JP3454017B2 - 光学ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク基板厚が
異なる複数種類の光ディスクに対応して、回転する光デ
ィスクの表面に対して光を照射して、戻り光を検出す
る、光学ピックアップ及び光ディスク装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクを再生するための光学
ピックアップは、図１０に示すように構成されている。
図１０において、光学ピックアップ１は、半導体レーザ
素子２，コリメータレンズ３，グレーティング４，ビー
ムスプリッタ５，対物レンズ６，マルチレンズ７及び光
検出器８を備えている。

【０００３】このような構成の光学ピックアップ１によ
れば、半導体レーザ素子２から出射された光ビームは、
コリメータレンズ３により平行光に変換され、グレーテ
ィング４によりメインビーム及びサイドビームに分割さ
れた後、ビームスプリッタ５の反射面で反射され、対物
レンズ５を介して、光ディスクＤの信号記録面上のある
一点に収束される。

【０００４】光ディスクＤの信号記録面で反射された戻
り光ビームは、再び対物レンズ６を介して、ビームスプ
リッタ５に入射する。ここで、戻り光ビームは、ビーム
スプリッタ５を透過して、マルチレンズ７を介して、光
検出器８の受光部に入射する。これにより、光検出器８
から出力される検出信号に基づいて、光ディスクＤの信
号記録面に記録された情報の再生が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光デ
ィスクは、コンピュータの補助記憶装置，音声・画像情
報等のパッケージメディアとして、高密度化が進められ
ており、この高密度化を実現するために、対物レンズの
開口数ＮＡを、従来のコンパクトディスク用の光学ピッ
クアップにおける対物レンズの開口数ＮＡより大きくす
ると共に、短い光源波長を使用してビームスポットを小
径にする方法があるが、開口数ＮＡを大きくすると、光
ディスクの傾きに対する許容範囲が減少してしまうとい
う問題がある。

【０００６】また、光ディスクは、所定のディスク基板
厚（一般に、コンパクトディスク等の場合には、１．２
ｍｍ）の透明基板を介して、信号記録面が備えられてい
るので、光学ピックアップの対物レンズの光軸に対して
光ディスクが傾いた場合には、波面収差が生じて、再生
信号（ＲＦ）に影響が出てしまう。この際、波面収差に
関しては、開口数の３乗とスキュー角θの約１乗に比例
し且つ波長に反比例して発生する３次のコマ収差が支配
的である。従って、低コストで大量生産されたポリカー
ボネイト等から成る透明基板を備えた光ディスクは、ス
キュー角θが例えばプラスマイナス０．５乃至プラスマ
イナス１度もあるので、上記波面収差によって、光学ピ
ックアップ１の半導体レーザ素子２からの光ディスク６
への収束スポットが非対称になって、符号間干渉が著し
く増加することになり、正確なＲＦ信号の再生が行なわ
れ得なくなってしまう。

【０００７】このため、この３次のコマ収差が光ディス
クのディスク基板厚に比例することに着目して、ディス
ク基板厚を例えば０．６ｍｍにすることにより、３次の
コマ収差を著しく低減させるようにすることが可能であ
る。この場合、光ディスクとして、特性の異なる二つの
規格、即ちディスク基板厚が比較的厚い（例えば１．２
ｍｍ）のものと、ディスク基板厚が比較的薄い（例えば
０．６ｍｍ）のものが混在することになる。

【０００８】ここで、例えば光路中に厚さｔの平行平板
が挿入されると、この厚さｔと開口数ＮＡに関して、ｔ
×（ＮＡ）⁴ に比例する球面収差が発生する。このよう
な点から光学ピックアップの対物レンズは、この球面収
差を打ち消すように設計されている。ところで、ディス
ク基板厚が異なると、球面収差も異なることから、一方
の規格例えばディスク基板厚０．６ｍｍの光ディスクに
対応した対物レンズを使用して、他方の規格例えばディ
スク基板厚１．２ｍｍのコンパクトディスク，追記型光
ディスク，光磁気ディスク等の光ディスクを再生しよう
とすると、ディスク基板厚の差によって、球面収差が発
生するので、光学ピックアップが対応し得るディスク基
板の厚さの誤差の許容範囲を大幅に越えることになる。
従って、光ディスクからの戻り光から、正しく信号を検
出することができなるため、従来の光学ピックアップに
よって、ディスク基板厚の異なる複数種類の光ディスク
を再生することができないという問題があった。

【０００９】このため、上述した球面収差を打ち消すよ
うな波面を発生させるホログラムを利用することができ
る。例えばホログラムの０次光により、ディスク基板厚
ｔ１の第一の種類の光ディスクの再生を行ない、１次光
により、ディスク基板厚ｔ２の第二の種類の光ディスク
の再生を行なうことにより、ディスク基板厚の異なる複
数種類の光ディスクに対応する方式も考えられる。この
方式においては、第一の種類の光ディスクの再生時に
は、１次光が、また第二の種類の光ディスクの再生時に
は、０次光が、それぞれロスになってしまうことから、
高い光パワーを必要とする記録可能な光ディスク装置に
は不向きであるという問題があった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、ディスク基板
厚の異なる何れの方式の光ディスクであっても、光ディ
スクの記録再生が正しく行われるようにした、光学ピッ
クアップ及び光ディスク装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明光学ピックアップ
は、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビー
ムを光ディスクの信号記録面上に収束するように照射す
る対物レンズと、前記光源と対物レンズの間に配設され
た光分離手段と、この光分離手段で分離された光ディス
クの信号記録面からの戻り光ビームを受光する光検出手
段と、前記光源と光ディスクとの間の光路中に配設され
たレンズ効果を有するホログラムとを備えており、前記
光源として、異なる波長を有する光ビームを出射する二
つの半導体レーザ素子を有し、且つ前記ホログラムが、
一方の半導体レーザ素子からの光の第一の波長の整数倍
でなく、且つ他方の半導体レーザ素子からの光の第二の
波長の整数倍である位相深さを有するように形成されて
いる光学ピックアップであって、この二つの半導体レー
ザ素子が、タンジェンシャル方向に並んで備えられてお
り、この光検出手段の二組の受光部が、この二つの半導
体レーザ素子の並び方向に対応して並んで備えられてい
ると共にこの二組の受光部の中間に位置する同じ一つの
受光部を共用するように構成しているものである。

【００１２】上記構成によれば、光源と光ディスクとの
間に配設されたホログラムが、一方の半導体レーザ素子
からの光の第一の波長の整数倍でない位相深さを有して
いることから、この第一の波長の光に対してのみホログ
ラムとして作用し、また位相深さが他方の半導体レーザ
素子からの光の第二の波長の整数倍であることから、こ
の第二の光をそのまま透過させることになる。

【００１３】これにより、例えばディスク基板厚の比較
的厚い第一の種類の光ディスクの場合には、一方の半導
体レーザ素子からの光に関して、ホログラムがレンズと
して作用することにより、ディスク基板の球面収差が補
正されることになる。従って、光源からの光ビームがホ
ログラムを介して光ディスクの信号記録面に対して正し
く収束され、光ディスクの信号記録面からの戻り光が、
光検出手段に入射する。

【００１４】また、例えばディスク基板厚の比較的薄い
第二の種類の光ディスクの場合には、他方の半導体レー
ザ素子からの光に関して、ホログラムが作用せずに、対
物レンズを介して光ディスクの信号記録面に達する。従
って、光源からの光ビームがホログラムをそのまま透過
して光ディスクの信号記録面に対して正しく収束され、
光ディスクの信号記録面からの戻り光が、光検出手段に
入射する。かくして、何れのディスク基板厚の光ディス
クであっても、常に最適な信号再生が行われることにな
る。また本発明によれば二つの半導体レーザ素子がタン
ジェンシャルに並んで備えられており、光検出手段は二
組の受光部がタンジェンシャル方向に対応して並んで備
えられていると共にこの二組の受光部の中間に位置する
同じ一つの受光部を共用するようにしたので検出手段の
タンジェンシャル方向を短かく構成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図９を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１６】図１は、本発明による光学ピックアップの
一実施形態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示して
いる。図１において、光ディスク装置１０は、光ディス
ク１１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモー
タ１２と、光学ピックアップ１３と、その駆動手段とし
ての送りモータ１４を備えている。ここで、スピンドル
モータ１２は、システムコントローラ１６及びサーボ制
御回路１８により駆動制御され、所定の回転数で回転さ
れる。光ディスク１１は、複数の種類の光ディスクを選
択して、それぞれ再生できるようになっている。例えば
光ディスクとして、相変化型の光ディスク、コンパクト
ディスク（ＣＤ）等を再生することも可能である。

【００１７】また、光学ピックアップ１３は、この回転
する光ディスク１１の信号記録面に対して、光を照射し
て、信号復調器及び誤り訂正回路（ＥＣＣ）１７からの
信号に基づいて、戻り光に基づく再生信号を出力する。
これにより、信号復調器にて復調された記録信号は、誤
り訂正回路１７を介して誤り訂正される。誤り訂正され
た記録信号は、光ディスク装置１０がコンピュータのデ
ータストレージ用である場合には、インターフェイス１
９を介して、外部コンピュータ等に送出される。これに
より、外部コンピュータ等は、光ディスク１１に記録さ
れた信号を、再生信号として受け取ることができるよう
になっている。また、光ディスク装置１０がオーディオ
用である場合には、上記誤り訂正された記録信号は、点
線で示すように、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器２０のＤ／Ａ変
換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ信号と
して、出力される。

【００１８】上記光学ピックアップ１３には、例えば光
ディスク１１上の所定のトラックまで移動させるための
送りモータ１４が接続されている。そして、スピンドル
モータ１２，送りモータ１４の制御、そして光学ピック
アップ１３の対物レンズを保持する二軸アクチュエータ
（図示せず）のフォーカシング方向及びトラッキング方
向の制御は、それぞれサーボ制御回路１８により行なわ
れる。

【００１９】図２は、本発明による光学ピックアップの
好適な実施形態を示している。図２において、光学ピッ
クアップ１３は、光源としての半導体レーザ素子２１，
コリメータレンズ２２，回折素子としてのグレーティン
グ２３，光分離手段としてのビームスプリッタ２４，対
物レンズ２５，マルチレンズ２６及び光検出手段として
の光検出器２７と、ビームスプリッタ２４と対物レンズ
２５の間にて光路中に配設されたホログラム２８とを備
えている。

【００２０】上記半導体レーザ素子２１は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用さ
れる。半導体レーザ素子２１から出射した光ビームは、
コリメータレンズ２２に導かれる。この場合、半導体レ
ーザ素子２１は、図３に示すように、異なる波長の光を
出射するように構成された二つの発光部２１ａ，２１ｂ
を備えている。即ち、発光部２１ａは、例えば波長λ１
＝７８０ｎｍ程度の光を発生する赤外レーザであって、
発光部２１ｂは、波長λ２＝６３５ｎｍ程度の光を発生
する赤色レーザである。

【００２１】そして、このような発振モードの異なる二
つの半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂが、シリコン，窒
化アルミニウム等の絶縁体または銅等の導電体から成る
基板２１ｃ上に、図３に示すように互いに隣接して並べ
て、マウントされることにより、異なる波長の光を出射
するハイブリッド構造の半導体レーザ素子２１が容易に
構成されることになる。尚、図３に示した半導体レーザ
素子２１は、ハイブリッド構造であるが、これに限ら
ず、ハイブリッド構造の半導体レーザ素子２１ａ，２１
ｂを二つ並べるようにしてもよい。

【００２２】コリメータレンズ２２は、凸レンズであっ
て、半導体レーザ素子２１からの光ビームを平行光に変
換する。

【００２３】グレーティング２３は、回折格子であっ
て、コリメータレンズ２２からの平行光を、０次光であ
るメインビームと、プラスマイナス１次光であるサイド
ビームの少なくとも３本の光ビームに分割する。

【００２４】ビームスプリッタ２４は、そのハーフミラ
ーとての反射面２４ａが光軸に対して４５度傾斜した状
態で配設されており、半導体レーザ素子２１からの光ビ
ームと光ディスクＤの信号記録面からの戻り光を分離す
る。即ち、半導体レーザ素子２１からの光ビームは、ビ
ームスプリッタ２４の反射面２４ａで反射され、戻り光
は、ビームスプリッタ２４を透過するようになってい
る。

【００２５】対物レンズ２５は、凸レンズであって、ビ
ームスプリッタ２４で反射された半導体レーザ素子２１
からの光ビームを、回転駆動される光ディスクＤの信号
記録面の所望のトラック上に収束させる。この場合、対
物レンズ２５は、比較的ディスク基板厚の薄い光ディス
クに対して、ディスク基板を光ビームが通過する際の球
面収差が補正されるように設計されている。さらに、対
物レンズ２５は、図示しない二軸アクチュエータによっ
て、二軸方向、即ちトラッキング方向及びフォーカシン
グ方向に移動可能に支持されている。

【００２６】マルチレンズ２６は、例えばシリンドリカ
ルレンズであって、ビームスプリッタ２４を透過した戻
り光ビームを、光検出器２７に収束させると共に、フォ
ーカスエラー信号の検出のために、入射光に対して非点
収差を付与するようになっている。

【００２７】光検出器２７は、ビームスプリッタ２４を
透過した戻り光ビームに対して、それぞれ受光部を有す
るように構成されている。

【００２８】上記ホログラム２８は、図４（ａ）に示す
ように、レンズ効果を有するように、同心の円環状に形
成されたホログラムパターンを有する回折格子型素子と
して構成されている。ここで、ホログラム２８のホログ
ラムパターンは、その位相深さが、一方の半導体レーザ
素子２１ａの光ビームの波長λ１の整数倍でなく、且つ
他方の半導体レーザ素子２１ｂの光ビームの波長λ２の
整数倍であるように、設定されている。具体的には、ホ
ログラム２８は、図４（ｂ）の部分拡大断面図に示され
ている。図において、ホログラム２８のＡの領域とＢの
領域とで、それぞれ通過する光について、屈折率ｎ、波
長λ、空気の屈折率を１とすると、 ｛（ｎ−１）ｄ｝／λ の位相差が生じるようになっている。ここで、（ｎ−
１）ｄが位相深さであり、｛（ｎ−１）ｄ｝／λが上記
λ１の整数でないため、半導体レーザ素子２１ａの光ビ
ームは、ホログラム２８を通過するときホログラム効果
を受ける。一方、｛（ｎ−１）ｄ｝／λが半導体レーザ
素子２１ｂの光ビームの波長λ２の整数であると、半導
体レーザ素子２１ｂの光ビームは、ホログラム２８を通
過するときホログラム効果を受けない。

【００２９】これにより、このような構成のホログラム
２８は、入射する光の波長がλ１である場合には、ホロ
グラムとして作用し、また入射する光の波長がλ２であ
る場合には、そのまま透過させるように作用する。

【００３０】従って、例えば発光部２１ａからの第一の
波長λ１を有する光は、図５の（ｂ）に示すように、ホ
ログラム２８のレンズとしての作用によって、その１次
光が、対物レンズ２５を介して、ディスク基板厚が比較
的厚い光ディスクＤ１の信号記録面に正しく収束され
る。また、発光部２１ｂからの第二の波長λ２を有する
光は、図５の（ａ）に示すように、ホログラム２８をそ
のまま透過し、その０次光が、対物レンズ２５を介し
て、ディスク基板厚が比較的薄い光ディスクＤ２の信号
記録面に正しく収束されるようになっている。

【００３１】本実施形態による光学ピックアップ１３
は、以上のように構成されており、先づ比較的厚いディ
スク基板厚１．２ｍｍの光ディスク（例えばコンパクト
ディスク）Ｄ１の再生を行なう場合について説明する。
この場合、半導体レーザ素子２１のうち、半導体レーザ
素子２１ａが発光されることになる。

【００３２】これにより、半導体レーザ素子２１ａから
の波長λ１を有する光ビームは、コリメータレンズ２２
により平行光に変換され、グレーティング２３によりメ
インビーム及びサイドビームに分割された後、ビームス
プリッタ２４の反射面２４ａで反射され、ホログラム２
８及び対物レンズ２５を介して、光ディスクＤ１に照射
される。この際、ホログラム２８は、半導体レーザ素子
２１ａからの第一の波長λ１の光に対して、ホログラム
として作用することにより、ディスク基板厚が比較的薄
い光ディスク用に球面収差が補正された対物レンズ２５
に対して、その球面収差をディスク基板厚が比較的厚い
光ディスクＤ１用に補正することになる。これにより、
光ビームは、光ディスクＤ１の信号記録面に正しく収束
することになる。

【００３３】光ディスクＤ１からの戻り光は、再び対物
レンズ２５及びホログラム２８を介して、ビームスプリ
ッタ２４を透過した後、マルチレンズ２６を介して、光
検出器２７に収束する。これにより、光検出器２７の検
出信号に基づいて、光ディスクＤ１の記録信号が再生さ
れる。この場合、光ディスクＤ１の信号記録面に収束さ
れる光は、半導体レーザ素子２１ａからの光ビームのう
ち、ホログラム２８を通過した１次光のみであり、例え
ば再生専用として利用される。

【００３４】次に、比較的薄いディスク基板厚０．６ｍ
ｍの光ディスクＤ２を再生する場合には、半導体レーザ
素子２１のうち、半導体レーザ素子２１ｂが発光される
ことになる。

【００３５】これにより、半導体レーザ素子２１ｂから
の波長λ２を有する光ビームは、コリメータレンズ２２
により平行光に変換され、グレーティング２３によりメ
インビーム及びサイドビームに分割された後、ビームス
プリッタ２４の反射面２４ａで反射され、ホログラム２
８及び対物レンズ２５を介して、光ディスクＤ２に照射
される。この際、半導体レーザ素子２１ｂからの第二の
波長λ２を有する光は、ホログラム２８をそのまま透過
することにより、対物レンズ２５の球面収差に基づい
て、光ビームは、光ディスクＤ２の信号記録面に正しく
収束することになる。

【００３６】光ディスクＤ２からの戻り光は、再び対物
レンズ２５及びホログラム２８を介して、さらにビーム
スプリッタ２４を透過した後、マルチレンズ２６を介し
て、光検出器２７に収束する。これにより、光検出器２
７の検出信号に基づいて、光ディスクＤ２の記録信号が
再生される。この場合、光ディスクＤ２に照射される光
は、半導体レーザ素子２１ｂからの光ビームのうち、ホ
ログラム２８を通過した０次光であるが、ホログラム２
８がホログラムとして作用しないことから、半導体レー
ザ素子２１ｂからの光ビームのほぼ１００パーセントの
光が利用されることになる。従って、光源である半導体
レーザ素子２１ｂの光量ロスが極めて少ないことから、
例えば記録再生用として利用されることになる。

【００３７】図６乃至図９は、上記光学ピックアップ１
３における光検出器２７の構成例を示している。先づ、
図６に示した光検出器の第一の構成例においては、光検
出器３０は、フォーカスエラー信号が非点収差法によ
り、またトラッキングエラー信号が３スポット法によ
り、検出されるように構成されている。即ち、図６にお
いて、光検出器３０は、半導体レーザ素子２１ａ，２１
ｂが、光ディスクＤのラジアル方向に並んでいる場合に
使用される構成であって、タンジェンシャル方向に関し
て、中央に配設された縦横に４分割された受光部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと、その両側（図面にて、上下）に配設され
た受光部Ｅ，Ｆとからなる、受光部のセット３１，３２
が、半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂの並ぶラジアル方
向に二組並んで備えられている。

【００３８】これにより、半導体レーザ素子２１ａから
の光ビームが光ディスクＤ１に照射されたとき、光ディ
スクＤ１からの戻り光は、受光部のセット３１にて、メ
インビームが中央の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイ
ドビームが、両側の受光部Ｅ，Ｆに入射することにな
る。また、半導体レーザ素子２１ｂからの光ビームが光
ディスクＤ２に照射されたとき、光ディスクＤ２からの
戻り光は、受光部のセット３２にて、メインビームが中
央の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイドビームが、両
側の受光部Ｅ，Ｆに入射することになる。

【００３９】図７に示す光検出器３３は、半導体レーザ
素子２１が、光ディスクＤのラジアル方向及びタンジェ
ンシャル方向の中間の４５度の方向に並んでいる場合に
使用される構成であって、同様にタンジェンシャル方向
に関して、中央に配設された縦横に４分割された受光部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、その両側（図面にて、斜め）に配設
された受光部Ｅ，Ｆとからなる、受光部のセット３４，
３５が、半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂの並ぶ方向に
二組並んで備えられている。この場合、中央の受光部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂの
並ぶ方向に平行な方向及び垂直な方向で分割されてい
る。

【００４０】これにより、半導体レーザ素子２１ａから
の光ビームが光ディスクＤ１に照射されたとき、光ディ
スクＤ１からの戻り光は、受光部のセット３４にて、メ
インビームが中央の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイ
ドビームが、両側の受光部Ｅ，Ｆに入射することにな
る。また、半導体レーザ素子２１ｂからの光ビームが光
ディスクＤ２に照射されたとき、光ディスクＤ２からの
戻り光は、受光部のセット３５にて、メインビームが中
央の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイドビームが、両
側の受光部Ｅ，Ｆに入射することになる。

【００４１】図８に示す光検出器３６は、半導体レーザ
素子２１が、光ディスクＤのタンジェンシャル方向に並
んでいる場合に使用される構成であって、タンジェンシ
ャル方向に関して、中央に配設された縦横に４分割され
た受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、その両側（図面にて、左
右）に配設された受光部Ｅ，Ｆとからなる、受光部のセ
ット３７，３８が、半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂの
並ぶタンジェンシャル方向に二組並んで備えられてい
る。これにより、半導体レーザ素子２１ａからの光ビー
ムが光ディスクＤ１に照射されたとき、光ディスクＤ１
からの戻り光は、受光部のセット３７にて、メインビー
ムが中央の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイドビーム
が、両側の受光部Ｅ，Ｆに入射することになる。また、
半導体レーザ素子２１ｂからの光ビームが光ディスクＤ
２に照射されたとき、光ディスクＤ２からの戻り光は、
受光部のセット３８にて、メインビームが中央の受光部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイドビームが、両側の受光部
Ｅ，Ｆに入射することになる。

【００４２】上記光検出器３０，３３においては、フォ
ーカスエラー信号ＦＣＳ及びトラッキングエラー信号Ｔ
ＲＫは、各受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆからの信号を
それぞれＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆとしたと
き、

【数１】

【数２】 で与えられる。

【００４３】図９に示す光検出器３９は、半導体レーザ
素子２１が、光ディスクＤのタンジェンシャル方向に並
んでいる場合に使用される他の構成であって、半導体レ
ーザ素子２１ａに対応するように、タンジェンシャル方
向に関して、中央に配設された縦横に４分割された受光
部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、その両側（図面にて、左右）に配
設された受光部Ｅ，Ｆとからなる、第一の受光部のセッ
ト４０を有している。そして、半導体レーザ素子２１ｂ
に対応する、タンジェンシャル方向に関して、中央に配
設された縦横に４分割された受光部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，
Ｄ１と、その両側（図面にて、左右）に配設された受光
部Ｅ１，Ｆ１とからなる、第二の受光部のセット４１が
設けられている。

【００４４】上記第一及び第二の受光部のセット４０，
４１は、互いに半導体レーザ素子２１ａ，２１ｂの並ぶ
タンジェンシャル方向に二組並んで備えられていると共
に、第一のセット４０における受光部Ｆと第二のセット
４１における受光部Ｅ１は、同じ一つの受光部を共用す
るように構成されている。これにより、光検出器３９全
体のタンジェンシャル方向の長さが、図８の光検出器３
６に比較して、短く構成されることになる。これによ
り、半導体レーザ素子２１ａからの光ビームが光ディス
クＤ１に照射されたとき、光ディスクＤ１からの戻り光
は、受光部のセット４０にて、メインビームが中央の受
光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに、またサイドビームが、両側の受
光部Ｅ，Ｆに入射することになる。

【００４５】また、半導体レーザ素子２１ｂからの光ビ
ームが光ディスクＤ２に照射されたとき、光ディスクＤ
２からの戻り光は、受光部のセット４１にて、メインビ
ームが中央の受光部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に、またサ
イドビームが、両側の受光部Ｆ（Ｅ１），Ｆ１に入射す
ることになる。

【００４６】上記光検出器３９においては、半導体レー
ザ素子２１ａによるフォーカスエラー信号ＦＣＳ１及び
トラッキングエラー信号ＴＲＫ１は、各受光部Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｆ１からの
信号をそれぞれＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，
Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓｃ１，Ｓｄ１，Ｓｆ１としたとき、

【数３】

【数４】 により、またと、半導体レーザ素子２１ｂによるフォー
カスエラー信号ＦＣＳ２及びトラッキングエラー信号Ｔ
ＲＫ２は、

【数５】

【数６】 により、与えられることになる。

【００４７】尚、上記実施形態においては、ホログラム
２８は、ビームスプリッタ２４と対物レンズ２５の間に
配設されているが、これに限らず、光源である半導体レ
ーザ素子２１と光ディスクＤとの間の光路中に配設され
ていればよい。また、半導体レーザ素子２１は、図３の
構成に限らず、他の任意の配置が可能である。

【００４８】さらに、上記実施形態においては、半導体
レーザ素子２１の二つの発光部である半導体レーザ素子
２１ａ，２１ｂが、タンジェンシャル方向、ラジアル方
向またはその中間方向に並んでおり、これに対応して、
光検出器３０，３３，３６，３９は、その各受光部のセ
ットが配設されているが、これに限らず、半導体レーザ
素子２１の二つの発光部である半導体レーザ素子２１
ａ，２１ｂが、任意の方向に並んでおり、これに対応し
て、光検出器の各発光部が配設されていてもよいことは
明らかである。

【００４９】さらに、上記実施形態においては、光ディ
スクとして、ディスク基板厚が１．２ｍｍ及び０．６ｍ
ｍのものに関して、それぞれホログラム２８が光ビーム
を透過させ、またはホログラムとして作用することによ
り、比較的薄いディスク基板厚の光ディスクと、比較的
厚いディスク基板厚の光ディスクの信号記録面に収束さ
せるようにしているが、これに限らず、例えば、二枚の
基板を貼り合わせた貼り合わせ光ディスクと、通常の光
ディスクとを再生する場合に、本発明を適用することも
可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ィスク基板厚の異なる何れの方式の光ディスクであって
も、光ディスクの再生が正しく行われる光ディスク再生
装置の光学ピックアップが提供されることになる。ま
た、本発明によれば二つの半導体レーザ素子がタンジェ
ンシャルに並んで備えられており、光検出手段は二組の
受光部がタンジェンシャル方向に対向して並んで備えら
れていると共にこの二組の受光部の中間に位置する同じ
一つの受光部を共用するようにしたので、光検出手段の
タンジェンシャル方向を短かく構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップの一実施形態を
組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す概略側面図である。

【図３】図２の光学ピックアップにおける半導体レーザ
素子の構成例を示す平面図及び側面図である。

【図４】図２の光学ピックアップにおけるホログラムの
構成を示す平面図である。

【図５】図４のホログラムによるディスク基板厚の異な
る種類の光ディスクに対する収束状態を示す概略側面図
である。

【図６】図２の光学ピックアップにおける光検出器の第
一の構成例を示す平面図である。

【図７】図２の光学ピックアップにおける光検出器の第
二の構成例を示す平面図である。

【図８】図２の光学ピックアップにおける光検出器の第
三の構成例を示す平面図である。

【図９】図２の光学ピックアップにおける光検出器の第
四の構成例を示す平面図である。

【図１０】従来の光学ピックアップの一例を示す概略斜
視図である。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光ディスク、１
２・・・スピンドルモータ、１３・・・光学ピックアッ
プ、１４・・・送りモータ、１５・・・磁気ヘッド、１
６・・・システムコントローラ、１７・・・信号復調器
及びＥＣＣ、１８・・・サーボ制御回路、１９・・・イ
ンターフェイス、２０・・・Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器、２
１，２１ａ，２１ｂ・・・半導体レーザ素子、２２・・
・コリメータレンズ、２３・・・グレーティング、２４
・・・ビームスプリッタ、２５・・・対物レンズ、２６
・・・マルチレンズ、２７・・・光検出器、２８・・・
ホログラム、３０，３３，３６，３９・・・光検出器、
３１，３２，３４，３５，３７，３８，４０，４１・・
・受光部のセット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−128794（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−91745（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−153228（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−17069（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129040（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−76349（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−54973（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−93922（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/22 G02B 5/18 - 5/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射する光源と、前記光源か
   らの光ビームを光ディスクの信号記録面上に収束するよ
   うに照射する対物レンズと、前記光源と対物レンズの間
   に配設された光分離手段と、この光分離手段で分離され
   た光ディスクの信号記録面からの戻り光ビームを受光す
   る光検出手段と、前記光源と光ディスクとの間の光路中
   に配設されたレンズ効果を有するホログラムとを備えて
   おり、前記光源として、異なる波長を有する光ビームを
   出射する二つの半導体レーザ素子を有し、且つ前記ホロ
   グラムが、一方の半導体レーザ素子からの光の第一の波
   長の整数倍でなく、且つ他方の半導体レーザ素子からの
   光の第二の波長の整数倍である位相深さを有するように
   形成されている光学ピックアップであって、 前記二つの半導体レーザ素子がタンジェンシャル方向に
   並んで備えられており、前記光検出手段は二組の受光部
   が前記方向に対応して並んで備えられていると共に、前
   記二組の受光部の中間に位置する同じ一つの受光部を共
   用するよう構成していることを特徴とする光学ピックア
   ップ。
2. 【請求項２】 前記各半導体レーザ素子からの光ビーム
   を、それぞれ少なくとも３本の光ビームに分割する回折
   素子を有し、この回折素子により分割された前記各半導
   体レーザ素子からのそれぞれ一つのサイドビームが、前
   記光検出手段の同じ受光部により検出されることを特徴
   とする請求項１に記載の光学ピックアップ。
3. 【請求項３】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、
   光ディスクに対して対物レンズを介して光を照射し、光
   ディスクからの信号記録面からの戻り光を対物レンズを
   介して光検出手段により検出する光学ピックアップと、
   対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する手段と、光
   検出手段からの検出信号に基づいて再生信号を生成する
   信号処理回路と、光検出手段からの検出信号に基づい
   て、光学ピックアップの対物レンズを二軸方向に移動さ
   せるためのサーボ回路とを備え、前記光学ピックアップ
   が、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビー
   ムを光ディスクの信号記録面上に収束するように照射す
   る対物レンズと、前記光源と対物レンズの間に配設され
   た光分離手段と、この光分離手段で分離された光ディス
   クの信号記録面からの戻り光ビームを受光する光検出手
   段と、前記光源と光ディスクとの間の光路中に配設され
   たレンズ効果を有するホログラムとを備えており、前記
   光源として、異なる波長を有する光ビームを出射する二
   つの半導体レーザ素子を有し、且つ前記ホログラムが、
   一方の半導体レーザ素子からの光の第一の波長の整数倍
   でなく、且つ他方の半導体レーザ素子からの光の第二の
   波長の整数倍である位相深さを有するように形成されて
   いる光ディスク装置であって、 前記二つの半導体レーザ素子がタンジェンシャル方向に
   並んで備えられており、前記光検出手段は二組の受光部
   が前記方向に対応して並んで備えられていると共に、前
   記二組の受光部の中間に位置する同じ一つの受光部を共
   用するよう構成していることを特徴とする光ディスク装
   置。