JP4367413B2 - 光デバイス及び光ピックアップ装置 - Google Patents
光デバイス及び光ピックアップ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4367413B2 JP4367413B2 JP2005517218A JP2005517218A JP4367413B2 JP 4367413 B2 JP4367413 B2 JP 4367413B2 JP 2005517218 A JP2005517218 A JP 2005517218A JP 2005517218 A JP2005517218 A JP 2005517218A JP 4367413 B2 JP4367413 B2 JP 4367413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- wavelength
- region
- optical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/133—Shape of individual detector elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対する記録及び再生を行う光ピックアップ装置に用いる光デバイスに関し、また、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体として種々の光ディスクが提案されている。このような光ディスクとして、「ＣＤ」（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクの約７倍の記録容量を有する「ＤＶＤ」（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクは、近年急速に普及している。この「ＤＶＤ」にビデオ信号を記録したもの（「ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ」）は、大量複製が可能であり、映画等のコンテンツの配布やレンタルに使用する媒体として、「ＶＨＳ」（商標名）等のビデオテープ媒体に取って替わろうとしている。
【０００３】
さらに、いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」、「＋Ｒ」、「＋ＲＷ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格も、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）用の記録媒体やビデオレコーダ用の記録媒体として、急速に普及しつつある。
【０００４】
一方、「ＣＤ」に関しても、いわゆる「ＣＤ−Ｒ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格が広く普及している。
【０００５】
このように、光ディスク記録装置においては、「ＤＶＤ」規格である６５０ｎｍ波長帯の光源を用いる光ディスクと、「ＣＤ」規格である７８０ｎｍ波長帯の光源を用いる光ディスクとのいずれについても、ユーザが情報信号を記録することが可能な機能が要求されるようになっている。特に、「ＤＶＤ」規格の光ディスクとしては、前述のように多岐に渡る規格が存在し、これら種々の規格の光ディスクの全てについて、記録及び再生の互換性が求められ、このような要求に応じた光ピックアップ装置が提案されている。
【０００６】
このような種々の規格の光ディスクに対する記録及び再生を可能とした光ピックアップ装置は、機能及び構造が極めて複雑なものとなっており、製造が困難である。一方、このような光ピックアップ装置において、特に、民生用途の光ピックアップ装置においては、多機能であることを維持しつつ、装置構成の簡素化、小型化及び軽量化、製造の容易化、低価格化への要求が高まっている。
【０００７】
このような要求に応じて、「ＣＤ」及び「ＤＶＤ」の両規格の光ディスクに対する再生、あるいは、記録及び再生が可能である光ピックアップ装置であって、小型化、軽量化を図ったものが種々提案されている。
【０００８】
例えば、本件発明者は、図１に示すように、第１の波長のレーザ光を発する第１のレーザ光源１０１と、第２の波長のレーザ光を発する第２のレーザ光源を内蔵した光デバイス１０２とを備えた光ピックアップ装置を提案している。この光学ピックアップ装置において、光デバイス１０２は、図２に示すように、第２のレーザ光源１０３と、ホログラム素子１０４と、受光素子１０５を一体的に備えて構成されている。受光素子１０５は、図３に示すように、それぞれが複数の受光領域に分割された複数の受光部１０６，１０６を有している。
【０００９】
この光ピックアップ装置においては、各波長のレーザ光について３本のビームが生成されて、図１に示すように、光ディスク２０１の記録トラック２０１ａに対して照射される。この光ディスク２０１からの反射光は、図２に示すように、２つの領域に分割されたホログラム素子１０４の各領域において回折され、受光素子１０５の所定の複数の受光領域によって受光される。このとき、互いに異なる第１及び第２の波長の反射光は、同一の受光領域によって受光されるようになっている。
【００１０】
そして、この光ピックアップ装置においては、受光素子１０５の各受光領域より独立的に出力される光検出出力に基づいて、光ディスクからの情報の読取信号と、各種のエラー信号とが得られる。
【００１１】
なお、従来技術に関する特許文献としては、特開２００２−２６０２７３号公報がある。
【発明の開示】
【００１２】
ところで、前述のような光ピックアップ装置においては、下記のような課題があった。
すなわち、トラッキングエラー信号の検出について、「ＣＤ」規格の光ディスクの再生を行う場合については、いわゆる「３ビーム法」が一般的であり、また、「ＤＶＤ」規格の光ディスクに対する記録を行う場合については、いわゆる「ＤＰＰ（差動ブッシュブル）法」が一般的である。これら各方式は、それぞれレーザ光源からの光束を３本のビームに分割して用いる方式であるが、ビームの分割のしかたや、受光素子からの出力の演算のしかたが異なっている。そのため、この光ピックアップ装置を構成する光デバイスにおいては、光検出出力の出力のしかたやこれら光検出出力についての演算が複雑なものとなっていた。
【００１３】
また、「ＣＤ」規格の光ディスク及び「ＤＶＤ」規格の光ディスクの双方について使用される対物レンズによって集光されるレーザ光は、これら光ディスク上において、一点に集光する成分以外に、対物レンズにおける回折による「フレア」成分を含むものとなる。この「フレア」成分は、光ディスクによって反射され、光ディスクの受光素子に対しては、広がって照射されることとなる。このような「フレア」成分の反射光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となる。
【００１４】
さらに、記録層が２層となされて形成された「ＤＶＤ」規格の光ディスクを再生する場合においては、光ディスクに照射されたレーザ光は、再生対象となる一の記録層以外の他の記録層においても反射されて、不要反射光として受光素子に戻ることとなる。このように再生対象ではない記録層によって反射された反射光は、大きく焦点ずれして広がった状態で受光素子に戻り、かつ、再生対象である記録層からの反射光と同等の総光量を有している。したがって、このような不要反射光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となる。
【００１５】
また、光ディスクに情報信号を記録するための光ピックアップ装置においては、いわゆる「３ビーム法」や「ＤＰＰ法」のために３本のビームを生成するときに、記録光のパワーを確保するために、メインビームとサブビームとの光量比を、例えば、１５：１乃至２０：１程度に大きくする必要がある。そして、３本のビームの反射光を受光する互いに隣接した受光領域においては、前述したように、メインビームの反射光に含まれる拡散光がサイドビームを受光する受光領域にまで広がるおそれがある。このとき、メインビームの光量はサブビームの１５倍乃至２０倍程度であるので、メインビームの反射光に含まれる拡散光の光量は、微弱なサブビームの反射光を検出している受光領域において無視できない影響を与えることとなる。したがって、このようなメインビームの反射光に含まれる拡散光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となり、演算回路のダイナミックレンジを確保することを困難とすることとなる。
【００１６】
そして、前述のようにホログラム素子を用いた光デバイスにおいては、「ＣＤ」規格の光ディスク用と「ＤＶＤ」規格の光ディスク用との互いに波長の異なる反射光を同一のホログラム素子で回折させると、これら反射光は、回折角の波長依存性により、受光素子における到達位置が互いに異なることとなる。したがって、これら異なる波長の反射光について同一の受光領域において受光しようとすると、受光領域の面積を拡大させる必要がある。ところが、受光領域の面積を拡大させると、前述したような不要反射光を受光する量が面積の拡大に略々比例して増大し、結果として、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットが生じ、演算回路のダイナミックレンジを確保することが困難となる。
【００１７】
ここで、各波長の反射光の到達位置に対応して受光領域を分離させることとすると、これら受光領域からの信号出力チャンネル数が倍増することとなり、演算回路の規模が大きくなってしまうのみならず、光デバイスにおける配線ピン数が増加して光デバイスのサイズが大きくなってしまうという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みてなされたものであり、「ＤＶＤ」規格の光ディスク及び「ＣＤ」規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、光ディスクからの不要反射光による影響が回避されるとともに、出力信号についての演算の複雑さが回避される光デバイスを提供し、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【００１９】
前述の課題を解決するため、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いるメインビームの反射光と、トラッキング動作に用いるサブビームの反射光とをそれぞれ独立した受光領域において受光するとともに、メインビームの反射光を波長に依らず共通の受光領域で受光し、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するものである。
【００２０】
この光デバイスにおいては、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００２１】
また、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いるメインビームの反射光と、トラッキング動作に用いるサブビームの反射光とをそれぞれ独立した受光領域において受光するとともに、メインビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光し、これらメインビーム用の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、サブビームの反射光を波長に依って異なる隣接した受光領域で受光し、これらサブビーム用の隣接した受光領域からの検出出力が別個の出力として分離されていることが好ましい。
【００２２】
この光デバイスにおいては、メインビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するが、これらメインビーム用の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されている。したがって、波長に依って異なる受光領域についても、出力を連結することによって、波長に依らない実質的に共通の受光領域として作用させることができる。また、このように複数の受光領域の出力を連結することにより、受光領域の面積を容易に確保することができる。
【００２３】
また、この光デバイスにおいては、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光し、これらサブビーム用の受光領域からの検出出力が別個の出力として分離されているので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易であり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００２４】
そして、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、ホログラム素子は、第１及び第２の領域に分割されており第１及び第２の互いに異なる波長の入射光を第１及び第２の領域のそれぞれにおいて回折させ、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いる第１及び第２の波長のメインビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第１の受光領域と、第１及び第２の波長のメインビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第２の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第３の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第４の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第５の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第６の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第７の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第８の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第９の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第１０の受光領域とを備え、第３の受光領域及び第４の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第７の受光領域及び第８の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第５の受光領域及び第９の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第６の受光領域及び第１０の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されていることが好ましい。
【００２５】
この光デバイスにおいては、第１の波長の第１のサブビームの反射光を受光する第３の受光領域及び第７の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第１の波長の第２のサブビームの反射光を受光する第４の受光領域及び第８の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第２の波長の各サブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第５の受光領域及び第６の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第２の波長の各サブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第９の受光領域及び第１０の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されているので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易であり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００２６】
また、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、ホログラム素子は、情報記録媒体における記録トラック接線方向に光学写像的に平行な分割線において第１及び第２の領域に略二等分されており、情報記録媒体からの反射光を分割線において該情報記録媒体の径方向に２分割することが好ましい。
【００２７】
そして、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第３及び第４の受光領域からの検出出力と第７及び第８の受光領域からの検出出力との差に基づいて第１の波長のサブビームの反射光を用いた差動プッシュブル法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とし、第５及び第９の受光領域からの検出出力と第６及び第１０の受光領域からの検出出力との差に基づいて第２の波長のサブビームの反射光を用いた３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とすることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第１の波長は、６５０ｎｍ帯域であり、第２の波長は、７８０ｎｍ帯域であり、これら第１及び第２の波長の光に適合された２種類の情報記録媒体からの情報検出を行うことが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第１の波長の光を発する光源及び第２の波長の光を発する光源の少なくともいずれか一方が、受光素子の基板上に一体的に集積形成されていることが好ましい。
【００３０】
そして、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第１及び第２の波長の光を発するレーザ光源とを備え、第１の波長の光及び第２の波長の光のいずれを用いた場合にも、光デバイスから、メインビームによる情報記録媒体からの読取り信号と、サブビームによるトラッキング信号とを得るものである。
【００３１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第１の波長の光を発するレーザ光源と、レーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子とを備え、光デバイスに設けられた光源が第２の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えていることが好ましい。
【００３２】
さらに、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第２の波長の光を発するレーザ光源と、レーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子とを備え、光デバイスに設けられた光源が第１の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えていることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る光デバイス及び光学ピックアップ装置においては、「ＤＶＤ」（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスク及び「ＣＤ」（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００３４】
すなわち、本発明によれば、例えば、「ＤＶＤ」規格の種々の光ディスク（いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」、「＋Ｒ」、「＋ＲＷ」など、６５０ｎｍ波長帯域のレーザ光を用いる記録型光でディスク）及び「ＣＤ」規格の種々の光ディスク（いわゆる「ＣＤ−Ｒ」、「ＣＤ−ＲＷ」など、７８０ｎｍ波長帯域のレーザ光を用いる記録型光でディスク）のように、使用する光源の波長の異なる情報記録媒体について互換性のある光デバイスを提供することができる。
【００３５】
そして、この光デバイスにおいては、トラッキングエラー信号の検出について、「ＤＶＤ」規格の光ディスクに対して情報信号の記録を行う場合にはいわゆる「ＤＰＰ（差動プッシュプル）法」を用い、「ＣＤ」規格の光ディスクについてはいわゆる「３ビーム法」を用いるというように、情報記録媒体によって異なるエラー検出方法を用いることを可能としながら、信号出力チャンネル数を増加させず、演算回路の規模を縮小することができる。
【００３６】
また、この光デバイスにおいては、対物レンズにより集光される光束において光ディスク上で一点に集光されない成分の反射光である「フレア」成分が受光素子上に広がって照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減される。
【００３７】
さらに、この光デバイスにおいては、記録層が２層となされて形成された「ＤＶＤ」規格の光ディスクを再生する場合において、再生対象ではない記録層からの反射光が受光素子上に広がって照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減される。
【００３８】
また、この光デバイスにおいては、「３ビーム法」や「ＤＰＰ法」を実行するための３本のビームにおいて、記録光パワーの確保のために、メインビームの光量をサブビームの光量より大きくした場合においても、メインビームからの拡散光がサブビームの受光領域に照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減され、また、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００３９】
また、この光デバイスにおいては、ホログラム素子を用いて互いに波長の異なる入射光を回折させる場合において、サブビームに関しては受光領域の面積を大きくする必要がなく、不要反射光の影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減され、また、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００４０】
すなわち、本発明は、「ＤＶＤ」規格の光ディスク及び「ＣＤ」規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、光ディスクからの不要反射光による影響が回避されるとともに、出力信号についての演算の複雑さが回避される光デバイスを提供することができ、また、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、従来の光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、従来の光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、前記従来の光デバイスの受光素子を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、前記光デバイスにおけるホログラム素子と受光素子との関係を示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は前記光デバイスにおいて第１種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態を示す平面図であり、図７（ｂ）は第２種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）は前記光デバイスにおいて第１種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号の演算回路を示す平面図であり、図８（ｂ）は第２種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号の演算回路を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に係る光デバイス及び光学ピックアップ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
〔光学ピックアップ装置の構成〕
図４は、本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【００４３】
この光学ピックアップ装置は、図４に示すように、第１の波長（例えば、６５０ｎｍ帯域）のレーザ光を発する第１のレーザ光源１を有する。この第１のレーザ光源１から発せられた第１の波長のレーザ光は、コリメータレンズ２によって平行光束となされ、第１のグレーティング３を経て０次光及び±１次光の３本のビームに分割されて、ビーム成形機能を有するビームスプリッタプリズム４に入射される。第１のグレーティング（回折格子）３における０次光は、光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行うためのメインビームとなり、±１次光は、トラッキングエラー信号を検出するための第１及び第２のサブビームとなる。
【００４４】
ビームスプリッタプリズム４において、第１の波長のレーザ光は、入射面４ａに対して斜めに入射することによりビーム成形をなされて、このビームスプリッタプリズム４内に入射する。
【００４５】
なお、ビームスプリッタプリズム４の入射面４ａにおいては、第１の波長のレーザ光の一部が反射され、レーザパワーを検出するための第１のモニタフォトダイオード５により受光される。
【００４６】
ビームスプリッタプリズム４内に入射された第１の波長のレーザ光は、光束を分離させるための反射膜４ｂを透過して、このビームスプリッタプリズム４から出射され、λ／４（四分の一波長）板６を透過して円偏光となされる。
【００４７】
この第１の波長のレーザ光は、ミラー７により反射されて光路を曲げられて、対物レンズ８に入射する。この対物レンズ８は、入射された第１の波長のレーザ光を、この第１の波長のレーザ光に適合された情報記録媒体である第１種類の光ディスク、例えば、「ＤＶＤ」規格の光ディスク２０１の信号記録面上に集光させる。
【００４８】
そして、この光学ピックアップ装置は、本発明に係る光デバイス９を備えている。この光デバイス９には、後述するように、第２の波長（例えば、７８０ｎｍ帯域）のレーザ光を発する第２のレーザ光源が内蔵されている。この第２のレーザ光源から発せられた第２の波長のレーザ光は、光デバイス９より出射され、コリメータレンズ１０によって平行光束となされ、ビームスプリッタプリズム４に入射される。
【００４９】
このビームスプリッタプリズム４において、第２の波長のレーザ光は、反射膜４ｂによって反射され、このビームスプリッタプリズム４から出射され、λ／４（四分の一波長）板６を透過する。
【００５０】
この第２の波長のレーザ光は、ミラー７により反射されて光路を曲げられて、対物レンズ８に入射する。この対物レンズ８は、入射された第２の波長のレーザ光を、この第２の波長のレーザ光に適合された情報記録媒体である第２種類の光ディスク、例えば、「ＣＤ」規格の光ディスク２０１の信号記録面上に集光させる。
【００５１】
この光学ピックアップ装置において、第１種類の光ディスク２０１の信号記録面上に集光されこの信号記録面により反射された第１の波長の反射光及び第２種類の光ディスク２０１の信号記録面上に集光されこの信号記録面により反射された第２の波長の反射光は、対物レンズ８，ミラー７を経て、ビームスプリッタプリズム４に戻る。これら第１及び第２の波長の反射光は、ビームスプリッタプリズム４において、反射膜４ｂによって反射され、このビームスプリッタプリズム４から光デバイス９に向けて出射される。
【００５２】
この反射光は、光デバイス９内に入射し、この光デバイス９に内蔵された受光素子によって受光される。そして、この受光素子からの光検出出力に基づいて、光ディスクからの情報読取信号や、種々のエラー信号の検出がなされる。
〔光デバイスの構成〕
図５は、本発明に係る光デバイスの構成を示す斜視図である。
【００５３】
光デバイスは、図５に示すように、第２の波長のレーザ光を発する第２のレーザ光源１１と、光ディスク２０１からの反射光を受光する受光素子１２とを有して構成されている。
【００５４】
第２のレーザ光源１１は、サブマウント１３及び受光素子基板１４を介して、パッケージ（筐体）１５に支持されている。この第２のレーザ光源１１は、受光素子基板１４の表面部に平行な方向に第２の波長のレーザ光を出射するように設置されている。
【００５５】
この第２のレーザ光源１１は、第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光の光ディスク２０１からの反射光が光デバイス９における同じ位置へ集光して戻るように、受光素子基板１４上における位置が決定されている。すなわち、この第２のレーザ光源１１は、第１及び第２の波長のレーザ光の反射光の受光素子１２上における光軸が相互に一致するように設定されている。この第２のレーザ光源１１は、第１の波長のレーザ光の発光点の共役点と第２の波長のレーザ光の発光点とが一致、もしくは、同一光軸上に位置するように設定されている。なお、ここで、共役点とは、ビームスプリッタプリズム４などを含む光学系による第１の波長のレーザ光の発光点の像点を意味する。
【００５６】
そして、受光素子１２は、パッケージ１５に支持された受光素子基板１４上に形成されている。この受光素子１２は、受光素子基板１４の表面部に複数の受光領域を有して形成されており、この表面部に、例えば１０度乃至２０度の入射角で入射する光束を受光する。
【００５７】
また、この光デバイス９は、第２のレーザ光源１１から受光素子基板１４の表面部に平行な方向（図５中におけるＹ´軸方向）に出射される第２の波長のレーザ光を、この受光素子基板１４の表面部に垂直な方向（図５中におけるＺ´軸方向）に反射させるマイクロミラー１６を有している。このマイクロミラー１６は、一端面が４５°の傾斜面となされたプリズムであり、この傾斜面において第２の波長のレーザ光を反射する。このマイクロミラー１６は、受光素子基板１４上に、傾斜面を第２のレーザ光源１１に向けて設置されている。
【００５８】
そして、受光素子基板１４上のマイクロミラー１６が設置された位置には、第２の波長のレーザ光のレーザパワーを検出するための第２のモニタフォトダイオード１７が設けられている。マイクロミラー１６の傾斜面に入射した第２の波長のレーザ光は、この傾斜面において、一部が反射され、残部はこの傾斜面を透過してマイクロミラー１６内に入射し、第２のモニタフォトダイオード１７によって受光される。
【００５９】
マイクロミラー１６により反射された第２の波長のレーザ光は、第２のグレーティング（回折格子）１８を透過し、０次光及び±１次光の３本のビームに分割される。この第２のグレーティング１８における０次光は、光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行うためのメインビームとなり、±１次光は、トラッキングエラー信号を検出するための第１及び第２のサブビームとなる。
【００６０】
第２のグレーティング１８を経た第２の波長のレーザ光は、ホログラム素子１９を透過して、この光デバイス９から出射される。このホログラム素子１９は、光デバイス９から出射される光束（往路光）に対しても回折作用を及ぼすが、往路の回折光成分は使用しない。
【００６１】
この光デバイス９には、第１の波長のレーザ光の第１種類の光ディスクからの反射光（復路光）及び第２の波長のレーザ光の第２種類の光ディスクからの反射光（復路光）がともに入射する。これら反射光は、ホログラム素子１９を透過して、受光素子基板１４に向けて入射する。このホログラム素子１９は、透明基板上に光学透過性材料による微細な凹凸周期構造が形成されて構成されている光学素子である。
【００６２】
このホログラム素子１９は、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに分割されており、それぞれが異なる特性を有している。ホログラム素子１９は、全体としては円形に形成されており、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒは、それぞれがホログラム素子１９を半分に分けた半円形状に形成されている。
【００６３】
このホログラム素子１９が第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに分割されている分割線は、このホログラム素子１９の中心、すなわち、光軸を通り、光ディスク２０１における記録トラック２０１ａの接線方向に光学写像的に平行な方向となっている。すなわち、光ディスク２０１からの反射光は、ホログラム素子１９の分割線において、光学写像的に光ディスク２０１における径方向について２分割され、一方が第１の領域１９Ｌを透過し、他方が第２の領域１９Ｒを透過することとなる。
【００６４】
このホログラム素子１９は、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒのそれぞれにおいて、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光を回折させて±１次回折光として透過させ、これら反射光からのトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号の検出を可能とする。
【００６５】
第１の領域１９Ｌにおいては、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光は、図５中矢印Ａで示す方向に回折されて±１次回折光となる。また、第２の領域１９Ｒにおいては、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光は、図５中矢印Ｂで示す方向に回折されて±１次回折光となる。これら第１の領域１９Ｌにおける回折方向と第２の領域１９Ｒにおける回折方向とは、互いに異なる方向となっている。
【００６６】
図６は、この光デバイス９におけるホログラム素子１９と受光素子１２の各受光領域との位置関係を示す平面図である。
【００６７】
ホログラム素子１９は、図６に示すように、光学写像的に光ディスク２０１における径方向について第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに２分割されており、かつ、各領域１９Ｌ，１９Ｒにおける回折軸が互いに傾斜されて形成されている。
【００６８】
メインビームの光ディスク２０１からの反射光は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過する部分ＭＬと、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過する部分ＭＲとが互いに異なる方向に回折され、それぞれが受光素子１２において異なる受光領域によって受光される。
【００６９】
すなわち、受光素子１２においては、一対の第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂが、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１及び第２の波長のメインビームの反射光（ＭＬ（凸）、ＭＬ（凹））を受光する。また、この受光素子１２においては、一対の第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂが、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１及び第２の波長のメインビームの反射光（ＭＲ（凸）、ＭＲ（凹））を受光する。
［００７０］
これら第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂ及び第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂは、それぞれがさらに平行に４分割されている。これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂを分割する方向は、ホログラム素子１９を各領域１９Ｌ，１９Ｒに分割する方向に対して略々直交する方向となっている。これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂの分割された各部分は、それぞれが独立的に光検出信号を出力する。
［００７１］
これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂにおいて、分割された各部分からの光検出出力信号に基づいて、光ディスクからの情報の読取り信号、フォーカスエラー信号、ウォブル信号等を検出することができる。
［００７２］
すなわち、これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂからの全出力を合計することにより、光ディスクからの読取り信号を得ることができる。
［００７３］
また、これら第１及び第２の受光領域２０Ａと２０Ｂの出力の合計と、２１Ａと２１Ｂの出力の合計出力間の差出力をバンドパスフィルタに通すことにより、ウォブル信号を得ることができる。
［００７４］
そして、これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２１Ａの中心側２つ（２０Ａｂ，２０Ａｃ，２１Ａｂ，２１Ａｃ）と、受光領域２０Ｂと２１Ｂの両側２つ（２０Ｂａ，２０Ｂｄ，２１Ｂａ，２１Ｂｄ）の部分の出力を合計し、また、受光領域２０Ｂ，２１Ｂの中心側２つ（２０Ｂｂ，２０Ｂｃ，２１Ｂｂ，２１Ｂｃ）と、受光領域２０Ａと２１Ａの両側２つ（２０Ａａ，２０Ａｄ，２１Ａａ，２１Ａｄ）の部分の出力を合計し、これら２つの合計出力間の差を求めることにより、いわゆるＳＳＤ（スポットサイズ）法によりフォーカスエラー信号を得ることができる。
［００７５］
すなわち、ホログラム素子１９における第１の領域１９Ｌは、＋１次回折光に対しては凸レンズのレンズバワーを有し、−１次回折光に対しては凹レンズのレンズパワーを有している。一方、ホログラム素子１９における第２の領域１９Ｒは、＋１次回折光に対しては凹レンズのレンズバワーを有し、−１次回折光に対しては凸レンズのレンズバワーを有している。そのため、第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂにおける分割された各部分からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成することができるのである。このフォーカスエラー信号ＦＥは、各第１及第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂにおける分割された各部分からの出力信号をＶ２０Ａａ，Ｖ２０Ａｂ，Ｖ２０Ａｃ，Ｖ２０Ａｄ、Ｖ２０Ｂａ，Ｖ２０Ｂｂ，Ｖ２０Ｂｃ，Ｖ２０Ｂｄとし、各第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂにおける分割された各部分からの出力信号をＶ２１Ａａ，Ｖ２１Ａｂ，Ｖ２１Ａｃ，Ｖ２１Ａｄ、Ｖ２１Ｂａ，Ｖ２１Ｂｂ，Ｖ２１Ｂｃ，Ｖ２１Ｂｄとしたとき、以下のようにして求められる。
【００７６】
そして、第１及び第２のサブビームの光ディスク２０１からの反射光は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過する部分Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｌと、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過する部分Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｒとが互いに異なる方向に回折され、それぞれが受光素子１２において異なる受光領域によって受光される。
【００７７】
すなわち、第１及び第２のサブビームは、第１、または、第２の回折格子３，１８によって、光学写像的に光ディスクの記録トラックの接線方向に、メインビームに対して互いに逆方向に等角度を隔てて光ディスクに対して照射される。これらサブビームは、光ディスクの信号記録面上においては、記録トラックに対して、第１の波長のレーザ光（「ＤＶＤ」規格の光ディスク用）においては、１／２トラックピッチ分、第２の波長のレーザ光（「ＣＤ」規格の光ディスク用）においては、１／４トラックピッチ分だけ、それぞれ径方向にオフトラックした位置に照射されるようになされている。そして、これらサブビームは、光ディスクの信号記録面において反射されて、光デバイス９に入射する。
【００７８】
これらサブビームは、光デバイス９においてホログラム素子１９を透過するときには、メインビームに対して空間的にほぼ重複した状態となっており、このホログラム素子１９によってメインビームと同様に回折作用を受ける。そして、これらサブビームは、受光素子基板１４の表面に到達したときには、それぞれの光束径が数十μｍ程度となり、互いに離間された状態となる。この状態において、各サブビームは、対応する受光領域によって受光される。
【００７９】
受光素子１２においては、第３の受光領域２２が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｌを受光する。
【００８０】
また、受光素子１２においては、第４の受光領域２３が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｌを受光する。
【００８１】
受光素子１２においては、第５の受光領域２４が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第２の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｌを受光する。
【００８２】
受光素子１２においては、第６の受光領域２５が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第２の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｌを受光する。
【００８３】
受光素子１２においては、第７の受光領域２６が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｒを受光する。
【００８４】
受光素子１２においては、第８の受光領域２７が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｒを受光する。
【００８５】
受光素子１２においては、第９の受光領域２８が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第２の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｒを受光する。
【００８６】
受光素子１２においては、第１０の受光領域２９が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第２の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｒを受光する。
【００８７】
ここで、各サブビームの光ディスクの記録トラックに対する相対的な進行方向について先行ビームを第１のサブビームＳ１、後行ビームを第２のサブビームＳ２と表わし、これらの反射光がホログラム素子１９の第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒで回折された成分を反射光Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｒと表すと、図６に示すように、これらサブビームの反射光は、メインビームの反射光に対する位置関係を維持したまま、対応する受光素領域によって受光される。
【００８８】
ここで、メインビームの反射光の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂがフォーカスエラー信号の検出のために平行に４分割されているのに対し、各サブビームの反射光の受光領域は、各サブビームの各反射光ごとの積分光量を一括して検出すればよいため、一つの受光領域がさらに分割されていることはない。
【００８９】
ホログラム素子１９においては、回折現象の原理から、透過する光束の波長が異なれば、回折角も異なる。したがって、ホログラム素子１９においては、第１の波長よりも長波長である第２の波長のサブビーム（７９０ｎｍ帯域）のほうが、第１の波長のサブビーム（６５０ｎｍ帯域）よりも大きく回折され、図６に示すように、第１の波長のサブビームが内側（光軸に近い側）、第２の波長のサブビームが外側（光軸から遠い側）において受光される。各サブビーム用の受光領域は、これらサブビームの到達位置に応じて、やや傾斜した長方形状に形成されている。
【００９０】
なお、この光デバイス９においては、ホログラム素子１９において各サブビームについて±１次の計２本生成される回折光の双方について、１本のサブビームだけを用いる構成となっている。
【００９１】
図７は、第１種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態（図７（ａ））及び第２種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態（図７（ｂ））を示す平面図である。
【００９２】
この光学ピックアップ装置において、第１種類の光ディスクに対して、第１の波長の光源を用いて記録、または、再生を行っている場合には、光デバイス９においては、図７（ａ）に示すように、第１乃至第４の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂによりメインビームの反射光が受光され、第３及び第７の受光領域２２，２６によって第１のサブビームの反射光が受光され、第４及び第８の受光領域２３，２７によって第２のサブビームの反射光が受光される。
【００９３】
また、この光学ピックアップ装置において、第２種類の光ディスクに対して、第２の波長の光源を用いて記録、または、再生を行っている場合には、光デバイス９においては、図７（ｂ）に示すように、第１乃至第４の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂによりメインビームの反射光が受光され、第５及び第９の受光領域２４，２８によって第１のサブビームの反射光が受光され、第６及び第１０の受光領域２５，２９によって第２のサブビームの反射光が受光される。
【００９４】
ところで、この光デバイス９においては、光学ピックアップ装置の対物レンズ８において発生するフレアや、光ディスクにおける記録層が２層となっている場合における再生対象ではない記録層からの反射光などの不要光は、受光素子基板１４の略々全面に渡って広がって照射される。このような不要光によって光検出出力において生ずる直流（ＤＣ）的な成分は、各受光領域に対応されて受光される光スポットについての受光量とは全く独立に、その受光領域の面積に略々比例して発生する。
【００９５】
そして、この光デバイス９においては、ホログラム素子１９における同一の領域を透過しても、第１の波長のサブビームの反射光と、第２の波長のサブビームの反射光とは、異なる受光領域によって受光される。
【００９６】
したがって、この光デバイス９においては、各サブビームを受光する受光領域の面積を必要最小限の小さい面積とすることができ、不要光の影響を抑制することができる。
【００９７】
図８は、第１種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）の演算回路（図８（ａ））及び第２種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号ＴＥ（３ｂｅａｍ）の演算回路（図８（ｂ））を示す平面図である。
【００９８】
この光デバイスにおいて、トラッキングエラー信号の生成は、以下のように、光ディスクの種類によって異なる方法によって行われる。
【００９９】
第１種類の光ディスク（「ＤＶＤ」規格の光ディスク）を用いる場合においては、図８（ａ）に示すように、いわゆる差動プッシュプル法（ＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）法）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）を求める。この差動プッシュプル法においては、メインビームについてのプッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）と、第１のサブビーム及び第２のサブビームのそれぞれについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）との演算により、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）を生成する。
【０１００】
メインビームについてのプッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過したメインビームの反射光の光量と、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過したメインビームの反射光の光量との差に対応する信号であり、以下のように求められる。
【０１０１】
また、各サブビームについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過したサブビームの反射光の光量と、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過したサブビームの反射光の光量との差に対応する信号であり、以下のように求められる。
【０１０２】
ＳｕｂＰＰ＝（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）−（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）
ここで、メインビームの光量と各サブビームの光量の合計との比の逆数である係数ｋを用いて、トラッキングエラー信号（ＴＥ（ＤＰＰ））は、以下のように求められる。
【０１０３】
ＴＥ（ＤＰＰ）＝ＭａｉｎＰＰ−ｋ（ＳｕｂＰＰ）
＝（ＭＲ−ＭＬ）−ｋ｛（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）−（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）｝
そして、この光デバイス９においては、第３の受光領域２２及び第４の受光領域２３からの検出出力が共通の出力として連結され、第７の受光領域２６及び第８の受光領域２７からの検出出力が共通の出力として連結されているので、（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）及び（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）については演算する必要がなく、各サブビームについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）は、図８（ａ）に示すように、１個の減算器３０のみによって求めることができる。
【０１０４】
なお、定数ｋは所定の定数であり、第１のグレーティング３におけるメインビーム及びサブビームの分岐比から定められる。ここで、ｋ＝０とすれば、メインビームの反射光のみから、プッシュブル法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＰＰ）を得ることもできる。
【０１０５】
また、この光デバイスにおいて、メインビームの反射光を受光する第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂ及び第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂは、それぞれを平行に３分割することとしてもよい。光ディスクに対する記録を行う場合において、前述のように、プッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）や差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号（ＴＥ（ＤＰＰ））信号を求める場合においては、３分割でもよい。光ディスクを再生する場合に用いるいわゆる位相差法（ＤＰＤ法）を行う場合には、４分割することが必要である。
【０１０６】
そして、第２種類の光ディスク（「ＣＤ」規格の光ディスク）を用いる場合においては、第１のサブビームの反射光と第２のサブビームの反射光との光量差からトラッキングエラー信号ＴＥ（３ｂｅａｍ）を生成するいわゆる３ビーム法が用いられる。
【０１０７】
すなわち、このトラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））は、図８（ｂ）に示すように、下記のようにして求められる。
【０１０８】
ＴＥ（３ｂｅａｍ）＝Ｓ１−Ｓ２＝（Ｓ１Ｌ＋Ｓ１Ｒ）−（Ｓ２Ｌ＋Ｓ２Ｒ）
この光デバイス９においては、第５の受光領域２４及び第９の受光領域２８からの検出出力が共通の出力として連結され、第６の受光領域２５及び第１０の受光領域２９からの検出出力が共通の出力として連結されているので、（Ｓ１Ｌ＋Ｓ１Ｒ）及び（Ｓ２Ｌ＋Ｓ２Ｒ）については演算する必要がなく、トラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））は、図８（ｂ）に示すように、１個の減算器３１のみによって求めることができる。
［０１０９］
このように、この光デバイス９においては、第１の波長のサブビームを受光する受光領域について、Ｓ１ＬとＳ２Ｌとが互いに素子上の配線で電気的に接続され、また、Ｓ１ＲとＳ２Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続されている。また、この光デバイス９においては、第２の波長のサブビームを受光する受光領域について、Ｓ１ＬとＳ１Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続され、また、Ｓ２ＬとＳ２Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続されている。
［０１１０］
したがって、図８に示すように、２個の減算器３０，３１のみによって、トラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））及び各サブビームについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）を得ることができる。
［０１１１］
このように、この光デバイス９においては、演算回路の規模を縮小できるとともに、光量の少ないサブビームの反射光について不要光の影響を抑制することができ、オフセットの低減を図ることができる。
［０１１２］
なお、本発明に係る光デバイスにおいて、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）及びフォーカスエラー信号（ＦＥ）を得るための、ホログラム素子１９及び受光素子１２は、前述した構成に限定されず、従来より周知の種々の構成に置き換えて使用することができる。
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対する記録及び再生を行う光ピックアップ装置に用いる光デバイスに関し、また、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体として種々の光ディスクが提案されている。このような光ディスクとして、「ＣＤ」（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクの約７倍の記録容量を有する「ＤＶＤ」（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクは、近年急速に普及している。この「ＤＶＤ」にビデオ信号を記録したもの（「ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ」）は、大量複製が可能であり、映画等のコンテンツの配布やレンタルに使用する媒体として、「ＶＨＳ」（商標名）等のビデオテープ媒体に取って替わろうとしている。
【０００３】
さらに、いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」、「＋Ｒ」、「＋ＲＷ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格も、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）用の記録媒体やビデオレコーダ用の記録媒体として、急速に普及しつつある。
【０００４】
一方、「ＣＤ」に関しても、いわゆる「ＣＤ−Ｒ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格が広く普及している。
【０００５】
このように、光ディスク記録装置においては、「ＤＶＤ」規格である６５０ｎｍ波長帯の光源を用いる光ディスクと、「ＣＤ」規格である７８０ｎｍ波長帯の光源を用いる光ディスクとのいずれについても、ユーザが情報信号を記録することが可能な機能が要求されるようになっている。特に、「ＤＶＤ」規格の光ディスクとしては、前述のように多岐に渡る規格が存在し、これら種々の規格の光ディスクの全てについて、記録及び再生の互換性が求められ、このような要求に応じた光ピックアップ装置が提案されている。
【０００６】
このような種々の規格の光ディスクに対する記録及び再生を可能とした光ピックアップ装置は、機能及び構造が極めて複雑なものとなっており、製造が困難である。一方、このような光ピックアップ装置において、特に、民生用途の光ピックアップ装置においては、多機能であることを維持しつつ、装置構成の簡素化、小型化及び軽量化、製造の容易化、低価格化への要求が高まっている。
【０００７】
このような要求に応じて、「ＣＤ」及び「ＤＶＤ」の両規格の光ディスクに対する再生、あるいは、記録及び再生が可能である光ピックアップ装置であって、小型化、軽量化を図ったものが種々提案されている。
【０００８】
例えば、本件発明者は、図１に示すように、第１の波長のレーザ光を発する第１のレーザ光源１０１と、第２の波長のレーザ光を発する第２のレーザ光源を内蔵した光デバイス１０２とを備えた光ピックアップ装置を提案している。この光学ピックアップ装置において、光デバイス１０２は、図２に示すように、第２のレーザ光源１０３と、ホログラム素子１０４と、受光素子１０５を一体的に備えて構成されている。受光素子１０５は、図３に示すように、それぞれが複数の受光領域に分割された複数の受光部１０６，１０６を有している。
【０００９】
この光ピックアップ装置においては、各波長のレーザ光について３本のビームが生成されて、図１に示すように、光ディスク２０１の記録トラック２０１ａに対して照射される。この光ディスク２０１からの反射光は、図２に示すように、２つの領域に分割されたホログラム素子１０４の各領域において回折され、受光素子１０５の所定の複数の受光領域によって受光される。このとき、互いに異なる第１及び第２の波長の反射光は、同一の受光領域によって受光されるようになっている。
【００１０】
そして、この光ピックアップ装置においては、受光素子１０５の各受光領域より独立的に出力される光検出出力に基づいて、光ディスクからの情報の読取信号と、各種のエラー信号とが得られる。
【００１１】
なお、従来技術に関する特許文献としては、特開２００２−２６０２７３号公報がある。
【発明の開示】
【００１２】
ところで、前述のような光ピックアップ装置においては、下記のような課題があった。
すなわち、トラッキングエラー信号の検出について、「ＣＤ」規格の光ディスクの再生を行う場合については、いわゆる「３ビーム法」が一般的であり、また、「ＤＶＤ」規格の光ディスクに対する記録を行う場合については、いわゆる「ＤＰＰ（差動ブッシュブル）法」が一般的である。これら各方式は、それぞれレーザ光源からの光束を３本のビームに分割して用いる方式であるが、ビームの分割のしかたや、受光素子からの出力の演算のしかたが異なっている。そのため、この光ピックアップ装置を構成する光デバイスにおいては、光検出出力の出力のしかたやこれら光検出出力についての演算が複雑なものとなっていた。
【００１３】
また、「ＣＤ」規格の光ディスク及び「ＤＶＤ」規格の光ディスクの双方について使用される対物レンズによって集光されるレーザ光は、これら光ディスク上において、一点に集光する成分以外に、対物レンズにおける回折による「フレア」成分を含むものとなる。この「フレア」成分は、光ディスクによって反射され、光ディスクの受光素子に対しては、広がって照射されることとなる。このような「フレア」成分の反射光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となる。
【００１４】
さらに、記録層が２層となされて形成された「ＤＶＤ」規格の光ディスクを再生する場合においては、光ディスクに照射されたレーザ光は、再生対象となる一の記録層以外の他の記録層においても反射されて、不要反射光として受光素子に戻ることとなる。このように再生対象ではない記録層によって反射された反射光は、大きく焦点ずれして広がった状態で受光素子に戻り、かつ、再生対象である記録層からの反射光と同等の総光量を有している。したがって、このような不要反射光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となる。
【００１５】
また、光ディスクに情報信号を記録するための光ピックアップ装置においては、いわゆる「３ビーム法」や「ＤＰＰ法」のために３本のビームを生成するときに、記録光のパワーを確保するために、メインビームとサブビームとの光量比を、例えば、１５：１乃至２０：１程度に大きくする必要がある。そして、３本のビームの反射光を受光する互いに隣接した受光領域においては、前述したように、メインビームの反射光に含まれる拡散光がサイドビームを受光する受光領域にまで広がるおそれがある。このとき、メインビームの光量はサブビームの１５倍乃至２０倍程度であるので、メインビームの反射光に含まれる拡散光の光量は、微弱なサブビームの反射光を検出している受光領域において無視できない影響を与えることとなる。したがって、このようなメインビームの反射光に含まれる拡散光は、光ディスクからの情報の読取信号や各種のエラー信号に対して加算された直流成分として検出されることとなり、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットの原因となり、演算回路のダイナミックレンジを確保することを困難とすることとなる。
【００１６】
そして、前述のようにホログラム素子を用いた光デバイスにおいては、「ＣＤ」規格の光ディスク用と「ＤＶＤ」規格の光ディスク用との互いに波長の異なる反射光を同一のホログラム素子で回折させると、これら反射光は、回折角の波長依存性により、受光素子における到達位置が互いに異なることとなる。したがって、これら異なる波長の反射光について同一の受光領域において受光しようとすると、受光領域の面積を拡大させる必要がある。ところが、受光領域の面積を拡大させると、前述したような不要反射光を受光する量が面積の拡大に略々比例して増大し、結果として、信号変調度の劣化や、エラー信号のオフセットが生じ、演算回路のダイナミックレンジを確保することが困難となる。
【００１７】
ここで、各波長の反射光の到達位置に対応して受光領域を分離させることとすると、これら受光領域からの信号出力チャンネル数が倍増することとなり、演算回路の規模が大きくなってしまうのみならず、光デバイスにおける配線ピン数が増加して光デバイスのサイズが大きくなってしまうという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みてなされたものであり、「ＤＶＤ」規格の光ディスク及び「ＣＤ」規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、光ディスクからの不要反射光による影響が回避されるとともに、出力信号についての演算の複雑さが回避される光デバイスを提供し、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【００１９】
前述の課題を解決するため、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いるメインビームの反射光と、トラッキング動作に用いるサブビームの反射光とをそれぞれ独立した受光領域において受光するとともに、メインビームの反射光を波長に依らず共通の受光領域で受光し、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するものである。
【００２０】
この光デバイスにおいては、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００２１】
また、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いるメインビームの反射光と、トラッキング動作に用いるサブビームの反射光とをそれぞれ独立した受光領域において受光するとともに、メインビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光し、これらメインビーム用の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、サブビームの反射光を波長に依って異なる隣接した受光領域で受光し、これらサブビーム用の隣接した受光領域からの検出出力が別個の出力として分離されていることが好ましい。
【００２２】
この光デバイスにおいては、メインビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光するが、これらメインビーム用の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されている。したがって、波長に依って異なる受光領域についても、出力を連結することによって、波長に依らない実質的に共通の受光領域として作用させることができる。また、このように複数の受光領域の出力を連結することにより、受光領域の面積を容易に確保することができる。
【００２３】
また、この光デバイスにおいては、サブビームの反射光を波長に依って異なる受光領域で受光し、これらサブビーム用の受光領域からの検出出力が別個の出力として分離されているので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易であり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００２４】
そして、本発明に係る光デバイスは、少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され複数の互いに異なる波長の入射光をホログラム素子によって回折させこの回折光を受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、ホログラム素子は、第１及び第２の領域に分割されており第１及び第２の互いに異なる波長の入射光を第１及び第２の領域のそれぞれにおいて回折させ、受光素子は、少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いる第１及び第２の波長のメインビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第１の受光領域と、第１及び第２の波長のメインビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第２の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第３の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第４の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第５の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第６の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第７の受光領域と、トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第８の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第９の受光領域と、トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第１０の受光領域とを備え、第３の受光領域及び第４の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第７の受光領域及び第８の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第５の受光領域及び第９の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第６の受光領域及び第１０の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されていることが好ましい。
【００２５】
この光デバイスにおいては、第１の波長の第１のサブビームの反射光を受光する第３の受光領域及び第７の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第１の波長の第２のサブビームの反射光を受光する第４の受光領域及び第８の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第２の波長の各サブビームの反射光をホログラム素子の第１の領域を介して受光する第５の受光領域及び第６の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、第２の波長の各サブビームの反射光をホログラム素子の第２の領域を介して受光する第９の受光領域及び第１０の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されているので、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易であり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００２６】
また、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、ホログラム素子は、情報記録媒体における記録トラック接線方向に光学写像的に平行な分割線において第１及び第２の領域に略二等分されており、情報記録媒体からの反射光を分割線において該情報記録媒体の径方向に２分割することが好ましい。
【００２７】
そして、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第３及び第４の受光領域からの検出出力と第７及び第８の受光領域からの検出出力との差に基づいて第１の波長のサブビームの反射光を用いた差動プッシュブル法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とし、第５及び第９の受光領域からの検出出力と第６及び第１０の受光領域からの検出出力との差に基づいて第２の波長のサブビームの反射光を用いた３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とすることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第１の波長は、６５０ｎｍ帯域であり、第２の波長は、７８０ｎｍ帯域であり、これら第１及び第２の波長の光に適合された２種類の情報記録媒体からの情報検出を行うことが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明に係る光デバイスは、前述の光デバイスであって、第１の波長の光を発する光源及び第２の波長の光を発する光源の少なくともいずれか一方が、受光素子の基板上に一体的に集積形成されていることが好ましい。
【００３０】
そして、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第１及び第２の波長の光を発するレーザ光源とを備え、第１の波長の光及び第２の波長の光のいずれを用いた場合にも、光デバイスから、メインビームによる情報記録媒体からの読取り信号と、サブビームによるトラッキング信号とを得るものである。
【００３１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第１の波長の光を発するレーザ光源と、レーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子とを備え、光デバイスに設けられた光源が第２の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えていることが好ましい。
【００３２】
さらに、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光デバイスと、第２の波長の光を発するレーザ光源と、レーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子とを備え、光デバイスに設けられた光源が第１の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えていることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る光デバイス及び光学ピックアップ装置においては、「ＤＶＤ」（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスク及び「ＣＤ」（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットが生ずることが防止され、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となり、さらに、信号出力チャンネル数が増加することがないので、演算回路の規模を大きくすることがなく、配線ピン数を増加させることがないので、小型化が容易となる。
【００３４】
すなわち、本発明によれば、例えば、「ＤＶＤ」規格の種々の光ディスク（いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」、「＋Ｒ」、「＋ＲＷ」など、６５０ｎｍ波長帯域のレーザ光を用いる記録型光でディスク）及び「ＣＤ」規格の種々の光ディスク（いわゆる「ＣＤ−Ｒ」、「ＣＤ−ＲＷ」など、７８０ｎｍ波長帯域のレーザ光を用いる記録型光でディスク）のように、使用する光源の波長の異なる情報記録媒体について互換性のある光デバイスを提供することができる。
【００３５】
そして、この光デバイスにおいては、トラッキングエラー信号の検出について、「ＤＶＤ」規格の光ディスクに対して情報信号の記録を行う場合にはいわゆる「ＤＰＰ（差動プッシュプル）法」を用い、「ＣＤ」規格の光ディスクについてはいわゆる「３ビーム法」を用いるというように、情報記録媒体によって異なるエラー検出方法を用いることを可能としながら、信号出力チャンネル数を増加させず、演算回路の規模を縮小することができる。
【００３６】
また、この光デバイスにおいては、対物レンズにより集光される光束において光ディスク上で一点に集光されない成分の反射光である「フレア」成分が受光素子上に広がって照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減される。
【００３７】
さらに、この光デバイスにおいては、記録層が２層となされて形成された「ＤＶＤ」規格の光ディスクを再生する場合において、再生対象ではない記録層からの反射光が受光素子上に広がって照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減される。
【００３８】
また、この光デバイスにおいては、「３ビーム法」や「ＤＰＰ法」を実行するための３本のビームにおいて、記録光パワーの確保のために、メインビームの光量をサブビームの光量より大きくした場合においても、メインビームからの拡散光がサブビームの受光領域に照射されることの影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減され、また、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００３９】
また、この光デバイスにおいては、ホログラム素子を用いて互いに波長の異なる入射光を回折させる場合において、サブビームに関しては受光領域の面積を大きくする必要がなく、不要反射光の影響が低減され、信号変調度の劣化やエラー信号のオフセットの発生が低減され、また、演算回路のダイナミックレンジを確保することが容易となる。
【００４０】
すなわち、本発明は、「ＤＶＤ」規格の光ディスク及び「ＣＤ」規格の光ディスクのように、使用する光源の波長が異なる光ディスクについて情報信号の再生、あるいは、記録及び再生を行うにあたって、光ディスクからの不要反射光による影響が回避されるとともに、出力信号についての演算の複雑さが回避される光デバイスを提供することができ、また、このような光デバイスを用いて構成された光ピックアップ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、従来の光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、従来の光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、前記従来の光デバイスの受光素子を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、前記光デバイスにおけるホログラム素子と受光素子との関係を示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は前記光デバイスにおいて第１種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態を示す平面図であり、図７（ｂ）は第２種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）は前記光デバイスにおいて第１種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号の演算回路を示す平面図であり、図８（ｂ）は第２種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号の演算回路を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に係る光デバイス及び光学ピックアップ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
〔光学ピックアップ装置の構成〕
図４は、本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
【００４３】
この光学ピックアップ装置は、図４に示すように、第１の波長（例えば、６５０ｎｍ帯域）のレーザ光を発する第１のレーザ光源１を有する。この第１のレーザ光源１から発せられた第１の波長のレーザ光は、コリメータレンズ２によって平行光束となされ、第１のグレーティング３を経て０次光及び±１次光の３本のビームに分割されて、ビーム成形機能を有するビームスプリッタプリズム４に入射される。第１のグレーティング（回折格子）３における０次光は、光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行うためのメインビームとなり、±１次光は、トラッキングエラー信号を検出するための第１及び第２のサブビームとなる。
【００４４】
ビームスプリッタプリズム４において、第１の波長のレーザ光は、入射面４ａに対して斜めに入射することによりビーム成形をなされて、このビームスプリッタプリズム４内に入射する。
【００４５】
なお、ビームスプリッタプリズム４の入射面４ａにおいては、第１の波長のレーザ光の一部が反射され、レーザパワーを検出するための第１のモニタフォトダイオード５により受光される。
【００４６】
ビームスプリッタプリズム４内に入射された第１の波長のレーザ光は、光束を分離させるための反射膜４ｂを透過して、このビームスプリッタプリズム４から出射され、λ／４（四分の一波長）板６を透過して円偏光となされる。
【００４７】
この第１の波長のレーザ光は、ミラー７により反射されて光路を曲げられて、対物レンズ８に入射する。この対物レンズ８は、入射された第１の波長のレーザ光を、この第１の波長のレーザ光に適合された情報記録媒体である第１種類の光ディスク、例えば、「ＤＶＤ」規格の光ディスク２０１の信号記録面上に集光させる。
【００４８】
そして、この光学ピックアップ装置は、本発明に係る光デバイス９を備えている。この光デバイス９には、後述するように、第２の波長（例えば、７８０ｎｍ帯域）のレーザ光を発する第２のレーザ光源が内蔵されている。この第２のレーザ光源から発せられた第２の波長のレーザ光は、光デバイス９より出射され、コリメータレンズ１０によって平行光束となされ、ビームスプリッタプリズム４に入射される。
【００４９】
このビームスプリッタプリズム４において、第２の波長のレーザ光は、反射膜４ｂによって反射され、このビームスプリッタプリズム４から出射され、λ／４（四分の一波長）板６を透過する。
【００５０】
この第２の波長のレーザ光は、ミラー７により反射されて光路を曲げられて、対物レンズ８に入射する。この対物レンズ８は、入射された第２の波長のレーザ光を、この第２の波長のレーザ光に適合された情報記録媒体である第２種類の光ディスク、例えば、「ＣＤ」規格の光ディスク２０１の信号記録面上に集光させる。
【００５１】
この光学ピックアップ装置において、第１種類の光ディスク２０１の信号記録面上に集光されこの信号記録面により反射された第１の波長の反射光及び第２種類の光ディスク２０１の信号記録面上に集光されこの信号記録面により反射された第２の波長の反射光は、対物レンズ８，ミラー７を経て、ビームスプリッタプリズム４に戻る。これら第１及び第２の波長の反射光は、ビームスプリッタプリズム４において、反射膜４ｂによって反射され、このビームスプリッタプリズム４から光デバイス９に向けて出射される。
【００５２】
この反射光は、光デバイス９内に入射し、この光デバイス９に内蔵された受光素子によって受光される。そして、この受光素子からの光検出出力に基づいて、光ディスクからの情報読取信号や、種々のエラー信号の検出がなされる。
〔光デバイスの構成〕
図５は、本発明に係る光デバイスの構成を示す斜視図である。
【００５３】
光デバイスは、図５に示すように、第２の波長のレーザ光を発する第２のレーザ光源１１と、光ディスク２０１からの反射光を受光する受光素子１２とを有して構成されている。
【００５４】
第２のレーザ光源１１は、サブマウント１３及び受光素子基板１４を介して、パッケージ（筐体）１５に支持されている。この第２のレーザ光源１１は、受光素子基板１４の表面部に平行な方向に第２の波長のレーザ光を出射するように設置されている。
【００５５】
この第２のレーザ光源１１は、第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光の光ディスク２０１からの反射光が光デバイス９における同じ位置へ集光して戻るように、受光素子基板１４上における位置が決定されている。すなわち、この第２のレーザ光源１１は、第１及び第２の波長のレーザ光の反射光の受光素子１２上における光軸が相互に一致するように設定されている。この第２のレーザ光源１１は、第１の波長のレーザ光の発光点の共役点と第２の波長のレーザ光の発光点とが一致、もしくは、同一光軸上に位置するように設定されている。なお、ここで、共役点とは、ビームスプリッタプリズム４などを含む光学系による第１の波長のレーザ光の発光点の像点を意味する。
【００５６】
そして、受光素子１２は、パッケージ１５に支持された受光素子基板１４上に形成されている。この受光素子１２は、受光素子基板１４の表面部に複数の受光領域を有して形成されており、この表面部に、例えば１０度乃至２０度の入射角で入射する光束を受光する。
【００５７】
また、この光デバイス９は、第２のレーザ光源１１から受光素子基板１４の表面部に平行な方向（図５中におけるＹ´軸方向）に出射される第２の波長のレーザ光を、この受光素子基板１４の表面部に垂直な方向（図５中におけるＺ´軸方向）に反射させるマイクロミラー１６を有している。このマイクロミラー１６は、一端面が４５°の傾斜面となされたプリズムであり、この傾斜面において第２の波長のレーザ光を反射する。このマイクロミラー１６は、受光素子基板１４上に、傾斜面を第２のレーザ光源１１に向けて設置されている。
【００５８】
そして、受光素子基板１４上のマイクロミラー１６が設置された位置には、第２の波長のレーザ光のレーザパワーを検出するための第２のモニタフォトダイオード１７が設けられている。マイクロミラー１６の傾斜面に入射した第２の波長のレーザ光は、この傾斜面において、一部が反射され、残部はこの傾斜面を透過してマイクロミラー１６内に入射し、第２のモニタフォトダイオード１７によって受光される。
【００５９】
マイクロミラー１６により反射された第２の波長のレーザ光は、第２のグレーティング（回折格子）１８を透過し、０次光及び±１次光の３本のビームに分割される。この第２のグレーティング１８における０次光は、光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行うためのメインビームとなり、±１次光は、トラッキングエラー信号を検出するための第１及び第２のサブビームとなる。
【００６０】
第２のグレーティング１８を経た第２の波長のレーザ光は、ホログラム素子１９を透過して、この光デバイス９から出射される。このホログラム素子１９は、光デバイス９から出射される光束（往路光）に対しても回折作用を及ぼすが、往路の回折光成分は使用しない。
【００６１】
この光デバイス９には、第１の波長のレーザ光の第１種類の光ディスクからの反射光（復路光）及び第２の波長のレーザ光の第２種類の光ディスクからの反射光（復路光）がともに入射する。これら反射光は、ホログラム素子１９を透過して、受光素子基板１４に向けて入射する。このホログラム素子１９は、透明基板上に光学透過性材料による微細な凹凸周期構造が形成されて構成されている光学素子である。
【００６２】
このホログラム素子１９は、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに分割されており、それぞれが異なる特性を有している。ホログラム素子１９は、全体としては円形に形成されており、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒは、それぞれがホログラム素子１９を半分に分けた半円形状に形成されている。
【００６３】
このホログラム素子１９が第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに分割されている分割線は、このホログラム素子１９の中心、すなわち、光軸を通り、光ディスク２０１における記録トラック２０１ａの接線方向に光学写像的に平行な方向となっている。すなわち、光ディスク２０１からの反射光は、ホログラム素子１９の分割線において、光学写像的に光ディスク２０１における径方向について２分割され、一方が第１の領域１９Ｌを透過し、他方が第２の領域１９Ｒを透過することとなる。
【００６４】
このホログラム素子１９は、第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒのそれぞれにおいて、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光を回折させて±１次回折光として透過させ、これら反射光からのトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号の検出を可能とする。
【００６５】
第１の領域１９Ｌにおいては、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光は、図５中矢印Ａで示す方向に回折されて±１次回折光となる。また、第２の領域１９Ｒにおいては、第１の波長の反射光及び第２の波長の反射光は、図５中矢印Ｂで示す方向に回折されて±１次回折光となる。これら第１の領域１９Ｌにおける回折方向と第２の領域１９Ｒにおける回折方向とは、互いに異なる方向となっている。
【００６６】
図６は、この光デバイス９におけるホログラム素子１９と受光素子１２の各受光領域との位置関係を示す平面図である。
【００６７】
ホログラム素子１９は、図６に示すように、光学写像的に光ディスク２０１における径方向について第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒに２分割されており、かつ、各領域１９Ｌ，１９Ｒにおける回折軸が互いに傾斜されて形成されている。
【００６８】
メインビームの光ディスク２０１からの反射光は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過する部分ＭＬと、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過する部分ＭＲとが互いに異なる方向に回折され、それぞれが受光素子１２において異なる受光領域によって受光される。
【００６９】
すなわち、受光素子１２においては、一対の第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂが、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１及び第２の波長のメインビームの反射光（ＭＬ（凸）、ＭＬ（凹））を受光する。また、この受光素子１２においては、一対の第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂが、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１及び第２の波長のメインビームの反射光（ＭＲ（凸）、ＭＲ（凹））を受光する。
［００７０］
これら第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂ及び第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂは、それぞれがさらに平行に４分割されている。これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂを分割する方向は、ホログラム素子１９を各領域１９Ｌ，１９Ｒに分割する方向に対して略々直交する方向となっている。これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂの分割された各部分は、それぞれが独立的に光検出信号を出力する。
［００７１］
これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂにおいて、分割された各部分からの光検出出力信号に基づいて、光ディスクからの情報の読取り信号、フォーカスエラー信号、ウォブル信号等を検出することができる。
［００７２］
すなわち、これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂからの全出力を合計することにより、光ディスクからの読取り信号を得ることができる。
［００７３］
また、これら第１及び第２の受光領域２０Ａと２０Ｂの出力の合計と、２１Ａと２１Ｂの出力の合計出力間の差出力をバンドパスフィルタに通すことにより、ウォブル信号を得ることができる。
［００７４］
そして、これら第１及び第２の受光領域２０Ａ，２１Ａの中心側２つ（２０Ａｂ，２０Ａｃ，２１Ａｂ，２１Ａｃ）と、受光領域２０Ｂと２１Ｂの両側２つ（２０Ｂａ，２０Ｂｄ，２１Ｂａ，２１Ｂｄ）の部分の出力を合計し、また、受光領域２０Ｂ，２１Ｂの中心側２つ（２０Ｂｂ，２０Ｂｃ，２１Ｂｂ，２１Ｂｃ）と、受光領域２０Ａと２１Ａの両側２つ（２０Ａａ，２０Ａｄ，２１Ａａ，２１Ａｄ）の部分の出力を合計し、これら２つの合計出力間の差を求めることにより、いわゆるＳＳＤ（スポットサイズ）法によりフォーカスエラー信号を得ることができる。
［００７５］
すなわち、ホログラム素子１９における第１の領域１９Ｌは、＋１次回折光に対しては凸レンズのレンズバワーを有し、−１次回折光に対しては凹レンズのレンズパワーを有している。一方、ホログラム素子１９における第２の領域１９Ｒは、＋１次回折光に対しては凹レンズのレンズバワーを有し、−１次回折光に対しては凸レンズのレンズバワーを有している。そのため、第１及び第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂにおける分割された各部分からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成することができるのである。このフォーカスエラー信号ＦＥは、各第１及第２の受光領域２０Ａ，２０Ｂにおける分割された各部分からの出力信号をＶ２０Ａａ，Ｖ２０Ａｂ，Ｖ２０Ａｃ，Ｖ２０Ａｄ、Ｖ２０Ｂａ，Ｖ２０Ｂｂ，Ｖ２０Ｂｃ，Ｖ２０Ｂｄとし、各第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂにおける分割された各部分からの出力信号をＶ２１Ａａ，Ｖ２１Ａｂ，Ｖ２１Ａｃ，Ｖ２１Ａｄ、Ｖ２１Ｂａ，Ｖ２１Ｂｂ，Ｖ２１Ｂｃ，Ｖ２１Ｂｄとしたとき、以下のようにして求められる。
【００７６】
【００７７】
すなわち、第１及び第２のサブビームは、第１、または、第２の回折格子３，１８によって、光学写像的に光ディスクの記録トラックの接線方向に、メインビームに対して互いに逆方向に等角度を隔てて光ディスクに対して照射される。これらサブビームは、光ディスクの信号記録面上においては、記録トラックに対して、第１の波長のレーザ光（「ＤＶＤ」規格の光ディスク用）においては、１／２トラックピッチ分、第２の波長のレーザ光（「ＣＤ」規格の光ディスク用）においては、１／４トラックピッチ分だけ、それぞれ径方向にオフトラックした位置に照射されるようになされている。そして、これらサブビームは、光ディスクの信号記録面において反射されて、光デバイス９に入射する。
【００７８】
これらサブビームは、光デバイス９においてホログラム素子１９を透過するときには、メインビームに対して空間的にほぼ重複した状態となっており、このホログラム素子１９によってメインビームと同様に回折作用を受ける。そして、これらサブビームは、受光素子基板１４の表面に到達したときには、それぞれの光束径が数十μｍ程度となり、互いに離間された状態となる。この状態において、各サブビームは、対応する受光領域によって受光される。
【００７９】
受光素子１２においては、第３の受光領域２２が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｌを受光する。
【００８０】
また、受光素子１２においては、第４の受光領域２３が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第１の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｌを受光する。
【００８１】
受光素子１２においては、第５の受光領域２４が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第２の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｌを受光する。
【００８２】
受光素子１２においては、第６の受光領域２５が、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを経た第２の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｌを受光する。
【００８３】
受光素子１２においては、第７の受光領域２６が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｒを受光する。
【００８４】
受光素子１２においては、第８の受光領域２７が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第１の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｒを受光する。
【００８５】
受光素子１２においては、第９の受光領域２８が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第２の波長の第１のサブビームの反射光Ｓ１Ｒを受光する。
【００８６】
受光素子１２においては、第１０の受光領域２９が、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを経た第２の波長の第２のサブビームの反射光Ｓ２Ｒを受光する。
【００８７】
ここで、各サブビームの光ディスクの記録トラックに対する相対的な進行方向について先行ビームを第１のサブビームＳ１、後行ビームを第２のサブビームＳ２と表わし、これらの反射光がホログラム素子１９の第１及び第２の領域１９Ｌ，１９Ｒで回折された成分を反射光Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｒと表すと、図６に示すように、これらサブビームの反射光は、メインビームの反射光に対する位置関係を維持したまま、対応する受光素領域によって受光される。
【００８８】
ここで、メインビームの反射光の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂがフォーカスエラー信号の検出のために平行に４分割されているのに対し、各サブビームの反射光の受光領域は、各サブビームの各反射光ごとの積分光量を一括して検出すればよいため、一つの受光領域がさらに分割されていることはない。
【００８９】
ホログラム素子１９においては、回折現象の原理から、透過する光束の波長が異なれば、回折角も異なる。したがって、ホログラム素子１９においては、第１の波長よりも長波長である第２の波長のサブビーム（７９０ｎｍ帯域）のほうが、第１の波長のサブビーム（６５０ｎｍ帯域）よりも大きく回折され、図６に示すように、第１の波長のサブビームが内側（光軸に近い側）、第２の波長のサブビームが外側（光軸から遠い側）において受光される。各サブビーム用の受光領域は、これらサブビームの到達位置に応じて、やや傾斜した長方形状に形成されている。
【００９０】
なお、この光デバイス９においては、ホログラム素子１９において各サブビームについて±１次の計２本生成される回折光の双方について、１本のサブビームだけを用いる構成となっている。
【００９１】
図７は、第１種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態（図７（ａ））及び第２種類の光ディスクを用いている場合の受光素子上における反射光の状態（図７（ｂ））を示す平面図である。
【００９２】
この光学ピックアップ装置において、第１種類の光ディスクに対して、第１の波長の光源を用いて記録、または、再生を行っている場合には、光デバイス９においては、図７（ａ）に示すように、第１乃至第４の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂによりメインビームの反射光が受光され、第３及び第７の受光領域２２，２６によって第１のサブビームの反射光が受光され、第４及び第８の受光領域２３，２７によって第２のサブビームの反射光が受光される。
【００９３】
また、この光学ピックアップ装置において、第２種類の光ディスクに対して、第２の波長の光源を用いて記録、または、再生を行っている場合には、光デバイス９においては、図７（ｂ）に示すように、第１乃至第４の受光領域２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂによりメインビームの反射光が受光され、第５及び第９の受光領域２４，２８によって第１のサブビームの反射光が受光され、第６及び第１０の受光領域２５，２９によって第２のサブビームの反射光が受光される。
【００９４】
ところで、この光デバイス９においては、光学ピックアップ装置の対物レンズ８において発生するフレアや、光ディスクにおける記録層が２層となっている場合における再生対象ではない記録層からの反射光などの不要光は、受光素子基板１４の略々全面に渡って広がって照射される。このような不要光によって光検出出力において生ずる直流（ＤＣ）的な成分は、各受光領域に対応されて受光される光スポットについての受光量とは全く独立に、その受光領域の面積に略々比例して発生する。
【００９５】
そして、この光デバイス９においては、ホログラム素子１９における同一の領域を透過しても、第１の波長のサブビームの反射光と、第２の波長のサブビームの反射光とは、異なる受光領域によって受光される。
【００９６】
したがって、この光デバイス９においては、各サブビームを受光する受光領域の面積を必要最小限の小さい面積とすることができ、不要光の影響を抑制することができる。
【００９７】
図８は、第１種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）の演算回路（図８（ａ））及び第２種類の光ディスクを用いている場合のトラッキングエラー信号ＴＥ（３ｂｅａｍ）の演算回路（図８（ｂ））を示す平面図である。
【００９８】
この光デバイスにおいて、トラッキングエラー信号の生成は、以下のように、光ディスクの種類によって異なる方法によって行われる。
【００９９】
第１種類の光ディスク（「ＤＶＤ」規格の光ディスク）を用いる場合においては、図８（ａ）に示すように、いわゆる差動プッシュプル法（ＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）法）によって、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）を求める。この差動プッシュプル法においては、メインビームについてのプッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）と、第１のサブビーム及び第２のサブビームのそれぞれについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）との演算により、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）を生成する。
【０１００】
メインビームについてのプッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）は、ホログラム素子１９の第１の領域１９Ｌを透過したメインビームの反射光の光量と、ホログラム素子１９の第２の領域１９Ｒを透過したメインビームの反射光の光量との差に対応する信号であり、以下のように求められる。
【０１０１】
【０１０２】
ＳｕｂＰＰ＝（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）−（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）
ここで、メインビームの光量と各サブビームの光量の合計との比の逆数である係数ｋを用いて、トラッキングエラー信号（ＴＥ（ＤＰＰ））は、以下のように求められる。
【０１０３】
ＴＥ（ＤＰＰ）＝ＭａｉｎＰＰ−ｋ（ＳｕｂＰＰ）
＝（ＭＲ−ＭＬ）−ｋ｛（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）−（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）｝
そして、この光デバイス９においては、第３の受光領域２２及び第４の受光領域２３からの検出出力が共通の出力として連結され、第７の受光領域２６及び第８の受光領域２７からの検出出力が共通の出力として連結されているので、（Ｓ１Ｒ＋Ｓ２Ｒ）及び（Ｓ１Ｌ＋Ｓ２Ｌ）については演算する必要がなく、各サブビームについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）は、図８（ａ）に示すように、１個の減算器３０のみによって求めることができる。
【０１０４】
なお、定数ｋは所定の定数であり、第１のグレーティング３におけるメインビーム及びサブビームの分岐比から定められる。ここで、ｋ＝０とすれば、メインビームの反射光のみから、プッシュブル法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＰＰ）を得ることもできる。
【０１０５】
また、この光デバイスにおいて、メインビームの反射光を受光する第１の受光領域２０Ａ，２０Ｂ及び第２の受光領域２１Ａ，２１Ｂは、それぞれを平行に３分割することとしてもよい。光ディスクに対する記録を行う場合において、前述のように、プッシュプル信号（ＭａｉｎＰＰ）や差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号（ＴＥ（ＤＰＰ））信号を求める場合においては、３分割でもよい。光ディスクを再生する場合に用いるいわゆる位相差法（ＤＰＤ法）を行う場合には、４分割することが必要である。
【０１０６】
そして、第２種類の光ディスク（「ＣＤ」規格の光ディスク）を用いる場合においては、第１のサブビームの反射光と第２のサブビームの反射光との光量差からトラッキングエラー信号ＴＥ（３ｂｅａｍ）を生成するいわゆる３ビーム法が用いられる。
【０１０７】
すなわち、このトラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））は、図８（ｂ）に示すように、下記のようにして求められる。
【０１０８】
ＴＥ（３ｂｅａｍ）＝Ｓ１−Ｓ２＝（Ｓ１Ｌ＋Ｓ１Ｒ）−（Ｓ２Ｌ＋Ｓ２Ｒ）
この光デバイス９においては、第５の受光領域２４及び第９の受光領域２８からの検出出力が共通の出力として連結され、第６の受光領域２５及び第１０の受光領域２９からの検出出力が共通の出力として連結されているので、（Ｓ１Ｌ＋Ｓ１Ｒ）及び（Ｓ２Ｌ＋Ｓ２Ｒ）については演算する必要がなく、トラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））は、図８（ｂ）に示すように、１個の減算器３１のみによって求めることができる。
［０１０９］
このように、この光デバイス９においては、第１の波長のサブビームを受光する受光領域について、Ｓ１ＬとＳ２Ｌとが互いに素子上の配線で電気的に接続され、また、Ｓ１ＲとＳ２Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続されている。また、この光デバイス９においては、第２の波長のサブビームを受光する受光領域について、Ｓ１ＬとＳ１Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続され、また、Ｓ２ＬとＳ２Ｒとが互いに素子上の配線で電気的に接続されている。
［０１１０］
したがって、図８に示すように、２個の減算器３０，３１のみによって、トラッキングエラー信号（ＴＥ（３ｂｅａｍ））及び各サブビームについてのプッシュプル信号（ＳｕｂＰＰ）を得ることができる。
［０１１１］
このように、この光デバイス９においては、演算回路の規模を縮小できるとともに、光量の少ないサブビームの反射光について不要光の影響を抑制することができ、オフセットの低減を図ることができる。
［０１１２］
なお、本発明に係る光デバイスにおいて、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＤＰＰ）及びフォーカスエラー信号（ＦＥ）を得るための、ホログラム素子１９及び受光素子１２は、前述した構成に限定されず、従来より周知の種々の構成に置き換えて使用することができる。
Claims (9)
- 情報記録媒体に対する情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置に用いる光デバイスにおいて、
回折軸が互いに異なる第１及び第２の領域に分割されており、第１及び第２の互いに異なる波長の入射光を回折させるホログラム素子と、
前記ホログラム素子によって前記入射光を回折させた回折光を受光する受光素子とを備え、
前記受光素子は、
前記情報記録媒体からの情報検出のため前記情報記録媒体に照射したメインビームの前記情報記録媒体からの反射光を前記ホログラム素子の前記第１及び第２の領域で回折させた回折光を波長に依らず共通の受光領域で受光する第１の受光領域と、
前記情報記録媒体のトラックへのトラッキング動作のため前記情報記録媒体に照射した第１及び第２のサブビームの前記情報記録媒体からの反射光を前記ホログラム素子の前記第１及び第２の領域で回折させた回折光を波長に依って異なる領域の対となっている受光領域で受光する第２の受光領域とを有し、
前記第２の受光領域における前記第１の波長の入射光を前記ホログラム素子の前記第１の領域で回折させた回折光の検出出力は共通の出力として連結され、
前記第２の受光領域における前記第１の波長の入射光を前記ホログラム素子の前記第２の領域で回折させた回折光の検出出力は共通の出力として連結され、
前配第２の受光領域における前記第２の波長の前記第１のサブビームの入射光を前記ホログラム素子の前記第１及び第２の領域で回折させた回折光の検出出力は共通の出力として連結され、
前記第２の受光領域における前記第２の波長の前記第２のサブビームの入射光を前記ホログラム素子の前記第１及び第２の領域で回折させた回折光の検出出力は共通の出力として連結されている
ことを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第１項記載の光デバイスにおいて、
前記ホログラム素子は、前記情報記録媒体における前記トラックの接線方向に光学写像的に平行な分割線において前記第１及び第２の領域に略二等分されており、前記情報記録媒体からの反射光を前記分割線において前記情報記録媒体の径方向に２分割する
ことを特徴とする光デバイス。 - 少なくとも受光素子とホログラム素子とを備えて構成され、複数の互いに異なる波長の入射光を前記ホログラム素子によって回折させ、この回折光を前記受光素子上の受光領域において受光する光デバイスであって、
前記ホログラム素子は、第１及び第２の領域に分割されており、第１及び第２の互いに異なる波長の入射光を、前記第１及び第２の領域のそれぞれにおいて回折させ、
前記受光素子は、
少なくとも情報記録媒体からの情報検出に用いる第１及び第２の波長のメインビームの反射光を前記ホログラム素子の第１の領域を介して受光する第１の受光領域と、
前記第１及び第２の波長のメインビームの反射光を前記ホログラム素子の第２の領域を介して受光する第２の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第１の領域を介して受光する第３の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第１の領域を介して受光する第４の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第１の領域を介して受光する第５の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第１の領域を介して受光する第６の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第１の波長の第１のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第２の領域を介して受光する第７の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第１の波長の第２のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第２の領域を介して受光する第８の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第２の波長の第１のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第２の領域を介して受光する第９の受光領域と、
トラッキング動作に用いる第２の波長の第２のサブビームの反射光を前記ホログラム素子の第２の領域を介して受光する第１０の受光領域と
を備え、
前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、
前記第７の受光領域及び前記第８の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、
前記第５の受光領域及び前記第９の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結され、
前記第６の受光領域及び前記第１０の受光領域からの検出出力が共通の出力として連結されている
ことを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第３項記載の光デバイスにおいて、
前記ホログラム素子は、前記情報記録媒体におけるトラックの接線方向に光学写像的に平行な分割線において前記第１及び第２の領域に略二等分されており、前記情報記録媒体からの反射光を前記分割線において前記情報記録媒体の径方向に２分割する
ことを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第４項記載の光デバイスにおいて、
前記第３及び第４の受光領域からの共通の出力である第１の検出出力と前記第７及び第８の受光領域からの共通の出力である第２の検出出力は、前記第１の波長のサブビームの反射光を用いた差動プッシュブル法によるトラッキングエラー信号を検出するために用いる前記第１の検出出力と前記第２の検出出力との差分を得る第１の減算器へと供給するための検出出力となっており、
前記第５及び第９の受光領域からの共通の出力である第３の検出出力と前記第６及び第１０の受光領域からの共通の出力である第４の検出出力は、前記第２の波長のサブビームの反射光を用いた３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出するために用いる前配第３の検出出力と前記第４の検出出力との差分を得る第２の減算器へと供給するための検出出力となっている
ことを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第３項記載の光デバイスにおいて、
前記第１の波長は６５０ｎｍ帯域であり、前記第２の波長は７８０ｎｍ帯域である
ことを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第３項記載の光デバイスであって、
前記第１の波長の光を発する光源及び前記第２の波長の光を発する光源の少なくともいずれか一方が、前記受光素子の基板上に一体的に集積形成されていることを特徴とする光デバイス。 - 請求の範囲第７項記載の光デバイスと、
前記第１の波長の光を発するレーザ光源と、
前記レーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子と
を備え、
前記光デバイスに設けられた光源が前記第２の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えている
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求の範囲第７項記載の光デバイスと、
前記第２の波長の光を発するレーザ光源と、
前記レーザ光源から発せられた第２の波長の光を３ビームに分割する回折格子と
を備え、
前記光デバイスに設けられた光源が前記第１の波長の光を発するレーザ光源であり、このレーザ光源から発せられた第１の波長の光を３ビームに分割する回折格子をこの光デバイス内に備えている
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004016988 | 2004-01-26 | ||
| JP2004016988 | 2004-01-26 | ||
| PCT/JP2005/000173 WO2005071672A1 (ja) | 2004-01-26 | 2005-01-11 | 光デバイス及び光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2005071672A1 JPWO2005071672A1 (ja) | 2007-12-27 |
| JP4367413B2 true JP4367413B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=34805515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005517218A Active JP4367413B2 (ja) | 2004-01-26 | 2005-01-11 | 光デバイス及び光ピックアップ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7348529B2 (ja) |
| JP (1) | JP4367413B2 (ja) |
| KR (1) | KR100792659B1 (ja) |
| CN (1) | CN100423104C (ja) |
| TW (1) | TWI270069B (ja) |
| WO (1) | WO2005071672A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101450934B1 (ko) * | 2007-04-06 | 2014-10-14 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 광헤드 장치 |
| JP2009087423A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sony Optiarc Inc | 光ピックアップ装置、光記録媒体駆動装置及び信号の記録／再生方法 |
| WO2014054246A1 (ja) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | パナソニック株式会社 | 情報再生装置及び情報再生方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0817069A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
| JP3062099B2 (ja) * | 1996-02-06 | 2000-07-10 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JP4220118B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2009-02-04 | パナソニック株式会社 | 受光ユニットおよびこの受光ユニットを備えた光ピックアップならびに光学式再生装置、光学式記録装置 |
| JP3536805B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2004-06-14 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ |
| JP4549583B2 (ja) * | 2000-07-07 | 2010-09-22 | パナソニック株式会社 | 光ピックアップ、光ディスク装置、及び情報処理装置 |
| JP2002092902A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップの光記録再生回路 |
| JP3912017B2 (ja) | 2001-02-28 | 2007-05-09 | 日本ビクター株式会社 | 発光素子実装体及び光学システム |
| JP2003151169A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-23 | Sony Corp | 光学ヘッドおよび光ディスク再生装置 |
| JP4098139B2 (ja) * | 2003-04-03 | 2008-06-11 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ |
| WO2005081238A1 (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Victor Company Of Japan, Limited | 光デバイス及び光ピックアップ装置 |
-
2005
- 2005-01-11 KR KR1020067017213A patent/KR100792659B1/ko active IP Right Grant
- 2005-01-11 WO PCT/JP2005/000173 patent/WO2005071672A1/ja active Application Filing
- 2005-01-11 CN CNB2005800032266A patent/CN100423104C/zh active Active
- 2005-01-11 US US10/587,210 patent/US7348529B2/en active Active
- 2005-01-11 JP JP2005517218A patent/JP4367413B2/ja active Active
- 2005-01-20 TW TW094101694A patent/TWI270069B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060115917A (ko) | 2006-11-10 |
| CN100423104C (zh) | 2008-10-01 |
| TWI270069B (en) | 2007-01-01 |
| KR100792659B1 (ko) | 2008-01-09 |
| CN1914673A (zh) | 2007-02-14 |
| WO2005071672B1 (ja) | 2005-09-15 |
| US20070115520A1 (en) | 2007-05-24 |
| US7348529B2 (en) | 2008-03-25 |
| JPWO2005071672A1 (ja) | 2007-12-27 |
| TW200534270A (en) | 2005-10-16 |
| WO2005071672A1 (ja) | 2005-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4893314B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2009003986A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP4458091B2 (ja) | 光デバイス及び光ピックアップ装置 | |
| JP2005327403A (ja) | 光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置 | |
| JP4367413B2 (ja) | 光デバイス及び光ピックアップ装置 | |
| JP2007052905A (ja) | 記録層の厚さ変化による球面収差を探知して補償する光ピックアップ装置 | |
| JP2009015954A (ja) | 光ピックアップ装置及びその調整方法 | |
| KR101187710B1 (ko) | 광픽업 장치 | |
| JP5126074B2 (ja) | 光ピックアップ及び光デバイス | |
| KR101189125B1 (ko) | 광 픽업 | |
| JP4297099B2 (ja) | 光ピックアップ及び光ディスク装置 | |
| JP4366813B2 (ja) | 光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置用のカップリングレンズ | |
| JP2788442B2 (ja) | 互換形光ピックアップ装置 | |
| US7911920B2 (en) | Optical pick-up apparatus and method for multi-optical disk type recording/reproducing | |
| JP2005310298A (ja) | 光ピックアップおよび光情報処理装置 | |
| JP4742159B2 (ja) | 光情報再生方法 | |
| JP2007200476A (ja) | 光ヘッド | |
| JP2008171471A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| KR20080017690A (ko) | 광 픽업 | |
| JP2012133850A (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2004071044A (ja) | 光ピックアップ及びディスクドライブ装置 | |
| JP2005025790A (ja) | 光ピックアップおよびそれに使用される回折手段 | |
| JP2004171786A (ja) | 光学ヘッド装置及びディスクドライブ装置 | |
| JP2012181904A (ja) | 光ピックアップ | |
| JPH1011775A (ja) | 光学的情報記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090804 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090817 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4367413 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130904 Year of fee payment: 4 |