JP2003248962A

JP2003248962A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2003248962A
Application number: JP2002050889A
Authority: JP
Inventors: Masaru Dowaki; 優堂脇
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-05

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、正確なサーボ制御情
報を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】記録面からの戻り光束ＳＰ１は、回折型
の対物レンズで得られる出射光束の波長に対応した開口
径に対応する径以下の外径を有する回折領域を備えるホ
ログラム素子５７に入射され、ホログラム素子の回折領
域５７ａ〜５７ｃからの回折光は光検出器で受光され
る。これによって、対物レンズにおいて出射光束の波長
に対応した開口径よりも外側を透過した光束は、ホログ
ラム素子で回折されずにそのまま透過し、対物レンズに
おいて出射光束の波長に対して収差補正された領域を透
過した光束のみが、ホログラム素子で回折され光検出器
で受光されることとなる。

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
の情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面から
の反射光を受光する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】光ディスク装置は、光ディスクなどの情
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
置を備えている。通常、光ピックアップ装置は、光源
と、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（サーボ制御情報）を含む信号が出力される。そし
て、光ディスク装置では、例えば、微小スポットを記録
面の所定位置に正確に形成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を行う際に、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（トラックパターン）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、
対物レンズのトラッキング方向に関する位置制御にフィ
ードバックさせている。

【０００３】近年、情報記録媒体として、記録容量がＣ
Ｄ（Compact Disc）よりも飛躍的に大きなＤＶＤ（Digi
tal 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６６０ｎｍ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。

【０００４】その後、上記情報機器の小型軽量化に伴
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、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６６０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レ
ーザ（以下「６６０ｎｍ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、６６０ｎｍ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
大型化してしまうという不都合があった。

【０００５】そこで、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つとして対物レン
ズを共用化するための技術が、特開平１０−２０８２７
８号公報及び特開平１１−３４４６６６号公報などに開
示されている。

【０００６】特開平１０−２０８２７８号公報には、最
短波長の光束に最適となるように設計された対物レンズ
を用いて、複数種類の情報記録媒体に対応可能な光ピッ
クアップ装置が開示されている。この光ピックアップ装
置では、最適設計されていない波長の戻り光束に対して
は、対物レンズにおける球面収差の大きい領域を透過し
た光束のみを、光検出器の近傍に設けられたホログラム
素子等の周辺光除去手段により戻り光束の光路上から分
離している。すなわち、光検出器で受光される戻り光束
には、球面収差の影響が除去されているために、各情報
記録媒体に対して精度良いサーボ制御情報を取得するこ
とができる。

【０００７】また、特開平１１−３４４６６６号公報に
は、球面収差を利用して波長の異なる光源及び（又は）
記録面の厚みの異なる透明基板に対してほぼ回折限界ま
で収差が補正された回折型の対物レンズを用いて、複数
種類の情報記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置が
開示されている。この回折型の対物レンズは同心円状に
分割された複数の輪帯からなっており、各輪帯が対応す
る波長の光に対して収差補正されているために、各波長
に応じて必要な開口が得られ、光スポットとして情報記
録媒体の記録面に集光させることができる。また、開口
外を透過した光束は光スポットに影響を与えないように
設計されている。通常、回折型の対物レンズを通過した
光には、回折部からの光と屈折部からの光に起因してフ
レアとなる成分が存在する。このフレアは対物レンズの
集光スポット上にサイドロープを生じさせたり、情報記
録媒体からの反射光を受光する受光素子の受光面上に不
要な光スポットを生じさせる。そして、例えば受光素子
から出力される、対物レンズの焦点からの対物レンズの
光軸方向に関する記録面の位置情報（以下、適宜「フォ
ーカス情報」という）を乱すおそれがある。そして、こ
れにより光ディスク装置では、誤ったフォーカッシング
サーボを行うおそれがあり、正常な記録及び再生を行う
ことができない場合があるという不都合を生じる。この
不都合は、特に７８０ｎｍ光源を用いる場合に顕著とな
るために、特開平１１−３４４６６６号公報では、７８
０ｎｍ光源を用いる場合にのみ外周光を開口制限により
カットし、フォーカス情報に乱れを生じないようにして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−２０８２７８号公報に開示されている光ピッ
クアップ装置では、情報記録媒体に向かう往路の光束は
制限されることなく対物レンズに入射するため、最適設
計されていない波長の光束では、球面収差に起因して情
報記録媒体の記録面上で所定の光スポットが得られない
場合があるという不都合があった。すなわち、スポット
を絞りきれずに、記録面上での照射光の光量（いわゆる
パワー）が低下するといった不都合が生じる。このこと
は、特に高密度で記録されるＤＶＤの場合や、大きなパ
ワーが必要となる高速書き込みを行う場合などに不都合
となる。

【０００９】また、上記特開平１１−３４４６６６号公
報に開示されている光ピックアップ装置では、新たに開
口制限手段を設けることで部品コストが上昇するととも
に、組付けや調整などの作業コストも上昇するという不
都合があった。また、回折型の対物レンズが波長に応じ
て必要な開口が得られる機能を備えているという利点
が、開口制限手段を設けることにより損なわれるという
不都合があった。さらに、光ピックアップ装置の小型軽
量化のために、６６０ｎｍ光源と７８０ｎｍ光源とを近
接させ、例えば１つの筐体内に収納し、パッケージ化し
た、いわゆる１Ｃａｎ２ＬＤユニットの場合には、開口
制限を使って７８０ｎｍ光源からの光束だけを絞ること
が困難であるという不都合がある。もちろん、波長選択
フィルタを対物レンズに搭載するなどの手段はあるが、
そのような手段では対物レンズの重量が増加し、光ピッ
クアップ装置の迅速な移動の障害となるという不都合が
あった。

【００１０】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、正確な
サーボ制御情報を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。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、複数種類の
情報記録媒体に対応可能で、高速度でのアクセスを正確
に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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数種類の情報記録媒体の記録面上に光を照射し、
前記記録面からの反射光を受光す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出射する複数の光
源と；前記各波長に応じて必要な開口径が得られ、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回折
型の対物レンズと、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、前記複数の
波長のうち少なくとも１つの波長に対して最適化され、
その最適化された波長に対応した前記開口径に対応する
径以下の外径を有する回折領域を含む少なくとも１つの
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少なくとも
１つの光検出器と；を備える光ピックアップ装置であ
る。

【００１３】本明細書において、「開口径に対応する
径」とは、開口径と同一の径だけでなく、対物レンズと
ホログラム素子との間に配置されたレンズ（例えば集光
レンズ）等により、対物レンズを透過した光束が拡大あ
るいは縮小される場合に、開口径に対してホログラム素
子の受光面での光束の拡大率あるいは縮小率を考慮した
径をも含む概念である。

【００１４】これによれば、光源から出射された光束
（以下「出射光束」ともいう）は、回折型の対物レンズ
を介して情報記録媒体の記録面に集光される。記録面か
らの戻り光束は対物レンズを介してホログラム素子に入
射され、ホログラム素子の回折領域で回折された後、光
検出器で受光される。ホログラム素子の回折領域は、出
射光束の波長に対して最適化されるとともに、その波長
に対応した開口径に対応する径以下の外径を有している
ために、対物レンズにおいて出射光束の波長に対応した
開口径よりも外側を透過した光束は、ホログラム素子で
回折されずにそのまま透過し、光検出器で受光されな
い。すなわち、ホログラム素子では、対物レンズにおい
て出射光束の波長に対して収差補正された領域を透過し
た光束のみが回折されることとなる。従って、光検出器
で受光される戻り光束には、収差の影響が含まれないた
めに、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、正確なサーボ制御情報を
安定して得ることが可能となる。

【００１５】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、前記光学系は、第１の波長に対
して最適化された第１のホログラム素子と、前記第１の
波長よりも短い第２の波長に対して最適化され、内径が
前記第１の波長に対応した前記開口径に対応する径以上
で、外径が前記第２の波長に対応した前記開口径に対応
する径以下の輪帯状の回折領域を有する第２のホログラ
ム素子とを含むこととすることができる。かかる場合に
は、例えば出射光束の波長が第１の波長の場合に、第１
のホログラム素子からの回折光が第２のホログラム素子
で再度回折されるのを防止することができる。すなわ
ち、光検出器で受光される第１のホログラム素子からの
回折光の光量低下を防止できる。

【００１６】上記請求項１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は、第１の波長に対して最適化
され、外径が前記第１の波長に対応した前記開口径に対
応する径以下の円形状の第１の回折領域と、前記第１の
波長よりも短い第２の波長に対して最適化され、内径が
前記第１の波長に対応した前記開口径に対応する径以上
で、外径が前記第２の波長に対応した前記開口径に対応
する径以下の輪帯状の第２の回折領域とを含むこととす
ることができる。かかる場合には、１つのホログラム素
子で２つの波長に対応しているために、ホログラム素子
の数を減らすことができ、光ピックアップ装置の低コス
ト化及び小型化を促進することが可能となる。

【００１７】上記請求項１に記載の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、前記ホログラム素子は、第１の波長に対応した前記
開口径に対応する径以下の外径を有し、前記第１の波長
に対して最適化された領域と、少なくとも１つの前記第
１の波長よりも短い波長に対して最適化された領域とが
所定の方向に沿って所定の順序で配置された回折領域を
含むこととすることができる。かかる場合には、ホログ
ラム素子の回折領域では、第１の波長の光束だけでな
く、第１の波長よりも短い波長の光束も回折されるた
め、例えばサーボ制御情報の検出効率が低い特定波長に
対して最適化された領域を回折領域の一部に配置するこ
とにより、光検出器で受光される特定波長の光束の光量
を増加させることができる。その結果、光検出器から出
力されるサーボ制御情報を含む信号の信号レベル及びＳ
／Ｎ比が向上する。

【００１８】上記請求項１〜４に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項５に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子からの回折光のうち、異な
る波長に対して最適化された回折領域からの回折光を受
光する光検出器を更に備えることとすることができる。
かかる場合には、異なる波長に対して最適化された回折
領域からの回折光も受光することができるため、例えば
再生信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることが
可能となる。

【００１９】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、波長選択性を有するこ
ととすることができる。かかる場合には、最適化されて
いない波長の光束を再度回折するおそれが少ないため
に、例えば輪帯状の回折領域では面積を増加させること
が可能となり、光検出器で受光される光束の光量を増加
させることができる。その結果、光検出器から出力され
るサーボ制御情報を含む信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比
が向上する。

【００２０】上記請求項１〜６に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項７に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子と前記対物レンズとが一体
として駆動されることとすることができる。かかる場合
には、ホログラム素子と対物レンズとの光軸ずれを小さ
くすることができ、光軸ずれに起因してサーボ制御情報
に含まれるオフセット成分を小さくすることが可能とな
る。その結果、正確なサーボ制御情報を安定して得るこ
とが可能となる。

【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からの回折光のうち、少な
くとも２つの波長の回折光は、同一の受光位置で受光さ
れることとすることができる。かかる場合には、光検出
器の数を減らすことができ、光ピックアップ装置の低コ
スト化及び小型化を促進することが可能となる。

【００２２】上記請求項１〜８に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項９に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記ホログラム素子は、偏光方向により回折効
率の異なる偏光性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が往
路と復路の共通光路上に配置されても、光源から出射さ
れた光束は、その光量が殆ど低下することなくホログラ
ム素子を透過するために、高密度記録及び高速記録に対
応することが可能となる。また、ホログラム素子では、
戻り高速の大部分が回折されるため、光検出器で受光さ
れる光束の光量を増加させることができる。その結果、
光検出器から出力されるサーボ制御情報を含む信号の信
号レベル及びＳ／Ｎ比が向上する。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、複数種類の情
報記録媒体の記録面上に光を照射し、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１〜９のいずれか一項に記載の光
ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置からの出
力信号を用いて、前記情報の再生を行う処理装置と；を
備える光ディスク装置である。

【００２４】これによれば、請求項１〜９のいずれか一
項に記載の光ピックアップ装置を備えているために、複
数種類の情報記録媒体に対して高精度のサーボ制御を行
うことができ、結果として、複数種類の情報記録媒体に
対応可能で、高速度でのアクセスを正確に安定して行う
ことが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》

【００２６】以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図
１５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。

【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。

【００３０】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。

【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。

【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、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。

【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。

【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】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。

【００３９】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６に基づいて説明する。

【００４０】光ピックアップ装置２３は、図２に示され
るように、波長が７８０ｎｍ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６６０ｎｍ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
のビームスプリッタ５４、カップリングレンズ５２、第
２のビームスプリッタ５６、回折型の対物レンズ６０、
７８０ｎｍの波長に対して最適化された第１のホログラ
ム素子５７、６６０ｎｍの波長に対して最適化された第
２のホログラム素子５８、光検出器としての受光器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。第１の半導体レーザユニット
５１は光ディスク１５がＣＤの場合に選択され、第２の
半導体レーザユニット６１は光ディスク１５がＤＶＤの
場合に選択される。

【００４１】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７８
０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザ５１ａ、半導
体レーザ５１ａを保持するステム５１ｂ、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。
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６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レー
ザ、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】第１のビームスプリッタ５４は、ダイクロ
イックミラー膜を備えており、波長が６６０ｎｍの光束
に対しては高い透過率を有し、波長が７８０ｎｍの光束
に対しては高い反射率を有している。

【００４３】対物レンズ６０は、同心円状に分割された
複数の輪帯からなっており、各輪帯が波長６６０ｎｍ、
７８０ｎｍの光束に対してそれぞれ収差補正されている
ため、各波長に応じて必要な開口径が得られるようにな
っている。さらに、開口径より外側の領域を透過した光
束は光スポットに影響を与えないように設計されてい
る。

【００４４】第１のホログラム素子５７は、図４（Ａ）
に示されるように、円形状の回折領域を有し、その回折
領域は、対物レンズ６０のトラッキング方向に対応する
方向（Ｘ軸方向）の分割線によって２つの回折部に分割
され、さらに分割線の＋Ｙ側の回折部がトラックの接線
方向に対応するＹ軸方向の分割線によって２つの回折部
に分割されている。すなわち、第１のホログラム素子５
７の回折領域は、３つの回折部５７ａ、５７ｂ、５７ｃ
とから構成されている。また、第１のホログラム素子５
７は、図４（Ｂ）に示されるように、光ディスク１５の
記録面にて反射された光束（戻り光束）が、その回折領
域のほぼ中央部で受光されるように配置されている。図
４（Ｂ）に示される光スポットＳＰ１は光ディスク１５
がＣＤの場合に受光される光スポットである。第１のホ
ログラム素子５７における回折領域の外径は、対物レン
ズ６０で得られる波長７８０ｎｍの光束に対する開口径
（以下、便宜上「７８０ｎｍ開口径」ともいう）に対応
する径以下となるように設定されている。また、各回折
部は集光作用も有しており、各回折部からの回折光は、
受光器５９の受光面に集光される。

【００４５】第２のホログラム素子５８は、図５（Ａ）
に示されるように、輪帯状（ドーナツ状）の回折領域を
有し、その回折領域は、対物レンズ６０のトラッキング
方向に対応する方向（Ｘ軸方向）の分割線によって２つ
の回折部に分割され、さらに分割線の＋Ｙ側の回折部が
トラックの接線方向に対応するＹ軸方向の分割線によっ
て２つの回折部に分割されている。すなわち、第２のホ
ログラム素子５８の回折領域は、３つの回折部５８ａ、
５８ｂ、５８ｃとから構成されている。また、第２のホ
ログラム素子５８は、図５（Ｂ）に示されるように、光
ディスク１５の記録面にて反射された光束（戻り光束）
が、その回折領域のほぼ中央部で受光されるように配置
されている。図５（Ｂ）に示される光スポットＳＰ２は
光ディスク１５がＤＶＤの場合に受光される光スポット
である。第２のホログラム素子５８における回折領域の
内径は、対物レンズ６０で得られる７８０ｎｍ開口径に
対応する径以上となるように設定されている。また、第
２のホログラム素子５８における回折領域の外径は、対
物レンズ６０で得られる波長６６０ｎｍの光束に対する
開口径（以下、便宜上「６６０ｎｍ開口径」ともいう）
に対応する径以下となるように設定されている。さら
に、各回折部は集光作用も有しており、各回折部からの
回折光は、受光器５９の受光面に集光される。

【００４６】受光器５９は、図６に示されるように、第
１のホログラム素子５７からの回折光を受光するための
４つの受光素子５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄと、第
２のホログラム素子５８からの回折光を受光するための
４つの受光素子５９ｅ、５９ｆ、５９ｇ、５９ｈとを含
んで構成されている。ここで、回折部５７ａからの回折
光は受光素子５９ａと受光素子５９ｂとの境界部に集光
され、回折部５７ｂからの回折光は受光素子５９ｃに集
光され、回折部５７ｃからの回折光は受光素子５９ｄに
集光される。また、回折部５８ａからの回折光は受光素
子５９ｅと受光素子５９ｆとの境界部に集光され、回折
部５８ｂからの回折光は受光素子５９ｇに集光され、回
折部５８ｃからの回折光は受光素子５９ｈに集光され
る。

【００４７】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。先ず、光ディスク１５がＣＤ
の場合について図２を用いて説明する。

【００４８】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、カップリングレンズ５２
で略平行光となった後、第２のビームスプリッタ５６に
入射される。第２のビームスプリッタ５６を透過した光
束は、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。

【００４９】光ディスク１５の記録面からの戻り光束
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５６に入射される。第２のビームスプリッ
タ５６では戻り光束の一部が反射される。第２のビーム
スプリッタ５６で光軸が−Ｚ方向に折り曲げられた光束
は、第１のホログラム素子５７に入射される。第１のホ
ログラム素子５７に入射された光束は各回折部で回折さ
れる。各回折部からの回折光は第２のホログラム素子５
８を透過して受光器５９に入射される。受光器５９を構
成する受光素子５９ａ〜５９ｄでは受光量に応じた電流
（電流信号）をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力す
る。

【００５０】次に、光ディスク１５がＤＶＤの場合につ
いて図７を用いて説明する。

【００５１】第２の半導体レーザユニット６１から出射
された光束は、第１のビームスプリッタ５４を透過し、
カップリングレンズ５２で略平行光となった後、第２の
ビームスプリッタ５６に入射される。第２のビームスプ
リッタ５６を透過した光束は、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。

【００５２】光ディスク１５の記録面からの戻り光束
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５６に入射される。第２のビームスプリッ
タ５６では戻り光束の一部が反射される。第２のビーム
スプリッタ５６で光軸が−Ｚ方向に折り曲げられた光束
は、第１のホログラム素子５７を透過した後、第２のホ
ログラム素子５８に入射される。第２のホログラム素子
５８に入射された光束は各回折部で回折される。各回折
部からの回折光は受光器５９に入射される。受光器５９
を構成する受光素子５９ｅ〜５９ｈでは受光量に応じた
電流信号をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力する。

【００５３】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
の対物レンズ６０の位置制御について説明する。

【００５４】再生信号処理回路２８では、各受光素子か
らの電流信号を電圧信号に変換し、光ディスク１５がＣ
Ｄの場合には次の（１）式に基づいて、光ディスク１５
がＤＶＤの場合には次の（２）式に基づいて、フォーカ
スエラー信号ＦＥを検出する。すなわち、いわゆるナイ
フエッジ法によりフォーカスエラー信号ＦＥが検出され
る。

【００５５】FE=Sa-Sb ……（１）

【００５６】FE=Se-Sf ……（２）

【００５７】ここでＳａは受光素子５９ａの出力信号、
Ｓｂは受光素子５９ｂの出力信号、Ｓｅは受光素子５９
ｅの出力信号、Ｓｆは受光素子５９ｆの出力信号であ
る。

【００５８】そして、再生信号処理回路２８では、その
フォーカスエラー信号ＦＥ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では、再生信号処理
回路２８からのフォーカスエラー信号ＦＥ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、フォーカス制御が行われる。

【００５９】さらに、再生信号処理回路２８では、光デ
ィスク１５がＣＤの場合には次の（３）式に基づいて、
光ディスク１５がＤＶＤの場合には次の（４）式に基づ
いて、トラックエラー信号ＴＥを検出する。すなわち、
いわゆるプッシュプル法によりトラックエラー信号ＴＥ
が検出される。

【００６０】TE=Sc-Sd ……（３）

【００６１】TE=Sg-Sh ……（４）

【００６２】ここでＳｃは受光素子５９ｃの出力信号で
あり、Ｓｄは受光素子５９ｄの出力信号であり、Ｓｇは
受光素子５９ｇの出力信号であり、Ｓｈは受光素子５９
ｈの出力信号である。

【００６３】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では、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。すなわち、トラッキング制御が行われる。

【００６４】なお、再生信号処理回路２８では、光ディ
スク１５がＣＤの場合には次の（５）式に基づいて、光
ディスク１５がＤＶＤの場合には次の（６）式に基づい
て、ＲＦ信号（ＳＲとする）を検出する。

【００６５】SR=Sa+Sb+Sc+Sd ……（５）

【００６６】SR=Se+Sf+Sg+Sh ……（６）

【００６７】また、光ディスク１５がＣＤであるかＤＶ
Ｄであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別
することができる。通常、この判別は光ディスク１５が
光ディスク装置２０の所定位置に挿入されたときに行わ
れる。また、光ディスク１５に予め記録されているＴＯ
Ｃ（Table Of Contents）情報、ＰＭＡ（Program Memor
y Area）情報及びウォブル信号などに基づいて光ディス
ク１５の種類を判別することも可能である。そして、そ
の判別結果はレーザコントロール回路２４に通知され、
レーザコントロール回路２４によって、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
のいずれか一方が選択される。

【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。なお、光源の選択は上述の如
くして、すでに行われているものとする。ＣＰＵ４０で
は、ホストから指定された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、ホストから書き込み
要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通
知する。再生信号処理回路２８では、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２
３からの出力信号に基づいてアドレス情報、フォーカス
エラー信号ＦＥ、及びトラックエラー信号ＴＥを検出す
る。アドレス情報は再生信号処理回路２８からＣＰＵ４
０に出力される。フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッ
クエラー信号ＴＥはサーボコントローラ３３に出力さ
れ、上述の如くトラッキング制御及びフォーカス制御が
行われる。ＣＰＵ４０では、ホストからの書き込みデー
タをバッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３
４に蓄積するとともに、バッファマネージャ３７からバ
ッファＲＡＭ３４に蓄積されたデータ量が所定の値を超
えたことの通知を受け取ると、エンコーダ２５に記録デ
ータの作成を指示する。そして、再生信号処理回路２８
からのアドレス情報に基づいて、指定された書き込み開
始地点に光ピックアップ装置２３が位置するように光ピ
ックアップ装置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。ＣＰＵ４０では、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２３を介して、記録データ
を光ディスク１５に記録する。

【００６９】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、光源の
選択は前述の如くして、すでに行われているものとす
る。ＣＰＵ４０では、ホストから読み出し要求コマンド
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、ホストから読み出し要求を受信し
た旨を再生信号処理回路２８に通知する。再生信号処理
回路２８では、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からの出力信号に基
づいてアドレス情報、フォーカスエラー信号ＦＥ、及び
トラックエラー信号ＴＥを検出する。アドレス情報は再
生信号処理回路２８からＣＰＵ４０に出力される。フォ
ーカスエラー信号ＦＥ及びトラックエラー信号ＴＥはサ
ーボコントローラ３３に出力され、上述の如くトラッキ
ング制御及びフォーカス制御が行われる。ＣＰＵ４０で
は、アドレス情報に基づいて指定された読み込み開始地
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。Ｃ
ＰＵ４０では、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
号に基づいて上述の如くしてＲＦ信号ＳＲ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。バッファマネージャ３７は、バッファＲＡＭ３４に
蓄積された再生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を介してホストに送信する。

【００７０】なお、記録処理及び再生処理が終了するま
で、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ＦＥ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。

【００７１】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、ＣＰＵ４０と再生
信号処理回路２８とから処理装置が構成されている。

【００７２】しかしながら、本発明がこれに限定される
ものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形
態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプログラム
に従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部
をハードウェアによって構成することとしても良いし、
あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成す
ることとしても良い。

【００７３】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の半導体レーザ
ユニット５１から出射された波長７８０ｎｍの光束は、
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、記録面からの戻り光束は対物レンズ６０を介して
第１のホログラム素子５７に入射される。第１のホログ
ラム素子５７は対物レンズ６０で得られる７８０ｎｍ開
口径に対応する径以下の外径の円形状の回折領域を有し
ているために、第１のホログラム素子５７では対物レン
ズ６０における７８０ｎｍ開口径の内側の領域を透過し
た戻り光束のみが回折され、対物レンズ６０における７
８０ｎｍ開口径の外側の領域を透過した光束は第１のホ
ログラム素子５７では回折されずにそのまま透過する。
すなわち、第１のホログラム素子５７では、対物レンズ
６０において７８０ｎｍの波長に対して収差補正された
領域を透過した光束のみが回折される。従って、受光器
５９で受光される戻り光束には、収差の影響が含まれな
いために、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、正確なサーボ制御情
報を安定して得ることが可能となる。

【００７４】また、本第１の実施形態によると、７８０
ｎｍの波長に対して最適化された第１のホログラム素子
５７と、６６０ｎｍの波長に対して最適化され、内径が
７８０ｎｍ開口径に対応する径以上で、外径が６６０ｎ
ｍ開口径に対応する径以下の輪帯状の回折領域を有する
第２のホログラム素子５８とを用いているために、波長
７８０ｎｍの戻り光束は、第１のホログラム素子５７で
回折された後、第２のホログラム素子５８の中央部を透
過し、受光器５９で受光される。すなわち、第１のホロ
グラム素子５７からの回折光が第２のホログラム素子５
８で再度回折されるのを防止することができ、受光器５
９で受光される第１のホログラム素子５７からの回折光
の光量低下を防止できる。

【００７５】また、本第１の実施形態に係る光ディスク
装置によると、受光器５９からの出力信号に基づいて、
フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号
ＴＥを精度良く安定して求めることができるため、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。また、光源から出射される光束を分割することなく
光ディスク１５の記録面に照射することが可能なため、
光ディスク１５への高速アクセスを安定して行うことが
できる。さらに、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。

【００７６】なお、上記第１の実施形態では、上記
（１）〜（４）式の演算処理が再生信号処理回路２８で
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）〜（４）式のう
ちの少なくとも１つ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。

【００７７】また、上記第１の実施形態において、第２
のホログラム素子５８の代わりに図８（Ａ）に示される
ように、第１のホログラム素子５７での回折方向に回折
部を設定しないようにした第３のホログラム素子７１を
用いても良い。これによれば、第１のホログラム素子５
７からの回折光が、第３のホログラム素子７１で再度回
折されることを確実に防止することができる。

【００７８】さらに、上記第１の実施形態において、第
１のホログラム素子５７と第２のホログラム素子５８と
の代わりに図８（Ｂ）に示されるように、第１のホログ
ラム素子５７と第２のホログラム素子５８とを一体化し
た第４のホログラム素子７２を用いても良い。これによ
り、ホログラム素子の数を減らすことができ、光ピック
アップ装置の低コスト化及び小型化を促進することが可
能となる。

【００７９】さらに、上記第１の実施形態において、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、短冊状の複数の分割領域が組み合わされた回
折領域ＤＰ_７３を有する第５のホログラム素子７３を用
いても良い。回折領域ＤＰ_７ _３は、図９（Ｂ）に拡大し
て示されるように、第１のホログラム素子５７における
回折部５７ａの代わりに、回折部５７ａと同等のホログ
ラム作用を有する回折部７３ａと、第２のホログラム素
子５８における回折部５８ａと同等のホログラム作用を
有する回折部７３ｄとが交互に配置されている。また、
第１のホログラム素子５７における回折部５７ｂの代わ
りに、回折部５７ｂと同等のホログラム作用を有する回
折部７３ｂと、第２のホログラム素子５８における回折
部５８ｂと同等のホログラム作用を有する回折部７３ｅ
とが交互に配置されている。さらに、第１のホログラム
素子５７における回折部５７ｃの代わりに、回折部５７
ｃと同等のホログラム作用を有する回折部７３ｃと、第
２のホログラム素子５８における回折部５８ｃと同等の
ホログラム作用を有する回折部７３ｆとが交互に配置さ
れている。これにより、波長が７８０ｎｍの戻り光束に
対する回折部の面積は減少するが、波長が６６０ｎｍの
戻り光束に対する回折部の面積は増加するので、光ディ
スク１５がＤＶＤの場合の信号検出効率が向上する。な
お、ここでは、波長が６６０ｎｍの戻り光束の信号検出
効率を向上させているが、これに限らず、任意の波長の
戻り光束の検出効率を向上させることができ、その波長
を使用波長とする光ディスクへの高速アクセスに対応で
きる。

【００８０】さらに、図１０（Ａ）に示されるように、
第５のホログラム素子７３と第２のホログラム素子５８
とを一体化した第６のホログラム素子７４を、第１のホ
ログラム素子５７と第２のホログラム素子５８との代わ
りに用いても良い。これによりホログラム素子の数を減
らすことができ、光ピックアップ装置の小型化、低コス
ト化を促進することが可能となる。

【００８１】また、上記第１の実施形態において、受光
器５９の代わりに、図１１に示されるように、第１のホ
ログラム素子５７からの回折光を受光する受光素子と第
２のホログラム素子５８からの回折光を受光する受光素
子との間に新たに受光素子５９ｉを有する受光器５９’
を用いても良い。これにより、図１２に示されるよう
に、波長が６６０ｎｍの戻り光束のうち第１のホログラ
ム素子５７で回折された光束も検出できるようになり、
光ディスク１５がＤＶＤの場合の再生信号の信号レベル
及びＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。この場合
には、前記（６）式の代わりに次の（７）式に基づいて
ＲＦ信号ＳＲを検出する。ここで、Ｓｉは受光素子５９
ｉの出力信号である。

【００８２】SR=Se+Sf+Sg+Sh+Si ……（７）

【００８３】なお、上記第１の実施形態において、第２
のホログラム素子５８の代わりに図１０（Ｂ）に一例と
して示されるように、波長選択性を有する第７のホログ
ラム素子７５を用いても良い。ここでは、第７のホログ
ラム素子７５は、第２のホログラム素子５８の回折領域
の外径と同じ外径の円形の回折領域ＤＰ_７５を備えてい
る。そして、第７のホログラム素子７５の回折領域ＤＰ
_７５は、第２のホログラム素子５８の回折領域と同じ方
向の分割線によって３つの回折部７５ａ、７５ｂ、７５
ｃに分割されている。各回折部は、それぞれ波長が６６
０ｎｍの光束に対して選択的に高い回折効率を有してい
る。これにより、第１のホログラム素子５７からの波長
が７８０ｎｍの回折光が第７のホログラム素子７５の回
折領域ＤＰ_７５に入射しても、そこで再度回折されるこ
とはなく、第１のホログラム素子５７と第７のホログラ
ム素子７５とを近接して配置することができる。すなわ
ち、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、第２のホログラム素子５８に比べて第７
のホログラム素子７５では、回折領域の面積を大きくす
ることができるため、光ディスク１５がＤＶＤの場合の
信号検出効率を向上させることができる。

【００８４】また、上記第１の実施形態において、回折
部５７ａ（第１のホログラム素子５７）からの回折光と
回折部５８ａ（第２のホログラム素子５８）からの回折
光とが、それぞれ受光器５９の同一領域に集光されるよ
うに各回折部でのホログラム作用を最適化しても良い。
同様に、回折部５７ｂからの回折光と回折部５８ｂから
の回折光とがそれぞれ受光器５９の同一領域に集光さ
れ、また回折部５７ｃからの回折光と回折部５８ｃから
の回折光とがそれぞれ受光器５９の同一領域に集光され
るように各回折部でのホログラム作用を最適化しても良
い。この場合に、受光器５９の代わりに、一例として図
１３（Ａ）に示されるように、４つの受光素子６９ａ、
６９ｂ、６９ｃ、６９ｄを含む受光器６９を用いても良
い。ここで、回折部５７ａ、５８ａからの回折光は受光
素子６９ａと受光素子６９ｂとの境界部に集光され、回
折部５７ｂ、５８ｂからの回折光は受光素子６９ｃに集
光され、回折部５７ｃ、５８ｃからの回折光は受光素子
６９ｄに集光される。これにより光ピックアップ装置の
小型化、低コスト化を促進することが可能となる。な
お、受光素子６９ａ、６９ｂは２分割受光素子であって
も良い。また、通常、入射する光束の波長が長いほど回
折部での回折角が大きくなることを考慮して、第１のホ
ログラム素子５７を第２のホログラム素子５８よりも受
光器側に配置するが、それに限定するものではない。要
するに第１のホログラム素子５７からの回折光と第２の
ホログラム素子５８からの回折光とが同一の受光領域に
集光されれば良い。さらに、この場合に受光器６９の代
わりに、図１３（Ｂ）に示されるように、波長が６６０
ｎｍの戻り光束のうち第１のホログラム素子５７で回折
された光束を検出するための受光素子６９ｅを更に備え
た受光器６９’を用いても良い。これにより光ディスク
１５がＤＶＤの場合の再生信号の信号レベル及びＳ／Ｎ
比を向上させることが可能となる。

【００８５】さらに、上記第１の実施形態では、第１の
ホログラム素子５７及び第２のホログラム素子５８が集
光作用を有する場合について説明したが、第１のホログ
ラム素子５７の前段に第２のビームスプリッタ５６から
の光束を集光する集光レンズを配置することにより集光
作用のないホログラム素子を用いることが可能である。

【００８６】また、一例として図１４（Ａ）に示される
ように、ホログラム素子と受光器とを各半導体レーザユ
ニットと一体化しても良い。例えば図１４（Ｂ）に示さ
れるように、第１の半導体レーザユニット５１のステム
５１ｂに７８０ｎｍの戻り光束を受光する受光器５１ｄ
を実装し、更に第１のホログラム素子５７を第１の半導
体レーザユニット５１の出射窓に接する位置に配置して
も良い。この場合には、受光器５１ｄとしては前記受光
器６９と同様に４つの受光素子を含む受光器が用いられ
ることとなる。同様に、第２の半導体レーザユニット６
１内に６６０ｎｍの戻り光束を受光する受光器を実装
し、第２のホログラム素子５８を第２の半導体レーザユ
ニット６１の出射窓に接する位置に配置しても良い。な
お、戻り光束はカップリングレンズ５２により集光され
た状態でホログラム素子に入射されるので、集光作用の
ないホログラム素子を用いても良い。

【００８７】さらに、上記第１の実施形態では、各ホロ
グラム素子の代わりに偏光性ホログラム素子を用いても
良い。この場合には、λ／４板５５などの光束の偏光方
向を変更するための光学素子が第２のビームスプリッタ
５６と対物レンズ６０との間に配置されることとなる。
これにより、光ピックアップ装置の小型化を促進するこ
とができる。

【００８８】また、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の代わりに、一例とし
て図１５（Ａ）に示されるように、受光器５９と半導体
レーザユニット５１、６１とを一体化した半導体レーザ
ユニット８１を用いても良い。更に、この半導体レーザ
ユニット８１と、第１のホログラム素子５７及び第２の
ホログラム素子５８とを一体化しても良い。例えば図１
５（Ｂ）に示されるように、半導体レーザユニット８１
は、７８０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザ５１
ａ、６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザ６１
ａ、各半導体レーザからのレーザ光を所定の方向に反射
する反射ミラー８１ａ、戻り光束を受光する受光器８１
ｄ、それらを保持するステム８１ｂ、及び各半導体レー
ザからの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８１ｃなどを備えている。なお、各半導体レー
ザの配置は図１５（Ｂ）に示されるものに限定されるも
のではない。これにより、光ピックアップ装置の小型化
を更に促進することができる。

【００８９】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図１６及び図１７に基づいて説明する。

【００９０】この第２の実施形態は、第１の実施形態に
おける前述した各ホログラム素子の代わりに、偏光方向
により回折効率の異なる偏光性ホログラムを往路と復路
の共通光路中に配置している点に特徴を有する。ここで
は、図１６に示されるように、第１のホログラム素子５
７の代わりに第１の偏光性ホログラム素子７７を、第２
のホログラム素子５８の代わりに第２の偏光性ホログラ
ム素子７８を用い、第２の偏光性ホログラム素子７８と
対物レンズ６０との間にλ／４板５５が配置されてい
る。また第１の実施形態における第２のビームスプリッ
タ５６は不要である。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。

【００９１】第１の偏光性ホログラム素子７７の回折領
域は、第１のホログラム素子５７と同様に３つの回折部
７７ａ、７７ｂ、７７ｃに分割されている。第２の偏光
性ホログラム素子７８は、第２のホログラム素子５８と
同様に３つの回折部７８ａ、７８ｂ、７８ｃに分割され
ている。そして、回折部７７ａからの回折光が受光素子
５９ａと受光素子５９ｂとの境界部に集光され、回折部
７７ｂからの回折光が受光素子５９ｃに集光され、回折
部７７ｃからの回折光が受光素子５９ｄに集光され、回
折部７８ａからの回折光が受光素子５９ｅと受光素子５
９ｆとの境界部に集光され、回折部７８ｂからの回折光
が受光素子５９ｇに集光され、回折部７８ｃからの回折
光が受光素子５９ｈに集光されるように受光器５９が配
置されている。

【００９２】また、第１の偏光性ホログラム素子７７及
び第２の偏光性ホログラム素子７８では、各半導体レー
ザユニットから出射される光束の殆どを透過し、戻り光
束の大部分を回折する。すなわち、例えば各半導体レー
ザユニットからＰ偏光の光束が出射される場合には、各
偏光性ホログラム素子はＰ偏光の光束に対して低い回折
効率を有し、Ｓ偏光の光束に対して高い回折効率を有す
るように設計されている。

【００９３】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。先ず、光ディスク１５がＣＤ
の場合について図１６を用いて説明する。なお、ここで
は、一例として第１の半導体レーザユニット５１からＰ
偏光の光束が出射されるものとする。

【００９４】第１の半導体レーザユニット５１から出射
されたＰ偏光の光束は、第１のビームスプリッタ５４で
その光軸が＋Ｘ方向に折り曲げられ、カップリングレン
ズ５２で略平行光となった後、第１の偏光性ホログラム
素子７７に入射する。第１の偏光性ホログラム素子７７
を透過した光束は、さらに第２の偏光性ホログラム素子
７８を透過し、λ／４板５５で円偏光とされた後、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。

【００９５】光ディスク１５の記録面からの戻り光束
は、往路とは反対回りの円偏光となり、対物レンズ６０
で再び略平行光とされ、λ／４板５５に入射する。λ／
４板５５では往路と直交したＳ偏光とされた後、この戻
り光束は、第２の偏光性ホログラム素子７８を透過し、
第１の偏光性ホログラム素子７７に入射する。第１の偏
光性ホログラム素子７７に入射した光束は各回折部で回
折され、受光器５９に集光される。受光器５９を構成す
る各受光素子では受光量に応じた電流信号をそれぞれ再
生信号処理回路２８に出力する。

【００９６】次に、光ディスク１５がＤＶＤの場合につ
いて説明する。

【００９７】第２の半導体レーザユニット６１から出射
されたＰ偏光の光束は、第１のビームスプリッタ５４を
透過し、カップリングレンズ５２で略平行光となった
後、第１の偏光性ホログラム素子７７に入射する。第１
の偏光性ホログラム素子７７を透過した光束は、さらに
第２の偏光性ホログラム素子７８を透過し、λ／４板５
５で円偏光とされた後、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。

【００９８】光ディスク１５の記録面からの戻り光束
は、往路とは反対回りの円偏光となり、対物レンズ６０
で再び略平行光とされ、λ／４板５５に入射する。λ／
４板５５では往路と直交したＳ偏光とされた後、この戻
り光束は、第２の偏光性ホログラム素子７８に入射す
る。第２の偏光性ホログラム素子７８に入射した光束は
各回折部で回折され、第１の偏光性ホログラム素子７７
を透過して受光器５９に集光される。受光器５９を構成
する各受光素子では受光量に応じた電流信号をそれぞれ
再生信号処理回路２８に出力する。

【００９９】再生信号処理回路２８では、第１の実施形
態と同様にして、フォーカスエラー信号ＦＥ、及びトラ
ックエラー信号ＴＥを検出する。

【０１００】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、偏光性ホログラム素
子を往路と復路の共通光路中に配置しているために、第
１の実施形態における第２のビームスプリッタ５６が不
要となり、光ピックアップ装置の低コスト化及び小型化
を促進することが可能となる。また、半導体レーザユニ
ットから出射された光束は、その光量が殆ど低下するこ
となく各偏光性ホログラム素子を透過するために、光デ
ィスク１５の記録面に集光される光スポットの光量の低
下を防止することができ、高密度記録及び高速記録に対
応することが可能となる。また、各偏光性ホログラム素
子では、戻り光束の大部分が回折されるため、受光器５
９での受光量が増加し、再生信号処理回路２８に出力さ
れる電流信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比が向上する。

【０１０１】また、本第２の実施形態に係る光ディスク
装置によると、前記第１の実施形態と同様に、フォーカ
スエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥを精
度良く安定して求めることができるため、前記第１の実
施形態と同様の効果を得ることができる。

【０１０２】なお、上記第２の実施形態では、各偏光性
ホログラム素子をカップリングレンズ５２と対物レンズ
６０との間に配置した場合について説明したが、これに
限らず、第１のビームスプリッタ５４とカップリングレ
ンズ５２との間に配置しても良い。

【０１０３】また、上記第２の実施形態では、偏光方向
を変換するための光学素子としてλ／４板５５を用いた
場合について説明したが、偏光方向の変換作用を有する
光学薄膜を対物レンズ６０の表面や第２の偏光性ホログ
ラム素子７８の対物レンズ６０側に付加しても良い。

【０１０４】なお、上記第２の実施形態では、第１の偏
光性ホログラム素子７７として、第１のホログラム素子
５７に偏光性を付与したものを用いた場合について説明
したが、これに限られるものではなく、例えば前記第５
のホログラム素子７３に偏光性を付与したものを用いて
も良い。

【０１０５】また、上記第２の実施形態では、第２の偏
光性ホログラム素子７８として、第２のホログラム素子
５８に偏光性を付与したものを用いた場合について説明
したが、これに限られるものではなく、例えば前記第３
のホログラム素子７１や前記第７のホログラム素子７５
に偏光性を付与したものを用いても良い。

【０１０６】さらに、前記第４のホログラム素子７２や
前記第６のホログラム素子７４に、偏光性を付与したも
のを用いても良い。

【０１０７】また、図１７に示されるように、第１の偏
光性ホログラム素子７７と第２の偏光性ホログラム素子
７８と対物レンズ６０とをホルダ７９に搭載し、それら
を一体として駆動するようにしても良い。図１７では、
一例としてλ／４板５５の代わりに、偏光方向の変換作
用を有する光学薄膜８５を第２の偏光性ホログラム素子
７８の対物レンズ６０側に付加した場合が示されてい
る。これにより、各ホログラム素子と対物レンズ６０と
の間の光軸ずれを小さくすることができるため、光軸ず
れに起因するオフセット成分が再生信号処理回路２８に
出力される電流信号に含まれることを防止できる。勿
論、光学薄膜８５の代わりにλ／４板を用いても良い。

【０１０８】さらに、上記第２の実施形態では、各半導
体レーザユニットからＰ偏光の光束が出射される場合に
ついて説明したが、これに限らず、各半導体レーザユニ
ットからＳ偏光の光束が出射されても良い。勿論、この
場合には、各偏光性ホログラム素子は、Ｓ偏光の光束に
対して低い回折効率を有し、Ｐ偏光の光束に対して高い
回折効率を有するように設定される。

【０１０９】なお、上記各実施形態では、ナイフエッジ
法を用いてフォーカスエラー信号ＦＥを検出し、プッシ
ュプル法を用いてトラックエラー信号ＴＥを検出する場
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。勿論、検出方法によっては、ホログラム素子
における回折領域の分割方法及び分割数を変更する必要
がある。そして、それに従って、受光器の数及び配置位
置、さらに計算式も変更する必要がある。

【０１１０】さらに、上記各実施形態では、波長が２種
類の場合について説明したが、これに限定されないのは
勿論である。

【０１１１】

【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、正確
なサーボ制御情報を安定して検出することができるとい
う効果がある。

【０１１２】また、本発明に係る光ディスク装置によれ
ば、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、高速度での
アクセスを正確に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の実施形態に係る光ディスク装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１における光ピックアップ装置の概略構成を
示す図である。

【図３】図２における第１の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）及び図４（Ｂ）は、それぞれ図２に
おける第１のホログラム素子を説明するための図であ
る。

【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ図２に
おける第２のホログラム素子を説明するための図であ
る。

【図６】図２における受光器を説明するための図であ
る。

【図７】第２の半導体レーザユニットが選択されたとき
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８】図８（Ａ）は第２のホログラム素子の変形例と
して第３のホログラム素子を説明するための図であり、
図８（Ｂ）は第１のホログラム素子と第２のホログラム
素子とを一体化した第４のホログラム素子を説明するた
めの図である。

【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ第１の
ホログラム素子の変形例として第５のホログラム素子を
説明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）は第２のホログラム素子と第５
のホログラム素子とを一体化した第６のホログラム素子
を説明するための図であり、図１０（Ｂ）は第２のホロ
グラム素子の変形例として第７のホログラム素子を説明
するための図である。

【図１１】受光器の変形例を説明するための図である。

【図１２】第１の実施形態に係る光ピックアップ装置の
変形例を説明するための図である。

【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ
受光素子を共通化した受光器を説明するための図であ
る。

【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ
ホログラム素子と受光器と半導体レーザとを一体化した
例を説明するための図である。

【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ
各ホログラム素子と各受光器と各半導体レーザとを一体
化した例を説明するための図である。

【図１６】第２の実施形態に係る光ピックアップ装置を
説明するための図である。

【図１７】第２の実施形態に係る光ピックアップ装置の
変形例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、２８…再生信号処理
回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一
部）、５１ａ、６１ａ…半導体レーザ（光源）、５７…
第１のホログラム素子、５８…第２のホログラム素子、
５９…受光器（光検出器）、６０…対物レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類の情報記録媒体の記録面上に光
を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピック
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出射する複数の光源と；前記
各波長に応じて必要な開口径が得られ、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回折型の対物レ
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、前記複数の波長のうち
少なくとも１つの波長に対して最適化され、その最適化
された波長に対応した前記開口径に対応する径以下の外
径を有する回折領域を含む少なくとも１つのホログラム
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少なくとも１つの光検
出器と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項２】前記光学系は、第１の波長に対して最適
化された第１のホログラム素子と、前記第１の波長より
も短い第２の波長に対して最適化され、内径が前記第１
の波長に対応した前記開口径に対応する径以上で、外径
が前記第２の波長に対応した前記開口径に対応する径以
下の輪帯状の回折領域を有する第２のホログラム素子と
を含む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。
【請求項３】前記ホログラム素子は、第１の波長に対
して最適化され、外径が前記第１の波長に対応した前記
開口径に対応する径以下の円形状の第１の回折領域と、
前記第１の波長よりも短い第２の波長に対して最適化さ
れ、内径が前記第１の波長に対応した前記開口径に対応
する径以上で、外径が前記第２の波長に対応した前記開
口径に対応する径以下の輪帯状の第２の回折領域とを含
む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。
【請求項４】前記ホログラム素子は、第１の波長に対
応した前記開口径に対応する径以下の外径を有し、前記
第１の波長に対して最適化された領域と、少なくとも１
つの前記第１の波長よりも短い波長に対して最適化され
た領域とが所定の方向に沿って所定の順序で配置された
回折領域を含む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。
【請求項５】前記ホログラム素子からの回折光のう
ち、異なる波長に対して最適化された回折領域からの回
折光を受光する光検出器を更に備えることを特徴とする
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装
置。
【請求項６】前記ホログラム素子は、波長選択性を有
す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。
【請求項７】前記ホログラム素子と前記対物レンズと
が一体として駆動されることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】前記ホログラム素子からの回折光のう
ち、少なくとも２つの波長の回折光は、同一の受光位置
で受光され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。
【請求項９】前記ホログラム素子は、偏光方向により
回折効率の異なる偏光性ホログラム素子であることを特
徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピック
アップ装置。
【請求項１０】複数種類の情報記録媒体の記録面上に
光を照射し、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〜
９のいずれか一項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からの出力信号を用いて、前記情報
の再生を行う処理装置と；を備える光ディスク装置。