(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに近接した複数の光源と、各光源から出射された光ビームを情報記録媒体上に収束させる収束光学系と、前記情報記録媒体からの反射光を受光する複数の光検出器とを有しており、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置において、
複数の前記光検出器のうち、少なくとも１組について出力端子を共有とするための接続切替手段を有して成り、該接続切替手段は、前記出力端子を共有する光検出器のうち、少なくとも１つの出力に基づいて、いずれの光検出器が前記反射光を検出しているかを判定し、該反射光を検出している光検出器のみを前記出力端子へ接続することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光検出器はそれぞれ複数のディテクタから構成されており、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタは出力端子を共有する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。
【請求項３】
複数の前記光源のうち、いずれかの光源が点灯しているときは、残りの光源は消灯していることを特徴とする請求項１または請求項２に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】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に仕様、規格の異なる複数の情報記録媒体に対する情報の記録再生または消去を行う光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式の情報記録媒体である光ディスクに対して光ビームを照射し、情報の記録、再生、もしくは消去を行う技術は、従来からＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｓｋ）、もしくはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｋ）といった各種光ディスクの再生装置等に広く実用されている。
【０００３】
前記光ディスクに対して情報の記録再生または消去を行うためには光ピックアップ装置が用いられる。前記光ピックアップ装置は、半導体レーザチップ等の光源と、コリメートレンズや対物レンズ等から成る収束光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを具備している。
【０００４】
前記光ディスクに記録された情報を再生する際には、前記光源から出射した光ビームを対物レンズで収束させて前記光ディスクの記録面上にビームスポットを形成し、そこから帰ってくる反射光の強弱を前記光検出器で検出することにより、前記光ディスクの記録面上にピット（凹凸）として書き込まれている情報を読み出すことができる。
【０００５】
このような光ディスクの記録密度はますます高度化が進んでおり、仕様や規格の異なる光ディスクが多種存在するようになっている。例えば、情報が記録される単位であるピット長に関して言えば、ＣＤでは０．８３μｍ程度であるのに対してＤＶＤでは０．４μｍ程度まで縮小されている。また、前記ピットが形成される列の間隔（トラックピッチ）に関して言えば、ＣＤでは１．６μｍであるのに対してＤＶＤでは０．７４μｍまで縮小されている。
【０００６】
上記のように微小化されたピットの検出もしくは形成を行うためには、前記光ディスクの記録面上に形成されるビームスポットのスポット径ｒを縮小する必要がある。このスポット径ｒは使用する光ビームの波長λと、前記対物レンズの開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）によって決定される値であり、次の（１）式によって算出することができる。なお、式中のｋはけられ係数（定数）である。
【数１】
0003604125.tif 000002
【０００７】
上式から分かるように、より記録密度の高い光ディスクの記録再生動作を行うために前記ビームスポットのスポット径ｒを小さくするには、波長λの短い光ビームを出射できる光源を用いるか、開口数ＮＡの大きい対物レンズを用いる必要がある。しかし、前記対物レンズの開口数ＮＡを大きくすると、前記対物レンズに対して光ディスクが傾いた際に生じる前記ビームスポットの乱れが大きくなる傾向がある。
【０００８】
一方、前記ビームスポットの乱れは前記光ディスクを形成する基板の厚さによっても影響を受けることが知られており、前記基板の厚さが薄いほど前記ビームスポットの乱れは小さくなる。そのため、記録密度の高い光ディスクの基板には従来より薄いものを用いることがある。例えば、ＣＤの基板は１．２ｍｍの厚みがあるのに対してＤＶＤの基板は０．６ｍｍの厚みしかない。
【０００９】
ここで、一般的な光ピックアップ装置は光源と対物レンズを一つずつ有する構成である。そのため、記録密度の高い光ディスク（例えば、ＤＶＤ）に対応するために開口数ＮＡの大きい対物レンズが設けられた光ピックアップ装置によって、基板の厚い光ディスク（例えば、ＣＤ）の記録再生を行おうとした場合、前記光ディスクが傾いた際に生じるビームスポットの乱れが大きいため、正確な記録再生動作を確保することができない。
【００１０】
上記の理由から、記録密度の高い光ディスクに対応した光ピックアップ装置を、記録密度の低い光ディスクに共通して用いることはできない場合が多い。よって、仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対して情報の記録再生もしくは消去を行うことができる光ディスク装置を実現するためには、前記光ピックアップ装置を各光源に対応させて複数設ける必要がある。しかし、光ピックアップ装置を複数設けると装置規模が拡大してしまうといった課題が生じる。また、コスト面でも不利である。
【００１１】
このような課題を解決して、仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対する情報の記録再生もしくは消去を単一の光ピックアップ装置で実現する技術として、出射される光ビームの波長が相異なる光源を複数具備する光ピックアップ装置が提案されている。なお、複数の光源としては半導体レーザ等を複数個設けてもよいし、複数の発光点を有する単一の半導体レーザ等を設けてもよい。
【００１２】
ここで、前記光ディスクの仕様や規格によらず、前記光ディスクから帰ってくる反射光を単一の光検出器によって検出するためには、複数設けられた光源の発光点を互いに一致させて共通の光学系を使用する必要がある。しかしながら、各光源の発光点を完全に一致させることはできないため、実際には各光源の発光位置の間隔分だけ前記光学系の光軸中心を補正する光学部品を別途設ける必要がある。従って、この構成では部品点数が増大して製造工程が複雑化してしまうのであまり実用的な構成とは言えない。
【００１３】
一方、前記光ピックアップ装置に複数の光検出器を設ける構成も考えられる。図２は従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す概略図である。ここではトラッキングエラー検出法として３ビーム法を採用した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行う。
【００１４】
図中に示す半導体レーザ１は２つの発光点を有しており、以下ではこれらの発光点をそれぞれ第１光源１１、第２光源１２と呼ぶことにする。なお、第１光源１１と第２光源１２とは互いに近接した位置に配設されており、相異なる波長（例えばＤＶＤ用では６５０ｎｍ付近、ＣＤ用では７８０ｎｍ付近）の光ビームを出射する。
【００１５】
第１光源１１から出射された光ビームは回折格子２によって、記録再生用の０次光（以下、メインビームと呼ぶ）１本と、トラッキング制御用の±１次光（以下、サブビームと呼ぶ）２本の計３本の光ビームに分けられる。これら３本の光ビームはそれぞれハーフミラー３でコリメートレンズ４に向けて反射される。なお、本図中ではメインビームとサブビームを同一の直線で表している。
【００１６】
コリメートレンズ４を透過してほぼ平行光束となった光ビームは対物レンズ５によって光ディスク６に集光される。これにより、光ディスク６の記録面上にはビームスポットが形成される。なお、メインビームによって形成されるビームスポット（以下、メインスポットと呼ぶ）は記録情報が並ぶトラックの中心線上に位置している。一方、２本のサブビームによって形成されるビームスポット（以下、サブスポットと呼ぶ）はそれぞれ前記トラックの中心線から右もしくは左に若干ずれている。
【００１７】
また、光ディスク６からの反射光は先程と逆の光路をたどり、対物レンズ５、コリメートレンズ４を経てハーフミラー３に戻る。そして、ハーフミラー３を透過して受光素子７上に配設された第１光検出器７１に入射される。
【００１８】
一方、第２光源１２から出射された光ビームについても上記と同様であり、回折格子２によってメインビーム１本とサブビーム２本に分けられる。これら３本の光ビームはそれぞれハーフミラー３、コリメートレンズ４、対物レンズ５を介して光ディスク６に集光され、記録面上にビームスポット（メインスポット及びサブスポット）が形成される。
【００１９】
また、光ディスク６からの反射光は先程と逆の光路をたどり、対物レンズ５、コリメートレンズ４を経てハーフミラー３に戻る。そして、ハーフミラー３を透過して受光素子７上に配設された第２光検出器７２に入射される。
【００２０】
続いて、第１光検出器７１及び第２光検出器７２の構成について説明する。図３は従来の光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。前述した通り、第１光検出器７１及び第２光検出器７２はいずれも受光素子７上に配設されている。
【００２１】
第１光検出器７１は６つのディテクタ７１ａ〜７１ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７１ａ〜７１ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第１光源１１によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘを検出するように配設されている。また、ディテクタ７１ｅ、７１ｆは第１光源１１によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ、Ｒｚをそれぞれ検出するように配設されている。
【００２２】
各ディテクタ７１ａ〜７１ｆはそれぞれ電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ〜Ｆに接続されている。従って、各ディテクタ７１ａ〜７１ｆの検出出力Ｓａ〜Ｓｆは前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００２３】
同様に、第２光検出器７２は６つのディテクタ７２ａ〜７２ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７２ａ〜７２ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第２光源によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘ’を検出するように配設されている。また、ディテクタ７２ｅ、７２ｆは第２光源１２によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ’、Ｒｚ’をそれぞれ検出するように配設されている。
【００２４】
各ディテクタ７２ａ〜７２ｆはそれぞれ電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ’〜Ｆ’に接続されている。従って、各ディテクタ７２ａ〜７２ｆの検出出力Ｓａ’〜Ｓｆ’は、前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ’〜Ｆ’から前記外部増幅器へと送出される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の光ピックアップ装置であれば、たしかに仕様や規格の異なる複数の光ディスクに対する情報の記録再生もしくは消去を単一の光ピックアップ装置で実現することができる。しかしながら、従来の構成では図３にも示したように、複数の光検出器毎に出力端子を設けているために装置規模が大きくなり、ユーザーから強く要望されている装置の小型化・軽量化を実現するには不適切である。
【００２６】
また、前記出力端子の数が多ければ多いほど、受光素子から外部増幅器への配線が複雑になるため、装置の加工に要する作業時間が長くなるといった課題も有する。
【００２７】
本発明は上記の問題点に鑑み、従来に比べて小型で簡素な構成でありながら、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行い得る光ピックアップ装置を提供することを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップ装置においては、互いに近接した複数の光源と、各光源から出射された光ビームを情報記録媒体上に収束させる収束光学系と、前記情報記録媒体からの反射光を受光する複数の光検出器とを有しており、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置において、複数の前記光検出器のうち、少なくとも１組は出力端子を共有する構成としている。
【００２９】
上記構成の光ピックアップ装置において、前記光検出器がそれぞれ複数のディテクタから構成されている場合、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタは出力端子を共有する構成にするとよい。また、複数の前記光源のうち、いずれかの光源が点灯しているときは、残りの光源は消灯している構成にするとよい。さらに、出力端子を共有する前記光検出器のうち、前記情報記録媒体からの反射光を受光した光検出器のみを前記出力端子へ接続するための接続切替手段を有する構成にするとよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ピックアップ装置の全体的な構成及び動作については、図２に示した従来の光ピックアップ装置とほぼ同様であるために詳細な説明は割愛し、ここでは本発明の特徴部分である第１光検出器７１と第２光検出器７２の構成及び動作に重点をおいて詳細な説明を行う。
【００３１】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。前述の従来構成と同様に、第１光検出器７１及び第２光検出器７２はいずれも受光素子７上に配設されている。
【００３２】
第１光検出器７１は６つのディテクタ７１ａ〜７１ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７１ａ〜７１ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第１光源１１によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘを検出するように配設されている。また、ディテクタ７１ｅ、７１ｆは第１光源１１によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ、Ｒｚをそれぞれ検出するように配設されている。
【００３３】
同様に、第２光検出器７２は６つのディテクタ７２ａ〜７２ｆによって構成されている。特に、ディテクタ７２ａ〜７２ｄは４分割ディテクタを構成しており、この４分割ディテクタが第２光源によって形成されたメインスポットの反射光Ｒｘ’を検出するように配設されている。また、ディテクタ７２ｅ、７２ｆは第２光源１２によって形成されたサブスポットの反射光Ｒｙ’、Ｒｚ’をそれぞれ検出するように配設されている。
【００３４】
ここで、本発明に係る光ピックアップ装置においては、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれか一方のみを出力端子Ａ〜Ｆに接続するためのスイッチ素子８ａ〜８ｆが設けられている。
【００３５】
第１光検出器７１を構成する各ディテクタ７１ａ〜７１ｆはそれぞれスイッチ素子８ａ〜８ｆの一入力端に接続されており、第２光検出器７２を構成する各ディテクタ７２ａ〜７２ｆはそれぞれスイッチ素子８ａ〜８ｆの他入力端に接続されている。そして、スイッチ素子８ａ〜８ｆの共通出力端は電流−電圧変換回路（図示せず）を介して、外部増幅器への接続端子である出力端子Ａ〜Ｆに接続されている。
【００３６】
従って、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第１光検出器７１側に切り替えられている場合には、第１光検出器７１を構成する各ディテクタ７１ａ〜７１ｆの出力Ｓａ〜Ｓｆが前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００３７】
逆に、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第２光検出器７２側に切り替えられている場合には、第２光検出器７２を構成する各ディテクタ７２ａ〜７２ｆの出力Ｓａ’〜Ｓｆ’が前記電流−電圧変換回路によって信号変換された後に、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される。
【００３８】
上記したスイッチ素子８ａ〜８ｆの切替動作は検出器９によって制御されている。ここでは、第２光検出器７２を構成するディテクタ７２ｅから得られる出力Ｓｅ’の有無に応じてスイッチ素子８ａ〜８ｆの切り替えを行う例を挙げて説明を行うが、ディテクタ７２ｅに限らず反射光を検出できるディテクタであればどのディテクタを使用してもよい。
【００３９】
ここで、本実施形態の光ピックアップ装置では、第１光源１１が点灯しているときには第２光源１２を消灯させ、第２光源１２が点灯しているときには第１光源１１を消灯させる構成としている。
【００４０】
このような構成とすることにより、第１光検出器７１で反射光Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが検出されているときに、第２光検出器７２で反射光Ｒｘ’、Ｒｙ’、Ｒｚ’が検出されることはない。逆に、第２光検出器７２で反射光Ｒｘ’、Ｒｙ’、Ｒｚ’が検出されているときに、第１光検出器７１で反射光Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが検出されることはない。
【００４１】
そして、本実施形態における検出器９は、出力Ｓｅ’を検出した場合にはスイッチ素子８ａ〜８ｆを第２光検出器７２側に切り替え、出力Ｓｅ’を検出しない場合にはスイッチ素子８ａ〜８ｆを第１光検出器７１側に切り替えるように構成されている。
【００４２】
このような構成とすることにより、複数の光検出器毎あるいは複数のディテクタ毎に出力端子を設ける必要がないため、装置規模を縮小することが可能となり、装置の小型化・軽量化に貢献することができる。また、前記出力端子の数を削減することにより、受光素子から外部増幅器への配線が簡素化できるため、装置の加工に要する作業時間を短縮することも可能となる。
【００４３】
特に上記構成の光ピックアップ装置であれば、第１光源１１と第２光源１２のいずれを点灯させるかを選択するだけで、検出器９によるスイッチ素子８ａ〜８ｆの切り替えが行われることになる。よって、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれかを出力端子Ａ〜Ｆに接続するために別途制御信号を必要としないので、装置をより簡素に構成することが可能となる。
【００４４】
なお、光ピックアップ装置にセットされた光ディスク６が第１光源１１から出射される光ビームによって読み書きが行われる媒体である場合、たとえ第１光源１１と第２光源１２の両方が点灯されていたとしても、第２光検出器７２には光ディスク６からの反射光はほとんど戻ってこない。逆に、光ディスク６が第２光源１２から出射される光ビームによって読み書きが行われる媒体である場合、第１光検出器７１には光ディスク６からの反射光はほとんど戻ってこない。
【００４５】
そのため、光ピックアップ装置の動作時に第１光源１１及び第２光源１２の両方を点灯させる構成であっても、上記した検出器９によるスイッチ素子８ａ〜８ｆの切替制御を実現することは可能である。しかし、出力端子Ａ〜Ｆに送出される信号の混信やノイズの混入をより確実に防止するためには、前述したように第１光源１１が点灯しているときには第２光源１２を消灯させ、第２光源１２が点灯しているときには第１光源１１を消灯させる構成とすることが望ましい。
【００４６】
なお、出力端子Ａ〜Ｆから前記外部増幅器へと送出される各信号に基づいて導き出される情報信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、及びトラッキングエラー信号ＴＥＳは、以下の（２）〜（４）式で表される。
【数２】
0003604125.tif 000003
【００４７】
ここで、上式中のａ〜ｆはそれぞれ第１光検出器７１もしくは第２光検出器７２から出力端子Ａ〜Ｆへ送出される出力信号を表している。すなわち、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第１光検出器７１側に切り替えられていれば、上式中のａ〜ｆはそれぞれ出力Ｓａ〜Ｓｆを示すことになる。一方、スイッチ素子８ａ〜８ｆが第２光検出器７２側に切り替えられていれば、上式中のａ〜ｆはそれぞれ出力Ｓａ’〜Ｓｆ’を示すことになる。
【００４８】
このように、本実施形態における光ピックアップ装置では、第１光検出器７１と第２光検出器７２のいずれが出力端子Ａ〜Ｆに接続されている場合であっても、受光素子７から出力された信号を処理して情報信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを導出するための回路は同一のものを使用することができる。よって、従来のように受光素子７の出力側に複数の信号処理回路を設ける必要がないため、装置の信頼性向上やコストダウンを図ることができる。
【００４９】
なお、上記した実施形態よりさらに簡素な構成例として、スイッチ素子８ａ〜８ｆを設けずに第１光検出器７１と第２光検出器７２とを出力端子Ａ〜Ｆに対して単純に並列接続することも可能である。本構成によれば上記構成よりもさらに装置の小型化・軽量化を図ることができるが、出力端子Ａ〜Ｆに送出される信号の混信やノイズの混入を鑑みれば、上記実施形態の構成を採用することが望ましい。
【００５０】
また、上記した実施形態では光源及び光検出器をそれぞれ２つずつ具備した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限るものではなく複数の光源及び光検出器を有する光ピックアップ装置に適用が可能である。その場合、必ずしも全ての光検出器において出力端子を共有する必要はなく、少なくとも１組の光検出器が出力端子を共有する構成であれば、出力端子数の削減という目的を達成することができる。
【００５１】
また、各光検出器が複数のディテクタによって構成される場合、必ずしも全てのディテクタにおいて出力端子を共有する必要はなく、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタが出力端子を共有する構成であれば、出力端子数の削減という目的を達成することができる。
【００５２】
また、上記した実施形態ではトラッキングエラー検出法として３ビーム法を採用した光ピックアップ装置を例に挙げて説明を行ったが、トラッキングエラー検出法の種類は本発明の本質ではなく、本発明はプッシュプル法等どのようなトラッキングエラー検出法を採用した光ピックアップ装置にも適用が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る光ピックアップ装置においては、互いに近接した複数の光源と、各光源から出射された光ビームを情報記録媒体上に収束させる収束光学系と、前記情報記録媒体からの反射光を受光する複数の光検出器とを有しており、規格の異なる複数の情報記録媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置において、複数の前記光検出器のうち、少なくとも１組は出力端子を共有する構成としている。また、前記光検出器がそれぞれ複数のディテクタから構成されている場合には、各光検出器間で少なくとも１組のディテクタは出力端子を共有する構成にするとよい。
【００５４】
このような構成とすることにより、複数の光検出器毎あるいは複数のディテクタ毎に出力端子を設ける必要がないため、装置規模を縮小することが可能となり、装置の小型化・軽量化に貢献することができる。また、前記出力端子の数を削減することにより、受光素子から外部増幅器への配線が簡素化できるため、装置の加工に要する作業時間を短縮することも可能となる。
【００５５】
また、複数の前記光源のうち、いずれかの光源が点灯しているときは、残りの光源は消灯している構成にするとよい。このような構成とすることにより、複数の光検出器が共有する出力端子に対して混信した信号が入力されたり、ノイズが混入したりすることを防止できるので、情報信号や誤差信号の検出をより正確に行うことが可能となる。
【００５６】
さらに、出力端子を共有する前記光検出器のうち、前記情報記録媒体からの反射光を受光した光検出器のみを前記出力端子へ接続するための接続切替手段を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、前記光検出器を選択するために別途制御信号を必要としないので、装置をより簡素に構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。
【図２】従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す概略図である。
【図３】従来の光ピックアップ装置に設けられた第１光検出器７１及び第２光検出器７２の一構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１          半導体レーザ
１１        第１光源
１２        第２光源
２          回折格子
３          ハーフミラー
４          コリメートレンズ
５          対物レンズ
６          光ディスク
７          受光素子
７１        第１光検出器
７１ａ〜ｆ  ディテクタ
７２        第２光検出器
７２ａ〜ｆ  ディテクタ
８ａ〜ｆ    スイッチ素子
９          検出器
【図１】
0003604125.tif 000004
【図２】
0003604125.tif 000005
【図３】
0003604125.tif 000006