JP2003203378A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

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
種類の情報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安定して得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】 光源から出射された光束は、対物レンズ
６０などを介して情報記録媒体の記録面に集光され、そ
の記録面で反射された戻り光束はホログラム素子５７に
入射される。この戻り光束は、ホログラム素子を構成す
る複数の回折領域のうちで戻り光束の波長に対応する少
なくとも１つの回折領域で所定の方向に回折され、光検
出器５９で受光される。ここでは各回折領域がトラック
の接線方向に沿って配列されていることにより、戻り光
束のビーム径が変化しても光検出器での受光量の変化は
極めて少ない。

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
の情報記録媒体に対して、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
情報記録媒体に対して、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、情報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情報記録媒体の記
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る。例えば、微小スポ
ットを記録面の所定位置に正確に照射するために対物レ
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では、
受光素子の出力信号からトラックの溝に起因して発生す
る２つの回折パターン（以下「トラックパターン」とい
う）の強度差をトラックエラー信号（トラックサーボ信
号）として検出し、対物レンズの位置制御にフィードバ
ックさせている。

【０００４】近年、情報記録媒体として、記録容量がＣ
Ｄ（Compact Disc）に比べて飛躍的に大きなＤＶＤ（Di
gital 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。

【０００５】その後、情報機器の小型化、軽量化に伴
い、ＣＤ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、光ピックアップ
装置には、ＤＶＤとＣＤの両方に対応するために、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７８０
ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザ（以下「７８０
ｎｍ光源」という）とが必要であり、さらにそれぞれの
レーザ光を検出するための光学系が必要である。しかし
ながら、６５０ｎｍ用の光学系と７８０ｎｍ用の光学系
とをそれぞれ個別に配置すると、光ピックアップ装置が
大型化し、光ディスク装置の小型化を阻害する要因の１
つとなっていた。なお、以下では、複数の異なる波長の
光源を備えた光ピックアップ装置を「多波長光ピックア
ップ装置」ともいう。

【０００６】そこで、多波長光ピックアップ装置の小型
化を図るための開発が活発に行われ、その１つとして、
記録面で反射された戻り光束を前述した受光素子に導く
ための光学系を構成するホログラム素子を各波長の光束
に対して共通化し、部品点数の削減、コスト低下を図る
技術が、特開２０００−７６６８８号公報などに開示さ
れている。

【０００７】特開２０００−７６６８８号公報では、波
長毎に最適化された複数のホログラムがそれぞれ組み合
わされた１つのホログラム素子を用いることにより、波
長の異なる光束に対しても、戻り光束を受光素子に導く
ことができる多波長光ピックアップ装置が開示されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開２０００−７６６８８号公報に開示されている多
波長光ピックアップ装置では、その図１（Ｃ）に示され
る如く、波長毎に最適化された複数のホログラムが互い
にトラックの接線方向に直交する方向に対応する方向、
いわゆるラジアル方向に隣接するように配列されたホロ
グラム素子が用いられているが、ホログラム素子の受光
面における光スポットの大きさ（スポット径）が一定で
あっても、ホログラムの幅Ｄが変化すると、光スポット
内のその波長に対応するホログラムの面積が変化するた
め、受光素子の受光量が大きく変化し、場合によって
は、受光量が極めて少なくなる。従って、例えば図１４
に示されるように、受光素子の出力信号に基づいて検出
されるトラックエラー信号ＴＥは、ホログラムの幅Ｄに
よって大きく変化することとなる。このことは、逆にホ
ログラムの幅Ｄが一定であっても、ホログラム素子の受
光面におけるスポット径が変化すると、同様に受光素子
の受光量が変化し、検出されるトラックエラー信号ＴＥ
が大きく変化することを意味している。一般にスポット
径は、トラックの溝の間隔及び深さなどに依存し、常時
変化しているため、トラックエラー信号の検出精度が低
下し、トラッキング制御が不安定になる場合があるとい
う不具合があった。

【０００９】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、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、トラッ
クエラーに関する情報を正確に安定して得ることができ
る光ピックアップ装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、大型化及び
高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に
対応可能で、正確なアクセス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。

【００１１】

【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情報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
の情報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
各光束を対応する情報記録媒体の記録面に集光する対物
レンズと、前記記録面で反射され前記対物レンズを介し
た各戻り光束の光路上に配置され、その受光面が前記ト
ラックの接線方向に対応する第１の方向に沿って前記波
長毎に対応する複数の回折領域が所定の順序で配置され
たホログラム素子とを含む光学系と；前記ホログラム素
子からの回折光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。

【００１２】これによれば、情報記録媒体の種類に対応
して択一的に選択された光源から出射された光束は、対
物レンズなどを介して情報記録媒体の記録面に集光され
る。そして、その記録面で反射された戻り光束はホログ
ラム素子に入射される。この戻り光束はホログラム素子
を構成する複数の回折領域のうちで、戻り光束の波長に
対応する少なくとも１つの回折領域（以下、適宜「対応
回折領域」ともいう）で、所定の方向に回折される。こ
こでは、ホログラム素子では第１の方向に沿って回折領
域が配置されているために、トラックの溝の間隔及び深
さなどの変化によって戻り光束のビーム径が変化して
も、光スポット内の対応回折領域の面積変化は少なく、
その結果、光検出器での受光量の変化は極めて少なくな
る。すなわち、光検出器の出力信号に含まれるトラック
エラーに関する情報は安定することとなる。また、１つ
のホログラム素子で異なる波長を有する複数の戻り光束
に対応することが可能なため、部品コストを低下するこ
とができる。さらに、組み付け及び調整などの作業を簡
素化することが可能なため、作業コストを低減すること
ができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことな
く、複数種類の情報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安定して得ることができ
る。

【００１３】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、前記各回折領域における前記第
１の方向の長さは、前記第１の方向に直交する第２の方
向の長さ以下であることとすることができる。かかる場
合には、ホログラム素子の大きさを光スポットの形状に
合わせてギリギリまで小さくすることができる。

【００１４】上記請求項１及び２に記載の光ピックアッ
プ装置において、請求項３に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子の受光面の中央部には、そ
の受光面でのビーム径が最小となる戻り光束の波長に対
応する回折領域が配置されていることとすることができ
る。かかる場合には、スポット径が小さい戻り光束が入
射されても、光検出器ではトラックエラーに関する情報
を求めるのに必要な光量の回折光を得ることができる。
すなわち、戻り光束のビーム径の大きさに関係なく、安
定した光量の回折光を得ることができる。

【００１５】上記請求項１〜３に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項４に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記光検出器の前記第１の方向に対応する第３
の方向に関する長さは、回折光の次数ｍ（≧１）、前記
戻り光束の波長λ、前記ホログラム素子と前記光検出器
の受光面との距離Ｌ、前記ホログラム素子の屈折率ｎ、
前記第３の方向に関する回折領域の長さｄを用いて、m
λL/(2nd)で示される値の２倍以上であることとするこ
とができる。かかる場合には、０次回折光だけでなく高
次の回折光をも含む回折光を受光することができ、その
結果受光量が増加するため、信号のＳ／Ｎ比が向上す
る。すなわち、トラックエラーに関する情報を含む信号
を精度良く求めることが可能となる。また、光検出器の
形状を、その受光面で受光する回折光の次数に応じて最
適な形状に設計することが可能なため、光ピックアップ
装置の小型化を促進することができる。

【００１６】この場合において、請求項５に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記光検出器の前記第３の方向
に関する長さは、前記第３の方向に直交する第４の方向
に関する長さよりも長いこととすることができる。

【００１７】上記請求項１〜５に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項６に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子は、前記光源から前記情報
記録媒体に向かう光の光路と、前記情報記録媒体で反射
された戻り光の光路の、共通光路上に配置されているこ
ととすることができる。かかる場合には、光学系を構成
する部品点数を削減することが可能となり、光ピックア
ップ装置の小型化及び低コスト化を促進することができ
る。

【００１８】この場合において、請求項７に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記光源から前記情報記録媒体
に向かう光の偏光方向と、前記情報記録媒体で反射され
た戻り光の偏光方向とがそれぞれ異なり、前記ホログラ
ム素子は、入射される光の偏光方向によって回折効率が
異なるホログラム素子であることとすることができる。
かかる場合には、例えばホログラム素子の回折効率が、
光源から出射される光束の偏光方向に対して低く、戻り
光束の偏光方向に対して高くなるように設定されている
場合には、光源から出射された光束はホログラム素子を
高効率で透過するため、情報記録媒体の記録面に照射さ
れる光の光量低下が極めて少なくなる。従って、記録速
度の高速化に対応することが容易となる。また戻り光束
は、ホログラム素子にて効率良く回折されるため、ホロ
グラム素子での光量のロスが減少し、その結果光検出器
での受光量が増加し、光検出器からの出力信号における
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。従って、トラック
エラーに関する情報を含む信号を精度良く求めることが
可能となる。

【００１９】上記請求項１〜７に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項８に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子は、前記各戻り光束を前記
光検出器の検出面上のほぼ同一の位置に向けて回折する
こととすることができる。かかる場合には、光検出器を
小さくすることができるため、光ピックアップ装置の小
型化及び低コスト化を促進することができる。

【００２０】この場合において、請求項９に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記光検出器は、少なくとも前
記第１の方向に対応する方向の分割線によって２分割さ
れた２分割受光素子を含むこととすることができる。

【００２１】上記請求項１〜７に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項１０に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記ホログラム素子は、前記各戻り光束をそ
の波長に応じて少なくとも２つの異なる方向に回折する
こととすることができる。かかる場合には、光検出器の
位置精度を厳密にする必要がなく、組み付け及び調整な
どの作業を簡略化することができ、作業コストを低減す
ることが可能となる。

【００２２】この場合において、請求項１１に記載の光
ピックアップ装置の如く、前記光検出器は、前記異なる
方向に回折された各回折光をそれぞれ受光する複数の受
光素子を備えるとともに、前記受光素子はそれぞれ少な
くとも前記第１の方向に対応する方向の分割線によって
２分割された２分割受光素子を含むこととすることがで
きる。

【００２３】上記請求項１〜７に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項１２に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記ホログラム素子は、前記回折領域それぞ
れが前記第１の方向の分割線によって２つの受光領域に
分割され、前記受光領域毎に前記戻り光束の回折方向が
それぞれ異なることとすることができる。かかる場合に
は、光検出器の位置精度を厳密にする必要がなく、組み
付け及び調整などの作業を簡略化することができ、作業
コストを低減することが可能となる。

【００２４】この場合において、請求項１３に記載の光
ピックアップ装置の如く、前記各回折領域は、対応する
波長の戻り光束の光軸位置に対応して分割されることと
することができる。かかる場合には、例えばいわゆる１
Ｃａｎ２ＬＤ方式の半導体レーザユニットを用いる場合
のように、複数の光源を備え、各光源での発光点が異な
る場合であっても、光検出器からの出力信号にオフセッ
トが生じるのを防止することができる。従って、複数種
類の情報記録媒体に対して、トラックエラーに関する情
報を含む信号を精度良く求めることが可能である。

【００２５】上記請求項１２及び１３に記載の各光ピッ
クアップ装置において、請求項１４に記載の光ピックア
ップ装置の如く、前記光検出器は、前記異なる方向に回
折された各回折光をそれぞれ受光する複数の受光素子を
備えることとすることができる。

【００２６】上記請求項１〜１４に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項１５に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記光検出器は、前記複数の光源と同一筐
体内に収納され、パッケージ化されていることとするこ
とができる。かかる場合には、光源、ホログラム素子及
び光検出器それぞれの間隔を狭くすることができ、光ピ
ックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。
また、組み付け及び調整作業などを簡略化することがで
きるため、作業コストが低減され、低コスト化を促進す
ることが可能となる。

【００２７】上記請求項１〜１４に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項１６に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記ホログラム素子と前記光検出器は、一
体化されていることとすることができる。かかる場合に
は、ホログラム素子と光検出器それぞれの間隔を狭くす
ることができ、光ピックアップ装置の小型化を促進する
ことが可能となる。また、組み付け及び調整作業などを
簡略化することができるため、作業コストが低減され、
低コスト化を促進することが可能となる。

【００２８】上記請求項１〜１４に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項１７に記載の光ピックアップ
装置の如く、前記ホログラム素子及び光検出器は、前記
複数の光源と同一筐体内に収納され、パッケージ化され
ていることとすることができる。かかる場合には、光
源、ホログラム素子及び光検出器それぞれの間隔を狭く
することができ、光ピックアップ装置の小型化を促進す
ることが可能となる。また、組み付け及び調整作業など
を簡略化することができるため、作業コストが低減さ
れ、低コスト化を促進することが可能となる。

【００２９】請求項１８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１〜１７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。

【００３０】これによれば、請求項１〜１７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。

【００３１】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》

【００３２】以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図
８に基づいて説明する。

【００３３】図１には、本発明に係る光ピックアップ装
置を備える第１の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。

【００３４】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。

【００３５】前記光ピックアップ装置２３は、光ディス
ク１５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、その記録面
からの反射光を受光するための装置である。なお、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。

【００３６】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、Ｒ
Ｆ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ＲＡＭ３４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。

【００３７】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
信号を生成する。制御信号はサーボコントローラ３３か
らモータドライバ２７に出力される。

【００３８】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。

【００３９】前記モータドライバ２７では、ＣＰＵ４０
の指示及びサーボコントローラ３３からの制御信号に基
づいて、光ピックアップ装置２３を制御する。またモー
タドライバ２７では、ＣＰＵ４０の指示に基づいて光デ
ィスク１５の線速度が一定となるようにスピンドルモー
タ２２を制御する。

【００４０】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。

【００４１】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から出射されるレーザ光の出力を制御
する。なお、レーザコントロール回路２４では、ＣＰＵ
４０の指示に基づいて後述する光ピックアップ装置２３
の２つの光源の一方を制御対象とする。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】前記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ＲＡＭ４
１に保存する。

【００４５】次に、前記光ピックアップ装置２３の構成
等について図２〜図４に基づいて説明する。

【００４６】光ピックアップ装置２３は、図２に示され
るように、第１の半導体レーザユニット５１及び第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、対物レン
ズ６０、集光レンズ５８、第１のホログラム素子５７、
光検出器としての第１の受光器５９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。

【００４７】前記第１の半導体レーザユニット５１は、
一例として図３に示されるように、光源としての波長が
６５０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザチップ
（以下、「６５０ｎｍ半導体レーザ」という）５１ａ、
６５０ｎｍ半導体レーザ５１ａを保持するステム５１
ｂ、６５０ｎｍ半導体レーザ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６５０ｎｍ半導体レーザ５１ａを保護するカバー
５１ｃなどを含んで構成されている。

【００４８】前記第２の半導体レーザユニット６１は、
光源としての波長が７８０ｎｍのレーザ光を出射する半
導体レーザチップ（以下、「７８０ｎｍ半導体レーザ」
という）、７８０ｎｍ半導体レーザを保持するステム、
７８０ｎｍ半導体レーザからのレーザ光を外部に出射す
るための開口部を有し、７８０ｎｍ半導体レーザを保護
するカバーなど（いずれも図示省略）を含んで構成され
ている。

【００４９】なお、図２では、便宜上、第１の半導体レ
ーザユニット５１からのレーザ光の出射方向をＸ軸方
向、第２の半導体レーザユニット６１からのレーザ光の
出射方向をＺ軸方向とする。また、第１の半導体レーザ
ユニット５１から出射される光束を「第１の出射光
束」、第２の半導体レーザユニット６１から出射される
光束を「第２の出射光束」ともいう。

【００５０】なお、図４（Ａ）に示されるように、光デ
ィスク１５の記録面で反射された光束（反射光束）ＲＢ
において、トラックＴＲの接線方向に対応する方向を反
射光束のタンジェンシャル方向（第１の方向、第３の方
向）、該タンジェンシャル方向に直交する方向をラジア
ル方向（第２の方向、第４の方向）という。なお、以下
では、反射光束のラジアル方向を「Ｒ方向」、反射光束
のタンジェンシャル方向を「Ｔ方向」という。また、第
１の出射光束が記録面で反射された反射光束を「第１の
反射光束」、第２の出射光束が記録面で反射された反射
光束を「第２の反射光束」ともいう。

【００５１】第１のホログラム素子５７は、一例として
図４（Ｂ）に示されるように、波長が６５０ｎｍの光束
に対して選択的に高い回折効率を有する複数の第１回折
領域５７ａと、波長が７８０ｎｍの光束に対して選択的
に高い回折効率を有する複数の第２回折領域５７ｂと
が、Ｒ方向を境界線として配置されている。また、第１
回折領域５７ａにて回折された第１の反射光束の回折光
（以下、適宜「第１回折光」という）及び第２回折領域
５７ｂにて回折された第２の反射光束の回折光（以下、
適宜「第２回折光」という）は、それぞれ受光器５９の
受光面の同一位置で受光されるように、回折領域５７
ａ、５７ｂそれぞれのホログラムパターンが形成されて
いる。

【００５２】さらに、本実施形態では、一例として図４
（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示されるように、第１回折光に
よる光スポットＤＳ１は、第２回折光による光スポット
ＤＳ２に比べてスポット径が小さいため、第１のホログ
ラム素子５７の中央部分には、第１回折領域５７ａが配
置されている。

【００５３】第１の受光器５９は、図４（Ｄ）に示され
るように、Ｔ方向の分割線によって２分割されたトラッ
クエラー検出用の２分割受光素子（第１部分受光素子５
９ａ、第２部分受光素子５９ｂ）を含んで構成されてい
る。

【００５４】次に、前述のようにして構成された光ディ
スク装置２０を用いて光ディスク１５をアクセスする際
のトラッキング制御について説明する。

【００５５】先ず、光ディスク１５がＤＶＤの場合につ
いて説明する。

【００５６】光ディスク１５が光ディスク装置本体の所
定位置に挿入されると、ＣＰＵ４０は、光ディスク１５
の記録面の反射率に基づいて光ディスク１５の種類を判
別し、ＤＶＤであることを確認すると、レーザコントロ
ール回路２４に制御対象の光源として６５０ｎｍ半導体
レーザ５１ａの選択を指示する。

【００５７】６５０ｎｍ半導体レーザ５１ａ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
となり、第１のビームスプリッタ５４及び第２のビーム
スプリッタ６４を透過し、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。

【００５８】光ディスク１５の記録面からの反射光束
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でその光軸を−Ｚ方向に折り曲げられ
た後、集光レンズ５８を介して第１のホログラム素子５
７に入射される。そして、この反射光束は第１のホログ
ラム５７の第１回折領域５７ａにて選択的に回折され、
その回折光は第１の受光器５９にて受光される。第１の
受光器５９の第１部分受光素子５９ａと第２部分受光素
子５９ｂからは、それぞれの受光量に応じた電流（電流
信号）が再生信号処理回路２８に出力される。

【００５９】再生信号処理回路２８では、第１部分受光
素子５９ａ及び第２部分受光素子５９ｂからの電流信号
を電圧信号に変換し、次の（１）式に基づいてトラック
エラー信号ＴＥを検出する。

【００６０】TE=(Sa-Sb)/(Sa+Sb) ……（１）

【００６１】上記（１）式におけるＳａは第１部分受光
素子５９ａの出力信号であり、Ｓｂは第２部分受光素子
５９ｂの出力信号である。

【００６２】そして、再生信号処理回路２８では、その
トラックエラー信号ＴＥを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。

【００６３】次に、光ディスク１５がＣＤの場合につい
て説明する。

【００６４】光ディスク１５が光ディスク装置本体の所
定位置に挿入されると、ＣＰＵ４０は、光ディスク１５
の記録面の反射率に基づいて光ディスク１５の種類を判
別し、ＣＤであることを確認すると、レーザコントロー
ル回路２４に制御対象の光源として７８０ｎｍ半導体レ
ーザ６１ａの選択を指示する。

【００６５】７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａから出射さ
れた光束は、第２のカップリングレンズ６２で略平行光
となり、第１のビームスプリッタ５４でその光軸を＋Ｘ
方向に折り曲げられた後、第２のビームスプリッタ６４
を透過し、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。

【００６６】光ディスク１５の記録面からの反射光束
は、上述したＤＶＤの場合と同様にして、第１のホログ
ラム素子５７に入射される。そして、この反射光束は第
１のホログラム５７の第２回折領域５７ｂにて回折さ
れ、その回折光は第１の受光器５９で受光される。第１
の受光器５９の第１部分受光素子５９ａと第２部分受光
素子５９ｂからは、それぞれの受光量に応じた電流信号
が再生信号処理回路２８に出力される。

【００６７】再生信号処理回路２８では、上述したＤＶ
Ｄの場合と同様にして、上記（１）式に基づいてトラッ
クエラー信号ＴＥを検出する。そして、そのトラックエ
ラー信号ＴＥに基づいてサーボコントローラ３３及びモ
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が駆動され、トラックずれが
補正される。

【００６８】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。

【００６９】ＣＰＵ４０では、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。

【００７０】再生信号処理回路２８では、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。さらに、再生信号処理回
路２８では、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
する。そして、そのトラックエラー信号ＴＥに基づい
て、前述の如くしてトラッキング制御が行われる。ま
た、再生信号処理回路２８では、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。すなわち、い
わゆるフォーカス制御が行われる。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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
では、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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】再生信号処理回路２８では、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。さらに、再生信号処理回
路２８では、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
出する。そして、そのトラックエラー信号ＴＥに基づい
て、前述の如くしてトラッキング制御が行われる。ま
た、再生信号処理回路２８では、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を
検出する。そして、そのフォーカスエラー信号に基づい
て、前述の如くしてフォーカス制御が行われる。

【００７７】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。

【００７８】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、
光ピックアップ装置２３の出力信号からＲＦ信号を検出
し、誤り訂正処理等を行った後、バッファＲＡＭ３４に
蓄積する。

【００７９】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。

【００８０】なお、再生処理が終了するまで、再生信号
処理回路２８では、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。

【００８１】以上の説明から明らかなように、本第１の
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。

【００８２】以上説明したように、本第１の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、第１のホログラム素
子５７は、波長が６５０ｎｍの光束に対して選択的に高
い回折効率を有する複数の第１回折領域５７ａと、波長
が７８０ｎｍの光束に対して選択的に高い回折効率を有
する複数の第２回折領域５７ｂとから構成されるととも
に、各回折領域は境界線がＲ方向と平行になるように配
置されている。それにより、一例として図５に示される
ように、回折領域の幅（Ｔ方向の長さ）Ｄが変化して
も、光スポット内における戻り光束の波長に対応する回
折領域の面積変化は少なく、その結果、第１の受光器５
９での受光量の変化は極めて少なくなり、再生信号処理
回路２８にて検出されるトラックエラー信号ＴＥはほぼ
一定となる。すなわち、トラックの溝の間隔及び深さな
どの変化によって戻り光束のビーム径が変化しても、第
１の受光器５９からはトラックエラーに関する情報を含
む信号が安定して出力される。

【００８３】また、本第１の実施形態では、第１のホロ
グラム素子５７で、波長が６５０ｎｍの光束及び波長が
７８０ｎｍの光束の両方に対応することができるため、
光学部品の点数を削減することができ、光ピックアップ
装置の小型化及び低コスト化を促進することが可能とな
る。

【００８４】さらに、本第１の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７の中央部分は、ビーム径が小さい波長
の光束に対応する回折領域が配置されているために、第
１のホログラム素子５７にビーム径が小さい戻り光束が
入射されても、第１の受光器５９ではトラックエラーに
関する情報を含む信号を求めるのに必要な光量の回折光
を得ることができる。すなわち、戻り光束のビーム径の
大きさに関係なく、第１のホログラム素子５７からは安
定した光量の回折光を得ることが可能となる。

【００８５】また、本第１の実施形態では、第１回折光
及び第２回折光がそれぞれ第１の受光器５９の受光面の
ほぼ同一位置で受光されるように、回折領域のホログラ
ムパターンが形成されているために、波長の異なる光源
に対しても１つの受光素子でトラックエラーに関する情
報を含む信号を得ることが可能となる。従って、光学部
品の点数を削減することができ、光ピックアップ装置の
小型化及び低コスト化を促進することが可能となる。

【００８６】さらに、本第１の実施形態に係る光ディス
ク装置によると、光ピックアップ装置からの出力信号に
基づいて、複数種類の光ディスク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ので、結果とし
て複数種類の情報記録媒体に対して正確なアクセスを安
定して行うことが可能となる。

【００８７】なお、上記実施形態では、上記（１）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（１）式の演算処理を行なう演算回路な
どを付加しても良い。これにより、再生信号処理回路２
８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。

【００８８】また、上記第１の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７によって、第１回折光と第２回折光と
が、それぞれ受光器５９の受光面のほぼ同一位置で受光
される場合について説明したが、本発明がこれに限定さ
れるものではない。例えば図６（Ａ）に示されるよう
に、第１のホログラム素子５７の代わりに、第１回折光
と第２回折光の回折方向がそれぞれ異なる第２のホログ
ラム素子５７‘を用いても良い。この場合には、第１の
受光器５９の代わりに、第１回折光を受光するための第
２の受光器６９ａと第２回折光を受光するための第３の
受光器６９ｂとが配置されることとなる。なお、第２の
受光器６９ａ及び第３の受光器６９ｂは、第１の受光器
５９と同様に、それぞれＴ方向の分割線によって２分割
されたトラックエラー検出用の２分割受光素子を含んで
構成されている。この場合には、再生信号処理回路２８
では、光ディスク１５がＤＶＤのときは第２の受光器６
９ａを構成する上記２分割受光素子からの出力信号（Ｓ
１ａ、Ｓ２ａとする）に基づいて、次の（２）式からト
ラックエラー信号ＴＥａを検出する。

【００８９】TEa=(S1a-S2a)/(S1a+S2a) ……（２）

【００９０】また、再生信号処理回路２８では、光ディ
スク１５がＣＤのときは第３の受光器６９ｂを構成する
上記２分割受光素子からの出力信号（Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂと
する）に基づいて、次の（３）式からトラックエラー信
号ＴＥｂを検出する。

【００９１】TEb=(S1b-S2b)/(S1b+S2b) ……（３）

【００９２】これによって、第２のホログラム素子５７
‘を構成する回折領域のホログラムパターンなどの設計
が容易となる。

【００９３】また、上記第１の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７からの０次回折光のみを第１の受光器
５９で受光しているが、本発明がこれに限定されるもの
ではなく、更に±ｍ（ｍ≧１）次回折光を含む回折光を
受光しても良い。

【００９４】第１のホログラム素子５７では、複数の回
折領域がＲ方向を境界線として配置されているために、
０次回折光のＴ方向に±ｍ次回折光が生じる。この場
合、第１の受光器５９の受光面における０次回折光によ
る光スポットと±ｍ次回折光による光スポットとの距離
Ｐ_ｍは、次の（４）式で示される。

【００９５】

【数１】

【００９６】上記（４）式におけるλは光の波長、Ｌは
第１のホログラム素子５７と第１の受光器５９の受光面
との距離、ｎは第１のホログラム素子５７の屈折率、ｄ
は回折領域の幅（Ｔ方向の長さ）である。

【００９７】そこで、例えば図６（Ｂ）に示されるよう
に、±１次回折光を含む回折光を受光する場合には、第
１の受光器５９の受光面のＴ方向の長さを２Ｐ_１よりも
若干長くすることにより、±１次回折光による光スポッ
トも受光でき、その結果受光量が増加するため、第１の
受光器５９からの出力信号におけるＳ／Ｎ比が向上す
る。すなわち、トラックエラーに関する情報を含む信号
を精度良く求めることが可能となる。また、第１の受光
器５９の形状を、例えばＲ方向の長さをＴ方向の長さよ
りも小さくすることにより、その受光面で受光する回折
光の次数に応じて最適な形状に設計することが可能なた
め、光ピックアップ装置の小型化を促進することができ
る。

【００９８】なお、上記第１の実施形態では、第２のビ
ームスプリッタ６４で偏向した反射光束を第１のホログ
ラム素子５７に入射しているが、一例として図７に示さ
れるように、第１のビームスプリッタ５４と対物レンズ
６０との間に第１のホログラム素子５７を配置し、対物
レンズ６０からの反射光束を直接、第１のホログラム素
子５７に入射しても良い。これにより、第２のビームス
プリッタ６４及び集光レンズ５８が不要となり、光ピッ
クアップ装置の小型化及び低コスト化を促進することが
できる。

【００９９】また、上記第１の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７と第１の受光器５９とが個別に配置さ
れている場合について説明したが、これに限らず、第１
のホログラム素子５７と第１の受光器５９とを一体化し
ても良い。これにより、第１のホログラム素子５７と第
１の受光器５９との間隔が狭くなり、光ピックアップ装
置２３の小型化を促進することが可能となる。また、予
め第１のホログラム素子５７と第１の受光器５９との位
置関係が最適化されているために、組み付け及び調整作
業を簡略化することができる。従って、作業コストが低
下し、低コスト化を促進することができる。

【０１００】また、上記第１の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７が複数の第１回折領域５７ａ及び第２
回折領域５７ｂとから構成されている場合について説明
したが、これに限らず、一例として図８（Ａ）〜図８
（Ｃ）に示されるように、１つの第１回折領域５７ａと
１つの第２回折領域５７ｂとから構成されるホログラム
素子５７’でも良い。

【０１０１】この場合に、例えば、ホログラム素子５
７’の受光面における反射光束の光スポットのアスペク
ト比（Ｒ方向のスポット径／Ｔ方向のスポット径）が
０．５以上、すなわち、（２×Ｒ方向のスポット径）≧
（Ｔ方向のスポット径）であれば、各回折領域のアスペ
クト比（Ｒ方向の長さＬｒ／Ｔ方向の長さＬｔ）が１以
上、すなわち、（Ｒ方向の長さＬｒ）≧（Ｔ方向の長さ
Ｌｔ）とすることにより、ホログラム素子５７’の大き
さをビーム形状ギリギリまで小さくすることが可能とな
る。なお、（Ｒ方向の長さＬｒ）＝（Ｔ方向の長さＬ
ｔ）の場合が図８（Ｃ）に示されている。

【０１０２】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図９及び図１０に基づいて説明する。

【０１０３】この第２の実施形態は、前述した第１のホ
ログラム素子５７の代わりに、図９（Ａ）に示されるよ
うに、その受光面をＴ方向の分割線（トラック分割線）
ＴＤによって分割し、分割線ＴＤの＋Ｒ側の領域と−Ｒ
側の領域とで回折方向が異なるように設計された第３の
ホログラム素子６７を用いる点に特徴を有する。その
他、光ピックアップ装置、光ディスク装置の構成など
は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以
下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明
するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは
同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明
を簡略化し若しくは省略するものとする。

【０１０４】第３のホログラム素子６７は、図９（Ａ）
に示されるように、波長が６５０ｎｍの光束に対して選
択的に高い回折効率を有する第３回折領域６７ａ及び第
４回折領域６７ｂと、波長が７８０ｎｍの光束に対して
選択的に高い回折効率を有する第５回折領域６７ｃ及び
第６回折領域６７ｄとから構成されている。ここでは、
トラック分割線ＴＤの＋Ｒ側に複数個の第３回折領域６
７ａ及び第５回折領域６７ｃがＲ方向を境界線として配
置されている。そして、トラック分割線ＴＤの−Ｒ側に
複数個の第４回折領域６７ｂ及び第６回折領域６７ｄが
Ｒ方向を境界線として配置されている。また、第３回折
領域６７ａと第４回折領域６７ｂとはトラック分割線Ｔ
Ｄを介して隣接し、第５回折領域６７ｃと第６回折領域
６７ｄとはトラック分割線ＴＤを介して隣接している。
なお、以下では、第３回折領域６７ａと第５回折領域６
７ｃとを合わせて第１領域ＨＡ、第４回折領域６７ｂと
第６回折領域７ｄとを合わせて第２領域ＨＢという。

【０１０５】第３回折領域６７ａと第４回折領域６７ｂ
は、波長が６５０ｎｍの光束に対して選択的に高い回折
効率を有する点では共通しているが、回折方向がそれぞ
れ異なるように設定されている。同様に、第５回折領域
６７ｃと第６回折領域６７ｄは、波長が７８０ｎｍの光
束に対して選択的に高い回折効率を有する点では共通し
ているが、回折方向がそれぞれ異なるように設定されて
いる。従って、本第２の実施形態では、前述した第１の
実施形態における第１の受光器５９の代わりに、図９
（Ｂ）に示されるように、第１領域ＨＡからの回折光を
受光する第４の受光器７０ａと第２領域ＨＢからの回折
光を受光する第５の受光器７０ｂとが用いられる。この
場合には、第４の受光器７０ａ及び第５の受光器７０ｂ
を構成する各受光素子は、２分割受光素子でなくとも良
い。

【０１０６】次に、本第２の実施形態に係る光ピックア
ップ装置２３を備えた光ディスク装置２０を用いて光デ
ィスク１５をアクセスする際のトラッキング制御につい
て簡単に説明する。

【０１０７】先ず、光ディスク１５がＤＶＤの場合につ
いて説明する。

【０１０８】光ディスク１５が光ディスク装置本体の所
定位置に挿入されると、ＣＰＵ４０は、光ディスク１５
の記録面の反射率に基づいて光ディスク１５の種類を判
別し、ＤＶＤであることを確認すると、レーザコントロ
ール回路２４に制御対象の光源として６５０ｎｍ半導体
レーザ５１ａの選択を指示する。

【０１０９】６５０ｎｍ半導体レーザ５１ａ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
となり、第１のビームスプリッタ５４及び第２のビーム
スプリッタ６４を透過し、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。

【０１１０】光ディスク１５の記録面からの反射光束
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で偏向され、集光レンズ５８を介して
第３のホログラム素子６７に入射される。そして、この
反射光束のうち第３のホログラム素子６７の第１領域Ｈ
Ａに入射された部分は、第３回折領域６７ａにて回折さ
れ、その回折光は第４の受光器７０ａにて受光される。
また、反射光束のうち第３のホログラム素子６７の第２
領域ＨＢに入射された部分は、第４回折領域６７ｂにて
回折され、その回折光は第５の受光器７０ｂにて受光さ
れる。第４の受光器７０ａ及び第５の受光器７０ｂから
は、それぞれの受光量に応じた電流信号が再生信号処理
回路２８に出力される。

【０１１１】再生信号処理回路２８では、第４の受光器
７０ａ及び第５の受光器７０ｂからの電流信号を電圧信
号に変換し、次の（５）式に基づいてトラックエラー信
号ＴＥを検出する。

【０１１２】TE=(S70a-S70b)/(S70a+S70b) ……（５）

【０１１３】上記（５）式におけるＳ７０ａは第４の受
光器７０ａの出力信号であり、Ｓ７０ｂは第５の受光器
７０ｂの出力信号である。

【０１１４】そして、再生信号処理回路２８では、その
トラックエラー信号ＴＥを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。

【０１１５】次に、光ディスク１５がＣＤの場合につい
て説明する。

【０１１６】光ディスク１５が光ディスク装置本体の所
定位置に挿入されると、ＣＰＵ４０は、光ディスク１５
の記録面の反射率に基づいて光ディスク１５の種類を判
別し、ＣＤであることを確認すると、レーザコントロー
ル回路２４に制御対象の光源として７８０ｎｍ半導体レ
ーザ６１ａの選択を指示する。

【０１１７】７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａから出射さ
れた光束は、第２のカップリングレンズ６２で略平行光
となり、第１のビームスプリッタ５４でその光軸を＋Ｘ
方向に折り曲げられた後、第２のビームスプリッタ６４
を透過し、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。

【０１１８】光ディスク１５からの反射光束は、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で偏向され、集光レンズ５８を介して第３のホロ
グラム素子６７に入射される。そして、この反射光束の
うち第３のホログラム素子６７の第１領域ＨＡに入射さ
れた部分は、第５回折領域６７ｃにて回折され、その回
折光は第４の受光器７０ａにて受光される。また、反射
光束のうち第３のホログラム素子６７の第２領域ＨＢに
入射された部分は、第６回折領域６７ｄにて回折され、
その回折光は第５の受光器７０ｂにて受光される。第４
の受光器７０ａ及び第５の受光器７０ｂからは、それぞ
れの受光量に応じた電流信号が再生信号処理回路２８に
出力される。

【０１１９】再生信号処理回路２８では、上述したＤＶ
Ｄの場合と同様にして、上記（５）式に基づいて、トラ
ックエラー信号ＴＥを検出する。そして、そのトラック
エラー信号ＴＥに基づいて、サーボコントローラ３３及
びモータドライバ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が駆動され、トラックず
れが補正される。

【０１２０】また、本第２の実施形態に係る光ディスク
装置２０を用いて、前述した第１の実施形態と同様にし
て、光ディスク１５に対する記録処理及び再生処理を行
うことができる。

【０１２１】以上説明したように、本第２の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、第３のホログラム素
子６７では、その受光面をＴ方向のトラック分割線ＴＤ
によって分割され、トラック分割線ＴＤの＋Ｒ側と−Ｒ
側とで回折方向が異なるように設定されているため、第
４の受光器７０ａ及び第５の受光器７０ｂの位置精度は
それほど厳密なものである必要はなく、組み付け及び調
整作業を簡略化することができ、作業コストを低減する
ことが可能となる。

【０１２２】また、本第２の実施形態に係る光ディスク
装置によると、光ピックアップ装置からの出力信号に基
づいて、複数種類の情報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ので、前述した
第１の実施形態と同様な効果が得られる。

【０１２３】なお、上記第２の実施形態では、第１の反
射光束に対するトラック分割線と第２の反射光束に対す
るトラック分割線とが等しい場合について説明したが、
本発明がこれに限定されるものではない。例えば、第１
の反射光束の光軸と第２の反射光束の光軸とが一致して
いない場合には、一例として図１０（Ａ）に示されるよ
うに、第１の反射光束に対するトラック分割線（ＴＤ１
とする）と第２の反射光束に対するトラック分割線（Ｔ
Ｄ２とする）とが異なっている第４のホログラム素子６
７‘を用いても良い。この場合には、第１の反射光束に
対しては、第４のホログラム素子６７‘における、トラ
ック分割線ＴＤ１の＋Ｒ側の領域が第１領域（ＨＡ１と
する）、−Ｒ側の領域が第２領域（ＨＢ１とする）とな
る。第２の反射光束に対しては、第４のホログラム素子
６７‘における、トラック分割線ＴＤ２の＋Ｒ側の領域
が第１領域（ＨＡ２とする）、−Ｒ側の領域が第２領域
（ＨＢ２とする）となる。

【０１２４】すなわち、光ディスク１５がＤＶＤの場合
は、一例として図１０（Ｂ）に示されるように、ＴＤ１
がトラック分割線となり、第１領域ＨＡ１からの回折光
は第４の受光器７０ａで受光され、第２領域ＨＢ１から
の回折光は第５の受光器７０ｂで受光される。

【０１２５】一方、光ディスク１５がＣＤの場合は、一
例として図１０（Ｃ）に示されるように、ＴＤ２がトラ
ック分割線となり、第１領域ＨＡ２からの回折光は第４
の受光器７０ａで受光され、第２領域ＨＢ２からの回折
光は第５の受光器７０ｂで受光される。

【０１２６】すなわち、例えばいわゆる１Ｃａｎ２ＬＤ
方式の半導体レーザユニットを用いる場合のように、複
数の光源を備え、各光源での発光点が異なる場合であっ
ても、受光器からの出力信号にオフセットが生じるのを
防止することができる。従って、複数種類の情報記録媒
体に対して、トラックエラーに関する情報を含む信号を
精度良く求めることが可能である。

【０１２７】《第３の実施形態》次に、本発明の第３の
実施形態を図１１に基づいて説明する。

【０１２８】この第３の実施形態は、一例として図１１
（Ａ）に示されるように、６５０ｎｍ半導体レーザ５１
ａと７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａとを、１つの半導体
レーザユニット６５内に配置している点に特徴を有す
る。以下においては、第１の実施形態との相違点を中心
に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若
しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、そ
の説明を簡略化し若しくは省略するものとする。

【０１２９】半導体レーザユニット６５は、図１１
（Ａ）に示されるように、光源としての６５０ｎｍ半導
体レーザ５１ａと７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａ、それ
ら光源を保持するステム６５ｂ、光源からのレーザ光を
外部に出射するための出射窓を有し、光源を保護するカ
バー６５ｃなどを含んで構成されている。

【０１３０】それに伴い、第１のカップリングレンズ５
２の代わりに、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの２波長に対
して色消しされた第３のカップリングレンズ５２’が用
いられる。

【０１３１】また、図１１（Ｂ）に示されるように、第
１のホログラム素子５７は、半導体レーザユニット６５
と第３のカップリングレンズ５２’との間に配置され、
第１の受光器５９は、第１のホログラム素子５７からの
回折光の受光位置に配置されている。

【０１３２】次に、本第３の実施形態に係る光ピックア
ップ装置２３を備えた光ディスク装置２０を用いて光デ
ィスク１５をアクセスする際のトラッキング制御につい
て簡単に説明する。ここでは、光ディスク１５がＤＶＤ
の場合についてのみ説明する。

【０１３３】光ディスク１５が光ディスク装置本体の所
定位置に挿入されると、ＣＰＵ４０は、光ディスク１５
の記録面の反射率に基づいて光ディスク１５の種類を判
別し、ＤＶＤであることを確認すると、レーザコントロ
ール回路２４に制御対象の光源として６５０ｎｍ半導体
レーザ５１ａの選択を指示する。

【０１３４】６５０ｎｍ半導体レーザ５１ａから出射さ
れた光束は、第１のホログラム５７を透過し、第１のカ
ップリングレンズ５２で略平行光となり、対物レンズ６
０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。

【０１３５】光ディスク１５の記録面からの反射光束
は、対物レンズ６０で再び略平行光とされ、第３のカッ
プリングレンズ５２’を介して第１のホログラム素子５
７に入射される。そして、この反射光束は第１のホログ
ラム素子５７の第１回折領域５７ａにて回折され、その
回折光は第１の受光器５９で受光される。第１の受光器
５９の第１部分受光素子５９ａと第２部分受光素子５９
ｂからは、それぞれの受光量に応じた電流信号が再生信
号処理回路２８に出力される。

【０１３６】再生信号処理回路２８では、前述した第１
の実施形態と同様にして、トラックエラー信号ＴＥを検
出する。そして、そのトラックエラー信号ＴＥに基づい
てサーボコントローラ３３及びモータドライバ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
ータが駆動され、トラックずれが補正される。

【０１３７】また、本第３の実施形態に係る光ディスク
装置２０を用いて、前述した第１の実施形態と同様にし
て、光ディスク１５に対する記録処理及び再生処理を行
うことができる。

【０１３８】以上説明したように、本第３の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、前述した第１の実施
形態と比べて、半導体レーザユニットが２個から１個に
削減されるとともに、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、第２のビームスプリッタ
６４及び集光レンズ５８が不要となる。従って、光ピッ
クアップ装置の小型化及び低コスト化を促進することが
可能となる。さらに、組み付け及び調整作業などが簡略
化できるため、作業コストを低減させることが可能とな
る。

【０１３９】また、本第３の実施形態に係る光ディスク
装置によると、光ピックアップ装置からの出力信号に基
づいて、複数種類の情報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ので、前述した
第１の実施形態と同様な効果が得られる。

【０１４０】なお、上記第３の実施形態では、第１のホ
ログラム素子５７は、半導体レーザユニット６５と第３
のカップリングレンズ５２’との間に配置されている
が、これに限らず、例えば、第３のカップリングレンズ
５２’と対物レンズ６０との間に配置されても良い。

【０１４１】また、上記第３の実施形態では、光源と第
１のホログラム素子５７と第１の受光器５９とは、それ
ぞれ個別に配置されているが、一例として図１２（Ａ）
に示されるように、光源と第１のホログラム素子５７と
第１の受光器５９とを一体化した、半導体レーザユニッ
ト６６を用いても良い。この半導体レーザユニット６６
では、ステム６６ｂを介して６５０ｎｍ半導体レーザ５
１ａ、７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａ及び第１の受光器
５９が所定の位置関係で配置され、カバー６６ｃの開口
部に接して第１のホログラム素子５７が配置されてい
る。

【０１４２】この場合に、６５０ｎｍ半導体レーザ５１
ａ及び７８０ｎｍ半導体レーザ６１ａから出射された光
束は、一例として図１２（Ｂ）に示されるように、第１
のホログラム素子５７、第３のカップリングレンズ５
２’及び対物レンズ６０を介して光ディスク１５の記録
面に集光され、光ディスク１５の記録面からの反射光束
は往路と同一の光路を通って第１のホログラム素子５７
に入射される。そして、その反射光束は前述した第１の
実施形態と同様にして第１のホログラム素子５７で回折
され、第１の受光器５９で受光される。第１の受光器５
９からは、その受光量に応じた電流信号が再生信号処理
回路２８に出力される。

【０１４３】これによって、光源、第１のホログラム５
７及び第１の受光器５９それぞれの間隔を狭くすること
ができ、光ピックアップ装置の小型化を促進することが
可能となる。また、組み付け及び調整作業などを簡略化
することができるため、作業コストが低減され、低コス
ト化を促進することが可能となる。

【０１４４】なお、上記各実施形態では、光源が２波長
の場合について説明しているが、本発明がこれに限定さ
れるものではなく、３波長以上の光源を備える場合であ
っても良い。その場合には、勿論、波長毎に対応する回
折領域が配置されたホログラム素子が用いられることと
なる。

【０１４５】また、上記各実施形態では、ホログラム素
子として、例えば有機系の延伸膜からなる薄い位相差膜
にエッチング等で格子が形成され、偏光方向によって回
折効率が異なるように設定された偏光ホログラムを用い
ても良い。例えば図１３に示されるように、上述した第
３の実施形態において、ホログラム素子５７の代わりに
偏光ホログラム素子７１を用い、そして、第３のカップ
リングレンズ５２’と対物レンズ６０との間の光路上
に、光束の偏光方向を変換するためのλ／４板５５を配
置しても良い。ここで、一例として、偏光ホログラム素
子７１はＳ偏光の光束に対しては低い回折効率を有し、
Ｐ偏光の光束に対しては高い回折効率を有し、光源から
Ｓ偏光の光束が出射される場合について簡単に説明す
る。

【０１４６】半導体レーザユニット６５から出射された
Ｓ偏光の光束は、偏光ホログラム素子７１がＳ偏光の光
束に対して低い回折効率を有するため、その殆どは偏光
ホログラム素子７１を透過し、第３のカップリングレン
ズ５２’にて略平行光とされ、さらにλ／４板５５にて
円偏光とされた後、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。

【０１４７】光ディスク１５の記録面にて反射した反射
光は、往路とは反対回りの円偏光となり、対物レンズ６
０で再び略平行光とされ、λ／４板５５にて円偏光から
Ｐ偏光に変換された後、第３のカップリングレンズ５
２’を介して偏光ホログラム素子７１に照射される。偏
光ホログラム素子７１はＰ偏光の光束に対しては高い回
折効率を有するため、反射光は偏光ホログラム素子７１
にて選択的に回折される。そして、その回折光は第１の
受光器５９で受光される。

【０１４８】このように、光源から出射される光束の偏
光方向に対して低い回折効率を有する偏光ホログラム素
子を用いることにより、光源から出射された光束は偏光
ホログラム素子を高効率で透過するため、光ディスク１
５の記録面に照射される光の光量低下が極めて少なくな
る。従って、記録速度の高速化に対応することが容易と
なる。

【０１４９】また、戻り光束の偏光方向に対して高い回
折効率を有する偏光ホログラム素子を用いることによ
り、戻り光束の回折時における光量のロスが減少するた
め、第１の受光器５９での受光量が増加し、結果として
信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。従って、ト
ラックエラーに関する情報を含む信号を精度良く求める
ことが可能となる。

【０１５０】一般に偏光ホログラム素子は複屈折性を有
する材料を格子形状に加工することにより、あるいは波
長よりピッチの小さい格子を加工することにより製造す
ることができる。複屈折性を有する材料としてはＬｉＮ
ｂＯ_３結晶や液晶があるが、薄い膜で複屈折性を有する
透明な有機材料の延伸膜、例えばポリイミドやＰＥＴ
は、Δｎ＝０．０６〜０．１程度の複屈折性を有し、屈
折率が１．６程度であるため、格子加工後のオーバーコ
ート材料も安価なものを用いることができ、低コスト化
が容易である。

【０１５１】

【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、複数種類の情報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安定して求めること
ができるという効果がある。

【０１５２】また、本発明に係る光ディスク装置によれ
ば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の
情報記録媒体に対応可能で、正確なアクセスを安定して
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】本発明の第１の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】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３】図２における半導体レーザユニットを説明する
ための図である。

【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、それぞれ第１のホ
ログラム素子の構成を説明するための図であり、図４
（Ｄ）は第１の受光器の構成を説明するための図であ
る。

【図５】第１の受光器からの出力信号に基づいて検出さ
れるトラックエラー信号ＴＥと回折領域の幅Ｄとの関係
を説明するための図である。

【図６】図６（Ａ）は第１のホログラム素子での回折方
向が波長によって異なる場合を説明するための図であ
り、図６（Ｂ）は±１次光を含む回折光を受光する場合
の受光器の大きさを説明するための図である。

【図７】第１のホログラム素子をビームスプリッタと対
物レンズとの間に配置した場合の一例を説明するための
図である。

【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、それぞれ回折領域
の形状と光スポットの形状との関係を説明するための図
である。

【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ第２の
実施形態におけるホログラム素子を説明するための図で
ある。

【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、それぞれホ
ログラム素子が２つのトラック分割線を有する場合の一
例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
６５０ｎｍ半導体レーザと７８０ｎｍ半導体レーザとが
１つの半導体レーザユニットに一体化されている一例を
説明するための図である。

【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれ
２つの半導体レーザと受光器とホログラム素子とが一体
化されている一例を説明するための図である。

【図１３】ホログラム素子として偏光ホログラムを用い
た一例を説明するための図である。

【図１４】従来例におけるトラックエラー信号ＴＥとホ
ログラムの幅Ｄとの関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１５…光ディスク（情報記録媒体）、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…第１のホログラム素子（ホログラム素
子）、５９…第１の受光素子（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 AA13 AA26 BA01 CD03 CF03 DA20 5D119 AA28 AA41 BA01 BB01 BB04 EA02 EC45 EC47 FA08 JA24 KA17 5D789 AA28 AA41 BA01 BB01 BB04 EA02 EC45 EC47 FA08 JA24 KA17

Claims (18)

【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情報記録媒体に対
   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、 前記複数の情報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情報記録媒体の記録面に集光
   する対物レンズと、前記記録面で反射され前記対物レン
   ズを介した各戻り光束の光路上に配置され、その受光面
   が前記トラックの接線方向に対応する第１の方向に沿っ
   て前記波長毎に対応する複数の回折領域が所定の順序で
   配置されたホログラム素子とを含む光学系と；前記ホロ
   グラム素子からの回折光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】 前記各回折領域における前記第１の方向
   の長さは、前記第１の方向に直交する第２の方向の長さ
   以下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】 前記ホログラム素子の受光面の中央部に
   は、その受光面でのビーム径が最小となる戻り光束の波
   長に対応する回折領域が配置されていることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記光検出器の前記第１の方向に対応す
   る第３の方向に関する長さは、回折光の次数ｍ（≧
   １）、前記戻り光束の波長λ、前記ホログラム素子と前
   記光検出器の受光面との距離Ｌ、前記ホログラム素子の
   屈折率ｎ、前記第３の方向に関する回折領域の長さｄを
   用いて、mλL/(2nd)で示される値の２倍以上であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピ
   ックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記光検出器の前記第３の方向に関する
   長さは、前記第３の方向に直交する第４の方向に関する
   長さよりも長いことを特徴とする請求項４に記載の光ピ
   ックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記ホログラム素子は、前記光源から前
   記情報記録媒体に向かう光の光路と、前記情報記録媒体
   で反射された戻り光の光路の、共通光路上に配置されて
   いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記
   載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記光源から前記情報記録媒体に向かう
   光の偏光方向と、前記情報記録媒体で反射された戻り光
   の偏光方向とがそれぞれ異なり、前記ホログラム素子
   は、入射される光の偏光方向によって回折効率が異なる
   ホログラム素子であることを特徴とする請求項６に記載
   の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 前記ホログラム素子は、前記各戻り光束
   を前記光検出器の検出面上のほぼ同一の位置に向けて回
   折することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に
   記載の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記光検出器は、少なくとも前記第１の
   方向に対応する方向の分割線によって２分割された２分
   割受光素子を含むことを特徴とする請求項８に記載の光
   ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記ホログラム素子は、前記各戻り光
    束をその波長に応じて少なくとも２つの異なる方向に回
    折することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に
    記載の光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記光検出器は、前記異なる方向に回
    折された各回折光をそれぞれ受光する複数の受光素子を
    備えるとともに、前記受光素子はそれぞれ少なくとも前
    記第１の方向に対応する方向の分割線によって２分割さ
    れた２分割受光素子を含むことを特徴とする請求項１０
    に記載の光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記ホログラム素子は、前記回折領域
    それぞれが前記第１の方向の分割線によって２つの受光
    領域に分割され、前記受光領域毎に前記戻り光束の回折
    方向がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１〜７の
    いずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
13. 【請求項１３】 前記各回折領域は、対応する波長の戻
    り光束の光軸位置に対応して分割されることを特徴とす
    る請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 前記光検出器は、前記異なる方向に回
    折された各回折光をそれぞれ受光する複数の受光素子を
    備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光
    ピックアップ装置。
15. 【請求項１５】 前記光検出器は、前記複数の光源と同
    一筐体内に収納され、パッケージ化されていることを特
    徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光ピッ
    クアップ装置。
16. 【請求項１６】 前記ホログラム素子と前記光検出器
    は、一体化されていることを特徴とする請求項１〜１４
    のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
17. 【請求項１７】 前記ホログラム素子及び光検出器は、
    前記複数の光源と同一筐体内に収納され、パッケージ化
    されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか
    一項に記載の光ピックアップ装置。
18. 【請求項１８】 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１〜１７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。