JP5102698B2 - 光ピックアップ装置および光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学的情報記録媒体である光ディスク上に照射された光スポットによって、光ディスクに情報信号を記録、または既に記録された情報の再生を行う機能を有する光ピックアップ装置、および、この光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置に関するものである。なお、本願でいう光ディスク装置とは、光ディスク記録再生装置または光ディスク再生装置を指す。

近年、デジタル情報の大容量化に伴い、大容量デジタルデータのストレージ装置として、記録型ＤＶＤドライブの需要が急速に伸びている。特に、ＤＶＤ−Ｒディスクの価格の低下は年々著しいため、ＤＶＤ−Ｒディスクの記録に対応するドライブの市場は、今後、益々拡大していくものと考えられる。その一方で、ドライブ（光ディスク装置）の低価格化に対する要求は非常に厳しく、この様な背景の中では、ドライブに搭載する光ピックアップ装置の低価格化が重要となる。

光ピックアップ装置の低価格化のためには、光学部品点数を削減するために光学系の合理化を行う必要があるが、ここでＤＶＤ用半導体レーザ光源とＣＤ用半導体レーザ光源を同一の筐体内に収納した２波長マルチレーザを用いると、２つの波長を同一光路とするための光学部品が不要となるため、光学系の合理化に非常に有利である。そのため、２波長マルチレーザを用いた光ピックアップ装置は、最近主流になりつつある。

一方、２波長マルチレーザはＤＶＤとＣＤの発光点が極近傍に配置されているため、ＤＶＤとＣＤとで光学部品を共有できる利点があるが、それに伴う問題も発生する。例えば、トラッキング誤差信号検出用の光ビームを生成するために用いる３ビーム生成用回折格子には、ＤＶＤとＣＤの光ビームが共に入射するが、ＤＶＤとＣＤといった複数種類のトラックピッチを有する各種光ディスクに対して、トラッキング誤差信号を検出できるように所定の３ビームを生成するのは困難であった。

上記の問題を解決する方法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているように、格子溝部と溝間部の光路長差を波長の整数倍とすることで、該波長の光ビームの回折光を発生させないといったような波長選択性を持たせ、ＤＶＤ光ビームのみを回折させる回折格子と、ＣＤ光ビームのみを回折させる回折格子とを、２個光軸方向に並べて、ＤＶＤとＣＤともに所定の３ビームを生成可能とする技術が開示されている。
特開２００３−６８９１号公報 特開２００１−２１６６７７号公報

しかしながら、特許文献１ならびに特許文献２にて記述されている波長選択性の回折格子を用いた場合は、以下の点が問題であった。

すなわち、半導体レーザはレーザ部の温度が変化すると発振波長が変わる特性があるため、これによって光源を出射する光ビームの波長が変わると、上記に示した波長選択性回折格子の格子溝部と溝間部の光路長差が波長の整数倍からずれてしまう。よって、不要な回折光が発生し、その結果、サーボ信号にオフセットを発生させてしまうという問題があった。

本発明は上記のような状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは、２つの波長の光ビームに対応する、すなわち例えば、ＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームとに対応し、ＤＶＤとＣＤの光ビームの共通光路に３ビーム生成用回折格子を配置した構成をとる光ピックアップ装置において、半導体レーザ部の温度が変化して発振波長が変わった場合でも、不要な回折光を発生させずにＤＶＤとＣＤともに所定の３ビームを生成してサーボ信号を検出可能とするとともに、ＤＶＤ−Ｒディスクなどの記録に対応でき、かつ、これを光学部品を削減して実現可能とすることにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
互いに発振波長の異なる第１の半導体レーザ光源および第２の半導体レーザ光源と、前記第１の半導体レーザ光源を出射した第１の光ビームと前記第２の半導体レーザ光源を出射した第２の光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記光ディスクを反射した前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを検出する光検出器とを搭載した光ピックアップ装置において、
前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの共通光路中に、片方の面のみに格子溝が形 成された１つの回折格子が配置されており、前記第１の半導体レーザ光源と第２の半導体 レーザ光源とは光ディスクの半径方向にずれて配置されており、前記回折格子の前記格子 溝が形成されている面は、前記格子溝の周期の位相が互いに略１８０度異なる領域を含む 複数の領域に分割されており、前記回折格子上に照射される前記第１の光ビームの有効径 は前記第２の光ビームの有効径に比べて大きく、前記第１の光ビームと前記第２の光ビー ムは共に前記位相が互いに略１８０度異なる領域に跨って照射され、案内溝ピッチが略０ ．７４μｍの光ディスクに対しては、前記回折格子によって回折分離した前記第１の光ビ ームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信 号を出力可能であり、トラックピッチが略１．６μｍの光ディスクに対しても、前記回折 格子によって回折分離した前記第２の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラ ッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能である構成とする。

また、互いに発振波長の異なる第１の半導体レーザ光源および第２の半導体レーザ光源 と、前記第１の半導体レーザ光源を出射した第１の光ビームと前記第２の半導体レーザ光 源を出射した第２の光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記光ディスクを 反射した前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを検出する光検出器とを搭載した 光ピックアップ装置において、
前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの共通光路中に、片方の面のみに格子溝が形 成された１つの回折格子が配置されており、前記第１の半導体レーザ光源と第２の半導体 レーザ光源とは光ディスクの半径方向にずれて配置されており、前記回折格子の前記格子 溝が形成されている面内には、前記格子溝の周期の位相が互いに異なる領域が存在し、か つ前記格子溝の周期の位相が互いに略１８０度異なる関係にある領域の組を含んでおり、 前記回折格子上に照射される前記第１の光ビームの有効径は前記第２の光ビームの有効径 に比べて大きく、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームは共に前記位相が互いに略１ ８０度異なる領域に跨って照射され、案内溝ピッチが略０．７４μｍの光ディスクに対し ては、前記回折格子によって回折分離した前記第１の光ビームを用いて差動プッシュプル 方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能であり、トラック ピッチが略１．６μｍの光ディスクに対しても、前記回折格子によって回折分離した前記 第２の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するた めの電気信号を出力可能である構成とする。
以上

また、上記に示した光ピックアップ装置において、前記第１の半導体レーザ光源と前記第２の半導体レーザ光源は、同一の筐体内に収納されているマルチレーザ光源とした、構成とする。

また、前記第１の光ビームの波長は例えば略６５０ｎｍ乃至６７０ｎｍであり、前記第２の光ビームの波長は例えば略７７０ｎｍ乃至８００ｎｍであるものを用いる。

また、これらの光ピックアップ装置を備え、光ピックアップ装置内に具備された前記光検出器から出力された電気信号に所定の演算処理を施すことによって、前記第１の光ビームに対しては差動プッシュプル方式の演算によるトラッキング誤差信号を生成し、前記第２の光ビームに対しては差動プッシュプル方式または３スポット方式の演算によるトラッキング誤差信号を生成する機能を、少なくとも備えた光ディスク装置として、構成する。

本発明によれば、２つの波長の光ビームに対応する、すなわち例えば、ＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームとに対応し、ＤＶＤとＣＤの光ビームの共通光路に３ビーム生成用回折格子を配置した構成をとる光ピックアップ装置において、半導体レーザ部の温度が変化して発振波長が変わった場合でも、不要な回折光を発生させずにＤＶＤとＣＤともに所定の３ビームを生成してサーボ信号を検出可能とするとともに、ＤＶＤ−Ｒディスクなどの記録に対応でき、かつ、これを１つの３ビーム生成用回折格子で実現することができるので、光学部品を削減することができる。また、２波長マルチレーザを用いることによって、光学系をより合理化することができる。また、ＤＶＤ−Ｒディスクの記録またはＤＶＤ−ＲディスクのみならずＤＶＤ−ＲＡＭディスクなど案内溝ピッチの異なる複数種類のＤＶＤディスクの記録に対応する光ピックアップ装置が、低価格で、かつ、温度変化に対して信頼性に優れたものとして実現でき、よって、低価格な光ディスク装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

＜光ピックアップ装置の第１実施形態＞
図１は、本発明の光ピックアップ装置の第１実施形態の構成を示す図である。図１において、１は、例えば発振波長６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光源１ａと、発振波長７８０ｎｍ帯の半導体レーザ光源１ｂとを、同一の筐体内に設けたマルチレーザ光源を表している。マルチレーザ光源１内の光源１ａまたは光源１ｂから出射した光ビームは、波長選択性を持たない３ビーム生成用の回折格子２によって、０次光および±１次回折光の少なくとも３本の光ビームに回折分離した後、ビームスプリッタ３を反射する。

ビームスプリッタ３を反射した該３本の光ビームは、立ち上げミラー４を反射し、コリメートレンズ５によって略平行光となり、対物レンズ６によって光ディスク１００の記録面上に集光されて３個の集光スポットを形成する。

図２は、本実施形態における光ディスク１００の記録面上に集光した３個の集光スポットの配置について示した図である。図２の（ａ）は、光源１ａから出射した光ビーム（以下、便宜上、ＤＶＤ光ビームと記す）が光ディスク１００としてのＤＶＤ−Ｒディスク上に集光している状態を表しており、図２の（ｂ）は、光源１ｂから出射した光ビーム（以下、便宜上、ＣＤ光ビームと記す）が光ディスク１００としてのＣＤ−ＲＯＭディスク上に集光している状態を表している。

本実施形態では、光ディスク１００上におけるＤＶＤ光ビームのディスク半径方向スポット間隔をＳＰ１とおくと、ＳＰ１がＤＶＤ−Ｒディスクの案内溝ピッチの略２分の１の長さである略０．３７μｍとなるように、３個の集光スポット２００、２０１、２０２を配置するようしてある（このような集光スポットの配置となるように、回折格子２の光学的設計を行ってある）。ここで、回折格子における回折角度はほぼ波長に比例するため、ＤＶＤ光ビームと同一の回折格子２によって回折されるＣＤ光ビームの光ディスク１００上における集光スポット３００、３０１、３０２のディスク半径方向スポット間隔は、図２の（ｂ）に示すようにＳＰ２とおくと、ＳＰ１に対して波長の分だけ比例して拡がった値となる。つまり、ＤＶＤ光ビームの波長をλ１、ＣＤ光ビームの波長をλ２とおくと、 ＳＰ１／ＳＰ２≒λ１／λ２ ……（１）式
上記の（１）式の関係となる。

よって、例えばλ１＝６６０ｎｍ、λ２＝７８５ｎｍとすると、ＳＰ１が略０．３７μｍのときに、ＳＰ２は略０．４４μｍとなり、ＣＤ−ＲＯＭディスクのトラックピッチである１．６μｍに対して略４分の１の値となる。

続いて、光ディスク１００に集光した前記３本の光ビームの反射光は、往路と逆の経路をたどって、対物レンズ６、コリメートレンズ５、ならびに立ち上げミラー４を経てビームスプリッタ３を透過し、光検出器７に入射する。

図３は、本実施形態における光検出器７の受光面パターンについて示した図である。半導体レーザ光源１ａと半導体レーザ光源１ｂは同一の筐体内にて極近傍に配置しているが、所定の発光点間隔が存在するため、ＤＶＤ光ビームを受光する受光面とＣＤ光ビームを受光する受光面は、該発光点間隔に見合った所定の分だけ互いに離して配置した２列の受光面パターンとなっている。具体的には図３に示すように、例えば、ＤＶＤ光ビームを受光する４分割受光面３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、ＣＤ光ビームを受光する４分割受光面３１ａならびに受光面３１ｂ、３１ｃとから構成されている。ここで前述したように、ＤＶＤ光ビームは、光ディスク１００上にて、ディスク半径方向スポット間隔がＤＶＤ−Ｒディスクの案内溝ピッチの略２分の１の長さである略０．３７μｍとなるように集光する。つまり、４分割受光面３０ａ、３０ｂ、３０ｃによって、ＤＶＤ−Ｒディスクに対して差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号の検出が可能となる（ＤＶＤ−Ｒディスクに対する記録時のトラッキング誤差信号の検出が可能となる）。なお、図３に示した４分割受光面３０ａ、３０ｂ、３０ｃによって、差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を検出するための演算方法については、例えば特許文献３や特許文献４にて詳細に記述されているように公知の技術であるため、その説明は省略する。
特開２００１−２２２８２５号公報 特開２０００−８２２２６号公報

また、ＣＤ光ビームは、前述したように光ディスク１００上にて、ディスク半径方向スポット間隔がＣＤ−ＲＯＭディスクのトラックピッチの略４分の１の長さである略０．４４μｍとなるように集光する。つまり、受光面３１ｂ、３１ｃによって、ＣＤ−ＲＯＭディスクに対して３スポット方式によるトラッキング誤差信号の検出が可能となる。なお、図３に示した受光面３１ｂ、３１ｃによって、３スポット方式によるトラッキング誤差信号を検出するための演算方法については、同様に、例えば特許文献３にて詳細に記述されているように公知の技術であるため、その説明は省略する。

以上のように本実施形態は、３ビーム生成用の回折格子として、特許文献１ならびに特許文献２のように２個の波長選択性回折格子を用いた構成とは異なり、波長選択性のない唯１つの回折格子２を用いたものであるため、たとえレーザ部の温度変化に伴って光ビームの波長が変わっても不要な回折光は発生せず、良好なサーボ信号を検出できる。また、回折角が波長に比例する特性を利用することにより、ＤＶＤ−ＲディスクならびにＣＤ−ＲＯＭディスクに対して、共に３ビームを用いたトラッキング誤差信号の検出が可能となる。なお、本実施形態においてフォーカス誤差信号の検出に関しては、本発明とは直接的な関係が無いので特に述べないが、例えば非点収差法によって検出を行うものであり、前述したトラッキング誤差信号検出法と組み合わせた場合の信号の演算方法ならびに受光面の内部結線等については、例えば特許文献３ならびに特許文献４にて記述されている方法を用いる（これは、以下の各実施形態においても同様である）。なおまた、ＤＶＤ−Ｒディスクの再生に関しては、１ビーム（主スポット）のみを用いる公知の位相差検出方式が適用される（これは、以下の各実施形態においても同様である）。

また、本実施形態において、光ディスク１００上におけるＤＶＤ光ビームのディスク半径方向スポット間隔ＳＰ１は略０．３７μｍと述べたが、例えば光ディスク１００上におけるＣＤ光ビームのディスク半径方向スポット間隔ＳＰ２がＣＤ−ＲＯＭディスクのトラックピッチの丁度４分の１に近づくように、ＳＰ１を若干狭めても良い。例えば、λ１＝６６０ｎｍ、λ２＝７８５ｎｍとすると、ＳＰ１＝０．３４μｍの場合にＳＰ２＝０．４０μｍとＣＤ−ＲＯＭディスクのトラックピッチの丁度４分の１となるため、ＣＤ−ＲＯＭディスクに対して３スポット方式を用いた、より良好なトラッキング誤差信号を検出することが出来る。

＜光ピックアップ装置の第２実施形態＞
続いて、本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態について説明する。本実施形態における光ピックアップ装置の基本構成は、図１と同じであるが、本実施形態の３ビーム生成用の回折格子２’は、その格子溝パターンが、図４に示すように、一定の周期で格子溝が形成されており、かつ、光ディスク１００の半径方向に相当する方向に、少なくとも３つの領域２ａ、２ｂ、２ｃに分割された、３分割特殊回折格子として構成されている。なお、格子溝パターンの詳細については、特許文献５にて記述されているので詳細な説明は略すが、中央部領域２ｂに隣接する領域２ａ内に設けられている格子溝の位相は、中央部領域２ｂ内の格子溝の位相に対して略＋９０度、つまり格子溝周期の約４分の１分だけ配置がずれており、また、中央部領域２ｂの反対側に隣接している領域２ｃ内に設けられている格子溝の位相は、中央部領域２ｂ内の格子溝の位相に対して略−９０度、つまり領域２ａ内に設けられている格子溝とは反対側に格子溝周期の約４分の１分だけ配置がずれている。したがって、領域２ａと領域２ｃ内に設けられた格子溝は、互いに位相で略１８０度、すなわち格子溝周期の約２分の１分だけ配置がずれていることを特徴としている。
特願２００２−３０６４７１号

本実施形態において、３分割特殊回折格子２’によって回折したＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームの光ディスク１００上における集光スポットの配置を、図５に示す。図５の（ａ）は、光ディスク１００としてのＤＶＤ−Ｒディスク上に集光している状態を表しており、図５の（ｂ）は、光ディスク１００としてのＣＤ−ＲＯＭディスク上に集光している状態を表したものである。本実施形態では、図５の（ａ）に示すように、光ディスク１００上におけるＤＶＤ光ビームの３個の集光スポット４００、４０１、４０２の配置は、特許文献５と同様に、同一のトラック上に略一直線状に配置されていることを特徴としている。よって、同一の３分割特殊回折格子２’によって回折するＣＤ光ビームの３個の集光スポット５００、５０１、５０２の配置も、同様に、図５の（ｂ）に示すように、同一のトラック上に略一直線状に配置されることになる。

上記のように光ディスク１００に集光したＣＤ光ビームの反射光が、光検出器７に入射している様子を、図６に示す。光検出器７の受光面パターンは、先の第１実施形態にて示した図３と同じであり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク上において同一のトラック上に略一直線状に配置されたＣＤ光ビームの光スポット５００、５０１、５０２が、それぞれ受光面３１ａ、３１ｂ、３１ｃにて検出される。このとき、３分割特殊回折格子２’を用いた場合の回折光の波面は、特許文献５にて説明されているので詳細については省略するが、階段状の特異な波面になる。そのため、サブスポット５０１と５０２は同一トラック上に略一直線状に配置しているにもかかわらず、光ディスク反射光の受光面上スポットであるサブスポット５１１と５１２による出力信号には、トラック走査時に位相差が発生する。これにより、３スポット方式の演算を行うことによって演算後の信号の零点位置とトラック中央の位置が合致するため、トラッキング誤差信号を検出することが出来る。

なお、本実施形態において、光検出器７の受光面パターンは、例えば、図７の（ａ）に示すように、ＣＤ光ビーム検出用として４分割受光面３２ａと２分割受光面３２ｂ、３２ｃ、または、図７の（ｂ）に示すように、ＣＤ光ビーム検出用として４分割受光面３３ａ、３３ｂ、３３ｃといった、受光面パターンであっても良い。これらの受光面パターンで構成される光検出器７に、光ディスク１００に集光したＣＤ光ビームの反射光が入射している様子を、図８に示す。

図８の（ａ）は、図７の（ａ）に示す受光面パターンの場合において、ＣＤ光ビームが入射している様子を示しており、光ディスク１００上において同一のトラック上に略一直線状に配置されたＣＤ光ビームの反射光は、それぞれ受光面３２ａ、３２ｂ、３２ｃにて検出される。このとき、３分割特殊回折格子２’を用いた場合の回折光の波面は、前述したように階段状の特異な波面になるため、光ディスク１００上においてサブスポット５０１と５０２は同一トラック上に略一直線状に配置しているにもかかわらず、それらの反射光の受光面上スポットであるサブスポット５１１と５１２によるプッシュプル信号は、メインスポット５１０によるプッシュプル信号に対して、トラック走査時に位相差が発生する。また、サブスポット５１１と５１２によるプッシュプル信号を足し合せた信号は、メインスポット５１０によるプッシュプル信号に対してトラック走査時に逆相となる。よって、差動プッシュプル方式の演算を行うことによって、演算後の信号の零点位置とトラック中央の位置が合致するため、トラッキング誤差信号を検出することが出来る（すなわち、記録が可能なＣＤに対する記録時のトラッキング誤差信号を検出することが出来る）。

また、図８の（ａ）と同様のため説明は省略するが、図７の（ｂ）に示す受光面パターンの場合においても、図８の（ｂ）に示す演算方法により、差動プッシュプル方式の演算を行うことによってトラッキング誤差信号を検出することが出来る。

なお、ＤＶＤ光ビームに対するトラッキング誤差信号の検出方法は、特許文献５と同様のため説明は省略するが、図４に示した３分割特殊回折格子２’を用いることによって、ＤＶＤ−Ｒディスクのみならず、ディスク案内溝ピッチの異なるＤＶＤ−ＲＡＭディスクなど複数種類のＤＶＤディスクに対して、差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を検出することが出来る。

＜光ピックアップ装置の第３実施形態＞
続いて、本発明の光ピックアップ装置の第３実施形態について説明する。本実施形態における光ピックアップ装置の構成は、図９に示すように、前述した第１実施形態および第２実施形態において、検出側にＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームの光軸を一致させる同軸化素子８を配置した構成となっている。ここで、同軸化素子８は例えば回折格子によって構成されており、ＤＶＤ光ビームまたはＣＤ光ビームの少なくとも一方の光ビームを回折させることによって、両者の光軸を一致させるものである。本実施形態の利点としては、同軸化素子８を用いて光軸を一致させることで、ＤＶＤ光ビーム検出用受光面とＣＤ光ビーム検出用受光面を共有化でき、受光面パターンを簡略化できる。

図１０は、本実施形態における光検出器７の受光面パターンを示したものであり、４分割受光面３４ａ、３４ｂ、３４ｃから成る１列の受光面パターンとなっている。ここで、図１０の（ａ）はＤＶＤ光ビームが集光している様子を、図１０の（ｂ）はＣＤ光ビームが集光している様子を、それぞれ示したものである。前述したように、３ビーム生成用の回折格子２（または２’）によって回折する光ビームの回折角は波長にほぼ比例するため、受光面上におけるＣＤ側メインスポット７１０とサブスポット７１１または７１２とのスポット間隔は、ＤＶＤ側メインスポット６１０とサブスポット６１１または６１２とのスポット間隔に比べて、波長の分だけ拡がって集光する。

図１０に示した受光面パターンと集光スポットの関係にあるとき、ＤＶＤ光ビームに対しては差動プッシュプル方式の演算を、また、ＣＤ光ビームに対しては３スポット方式の演算を行う演算方法ならびに受光面の結線方法については、例えば特許文献４にて詳細に記述されているように既に公知の技術であるため説明は省略するが、本実施形態では図１０に示す受光面パターンとすることで、ＤＶＤ−Ｒディスクに対して差動プッシュプル方式の演算による、また、ＣＤ−ＲＯＭディスクに対して３スポット方式の演算による、トラッキング誤差信号を検出することが出来る。また、３ビーム生成用の回折格子として図４に示した３分割特殊回折格子２’を用いることによって、ＤＶＤ−Ｒディスクのみならず、ディスク案内溝ピッチの異なるＤＶＤ−ＲＡＭディスクなど複数種類のＤＶＤディスクに対して、差動プッシュプル方式の演算によるトラッキング誤差信号を検出することが出来る。

＜光ピックアップ装置の第４実施形態＞
ところで、本発明において、光ピックアップ装置の光源はマルチレーザ光源であることに限定されるわけではなく、図１１に示すように、ＤＶＤ用半導体レーザ光源１０とＣＤ用半導体レーザ光源１１が別体で搭載されており、ビームスプリッタ２０によって光軸を一致させる構成であっても一向に構わない。

このような構成であっても、第１〜第３実施形態と同様に、ＤＶＤとＣＤの光ビームの共通光路に３ビーム生成用の回折格子２（または２’）を配置した構成をとる光ピックアップ装置において、半導体レーザ部の温度が変化して発振波長が変わった場合でも、不要な回折光を発生させずにＤＶＤとＣＤともに所定の３ビームを生成して、サーボ信号を確実に検出可能とするとともに、ＤＶＤ−Ｒディスクなどの記録に対応でき、かつ、これを１つの３ビーム生成用の回折格子で実現することができる。

＜光ディスク装置の実施形態＞
本発明の光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置に関する実施形態を、図１２に示す。図１２において、７０は、上述した第１〜第４実施形態のいずれかの構成を有する光ピックアップ装置である。なお、この光ピックアップ装置７０には、光ディスク１００の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御が行われる。

レーザ点灯回路７７からは、所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置７０内の半導体レーザ光源に供給され、再生または記録に応じて所定の光量でレーザ光が出射する。また、光ピックアップ装置７０内の光検出器から検出された信号は、サーボ信号生成回路７４および情報信号再生回路７５に送られる。サーボ信号生成回路７４では、これら検出信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路７３を経て光ピックアップ装置７０内のアクチュエータを駆動することにより、対物レンズの位置制御が行われる。また、情報信号再生回路７５では、前記検出信号から光ディスク１００に記録された情報信号が再生される。

なお、前記サーボ信号生成回路７４及び情報信号再生回路７５で得られた信号の一部はコントロール回路７６に送られる。このコントロール回路７６には、レーザ点灯回路７７、アクセス制御回路７２、スピンドルモータ駆動回路７１などが接続されており、それぞれ光ピックアップ装置７０内の半導体レーザ発光光量の制御、アクセス方向および位置の制御、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ６０の回転制御等が行われる。

本発明の光ピックアップ装置の第１実施形態の構成を示す説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第１実施形態における、光ディスク上の集光スポットの配置を示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第１実施形態における、光検出器の受光面パターンを示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態における、回折格子の格子溝パターンを示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態における、光ディスク上の集光スポットの配置を示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態における、ＣＤ光ビームに対してトラッキング誤差信号を検出するための演算方法を示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態において搭載する光検出器の受光面パターンの別の形態を示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第２実施形態における、ＣＤ光ビームに対してトラッキング誤差信号を検出するための演算方法の別の形態を示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第３実施形態の構成を示す説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第３実施形態における、光検出器の受光面パターンを示した説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の第４実施形態の構成を示す説明図である。 本発明の光ピックアップ装置の実施形態の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ マルチレーザ光源
１ａ ＤＶＤ用半導体レーザ光源
１ｂ ＣＤ用半導体レーザ光源
２、２’ ３ビーム生成用の回折格子
３、２０ ビームスプリッタ
４ 立ち上げミラー
５ コリメートレンズ
６ 対物レンズ
７ 光検出器
８ 同軸化素子
１０ ＤＶＤ用半導体レーザ
１１ ＣＤ用半導体レーザ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 受光面
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 受光面
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 受光面
２００、２０１、２０２、４００、４０１、４０２ 光ディスク上ＣＤスポット
３００、３０１、３０２、５００、５０１、５０２ 光ディスク上ＤＶＤスポット
５１０、５１１、５１２、７１０、７１１、７１２ 受光面上ＣＤスポット
６１０、６１１、６１２ 受光面上ＤＶＤスポット
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ 加算器
５１、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５３、５４ 減算器
５５ 増幅器
６０ スピンドルモータ
７０ 光ピックアップ装置
７１ スピンドルモータ駆動回路
７２ アクセス制御回路
７３ アクチュエータ駆動回路
７４ サーボ信号生成回路
７５ 情報信号再生回路
７６ コントロール回路
７７ レーザ点灯回路
１００ 光ディスク

Claims (8)

1. 互いに発振波長の異なる第１の半導体レーザ光源および第２の半導体レーザ光源と、前記第１の半導体レーザ光源を出射した第１の光ビームと前記第２の半導体レーザ光源を出射した第２の光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記光ディスクを反射した前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを検出する光検出器とを搭載した光ピックアップ装置において、
   前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの共通光路中に、片方の面のみに格子溝が形成された１つの回折格子が配置されており、
   前記第１の半導体レーザ光源と第２の半導体レーザ光源とは光ディスクの半径方向にず れて配置されており、
   前記回折格子の前記格子溝が形成されている面は、前記格子溝の周期の位相が互いに略１８０度異なる領域を含む複数の領域に分割されており、
   前記回折格子上に照射される前記第１の光ビームの有効径は前記第２の光ビームの有効径に比べて大きく、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームは共に前記位相が互いに略１８０度異なる領域に跨って照射され、
   案内溝ピッチが略０．７４μｍの光ディスクに対しては、前記回折格子によって回折分離した前記第１の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能であり、
   トラックピッチが略１．６μｍの光ディスクに対しても、前記回折格子によって回折分離した前記第２の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能である
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 互いに発振波長の異なる第１の半導体レーザ光源および第２の半導体レーザ光源と、前記第１の半導体レーザ光源を出射した第１の光ビームと前記第２の半導体レーザ光源を出射した第２の光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記光ディスクを反射した前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを検出する光検出器とを搭載した光ピックアップ装置において、
   前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの共通光路中に、片方の面のみに格子溝が形成された１つの回折格子が配置されており、
   前記第１の半導体レーザ光源と第２の半導体レーザ光源とは光ディスクの半径方向にず れて配置されており、
   前記回折格子の前記格子溝が形成されている面内には、前記格子溝の周期の位相が互いに異なる領域が存在し、かつ前記格子溝の周期の位相が互いに略１８０度異なる関係にある領域の組を含んでおり、
   前記回折格子上に照射される前記第１の光ビームの有効径は前記第２の光ビームの有効径に比べて大きく、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームは共に前記位相が互いに略１８０度異なる領域に跨って照射され、
   案内溝ピッチが略０．７４μｍの光ディスクに対しては、前記回折格子によって回折分離した前記第１の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能であり、
   トラックピッチが略１．６μｍの光ディスクに対しても、前記回折格子によって回折分離した前記第２の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力可能である
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記第１の半導体レーザ光源と前記第２の半導体レーザ光源とは、同一の筐体内に収納されているマルチレーザ光源であることを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記第１の光ビームの波長は略６５０ｎｍ乃至６７０ｎｍであり、前記第２の光ビームの波長は略７７０ｎｍ乃至８００ｎｍであることを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記光検出器は、前記第１の光ビームが前記回折格子によって回折分離されて前記光ディスクで反射された３個の光ビームを夫々検出する第１の光ビーム用の３個の受光面の列と、前記第２の光ビームが前記回折格子によって回折分離されて前記光ディスクで反射された３個の光ビームを夫々検出する第２の光ビーム用の３個の受光面の列とを備え、
   前記第１の光ビーム用の３個の受光面は夫々、４分割受光面であり、
   前記第２の光ビーム用の３個の受光面の列のうちの１つは、４分割受光面である
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 請求項５に記載の光ピックアップ装置において、
   前記第２の光ビーム用の３個の受光面の列のうちの前記４分割受光面以外の２つの受光面が夫々、２分割受光面であることを特徴とする光ピックアップ装置。
7. 請求項５に記載の光ピックアップ装置において、
   前記第２の光ビーム用の３個の受光面の列のうちの前記４分割受光面以外の２つの受光面も夫々、４分割受光面であることを特徴とする光ピックアップ装置。
8. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備え、
   前記光ピックアップ装置内に具備された前記光検出器から出力された電気信号に所定の演算処理を施すことによって、前記第１の光ビームに対しては差動プッシュプル方式の演算によるトラッキング誤差信号を生成し、前記第２の光ビームに対しても、差動プッシュプル方式の演算によるトラッキング誤差信号を生成する機能を、少なくとも備えた
   ことを特徴とする光ディスク装置。

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