JP4706162B2 - 光学装置、光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法 - Google Patents
光学装置、光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる複数の光をそれぞれ出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック上に並置され、更にこのブロックが基体上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通して対応する複数の受光素子にそれぞれ導かれる光学装置（特に光ピックアップ）、前記複数の光をディスク状情報記録媒体に照射してその反射光で情報を読み取る光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）又はＭＤ（ミニディスク）等の如く、光学的に情報を記録及び／又は再生する光学記録媒体（以下、光ディスクと称することがある。）に記録された情報の読み取り（再生）、或いはそれらへの情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク装置と称することがある。）には、光ピックアップが内蔵されている。
【０００３】
こうした光ディスク装置や光ピックアップにおいては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いる。
【０００４】
このように光ディスクの種類によってレーザ光の波長が異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップが望まれている。
【０００５】
図１５は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振発光波長６５０ｎｍ）とを搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来のコンパチブル光ピックアップ１００の概略構成図である。
【０００６】
この光ピックアップ１００は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、第１ミラーＭ１、第１対物レンズＯＬ１、第１マルチレンズＭＬ１、及び第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
【０００７】
さらに、この光ピックアップ１００は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、コリメータＣ、第２ミラーＭ２、第２対物レンズＯＬ２、第２マルチレンズＭＬ２、及び第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
【０００８】
このように構成された光ピックアップ１００のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、第１ミラーＭ１により進路を屈曲して、第１対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【０００９】
光ディスクＤからの反射光は、第１対物レンズＯＬ１、第１ミラーＭ１および第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１０】
また、光ピックアップ１００のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、コリメータＣを通過して、第２ミラーＭ２により進路を屈曲して、第２対物レンズＯＬ２により光ディスクＤ上に集光される。
【００１１】
光ディスクＤからの反射光は、第２対物レンズＯＬ２、第２ミラーＭ２、コリメータＣおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射され、この反射光の変化により光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１２】
この光ピックアップ１００によれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することにより、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００１３】
また、図１６は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来の他のコンパチブル光ピックアップ１０１の概略構成図である。
【００１４】
この光ピックアップ１０１は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、第１マルチレンズＭＬ１、及び第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
【００１５】
さらに、この光ピックアップ１０１は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、対物レンズＯＬ、第２マルチレンズＭＬ２、及び第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
【００１６】
この各光学系において、一部の光学部材は共有しており、例えば、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ及び対物レンズＯＬが両光学系により共有されている。また、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳと光ディスクＤ間の光軸を共有しているために、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲはＤＶＤ用光学系の光軸上にも配置されることになる。
【００１７】
このように構成された光ピックアップ１０１のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭを夫々通過又は反射して、ＣＤ用開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【００１８】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１９】
また光ピックアップ１０１のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭをそれぞれ通過あるいは反射して、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【００２０】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２１】
この光ピックアップ１０１によれば、図１５に示した光ピックアップ１００と同様に、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することによりＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００２２】
【発明に至る経過】
本発明者は、こうした従来の光ピックアップに対し、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムを構成することが可能であって、部品点数を減らして容易に組み立てられ、小型化やコスト削減を可能にする光学装置及びそれを用いた光ディスク装置を既に提案した。
【００２３】
図１７〜図２０には、その一例を示し、図１７に示すコンパチブル光ピックアップ１ａによれば、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載している。
【００２４】
この光ピックアップ１ａは、それぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）或いは共通の基板上に（即ち、モノリシックに）構成された光学系を有し、互いに隣接して並列に形成され、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を有するレーザダイオードＬＤ、７８０ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなるグレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、及びフォトダイオードＰＤがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイオードＰＤには、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。
【００２５】
この光ピックアップ１ａにおいて、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭ及びＣＤ用の開口制限アパーチャＲと通過（反射）して、対物レンズＯＬにより光ディスクＤ上に集光される。
【００２６】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ及びビームスプリッタＢＳを介して、マルチレンズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード）上に入射され、この反射光の変化により、ＣＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２７】
そして、光ピックアップ１ａにおいて、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、その反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオード）上に入射され、この反射光の変化により、ＤＶＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２８】
この光ピックアップ１ａでは、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、共通の光学系により反射光をＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にする。
【００２９】
図１８は、上記のレーザダイオードＬＤの要部斜視図である。例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に第１レーザダイオード１４（ＬＤ１）と第２レーザダイオード１５（ＬＤ２）が配置されている。また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１及び第２レーザダイオード１４、１５、或いはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源電圧が供給される。
【００３０】
図１９（ａ）は、上記のレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図であり、また図１９（ｂ）は、レーザダイオードのレーザ光の出射方向からの要部平面図である。ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオード１４（ＬＤ１）と第２レーザダイオード１５（ＬＤ２）がディスクリートに配置されている。これらのレーザダイオードは、図１９（ｃ）のように、後述する如くにモノリシックに配置されてよい。
【００３１】
ここで、ＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダイオード１４、１５又はＬＤ１、ＬＤ２のそれぞれについて、リア（後部）側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１及び第２レーザダイオード１４、１５又はＬＤ１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）制御が行われるように構成されている。ＰＩＮダイオード１２は、分割されずに１つでもよい（切換えて使用可能）。
【００３２】
第１レーザダイオード１４のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ２の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部Ｅ１、Ｅ２からは、それぞれ例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１及び６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が互いに同一の方向（平行）に出射される。
【００３３】
図２０（ａ）は、上記のフォトダイオードＰＤの要部平面図である。例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオード１６と、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオード１８とが互いに隣接して並列に形成されている。
【００３４】
ここで、第１フォトダイオード１６は図面に示すように６分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１）された構成を有している。第１レーザダイオード１４から出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光は、グレーティングＧにて３本のレーザ光に分割された後、上記光学系を経て、ＣＤなどの光ディスクＤからの反射光として、図２０（ａ）に示すように第１フォトダイオード１６上に３つのスポット（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ）として入射する。
【００３５】
また、第２フォトダイオード１８は図面に示すように４分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２）された構成を有している。第２レーザダイオード１５から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光は、上記光学系を経て、ＤＶＤなどの光ディスクＤからの反射光として、図２０（ａ）に示すように第２フォトダイオード１８上に１つのスポットＳ２として入射する。
【００３６】
第１及び第２フォトダイオード１６、１８の間隔、すなわち、例えば第１フォトダイオード１６の中心線と第２フォトダイオード１８の中心線との間隔ｄは、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオード１４のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００３７】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、及び第１及び第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００３８】
上記のフォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード１６及び第２フォトダイオード１８）においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ２のスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００３９】
光ディスク装置の光ピックアップとして、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、以下のようにそれぞれ行われる。
【００４０】
即ち、第１フォトダイオード１６においては、６分割された第１フォトダイオード１６上に入射する中央部のスポットＳ１ａにおいて得られた信号ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を用いて、次式（１）によって、ＣＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求めることができる。
ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１ …（１）
【００４１】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を用いて、次式（２）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ１を得ることができる。
ＦＥ１＝（ａ１＋ｃ１）−（ｂ１＋ｄ１） …（２）
【００４２】
また、６分割された第１フォトダイオード１６上に入射する両側部のスポットＳ１ｂ、Ｓ１ｃにおいて得られた信号ｅ１及びｆ１を用いて、次式（３）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得ることができる。
ＴＥ１＝ｅ１−ｆ１ …（３）
【００４３】
一方、第２フォトダイオード１８においては、４分割された第２フォトダイオード１８上に入射する中央部のスポットＳ２において得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、次式（４）によって、ＤＶＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求めることができる。
ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２ …（４）
【００４４】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、次式（５）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ２を得ることができる。
ＦＥ２＝（ａ２＋ｃ２）−（ｂ２＋ｄ２） …（５）
【００４５】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、図２０（ｂ）に示すように、ＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detection）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ２を得ることができる。たとえば、位相比較器ＰＣで信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ２の位相を比較した後、加算器ＡＤにて加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのない安定なトラッキングが可能となる。
【００４６】
光ピックアップを内蔵する光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００４７】
上記した光ピックアップ１ａは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップである。
【００４８】
この光ピックアップは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された第１フォトダイオード１６及び第２フォトダイオード１８とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００４９】
図２１には、図２０に示したものとは異なり、図１９（ｃ）のレーザダイオード１４ａを用いたレーザカプラによる信号の読み取りを説明するものである（但し、レーザダイオードの後方に設けるＡＰＣ用のＰＩＮダイオードは図示省略した：以下、同様）。
【００５０】
図２１では、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７と、６５０ｎｍ帯の光を受光する前部第２フォトダイオード１８及び後部第２フォトダイオード１９とが図面のように形成されている。
【００５１】
ここで、前部第１フォトダイオード１６は４分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１）された構成を有している。後部第１フォトダイオード１７も４分割（ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１）された構成を有している。
【００５２】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光は、プリズム２０の分光面で反射され、更に上記光学系を経て、光ディスク（ＣＤ）からの反射光として、プリズム２０を通して前部及び後部第１フォトダイオード１６、１７上に１つずつのスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂとして入射する。
【００５３】
また、前部第２フォトダイオード１８は８分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）された構成を有している。後部第２フォトダイオード１９は４分割（ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２）された構成を有している。
【００５４】
第２レーザダイオードＬＤ２から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光も、上記光学系を経て、光ディスク（ＤＶＤ）からの反射光として、前部及び後部第２フォトダイオード１８、１９上に１つずつのスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂとして入射する。
【００５５】
上記の前部第１フォトダイオード１６及び前部第２フォトダイオード１８の間隔、及び、後部第１フォトダイオード１７及び後部第２フォトダイオード１９の間隔は、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００５６】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、および、第１および第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオードおよび第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００５７】
上記のフォトダイオード（前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂのスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００５８】
このレーザカプラを用いて光ディスク装置の光ピックアップを構成した場合には、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、それぞれ以下のように行われる。
【００５９】
即ち、前後部第１フォトダイオード１６、１７においては、それぞれ４分割された前後部第１フォトダイオード１６、１７上に入射するスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂにおいて得られた信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（６）によって、ＣＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求めることができる。
ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１＋ｉ１＋ｊ１＋ｋ１＋ｌ１ …（６）
【００６０】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（７）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ１を得ることができる。
ＦＥ１〔（ａ１＋ｄ１）−（ｂ１＋ｃ１）〕
−〔（ｉ１＋ｌ１）−（ｊ１＋ｋ１）〕 …（７）
【００６１】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（８）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得ることができる。
ＴＥ１＝〔（ａ１＋ｂ１）−（ｃ１＋ｄ１）〕
＋〔（ｉ１＋ｊ１）−（ｋ１＋ｌ１）〕 …（８）
【００６２】
一方、前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、それぞれ８分割および４分割された前後部第２フォトダイオード１８、１９上に入射するスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂにおいて得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて、次式（９）によって、ＤＶＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求めることができる。
ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｆ２＋ｇ２＋ｈ２
＋ｉ２＋ｊ２＋ｋ２＋ｌ２ …（９）
【００６３】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて、次式（１０）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ２を得ることができる。
ＦＥ２＝〔（ａ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｈ２）−（ｂ２＋ｃ２＋ｆ２＋ｇ２）〕
−〔（ｉ２＋ｌ２）−（ｊ２＋ｋ２）〕 …（１０）
【００６４】
また、前部第２フォトダイオード１８により得られる信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２及びｈ２を用いて、後述の図１０（ｂ）に示すように、ＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detection）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ２を得ることができる。たとえば、第１加算器（広帯域）ＡＤ１にて、信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ２、信号ｅ２とｆ２、信号ｇ２とｈ２の加算演算処理を行い、位相比較器ＰＣで、信号ａ２とｂ２との和信号と信号ｃ２とｄ２との和信号、信号ｇ２とｈ２との和信号と信号ｅ２とｆ２との和信号の位相を比較した後、第２加算器ＡＤ２にて加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのない安定なトラッキングが可能となる。
【００６５】
このレーザカプラを用いる光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００６６】
このレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。
【００６７】
そして、このレーザカプラは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９にそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００６８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２１に示したレーザカプラにおいて、次のような改善すべき課題があることが判明した。
【００６９】
このレーザカプラは、２波長レーザとしての例えばＣＤ用の７８０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ１とＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ２を１つのチップ内に形成したものであるが、これらのレーザの製造のばらつきや、上記したブロック１３又は基板へのマウント精度のばらつきにより、各レーザからのレーザ光Ｌ１、Ｌ２の出射方向がばらつくことがある。
【００７０】
例えば、レーザダイオードＬＤ１のレーザ光Ｌ１の出射方向は正規の光軸（即ち、フォトダイオード１６及び１７の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ１と一致するが、他方のレーザダイオードＬＤ２のレーザ光Ｌ２の出射方向が正規の光軸（即ち、フォトダイオード１８及び１９の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ２から外側へずれている場合には、対物レンズを介してのディスクからの反射光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂはフォトダイオード上で位置変化しないが、そのスポット中のビーム強度が最大となる点（図中、黒点で示す：以下、同様）がスポットＳ２ａとＳ２ｂとで光軸に関し反対側に振れてしまう。
【００７１】
この結果、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９での受光量バランスがくずれ、特に高精度な規格が要求されるＤＶＤの信号読み取り及びサーボコントロールに支障を来たす。これを防止する上で、スポットのバランスを調整することが必要になる。
【００７２】
また、ＤＶＤ側を光軸に合わせた設計の場合、ＣＤ側が少し光軸から離れた位置から発光することになるため、スポットのバランスが少しくずれる。これは、対物レンズのシフトで調整する。その際、レンズの可動範囲の制約から、レンズシフト量はできるだけ小さくした方が望ましい。
【００７３】
そこで、本発明の目的は、上記したＣＤ用及びＤＶＤ用の如く、波長等が互いに異なる出射光のスポットのバランスを容易かつ正確に調整すると共に、その調整のための対物レンズのシフト量を小さくすることができる光学装置を提供し、またこの光学装置を用いた光ディスク装置、更にはこれらの光ビーム位置調整方法を提供することにある。
【００７４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、互いに異なる複数の光（例えば、波長の異なるＣＤ用及びＤＶＤ用の第１及び第２のレーザ光：以下、同様）をそれぞれ出射する複数の発光素子（例えば、第１及び第２のレーザダイオード：以下、同様）が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック（例えば、ＰＩＮダイオードが形成された半導体ブロック：以下、同様）上に並置され、更にこのブロックが基体（例えば、レーザカプラを構成するための半導体基板：以下、同様）上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通して対応する複数の受光素子（例えばＣＤ用及びＤＶＤ用の第１及び第２のフォトダイオード：以下、同様）に導かれる光学装置において、
前記複数の発光素子のうち、所定の発光素子（例えば、ＤＶＤ用のレーザダイオード：以下、同様）の光出射方向が正規の光軸（即ち、前記受光素子の前後配列方向に沿う光軸：以下、同様）と重なるか或いは沿うように（以下、これを「重なる」又は「重ねる」と表現することがある。）、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックが傾けられることにより、前記複数の発光素子が共通に傾けられて位置調整されていると共に、
この位置調整状態で更に、前記所定の発光素子以外の他の発光素子（例えば、ＣＤ用のレーザダイオード：以下、同様）の光出射方向が前記対物レンズの位置調整によって正規の光軸に重ねられる
ように構成したことを特徴とする光学装置、及び、この光学装置を用いた光ディスク装置、並びに、上記のように位置調整する光ビーム位置調整方法（以下、本発明群と称することがある。）に係るものである。
【００７５】
この本発明群による光学装置、光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法によれば、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、前記複数の発光素子を共通に傾けて、所定の発光素子の光出射方向を正規の光軸と重ねているので、例えば規格の厳しい高精度化が要求される前記所定の発光素子からの出射光の出射方向を前記要求を満たすように設定でき、しかもこれを前記ブロックを傾けることによって行える（従って、発光素子自体は直接回転調整しない）ために、前記所定の発光素子の出射光の位置調整が容易となる。
【００７６】
そして、前記他の発光素子からの出射光については、対物レンズの位置調整によって光軸を正規の光軸に重ねるが、この際、
【数１】
が広い場合には、対物レンズの振れ（レンズシフト）によりスポットバランスを適切に調整することができ、レンズシフトを行っても特性への影響は少ない。
【００７７】
【発明の実施の形態】
本発明群においては、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックが前記基体上に固定されていて、この固定後に、前記ブロックと共に前記基体が前記正規の光軸又はこれと平行な軸の周りに回転されて前記位置調整があおり補正として行われるか、或いは、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックが前記基体上に固定されていて、この固定前に、前記ブロックがその面内にて前記基体上で回転されて前記位置調整がθ補正として行われるのがよい。
【００７８】
また、前記所定の発光素子は前記他の発光素子に比べて規格がより厳しく、ビーム発散角が前記他の発光素子のそれよりも小さい場合に、本発明の効果が大きい。この場合、これらの複数の発光素子が、互いに異なる波長のレーザ光を出射し、規格がより厳しい発光素子からのレーザ光の波長が前記他の発光素子のそれよりも短いのがよい。
【００７９】
そして、前記複数の発光素子の出射光が前記対物レンズを通して被照射体、例えばディスク状情報記録媒体に入射され、この反射光が前記対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入射されるのがよい。
【００８０】
この場合、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックと、前記複数の発光素子の各出射光を前記被照射体へ導きかつ前記反射光を前記複数の受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子とが共通の前記基体上に設けられ、光カプラが構成され、また、この光カプラが光ピックアップの一部として光ディスク装置に組み込まれる。
【００８１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面について説明する。
【００８２】
実施の形態１
本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、図２１において示したと同様に、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７と、６５０ｎｍ帯の光を受光する前部第２フォトダイオード１８及び後部第２フォトダイオード１９とが、基板１１上に固定されたプリズム２０下に形成されている。
【００８３】
ここで、前部第１フォトダイオード１６は４分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１）され、後部第１フォトダイオード１７も４分割（ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１）された構成を有している。
【００８４】
基板１１上に固定されたブロック１３上に第１レーザダイオードＬＤ１がマウントされ、このレーザダイオードから出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光Ｌ１はプリズム２０の分光面で反射され、更に上記光学系を経て、光ディスク（ＣＤ）からの反射光として、プリズム２０を通して前部及び後部第１フォトダイオード１６、１７上に１つずつのスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂとして入射する。
【００８５】
また、前部第２フォトダイオード１８は８分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）され、後部第２フォトダイオード１９は４分割（ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２）された構成を有している。
【００８６】
第２レーザダイオードＬＤ２から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光Ｌ２も、上記光学系を経て、光ディスク（ＤＶＤ）からの反射光として、前部及び後部第２フォトダイオード１８、１９上に１つずつのスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂとして入射する。
【００８７】
上記の前部第１フォトダイオード１６及び前部第２フォトダイオード１８の間隔、及び、後部第１フォトダイオード１７及び後部第２フォトダイオード１９の間隔は、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００８８】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、および、第１および第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオードおよび第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００８９】
上記のフォトダイオード（前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９）においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂのスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００９０】
このレーザカプラを用いて光ディスク装置の光ピックアップを構成した場合には、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、光ディスクに記録された情報信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、ＣＤなどの光ディスクでは、それぞれ図２１について説明した上述の式（６）、（７）、（８）に基づいて行なわれ、信号の再生及び各サーボコントロールが行われる。
【００９１】
一方、前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、それぞれ８分割および４分割された前後部第２フォトダイオード１８、１９上に入射するスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂにおいて得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて図２１について説明した上述の式（９）、（１０）及びＤＰＤ法に基づいて、光ディスクに記録された情報信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が読み出され、信号の再生及び各サーボコントロールが行われる。
【００９２】
このレーザカプラを用いる光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００９３】
このレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。
【００９４】
そして、このレーザカプラは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９にそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００９５】
ところが、このレーザカプラにおいて、図２１において述べたように、ＣＤ用の７８０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ１とＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ２は、製造のばらつきや、ブロック１３又は基板１１へのマウント精度のばらつきにより、各レーザからのレーザ光Ｌ１、Ｌ２の出射方向がばらつくことがある。
【００９６】
例えば、図１（Ａ）に示すように、レーザダイオードＬＤ１のレーザ光Ｌ１の出射方向は正規の光軸（即ち、フォトダイオード１６及び１７の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ１と一致するが、他方のレーザダイオードＬＤ２のレーザ光Ｌ２の出射方向が正規の光軸（即ち、フォトダイオード１８及び１９の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ２から外側へずれている場合には、対物レンズを介してのディスクからの反射光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂはフォトダイオード上で位置変化しないが、そのスポット中のビーム強度が最大となる点（図中、黒点で示す）がスポットＳ２ａとＳ２ｂとで光軸に関し反対側に振れてしまう。
【００９７】
この結果、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９での受光量バランスがくずれ、特に高精度な規格が要求されるＤＶＤの信号読み取り及びサーボコントロールに支障を来たす。これを防止する上で、本実施の形態では、従来のようにＤＶＤ用の信号読み取り時に対物レンズを光軸ＯＡ２に対して上記ずれ方向とは反対側へ振る（シフトさせる）のではなく、次のようにあおり調整することによってＤＶＤ側のスポット位置を調整する。そして、その際にＣＤ側のバランスがくずれるが、これについては、ＣＤ使用時に、対物レンズのシフトによってＣＤ側のバランスを調整する。
【００９８】
即ち、図１（Ｂ）に示すように、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を固定し終ったブロック１３をマウントした基板１１の全体を正規の光軸ＯＡ１及びＯＡ２と平行な中心軸の周りに例えば矢印方向に回転させて厚み方向に傾けることにより、レーザ光Ｌ１、Ｌ２をレーザ光Ｌ１’、Ｌ２’に出射方向を変化させ、ＰＤ上のスポットを動かすことができる。すなわち、そうすることにより、バランス調整をする。
【００９９】
こうしてＤＶＤ側のレーザ光の出射方向を正規の光軸に重ね合わせると、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９上に形成される反射光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂのビーム強度が最大となる点が光軸上に並んで形成されることになり、規格の厳しいＤＶＤに要求される条件を満たすことになる。
【０１００】
但し、この状態では、今度はＣＤ側ではＰＤ上のスポットがずれて、バランスがくずれてしまうが、対物レンズをＣＤ側の方向へ移動させることにより、ＣＤ側でもフォトダイオード１６、１７上のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂのビーム強度が最大となる点を光軸ＯＡ１上に来るように調整することができる。
【０１０１】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時に、その強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数２】
がＤＶＤ側に比べ大きいために有利であるが、これは、許容される強度分布が広いため対物レンズを動かしてもフォトダイオードの出力バランスの変化に影響がなく、信号の再生やサーボコントロールの性能が良好に保持されるからである。
【０１０２】
図１（Ｂ）に示した基板は光軸ＯＡ２の周りに回転させてもよいし、また図１（Ａ）においてレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸の内方へ向いてずれている場合にも同様に調整可能である。その場合は、基板回転方向は上記とは逆方向となる。
【０１０３】
実施の形態２
本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、図１（Ａ）と同様の状態ではあるが、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けたブロック１３を基板１１上にマウント（固定）していない状態において、図１（Ａ）で示したと同様にレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸からずれている場合、図２（Ｂ）に示すように、ブロック１３を基板１１上で（即ち、その面内で）矢印方向に回転させて平面的にみて傾けることによって、ＤＶＤ側のレーザ光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂの強度が最大の点を光軸ＯＡ２と一致させて又は重ねて位置調整（θ補正）する。
【０１０４】
次いで、実施の形態１で述べたと同様に、ＣＤ側において光軸ＯＡ１からずれたレーザ光Ｌ１’の光出射方向を対物レンズの移動によって調整する。
【０１０５】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時にその強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数３】
がＤＶＤ側に比べて大きいために有利であり、また、
【数４】
が大きいために対物レンズのシフト量が小さくても光強度分布のバランスをとり易く、この点でレンズシフト量をより小さくでき、光ピックアップを設計し易くなる。
【０１０６】
参考例
この参考例では、図３（Ａ）に示すように、図２（Ａ）と同様の状態ではあるが、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けたブロック１３を基板１１上にマウントしていない状態において、図１（Ａ）で示したと同様にレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸からずれている場合、図３（Ｂ）に示すように、ブロック１３を基板１１上で（即ち、その面内で）矢印方向に幾分過度に回転させて平面的にみて幾分過度に傾ける（過補正する）。この過補正の角度α（レーザ光Ｌ２’の出射方向と光軸ＯＡ２とのなす角度）は０°以上、１°以下程度とし、０°以上、０．５°以下が好ましい。
【０１０７】
次いで、ブロック１３を基板１１上にマウント（固定）し、更に図３（Ｂ）に相当する図４（Ｂ）の状態から、図４（Ｃ）に示すように、基板１１を光軸ＯＡ１又はＯＡ２と平行な中心軸の周りに矢印方向に回転させて、ＤＶＤ側のレーザ光Ｌ２’の出射方向をＬ２”のように変化させて光軸ＯＡ２に重ねる。こうしてあおり補正を付加することによって、ＤＶＤ側のレーザ光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂの強度が最大の点を光軸ＯＡ２上に位置させる。
【０１０８】
次いで、実施の形態１で述べたと同様に、ＣＤ側において光軸ＯＡ１からずれたレーザ光Ｌ１”の光出射方向を対物レンズの移動によって調整する。
【０１０９】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時に、その強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数５】
がＤＶＤ側に比べて大きいために有利であり、また、
【数６】
が大きいために対物レンズのシフト量が小さくても光強度分布のバランスをとり易く、この点でレンズシフト量をより小さくでき、光ピックアップを設計し易くなる。
【０１１０】
しかも、この場合、図３（Ｂ）のように面内でまず過補正した後に図４（Ｃ）のようにあおり補正をすることにより、結果的にＣＤ側のスポットバランスを調整するために動かさなくてはならない対物レンズのシフト量を一層減らすことができる。
【０１１１】
次に、上述した各実施の形態に共通の構成を説明する。
【０１１２】
図５は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａを示すものである。
【０１１３】
例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に、第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２を１チップ上に有するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、或いはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。
【０１１４】
図６（ａ）は上記のレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図であり、図６（ｂ）はレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な平面での断面図である。ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に有するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【０１１５】
ＰＩＮダイオード１２においては、第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２のリア側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が行われるように構成されている。
【０１１６】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａについて説明する。第１レーザダイオードＬＤ１として、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
【０１１７】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３７、活性層３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０表面からｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
【０１１８】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０にはｐ電極４２が、ｎ型ＧａＡｓ基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。このモノリシックレーザダイオード１４ａは、ｐ電極４２側から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダなどにより接続及び固定されている。
【０１１９】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１及び６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【０１２０】
一方、上記した第１及び第２フォトダイオード１６−１７、１８−１９間の間隔も上記と同様に２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定され、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ結合させることが可能となる。
【０１２１】
次に、上記の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２をチップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法について説明する。
【０１２２】
まず、図７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５を順に積層させる。
【０１２３】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域をレジスト膜（図示せず）で保護して、硫酸系の無選択エッチング、及び、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウエットエッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【０１２４】
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１上に、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０を順に積層させる。
【０１２５】
次に、図８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域をレジスト膜（図示せず）で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸−塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウエットエッチング（ＥＣ２）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分離する。
【０１２６】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜（図示せず）で電流注入領域となる部分を保護して、不純物Ｄをイオン注入などにより導入し、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０の表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１を形成し、電流狭窄構造となるストライプとする。
【０１２７】
次に、図９（ｆ）に示すように、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型ＧａＡｓ基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成し、ペレタイズ工程を経て、所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａとする。
【０１２８】
図１０は、上記したフォトダイオードの配置（ａ）を示し、このフォトダイオードにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが図２１において説明したと同様にして行われる。そして、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【０１２９】
図１１は、上記の本実施の形態によるレーザカプラを用いた光ピックアップの構成を示す。このレーザカプラ１ａに内蔵される第１及び第２レーザダイオードからの出射レーザ光Ｌ１、Ｌ２をコリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ及び対物レンズＯＬを介して、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１及び第２フォトダイオードにより受光される。
【０１３０】
このレーザカプラにおいては、第１及び第２フォトダイオードを図１２に示すように分割することも可能である。この場合、前部第１フォトダイオード１６の領域ｄ１と、前部第２フォトダイオード１８の領域ａ２とｅ２が共通化されており、信号ａ２とｅ２を加算することで信号ｄ１が得られる。また、後部第１フォトダイオード１７の領域ｌ１と、後部第２フォトダイオード１９の領域ｉ２が共通化されている。
【０１３１】
図１３（ａ）は、本実施の形態にかかるレーザカプラ１ａの概略構成を示す説明図である。レーザカプラ１ａは、第１パッケージ部材２の凹部に装填され、ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止されている。
【０１３２】
図１３（ｂ）は上記のレーザカプラ１ａの要部斜視図である。例えば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【０１３３】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射されたレーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、反射ミラーや対物レンズ（図示せず）などを介して光ディスク（ＣＤ）などの被照射対象物に照射される。
【０１３４】
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ａのプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７に入射する。
【０１３５】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射し、反射ミラーや対物レンズなど（図示せず）を介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。
【０１３６】
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ａのプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２フォトダイオード１９に入射する。
【０１３７】
このように、本実施の形態のレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。さらに、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードを用いることから、光学系の組み立てがさらに容易となる。
【０１３８】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるものではない。
【０１３９】
例えば、本発明に用いる発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。
【０１４０】
また、第１及び第２レーザダイオードの発振波長は、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の光ディスクシステムに採用されている波長とすることができる。すなわち、種々の波長の組み合せを用い、ＣＤとＤＶＤ以外の他の組み合わせの光ディスクシステムを採用することができる。また、波長が同じであっても、パワーが異なる光や偏光方向が異なる光を用いてもよい。また、波長など、物性の異なる光は２種類に限らず、それ以上としてもよい。
【０１４１】
また、ＡＰＣ制御を行うためのＰＩＮダイオードは、第１及び第２フォトダイオードが形成されている集積回路基板上に形成する構成としてもよい。この場合には、プリズムの構成を変更して、第１及び第２レーザダイオードのフロント側の出射光の一部を取り出してＰＩＮダイオードに結合する構成とすることが好ましい。再生信号やトラッキング、フォーカスエラー信号の読み取りは、図２０で述べたように行ってもよい。
【０１４２】
また、図１４に示すように、レーザダイオード１４（ＬＤ１）と１５（ＬＤ２）を別々に（即ち、ディスクリートに）作製し、それぞれをマウントする構成としたレーザカプラ１ｂとしてもよい。
【０１４３】
その他、フォトダイオードのパターン、レイアウトなどは種々変更してよく、ダイオード以外のディテクタ構造としてもよい。
【０１４４】
【発明の作用効果】
本発明は上述した如く、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、前記複数の発光素子を共通に傾けて、所定の発光素子の光出射方向を正規の光軸と重ねているので、例えば規格の厳しい高精度化が要求される前記所定の発光素子からの出射光の出射方向を前記要求を満たすように設定でき、しかもこれを前記ブロックを傾けることによって行える（従って、発光素子自体は直接回転調整しない）ために、前記所定の発光素子の出射光の位置調整が容易となる。
【０１４５】
そして、前記他の発光素子からの出射光については、対物レンズの位置調整によって光軸を正規の光軸に重ねるが、この際、
【数７】
が広い場合には、対物レンズの振れ（レンズシフト）によりスポットバランスを適切に調整することができ、レンズシフトを行っても特性への影響は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法を示す概略平面図である。
【図３】参考例によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法の第１段階を示す概略平面図である。
【図４】同、レーザカプラの光ビーム位置調整方法の第２段階を示す概略平面図である。
【図５】本発明の各実施の形態に用いるレーザダイオードの要部斜視図である。
【図６】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ａ）と同出射方向と垂直方向における断面図（ｂ）である。
【図７】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図８】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図９】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１０】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）とＤＰＤ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。
【図１１】同、レーザカプラを用いた光ピックアップの概略構成図である。
【図１２】同、フォトダイオードの変形例の要部平面図である。
【図１３】同、レーザカプラのパッケージの斜視図（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。
【図１４】同、レーザカプラの他のパッケージの斜視図（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。
【図１５】従来例による光ピックアップの概略構成図である。
【図１６】他の従来例による光ピックアップの概略構成図である。
【図１７】本発明者が既に提案した光ピックアップの概略構成図である。
【図１８】同、レーザダイオードの要部斜視図である。
【図１９】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ａ）と同出射側の要部側面図（ｂ）と他のレーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ｃ）である。
【図２０】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）とＤＰＤ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。
【図２１】同、レーザカプラでの光ビーム出射方向とそのスポットを示す概略平面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…レーザカプラ、１１…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、
１３…半導体ブロック、１４、ＬＤ１…第１レーザダイオード、
１４ａ…モノリシックレーザダイオード、
１５、ＬＤ２…第２レーザダイオード、１６…前部第１フォトダイオード、
１７…後部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオード、
１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分光面、
Ｅ１、Ｅ２…レーザ光出射部、ＢＳ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、
Ｒ…ＣＤ用の開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、
ＰＤ…フォトダイオード、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、
ＯＬ…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１、Ｌ１’、Ｌ１”…第１レーザ光、
Ｌ２、Ｌ２’、Ｌ２”…第２レーザ光、ＰＣ…位相比較器、ＡＤ…加算器、
ＯＡ１、ＯＡ２…正規の光軸、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ…スポット
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる複数の光をそれぞれ出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック上に並置され、更にこのブロックが基体上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通して対応する複数の受光素子にそれぞれ導かれる光学装置（特に光ピックアップ）、前記複数の光をディスク状情報記録媒体に照射してその反射光で情報を読み取る光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）又はＭＤ（ミニディスク）等の如く、光学的に情報を記録及び／又は再生する光学記録媒体（以下、光ディスクと称することがある。）に記録された情報の読み取り（再生）、或いはそれらへの情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク装置と称することがある。）には、光ピックアップが内蔵されている。
【０００３】
こうした光ディスク装置や光ピックアップにおいては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いる。
【０００４】
このように光ディスクの種類によってレーザ光の波長が異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップが望まれている。
【０００５】
図１５は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振発光波長６５０ｎｍ）とを搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来のコンパチブル光ピックアップ１００の概略構成図である。
【０００６】
この光ピックアップ１００は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、第１ミラーＭ１、第１対物レンズＯＬ１、第１マルチレンズＭＬ１、及び第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
【０００７】
さらに、この光ピックアップ１００は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、コリメータＣ、第２ミラーＭ２、第２対物レンズＯＬ２、第２マルチレンズＭＬ２、及び第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
【０００８】
このように構成された光ピックアップ１００のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、第１ミラーＭ１により進路を屈曲して、第１対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【０００９】
光ディスクＤからの反射光は、第１対物レンズＯＬ１、第１ミラーＭ１および第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１０】
また、光ピックアップ１００のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、コリメータＣを通過して、第２ミラーＭ２により進路を屈曲して、第２対物レンズＯＬ２により光ディスクＤ上に集光される。
【００１１】
光ディスクＤからの反射光は、第２対物レンズＯＬ２、第２ミラーＭ２、コリメータＣおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射され、この反射光の変化により光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１２】
この光ピックアップ１００によれば、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することにより、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００１３】
また、図１６は、上記のようなＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来の他のコンパチブル光ピックアップ１０１の概略構成図である。
【００１４】
この光ピックアップ１０１は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタＢＳ１、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、第１マルチレンズＭＬ１、及び第１フォトダイオードＰＤ１がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有する。
【００１５】
さらに、この光ピックアップ１０１は、例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、対物レンズＯＬ、第２マルチレンズＭＬ２、及び第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。
【００１６】
この各光学系において、一部の光学部材は共有しており、例えば、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ及び対物レンズＯＬが両光学系により共有されている。また、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳと光ディスクＤ間の光軸を共有しているために、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲはＤＶＤ用光学系の光軸上にも配置されることになる。
【００１７】
このように構成された光ピックアップ１０１のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭを夫々通過又は反射して、ＣＤ用開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【００１８】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００１９】
また光ピックアップ１０１のＤＶＤ用光学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタＢＳ２によって一部反射され、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭをそれぞれ通過あるいは反射して、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。
【００２０】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび第２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＤＶＤ用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２１】
この光ピックアップ１０１によれば、図１５に示した光ピックアップ１００と同様に、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、それぞれの光学系を有することによりＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。
【００２２】
【発明に至る経過】
本発明者は、こうした従来の光ピックアップに対し、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光ディスクシステムを構成することが可能であって、部品点数を減らして容易に組み立てられ、小型化やコスト削減を可能にする光学装置及びそれを用いた光ディスク装置を既に提案した。
【００２３】
図１７〜図２０には、その一例を示し、図１７に示すコンパチブル光ピックアップ１ａによれば、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載している。
【００２４】
この光ピックアップ１ａは、それぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）或いは共通の基板上に（即ち、モノリシックに）構成された光学系を有し、互いに隣接して並列に形成され、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を有するレーザダイオードＬＤ、７８０ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなるグレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲ、対物レンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、及びフォトダイオードＰＤがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイオードＰＤには、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。
【００２５】
この光ピックアップ１ａにおいて、第１レーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭ及びＣＤ用の開口制限アパーチャＲと通過（反射）して、対物レンズＯＬにより光ディスクＤ上に集光される。
【００２６】
光ディスクＤからの反射光は、対物レンズＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメータＣ及びビームスプリッタＢＳを介して、マルチレンズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード）上に入射され、この反射光の変化により、ＣＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２７】
そして、光ピックアップ１ａにおいて、第２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、その反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオード）上に入射され、この反射光の変化により、ＤＶＤなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。
【００２８】
この光ピックアップ１ａでは、ＣＤ用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載し、共通の光学系により反射光をＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にする。
【００２９】
図１８は、上記のレーザダイオードＬＤの要部斜視図である。例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に第１レーザダイオード１４（ＬＤ１）と第２レーザダイオード１５（ＬＤ２）が配置されている。また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１及び第２レーザダイオード１４、１５、或いはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源電圧が供給される。
【００３０】
図１９（ａ）は、上記のレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図であり、また図１９（ｂ）は、レーザダイオードのレーザ光の出射方向からの要部平面図である。ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオード１４（ＬＤ１）と第２レーザダイオード１５（ＬＤ２）がディスクリートに配置されている。これらのレーザダイオードは、図１９（ｃ）のように、後述する如くにモノリシックに配置されてよい。
【００３１】
ここで、ＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダイオード１４、１５又はＬＤ１、ＬＤ２のそれぞれについて、リア（後部）側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１及び第２レーザダイオード１４、１５又はＬＤ１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）制御が行われるように構成されている。ＰＩＮダイオード１２は、分割されずに１つでもよい（切換えて使用可能）。
【００３２】
第１レーザダイオード１４のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ２の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部Ｅ１、Ｅ２からは、それぞれ例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１及び６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が互いに同一の方向（平行）に出射される。
【００３３】
図２０（ａ）は、上記のフォトダイオードＰＤの要部平面図である。例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォトダイオード１６と、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォトダイオード１８とが互いに隣接して並列に形成されている。
【００３４】
ここで、第１フォトダイオード１６は図面に示すように６分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１）された構成を有している。第１レーザダイオード１４から出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光は、グレーティングＧにて３本のレーザ光に分割された後、上記光学系を経て、ＣＤなどの光ディスクＤからの反射光として、図２０（ａ）に示すように第１フォトダイオード１６上に３つのスポット（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ）として入射する。
【００３５】
また、第２フォトダイオード１８は図面に示すように４分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２）された構成を有している。第２レーザダイオード１５から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光は、上記光学系を経て、ＤＶＤなどの光ディスクＤからの反射光として、図２０（ａ）に示すように第２フォトダイオード１８上に１つのスポットＳ２として入射する。
【００３６】
第１及び第２フォトダイオード１６、１８の間隔、すなわち、例えば第１フォトダイオード１６の中心線と第２フォトダイオード１８の中心線との間隔ｄは、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオード１４のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００３７】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、及び第１及び第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００３８】
上記のフォトダイオードＰＤ（第１フォトダイオード１６及び第２フォトダイオード１８）においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ２のスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００３９】
光ディスク装置の光ピックアップとして、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、以下のようにそれぞれ行われる。
【００４０】
即ち、第１フォトダイオード１６においては、６分割された第１フォトダイオード１６上に入射する中央部のスポットＳ１ａにおいて得られた信号ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を用いて、次式（１）によって、ＣＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求めることができる。
ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１ …（１）
【００４１】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を用いて、次式（２）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ１を得ることができる。
ＦＥ１＝（ａ１＋ｃ１）−（ｂ１＋ｄ１） …（２）
【００４２】
また、６分割された第１フォトダイオード１６上に入射する両側部のスポットＳ１ｂ、Ｓ１ｃにおいて得られた信号ｅ１及びｆ１を用いて、次式（３）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得ることができる。
ＴＥ１＝ｅ１−ｆ１ …（３）
【００４３】
一方、第２フォトダイオード１８においては、４分割された第２フォトダイオード１８上に入射する中央部のスポットＳ２において得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、次式（４）によって、ＤＶＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求めることができる。
ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２ …（４）
【００４４】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、次式（５）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ２を得ることができる。
ＦＥ２＝（ａ２＋ｃ２）−（ｂ２＋ｄ２） …（５）
【００４５】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を用いて、図２０（ｂ）に示すように、ＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detection）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ２を得ることができる。たとえば、位相比較器ＰＣで信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ２の位相を比較した後、加算器ＡＤにて加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのない安定なトラッキングが可能となる。
【００４６】
光ピックアップを内蔵する光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００４７】
上記した光ピックアップ１ａは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップである。
【００４８】
この光ピックアップは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された第１フォトダイオード１６及び第２フォトダイオード１８とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００４９】
図２１には、図２０に示したものとは異なり、図１９（ｃ）のレーザダイオード１４ａを用いたレーザカプラによる信号の読み取りを説明するものである（但し、レーザダイオードの後方に設けるＡＰＣ用のＰＩＮダイオードは図示省略した：以下、同様）。
【００５０】
図２１では、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７と、６５０ｎｍ帯の光を受光する前部第２フォトダイオード１８及び後部第２フォトダイオード１９とが図面のように形成されている。
【００５１】
ここで、前部第１フォトダイオード１６は４分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１）された構成を有している。後部第１フォトダイオード１７も４分割（ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１）された構成を有している。
【００５２】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光は、プリズム２０の分光面で反射され、更に上記光学系を経て、光ディスク（ＣＤ）からの反射光として、プリズム２０を通して前部及び後部第１フォトダイオード１６、１７上に１つずつのスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂとして入射する。
【００５３】
また、前部第２フォトダイオード１８は８分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）された構成を有している。後部第２フォトダイオード１９は４分割（ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２）された構成を有している。
【００５４】
第２レーザダイオードＬＤ２から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光も、上記光学系を経て、光ディスク（ＤＶＤ）からの反射光として、前部及び後部第２フォトダイオード１８、１９上に１つずつのスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂとして入射する。
【００５５】
上記の前部第１フォトダイオード１６及び前部第２フォトダイオード１８の間隔、及び、後部第１フォトダイオード１７及び後部第２フォトダイオード１９の間隔は、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００５６】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、および、第１および第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオードおよび第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００５７】
上記のフォトダイオード（前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂのスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００５８】
このレーザカプラを用いて光ディスク装置の光ピックアップを構成した場合には、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、それぞれ以下のように行われる。
【００５９】
即ち、前後部第１フォトダイオード１６、１７においては、それぞれ４分割された前後部第１フォトダイオード１６、１７上に入射するスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂにおいて得られた信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（６）によって、ＣＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求めることができる。
ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１＋ｉ１＋ｊ１＋ｋ１＋ｌ１ …（６）
【００６０】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（７）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ１を得ることができる。
ＦＥ１〔（ａ１＋ｄ１）−（ｂ１＋ｃ１）〕
−〔（ｉ１＋ｌ１）−（ｊ１＋ｋ１）〕 …（７）
【００６１】
また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ１を用いて、次式（８）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得ることができる。
ＴＥ１＝〔（ａ１＋ｂ１）−（ｃ１＋ｄ１）〕
＋〔（ｉ１＋ｊ１）−（ｋ１＋ｌ１）〕 …（８）
【００６２】
一方、前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、それぞれ８分割および４分割された前後部第２フォトダイオード１８、１９上に入射するスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂにおいて得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて、次式（９）によって、ＤＶＤなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求めることができる。
ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｆ２＋ｇ２＋ｈ２
＋ｉ２＋ｊ２＋ｋ２＋ｌ２ …（９）
【００６３】
また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて、次式（１０）によって、フォーカスエラー信号ＦＥ２を得ることができる。
ＦＥ２＝〔（ａ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｈ２）−（ｂ２＋ｃ２＋ｆ２＋ｇ２）〕
−〔（ｉ２＋ｌ２）−（ｊ２＋ｋ２）〕 …（１０）
【００６４】
また、前部第２フォトダイオード１８により得られる信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２及びｈ２を用いて、後述の図１０（ｂ）に示すように、ＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detection）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ２を得ることができる。たとえば、第１加算器（広帯域）ＡＤ１にて、信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ２、信号ｅ２とｆ２、信号ｇ２とｈ２の加算演算処理を行い、位相比較器ＰＣで、信号ａ２とｂ２との和信号と信号ｃ２とｄ２との和信号、信号ｇ２とｈ２との和信号と信号ｅ２とｆ２との和信号の位相を比較した後、第２加算器ＡＤ２にて加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのない安定なトラッキングが可能となる。
【００６５】
このレーザカプラを用いる光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００６６】
このレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。
【００６７】
そして、このレーザカプラは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９にそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００６８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２１に示したレーザカプラにおいて、次のような改善すべき課題があることが判明した。
【００６９】
このレーザカプラは、２波長レーザとしての例えばＣＤ用の７８０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ１とＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ２を１つのチップ内に形成したものであるが、これらのレーザの製造のばらつきや、上記したブロック１３又は基板へのマウント精度のばらつきにより、各レーザからのレーザ光Ｌ１、Ｌ２の出射方向がばらつくことがある。
【００７０】
例えば、レーザダイオードＬＤ１のレーザ光Ｌ１の出射方向は正規の光軸（即ち、フォトダイオード１６及び１７の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ１と一致するが、他方のレーザダイオードＬＤ２のレーザ光Ｌ２の出射方向が正規の光軸（即ち、フォトダイオード１８及び１９の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ２から外側へずれている場合には、対物レンズを介してのディスクからの反射光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂはフォトダイオード上で位置変化しないが、そのスポット中のビーム強度が最大となる点（図中、黒点で示す：以下、同様）がスポットＳ２ａとＳ２ｂとで光軸に関し反対側に振れてしまう。
【００７１】
この結果、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９での受光量バランスがくずれ、特に高精度な規格が要求されるＤＶＤの信号読み取り及びサーボコントロールに支障を来たす。これを防止する上で、スポットのバランスを調整することが必要になる。
【００７２】
また、ＤＶＤ側を光軸に合わせた設計の場合、ＣＤ側が少し光軸から離れた位置から発光することになるため、スポットのバランスが少しくずれる。これは、対物レンズのシフトで調整する。その際、レンズの可動範囲の制約から、レンズシフト量はできるだけ小さくした方が望ましい。
【００７３】
そこで、本発明の目的は、上記したＣＤ用及びＤＶＤ用の如く、波長等が互いに異なる出射光のスポットのバランスを容易かつ正確に調整すると共に、その調整のための対物レンズのシフト量を小さくすることができる光学装置を提供し、またこの光学装置を用いた光ディスク装置、更にはこれらの光ビーム位置調整方法を提供することにある。
【００７４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、互いに異なる複数の光（例えば、波長の異なるＣＤ用及びＤＶＤ用の第１及び第２のレーザ光：以下、同様）をそれぞれ出射する複数の発光素子（例えば、第１及び第２のレーザダイオード：以下、同様）が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック（例えば、ＰＩＮダイオードが形成された半導体ブロック：以下、同様）上に並置され、更にこのブロックが基体（例えば、レーザカプラを構成するための半導体基板：以下、同様）上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通して対応する複数の受光素子（例えばＣＤ用及びＤＶＤ用の第１及び第２のフォトダイオード：以下、同様）に導かれる光学装置において、
前記複数の発光素子のうち、所定の発光素子（例えば、ＤＶＤ用のレーザダイオード：以下、同様）の光出射方向が正規の光軸（即ち、前記受光素子の前後配列方向に沿う光軸：以下、同様）と重なるか或いは沿うように（以下、これを「重なる」又は「重ねる」と表現することがある。）、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックが傾けられることにより、前記複数の発光素子が共通に傾けられて位置調整されていると共に、
この位置調整状態で更に、前記所定の発光素子以外の他の発光素子（例えば、ＣＤ用のレーザダイオード：以下、同様）の光出射方向が前記対物レンズの位置調整によって正規の光軸に重ねられる
ように構成したことを特徴とする光学装置、及び、この光学装置を用いた光ディスク装置、並びに、上記のように位置調整する光ビーム位置調整方法（以下、本発明群と称することがある。）に係るものである。
【００７５】
この本発明群による光学装置、光ディスク装置、及びこれらの光ビーム位置調整方法によれば、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、前記複数の発光素子を共通に傾けて、所定の発光素子の光出射方向を正規の光軸と重ねているので、例えば規格の厳しい高精度化が要求される前記所定の発光素子からの出射光の出射方向を前記要求を満たすように設定でき、しかもこれを前記ブロックを傾けることによって行える（従って、発光素子自体は直接回転調整しない）ために、前記所定の発光素子の出射光の位置調整が容易となる。
【００７６】
そして、前記他の発光素子からの出射光については、対物レンズの位置調整によって光軸を正規の光軸に重ねるが、この際、
【数１】
【００７７】
【発明の実施の形態】
本発明群においては、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックが前記基体上に固定されていて、この固定後に、前記ブロックと共に前記基体が前記正規の光軸又はこれと平行な軸の周りに回転されて前記位置調整があおり補正として行われるか、或いは、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックが前記基体上に固定されていて、この固定前に、前記ブロックがその面内にて前記基体上で回転されて前記位置調整がθ補正として行われるのがよい。
【００７８】
また、前記所定の発光素子は前記他の発光素子に比べて規格がより厳しく、ビーム発散角が前記他の発光素子のそれよりも小さい場合に、本発明の効果が大きい。この場合、これらの複数の発光素子が、互いに異なる波長のレーザ光を出射し、規格がより厳しい発光素子からのレーザ光の波長が前記他の発光素子のそれよりも短いのがよい。
【００７９】
そして、前記複数の発光素子の出射光が前記対物レンズを通して被照射体、例えばディスク状情報記録媒体に入射され、この反射光が前記対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入射されるのがよい。
【００８０】
この場合、前記複数の発光素子を固定した前記ブロックと、前記複数の発光素子の各出射光を前記被照射体へ導きかつ前記反射光を前記複数の受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子とが共通の前記基体上に設けられ、光カプラが構成され、また、この光カプラが光ピックアップの一部として光ディスク装置に組み込まれる。
【００８１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面について説明する。
【００８２】
実施の形態１
本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、図２１において示したと同様に、例えば、７８０ｎｍ帯の光を受光する前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７と、６５０ｎｍ帯の光を受光する前部第２フォトダイオード１８及び後部第２フォトダイオード１９とが、基板１１上に固定されたプリズム２０下に形成されている。
【００８３】
ここで、前部第１フォトダイオード１６は４分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１）され、後部第１フォトダイオード１７も４分割（ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１）された構成を有している。
【００８４】
基板１１上に固定されたブロック１３上に第１レーザダイオードＬＤ１がマウントされ、このレーザダイオードから出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光Ｌ１はプリズム２０の分光面で反射され、更に上記光学系を経て、光ディスク（ＣＤ）からの反射光として、プリズム２０を通して前部及び後部第１フォトダイオード１６、１７上に１つずつのスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂとして入射する。
【００８５】
また、前部第２フォトダイオード１８は８分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）され、後部第２フォトダイオード１９は４分割（ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２）された構成を有している。
【００８６】
第２レーザダイオードＬＤ２から出射された６５０ｎｍ帯のレーザ光Ｌ２も、上記光学系を経て、光ディスク（ＤＶＤ）からの反射光として、前部及び後部第２フォトダイオード１８、１９上に１つずつのスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂとして入射する。
【００８７】
上記の前部第１フォトダイオード１６及び前部第２フォトダイオード１８の間隔、及び、後部第１フォトダイオード１７及び後部第２フォトダイオード１９の間隔は、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部Ｅ１と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質的に等しくなるように設定される。
【００８８】
上記のように、第１及び第２レーザダイオードのレーザ光出射部の間隔、および、第１および第２フォトダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオードおよび第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可能となる。
【００８９】
上記のフォトダイオード（前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９）においては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂのスポット径、位置変化等を検出することができる。
【００９０】
このレーザカプラを用いて光ディスク装置の光ピックアップを構成した場合には、上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、光ディスクに記録された情報信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号の読み取りが行われる。これら信号の取り出しは、ＣＤなどの光ディスクでは、それぞれ図２１について説明した上述の式（６）、（７）、（８）に基づいて行なわれ、信号の再生及び各サーボコントロールが行われる。
【００９１】
一方、前後部第２フォトダイオード１８、１９においては、それぞれ８分割および４分割された前後部第２フォトダイオード１８、１９上に入射するスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂにおいて得られた信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ２を用いて図２１について説明した上述の式（９）、（１０）及びＤＰＤ法に基づいて、光ディスクに記録された情報信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が読み出され、信号の再生及び各サーボコントロールが行われる。
【００９２】
このレーザカプラを用いる光ディスクの再生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【００９３】
このレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。
【００９４】
そして、このレーザカプラは、互いに隣接して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置された前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前後部第２フォトダイオード１８、１９にそれぞれ入射させる。従って、図１５及び図１６に示したものよりも部品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削減が可能である。
【００９５】
ところが、このレーザカプラにおいて、図２１において述べたように、ＣＤ用の７８０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ１とＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯のレーザダイオードＬＤ２は、製造のばらつきや、ブロック１３又は基板１１へのマウント精度のばらつきにより、各レーザからのレーザ光Ｌ１、Ｌ２の出射方向がばらつくことがある。
【００９６】
例えば、図１（Ａ）に示すように、レーザダイオードＬＤ１のレーザ光Ｌ１の出射方向は正規の光軸（即ち、フォトダイオード１６及び１７の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ１と一致するが、他方のレーザダイオードＬＤ２のレーザ光Ｌ２の出射方向が正規の光軸（即ち、フォトダイオード１８及び１９の前後配列方向に沿う光軸）ＯＡ２から外側へずれている場合には、対物レンズを介してのディスクからの反射光のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂはフォトダイオード上で位置変化しないが、そのスポット中のビーム強度が最大となる点（図中、黒点で示す）がスポットＳ２ａとＳ２ｂとで光軸に関し反対側に振れてしまう。
【００９７】
この結果、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９での受光量バランスがくずれ、特に高精度な規格が要求されるＤＶＤの信号読み取り及びサーボコントロールに支障を来たす。これを防止する上で、本実施の形態では、従来のようにＤＶＤ用の信号読み取り時に対物レンズを光軸ＯＡ２に対して上記ずれ方向とは反対側へ振る（シフトさせる）のではなく、次のようにあおり調整することによってＤＶＤ側のスポット位置を調整する。そして、その際にＣＤ側のバランスがくずれるが、これについては、ＣＤ使用時に、対物レンズのシフトによってＣＤ側のバランスを調整する。
【００９８】
即ち、図１（Ｂ）に示すように、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を固定し終ったブロック１３をマウントした基板１１の全体を正規の光軸ＯＡ１及びＯＡ２と平行な中心軸の周りに例えば矢印方向に回転させて厚み方向に傾けることにより、レーザ光Ｌ１、Ｌ２をレーザ光Ｌ１’、Ｌ２’に出射方向を変化させ、ＰＤ上のスポットを動かすことができる。すなわち、そうすることにより、バランス調整をする。
【００９９】
こうしてＤＶＤ側のレーザ光の出射方向を正規の光軸に重ね合わせると、ＤＶＤ側のフォトダイオード１８、１９上に形成される反射光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂのビーム強度が最大となる点が光軸上に並んで形成されることになり、規格の厳しいＤＶＤに要求される条件を満たすことになる。
【０１００】
但し、この状態では、今度はＣＤ側ではＰＤ上のスポットがずれて、バランスがくずれてしまうが、対物レンズをＣＤ側の方向へ移動させることにより、ＣＤ側でもフォトダイオード１６、１７上のスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂのビーム強度が最大となる点を光軸ＯＡ１上に来るように調整することができる。
【０１０１】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時に、その強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数２】
【０１０２】
図１（Ｂ）に示した基板は光軸ＯＡ２の周りに回転させてもよいし、また図１（Ａ）においてレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸の内方へ向いてずれている場合にも同様に調整可能である。その場合は、基板回転方向は上記とは逆方向となる。
【０１０３】
実施の形態２
本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、図１（Ａ）と同様の状態ではあるが、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けたブロック１３を基板１１上にマウント（固定）していない状態において、図１（Ａ）で示したと同様にレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸からずれている場合、図２（Ｂ）に示すように、ブロック１３を基板１１上で（即ち、その面内で）矢印方向に回転させて平面的にみて傾けることによって、ＤＶＤ側のレーザ光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂの強度が最大の点を光軸ＯＡ２と一致させて又は重ねて位置調整（θ補正）する。
【０１０４】
次いで、実施の形態１で述べたと同様に、ＣＤ側において光軸ＯＡ１からずれたレーザ光Ｌ１’の光出射方向を対物レンズの移動によって調整する。
【０１０５】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時にその強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数３】
【数４】
【０１０６】
参考例
この参考例では、図３（Ａ）に示すように、図２（Ａ）と同様の状態ではあるが、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２を設けたブロック１３を基板１１上にマウントしていない状態において、図１（Ａ）で示したと同様にレーザ光Ｌ２の出射方向が光軸からずれている場合、図３（Ｂ）に示すように、ブロック１３を基板１１上で（即ち、その面内で）矢印方向に幾分過度に回転させて平面的にみて幾分過度に傾ける（過補正する）。この過補正の角度α（レーザ光Ｌ２’の出射方向と光軸ＯＡ２とのなす角度）は０°以上、１°以下程度とし、０°以上、０．５°以下が好ましい。
【０１０７】
次いで、ブロック１３を基板１１上にマウント（固定）し、更に図３（Ｂ）に相当する図４（Ｂ）の状態から、図４（Ｃ）に示すように、基板１１を光軸ＯＡ１又はＯＡ２と平行な中心軸の周りに矢印方向に回転させて、ＤＶＤ側のレーザ光Ｌ２’の出射方向をＬ２”のように変化させて光軸ＯＡ２に重ねる。こうしてあおり補正を付加することによって、ＤＶＤ側のレーザ光のスポットＳ２ａ及びＳ２ｂの強度が最大の点を光軸ＯＡ２上に位置させる。
【０１０８】
次いで、実施の形態１で述べたと同様に、ＣＤ側において光軸ＯＡ１からずれたレーザ光Ｌ１”の光出射方向を対物レンズの移動によって調整する。
【０１０９】
このように、厳しい規格が要求されるＤＶＤ側は、レーザスポットを正規の光軸上に形成できると同時に、その強度バランスを容易にかつ正確に安定化させることができる上に、ＣＤ側もビーム強度を容易にバランス良く調整することができる。この調整は、ＣＤ側の
【数５】
【数６】
【０１１０】
しかも、この場合、図３（Ｂ）のように面内でまず過補正した後に図４（Ｃ）のようにあおり補正をすることにより、結果的にＣＤ側のスポットバランスを調整するために動かさなくてはならない対物レンズのシフト量を一層減らすことができる。
【０１１１】
次に、上述した各実施の形態に共通の構成を説明する。
【０１１２】
図５は、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａを示すものである。
【０１１３】
例えば、円盤状の基台２１に設けられた突起部２１ａ上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固着され、その上部に、第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２を１チップ上に有するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、リード２３により上記の第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、或いはＰＩＮダイオード１２に接続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。
【０１１４】
図６（ａ）は上記のレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図であり、図６（ｂ）はレーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な平面での断面図である。ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に有するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【０１１５】
ＰＩＮダイオード１２においては、第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２のリア側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるように第１及び第２レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が行われるように構成されている。
【０１１６】
上記のモノリシックレーザダイオード１４ａについて説明する。第１レーザダイオードＬＤ１として、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
【０１１７】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２として、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３７、活性層３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０表面からｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
【０１１８】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０にはｐ電極４２が、ｎ型ＧａＡｓ基板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。このモノリシックレーザダイオード１４ａは、ｐ電極４２側から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダなどにより接続及び固定されている。
【０１１９】
上記の第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１及び６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほぼ平行）に出射される。
【０１２０】
一方、上記した第１及び第２フォトダイオード１６−１７、１８−１９間の間隔も上記と同様に２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設定され、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ結合させることが可能となる。
【０１２１】
次に、上記の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２をチップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法について説明する。
【０１２２】
まず、図７（ａ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍの多重量子井戸構造）３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５を順に積層させる。
【０１２３】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１レーザダイオードＬＤ１として残す領域をレジスト膜（図示せず）で保護して、硫酸系の無選択エッチング、及び、フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウエットエッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬＤ１領域以外の領域でｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２までの上記の積層体を除去する。
【０１２４】
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１上に、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子井戸構造）３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０を順に積層させる。
【０１２５】
次に、図８（ｄ）に示すように、第２レーザダイオードＬＤ２として残す領域をレジスト膜（図示せず）で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン酸−塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチングなどのウエットエッチング（ＥＣ２）により、第２レーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分離する。
【０１２６】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜（図示せず）で電流注入領域となる部分を保護して、不純物Ｄをイオン注入などにより導入し、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０の表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、３９の途中の深さまで絶縁化された領域４１を形成し、電流狭窄構造となるストライプとする。
【０１２７】
次に、図９（ｆ）に示すように、ｐ型ＧａＡｓキャップ層３５、４０に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型ＧａＡｓ基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ型電極４３を形成し、ペレタイズ工程を経て、所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａとする。
【０１２８】
図１０は、上記したフォトダイオードの配置（ａ）を示し、このフォトダイオードにより得られる信号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが図２１において説明したと同様にして行われる。そして、上記のようにして、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。
【０１２９】
図１１は、上記の本実施の形態によるレーザカプラを用いた光ピックアップの構成を示す。このレーザカプラ１ａに内蔵される第１及び第２レーザダイオードからの出射レーザ光Ｌ１、Ｌ２をコリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ及び対物レンズＯＬを介して、ＣＤ又はＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１及び第２フォトダイオードにより受光される。
【０１３０】
このレーザカプラにおいては、第１及び第２フォトダイオードを図１２に示すように分割することも可能である。この場合、前部第１フォトダイオード１６の領域ｄ１と、前部第２フォトダイオード１８の領域ａ２とｅ２が共通化されており、信号ａ２とｅ２を加算することで信号ｄ１が得られる。また、後部第１フォトダイオード１７の領域ｌ１と、後部第２フォトダイオード１９の領域ｉ２が共通化されている。
【０１３１】
図１３（ａ）は、本実施の形態にかかるレーザカプラ１ａの概略構成を示す説明図である。レーザカプラ１ａは、第１パッケージ部材２の凹部に装填され、ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止されている。
【０１３２】
図１３（ｂ）は上記のレーザカプラ１ａの要部斜視図である。例えば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置されている。
【０１３３】
第１レーザダイオードＬＤ１から出射されたレーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、反射ミラーや対物レンズ（図示せず）などを介して光ディスク（ＣＤ）などの被照射対象物に照射される。
【０１３４】
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ａのプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フォトダイオード１７に入射する。
【０１３５】
一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射し、反射ミラーや対物レンズなど（図示せず）を介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。
【０１３６】
上記の被照射対象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１ａのプリズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２フォトダイオード１９に入射する。
【０１３７】
このように、本実施の形態のレーザカプラは、ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成することが可能である。さらに、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイオードを用いることから、光学系の組み立てがさらに容易となる。
【０１３８】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるものではない。
【０１３９】
例えば、本発明に用いる発光素子としては、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。
【０１４０】
また、第１及び第２レーザダイオードの発振波長は、７８０ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の光ディスクシステムに採用されている波長とすることができる。すなわち、種々の波長の組み合せを用い、ＣＤとＤＶＤ以外の他の組み合わせの光ディスクシステムを採用することができる。また、波長が同じであっても、パワーが異なる光や偏光方向が異なる光を用いてもよい。また、波長など、物性の異なる光は２種類に限らず、それ以上としてもよい。
【０１４１】
また、ＡＰＣ制御を行うためのＰＩＮダイオードは、第１及び第２フォトダイオードが形成されている集積回路基板上に形成する構成としてもよい。この場合には、プリズムの構成を変更して、第１及び第２レーザダイオードのフロント側の出射光の一部を取り出してＰＩＮダイオードに結合する構成とすることが好ましい。再生信号やトラッキング、フォーカスエラー信号の読み取りは、図２０で述べたように行ってもよい。
【０１４２】
また、図１４に示すように、レーザダイオード１４（ＬＤ１）と１５（ＬＤ２）を別々に（即ち、ディスクリートに）作製し、それぞれをマウントする構成としたレーザカプラ１ｂとしてもよい。
【０１４３】
その他、フォトダイオードのパターン、レイアウトなどは種々変更してよく、ダイオード以外のディテクタ構造としてもよい。
【０１４４】
【発明の作用効果】
本発明は上述した如く、前記ブロック上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、前記複数の発光素子を共通に傾けて、所定の発光素子の光出射方向を正規の光軸と重ねているので、例えば規格の厳しい高精度化が要求される前記所定の発光素子からの出射光の出射方向を前記要求を満たすように設定でき、しかもこれを前記ブロックを傾けることによって行える（従って、発光素子自体は直接回転調整しない）ために、前記所定の発光素子の出射光の位置調整が容易となる。
【０１４５】
そして、前記他の発光素子からの出射光については、対物レンズの位置調整によって光軸を正規の光軸に重ねるが、この際、
【数７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法を示す概略平面図である。
【図３】参考例によるレーザカプラの光ビーム位置調整方法の第１段階を示す概略平面図である。
【図４】同、レーザカプラの光ビーム位置調整方法の第２段階を示す概略平面図である。
【図５】本発明の各実施の形態に用いるレーザダイオードの要部斜視図である。
【図６】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ａ）と同出射方向と垂直方向における断面図（ｂ）である。
【図７】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図８】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図９】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１０】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）とＤＰＤ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。
【図１１】同、レーザカプラを用いた光ピックアップの概略構成図である。
【図１２】同、フォトダイオードの変形例の要部平面図である。
【図１３】同、レーザカプラのパッケージの斜視図（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。
【図１４】同、レーザカプラの他のパッケージの斜視図（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。
【図１５】従来例による光ピックアップの概略構成図である。
【図１６】他の従来例による光ピックアップの概略構成図である。
【図１７】本発明者が既に提案した光ピックアップの概略構成図である。
【図１８】同、レーザダイオードの要部斜視図である。
【図１９】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ａ）と同出射側の要部側面図（ｂ）と他のレーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図（ｃ）である。
【図２０】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）とＤＰＤ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。
【図２１】同、レーザカプラでの光ビーム出射方向とそのスポットを示す概略平面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…レーザカプラ、１１…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、
１３…半導体ブロック、１４、ＬＤ１…第１レーザダイオード、
１４ａ…モノリシックレーザダイオード、
１５、ＬＤ２…第２レーザダイオード、１６…前部第１フォトダイオード、
１７…後部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオード、
１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分光面、
Ｅ１、Ｅ２…レーザ光出射部、ＢＳ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、
Ｒ…ＣＤ用の開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、
ＰＤ…フォトダイオード、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、
ＯＬ…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１、Ｌ１’、Ｌ１”…第１レーザ光、
Ｌ２、Ｌ２’、Ｌ２”…第２レーザ光、ＰＣ…位相比較器、ＡＤ…加算器、
ＯＡ１、ＯＡ２…正規の光軸、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ…スポット
Claims (12)
- 互いに波長の異なる複数の光をそれぞれ出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック上に並置され、更にこのブロックが基体上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通して対応する複数の受光素子にそれぞれ導かれる光学装置において、前記複数の発光素子を位置固定するに際し、前記出射光のビーム位置を調整するために、
光学装置製造段階にて、前記複数の発光素子のうち、波長のより短かい光を出射する
所定の発光素子の出射光の光出射方向が正規の光軸と重なるように、前記ブロック上で
の前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、前記複
数の発光素子を共通に傾けて位置調整し、
この位置調整状態で更に、前記所定の発光素子以外の、波長のより長い光を出射する
他の発光素子の使用段階にて、トラッキングサーボ以前に、前記他の発光素子の出射光
が前記対物レンズに入射した後にこの対物レンズから出射する際に、この出射光の光出
射方向が正規の光軸と重なるように前記対物レンズを位置調整する
光ビーム位置調整方法。 - 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックを前記基体上に固定した後に、前記ブロックと共に前記基体を前記正規の光軸又はこれと平行な軸の周りに回転させて前記位置調整を行う、請求項１に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックを前記基体上に固定する前に、前記ブロックをその面内にて前記基体上で回転させて前記位置調整を行う、請求項１に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記所定の発光素子のビーム発散角が前記他の発光素子のそれよりも小さい、請求項１に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記複数の発光素子の出射光が前記対物レンズを通して被照射体に入射し、この反射光が前記対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入射する、請求項１に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックと、前記複数の発光素子の各出射光を前記被照射体へ導きかつ前記反射光を前記複数の受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子とが共通の前記基体上に設けられた光カプラに適用する、請求項５に記載した光ビーム位置調整方法。
- 光ディスク装置の光ピックアップに適用する、請求項５に記載した光ビーム位置調整方法。
- 互いに波長の異なる複数の光をそれぞれ出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向にて共通のブロック上に並置され、更にこのブロックが基体上に固定され、前記複数の発光素子からの出射光が対物レンズを通してディスク状情報記録媒体に照射され、この反射光が前記対物レンズを通して対応する複数の受光素子にそれぞれ導かれる光ディスク装置において、前記複数の発光素子を位置固定するに際し、前記出射光のビーム位置を調整するために、
光ディスク装置製造段階にて、前記複数の発光素子のうち、波長のより短かい光を出
射する所定の発光素子の出射光の光出射方向が正規の光軸と重なるように、前記ブロッ
ク上での前記複数の発光素子の位置を固定したまま前記ブロックを傾けることにより、
前記複数の発光素子を共通に傾けて位置調整し、
この位置調整状態で更に、前記所定の発光素子以外の、波長のより長い光を出射する
他の発光素子の使用段階にて、トラッキングサーボ以前に、前記他の発光素子の出射光
が前記対物レンズに入射した後にこの対物レンズから出射する際に、この出射光の光出
射方向が正規の光軸と重なるように前記対物レンズを位置調整する
光ビーム位置調整方法。 - 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックを前記基体上に固定した後に、前記ブロックと共に前記基体を前記正規の光軸又はこれと平行な軸の周りに回転させて前記位置調整を行う、請求項８に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックを前記基体上に固定する前に、前記ブロックをその面内にて前記基体上で回転させて前記位置調整を行う、請求項８に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記所定の発光素子のビーム発散角が前記他の発光素子のそれよりも小さい、請求項８に記載した光ビーム位置調整方法。
- 前記複数の発光素子を固定した前記ブロックと、前記複数の発光素子の各出射光を前記ディスク状情報記録媒体へ導きかつ前記反射光を前記複数の受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子とが共通の前記基体上に設けられた光カプラに適用する、請求項８に記載した光ビーム位置調整方法。
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