted from the
尚、図1に示した光学系での光軸倒れを補正する構成は、図2のような簡単な構成にはならず多くの光学部品が光路に挿入された形になるが、2波長のレーザ光の光路を分岐してそれぞれの対物レンズに振り分けて入射するための2波長用ビームスプリッタ52とミラー54に相当する光学部品があれば上記した原理で光軸倒れを補正することができる。 The configuration for correcting the optical axis tilt in the optical system shown in FIG. 1 does not have a simple configuration as shown in FIG. 2, but has many optical components inserted in the optical path. If there are optical components corresponding to the two-wavelength beam splitter 52 and the mirror 54 for splitting the optical path of the laser light and making it incident on the respective objective lenses, the optical axis tilt can be corrected based on the principle described above.
また、上記実施の形態では、ミラー54の反射角度を調整したが、407nmのレーザ光に光軸倒れがある場合は2波長用ビームスプリッタ52の反射角度を調整する構成もあり、両方のレーザ光に光軸倒れがある場合はミラー54及び2波長用ビームスプリッタ52の両方の反射角度を調整することになる。 In the above embodiment, the reflection angle of the mirror 54 is adjusted. However, if the optical axis of the 407 nm laser beam is tilted, there is a configuration in which the reflection angle of the two-wavelength beam splitter 52 is adjusted. If the optical axis is tilted, the reflection angles of both the mirror 54 and the two-wavelength beam splitter 52 are adjusted.
本実施の形態によれば、1個のCD/DVD兼用レーザダイオード28と1個のBD専用レーザダイオード11と、1個のCD/DVD兼用対物レンズ24と1個のBD専用対物レンズ23により2w1canLD+1w1canLDの光学構成を有し且つ、CD/DVD兼用の光学系とBD専用の光学系の一部が共通であるため、光学部品点数を少なくできて省スペースを図ることができ、この光学系を搭載するピックアップの小型軽量化を図ることができる。
According to the present embodiment, one CD / DVD combined laser diode 28, one BD dedicated laser diode 11, one CD / DVD combined
また、2波長用のレーザダイオード60から出射された発光点の位置がずれている2波長のレーザ光の光路を分岐してそれぞれの対物レンズに振り分けて入射する際に、光路を分岐する際の角度、上記例ではミラー54の配置角度を調整することにより、光軸倒れでミラー54に入射したレーザ光の光軸をCD/DVD兼用対物レンズ55の光軸に合わせることにより、前記レーザ光の光軸倒れを補正することができる。その際に、光量ロスや素子自体の収差による特性劣化がなく、また、高価な部品を用いることもないため極めて安価にレーザ光の光軸倒れを補正して、高品質の記録再生特性を得ることができる。 Further, when the optical path of the two-wavelength laser light emitted from the two-wavelength laser diode 60 is shifted and distributed to the respective objective lenses, the optical path is split. By adjusting the angle, the arrangement angle of the mirror 54 in the above example, by aligning the optical axis of the laser beam incident on the mirror 54 due to the tilting of the optical axis with the optical axis of the CD / DVD combined objective lens 55, The optical axis collapse can be corrected. At that time, there is no deterioration in characteristics due to loss of light amount or aberration of the element itself, and no expensive parts are used, so that the optical axis tilt of the laser beam is corrected at a very low cost to obtain high quality recording / reproducing characteristics. be able to.
尚、光軸倒れを補正する方法としては、図2に示した対物レンズ55自体を傾けることによって光軸を揃えることもできる。この場合も、407nmのレーザ光が光軸倒れを起こしている場合は対物レンズ53自体を傾けることによって光軸を揃えることなり、両方のレーザ光が光軸倒れを起こしている場合は両対物レンズ53、55自体を傾けることによって光軸を揃えることなる。
As a method of correcting the optical axis tilt, the optical axes can be aligned by tilting the objective lens 55 itself shown in FIG. Also in this case, when the laser beam of 407 nm causes the optical axis to be tilted, the optical axes are aligned by tilting the
次に本発明の第2の実施の形態に係る光ピックアップの構成について以下に説明する。本例の光ピックアップはBD、DVD、CD用の3波長用のレーザダイオードを1個用いる3w1canLDを有する光学系(図示せず)を搭載するもので、その構成は図1に示した光学系よりさらにシンプルとすることができ、ピックアップの一層の小型軽量化を図ることができる。 Next, the configuration of the optical pickup according to the second embodiment of the present invention will be described below. The optical pickup of this example is equipped with an optical system (not shown) having 3w1canLD that uses one BD, DVD, and CD three-wavelength laser diodes, and its configuration is more than that of the optical system shown in FIG. Further, the pickup can be simplified, and the pickup can be further reduced in size and weight.
ところで、上記のような3波長用のレーザダイオードから出射されるレーザ光は波長が407、650、780nmと異なると共に、その出射パワーも異なるため、それぞれのディスクにレーザ光を集光させる際の最適な光学倍率も異なっており、BDは10から12倍、DVDは5倍、CDは4倍くらいである。そこで、本実施の形態では、各波長のレーザを光学系を通してディスクに照射する際の上記した最適光学倍率を以下に述べるような構成にて実現した。 By the way, the laser light emitted from the laser diode for three wavelengths as described above is different in wavelength from 407, 650, and 780 nm, and its emission power is also different. Therefore, it is optimal for condensing the laser light on each disk. The optical magnification is also different: BD is 10 to 12 times, DVD is 5 times, and CD is about 4 times. Therefore, in the present embodiment, the above-described optimum optical magnification when irradiating the disk with each wavelength laser through the optical system is realized with the configuration described below.
図3はレーザ光を集光させる際の光学倍率を決定する光学系を示したブロック図である。レーザダイオード91から出射したレーザ光はコリメータレンズ92により平行光になり、このレーザ光が対物レンズ93によりディスク94に集光される。このような光学系の光学倍率βは対物レンズ93の焦点距離をf1とし、コリメータレンズ92の焦点距離をf2とした時、β=f2/f1…(1)で表される。したがって、CD、DVD、BDの最適倍率を実現するに当り、コリメータレンズ92の焦点距離f2を一定にすれば、倍率を高くするほど(1)式の分母を小さくしなければならない。即ち、図3の光学系の対物レンズ93をBD、DVD、CD用とした場合、対物レンズ93の焦点距離f1はこの順番で長くなる。 FIG. 3 is a block diagram showing an optical system for determining an optical magnification when condensing laser light. Laser light emitted from the laser diode 91 is converted into parallel light by the collimator lens 92, and this laser light is condensed on the disk 94 by the objective lens 93. The optical magnification β of such an optical system is expressed by β = f2 / f1 (1) where the focal length of the objective lens 93 is f1 and the focal length of the collimator lens 92 is f2. Therefore, when realizing the optimum magnification of CD, DVD, and BD, if the focal length f2 of the collimator lens 92 is made constant, the denominator of the equation (1) must be reduced as the magnification is increased. That is, when the objective lens 93 of the optical system in FIG. 3 is for BD, DVD, and CD, the focal length f1 of the objective lens 93 becomes longer in this order.
3波長用のレーザダイオードを1個用いる3w1canLDを有する光学系において、省スペース化のためにBD専用レンズとCD/DVD兼用レンズを使用する場合、DVD専用レンズとCD/BD兼用レンズを使用する場合、CD専用レンズとBD/DVD兼用レンズを使用する場合の3通りがあるが、最適倍率を実現すると(共通レンズは適当な妥協倍率)、図3の考察よりCD専用レンズの焦点距離がBD/DVD兼用対物レンズの焦点距離よりも長い、DVD/CD兼用対物レンズの焦点距離がBD専用の対物レンズの焦点距離よりも長い、BD/CD兼用対物レンズの焦点距離がDVDの対物レンズの焦点距離よりも長い場合の3通りがある。尚、上記のように専用レンズと兼用レンズの焦点距離の関係は図1に示した2w1canLD+1w1canLDが搭載された構成にも同様に適用され、同様な効果がある。 When using a BD-dedicated lens and a CD / DVD combined lens to save space in an optical system having a 3w1canLD that uses a single laser diode for three wavelengths, a DVD dedicated lens and a CD / BD combined lens are used. There are three ways of using a CD-only lens and a BD / DVD combined lens, but when the optimum magnification is achieved (the common lens is an appropriate compromise magnification), the focal length of the CD-only lens is BD / The focal length of the DVD / CD objective lens is longer than the focal length of the DVD / CD objective lens. The focal length of the BD / CD objective lens is longer than the focal length of the DVD objective lens. There are three ways of longer. As described above, the relationship between the focal lengths of the dedicated lens and the dual-purpose lens is similarly applied to the configuration in which 2w1canLD + 1w1canLD shown in FIG.
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る光ディスク装置の要部の構成を示したブロック図である。光ディスク装置は、DVD±R/RWやCD−R/RW、又はBDのようなディスク型のディスク202に対して光ピックアップ204によりアクセスし、データを記録再生するものであり、ディスク202を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ203と、ディスク202に対してデータの読み書きを行う光ピックアップ204と、この光ピックアップ204をディスク202の半径方向に移動する駆動手段としての送りモータ205と、装置全体の制御などを行うシステムコントローラ207と、プリアンプ220から出力信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理を行う信号処理部208と、スピンドルモータ203及び送りモータ205を制御するサーボ制御部209と、光ピックアップ204から出力される各種の信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号などを生成するプリアンプ220と、信号処理部208と外部コンピュータ230を接続するインターフェース211と、光ピックアップ204内のレーザ光源を駆動するレーザ制御部221と、ディスク202に記録された信号を再生信号として受け取ると共に、データを信号処理部208により変調してレーザ制御部221に出力して光ピックアップ204内のレーザ光源を駆動する外部コンピュータ230と、信号処理部208からの信号をD/A変換し或いは、オーディオ・ビジュアル処理部213からの信号をA/D変換するD/A、A/Dコンバータ212と、記録又は再生オーディオ・ビデオ信号を処理するオーディオ・ビジュアル処理部213を有して構成される。ここで、光ピックアップ204は図1に示した第1の実施の形態の光学系を収納している。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of an optical disc apparatus according to the third embodiment of the present invention. The optical disk device accesses a
上記光ピックアップ204には、例えばディスク202上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ205が接続されている。スピンドルモータ203の制御、送りモータ205の制御、光ピックアップ204の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御部209がプリアンプ220から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて行われる。また、レーザ制御部221は、光ピックアップ204内のレーザダイオード11、28を制御するものであり、レーザダイオード11、28の出力パワーを記録モード時と再生モード時で可変制御する。
For example, a
本実施の形態によれば、第1の実施の形態で示した2w1canLD+1w1canLDの光学構成(或いは、第2の実施の形態で説明した3w1canLDの光学構成)を有する光ピックアップ204を搭載しているため、BD、DVD、CDの3種類のディスクを記録再生することができ且つ、小型軽量のため円滑にディスク202の目標アドレス部に円滑なアクセスを行うことができる。
According to this embodiment, since the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect.
11、28、60、91……レーザダイオード、12……1/2波長板、13、17、20、32、52……ビームスプリッタ、14……集光レンズ、15、21、27、36……フォトダイオードIC、16、31……グレーティング、18、30、54……ミラー、19、33……コリメータレンズ、22……パワー液晶、23、24、53、55、93……対物レンズ、25……ホログラム素子、26……マルチレンズ、29……カップリングレンズ、34……シリンドリカルレンズ、35……光軸合成素子、51、92……コリメータレンズ、56……BD、57……DVD、94……ディスク、204……光ピックアップ。 11, 28, 60, 91 ... Laser diode, 12 ... 1/2 wavelength plate, 13, 17, 20, 32, 52 ... Beam splitter, 14 ... Condensing lens, 15, 21, 27, 36 ... ... Photodiode IC, 16, 31 ... Grating, 18, 30, 54 ... Mirror, 19, 33 ... Collimator lens, 22 ... Power liquid crystal, 23, 24, 53, 55, 93 ... Objective lens, 25 ... Hologram element, 26 ... Multi lens, 29 ... Coupling lens, 34 ... Cylindrical lens, 35 ... Optical axis composition element, 51, 92 ... Collimator lens, 56 ... BD, 57 ... DVD, 94: Disc, 204: Optical pickup.
Claims (11)
第2ディスク又は第3ディスク兼用の2波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第2ディスク又は第3ディスクに集光し、前記第2ディスク又は第3のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第2ディスク又は第3のディスク兼用光学系と、
前記第1のディスク用光学系と前記第2ディスク又は第3のディスク兼用光学系の共用部分と、
を具備することを特徴とする光ピックアップ。 A first disk optical system that condenses laser light emitted from a single-wavelength laser light source dedicated to the first disk onto the first disk, receives reflected light from the first disk, and guides it to the light receiving element. When,
The laser light emitted from the dual-wavelength laser light source also used as the second disk or the third disk is condensed on the second disk or the third disk, and the reflected light from the second disk or the third disk is received and received. A second disc or a third disc combined optical system leading to the element;
A shared portion of the first disk optical system and the second disk or third disk combined optical system;
An optical pickup comprising:
ことを特徴とする光ピックアップ。 The laser light emitted from the three-wavelength laser light source also serving as the first disk, the second disk, or the third disk is condensed on the second disk, the third disk, or the first disk, and the first disk, the first disk, A first disk, a second disk, or a third disk combined optical system that receives reflected light from the second disk or the third disk and guides it to the light receiving element;
An optical pickup characterized by that.
前記ピックアップは、第1のディスク専用の1波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第1のディスクに集光し、この第1のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第1のディスク用光学系と、第2ディスク又は第3のディスク兼用の2波長レーザ光源から出射されたレーザ光を第2ディスク又は第3のディスクに集光し、前記第2ディスク又は第3のディスクからの反射光を受光して受光素子に導く第2ディスク又は第3のディスク兼用光学系と、前記第1のディスク用光学系と前記第2ディスク又は第3のディスク兼用光学系の共用部分と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。 An optical disc apparatus for condensing a laser beam from an optical pickup onto a disc, and receiving reflected light from the disc with the optical pickup to record and reproduce data.
The pickup condenses laser light emitted from a single-wavelength laser light source dedicated to the first disk onto the first disk, receives reflected light from the first disk, and guides it to the light receiving element. The laser light emitted from the optical system for the disc and the two-wavelength laser light source also serving as the second disc or the third disc is condensed on the second disc or the third disc, and from the second disc or the third disc A second disc or a third disc-use optical system that receives the reflected light and guides it to the light receiving element, a shared portion of the first disc optical system and the second disc or the third disc-use optical system,
An optical disc apparatus comprising:
ことを特徴とする光ディスク装置。 An optical disc apparatus that collects laser light from an optical pickup onto an optical recording medium and receives reflected light from the optical recording medium by the optical pickup to record and reproduce data. The pickup includes: The laser light emitted from the three-wavelength laser light source also serving as the first disk, the second disk, or the third disk is condensed on the first disk, the second disk, or the third disk, and the first disk, the second disk, A first disk, a second disk, or a third disk combined optical system that receives reflected light from the second disk or the third disk and guides the reflected light to the light receiving element;
An optical disc device characterized by the above.
第1のレーザ光を1波長専用対物レンズに入射するための光路変更角度或いは、第2又は第3のレーザ光を2波長兼用対物レンズに入射するための光路変更角度のいずれか一方又は両方の光路変更角度を、前記第1のレーザ光の光軸倒れか或いは、前記第2又は第3のレーザ光の光軸倒れが解消するような角度にすることを特徴とする光軸倒れ補正方法。 An optical axis collapse correction method for correcting an optical axis collapse of a laser beam,
Either or both of the optical path changing angle for entering the first laser beam into the one-wavelength objective lens and the optical path changing angle for entering the second or third laser beam into the dual-wavelength objective lens An optical axis tilt correction method, wherein an optical path change angle is set to an angle that eliminates the optical axis tilt of the first laser beam or the optical axis tilt of the second or third laser beam.
第1のレーザ光を第1のディスクに集光させる1波長専用対物レンズ或いは、第2又は第3のレーザ光を第2又は第3のディスクに集光させる2波長兼用対物レンズのいずれか一方又は両方の配置角度を、前記第1のレーザ光の光軸倒れか或いは、前記第2又は第3のレーザ光の光軸倒れが解消するような角度にすることを特徴とする光軸倒れ補正方法。 An optical axis collapse correction method for correcting an optical axis collapse of a laser beam,
Either a one-wavelength objective lens that focuses the first laser beam on the first disk, or a dual-wavelength objective lens that focuses the second or third laser beam on the second or third disk Alternatively, both arrangement angles are set such that the optical axis tilt of the first laser beam or the optical axis tilt of the second or third laser beam is eliminated. Method.
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JP2004145252A JP2005327388A (en) | 2004-05-14 | 2004-05-14 | Optical pickup, optical disk unit, and optical axis tilt correcting method |
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US8154962B2 (en) * | 2006-10-18 | 2012-04-10 | Hitachi Media Electronics Co., Ltd. | Optical pickup and optical information recording and reproducing device |
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2004
- 2004-05-14 JP JP2004145252A patent/JP2005327388A/en not_active Abandoned
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