JP2012108985A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】構成部材や組立の手間を増やすことなく、省スペース化及び性能向上することが可能な光ピックアップを提供する。
【解決手段】受光素子ＰＤが、戻りレーザ光のうち回折格子８で回折された回折レーザ光ＧＬ１のプッシュプル成分を含む部分の光量を検出する第１受光部Ｐ１と、前記回折レーザ光の受光光量オフセット成分を含む部分の光量を検出する第２受光部とを備えている光ピックアップ。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクの情報を読み取るための光ピックアップに関し、特に光ディスクで反射された戻り光を分光してトラッキングエラー信号を検出する光ピックアップに関する。

近年、光ディスク装置では省エネルギ化が要求されており、光ピックアップの省エネルギ化も要求されている。従来の光ピックアップでは、レーザ光を３つのビームに分光して光ディスクに照射し、トラッキングエラー信号を検出しているものがある。このように光ディスクに照射されるレーザ光を３つのビームに分光する場合、光源からのレーザ光の光量が分散されているので、レーザ光のロスが多く、前記光源からの光量を大きくする必要がある。これにより、前記光源の最大定格値を大きくしなくてはならず、発熱量も多くなる。また、前記レーザ光の光量が多いと前記レーザ光が通過する光学素子の耐光性が低下する場合もある。

そこで、これらの問題を解決するため、前記光ディスクに照射されるレーザ光のビームを１個にし、前記光ディスクで反射された戻りレーザ光を分光してトラッキングエラー信号を検出する光学系を備えた光ピックアップが登場している。このような光ピックアップでは、光ディスクからの戻りレーザ光のみが通過する光路上に前記戻りレーザ光を分光する光学素子を配置する方法が取られている。前記光ピックアップでは、この光学素子によって戻りレーザ光を分光し、トラッキングエラー信号を検出している。

このような、１つのビームのレーザ光を光ディスクに照射した場合、前記戻りレーザ光には保護層の表面で反射したレーザ光や、光学系で付与される収差等、トラッキングエラー信号を検出するときに、邪魔になるノイズ成分が含まれる場合が多い。前記戻りレーザ光を分光する光学素子として、ノイズ成分を取り除くことができる複雑な形状を有するホログラム素子（複雑な形状の回折格子）を用いている（特開２００２―１７５６４０号公報、特許２７９３０６７号公報）。また、複数の回折格子或いは複数の光回折部を備えた光学素子を用いているものもある（特開２００７−１４９１９０号公報）。

特開２００２−１７５６４０号公報 特許２７９３０６７号公報 特開２００７−１４９１９０号公報

しかしながら、上述したような、前記ホログラム素子や複雑な形状の回折素子は従来の光ピックアップでレーザ光の分光に用いられていた回折格子に比べて形状が複雑であり、製造に手間と時間がかかる。また、戻りレーザ光に対する位置決めの精度が高くないと十分な能力を発揮することができず、そのため、前記受光素子の位置決めに手間と時間がかかる。さらに、取り付け後にも微小な移動、歪みでも戻りレーザ光の検出精度が低下するので、強固に固定するための構造及び（又は）固定用の部材が必要であり、それだけ、部材点数が増える。

そこで本発明は、簡単な形状の光学素子を用い、従来の光ピックアップに比べ、省エネルギ化及び性能向上できる光ピックアップ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発明は、光ディスクで反射された戻りレーザ光を分光する回折格子と、前記回折格子で分光されたレーザ光の光量を検出する受光素子とを備え、前記光ディスクにレーザ光を照射し、情報の再生又は記録を行う光ピックアップであって、前記受光素子が、前記戻りレーザ光のうち前記回折格子で回折された回折レーザ光のプッシュプル成分を含む部分の光量を検出する第１受光部と、前記回折レーザ光の受光光量オフセット成分を含む部分の光量を検出する第２受光部とを備えており、前記第１受光部で検出された信号と、前記第２受光部で検出された信号とをもとにトラッキングエラー信号を検出する演算回路を備えている。

この構成によると、複雑な構成のホログラムを用いないのでコストの上昇を抑えることが可能である。また、戻りレーザ光を分光する構成であるので、光源から出射されるレーザ光の光量を抑えることができる。これにより、前記光源及び前記光源に電力を供給するドライバ回路の発熱を抑制することが可能である。また、前記レーザ光の光量を抑えるので、光学素子の耐光性への影響を小さくすることが可能である。

上記構成において、前記第１受光部は前記回折レーザ光のラジアル方向の両端部のレーザ光を受光するように、ラジアル方向に並んで配置された２個の受光領域を備えていてもよい。

上記構成において、前記第２受光部は前記回折レーザ光をラジアル方向に等分して受光するように、ラジアル方向に並んで配置された複数の受光領域を備えていてもよい。

上記構成において、前記第２受光部は前記回折レーザ光のラジアル方向と直交する方向の端部の光量を受光するように配置されていてもよい。

上記構成において、前記第１受光部と前記第２受光部とが同じ回折レーザ光の光量を検出するように配置されていてもよい。

上記構成において、前記回折格子は、２つの回折レーザ光を生成し、前記受光素子は、前記２つの回折レーザ光の一方が前記第１受光部に照射され、他方が前記第２受光部に照射されるように形成されていてもよい。

上記構成において、前記第１受光部又は前記第２受光部の少なくとも一方には、前記回折レーザ光の迷光成分を含む部分の光量を検出するように、前記回折レーザ光の中央に受光領域を備えていてもよい。

本発明によると、構成部材や組立の手間を増やすことなく、省スペース化及び性能向上することが可能な光ピックアップを提供することができる。

本発明にかかる光ピックアップに備えられる光学素子の配置を示す図である。 受光素子の受光領域の一例を示す図である。 図２に示す受光素子で検出されるプッシュプル信号、受光光量オフセット信号及びトラッキングエラー信号を示す図である。 本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子の他の例を示す図である。 本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子の他の例を示す図である。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる光ピックアップに備えられる光学素子の配置を示す図である。以下の説明において、光ディスクに接近する方向をディスク方向とする。また、光ディスクの周方向をタンジェンシャル方向（ｔａｎ方向）、径方向をラジアル方向（ｒａｄ方向）と記す。

光ピックアップＡは、ＢＤの記録層にレーザ光を照射し、情報の再生又は記録を行う光ピックアップである。図１に示すように、光ピックアップＡは、光源１、１／２波長板２、偏向ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメータレンズ５、第１立上げミラー６、対物レンズ７、回折格子８、センサレンズ９及び受光素子ＰＤを備えている。

光源１はＢＤの記録／再生用の青色レーザ光（波長約４０５ｎｍ）を出射するレーザダイオードである。光源１から出射されたレーザ光は１／２波長板２に入射する。１／２波長板２は光源１から出射されたレーザ光の偏光方向を変更する光学素子であり、光ディスクで反射された光を遮断し、光源１に照射されるのを抑制する効果を有している。

１／２波長板２を通過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は光源１から出射されたレーザ光、すなわち、青色レーザ光に対応した光学素子であり、レーザ光が入射すると、その入射光の偏光方向によって、反射又は通過する光学素子である。なお、偏光ビームスプリッタ３は、Ｐ偏光を反射しＳ偏光を通過する光学素子として説明する。１／２波長板２を通過したレーザ光はＰ偏光のレーザ光であり、偏光ビームスプリッタ３の反射面で反射される。レーザ光が偏光ビームスプリッタ３で反射されることで、レーザ光の進行方向がラジアル方向からタンジェンシャル方向に曲げられる。なお、以下の説明において、光ディスクで反射されたレーザ光を戻りレーザ光という場合がある。

偏光ビームスプリッタ３から出射したレーザ光は１／４波長板４に入射する。１／４波長板４は入射した光の位相を１／４波長ずらす光学素子である。すなわち、１／４波長板４は通過した光が直線偏光の場合円偏光に、円偏光の場合直線偏光に変換する光学素子である。偏光ビームスプリッタ３を出射したレーザ光はＰ偏光（直線偏光）の光であり、１／４波長板４を通過することで円偏光に変換される。

１／４波長板４を通過したレーザ光はコリメータレンズ５に入射する。コリメータレンズ５は発散光の収差を補正して平行光を得るためのレンズである。なお、レーザ光の径を調整することができるように、コリメータレンズ５は光軸方向に移動可能となっている。コリメータレンズ５が１／４波長板４の近くにある場合、レーザ光の径は小さく、逆に遠くにある場合、レーザ光の径は大きくなる。

コリメータレンズ５を通過したレーザ光は、立上げミラー６に入射する。この立上げミラー６はレーザ光を光ディスク（ＢＤ）方向に反射するものであり、立上げミラー６で反射されたレーザ光は対物レンズ７に入射する。対物レンズ７は、レーザ光を集光し光ディスクの記録層にレーザスポットとして照射する集光レンズである。なお、対物レンズ７として、開口数約０．８５のレンズを用いる。光ディスクの記録層で反射されたレーザ光（戻りレーザ光）は、対物レンズ７を通過することで、もとの平行光に戻り、立上げミラー６で反射され、折り曲げミラー６に戻る。

立上げミラー６で反射された戻りレーザ光は、往路と同じ（略同じ）光路を通ってコリメータレンズ５に入射する。コリメータレンズ５に入射した戻りレーザ光は平行光から収束光に変換され、１／４波長板４に入射する。

１／４波長板４に入射した戻りレーザ光は、円偏光であり１／４波長板４を通過するとき、直線偏光に変換される。なお、この戻りレーザ光は、光源１を出射し、１／２波長板２を通過したレーザ光（Ｐ偏光）と直交する偏光方向のＳ偏光の光となっている。１／４波長板４を通過した戻りレーザ光は偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３では、Ｐ偏光は反射し、Ｓ偏光は通過する。１／４波長板４を通過した戻りレーザ光はＳ偏光であるので、１／４波長板４を通過した戻りレーザ光は偏光ビームスプリッタ３を通過する。なお、偏光ビームスプリッタ３でレーザ光の一部が反射され光源１に向かう場合があるが、この場合も、Ｐ偏光を出射する１／２波長板２で遮られ、光源１には到達しない。

偏光ビームスプリッタ３を通過した戻りレーザ光は、回折格子８に入射する。回折格子８は微小な溝が等間隔に並んで形成されており、レーザ光を３つのビームに分光する光学素子である。レーザ光は回折格子８で３つのビームに分光されて、センサレンズ９に入射する。センサレンズ９はフォーカスエラー信号を生成するために配置される光学素子であり、例えば、一方向にレーザ光を集光するシリンドリカルレンズを含んでいる。センサレンズ９を通過した戻りレーザ光は、受光素子ＰＤに照射される。受光素子ＰＤは照射されたレーザ光の光量を信号に変換する素子であり、回折格子８で分光された３つのレーザ光を信号に変換することができる。光ピックアップＡは不図示の演算回路を備えており、これらの信号を演算することで、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が算出される。

本発明の要部である受光素子の受光領域について図面を参照して説明する。図２は受光素子の受光領域の一例を示す図である。なお、各受光部において、点線で示される円は、戻りレーザ光を回折格子８で分光したときの、主レーザ光及び２つの回折レーザ光の像を示している。戻りレーザ光は回折格子８にて、３つに分割されており、受光素子ＰＤは各ビームの光量を信号に変換する受光領域を複数個備えている。受光素子ＰＤは、３つに分光された戻りレーザ光のうち、中央の主レーザ光からフォーカスエラー信号及びデータ信号を検出し、両サイドの回折レーザ光からトラッキングエラー信号を検出する。

図２に示すように、受光素子ＰＤは、中央の主レーザ光ＭＬを受光する主受光部Ｐ、図中右側の第１回折レーザ光ＧＬ１を受光する第１受光部Ｐ１及び左側の第２回折レーザ光ＧＬ２を受光する第２受光部Ｐ２とを備えている。なお、第１回折レーザ光ＧＬ１及び第２回折レーザ光ＧＬ２は同じ光量分布のレーザ光である。

主受光部Ｐは４つの受光領域を備えている。この４つの受光領域はそれぞれ独立して、レーザ光の光量を信号に変換するものである。主レーザ光ＭＬは光軸が４つの受光領域の境界の交差点と重なるように照射されており、このときの主レーザ光ＭＬの各領域での光量をもとに、非点収差法でフォーカスエラー信号が検出される。なお、非点収差法は従来、よく知られたフォーカスエラー信号検出方法の１つであり詳細な説明は省略する。

第１受光部Ｐ２はそれぞれ独立して回折レーザ光の光量を信号に変換する第１受光領域Ｐ１１、第２受光領域Ｐ１２及び第３受光領域Ｐ１３を備えている。第１受光領域Ｐ１１と第２受光領域Ｐ１２とが戻りレーザ光のラジアル方向端部の光量を検出するように並んで形成されており、第１受光領域Ｐ１１と第２受光領域Ｐ１２との間に第３受光領域Ｐ１３が形成されている。第１受光領域Ｐ１１と第１回折レーザ光ＧＬ１とが重なる部分は、第２受光領域Ｐ１２と第１回折レーザ光ＧＬ１とが重なる部分と同じ面積を有し、形状も対称形となっている。

１ビームのレーザ光を光ディスクに照射する光ピックアップの場合、光ディスクで反射された直後の戻りレーザ光には、ラジアル方向両端部にプッシュプル成分が含まれている。そのため、第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２を、ラジアル方向に並べて形成することで、第１回折レーザ光ＧＬ１のプッシュプル成分を含む領域の光量を検出し信号を出力する。すなわち、第１受光部Ｐ１は回折レーザ光のプッシュプル成分を含む光量を検出し信号を出力する。

図２に示しているように、第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２の対向する部分は、曲線状となっている。これは、第１回折レーザ光ＧＬ１のプッシュプル成分を含む領域の内側の境界が曲線状に現れることに対応するためである。このように第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２の対向する部分を曲線状に形成することでプッシュプル成分を含まない領域の光量を受光するのを極力抑えている。これにより、第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２から出力される信号の精度を高く保つことができる。

回折レーザ光の中央部分には、透明層の表面や記録層を複数備えた光ディスクにおいて再生／記録の対象としている記録層以外の記録層での反射光などによる迷光成分が多く含まれている。この迷光成分を取り除くため、第１受光領域Ｐ１１と第２受光領域Ｐ１２の間に配置された第３受光領域Ｐ１３で回折レーザ光の中央部分の光量による信号を利用している。

光ピックアップＡでは、トラックサーチ等によるレンズシフト時や光源１から出射されたレーザ光の光量分布の偏りによって受光素子ＰＤでの受光光量のオフセットが発生する。受光光量のオフセットが発生すると、トラッキングエラー信号の検出精度が低下し、情報の再生／記録のエラーが発生する。光ピックアップＡでは、第２回折レーザ光ＧＬ２を受光する第２受光部Ｐ２が受光光量オフセット成分を検出し、信号に変換し、出力している。すなわち、光ピックアップＡでは、第３受光領域Ｐ２が受光光量オフセット成分検出部として用いられている。

第２受光部Ｐ２は、受光した第２回折レーザ光ＧＬ２のラジアル方向の光量の偏りを検出する受光光量オフセット検出部である。第２回折レーザ光ＧＬ２における受光光量の偏りを検出することで、光源１から出射されたレーザ光の光量の偏りを検出している。

第２受光部Ｐ２は、矩形（ここでは正方形）状の外形を有している。第２受光部Ｐ２は第４受光領域Ｐ２４、第５受光領域Ｐ２５及び第６受光領域Ｐ２６とを備えている。第４受光領域Ｐ２４と第５受光領域Ｐ２５とはラジアル方向に並んで接触配置されている。第４受光領域Ｐ２４は、一方の長辺の中央部分に第６受光領域Ｐ２６が隣接する凹部が形成された長方形状を有している。また、第５受光領域Ｐ２５は、第４受光領域Ｐ２４と鏡像となっている。第２受光部Ｐ２は、第４受光領域Ｐ２４と第５受光領域Ｐ２５とが、凹部をあわせるように接触配置されており、両方の凹部で形成された部分に第６受光領域Ｐ２６が形成されている。なお、第６受光領域Ｐ２６は第３受光領域Ｐ１３と同じ目的で形成されている。

光ピックアップＡでは、第１受光部Ｐ１で検出されたプッシュプル成分による信号と第２受光部Ｐ２で検出された受光光量のオフセット成分による信号とを合成することで、トラッキングエラー信号を生成している。トラッキングエラー信号について説明するため、第１受光領域Ｐ１１、第２受光領域Ｐ１２、第４受光領域Ｐ２４、第５受光領域Ｐ２５から出力される信号をＣ、Ｄ、Ａ、Ｂとする。また、第３受光領域Ｐ１３及び第６受光領域Ｐ２６は同じ形状及び大きさであるとともに、第１受光部Ｐ１及び第２受光部Ｐ２に照射される第１回折レーザ光ＧＬ１及び第２回折レーザ光ＧＬ２は同じ光量のレーザ光であり、第３受光領域Ｐ１３、第６受光領域Ｐ２６で検出された信号は同じ信号となる。そのため、第３受光領域Ｐ１３、第６受光領域Ｐ２６から出力される信号をＸとする。

ここで、トラッキングエラー信号Ｔｒｒを検出する手順について図面を参照して説明する。図３は図２に示す受光素子で検出されるプッシュプル信号、受光光量オフセット信号及びトラッキングエラー信号を示す図である。図３は上段からプッシュプル信号、受光香料オフセット信号及びトラッキングエラー信号を示している。なお、図３において、縦軸は電圧値、横軸は時間である。また、図３の左側は、受光光量のオフセットの無い状態での各値を示すグラフであり、右側は受光光量のオフセットが存在する状態での各値を示すグラフである。

まず、受光光量オフセットが無い場合のトラッキングエラー信号について説明し、その後、受光光量オフセットが存在する場合のトラッキングエラー信号について説明する。トラッキングエラー信号Ｔｒｒは、プッシュプル成分からのプッシュプル信号ＰＰと、受光光量オフセット成分からの受光光量オフセット信号Ｏｓとの差分で求められる。また、図２に示しているように、第２受光部Ｐ２の第４受光領域Ｐ２４、第５受光領域Ｐ２５とは迷光成分を含む第２回折レーザ光ＧＬ２の中心部分を受光しているので、迷光信号Ｍｅを除くことでより精度の高いトラッキングエラー信号を得ることが可能である。

よって、トラッキングエラー信号Ｔｒｒは、プッシュプル信号ＰＰ、受光光量オフセット信号Ｏｓ及び迷光信号Ｍｅとを用いて以下の式で表される。
（式１）
Ｔｒｒ＝ＰＰ−Ｏｓ−Ｍｅ

上述の演算回路はこのトラッキングエラー信号を制御部（不図示）に送信し、制御部は、受信したトラッキングエラー信号をもとにトラッキング制御を行う。なお、プッシュプル信号は第１受光領域Ｐ１１からの信号Ｃと第２受光領域Ｐ１２からの信号Ｄの差で求められる。
（式２）
ＰＰ＝Ｃ−Ｄ
また、受光光量オフセット信号Ｏｓは、第４受光領域Ｐ２４からの信号Ａと第５受光領域Ｐ２５からの信号Ｂとの差分から求められる。
（式３）
Ｏｓ＝ｋ１×（Ａ−Ｂ） （ｋ１は定数）

この定数ｋ１は、プッシュプル信号ＰＰと受光光量オフセット信号Ｏｓとのレベルをそろえるための定数である。また、迷光成分Ｍｅは第３受光領域Ｐ１３及び第６受光領域Ｐ２６からの信号Ｘをもとに求められる。
（式４）
Ｍｅ＝ｋ２×（Ｘ） （ｋ２は定数）
回折レーザ光ＧＬ１、ＧＬ２において、迷光成分は中央に集中するが、その周りにも分布している。その影響は第４受光領域Ｐ２４、第５受光領域Ｐ２５からの信号にも現れる。定数ｋ２はこの迷光成分の分布による影響を取り除くための定数である。また、定数ｋ２は定数ｋ１同様、プッシュプル信号ＰＰと迷光信号Ｍｅとのレベルを合わせるためにも用いられる。なお、信号Ｘは第３受光領域Ｐ１３、第６受光領域Ｐ２６のどちらかから出力されたものを用いてもよいし、両方から出力された信号の中間値（平均値）を用いてもよい。

次に受光光量オフセットについて説明する。受光光量オフセットが無い場合、第４受光領域Ｐ２４で受光される光量と、第５受光領域Ｐ２５で受光される光量とは同じになり、受光光量オフセット信号Ｏｓは図３（Ｂ）に示しているように０が出力される。

このとき、プッシュプル信号ＰＰは、図３（Ａ）に示すように、０を挟んで正負に同じ振幅の正弦波となっている。そして、トラッキングエラー信号Ｔｒｒを上述の式で求めた結果、図３（Ｃ）で示すような正弦波のトラッキングエラー信号を得る。

例えば、レンズシフトや光源１のばらつきによってレーザ光の光量分布にもともと光量の偏りがあった場合、光量分布の偏ったレーザ光が照射される。第４受光領域Ｐ２４側の光量が多くなるように偏っていたとすると、第４受光領域Ｐ２４から出射される信号Ａが、第５受光素子Ｐ２５から出射される信号Ｂよりも常に大きくなる。これより、図３（Ｅ）に示すように、受光光量オフセット信号Ｏｓは、信号＝０の線よりも正側にずれる。

このとき、プッシュプル信号ＰＰも、第１受光領域Ｐ１１からの信号Ｃが、第２受光領域からの信号Ｄよりも高めに出力される。これにより、振幅の中心が、信号＝０の線よりも正方向にずれた正弦波のプッシュプル信号ＰＰを得る。なお、第３受光領域Ｐ１３及び第６受光領域Ｐ２６でも受光光量に偏りが発生している。

この、プッシュプル信号ＰＰ、受光光量オフセット信号Ｏｓ及び迷光信号Ｍｅと上述の演算式より、正確なトラッキングエラー信号Ｔｒｒを得ることができる。トラッキングエラー信号Ｔｒｒは、受光光量オフセットの影響が取り除かれた信号で演算回路より出力される。図３（Ｆ）に示すように、トラッキングエラー信号Ｔｒｒは、信号＝０の線を挟んで正負に同じ振幅を持つ正弦波として制御部に送られる。これにより、制御部は受光光量オフセットが生じている場合でも、正確なトラッキングエラー信号を得ることができ、精度良くトラッキング制御を行うことが可能である。

上述の実施形態では、迷光成分を除去しているが、トラッキングエラー信号を検出するときに、迷光成分による影響が少ない場合、或いは、受光素子ＰＤの迷光成分が含まれている領域での光量を検出する部分（図２において、第３受光領域Ｐ１３、第６受光領域Ｐ２６）を省略し、迷光信号Ｍｅの出力を省略してもよい。

本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子の他の例について図面を参照して説明する。図４は本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子の他の例を示す図である。図４に示す受光素子ＰＤ２では、第３受光領域Ｐ１３、第６受光領域Ｐ２６が省略されているとともに、第４受光領域Ｐ２４及び第５受光領域Ｐ２５が上下２分割で形成されている。それ以外は、図２に示す受光素子ＰＤと同じ構成であり、実質上同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

図４に示しているように、第２受光部Ｐ２の第４受光領域Ｐ２４が２つ（Ｐ２４１、Ｐ２４２）に、第５受光領域Ｐ２５が２つ（Ｐ２５１、Ｐ２５２）に分けられている。なお、第４受光領域Ｐ２４で第２回折レーザ光ＧＬ２が受光され、変換された信号Ａ１は、Ｐ２４１及びＰ２４２で変換された信号の和である。同様に第５受光領域Ｐ２５からの信号Ｂ１はＰ２５１及びＰ２５２で変換された信号の和である。

このように第４受光領域Ｐ２４及び第５受光領域Ｐ２５を分割することで、第４受光領域Ｐ２４及び第５受光領域Ｐ５は第２回折レーザ光ＧＬ２の迷光成分の影響が少ない（又は無い）周縁部及びプッシュプル成分があまり含まれない（又は含まれない）部分が照射される。受光光量オフセット信号Ｏｓの精度を高めることが可能である。なお、受光素子ＰＤ２では、第３受光領域Ｐ１３及び第６領域Ｐ２６を省略しているので、トラッキングエラー信号Ｔｒｒを求める演算式は以下のようになる。
（式５）
Ｔｒｒ＝（Ｃ−Ｄ）−ｋ３×（Ａ１−Ｂ１） （ｋ３は定数）

迷光成分を考慮しないので迷光信号を検出する領域を形成する手間が省け、受光素子ＰＤ２を簡単な構成とすることが可能である。また、迷光信号を用いないので、演算回路も簡単なものになり、トラッキングエラー信号Ｔｒｒの演算処理スピードを上げることができる。

本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子のさらに他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる光ピックアップに用いられる受光素子の他の例を示す図である。図５に示す受光素子ＰＤ３は、２つ（Ｐ２４１、Ｐ２４２）に分けられた第４受光領域Ｐ２４の間に、第１受光領域Ｐ１１が配置されている。また、２つ（Ｐ２５１、Ｐ２５２）に分けられた第５受光領域Ｐ２５の間に第２受光領域Ｐ１２が配置された第１受光部Ｐ１を備えている。これ以外の部分では、図４に示す受光素子ＰＤ２と同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

回折格子８で分光された第１回折レーザ光ＧＬ１及び第２回折レーザ光ＧＬ２は分光方向が異なるだけで同じものである。そこで、受光素子ＰＤ３では、第１受光部Ｐ１と第２受光部Ｐ２とを重ねて形成している。受光素子ＰＤ３では、第１受光部Ｐ１の第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２でプッシュプル成分を検出するとともに、同じ回折レーザ光より、第２受光部Ｐ２の第４受光領域Ｐ２４及び第５受光領域Ｐ２５で受光光量オフセット成分を検出している。すなわち、第１受光領域Ｐ１１及び第２受光領域Ｐ１２で受光しない領域の回折レーザ光の光量を、第４受光領域Ｐ２４の２つの領域Ｐ２４１、Ｐ２４２、第５受光領域Ｐ２５の２つの領域Ｐ２５１、Ｐ２５２で受光し、受光光量オフセット成分を検出している。

この構成によると、受光素子ＰＤ３は、主レーザ光を受光する主受光部Ｐと、一方の回折レーザ光（ここでは、第１回折レーザ光ＧＬ１）を受光する第１受光部Ｐ１との２つの受光領域を備えるだけでよく、それだけ、受光素子ＰＤ３を小型化することが可能である。また、もう一方の回折レーザ光を受光する第３受光部も第２受光部と同じ構成とし、第２受光部及び第３受光部からそれぞれトラッキングエラー信号を検出して、そのトラッキングエラー信号のいずれか一方を用いるようにしてもよいし、両方のトラッキングエラー信号に新たな演算により算出されたトラッキングエラー信号をトラッキングサーボ用のトラッキングエラー信号として用いる構成であってもよい。

なお、上述の各実施形態において、光ピックアップＡはＢＤの記録層にレーザ光を照射して情報の再生又は記録を行う光ピックアップであったが、これに限定されるものではなく、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクの記録層にレーザ光を照射し情報の記録を行うものであってもよい。また、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤのうち、少なくとも２種類の光ディスクに対して情報の再生又は記録を行う光ピックアップであってもよい。

なお、上述の光ピックアップでは、光源１から光ディスクに到達するレーザ光（戻りレーザ光も含む）を分光しないので、光源１から出射されるレーザ光の光量を抑えることが可能である。これにより、光源１の定格を抑えることができ、光源１及び光源１に駆動電力を供給するドライバ回路の発熱を低減することが可能であり、光ピックアップＡ全体の温度上昇を抑制することが可能である。このことから、熱に弱い電子機器や接着剤により固定されている部材の破損や破壊を抑制することが可能である。また、光源１から出射されるレーザ光の光量を抑えることができるので、レーザ光が通過する光学素子の耐光性への影響を低減することが可能である。

上述の各実施形態で示した光ピックアップでは、戻りレーザ光を分光するとき、形状が簡単で、レーザ光を３分割するだけの回折格子を用い、受光素子の受光領域を変更するだけであるので、光ピックアップの特性に合わせたホログラム素子を用いる場合に比べて、製造が容易である。また、回折格子及び受光素子はホログラム素子よりも要求する位置決めの精度が低く、位置ずれに対しても許容範囲が広い。このことから、ホログラム素子を用いる場合に比べて、位置決め及び固定の作業が容易であり、それだけ、製造にかかる手間と時間を省略することができる。

本発明は、光ディスク装置に備えられた光ピックアップに利用することが可能である。

１ 光源
２ １／２波長板
２ 第２光源
３ 偏光ビームスプリッタ
４ １／４波長板
５ コリメータレンズ
６ 第１立上げミラー
７ 第１対物レンズ
８ 回折格子
９ センサレンズ
ＰＤ 受光素子
Ｐ 主受光部
Ｐ１ 第１受光部
Ｐ１１ 第１受光領域
Ｐ１２ 第２受光領域
Ｐ１３ 第３受光領域
Ｐ２ 第２受光部
Ｐ２４ 第４受光領域
Ｐ２５ 第５受光領域
Ｐ２６ 第６受光領域

Claims (7)

1. 光ディスクで反射された戻りレーザ光を分光する回折格子と、
   前記回折格子で分光されたレーザ光の光量を検出する受光素子とを備え、前記光ディスクにレーザ光を照射し、情報の再生又は記録を行う光ピックアップであって、
   前記受光素子が、前記戻りレーザ光のうち前記回折格子で回折された回折レーザ光のプッシュプル成分を含む部分の光量を検出する第１受光部と、前記回折レーザ光の受光光量オフセット成分を含む部分の光量を検出する第２受光部とを備えていることを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記第１受光部は前記回折レーザ光のラジアル方向の両端部のレーザ光を受光するように、ラジアル方向に並んで配置された２個の受光領域を備えている請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記第２受光部は前記回折レーザ光をラジアル方向に等分して受光するように、ラジアル方向に並んで配置された複数の受光領域を備えている請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 前記第２受光部は前記回折レーザ光のラジアル方向と直交する方向の端部の光量を受光するように配置されている請求項３に記載の光ピックアップ。
5. 前記第１受光部と前記第２受光部とが同じ回折レーザ光の光量を検出するように配置されている請求項４に記載の光ピックアップ。
6. 前記回折格子は、２つの回折レーザ光を生成し、
   前記受光素子は、前記２つの回折レーザ光の一方が前記第１受光部に照射され、他方が前記第２受光部に照射されるように形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ。
7. 前記第１受光部又は前記第２受光部の少なくとも一方には、前記回折レーザ光の迷光成分を含む部分の光量を検出するように、前記回折レーザ光の中央に受光領域を備えている請求項１から請求項６のいずれかに記載の光ピックアップ。

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