(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザビームを発する第１光源と、
前記第１レーザビームの波長より大なる波長の第２レーザビームを発する第２光源と、
第１所定格子ピッチで形成された回折格子を有し、前記第１レーザビームを主ビームとしてそのまま通過させ、前記第１レーザビームの回折光からなる２つの副ビームを出力する第１グレーティングと、
前記第１所定格子ピッチとは異なる第２所定格子ピッチで形成された回折格子を有し、前記第２レーザビームを主ビームとしてそのまま通過させ、前記第２レーザビームの回折光からなる２つの副ビームを出力する前記第１グレーティングとは独立して配置された第２グレーティングと、
前記主ビーム及び２つの副ビームを記録媒体の記録面に導くとともに前記記録媒体の記録面で反射された主ビーム及び副ビームを光検出手段に導いて光検出手段の受光面にその反射された主ビーム及び２つの副ビーム各々のスポットを形成させる光学系と、を備えた光ピックアップ装置であって、
前記第１光源から前記第１グレーティングまでの距離をａ、前記第２光源から前記第２グレーティングまでの距離をｂ、前記第１所定格子ピッチをＩ、前記第２所定格子ピッチをＪ、前記第１レーザビームの波長をλ１、前記第２レーザビームの波長をλ２とすると、
λ１／λ２＞(Ｉ・ｂ)/(Ｊ・ａ)を満足するように前記第１及び第２光源並びに前記第１及び第２グレーティングを配置し、
これにより、前記第２レーザビームの発射時の前記光検出手段の受光面における主ビームのスポットと副ビーム各々のスポットとの間隔が、前記第１レーザビームの発射時のその間隔より小となることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光検出手段は、主ビーム及び２つの副ビーム各々のスポットが形成される３つの４分割受光面を有し、分割面毎の光強度に対応した出力信号を発生することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記第１レーザビームが前記第１光源から発射された場合には前記光検出手段の出力信号に応じて差動プッシュプル法でトラッキングエラー信号を発生し、前記第２レーザビームが前記第２光源から発射された場合には前記光検出手段の出力信号に応じて３ビーム法でトラッキングエラー信号を発生するトラッキングエラー信号発生手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１光源及び前記第２光源は単一の素子として形成されている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】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数の互いに異なる波長のレーザビームを発する光源を用いて互いに異なる記録密度の光記録媒体から情報を光学的に読み取る光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ、情報が記録済みのＣＤ−Ｒ等のＣＤ系の光ディスクと、ＤＶＤ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等のＤＶＤ系の再生専用光ディスクとの双方の光ディスクから情報を読取ることができる光ピックアップ装置は既に知られている。このような光ピックアップ装置では、ＣＤ系の光ディスクとＤＶＤ系の光ディスクとでは記録密度が異なることや、ＣＤ−ＲディスクがＤＶＤディスクとは反射率が異なることを理由として、互いに波長が異なるレーザビームを発する２つの光源を備えている。２つの光源のうちから読み取るべきディスクがＣＤ系及びＤＶＤ系のうちのいずれのディスクかによって選択的に光源を切換えることが行われている。
【０００３】
光ピックアップ装置内の対物レンズや光検出器は単一のものをＣＤ系とＤＶＤ系とで共用するようにしており、そのため、２つの光源から発せられるビームの光路を一致させる光路合流プリズムを設けて、ディスクに向かう途中から光路が一致するようにしている。
このような光ピックアップ装置は、フォーカスサーボを非点収差法で行い、トラッキングサーボを３ビーム法で行うことがコスト的にも簡易な方法であり、一般的である。非点収差法はビームに非点収差法を与えることでフォーカスエラーを検出するものであり、光路合流プリズムより下流側（光路合流プリズムからディスクに向かう側）にシリンドリカルレンズを配する。また、３ビーム法は、情報読取り用の主ビームの他に２つの副ビームが必要であり、光路合流プリズムより下流側に配されるグレーティングによって、光源から発せられたレーザビームを回折して２つの副ビーム（±１次回折光）が生成される。
【０００４】
かかる光ピックアップ装置に用いられる光検出器は、図１に示すように、主ビーム受光用の４分割受光部１と、これを挟んで配置される副ビーム受光部２，３とからなる。非点収差法はシリンドリカルレンズによって非点収差が付与された主ビームを４分割受光部１で受光し、４つの受光量をたすき掛け演算することでフォーカスエラー信号を得ることで行われる。また、３ビーム法はグレーティングによって生成された２つの副ビームを副ビーム受光部２，３で受光し、２つの受光量の差分からトラッキングエラー信号を得ることで行われる。
【０００５】
なお、図１に示す光検出器を用いる場合は、主ビームを４分割受光部１で受光していることから、位相差法によってトラッキングサーボを行うことも可能であり、トラッキングサーボに関してＣＤ系のディスクは３ビーム法で行い、ＤＶＤ系のディスクは位相差法で行うといった使い分けが可能である。
一方、ＤＶＤ系のディスクでは、情報の書き換え記録が可能なＤＶＤ−ＲＡＭが知られている。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクはランドグルーブ型の光ディスクであり、幅がほぼ等しい案内溝（グルーブ）と案内溝間（ランド）の両方に情報を記録するため、案内溝自体のピッチは光スポットに比べて従来の光ディスクよりも大きくなっている。そのため、非点収差方式でフォーカスサーボを行うと、光ディスクの偏芯に伴って光スポットがトラックを横切るときに生じるフォーカスエラー信号の外乱成分が、従来のディスクに比べて大きくなるという問題がある。また、ＤＶＤ−ＲＡＭのようなランドグルーブ型ディスクは、ランド部とグルーブ部の反射光量を等しくする目的でその幅を等しくしているので、３ビーム法でトラッキングサーボを行なうとしても、オフトラックしても２つの副ビームの光量がほとんど変化しないので、トラッキングエラー信号がとりにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのフォーカスサーボは、非点収差法によって得られたフォーカスエラー信号のトラック横切りによる外乱部分を２つの幅ビームの受光信号を用いてキャンセルする方式が推奨されており、またＤＶＤ−ＲＡＭディスクのトラッキングサーボは、プッシュプル法、または差動プッシュプル法が推奨されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光ピックアップ装置は、ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ、情報が記録済みのＣＤ−Ｒ等のＣＤ系の光ディスクとＤＶＤ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等のＤＶＤ系の再生専用光ディスクの、双方の再生が可能であるが、更に、情報が記録済のＤＶＤ−ＲＡＭディスクの再生が行えることも望まれている。しかしながら、上述したように、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボの方式が異なるため、これらを実現することは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、ＣＤ系の光ディスクとＤＶＤ−ＲＡＭディスクも含めたＤＶＤ系の光ディスクの何れをも良好に再生することのできる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、第１レーザビームを発する第１光源と、第１レーザビームの波長より大なる波長の第２レーザビームを発する第２光源と、第１所定格子ピッチで形成された回折格子を有し、第１レーザビームを主ビームとしてそのまま通過させ、第１レーザビームの回折光からなる２つの副ビームを出力する第１グレーティングと、第１所定格子ピッチとは異なる第２所定格子ピッチで形成された回折格子を有し、第２レーザビームを主ビームとしてそのまま通過させ、第２レーザビームの回折光からなる２つの副ビームを出力する前記第１グレーティングとは独立して配置された第２グレーティングと、主ビーム及び２つの副ビームを記録媒体の記録面に導くとともに記録媒体の記録面で反射された主ビーム及び副ビームを光検出手段に導いて光検出手段の受光面にその反射された主ビーム及び２つの副ビーム各々のスポットを形成させる光学系と、を備えた光ピックアップ装置であって、第１光源から第１グレーティングまでの距離をａ、第２光源から第２グレーティングまでの距離をｂ、第１所定格子ピッチをＩ、第２所定格子ピッチをＪ、第１レーザビームの波長をλ１、第２レーザビームの波長をλ２とすると、λ１／λ２＞(Ｉ・ｂ)/(Ｊ・ａ)を満足するように第１及び第２光源並びに第１及び第２グレーティングを配置し、これにより、前記第２レーザビームの発射時の前記光検出手段の受光面における主ビームのスポットと副ビーム各々のスポットとの間隔が、前記第１レーザビームの発射時のその間隔より小となることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図２はディスクプレーヤに適用された本発明による光ピックアップ装置の光学系を示している。この光ピックアップ装置においては、２つの半導体レーザ素子１１，１２が備えられている。第１半導体レーザ素子１１はＤＶＤ用として６５０ｎｍの波長の第１レーザビームを発射する。第２半導体レーザ素子１２はＣＤ用として７８０ｎｍの波長の第２レーザビームを発射する。半導体レーザ素子１１，１２は図示しない駆動回路によって選択的に駆動される。
【００１１】
半導体レーザ素子１１から発射された第１レーザビームは第１グレーティング１３を介して光路合流プリズム１４に達するようになっている。第１グレーティング１３は第１レーザビームを複数の光束（０次光、±１次光）に分離させるために備えられている。０次光は入射した第１レーザビームをそのまま通過させた主ビームであり、フォーカスサーボ及び読取信号生成のために用いられる。±１次光は第１レーザビームを回折して生成された副ビームであり、０次光と共に差動プッシュプル法によるトラッキングサーボのために用いられる。光路合流プリズム１４は第１レーザビームをその進行方向にそのまま通過させる。
【００１２】
半導体レーザ素子１２から発射された第２レーザビームは第２グレーティング１５を介して光路合流プリズム１４に達するようになっている。第２グレーティング１５は第２レーザビームを複数の光束（０次光、±１次光）に分離させるために備えられている。第２レーザビームの場合も第１レーザビームと同様に、０次光は入射した第２レーザビームをそのまま通過させた主ビームであり、フォーカスサーボ及び読取信号生成のために用いられる。±１次光は第２レーザビームを回折して生成された副ビームであり、３ビーム法によるトラッキングサーボのために用いられる。光路合流プリズム１４は第２レーザビームの入射に対してほぼ９０度の角度にて反射する。この反射レーザビームの方向は上記の第１レーザビームの進行方向と同一であり、記録媒体である光ディスク１０方向である。
【００１３】
第１グレーティング１３及び第２グレーティング１５の断面は具体的には図３に示すように所定の格子ピッチで凹部が繰り返す形状である。凹部が形成された面が回折格子面であり、格子面とは反対側は平面となっている。レーザビームが平面側から入射して格子面に抜けるように第１グレーティング１３及び第２グレーティング１５各々は配置される。格子ピッチは第１グレーティング１３と第２グレーティング１５とでは異なる。
【００１４】
光路合流プリズム１４と光ディスク１０との間にはビームスプリッタ１６、コリメータレンズ１７と対物レンズ１８とが配置される。ビームスプリッタ１６は光路合流プリズム１４からのレーザビームを光ディスク１０の方向にそのまま通過させる。
コリメータレンズ１７はビームスプリッタ１６からのレーザビームを平行光にして対物レンズ１８に供給する。対物レンズ１８は２焦点レンズであり、平行光のレーザビームをディスク１０の記録面に収束させる。ディスク１０の記録面で反射したレーザビームは対物レンズ１８、そしてコリメータレンズ１７で収束レーザビームにされた後、ビームスプリッタ１６で反射される。ビームスプリッタ１６は反射レーザビームの入射に対してほぼ９０度の角度にて反射する。その反射方向にはシリンドリカルレンズ１９と光検出器２０とが順に配置されている。シリンドリカルレンズ１９は非点収差を作り出すための非点収差発生素子であり、ビームをトラック方向に対して４５゜傾いた方向で収束させる向きに配置されている。
【００１５】
かかるピックアップ装置には、更に、対物レンズ１８を光軸方向に移動させるフォーカシング部分と、対物レンズ１８を光軸に垂直なディスク半径方向に移動させるトラッキング部分とからなるアクチュエータ３０が備えられている。
ピックアップ装置による第１レーザビームの照射によって、ディスク１０（例えば、ＤＶＤ）上においては、図４に示すように、主ビーム（０次光）及び副ビーム（±１次光）によるスポットＭＳ，ＳＳ１，ＳＳ２が形成される。主ビームスポットＭＳに対して２つの副ビームスポットＳＳ１，ＳＳ２はディスク半径方向にトラックピッチＰの半分だけずらした位置に形成される。これは、トラッキングエラー検出に上記の如く差動プッシュプル法を採用するためである。
【００１６】
一方、第２レーザビームの照射によっても、ディスク１０（例えば、ＣＤ）上においては、図には示されないが、主ビーム（０次光）及び副ビーム（±１次光）によるスポットＭＳ，ＳＳ１，ＳＳ２が形成される。主ビームスポットＭＳに対して２つの副ビームスポットＳＳ１，ＳＳ２はディスク半径方向にトラックピッチＰの１／４だけずらした位置に形成される。これは、トラッキングエラー検出に上記の如く３ビーム法を採用するためである。
【００１７】
光検出器２０は、図５に示すように主ビーム受光用の受光部２１と、受光部２１を挟むように配置された副ビーム受光用の受光部２２，２３とからなる。受光部２１〜２３各々は４分割の受光面を有している。４分割方向はディスク半径方向とトラック接線方向に対応している。受光部２１は正方形の受光面を有し、４等分に分割されている。受光部２２，２３はその配列方向（トラック接線方向）に長手となった受光面を有している。受光部２２，２３各々の受光面ではトラック接線方向の分割ラインは２等分ラインであるが、ディスク半径方向の分割ラインは２等分ラインより若干外側に各々位置している。図５に示すように、受光部２１は４分割各々の光検出素子２１ａ〜２１ｄからなり、受光部２２は４分割各々の光検出素子２２ａ〜２２ｄからなり、受光部２３は４分割各々の光検出素子２３ａ〜２３ｄからなる。
【００１８】
光ピックアップ装置は、図５に示すように構成される。図示されるように、受光部２１からの出力信号に関しては、光検出素子２１ａの出力信号１Ａと光検出素子２１ｂの出力信号１Ｂとを加算する加算器２５と、光検出素子２１ｃの出力信号１Ｃと光検出素子２１ｄの出力信号１Ｄとを加算する加算器２６と、加算器２５の出力信号から加算器２６の出力信号を差し引いて主ビームのプッシュプル信号を出力する減算器２７と、光検出素子２１ａの出力信号１Ａと光検出素子２１ｄの出力信号１Ｄとを加算する加算器２８と、光検出素子２１ｂの出力信号１Ｂと光検出素子２１ｃの出力信号１Ｃとを加算する加算器２９と、加算器２８の出力信号から加算器２９の出力信号を差し引いて主ビームの非点収差信号（４分割受光部の各出力信号をたすき掛け演算して得られる出力信号）を出力する減算器３０と、加算器２８の出力信号と加算器２９の出力信号とを加算してＲＦ信号を出力する加算器３１とを備えている。
【００１９】
一方、第２レーザビームが発射された場合には、ディスク１０から反射されたレーザビームによる円形のスポット光が光検出器２０の受光部２１〜２３には図６(b)に示すように形成される。図６(b)は、フォーカスエラー及びトラッキングエラーがない状態、すなわち、第２レーザビームが正確に追従している状態を示しており、主ビームによるスポット光Ｍｓの中心が受光部２１の分割中心となり、一方の副ビームによるスポット光Ｓｓ１の中心が受光部２２の分割中心より内側となり、スポット光Ｓｓ１は光検出素子２２ｃと２２ｄとで受光され、他方の副ビームによるスポット光Ｓｓ２の中心が受光部２３の分割中心より内側となり、スポット光Ｓｓ２は光検出素子２３ｃと２３ｄとで受光され、トラッキングサーボ制御が行われる。なお、スポット光Ｍｓ，Ｓｓ１，Ｓｓ２の影部は戻りビームの強度分布を示しており、検出器２０上ではシリンドリカルレンズ１９により付与された非点収差による強度分布は９０゜反転している。
【００２０】
光ピックアップ装置は、図５に示すように構成される。図示されるように、受光部２１からの出力信号に関しては、光検出素子２１ａの出力信号１Ａと光検出素子２１ｂの出力信号１Ｂとを加算する加算器２５と、光検出素子２１ｃの出力信号１Ｃと光検出素子２１ｄの出力信号１Ｄとを加算する加算器２６と、加算器２５の出力信号から加算器２６の出力信号を差し引いて主ビームのプッシュプル信号を出力する減算器２７と、光検出素子２１ａの出力信号１Ａと光検出素子２１ｂの 出力信号１Ｄとを加算する加算器 ２８と、光検出素子２１ｂの出力信号１Ｂと光検出素子２１ｃの出力信号１Ｃとを加算する加算器２９と、加算器２８の出力信号から加算器２９の出力信号を差し引いて主ビームの非点収差信号（４分割受光部の各出力信号をたすき掛け演算して得られる出力信号）を出力する減算器３０と、加算器２８の出力信号と加算器２９の出力信号とを加算してＲＦ信号を出力する加算器３１とを備えている。
【００２１】
減算器２７の出力には後述するトラッキングサーボ回路５２が接続されており、減算器３０の出力には後述するフォーカスサーボ回路５１が接続されており、加算器３１の出力には図示しない再生処理部が接続されている。
また、受光部２２からの出力信号に関しては、光検出素子２２ａの出力信号２Ａと光検出素子２２ｂの出力信号２Ｂとを加算する加算器３２と、光検出素子２２ｃの出力信号２Ｃと光検出素子２２ｄの出力信号２Ｄとを加算する加算器３３と、加算器３２の出力信号から加算器３３の出力信号を差し引いて副ビームのプッシュプル信号を出力する減算器３４と、光検出素子２２ａの出力信号２Ａと光検出素子２２ｄの出力信号２Ｄとを加算する加算器３５と、光検出素子２２ｂの出力信号１Ｂと光検出素子２２ｃの出力信号２Ｃとを加算する加算器３６と、加算器３５の出力信号から加算器３６の出力信号を差し引いて副ビームの非点収差信号を出力する減算器３７と、を備えている。
【００２２】
加算器３３及び減算器３４の各出力には後述するトラッキングサーボ回路５２が接続されており、加算器３７の出力には後述するフォーカスサーボ回路５１が接続されている。
また、受光部２３からの出力信号に関しては、光検出素子２３ａの出力信号３Ａと光検出素子２３ｂの出力信号３Ｂを加算する加算器３８と、光検出素子２３ｃの出力信号３Ｃと光検出素子２３ｄの出力信号３Ｄを加算する加算器３９と、加算器３８の出力信号から加算器３９の出力信号を差し引いて副ビームのプッシュプル信号を出力する減算器４０と、光検出素子２３ａの出力信号３Ａと光検出素子２３ｄの出力信号３Ｄを加算する加算器４１と、光検出素子２３ｂの出力信号３Ｂと光検出素子２３ｃの出力信号３Ｃを加算する加算器４２と、加算器４１の出力信号から加算器４２の出力信号を差し引いて副ビームの非点収差信号を出力する減算器４３と、を備えている。
【００２３】
加算器３８及び減算器４０の各出力には後述するトラッキングサーボ回路５２が接続されており、減算器４３の出力には後述するフォーカスサーボ回路５１が接続されている。
フォーカスサーボ回路５１は、図５に示すように、減算器３７の出力信号と減算器４３の出力信号とを加算する加算器６１と、加算器６１の出力信号に係数ｈを乗算する乗算器６２と、スイッチ６３と、減算器３０の出力信号と乗算器６２の出力信号とを加算してフォーカスエラー信号ＦＥを生成する加算器６４と、加算器６４の出力信号であるフォーカスエラー信号ＦＥに応じてフォーカス駆動信号ＦＤを発生するイコライザ６５と、スイッチ６６と、加算器６７と、可変電圧を発生する電圧印加回路６８と、を備えている。
【００２４】
イコライザ６５から出力されるフォーカス駆動信号ＦＤはスイッチ６６のオン時にはスイッチ６６及び加算器６７を介して駆動回路６９に供給される。駆動回路６９はフォーカス駆動信号ＦＤに応じてアクチュエータ３０のフォーカシング部分を駆動する。スイッチ６３のオンオフは図示しないシステム制御回路によってＣＤ系のディスクを読み取るときはオフ、ＤＶＤ系のディスクを読み取るときはオンするように制御される。スイッチ６６も同様に図示しないシステム制御回路によってオンオフ制御される。電圧印加回路６８はシステム制御回路からのフォーカスジャンプ指令に応じて可変電圧を発生する。電圧印加回路６８から可変電圧が発生されると、加算器６７で加算され、加算器６７の出力信号がフォーカス駆動信号ＦＤとなる。
【００２５】
なお、スイッチ６３がオフのとき加算器６４から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥは、ＣＤ系のディスクを読み取るときに用いられる主ビームの非点収差信号である。また、スイッチがオンのとき加算器６４から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥは、主ビームの非点収差信号から副ビームの非点収差信号を所定係数で乗算して得られた信号を加算したものであるが、これにより、トラック横切りによって主ビームの非点収差信号に生じた外乱成分をキャンセルしている。
【００２６】
トラッキングサーボ回路５２は、図５に示すように、減算器３４の出力信号と減算器４０の出力信号とを加算する加算器７１と、加算器７１の出力信号に係数ｋを乗算する乗算器７２と、減算器２７の出力信号（主ビームのプッシュプル信号）から乗算器７２の出力信号を差し引いて差動プッシュプル法のトラッキングエラー信号ＴＥを生成する減算器７３と、加算器３３の出力信号から加算器３８の出力信号を差し引いて３ビーム法のトラッキングエラー信号を生成する減算器７４と、減算器７３の出力信号と減算器７４の出力信号とのうちのいずれか一方を選択するスイッチ７５と、スイッチ７５によって選択された減算器７３の出力信号又は減算器７４の出力信号であるトラッキングエラー信号ＴＥに応じてトラッキング駆動信号ＴＤを発生するイコライザ７６と、スイッチ７７とを備えている。
【００２７】
乗算器７２の系数ｋは、減算器３１の出力信号（主ビームのプッシュプル信号）及び乗算器７１の出力信号（副ビームのプッシュプル信号）各々の大きさがほぼ等しくなるように設定される。なお、それぞれの出力信号は、ＡＣ成分の極性が逆でＤＣ成分の極性は等しくなる。
スイッチ７５は図示しないシステム制御回路によって制御されるものであり、ＣＤ系のディスクを再生するときには減算器７４の出力端子に接続して３ビーム法のトラッキングエラー信号をイコライザ７６に供給し、ＤＶＤ系のディスクを再生するときには減算器７３の出力端子に接続して差動プッシュプル法のトラッキングエラー信号をイコライザ７６に供給する。
【００２８】
イコライザ７６はトラッキングエラー信号ＴＥが減少するようにトラッキング駆動信号ＴＤを発生する。イコライザ７６から出力されるトラッキング駆動信号ＴＤはスイッチ７７のオン時にはスイッチ７７を介して駆動回路７８に供給される。駆動回路７８はトラッキング駆動信号ＴＤに応じてアクチュエータ３０のトラッキング部分を駆動する。スイッチ７７のオンオフは上記のシステム制御回路によって制御される。
【００２９】
上記のＲＦ信号、フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥを光検出素子２１ａ〜２１ｄの出力信号１Ａ〜１Ｄ、光検出素子２２ａ〜２２ｄの出力信号２Ａ〜２Ｄ、光検出素子２３ａ〜２３ｄの出力信号３Ａ〜３Ｄ及び係数ｈ，ｋを用いて数式で表すと次の通りとなる。
第１レーザビームによってＤＶＤ系の光ディスクを再生するときには、
ＲＦ信号＝１Ａ＋１Ｂ＋１Ｃ＋１Ｄ  ……(1)
ＦＥDVD＝｛（１Ａ＋１Ｄ）−（１Ｂ＋１Ｃ）｝＋ｈ［｛（２Ａ＋３Ａ）
＋（２Ｄ＋３Ｄ）｝−｛（２Ｂ＋３Ｂ）＋（２Ｃ＋３Ｃ）｝］ ……(2)
ＴＥDVD＝｛（１Ａ＋１Ｂ）−（１Ｃ＋１Ｄ）｝−ｋ［｛（２Ａ＋３Ａ）
＋（２Ｂ＋３Ｂ）｝−｛（２Ｃ＋３Ｃ）＋（２Ｄ＋３Ｄ）｝］ ……(3)
となり、第２レーザビームによってＣＤ系の光ディスクを再生するときには、
ＲＦ信号＝１Ａ＋１Ｂ＋１Ｃ＋１Ｄ  ……(4)
ＦＥCD＝（１Ａ＋１Ｄ）−（１Ｂ＋１Ｃ）……(5)
ＴＥCD＝（２Ｃ＋２Ｄ）−（３Ａ＋３Ｂ）……(6)
となる。
【００３０】
かかる光ピックアップ装置においては、図６(a)及び(b)に示したように第２レーザビームが発射された場合に光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２は第１レーザビームが発射された場合に光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２よりスポット光Ｍｓ側に位置する。
【００３１】
第１レーザビーム及び第２レーザビーム各々の場合の光検出器２０の受光面における主ビームによるスポット光と副ビームによるスポット光との間隔ｇ，ｈは次式(7)及び(8)のように求めることができる。
ｇ＝(０．６５β650・ａ)/(Ｉ・α650) ……(7)
ｈ＝(０．７８β780・ｂ)/(Ｊ・α780) ……(8)
ここで、第１レーザビームの波長を６５０ｎｍとし、第２レーザビームの波長を７８０ｎｍとする。また、各パラメータを次のように設定する。
【００３２】
α650：行き倍率（半導体レーザ素子１１からディスク１０の記録面までの距離）
α780：行き倍率（半導体レーザ素子１２からディスク１０の記録面までの距離）
β650：戻り倍率（ディスク１０の記録面から光検出器２０までの距離）
β780：戻り倍率（ディスク１０の記録面から光検出器２０までの距離）
ａ：半導体レーザ素子１１から第１グレーティング１３の格子面までの距離
ｂ：半導体レーザ素子１２から第２グレーティング１５の格子面までの距離
Ｉ：第１グレーティング１３の格子ピッチ
Ｊ：第２グレーティング１５の格子ピッチ
第１レーザビーム及び第２レーザビーム各々の場合の主ビームによるスポット光と副ビームによるスポット光との間隔ｇ，ｈがｇ＞ｈの関係を有しているので、式(4)及び(5)から、
(０．６５β650・ａ)/(Ｉ・α650)＞(０．７８β780・ｂ)/(Ｊ・α780) ……(9)
となる。行き倍率α650，α780が互いに等しくなるように半導体レーザ素子１１，１２が配置され、戻り倍率β650，β780は互いに等しいとすると、式(9)は、
０．８３＞(Ｉ・ｂ)/(Ｊ・ａ) ……(10)
となる。すなわち、式(10)を満足するように半導体レーザ素子１１，１２及びグレーティング１３，１５を配置すると共にグレーティング１３，１５各々の格子ピッチを設定すれば良いのである。
【００３３】
このように、第２レーザビームが発射された場合には光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２は、第１レーザビームが発射された場合に光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２より内側に位置させることができる。しかしながら、この位置関係の設定を行うことよって、以下の理由によりディスクの偏心によるトラッキングエラー信号のレベル低下を抑制することができる。
【００３４】
３ビーム法や差動プッシュプル法のように主ビームと１対の副ビームとからトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ制御方法においては、ディスクが偏心すると３つのビームとトラックとの相対的な角度が予め定められた値からずれてしますためにトラッキングエラー信号のレベル低下が生じる。そのレベル低下の程度は、３ビーム法の場合には低下していない時を１とするとcos（πＨｄ／ＲＰ）でほぼ表される。また、差動プッシュプル法の場合には同様に、低下していない時を１とすると、cos（πＨｄ／２ＲＰ）でほぼ表される。ここで、Ｈは±１次回折光間の距離、ｄはディスクの偏心量、Ｒはディスク半径、Ｐはトラックピッチである。すなわち、トラッキングサーボ制御方法としては、差動プッシュプル法を用いるＤＶＤ系の光ディスクの再生よりも３ビーム法を用いるＣＤ系の光ディスクの再生の方がディスクの偏心によるトラッキングエラー信号のレベル悪化の影響を受けやすくなっている。そこで、本発明の実施例においては、上述した式(7)〜(10)にような設定を行い、ＣＤ系の光ディスクを読み取るときの第２レーザビームの主ビーム及び副ビームとの間隔に相当するＨを極力小さくするようにして、ＣＤ系及びＤＶＤ系の多種の光ディスクを読み取り可能とする光ピックアップを実現しているのである。
【００３５】
なお、上記した実施例においては、半導体レーザ素子１１が発する第１レーザビームの波長が６５０ｎｍ、半導体レーザ素子１２が発する第２レーザビームの波長が７８０ｎｍの場合について説明したが、それらの波長に限定されない。第１レーザビームの波長λ１とし、第２レーザビームの波長λ２とすると、式(10)は、
λ１／λ２＞(Ｉ・ｂ)/(Ｊ・ａ)     ……(11)
と表すことができる。この式(8)を満足するように半導体レーザ素子１１，１２及びグレーティング１３，１５の配置並びにグレーティング１３，１５各々の格子ピッチの設定を行えば、第２レーザビームが発射された場合に光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２を、第１レーザビームが発射された場合に光検出器２０の受光部２２，２３に形成されるスポット光Ｓｓ１，Ｓｓ２より内側に位置させることができる。
【００３６】
上記した実施例においては、２つのグレーティング１３，１５を配置したが、図７に示すように、図２に示したグレーティング１３，１５に代えて両面グレーティング４５を設けても良い。図７のピックアップ装置においては、グレーティング４５が光路合流プリズム１４とビームスプリッタ１６との間に配置される。グレーティング４５の光路合流プリズム１４側の面４５ａには第１レーザビーム用の回折格子が形成され、ビームスプリッタ１６側の面４５ｂには第２レーザビーム用の回折格子が形成されている。この図７のピックアップ装置においても、上記した式(10)を満足するように半導体レーザ素子１１，１２及び両面グレーティング４５が配置されると共に両面グレーティング４５の厚さが設定される。
【００３７】
また、上記した実施例においては、２つの半導体レーザ素子１１，１２が備えられているが、図８に示すように波長が異なる２つのレーザビームを発する２波長半導体レーザ素子４６を用いることもできる。図８のピックアップ装置においては、図２に示した半導体レーザ素子１１，１２、グレーティング１３，１５及び光路合流プリズム１４に代えて２波長半導体レーザ素子４６と両面グレーティング４７とが設けられている。両面グレーティング４７は２波長半導体レーザ素子４６とビームスプリッタ１６との間に配置される。グレーティング４７の２波長半導体レーザ素子４６側の面４７ａには第１レーザビーム用の回折格子が形成され、ビームスプリッタ１６側の面４７ｂには第２レーザビーム用の回折格子が形成されている。この図８のピックアップ装置においても、上記した式(10)を満足するように２波長半導体レーザ素子４６と両面グレーティング４７とは配置されると共に両面グレーティング４７の厚さが設定される。
【００３８】
なお、上記した各実施例においては、波長が６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザビームの場合について説明したが、本発明はこの波長の場合に限定されない。
【００３９】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭを含むＤＶＤ系のディスクとを、波長の異なるレーザビームを発する２つの光源を選択的に切換えて読み取る光ピックアップ装置を、光検出器をＣＤ系と、ＤＶＤ系の読取りに兼用した簡単な構成で実現することができ、更に、ＣＤ系のディスクとＤＶＤ系のディスクにそれぞれ相応しいトラッキングサーボ方式を採用して好適な読み取りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光検出器の受光面及びスポット位置を示す図である。
【図２】本発明による光ピックアップ装置の光学系の構成を示す図である。
【図３】グレーティングの断面を示す図である。
【図４】ＤＶＤ系のディスクに形成されるビームスポットを示す図である。
【図５】図２の光ピックアップ装置の電気系の構成を示す図である。
【図６】光検出器の受光面に形成されるビームスポットを示す図である。
【図７】本発明の他の実施例として光ピックアップ装置の光学系の構成を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例として光ピックアップ装置の光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  光ディスク
１１，１２，４６  半導体レーザ素子
１３，１５，４５，４７  グレーティング
１４  光路合流プリズム
１６  ビームスプリッタ
１７  コリメータレンズ
１８  対物レンズ
２０  光検出器
２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ  光検出素子
【図１】
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【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】
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【図８】
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