JP2005063614A - 光ピックアップおよび光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
安定したフォーカスエラー信号が得られると共に低コストの光ピックアップ及び該光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置を提供する。
【解決手段】
光ディスク記録再生装置１は、ＰＤＩＣ２１が位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ２４を有しているので、ＳＳＤ法により適正なフォーカスエラー信号を得ることができると共に、光ディスク２に反射されビームスプリッタ１６を透過したレーザ光に対する位置調整の前に、予め互いに位置調整され固定されたＳＳＤ用ホログラム２２及びＰＤＩＣ２１を有する受光素子ユニット２０を具備しているので、組み立てが容易となり低コスト化を図ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、光ディスクに記憶されたデータを再生等するための光ピックアップおよび該光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置に関する。

従来、光ディスク記録再生装置のフォーカスサーボ方式には、一般的に非点収差法が用いられている。非点収差法では、平行平板のビームスプリッタを使用すれば、必要な部品点数を少なくでき、部品の位置調整が容易などの利点があるが、ディスク上のスポット径で規格化したトラックピッチの大きい記録媒体に対して、フォーカスエラー信号にトラッキングずれによるプッシュプルがもれこみ、光ピックアップによるデータシーク時の動作が不安定になる、という問題がある。

フォーカスエラー信号にトラッキングずれによるプッシュプルがもれこむ問題を解決するために、フォーカスサーボ方式には、スポットサイズディテクション（ＳＳＤ）法が用いられている。ＳＳＤ法では、フォーカスエラー信号を得るために、例えば、３分割されたフォトディテクタ（ＰＤ）を２個有するフォトディテクタＩＣ（ＰＤＩＣ）を備えたレーザカプラや光ディスクからの反射光を２つに分割するビームスプリッタ又はＳＳＤ用ホログラムなどが用いられている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−３３４５０１号公報（段落[００２０]、[００２１]、[００２５]、図１、図３）。

しかしながら、特許文献１の技術では、２個のＰＤからの信号を減算してフォーカスエラー信号を得るため、プッシュプルがもれこむ問題を解決しシーク時の光ピックアップの動作を安定させることができるが、光ピックアップ組み立て時に、例えばフォトディテクタＩＣの位置調整やビームスプリッタ又はＳＳＤ用ホログラムなどの回転調整が必要となる。すなわち、ＳＳＤ法の場合、位置調整の必要な部品数や調整項目が非点収差法より多いため、コスト高となるという問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、安定したフォーカスエラー信号が得られると共に低コストの光ピックアップ及び該光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の主たる観点に係る光ピックアップは、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットとを具備することを特徴とする。ここで、「第１の受光素子」とは例えば「位置検出用ＰＤ」であり、「第２の受光素子」とは例えば「角度検出用ＰＤ」である。

本発明では、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前にフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整された受光ユニットを具備している、すなわち、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、受光ユニットのフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整されているので、光ピックアップを容易に組み立てることができる。

本発明の一の形態によれば、前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする。これにより、例えば分割により形成された分割線をフォーカスエラー信号検出用光学素子及び第１、第２の受光素子の位置調整に利用することができる。

本発明の他の観点に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットとを具備する光ピックアップを備えていることを特徴とする。

本発明では、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前にフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整された受光ユニットを具備している、すなわち、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、受光ユニットのフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整されているので、光ディスク記録再生装置を容易に組み立てることができる。

本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする。これにより、例えば分割により形成された分割線をフォーカスエラー信号検出用光学素子及び第１、第２の受光素子の位置調整に利用することができる。

本発明の他の観点に係る光ピックアップは、光ディスクに第１の波長のレーザ光を射出する第１の光源と、前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を射出する第２の光源と、前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと、前記第１及び前記第２の光源と前記受光ユニットとの間に配置され、前記光ディスクからの反射光の波長に応じてその光軸を補正する光軸補正素子とを具備することを特徴とする。

ここで、「波長に応じてレーザ光の光軸を補正する」とは、例えば短波長のレーザ光の光路を補正せずに長波長のレーザ光の光路を短波長のレーザ光の光路に合うように補正することを意味している。

本発明では、光軸補正素子を具備しているので、第１、第２の波長のレーザ光の光ディスクからの反射光の第１の受光素子でのずれを抑制できると共に、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前にフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整された受光ユニットを具備している、すなわち、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、受光ユニットのフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整されているので、光ピックアップを容易に組み立てることができる。

本発明の一の形態によれば、前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする。これにより、例えば分割により形成された分割線をフォーカスエラー信号検出用光学素子及び第１、第２の受光素子の位置調整に利用することができる。

本発明の一の形態によれば、第１の受光素子は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうち長波長のレーザ光の発光点の共役点側に、配置されていることを特徴とする。これにより、長波長のレーザ光の光軸補正素子での回折方向とフォーカスエラー信号検出用光学素子での回折方向とを逆にすることができるので、第１、第２の波長のレーザ光の光ディスクからの反射光の第１の受光素子でのずれを抑制することができる。

本発明の他の観点に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスクに第１の波長のレーザ光を射出する第１の光源と、前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を射出する第２の光源と、前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと、前記第１及び前記第２の光源と前記受光ユニットとの間に配置され、前記光ディスクからの反射光の波長に応じてその光軸を補正する光軸補正素子とを具備する光ピックアップを備えていることを特徴とする。

本発明では、光軸補正素子を具備しているので、第１、第２の波長のレーザ光の光ディスクからの反射光の第１の受光素子でのずれを抑制できると共に、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前にフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整された受光ユニットを具備している、すなわち、光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、受光ユニットのフォーカスエラー検出用光学素子及び第１、第２の受光素子が予め互いに位置調整されているので、光ディスク記録再生装置を容易に組み立てることができる。

本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする。これにより、例えば分割により形成された分割線をフォーカスエラー信号検出用光学素子及び第１、第２の受光素子の位置調整に利用することができる。

本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうち長波長のレーザ光の発光点の共役点側に、配置されていることを特徴とする。これにより、長波長のレーザ光の光軸補正素子での回折方向とフォーカスエラー信号検出用光学素子での回折方向とを逆にすることができるので、第１、第２の波長のレーザ光の光ディスクからの反射光の第１の受光素子でのずれを抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、安定したフォーカスエラー信号を確保することができると共に低コスト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下実施形態を説明するにあたっては、光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置のＣＤ及びＤＶＤの再生を中心に説明するが、これに限られるものではない。

図１は本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。図１に示すように、光ディスク記録再生装置１は、例えば音楽情報や映像情報などが記録された光ディスク２がセットされており、光ディスク２を回転させるスピンドルモータ３、光ディスク２にレーザ光を照射させ電気信号に変換させたりする光ピックアップ４、スピンドルモータ３などを駆動などさせるドライバ５、ドライバ５を制御するドライバ制御部６、光ピックアップ４からのＰＤ信号を増幅するアンプ７と、例えばＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を復調、誤り検出及び訂正などの処理をして音楽情報などの信号を再生したり、フォーカスエラー信号などを生成する信号処理部９、信号処理部９からの信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１０、Ｄ／Ａコンバータ１０によりアナログ信号に変換された信号を音響情報などに変換し出力すると共に、操作ボタンなどによる操作情報を入力するための入出力部１１、例えば入出力部１１から入力された音響情報などの図示しないエンコード処理手段や変調回路などを有する記録制御回路１２及び光ディスク記録再生装置１全体の動作の制御をする制御部１３などから構成されている。

ここで、光ディスク２は音響情報などが記録されたＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、映像情報などが記録されたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの記録媒体である。

図２は光ピックアップ４の概略説明図である。図２に示すように、光ピックアップ４は、例えばレーザ光を射出する半導体レーザ素子（光源）１４、そのレーザ光を３ビームに回折分離するグレーティング１５、分離された３ビームを光ディスク２に照射させるためのビームスプリッタ１６、そのビームスプリッタ１６で屈折したレーザ光を平行光にするコリメータレンズ１７、コリメータレンズ１７により平行光にされたレーザ光を反射するミラー１８、ミラー１８により反射した反射光を光ディスク２上に集光する対物レンズ１９、光ディスク２の反射光を受光し電気信号に変換する受光素子ユニット２０などを有する。

半導体レーザ素子１４は、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光を射出する。また、グレーティング１５は半導体レーザ素子１４から射出されたレーザ光を１つのメインビームと２つのサブビームの３つのビームに分離するための回析格子である。

また、ビームスプリッタ１６は、グレーティング１５からのレーザ光をミラー１８の方向に屈折させることができるものであり、更にレーザ光が光ディスク２に反射して戻ってきたときは、戻ってきた反射光を透過させることができるものである。

更に、ミラー１８は、ビームスプリッタ１６により屈折されたグレーティング１５からのレーザ光を光ディスク２に向けて反射し、光ディスク２からの反射光をビームスプリッタ１６に照射するためのものである。

次に、図２に基づいて受光素子ユニット２０について説明する。図２に示すように、受光素子ユニット２０は、例えば、フォーカスエラー信号検出用光学素子であるスポットサイズディテクション（ＳＳＤ）法用の回折ホログラム（以下、「ＳＳＤ用ホログラム」、という。）２２と、ＳＳＤ用ホログラム２２のビームスプリッタ１６側とは反対側に配置されたフォトディテクタＩＣ（以下、「ＰＤＩＣ」という。）２１とを有している。ここで、ＳＳＤ用ホログラム２２は、例えばビームスプリッタ１６からの入射光を２つの光束に分離するとともに、夫々の光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えることができる。

図３はＰＤＩＣ２１の概略説明図である。図３に示すように、ＰＤＩＣ２１は、例えばレーザ光による短波長スポットＤ１の位置を検出するための位置検出用ＰＤ２３と、ＳＳＤ用ホログラム２２の角度を検出するための角度検出用ＰＤ２４とが基板に実装されている。

位置検出用ＰＤ２３と角度検出用ＰＤ２４とは、位置検出用ＰＤ２３と角度検出用ＰＤ２４とを結ぶ方向（Ｘ軸方向）が、光ディスク２のラディアル方向となるように配設されている。位置検出用ＰＤ２３は、対物レンズ１９の移動方向となるラディアル方向（以下、「Ｘ軸方向」という。）に直交するトラック方向（以下、「Ｙ軸方向」という。）に、３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに分割されている。また、位置検出用ＰＤ２３は、略十字状のスポット位置検出用分割線ＧでＸ、Ｙ軸方向に夫々２分割されている。すなわち、領域Ｂは、Ｙ軸方向の中央でスポット位置検出用分割線ＧによりＹ軸方向に２分割されている。また、領域Ａ、Ｂ及びＣは、Ｘ軸方向の中央でスポット位置検出用分割線ＧによりＸ軸方向に２分割されている。スポット位置検出用分割線Ｇは、例えば、ＰＤＩＣ２１、ＳＳＤ用ホログラム２２の位置を調整する時に、短波長スポットＤ１の位置を決めるためのターゲットとして用いられる。

一方、位置検出用ＰＤ２３の図３に示すＸ軸方向側には、角度検出用ＰＤ２４が配置されている。角度検出用ＰＤ２４は、図３に示すＹ軸方向に３つの領域Ｄ、Ｅ、Ｆに分割されている。また、角度検出用ＰＤ２４は、スポット角度検出用分割線ＨでＹ軸方向に２分割されている。すなわち、領域Ｅは、Ｙ軸方向の中央でスポット角度検出用分割線ＨによりＹ軸方向に２分割されている。スポット角度検出用分割線Ｈは、ＳＳＤ用ホログラム２２の角度を調整するときに、例えばレーザ光による短波長スポットＤ２のターゲットとして用いられる。なお、角度検出用ＰＤ２４、位置検出用ＰＤ２３は、図１に示すアンプ７に接続されている。

図１に示すように、アンプ７は、例えば制御部１３のコントロールの下、位置検出用ＰＤ２３からの信号及び角度検出用ＰＤ２４からの信号を所定の大きさまで増幅することができる。

更に、アンプ７の信号を受信する信号処理部９では、位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ２４からの信号を用いてトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号が生成されると共に、後述するＲＦ信号に復調、誤り検出及び訂正などの処理が施され音楽情報などの信号が再生される。

フォーカスエラー信号の生成には、スポットサイズディテクション（以下、「ＳＳＤ」という。）法が用いられている。ＳＳＤ法では、例えば、各領域Ａ〜Ｆの信号ａ〜ｆを用いて、フォーカスエラー信号が（ａ＋ｃ＋ｅ）−（ｂ＋ｄ＋ｆ）の演算により得られる。

ドライバ５は、例えば図示しないフォーカスドライバ、トラッキングドライバ及びスピンドルドライバなどを有し、図示しない例えば２軸アクチュエータのフォーカシングコイルやトラッキングコイルにより、光ピックアップ４の対物レンズ１９をフォーカス方向及びトラッキング方向に動かすことができる。また、スピンドルドライバは、スピンドルモータ３の回転を制御することができる。

また、ドライバ制御部６は例えば図示しないフォーカス制御回路やトラッキング制御回路などを有し、制御部１３のコントロール下、信号処理部９からのフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などに基づいて、ドライバ５を制御することができる。

更に、入出力部１１は図示しない音響部、表示部、撮像部及び操作部などを有し、例えば制御部１３のコントロールの下、Ｄ／Ａコンバータ１０から供給されるアナログ信号に変換された音楽情報などを音響部のスピーカなどにより音声などにして出力することができる。

また、入出力部１１は、操作部の操作ボタンなどからの操作情報を制御部１３に受け渡すことができる。

更に、制御部１３は例えば図示しない演算と制御とをするＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、必要に応じて一時的に情報を記録し光ディスク記録再生装置１の制御をより円滑に行うＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びデータ格納部などを有する。

次に、以上のように構成された光ディスク記録再生装置１の光ピックアップ４の作製手順について、受光素子ユニット２０などの位置調整を中心に説明する。

まず、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用して、ＰＤＩＣ２１とＳＳＤ用ホログラム２２との位置などを予め調整し、ＰＤＩＣ２１とＳＳＤ用ホログラム２２とを一体にし受光素子ユニット２０を作製する。このとき、スポット位置検出用分割線Ｇは、例えば、レーザ光のスポットの位置を調整するために用いられる。また、スポット角度検出用分割線Ｈは、例えば、ＳＳＤ用ホログラム２２の光軸周りの回転角度などを調整するために用いられる。位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４は、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈにより、それぞれ細分化されているので、より正確に位置、角度を調整することができる。

次に、スポット位置検出用分割線Ｇを利用して、光ディスク２からの反射光に対する受光素子ユニット２０の位置調整をして固定し光ピックアップ４を作製する。このとき、同じスポット位置検出用分割線Ｇを受光素子ユニット２０の位置決めに利用することで、容易かつ正確に光ピックアップを組み立てることができる。

このように、光ディスク２からのレーザ光に対する受光素子ユニット２０の位置調整時に、受光素子ユニット２０の作製時に使用したものと同じスポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用することができるので、容易に光ピックアップ４を作製することができる。

以上で光ディスク記録再生装置１の作製手順の説明を終了する。

次に、以上のように構成、作製された光ディスク記録再生装置１の動作についてＤＶＤの再生を中心に説明する。

まず、図１に示すように、光ディスク記録再生装置１に光ディスク２がセットされ入出力部１１のボタン操作などにより電源が投入されると、制御部１３はドライバ制御部６及びドライバ５によりスピンドルモータ３を所定の回転数で回転させる。

また、制御部１３はドライバ制御部６及びドライバ５により図示しないスレッドモータを駆動させ、所定の光ディスク２の位置に光ピックアップ４を移動させると共に、ドライバ制御部６及びドライバ５により半導体レーザ素子１４に電流をリードパワーレベルに調節して、供給させる。

更に、必要な電流が供給された半導体レーザ素子１４は、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光を射出する。射出されたレーザ光は例えば図２に示す実線のように、まず、グレーティング１５に入射し３つのビームに分離されビームスプリッタ１６に入射する。すなわち、回折格子であるグレーティング１５により、メインビームとサブビームに分離され、サブビームは信号を読み取るためのメインビームからトラックの左右方向にずれた位置に照射されるように回折される。３ビームは、例えば、ＤＶＤの記録時などに利用することができる。

また、ビームスプリッタ１６に入射した３つのビームからなるレーザ光は更にコリメータレンズ１７に入射する。

コリメータレンズ１７に入射したレーザ光はコリメータレンズ１７により平行光にされ、ミラー１８に反射され、対物レンズ１９に入射する。そして、対物レンズ１９でレーザ光は光ディスク２の情報記録面に集光される。

更に、情報記録面で反射された３つのビームからなるレーザ光は、対物レンズ１９、ミラー１８及びコリメータレンズ１７の順に逆に戻り、ビームスプリッタ１６に入射する。ビームスプリッタ１６に入射した光ディスク２からの反射光は、受光素子ユニット２０のＳＳＤ用ホログラム２２に照射される。

ＳＳＤ用ホログラム２２に照射されたレーザ光は、２つの方向に回折される。ＳＳＤ用ホログラム２２で回折された２つのレーザ光は、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４に夫々入射される。このとき、ＳＳＤ用ホログラム２２により例えば図２に示すように、位置検出用ＰＤ２３側では集光点であるＰＤ表面の後方に集光され、角度検出用ＰＤ２４側では集光点の前方に集光されるように夫々のレーザ光の光路差が生成される。これにより、一義的に位置調整が可能となる。

位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４に入射したレーザ光は、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４の各領域で電気信号に変換される。各電気信号は、例えば制御部１３のコントロール下、アンプ７により増幅され、信号処理部９に供給される。

信号処理部９は、例えば、ＤＰＤ法によりトラッキングエラー信号、ＳＳＤ法によりフォーカシングエラー信号を生成する。生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号は制御部１３を介してドライバ制御部６に供給される。ＳＳＤ法では、例えば、図３に示す各領域Ａ〜Ｆからの信号ａ〜ｆを用いて、フォーカスエラー信号が（ａ＋ｃ＋ｅ）−（ｂ＋ｄ＋ｆ）の演算により得られる。

ドライバ制御部６は、トラッキングエラー信号をドライバ５に伝える。ドライバ５は、トラッキングドライバにより光ピックアップ４の図示しない例えば２軸アクチュエータのトラッキングコイルによって、トラッキングを行なう。

また、ドライバ制御部６は、フォーカスエラー信号をドライバ５に伝える。ドライバ５は、フォーカスドライバにより光ピックアップ４の図示しない例えば２軸アクチュエータのフォーカスコイルによって、フォーカシングを行なう。

これによって、対物レンズ１９を常に適正な位置に保つことができ、再生の精度を確保できる。

また、信号処理部９は、例えば、位置検出用ＰＤ２３の各領域の信号を加算することでＲＦ信号を生成し、制御部１３のコントロール下、ＲＦ信号を復調、誤り検出及び訂正などの処理をして音楽情報などの信号を生成し、Ｄ／Ａコンバータ１０に供給する。

更に、Ｄ／Ａコンバータ１０は、例えば制御部１３のコントロール下、供給された音楽情報などの信号をアナログ信号に変換し、入出力部１１に供給する。

入出力部１１は、例えば制御部１３のコントロール下、供給された音響情報などを図示しない音響部のスピーカなどにより音声などにして出力し、光ディスク２に記録された音楽情報等が再生されることとなる。

以上で光ディスク記録再生装置１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、光ディスク記録再生装置１は、ＰＤＩＣ２１が位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ２４を有しているので、ＳＳＤ法により適正なフォーカスエラー信号を得ることができると共に、光ディスク２に反射されビームスプリッタ１６を透過したレーザ光に対する位置調整の前に、予め互いに位置調整され固定されたＳＳＤ用ホログラム２２及びＰＤＩＣ２１を有する受光素子ユニット２０を具備しているので、組み立てが容易となり低コスト化を図ることができる。すなわち、ＳＳＤ用ホログラム２２及びＰＤＩＣ２１の位置を調整して固定し受光素子ユニット２０を作製した後、受光素子ユニット２０を光ディスク２からのレーザ光に対して位置調整するので、非点収差法に比べ組み立て時の調整項目が少なく組み立てが容易となり低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置１は、位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ２４を有しておりＳＳＤ法によりフォーカスエラー信号を生成するので、フォーカスエラー信号へのプッシュプルの漏れ込みを抑制しシーク動作を安定させることができる。

更に、本実施形態の光ディスク記録再生装置１は、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４が、十字状のスポット位置検出用分割線Ｇ、直線状のスポット角度検出用分割線Ｈを有している。すなわち、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４は、夫々３分割された上に更にスポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈで分割されているので、組み立て時に、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用してレーザ光のスポット位置、角度などを容易に特定することができる。このため、例えば、ＳＳＤ用ホログラム２２とＰＤＩＣ２１との位置を容易に調整することができるので、光ピックアップ４を容易に組み立てることができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置１では、光ディスク２からのレーザ光に対する受光素子ユニット２０の位置調整時に、受光素子ユニット２０の作製時に使用したものと同じスポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用することができるので、容易に光ピックアップ４を作製することができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置１は、位置検出用ＰＤ２３がＸ軸方向及びＹ軸方向に夫々２分割されている。このため、各領域からの出力信号を利用することができるので、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＤ法を用いることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置について説明する。なお、本実施形態では第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略し異なる箇所を説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップを示す模式図、図５は第２の実施形態に係る光ピックアップのフォトディテクタの概略説明図である。

図４に示すように、本実施形態では、半導体レーザ素子１４を用いる代わりに、例えば、波長λ１（７８０ｎｍ）のレーザ光を射出するフォトダイオードと、波長λ２（６５０ｎｍ）のレーザ光を射出するフォトダイオードを有す１ＣＡＮ２波長レーザダイオード３５が用いられている。また、受光素子ユニット２０の代わりに、受光素子ユニット３０が用いられている。受光素子ユニット３０は、ＳＳＤ用ホログラム３２と、ＰＤＩＣ３１とを有している。ＰＤＩＣ３１は、第１実施形態と同様の位置検出用ＰＤ２３と、第１実施形態の角度検出用ＰＤ２４よりラディアル方向に長い形状の角度検出用ＰＤ３４を有している（図５参照）。更に、ビームスプリッタ１６と、ＳＳＤ用ホログラム３２との間には、長波長側λ１のレーザ光を回折して光路を補正し、短波長側λ２のレーザ光をそのまま透過する光軸補正素子３６が配置されている。

次に、以上のように構成された光ディスク記録再生装置１の光ピックアップ４の作製手順について、受光素子ユニット３０などの位置調整を中心に説明する。

まず、ＰＤＩＣ３１の位置とＳＳＤ用ホログラム３２の回転角などを、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用して調整し、ＰＤＩＣ３１とＳＳＤ用ホログラム３２とを一体にして予め受光素子ユニット３０を作製する。

次に、図５に示す短波長スポットＤ１が位置検出用ＰＤ２３上に形成されたスポット位置検出用分割線Ｇの中央となるように、予め作製しておいた受光素子ユニット３０の位置を調整し固定する。

続いて、長波長のレーザ光による長波長スポットＣ１が位置検出用ＰＤ２３の中央、すなわち、スポット位置検出用分割線Ｇの中央に合うように、光軸補正素子３６を光軸方向に移動したり光軸周りに回転するなどして位置調整する。これにより、例えば、長波長スポットＣ１が、スポット位置検出用分割線Ｇ上をＸ軸、Ｙ軸方向に移動して、スポット位置検出用分割線Ｇの中央に同心円状に位置調整される。長波長スポットＣ１の位置を調整する時に、長波長スポットＣ２の位置は、角度検出用ＰＤ３４上のスポット角度検出用分割線Ｈ上に自動的に決定される。

以上で光ディスク記録再生装置の作製手順の説明を終了する。

次に、以上のように構成、作製された光ディスク記録再生装置の動作を再生を中心に説明する。なお、１ＣＡＮ２波長レーザダイオード３５の異なるフォトダイオードから射出された波長λ１、λ２のレーザ光が、夫々光ディスク２に反射され、ビームスプリッタ１６に戻り透過するまでと各受光素子にレーザ光が入射した後は、第１実施形態の動作とほぼ同じなので、ビームスプリッタ１６を透過後、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ３４に入射するまでについて説明する。

図６は、光ピックアップの受光素子ユニット３０中の光路を説明するための概略説明図である。図４及び図６に示すように、例えばＣＤの再生時の長波長レーザ光の光路は点線で、ＤＶＤ再生時の短波長レーザ光の光路は実線で表されている。

図６に示すように、ビームスプリッタ１６を透過した長波長レーザ光（点線）は、光軸補正素子３６により光路が角度検出用ＰＤ３４から見て、長波長のレーザ光を射出するフォトダイオードの発光点Ｓ１の共役点Ｓ３側の反対側、すなわち、図６に示すＤ方向に回折される。次に、ＳＳＤ用ホログラム３２によって光路が位置検出用ＰＤ２３側と、角度検出用ＰＤ３４側に回折（分光）され、その２つのレーザ光は位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ３４に入射される。このとき、既に光軸補正素子３６でＤ方向に回折された長波長光は、ＳＳＤ用ホログラム３２によりＤ方向とは逆のＵ方向に回折される。

一方、ビームスプリッタ１６を透過した短波長レーザ光は、光軸補正素子３６により光路を補正されずにそのまま透過し、ＳＳＤ用ホログラム３２によって光路が位置検出用ＰＤ２３側と、角度検出用ＰＤ３４側に回折され、その２つのレーザ光は位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ３４に入射される。

以上で光ディスク記録再生装置１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、光ディスク記録再生装置は、ＰＤＩＣ３１が位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ３４を有しているので、ＳＳＤ法により精度のよいフォーカスエラー信号を得ることができると共に、ビームスプリッタ１６からのレーザ光に対する位置調整の前に、予め互いに位置調整され固定されたＳＳＤ用ホログラム３２及びＰＤＩＣ３１を有する受光素子ユニット３０を具備しているので、組み立てが容易となり低コスト化を図ることができる。すなわち、ＳＳＤ用ホログラム３２及びＰＤＩＣ３１の位置を調整して固定し受光素子ユニット３０を作製した後、受光素子ユニット３０を光ディスク２からのレーザ光に対して位置調整するので、非点収差法に比べ組み立て時の調整項目が少なく組み立てが容易となり低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置は、位置検出用ＰＤ２３及び角度検出用ＰＤ３４を有しておりＳＳＤ法によりフォーカスエラー信号を生成するので、フォーカスエラー信号へのプッシュプルの漏れ込みを抑制しシーク動作を安定させることができる。

更に、本実施形態の光ディスク記録再生装置は、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ３４が、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを有している。このため、受光素子ユニット３０のＳＳＤ用ホログラム３２からのレーザ光に対する位置調整時に、スポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用でき、長波長スポットＣ１の位置調整時にスポット位置検出用分割線Ｇを利用することができるので、容易に光ピックアップを組み立てることができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置は、受光素子ユニット３０の作製時、及び、光ディスク２からのレーザ光に対する受光素子ユニット３０の位置調整時に、同じスポット位置検出用分割線Ｇ、スポット角度検出用分割線Ｈを利用することができるので、容易かつ正確に光ピックアップを作製することができる。

更に、本実施形態によれば、波長λ１のレーザ光の発光点Ｓ１の共役点Ｓ３側に、位置検出用ＰＤ２３が配置されている。これにより、光軸補正素子３６によるレーザ光の回折方向（図６に示すD方向）と、ＳＳＤ用ホログラム３２によるレーザ光の回折方向（図６に示すU方向）をほぼ逆向きにすることができるので、例えば、環境温度や射出パワーの変化などによる波長の変動に対して、スポット位置の変動をキャンセルすることができる。

また、本実施形態の光ディスク記録再生装置は、ＳＳＤ用ホログラム３２及びＰＤＩＣ３１が近接されている。これにより、受光素子ユニット３０を小型化でき、光ピックアップ及び光ディスク記録再生装置を小型化することができる。

更に、本実施形態では、角度検出用ＰＤ３４のＸ軸方向の長さがＹ軸方向の長さより大きく設定されている。このため、短波長、長波長スポットＣ２、Ｄ２を確実に角度検出用ＰＤ３４で受光することができる。

尚、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。

例えば上述した実施形態では、光ディスク２の再生の場合について主に説明したがこれに限られるものではなく、レーザ光を用いて記録再生するものであれば他の記録媒体であってもよい。これにより、よりカスタマイズ化が図れることとなる。

また、上述した実施形態では、ＳＳＤ用ホログラム２２、３２を用いる例を示したが、ＳＳＤ用ホログラム２２、３２の代わりに、例えば、位置検出用ＰＤ２３、角度検出用ＰＤ２４に回折するＳＳＤプリズムを用いるようにしてもよい。このような構成にしても同様にレーザ光を回折することができる。

本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップの光学系の概略説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップのフォトディテクタの概略説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップの光学系の概略説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップのフォトディテクタの概略説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップの受光素子ユニット中の光路の概略説明図である。

符号の説明

１ 光ディスク記録再生装置
２ 光ディスク
４ 光ピックアップ
９ 信号処理部
１３ 制御部
１４ 半導体レーザ素子
１５ グレーティング
１６ ビームスプリッタ
１７ コリメータレンズ
１８ ミラー
１９ 対物レンズ
２０、３０ 受光素子ユニット
２１、３１ ＰＤＩＣ
２２、３２ ＳＳＤ用ホログラム
２３ 位置検出用ＰＤ
２４、３４ 角度検出用ＰＤ
３５ １ＣＡＮ２波長レーザダイオード
３６ 光軸補正素子
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 領域
Ｇ スポット位置検出用分割線
Ｈ スポット角度検出用分割線
Ｄ１、Ｄ２ 短波長スポット
Ｃ１、Ｃ２ 長波長スポット

Claims (10)

1. 光ディスクにレーザ光を照射する光源と、
   前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと
   を具備することを特徴とする光ピックアップ。
2. 請求項１に記載の光ピックアップであって、
   前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする光ピックアップ。
3. 光ディスクにレーザ光を照射する光源と、
   前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと
   を具備する光ピックアップを備えていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
4. 請求項３に記載の光ディスク記録再生装置であって、
   前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
5. 光ディスクに第１の波長のレーザ光を射出する第１の光源と、
   前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を射出する第２の光源と、
   前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと、
   前記第１及び前記第２の光源と前記受光ユニットとの間に配置され、前記光ディスクからの反射光の波長に応じてその光軸を補正する光軸補正素子と
   を具備することを特徴とする光ピックアップ。
6. 請求項５に記載の光ピックアップであって、
   前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする光ピックアップ。
7. 請求項６に記載の光ピックアップであって、
   前記第１の受光素子は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうち長波長のレーザ光の発光点の共役点側に、配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
8. 光ディスクに第１の波長のレーザ光を射出する第１の光源と、
   前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を射出する第２の光源と、
   前記光ディスクからの反射光に対する位置調整の前に、前記反射光を２つの光束に分離するとともに、それぞれの光束が入射する光の集光点の前後に集光するように光路差を与えるフォーカスエラー信号検出用光学素子と前記２つの方向に分けられたレーザ光を夫々受光する第１及び第２の受光素子とが予め互いに位置調整された受光ユニットと、
   前記第１及び前記第２の光源と前記受光ユニットとの間に配置され、前記光ディスクからの反射光の波長に応じてその光軸を補正する光軸補正素子と
   を具備する光ピックアップを備えていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
9. 請求項８に記載の光ディスク記録再生装置であって、
   前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記光ディスクのトラック方向及びラディアル方向で夫々二つの領域に分割されており、前記第２の受光素子は、前記ラディアル方向で２つの領域に分割されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
10. 請求項９に記載の光ディスク記録再生装置であって、
    前記光ピックアップの前記第１の受光素子は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうち長波長のレーザ光の発光点の共役点側に、配置されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。

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