JP2007066425A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】 不要光が光検出器の受光領域で受光されても正確なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップを提供する。
【解決手段】光ディスクＤに照射されたメインビームと，光ディスクのトラック方向に対して前記メインビームを中心とした対角方向に後行サブビームと先行サブビームが反射された反射光をホログラム素子３で±１次回折光を生成して複数の受光領域Ａ₁〜Ｌ₂を有するＰＤＩＣ７で受光し光電変換した後、演算を行ってプッシュプル信号を得る。この複数の受光領域Ａ₁〜Ｌ₂は、±１次回折光を検出する受光領域Ａ₂、Ｂ₂、Ｃ₂、Ｄ₂、Ｉ₂、Ｊ₂、Ｋ₂、Ｌ₂とこの受光領域に隣接した±１次回折光以外の不要光を検出する隣接受光領域Ａ₁、Ｂ₁、Ｃ₁、Ｄ₁、Ｉ₁、Ｊ₁、Ｋ₁、Ｌ₁を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ピックアップに係り、トラッキングエラー信号に用いられる以外の不要光が受光素子或いはＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に入射することによって、トラッキングサーボへ与える影響を低減する光ピックアップに関するものである。

光ピックアップは、半導体レーザ、受光素子及びホログラムレンズから構成されている。また、受光素子の代わりにＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いたものもある。
このような光ピックアップは、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されている光ピックアップは、キャップ内に半導体レーザと光検出器（受光素子）が収納され、このキャップの上面には、光透過性の開口部が形成され、この光透過性の開口部上にはホログラム素子が形成されている。そして、上記したホログラム素子の上面には、信号用ホログラムパターン部が形成され、下面には、信号用回折格子が形成されている。更に、信号用ホログラムパターンが形成された領域の周囲に迷光防止用ホログラムパターン部が形成され、かつ光ディスクで反射された迷光防止用ホログラムパターン部に入射した不要光が焦点を結ぶ光検出器の位置に光吸収部材であるフィルムが形成されている。
特開２００４−２２０３８号公報

ところで、光ディスクで反射されたホログラムパターン部から入射する光は、信号検出用の回折光だけではなく、それ以外の不要光も含まれるため、キャップ内で反射された不要光が光検出器の受光領域で受光されることになる。
このため、光検出器の受光領域で光電変換されて処理された信号を用いてトラッキング制御を行った場合には、オフセットを生じるため正確な制御を行うことができない場合があった。

また、光ディスクが２層の記録層を有する場合には、一方の層に光を照射してトラッキング制御や記録再生を行っていると、この光が他方の層から反射して光検出器の受光領域に弱い光（フレア）の不要光となって到達し、上記と同様な問題を生じていた。

そこで、本発明は、上記問題を解決するべく、不要光が光検出器の受光領域で受光されても正確なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するための手段として、本発明における第１の発明は、第１のディスクに第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、前記第１のディスクよりも高い記録密度を有する第２のディスクに前記第１の波長よりも短い第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、前記第１、第２の光ディスクで反射された第１、第２の波長のレーザからそれぞれ±１次回折光を生成するホログラム素子と、前記±１次回折光を受光してトラッキング制御を行うためのプッシュプル信号を得る光検出器と、を備えた光ピックアップにおいて、前記光検出器は、前記第１の光ディスクから反射された前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する複数の受光領域を有する第１受光部と、前記第１受光部の複数の受光領域に一対として隣接配置され、前記第２の光ディスクから反射された前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する複数の受光領域を有する第２受光部と、前記第１受光部の複数の受光領域で前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する場合には、前記第２の受光部の複数の受光領域で前記±１次回折光以外の不要光を受光して、前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光から前記±１次回折光以外の不要光を減算して、前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光のみによる演算を行って、前記プッシュプル信号を生成する第１演算部と、前記第２受光部の複数の受光領域で前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する場合には、前記第１の受光部の複数の受光領域で前記±１次回折光以外の不要光を受光して、前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光から前記±１次回折光以外の不要光を減算して、前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光のみによる演算を行って、前記プッシュプル信号を生成する第２演算部と、を備えたことを特徴とする光ピックアップを提供する。
第２の発明は、前記第１、第２の受光部の複数の受光領域は、互いに受光面積が等しいことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップを提供する。

本発明によれば、光検出器は、複数の受光領域を有する第１受光部と、第１受光部の複数の受光領域に一対として隣接配置され、第２の光ディスクから反射された第２の波長のレーザ光の±１次回折光をそれぞれ受光する複数の受光領域を有する第２受光部とを有しているので、±１次回折光に重畳している±１次回折光以外の不要光を除去して±１次回折光のみによるプッシュプル信号を得ることができる。このため、不要光の影響のないプッシュプル信号が得られるので、正確なトラッキング制御を行うことができる。
第１、第２の受光部の複数の受光領域は、互いに受光面積が等しいので、２層の記録層を有する光ディスクからのフレアの影響を低減できる。

以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例の光ピックアップを示す斜視図である。
図２は、本発明の第１実施例におけるホログラム素子の信号用ホログラムパターン部とＰＤＩＣとの関係を説明する図である。
図３は、実際の減算回路の構成を示す図である。
図４は、第２実施例におけるホログラム素子の信号用ホログラムパターン部とＰＤＩＣとの関係を説明する図である。
図５は、第３実施例の光ピックアップにおけるＰＤＩＣ回路を示す図である。
図６は、第４実施例の光ピックアップにおけるＰＤＩＣ回路を示す図である。

以下では、光ディスクＤは、２層の記録層を有するものとし、一方は、波長６６０ｎｍのレーザ光を用いて記録が行われるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）用記録層であり、他方は波長７８５ｎｍのレーザ光を用いて記録が行われるＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）用記録層とする。
図１に示すように、本発明の第１実施例の光ピックアップ１は、上面が光透過性の直方体上のパッケージ２と、ホログラム素子３と、対物レンズ４と、から構成されている。図１中、パッケージは一部を切り欠いてＰＤＩＣ７を見えるように図示している。

パッケージ２内には、基板５上に半導体レーザ６と、この半導体レーザ６の周囲に配置されたＰＤＩＣ７とが収納されている。
半導体レーザ６は、波長６６０ｎｍのレーザ光を出射するＤＶＤ用半導体レーザ６Ａと７８５ｎｍのレーザ光を出射するＣＤ用半導体レーザ６Ｂとを有しており、それぞれのレーザ光の出射端面が上方に向いている。

ホログラム素子３は、パッケージ２上に載置され、上面に信号用ホログラムパターン部３Ａを有し、下面に信号用回折格子３Ｂを有している。信号用ホログラムパターン３Ａは、光ディスクＤのラジアル方向に平行に分割線Ｘで分割された２領域Ｐ、Ｑを有し、光ディスクＤから反射された反射光を回折して得られた回折光をＰＤＩＣ７の複数の受光領域Ａ₁〜Ｌ₂に出射させる。図１では、便宜上、ホログラム素子３は、パッケージ２の上方に離れた構成として記載されている。

信号用回折格子３Ｂは、半導体レーザ６Ａ、６Ｂから出射されるレーザ光をメインビームと光ディスクＤのトラック方向に対して、メインビームを中心とした対角方向に先行サブビームと後行サブビームとに分離生成する。
対物レンズ４は、ホログラム素子３の上方に配置され、半導体レーザ６の出射端面から出射されるレーザ光を光ディスクＤに集光させる。

ＰＤＩＣ７は、受光領域Ａ₁〜Ｌ₂と、Ｉ／Ｖ変換増幅部８と、極性切換回路９と、減算回路部１０とからなる。
受光領域Ａ₁、Ａ₂は、ホログラム素子３の分割線Ｘと平行な方向に、互いに受光領域の面積が等しくなるように隣接配置されている。そして、一方の受光領域が光ディスクＤから反射されたＤＶＤ用半導体レーザ６Ａのレーザ光の±１次回折光の検出用として用いられた場合には、他方の受光領域は、不要光の検出用として用いられる。受光領域Ａ₁は、ＤＶＤ用半導体レーザ６Ａの回折光を受光する領域であり、受光領域Ａ₂は、ＣＤ用半導体レーザ６Ｂの回折光を受光する領域である。

以下同様に、受光領域Ｂ₁，Ｂ₂、受光領域Ｃ₁，Ｃ₂、受光領域Ｄ₁，Ｄ₂、受光領域Ｉ₁，Ｉ₂、受光領域Ｊ₁、Ｊ₂、受光領域Ｋ₁，Ｋ₂、受光領域Ｌ₁，Ｌ₂は、それぞれホログラム素子３の分割線Ｘと平行な方向に、互いに受光領域が等しくなるように隣接配置されている。受光領域Ａ₁、Ｂ₁、Ｃ₁、Ｄ₁、Ｉ₁、Ｊ₁、Ｋ₁、Ｌ₁は、ＤＶＤ用半導体レーザ６Ａのレーザ光が光ディスクＤで反射された後、信号用ホログラムパターン部３Ａで回折された回折光を受光する領域であり、受光領域Ａ₂、Ｂ₂、Ｃ₂、Ｄ₂、Ｉ₂、Ｊ₂、Ｋ₂、Ｌ₂は、ＣＤ用半導体レーザ６Ｂのレーザ光が光ディスクＤで反射された後、信号用ホログラムパターン部３Ａで回折された回折光を受光する領域である。

次に、信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ、Ｑ領域で光ディスクＤから反射され、回折された±１次回折光とこれを受光する受光領域Ａ₁〜Ｌ₂との関係について図２を用いて説明する。

図２に示すように、受光領域Ａ₁，Ｂ₁、受光領域Ａ₂，Ｂ₂、受光領域Ｃ₁，Ｄ₁、受光領域Ｃ₂，Ｄ₂、受光領域Ｉ₁，Ｊ₁、受光領域Ｉ₂，Ｊ₂、受光領域Ｋ₁，Ｌ₁、受光領域Ｋ₂，Ｌ₂はそれぞれ並列接続されている。

そして、受光領域Ａ₁、Ｂ₁は、それぞれＤＶＤ用半導体レーザ６Ａから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された後行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたＤＶＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。受光領域Ａ₂、Ｂ₂は、それぞれＣＤ用半導体レーザ６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された後行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｃ₁、Ｄ₁は、それぞれＤＶＤ用半導体レーザ６Ａから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された後行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたＤＶＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。
受光領域Ｃ₂、Ｄ₂は、それぞれＣＤ用半導体レーザ６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された後行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｅ、Ｆは、それぞれＤＶＤ用及びＣＤ用半導体レーザ６Ａ、６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成されたメインビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたＤＶＤ或いはＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｇ、Ｈは、それぞれＣＤ用及びＤＶＤ用半導体レーザ６Ａ、６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成されたメインビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたＤＶＤ或いはＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｉ₁、Ｊ₁は、それぞれＤＶＤ用半導体レーザ６Ａから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された先行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたＤＶＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｉ₂、Ｊ₂は、それぞれＣＤ用半導体レーザ６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された先行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

受光領域Ｋ₁、Ｌ₁は、それぞれＤＶＤ用半導体レーザ６Ａから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された先行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたＤＶＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。
受光領域Ｋ₂、Ｌ₂は、それぞれＣＤ用半導体レーザ６Ｂから出射されるレーザ光が信号用回折格子３Ｂで分離生成された先行サブビームが光ディスクＤに照射された後、反射され信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたＣＤ用の±１次回折光を受光して信号電圧に変換する。

Ｉ／Ｖ変換増幅部８は、オペアンプ８Ａ〜８Ｈからなる。
オペアンプ８Ａは、並列接続された受光領域Ａ₁と受光領域Ｂ₁に直列接続され、受光領域Ａ₁、Ｂ₁でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。オペアンプ８Ｂは、並列接続された受光領域Ａ₂と受光領域Ｂ₂に直列接続され、受光領域Ａ₂、Ｂ₂でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。

オペアンプ８Ｃは、並列接続された受光領域Ｃ₁と受光領域Ｄ₁に直列接続され、受光領域Ｃ₁、Ｄ₁でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。
オペアンプ８Ｄは、並列接続された受光領域Ｃ₂と受光領域Ｄ₂に直列接続され、受光領域Ｃ₂、Ｄ₂でそれぞれ光電変換された信号電流を信号電圧に変換した後、増幅して出力する。

オペアンプ８Ｅは、並列接続された受光領域Ｉ₁と受光領域Ｊ₁に直列接続され、受光領域Ｉ₁、Ｊ₁でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。
オペアンプ８Ｆは、並列接続された受光領域Ｉ₂と受光領域Ｊ₂に直列接続され、受光領域Ｉ₂、Ｊ₂でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。

オペアンプ８Ｇは、並列接続された受光領域Ｋ₁と受光領域Ｌ₁に直列接続され、受光流域Ｋ₁、Ｌ₁でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。
オペアンプ８Ｈは、並列接続された受光領域Ｋ₂と受光領域Ｌ₂に直列接続され、受光領域Ｋ₂、Ｌ₂でそれぞれ光電変換された信号電流を増幅して出力する。

極性切換回路部９は、極性切換回路９Ａ〜９Ｄからなる。
極性切換回路９Ａは、オペアンプ８Ａに並列接続された第１、第２の入力端子１１、１２と、オペアンプ８Ｂに並列接続された第３、第４の入力端子１３、１４及び外部から供給される切換信号により、第１の入力端子１１或いは第３の入力端子１３と接続される第1の出力端子１５と、第２の入力端子１２或いは第４の入力端子１４と接続される第２の出力端子１６と、を有する。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折された後、受光領域Ａ₁、Ｂ₁で受光されたＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合には、外部から供給される切換信号により、極性切換回路９Ａの第１の入力端子１１を第１の出力端子１５に接続すると共に、第４の入力端子１４を第２の出力端子１６に接続する。このようにして、第１の入力端子１１には、オペアンプ８Ａを介してＤＶＤ用の±１次回折光が入力され、第２の入力端子１４にはオペアンプ８Ｂを介して不要光が入力される。この関係は以下同様である。

極性切換回路９Ｂは、オペアンプ８Ｃに並列接続された第１、第２の入力端子１７、１８と、オペアンプ８Ｄに並列接続された第３、第４の入力端子１９、２０及び外部から供給される切換信号により、第１の入力端子１７或いは第３の入力端子１９と接続される第1の出力端子２１と、第２の入力端子１８或いは第４の入力端子２０と接続される第２の出力端子２２と、を有する。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折された後、受光領域Ｃ₁、Ｄ₁で受光されたＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合には、外部から供給される切換信号により、極性切換回路９Ｂの第１の入力端子１７を第１の出力端子２１に接続すると共に、第４の入力端子２０を第２の出力端子２２に接続する。

極性切換回路９Ｃは、オペアンプ８Ｅに並列接続された第１、第２の入力端子２３、２４と、オペアンプ８Ｆに並列接続された第３、第４の入力端子２５、２６及び外部から供給される切換信号により、第１の入力端子２３或いは第３の入力端子２５と接続される第1の出力端子２７と、第２の入力端子２４或いは第４の入力端子２６と接続される第２の出力端子２８と、を有する。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折された後、受光領域Ｉ₁、Ｊ₁で受光されたＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合には、外部から供給される切換信号により、極性切換回路９Ｃの第１の入力端子２３を第１の出力端子２７に接続すると共に、第４の入力端子２６を第２の出力端子２８に接続する。

極性切換回路９Ｄは、オペアンプ８Ｇに並列接続された第１、第２の入力端子２９、３０と、オペアンプ８Ｈに並列接続された第３、第４の入力端子３１、３２、及び外部から供給される切換信号により、第１の入力端子２９或いは第３の入力端子３１と接続される第1の出力端子３３と、第２の入力端子３０或いは第４の入力端子３２と接続される第２の出力端子３４と、を有する。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折された後、受光領域Ｋ₁、Ｌ₁で受光されたＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合には、外部から供給される切換信号により、極性切換回路９Ｄの第１の入力端子２９を第１の出力端子３３に接続すると共に、第４の入力端子３２を第２の出力端子３４に接続する。
ＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合の接続については、上記した通りであるが、ＣＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合は、ＤＶＤ用の±１次回折光から不要光を除去する場合で用いられた入力端子以外の入力端子を上記した出力端子に接続すれば良い。

減算回路部１０は、減算回路１０Ａ〜１０Ｄからなる。
減算回路１０Ａは、第１、第２の出力端子１５、１６からそれぞれ出力される±１次回折光及び不要光の電流の差を演算して、Ｐ領域で回折されたＣＤ用或いはＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル演算用信号ＰＰ１だけを取り出す。

図３に示すように、実際には、減算回路１０Ａは、オペアンプの入力側の−側には、−側と出力側との間に抵抗Ｒ１が接続され、入力側の＋側には、抵抗Ｒ２と基準電圧源Ｖとが直列に接続されている。そして、オペアンプの入力側の−側には、受光領域Ａ₁、Ｂ₁にそれぞれ形成されている２つのＰＤ（フォトダイオード）が接続され、＋側には、受光領域Ａ₂、Ｂ₂にそれぞれ２つのＰＤ（フォトダイオード）が接続されている。
そして、オペアンプの±入力側に入力される信号電流の差が、電圧として取り出される。この電圧がＰＰ１信号である。以下、減算回路１０Ｂ〜１０Ｄについても同様である。

即ち、ＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル演算用信号ＰＰ１だけを取り出す場合には、上記のようにして、極性切換回路９Ａの第１の入力端子１１に第１の出力端子１５を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられる受光領域Ａ₁、Ｂ₁で検知された±１次回折光からの信号電流を第１の出力端子１５に入力する一方、第４の入力端子１４に第２の出力端子１６を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられない受光領域Ａ₂、Ｂ₂で検知された不要光からの信号電流を第２出力端子１６に入力して、それらの差分を演算して、その結果を出力する。

受光領域Ａ₁、Ａ₂で検知される不要光の信号電流をＳ₁、受光領域Ｂ₁、Ｂ₂で検知される不要光の信号電流をＳ₂、第１の出力端子１５に入力される受光領域Ａ₁で検知される−１次回折光による信号電流をＳ₃、第１の出力端子１５に入力される受光領域Ｂ₁で検知される＋１次回折光による信号電流をＳ₄とするとき、
減算回路１０Ａから出力される信号ＰＰ１は、
[（Ｓ₃＋Ｓ₁）＋（Ｓ₄＋Ｓ₂）]−[（Ｓ₁＋Ｓ₂）]＝Ｓ₃＋Ｓ₄
に対応する信号電圧となる。

減算回路１０Ｂは、第１、第２の出力端子２１、２２からそれぞれ出力される±１次回折光及び不要光の電流の差を演算して、Ｑ領域で回折されたＣＤ用或いはＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル演算用信号ＰＰ２だけを取り出す。

即ち、ＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル信号ＰＰ２だけを取り出す場合には、上記のようにして、極性切換回路９Ｂの第１の入力端子１７に第１の出力端子２１を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられる受光領域Ｃ₁、Ｄ₁で検知された±１次回折光からの信号電流を第１の出力端子１７に入力する一方、第４の入力端子２０に第２の出力端子２２を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられない受光領域Ｃ₂、Ｄ₂で検知された不要光からの信号電流を第２出力端子２２に入力して、それらの差分を演算して、その結果を出力する。

第２の出力端子２２に入力される受光領域Ｃ₁、Ｃ₂で検知される不要光の信号電流をＳ₅、第２の出力端子２２に入力される受光領域Ｄ₁、Ｄ₂で検知される不要光の信号電流をＳ₆、第１の出力端子２１に入力される受光領域Ｃ₁で検知される−１次回折光による信号電流をＳ₇、第１の出力端子２１に入力される受光領域Ｄ₁で検知される＋１次回折光による信号電流をＳ₈とするとき、
減算回路１０Ｂから出力される信号ＰＰ２は、
[（Ｓ₇＋Ｓ₅）＋（Ｓ₈＋Ｓ₆）]−[（Ｓ₅＋Ｓ₆）]＝Ｓ₇＋Ｓ₈
に対応する信号電圧となる。

後行サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ１は、ＰＰ１−ＰＰ２であるから、
[（Ｓ₃＋Ｓ₁）＋（Ｓ₄＋Ｓ₂）]−[（Ｓ₁＋Ｓ₂）]−
[（Ｓ₇＋Ｓ₅）＋（Ｓ₈＋Ｓ₆）]−[（Ｓ₅＋Ｓ₆）]
＝(Ｓ₃＋Ｓ₄）−（Ｓ₇＋Ｓ₈）
に対応する信号電圧となる。

減算回路１０Ｃは、第１、第２の出力端子２７、２８からそれぞれ±１次回折光及び不要光の出力される電流の差を演算して、Ｐ領域で回折されたＣＤ用或いはＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル信号ＰＰ３だけを取り出す。

即ち、ＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去してトラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル信号ＰＰ３だけを取り出す場合には、上記のようにして、極性切換回路９Ｃの第１の入力端子２３に第１の出力端子２７を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられる受光領域Ｉ₁、Ｊ₁で検知された±１次回折光からの信号電流を第１の出力端子２７に入力する一方、第４の入力端子２６に第２の出力端子２８に接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられない受光領域Ｉ₂、Ｊ₂で検知された不要光からの信号電流を第２の出力端子２８に入力して、それらの差分を演算して、その結果を出力する。

第２の出力端子２８に入力される受光領域Ｉ₁、Ｉ₂で検知される不要光の信号電流をＴ₁、第２の出力端子２８に入力される受光領域Ｊ₁、Ｊ₂で検知される不要光の信号電流をＴ₂、第１の出力端子２７に入力される受光領域Ｉ₁で検知される−１次回折光による信号電流をＴ₃、第１の出力端子２７に入力される受光領域Ｊ₁で検知される＋１次回折光による信号電流をＴ₄とするとき、
減算回路１０Ｃから出力される信号ＰＰ３は、
[（Ｔ₃＋Ｔ₁）＋（Ｔ₄＋Ｔ₂）]−[（Ｔ₁＋Ｔ₂）]＝Ｔ₃＋Ｔ₄
に対応する信号電圧となる。

減算回路１０Ｄは、第１、第２の出力端子３３、３４からそれぞれ出力される±１次回折光及び不要光の電流の差を演算して、Ｑ領域で回折されたＣＤ用或いはＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル信号ＰＰ４だけを取り出す。

即ち、ＤＶＤ用の±１次回折光に重畳している不要光を除去して、トラッキングエラー検出に用いられるプッシュプル信号ＰＰ４だけを取り出す場合には、上記のようにして、極性切換回路９Ｄの第１の入力端子２９に第１の出力端子３３を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられる受光領域Ｋ₁、Ｌ₁で検知された±１次回折光からの信号電流を第１の出力端子３３に入力する一方、第４の入力端子３２に第２の出力端子３４を接続し、ＤＶＤ用のトラッキングエラー検出に用いられなり受光領域Ｋ₂、Ｌ₂で検知された不要光からの信号電流を第２の出力端子３４に入力して、それらの差分を演算して、その結果を出力する。

受光領域Ｋ₁、Ｋ₂で検知される不要光の信号電流をＴ₅、受光領域Ｌ₁、Ｌ₂で検知される不要光の信号電流をＴ₆、第１の出力端子３３に入力される受光領域Ｋ₁で検知される−１次回折光による信号電流をＴ₇、第１の出力端子３３に入力される受光領域Ｌ₁で検知される＋１次回折光による信号電流をＴ₈とするとき、
減算回路１０Ｄから出力される信号ＰＰ４は、
[（Ｔ₇＋Ｔ₅）＋（Ｔ₈＋Ｔ₆）]−[（Ｔ₅＋Ｔ₆）]＝Ｔ₇＋Ｔ₈
に対応する信号電圧となる。

先行サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は、ＰＰ３−ＰＰ４であるから、
[（Ｔ₃＋Ｔ₁）＋（Ｔ₄＋Ｔ₂）]−[（Ｔ₁＋Ｔ₂）]−
[（Ｔ₇＋Ｔ₅）＋（Ｔ₈＋Ｔ₆）]−[（Ｔ₅＋Ｔ₆）]
＝(Ｔ₃＋Ｔ₄）−（Ｔ₇＋Ｔ₈）
に対応する信号電圧となる。

先後行サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰと、メインビームによるプッシュプル信号ＭＰＰの演算処理をすることによりトラッキングエラー（差動プッシュプル信号ＤＰＰ）検出を行うことができる。ＳＰＰ、ＭＰＰは、以下の関係を有する。
ＳＰＰ＝ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２
ＭＰＰ＝（受光領域Ｅからの信号電流に対応する信号電圧＋受光領域Ｆからの信号電流に対応する信号電圧）−（受光領域Ｇからの信号電流に対応する信号電圧＋受光領域Ｈからの信号電流に対応する信号電圧）
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ｋ（ＳＰＰ） （ｋは係数）
メインビームを受光する受光領域Ｅ〜Ｈで光電変換して得られた記録再生信号により光ディスクＤの情報の記録再生を行うことができる。

次に、光ピックアップ１の動作について説明する。
まずは、光ディスクＤは、ＤＶＤであり、半導体レーザ６は、ＤＶＤ用半導体レーザである場合のトラッキングエラー検出について説明する。
この場合、図２に示すように、光ディスクＤで反射された先後行サブビームの左側光は、Ｐ領域で、光ディスクＤで反射された先先後行サブビームの右側光は、Ｑ領域で回折を生じるものとする。
半導体レーザ６から出射されたレーザ光は、ホログラム素子３の信号用回折格子３Ｂでメインビーム、先行サブビーム及び後行サブビームの３つのビームを分離生成される。メインビーム、先行サブビーム及び後行サブビームは、信号用ホログラムパターン３Ａを透過し、対物レンズ４で光ディスクＤの情報面に集光する。

そして、光ディスクＤの情報面で反射された３つのビームの反射光は、対物レンズ４を介してホログラム素子３の信号用ホログラムパターン部３Ａに集光され、この信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ、Ｑ領域で回折して０次光及び±１次回折光を生成する。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折された後行サブビーム（左側光）の−１次回折光は、受光領域Ａ₁に、＋１次回折光は、受光領域Ｂ₁で検出される。信号用ホログラムパターン３ＡのＱ領域で回折された先行サブビーム（右側光）の−１次回折光は、受光領域Ｋ₁に、＋１次回折光は、受光領域Ｌ₁で検出される。

信号用ホログラムパターン部３ＡのＰ領域で回折されたメインビームの−１次回折光は、受光領域Ｅに、＋１次回折光は、受光領域Ｆで検出される。信号用ホログラムパターン部３ＡのＱ領域で回折されたメインビームの−１次回折光は、ＰＤＩＣ７の受光領域Ｇに、＋１次回折光は、ＰＤＩＣ７の受光領域Ｈで検出される。

Ｐ領域で回折された先行サブビーム（左側光）の±１次回折光は、受光領域Ｉ₁、Ｊ₁で光電変換された信号電流がオペアンプ８Ｅに入力され、増幅される。不要光は、受光領域Ｉ₂、Ｊ₂で光電変換された信号電流がオペアンプ８Ｆに入力され、増幅される。

オペアンプ８Ｅで増幅された±１次回折光の信号電流は、第１、第２の入力端子２３、２４に入力され、オペアンプ８Ｆで増幅された不要光の信号電流は、第３、第４の入力端子２５、２６に入力される。外部から供給される切換信号により、第１の入力端子２３が第１の出力端子２７に、第４の入力端子２６が第２の出力端子２８に接続され、±１次回折光の信号電流を第１の出力端子２７から減算回路１０Ｃの＋側に入力する一方、不要光の信号電流を第２の出力端子２８から減算回路１０Ｃの−側に入力する。

Ｑ領域で回折された先行サブビーム（右側光）の±１次回折光は、受光領域Ｋ₁、Ｌ₁で光電変換された信号電流がオペアンプ８Ｇに入力され、増幅される。不要光は、受光領域Ｋ₂、Ｌ₂で光電変換された信号電流がオペアンプ８Ｈに入力され、増幅される。

オペアンプ８Ｇで増幅された±１次回折光の信号電流は、第１、第２の入力端子２９、３０に入力され、オペアンプ８Ｈで増幅された不要光の信号電流は、第３、第４の入力端子３１、３２に入力される。外部から供給される切換信号により、第１の入力端子２９が第１の出力端子３３に、第４の入力端子３２が第２の出力端子３４に接続され、±１次回折光の信号電流を第１の出力端子３３から減算回路１０Ｃの＋側に入力する一方、不要光の信号電流を第２の出力端子３４から減算回路１０Ｄの−側に入力する。

演算回路１０Ｃ、１０Ｄからそれぞれ出力される信号ＰＰ３、ＰＰ４の差を演算して先行サブビームのプッシュプル信号ＳＰＰ２を得ることができる。
前記後行サブビームプッシュプル信号ＳＰＰ１と先行サブビームのプッシュプル信号ＳＰＰ２を用いてサブビーム側のトラッキングエラー（プッシュプル信号ＳＰＰ）検出を行うことができる。

光ディスクＤがＣＤであり、半導体レーザ６がＣＤ用半導体レーザ６Ｂである場合のトラッキングエラー検出も同様にして行うことができる。

以上のように、本発明の第１実施例によれば、ＰＤＩＣ７は、互いに受光領域の面積が等しくなるように隣接配置された受光領域Ａ₁，Ａ₂、受光領域Ｂ₁，Ｂ₂、受光領域Ｃ₁，Ｃ₂、受光領域Ｄ₁，Ｄ₂、受光領域Ｉ₁，Ｉ₂、受光領域Ｋ₁，Ｋ₂、受光領域Ｌ₁，Ｌ₂を有しているので、一対の受光領域の一方の受光領域を信号用ホログラムパターン部３Ａで回折された±１次回折光の検出用として用いているときには、他方の受光領域で不要光を検出して、この±１次回折光に重畳している不要光を減算できるため、正確なトラッキングエラー検出を行うことができる。

（第２実施例）
次に、第２実施例について図４を用いて説明する。
第２実施例はＣＤ用の±１次回折光から不要光を除去する接続とし、出力信号は基準電圧から＋電位に出力し第１実施例の先後行サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰと極性を同じにした例を示している。
図４に示すように、第２実施例の光ピックアップは、第１実施例の光ピックアップ１において、Ｉ／Ｖ変換増幅部８のオペアンプ８Ａ〜８Ｈの代わりに減算回路３５〜３８を用いて、それぞれの減算回路３５〜３８を対応する受光領域Ａ₁〜Ｌ₂に接続し、オペアンプ４６、４７、５４、５５が極性切換回路９の出力側に接続し、極性切換回路部９は、極性切換回路３９Ａ、３９Ｂを有するものであり、それ以外は同様である。

減算回路３５〜３８は、受光領域Ａ₁〜Ｌ₂と以下のように接続されている。
減算回路３５の入力側の＋側は、受光領域Ａ₁、Ｂ₁に並列接続し、入力側の−側は、受光領域Ａ₂、Ｂ₂に並列接続し、演算回路３６は、入力側の＋側に受光領域Ｃ₁、Ｄ₁に並列接続し、入力側の−側は、受光領域Ｃ₂、Ｄ₂に並列接続する。演算回路３７の入力側の＋側は、Ｉ₁、Ｊ₁に並列接続し、入力側の−側は、受光領域Ｉ₂、Ｊ₂に並列接続し、演算回路３８の入力側の＋側は、受光領域Ｋ₁、Ｌ₁に並列接続し、入力側の−側は、受光領域Ｋ₂、Ｌ₂に並列接続されている。

極性切換回路３９Ａは、減算回路３５に並列接続する第１、第２の入力端子４０、４１、減算回路３６に並列接続する第３、第４の入力端子４２、４３、第１の入力端子４０或いは第４の入力端子４３と切換接続される第１の出力端子４４及び第２の入力端子４１或いは第４の入力端子４２と切換接続される第２の出力端子４５を有している。更に、極性切換回路３９Ａは、第１の出力端子４４に接続されるオペアンプ４６及び第２の出力端子４５に接続されるオペアンプ４７を有している。

極性切換回路３９Ｂは、減算回路３７に並列接続する第１、第２の入力端子４８、４９及び減算回路３８に並列接続する第２、第３の入力端子５０、５１、第１の入力端子４８或いは第４の入力端子５１と切換接続される第１の出力端子５２及び第２の入力端子４９或いは第３の入力端子５０と切換接続される第２の出力端子５３を有している。更に、極性切換回路３９Ｂは、第１の出力端子５２に接続されるオペアンプ５４及び第２の出力端子５３に接続されるオペアンプ５５を有している。

第２実施例によれば、Ｉ／Ｖ変換増幅部８のオペアンプが不要及び極性切換回路部９の極性変換回路の数を減少させることができるので、第１実施例の効果に加え、低コスト化を図ることができる。

（第３実施例）
次に、第３実施例について図５を用いて説明する。
図５に示すように、第３実施例の光ピックアップは、第２実施例の光ピックアップと以下の点で異なり、それ以外は同様である。
即ち、受光領域Ａ₁，Ｂ₁、Ｉ₁，Ｊ₁、受光領域Ａ₂，Ｂ₂、Ｉ₂，Ｊ₂、受光領域Ｃ₁，Ｄ₁、Ｉ₁，Ｊ₁、受光領域Ｃ₂，Ｄ₂、Ｋ₂，Ｌ₂をそれぞれ共通接続し、この共通接続された受光領域Ｃ₁，Ｄ₁、Ｉ₁，Ｊ₁は、減算回路５６の入力側の＋側に、受光領域Ｃ₂，Ｄ₂、Ｋ₂，Ｌ₂は、減算回路５６の入力側の−側に接続され、受光領域Ａ₁，Ｂ₁、Ｉ₁，Ｊ₁は、算回路５７の入力側の＋側に、受光領域Ａ₂，Ｂ₂、Ｉ₂，Ｊ₂は、減算回路５７の入力側の−側に接続されている。

極性切換回路６０は、第１、第２入力端子６１、６２が減算回路５６の出力端子５８に接続され、第３、第４入力端子６３、６４が減算回路５７の出力端子５９に接続され、第１出力端子６５が第１入力端子６１或いは、第３入力端子６３に接続され、第２出力端子６６が第２出力端子６２或いは、第４入力端子６４に接続されている。
極性切換回路６０の第１出力端子６５には、オペアンプ６７が接続され、第２出力端子６６には、オペアンプ６８が接続されている。

第３実施例によれば、減算回路及びオペアンプの数を少なくすることができるので、第２実施例の効果に加え、更に低コスト化を図ることができる。

（第４実施例）
次に、第４実施例について図６を用いて説明する。
図６に示すように、第４実施例の光ピックアップは、第３実施例の光ピックアップと以下の点で異なり、それ以外は同様である。
即ち、共通接続された受光領域Ｃ₁，Ａ₂，Ｂ₂，Ｄ₁が減算回路５６の入力側の＋側に接続され、共通接続された受光領域Ｃ₂，Ａ₁，Ｂ₁，Ｄ₂が減算回路５６の入力側の−側に接続されている。更に、共通接続された受光領域Ｃ₂，Ａ₂，Ｂ₂，Ｄ₁が減算回路５６の入力側の＋側に接続されている。

共通接続された受光領域Ｋ₁，Ｉ₂，Ｊ₂，Ｌ₁が減算回路５７の入力側の＋側に接続され、共通接続された受光領域Ｋ₂，Ｉ₁，Ｊ₁，Ｌ₂が減算回路５７の入力側の−側に接続されている。更に、共通接続された受光領域Ｋ₁，Ｉ₂，Ｊ₂，Ｌ₂が減算回路５７の入力側の＋側に接続されている。

第４実施例によれば、共通接続する配線数を減少させることができるので、簡単な構成にすることができ更にコストを低減することができる。
なお、減算回路３５〜３８、５６、５７についても演算回路１０Ａと同様である。

本発明の第１実施例の光ピックアップを示す斜視図である。 本発明の第１実施例におけるホログラム素子の信号用ホログラムパターン部とＰＤＩＣとの関係を説明する図である。 実際の減算回路の構成を示す図である。 第２実施例におけるホログラム素子の信号用ホログラムパターン部とＰＤＩＣとの関係を説明する図である。 第３実施例の光ピックアップにおけるＰＤＩＣ回路を示す図である。 第４実施例の光ピックアップにおけるＰＤＩＣ回路を示す図である。

符号の説明

１…光ピックアップ、２…パッケージ、３…ホログラム素子、３Ａ…信号用ホログラムパターン部、３Ｂ…信号用回折格子、４…対物レンズ、５…ステム、６…半導体レーザ、６Ａ…ＣＤ用半導体レーザ、６Ｂ…ＤＶＤ用半導体レーザ、７…ＰＤＩＣ、８…Ｉ／Ｖ変換増幅部、８Ａ〜８Ｈ、４６、４７、５４、５５、６７、６８…オペアンプ、９…極性切換回路、９Ａ〜９Ｄ、３９Ａ、３９Ｂ…極性切換回路、１０…演算回路部、１０Ａ〜１０Ｄ、３５、３６、３７、３８、５６、５７…減算回路、１１、１７、２３、２９、４０、４８、６１…第１の入力端子、１２、１８、２４、３０、４１、４９、６２…第２の入力端子、１３、１９、２５、３１、４２、５０、６３…第３の入力端子、１４、２０、２６、３２、４５、５１、６４…第４の入力端子、１５、２１、２７、３３、５２、６５…第１の出力端子、１６、２２、２８、３４、５３、６６…第２の出力端子、５８、５９…出力端子

Claims (2)

1. 第１のディスクに第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、前記第１のディスクよりも高い記録密度を有する第２のディスクに前記第１の波長よりも短い第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、前記第１、第２の光ディスクで反射された第１、第２の波長のレーザからそれぞれ±１次回折光を生成するホログラム素子と、前記±１次回折光を受光してトラッキング制御を行うためのプッシュプル信号を得る光検出器と、を備えた光ピックアップにおいて、
   前記光検出器は、
   前記第１の光ディスクから反射された前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する複数の受光領域を有する第１受光部と、
   前記第１受光部の複数の受光領域に一対として隣接配置され、前記第２の光ディスクから反射された前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する複数の受光領域を有する第２受光部と、
   前記第１受光部の複数の受光領域で前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する場合には、前記第２の受光部の複数の受光領域で前記±１次回折光以外の不要光を受光して、前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光から前記±１次回折光以外の不要光を減算して、前記第１の波長のレーザ光の±１次回折光のみによる演算を行って、前記プッシュプル信号を生成する第１演算部と、
   前記第２受光部の複数の受光領域で前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光を受光する場合には、前記第１の受光部の複数の受光領域で前記±１次回折光以外の不要光を受光して、前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光から前記±１次回折光以外の不要光を減算して、前記第２の波長のレーザ光の±１次回折光のみによる演算を行って、前記プッシュプル信号を生成する第２演算部と、
   を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記第１、第２の受光部の複数の受光領域は、互いに受光面積が等しいことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
   
   

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