JP2002358661A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤおよびＤＶＤなどの信号読み取り波長の
異なる光ディスクの信号を正確に読み取る光ピックアッ
プ装置を提供する。 【解決手段】 所定の信号量Ｖｔｈを、うねりが生じて
いる部分におけるＦＥＳ信号のピークでの信号量よりも
大きい値に設定する。Ｖｔｈを越えないところで生じて
いるうねり部分ではＦＥＳ信号を０に引き込まず、Ｖｔ
ｈを越えた後の最初のピークの後に、ＦＥＳ信号を０に
引き込むように制御を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤおよびＤＶＤ
などの信号読取り波長の異なる光ディスクの信号を読取
る光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＣＤ（Compact Disk）ファミ
リーと呼ばれ、発光波長７８０ｎｍの赤外光半導体レー
ザ素子で信号の読み書きが行われる光ディスクが使用さ
れている。近年、記録できる情報がＣＤファミリーに比
べて大きい、ＤＶＤ（DigitalVersatile Disk）ファミ
リーと呼ばれる光ディスクも大量に使用されるようにな
ってきており、このＤＶＤファミリーの信号の読み書き
には発光波長６３０ｎｍ〜６９０ｎｍの赤色光半導体レ
ーザ素子が用いられる。

【０００３】このため、ＣＤファミリーの光ディスクと
ＤＶＤファミリーの光ディスクの両方を読み書きできる
光ピックアップ装置が開発されている。このような光ピ
ックアップ装置５０の概略を図７に示す。光ピックアッ
プ装置５０は、２波長半導体レーザ装置５１、半導体レ
ーザ光を光ディスク５５に導くためのコリメータレンズ
５２、立上げミラー５３、対物レンズ５４を備える。

【０００４】２波長半導体レーザ装置５１は、２つの異
なる波長（６５０ｎｍおよび７８０ｎｍ）のレーザ光を
出射する１つまたは２つの半導体レーザ素子（図示しな
い）、および光ディスク５５からの信号光を検出する信
号検出用受光素子（図示しない）を内蔵し、光ディスク
５５からの信号光を信号検出用受光素子の方向に偏向す
るホログラム素子５６を一体化した２波長ホログラムレ
ーザ装置である。

【０００５】また、対物レンズ５４は、異なる波長の光
を表面から情報記録面までの厚さの異なる光ディスクに
集光させるために設計された２波長レンズと呼ばれるレ
ンズであり、７８０ｎｍの波長の光をＣＤの情報記録面
上に、６５０ｎｍの波長の光をＤＶＤの情報記録面上に
集光する。この２波長レンズである対物レンズ５４は、
半径方向にほぼ３つの領域を有し、最も外側の領域は６
５０ｎｍの波長に対し最適化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】対物レンズ５４と光デ
ィスク５５との距離を制御するための信号である焦点誤
差信号（以下、ＦＥＳ信号という）の検出方法として、
非点収差法が挙げられる。

【０００７】非点収差法では、信号検出用受光素子に４
分割受光素子が用いられ、信号検出用受光素子に入射す
る信号光の光路の途中に円筒レンズ、非点収差発生用ホ
ログラム素子などを挿入した光学系が用いられる。

【０００８】図８（ａ）は対物レンズ５４が光ディスク
５５から遠い位置にある場合の４分割受光素子と集光ス
ポットとの関係を表した図であり、図８（ｂ）は所定の
位置にある場合、図８（ｃ）は近い位置にある場合であ
る。４分割受光素子の各受光領域の出力をそれぞれＳ
ａ，Ｓｂ，Ｓｃ，ＳｄとするとＦＥＳ信号は、 （Ｓｂ＋Ｓｃ）−（Ｓａ＋Ｓｄ） で与えられる。

【０００９】図８（ａ）の場合のＦＥＳ信号は正、図８
（ｂ）の場合は０、図８（ｃ）の場合は負の値になるの
で、ＦＥＳ信号の値が０になるように制御すれば対物レ
ンズ５４の位置を所定の位置とすることができる。

【００１０】ＦＥＳ信号を検出する他の方法として、ナ
イフエッジ法が挙げられる。ナイフエッジ法では、信号
検出用受光素子に２分割受光素子を用い、光路の途中に
信号光を２分割する素子（ナイフエッジ）を挿入した光
学系が用いられる。

【００１１】図９〜図１１は対物レンズ５４と光ディス
ク５５との距離と、２分割受光素子５７および受光素子
５８の集光スポットとの関係を表した図であり、図９
は、対物レンズ５４が光ディスク５５から遠い位置にあ
る場合、図１０は所定の位置にある場合、図１１は近い
位置にある場合である。また、図９〜１１における
（ａ）は、それぞれの場合における、光ディスク５５の
信号記録面５９にレーザ光が照射された場合の光ピック
アップ装置５０の概略図、（ｂ）は、それぞれの場合の
ホログラム素子５６と信号検出用受光素子５７，５８上
の集光スポットの関係を示した図である。ホログラム素
子５６には、ホログラム６０が形成されており、そのホ
ログラム６０は、２つの領域に分割されている。光ピッ
クアップ装置５０では、ホログラム６０によりレーザ光
を２つの領域に分割し、その片方の領域を通過した光の
みをＦＥＳ信号の検出に用いている。このように、ホロ
グラム６０がナイフエッジの役割を果たしている。

【００１２】ＦＥＳ信号は、２分割受光素子５７で検出
される。２分割受光素子５７の各受光領域５７ａ，５７
ｂの出力をそれぞれＳｅ，Ｓｆとすると、ＦＥＳ信号
は、 Ｓｆ−Ｓｅ で与えられる。

【００１３】図９の場合のＦＥＳ信号は正、図１０の場
合は０、図１１の場合は負の値になるので、非点収差法
の場合と同様に、ＦＥＳ信号の値が０になるように制御
すれば対物レンズ５４の位置を所定の位置とすることが
できる。なお、受光素子５８の受光領域の出力をＳｇと
すると、光ピックアップ装置５０における情報信号は、 Ｓｅ＋Ｓｆ＋Ｓｇ で与えられる。

【００１４】非点収差法では４分割信号検出用受光素子
を使用するので、ホログラム素子で信号光を偏向させる
場合、温度変化によってホログラム素子の回折方向が変
動すると、ＦＥＳ信号が検出できなくなるという問題が
ある。一方、ナイフエッジ法では、２分割信号検出用受
光素子を使用するので、この素子の分割線の方向を、温
度変化によるホログラムの回折方向の変動と一致させて
おくことで、温度が変化してもＦＥＳ信号を検出するこ
とができるという利点がある。また、信号光を偏向させ
るために平行平板を使用する光学系ではどちらのＦＥＳ
信号検出方法を用いても同じである。

【００１５】２波長レンズである対物レンズ５４を用い
て、波長が７８０ｎｍ帯であるレーザ光を光ディスク５
５に照射した場合に、ナイフエッジ法によって、２分割
受光素子５７からの差信号であるＦＥＳ信号を検出した
ときの信号の変化を図１２に示す。対物レンズ５４を、
光ディスク５５の遠い位置から近づけていくと、信号に
うねりが発生し、０の点を横切っていく。

【００１６】通常、対物レンズ５４の位置は、ＦＥＳ信
号が最初のピークを越えた後に、ＦＥＳ信号が０になる
ような位置に制御される。したがって、このようなうね
りが発生すると対物レンズ５４の位置が所定の位置より
も遠い位置に制御されることになる。よって、単に最初
のピークを越えた後に、ＦＥＳ信号の値を０にする制御
を行うような従来の対物レンズ位置制御方法では、ＦＥ
Ｓ信号に上記うねりが発生した場合、光ディスク５５の
信号記録面５９上に光が焦点を結んでいないにもかかわ
らず、焦点を結んだと誤って制御してしまうことにな
る。これでは、上述したような利点を有するにもかかわ
らず、ＦＥＳ信号の検出をナイフエッジ法で行うと、本
来の光ディスク５５の情報信号が再生できないことにな
る。

【００１７】このようなうねりは、波長６５０ｎｍ帯の
レーザ光を用いた場合には発生せず、ＦＥＳ信号の検出
に非点収差法を用いた場合にも発生しない。すなわち、
波長７８０ｎｍ帯のレーザ光を用い、ナイフエッジ法に
よりＦＥＳ信号を検出した場合にのみうねりが発生す
る。この原因としては、以下のようなことが言える。

【００１８】上述したように、対物レンズ５４の最外領
域は、波長が６５０ｎｍのレーザ光に対して最適化され
ているため、対物レンズ５４の最外領域を通る波長７８
０ｎｍのレーザ光は光ディスク５５に集光されない。集
光されない７８０ｎｍのレーザ光が光ディスク５５で反
射され、この反射された信号光が、２分割信号検出用受
光素子５７に集光されることになる。このように、対物
レンズ５４の最外領域を通過した７８０ｎｍ波長の赤外
レーザ光に対して大きな収差が発生することになる。

【００１９】またナイフエッジ法では、対物レンズ５４
を通過した信号光の半円部分だけを用いてＦＥＳ信号を
検出している。したがって、上述した収差が、２分割信
号検出用受光素子５７の受光領域の一方にのみ影響を与
え、２つの受光領域の差信号であるＦＥＳ信号にうねり
が発生するものと考えられる。すなわち、ナイフエッジ
法のように、光軸に対し回転対称でない信号光を用いて
ＦＥＳ信号を発生させた場合にこのような問題が発生す
ると考えられる。

【００２０】このような問題を解決するため、特開平８
−１８０４５２号公報に記載されているように、波長７
８０ｎｍのレーザ光の不要光成分が多く発生する対物レ
ンズ５４の最外領域に、開口フィルタなどを設け、対物
レンズ５４の外側の領域に光が入射しないようにする手
法も考えられる。しかしながら、このような開口フィル
タなどを用いた場合、情報信号などになるべき光まで遮
断してしまい、本来の信号レベルが小さくなる。

【００２１】特に、７８０ｎｍのレーザ光はＣＤ信号の
読み取りだけでなく、ＣＤ−Ｒへの書き込みも要望され
ているため高い出力が必要とされる。一方、半導体レー
ザなどの発光素子の寿命は、出力の４乗に反比例すると
考えられ、余分な出力をできるだけ低減することが重要
である。したがって、開口フィルタなどを用いてうねり
を防止する方法は好ましくない。

【００２２】本発明の目的は、ＣＤおよびＤＶＤなどの
信号読み取り波長の異なる光ディスクの信号を正確に読
み取る光ピックアップ装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数種類の光
ディスクに対応して、波長の異なる複数のレーザ光を出
射するレーザ素子と、光ディスクに対応した波長のレー
ザ光が入射したとき、該光ディスクの情報記録面に対応
する位置に集光させる１つの対物レンズと、前記光ディ
スクの情報記録面で反射された信号光を検出する１組の
信号検出用受光素子と、前記１組の信号検出用受光素子
で検出した信号光に基づき、焦点と光ディスクの情報記
録面とのずれ量に応じて変化する焦点誤差信号を出力す
る焦点誤差信号出力手段と、焦点誤差信号が０になるよ
うに対物レンズと光ディスクとの距離を制御する制御手
段とを備える光ピックアップ装置において、前記制御手
段は、前記対物レンズを、光ディスクから遠い位置から
光ディスクに近づけていくとき、前記焦点誤差信号が所
定の値Ｖｔｈを越え、かつ、前記焦点誤差信号の変化量
が増加から減少に変わった場合に、前記焦点誤差信号の
値が０になるように前記対物レンズと前記光ディスクと
の距離を制御することを特徴とする光ピックアップ装置
である。

【００２４】本発明に従えば、光ディスクから遠い位置
から光ディスクに近づけていくとき、前記焦点誤差信号
が所定の値Ｖｔｈを越え、かつ、前記焦点誤差信号の変
化量が増加から減少に変わった場合に、前記焦点誤差信
号の値が０になるように前記対物レンズと前記光ディス
クとの距離を制御するので、信号のうねりによって間違
った位置にフォーカスを合わせることなく、正確にフォ
ーカス調整ができる。

【００２５】また本発明は、前記所定の値Ｖｔｈが、前
記レーザ素子から出射されるレーザ光の波長により異な
ることを特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、Ｖｔｈがそれぞれ最適に
設定される。また本発明は、前記波長の異なるレーザ光
の波長は、それぞれ７８０ｎｍ帯および６５０ｎｍ帯で
あって、７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を使用したとき
の所定の値Ｖｔｈを第１の値Ｖｔｈ１、６５０ｎｍ帯の
波長のレーザ光を使用したときの所定の値Ｖｔｈを第２
の値Ｖｔｈ２とするとき、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２であるこ
とを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、波長に応じて最適なＶｔ
ｈが設定される。また本発明は、前記焦点誤差信号を検
出する方法は、ナイフエッジ法であることを特徴とす
る。

【００２８】本発明に従えば、前記焦点誤差信号を検出
する方法が、ナイフエッジ法であるので、焦点誤差信号
を正確に検出できる。

【００２９】また本発明は、前記レーザ素子と、前記信
号検出用受光素子と、前記光ディスクからの信号光を前
記信号検出用受光素子に導くための回折格子とを一体化
したホログラムレーザ装置を用いることを特徴とする。

【００３０】本発明に従えば、ホログラムレーザ装置を
有するので、光ピックアップ装置の組み立てが容易であ
り、小型軽量化される。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態である光ピ
ックアップ装置１を図１に示す。光ピックアップ装置１
は、２波長ホログラムレーザ装置２、コリメータレンズ
３、対物レンズ５などを備える。また、２波長ホログラ
ムレーザ装置２から出射されたレーザ光の焦点と光ディ
スク６の情報記録面とのずれ量に応じて変化する焦点誤
差信号（ＦＥＳ信号）を出力する焦点誤差信号出力手
段、および前記対物レンズ５と光ディスク６との距離を
制御してフォーカス調整を行う制御手段を有する。

【００３２】２波長ホログラムレーザ装置２は、発光波
長７８０ｎｍの赤外光を出射する半導体レーザ素子１
１、発光波長６５０ｎｍ赤色光を出射する半導体レーザ
素子１２、信号検出用受光素子１３、ホログラム素子１
４、波長分離用光学素子１５などを備える。

【００３３】対物レンズ５は、異なる波長（７８０ｎｍ
および６５０ｎｍ）の光を、表面から情報記録面までの
厚さの異なる光ディスク６Ａ，６Ｂに集光させるために
設計された２波長レンズと呼ばれるレンズである。この
２波長レンズである対物レンズ５は、半径方向にほぼ３
つの領域を有し、最も外側の領域は６５０ｎｍの波長に
対し最適化されている。

【００３４】２つの半導体レーザ素子１１，１２の出射
光は、ホログラム素子１４、波長分離光学素子１５を通
過し、コリメータレンズ３により平行光にされ、対物レ
ンズ５を通過し、光ディスク６Ａ，６Ｂに集光される。
光ディスク６Ａ，６Ｂからの反射光は、再び対物レンズ
５、コリメータレンズ３を通過し、波長分離用光学素子
１５に導かれる。さらに、反射光は、波長分離用光学素
子１５からホログラム素子１４を通過して信号検出用受
光素子１３に導かれる。

【００３５】前記焦点誤差信号出力手段は、１組の信号
検出用受光素子１３からの検出信号の差に基づいてＦＥ
Ｓ信号を出力し、前記制御手段は、そのＦＥＳ信号に基
づいて、ＦＥＳ信号が０になるように対物レンズ５と光
ディスク６Ａ，６Ｂの距離を制御する。このようにし
て、光ディスク６の情報記録面上に焦点が合うようにフ
ォーカス制御が行われる。

【００３６】前記制御手段における具体的なフォーカス
制御方法を図２および図３により説明する。図２は、フ
ォーカス制御方法のフローチャートである。また、図３
は、２波長レンズである対物レンズ５を用い、半導体レ
ーザ素子１１によって、波長が７８０ｎｍ帯であるレー
ザ光を光ディスク６Ａに照射した場合に、ナイフエッジ
法によって、２分割受光素子からの差信号であるＦＥＳ
信号を検出したときの信号の変化を示したグラフであ
る。これは、光ディスク６Ａから遠くに位置する対物レ
ンズ５を、光ディスク６Ａに近づけていった場合であ
る。また、所定の信号量Ｖｔｈは、うねりが生じている
部分におけるＦＥＳ信号のピークでの信号量よりも大き
い値に設定されている。

【００３７】フォーカス制御は、まず最初に、光ディス
ク６Ａから遠い位置にある対物レンズ５を光ディスク６
Ａに近づけていき、ＦＥＳ信号の変化量が増加から減少
に変わったかどうかを判断する（Ｓ１）。たとえば、ａ
１（図３）の時点では、ＦＥＳ信号の変化量が増加から
減少に変わったと判断されないので、ＦＥＳ信号＝０に
引き込まない（Ｓ４）。

【００３８】ａ２（図３）の時点では、ＦＥＳ信号の変
化量が増加から減少に変わったと判断され（Ｓ１）、次
にＦＥＳ信号が所定の信号量Ｖｔｈを越えたかどうかを
判断する（Ｓ２）。ここでは、ＦＥＳ信号が所定の信号
量Ｖｔｈを越えたとは判断されず、ＦＥＳ信号＝０に引
き込まない（Ｓ５）。

【００３９】ａ３（図３）の時点では、ＦＥＳ信号の変
化量が増加から減少に変わったと判断され（Ｓ１）、さ
らにＦＥＳ信号が所定の信号量Ｖｔｈを越えたと判断さ
れるので（Ｓ２）、ＦＥＳ信号＝０に引き込むように制
御を行う（Ｓ３）。

【００４０】以上のように、ＦＥＳ信号が単に最初のピ
ークを越えた後に、ＦＥＳ信号の値を０にする制御を行
う従来の対物レンズ位置制御方法ではなく、Ｖｔｈを越
えた後の最初のピークの後に、ＦＥＳ信号を０に引き込
むように制御を開始する。

【００４１】このように、所定の信号量Ｖｔｈを設け、
ＦＥＳ信号がその所定の信号量を越えたときにはじめ
て、従来から行われている対物レンズの位置制御を開始
させることで、ＦＥＳ信号にうねりが生じて０の点を横
切っても、対物レンズ５の位置が所定の位置よりも遠い
位置に制御されることがない。

【００４２】また、７８０ｎｍのレーザ光を使用し、Ｃ
Ｄファミリーの光ディスク７Ａを再生する場合の第１の
値Ｖｔｈ１と、６５０ｎｍのレーザ光を使用し、ＤＶＤ
ファミリーの光ディスク７Ｂを再生する場合の第２の値
Ｖｔｈ２とを異なる値に設定する。たとえば、Ｖｔｈ１
＞Ｖｔｈ２と設定する。

【００４３】これは、２波長レンズである対物レンズ６
に対して７８０ｎｍのレーザ光を使用した場合の方が、
６５０ｎｍのレーザ光を使用した場合に比べて、光ディ
スク７Ａからの不要光成分が大きく、本来のＦＥＳ信号
の他にＦＥＳ信号がクロスする点が多くなるからであ
る。

【００４４】このような回路構成を有する制御手段を設
けることで、本来の信号レベルを落とすことなく、２波
長レンズである対物レンズ５および２波長ホログラムレ
ーザ装置２を用いた光ピックアップ装置１を実現でき
る。

【００４５】以下に、２波長ホログラムレーザ装置２に
ついて詳しく説明する。図４は、２波長ホログラムレー
ザ装置２を示す。

【００４６】半導体レーザ素子１１，１２および信号検
出用受光素子１３は、放熱台１６に搭載されている。ま
た、放熱台１６は、ステム１７上に設置され、キャップ
１８で封止することで、１つのパッケージ１９に収めら
れている。また、信号検出用受光素子１３は、複数の受
光領域に分割されており、ＦＥＳ信号、ＴＥＳ信号（ト
ラッキング誤差信号）などを検出する。

【００４７】パッケージ１９の上にホログラム素子１４
が取付けられている。ホログラム素子１４の上面にはホ
ログラム２０，２１が形成されている。ホログラム２０
には、光ディスク６Ａから反射された７８０ｎｍの波長
の光を回折する回折格子が形成されている。また、ホロ
グラム２１には、光ディスク６Ｂから反射された６５０
ｎｍの波長の光を回折する回折格子が形成されている。
それぞれのホログラム２０，２１で回折された光は、信
号検出用受光素子１３上に導かれる。

【００４８】また、ホログラム素子１４の下面には３ビ
ーム用回折格子２２が形成されている。この３ビーム用
回折格子２２は、３ビーム法によるトラッキング信号を
取得する光、たとえばＣＤ信号を読むための波長７８０
ｎｍ帯の光に対してのみ回折する特性を有している。

【００４９】これら２つのホログラム２０，２１は、１
つのホログラム素子１４の同一平面内に設けられてい
る。このような配置にすることにより、部品点数を削減
することができる。

【００５０】さらに、２つのホログラム２０，２１は、
信号検出用受光素子１３を挟む位置に配置する。ホログ
ラム２０，２１に形成されている回折格子の回折角はピ
ッチにより決まり、回折角が大きくなるにつれ、ピッチ
は小さくなる。ピッチが小さくなると回折格子を作成す
るときに不利となるため、なるべく回折格子のピッチは
大きく、すなわち回折角は小さくすることが好ましい。

【００５１】ホログラム２０，２１の間に信号検出用受
光素子１３が無い場合、信号検出用受光素子１３から離
れている方のホログラムの回折格子の回折角を大きくし
なければならない。すなわち、回折格子のピッチを小さ
くしなければならなくなる。したがって、上述したよう
に、ホログラム２０，２１を、１組の信号検出用受光素
子１３に異なる波長の光を導くために最適な位置に配置
し、回折格子のピッチをできるだけ大きくするのが好ま
しい。

【００５２】また、２つのホログラム２０，２１による
反射光の回折方向は、平行であるのが好ましい。このよ
うにすれば、ホログラム２０，２１の位置と信号検出用
受光素子１３の位置が平行に配置できるため、パッケー
ジ１９の小型化に有利だからである。

【００５３】キャップ１８の上面には、キャップガラス
２３を設けており、レーザ光は、このキャップガラス２
３を通してホログラム素子１４に出入りするようになっ
ている。ホログラム素子１４をキャップガラス２３のか
わりに用いることも可能であるが、キャップガラス２３
を設けておくことで、ホログラム素子１４の調整、取付
前に半導体レーザ素子１１，１２および信号検出用受光
素子１３の不具合を発見できる。この場合、ホログラム
素子１４とキャップガラス２３の間は結露しないように
乾燥空気などを封入密閉するか、外部と通気しておくこ
とが好ましい。

【００５４】ホログラム素子１４の上に波長分離用光学
素子１５を搭載する。この波長分離用光学素子１５は、
偏光プリズム２４、反射ミラー２５などから形成され
る。

【００５５】この波長分離用光学素子１５が有する偏光
プリズム２４は、レーザ光が通過する際、発光する光の
偏光方向により、透過あるいは反射する特性を有する。
たとえば、ＣＤ信号を読むための７８０ｎｍ帯のレーザ
光はＴＥモードで透過し、ＤＶＤ信号を読むための６５
０ｎｍ帯のレーザ光はＴＭモードで反射する特性を有す
る。つまり一方のレーザ光をＴＥモード、他方のレーザ
光をＴＭモードにすることによりレーザ光を分離するこ
とができる。

【００５６】ここで、光ディスク６Ａ，６Ｂからの反射
光が、どのように波長分離用光学素子１５およびホログ
ラム素子１４を通過するかについて詳しく説明する。光
ディスク６Ａ，６Ｂからの反射光は、対物レンズ５、コ
リメータレンズ３を通過し、波長分離用光学素子１５に
導かれる。波長分離用光学素子１５内の偏光プリズム２
４で反射された光は、同じ波長分離用光学素子１５内に
ある反射ミラー２５で再び、光路を変え、ホログラム素
子１４に導かれ、ホログラム２１によって回折される。
また偏光プリズム２４を透過した光はそのままホログラ
ム素子１４に導かれ、ホログラム２０によって回折され
る。ホログラム２０，２１によって回折されたレーザ光
は、信号検出用受光素子１３に導かれる。

【００５７】偏光プリズム２４のかわりに、波長選択型
フィルタを用いてもよい。この波長選択型フィルタは、
一方の波長の光に対しては透過、他方の光の波長に対し
ては反射する特性を有する。たとえば、ＣＤ信号を読む
ための７８０ｎｍの光は透過、ＤＶＤ信号を読むための
６５０ｎｍ帯の光は反射する特性を持つ。したがって、
レーザ光を波長により分離することができる。

【００５８】これらの光学部品を搭載するパッケージ１
９は、光ピックアップ装置１の小型化を図るためにも、
小型であることが望ましい。図５は、パッケージ１９の
一部であるステム１７の平面図である。ステム１７は、
円の上下を切り欠いた小判形の形状を有する。キャップ
１８の平面形状も、ステム１７と同様の形状をしてい
る。

【００５９】２波長ホログラムレーザ装置２を光ピック
アップ装置１に組み込むときに、パッケージ１９の外形
の円形部分により回転調整する。この回転調整は、半導
体レーザ素子１１，１２から出射され、ホログラム素子
１４の３ビーム用回折素子２２によって回折された３ビ
ームのビーム位置を、光ディスク６Ａ，６Ｂのピットに
対し最適に調整することで行う。この調整により、ビー
ム位置を、３ビーム法によるＴＥＳ信号を得るための最
適な位置にする。また、パッケージ１９の外形の直線部
分により、光ピックアップ装置１の厚さが決まるため、
円形のパッケージに比べ、本発明におけるパッケージ１
９のほうが、光ピックアップ装置１自体の厚さを小さく
することができる。

【００６０】本実施の形態において説明した信号取得方
法以外に、ＦＥＳ信号を取得する方法としてスポットサ
イズ法、ＴＥＳ信号を取得する方法としてＤＰＰ法（差
動プッシュプル法）、ＤＰＤ法（位相差法）などを使用
してもよい。

【００６１】また本実施の形態では、レーザ装置とし
て、レーザ素子１１，１２、信号検出用受光素子１３お
よびホログラム素子１４を一体化した２波長ホログラム
レーザ装置２を用いているが、ホログラム素子および信
号検出用受光素子を別に設けて、１つまたは２つのレー
ザ素子のみを同一パッケージに搭載した２波長レーザ装
置を用いてもよい。

【００６２】さらに図６に示すように、立上げミラー２
６を用いて、本発明の光ピックアップ装置を構成しても
よい。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、間違った
位置にフォーカスを合わせることなく、正確にフォーカ
ス調整ができるので、本来の信号レベルを落とすことな
く、信号読み取り波長の異なる光ディスクの信号を正確
に読み取ることができる光ピックアップ装置を提供でき
る。

【００６４】また本発明によれば、Ｖｔｈがそれぞれ最
適に設定されるので、間違った位置にフォーカスを合わ
せることなく、より正確にフォーカス調整ができる光ピ
ックアップ装置を提供できる。

【００６５】また本発明によれば、波長に応じて最適な
Ｖｔｈが設定されるので、間違った位置にフォーカスを
合わせることなく、より正確にフォーカス調整ができる
光ピックアップ装置を提供できる。

【００６６】また本発明によれば、ナイフエッジ法で正
確にＦＥＳ信号を検出するので、対物レンズと光ディス
クとを所定の距離に保てる光ピックアップ装置を提供で
きる。

【００６７】また本発明によれば、ホログラムレーザ装
置を用いるので、小型軽量で、簡易に作製できる光ピッ
クアップ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装
置１の概略図である。

【図２】フォーカス制御方法のフローチャートである。

【図３】光ピックアップ装置１において、ナイフエッジ
法を用いてＦＥＳ信号を検出したときの信号の変化を示
したグラフである。

【図４】２波長ホログラムレーザ装置２の概略図であ
る。

【図５】パッケージ１９の一部であるステム１７の平面
図である。

【図６】本発明の実施の他の形態である光ピックアップ
装置の概略図である。

【図７】従来の光ピックアップ装置５０の概略図であ
る。

【図８】非点収差法を用いた場合の４分割受光素子と集
光スポットとの関係を示した図である。

【図９】ナイフエッジ法を用いた場合の２分割受光素子
５７および受光素子５８と集光スポットの関係を示した
図である（対物レンズ５４と光ディスク５５との距離が
遠い場合）。

【図１０】ナイフエッジ法を用いた場合の２分割受光素
子５７および受光素子５８と集光スポットの関係を示し
た図である（所定の位置の場合）。

【図１１】ナイフエッジ法を用いた場合の２分割受光素
子５７および受光素子５８と集光スポットの関係を示し
た図である（近い場合）。

【図１２】光ピックアップ装置５０において、ナイフエ
ッジ法を用いてＦＥＳ信号を検出したときの信号の変化
を示したグラフである。

【符号の説明】

１ 光ピックアップ装置 ２ ２波長ホログラムレーザ装置 ３ コリメータレンズ ５ 対物レンズ ６ 光ディスク １１，１２ 半導体レーザ素子 １３ 信号検出用受光素子 １４ ホログラム素子 １５ 波長分離用光学素子 １６ 放熱台 １７ ステム １８ キャップ １９ パッケージ ２０，２１ ホログラム ２２ ３ビーム用回折格子 ２３ キャップガラス ２４ 偏光プリズム ２５ 反射ミラー ２６ 立ち上げミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長浜 敏也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大塚 尚孝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D117 AA02 CC01 DD06 DD10 FF05 FX06 GG02 5D119 AA01 AA05 AA41 BA01 CA09 FA05 JA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類の光ディスクに対応して、波長
   の異なる複数のレーザ光を出射するレーザ素子と、 光ディスクに対応した波長のレーザ光が入射したとき、
   該光ディスクの情報記録面に対応する位置に集光させる
   １つの対物レンズと、 前記光ディスクの情報記録面で反射された信号光を検出
   する１組の信号検出用受光素子と、 前記１組の信号検出用受光素子で検出した信号光に基づ
   き、焦点と光ディスクの情報記録面とのずれ量に応じて
   変化する焦点誤差信号を出力する焦点誤差信号出力手段
   と、 焦点誤差信号が０になるように対物レンズと光ディスク
   との距離を制御する制御手段とを備える光ピックアップ
   装置において、 前記制御手段は、前記対物レンズを、光ディスクから遠
   い位置から光ディスクに近づけていくとき、前記焦点誤
   差信号が所定の値Ｖｔｈを越え、かつ、前記焦点誤差信
   号の変化量が増加から減少に変わった場合に、前記焦点
   誤差信号の値が０になるように前記対物レンズと前記光
   ディスクとの距離を制御することを特徴とする光ピック
   アップ装置。
2. 【請求項２】 前記所定の値Ｖｔｈが、前記レーザ素子
   から出射されるレーザ光の波長により異なることを特徴
   とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記波長の異なるレーザ光の波長は、そ
   れぞれ７８０ｎｍ帯および６５０ｎｍ帯であって、 ７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を使用したときの所定の
   値Ｖｔｈを第１の値Ｖｔｈ１、６５０ｎｍ帯の波長のレ
   ーザ光を使用したときの所定の値Ｖｔｈを第２の値Ｖｔ
   ｈ２とするとき、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２であることを特徴
   とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記焦点誤差信号を検出する方法は、ナ
   イフエッジ法であることを特徴とする請求項１記載の光
   ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記レーザ素子と、前記信号検出用受光
   素子と、前記光ディスクからの信号光を前記信号検出用
   受光素子に導くための回折格子とを一体化したホログラ
   ムレーザ装置を用いることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の光ピックアップ装置。