JP2000030288A - 光ピックアップ素子 - Google Patents

光ピックアップ素子

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JP2000030288A JP10192584A JP19258498A JP2000030288A JP 2000030288 A JP2000030288 A JP 2000030288A JP 10192584 A JP10192584 A JP 10192584A JP 19258498 A JP19258498 A JP 19258498A JP 2000030288 A JP2000030288 A JP 2000030288A
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optical
laser beam
optical pickup
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Akira Kono
陽 河野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの光ピックアップ素子で異なる光ディス
クを記録再生可能な小型光ピックアップ装置を提供す
る。 【解決手段】 光ピックアップ素子は、第１レーザビー
ムを出射する第１光源と、第１レーザビームの波長とは
異なる波長の第２レーザビームを出射する第２光源と、
第１及び第２レーザビームの光ディスクから反射して戻
る第１及び第２戻り光を受光する光検出部と、を有する
本体部と、第１レーザビームが入射する第１入射面と、
第２レーザビームが入射する第２入射面と、第１及び第
２レーザビームの光軸を一致させる合成面と、合成面を
経て一致した光軸の第１及び第２レーザビームを出射す
る出射面と、を有しかつ本体部に固着された光軸結合プ
リズムと、からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚又は対応波
長の異なる光ディスクから情報を記録再生する光学式記
録再生装置における光ピックアップの光学系に関し、特
に、光ピックアップ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学式記録再生装置には、光記録媒体の
いわゆるＬＤ(laser disc)、ＣＤ(compact disc)、ＤＶ
Ｄ(digital video disc)等の光ディスクから記録情報を
読み取りできる光学式ディスクプレ―ヤがある。また、
これら光ディスクから情報を読み取りできるコンパチブ
ルディスクプレ―ヤもある。
【０００３】光情報記録媒体のこれら光ディスクでは、
対物レンズの開口数ＮＡ、基板厚さ、最適読取光波長な
ど異なる仕様で設計されている。従って、ＣＤ／ＤＶＤ
コンパチブルプレーヤの光ピックアップを実現するため
には、最低限上記開口数ＮＡ及び基板厚さの２つの違い
を補正する必要がある。半導体レーザを用いた一般的な
光ピックアップに用いられる対物レンズは、光ディスク
の基板厚みおよびその対応波長を考慮して作られてお
り、厚み又は対応波長の異なる光ディスクに対しては、
球面収差が生じて記録再生ができなくなる。従来、Ｌ
Ｄ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等に用いられる
光ディスクの基板厚は１．２ｍｍであり、対応波長は７
８０ｎｍ〜８３０ｎｍ、対物レンズの開口数は０．４５
程度である。ＤＶＤでは基板厚は０．６ｍｍであり、対
応波長は６３５ｎｍ〜６５５ｎｍ、対物レンズの開口数
は０．６程度である。
【０００４】まず、対物レンズの開口数を大きくするこ
とに関しては、光学的な分解能が向上し、記録あるいは
再生可能な周波数帯域を広げることができる。光ディス
クに傾きがあると、光スポットのコマ収差が従来以上に
増加するが、光ディスクの基板厚を薄くすることによ
り、光ディスクの傾きにより発生するコマ収差を従来程
度に抑えることができる。
【０００５】また、使用波長を短くする場合、対物レン
ズの開口数を大きくするのと同様に、光学的な分解能が
向上し、記録あるいは再生可能な周波数帯域を広げるこ
とができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＬＤ、
ＣＤ等に用いられる波長（７８０ｎｍ）のＣＤ−Ｒを短
波長（たとえば６５０ｎｍ）の半導体レーザで再生した
場合、記録面の反射率や吸収率等の違いから十分な再生
信号又は制御信号が得られないという問題がある。この
ように、従来のコンパチブルプレーヤ構成は、共通の単
一の光源で読取スポットを形成するものであり、通常
は、ＤＶＤ再生に最適な波長６５０ｎｍの読取光を発射
する光源をＣＤ再生時に共用するようにしているので、
波長７８０ｎｍの光源によって一回書き込みができるＣ
Ｄ−Ｒの記録可能ディスクに対しては再生できなくなっ
てしまう。
【０００７】そのため、６５０ｎｍ対応のＤＶＤとＣＤ
−Ｒを、１つの光ピックアップで再生するのは無理であ
る。よって、高密度光ディスク再生用の６５０ｎｍを用
いた光ピックアップとＣＤ、ＣＤ−Ｒ再生用の光ピック
アップをそれぞれ設ける必要があった。ところが、複数
光源を用いプリズム、レンズなどの光学系を構成する
と、光ピックアップ又はヘッド全体が複雑になり、大型
になる傾向がある。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、１つの光ピックアップ素子で基板厚の異なる又は
対応波長の異なる光ディスクを記録再生可能な、低コス
トの小型光ピックアップ装置を実現することにある。
【０００９】
【発明を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
素子は、第１レーザビームを出射する第１光源と、前記
第１レーザビームの波長とは異なる波長の第２レーザビ
ームを出射する第２光源と、前記第１及び第２レーザビ
ームの光ディスクから反射して戻る第１及び第２戻り光
を受光する光検出部と、を有する本体部と、前記第１レ
ーザビームが入射する第１入射面と、前記第２レーザビ
ームが入射する第２入射面と、前記第１及び第２レーザ
ビームの光軸を一致させる合成面と、前記合成面を経て
一致した光軸の前記第１及び第２レーザビームを出射す
る出射面と、を有しかつ前記本体部に固着された光軸結
合プリズムと、からなることを特徴とする。
【００１０】本発明の光ピックアップ素子においては、
前記光軸結合プリズムは前記第２レーザビームを前記合
成面へ反射する反射面を有することを特徴とする。本発
明の光ピックアップ素子においては、前記合成面が入射
角依存性のダイクロイックミラーであることを特徴とす
る。本発明の光ピックアップ素子においては、前記反射
面と前記合成面とが互いに平行に配置されていることを
特徴とする。
【００１１】本発明の光ピックアップ素子においては、
前記出射面及び第１入射面が互いに平行に配置されてい
ることを特徴とする。本発明の光ピックアップ素子にお
いては、前記第１及び第２入射面が互いに平行に配置さ
れていることを特徴とする。本発明の光ピックアップ素
子においては、前記光軸結合プリズムは、前記第２入射
面から前記合成面までの間に配置されかつ前記第２レー
ザビームの光軸から逸れる２つのサブレーザビームを生
成する第１光分離素子を有することを特徴とする。
【００１２】本発明の光ピックアップ素子においては、
前記出射面は、前記第１及び第２戻り光を受光し、前記
第１及び第２戻り光を前記光検出部上の異なる位置にそ
れぞれ分割して集光する第２光分離素子を備えることを
特徴とする。本発明の光ピックアップ素子においては、
前記第２光分離素子が前記第１及び第２戻り光をそれぞ
れ互いに４分割することを特徴とする。
【００１３】本発明の光ピックアップ素子においては、
前記光検出部は、前記第１戻り光を受光して位相差法の
トラッキングエラー信号を生成するための検出信号を出
力する第１光検出部と、前記第２戻り光を受光して３ビ
ーム方式のトラッキングエラー信号を生成するための検
出信号を出力する第２光検出部と、を有することを特徴
とする。
【００１４】本発明の光ピックアップ素子においては、
前記光検出部の第１光検出部は、前記第１及び第２戻り
光を共に受光するために光ディスクの半径方向に対応す
る方向に拡張された領域を有することを特徴とする。本
発明によれば、光源を対応ディスクごとに設けかつ光軸
結合プリズムにおいて第１及び第2レーザビームの光軸
を一致させることが可能となり、さらにグレーティング
機能並びにホログラム機能を付加できるので、部品点数
の削減ができて製造を容易にすることできる。よって、
光ピックアップ光学系が簡素化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （光ピックアップ装置）図１は実施例の光ピックアップ
装置の概略を示す。光ピックアップ装置は、読み取り及
び書き込み用の光ビームを出射し受光するピックアップ
素子１を含む。ピックアップ素子１の光出力の光軸の下
流には対物レンズ４が配置され、対物レンズ４は両光ビ
ームを光ディスク５へ集光し光スポットを形成するとと
もに、光ディスク５からの戻り光である反射光を透過し
て、これをピックアップ素子１へ導く。
【００１６】対物レンズ４は、光ビームを集光する凸レ
ンズの集光レンズと、集光レンズの光軸に同軸に配置さ
れ凹レンズとして機能する透光平板のフレネルレンズ又
はホログラムレンズとからなる複合対物レンズとしても
よい。また、ホログラムレンズに代え、集光レンズ自体
を２焦点複合対物レンズとしたり、液晶素子で開口を変
える構成とすることもできる。
【００１７】また、光ピックアップ装置はトラッキング
アクチュエータ及びフォーカスアクチュエータを含む対
物レンズの駆動機構２６が設けられている。この対物レ
ンズ駆動機構におけるフォーカスアクチュエータは対物
レンズ４を光ディスク５の記録面に対して垂直な方向に
移動し、またトラッキングアクチュエータは対物レンズ
４を光ディスク５の半径方向に駆動する。
【００１８】光ピックアップ装置は復調回路３２ａ及び
エラー検出回路３２ｂにより制御される。光スポットか
らの戻り光を受光したピックアップ素子１の光検出部
は、その各受光面に結像されたスポット像に応じた電気
信号を復調回路３２ａ及びエラー検出回路３２ｂに供給
する。復調回路３２ａは、その電気信号に基づいて記録
信号ＲＦを生成する。エラー検出回路３２ｂは、その電
気信号に基づいてフォーカスエラー信号や、トラッキン
グエラー信号や、その他サーボ信号などを生成し、アク
チュエータ駆動回路３３を介して各駆動信号を各アクチ
ュエータに供給し、これらが各駆動信号に応じて対物レ
ンズ４などをサーボ制御駆動する。 （光ピックアップ素子）光ピックアップ装置に用いられ
る光ピックアップ素子は、基本的に台形の光軸結合プリ
ズム１０と本体部１００とで構成される。
【００１９】光ピックアップ素子の本体部１００は、半
導体レーザLD1及びLD2、バックライト用モニター光検出
器ＰＤ、光検出部１０１並びに支持部１０２を内蔵する
ケース１０３からなる。ＤＶＤ用半導体レーザLD1(例え
ば第１レーザビーム波長の６５０ｎｍ)及びＣＤ用半導
体レーザLD2(例えば第２レーザビーム波長の７８０ｎ
ｍ)は、共通の単一ヒートシンクとしても機能する支持
部１０２に機械的なレベルの精度で載置されている。半
導体レーザLD1及びLD2の支持部１０２はさらにハウジン
グのケース１０３上に固定されている。図示するように
第1及び第2の半導体レーザLD1及びLD2は光ディスクの半
径方向に対応する軸に沿って配置され、それらから出射
されるレーザビームの光軸が互いに平行でケース１０３
上方に向くように、支持されている。
【００２０】モニター光検出器ＰＤは半導体レーザLD1
及びLD2の背面からの光を検出し、両半導体レーザを帰
還制御するために用いられる。光軸結合プリズム１０は
本体部のケース１０３上に固定され、第１及び第２半導
体レーザLD1及びLD2の第１及び第２レーザビームを入射
しそれらの光軸を一致させて、出射する。第1及び第2の
半導体レーザLD1及びLD2はＤＶＤ用及びＣＤ用として切
り替えて点灯される。
【００２１】また、光強度を検出する光検出器の分割受
光面１０１は、光スポットからの反射光を光軸結合プリ
ズム１０を介して受光するように、ケース１０３下部に
形成されている。光軸結合プリズム１０の位置は第１及
び第２の半導体レーザLD1,LD2と光検出部の分割受光面
１０１との相対位置関係で設定される。この光学系の光
軸結合プリズム１０は、図２に示すように、半導体レー
ザLD1,LD2の発散光ビームを共通の光路となすように設
計されている。光軸結合プリズム１０は、同一の透光性
等方性材質からなる平行六面体１１と三角柱１２とをダ
イクロイックミラー１３により接合させた全体として上
辺及び下辺が平行な台形断面のプリズムである。
【００２２】図1に示すように光軸結合プリズム１０の
台形断面の下辺の主面には、第１半導体レーザLD1用の
入射面１４があり、入射面１４に所定角度θで交差する
平面のダイクロイックミラー１３を隔てた隣に、第２半
導体レーザLD2用の入射面１５が設けられている。入射
面１４及び１５は同一平面である。第１及び第２レーザ
ビームはそれぞれ入射面１４及び１５に垂直に入射され
る。よって、第１レーザビームはダイクロイックミラー
１３を交差して通過する。第１半導体レーザLD1用の入
射面１４には反射防止膜が内側面に設けられている。
【００２３】第２半導体レーザLD2用の入射面１５には
グレーティング面１５ａが設けられている。グレーティ
ング面１５ａは、波長７８０ｎｍの第２レーザビームす
なわちＣＤ再生用である。グレーティング面１５ａは、
中心のメインビームとその両脇の２つのサブビームを生
成し光ディスク上に３つの光スポットを形成して、それ
らから戻る光の強度を検出してトラッキングエラー信号
を生成するいわゆる３ビーム法に用いられる。第２半導
体レーザLD2用の入射面１５には反射防止膜が内側面に
設けられている。
【００２４】ダイクロイックミラー１３は２波長のレー
ザビームの光軸を合成する合成面として機能する。ダイ
クロイックミラー１３は波長６５０ｎｍの第１レーザビ
ームを透過する一方で、波長７８０ｎｍの第２レーザビ
ームを反射する特性を有しておりかつ、入射角度依存性
を持つように多層誘電体薄膜により形成されている。こ
れは、両レーザビーム往復路において、後述する出射面
に設けられるホログラムによりダイクロイックミラー１
３への戻り光の入射角を異ならしめることを利用し、往
路では６５０ｎｍ波長光を透過しかつ７８０ｎｍ波長光
を反射させ、復路では２波長光共にほぼ透過するように
するからである。
【００２５】光軸結合プリズム１０の側面にはダイクロ
イックミラー１３に平行な反射面１６が設けられてい
る。よって、第２レーザビームはダイクロイックミラー
１３へ向け内面反射される。第１及び第２半導体レーザ
LD1,LD2は、ダイクロイックミラー１３上の第１及び第
２レーザビームの交差点が一致するように配置されるの
で、それらの光軸がダイクロイックミラー１３以降にて
一致する。反射面１６を合成面のダイクロイックミラー
１３に平行に配置することで、光軸結合プリズムの配置
位置のズレによる誤差を吸収することができる。
【００２６】また、第２半導体レーザLD2用の入射面１
５に設けられているグレーティング面１５ａの代わり
に、反射面１６に３ビーム法に用いられるグレーティン
グ面を形成しても良い（図１のグレーティング面１５ｂ
参照）。したがって、光軸結合プリズム１０は、第２入
射面１５から合成面のダイクロイックミラー１３までの
間に配置されかつ第２レーザビームの光軸から逸れる２
つのサブレーザビームを生成する第１光分離素子すなわ
ちグレーティング面を有するのである。
【００２７】図１に示すように、光軸結合プリズム１０
の台形断面の上辺の主面には、第１及び第２半導体レー
ザLD1,LD2の光軸が一致したレーザビームが出力される
出射面１７がある。出射面１７には４分割ホログラム１
８が設けられている。４分割ホログラム１８は、往路の
出射するレーザビームを偏向しない０次光とし、復路の
入射する戻り光の偏向する１次光を用いて、これにより
往復路の光路を分離し、戻り光を光検出部の受光面１０
１上の４つのエリアに分ける。４分割ホログラム１８
は、図２に示すように直交する２本の分割線L1及びL2を
境界線として有している。４分割ホログラム１８の４つ
の４分一の領域はそれぞれ光検出部の受光面１０１上に
て対応する４つのほぼ扇形状の光スポット像を形成す
る。４分割ホログラム１８の分割線L1及びL2が光ディス
クの半径方向及び接線方向に対応する軸に沿っているの
で、トラッキングエラー信号生成のための位相差法（Ｄ
ＰＤ：Differential phase detection）方式に対応でき
る。またさらに、４分割ホログラム１８は、フォーカス
エラー信号生成のためのスポットサイズ検出（ＳＳＤ:S
pot size detection）法に対応する焦点位置隔差を生じ
るように設計され、受光面上に光スポット像を形成す
る。焦点位置隔差を得るために４分割ホログラム１８の
パターンは例えば２光束干渉法を用いて形成され、光検
出部の受光面１０１の前または後に焦点を有する球面波
と対物レンズの焦点からの球面波との干渉縞を記録する
ことにより得られる。
【００２８】このように、出射面１７は、第１及び第２
レーザビームの戻り光を受光し、これらをの受光面１０
１上の異なる位置にそれぞれ分割して集光する第２光分
離素子としての４分割ホログラム１８を備える。よっ
て、光軸結合プリズム１０は第１レーザビームが入射す
る第１入射面１４と、第２レーザビームが入射する第２
入射面１５と、第１及び第２レーザビームの光軸を一致
させる合成面１３と、合成面を経て一致した光軸の第１
及び第２レーザビームを出射する出射面１７と、第２レ
ーザビームを合成面へ反射する反射面１６を有してお
り、基本的にホログラム機能、波長選択機能及びグレー
ティング機能の３機能を発揮する。
【００２９】図３に示すように、光検出部の分割受光面
１０１は第1及び第2の半導体レーザLD1及びLD2とともに
光ディスクの半径方向に対応する軸に沿ってケース１０
３上に配置される。光検出部１０１の分割受光面パター
ンは、まず大きく３つの領域、すなわちｋ領域、ａ〜ｈ
領域及びｌ領域に分けられる。このように、光検出部
は、第１レーザビームの戻り光を受光して位相差法のト
ラッキングエラー信号を生成するための検出信号を出力
する第１光検出部分のａ〜ｈ領域と、第２レーザビーム
の戻り光を受光して３ビーム方式のトラッキングエラー
信号を生成するための検出信号を出力する第２光検出部
分のｋ領域及びｌ領域と、からなる。記録信号ＲＦを得
る部分はａ〜ｈ領域のセグメントであり、これらの出力
の合計が記録信号ＲＦとなる。フォーカスエラー信号を
生成するためには、第１及び第２レーザビームの戻り光
を用いて、ａ〜ｈ領域からの出力を用いる。
【００３０】第１及び第２レーザビームの戻り光に共通
してスポットサイズ検出法によるフォーカスエラー信号
生成を達成するために、光検出部の第１光検出部のａ〜
ｈ領域は、第１及び第２戻り光を共に受光すべく光ディ
スクの半径方向に対応する方向に拡張された長い領域を
有している。分割受光面１０１のａ〜ｈ領域は光ディス
クの半径方向及び接点方向に対応する方向に大きく４分
割されたセグメントすなわち（ａ，ｂ）の組、（ｃ，
ｄ）の組、（ｅ，ｆ）の組、（ｇ，ｈ）の組の４つの組
に分かれ位相差法方式に対応する。
【００３１】上記４分割セグメントの各々は、光ディス
クの半径方向に対応する境界線で３分割され、それぞれ
がスポットサイズ検出法に対応する受光面とする。な
お、４分割セグメントの各々は２分割としてもよく、ま
たフォーカスエラー信号を生成するためフーコー法に対
応させてもよい。ｋ領域、ａ〜ｈ領域及びｌ領域の各セ
グメントのｋ、ａ〜ｈ及びｌの記号を対応出力とする
と、各種の制御信号生成は以下のような演算で行われ
る。例えばスポットサイズ方式による第１及び第２レー
ザビームの戻り光からのフォーカスエラー信号ＦＥを生
成するための演算は、
【００３２】
【数１】 ＦＥ＝（ａ＋ｄ＋ｅ＋ｈ）−（ｂ＋ｃ＋ｆ＋ｇ） である。３ビーム方式による第２レーザビームの戻り光
からのトラッキングエラー信号ＴＥ（ＣＤ用）を生成す
るための演算は、
【００３３】
【数２】ＴＥ＝ｋ−ｌ である。位相差法方式による第１レーザビームの戻り光
からのトラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＶＤ用）を生成
するためには、（ａ＋ｂ）、（ｃ＋ｄ）、（ｅ＋ｆ）、
（ｇ＋ｈ）の出力を位相比較することにより行われる。
【００３４】ここで、図１及び図２を参照して実施例の
記録再生の概略を説明する。ＤＶＤ再生時において、第
１半導体レーザLD1からのレーザビームは光軸結合プリ
ズム１０の第１入射面１４に入射し、第１入射面１４と
所定角度θ例えば４５度で交差するダイクロイックミラ
ー１３を通過して出射面１７の４分割ホログラム１８か
ら出射して対物レンズ４に導かれる。ダイクロイックミ
ラー１３は波長６５０ｎｍの第１レーザビームを透過す
る特性を有するからである。ここで４分割ホログラム１
８はその回折作用によって、レーザビームを０次回折光
及び１次回折光に主に分割するが、主に０次回折光が導
かれる。第１レーザビームは対物レンズ４によって光デ
ィスク５に向けて集光され、光ディスク５の情報記録面
のピット列上に光スポットを形成する。
【００３５】ＣＤ再生時又はＣＤ−Ｒ記録若しくは再生
時には、第2半導体レーザLD2からのレーザビームは光軸
結合プリズム１０の第２入射面１５を経て、反射面１６
の内面にて反射され、ダイクロイックミラー１３で反射
され出射面１７の４分割ホログラム１８から出射して対
物レンズ４に導かれる。この光軸結合プリズムにおいて
長波長の第２レーザビームが入射する第１入射面及び反
射面のいずれか一方に３ビームに分離するためのグレー
ティング機能を備えているので、ダイクロイックミラー
１３で反射される光は、０次回折光を中心にしたプラス
マイナス１次回折光の光束である。ダイクロイックミラ
ー１３は波長６５０ｎｍの第１レーザビームを透過する
一方で、波長７８０ｎｍの第２レーザビームを反射する
特性を有するので、第１及び第２レーザビームのダイク
ロイックミラー１３上の交点を一致させかつ、第１レー
ザビームの出射方向と第２レーザビームの反射方向とを
一致させれば、第２レーザビームの光軸を第１レーザビ
ームの光軸に一致させることができる。４分割ホログラ
ム１８による第2レーザビームの０次回折光を主に用い
て、第２レーザビームは対物レンズ４によって光ディス
ク５に向けて集光され、光ディスク５の情報記録面のピ
ット列上に光スポットを形成する。
【００３６】光ディスク記録面の光スポットからの第１
及び第２レーザビームのいずれの反射光も、対物レンズ
４を介して光軸結合プリズム１０の出射面１７の４分割
ホログラム１８に入射し、ここで戻り光の１次回折光を
用いて、これをダイクロイックミラー１３へ導き透過さ
せて、第１入射面１４から光検出部の分割受光面１０１
にスポット像を形成させる。
【００３７】ダイクロイックミラー１３は、例えば角度
４５度の入射角度では６５０ｎｍ波長光を透過しかつ７
８０ｎｍ波長光を反射させる特性を有し、例えば角度２
５度前後の入射角度では６５０ｎｍ及び７８０ｎｍ波長
光を透過させる特性の入射角度依存性を持つように多層
誘電体薄膜により形成されている。出射面１７の４分割
ホログラム１８によりダイクロイックミラー１３への戻
り光の入射角を角度２５度前後と、第１及び第２レーザ
ビーム照射時の入射角４５度とに異ならしめるによっ
て、この入射角度依存性を利用し、往路では６５０ｎｍ
波長光を透過しかつ７８０ｎｍ波長光を反射させ、復路
では２波長光の第１及び第２レーザビームの共にほぼ透
過するようにできる。
【００３８】出射面１７の４分割ホログラム１８による
第１及び第２レーザビームの戻り光の１次回折光の回折
角は、波長が異なるために共通して両戻り光のスポット
像を受光するためには、光検出部の分割受光面には光デ
ィスクの半径方向に対応する方向に拡張された長い領域
を必要とする。スポットサイズ検出法によるフォーカス
エラー信号生成を、図３を参照して説明する。第１光検
出部のａ〜ｈ領域は、第１及び第２戻り光を共に受光す
る。記録面上の合焦時はスポット強度分布がそれぞれ分
割受光面１０１の受光面中心線ＣＬに関して対称すなわ
ち、光ディスクの半径方向に対応する線において対称と
なる大きさの光スポットが分割受光面１０１に形成され
るので、中心線ＣＬで分けたセグメントの光電変換出力
をそれぞれ加算して得られる値は互いに等しくなり、上
記式によりフォーカスエラー成分は「０」となる。ま
た、フォーカスが合っていない時は図４又は図５のよう
なセグメント上の光スポットの大きさが変化するので、
同光電変換出力をそれぞれ加算して得られるフォーカス
エラー成分は互いに逆相となる。
【００３９】なお、上記本発明の光ピックアップ素子に
おいては、対物レンズは、有限仕様対物レンズであるこ
とを前提に説明しているが、かかる対物レンズは、光記
録媒体側に集光レンズを配置し、半導体レーザ側にコリ
メータレンズを配置し無限レンズ系としても同様の効果
を奏することはあきらかである。
【００４０】
【発明の効果】このように本発明によれば、この光軸結
合プリズムにおいて第１及び第２レーザビームの光軸を
一致させる合成面のダイクロイックミラーと長波長の第
２レーザビームを反射させる反射面とが平行なために、
プリズムの配置位置のズレに対する誤差を吸収できる。
さらに、この光軸結合プリズムにおいて、長波長レーザ
ビームが入射する第１入射面及び反射面のいずれか一方
に３ビームに分離するためのグレーティング機能を、光
ディスクから戻る反射光の入射する出射面に光ディスク
の接線方向と半径方向とに平行な分割線を有するホログ
ラム機能を備えているので、部品点数の削減ができる。
また、光軸結合プリズムの形状が側面から見ると平行四
辺形と直角三角形の二つの光学素子を重ねた構成となっ
ているので、光軸結合プリズムの製造を容易にするなど
の効果がある。さらに、本発明によれば、半導体レーザ
がヒートシンクとなる共通の支持部に設けられるので、
複数の半導体レーザの有効な放熱ができる。よって、光
ピックアップ光学系が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例の光軸結合プリズムを用い
た光ピックアップ素子内部の概略構成図である。
【図２】本発明による第１の実施例の光軸結合プリズム
を用いた光ピックアップ素子内部の概略斜視図である。
【図３】実施例の光検出器の分割受光面の平面図であ
る。
【図４】実施例の光検出器の分割受光面の平面図であ
る。
【図５】実施例の光検出器の分割受光面の平面図であ
る。
【符号の説明】
１ ピックアップ素子 ４ 対物レンズ ５ 光ディスク １０ 光軸結合プリズム １１ 平行六面体 １２ 三角柱 １３ ダイクロイックミラー合成面 １４ 第１入射面 １５ 第２入射面 １７ 出射面 １６ 反射面 １８ ４分割ホログラム ２６ 対物レンズ駆動機構 ３２ａ 復調回路 ３２ｂ エラー検出回路 ３３ アクチュエータ駆動回路 １００ 本体部 １０１ 光検出部受光面 １０２ 支持部 １０３ ケース ＰＤ バックライト用モニター光検出器 LD1，LD2 第１及び第２半導体レーザ ａ〜ｈ，ｋ及びｌ セグメント

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１レーザビームを出射する第１光源
    と、前記第１レーザビームの波長とは異なる波長の第２
    レーザビームを出射する第２光源と、前記第１及び第２
    レーザビームの光ディスクから反射して戻る第１及び第
    ２戻り光を受光する光検出部と、を有する本体部と、 前記第１レーザビームが入射する第１入射面と、前記第
    ２レーザビームが入射する第２入射面と、前記第１及び
    第２レーザビームの光軸を一致させる合成面と、前記合
    成面を経て一致した光軸の前記第１及び第２レーザビー
    ムを出射する出射面と、を有しかつ前記本体部に固着さ
    れた光軸結合プリズムと、からなることを特徴とする光
    ピックアップ素子。
  2. 【請求項２】 前記光軸結合プリズムは前記第２レーザ
    ビームを前記合成面へ反射する反射面を有することを特
    徴とする請求項２記載の光ピックアップ素子。
  3. 【請求項３】 前記合成面が入射角依存性のダイクロイ
    ックミラーであることを特徴とする請求項１又は２記載
    の光ピックアップ素子。
  4. 【請求項４】 前記反射面と前記合成面とが互いに平行
    に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
    れか１記載の光ピックアップ素子。
  5. 【請求項５】 前記出射面及び第１入射面が互いに平行
    に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
    れか１記載の光ピックアップ素子。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２入射面が互いに平行に
    配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
    か１記載の光ピックアップ素子。
  7. 【請求項７】 前記光軸結合プリズムは、前記第２入射
    面から前記合成面までの間に配置されかつ前記第２レー
    ザビームの光軸から逸れる２つのサブレーザビームを生
    成する第１光分離素子を有することを特徴とする請求項
    １〜６のいずれか１記載の光ピックアップ素子。
  8. 【請求項８】 前記出射面は、前記第１及び第２戻り光
    を受光し、前記第１及び第２戻り光を前記光検出部上の
    異なる位置にそれぞれ分割して集光する第２光分離素子
    を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１記
    載の光ピックアップ素子。
  9. 【請求項９】 前記第２光分離素子が前記第１及び第２
    戻り光をそれぞれ互いに４分割することを特徴とする請
    求項８記載の光ピックアップ素子。
  10. 【請求項１０】 前記光検出部は、前記第１戻り光を受
    光して位相差法のトラッキングエラー信号を生成するた
    めの検出信号を出力する第１光検出部と、前記第２戻り
    光を受光して３ビーム方式のトラッキングエラー信号を
    生成するための検出信号を出力する第２光検出部と、を
    有することを特徴とする請求項８又は９記載の光ピック
    アップ素子。
  11. 【請求項１１】 前記光検出部の第１光検出部は、前記
    第１及び第２戻り光を共に受光するために光ディスクの
    半径方向に対応する方向に拡張された領域を有すること
    を特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ素子。
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