JP2007087459A - 受光装置およびそれを備える光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 受光すべき位置への位置調整を正確に行うことができる受光装置およびこの受光装置を備える光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 ０次回折光受光部３６、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８は、０次回折光、１次回折光および−１次回折光を受光する位置にそれぞれ設けられる。０次回折光受光部３６は、電流電圧変換器４９および接続端子部５０を介して、０次回折光のスポットの位置を表す第１位置情報を出力する。１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とは、第１〜第４スイッチ部５２〜５５を介して電気的に接続される。第１〜第４スイッチ部５２〜５５がオフ状態のとき、１次回折光受光部３７と電流電圧変換部４９とは、電気的に絶縁され、−１次回折光受光部３８から、電流電圧変換器４９および接続端子部５０を介して、−１次回折光のスポットの位置を表す第２位置情報が出力される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源からの光が回折格子を通過することによって発生した０次回折光、１次回折光および−１次回折光を、光学記録媒体に照射し、その反射された反射光を受光する受光装置およびこの受光装置を備え、光学記録媒体に記録された情報を読み出す、または情報記録媒体に予め定める情報を記録する光ディスク装置に関する。

図６は、従来の技術の光ディスク装置に組み込まれる受光装置１を模式的に表す図である。従来の技術の光ディスク装置は、３ビーム法および非点収差法を用いて、トラッキングおよびフォーカシングを行っている。

光ディスク装置に組み込まれた半導体レーザ装置からの光は、回折格子によって０次回折光、１次回折光および−１次回折光の３ビームに回折される。この回折光は、光学記録媒体の記録面によって反射され、受光装置１に到達する。受光装置１は、回折光を受光し、受光した光を光電変換することによって、トラッキング誤差信号およびフォーカシング誤差信号を表す電気信号を出力する。光ディスク装置は、受光装置１から出力される電気信号に基づいてトラッキングおよびフォーカシングを行う。

受光装置１は、第１〜第８電流電圧変換器２，３，４，５，６，７，８，９と、複数の出力端子と、田の字型に４分割され、４つの受光素子をそれぞれ有する第１〜第３受光部１１，１２，１３とを含んで構成される。以後、第１〜第８電流電圧変換器２，３，４，５，６，７，８，９を総称して電流電圧変換器１０と記載する場合がある。

第２受光部１２、第１受光部１１および第３受光部１３は、それぞれの回折光の光軸に対して受光面が垂直となるように、この順で直線状に等間隔をあけて設けられる。第１受光部１１は、光学記録媒体によって反射された０次回折光を受光する。第２受光部１２は、光学記録媒体によって反射された１次回折光を受光する。第３受光部１３は、光学記録媒体によって反射された−１次回折光を受光する。第１〜第３受光部１１，１２，１３の各受光素子によって受光された光は、それぞれ光の強度に応じた大きさの電流に変換される。第１〜第３受光部１１，１２，１３の各受光素子によって変換された電流は、電流電圧変換器１０に与えられる。

電流電圧変換器１０と出力端子とは、それぞれ１対１に電気的に接続される。電流電圧変換器１０は、第１〜第３受光部１１，１２，１３から与えられる電流を電圧に変換する。電流電圧変換器１０によって変換された電圧は、各出力端子を介して受光装置１の外部に出力される。

第２受光部１２の、第１受光部１１から離反する位置に設けられる２つの受光素子のうちの一方を、第１受光素子Ｅ１と記載する。第２受光部１２の第１受光素子Ｅ１を除く３つの受光素子を、第１受光素子Ｅ１を基準にして、反時計回りにそれぞれ順に第２受光素子Ｅ２、第３受光素子Ｅ３および第４受光素子Ｅ４と記載する。

第１受光部１１の４つの受光素子も第２受光部１２と同様に、それぞれ第５受光素子Ａ、第６受光素子Ｂ、第７受光素子Ｃおよび第８受光素子Ｄと記載する。また第３受光部１３の４つの受光素子も、第２受光部１２と同様に、それぞれ第９受光素子Ｆ１、第１０受光素子Ｆ２、第１１受光素子Ｆ３および第１２受光素子Ｆ４と記載する。

第５〜第８受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって光電変換された電流は、それぞれ第３〜第６電流電圧変換器４，５，６，７によって電圧に変換され、出力端子を介して受光装置１の外部に出力される。

第２受光部１２の所定の受光素子と第３受光部１３の所定の受光素子とは、予め電気的に接続される。具体的には、第１受光素子Ｅ１と第９受光素子Ｆ１とが電気的に接続され、第２受光素子Ｅ２と第１０受光素子Ｆ２とが電気的に接続され、第３受光素子Ｅ３と第１１受光素子Ｆ３とが電気的に接続され、第４受光素子Ｅ４と第１２受光素子Ｆ４とが電気的に接続される。第２受光部１２の所定の受光素子と、第３受光部１３の所定の受光素子とを電気的に接続することによって、受光素子によって生成される電流を加算することができる。この加算された電流を電流電圧変換器１０によって電圧に変換し、変換された電圧を、出力端子を介して受光装置１の外部に出力する。

このように加算した後の電流を電流電圧変換器１０によって電圧に変換するので、各受光素子で生成される電流をそれぞれ電圧に変換する場合に比べて、電流電圧変換器１０の数を少なくすることができる。また、電流電圧変換器１０の数を少なくすることができたので、電流電圧変換器１０によって変換された電圧を、受光装置１の外部に出力するための出力端子の数を、受光素子の数よりも少なくすることができる。具体的には、受光素子の数が１２個に対して、電流電圧変換器１０の数およびこの電流電圧変換器１０によって変換された電圧を受光装置１の外部に出力するための出力端子の数は、８個である。このように、電流電圧変換器１０および出力端子の数を受光素子の数に対して少なくすることによって、受光装置１の小形化を実現している（たとえば特許文献１および２参照）。

特開２０００−８２２２６号公報 特開平７−２７２３０３号公報

従来の技術の受光装置１は、第２受光部１２の所定の受光素子と第３受光部１３の所定の受光素子とが電気的に接続されているので、所定の受光素子からそれぞれ生成される電気信号は、それぞれ単独で出力されない。したがって、１次回折光および−１次回折光のスポットの中心を割り出すことができないという問題が生じる。

図７は、受光装置１および受光装置１に照射された０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットを表す図である。受光装置１は、１次回折光のスポットの中心が第２受光部１２の中心に位置し、０次回折光のスポットの中心が第１受光部１１の中心に位置し、−１次回折光のスポットの中心が第３受光部１３の中心に位置するように調整される。

０次回折光のスポットの中心と第１受光部１１の中心とが一致するように調整するには、第３〜第６電流電圧変換器４，５，６，７から出力される各電圧値を用いればよい。具体的には、各電圧値が互いに等しくなるように、受光装置１の位置を調整する。これによって、０次回折光のスポットの中心と第１受光部１１の中心とを一致させることができる。図７に示すように、目的とする調整位置から、受光装置１を０次回折光のスポットの中心を通り、受光面に垂直な軸線まわりに所定の角度θだけ角変位させても、受光装置１の出力端子から出力される電圧値は、変化せず、目的とする調整位置に配置したときの電圧と同じ値である。したがって、受光装置１の出力端子から出力される電圧のみによって、０次回折光の光軸まわりの角変位調整を行うことは困難である。

図８は、第１〜第３受光部１１，１２，１３および第１〜第３受光部１１，１２，１３に照射される０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットを表す図である。図８に示すように、０次回折光の光軸まわりの角変位調整を精度よく行うことができない場合、光学記録媒体に集光されるレーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときに、フォーカシング誤差信号にプッシュプル信号成分が漏れ込む現象、すなわちトラッキングからフォーカスへのクロストークが生じる。

図９は、レーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときの受光素子および受光素子に照射されるレーザ光を表す図である。フォーカシング誤差信号は、受光部の対角線上の受光素子同士の信号を加算した後の信号の差分を用いる。レーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るとき、受光部上のレーザ光のスポットのうちの一方１４は明るくなり、他方１５は暗くなる。図９は、レーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときに、受光部上のレーザ光のスポットのうちの一方１４が明るく、他方１５が暗くなる状況を表す。受光部上のレーザ光のスポットの中心が、受光部の中心に一致していない場合、フォーカシング誤差信号は、零でなくなる。このように、光学記録媒体に集光されるレーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときに、トラッキングからフォーカスへのクロストークが生じる。したがって、レーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときに、フォーカシングを正確に行うことができないという問題が生じる。

また、受光装置１の位置は、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access
Memory）などの光ディスクを実際に用いて調整する必要があるが、トラッキングからフォーカスへのクロストークが生じる状況において、位置調整を行う必要があるので、受光装置１の位置の調整に手間がかかるという問題が生じる。

したがって本発明の目的は、受光すべき位置への位置調整を正確に行うことができる受光装置およびこの受光装置を備える光ディスク装置を提供することである。

本発明は、光源からの光が回折格子を通過することによって発生した０次回折光、１次回折光および−１次回折光を光学記録媒体に照射し、その反射された反射光を受光する受光装置であって、
前記０次回折光を受光する受光位置に設けられ、受光した０次回折光のスポットの位置を表す第１位置情報を出力する第１受光部と、
前記１次回折光および前記−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、受光した１次回折光および−１次回折光のうちの少なくともいずれか一方のスポットの位置を表す第２位置情報を出力する第２受光部とを含むことを特徴とする受光装置である。

また本発明は、前記第２受光部は、
１次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部は、受光した光に応じた電気信号を生成する複数の受光部分をそれぞれ有し、
１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号のいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させるスイッチ部を有することを特徴とする。

また本発明は、前記スイッチ部は、バイポーラトランジスタを含んで構成されることを特徴とする。

また本発明は、前記スイッチ部は、電界効果トランジスタを含んで構成されることを特徴とする。

また本発明は、外部から電圧が供給される電圧端子部を有し、
前記スイッチ部は、電圧端子部を介して供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させることを特徴とする。

また本発明は、外部から供給される電圧を予め定める電圧に変換して前記スイッチ部に供給する電圧供給部を有し、
スイッチ部は、電圧供給部から供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させることを特徴とする。

また本発明は、前記第２受光部は、
１次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
１次回折光受光部および−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、予め定める仮想一平面を挟んで分割された受光面を有し、
前記予め定める仮想一平面および前記受光面に平行な方向における、前記分割された一方の受光面の長さと他方の受光面の長さとは、互いに異なることを特徴とする。

また本発明は、前記第２受光部は、
１次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、受光した光に応じた電気信号を出力し、１次回折光または−１次回折光が照射されるべき第１受光部分と、第１受光部分を外囲して設けられ、受光した光に応じた電気信号を出力する第２受光部分とを有することを特徴とする。

また本発明は、前記第１および第２受光部は、予め定める範囲の波長の光を光電変換可能であることを特徴とする。
また本発明は、前述の受光装置を備える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、第１受光部から、０次回折光のスポットの位置を表す第１位置情報が出力され、第２受光部から、１次回折光および−１次回折光のうちの少なくともいずれか一方のスポットの位置を表す第２位置情報が出力される。

１次回折光および−１次回折光のうちのいずれか一方のスポットの位置が定まると、光源からの光の光路に基づいて、１次回折光および−１次回折光のうちの他方のスポットの位置を定めることができる。したがって、第２位置情報に基づいて、受光した１次回折光のスポットの位置と、−１次回折光のスポットの位置とが定まる。このように、第１位置情報および第２位置情報に基づいて、第１受光部における０次回折光のスポットの位置、第２受光部における１次回折光および−１次回折光のスポットの位置を定めることができる。

この受光装置をたとえば光ディスク装置に組み込んだとする。０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットの位置を表す第１位置情報および第２位置情報を得ることができるので、この情報に基づいて、第１受光部および第２受光部の予め定める位置に、０次回折光、１次回折光および−１次回折光がそれぞれ照射されるように、光ディスク装置に組み込まれた光学系の配置および受光装置の位置を正確に調整することができる。

また本発明によれば、前記第２受光部は、１次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有する。前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部は、受光した光に応じた電気信号を生成する複数の受光部分をそれぞれ有する。またスイッチ部は、１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号のいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させる。

たとえばスイッチ部が、１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号のいずれか一方を出力させれば、受光した１次回折光および−１次回折光のスポットの少なくともいずれか一方の位置を表す第２位置情報を得ることができる。この第２位置情報と第１位置情報とに基づいて、前述したように光ディスク装置に組み込まれた光学系の配置および受光装置の位置を調整することができる。

また光ディスク装置に組み込まれた光学系の配置および受光装置の位置を調整した後に、スイッチ部が、前記加算した電気信号を出力させれば、加算する前の電気信号をそれぞれ出力する受光装置に比べて、出力する電気信号の数を少なくすることができる。出力する電気信号の数を少なくすることができるので、加算する前の電気信号をそれぞれ増幅して出力する受光装置に比べて、電気信号を増幅する回路の数も少なくすることができる。さらに受光装置の外部に出力する電気信号の数を少なくすることができるので、加算する前の電気信号をそれぞれ受光装置の外部に出力端子を介して出力する受光装置に比べて、出力端子の数を少なくすることができる。これによって、加算する前の電気信号をそれぞれ増幅し、加算する前の電気信号をそれぞれ受光装置の外部に出力する受光装置に比べて、増幅回路および接続端子の数を少なくすることができ、受光装置の小形化を実現することができる。

また、前記加算した電気信号の大きさは、加算する前の各電気信号に比べて大きいので、Ｓ／Ｎ比の高い電気信号を得ることができる。

また本発明によれば、スイッチ部は、バイポーラトランジスタを含んで構成される。
バイポーラトランジスタは、ベースに電流を流すか否かによって、コレクタとエミッタとの間を導通させるか否かを切換えることができる。したがって、何度でもコレクタとエミッタとの間を導通させるか否かを切換えることができ、何回でも受光装置の位置の調整を行うことができる。

またバイポーラトランジスタのコレクタとエミッタとの間を導通させるか否かを切換えるスイッチングのスピードは、電界効果トランジスタのスイッチングのスピードに比べて高く、コレクタとエミッタとの間を導通させるか否かを迅速に切換えることができる。

またバイポーラトランジスタのコレクタとエミッタとの間を導通させたときのコレクタとエミッタとの間の電気抵抗は、電界効果トランジスタに比べて低いので、コレクタとエミッタとの間において消費される電力を抑制することができる。

また本発明によれば、スイッチ部は、電界効果トランジスタを含んで構成される。
電界効果トランジスタは、ゲートに電圧を印加するか否かによって、ソースとドレインとの間を導通させるか否かを切換えることができる。したがって、何度でもソースとドレインとの間を導通させるか否かを切換えることができ、何回でも受光装置の位置の調整を行うことができる。

また電界効果トランジスタのゲートには、ほとんど電流が流れ込まないので、ソースとドレインとの間を導通させるか否かは、ゲートに電圧を印加するか否かによって制御することができる。つまり電界効果トランジスタは、電圧のみによる制御、すなわち電圧制御によって制御される。電圧制御を実現するための回路の設計は、電流および電圧の両方を制御する必要がある電流制御を実現するための回路の設計に比べて容易である。したがって、スイッチ部を制御するための回路の設計のコストを抑制することができる。

また本発明によれば、スイッチ部は、電圧端子部を介して供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させる。

このように受光装置の外部から供給される電圧を用いて、前記加算した電気信号と加算前の電気信号とを選択的に出力させるので、前記加算した電気信号と加算前の電気信号とを選択的に出力させるための電圧を生成する電圧供給部を必要としない。したがって、電圧供給部を必要とする受光装置に比べて、電圧供給部を省くことができ、受光装置のコストを低減することができる。

また本発明によれば、外部から供給される電圧を予め定める電圧に変換して前記スイッチ部に供給する電圧供給部を有し、スイッチ部は、電圧供給部から供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させる。

このように受光装置の内部において前記スイッチ部に供給する電圧を生成するので、前記スイッチ部に供給する電圧を、受光装置の外部から電圧端子部を介して供給する必要がない。したがって、前記スイッチ部に電圧を供給するための専用の電圧端子部を設ける必要がなく、接続端子の数を抑制することができる。特に、受光装置の接続端子の数が制限され、前記スイッチ部に電圧を供給するための専用の接続端子を設けることができない場合であっても、スイッチ部に供給する電圧を確保することができる。

また本発明によれば、１次回折光受光部および−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、予め定める仮想一平面を挟んで分割された受光面を有する。また前記予め定める仮想一平面および前記受光面に平行な方向における、前記分割された一方の受光面の長さと他方の受光面の長さとは、互いに異なる。

たとえば１次回折光のスポットが１次回折光受光部の分割された受光面にまたがって、受光面内に位置する状態から、スポットの位置を前記予め定める仮想一平面および前記受光面に平行な方向に移動させると、分割された一方の受光面と他方の受光面とのいずれかからスポットの一部が外れる。スポットの一部が受光面から外れると、受光面が受光する光の強度が小さくなるので、第２位置情報に変化が生じる。この情報に基づいて、１次回折光受光部におけるスポットの位置を定めることができる。同様にして−１次回折光受光部におけるスポットの位置も定めることができる。つまり、前記１次回折光受光部および−１次回折光受光部の少なくともいずれか一方が出力する第２位置情報は、受光した１次回折光および−１次回折光のうちの少なくともいずれか一方のスポットの位置を表す。第２位置情報を得ることができるので、前述したように光ディスク装置に組み込まれた光学系の配置および受光装置の位置を調整することができる。

また本発明によれば、前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、受光した光に応じた電気信号を出力し、１次回折光または−１次回折光が照射されるべき第１受光部分と、第１受光部分を外囲して設けられ、受光した光に応じた電気信号を出力する１次回折光受光部分とを有する。

たとえば受光装置を移動させることによって、第１受光部分に照射されている回折光を移動させると、回折光の一部が、１次回折光受光部分に照射される。回折光が１次回折光受光部分に照射されるまでに、回折光が移動した距離および移動方向に基づいて、回折光のスポットの位置を定めることができる。つまり、前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方が出力する第２位置情報は、受光した１次回折光および−１次回折光のうちの少なくともいずれか一方のスポットの位置を表す。第２位置情報を得ることができるので、前述したように光ディスク装置に組み込まれた光学系の配置および受光装置の位置を調整することができる。

また本発明によれば、前記第１および第２受光部は、予め定める範囲の波長の光を光電変換可能である。したがって、０次回折光、１次回折光および−１次回折光が、予め定める範囲内の波長であれば、この回折光に対して、第１位置情報および第２位置情報を生成することができる。

この受光装置をたとえば互いに異なる波長の光を発する複数の光源を有する光ディスク装置に組み込んだとする。また各光源は、前記予め定める波長の範囲内の光を発するとする。この場合、まず複数の光源のうちの１つの光源を選び、この光源から発せられる光に対して前述したように受光装置の位置および光学系の配置の調整を行う。このように調整した後に、選ばれた１つの光源を除く他の光源から発せられる光の回折光が、第１および第２受光部の予め定める位置に照射されるように、他の光源を調整する。このように、第１位置情報および第２位置情報に基づいて、複数の光源の位置の調整を行うことができ、第１位置情報および第２位置情報を、複数の光源の光軸の同軸化の目安にすることができる。

また本発明によれば、光ディスク装置は、前述の受光装置を備える。したがって、前述した受光装置を光ディスク装置に組み込んだ場合の効果と同様の効果を、光ディスク装置は達成することができる。

図１は、光ディスク装置２１に組み込まれた本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成を表す模式図である。図２は、第１受光装置２２を備える光ディスク装置２１の構成を表す模式図である。光ディスク装置２１は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ
（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disc）およびＨＤ−ＤＶＤ（High
Definition DVD）などの光学記録媒体２３に記録された情報を読み出す、または光学記録媒体２３に予め定める情報を書き込む。

光ディスク装置２１は、光源である発光装置２４、回折格子２５、コリメータレンズ２６、偏光ビームスプリッタ２７、第１受光装置２２、第２受光装置２８、１／４波長板２９、収差補正レンズ３９、対物レンズ３１、スポットレンズ３２、スピンドルモータ３３、アクチュエータ３４および制御部３５を含んで構成される。

制御部３５は、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）を含んで実現される。制御部３５は、スピンドルモータ３３、アクチュエータ３４および発光装置２４の動作を制御する。

発光装置２４は、予め定める波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザ装置を含んで構成される。本実施の形態では、発光装置２４は、ＣＤに用いられる７８０ｎｍの波長のレーザ光を出射する半導体レーザ装置と、ＤＶＤに用いられる６５０ｎｍの波長のレーザ光を出射する半導体レーザ装置と、ＢＤおよびＨＤ−ＤＶＤのうちの少なくともいずれか一方に用いられる４０５ｎｍの波長のレーザ光を出射する半導体レーザ装置とを含んで構成される。各半導体レーザ装置は、直線偏光のレーザ光を出射する。

回折格子２５、コリメータレンズ２６および偏光ビームスプリッタ２７は、発光装置２４から第２受光装置２８までの間で、発光装置２４から出射するレーザ光が、第２受光装置２８に達するまでのレーザ光の光路上に、この順に設けられる。

発光装置２４から出射したレーザ光は、まず回折格子２５を通過する。レーザ光は、回折格子２５によって回折され、０次回折光、１次回折光および−１次回折光の３つの光束、すなわち３ビームとなる。発光装置２４を構成する複数の半導体レーザ装置からそれぞれ出射されるレーザ光の光軸は、発光装置２４から回折格子２５まではそれぞれ異なるが、回折格子２５によって回折された後は、互いに一致する。回折格子２５によって回折されたレーザ光は、コリメータレンズ２６を通過し、平行光となる。コリメータレンズ２６を通過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタによって反射される光と、偏光ビームスプリッタ２７を通過する光とに分かれる。偏光ビームスプリッタ２７を通過したレーザ光は、第２受光装置２８に到達する。

第２受光装置２８は、少なくとも発光装置２４から出射するレーザ光の波長の光を光電変換可能な光電変換素子を含んで実現される。第２受光装置２８は、到達した光を光電変換し、受光した光の強度に対応する電気信号を出力し、制御部３５に与える。すなわち第２受光装置２８は、発光装置２４から出射されたレーザ光の光強度に対応する電気信号を制御部３５に与える。制御部３５は、第２受光装置２８から与えられた電気信号に基づいて、発光装置２４から出射されるレーザ光の光強度を調整する。すなわち、発光装置２４は、ＡＰＣ（Auto Power Control）される。

偏光ビームスプリッタ２７によって反射された光の進行方向は、反射される前の光の進行方向に対して９０°異なる。

１／４波長板２９、収差補正レンズ３９および対物レンズ３１は、偏光ビームスプリッタ２７から光学記録媒体２３までの間で、偏光ビームスプリッタ２７によって反射されたレーザ光が、光学記録媒体２３に達するまでのレーザ光の光路上に、この順に設けられる。

偏光ビームスプリッタ２７によって反射されたレーザ光は、１／４波長板を通過し、直線偏光から円偏光となる。１／４波長板を通過したレーザ光は、収差補正レンズ３９および対物レンズ３１を通過し、光学記録媒体２３の記録面上の予め定める位置に集光され、光学記録媒体２３によって反射される。

光学記録媒体２３によって反射されたレーザ光は、対物レンズ３１および収差補正レンズ３９を通過し、さらに１／４波長板を通過する。１／４波長板を通過したレーザ光は、円偏光から直線偏光になる。このときのレーザ光の偏向方向は、発光装置２４から出射するレーザ光の偏向方向と９０°異なる。したがって、１／４波長板を通過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２７によって反射されずに、偏光ビームスプリッタ２７を通過する。

スポットレンズ３２は、偏光ビームスプリッタ２７と第１受光装置２２との間で、偏光ビームスプリッタ２７を通過したレーザ光が、第１受光装置２２に達するまでのレーザ光の光路上に設けられる。偏光ビームスプリッタ２７を通過したレーザ光は、スポットレンズ３２によって第１受光装置２２の予め定める位置に集光される。スポットレンズ３２は、たとえばシリンドリカルレンズによって実現される。

第１受光装置２２は、受光したレーザ光に基づいて、光学記録媒体２３に記録された情報を表す電気信号、トラッキングを行うために用いられるトラッキング誤差信号を表す電気信号、およびフォーカシングを行うために用いられるフォーカシング誤差信号を表す電気信号を出力し、出力した電気信号を制御部３５に与える。

アクチュエータ３４は、制御部３５に制御されて、対物レンズ３１の位置を調整する。制御部３５は、第１受光装置２２から与えられる電気信号に基づいて、アクチュエータ３４を制御し、対物レンズ３１の位置を調整させる。すなわちアクチュエータ３４は、制御部３５に制御されて、フォーカシングおよびトラッキングを行う。これによって、レーザ光を光学記録媒体２３の予め定める位置に集光することができる。スピンドルモータ３３は、制御部３５の指令に基づいて角変位する。これによって、回転軸に着脱可能に取付けられた光学記録媒体２３は、軸線まわりに角変位する。

第１受光装置２２は、０次回折光受光部３６、１次回折光受光部３７、−１次回折光受光部３８、第１〜第８電流電圧変換器４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８、電圧供給部５１、複数の接続端子部５０および第１〜第４スイッチ部５２，５３，５４，５５を含んで構成される。第１受光装置２２は、バイポーラを形成するプロセスにおいて製造される。以後、第１〜第８電流電圧変換器４１〜４８を総称して電流電圧変換器４９と記載する場合がある。

０次回折光受光部３６は、０次回折光を受光する位置に設けられる。１次回折光受光部３７は、１次回折光を受光する位置に設けられる。−１次回折光受光部３８は、−１次回折光を受光する位置に設けられる。具体的には、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８は、それぞれの回折光の光軸に対して受光面が垂直となるように、この順で直線状に等間隔をあけて設けられる。１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８が並ぶ方向は、光学記録媒体２３上において、１次回折光、０次回折光および−１次回折光のスポットが並ぶ方向と等価である。以後、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８が並ぶ方向を、接線方向ｔと記載する場合がある。また１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８の受光面に垂直な方向を垂直方向ｚと記載する場合がある。また垂直方向ｚおよび接線方向ｔに垂直な方向を半径方向ｒと記載する場合がある。

１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８は、受光した光に応じた電気信号を生成する複数の受光部分を有する。１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８は、垂直方向ｚおよび接線方向ｔに垂直な仮想平面と、この仮想平面に垂直な仮想平面を挟んで分割された４分割受フォトダイオードによってそれぞれ実現される。４分割受光フォトダイオードは、４つの受光素子を含んで構成される。各受光素子の受光面は、互いに合同な正方形から成る。各受光素子は、前記受光部分にそれぞれ対応し、予め定める波長の範囲の光を光電変換可能である。各受光素子が光電変換することができる予め定める波長の範囲は、少なくとも発光装置２３から出射されるレーザ光の波長の範囲よりも広い。つまり、各受光部分は、少なくとも４０５ｎｍ以上かつ７８０ｎｍ未満の波長よりも広い範囲の光を光電変換可能である。

１次回折光受光部３７の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第１受光素子Ｅ１と記載し、１次回折光受光部３７の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第２受光素子Ｅ２と記載し、１次回折光受光部３７の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第３受光素子Ｅ３と記載し、１次回折光受光部３７の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第４受光素子Ｅ４と記載する。

０次回折光受光部３６の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第５受光素子Ａと記載し、０次回折光受光部３６の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第６受光素子Ｂと記載し、０次回折光受光部３６の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第７受光素子Ｃと記載し、０次回折光受光部３６の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第８受光素子Ｄと記載する。

−１次回折光受光部３８の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第９受光素子Ｆ１と記載し、−１次回折光受光部３８の接線方向ｔの一方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第１０受光素子Ｆ２と記載し、−１次回折光受光部３８の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの他方に位置する受光素子を第１１受光素子Ｆ３と記載し、−１次回折光受光部３８の接線方向ｔの他方かつ半径方向ｒの一方に位置する受光素子を第１２受光素子Ｆ４と記載する。

各電流電圧変換器４９は、複数の接続端子部５０のうちの第１受光装置２２の外部に電気信号を出力する接続端子部５０と、１対１に電気的に接続される。電流電圧変換器４９は、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８から与えられる電流の大きさに応じた大きさの電圧を各接続端子部５０を介して制御部３５に与える。電流電圧変換器４９は、演算増幅器ＯＰと第１抵抗器Ｒｓと第２抵抗器Ｒｆとを含んで構成される。演算増幅器ＯＰの非反転入力端子には、第１抵抗器Ｒｓを介して参照電圧Ｖｒｅｆが入力される。演算増幅器ＯＰの出力端子は、第２抵抗Ｒｆを介して反転入力端子に接続される。また演算増幅器ＯＰの反転入力端子は、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８の所定の受光素子に接続される。演算増幅器ＯＰの出力端子からの出力は、第１抵抗器Ｒｓの抵抗値と、受光素子から電流電圧変換器４９に流れる電流の値とを乗算した値に参照電圧電圧Ｖｒｅｆを加えた電圧である。すなわち、電流電圧変換器４９は、受光素子から電流電圧変換器４９に流れる電流を電圧に変換する。

１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とは、第１〜第４スイッチ部５２〜５５を介して電気的に接続される。具体的には、第１受光素子Ｅ１と第９受光素子Ｆ１とは、第１スイッチ部５２を介して電気的に接続され、第２受光素子Ｅ２と第１０受光素子Ｆ２とは、第２スイッチ部５３を介して電気的に接続され、第３受光素子Ｅ３と第１１受光素子Ｆ３とは、第３スイッチ部５４を介して電気的に接続され、第４受光素子Ｅ４と第１２受光素子Ｆ４とは、第４スイッチ部５５を介して電気的に接続される。

図３は、第１受光素子Ｅ１と第９受光素子Ｆ１と第１スイッチ部５２と第１電流電圧変換器４１と電圧供給部５１とを模式的に示す回路図である。第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、バイポーラトランジスタを含んで実現される。第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とを電気的に接続するか否かを切換える。バイポーラトランジスタのベースＢに電流が流れ、コレクタＣとエミッタＥとの間の抵抗値が零に近い状態をオン状態と記載し、バイポーラトランジスタのベースＢに電流が流れずに、コレクタＣとエミッタＥとの間が電気的に絶縁されている状態をオフ状態と記載する。バイポーラトランジスタのベースＢに電流が流れるか否かは、ベースＢに印加される電圧によって決まる。バイポーラトランジスタは、飽和領域において動作する。

バイポーラトランジスタのベースＢに印加する電圧は、電圧供給部５１から供給される。この電圧供給部５１は、与えられる直流電圧を、電圧値の異なる直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータによって実現される。電圧供給部５１には、複数の接続端子部５０のうちの１つの接続端子部５０を介して第１受光装置２２の外部から電圧が供給される。電圧供給部５１は、第１受光装置２２の外部から供給される直流電圧を、バイポーラトランジスタをオン状態にするための電圧に変換し、この電圧を第１〜第４スイッチ部５２〜５５に供給する。

第１受光素子Ｅ１のカソードは、バイポーラトランジスタのエミッタＥに電気的に接続され、第９受光素子Ｆ１のカソードは、バイポーラトランジスタのコレクタＣに電気的に接続される。バイポーラトランジスタは、飽和領域において動作するので、コレクタＣとエミッタＥとの間の電圧Ｖｃｅは、小さい。たとえばコレクタＣとエミッタＥとの間の電圧Ｖｃｅが大きい場合、第１受光素子Ｅ１に印加される逆電圧が低下するので、第１受光素子Ｅ１に印加される逆電圧と第９受光素子Ｆ１に印加される逆電圧とに差が生じる。受光素子に印加される逆電圧に差が生じると、同じ光強度を受光したとしても、光電変換された電流の値に差が生じる。したがって、第１受光素子Ｅ１が受光した光強度と第９受光素子Ｆ１が受光した光強度とを加算した光強度に正確に対応する電流を、第１受光素子Ｅ１と第９受光素子Ｆ１とによって生成することができない。さらに、第１受光素子Ｅ１に印加される逆電圧が低下すると、第１受光素子Ｅ１が動作しない場合も生じる。本実施の形態においては、バイポーラトランジスタは、飽和領域において動作し、コレクタＣとエミッタＥと間の電圧Ｖｃｅが小さいので、第１受光素子Ｅ１に印加される逆電圧が低下せず、第１受光素子Ｅ１および第９受光素子Ｆ１は、正常に動作する。

第１〜第４スイッチ部５２〜５５の全てがオン状態のとき、第１電流電圧変換器４１は、第１および第９受光素子Ｅ１，Ｆ１と電気的に接続され、第２電流電圧変換器４２は、第４および第１２受光素子Ｅ４，Ｆ４と電気的に接続され、第３電流電圧変換器４３は、第６受光素子Ｂと電気的に接続され、第４電流電圧変換器４４は、第５受光素子Ａと電気的に接続され、第５電流電圧変換器４５は、第８受光素子Ｄと電気的に接続され、第６電流電圧変換器４６は、第７受光素子Ｃと電気的に接続され、第７電流電圧変換器４７は、第３および第１１受光素子Ｅ３，Ｆ３と電気的に接続され、第８電流電圧変換器４８は、第２および第１０受光素子Ｅ２，Ｆ２と電気的に接続される。

第１〜第４スイッチ部５２〜５５の全てがオフ状態のとき、第１〜第４受光素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、電流電圧変換器４９と電気的に絶縁状態となる。したがって、第１〜第４スイッチ部５２〜５５の全てがオフ状態のときは、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８の各受光素子が受光した光強度に対応する電圧が、それぞれ接続端子部５０を介して電流電圧変換器４９から出力される。

接続端子部５０を介して第３〜第６電流電圧変換器４３〜４６から出力される電気信号を、第１位置情報と記載する。また第１〜第４スイッチ部５２〜５５の全てがオフ状態のとき、接続端子部５０を介して第１、第２、第７および第８電流電圧変換器４１，４２，４７，４８から出力される電気信号を第２位置情報と記載する。

電流電圧変換器４９によって変換され、各受光素子が受光した光強度に対応する電圧値を、各受光素子の参照符号の前に記号「Ｖ」を付加した記号で表す。たとえば第１受光素子Ｅ１が受光した光の強度に対応する電圧値を、記号「ＶＥ１」で表す。

第１受光装置２２の位置を調整する手順について説明する。調整は、発光装置２４を構成する３つの半導体レーザ装置のうちの、１つの半導体レーザ装置から出射されるレーザ光を用いて行う。調整中において、第１〜第４スイッチ部５２〜５５をオフ状態にしておく。これによって、第５〜第１２受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４のそれぞれが受光した光強度に対応する電圧が接続端子部５０を介して電流電圧変換器４９から出力される。

まず、０次回折光のスポットの中心が、０次回折光受光部３６の中心に一致するように、第１受光装置２２の位置を調節する。具体的には、第５〜第８受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが受光する光の強度がそれぞれ互いに等しくなるように調節する。つまり、第１位置情報に基づいて、ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＣ＝ＶＤとなるように、第１受光装置２２の位置を調節する。

次に、電流電圧変換器４９の出力を測定しながら、回折格子２５を光軸まわりに角変位させ、光学記録媒体２３のランドおよびグルーブの予め定める位置に、０次回折光、１次回折光および−１次回折光が集光されるように調整する。

次に、−１次回折光のスポットの中心が、−１次回折光受光部３８の中心に一致するように、垂直方向ｚに平行で、０次回折光受光部３６の中心を通る軸線まわりに第１受光装置２２を角変位させる、または第１受光装置２２を垂直方向ｚに移動させるようにして、第１受光装置２２の位置を調整する。具体的には、第９〜第１２受光素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の受光する光の強度がそれぞれ等しくなるように調整する。つまり、第２位置情報に基づいて、ＶＦ１＝ＶＦ２＝ＶＦ３＝ＶＦ４となるように第１受光装置２２の位置を調整する。

次に、第３〜第６電流電圧変換器４３〜４６からそれぞれ出力される電圧を測定しながら、スポットレンズ３２を、垂直方向ｚに平行に動かすことによって、０次回折光受光部３６における０次回折光の焦点の調整を行う。

以上述べたように、第５〜第８受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが受光する光の強度がそれぞれ互いに等しくなるように、かつ第９〜第１２受光素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の受光する光の強度がそれぞれ等しくなるように、電流電圧変換器４９からの出力を測定しながら第１受光装置２２の位置を調整することによって、０次回折光のスポットの中心が０次回折光受光部３６の中心に一致し、かつ−１次回折光のスポットの中心が、−１次回折光受光部３８の中心に一致するように調整することができる。また、１次回折光のスポットの中心と−１次回折光のスポットの中心とは、０次回折光のスポットの中心に関して点対称なので、１次回折光のスポットの中心は、おのずと１次回折光受光部３７の中心に一致する。このように、ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＣ＝ＶＤかつＶＦ１＝ＶＦ２＝ＶＦ３＝ＶＦ４となるように調整するだけで、０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットの中心は、０次回折光受光部３６、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の中心に一致するので、第１受光装置２２および回折格子２５の位置の調整を正確かつ容易に行うことができる。

第１受光装置２２および回折格子２５の位置調整が終了すると、発光装置２４のうちの、調整のために用いた半導体レーザ装置とは異なる半導体レーザ装置からレーザ光を出射させる。複数の半導体レーザ装置から出射されるレーザ光の同軸化の調整を行うために、それぞれの半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の０次回折光、１次回折光、および−１次回折光のスポットの中心が０次回折光受光部３６、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の中心に一致するように、半導体レーザ装置の位置を調整する。このようにレーザ光の０次回折光、１次回折光、および−１次回折光の各受光部におけるスポットの位置を表す第１および第２位置情報をレーザ光の同軸化の調整の目安にすることができる。

第１受光装置２２の位置の調整を終えると、第１〜第４スイッチ部５２〜５５をオン状態にする。第１〜第４スイッチ部５２〜５５をオン状態にすると、１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とは、電気的に接続される。これによって、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８から電流電圧変換器４９に与える電気信号の数を、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８に含まれる受光素子の数よりも少なくすることができ、電流電圧変換器４９の数を、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８に含まれる受光素子の数よりも少なくすることができる。電流電圧変換器４９の数を少なくすることができるので、電流電圧変換器４９から出力される電気信号を制御部３５に与えるための接続端子部５０の数も、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８に含まれる受光素子の数よりも少なくすることができる。これによって、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８に含まれる受光素子で生成される電流をそれぞれ電圧に変換し、この電圧をそれぞれ接続端子部５０を介して出力する受光装置に比べて、第１受光装置２２の電流電圧変換器４９の数および接続端子部５０の数を少なくすることができ、第１受光装置２２の小形化を実現することができる。

また、１次回折光受光部３７の所定の受光素子からの電流と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子からの電流を加算した後の電流の大きさは、各電流の大きさよりも大きいので、Ｓ／Ｎ比の高い電気信号を得ることができる。

また、第１受光装置２２は、電圧供給部５１を有するので、第１〜第４スイッチ部５２〜５５に与えるための電圧を第１受光装置２２の外部から電圧端子部を介して供給される必要がない。したがって、第１〜第４スイッチ部５２〜５５に与えるために、専用の電圧端子部を設ける必要がなく、接続端子部５０の数を抑制することができる。特に、第１受光装置２２の接続端子部５０の数が制限され、第１〜第４スイッチ部５２〜５５に電圧を供給するための専用の接続端子部５０を設けることができない場合であっても、第１〜第４スイッチ部５２〜５５に供給する電圧を確保することができる。

また、第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、第１受光装置２２と同じバイポーラのプロセスによって形成されるので、スイッチ部にＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）のプロセスで形成される電界効果トランジスタを用いるよりも、スイッチ部を容易に形成することができ、第１受光装置２２のコストを低減することができる。

本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２においては、第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、第９〜第１２受光素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４からの出力を得るために、前述した所定の受光素子の間に設けられるとしたけれども、たとえば第１〜第４受光素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４からの出力が得られるように、所定の位置に設けられてもよい。具体的には、第９受光素子Ｆ１と第１電流電圧変換器４１との間、第１０受光素子Ｆ２と第８電流電圧変換器４８との間、第１１受光素子Ｆ３と第７電流電圧変換器４７との間、第１２受光素子Ｆ４と第２電流電圧変換器４２との間にスイッチ部を設けるようにしてもよい。さらに、第１〜第４受光素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４および第９〜第１２受光素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４からの出力が得られるように、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２のスイッチ部に加えて、前述した位置にスイッチ部を配置し、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８の各受光素子からの出力を得られるような構成としてもよい。

本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の他の形態では、第１受光装置２２は、ＭＯＳのプロセスによって製造され、第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、バイポーラトランジスタではなく、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor）およびＪＦＥＴ（Junction Field Effect Transistor）などの電界効果トランジスタを含んで構成される。

第１〜第４スイッチ部５２〜５５は、第１受光装置２２と同じＭＯＳのプロセスによって形成されるので、スイッチ部にバイポーラのプロセスで形成されるバイポーラトランジスタを用いるよりも、スイッチ部を容易に形成することができ、第１受光装置２２のコストを低減することができる。

また電界効果トランジスタは、ゲートに電圧を印加するか否かによって、ソースとドレインとの間を導通させるか否かを切換えることができる。したがって、何度でもソースとドレインとの間を導通させるか否かを切換えることができ、何回でも受光装置の位置の調整を行うことができる。

また電界効果トランジスタのゲートには、ほとんど電流が流れ込まないので、ソースとドレインとの間を導通させるか否かは、ゲートに電圧を印加するか否かによって制御することができる。つまり電界効果トランジスタは、電圧のみによる制御、すなわち電圧制御によって制御される。電圧制御を実現するための回路の設計は、電流および電圧の両方を制御する必要がある電流制御を実現するための回路の設計に比べて、容易である。したがって、スイッチ部を制御するための回路の設計のコストを抑制することができる。

本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２においては、１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とは、第１〜第４スイッチ部５２〜５５を介して電気的に接続されるとしたけれども、１次回折光受光部３７の所定の受光素子と−１次回折光受光部３８の所定の受光素子とは、電気的に絶縁されるようにしてもよい。この場合、電流電圧変換器４９を構成する電流電圧変換器の数を４個増やし、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の各受光素子と電流電圧変換器を１対１に電気的に接続することによって、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の各受光素子が受光した光強度に対応する電気信号を、接続端子部５０を介して電流電圧変換器４９からそれぞれ第１受光装置２２の外部に出力することができる。これによって、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８の各受光素子が受光した光強度に対応する電気信号を得ることができ、この電気信号に基づいて、第１受光装置２２における０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットの位置が定まる。したがって、前記電気信号に基づいて、前述したように第１受光装置２２の位置調整を容易かつ正確に行うことができる。

本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２のさらに他の形態では、第１〜第４スイッチ部５２〜５５に供給される電圧は、電圧端子部を介して第１受光装置２２の外部から供給される。このように第１受光装置２２の外部から供給される電圧を用いて第１〜第４スイッチ部５２〜５５のオン状態とオフ状態とを切換えるので、オン状態とオフ状態とを切換えるための電圧を第１受光装置２２の内部において生成する必要がない。したがって、オン状態とオフ状態とを切換える電圧供給部を省くことができ、第１受光装置２２のコストを低減することができる。

図４は、光ディスク装置２１に組み込まれた本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１の構成を表す模式図である。本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２と同様の構成であるので、対応する部分は、同一の参照符号を付して、重複する部分については、説明を省略する。また本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２と同様の構成であるので、前述した効果と同様の効果は、本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１においても同様に得られる。

本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１の構成は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成から、第１〜第４スイッチ部５２〜５５および電圧供給部５１を省略したものであり、また、本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１の１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８を構成する各受光素子の形状は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の各受光素子の形状とは異なる。

本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成から、第１〜第４スイッチ部５２〜５５および電圧供給部５１を省略したものであるので、１次回折光受光部３７、０次回折光受光部３６および−１次回折光受光部３８と電流電圧変換器４９との電気的な接続の関係は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の第１〜第４スイッチ部５２〜５５を全てオン状態にしたときと同じである。

第１受光素子Ｅ１、第２受光素子Ｅ２、第１１受光素子Ｆ３および第１２受光素子Ｆ４の各受光面は、互いに合同な正方形を成す。第３受光素子Ｅ３、第４受光素子Ｅ４、第９受光素子Ｆ１および第１０受光素子Ｆ２の各受光面は、互いに合同な正方形を成す。第１受光素子Ｅ１、第２受光素子Ｅ２、第１１受光素子Ｆ３および第１２受光素子Ｆ４の各受光面は、第３受光素子Ｅ３、第４受光素子Ｅ４、第９受光素子Ｆ１および第１０受光素子Ｆ２の各受光面の面積よりも大きい。

第１受光装置２２の位置を調節する手順について説明する。まず０次回折光のスポットの中心を、０次回折光受光部３６の中心に一致させる。０次回折光のスポットの中心を、０次回折光受光部３６の中心に一致させる方法は、前述した本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の調整と同様である。

次に１次回折光のスポットの中心を１次回折光受光部３７の中心に一致させ、−１次回折光のスポットの中心を−１次回折光受光部３８の中心に一致させる。まず、接線方向ｔの位置を調整する。具体的には、第１、第２、第７および第８電流電圧変換器４１，４２，４７，４８からそれぞれ出力される電圧が互いに等しくなるように第１受光装置２２の位置を調整する。つまりＶＥ１＋ＶＦ１＝ＶＥ２＋ＶＦ２＝ＶＥ３＋ＶＦ３＝ＶＥ４＋ＶＦ４となるように、第１受光装置２２の位置を調整する。

次に、０次回折光の光軸を中心軸とする角変位調整を行う。０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を反時計回りに、予め定める基準位置から第１の角度θ１だけ角変位すると、１次回折光のスポットの一部が第３受光素子Ｅ３の受光面から外れはじめ、−１次回折光のスポットの一部が第９受光素子Ｆ１の受光面から外れはじめる。このとき、ＶＥ１＋ＶＦ１≦ＶＥ４＋ＶＦ４かつＶＥ３＋ＶＦ３≦ＶＥ２＋ＶＦ２となり、第１および第７電流電圧変換器４１，４７の電圧が低下する。これによって、１次回折光が第２受光素子Ｅ２の受光面から外れ、−１次回折光の一部が第９受光素子Ｆ１の受光面から外れたことがわかる。逆に、０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を時計回りに、予め定める基準位置から第２の角度θ２だけ角変位すると、１次回折光のスポットの一部が第４受光素子Ｅ４の受光面から外れはじめ、−１次回折光のスポットの一部が第１０受光素子Ｆ２の受光面から外れはじめる。このとき、ＶＥ１＋ＶＦ１≧ＶＥ４＋ＶＦ４かつＶＥ３＋ＶＦ３≧ＶＥ２＋ＶＦ２となり、第２および第８電流電圧変換器４２，４８の電圧が低下する。これによって、１次回折光の一部が第４受光素子Ｅ４の受光面から外れ、−１次回折光の一部が第１０受光素子Ｆ２の受光面から外れたことがわかる。したがって、０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を反時計回りに、基準位置から（θ１−θ２）／２°角変位させることによって、０次回折光の光軸を中心軸とする角変位調整を行うことができる。これによって、１次回折光のスポットの中心を１次回折光受光部３７の中心に一致させ、−１次回折光のスポットの中心を−１次回折光受光部３８の中心に一致させることができる。

このように、第１および第２受光素子Ｅ１，Ｅ２の受光面の面積を、第３および第４受光素子Ｅ３，Ｅ４の受光面の面積と異ならせ、第９および第１０受光素子Ｆ１，Ｆ２の受光面の面積を、第１１および第１２受光素子Ｆ３，Ｆ４の受光面の面積と異ならせることによって、１次回折光および−１次回折光のスポットの位置を表す情報を得ることができる。この情報に基づいて、第１受光装置２２の位置を調整することができる。

本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１では、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の受光素子のうち、０次回折光受光部３６寄りの受光素子の受光面の面積を、０次回折光受光部３６から離反する受光素子の受光面の面積よりも小さくするとしたけれども、逆に、０次回折光受光部３６寄りの受光素子の受光面の面積を、０次回折光受光部３６から離反する受光素子の受光面の面積よりも大きくしてもよい。さらに、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８のうちのいずれか一方の受光素子のうち、０次回折光受光部３６寄りの受光素子の受光面の面積を、０次回折光受光部３６から離反する受光素子の受光面の面積よりも小さくし、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８のうちのいずれか他方の受光素子の面積は、互いに等しくするようにしてもよい。

図５は、光ディスク装置２１に組み込まれる本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２の構成を表す模式図である。本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２と同様の構成であるので、対応する部分は、同一の参照符号を付し、重複する部分については、説明を省略する。また本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２と同様の構成であるので、前述した効果と同様の効果は、本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２においても同様に得られる。

本発明の実施の第３形態の第１受光装置６３は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成から、第１〜第４スイッチ部５２〜５５および電圧供給部５１を省略し、１次回折光受光部３７に第２受光部分である第１調整信号検出部６５を追加し、−１次回折光受光部３８に第２受光部分である第２調整信号検出部６６を追加し、電流電圧変換器４９に第１０電流電圧変換器６３と第１１電流電圧変換器６４とを追加したものである。

本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成から、第１〜第４スイッチ部５２〜５５および電圧供給部５１を省略したものであるので、第１〜第１２受光素子Ｅ１〜Ｅ４，Ａ〜Ｄ，Ｆ１〜Ｆ４と第１〜第８電流電圧変換器４１〜４８との電気的な接続の関係は、本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の第１〜第４スイッチ部５２〜５５を全てオン状態にしたときと同じである。

第１０電流電圧変換器６３は、第１調整信号検出部６５と電気的に接続される。第１１電流電圧変換器６４は、第２調整信号検出部６６と電気的に接続される。

第１および第２調整信号検出部６５，６６は、たとえばフォトダイオードを含んで実現される。第１および第２調整信号検出部６５，６６の受光面は、枠状である。具体的には、第１および第２調整信号検出部６５，６６の受光面は、内周および外周が正方形であって、外周の対角線に、内周の対角線が重なる。第１および第２調整信号検出部６５，６６は、第１受光部分である４分割受光フォトダイオードを外囲するように設けられる。具体的には、第１および第２調整信号検出部６５，６６は、自身の中心が４分割受光フォトダイオードの中心と一致し、かつ第１および第２調整信号検出部６５，６６の受光面の内周および外周の各辺が接線方向ｔまたは半径方向ｒに平行または垂直となるように、４分割受光フォトダイオードに近接して設けられる。

第１受光装置２２の位置を調節する手順について説明する。まず０次回折光のスポットの中心を、０次回折光受光部３６の中心に一致させる。０次回折光のスポットの中心を、０次回折光受光部３６の中心に一致させる方法は、前述した本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の調整と同様である。

次に１次回折光のスポットの中心を１次回折光受光部３７の中心に一致させ、−１次回折光のスポットの中心を−１次回折光受光部３８の中心に一致させる。まず、０次回折光の光軸を中心軸とする角変位調整を行う。０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を反時計回りに、予め定める基準位置から角変位させると、第１調整信号検出部６５の半径方向ｒの他方に１次回折光の一部が照射され、第２調整信号検出部６６の半径方向ｒの一方に−１次回折光の一部が照射される。第１および第２調整信号検出部６５，６６に光が照射されると、接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力される。第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力され始めたときの、基準位置から０次回折光の光軸を中心に反時計回りに角変位させた角度を第３の角度θ３とし、この角度を測定する。次に０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を時計回りに、予め定める基準位置から角変位させると、第１調整信号検出部６５の半径方向ｒの一方に１次回折光の一部が照射され、第２調整信号検出部６６の半径方向ｒの他方に−１次回折光の一部が照射される。第１および第２調整信号検出部６５，６６に光が照射されると、接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力される。第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力され始めたときの、基準位置から０次回折光の光軸を中心に時計回りに角変位させた角度を第４の角度θ４とし、この角度を測定する。０次回折光の光軸を中心に第１受光装置２２を反時計回りに、基準位置から（θ３−θ４）／２°角変位させると、１次回折光および−１次回折光のスポットの中心は、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８の半径方向ｒの中心に一致する。これによって、０次回折光の光軸を中心軸とする角変位調整を行うことができる。

次に、１次回折光および−１次回折光のスポットの接線方向ｔの位置を調整する。第１受光装置２２を、予め定める基準位置から垂直方向ｚの一方に移動させると、第１調整信号検出部６５の接線方向ｔの他方に１次回折光の一部が照射され、第２調整信号検出部６６の接線方向ｔの一方に−１次回折光の一部が照射される。第１および第２調整信号検出部６５，６６に光が照射されると、接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力される。接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力され始めたときの、基準位置からの垂直方向ｚの一方の距離を第１の距離Ｌ１とし、この距離を測定する。次に第１受光装置２２を、予め定める基準位置から垂直方向ｚの他方に移動させると、第１調整信号検出部６５の接線方向ｔの一方に１次回折光の一部が照射され、第２調整信号検出部６６の接線方向ｔの他方に−１次回折光の一部が照射される。第１および第２調整信号検出部６５，６６に光が照射されると、接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力される。接続端子部５０を介して第１０および第１１電流電圧変換器６３，６４から電圧が出力され始めたときの、基準位置からの垂直方向ｚの他方の距離を第２の距離Ｌ２とし、この距離を測定する。第１受光装置２２を、予め定める基準位置から垂直方向ｚの一方に（Ｌ１−Ｌ２）／２移動させると、１次回折光のスポットの中心が１次回折光受光部３７の接線方向ｔの中心に一致し、−１次回折光のスポットの中心が−１次回折光受光部３８の接線方向ｔの中心に一致する。これによって、１次回折光および−１次回折光のスポットの接線方向ｔの位置の調整を行うことができ、１次回折光のスポットの中心を１次回折光受光部３７の中心に一致させ、−１次回折光のスポットの中心を−１次回折光受光部３８の中心に一致させることができる。

このように、１次回折光受光部３７に第１調整信号検出部６５を設け、−１次回折光受光部３８に第２調整信号検出部６６を設けることによって、１次回折光および−１次回折光のスポットの位置を表す情報を得ることができる。この情報に基づいて、第１受光装置２２の位置を調整することができる。

本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２では、１次回折光受光部３７に第２受光部分である第１調整信号検出部６５を設け、−１次回折光受光部３８に第２受光部分である第２調整信号検出部６６を設けるとしたけれども、１次回折光受光部３７および−１次回折光受光部３８のいずれか一方にのみ第２受光部分を設けるようにしてもよい。

光ディスク装置２１に組み込まれた本発明の実施の第１形態の第１受光装置２２の構成を表す模式図である。 第１受光装置２２を備える光ディスク装置２１の構成を表す模式図である。 第１受光素子Ｅ１と第９受光素子Ｆ１と第１スイッチ部５２と第１電流電圧変換器４１と電圧供給部５１とを模式的に示す回路図である。 光ディスク装置２１に組み込まれた本発明の実施の第２形態の第１受光装置６１の構成を表す模式図である。 光ディスク装置２１に組み込まれる本発明の実施の第３形態の第１受光装置６２の構成を表す模式図である。 従来の技術の光ディスク装置に組み込まれる受光装置１を模式的に表す図である。 受光装置１および受光装置１に照射された０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットを表す図である。 第１〜第３受光部１１，１２，１３および第１〜第３受光部１１，１２，１３に照射される０次回折光、１次回折光および−１次回折光のスポットを表す図である。 レーザ光のスポットが、光学記録媒体のトラックを横切るときの受光素子および受光素子に照射されるレーザ光を表す図である。

符号の説明

２１ 光ディスク装置
２２，６１，６２ 第１受光装置
２３ 光学記録媒体
２４ 発光装置
２５ 回折格子
３２ スポットレンズ
３６ ０次回折光受光部
３７ １次回折光受光部
３８ −１次回折光受光部
４１ 第１電流電圧変換器
４２ 第２電流電圧変換器
４３ 第３電流電圧変換器
４４ 第４電流電圧変換器
４５ 第５電流電圧変換器
４６ 第６電流電圧変換器
４７ 第７電流電圧変換器
４８ 第８電流電圧変換器
４９ 電流電圧変換器
５０ 接続端子部
５１ 電圧供給部
５２ 第１スイッチ部
５３ 第２スイッチ部
５４ 第３スイッチ部
５５ 第４スイッチ部
６５ 第１調整信号検出部
６６ 第２調整信号検出部

Claims (10)

1. 光源からの光が回折格子を通過することによって発生した０次回折光、１次回折光および−１次回折光を光学記録媒体に照射し、その反射された反射光を受光する受光装置であって、
   前記０次回折光を受光する受光位置に設けられ、受光した０次回折光のスポットの位置を表す第１位置情報を出力する第１受光部と、
   前記１次回折光および前記−１次回折光を受光する受光位置に設けられ、受光した１次回折光および−１次回折光のうちの少なくともいずれか一方のスポットの位置を表す第２位置情報を出力する第２受光部とを含むことを特徴とする受光装置。
2. 前記第２受光部は、
   １次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
   −１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
   前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部は、受光した光に応じた電気信号を生成する複数の受光部分をそれぞれ有し、
   １次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号のいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分で生成される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させるスイッチ部を有することを特徴とする請求項１記載の受光装置。
3. 前記スイッチ部は、バイポーラトランジスタを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の受光装置。
4. 前記スイッチ部は、電界効果トランジスタを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の受光装置。
5. 外部から電圧が供給される電圧端子部を有し、
   前記スイッチ部は、電圧端子部を介して供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させることを特徴とする請求項３または４記載の受光装置。
6. 外部から供給される電圧を予め定める電圧に変換して前記スイッチ部に供給する電圧供給部を有し、
   スイッチ部は、電圧供給部から供給される電圧を用いて、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号とのいずれか一方と、１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号、および−１次回折光受光部の予め定める受光部分から出力される電気信号を加算した電気信号とを選択的に出力させることを特徴とする請求項３または４記載の受光装置。
7. 前記第２受光部は、
   １次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
   −１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
   １次回折光受光部および−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、予め定める仮想一平面を挟んで分割された受光面を有し、
   前記予め定める仮想一平面および前記受光面に平行な方向における、前記分割された一方の受光面の長さと他方の受光面の長さとは、互いに異なることを特徴とする請求項１記載の受光装置。
8. 前記第２受光部は、
   １次回折光を受光する受光位置に設けられ、１次回折光を受光する１次回折光受光部と、
   −１次回折光を受光する受光位置に設けられ、−１次回折光を受光する−１次回折光受光部とを有し、
   前記１次回折光受光部および前記−１次回折光受光部のうちの少なくともいずれか一方は、受光した光に応じた電気信号を出力し、１次回折光または−１次回折光が照射されるべき第１受光部分と、第１受光部分を外囲して設けられ、受光した光に応じた電気信号を出力する第２受光部分とを有することを特徴とする請求項１記載の受光装置。
9. 前記第１および第２受光部は、予め定める範囲の波長の光を光電変換可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の受光装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の受光装置を備えることを特徴とする光ディスク装置。

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