JP3689296B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3689296B2 JP3689296B2 JP2000014354A JP2000014354A JP3689296B2 JP 3689296 B2 JP3689296 B2 JP 3689296B2 JP 2000014354 A JP2000014354 A JP 2000014354A JP 2000014354 A JP2000014354 A JP 2000014354A JP 3689296 B2 JP3689296 B2 JP 3689296B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- light receiving
- light
- divided
- receiving unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
- G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であり、特に、波長の異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化された半導体レーザ素子と、これに対応する光検出装置で構成した光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＣＤ再生装置とＤＶＤ再生装置の光ピックアップ装置を共用するＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置が盛んに提案され、１波長２焦点レンズの光ピックアップを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置や、２焦点レンズの光ピックアップを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置等の形態がある。
【０００３】
ＣＤとＤＶＤのディスクの構造を比較すると、ＤＶＤ用ディスクの保護層の厚さはＣＤ用ディスクの保護層の約半分の厚さ（０．６ｍｍ）なので、１焦点レンズを用いた光ピックアップで双方のディスクを再生する場合、ＤＶＤ用ディスクの情報記録面に最適となるよう光ビームを集光すると、ＣＤ用ディスクに対しては光ビームが通過する保護層がＤＶＤより厚いので、光ビームに球面収差等の収差が発生し、ＣＤ用ディスクの情報記録面に対して最適に集光することができない。
【０００４】
また、ＣＤとＤＶＤのディスクでは、記録のために形成される情報ピットの大きさが異なるので、夫々の情報ピットを正確に読み取るためには、夫々の情報ピットの大きさに対して最適な大きさのビームスポットをＣＤ又はＤＶＤの情報記録面上に形成する必要がある。
【０００５】
ビームスポットの大きさは、レーザビームの波長とレーザビームを情報記録面に集光するための対物レンズの開口数との比に比例する。即ち、レーザビームの波長を一定とすると、開口数が大きくなるほどビームスポットが小さくなる。従って、１焦点レンズを用いた光ピックアップでＣＤ及びＤＶＤのディスクを再生する場合、レーザビームの波長を一定として、開口数を例えばＤＶＤ用ディスクの情報ピットに適合するように構成すると、ＣＤ用ディスクの情報ピットに対しては、ビームスポットが小さくなり過ぎ、当該ＣＤを再生する際の再生信号に歪みが生じ、正確な読み取りが難しくなる。
【０００６】
そこで、同一直線上の異なる位置に焦点を結び、各情報ピットの大きさに対応して適切な大きさのビームスポットを形成する２つのレーザビームを照射することが可能な２焦点レンズを用いた光ピックアップがＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置の主流になっている。
【０００７】
例えば、図２３に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ用の第１光源１０とＤＶＤ用の第２光源１５を合成プリズムである第１ビームスプリッタ１３で合成し、対物レンズと回折素子とで構成される２焦点レンズを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置であり、構成及び動作を簡単に説明する。
【０００８】
図２３において、第１光源１０は、第１駆動回路１１からの駆動信号に応じてＣＤからの情報読取りに最適な波長（７８０ｎｍ）のレーザビーム（破線にて示す）を発生し、これを３ビームを生成するグレーティング１２を介して第１ビームスプリッタ１３に照射する。第１ビームスプリッタ１３は、第１光源１０からのレーザビームを反射し、反射光を第２ビームスプリッタ１４に導く。
【０００９】
一方、第１光源１０に対して９０度に配置された第２光源１５は、第２駆動回路１６からの駆動信号に応じてＤＶＤからの情報読取りに最適な波長（６５０ｎｍ）のレーザビーム（実線にて示す）を発生し、グレーティング１７を介してて第１ビームスプリッタ１３に照射する。第１ビームスプリッタ１３は、第２光源１５からのレーザビームを透過して第２ビームスプリッタ１４に導く。
【００１０】
第２ビームスプリッタ１４は、上記第１ビームスプリッタ１３を介して供給されたレーザビーム、即ち、第１光源１０又は第２光源１５からのレーザビームをコリメータレンズ１８を介して２焦点レンズ１９に導く。２焦点レンズ１９は、第２ビームスプリッタ１４からのレーザビームを1点に集光したものを情報読取光として、これをスピンドルモータ２０にて回転駆動するディスク２１の情報記録面に照射する。
【００１１】
第１光源１０からのレーザビーム（破線にて示す）は、ディスク２１の記情報録面Ｃに焦点が合うように、２焦点レンズ１９によって集光される。また、第２光源１５からのレーザビーム（実線にて示す）は、ディスク２１の情報記録面Ｄに焦点が合うように、２焦点レンズ１９によって集光される。
【００１２】
上記２焦点レンズ１９からの情報読取光がディスク２１に照射されることによって生じた反射光は、２焦点レンズ１９及びコリメータレンズ１８を通過し、第２ビームスプリッタ１４で反射され、非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ２２を通過して光検出装置２３に照射する。光検出装置２３は、照射された光の光量に対応したレベルを有するアナログの電気信号を発生し、これを読取り信号として情報データ再生回路２４及びディスク判別回路２５に供給する。
【００１３】
情報データ再生回路２４は、得られた読取信号に基づいたデジタル信号を生成し、更にこのデジタル信号に対して復調、及び誤り訂正を施して情報データの再生を行う。ディスク判別回路２５は、例えば本出願人が特開平１０−２５５２７４号公報で開示しているようにディスク２１にレーザビームを照射した際に形成されるビームスポットの大きさに基づきディスク２１の種別を識別し、これをコントローラ２６に供給する。コントローラ２６は、ディスク識別信号に応じて、第１駆動回路１１及び第２駆動回路１６の何れか一方を選択的に駆動状態にすべ駆動制御する。コントローラ２６は、ディスク判別回路２５からＣＤを示すディスク種別信号が得られた場合は、第1駆動回路１１だけを駆動する。従って、第1光源１０から発射されたレーザビームは、グレーティング１２、第1ビームスプリッタ１３、第２ビームスプリッタ１４、コリメータレンズ１８及び２焦点レンズ１９からなる光学系を介してディスク２１に照射される。
【００１４】
また、コントローラ２６は、ディスク判別回路２２からＤＶＤを示すディスク種別信号が得られた場合は、第２駆動回路１１だけを駆動する。従って、第２光源１５から発射されたレーザビームは、グレーティング１７、第1ビームスプリッタ１３、第２ビームスプリッタ１４、コリメータレンズ１８及び２焦点レンズ１９からなる光学系を介してディスク２１に照射される。
【００１５】
即ち、ＣＤ等のように比較的低記録密度のディスク２１からの情報読み取りに最適な波長を有するレーザビームを発生する第1光源１０と、ＤＶＤのように高記録密度のディスク２１からの情報読み取りに最適な波長を有するレーザビームを発生する第２光源１５とを備えておき、再生対象となるディスク２１の種別に対応した方を択一的に使用す構成としている。ディスク２１の情報記録面で反射した反射光（戻り光）は、２焦点レンズ１９及びコリメータレンズ１８を通過し、第２ビームスプリッタ１４で反射され、シリンドリカルレンズ２２を通過して光検出装置２３に照射される。
【００１６】
以上説明したように、２つの光源を必要とするＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置は、第１光源１０を第１ビームスプリッタ１３の一方の面から照射した場合において、第２光源１５は第１光源１０に対して直角となる他方の面から照射する必要があり、光学系を配置する空間が大きくなり、光ピックアップ装置が大型化すると云う問題があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、その目的は合成プリズムを用いることなく、小型化が可能な多波長対応の光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、前記光学系は、前記レーザビームに非点収差を与える非点収差素子と前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、前記光検出手段は波長の異なる複数のレーザビームの各々に対応して設けられた複数の４分割受光部を含むとともに、該複数の４分割受光部はその中央分割線が同一直線となるように整列して配され、且つ、前記中央分割線の延長方向に前後して前記サブビームを受光するための一対のサブビーム受光部が設けられ、前記複数の４分割受光部のうち、選択されたレーザビームを受光する４分割受光部に隣接する他の４分割受光部によって、前記サブビームの一方を受光するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、前記光学系は前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、前記発光手段は第１のレーザビームと第２のレーザビームを出射するとともに、前記光検出手段は前記第１のレーザビームが出射されているときに前記第１のレーザビームを受光する第１の４分割受光部と、前記第２のレーザビームが出射されているときに前記第２のレーザビームを受光する第２の４分割受光部とを有し、前記第１の４分割受光部と前記第２の４分割受光部の中央分割線が同一になるように配置され、前記第１の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域は、前記第２のレーザビーム受光時において第２の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域となるとともに、前記第１の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第２のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられ、かつ前記第２の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第１のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、読取波長の異なるＤＶＤとＣＤ又はＣＤＲを再生する光ピックアップ装置を例として説明する。尚、再生される情報記録メディアはこれらに限られることはなく、読取波長の異なる複数種のディスクを再生するピックアップ装置であれば本発明は適用可能である。図１は、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の要部構成図であり、図に基づき光ピックアップ装置１００の構成を説明する。
【００２５】
本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置１００は、発光手段としての２波長のレーザビームを選択的に出射する半導体レーザ素子５０と、レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子としてのグレーティングレンズ５１と、半導体レーザ素子５０から出射されたレーザビームを反射し、ディスク５５の情報記録面から反射されたレーザビームを透過するハーフミラー５２と、レーザビームを平行光に変換するコリメータレンズ５３と、同一直線上の異なる位置に焦点を結び各情報ピットの大きさに対応して適切な大きさのビームスポットを形成する２焦点レンズ５４と、レーザビームに非点収差を与える非点収差素子であるシリンドリカルレンズ５６と、レーザビームを受光する光検出手段である光検出装置６０とで構成している。
【００２６】
このように本実施形態は、フォーカス調整は非点収差法で行ない、トラッキングサーボ調整は３ビーム法で行なうものである。尚、半導体レーザ素子５０の駆動回路やディスク判別回路などの電気回路は従来例と同様であり省略している。
【００２７】
半導体レーザ素子５０は、ＣＤ及びＣＤＲ読取用で波長が７８０ｎｍのレーザビームとＤＶＤ読取用の波長６５０のレーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード３０であり、その構造を図２に示した。尚、図２はワンチップレーザーダイオード３０の断面図を、図３はワンチップレーザーダイオード３０のサブマウント図を示している。
【００２８】
ワンチップレーザーダイオード３０は、図２に示すように外形寸法が３００μｍ×４００μｍ×１００〜１２０μｍ程度のＧａＡｓ基板３１上に、ｎ型のＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ層３３と、ＡｌｘＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ活性層３４と、ｐ型のＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ層３５を積層し、活性層３４の中央に波長６５０ｎｍのレーザビーム（以下第１レーザビームと記す）を出射する６５０ｎｍ発光部３６が形成されると共に、ｎ型のＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ層３７と、ＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ活性層３８と、Ｐ型のＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ層３９を積層し、活性層３８の中央に波長７８０ｎｍのレーザビーム（以下第２レーザビームと記す）を出射する７８０ｎｍ発光部４０が形成され、厚さ４μｍ程度の２つの活性層３４、３８は分離溝３２により分離された構造を有している。６５０ｎｍ発光部３６と７８０ｎｍ発光部３７は、略１００ｎｍの間隔で形成されている。
【００２９】
また、ワンチップレーザーダイオード３０は、ＧａＡｓ基板３１の底面側に共通電極４１が、６５０ｎｍ発光部３６側に６５０ｎｍ用のＡｕ電極４２が、７８０ｎｍ発光部４０側に７８０ｎｍ用のＡｕ電極４３が夫々形成されている。つまり、ワンチップレーザーダイオード３０は、２つの発光部の一方の電極が共通電極として形成された半導体レーザ素子５０である。このワンチップレーザーダイオード３０は、図３に示すように、２つのＡｌ電極４５、４６が形成されたシリコンサブマウント４４上に載置した形態で使用される。
【００３０】
尚、一般的に「ワンチップ」の素子とは、ワンチップ上に種類の異なる２つ以上の活性層を選択成長法で作り込むことで２波長以上のレーザビームを出力できるようにした素子を意味しているが、本発明においては、１波長のレーザビームを発する２つのレーザ阻止をハイブリット的に例えばシリコンウェーハ上に配置して形成した素子、すなわち、２つ以上の１波長レーザ素子を一体化してユニット化したものも対象とする。
【００３１】
シリコンサブマウント上には、６５０ｎｍ用のＡｌ電極４５と７８０ｎｍ用のＡｌ電極４６が形成され、その上に共通電極４１を上にしてワンチップレーザーダイオード３０が載置され、６５０ｎｍ用のＡｕ電極４２と７８０ｎｍ用のＡｕ電極４３が２つのＡｌ電極４５、４６に夫々半田付けされており、共通電極４１及び２つのＡｌ電極４５、４６に図示しない引出線を半田付けして使用される。共通電極４１とＡｌ電極４５間に所定の電圧が印可されると発光窓４７から波長６５０ｎｍの第１レーザビームが出射され、共通電極４１とＡｌ電極４６間に所定の電圧が印可されると発光窓４８から波長７８０ｎｍの第２レーザビームが出射される。サブマウント状のワンチップレーザーダイオード３０は、例えば図示しない発光窓と複数の端子を設けたケースに収納され、半導体レーザ素子５０として用いられる。
【００３２】
上述したように本発明の実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ素子５０は、ワンチップ上に第１レーザビームの６５０ｎｍ発光部３６と第２レーザビームの７８０ｎｍ発光部３７がわずか略１００ｎｍのみ隔てて形成されているので、これを略同一発光位置とみなして従来必要とされた第２ビームスプリッタに相当する構成を削除することができる。しかし厳密にいえば２つの発光部３６、３７の位置は異なっているので、以下に説明するように、対物レンズの光軸に対する２つの発光部３６、３７の位置関係の配慮が必要となる。
【００３３】
これについて、図３及び図４を用いて説明する。図３に示すように光源ＥｉをレンズＬの中心軸Ｙ上に配置すると、ビームスポット径を最も小さくなることが分かっている。従って、レンズＬの中心軸Ｙに位置する光源Ｅｉは、理想の発光点とすることができる。しかし、光源Ｅｉの中心Ｅａと光軸Ｙとが一致しない場合は、「像高」Ｈとなり、「収差」が存在する。収差は読取信号に悪影響を及ぼすものであるため、できるだけ少なくすることが望ましい。
【００３４】
図４は半導体レーザ素子５０の像高と収差の関係を示すものであり、点線はＤＶＤを再生する時の像高に対する収差を示し、実線はＣＤを再生する時の像高に対する収差を示している。同図からわかるように、ＤＶＤはＮＡがＣＤに比して大きくビームスポット径はＣＤよりも小さいので、ＤＶＤ再生時における収差は、ＣＤ再生時の収差に比べて像高に拘らず大きく、また、ＤＶＤ再生時における収差の増加の割合（点線の傾き）は、ＣＤ再生時の収差の増加の割合（実線の傾き）に比べて大きい。
【００３５】
従って、本発明の実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ素子５０は、第１レーザビームを出射する６５０ｎｍ発光部３６を光学系の中心軸上に配置するか、或いは６５０ｎｍ発光部３６から光学系の中心軸までの距離を第２レーザビームを出射する７８０ｎｍ発光部４０から光学系の中心軸までの距離よりも小さくなるように設定している。すなわち、像高ズレによる収差の悪影響が大きいＤＶＤがＣＤに比べて像高ズレが小さくなるようにしている。
【００３６】
次に本発明の第１実施形態に用いられる光検出器６０の構成について図８を用いて説明する。なお、本実施形態は、フォーカスサーボ調整を非点収差法で行ないトラッキングサーボ法を３ビーム法で行なうものであるため、光検出器６０は読取信号の他に非点収差法によるフォーカスエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出する構成とされている。
【００３７】
同図に示すように、光検出器６０は、第１レーザビームのメインビームを受光し第１レーザビームの読取信号及びフォーカスエラー信号を生成する第１の４分割受光部６１と、第２レーザビームのメインビームを受光し第２レーザビームの読取信号及びフォーカスエラー信号を生成する第２の４分割受光部６２と、第１及び第２レーザビームのサブビームを受光しそれらのトラッキングエラー信号を生成する一対の第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂとからなり、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａは同一直線となるように配され、中央分割線６１ａ、６２ａの延長方向に前後するように第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂが配される。このように、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとを同一直線となるようにする理由については後述する。
【００３８】
次に、本実施形態における、ディスク５５のトラック５５ａに対する光源の２つの発光部３６、３７と光検出器６０の３者の位置関係について図６乃至図８を用いて説明する。尚、図６において、Ｍｄは第１レーザビームがディスク上に照射されたスポットを示し、Ｍｃは第１レーザビームがディスク上に照射されたスポットを示している。
【００３９】
先ず、ディスク５５のトラック５５ａと半導体レーザ素子５０の第１レーザビーム発光部３６及び第２レーザビーム発光部４０との位置関係については、図６及び図７に示すように、発光部３６と発光部４０の各々の発光点を結ぶ直線が再生されるディスク５５のトラック５５ａの接線と平行となるような位置関係に設定する。
【００４０】
また、ディスク５５のトラック５５ａと光検出器６０の位置関係は、図６及び図８に示すように、中央分割線６１ａ及び中央分割線６２ａとトラック５５ａの接線とが一致する位置関係に設定される。
【００４１】
このように、光検出器６０を、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとが同一直線となるよう構成した上で、ディスク５５のトラック５５ａに対する光源の２つの発光部３６、３７と光検出器６０の位置関係を上述したように設定するのは、トラッキングエラー信号が発生した瞬間にフォーカスエラーにオフセットが生じる悪影響を回避するためであり、その理由について以下に説明する。
【００４２】
まず、４分割受光部の中央分割線とトラック接線との位置関係がフォーカスエラー信号に及ぼす影響について図９乃至図１０を基に説明する。これらの図は、ディスク上のトラックと４分割受光部の位置関係と、その状態においてのフォーカスサーボが適正に調整されているビームスポット（真円のスポット）の位置及び光量分布を示したものであり、第１レーザビームを第１の４分割受光部６１で受光した場合を例として説明したものである。
【００４３】
図９はトラック５５ａと第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致するように配され、ビームスポットがトラックから外れた場合（トラッキングエラー有り）を示し、図１０は、本実施形態における比較例としてトラック５５ａと第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致しないように配され、ビームスポットがトラックから外れた場合を示している。
【００４４】
一般に光ピックアップ装置１００の光検出装置６０は、ディスクに記録されたピット５５ｂの有無を反射光量の大小で判断している。総光量は単位面積あたりの光量と受光面積とから求められる。ピット５５ｂ上にビームスポットが形成されると、ピット５５ｂ面上に照射されたレーザビームは乱反射し、反射光量が少なくなるので暗くなり受光量が少なくなる（図９乃至図１１のハッチングで示す部分）。また、ピット５５ｂが無い部分は、ディスクの鏡面で全反射するので明るく受光量が大きくなる。
【００４５】
フォーカスエラー信号は、周知のように４分割受光部のたすきがけ演算、すなわち（５＋８）−（６＋７）の演算によって求められるが、図９に示す場合は、受光素子７と８の受光面積及び光量分布が同一なので、検出されるフォーカスエラー信号は０となり、適正なフォーカスサーボ調整を行なうことができる。すなわち、トラック５５ａ（トラック接線）と４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致しているときは、トラック外れが生じたとしてもフォーカスエラー信号は影響を受けない。
【００４６】
ところが、図１０に示す場合は、図示される受光面積及び光量分布から明らかなように、検出されるフォーカスエラー信号は０にならずオフセットが加えられることとなる。すなわち、トラック５５ａと４分割受光部６１の中央分割線６１ａが一致せず傾いた状態に配置された場合は、フォーカス調整が適切になされている状態（フォーカスエラーがない状態）であっても、トラック外れが生じると検出されるフォーカスエラー信号は０にはならず、オフセットの影響を受けてしまう。
【００４７】
このように、トラック５５ａと４分割受光部６１の中央分割線６１ａを一致させることが非点収差法によるフォーカスサーボ調整を適切に行なうため必要であることを考慮して、本発明においては、光検出器６０を、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとが同一直線となるよう構成し、その上で、中央分割線６１ａ及び６２ａをトラック５５ａの接線と一致させ、更に、半導体レーザ素子５０の発光部３６と発光部４０の各々の発光点を結ぶ直線がトラック５５ａの接線と平行となるように配置しているのである。
【００４８】
この構成により、第１レーザビームのスポットでＤＶＤを再生する場合、また、第２レーザビームでＣＤを再生する場合の何れであっても、トラック５５ａと第１及び第２の４分割受光部６１、６２の中央分割線６１ａ、６２ａを一致させることができ、非点収差法によるフォーカスサーボ調整を適切に行なうことができる。また、第１の４分割受光部６１と第２の４分割受光部６２は２行４列に整列した８分割受光部として構成できるため、その形成を容易に行なうことができる。
【００４９】
次に本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の動作を図１を用いて説明する。尚、光ピックアップ装置１００は、従来例と同様にディスク判別を行い、当該ディスク判別結果に基づいて半導体レーザ素子５０の一方の発光源だけを駆動するように制御される。
【００５０】
ＤＶＤ用のディスク５５を再生する場合において、半導体レーザ素子５０から出射された第１レーザビームの入射光Ｌｄ（図中実線で示す）は、グレーティングレンズ５１を介してハーフミラー５２により一部が反射され、コリメータレンズ５３によって平行な光束にされた後、２焦点レンズ５４に入射する。そして、２焦点レンズ５４に入射したレーザビームは、回折素子５４ａにより０次光、±１次光及びその他の高次光に回折される。回折素子５４ａにより回折されたレーザビームの０次光は、対物レンズ５４ｂによってディスク５５の情報記録面Ｄのトラック上にビームスポットを形成する。そして、ＤＶＤの情報記録面Ｄで反射された第１レーザビームの戻り光Ｌｄｒは、２焦点レンズ５４及びコリメータレンズ５３を通過し、ハーフミラー５２によりその一部が透過され、シリンドリカルレンズ５６を通過して光検出装置６０の第１の４分割受光部６１に入射する。尚、回折素子５４ａは、ＤＶＤとＣＤの表面基板の厚みの違いによって生じる球面収差を抑えるものであり第１レーザビームが入射した場合は、０次光で回折することで情報記録面Ｄ上で球面収差が発生しないように形成される。
【００５１】
一方、ＣＤ用のディスク５５を再生する場合において、半導体レーザ素子５０から出射された第２レーザビームの入射光Ｌｃ（図中実線で示す）は、グレーティングレンズ５１を介してハーフミラー５２により一部が反射され、コリメータレンズ５３によって平行な光束にされた後、２焦点レンズ５４に入射する。回折素子５４ａにより回折された第２レーザビームの入射光Ｌｃの１次光は、対物レンズ５４ｂによってディスク５５の情報記録面Ｃ上にビームスポットが集光される。回折素子５４ａは、レーザビームが入射した場合は、１次光で回折することで情報記録面Ｃ上で球面収差が発生しないように形成される。そして、ＣＤの情報記録面Ｃで反射された第２レーザビームの戻り光Ｌｃｒは、２焦点レンズ５４及びコリメータレンズ５３を通過し、ハーフミラー５２によりその一部が透過され、シリンドリカルレンズ５６を通過して光検出装置６０の第２の４分割受光部６２に入射する。
【００５２】
図１１及び図１２は光検出器６０の受光する状態を示しており、図１１はＤＶＤの再生時に第１レーザビームの３ビーム（メインビームＭｄ、サブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄ）を受光する状態を示す光検出装置６０の平面図であり、図１２はＣＤの再生時に第２レーザビームの３ビーム（メインビームＭｃ、サブビームＳ１ｃ、Ｓ２ｃ）を受光する状態を示す光検出装置６０の平面図を示している。
【００５３】
光検出装置６０は、第１レーザビームの３ビームが照射された場合は、図１１に示すようにメインビームＭｄのビームスポットを第１の４分割受光部６１の中央で受光し、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄのビームスポットを第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで受光する。また、第２レーザビームの３ビームが照射された場合は、図１２に示すようにメインビームＭｃのビームスポットを第２の４分割受光部６２の中央で受光し、２つのサブビームＳ１ｃ、Ｓ２ｃのビームスポットを第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで受光する。これらの図から明らかなように、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂは、受光位置の異なる２種類のサブビームを受光する必要があるため、第１及び第２の４分割受光部６１、６２よりも大きく構成している。
【００５４】
次に、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００に採用される３ビーム法及び非点収差法の概要について図１３及び図１４を基に説明する。図１３は３ビーム法を説明する３ビームとトラック５５ａとの関係を示す図であり、図１４（ａ）〜（ｃ）は非点収差法を説明するメインビームの形状を示す図である。
【００５５】
上述したように、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００は、光学系にグレーティングレンズ５１と非点収差素子であるシリンドリカルレンズ５６を用いていることから、グレーティングレンズ５１で生成された３ビームの内、２つのサブビームを用いてトラッキングエラーＴＥ信号を検出し、メインビームの非点収差の影響を検出してフォーカスエラーＦＥ信号としている。
【００５６】
３ビーム法は、図１３に示すように２つのサブビームスポットＳ１ｄ、Ｓ２ｄをメインビームスポットＭｄに対して夫々逆向きにＱだけオフセットさせ、オフセット量ＱをトラックピッチＰの約１／４とし、各サブビームスポットＳ１ｄ、Ｓ２ｄによる反射光を第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで検出し、その検出信号の差分をトラッキングエラーＴＥ信号とする方式であり、検出された信号は後述する演算処理部８０で演算処理され、トラッキングエラー補正信号が生成される。
【００５７】
また、非点収差法において、第１の４分割受光部６１に形成されたメインビームＭｄのビームスポットは、フォーカスが取れている場合は、図１４（ｂ）に示すように、ビームスポットが真円形状となる。従って、４分割受光部６１の各受光素子５、６、７、８に照射されるビームスポットの面積は等しくなり、フォーカスエラーＦＥ信号成分は「０」となる。
【００５８】
一方、第１の４分割受光部６１に形成されたメインビームＭｄのビームスポットは、フォーカスが取れていない場合は、シリンドリカルレンズ５６の非点収差特性により図１４（ａ）又は図１４（ｃ）に示すように対角線方向に楕円形状のビームスポットが形成される。この場合は、一方の対角線上にある受光素子５と８のビームスポットの面積と、他方の対角線上にある受光素子６と７の面積が異なり、これらの差分量がフォーカスエラーＦＥ信号として出力される。つまり、非点収差法は、各受光素子に形成されるビームスポットの形状に対応して検出信号が出力され、その検出信号の差分をフォーカスエラーＦＥ信号とする方式であり、検出された信号は後述する演算処理部８０で演算処理され、フォーカスエラー補正信号が生成される。
【００５９】
次に、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の光検出装置６０によりトラッキングエラーＴＥ信号、フォーカスエラーＦＥ信号及びＲＦ信号を算出する動作を図１５を用いて説明する。
【００６０】
同図に示すように演算処理部８０は、６つの加算器８１〜８６と、３つの減算器８７〜８９で構成される。第１サブビーム受光部６３ａの検出信号をｓ１、第２サブビーム受光部６３ｂの検出信号をｓ２、第１及び第２の４分割受光部６１、６２から出力される８つの検出信号をｄ１〜ｄ８で示す。
【００６１】
先ず、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂは、第１レーザビームと第２レーザビームに対して共有するトラッキングエラーＴＥ信号検出用であり、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂから出力される２つの検出信号ｓ１、ｓ２は、減算器８９で減算され、ｓ１−ｓ２が光検出装置６０のトラッキングエラーＴＥ信号となる。
【００６２】
次に、第１及び第２の４分割受光部６１、６２において、第２の４分割受光部６２から出力される検出信号ｄ１と検出信号ｄ４は、加算器８１で加算される。また、検出信号ｄ２と検出信号ｄ３は、加算器８２で加算される。そして、加算器８１と加算器８２の出力は、加算器８５で加算される。加算器８５の出力信号は、ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３となり、第２の４分割受光部６２のＲＦ信号となる。また、加算器８１と加算器８２の出力は、減算器８７で減算される。減算器８７の出力信号は、（ｄ１＋ｄ４）−（ｄ２＋ｄ３）となり、第２の４分割受光部６２のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００６３】
一方、第１の４分割受光部６１から出力される検出信号ｄ５と検出信号ｄ８は、加算器８３で加算される。また、検出信号ｄ６と検出信号ｄ７は、加算器８４で加算される。そして、加算器８３と加算器８４の出力は、加算器８６で加算される。加算器８６の出力信号は、ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７となり、第１の４分割受光部６１のＲＦ信号となる。また、加算器８３と加算器８４の出力は、減算器８８で減算される。減算器８８の出力信号は、（ｄ５＋ｄ８）−（ｄ４＋ｄ７）となり、第１の４分割受光部６１のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００６４】
以上述べたように本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００は、発光手段として２波長のレーザビームを選択的に出射するワンチップレーザーダイオード３０で構成する半導体レーザ素子５０を用いたが、光検出装置６０を第１及び第２レーザビームのメインビームを受光するため４つの受光素子で構成される第１及び第２の４分割受光部６１、６２と、２つのサブビームを受光する第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂとで構成することにより、３ビーム法によるトラッキングサーボ調整と、非点収差法によるフォーカスサーボ調整を好適に行うことができる。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５の構成を図１６及び図１７を用いて説明する。尚、図１６は第１レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置６５の平面図を、図１７は第２レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置６５の平面図を示した。
【００６６】
上述したしたように第１実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６０は、メインビーム受光用に第１及び第２の４分割受光部６１、６２を設けると共に、２つのサブビーム受光用にサブビーム専用の第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂを設けて構成したのに対して、第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５は、第１及び第２の４分割受光部６１、６２と第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで構成し、３ビームの内メインビームを一方の４分割受光部で受光し、サブビームを他方の４分割受光部とサブビーム受光部で受光するように構成している。
【００６７】
例えば、図１６は、第１レーザビームのメインビームＭｄを第１の４分割受光部６１で受光し、一方のサブビームＳ１ｄを第１サブビーム受光部６３ａで受光し、他方のサブビームＳ２ｄを第２の４分割受光部６２で受光する状態を示している。また、図１７は、第２レーザビームのメインビームＭｄを第２の４分割受光部６２て受光し、一方のサブビームＳ１ｃを第１の４分割受光部６１で受光し、他方のサブビームＳ２ｃを第２サブビーム受光部６３ｂで受光する状態を示した。つまり、一方のサブビームを４分割受光部で担うように構成している。このようの構成することで、第１実施形態の光ピックアップ装置１００に用いた光検出装置６０に比して第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂを小さくすることができ、光ピックアップ装置１００の小型化が可能となる。
【００６８】
上述した第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５は、図１８で示すように６つの加算器８１〜８６と、４つの減算器８７〜９０で構成する演算処理部８０を用いることでトラッキングエラーＴＥ信号、フォーカスエラーＦＥ信号及びＲＦ信号が算出される。
【００６９】
同図に示されるように、第２の４分割受光部６２から出力される検出信号ｄ１と検出信号ｄ４は、加算器８１で加算される。また、検出信号ｄ２と検出信号ｄ３は、加算器８２で加算される。そして、加算器８１と加算器８２の出力は、加算器８５で加算される。加算器８５の出力信号は、ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３となり、第２の４分割受光部６２のＲＦ信号となる。また、加算器８１と加算器８２の出力は、減算器８７で減算される。減算器８７の出力信号は、（ｄ１＋ｄ４）−（ｄ２＋ｄ３）となり、第２の４分割受光部６２のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００７０】
また、第１の４分割受光部６１から出力される検出信号ｄ５と検出信号ｄ８は、加算器８３で加算される。また、検出信号ｄ６と検出信号ｄ７は、加算器８４で加算される。そして、加算器８３と加算器８４の出力は、加算器８６で加算される。加算器８６の出力信号は、ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７となり、第１の４分割受光部６１のＲＦ信号となる。また、加算器８３と加算器８４の出力は、減算器８８で減算される。減算器８８の出力信号は、（ｄ５＋ｄ８）−（ｄ４＋ｄ７）となり、第１の４分割受光部６１のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００７１】
図１６に示したように第１レーザビームを受光する場合は、一方のサブビームＳ１ｄは第１サブビーム受光部６３ａにて受光され、他方のサブビームＳ２ｄは第２の４分割受光部６２にて受光される。従って、第１レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、第１サブビーム受光部６３ａの検出信号ｓ１と、上述した第２の４分割受光部６２のＲＦ信号（ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３）を減算器９０で減算して求められる。従って、第１レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３）−ｓ１となる。
【００７２】
また、図１７に示したように第２レーザビームを受光する場合は、一方のサブビームＳ１ｃは第１の４分割受光部６１に形成され、他方のサブビームＳ２ｄは第２サブビーム受光部６３ｂに形成されている。従って、第２レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、上述した第１の４分割受光部６１のＲＦ信号（ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７）と、第２サブビーム受光部６３ｂの検出出力ｓ２を減算器８９で減算して求められる。従って、第２レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、ｓ２−（ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７）となる。
【００７３】
次に、本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出器７０の構成を図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は第１レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置７０の平面図を、図２０は第２レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置７０の平面図を示した。
【００７４】
本実施形態の光検出装置７０は、図１９に示すように、第１レーザビームのメインビームＭｄを４分割受光部を構成する受光素子４、５、１１、１２で受光するようにした場合は、第１サブビームＳ１ｄは、受光素子６、７、１３、１４で受光し、第２サブビームＳ２ｄは、受光素子２、３、９、１０で受光する。また、図２０に示すように、第２レーザビームのメインビームＭｃを４分割受光部を構成する受光素子３、４、１０、１１で受光し、第１サブビームＳ１ｃを受光素子５、６、１２、１３で受光し、第２サブビームＳ２ｃを受光素子１、２、８、９で受光するようにしている。
【００７５】
つまり、第１レーザビームを受光する４分割受光部（受光素子４、５、１１、１２）の内、２つの分割領域（受光素子４、１１）は第２レーザビームを受光する４分割受光部（受光素子３、４、１０、１１）の内の２つの分割領域（受光素子４、１１）となると共に、２つの分割領域以外の他の２つの分割領域（受光素子３、１０及び受光素子５、１２）は、サブビームを受光するサブビーム受光部に兼用している。このように構成することで、光検出装置７０が小型化され、光ピックアップ装置１００の小型化が可能となる。
【００７６】
第３実施形態の光検出装置７０は、第１及び第２実施形態で用いた演算処理部８０と異なるロジックが必要となるが、ロジック動作が同一なのでその説明は省略し、演算結果のみ説明する。図１９に示すように第１レーザビームのメインビームＭｄは、受光素子４、５、１１、１２にビームスポットを形成し、第１サブビームＳ１ｄは、受光素子６、７、１３、１４にビームスポットを形成し、第２サブビームＳ２ｄは、受光素子２、３、９、１０にビームスポットを形成するので、メインビームＭｄによるＲＦ信号は、ｄ４＋ｄ５＋ｄ１１＋ｄ１２で求められ、フォーカスエラーＦＥ信号は、（ｄ４＋ｄ１２）−（ｄ５＋ｄ１１）で求められ、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄによるトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ６＋＋ｄ１４＋ｄ７＋ｄ１３）−（ｄ２＋ｄ３＋ｄ９＋ｄ１０）で求められる。
【００７７】
また、図２０に示すように第２レーザビームのメインビームＭｃは、受光素子３、４、１０、１１にビームスポットを形成し、第１サブビームＳ１ｃは、受光素子５、６、１２、１３にビームスポットを形成し、第２サブビームＳ２ｃは、受光素子１、２、８、９にビームスポットを形成するので、メインビームＭｄによるＲＦ信号は、ｄ３＋ｄ４＋ｄ１０＋ｄ１１で求められ、フォーカスエラーＦＥ信号は、（ｄ３＋ｄ１１）−（ｄ４＋ｄ１０）で求められ、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄによるトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ５＋６＋ｄ１２＋ｄ１３）−（ｄ１＋ｄ２＋ｄ８＋ｄ９）で求められる。
【００７８】
次に、本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ７４とその光検出器７５の構成を図２１及び図２２を用いて説明する。図２１は波長の異なる３つのレーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード７４の断面図であり、図２２は第１レーザビームの３ビームが照射された状態を示す光検出装置７５の平面図である。
【００７９】
図２１は、ＣＤ用の７８０ｎｍの第１レーザビームと、ＤＶＤ用の６５０ｎｍの第２レーザビームに加えて、次世代のＤＶＤディスク用として、例えば４００ｎｍ帯の第３レーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード７４を示したものであり、３つの発光源が所定の間隔で形成され、３つのレーザビームが選択駆動されるものとする。なお、対物レンズの光軸に対しては、中間に位置する６５０ｎｍの第２レーザビーム発光部が一致するように配置する。
【００８０】
また、本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出器７５は、第１、第２及び第３レーザビームのメインビームとサブビームを１６分割した受光素子で受光するように構成している。
【００８１】
図２２は、光検出器７５に第１レーザビームのビームスポットが形成された場合を示したもので、例えばメインビームＭｃを受光素子５、６、１３、１４に形成し、第１サブビームＳ１ｄを受光素子７、８、１５、１６に形成し、第２サブビームＳ２ｄを受光素子３、４、１１、１２に形成する。次に、第２レーザビームが選択駆動された場合は、２つの分割領域（受光素子６、１４）を飛ばしてメインビームＭｄを受光素子４、５、１２、１３に形成し、第１サブビームＳ１ｄを受光素子６、７、１４、１５に形成し、第２サブビームＳ２ｄを受光素子２、３、１０、１１に形成する。
【００８２】
また、第３レーザビームが選択駆動された場合は、上記同様に２つの分割領域（受光素子５、１３）を飛ばしてメインビームと一対のサブビームを形成する。このように構成することで、３つの波長の異なるレーザビームを検出すると共に、複数の波長の異なるレーザビームに対しても同様に構成することができ、光検出装置の汎用性を高めることができる。
【００８３】
尚、本発明の実施形態による光ピックアップ装置１００は、コリメータレンズ５３を用いて、発散光を平行光にして無限光学系で構成したが、これに限らず有限光学系で構成しても同様の効果が得られる。
【００８４】
また、半導体レーザ素子は、ワンチップレーザーダイオードで構成したが、これに限定されず、１つのレーザビームを出射する複数のレーザビーム発光源をハイブリッドの形態で集合して構成する半導体レーザ素子で構成しても良い。
【００８５】
また、対物レンズは、本実施形態の２焦点レンズの態様に限られることはなく、例えば、特開平１０‐１９９０２１号公報に記載されるような、切欠によって複数の分割面が形成された２焦点レンズを用いても良い。さらに、ＤＶＤ再生用の対物レンズとＣＤ再生用の対物レンズを２個備えて、これらを切換えて用いるようにしても良い。
【００８６】
また、トラッキングサーボの方法についても、本実施形態の方法に限られることはなく、周知の各種方法を用いても良く、更に、ＤＶＤの再生とＣＤの再生とで必ずしも同じ調整方法を用いる必要はない。例えば、ＣＤの再生時は３ビーム法で行ないＤＶＤの再生時は位相差法で行なうといった組合せも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、多波長の発光部を用いた光ピックアップ装置において、レーザビームとサブビームの受光において受光部を兼用して用いることが可能となり省スペース化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザ素子の構造図。
【図３】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザ素子の構造図。
【図４】光源とレンズの中心軸との関係を説明するのに用いた図。
【図５】像高と収差の関係を説明するのに用いた図。
【図６】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図７】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図８】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図９】スポットのトラック外れによるフォーカスエラー信号への影響を説明するのに用いた図。
【図１０】スポットのトラック外れによるフォーカスエラー信号への影響を説明するのに用いた図。
【図１１】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１２】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１３】３ビーム法を説明するのに用いた図。
【図１４】非点収差法を説明するのに用いた図。
【図１５】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いられる光検出部の検出信号を処理する演算処理部のブロック図。
【図１６】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１７】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１８】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いられる光検出部の検出信号を処理する演算処理部のブロック図。
【図１９】本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２０】本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２１】本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置に用いた半導体レーザの構造図。
【図２２】本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２３】従来例における光ピックアップ装置の構造図。
【符号の説明】
５０・・半導体レーザ素子
５１・・グレーティングレンズ
５２・・ハーフミラー
５３・・コリメータレンズ
５４・・２焦点レンズ
５５・・ディスク
５６・・シリンドリカルレンズ
６０・・光検出装置
６１・・第１の４分割受光部
６２・・第２の４分割受光部
６３・・サブビーム受光部
１００・光ピックアップ装置
【産業上の利用分野】
本発明は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であり、特に、波長の異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化された半導体レーザ素子と、これに対応する光検出装置で構成した光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＣＤ再生装置とＤＶＤ再生装置の光ピックアップ装置を共用するＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置が盛んに提案され、１波長２焦点レンズの光ピックアップを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置や、２焦点レンズの光ピックアップを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置等の形態がある。
【０００３】
ＣＤとＤＶＤのディスクの構造を比較すると、ＤＶＤ用ディスクの保護層の厚さはＣＤ用ディスクの保護層の約半分の厚さ（０．６ｍｍ）なので、１焦点レンズを用いた光ピックアップで双方のディスクを再生する場合、ＤＶＤ用ディスクの情報記録面に最適となるよう光ビームを集光すると、ＣＤ用ディスクに対しては光ビームが通過する保護層がＤＶＤより厚いので、光ビームに球面収差等の収差が発生し、ＣＤ用ディスクの情報記録面に対して最適に集光することができない。
【０００４】
また、ＣＤとＤＶＤのディスクでは、記録のために形成される情報ピットの大きさが異なるので、夫々の情報ピットを正確に読み取るためには、夫々の情報ピットの大きさに対して最適な大きさのビームスポットをＣＤ又はＤＶＤの情報記録面上に形成する必要がある。
【０００５】
ビームスポットの大きさは、レーザビームの波長とレーザビームを情報記録面に集光するための対物レンズの開口数との比に比例する。即ち、レーザビームの波長を一定とすると、開口数が大きくなるほどビームスポットが小さくなる。従って、１焦点レンズを用いた光ピックアップでＣＤ及びＤＶＤのディスクを再生する場合、レーザビームの波長を一定として、開口数を例えばＤＶＤ用ディスクの情報ピットに適合するように構成すると、ＣＤ用ディスクの情報ピットに対しては、ビームスポットが小さくなり過ぎ、当該ＣＤを再生する際の再生信号に歪みが生じ、正確な読み取りが難しくなる。
【０００６】
そこで、同一直線上の異なる位置に焦点を結び、各情報ピットの大きさに対応して適切な大きさのビームスポットを形成する２つのレーザビームを照射することが可能な２焦点レンズを用いた光ピックアップがＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置の主流になっている。
【０００７】
例えば、図２３に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ用の第１光源１０とＤＶＤ用の第２光源１５を合成プリズムである第１ビームスプリッタ１３で合成し、対物レンズと回折素子とで構成される２焦点レンズを用いたＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置であり、構成及び動作を簡単に説明する。
【０００８】
図２３において、第１光源１０は、第１駆動回路１１からの駆動信号に応じてＣＤからの情報読取りに最適な波長（７８０ｎｍ）のレーザビーム（破線にて示す）を発生し、これを３ビームを生成するグレーティング１２を介して第１ビームスプリッタ１３に照射する。第１ビームスプリッタ１３は、第１光源１０からのレーザビームを反射し、反射光を第２ビームスプリッタ１４に導く。
【０００９】
一方、第１光源１０に対して９０度に配置された第２光源１５は、第２駆動回路１６からの駆動信号に応じてＤＶＤからの情報読取りに最適な波長（６５０ｎｍ）のレーザビーム（実線にて示す）を発生し、グレーティング１７を介してて第１ビームスプリッタ１３に照射する。第１ビームスプリッタ１３は、第２光源１５からのレーザビームを透過して第２ビームスプリッタ１４に導く。
【００１０】
第２ビームスプリッタ１４は、上記第１ビームスプリッタ１３を介して供給されたレーザビーム、即ち、第１光源１０又は第２光源１５からのレーザビームをコリメータレンズ１８を介して２焦点レンズ１９に導く。２焦点レンズ１９は、第２ビームスプリッタ１４からのレーザビームを1点に集光したものを情報読取光として、これをスピンドルモータ２０にて回転駆動するディスク２１の情報記録面に照射する。
【００１１】
第１光源１０からのレーザビーム（破線にて示す）は、ディスク２１の記情報録面Ｃに焦点が合うように、２焦点レンズ１９によって集光される。また、第２光源１５からのレーザビーム（実線にて示す）は、ディスク２１の情報記録面Ｄに焦点が合うように、２焦点レンズ１９によって集光される。
【００１２】
上記２焦点レンズ１９からの情報読取光がディスク２１に照射されることによって生じた反射光は、２焦点レンズ１９及びコリメータレンズ１８を通過し、第２ビームスプリッタ１４で反射され、非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ２２を通過して光検出装置２３に照射する。光検出装置２３は、照射された光の光量に対応したレベルを有するアナログの電気信号を発生し、これを読取り信号として情報データ再生回路２４及びディスク判別回路２５に供給する。
【００１３】
情報データ再生回路２４は、得られた読取信号に基づいたデジタル信号を生成し、更にこのデジタル信号に対して復調、及び誤り訂正を施して情報データの再生を行う。ディスク判別回路２５は、例えば本出願人が特開平１０−２５５２７４号公報で開示しているようにディスク２１にレーザビームを照射した際に形成されるビームスポットの大きさに基づきディスク２１の種別を識別し、これをコントローラ２６に供給する。コントローラ２６は、ディスク識別信号に応じて、第１駆動回路１１及び第２駆動回路１６の何れか一方を選択的に駆動状態にすべ駆動制御する。コントローラ２６は、ディスク判別回路２５からＣＤを示すディスク種別信号が得られた場合は、第1駆動回路１１だけを駆動する。従って、第1光源１０から発射されたレーザビームは、グレーティング１２、第1ビームスプリッタ１３、第２ビームスプリッタ１４、コリメータレンズ１８及び２焦点レンズ１９からなる光学系を介してディスク２１に照射される。
【００１４】
また、コントローラ２６は、ディスク判別回路２２からＤＶＤを示すディスク種別信号が得られた場合は、第２駆動回路１１だけを駆動する。従って、第２光源１５から発射されたレーザビームは、グレーティング１７、第1ビームスプリッタ１３、第２ビームスプリッタ１４、コリメータレンズ１８及び２焦点レンズ１９からなる光学系を介してディスク２１に照射される。
【００１５】
即ち、ＣＤ等のように比較的低記録密度のディスク２１からの情報読み取りに最適な波長を有するレーザビームを発生する第1光源１０と、ＤＶＤのように高記録密度のディスク２１からの情報読み取りに最適な波長を有するレーザビームを発生する第２光源１５とを備えておき、再生対象となるディスク２１の種別に対応した方を択一的に使用す構成としている。ディスク２１の情報記録面で反射した反射光（戻り光）は、２焦点レンズ１９及びコリメータレンズ１８を通過し、第２ビームスプリッタ１４で反射され、シリンドリカルレンズ２２を通過して光検出装置２３に照射される。
【００１６】
以上説明したように、２つの光源を必要とするＤＶＤ／ＣＤコンパチブル再生装置は、第１光源１０を第１ビームスプリッタ１３の一方の面から照射した場合において、第２光源１５は第１光源１０に対して直角となる他方の面から照射する必要があり、光学系を配置する空間が大きくなり、光ピックアップ装置が大型化すると云う問題があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、その目的は合成プリズムを用いることなく、小型化が可能な多波長対応の光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、前記光学系は、前記レーザビームに非点収差を与える非点収差素子と前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、前記光検出手段は波長の異なる複数のレーザビームの各々に対応して設けられた複数の４分割受光部を含むとともに、該複数の４分割受光部はその中央分割線が同一直線となるように整列して配され、且つ、前記中央分割線の延長方向に前後して前記サブビームを受光するための一対のサブビーム受光部が設けられ、前記複数の４分割受光部のうち、選択されたレーザビームを受光する４分割受光部に隣接する他の４分割受光部によって、前記サブビームの一方を受光するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、前記光学系は前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、前記発光手段は第１のレーザビームと第２のレーザビームを出射するとともに、前記光検出手段は前記第１のレーザビームが出射されているときに前記第１のレーザビームを受光する第１の４分割受光部と、前記第２のレーザビームが出射されているときに前記第２のレーザビームを受光する第２の４分割受光部とを有し、前記第１の４分割受光部と前記第２の４分割受光部の中央分割線が同一になるように配置され、前記第１の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域は、前記第２のレーザビーム受光時において第２の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域となるとともに、前記第１の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第２のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられ、かつ前記第２の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第１のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、読取波長の異なるＤＶＤとＣＤ又はＣＤＲを再生する光ピックアップ装置を例として説明する。尚、再生される情報記録メディアはこれらに限られることはなく、読取波長の異なる複数種のディスクを再生するピックアップ装置であれば本発明は適用可能である。図１は、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の要部構成図であり、図に基づき光ピックアップ装置１００の構成を説明する。
【００２５】
本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置１００は、発光手段としての２波長のレーザビームを選択的に出射する半導体レーザ素子５０と、レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子としてのグレーティングレンズ５１と、半導体レーザ素子５０から出射されたレーザビームを反射し、ディスク５５の情報記録面から反射されたレーザビームを透過するハーフミラー５２と、レーザビームを平行光に変換するコリメータレンズ５３と、同一直線上の異なる位置に焦点を結び各情報ピットの大きさに対応して適切な大きさのビームスポットを形成する２焦点レンズ５４と、レーザビームに非点収差を与える非点収差素子であるシリンドリカルレンズ５６と、レーザビームを受光する光検出手段である光検出装置６０とで構成している。
【００２６】
このように本実施形態は、フォーカス調整は非点収差法で行ない、トラッキングサーボ調整は３ビーム法で行なうものである。尚、半導体レーザ素子５０の駆動回路やディスク判別回路などの電気回路は従来例と同様であり省略している。
【００２７】
半導体レーザ素子５０は、ＣＤ及びＣＤＲ読取用で波長が７８０ｎｍのレーザビームとＤＶＤ読取用の波長６５０のレーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード３０であり、その構造を図２に示した。尚、図２はワンチップレーザーダイオード３０の断面図を、図３はワンチップレーザーダイオード３０のサブマウント図を示している。
【００２８】
ワンチップレーザーダイオード３０は、図２に示すように外形寸法が３００μｍ×４００μｍ×１００〜１２０μｍ程度のＧａＡｓ基板３１上に、ｎ型のＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ層３３と、ＡｌｘＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ活性層３４と、ｐ型のＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＰ層３５を積層し、活性層３４の中央に波長６５０ｎｍのレーザビーム（以下第１レーザビームと記す）を出射する６５０ｎｍ発光部３６が形成されると共に、ｎ型のＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ層３７と、ＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ活性層３８と、Ｐ型のＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ層３９を積層し、活性層３８の中央に波長７８０ｎｍのレーザビーム（以下第２レーザビームと記す）を出射する７８０ｎｍ発光部４０が形成され、厚さ４μｍ程度の２つの活性層３４、３８は分離溝３２により分離された構造を有している。６５０ｎｍ発光部３６と７８０ｎｍ発光部３７は、略１００ｎｍの間隔で形成されている。
【００２９】
また、ワンチップレーザーダイオード３０は、ＧａＡｓ基板３１の底面側に共通電極４１が、６５０ｎｍ発光部３６側に６５０ｎｍ用のＡｕ電極４２が、７８０ｎｍ発光部４０側に７８０ｎｍ用のＡｕ電極４３が夫々形成されている。つまり、ワンチップレーザーダイオード３０は、２つの発光部の一方の電極が共通電極として形成された半導体レーザ素子５０である。このワンチップレーザーダイオード３０は、図３に示すように、２つのＡｌ電極４５、４６が形成されたシリコンサブマウント４４上に載置した形態で使用される。
【００３０】
尚、一般的に「ワンチップ」の素子とは、ワンチップ上に種類の異なる２つ以上の活性層を選択成長法で作り込むことで２波長以上のレーザビームを出力できるようにした素子を意味しているが、本発明においては、１波長のレーザビームを発する２つのレーザ阻止をハイブリット的に例えばシリコンウェーハ上に配置して形成した素子、すなわち、２つ以上の１波長レーザ素子を一体化してユニット化したものも対象とする。
【００３１】
シリコンサブマウント上には、６５０ｎｍ用のＡｌ電極４５と７８０ｎｍ用のＡｌ電極４６が形成され、その上に共通電極４１を上にしてワンチップレーザーダイオード３０が載置され、６５０ｎｍ用のＡｕ電極４２と７８０ｎｍ用のＡｕ電極４３が２つのＡｌ電極４５、４６に夫々半田付けされており、共通電極４１及び２つのＡｌ電極４５、４６に図示しない引出線を半田付けして使用される。共通電極４１とＡｌ電極４５間に所定の電圧が印可されると発光窓４７から波長６５０ｎｍの第１レーザビームが出射され、共通電極４１とＡｌ電極４６間に所定の電圧が印可されると発光窓４８から波長７８０ｎｍの第２レーザビームが出射される。サブマウント状のワンチップレーザーダイオード３０は、例えば図示しない発光窓と複数の端子を設けたケースに収納され、半導体レーザ素子５０として用いられる。
【００３２】
上述したように本発明の実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ素子５０は、ワンチップ上に第１レーザビームの６５０ｎｍ発光部３６と第２レーザビームの７８０ｎｍ発光部３７がわずか略１００ｎｍのみ隔てて形成されているので、これを略同一発光位置とみなして従来必要とされた第２ビームスプリッタに相当する構成を削除することができる。しかし厳密にいえば２つの発光部３６、３７の位置は異なっているので、以下に説明するように、対物レンズの光軸に対する２つの発光部３６、３７の位置関係の配慮が必要となる。
【００３３】
これについて、図３及び図４を用いて説明する。図３に示すように光源ＥｉをレンズＬの中心軸Ｙ上に配置すると、ビームスポット径を最も小さくなることが分かっている。従って、レンズＬの中心軸Ｙに位置する光源Ｅｉは、理想の発光点とすることができる。しかし、光源Ｅｉの中心Ｅａと光軸Ｙとが一致しない場合は、「像高」Ｈとなり、「収差」が存在する。収差は読取信号に悪影響を及ぼすものであるため、できるだけ少なくすることが望ましい。
【００３４】
図４は半導体レーザ素子５０の像高と収差の関係を示すものであり、点線はＤＶＤを再生する時の像高に対する収差を示し、実線はＣＤを再生する時の像高に対する収差を示している。同図からわかるように、ＤＶＤはＮＡがＣＤに比して大きくビームスポット径はＣＤよりも小さいので、ＤＶＤ再生時における収差は、ＣＤ再生時の収差に比べて像高に拘らず大きく、また、ＤＶＤ再生時における収差の増加の割合（点線の傾き）は、ＣＤ再生時の収差の増加の割合（実線の傾き）に比べて大きい。
【００３５】
従って、本発明の実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ素子５０は、第１レーザビームを出射する６５０ｎｍ発光部３６を光学系の中心軸上に配置するか、或いは６５０ｎｍ発光部３６から光学系の中心軸までの距離を第２レーザビームを出射する７８０ｎｍ発光部４０から光学系の中心軸までの距離よりも小さくなるように設定している。すなわち、像高ズレによる収差の悪影響が大きいＤＶＤがＣＤに比べて像高ズレが小さくなるようにしている。
【００３６】
次に本発明の第１実施形態に用いられる光検出器６０の構成について図８を用いて説明する。なお、本実施形態は、フォーカスサーボ調整を非点収差法で行ないトラッキングサーボ法を３ビーム法で行なうものであるため、光検出器６０は読取信号の他に非点収差法によるフォーカスエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出する構成とされている。
【００３７】
同図に示すように、光検出器６０は、第１レーザビームのメインビームを受光し第１レーザビームの読取信号及びフォーカスエラー信号を生成する第１の４分割受光部６１と、第２レーザビームのメインビームを受光し第２レーザビームの読取信号及びフォーカスエラー信号を生成する第２の４分割受光部６２と、第１及び第２レーザビームのサブビームを受光しそれらのトラッキングエラー信号を生成する一対の第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂとからなり、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａは同一直線となるように配され、中央分割線６１ａ、６２ａの延長方向に前後するように第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂが配される。このように、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとを同一直線となるようにする理由については後述する。
【００３８】
次に、本実施形態における、ディスク５５のトラック５５ａに対する光源の２つの発光部３６、３７と光検出器６０の３者の位置関係について図６乃至図８を用いて説明する。尚、図６において、Ｍｄは第１レーザビームがディスク上に照射されたスポットを示し、Ｍｃは第１レーザビームがディスク上に照射されたスポットを示している。
【００３９】
先ず、ディスク５５のトラック５５ａと半導体レーザ素子５０の第１レーザビーム発光部３６及び第２レーザビーム発光部４０との位置関係については、図６及び図７に示すように、発光部３６と発光部４０の各々の発光点を結ぶ直線が再生されるディスク５５のトラック５５ａの接線と平行となるような位置関係に設定する。
【００４０】
また、ディスク５５のトラック５５ａと光検出器６０の位置関係は、図６及び図８に示すように、中央分割線６１ａ及び中央分割線６２ａとトラック５５ａの接線とが一致する位置関係に設定される。
【００４１】
このように、光検出器６０を、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとが同一直線となるよう構成した上で、ディスク５５のトラック５５ａに対する光源の２つの発光部３６、３７と光検出器６０の位置関係を上述したように設定するのは、トラッキングエラー信号が発生した瞬間にフォーカスエラーにオフセットが生じる悪影響を回避するためであり、その理由について以下に説明する。
【００４２】
まず、４分割受光部の中央分割線とトラック接線との位置関係がフォーカスエラー信号に及ぼす影響について図９乃至図１０を基に説明する。これらの図は、ディスク上のトラックと４分割受光部の位置関係と、その状態においてのフォーカスサーボが適正に調整されているビームスポット（真円のスポット）の位置及び光量分布を示したものであり、第１レーザビームを第１の４分割受光部６１で受光した場合を例として説明したものである。
【００４３】
図９はトラック５５ａと第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致するように配され、ビームスポットがトラックから外れた場合（トラッキングエラー有り）を示し、図１０は、本実施形態における比較例としてトラック５５ａと第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致しないように配され、ビームスポットがトラックから外れた場合を示している。
【００４４】
一般に光ピックアップ装置１００の光検出装置６０は、ディスクに記録されたピット５５ｂの有無を反射光量の大小で判断している。総光量は単位面積あたりの光量と受光面積とから求められる。ピット５５ｂ上にビームスポットが形成されると、ピット５５ｂ面上に照射されたレーザビームは乱反射し、反射光量が少なくなるので暗くなり受光量が少なくなる（図９乃至図１１のハッチングで示す部分）。また、ピット５５ｂが無い部分は、ディスクの鏡面で全反射するので明るく受光量が大きくなる。
【００４５】
フォーカスエラー信号は、周知のように４分割受光部のたすきがけ演算、すなわち（５＋８）−（６＋７）の演算によって求められるが、図９に示す場合は、受光素子７と８の受光面積及び光量分布が同一なので、検出されるフォーカスエラー信号は０となり、適正なフォーカスサーボ調整を行なうことができる。すなわち、トラック５５ａ（トラック接線）と４分割受光部６１の中央分割線６１ａとが一致しているときは、トラック外れが生じたとしてもフォーカスエラー信号は影響を受けない。
【００４６】
ところが、図１０に示す場合は、図示される受光面積及び光量分布から明らかなように、検出されるフォーカスエラー信号は０にならずオフセットが加えられることとなる。すなわち、トラック５５ａと４分割受光部６１の中央分割線６１ａが一致せず傾いた状態に配置された場合は、フォーカス調整が適切になされている状態（フォーカスエラーがない状態）であっても、トラック外れが生じると検出されるフォーカスエラー信号は０にはならず、オフセットの影響を受けてしまう。
【００４７】
このように、トラック５５ａと４分割受光部６１の中央分割線６１ａを一致させることが非点収差法によるフォーカスサーボ調整を適切に行なうため必要であることを考慮して、本発明においては、光検出器６０を、第１の４分割受光部６１の中央分割線６１ａと第２の４分割受光部６２の中央分割線６２ａとが同一直線となるよう構成し、その上で、中央分割線６１ａ及び６２ａをトラック５５ａの接線と一致させ、更に、半導体レーザ素子５０の発光部３６と発光部４０の各々の発光点を結ぶ直線がトラック５５ａの接線と平行となるように配置しているのである。
【００４８】
この構成により、第１レーザビームのスポットでＤＶＤを再生する場合、また、第２レーザビームでＣＤを再生する場合の何れであっても、トラック５５ａと第１及び第２の４分割受光部６１、６２の中央分割線６１ａ、６２ａを一致させることができ、非点収差法によるフォーカスサーボ調整を適切に行なうことができる。また、第１の４分割受光部６１と第２の４分割受光部６２は２行４列に整列した８分割受光部として構成できるため、その形成を容易に行なうことができる。
【００４９】
次に本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の動作を図１を用いて説明する。尚、光ピックアップ装置１００は、従来例と同様にディスク判別を行い、当該ディスク判別結果に基づいて半導体レーザ素子５０の一方の発光源だけを駆動するように制御される。
【００５０】
ＤＶＤ用のディスク５５を再生する場合において、半導体レーザ素子５０から出射された第１レーザビームの入射光Ｌｄ（図中実線で示す）は、グレーティングレンズ５１を介してハーフミラー５２により一部が反射され、コリメータレンズ５３によって平行な光束にされた後、２焦点レンズ５４に入射する。そして、２焦点レンズ５４に入射したレーザビームは、回折素子５４ａにより０次光、±１次光及びその他の高次光に回折される。回折素子５４ａにより回折されたレーザビームの０次光は、対物レンズ５４ｂによってディスク５５の情報記録面Ｄのトラック上にビームスポットを形成する。そして、ＤＶＤの情報記録面Ｄで反射された第１レーザビームの戻り光Ｌｄｒは、２焦点レンズ５４及びコリメータレンズ５３を通過し、ハーフミラー５２によりその一部が透過され、シリンドリカルレンズ５６を通過して光検出装置６０の第１の４分割受光部６１に入射する。尚、回折素子５４ａは、ＤＶＤとＣＤの表面基板の厚みの違いによって生じる球面収差を抑えるものであり第１レーザビームが入射した場合は、０次光で回折することで情報記録面Ｄ上で球面収差が発生しないように形成される。
【００５１】
一方、ＣＤ用のディスク５５を再生する場合において、半導体レーザ素子５０から出射された第２レーザビームの入射光Ｌｃ（図中実線で示す）は、グレーティングレンズ５１を介してハーフミラー５２により一部が反射され、コリメータレンズ５３によって平行な光束にされた後、２焦点レンズ５４に入射する。回折素子５４ａにより回折された第２レーザビームの入射光Ｌｃの１次光は、対物レンズ５４ｂによってディスク５５の情報記録面Ｃ上にビームスポットが集光される。回折素子５４ａは、レーザビームが入射した場合は、１次光で回折することで情報記録面Ｃ上で球面収差が発生しないように形成される。そして、ＣＤの情報記録面Ｃで反射された第２レーザビームの戻り光Ｌｃｒは、２焦点レンズ５４及びコリメータレンズ５３を通過し、ハーフミラー５２によりその一部が透過され、シリンドリカルレンズ５６を通過して光検出装置６０の第２の４分割受光部６２に入射する。
【００５２】
図１１及び図１２は光検出器６０の受光する状態を示しており、図１１はＤＶＤの再生時に第１レーザビームの３ビーム（メインビームＭｄ、サブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄ）を受光する状態を示す光検出装置６０の平面図であり、図１２はＣＤの再生時に第２レーザビームの３ビーム（メインビームＭｃ、サブビームＳ１ｃ、Ｓ２ｃ）を受光する状態を示す光検出装置６０の平面図を示している。
【００５３】
光検出装置６０は、第１レーザビームの３ビームが照射された場合は、図１１に示すようにメインビームＭｄのビームスポットを第１の４分割受光部６１の中央で受光し、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄのビームスポットを第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで受光する。また、第２レーザビームの３ビームが照射された場合は、図１２に示すようにメインビームＭｃのビームスポットを第２の４分割受光部６２の中央で受光し、２つのサブビームＳ１ｃ、Ｓ２ｃのビームスポットを第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで受光する。これらの図から明らかなように、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂは、受光位置の異なる２種類のサブビームを受光する必要があるため、第１及び第２の４分割受光部６１、６２よりも大きく構成している。
【００５４】
次に、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００に採用される３ビーム法及び非点収差法の概要について図１３及び図１４を基に説明する。図１３は３ビーム法を説明する３ビームとトラック５５ａとの関係を示す図であり、図１４（ａ）〜（ｃ）は非点収差法を説明するメインビームの形状を示す図である。
【００５５】
上述したように、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００は、光学系にグレーティングレンズ５１と非点収差素子であるシリンドリカルレンズ５６を用いていることから、グレーティングレンズ５１で生成された３ビームの内、２つのサブビームを用いてトラッキングエラーＴＥ信号を検出し、メインビームの非点収差の影響を検出してフォーカスエラーＦＥ信号としている。
【００５６】
３ビーム法は、図１３に示すように２つのサブビームスポットＳ１ｄ、Ｓ２ｄをメインビームスポットＭｄに対して夫々逆向きにＱだけオフセットさせ、オフセット量ＱをトラックピッチＰの約１／４とし、各サブビームスポットＳ１ｄ、Ｓ２ｄによる反射光を第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで検出し、その検出信号の差分をトラッキングエラーＴＥ信号とする方式であり、検出された信号は後述する演算処理部８０で演算処理され、トラッキングエラー補正信号が生成される。
【００５７】
また、非点収差法において、第１の４分割受光部６１に形成されたメインビームＭｄのビームスポットは、フォーカスが取れている場合は、図１４（ｂ）に示すように、ビームスポットが真円形状となる。従って、４分割受光部６１の各受光素子５、６、７、８に照射されるビームスポットの面積は等しくなり、フォーカスエラーＦＥ信号成分は「０」となる。
【００５８】
一方、第１の４分割受光部６１に形成されたメインビームＭｄのビームスポットは、フォーカスが取れていない場合は、シリンドリカルレンズ５６の非点収差特性により図１４（ａ）又は図１４（ｃ）に示すように対角線方向に楕円形状のビームスポットが形成される。この場合は、一方の対角線上にある受光素子５と８のビームスポットの面積と、他方の対角線上にある受光素子６と７の面積が異なり、これらの差分量がフォーカスエラーＦＥ信号として出力される。つまり、非点収差法は、各受光素子に形成されるビームスポットの形状に対応して検出信号が出力され、その検出信号の差分をフォーカスエラーＦＥ信号とする方式であり、検出された信号は後述する演算処理部８０で演算処理され、フォーカスエラー補正信号が生成される。
【００５９】
次に、本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００の光検出装置６０によりトラッキングエラーＴＥ信号、フォーカスエラーＦＥ信号及びＲＦ信号を算出する動作を図１５を用いて説明する。
【００６０】
同図に示すように演算処理部８０は、６つの加算器８１〜８６と、３つの減算器８７〜８９で構成される。第１サブビーム受光部６３ａの検出信号をｓ１、第２サブビーム受光部６３ｂの検出信号をｓ２、第１及び第２の４分割受光部６１、６２から出力される８つの検出信号をｄ１〜ｄ８で示す。
【００６１】
先ず、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂは、第１レーザビームと第２レーザビームに対して共有するトラッキングエラーＴＥ信号検出用であり、第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂから出力される２つの検出信号ｓ１、ｓ２は、減算器８９で減算され、ｓ１−ｓ２が光検出装置６０のトラッキングエラーＴＥ信号となる。
【００６２】
次に、第１及び第２の４分割受光部６１、６２において、第２の４分割受光部６２から出力される検出信号ｄ１と検出信号ｄ４は、加算器８１で加算される。また、検出信号ｄ２と検出信号ｄ３は、加算器８２で加算される。そして、加算器８１と加算器８２の出力は、加算器８５で加算される。加算器８５の出力信号は、ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３となり、第２の４分割受光部６２のＲＦ信号となる。また、加算器８１と加算器８２の出力は、減算器８７で減算される。減算器８７の出力信号は、（ｄ１＋ｄ４）−（ｄ２＋ｄ３）となり、第２の４分割受光部６２のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００６３】
一方、第１の４分割受光部６１から出力される検出信号ｄ５と検出信号ｄ８は、加算器８３で加算される。また、検出信号ｄ６と検出信号ｄ７は、加算器８４で加算される。そして、加算器８３と加算器８４の出力は、加算器８６で加算される。加算器８６の出力信号は、ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７となり、第１の４分割受光部６１のＲＦ信号となる。また、加算器８３と加算器８４の出力は、減算器８８で減算される。減算器８８の出力信号は、（ｄ５＋ｄ８）−（ｄ４＋ｄ７）となり、第１の４分割受光部６１のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００６４】
以上述べたように本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置１００は、発光手段として２波長のレーザビームを選択的に出射するワンチップレーザーダイオード３０で構成する半導体レーザ素子５０を用いたが、光検出装置６０を第１及び第２レーザビームのメインビームを受光するため４つの受光素子で構成される第１及び第２の４分割受光部６１、６２と、２つのサブビームを受光する第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂとで構成することにより、３ビーム法によるトラッキングサーボ調整と、非点収差法によるフォーカスサーボ調整を好適に行うことができる。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５の構成を図１６及び図１７を用いて説明する。尚、図１６は第１レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置６５の平面図を、図１７は第２レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置６５の平面図を示した。
【００６６】
上述したしたように第１実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６０は、メインビーム受光用に第１及び第２の４分割受光部６１、６２を設けると共に、２つのサブビーム受光用にサブビーム専用の第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂを設けて構成したのに対して、第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５は、第１及び第２の４分割受光部６１、６２と第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂで構成し、３ビームの内メインビームを一方の４分割受光部で受光し、サブビームを他方の４分割受光部とサブビーム受光部で受光するように構成している。
【００６７】
例えば、図１６は、第１レーザビームのメインビームＭｄを第１の４分割受光部６１で受光し、一方のサブビームＳ１ｄを第１サブビーム受光部６３ａで受光し、他方のサブビームＳ２ｄを第２の４分割受光部６２で受光する状態を示している。また、図１７は、第２レーザビームのメインビームＭｄを第２の４分割受光部６２て受光し、一方のサブビームＳ１ｃを第１の４分割受光部６１で受光し、他方のサブビームＳ２ｃを第２サブビーム受光部６３ｂで受光する状態を示した。つまり、一方のサブビームを４分割受光部で担うように構成している。このようの構成することで、第１実施形態の光ピックアップ装置１００に用いた光検出装置６０に比して第１及び第２サブビーム受光部６３ａ、６３ｂを小さくすることができ、光ピックアップ装置１００の小型化が可能となる。
【００６８】
上述した第２実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出装置６５は、図１８で示すように６つの加算器８１〜８６と、４つの減算器８７〜９０で構成する演算処理部８０を用いることでトラッキングエラーＴＥ信号、フォーカスエラーＦＥ信号及びＲＦ信号が算出される。
【００６９】
同図に示されるように、第２の４分割受光部６２から出力される検出信号ｄ１と検出信号ｄ４は、加算器８１で加算される。また、検出信号ｄ２と検出信号ｄ３は、加算器８２で加算される。そして、加算器８１と加算器８２の出力は、加算器８５で加算される。加算器８５の出力信号は、ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３となり、第２の４分割受光部６２のＲＦ信号となる。また、加算器８１と加算器８２の出力は、減算器８７で減算される。減算器８７の出力信号は、（ｄ１＋ｄ４）−（ｄ２＋ｄ３）となり、第２の４分割受光部６２のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００７０】
また、第１の４分割受光部６１から出力される検出信号ｄ５と検出信号ｄ８は、加算器８３で加算される。また、検出信号ｄ６と検出信号ｄ７は、加算器８４で加算される。そして、加算器８３と加算器８４の出力は、加算器８６で加算される。加算器８６の出力信号は、ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７となり、第１の４分割受光部６１のＲＦ信号となる。また、加算器８３と加算器８４の出力は、減算器８８で減算される。減算器８８の出力信号は、（ｄ５＋ｄ８）−（ｄ４＋ｄ７）となり、第１の４分割受光部６１のフォーカスエラーＦＥ信号となる。
【００７１】
図１６に示したように第１レーザビームを受光する場合は、一方のサブビームＳ１ｄは第１サブビーム受光部６３ａにて受光され、他方のサブビームＳ２ｄは第２の４分割受光部６２にて受光される。従って、第１レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、第１サブビーム受光部６３ａの検出信号ｓ１と、上述した第２の４分割受光部６２のＲＦ信号（ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３）を減算器９０で減算して求められる。従って、第１レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ１＋ｄ４＋ｄ２＋ｄ３）−ｓ１となる。
【００７２】
また、図１７に示したように第２レーザビームを受光する場合は、一方のサブビームＳ１ｃは第１の４分割受光部６１に形成され、他方のサブビームＳ２ｄは第２サブビーム受光部６３ｂに形成されている。従って、第２レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、上述した第１の４分割受光部６１のＲＦ信号（ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７）と、第２サブビーム受光部６３ｂの検出出力ｓ２を減算器８９で減算して求められる。従って、第２レーザビームのトラッキングエラーＴＥ信号は、ｓ２−（ｄ５＋ｄ８＋ｄ６＋ｄ７）となる。
【００７３】
次に、本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出器７０の構成を図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は第１レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置７０の平面図を、図２０は第２レーザビームの３ビームが受光された状態の光検出装置７０の平面図を示した。
【００７４】
本実施形態の光検出装置７０は、図１９に示すように、第１レーザビームのメインビームＭｄを４分割受光部を構成する受光素子４、５、１１、１２で受光するようにした場合は、第１サブビームＳ１ｄは、受光素子６、７、１３、１４で受光し、第２サブビームＳ２ｄは、受光素子２、３、９、１０で受光する。また、図２０に示すように、第２レーザビームのメインビームＭｃを４分割受光部を構成する受光素子３、４、１０、１１で受光し、第１サブビームＳ１ｃを受光素子５、６、１２、１３で受光し、第２サブビームＳ２ｃを受光素子１、２、８、９で受光するようにしている。
【００７５】
つまり、第１レーザビームを受光する４分割受光部（受光素子４、５、１１、１２）の内、２つの分割領域（受光素子４、１１）は第２レーザビームを受光する４分割受光部（受光素子３、４、１０、１１）の内の２つの分割領域（受光素子４、１１）となると共に、２つの分割領域以外の他の２つの分割領域（受光素子３、１０及び受光素子５、１２）は、サブビームを受光するサブビーム受光部に兼用している。このように構成することで、光検出装置７０が小型化され、光ピックアップ装置１００の小型化が可能となる。
【００７６】
第３実施形態の光検出装置７０は、第１及び第２実施形態で用いた演算処理部８０と異なるロジックが必要となるが、ロジック動作が同一なのでその説明は省略し、演算結果のみ説明する。図１９に示すように第１レーザビームのメインビームＭｄは、受光素子４、５、１１、１２にビームスポットを形成し、第１サブビームＳ１ｄは、受光素子６、７、１３、１４にビームスポットを形成し、第２サブビームＳ２ｄは、受光素子２、３、９、１０にビームスポットを形成するので、メインビームＭｄによるＲＦ信号は、ｄ４＋ｄ５＋ｄ１１＋ｄ１２で求められ、フォーカスエラーＦＥ信号は、（ｄ４＋ｄ１２）−（ｄ５＋ｄ１１）で求められ、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄによるトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ６＋＋ｄ１４＋ｄ７＋ｄ１３）−（ｄ２＋ｄ３＋ｄ９＋ｄ１０）で求められる。
【００７７】
また、図２０に示すように第２レーザビームのメインビームＭｃは、受光素子３、４、１０、１１にビームスポットを形成し、第１サブビームＳ１ｃは、受光素子５、６、１２、１３にビームスポットを形成し、第２サブビームＳ２ｃは、受光素子１、２、８、９にビームスポットを形成するので、メインビームＭｄによるＲＦ信号は、ｄ３＋ｄ４＋ｄ１０＋ｄ１１で求められ、フォーカスエラーＦＥ信号は、（ｄ３＋ｄ１１）−（ｄ４＋ｄ１０）で求められ、２つのサブビームＳ１ｄ、Ｓ２ｄによるトラッキングエラーＴＥ信号は、（ｄ５＋６＋ｄ１２＋ｄ１３）−（ｄ１＋ｄ２＋ｄ８＋ｄ９）で求められる。
【００７８】
次に、本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる半導体レーザ７４とその光検出器７５の構成を図２１及び図２２を用いて説明する。図２１は波長の異なる３つのレーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード７４の断面図であり、図２２は第１レーザビームの３ビームが照射された状態を示す光検出装置７５の平面図である。
【００７９】
図２１は、ＣＤ用の７８０ｎｍの第１レーザビームと、ＤＶＤ用の６５０ｎｍの第２レーザビームに加えて、次世代のＤＶＤディスク用として、例えば４００ｎｍ帯の第３レーザビームを出射するワンチップレーザーダイオード７４を示したものであり、３つの発光源が所定の間隔で形成され、３つのレーザビームが選択駆動されるものとする。なお、対物レンズの光軸に対しては、中間に位置する６５０ｎｍの第２レーザビーム発光部が一致するように配置する。
【００８０】
また、本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置１００に用いられる光検出器７５は、第１、第２及び第３レーザビームのメインビームとサブビームを１６分割した受光素子で受光するように構成している。
【００８１】
図２２は、光検出器７５に第１レーザビームのビームスポットが形成された場合を示したもので、例えばメインビームＭｃを受光素子５、６、１３、１４に形成し、第１サブビームＳ１ｄを受光素子７、８、１５、１６に形成し、第２サブビームＳ２ｄを受光素子３、４、１１、１２に形成する。次に、第２レーザビームが選択駆動された場合は、２つの分割領域（受光素子６、１４）を飛ばしてメインビームＭｄを受光素子４、５、１２、１３に形成し、第１サブビームＳ１ｄを受光素子６、７、１４、１５に形成し、第２サブビームＳ２ｄを受光素子２、３、１０、１１に形成する。
【００８２】
また、第３レーザビームが選択駆動された場合は、上記同様に２つの分割領域（受光素子５、１３）を飛ばしてメインビームと一対のサブビームを形成する。このように構成することで、３つの波長の異なるレーザビームを検出すると共に、複数の波長の異なるレーザビームに対しても同様に構成することができ、光検出装置の汎用性を高めることができる。
【００８３】
尚、本発明の実施形態による光ピックアップ装置１００は、コリメータレンズ５３を用いて、発散光を平行光にして無限光学系で構成したが、これに限らず有限光学系で構成しても同様の効果が得られる。
【００８４】
また、半導体レーザ素子は、ワンチップレーザーダイオードで構成したが、これに限定されず、１つのレーザビームを出射する複数のレーザビーム発光源をハイブリッドの形態で集合して構成する半導体レーザ素子で構成しても良い。
【００８５】
また、対物レンズは、本実施形態の２焦点レンズの態様に限られることはなく、例えば、特開平１０‐１９９０２１号公報に記載されるような、切欠によって複数の分割面が形成された２焦点レンズを用いても良い。さらに、ＤＶＤ再生用の対物レンズとＣＤ再生用の対物レンズを２個備えて、これらを切換えて用いるようにしても良い。
【００８６】
また、トラッキングサーボの方法についても、本実施形態の方法に限られることはなく、周知の各種方法を用いても良く、更に、ＤＶＤの再生とＣＤの再生とで必ずしも同じ調整方法を用いる必要はない。例えば、ＣＤの再生時は３ビーム法で行ないＤＶＤの再生時は位相差法で行なうといった組合せも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、多波長の発光部を用いた光ピックアップ装置において、レーザビームとサブビームの受光において受光部を兼用して用いることが可能となり省スペース化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザ素子の構造図。
【図３】本発明の第１実施形態による光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザ素子の構造図。
【図４】光源とレンズの中心軸との関係を説明するのに用いた図。
【図５】像高と収差の関係を説明するのに用いた図。
【図６】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図７】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図８】光源と、ディスクのトラック及び光検出装置との配置関係を示す図。
【図９】スポットのトラック外れによるフォーカスエラー信号への影響を説明するのに用いた図。
【図１０】スポットのトラック外れによるフォーカスエラー信号への影響を説明するのに用いた図。
【図１１】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１２】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１３】３ビーム法を説明するのに用いた図。
【図１４】非点収差法を説明するのに用いた図。
【図１５】本発明の第１実施形態の光ピックアップ装置に用いられる光検出部の検出信号を処理する演算処理部のブロック図。
【図１６】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１７】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図１８】本発明の第２実施形態の光ピックアップ装置に用いられる光検出部の検出信号を処理する演算処理部のブロック図。
【図１９】本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２０】本発明の第３実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２１】本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置に用いた半導体レーザの構造図。
【図２２】本発明の第４実施形態の光ピックアップ装置に用いた光検出部の構造図。
【図２３】従来例における光ピックアップ装置の構造図。
【符号の説明】
５０・・半導体レーザ素子
５１・・グレーティングレンズ
５２・・ハーフミラー
５３・・コリメータレンズ
５４・・２焦点レンズ
５５・・ディスク
５６・・シリンドリカルレンズ
６０・・光検出装置
６１・・第１の４分割受光部
６２・・第２の４分割受光部
６３・・サブビーム受光部
１００・光ピックアップ装置
Claims (6)
- 読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、
前記光学系は、前記レーザビームに非点収差を与える非点収差素子と前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、前記光検出手段は波長の異なる複数のレーザビームの各々に対応して設けられた複数の４分割受光部を含むとともに、該複数の４分割受光部はその中央分割線が同一直線となるように整列して配され、且つ、前記中央分割線の延長方向に前後して前記サブビームを受光するための一対のサブビーム受光部が設けられ、前記複数の４分割受光部のうち、選択されたレーザビームを受光する４分割受光部に隣接する他の４分割受光部によって、前記サブビームの一方を受光するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記波長の異なるレーザビームが第１のレーザビームと第２のレーザビームを含み、かつ前記複数の４分割受光部が前記第１のレーザビームを受光する第１の４分割受光部と、前記第２のレーザビームを受光する第２の４分割受光部を有するとともに、
前記第１のレーザビームが選択的に出射されているときには、前記第１の４分割受光部が出力する信号からフォーカスエラー信号を演算するとともに、前記第２の４分割受光部が出力する信号と前記サブビーム受光部の一方が出力する信号に基づきトラッキングエラー信号を演算し、前記第２のレーザビームが選択的に出射されているときには、前記第２の４分割受光部が出力する信号からフォーカスエラー信号を演算するとともに、前記第１の４分割受光部が出力する信号と前記サブビーム受光部の他方が出力する信号に基づきトラッキングエラー信号を演算する演算手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。 - 読取波長が異なる複数種のディスクから情報を読取る光ピックアップ装置であって、
各々波長が異なるレーザビームを出射する複数の発光部が一体化されてなり波長の異なるレーザビームを選択的に出射する発光手段と、前記レーザビームを受光する光検出手段と、前記発光手段から出射された前記レーザビームを前記ディスクに導くとともに前記ディスクで反射したレーザビームを前記光検出手段に導く光学系とを有し、
前記光学系は前記レーザビームから一対のサブビームを生成する回折素子とを含んで構成され、
前記発光手段は第１のレーザビームと第２のレーザビームを出射するとともに、
前記光検出手段は前記第１のレーザビームが出射されているときに前記第１のレーザビームを受光する第１の４分割受光部と、前記第２のレーザビームが出射されているときに前記第２のレーザビームを受光する第２の４分割受光部とを有し、前記第１の４分割受光部と前記第２の４分割受光部の中央分割線が同一になるように配置され、前記第１の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域は、前記第２のレーザビーム受光時において第２の４分割受光部のうちの前記中央分割線と垂直な方向に配置された２つの分割領域となるとともに、前記第１の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第２のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられ、かつ前記第２の４分割受光部の前記２つの分割領域以外の他の２つの分割領域は、第１のレーザビーム受光時においてサブビームを受光するサブビーム受光部の一部として用いられることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記発光手段は、前記複数の発光部の各々の発光点を結ぶ直線が再生されるディスクのトラック接線と一致するように設置されることを特徴とする請求項 1 乃至３に記載の光ピックアップ装置。
- 前記発光手段は、前記複数の発光部の一方の電極が共通電極として形成さ れたワンチップレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の光ピックアップ装置。
- 前記複数の発光部が２つの発光部を有し、他方に比べ波長の短いレーザビームを出射する発光部である短波長発光部が前記光学系の中心軸上に配置されるか、前記短波長発光部が他方の発光部に比べて前記光学系の中心軸上の近くに配置されることを特徴とする請求項１乃至５に記載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000014354A JP3689296B2 (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 光ピックアップ装置 |
| US09/768,003 US7079474B2 (en) | 2000-01-24 | 2001-01-24 | Optical pickup apparatus |
| KR10-2001-0003817A KR100401372B1 (ko) | 2000-01-24 | 2001-01-26 | 광 픽업장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000014354A JP3689296B2 (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001209957A JP2001209957A (ja) | 2001-08-03 |
| JP3689296B2 true JP3689296B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=18541824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000014354A Expired - Fee Related JP3689296B2 (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7079474B2 (ja) |
| JP (1) | JP3689296B2 (ja) |
| KR (1) | KR100401372B1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4537628B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
| KR100438701B1 (ko) * | 2001-09-17 | 2004-07-05 | 삼성전자주식회사 | 호환형 광픽업 및 그 광축을 맞추기 위한 조정방법 |
| KR100472443B1 (ko) | 2002-03-19 | 2005-02-21 | 삼성전자주식회사 | 광픽업 장치 |
| JP3546877B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2004-07-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置及び光ヘッド装置 |
| DE60324859D1 (de) * | 2002-06-14 | 2009-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | Verfahren zum Anordnen eines optischen Abtastsystems und optisches Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät mit einem, nach diesem Verfahren angeordneten, optischen Abtastsystem |
| KR20040005036A (ko) * | 2002-07-08 | 2004-01-16 | 삼성전기주식회사 | 두개의 ｌｄ를 사용하는 ｄｖｄ 플레이어용 광 픽업장치 |
| JP3834814B2 (ja) | 2002-09-03 | 2006-10-18 | 船井電機株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP3786367B2 (ja) | 2003-06-25 | 2006-06-14 | 船井電機株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP2005109102A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | モノリシック半導体レーザおよびその製造方法 |
| US8264929B2 (en) * | 2003-11-25 | 2012-09-11 | Dell Products L.P. | Optical medium recognition system and method with an optical drive having plural lasers |
| WO2005081238A1 (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Victor Company Of Japan, Limited | 光デバイス及び光ピックアップ装置 |
| TWI383390B (zh) * | 2004-04-22 | 2013-01-21 | Panasonic Corp | 發光元件及資訊處理裝置 |
| JP2006155707A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Enplas Corp | 光ピックアップ装置および光学素子 |
| KR101339430B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2013-12-09 | 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 | 광 픽업 및 이를 적용한 광 드라이브 |
| JP6119963B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2017-04-26 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 自動焦点制御装置、半導体検査装置および顕微鏡 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9000135A (nl) * | 1989-01-30 | 1990-08-16 | Seiko Epson Corp | Focusseermechanisme en optische kop. |
| JPH09320098A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Sony Corp | 光ピックアップ装置および複合光学装置 |
| KR100195137B1 (ko) * | 1996-10-24 | 1999-06-15 | 윤종용 | 호환형 광픽업장치 |
| JP3778316B2 (ja) * | 1997-05-22 | 2006-05-24 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US6195315B1 (en) * | 1997-07-11 | 2001-02-27 | Ricoh Company, Ltd. | Optical disk apparatus compatible with different types of mediums |
| TW346687B (en) * | 1997-09-15 | 1998-12-01 | Ind Tech Res Inst | Package of semiconductor laser diode and compact disk with two-wavelength read/write head |
| JP3853513B2 (ja) * | 1998-04-09 | 2006-12-06 | エルピーダメモリ株式会社 | ダイナミック型ｒａｍ |
| US6240053B1 (en) * | 1998-05-07 | 2001-05-29 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup device |
| JP2000011417A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Toshiba Corp | 半導体レーザアレイ及びその製造方法、光集積ユニット、光ピックアップ並びに光ディスク駆動装置 |
| US6072579A (en) * | 1998-08-27 | 2000-06-06 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup apparatus having improved holographic optical element and photodetector |
| JP2000123403A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ピックアップ及び光デバイス |
| JP2001102676A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-13 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 光集積ユニット、光ピックアップ及び光記録媒体駆動装置 |
| US6597642B1 (en) * | 1999-11-12 | 2003-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Photodetector unit, and optical pickup, optical reproduction apparatus, and optical recording apparatus equipped with the same |
| US6567355B2 (en) * | 1999-12-03 | 2003-05-20 | Hitachi, Ltd. | Optical detector, optical pickup and optical information reproducing apparatus using optical pickup |
| JP4167370B2 (ja) * | 1999-12-22 | 2008-10-15 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ装置 |
-
2000
- 2000-01-24 JP JP2000014354A patent/JP3689296B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-24 US US09/768,003 patent/US7079474B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-26 KR KR10-2001-0003817A patent/KR100401372B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001209957A (ja) | 2001-08-03 |
| US20010026525A1 (en) | 2001-10-04 |
| US7079474B2 (en) | 2006-07-18 |
| KR20010074555A (ko) | 2001-08-04 |
| KR100401372B1 (ko) | 2003-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4151313B2 (ja) | 光再生装置 | |
| KR100465264B1 (ko) | 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생장치 | |
| US6084843A (en) | Optical recording and reproducing apparatus and method | |
| JP3689296B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| US6480456B1 (en) | Optical pickup apparatus for reading different types of recording media at different reading wavelengths | |
| KR100674731B1 (ko) | 수광유니트와 그 수광유니트를 구비한 광픽업 및 광학식재생장치, 광학식 기록장치 | |
| JP4167370B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2004158118A (ja) | 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置 | |
| JP2002008258A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2002163837A (ja) | 光ピックアップ装置及びレーザダイオードチップ | |
| JP4458091B2 (ja) | 光デバイス及び光ピックアップ装置 | |
| JP4106072B1 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP3828740B2 (ja) | 光検出器、光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置 | |
| US7035196B2 (en) | Optical head device and optical recording and reproducing apparatus having lasers aligned in a tangential direction | |
| JP2002245660A (ja) | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光学的情報再生装置 | |
| JP2001338432A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP4654085B2 (ja) | 光検出器、光ピックアップ及び光ディスク装置 | |
| JP2008176905A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2001028145A (ja) | 光学ヘッド装置及びディスク録再装置 | |
| JP2003331437A (ja) | 光ヘッドおよび光ディスク装置 | |
| JP4945090B2 (ja) | 光検出器、光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置 | |
| JP4412265B2 (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2012053929A (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2005310298A (ja) | 光ピックアップおよび光情報処理装置 | |
| US20090168626A1 (en) | Optical pickup device and photodetector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040803 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050610 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080617 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120617 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |