JP2006351105A - 受光素子、受光素子の位置調整方法及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減し、受光素子の位置調整を容易に行えるようにする。
【解決手段】２波長ＬＤ１１は、２種類の波長のレーザ光を発する。受光素子１８は、偏光ホログラム素子１７を介して、±１次回折光を受光する。受光素子１８には、光ディスク１の反射光が偏光ホログラム素子１７で回折した＋１次回折光を受光する受光領域と、−１次回折光を受光する受光領域と、がパターン形成されている。このため、２波長のレーザ光に一定の間隔があったとしても、光路変換素子を省くことができる。光ピックアップは、後者の受光領域で生成された光検出信号に基づいてラジアル方向の位置変位を示すＲＰＯＳ信号を生成する。このＲＰＯＳ信号が用いられて、受光素子１８のラジアル方向の位置調整が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、受光素子、受光素子の位置調整方法及び光ピックアップ装置に関するものである。

光ディスクにデータを記録し、再生するための光ピックアップ装置として、２波長レーザダイオード（以下、２波長ＬＤという）を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。この２波長ＬＤは、２種類の光ディスクに対応できるように、２波長のレーザ光を発するものである。

この従来の光ピックアップ（装置）５０１は、図１３に示すように、２波長ＬＤ７１と、回折格子７２と、ビームスプリッタ７３と、コリメータレンズ７４と、立ち上げミラー７５と、対物レンズ７６と、偏光ホログラム素子７７と、光路変換素子７８と、受光素子７９と、を備える。

２種類の光ディスク７０を、例えば、ＣＤ、ＤＶＤとした場合、２波長ＬＤ７１は、ＣＤ用のレーザ光を発する発光源とＤＶＤ用のレーザ光を発する発光源とが１チップに設けられている。

この２波長ＬＤの２つの発光点の間隔は、製造の関係から、構造上、例えば、１１０μｍとなっている。

この２波長をλ１，λ２として、２波長ＬＤ７１が発した光は回折格子７２によってメインビームと±１サブビームに、所定の分割比率で分割される。回折格子７２で分割されたビームは、ビームスプリッタ７３を通過し、その発散光線束は、コリメータレンズ７４で平行光線束に変換される。

このビームは、立ち上げミラー７５で反射され、偏光ホログラム素子７７を通過する。対物レンズ７６が光を光ディスク７０上に集光することにより、光ディスク７０に記録された情報の読み取り又は情報の記録が行われる。尚、対物レンズ７６から照射される光は、それぞれの波長λ１，λ２の光が回折格子７２で分割されたメインビーム及びサブビームを含んだものである。

光ディスク７０で反射した光が対物レンズ７６を通過することにより、光線束は、平行光線束に変換される。偏光ホログラム素子７７は、波長λ１のメインビーム及び±１次のサブビーム及び波長λ２のメインビーム及び±１次のサブビームを十分に含むように、光路の中に配置される。波長λ１及びλ２の光は、偏光ホログラム素子７７によって、メインビーム及び±１次サブビームの０次回折光と±１次光回折光とに分割される。

偏光ホログラム素子７７を通過後、立ち上げミラー７５を通った光の平行光線束は、コリメータレンズ７４によって収束光に変換される。収束された光は、ビームスプリッタ７３で反射され、光路変換素子７８は、波長λ２の光を回折させて受光素子７９へと導く。

波長λ１，λ２のビーム間隔（１１０μ）は、光路変換素子７８に入射されるまで、保持される。従って、光路変換素子７８が、例えば、波長λ２の光を回折させることにより、波長λ１のビームと波長λ２のビームとが同じ受光素子７９上で受光される。

上記のように従来の２波長ＬＤを用いた光ピックアップ装置では、光ピックアップ装置内において、発光点の間隔（１１０μｍ）は、波長λ１，λ２のそれぞれの光の光軸の間隔として、光が光路変換素子７８に入射するまで維持される。

したがって、仮に、光路変換素子７８が備えられていなかった場合、波長λ１，λ２の光のスポットは、１１０μｍ離れた位置に照射されてしまう。従来の受光素子の受光領域のパターン構成では、１１０μｍ離れた位置に照射される波長λ１とλ２の光を同一の受光領域で受光するようには構成されていない。このため、波長λ１とλ２の光を同一の受光領域で受光するためには、光路変換素子でλ１またはλ２の波長の光を回折させる必要がある。

また、上記のような光ピックアップ装置においては、２波長ＬＤや各種光学素子及び受光素子等の部品は、例えばアルミダイカスト製の筐体に取付けられることによって、光ピックアップ装置に組み付けられる。

この際、光ディスクからの各戻り光が、受光素子の所定の受光領域に正確に照射されるように、受光素子の取付け位置を調整する必要がある。この受光素子の取付け位置の調整は、各受光領域からの出力に偏りがなくなるように、各受光領域から検出された出力を演算し、この演算結果が所定の値になるように行われる（特許文献１）。
特開２００３−２７２１７９号公報（第４、５頁、図１）

近年、光ピックアップ装置においては、その小型化の要請が強く、そのためには、各種光学部品の数はできるだけ少ない方が有利である。
しかし、上記のような２波長ＬＤを用いた光ピックアップ装置では、光路変換素子を備えなければならないため、部品点数が多くなってしまう。このため、光ピックアップ装置が大型化し、コストが増大するという問題がある。

また、受光素子の取付け位置の調整に際し、例えば波長λ１の光に対して、照射位置を調整したとしても、もう一方の波長λ２の光は所定の受光領域に正確に照射されるとは限らない。したがって、照射位置の異なる２つの波長の光を、両方とも正確な位置に照射されるように、受光素子の位置を調整することは複雑で困難な作業であった。

さらに、異なる波長の光を同一の受光領域で受光することとすると、照射位置の自由度はより制限される。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、位置調整を容易とすることが可能な受光素子、受光素子の位置調整方法及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る受光素子は、
光ディスクに光が照射されて前記光ディスクで反射した反射光を、回折素子を介して受光する受光素子であって、
前記反射光が前記回折素子で回折した第１の回折光を受光する受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が形成された第１の受光部（１８_１）と、
前記反射光が前記回折素子で回折した前記第１の回折光とは異なる第２の回折光を受光する受光領域（Ｉ１，Ｊ１，Ｉ２，Ｊ２）が形成された第２の受光部（１８_２）と、を備えたことを特徴とする。

前記光ディスクは、波長の異なる複数の光が回折して生成された複数の照射光が照射されるものであり、
前記第１の受光部（１８_１）は、波長毎に前記複数の照射光が前記光ディスクに照射されて反射した複数の反射光が、前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光する受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が形成されたものであり、
前記第２の受光部（１８_２）は、前記回折素子で回折した前記複数の回折光のうち、前記複数の第１の回折光とは異なる複数の第２の回折光を、各波長毎に受光する複数の受光領域（Ｉ１，Ｊ１，Ｉ２，Ｊ２）が形成されたものであってもよい。

前記第１の受光部（１８_１）は、１つの受光部（１８_３）からなるものであってもよい。

前記第１の受光部（１８_１）は、少なくとも２つの受光部（１８_３，１８_４）からなるものであってもよい。

前記第１の受光部（１８_１）は、少なくとも２つの受光部として、第３の受光部（１８_３）と第４の受光部（１８_４）とからなり、
前記第３の受光部（１８_３）は、複数の受光領域（１８_Ｅ〜１８_Ｈ）が形成されたものであり、前記複数の受光領域（１８_Ｅ〜１８_Ｈ）が接することにより分割線（ｄｒ）が形成され、前記分割線（ｄｒ）上で、前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光するように構成されたものであり、
前記第４の受光部（１８_４）は、前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光する複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が形成されたものであってもよい。

前記第３の受光部（１８_３）は、
前記複数の受光領域として、第１の受光領域（１８_Ｅ）と第２の受光領域（１８_Ｆ）と第３の受光領域（１８_Ｇ）と第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が形成されたものであり、
前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）とが接し、前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）とが接することにより、前記光ディスクのラジアル方向にラジアル方向分割線（ｄｒ）が形成され、
前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）とが接し、前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）とが接することにより、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第１のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ１１）が形成され、
前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で共通に受光するように前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が形成されたものであってもよい。

前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
前記第３の受光部（１８_３）は、前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の前記第１の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が配置され、
前記第４の受光部（１８_４）は、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が配置され、
前記第２の受光部（１８_２）は、波長λ１の反射光が前記回折素子で回折した波長λ１の前記第２の回折光を受光する第５の受光部（１８_５）と、波長λ２の反射光が前記回折素子で回折した波長λ２の前記第２の回折光を受光する第６の受光部（１８_６）と、からなり、
前記第５の受光部（１８_５）は、さらに、第５の受光領域（１８_Ｉ１）と第６の受光領域（１８_Ｊ１）とからなり、前記第５の受光領域（１８_Ｉ１）と前記第６の受光領域（１８_Ｊ１）とは、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第２のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２１）が形成されるように接し、
前記第６の受光部（１８_６）は、さらに、第７の受光領域（１８_Ｉ２）と第８の受光領域（１８_Ｊ２）とからなり、前記第７の受光領域（１８_Ｉ２）と前記第８の受光領域（１８_Ｊ２）とは、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第３のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２２）が形成されるように接し、
前記第５の受光部（１８_５）と前記第６の受光部（１８_６）とは、それぞれ、前記第２のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２１）、第３のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２２）上で、前記波長λ１の第２の回折光、前記波長λ２の第２の回折光を受光するものであってもよい。

前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
前記第３の受光部（１８_３）は、前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が配置され、
前記第４の受光部（１８_４）は、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が配置され、
前記第２の受光部（１８_２）の前記第５の受光部（１８_５）と前記第６の受光部（１８_６）とは、それぞれ、前記第２のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２１）、第３のタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ２２）上で、波長６５０ｎｍの第２の回折光、波長７８０ｎｍの第２の回折光を受光するものであってもよい。

前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
前記第３の受光部（１８_３）の前記複数の受光領域（１８_Ｅ〜１８_Ｈ）は、フォーカスエラー検出用の信号を出力するように構成されたものであってもよい。

前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
前記第４の受光部（１８_４）の複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）は、トラッキングエラー検出用の信号を出力するように配置されたものであってもよい。

前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
前記第２の受光部（１８_２）の前記複数の受光領域（Ｉ１，Ｊ１，Ｉ２，Ｊ２）は、ラジアル方向の位置合わせ用の信号を出力するように構成されたものであってもよい。

本発明の第２の観点に係る受光素子の位置調整方法は、
上述の受光素子の位置合わせを行う受光素子の位置調整方法であって、
前記第５の受光領域（１８_Ｉ１）又は前記第７の受光領域（１８_Ｉ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する第１の光検出信号に変換するステップと、
前記第６の受光領域（１８_Ｊ１）又は前記第８の受光領域（１８_Ｊ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する第２の光検出信号に変換するステップと、
前記第１の光検出信号の電圧と前記第２の光検出信号の電圧とを演算するステップと、
前記演算結果に従って、前記光ディスクのラジアル方向に、前記受光素子の位置を調整するステップと、を備えたことを特徴とする。

前記第１の光検出信号に変換するステップは、波長λ１のときは、前記第５の受光領域（１８_Ｉ１）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換し、波長λ２のときは、前記第７の受光領域（１８_Ｉ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換するステップであり、
前記第２の光検出信号に変換するステップは、波長λ１のときは、前記第６の受光領域（１８_Ｊ１）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換し、波長λ２のときは、前記第８の受光領域（１８_Ｊ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換するステップであってもよい。

前記第１の光検出信号に変換するステップは、前記波長λ１として、波長６５０ｎｍのときは、前記第５の受光領域（１８_Ｉ１）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換し、前記波長λ２として波長７８０ｎｍのときは、前記第７の受光領域（１８_Ｉ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換するステップであり、
前記第２の光検出信号に変換するステップは、前記波長λ１として波長６５０ｎｍのときは、前記第６の受光領域（１８_Ｊ１）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換し、波長λ２として波長７８０ｎｍのときは、前記第８の受光領域（１８_Ｊ２）において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換するステップであってもよい。

前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられた前記受光素子の位置調整に用いられるものであってもよい。

本発明の第３の観点に係る光ピックアップ装置は、
上述の受光素子を備えたことを特徴とする。

上述の受光素子の位置調整方法を用いて前記受光素子が取り付けられたものであってもよい。

本発明によれば、光路変換を行うことなく反射光を受光することができる。また、部品点数を削減することができ、位置調整が容易となる。

以下、本発明の実施形態に係る受光素子及び光ピックアップ（装置）を図面を参照して説明する。

本実施形態に係る光ピックアップ（装置）の構成を図１に示す。
本実施形態に係る光ピックアップ１０１は、光ディスク装置に用いられるものであり、２波長ＬＤ１１と、回折格子１２と、ビームスプリッタ１３と、コリメータレンズ１４と、立ち上げミラー１５と、対物レンズ１６と、偏光ホログラム素子１７と、受光素子１８と、を備える。

２波長ＬＤ１１は、２種類の光ディスク１に対応できるように、２種類の波長のレーザ光を発するものである。光ディスク１は、例えば、ＣＤ（Compact Disk）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）とする。

２波長ＬＤ１１は、ＤＶＤ用のレーザ光を発する発光源１１ａとＣＤ用のレーザ光を発する発光源１１ｂとを備える。２波長ＬＤ１１は、発光源１１ａから、λ１＝６５０ｎｍ帯のレーザ光を発し、発光源１１ｂから、λ２＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を発する。この発光源１１ａ，１１ｂの間隔は、１１０μｍである。

回折格子１２は、レーザ光を通過させるスリットが形成されたものであり、２波長ＬＤ１１が発したレーザ光を回折して、所定の比率で分割し、メインビームと±１次サブビームとを生成するためのものである。

ビームスプリッタ１３は、回折格子１２が生成したメインビーム及び±１次サブビームと光ディスク１からの反射光と、を分離するためのものである。ビームスプリッタ１３は、回折格子１２が生成したメインビーム及び±１次サブビームをコリメータレンズ１４側へそのまま通過させ、また、ビームスプリッタ１３は、光ディスク１からの反射光を、受光素子１８方向へと反射する。

コリメータレンズ１４は、メインビーム及び±１次サブビームの発散光線束を平行光線束に変換して立ち上げミラー１５側へ導くと共に、光ディスク１からの平行光線束を収束光線束に変換するためのものである。
立ち上げミラー１５は、２波長ＬＤ１１からのレーザ光を光ディスク１へと導き、光ディスク１からの反射光を偏光ホログラム素子１７へと導く。

対物レンズ１６は、立ち上げミラー１５で反射したメインビーム及び±１次サブビームを光ディスク１上に集光させると共に、光ディスク１からの反射光を平行光線束に変換するためのものである。

光ディスク１には、波長の異なる複数の光（λ１，λ２）が回折して生成された複数の照射光が照射される。

偏光ホログラム素子１７は、光ディスク１で反射したメインビーム及び±１次サブビームをそれぞれ回折するためのものである。偏光ホログラム素子１７は、波長λ１のメインビーム及び±１次サブビーム並びに波長λ２のメインビーム及び±１次サブビームを十分に含むように、光路の中に配置され、機能的に、図２に示すように、領域１７_α，１７_β，１７_Ａ，１７_Ｂ，１７_Ｃ，１７_Ｄを有している。

偏光ホログラム素子１７は、光ディスク１から反射した各ビームを各領域の面積割合に従って分割する。ここで、各ビームと回折格子１２と偏光ホログラム素子１７との関係を図３に示す。偏光ホログラム素子１７は、図３に示すように、２波長ＬＤ１１からのレーザ光が回折格子１２で回折されて生成したメインビーム及び±１次サブビームについて、メインビームの０次回折光と±１次回折光に、±１次サブビームの０次回折光と±１次回折光と、にそれぞれ分割する。

また、分割した光を図４に示す。ビーム５１，６１は、光ディスク１から反射して偏光ホログラム素子１７を通過した０次回折光である。この０次回折光の照射位置を原点として、＋１次回折光と−１次回折光とは、共役関係を有しており、互いに異なる回折光である。

メインビーム及び±１次サブビームの＋１次回折光は、後述するように、主に、フォーカスエラー、トラッキングエラー、及び光ディスク１の記録信号の読み取りに用いられる。

メインビームの−１次回折光であるビーム５８，６８は、後述するように、メインビームの＋１次回折光であるビーム５２，６２と共役関係にあり、フォーカスエラー、トラッキングエラー、及び記録信号の検出には用いられず、光ピックアップ１０１のラジアル方向の位置調整用の光として用いられる。

尚、回折格子１２、ビームスプリッタ１３、コリメータレンズ１４、立ち上げミラー１５、偏光ホログラム素子１７、対物レンズ１６は、波長λ１とλ２の０次回折光が受光素子１８上でも、２波長ＬＤの発光点間隔と同じ１１０μｍの間隔で照射されるように構成されている。

受光素子１８は、ビームスプリッタ１３で分離されて導かれた波長λ１のメインビーム５１〜５８及びこれらのサブビーム５１−ａ，５１−ｂ〜５８−ａ，５８−ｂ、並びに波長λ２のメインビーム６１〜６８及びこれらのサブビーム６１−ａ，６１−ｂ〜６８−ａ，６８−ｂを受光するものである。受光素子１８は、受光したこれらのビームを、その光強度に対応した電圧の光検出信号を生成する。

フォーカスエラーの検出に差動非点方式を用いる光ピックアップでは、受光素子では、受光素子側に分割線を有するように受光領域がパターン形成されている。このため、これを利用して受光素子の位置合わせを行うことも可能である。これに対して、本実施形態でも使用しているダブルナイフエッジ方式による従来の光ピックアップでは、偏光ホログラム素子が分割線を有し、受光素子側の受光領域は分割線を有さないため、この受光領域を利用して受光素子の位置合わせを行うことは困難である。

本実施形態に係る光ピックアップ１０１は、偏光ホログラム素子１７によって分割された光が受光素子１８上に正確に照射されるように、受光素子１８側にも、分割線を有する位置調整用の受光領域が形成されていることを特徴としている。

以下、受光素子１８における受光領域のパターン構成と、各受光領域が受光する回折光との関係について、図４及び図５を用いて説明する。
受光素子１８には、図５に示すように、受光部１８_１と、受光部１８_２と、が形成されている。

受光部１８_１は、波長毎に複数の照射光が光ディスク１に照射されて反射した複数の反射光が、偏光ホログラム素子１７で回折した複数の回折光のうち、異なる波長の同じ回折次数の回折光を共通に受光する受光領域が形成された受光領域である。

受光部１８_１は、さらに、受光部１８_３と受光部１８_４とからなる。受光部１８_３は、複数の受光領域が接することにより分割線が形成され、波長λ１，λ２の同じ回折次数の回折光を、この分割線上で共通に受光する複数の受光領域が形成された受光領域である。

受光部１８_３には、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈ，１８_ｅ，１８_ｆ，１８_ｇ，１８_ｈがパターン形成されている。
受光部１８_４は、波長λ１，λ２の同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光する複数の受光領域が形成された受光領域である。

受光部１８_４には、受光領域１８_Ａ，１８_Ｂ，１８_Ｃ，１８_Ｄ，１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２がパターン形成されている。

なお、以下、光ディスク１のトラックの接線方向をタンジェンシャル方向、光ディスク１の半径方向をラジアル方向とする。

偏光ホログラム素子１７によって分割される光の回折率は、波長によって異なる。光は、波長に応じた方向（角度）に回折する。したがって、０次回折光の照射位置から、＋１次回折光または−１次回折光の照射位置までの距離は、波長λ１とλ２によって異なり、その距離の比率（例えば図５のＬ１／Ｌ２）は、波長の比率（λ１／λ２）と同じとなる。

また、０次回折光を原点として、＋１次回折光と−１次回折光は共役関係にあるため、０次回折光を原点として＋１次回折光と−１次回折光は１８０度反対側の位置に照射される。そして、０次回折光の照射位置から、＋１次回折光の照射位置までの距離と、−１次回折光の照射位置までの距離は等しくなる（例えば図５においてＬ１＝Ｌ３であり、Ｌ２＝Ｌ４である）。また、波長λ１の０次回折光と波長λ２の０次回折光の照射位置間隔は、レーザの発光点間隔と同じ(１１０μｍ)である。

したがって、各回折光の照射位置は上記のような関係を有することから、各回折領域で回折された、各回折光の照射位置は、０次回折光の照射位置を原点として、所定の位置に定まる。

そこで、受光素子１８の各受光領域は、０次回折光であるビーム５１，５１−ａ，５１−ｂ及び６１，６１−ａ，６１−ｂを基準として、各ビームを受光するようにパターン形成されている。そして、フォーカスエラー、トラッキングエラー及び記録情報の読取信号等の検出に用いられる受光領域１８_Ａ，１８_Ｂ，１８_Ｃ，１８_Ｄ，１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈ，１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２は、波長λ１とλ２の光を共通に受光できるようにパターン形成されている。

このうち、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈは、図４に示すビーム５２，５３，６２，６３が照射される位置にパターン形成された受光領域である。

ビーム５２，５３，６２，６３は、光ディスク１からの反射光が偏光ホログラム素子１７の領域１７_αまたは１７_βで回折したメインビームの＋１次回折光である。光ディスク１に照射する光のフォーカスエラー検出用の光として、受光領域１８_Ｅ,１８_Ｇ，１８_ｅ,１８_ｈは、波長λ１のビーム５２と波長λ２のビーム６２を共通に受光する領域である。同様に、１８_Ｆ,１８_Ｈ,１８_ｆ，１８_ｇは、波長λ１のビーム５３と波長λ２のビーム６３を共通に受光する領域である。また、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈは記録情報の読取信号の検出にも用いられる。

また、この受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈは、受光領域１８_Ｇと受光領域１８_Ｅとが接することにより、及び受光領域１８_Ｆと受光領域１８_Ｈとが接することにより、分割線ｄｒがラジアル方向に形成される。また、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈは、これらの面積が等しくなるように形成される。同様に、受光領域１８_ｅ，１８_ｆ，１８_ｇ，１８_ｈは、これらの面積が等しくなるように形成される。

受光領域１８_Ｇ，１８_Ｆと、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｈとは、受光素子１８の位置調整が正確に行われた場合に、この分割線ｄｒ上で、ビーム５２，５３，６２，６３が受光されるように形成される。

受光素子１８は、それぞれ、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_e〜１８_ｈに照射されたビーム５２，５３，６２，６３の光強度に対応した電圧ＶＥ〜ＶＨ，Ｖｅ〜Ｖｈの光検出信号を出力する。

受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄ、１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２は、トラッキングエラー信号の検出に用いられる領域であり、各受光領域の面積が等しくなるように形成されている。また、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄは、記録情報の読取信号の検出にも用いられる。

受光領域１８_Ａは、図４に示すビーム５４とビーム６４とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_Ａは、ビーム５４，６４を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ａに照射されたビーム５４または６４の光強度に対応した電圧ＶＡの光検出信号を出力する。

受光領域１８_Ｂは、図４に示すビーム５５とビーム６５とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_Ｂは、ビーム５５，６５を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｂに照射されたビーム５５または６５の光強度に対応した電圧ＶＢの光検出信号を出力する。

受光領域１８_Ｃは、図４に示すビーム５６とビーム６６とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_Ｃは、ビーム５６，６６を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｃに照射されたビーム５６または６６の光強度に対応した電圧ＶＣの光検出信号を出力する。

受光領域１８_Ｄは、図４に示すビーム５７とビーム６７とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_Ｄは、ビーム５７，６７を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｄに照射されたビーム５７または６７の光強度に対応した電圧ＶＤの光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＡ１は、図４に示すビーム５４−ｂ，６４−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＡ１は、ビーム５４−ｂ，６４−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＡ１に照射されたビーム５４−ｂまたは６４−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＡ１の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＡ２は、図４に示すビーム５４−ａ，６４−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＡ２は、ビーム５４−ａ，６４−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＡ２に照射されたビーム５４−ａまたは６４−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＡ２の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＢ１は、図４に示すビーム５５−ｂ，６５−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＢ１は、ビーム５５−ｂ，６５−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＢ１に照射されたビーム５５−ｂまたは６５−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＢ１の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＢ２は、図４に示すビーム５５−ａ，６５−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＢ２は、ビーム５５−ａ，６５−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＢ２に照射されたビーム５５−ａまたは６５−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＢ２の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＣ１は、図４に示すビーム５６−ｂ，６６−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＣ１は、ビーム５６−ｂ，６６−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＣ１に照射されたビーム５６−ｂまたは６６−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＣ１の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＣ２は、ビーム５６−ａ，６６−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＣ２は、ビーム５６−ａ，６６−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＣ２に照射されたビーム５６−ａまたは６６−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＣ２の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＤ１は、図４に示すビーム５７−ｂ，６７−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＤ１は、ビーム５７−ｂ，６７−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＤ１に照射されたビーム５７−ｂまたは６７−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＤ１の光検出信号を出力する。

受光領域１８_ＳＤ２は、図４に示すビーム５７−ａ，６７−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。

受光領域１８_ＳＤ２は、ビーム５７−ａ，６７−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＤ２に照射されたビーム５７−ａまたは６７−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＤ２の光検出信号を出力する。

次に、受光部１８_２は、反射光が前記回折素子で回折した−１次回折光を、＋１次回折光とは異なる回折光として受光する受光領域である。受光部１８_２は、受光部１８_５と受光部１８_６とからなる。

受光部１８_５は、波長λ１の光ディスク１からの反射光が偏光ホログラム素子１７で回折した波長λ１の−１次回折光を受光する受光領域であり、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１からなる。

受光部１８_６は、波長λ２の光ディスク１からの反射光が偏光ホログラム素子１７で回折した波長λ２の−１次回折光を受光する受光領域であり、受光領域１８_Ｉ２，１８_Ｊ２からなる。

受光領域１８_Ｉ１と１８_Ｊ１とが接することにより、タンジェンシャル方向に分割線ｄｔ２１が形成される。同様に、受光領域１８_Ｉ２と１８_Ｊ２とが接することにより、タンジェンシャル方向に分割線ｄｔ２２が形成される。また、受光領域１８_Ｉ１と１８_Ｊ１とは、これらの面積が等しくなるように形成され、同様に、受光領域１８_Ｉ２と１８_Ｊ２とは、これらの面積が等しくなるように形成される。

受光領域１８_Ｉ１と１８_Ｊ１は、図４に示すビーム５８が照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ここで、ビーム５８は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_βで回折した波長λ１のメインビームの−１次回折光である。

受光素子１８は、受光領域１８_Ｉ１または１８_Ｊ１に照射されたビーム５８の照射強度に対応した電圧ＶＩ１またはＶＪ１の光検出信号を出力する。

また、受光領域１８_Ｉ２と１８_Ｊ２は、図４に示すビーム６８が照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ここで、ビーム６８は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_βで回折した波長λ２のメインビームの−１次回折光である。

受光素子１８は、受光領域１８_Ｉ２または１８_Ｊ２に照射されたビーム６８の照射強度に対応した電圧ＶＩ２またはＶＪ２の光検出信号を出力する。

前述のように、偏光ホログラム素子１７によって分割される光は、波長に応じた方向（角度）に回折する。また、＋１次回折光と−１次回折光とは、０次回折光を原点として、共役関係にある。このため、各回折領域で回折した各回折光の照射位置は、０次回折光の照射位置を原点として、一定となる。

ここで、例えば、ビーム５１，５２，５８の照射位置の関係について考察してみる。ビーム５１は、波長λ１のメインビームの０次回折光であり、ビーム５２は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_βで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光であり、ビーム５８は、領域１７_βで回折した波長λ１のメインビームの−１次回折光である。ビーム５８の照射位置は、ビーム５１の照射位置を原点として、ビーム５２の照射位置とは１８０度反対側にある。そして、ビーム５１の照射位置からビーム５２の照射位置までの距離Ｌ１とビーム５８の照射位置までの距離Ｌ３とは等しくなる。

同様に、ビーム６１，６２，６８の照射位置の関係について考察してみる。ビーム６１は、波長λ２のメインビームの０次回折光であり、ビーム６２は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_βで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光であり、ビーム６８は、領域１７_βで回折した波長λ２のメインビームの−１次回折光である。ビーム６８の照射位置は、ビーム６１の照射位置を原点として、ビーム６２の照射位置とは１８０度反対側にある。ビーム６１の照射位置からビーム６２の照射位置までの距離Ｌ２とビーム５８の照射位置までの距離Ｌ４とは等しくなる。

そこで、受光領域１８_Ｉ１と１８_Ｊ１の各光出力バランスを求め、分割線ｄｔ２１上でビーム５８が受光されるようにすることで、波長λ１の各ビームスポットのラジアル方向の位置を決めることができ、これによって、各受光領域に正確にビームが照射されるように導くことができる。

同様に、波長λ２の各ビームスポットのラジアル方向の位置調整は、受光領域１８_Ｉ２と１８_Ｊ２の各光出力バランスを求め、分割線ｄｔ２２上でビーム６８が受光されるようにすることで行うことができる。

なお、受光素子１８のラジアル方向の位置調整は、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄを用い、波長λ１に対してはビーム５４〜５７の信号を検出し、波長λ２に対してはビーム６４〜６７の信号を検出することによっても可能ではある。

しかし、ビーム５４〜５７および６４〜６７は、トラッキングエラーおよび記録情報の読取信号を生成するために用いられ、ラジアル方向と直角方向の分割線上に照射されるようには構成されておらず、一定の面積を有する領域に照射される。このため、各ビームが受光領域内のどの辺りに照射されているかまでは判断できず、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄを用いてラジアル方向の位置を調整しても、誤差は大きくなる。光ピックアップ装置の信頼性等を考慮すると、各ビームの照射位置は、各受光領域の中心付近であることが望ましい。

以上のように、本実施形態においては、ラジアル方向と直角方向に分割線を有する受光領域が設けられ、この分割線上でビームが受光されるようにしたことによって、ラジアル方向の位置調整を正確に行うことを可能とする。さらに、λ１とλ２の両波長に対してそれぞれ、位置合わせ用の受光領域が設けられることで、両波長共にビームの照射位置を正確に合わせることができる。

また、フォーカスエラー、トラッキングエラー、記録情報の読取信号等を検出するために用いられる受光領域に関しては、２波長ＬＤ１１の発光源１１ａ，１１ｂの間隔１１０μｍに対応して、λ１とλ２の両波長の光が共通に受光されるように、受光領域のパターン構成が行われたため、従来のように光路変換素子を必要とせず、光ピックアップ装置の小型化、低コスト化を可能とする。

次に、各信号の検出方法を具体的に説明する。尚、受光素子１８の各受光領域からの各光検出信号に基づいて生成される各エラー信号、ＲＦ信号、位置誤差信号等との関係を図６に示す。

まず、フォーカスエラー信号の生成について説明する。フォーカスエラーは、光ピックアップ１０１の照射光が光ディスク１面で合焦したときの合焦距離に対する誤差である。フォーカスエラーは、いわゆるダブルナイフエッジ法に従って検出される。

即ち、ＦＥ信号の電圧（信号レベル）ＶFEは、次の数１によって表される。

この数１、図６に示すように、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_e〜１８_ｈから出力される光検出信号の電圧ＶＥ〜ＶＨ，Ｖｅ〜Ｖｈを用いて電圧ＶFEを求めることができる。従って、フォーカスエラーの検出には、偏光ホログラム素子１７で回折したビーム５２及び５３（波長λ１のとき）またはビーム６２及び６３（波長λ２のとき）が用いられる。

受光素子１８の位置調整が正確に行われている場合に、光ディスク１上で光ピックアップ１０１のフォーカス（焦点）が合っていれば、図７（ｂ）に示すように、ビーム５２または６２は、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅの分割線ｄｒ上に均等に照射される。

また、ビーム５３または６３は、受光領域１８_Ｆ，１８_Ｈの分割線ｄｒ上に均等に照射される。この場合、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅ、１８_Ｆ，１８_Ｈの光強度は、等しくなり、数１に示すように、ＶFE＝０となる。

この点を合焦点として、図７（ａ）に示すように、光ディスク１が合焦点よりも離れていれば、受光領域１８_Ｇ，１８_ｅにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｅ，１８_ｈよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｈ，１８_ｆにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｆ，１８_ｇよりも強くなる。この場合、ＶFE＞０となる。

一方、図７（ｃ）に示すように、光ディスク１が合焦点よりも近くなれば、受光領域１８_Ｅ，１８_ｈにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｇ，１８_ｅよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｆ，１８_ｇにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｈ，１８_ｆよりも強くなる。この場合、ＶFE＜０となる。以上のように、このＦＥ信号の電圧ＶFEに基づいて、フォーカス制御が行われる。

次に、トラッキングエラー信号の生成について説明する。トラッキングエラーは、光ディスク１のトラックの正規の追従位置に対する照射スポットの誤差である。トラッキングエラーは、ＤＰＰ（差動プッシュプル）方式に従って検出される。ここでは、ＤＰＰ方式を採用し、光ディスク１の偏心にも対応可能としている。

ＴＥ信号の電圧ＶTEは、次の数２によって表される。

尚、数２において、kは係数である。光ディスク１はラジアル方向へシフトされることによって直流オフセット成分が生じる。係数ｋは、この直流オフセット成分がＴＥ信号から除去されるように設定される。

この数２、図６に示すように、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜ＳＤ２からそれぞれ出力される光検出信号の電圧ＶＡ〜ＶＤ，ＶＳＡ〜ＶＳＤを用いて電圧ＶTEを求めることができる。

従って、レーザ光の波長がλ１の場合、このトラッキングエラーの検出には、メインビームの＋１次回折光であるビーム５４〜５７、及びこれらの＋１次サブビームであるビーム５４−ｂ〜５７−ｂ、−１次サブビームであるビーム５４−ａ〜５７−ａが用いられる。

また、レーザ光の波長がλ２の場合、メインビームの＋１次回折光であるビーム６４〜６７、及び＋１次サブビームであるビーム６４−ｂ〜６７−ｂ、−１次サブビームであるビーム６４−ａ〜６７−ａが用いられる。

光ピックアップ１０１の照射スポットが光ディスク１の予め設定されたトラックの中心に位置していれば、ビーム５４〜５７，５４−ｂ〜５７−ｂ，５４−ａ〜５７−ａの光強度はほぼ等しくなり、ＶTE＝０となる。

光ディスク１への照射スポットが、例えば、所定トラックの−側に変位すると、電圧（ＶＢ＋ＶＣ）は、電圧（ＶＡ＋ＶＤ）よりも大きくなり、また、電圧（ＶＳＡ＋ＶＳＤ）も、（ＶＳＢ＋ＶＳＣ）より大きくなる。このため、ＶTE＞０となる。以上の電圧ＶTEに基づいて、トラッキング制御が行われる。

次に、ＲＦ信号の生成について説明する。ＲＦ信号は、光ディスク１の記録信号である。

ＲＦ信号の電圧ＶRFは、次の数３によって表される。

この数３、図６に示すように、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｈから出力される光検出信号の電圧ＶＡ〜ＶＨを用いて、ＲＦ信号の電圧を求めることができる。従って、ＲＦ信号の検出には、レーザ光の波長がλ１の場合、ビーム５２〜５７が用いられ、波長λ２の場合、ビーム６２〜６７が用いられる。これらのビームは、図４に示すように、メインビームの＋１次回折光である。

次に、受光素子１８のタンジェンシャル方向の調整について説明する。この調整は、タンジェンシャル方向の位置変位（ずれ）が検出されることにより行われる。

受光素子１８のタンジェンシャル方向の位置変位を示す信号をＴＰＯＳ１信号、ＴＰＯＳ２信号として、ＴＰＯＳ１信号の電圧ＶTPOS1、ＴＰＯＳ２信号の電圧ＶTPOS2は、次の数４によって表される。

即ち、図８（ａ）に示すように、受光素子１８のタンジェンシャル方向の位置調整が正しく行われた場合、ビーム５２または６２は、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅの分割線ｄｒ上に均等に照射される。

また、ビーム５３または６３は、受光領域１８_Ｆと１８_Ｈとの分割線ｄｒ上に均等に照射される。この場合、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅ、１８_Ｆ，１８_Ｈの光強度は、等しくなる。そして、数４に示すように、ＶTPOS1＝０，ＶTPOS2＝０となる。

この点を基準として、図８（ｂ）に示すように、受光素子１８がタンジェンシャル方向上側に変位した場合、受光領域１８_Ｇにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｅよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｆにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｈよりも強くなる。この場合、ＶTPOS1＞０，ＶTPOS2＞０となる。

一方、図８（ｃ）に示すように、受光素子１８がタンジェンシャル方向上下に変位した場合、受光領域１８_Ｅにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｇよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｆにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｈよりも強くなる。この場合、ＶTPOS1＞０，ＶTPOS2＜０となる。
以上のように、位置変位が検出され、ＶTPOS1＝０，ＶTPOS2＝０となるように、受光素子１８のタンジェンシャル方向の位置調整が行われる。

次に、受光素子１８のラジアル方向の調整について説明する。この調整は、受光素子１８のラジアル方向の位置変位が検出されることにより行われる。前述のように、受光素子１８のラジアル方向の位置変位の検出には、波長λ１の場合、ビーム５８が用いられ、波長λ２の場合、ビーム６８が用いられる。

受光素子１８のラジアル方向の位置変位を示す信号をＲＰＯＳ信号として、ＲＰＯＳ信号の電圧ＶRPOSは、次の数５によって表される。

この数５、図６に示すように、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１，１８_Ｉ２，１８_Ｊ２からそれぞれ出力される光検出信号の電圧ＶＩ１，ＶＪ１，ＶＩ２，ＶＪ２を用いて、ＲＰＯＳ信号の電圧ＶRPOSを求めることができる。

レーザ光の波長がλ１の場合、受光素子１８が、ラジアル方向の位置調整が正しく行われていれば、ビーム５８は、図９（ａ）に示すように、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１の分割線ｄｔ２１上に均等に照射される。この場合、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１の光強度は、等しくなり、数５に示すように、ＶRPOS＝０となる。

図９（ｂ）に示すように、受光素子１８がラジアル方向＋側に変位した場合、受光領域１８_Ｉ１が受光するビーム５８の光強度は、受光領域１８_Ｊ１の光強度より大きくなり、ＶRPOS＞０となる。

一方、光ディスク１に対して受光素子１８がラジアル方向−側に変位した場合、図９（ｃ）に示すように、受光領域１８_Ｊ１が受光するビーム５８の光強度は、受光領域１８_Ｉ１の光強度より大きくなり、ＶRPOS＜０となる。このように、ＲＰＯＳ信号の電圧ＶRPOSに基づいて受光素子１８のラジアル方向の位置の調整が可能となる。

同様にして、レーザ光の波長がλ２の場合もビーム６８が１８_Ｉ２と１８_Ｊ２の分割線ｄｔ２２上に照射され、ＶRPOS＝０となるように、受光素子１８のラジアル方向の位置調整が行われる。

この電圧ＶRPOSを演算する回路として、ＲＰＯＳ信号生成回路２１は、図１０に示すように構成される。ＲＰＯＳ信号生成回路２１は、Ｉ／Ｖアンプ２１−１，２１−２と、オペアンプ２１−３と、を備える。

Ｉ／Ｖアンプ２１−１は、受光領域１８_Ｉ１の電流を電圧ＶＩ１に変換し、受光領域１８_Ｉ２の電流を電圧ＶＩ２に変換するものである。Ｉ／Ｖアンプ２１−２は、受光領域１８_Ｊ１の電流を電圧ＶＪ１に変換し、受光領域１８_Ｊ２の電流を電圧ＶＪ２に変換するものである。

オペアンプ２１−３は、Ｉ／Ｖアンプ２１−１の出力電圧とＩ／Ｖアンプ２１−２の出力電圧との差信号を増幅するものである。ＲＰＯＳ信号生成回路２１は、オペアンプ２１−３の出力電圧を電圧ＶRPOSとするＲＰＯＳ信号を出力する。

ＲＰＯＳ信号生成回路２１が、このように構成されることによって、受光素子１８の領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１に波長λ１の光が照射されたときは、数５の第１の演算式が成り立ち、領域１８_Ｉ２，１８_Ｊ２に波長λ２の光が照射されたときは、数５の第２の演算式が成り立つ。このため、波長λ１用、λ２用の回路が共有化され、回路の簡略化が可能となる。

次に、光軸調整について説明する。光軸調整は、光軸の位置を示すＡＸ信号を検出することにより行われる。ＡＸ信号の電圧ＶAXは、次の数６によって表される。

この電圧ＶAX＝０となるように、光軸調整が行われる。この数６、図６に示すように、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈから出力される光検出信号の電圧ＶＥ〜ＶＨを用いて電圧ＶAXを求めることができる。従って、光軸調整には、偏光ホログラム素子１７で回折したビーム５２，５３（波長λ１のとき）、ビーム６２，６３（波長λ２のとき）が用いられる。

次に本実施形態に係る光ピックアップ装置の動作を説明する。
光ディスク１としてＤＶＤが搭載された場合、発光源１１ａは波長λ１のレーザ光を発し、２波長ＬＤ１１は、このレーザ光を出力する。また、光ディスク１としてＣＤが搭載された場合、発光源１１ｂは波長λ２のレーザ光を発し、２波長ＬＤ１１は、このレーザ光を出力する。回折格子１２は、このレーザ光を所定の比率で分割し、メインビームと±１次サブビームとを生成する。

これらのビームは、ビームスプリッタ１３を通過し、コリメータレンズ１４は、ビームを平行光線束に変換し、立ち上げミラー１５は、これらのビームを光ディスク１へと導く。対物レンズ１６は、通過したビームを光ディスク１上に集光する。メインビーム、±１次サブビームは、光ディスク１で反射する。立ち上げミラー１５は、光ディスク１で反射したビームを偏光ホログラム素子１７へと導く。

偏光ホログラム素子１７は、入射したメインビーム、±１次サブビームを図４に示すような波長λ１のメインビーム５１〜５８及びこれらのサブビーム５１−ａ〜５８−ａ，５１−ｂ〜５８−ｂ、波長λ２のメインビーム６１〜６８及びこれらのサブビーム６１−ａ〜６８−ａ，６１−ｂ〜６８−ｂに分割する。ビームスプリッタ１３は、偏光ホログラム素子１７によって分割されたこれらのビームを受光素子１８へと反射して、２波長ＬＤ１１からのレーザ光と分離する。

受光素子１８は、ビームスプリッタ１３で分離されたこれらのビームを受光する。レーザ光の波長がλ１の場合、図１１に示すように、受光素子１８の各受光領域で各ビームがそれぞれ受光される。受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１には、ビーム５８が照射され、受光素子１８は、電圧ＶＩ１，ＶＪ１を出力する。

図９（ｂ）に示すように、受光素子１８がラジアル方向＋側に変位した場合、受光領域１８_Ｉ１が受光するビーム５８の光強度は、受光領域１８_Ｊ１の光強度より大きくなり、数５に示す電圧ＶRPOSは、正の値を示す。

一方、図９（ｃ）に示すように、受光素子１８がラジアル方向−側に変位した場合、受光領域１８_Ｊ１が受光するビーム５８の光強度は、受光領域１８_Ｉ１の光強度より大きくなり、数５に示す電圧ＶRPOSは、負の値を示す。電圧ＶRPOSが正又は負になった場合、ＶRPOS＝０となるように、受光素子１８のラジアル方向の位置調整が行われる。

調整が行われた結果、図９（ａ）に示すように、ビーム５８が受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１に均等に照射されるようになると、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１の光強度は等しくなり、ＶRPOS＝０となる。ＶRPOS＝０であれば、受光素子１８のラジアル方向の位置調整が正しく行われたことになる。

レーザ光の波長がλ２の場合も同様であり、図１２に示すように、受光素子１８の各受光領域で各ビームがそれぞれ受光される。受光領域１８_Ｉ２，１８_Ｊ２には、ビーム６８が照射されて、受光素子１８は、電圧ＶＩ２，ＶＪ２を出力する。そして、調整された結果、電圧ＶRPOS＝０となれば、受光素子１８のラジアル方向の位置調整が正しく行われたことになる。

また、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、受光素子１８がタンジェンシャル方向上側又は下側に変位した場合、数４に示す電圧ＶTPOS1，ＶTPOS2は、いずれも０にならない。この場合、電圧ＶTPOS1，ＶTPOS2がともに０になるように、受光素子１８のタンジェンシャル方向の位置調整が行われる。

調整が行われた結果、電圧ＶTPOS1，ＶTPOS2がともに０になり、受光素子１８のタンジェンシャル方向の位置調整が正しく行われたことになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、受光素子１８に、＋１次回折光を受光する受光部１８_１と＋１次光とは異なる−１次回折光を受光する受光部１８_２が備えられている。また、受光部１８_２には、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１，１８_Ｉ２，１８_Ｊ２がパターン形成され、分割線ｄｔ２１，ｄｔ２２がタンジェンシャル方向に形成されている。従って、波長λ１，λ２の分割線ｄｔ２１，ｄｔ２２を利用して、受光素子１８のラジアル方向の位置調整を行うことが可能となる。

また、受光部１８_３に形成された分割線ｄｒを利用して、タンジェンシャル方向の位置調整を行うこともでき、各受光領域に各ビームが正確に照射されるように導くことができる。

すなわち、ラジアル方向の分割線ｄｒと直角方向に分割線ｄｔ２１，ｄｔ２２を有するように位置合わせ用の受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１，１８_Ｉ２，１８_Ｊ２が設けられる。また、この分割線上で光ディスク１からの反射光を受光できるようにしたことによって、ラジアル方向の位置調整を容易に、かつ、正確に行うことを可能とする。

さらに、λ１とλ２の両波長に対して、それぞれ位置合わせ用の受光領域が設けられることにより、両波長共に照射位置を正確に合わせることができる。

また、フォーカスエラー、トラッキングエラー、記録情報の読取信号等を検出するために用いられる受光領域に関しては、２波長ＬＤ１１の発光源１１ａ，１１ｂの間隔１１０μｍに対応して、λ１とλ２の両波長の光を共通に受光できるように、受光領域のパターン構成が行われたため、従来のように光路変換素子を必要とせず、部品点数の削減により光ピックアップ装置の小型化、低コスト化を可能とする。

また、異なる２つの波長の光を同一の受光領域で受光できるようにするため、照射位置の自由度が低くなった場合であっても、上記のように正確に位置調整を行うことができることにより対応できる。

尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。

受光素子１８の各受光領域で受光するビームは、上記のものに限られるものではない。図４に示すビーム以外にも、本実施形態において未使用のビームもあり、このようなビームを用いることもできる。特に、受光領域１８_Ｉ１，１８_Ｊ１，１８_Ｉ２，１８_Ｊ２で受光するビームも、ビーム５８，６８に限られるものではない。

また、タンジェンシャル方向の位置調整だけを行うとすれば、受光部１８_１には、受光部１８_３のみを備えるようにしてもよい。逆に、さらに未使用のビームを利用するのであれば、受光領域は、図５等に示すものよりも多くてもよい。

さらに、偏光ホログラム素子１７も上記実施形態のものに限られるものではなく、偏光ホログラム素子１７が異なるものになれば、生成されるビームも上記実施形態のものと異なるものになり、この場合でも、上記実施形態を適用することができる。但し、偏光ホログラム素子１７が異なるものになれば、各受光領域の位置も、光の照射位置に基づいて設定される。

２波長ＬＤ１１は、２種類の光ディスク１に対応できるようなものであれば、必ずしも、λ１＝６５０ｎｍ、λ２＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を発するものでなくてもよい。但し、この場合も各受光領域の位置は、光の照射位置に基づいて設定される。

さらに、レーザダイオードは、必ずしも２波長のものでなくてもよく、１波長であってもよい。この場合、受光部１８_２は、受光領域１８_Ｉ１と１８_Ｊ１、１８_Ｉ２と１８_Ｊ２のいずれか一方を備えればよい。

本発明の実施形態に係る光ピックアップ（装置）の構成を示す図である。 図１に示す偏光ホログラム素子の各領域を示す図である。 各ビームと図１に示す回折格子と偏光ホログラム素子との関係を示す図である。 図１に示す偏光ホログラム素子によって生成される複数のビームを示す図である。 図１に示す受光素子にパターン形成された各受光領域を示す図である。 図１に示す受光素子が出力する電圧と生成される信号との関係を示す図である。 フォーカスエラーを示す図である。 タンジェンシャル方向の調整内容を示す図である。 ラジアル方向の調整内容を示す図である。 ＲＰＯＳ信号生成回路の構成を示す図である。 レーザ光の波長がλ１の場合の各ビームの照射スポットの位置を示す図である。 レーザ光の波長がλ２の場合の各ビームの照射スポットの位置を示す図である。 従来の光ピックアップ（装置）の構成を示す図である。

符号の説明

１ 光ディスク
１１ ２波長ＬＤ
１２，７２ 回折格子
１３，７３ ビームスプリッタ
１４，７４ コリメータレンズ
１５，７５ 立ち上げミラー
１６，７６ 対物レンズ
１７，７７ 偏光ホログラム素子
１８，７９ 受光素子
１０１，５０１ 光ピックアップ（装置）

Claims (17)

1. 光ディスクに光が照射されて前記光ディスクで反射した反射光を、回折素子を介して受光する受光素子であって、
   前記反射光が前記回折素子で回折した第１の回折光を受光する受光領域が形成された第１の受光部と、
   前記反射光が前記回折素子で回折した前記第１の回折光とは異なる第２の回折光を受光する受光領域が形成された第２の受光部と、を備えた、
   ことを特徴とする受光素子。
2. 前記光ディスクは、波長の異なる複数の光が回折して生成された複数の照射光が照射されるものであり、
   前記第１の受光部は、波長毎に前記複数の照射光が前記光ディスクに照射されて反射した複数の反射光が、前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光する受光領域が形成されたものであり、
   前記第２の受光部は、前記回折素子で回折した前記複数の回折光のうち、前記複数の第１の回折光とは異なる複数の第２の回折光を、各波長毎に受光する複数の受光領域が形成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
3. 前記第１の受光部は、１つの受光部からなる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の受光素子。
4. 前記第１の受光部は、少なくとも２つの受光部からなる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の受光素子。
5. 前記第１の受光部は、少なくとも２つの受光部として、第３の受光部と第４の受光部とからなり、
   前記第３の受光部は、複数の受光領域が形成されたものであり、前記複数の受光領域が接することにより分割線が形成され、前記分割線上で、前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光するように構成されたものであり、
   前記第４の受光部は、前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光する複数の受光領域が形成されたものである、
   ことを特徴とする請求項４に記載の受光素子。
6. 前記第３の受光部は、
   前記複数の受光領域として、第１の受光領域と第２の受光領域と第３の受光領域と第４の受光領域と、が形成されたものであり、
   前記第１の受光領域と前記第３の受光領域とが接し、前記第２の受光領域と前記第４の受光領域とが接することにより、前記光ディスクのラジアル方向にラジアル方向分割線が形成され、
   前記第１の受光領域と前記第４の受光領域とが接し、前記第３の受光領域と前記第２の受光領域とが接することにより、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第１のタンジェンシャル方向分割線が形成され、
   前記異なる波長の同じ回折次数の第１の回折光を前記ラジアル方向分割線上で共通に受光するように前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が形成された、
   ことを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
7. 前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
   前記第３の受光部は、前記ラジアル方向分割線上で、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の前記第１の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が配置され、
   前記第４の受光部は、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域が配置され、
   前記第２の受光部は、波長λ１の反射光が前記回折素子で回折した波長λ１の前記第２の回折光を受光する第５の受光部と、波長λ２の反射光が前記回折素子で回折した波長λ２の前記第２の回折光を受光する第６の受光部と、からなり、
   前記第５の受光部は、さらに、第５の受光領域と第６の受光領域とからなり、前記第５の受光領域と前記第６の受光領域とは、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第２のタンジェンシャル方向分割線が形成されるように接し、
   前記第６の受光部は、さらに、第７の受光領域と第８の受光領域とからなり、前記第７の受光領域と前記第８の受光領域とは、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に第３のタンジェンシャル方向分割線が形成されるように接し、
   前記第５の受光部と前記第６の受光部とは、それぞれ、前記第２のタンジェンシャル方向分割線、第３のタンジェンシャル方向分割線上で、前記波長λ１の第２の回折光、前記波長λ２の第２の回折光を受光する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の受光素子。
8. 前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
   前記第３の受光部は、前記ラジアル方向分割線上で、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の第１の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が配置され、
   前記第４の受光部は、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の第１の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域が配置され、
   前記第２の受光部の前記第５の受光部と前記第６の受光部とは、それぞれ、前記第２のタンジェンシャル方向分割線、第３のタンジェンシャル方向分割線上で、波長６５０ｎｍの第２の回折光、波長７８０ｎｍの第２の回折光を受光する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の受光素子。
9. 前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
   前記第３の受光部の前記複数の受光領域は、フォーカスエラー検出用の信号を出力するように構成された、
   ことを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
10. 前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
    前記第４の受光部の複数の受光領域は、トラッキングエラー検出用の信号を出力するように配置された、
    ことを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
11. 前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられ、
    前記第２の受光部の前記複数の受光領域は、ラジアル方向の位置合わせ用の信号を出力するように構成された、
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の受光素子。
12. 前記請求項７又は８に記載の受光素子の位置合わせを行う受光素子の位置調整方法であって、
    前記第５の受光領域又は前記第７の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する第１の光検出信号に変換するステップと、
    前記第６の受光領域又は前記第８の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する第２の光検出信号に変換するステップと、
    前記第１の光検出信号の電圧と前記第２の光検出信号の電圧とを演算するステップと、
    前記演算結果に従って、前記光ディスクのラジアル方向に、前記受光素子の位置を調整するステップと、を備えた、
    ことを特徴とする受光素子の位置調整方法。
13. 前記第１の光検出信号に変換するステップは、波長λ１のときは、前記第５の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換し、波長λ２のときは、前記第７の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換するステップであり、
    前記第２の光検出信号に変換するステップは、波長λ１のときは、前記第６の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換し、波長λ２のときは、前記第８の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換するステップである、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の受光素子の位置調整方法。
14. 前記第１の光検出信号に変換するステップは、前記波長λ１として、波長６５０ｎｍのときは、前記第５の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換し、前記波長λ２として波長７８０ｎｍのときは、前記第７の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第１の光検出信号に変換するステップであり、
    前記第２の光検出信号に変換するステップは、前記波長λ１として波長６５０ｎｍのときは、前記第６の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換し、波長λ２として波長７８０ｎｍのときは、前記第８の受光領域において受光した前記第２の回折光を、光強度に対応する電圧を有する前記第２の光検出信号に変換するステップである、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の受光素子の位置調整方法。
15. 前記光ディスクに対する情報の再生及び／または記録に用いられる光ピックアップ装置に備えられた前記受光素子の位置調整に用いられる、
    ことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の受光素子の位置調整方法。
16. 前記請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の受光素子を備えた、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
17. 前記請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の受光素子の位置調整方法を用いて前記受光素子が取り付けられた、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
    

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