JP2003196860A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

光ピックアップ装置及び光ディスク装置

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JP2003196860A
JP2003196860A JP2001395988A JP2001395988A JP2003196860A JP 2003196860 A JP2003196860 A JP 2003196860A JP 2001395988 A JP2001395988 A JP 2001395988A JP 2001395988 A JP2001395988 A JP 2001395988A JP 2003196860 A JP2003196860 A JP 2003196860A
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track
optical
luminous flux
recording medium
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JP2001395988A
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Tetsuya Ogata
哲也 小形
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型化及び高コスト化を招くことなく、複数
種類の光記録媒体に対応可能で、トラックエラーに関す
る情報を精度良く求めることができる光ピックアップ装
置を提供する。 【解決手段】 波長の異なる光束をそれぞれ択一的に出
射する複数の光源と、各光束を光記録媒体１５の記録面
に集光する対物レンズ６０と、複数の光源と対物レンズ
との間に配置され、各光束をそれぞれ主ビームと２つの
副ビームとに分割し、該各ビームが対応する光記録媒体
の記録面にそれぞれ集光される回折格子を有する回折光
学素子５７とを含む光学系と、記録面で反射された戻り
光束を所定の受光位置で受光する光検出器５９とを備え
ることにより、複数種類の光記録媒体に対して、トラッ
クエラーに関する情報を精度良く求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数種類
の光記録媒体の記録面に光を照射し、その記録面からの
反射光を受光して情報の再生等を行なうのに好適な光ピ
ックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光デ
ィスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置では、光ディスクなどの
光記録媒体に対して、そのスパイラル状又は同心円状の
トラックが形成された記録面にレーザ光の微小スポット
を照射することにより情報の記録を行い、記録面からの
反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そし
て、光ディスク装置には、光記録媒体の記録面にレーザ
光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光する
ために、光ピックアップ装置が設けられている。
【０００３】光ピックアップ装置は、光源と、対物レン
ズを含み、光源から出射される光束を光記録媒体の記録
面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定
の受光位置まで導く光学系及び、受光位置に配置された
受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録
面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピ
ックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御などに必
要な情報を含む信号が出力され、それらの位置制御にフ
ィードバックされる。
【０００４】記録面の所定位置にデータを正しく記録し
たり、記録面の所定位置に記録されているデータを正し
く再生するためには、微小スポットが記録面の所定位置
に正確に照射されなければならない。そのためには、微
小スポットの照射位置を正確に検出する必要がある。そ
こで、記録面で反射された戻り光束を利用して記録面に
おける微小スポットの照射位置を検出する方法が種々提
案され、一部実用に供されている。
【０００５】記録面で反射された戻り光束から、記録面
における微小スポットの照射位置を検出する方法として
は、いわゆる３ビーム法（３スポット法とも呼ばれる）
と差動プッシュプル法が、光軸ずれの影響を受けにくい
ため、一般的によく用いられている。
【０００６】３ビーム法では、光源から出射される光束
を１つの主ビームと２つの副ビームとに分割し、記録面
において主ビームと副ビームとがトラッキング方向（ト
ラックの接線方向に直交する方向）に関し１／４トラッ
クピッチだけずれるように照射する。そして、記録面で
反射した２つの副ビームの戻り光を２つの受光素子でそ
れぞれ受光し、その２つの受光素子の受光量の差から微
小スポットの位置ずれ（いわゆるトラックエラー信号）
を検出する。
【０００７】差動プッシュプル法では、光源から出射さ
れる光束を１つの主ビームと２つの副ビームとに分割
し、記録面において主ビームと副ビームとがトラッキン
グ方向に関し１／２トラックピッチだけずれるように照
射する。記録面で反射した主ビーム及び２つの副ビーム
の戻り光を３つの２分割受光素子でそれぞれ受光し、そ
の２分割受光素子それぞれでプッシュプル信号を求め
る。そして、主ビームのプッシュプル信号と、２つの副
ビームのプッシュプル信号の和信号との差信号からトラ
ックエラー信号を検出する。
【０００８】そして、上述の如くして検出されたトラッ
クエラー信号に基づいて、対物レンズをトラックの接線
方向に直交する方向（トラッキング方向）に駆動する、
いわゆるトラッキング制御が行われる。
【０００９】近年、光記録媒体として、記録容量がＣＤ
（Compact Disc）よりも飛躍的に大きなＤＶＤ（Digita
l Versatile Disc）が一般化されてきた。ＣＤに対して
記録及び再生を行なうには、波長が７８０ｎｍのレーザ
光が用いられ、ＤＶＤに対して記録及び再生を行なうに
は、波長が６５０ｎｍのレーザ光が用いられるため、従
来は、ＣＤ用の光ディスク装置とＤＶＤ用の光ディスク
装置とがそれぞれ独立して、パーソナルコンピュータな
どの情報機器の周辺機器として用いられていた。
【００１０】その後、情報機器の小型軽量化に伴い、Ｃ
ＤとＤＶＤの両方をアクセスできる光ディスク装置の必
要性が高まってきた。この場合、ＤＶＤとＣＤの両方に
対応するために、光ピックアップ装置は、光源として、
波長が６５０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザ
（以下「６５０ｎｍ光源」という）と波長が７８０ｎｍ
のレーザ光を出射する半導体レーザ（以下「７８０ｎｍ
光源」という）とが必要である。以下では、２つの異な
る波長の光源を備えた光ピックアップ装置を「２波長光
ピックアップ装置」ともいう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ＣＤとＤＶＤでは、そ
の記録面に形成されたトラックのトラックピッチが異な
っているために、従来の２波長光ピックアップ装置で
は、上記３ビーム法や差動プッシュプル法に対応するた
めに、６５０ｎｍ光源からの光束をＤＶＤのトラックピ
ッチに適した主ビーム及び副ビームに分割するための回
折光学素子と、７８０ｎｍ光源からの光束をＣＤのトラ
ックピッチに適した主ビーム及び副ビームに分割するた
めの回折光学素子とを備えていた。
【００１２】このように、従来の２波長光ピックアップ
装置では、２枚の回折光学素子が用いられているため
に、装置自体の外形が大きくなり、小型化の要求に対応
できないという不都合があった。また、回折光学素子の
部品コストや、回折光学素子を所定位置に配置するため
の組み立て・調整コストなどにより、光ピックアップ装
置の低コスト化が阻害されるという不具合もあった。
【００１３】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、大型化及び高コスト化を招くこ
となく、複数種類の光記録媒体に対応可能で、トラック
エラーに関する情報を精度良く求めることができる光ピ
ックアップ装置を提供することにある。
【００１４】また、本発明の第２の目的は、複数種類の
光記録媒体に対応可能で、正確な情報の再生を安定して
行うことができる光ディスク装置を提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された
記録面を有する複数種類の光記録媒体に対する情報の記
録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なうため
に用いられる光ピックアップ装置であって、前記複数の
光記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光
束をそれぞれ択一的に出射する複数の光源と；前記各光
束を対応する光記録媒体の記録面に集光する対物レンズ
と、前記複数の光源と前記対物レンズとの間に配置さ
れ、前記各光束をそれぞれ主ビームと２つの副ビームと
に分割し、該各ビームが対応する光記録媒体の記録面に
それぞれ集光される回折格子を有する回折光学素子とを
含む光学系と；前記記録面で反射された戻り光束を所定
の受光位置で受光する光検出器と；を備える光ピックア
ップ装置である。
【００１６】これによれば、複数の光源からそれぞれ択
一的に出射される各光束は、回折光学素子にて主ビーム
と２つの副ビームに分割され、対物レンズなどを介し
て、対応する光記録媒体の記録面に集光される。そし
て、記録面で反射した戻り光束は、光学系を介して光検
出器で受光される。ここで、回折光学素子は、主ビーム
及び２つの副ビームが対応する光記録媒体の記録面にそ
れぞれ集光される回折格子を有しているために、１つの
回折光学素子で複数の波長に対応することができる。す
なわち、従来の光ピックアップ装置のように光源の波長
毎に回折光学素子を配置する必要がなく、部品コストの
低減や、組み付け及び調整作業などの作業コストの低減
を図ることができる。また、部品点数が減少することに
より、小型化、軽量化を促進することができる。従っ
て、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の
光記録媒体に対応可能で、トラックエラーに関する情報
を精度良く求めることが可能となる。
【００１７】この場合において、請求項２に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記複数の光源は、波長λ1の
光束を出射する光源と波長λ２の光束を出射する光源と
を含み、前記トラックは、その幅方向で２分割されたデ
ータトラックと案内トラックとから構成され、前記回折
格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レンズの焦点
距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対物レンズ
の焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応する第１の
光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の光束に対
応する第２の光記録媒体のトラックピッチａ２、前記第
１の光記録媒体における波長λ1の前記副ビームの一部
が集光される前記案内トラックと前記主ビームが集光さ
れる前記データトラックとの間に含まれるデータトラッ
クと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第２の光
記録媒体における波長λ２の前記副ビームの一部が集光
される案内トラックと前記主ビームが集光されるデータ
トラックとの間に含まれるデータトラックと案内トラッ
クの合計数ｎ２（≧０）を用いて、a1×(2n1+1)/4=fOL1
×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφと、a2×(2n2+1)/4=f OL2
×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφとを満足する溝幅Ｐ及び
回転調整角φの回折格子であることとすることができ
る。
【００１８】本明細書では、波長λ1の光束に対する対
物レンズの焦点距離ｆＯＬ１と波長λ２の光束に対する
対物レンズの焦点距離ｆＯＬ２とは、異なる焦点距離で
あっても良いし、同一の焦点距離であっても良い。
【００１９】また、本明細書において、「トラックピッ
チ」とはトラックの接線方向に直交する方向に隣り合う
データトラックあるいは案内トラックの中心間距離をい
う。さらに、本明細書において、「トラックの幅方向」
とはトラックの接線方向に直交する方向をいう。
【００２０】かかる場合には、第１の光記録媒体及び第
２の光記録媒体のいずれにおいても、主ビームがデータ
トラック上に照射されると、副ビームはデータトラック
と案内トラックとの境界領域に照射されることとなるた
め、例えば前述の３ビーム法を用いることにより、いず
れの光記録媒体であってもトラックエラー信号を検出す
ることができる。従って、大型化及び高コスト化を招く
ことなく、複数種類の光記録媒体に対応可能で、トラッ
クエラーに関する情報を精度良く求めることが可能とな
る。
【００２１】上記請求項１において、請求項３に記載の
光ピックアップ装置の如く、前記複数の光源は、波長λ
1の光束を出射する光源と波長λ２の光束を出射する光
源とを含み、前記トラックは、その幅方向で２分割され
たデータトラックと案内トラックとから構成され、前記
回折格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レンズの
焦点距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対物レ
ンズの焦点距離ｆＯＬ ２、波長λ1の光束に対応する第
１の光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ ２の光束
に対応する第２の光記録媒体のトラックピッチａ２、前
記第１の光記録媒体における波長λ1の前記副ビームが
集光される前記案内トラックと前記主ビームが集光され
る前記データトラックとの間に含まれるデータトラック
と案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第２の光記
録媒体における波長λ２の前記副ビームが集光される案
内トラックと前記主ビームが集光されるデータトラック
との間に含まれるデータトラックと案内トラックの合計
数ｎ２（≧０）を用いて、a1×(2n1+1)/2=fOL1×tan{ar
csin(λ1/P)}×sinφと、a2×(2n2+1)/2=fOL2×tan{arc
sin(λ2/P)}×sinφとを満足する溝幅Ｐ及び回転調整角
φの回折格子であることとすることができる。かかる場
合には、第１の光記録媒体及び第２の光記録媒体のいず
れにおいても、主ビームがデータトラック上に照射され
ると、副ビームは案内トラック上に照射されることとな
るため、例えば前述の差動プッシュプル法を用いること
により、いずれの光記録媒体であってもトラックエラー
信号を検出することができる。従って、大型化及び高コ
スト化を招くことなく、複数種類の光記録媒体に対応可
能で、トラックエラーに関する情報を精度良く求めるこ
とが可能となる。
【００２２】上記請求項１において、請求項４に記載の
光ピックアップ装置の如く、前記複数の光源は、波長λ
1の光束を出射する光源と波長λ２の光束を出射する光
源とを含み、前記トラックは、その幅方向で２分割され
たデータトラックと案内トラックとから構成され、前記
対物レンズと回折光学素子との間に、ビーム整形倍率Ｍ
（＞１）のビーム整形プリズムを更に配置し、前記回折
格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レンズの焦点
距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対物レンズ
の焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応する第１の
光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の光束に対
応する第２の光記録媒体のトラックピッチａ２、前記第
１の光記録媒体における波長λ1の前記副ビームの一部
が集光される前記案内トラックと前記主ビームが集光さ
れる前記データトラックとの間に含まれるデータトラッ
クと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第２の光
記録媒体における波長λ２の前記副ビームの一部が集光
される案内トラックと前記主ビームが集光されるデータ
トラックとの間に含まれるデータトラックと案内トラッ
クの合計数ｎ２（≧０）を用いて、a1×(2n1+1)/4=fOL1
×tan{arcsin(λ1/P)}×sin(φ/M)と、a2×(2n2+1)/4=f
OL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sin(φ/M)とを満足する溝幅
Ｐ及び回転調整角φの回折格子であることとすることが
できる。かかる場合には、第１の光記録媒体及び第２の
光記録媒体のいずれにおいても、主ビームがデータトラ
ック上に照射されると、副ビームはデータトラックと案
内トラックとの境界領域に照射されることとなるため、
例えば前述の３ビーム法を用いることにより、いずれの
光記録媒体であってもトラックエラー信号を検出するこ
とができる。また、ビーム整形プリズムを配置すること
により、回転調整角φの変化に対して副ビームの集光位
置の変化が小さくなり、回転調整角φを厳密に調整しな
くても、副ビームの集光位置の調整を高精度に行うこと
ができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことな
く、複数種類の光記録媒体に対応可能で、トラックエラ
ーに関する情報を精度良く求めることが可能となる。
【００２３】上記請求項１において、請求項５に記載の
光ピックアップ装置の如く、前記複数の光源は、波長λ
1の光束を出射する光源と波長λ２の光束を出射する光
源とを含み、前記トラックは、その幅方向で２分割され
たデータトラックと案内トラックとから構成され、前記
対物レンズと回折光学素子との間に、ビーム整形倍率Ｍ
（＞１）のビーム整形プリズムを更に配置し、前記回折
格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レンズの焦点
距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対物レンズ
の焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応する第１の
光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の光束に対
応する第２の光記録媒体のトラックピッチａ２、前記第
１の光記録媒体における波長λ1の前記副ビームが集光
される前記案内トラックと前記主ビームが集光される前
記データトラックとの間に含まれるデータトラックと案
内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第２の光記録媒
体における波長λ２の前記副ビームが集光される案内ト
ラックと前記主ビームが集光されるデータトラックとの
間に含まれるデータトラックと案内トラックの合計数ｎ
２（≧０）を用いて、a1×(2n1+1)/2=fOL1×tan{arcsin
(λ1/P)}×sin(φ/M)と、a2×(2n2+1)/2=fOL2×tan{arc
sin(λ2/P)}×sin(φ/M)とを満足する溝幅Ｐ及び回転調
整角φの回折格子であることとすることができる。かか
る場合には、第１の光記録媒体及び第２の光記録媒体の
いずれにおいても、主ビームがデータトラック上に照射
されると、副ビームは案内トラック上に照射されること
となるため、例えば前述の差動プッシュプル法を用いる
ことにより、いずれの光記録媒体であってもトラックエ
ラー信号を検出することができる。また、ビーム整形プ
リズムを配置することにより、回転調整角φの変化に対
して副ビームの集光位置の変化が小さくなり、回転調整
角φを厳密に調整しなくても、副ビームの集光位置の調
整を高精度に行うことができる。従って、大型化及び高
コスト化を招くことなく、複数種類の光記録媒体に対応
可能で、トラックエラーに関する情報を精度良く求める
ことが可能となる。
【００２４】請求項６に記載の発明は、複数種類の光デ
ィスクに対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少
なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項
１〜５に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピックア
ップ装置を構成する前記光検出器の出力信号を用いて、
前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生
を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００２５】これによれば、請求項１〜５に記載の光ピ
ックアップ装置によって、複数種類の光記録媒体に対し
て正確なトラックエラーに関する情報を安定して求める
ことができるため、処理装置では光ピックアップ装置の
トラッキング制御を高精度に行うことが可能となる。従
って、結果的に、複数種類の光記録媒体に対応可能で、
正確な情報の再生を安定して行うことが可能となる。ま
た、光ピックアップ装置の小型化によって、光ディスク
装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進することが
でき、例えば、携帯用として用いられる場合には、持ち
運びが容易となり、さらに長時間の使用が可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図１３に基づいて説明する。
【００２７】図１には、本発明に係る光ピックアップ装
置を備える一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略
構成が示されている。
【００２８】この図１に示される光ディスク装置２０
は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモ
ータ２２、光ピックアップ装置２３、レーザコントロー
ル回路２４、エンコーダ２５、モータドライバ２７、再
生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３、バッフ
ァＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェ
ース３８、ＲＯＭ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１など
を備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信
号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関
係の全てを表すものではない。
【００２９】前記光ピックアップ装置２３は、光ディス
ク１５等の光記録媒体のスパイラル状又は同心円状のト
ラックが形成された記録面にレーザ光を照射するととも
に、記録面からの反射光を受光するための装置である。
なお、トラックは、一例として図２に示されるように、
トラックの幅方向で２分割され、データトラックとして
のランドＬと、案内トラックとしてのグルーブＧとから
構成されている。また、この光ピックアップ装置２３の
構成等については後に詳述する。
【００３０】図１に戻り、前記再生信号処理回路２８
は、光ピックアップ装置２３の出力信号である電流信号
を電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいてウォブル信
号、再生情報を含むＲＦ信号及びサーボ信号（フォーカ
スエラー信号、トラックエラー信号）などを検出する。
そして、再生信号処理回路２８では、ウォブル信号から
アドレス情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出さ
れたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号は
エンコーダ２５に出力される。さらに、再生信号処理回
路２８では、ＲＦ信号に対して誤り訂正処理等を行なっ
た後、バッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ
３４に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路
２８からサーボコントローラ３３に出力される。
【００３１】前記サーボコントローラ３３では、サーボ
信号に基づいて光ピックアップ装置２３を制御する制御
信号を生成し、モータドライバ２７に出力する。
【００３２】前記バッファマネージャ３７では、バッフ
ァＲＡＭ３４へのデータの入出力を管理し、蓄積された
データ量が所定の値になると、ＣＰＵ４０に通知する。
【００３３】前記モータドライバ２７では、サーボコン
トローラ３３からの制御信号及びＣＰＵ４０の指示に基
づいて、光ピックアップ装置２３及びスピンドルモータ
２２を制御する。
【００３４】前記エンコーダ２５では、ＣＰＵ４０の指
示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されているデ
ータをバッファマネージャ３７を介して取り出し、エラ
ー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への
書き込みデータを作成する。そして、エンコーダ２５で
は、ＣＰＵ４０からの指示に基づいて、再生信号処理回
路２８からの同期信号に同期して、書き込みデータをレ
ーザコントロール回路２４に出力する。
【００３５】前記レーザコントロール回路２４では、エ
ンコーダ２５からの書き込みデータに基づいて、光ピッ
クアップ装置２３からのレーザ光出力を制御する。
【００３６】前記インターフェース３８は、ホスト（例
えば、パーソナルコンピュータ）との双方向の通信イン
ターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Pack
et Interface）及びＳＣＳＩ（Small Computer System
Interface）等の標準インターフェースに準拠してい
る。
【００３７】前記ＲＯＭ３９には、ＣＰＵ４０にて解読
可能なコードで記述されたプログラムが格納されてい
る。
【００３８】ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ３９に格納されてい
る上記プログラムに従って上記各部の動作を制御すると
ともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ４１に
保存する。
【００３９】次に、前記光ピックアップ装置２３の構成
等について図３に基づいて説明する。
【００４０】光ピックアップ装置２３は、図３に示され
るように、波長が６５０ｎｍのレーザ光を出射する第１
の半導体レーザユニット５１、波長が７８０ｎｍのレー
ザ光を出射する第２の半導体レーザユニット６１、第１
のカップリングレンズ５２、第２のカップリングレンズ
６２、第１のビームスプリッタ５４、第２のビームスプ
リッタ６４、回折光学素子としての回折素子５７、検出
レンズ５８、光検出器としての受光素子５９、対物レン
ズ６０及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ、ト
ラッキングアクチュエータ及びシークモータ）（いずれ
も図示省略）などを備えている。
【００４１】第１の半導体レーザユニット５１は、一例
として図４（Ａ）に示されるように、光源としての波長
が６５０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザチップ
５１ａ、半導体レーザチップ５１ａを保持するステム５
１ｂ、半導体レーザチップ５１ａからのレーザ光を外部
に出射するための開口部（以下、「出射窓」という）を
有し半導体レーザチップ５１ａを保護するカバー５１ｃ
などを含んで構成されている。第２の半導体レーザユニ
ット６１も同様に、光源としての波長が７８０ｎｍのレ
ーザ光を発光する半導体レーザチップ、ステム及びカバ
ー（いずれも図示省略）などを含んで構成されている。
【００４２】回折素子５７は、第１の半導体レーザユニ
ット５１から出射された光束及び第２の半導体レーザユ
ニット６１から出射された光束を、０次光（主ビーム）
及び±１次光（副ビーム）に分割する。なお、この回折
素子５７の形状等については後に詳述する。
【００４３】受光器５９は、一例として図４（Ｂ）に示
されるように、その受光面が６分割された受光素子（第
１分割受光素子５９ａ、第２分割受光素子５９ｂ、第３
分割受光素子５９ｃ、第４分割受光素子５９ｄ、第５分
割受光素子５９ｅ、第６分割受光素子５９ｆ）を含んで
構成されている。分割受光素子５９ａ〜５９ｆのそれぞ
れは、受光すると光電変換を行い、光電変換信号として
受光量に応じた電流（電流信号）を再生信号処理回路２
８に出力する。第１分割受光素子５９ａと第２分割受光
素子５９ｂには０次光ＳＰ０が照射され、第３分割受光
素子５９ｃと第４分割受光素子５９ｄには＋１次光ＳＰ
＋１が照射され、第５分割受光素子５９ｅと第６分割受
光素子５９ｆには−１次光ＳＰ−１が照射される。そこ
で、以下では、第１分割受光素子５９ａと第２分割受光
素子５９ｂを「０次光受光素子（５９ａ、５９ｂ）」、
第３分割受光素子５９ｃと第４分割受光素子５９ｄを
「＋１次光受光素子（５９ｃ、５９ｄ）」、第５分割受
光素子５９ｅと第６分割受光素子５９ｆを「−１次光受
光素子（５９ｅ、５９ｆ）」ともいう。
【００４４】上記のように構成される光ピックアップ装
置２３の作用を説明する。
【００４５】図３に示されるように、第１の半導体レー
ザユニット５１から出射された光束は、第１のカップリ
ングレンズ５２で略平行光とされ、第１のビームスプリ
ッタ５４に入射される。第１のビームスプリッタ５４を
透過した光束は、回折素子５７にて０次光及び±１次光
に分割され、第２のビームスプリッタ６４を透過した
後、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の記録面に
微小スポットとして集光される。
【００４６】光ディスク１５の記録面にて反射した反射
光は、対物レンズ６０で再び略平行光とされ、第２のビ
ームスプリッタ６４にて、その光軸が−Ｚ方向に折り曲
げられた後、検出レンズ５８を介して受光素子５９に入
射される。
【００４７】また、第２の半導体レーザユニット６１か
ら出射された光束は、図５に示されるように、第２のカ
ップリングレンズ６２で略平行光とされ、第１のビーム
スプリッタ５４に入射される。第１のビームスプリッタ
５４にて、その光軸が＋Ｘ方向に折り曲げられた光束
は、回折素子５７にて０次光及び±１次光に分割され、
第２のビームスプリッタ６４を透過した後、対物レンズ
６０を介して光ディスク１５の記録面に微小スポットと
して集光される。
【００４８】光ディスク１５の記録面にて反射した反射
光は、対物レンズ６０で再び略平行光とされ、第２のビ
ームスプリッタ６４にて、その光軸が−Ｚ方向に折り曲
げられた後、検出レンズ５８を介して受光素子５９に入
射される。
【００４９】次に、前記回折素子５７の形状等について
図６〜図１１に基づいて説明する。ここでは、便宜上、
第１の半導体レーザユニット５１から出射されるレーザ
光の波長をλ１、第２の半導体レーザユニット６１から
出射されるレーザ光の波長をλ２とする。また、図６
（Ａ）に示されるように、回折素子５７における格子溝
の幅をＰ、回転調整角をφとする。
【００５０】波長λ１の光束が格子溝幅Ｐの回折素子５
７に入射されると、図６（Ｂ）に示されるように、０次
光Ｌ０と＋１次光Ｌ＋１とのなす角度θ１は、次の
（１）式で示される。なお、０次光Ｌ０と−１次光Ｌ
−１とのなす角度もθ１である。
【００５１】sinθ1=λ1/P ……（１）
【００５２】波長λ２の光束が格子溝幅Ｐの回折素子５
７に入射されると、図６（Ｂ）に示されるように、０次
光Ｌ０と＋１次光Ｌ＋１とのなす角度θ２は、次の
（２）式で示される。なお、０次光Ｌ０と−１次光Ｌ
−１とのなす角度もθ２である。
【００５３】sinθ2=λ2/P ……（２）
【００５４】ここで、対物レンズ６０における波長λ１
の光束に対する焦点距離をｆＯＬ１、波長λ２の光束に
対する焦点距離をｆＯＬ２とすると、図７（Ａ）に示さ
れるように、波長λ１の光束の場合に、光ディスク１５
の記録面に集光される０次光と＋１次光との距離ｂ
１は、次の（３）式で示される。なお、０次光と−１次
光との距離もｂ１である。
【００５５】 b1=fOL1×tanθ1=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)} ……（３）
【００５６】また、図７（Ｂ）に示されるように、波長
λ２の光束の場合に、光ディスク１５の記録面に集光さ
れる０次光Ｌ０と＋１次光Ｌ＋１との距離ｂ２は、次の
（４）式で示される。なお、０次光Ｌ０と−１次光Ｌ
−１との距離もｂ２である。
【００５７】 b2=fOL2×tanθ2=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)} ……（４）
【００５８】勿論、ｆＯＬ１とｆＯＬ２とは同じであっ
ても良い。
【００５９】［３ビーム法を用いる場合］トラックエラ
ー信号を検出する方法として３ビーム法を用いる場合に
は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、０次
光Ｌ０が対物レンズ６０によって集光された光スポット
（以下「０次光スポットＳＰ０」という）がランド上に
照射され、０次光スポットＳＰ０が照射されたランド
（以下「０次光ランド」という）からトラッキング方向
に関してトラックピッチの１／４だけずれた位置に、＋
１次光Ｌ＋１が対物レンズ６０によって集光された光ス
ポット（以下「＋１次光スポットＳＰ＋１」という）
と、−１次光Ｌ−１が対物レンズ６０によって集光され
た光スポット（以下「−１次光スポットＳＰ−１」とい
う）とがそれぞれ照射されれば良い。
【００６０】そこで、波長λ１の光源に対応する光記録
媒体（ここではＤＶＤ）のトラックピッチをａ１とする
と、波長λ１の光束に対応する光記録媒体に対しては、
図８（Ａ）に示されるように、次の（５）式が満足され
る必要がある。
【００６１】 a1/4=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφ ……（５）
【００６２】また、波長λ２の光源に対応する光記録媒
体（ここではＣＤ）のトラックピッチをａ２とすると、
波長λ２の光源に対応する光記録媒体に対しては、図８
（Ｂ）に示されるように、次の（６）式が満足される必
要がある。
【００６３】 a2/4=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφ ……（６）
【００６４】そして、上記（５）式と（６）式の連立方
程式を解くことにより、３ビーム法に最適な格子溝の幅
Ｐと回転調整角φを求めることができる。また、対物レ
ンズ６０の焦点距離が光束の波長毎に異なっていても良
いため、回折素子５７の設計に余裕が生じ、量産に適し
た回折素子を得ることができ、コスト低減を促進するこ
とが可能となる。また、高価な対物レンズを用いる必要
がなく、対物レンズの部品コストを低減することができ
る。
【００６５】また、３ビーム法では、±１次光スポット
は、ランドとグルーブの境界上に集光されることが前提
ではあるが、必ずしも、０次光ランドに隣接した境界上
に照射される必要はなく、一例として図９（Ａ）及び図
９（Ｂ）に示されるように、０次光ランドから離れた境
界上に照射されても良い。そこで、０次光ランドと±１
次光スポットが照射される境界との間に含まれるランド
とグルーブの合計数を、波長λ１の光束の場合にはｎ１
（≧０）とすると、上記（５）式は、次の（７）式のよ
うな一般式に書き換えることができる。
【００６６】 a1(2n1+1)/4=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφ ……（７）
【００６７】なお、図９（Ａ）では、ｎ１＝２の場合に
ついて示されている。
【００６８】同様に、０次光ランドと±１次光スポット
が照射される境界との間に含まれるランドとグルーブの
合計数を、波長λ２の光束の場合にはｎ２（≧０）とす
ると、上記（６）式は、次の（８）式のような一般式に
書き換えることができる。
【００６９】 a2(2n2+1)/4=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφ ……（８）
【００７０】なお、図９（Ｂ）では、ｎ２＝４の場合に
ついて示されている。
【００７１】これにより、格子幅の選択範囲が拡大し、
設計が容易になり、回折格子自体の低コスト化を図るこ
とができる。
【００７２】さらに、図１０に示されるように、回折素
子５７と第２のビームスプリッタ６４との間にビーム整
形プリズム６５を配置しても良い。ここで、ビーム整形
プリズム６５のビーム整形倍率をＭ（＞１）とすると、
光ディスク１５の記録面における０次光の光スポットＳ
Ｐ０と＋１次光の光スポットＳＰ＋１とを結ぶ直線とト
ラックの接線方向とのなす角度ψ（図８（Ｃ）参照）
は、ビーム整形プリズム６５が配置されていない場合と
異なり、次の（９）式で示される値となる。
【００７３】ψ=φ/M ……（９）
【００７４】そして、この場合には、上記（７）式及び
（８）式は、次の（１０）式及び（１１）式のように書
き換えられ、これら（１０）式と（１１）式の連立方程
式を解くことにより、３ビーム法に最適な格子溝の幅Ｐ
と回転調整角φを求めることができる。
【００７５】 a1(2n1+1)/4=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sin(φ/M) ……（１０）
【００７６】 a2(2n2+1)/4=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sin(φ/M) ……（１１）
【００７７】これにより、回転調整角φの変化に対して
角度ψの変化は小さいため、回転調整角φを厳密に調整
しなくても、±１次光の集光位置の調整を高精度に行う
ことができる。
【００７８】［差動プッシュプル法を用いる場合］トラ
ックエラー信号を検出する方法として差動プッシュプル
法を用いる場合には、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に
示されるように、０次光スポットＳＰ０がランドの中央
に照射され、そこからトラッキング方向にトラックピッ
チの１／２だけずれた位置に、＋１次光スポットＳＰ
＋１と、−１次光スポットＳＰ−１とがそれぞれ照射さ
れれば良い。
【００７９】そこで、波長λ１の光束に対応する光記録
媒体に対しては、図１１（Ａ）に示されるように、次の
（１２）式が満足される必要がある。
【００８０】 a1/2=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφ ……（１２）
【００８１】また、波長λ２の光束に対応する光記録媒
体に対しては、図１１（Ｂ）に示されるように、次の
（１３）式が満足される必要がある。
【００８２】 a2/2=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφ ……（１３）
【００８３】そして、上記（１２）式と（１３）式の連
立方程式を解くことにより、差動プッシュプル法に最適
な格子溝の幅Ｐと回転調整角φを求めることができる。
【００８４】なお、上記（１２）式及び（１３）式は、
上述した３ビーム法を用いる場合と同様に、次の（１
４）式及び（１５）式のように一般式で示すことができ
る。
【００８５】 a1(2n1+1)/2=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφ ……（１４）
【００８６】 a2(2n2+1)/2=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφ ……（１５）
【００８７】また、回折素子５７と第２のビームスプリ
ッタ６４との間にビーム整形プリズムが配置された場合
には、上述した３ビーム法を用いる場合と同様に、上記
（１４）式及び（１５）式は、次の（１６）式及び（１
７）式のように書き換えられ、これら（１６）式と（１
７）式の連立方程式を解くことにより、差動プッシュプ
ル法に最適な格子溝の幅Ｐと回転調整角φを求めること
ができる。
【００８８】 a1(2n1+1)/2=b1sinφ=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sin(φ/M) ……（１６）
【００８９】 a2(2n2+1)/2=b2sinφ=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sin(φ/M) ……（１７）
【００９０】次に、前述の如く構成された光ピックアッ
プ装置２３からの出力信号に基づいて、再生信号処理回
路２８でトラックエラー信号を検出する場合の処理動作
について説明する。なお、光ピックアップ装置２３から
の出力信号は、すでに再生信号処理回路２８にて、所定
の電流−電圧変換が行われているものとする。
【００９１】［３ビーム法を用いる場合］トラックエラ
ー信号の検出方法として３ビーム法を用いる場合には、
再生信号処理回路２８では、次の（１８）式に基づいて
トラックエラー信号ＴＥを検出する。
【００９２】TE=(Sc+Sd)-(Se+Sf) ……（１８）
【００９３】上記（１８）式におけるＳｃは第３分割受
光素子５９ｃの出力信号であり、Ｓｄは第４分割受光素
子５９ｄの出力信号である。また、Ｓｅは第５分割受光
素子５９ｅの出力信号であり、Ｓｆは第６分割受光素子
５９ｆの出力信号である。すなわち、＋１次光受光素子
（５９ｃ、５９ｄ）の全受光量と−１次光受光素子（５
９ｅ、５９ｆ）の全受光量との差に基づいてトラックエ
ラー信号ＴＥが検出される。
【００９４】［差動プッシュプル法を用いる場合］トラ
ックエラー信号の検出方法として差動プッシュプル法を
用いる場合には、再生信号処理回路２８では、先ず、次
の（１９）式を用いて、±１次光のプッシュプル信号Ｐ
Ｐ１を求める。
【００９５】PP1=(Sc-Sd)+(Se-Sf) ……（１９）
【００９６】さらに、再生信号処理回路２８では、次の
（２０）式を用いて、０次光のプッシュプル信号ＰＰ０
を求める。
【００９７】PP0=Sa-Sb ……（２０）
【００９８】上記（２０）式におけるＳａは第１分割受
光素子５９ａの出力信号であり、Ｓｂは第２分割受光素
子５９ｂの出力信号である。
【００９９】そして、再生信号処理回路２８では、±１
次光のプッシュプル信号ＰＰ１のレベル調整を行った
後、次の（２１）式を用いて、トラックエラー信号ＴＥ
を求める。
【０１００】TE=PP0-PP1 ……（２１）
【０１０１】なお、再生信号処理回路２８では、次の
（２２）式を用いて、対物レンズ６０の基準位置からの
シフト量を示すレンズポジション信号ＲＰを求めること
ができる。
【０１０２】RP=PP0+PP1 ……（２２）
【０１０３】さらに、再生信号処理回路２８では、次の
（２３）式を用いて、トラッククロス信号ＴＣを求める
ことができる。
【０１０４】TC=(Sa+Sb)-(Sc+Sd+Se+Sf) ……（２３）
【０１０５】トラッククロス信号ＴＣは、ＣＤ−ＲやＤ
ＶＤ−Ｒ等のように、記録部と未記録部の反射率が大き
く異なる場合に、ＲＦ信号を補正するために用いられ
る。
【０１０６】次に、前述の光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５にデータを記録する場合の処理動作
について簡単に説明する。なお、トラックエラー信号の
検出方法として３ビーム法及び差動プッシュプル法のい
ずれを用いるかは予め選択され、それに適した回折素子
が配置されている。ここでは、一例として差動プッシュ
プル法が用いられる場合について説明する。
【０１０７】ＣＰＵ４０は、ホストから記録要求を受信
すると、記録速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから記録要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。光ディスク１５の回転
が所定の線速度に達すると、光ピックアップ装置２３か
らの出力信号が再生信号処理回路２８に出力される。再
生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３からの
出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、ＣＰＵ４０
に通知する。
【０１０８】さらに、再生信号処理回路２８は、光ピッ
クアップ装置２３からの出力信号に基づいて、前述の如
くしてトラックエラー信号ＴＥを検出し、サーボコント
ローラ３３に出力する。サーボコントローラ３３は、再
生信号処理回路２８からのトラックエラー信号ＴＥに基
づいて、モータドライバ２７を介して光ピックアップ装
置２３のトラッキングアクチュエータを駆動し、トラッ
クずれを補正する。また、再生信号処理回路２８は、光
ピックアップ装置２３からの出力信号に基づいて、フォ
ーカスエラー信号を検出し、サーボコントローラ３３に
出力する。サーボコントローラ３３は、再生信号処理回
路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、モータ
ドライバ２７を介して光ピックアップ装置２３のフォー
カシングアクチュエータを駆動し、フォーカスずれを補
正する。
【０１０９】ＣＰＵ４０は、ホストからデータを受信す
ると、バッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ
３４に蓄積する。バッファＲＡＭ３４に蓄積されたデー
タ量が所定の値を超えると、バッファマネージャ３７
は、ＣＰＵ４０に通知する。
【０１１０】ＣＰＵ４０は、バッファマネージャ３７か
らの通知を受け取ると、エンコーダ２５に書き込みデー
タの作成を指示する。そして、ＣＰＵ４０は、再生信号
処理回路２８からのアドレス情報に基づいて、所定の書
き込み開始地点に光ピックアップ２３が位置するように
光ピックアップ２３のシーク動作を指示する信号をモー
タドライバ２７に出力する。サーボコントローラ３３で
は、シーク動作中に対物レンズ６０を基準位置にホール
ドするために、再生信号処理回路２８からの上述したレ
ンズポジション信号ＲＰに基づいて、モータドライバ２
７を介してトラッキングアクチュエータを制御する。
【０１１１】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の
位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコー
ダ２５に通知する。そして、エンコーダ２５では、レー
ザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を
介して、書き込みデータを光ディスク１５に記録する。
なお、記録処理が終了するまで、再生信号処理回路２８
は、上述した如く、光ピックアップ装置２３からの出力
信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラ
ー信号ＴＥを検出し、サーボコントローラ３３及びモー
タドライバ２７を介してフォーカスずれ及びトラックず
れを随時補正する。また、ＣＰＵ４０は、再生信号処理
回路２８からの上述したレンズポジション信号ＲＰに基
づいて、対物レンズ６０のシフト量が所定の値よりも大
きくなると、シークモータを駆動するとともに、対物レ
ンズ６０を基準位置に戻すようにサーボコントローラ３
３に指示する。
【０１１２】次に、前述した光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５に記録されているデータを再生する
場合の処理動作について簡単に説明する。なお、トラッ
クエラー信号の検出方法として３ビーム法及び差動プッ
シュプル法のいずれを用いるかは予め選択され、それに
適した回折素子が配置されている。ここでは、一例とし
て差動プッシュプル法が用いられる場合について説明す
る。
【０１１３】ＣＰＵ４０は、ホストから再生要求を受信
すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから再生要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。光ディスク１５の回転
が所定の線速度に達すると、光ピックアップ装置２３か
らの出力信号が再生信号処理回路２８に出力される。再
生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３からの
出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、ＣＰＵ４０
に通知する。
【０１１４】さらに、再生信号処理回路２８は、光ピッ
クアップ装置２３からの出力信号に基づいて、前述の如
くしてトラックエラー信号ＴＥを検出し、サーボコント
ローラ３３に出力する。サーボコントローラ３３は、再
生信号処理回路２８からのトラックエラー信号ＴＥに基
づいて、モータドライバ２７を介して光ピックアップ装
置２３のトラッキングアクチュエータを駆動し、トラッ
クずれを補正する。また、再生信号処理回路２８は、光
ピックアップ装置２３からの出力信号に基づいて、フォ
ーカスエラー信号を検出し、サーボコントローラ３３に
出力する。サーボコントローラ３３は、再生信号処理回
路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、モータ
ドライバ２７を介して光ピックアップ装置２３のフォー
カシングアクチュエータを駆動し、フォーカスずれを補
正する。
【０１１５】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、所定の読み込み開始地点に
光ピックアップ装置２３が位置するようにシーク動作を
指示する信号をモータドライバ２７に出力する。サーボ
コントローラ３３では、シーク動作中に対物レンズ６０
を基準位置にホールドするために、再生信号処理回路２
８からの上述したレンズポジション信号ＲＰに基づい
て、モータドライバ２７を介してトラッキングアクチュ
エータを制御する。
【０１１６】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、読み込み開始地点であるか
否かをチェックし、光ピックアップ装置２３の位置が読
み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路
２８に通知する。そして、再生信号処理回路２８では、
前述のトラッククロス信号ＴＣに基づいて、光ピックア
ップ装置２３の出力信号を補正しつつＲＦ信号を検出
し、誤り訂正処理等を行なった後、バッファＲＡＭ３４
に蓄積する。
【０１１７】バッファマネージャ３７は、バッファＲＡ
Ｍ３４に蓄積されたデータがセクタデータとして揃った
ときに、インターフェース３８を介してホストに転送す
る。
【０１１８】なお、再生処理が終了するまで、再生信号
処理回路２８は、上述した如く、光ピックアップ装置２
３からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及び
トラックエラー信号ＴＥを検出し、サーボコントローラ
３３及びモータドライバ２７を介してフォーカスずれ及
びトラックずれを随時補正する。また、ＣＰＵ４０は、
再生信号処理回路２８からの上述したレンズポジション
信号ＲＰに基づいて、対物レンズ６０のシフト量が所定
の値よりも大きくなると、シークモータを駆動するとと
もに、対物レンズ６０を基準位置に戻すようにサーボコ
ントローラ３３に指示する。
【０１１９】以上の説明から明らかなように、本実施形
態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路２８と
ＣＰＵ４０とから処理装置が構成されている。
【０１２０】以上説明したように、本実施形態に係る光
ピックアップ装置によると、２つの光源からそれぞれ択
一的に出射される各光束は、回折素子５７にて０次光と
±１次光に分割され、対物レンズ６０などを介して、対
応する光ディスク１５の記録面に集光される。そして、
記録面で反射した戻り光束は、光学系を介して受光器５
９で受光される。ここで、回折素子５７は、０次光及び
±１次光が対応する光ディスク１５の記録面にそれぞれ
集光される回折格子を有しているために、例えば、光デ
ィスク１５がＤＶＤの場合であってもＣＤの場合であっ
ても、±１次光はトラックエラー情報などを検出するた
めに最適な記録面の位置にそれぞれ集光される。すなわ
ち、１つの回折素子５７で、複数の波長に対応すること
ができるため、従来の光ピックアップ装置のように光源
の波長毎に回折光学素子を配置する必要がなく、部品コ
ストの低減や、組み付け及び調整作業などの作業コスト
の低減を図ることができる。また、部品点数が減少する
ことにより、小型化、軽量化を促進することができる。
従って、大型化を招くことなく、複数種類の光記録媒体
に対応可能で、トラックエラー情報を精度良く求めるこ
とが可能となる。
【０１２１】また、本実施形態に係る光ディスク装置に
よると、複数種類の光記録媒体に対してトラックエラー
信号を精度良く検出することができるため、複数種類の
光記録媒体に対応可能で、正確な情報の記録及び再生を
安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアッ
プ装置２３の小型化によって、光ディスク装置自体の小
型化及び消費電力の低減も促進することができ、例え
ば、携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易
となり、さらに長時間の使用が可能となる。
【０１２２】なお、上記実施形態では、上記（１８）〜
（２３）式の演算処理が再生信号処理回路２８にて行わ
れる場合について説明しているが、これに限らず、光ピ
ックアップ装置２３に、上記（１８）〜（２３）式の演
算処理の少なくとも１つを行なう演算回路を付加しても
良い。これにより、再生信号処理回路２８を簡略化する
ことができるとともに、組み付け時の配線作業などが容
易となり、作業性の向上及び作業コストの低減を図るこ
とができる。
【０１２３】また、上記実施形態では、第１の半導体レ
ーザユニット５１と第２の半導体レーザユニット６１と
が、それぞれ個別に配置されている場合について説明し
ているが、一例として図１２に示されるように、半導体
レーザチップ５１ａと半導体レーザチップ６１ａとをス
テム６５ｂで保持し、レーザ光を外部に出射するための
出射窓を有するカバー６５ｃなどを含んで構成されてい
る半導体レーザユニット６５を用いても良い。この場合
には、一例として図１３に示されるように、第１のビー
ムスプリッタ５４、第２のカップリングレンズ６２が不
要となり、光ピックアップ装置の小型化、低コストを促
進することが可能である。また、それに伴って、組付け
及び調整作業も簡易化することができる。但し、第１の
カップリングレンズ５２の代わりに、６５０ｎｍと７８
０ｎｍの２波長に対して色消しされたカップリングレン
ズが用いられる。
【０１２４】なお、上記実施形態では、回折素子５７が
無偏光回折格子である場合について説明しているが、偏
光回折格子であっても良い。この場合に、例えばＰ偏光
の光束に対して高い回折効率を有し、Ｓ偏光の光束に対
しては低い回折効率を有するように設定された偏光回折
格子を対物レンズ６０と第２のビームスプリッタ６４と
の間に配置し、各光源からＰ偏光の光束を出射するとと
もに、λ／４板を対物レンズ６０と偏光回折格子との間
に配置することにより、戻り光束が分割されるのを防止
でき、トラックエラー信号などの検出効率を向上させる
ことができる。ここで、さらに第２のビームスプリッタ
６４の代わりに偏光ビームスプリッタを用いることによ
り、戻り光束の偏向時における光量のロスが減少し、更
に検出効率を向上させることができる。
【０１２５】また、上記実施形態では、トラックがラン
ドとグルーブから構成され、ランドがデータトラック、
グルーブが案内トラックの場合について説明したが、こ
れに限定されるものではない。
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光ピ
ックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招く
ことなく、複数種類の光記録媒体に対応可能で、トラッ
クエラーに関する情報を精度良く求めることができると
いう効果がある。
【０１２７】また、本発明に係る光ディスク装置によれ
ば、複数種類の光記録媒体に対応可能で、正確な情報の
再生を安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を
示すブロック図である。
【図２】光ディスクのトラック構成を説明するための図
である。
【図３】図１の光ピックアップ装置における光学系の概
略構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は図２における半導体レーザユニッ
トを説明するための図であり、図４（Ｂ）は受光器の構
成を説明するための図である。
【図５】第２の半導体レーザユニットが選択されたとき
の図３の光ピックアップ装置の作用を説明するための図
である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ回折格
子を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ記録面
での０次光及び±１次光の集光状態を説明するための図
である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、それぞれ３ビーム
法における記録面での０次光及び±１次光の集光位置を
説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ３ビー
ム法における記録面での０次光及び±１次光の集光位置
を説明するための図である。
【図１０】ビーム整形プリズムを配置した光ピックアッ
プ装置を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ
差動プッシュプル法における記録面での０次光及び±１
次光の集光位置を説明するための図である。
【図１２】６５０ｎｍ半導体レーザと７８０ｎｍ半導体
レーザとを１つの半導体レーザユニットに配置した場合
の一例を説明するための図である。
【図１３】６５０ｎｍ半導体レーザと７８０ｎｍ半導体
レーザとを１つの半導体レーザユニットに配置した光ピ
ックアップ装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１５…光ディスク（光記録媒体）、２０…光ディスク装
置、２３…光ピックアップ装置、４０…ＣＰＵ（処理装
置）、５７…回折素子（回折光学素子）、５９…受光素
子（光検出器）、６０…対物レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA01 AA04 AA26 BA03 BA04 CA13 CA22 CC12 CD03 CF16 CG04 CG24 CG26 CG33 CG36 CG44 CG47 DA33 DA35 DC03 5D119 AA01 AA05 AA41 BA01 EA02 EB14 EC41 EC44 EC45 EC47 FA08 JA07 JA22 JB01 JB05 5D789 AA01 AA05 AA41 BA01 EA02 EB14 EC41 EC44 EC45 EC47 FA08 JA07 JA22 JB01 JB05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スパイラル状又は同心円状のトラックが
    形成された記録面を有する複数種類の光記録媒体に対す
    る情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を
    行なうために用いられる光ピックアップ装置であって、 前記複数の光記録媒体に個別に対応して設けられ、波長
    の異なる光束をそれぞれ択一的に出射する複数の光源
    と；前記各光束を対応する光記録媒体の記録面に集光す
    る対物レンズと、前記複数の光源と前記対物レンズとの
    間に配置され、前記各光束をそれぞれ主ビームと２つの
    副ビームとに分割し、該各ビームが対応する光記録媒体
    の記録面にそれぞれ集光される回折格子を有する回折光
    学素子とを含む光学系と；前記記録面で反射された戻り
    光束を所定の受光位置で受光する光検出器と；を備える
    光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の光源は、波長λ1の光束を出
    射する光源と波長λ ２の光束を出射する光源とを含み、
    前記トラックは、その幅方向で２分割されたデータトラ
    ックと案内トラックとから構成され、 前記回折格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レン
    ズの焦点距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対
    物レンズの焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応す
    る第１の光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の
    光束に対応する第２の光記録媒体のトラックピッチ
    ａ２、前記第１の光記録媒体における波長λ 1の前記副
    ビームの一部が集光される前記案内トラックと前記主ビ
    ームが集光される前記データトラックとの間に含まれる
    データトラックと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、
    前記第２の光記録媒体における波長λ２の前記副ビーム
    の一部が集光される案内トラックと前記主ビームが集光
    されるデータトラックとの間に含まれるデータトラック
    と案内トラックの合計数ｎ２（≧０）を用いて、 a1×(2n1+1)/4=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφと、 a2×(2n2+1)/4=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφとを
    満足する溝幅Ｐ及び回転調整角φの回折格子であること
    を特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記複数の光源は、波長λ1の光束を出
    射する光源と波長λ ２の光束を出射する光源とを含み、
    前記トラックは、その幅方向で２分割されたデータトラ
    ックと案内トラックとから構成され、 前記回折格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レン
    ズの焦点距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対
    物レンズの焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応す
    る第１の光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の
    光束に対応する第２の光記録媒体のトラックピッチ
    ａ２、前記第１の光記録媒体における波長λ 1の前記副
    ビームが集光される前記案内トラックと前記主ビームが
    集光される前記データトラックとの間に含まれるデータ
    トラックと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第
    ２の光記録媒体における波長λ２の前記副ビームが集光
    される案内トラックと前記主ビームが集光されるデータ
    トラックとの間に含まれるデータトラックと案内トラッ
    クの合計数ｎ２（≧０）を用いて、 a1×(2n1+1)/2=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sinφと、 a2×(2n2+1)/2=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sinφとを
    満足する溝幅Ｐ及び回転調整角φの回折格子であること
    を特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】 前記複数の光源は、波長λ1の光束を出
    射する光源と波長λ ２の光束を出射する光源とを含み、
    前記トラックは、その幅方向で２分割されたデータトラ
    ックと案内トラックとから構成され、 前記対物レンズと回折光学素子との間に、ビーム整形倍
    率Ｍ（＞１）のビーム整形プリズムを更に配置し、 前記回折格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レン
    ズの焦点距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対
    物レンズの焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応す
    る第１の光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の
    光束に対応する第２の光記録媒体のトラックピッチ
    ａ２、前記第１の光記録媒体における波長λ 1の前記副
    ビームの一部が集光される前記案内トラックと前記主ビ
    ームが集光される前記データトラックとの間に含まれる
    データトラックと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、
    前記第２の光記録媒体における波長λ２の前記副ビーム
    の一部が集光される案内トラックと前記主ビームが集光
    されるデータトラックとの間に含まれるデータトラック
    と案内トラックの合計数ｎ２（≧０）を用いて、 a1×(2n1+1)/4=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sin(φ/M)
    と、 a2×(2n2+1)/4=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sin(φ/M)
    とを満足する溝幅Ｐ及び回転調整角φの回折格子である
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装
    置。
  5. 【請求項５】 前記複数の光源は、波長λ1の光束を出
    射する光源と波長λ ２の光束を出射する光源とを含み、
    前記トラックは、その幅方向で２分割されたデータトラ
    ックと案内トラックとから構成され、 前記対物レンズと回折光学素子との間に、ビーム整形倍
    率Ｍ（＞１）のビーム整形プリズムを更に配置し、 前記回折格子は、波長λ1の光束に対する前記対物レン
    ズの焦点距離ｆＯＬ１、波長λ２の光束に対する前記対
    物レンズの焦点距離ｆＯＬ２、波長λ1の光束に対応す
    る第１の光記録媒体のトラックピッチａ１、波長λ２の
    光束に対応する第２の光記録媒体のトラックピッチ
    ａ２、前記第１の光記録媒体における波長λ 1の前記副
    ビームが集光される前記案内トラックと前記主ビームが
    集光される前記データトラックとの間に含まれるデータ
    トラックと案内トラックの合計数ｎ１（≧０）、前記第
    ２の光記録媒体における波長λ２の前記副ビームが集光
    される案内トラックと前記主ビームが集光されるデータ
    トラックとの間に含まれるデータトラックと案内トラッ
    クの合計数ｎ２（≧０）を用いて、 a1×(2n1+1)/2=fOL1×tan{arcsin(λ1/P)}×sin(φ/M)
    と、 a2×(2n2+1)/2=fOL2×tan{arcsin(λ2/P)}×sin(φ/M)
    とを満足する溝幅Ｐ及び回転調整角φの回折格子である
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装
    置。
  6. 【請求項６】 複数種類の光ディスクに対して、情報の
    記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光
    ディスク装置であって、 請求項１〜５に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピ
    ックアップ装置を構成する前記光検出器の出力信号を用
    いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくと
    も再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
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