JP2001167471A

JP2001167471A - 光学ヘッド及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2001167471A
Application number: JP2000250380A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Yuma; 嘉人遊馬
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】種類の異なる複数の光記録媒体に対応した光
学ヘッドにおいて、非点収差法によるフォーカスエラー
信号を適切に検出するとともに、ヘッド全体を小型化す
る。【解決手段】光記録媒体に照射される第１のレーザー
光のスポット位置と光記録媒体に照射される第２のレー
ザー光のスポット位置とを結ぶ直線が、光記録媒体の記
録トラックに対して４５゜±１５゜となるように、第１
の光源と第２の光源との相対位置関係が設定された光出
射手段と、光記録媒体に照射される第１のレーザー光の
スポット位置と光記録媒体に照射される第２のレーザー
光のスポット位置とを結ぶ直線を当該受光手段上に投影
したときに、この投影された直線と略平行に配置された
複数の受光部を有し、これら複数の受光部がそれぞれ光
記録媒体の信号記録面上の記録トラックと略平行な分割
線及び略垂直な分割線で略田字状に４分割されてなる受
光手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種類の異なる複数
の光記録媒体に対応した光学ヘッド、並びにそのような
光学ヘッドを用いて種類の異なる複数の光ディスクに対
する信号の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光記録媒体として、ＣＤ(Compact
Disc)と呼ばれる再生専用の光ディスクや、ＣＤ−Ｒ(C
ompact Disc-Recordable)と呼ばれる追記型の光ディス
ク等が実用化されている。これら光ディスクは、量産性
に優れ、製造コストを安価に抑えられること、情報の再
生或いは情報の記録を比較的安定に行うことができるこ
と等から、広く普及するに至っている。

【０００３】ところで、このような光ディスクにおいて
は、近年、記録容量の増大化が盛んに行われている。こ
のような中、外径寸法をＣＤと同じとしながら記録容量
を飛躍的に増大させ、現行テレビジョン放送並みの画質
で映画１本分のデータを収めることを可能にしたＤＶＤ
(Digital Versatile Disc／Digital Video Disc)が開発
され、実用化されるに至っている。このＤＶＤは、記録
密度を高めて記録容量の増大化を実現するために、ＣＤ
等に使用するレーザよりも波長の短いレーザを用いて情
報の記録再生が行われるようになされている。

【０００４】そして、光ディスクを記録媒体として用い
る光光ディスク装置においても、このＤＶＤに対して情
報の記録再生を行うことができると共に、ＣＤやＣＤ−
Ｒに対しても情報の記録再生を行うことができる、いわ
ゆる互換性を有する光学ヘッドを備えたものが開発され
るに至っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このＣＤや
ＣＤ−ＲとＤＶＤとの双方に対応可能な光学ヘッドにお
いては、ヘッド全体の小型化や製造コストの低減を図る
ためには、ＣＤやＣＤ−Ｒ用の光学系とＤＶＤ用の光学
系とができるだけ共通化されていることが望ましい。

【０００６】このような要求に応じるべく、ＣＤやＣＤ
−Ｒに対応したレーザー光とＤＶＤに対応したレーザー
光との双方を選択的に出射する、いわゆる２波長半導体
レーザを備えた光学ヘッドの開発が進められている。２
波長半導体レーザは、ＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ
ー光を出射する光源と、ＤＶＤに対応したレーザー光を
出射する光源とが近接した位置に配置され、同一パッケ
ージ内に収納された構成とされる。

【０００７】また、このような光学ヘッドにおいては、
光路中に平行平板状の光学部材を斜めに配設し、この光
学部材にビームスプリッタとしての機能を持たせたもの
が提案されている。このように、平行平板状の光学部材
をビームスプリッタとして用いた場合には、この光学部
材を透過する光ディスクから反射して戻ってくる各レー
ザー光の戻り光に非点収差が発生する。この非点収差を
利用してフォーカスエラー信号を検出するようにすれ
ば、フォーカスエラー信号を検出するために他の光学部
材を設ける必要がないので、構造が簡略化することにな
る。

【０００８】しかしながら、このような２波長半導体レ
ーザを備える光学ヘッドでは、光ディスクから反射して
戻ってくる各レーザー光の戻り光を受光する受光素子の
受光部の配置に制限があり、各光源の位置及びこれら受
光部を適切な位置に配置しないと、非点収差を用いたフ
ォーカスエラー信号を適切に検出することができないと
いった問題があった。

【０００９】そこで、本発明はこのような従来の事情に
鑑みて提案されたものであり、種類の異なる複数の光記
録媒体に対応した光学ヘッドにおいて、非点収差法によ
るフォーカスエラー信号を適切に検出することを可能と
するとともに、ヘッド全体を小型化することを可能とし
た光学ヘッド、並びにそのような光学ヘッドを用いて種
類の異なる複数の光ディスクに対する信号の記録及び／
又は再生を適切に行うことを可能とした光ディスク装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係る光学ヘッドは、種類の異なる複数の光記録媒体
に対応した光学ヘッドあって、第１のレーザー光を出射
する第１の光源と第１のレーザー光と波長の異なる第２
のレーザー光を出射する第２の光源とが同一パッケージ
内に収納された光出射手段と、出射手段から出射された
レーザー光を光記録媒体の信号記録面上に集光させる集
光手段と、光出射手段から出射されたレーザー光を光記
録媒体に照射されるレーザー光と光記録媒体から反射し
て戻ってくるレーザー光とに分離するとともに当該光記
録媒体から反射して戻ってくるレーザー光に非点収差を
発生させるための略平行平板状のビームスプリッタと、
光記録媒体から反射して戻ってくるレーザー光を受光す
る受光手段とを備える。そして、光出射手段は、光記録
媒体に照射される上記第１のレーザー光のスポット位置
と、光記録媒体に照射される上記第２のレーザー光のス
ポット位置とを結ぶ直線が、光記録媒体の記録トラック
に対して４５゜±１５゜となるように、第１の光源と第
２の光源との相対位置関係が設定されており、受光手段
は、光記録媒体に照射される第１のレーザー光のスポッ
ト位置と、光記録媒体に照射される第２のレーザー光の
スポット位置とを結ぶ直線を当該受光手段上に投影した
ときに、この投影された直線と略平行に配置された一対
の受光部を有し、これら一対の受光部がそれぞれ光記録
媒体の信号記録面上の記録トラックと略平行な分割線及
び略垂直な分割線で略田字状に４分割されていることを
特徴とする。

【００１１】以上のように本発明に係る光学ヘッドで
は、光出射手段から出射された第１のレーザー光又は第
２のレーザー光が光記録媒体に照射され、この光記録媒
体から反射して戻ってくる戻り光がビームスプリッタを
透過することにより非点収差が発生する。そして、この
非点収差が発生した第１のレーザー光又は第２のレーザ
ー光を受光手段の受光部が受光することにより、非点収
差を利用したフォーカスエラー信号を適切に検出するこ
とができる。

【００１２】また、この目的を達成する本発明に係る光
ディスク装置は、種類の異なる複数の光ディスクに対す
る信号の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置であ
って、光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータ
と、種類の異なる複数の光ディスクに対応した光学ヘッ
ドと、光学ヘッドにより検出された信号に基づいて再生
信号及び制御信号を生成する信号処理手段とを備える。
そして、光学ヘッドは、第１のレーザー光を出射する第
１の光源と第１のレーザー光と波長の異なる第２のレー
ザー光を出射する第２の光源とが同一パッケージ内に収
納された光出射手段と、光出射手段から出射されたレー
ザー光を光ディスクの信号記録面上に集光させる集光手
段と、光出射手段から出射されたレーザー光を光ディス
クに照射されるレーザー光と光ディスクから反射して戻
ってくるレーザー光とに分離するとともに当該光ディス
クから反射して戻ってくるレーザー光に非点収差を発生
させるための略平行平板状のビームスプリッタと、光デ
ィスクから反射して戻ってくるレーザー光を受光する受
光手段とを備える。そして、光出射手段は、光ディスク
に照射される第１のレーザー光のスポット位置と、光デ
ィスクに照射される第２のレーザー光のスポット位置と
を結ぶ直線が、光ディスクの記録トラックに対して４５
゜±１５゜となるように、第１の光源と第２の光源との
相対位置関係が設定されており、受光手段は、光ディス
クに照射される第１のレーザー光のスポット位置と、光
ディスクに照射される第２のレーザー光のスポット位置
とを結ぶ直線を当該受光手段上に投影したときに、この
投影された直線と略平行に配置された一対の受光部を有
し、これら一対の受光部がそれぞれ光ディスクの信号記
録面上の記録トラックと略平行な分割線及び略垂直な分
割線で略田字状に４分割されていることを特徴とする。

【００１３】以上のように、本発明に係る光ディスク装
置では、光学ヘッドにおいて、光出射手段から出射され
た第１のレーザー光又は第２のレーザー光が光ディスク
に照射され、この光ディスクから反射して戻ってくる戻
り光がビームスプリッタを透過することにより非点収差
が発生する。そして、この非点収差が発生した第１のレ
ーザー光又は第２のレーザー光を受光手段の受光部が受
光することにより、非点収差を利用したフォーカスエラ
ー信号を適切に検出することができる。

【００１４】これにより、この光ディスク装置では、非
点収差を利用したフォーカスエラー信号に基づいて、フ
ォーカシング制御を適切に行うことができ、光ディスク
に対する信号の記録及び／又は再生を適切に行うことが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】本発明を適用した光学ヘッドの一構成例を
図１及び図２に示す。

【００１７】この光学ヘッド１は、例えば厚さ１．２ｍ
ｍの単一のディスク基板からなるＣＤ−Ｒ(Compact Dis
c-Recordable)と、厚さ０．６ｍｍの２枚のディスク基
板が貼り合わされてなるＤＶＤ(Digital Versatile Dis
c／Digital Video Disc)といった、互いに異なる波長の
レーザー光を用いて情報の記録再生が行われる２種類の
光ディスク２に対応した光学ヘッドである。なお、図１
は、この光学ヘッド１を光ディスク２の信号記録面２ａ
と略垂直な方向から見た概略平面図であり、図２は、こ
の光学ヘッド１を光ディスク２の信号記録面２ａと略平
行な方向から見た概略側面図である。

【００１８】この光学ヘッド１は、互いに異なる２種類
のレーザー光をそれぞれ出射する２波長半導体レーザ３
と、この２波長半導体レーザ３から出射されたレーザー
光を複数に分割するグレーティング４と、このグレーテ
ィング４を通過したレーザー光の光路中に配されたビー
ムスプリッタ５と、このビームスプリッタ５を透過した
レーザー光を平行光とするコリメータレンズ６と、この
コリメータレンズ６により平行光とされたレーザー光を
光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光する対物レンズ
７と、光ディスク２の信号記録面２ａから反射して戻っ
てきた戻り光を受光する受光素子８とを備える。

【００１９】また、この光学ヘッド１には、ビームスプ
リッタ５とコリメータレンズ６との間の光路中に、ミラ
ー９が配設されている。これにより、ビームスプリッタ
５を透過したレーザー光は、ミラー９にて反射されるこ
とにより折り曲げられ、この光学ヘッド１の上方に位置
する光ディスク２の信号記録面２ａに対して略垂直に照
射されることとなる。

【００２０】２波長半導体レーザ３は、半導体の再結合
発光を利用した発光素子であり、例えば厚さ１．２ｍｍ
の単一のディスク基板からなるＣＤ−Ｒに対して最適な
波長である約７８０ｎｍのレーザー光（以下、第１のレ
ーザ光という。）と、厚さ０．６ｍｍの２枚のディスク
基板が貼り合わされてなるＤＶＤに対応して最適な波長
である約６５０ｎｍのレーザー光（以下、第２のレーザ
ー光という。）とを選択的に出射するようになされてい
る。具体的に、この２波長半導体レーザ３は、図３に示
すように、光ディスク２がＣＤ−Ｒである場合に、この
光ディスク２に対応したレーザー光を出射する第１の発
光点Ａを有する第１のレーザーチップ１０と、光ディス
ク２がＤＶＤである場合に、この光ディスク２に対応し
たレーザー光を出射する第２の発光点Ｂを有する第２の
レーザーチップ１１とを備える。そして、２波長半導体
レーザ３は、これら第１のレーザーチップ１０及び第２
のレーザーチップ１１が基台１２上に配置され、この基
台１２がパッケージ部材１３の内部に収納された構造と
なっている。なお、２波長半導体レーザ３においては、
一つのレーザーチップとして第１のレーザーチップ１０
と第２のレーザーチップ１１とが一体成形されたもので
あってもよい。

【００２１】この２波長半導体レーザ３において、第１
のレーザーチップ１０と第２のレーザーチップ１１と
は、基台１２上の互いに近接した位置に配置されてお
り、その第１の発光点Ａと第２の発光点Ｂとの間隔ｔが
８０μｍ〜２００μｍ程度とされている。したがって、
２波長半導体レーザ３から出射された第１のレーザー光
と第２のレーザー光とは、略々同一の光路を通って光デ
ィスク２に照射されることとなる。

【００２２】また、第１のレーザーチップ１０と第２の
レーザーチップ１１とは、基台１２上の互いに光ディス
ク２の信号記録面２ａと略平行な面内に配置されてい
る。したがって、２波長半導体レーザ３からは、第１の
レーザー光と第２のレーザー光とが、光ディスク２の信
号記録面２ａに対して略平行な方向に出射されることと
なる。

【００２３】グレーティング４は、図１に示すように、
回折格子であり、２波長半導体レーザ３から出射された
レーザー光を回折して、０次光及び±１次光の３光束を
含む複数の光束に分割する。そして、このグレーティン
グ４により分割されたレーザー光は、ビームスプリッタ
５に入射する。なお、グレーティング４により分割され
たレーザー光のうち、０次光及び±１次光以外の光束に
ついては、以下の説明において省略するものとする。

【００２４】ビームスプリッタ５は、略平行平板状を呈
する、いわゆるミラータイプであり、このビームスプリ
ッタ５を透過するレーザー光に非点収差を発生させる。
これにより、後述する受光素子８において、非点収差法
を利用したフォーカスエラー信号の検出を可能としてい
る。

【００２５】また、ビームスプリッタ５は、２波長半導
体レーザ３から出射されたレーザー光を反射させて光デ
ィスク２に導くとともに、光ディスク２から反射して戻
ってる戻り光を透過させて受光素子８へと導く。これに
より、光ディスク２から反射して戻ってくる戻り光が反
射して２波長半導体レーザ３に戻るのを防止している。

【００２６】そして、このビームスプリッタ５で反射さ
れた発散光であるレーザー光は、図２に示すように、コ
リメータレンズ６により平行光とされ、この平行光とさ
れたレーザー光が対物レンズ７により光ディスク２の信
号記録面２ａ上に集光される。

【００２７】対物レンズ７は、図示しない２軸アクチュ
エータによって移動自在に支持されている。そして、こ
の対物レンズ７は、後述する受光素子８により受光され
た光ディスク２からの戻り光により生成されたトラッキ
ングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、
２軸アクチュエータにより移動動作されることにより、
光ディスク２に近接離間する方向及び光ディスク２の径
方向の２軸方向へ移動される。そして、対物レンズ７
は、２波長半導体レーザ３から出射されるレーザー光が
光ディスク２の信号記録面２ａ上で常に焦点が合うよう
に、このレーザー光を集束するとともに、この集束され
たレーザー光を光ディスク２の信号記録面２ａ上に形成
された記録トラックに追従させる。

【００２８】ここで、光ディスク２の信号記録面２ａ上
に集光されるレーザー光は、第１のレーザーチップ９か
ら出射された第１のレーザー光のスポット位置Ａ１と、
第２のレーザーチップ１０から出射された第２のレーザ
ー光のスポット位置Ｂ１とを結ぶ直線（図１中、破線で
示す直線）が、この光ディスク２の信号記録面２ａ上の
記録トラックに対して４５゜±１５゜の範囲の角度とな
るように照射される。すなわち、２波長半導体レーザ３
においては、光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光さ
れる第１のレーザー光のスポット位置Ａ１と第２のレー
ザー光のスポット位置Ｂ１とを結ぶ直線が、この光ディ
スク２の信号記録面２ａ上の記録トラックに対して４５
゜±１５゜の範囲の角度となるように、第１のレーザー
チップ９と第２のレーザチップ１０とが基台１１上に配
置されている。

【００２９】また、２波長半導体レーザ３において、第
１のレーザーチップ９の発光点Ａと第２のレーザーチッ
プ１０の発光点Ｂとが並ぶ方向は、図１に示すように、
第１のレーザー光のスポット位置Ａ１と第２のレーザー
光のスポット位置Ｂ１とを結ぶ直線と略垂直な方向とな
っている。

【００３０】なお、以下の説明において、光ディスク２
の信号記録面２ａ上に集光される第１のレーザー光のス
ポット位置Ａ１と第２のレーザー光のスポット位置Ｂ１
とを結ぶ直線の方向を矢印Ｘで示し、光ディスク２の信
号記録面２ａ上の記録トラックの方向を矢印Ｙで示すも
のとする。

【００３１】光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光さ
れたレーザー光は、この信号記録面２ａで反射され、対
物レンズ７を通過することにより平行光となる。そし
て、光ディスク２から反射して戻ってくる戻り光は、コ
リメータレンズ６を通過することにより収束光とされ、
ビームスプリッタ５を透過した戻り光が受光素子８に入
射する。

【００３２】受光素子８は、図４及び図５に示すよう
に、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）の信号記録面２ａにて反
射された第１のレーザー光の戻り光及び光ディスク２
（ＤＶＤ）の信号記録面２ａにて反射された第２のレー
ザー光の戻り光を受光する受光部１４と、この受光部１
４からの電流を電圧に変換する電圧変換回路とを有し、
これらが一体の素子として構成されたものである。な
お、図５は、図４中に示す受光素子８の受光部１４を拡
大して示す要部平面図である。

【００３３】この受光素子８において、受光部１４は、
上述したグレーティング４により分割された第１のレー
ザー光の０次光及び±１次光のうち、副ビームである＋
１次光を受光する受光部Ｃと、主ビームである０次光を
受光する受光部Ｄと、副ビームである−１次光を受光す
る受光部Ｅとを有している。これら３つの受光部Ｃ，
Ｄ，Ｅは、上述した光ディスク２の信号記録面２ａ上の
記録トラックの方向Ｙに対応した方向に沿ってそれぞれ
配置されている。

【００３４】また、受光部１４は、上述したグレーティ
ング４により分割された第２のレーザー光の０次光及び
±１次光のうち、主ビームである０次光を受光する受光
部Ｆを有している。この受光部Ｆは、上述した光ディス
ク２の信号記録面２ａ上の記録トラックの方向Ｙと略垂
直な方向に沿って、受光部Ｃと略平行に配置されてい
る。

【００３５】そして、これら一対の受光部Ｄ，Ｆは、上
述した光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光される第
１のレーザー光のスポット位置Ａ１と、この信号記録面
２ａ上に集光される第２のレーザー光のスポット位置Ｂ
１とを結ぶ直線を受光部１４上に投影したときに、この
投影された直線の方向Ｘと略平行な方向に沿ってそれぞ
れ配置されている。

【００３６】また、一対の受光部Ｄ，Ｆは、上述した光
ディスク２の信号記録面２ａ上の記録トラックの方向Ｙ
と略平行な分割線及び略垂直な分割線により、略田字状
に４分割された受光部Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４、受光部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を有している。

【００３７】受光素子８は、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）
の信号記録面２ａにて反射された第１のレーザー光の戻
り光をサイド受光部である受光部Ｃ，Ｅにより受光し、
３ビーム法によるトラッキングエラー信号ＴＲ１を生成
するための受光信号を検出する。また、光ディスク２
（ＣＤ−Ｒ）の信号記録面２ａにて反射された第１のレ
ーザー光の戻り光を受光部Ｄにより受光し、再生信号Ｒ
Ｆ１及び非点収差法によるフォーカスエラー信号ＦＥ１
を生成するための受光信号を検出する。

【００３８】具体的には、受光素子８の受光部Ｃ，Ｄ
１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｅにより受光された第１のレー
ザー光に基づく受光信号をそれぞれＳＣ，ＳＤ１，ＳＤ
２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＥとすると、再生信号ＲＦ１、
フォーカスエラー信号ＦＥ１及びトラッキングエラー信
号ＴＲ１は、それぞれ以下の演算式により求められる。

【００３９】ＲＦ１＝ＳＣ＋ＳＤ１＋ＳＤ２＋ＳＤ３＋
ＳＤ４＋ＳＥＦＥ１＝（ＳＤ１＋ＳＤ３）−（ＳＤ２＋ＳＤ４）ＴＲ１＝ＳＣ−ＳＥまた、受光素子８は、光ディスク２（ＤＶＤ）の信号記
録面２ａにて反射された第２のレーザー光の戻り光を受
光部Ｆにより受光し、ＤＰＤ法(DifferentialPhase Det
ection)によるトラッキングエラー信号を生成するため
の受光信号及び非点収差法によるフォーカスエラー信号
を生成するための受光信号を検出する。

【００４０】具体的には、受光素子８の受光部Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３，Ｆ４により受光された第２のレーザー光に基
づく受光信号をそれぞれＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ
４とすると、再生信号ＲＦ２、フォーカスエラー信号Ｆ
Ｅ２及びトラッキングエラー信号ＴＲ２は、それぞれ以
下の演算式により求められる。

【００４１】ＲＦ２＝ＳＦ１＋ＳＦ２＋ＳＦ３＋ＳＦ４ＦＥ２＝（ＳＦ１＋ＳＦ３）−（ＳＦ２＋ＳＦ４）ＴＲ２＝（ＳＦ１＋ＳＦ４）−（ＳＦ２＋ＳＦ３）ところで、受光素子８において、受光部Ｄ，Ｆの分割方
向が光ディスク２の信号記録面２ａ上の記録トラックに
対応した方向と沿わない場合には、光ディスク２から反
射して戻ってくる第１のレーザー光及び第２のレーザー
光がプッシュプル信号の影響を受けてしまい、非点収差
を利用したフォーカスエラー信号ＦＥ１，ＦＥ２の検出
に悪影響を与えてしまう。

【００４２】そこで、この光学ヘッド１では、非点収差
を利用したフォーカスエラー信号ＦＥ１，ＦＥ２の検出
を可能とするために、光ディスク２の信号記録面２ａか
ら反射して戻ってくる第１のレーザー光及び第２のレー
ザー光を受光する受光素子Ｄ，Ｆが、略田字状に４分割
され、この略田字状に４分割された受光部Ｄ，Ｆの一方
の分割方向が光ディスク２の信号記録面２ａ上の記録ト
ラックに対応した方向Ｙに沿うように配置されている。

【００４３】また、この光学ヘッドは、光ディスク２
（ＣＤ−Ｒ）の信号記録面２ａにて反射された第１のレ
ーザー光の戻り光を、上述した光ディスク２の信号記録
面２ａ上の記録トラックに対応した方向Ｙに沿うように
配置された受光部Ｃ，Ｅにより受光し、３ビーム法によ
りトラッキングエラー信号ＴＲ１の検出を行っている。

【００４４】このため、この光学ヘッド１では、光ディ
スク２（ＤＶＤ）の信号記録面２ａにて反射された第２
のレーザー光の戻り光が、第１のレーザー光の戻り光を
受光する受光部Ｃ或いは受光部Ｅに漏れ込むことを防ぐ
必要がある。

【００４５】そこで、この光学ヘッド１では、一対の受
光部Ｄ，Ｆが、上述した光ディスク２の信号記録面２ａ
上に集光される第１のレーザー光のスポット位置Ａ１
と、この信号記録面２ａ上に集光される第２のレーザー
光のスポット位置Ｂ１とを結ぶ直線を受光部１４上に投
影したときに、この投影された直線の方向Ｘと略平行な
方向に沿ってそれぞれ配置されている。換言すると、受
光部Ｄと受光部Ｆとは、光ディスク２の信号記録面２ａ
上に集光される第１のレーザー光のスポット位置Ａ１と
第２のレーザー光のスポット位置Ｂ１とを結ぶ直線が、
この光ディスク２の信号記録面２ａ上の記録トラックに
対して４５゜±１５゜となるような方向に沿ってそれぞ
れ配置されている。

【００４６】これにより、この光学ヘッド１では、２波
長半導体レーザ３の第１のレーザーチップ９から出射さ
れた第１のレーザー光が照射される光ディスク２からの
戻り光を受光素子８の受光部Ｃ，Ｄ，Ｅに適切に受光さ
せることができ、第２のレーザーチップ１０から出射さ
れた第２のレーザー光が照射される光ディスク２からの
戻り光を受光素子８の受光部Ｆに適切に照射させること
ができる。

【００４７】したがって、この光学ヘッド１では、ＣＤ
−ＲとＤＶＤとの双方の光ディスク２に対応したレーザ
ー光を選択的に出射する２波長半導体レーザ３を用いた
場合であっても、非点収差を利用したフォーカスエラー
信号を適切に検出することができ、ヘッド全体を小型化
することができる。

【００４８】なお、この光学ヘッド１では、上述したよ
うに、第１のレーザーチップ９から出射された第１のレ
ーザー光のスポット位置Ａ１と、第２のレーザーチップ
１０から出射された第２のレーザー光のスポット位置Ｂ
１とを結ぶ直線（図１中、破線で示す直線）が、この光
ディスク２の信号記録面２ａ上の記録トラックに対して
４５゜±１５゜の範囲の角度となるように、第１のレー
ザーチップ９と第２のレーザーチップ１０との相対位置
関係が設定されている。

【００４９】この場合、記録トラックの直交方向に対し
て±１５゜程度の公差ならば、受光素子８における再生
信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号
を生成するための受光信号の検出に影響を与えることは
ない。

【００５０】また、この光学ヘッド１では、第１のレー
ザーチップ９と第２のレーザーチップ１０との相対位置
関係が、光ディスク２の信号記録面２ａ上の記録トラッ
クに対して４５゜±１５゜の範囲の角度となるように設
定されたことで、光ディスク２の複屈折による影響を受
けない。このため、この光学ヘッド１では、光ディスク
２と２波長半導体レーザ３との間の光路中に１／４波長
板を設ける必要がなく、ヘッド全体を小型化することが
できる。

【００５１】以上のように構成される光学ヘッド１は、
図６に示すように、上述した例えば厚さ１．２ｍｍの単
一のディスク基板からなるＣＤ−Ｒと、厚さ０．６ｍｍ
の２枚のディスク基板が貼り合わされてなるＤＶＤとい
った２種類の光ディスク２に対応した光ディスク装置２
０に搭載され、互いに波長の異なる第１のレーザー光及
び第２のレーザー光を用いて情報の記録及び／又は再生
が行われる。

【００５２】この光ディスク装置２０は、光ディスク２
を回転駆動させるスピンドルモータ２１と、このスピン
ドルモータ２１に装着された光ディスク２の信号記録面
２ａ上にレーザー光を照射するとともに、光ディスク２
からの戻り光を検出する上述した光学ヘッド１と、この
光学ヘッド１により検出された受光信号に基づいて、再
生信号及び制御信号を生成する信号処理回路２２と、こ
の信号処理回路２２からの制御信号に基づいてフォーカ
シング制御及びトラッキング制御を行うフォーカス・ト
ラックサーボ機構２３と、光学ヘッド１を光ディスク２
の所定の記録トラックへと光ディスク２の半径方向に移
動させるアクセス機構２４と、信号処理回路２２により
生成された信号に基づいて、スピンドルモータ２１、フ
ォーカス・トラックサーボ機構２３及びアクセス機構２
４を制御するシステムコントローラ２５とを備えてい
る。

【００５３】スピンドルモータ２１は、システムコント
ローラ２５によって駆動制御され、光ディスク２を所定
の速度で回転操作する。

【００５４】光学ヘッド１は、スピンドルモータ２１の
駆動により回転操作される光ディスク２の信号記録面２
ａ上にレーザー光を照射し、光ディスク２の信号記録面
２ａにて反射した戻り光を検出して信号処理回路２２に
出力する。この際、光学ヘッド１は、回転操作される光
ディスク２の種類によって、上述した第１のレーザー光
及び第２のレーザー光を選択的に出射する。

【００５５】信号処理回路２２は、光学ヘッド１により
検出された受光信号に基づいて得られる再生信号及び制
御信号を、信号復調部において復調し、エラーコレクシ
ョン部において誤りを訂正する。

【００５６】信号処理回路２２により復調され、誤り訂
正された再生信号は、コンピュータのデータストレージ
用であれば、インターフェース２６を介して外部コンピ
ュータ２７等に送出される。また、再生信号は、オーデ
ィオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器２
８のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オー
ディオ機器２９に送出される。

【００５７】信号処理回路５により復調された各種制御
信号は、システムコントローラ２５に出力される。シス
テムコントローラ２５は、この制御信号の中から、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づい
て、フォーカス・トラックサーボ機構２３を駆動する。
フォーカス・トラックサーボ機構２３は、システムコン
トローラ２５の制御のもと、光学ヘッド１の２軸アクチ
ュエータを光ディスク２に近接離間する方向及び光ディ
スク２の径方向の２軸方向へ移動操作し、フォーカシン
グ制御及びトラッキング制御を行う。

【００５８】また、アクセス機構２４は、システムコン
トローラ２５から供給される信号に基づいて、光学ヘッ
ド１を光ディスク２の径方向に送り動作させ、光学ヘッ
ド１を光ディスク２の所定の記録トラック上に位置させ
る。

【００５９】以上のように構成された光ディスク装置２
０では、本発明を適用した光学ヘッドを搭載することに
より、非点収差を利用したフォーカスエラー信号に基づ
いて、フォーカシング制御を適切に行うことができ、光
ディスク２に対する信号の記録及び／又は再生を適切に
行うことができる。また、光学ヘッド１の小型化を図る
ことにより、装置全体を小型化することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光学ヘッドでは、ＣＤ−ＲとＤＶＤといった種類の異
なる複数の光記録媒体に対応したレーザー光を選択的に
出射する光出射手段を用いた場合であっても、非点収差
法によるフォーカスエラー信号の検出を適切に行うこと
ができ、ヘッド全体を小型化することができる。

【００６１】また、本発明に係る光ディスク装置では、
このような光学ヘッドを備えることにより、非点収差を
利用したフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカシ
ング制御を適切に行うことができ、光ディスクに対する
信号の記録及び／又は再生を適切に行うことができる。
また、光学ヘッドの小型化を図ることにより、装置全体
を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光学ヘッドの一構成例を示す
概略平面図である。

【図２】同光学ヘッドの構成を示す概略側面図である。

【図３】同光学ヘッドを構成する２波長半導体素子の一
構成例を示す透視平面図である。

【図４】同光学ヘッドを構成する受光素子の一構成例を
示す平面図である。

【図５】受光素子の受光部を拡大して示す要部平面図で
ある。

【図６】同光学ヘッドが搭載された光ディスク装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１光学ヘッド、２光ディスク、２ａ信号記録面、
３２波長半導体素子、４グレーティング、５ビー
ムスプリッタ、６コリメータレンズ、７対物レン
ズ、８受光素子、９ミラー、１０第１のレーザー
チップ、１１第２のレーザーチップ、１４受光部、
２０光ディスク装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D118 AA01 AA26 BA01 BB01 BB03 BB07 CD02 CD03 CF06 CG07 CG24 DA06 DA33 5D119 AA01 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 EA02 EA03 EC07 EC45 EC47 FA08 JA09 JA17 JA22 JA70 KA19 LB04 LB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】種類の異なる複数の光記録媒体に対応し
た光学ヘッドあって、第１のレーザー光を出射する第１の光源と、上記第１の
レーザー光と波長の異なる第２のレーザー光を出射する
第２の光源とが同一パッケージ内に収納された光出射手
段と、上記光出射手段から出射されたレーザー光を上記光記録
媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、上記光出射手段から出射されたレーザー光を、上記光記
録媒体に照射されるレーザー光と、上記光記録媒体から
反射して戻ってくるレーザー光とに分離するとともに、
当該光記録媒体から反射して戻ってくるレーザー光に非
点収差を発生させるための略平行平板状のビームスプリ
ッタと、上記光記録媒体から反射して戻ってくるレーザー光を受
光する受光手段とを備え、上記光出射手段は、上記光記録媒体に照射される上記第
１のレーザー光のスポット位置と、上記光記録媒体に照
射される上記第２のレーザー光のスポット位置とを結ぶ
直線が、上記光記録媒体の記録トラックに対して４５゜
±１５゜となるように、上記第１の光源と上記第２の光
源との相対位置関係が設定されており、上記受光手段は、上記光記録媒体に照射される第１のレ
ーザー光のスポット位置と、上記光記録媒体に照射され
る第２のレーザー光のスポット位置とを結ぶ直線を当該
受光手段上に投影したときに、この投影された直線と略
平行に配置された一対の受光部を有し、これら一対の受
光部がそれぞれ上記光記録媒体の信号記録面上の記録ト
ラックと略平行な分割線及び略垂直な分割線で略田字状
に４分割されていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】上記光出射手段において、上記第１の光
源と上記第２の光源との間隔が、８０μｍ〜２００μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】上記受光手段は、上記一対の受光部によ
り、フォーカスエラー信号を生成するための受光信号を
非点収差法により検出することを特徴とする請求項１記
載の光学ヘッド。
【請求項４】上記一対の受光部のうち、一方の受光部
が、上記第１の光源から出射された第１のレーザー光が
照射される光記録媒体からの戻り光を受光するととも
に、他方の受光部が、上記第２の光源から出射された第
２のレーザー光が照射される光記録媒体からの戻り光を
受光することを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項５】上記光出射手段と上記ビームスプリッタ
との間に、上記光出射手段から出射されたレーザー光を
主ビームと副ビームとを含む複数の光束に分割する回折
格子を備えるとともに、上記受光手段は、上記一対の受光部のうち、一方の受光
部の上記光記録媒体の記録トラックに沿った方向の両側
に一対のサイド受光部を有し、この一対のサイド受光部
が、上記回折格子により分割された複数の光束のうち、
上記副ビームを受光することにより、トラッキングエラ
ー信号を生成するための受光信号を検出することを特徴
とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項６】上記ビームスプリッタと上記集光手段と
の間に、上記光出射手段から上記光記録媒体の信号記録
面と略平行な方向に出射されたレーザー光を上記集光手
段に向けて偏向させる偏向部材を備えることを特徴とす
る請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項７】上記光出射手段において、上記第１の光
源と上記第２の光源とは、互いに上記光記録媒体の信号
記録面と略平行な面内に配置されていることを特徴とす
る請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項８】種類の異なる複数の光ディスクに対する
信号の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置であっ
て、上記光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータと、上記種類の異なる複数の光ディスクに対応した光学ヘッ
ドと、上記光学ヘッドにより検出された信号に基づいて、再生
信号及び制御信号を生成する信号処理手段とを備え、上記光学ヘッドは、第１のレーザー光を出射する第１の光源と、上記第１の
レーザー光と波長の異なる第２のレーザー光を出射する
第２の光源とが同一パッケージ内に収納された光出射手
段と、上記光出射手段から出射されたレーザー光を上記光ディ
スクの信号記録面上に集光させる集光手段と、上記光出射手段から出射されたレーザー光を、上記光デ
ィスクに照射されるレーザー光と、上記光ディスクから
反射して戻ってくるレーザー光とに分離するとともに、
当該光ディスクから反射して戻ってくるレーザー光に非
点収差を発生させるための略平行平板状のビームスプリ
ッタと、上記光ディスクから反射して戻ってくるレーザー光を受
光する受光手段とを備え、上記光出射手段は、上記光ディスクに照射される上記第
１のレーザー光のスポット位置と、上記光ディスクに照
射される上記第２のレーザー光のスポット位置とを結ぶ
直線が、上記光ディスクの記録トラックに対して４５゜
±１５゜となるように、上記第１の光源と上記第２の光
源との相対位置関係が設定されており、上記受光手段は、上記光ディスクに照射される第１のレ
ーザー光のスポット位置と、上記光ディスクに照射され
る第２のレーザー光のスポット位置とを結ぶ直線を当該
受光手段上に投影したときに、この投影された直線と略
平行に配置された一対の受光部を有し、これら一対の受
光部がそれぞれ上記光ディスクの信号記録面上の記録ト
ラックと略平行な分割線及び略垂直な分割線で略田字状
に４分割されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】上記光出射手段において、上記第１の光
源と上記第２の光源との間隔が、８０μｍ〜２００μｍ
であることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装
置。
【請求項１０】上記受光手段は、上記一対の受光部に
より、フォーカスエラー信号を生成するための受光信号
を非点収差法により検出することを特徴とする請求項８
記載の光ディスク装置。
【請求項１１】上記一対の受光部のうち、一方の受光
部が、上記第１の光源から出射された第１のレーザー光
が照射される光ディスクからの戻り光を受光するととも
に、他方の受光部が、上記第２の光源から出射された第
２のレーザー光が照射される光ディスクからの戻り光を
受光することを特徴とする請求項８記載の光ディスク装
置。
【請求項１２】上記光学ヘッドは、上記光出射手段と
上記ビームスプリッタとの間に、上記光出射手段から出
射されたレーザー光を主ビームと副ビームとを含む複数
の光束に分割する回折格子を備えるとともに、上記受光手段は、上記一対の受光部のうち、一方の受光
部の上記光ディスクの記録トラックに沿った方向の両側
に一対のサイド受光部を有し、この一対のサイド受光部
が、上記回折格子により分割された複数の光束のうち、
上記副ビームを受光することにより、トラッキングエラ
ー信号を生成するための受光信号を検出することを特徴
とする請求項８記載の光ディスク装置。
【請求項１３】上記光学ヘッドは、上記ビームスプリ
ッタと上記集光手段との間に、上記光出射手段から上記
光ディスクの信号記録面と略平行な方向に出射されたレ
ーザー光を上記集光手段に向けて偏向させる偏向部材を
備えることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装
置。
【請求項１４】上記光出射手段において、上記第１の
光源と上記第２の光源とは、互いに上記光ディスクの信
号記録面と略平行な面内に配置されていることを特徴と
する請求項８記載の光ディスク装置。