JP2002208167A - 光ピックアップ装置及び光学ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系を構成する自由度を向上し、製造コス
トの低減を図る。 【解決手段】 光学系１の復路に配設されて光路を折曲
させるための第１及び第２の反射膜２７，２８と、光源
１１から出射された出射光を０次光及び±１次光に分割
する第１の回折格子２５と、光学ディスク４からの戻り
光の光路を回折させる第２の回折格子２６と、この第２
の回折素子２６によって回折された＋１次光が入射され
る位置に配設されてこの＋１次光を複数に分割する分割
プリズム２９とを有する複合光学素子１２を備える。ま
た、分割プリズム２９で分割された各戻り光をそれぞれ
受光することによりフォーカシングエラー信号を得ると
ともに、第１の回折格子２５で分割された±１次光も戻
り光を受光することによりトラッキングエラー信号を得
る受光部１５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、例えば光ディスク
や光磁気ディスク等の光学ディスクに対して情報の記録
及び／又は再生を行う光ピックアップ装置及び光学ディ
スク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば光ディスク、光磁気ディスク等の
光学ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光
ピックアップ装置がある。

【０００３】この種の光ピックアップ装置が備える光学
系としては、光学系を構成する各光学素子が別体として
組み立てられる、いわゆるディスクリート型の光学系
や、各光学素子を有する光学ブロックとして一体化され
た集積型の光学系等が知られている。

【０００４】例えば、光ピックアップ装置が備えるディ
スククリート型の光学系は、レーザ光を出射する光源
と、この光源から出射された出射光を０次光及び±１次
光の３ビームに分割する回折格子と、この回折格子で分
割された出射光を所定の開口数ＮＡに絞る開口絞りと、
この開口絞りで絞られた出射光を光学ディスクに集光す
る対物レンズと、光学ディスクからの戻り光を受光する
受光部とを備えている。

【０００５】光源は、例えば半導体レーザが用いられて
いる。対物レンズは、図示しないレンズ駆動機構によっ
て、対物レンズの光軸に平行なフォーカシング方向及び
このフォーカシング方向に直交するトラッキング方向と
に駆動変位される。この光学系においては、例えば、フ
ォーカシングエラー信号を検出する検出方法として、非
点収差が付与された戻り光のスポット形状により検出す
る、いわゆる非点収差法が採用されており、またトラッ
キングエラー信号を検出する検出方法として、回折格子
で分割された３ビームの±１次光の戻り光の出力差によ
り検出する、いわゆる３スポット法が採用されている。
受光部は、戻り光の０次光を受光するメインビーム用フ
ォトディテクタと、戻り光の±１次光を受光するサイド
ビーム用フォトディテクタとを有している。

【０００６】以上のように構成された光ピックアップ装
置が備える光学系は、受光部のメインビーム用フォトデ
ィテクタによって得られたフォーカシングエラー信号、
及びサイドビーム用フォトディテクタによって得られた
トラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズを駆動
変位させることによって、光学ディスクの記録面に対し
て対物レンズが合焦位置に移動されて、出射光が光学デ
ィスクの記録面上に集光されて、光学ディスクから情報
が再生される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ピックア
ップ装置が備える光学系としては、例えば回折格子や戻
り光を複数に分割して受光部に導く分割プリズム等を有
する複合光学素子として光学系の一部が一体化されたも
のが提案されている。

【０００８】このような複合光学素子を有する光学系
は、上述したディスクリート型の光学系や集積型の光学
系に比較して、受光部のフォトディテクタの分割パター
ンの位置精度や組立精度に要求される精度を低くするこ
とが可能とされるため、製造コストや生産性を向上する
ことができる。

【０００９】しかしながら、上述したような従来の光ピ
ックアップ装置が備える光学系は、光源の発光点と受光
部の受光面との距離が近接しており、また発光素子とフ
ォトディテクタ単体の大きさや配設することが可能とさ
れる空間に制限があるという不都合がある。

【００１０】このため、上述したような光学系は、光源
及び受光部の小さくしたり、これら光源と受光部とが物
理的に干渉しないように形状等の構成を複雑にすること
が必要になり、光学素子の製造コストが増加するととも
に、光ピックアップ装置の組立作業が煩雑化するため、
光ピックアップ装置の製造コストを増加させるという問
題がある。

【００１１】そこで、本発明は、光学系を構成する自由
度を向上して、製造コストを低減することができる光ピ
ックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備える光
学ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明に係る光ピックアップ装置は、光を出射す
る光源と、光学ディスクに光を集光する対物レンズとを
備える。そして、この光ピックアップ装置は、光学系の
往路及び／又は復路に配設されて光路を折曲させるため
の反射面と、光源から出射された出射光を０次光及び±
１次光に分割する第１の回折素子と、光学ディスクから
の戻り光の光路を回折させる第２の回折素子と、この第
２の回折素子によって回折された＋１次光又は−１次光
が入射される位置に配設されてこの＋１次光又は−１次
光を複数に分割する分割プリズムとを有する複合光学素
子を備える。また、この光ピックアップ装置は、分割プ
リズムで分割された各戻り光をそれぞれ受光することに
よりフォーカシングエラー信号を得るとともに、第１の
回折素子で分割された±１次光の戻り光を受光すること
によりトラッキングエラー信号を得る受光部を備える。

【００１３】以上のように構成した光ピックアップ装置
は、複合光学素子の反射面によって光路が折曲されるこ
とにより、光学系の往路及び／又は復路を構成する自由
度が向上されるため、複合光学素子に対する光源及び受
光部の各位置の自由度が向上される。

【００１４】また、本発明に係る光学ディスク装置は、
光を出射する光源と光学ディスクに光を集光する対物レ
ンズとを有し光学ディスクに対して情報を記録及び／又
は再生する光ピックアップと、光学ディスクを回転駆動
するディスク回転駆動手段とを備える。そして、光ピッ
クアップは、光学系の往路及び／又は復路に配設されて
光路を折曲させるための反射面と、光源から出射された
出射光を０次光及び±１次光に分割する第１の回折素子
と、光学ディスクからの戻り光の光路を回折させる第２
の回折素子と、この第２の回折素子によって回折された
＋１次光又は−１次光が入射される位置に配設されてこ
の＋１次光又は−１次光を複数に分割する分割プリズム
とを有する複合光学素子を有する。また、光ピックアッ
プは、分割プリズムで分割された各戻り光をそれぞれ受
光することによりフォーカシングエラー信号を得るとと
もに、第１の回折素子で分割された±１次光の戻り光を
受光することによりトラッキングエラー信号を得る受光
部とを有する。

【００１５】以上のように構成した光学ディスク装置
は、光ピックアップが有する複合光学素子の反射面によ
って光路が折曲されることにより、光学系の往路及び／
又は復路を構成する自由度が向上されるため、複合光学
素子に対する光源及び受光部の各位置の自由度が向上さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について、光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ
装置を備えるディスクドライブ装置を図面を参照して説
明する。

【００１７】光ピックアップ装置は、光学ディスクとし
て例えばＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Varsati
le Disc)、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ(Recorda
ble)、情報の書き換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ(ReWri
table)等の光ディスクや、光磁気ディスクに適用され
る。

【００１８】光ピックアップ装置は、光学ディスクから
情報を再生する光学系と、この光学系が有する対物レン
ズを駆動変位させるレンズ駆動機構とを備えている。

【００１９】図１に示すように、光ピックアップ装置が
備える光学系１は、光路順に、レーザ光を出射する光源
１１と、この光源１１から出射された出射光を分割し戻
り光の光路を回折するとともにこの戻り光を分割する複
合光学素子１２と、この複合光学素子１２から出射され
た出射光を所定の開口数ＮＡに絞る開口絞り１３と、こ
の開口絞り１３により絞られた出射光を光学ディスク４
の記録面５に集光させる対物レンズ１４と、光学ディス
ク４からの戻り光を受光する受光部１５とを備えてい
る。

【００２０】光源１１は、波長が例えば７８０ｎｍ程度
のレーザ光を出射する半導体レーザを有している。

【００２１】複合光学素子１２は、図１に示すように、
例えば樹脂材料を用いた射出成形によって略ブロック状
をなすプリズムとして形成されており、光源１１に臨ま
されるとともにこの光源１１から出射される出射光の光
軸に直交する第１の面２１と、この第１の面２１と平行
に対向する第２の面２２とを有している。

【００２２】また、この複合光学素子１２には、図１に
示すように、第２の面２２を一端側に延長するとともに
この第２の面２２と平行に対向する第３の面２３を有
し、戻り光を受光部１５に導くための復路延長部２０が
一体に突出形成されている。

【００２３】第１の面２１には、図１に示すように、光
源１１から出射された出射光を、０次光及び±１次光か
らなる３ビームに分割する第１の回折格子２５が設けら
れている。光学系１は、トラッキングエラー信号を得る
ために、いわゆる３スポット法（３ビーム法）が適用さ
れており、±１次光の各出力の差分を検出することによ
ってトラッキングサーボを行う。

【００２４】第２の面２２には、図１に示すように、光
学ディスク４からの各戻り光を受光部１５に導くように
戻り光の光路を回折させる第２の回折格子２６が設けら
れている。実際には、この第２の回折格子２６は、光学
ディスク４からの戻り光を０次光及び±１次光に分割す
るが、他の回折光がごく僅かであるため、±１次光のい
ずれか一方、例えば＋１次光のみが受光部１５に向かっ
て回折される。そして、この第２の回折格子２６の格子
間隔は、回折された回折光に所定量の非点収差を付与す
るようになされている。

【００２５】第３の面２３には、第２の回折格子２６で
回折された＋１次光を第２の面２２側に反射させる第１
の反射膜２７が設けられている。また、第２の面２２に
は、第２の回折格子２６で回折された回折光を干渉しな
い領域に位置して、第１の反射膜２７で反射された戻り
光を第３の面２３側に更に反射させる第２の反射膜２８
が設けられている。第１及び第２の反射膜２７，２８
は、光源１１から出射された波長の戻り光に対して反射
率が最大になるような分光特性を有している。

【００２６】また、第３の面２３には、図２に示すよう
に、第２の反射膜２８によって反射された反射光の光路
上に位置して、反射光を４分割する分割プリズム２９が
設けられている。この分割プリズム２９は、第２の反射
膜２８で反射された反射光が入射する位置に設けられて
いる。

【００２７】分割プリズム２９は、正四角錐をなす形状
に形成されており、図１に示すように、第２の反射膜２
８によって反射された反射光が、この反射光の焦点又は
焦点近傍で、反射光の中心が頂角の中心に入射されるよ
うに配設されている。また、分割プリズム２９は、複合
光学素子１２の内方に位置して、この内方側に頂角を向
けて設けられている。すなわち、分割プリズム２９は、
第１の回折格子２５で分割された３ビームにおける０次
光が第２の回折格子２６で＋１次光として回折されて、
この＋１次光が第１及び第２の反射膜２７，２８でそれ
ぞれ反射されて反射光として頂角に入射されるように配
設されている。なお、分割プリズム２９は、正四角錐の
底面が、第２の反射膜２８で反射された反射光の光軸に
対して直交するように配設されてもよい。

【００２８】また、複合光学素子１２は、第２の回折格
子２６で回折された＋１次光が通過することによって、
分割プリズム２９に入射される戻り光に所定量の非点収
差を付与する。複合光学素子１２は、光源１１から出射
された出射光の光軸方向の位置を調動することによっ
て、光学ディスク４に対するデフォーカスを容易に調整
することが可能とされる。

【００２９】開口絞り１３は、複合光学素子１２の第２
の回折格子２６を通過した出射光の光軸上に位置して配
設されている。受光部１５は、図１に示すように、複合
光学素子１２の分割プリズム２９によって分割された各
戻り光に対応する位置に配設されている。

【００３０】受光部１５は、第１の回折素子２５で分割
された０次光であるメインビームの戻り光を受光する略
方形状のメインビーム用フォトディテクタ３１と、第１
の回折素子２５で分割された±１次光であるサイドビー
ムの戻り光をそれぞれ受光する一組の略帯状のサイドビ
ーム用フォトディテクタ３２，３３とを有している。受
光部１５には、中央に位置して略方形状のメインビーム
用フォトディテクタ３１が配設されるとともに、このメ
インビーム用フォトディテク３１を間に挟み込んで両側
に位置して一組の略帯状のサイドビーム用フォトディテ
クタ３２，３３がそれぞれ配設されている。

【００３１】また、受光部１５のメインビーム用フォト
ディテクタ３１は、図４に示すように、互いに直交する
一組の対角線によって４等分割された各受光領域を有し
ている。これら各受光領域には、分割プリズム２９によ
って４分割された戻り光がそれぞれ照射される。

【００３２】なお、分割プリズム２９が例えば八角錐に
形成されるとともに、受光部１５のメインビーム用フォ
トディテクタ３１が、受光面の中央から放射状の分割線
によって８分割されるように構成されてもよい。また、
上述した分割プリズム２９は、第１の面２１に対して内
方側に設けられたが、第１の面２１に対して外方側に突
設されてもよい。また、複合光学素子１２は、第１及び
第２の回折格子２５，２６がそれぞれホログラム素子と
して所定のホログラムパターンをエッチング処理等によ
って形成する構成とされてもよい。

【００３３】光ピックアップ装置が備えるレンズ駆動機
構は、図示しないが、対物レンズ１４を保持するレンズ
ホルダと、このレンズホルダを対物レンズ１４の光軸に
平行なフォーカシング方向及び対物レンズ１４の光軸に
直交するトラッキング方向との二軸方向に変位可能に支
持するホルダ支持部材と、レンズホルダを二軸方向に電
磁力により駆動変位させる電磁駆動部とを有している。

【００３４】レンズ駆動機構は、受光部１５のメインビ
ーム用フォトディテクタ３１が検出するフォーカシング
エラー信号及びサイドビーム用フォトディテクタ３２，
３３が検出するトラッキングエラー信号に基づいて、対
物レンズ１４をフォーカシング方向及びトラッキング方
向にそれぞれ駆動変位させて、光学ディスク４の記録面
５の記録トラックに出射光を合焦させる。

【００３５】以上のように構成された光ピックアップ装
置が備える光学系１について、往路及び復路を図面を参
照して説明する。

【００３６】光学系１は、図１に示すように、光学ディ
スク４の記録面５から情報を再生する際、光源１１から
出射された出射光が、複合光学素子１２の第１の回折格
子２５によって０次光及び±１次光からなる３ビームに
それぞれ分割される。３ビームに分割された出射光は、
複合光学素子１２の第２の回折格子２６を透過され、開
口絞り１３で所定の開口数ＮＡとされて、対物レンズ１
４により光学ディスク４の記録面５に集光される。

【００３７】光学ディスク４の記録面５からの戻り光
は、複合光学素子１２の第２の回折格子２６により、受
光部１５側に向かう光路に回折された＋１次光が第１の
反射膜２７に入射される。第１の反射膜２７で反射され
た反射光は、第２の反射膜２８で更に反射されて、反射
光が分割プリズム２９の頂角に入射される。

【００３８】分割プリズム２９の頂角に入射された反射
光は、正四角錐の各周面にそれぞれ入射されることによ
り、互いに異なる方向にそれぞれ回折され、４本の戻り
光に４分割されて、受光部１５のメインビーム用フォト
ディテクタ３１の各受光領域にそれぞれ照射される。

【００３９】反射光が分割プリズム２９に入射されると
き、光学ディスク４の記録面５に対して対物レンズ１４
が合焦位置に位置されている場合、分割プリズム２９の
頂角には、ほぼ円形とされた反射光が入射される。

【００４０】一方、反射光が分割プリズム２９に入射さ
れるとき、光学ディスク４の記録面５に対して対物レン
ズ１４が近づき過ぎた場合、対物レンズ１４が合焦位置
から外れるため、反射光が複合光学素子１２を通過する
ことにより発生する非点収差によって、分割プリズム２
９の頂角には、楕円形とされた反射光が入射される。

【００４１】また、反射光が分割プリズム２９に入射さ
れるとき、光学ディスク４の記録面５に対して対物レン
ズ１４が遠ざかり過ぎた場合、対物レンズ１４が合焦位
置から外れるため、反射光が複合光学素子１２を通過す
ることで発生する非点収差によって、分割プリズム２９
の頂角には、光学ディスク４の記録面５に対して対物レ
ンズ１４が近づき過ぎた場合の楕円形状に比して長軸方
向が９０度だけ異なる楕円形とされた反射光が入射され
る。

【００４２】したがって、対物レンズ１４が合焦位置か
ら外れた状態で、分割プリズム２９に反射光が入射する
とき、分割プリズム２９の互いに対向する二組の各周面
には、一方の組の各周面に反射光の大部分が入射すると
ともに、他方の組の各周面に反射光のごく僅かが入射す
るように分かれる。すなわち、楕円形とされた反射光が
入射する分割プリズム２９には、反射光の大部分が一方
の組の対向する各周面に入射するとともに、反射光のご
く僅かが他方の組の対向する各周面に入射する。

【００４３】そして、第１の回折格子２５で分割された
０次光の戻り光は、第２の回折素子２６、第１及び第２
の反射膜２７，２８により光路が折曲されて分割プリズ
ム２９の各周面にそれぞれ入射されることにより、互い
に異なる方向に屈折されるため、４本の戻り光に分割さ
れて、受光部１５のメインビーム用フォトディテクタ３
１の各受光領域にそれぞれ入射する。

【００４４】このため、メインビーム用フォトディテク
タ３１の互いに対向する二組の各受光領域では、楕円形
の反射光が分割プリズム２９に入射した場合、一方の組
の各受光領域が受光する受光量が多くなるとともに、他
方の組の各受光領域が受光する受光量が少なくなる。ま
た、円形の反射光が分割プリズム２９に入射した場合、
メインビーム用フォトディテクタ３１は、対向する二組
の各受光領域と各受光領域の各受光量が等しくなる。

【００４５】したがって、メインビーム用フォトディテ
クタ３１は、各受光領域がそれぞれ検出する出力をＳａ
_１，Ｓｂ_１，Ｓｃ_１，Ｓｄ_１とすると、フォーカシング
エラー信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｓａ_１＋Ｓｃ_１）−（Ｓｂ_１＋Ｓｄ_１）・・・・式１ によって算出される。

【００４６】すなわち、メインビーム用フォトディテク
タ３１は、光学ディスク４の記録面５に対して対物レン
ズ１４が合焦位置に位置された場合、式１によって演算
されるフォーカシングエラー信号ＦＥが０となる。ま
た、メインビーム用フォトディテクタ３１は、光学ディ
スク４の記録面５に対して対物レンズ１４が近づき過ぎ
た場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが正となり、ま
た光学ディスク４の記録面５に対して対物レンズ１４が
遠ざかり過ぎた場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが
負となる。

【００４７】上述のように受光部１５のメインビーム用
フォトディテクタ３１は、各受光領域にそれぞれ入射さ
れた各ビームスポットの出力により、フォーカシングエ
ラー信号ＦＥを得るとともに再生信号を得る。

【００４８】また、一組の各サイドビーム用フォトディ
テクタ３２，３３は、第１の回折格子２５で分割された
±１次光の戻り光の各受光量を検出し、これら±１次光
の各出力の差分を演算することによってトラッキングエ
ラー信号を得る。

【００４９】そして、光ピックアップ装置が備える光学
系１は、得られたフォーカシングエラー信号ＦＥ及びト
ラッキングエラー信号に基づいて、レンズ駆動機構が対
物レンズ１４をフォーカシング方向及びトラッキング方
向にそれぞれ駆動変位させることにより、光学ディスク
４の記録面５に出射光が合焦させて、光学ディスク４か
ら情報を再生する。

【００５０】上述したように、光ピックアップ装置は、
第１及び第２の反射膜２７，２８が設けられた復路延長
部２０を有する複合光学素子１２を備えることにより、
戻り光の結像点を光源１１の発光点からより遠方に位置
させることが可能とされて、例えば光源１１と受光部１
５を配設する相対位置を必要に応じて大きく確保するこ
とが可能とされるため、複合光学素子１２に対する光源
１１及び受光部１５の各位置の自由度を向上することが
できる。

【００５１】したがって、この光ピックアップ装置が備
える光学系１によれば、光学系１を構成する際に、光源
１１や受光部１５の各フォトディテクタ３１，３２，３
３等の大きさによる制限が緩和されて、設計の自由度を
向上することができる。したがって、光ピックアップ装
置によれば、光源１１及び受光部１５の大きさや配置の
自由度が向上されるため、製造コストを低減することが
できる。

【００５２】また、光ピックアップ装置が備える光学系
１によれば、往路延長部２０を有する複合光学素子１２
を備えることにより、光学部品の点数を必要最小限に留
めて、光学系の構成を簡素化、小型化を図ることができ
る。

【００５３】なお、上述した光ピックアップ装置が備え
る光学系１は、フォーカシングエラー信号ＦＥを得るた
めに、いわゆる非点収差法が採用されたが、いわゆるフ
ーコー法等の他の検出方法が用いられてもよいことは勿
論である。

【００５４】次に、上述した光ピックアップ装置が備え
る光学系１は、複合光学素子１２に、復路上に戻り光の
光路を折曲させて延長する復路延長部２０が設けられた
構成とされたが、往路上に出射光の光路を折曲させる反
射面が設けられた複合光学素子を備える他の光学系を以
下説明する。なお、他の光学系において、上述した光学
系１と同一部材には、便宜上、同一符号を付して説明を
省略する。

【００５５】図２に示すように、他の光学系２は、光源
１１から出射された出射光の光軸と対物レンズ１４の光
軸とが略直交するように構成されている。

【００５６】図２及び図３に示すように、光学系２が備
える複合光学素子４０は、略ブロック状をなすプリズム
として形成されており、光源１１に臨まされて光源から
出射された出射光の光軸に直交する第１の面４１と、こ
の第１の面４１と直交する第２の面４２と、この第２の
面４２と平行に対向する第３の面４３とを有している。

【００５７】また、複合光学素子４０は、図２及び図３
に示すように、第１の面４１から入射された光源１１か
らの出射光を第２の面４２から出射させるように反射す
る反射面４４が設けられている。

【００５８】反射面４４には、光源１１から出射された
出射光を０次光及び±１次光からなる３ビームに分割す
る第１の回折格子４６が設けられている。光学系２は、
トラッキングエラー信号を得るために、いわゆる３スポ
ット法が適用されており、±１次光を検出することによ
ってトラッキングサーボを行う。

【００５９】第２の面４２には、光学ディスク４の記録
面５からの戻り光を０次光及び±１次光に分割して、±
１次光のいずれか一方、例えば＋１次光を受光部１５に
導くように戻り光の光路を回折させる第２の回折格子４
７が設けられている。この第２の回折格子４７の格子間
隔は、回折された回折光に所定量の非点収差を付与する
ようになされている。

【００６０】第３の面４３には、第２の回折格子４７で
回折された＋１次光を４分割する分割プリズム４８が設
けられている。分割プリズム４８は、図２及び図３に示
すように、例えば正四角錐をなす形状に形成されてお
り、第２の回折格子４７で回折された＋１次光が、この
＋１次光の焦点又は焦点近傍で、＋１次光の中心が頂角
の中心に入射されるように配設されている。すなわち、
分割プリズム４８には、第１の回折格子４６で分割され
た３ビームにおける０次光が、第２の回折素子４７で＋
１次光として回折されて、この＋１次光が頂角に入射さ
れるように配設されている。なお、分割プリズム４８
は、正四角錐の底面が、第２の回折格子４７で回折され
た＋１次光の光軸に対して直交するように配設されても
よい。

【００６１】以上のように構成された光学系２につい
て、往路及び復路を図面を参照して簡単に説明する。

【００６２】光学系２は、図２に示すように、光学ディ
スク４の記録面５から情報を再生する際、光源１１から
出射された出射光が、複合光学素子４０の第１の面４１
に入射されて第１の回折格子４６によって０次光及び±
１次光からなる３ビームにそれぞれ分割されるととも
に、反射面４４によって第２の面４２側に反射される。

【００６３】３ビームに分割された出射光は、複合光学
素子１２の第２の回折格子４７を透過され、開口絞り１
３で所定の開口数ＮＡとされて、対物レンズ１４により
光学ディスク４の記録面５に集光される。

【００６４】光学ディスク４の記録面５からの戻り光
は、複合光学素子４０の第２の回折格子４７により、＋
１次光として受光部１５側に向かう光路に回折されて、
分割プリズム４８の頂角に入射される。

【００６５】分割プリズム４８の頂角に入射された＋１
次光は、正四角錐の各周面にそれぞれ入射されることに
より、互いに異なる方向にそれぞれ回折され、４本の戻
り光に４分割されて、受光部１５のメインビーム用フォ
トディテクタ３１の各受光領域にそれぞれ照射される。

【００６６】受光部１５のメインビーム用フォトディテ
クタ３１は、各受光領域にそれぞれ入射された各ビーム
スポットの出力により、フォーカシングエラー信号ＦＥ
を得るとともに再生信号を得る。また、一組の各サイド
ビーム用フォトディテクタ３２，３３は、第１の回折格
子４６で分割された±１次光の戻り光の各受光量を検出
し、これら±１次光の各出力の差分を演算することによ
ってトラッキングエラー信号を得る。

【００６７】そして、光ピックアップ装置が備える光学
系２は、得られたフォーカシングエラー信号及びトラッ
キングエラー信号に基づいて、レンズ駆動機構が対物レ
ンズ１４をフォーカシング方向及びトラッキング方向に
それぞれ駆動変位させることにより、光学ディスク４の
記録面５に出射光が合焦させて、光学ディスク４から情
報を再生する。

【００６８】上述したように、光学系２によれば、光源
１１からの出射光を反射する反射面４４を有する複合光
学素子４０を備えることによって、光源１１から出射さ
れる出射光の光軸と対物レンズ１４の光軸とを略直交さ
せた位置関係に配設することが可能とされて、光学系２
の往路を設定する自由度を向上することができる。

【００６９】なお、上述した光学系２は、複合光学素子
４０の反射面４４上に、３ビームに分割するための第１
の回折格子４６が配設される構成とされたが、光源１１
に対向する面に第１の回折格子が設けられた更に他の光
学系を以下説明する。なお、更に他の光学系において、
上述した光学系１，２と同一部材には、便宜上、同一符
号を付して説明を省略する。

【００７０】図４に示すように、更に他の光学系３は、
光源１１から出射された出射光の光軸と対物レンズ１４
の光軸とが略直交するように構成されている。

【００７１】図４に示すように、光学系２が備える複合
光学素子５０は、略ブロック状をなすプリズムとして形
成されており、光源１１に臨まされて光源１１から出射
された出射光の光軸に直交する第１の面５１と、この第
１の面５１と直交する第２の面５２と、この第２の面５
２と平行に対向する第３の面５３とを有している。

【００７２】また、複合光学素子５０は、図４に示すよ
うに、第１の面５１から入射された光源１１からの出射
光を第２の面５２から出射させるように反射する反射面
５４が設けられている。

【００７３】第１の面５１には、光源１１から出射され
た出射光を０次光及び±１次光からなる３ビームに分割
する第１の回折格子５６が設けられている。光学系３
は、トラッキングエラー信号を得るために、いわゆる３
スポット法が適用されており、±１次光を検出すること
によってトラッキングサーボを行う。

【００７４】第２の面５２には、光学ディスク４の記録
面５からの戻り光を０次光及び±１次光に分割して、±
１次光のいずれか一方、例えば＋１次光を受光部１５に
導くように戻り光の光路を回折させる第２の回折格子５
７が設けられている。この第２の回折格子５７の格子間
隔は、回折された回折光に所定量の非点収差を付与する
ようになされている。

【００７５】第３の面５３には、第２の回折格子５７で
回折された＋１次光を４分割する分割プリズム５８が設
けられている。分割プリズム５８は、図２及び図３に示
すように、例えば正四角錐をなす形状に形成されてお
り、第２の回折格子５７で回折された＋１次光が、この
＋１次光の焦点又は焦点近傍で、＋１次光の中心が頂角
の中心に入射されるように配設されている。すなわち、
分割プリズム５８には、第１の回折格子５６で分割され
た３ビームにおける０次光が戻り光として頂角に入射さ
れるように配設されている。なお、分割プリズム５８
は、正四角錐の底面が、第２の回折格子５７で回折され
た戻り光の光軸に対して直交するように配設されてもよ
い。

【００７６】以上のように構成された光学系２につい
て、往路及び復路を図面を参照して簡単に説明する。

【００７７】光学系３は、図４に示すように、光学ディ
スク４の記録面５から情報を再生する際、光源１１から
出射された出射光が、複合光学素子５０の第１の面５１
に入射されて第１の回折格子５６によって０次光及び±
１次光からなる３ビームにそれぞれ分割されるととも
に、反射面５４によって第２の面５２側に反射される。

【００７８】３ビームに分割された出射光は、複合光学
素子１２の第２の回折格子４７を透過され、開口絞り１
３で所定の開口数ＮＡとされて、対物レンズ１４により
光学ディスク４の記録面５に集光される。

【００７９】光学ディスク４の記録面５からの戻り光
は、複合光学素子５０の第２の回折格子５７により、＋
１次光として受光部１５側に向かう光路に回折されて、
分割プリズム５８の頂角に入射される。

【００８０】分割プリズム５８の頂角に入射された＋１
次光は、正四角錐の各周面にそれぞれ入射されることに
より、互いに異なる方向にそれぞれ回折され、４本の戻
り光に４分割されて、受光部１５のメインビーム用フォ
トディテクタ３１の各受光領域にそれぞれ照射される。

【００８１】受光部１５のメインビーム用フォトディテ
クタ３１は、各受光領域にそれぞれ入射された各ビーム
スポットの出力により、フォーカシングエラー信号ＦＥ
を得るとともに再生信号を得る。また、一組の各サイド
ビーム用フォトディテクタ３２，３３は、第１の回折格
子５６で分割された±１次光の戻り光の各受光量を検出
し、これら±１次光の各出力の差分を演算することによ
ってトラッキングエラー信号を得る。

【００８２】そして、光ピックアップ装置が備える光学
系３は、得られたフォーカシングエラー信号及びトラッ
キングエラー信号に基づいて、レンズ駆動機構が対物レ
ンズ１４をフォーカシング方向及びトラッキング方向に
それぞれ駆動変位させることにより、光学ディスク４の
記録面５に出射光が合焦させて、光学ディスク４から情
報を再生する。

【００８３】なお、上述した光ピックアップ装置が備え
る光学系１，２，３の往路又は復路のいずれかの光路を
折曲させる構成とされたが、往復路でそれぞれ折曲させ
るように構成されてもよいことは勿論である。

【００８４】また、上述した光学系２，３は、記録密度
等が異なる複数種の光学ディスクに対応するために、例
えば、光源が異なる第１及び第２の波長のレーザ光をそ
れぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザを有するよ
うに構成されるとともに、複合光学素子の第２の回折格
子で戻り光を第１及び第２の波長ごとに光路を異ならせ
て回折させて、各第１及び第２の波長の戻り光を受光す
る第１及び第２の受光部を備えるように構成されてもよ
い。

【００８５】最後に、上述した光ピックアップ装置を備
えるディスクドライブ装置を簡単に説明する。なお、こ
のディスクドライブ装置が備える光ピックアップは、上
述した光ピックアップ装置と構成が同一であるため、説
明を省略する。

【００８６】図５に示すように、ディスクドライブ装置
６１は、光学ディスク４から情報をそれぞれ再生する光
ピックアップ６２と、光学ディスク４を回転駆動するデ
ィスク回転駆動機構６３と、光ピックアップ６２を光学
ディスク４の径方向に移動させる送り機構６４と、これ
ら光ピックアップ６２、ディスク回転駆動機構６３、送
り機構６４を制御する制御部６５とを備えている。

【００８７】ディスク回転駆動機構６３は、光学ディス
ク４が載置されるディスクテーブル７１と、このディス
クテーブル７１を回転駆動するスピンドルモータ７２と
を有している。送り機構６４は、図示しないが、光ピッ
クアップ６２を支持する支持ベースと、この支持ベース
を移動可能に支持する主軸及び副軸と、支持ベースを移
動させるスレッドモータとを有している。

【００８８】制御部６５は、図５に示すように、送り機
構６４を駆動制御して光学ディスク４の径方向に対する
光ピックアップ６２の位置を制御するアクセス制御回路
７５と、光ピックアップ６２の二軸アクチュエータを駆
動制御するサーボ回路７６と、これらアクセス制御回路
７５、サーボ回路７６を制御するドライブコントローラ
７７とを有している。また、この制御部６５は、光ピッ
クアップ６２からの信号を復調処理する信号復調回路７
８と、復調処理された信号を誤り訂正する誤り訂正回路
７９と、誤り訂正された信号を外部コンピュータ等の電
子機器に出力するためのインターフェース８０とを有し
ている。

【００８９】以上のように構成されたディスクドライブ
装置６１は、図５に示すように、ディスク回転駆動機構
６３のスピンドルモータ７２によって、光学ディスク４
が載置されたディスクテーブル７１が回転駆動される。
そして、ディスクドライブ装置６１は、制御部６５のア
クセス制御回路７５からの制御信号に応じて送り機構６
４が駆動制御されて、光ピックアップ６２が光学ディス
ク４の所望の記録トラックに対応する位置に移動され
る。

【００９０】まず、ディスクドライブ装置６１は、光学
ディスク４からの戻り光によって光ピックアップ６２が
検出したフォーカシングエラー信号及びトラッキングエ
ラー信号に基づいて、サーボ回路７６から光ピックアッ
プ６２の二軸アクチュエータに制御信号が出力されて、
対物レンズ１４がフォーカシング方向及びトラッキング
方向にそれぞれ駆動変位されることにより、出射光が対
物レンズ１４を介して光学ディスク４の所望の記録トラ
ックに合焦される。そして、ディスクドライブ装置６１
は、光ピックアップ６２によって読み取られた信号が信
号復調回路７８及び誤り訂正回路７９により、復調処理
及び誤り訂正処理された後、インターフェース８０から
再生信号として出力される。

【００９１】上述したディスクドライブ装置６１によれ
ば、光ピックアップ６２を備えることにより、製造コス
トを低減を図ることができる。

【００９２】

【発明の効果】上述したように本発明に係る光ピックア
ップ装置によれば、光学系を構成する自由度を向上する
ことが可能とされて、製造コストを低減することができ
る。

【００９３】上述したように本発明に係る光学ディスク
装置によれば、製造コストの低減を図ることができる。

【００９４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置が備える光学
系を示す模式図である。

【図２】他の光学系を示す模式図である。

【図３】上記他の光学系が備える複合光学素子を示す斜
視図である。

【図４】更に他の光学系を示す模式図である。

【図５】上記光ピックアップ装置を備えるディスクドラ
イブ装置を説明するために示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 光学系、４ 光学ディスク、１１ 光源、１２ 複
合光学素子、１４対物レンズ、１５ 受光部、２５ 第
１の回折格子、２６ 第２の回折格子、２７ 第１の反
射膜、２８ 第２の反射膜、２９ 分割プリズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA14 BA01 CA21 CD02 CD03 CG25 DC06 5D119 AA40 BA01 EA02 EA03 FA08 HA63 JA23

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を出射する光源と、 光学ディスクに光を集光する対物レンズと、 光学系の往路及び／又は復路に配設されて光路を折曲さ
   せるための反射面と、上記光源から出射された出射光を
   ０次光及び±１次光に分割する第１の回折素子と、上記
   光学ディスクからの戻り光の光路を回折させる第２の回
   折素子と、上記第２の回折素子によって回折された＋１
   次光又は−１次光が入射される位置に配設されて上記＋
   １次光又は−１次光を複数に分割する分割プリズムとを
   有する複合光学素子と、 上記分割プリズムで分割された各戻り光をそれぞれ受光
   することによりフォーカシングエラー信号を得るととも
   に、上記第１の回折素子で分割された±１次光の戻り光
   を受光することによりトラッキングエラー信号を得る受
   光部とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記反射面は、上記第２の回折素子によ
   って回折された上記＋１次光又は−１次光を反射させて
   上記分割プリズムに導くことを特徴とする請求項１に記
   載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 上記反射面は、上記光源から出射された
   出射光を反射させることを特徴とする請求項１に記載の
   光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 上記第１の回折素子は、上記複合光学素
   子の上記光源に対向する面に配設されたことを特徴とす
   る請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 上記光源は、異なる波長の光をそれぞれ
   出射する複数の発光素子を有することを特徴とする請求
   項１に記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 上記第１の回折素子及び／又は上記第２
   の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求
   項１に記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 光学ディスクに対して情報を記録及び／
   又は再生する光ピックアップと、上記光学ディスクを回
   転駆動するディスク回転駆動手段とを備える光学ディス
   ク装置において、 上記光ピックアップは、光を出射する光源と、 上記光学ディスクに光を集光する対物レンズと、 光学系の往路及び／又は復路に配設されて光路を折曲さ
   せるための反射面と、上記光源から出射された出射光を
   ０次光及び±１次光に分割する第１の回折素子と、上記
   光学ディスクからの戻り光の光路を回折させる第２の回
   折素子と、上記第２の回折素子によって回折された＋１
   次光又は−１次光が入射される位置に配設されて上記＋
   １次光又は−１次光を複数に分割する分割プリズムとを
   有する複合光学素子と、 上記分割プリズムで分割された各戻り光をそれぞれ受光
   することによりフォーカシングエラー信号を得るととも
   に、上記第１の回折素子で分割された±１次光の戻り光
   を受光することによりトラッキングエラー信号を得る受
   光部とを有することを特徴とする光学ディスク装置。
8. 【請求項８】 上記反射面は、上記第２の回折素子によ
   って回折された上記＋１次光又は−１次光を反射させて
   上記分割プリズムに導くことを特徴とする請求項７に記
   載の光学ディスク装置。
9. 【請求項９】 上記反射面は、上記光源から出射された
   出射光を反射させることを特徴とする請求項７に記載の
   光学ディスク装置。
10. 【請求項１０】 上記第１の回折素子は、上記複合光学
    素子の上記光源に対向する面に配設されたことを特徴と
    する請求項９に記載の光学ディスク装置。
11. 【請求項１１】 上記光源は、異なる波長の光をそれぞ
    れ出射する複数の発光素子を有することを特徴とする請
    求項７に記載の光学ディスク装置。
12. 【請求項１２】 上記第１の回折素子及び／又は上記第
    ２の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請
    求項７に記載の光学ディスク装置。