JP2001176119A - 光デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２波長の光を使用する光学系において、コン
プリメンタリなフォーカス誤差検出を行うことが出来る
光デバイスを提供することを目的とする。 【解決手段】 この光デバイスは、第１波長の光を出力
する第１光源と、第２波長の光を出力する第２光源と、
前記第１、第２波長の光を回折する第１回折領域及び第
２回折領域を有するホログラム素子と、前記ホログラム
素子からの回折光を受光する第１受光素子及び第２受光
素子を設けた受光素子基板とを備え、前記第１回折領域
による、第１波長及び第２波長の光の第１回折光が、前
記受光素子基板上で、第１位置へ収束し、且つ、前記第
２回折領域による第１波長及び第２波長の光の第１回折
光が、前記受光素子基板上で第２位置へ収束するよう
に、第１光源及び第２光源の配置位置及び、前記第１回
折領域及び第２回折領域の格子配置を定めた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
情報記録媒体の読み取り装置に用いられる光ピックアッ
プに関するものであり、とくにＤＶＤ（Digital Versat
ile Disc）とＣＤ−Ｒ（Compact Disc−write once）の
互換再生システムに好適で、かつ小型化可能な光デバイ
ス及びこれを用いた光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】既に一般に普及している民生用光ディス
クシステムであるＣＤに対し、近年、より高密度なＤＶ
Ｄシステムが提案・商品化され、普及が始まっている。
この再生装置であるＤＶＤプレーヤにおいては、装置の
重複や使用上の煩雑さを避けるため、ＣＤの互換再生が
必須となっている。また、ＣＤプレーヤで再生可能とさ
れているＣＤ−Ｒ（Compact Disc−write once）につい
ても、同様に互換再生機能が求められている。従って、
このような各種の規格のディスクを再生するための技術
が開発され、さらにそれを実現する構成の簡略化やコス
トダウンが課題になっている。

【０００３】とりわけ、前述のＣＤ−Ｒにおいては、記
録媒体の反射率が大きな波長依存性を持つ事から、ＤＶ
Ｄ用の６５０ｎｍ帯とは異なる７８０ｎｍ帯のレーザ光
源が必須であり、この２波長の光源を内蔵したピックア
ップ光学系が必要となっている。

【０００４】このため、従来、独立した２つのピックア
ップを機械的に結合したもの、或いは、受発光集積素子
を各波長独立に取付け、ダイクロイックプリズムで同一
光軸に合成し、対物レンズなど一部の光学系を共用した
ものなどが開発されている。また、２個の波長の異なる
半導体レーザチップを同一パッケージに搭載し、他の部
品は独立であるものの光軸は共通化したものが提案され
ている。

【０００５】一方、コストダウンや小型化といった要求
に合わせて、光ピックアップ光学系の集積化の試みも進
展している。例えば、半導体レーザ（ＬＤ）及びフォト
ディテクタ（ＰＤ）及びホログラム素子（ＨＯＥ：Holo
graphic Optical Element）を一体化したデバイスが開
発され、ＣＤを始め、ＤＶＤ用途にも応用されつつあ
る。又、学会では、２波長でさらに集積化したものも提
案されている（例えばＩＳＯＭ'98 Technical Digest p
p22〜、Ｔｕ−Ｄ−０１）。

【０００６】当該文献にもあるように、半導体レーザや
フォトディテクタを直近に配置できる集積デバイスにお
いては、ホログラム素子による回折光の受光部と半導体
レーザの発光点を略共役な位置に配置することが容易に
可能である。従って、ホログラム素子による±１次回折
光を共に利用した、コンプリメンタリ（相補的）なスポ
ットサイズ法（「ＳＳＤ法」：Spot Size Detection）
によるフォーカス誤差検出が実現できる。この方式は、
他に実用化されている「ナイフエッジ法」と比較し、１
ホログラム素子の厳密な位置調整が必ずしも必要でな
い、２±１次回折光の一方を捨てる必要がなく高効率で
ある、といった利点を持っている。

【０００７】図１３は、前記スポットサイズ法（「ＳＳ
Ｄ法」：Spot Size Detection）によるフォーカス誤差
検出を説明する説明図である（特開平５―１０１４１
７）。より詳細には図１３（ａ）は、前記フォーカス誤
差検出を行う装置の概略側面図であり、図１３（ｂ）
は、前記装置において回折光を検出するフォトダイオー
ド等の概略平面図である。

【０００８】図１３（ａ）に示すように、このフォーカ
ス誤差検出装置においては、光ディスク３５７により反
射された反射光は、対物レンズ３５６を経てホログラム
素子３５５により一対の共役光ｂ１，ｂ１´に分離され
る。ここに、前記ホログラム素子３５５は、前記共役光
ｂ１が前記受光素子基板３５０の上方に焦点を結び、共
役光ｂ１´が前記基板３５０の下方に焦点を結ぶように
構成されている。

【０００９】そして図１３（ｂ）に示すように前記共役
光ｂ１，ｂ１´の各々は、受光素子基板３５０に設けた
光検出ダイオード３５２及び３５３で受光される。この
光検出ダイオード３５２及び３５３は、前記共役光ｂ１
及びｂ１´が分光されるＹ方向と直交するＸ方向におい
てそれぞれ、領域３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃ及び３
５３ａ，３５３ｂ，３５３ｃに３分割されている。

【００１０】このように構成することにより前記光ディ
スク３５７に対するレーザ光のフォーカス誤差信号ＦＥ
は、前記受光領域３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃの出力
をそれぞれｗ１，ｗ２，ｗ３とし、受光領域３５３ａ，
３５３ｂ，３５３ｃの出力をそれぞれｗ４，ｗ５，ｗ６
とする時、 ＦＥ＝（ｗ１＋ｗ３＋ｗ５）−（ｗ２＋ｗ４＋ｗ６） …（１） により与えられる。

【００１１】すなわち、レーザ光源３５１から出射され
立ち上げミラー３５４により立ち上げられたレーザ光が
対物レンズ３５６を介して光ディスク３５７へ入射され
る際に、当該ディスク３５７に対してレーザ光の焦点が
合っていれば、前記光検出ダイオード３５２上のスポッ
トＳ１及び光検出ダイオード３５３上のスポットＳ２の
大きさは同じとなり、式（１）のフォーカス誤差信号Ｆ
Ｅは零となる。これに対して前記光ディスク３５７に対
するレーザ光の焦点がずれている場合には、前記検出ダ
イオード３５２上のスポットＳ１と検出ダイオード３５
３上のスポットＳ２の大きさが異なり、式（１）のフォ
ーカス誤差信号ＦＥは零と異なる正又は負の値を有す
る。従って前記フォーカス誤差信号ＦＥは、合焦点の前
後での極性が反転する。よって、前記フォーカス誤差信
号ＦＥを検出することにより前記光ディスク３５７に対
するレーザ光の焦点合わせを行うことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記スポッ
トサイズ法によるフォーカス誤差検出と前記２波長光学
系を両立させようとすると、ホログラム素子による回折
角の波長依存性が問題となる。

【００１３】すなわち、回折格子においては、その周期
構造と光の波長の数学的関係によって回折角等の特性が
決まり、それゆえに異なる波長に対しては回折角が大き
く変化する。より詳細には、前記ホログラム素子を用い
た集積デバイスに適したフォーカス誤差検出法である前
記「スポットサイズ法」では、半導体レーザ発光点の共
役点の極く近傍にホログラム素子回折光を検出するフォ
トディテクタ受光面を配置することが必須である。しか
し、同一ホログラム素子へ異なる波長の光を入射させる
と、前記の特性変化によって最適なフォトディテクタ受
光面位置が大きく異なることとなる。従って、同一フォ
トディテクタ基板上に半導体レーザ及びフォトディテク
タを集積することは困難であった。また、ホログラム素
子のレンズ作用を最適化するための収差補正等について
も、両立する解の導出は困難であった。

【００１４】例えば、前述の２波長集積デバイス（ＩＳ
ＯＭ'98 Technical Digest pp22〜、Ｔｕ−Ｄ−０１）
では、各波長につき±１次回折光の一方のみを使用する
形となっており、前記コンプリメンタリな構成は実現さ
れていない。

【００１５】従って、本願発明は、前記の如き２波長の
光を使用する光学系において、当該２波長について、コ
ンプリメンタリなフォーカス誤差検出を実現する光デバ
イスを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本願発明の光デバイスは、情報記録媒体から情報を読
みとる光デバイスにして、第１波長の光を出力する第１
光源と、第２波長の光を出力する第２光源と、前記第
１、第２波長の光を回折する第１回折領域及び第２回折
領域を有するホログラム素子と、前記ホログラム素子か
らの回折光を受光する第１受光素子及び第２受光素子を
設けた受光素子基板と、を備え、前記第１回折領域及び
第２回折領域は、格子軸方向が相互に平行で且つ格子ピ
ッチが相互に異なる格子配列を有し、前記第１、第２光
源の発光点は、前記格子軸と直交する方向において相互
に所定距離だけ離間され、かつ、前記第１回折領域及び
第２回折領域の格子ピッチは、当該第１回折領域又は第
２回折領域による、前記第１波長の回折光の前記受光素
子基板面への入射位置と、当該第１波長の０次透過光で
定まる光軸との間の距離（Ｌ１１；Ｌ１２）を第１距離
とし、同一回折領域による前記第２波長の回折光の前記
受光素子基板面への入射位置と、当該第２波長の０次透
過光で定まる光軸との間の距離（Ｌ２１；Ｌ２２）を第
２距離とするとき、前記第１距離と第２距離との差（│
Ｌ１１―Ｌ２１│；│Ｌ１２−Ｌ２２│）が、前記第
１，第２光源の発光点の間隔とほぼ等しくなり、かつ、
前記第１回折領域による、前記第１又は第２波長の回折
光の前記受光素子基板面への入射位置と、第２回折領域
による、同一波長の回折光の前記受光素子基板面への入
射位置との間隔（│Ｌ１１―Ｌ１２│；│Ｌ２１−Ｌ２
２│）が前記発光点の間隔とほぼ等しく成るように定め
られ、もって、前記第１回折領域による第１波長及び第
２波長の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同じ第１
位置へ収束し、且つ、前記第２回折領域による第１波長
及び第２波長の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同
じ第２位置へ収束するようにし、前記第１、第２位置へ
それぞれ第１、第２受光素子を配置したことを特徴とす
る。

【００１７】ここに、「ほぼ等しい（同じ）」とは「５
０μｍ程度以下の誤差で等しい（同じ）」と言う意味で
ある。

【００１８】本願発明の光デバイスはまた、情報記録媒
体から情報を読みとる光デバイスにして、第１波長の光
を出力する第１光源と、第２波長の光を出力する第２光
源と、前記第１、第２波長の光を回折する第１回折領域
及び第２回折領域を有するホログラム素子と、前記ホロ
グラム素子からの回折光を受光する第１受光素子及び第
２受光素子を設けた受光素子基板と、を備え、前記第１
回折領域及び第２回折領域は、格子ピッチが相互に同一
であり、格子軸方向が相互に３０°以内の所定角度だけ
違えられており、前記第１、第２光源の発光点は、前記
格子軸方向にほぼ直交する方向において相互に所定距離
だけ離間されており、かつ、前記第１回折領域及び第２
回折領域格子ピッチは、当該第１回折領域又は第２回折
領域による、前記第１波長の回折光の前記受光素子基板
面への入射位置と、当該第１波長の０次透過光で定まる
光軸との間の距離を第１距離とし、同一回折領域による
前記第２波長の回折光の前記受光素子基板面への入射位
置と、当該第２波長の０次透過光で定まる光軸との間の
距離を第２距離とするとき、前記第１距離と第２距離と
の差が、前記第１，第２光源の発光点の間隔とほぼ等し
くなるように定められ、前記第１回折領域及び第２回折
領域の向きは、前記第１回折領域による、第１波長及び
第２波長の光の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同
じ第１位置へ収束し、前記第２回折領域による、第１波
長及び第２波長の光の回折光が、前記受光素子基板上
で、前記発光点離間方向に直交する方向に於いて前記第
１位置から所定距離だけ離れたほぼ同じ第２位置へ収束
するように定め、前記第１、第２位置へそれぞれ第１、
第２受光素子を配置したことを特徴とする。

【００１９】ここに、「ほぼ」とは、「５０μｍ以下の
誤差」でと言う意味である。例えば、「ほぼ等しい」或
いは「ほぼ同じ第１位置へ収束」「ほぼ同じ第２位置へ
収束」は、「５０μｍ以下の誤差で等しい」或いは「５
０μｍ以下の誤差で同じ第１位置へ収束」、「５０μｍ
以下の誤差で同じ第２位置へ収束」の意味である。

【００２０】前記において、第１受光素子及び第２受光
素子からの信号に基づいてフォーカス誤差信号を得るこ
とが望ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。各図に於いて、同一または類
似の要素は同一又は類似の番号で示す。

【００２２】図１は、この発明の光デバイスの第１実施
形態の斜視図であり、図２は、前記第１実施形態に於け
る回折光の光跡等を示す説明図である。

【００２３】この光デバイスの第１実施形態は、情報記
録媒体２１から情報を読みとる光デバイス２３にして、
第１波長の光を出力する第１光源２５と、第２波長の光
を出力する第２光源２７と、前記第１、第２波長の光を
回折する第１回折領域２９及び第２回折領域３１を有す
るホログラム素子３３と、前記ホログラム素子３３から
の回折光を受光する第１受光素子３５及び第２受光素子
３７を設けた受光素子基板３９と、を備え、前記第１回
折領域２９及び第２回折領域３１は、格子軸方向が相互
に平行で且つ格子ピッチが相互に異なる格子配列を有
し、前記第１、第２光源２５，２７の発光点は、前記格
子軸方向と平行なＹ軸方向と直交するＸ軸方向において
相互に所定距離ｄだけ離間され、かつ、前記第１回折領
域２９及び第２回折領域３１の格子ピッチは、当該第１
回折領域２９（又は第２回折領域３１）による、前記第
１波長の回折光の前記受光素子基板３９面への入射位置
と、当該第１波長の０次透過光で定まる光軸Ａ１との間
の距離Ｌ１１（Ｌ１２）を第１距離とし、同一回折領域
による前記第２波長の回折光の前記受光素子基板３９面
への入射位置と、当該第２波長の０次透過光で定まる光
軸Ａ２との間の距離Ｌ２１（Ｌ２２）を第２距離とする
とき、前記第１距離と第２距離との差│Ｌ１１―Ｌ２１
│（│Ｌ１２−Ｌ２２│）が、前記第１，第２光源の発
光点の間隔ｄとほぼ等しくなり、かつ、前記第１回折領
域２９による、前記第１（又は第２）波長の回折光の前
記受光素子基板３９面への入射位置と、第２回折領域３
１による、同一波長の回折光の前記受光素子基板３９面
への入射位置との間隔│Ｌ１１―Ｌ１２│（│Ｌ２１−
Ｌ２２│）が前記発光点の間隔ｄとほぼ等しく成るよう
に定められ、もって、前記第１回折領域２９による第１
波長及び第２波長の回折光が、前記受光素子基板３９上
でほぼ同じ第１位置へ収束し、且つ、前記第２回折領域
３１による第１波長及び第２波長の回折光が、前記受光
素子基板３９上でほぼ同じ第２位置へ収束するように
し、前記第１、第２位置へそれぞれ第１、第２受光素子
３５，３７を配置したことを特徴とする。

【００２４】より詳細には、図１、図２に示すように、
この第１実施形態の光デバイス２３は、ＤＶＤ或いはＣ
Ｄの如き情報記録媒体２１から情報を読みとる光ピック
アップに使用されるものであり、第１波長λ１の光を出
力する第１光源２５と、第２波長λ２の光を出力する第
２光源２７と、を備える。ここに、前記第１波長λ１は
例えばＤＶＤ用の６５０ｎｍであり、前記第２波長λ２
は例えばＣＤ用の７８０ｎｍである。

【００２５】前記第１光源２５及び第２光源２７は、後
述するホログラム素子の格子軸方向（Ｙ軸方向）と直交
する方向（Ｘ軸方向）において相互に所定距離ｄだけ離
間されている。尚、図２では、前記光源２５，２７の発
光点の共役点Ｃ１，Ｃ２が示されている。この共役点Ｃ
１，Ｃ２は、図１に示す反射ミラー４１による前記第
１、第２光源２５、２７の発光点の像位置を示す。

【００２６】この光デバイス２３はさらに、前記情報記
録媒体２１で反射された前記第１、第２波長の光を回折
する第１回折領域２９及び第２回折領域３１を有するホ
ログラム素子３３を備える。

【００２７】図３に示すように、前記ホログラム素子３
３の第１回折領域２９及び第２回折領域３１は、当該ホ
ログラム素子３３の基板（図示せず）上の円形の領域を
Ｘ軸方向に延びる直線ａとＹ軸方向に延びる直線ｂで分
割した場合の一対の対角方向に存在する位置及び他の一
対の対角方向に存在する位置にそれぞれ形成される。ま
た、前記第１回折領域２９の格子ピッチΛ１は、前記第
２回折領域３１の格子ピッチΛ２よりも大きく設定され
る。従って、１つの波長の光が入射された場合に、第１
回折領域２９による回折光の回折角は、第２回折領域３
１による（同一次数の）回折光の回折角より小さくな
る。

【００２８】再び図２を参照するに、前記第１、第２波
長λ１，λ２の光の０次透過光で定まる光軸Ａ１，Ａ２
は、前記共役点Ｃ１，Ｃ２を通り、そのＸ座標、Ｙ座標
は、前記共役点Ｃ１，Ｃ２のＸ座標、Ｙ座標を表す。

【００２９】ところで、前記第１光源２５及び第２光源
２７の発光点の間の間隔ｄが与えられた場合、前記第１
回折領域２９及び第２回折領域３１の格子ピッチΛ１，
Λ２は、次の２つの条件を満たすように定められる。

【００３０】１．前記第１回折領域２９（又は第２回折
領域３１）による、前記第１波長λ１の＋１次回折光ｒ
１１（ｒ１２）の前記受光素子基板３９面への入射位置
Ｐ１（Ｐ２）と、当該第１波長λ１の０次透過光で定ま
る光軸Ａ１との間の距離Ｌ１１（Ｌ１２）を第１距離と
し、同一回折領域２９（３１）による前記第２波長λ２
の回折光ｒ２１（ｒ２２）の前記受光素子基板３９面へ
の入射位置Ｐ１（Ｐ２）と、当該第２波長λ２の０次透
過光で定まる光軸Ａ２との間の距離Ｌ２１（Ｌ２２）を
第２距離とするとき、前記第１距離と第２距離との差│
Ｌ１１―Ｌ２１│（│Ｌ１２−Ｌ２２│）が、前記第
１，第２光源の発光点の間隔ｄとほぼ等しくなる。

【００３１】２． 前記第１回折領域２９による、前記
第１波長λ１（又は第２の波長λ２）の回折光ｒ１１
（ｒ２１）の前記受光素子基板３９面への入射位置Ｐ１
と、第２回折領域３１による、同一波長λ１（λ２）の
回折光ｒ１２（ｒ２２）の前記受光素子基板面への入射
位置Ｐ２との間隔│Ｌ１１―Ｌ１２│（│Ｌ２１−Ｌ２
２│）が前記発光点ｄの間隔とほぼ等しく成る。

【００３２】ここに「ほぼ等しい（同じ）」とは、「５
０μｍ以下の誤差で等しい（同じ）」で有るのが望まし
く、「２０μｍ以下の誤差で等しい（同じ）」で有れば
さらに望ましく、「１μｍ程度の誤差で等しい（同
じ）」で有ればさらに望ましい。

【００３３】より詳細には、前記受光素子基板３９とホ
ログラム素子３３の間の間隔ｈを例えば３０００μｍと
する場合、前記間隔ｄが例えば約１００μｍに定められ
る時、前記Λ１，Λ２はそれぞれ例えば約４μｍ、約
３．３μｍに定められる。

【００３４】図２に示すように、上記構成により、前記
第１光源２５からの第１波長λ１を有する光は、情報記
録媒体２１で反射されたあと、前記第１、第２回折領域
２９、３１で回折され第１、第２回折光ｒ１１、ｒ１２
を生ずる。そして、前記回折光ｒ１１は、前記受光素子
基板３９上の前記第１位置Ｐ１へ収束し、回折光ｒ１２
は、前記受光素子基板３９上の第２位置Ｐ２へ収束す
る。このとき、前記第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２の間
の距離は、約１００μｍとなる。

【００３５】また、前記第２光源２７からの第２波長λ
２を有する光は、情報記録媒体２１で反射されたあと、
前記第１、第２回折領域２９、３１で回折され第１、第
２回折光ｒ２１、ｒ２２を生ずる。そして、前記第１回
折光ｒ２１は、約１０μｍ程度の誤差の範囲で、前記受
光素子基板３９上の前記第１位置Ｐ１へ収束し、第２回
折光ｒ２２は、約１０μｍ程度の誤差の範囲で、前記受
光素子基板３９上の第２位置Ｐ２へ収束する。

【００３６】前記第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２に、そ
れぞれＸ軸方向において１００μｍ程度の幅を有する第
１受光素子３５及び第２受光素子３７が配置してある。
従って、前記回折光ｒ１１，ｒ２１は、いずれも前記第
１受光素子３５の上に収束し、回折光ｒ１２，ｒ２２は
いずれも第２受光素子３７の上に収束する。

【００３７】なお、前記第１回折領域２９及び第２回折
領域３１にレンズパワーを付与する際、前記回折光ｒ１
１，ｒ２１には凹レンズとして作用し、回折光ｒ１２，
ｒ２２に対しては凸レンズとして作用するようにレンズ
パワーが付与される。従って、前記第１受光素子３５及
び第２受光素子３７からの出力に基づいてコンプリメン
タリー（相補的なスポットサイズ法）によるフォーカス
誤差信号を得ることができる。

【００３８】また上記の如く第１、第２光源の間隔ｄを
設定し、格子ピッチΛ１，Λ２を設定することにより、
前記第１、第２回折領域２９、３１による前記第１、第
２波長の−１次回折光ｒ１１´，ｒ１２´，ｒ２１´，
ｒ２２´は、前記受光素子基板３９上においてそれぞ
れ、相互に約１００μｍ離間した第３位置Ｐ３、第４位
置Ｐ４、第５位置Ｐ５、第６位置Ｐ６へ収束する（図
２）。

【００３９】そして、前記第３位置Ｐ３、第４位置Ｐ
４、第５位置Ｐ５、第６位置Ｐ６に、それぞれＸ軸方向
において約１００μｍ程度の幅を有する第３受光素子４
３、第４受光素子４５、第５受光素子４７、第６受光素
子４９が配置してある。

【００４０】従って、前記第１、第２波長の−１次回折
光ｒ１１´，ｒ１２´，ｒ２１´，ｒ２２´は、それぞ
れ前記第３受光素子４３、第４受光素子４５、第５受光
素子４７、第６受光素子４９上へ収束する。

【００４１】従って、後述するように、前記第３、第４
受光素子４３、４５からの出力信号に基づいて第１波長
λ１を有するＤＶＤ用光束のトラッキング誤差信号を得
ることができる。

【００４２】また、前記第５、第６位置Ｐ５、Ｐ６に配
置した前記第５、第６受光素子４７、４９からの出力信
号により、ＣＤ−Ｒ用光束のトラッキング誤差信号を得
ることができる。

【００４３】また、図示しないが、この光デバイスの第
１実施形態には、ＣＤ用光束（第２波長λ２）のトラッ
キング誤差を３ビーム法で検出するために、前記第２光
源２７と前記情報記録媒体２１の間に３ビーム生成用回
折格子（図示せず）が設けてある。この３ビーム生成用
回折格子（図示せず）は、例えば、前記ホログラム素子
３１を設けた回折素子基板（図示せず）に於いて前記ホ
ログラム素子３１を設けた面の反対側の面に設けること
ができる。

【００４４】また、前記３ビーム法トラッキング誤差検
出のために、前記第１、第２受光素子３５，３７の両側
に、第７受光素子５１及び第８受光素子５３が設けてあ
る。また、前記第５、第６受光素子４７、４９の両側
に、第９、第１０受光素子５５、５７がそれぞれ設けて
ある。

【００４５】上記構成により、前記第２光源２７から射
出された前記ＣＤ用光束は、３ビーム生成用回折格子
（図示せず）により前記情報記録媒体２１のタンジェン
シャル方向（Ｙ軸方向）に並ぶ３本の光束へ分岐され
る。この際、格子の深さを適宜設定（例えば650nmで２
ｎπの位相変調に相当）することで、ＣＤ用光束の波長
でのみ、回折作用を発生させるようにするとより好都合
である。

【００４６】この３本の光束は、それぞれ前記情報記録
媒体２１で反射された後、前記第１、第２回折領域２
９，３１で回折され、前記回折光ｒ２１、ｒ２２、ｒ２
１´、ｒ２２´と同じ回折角で回折され、前記受光素子
基板３９上においてＹ軸方向に配置した前記受光素子５
５，４７（４９），５７あるいは受光素子５１，３５
（３７），５３上へ収束する。従って、前記受光素子５
１，５３、５５、５７からの出力に基づいて、前記３ビ
ーム法によるＣＤ用光束のトラッキング誤差信号を得る
ことが出来る。

【００４７】図４は、前記第１受光素子３５及び第２受
光素子３７及び、前記第３受光素子乃至第１０受光素子
４３〜５７のより詳細な構成及びその作用を示す。

【００４８】ここに、図４（ａ）は、前記第１受光素子
乃至第１０受光素子３５，３７，４３〜５７へ第１波長
λ１を有する回折光ｒ１１，ｒ１２，ｒ１１´，ｒ１２
´が入射する場合の前記各受光素子と、各回折光のスポ
ットとの関係を表わし、図４（ｂ）は、前記各受光素子
へ、前記第２波長λ２を有する回折光ｒ２１，ｒ２２，
ｒ２１´，ｒ２２´が入射する場合の前記各受光素子と
各回折光のスポットとの関係を表わす。

【００４９】図４（ａ）に示されるように、前記第１受
光素子３５及び第２受光素子３７は、それぞれＹ軸方向
において３個の受光領域３５ａ，３５ｂ，３５ｃに分割
され、前記第２受光素子３７は、同様に受光領域３７
ａ，３７ｂ，３７ｃに分割されている。

【００５０】又、前記第３受光素子４３は、Ｙ軸方向に
おいて受光領域４３ａ，４３ｂに分割され、前記第４受
光素子４５及び第５受光素子４７も、同様にそれぞれ受
光領域４５ａ，４５ｂ及び受光領域４７ａ，４７ｂに分
割されている。

【００５１】次に、上記構成を有する各受光素子からの
出力に基づいて、前記第１波長及び第２波長の光の、フ
ォーカス誤差信号・トラッキング誤差信号・記録信号を
得る方法を説明する。

【００５２】まず図４（ａ）を参照して、前記第１波長
（λ１＝６５０ｎｍ）を有するＤＶＤ用光束のフォーカ
ス誤差信号・トラッキング誤差信号・記録信号を得る方
法を説明する。

【００５３】図４（ａ）において、前記受光素子上のク
ロスハッチマーク５９は、前記第１回折領域２９による
回折光ｒ１１，ｒ１１´のスポットを表わす。また、ハ
ッチマーク６１は、前記第２回折領域３１による回折光
ｒ１２，ｒ１２´のスポットを表わす。

【００５４】ところで、既に述べたように、前記第１回
折領域２９及び第２回折領域３１にレンズパワーを与え
る際、前記第１回折領域２９からの＋１次回折光ｒ１１
には凹レンズパワーが与えられ、第２回折領域３１から
の＋１次回折光ｒ１２には凸レンズパワーが与えられ
る。従って、クロスハッチマーク５９は凹レンズパワー
の光のスポットを表し、ハッチマーク６１は凸レンズパ
ワーの光のスポットを表す。よって、前記受光素子３５
の受光領域３５ａ〜３５ｃからの出力及び前記受光素子
３７の受光領域３７ａ〜３７ｃからの出力に基づいて、
前記第１波長を有するＤＶＤ用光束のフォーカス誤差信
号を得ることができる。

【００５５】より詳細には、前記受光領域３５ｂ、３７
ａ，３７ｃからの出力の和をＳ１とし、前記受光領域３
５ａ，３５ｃ，３７ｂからの出力信号の和をＳ２とする
とき、前記フォーカス誤差信号ＦＥは、ＦＥ＝Ｓ１−Ｓ
２により与えられる。

【００５６】一方、前記第１波長のＤＶＤ用光束の情報
記録媒体２１に対するトラッキング誤差信号は、前記回
折光ｒ１１´、ｒ１２´のスポットマーク５９，６１を
有する前記受光領域４３ａ，４３ｂ，４５ａ，４５ｂか
らの検出信号に基づいて演算検出することができる。よ
り詳細には、前記受光領域４３ａ，４５ａ，４３ｂ，４
５ｂの出力をＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とすると、これら
の出力が、差分検出法（ＤＰＤ）によるトラッキング誤
差検出信号となる。

【００５７】尚、前記情報記録媒体２１の記録信号ＲＦ
は、前記第１受光素子３５、第２受光素子３７、第３受
光素子４３、第４受光素子４５からの出力の和で与えら
れる。すなわち、記録信号ＲＦはＲＦ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｄ
１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４で与えられる。

【００５８】次に、図４（ｂ）を参照して、前記第２波
長（λ２＝７８０ｎｍ）を有するＣＤ用光束のフォーカ
ス誤差信号・トラッキング誤差信号・記録信号を得る方
法を説明する。

【００５９】図４（ｂ）において、クロスハッチマーク
５９は、前記回折光ｒ２１、ｒ２１´のスポットを表わ
し、ハッチマーク６１は、前記回折光ｒ２２，ｒ２２´
のスポットを表わす。

【００６０】前記第２波長を有するＣＤ用光束のフォー
カス誤差信号ＦＥは、前記第１波長λ１の光の場合と同
様に、前記第１受光素子３５の受光領域３５ａ〜３５ｃ
及び第２受光素子３７の受光領域３７ａ〜３７ｃからの
出力信号に基づいて演算検出することができる。より詳
細には、前記第２波長λ２を有するＣＤ用の光のフォー
カス誤差信号ＦＥは、受光領域３５ｂ、３７ａ，３７ｃ
からの出力の和をＳ１とし、前記受光領域３５ａ，３５
ｃ，３７ｂからの出力信号の和をＳ２とするとき、ＦＥ
＝Ｓ１−Ｓ２で与えられる。

【００６１】一方、前記ＣＤ用光束のトラッキング誤差
信号ＴＥは、前記３ビーム法による３ビームにより検出
される。より詳細には、前記第８、第１０受光素子５
３、５７からの出力の和をＥとし、前記第７、第９受光
素子５１、５５からの出力の和をＦとするとき、前記３
ビームトラッキング誤差信号ＴＥは、 ＴＥ＝Ｅ−Ｆ で与えられる。

【００６２】また前記ＣＤ用光束の場合、情報記録媒体
２１の記録信号ＲＦは、前記受光領域３５ｂ及び受光領
域３７ａ，３７ｃの出力の和をＳ１とし、前記受光領域
３７ｂ及び受光領域３５ａ，３５ｃの出力の和をＳ２と
し、第５受光素子４７の受光領域４７ａ及び第６受光素
子４９の受光領域４９ａの出力の和をＲ１とし、第５受
光素子４７の受光領域４７ｂ及び第６受光素子４９の受
光領域４９ｂの出力の和をＲ２するとき、 ＲＦ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｒ１＋Ｒ２ で与えられる。

【００６３】なお、ＣＤ−Ｒの場合、トッラキング誤差
信号は、前記受光領域４７ａ，４９ａの出力の和をＲ１
とし、受光領域４７ｂ、４９ｂの受光領域の出力の和を
Ｒ２とするとき、 ＴＥ（ｐｐ／ＣＤ−Ｒ）＝ Ｒ１−Ｒ２ により得ることも出来る。

【００６４】従って、この第１実施形態によれば、前記
第１受光素子３５の受光領域３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及
び前記第２受光素子３７の受光領域３７ａ，３７ｂ，３
７ｃの出力は、前記第１波長及び第２波長のいずれの光
についても、フォーカス誤差信号ＦＥ（及び記録信号Ｒ
Ｆ）の検出のために用いられる。

【００６５】又、前記第３受光素子４３、第４受光素子
４５の出力は、もっぱら前記ＤＶＤ用光束のトラッキン
グ誤差信号（及び前記記録信号ＲＦ）の演算のために用
いられる。

【００６６】又、前記第７受光素子５１、第８受光素子
５３、第９受光素子５５、第１０受光素子５７からの出
力は、前記ＣＤ用光束の３ビーム・トラッキング誤差信
号ＴＥの演算のためにのみ用いられる。

【００６７】従って、この第１実施形態は、以下の利点
を有する。

【００６８】（１）フォーカス誤差信号の検出について
は、ＤＶＤ用光束及びＣＤ用光束について信号系を共用
する事ができる。

【００６９】（２）フォーカス誤差信号の検出処理のた
めの信号系と、トラッキング誤差信号の検出処理のため
の信号系とを完全に分離する事ができ、もって信号処理
システムの構造を簡単化することができる。

【００７０】（３）トラッキング誤差信号の検出処理自
体についても、ＤＶＤ用光束及びＣＤ用光束について信
号系を完全分離することができ、もって信号処理システ
ムを簡単化することができる。

【００７１】図５及び図６は、前記条件１及び条件２が
充足される場合、前記第１回折領域２９による第１波長
及び第２波長の回折光ｒ１１，ｒ２１が、前記受光素子
基板３９上でほぼ同じ第１位置Ｐ１へ収束し、且つ、前
記第２回折領域３１による第１波長及び第２波長の回折
光ｒ１２，ｒ２２が、前記受光素子基板３９上でほぼ同
じ第２位置Ｐ２へ収束する理由を示す。

【００７２】図５（ａ）は、格子ピッチΛ１を有する第
１回折領域２９により回折された前記第１波長を有する
＋１次回折光ｒ１１及び−１次回折光ｒ１１´を示す。
図５（ｂ）は、前記第１回折領域２９により回折された
前記第２波長を有する＋１次回折光ｒ２１と−１次回折
光ｒ２１´を示す。

【００７３】ここに、前記格子ピッチΛ１は前記条件１
を充足するように設定されている。従って、前記第１回
折領域２９による、第１波長λ１の＋１次回折光ｒ１１
の前記受光素子基板３９面への入射位置Ｐ１１と、当該
第１波長λ１の０次透過光で定まる光軸Ａ１との間の距
離Ｌ１１を第１距離とし、同一回折領域による前記第２
波長λ２の＋１次回折光ｒ２１の前記受光素子基板３９
面への入射位置Ｐ２１と、当該第２波長λ２の０次透過
光で定まる光軸Ａ２との間の距離Ｌ２１を第２距離とす
るとき、前記第１距離Ｌ１１と第２距離Ｌ２１との差│
Ｌ１１―Ｌ２１│は、前記第１，第２光源の発光点の間
隔ｄとほぼ等しい。

【００７４】従って、図５（ａ）と図５（ｂ）を重ね合
わせた図５（ｃ）に示すように、前記回折光ｒ１１，ｒ
２１は、前記受光基板３９上でほぼ同じ第１位置Ｐ１へ
収束する。

【００７５】図６は、前記回折光ｒ１１，ｒ２１が前記
ほぼ同じ第１位置Ｐ１へ収束するのみならず、前記第２
回折領域３１による回折光ｒ１２，ｒ２２も、前記受光
素子基板３９上でほぼ同じ第２位置Ｐ２へ収束すること
を示す。

【００７６】より詳細には、図６（ａ）は、格子ピッチ
Λ１を有する第１回折領域２９による第１波長の±１次
回折光ｒ１１，ｒ１１´及び、格子ピッチΛ２を有する
第２回折領域３１による第１波長λ１の±１次回折光ｒ
１２，ｒ１２´を示す。図６（ｂ）は、第１回折領域２
９による前記第２波長の±１次回折光ｒ２１，ｒ２１´
及び第２回折領域３１による第２波長の±１次回折光ｒ
２２，ｒ２２´を示す。

【００７７】そして、格子ピッチΛ１，Λ２は、前記条
件１を充足するように設定されている。従って、前記第
１回折領域２９又は第２回折領域３１による第１波長λ
１の＋１次回折光ｒ１１，ｒ１２の前記受光素子基板３
９面への入射位置Ｐ１１，Ｐ１２と、当該第１波長λ１
の０次透過光で定まる光軸Ａ１との間の距離Ｌ１１、Ｌ
１２を第１距離とし、同一回折領域による前記第２波長
λ２の回折光ｒ２１，ｒ２２の前記受光素子基板３９面
への入射位置Ｐ２１，Ｐ２２と、当該第２波長λ２の０
次透過光で定まる光軸Ａ２との間の距離Ｌ２１、Ｌ２２
を第２距離とするとき、前記第１距離と第２距離との差
│Ｌ１１―Ｌ２１│、│Ｌ１２−Ｌ２２│は、前記第
１，第２光源の発光点の間隔ｄとほぼ等しい。

【００７８】従って、図６（ａ）と図６（ｂ）を重ね合
わせた図６（ｃ）に示すように、前記Ｐ１１とＰ２１と
はほぼ等しくなり、且つ、Ｐ１２とＰ２２とはほぼ等し
くなる。換言すれば、前記第１回折領域２９による第１
波長及び第２波長の回折光ｒ１１，ｒ２１は、前記受光
素子基板３９上でほぼ同じ第１位置Ｐ１へ収束し、且
つ、前記第２回折領域３１による第１波長及び第２波長
の回折光ｒ１２，ｒ２２は、前記受光素子基板３９上で
ほぼ同じ第２位置Ｐ２へ収束する。

【００７９】ところで図６（ａ）に示す前記＋１次回折
光ｒ１１，ｒ１２の入射位置Ｐ１１，Ｐ１２の間の間隔
ｓ１と、図６（ｂ）に示す前記第２波長λ２を有する＋
１次回折光ｒ２１，ｒ２２の入射位置Ｐ２１，Ｐ２２の
間隔ｓ２は、厳密には必ずしも一致しない。

【００８０】従って、前記第１光源２５及び第２光源２
７間の間隔ｄと、前記第１回折領域２９及び第２回折領
域３１の格子ピッチΛ１，Λ２は、前記Ｐ１１とＰ２１
及び、Ｐ１２とＰ２２とが、前記第１，第２受光素子３
５，３７の大きさの程度の誤差範囲で相互に一致するよ
うに決定しなければならない。

【００８１】図７及び図８は、前記格子ピッチΛ１、Λ
２及び前記第１、第２光源２５、２７の間隔ｄを決定す
る方法を示す。

【００８２】図７及び図８を参照するに、ステップＳ１
で、前記受光素子基板３９とホログラム素子３３との間
の間隔ｈを決定する。

【００８３】また、前記光軸Ａ１と、前記回折光ｒ１１
の入射位置Ｐ１１との間隔Ｌ１１を決定する。そして、
これらの値ｈ及びＬ１１に基づいて前記回折光ｒ１１の
回折角θ１１を決定する。

【００８４】ステップＳ２で、前記ステップＳ１で求め
た回折角θ１１及び前記第１波長値λ１に基づき、回折
公式により前記格子ピッチΛ１を決定する。

【００８５】ステップＳ３で、前記第１回折領域２９の
格子ピッチΛ１、及び前記第２波長値λ２に基づいて、
前記回折光ｒ２１の回折角θ２１を決定する。

【００８６】ステップＳ４で、前記ステップＳ３で求め
た回折角θ２１及び、前記間隔ｈに基づいて、前記回折
光ｒ２１の入射位置Ｐ２１を決定すると共に、この位置
Ｐ２１と前記光軸Ａ２との間隔Ｌ２１を決定する。

【００８７】ステップＳ５で、前記回折光ｒ１２の回折
角θ１２が、前記回折光ｒ２１の回折角θ２１と等しく
なるように前記格子ピッチΛ２を決定する。

【００８８】ステップＳ６で、前記格子ピッチΛ２及び
前記第２波長値λ２に基づいて、回折公式により、回折
光ｒ２２の回折角θ２２を決定する。また、この回折角
θ２２から回折光ｒ２２の入射位置であるＰ２２を決定
すると共に、この位置Ｐ２２と前記光軸Ａ２との間隔Ｌ
２２を決定する。

【００８９】ステップＳ７で、Ｌ１２−Ｌ１１（＝ｓ
１）及びＬ２２−Ｌ２１（ｓ２）の中間置としてｄを決
定する。

【００９０】以上の方法により決定される前記格子ピッ
チΛ１、Λ２及び前記第１、第２光源２５、２７の間隔
ｄは、例えば以下の通りである。例えば、前記受光素子
基板３９とホログラム素子３３との間隔ｈを３０００μ
ｍとし、且つ、前記間隔Ｌ１１を５００μｍとする時、
第１回折領域２９の格子ピッチΛ１は、約４．０μｍと
決定され、第２回折領域３１の格子ピッチΛ２は約３．
３μｍと決定され、前記光源発光点間の間隔ｄは、約１
２０μｍと決定される。

【００９１】なお、上記の場合、前記入射位置Ｐ１１、
Ｐ２１間の間隔は約１１μｍとなり、前記入射位置Ｐ２
１、Ｐ２２間の間隔は約１２μｍとなる。また、前記−
１次回折光ｒ１１´、ｒ１２´、ｒ２１´、ｒ２２´の
受光素子基板３９への入射点Ｐ１１´、Ｐ１２´、Ｐ２
１´、Ｐ２２´の間の間隔ｓ４、ｓ５、ｓ６は、それぞ
れ約１０４μｍ、約１２０μｍ、約１３０μｍと成る。

【００９２】従って上記方法によれば、第１回折領域２
９による、前記＋１次回折光ｒ１１、ｒ２１は、１０μ
ｍ程度の誤差の範囲で共に、前記受光素子基板３９上の
ほぼ同じ位置へ収束し、かつ、前記＋１次回折光ｒ１
２、ｒ２２も、１０μｍ程度の誤差の範囲で受光組織板
３９上のほぼ同じ位置へ収束するように、前記格子ピッ
チΛ１、Λ２及び前記第１、第２光源２５、２７の間隔
ｄが決定される。

【００９３】図９乃至図１１は、この発明の光デバイス
の第２実施形態を示す。

【００９４】図９乃至図１１に示すように、この第２実
施形態の光デバイスは、情報記録媒体から情報を読みと
る光デバイスにして、第１波長の光を出力する第１光源
２５と、第２波長の光を出力する第２光源２７と、前記
第１、第２波長の光を回折する第１回折領域１２９及び
第２回折領域１３１を有するホログラム素子１３３と、
前記ホログラム素子１３３からの回折光を受光する第１
受光素子３５及び第２受光素子３７を設けた受光素子基
板３９と、を備え、前記第１回折領域１２９及び第２回
折領域１３１は、格子ピッチが相互に同一であり、各格
子軸の方向ｕ，ｖが相互に３０°以内の所定角度だけ違
えられており、前記第１、第２光源２５，２７の発光点
は、前記各格子軸方向ｕ，ｖにほぼ直交するＸ軸方向に
おいて相互に所定距離ｄだけ離間されており、且つ、前
記第１回折領域１２９及び第２回折領域１３１の格子ピ
ッチは、前記第１回折領域１２９（又は第２回折領域１
３１）による、前記第１波長の＋１次回折光ｒ１１（ｒ
１２）の、前記受光素子基板３９面への入射位置Ｐ１
（Ｐ２）と、当該第１波長の０次透過光で定まる光軸Ａ
１に対する距離Ｌ１１（Ｌ１２）を第１距離とし、同一
回折領域１２９（１３１）による前記第２波長の＋１次
回折光ｒ２１（ｒ２２）の、前記受光素子基板３９面へ
の入射位置Ｐ１（Ｐ２）と、当該第２波長の０次透過光
で定まる光軸Ａ２に対する距離Ｌ２１（Ｌ２２）を第２
距離とするとき、前記第１距離Ｌ１１（Ｌ１２）と第２
距離Ｌ２１（Ｌ２２）との差│Ｌ１１−Ｌ２１│（│Ｌ
１２―Ｌ２２│）が前記第１光源２５（第２光源２７）
の発光点の間隔ｄとほぼ等しくなるように定められ、前
記第１回折領域及び第２回折領域１２９，１３１の向き
は、前記第１回折領域１２９による、第１波長及び第２
波長の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同じ第１位
置Ｐ１へ収束し、前記第２回折領域１３１による、第１
波長及び第２波長の回折光が、前記受光素子基板３９上
で、Ｙ軸方向に於いて前記第１位置Ｐ１から所定距離だ
け離れたほぼ同じ第２位置Ｐ２へ収束するように定め、
前記第１、第２位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ第１、第２受
光素子３５、３７を配置したことを特徴とする。

【００９５】図１１に最も良く示されるように、前記第
１，第３受光素子３５，３７は、Ｘ軸方向に於いてほぼ
同じ位置に於いて、光軸Ａ１，Ａ２を結ぶ軸ｗの両側に
位置する。

【００９６】前記受光素子基板３９の所定位置にはま
た、第３乃至第６受光素子４３〜４９及び第９，第１０
受光素子５５，５７が設けてある。ここに、第３，第４
受光素子４３，４５は、前記回折領域１２９，１３１か
らの第１波長を有する−１次回折光ｒ１１´、ｒ１２´
を受光するためのものである。また、第５、第６受光素
子４７、４９は、前記回折領域１２９，１３１からの、
第２波長を有する−１次回折光ｒ２１´ｒ２２´を受光
するためのものである。又第９，第１０受光素子５５，
５７は、ＣＤ用３ビームを受光するためのものである。

【００９７】これら５５，５７の受光素子のＹ軸方向寸
法は、入射光束径（例えば80μm程度）をカバーする寸
法に定められ（例えば90μm程度）、かつＸ軸近傍で相
互に重複しないように、その傾斜角が定められる。ここ
で、この傾斜角はホログラムの回折軸の傾斜角α、βに
よって定め、受光素子についても等しい角度とすればよ
く、実際には例えばα＝β＝10°程度で設計が可能であ
る。

【００９８】前記第３，第４受光素子４３，４５は、Ｘ
軸方向に於けるほぼ同じ位置に於いてＹ軸方向に相互に
所定距離だけ離れて、前記軸ｗの両側に配置される。ま
た前記第５，第６受光素子も、Ｘ軸方向に於けるほぼ同
じ位置に於いてＹ軸方向に相互に所定距離だけ離れて、
前記軸ｗの両側に配置される。但し前記第５，第６受光
素子４７，４９の間の間隔は、前記第３，第４受光素子
４３、４５の間の間隔より大きい。また、第９，第１０
受光素子５５，５７は、前記第５，第６受光素子４７，
４９のそれぞれ両側に配置される。すなわち、第９，第
１０受光素子５５，５７は、受光素子４７，４９とＹ軸
方向に並んで配置される。

【００９９】前記受光素子４３，４５と受光素子４７，
４９はＸ軸方向に於いて離れて配置され、その間隔は例
えば２１０μm程度である。

【０１００】より詳細には、この光デバイスの第２実施
形態は、以下の構成を有する。

【０１０１】すなわち、この光デバイスは、図９乃至図
１１に示すように、第１波長λ１の光を出力する第１光
源２５と、第２波長λ２の光を出力する第２光源２７
と、を有する。ここに、前記第１波長λ１は例えばＤＶ
Ｄ用の６５０ｎｍであり、前記第２波長λ２は例えばＣ
Ｄ用の７８０ｎｍである。前記光源２５、２７の発光点
の間の間隔ｄは例えば約１０４μｍに設定される。

【０１０２】また、各回折領域１２９、１３１の格子軸
ｕ，ｖの方向はＹ軸に対してそれぞれ角度α、βを有す
る。この角度α、βは、例えば約８．６度程度の値に設
定される。この場合、前記回折領域１２９、１３１の格
子軸ｕ，ｖは相互に約１７．２度の角度を有する。また
前記ホログラム素子１３３の第１回折領域１２９及び第
２回折領域１３１の格子ピッチΛは共に約４．０μｍに
設定される。

【０１０３】なお、前記受光素子基板３９とホログラム
素子１３３の間の間隔は前記第１実施形態の場合と同様
例えば３０００μｍに設定される上記構成により、前記
第１光源２５から射出された第１波長を有するＤＶＤ用
光束は、情報記録媒体（図示せず）で反射された後、前
記第１回折領域１２９及び第２回折領域１３１で回折さ
れ±１次回折光ｒ１１、ｒ１２、ｒ１１´、ｒ１２´を
生ずる。そして、前記第１回折領域１２９による＋１次
回折光ｒ１１は前記第１受光素子３５へ収束し、前記第
２回折領域による＋１次回折光ｒ１２は前記第２受光素
子３７へ収束する。一方、前記第１回折領域１２９及び
第２回折領域１３１による−１次回折光ｒ１１´、ｒ１
２´は、それぞれ前記第３受光素子４３及び第４受光素
子４５へ収束する。

【０１０４】また、前記第２光源２７からの第２波長を
有するＣＤ用光束は、情報記録媒体（図示せず）で反射
されたあと、前記第１、第２回折領域１２９、１３１で
回折され、±１次回折光ｒ２１、ｒ２２、ｒ２１´、ｒ
２２´を生ずる。そして、前記第１回折領域１２９によ
る＋１次回折光ｒ２１は前記第１受光素子３５へ収束
し、前記第２回折領域１３１による＋１次回折光ｒ２２
は前記第２受光素子３７へ収束する。一方、前記第１回
折領域１２９及び第２回折領域１３１による−１次回折
光ｒ２１´、ｒ２２´は、それぞれ前記第５受光素子４
７及び第６受光素子４９へ収束する。

【０１０５】前記第１回折領域１２９及び第２回折領域
１３１にレンズパワーを付与する際、前記回折光ｒ１
１、ｒ２１には凹レンズ作用が付与され、回折光ｒ１
２、ｒ２２に対して凸レンズ作用が付与されるように設
計される。従って、前記第１実施形態の場合と同様、前
記第１受光素子３５及び第２受光素子３７からの出力に
基づいてコンプリメンタリーなスポットサイズ法による
フォーカス誤差信号を得ることができる。

【０１０６】また後述するように、前記第１実施形態の
場合と同様に、前記第３受光素子４３及び第４受光素子
４５からの出力に基づいて、前記第１波長を有するＤＶ
Ｄ用光束のトラッキング誤差信号を得ることができる。

【０１０７】また、前記第５、第６受光素子４７、４９
からの出力信号に基づいて、第２波長を有するＣＤ―Ｒ
用光束のトラッキング誤差信号を得ることが出来る。

【０１０８】図示しないが、この光デバイスの第２実施
形態にも、ＣＤ用光束（第２波長λ２）のトラッキング
誤差を３ビーム法により検出するために、前記第２光源
２７と情報記録媒体の間に３ビーム生成用回折格子（図
示せず）が設けてある。この３ビーム生成用回折格子
（図示せず）は、例えば、前記ホログラム素子１３１を
設けた回折素子基板（図示せず）に於いて前記ホログラ
ム素子１３１を設けた面の反対側の面に形成される。

【０１０９】また、前記３ビーム法トラッキング誤差検
出のために、前記第５、第６受光素子４７、４９の両側
に、それぞれ第９、第１０受光素子５７、５９が設けて
ある。

【０１１０】上記構成により、前記第２光源２７から射
出された前記ＣＤ用光束は、３ビーム生成用回折格子
（図示せず）により情報記録媒体のタンジェンシャル方
向（Ｙ軸方向）に並ぶ３本の光束へ分解される。この３
本の光束は、それぞれ情報記録媒体で反射された後、前
記第１、第２回折領域１２９，１３１で回折され、前記
回折光ｒ２１´、ｒ２２´と同じ回折角で回折され、前
記受光素子基板３９上においてＹ軸方向に並んで配置し
た前記受光素子５５，４７，５７あるいは受光素子５
１，４９，５３上へ収束する。従って例えば、前記受光
素子５５、５７からの出力に基づいて、前記３ビーム法
によるＣＤ用光束のトラッキング誤差信号を得ることが
出来る。

【０１１１】図１２は、前記第１乃至第６受光素子３
５、３７、４３，４５，４７，４９及び第９，第１０受
光素子５５，５７のより詳細な構成を示す。より詳細に
は、図１２（ａ）は、前記受光素子へＤＶＤ用光束が入
射した場合を表し、ハッチマーク２０１は、当該受光素
子上のＤＶＤ用光束のスポットを表す。又図１２（ｂ）
は、前記受光素子へＣＤ用光束が入射した場合を表し、
ハッチマーク２０３は、当該受光素子上のＣＤ用光束の
スポットを表す。

【０１１２】図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記
第１実施形態の場合と同様に、前記第１受光素子３５及
び第２受光素子３７は、それぞれ、ほぼＹ軸方向に沿っ
て３つの受光領域３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及び受光領域
３７ａ、３７ｂ、３７ｃに分割されている。

【０１１３】また、前記第３，第４，第５，第６受光素
子４３，４５，４７，４９は、それぞれ、ほぼＹ軸方向
に沿って２つの受光領域４３ａ、４３ｂ；４５ａ、４５
ｂ；４７ａ、４７ｂ；４９ａ、４９ｂに分割されてい
る。

【０１１４】上記構成により、前記受光領域３５ａ、３
５ｂ、３５ｃからの出力及び、受光領域３７ａ、３７
ｂ、３７ｃからの出力に基づいて、前記第１波長λ１の
ＤＶＤ用光束及び、第２波長λ２のＣＤ用光束のフォー
カス誤差信号を得ることができる。

【０１１５】より詳細には、前記受光領域３５ｂ、３７
ａ、３７ｃからの出力の和をＳ１とし、受光領域３５
ａ、３５ｃ、３７ｂからの出力の和をＳ２とする時、前
記フォーカス誤差信号ＦＥは、 ＦＥ＝Ｓ１−Ｓ２ で与えられる。

【０１１６】また前記ＤＶＤ用光束のトラッキング誤差
信号は、第１実施形態と同様に、前記第３受光素子４３
の受光領域４３ａ、４３ｂからの出力Ｄ１、Ｄ３及び前
記第４受光素子４５の受光領域４５ａ、４５ｂからの出
力、Ｄ２、Ｄ４により与えられる。

【０１１７】また、ＣＤ用光束のトラッキング誤差信号
ＴＥは、前記第９受光素子５５の出力をＥとし、第１０
受光素子５７の出力をＦとする時、 ＴＥ＝Ｅ−Ｆ で与えられる。

【０１１８】なお、ＣＤ−Ｒの場合、トッラキング誤差
信号は、前記受光領域４７ａ，４９ａの出力の和をＲ１
とし、受光領域４７ｂ、４９ｂの受光領域の出力の和を
Ｒ２とするとき、ＴＥ（ｐｐ／ＣＤ−Ｒ）＝ Ｒ１−Ｒ
２により得られる。

【０１１９】さらに、ＤＶＤ用光束についての記録信号
ＲＦは、 ＲＦ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４ と表わされる。

【０１２０】また、ＣＤ用光束についての記録信号ＲＦ
は、前記第５受光素子４７の受光領域４７ａ及び第６受
光素子４９の受光領域４９ａの出力の和をＲ１とし、前
記第５受光素子４７の受光領域４７ｂ及び第６受光素子
４９の受光領域４９ｂの出力の和をＲ２とするとき、 ＲＦ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｒ１＋Ｒ２ と表わされる。

【０１２１】従って、この第２実施形態は、上記第１実
施形態と同様に、以下の利点を有する。

【０１２２】（１）フォーカス誤差信号の検出について
は、ＤＶＤ用光束及びＣＤ用光束について信号系を共用
する事ができる。

【０１２３】（２）フォーカス誤差信号の検出処理のた
めの信号系と、トラッキング誤差信号の検出処理のため
の信号系とを完全に分離する事ができ、もって信号処理
システムの構造を簡単化することができる。

【０１２４】（３）トラッキング誤差信号の検出処理自
体についても、ＤＶＤ用光束及びＣＤ用光束について信
号系を完全分離することができ、もって信号処理システ
ムを簡単化することができる。

【０１２５】前記第２実施形態の光デバイスにおいて、
前記第１光源２５・第２光源２７の配置位置及び、前記
第１，第２回折領域１２９，１３１の格子軸方向ｕ，ｖ
及び、前記第１，第２受光素子３５，３７の位置は、例
えば次の様に決定される。

【０１２６】図１１に示すように、まず、前記光軸Ａ１
から射出された第１波長λ１を有するＤＶＤ用光束が、
前記第１、第２回折領域と同じ格子ピッチを有し且つ任
意の向きを向く仮想的回折格子により回折された場合の
仮想的回折光が前記受光素子基板３９上で描く円（以
下、回折円という。）をｑ１とする。同様に、前記光軸
Ａ２から射出された第２波長λ２を有するＣＤ用光束
が、前記第１、第２回折領域と同じ格子ピッチを有し且
つ任意の向きを向く仮想的回折格子により回折された場
合の仮想的回折光が前記受光素子基板３９上で描く回折
円をｑ２とする。

【０１２７】そして、前記回折円ｑ１が回折円ｑ２と接
するように前記光軸Ａ１，Ａ２の間の間隔ｄを決定す
る。

【０１２８】そして図１１に示すように、前記回折円ｑ
１とｑ２が相互に接する近傍の位置Ｐ１，Ｐ２を前記第
１受光素子３５及び第２受光素子３７の配置位置とす
る。なお、当該受光素子３５，３７の位置Ｐ１，Ｐ２
は、前記回折円ｑ１とｑ２との間隔が５０μｍ以下（好
ましくは２０μｍ以下）である位置であれば、いずれの
位置でも良い。

【０１２９】次に、第１，第２回折領域１２９，１３１
の格子軸方向ｕ，ｖは、当該回折領域１２９，１３１に
よる前記第１，第２波長の回折光ｒ１１，ｒ２１，ｒ１
２，ｒ２２が前記受光素子３５，３７上へ収束するよう
に決定する。

【０１３０】以上の通り、前記第１、第２光源２５，２
７の配置位置及び、前記第１，第２受光素子３５，３７
の位置及び、前記第１，第２回折領域１２９，１３１の
格子軸方向ｕ，ｖを決定することにより、前記第１回折
領域１２９による、前記第１波長及び第２波長の＋１次
回折光ｒ１１，ｒ２１をともに前記受光素子３５上へ収
束せしめ、前記第２回折領域１３１による、前記第１波
長及び第２波長の＋１次回折光ｒ１２，ｒ２２をともに
前記受光素子３７上へ収束せしめることができる。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２波長の光学系で、当該２波長についてコンプリメンタ
リなフォーカス誤差検出を実現することができる。

【０１３２】従ってまた、ＤＶＤ及びＣＤ−Ｒ互換ピッ
クアップ或いは再生装置において、小型化・簡素化・低
コスト化・高効率化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光デバイスの第１実施形態の概略斜
視図である。

【図２】前記第１実施形態に於ける回折光の光跡等を示
す説明図である

【図３】前記第１実施形態におけるホログラム素子の概
略図である。

【図４】前記第１実施形態における第１受光素子乃至第
１０受光素子の構成及びその作用を示す平面説明図であ
る。

【図５】前記第１実施形態の製作方法を説明する説明図
である。

【図６】前記第１実施形態の製作方法を説明する説明図
である。

【図７】前記第１実施形態の製作方法を説明する説明図
である。

【図８】前記第１実施形態の製作方法を説明する説明図
である。

【図９】この発明の光デバイスの第２実施形態の概略斜
視図である。

【図１０】前記第２実施形態におけるホログラム素子の
概略図である。

【図１１】前記第２実施形態における２光源及び受光素
子の位置を示す平面説明図である。

【図１２】前記第２実施形態における第１受光素子乃至
第１０受光素子の構成を示す平面説明図である。

【図１３】スポットサイズ法によるフォーカス誤差検出
を説明する説明図である

【符号の説明】

２５：第１光源 ２７：第２光源 ２９、１２９：第１回折領域 ３１、１３１：第２回折領域 １３３：ホログラム素子と、 ３５：第１受光素子 ３７：第２受光素子 ３９：受光素子基板と ４３，４５，４７，４９，５１，５３，５５，５７：第
３受光素子乃至第１０受光素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体から情報を読みとる光デバ
   イスにして、 第１波長の光を出力する第１光源と、 第２波長の光を出力する第２光源と、 前記第１、第２波長の光を回折する第１回折領域及び第
   ２回折領域を有するホログラム素子と、 前記ホログラム素子からの回折光を受光する第１受光素
   子及び第２受光素子を設けた受光素子基板と、 を備え、 前記第１回折領域及び第２回折領域は、格子軸方向が相
   互に平行で且つ格子ピッチが相互に異なる格子配列を有
   し、前記第１、第２光源の発光点は、前記格子軸と直交
   する方向において相互に所定距離だけ離間され、かつ、 前記第１回折領域及び第２回折領域の格子ピッチは、 当該第１回折領域又は第２回折領域による、前記第１波
   長の回折光の前記受光素子基板面への入射位置と、当該
   第１波長の０次透過光で定まる光軸との間の距離（Ｌ１
   １；Ｌ１２）を第１距離とし、同一回折領域による前記
   第２波長の回折光の前記受光素子基板面への入射位置
   と、当該第２波長の０次透過光で定まる光軸との間の距
   離（Ｌ２１；Ｌ２２）を第２距離とするとき、前記第１
   距離と第２距離との差（│Ｌ１１―Ｌ２１│；│Ｌ１２
   −Ｌ２２│）が、前記第１，第２光源の発光点の間隔と
   ほぼ等しくなり、かつ、 前記第１回折領域による、前記第１又は第２波長の回折
   光の前記受光素子基板面への入射位置と、第２回折領域
   による、同一波長の回折光の前記受光素子基板面への入
   射位置との間隔（│Ｌ１１―Ｌ１２│；│Ｌ２１−Ｌ２
   ２│）が前記発光点の間隔とほぼ等しく成るように定め
   られ、 もって、前記第１回折領域による第１波長及び第２波長
   の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同じ第１位置へ
   収束し、且つ、前記第２回折領域による第１波長及び第
   ２波長の回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同じ第２
   位置へ収束するようにし、 前記第１、第２位置へそれぞれ第１、第２受光素子を配
   置したことを特徴とする光デバイス。
2. 【請求項２】 前記第１、第２位置への回折光は、何れ
   も前記第１回折領域及び第２回折領域による＋１次回折
   光であり、前記第１回折領域及び第２回折領域による前
   記第１波長及び第２波長の−１次回折光が、前記受光基
   板上において相互に領域の重複しない独立した受光領域
   で受光可能な所定間隔で相互に離間した第３、第４、第
   ５、第６位置へ収束するように、前記第１、第２光源の
   発光点の間隔及び、前記第１回折領域及び第２回折領域
   の格子ピッチが設定されていることを特徴とする請求項
   １に記載の光デバイス。
3. 【請求項３】 前記第１回折領域及び第２回折領域によ
   る前記第１波長の−１次回折光は、前記第３、第４位置
   へ収束し、前記第１回折領域及び第２回折領域による前
   記第２波長の−１次回折光が、前記第５、第６位置へ収
   束し、前記第３及び第４領域に配置した受光素子からの
   検出信号に基づいて、第１波長用のトラッキング誤差信
   号を得、前記第５若しくは第６位置又はこれらの位置と
   格子軸方向にほぼ直交する直線で複数領域に分割した受
   光素子からの信号に基づいて第２波長用のトラッキング
   誤差信号を得ることを特徴とする請求項２に記載の光デ
   バイス。
4. 【請求項４】 情報記録媒体から情報を読みとる光デバ
   イスにして、 第１波長の光を出力する第１光源と、 第２波長の光を出力する第２光源と、 前記第１、第２波長の光を回折する第１回折領域及び第
   ２回折領域を有するホログラム素子と、 前記ホログラム素子からの回折光を受光する第１受光素
   子及び第２受光素子を設けた受光素子基板と、 を備え、 前記第１回折領域及び第２回折領域は、格子ピッチが相
   互に同一であり、格子軸方向が相互に３０°以内の所定
   角度だけ違えられており、前記第１、第２光源の発光点
   は、前記格子軸方向にほぼ直交する方向において相互に
   所定距離だけ離間されており、 かつ、前記第１回折領域及び第２回折領域格子ピッチ
   は、 当該第１回折領域又は第２回折領域による、前記第１波
   長の回折光の前記受光素子基板面への入射位置と、当該
   第１波長の０次透過光で定まる光軸との間の距離を第１
   距離とし、同一回折領域による前記第２波長の回折光の
   前記受光素子基板面への入射位置と、当該第２波長の０
   次透過光で定まる光軸との間の距離を第２距離とすると
   き、前記第１距離と第２距離との差が、前記第１，第２
   光源の発光点の間隔とほぼ等しくなるように定められ、 前記第１回折領域及び第２回折領域の向きは、 前記第１回折領域による、第１波長及び第２波長の光の
   回折光が、前記受光素子基板上でほぼ同じ第１位置へ収
   束し、 前記第２回折領域による、第１波長及び第２波長の光の
   回折光が、前記受光素子基板上で、前記発光点離間方向
   に直交する方向に於いて前記第１位置から所定距離だけ
   離れたほぼ同じ第２位置へ収束するように定め、 前記第１、第２位置へそれぞれ第１、第２受光素子を配
   置したことを特徴とする光デバイス。
5. 【請求項５】前記第１受光素子及び第２受光素子からの
   信号に基づいてフォーカス誤差信号を得ることを特徴と
   する請求項１又は４に記載の光デバイス。
6. 【請求項６】前記第１、第２位置への回折光は、何れも
   前記第１回折領域及び第２回折領域による＋１次回折光
   であり、前記第１回折領域及び第２回折領域による前記
   第１波長の−１次回折光が、前記受光基板上において収
   束する第３、第４位置へ配置した受光素子からの信号に
   基づいて、前記第１波長の光のトラッキング誤差信号を
   得、且つ、前記第１回折領域又は第２回折領域による前
   記第２波長の−１次回折光が、前記受光基板上において
   収束する第５位置若しくは第６位置又はこれらの位置と
   格子軸方向に直交する直線で複数領域に分割した受光素
   子からの信号に基づいて前記第２波長の光のトラッキン
   グ誤差信号を得ることを特徴とする請求項４に記載の光
   デバイス。