(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー波長の異なるレーザービームを出射する第１レーザー素子及び第２レーザー素子を同一パッケージ内に収めたレーザーユニットを使用した光ピックアップ装置であって、第１レーザー素子から出射されて第１記録媒体で変調されるレーザービーム及び第２レーザー素子から出射されて第２記録媒体で変調されるレーザービームの両方が受光される光検出器と、該光検出器の手前に配置される波長選択性回折格子とを備え、第１記録媒体と第２記録媒体とで同一のフォーカス制御方式を採用すると共に、第１レーザー素子及び第２レーザー素子から出射される一方の波長のレーザービームを前記波長選択性回折格子により回折させると共に、第１レーザー素子及び第２レーザー素子から出射される他方の波長のレーザービームを前記波長選択性回折格子により回折させず、この回折させない波長のレーザービームを受光させるべく光検出器にメイン受光部を設けると共に、前記メイン受光部から第１レーザー素子及び第２レーザー素子が並べられる間隔の略２倍の距離離れた位置にサブ受光部を設け、前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームを光検出器の前記メイン受光部及び前記サブ受光部に受光し、前記メイン受光部から得られる受光出力に前記サブ受光部から得られる受光出力を加えて前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームにより読み取られる記録媒体のＲＦ信号を得るように構成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記メイン受光部及び前記サブ受光部の間に前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームの回折されない漏れ成分を受光する第２のサブ受光部を光検出器に設け、前記メイン受光部から得られる受光出力に前記サブ受光部及び前記第２のサブ受光部からそれぞれ得られる各受光出力を加えて前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームにより読み取られる記録媒体のＲＦ信号を得るように構成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー波長の異なる２種類のレーザー素子から発生されるレーザービームを用いて２種類の記録媒体の信号読み取りを行う光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップ装置としては、ＣＤ（Compact Disc）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードとＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードとの波長の異なる２種類のレーザー光源を用意し、信号読み取りを行うディスクの記録密度に応じて使用する光源の切り換えを行うことにより単一の光ピックアップによって記録密度が異なるＣＤ及びＤＶＤに対応させたものがある。
【０００３】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略１：２と大きく異なる。その為、ＣＤ及びＤＶＤ対応の光ピックアップ装置においては、各ディスクにそれぞれ適合される光学特性となるようにＮＡ（numerical aperture）の異なる対物レンズを必要とする。
【０００４】
ＣＤ再生とＤＶＤ再生とでそれぞれ対応するＮＡの対物レンズを使用するには、単一の対物レンズにより達成する場合、使用するレーザー光源のレーザー波長に応じて対物レンズに入射するレーザー光束を制限する開口絞りの径を切り替えることにより達成され、この開口絞りの径を切り替えるのに、波長選択フィルタを用いたり、相違する開口径の開口絞りを機械的に、あるいは液晶シャッターにより切り替えることにより達成される。
【０００５】
また、単一の対物レンズを使用してＣＤ再生とＤＶＤ再生とでそれぞれ対応するＮＡの対物レンズが実質的に使用されるようにする方法としては、２焦点を有する対物レンズを用いることでも実現される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のＣＤ再生とＤＶＤ再生に対応した光ピックアップ装置においては、一般にＣＤ再生に用いられるＣＤ受光部とＤＶＤ再生に用いられるＤＶＤ受光部とが同一半導体基板上に独立して形成される光検出器を用いて構成していた。
【０００７】
前記光検出器からはＣＤ及びＤＶＤでそれぞれメイン信号と、フォーカス制御及びトラッキング制御に使用する各種信号とを出力する必要があるので、ＣＤ受光部とＤＶＤ受光部とが独立して形成される光検出器を用いると、光検出器の出力端子数が多くなり、取り扱いが煩雑となった。
【０００８】
また、ＣＤ用レーザー素子とＤＶＤ用レーザー素子とを独立して配置する構成の光ピックアップ装置においては、各レーザー素子から出射されるレーザービームの光軸を一致させることによりＣＤ受光部とＤＶＤ受光部とを共用することが容易に達成できるが、ＣＤ用レーザー素子及びＤＶＤ用レーザー素子を同一パッケージ内に収めた２波長レーザーユニットを使用した光ピックアップ装置の場合、各レーザー素子が横に並べて配置されることから各レーザー素子から出射されるレーザービームの光軸がずれており、光検出器におけるＣＤ受光部とＤＶＤ受光部とを共用することが困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１レーザー素子から出射されて第１記録媒体で変調されるレーザービーム及び第２レーザー素子から出射されて第２記録媒体で変調されるレーザービームの両方が受光される光検出器と、該光検出器の手前に配置される波長選択性回折格子とを備え、第１記録媒体と第２記録媒体とで同一のフォーカス制御方式を採用すると共に、第１レーザー素子及び第２レーザー素子から出射される一方の波長のレーザービームを前記波長選択性回折格子により回折させると共に、第１レーザー素子及び第２レーザー素子から出射される他方の波長のレーザービームを前記波長選択性回折格子により回折させず、この回折させない波長のレーザービームを受光させるべく光検出器にメイン受光部を設けると共に、前記メイン受光部から第１レーザー素子及び第２レーザー素子が並べられる間隔の略２倍の距離離れた位置にサブ受光部を設け、前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームを光検出器の前記メイン受光部及び前記サブ受光部に受光し、前記メイン受光部から得られる受光出力に前記サブ受光部から得られる受光出力を加えて前記波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームにより読み取られる記録媒体のＲＦ信号を得るように構成している。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学配置図である。
【００１１】
図１に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ及びＤＶＤの信号読み取りが行える構成となっている。
【００１２】
１は同一半導体基板上にＤＶＤに適した波長、例えば６５０ｎｍのレーザービームを発光する第１レーザー素子２が設置されると共に、ＣＤに適した波長、例えば７８０ｎｍのレーザービームを発光する第２レーザー素子３が設置されて前記第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３が同一パッケージ内に収められた２波長レーザーユニットである。
【００１３】
２波長レーザーユニット１の第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３からそれぞれ発光されるレーザービームは、第２レーザー素子３のレーザー波長に対して有効な回折作用を有する回折格子４を介して斜めに配置された平行平板型のハーフミラー５の表面により光軸が折曲され、その後、コリメータレンズ６により平行光に成された後、対物レンズ７に入射され、該対物レンズ７により収束されてディスクＤの信号記録面に照射される。
【００１４】
対物レンズ７は、レーザー波長により入射されるレーザー光束を制限する開口絞りの径が切り替えられるようになっていたり、あるいは２焦点レンズにより構成されることによりＣＤ再生とＤＶＤ再生とでそれぞれ対応するＮＡのレンズとして作用するように成されている。
【００１５】
ディスクＤの信号記録面により変調されて反射されたレーザービームは対物レンズ７に戻り、コリメータレンズ６を介してハーフミラー５に戻り、該ハーフミラー５を透過してフォーカス制御に用いられる非点収差が付与された後、波長選択性回折格子８を介して光検出器９により受光される。
【００１６】
前記光検出器９における第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３からそれぞれ出射される各レーザービームが受光される受光部１３は、図２に示す如く、４分割されて田の字状に配置されるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各受光素子からなる０次光のメインビームを受光するメイン受光領域１０と、回折格子４により形成される±１次光の各サブビームを受光するＥ，Ｆの各受光素子からなるサブ受光領域１１及び１２とにより構成されている。
【００１７】
ここで、波長選択性回折格子８は高密度であるＤＶＤに適合する第１レーザー素子２から出射される波長のレーザービームに対しては有効な回折作用を有さない。その為、第１レーザー素子２から出射される波長のレーザービームは大部分が前記波長選択性回折格子８により回折されずに直進する。
【００１８】
そして、光検出器９の設置位置は、第１レーザー素子２から出射されるレーザービームを対象にしてそのレーザービームが受光部１３のメイン受光領域１０に的確に照射されるように受光されるレーザービームの光軸方向及び該光軸に直交される方向に調整されて設定される。
【００１９】
また、波長選択性回折格子８は第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームを有効に回折させる作用を有し、そのレーザービームを光検出器９の受光部１３に受光させるべく回折する役割を担っている。
【００２０】
その為、前記第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームは、図３に示す如く、波長選択性回折格子８により回折されて受光部１３に受光されるようになり、メインビームがメイン受光領域１０に受光され、各サブビームがそれぞれサブ受光領域１１，１２に受光される。この場合、前記波長選択性回折格子８がレーザービームの光軸に直交される方向に調整されて第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームの受光位置がメイン受光領域１０の適切な位置となるように調整される。
【００２１】
このように位置調整されて光検出器９の受光部１３は、ＣＤ再生及びＤＶＤ再生に兼用される。
【００２２】
ここで、本実施例に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ再生において、フォーカス制御に非点収差法が、トラッキング制御に３ビーム法が採用されており、メイン受光領域１０の各受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤからＲＦ信号の生成及びフォーカス制御に用いられる各種信号に対応する受光出力が導出されるようになっていると共に、サブ受光領域１１及び１２の各受光素子Ｅ，Ｆからトラッキング制御に用いられる信号に対応する受光出力が導出されるようになっている。
【００２３】
一方、本実施例に示す光ピックアップ装置は、ＤＶＤ再生において、フォーカス制御に非点収差法が、トラッキング制御にＤＰＤ法が採用されており、メイン受光領域１０の各受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤからＲＦ信号の再生、フォーカス制御及びトラッキング制御に用いられる各種信号に対応する受光出力が導出されるようになっている。
【００２４】
図４は図２に示す光検出器と別形態の受光部を備える光検出器を示しており、図４に示す光検出器は図２の光検出器の代わりに図１に示す光学配置の光ピックアップ装置に適用される。
【００２５】
図４に示す光検出器には、田の字状に各受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが配置されるメイン受光領域１４と該メイン受光領域１４を挟んで両側に配置されるサブ受光領域１５，１６とから成る図２と同様のメイン受光部１７が形成されると共に、該メイン受光部１７が形成される同一半導体基板上にそのメイン受光部１７に並んで形成されるサブ受光部１８が形成される。
【００２６】
そして、前記メイン受光部１７及び前記サブ受光部１８を配置する間隔Ｌは、第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３の各発光点の間隔、すなわち第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３が並べられる間隔の略２倍に設定されている。
【００２７】
光検出器９の設置位置は、図２の光検出器を用いた場合と同様に、第１レーザー素子２から出射されるレーザービームを対象にしてそのレーザービームがメイン受光部１７のメイン受光領域１４に的確に照射されるように受光されるレーザービームの光軸方向及び該光軸に直交される方向に調整されて設定される。
【００２８】
また、波長選択性回折格子８は、第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームが該波長選択性回折格子８により回折されてメイン受光部１７に的確に照射されるようにレーザービームの光軸に直交される方向に調整される。
【００２９】
ところで、第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームを波長選択性回折格子８により回折させると、図５に示す如く、±１次光の一方の回折光がメイン受光部１７に向かうので、±１次光の他方の回折光はメイン受光部１７に向かうレーザービームと光軸に対して線対称に進行する。ここで、メイン受光部１７及びサブ受光部１８を配置する間隔は第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３が並べられる間隔と略２倍に設定されているので、波長選択性回折格子８により回折されるレーザービームの回折光をメイン受光部１７に受光されるように調整することにより同時に他方の回折光がサブ受光部１８に受光されるようになる。
【００３０】
従って、ＣＤ再生時にサブ受光部１８に第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームが受光され、前記サブ受光部１８の受光出力をメイン受光部１７のメイン受光領域１４の各受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから得られる各受光出力の総和に加えることによってＲＦ信号が効率良く出力される。
【００３１】
尚、波長選択性回折格子８は、第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームにおける波長選択性回折格子８により回折されずに直進されるレーザビームの漏れ成分を少なくし、メイン受光部１７及びサブ受光部１８にそれぞれ受光される±１次光のレーザービームの光量が多くなるように設計される。
【００３２】
図６は図４に示す光検出器と別形態の受光部を備える光検出器を示しており、図６に示す光検出器は図２の光検出器の代わりに図１に示す光学配置の光ピックアップ装置に適用される。
【００３３】
図６に示す光検出器は、図４に示す光検出器と同様にメイン受光部１９とサブ受光部２０とを同一半導体基板上に形成し、メイン受光部１９及びサブ受光部２０の間に第２のサブ受光部２１が形成される。
【００３４】
前記メイン受光部１９、前記サブ受光部２０及び第２のサブ受光部２１は、等間隔ｌに配置され、その間隔ｌが第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３の各発光点の間隔に同一に設定されている。
【００３５】
光検出器９の設置位置は、図２の光検出器を用いた場合と同様に、第１レーザー素子２から出射されるレーザービームを対象にしてそのレーザービームがメイン受光部１９のメイン受光領域に的確に照射されるように受光されるレーザービームの光軸方向及び該光軸に直交される方向に調整されて設定される。
【００３６】
このように光検出器９の設置位置を設定すると、図７に示す如く、第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３の各発光点の間隔に同一に設定されていることから第２のサブ受光部２１に第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームにおける波長選択性回折格子８により回折されずに直進されるレーザビームの漏れ成分が受光される。
【００３７】
また、波長選択性回折格子８は、第２レーザー素子３から出射される波長のレーザービームが該波長選択性回折格子８により回折されてメイン受光部に的確に照射されるようにレーザービームの光軸に直交される方向に調整され、±１次光のレーザービームはそれぞれメイン受光部１９及びサブ受光部２０に受光される。
【００３８】
従って、ＣＤ再生時にメイン受光部１７の受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから得られる各受光出力の総和にサブ受光部２０及び第２のサブ受光部２１の各受光出力を加えることによってＲＦ信号が効率良く出力される。
【００３９】
図４及び図６に示す光検出器を用いた場合、サブ受光部１８、あるいはサブ受光部２０及び第２のサブ受光部２１が形成されるが、サブ受光部１８、サブ受光部２０及び第２のサブ受光部２１はＲＦ信号を得るためにのみ活用されるので、サブ受光部１８、サブ受光部２０及び第２のサブ受光部２１はそれぞれ単一の受光素子により構成でき、ＣＤ再生に用いられるＣＤ受光部とＤＶＤ再生に用いられるＤＶＤ受光部とを独立して光検出器を形成した場合に比べて受光素子数が減り、光検出器の出力端子数を減らすことが出来る。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明は、波長選択性回折格子を用いて一方の波長のレーザービームを回折させることにより前記波長選択性回折格子により回折させない他方の波長のレーザービームに合わせて設定された光検出器上の受光部を共用するようにしているので、光検出器の出力端子数を減らして第１記録媒体及び第２記録媒体の再生に必要な各種信号を得ることが出来る。
【００４２】
特に、第１レーザー素子及び第２レーザー素子を同一パッケージ内に収めたレーザーユニットを使用しているので、第１レーザー素子及び第２レーザー素子から出射される各波長のレーザービームに対して光検出器のメイン受光部を共用するべく波長選択性回折格子により一方の波長のレーザービームを回折させる場合に、前記メイン受光部に向かうレーザービームの一方の回折光と光軸に対して線対称に進行する他方の回折光が発生するが、この他方の回折光を光検出器のサブ受光部に受光するようにしているので、前記メイン受光部から得られる受光出力に前記サブ受光部から得られる受光出力を加えることにより前記波長選択性回折格子で回折させる波長のレーザービームにより読み取られる記録媒体のＲＦ信号が効率良く得られる。この場合、メイン受光部から第１レーザー素子及び第２レーザー素子が並べられる間隔の略２倍の距離離れた位置にサブ受光部を設けているので、波長選択性回折格子により回折させる波長のレーザービームの回折光をメイン受光部に受光されるように調整することにより同時にもう一方の回折光をサブ受光部に受光されるように調整出来る。
【００４３】
更に、メイン受光部及びサブ受光部の間に第２のサブ受光部を形成して波長選択性回折格子により回折されずに直進されるレーザビームの漏れ成分を受光するようにしているので、より効率良く出力させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【図２】光検出器９における受光パターンを示す説明図である。
【図３】図２に示す光検出器を用いた際の波長選択性回折格子８を通過するレーザービームの進行方向を示す説明図である。
【図４】図２に示す光検出器とは異なる別の光検出器における受光パターンを示す説明図である。
【図５】図４に示す光検出器を用いた際の波長選択性回折格子８を通過するレーザービームの進行方向を示す説明図である。
【図６】図２及び図４に示す光検出器とは異なる別の光検出器における受光パターンを示す説明図である。
【図７】図６に示す光検出器を用いた際の波長選択性回折格子８を通過するレーザービームの進行方向を示す説明図である。
【符号の説明】
１      ２波長レーザーユニット
２      第１レーザー素子
３      第２レーザー素子
７      対物レンズ
９      光検出器
１０，１３      メイン受光領域（メイン受光部）
１１，１２，１４，１５      サブ受光領域（メイン受光部）
１６，１８      サブ受光部
１７      メイン受光部
１９      第２のサブ受光部
【図１】
0003668096.tif 000002
【図２】
0003668096.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003668096.tif 000006
【図６】
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【図７】
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