(57)【要約】【課題】  近接２波長１パッケージレーザからの２つのレーザ光を光検出器で検出して、フォーカス信号処理を行う。【解決手段】  光検出器１２の受光素子は、水平方向に３分割されると共に垂直方向に２分割され、合計６分割されている。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射されて光ディスク１３で反射された上記第１の光は、光検出器１２における６分割された受光素子における一方の十字分割の真中に集光される一方、上記第２の光は、光検出器１２における６分割された受光素子における他方の十字分割の真中に集光される。このようにして、フォーカスサーボ等のサーボ信号処理が可能になる。【選択図】図１
2006209814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおける上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する２本の平行な分割線と、上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで、６分割された受光領域を有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの何れか一方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させる一方、上記第２レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの他方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるようになっている
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおけ上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する分割線と、上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで、４分割された受光領域を有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とを、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含む
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおけ上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する分割線と上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで４分割された受光領域を、２組有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、何れか一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させる一方、上記第２レーザ光の反射光を、他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含む
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２あるいは請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、回折格子であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項２あるいは請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、分光プリズムであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項２あるいは請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、直視分光プリズムであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、ローションプリズムであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、ウォラストンプリズムであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項２あるいは請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
上記光軸調整光学素子は、上記近接２波長１パッケージレーザからのレーザ光を上記光ディスクに向けて反射させる一方、上記光ディスクからの反射光は上記光検出器に向って透過させるウェッジハーフミラーであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波長依存性を有する光ディスクに対して波長の異なる２種類の光を用いて情報を記録または再生する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクは記録媒体として大容量化が進んでおり、それに伴って、光ピックアップに用いる光源の短波長化が進められている。一般に、光ディスクにおける光スポットのサイズは光源の波長に比例しており、光ディスクの容量は波長の２乗に反比例して増大する。
【０００３】
しかしながら、従来の光ディスクには、光反射率や記録パワー等に強い波長依存性を有するものが在り、ある光ディスクに記録する際に用いる光の波長が他の光ディスクに使用されている光の波長と異なると、当該光ディスクに対して上記他の光ディスク用の波長の光では記録が行なえないという問題がある。したがって、１つの光ピックアップを、通常の光ディスクと大容量化に適した光ディスクとに併用可能にするためには、通常使用されている波長の光とその光の波長よりも短い波長の光、例えば波長７８０nmの光と波長６５０nmの光とを使用して、２種類の光ディスクに対する情報の再生あるいは記録が可能な光ディスク装置が必要となる。
【０００４】
図１４は、異なる２つの波長の光を出射することが可能な２波長１パッケージレーザを有する光ピックアップ装置の一般的な光学的構成を示す概略図である。この光ピックアップは、光源として、例えば第１波長(７８０nm)と第２波長(６５０nm)との２つの波長を発光する２波長１パッケージレーザ１を有しており、上記第１波長の発光点(第１発光点)は光軸上に在り、この第１発光点から約１１０μm離れた位置に上記第２波長の発光点(第２発光点)が在る。
【０００５】
上記２波長１パッケージレーザ１における光軸上の上記第１発光点から出射された上記第１波長の光は、回折格子９および１/４波長板８を透過後、ビームスプリッタ７によって光路を曲げられ、コリメートレンズ５によって略平行光にされる。そして、対物レンズ４によって光ディスク３上に集光され、この集光された光スポットによって光ディスク３に対する情報の再生および記録が行われる。また、光ディスク３によって反射された上記第１波長の光は対物レンズ４によって略平行光とされ、コリメートレンズ５によって集束光となる。そして、ビームスプリッタ７を透過後、集光レンズ６によって光検出器２における第１波長用の受光領域に集光される。そして、光検出器２によって受光される光量に基づいて、情報信号およびサーボ信号が検出されるのである。
【０００６】
一方、上記光軸外にある上記第２発光点から出射された上記第２波長の光は、上記第１波長の光の場合と略同様に、図中点線で示すように進み、光検出器２における第２波長用の受光領域に集光される。光検出器２は、約１１０μm〜２００μm離れて、上記第１波長用および第２波長用の２つの受光領域を有している。尚、使用される光の波長は光ディスクの種類によって適宜選択される。
【０００７】
しかしながら、上記従来の異なる２つの波長の光を出射することが可能な２波長１パッケージレーザを有する光ピックアップには、以下のような問題がある。
【０００８】
すなわち、上述したように、通常の２波長１パッケージレーザ１を用いた場合には、上記第２発光点は、上記第１発光点の光軸外に配置されるために、光ディスク３上の集光スポットの収差が増加する。そのために、光検出器２によって受光した情報信号やサーボ信号の劣化を招くことになる。特に、光ディスク３に情報を記録する場合には、サーボ信号の劣化が記録品位の低下や記録の失敗に繋がるために、重要な問題となる。
【０００９】
尚、現在、２つの波長の光の発光点間隔が５μm〜２０μmの近接２波長１パッケージレーザが開発されている。このレーザを用いた場合には、上記第２発光点における光軸ずれ量が小さいため、光ディスク上の集光スポットにおける収差の増加は小さく、光検出器によって良好な情報信号やサーボ信号を受光することが可能になる。
【００１０】
しかしながら、上記近接２波長１パッケージレーザを用いた場合には、光検出器上における２つの波長の光の集光スポット間隔は約５μm〜４０μmとなる。そのため、上記２つの光の集光スポットは光検出器上で殆ど重なり、通常の４分割受光素子ではフォーカスサーボ等のサーボ信号処理を行うことができないという問題がある。この場合、光検出器上における受光スポットのサイズを小さくすれば、２つの波長の光の集光スポットを分離することができる。ところが、上記スポットサイズを小さくした場合には、光検出器の位置精度が厳しくなり、微細な位置ずれが受光信号の劣化を招くことになる。通常の光ピックアップでの受光スポットサイズは約７０μm〜１００μmが一般的であり、これ以下にすることは、受光信号の劣化を招くため好ましくないのである。
【特許文献１】特開２００２‐２９８４２５号公報
【特許文献２】特開２００１‐２９７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、この発明の課題は、２つの発光点間隔が５μm〜２０μmの近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明の光ピックアップ装置は、
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおける上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する２本の平行な分割線と、上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで、６分割された受光領域を有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの何れか一方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させる一方、上記第２レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの他方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるようになっている
ことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、上記第１レーザ光の反射光は、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの何れか一方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。したがって、上記６分割された受光領域を、上記一方向に延在する上記一方の分割線と上記他方向に延在する分割線とによって所謂十字分割された４つの部分受光領域で構成されていると見なして出力信号を取得し、この取得された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００１４】
これに対し、上記第２レーザ光の反射光は、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの他方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。したがって、上記６分割された受光領域を、上記一方向に延在する上記他方の分割線と上記他方向に延在する分割線とによって所謂十字分割された４つの部分受光領域で構成されていると見なして出力信号を取得し、この取得された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００１５】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。
【００１６】
また、この発明の光ピックアップ装置は、
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおけ上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する分割線と、上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで、４分割された受光領域を有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とを、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含む
ことを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とは、何れも、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。したがって、上記第１レーザ光および上記第２レーザ光の何れの場合も、上記受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００１８】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。
【００１９】
また、この発明の光ピックアップ装置は、
波長の異なる２種類のレーザ光を、互いに５μm以上且つ２０μm以下の距離だけ離れた第１発光点と第２発光点とから出射する近接２波長１パッケージレーザと、
上記近接２波長１パッケージレーザにおけ上記第１発光点から出射された第１レーザ光および上記第２発光点から出射された第２レーザ光の夫々を、光ディスク上に集光させる出射光学系と、
上記第１レーザ光および第２レーザ光の上記光ディスクからの反射光の夫々を検出する光検出器と、
上記反射光を上記光検出器上に集光させる検出光学系と
を備え、
上記光検出器は、一方向に延在する分割線と上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで４分割された受光領域を、２組有しており、
上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、何れか一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させる一方、上記第２レーザ光の反射光を、他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含む
ことを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、上記第１レーザ光の反射光は、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。したがって、上記一方の組の受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００２１】
これに対し、上記第２レーザ光の反射光の場合には、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。したがって、上記他方の組の受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００２２】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。
【００２３】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子は、回折格子である。
【００２４】
この実施の形態によれば、上記回折格子の作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とが、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。あるいは、上記回折格子の作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光が、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される一方、上記光ディスクからの上記第２レーザ光の反射光が、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【００２５】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子は分光プリズムである。
【００２６】
この実施の形態によれば、上記分光プリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とが、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。あるいは、上記分光プリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光が、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される一方、上記光ディスクからの上記第２レーザ光の反射光が、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【００２７】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子は直視分光プリズムである。
【００２８】
この実施の形態によれば、上記直視分光プリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とが、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。あるいは、上記直視分光プリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光が、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される一方、上記光ディスクからの上記第２レーザ光の反射光が、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【００２９】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子はローションプリズムである。
【００３０】
この実施の形態によれば、上記ローションプリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とが、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【００３１】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子はウォラストンプリズムである。
【００３２】
この実施の形態によれば、上記ウォラストンプリズムの作用によって、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光が、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。一方、上記光ディスクからの上記第２レーザ光の反射光が、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【００３３】
また、１実施の形態の光ピックアップ装置では、
上記光軸調整光学素子は、上記近接２波長１パッケージレーザからのレーザ光を上記光ディスクに向けて反射させる一方、上記光ディスクからの反射光は上記光検出器に向って透過させるウェッジハーフミラーである。
【００３４】
この実施の形態によれば、上記ウェッジハーフミラーの作用により、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光と上記第２レーザ光の反射光とが、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。あるいは、上記ウェッジハーフミラーの作用により、上記光ディスクからの上記第１レーザ光の反射光が、上記一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される一方、上記光ディスクからの上記第２レーザ光の反射光が、上記他方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光される。
【発明の効果】
【００３５】
以上より明らかなように、この発明の光ピックアップ装置は、一方向に延在する２本の平行な分割線と上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで６分割された受光領域を有する光検出器と、近接２波長１パッケージレーザから出射された２種類の波長の第１,第２レーザ光の光ディスクからの反射光を光検出器上に集光させる検出光学系とを備え、上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの何れか一方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるので、上記６分割された受光領域を、上記一方向に延在する上記一方の分割線と上記他方向に延在する分割線とによって所謂十字分割された４つの部分受光領域で構成されていると見なして出力信号を取得し、この取得された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００３６】
さらに、上記検出光学系は、上記第２レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する２本の分割線のうちの他方と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるので、上記６分割された受光領域を、上記一方向に延在する上記他方の分割線と上記他方向に延在する分割線とによって所謂十字分割された４つの部分受光領域で構成されていると見なして出力信号を取得し、この取得された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００３７】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。したがって、上記近接２波長１パッケージレーザを用いる際における上記光ディスク上での集光スポット品位を高くし、製造歩留りや信頼性を向上することができるのである。
【００３８】
また、この発明の光ピックアップ装置は、一方向に延在する分割線と上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで４分割された受光領域を有する光検出器と、近接２波長１パッケージレーザから出射された２種類の波長の第１,第２レーザ光の光ディスクからの反射光を光検出器上に集光させる検出光学系とを備え、上記検出光学系は、上記第１,第２レーザ光の反射光を、上記受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含んでいるので、上記第１レーザ光および上記第２レーザ光の何れの場合も、上記受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００３９】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。したがって、上記近接２波長１パッケージレーザを用いる際における上記光ディスク上での集光スポット品位を高くし、製造歩留りや信頼性を向上することができるのである。
【００４０】
また、この発明の光ピックアップ装置は、一方向に延在する分割線と上記一方向に垂直な他方向に延在する分割線とで４分割された受光領域を２組有する光検出器と、近接２波長１パッケージレーザから出射された２種類の波長の第１,第２レーザ光の光ディスクからの反射光を光検出器上に集光させる検出光学系とを備え、上記検出光学系は、上記第１レーザ光の反射光を、何れか一方の組の受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるための光軸調整光学素子を含んでいるので、上記一方の組の受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００４１】
さらに、上記光軸調整光学素子によって、上記第２レーザ光の反射光を、他方の組みの受光領域における上記一方向に延在する分割線と上記他方向に延在する分割線との交差点上に集光させるので、上記他方の組の受光領域を所謂十字分割してなる４つの部分受光領域からの出力信号を検出し、この検出された４つの出力信号に基づいてフォーカスサーボ信号処理を行うことができる。
【００４２】
すなわち、この発明によれば、上記近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光に基づくフォーカスサーボ信号処理を可能にする光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができる。したがって、上記近接２波長１パッケージレーザを用いる際における上記光ディスク上での集光スポット品位を高くし、製造歩留りや信頼性を向上することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４４】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。この光ピックアップ装置は、２つの波長の光に対応した２種類の光ディスク３の何れにも適用できるように、波長の異なる２種類の光を出射する近接２波長１パッケージレーザ１１を有している。
【００４５】
上記近接２波長１パッケージレーザ１１から出射される２種類の波長の光は、例えば、第１の光は波長(第１波長)７８０nmの光であり、第２の光は波長(第２波長)６５０nmの光である。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射された光は、回折格子１９を通り、１/４波長板１８によって円偏光とされる。その後、ビームスプリッタ１７によって反射され、コリメートレンズ１５によって略平行光にされる。そして、対物レンズ１４によって光ディスク１３上に集光される。この集光された光のスポットによって、光ディスク１３に対する情報の再生および記録が行われる。尚、使用される光の波長は、光ディスク１３の種類によって適宜選択される。
【００４６】
一方、上記光ディスク１３によって反射された光は、対物レンズ１４によって再び略平行光にされ、コリメートレンズ１５によって再び収束光にされた後、ビームスプリッタ１７を透過し、スポットレンズ１６を透過して光検出器１２上に集光される。そして、光検出器１２によって信号が検出されるのである。
【００４７】
図２は、上記光検出器１２におけるフォーカスサーボ用の受光素子２０の分割状態および集光スポットの状態を示す。尚、図２(a)は、上記第１の光に対する各部分受光素子による検出状態を示す。また、図２(b)は、上記第２の光に対する各部分受光素子による検出状態を示す。受光素子２０は、図中垂直方向に延在する２本の平行な分割線ａ,ａ'によって水平方向に３分割されると共に、水平方向に延在する分割線ｂによって垂直方向に２分割され、合計６分割されている。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１を用いているために、上記第１の光と上記第２の光とは、光検出器１２上において重なり合う位置に集光される。その場合に、上記第１の光は、光検出器１２の６分割された受光素子２０における上記垂直方向に延在する分割線ａと上記水平方向に延在する分割線ｂとの交差点上に集光される一方、上記第２の光は、光検出器１２の６分割された受光素子２０における分割線ａ'と分割線ｂとの交差点上に集光されるようになっている。
【００４８】
したがって、その際におけるフォーカスサーボの演算式は、受光素子２０を６分割して成る部分受光素子２１の出力をＡ,部分受光素子２２の出力をＢ,部分受光素子２３の出力をＣ,部分受光素子２４の出力をＤ,部分受光素子２５の出力をＥおよび部分受光素子２６の出力をＦとした場合、上記第１の光に対しては(Ａ＋Ｄ＋Ｆ)−(Ｂ＋Ｃ＋Ｅ)となり、上記第２の光に対しては(Ａ＋Ｄ＋Ｅ)−(Ｂ＋Ｃ＋Ｆ)となり、フォーカスサーボが可能になる。
【００４９】
上述のように、本実施の形態においては、光検出器１２の受光素子２０は、水平方向に３分割されると共に垂直方向に２分割され、合計６分割されている。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射されて光ディスク１３で反射された上記第１の光は、光検出器１２における６分割された受光素子２０における一方の十字分割の真中に集光される一方、上記第２の光は、光検出器１２における６分割された受光素子２０における他方の十字分割の真中に集光されるようになっている。そのため、上述したフォーカスサーボの演算式によって、フォーカスサーボが可能になる。
【００５０】
すなわち、この実施の形態によれば、発光点間隔が５μm〜２０μmである近接２波長１パッケージレーザ１１から出射される２つのレーザ光を、１つの受光素子２０によって検出してサーボ信号処理を行うことができるのである。
【００５１】
・第２実施の形態
図３は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。尚、上記第１実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器３１との間に、上記光軸調整光学素子としての回折格子３２を配置したものである。そして、この回折格子３２によって、上記第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路から遠ざかる方向に曲げるのである。
【００５３】
図４は、本実施の形態における光検出器３１におけるフォーカスサーボ用の受光素子３３の分割状態および集光スポットの状態を示す。光検出器３１は、上記第１の光が入射する位置に配置された第１の光用の第１受光素子３３aと、この第１受光素子３３aから離れた位置にある上記第２の光の入射位置に配置された第２の光用の第２受光素子３３bとから構成されている。そして、第１,第２受光素子３３a,３３bは、夫々図中垂直方向に延在する分割線ｃ,ｅによって水平方向に２分割されると共に、水平方向に延在する分割線ｄ,ｆによって垂直方向に２分割され、合計４分割されている。
【００５４】
そして、上記第１の光は、第１受光素子３３aにおける上記垂直方向に延在する分割線ｃと上記水平方向に延在する分割線ｄとの交差点上に集光される一方、上記第２の光は、第２受光素子３３bにおける分割線ｅと分割線ｆとの交差点上に集光されるようになっている。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、受光素子３３aを４分割して成る部分受光素子３４の出力をＡ,部分受光素子３５の出力をＢ,部分受光素子３６の出力をＣおよび部分受光素子３７の出力をＤとする一方、受光素子３３bを４分割して成る部分受光素子３８の出力をＥ,部分受光素子３９の出力をＦ,部分受光素子４０の出力をＧおよび部分受光素子４１の出力をＨとした場合、上記第１の光に対しては(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となり、上記第２の光に対しては(Ｅ＋Ｈ)−(Ｇ＋Ｆ)となる。
【００５５】
上述のように、本実施の形態においては、光検出器３１は、上記第１の光が入射する位置に配置された第１受光素子３３aと、上記第２の光の入射位置に配置された第２受光素子３３bとから構成されており、各受光素子３３a,３３bは水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割され、合計４分割されている。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射されて光ディスク１３で反射された上記第１の光は、光検出器３１における第１受光素子３３aの真中に集光される。一方、上記第２の光は、回折格子３２によって光路が上記第１の光の光路から遠ざかる方向に曲げられて、光検出器３１における第２受光素子３３bの真中に集光される。そのため、上述したフォーカスサーボの演算式によって、フォーカスサーボが可能になる。
【００５６】
すなわち、この実施の形態によれば、発光点間隔が５μm〜２０μmである近接２波長１パッケージレーザ１１から出射される２つのレーザ光の光軸のずれを、簡単な光軸調整光学素子によって補正し、１つの光検出器３１における２つの受光素子３３a,３３bによって検出してサーボ信号処理を行うことができるのである。
【００５７】
・第３実施の形態
図５は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。尚、上記第１実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器５１との間に、上記光軸調整光学素子としての回折格子５２を配置したものである。そして、この回折格子５２によって、上記第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路に近づく方向に曲げるのである。
【００５９】
図６は、本実施の形態の光検出器５１におけるフォーカスサーボ用の受光素子５３の分割状態および集光スポットの状態を示す。光検出器５１における受光素子５３は、図中垂直方向に延在する分割線ｇによって水平方向に２分割されると共に、水平方向に延在する分割線ｈによって垂直方向に２分割され、合計４分割されている。そして、上記第１の光および第２の光は、共に受光素子５３における上記垂直方向に延在する分割線ｇと上記水平方向に延在する分割線ｈとの交差点上に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、受光素子５３を４分割して成る部分受光素子５４の出力をＡ,部分受光素子５５の出力をＢ,部分受光素子５６の出力をＣおよび部分受光素子５７の出力をＤとした場合、上記第１の光および上記第２の光に対して(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となる。
【００６０】
上述のように、本実施の形態においては、光検出器５１の受光素子５３は水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割され、合計４分割されている。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射されて光ディスク１３で反射された上記第１の光は、光検出器５１の受光素子５３における十字分割の真中に集光される。一方、上記第２の光は、回折格子５２によって光路が上記第１の光の光路に近づく方向に曲げられて、光検出器５１の受光素子５３における十字分割の真中に集光される。そのため、上述したフォーカスサーボの演算式によって、フォーカスサーボが可能になる。
【００６１】
すなわち、この実施の形態によれば、発光点間隔が５μm〜２０μmである近接２波長１パッケージレーザ１１から出射される２つのレーザ光の光軸のずれを、簡単な光軸調整光学素子によって補正し、１つの光検出器３１における１つの受光素子５３によって検出してサーボ信号処理を行うことができるのである。
【００６２】
・第４実施の形態
図７は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。尚、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６３】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器３１との間に、上記光軸調整光学素子としての分光プリズム６１を配置したものである。そして、この分光プリズム６１によって、第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路から遠ざかる方向に曲げるのである。
【００６４】
本実施の形態の光検出器３１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第２実施の形態における図４と同様である。すなわち、図４に示すように、光検出器３１は上記第１の光用の第１受光素子３３aと上記第２の光用の第２受光素子３３bとから構成されており、第１,第２受光素子３３a,３３bは、夫々水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割され、合計４分割されている。
【００６５】
そして、上記第１の光は、第１受光素子３３aにおける十字分割の真中に集光される。一方、上記第２の光は、第２受光素子３３bにおける十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子３４〜４１の出力をＡ〜Ｈとして、上記第１の光に対しては(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となり、上記第２の光に対しては(Ｅ＋Ｈ)−(Ｇ＋Ｆ)となる。
【００６６】
・第５実施の形態
図８は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。尚、上記第１実施の形態および上記第３実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器５１との間に、上記光軸調整光学素子としての分光プリズム６２を配置したものである。そして、この分光プリズム６２によって、第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路に近づく方向に曲げるのである。
【００６８】
本実施の形態の光検出器５１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第３実施の形態における図６と同様である。すなわち、図６に示すように、光検出器５１における受光素子５３は、水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割されて、合計４分割されている。そして、上記第１の光および上記第２の光は、共に受光素子５３における十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子５４〜５７の出力をＡ〜Ｄとして、上記第１の光および上記第２の光に対して(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となる。
【００６９】
・第６実施の形態
図９は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す概略図である。尚、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７０】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器３１との間に、上記光軸調整光学素子としての直視分光プリズム６３を配置したものである。そして、この直視分光プリズム６３により、上記第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路から遠ざかる方向に曲げるのである。
【００７１】
本実施の形態の光検出器３１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第２実施の形態における図４と同様である。すなわち、図４に示すように、光検出器３１は上記第１の光用の第１受光素子３３aと上記第２の光用の第２受光素子３３bとから構成されており、第１,第２受光素子３３a,３３bは、夫々水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割され、合計４分割されている。
【００７２】
そして、上記第１の光は第１受光素子３３aにおける十字分割の真中に集光される。一方、上記第２の光は第２受光素子３３bにおける十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子３４〜４１の出力をＡ〜Ｈとして、上記第１の光に対しては(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となり、上記第２の光に対しては(Ｅ＋Ｈ)−(Ｇ＋Ｆ)となる。
【００７３】
・第７実施の形態
図１０は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す。尚、上記第１実施の形態および上記第３実施の形態のの光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７４】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器５１との間に、上記光軸調整光学素子としての直視分光プリズム６４を配置したものである。そして、この直視分光プリズム６４により、上記第２波長(６５０nm)の光のみの光路を、第１波長(７８０nm)の光の光路に近づく方向に曲げるのである。
【００７５】
本実施の形態の光検出器５１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第３実施の形態における図６と同様である。すなわち、図６に示すように、光検出器５１における受光素子５３は、水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割されて、合計４分割されている。そして、上記第１の光および上記第２の光は、共に受光素子５３における十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子５４〜５７の出力をＡ〜Ｄとして、上記第１の光および上記第２の光に対して(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となる。
【００７６】
・第８実施の形態
図１１は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す。尚、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７７】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器３１との間に、上記光軸調整光学素子としてのウォラストンプリズム６５を配置し、回折格子１９とビームスプリッタ１７との間に１/４波長板１８に換えて波長選択性１/２波長板６６を配置し、コリメートレンズ１５と対物レンズ１４との間に１/４波長板６７を配置したものである。
【００７８】
そして、近接２波長１パッケージレーザ１１より出射された光は、回折格子１９を透過した後、上記第２波長(６５０nm)の光に対してのみ１/２波長板として機能する波長選択性１/２波長板６６によって、第１波長(７８０nm)の光の場合のみ偏光方向が９０度変えられる。その後、ビームスプリッタ１７によって光路が曲げられた後、コリメートレンズ１５によって平行光にされ、１/４波長板６７によって円偏光になった後に、対物レンズ１４によって光ディスク１３上に集光される。一方、光ディスク１３によって反射された光は、対物レンズ１４によって平行光に戻された後、１/４波長板６７によって再び直線偏光にされる。その際に、上記第１波長の光の場合と上記第２波長の光の場合とでは、互いに偏光方向が９０度異なっている。そうした後、コリメートレンズ１５によって集束光にされ、ビームスプリッタ１７を透過した後、スポットレンズ１６によって光検出器３１に向けて集光される。その際に、ウォラストンプリズム６５によって、上記第１波長の光はそのまま直進するが、上記第２波長の光のみ光路が曲げられて、上記第１波長の光と上記第２波長の光は互いに所定距離だけ離れた上記第１の光用の第１受光素子３３a(図４参照)上と上記第２の光用の第２受光素子３３b(図４参照)上とに集光されるのである。
【００７９】
本実施の形態の光検出器３１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第２実施の形態における図４と同様である。すなわち、図４に示すように、光検出器３１は上記第１の光用の第１受光素子３３aと上記第２の光用の第２受光素子３３bとから構成されており、第１,第２受光素子３３a,３３bは、夫々水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割され、合計４分割されている。
【００８０】
そして、上記第１の光は第１受光素子３３aにおける十字分割の真中に集光される。一方、上記第２の光は第２受光素子３３bにおける十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、部分受光素子３４〜４１の出力をＡ〜Ｈとして、上記第１の光に対しては(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となり、第２の光に対しては(Ｅ＋Ｈ)−(Ｇ＋Ｆ)となる。
【００８１】
・第９実施の形態
図１２は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す。尚、上記第１実施の形態,第３実施の形態および上記第８実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００８２】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６と光検出器５１との間に、上記光軸調整光学素子としてのローションプリズム６８を配置し、回折格子１９とビームスプリッタ１７との間に１/４波長板１８に換えて波長選択性１/２波長板６６を配置し、コリメートレンズ１５と対物レンズ１４との間に１/４波長板６７を配置したものである。ここで、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射された光の振舞いは上記第８の実施形態の場合と略同じであるが、ローションプリズム６８によって、上記第１波長(７８０nm)の光と上記第２波長(６５０nm)の光とが、光検出器５１における受光素子５３(図６参照)上の略同一の場所に集光するよう配置している点で異なる。
【００８３】
本実施の形態の光検出器５１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第３実施の形態における図６と同様である。すなわち、図６に示すように、光検出器５１における受光素子５３は、水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割されて、合計４分割されている。そして、上記第１の光および上記第２の光は、共に受光素子５３における十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子５４〜５７の出力をＡ〜Ｄとして、上記第１の光および上記第２の光に対して(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となる。
【００８４】
・第１０実施の形態
図１３は、本実施の形態の光ピックアップ装置における光学的構成を示す。尚、上記第１実施の形態および第３実施の形態の光ピックアップ装置と同じ部材には同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００８５】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、スポットレンズ１６とコリメートレンズ１５との間に、ビームスプリッタ１７に換えて、上記光軸調整光学素子としてのウェッジビームスプリッタ６９を配置したものである。そして、近接２波長１パッケージレーザ１１から出射された光は、回折格子１９および１/４波長板１８を透過後、ウェッジビームスプリッタ６９によって反射された後、コリメートレンズ１５によって平行光にされ、対物レンズ１４によって光ディスク１３上に集光される。一方、光ディスク１３によって反射された光は、対物レンズ１４によって平行光に戻された後、コリメートレンズ１５によって集束光にされる。その後、ウェッジビームスプリッタ６９を透過する際に、上記第１波長(７８０nm)の光と上記第２波長(６５０nm)の光とは、その屈折角の差によって光検出器５１の受光素子５３(図６参照)における同一の場所に集光されるのである。
【００８６】
本実施の形態の光検出器５１におけるフォーカスサーボ用の受光素子の分割状態および集光スポットの状態は、上記第３実施の形態における図６と同様である。すなわち、光検出器５１における受光素子５３は、水平方向に２分割されると共に垂直方向に２分割されて、合計４分割されている。そして、上記第１の光及び上記第２の光は、共に受光素子５３における十字分割の真中に集光される。この場合におけるフォーカスサーボ演算式は、各部分受光素子５４〜５７の出力をＡ〜Ｄとして、上記第１の光および上記第２の光に対して(Ａ＋Ｄ)−(Ｂ＋Ｃ)となる。
【００８７】
尚、本実施の形態においては、上記ウェッジビームスプリッタ６９を、その屈折角の差によって光検出器５１上における同一の場所に集光させるために用いているが、図４に示すような光検出器における上記第１の光用の第１受光素子と上記第２の光用の第２受光素子とに集光させるために用いることも可能である。
【００８８】
以上のごとく、上記各実施の形態によれば、発光点間隔が５μm〜２０μmの近接２波長１パッケージレーザから出射される２つのレーザ光を受光することができる光検出器を搭載した光ピックアップを提供することができ、上記２つのレーザ光を用いた場合におけるフォーカスサーボ等のサーボ信号処理を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図２】図１における光検出器における受光素子の分割状態および集光スポットの集光状態を示す図である。
【図３】図１とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図４】図３における光検出器における受光素子の分割状態および集光スポットの集光状態を示す図である。
【図５】図１および図３とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図６】図５における光検出器における受光素子の分割状態および集光スポットの集光状態を示す図である。
【図７】図１,図３および図５とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図８】図１,図３,図５および図７とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図９】図１,図３,図５,図７および図８とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図１０】図１,図３,図５および図７〜図９とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図１１】図１,図３,図５および図７〜図１０とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図１２】図１,図３,図５および図７〜図１１とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図１３】図１,図３,図５および図７〜図１２とは異なる光ピックアップ装置における光学的構成を示す図である。
【図１４】２波長１パッケージレーザを有する従来の光ピックアップ装置の光学的構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１１…近接２波長１パッケージレーザ、
１２,３１,５１…光検出器、
１３…光ディスク、
１４…対物レンズ、
１５…コリメートレンズ、
１６…スポットレンズ、
１７…ビームスプリッタ、
１８,６７…１/４波長板、
１９,３２,５２…回折格子、
２０,３３,５３…受光素子、
６１,６２…分光プリズム、
６３,６４…直視分光プリズム、
６５…ウォラストンプリズム、
６６…波長選択性１/２波長板、
６８…ローションプリズム、
６９…ウェッジビームスプリッタ。
【図１】
2006209814.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006209814.tif 000009
【図８】
2006209814.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006209814.tif 000012
【図１１】
2006209814.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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