JP3604125B2

JP3604125B2 - Optical pickup device

Info

Publication number: JP3604125B2
Application number: JP2000143462A
Authority: JP
Inventors: 秀次森田; 大輔渡辺
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: JP2001325742A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に仕様、規格の異なる複数の情報記録媒体に対する情報の記録再生または消去を行う光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式の情報記録媒体である光ディスクに対して光ビームを照射し、情報の記録、再生、もしくは消去を行う技術は、従来からＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）やＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｓｋ）、もしくはＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＤｉｓｋ）といった各種光ディスクの再生装置等に広く実用されている。
【０００３】
前記光ディスクに対して情報の記録再生または消去を行うためには光ピックアップ装置が用いられる。前記光ピックアップ装置は、半導体レーザチップ等の光源と、コリメートレンズや対物レンズ等から成る収束光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを具備している。
【０００４】
前記光ディスクに記録された情報を再生する際には、前記光源から出射した光ビームを対物レンズで収束させて前記光ディスクの記録面上にビームスポットを形成し、そこから帰ってくる反射光の強弱を前記光検出器で検出することにより、前記光ディスクの記録面上にピット（凹凸）として書き込まれている情報を読み出すことができる。
【０００５】
このような光ディスクの記録密度はますます高度化が進んでおり、仕様や規格の異なる光ディスクが多種存在するようになっている。例えば、情報が記録される単位であるピット長に関して言えば、ＣＤでは０．８３μｍ程度であるのに対してＤＶＤでは０．４μｍ程度まで縮小されている。また、前記ピットが形成される列の間隔（トラックピッチ）に関して言えば、ＣＤでは１．６μｍであるのに対してＤＶＤでは０．７４μｍまで縮小されている。
【０００６】
上記のように微小化されたピットの検出もしくは形成を行うためには、前記光ディスクの記録面上に形成されるビームスポットのスポット径ｒを縮小する必要がある。このスポット径ｒは使用する光ビームの波長λと、前記対物レンズの開口数ＮＡ（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ）によって決定される値であり、次の（１）式によって算出することができる。なお、式中のｋはけられ係数（定数）である。
【数１】

【０００７】
上式から分かるように、より記録密度の高い光ディスクの記録再生動作を行うために前記ビームスポットのスポット径ｒを小さくするには、波長λの短い光ビームを出射できる光源を用いるか、開口数ＮＡの大きい対物レンズを用いる必要がある。しかし、前記対物レンズの開口数ＮＡを大きくすると、前記対物レンズに対して光ディスクが傾いた際に生じる前記ビームスポットの乱れが大きくなる傾向がある。
【０００８】
一方、前記ビームスポットの乱れは前記光ディスクを形成する基板の厚さによっても影響を受けることが知られており、前記基板の厚さが薄いほど前記ビームスポットの乱れは小さくなる。そのため、記録密度の高い光ディスクの基板には従来より薄いものを用いることがある。例えば、ＣＤの基板は１．２ｍｍの厚みがあるのに対してＤＶＤの基板は０．６ｍｍの厚みしかない。
【０００９】
ここで、一般的な光ピックアップ装置は光源と対物レンズを一つずつ有する構成である。そのため、記録密度の高い光ディスク（例えば、ＤＶＤ）に対応するために開口数ＮＡの大きい対物レンズが設けられた光ピックアップ装置によって、基板の厚い光ディスク（例えば、ＣＤ）の記録再生を行おうとした場合、前記光ディスクが傾いた際に生じるビームスポットの乱れが大きいため、正確な記録再生動作を確保することができない。
【００１０】
上記の理由から、記録密度の高い光ディスクに対応した光ピックアップ装置を、記録密度の低い光ディスクに共通して用いることはできない場合が多い。よって、仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対して情報の記録再生もしくは消去を行うことができる光ディスク装置を実現するためには、前記光ピックアップ装置を各光源に対応させて複数設ける必要がある。しかし、光ピックアップ装置を複数設けると装置規模が拡大してしまうといった課題が生じる。また、コスト面でも不利である。
【００１１】
このような課題を解決して、仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対する情報の記録再生もしくは消去を単一の光ピックアップ装置で実現する技術として、出射される光ビームの波長が相異なる光源を複数具備する光ピックアップ装置が提案されている。なお、複数の光源としては半導体レーザ等を複数個設けてもよいし、複数の発光点を有する単一の半導体レーザ等を設けてもよい。
【００１２】
ここで、前記光ディスクの仕様や規格によらず、前記光ディスクから帰ってくる反射光を単一の光検出器によって検出するためには、複数設けられた光源の発光点を互いに一致させて共通の光学系を使用する必要がある。しかしながら、各光源の発光点を完全に一致させることはできないため、実際には各光源の発光位置の間隔分だけ前記光学系の光軸中心を補正する光学部品を別途設ける必要がある。従って、この構成では部品点数が増大して製造工程が複雑化してしまうのであまり実用的な構成とは言えない。
【００１３】
一方、前記光ピックアップ装置に複数の光検出器を設ける構成も考えられる。図２は従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す概略図である。ここではトラッキングエラー検出法として３ビーム法を採用した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行う。
【００１４】
図中に示す半導体レーザ１は２つの発光点を有しており、以下ではこれらの発光点をそれぞれ第１光源１１、第２光源１２と呼ぶことにする。なお、第１光源１１と第２光源１２とは互いに近接した位置に配設されており、相異なる波長（例えばＤＶＤ用では６５０ｎｍ付近、ＣＤ用では７８０ｎｍ付近）の光ビームを出射する。
【００１５】
第１光源１１から出射された光ビームは回折格子２によって、記録再生用の０次光（以下、メインビームと呼ぶ）１本と、トラッキング制御用の±１次光（以下、サブビームと呼ぶ）２本の計３本の光ビームに分けられる。これら３本の光ビームはそれぞれハーフミラー３でコリメートレンズ４に向けて反射される。なお、本図中ではメインビームとサブビームを同一の直線で表している。
【００１６】
コリメートレンズ４を透過してほぼ平行光束となった光ビームは対物レンズ５によって光ディスク６に集光される。これにより、光ディスク６の記録面上にはビームスポットが形成される。なお、メインビームによって形成されるビームスポット（以下、メインスポットと呼ぶ）は記録情報が並ぶトラックの中心線上に位置している。一方、２本のサブビームによって形成されるビームスポット（以下、サブスポットと呼ぶ）はそれぞれ前記トラックの中心線から右もしくは左に若干ずれている。
【００１７】
また、光ディスク６からの反射光は先程と逆の光路をたどり、対物レンズ５、コリメートレンズ４を経てハーフミラー３に戻る。そして、ハーフミラー３を透過して受光素子７上に配設された第１光検出器７１に入射される。
【００１８】
一方、第２光源１２から出射された光ビームについても上記と同様であり、回折格子２によってメインビーム１本とサブビーム２本に分けられる。これら３本の光ビームはそれぞれハーフミラー３、コリメートレンズ４、対物レンズ５を介して光ディスク６に集光され、記録面上にビームスポット（メインスポット及びサブスポット）が形成される。
【００１９】
また、光ディスク６からの反射光は先程と逆の光路をたどり、対物レンズ５、コリメートレンズ４を経てハーフミラー３に戻る。そして、ハーフミラー３を透過して受光素子７上に配設された第２光検出器７２に入射される。
【００２０】
続いて、第１光検出器７１及び第２光検出器７２の構成について説明する。図３は従来の光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。前述した通り、第１光検出器７１及び第２光検出器７２はいずれも受光素子７上に配設されている。
【００２１】
第１光検出器７１は６つのディテクタ７１ａ〜７１ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７１ａ〜７１ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第１光源１１によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘを検出するように配設されている。また、ディテクタ７１ｅ、７１ｆは第１光源１１によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ、Ｒｚをそれぞれ検出するように配設されている。
【００２２】
各ディテクタ７１ａ〜７１ｆはそれぞれ電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ〜Ｆに接続されている。従って、各ディテクタ７１ａ〜７１ｆの検出出力Ｓａ〜Ｓｆは前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００２３】
同様に、第２光検出器７２は６つのディテクタ７２ａ〜７２ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７２ａ〜７２ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第２光源によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘ’を検出するように配設されている。また、ディテクタ７２ｅ、７２ｆは第２光源１２によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ’、Ｒｚ’をそれぞれ検出するように配設されている。
【００２４】
各ディテクタ７２ａ〜７２ｆはそれぞれ電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ’〜Ｆ’に接続されている。従って、各ディテクタ７２ａ〜７２ｆの検出出力Ｓａ’〜Ｓｆ’は、前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ’〜Ｆ’から前記外部増幅器へと送出される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の光ピックアップ装置であれば、たしかに仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対する情報の記録再生もしくは消去を単一の光ピックアップ装置で実現することができる。しかしながら、従来の構成では図３にも示したように、複数の光検出器毎に出力端子を設けているために装置規模が大きくなり、ユーザーから強く要望されている装置の小型化・軽量化を実現するには不適切である。
【００２６】
また、前記出力端子の数が多ければ多いほど、受光素子から外部増幅器への配線が複雑になるため、装置の加工に要する作業時間が長くなるといった課題も有する。
【００２７】
本発明は上記の問題点に鑑み、従来に比べて小型で簡素な構成でありながら、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行い得る光ピックアップ装置を提供することを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップ装置においては、互いに近接した複数の光源と、各光源から出射された光ビームを情報記録媒体上に収束させる収束光学系と、前記情報記録媒体からの反射光を受光する複数の光検出器とを有しており、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置において、複数の前記光検出器のうち、少なくとも１組は出力端子を共有する構成としている。
【００２９】
上記構成の光ピックアップ装置において、前記光検出器がそれぞれ複数のディテクタから構成されている場合、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタは出力端子を共有する構成にするとよい。また、複数の前記光源のうち、いずれかの光源が点灯しているときは、残りの光源は消灯している構成にするとよい。さらに、出力端子を共有する前記光検出器のうち、前記情報記録媒体からの反射光を受光した光検出器のみを前記出力端子へ接続するための接続切替手段を有する構成にするとよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ピックアップ装置の全体的な構成及び動作については、図２に示した従来の光ピックアップ装置とほぼ同様であるために詳細な説明は割愛し、ここでは本発明の特徴部分である第１光検出器７１と第２光検出器７２の構成及び動作に重点をおいて詳細な説明を行う。
【００３１】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。前述の従来構成と同様に、第１光検出器７１及び第２光検出器７２はいずれも受光素子７上に配設されている。
【００３２】
第１光検出器７１は６つのディテクタ７１ａ〜７１ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７１ａ〜７１ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第１光源１１によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘを検出するように配設されている。また、ディテクタ７１ｅ、７１ｆは第１光源１１によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ、Ｒｚをそれぞれ検出するように配設されている。
【００３３】
同様に、第２光検出器７２は６つのディテクタ７２ａ〜７２ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７２ａ〜７２ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第２光源によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘ’を検出するように配設されている。また、ディテクタ７２ｅ、７２ｆは第２光源１２によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ’、Ｒｚ’をそれぞれ検出するように配設されている。
【００３４】
ここで、本発明に係る光ピックアップ装置においては、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれか一方のみを出力端子Ａ〜Ｆに接続するためのスイッチ素子８ａ〜８ｆが設けられている。
【００３５】
第１光検出器７１を構成する各ディテクタ７１ａ〜７１ｆはそれぞれスイッチ素子８ａ〜８ｆの一入力端に接続されており、第２光検出器７２を構成する各ディテクタ７２ａ〜７２ｆはそれぞれスイッチ素子８ａ〜８ｆの他入力端に接続されている。そして、スイッチ素子８ａ〜８ｆの共通出力端は電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ〜Ｆに接続されている。
【００３６】
従って、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第１光検出器７１側に切り替えられている場合には、第１光検出器７１を構成する各ディテクタ７１ａ〜７１ｆの出力Ｓａ〜Ｓｆが前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００３７】
逆に、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第２光検出器７２側に切り替えられている場合には、第２光検出器７２を構成する各ディテクタ７２ａ〜７２ｆの出力Ｓａ’〜Ｓｆ’が前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００３８】
上記したスイッチ素子８ａ〜８ｆの切替動作は検出器９によって制御されている。ここでは、第２光検出器７２を構成するディテクタ７２ｅから得られる出力Ｓｅ’の有無に応じてスイッチ素子８ａ〜８ｆの切り替えを行う例を挙げて説明を行うが、ディテクタ７２ｅに限らず反射光を検出できるディテクタであればどのディテクタを使用してもよい。
【００３９】
ここで、本実施形態の光ピックアップ装置では、第１光源１１が点灯しているときには第２光源１２を消灯させ、第２光源１２が点灯しているときには第１光源１１を消灯させる構成としている。
【００４０】
このような構成とすることにより、第１光検出器７１で反射光Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが検出されているときに、第２光検出器７２で反射光Ｒｘ’、Ｒｙ’、Ｒｚ’が検出されることはない。逆に、第２光検出器７２で反射光Ｒｘ’、Ｒｙ’、Ｒｚ’が検出されているときに、第１光検出器７１で反射光Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが検出されることはない。
【００４１】
そして、本実施形態における検出器９は、出力Ｓｅ’を検出した場合にはスイッチ素子８ａ〜８ｆを第２光検出器７２側に切り替え、出力Ｓｅ’を検出しない場合にはスイッチ素子８ａ〜８ｆを第１光検出器７１側に切り替えるように構成されている。
【００４２】
このような構成とすることにより、複数の光検出器毎あるいは複数のディテクタ毎に出力端子を設ける必要がないため、装置規模を縮小することが可能となり、装置の小型化・軽量化に貢献することができる。また、前記出力端子の数を削減することにより、受光素子から外部増幅器への配線が簡素化できるため、装置の加工に要する作業時間を短縮することも可能となる。
【００４３】
特に上記構成の光ピックアップ装置であれば、第１光源１１と第２光源１２のいずれを点灯させるかを選択するだけで、検出器９によるスイッチ素子８ａ〜８ｆの切り替えが行われることになる。よって、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれかを出力端子Ａ〜Ｆに接続するために別途制御信号を必要としないので、装置をより簡素に構成することが可能となる。
【００４４】
なお、光ピックアップ装置にセットされた光ディスク６が第１光源１１から出射される光ビームによって読み書きが行われる媒体である場合、たとえ第１光源１１と第２光源１２の両方が点灯されていたとしても、第２光検出器７２には光ディスク６からの反射光はほとんど戻ってこない。逆に、光ディスク６が第２光源１２から出射される光ビームによって読み書きが行われる媒体である場合、第１光検出器７１には光ディスク６からの反射光はほとんど戻ってこない。
【００４５】
そのため、光ピックアップ装置の動作時に第１光源１１及び第２光源１２の両方を点灯させる構成であっても、上記した検出器９によるスイッチ素子８ａ〜８ｆの切替制御を実現することは可能である。しかし、出力端子Ａ〜Ｆに送出される信号の混信やノイズの混入をより確実に防止するためには、前述したように第１光源１１が点灯しているときには第２光源１２を消灯させ、第２光源１２が点灯しているときには第１光源１１を消灯させる構成とすることが望ましい。
【００４６】
なお、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される各信号に基づいて導き出される情報信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、及びトラッキングエラー信号ＴＥＳは、以下の（２）〜（４）式で表される。
【数２】

【００４７】
ここで、上式中のａ〜ｆはそれぞれ第１光検出器７１もしくは第２光検出器７２から出力端子Ａ〜Ｆへ送出される出力信号を表している。すなわち、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第１光検出器７１側に切り替えられていれば、上式中のａ〜ｆはそれぞれ出力Ｓａ〜Ｓｆを示すことになる。一方、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第２光検出器７２側に切り替えられていれば、上式中のａ〜ｆはそれぞれ出力Ｓａ’〜Ｓｆ’を示すことになる。
【００４８】
このように、本実施形態における光ピックアップ装置では、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれが出力端子Ａ〜Ｆに接続されている場合であっても、受光素子７から出力された信号を処理して情報信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを導出するための回路は同一のものを使用することができる。よって、従来のように受光素子７の出力側に複数の信号処理回路を設ける必要がないため、装置の信頼性向上やコストダウンを図ることができる。
【００４９】
なお、上記した実施形態よりさらに簡素な構成例として、スイッチ素子８ａ〜８ｆを設けずに第１光検出器７１と第２光検出器７２とを出力端子Ａ〜Ｆに対して単純に並列接続することも可能である。本構成によれば上記構成よりもさらに装置の小型化・軽量化を図ることができるが、出力端子Ａ〜Ｆに送出される信号の混信やノイズの混入を鑑みれば、上記実施形態の構成を採用することが望ましい。
【００５０】
また、上記した実施形態では光源及び光検出器をそれぞれ２つずつ具備した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限るものではなく複数の光源及び光検出器を有する光ピックアップ装置に適用が可能である。その場合、必ずしも全ての光検出器において出力端子を共有する必要はなく、少なくとも１組の光検出器が出力端子を共有する構成であれば、出力端子数の削減という目的を達成することができる。
【００５１】
また、各光検出器が複数のディテクタによって構成される場合、必ずしも全てのディテクタにおいて出力端子を共有する必要はなく、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタが出力端子を共有する構成であれば、出力端子数の削減という目的を達成することができる。
【００５２】
また、上記した実施形態ではトラッキングエラー検出法として３ビーム法を採用した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行ったが、トラッキングエラー検出法の種類は本発明の本質ではなく、本発明はプッシュプル法等どのようなトラッキングエラー検出法を採用した光ピックアップ装置にも適用が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る光ピックアップ装置においては、互いに近接した複数の光源と、各光源から出射された光ビームを情報記録媒体上に収束させる収束光学系と、前記情報記録媒体からの反射光を受光する複数の光検出器とを有しており、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置において、複数の前記光検出器のうち、少なくとも１組は出力端子を共有する構成としている。また、前記光検出器がそれぞれ複数のディテクタから構成されている場合には、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタは出力端子を共有する構成にするとよい。
【００５４】
このような構成とすることにより、複数の光検出器毎あるいは複数のディテクタ毎に出力端子を設ける必要がないため、装置規模を縮小することが可能となり、装置の小型化・軽量化に貢献することができる。また、前記出力端子の数を削減することにより、受光素子から外部増幅器への配線が簡素化できるため、装置の加工に要する作業時間を短縮することも可能となる。
【００５５】
また、複数の前記光源のうち、いずれかの光源が点灯しているときは、残りの光源は消灯している構成にするとよい。このような構成とすることにより、複数の光検出器が共有する出力端子に対して混信した信号が入力されたり、ノイズが混入したりすることを防止できるので、情報信号や誤差信号の検出をより正確に行うことが可能となる。
【００５６】
さらに、出力端子を共有する前記光検出器のうち、前記情報記録媒体からの反射光を受光した光検出器のみを前記出力端子へ接続するための接続切替手段を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、前記光検出器を選択するために別途制御信号を必要としないので、装置をより簡素に構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。
【図２】従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す概略図である。
【図３】従来の光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１半導体レーザ
１１第１光源
１２第２光源
２回折格子
３ハーフミラー
４コリメートレンズ
５対物レンズ
６光ディスク
７受光素子
７１第１光検出器
７１ａ〜ｆディテクタ
７２第２光検出器
７２ａ〜ｆディテクタ
８ａ〜ｆスイッチ素子
９検出器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to an optical pickup device for recording / reproducing or erasing information on a plurality of information recording media having different specifications and standards.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a technology for recording, reproducing, or erasing information by irradiating a light beam to an optical disc, which is an optical information recording medium, has conventionally been a CD (Compact Disk), an LD (Laser Disk), or a DVD (Digital Video). Discs), which are widely used in playback devices for various optical disks.
[0003]
An optical pickup device is used for recording / reproducing or erasing information on / from the optical disk. The optical pickup device includes a light source such as a semiconductor laser chip, a converging optical system including a collimator lens and an objective lens, and a photodetector that receives light reflected from the optical disk.
[0004]
When reproducing information recorded on the optical disk, the light beam emitted from the light source is converged by an objective lens to form a beam spot on the recording surface of the optical disk, and the intensity of reflected light returning therefrom is adjusted. Is detected by the photodetector, information written as pits (unevenness) on the recording surface of the optical disc can be read.
[0005]
The recording density of such optical disks is becoming more and more advanced, and there are many types of optical disks having different specifications and standards. For example, the pit length, which is a unit for recording information, is about 0.83 μm for a CD, but is reduced to about 0.4 μm for a DVD. In addition, regarding the interval (track pitch) between rows in which the pits are formed, the pitch is reduced to 1.6 μm for a CD and to 0.74 μm for a DVD.
[0006]
In order to detect or form the miniaturized pits as described above, it is necessary to reduce the spot diameter r of the beam spot formed on the recording surface of the optical disc. The spot diameter r is a value determined by the wavelength λ of the light beam to be used and the numerical aperture NA (Numerical Aperture) of the objective lens, and can be calculated by the following equation (1). Note that k in the equation is a squeeze coefficient (constant).
(Equation 1)

[0007]
As can be seen from the above equation, in order to reduce the spot diameter r of the beam spot in order to perform a recording / reproducing operation on an optical disk having a higher recording density, a light source capable of emitting a light beam having a short wavelength λ is used, or a numerical aperture is used. It is necessary to use an objective lens having a large NA. However, when the numerical aperture NA of the objective lens is increased, the disturbance of the beam spot that occurs when the optical disc is inclined with respect to the objective lens tends to increase.
[0008]
On the other hand, it is known that the turbulence of the beam spot is also affected by the thickness of the substrate on which the optical disc is formed, and the turbulence of the beam spot decreases as the thickness of the substrate decreases. For this reason, an optical disk having a high recording density may be thinner than the conventional substrate. For example, a CD substrate has a thickness of 1.2 mm, while a DVD substrate has a thickness of only 0.6 mm.
[0009]
Here, a general optical pickup device is configured to have one light source and one objective lens. Therefore, when an optical pickup device provided with an objective lens having a large numerical aperture NA to cope with an optical disk having a high recording density (for example, DVD) is intended to perform recording and reproduction on an optical disk having a large substrate (for example, CD). In addition, since the beam spot is largely disturbed when the optical disc is tilted, an accurate recording / reproducing operation cannot be ensured.
[0010]
For the above reasons, it is often not possible to use an optical pickup device compatible with an optical disk with a high recording density in common with an optical disk with a low recording density. Therefore, in order to realize an optical disk device capable of recording / reproducing or erasing information on / from a plurality of optical disks having different specifications and standards, it is necessary to provide a plurality of the optical pickup devices corresponding to the respective light sources. However, when a plurality of optical pickup devices are provided, there is a problem that the device scale is increased. It is also disadvantageous in terms of cost.
[0011]
As a technique for solving such problems and realizing recording, reproduction, or erasing of information on a plurality of optical disks having different specifications and standards with a single optical pickup device, a plurality of light sources having different wavelengths of emitted light beams are used. An optical pickup device having the same has been proposed. Note that a plurality of semiconductor lasers or the like may be provided as the plurality of light sources, or a single semiconductor laser or the like having a plurality of light emitting points may be provided.
[0012]
Here, regardless of the specifications and standards of the optical disc, in order to detect the reflected light returning from the optical disc with a single photodetector, the light emitting points of a plurality of light sources are made to coincide with each other and a common light source is used. It is necessary to use an optical system. However, since the light emission points of the light sources cannot be completely matched, it is actually necessary to separately provide an optical component for correcting the center of the optical axis of the optical system by the distance between the light emission positions of the light sources. Accordingly, this configuration is not a very practical configuration because the number of components increases and the manufacturing process becomes complicated.
[0013]
On the other hand, a configuration in which a plurality of photodetectors are provided in the optical pickup device is also conceivable. FIG. 2 is a schematic diagram showing one configuration example of a conventional optical pickup device. Here, an optical pickup device employing a three-beam method as a tracking error detection method will be described as an example.
[0014]
The semiconductor laser 1 shown in the figure has two light emitting points, and these light emitting points will be hereinafter referred to as a first light source 11 and a second light source 12, respectively. The first light source 11 and the second light source 12 are arranged close to each other, and emit light beams having different wavelengths (for example, around 650 nm for DVD and around 780 nm for CD).
[0015]
The light beam emitted from the first light source 11 is converted by the diffraction grating 2 into one 0th-order light for recording / reproduction (hereinafter, referred to as a main beam) and ± first-order light for tracking control (hereinafter, referred to as a subbeam). The light beam is divided into two light beams in total. These three light beams are respectively reflected by the half mirror 3 toward the collimator lens 4. In the figure, the main beam and the sub beam are represented by the same straight line.
[0016]
The light beam which has passed through the collimator lens 4 and has become a substantially parallel light beam is condensed on the optical disk 6 by the objective lens 5. Thereby, a beam spot is formed on the recording surface of the optical disc 6. Note that a beam spot formed by the main beam (hereinafter, referred to as a main spot) is located on a center line of a track on which recording information is arranged. On the other hand, a beam spot formed by the two sub-beams (hereinafter, referred to as a sub-spot) is slightly shifted right or left from the center line of the track.
[0017]
Further, the reflected light from the optical disk 6 follows the optical path opposite to the above, and returns to the half mirror 3 via the objective lens 5 and the collimating lens 4. Then, the light passes through the half mirror 3 and enters the first photodetector 71 provided on the light receiving element 7.
[0018]
On the other hand, the light beam emitted from the second light source 12 is the same as above, and is divided into one main beam and two sub beams by the diffraction grating 2. These three light beams are respectively condensed on the optical disk 6 via the half mirror 3, the collimator lens 4, and the objective lens 5, and a beam spot (main spot and sub spot) is formed on the recording surface.
[0019]
Further, the reflected light from the optical disk 6 follows the optical path opposite to the above, and returns to the half mirror 3 via the objective lens 5 and the collimating lens 4. Then, the light passes through the half mirror 3 and is incident on the second photodetector 72 disposed on the light receiving element 7.
[0020]
Subsequently, configurations of the first photodetector 71 and the second photodetector 72 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing one configuration example of a first photodetector 71 and a second photodetector 72 provided in a conventional optical pickup device. As described above, the first photodetector 71 and the second photodetector 72 are both disposed on the light receiving element 7.
[0021]
The first photodetector 71 includes six detectors 71a to 71f. In particular, the detectors 71 a to 71 d constitute a four-divided detector, and the four-divided detector is arranged so as to detect the reflected light Rx of the main spot formed by the first light source 11. Further, the

detectors

71e and 71f are provided so as to detect the reflected lights Ry and Rz of the sub spot formed by the first light source 11, respectively.
[0022]
Each of the detectors 71a to 71f is connected to an output terminal A to F which is a connection terminal to an external amplifier via a current-voltage conversion circuit (not shown). Therefore, the detection outputs Sa to Sf of the detectors 71a to 71f are sent out from the output terminals A to F to the external amplifier after the signals are converted by the current-voltage conversion circuit.
[0023]
Similarly, the second photodetector 72 includes six detectors 72a to 72f. In particular, the detectors 72a to 72d constitute a four-segment detector, and the four-segment detector is arranged to detect the reflected light Rx 'of the main spot formed by the second light source. The detectors 72e and 72f are provided so as to detect reflected light Ry 'and Rz' of the sub spot formed by the second light source 12, respectively.
[0024]
Each of the detectors 72a to 72f is connected to an output terminal A ′ to F ′, which is a connection terminal to an external amplifier, via a current-voltage conversion circuit (not shown). Therefore, the detection outputs Sa 'to Sf' of the detectors 72a to 72f are sent from the output terminals A 'to F' to the external amplifier after the signals are converted by the current-voltage conversion circuit.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
With the optical pickup device having the above-described configuration, it is possible to realize recording / reproducing or erasing of information on a plurality of optical disks having different specifications and standards with a single optical pickup device. However, in the conventional configuration, as shown in FIG. 3, the output terminal is provided for each of the plurality of photodetectors, so that the device scale is increased, and the size and weight of the device strongly demanded by the user are reduced. Is unsuitable for realizing
[0026]
Further, as the number of the output terminals increases, the wiring from the light receiving element to the external amplifier becomes more complicated, so that there is also a problem that the working time required for processing the device becomes longer.
[0027]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical pickup device that can record, reproduce, or erase information on a plurality of information recording media of different standards while having a small and simple configuration as compared with the related art. It is aimed at.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in an optical pickup device according to the present invention, a plurality of light sources close to each other, a converging optical system for converging a light beam emitted from each light source on an information recording medium, An optical pickup device for recording, reproducing or erasing information on a plurality of information recording media of different standards, the plurality of photodetectors having a plurality of photodetectors for receiving the reflected light from the medium. At least one set of the devices has a common output terminal.
[0029]
In the optical pickup device having the above configuration, when each of the photodetectors includes a plurality of detectors, at least one set of the detectors may share an output terminal between the photodetectors. Further, when any one of the plurality of light sources is turned on, the remaining light sources may be turned off. Further, among the photodetectors sharing an output terminal, it is preferable to have a connection switching means for connecting only the photodetector that has received the reflected light from the information recording medium to the output terminal.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The overall configuration and operation of the optical pickup device according to the present invention are substantially the same as those of the conventional optical pickup device shown in FIG. 2, and thus detailed description is omitted, and here is a characteristic part of the present invention. A detailed description will be given focusing on the configuration and operation of the first photodetector 71 and the second photodetector 72.
[0031]
FIG. 1 is a schematic diagram showing one configuration example of a first photodetector 71 and a second photodetector 72 provided in an optical pickup device according to the present invention. As in the above-described conventional configuration, both the first photodetector 71 and the second photodetector 72 are disposed on the light receiving element 7.
[0032]
The first photodetector 71 includes six detectors 71a to 71f. In particular, the detectors 71 a to 71 d constitute a four-divided detector, and the four-divided detector is arranged so as to detect the reflected light Rx of the main spot formed by the first light source 11. Further, the

detectors

71e and 71f are provided so as to detect the reflected lights Ry and Rz of the sub spot formed by the first light source 11, respectively.
[0033]
Similarly, the second photodetector 72 includes six detectors 72a to 72f. In particular, the detectors 72a to 72d constitute a four-segment detector, and the four-segment detector is arranged to detect the reflected light Rx 'of the main spot formed by the second light source. The detectors 72e and 72f are provided so as to detect reflected light Ry 'and Rz' of the sub spot formed by the second light source 12, respectively.
[0034]
Here, in the optical pickup device according to the present invention, switch elements 8a to 8f for connecting only one of the first photodetector 71 and the second photodetector 72 to the output terminals A to F are provided. ing.
[0035]
Each of the detectors 71a to 71f constituting the first photodetector 71 is connected to one input terminal of a switch element 8a to 8f, and each of the detectors 72a to 72f constituting the second photodetector 72 is connected to a switch element 8a. To 8f are connected to other input terminals. The common output terminals of the switch elements 8a to 8f are connected to output terminals A to F, which are connection terminals to external amplifiers, via a current-voltage conversion circuit (not shown).
[0036]
Therefore, when the switch elements 8a to 8f are switched to the first photodetector 71 side, the outputs Sa to Sf of the detectors 71a to 71f constituting the first photodetector 71 are output from the current-voltage conversion circuit. After the signal conversion, the signals are sent from the output terminals A to F to the external amplifier.
[0037]
Conversely, when the switch elements 8a to 8f are switched to the second photodetector 72 side, the outputs Sa 'to Sf' of the detectors 72a to 72f constituting the second photodetector 72 output the current- After the signal is converted by the voltage conversion circuit, it is sent from the output terminals A to F to the external amplifier.
[0038]
The switching operation of the switch elements 8 a to 8 f is controlled by the detector 9. Here, an example will be described in which the switching elements 8a to 8f are switched in accordance with the presence or absence of the output Se 'obtained from the detector 72e constituting the second photodetector 72, but the reflected light is not limited to the detector 72e. Any detector can be used as long as it can detect the.
[0039]
Here, in the optical pickup device of the present embodiment, the second light source 12 is turned off when the first light source 11 is turned on, and the first light source 11 is turned off when the second light source 12 is turned on. .
[0040]
With such a configuration, when the first photodetector 71 detects the reflected lights Rx, Ry, and Rz, the second photodetector 72 detects the reflected lights Rx ′, Ry ′, and Rz ′. It will not be done. Conversely, when the reflected light Rx ′, Ry ′, Rz ′ is detected by the second photodetector 72, the reflected light Rx, Ry, Rz is not detected by the first photodetector 71.
[0041]
The detector 9 in this embodiment switches the switch elements 8a to 8f to the second photodetector 72 when the output Se 'is detected, and switches the switch elements 8a to 8f when the output Se' is not detected. To the first photodetector 71 side.
[0042]
With such a configuration, it is not necessary to provide an output terminal for each of the plurality of photodetectors or each of the plurality of detectors, so that it is possible to reduce the scale of the apparatus, which contributes to downsizing and weight reduction of the apparatus. be able to. Also, by reducing the number of the output terminals, the wiring from the light receiving element to the external amplifier can be simplified, so that the working time required for processing the device can be shortened.
[0043]
In particular, in the optical pickup device having the above-described configuration, the switching of the switch elements 8a to 8f by the detector 9 is performed only by selecting which of the first light source 11 and the second light source 12 is turned on. Therefore, a separate control signal is not required to connect one of the first photodetector 71 and the second photodetector 72 to the output terminals A to F, so that the device can be configured more simply. .
[0044]
When the optical disk 6 set in the optical pickup device is a medium on which reading and writing are performed by the light beam emitted from the first light source 11, even if both the first light source 11 and the second light source 12 are turned on. However, the reflected light from the optical disk 6 hardly returns to the second photodetector 72. Conversely, when the optical disk 6 is a medium on which reading and writing are performed by the light beam emitted from the second light source 12, the reflected light from the optical disk 6 hardly returns to the first photodetector 71.
[0045]
Therefore, even when the first light source 11 and the second light source 12 are both turned on during operation of the optical pickup device, it is possible to realize the switching control of the switch elements 8a to 8f by the detector 9 described above. . However, in order to more reliably prevent interference of signals transmitted to the output terminals A to F and mixing of noise, the second light source 12 is turned off when the first light source 11 is turned on, as described above. It is desirable that the first light source 11 be turned off when the second light source 12 is turned on.
[0046]
The information signal RF, focus error signal FES, and tracking error signal TES derived based on each signal sent from the output terminals A to F to the external amplifier are expressed by the following equations (2) to (4). expressed.
(Equation 2)

[0047]
Here, a to f in the above equation represent output signals transmitted from the first photodetector 71 or the second photodetector 72 to the output terminals A to F, respectively. That is, if the switch elements 8a to 8f are switched to the first photodetector 71 side, a to f in the above equations indicate outputs Sa to Sf, respectively. On the other hand, if the switch elements 8a to 8f are switched to the second photodetector 72 side, a to f in the above equations indicate outputs Sa 'to Sf', respectively.
[0048]
As described above, in the optical pickup device according to the present embodiment, regardless of which of the first photodetector 71 and the second photodetector 72 is connected to the output terminals A to F, the output from the light receiving element 7 is provided. The same circuit can be used for processing the obtained signal to derive the information signal RF, the focus error signal FES, and the tracking error signal TES. Therefore, it is not necessary to provide a plurality of signal processing circuits on the output side of the light receiving element 7 unlike the related art, so that the reliability of the device can be improved and the cost can be reduced.
[0049]
As a simpler configuration example than the above-described embodiment, the first photodetector 71 and the second photodetector 72 are simply connected in parallel to the output terminals A to F without providing the switch elements 8a to 8f. It is also possible. According to this configuration, it is possible to further reduce the size and weight of the device as compared with the above configuration. However, in view of interference of signals transmitted to the output terminals A to F and mixing of noise, the configuration of the above embodiment is reduced. It is desirable to adopt.
[0050]
In the above-described embodiment, the optical pickup device including two light sources and two light detectors has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of light sources and light detectors may be used. It can be applied to an optical pickup device having the same. In that case, it is not always necessary to share the output terminal among all the photodetectors. If at least one set of photodetectors shares the output terminal, the object of reducing the number of output terminals can be achieved. .
[0051]
Further, when each photodetector is constituted by a plurality of detectors, it is not always necessary to share an output terminal among all the detectors. At least one set of detectors shares an output terminal among the photodetectors. Thus, the object of reducing the number of output terminals can be achieved.
[0052]
Further, in the above-described embodiment, the description has been given by taking an example of the optical pickup device adopting the three-beam method as the tracking error detection method. However, the type of the tracking error detection method is not essential to the present invention, and the present invention The present invention can be applied to an optical pickup device employing any tracking error detection method such as a pull method.
[0053]
【The invention's effect】
In an optical pickup device according to the present invention, a plurality of light sources that are close to each other, a converging optical system that converges a light beam emitted from each light source on an information recording medium, and receives reflected light from the information recording medium. In an optical pickup device having a plurality of photodetectors and recording, reproducing, or erasing information on a plurality of information recording media having different standards, at least one set of the plurality of photodetectors is provided. The output terminals are shared. When each of the photodetectors is composed of a plurality of detectors, at least one set of the detectors may share an output terminal between the photodetectors.
[0054]
With such a configuration, it is not necessary to provide an output terminal for each of the plurality of photodetectors or each of the plurality of detectors, so that it is possible to reduce the scale of the apparatus, which contributes to downsizing and weight reduction of the apparatus. be able to. Also, by reducing the number of the output terminals, the wiring from the light receiving element to the external amplifier can be simplified, so that the working time required for processing the device can be shortened.
[0055]
Further, when any one of the plurality of light sources is turned on, the remaining light sources may be turned off. By adopting such a configuration, it is possible to prevent a mixed signal from being input to an output terminal shared by a plurality of photodetectors or to prevent noise from being mixed in, so that detection of an information signal and an error signal can be prevented. It can be performed more accurately.
[0056]
Further, among the photodetectors sharing an output terminal, it is preferable to have a connection switching means for connecting only the photodetector that has received the reflected light from the information recording medium to the output terminal. By adopting such a configuration, a separate control signal is not required for selecting the photodetector, so that the device can be configured more simply.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a first photodetector 71 and a second photodetector 72 provided in an optical pickup device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing one configuration example of a conventional optical pickup device.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of a first photodetector 71 and a second photodetector 72 provided in a conventional optical pickup device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 11 1st light source 12 2nd light source 2 Diffraction grating 3 Half mirror 4 Collimating lens 5 Objective lens 6 Optical disk 7 Light receiving element 71 First light detector 71a-f Detector 72 Second light detector 72a-f Detector 8a- f switch element 9 detector

Claims

A plurality of light sources close to each other, a converging optical system for converging a light beam emitted from each light source on an information recording medium, and a plurality of photodetectors for receiving reflected light from the information recording medium. In an optical pickup device for recording, reproducing or erasing information on a plurality of information recording media having different standards,
At least one set of the photodetectors includes connection switching means for sharing an output terminal, and the connection switching means includes at least one of the photodetectors sharing the output terminal. Determining which of the photodetectors detects the reflected light based on the two outputs, and connecting only the photodetector detecting the reflected light to the output terminal. apparatus.

2. The optical pickup device according to claim 1, wherein each of the photodetectors includes a plurality of detectors, and at least one set of the detectors shares an output terminal between the photodetectors.

3. The optical pickup device according to claim 1, wherein when any one of the plurality of light sources is turned on, the other light sources are turned off.