JP2007226866A - 光検出器、回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、２波長マルチレーザを搭載した光ピックアップにおいて、干渉による光量変動がない、高精度なトラッキングエラー信号とフォーカシングエラー信号の生成を実現する光検出器、回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置を提供することを目的としている。
【解決手段】
上記課題を解決するため、第１の波長のレーザ光源から出射され３本に分岐された光ビームをそれぞれ受光する直線状に配置された３個の受光領域と、第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射された光ビームをそれぞれ受光する直線状に配置された３個の受光領域と、を備える。第１の波長の光ビームを受光する３個の受光領域のうちの両端の受光領域の距離は、第２の波長の光ビームを受光する３個の受光領域のうちの両端の受光領域の距離よりも長いことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクの再生又は記録に用いられる光検出器、回折格子、光ピックアップ及び光ディスク装置に関する。

従来、２波長マルチレーザを搭載し、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰ方式、フォーカシングエラー信号の生成に非点収差方式を用いた光ピックアップが知られている。このような光ピックアップでは、光検出器の検出領域のパターンが３行２列とし、各検出領域からの信号によりトラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号が生成される （例えば、特許文献１（特開２００３−２７２２１８号公報））。

また、特許文献１に記載された３行２列の検出領域のパターンを簡素化し、光検出器の低コスト化を図った技術が開示されている（例えば、特許文献２（特開２００５−８５３６９号公報））。

特開２００３−２７２２１８号公報（第１３項、第５図、第６図） 特開２００５−８５３６９号公報（第９項、第２図）

しかしながら、２波長マルチレーザ光源を使用する場合、ＤＶＤとＣＤの光路がほぼ一致するため、ＤＶＤ専用の回折格子には、ＤＶＤの光ビームだけでなくＣＤの光ビームも入射し、ＣＤ専用の回折格子には、ＣＤの光ビームだけでなくＤＶＤの光ビームも入射する。その結果、例えば、ＤＶＤの光ビームはＤＶＤ専用の回折格子でサブ光ビーム１が生成され、かつ、ＣＤ専用の回折格子でサブ光ビーム２が生成されることになる。この場合、サブ光ビーム１はトラッキング制御に使用されるが、サブ光ビーム２は余計な外乱成分となってしまう。つまり、それぞれの回折格子を光ビームが通過する際に余計な外乱成分が発生してＤＶＤ用・ＣＤ用それぞれの光検出器に入光し、外乱成分が余計な信号成分として加算されてしまうおそれがある。

サブ光ビーム１とサブ光ビーム２が光検出器上でオーバーラップする領域が発生すると、このオーバーラップした領域でサブ光ビーム１とサブ光ビーム２は光路長が僅かに変化するだけで干渉することになる。このため、例えばディスクチルト、面ぶれなどが発生すると、光検出器で検出される光量が大きく変動し、トラッキングエラー信号やフォーカシングエラー信号の変動を引き起こし、安定した位置制御が困難となり、再生、記録を良好に行うことが出来なくなるおそれがある。

特許文献１及び特許文献２においてもこの問題は変わらない。例えば、特許文献１記載の技術では、図１４に示すように、ＤＶＤ用の検出領域（３行２列の検出領域のうち左側の検出領域）で、本来のサブ光ビーム１だけでなくサブ光ビーム２がオーバーラップすることになる。また、ＣＤ用の検出領域（３行２列の検出領域のうち右側の検出領域）でも、本来のサブ光ビーム１だけでなくサブ光ビーム２がオーバーラップする。

また、例えば特許文献２記載の技術では、図２（Ｂ）に示すように、ＣＤ専用の回折格子によってＤＶＤ光ビームからサブ光ビーム２として０５０、０５１が生成され、ＤＶＤ専用の回折格子によってＣＤ光ビームから光ビーム２として０５２、０５３が生成される。この結果、本来のサブ光ビーム１だけでなくサブ光ビーム２がオーバーラップする領域が発生する。

本発明は上記のような課題に鑑みなされたものであり、光学的情報記録媒体の安定した再生動作又は記録動作を実現できる光検出器、回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明の光検出器は、第１の波長のレーザ光源から出射され、第１の回折格子及び第２の回折格子で分岐された光ビームを受光する第１の受光領域と、第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射され、第１の回折格子及び第２の回折格子で分岐された光ビームを受光する第２の受光領域と、を備える。また、第１の受光領域は、第１の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたとき、前記第１の回折格子で分岐された光ビームは入光し、かつ、第２の回折格子で分岐された光ビームは入光しない位置に配置され、第２の受光領域は、第２の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたとき、第１の回折格子で分岐された光ビームは入光せず、かつ、第２の回折格子で分岐された光ビームは入光する位置に配置される。

また、本願発明の回折格子は、第１の波長のレーザ光源から出射された光ビームを少なくとも３本の光ビームに分岐する第１の格子パターンと、第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射された光ビームを少なくとも３本の光ビームに分岐する第２の格子パターンと、を備える。第１の格子パターンの格子溝の幅と前記第２の格子パターンの格子溝の幅を異ならせている。

また、本願発明の光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、第１の波長よりも長波長である第２の波長の光ビームを出射する第２のレーザ光源と、第１のレーザ光源又は前記第２のレーザ光源から出射された光ビームを少なくとも３本の光ビームに分岐する上記の回折格子と、光ビームを光学的情報記録媒体に集光する対物レンズと、光学的情報記録媒体からの反射光を受光する上記の光検出器とを備える。

また、本願発明の光ディスク装置は、上記の光ピックアップと、情報信号を入力する情報入力部と、情報入力部から入力された情報から光学的情報記録媒体に記録する信号を生成し、光ピックアップに出力する記録信号生成部とを備える。

また、本願発明の光ディスク装置は、上記の光ピックアップと、情報信号を入力する情報入力部と、情報入力部から入力された情報から光学的情報記録媒体に記録する信号を生成し、光ピックアップに出力する記録信号生成部とを備える。

本発明によれば、光学的情報記録媒体の安定した再生動作又は記録動作を実現できる光検出器、回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置の提供が可能になる。

本発明の各実施例では、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）とＣＤ（コンパクトディスク）の記録または再生に対応した光ディスク装置、この光ディスクに搭載する光ピックアップ、この光ピックアップに搭載する光検出器、回折格子を例に説明する。

以下、図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定されるものではない。

本発明における実施例１について図を用いて詳細に説明する。ここでは光検出器について説明する。

図１は実施例１における光検出器を図示したものである。光検出器００１には６個の検出領域００２、００３、００４、００５、００６、００７がある。また、各検出領域は４分割されており検出領域００２は検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、検出領域００３はＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、検出領域００４はＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、検出領域００５は、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'、Ｄ'、検出領域００６はＥ'１、Ｅ'２、Ｅ'３、Ｅ'４、検出領域００７は、Ｆ'１、Ｆ'２、Ｆ'３、Ｆ'４をもつ。

検出領域００２、００３、００４はＤＶＤの光ビームを受光する。検出領域００２はＤＶＤメイン光ビーム０１０を受光し、検出領域００３、００４はＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２を各々受光するものである。

また検出領域００５、００６、００７はＣＤの光ビームを受光する。検出領域００５はＣＤメイン光ビーム０１３を受光し、検出領域００６、００７はＣＤサブ光ビーム０１４、０１５を各々受光するものである。

ＤＶＤおよびＣＤでは、フォーカシングエラー信号の生成に差動非点収差方式、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰを採用することを想定している。尚、差動非点収差方式、は公知の技術なので詳細の説明は省略する。光検出器００１より得られる検出信号は、ＤＶＤ／ＣＤ光学系ともにメイン光ビームの総光量、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号が検出される。検出信号は以下の数１〜６の演算式にて検出することが出来る。

ＤＶＤメイン総光量＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ （数１）
ＣＤメイン総光量＝Ａ'＋Ｂ'＋Ｃ'＋Ｄ' （数２）
ＤＶＤフォーカシング誤差信号＝[（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）]＋ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ３）−（Ｅ２＋Ｅ４）]＋[（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）]} （数３）
ＣＤフォーカシング誤差信号＝[（Ａ'＋Ｃ'）−（Ｂ'＋Ｄ'）]＋ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'３）−（Ｅ'２＋Ｅ'４）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'３）−（Ｆ'２＋Ｆ'４）]} （数４）
ＤＶＤトラッキング誤差信号＝[（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）]−ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ４）−（Ｅ２＋Ｅ３）]＋[（Ｆ１＋Ｆ４）−（Ｆ２＋Ｆ３）]} （数５）
ＣＤトラッキング誤差信号＝[（Ａ'＋Ｄ'）−（Ｂ'＋Ｃ'）]−ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'４）−（Ｅ'２＋Ｅ'３）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'４）−（Ｆ'２＋Ｆ'３）]} （数６）
なお、ｋ、ｋ'はメイン光ビームとサブ光ビームの光量比を補正する係数である。

さて、２波長マルチレーザを搭載し、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰを採用する場合、図１のような３行２列の検出領域が必要となる。これは、２波長マルチレーザのＤＶＤ光ビームを出射する発光点位置とＣＤ光ビームを出射する発光点位置とが異なるため２列の検出領域が必要であり、またＤＶＤ、ＣＤ共にＤＰＰによるトラッキングエラー信号を生成するには、サブ光ビームが必要なためである。

ＤＰＰでは、メイン光ビームとサブ光ビームを生成するために回折格子を用いている。ＤＶＤとＣＤでは案内溝間隔が異なるため、ＤＶＤとＣＤとでディスク上のメイン光ビームとサブ光ビームの最適な照射位置が異なってしまう。このため、ＤＶＤで用いる回折格子とＣＤで用いる回折格子の格子パターンは異なるものを用いる必要がある。

また２波長マルチレーザ光源を使用する場合、ＤＶＤとＣＤの光路がほぼ一致する。このため、回折格子は必然的にＤＶＤとＣＤの同一の光路上に配置しなければならない。

つまりＤＶＤ専用の回折格子には、ＤＶＤ光ビームだけでなく、ＣＤ光ビームも入射し、ＣＤ専用の回折格子には、ＣＤ光ビームだけでなく、ＤＶＤ光ビームも入射する。このためＤＶＤ光ビームはＤＶＤ専用の回折格子でＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２が生成され、かつＣＤ専用の回折格子で外乱光ビーム０２０、０２１が生成されてしまう。またＣＤ光ビームはＣＤ専用の回折格子でＣＤ光ビーム０１４、０１５が生成され、かつＤＶＤ専用の回折格子で外乱光ビーム０２２、０２３が生成される。

このような外乱光ビームが光検出器上で例えば、サブ光ビームなどと重なると干渉によりトラッキングエラー信号、フォーカシングエラー信号を大きく変動させる要因となってしまう。この変動を回避するように、本実施例の光検出器は、外乱光ビームとメイン光ビーム、サブ光ビームが光検出器上で重ならないように考案されたものである。

本実施例では、所定の間隔を空けて３個１列に配置されたＤＶＤ光ビームを受光する検出領域００２、００３、００４と、さらに検出領域００２、００３、００４の隣に所定の間隔を空けて３個１列に配置されたＣＤ光ビームを受光する検出領域００５、００６、００７を具備する光検出器において、検出領域００２、００３、００４と検出領域００５、００６、００７との３個の検出領域の間隔を異ならせた。

より具体的には、検出領域００２、００３、００４が、ＤＶＤ用のレーザ光源から光ビームが出射されたとき、ＤＶＤ用の回折格子で分岐された０１１、０１２が入光し、かつ、ＣＤ用の回折格子で分岐された光ビーム０２０、０２１が入光しない位置に配置するようにした。

即ち、ＣＤ用の回折格子により回折されたＤＶＤ光ビームが検出領域００２〜００４の領域外、具体的には検出領域００２と００３及び検出領域００２と００４の間の領域に照射され、ＤＶＤ用の回折格子により回折されたＣＤ光ビームが検出領域０１３〜０１５の領域外に照射されるような配置とした。図１に示すように光ビームが入射されるためには回折格子の構造を工夫する必要があるが、これについては後述する。

また、本実施例の光検出器では、ＤＶＤ光ビームよりも長波長であるＣＤ光ビームの検出領域００５、００６、００７の３個の検出領域の間隔を小さくしたものである。

図２は従来例として特許文献２の光検出器の例を図示したものである。左図のＡは理想的な回折格子を用いた場合の光検出器０３０上の光スポット配置を示し、右図のＢは実際の回折格子を用いた場合の光検出器０３０上の光スポット配置を示したものである。

まず図２のＡについて説明する。

光検出器０３０は３個の検出領域０３１、０３２、０３３で構成されている。検出領域０３１は検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、検出領域０３２はＧ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、検出領域０３３はＧ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２をもつ。

検出領域０３１はＤＶＤメイン光ビーム０４０とＣＤメイン光ビーム０４３を受光し、検出領域０３２、０３３は各々ＤＶＤサブ光ビーム０４１とＣＤサブ光ビーム０４４、ＤＶＤサブ光ビーム０４２とＣＤサブ光ビーム０４５を受光するものである。

光検出器０３０は光検出器００１に対し、検出領域を６個から３個に減らす構成をとっている。

また光検出器０３０はＤＶＤでは、フォーカシングエラー信号の生成に差動非点収差方式、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰ、ＣＤでは、フォーカシングエラー信号の生成に非点収差方式、トラキングエラー信号の生成にＤＰＰ方を採用していることを想定している。このため検出領域０４４、０４５はＤＶＤサブ光ビームのみに対して４分割の構成となっており、ＣＤサブ光ビームに対しては２分割の構成となっている。

さて、２波長マルチレーザを搭載し、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰを採用する場合、先述したように外乱光ビームが発生する。このため図２のＢのようにＣＤ専用の回折格子によってＤＶＤ光ビームから外乱光ビーム０５０、０５１が生成され、ＤＶＤ専用の回折格子によってＣＤ光ビームから外乱光ビーム０５２、０５３が生成される。

これら外乱光ビームはサブ光ビームとオーバーラップする領域が発生する。例えば、ＤＶＤサブ光ビーム０４１と外乱光ビーム０５０とがオーバーラップする領域が発生することが分かる。このように光検出器上で光ビームがオーバーラップすると、干渉により光量が大きく変動してしまう。このため、サブ光ビームによる検出信号を利用するトラッキングエラー信号、フォーカシングエラー信号が大きく変動する要因となり、安定した位置制御動作が出来なくなる。

なお、ＤＶＤ（６６０ｎｍ）はＣＤ（７８５ｎｍ）よりも短波長の光ビームであるため、外乱光ビーム０５０、０５１は、ＤＶＤサブ光ビーム０４１、０４２よりも回折角度が僅かに小さくなるものである。

さて、２本の光ビームの光強度をａ^２、ｂ^２とした場合、その２本の光ビームが干渉によって変動する光量Ｉは数７で表されるような関係がある。

Ｉ＝ａ²＋ｂ²＋２ａｂｃｏｓ（ｋσ） （数７）
ここでｋは波数、δは２本の光ビームの光路長差を示すものである。

実際の回折格子では、外乱光ビームは僅かに発生するだけである。例えば、回折格子に入射する光量を１００とした場合、メイン光ビームを９１、サブ光ビームを８、外乱光ビームをわずかに１だけ発生するものだとする。メイン光ビームに対して外乱光ビームは１％程度だが、サブ光ビームに対して外乱光ビームは１０％程度ある。この関係を数７に当てはめる（ａ^２＝８、ｂ^２＝１）、光量Ｉは光路長変動の最悪を考えると最大約１５、最小約３程度変動することになる。つまりサブ光ビームの光量が干渉により５０％減ったり増えたりすることになり、安定したフォーカシングエラー信号とトラッキングエラー信号を生成することが困難になってしまう。

実施例１ではフォーカシングエラー信号の生成に差動非点収差方式を使用することを想定したため、検出領域００３、００４、００６、００７は４分割させているが、メイン光ビームのみを使用する非点収差方式を用いる場合は、もちろん上下に２分割させるだけでも良い。例えば、Ｅ１とＥ４、Ｅ２とＥ３を分割しない構成でもなんら構わない。

なお、光検出器００１では、ＤＶＤメイン光ビーム０１０、ＣＤメイン光ビーム０１３を受光する検出領域００２、００５は４分割されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどを再生するときに、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＤを用いることもできる。

実施例２ではＤＶＤとＣＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した２波長マルチレーザ搭載光ピックアップについて説明する。この光ピックアップでは、実施例１に記載した光検出器を備えている。

図３は光ピックアップ０７０の光学系構成を示す図である。情報の記録または情報の再生をＤＶＤ系の光ディスクに行うには、一般的に波長約６６０ｎｍの半導体レーザを用いるのが一般的である。またＣＤ系の光ディスクに行うには、一般的に波長約７８５ｎｍの半導体レーザをもちいるのが一般的である。２波長マルチレーザ０７１はＤＶＤ用の波長約６６０ｎｍの光ビームを発射するＤＶＤレーザチップ０７２と、ＣＤ用の波長約７８５ｎｍの光ビームを発射するＣＤレーザチップ０７３の２個のレーザチップを搭載したレーザ光源である。

さて、まずＤＶＤ光学系を説明する。２波長マルチレーザ０７１内に具備されたＤＶＤレーザチップ０７２からＤＶＤ光ビームが発散光として出射される。図中の点線０７４はＤＶＤ光ビームの光路を示すものである。ＤＶＤレーザチップ０７２から出射したＤＶＤ光ビームは回折格子０６０に入射する。

回折格子０６０は、光ビームを３本に分岐させる機能があり、３本の光ビームはＤＰＰによるトラッキングエラー信号や差動非点収差法によるフォーカシングエラー信号の生成に用いられる。回折格子０６０はＤＶＤ専用の回折格子とＣＤ専用の回折格子を張り合わせたもので、ＤＶＤ専用の回折格子であるＤＶＤ格子パターン０７６とＣＤ専用の回折格子であるＣＤ格子パターン０７７が配置されたものである。

このため回折格子０６０に入射したＤＶＤ光ビームはＤＶＤ格子パターン０７６によりＤＶＤのＤＰＰによるトラッキングエラー信号を生成するのに最適な３本の光ビームに分岐されることになる。ＤＶＤ格子パターン０７６を通過したＤＶＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７を通過する。ＣＤ格子パターン０７７は理想的にはＤＶＤ光ビームを１００％透過されるように、溝深さ、デューティーなどを設定したとしても、実際には僅かに外乱光ビームを発生させる。

ＣＤ格子パターン０７７を通過したＤＶＤ光ビームはビームスプリッタ０７８を反射し、コリメートレンズ０７９に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ０７９を出射したＤＶＤ光ビームは、立ち上げミラー０８０を図中ｚ方向（紙面に垂直な方向）に反射しアクチュエータ（図示せず）に搭載された対物レンズ０８１により光ディスク（図示せず）上に集光される。

光ディスクでＤＶＤ光ビームは反射し、対物レンズ０８１、立ち上げミラー０８０、コリメートレンズ０７９、ビームスプリッタ０７８、検出レンズ０８２を経て、光検出器０８３に到達する。光ビームにはビームスプリッタ０７８を透過するとき所定の非点収差が与えられ、差動非点収差法による光ディスクのフォーカシングエラー信号の検出に使用される。検出レンズ０８２は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器０８３上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器０８３に導かれたＤＶＤ光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、トラッキングエラー信号およびフォーカシングエラー信号など光ディスク上光スポットの位置制御信号の検出に使用される。

次にＣＤ光学系を説明する。２波長マルチレーザ０７１内に具備されたＣＤレーザチップ０７３からＣＤ光ビームが発散光として出射される。図中の一点鎖線０７５はＣＤ光ビームの光路を示すものである。ＣＤレーザチップ０７３から出射したＣＤ光ビームは回折格子０６０に入射する。ＤＶＤ光ビームと比べＣＤ光ビームは出射角度が傾いているが、これは、ＤＶＤレーザチップ０７２とＣＤレーザチップが図中ｘ方向に１１０μｍ離れて配置されているためである。このためＤＶＤ光ビームの光軸を対物レンズ０８１の中心に垂直入射することを想定するとＣＤ光ビームの光線中心が傾くことになる。またＤＶＤレーザチップとＣＤレーザチップの間隔である１１０μｍはレーザメーカが一般的に２波長マルチレーザに採用している間隔である。

回折格子０６０は、前述したように光ビームを３本に分岐させる機能があり、３本の光ビームはＤＰＰによるトラッキングエラー信号や差動非点収差法によるフォーカシングエラー信号の生成に用いられる。回折格子０６０に入射したＣＤ光ビームはまずＤＶＤ格子パターン０７６に入射する。ＤＶＤ格子パターン０７６は理想的にはＣＤ光ビームを１００％透過されるように、溝深さ、デューティーなどを設定したとしても、実際には僅かに外乱光ビームを発生させる。ＤＶＤ格子パターン０７６を通過したＣＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７に入射する。ＣＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７によりＣＤのＤＰＰによるトラッキングエラー信号を生成するのに最適な３本の光ビームに分岐される。

ＣＤ格子パターン０７７を通過したＣＤ光ビームはビームスプリッタ０７８を反射し、コリメートレンズ０７９に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ０７９を出射したＣＤ光ビームは、立ち上げミラー０８０を図中ｚ方向（紙面に垂直な方向）に反射しアクチュエータ（図示せず）に搭載された対物レンズ０８１により光ディスク（図示せず）上に集光される。

光ディスクによりＣＤ光ビームは反射し、対物レンズ０８１、立ち上げミラー０８０、コリメートレンズ０７９、ビームスプリッタ０７８、検出レンズ０８２を経て、光検出器０８３に到達する。光ビームにはビームスプリッタ０７８を透過するとき所定の非点収差が与えられ、差動非点収差法による光ディスクのフォーカシングエラー信号の生成に使用される。検出レンズ０８２はＣＤ光ビームに対しても、非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器０８３上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器０８３に導かれたＣＤ光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、トラッキングエラー信号およびフォーカシングエラー信号など光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。

ＣＤ光ビームはＣＤレーザチップ０７３がＤＶＤレーザチップ０７２と配置位置が異なるため、光検出器０８３上でＤＶＤ光ビームと異なる位置に集光される。このため、２波長マルチレーザを用いた光ピックアップでは、２列の光検出器を使用する必要がある。

以上のように２波長マルチレーザを搭載した光ピックアップでは、ＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームの光路が略一致するため、ＤＶＤ光ビームはＤＶＤ格子パターンだけでなくＣＤ用格子パターンを通過せざるを得ない。またＣＤ光ビームはＣＤ格子パターンだけでなくＤＶＤ格子パターンを通過さざるを得ない。このため外乱光が発生することが避けられない。

本実施例の光ピックアップでは実施例１で説明したように光検出器上で外乱光ビームが他の光と干渉することを回避するため、従来の光ピックアップと同様に高精度で安定したトラッキングエラー信号およびフォーカシングエラー信号の検出を可能にしている。

また実施例２ではＤＶＤとＣＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明したが、もちろんＣＤや、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ（ＢＤやＨＤ−ＤＶＤ）に対応した光ピックアップにも適用が可能である。

なお、通常の光ピックアップを用いた情報の記録および再生装置においては、安定した記録再生処理を行うために光ディスクに照射する光ビームの光量を一定に制御する必要があり、光ピックアップ内にはレーザ光源から出射する光ビームの光量を検出する手段（一般的にフロントモニタと言う）を有しており、その検出された光量をレーザ光源にフィードバックすることで光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御している。しかし本実施例とは直接関係がないため触れていないが、フロントモニタが配置されている光ピックアップにおいても本実施例の光ピックアップが使用されてもなんら構わない。

また、図２ではＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームはビームスプリッタ０７８に４５度入射する構成を図示してある。しかし４５°よりも狭い角度４０度や３５度などの入射角度にしてもなんら構わない。このように入射角度を４５度よりも小さくすることで、ＤＨミラーの反射透過性能を決める反射透過膜特性の設計がしやすくなるという効果が得られるものである。

また、本実施例では、ＤＶＤ回折パターンとＣＤ回折パターンを１個の回折格子に形成させたが、もちろん、ＤＶＤ専用の回折格子、ＣＤ専用の回折格子と２個回折格子を配置してもなんら問題ない。

実施例３では回折格子により発生する外乱光ビームについて図を用いて説明する。

図４は回折格子０６０により回折される光ビームの概略図を示すものである。図４は理想的な場合を想定したものである。（Ａ）はＤＶＤ光ビームが入射した場合、（Ｂ）はＣＤ光ビームが入射した場合を示している。

ＤＶＤとＣＤの両方を記録するには、回折格子はＤＶＤとＣＤでトラッキングエラー信号の生成に最適な回折格子が異なるため、回折格子０６０はＤＶＤ格子パターン０７６とＣＤ格子パターン０７７の２個の格子パターンが形成されている。

まず（Ａ）について説明する。ＤＶＤ光ビームが回折格子０６０に入射するとＤＶＤ格子面０７６にて、０次回折光（回折されずそのまま透過）と、±１次回折光が発生する。理想的な場合、ＤＶＤ格子面０７６にて３本に分岐された０、±１次回折光はＣＤ格子パターン０７７で回折することなく透過する。このため、回折格子０６０に入射したＤＶＤ光ビームは回折格子０６０を出射した時には３本の光ビームが出射することになる。なおこの０次回折光はメイン光ビーム０１０、±１次回折光はサブ光ビーム０１１、０１２に相当するものである。

次に（Ｂ）について説明する。ＣＤ光ビームが回折格子０６０に入射すると理想的なＤＶＤ格子面０７６では回折されること無く透過する。ＣＤ格子パターン０７７に入射したときに、０次回折光（回折されずそのまま透過）と、±１次回折光が発生する。このため、回折格子０６０に入射したＣＤ光ビームは回折格子０６０を出射した時には３本の光ビームが出射することになる。なおＣＤ光学系の０次回折光はメイン光ビーム０１３、±１次回折光はサブ光ビーム０１４、０１５に相当するものである。

またＣＤ格子パターン０７７はＤＶＤ格子パターン０７６よりも格子ピッチが広くなっているためＤＶＤの±１次回折光ビームよりもＣＤの±１次回折光ビームの方が回折角度は狭くなっている。

ＤＶＤ格子パターンはＣＤ光ビームの波長（７８５ｎｍ）では回折しないように、また、ＣＤ格子パターンはＤＶＤ光ビームの波長（６６０ｎｍ）では回折しないように波長選択性を持たせている。この排他的な作用（波長選択性）は、通常の回折格子よりも溝深さを深くするとともに格子間隔のデューティー比を０．５からずらした格子パターンとすることなどで実現することが出来る。

しかし実際は製造誤差（バラツキ）などにより完璧に波長選択性を持たせることは不可能である。

図５は回折格子０６０により回折される光ビームの概略図を示すものである。図５は実際の場合を想定したものである。（Ａ）はＤＶＤ光ビームが入射した場合の回折、（Ｂ）はＣＤ光ビームが入射した場合の回折を示している。

まず図４の理想的な場合と異なり、（Ａ）のように回折格子０６０に入射したＤＶＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７で回折し、不要な光である外乱光ビームが発生する。ＣＤ格子パターン０７７はＤＶＤ格子パターン０７６よりも格子ピッチが広くなっているためこの外乱光ビームは±１次回折光ビームよりも出射角度が小さいものとなっている。

なお、ＤＶＤ光ビームがＣＤ格子パターン０７７による回折によって発生する外乱光ビームは、外乱光ビーム０２０、０２１に相当するものである。

同様に図４の理想的な場合と異なり、（Ｂ）のように回折格子０６０に入射したＣＤ光ビームはＤＶＤ格子パターン０７６で回折し、不要な光である外乱光ビームが発生する。ＤＶＤ格子パターン０７６はＣＤ格子パターン０７７よりも格子ピッチが狭くなっているためこの外乱光ビームは±１次回折光ビームよりも出射角度が大きいものとなっている。

なお、ＣＤ光ビームがＤＶＤ格子パターン０７６による回折によって発生する外乱光ビームは、外乱光ビーム０２２、０２３に相当するものである。また、一般的に回折光ビームの出射角度θは数８で示される関係がある。

ｄｓｉｎθ＝ｎλ（ｎ＝０．１．２・・・・・） （数８）
ここでｄは回折格子パターンの格子ピッチ、λは波長、ｎはｎ次の回折という意味を示している。つまり±１次回折光ビームの出射角度θは波長が大きいほど、大きく、格子ピッチｄが大きいほど小さくなる関係がある。

このように同一の光路に２枚の格子面を持つ回折格子、または回折格子を２枚置くような構成では、外乱光ビームの発生が避けられない。このため、図１で説明した光検出器では、外乱光ビームが光検出器上の干渉に寄与しないように検出領域の配置を工夫していることは説明した。

なお、本実施例では回折格子０６０の入射面に近い側にＤＶＤ格子パターン０７６を配置し、出射面に近い側にＣＤ格子パターン０７７を配置したが、もちろんＤＶＤ格子パターンを回折格子の出射面に近い側に配置したとしてもなんら構わない。

次に、本実施例の回折格子の詳細について説明する。図６は回折格子０６０の格子パターンを示すものである。（ａ）はＤＶＤ格子パターン０７６、（ｂ）はＣＤ格子パターン０７７を示すものである。なお、ＤＶＤ格子パターンはＤＶＤ±Ｒ／ＲＷに対応し、ＣＤ格子パターンはＣＤ−Ｒ／ＲＷに対応したものである。

ＤＶＤ格子パターン０７６は（ａ）で示すように格子ピッチがｄ１であり、そのピッチの角度がθ_ＤＶＤだけ傾けてられている。これに対し、ＣＤ格子パターン０７７は（ｂ）で示すように格子ピッチがｄ２であり、そのピッチの角度がθ_ＣＤだけ傾けられている。ｄ１とｄ２は異なるピッチであり、光検出器上００１で外乱光ビームとサブ光ビームが重ならないようにｄ１とｄ２のピッチを変えたところに特徴がある。特にｄ１をｄ２よりピッチを小さく設定すると光検出器上で検出領域を小さく配置できるという効果が得られる。このことは後で説明する。

ＤＶＤ格子パターン０７６とＣＤ格子パターン０７７は各々異なる角度（θ_ＤＶＤ、θ_ＣＤ）で傾けられている。これはＤＰＰを行う場合の最適な角度がＤＶＤとＣＤで異なるためである。

つまり本実施例の回折格子は２個の格子パターンを貼り合わせたもので、格子パターンは互いに格子ピッチと、ピッチの角度を異ならせている。このような回折格子を用いることで、ＤＶＤとＣＤで互いに外乱光ビームによる干渉のない、ＤＰＰによる高精度で安定したトラッキングエラー信号を検出できる効果が得られる。

次に図７を用いＤＶＤとＣＤで最適なＤＰＰを行うためには各格子パターンのピッチ角度が異なる理由を説明する。図７は光ディスク上のスポット配置を示したものである。（Ａ）はＤＶＤ−Ｒを示し、（Ｂ）はＣＤ−Ｒを示すものである。ＤＶＤ−Ｒは（Ａ）のように案内溝０８０が形成されている。この案内溝０８０に沿ってデータを記録するものである。ＤＶＤ−Ｒはこの案内溝０８０の間隔が０．７４μｍと極めて小さい。ＤＰＰは前述したように光ディスク上のメイン光スポットに対してサブ光スポットを光ディスク半径方向に案内溝の１／２だけ空けて配置する技術である。このため、（Ａ）でもメイン光スポット０８１に対してサブ光スポット０８２、０８３を光ディスク半径方向（図中左右）に案内溝の１／２だけ空けて配置している。このためＤＶＤ−Ｒでは案内溝と平行な方向に対してメイン光スポット０８１とサブ光スポット０８２，０８３の成す角度がθ_ＤＶＤだけ傾くことになる。

さて（Ｂ）のＣＤ−ＲではＤＶＤ−Ｒと較べ案内溝０９０の間隔が１．６μｍと大きい。このためＤＰＰを行うには図のようにメイン光スポット０９１に対してサブ光スポット０９２、０９３を光ディスク半径方向（図中左右）に案内溝の１／２だけ空けて配置する必要がある。ＣＤ−Ｒでは案内溝と平行な方向に対してメイン光スポット０９１とサブ光スポット０９２，０９３の成す角度がθ_ＤＶＤと異なる角度θ_ＣＤだけ傾くことになる。つまりＤＶＤ−ＲとＣＤ−Ｒでは案内溝間隔が異なるため、ＤＰＰに最適なディスク上３ビーム角度も異なるものである。このような理由のため、ＤＶＤ−ＲとＣＤ−Ｒを２波長マルチレーザ搭載の光ピックアップで記録を実現するには、２枚の格子パターンが必要となる。

実施例４ではスーパーマルチ対応光ディスクドライブに対応した２波長マルチレーザ搭載光ピックアップに搭載する回折格子について説明する。実施例４では実施例３のＤＶＤ格子パターン０７６とは異なるＤＶＤ格子パターン０９９を搭載したところが新しく、これによって、スーパーマルチ対応光ディスクドライブに搭載することを実現した光ピックアップを実現することができる。
さて、ＤＶＤには複数の規格、ＤＶＤ―Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどがある。これらのＤＶＤの規格およびＣＤの規格全てに対応することをスーパーマルチ対応光ディスクドライブという。特にＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭは案内溝間隔が異なる規格のディスクである。ＤＰＰは前述したようにメイン光ビームとサブ光ビームをディスク上の所定位置に照射する必要があるため、案内溝間隔毎にメイン光ビームとサブ光ビームの照射位置が異なる。このため、ＤＰＰは案内溝間隔の異なる規格のディスクに対応できないという課題があった。

さて、図８は回折格子０６０の格子パターンを示すものである。（ａ）はＤＶＤ格子パターン０９９、（ｂ）はＣＤ格子パターン０７７を示すものである。ＣＤ格子パターンは実施例３と同じ格子パターンなので説明は省略する。

ＤＶＤ格子パターン０９９は図６（ａ）で示すようにＤＶＤ格子パターン０７６は格子ピッチがｄ１であるが、ピッチの角度は角度がついていない。このため、ＤＶＤ格子パターンとＣＤ格子パターンの相対角度はθ_ＣＤだけ傾くことになる。ｄ１とｄ２は異なるピッチであり、光検出器上００１で外乱光ビームとサブビームが重ならないようにｄ１とｄ２のピッチを設定したところに特徴がある。特にｄ１をｄ２よりピッチを小さく設定すると光検出器上で検出領域を小さく配置できるという効果が得られる。このことは後で説明する。

ＤＶＤ格子パターン０９９は３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに分割されており、各々は９０度ずつ位相を異ならせた格子パターン（領域Ａと領域Ｃとでは光ビームに対して与える位相変化がそれぞれほぼ９０度ずれており、領域Ｂと領域Ｃとでは光ビームに対して与える位相変化がそれぞれほぼ９０度ずれている。領域Ａ、Ｂは回折パターン０９９の両端にそれぞれ配置され、領域Ｃは領域ＡとＢの間に配置されている）であり、この回折格子を用いることで位相差ＤＰＰによるトラッキングエラー信号を検出できる。つまりＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭの両方からトラッキングエラー信号が検出できる。このようにＤＶＤ格子パターン０９９と格子角度θ_ＣＤだけ傾けた直線状の回折格子を張り合わせることで、スーパーマルチ対応の光ピックアップを実現できる。

実施例５ではスーパーマルチ対応光ディスクドライブに対応した２波長マルチレーザ搭載光ピックアップについて説明する。

図９は光ピックアップ１００の光学系構成を示す図である。実施例２の光学系と機能が同じものには同じ番号を付与した。

実施例２と同様に２波長マルチレーザ０７１はＤＶＤ用の波長約６６０ｎｍの光ビームを発射するＤＶＤレーザチップ０７２と、ＣＤ用の波長約７８５ｎｍの光ビームを発射するＣＤレーザチップ０７３の２個のレーザチップを搭載したレーザ光源である。

さて、まずＤＶＤ光学系を説明する。２波長マルチレーザ０７１内に具備されたＤＶＤレーザチップ０７２からＤＶＤ光ビームが発散光として出射される。図中の点線０７４はＤＶＤ光ビームの光路を示すものである。ＤＶＤレーザチップ０７２から出射したＤＶＤ光ビームはコリメートレンズ０７９に入射し略平行な光ビームに変換される。続けて光ビームは回折格子０６０に入射する。回折格子０６０は位相差ＤＰＰにより最適なトラッキングエラー信号が生成できるＤＶＤ格子パターン０９９と、ＣＤでＤＰＰによるトラッキングエラー信号が生成できるＣＤ格子パターン０７７が配備されている。

このため回折格子０６０に入射したＤＶＤ光ビームはＤＶＤ格子パターン０９９により位相差ＤＰＰ法に最適な３本の光ビームに分岐されることになる。ＤＶＤ格子パターン０９９を通過したＤＶＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７を通過する。ＣＤ格子パターン０７７は理想的にはＤＶＤ光ビームを１００％透過されるように設計されているが、実際には僅かに外乱光ビームを発生させる。

ＣＤ格子パターン０７７を通過したＤＶＤ光ビームは、ビームスプリッタ０７８を反射、立ち上げミラー０８０を図中ｚ方向（紙面に垂直な方向）に反射しアクチュエータ（図示せず）に搭載された対物レンズ０８１により光ディスク（図示せず）上に集光される。

光ディスクによりＤＶＤ光ビームは反射し、対物レンズ０８１、立ち上げミラー０８０、ビームスプリッタ０７８、検出レンズ１０５、検出レンズ１０７を経て、光検出器０８２に到達する。ＤＶＤ光ビームにはビームスプリッタ０７８を通過するとき所定の非点収差が与えられ、差動非点収差法によるフォーカシングエラー信号の生成に使用される。検出レンズ１０５と検出レンズ１０７は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器０８２上での光スポットの大きさを決める働きがある。

また２個の検出レンズを使用することで、ビームスプリッタ０７８と光検出器０８２の間隔を小さくできるという効果も得られる。

光検出器０８２に導かれたＤＶＤ光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、トラッキングエラー信号およびフォーカシングエラー信号など光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。

次にＣＤ光学系を説明する。２波長マルチレーザ０７１内に具備されたＣＤレーザチップ０７３からＣＤ光ビームが発散光として出射される。図中の点線０７５はＣＤ光ビームの光路を示すものである。図中の一点鎖線０７５はＣＤ光ビームの光路を示すものである。ＣＤレーザチップ０７３から出射したＣＤ光ビームはコリメートレンズ０７９に入射し略平行な光ビームに変換される。ＤＶＤ光ビームと比べＣＤ光ビームは出射角度が傾いているが、これは、ＤＶＤレーザチップ０７２とＣＤレーザチップが図中ｙ方向に１１０μｍ離れて配置されているためである。このためＤＶＤ光ビームの光軸を対物レンズ０８１の中心に垂直入射することを想定するとＣＤ光ビームの光線中心が傾くことになる。

コリメートレンズ０７９を通過した光ビームは回折格子０６０に入射する。回折格子０６０に入射したＣＤ光ビームはＤＶＤ格子パターン０９９を通過する。ＤＶＤ格子パターン０９０は理想的にはＣＤ光ビームを１００％透過されるように設計されているが、実際には僅かに外乱光ビームを発生させる。ＤＶＤ格子パターン０９９を通過したＣＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７に入射する。ＣＤ格子パターン０７７に入射したＣＤ光ビームはＣＤ格子パターン０７７によりＣＤのＤＰＰに最適な３本の光ビームに分岐される。

ＣＤ格子パターン０７７を透過したＣＤ光ビームは、ビームスプリッタ０７８を反射、立ち上げミラー０８０を図中ｚ方向（紙面に垂直な方向）に反射しアクチュエータ（図示せず）に搭載された対物レンズ０８１により光ディスク（図示せず）上に集光される。

光ディスクによりＣＤ光ビームは反射し、対物レンズ０８１、立ち上げミラー０８０、ビームスプリッタ０７８、検出レンズ１０５、検出レンズ１０７を経て、光検出器０８２に到達する。ＣＤ光ビームもビームスプリッタ０７８を透過するとき所定の非点収差が与えられ、差動非点収差法によるフォーカシングエラー信号の生成に使用される。検出レンズ１０５と検出レンズ１０７は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器０８２上での光スポットの大きさを決める働きがある。また２個の検出レンズを使用することで、ビームスプリッタ０７８と光検出器０８２の間隔を小さくさせる機能を持たせた。光検出器０８２に導かれたＣＤ光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、トラッキングエラー信号およびフォーカシングエラー信号など光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。

以上のように２波長マルチレーザを搭載した光ピックアップでは、ＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームの光路が略一致するため、ＤＶＤ光ビームはＤＶＤ格子パターンだけでなくＣＤ用格子パターンを通過せざるを得ない。またＣＤ光ビームはＣＤ格子パターンだけでなくＤＶＤ格子パターンを通過さざるを得ない。このため外乱光ビームの発生を回避できない。

本実施例の光ピックアップでは実施例１で説明したように光検出器上で外乱光ビームが他の光ビームと干渉することを回避することで、従来の光ピックアップと同様に高精度で安定したトラッキングエラー信号、フォーカシングエラー信号の生成が実現できる。

実施例５の光ピックアップ１００は実施例２の光ピックアップ０７０とは回折格子０６０、コリメートレンズ０７９、ビームスプリッタ０７８の配置位置関係が異なっている。光ピックアップ１００では出射した光ビームが先にコリメートレンズ０７９に入射し、２番目に回折格子０６０に入射し、最後にビームスプリッタ０７８に入射する構成となっている。即ち、回折格子０６０は、レーザ光源から出射された光ビームがコリメートレンズ０７９で平行な光ビームに変換された後に入光する位置に配置されており、レーザ光源から出射された光ビームは、コリメートレンズ０７９、回折格子０６０、ビームスプリッタ０７８、対物レンズ０８１の順に通過して光学的情報記録媒体に入光する。このような構成とすることで、回折格子０７７がコリメートレンズ０７９出射後に配置されることになるため、回折格子には略平行な光ビーム中が入射することになる。これは光ビームの有効径が最も大きい位置に回折格子０７７が配置されていることになる。

ＤＶＤ格子パターン０９９は３分割されたパターンであるため、光ビームの中心と回折格子の中心位置に誤差が発生すると、トラッキングエラー信号の振幅が減少する課題がある。

図１０はＤＶＤ格子パターン０９９とＤＶＤ格子パターン０９９に入射する光ビームの関係を示したものである。（ａ）は入射する光ビームの有効径が小さい場合、（ｂ）は大きい場合を図示したものである。ＤＶＤ格子パターン０９９の領域Ｃの幅は有効径に対して所定の割合で設定されるものである。このため（ａ）では有効形の小さい光ビーム１２０がＤＶＤ格子パターン０９９に入射するため領域Ｃの幅Ａも小さくなっている。逆に（ｂ）では光ビーム１２０よりも有効径の大きい光ビーム１２１が、ＤＶＤ格子パターン０９９に入射するため領域Ｃの幅Ｂが幅Ａよりも大きい。

光ピックアップの組み立て時には、ＤＶＤ格子パターンが図中左右に取り付け誤差が避けられず、光ビームの中心とＤＶＤ格子パターンの中心とに位置誤差が発生する。この誤差によりＴＥＳ信号振幅が減少してしまう。取り付け誤差δが発生すると、光ビームの中心とＤＶＤ格子パターン０９９の中心とがδだけずれることになる。（ａ）の光ビーム１２０が取り付け誤差δだけずれると光ビーム１２２の位置に移動することになる。また（ｂ）の光ビーム１２１が取り付け誤差δだけずれると光ビーム１２３の位置に移動することになる。図のように同じ取り付け誤差δが発生した場合、光ビーム１２２は有効径が小さいため、光ビーム１２２と領域Ｃとのずれが大きく見える。これに対し、光ビーム１２３は有効径が大きいため、領域Ｃとのずれが小さくみえる。このように有効径が大きいと、部品取り付け誤差の影響が小さくなる。このため図９のように回折格子０７７をコリメートレンズ０７９出射後に配置すると、回折格子０７７に入射する光ビームの有効径を大きくする構成とすると、部品取り付け誤差の影響を小さくする効果が得られる。

なお、実施例５のように回折格子０７７をコリメートレンズ０７９出射後に配置すると、回折格子０７７に入射する光ビームの有効径を最も大きくできるため、部品取り付け誤差の影響を最も小さくすることができるが、回折格子０７７に入射する光ビームの有効径を大きくすることで、部品取り付け誤差の影響を小さくする効果が得られるため、例えば、回折格子０７７をコリメートレンズ０７９と２波長マルチレーザ０７１の間に配置しても良く、この場合、回折格子０７７をコリメートレンズ０７９に近づけるほど、部品取り付け誤差の影響を小さくすることができる。

また実施例５ではＤＶＤとＣＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明したが、もちろんＣＤや、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ（ＢＤやＨＤ−ＤＶＤ）に対応した光ピックアップにも適用が可能である。

なお、通常の光ピックアップを用いた情報の記録および再生装置においては、安定した記録再生処理を行うために光ディスクに照射する光ビームの光量を一定に制御する必要があり、光ピックアップ内にはレーザ光源から出射する光ビームの光量を検出する手段（一般的にフロントモニタと言う）を有しており、その検出された光量をレーザ光源にフィードバックすることで光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御している。しかし本実施例とは直接関係がないため触れていないが、フロントモニタが配置されている光ピックアップにおいても本実施例の光ピックアップが使用されてもなんら構わない。

また、本実施例では、ＤＶＤ格子パターンとＣＤ回折パターンを１個の回折格子に形成させたが、もちろん、ＤＶＤ専用の回折格子、ＣＤ専用の回折格子と２個回折格子を配置してもなんら問題ない。

実施例６では本実施例の光検出器の信号出力について説明する。図１１は光検出器１５０の検出パターンおよび内部結線を示すものである。

光検出器１５０には６個の検出領域１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６がある。また、各検出領域は４分割されており検出領域１５１は検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、検出領域１５２はＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、検出領域１５３はＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、検出領域１５５は、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'、Ｄ'、検出領域１５６はＥ'１、Ｅ'２、Ｅ'３、Ｅ'４、検出領域１５７は、Ｆ'１、Ｆ'２、Ｆ'３、Ｆ'４をもつ。これら検出領域の検出面からの全ての信号を外部に出力すると２４個の出力ピンが必要となるため、光検出器１５０の内部で出力信号を演算することで、出力ピンを８ピンに減らしたことを特徴とする。以下では出力ピンを減らすための演算を説明する。

検出面ＡとＡ'は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１５７にて加算させることで、出力ピン１５８からは（Ａ＋Ａ'）の信号が出力される。

検出面ＢとＢ'は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１５９にて加算させることで、出力ピン１６０からは（Ａ＋Ａ'）の信号が出力される。

検出面ＣとＣ'は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６１にて加算させることで、出力ピン１６２からは（Ａ＋Ａ'）の信号が出力される。

検出面ＤとＤ'は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６３にて加算させることで、出力ピン１６４からは（Ａ＋Ａ'）の信号が出力される。

検出面Ｅ１とＥ'１は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６５にて加算させ、検出面Ｆ１とＦ'１は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６６にて加算させ、加算回路１６５と１６６のから出力された信号をさらに光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６７にて加算させることで、出力ピン１６８からは（Ｅ１＋Ｅ'１＋Ｆ１＋Ｆ'１）の信号が出力される。

検出面Ｅ２とＥ'２は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１６９にて加算させ、検出面Ｆ２とＦ'２は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７０にて加算させ、加算回路１６９と１７０のから出力された信号をさらに光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７１にて加算させることで、出力ピン１７２からは（Ｅ２＋Ｅ'２＋Ｆ２＋Ｆ'２）の信号が出力される。

検出面Ｅ３とＥ'３は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７３にて加算させ、検出面Ｆ３とＦ'３は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７４にて加算させ、加算回路１７３と１７４のから出力された信号をさらに光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７５にて加算させることで、出力ピン１７６からは（Ｅ３＋Ｅ'３＋Ｆ３＋Ｆ'３）の信号が出力される。

検出面Ｅ４とＥ'４は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７７にて加算させ、検出面Ｆ４とＦ'４は光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７８にて加算させ、加算回路１７７と１７８のから出力された信号をさらに光検出器１５０の内部に配備された加算回路１７９にて加算させることで、出力ピン１８０からは（Ｅ３＋Ｅ'３＋Ｆ３＋Ｆ'３）の信号が出力される。

なお、各検出信号は数９〜数１４で検出することができる。なお以下の数９〜数１４では出力ピン１８０などはＰ１８０と記すこととする。

ＤＶＤメイン総光量＝Ｐ１５８＋Ｐ１６０＋Ｐ１６２＋Ｐ１６４＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ'＋Ｂ'＋Ｃ'＋Ｄ'＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ （数９）
ここで、ＤＶＤを記録、再生する場合、ＣＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５４、１５５、１５６からの検出信号は０である。

ＣＤメイン総光量＝Ｐ１５８＋Ｐ１６０＋Ｐ１６２＋Ｐ１６４＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ'＋Ｂ'＋Ｃ'＋Ｄ'＝Ａ'＋Ｂ'＋Ｃ'＋Ｄ' （数１０）
ここで、ＣＤを記録、再生する場合、ＤＶＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５１、１５２、１５３からの検出信号は０である。

ＤＶＤフォーカシング誤差信号＝[（Ｐ１５８＋Ｐ１６２）−（Ｐ１６０＋Ｐ１６４）] ＋ｋ×[（Ｐ１６８＋Ｐ１７６）−（Ｐ１７２＋Ｐ１８０）]＝[（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）] ＋ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ３）−（Ｅ２＋Ｅ４）]＋[（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）]}＋[（Ａ'＋Ｃ'）−（Ｂ'＋Ｄ'）] ＋ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'３）−（Ｅ'２＋Ｅ'４）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'３）−（Ｆ'２＋Ｆ'４）]}＝[（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）] ＋ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ３）−（Ｅ２＋Ｅ４）]＋[（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）]} （数１１）
ここで、ＤＶＤを記録、再生する場合、ＣＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５４、１５５、１５６からの検出信号は０である。

ＣＤフォーカシング誤差信号＝[（Ｐ１５８＋Ｐ１６２）−（Ｐ１６０＋Ｐ１６４）] ＋ｋ×[（Ｐ１６８＋Ｐ１７６）−（Ｐ１７２＋Ｐ１８０）]＝[（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）] ＋ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ３）−（Ｅ２＋Ｅ４）]＋[（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）]}＋[（Ａ'＋Ｃ'）−（Ｂ'＋Ｄ'）] ＋ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'３）−（Ｅ'２＋Ｅ'４）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'３）−（Ｆ'２＋Ｆ'４）]}＝[（Ａ'＋Ｃ'）−（Ｂ'＋Ｄ'）] ＋ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'３）−（Ｅ'２＋Ｅ'４）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'３）−（Ｆ'２＋Ｆ'４）]} （数１２）
ここで、ＣＤを記録、再生する場合、ＤＶＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５１、１５２、１５３からの検出信号は０である。

ＤＶＤトラッキング誤差信号＝[（Ｐ１５８＋Ｐ１６４）−（Ｐ１６０＋Ｐ１６２）] ＋ｋ×[（Ｐ１６８＋Ｐ１８０）−（Ｐ１７２＋Ｐ１７６）]＝[（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）] −ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ４）−（Ｅ２＋Ｅ３）]＋[（Ｆ１＋Ｆ４）−（Ｆ２＋Ｆ３）]}＋[（Ａ'＋Ｄ'）−（Ｂ'＋Ｃ'）] −ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'４）−（Ｅ'２＋Ｅ'３）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'４）−（Ｆ'２＋Ｆ'３）]}＝[（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）] −ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ４）−（Ｅ２＋Ｅ３）]＋[（Ｆ１＋Ｆ４）−（Ｆ２＋Ｆ３）]} （数１３）
ここで、ＤＶＤを記録、再生する場合、ＣＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５４、１５５、１５６からの検出信号は０である。

ＣＤトラッキング誤差信号＝[（Ｐ１５８＋Ｐ１６４）−（Ｐ１６０＋Ｐ１６２）] ＋ｋ×[（Ｐ１６８＋Ｐ１８０）−（Ｐ１７２＋Ｐ１７６）]＝[（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）] −ｋ×{[（Ｅ１＋Ｅ４）−（Ｅ２＋Ｅ３）]＋[（Ｆ１＋Ｆ４）−（Ｆ２＋Ｆ３）]}＋[（Ａ'＋Ｄ'）−（Ｂ'＋Ｃ'）] −ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'４）−（Ｅ'２＋Ｅ'３）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'４）−（Ｆ'２＋Ｆ'３）]}＝[（Ａ'＋Ｄ'）−（Ｂ'＋Ｃ'）] −ｋ'×{[（Ｅ'１＋Ｅ'４）−（Ｅ'２＋Ｅ'３）]＋[（Ｆ'１＋Ｆ'４）−（Ｆ'２＋Ｆ'３）]} （数１４）
ここで、ＣＤを記録、再生する場合、ＤＶＤのレーザ光源は光らせないため、検出領域１５１、１５２、１５３からの検出信号は０である。

なお、ｋ、ｋ'はメイン光ビームとサブ光ビームの光量比を補正する係数である。

実施例７では、これまでに説明した光ピックアップを搭載した、光ディスク装置２００について説明する。

図１２に光ピックアップ０７０を搭載した記録および再生用光ディスク装置２００の概略ブロック図を示す。光ピックアップ０７０から検出された信号は光ディスク装置２００内に配備されたサーボ信号生成回路２０７、フロントモニタ用回路２０６、情報信号再生回路２０８に送られる。サーボ信号生成回路２０７では、これら検出信号から各光ディスクに適したフォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号が生成され、生成されたサーボ信号はコントロール回路２１２から必要に応じて、アクチュエータ駆動回路２０３へ送られ光ピックアップ０７０内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。フロントモニタ用回路２０６では、フロントモニタからの検出信号からレーザ光源の光量モニタ信号を検出し、これをもとにレーザ光源制御回路２０５を駆動し光ディスク２１３上の光量を正確に制御する。また情報信号再生回路２０８では前記検出信号から光ディスク２１３に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子２１０へ出力される。

また記録情報が記録情報入力端子２１１から入力されると、記録情報信号変換回路２０９で所定のレーザ駆動用記録信号に変換される。このレーザ駆動用記録信号はコントロール回路２１２に送られ、レーザ光源制御回路２０５を駆動させレーザ光源の光量制御を行い、光ディスク２１３に記録信号を記録する。なお、このコントロール回路２１２にはアクセス制御回路２０２とスピンドルモータ駆動回路２０１が接続されており、それぞれ光ピックアップ０７０のアクセス方向の位置制御や光ディスク２１３のスピンドルモータ２１４の回転制御が行われる。

なお、サーボ信号生成回路２０７から生成されるフォーカシングエラー信号などからコントロール回路２１２は、セットされている光ディスク２１３がどの種類かを判別する機能を有しており、ＤＶＤとＣＤのどちらの光検出器を有効にするか、またＤＶＤ光ビームとＣＤ光ビームのどちらを出射するかを判断しＤＶＤ／ＣＤ切り替え回路２０４を駆動する。

実施例８では、ＤＶＤ用格子パターン０７６の格子ピッチｄ１よりもＣＤ用格子パターン０７７の格子ピッチｄ２を小さくすると光検出器上で検出領域を小さく配置できる理由について説明する。

図１３は光検出器上の光スポットの照射位置の概略を図示したものである。（Ａ）はｄ１よりもｄ２が小さい場合、（Ｂ）はｄ１よりもｄ２が大きい場合である。

図１３はＤＶＤメイン光ビーム０１０、ＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２、ＣＤメイン光ビーム０１３、ＣＤサブ光ビーム０１４、０１５、および外乱光ビーム０２０、０２１、０２３、０２４が光検出器上に照射されている図である。

（Ａ）の場合、ｄ１よりもｄ２が小さいため、ＣＤサブ光ビーム０１４、０１５の方がＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２よりも回折角度が小さく、光ビームの中心に近い位置に照射される。なお回折角度は数７で記した関係式がある。

ＤＶＤよりもＣＤの方が波長が長いため、外乱光ビーム０２０、０２１は、ＣＤサブ光ビーム０１４、０１５よりも中心に近い位置に照射される。また、外乱光ビーム０２０、０２１とＣＤサブ光ビーム０１４、０１５の間隔をΔ１とする。

同様に外乱光ビーム０２２、０２３は、ＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２よりも中心から遠い位置に照射される。また、外乱光ビーム０２２、０２３とＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２の間隔をΔ２とする。格子ピッチが小さいほど、回折角度が大きいため、Δ１よりもΔ２の方が大きい。（Ａ）のように格子ピッチｄ１よりもｄ２が小さい場合、光検出器の全体の受光領域の大きさはＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２により決まり、図のようにＤａで示される大きさになる。

（Ｂ）の場合、ｄ１よりもｄ２が大きいため、ＣＤサブ光ビーム０１４、０１５の方がＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２よりも回折角度が大きく、光ビームの中心に遠い位置に照射される。

ＤＶＤよりもＣＤの方が波長が長いため、外乱光ビーム０２０、０２１は、ＣＤサブ光ビーム０１４、０１５よりも中心に近い位置に照射される。（Ａ）とは逆に外乱光ビーム０２０、０２１とＣＤサブ光ビーム０１４、０１５の間隔がΔ１となる。

同様に外乱光ビーム０２２、０２３は、ＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２よりも中心から近い位置に照射される。また、外乱光ビーム０２２、０２３とＤＶＤサブ光ビーム０１１、０１２の間隔をΔ１となる。格子ピッチが小さいほど、回折角度が大きいため、Δ１よりもΔ２の方が大きいのは（Ａ）と同じである。（Ｂ）のように格子ピッチｄ１よりもｄ２が大きい場合、光検出器の全体の受光領域の大きさはＣＤサブ光ビーム０１４、０１５により決まり、図のようにＤｂで示される大きさになる。

上述した（Ａ）と（Ｂ）を較べれば分かるように、ＤｂよりもＤａの方が短い。これは、ＤＶＤとＣＤの波長に起因するものであり、光検出器の受光領域の大きさを小さくするには、（Ａ）のようにＤＶＤ格子パターンの格子ピッチｄ１をＣＤ格子パターンの格子ピッチｄ２よりも小さくすると良い。

以上のように、本発明の実施例に記載した２波長マルチレーザを搭載した光ピックアップは、干渉による光量変動がない高精度なトラッキングエラー信号とフォーカシングエラー信号が生成できるようになる。

実施例９では実施例２で説明した光ピックアップの変形例について説明する。図１５は光ピックアップ３００の光学系構成を示す図である。光ピックアップ３００は実施例２の光ピックアップ０７０の回折格子０６０とは異なる構成の回折格子３０１を搭載している。

回折格子３０１は、回折格子０６０と同様に光ビームを分岐させる機能があり、分岐された光ビームをＤＰＰによるトラッキングエラー信号の生成に用いられるのは同じである。しかし回折格子０６０はＤＶＤ格子パターン０７６とＣＤ格子パターン０７７の２個の格子面があったが、回折格子３０１はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２の１個の格子面しかない点が異なっている。

ところで、光ディスクには様々な種類があるが、一般的に光ディスク記録とは、光で照射された領域の組成を変化させるため、大きな光量を光ディスクへ照射するものである。また光ディスクの高速記録を行うには、より大きな光量を光ディスクへ照射する必要がある。最近では多層の光ディスクなども製品化されており、さらに大きな光量を光ディスクへ照射しなければならなくなっている。一般的に光ディスクへ照射する光量は、レーザ光源の出射光量とレーザ光源から光ディスクまでの間にある光学部品の透過効率と、対物レンズのカップリング効率の積で決まるものである。このため、光学部品の透過効率はより大きくしなければならない。

さて、波長選択性のない２個の格子面が有る場合、２個の格子面各々で回折するため、メイン光ビーム（光ディスクへの記録に寄与する０次回折光）の光量減少が大きく、透過効率が小さい。つまり光ディスクへ十分な光量を伝達できなくなる。このため、２個の格子面は各々波長選択性をもたせ、外乱光ビームの発生を小さくすることで、従来の光ピックアップ並の透過効率とすることができる。このような理由に基づき、実施例３では波長選択性を持つ回折格子を使用する例について説明した。しかし、波長選択性を有する素子は格子面が２個あるため、回折格子の製造工程が長くなりコスト低減が困難である。このため、光ピックアップ３００の回折格子３０１のように１個の格子面とすると、従来通り透過効率が高く、かつコスト低減可能な簡素な回折格子を実現できる。もちろん、回折格子３０１になんの工夫もなしに搭載すると、ＤＶＤとＣＤの両方でＤＰＰを実現することはできない。以降回折格子３０１のＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２について説明する。

図１６はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２を説明する図である。（Ａ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２の構成を示す概略図、（Ｂ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターンに光ビームが入射したときに分岐される光ビームを示す概略図である。

まず（Ａ）を用いＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２の構成について説明する。ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２はＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４の２個の領域に分割されている。ＤＶＤ最適パターン３０３はＤＶＤ格子面０７６と同じ格子ピッチｄ１、角度θ_ＤＶＤであり、ＣＤ最適パターン３０４はＣＤ格子面０７７と同じ格子ピッチｄ２、角度θ_ＣＤである。また、ＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４の境界は、対物レンズシフト方向と一致させると良い。こうすることでトラッキングエラー信号（プッシュプル信号）が生成できるようになる。また対物レンズシフト時の検出信号変動を抑制できるという効果も得られるためである。

次に（Ｂ）を用い回折格子３０１に入射した光ビームと出射する光ビームについて説明する。入射する光ビーム３１０の中心は、ＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４との境界を一致させるようにする。これは、ＤＶＤのトラッキングエラー信号とＣＤのトラッキングエラー信号の振幅をバランス良く取ることが出来るためである。入射した光ビーム３１０は、回折せずに透過する０次回折光である光ビーム３１１と、ＤＶＤ用最適パターン３０３に入射し回折する＋１次回折光である光ビーム３１２とー次回折光である光ビーム３１３と、ＣＤ用最適パターン３０４に入射し回折する＋１次回折光である光ビーム３１４とー次回折光である光ビーム３１５に分岐される。また、光ビーム３１１に比べ、光ビーム３１２、３１３、３１４、３１５の大きさが小さくなっているのは、１個の格子面にＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２のように２個のパターンがあるためである。なお、ＤＶＤ最適パターン３０３により分岐された光ビーム３１２，３１３の方が光ビーム３１１の進行方向に対して大きく角度を持った方向へと進行するのは、ＤＶＤ最適パターン３０３の格子ピッチｄ１が狭いためである。

図１７は光ピックアップ３００において光検出器００１に照射される光ビームの概略を図示したものである。

さて、ＤＶＤの光ビームが回折格子３０１に入射すると、図１６（Ｂ）で説明したようにＤＶＤメイン光ビーム３１１Ｄ（光ビーム３１１に相当）、ＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄ（光ビーム３１２に相当）、３１３Ｄ（光ビーム３１３に相当）、ＤＶＤ外乱光ビーム３１４Ｄ（光ビーム３１４に相当）、３１５Ｄ（光ビーム３１５に相当）とに分岐される。この時、ＤＶＤメイン光ビーム３１１Ｄは検出領域００２へ、ＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄは検出領域００３へ、ＤＶＤサブ光ビーム３１３Ｄは検出領域００４へ照射されるようにする。この時ＤＶＤ外乱光ビーム３１４Ｄ、３１５Ｄは光検出器で受光しないようにする。

また、ＣＤの光ビームが回折格子３０１に入射すると、同様にＣＤメイン光ビーム３１１Ｃ（光ビーム３１１に相当）、ＣＤサブ光ビーム３１４Ｃ（光ビーム３１４に相当）、３１５Ｃ（光ビーム３１５に相当）、ＣＤ外乱光ビーム３１２Ｃ（光ビーム３１２に相当）、３１３Ｃ（光ビーム３１３に相当）、とに分岐される。この時、ＣＤメイン光ビーム３１１Ｃは検出領域００５へ、ＣＤサブ光ビーム３１４Ｃは検出領域００６へ、ＣＤサブ光ビーム３１５Ｃは検出領域００７へ照射されるようにする。この時ＣＤ外乱光ビーム３１２Ｃ、３１３Ｃは光検出器で受光しないようにする。

ＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄを例に説明すると、検出面Ｅ１＋Ｅ４とＥ２＋Ｅ３とで分割されていることが分かる。トラッキングエラー信号（特にプッシュプル信号）を生成するには、演算式数５、６のように検出面Ｅ１＋Ｅ４とＥ２＋Ｅ３との差出力が必要なため、検出面Ｅ１＋Ｅ４とＥ２＋Ｅ３とで分割されるように、ＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４の境界は、対物レンズシフト方向と一致させている。なお、回折格子は図中上下に分割されているのに対し、光検出器上のサブ光ビームが左右に分割されているのは、フォーカシングエラー信号の検出に非点収差を用いているためである。

上記のように、ＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄ、３１３ＤとＣＤサブ光ビーム３１４Ｃ、３１５Ｃが、トラッキングエラー信号（プッシュプル信号）が生成できるように回折格子のＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４の境界は、対物レンズシフト方向と一致させている。

また、ＤＶＤサブ光ビーム３１２ＤとＣＤサブ光ビーム３１４Ｃは図中左右対称になっているが、これは入射する光ビーム３１０の中心と、ＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４との境界を一致させたためである。例えば、入射する光ビーム３１０の中心が、ＤＶＤ最適パターン３０３側へずれると光検出上のＣＤサブ光ビーム３１４Ｃが小さくなり、逆にＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄが大きくなる。例えばＣＤサブ光ビーム３１４Ｃが小さくなるとＣＤのトラッキングエラー信号の振幅が小さくなってしまう。逆にＤＶＤのトラッキングエラー信号の振幅は大きくなる。このため、ＤＶＤ最適パターン３０３とＣＤ最適パターン３０４との境界を一致させることで、ＤＶＤサブ光ビーム３１２ＤとＣＤサブ光ビーム３１４Ｃとを図中左右対称にすることができ、ＤＶＤのトラッキングエラー信号とＣＤのトラッキングエラー信号の振幅をバランス良く取ることが出来る。

このように図１６（Ａ）のように回折格子に工夫することで、１個の格子面だけで、ＤＶＤとＣＤで各々最適なＤＰＰを実現することができる。もちろん図１６（Ａ）のような回折格子を用いるのは、図１のような光検出器をもちいることで、外乱光ビームは光検出器上でサブ光ビームとオーバーラップすることないようにする工夫も必要である。

また、図１６（Ａ）のようなＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターンは、１個の格子面だけなので、波長選択性を持たせた２個の格子面を持つ回折格子とほぼ同じ透過効率を実現できる。

さらに、格子面が１個のため、回折格子の作製が容易となりコスト低減を実現できる。

実施例１０では実施例１、実施例９で説明した光検出器００１の変形例を説明する。図１８は光検出器３５０の概略を説明する図である。光検出器００１と比べ検出領域００３、００４、００５、００６の検出面が異なるものである。

各検出領域は２分割されており、検出領域００２は検出面Ｅ５、Ｅ６、検出領域００３はＦ５、Ｆ６、検出領域００５は検出面Ｅ'５、Ｅ'６、検出領域００６はＦ'５、Ｆ'６をもつ。検出領域００３、００４は実施例９と同様に、ＤＶＤサブ光ビーム３１２Ｄは検出領域００３へ、ＤＶＤサブ光ビーム３１３Ｄは検出領域００４へ照射されるようにする。この時ＤＶＤ外乱光ビーム３１４Ｄ、３１５Ｄは光検出器で受光しないようにする。

また、検出領域００５、００６も実施例９と同様に、ＣＤサブ光ビーム３１４Ｃは検出領域００６へ、ＣＤサブ光ビーム３１５Ｃは検出領域００７へ照射されるようにする。この時ＣＤ外乱光ビーム３１２Ｃ、３１３Ｃは光検出器で受光しないようにする。

さて、トラッキングエラー信号の生成にＤＰＰ、フォーカシングエラー信号の生成に非点収差方式を想定した光ピックアップにおいては、サブ光ビームを受光する受光領域はトラッキングエラー信号（プッシュプル信号）の生成のみに使用されるため、サブ光ビームからトラッキングエラー信号（プッシュプル信号）を検出できる方向（図中上下）に２分割すれば良い。このため、検出領域００２、００３、００５、００６は検出面を２分割しただけの構成となっている。もちろん、図１８のように外乱光ビームが検出領域に入光しないように工夫しないと、安定したトラッキングエラー信号とフォーカシングエラー信号を生成することが出来なくなる。なお、各検出信号は数１５〜１８の演算式にて検出することが出来る。

ＤＶＤフォーカシング誤差信号＝[（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）] （数１５）
ＣＤフォーカシング誤差信号＝[（Ａ'＋Ｃ'）−（Ｂ'＋Ｄ'）] （数１６）
ＤＶＤトラッキング誤差信号＝[（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）]−ｋ×[（Ｅ５−Ｅ６）]＋[（Ｆ５−Ｆ６）] （数１７）
ＣＤトラッキング誤差信号＝[（Ａ'＋Ｄ'）−（Ｂ'＋Ｃ'）]−ｋ'×[（Ｅ'５−Ｅ'６）]＋[（Ｆ'５−Ｆ'６）] （数１８）
なお、ｋ、ｋ1' はメイン光ビームとサブ光ビームの光量比を補正する係数である。実施例１と異なり、サブ光ビーム３１２Ｄなどは、サブ光ビーム００３などと比べて光量が約半分となっているので、実施例１などのｋとは大きさが異なるものとなっている。

実施例１８のような光検出器３５０をもちいると光検出器００１に対して検出領域の分割数を少なく出来るため、内部結線が簡素になり作製の容易な光検出器を実現できる。

なお、対応する光ディスクによっては、必要なフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号の生成方式が変わるが、光検出器００１のように外乱光ビームが検出領域に入光しないように検出領域を配置すれば、光検出器３５０のように検出領域の分割はどのように分割しても良い。

実施例１１では実施例９で説明した回折格子の変形例を説明する。図１９は回折格子３０１のＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターンの様々な変形例を図示したものである。

図１９（Ａ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５５を図示したものである。ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５５は、ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２と同様１個の格子面の構成となっているが、ＣＤ最適パターン３０４をＤＶＤ最適パターン３０３にて挟んだ点が異なっている。なお、ＣＤ最適パターン３０４の中心と入射する光ビームの中心を合わせ、ＣＤ最適パターン３０４とＤＶＤ最適パターン３０３の境界を対物レンズシフトの方向と一致させると良い。

ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５５を用いると、差動非点収差方式においてフォーカシングエラー信号へのトラッキングエラー信号漏れ込みを最も抑圧することが可能になるという効果が得られる。

つまり、第１の格子パターンが刻まれた第１の格子パターン領域と、第２の格子パターンが刻まれた第２の格子パターン領域とを、１個の平面内に配置させ、その第２の格子パターン領域は、第１の格子パターン領域の間に配置させることで、差動非点収差方式を用いた時に、フォーカシングエラー信号へのトラッキングエラー信号漏れ込み抑圧効果も得られる。

図１９（Ｂ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５６を図示したものである。ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５６も、ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２と同様１個の格子面の構成となっているが、ＣＤ最適パターン３０４とＤＶＤ最適パターン３０３を交互に配置した点が異なっている。このように１個の格子面に複数のパターンを交互に配置すると、入射する光ビームの中心と、回折格子の中心と矢印の方向に合わせなくても良くなる。これは領域を多くすると、回折光ビームの光量を平均化することができるため、、回折格子の矢印の方向に取り付け時の調整が必要なくなる。つまり、光ピックアップを容易に組み立てできるという効果が得られる。なお、図で矢印の方向に５分割としたが、４分割、６分割でもなんら構わない。

図１９（Ｃ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５７を図示したものである。ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５７も、ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３０２と同様１個の格子面の構成となっているが、ＤＶＤ最適パターン３０３と異なるＤＶＤ最適パターン３６０を配置した点が異なっている。ＤＶＤ最適パターン３６０は、ＤＶＤ格子パターン０９９と同じ格子パターンで、ＤＶＤのトラッキングエラー信号の生成に位相差ＤＰＰを使用することができる。つまり、トラッキングエラー信号の検出に位相差ＤＰＰを使用することができるため、スーパーマルチ対応が可能となる。

図１９（Ｄ）はＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５８を図示したものである。ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５８も、ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５７と同様１個の格子面の構成となっているが、ＣＤ最適パターン３０４をＤＶＤ最適パターン３６０で挟んだ点が異なっている。なお、ＣＤ最適パターン３０４の中心と入射する光ビームの中心を合わせ、ＣＤ最適パターン３０４とＤＶＤ最適パターン３６０の境界を対物レンズシフトの方向と一致させると良い。

ＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５８を用いると、差動非点収差方式においてフォーカシングエラー信号へのトラッキングエラー信号漏れ込みを抑圧する効果が得られる。また、ＤＶＤ最適パターン３６０としたことで、トラッキングエラー信号の検出に位相差ＤＰＰを使用することができ、スーパーマルチ対応が可能となる。

つまり図１９（Ｄ）のＤＶＤ／ＣＤ共通格子パターン３５８の回折格子を搭載した光ピックアップにおいては、ＤＶＤ／ＣＤスーパーマルチ対応が可能であり、メイン光ビームを光ディスクへ効率よく照射することができ、かつ、差動非点収差方における漏れ込み抑圧効果も得られる。

なお、図１９のＤＶＤ最適パターン３０４、３６０や、ＣＤ最適パターン３０４を１個の格子面に配置するとき、格子面を等分割しているが、例えば、ＣＤ最適パターン３０４の幅が広く、ＤＶＤ最適パターン３６０の幅が狭いなど、どのように幅を設定しても良い。

なお、回折格子の格子ピッチｄ１は格子ピッチｄ２に対し１／２程度に設定するのが良い。こうすると、光検出器上の外乱光ビーム０２０が検出領域００２と００３のちょうど真ん中に配置され、かつ外乱光ビーム０２１が検出領域００２と００４のちょうど真ん中に配置されるため、対物レンズシフトを考慮しても最も検出領域に入射しにくい構成とできる効果が得られるためである。

実施例１における光検出器を説明する図である。 従来例の光検出器を説明する図である。 実施例２における光ピックアップの概略構成を示した図である。 実施例３における理想的な回折格子を説明する図である。 実施例３における実際の回折格子における外乱光ビームを説明する図である。 実施例３における回折格子の格子パターンを説明する図である。 実施例３における光ディスク上のスポット配置を示した図である。 実施例４における回折格子の格子パターンを説明する図である。 実施例５における光ピックアップの概略構成を示した図である。 実施例５における回折格子への入射光ビームの有効径と部品誤差の関係を説明する図である。 実施例６における光検出器の内部結線を示す図である。 実施例７における光ディスク装置の概略構成を示す図である。 実施例８における光検出器上に照射される光ビームの配置関係を説明する図である。 従来の光検出器を説明する図である。 実施例９における光ピックアップの概略構成を示した図である。 実施例９における回折格子の格子パターンと回折格子により分岐される光ビームの概略を示す図である。 実施例９における光検出器上に照射される光ビームの配置関係を説明する図である。 実施例１０における光検出器の概略構成を示した図である。 実施例１１における回折格子の格子パターンを説明する図である。

符号の説明

００１…光ディスク、１００…光ピックアップ、１０４…案内溝、ａ…メイン光スポット、ｂ…サブ光スポットｂ、ｃ…サブ光スポットｃ、ｄ…サブ光スポットｄ、ｅ…サブ光スポットｅ。

Claims (12)

1. 光ビームを検出する光検出器と、
   前記光ビームを分岐する回折格子と、
   を有する光ピックアップであって、
   前記光検出器は、第１の波長のレーザ光源から出射されて第１の回折格子パターン領域および第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射されて第１の回折格子パターン領域および第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームを受光する第２の受光領域と、を備え、前記第１の受光領域は前記第１の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたときに前記第１の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光し、かつ、前記第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光しない位置に配置され、前記第２の受光領域は、前記第２の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたときに前記第１の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光せず、かつ、前記第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光する位置に配置され、
   また、前記回折格子は、前記第１の回折格子パターン領域と前記第２の回折格子パターン領域が同じ面内に配置されている、
   光ピックアップ。
2. 光ビームを検出する光検出器と、
   前記光ビームを分岐する回折格子と、
   を有する光ピックアップであって、
   前記光検出器は、第１の波長のレーザ光源から出射されて第１の回折格子パターン領域および第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射されて第１の回折格子パターン領域および第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームを受光する第２の受光領域と、を備え、前記第１の受光領域は前記第１の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたときに前記第１の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光し、かつ、前記第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光しない位置に配置され、前記第２の受光領域は、前記第２の波長のレーザ光源から光ビームが出射されたときに前記第１の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光せず、かつ、前記第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは入光する位置に配置され、
   また、前記回折格子は、前記第２の回折格子パターン領域が前記第１の回折格子パターン領域の間に配置されている、
   光ピックアップ。
3. 請求項１または２いずれか記載の光ピックアップであって、
   前記第１の回折格子パターン領域および第２の回折格子パターン領域で分岐された光ビームは、光ビームの１次回折光である、
   光ピックアップ。
4. 請求項１または２いずれか記載の光ピックアップであって、
   前記第１の受光領域は、前記第１の回折格子パターン領域で分岐された前記第１の波長の光ビームの０次回折光及び１次回折光を受光し、かつ前記第２の回折格子パターン領域で分岐された１次回折光を受光しない位置に配置され、
   前記第２の受光領域は、前記第２の回折格子パターン領域で分岐された前記第２の波長の光ビームの０次回折光及び１次回折光を受光し、かつ前記第１の回折格子パターン領域で分岐された１次回折光を受光しない位置に配置された、
   光ピックアップ。
5. 請求項１または２いずれか記載の光ピックアップであって、
   前記第１の受光領域は、前記第１の波長の光ビームの０次回折光を受光する１つの受光領域と１次回折光を受光する２つの受光領域とからなり、前記１次回折光を受光する２つの受光領域は前記第２の波長の光ビームの１次回折光が入光しない位置に配置され、
   前記第２の受光領域は、前記第２の波長の光ビームの０次回折光を受光する１つの受光領域と１次回折光を受光する２つの受光領域とからなり、前記１次回折光を受光する２つの受光領域は前記第１の波長の光ビームの１次回折光が入光しない位置に配置された、
   光ピックアップ。
6. 光ビームを検出する光検出器と、
   前記光ビームを分岐する回折格子と、
   を有する光ピックアップであって、
   前記光検出器は、第１の波長のレーザ光源から出射され少なくとも３本に分岐された光ビームが第１の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち０次回折光である１本の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第１の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち１次回折光である２本の光ビームをそれぞれ受光する第２及び第３の受光領域と、前記第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射され少なくとも３本に分岐された光ビームが第２の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち０次回折光である１本の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記第２の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち１次回折光である２本の光ビームをそれぞれ受光する第５及び第６の受光領域と、を備え、前記第２の受光領域から前記第３の受光領域までの距離が前記第５の受光領域から前記第６の受光領域までの距離よりも長く、
   また、前記回折格子は、第１の回折格子パターン領域と第２の回折格子パターン領域が同じ面内に配置されている、
   光ピックアップ。
7. 光ビームを検出する光検出器と、
   前記光ビームを分岐する回折格子と、
   を有する光ピックアップであって、
   前記光検出器は、第１の波長のレーザ光源から出射され少なくとも３本に分岐された光ビームが第１の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち０次回折光である１本の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第１の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち１次回折光である２本の光ビームをそれぞれ受光する第２及び第３の受光領域と、前記第１の波長よりも長波長である第２の波長のレーザ光源から出射され少なくとも３本に分岐された光ビームが第２の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち０次回折光である１本の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記第２の光学的情報記録媒体で反射された光ビームのうち１次回折光である２本の光ビームをそれぞれ受光する第５及び第６の受光領域と、を備え、前記第２の受光領域から前記第３の受光領域までの距離が前記第５の受光領域から前記第６の受光領域までの距離よりも長く、
   また、前記回折格子は、前記第２の回折格子パターン領域が前記第１の回折格子パターン領域の間に配置されている、
   光ピックアップ。
8. 請求項１または２または６または７いずれか記載の光ピックアップであって、
   前記第１の波長の光ビームと前記第２の波長の光ビームは、同一のレーザチップに搭載された前記第１の波長のレーザ光源と前記第２の波長のレーザ光源とからそれぞれ出射される、
   光ピックアップ。
9. 請求項６または７いずれか記載の光ピックアップであって、
   前記第１の波長のレーザ光源から出射された光ビームは、前記第１の波長の光ビームを回折するための第１の回折格子パターン領域と前記第２の波長の光ビームを回折するための第２の回折格子パターン領域で回折されて前記第１、第２及び第３の受光領域に入射し、
   前記第２の波長のレーザ光源から出射された光ビームは、前記第１の波長の光ビームを回折するための第１の回折格子パターン領域と前記第２の波長の光ビームを回折するための第２の回折格子パターン領域で回折されて前記第４、第５及び第６の受光領域に入射する、
   光ピックアップ。
10. 請求項６または７いずれか記載の光ピックアップであって、
    前記第２の回折格子パターン領域により回折された第１の波長の光ビームは、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域との間の領域、および、前記第１の受光領域と前記第３の受光領域との間の領域に照射される、
    光ピックアップ。
11. 請求項６または７いずれか記載の光ピックアップであって、
    前記第１の回折格子パターン領域により回折された第２の波長の光ビームは、前記第４の受光領域を基準として前記第５の受光領域よりも外側の領域、および、前記第４の受光領域を基準として前記第６の受光領域よりも外側の領域に照射される、
    光ピックアップ。
12. 請求項１乃至１１いずれか記載の光ピックアップからの出力を制御する制御手段を搭載した、
    光ディスク装置。
    

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