JP2009176367A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 信号記録層に記録されている信号の再生動作を行う場合に信号記録層から反射される不要光がフォーカシング制御動作に悪影響を与えるという問題がある。
【解決手段】 光ディスクの信号記録層にレーザー光を集光させる対物レンズ８と、レーザー光が入射されるとともに０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光であるサブビームを生成させる回折格子２と、信号記録層から反射されるサブビームが照射されるとともにトラッキングエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたサブビーム用受光部と信号記録層から反射されるメインビームが照射されるとともに再生信号及びフォーカスエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたメインビーム用受光部より成る光検出器１０を備え、サブビーム用受光部の受光面積をメインビーム用受光部の受光面積より小さくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

信号記録層に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を信号記録層に照射させ、該信号記録層から反射されるレーザー光の変化を光検出器によって検出することによって行われている。

レーザー光によって信号記録層に記録されている信号を読み出すためには、レーザー光を信号記録層に集光させるフォーカシング制御動作及び信号記録層に渦巻き状に設けられている信号トラックにレーザー光を追従させるトラッキング制御動作を正確に行う必要がある。

斯かるフォーカシング制御動作を行う方法としては、種々あるが非点収差の発生を利用した非点収差法が一般的に行われている。また、トラッキング制御方法としても種々あるが、メインビームと２つのサブビームを使用する３ビーム法が一般的に行われている。

更に、最近では正確なフォーカシング制御動作を行うためにメインビームだけでなくサブビームも使用する差動非点収差法が採用されている。斯かるフォーカシング制御動作に利用される非点収差法、差動非点収差法及びトラッキング制御動作に利用される３ビーム法は、２つのサブビームが各々照射される２つのサブビーム用受光部とメインビームが照射されるメインビーム用受光部が組み込まれている光検出器を設け、この光検出器から得られる信号によりフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成させることによって各制御動作を行うように構成されているが、斯かる技術は、周知であるのでその説明は省略する。

また、最近では、信号記録層が１層ではなく２層設けられている光ディスクが製品化されており、斯かる光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置も製品化されている。

２層式の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う場合、読み出し動作が行われている方の信号記録層へのフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作が行われるが、読み出し動作が行われていない方の信号記録層からもレーザー光が反射されることになる。読み出し動作が行われていない方の信号記録層から反射されるレーザー光は、一般に迷光と呼ばれており、斯かる迷光が差動非点収差法によるフォーカシング制御動作に使用されるフォーカスエラー信号を生成する光検出器に照射され、この迷光によってフォーカスエラー信号にオフセットが発生したり、振幅変動が発生し、フォーカシング制御動作を正確に行うことが出来ないという問題がある。

斯かる迷光による問題を解決する方法として光検出器の形状を迷光による影響を排除する形状にしたものが開発されている。（特許文献１参照。）
特開２００７−４２２３６号公報

前述した特許文献２に開示されている従来技術は、信号記録層が複数設けられている多層光ディスクにおける迷光による影響を抑制するものであるが、光検出器の形状が特殊な形状であるので、容易に製造することが出来ないだけでなく、製造コストが高くなるという問題がある。

また、光ディスク装置におけるフォーカシング制御動作は、まず光ピックアップ装置に組み込まれている対物レンズを動作位置、即ちレーザー光を信号記録層に集光させる位置まで大きく変位させる動作を行った後光ディスクの平面振動に伴うフォーカシングのずれを補正するために対物レンズの位置を細かく変位させる動作の組み合わせによって行われる。

斯かるフォーカシング制御動作において、対物レンズを動作位置に変位させるとき、光検出器に設けられているサブビーム用受光部及びメインビーム用受光部に照射されるレーザースポットが大きく広がるため、不要なレーザー光、特に光強度が強いメインビームのスポットがサブビーム用受光部に照射され、フォーカシング制御動作に悪影響を与えるという問題が発生する。

本発明は、迷光や不要なレーザー光によってフォーカシング制御動作が不安定になるという問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。

本発明は、光ディスクに記録されている信号を読み出すために信号記録層にレーザー光を集光させる対物レンズと、レーザー光が入射されるとともに０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光であるサブビームを生成させる回折格子と、信号記録層から反射されるサブビームが照射されるとともにトラッキングエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたサブビーム用受光部と信号記録層から反射されるメインビームが照射されるとともに再生信号及びフォーカスエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたメインビーム用受光部より成る光検出器を備え、サブビーム用受光部の受光面積をメインビーム用受光部の受光面積より小さくしたことを特徴とするものである。

また、本発明は、サブビーム用受光部及びメインビーム用受光部から得られる信号からフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、サブビーム用受光部の形状をサブビームの形状に近似した形状にしたことを特徴とするものである。

また、本発明は、サブビーム用受光部の形状を四角形ではなく八角形の形状にしたことを特徴とするものである。

そして、本発明は、サブビーム用受光部の形状をトラッキング制御方向に長い形状にしたことを特徴とするものである。

更に、本発明は、トラッキング制御方向に対して直角方向の長さをサブビームの径とほぼ同一にしたことを特徴とするものである。

本発明の光ピックアップ装置は、４分割センサーにて構成されたサブビーム用受光部と
４分割センサーにて構成されたメインビーム用受光部より成る光検出器を備えた光ピックアップ装置において、サブビーム用受光部の受光面積をメインビーム用受光部の受光面積より小さくしたので、サブビーム用受光部に照射される迷光の受光量を少なくすることが出来る。従って、本発明によればサブビーム用受光部から得られる信号を利用するフォーカシング制御動作を正確に行うことが出来る。

また、本発明の光ピックアップ装置は、サブビーム用受光部及びメインビーム用受光部から得られる信号からフォーカスエラー信号を生成するようにしたので、正確なフォーカシング制御動作を行うことが出来る。

そして、本発明の光ピックアップ装置は、サブビーム用受光部の形状をサブビームの形状に近似した形状にしたので、不要なレーザー光による影響を極力避けることが出来る。

また、本発明の光ピックアップ装置は、サブビーム受光部の形状を八角形形状にしたので、構造が簡単になり、製造コストの上昇を抑えることが出来る。

そして、本発明の光ピックアップ装置は、サブビーム受光部の形状をトラッキング制御方向に長い形状にしたので、レーザー光のスポットがトラッキング方向に変位してもサブビームのスポットを受光部の範囲内に維持することが出来、正確なフォーカシング制御動作を行うことが出来る。

また、本発明の光ピックアップ装置は、トラッキング制御方向に対して直角方向の長さをサブビームの径とほぼ同一にしたので、サブビーム受光部の面積を必要最小限に抑えることが出来、迷光による悪影響を極限まで小さくすることが出来る。

図１は本発明に係る光ピックアップ装置を示す要部の斜視図、図２は本発明の動作を説明するための図、図３は本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器とレーザー光との関係を説明するための図、図４及び図５は従来の光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器とレーザー光との関係を説明するための図である。

まず、光ピックアップ装置の構成について図１を参照して説明する。図１において、１はレーザー駆動回路から供給される駆動信号に対応した出力のレーザー光Ｌ１を放射するレーザーダイオードであり、レーザー光Ｌ１は断面が楕円状のレーザー光である。

２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光Ｌ１が入射される回折格子であり、メインビームである０次光とサブビームである＋１次光及び−１次光より成るレーザー光Ｌ２を生成出射する作用を成すものである。

３は前記回折格子２から出射されるレーザー光Ｌ２が入射される偏光ビームスプリッタであり、光ディスク（図示せず）に照射されるレーザー光Ｌ３を透過させるとともにレーザー光の出力を制御するべく設けられているフロントモニター用ダイオード４へ照射されるモニター用レーザー光Ｌ４を反射させる反射膜３ａが設けられている。また、前記反射膜３ａは後述するように光ディスクから反射される戻り光を制御用レーザー光として反射させる作用も成すように構成されている。

５は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａを透過したレーザー光Ｌ３が入射されるコリメータレンズであり、入射されるレーザー光Ｌ３を平行光であるレーザー光Ｌ５に変更する作用を成すものである。６は前記レーザー光Ｌ５が入射される反射ミラーであり、前記レーザー光Ｌ５の全てをレーザー光Ｌ６として光ディスク方向へ反射させる作用を成
すものである。斯かる反射ミラー６は、一般的には立ち上げミラーと呼ばれている。

７は前記反射ミラー６から反射されたレーザー光Ｌ６が入射される１／４波長板であり、レーザー光Ｌ６の位相を１／４波長ずらせる作用を成すものである。８は前記１／４波長板７を透過したレーザー光Ｌ７が入射される対物レンズであり、光ディスクに設けられている信号記録層に絞ったレーザー光Ｌ８として集光させる作用を成すものである。また、前記対物レンズ８は、光ディスクの信号面に対して垂直方向への変位動作によってフォーカシング制御動作を行うとともに光ディスクの径方向への変位動作によってトラッキング制御動作を行うように構成されている。斯かる動作を行う対物レンズは、例えば４本の支持ワイヤーにてフォーカシング制御方向及びトラッキング制御方向へ変位可能に設けられているが、斯かる構成は周知であるので、その説明は省略する。

前記対物レンズ８によって光ディスクの信号記録層に照射されたレーザー光Ｌ８は前記信号記録層から反射された戻り光として前記対物レンズ８に入射される。前記対物レンズ８に入射される戻り光は、前記１／４波長板７、反射ミラー６及びコリメータレンズ５を通して前記偏光ビームスプリッタ３に入射される。

このようにして、前記偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光の位相は前記１／４波長板７を往復透過するため、即ち２回透過するため、周知のように１／２波長だけずれることになる。このようにして位相がずれた戻り光が前記偏光ビームスプリッタ３に入射されると、該偏光ビームスプリッタ３に形成されている反射膜３ａによって制御用レーザー光Ｌ９として反射される。

９は前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａにて反射された制御用レーザー光Ｌ９が入射されるセンサーレンズであり、該制御用レーザー光Ｌ９をＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１０に設けられている受光部に集光レーザー光Ｌ１０として照射させる作用を有している。また、前記センサーレンズ９にはシリンドリカルレンズ等が組み込まれており、非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うために非点収差を発生させるように構成されているが、斯かる点は周知であるので、その説明は省略する。

図１に示した光ピックアップ装置において、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光Ｌ１は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、コリメータレンズ５、反射ミラー６及び１／４波長板７を通して対物レンズ８に入射され、該対物レンズ８の集光動作によって光ディスクの信号記録層に照射されることになる。

前記信号記録層に照射されたレーザー光Ｌ８は該信号記録層から反射されて戻り光として対物レンズ８に入射される。前記対物レンズ８に入射された戻り光は、１／４波長板７、反射ミラー６及びコリメータレンズ５を介して偏光ビームスプリッタ３に入射される。

前記偏光ビームスプリッタ３に入射された戻り光は、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている反射膜３ａによって制御用レーザー光Ｌ９として反射される。このようにして得られる制御用レーザー光Ｌ９はセンサーレンズ９に入射されるとともに集光レーザー光Ｌ１０として光検出器１０に設けられている受光部に照射される。

前記光検出器１０に設けられている受光部としては、図３に示すように０次光であるメインビームＭが照射されるとともに信号再生動作やフォーカシング制御動作に使用されるメインビーム用受光部ＭＤ、＋1次光である先行サブビームＳ１が照射されるとともにトラッキング制御動作に使用される先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び−1次光である後行サブビームＳ２が照射されるとともにトラッキング制御動作に使用される後行サブビーム用受光部ＳＤ２にて構成されている。

前記光検出器１０には、前述したようにメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２が設けられているが、その配列方向はトラッキング制御方向、即ち対物レンズ８にて集光されるスポットが光ディスクの径方向に変位するとメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に照射されるメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が変位する方向と一致するように構成されている。

また、前記メインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は、図示したように各々４分割されたセンサーにて構成されている。そして、前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する全センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに照射されるメインビームの光量に応じた信号を加算することによって光ディスクに記録されている信号から再生信号として読み出すように構成されているが、斯かる動作は周知であり、その説明は省略する。

そして、前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する４分割センサーの中の対角関係にあるセンサーから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から他方の対角関係にあるセンサーから得られる信号を加算信号した信号を減算することによってフォーカスエラー信号を生成させ、このフォーカスエラー信号を利用してフォーカシング制御動作を行うように構成されているが、斯かるフォーカシング制御動作は非点収差法と呼ばれるフォーカシング制御方法であり、その説明は省略する。

斯かる非点収差法に対して、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２を各々構成する４分割センサーの中の対角関係にあるセンサーを加算するとともにこの加算信号から他方の対角関係にあるセンサーから得られる信号を加算した信号を減算することによってサブフォーカスエラー信号を生成し、これらのサブフォーカスエラー信号と前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する４分割センサーから得られるメインフォーカスエラー信号とからフォーカスエラー信号を演算生成してフォーカシング制御動作を行うように構成されている。斯かるフォーカシング制御動作は差動非点収差法と呼ばれる制御方法である。

次に前述した差動非点収差法によるフォーカシング制御動作について説明する。斯かるフォーカシング制御動作は、前述したようにメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から生成されるメインフォーカスエラー信号及びサブフォーカスエラー信号を使用して行われる。

前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する４分割センサーの中の２つのセンサーＡ、Ｃから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から２つのセンサーＢ、Ｄから得られる信号を加算した信号を減算させてメインのフォーカスエラー信号を得る。

そして、先行サブビーム用受光部ＳＤ１を構成する４分割センサーの中の２つのセンサーＩ、Kから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から２つのセンサーＪ、Ｌから得られる信号を加算した信号を減算させて第１制御信号を得、また、後行サブビーム用受光部ＳＤ２を構成する４分割センサーの中の２つのセンサーＥ、Ｇから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から２つのセンサーＦ、Ｈから得られる信号を加算した信号を減算させて第２制御信号を得、このようにして得られた第１制御信号と第２制御信号とを演算処理することによってサブのフォーカスエラー信号を得る。

差動非点収差法におけるフォーカスエラー信号は、メインビーム用受光部ＭＤから得られるメインフォーカスエラー信号から先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム
用受光部ＳＤ２から得られるサブフォーカスエラー信号を減算することによって得るように構成されている。

次に、斯かるフォーカスエラー信号の生成動作にいて図示したセンサー部の符号を参照して説明する。メインのフォーカスエラー信号をＭＦＥとすると、ＭＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）となり、サブのフォーカスエラー信号をＳＦＥとすると、ＳＦＥ＝｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）｝＋｛（Ｉ＋Ｋ）−（Ｊ＋Ｌ）｝と表される。

そして、斯かる差動非点収差法におけるフォーカシング制御動作は、差動プッシュプル信号ＤＰＰに基づいて行われるが、このＤＰＰ信号は、ＤＰＰ＝ＭＦＥ−ｋ×ＳＦＥとして得られる。ここで、ｋはメインビームの光強度とサブビームの光強度に基づいて決定される定数である。

このようにメインビームとサブビームとを組み合わせたフォーカシング制御動作を行うように構成された光ピックアップ装置が開発されているが、次に斯かる構成の光ピックアップ装置におけるトラッキング制御動作について説明する。

斯かるトラッキング制御動作は、先行サブビーム用受光部ＳＤ１への先行サブビームＳ１の照射動作及びへの後行サブビームＳ２の照射動作によって行われる。

例えば、先行サブビーム用受光部ＳＤ１を構成する４分割センサーの中の上側にある２つのセンサーＩ、Ｊから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から下側にある２つのセンサーＬ、Ｋから得られる信号を加算した信号を減算させて第１制御信号を得、また、後行サブビーム用受光部ＳＤ２を構成する４分割センサーの中の上側にある２つのセンサーＥ、Ｆから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から下側にある２つのセンサーＨ、Ｇから得られる信号を加算した信号を減算させて第２制御信号を得、このようにして得られた第１制御信号と第２制御信号とを演算処理することによってトラッキングエラー信号を生成させるように構成されているが、斯かる動作は周知であり、その説明は省略する。

また、前述したトラッキング制御動作に加えて最近では、サブビームＳ１、Ｓ２だけでなくメインビームＭが照射されるメインビーム用受光部ＭＤから得られるトラッキングエラー信号を利用してトラッキング制御動作を行う方式、所謂差動プッシュプルと呼ばれる方式が精度向上のために採用されている。

斯かる方式におけるトラッキングエラー信号は、メインビーム用受光部ＭＤから得られるメイントラッキングエラー信号から先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られるサブトラッキングエラー信号を減算することによって得るように構成されている。

図示したセンサー部の符号を参照して説明する。メインのトラッキングエラー信号をＭＴＥとすると、ＭＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）となり、サブのトラッキングエラー信号をＳＴＥとすると、ＳＴＥ＝｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝＋｛（Ｉ＋Ｊ）−（Ｌ＋Ｋ）｝と表される。

そして、斯かる差動プッシュプル方式におけるトラッキング制御動作は、差動プッシュプル信号ＤＰＰに基づいて行われるが、このＤＰＰ信号は、ＤＰＰ＝ＭＴＥ−ｋ×ＳＴＥとして得られる。ここで、ｋはメインビームの光強度とサブビームの光強度に基づいて決定される定数である。

このようにサブビームとメインビームとを組み合わせたトラッキング制御動作を行う光ピックアップ装置が開発されている。

また、前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光Ｌ１は、回折格子２によって回折されたレーザー光Ｌ２として偏光ビームスプリッタ３に入射されるが、その一部は反射膜３ａによって反射されてモニター用レーザー光Ｌ４としてフロントモニター用ダイオード４へ照射される。

前記フロントモニター用ダイオード４に照射されるモニター用レーザー光Ｌ４は、前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光Ｌ１の出力レベルに応じて変化することになる。従って、前記フロントモニター用ダイオード４によって生成されるモニター信号をレーザーダイオード１に駆動信号を供給するべく設けられている駆動回路に帰還させることによってレーザーダイオード１から放射されるレーザー光Ｌ１の出力を所定値になるように制御するレーザーサーボ動作を行うことが出来る。斯かるレーザーサーボ動作は、周知であり、その説明は省略する。

前述したようにメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られる信号からフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成させ、このフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作は行われるが、斯かるフォーカシング制御動作は対物レンズ８を光ディスクＤの信号面に対して垂直方向に変位させることによって行われ、トラッキング制御動作は対物レンズ８を光ディスクＤの径方向に変位させることによって行われる。

図２は光ディスクＤに設けられている第１信号記録層Ｌ０と第２信号記録層Ｌ１と対物レンズ８との関係を示すものであり、図示した状態は第１信号記録層Ｌ０にレーザー光Ｌ８をフォーカシング制御動作によって集光させた状態を示すものである。即ち、斯かる状態では、第１信号記録層Ｌ０にレーザー光Ｌ８が集光されており、該第１信号記録層Ｌ０に設けられている信号トラックに対するトラッキング制御動作が行われて該第１信号記録層Ｌ０に記録されている信号の再生動作が行われることになる。

第２信号記録層Ｌ１に記録されている信号の再生動作を行う場合には、対物レンズ８を図２に示した位置より下方へ変位させることによってレーザー光Ｌ８を該第２信号記録層Ｌ１に集光させることによって行われるが、斯かる各信号記録層に対するフォーカシング制御動作は周知であるので、その説明は省略する。

以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、次に本発明の要旨、即ちフォーカシング制御動作に対する迷光対策について説明する。

まず、従来の光ピックアップ装置における迷光による悪影響動作について説明する。図２に示すように第１信号記録層Ｌ０に記録されている信号の再生動作を行っているとき、該第１信号記録層Ｌ０には、回折格子２にて生成されたメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２より成るレーザー光Ｌ８が照射された状態にある。

そして、斯かるメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２は、各々前記第１信号記録層Ｌ０から反射された後、対物レンズ８、１／４波長板７、反射ミラー６及びコリメータレンズ５を通して偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される。このようにして入射されたレーザー光は、前述したように前記偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａにて反射され、制御用レーザー光Ｌ９としてセンサーレンズ９に入射される。

前記センサーレンズ９に入射された制御用レーザー光Ｌ９は、該センサーレンズ９の集光作用によって集光レーザー光Ｌ１０として光検出器１０に設けられている受光部に照射される。図３は、このようにして照射される集光レーザー光Ｌ１０と受光部との関係を示すものであり、同図より明らかなようにメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が各々メインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に照射されることになる。

このようにメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が各々メインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に照射される結果、第１信号記録層Ｌ０へのフォーカシング制御動作及び該第１信号記録層Ｌ０に設けられている信号トラックに対するトラッキング制御動作が行われる。従って、前記第１信号記録層Ｌ０に記録されている信号の再生動作を行うことが出来る。

前述したように対物レンズ８の集光動作によって光ディスクＤの第１信号記録層Ｌ０にレーザー光Ｌ８が照射されるが、このレーザー光Ｌ８の中のメインビームＭは、第２信号記録層Ｌ１から迷光として、図２の破線で示すように反射される。このようにして、第２信号記録層Ｌ１から反射される迷光は、第１信号記録層Ｌ０から反射されるレーザー光と同様に対物レンズ８、１／４波長板７、反射ミラー６、コリメータレンズ５を通して偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射される。

このようにして偏光ビームスプリッタ３の反射膜３ａに入射された迷光は、該反射膜３ａにて反射された後、センサーレンズ９を通して光検出器１０に設けられている受光部に照射される。斯かる迷光は、第１信号記録層Ｌ０からの反射光のように集光されたレーザー光ではないので、該センサーレンズ９によって受光部に集光されることはない。

図４は、前述したメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２と迷光との関係を示すものであり、破線で示す輪Ｐの内側の部分が迷光ビームの照射部分である。

この図より明らかなように迷光ビームが光検出器１０に設けられているメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に照射されることになる。

メインビームである０次光とサブビームである＋１次光及び−１次光は、回折格子２によって生成されるが、その光量比、即ち１つのサブビームとメインビームの光量比は、一般に１対１５程度に設定されている。従って、第２信号記録層Ｌ１から迷光として反射されるサブビームの光量は、迷光として反射されるメインビームの光量と比較して十分に小さいので、フォーカシング制御動作等に与える影響は無視することが出来る。

また、メインビーム用受光部ＭＤに照射されるメインビームＭの光量は、迷光ビームの光量よりも十分大きいので、メインビーム用受光部ＭＤによる信号生成動作、即ち第１信号記録層Ｌ０に記録されている信号の再生動作及びフォーカスエラー信号の生成動作等に悪影響を与えることはない。

一方、前述したように先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２にフォーカスエラー信号を生成するために照射される先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２の光量は、メインビームＭの光量より小さくなるように設定されている。そのため先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られる信号を増幅するべく設けられている増幅器の利得は、メインビーム用受光部ＭＤから得られる信号を増幅するべく設けられている増幅器の利得より高くなるように設定されている。

その結果、第２信号記録層Ｌ１から反射されるメインビームＭから生成される迷光が先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に照射されることによって受ける影響が大きくなる。即ち、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られるフォーカスエラー信号に迷光の光強度に応じた信号が作用するので、正確なフォーカスエラー信号を得ることが出来ず、その結果フォーカシング制御動作が不安定になるという問題がある。

本発明は、斯かる問題を解決するために図３に示したように先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の受光部の面積をメインビーム用受光部ＭＤの面積より小さくしたことを特徴とするものである。また、本発明の先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は、面積をメインビーム用受光部ＭＤの面積より小さくするとともに八角形の形状になるようにされている。

更に、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は、図示したようにトラッキング制御方向、即ち矢印Ｎ１方向に長い形状になるように構成されている。即ち、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の形状をトラッキング制御方向に長い形状にしたので、トラッキングのずれやそのずれを補正するトラッキング制御動作に伴って先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に照射される先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が矢印Ｎ１方向に変位しても先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が各々先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上から食み出ることはない。

斯かる構成によれば、レーザースポットがトラッキング方向に変位しても先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２を位置させることが出来るので、フォーカシング制御動作を正確に行うことが出来る。

そして、本発明の先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は、図示したようにトラッキング制御方向に対して直角方向、即ち矢印Ｎ２方向の長さをサブビームの径とほぼ同一になるように構成されている。斯かる構成によれば、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の面積を最大限小さくすることが出来るので、迷光による影響を極力避けることが出来、フォーカシング制御動作を正確に行うことが出来る。

以上に説明したように本実施例における先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の形状を八角形にしたが、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に照射されて生成される先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２の形状に近似した形状にすれば迷光による影響を更に改善することが出来る。

尚、本実施例では、２層式の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施した場合について説明したが、３層以上の信号記録層が設けられている多層式光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施することも出来る。

また、本実施例では、２層式の光ディスクにおいて、フォーカシング制御動作が行われていない信号記録層から反射される迷光に対する改善動作について説明したが、１層の光ディスクにおけるフォーカシング制御動作に対しても不要なレーザー光に対する改善動作を行うことが出来る。

図５は従来の光ピックアップ装置に使用されている光検出器に組み込まれているメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２と不要光との関係を示すものである。対物レンズ８による集光動作が行われていない状態では、メインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２はメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に集光されずメインビームＰＭ、先行サブビームＰＳ１及び後行サブビームＰＳ２のように広がった状態にて各受光部に照射されることになる。

斯かる受光状態にあるとき、前述したようにサブビームの光量はメインビームの光量に対して小さいので、メインビーム用受光部ＭＤに照射されるサブビームＰＳ１、ＰＳ２の影響は無視することが出来るが、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に照射されるメインビームＰＭの影響は無視することは出来ない。

本発明では、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の面積をメインビーム用受光部ＭＤの面積よりも小さくしたり、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の形状及び長さ等を前述したように工夫したので、メインビームＰＭの影響を小さくすることが出来、その結果フォーカシング制御動作を正確に行うことが出来る。

尚、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２の形状を八角形形状にした場合と従来の四角形形状とした場合に比較した場合、八角形形状の方がフォーカスエラー信号のピーク値が従来技術と比較して１０％程度低下するが、光ピックアップ装置のフォーカシング制御動作に何等支障がないことが確認出来た。

また、本発明の光ピックアップ装置におけるフォーカスサーチ動作時、即ち光ディスクが光ディスク装置に挿入されて対物レンズを動作位置に変位させる動作を行う場合には、メインビーム用受光部ＭＤに照射されるメインビームＭのみを使用する非点収差法にてフォーカシング制御動作を行い、その後のフォーカシング制御動作は、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に照射される先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２を利用した差動非点収差法を利用して行うようにすると、フォーカスサーチ動作時におけるメインビームＭＤの先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に対する誤照射による影響を排除することが出来るので、フォーカシング制御動作を正確に行うことが出来る。

本発明に係る光ピックアップ装置を示す要部の斜視図である。 本発明の動作を説明するための図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器とレーザー光との関係を説明するための図である。 従来の光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器とレーザー光との関係を説明するための図である。 従来の光ピックアップ装置に組み込まれる光検出器とレーザー光との関係を説明するための図である。

符号の説明

１ レーザーダイオード
２ 回折格子
３ 偏光ビームスプリッタ
８ 対物レンズ
９ センサーレンズ
１０ 光検出器
ＭＤ メインビーム用受光部
ＳＤ１ 先行ビーム用受光部
ＳＤ２ 後行ビーム用受光部

Claims (6)

1. 光ディスクに記録されている信号を読み出すために信号記録層にレーザー光を集光させる対物レンズと、レーザー光が入射されるとともに０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光であるサブビームを生成させる回折格子と、信号記録層から反射されるサブビームが照射されるとともにトラッキングエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたサブビーム用受光部と信号記録層から反射されるメインビームが照射されるとともに再生信号及びフォーカスエラー信号を生成し、且つ４分割センサーにて構成されたメインビーム用受光部より成る光検出器を備えた光ピックアップ装置であり、サブビーム用受光部の受光面積をメインビーム用受光部の受光面積より小さくしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. サブビーム用受光部及びメインビーム用受光部から得られる信号からフォーカスエラー信号を生成するようにした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。
3. サブビーム用受光部の形状をサブビームの形状に近似した形状にした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。
4. サブビーム用受光部の形状を八角形形状にした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。
5. サブビーム用受光部の形状をトラッキング制御方向に長い形状にしたことを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. トラッキング制御方向に対して直角方向の長さをサブビームの径とほぼ同一にしたことを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。

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