JP2007200476A

JP2007200476A - 光ヘッド

Info

Publication number: JP2007200476A
Application number: JP2006018914A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nagashima; 賢治長島
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US7719949B2; CN101013583A; US20070177485A1; DE102007003804A1; CN101013583B

Abstract

【課題】１個の対物レンズ、１個の光検出素子のを有する光ヘッドであって、複雑な部材や光学素子を追加することなく、光ヘッドの駆動制御に必要な制御信号を十分に得ることができ、正確な制御を行う。
【解決手段】青色レーザ光源１と、赤色レーザ光源２と、ダイクロプリズム３と、コリメータレンズ４と、ビームスプリッタ５と、対物レンズ６と、光検出素子８と、検出レンズ９とを有し、青色レーザ光ＢＬの＋１次回折光の集光点を第２光検出部８２と重なるように位相を変化させる形状の第１ホログラム７１と、赤色レーザ光の−１次回折光の集光点を第３光検出部８３と重なるように位相を変化させる形状の第２ホログラム７２を有するホログラム素子７を備える光ヘッドＡ
【選択図】図４

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録する又は光ディスクより情報を読み出す光ディスク装置に備えられ、前記光ディスクにレーザ光を照射し、良好な信号を得ることのできる光ヘッドに関するものである。

映像、音声等の情報の記録媒体としてレーザ光を照射することで情報を再生することができる光ディスクが利用されている。前記光ディスクとしてＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）が用いられており、近年、ＤＶＤより高密度な（記憶容量の大きな）ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）も登場し、製品化されている。これら光ディスクを記録媒体とする光ディスク装置は、前記光ディスクを回転させ該光ディスクの記録面にレーザ光を照射することで、前記光ディスクに予め記録されている情報を再生する。

通常、光ディスク装置ではスペース、コスト等の制約上、ひとつの光ヘッドでＤＶＤ、ＢＤの再生に対応している。また、ＤＶＤ、ＢＤに対応するレーザ光の波長はそれぞれ異なっており、前記、光ヘッドはそれぞれの波長のレーザ光を出射できるレーザ光源を備えている。前記光ヘッドには光ディスクと対面する対物レンズが備えられており、前記レーザ光源を出射し、光ヘッドを構成する光学系を透過したレーザ光は該対物レンズを透過することで、前記光ディスクの記録層に集光される。

レーザ光には対物レンズを透過するときに収差が発生する。また、光ディスクは記録層の上に保護層である基材が配置された構造を有しており、基材を透過するときに収差が発生する。通常、対物レンズは１種類の光ディスク（多くはＢＤ）に対応して設計されており、対物レンズを透過し収差が発生したレーザ光は、ＢＤの基材で発生する収差と打ち消しあって、波面収差の少ないレーザ光として記録層上に集光される。

図６に光ヘッドの概略配置図を示す。図６に示す光ヘッドＢは青色レーザ光を出射する青色レーザ光源１０１と、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源１０２と、前記青色レーザ光は透過し、前記赤色レーザ光は反射するダイクロプリズム１０３と、発散光を平行光に変換するコリメータレンズ１０４と、入射するレーザ光の一部を反射し残りを透過する光学素子であるビームスプリッタ１０５と、レーザ光を光ディスクＤｓの所定の位置に集光させる対物レンズ１０６と、光ディスクＤｓで反射したレーザ光を検出する光検出素子１０７と、光検出素子１０７にレーザ光を集光するための検出レンズ１０８とを有している。

青色レーザ光源１０１より出射されたレーザ光は、ダイクロプリズム１０３を透過しコリメータレンズ１０４に入射し、透過するときに平行光に変換される。平行光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ１０５に入射し、入射した光の半分は透過して対物レンズ１０６に入射する。対物レンズ１０６に入射したレーザ光は集光されて、レーザスポットとして光ディスクＤｓに照射される。

また、光ディスクＤｓで反射したレーザ光は対物レンズ１０６に戻り、略平行光となって、ビームスプリッタ１０５に入射する。ビームスプリッタ１０５に入射したレーザ光のうち半分は反射されて、検出レンズ１０８に入射し、集光されて光検出素子１０７に入射する。レーザ光は光検出素子１０７で電気信号に変換し、その変換された電気信号に基づいて、光ディスクに記録された情報が検出される。

また、光ヘッドＢには、光ディスクＤｓで反射したレーザ光を０次回折光及び１次回折光に分離する回折格子１０９が配置されている。光検出素子１０７は中央に第１光検出部１０７１が、第１光検出部１０７１を挟んで２個の第２光検出部１０７２とが形成されており、回折格子１０９で回折した光のうち０次回折光は第１光検出部１０７１で、１次回折光は第２光検出部１０７２で検出される。第１光検出部１０７１ではデータ信号であるＲＦ信号とフォーカスエラー信号とを検出する。第２光検出部１０７２では光ヘッドＢの駆動制御を行う制御信号（たとえば、トラックエラー信号）を検出する。

しかしながら、ＤＶＤメディアにおいてディスク基材の厚さ、対応するレーザ光の波長、対物レンズの開口率ＮＡがＢＤのものと異なり、ＢＤ用の対物レンズを用いて、ＤＶＤの記録層上にレーザ光を集光すると、ＤＶＤメディアの記録層上に照射されるレーザ光には大きな収差成分を有する波面収差が発生する。

収差成分の大きな波面収差が発生すると、光ディスクの記録面に集光されるレーザ光の集光点（以下、レーザスポットという）のスポット径が大きくなったり、レーザスポットの回りにぼやけた環状の光（ハロ）が形成されたりして、クロストーク、ジッタの増加の原因となり、光ディスクからの情報の再生精度または光ディスクへの情報の記録精度が低下する。

この波面収差の発生を抑制するために、図６に示す光ヘッドでは次の方法が採用されている。赤色レーザ光源１０２とコリメータレンズ１０４との距離（ダイクロプリズム１０３で曲げられる部分を含む）を調整し（通常、青色レーザ光源１０１とコリメータレンズ１０４との距離よりも短い）、赤色レーザ光源１０２を赤色レーザ光が平行光にならない距離に配置する。対物レンズ１０６による赤色レーザ光の集光点は青色レーザ光の集光点とずれる（赤色レーザ光の集光点が遠いくなる）。このように集光点がずれるように、青色レーザ光源１０１及び赤色レーザ光源１０２を配置することで、光ヘッドＤｓに集光されるレーザ光の収差の発生を抑制している。

また、特開２００３−２２３７２８号公報には異なる基材厚さ、対応波長、開口率の光ディスクを１つの光ピックアップを用いて再生するものが示されており、対物レンズとして特殊な形状の対物レンズを備えたものが示されている。

さらに、特開２００１−２２２８３８号公報に記載の発明では、各光ディスクに照射されるレーザ光の収差を、液晶素子を用いて補正するものが示されている。
特開２００３−２２３７２８号公報特開２００１−２２２８３８号公報

しかしながら、青色レーザ光源１０１及び赤色レーザ光源１０２とコリメータレンズ１０４との距離の差（以下、発光点隔差という）があることで、検出レンズ１０８で集光されるときの集光点も青色レーザ光と赤色レーザ光で異なる。すなわち、図６に示すように青色レーザ光の集光点は赤色レーザ光の集光点よりも検出レンズよりも遠い位置になる。

例えば青色レーザ光の集光点に光検出素子１０７の第１光検出部１０７１を配置した場合、青色レーザ光の０次回折光は第１光検出部１０７１で検出され、１次回折光は第２光検出部１０７２で検出されるが、赤色レーザ光の０次回折光はぼやけてしまい第１光検出部１０７１では集光されず、精度良く検出されない。同様に赤色レーザ光の１次回折光も第２光検出部１０７２では集光されずぼやけてしまい精度良く検出されない。

このように、第１光検出部１０７１及び第２光検出部１０７２に照射される０次回折光及び１次回折光を十分に検出できないと、光ディスクＤｓの再生を精度良く行うことができないとともに、光ヘッドＢの駆動制御の精度が低下する。

また、特開２００３−２２３７２８号公報に記載の発明では、対物レンズに特殊な形状のものを用いており、該特殊形状を有する対物レンズを製造するのに手間と、時間がかかり、それだけ、光ピックアップ（光ヘッド）の製造コストが上昇する。

また、特開２００１−２２２８３８号公報に記載の発明では、収差を補正するのに液晶素子を用いており、前記液晶素子及び該液晶素子を駆動するための駆動機構の分だけ構成部材が増加し、光ヘッドの大型化や、コストアップにつながる。

そこで本発明は、複雑な部材や光学素子を追加することなく、光ヘッドの駆動制御に必要な制御信号を十分に得ることができ、正確な制御を行うことができ、高い信頼性を有する光ヘッドを提供することを目的とする。

また本発明は、複雑な部材や光学素子を追加することなく、１個の対物レンズ、１個の光検出素子を有する光ヘッドであって、２つの異なる基材厚さを有する光ディスクを再生することができる光ヘッドを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、ディスク基材厚みが薄い第１光ディスクに対応する短波長の第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、ディスク基材厚みが厚い第２光ディスクに対応する長波長の第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、前記第１レーザ光を平行光に変換するとともに第２レーザ光を発散角の小さな光に変換するコリメータレンズと、前記第１又は第２レーザ光を前記第１又は第２光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、一方の面に前記第１光ディスクで反射された前記第１レーザ光のみを０次回折光及び±１次回折光に分離する第１ホログラムと、他方の面に前記第２光ディスクで反射された前記第２レーザ光のみを０次回折光及び±１次回折光に分離する第２ホログラムとが形成されたホログラム素子と、前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を光軸上に集光させるとともに、前記第１又は第２レーザ光の±１次回折光を前記第１又は第２レーザ光の０次回折光の集光点を中心に前記０次回折光の光軸を挟んで対称の位置に集光させる検出レンズと、前記検出レンズを透過した前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を検出する第１光検出部と、前記第１光検出部を中心に対称に配置され前記第１又は第２レーザ光の±１次回折光を検出する２個の第２光検出部とが同一平面上に配置される光検出素子とを有する光ヘッドであって、前記光検出素子は前記第１レーザ光の０次回折光の集光点と前記第１レーザ光の集光点より検出レンズ寄りに集光する前記第２レーザ光の０次回折光の集光点との中間に前記第１光検出部が重なるとともに当該０次回折光の光軸と第１光検出部とが垂直になるように配置されるものであり、前記ホログラム素子の前記第１ホログラムは前記検出レンズに近い位置に集光する＋１次回折光が前記光検出素子の一方の第２光検出部に集光するように前記第１レーザ光の±１次回折光の位相を変化させ、前記第２ホログラムは前記第２レーザ光の前記検出レンズより遠い位置に集光する−１次回折光が前記光検出素子の他方の第２光検出部に集光するように前記第２レーザ光の±１次回折光の位相を変化させることを特徴とする。

この構成によると、第１レーザ光及び第２レーザ光のデータ信号用ビームである０次回折光を前記第１光検出部に略同じ大きさ、形状のスポットになるように照射することができるので、データの読出しを精度良く行うことができる。

また、前記第２光検出部のいずれか一方で前記第１レーザ光の−１次回折光を検出し、前記第２レーザ光の＋１次回折光を他方の第２光検出部で検出することができるので、前記光ヘッドの制御を精度良く行うことができる。

このことによると、光検出素子の位置をずらすとともに、前記ホログラム素子の第１ホログラム及び第２ホログラムの形状を最適化することで、複数の基材厚みを有する光ディスクの再生を１個の対物レンズ及び１個の光検出素子を用い、新たな光学素子を用いることなく行うことができる。

これにより、光ヘッドの構成部材を減らすことができ、それだけ、該光ヘッドを小さく且つ低コストで形成することができる。また、レーザ光が透過する光学素子の数を抑制することができるので、光学素子を透過することで発生するレーザ光のエネルギの減少、収差の発生を低減することができる。

上記目的を達成するために本発明は、第１の光ディスクに対応する第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、第２の光ディスクに対応する第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、前記第１又は第２レーザ光を前記第１又は第２光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、前記第１光ディスク又は前記第２光ディスクで反射された前記第１又は第２レーザ光を透過させ、且つ、それぞれ独立して０次回折光及び１次回折光に分離する回折光学素子と、前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を光軸上に集光させるとともに、前記第１又は第２レーザ光の１次回折光を前記第１又は第２レーザ光の０次回折光の集光点を中心に対称の位置に集光させる検出レンズと、前記検出レンズを透過した前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を検出する第１光検出部と、前記第１光検出部を中心に対称に配置され前記第１又は第２レーザ光の１次回折光を検出する２個の第２光検出部とが同一平面上に配置される光検出素子とを有する光ヘッドであって、前記光検出素子は前記第１レーザ光の０次回折光の集光点と前記第１レーザ光の集光点より検出レンズ寄りに集光する前記第２レーザ光の０次回折光の集光点との中間に前記第１光検出部が重なるとともに当該０次回折光の光軸と該第１光検出部とが垂直になるように配置されるものであり、回折光学素子は前記第１レーザ光の検出レンズに近い位置に集光する１次回折光が前記光検出素子の第２光検出部の一方に集光し、前記第２レーザ光の検出レンズより遠い位置に集光する１次回折光が第２光検出部の他方に集光するように前記第１又は第２レーザ光の１次回折光の位相を変化させることを特徴とする。

また、前記第２光検出部のいずれか一方で前記第１レーザ光の１次回折光を検出し、前記第２レーザ光の１次回折光を他方の第２光検出部で検出することができるので、前記光ヘッドの制御を精度良く行うことができる。

上記構成において、前記回折光学素子は一方の面に前記第１レーザ光を分離する第１ホログラムが、他方の面に前記第２レーザ光を分離する第２ホログラムが形成されており、前記第１又は第２ホログラムは前記第１又は第２レーザ光を独立して分離することができるものであってもよく、表面に前記第１レーザ光を０次回折光及び１次回折光に分離させる第１ホログラムと前記第２レーザ光光を０次回折光及び１次回折光に分離させる第２ホログラムとがそれぞれ規則正しく配置されるものであってもよい。

本発明によると、複雑な部材や光学素子を追加することなく、光ヘッドの駆動制御に必要な制御信号を十分に得ることができ、正確な制御を行うことができ、高い信頼性を有する光ヘッドを提供することができる。

また本発明によると、複雑な部材や光学素子を追加することなく、１個の対物レンズ、１個の光検出素子のを有する光ヘッドであって、２つの異なる基材厚さを有する光ディスクを再生することができるものを提供することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１に本発明にかかる光ヘッドの概略配置図を示す。図１に示す光ヘッドＡはそれには限定されないがここでは、ＢＤとＤＶＤを再生することができるものである。図１中において青色レーザ光ＢＬは実線で、赤色レーザ光ＲＬは破線で示されている。

光ヘッドＡは、波長の短い青色レーザ光ＢＬを出射する青色レーザ光源１と、波長の長い赤色レーザ光ＲＬを出射する赤色レーザ光源２と、青色レーザ光ＢＬは透過し、赤色レーザ光ＲＬは反射するダイクロプリズム３と、発散光を平行光に変換するコリメータレンズ４と、入射するレーザ光の一部を反射し残りを透過する光学素子であるビームスプリッタ５と、レーザ光を光ディスクＤｓの所定の位置に集光させる対物レンズ６と、光ディスクＤｓで反射したレーザ光を０次回折光と±１次回折光に分離するホログラム素子７と、光ディスクＤｓで反射したレーザ光を検出する光検出素子７と、光検出素子８にレーザ光を集光するための検出レンズ９とを有している。

対物レンズ６はここでは青色レーザ光ＢＬに合わせて形成されているものであり、青色レーザ光ＢＬが光ディスクＤｓ（ＢＤ）の基材に照射するときに、収差を生じないように形成されている。青色レーザ光源１とコリメータレンズ４との距離は、青色レーザ光源１より出射される発散光である青色レーザ光ＢＬがコリメータレンズ４で平行光変換されるために必要な長さを有している。また、赤色レーザ光ＲＬを照射する場合、対物レンズ６を用いると大きな収差が発生するので、その収差を抑制するために、赤色レーザ光源２からコリメータレンズ４までの距離と、青色レーザ光源１からコリメータレンズ４までの距離との差（発光点隔差という）ができるように、赤色レーザ光源２を配置している。これにより、赤色レーザ光源２より出射される発散光である赤色レーザ光ＲＬはコリメータレンズ４で発散角は小さくなるが平行光には変換されない。

青色レーザ光ＢＬの往路は次のとおりである。青色レーザ光源１より出射された青色レーザ光ＢＬはダイクロプリズム３を透過しコリメータレンズ４に入射する。青色レーザ光ＢＬはコリメータレンズ４を透過するときに平行光に変換される。平行光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ５に入射し、入射した光の半分は透過して対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射された青色レーザ光ＢＬは光ディスク（ＢＤ）に集光されて照射される。

また赤色レーザ光ＲＬの往路は次のとおりである。赤色レーザ光源２より出射された赤色レーザ光ＲＬはダイクロプリズム３で反射され屈曲し、コリメータレンズ４に入射する。コリメータレンズ４に入射した赤色レーザ光ＲＬは発散する角度が小さくなるように変換される。コリメータレンズ４を出射した赤色レーザ光ＲＬはビームスプリッタ５に入射し、入射光の半分が透過し対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射された青色レーザ光ＢＬは光ディスク（ＤＶＤ）に集光されて照射される。

図１に示すようにホログラム素子７はビームスプリッタ５と対物レンズ６との間に配置されているが、往路中の±１次回折光は、光ディスク（ＢＤ又はＤＶＤ）で反射した後に、レーザ光の戻り光路（復路）より外れるので無視できる。

図２に本発明にかかる光ヘッドに備えられたホログラム素子の平面から見た模式図を、図３に図２に示すホログラム素子の断面を見た模式図を示す。図２及び図３に示すホログラム素子７は模式図であり、実際に用いられるホログラム素子の形状とは異なる場合がある。図２に示すホログラム素子７は円板形状を有している。ホログラム素子７は後述するように、青色レーザ光ＢＬを回折する第１ホログラム７１と赤色レーザ光ＲＬを回折する第２ホログラム７２とを備えている。図２に示すホログラム素子７はそれには限定されないが、青色レーザ光ＢＬに対応する第１ホログラム７１を示している。ホログラム素子７には表面に曲線形状の溝７１０が複数本配置されている。このように、曲線形状の溝７１０が形成されていることで、±１次回折光の位相を変化させることができる。

また、図３に示すように、ホログラム素子７は、第１面７ａに青色レーザ光ＢＬのみを０次回折光及び±１次回折光に分離することができる第１ホログラム７１が（図２参照）、第１面７ａの反対側の第２面７ｂに赤色レーザ光ＲＬのみを０次回折光及び±１次回折光に分離することができる第２ホログラム７２が形成されている。第１ホログラム７１及び第２ホログラム７２は図２に示すものと同様に複数の曲線形状の溝７２０を有している。

図３に示すように第１ホログラム７１の凹溝７１０と、第２ホログラム７２の凹溝７２０とは、溝の深さが異なるものである。溝の深さを青色レーザ光ＢＬ及び赤色レーザ光ＲＬのは町に対応するように形成することで、対応するレーザ光のみを回折させることができる。

光ディスクで反射した青色レーザ光ＢＬは、対物レンズ６に入射し略平行光としてホログラム素子７に入射する。ホログラム素子７に入射したレーザ光は０次回折光及び±１次回折光に分離させる。このとき、ホログラム素子７は青色レーザ光ＢＬの＋１次回折光と−１次回折光との位相が互いに異なるように第１ホログラム７１を形成している。

また、光ディスクで反射した赤色レーザ光ＲＬは、対物レンズ６に入射しわずかに収束する集束光としてホログラム素子７に入射する。ホログラム素子７に入射したレーザ光は０次回折光及び±１次回折光に分離させる。このとき、ホログラム素子７は赤色レーザ光ＲＬの＋１次回折光と−１次回折光との位相が互いに異なるように第１ホログラム７２を形成している。

図４に青色レーザ光ＢＬ及び赤色レーザ光ＲＬの検出レンズで集光されるときの０次回折光と±１次回折光の集光点の図を示す。０次回折光及び±１次回折光に分離された青色レーザ光ＢＬはビームスプリッタ５で反射され、検出レンズ９にて集光される。このとき、０次回折光は検出レンズ９より距離Ｌ１離れた位置（第１集光点Ｐ１）に集光する。また、＋１次回折光及び−１次回折光は図４に示すように、第１集光点Ｐ１を挟んで対称の位置に、０次回折光の光軸方向にずれて形成されている。これは、第１ホログラム７１で±１次回折光を分離したときに、＋１次回折光及び−１次回折光の位相を変化させ、検出レンズ９で集光したために発生するものである。それには限らないがここでは、−１次回折光の集光点が検出レンズ９よりも遠い部分に集光する。

また、第２ホログラム７２で０次回折光と±１次回折光に分離された赤色レーザ光ＲＬも同様にビームスプリッタ５で反射され検出レンズ９に入射し集光される。このとき、発光点隔差によって、赤色レーザ光ＲＬは第１集光点Ｐ１よりも短い検出レンズより距離Ｌ２離れた位置（第２集光点Ｐ２）に集光する。また、±１次回折光についても、青色レーザ光ＢＬの場合と同様に、第２集光点Ｐ２を挟んで対称の位置に、０次回折光の光軸方向にずれて形成されている。それには限らないがここでは、−１次回折光の集光点が検出レンズ９よりも遠い部分に集光する。

図４に示すように、光検出素子８は従来の光検出素子８と同じ形状を有しており、０次回折光を検出する第１光検出部８１と、±１次回折光を検出する第２光検出部８２、第３光検出部８３とを有している。第２光検出部８２及び第３光検出部８３は第１光検出部８１を挟んで対称に形成されており、第１光検出部８１は０次回折光の光軸と垂直になるように配置されるものである。光検出素子８の第１光検出部８１を第１集光点Ｐ１と第２集光点Ｐ２との間に配置することで、青色レーザ光ＢＬの０次回折光及び赤色レーザ光ＲＬの０次回折光は略同じ大きさ、形状のビームスポットで第１光検出部８１に照射することができる。

このとき、ホログラム素子７は青色レーザ光ＢＬの検出レンズ９に近い側に集光する＋１次回折光の集光点を第２光検出部８２と重なるように±１次回折光の位相を変化させる形状の第１ホログラム７１を、赤色レーザ光ＲＬの検出レンズ９より遠い側に集光する−１次回折光の集光点を第３光検出部８３と重なるように±１次回折光の位相を変化させる形状の第２ホログラム７２を有している。

このホログラム素子７を有することで、青色レーザ光ＢＬ及び赤色レーザ光ＲＬのデータ信号用レーザビームである０次回折光を検出することができるとともに、駆動制御用のレーザビームである１次回折光を検出することができる。

また、このようなホログラム素子７を備え光検出素子８の位置を調整することで、光検出素子８を特殊な形状になるよう形成したり、特殊な光学素子を追加したりしなくても、１つの光検出素子８を用いて、青色レーザ光ＢＬ及び赤色レーザ光ＲＬのデータ信号と制御信号を検出することができる。

それにより、光ヘッドＡの構成部材を増加させることなく、また、複雑な光学素子を用いることなく、１つの対物レンズ６と１つの光検出素子８で異なる基材厚さを有する光ディスク（ここでは、ＢＤ又はＤＶＤ）を再生することができ、それだけ、光ヘッドＡの製造コストを抑えることができるとともに、光ヘッドＡの設計自由度を上げることが可能である。

上記実施例において本発明にかかる光ヘッドＡに用いられるホログラム素子７は第１ホログラム７１及び第２ホログラム７２で青色レーザ光ＢＬ及び赤色レーザ光ＲＬの±１次回折光の位相を変化させており、いずれのレーザ光においても、−１次回折光が＋１次回折光よりも遠くに集光するものを例に説明したが、それに限定されるものではなく、それぞれが０次回折光の集光点を中心に対称に、軸方向にずれて集光されることができるホログラム素子を広く採用することができる。

たとえば、図５に示すように、赤色レーザ光ＲＬの＋１次回折光が−１次回折光よりも遠くに集光するように、第２ホログラム７２を形成することで青色レーザ光ＢＬの＋１次回折光を第２光検出部８２に集光させ、赤色レーザ光ＲＬの＋１次回折光も第２光検出部８２に集光させることができる。これにより、光検出素子８は第３光検出部８３を備えなくても良く、光検出素子を簡単な構造で形成することができるとともに、光ヘッドの設計の自由度を上げることができる。

上記実施例において、ホログラム素子７は第１面７ａに青色レーザ光ＢＬを０次回折光及び±１次回折光に分離できる第１ホログラム７１を、第２面７ｂに赤色レーザ光ＲＬを０次回折光及び±１次回折光に分離できる第２ホログラム７２を形成するものが例示されているが、それに限定されるものではなく、一方の面に青色レーザ光ＢＬを回折するための凹溝と赤色レーザ光ＲＬを回折するための凹溝とをそれぞれ規則正しく配置するものであってもよい。ホログラム素子として異なる波長のレーザ光をそれぞれ独立して０次回折光及び±１次回折光に分離することができるものを広く採用することができる。

上記実施例において、本発明にかかる光ヘッドＡはＢＤ用の青色レーザ光ＢＬを出射する青色レーザ光源１とＤＶＤ用の赤色レーザ光ＲＬを出射する赤色レーザ光源２とを用いたものを例に説明したが、それに限定されるものではなく、波長の異なる２つのレーザ光源を備えた光ヘッドに対して広く採用することができる。

本発明の光ヘッドは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを記録媒体とする光ディスク装置において適用することができる。

本発明にかかる光ディスク装置の斜視図である。本発明にかかる光ディスク装置内部の概略平面図である。図２に示す光ディスク装置からローダーシャーシ、ディスクトレイを省略した概略構成図である。下方から見た光ディスク装置内部の概略構成図である。フロントパネル側から見た光ディスク装置内部の概略構成図である。側方から見た光ディスク装置内部の概略構成図である。

符号の説明

Ａ光ヘッド
１青色レーザ光源
２赤色レーザ光源
３ダイクロプリズム
４コリメータレンズ
５ビームスプリッタ
６対物レンズ
７ほろくらむ素子
７１第１ホログラム
７２第２ホログラム
８光検出素子
８１第１光検出部
８２第２光検出部
８３第３光検出部

Claims

ディスク基材厚みが薄い第１光ディスクに対応する短波長の第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、
ディスク基材厚みが厚い第２光ディスクに対応する長波長の第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、
前記第１レーザ光を平行光に変換するとともに第２レーザ光を発散角の小さな光に変換するコリメータレンズと、
前記第１又は第２レーザ光を前記第１又は第２光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
一方の面に前記第１光ディスクで反射された前記第１レーザ光のみを０次回折光及び±１次回折光に分離する第１ホログラムと、他方の面に前記第２光ディスクで反射された前記第２レーザ光のみを０次回折光及び±１次回折光に分離する第２ホログラムとが形成されたホログラム素子と、
前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を光軸上に集光させるとともに、前記第１又は第２レーザ光の±１次回折光を前記第１又は第２レーザ光の０次回折光の集光点を中心に前記０次回折光の光軸を挟んで対称の位置に集光させる検出レンズと、
前記検出レンズを透過した前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を検出する第１光検出部と、前記第１光検出部を中心に対称に配置され前記第１又は第２レーザ光の±１次回折光を検出する２個の第２光検出部とが同一平面上に配置される光検出素子とを有する光ヘッドであって、
前記光検出素子は前記第１レーザ光の０次回折光の集光点と前記第１レーザ光の集光点より検出レンズ寄りに集光する前記第２レーザ光の０次回折光の集光点との中間に前記第１光検出部が重なるとともに当該０次回折光の光軸と第１光検出部とが垂直になるように配置されるものであり、
前記ホログラム素子の前記第１ホログラムは前記検出レンズに近い位置に集光する＋１次回折光が前記光検出素子の一方の第２光検出部に集光するように前記第１レーザ光の±１次回折光の位相を変化させ、前記第２ホログラムは前記第２レーザ光の前記検出レンズより遠い位置に集光する−１次回折光が前記光検出素子の他方の第２光検出部に集光するように前記第２レーザ光の±１次回折光の位相を変化させることを特徴とする光ヘッド。
第１の光ディスクに対応する第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、
第２の光ディスクに対応する第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、
前記第１又は第２レーザ光を前記第１又は第２光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
前記第１光ディスク又は前記第２光ディスクで反射された前記第１又は第２レーザ光を透過させ、且つ、それぞれ独立して０次回折光及び１次回折光に分離する回折光学素子と、
前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を光軸上に集光させるとともに、前記第１又は第２レーザ光の１次回折光を前記第１又は第２レーザ光の０次回折光の集光点を中心に対称の位置に集光させる検出レンズと、
前記検出レンズを透過した前記第１又は第２レーザ光の０次回折光を検出する第１光検出部と、前記第１光検出部を中心に対称に配置され前記第１又は第２レーザ光の１次回折光を検出する２個の第２光検出部とが同一平面上に配置される光検出素子とを有する光ヘッドであって、
前記光検出素子は前記第１レーザ光の０次回折光の集光点と前記第１レーザ光の集光点より検出レンズ寄りに集光する前記第２レーザ光の０次回折光の集光点との中間に前記第１光検出部が重なるとともに当該０次回折光の光軸と該第１光検出部とが垂直になるように配置されるものであり、
回折光学素子は前記第１レーザ光の検出レンズに近い位置に集光する１次回折光が前記光検出素子の第２光検出部の一方に集光し、前記第２レーザ光の検出レンズより遠い位置に集光する１次回折光が第２光検出部の他方に集光するように前記第１又は第２レーザ光の１次回折光の位相を変化させることを特徴とする光ヘッド。
前記回折光学素子は一方の面に前記第１レーザ光を分離する第１ホログラムが、他方の面に前記第２レーザ光を分離する第２ホログラムが形成されており、前記第１又は第２ホログラムは前記第１又は第２レーザ光を独立して分離することを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド。
前記回折光学素子は表面に前記第１レーザ光を０次回折光及び１次回折光に分離させる第１ホログラムと前記第２レーザ光光を０次回折光及び１次回折光に分離させる第２ホログラムとがそれぞれ規則正しく配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド。