JP2002367210A

JP2002367210A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2002367210A
Application number: JP2001171156A
Authority: JP
Inventors: Shugoro Harihara; 修五郎針原; Shuji Eda; 秀志江田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスク
に対応可能な２波長レーザ方式のピックアップ装置にお
いて、光学素子系における複雑な組み立て工程や調整工
程を削減可能とすること。【解決手段】多数のフォトダイオードをもつ受光部に
おいて、半導体スイッチの切り替え状態を選択・設定す
ることによって、受光部を所望の分割線で４分割構成の
受光部とするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに対し
て光学的に情報を記録または再生する光ピックアップ装
置に係り、特に、異なる波長の光ビームを用いて、異な
る規格の光ディスクに記録、再生を行なうことが可能な
光ピックアップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクは多量の情報信号を高
密度で記録することができるため、オーディオ、ビデ
オ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進めら
れている。ところで、光ディスクにおいては、ＣＤ（Co
mpact Disc）やＣＤ−Ｒ（ＣＤ Recordable）、ＤＶＤ
（Digital Versatile Disc）など種々の異なる規格のデ
ィスクが市販されており、このような異なる規格の光デ
ィスクを単一の光ピックアップで記録または再生できる
互換性が要求されている。

【０００３】ＣＤやＣＤ−Ｒは、波長７８０ｎｍの赤外
光ビームに対して基板や記録媒体の特性が最適化されて
おり、また、ＤＶＤは、波長６５０ｎｍ付近の赤外光ビ
ームに対して最適化されている。このような異なる波長
で記録または再生される光ディスクに対して、互換性の
ある光ピックアップについて、様々な形態が提案されて
いる。

【０００４】その中で特に、１つのパッケージに２つの
異なる波長のレーザチップを搭載した２波長複合レーザ
ダイオードを用いた光ピックアップとして、例えば特開
２０００−９９９８３号公報には、２種類のガラスから
なる基板（光透過膜）と第１および第２波長選択膜をそ
れぞれ積層構造にした平行平板を用い、前記波長の異な
る２種類の戻り光を、共通の光検出器により受光する２
波長レーザ方式のピックアップシステムが開示されてい
る．また、例えば特開２０００−１８７８７６号公報に
は、送受光部を１つのパッケージに封入して光学システ
ムを簡略化した２波長レーザ方式のピックアップシステ
ムが開示されている。

【０００５】これらのシステムでは、受光部に複数の受
光素子を組み合わせて発光部からの異なる波長のレーザ
光を受光するが、受光部に４つのフォトダイオードを組
み合わせて用いた従来例を、以下に説明する。

【０００６】図１５は、従来の２波長複合レーザダイオ
ードを用いた光ピックアップシステムにおける受光部の
素子配列を示す平面図であり、ここでは、４素子・４分
割構成の２組の受光部７ａおよび７ｃと、１素子構成の
２つのフォトダイオード１７、１８とを組み合せ、合計
１０素子のフォトダイオード（Ａ〜Ｊ）を用いて構成し
た例を示している。

【０００７】７ａはＤＶＤ用受光部で、４つのフォトダ
イオードＡ〜Ｄを用いた４分割構成で形成されており、
このＤＶＤ用受光素子７ａの中心から距離Ｘ１ピッチ離
れた並列の位置には、同様に４つのフォトダイオードＥ
〜Ｈを用いた４分割構成のＣＤ用受光部７ｃが形成され
ている。そして、それぞれの受光部７ａ、７ｃは、発光
部側の２つのレーザ素子取り付けピッチと相関のある所
定の位置関係に配置されている。また、ＣＤ用受光部７
ｃの上下に配置された２つのフォトダイオード（Ｉ、
Ｊ）１７、１８は、それぞれＣＤ用受光部７ｃのみと共
に使用されるトラッキングサーボ専用のフォトダイオー
ドとなっている。

【０００８】光ピックアップシステムにおける受光部側
のサーボ制御は、各フォトダイオードから検出した信号
出力で行なわれるが、例えば、図１５のシステムにおけ
るＣＤ用受光部７ｃの処理回路の動作を、図１６を基に
説明する。

【０００９】例えば、図１５のＣＤ用受光部７ｃを構成
する４つのフォトダイオードのうちの１つのフォトダイ
オードＥがレーザ光を受光すると、受光したレーザ光の
光量に応じた光電流Ｉが生じ、該光電流Ｉを次段のアン
プ２０で電圧に変換して制御信号を生成し、これを処理
回路２３に出力する。他のフォトダイオードＦ〜Ｈも同
様に、受光したレーザ光の光量に応じた制御信号を生成
して処理回路２３に出力し、サーボ制御を行う。

【００１０】図１５の受光部構成において、ＤＶＤの場
合は、ＤＶＤ用受光部７ａのみを使用した１ビーム方式
でサーボ制御を行ない、ＣＤの場合は、ＣＤ検出用受光
部７ｃとフォトダイオード（Ｉ、Ｊ）１７、１８とを使
用した３ビーム方式でサーボ制御を行うようになってい
る。

【００１１】ＤＶＤ用受光部７ａは、フォトダイオード
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのほぼ中心（４分割する分割線の交点）
にレーザの光が当るように制御され、ＤＶＤの再生時
は、トラッキングサーボ制御とフォーカスサーボ制御
を、当該４つのフォトダイオードからの検出出力で行う
ようになっている（サーボメカニズムの詳細は省略す
る）。

【００１２】一方、ＣＤ用の受光部である７ｃおよび１
７、１８においては、ＤＶＤ用受光部７ａから距離Ｘ１
ピッチ離れた位置に並列に配置されるＣＤ用受光部７ｃ
のみが、ＤＶＤ用受光部７ａと同様に、４つのフォトダ
イオードＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを用いて４分割されているが、
このＣＤ用受光部７ｃの上下には、さらにフォトダイオ
ード１７、１８が設けられており、この２素子１７、１
８はトラッキング専用に用いられるようになっている。
したがって、４素子・４分割構成のＣＤ用受光部７ｃ
は、ＤＶＤ制御の場合と異なり、フォーカス制御専用で
動作する構成とされている。

【００１３】そして、受光部７ａの中心と受光部７ｃの
中心との距離Ｘ１ピッチが、先にも述べたように、発光
部側のＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザダイオ
ードとの取り付けピッチと相関がある構成となってお
り、発光側の２素子の取り付けピッチにズレが生じる
と、そのまま受光部側で焦点のズレとなってしまうこと
になる。

【００１４】ここで、図１５の光ピックアップシステム
において、レーザ光を受光部側のフォトダイオードで受
光したときの検出動作を説明する。まず、始めにＤＶＤ
を再生してＤＶＤ用受光部７ａ側の位置を最適状態に調
整した後に、ＣＤを再生しそのレーザ光をＣＤ用受光部
７ｃで受光した場合について、フォーカスサーボの合焦
波形の様子を図１７を基に説明する。

【００１５】図１７において、７ｃ−（ａ）は合焦時の
様子を、７ｃ−（ｂ）および７ｃ−（ｃ）は非合焦時の
集光の様子を、それぞれ示している。７ｃ−（ａ）に示
すように、フォーカスサーボが最適な状態では、４つの
フォトダイオードＡ〜Ｄのほぼ中心点で円形に光が集光
される。

【００１６】一方、フォーカスが中心点からずれると、
ズレ方によって７ｃ−（ｂ）、７ｃ−（ｃ）に示すよう
に、光の集光が楕円形状に変化して各フォトダイオード
Ａ〜Ｄに照射される状況が変わり、４つのフォトダイオ
ードにはそれぞれ異なった制御電圧が発生することにな
る。よって、それぞれの光を４つのフォトダイオードＡ
〜Ｄで受光して、発生する異なった４種類の制御電圧
を、図１６の処理回路２３へ送ることでサーボシステム
を制御し、フォーカスサーボを最適化するようにしてい
る（このようなフォーカスサーボは公知であるので、そ
の詳細は省略する）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記の特開２０００−
９９９８３号公報のシステムの場合、受光部に１素子の
みの光検出器を用いて、２種類の異なる波長のレーザ光
を受光する構成となっているので、光検出部の構成は簡
略化されるようになっている。しかしながら、複数の光
の光路を１つの焦点に合焦させために、例えば平行平板
のような光学部材を必要とし、この平行平板の内部調整
が複雑となり、コストも高くなるという問題がある。

【００１８】また、特開２０００−１８７８７６号公報
のシステムでは、受光部側に２つの光検出器を互いに隣
接して並列に配置する構成をとっているので、それぞれ
の光検出器の取り付けピッチを精度よく所定の値に調整
しなければならない。しかしながら、この調整は煩雑で
手間のかかるものとなり、これによりコストも高くなる
という問題がある。

【００１９】そして、これらの２波長レーザ方式の光ピ
ックアップシステムの場合、例えばＤＶＤの制御を主体
に光学系の位置調整を行ない、ＣＤの焦点位置を合わせ
るとき、発光側の２つのレーザダイオードに取り付けピ
ッチのズレが生じると、そのまま受光側において集光の
焦点位置のズレとなって現れる。このときの受光部側の
問題点につき、以下に説明する。

【００２０】図１８は、一例として図１５のシステムに
おいて、ＣＤ用受光部７ｃの合焦の位置が正規のピッチ
Ｘ１の中心から＋ｘ方向にズレたときの状態を示してい
る。このとき、合焦位置のズレは同図に示すように、４
つのフォトダイオードの中心から右横方向にズレた位置
に発生する。したがって、例えば７ｃ−（ｄ）のように
焦点が中心部からｘ方向に外れたときには、ズレ方によ
り７ｃ−（ｅ）、７ｃ−（ｆ）のように、各フォトダイ
オードに当たる光の量がアンバランスとなり、発生する
エラー電圧もアンバランスとなるために、サーボ制御範
囲を超える誤差が発生して、正確な制御から外れ、極端
にズレると制御不能になるという問題がある。

【００２１】つまり、異なる波長の２つのレーザ光を、
同一チップ上に設けた複数の受光素子で受光する場合に
は、受光部側に配置した各受光素子の位置を、発光部側
に応じて適切な位置に合わせ込むことが重要となる。し
かし、一般にこれらの調整には、複雑な光学システムや
調整が必要となり、光ピックアップシステムのコストが
高くなるという問題点を有するものとなっていた。

【００２２】本発明は、上述の状況に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、ＣＤやＤＶＤなどの波
長の異なる光ディスクに対応可能な２波長レーザ方式の
ピックアップ装置において、光学素子系における複雑な
組み立て工程や調整工程を削減可能とすることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、１つのパッケージ内に第１の波長の光ビ
ームを発生する第１の光源と、この第１の波長とは異な
る第２の波長の光ビームを発生する第２の光源とが並列
に配置され、前記第１の波長の光ビームまたは前記第２
の波長の光ビームを光ディスク上に集光させて、この光
ディスクからの戻り光を、前記第１の波長用の第１の受
光部または前記第２の波長用の第２の受光部で検出する
ようにした光ピックアップ装置において、前記第１の受
光部と前記第２の受光部とは並列に配置され、前記第１
の受光部は、半導体基板と半導体層とで形成されたフォ
トダイオードが、少なくとも３つ以上横並びでかつ等間
隔に連続した配列で形成されたものを、２列に有するも
のとされると共に、前記第１の受光部の前記各フォトダ
イオードは、それぞれに対応付けられた１対の半導体ス
イッチを介して信号が出力可能なように構成され、対を
なす一方の前記半導体スイッチ同士は各列毎に直列に接
続され、対をなす他方の前記半導体スイッチ同士も各列
毎に直列に接続されて、前記各半導体スイッチの切り替
え状態を選択・設定することによって、前記第１の受光
部を４分割構成の受光部とするように構成され、前記第
２の受光部の中心と前記第１の受光部における４分割す
る分割線の交点との間の距離である、前記２つの受光部
間の取り付けピッチが、前記第１の光源と前記第２の光
源との間の取り付けピッチに対して適正な相関をとるよ
うに、前記各半導体スイッチを切り替えるように、構成
される。

【００２４】また、本発明は前記の目的を達成するた
め、１つのパッケージ内に第１の波長の光ビームを発生
する第１の光源と、この第１の波長とは異なる第２の波
長の光ビームを発生する第２の光源とが並列に配置さ
れ、前記第１の波長の光ビームまたは前記第２の波長の
光ビームを光ディスク上に集光させて、この光ディスク
からの戻り光を、前記第１の波長用の第１の受光部また
は前記第２の波長用の第２の受光部で検出するようにし
た光ピックアップ装置において、前記第１の受光部と前
記第２の受光部とは並列に配置され、前記第１の受光部
は、半導体基板と半導体層とで形成されたフォトダイオ
ードが、少なくとも３つ以上横並びでかつ等間隔に連続
した配列で形成されたものを、２列に有するものとされ
ると共に、各列の全フォトダイオードの同極性端子間を
導電パターンで共通接続した状態から、前記導電パター
ンの一部を切断することにより、前記第１の受光部を４
分割構成の受光部とするように構成され、前記第２の受
光部の中心と前記第１の受光部における４分割する分割
線の交点との間の距離である、前記２つの受光部間の取
り付けピッチが、前記第１の光源と前記第２の光源との
間の取り付けピッチに対して適正な相関をとるように、
前記導電パターンの一部を切断するように、構成され
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明は、複数のフォトダイオー
ドで受光部を形成した光ピックアップ装置において、光
学系誤差を吸収するための有効な手段を提供するもので
あり、以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明
する。なお、以下の各実施形態は、本発明による光ピッ
クアップ装置を、ＤＶＤプレーヤに搭載した場合の適用
例である。

【００２６】図１は、本発明の第１実施形態に係る光ピ
ックアップ装置の概略構成を示す図である。図１におい
て、１はレーザダイオード、２は回折格子、３はビーム
スプリッタ、４はコリメータレンズ、５はオブジェクト
レンズ、６は光ディスク、７は受光部である。

【００２７】図１に示すように、レーザダイオード１か
ら出射された光が、回折格子２を通ってビームスプリッ
タ３で反射し、コリメータレンズ４で平行光にされた
後、オブジェクトレンズ５により集光されて、光ディス
ク６に照射される。なお、オブジェクトレンズ５は、後
述のサーボ制御によりその位置を変化させ、ディスク面
での光の焦点位置が最適になるように制御される。図１
おいて、６ａはＤＶＤディスクの焦点位置、６ｂはＣＤ
ディスクの焦点位置である。

【００２８】光ディスク６のディスク面は、反射性の高
い材料によりコーティングされると共に、凹凸が形成さ
れており、凹部が情報を有している。

【００２９】そして、ディスク面で反射した光は、再度
オブジェクトレンズ５とコリメータレンズ４を通過し、
ビームスプリッタ３に到達するが、光がディスク面で反
射することにより偏光角が変わっているため、ディスク
面からの戻り光は、ビームスプリッタ３を通過すること
になる。ビームスプリッタ３を通過した光は、受光部７
上に設けられたフォトダイオードに到達する。

【００３０】すなわち、２つのレーザを出射する発光部
（レーザダイオード１）から、受光部７までの経路は、
光学的に一定の精度を保つように構築されており、受光
部７の２つの受光部（ＤＶＤ用受光部およびＣＤ用受光
部）７ａ、７ｂでそれぞれ焦点が合うようになってい
る。

【００３１】ここで、発光側のレーザダイオード１に
は、１つのパッケージ部材内に、隣接して並列にＤＶＤ
用レーザダイオード１ａとＣＤ用レーザダイオード１ｂ
とが配置されている。受光部７側にも、１つのパッケー
ジ部材内に、ＤＶＤ用受光部７ａとＣＤ用受光部７ｂと
が隣接して並列に配置されているが、両者７ａ、７ｂ間
の取り付けピッチＸ１は、発光側のレーザダイオード１
に取り付けられたＤＶＤ用レーザダイオード１ａ、ＣＤ
用レーザダイオード１ｂ間の取り付けピッチと、相関の
ある間隔に設定されている。なお、ＤＶＤ用受光部７ａ
の構成は、図１５に示した従来構成と同様のもの（すな
わち、４素子・４分割構成）となっている。また、図１
においては示していないが、ＣＤ用受光部７ｂの近傍に
は、図１５に示した従来構成と同様に、１素子構成のＣ
Ｄ用のフォトダイオード１７、１８が設けられていて、
これも１つのパッケージ部材内に配設されている。

【００３２】そして、受光部７に入射する光の量と位置
により、光ピックアップ装置のオブジェクトレンズ５を
制御するための誤差信号を検出したり、ディスク面の凹
凸による光の反射量の変化で、情報が検出される。以上
のような光学システムで、光ピックアップ装置が概略構
成されている。

【００３３】ＤＶＤの再生には６５０ｎｍ、ＣＤの再生
には７８０ｎｍの波長の光がそれぞれ用いられ、必要に
応じて、レーザーダイオード１の２つのダイオード１ａ
または１ｂのいずれか一方が発光するようになってい
る。

【００３４】図２は、本実施形態のＣＤ用受光部７ｂの
各フォトダイオードを形成した半導体基板の断面図であ
る。同図に示すように、Ｐ型シリコン半導体基板８上
に、Ｎ型エピタキシャル層９およびＮ型埋め込み層１０
が形成され、半導体の製造プロセスにしたがって、図２
に示すＰＮ接合が構築される（製造の詳細は省略す
る）。

【００３５】Ｎ型エピタキシャル層９には、分離層１１
が複数設けられ、該分離層１１で囲まれた領域毎に、そ
れぞれフォトダイオードａ、ｂ、ｃ、…が隣接して必要
個数だけ形成される。各分離層１１で囲まれた領域内に
形成するｐ^＋層（アノード）１２とｎ^＋層（カソード）
１３の上部に、それぞれアノード電極１４とカソード電
極１５を形成し、これにより１素子のフォトダイオード
がそれぞれ形成される。また、それぞれの各電極１４、
１５には、信号を伝達するための導電パターン１６が表
面の最上部にそれぞれ形成され、該導電パターン１６を
通じて後述する半導体スイッチ部へ信号が伝達される。

【００３６】図３は、本実施形態のＣＤ用受光部７ｂお
よびその周辺回路の構成を示す図であり、図２の半導体
基板構造を用いることによって、１２素子（１２フォト
ダイオード）構成のＣＤ用受光部７ｂを、半導体スイッ
チ回路と共に形成してある。

【００３７】図３において、ａ〜ｌは前述の半導体基板
８上に形成した１２個のフォトダイオードで、各フォト
ダイオードａ〜ｌ毎に、アノード電極１４から導電パタ
ーン１６により接続したそれぞれ２個づつの半導体スイ
ッチＳ１〜Ｓ２４を介して、信号を取り出すように構成
されている。２４は各半導体スイッチを選択して切り替
え制御するコントロール部、１９〜２２は信号増幅を行
うアンプ、２３は検出信号を処理してサーボ制御を行う
処理回路である。

【００３８】なお、本例では、アノード電極１４と半導
体スイッチを接続して信号を取り出し、カソード電極１
５を回路のＧＮＤへ接続する構成としたが、回路構成を
変えることにより、逆にカソード電極１５と半導体スイ
ッチを接続して信号を取り出し、アノード電極を回路の
ＧＮＤへ接続するように構成してもよい。

【００３９】ここで、図４は、図３の構成を模式的に説
明するために、すべての半導体スイッチＳ１〜Ｓ２４を
ショート状態にした場合の回路図である。

【００４０】図５は、本実施形態の光ピックアップ装置
における受光部７の素子配列を示す平面図である。図５
において、７ａは、図１５に示した従来構成と同様の、
４素子・４分割構成のＤＶＤ用受光部で、このＤＶＤ用
受光部７ａの中心から距離Ｘ１ピッチ離れた位置に、Ｃ
Ｄ用受光部７ｂの中心付近が位置するように設定されて
いる。本実施形態では、ＣＤ用受光部７ｂは、先にも述
べたように１２素子構成をとっており、上段（上列）に
横並び・等間隔で連続して６素子（ａ〜ｆ）が、下段
（下列）に横並び・等間隔で連続して６素子（ｇ〜ｌ）
が、それぞれ図５に示すように２列に上下の位置を揃え
て配列されており、フォーカスサーボ制御を行うために
用いられる。また、ＣＤ用受光部７ｂの上下には、図１
５に示した従来構成と同様に、１素子構成のＣＤ用のフ
ォトダイオード１７、１８が、図５に示すように配置さ
れており、トラッキングサーボを行うために用いられ
る。

【００４１】図５に示した本実施形態のＣＤ用受光部７
ｂの配列構成を、図１５に示した従来技術による４素子
・４分割構成のＣＤ用受光部７ｃと比較すると、本実施
形態では前記した取り付けピッチの調整が必要でない場
合には、ＣＤ用受光部７ｂの上段左側の３つのフォトダ
イオードａ、ｂ、ｃが図１５のＣＤ用受光部７ｃにおけ
るフォトダイオードＥに、７ｂの上段右側の３つのフォ
トダイオードｄ、ｅ、ｆが７ｃにおけるフォトダイオー
ドＦに、７ｂの下段左側の３つのフォトダイオードｇ、
ｈ、ｉが７ｃにおけるフォトダイオードＧに．７ｂの下
段右側の３つのフォトダイオードｊ、ｋ、ｌが７ｃにお
けるフォトダイオードＨに、それぞれ相当する動作を行
うように構成されている。

【００４２】すなわち、本実施形態では、ＣＤ用受光部
７ｂを１２素子構成の素子配列とすることにより、受光
部７ｂの４分割領域を、細分化した複数のフォトダイオ
ードの組み合せで決定できるようになっており、この組
み合せを任意に選択することにより、ＤＶＤ用受光部７
ａとＣＤ用受光部７ｂとの間の取り付けピッチＸｌの調
整を、メカ的な調整を行うことなく、簡単・容易に実現
可能としている。つまり、７ａと７ｂ間の距離Ｘ１ピッ
チの調整を、７ｂ側で各フォトダイオード１素子分づつ
ｘ方向に増減してずらして選択するだけで（いわば１２
素子・４分割構成をとることが可能なＣＤ用受光部７ｂ
における、４分割する領域の境界を任意に選択するだけ
で）、容易に行うことができるようになっている。そし
て、必要とするＸ１ピッチの精度や間隔の大きさに応じ
て、１素子分のフォトダイオードの横幅（寸法）や、素
子数を、半導体基板作製時に考慮すれば、発光側の２つ
の素子の取り付けピッチバラツキを、受光部側の調整
で、簡単・容易に吸収することがことが可能となる。

【００４３】図６は、図４に示す回路構成の具体的動作
を説明するための図である。図６に示した状態では、半
導体スイッチＳ１〜Ｓ３、Ｓ１０〜Ｓ１２、Ｓ１６〜Ｓ
１８、Ｓ１９〜Ｓ２１を、それぞれショート状態に設定
するようにコントロール回路２４で制御し、他方、半導
体スイッチＳ４〜Ｓ６、Ｓ７〜Ｓ９、Ｓ１３〜Ｓ１５、
Ｓ２２〜Ｓ２４を、それぞれオープン状態に設定するよ
うにコントロール回路２４を制御する。各半導体スイッ
チの状態をこのように設定すると、ＣＤ用受光部７ｂ
は、それぞれ３素子づつのフォトダイオードを組み合わ
せることにより、４つの受光素子群ａ〜ｃ、ｄ〜ｆ、ｇ
〜ｉ、ｊ〜ｌを形成したものとなる。よって、図１５に
示した従来技術における４素子・４分割構成のＣＤ用受
光部７ｃと等価なＣＤ用受光部を、本実施形態ではｌ２
分割構成によって構築することができる。図７は、図６
の状態に対応する模式的な回路図である。

【００４４】図８は、図５の状態から、ＤＶＤ用受光部
７ａとＣＤ用受光部７ｂとの間の取り付けピッチを＋ｘ
軸方向に１素子分だけズラして、すなわちフォトダイオ
ードｄの幅分だけズラして、取り付けピッチＸ２に調整
する場合の例を示している。このように、７ａと７ｂの
取り付けピッチをＸ２に調整しようとする場合の、各半
導体スイッチの切り替え状態（選択状態）は、図９に示
すようなものとなる。また、この図９の状態に対応する
模式的な回路図は、図１０に示すようなものとなる。

【００４５】すなわち、７ａと７ｂの取り付けピッチを
Ｘ２とするときには、図９に示すように、半導体スイッ
チＳ１〜Ｓ４、Ｓ１１とＳ１２、Ｓ１７とＳ１８、Ｓ１
９〜Ｓ２２を、それぞれショート状態に設定するように
コントロール回路２４を制御し、他方、半導体スイッチ
Ｓ７〜Ｓ１０、Ｓ５とＳ６、Ｓ１３〜Ｓ１６、Ｓ２３と
Ｓ２４を、それぞれオープン状態に設定するようにコン
トロール回路２４を制御する。

【００４６】各半導体スイッチの状態をこのように設定
すると、図１０に示すように、ＣＤ用受光部７ｂは、そ
れぞれ４素子づつまたは２素子つづのフォトダイオード
を組み合わせることにより、４つの受光素子群ａ〜ｄ、
ｅとｆ、ｇ〜ｊ、ｋとｌを形成したものとなる。つま
り、ＣＤ用受光部７ｂの上段の４つのフォトダイオード
ａ、ｂ、ｃ、ｄが図１５のＣＤ用受光部７ｃにおけるフ
ォトダイオードＥに、７ｂの上段の２つのフォトダイオ
ードｅ、ｆが７ｃにおけるフォトダイオードＦに、７ｂ
の下段の４つのフォトダイオードｇ、ｈ、ｉ、ｊが７ｃ
におけるフォトダイオードＧに、７ｂの下段の２つのフ
ォトダイオードｋ、ｌが７ｃにおけるフォトダイオード
Ｈに、それぞれ相当するものとなる。

【００４７】以上の状況から分かるように、ＣＤ用受光
部（ＣＤフォーカス制御用受光部）７ｂとして見たと
き、図８に示すように、ＤＶＤ用受光部７ａとＣＤ用受
光部７ｂとの間の取り付けピッチをＸ１からＸ２へと、
フォトダイオードｄの幅分（寸法）だけ、７ｂの受光面
の位置を等価的に横列方向（ｘ方向）にズラしたことに
なる。ここで、図８〜図１０の構成においては、図１５
の従来技術のＣＤ用受光部（ＣＤフォーカス制御用受光
部）７ｃに比較すると、４つのフォトダイオード群によ
る４つの受光面の面積に差が生じるが、この受光面積の
差に基づく制御信号分の誤差は、処理回路２３で適宜に
補正するようになっている。

【００４８】なお、図８〜図１０に示した例では、７ａ
と７ｂとの間の取り付けピッチを、Ｘ１からＸ２へと大
きくする場合を例にとって説明したが、逆に、７ａと７
ｂとの間の取り付けピッチをＸ１から小さくすること
も、前述の半導体スイッチの切り替え状態をコントロー
ル部２４で制御することにより、容易に実現可能である
ことは言うまでもない。

【００４９】また、上述してきた本実施形態では、１２
個のフォトダイオードａ〜ｌのみを半導体基板８上に形
成したが、半導体スイッチ部（Ｓ１〜Ｓ２４）を半導体
基板８上に一体に形成してもよい。さらには、コントロ
ール部２４、アンプ部１９〜２２、処理回路部２３を、
すべて半導体基板上に一体形成して製造することも可能
である。

【００５０】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。本実施形態は、複数のフォトダイオードで受光部
を形成した光ピックアップ装置において、光学系誤差を
吸収するための、前記第１実施形態とは別の手法を提供
するものである。なお、本実施形態の各図において、前
記第１実施形態と均等なものには同一符号を付し、その
説明は重複を避けるため省略する。

【００５１】図１１は、本実施形態のＣＤ用受光部７ｂ
およびその周辺回路の構成を示す図で、本実施形態にお
いても、ＣＤ用受光部７ｂは１２素子構成をとるものと
なっていて、１２素子・４分割構成をとることが可能な
ものとなっており、前記した図２に示す半導体基板と同
等構造で実現される。なお、本実施形態においては、４
素子・４分割構成のＤＶＤ用受光部７ａ、および、１素
子構成のＣＤ用トラッキングサーボ専用のフォトダイオ
ード１７、１８は、前記第１実施形態と同様のものとな
っている。

【００５２】図１１は前記した取り付けピッチの調整前
の状態を示す図である。図１１に示すように、半導体基
板８上には１２個のフォトダイオードａ〜ｌが２列に形
成されており、同図において、上側に配列した６つのフ
ォトダイオードａ〜ｆのアノード電極は、横並びする６
素子の全てにわたってアルミ配線よりなる導電パターン
１６’によって共通線接続されており、この導電パター
ン１６’は半導体基板８の両側面のアとイの点から導出
されて、次段のアンプ２０、２１へそれぞれ接続されて
いる。また、上側に配列した６つのフォトダイオードａ
〜ｆのカソード電極も、同様に、横並びする６素子の全
てにわたってアルミ配線よりなる導電パターン１６’に
よって共通線接続されており、この導電パターン１６’
は、半導体基板８の両側面のウとエの点から導出され
て、次段のアンプの共通ＧＮＤラインへ接続されてい
る。

【００５３】また、下側に配列した６つのフォトダイオ
ードｇ〜ｌのアノード電極も、横並びする６素子の全て
にわたってアルミ配線よりなる導電パターン１６’によ
って共通線接続されており、この導電パターン１６’は
半導体基板８の両側面のオとカの点から導出されて、次
段のアンプ１９、２２へそれぞれ接続されている。同様
に、下側に配列した６つのフォトダイオードｇ〜ｌのカ
ソード電極も、横並びする６素子の全てにわたってアル
ミ配線よりなる導電パターン１６’によって共通線接続
されており、この導電パターン１６’は半導体基板８の
両側面のキとクの点から導出されて、次段のアンプの共
通ＧＮＤラインへ接続されている。

【００５４】なお、本実施形態では、１２個のフォトダ
イオードａ〜ｌのみを半導体基板８上に形成している
が、出力段のアンプ１９〜２２や処理回路２３を、半導
体基板８に一体化して形成することも可能である。

【００５５】図１２は、図１１の状態に対応する等化回
路を示している。図１２に示すように、図１１に示した
状態では、上側の６つのフォトダイオードａ〜ｆの全て
のアノード側は、共通の導電パターン１６’によってそ
れぞれアンプ２０、２１と接続されており、また、下側
の６つのフォトダイオードｇ〜ｌの全てのアノード側
も、共通の導電パターン１６’によってそれぞれアンプ
１９、２２と接続されている。

【００５６】図１３は、図１１の状態から、半導体基板
８上においてＹ−Ｙ’のラインに沿ってアノード電極側
の２箇所の導電パターン１６’を、すなわち半導体基板
８のア−イ間およびオ−カ間の導電パターン１６’の１
箇所をそれぞれケおよびコの位置で、レーザカッターに
よって切断した様子を表している。

【００５７】図１４は、図１３の状態に対応する等化回
路を示しており、これは前記した図１０と同様のもので
ある。つまり、上述したように導電パターン１６’の一
部を切断すると、図１４に示すように、ＣＤ用受光部７
ｂは、それぞれ４素子づつまたは２素子つづのフォトダ
イオードを組み合わせることにより、４つの受光素子群
ａ〜ｄ、ｅとｆ、ｇ〜ｊ、ｋとｌを形成したものとな
る。つまり、ＣＤ用受光部７ｂの上段の４つのフォトダ
イオードａ、ｂ、ｃ、ｄが図１５のＣＤ用受光部７ｃに
おけるフォトダイオードＥに、７ｂの上段の２つのフォ
トダイオードｅ、ｆが７ｃにおけるフォトダイオードＦ
に、７ｂの下段の４つのフォトダイオードｇ、ｈ、ｉ、
ｊが７ｃにおけるフォトダイオードＧに．７ｂの下段の
２つのフォトダイオードｋ、ｌが７ｃにおけるフォトダ
イオードＨに、それぞれ相当するものとなる。

【００５８】これによって、ＣＤ用受光部（ＣＤフォー
カス制御用受光部）７ｂとして見たとき、前記した図８
に示すように、ＤＶＤ用受光部７ａとＣＤ用受光部７ｂ
との間の取り付けピッチを、前記したのと同様にＸ１か
らＸ２へと、フォトダイオードｄの幅分（寸法）だけ、
７ｂの受光面の位置を等価的に横列方向（ｘ方向）にズ
ラしたことになる。ここで、図８、図１３、図１４の構
成においては、図１５の従来技術のＣＤ用受光部（ＣＤ
フォーカス制御用受光部）７ｃに比較すると、４つのフ
ォトダイオード群による４つの受光面の面積に差が生じ
るが、この受光面積の差に基づく制御信号分の誤差は、
先にも述べたように、処理回路２３で適宜に補正するよ
うになっている。

【００５９】なおここでは、７ａと７ｂとの間の取り付
けピッチを、Ｘ１からＸ２へと大きくする場合を例にと
って説明したが、逆に、７ａと７ｂとの間の取り付けピ
ッチをＸ１から小さくすることも、前述の導電パターン
１６’の切断位置を適宜に選択することにより、容易に
実現可能であることは言うまでもない。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＣＤやＤ
ＶＤなどの波長の異なる光ディスクに対応可能な２波長
レーザ方式のピックアップ装置において、光学素子系に
おける複雑な組み立て工程や調整工程が削減可能とな
り、以って、容易に組み立てができてコストダウンに貢
献できる共に、光学システムの設計の自由度も向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置の概略構成を示す説明図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置における、ＣＤ用受光部の各フォトダイオードを形成
した半導体基板の要部断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置における、ＣＤ用受光部およびその周辺回路の構成を
示す説明図である。

【図４】図３において全ての半導体スイッチをショート
状態にした場合の等化回路図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置における、受光部の素子配列を示す説明図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置において、半導体スイッチを選択的に切り替えたとき
の、ＣＤ用受光部およびその周辺回路の構成を示す説明
図である。

【図７】図６に示した状態の等化回路図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置において、取り付けピッチをＸ２に調整したときの、
受光部の素子配列を示す説明図である。

【図９】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装
置において、半導体スイッチを選択的に切り替えたとき
の、ＣＤ用受光部およびその周辺回路の構成を示す説明
図である。

【図１０】図９示した状態の等化回路図である。

【図１１】本発明の第２実施形態に係る光ピックアップ
装置における、導電パターン切断前の状態のＣＤ用受光
部およびその周辺回路の構成を示す説明図である。

【図１２】図１１に示した状態の等化回路図である。

【図１３】本発明の第２実施形態に係る光ピックアップ
装置における、導電パターン切断後の状態のＣＤ用受光
部およびその周辺回路の構成を示す説明図である。

【図１４】図１３に示した状態の等化回路図である。

【図１５】従来技術による受光部の素子配列を示す説明
図である。

【図１６】図１５のＣＤ用受光部の周辺回路図である。

【図１７】４素子・４分割構成の受光部における合焦時
と非合焦時のビームスポットの様子を示す説明図であ
る。

【図１８】従来技術による問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１レーザダイオード１ａＤＶＤ用レーザダイオード１ｂＣＤ用レーザダイオード２回折格子３ビームスプリッタ４コリメータレンズ５オブジェクトレンズ６光ディスク７受光部７ａＤＶＤ用受光部７ｂ、７ｃＣＤ用受光部８Ｐ型シリコン半導体基板（半導体基板）９Ｎ型エピタキシャル層１０Ｎ型埋め込み層１１分離層１２ｐ^＋層１３ｎ+層１４アノード電極１５カソード電極１６、１６’ 導電パターン１７、１８ＣＤ用でトラッキングサーボ専用のフォト
ダイオード１９、２０、２１、２２アンプ２３処理回路２４コントロール部Ａ〜Ｊ、ａ〜ｌフォトダイオードＳ１〜Ｓ２４半導体スイッチＸ１、Ｘ２取り付けピッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つのパッケージ内に第１の波長の光ビ
ームを発生する第１の光源と、この第１の波長とは異な
る第２の波長の光ビームを発生する第２の光源とが並列
に配置され、前記第１の波長の光ビームまたは前記第２
の波長の光ビームを光ディスク上に集光させて、この光
ディスクからの戻り光を、前記第１の波長用の第１の受
光部または前記第２の波長用の第２の受光部で検出する
ようにした光ピックアップ装置において、前記第１の受光部と前記第２の受光部とは並列に配置さ
れ、前記第１の受光部は、半導体基板と半導体層とで形
成されたフォトダイオードが、少なくとも３つ以上横並
びでかつ等間隔に連続した配列で形成されたものを、２
列に有するものとされると共に、前記第１の受光部の前
記各フォトダイオードは、それぞれに対応付けられた１
対の半導体スイッチを介して信号が出力可能なように構
成され、対をなす一方の前記半導体スイッチ同士は各列
毎に直列に接続され、対をなす他方の前記半導体スイッ
チ同士も各列毎に直列に接続されて、前記各半導体スイ
ッチの切り替え状態を選択・設定することによって、前
記第１の受光部を４分割構成の受光部とするように構成
され、前記第２の受光部の中心と前記第１の受光部における４
分割する分割線の交点との間の距離である、前記２つの
受光部間の取り付けピッチが、前記第１の光源と前記第
２の光源との間の取り付けピッチに対して適正な相関を
とるように、前記各半導体スイッチを切り替えるように
したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記半導体基板と前記半導体層とで、前記フォトダイオ
ードと前記半導体スイッチとを一体化して形成したこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】１つのパッケージ内に第１の波長の光ビ
ームを発生する第１の光源と、この第１の波長とは異な
る第２の波長の光ビームを発生する第２の光源とが並列
に配置され、前記第１の波長の光ビームまたは前記第２
の波長の光ビームを光ディスク上に集光させて、この光
ディスクからの戻り光を、前記第１の波長用の第１の受
光部または前記第２の波長用の第２の受光部で検出する
ようにした光ピックアップ装置において、前記第１の受光部と前記第２の受光部とは並列に配置さ
れ、前記第１の受光部は、半導体基板と半導体層とで形
成されたフォトダイオードが、少なくとも３つ以上横並
びでかつ等間隔に連続した配列で形成されたものを、２
列に有するものとされると共に、各列の全フォトダイオ
ードの同極性端子間を導電パターンで共通接続した状態
から、前記導電パターンの一部を切断することにより、
前記第１の受光部を４分割構成の受光部とするように構
成され、前記第２の受光部の中心と前記第１の受光部における４
分割する分割線の交点との間の距離である、前記２つの
受光部間の取り付けピッチが、前記第１の光源と前記第
２の光源との間の取り付けピッチに対して適正な相関を
とるように、前記導電パターンの一部を切断するように
したことを特徴とする光ピックアップ装置。