JP2001143312A - 光学ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を多くすることなく、製造の容易性
を維持し、また、製品としての信頼性を維持しつつ、複
数種類の光学記録媒体を使用することができるようにす
る。 【解決手段】 複数のレーザ光束を発する半導体レーザ
素子１と、複数のレーザ光束を光ディスク１０１，１０
２上に集光させる対物レンズ５と、光ディスク１０１，
１０２により反射された複数のレーザ光束を受光する一
つのフォトディテクタ７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの如き
光学記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読出しを
行う光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装
置を用いて光ディスクに対して情報信号の記録及び再生
を行う光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクの如き光学記録媒体に
対して情報信号の書き込み及び読出しを行う光学ピック
アップ装置が提案されている。また、このような光学ピ
ックアップ装置を用いて、光学記録媒体である光ディス
クに対して情報信号の記録及び再生を行う光ディスク装
置が提案されている。

【０００３】光学ピックアップ装置は、光源となる半導
体レーザを有し、この半導体レーザから発するレーザ光
束を対物レンズによって光学記録媒体上に集光させる。
そして、この光学記録媒体からのレーザ光束の反射光束
を光検出器によって検出することにより、該光学記録媒
体に対する情報信号の書き込み及び読出しを行う。

【０００４】そして、このような光学ピックアップ装置
においては、基板厚みなどが異なる複数種類の光学記録
媒体を使用するために、出射光束の波長が異なる複数の
光源を有して構成されたものがある。光学記録媒体は、
基板厚みや情報信号の記録密度が異なると、この光学記
録媒体に対する情報信号の読み出し及び書き込みに適合
する光束の波長が異なるからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、複数種類の光学記録媒体を使用するために光源を複
数備える光学ピックアップ装置においては、一つの光源
に一つの光検出器が対応されて設けられている。したが
って、このような光学ピックアップ装置においては、光
源の数に対応した複数の光検出器が搭載されている。

【０００６】そのため、このような複数の光源を備える
光学ピックアップ装置は、部品点数が多くなり、製造が
困難となって生産性、コストにおいて問題があり、ま
た、製品としての信頼性が低いものとなっている。

【０００７】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、複数種類の光学記録媒体を使用
することができながら、部品点数が多くなることがな
く、製造が容易で、また、製品としての信頼性が高い光
学ピックアップ装置及びこのような光学ピックアップ装
置を備えて構成された光ディスク装置を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、複数のレー
ザ光束を発するレーザ光出射手段と、複数のレーザ光束
を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、光学記録
媒体により反射された複数のレーザ光束を受光する一つ
の光検出器とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】レーザ光出射手段としては、一つのパッケ
ージを有しこのパッケージ内から複数のレーザ光束を出
射するもの、または、複数のレーザ光束を出射する一つ
の光学素子を有するものを使用することができる。

【００１０】そして、この光学ピックアップ装置は、レ
ーザ光出射手段から出射される複数のレーザ光束のうち
の少なくとも２つのレーザ光束の光路を合成する光路合
成手段を有する。この光路合成手段としては、レーザ光
出射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの第１
の波長の光束を透過させ、第２の波長の光束を回折、ま
たは屈折させるホログラム素子や、レーザ光出射手段か
ら出射される複数のレーザ光束のうちの特定の波長の光
束について光学記録媒体に対する往路の光束及び復路の
光束に対して異なる作用をする偏光ホログラム素子を使
用することができる。

【００１１】また、本発明に係る光ディスク装置は、光
学記録媒体である光ディスクを保持して回転操作する回
転操作手段と、複数のレーザ光束を発するレーザ光出射
手段とこれら複数のレーザ光束を光ディスク上に集光さ
せる対物レンズと該光ディスクにより反射された該複数
のレーザ光束を受光する一つの光検出器とを有する光学
ピックアップ装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１３】本発明に係る光ディスク装置は、図１に示
すように、本発明に係る光学ピックアップ装置を備え、
さらに、光学記録媒体である第１または第２の種類の光
ディスク１０１，１０２を保持して回転操作する回転操
作手段となる図示しない回転操作装置を備えて構成され
ている。回転操作装置は、スピンドルモータとこのスピ
ンドルモータの駆動軸に取付けられたディスクテーブル
とを有して構成されている。ディスクテーブルには、光
ディスク１０１，１０２の中心部分が装着される。そし
て、スピンドルモータは、駆動軸を介して、ディスクテ
ーブル及びこのディスクテーブルに装着された光ディス
ク１０１，１０２を回転操作する。

【００１４】この実施の形態においては、第１の種類の
光ディスク１０１は、いわゆる「ＤＶＤ」（商標名）規
格の光ディスクであり、第２の種類の光ディスク１０２
は、いわゆる「ＣＤ」（商標名）規格の光ディスクであ
る。

【００１５】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図１に示すように、第１及び第２の種類の光ディ
スク１０１，１０２の双方から情報信号の読み出しを行
えるように構成されたものである。この光学ピックアッ
プ装置は、複数のレーザ光束を発するレーザ光出射手段
として、第１の波長（６５０ｎｍ）及び第２の波長（７
８０ｎｍ）のレーザ光束を出射する缶パッケージレーザ
１を有している。

【００１６】この缶パッケージレーザ１は、一つの缶パ
ッケージを有し、この缶パッケージ内から複数のレーザ
光束を出射する。缶パッケージ内には、発光点間隔が例
えば１２０μｍとなされてマウントされた２個の半導体
レーザチップが収納されている。または、。缶パッケー
ジ内には、２つの波長のレーザ光束を出射する１個の半
導体レーザチップが収納されている。

【００１７】缶パッケージレーザ１から出射された第１
の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束は、回折格子２を透
過し、ビームスプリッタ３により反射されて、コリメー
タレンズ４に入射する。第１の波長（６５０ｎｍ）のレ
ーザ光束は、コリメータレンズ４によって平行光束とさ
れた後、２焦点対物レンズ５に入射する。この２焦点対
物レンズ５は、入射された第１の波長（６５０ｎｍ）の
レーザ光束を第１の種類の光ディスク１０１の信号記録
面上に集光させる。

【００１８】２焦点対物レンズ５は、２つの波長のレー
ザ光束を良好に集光させることができるように作製され
ている。この２焦点対物レンズ５に代えて、２波長ホロ
グラム等及び対物レンズ、もしくは、ホログラムを施し
た対物レンズを用いることができる。

【００１９】第１の種類の光ディスク１０１の信号記録
面によって反射された第１の波長（６５０ｎｍ）のレー
ザ光束の反射光束は、該信号記録面に記録された情報信
号に応じて変調されている。この反射光束は、２焦点対
物レンズ５、コリメータレンズ４及びビームスプリッタ
３をそれぞれ透過した後、光路合成手段であるホログラ
ム素子６に入射する。このホログラム素子６は、レーザ
光出射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの第
１の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束をそのまま透過さ
せ、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束を回折、ま
たは屈折させる。そして、このホログラム素子６をその
まま透過した第１の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束
は、光検出器となるフォトディテクタ７によって検波さ
れる。このフォトディテクタ７は、図２に示すように、
複数の受光面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを有して構成され
ており、各受光面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆごとに独立的
に光検出信号を出力する。これら各受光面Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆから出力される光検出信号について演算する
ことにより、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号等を得ることができる。

【００２０】なお、この実施の形態では、回折格子２に
よってレーザ光束をメインスポット用光束と２つのサイ
ドスポット用光束とに分割し、いわゆる「３スポット
法」によってトラッキングサーボを掛けることができる
が、トラッキングサーボは、１スポットによるいわゆる
「ＤＰＤ法」で掛けることもできる。

【００２１】一方、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ
光束は、回折格子２によりいわゆる「３スポット法」で
トラッキングサーボをとるためにメインスポット用光束
と２つのサイドスポット用光束とに分割され、ビームス
プリッタで反射され、コリメータレンズ５に入射され
る。第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束は、コリメ
ータレンズ４によって平行光束とされた後、２焦点対物
レンズ５に入射する。この２焦点対物レンズ５は、入射
された第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束を第２の
種類の光ディスク１０２の信号記録面上に集光させる。

【００２２】第２の種類の光ディスク１０２の信号記録
面によって反射された第２の波長（７８０ｎｍ）のレー
ザ光束の反射光束は、該信号記録面に記録された情報信
号に応じて変調されている。この反射光束は、２焦点対
物レンズ５、コリメータレンズ４及びビームスプリッタ
３をそれぞれ透過した後、ホログラム素子６に入射す
る。

【００２３】このホログラム素子６は、レーザ光出射手
段から出射される複数のレーザ光束のうちの第１の波長
（６５０ｎｍ）のレーザ光束はそのまま透過させるが、
第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束については回
折、または屈折させる。したがって、第２の波長（７８
０ｎｍ）のレーザ光束の反射光束は、光軸が第１の波長
（６５０ｎｍ）のレーザ光束に対してずれている分だけ
光路を偏向され、フォトディテクタ７上において、第１
の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束の反射光束の集光点
と同一の点に集光する。

【００２４】この光学ピックアップ装置において光軸の
アライメントをする場合は、まず、第１の波長（６５０
ｎｍ）のレーザ光束を出射させ、フォトディテクタ７の
受光面の中心に光軸がくるようにこのフォトディテクタ
７を動かし、次に、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ
光束を出射させ、ホログラム素子６を回転させ、また
は、前後に動かして調整する。

【００２５】逆に、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ
光束を出射させ、フォトディテクタ７の受光面の中心に
光軸がくるようにこのフォトディテクタ７を動かし、次
に、第１の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束を出射さ
せ、ホログラム素子６を回転させ、または、前後に動か
して調整することによっても、光軸のアライメントを行
うことができる。さらに、第１及び第２の波長のレーザ
光束の中間にアライメントすることとしてもよい。

【００２６】なお、回折格子２を、ホログラム素子６の
機能を併せ持っているものとしてもよい。

【００２７】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、図３に示すように、ビームスプリッタ３及びホログ
ラム素子６に代えて、光路合成手段として、２波長貼り
合わせビームスプリッタ（２Ｗ２Ｐ−ＢＳＰ）８を用い
ることもできる。この光学ピックアップ装置において
は、ビームスプリッタ３に対して２波長貼り合わせビー
ムスプリッタ８が置き換わり、ホログラム素子６が存在
しない構成となっている。この２波長貼り合わせビーム
スプリッタ８は、図４に示すように、２枚の平行平板が
貼り合わされて構成され、第１面８ａ、第２面８ｂ及び
第３面８ｃを有している。第１面８ａは、例えば誘電体
膜が形成されるなどにより、反射率について波長選択性
を有する面となっている。

【００２８】この２波長貼り合わせビームスプリッタ８
に第１面８ａ側より入射した第１の波長（６５０ｎｍ）
のレーザ光束は、該第１面８ａが波長選択性を有する面
であることにより、該第１面８ａにより反射され、第１
の種類の光ディスク１０１に向かう。第１の種類の光デ
ィスク１０１の信号記録面により反射された第１の波長
（６５０ｎｍ）のレーザ光束の反射光束は、再び２波長
貼り合わせビームスプリッタ８に第１面８ａ側より入射
したとき、この第１面８ａ及び第２面８ｂで屈折され、
第３面８ｃで逆方向に屈折されて、第１面８ａに入射す
る反射光束と平行な方向に出射される。

【００２９】そして、この２波長貼り合わせビームスプ
リッタ８に第１面８ａ側より入射した第２の波長（７８
０ｎｍ）のレーザ光束は、該第１面において屈折されて
第２面８ｂに至り、この第２面８ｂにより反射され、再
び第１面８ａにおいて屈折されて第２の種類の光ディス
ク１０２に向かう。このとき、第１及び第２の波長のレ
ーザ光束は、缶パッケージレーザ１における発光点が異
なることから、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束
は、２波長貼り合わせビームスプリッタ８に対し、第１
の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束とは異なる入射点に
入射する。

【００３０】そして、第２の種類の光ディスク１０２の
信号記録面により反射された第２の波長（７８０ｎｍ）
のレーザ光束の反射光束は、再び２波長貼り合わせビー
ムスプリッタ８に第１面８ａ側より入射したとき、この
第１面８ａ及び第２面８ｂで屈折され、第３面８ｃで逆
方向に屈折されて、第１面８ａに入射する反射光束と平
行な方向に出射される。このように２波長貼り合わせビ
ームスプリッタ８を透過するときの屈折による光路のず
れは、光束の波長によって異なる。

【００３１】そのため、第１の波長（６５０ｎｍ）のレ
ーザ光束の反射光束と、第２の波長（７８０ｎｍ）のレ
ーザ光束の反射光束とは、２波長貼り合わせビームスプ
リッタ８を透過してこの２波長貼り合わせビームスプリ
ッタ８から出射されるときには、同一の出射点から出射
される。したがって、これら第１及び第２の波長のレー
ザ光束の反射光束は、フォトディテクタ７の受光面上に
おいても、同一の点上に集光する。

【００３２】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図５に示すように、キューブ（立方体）状のビー
ムスプリッタ９を用いて構成することもできる。この実
施の形態では、缶パッケージレーザ１から出射したレー
ザ光束は、回折格子２を透過し、ビームスプリッタ９を
も透過して、コリメータレンズ４に至る。このコリメー
タレンズ４により平行光束となされたレーザ光束は、２
焦点対物レンズ５によって光ディスク１０１，１０２の
信号記録面上に集光される。信号記録面により反射され
た反射光束は、２焦点対物レンズ５及びコリメータレン
ズ４を経てビームスプリッタ９に戻ると、このビームス
プリッタ９において、光路に対して４５°の傾斜を有す
る反射面により反射されて、９０°偏向され、ホログラ
ム素子６に入射される。このホログラム素子６において
は、上述した実施の形態におけると同様に、第１の波長
（６５０ｎｍ）のレーザ光束はそのまま透過し、第２の
波長（７８０ｎｍ）のレーザ光束は回折、または屈折さ
れて、光路を一致させられて、フォトディテクタ７によ
って検波される。

【００３３】さらに、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図６に示すように、光路合成手段として、偏光ホ
ログラム素子１０を用いて構成することができる。この
偏光ホログラム素子１０は、コリメータレンズ４及び２
焦点対物レンズ５との間に配設されており、光ディスク
に向かう往路のレーザ光束及び光ディスク側より戻る復
路のレーザ光束の両方が透過する。

【００３４】この光学ピックアップ装置においては、缶
パッケージレーザ１から出射したレーザ光束は、回折格
子２、ビームスプリッタ３及びコリメータレンズ４を経
て、偏光ホログラム素子１０に至る。そして、この偏光
ホログラム素子１０を透過したレーザ光束は、２焦点対
物レンズ５により、光ディスク１０１，１０２の信号記
録面上に集光される。そして、信号記録面により反射さ
れた反射光束は、２焦点対物レンズ５、偏光ホログラム
素子１０及びコリメータレンズ４を経て、ビームスプリ
ッタ３に戻る。レーザ光束の反射光束は、ビームスプリ
ッタ３を透過し、フォトディテクタ７によって検波され
る。

【００３５】偏光ホログラム素子１０は、特定の波長の
光束についてのみ往路のレーザ光束及び復路のレーザ光
束に対して異なる作用をする。すなわち、この偏光ホロ
グラム素子１０を、第２の波長（７８０ｎｍ）のレーザ
光束の往路について回折作用を生じ、第２の波長（７８
０ｎｍ）のレーザ光束の復路及び第１の波長（６５０ｎ
ｍ）のレーザ光束については回折を生じないものとした
場合には、第１の波長（６５０ｎｍ）のレーザ光束を基
準に光軸をアライメントし、この第１の波長（６５０ｎ
ｍ）のレーザ光束に対する第２の波長（７８０ｎｍ）の
レーザ光束の往路における光軸のずれが、偏光ホログラ
ム素子１０によって修正されるようにする。第２の波長
（７８０ｎｍ）のレーザ光束は、復路においては偏光ホ
ログラム素子１０によって回折されないので、フォトデ
ィテクタ７の受光面上において、第１の波長（６５０ｎ
ｍ）のレーザ光束の集光点と同一点上に集光する。な
お、偏光ホログラム１０は、上述のような往路のレーザ
光束に対する作用を、往路のレーザ光束にではなく、復
路のレーザ光束に対して生ずるものとしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置は、複数のレーザ光束を発するレーザ光出射
手段と、複数のレーザ光束を光学記録媒体上に集光させ
る対物レンズと、光学記録媒体により反射された複数の
レーザ光束を受光する一つの光検出器とを備えたことを
特徴とするものである。

【００３７】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、一つのレーザ光出射手段により、複数種類の
光学記録媒体に対する情報信号の書き込み及び読出しを
行うことができる。

【００３８】すなわち、複数種類の光学記録媒体を使用
することができながら、部品点数が多くなることがな
く、製造が容易で、また、製品としての信頼性が高い光
学ピックアップ装置及びこのような光学ピックアップ装
置を備えて構成された光ディスク装置を提供することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示
す側面図である。

【図２】上記光学ピックアップ装置のフォトディテクタ
の受光面の形状を示す平面図である。

【図３】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成の他
の形態を示す側面図である。

【図４】上記光学ピックアップ装置の２波長貼り合わせ
ビームスプリッタの構成を示す側面図である。

【図５】本発明に係る光学ピックアップ装置であってキ
ューブ状のビームスプリッタを用いたものの構成を示す
側面図である。

【図６】本発明に係る光学ピックアップ装置であって偏
光ホログラム素子を用いたものの構成を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 缶パッケージレーザ、２ 回折格子、３，９ ビー
ムスプリッタ、４ コリメータレンズ、５ ２焦点対物
レンズ、６ ホログラム素子、７ フォトディテクタ、
８ ２波長貼り合わせビームスプリッタ、１０ 偏光ホ
ログラム素子

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーザ光束を発するレーザ光出射
   手段と、 上記複数のレーザ光束を光学記録媒体上に集光させる対
   物レンズと、 上記光学記録媒体により反射された上記複数のレーザ光
   束を受光する一つの光検出器とを備えたことを特徴とす
   る光学ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 レーザ光出射手段は、一つのパッケージ
   を有し、このパッケージ内から複数のレーザ光束を出射
   することを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ
   装置。
3. 【請求項３】 レーザ光出射手段から出射される複数の
   レーザ光束のうちの少なくとも２つのレーザ光束の光路
   を合成する光路合成手段を備えたことを特徴とする請求
   項２記載の光学ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 レーザ光出射手段は、複数のレーザ光束
   を出射する一つの光学素子を有することを特徴とする請
   求項１記載の光学ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 レーザ光出射手段から出射される複数の
   レーザ光束のうちの少なくとも２つのレーザ光束の光路
   を合成する光路合成手段を備えたことを特徴とする請求
   項４記載の光学ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 レーザ光出射手段から出射される複数の
   レーザ光束のうちの第１の波長の光束を透過させ、第２
   の波長の光束を回折、または屈折させる光路合成手段で
   あるホログラム素子を備え、 上記ホログラム素子によって、第１及び第２の波長のレ
   ーザ光束の光学記録媒体からの反射光束を一つの光検出
   器上に導くことを特徴とする請求項１記載の光学ピック
   アップ装置。
7. 【請求項７】 レーザ光出射手段から出射される複数の
   レーザ光束のうちの特定の波長の光束について光学記録
   媒体に対する往路の光束及び復路の光束に対して異なる
   作用をする光路合成手段である偏光ホログラム素子を備
   え、 上記偏光ホログラム素子によって、複数のレーザ光束の
   光学記録媒体からの反射光束を一つの光検出器上に導く
   ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装
   置。
8. 【請求項８】 光学記録媒体である光ディスクを保持し
   て回転操作する回転操作手段と、 複数のレーザ光束を発するレーザ光出射手段と、これら
   複数のレーザ光束を上記光ディスク上に集光させる対物
   レンズと、該光ディスクにより反射された該複数のレー
   ザ光束を受光する一つの光検出器とを有する光学ピック
   アップ装置とを備えたことを特徴とする光ディスク装
   置。
9. 【請求項９】 光学ピックアップ装置のレーザ光出射手
   段は、一つのパッケージを有し、このパッケージ内から
   複数のレーザ光束を出射することを特徴とする請求項８
   記載の光ディスク装置。
10. 【請求項１０】 光学ピックアップ装置は、レーザ光出
    射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの少なく
    とも２つのレーザ光束の光路を合成する光路合成手段を
    有することを特徴とする請求項９記載の光ディスク装
    置。
11. 【請求項１１】 光学ピックアップ装置のレーザ光出射
    手段は、複数のレーザ光束を出射する一つの光学素子を
    有することを特徴とする請求項８記載の光ディスク装
    置。
12. 【請求項１２】 光学ピックアップ装置は、レーザ光出
    射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの少なく
    とも２つのレーザ光束の光路を合成する光路合成手段を
    有することを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装
    置。
13. 【請求項１３】 光学ピックアップ装置は、レーザ光出
    射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの第１の
    波長の光束を透過させ、第２の波長の光束を回折させる
    光路合成手段であるホログラム素子を備え、このホログ
    ラム素子によって、第１及び第２の波長のレーザ光束の
    光ディスクからの反射光束を一つの光検出器上に導くこ
    とを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置。
14. 【請求項１４】 光学ピックアップ装置は、レーザ光出
    射手段から出射される複数のレーザ光束のうちの特定の
    波長の光束について光学記録媒体に対する往路の光束及
    び復路の光束に対して異なる作用をする光路合成手段で
    ある偏光ホログラム素子を備え、この偏光ホログラム素
    子によって、複数のレーザ光束の光ディスクからの反射
    光束を一つの光検出器上に導くことを特徴とする請求項
    ８記載の光ディスク装置。