【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＶＤやＣＤのように記録密度の異なる複数の光ディスクに対応した記録再生用光ピックアップ装置に関するものであり、かつＤＶＤ用レーザとＣＤ用レーザのように互いに発振波長の異なるレーザを同一の筐体内に収納したマルチレーザ光源を搭載した光ピックアップ装置、ならびに該光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤ用半導体レーザとＣＤ用半導体レーザを同一の筐体内に収納した２波長マルチレーザを光ピックアップ装置の光源に用いると、２波長合成用のプリズム等の光学部品を削除できることから光ピックアップ装置の構造の簡略化が出来、低価格化に非常に有利である。
【０００３】
ところで２波長マルチレーザには大別して２つの製造方式がある。１つは同一基板上にＤＶＤ用半導体レーザとＣＤ用半導体レーザを結晶成長させて作り込む「モノリシック型」であり、もう１つは別々に結晶成長させて作製したＤＶＤ用半導体レーザチップとＣＤ用半導体レーザチップを専用の組立装置でＳｉ基板上に置き、熱融着などによって固定する「ハイブリット型」である。
【０００４】
モノリシック型の場合、発光点間隔のバラツキはマスクの精度で決まるため±１μｍ以下に抑える事が可能であるが、ハイブリット型の場合、チップ実装時において機械的な誤差が発生するため、位置決め誤差の低減を重視した専用の実装機を使ったとしても、発光点間隔のバラツキは±１０μｍ程度が限度となる。そのため光ピックアップ装置にハイブリット型の２波長マルチレーザを搭載する場合は、発光点間隔のバラツキを吸収する機構が必要となる。
【０００５】
現在のところ、ＤＶＤ／ＣＤ共に再生専用の低出力の２波長マルチレーザは既に各レーザメーカから製品化されていることから、各光ピックアップメーカは２波長マルチレーザを搭載したＤＶＤ−ＲＯＭドライブ用光ピックアップ装置やＤＶＤプレーヤ用光ピックアップ装置を数多く製品化している。ここでハイブリット型の２波長マルチレーザを搭載した光ピックアップ装置は、例えば図９に示すような光学系である。図９に示すように、ハイブリット型の２波長マルチレーザ特有の問題である±１０μｍ程度の発光点間隔のバラツキを吸収する機構として、階段状ブレーズ化格子７を検出側に用いる構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３１１２２０号公報（第５頁、図２）
【０００７】
この場合、検出に用いる光ビームは図１０（ａ）に示すように、階段状ブレーズ化格子７に入射したＤＶＤ光ビーム２００とＣＤ光ビーム２０１の回折光のうち、ＤＶＤは０次光の光ビームを光検出に用い、ＣＤは１次光の光ビームを光検出に用いる。このような構成にすると、階段状ブレーズ化格子７を符号５０に示すように光軸方向に動かす事で、受光面８ａ上のＤＶＤスポット位置を変化させることなく、符号５１に示すようにＣＤスポット１１ａの位置のみを調整出来るので、発光点間隔のバラツキを吸収することが出来る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記構成を用いた光ピックアップ装置は以下の点について考慮がされていなかった。
【０００９】
半導体レーザはレーザ部の温度が変化すると発振波長が変化する特性があるため、階段状ブレーズ化格子における回折角度が変化し、ＣＤ光軸が符号２０１ａから符号２０１ｂに変化する。よって受光面８ａ上におけるＣＤスポットの受光位置が図１０（ｂ）に示すように初期位置から変位する。ここで例えば非点収差方式によってフォーカス信号を検出する場合においては、スポットの受光位置が変位するとフォーカス信号にオフセットが発生するので、サーボ信号の品質劣化の面で考慮がされていなかった。
【００１０】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであり、発光点間隔バラツキの大きいマルチレーザを光源に用いた場合において、発光点間隔のバラツキを吸収でき、かつレーザ部の温度変化に伴う波長変動が生じても、受光面上スポットの変位量を抑制することでサーボ信号の品質劣化を従来よりも低減できる光ピックアップ装置を提供する事を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては互いに発振波長の異なる第１の半導体レーザ光源および第２の半導体レーザ光源を同一の筐体内に収納したマルチレーザ光源と、前記第１の半導体レーザ光源から出射した第１の光ビームおよび前記第２の半導体レーザ光源から出射した第２の光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、前記光ディスクを反射した前記第１または前記第２の光ビームを検出する光検出器とを搭載した光ピックアップ装置において、前記第１または前記第２の半導体レーザ光源を出射した前記第１または前記第２の光ビームが前記光検出器に向かう光路中に格子溝の方向が互いに略一致している第１の回折格子ならびに第２の回折格子を光軸方向に並べて設置しており、前記第１の光ビームに関しては前記第１の回折格子の０次光かつ前記第２の回折格子の０次光を前記光検出器にて検出し、零ではない任意の整数をｍならびにｎとすると前記第２の光ビームに関しては前記第１の回折格子におけるｍ次光かつ前記第２の回折格子のｎ次光を前記光検出器にて検出し、かつ前記第２の光ビームに関しては前記第１の回折格子における０次光の光軸を境に前記ｍ次光が回折する側と、該ｍ次光の前記第２の回折格子における０次光の光軸を境に前記ｎ次光が回折する側とは互いに逆側である事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１２】
また前記ｍ次光ならびに前記ｎ次光は、例えば＋１次光または−１次光である事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１３】
また前記第１の半導体レーザ光源の発光点と前記第２の半導体レーザ光源の発光点とを結ぶ線を前記第１の回折格子上に投影した線は、例えば前記第１の回折格子における格子溝の方向と垂直である事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１４】
また前記第１の回折格子または前記第２の回折格子を光軸方向に変位または光軸周りに回転させる事で、前記第１の光ビームの受光面上における光スポット集光位置を略一致させたまま、前記第２の光ビームの受光面上における光スポット集光位置を調整できる事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１５】
また前記第２の光ビームが所定量の波長変動をした場合において、該波長変動によって前記第１の回折格子の回折角度が変化することによって生じる前記受光面上における前記第２の光ビームの集光位置変位量と、該波長変動によって前記第２の回折格子の回折角度が変化することによって生じる前記受光面上における前記第２の光ビームの集光位置変位量とは略一致する事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１６】
また前記第１の回折格子の格子ピッチをｐ１、前記第２の回折格子の格子ピッチをｐ２、前記受光面から前記第１の回折格子までの距離をｄＡ、前記受光面から前記第１の回折格子までの距離をｄＢとすると、（数９）を満たす事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１７】
また前記第１の回折格子の方が前記第２の回折格子に比べて前記光検出器から遠い側に配置されており、前記第１の回折格子の格子ピッチをｐ１、前記第２の回折格子の格子ピッチをｐ２とすると、例えば（数１）を満たす事を特徴とする光ピックアップ装置を用いる。
【００１８】
また前記第１の回折格子ならびに前記第２の回折格子は、波長選択性を有する回折格子であっても良い。
【００１９】
また前記第１の回折格子と前記第２の回折格子の格子溝断面は例えば階段状であり、かつブレーズ化していても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の光ピックアップ装置に関する実施例を示したものである。符号１は発振波長６５０ｎｍ帯の半導体レーザ光源１ａと、発振波長７８０ｎｍ帯の半導体レーザ光源１ｂを同一の筐体内に設けたマルチレーザ光源を表しており、マルチレーザ光源１から出射した光ビームは３スポット用回折格子２を経て、ビームスプリッタ３を反射する。
【００２１】
ビームスプリッタ３を反射した光ビームは、コリメートレンズ４によって略平行光となり、立ち上げミラー５を反射し、対物レンズ６によって光ディスク１００に集光する。
【００２２】
また光ディスク１００を反射した光ビームは往路と逆の経路をたどって対物レンズ６、立ち上げミラー５、ならびにコリメートレンズ４を経てビームスプリッタ３を透過し、回折格子７ａと回折格子７ｂを経て光検出器８に入射する。
【００２３】
ここで回折格子７ａと回折格子７ｂの格子溝の溝方向は互いに略一致しており、半導体レーザ光源１ａの発光点と半導体レーザ光源１ｂの発光点とを結ぶ線を回折格子７ａ上に投影した線は、回折格子７ａの格子溝の方向と略垂直となるように回折格子７ａと回折格子７ｂを設置している。
【００２４】
ところで光検出器８において検出する光ビームは図２に示すように、ＤＶＤ光ビームは回折格子７ａの０次光かつ回折格子７ｂの０次光を検出に用いる。またＣＤ光ビームは図２に示すように、例えば回折格子７ａにおいては０次光を境にして紙面に向かって左側に回折する光ビーム、かつ回折格子７ｂにおいては０次光を境にして紙面に向かって右側に回折する光ビームを検出に用いると言ったように、回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光のうち０次光を境にして互いに逆方向に回折する光ビームを検出に用いる。なお回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光のうち、ＣＤ光ビームの検出に用いる回折光の次数は共に１次の回折光であっても良い。
【００２５】
また本発明において、回折格子７ａと回折格子７ｂの格子溝断面の形状は例えば階段状になっている。格子溝断面の形状を階段状にすることで回折効率に波長選択性を持たせることができ、ＤＶＤ／ＣＤ双方の光ビームに対して受光面位置での光利用効率を高く設定できる（詳細については特許文献１等参照）。
【００２６】
この様にＣＤ光ビームは前述した回折光を検出する事で、半導体レーザ部の温度変化に伴う波長変動が生じた場合、以下に示すように受光面上スポットの変位量を抑制することができる。
【００２７】
半導体レーザはレーザ部の温度が変化すると発振波長が変化する特性があるため、温度が変化すると回折格子における回折角度は変化する。よって例えばレーザ部の温度が上昇し波長が長くなると回折格子における回折角度が大きくなるため、図２に示すように検出に用いるＣＤ光ビームの光軸は符号２０１ａから符号２０１ｂへと変化する。しかしながらＣＤ光ビームは前述したように、回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光のうち０次光を境にして互いに逆方向に回折する光ビームを検出に用いるため、回折格子７ａにおいて回折角度が変化したことに伴う受光面上でのＣＤスポット変位と、回折格子７ｂにおいて回折角度が変化したことに伴う受光面上でのＣＤスポット変位とは互いに逆方向となりキャンセルする。
【００２８】
その結果、温度変化に伴う波長変動によって生じる受光面上におけるスポット位置ずれを図３に示すように低減でき、温度変化時において各種サーボ信号の品質を向上することができる。
【００２９】
またマルチレーザ光源１におけるＤＶＤとＣＤの発光点間隔がばらつくと、受光面上におけるＤＶＤスポット位置とＣＤスポット位置の間隔がばらつくが、本発明においては以下に示す方法によって受光面上におけるＤＶＤスポット位置とＣＤスポット位置を調整する事が出来る。
【００３０】
図４は本発明における受光面パターンに関する第１の実施例を示したものである。受光面パターンは図４に示すように、３スポット用回折格子２によって３ビームに分かれたＤＶＤ光ビームの受光面上におけるＤＶＤスポット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを検出する受光面８ａ、８ｂ，８ｃと、３スポット用回折格子２によって３ビームに分かれたＣＤ光ビームの受光面上ＣＤスポット１１ａ、１１ｂ、１１ｃを検出する受光面９ａ、９ｂ，９ｃとが２列に並んだ構成となっている。
【００３１】
ここでマルチレーザ光源１におけるＤＶＤとＣＤの発光点間隔がばらつくと、ＤＶＤスポット位置を調整した場合、ＣＤスポット位置は例えば符号１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’に示すように所定の受光面位置から外れる。
【００３２】
しかしながら前述した様に、ＤＶＤ光ビームは回折格子７ａの０次光かつ回折格子７ｂの０次光を検出に用いるため、回折格子７ａまたは回折格子７ｂもしくはその両方を、光軸方向に変位または光軸周りに回転することで、受光面上のＤＶＤスポット位置を変化させることなく、受光面上におけるＣＤスポット位置を調整し所定の位置に集光させる事が出来る。
【００３３】
ところで本発明における受光面パターンは図４に限定されるものではなく図５に示すようなものであっても良い。図５は本発明における受光面パターンに関する第２の実施例を示したものである。本実施例は図４と基本的に同じであるが、ＤＶＤスポットを検出する受光面は８ａのみである事を特徴としている。
【００３４】
なお図４ならびに図５においてＣＤスポット検出用の受光面９ｂと９ｃは２分割の受光面としてあるが、９ａと同じく４分割受光面であっても一向に構わない。
【００３５】
続いて本発明における回折格子の格子ピッチに関する実施例について説明する。図６は回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光と受光面上における集光位置との関係を表した概略図である。
【００３６】
図６に示すように本発明において検出に用いるＣＤ光ビームは、１点鎖線で表すように例えば回折格子７ａでは回折角θＡで回折する１次回折光であって、かつ回折格子７ｂでは回折角θＢで回折する１次回折光の光ビームであり、受光面上における集光位置を点Ｂとする。ここで回折格子７ａにおいて回折角θＡで回折した回折光の、回折格子７ｂにおける０次光が集光する位置を点Ａとおき、回折格子７ａにおける０次光かつ回折格子７ｂにおける０次光が受光面上に集光する位置を点Ｏとおく。また受光面上において点Ｏと点Ａ間の距離をｈＡとおき、点Ａと点Ｂ間の距離をｈＢとおく。
【００３７】
図６に示すように受光面から回折格子７ａまでの間隔をｄＡ、受光面から回折格子７ｂまでの間隔をｄＢとし、ＣＤ光ビームの波長をλ２とすると、ｈＡとｈＢは（数２）および（数３）で表せる。
【００３８】
【数２】
【００３９】
【数３】
【００４０】
ここで回折角θＡと回折角θＢはラジアン表示においてθＡ≪１，θＢ≪１なので、（数２）および（数３）は（数４）および（数５）のように近似できる。
【００４１】
【数４】
【００４２】
【数５】
【００４３】
一方、回折角θＡと回折角θＢは回折格子７ａの格子ピッチｐ１と回折格子７ｂの格子ピッチｐ２を用いて、（数６）および（数７）のように表せる。
【００４４】
【数６】
【００４５】
【数７】
【００４６】
よって（数４）（数５）（数６）（数７）を用いると（数８）を導き出せる。
【００４７】
【数８】
【００４８】
本実施例において回折格子７ａの格子ピッチｐ１と回折格子７ｂの格子ピッチｐ２は、例えばｈＡとｈＢが略一致するように、つまり点Ｏと点Ｂが略一致するように格子ピッチを設定しているので（数９）が成り立つ。
【００４９】
【数９】
【００５０】
ここでｄＡ＞ｄＢなので、本実施例において格子ピッチｐ１と回折格子７ｂの格子ピッチｐ２は、例えば（数１）を満たすように設定している。
【００５１】
ところで本発明において回折格子７ａと回折格子７ｂは別体である必要は無く、例えば図７に示すように回折格子７ａと回折格子７ｂを透明部材の両面に刻んでも良い。この場合、回折格子７ａと回折格子７ｂが一体となった透明部材を光軸方向に変位または光軸周りに回転することで、図４または図５を用いて前述したように受光面上のＤＶＤスポット位置を変化させることなく、受光面上におけるＣＤスポット位置を調整する。
【００５２】
ところで以上述べたように、本発明では検出に用いるＤＶＤ／ＣＤ双方の光ビームの光利用効率を高くするために、回折効率に波長選択性を持たせる目的から、格子溝断面の形状を階段状にしていたが、本発明はこれに限定されるものでは無い。例えば光利用効率は低くなるが、回折格子７ａと回折格子７ｂの格子溝断面の形状は矩形状であっても一向に構わない。
【００５３】
また本発明では、ＤＶＤ光ビームは回折格子７ａの０次光かつ回折格子７ｂの０次光を検出に用い、またＣＤ光ビームは回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光のうち０次光を境にして互いに逆方向に回折する光ビームを検出に用いるとしていたが、本発明はこれに限定されるものでは無い。例えば逆にＤＶＤ光ビームは回折格子７ａおよび回折格子７ｂの回折光のうち０次光を境にして互いに逆方向に回折する光ビームを検出に用い、またＣＤ光ビームは回折格子７ａの０次光かつ回折格子７ｂの０次光を検出に用いるようにしても一向に構わない。この場合、回折格子７ａまたは回折格子７ｂもしくはその両方を、光軸方向に変位または光軸周りに回転することで、受光面上のＣＤスポット位置を変化させることなく、受光面上におけるＤＶＤスポット位置を調整し所定の位置に集光させる事が出来る。
【００５４】
続いて、本発明の光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置の概略ブロック図を図８に示す。光ピックアップ装置７０は、例えば図１または図７に示すような構成であり、光ピックアップ装置７０により検出された各種検出信号は、信号処理回路内のサーボ信号生成回路７４及び情報信号再生回路７５に送られる。サーボ信号生成回路７４では、これら検出信号から各光ディスクに適したフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路７３を経て光ピックアップ装置７０内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。また情報信号再生回路７５では前記検出信号から光ディスク１００に記録された情報信号が再生される。なお前記サーボ信号生成回路７４及び情報信号再生回路７５で得られた信号の一部はコントロール回路７６に送られる。コントロール回路７６は、これら各種信号を用いて、その時再生しようとしている光ディスク１００の種類を判別し、レーザ点灯回路７７を駆動させる。なおコントロール回路７６にはアクセス制御回路７２とスピンドルモータ駆動回路７１が接続されており、それぞれ光ピックアップ装置７０のアクセス方向位置制御や光ディスク１００のスピンドルモータ６０の回転制御が行われる。
【００５５】
【発明の効果】
発光点間隔ばらつきの大きい２波長マルチレーザを光源に用いた光ピックアップ装置において、２個の回折格子を光軸方向に並べて配置する事で、発光点間隔のバラツキを吸収でき、かつレーザ部の温度変化に伴う波長変動が生じても受光面上におけるスポット位置ずれを低減でき、温度変化時における各種サーボ信号の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ピックアップ装置に関する実施例を示した図である。
【図２】検出に用いるＤＶＤ／ＣＤ光ビームを表した図である。
【図３】波長変動と受光面上におけるスポット位置すれの関係を表した図である。
【図４】受光面パターンに関する第１の実施例を示した図である。
【図５】受光面パターンに関する第２の実施例を示した図である。
【図６】回折格子の設置位置と回折角度の関係を示した図である。
【図７】光ピックアップ装置に関する実施例を示した図である。
【図８】光ディスク装置の概略図である。
【図９】従来の光ピックアップ装置の概略図である。
【図１０】従来の光ピックアップ装置の問題点を表した図である。
【符号の説明】
１…マルチレーザ光源、１ａ，１ｂ…半導体レーザ光源、２，７，７ａ，７ｂ…回折格子、３…ビームスプリッタ、４…コリメートレンズ、５…立ち上げミラー、６…対物レンズ、８…光検出器、８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃ…受光面、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…受光面上光スポット、１１ａ’，１１ｂ’，１１ｃ’…受光面上光スポット、６０…スピンドルモータ、７０…光ピックアップ装置、７１…スピンドルモータ駆動回路、７２…アクセス制御回路、７３…アクチュエータ駆動回路、７４…サーボ信号生成回路、７５…情報信号再生回路、７６…コントロール回路、７７…レーザ点灯回路、１００…光ディスク、２００…ＤＶＤ光ビーム、２０１…・・ＣＤ光ビーム。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device for recording / reproducing corresponding to a plurality of optical discs having different recording densities such as DVD and CD, and the lasers having different oscillation wavelengths such as DVD laser and CD laser are the same. The present invention relates to an optical pickup device equipped with a multi-laser light source housed in a housing, and an optical disk device equipped with the optical pickup device.
[0002]
[Prior art]
The structure of an optical pickup device can be obtained by removing optical components such as a two-wavelength combining prism when a two-wavelength multilaser in which a DVD semiconductor laser and a CD semiconductor laser are housed in the same housing is used as the light source of the optical pickup device. Can be simplified, which is very advantageous for cost reduction.
[0003]
By the way, the two-wavelength multilaser is roughly divided into two manufacturing methods. One is a “monolithic type” in which a semiconductor laser for DVD and a semiconductor laser for CD are grown on the same substrate, and the other is a semiconductor laser chip for DVD and a CD that are produced by crystal growth separately. This is a “hybrid type” in which a semiconductor laser chip is placed on a Si substrate by a dedicated assembly apparatus and fixed by thermal fusion or the like.
[0004]
In the case of the monolithic type, the variation in the interval between the light emitting points is determined by the accuracy of the mask, so it can be suppressed to ± 1 μm or less. However, in the case of the hybrid type, a mechanical error occurs during chip mounting. Even if a dedicated mounting machine that emphasizes reduction is used, the variation in the interval between light emitting points is limited to about ± 10 μm. Therefore, when a hybrid type two-wavelength multi-laser is mounted on an optical pickup device, a mechanism for absorbing variations in the emission point interval is required.
[0005]
At present, low-power dual-wavelength multi-lasers dedicated to playback for both DVD / CD have already been commercialized by laser manufacturers, so each optical pickup manufacturer has a dual-wavelength multi-laser mounted DVD-ROM drive light. Many pickup devices and optical pickup devices for DVD players have been commercialized. Here, an optical pickup device equipped with a hybrid type two-wavelength multi-laser is an optical system as shown in FIG. 9, for example. As shown in FIG. 9, a structure using a stepped blazed grating 7 on the detection side has been proposed as a mechanism for absorbing the variation of the emission point interval of about ± 10 μm, which is a problem peculiar to a hybrid type two-wavelength multilaser. (See Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-311220 (5th page, FIG. 2)
[0007]
In this case, as shown in FIG. 10A, the light beam used for detection is 0th-order light among the diffracted light of the DVD light beam 200 and the CD light beam 201 incident on the stepped blazed grating 7. The beam is used for light detection, and the CD uses a light beam of primary light for light detection. With such a configuration, the CD spot as shown by reference numeral 51 can be obtained without changing the DVD spot position on the light receiving surface 8a by moving the stepped blazed grating 7 in the optical axis direction as shown by reference numeral 50. Since only the position 11a can be adjusted, it is possible to absorb variations in the interval between the light emitting points.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following points have not been considered in the optical pickup device using the above configuration.
[0009]
Since the semiconductor laser has a characteristic that the oscillation wavelength changes when the temperature of the laser part changes, the diffraction angle in the stepped blazed grating changes, and the CD optical axis changes from the code 201a to the code 201b. Therefore, the light receiving position of the CD spot on the light receiving surface 8a is displaced from the initial position as shown in FIG. Here, for example, in the case where the focus signal is detected by the astigmatism method, if the light receiving position of the spot is displaced, an offset occurs in the focus signal, so that no consideration has been given to the quality deterioration of the servo signal.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and when a multi-laser with a large variation in the emission point interval is used as a light source, the variation in the emission point interval can be absorbed, and wavelength fluctuations caused by the temperature change of the laser part occur. However, an object of the present invention is to provide an optical pickup device that can reduce the quality deterioration of the servo signal as compared with the conventional art by suppressing the displacement amount of the spot on the light receiving surface.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a multi-laser light source in which a first semiconductor laser light source and a second semiconductor laser light source having different oscillation wavelengths are housed in the same housing, and the first semiconductor laser light source An objective lens for condensing the emitted first light beam and the second light beam emitted from the second semiconductor laser light source on the optical disc, and detecting the first or second light beam reflected from the optical disc In the optical pickup device mounted with the photodetector, the first or the second light beam emitted from the first or second semiconductor laser light source has a grating groove in an optical path toward the photodetector. A first diffraction grating and a second diffraction grating, the directions of which substantially coincide with each other, are arranged side by side in the optical axis direction. The zero-order light of the second diffraction grating and the zero-order light of the second diffraction grating are detected by the photodetector, and if the arbitrary non-zero integers are m and n, the second light beam is M-order light in the first diffraction grating and n-order light in the second diffraction grating are detected by the photodetector, and for the second light beam, the zero-order light in the first diffraction grating is detected. The side on which the m-order light is diffracted with the axis as the boundary and the side on which the n-order light is diffracted with respect to the optical axis of the zero-order light in the second diffraction grating of the m-order light are opposite to each other. An optical pickup device characterized by this is used.
[0012]
The m-order light and the n-order light are, for example, + 1st order light or −1st order light, and an optical pickup device is used.
[0013]
A line obtained by projecting a line connecting the light emission point of the first semiconductor laser light source and the light emission point of the second semiconductor laser light source onto the first diffraction grating is, for example, a grating groove in the first diffraction grating. An optical pickup device characterized by being perpendicular to the direction is used.
[0014]
In addition, by displacing the first diffraction grating or the second diffraction grating in the optical axis direction or rotating around the optical axis, the light spot condensing position on the light receiving surface of the first light beam is made substantially coincident. An optical pickup device is used in which the light spot condensing position on the light receiving surface of the second light beam can be adjusted.
[0015]
Further, when the second light beam undergoes a predetermined amount of wavelength variation, the second light beam is collected on the light receiving surface caused by a change in diffraction angle of the first diffraction grating due to the wavelength variation. The optical position displacement amount and the condensing position displacement amount of the second light beam on the light receiving surface caused by a change in the diffraction angle of the second diffraction grating due to the wavelength variation are substantially the same. An optical pickup device is used.
[0016]
The grating pitch of the first diffraction grating is p 1 , the grating pitch of the second diffraction grating is p 2 , the distance from the light receiving surface to the first diffraction grating is d A , and When one of the distance to the diffraction grating and d B, using the optical pickup apparatus characterized in that satisfies the equation (9).
[0017]
Further, the first diffraction grating is disposed on the side farther from the photodetector than the second diffraction grating, and the first diffraction grating has a grating pitch p1 and the second diffraction grating. For example, an optical pickup device that satisfies (Equation 1) is used, where p2 is a lattice pitch.
[0018]
The first diffraction grating and the second diffraction grating may be diffraction gratings having wavelength selectivity.
[0019]
Further, the grating groove cross sections of the first diffraction grating and the second diffraction grating may be stepped and blazed, for example.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment relating to an optical pickup device of the present invention. Reference numeral 1 represents a multi-laser light source in which a semiconductor laser light source 1a having an oscillation wavelength band of 650 nm and a semiconductor laser light source 1b having an oscillation wavelength band of 780 nm are provided in the same housing. The light beam emitted from the multi-laser light source 1 is 3 The beam splitter 3 is reflected through the spot diffraction grating 2.
[0021]
The light beam reflected by the beam splitter 3 becomes substantially parallel light by the collimator lens 4, reflects the rising mirror 5, and is condensed on the optical disk 100 by the objective lens 6.
[0022]
The light beam reflected from the optical disc 100 follows the path opposite to the forward path, passes through the objective lens 6, the rising mirror 5, and the collimating lens 4 and passes through the beam splitter 3, and is detected by the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b. Incident on the vessel 8.
[0023]
Here, the groove directions of the grating grooves of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b substantially coincide with each other, and a line connecting the emission point of the semiconductor laser light source 1a and the emission point of the semiconductor laser light source 1b is projected onto the diffraction grating 7a. The diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b are installed so that the line is substantially perpendicular to the direction of the grating groove of the diffraction grating 7a.
[0024]
Incidentally, as shown in FIG. 2, the light beam detected by the photodetector 8 uses the 0th-order light of the diffraction grating 7a and the 0th-order light of the diffraction grating 7b for detection. As shown in FIG. 2, the CD light beam is, for example, a light beam that diffracts leftward with respect to the paper surface at the 0th order light in the diffraction grating 7a, and a paper surface at the 0th order light in the diffraction grating 7b. As described above, a light beam that is diffracted to the right toward the right is used for detection. Among the diffracted lights of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b, a light beam that is diffracted in the opposite directions with respect to the 0th-order light is used for detection. . Of the diffracted lights of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b, the orders of the diffracted lights used for detecting the CD light beam may both be the first order diffracted lights.
[0025]
In the present invention, the cross-sectional shape of the grating grooves of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b is, for example, stepped. By making the cross section of the grating groove stepped, the diffraction efficiency can be given wavelength selectivity, and the light utilization efficiency at the light receiving surface position can be set high with respect to both DVD / CD light beams. (See Patent Document 1).
[0026]
In this way, the CD light beam detects the above-described diffracted light, so that when the wavelength variation accompanying the temperature change of the semiconductor laser portion occurs, the displacement of the spot on the light receiving surface can be suppressed as shown below. .
[0027]
Since the semiconductor laser has a characteristic that the oscillation wavelength changes when the temperature of the laser part changes, the diffraction angle in the diffraction grating changes when the temperature changes. Therefore, for example, when the temperature of the laser unit rises and the wavelength becomes longer, the diffraction angle in the diffraction grating increases, so that the optical axis of the CD light beam used for detection changes from 201a to 201b as shown in FIG. However, as described above, since the CD light beam is used for the detection of the light beams that are diffracted in the opposite directions with respect to the 0th-order light among the diffracted lights of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b, the diffraction angle in the diffraction grating 7a is small. The CD spot displacement on the light receiving surface due to the change and the CD spot displacement on the light receiving surface due to the change of the diffraction angle in the diffraction grating 7b are opposite to each other and are canceled.
[0028]
As a result, the spot position deviation on the light receiving surface caused by the wavelength fluctuation accompanying the temperature change can be reduced as shown in FIG. 3, and the quality of various servo signals can be improved at the time of temperature change.
[0029]
Further, if the DVD and CD emission point intervals in the multi-laser light source 1 vary, the interval between the DVD spot position and the CD spot position on the light receiving surface varies. In the present invention, the DVD spot position on the light receiving surface is as follows. And CD spot position can be adjusted.
[0030]
FIG. 4 shows a first embodiment relating to a light-receiving surface pattern in the present invention. As shown in FIG. 4, the light receiving surface pattern includes light receiving surfaces 8a, 8b, 8c for detecting DVD spots 10a, 10b, 10c on the light receiving surface of the DVD light beam divided into three beams by the three-spot diffraction grating 2. The light receiving surfaces 9a, 9b, and 9c for detecting the CD spots 11a, 11b, and 11c on the light receiving surface of the CD light beam divided into three beams by the three-spot diffraction grating 2 are arranged in two rows.
[0031]
Here, if the DVD and CD emission point intervals in the multi-laser light source 1 vary, when the DVD spot position is adjusted, the CD spot position is determined from a predetermined light receiving surface position as indicated by reference numerals 11a ′, 11b ′, and 11c ′, for example. Come off.
[0032]
However, as described above, since the DVD light beam uses the 0th-order light of the diffraction grating 7a and the 0th-order light of the diffraction grating 7b for detection, the diffraction grating 7a and / or the diffraction grating 7b are displaced in the direction of the optical axis. By rotating around the axis, the CD spot position on the light receiving surface can be adjusted and condensed at a predetermined position without changing the DVD spot position on the light receiving surface.
[0033]
By the way, the light-receiving surface pattern in the present invention is not limited to that shown in FIG. 4 and may be as shown in FIG. FIG. 5 shows a second embodiment relating to the light-receiving surface pattern in the present invention. This embodiment is basically the same as FIG. 4, but is characterized in that the light receiving surface for detecting the DVD spot is only 8a.
[0034]
4 and 5, the light receiving surfaces 9b and 9c for detecting the CD spot are divided into two divided light receiving surfaces. However, as with 9a, the light receiving surfaces may be divided into four.
[0035]
Subsequently, an embodiment relating to the grating pitch of the diffraction grating in the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the diffracted light of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b and the condensing position on the light receiving surface.
[0036]
CD light beam used for detection in the present invention as shown in FIG. 6 is a first-order diffracted light diffracted at representing as for example a diffraction grating 7a in the diffraction angle theta A by a dashed line, and the diffraction grating 7b diffraction angle a first light beam of the diffracted light diffracted by theta B, the condensing position on the light receiving surface and the point B. Here diffracted at grating 7a of the diffracted light diffracted by the diffraction angle theta A, 0 order light Distant position point A for focusing in the diffraction grating 7b, 0-order light in the 0 order light and the diffraction grating 7b of the diffraction grating 7a A point O is focused on the light receiving surface. Also put distance between points O and point A on the light receiving surface h A Distant, the distance between point A and point B and h B.
[0037]
As shown in FIG. 6, if the distance from the light receiving surface to the diffraction grating 7a is d A , the distance from the light receiving surface to the diffraction grating 7b is d B, and the wavelength of the CD light beam is λ 2 , h A and h B are (Expression 2) and (Expression 3).
[0038]
[Expression 2]
[0039]
[Equation 3]
[0040]
Here, since the diffraction angle θ A and the diffraction angle θ B are θ A << 1, θ B << 1 in radians, (Equation 2) and (Equation 3) can be approximated as (Equation 4) and (Equation 5). .
[0041]
[Expression 4]
[0042]
[Equation 5]
[0043]
On the other hand, the diffraction angle θ A and the diffraction angle θ B can be expressed as (Equation 6) and (Equation 7) using the grating pitch p 1 of the diffraction grating 7 a and the grating pitch p 2 of the diffraction grating 7 b.
[0044]
[Formula 6]
[0045]
[Expression 7]
[0046]
Therefore, (Equation 8) can be derived by using (Equation 4), (Equation 5), (Equation 6), and (Equation 7).
[0047]
[Equation 8]
[0048]
The grating pitch p 2 of the grating pitch p 1 and the diffraction grating 7b of the diffraction grating 7a in this embodiment, for example, h A and h B are such that substantially matches, the grating pitch such that the clogging point O and point B substantially coincide Since (Equation 9) is established.
[0049]
[Equation 9]
[0050]
Here, since d A > d B , in the present embodiment, the grating pitch p 1 and the grating pitch p 2 of the diffraction grating 7 b are set to satisfy, for example, (Equation 1).
[0051]
By the way, in the present invention, the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b do not have to be separate bodies. For example, as shown in FIG. 7, the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b may be cut on both surfaces of the transparent member. In this case, the transparent member in which the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b are integrated is displaced in the optical axis direction or rotated around the optical axis, so that the DVD on the light receiving surface is used as described above with reference to FIG. The CD spot position on the light receiving surface is adjusted without changing the spot position.
[0052]
As described above, in the present invention, in order to increase the light utilization efficiency of both the DVD / CD light beams used for detection, the grating groove cross-sectional shape is stepped to increase the wavelength selectivity of the diffraction efficiency. However, the present invention is not limited to this. For example, although the light utilization efficiency is low, the shape of the grating groove cross section of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b may be rectangular or may be any way.
[0053]
In the present invention, the DVD light beam uses the 0th order light of the diffraction grating 7a and the 0th order light of the diffraction grating 7b for detection, and the CD light beam uses the 0th order light among the diffracted lights of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b. Although light beams diffracted in opposite directions from each other are used for detection, the present invention is not limited to this. For example, on the contrary, the DVD light beam is used for detection of the diffracted light of the diffraction grating 7a and the diffraction grating 7b, which is diffracted in the opposite directions from the 0th order light, and the CD light beam is the 0th order of the diffraction grating 7a. Even if it uses light and 0th-order light of the diffraction grating 7b for detection, it does not matter. In this case, the DVD spot position on the light receiving surface can be changed without changing the CD spot position on the light receiving surface by displacing or rotating the diffraction grating 7a and / or the diffraction grating 7b in the optical axis direction. Can be adjusted and condensed at a predetermined position.
[0054]
Next, FIG. 8 shows a schematic block diagram of an optical disc apparatus equipped with the optical pickup device of the present invention. The optical pickup device 70 is configured as shown in FIG. 1 or FIG. 7, for example, and various detection signals detected by the optical pickup device 70 are transmitted to the servo signal generation circuit 74 and the information signal reproduction circuit 75 in the signal processing circuit. Sent. In the servo signal generation circuit 74, a focus error signal and a tracking error signal suitable for each optical disc are generated from these detection signals, and based on this, the objective lens actuator in the optical pickup device 70 is driven via the actuator drive circuit 73, Controls the position of the objective lens. The information signal reproduction circuit 75 reproduces the information signal recorded on the optical disc 100 from the detection signal. Part of the signals obtained by the servo signal generation circuit 74 and the information signal reproduction circuit 75 are sent to the control circuit 76. The control circuit 76 uses these various signals to determine the type of the optical disk 100 to be reproduced at that time, and drives the laser lighting circuit 77. An access control circuit 72 and a spindle motor drive circuit 71 are connected to the control circuit 76, and the access direction position control of the optical pickup device 70 and the rotation control of the spindle motor 60 of the optical disc 100 are performed, respectively.
[0055]
【The invention's effect】
In an optical pickup device using a two-wavelength multilaser with a large variation in the emission point interval as a light source, by arranging two diffraction gratings side by side in the optical axis direction, the variation in the emission point interval can be absorbed and the temperature of the laser unit can be absorbed. Even if a wavelength variation due to the change occurs, the spot position deviation on the light receiving surface can be reduced, and the quality of various servo signals at the time of temperature change can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment relating to an optical pickup device.
FIG. 2 is a diagram showing a DVD / CD light beam used for detection.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between wavelength variation and spot position deviation on the light receiving surface.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first embodiment relating to a light receiving surface pattern;
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment related to a light receiving surface pattern;
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a diffraction grating installation position and a diffraction angle.
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment relating to an optical pickup device.
FIG. 8 is a schematic diagram of an optical disc apparatus.
FIG. 9 is a schematic view of a conventional optical pickup device.
FIG. 10 is a diagram showing problems of a conventional optical pickup device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi laser light source, 1a, 1b ... Semiconductor laser light source, 2, 7, 7a, 7b ... Diffraction grating, 3 ... Beam splitter, 4 ... Collimating lens, 5 ... Raising mirror, 6 ... Objective lens, 8 ... Light detection 8a, 8b, 8c, 9a, 9b, 9c ... light receiving surface, 10a, 10b, 10c, 11a, 11b, 11c ... light spot on the light receiving surface, 11a ', 11b', 11c '... light spot on the light receiving surface, 60 ... Spindle motor, 70 ... Optical pickup device, 71 ... Spindle motor drive circuit, 72 ... Access control circuit, 73 ... Actuator drive circuit, 74 ... Servo signal generation circuit, 75 ... Information signal reproduction circuit, 76 ... Control circuit, 77 ... Laser lighting circuit, 100 ... optical disc, 200 ... DVD light beam, 201 ... CD light beam.
