JPH1116186A

JPH1116186A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH1116186A
Application number: JP9170772A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Sekimoto; 芳宏関本; Nobuo Ogata; 伸夫緒方; Yasuo Nakada; 泰男中田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる基板厚さの光ディスクにも対応するこ
とができ、且つ光センサーを別途用いることなく、チル
ト検出が可能な光ピックアップを提供する。【解決手段】２個の対物レンズ２、３を設け、対物レ
ンズ３を用いて基板厚さの薄い光ディスク３５の再生を
行いながら、対物レンズ２を用いてチルト検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置に関し、より詳しくは、設計仕様の異なる２個の対物
レンズを搭載し、異なる基板厚さを有する２種類の光デ
ィスクに対する記録・再生等が可能であって、且つ光ピ
ックアップに対する光ディスクのチルト検出が可能にな
った光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置が大容量記録再生
装置としてよく利用されている。この光ディスク装置に
は、通常、光ビームを出射する光源と、その光ビームを
収束して光ディスクに照射する対物レンズと、光ビーム
を対物レンズや光検出器に導く光学系と、対物レンズを
フォーカシング方向及びトラッキング方向に移動制御す
る対物レンズ駆動装置などを備えた光ピックアップ装置
（以下では光ピックアップと称する）が搭載される。

【０００３】ところで、光ディスクには、コンパクトデ
ィスク（ＣＤ）に代表されるような再生のみが可能なも
の、１度だけ記録が可能な追記（ライトワンス）型のも
の、光磁気方式や相変化方式などの何度でも記録・消去
が可能なものなど、様々なものがある。

【０００４】また、これら光ディスクにおいては、近
年、大容量化及び高密度化に対する要求がある。これら
の要求を満足するためには、光源の波長を短くするこ
と、及び対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすること
によって、スポット径を小さくすればよい。なお、ＮＡ
を大きくするときは、クロストークやトラッキングサー
ボに対する光ディスクのスキューの影響が小さくなるよ
うに、基板の厚さを薄くした光ディスクも提案されてい
る。

【０００５】しかしながら、基板厚さの異なる光ディス
クに対しては、それぞれに適合した集光条件の対物レン
ズを使用しなければ、必要な集光特性を得ることができ
ない。そこで、これを解決するために、対物レンズ駆動
装置の可動部に２個の対物レンズを搭載し、光ディスク
の種類に応じて使い分ける方法が知られている（特開平
６−３３３２５５号公報、以下、第１の従来例とい
う）。

【０００６】この第１の従来例では、光ディスクの半径
方向に並んだ２つの対物レンズに対して、２つのミラー
面を有するビーム分離ミラーをその下方に配置し、光源
に近い側のミラー面をハーフミラーとし、もう一方を反
射ミラーとする構成を採用している。この構成によれ
ば、ビーム分離ミラーに入射した光ビームは、２つの対
物レンズに入射することになる。

【０００７】一方、近年の光ディスクの高密度化、大容
量化にともなって、光ディスクのチルト制御も重要にな
ってきている。対物レンズの光軸が光ディスクに対して
垂直でないと収差が発生し、所定のスポット形状で集光
できなくなるため、高密度化が図れなくなってしまうか
らである。通常は、光ピックアップの組立時に対物レン
ズの傾き調整を行い、光軸と光ディスクとが垂直になる
ようにしているが、図１１に示すように、光ディスク５
０自体にも反り５８がある。このため、光ピックアップ
５６が光ディスク５０のどの半径位置にあるかによっ
て、対物レンズ５７の光軸と光ディスク５０との垂直度
が変化することになる。

【０００８】今少し具体的に説明すると、図１１におい
て、５０は光ディスク、５１はターンテーブル、５２は
センタリング用の突出部、５３はスピンドルモータ、５
４はターンテーブル５１との間で光ディスク５０を挟ん
でチャッキングする押さえ部材、５５は蓋側に設けられ
たホルダー、５６は光ピックアップである。

【０００９】このような構成において、光ピックアップ
５６が光ディスク５０の内周側に位置している時は、光
ディスク５０に対して光ピックアップ５６の対物レンズ
５７の光軸は略垂直であるが、光ピックアップ５６が光
ディスク５０の外周側に位置している時は、光ディスク
５０に反り５８があるため、光ディスク５０に対して光
ピックアップ５６の対物レンズ５７の光軸は角度αだけ
傾いてしまう。

【００１０】そこで、この問題を解決するのがチルト制
御であり、チルトセンサー（図示せず）によって光ピッ
クアップ５６と光ディスク５０との間の垂直誤差を検出
し、光ピックアップ５６が光ディスク５０の半径方向に
送り移動するのにしたがって、光ディスク５０あるいは
光ピックアップ５６の角度を変化させる制御方法を採用
している。

【００１１】ここで、チルト検出の最も一般的なものと
して、チルト検出用の光センサーを、別途、光ピックア
ップ上に搭載する方法が知られている（特公平７−６６
５５４号公報、以下第２の従来例という）。この第２の
従来例では、発光素子とその両側に配置された一対の受
光素子とを用いて、発光素子から出射され、光ディスク
で反射された光ビームを受光素子で受け、光ピックアッ
プと光ディスクとの相対角度変化を検出するように構成
されている。

【００１２】しかしながら、上記第２の従来例では、チ
ルト検出用の光センサーが別途必要であり、且つその信
号処理系も必要となり、装置構成が複雑化し、且つ高価
になるため、この光センサーを不要にする方法もいくつ
か提案されている。

【００１３】その一つとして、ホログラムによる１次回
折光をデフォーカス状態で光ディスクに照射し、チルト
による反射光の移動を検出するという従来例がある（特
開平８−５０７３１号公報、以下第３の従来例とい
う）。

【００１４】また、別の従来例として、光路の途中に配
置されたハーフミラーによって光ビームを分割し、分割
された一方の光ビームを平行光のまま光ディスクに照射
し、光ディスクで反射された光ビームをさらに分割し
て、スリットを経て光検出器に入射させる構成が提案さ
れている（特開平６−２８６９４号公報、以下第４の従
来例という）。この構成によれば、チルトによって光デ
ィスクからの反射光の角度が変化し、スリットを通過す
る光量が変化するため、光ディスクのチルトを検出する
ことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第１の
従来例では、２つの対物レンズを搭載して、異なる基板
厚さの光ディスクに対応することができるが、チルト検
出については全く触れられていない。

【００１６】また、上記第２の従来例では、前述のよう
にチルト検出用の光センサーが別途必要である。

【００１７】また、上記第３の従来例及び第４の従来例
では、光センサーは別途必要ないが、対物レンズが一つ
しか搭載されていないため、異なる基板厚さの２種類の
光ディスクには対応することができない。

【００１８】このような理由により、異なる基板厚さの
光ディスクにも対応することができ、且つ光センサーを
別途用いることなく、チルト検出が可能な光ピックアッ
プの開発が要請されているのが現状である。

【００１９】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであり、２つの対物レンズを搭載して、異なる基
板厚さの光ディスクにも対応することができ、且つ光セ
ンサーを別途用いることなく、チルト検出が可能な光ピ
ックアップを提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、２種類の光ディスクに対応し、光源からの光ビ
ームを収束し、収束光を該光ディスクに照射する２個の
対物レンズを備え、且つ該２個の対物レンズを個別にフ
ォーカシング方向及びトラッキング方向に移動制御する
光ピックアップ装置において、該２個の対物レンズのう
ち、一方の対物レンズから照射される光ビームを用いて
情報の記録・再生等を行い、他方の対物レンズから出射
される光ビームを用いて該光ディスクのチルト検出を行
うように構成されており、そのことにより上記目的が達
成される。

【００２１】好ましくは、前記２種類の光ディスクの厚
みが異なるものとする。

【００２２】また、好ましくは、前記２個の対物レンズ
が、前記光ディスクの記録トラックの略接線方向に並ん
で設けられている構成とする。

【００２３】また、好ましくは、前記２個の対物レンズ
のうち、一方の対物レンズにより収束された光ビームが
フォーカス状態で前記光ディスクの媒体面に照射される
時、他方の対物レンズにより収束された光ビームがデフ
ォーカス状態で該光ディスクの媒体面に照射されるよう
に構成する。

【００２４】また、好ましくは、前記２個の対物レンズ
の前記光ディスクに面した先端の高さを略同一に設定
し、且つ該２個の対物レンズの作動距離が異なるように
構成する。

【００２５】また、好ましくは、前記２個の対物レンズ
の前記光ディスクに面した先端の高さを異ならせ、且つ
該２個の対物レンズの作動距離が略同一になるように構
成する。

【００２６】また、好ましくは、チルト検出を行うため
の光ビームを照射する対物レンズとして、前記２個の対
物レンズのうちのいずれの対物レンズを用いている場合
も、同一の光検出器を用いてチルト信号を検出するよう
に構成する。

【００２７】また、好ましくは、前記光検出器が、情報
信号を検出するための光検出器である構成とする。

【００２８】また、好ましくは、前記２個の対物レンズ
のうち、一方の対物レンズを用いた場合のチルト検出光
がフォーカスする前のデフォーカス状態で前記光検出器
に入射し、他方の対物レンズを用いた場合のチルト検出
光がフォーカスした後のデフォーカス状態で該光検出器
に入射するように構成する。

【００２９】以下に本発明の作用を説明する。

【００３０】２個の対物レンズのうち、一方の対物レン
ズから出射される光ビームを用いて情報の記録・再生等
を行い、他方の対物レンズから出射された光ビームを用
いて光ディスクのチルト検出を行う構成によれば、異な
る基板厚さを有する２種類の光ディスクに対応すること
が可能となる。或いは、光ディスクの基板厚さは同じで
も、対物レンズのＮＡを使い分けなければならない場合
などに対応することが可能になる。加えて、光センサー
を別途用いることなく、既存の光検出器を利用してチル
ト検出が可能になるので、小型、且つ安価な装置構成
で、記録・再生が高密度で行える光ピックアップを実現
できる。

【００３１】また、２種類の光ディスクの厚みが異なる
場合は、略同一の作動距離を有する対物レンズを用いて
も、一方が基板厚みの厚い光ディスクに対応する対物レ
ンズとなり、他方が基板厚みの薄い光ディスクに対応す
る対物レンズとなるので、一方がフォーカス状態の時に
他方はデフォーカス状態となる。

【００３２】また、２個の対物レンズを光ディスクの記
録トラックの略接線方向に並んで設ける構成によれば、
２個の対物レンズを光ディスクの略同一半径上に位置さ
せることができるので、情報の記録・再生を行う半径位
置の光ディスクのチルトを検出することが可能になる。

【００３３】また、２個の対物レンズのうち、一方の対
物レンズにより収束された光ビームがフォーカス状態で
光ディスクの媒体面に照射される時、他方の対物レンズ
により収束された光ビームはデフォーカス状態で光ディ
スクの媒体面に照射される構成によれば、記録・再生に
用いない方の光ビームをデフォーカス状態で光ディスク
に照射することができ、光ディスクにチルトがあると、
光ディスクからの反射光によってチルトが検出できる。

【００３４】また、２個の対物レンズの光ディスクに面
した先端の高さを略同一に設定し、２個の対物レンズの
作動距離を異ならせる構成によれば、対応する光ディス
クの基板厚さが同じでも、２個の対物レンズの作動距離
が異なるため、一方の対物レンズがフォーカス状態の
時、他方の対物レンズはデフォーカス状態になる。

【００３５】また、２個の対物レンズの作動距離を略同
一に設定し、２個の対物レンズの光ディスクに面した先
端の高さを異ならせる構成によっても、一方の対物レン
ズが集光状態の時、他方の対物レンズはデフォーカス状
態になる。

【００３６】また、チルト検出を行うための光ビームを
照射する対物レンズとして、２個の対物レンズのいずれ
を用いている場合も、同一の光検出器を用いてチルト信
号を検出する構成によれば、チルト検出用の光検出器を
対物レンズ毎に別途設ける必要がないので、光ピックア
ップの小型化をより一層図ることができる。

【００３７】また、光検出器として、情報信号を検出す
るための光検出器を利用する構成によれば、チルト検出
用の光検出器を情報信号検出用の光検出器と共用するこ
とができるので、より一層光ピックアップの小型化が図
れる。

【００３８】また、２個の対物レンズのうち、一方の対
物レンズを用いた場合のチルト検出光はフォーカスする
前のデフォーカス状態で光検出器に入射し、他方の対物
レンズを用いた場合のチルト検出光はフォーカスした後
のデフォーカス状態で光検出器に入射する構成によれ
ば、いずれの対物レンズでチルト検出を行う場合でも、
光検出器上のスポット径が大きくなり過ぎるのを防止で
きる。よって、その分、光検出器を小型化できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。

【００４０】（実施形態１）図１〜図７は本発明光ピッ
クアップの実施形態１を示す。まず、図１に基づき本実
施形態１の光ピックアップの構成及びその動作について
説明する。但し、図１は光ピックアップの平面図であ
る。

【００４１】この光ピックアップは、対物レンズ駆動装
置１と、光学系１３で構成されている。まず、対物レン
ズ駆動装置１について説明する。対物レンズ駆動装置１
には、基板厚さの異なる２種類の光ディスクに対応すべ
く設計仕様の異なる２個の対物レンズ２、３が搭載され
ている。具体的には、対物レンズ２、３はレンズホルダ
ー４によって保持されている。

【００４２】加えて、レンズホルダー４の上下両面には
基板５（図面では上面に取り付けられた基板のみが現れ
ている）が取り付けられている。また、レンズホルダー
４の両側面の凹部には、フォーカシングコイル６と、ト
ラッキングコイル７が固着されている。以上の対物レン
ズ２、３、レンズホルダー４、基板５、フォーカシング
コイル６及びトラッキングコイル７等により光ピックア
ップの可動部が構成される。

【００４３】基板５の上下には、レンズホルダー４をべ
ース８に対してフォーカシング方向及びトラッキング方
向に移動可能に支持するための弾性体９がそれぞれ２本
ずつ配置されている。より具体的には、図１に示すよう
に、これらの弾性体９、９は可動部の重心位置近傍を延
長線上の交点とする略Ｖ字形状に配置されている。

【００４４】そして、弾性体９の両端は、それぞれ基板
５と基板１０に固定されている。フォーカシングコイル
６及びトラッキングコイル７の一部は、ヨーク１１及び
永久磁石１２により形成される磁気回路のギャップ内に
配置され、フォーカシングコイル６及びトラッキングコ
イル７の端子は、基板５及び弾性体９を介して、基板１
０に電気的に接続されている。

【００４５】このような構成の対物レンズ駆動装置１に
おいて、フォーカシングコイル６及びトラッキングコイ
ル７に電流を流すと、それぞれフォーカシング方向及び
トラッキング方向に独立して２つの対物レンズ２、３を
駆動することができる。

【００４６】次に、光学系１３の構成について説明す
る。図１に示すように、この光学系１３は、立ち上げミ
ラー１４、１５、偏光ビームスプリッタ１６、ホログラ
ムレーザ１７、コリメートレンズ１８、ウォラストンプ
リズム１９、反射ミラー２０、スポットレンズ２１、反
射ミラー２２、光検出器２３、ハーフミラー２４、１／
４波長板２５及び光パワーモニター用の光検出器２６を
備えて構成されている。

【００４７】次に、この光学系１３の動作について説明
する。ホログラムレーザ１７から出射された光ビーム
は、コリメートレンズ１８により平行光に変換され、偏
光ビームスプリッタ１６に入射する。偏光ビームスプリ
ッタ１６は、入射したｓ偏光成分の約８０％を反射し、
残りの約２０％を透過する。また、偏光ビームスプリッ
タ１６は、入射したｐ偏光成分をほぼ１００％透過する
ように設計されている。従って、コリメートレンズ１８
で平行光にされたｓ偏光の光ビームは、その約８０％が
偏光ビームスプリッタ１６で反射され、立ち上げミラー
１４を経て、光磁気記録媒体用の対物レンズ２に入射す
る。

【００４８】一方、残りの約２０％の光ビームは偏光ビ
ームスプリッタ１６を透過して、ハーフミラー２４及び
立ち上げミラー１５を経て、再生専用光ディスク用の対
物レンズ３に入射する。

【００４９】なお、１／４波長板２５は偏光方向を変化
させ、いずれの対物レンズ２（又は対物レンズ３）を使
用している場合も略同じ光量が各光検出器に戻るように
する目的で光路中に挿入されている。また、光検出器２
６はレーザの出射パワーをモニターするためのものであ
る。

【００５０】次に、図２（ａ）〜（ｃ）に基づきホログ
ラムレーザ１７の構成を説明する。但し、同図（ａ）は
ホログラムレーザの構造を示す斜視図であり、同図
（ｂ）はホログラムのパターンを示す図、同図（ｃ）は
フォトダイオードのパターンを示す図である。

【００５１】同図（ａ）に示すように、ホログラムレー
ザ１７は、半導体レーザ２７及びフォトダイオード（光
検出器）２８を直方体状をなす一つのパッケージ２９内
に収納している。パッケージ２９の表面（上面）には、
下方の面（半導体レーザ２７側の面）にホログラム３０
が形成されたガラス基板３１が固定されている。

【００５２】ホログラム３０は、同図（ｂ）に示すよう
に、格子周期の異なる３つの領域３２、３３、３４から
なり、光ディスクからの反射光のうち、第１の領域３２
に入射したものは、同図（ｃ）に示す光検出器２８の光
検出部Ｄ₂、Ｄ₃の分割線上に入射する。また、第２の領
域３３に入射したものは光検出部Ｄ₁上に、第３の領域
３４に入射したものは光検出部Ｄ₄上に入射する。

【００５３】ここで、フォトダイオード２８、即ち光検
出器２８の光検出部Ｄ₁〜Ｄ₄からの出力を、それぞれＳ
₁〜Ｓ₄とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、下記
（１）式で表される。

【００５４】ＦＥＳ＝Ｓ₂−Ｓ₃ …（１）また、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、ブッシュプル法
の場合、下記（２）式で表される。

【００５５】ＴＥＳ＝Ｓ₁−Ｓ₄ …（２）更に、反射光の強弱を検出する方式の光ディスクの場
合、再生信号ＲＦは、下記（３）式で表される。

【００５６】ＲＦ＝Ｓ₁＋Ｓ₂＋Ｓ₃＋Ｓ₄ …（３）なお、フォトダイオード２８の光検出部Ｄ₅、Ｄ₆はチル
ト検出のための光検出部であり、その詳細は後述する。

【００５７】以上のような構成によれば、一方の対物レ
ンズ２（又は３）を用いて光ディスクに対する記録・再
生等を行っている間に、従来は使用していなかった他方
の対物レンズ３（又は２）を用いて光ディスクのチルト
検出を行うことができる。

【００５８】ここで、本実施形態１においては、２個の
対物レンズ２、３は、光ディスクの略接線方向に並んで
搭載されている。この結果、各対物レンズ２、３の光デ
ィスクの中心からの距離は略等しい。このため、光ビー
ムは光ディスクの略同じ半径位置に照射されることにな
り、光ディスクに対する記録・再生等を行う光ビームが
照射される光ディスクの半径位置のチルト量を検出する
ことができる。

【００５９】以下に図３〜図７に基づきその詳細を説明
する。但し、図３は対物レンズ３を用いて基板厚さの薄
い光ディスク３５の再生を行いながら、対物レンズ２を
用いてチルト検出を行う場合を示し、図４は対物レンズ
２を用いて基板厚さの厚い光ディスク３８の再生を行い
ながら、対物レンズ３を用いてチルト検出を行う場合を
示す。また、図５は対物レンズ２を用いて基板厚さの薄
い光ディスク３５のチルト検出を行う場合の光ビームの
方向を示し、図６は対物レンズ３を用いて基板厚さの厚
い光ディスク３８のチルト検出を行う場合の光ビームの
方向を示している。また、図７はホログラムレーザ１７
に内蔵された光検出器２８を用いてチルト検出を行う場
合を示している。

【００６０】図３において、光ディスク３５はターンテ
ーブル３６上に載置され、ターンテーブル３６及び光デ
ィスク３５はスピンドルモータ３７によって回転させら
れる。ここで、対物レンズ３を通った光ビームは、光デ
ィスク３５の信号記録面３５ａ上で焦点を結ぶが、対物
レンズ２を通った光ビームは、このレンズ２が基板厚さ
の厚い光ディスク用に設計されたものであるため、信号
記録面３５ａ上ではデフォーカス状態となる。

【００６１】一方、図４に示す状態では、対物レンズ２
を通った光ビームは、光ディスク３８の信号記録面３８
ａ上で焦点を結ぶが、対物レンズ３を通った光ビーム
は、このレンズが基板厚さの薄い光ディスク用に設計さ
れたものであるため、信号記録面３８ａ上ではデフォー
カス状態となる。

【００６２】図５において、光ディスク３５は、その外
周部において若干上方に反っているものとする。ここ
で、対物レンズ２は光ディスク３５が水平である場合を
基準として傾きが調整されており、入射光ビーム３９も
光ディスク３５が水平である場合に光ディスク３５に垂
直に入射するようになっている。

【００６３】しかし、実際には光ディスク３５に反り５
８が存在するため、光ディスク３５で反射された光ビー
ム４０は入射方向には戻らず、光ディスク３５のチルト
量に応じて角度が変化する。

【００６４】図６において、光ディスク３８は、その外
周部において若干上方に反っているものとする。対物レ
ンズ３は光ディスク３８が水平である場合を基準として
傾きが調整されており、入射光ビーム３９も光ディスク
３８が水平である場合に光ディスク３８に垂直に入射す
るようになっている。

【００６５】しかし、実際には光ディスク３８に反り５
８が存在するため、光ディスク３８で反射された光ビー
ム４０は入射方向には戻らず、上記同様に、光ディスク
３８のチルト量に応じて角度が変化する。

【００６６】次に、図７（ａ）〜（ｆ）に基づきチルト
信号の検出方法について説明する。上述のように、中央
の４個の光検出部Ｄ₁〜Ｄ₄はサーボ信号あるいはＲＦ信
号を検出するための光検出部であり、両側の２個の光検
出部Ｄ₅、Ｄ₆はチルト信号を検出するための光検出部で
ある。

【００６７】ここで、同図（ａ）は光ディスクにチルト
がない場合を示している。２個の対物レンズ２、３を通
る光ビームのうち、合焦点状態で光ディスクの信号記録
面に照射される光ビームは、小さなスポットで光検出器
２８（図２参照）に戻ってくる。これに対して、デフォ
ーカス状態で光ディスクの信号記録面に照射される光ビ
ーム４１〜４３は、図のように大きなスポットで光検出
器２８に戻ってくる。

【００６８】このように、デフォーカス状態の光ビーム
４１〜４３も、光検出部Ｄ₁〜Ｄ₄の部分に入射するが、
この光ビーム４１〜４３は広がった状態で戻ってくるた
め、サーボ信号あるいはＲＦ信号検出用の光ビームに比
べて光量が極めて小さい。このため、サーボ信号あるい
はＲＦ信号の検出にはほとんど影響しない。ここで、チ
ルト検出は、光ビーム４１〜４３を用いて行う。

【００６９】図７（ａ）〜（ｃ）は、図５のように基板
厚さの厚い光ディスク用の対物レンズ２を用いて、基板
厚さの薄い光ディスクのチルトを検出する場合を示し、
図７（ｄ）〜（ｆ）は、図６のように基板厚さの薄い光
ディスク用の対物レンズ３を用いて、基板厚さの厚い光
ディスクのチルトを検出する場合を示す。

【００７０】チルトがない状態では、図７（ａ）、
（ｄ）のように、光ビーム４１〜４３は、光検出部
Ｄ₅、Ｄ₆に略均等にかかっている。しかしながら、光デ
ィスクにチルトが存在する場合は、図５及び図６で説明
したように、光ディスクでの反射光の角度が変化するた
め、チルトの方向によって、図７（ｂ）、（ｅ）のよう
に光検出部Ｄ₆側にビームが移動したり、図７（ｃ）、
（ｆ）のように光検出部Ｄ₅側にビームが移動したりす
る。

【００７１】従って、光検出部Ｄ₅とＤ₆からの出力の差
分を取れば、光ピックアップに対する光ディスクのチル
ト量を検出することができる。

【００７２】以上の構成の本実施形態１の光ピックアッ
プによれば、基板厚さの異なる光ディスクに対する互換
再生等が可能な光ピックアップにおいて、実際に再生等
を行っている方の対物レンズとは別の対物レンズを通る
光ビームを有効利用して、チルト検出も簡単に行うこと
ができる。よって、新たなチルトセンサーは不要とな
る。

【００７３】（実施形態２）図８は本発明光ピックアッ
プの実施形態２を示す。本実施形態２の光ピックアップ
は、図１に示す光磁気信号検出用の光検出器２３を用い
てチルト検出を行っており、この点で、実施形態１の光
ピックアップとは異なっている。但し、その他の構成は
図１に示す実施形態１の光ピックアップと同様であるの
で、以下にその詳細を図１を参考にしつつ説明する。

【００７４】図８において、中央の２個の光検出部
Ｄ₇、Ｄ₈は光磁気信号を検出するための光検出部であ
り、上下の２個の光検出部Ｄ₉、Ｄ₁₀はチルト信号を検
出するための光検出部である。

【００７５】同図（ａ）は光ディスクにチルトがない場
合を示している。２個の対物レンズ２、３を通る光ビー
ムのうち、合焦点状態で光ディスクの信号記録面に照射
される光ビームは、図１に示すウォラストンプリズム１
９で偏光方向の異なる２つのビームに分離された後、比
較的小さなスポット４４、４５で光検出器２３の光検出
部Ｄ₇、Ｄ₈にそれぞれ戻ってくる。これに対して、デフ
ォーカス状態で光ディスクの信号記録面に照射される光
ビームは、図８に示すような大きなスポット４６、４７
で光検出器２３に戻ってくる。

【００７６】このように、デフォーカス状態の光ビーム
４６、４７も、光検出部Ｄ₇、Ｄ₈の部分に入射するが、
広がった状態で戻ってくるため、光磁気信号検出用の光
ビームに比べて光量が小さく、しかも、光検出部Ｄ₇、
Ｄ₈のほぼ全体に入射するため、両信号の差分を取れ
ば、光磁気信号の検出にはほとんど影響しない。

【００７７】チルトがない状態では、図８（ａ）に示す
ように、光ビーム４６、４７は、光検出部Ｄ₉、Ｄ₁₀に
略均等にかかっている。しかしながら、光ディスクにチ
ルトが存在する場合は、図５及び図６で説明したよう
に、光ディスクでの反射光の角度が変化するため、チル
トの方向によって、光検出部Ｄ₉側にビームが移動した
り（同図（ｂ）参照）、光検出部Ｄ₁₀側にビームが移動
したりする（同図８（ｃ））。従って、光検出部Ｄ₉と
Ｄ₁₀からの出力の差分を取れば、光ピックアップに対す
る光ディスクのチルト量を検出することができる。

【００７８】（実施形態３）図９は本発明光ピックアッ
プの実施形態３を示す。本実施形態３の光ピックアップ
は、実施形態２の光ピックアップに改善を加えたもので
ある。即ち、本実施形態３の光ピックアップは、光磁気
信号検出用の光検出器２３の配置位置に特徴を有するも
のである。

【００７９】ここで、本実施形態３の光ピックアップ
は、チルト検出を一方の対物レンズを通る光ビームでの
み行う構成をとっている。以下にその詳細を説明する。

【００８０】図９は、対物レンズ２を通る光ビームを用
いて、基板厚さの薄い光ディスク３５のチルトを検出す
る場合の光検出器２３の位置を示しており、同図（ａ）
は、いずれの光ビームの集光位置よりも光検出器２３が
手前、即ち光ディスク３５側にある場合を示す。なお、
図９は図１に示す光学系を模式的に示している。

【００８１】デフォーカス量が大きい場合に、光検出器
２３をこのような位置に配置すると、光ディスク３５に
フォーカス状態で照射されて戻ってきた光ビーム（対物
レンズ３を通る光ビーム）の焦点位置と、光ディスクに
デフォーカス状態で照射されて戻ってきた光ビーム（対
物レンズ２を通る光ビーム）の焦点位置との距離が大き
く離れてしまい、デフォーカスの方の光ビームの光検出
器２３上のスポット径Ｄが大きくなり過ぎてしまう。こ
のため、これを受光するための光検出器２３のサイズも
大きくなってしまうおそれがある。

【００８２】このような場合に、図９（ｂ）に示すよう
に、両者の焦点位置の中間位置に光検出器２３を配置す
る構成によれば、デフォーカスの方の光ビームのスポッ
ト径ｄの広がりを緩和（ｄ＜Ｄ）することができるの
で、その分、光検出器２３のサイズが大きくなるのを防
止できる。よって、本実施形態３では、光検出器２３の
位置を同図（ｂ）の位置に配置している。

【００８３】（実施形態４）図１０は本発明光ピックア
ップの実施形態４を示す。本実施形態４の光ピックアッ
プも、実施形態２の光ピックアップに改善を加えたもの
であり、光磁気信号検出用の光検出器２３の配置位置に
特徴を有するものであるが、本実施形態４は実施形態３
とは異なり、両方の対物レンズ２、３を通る光ビームを
用いてチルト検出を行う構成をとっている。

【００８４】同図（ａ）は、基板厚さの厚い光ディスク
３８に対応する場合を示し、対物レンズ２を通る光ビー
ムを用いて記録・再生等を行い、対物レンズ３を通る光
ビームを用いてチルト検出を行っている。チルト検出用
の光ビームは、記録・再生用の光ビームよりも手前で集
光する。

【００８５】図１０（ｂ）は、基板厚さの薄い光ディス
ク３５に対応する場合を示し、対物レンズ３を通る光ビ
ームを用いて記録・再生等を行い、対物レンズ２を通る
光ビームを用いてチルト検出を行っている。チルト検出
用の光ビームは、再生用の光ビームよりも後ろ側で集光
する。

【００８６】このような場合、それぞれの対物レンズ
２、３を通る光ビームを用いた場合のチルト検出用の光
ビームの集光位置の中間の位置に光検出器２３を配置す
ると、一方のみのスポットが大きくなり過ぎるのを防ぐ
ことができる。

【００８７】なお、対物レンズ２、３の搭載高さを最適
化する等して、両者のスポット径が略同等になるように
すると、さらに望ましい構成となる。

【００８８】以上説明したように、本発明では、チルト
検出用の光検出器は、ホログラムレーザ１７に内蔵の光
検出器２８や、光磁気信号検出用の光検出器２３の中の
一部の光検出部を用いており、情報信号を検出するため
の光検出器と共用できるので、別途専用の光検出器は不
要になる。

【００８９】また、いずれかの対物レンズでチルト検出
を行う場合も、同一の光検出器を用いることができるの
で、別途専用の光検出器は不要になる。

【００９０】（その他の実施形態）本発明の適用範囲は
上記各実施形態で説明したものに限られるものではな
く、以下に示す各種の変形が可能である。即ち、記録・
再生用の光ビームがフォーカス状態のとき、チルト検出
用の光ビームがデフォーカス状態になる条件として、上
記実施形態では、光ディスクの基板厚さが異なる場合で
説明したが、基板厚さが同じで、対物レンズのＮＡ等が
異なる場合には、両者の作動距離を異ならせ、一方がフ
ォーカス状態のときに他方がデフォーカス状態になるよ
うに設定する構成を採用することもできる。

【００９１】或いは、両者の搭載高さを異ならせ、一方
がフォーカス状態のときに他方がデフォーカス状態にな
るように設定する構成を採用することもできる。

【００９２】

【発明の効果】以上の本発明光ピックアップは、２個の
対物レンズのうち、一方の対物レンズから出射される光
ビームを用いて情報の記録・再生等を行い、他方の対物
レンズから出射された光ビームを用いて光ディスクのチ
ルト検出を行う構成をとるので、異なる基板厚さを有す
る２種類の光ディスクに対応することが可能となる。或
いは、光ディスクの基板厚さは同じでも、対物レンズの
ＮＡを使い分けなければならない場合などに対応するこ
とが可能になる。加えて、光センサーを別途用いること
なく、既存の光検出器を利用してチルト検出が可能にな
るので、小型、且つ安価な装置構成で、記録・再生が高
密度で行える光ピックアップを実現できる。

【００９３】また、特に請求項２記載の光ピックアップ
によれば、２種類の光ディスクの厚みが異なる構成をと
るので、略同一の作動距離を有する対物レンズを用いて
も、一方が基板厚みの厚い光ディスクに対応する対物レ
ンズとなり、他方が基板厚みの薄い光ディスクに対応す
る対物レンズとなるので、一方がフォーカス状態の時に
他方はデフォーカス状態となる。

【００９４】また、特に請求項３記載の光ピックアップ
によれば、２個の対物レンズを光ディスクの記録トラッ
クの略接線方向に並んで設ける構成をとるので、２個の
対物レンズを光ディスクの略同一半径上に位置させるこ
とができる。このため、情報の記録・再生を行う半径位
置の光ディスクのチルトを検出することが可能になる。

【００９５】また、特に請求項４記載の光ピックアップ
によれば、２個の対物レンズのうち、一方の対物レンズ
により収束された光ビームがフォーカス状態で光ディス
クの媒体面に照射される時、他方の対物レンズにより収
束された光ビームはデフォーカス状態で光ディスクの媒
体面に照射される構成をとるので、記録・再生に用いな
い方の光ビームをデフォーカス状態で光ディスクに照射
することができ、光ディスクにチルトがあると、光ディ
スクからの反射光によってチルトを検出できる。

【００９６】また、特に請求項５記載の光ピックアップ
によれば、２個の対物レンズの光ディスクに面した先端
の高さを略同一に設定し、２個の対物レンズの作動距離
を異ならせる構成をとるので、対応する光ディスクの基
板厚さが同じでも、２個の対物レンズの作動距離が異な
るため、一方の対物レンズがフォーカス状態の時、他方
の対物レンズはデフォーカス状態になる。

【００９７】また、特に請求項６記載の光ピックアップ
によれば、２個の対物レンズの作動距離を略同一に設定
し、２個の対物レンズの光ディスクに面した先端の高さ
を異ならせる構成をとるので、この構成によっても、一
方の対物レンズが集光状態の時、他方の対物レンズはデ
フォーカス状態になる。

【００９８】また、特に請求項７記載の光ピックアップ
によれば、チルト検出を行うための光ビームを照射する
対物レンズとして、２個の対物レンズのいずれを用いて
いる場合も、同一の光検出器を用いてチルト信号を検出
する構成をとるので、チルト検出用の光検出器を対物レ
ンズ毎に別途設ける必要がないので、光ピックアップの
小型化をより一層図ることができる。

【００９９】また、特に請求項８記載の光ピックアップ
によれば、光検出器として、情報信号を検出するための
光検出器を利用する構成をとるので、チルト検出用の光
検出器を情報信号検出用の光検出器と共用することがで
きるので、より一層光ピックアップの小型化が図れる。

【０１００】また、特に請求項９記載の光ピックアップ
によれば、２個の対物レンズのうち、一方の対物レンズ
を用いた場合のチルト検出光はフォーカスする前のデフ
ォーカス状態で光検出器に入射し、他方の対物レンズを
用いた場合のチルト検出光はフォーカスした後のデフォ
ーカス状態で光検出器に入射する構成をとるので、いず
れの対物レンズでチルト検出を行う場合でも、光検出器
上のスポット径が大きくなり過ぎるのを防止できる。よ
って、その分、光検出器を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示す、光ピックアップの
全体構成を示す平面図。

【図２】本発明の実施形態１を示す、（ａ）はホログラ
ムレーザの構造を示す斜視図、（ｂ）はホログラムのパ
ターンを示す図、（ｃ）はフォトダイオードのパターン
を示す図。

【図３】本発明の実施形態１を示す、一方の対物レンズ
を用いて基板厚さの薄い光ディスクの再生を行いなが
ら、他方の対物レンズを用いてチルト検出を行う場合の
光ピックアップの構成を模式的に示す側面図。

【図４】本発明の実施形態１を示す、一方の対物レンズ
を用いて基板厚さの厚い光ディスクの再生を行いなが
ら、他方の対物レンズを用いてチルト検出を行う場合の
光ピックアップの構成を模式的に示す側面図。

【図５】本発明の実施形態１を示す、一方の対物レンズ
を用いて基板厚さの薄い光ディスク３５のチルト検出を
行う場合の光ビームの方向を示す側面図。

【図６】本発明の実施形態１を示す、他方の対物レンズ
を用いて基板厚さの厚い光ディスクのチルト検出を行う
場合の光ビームの方向を示す側面図。

【図７】本発明の実施形態１を示す、（ａ）〜（ｆ）は
ホログラムレーザに内蔵された光検出器を用いてチルト
検出を行う場合を説明するための説明図。

【図８】本発明の実施形態２を示す、（ａ）〜（ｃ）は
光磁気信号検出用の光検出器を用いてチルト検出を行う
場合を説明するための説明図。

【図９】本発明の実施形態３を示す、チルト検出を一方
の対物レンズを通る光ビームでのみ行う場合の光ビーム
の集光状態と光検出器の位置関係を示す図であり、
（ａ）は両方のビームが集光前のデフォーカス状態の位
置に光検出器を配置する場合を示す図、（ｂ）は両方の
ビームの集光位置の中間に光検出器を配置する場合を示
す図。

【図１０】本発明の実施形態４を示す、両方の対物レン
ズを用いてチルト検出を行う場合の光ビームの集光状態
と光検出器の位置関係を示す図であり、（ａ）は基板厚
さの厚い光ディスクに対応する場合を示す図、（ｂ）は
基板厚さの薄い光ディスクに対応する場合を示す図。

【図１１】従来技術におけるチルト発生の様子を説明す
るための説明図。

【符号の説明】

１対物レンズ駆動装置２、３対物レンズ１３光学系１７ホログラムレーザ２３光検出器２８光検出器３０ホログラム３５、３８光ディスク５８光ディスクの反りＤ₁〜Ｄ₆ 光検出器２８の光検出部Ｄ₇〜Ｄ₁₀ 光検出器２３の光検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２種類の光ディスクに対応し、光源から
の光ビームを収束し、収束光を該光ディスクに照射する
２個の対物レンズを備え、且つ該２個の対物レンズを個
別にフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動制
御する光ピックアップ装置において、該２個の対物レンズのうち、一方の対物レンズから照射
される光ビームを用いて情報の記録・再生等を行い、他
方の対物レンズから出射される光ビームを用いて該光デ
ィスクのチルト検出を行うように構成した光ピックアッ
プ装置。
【請求項２】前記２種類の光ディスクの厚みが異なる
請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】前記２個の対物レンズが、前記光ディス
クの記録トラックの略接線方向に並んで設けられている
請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】前記２個の対物レンズのうち、一方の対
物レンズにより収束された光ビームがフォーカス状態で
前記光ディスクの媒体面に照射される時、他方の対物レ
ンズにより収束された光ビームがデフォーカス状態で該
光ディスクの媒体面に照射されるように構成した請求項
１〜請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】前記２個の対物レンズの前記光ディスク
に面した先端の高さを略同一に設定し、且つ該２個の対
物レンズの作動距離が異なるように構成した請求項１〜
請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】前記２個の対物レンズの前記光ディスク
に面した先端の高さを異ならせ、且つ該２個の対物レン
ズの作動距離が略同一になるように構成した請求項１〜
請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】チルト検出を行うための光ビームを照射
する対物レンズとして、前記２個の対物レンズのうちの
いずれの対物レンズを用いている場合も、同一の光検出
器を用いてチルト信号を検出するように構成した請求項
１記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】前記光検出器が、情報信号を検出するた
めの光検出器である請求項７記載の光ピックアップ装
置。
【請求項９】前記２個の対物レンズのうち、一方の対
物レンズを用いた場合のチルト検出光がフォーカスする
前のデフォーカス状態で前記光検出器に入射し、他方の
対物レンズを用いた場合のチルト検出光がフォーカスし
た後のデフォーカス状態で該光検出器に入射するように
構成した請求項７又は請求項８記載の光ピックアツプ装
置。