(57)【要約】【課題】トラックピッチが異なる光ディスクに応じて良好なトラッキング誤差信号を得る。【解決手段】それぞれ波長を異にする光ビームを出射する第１の光源４Ａ及び第２の光源４Ｂと、第１の光源及び第２の光源から出射される光ビームを回折して３つのビームに分割する回折格子１０と、第１の光源又は第２の光源から出射されるそれぞれ波長を異にする光ビームを第１又は第２の光学ディスクのそれぞれの信号記録面に合焦させる第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６と、第１の対物レンズ及び第２の対物レンズを第１及び第２の光学ディスクに対して二軸方向に駆動する二軸駆動手段７と、第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクからの反射光を受光して電気信号に変換する第１の光検出部及び第２の光検出部８とを備え、第１の対物レンズ及び第２の対物レンズは、ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１・Ｋ１＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・Ｋ２が成立するような焦点距離を有する。【選択図】  図１
2004288373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックピッチをそれぞれ異にする第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクに対し、照射されるそれぞれ波長を異にする光ビームを出射する第１の光源及び第２の光源と、
上記第１の光源及び上記第２の光源から出射される光ビームを回折して３つのビームに分割する回折格子と、
上記第１の光源又は上記第２の光源から出射されるそれぞれ波長を異にする光ビームを上記第１の光学ディスク又は上記第２の光学ディスクのそれぞれの信号記録面に合焦させる第１の対物レンズ及び第２の対物レンズと、
上記第１の対物レンズ及び上記第２の対物レンズを上記第１の光学ディスク及び上記第２の光学ディスクに対して二軸方向に駆動する二軸駆動手段と、
上記第１の光学ディスク及び上記第２の光学ディスクからの反射光を受光して電気信号に変換する第１の光検出部及び第２の光検出部とを備え、
上記第１の対物レンズ及び上記第２の対物レンズは、
ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１・Ｋ１
＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・Ｋ２
が成立するような焦点距離を有する光学ピックアップ装置。
但し、上記式において、ｆ１：第１の対物レンズの焦点距離、ｆ２：第２の対物レンズの焦点距離、λ１：第１の光源の波長、λ２：第２の光源の波長、ｄ：回折格子のピッチ、ＴＰ１：第１の対物レンズによって再生される光学ディスクのトラックピッチ、ＴＰ２：第２の対物レンズによって再生される光学ディスクのトラックピッチとする。また、Ｋ１：第１の対物レンズの係数、Ｋ２：第２の対物レンズの係数とする。
【請求項２】
上記第１の光学ディスク及び上記第２の光学ディスクは、それぞれ基板厚さが異なることを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックピッチが異なる光学ディスクから情報信号を再生する光学ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ピックアップ装置は、光ディスクから情報信号を再生する際、情報信号を良好に再生するために、情報信号層のトラックに対して対物レンズのトラッキング制御を行っている。このトラッキング制御の方法には、情報信号を読み取る主ビームと２つの補助ビームとの３ビームを用いる３スポット（３ビーム）法やＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ）法いわゆる差動プッシュプル法等がある。
【０００３】
３スポット法は、情報信号層のトラック上で主ビームの左右にビームスポットを結ぶ補助ビームの出力バランスからトラッキング誤差信号を得る方法である。この３スポット法においては、主ビームの左右のトラック方向に１／４トラックピッチ分だけずれた位置にビームスポットを結んだ場合がトラッキング誤差信号の振幅が大きくなるため、この位置にビームスポットを結ぶように補助ビームを設定することが望ましい。
【０００４】
差動プッシュプル法は、情報信号層のトラック上の主ビームと、この主ビームの左右にビームスポットを結ぶ補助ビームの各プッシュプル信号を用いてトラッキング誤差信号を得る方法である。この差動プッシュプル法においては、主ビームの左右のトラック方向に１／２トラックピッチ分ずれた位置にビームスポットを結んだ場合がトラッキング誤差信号の振幅が大きくなるため、この位置にビームスポットを結ぶように補助ビームを設定することが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２４２８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光学ピックアップ装置は、光ディスクから情報信号を再生する際、回折限界の僅かな収差であっても、ジッターやエラーレートが増加されるため、収差を管理することが最も重要である。
【０００７】
光ディスクは、高記録密度化を実現するために、対物レンズの開口数ＮＡを大きしたり、光源から出射される光ビームの波長λを短くすることによって、ビームスポット径を小さくすることが必要とされる。
【０００８】
しかしながら、光ディスクの傾きいわゆるスキューによって発生するコマ収差は、対物レンズの開口数ＮＡの３乗に比例するとともに、光源の波長λに反比例して増加してしまうという問題点があるため、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることを妨げる主な要因とされている。したがって、光学ピックアップ装置が有する対物レンズは、開口数ＮＡを０．６以上に設定することが困難とされている。
【０００９】
また、コマ収差は、光ディスクの基板厚さ寸法に比例するため、基板厚さ寸法を薄くすることによって、コマ収差を低減することができる。しかしながら、対物レンズは、基板厚さ寸法に比例して球面収差が生じるため、所定の基板厚さ寸法の光ディスクに対してのみ球面収差をキャンセルするように設定されており、基板厚さ寸法が異なる光ディスクに対して基板厚さ寸法の差分に応じて球面収差が発生してしまうという問題があった。
【００１０】
したがって、コンパクトディスクに対して基板厚さ寸法及びトラックピッチが共に１／２程度とされた高記録密度光ディスクが提案されているが、これら仕様が異なる光ディスクをそれぞれ再生することが可能なコンパーチブルな光学ディスク再生装置を実現することが困難とされている。
【００１１】
ところで、光学ピックアップ装置は、コンパクトディスクから情報信号を再生する際に、例えば３スポット法を用いて対物レンズをトラッキング制御する場合、トラックピッチをＴＰ、主ビームのビームスポットと補助ビームのビームスポットとの距離をｆθとし、また回折格子によって回折される各補助ビームがなす角度をθ、回折格子のピッチをｄ、光源から出射される光ビームの波長をλとすれば、この光ビームの波長λは、λ＝ｄｓｉｎθによって算出される。
【００１２】
上述したように３スポット法を用いてトラッキング制御する場合には、図３に示すように、補助ビームのビームスポットが、トラック方向に対して１／４ＴＰ分だけずれた位置に結ばれることによって良好なトラッキング誤差信号が得られる。
【００１３】
しかしながら、トラックピッチが１／２とされた高記録密度光ディスクから情報信号を再生する場合には、図４に示すように、補助ビームのビームスポットの位置がトラックピッチの１／２の位置になるため、３スポット法を用いたトラッキング誤差信号がゼロとなってしまい、トラッキング制御することができないという問題があった。
【００１４】
したがって、光学ピックアップ装置は、トラックピッチが異なる２種類の光ディスクを再生する際、一方の光ディスクに対してトラッキング誤差信号が良好に得られるように設定することによって、他方の光ディスクからトラッキング誤差信号を良好に得ることができなくなってしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、トラックピッチが異なる光ディスクする際、光ディスクに応じて最適なトラッキング誤差信号を得ることを可能とする光学ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した目的を達成するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、トラックピッチをそれぞれ異にする第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクに対し、照射されるそれぞれ波長を異にする光ビームを出射する第１の光源及び第２の光源と、第１の光源及び第２の光源から出射される光ビームを回折して３つのビームに分割する回折格子と、第１の光源又は第２の光源から出射されるそれぞれ波長を異にする光ビームを第１の光学ディスク又は第２の光学ディスクのそれぞれの信号記録面に合焦させる第１の対物レンズ及び第２の対物レンズと、第１の対物レンズ及び第２の対物レンズを第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクに対して二軸方向に駆動する二軸駆動手段と、第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクからの反射光を受光して電気信号に変換する第１の光検出部及び第２の光検出部とを備え、第１の対物レンズ及び第２の対物レンズは、
ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１・Ｋ１
＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・Ｋ２
が成立するような焦点距離を有する。
【００１７】
但し、式において、ｆ１：第１の対物レンズの焦点距離、ｆ２：第２の対物レンズの焦点距離、λ１：第１の光源の波長、λ２：第２の光源の波長、ｄ：回折格子のピッチ、ＴＰ１：第１の対物レンズによって再生される光学ディスクのトラックピッチ、ＴＰ２：第２の対物レンズによって再生される光学ディスクのトラックピッチとする。また、Ｋ１：第１の対物レンズの係数、Ｋ２：第２の対物レンズの係数とする。
【００１８】
そして、第１の光学ディスク及び第２の光学ディスクは、それぞれ基板厚さが異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように構成した光学ピックアップ装置は、第１及び第２の対物レンズの各焦点距離が、ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１・Ｋ１＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・Ｋ２を成り立たせるように設定することによって、信号記録面のトラックに対して補助ビームのビームスポットが最適な位置に結ばれる。したがって、この光学ピックアップ装置は、トラックピッチが異なる少なくとも２種類の光学ディスクに応じてトラッキング誤差信号が良好に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施形態について、光学ピックアップ装置を図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、本発明を適用した光学ピックアップ装置１は、例えばトラックピッチが１．６μｍと０．７４μｍで情報信号層が同一読み出し方向にあるようなコンパクトディスク２と高記録密度光ディスク３とから情報信号を再生するいわゆるコンパーチブルな光学ピックアップ装置である。
【００２２】
本発明を適用した光学ピックアップ装置１は、図１に示すように、レーザ光を出射する半導体レーザの一種である第１のレーザダイオード４Ａ及び第２のレーザダイオード４Ｂを有する光源部４と、レーザ光をコンパクトディスク２、高記録密度光ディスク３のそれぞれの信号記録面に合焦させる第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６と、これら第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６をコンパクトディスク２、高記録密度光ディスク３に対して二軸方向に駆動する二軸アクチュエータ７と、コンパクトディスク２、高記録密度光ディスク３からの反射レーザ光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードのような第１の光検出器８Ａ、第２の光検出器８Ｂからなる光検出部８とを備えている。
【００２３】
レーザダイオード４から出射された拡散レーザ光は、コリメータレンズ９によって光束幅が制限され平行光とされて回折格子１０に入射される。レーザ光は、回折格子１０によって回折されて例えば３スポットとされ、ビームスプリッタによって反射されて、二軸アクチュエータ７によりＦ方向、Ｔ方向の二軸方向に駆動される第１の対物レンズ５、第２の対物レンズ６に入射される。第１の対物レンズ５は、コンパクトディスク２の信号記録面にレーザ光を収束する。第２の対物レンズ６は、高記録密度光ディスク３の信号記録面にレーザ光を収束する。
【００２４】
コンパクトディスク２の信号記録面からの反射レーザ光は、第１の対物レンズ５、ビームスプリッタ１１、検出レンズ１２、シリンドリカルレンズ１３を介して、結像点上にある光検出器８上に集光される。また、高記録密度光ディスク３の信号記録面からの反射レーザ光は、第２の対物レンズ６、ビームスプリッタ１１、検出レンズ１２、シリンドリカルレンズ１３を介して、結像点上にある光検出器８上に集光される。
【００２５】
二軸アクチュエータ７上に配設された第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６は、図２に示すように、トラッキング方向Ｔに対して直交する方向に配設されている。二軸アクチュエータ７は、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６を保持する対物レンズ保持体７Ａを弾性支持部材７Ｃを介して駆動部７Ｂに接続している。そして、この二軸アクチュエータ７は、図示しないサーボ回路から供給される各サーボ信号に応じて駆動部７Ｂを駆動して、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６を、光軸に直交するトラッキング方向Ｔ及び光軸に平行なフォーカシング方向Ｆとにそれぞれ駆動する。
【００２６】
そして、光学ピックアップ装置１は、コンパクトディスク２から情報信号を再生する場合に第１の対物レンズ５によって３スポット法を用いてトラッキング誤差信号を得るとともに、高記録密度光ディスク３から情報信号を再生する場合に第２の対物レンズ６によって差動プッシュプル法を用いてトラッキング誤差信号を得ている。
【００２７】
そして、トラックに対する補助ビームのずれは、３スポットを用いる場合に１／２トラックピッチ、差動プッシュプル法を用いる場合に１／４トラックピッチが最適である。このため、第１の対物レンズ５によって再生される光ディスクのトラックピッチをＴＰ１ 、第２の対物レンズ６によって再生される光ディスクのトラックピッチをＴＰ２ とし、第１の対物レンズ５の焦点距離をｆ１、第２の対物レンズ６の焦点距離をｆ２とすれば、これら第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６は、
ｆ２／ＴＰ２＝ｆ１／ＴＰ１ ・２ ・・・式１
を成り立たせるような焦点距離ｆ１、ｆ２にそれぞれ設定されることによって、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６が、コンパクトディスク２及び高記録密度光ディスク３に対して良好にトラッキング制御される。
【００２８】
コンパクトディスク２のトラックピッチＴＰ１は、０．７４であり、高記録密度光ディスク３のトラックピッチは、１．６である。したがって、ｆ１＝３とすることによって、式１よりｆ２＝３．２４が算出される。
【００２９】
上述したように、光源の波長が同一である場合には、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６の焦点距離ｆ１、ｆ２を式１によって算出することができる。
【００３０】
つぎに、光源の波長が異なる複数とされる場合について説明する。第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６によって３スポット法を用いてトラッキング制御する場合、及び第１及第２の対物レンズ５、６によって差動プッシュプル法を用いてトラッキング制御する場合には、第１の対物レンズ５の焦点距離ｆ１及び第２の対物レンズ６の焦点距離ｆ２が、
ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・・・式２
によって算出することができる。
【００３１】
但し、上記式３において、第１のレーザダイオード４Ａから出射されるレーザ光の波長をλ１、第２のレーザダイオード４Ｂから出射されるレーザ光の波長をλ２とし、回折格子のピッチをｄとする。
【００３２】
また、第１の対物レンズ５によって３スポット法を用いてトラッキング制御するとともに、第２の対物レンズ６によって差動プッシュプル法を用いてトラッキング制御する場合には、第１の対物レンズ５の焦点距離ｆ１及び第２の対物レンズ６の焦点距離ｆ２が、
ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２ ・２・・・式３
によって算出することができる。
【００３３】
したがって、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６は、焦点距離ｆ１、ｆ２がトラックピッチに比例した値に設定されている。そして、第１の対物レンズ５の焦点距離ｆ１及び第２の対物レンズ６の焦点距離ｆ２は、
ｆ１・ａｒｃｓｉｎ（λ１／ｄ）／ＴＰ１・Ｋ１＝ｆ２・ａｒｃｓｉｎ（λ２／ｄ）／ＴＰ２・Ｋ２・・・式４
によって算出することができる。すなわち、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６は、一般式である式４が成立するような焦点距離ｆ１、ｆ２にそれぞれ設定されている。
【００３４】
但し、上記式４において、Ｋ１：第１の対物レンズ５の係数、Ｋ２：第２の対物レンズ６の係数として、これらＫ１、Ｋ２は、３スポット法を用いる場合に４、差動プッシュプル法を用いる場合に２とする。
【００３５】
上述したように、本発明を適用した光学ピックアップ装置１は、トラックピッチが異なるコンパクトディスク２と高記録密度光ディスク３に対して、３スポット法及び／又は差動プッシュプル法によってトラッキング制御を行う際、第１の対物レンズ５及び第２の対物レンズ６が上記式４が成り立つような焦点距離ｆ１、ｆ２に設定されることによって、これらコンパクトディスク２及び高記録密度光ディスク３に対して最適なトラッキング誤差信号をそれぞれ検出することができる。したがって、この光学ピックアップ装置１は、トラックピッチが異なるコンパクトディスク２と高記録密度光ディスク３とから情報信号をそれぞれ良好に再生することができる。
【００３６】
なお、本発明を適用した光学ピックアップ装置は、上述した実施の形態の光学ピックアップ装置１に限定されるものでなく、例えば仕様が異なる３種類の光ディスクを対象とする場合には、対物レンズ、光検出器を共に３個用意すればよい。
【００３７】
また、本発明を適用した光学ピックアップ装置は、光学ディスクに対して情報信号の再生及び／又は記録を行う光学ディスクの記録及び／再生装置に適用されて好適である。
【００３８】
本発明を適用した光学ピックアップ装置によれば、トラックピッチが異なる少なくとも２種類の光学ディスクに応じて最適なトラッキング誤差信号を検出することができる。したがって、この光学ピックアップ装置は、トラックピッチが異なる少なくとも２種類の光学ディスクから情報信号を良好に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用した光学ピックアップ装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明を適用した光学ピックアップ装置を示す平面図である。
【図３】トラックと補助ビームのビームスポットとの位置を説明するために示す図である。
【図４】トラックと補助ビームのビームスポットとの位置を説明するために示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光学ピックアップ装置、  ４  光源部（光源手段）、  ４Ａ  第１のレーザダイオード（第１の光源）、  ４Ｂ  第２のレーザダイオード（第２の光源）、  ５  第１の対物レンズ、  ６  第２の対物レンズ、  ７  二軸アクチュエータ（二軸駆動手段）、  ８  光検出部（光学検出手段）、  ８Ａ  第１の光検出器、  ８Ｂ  第２の光検出器、  １０  回折格子
【図１】
2004288373.tif 000003
【図２】
2004288373.tif 000004
【図３】
2004288373.tif 000005
【図４】
2004288373.tif 000006