JP2006012213A - 受発光集積デバイスおよびそれを備える光ピックアップならびに光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカスサーボ信号にナイフエッジ法を使用するにも関わらず、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用のＩＣに接続することが可能な受発光集積デバイスを提供する。
【解決手段】 受発光集積デバイス４１では、半導体レーザ２３から出射される光を回折格子２４によって第１〜第３光の３つに分岐し、光記録媒体１４で反射された第１〜第３光を、４つの第１〜第４領域に分割されたホログラム素子４３で分割し、分割された第１〜第３光のうちの第１光を受光素子４４に備わる４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で受光検出する。４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で受光検出される第１光の検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受発光集積デバイスおよびそれを備える光ピックアップならびに光ディスク装置に関する。

光を利用して情報をデジタルで光記録媒体に記録し、また光記録媒体から再生する光学情報記録／再生方式は、非接触で記録／再生が行えること、また再生専用型、追記型、書換え可能型などそれぞれのメモリ形態に対応できること等、数々の利点を有するので、広汎に利用されるに至っている。

光情報記録再生装置に備えられ、光記録媒体に対して光で情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップには、レーザダイオード（略称ＬＤ）などの発光素子と受光素子とをそれぞれ個別にパッケージしたものを組合せて使用するいわゆるディスクリートパッケージタイプと、発光素子である半導体チップと受光素子等の一部光学部品とを一体化したホログラムレーザ等の受発光集積デバイスを使用するタイプとがある。

いずれのタイプの光ピックアップにおいても、光記録媒体の情報信号を読取り、または光記録媒体に情報信号を記録するには、光記録媒体のトラック上に光を集光し、その集光状態と集光位置を制御するために、フォーカスサーボ信号とトラックサーボ信号とが、必要とされる。

一般的に、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップでは、フォーカスサーボ信号に非点収差法を使用し、受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップでは、フォーカスサーボ信号にナイフエッジ法を使用するので、フォーカスサーボ信号の検出方式が異なる。また検出方式が異なることに起因して、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップと、受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップとでは、両者における光の分割数、フォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号を生成する演算式も異なる。

図１１は従来のディスクリートタイプの光ピックアップ１の構成を簡略化して示す系統図であり、図１２は図１１に示す光ピックアップ１に備わる受光素子１３の構成を示す平面図である。ディスクリートタイプの光ピックアップ１は、異なる波長の光を用いて情報の記録／再生を行う２種類の光記録媒体、たとえば波長７８０ｎｍの赤外光を用いるコンパクトディスク（略称ＣＤ）と、波長６５０ｎｍの赤色光を用いるデジタルバーサタイルディスク（略称ＤＶＤ）とに対応することのできる装置について例示する。

光ピックアップ１は、赤色光を出射する第１半導体レーザ２と、第１半導体レーザ２から出射される光を回折する第１回折格子３と、赤外光を出射する第２半導体レーザ４と、第２半導体レーザ２から出射される光を回折する第２回折格子５と、第１半導体レーザ２から出射される光を透過し、第２半導体レーザ４から出射される光を反射する偏光ビームスプリッタ６と、偏光ビームスプリッタ６からの光を反射するハーフミラー７と、ハーフミラー７で反射された光を偏光する１／４波長板８と、１／４波長板８を通過した光を略平行光にするコリメータレンズ９と、コリメータレンズ９を透過した光を略９０度曲げて光記録媒体１４へ導く立上ミラー１０と、立上ミラー１０で反射された光を光記録媒体１４に集光する対物レンズ１１と、光記録媒体１４で反射されて再び対物レンズ１１を透過し、立上ミラー１０で反射されコリメートレンズ９、１／４波長板８さらにハーフミラー７を透過した光を集光するカップリングレンズ１２と、カップリングレンズ１２で集光される光が照射される受光素子１３とを含む。

ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１では、波長の異なる光をそれぞれ出射する２つの第１および第２半導体レーザ２，４を備えるけれども、光記録媒体１４による反射光を受光する受光素子１３は、１つのみが備えられる構成である。本例示の受光素子１３は、８つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から成り、中央に４分割の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が配置され、４分割の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の両側に、４分割の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に関して対称になるように２組の２分割の受光セグメント（Ｅ，Ｆ）、（Ｇ，Ｈ）が配置される。

たとえば第１半導体レーザ２から出射した光は、第１回折格子３によって１つのメインビームと２つのサブビームとに回折される。メインビームとサブビームとは、光記録媒体１４の情報記録面に３つのビームスポットとして集光され、光記録媒体１４で反射された３つのビームは、前述の光路を経て受光素子１３に照射（以後、この受光素子（受光セグメント）に対する光の照射を落射と呼ぶことがある）される。

メインビームは４分割受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に落射し、このメインビームからは、光記録媒体に記録される情報の再生信号、フォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号が検出される。２つのサブビームは２組の２分割受光セグメント（Ｅ，Ｆ）、（Ｇ，Ｈ）にそれぞれ落射し、これらのサブビームからは、トラックサーボ信号の補完信号が検出される。

図１３は、メインビームＭおよびサブビームＳ１，Ｓ２が受光素子１３に落射する状態を示す平面図である。ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１では、フォーカスサーボ信号は非点収差法によって得られる。非点収差法においては、フォーカス時に受光素子１３上でビームスポットＭ，Ｓ１，Ｓ２がほぼ円形になり、デフォーカス時に受光素子１３上でビームスポットＭ，Ｓ１，Ｓ２がほぼ楕円形になる。

各サーボ用の信号は、受光素子１３を構成する各受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から検出される信号を、各受光セグメントを表すアルファベットの頭に「Ｓ」を付して表すと、以下の式（１）〜式（３）の演算処理によって生成される。
フォーカスサーボ信号 ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） …（１）
トラックサーボ信号 ＤＰＰ＝（ＳＡ＋ＳＢ）−（ＳＣ＋ＳＤ）
−ｋ｛（ＳＥ−ＳＦ）＋（ＳＧ−ＳＨ）｝…（２）
トラックサーボ信号 ＤＰＤ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） …（３）
（位相差の演算）

ここで、ｋは適宜設定される増幅率（以下の式においても同じ）であり、またトラックサーボ信号を得るための演算式が２つあるのは、ＤＶＤ、ＣＤ等の光記録媒体の種類、再生／記録等の使用用途により、いずれかを選択して使用するためである。図１３および上記演算式で示すように、光ピックアップ１では、メインビームＭを４分割受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）上に落射し、フォーカスサーボ信号は非点収差法を用いて、４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）によってそれぞれ検出される信号（ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ）から求められる。また、トラックサーボ信号は、メインビームＭが落射する４分割受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）によって検出される信号（ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ）と、２つのサブビームＳ１，Ｓ２がそれぞれ落射する２組の２分割受光セグメント（Ｅ，Ｆ）、（Ｇ，Ｈ）によって検出される信号（ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ，ＳＨ）から求められる。

このように情報の記録／再生にそれぞれ異なる波長の光を用いるＣＤとＤＶＤとのような異種の光記録媒体に対応可能に構成されるディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１では、一般的に、波長が異なる光を１つの受光素子１３における同一の受光セグメントに落射させるので、ＣＤおよびＤＶＤの出力信号が同一の出力端子から出力されるように構成され、1系統の出力端子のみを備える。

図１４は従来の受発光集積デバイスを用いるタイプの光ピックアップ２０の構成を簡略化して示す系統図であり、図１５は図１４に示す光ピックアップ２０に備わる受光素子２６の構成を示す平面図である。受発光集積デバイスを用いるタイプの光ピックアップ２０は、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１と類似の構成を有し、類似部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。

受発光集積デバイスを用いるタイプの光ピックアップ２０の特徴は、少なくとも発光素子と受光素子とが一体的にパッケージされた受発光集積デバイスを備えることである。ここで例示する光ピックアップ２０では、受発光集積デバイスは、ホログラムレーザであり、赤色光を出射し、光記録媒体によるその反射光を受光する第１受発光集積デバイス２１と、赤外光を出射し、光記録媒体によるその反射光を受光する第２受発光集積デバイス２２とが備えられる。

第１受発光集積デバイス２１は、赤色光を出射する第１半導体レーザ２３と、第１半導体レーザ２３から出射される光を回折する第１回折格子２４と、光記録媒体１４で反射された光を分割して回折し第１受光素子２６へ落射させる第１ホログラム素子２５と、第１ホログラム素子２５で分割された光を受光検出する第１受光素子２６とを含んで構成される。第２受発光集積デバイス２２は、半導体レーザが赤外光を出射する第２半導体レーザ２７であること以外は、第１受発光集積デバイス２１と類似し、第２回折格子２８と、第２ホログラム素子２９と、第２受光素子３０とを含んで構成される。

受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップ２０では、第１受発光集積デバイス２１の第１半導体レーザ２３から出射された光は、同じ第１受発光集積デバイス２１に備えられる第１受光素子２６によって受光検出され、第２受発光集積デバイス２２の第２半導体レーザ２７から出射された光は、同じ第２受発光集積デバイス２２に備えられる第２受光素子３０によって受光検出される。

第１および第２受光素子２６，３０は、同一に構成され、１組の２分割受光セグメント（Ａ，Ｂ）と、２分割受光セグメント（Ａ，Ｂ）に関して対称に配置される２組の３分割受光セグメント（Ｇ，Ｃ，Ｅ）、（Ｆ，Ｄ，Ｈ）とで構成される。

図１６は光記録媒体１４による反射光が第１ホログラム素子２５によって分割されて第１受光素子２６へ落射される状態を示す図であり、図１７は第１受光素子２６へ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。なお、第１および第２受発光集積デバイス２１，２２は、同様の受光動作を行うので、第１受発光集積デバイス２１を代表例として説明する。第１ホログラム素子２５は、３つに分割された第１〜第３領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃを有し、光を分割する光分割素子である。第１ホログラム素子２５は、平面形状が円形に形成され、まず円の中心を通る第１分割線３１によって第３領域２５ｃと残余の領域との２つの領域に区分され、次いで残余の領域が第１分割線３１に対して直交するように第２分割線３２によって第１および第２領域２５ａ，２５ｂに区分されて、３つの第１〜第３領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃを有するように形成される。第１ホログラム素子２５は、３つの各領域に入射する光を、各領域ごとに回折して光を分割することができる。

第１半導体レーザ２３から出射した光が、第１回折格子２４によって１つのメインビームと２つのサブビームとに回折され、メインビームとサブビームとが、光記録媒体１４で反射されることは、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１の場合と同様である。メインビームＭとサブビームＳ１，Ｓ２とは、３分割の第１ホログラム素子２５によってさらに３分割され、第１受光素子２６上に落射される。

図１６（ａ）では、メインビームＭが第１ホログラム素子２５で３分割されて第１受光素子２６上に落射される状態を示し、図１６（ｂ）では、サブビームＳ１，Ｓ２が第１ホログラム素子２５で３分割されて第１受光素子２６上に落射される状態を示す。メインビームＭは、第１ホログラム素子２５で３分割され、３分割された各光が、２分割受光セグメント（Ａ，Ｂ）と、一方の３分割受光セグメントのうち受光セグメント（Ｃ）と、他方の３分割受光セグメントのうち受光セグメント（Ｄ）とに落射される。

またサブビームＳ１，Ｓ２は、それぞれ第１ホログラム素子２５で３分割され、第１領域２５ａで回折されたサブビームＳ１，Ｓ２が、一方の３分割受光セグメントのうち受光セグメント（Ｅ，Ｇ）に落射され、第２領域２５ｂで回折されたサブビームＳ１，Ｓ２が、他方の３分割受光セグメントのうち受光セグメント（Ｆ，Ｈ）に落射される。なお第３領域２５ｃで回折されたサブビームＳ１，Ｓ２は、２分割受光セグメント（Ａ，Ｂ）と一方および他方の３分割受光セグメント（Ｇ，Ｃ，Ｅ）、（Ｆ，Ｄ，Ｈ）との間にそれぞれ落射される。

受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップ２０では、フォーカスサーボ信号はナイフエッジ法によって得られる。ナイフエッジ法においては、フォーカス時に第１受光素子２６上でビームスポットＭ，Ｓ１，Ｓ２がほぼ円形になり、デフォーカス時に受光素子２６上でビームスポットＭ，Ｓ１，Ｓ２が第１ホログラム素子２５における各領域に応じた形状になる。

各サーボ用の信号は、第１受光素子２６を構成する各受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から検出される信号を、各受光セグメントを表すアルファベットの頭に「Ｓ」を付して表すと、以下の式（４）〜式（６）の演算処理によって生成される。
フォーカスサーボ信号 ＦＥＳ＝（ＳＡ−ＳＢ） …（４）
トラックサーボ信号 ＤＰＰ＝（ＳＣ−ＳＤ）
−ｋ｛（ＳＥ−ＳＦ）＋（ＳＧ−ＳＨ）｝…（５）
トラックサーボ信号 ＤＰＤ＝（ＳＣ−ＳＤ） …（６）
（位相差の演算）

図１６および上記演算式で示すように、光ピックアップ２０では、フォーカスサーボ信号は、メインビームＭを、第１ホログラム素子２５によって３分割し、その内の１つを、２分割受光セグメント（Ａ，Ｂ）にまたがるように落射集光し、受光セグメント（Ａ，Ｂ）によって検出される信号（ＳＡ，ＳＢ）から求められる。また、トラックサーボ信号は、第１ホログラム素子２５によって３分割されたメインビームＭのうちの残余の２つが、３分割受光セグメントのうちの受光セグメント（Ｃ）、（Ｄ）で検出される信号（ＳＣ，ＳＤ）と、第１ホログラム素子２５によって３分割されたサブビームＳ１，Ｓ２のうち、３分割受光セグメントのうちの受光セグメント（Ｅ，Ｇ）、（Ｆ，Ｈ）で検出される信号（ＳＥ，ＳＧ，ＳＦ，ＳＨ）とから求められる。

このように受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップ２０では、ＣＤに対する記録／再生用の第２受発光集積デバイス２２と、ＤＶＤに対する記録／再生用の第１受発光集積デバイス２１とが、それぞれ設けられ、各受発光集積デバイス２１，２２の中に個別に第１および第２受光素子２６，３０をそれぞれ備え、ＣＤの出力信号とＤＶＤの出力信号とは、各受光素子に接続される出力端子から出力されるように構成され、２系統の出力端子を備える。

図１８は、従来の光ディスク装置に備わるＩＣの接続を示す図である。図１８（ａ）では、ディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ１を備えるディスク装置１０１を示し、図１８（ｂ）では、受発光集積デバイスタイプ光ピックアップ２０を備えるディスク装置１１１を示す。

ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ１を備える光ディスク装置１０１は、光ピックアップ１と、制御回路基板部１０２とを含んで構成される。制御回路基板部１０２は、ディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用フロントエンドＩＣ１０３と、システムコントロール用ＩＣ１０４とを含む。

光ディスク装置１０１においてディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ１との接続のために搭載されるＩＣは、光ピックアップ１に備わる受光素子１３の８個の受光セグメントに対応して設けられる８個の出力端子（Ａ〜Ｈ）それぞれに対応する８個の端子（Ａ〜Ｈ）を有するディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用フロントエンドＩＣ１０３である。このディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用フロントエンドＩＣ１０３は、光ピックアップ１に備わる１系統の出力端子に対応して１系統の接続端子を有するのみであるので小型のものが用いられる。

一方、受発光集積デバイスタイプ光ピックアップ２０を備えるディスク装置１１１では、受発光集積デバイスタイプ光ピックアップ２０が、２系統の出力端子、すなわち第１系統の出力端子（Ａ〜Ｈ）と第２系統の出力端子（Ａ’〜Ｈ’）とを有するので、光ピックアップ２０との接続のために搭載されるＩＣは、ディスクリートパッケージタイプ光ピックアップおよび受発光集積タイプ光ピックアップ両用フロントエンドＩＣ１１３が用いられる。この制御回路基板部１１２に設けられるディスクリートパッケージタイプ光ピックアップおよび受発光集積タイプ光ピックアップ両用フロントエンドＩＣ１１３は、光ピックアップ２０の２系統の出力端子に対応して２系統の接続端子を有するので、ディスクリートパッケージタイプ光ピックアップと受発光集積タイプ光ピックアップとに両用可能であるけれども、前述のディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用フロントエンドＩＣ１０３比べるとサイズが大きい。

光ディスク装置に搭載されるＩＣは、光ピックアップからの出力に応じて、フォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号を生成するけれども、前述のように光ピックアップのタイプが異なると、フォーカスサーボ信号の検出方式、フォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号を生成する演算式、検出信号の出力端子の数等が異なるので、どのようなタイプの光ピックアップを搭載するのかによって、演算を異ならせる必要があり、また入力端子の数も変更しなければならないという問題がある。

このような問題に対処するためには、光ディスク装置に搭載されるＩＣが、図１８（ｂ）に示すように、ディスクリートパッケージタイプおよび受発光集積デバイスを使用するタイプのいずれにも対応できるように構成されることが望ましいけれども、両方のタイプに対応できるようにすると、回路および端子数が増加してＩＣの寸法が大きくなり小型化に反するので、入力端子を１つ備えるだけで良いディスクリートパッケージタイプの光ピックアップにしか対応できないＩＣも多い。

受発光集積デバイスの一つであるホログラムレーザは信頼性が高く、ホログラムレーザでフォーカスサーボ信号の検出に用いるナイフエッジ法は、フォーカスサーボ信号にトラッククロス信号のノイズが乗りにくい等の利点があるけれども、本デバイスを使用する光ピックアップは、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップにしか対応していないＩＣには接続できないので、ＩＣとの組合わせが制限され、設計の自由度が低いという問題がある。

従来、光源から出射された光および／または光源から出射されて光記録媒体で反射された光を分岐または分割し、これらの分岐、分割の方法に種々の工夫を加えて、フォーカスサーボ信号、トラックサーボ信号、再生信号の品位向上、また組立調整の簡略化を図るなどの技術が数多く提案されている。

たとえば、光記録媒体からの反射光を直交２軸に対称な４つの領域に分ける光路分割器を備え、この光路分割器における２つの対をなす４つの領域のうち、いずれか一方の対の領域が有限の線分で互いに接し、他方の対の領域が一方の対の領域によって互いに隔離されるように分ける構成とし、光路分割器で分割される光を６分割型光検出器で検出することによって、安定なトラックエラー検出と、トラックエラーの回り込みを極力低減した安定なフォーカスエラー検出を可能にするもの（特許文献１参照）、また受光素子を４つの受光領域に分割するとともに、光記録媒体による反射光を受光素子へ導く第２の回折素子を３つの光入射領域に分割し、光記録媒体によって反射された０次回折光および±１次回折光を、第２の回折素子の所定の光入射領域へそれぞれ入射させ、第２の回折素子で回折された光を受光素子の特定の受光領域に集光させることによって、フォーカスオフセットの調整を容易にするもの（特許文献２参照）などが提案されている。

しかしながら、特許文献１、特許文献２などのように、光学部材の工夫によって光を分岐および／または分割する技術は多々開示されるけれども、いずれの従来技術においても受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップを、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップに対応するＩＣに対しても使用可能にするという試みは全く開示されておらず、また示唆されてもいない。

特公平６−９０７９８号公報 特公平６−７７３３５号公報

本発明の目的は、フォーカスサーボ信号にナイフエッジ法を使用するにも関わらず、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用のＩＣに接続することが可能な受発光集積デバイスおよびそれを備える光ピックアップならびに光ディスク装置を提供することである。

本発明は、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップに設けられる受発光集積デバイスにおいて、
光を出射する光源と、
光源から出射される光を少なくとも３つに分岐する光分岐素子と、
光源から出射され光記録媒体で反射された光を分割する光分割素子であって、４つ以上の領域に分割された光を４つ以上に分割する光分割素子と、
４つ以上の受光セグメントを備えて光分割素子で分割される光を受光する受光素子とを含み、
光分岐素子によって少なくとも３つに分岐された光のうちの第１光であって、光分割素子によって４つ以上に分割された第１光を４つ以上の受光セグメントで受光検出し、該検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得ることを特徴とする受発光集積デバイスである。

また本発明は、フォーカスサーボ信号を得るために４つ以上の受光セグメントで受光検出される第１光が、
４つ以上の受光セグメントそれぞれのエッジ付近に照射されることを特徴とする。

また本発明は、第１光をエッジ付近で受光する４つ以上の受光セグメントのうち、半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置と、残余の半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置とが、互いに逆であることを特徴とする。

また本発明は、４つ以上の受光セグメントで受光検出される第１光の検出出力を、４つの信号として出力する第１〜第４出力端子を備えることを特徴とする。

また本発明は、光源は、異なる波長の光を出射し、
光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光が分岐されてそれぞれ生成される第１光を、光分割素子によって４つ以上に分割して４つ以上の受光セグメントで受光検出し、該検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得ることを特徴とする。

また本発明は、受光素子が１つから成り、光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光を１つの受光素子で受光することを特徴とする。

本発明は、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップにおいて、前記いずれか１つの受発光集積デバイスを備えることを特徴とする光ピックアップである。

本発明は、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップにおいて、
前記１つの受発光集積デバイスを備え、
光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光から光分岐素子によって分岐される第１光を４つ以上の受光セグメントでそれぞれ受光検出し、少なくとも８つ以上となる検出出力を、光分割素子の同一の分割領域で分割された第１光を受光検出する受光セグメントに接続される検出回路同士を結線することによって、４つの信号として出力する第１〜第４出力回路が形成されることを特徴とする光ピックアップである。

また本発明は、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ディスク装置において、
前記１つの光ピックアップと、
該光ピックアップから出力される検出信号をもとにフォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号を生成させるための演算を行い、前記各サーボ信号に基づいて、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生するように該光ピックアップの動作制御を行う各種集積回路（略称ＩＣ）とを備え、
各種ＩＣが、光源である発光素子と光記録媒体から反射した光を受ける受光素子とをそれぞれ個別にパッケージしたものを組合せて使用するいわゆるディスクリートパッケージタイプピックアップとの接続を前提に作られたＩＣであって、受発光集積デバイスを使用するタイプのピックアップを接続するために変更が加えられたＩＣではないことを特徴とする光ディスク装置である。

本発明によれば、受発光集積デバイスは、光源から出射されて光記録媒体で反射された光を４つ以上に分割する光分割素子を備え、光分割素子で分割された光を受光素子に備えられる４つ以上の受光セグメントで受光する。光分割素子で分割された光は、４つ以上の受光セグメントで受光されるに際し、４つ以上の受光セグメントそれぞれのエッジ付近に照射される。４つ以上の受光セグメントで受光検出される光の検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得るように構成される本発明の受発光集積デバイスは、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用のＩＣに接続することが可能になる。

また本発明によれば、第１光をエッジ付近で受光する４つ以上の受光セグメントのうち、半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置と、残余の半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置とが、互いに逆になるように配置される。このことによって、第１光を受光する４つ以上の受光セグメントのうち、半数の受光セグメント同士が第１光のビームスポット中で占める受光領域の位置を対称にすることができるので、これらの受光セグメントの検出出力を用いて得られるフォーカスサーボ信号の精度を向上することができる。

また本発明によれば、受発光集積デバイスには、４つ以上の受光セグメントで受光検出される光の検出出力を、４つの信号として出力する第１〜第４出力端子が備えられるので、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに接続可能になる。

また本発明によれば、それぞれ異なる波長の光を出射する複数の光源、または複波長タイプの光源が設けられる場合、少なくとも波長が異なる２つの光については、光記録媒体で反射された光を４つ以上に分割し、分割された光を４つ以上の受光セグメントで受光し、４つ以上の受光セグメントで受光検出される光の検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得るように構成される。このことによって、それぞれ異なる波長の光を出射する光源が備えられる受発光集積デバイスであっても、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに接続可能になる。

また本発明によれば、波長が異なる複数の光が光源から出射されるけれども受光素子が１つから成る場合、受光素子の少なくとも４つ以上の受光セグメントから検出される信号を用いて、ナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得る構成とすることによって、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに接続可能になる。

本発明によれば、ディスクリートパッケージされる発光素子および受光素子だけでなく、これらに代えて受発光集積デバイスをも接続使用することのできる光ピックアップが提供される。

また本発明によれば、波長が異なる少なくとも２つの光に対応する受光素子がそれぞれ備えられる場合、少なくとも４つ以上の受光セグメントで受光検出される検出出力が、少なくとも２つ分で８つ以上となるけれども、これら少なくとも８つ以上の検出出力を、光分割素子の同一の分割領域で分割された第１光を受光検出する受光セグメントに接続される検出回路同士を結線して、４つの信号として出力する第１〜第４出力回路を形成することによって、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに接続可能になる。

また本発明によれば、前記１つの光ピックアップを備えるとともに、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣを搭載する光ディスク装置を構成することによって、受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップを接続するために変更が加えられた特別なＩＣを使う必要がなくなるので、それぞれのＩＣを小型にすることができる。また、受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップは、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップに比べて信頼性が高いので、従来にはなかった小型・薄型でかつ信頼性の高い光ディスク装置を実現することが可能となる。

図１は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ４０の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の光ピックアップ４０は、前述の図１１に示す受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップ２０に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。

光ピックアップ４０において注目すべきは、本発明のもう一つの実施形態である第１および第２受発光集積デバイス４１，４２が備えられることである。第１および第２受発光集積デバイス４１，４２は、それぞれに備えられる第１および第２ホログラム素子４３，４５、第１および第２受光素子４４，４６に特徴を有する。第１および第２受発光集積デバイス４１，４２は、同一に構成されるので、第１受発光集積デバイス４１を代表例として構成を説明する。

第１受発光集積デバイス４１は、光を出射する光源である第１半導体レーザ２３と、第１半導体レーザ２３から出射される光を回折して少なくとも３つの第１〜第３光に分岐する光分岐素子である第１回折格子２４と、第１半導体レーザ２３から出射されて光記録媒体１４で反射された光を分割する光分割素子である第１ホログラム素子４３と、第１ホログラム素子４３で分割された光を受光する第１受光素子４４とを含んで構成される。

本実施の形態では、第１半導体レーザ２３は、前述の光ピックアップ２０と同様に赤色光を出射する。第１回折格子２４は、第１半導体レーザ２３から出射される光を、少なくとも０次回折光と±１次回折光との３つを含む光に分岐する。ここで、０次回折光を第１光と呼び（メインビームＭと呼ぶこともある）、±１次回折光を第２および第３光と呼ぶ（サブビームＳ１，Ｓ２と呼ぶこともある）。

図１（ｂ）には、第１受発光集積デバイス４１に備えられる第１ホログラム素子４３と、第１受光素子４４の構成を平面図にて示す。第１ホログラム素子４３は、平面形状が円形に形成され、円の中心を通り互いに直交する２本の第１および第２分割線４７，４８によって４つの第１〜第４領域４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに区分される。第１分割線４７は、第１ホログラム素子４３を、第１および第４領域４３ａ，４３ｄと、第３および第２領域４３ｃ，４３ｂとの２つに分割し、第２分割線４８は第１分割線４７による分割領域をさらに分割して、第１領域４３ａと第４領域４３ｄとに分割するとともに、第３領域４３ｃと第２領域４３ｂとに分割する。第１ホログラム素子４３は、光記録媒体１４でそれぞれ反射された第１〜第３光を、第１〜第４領域４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによって、それぞれ４つの光に分割して第１受光素子４４に落射させる。

第１受光素子４４は、たとえばフォトダイオードなどの光電変換素子から成る４つ以上の受光セグメント、本実施の形態では１２個の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２）を備え、第１ホログラム素子４３を経て落射される光を受光検出する。

本実施の形態では、各受光セグメントは、平面形状が長方形に形成され、１２個の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２）が、各３つの受光セグメントから成る第１〜第４受光セグメント群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに分れて配置される。すなわち、第１〜第４受光セグメント群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、第１ホログラム素子４３の第１領域４３ａで分割された光を受光する第１受光セグメント群４４ａ、第１ホログラム素子４３の第４領域４３ｄで分割された光を受光する第４受光セグメント群４４ｄ、第１ホログラム素子４３の第２領域４３ｂで分割された光を受光する第２受光セグメント群４４ｂ、第１ホログラム素子４３の第３領域４３ｃで分割された光を受光する第３受光セグメント群４４ｃが、この順序で時計まわりに配置される。

第１受光セグメント群４４ａは、受光セグメント（Ｅ１，Ａ，Ｇ１）を含み、第２受光セグメント群４４ｂは、受光セグメント（Ｅ２，Ｂ，Ｇ２）を含み、第３受光セグメント群４４ｃは、受光セグメント（Ｆ２，Ｃ，Ｈ２）を含み、第４受光セグメント群４４ｄは、受光セグメント（Ｆ１，Ｄ，Ｈ１）を含む。各受光セグメント群を構成する３つの受光セグメントは、第１ホログラム素子４３の第２分割線４８が延びる方向と平行方向に配列され、第１光を受光する受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が、それぞれ中央に位置するように配列される。

図２は光記録媒体１４による反射光が第１ホログラム素子４３によって分割されて第１受光素子４４へ落射される状態を示す図であり、図３は第１受光素子４４へ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。図２（ａ）は、光記録媒体１４による反射光のうち第１光（メインビームＭ）が第１受光素子４４に落射する状態を示し、図２（ｂ）は、光記録媒体１４による反射光のうち第２および第３光（サブビームＳ１，Ｓ２）が第１受光素子４４に落射する状態を示す。

第１回折格子２４で回折され、光記録媒体１４で反射され、第１ホログラム素子４３に入射した第１光は、第１ホログラム素子４３の第１〜第４領域４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによって４つの光に分割され、第１領域４３ａで分けられた第１光が受光セグメント（Ａ）に落射し、第２領域４３ｂで分けられた第１光が受光セグメント（Ｂ）に落射し、第３領域４３ｃで分けられた第１光が受光セグメント（Ｃ）に落射し、第４領域４３ｄで分けられた第１光が受光セグメント（Ｄ）に落射する。第１受発光集積デバイス４１では、第１ホログラム素子４３で４つに分割される第１光を４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に落射させるに際し、各第１光が、４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）におけるエッジ付近にそれぞれ落射されるように、第１ホログラム素子４３と第１受光素子４４との配置が定められる。

第１回折格子２４で回折され、光記録媒体１４で反射され、第１ホログラム素子４３に入射した第２および第３光は、第１ホログラム素子４３の第１〜第４領域４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによってそれぞれ４つの光に分割され、第１領域４３ａで分けられた第２および第３光が受光セグメント（Ｅ１），（Ｇ１）にそれぞれ落射し、第２領域４３ｂで分けられた第２および第３光が受光セグメント（Ｅ２），（Ｇ２）にそれぞれ落射し、第３領域４３ｃで分けられた第２および第３光が受光セグメント（Ｆ２），（Ｈ２）にそれぞれ落射し、第４領域４３ｄで分けられた第２および第３光が受光セグメント（Ｆ１），（Ｈ１）にそれぞれ落射する。

本実施形態の受発光集積デバイスを使用するタイプの光ピックアップ４０では、フォーカスサーボ信号は、第１受光素子４４の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）それぞれのエッジ付近に落射する第１光の検出出力を用いてナイフエッジ法によって得られる。ナイフエッジ法においては、フォーカス時に第１受光素子４４上で第１〜第３光がほぼ円形になり、デフォーカス時に第１受光素子４４上で第１〜第３光が第１ホログラム素子４３における各領域の形状に応じた形状になる。

以下第１受光素子４４における受光検出信号の出力について説明する。図４は第１光の受光検出信号の出力について説明する図であり、図５は第２および第３光の受光検出信号の出力について説明する図である。

第１受発光集積デバイス４１には、４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）それぞれに対応する第１〜第４出力端子（便宜上受光セグメントの符号と同一の符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表す）が設けられる。４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光検出される第１光の検出出力は、各受光セグメントに対応する第１〜第４出力端子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から４つの信号として出力される。

図３（ｂ）にフォーカス時の典型例を示すように、４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、第１ホログラム素子４３で４つに分割された第１光を、それぞれエッジ付近で受光する。４つの受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうち、半数の受光セグメント（Ａ，Ｂ）におけるエッジ付近の受光領域が第１光のビームスポット中で占める位置は、ビームスポットの上部（図３の紙面に向って上下を定義する場合）であり、残余の半数の受光セグメント（Ｃ，Ｄ）におけるエッジ付近の受光領域が第１光のビームスポット中で占める位置は、ビームスポットの下部であるので、互いに逆である。したがって、各受光セグメントから得られる検出信号（前述と同様にして受光セグメントの符号に「Ｓ」を付して信号を表す）を用いて式（７）の演算をすることによってフォーカスサーボ信号が得られる。
フォーカスサーボ信号 ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） …（７）

このように本実施の形態の光ピックアップ４０は、受発光集積デバイスを使用するタイプであり、またナイフエッジ法によりフォーカスサーボ信号を得ようとするものであるけれども、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップと同一の演算によってフォーカスサーボ信号を得ることが可能である。

また第１受発光集積デバイス４１には、さらに４つの出力端子（便宜上受光セグメントの符号と同一の符号Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈで表す）が設けられる。出力端子Ｅからは、第１領域４３ａで分けられて受光セグメント（Ｅ１）に落射する第２光、および第２領域４３ｂで分けられて受光セグメント（Ｅ２）に落射する第２光の検出信号が出力され、出力端子Ｆからは、第４領域４３ｄで分けられて受光セグメント（Ｆ１）に落射する第２光、および第３領域４３ｃで分けられて受光セグメント（Ｆ２）に落射する第２光の検出信号が出力され、出力端子Ｇからは、第１領域４３ａで分けられて受光セグメント（Ｇ１）に落射する第３光、および第２領域４３ｂで分けられて受光セグメント（Ｇ２）に落射する第３光の検出信号が出力され、出力端子Ｈからは、第４領域４３ｄで分けられて受光セグメント（Ｈ１）に落射する第３光、および第３領域４３ｃで分けられて受光セグメント（Ｈ２）に落射する第３光の検出信号が出力されるように各受光セグメントと出力端子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）とが結線される。

先の第１光に関する４つの出力端子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から出力される検出信号と、第２および第３光に関する４つの出力端子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から出力される検出信号とを用いて式（８）または式（９）の演算をすることによってトラックサーボ信号が得られる。
トラックサーボ信号 ＤＰＰ＝（ＳＡ＋ＳＢ）−（ＳＣ＋ＳＤ）
−ｋ｛（ＳＥ−ＳＦ）＋（ＳＧ−ＳＨ）｝ …（８）
トラックサーボ信号 ＤＰＤ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） …（９）
（位相差の演算）

このように本実施の形態の光ピックアップ４０は、トラックサーボ信号についても、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップと同一の演算によって得ることができる。

すなわち光ピックアップ４０に備わる第１受発光集積デバイス４１による検出信号の出力端子の構成を、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップにおける検出信号の出力端子の構成と同一にすることができるので、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに対して接続することが可能になる。

図６は、本発明の実施の第２形態である光ピックアップに備わる第１ホログラム素子４３および第１受光素子４４ａの構成を示す平面図である。なお、本実施の形態の光ピックアップに備わる第１ホログラム素子４３および第１受光素子４４ａは、実施の第１形態の光ピックアップ４０に備わる各部に同一もしくは類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態では、各受光セグメントは、平面形状が長方形に形成され、１２個の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２）が、空所部も含めて４行４列に配置される。以下受光セグメントの配置を受光セグメントの符号のみで表すと、第１行目の第１列〜第４列には（Ｅ１）、（Ｆ１）、（Ｆ２）、（Ｅ２）、第２行目の第１列〜第４列には（Ａ）、（空所部）、（空所部）、（Ｂ）、第３行目の第１列〜第４列には（空所部）、（Ｄ）、（Ｃ）、（空所部）、第４行目の第１列〜第４列には（Ｇ１）、（Ｈ１）、（Ｈ２）、（Ｇ２）である。

これらの１２個の受光セグメントは、行列配置の第２行目と第３行目との間で、第１ホログラム素子４３を分割する第１分割線４７と平行方向に延びる仮想分割線５０によって、２つの第１受光セグメント群５１と第２受光セグメント群５２とに分割される。第１受光セグメント群５１には、１２個のうち半数の６個の受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２）が属し、第２受光セグメント群５２には、残余の６個の受光セグメント（Ｄ，Ｃ，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２）が属する。受光セグメント（Ａ）と受光セグメント（Ｄ）とが、仮想分割線５０に関してその両側に千鳥に配置され、また受光セグメント（Ｃ）と受光セグメント（Ｂ）とが、仮想分割線５０に関してその両側に千鳥に配置される。受光セグメント（Ａ）と受光セグメント（Ｂ）とが、仮想分割線５０に関して同一側に位置し、受光セグメント（Ｄ）と受光セグメント（Ｃ）とが、仮想分割線５０に関して同一側に位置する。第１ホログラム素子４３の第１〜第４領域である４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによって分割された第１光、第２光及び第３光は、前述の実施の第１形態において説明したのと同一の記号に対応する各受光セグメント上に落射する。

また、図７は、第１受光素子４４ａへ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。本実施形態の光ピックアップにおいても、前述の実施の第１形態と同様に、フォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号について、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップと同一の演算によって得ることができる。

すなわち光ピックアップに備わる第１受発光集積デバイスによる検出信号の出力端子の構成を、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップにおける検出信号の出力端子の構成と同一にすることができるので、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用ＩＣに対して接続することが可能になる。さらに、本実施形態では各セグメントの配置が空所部も含めて４行４列に配置されるため、第１受光素子４４ａ上で占める面積が少なくて済み、第１受光素子４４ａが小型になり、その結果、光ピックアップそのものの小型化が可能となる。

図８は、第１および第２受発光集積デバイス４１，４２の検出回路同士の結線状態を示す図である。前述のように第２受発光集積デバイス４２は、第１受発光集積デバイス４１と同一に構成されるので、光ピックアップ４０では、第１受発光集積デバイス４１から８つの信号が出力され、第２受発光集積デバイス４２から８つの信号が出力される。したがって、第１および第２受発光集積デバイス４１，４２それぞれの検出出力に対応する出力端子が８個（Ａ〜Ｈ）×２＝１６個存在するので、これらのすべての検出出力に対応する検出回路も１６個存在する。

しかしながら、本実施の形態の光ピックアップ４０では、図８に示すように、第１受発光集積デバイス４１と、第２受発光集積デバイス４２との検出回路において、第１および第２ホログラム素子４３，４５の同一の分割領域で分割された光を受光検出する受光セグメントに接続される検出回路同士を結線することによって、２つの受発光集積デバイス４１，４２を備えるにも関わらず、８つの出力回路（Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃ，Ｅｃ，Ｆｃ，Ｇｃ，Ｈｃ）で第１および第２受発光集積デバイス４１，４２のそれぞれから検出信号を出力可能にしている。

すなわち第１光の検出信号が、４つの出力回路（Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃ）から出力され、第２および第３光の検出信号が、残余の４つの出力端子（Ｅｃ，Ｆｃ，Ｇｃ，Ｈｃ）から出力される。

このように、２つ受発光集積デバイスを備え、各受発光集積デバイスに備わる受光素子の検出回路同士を結線する場合、一方の受光素子の出力が他方の受光素子の出力に影響を及ぼしにくくするために、使用しない方の受光素子の出力をハイインピーダンス状態にできるようにしておくことが望ましい。

図９は、本発明のもう一つの実施形態の変形例である受発光集積デバイス６０の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の受発光集積デバイス６０は、波長がそれぞれ異なる光を出射する半導体レーザが一体化された光源である２波長半導体レーザ６１と、第１回折格子６２と第１ホログラム素子６３とが備えられる第１光学部材６４と、第２回折格子６５と第２ホログラム素子６６とが備えられる第２光学部材６７と、１つの受光素子６８とを含んで構成される。

２波長半導体レーザ６１は、たとえばＣＤ用の赤外光とＤＶＤ用の赤色光とのように波長が異なる第１および第２波長光６９，７０をそれぞれ出射することのできるレーザチップが一体的に組込まれたものである。本実施の形態の受発光集積デバイス６０では、第１光学部材６４と第２光学部材６７とが、２波長半導体レーザ６１から出射される第１または第２波長光６９，７０の進行方向に集積され、第１光学部材６４の方が第２光学部材６７よりも２波長半導体レーザ６１に近い側に配置される。このように配置されるとき、第１光学部材６４に備わる第１ホログラム素子６３による第１波長光６９の回折角度θ１が、第２光学部材６７に備わる第２ホログラム素子６６による第２波長光７０の回折角度θ２よりも大きくなるように第１および第２ホログラム素子６３，６６が選定される。

１つのみ備えられる受光素子６８は、前述の第１受光素子４４と同一に構成され、検出信号の出力端子の構成も同一である。この受光素子６８は、第１ホログラム素子６３により回折された第１波長光６９の光路と、第２ホログラム素子６６により回折された第２波長光７０の光路とが、合致する位置に設けられ、いずれのホログラム素子６３，６６で回折される光６９，７０をも受光検出することが可能である。

このように構成される受発光集積デバイス６０では、２波長半導体レーザ６１からそれぞれの異なる波長の光６９，７０を出射するけれども、いずれの波長光が出射されて光記録媒体から情報の再生を行う場合においても、一つの受光素子６８で受光検出し、受光素子６８に接続される８つの出力端子から出力される検出信号から、先の式（７）〜式（９）の演算によってフォーカスサーボ信号とトラックサーボ信号とを得ることができる。したがって、本実施の形態の受発光集積デバイス６０が備えられる光ピックアップは、ディスクリートパッケージタイプの光ピックアップ用のＩＣに接続することが可能になる。

図１０は、本発明のさらなる実施形態である光ディスク装置７１の構成を簡略化して示す図である。光ディスク装置７１は、実施の第１形態の光ピックアップ４０と、制御回路基板部７２と、不図示のディスク駆動部とを含んで構成される。制御回路基板部７２には、光ピックアップ４０の８個の出力端子（Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃ，Ｅｃ，Ｆｃ，Ｇｃ，Ｈｃ）に対応する８個の端子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）を備えるディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用フロントエンドＩＣ７３と、システムコントロール用ＩＣ７４とが含まれる。

本発明の実施形態である光ディスク装置７１は、信頼性の高い受発光集積デバイスタイプの光ピックアップ４０を備えるにもかかわらず、前述の図１８（ｂ）に示したような特別なＩＣ等、すなわち受発光集積デバイスタイプの光ピックアップを接続するためにＩＣ内部の演算回路系および入力端子数に変更が加えられたＩＣであって、ディスクリートパッケージタイプ光ピックアップと受発光集積デバイスタイプ光ピックアップとに両用可能なＩＣ等を搭載する必要がない。したがって、光ディスク装置７１は、上記特別のＩＣと比べて小型である一般的なディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用のＩＣ７３搭載によって構成されていることを特徴とする。

つまり、本発明によって、受発光集積デバイスタイプの光ピックアップとディスクリートパッケージタイプ光ピックアップ用ＩＣの両方の長所を兼ね備えた光ディスク装置、すなわち、従来にはなかった小型・薄型でかつ信頼性の高い光ディスク装置を実現することが可能となる。

以上に述べてきた実施の形態では、光分割素子であるホログラム素子は、４つの領域に分割される構成であるけれども、これに限定されることなく、４つを超える領域に分割されるように構成されてもよい。この場合、必要性に応じて信号を取捨選択し、最終的に結線でＩＣに入力する信号を４つにすればよい。また、メインビームを検出してフォーカスサーボ信号を得る受光セグメント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、ホログラム素子のパターンに応じて配置が変更されてもよい。またサブビームの検出信号の出力を、４つの出力端子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から取出す構成とするけれども、これに限定されることなく、検出信号の取出しを、（Ｅ＋Ｇ）と（Ｆ＋Ｈ）との２つとしてもよく、また（Ｅ−Ｆ）と（Ｇ−Ｈ）との２つとしてもよい。

本発明の実施の一形態である光ピックアップ４０の構成を簡略化して示す系統図である。 光記録媒体１４による反射光が第１ホログラム素子４３によって分割されて第１受光素子４４へ落射される状態を示す図である。 第１受光素子４４へ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。 第１光の受光検出信号の出力について説明する図である。 第２および第３光の受光検出信号の出力について説明する図である。 本発明の実施の第２形態である光ピックアップに備わる第１ホログラム素子４３および第１受光素子４４ａの構成を示す平面図である。 第１受光素子４４ａへ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。 第１および第２受発光集積デバイス４１，４２の検出回路同士の結線状態を示す図である。 本発明のもう一つの実施形態の変形例である受発光集積デバイス６０の構成を簡略化して示す図である。 本発明のさらなる実施形態である光ディスク装置７１の構成を簡略化して示す図である。 従来のディスクリートタイプの光ピックアップ１の構成を簡略化して示す系統図である。 図１１に示す光ピックアップ１に備わる受光素子１３の構成を示す平面図である。 メインビームＭおよびサブビームＳ１，Ｓ２が受光素子１３に落射する状態を示す平面図である。 従来の受発光集積デバイスを用いるタイプの光ピックアップ２０の構成を簡略化して示す系統図である。 図１４に示す光ピックアップ２０に備わる受光素子２６の構成を示す平面図である。 光記録媒体１４による反射光が第１ホログラム素子２５によって分割されて第１受光素子２６へ落射される状態を示す図である。 第１受光素子２６へ落射される光のフォーカス時およびデフォーカス時の状態を示す図である。 従来の光ディスク装置に備わるＩＣの接続を示す図である。

符号の説明

６ 偏光ビームスプリッタ
８ １／４波長板
９ コリメータレンズ
１０ 立上ミラー
１１ 対物レンズ
１４ 光記録媒体
２３，２７ 半導体レーザ
２４，２８，６２，６５ 回折格子
４０ 光ピックアップ
４１，４２，６０ 受発光集積デバイス
４３，４５，６３，６６ ホログラム素子
４４，４４ａ，４６，６８ 受光素子
７１ 光ディスク装置

Claims (9)

1. 光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップに設けられる受発光集積デバイスにおいて、
   光を出射する光源と、
   光源から出射される光を少なくとも３つに分岐する光分岐素子と、
   光源から出射され光記録媒体で反射された光を分割する光分割素子であって、４つ以上の領域に分割された光を４つ以上に分割する光分割素子と、
   ４つ以上の受光セグメントを備えて光分割素子で分割される光を受光する受光素子とを含み、
   光分岐素子によって少なくとも３つに分岐された光のうちの第１光であって、光分割素子によって４つ以上に分割された第１光を４つ以上の受光セグメントで受光検出し、該検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得ることを特徴とする受発光集積デバイス。
2. フォーカスサーボ信号を得るために４つ以上の受光セグメントで受光検出される第１光が、
   ４つ以上の受光セグメントそれぞれのエッジ付近に照射されることを特徴とする請求項１記載の受発光集積デバイス。
3. 第１光をエッジ付近で受光する４つ以上の受光セグメントのうち、半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置と、残余の半数の受光セグメントにおけるエッジ付近の受光領域が、第１光のビームスポット中で占める位置とが、互いに逆であることを特徴とする請求項２記載の受発光集積デバイス。
4. ４つ以上の受光セグメントで受光検出される第１光の検出出力を、４つの信号として出力する第１〜第４出力端子を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の受発光集積デバイス。
5. 光源は、異なる波長の光を出射し、
   光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光が分岐されてそれぞれ生成される第１光を、光分割素子によって４つ以上に分割して４つ以上の受光セグメントで受光検出し、該検出出力を用いてナイフエッジ法でフォーカスサーボ信号を得ることを特徴とする請求項１記載の受発光集積デバイス。
6. 受光素子が１つから成り、
   光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光を１つの受光素子で受光することを特徴とする請求項５記載の受発光集積デバイス。
7. 光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップにおいて、
   前記請求項１〜６のいずれか１つに記載の受発光集積デバイスを備えることを特徴とする光ピックアップ。
8. 光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップにおいて、
   前記請求項５記載の受発光集積デバイスを備え、
   光源から出射される波長の異なる少なくとも２つの光から光分岐素子によって分岐される第１光を４つ以上の受光セグメントでそれぞれ受光検出し、少なくとも８つ以上となる検出出力を、光分割素子の同一の分割領域で分割された第１光を受光検出する受光セグメントに接続される検出回路同士を結線することによって、４つの信号として出力する第１〜第４出力回路が形成されることを特徴とする光ピックアップ。
9. 光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ディスク装置において、
   前記請求項８記載の光ピックアップと、
   該光ピックアップから出力される検出信号をもとにフォーカスサーボ信号およびトラックサーボ信号を生成させるための演算を行い、前記各サーボ信号に基づいて、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生するように該光ピックアップの動作制御を行う各種集積回路とを備え、
   各種集積回路が、光源である発光素子と光記録媒体から反射した光を受ける受光素子とをそれぞれ個別にパッケージしたものを組合せて使用するいわゆるディスクリートパッケージタイプピックアップとの接続を前提に作られた集積回路であって、受発光集積デバイスを使用するタイプのピックアップを接続するために変更が加えられた集積回路ではないことを特徴とする光ディスク装置。

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