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JP2007128570A - Optical pickup device - Google Patents

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JP2007128570A
JP2007128570A JP2005318419A JP2005318419A JP2007128570A JP 2007128570 A JP2007128570 A JP 2007128570A JP 2005318419 A JP2005318419 A JP 2005318419A JP 2005318419 A JP2005318419 A JP 2005318419A JP 2007128570 A JP2007128570 A JP 2007128570A
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JP
Japan
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light
pickup device
wavelength
optical pickup
beam splitter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005318419A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taizo Yokota
泰造 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2005318419A priority Critical patent/JP2007128570A/en
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Abstract

【課題】複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なく小型で低コストに構成できる光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】光路40上に、記録媒体によって変調された第1波長、第2波長の光ビーム31、32をそれぞれ分岐する第1、第2ビームスプリッタ面7、8を互いに平行に備える。それらの間の距離tは光軸41、42のずれを解消するように設定されている。第1受光素子10は、分岐された各光ビーム31b、32bの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出する。ホログラム素子5は、戻った光ビーム31、32を、それぞれ光軸41、42のずれを解消するように回折する。第2受光素子2は、回折された各光ビーム31c、32cのフォーカスエラー信号成分を共通に検出する。
【選択図】図1A
To provide an optical pickup device that does not require complicated components, has a small number of components, and can be configured in a small size and at low cost.
First and second beam splitter surfaces 7 and 8 for branching light beams 31 and 32 having first and second wavelengths modulated by a recording medium are provided on an optical path 40 in parallel with each other. The distance t between them is set so as to eliminate the deviation of the optical axes 41 and 42. The first light receiving element 10 detects in common the high-frequency signal component and the tracking signal component of the branched light beams 31b and 32b. The hologram element 5 diffracts the returned light beams 31 and 32 so as to eliminate the deviation of the optical axes 41 and 42, respectively. The second light receiving element 2 detects the focus error signal component of each diffracted light beam 31c, 32c in common.
[Selection] Figure 1A

Description

この発明は光ピックアップ装置に関し、より詳しくは、記録媒体の記録密度の規格の種類に応じて互いに波長が異なる複数の光源を備え、上記光源から記録媒体へ光ビームを照射し、その記録媒体からの反射光を受光素子で検出する光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device, and more specifically, includes a plurality of light sources having different wavelengths according to the type of recording density standard of the recording medium, and irradiates the recording medium with a light beam from the light source. The present invention relates to an optical pickup device that detects reflected light of a light beam with a light receiving element.

レーザビーム等の光ビームを用いて光学的に信号の読み取りが行われる光ディスクとしては、CD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル万能ディスク)などが普及している。このような記録密度の規格が異なる複数種類の光ディスクの記録や信号読み取りを行うために、図9Aおよび図9Bに示すような光ピックアップ装置が知られている(図9Aは上方から見たところ、図9Bは側方から見たところをそれぞれ示す。)。この光ピックアップ装置は、DVD、CDの記録密度の規格の種類に応じて互いに波長が異なる複数のレーザダイオード103、104を備える。そして、レーザダイオード103または104からビームスプリッタ109、コリメートレンズ111、立ち上げミラー112、対物レンズ113を順に通して光ディスク(DVDまたはCD)114へ光ビームを実質的に垂直に照射する。その光ディスク114によって変調された反射光を、対物レンズ113、立ち上げミラー112、コリメートレンズ111を逆に通した後、ビームスプリッタ109で光路140から分岐する。次に、各分岐された光ビームを同軸化素子106に通して、レーザダイオード103の発光点とレーザダイオード104の発光点との間の距離Cに応じた光軸141,142のずれを解消し、受光素子10で検出する。
特開2003−091856号公報 特開平10−143908号公報
CD (compact disc), DVD (digital universal disc), and the like are widely used as optical discs that optically read signals using a light beam such as a laser beam. In order to perform recording and signal reading of a plurality of types of optical disks having different recording density standards, an optical pickup device as shown in FIGS. 9A and 9B is known (FIG. 9A is viewed from above, FIG. 9B shows a side view.) This optical pickup apparatus includes a plurality of laser diodes 103 and 104 having different wavelengths according to the types of DVD and CD recording density standards. Then, the optical beam (DVD or CD) 114 is irradiated substantially vertically through the laser diode 103 or 104 through the beam splitter 109, the collimating lens 111, the rising mirror 112, and the objective lens 113 in this order. The reflected light modulated by the optical disk 114 passes through the objective lens 113, the rising mirror 112, and the collimator lens 111 in the reverse direction, and then is branched from the optical path 140 by the beam splitter 109. Next, each branched light beam is passed through the coaxial element 106 to eliminate the deviation of the optical axes 141 and 142 according to the distance C between the light emitting point of the laser diode 103 and the light emitting point of the laser diode 104. , And is detected by the light receiving element 10.
JP 2003-091856 A JP-A-10-143908

しかしながら、上記従来例の光ピックアップ装置では、同軸化素子6は、具体的には、回折素子であって、片面に複雑な階段状の回折格子が形成されたものからなる。また、受光素子10の受光面のパターンの形状に工夫が必要になる。このため、上記従来例の光ピックアップ装置は、実現することが困難で、全体として高コストになるという問題がある。   However, in the above-described conventional optical pickup device, the coaxial element 6 is specifically a diffractive element having a complicated step-like diffraction grating formed on one side. Further, it is necessary to devise the pattern shape of the light receiving surface of the light receiving element 10. For this reason, the optical pickup device of the above-described conventional example is difficult to realize and has a problem of high cost as a whole.

そこで、この発明の課題は、複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なく小型で低コストに構成できる光ピックアップ装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical pickup device that does not require complicated components, has a small number of components, and can be configured at a low cost.

上記課題を解決するため、この発明の光ピックアップ装置は、
互いに波長が異なる光ビームを光路へ出射する光源群を備え、記録媒体の記録密度に応じて選択されたいずれかの光源からの光ビームで記録媒体を照射し、その記録媒体によって変調された反射光を上記光路から分岐して信号読み取りを行う光ピックアップ装置であって、
上記光源群は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に並べて配置され、それぞれ第1波長、第2波長の光ビームを出射する第1光源および第2光源を含み、
上記光路上に、上記記録媒体によって変調された上記第1波長の光ビームを分岐する第1ビームスプリッタ面と上記記録媒体によって変調された上記第2波長の光ビームを分岐する第2ビームスプリッタ面とを互いに平行に備え、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した上記各分岐された光ビームの光軸のずれを解消するように上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面との間の距離が設定され、
上記第1または第2ビームスプリッタ面で分岐された上記各光ビームの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出する第1受光素子を備え、
上記光源群と上記第1および第2ビームスプリッタ面がなす群との間の光路上に、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長および第2波長の光ビームを、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折するホログラム素子を備え、
上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を共通に検出する第2受光素子を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical pickup device of the present invention is
A light source group that emits light beams with different wavelengths to the optical path is provided, and the recording medium is irradiated with a light beam from one of the light sources selected according to the recording density of the recording medium, and the reflection modulated by the recording medium An optical pickup device for reading a signal by branching light from the optical path,
The light source group includes a first light source and a second light source that are arranged in a direction substantially perpendicular to the optical path and emit light beams having a first wavelength and a second wavelength, respectively.
A first beam splitter surface for branching the light beam of the first wavelength modulated by the recording medium and a second beam splitter surface for branching the light beam of the second wavelength modulated by the recording medium on the optical path. In parallel with each other, and the first beam splitter surface and the second beam so as to eliminate the deviation of the optical axis of each branched light beam caused by the distance between the first light source and the second light source. The distance to the splitter surface is set,
A first light receiving element for commonly detecting a high-frequency signal component and a tracking signal component of each of the light beams branched on the first or second beam splitter surface;
The light beams of the first wavelength and the second wavelength transmitted through the first and second beam splitter surfaces and returned on the optical path between the light source group and the group formed by the first and second beam splitter surfaces. Including a hologram element that diffracts so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the first light source and the second light source,
A second light receiving element for commonly detecting a focus error signal component of each of the light beams diffracted by the hologram element is provided.

ここで「第1光源と第2光源との間の距離」とは、上記第1光源の発光点と第2光源の発光点との間の距離を意味する。   Here, the “distance between the first light source and the second light source” means the distance between the light emitting point of the first light source and the light emitting point of the second light source.

この発明の光ピックアップ装置では、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した上記各分岐された光ビームの光軸のずれを解消するように上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面との間の距離が設定されている。したがって、従来例における同軸化素子のような複雑な構成部品を用いなくても良い。また、上記第1の受光素子は、上記第1または第2ビームスプリッタ面で分岐された上記各光ビームの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ上記各光ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で共通に検出できる。また、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長および第2波長の光ビームを、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折するホログラム素子のお蔭で、上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を、受光面上の実質的に同じ点で共通に検出できる(これにより、ナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出が可能になり、望ましい。)。このように、この光ピックアップ装置は、複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なくて済む。したがって、小型で低コストに構成される。   In the optical pickup device of the present invention, the first beam splitter surface and the second light beam are arranged so as to eliminate the deviation of the optical axis of each branched light beam caused by the distance between the first light source and the second light source. A distance from the beam splitter surface is set. Therefore, it is not necessary to use complicated components such as the coaxial element in the conventional example. The first light receiving element substantially converts the high-frequency signal component and tracking signal component of each light beam branched by the first or second beam splitter surface on the light receiving surface with respect to each light beam. Can be detected in common at the same point. Further, the first and second wavelength light beams that have passed through the first and second beam splitter surfaces are returned to the optical axis due to the distance between the first light source and the second light source. The second light receiving element shares the focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element at substantially the same point on the light receiving surface. (This is desirable because it enables focus error detection by the knife edge method). Thus, this optical pickup device does not require complicated components and the number of components can be reduced. Therefore, it is small and configured at low cost.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面とが一体に同一の光学部品に含まれていることを特徴とする。   In the optical pickup device of one embodiment, the first beam splitter surface and the second beam splitter surface are integrally included in the same optical component.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面とは一体に同一の光学部品に含まれている。したがって、さらに部品点数が少なくて済む。   In the optical pickup device of this embodiment, the first beam splitter surface and the second beam splitter surface are integrally included in the same optical component. Therefore, the number of parts can be further reduced.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記ホログラム素子が一体に固着されていることを特徴とする。   In an optical pickup device according to an embodiment, the first and second beam splitter surfaces and the hologram element are integrally fixed.

この一実施形態の光ピックアップ装置は、さらに小型に構成される。また、一旦組み立てられた後は、上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記ホログラム素子の間の相対的位置が変動しないので、信頼性が高まり、高性能になる。   The optical pickup device according to this embodiment is further reduced in size. Also, once assembled, the relative position between the first and second beam splitter surfaces and the hologram element does not fluctuate, so that reliability is improved and performance is enhanced.

さらに、上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記ホログラム素子に対して、上記光源群と、第1および第2受光素子とを一体化してユニット化すれば、さらに小型化、高信頼性化、および高性能化される。   Furthermore, if the light source group and the first and second light receiving elements are integrated into a unit with respect to the first and second beam splitter surfaces and the hologram element, further miniaturization and higher reliability can be achieved. And improved performance.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を、それぞれ上記各光ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することを特徴とする。   In the optical pickup device according to the embodiment, the second light receiving element may cause the focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element to be substantially the same on the light receiving surface with respect to each light beam. It is characterized by detecting.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、ナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出が可能になる。これにより、DVD−RAM(Digital Versatile Disk Random Access Memory;読み書き・消去のいずれも可能なDVD)等を読み取る場合にトラッククロス信号のフォーカスエラー信号への漏れ込みを最小限にできる。したがって、さらに高性能化される。   In the optical pickup device of this embodiment, it is possible to detect a focus error by the knife edge method. As a result, when reading a DVD-RAM (Digital Versatile Disk Random Access Memory; DVD that can be read and written / erased) or the like, leakage of the track cross signal into the focus error signal can be minimized. Therefore, the performance is further improved.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に関して、上記第1光源、第2光源の並びの外側で、かつ上記第1波長、第2波長のうち短い波長の光ビームを出射する光源の側に配置されていることを特徴とする。   In the optical pickup device of one embodiment, the second light receiving element is located outside the first light source and the second light source in the direction substantially perpendicular to the optical path, and has the first wavelength and the first wavelength. It is arranged on the side of a light source that emits a light beam having a shorter wavelength of the two wavelengths.

一般に、ホログラム素子は、素子面に形成されたホログラムのピッチをd、素子面に垂直に入射する光の波長をλとしたとき、
sinθ=λ/d
で表される角度θで光を回折する。ここで、この一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に関して、上記第1光源、第2光源の並びの外側で、かつ上記第1波長、第2波長のうち短い波長の光ビームを出射する光源の側に配置されている。したがって、上記ホログラム素子は、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長および第2波長の光ビームを回折するとき、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折できる。
In general, a hologram element has a pitch of hologram formed on the element surface as d, and a wavelength of light incident perpendicularly to the element surface as λ,
sinθ = λ / d
The light is diffracted at an angle θ represented by Here, in the optical pickup device according to the one embodiment, the second light receiving element is outside the first light source and the second light source in a direction substantially perpendicular to the optical path, and the first light source. It arrange | positions at the side of the light source which radiate | emits the light beam of short wavelength among 1 wavelength and 2nd wavelength. Therefore, when the hologram element diffracts the light beams having the first wavelength and the second wavelength that have passed through the first and second beam splitter surfaces and returned, the hologram element is interposed between the first light source and the second light source. The diffraction can be performed so as to eliminate the optical axis shift caused by the distance.

一実施形態の光ピックアップ装置では、
上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記第1受光素子が廃され、
上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分に加えて、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出することを特徴とする。
In the optical pickup device of one embodiment,
The first and second beam splitter surfaces and the first light receiving element are abolished,
The second light receiving element detects in common a high frequency signal component and a tracking signal component in addition to the focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、さらに部品点数が少なくて済む。したがって、さらに小型で低コストに構成される。   In the optical pickup device of this embodiment, the number of parts can be further reduced. Therefore, it is further reduced in size and cost.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ上記各ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することを特徴とする。   In the optical pickup device of one embodiment, the second light receiving element is configured so that the focus error signal component, the high frequency signal component, and the tracking signal component of each light beam are substantially the same on the light receiving surface with respect to each beam. It is characterized by detecting.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、さらに小型化および高性能化が可能となる。   In the optical pickup device according to this embodiment, further downsizing and high performance can be achieved.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に関して、上記第1光源、第2光源の並びの外側で、かつ上記第1波長、第2波長のうち短い波長の光ビームを出射する光源の側に配置されていることを特徴とする。   In the optical pickup device of one embodiment, the second light receiving element is located outside the first light source and the second light source in the direction substantially perpendicular to the optical path, and has the first wavelength and the first wavelength. It is arranged on the side of a light source that emits a light beam having a shorter wavelength of the two wavelengths.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、上記ホログラム素子は、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長および第2波長の光ビームを回折するとき、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折できる。   In the optical pickup device according to this embodiment, the hologram element diffracts the light beams of the first wavelength and the second wavelength transmitted through the first and second beam splitter surfaces and returns the first light source. Can be diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the light source and the second light source.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記ホログラム素子は、上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分に応じた3つ以上の領域に分割されていることを特徴とする光ピックアップ装置。   In the optical pickup device of one embodiment, the hologram element is divided into three or more regions corresponding to the focus error signal component, the high frequency signal component, and the tracking signal component of each light beam. Pickup device.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、上記ホログラム素子は、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長、第2波長の光ビームを回折するとき、上記フォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分のそれぞれについて、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折できる。   In the optical pickup device of this embodiment, the hologram element is configured to generate the focus error signal when diffracting the light beams of the first wavelength and the second wavelength that have passed through the first and second beam splitter surfaces and returned. Each of the component, the high-frequency signal component, and the tracking signal component can be diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the first light source and the second light source.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記フォーカスエラー信号をシングルナイフエッジ法で生成するように1対の受光領域を有することを特徴とする。   In one embodiment, the second light receiving element has a pair of light receiving regions so as to generate the focus error signal by a single knife edge method.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、フォーカスエラー信号を生成するときの調整が容易になり、高信頼性化が可能となる。   In the optical pickup device of this embodiment, adjustment when generating the focus error signal is facilitated, and high reliability can be achieved.

一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記フォーカスエラー信号をダブルナイフエッジ法で生成するように2対の受光領域を有することを特徴とする。   In one embodiment, the second light receiving element has two pairs of light receiving regions so as to generate the focus error signal by a double knife edge method.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、フォーカスエラー信号のS/N比(信号対ノイズ比)が高くなり、高信頼性化が可能となる。   In the optical pickup device of this embodiment, the S / N ratio (signal-to-noise ratio) of the focus error signal is increased, and high reliability can be achieved.

一実施形態の光ピックアップ装置は、上記ホログラム素子の上記各光ビームを回折するホログラムが上記第1波長と第2波長との実質的に中間の波長で作製されていることを特徴とする。   An optical pickup device according to an embodiment is characterized in that a hologram for diffracting each light beam of the hologram element is produced at a substantially intermediate wavelength between the first wavelength and the second wavelength.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を、受光面上の同じ点で精度良く検出できる。   In the optical pickup device of this embodiment, the second light receiving element can accurately detect the focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element at the same point on the light receiving surface.

一実施形態の光ピックアップ装置では、
上記光源群は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に上記第1光源、第2光源と並べて配置され、第3波長の光ビームを出射する第3光源を含み、
上記光路上に、上記第1および第2ビームスプリッタ面と平行に、上記記録媒体によって変調された上記第3波長の光ビームを分岐する第3ビームスプリッタ面を備え、上記各光源間の距離に起因した上記各分岐された光ビームの光軸のずれを解消するように上記各ビームスプリッタ面間の距離が設定され、
上記第1受光素子は、上記第1、第2または第3ビームスプリッタ面によって分岐された上記各光ビームの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出し、
上記ホログラム素子は、上記光源群と上記第1、第2および第3ビームスプリッタ面がなす群との間の光路上に設けられ、上記各ビームスプリッタ面を透過して戻った上記各波長の光ビームを、上記各光源間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折し、
上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を共通に検出することを特徴とする。
In the optical pickup device of one embodiment,
The light source group includes a third light source arranged side by side with the first light source and the second light source in a direction substantially perpendicular to the optical path, and emitting a light beam having a third wavelength,
A third beam splitter surface for branching the light beam of the third wavelength modulated by the recording medium in parallel with the first and second beam splitter surfaces on the optical path; The distance between each beam splitter surface is set so as to eliminate the deviation of the optical axis of each branched light beam caused by the above,
The first light receiving element commonly detects a high-frequency signal component and a tracking signal component of each of the light beams branched by the first, second, or third beam splitter surface;
The hologram element is provided on an optical path between the light source group and a group formed by the first, second, and third beam splitter surfaces, and the light of each wavelength transmitted through the beam splitter surfaces and returned. The beam is diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the light sources,
The second light receiving element detects a focus error signal component of each of the light beams diffracted by the hologram element in common.

この一実施形態の光ピックアップ装置では、記録密度の規格が互いに異なる3種類の記録媒体、例えばCDとDVDとBD(ブルーレイディスク)の記録や信号読み取りが可能となる。しかも、この光ピックアップ装置は、複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なくて済む。したがって、小型で低コストに構成される。   In the optical pickup device of this embodiment, recording and signal reading of three types of recording media having different recording density standards, such as CD, DVD, and BD (Blu-ray disc), are possible. In addition, this optical pickup device does not require complicated components and requires a small number of components. Therefore, it is small and configured at low cost.

以下、この発明の光ピックアップ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, an optical pickup device of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

(第1実施形態)
図1Aは一実施形態の光ピックアップ装置の構成を上方から見たところを示している。この光ピックアップ装置は、概略、略L状のフレーム15を有する半導体レーザユニット50と、コリメートレンズ11と、立ち上げミラー12と、対物レンズ13(図2B参照)とを、光路40に沿ってこの順に備えている。図2B中には、記録媒体としての光ディスク(CDやDVDなど)14を併せて示している。
(First embodiment)
FIG. 1A shows a configuration of an optical pickup device according to an embodiment as viewed from above. This optical pickup device generally includes a semiconductor laser unit 50 having a substantially L-shaped frame 15, a collimating lens 11, a rising mirror 12, and an objective lens 13 (see FIG. 2B) along an optical path 40. In order. FIG. 2B also shows an optical disk (CD, DVD, etc.) 14 as a recording medium.

図1A中に示す半導体レーザユニット50は、第1波長(この例では780nm)のレーザビーム31を光路40へ出射する第1光源としての第1半導体レーザチップ4と、第2波長(この例では650nm)のレーザビーム32を光路40へ出射する第2光源としての第2半導体レーザチップ3と、第1受光素子としての第1フォトダイオードチップ10と、第2受光素子としての第2フォトダイオードチップ2と、ホログラム素子5と、ビームスプリッタ部品9とを含んでいる。   A semiconductor laser unit 50 shown in FIG. 1A includes a first semiconductor laser chip 4 as a first light source that emits a laser beam 31 having a first wavelength (780 nm in this example) to an optical path 40, and a second wavelength (in this example). A second semiconductor laser chip 3 as a second light source that emits a laser beam 32 of 650 nm) to the optical path 40, a first photodiode chip 10 as a first light receiving element, and a second photodiode chip as a second light receiving element. 2, a hologram element 5, and a beam splitter component 9.

第1半導体レーザチップ4、第2半導体レーザチップ3、第1フォトダイオードチップ10、第2フォトダイオードチップ2、およびホログラム素子5は、フレーム15に一体に取り付けられている。また、ビームスプリッタ部品9はホログラム素子5に一体に固着されている。これにより、半導体レーザユニット50は一体化されている。   The first semiconductor laser chip 4, the second semiconductor laser chip 3, the first photodiode chip 10, the second photodiode chip 2, and the hologram element 5 are integrally attached to the frame 15. Further, the beam splitter component 9 is integrally fixed to the hologram element 5. Thereby, the semiconductor laser unit 50 is integrated.

第1半導体レーザチップ4が出射する波長780nmのレーザビーム31は通常の記録密度をもつCDに対して記録や信号読み取りを行うためのものであり、第2半導体レーザチップ3が出射する波長650nmのレーザビーム32は高密度の記録密度をもつDVDに対して記録や信号読み取りを行うためのものである。この光ピックアップ装置の外部に設けられた図示しない制御手段によって、記録媒体14の記録密度の規格に応じて第1半導体レーザチップ4または第2半導体レーザチップ3が選択される。   A laser beam 31 having a wavelength of 780 nm emitted from the first semiconductor laser chip 4 is used for recording and signal reading on a CD having a normal recording density, and has a wavelength of 650 nm emitted from the second semiconductor laser chip 3. The laser beam 32 is used to perform recording and signal reading on a DVD having a high recording density. The first semiconductor laser chip 4 or the second semiconductor laser chip 3 is selected according to the recording density standard of the recording medium 14 by a control means (not shown) provided outside the optical pickup device.

図2Aは、図1Aにおいて、第2半導体レーザチップ3が選択されて、第2半導体レーザチップ3のみからレーザビーム32(実線で示す)が出射されている態様を示している。図2Bは、図2Aのものを側方から見たところを模式的に示している。図2Bによって良く分かるように、第2半導体レーザチップ3が出射したレーザビーム32は、ホログラム素子5、ビームスプリッタ部品9、コリメートレンズ11、立ち上げミラー12、対物レンズ13を順に通って、光ディスク14に照射される。その光ディスク14によって変調されたレーザビーム(反射光)32は、対物レンズ13、立ち上げミラー12、コリメートレンズ11を通った後、図2Aに示すように、光路40からビームスプリッタ部品9で分岐されて(分岐されたレーザビームを符号32bで示す)、第1フォトダイオードチップ10に入射する。また、ビームスプリッタ部品9を透過したレーザビーム32は、ホログラム素子5によって回折されて(回折されたレーザビームを符号32cで示す)、第2フォトダイオードチップ2に入射する。   FIG. 2A shows a mode in which the second semiconductor laser chip 3 is selected in FIG. 1A and a laser beam 32 (shown by a solid line) is emitted only from the second semiconductor laser chip 3. FIG. 2B schematically shows the side of FIG. 2A viewed from the side. 2B, the laser beam 32 emitted from the second semiconductor laser chip 3 passes through the hologram element 5, the beam splitter component 9, the collimating lens 11, the rising mirror 12, and the objective lens 13 in this order, and the optical disk 14 Is irradiated. The laser beam (reflected light) 32 modulated by the optical disk 14 passes through the objective lens 13, the raising mirror 12, and the collimator lens 11, and then is branched from the optical path 40 by the beam splitter component 9 as shown in FIG. 2A. (The branched laser beam is indicated by reference numeral 32b) and enters the first photodiode chip 10. Further, the laser beam 32 that has passed through the beam splitter component 9 is diffracted by the hologram element 5 (the diffracted laser beam is indicated by reference numeral 32 c) and is incident on the second photodiode chip 2.

図3Aは、図1Aにおいて、第1半導体レーザチップ4が選択されて、第1半導体レーザチップ4のみからレーザビーム31(破線で示す)が出射されている態様を模式的に示している。図3Bは、図3Aのものを側方から見たところを模式的に示している。図3Bによって良く分かるように、第1半導体レーザチップ4が出射したレーザビーム31は、ホログラム素子5、ビームスプリッタ部品9、コリメートレンズ11、立ち上げミラー12、対物レンズ13を順に通って、光ディスク14に照射される。その光ディスク14によって変調されたレーザビーム(反射光)31は、対物レンズ13、立ち上げミラー12、コリメートレンズ11を通った後、図3Aに示すように、光路40からビームスプリッタ部品9で分岐されて(分岐されたレーザビームを符号31bで示す)、第1フォトダイオードチップ10に入射する。また、ビームスプリッタ部品9を透過したレーザビーム31は、ホログラム素子5によって回折されて(回折されたレーザビームを符号31cで示す)、第2フォトダイオードチップ2に入射する。   FIG. 3A schematically shows a mode in which the first semiconductor laser chip 4 is selected in FIG. 1A and a laser beam 31 (shown by a broken line) is emitted only from the first semiconductor laser chip 4. FIG. 3B schematically shows the side of FIG. 3A viewed from the side. 3B, the laser beam 31 emitted from the first semiconductor laser chip 4 passes through the hologram element 5, the beam splitter component 9, the collimator lens 11, the rising mirror 12, and the objective lens 13 in this order, and the optical disk 14 Is irradiated. The laser beam (reflected light) 31 modulated by the optical disk 14 passes through the objective lens 13, the rising mirror 12, and the collimating lens 11, and then is branched from the optical path 40 by the beam splitter component 9 as shown in FIG. 3A. (The branched laser beam is indicated by reference numeral 31b) and enters the first photodiode chip 10. Further, the laser beam 31 transmitted through the beam splitter component 9 is diffracted by the hologram element 5 (the diffracted laser beam is indicated by reference numeral 31c) and enters the second photodiode chip 2.

ビームスプリッタ部品9は、互いに平行な第1ビームスプリッタ面7と第2ビームスプリッタ面8とを内包した光学部品である。この例では、第1ビームスプリッタ面7は、ダイクロイックフィルタからなり、第1波長780nmのレーザビームを半分反射すると共に半分透過させるハーフミラーとなっている(なお、第1波長と実質的に異なる波長のレーザビームはほぼ全部透過される。)。第2ビームスプリッタ面8は、ダイクロイックフィルタからなり、第2波長650nmのレーザビームを半分反射すると共に半分透過させるハーフミラーとなっている(なお、第2波長と実質的に異なる波長のレーザビームはほぼ全部透過される。)。このようなビームスプリッタ部品9は、例えば、両面にそれぞれダイクロイックフィルタが形成された平板を別の2枚の平板で挟み、それらを板面に対して斜め45°に平行に切断することによって作製される。このようにビームスプリッタ部品9に二つのビームスプリッタ面7,8を内包させることにより、部品点数が少なくて済む。   The beam splitter component 9 is an optical component including a first beam splitter surface 7 and a second beam splitter surface 8 that are parallel to each other. In this example, the first beam splitter surface 7 is composed of a dichroic filter, and is a half mirror that half-reflects and transmits half the laser beam having the first wavelength of 780 nm (note that the wavelength is substantially different from the first wavelength). The laser beam is almost completely transmitted.) The second beam splitter surface 8 is formed of a dichroic filter, and is a half mirror that half-reflects and transmits half the laser beam having the second wavelength of 650 nm (note that a laser beam having a wavelength substantially different from the second wavelength is Almost all is transmitted.) Such a beam splitter component 9 is produced, for example, by sandwiching a flat plate with dichroic filters formed on both sides between two other flat plates and cutting them parallel to the plate surface at an angle of 45 °. The In this way, by including the two beam splitter surfaces 7 and 8 in the beam splitter component 9, the number of components can be reduced.

第1ビームスプリッタ面7と第2ビームスプリッタ面8とは互いに平行に、第1および第2半導体レーザチップ4,3の光軸41,42に対して斜め45°の角度で配置されている。記録媒体14によって変調された反射光31,32は、それぞれ第1ビームスプリッタ面7,第2ビームスプリッタ面8で第1フォトダイオードチップ10へ向けて分岐される。   The first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8 are arranged in parallel to each other at an angle of 45 ° with respect to the optical axes 41 and 42 of the first and second semiconductor laser chips 4 and 3. The reflected lights 31 and 32 modulated by the recording medium 14 are branched toward the first photodiode chip 10 at the first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8, respectively.

ここで、第1ビームスプリッタ面7と第2ビームスプリッタ面8との間の距離tは、第1半導体レーザチップ4の発光点と第2半導体レーザチップ3の発光点との間の距離Cに起因した上記各分岐されたレーザビーム31b,32bの光軸41b,42bのずれを解消するように設定されている。すなわち、
C=21/2
なる関係が満たされている。これにより、各分岐されたレーザビーム31b,32bの光軸41b,42bが一致し、これらのレーザビーム31b,32bは第1フォトダイオードチップ10の受光面に対して実質的に垂直に入射する。したがって、従来例における同軸化素子のような複雑な構成部品を用いなくても良い。
Here, the distance t between the first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8 is the distance C between the light emitting point of the first semiconductor laser chip 4 and the light emitting point of the second semiconductor laser chip 3. It is set so as to eliminate the deviation of the optical axes 41b and 42b of the branched laser beams 31b and 32b. That is,
C = 2 1/2 t
The relationship is satisfied. As a result, the optical axes 41 b and 42 b of the branched laser beams 31 b and 32 b coincide with each other, and these laser beams 31 b and 32 b are incident substantially perpendicular to the light receiving surface of the first photodiode chip 10. Therefore, it is not necessary to use complicated components such as the coaxial element in the conventional example.

第1フォトダイオードチップ10は、受光面がレーザビーム31b,32bの光軸41b,42bに対して垂直に対向するようにフレーム15に取り付けられている。   The first photodiode chip 10 is attached to the frame 15 such that the light receiving surface faces the optical axes 41b and 42b of the laser beams 31b and 32b perpendicularly.

この例では、第1フォトダイオードチップ10は、図1Cに示すような公知のパターンレイアウトを有している。すなわち、受光面の中心に4分割の受光領域10a,10b,10c,10d、その両側に各2分割の受光領域10e,10e;10f,10fを有している。レーザビーム31b,32bは、図示しない回折格子(例えばホログラム素子5の第1および第2半導体レーザチップ4,3側の面に設けられる。)によって図1Aの紙面に垂直な方向に3ビームMB,SB+,SB−に分割されている。中心のメインビーム(0次ビーム)MBを受ける4分割の受光領域10a,10b,10c,10dによって高周波(RF)信号成分とメインビームプッシュプル信号MPPが検出される。また、両側のサブビーム(±1次ビーム)SB+,SB−を受ける各2分割の受光領域10e,10e;10f,10fによってサブビームプッシュプル信号SPPが検出される。そして、メインビームプッシュプル信号MPPとサブビームプッシュプル信号SPPを用いた公知のDPP法(Differential Push-Pull Method;差分プッシュプル法)によってトラッキングエラー信号TESが検出される。このようにして、この第1フォトダイオードチップ10は、第1ビームスプリッタ面7または第2ビームスプリッタ面8で分岐された各レーザビーム31b,32bの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出する。これにより、第1フォトダイオードチップ10は、各レーザビーム31b,32bの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ各レーザビーム31b,32bに関して受光面上の実質的に同じ点で共通に検出できる。   In this example, the first photodiode chip 10 has a known pattern layout as shown in FIG. 1C. That is, the light receiving surface has four divided light receiving areas 10a, 10b, 10c, 10d at the center of the light receiving surface, and two divided light receiving areas 10e, 10e; 10f, 10f on both sides thereof. The laser beams 31b and 32b are three beams MB in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1A by a diffraction grating (not shown) (for example, provided on the first and second semiconductor laser chips 4 and 3 side surfaces of the hologram element 5). It is divided into SB + and SB−. A radio frequency (RF) signal component and a main beam push-pull signal MPP are detected by the four-divided light receiving regions 10a, 10b, 10c, and 10d that receive the central main beam (0th order beam) MB. Further, the sub beam push-pull signal SPP is detected by the two divided light receiving areas 10e, 10e; 10f, 10f receiving the sub beams (± primary beams) SB +, SB− on both sides. The tracking error signal TES is detected by a known DPP method (Differential Push-Pull Method) using the main beam push-pull signal MPP and the sub-beam push-pull signal SPP. In this way, the first photodiode chip 10 commonly detects the high-frequency signal component and the tracking signal component of each of the laser beams 31b and 32b branched by the first beam splitter surface 7 or the second beam splitter surface 8. . Thus, the first photodiode chip 10 can commonly detect the high-frequency signal component and the tracking signal component of the laser beams 31b and 32b at substantially the same point on the light receiving surface with respect to the laser beams 31b and 32b, respectively.

なお、この第1フォトダイオードチップ10には、DVD−RAMなどのディスクによるトラッククロス信号のフォーカスへの漏れ込みが問題となる非点収差法や差動非点収差法のフォーカスエラーの検出機能は搭載されていない。   The first photodiode chip 10 has a focus error detection function of the astigmatism method and the differential astigmatism method in which leakage of the track cross signal into the focus by a disk such as a DVD-RAM becomes a problem. It is not installed.

図1A中に示すように、ホログラム素子5は、ビームスプリッタ部品9側の面にホログラムからなる回折格子1を有している。ホログラム素子5は、この回折格子1によって、ビームスプリッタ部品9を透過した戻った第1波長780nmのレーザビーム31および第2波長650nmのレーザビーム32を、第1半導体レーザチップ4の発光点と第2半導体レーザチップ3の発光点との間の距離Cに起因した光軸41c,42cのずれを解消するように回折する。次に、この点を具体的に説明する。   As shown in FIG. 1A, the hologram element 5 has a diffraction grating 1 made of a hologram on the surface on the beam splitter component 9 side. The hologram element 5 uses the diffraction grating 1 to convert the laser beam 31 having the first wavelength of 780 nm and the laser beam 32 having the second wavelength of 650 nm, which have passed through the beam splitter component 9, to the light emitting point of the first semiconductor laser chip 4 and (2) Diffraction is performed so as to eliminate the deviation of the optical axes 41c and 42c caused by the distance C between the light emitting point of the semiconductor laser chip 3 Next, this point will be specifically described.

一般に、ホログラム素子は、素子面に形成された回折格子のピッチをd、素子面に垂直に入射する光の波長をλとしたとき、
sinθ=λ/d
で表される角度θで光を回折する。したがって、図1Bに示すように、波長が長いレーザビーム31が回折される角度Rは、波長が短いレーザビーム32が回折される角度Qに比して大きくなる。ここで、この光ピックアップ装置では、第2フォトダイオードチップ2は、光路40に対して実質的に垂直な方向(図1Bにおける縦方向)に関して、第1半導体レーザチップ4、第2半導体レーザチップ3の並びの外側で、かつ第1波長と第2波長のうち短い波長(650nm)のレーザビーム32を出射する第2半導体レーザチップ3の側(図1Bにおける下側)に配置されている。より具体的には、この例では、回折格子1と第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に沿った方向の距離をL、第1半導体レーザチップ4と第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に垂直な方向の距離をA、第2半導体レーザチップ3と第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に垂直な方向の距離をB(=A−C)としたとき、
LsinR=A
LsinQ=B
なる関係が同時に満たされている。したがって、ホログラム素子5は、ビームスプリッタ部品9を透過した戻った第1波長、第2波長のレーザビーム31,32を回折するとき、第1半導体レーザチップ4の発光点と第2半導体レーザチップ3の発光点との間の距離Cに起因した光軸41c,42cのずれを解消するように回折できる。
In general, in a hologram element, when the pitch of the diffraction grating formed on the element surface is d and the wavelength of light incident perpendicularly to the element surface is λ,
sinθ = λ / d
The light is diffracted at an angle θ represented by Therefore, as shown in FIG. 1B, the angle R at which the laser beam 31 having a long wavelength is diffracted is larger than the angle Q at which the laser beam 32 having a short wavelength is diffracted. Here, in this optical pickup device, the second photodiode chip 2 has the first semiconductor laser chip 4 and the second semiconductor laser chip 3 in the direction substantially vertical to the optical path 40 (the vertical direction in FIG. 1B). And on the side of the second semiconductor laser chip 3 that emits a laser beam 32 having a shorter wavelength (650 nm) of the first wavelength and the second wavelength (lower side in FIG. 1B). More specifically, in this example, the distance in the direction along the optical axes 41 and 42 between the diffraction grating 1 and the second photodiode chip 2 is L, and the first semiconductor laser chip 4 and the second photodiode chip. 2 is the distance in the direction perpendicular to the optical axes 41 and 42 between the second semiconductor laser chip 3 and the second photodiode chip 2 is the distance in the direction perpendicular to the optical axes 41 and 42 B ( = AC)
LsinR = A
LsinQ = B
The relationship is satisfied at the same time. Accordingly, when the hologram element 5 diffracts the returned first and second wavelength laser beams 31 and 32 that have passed through the beam splitter component 9, the light emitting point of the first semiconductor laser chip 4 and the second semiconductor laser chip 3 are diffracted. The light can be diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axes 41c and 42c due to the distance C from the light emitting point.

なお、図1A中に、光軸41,42の中心と第2フォトダイオードチップ2の受光領域との間の距離をDで表している。   In FIG. 1A, the distance between the centers of the optical axes 41 and 42 and the light receiving region of the second photodiode chip 2 is represented by D.

ホログラム素子5で回折された各レーザビーム31c,32cは、第2フォトダイオードチップ2の受光面に入射する。この第2フォトダイオードチップ2を用いた公知のホログラムフーコー法によってフォーカスエラー信号が検出される。   The laser beams 31 c and 32 c diffracted by the hologram element 5 enter the light receiving surface of the second photodiode chip 2. A focus error signal is detected by a known hologram Foucault method using the second photodiode chip 2.

詳しくは、図1Dに示すように、ホログラム素子5の回折格子1のパターンは2つの半円状の領域1a,1bを有している。これらの領域1a,1bでは格子の延びる方向が互いに若干異なっており、これによって、各レーザビーム31c,32cが2つに分岐して回折される。ホログラムフーコー法によってフォーカスエラー信号を検出する場合、図1Dに示すように、回折格子1の各領域1a,1bで回折された各レーザビーム31c,32cを、第2フォトダイオードチップ2上の2組の各2分割の受光領域2e,2f;2g,2hでそれぞれダブルナイフエッジ法によって検出しても良いし、また、図1Eに示すように、回折格子1の各領域1a,1bで回折された各レーザビーム31c,32cを、第2フォトダイオードチップ2上の1組の2負分割の受光領域2e,2fでシングルナイフエッジ法によって検出しても良い。ダブルナイフエッジ法によれば、信号出力が2倍となってS/N比は向上するが、調整に精度が必要とされる。一方、シングルナイフエッジ法によれば、S/N比は向上しないが、調整が簡単になる。ダブルナイフエッジ法とシングルナイフエッジ法のいずれを用いるかは、この光ピックアップ装置を使用するシステムによって選択が可能である。   Specifically, as shown in FIG. 1D, the pattern of the diffraction grating 1 of the hologram element 5 has two semicircular regions 1a and 1b. In these regions 1a and 1b, the extending directions of the gratings are slightly different from each other, whereby the laser beams 31c and 32c are bifurcated and diffracted. When a focus error signal is detected by the hologram Foucault method, as shown in FIG. 1D, two sets of laser beams 31c and 32c diffracted by the regions 1a and 1b of the diffraction grating 1 are formed on the second photodiode chip 2. Each of the two light receiving areas 2e, 2f; 2g, 2h may be detected by the double knife edge method, or may be diffracted by the areas 1a, 1b of the diffraction grating 1, as shown in FIG. 1E. The laser beams 31c and 32c may be detected by a single knife edge method in a set of two negatively divided light receiving areas 2e and 2f on the second photodiode chip 2. According to the double knife edge method, the signal output is doubled and the S / N ratio is improved, but accuracy is required for adjustment. On the other hand, according to the single knife edge method, the S / N ratio is not improved, but the adjustment becomes simple. Whether the double knife edge method or the single knife edge method is used can be selected by a system using the optical pickup device.

なお、図2Cは、図1Dに対応してダブルナイフエッジ法を用いる場合に、回折格子1の各領域1a,1bで回折された第2波長(650nm)のレーザビーム32cが第2フォトダイオードチップ2上の2組の各2分割の受光領域2e,2f;2g,2hに入射する態様を示している。また、図3Cは、図1Dに対応してダブルナイフエッジ法を用いる場合に、回折格子1の各領域1a,1bで回折された第1波長(780nm)のレーザビーム31cが第2フォトダイオードチップ2上の2組の各2分割の受光領域2e,2f;2g,2hに入射する態様を示している。   Note that FIG. 2C shows that, when the double knife edge method is used corresponding to FIG. 1D, the laser beam 32c having the second wavelength (650 nm) diffracted by each region 1a, 1b of the diffraction grating 1 is the second photodiode chip. 2 shows a state in which the light is incident on two sets of light receiving areas 2e, 2f; 2g, 2h. Further, FIG. 3C shows that when the double knife edge method is used corresponding to FIG. 1D, the laser beam 31c having the first wavelength (780 nm) diffracted by each region 1a, 1b of the diffraction grating 1 is the second photodiode chip. 2 shows a state in which the light is incident on two sets of light receiving areas 2e, 2f; 2g, 2h.

このように、ナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号を検出することにより、DVD−RAM等を読み取る場合にトラッククロス信号のフォーカスエラー信号への漏れ込みを最小限にできる。したがって、この光ピックアップ装置が高性能化される。   Thus, by detecting the focus error signal by the knife edge method, the leakage of the track cross signal into the focus error signal can be minimized when reading a DVD-RAM or the like. Therefore, the performance of the optical pickup device is improved.

図1Dおよび図1Eから分かるように、第2フォトダイオードチップ2は、ホログラム素子5で回折された各レーザビーム31c,32cのフォーカスエラー信号成分を、それぞれ各レーザビーム31c,32cに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することができる。   As can be seen from FIG. 1D and FIG. 1E, the second photodiode chip 2 has the focus error signal components of the laser beams 31c and 32c diffracted by the hologram element 5 on the light receiving surface with respect to the laser beams 31c and 32c, respectively. It can be detected at substantially the same point.

このように、この光ピックアップ装置は、複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なくて済む。したがって、小型で低コストに構成される。特に、ビームスプリッタ部品9およびホログラム素子5を含む半導体レーザユニット50が一体化されているので、この光ピックアップ装置は、さらに小型に構成される。また、一旦組み立てられた後は、第1、第2ビームスプリッタ面7,8およびホログラム素子5の間の相対的位置が変動しないので、信頼性が高まり、高性能になる。   Thus, this optical pickup device does not require complicated components and the number of components can be reduced. Therefore, it is small and configured at low cost. In particular, since the semiconductor laser unit 50 including the beam splitter component 9 and the hologram element 5 is integrated, the optical pickup device is further reduced in size. Further, once assembled, the relative position between the first and second beam splitter surfaces 7 and 8 and the hologram element 5 does not fluctuate, so that the reliability is increased and the performance is improved.

なお、この実施形態では、第1ビームスプリッタ面7と第2ビームスプリッタ面8とをダイクロイックフィルタからなるハーフミラーとしたが、これに限られるものではなく、P波(反射面の法線に平行な偏光成分)とS波(反射面の法線に垂直な偏光成分)を選択して透過及び反射するPBS(Polarizing Beam Splitter;偏光変換素子)によって構成しても良い。   In this embodiment, the first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8 are half mirrors made of dichroic filters. However, the present invention is not limited to this, and the P wave (parallel to the normal line of the reflecting surface) is used. (Polarization component) and S wave (polarization component perpendicular to the normal line of the reflecting surface) may be selected and transmitted and reflected by PBS (Polarizing Beam Splitter).

(第2実施形態)
図4Aは別の実施形態の光ピックアップ装置の構成を上方から見たところを示している。この光ピックアップ装置は、概略、略直方体状のフレーム15Aを有する半導体レーザユニット51と、コリメートレンズ11と、立ち上げミラー12と、対物レンズ13(図2B参照)とを、光路40に沿ってこの順に備えている。なお、図1A中の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して、個々の説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4A shows a configuration of an optical pickup device according to another embodiment as viewed from above. This optical pickup device includes a semiconductor laser unit 51 having a roughly rectangular parallelepiped frame 15A, a collimating lens 11, a rising mirror 12, and an objective lens 13 (see FIG. 2B) along an optical path 40. In order. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component in FIG. 1A, and each description is abbreviate | omitted.

この光ピックアップ装置では、図1Aのものに対して、ビームスプリッタ部品9および第1フォトダイオードチップ10が廃されている点が大きく相違している。   This optical pickup device is largely different from that shown in FIG. 1A in that the beam splitter component 9 and the first photodiode chip 10 are eliminated.

また、図4Cに示すように、ホログラム素子5Aの回折格子1Aは、半円状の領域1aと、各1/4円状の領域1c,1dとに3分割されている。これらの領域1a,1c,1dでは格子の延びる方向が互いに若干異なっており、これによって、各レーザビーム31,32が3つに分岐して回折される。なお、図4C中には、領域1a,1c,1dで回折されたレーザビームをそれぞれ符号31c1,31c2,31c3;32c1,32c2,32c3で表している。   As shown in FIG. 4C, the diffraction grating 1A of the hologram element 5A is divided into a semicircular area 1a and quarter-shaped areas 1c and 1d. In these regions 1a, 1c, and 1d, the extending directions of the gratings are slightly different from each other, whereby the laser beams 31 and 32 are diffracted by being branched into three. In FIG. 4C, the laser beams diffracted in the regions 1a, 1c, and 1d are represented by reference numerals 31c1, 31c2, and 31c3; 32c1, 32c2, and 32c3, respectively.

図4Aから分かるように、第2フォトダイオードチップ2Aは、図1Aの例と同様に、光路40に対して実質的に垂直な方向(図4Bにおける縦方向)に関して、第1半導体レーザチップ4、第2半導体レーザチップ3の並びの外側で、かつ第1波長と第2波長のうち短い波長(650nm)のレーザビーム32を出射する第2半導体レーザチップ3の側(図4Bにおける下側)に配置されている。より具体的には、図4Bに示すように、回折格子1Aと第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に沿った方向の距離をL、第1半導体レーザチップ4と第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に垂直な方向の距離をA、第2半導体レーザチップ3と第2フォトダイオードチップ2との間の光軸41,42に垂直な方向の距離をB(=A−C)としたとき、
LsinR=A
LsinQ=B
なる関係が同時に満たされている。したがって、ホログラム素子5Aは、第1波長、第2波長のレーザビーム31,32を回折するとき、第1半導体レーザチップ4の発光点と第2半導体レーザチップ3の発光点との間の距離Cに起因した光軸41c,42cのずれを解消するように回折できる。
As can be seen from FIG. 4A, the second photodiode chip 2A is similar to the example of FIG. 1A with respect to the first semiconductor laser chip 4, with respect to a direction substantially perpendicular to the optical path 40 (longitudinal direction in FIG. 4B). Outside the array of the second semiconductor laser chips 3 and on the side of the second semiconductor laser chip 3 that emits a laser beam 32 having a shorter wavelength (650 nm) of the first wavelength and the second wavelength (lower side in FIG. 4B). Has been placed. More specifically, as shown in FIG. 4B, the distance in the direction along the optical axes 41 and 42 between the diffraction grating 1A and the second photodiode chip 2 is L, and the first semiconductor laser chip 4 and the second semiconductor laser chip 4 are The distance in the direction perpendicular to the optical axes 41 and 42 between the photodiode chip 2 is A, and the distance in the direction perpendicular to the optical axes 41 and 42 between the second semiconductor laser chip 3 and the second photodiode chip 2. Is B (= A−C),
LsinR = A
LsinQ = B
The relationship is satisfied at the same time. Accordingly, when the hologram element 5A diffracts the laser beams 31 and 32 having the first wavelength and the second wavelength, the distance C between the light emitting point of the first semiconductor laser chip 4 and the light emitting point of the second semiconductor laser chip 3 is determined. Can be diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axes 41c and 42c due to the above.

図4C中に示すように、第2フォトダイオードチップ2Aのパターンは、ホログラム素子5Aの回折格子1Aの3つの領域1a,1c,1dに対応して構成されている。すなわち、この第2フォトダイオードチップ2Aは、中央に、回折格子1Aの領域1aで回折されたレーザビーム31c1,32c1を共通に受ける1組の2分割の領域2a,2bを有し、その両側に、回折格子1Aの領域1cで回折されたレーザビーム31c2,32c2を共通に受ける領域2c、折格子1Aの領域1dで回折されたレーザビーム31c3,32c3を共通に受ける領域2dを有している。   As shown in FIG. 4C, the pattern of the second photodiode chip 2A is configured to correspond to the three regions 1a, 1c, and 1d of the diffraction grating 1A of the hologram element 5A. That is, the second photodiode chip 2A has a pair of two divided regions 2a and 2b that commonly receive the laser beams 31c1 and 32c1 diffracted by the region 1a of the diffraction grating 1A at the center, and on both sides thereof. The region 2c commonly receives the laser beams 31c2 and 32c2 diffracted by the region 1c of the diffraction grating 1A, and the region 2d commonly receives the laser beams 31c3 and 32c3 diffracted by the region 1d of the folded grating 1A.

図4C中に示す回折格子1Aの半円状の領域1aを使用するシングルナイフエッジ法によって、第2フォトダイオードチップ2Aの受光領域2a,2bを用いてフォーカスエラー信号が検出される。シングルナイフエッジ法によればDVD−RAM等を読み取る場合にトラッククロス信号のフォーカスエラーへの漏れ込みが生じない。したがって、良好なフォーカスエラー信号を得ることができる。 また、回折格子1Aの他の領域1c,1dに対応した受光領域2c,2dへ受光せしめることによって、高周波信号成分とトラッキングエラー信号成分が検出される。なお、先の例と同様に、トラッキングエラー信号TESは、第2フォトダイオードチップ2Aの受光領域のパターンを用いてメインビームプッシュプル信号MPPだけでなくサブビームプッシュプル信号SPPをも検出し、公知のDPP法(Differential Push-Pull Method;差分プッシュプル法)を適用することによって得られる。   A focus error signal is detected using the light receiving regions 2a and 2b of the second photodiode chip 2A by the single knife edge method using the semicircular region 1a of the diffraction grating 1A shown in FIG. 4C. According to the single knife edge method, when a DVD-RAM or the like is read, the track cross signal does not leak into the focus error. Therefore, a good focus error signal can be obtained. Further, by receiving light in the light receiving regions 2c and 2d corresponding to the other regions 1c and 1d of the diffraction grating 1A, a high frequency signal component and a tracking error signal component are detected. As in the previous example, the tracking error signal TES detects not only the main beam push-pull signal MPP but also the sub-beam push-pull signal SPP using the pattern of the light receiving region of the second photodiode chip 2A. It is obtained by applying a DPP method (Differential Push-Pull Method).

このように第2フォトダイオードチップ2Aは、各レーザビーム31,32のフォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ各ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で共通に検出することができる。   As described above, the second photodiode chip 2A commonly detects the focus error signal component, the high-frequency signal component, and the tracking signal component of each laser beam 31 and 32 at substantially the same point on the light receiving surface with respect to each beam. be able to.

また、この光ピックアップ装置では、図1Aのものに比して、ビームスプリッタ部品9および第1フォトダイオードチップ10が廃されていることから、部品点数が少なくて済む。したがって、さらに小型化、低コスト化が可能となる。   Further, in this optical pickup device, the number of components can be reduced because the beam splitter component 9 and the first photodiode chip 10 are eliminated as compared with the optical pickup device shown in FIG. 1A. Therefore, further downsizing and cost reduction are possible.

さらにホログラム素子5Aの回折格子1Aの分割数を増すことで、各種の光ディスクに対するプレーアビリティ(再生能力)を向上させることもできる。   Furthermore, by increasing the number of divisions of the diffraction grating 1A of the hologram element 5A, it is possible to improve the playability (reproduction capability) for various optical disks.

次に、図5および図6A〜図6Dを用いて、上述のホログラム素子5,5Aに適したホログラムからなる回折格子(符号1Bで表す。)の作製の仕方について説明する。図5に示すように、一般的に、ホログラム93のパターンは、半導体レーザチップの発光点の位置に該当する参照波光源位置91と、受光素子上の受光スポットの位置に該当する記録光光源位置92と、ホログラム93が形成される基板面位置90との3点の位置関係によって決定される。   Next, with reference to FIG. 5 and FIGS. 6A to 6D, a method of manufacturing a diffraction grating (represented by reference numeral 1B) made of a hologram suitable for the above-described hologram elements 5 and 5A will be described. As shown in FIG. 5, generally, the pattern of the hologram 93 includes a reference wave light source position 91 corresponding to the position of the light emitting point of the semiconductor laser chip and a recording light source position corresponding to the position of the light receiving spot on the light receiving element. 92 and the position of the substrate surface 90 on which the hologram 93 is formed.

図6Aは、第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子1Bを設計し、その設計波長λmと同じ波長(λm)で再生を行った場合に、受光素子(上述の第2フォトダイオードチップ2,2Aに相当。ここでは符号2Bで表す。)上に入射する受光スポット35のパターンと位置を模式的に示している。この場合、受光スポット39はほぼ無収差で集光されている。   FIG. 6A shows a case where a hologram diffraction grating 1B is designed with a substantially intermediate wavelength λm between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and reproduction is performed with the same wavelength (λm) as the designed wavelength λm. (Equivalent to the above-mentioned second photodiode chips 2 and 2A, represented here by reference numeral 2B) The pattern and position of the light receiving spot 35 incident thereon are schematically shown. In this case, the light receiving spot 39 is condensed with almost no aberration.

図6Bは、上の場合と同様に第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子1Bを設計し、その設計波長λmより短い波長(この例では第2波長650nm。図6B中に符号λ2で表す。)で再生を行った場合に、受光素子2B上に入射する受光スポット36のパターンと位置を模式的に示している。この場合に得られるスポット36は、本来の無収差のスポット35に対してややデフォーカスしたものとなる。そのスポット36の位置は、本来の無収差のスポット35の位置から回折格子1Bに対して近い側へややシフトしている。   FIG. 6B shows a case where the hologram diffraction grating 1B is designed with a substantially intermediate wavelength λm between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm as in the above case, and a wavelength shorter than the design wavelength λm (in this example, the second wavelength). FIG. 6B schematically shows the pattern and position of the light receiving spot 36 incident on the light receiving element 2B when reproduction is performed at 650 nm (denoted by reference numeral λ2 in FIG. 6B). The spot 36 obtained in this case is slightly defocused with respect to the original non-aberration spot 35. The position of the spot 36 is slightly shifted from the original position of the aberration-free spot 35 to the side closer to the diffraction grating 1B.

図6Cは、上の場合と同様に第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子1Bを設計し、その設計波長λmより長い波長(この例では第1波長780nm。図6C中に符号λ1で表す。)で再生を行った場合に、受光素子2B上に入射する受光スポット37のパターンと位置を模式的に示している。この場合に得られるスポット37は、本来の無収差のスポット35に対してややデフォーカスしたものとなる。そのスポット37の位置は、本来の無収差のスポット35の位置から回折格子1Bに対して遠い側へややシフトしている。   In FIG. 6C, similarly to the above case, the hologram diffraction grating 1B is designed with a wavelength λm substantially intermediate between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and a wavelength longer than the design wavelength λm (in this example, the first wavelength 780 nm (represented by the symbol λ1 in FIG. 6C), the pattern and position of the light receiving spot 37 incident on the light receiving element 2B are schematically shown. The spot 37 obtained in this case is slightly defocused from the original non-aberration spot 35. The position of the spot 37 is slightly shifted from the position of the original non-aberration spot 35 to the side far from the diffraction grating 1B.

図6Bと図6Cのいずれのスポット36,37も実用に耐えるレベルのものであり、受光素子2B上の受光領域の分割線の設計角度を両波長λ1,λ2に対して最適に設計しておけば、検出精度に問題は生じない。   Both spots 36 and 37 in FIG. 6B and FIG. 6C are of a practical level, and the design angle of the dividing line of the light receiving region on the light receiving element 2B can be optimally designed for both wavelengths λ1 and λ2. In this case, there is no problem in detection accuracy.

図6Dは、第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子1Bを設計するとともに、その設計波長λmより短い波長λ2で再生を行った場合に得られる受光スポット36Aの位置とその設計波長λmより長い波長λ1で再生を行った場合に得られる受光スポット37Aの位置とがほぼ重なるように、上記二つの場合の発光点の位置を設計位置(この例では回折格子1Bのパターンの中心)からシフトさせた態様を示している。この場合、上記二つの場合に得られる受光スポット36A,37Aは、それぞれ本来の無収差のスポット35に対してややデフォーカスしたものとなる。それらのスポット36A,37Aの位置は、互いに重なっている。いずれのスポット36,37も実用に耐えるレベルのものであり、検出精度に問題は生じない。しかも、このようにスポット36A,37Aの位置を重ねることによって、受光素子2Bの面積を最小とすることが可能となる。   FIG. 6D shows a light receiving spot obtained when the hologram diffraction grating 1B is designed with a substantially intermediate wavelength λm between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and reproduction is performed with a wavelength λ2 shorter than the designed wavelength λm. The positions of the light emitting points in the above two cases are designed positions (in this example, diffraction) so that the position of 36A and the position of the light receiving spot 37A obtained when reproduction is performed at a wavelength λ1 longer than the design wavelength λm. The mode shifted from the center of the pattern of the grating 1B is shown. In this case, the light receiving spots 36A and 37A obtained in the above two cases are slightly defocused with respect to the original non-aberration spot 35, respectively. The positions of the spots 36A and 37A overlap each other. Both spots 36 and 37 are of a level that can withstand practical use, and there is no problem in detection accuracy. Moreover, by overlapping the positions of the spots 36A and 37A in this way, the area of the light receiving element 2B can be minimized.

なお、図6Eは、図1Aに対応した視点での、ホログラム回折格子1Bと受光素子2Bとの配置を示している。   FIG. 6E shows the arrangement of the hologram diffraction grating 1B and the light receiving element 2B from the viewpoint corresponding to FIG. 1A.

以上から明らかなように、この光ピックアップ装置は、この複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なく小型で低コストに構成できる。   As is apparent from the above, this optical pickup device does not require such complicated components, and can be configured with a small number of components and a low cost.

(第3実施形態)
図7Aはさらに別の実施形態の光ピックアップ装置の構成を上方から見たところを示している。この光ピックアップ装置は、概略、略L状のフレーム15を有する半導体レーザユニット52と、コリメートレンズ11と、立ち上げミラー12と、対物レンズ13(図2B参照)とを、光路40に沿ってこの順に備えている。なお、図1A中の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して、個々の説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 7A shows a configuration of an optical pickup device of still another embodiment as viewed from above. This optical pickup device roughly includes a semiconductor laser unit 52 having a substantially L-shaped frame 15, a collimating lens 11, a rising mirror 12, and an objective lens 13 (see FIG. 2B) along an optical path 40. In order. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component in FIG. 1A, and each description is abbreviate | omitted.

この光ピックアップ装置では、図1Aのものに対して、BD(ブルーレイディスク)の記録や信号読み取りを行うための第3波長(この例では405nm)のレーザビーム33を出射する第3光源としての第3半導体レーザチップ22を含む点が大きく相違している。この例では、図1Aにおける第2半導体レーザチップ3の位置に第3半導体レーザチップ22が代わって配置されている。第2半導体レーザチップ3は、第1半導体レーザチップ4と第3半導体レーザチップ22との中間に配置されている。   In this optical pickup device, a third light source as a third light source that emits a laser beam 33 of a third wavelength (in this example, 405 nm) for performing recording and signal reading of a BD (Blu-ray disc) with respect to that of FIG. 1A. 3 is greatly different in that it includes a semiconductor laser chip 22. In this example, the third semiconductor laser chip 22 is arranged in place of the second semiconductor laser chip 3 in FIG. 1A. The second semiconductor laser chip 3 is disposed between the first semiconductor laser chip 4 and the third semiconductor laser chip 22.

これに伴って、ビームスプリッタ部品9Cは、第1ビームスプリッタ面7、第2ビームスプリッタ面8に加えて、ダイクロイックフィルタからなり、第3波長650nmのレーザビームを半分反射すると共に半分透過させるハーフミラーとして働く第3ビームスプリッタ面21を含んでいる(なお、第3波長と実質的に異なる波長のレーザビームはほぼ全部透過される。)。   Accordingly, the beam splitter component 9C is composed of a dichroic filter in addition to the first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8, and is a half mirror that half-reflects and transmits half the laser beam having the third wavelength of 650 nm. (The laser beam having a wavelength substantially different from the third wavelength is transmitted almost entirely).

ここで、第1ビームスプリッタ面7と第2ビームスプリッタ面8との間の距離t1、第2ビームスプリッタ面8と第3ビームスプリッタ面21との間の距離t2は、各半導体レーザチップ4,3,22の発光点間の距離に起因した各分岐されたレーザビーム31b,32b,33bの光軸41b,42b,43b(図7B参照)のずれを解消するようにそれぞれ設定されている。   Here, the distance t1 between the first beam splitter surface 7 and the second beam splitter surface 8 and the distance t2 between the second beam splitter surface 8 and the third beam splitter surface 21 are determined by each semiconductor laser chip 4, The optical axis 41b, 42b, 43b (see FIG. 7B) of each branched laser beam 31b, 32b, 33b caused by the distance between the light emitting points 3, 22 is set to eliminate the deviation.

より具体的には、図7Bにおいて、
LsinR=A
LsinP=D
LsinQ=B
なる関係が同時に満たされている。
More specifically, in FIG. 7B,
LsinR = A
LsinP = D
LsinQ = B
The relationship is satisfied at the same time.

第1フォトダイオードチップ10Cは、第1、第2または第3ビームスプリッタ面7,8,21によって分岐された各レーザビーム31b,32b,33bの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出するようになっている。   The first photodiode chip 10C commonly detects the high-frequency signal component and the tracking signal component of each of the laser beams 31b, 32b, and 33b branched by the first, second, or third beam splitter surfaces 7, 8, and 21. It has become.

ホログラム素子5Cは、各レーザビーム31b,32b,33bの発光点間の距離に応じた光軸41c,42c,43c(図7B参照)のずれを解消するように各波長のレーザビーム31,32,33を回折するようになっている。   The hologram element 5C has the laser beams 31, 32, 32 b of each wavelength so as to eliminate the deviation of the optical axes 41 c, 42 c, 43 c (see FIG. 7B) according to the distance between the emission points of the laser beams 31 b, 32 b, 33 b. 33 is diffracted.

また、第2フォトダイオードチップ2Cは、ホログラム素子5Cで回折された各レーザビーム31c,32c,33cのフォーカスエラー信号成分を共通に検出するようになっている。   Further, the second photodiode chip 2C is configured to commonly detect focus error signal components of the laser beams 31c, 32c, and 33c diffracted by the hologram element 5C.

この光ピックアップ装置では、記録密度の規格が互いに異なる3種類の記録媒体、すなわちCDとDVDとBDの記録や信号読み取りが可能となる。しかも、この光ピックアップ装置は、複雑な構成部品が不要で、部品点数が少なくて済む。したがって、小型で低コストに構成される。   In this optical pickup device, recording and signal reading of three types of recording media having different recording density standards, that is, CD, DVD, and BD are possible. In addition, this optical pickup device does not require complicated components and requires a small number of components. Therefore, it is small and configured at low cost.

なお、第1実施形態(図1Aのもの)に対する第2実施形態(図4Aのもの)の関係と同様に、図8Aおよび図8Bに示すように、ビームスプリッタ部品9Cを省略することもできる。その場合、図8A,図8B中のホログラム素子5Dの回折格子1D、第2フォトダイオードチップ2Dのパターンは、図4C中に示したホログラム素子5Aの回折格子1A、第2フォトダイオードチップ2Aのパターンと同様に変形される。したがって、第2フォトダイオードチップ2Dは、ホログラム素子5Dで回折された各レーザビーム31c,32c,33cのフォーカスエラー信号成分に加えて、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ各レーザビーム31c,32c,33cに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することができる。   Note that, as shown in FIGS. 8A and 8B, the beam splitter component 9C can be omitted as in the relationship of the second embodiment (FIG. 4A) with respect to the first embodiment (FIG. 1A). In that case, the pattern of the diffraction grating 1D and the second photodiode chip 2D of the hologram element 5D in FIGS. 8A and 8B is the pattern of the diffraction grating 1A and the second photodiode chip 2A of the hologram element 5A shown in FIG. 4C. It is transformed in the same way. Therefore, in the second photodiode chip 2D, in addition to the focus error signal components of the laser beams 31c, 32c, and 33c diffracted by the hologram element 5D, the high-frequency signal component and the tracking signal component are respectively converted into the laser beams 31c and 32c. , 33c can be detected at substantially the same point on the light receiving surface.

このような光ピックアップ装置では、さらに部品点数が少なくて済む。したがって、さらに小型で低コストに構成される。   In such an optical pickup device, the number of parts can be further reduced. Therefore, it is further reduced in size and cost.

この発明の一実施形態の光ピックアップ装置を上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the optical pick-up apparatus of one Embodiment of this invention from upper direction. 図1Aの光ピックアップ装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. 図1Aの光ピックアップ装置の第1フォトダイオードチップのパターンレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the pattern layout of the 1st photodiode chip | tip of the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. ダブルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を検出する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which detects a focus error signal by the double knife edge method. シングルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を検出する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which detects a focus error signal by the single knife edge method. 図1Aの光ピックアップ装置で第2半導体レーザチップのみからレーザビームが出射されている態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect in which the laser beam is radiate | emitted only from the 2nd semiconductor laser chip with the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. 図2Aのものを側方から見たところを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the place which looked at the thing of FIG. 2A from the side. 図1Aの光ピックアップ装置で第2半導体レーザチップのみからレーザビームが出射されている場合に、ダブルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を検出する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which detects a focus error signal by the double knife edge method, when the laser beam is radiate | emitted only from the 2nd semiconductor laser chip with the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. 図1Aの光ピックアップ装置で第1半導体レーザチップのみからレーザビームが出射されている態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect in which the laser beam is radiate | emitted only from the 1st semiconductor laser chip with the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. 図3Aのものを側方から見たところを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the place which looked at the thing of FIG. 3A from the side. 図1Aの光ピックアップ装置で第1半導体レーザチップのみからレーザビームが出射されている場合に、ダブルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を検出する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which detects a focus error signal by the double knife edge method, when the laser beam is radiate | emitted only from the 1st semiconductor laser chip with the optical pick-up apparatus of FIG. 1A. この発明の別の実施形態の光ピックアップ装置を上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the optical pick-up apparatus of another embodiment of this invention from upper direction. 図4Aの光ピックアップ装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the optical pick-up apparatus of FIG. 4A. 図4Aの光ピックアップ装置で信号を検出する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which detects a signal with the optical pick-up apparatus of FIG. 4A. 一般的なホログラムの作製の仕方を説明する図である。It is a figure explaining how to produce a general hologram. 第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子を設計し、その設計波長λmと同じ波長(λm)で再生を行った場合の、受光素子上に入射する受光スポットのパターンと位置を示す図である。Light reception incident on the light receiving element when a hologram diffraction grating is designed with a wavelength λm substantially intermediate between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and reproduction is performed at the same wavelength (λm) as the design wavelength λm. It is a figure which shows the pattern and position of a spot. 第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子を設計し、その設計波長λmより短い波長(第2波長650nm)で再生を行った場合の、受光素子上に入射する受光スポットのパターンと位置を模式的に示す図である。A hologram diffraction grating is designed at a substantially intermediate wavelength λm between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and reproduction is performed at a wavelength shorter than the design wavelength λm (second wavelength 650 nm) on the light receiving element. It is a figure which shows typically the pattern and position of the incident light-receiving spot. 第1波長780nmと第2波長650nmの実質的に中間の波長λmでホログラム回折格子を設計し、その設計波長λmより長い波長(第1波長780nm)で再生を行った場合の、受光素子上に入射する受光スポットのパターンと位置を模式的に示す図である。A hologram diffraction grating is designed with a substantially intermediate wavelength λm between the first wavelength 780 nm and the second wavelength 650 nm, and reproduction is performed with a wavelength longer than the design wavelength λm (first wavelength 780 nm) on the light receiving element. It is a figure which shows typically the pattern and position of the incident light-receiving spot. 図6Bと図6Cの場合の発光点の位置をそれぞれ回折格子のパターンの中心からシフトさせた場合の、受光素子上に入射する受光スポットのパターンと位置を模式的に示す図である。6B is a diagram schematically showing the pattern and position of a light receiving spot incident on the light receiving element when the position of the light emitting point in FIGS. 6B and 6C is shifted from the center of the pattern of the diffraction grating. FIG. 図6A乃至図6Dに示すホログラム回折格子と受光素子の、図1Aに対応した視点での配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning in the viewpoint corresponding to FIG. 1A of the hologram diffraction grating and light receiving element which are shown to FIG. 6A thru | or FIG. この発明の別の実施形態の光ピックアップ装置を上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the optical pick-up apparatus of another embodiment of this invention from upper direction. 図7Aの光ピックアップ装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the optical pick-up apparatus of FIG. 7A. この発明の別の実施形態の光ピックアップ装置を上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the optical pick-up apparatus of another embodiment of this invention from upper direction. 図8Aの光ピックアップ装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the optical pick-up apparatus of FIG. 8A. 従来の光ピックアップ装置を上方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the conventional optical pick-up apparatus from upper direction. 図9Aの光ピックアップ装置を側方から見たところを示す図である。It is a figure which shows the place which looked at the optical pick-up apparatus of FIG. 9A from the side.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B,1C,1D ホログラム回折格子
2,2B,2C,2D 第2フォトダイオードチップ
3 第2半導体レーザチップ
4 第1半導体レーザチップ
5,5A,5C,5D ホログラム素子
7 第1ビームスプリッタ
8 第2ビームスプリッタ
9,9C ビームスプリッタ部品
10,10C 第1フォトダイオードチップ
21 第3ビームスプリッタ面
22 第3半導体レーザチップ
1, 1A, 1B, 1C, 1D Hologram diffraction grating 2, 2B, 2C, 2D Second photodiode chip 3 Second semiconductor laser chip 4 First semiconductor laser chip 5, 5A, 5C, 5D Hologram element 7 First beam splitter 8 Second beam splitter 9, 9C Beam splitter component 10, 10C First photodiode chip 21 Third beam splitter surface 22 Third semiconductor laser chip

Claims (13)

互いに波長が異なる光ビームを光路へ出射する光源群を備え、記録媒体の記録密度に応じて選択されたいずれかの光源からの光ビームで記録媒体を照射し、その記録媒体によって変調された反射光を上記光路から分岐して信号読み取りを行う光ピックアップ装置であって、
上記光源群は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に並べて配置され、それぞれ第1波長、第2波長の光ビームを出射する第1光源および第2光源を含み、
上記光路上に、上記記録媒体によって変調された上記第1波長の光ビームを分岐する第1ビームスプリッタ面と上記記録媒体によって変調された上記第2波長の光ビームを分岐する第2ビームスプリッタ面とを互いに平行に備え、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した上記各分岐された光ビームの光軸のずれを解消するように上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面との間の距離が設定され、
上記第1または第2ビームスプリッタ面で分岐された上記各光ビームの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出する第1受光素子を備え、
上記光源群と上記第1および第2ビームスプリッタ面がなす群との間の光路上に、上記第1および第2ビームスプリッタ面を透過して戻った上記第1波長および第2波長の光ビームを、上記第1光源と第2光源との間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折するホログラム素子を備え、
上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を共通に検出する第2受光素子を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source group that emits light beams with different wavelengths to the optical path is provided, and the recording medium is irradiated with a light beam from one of the light sources selected according to the recording density of the recording medium, and the reflection modulated by the recording medium An optical pickup device for reading a signal by branching light from the optical path,
The light source group includes a first light source and a second light source that are arranged in a direction substantially perpendicular to the optical path and emit light beams having a first wavelength and a second wavelength, respectively.
A first beam splitter surface for branching the light beam of the first wavelength modulated by the recording medium and a second beam splitter surface for branching the light beam of the second wavelength modulated by the recording medium on the optical path. In parallel with each other, and the first beam splitter surface and the second beam so as to eliminate the deviation of the optical axis of each branched light beam caused by the distance between the first light source and the second light source. The distance to the splitter surface is set,
A first light receiving element for commonly detecting a high-frequency signal component and a tracking signal component of each of the light beams branched on the first or second beam splitter surface;
The light beams of the first wavelength and the second wavelength transmitted through the first and second beam splitter surfaces and returned on the optical path between the light source group and the group formed by the first and second beam splitter surfaces. Including a hologram element that diffracts so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the first light source and the second light source,
An optical pickup device comprising a second light receiving element for commonly detecting a focus error signal component of each of the light beams diffracted by the hologram element.
請求項1に記載の光ピックアップ装置において、
上記第1ビームスプリッタ面と第2ビームスプリッタ面とが一体に同一の光学部品に含まれていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1,
An optical pickup device, wherein the first beam splitter surface and the second beam splitter surface are integrally included in the same optical component.
請求項1に記載の光ピックアップ装置において、
上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記ホログラム素子が一体に固着されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1,
An optical pickup device, wherein the first and second beam splitter surfaces and the hologram element are fixed together.
請求項1に記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を、それぞれ上記各光ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1,
The second light receiving element detects the focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element at substantially the same point on the light receiving surface with respect to each light beam. apparatus.
請求項1に記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に関して、上記第1光源、第2光源の並びの外側で、かつ上記第1波長、第2波長のうち短い波長の光ビームを出射する光源の側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1,
The second light receiving element is a light beam having a shorter wavelength than the first light source and the second light source in a direction substantially perpendicular to the optical path and shorter than the first wavelength and the second wavelength. An optical pickup device disposed on the side of a light source that emits light.
請求項1に記載の光ピックアップ装置において、
上記第1、第2ビームスプリッタ面および上記第1受光素子が廃され、
上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分に加えて、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1,
The first and second beam splitter surfaces and the first light receiving element are abolished,
The optical pickup device, wherein the second light receiving element detects a high frequency signal component and a tracking signal component in addition to a focus error signal component of each light beam diffracted by the hologram element.
請求項6に記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分を、それぞれ上記各ビームに関して受光面上の実質的に同じ点で検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 6,
The second light receiving element detects a focus error signal component, a high frequency signal component, and a tracking signal component of each light beam at substantially the same point on the light receiving surface with respect to each beam. apparatus.
請求項6に記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に関して、上記第1光源、第2光源の並びの外側で、かつ上記第1波長、第2波長のうち短い波長の光ビームを出射する光源の側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 6,
The second light receiving element is a light beam having a shorter wavelength than the first light source and the second light source in a direction substantially perpendicular to the optical path and shorter than the first wavelength and the second wavelength. An optical pickup device arranged on the side of a light source that emits light.
請求項6に記載の光ピックアップ装置において、
上記ホログラム素子は、上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分、高周波信号成分およびトラッキング信号成分に応じた3つ以上の領域に分割されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 6,
The optical pickup device, wherein the hologram element is divided into three or more regions corresponding to a focus error signal component, a high frequency signal component, and a tracking signal component of each light beam.
請求項1乃至9のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記フォーカスエラー信号をシングルナイフエッジ法で生成するように1対の受光領域を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 9,
The optical pickup device, wherein the second light receiving element has a pair of light receiving regions so as to generate the focus error signal by a single knife edge method.
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置において、
上記第2受光素子は、上記フォーカスエラー信号をダブルナイフエッジ法で生成するように2対の受光領域を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 5,
The optical pickup device, wherein the second light receiving element has two pairs of light receiving regions so as to generate the focus error signal by a double knife edge method.
請求項1乃至11のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置において、
上記ホログラム素子の上記各光ビームを回折するホログラムが上記第1波長と第2波長との実質的に中間の波長で作製されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 11,
An optical pickup device, wherein a hologram for diffracting each light beam of the hologram element is formed at a substantially intermediate wavelength between the first wavelength and the second wavelength.
請求項1乃至12のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置において、
上記光源群は、上記光路に対して実質的に垂直な方向に上記第1光源、第2光源と並べて配置され、第3波長の光ビームを出射する第3光源を含み、
上記光路上に、上記第1および第2ビームスプリッタ面と平行に、上記記録媒体によって変調された上記第3波長の光ビームを分岐する第3ビームスプリッタ面を備え、上記各光源間の距離に起因した上記各分岐された光ビームの光軸のずれを解消するように上記各ビームスプリッタ面間の距離が設定され、
上記第1受光素子は、上記第1、第2または第3ビームスプリッタ面によって分岐された上記各光ビームの高周波信号成分およびトラッキング信号成分を共通に検出し、
上記ホログラム素子は、上記光源群と上記第1、第2および第3ビームスプリッタ面がなす群との間の光路上に設けられ、上記各ビームスプリッタ面を透過して戻った上記各波長の光ビームを、上記各光源間の距離に起因した光軸のずれを解消するように回折し、
上記第2受光素子は、上記ホログラム素子で回折された上記各光ビームのフォーカスエラー信号成分を共通に検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 12,
The light source group includes a third light source arranged side by side with the first light source and the second light source in a direction substantially perpendicular to the optical path, and emitting a light beam having a third wavelength,
A third beam splitter surface for branching the light beam of the third wavelength modulated by the recording medium in parallel with the first and second beam splitter surfaces on the optical path; The distance between each beam splitter surface is set so as to eliminate the deviation of the optical axis of each branched light beam caused by the above,
The first light receiving element commonly detects a high-frequency signal component and a tracking signal component of each of the light beams branched by the first, second, or third beam splitter surface;
The hologram element is provided on an optical path between the light source group and a group formed by the first, second, and third beam splitter surfaces, and the light of each wavelength transmitted through the beam splitter surfaces and returned. The beam is diffracted so as to eliminate the deviation of the optical axis due to the distance between the light sources,
The optical pickup device, wherein the second light receiving element detects in common a focus error signal component of each of the light beams diffracted by the hologram element.
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