JP4523574B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク及び光カード等の光情報記録媒体に対して情報の記録、再生及び消去を行う光ピックアップ装置に関する。

高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光情報記録媒体を用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、及びデータファイルなど、その応用範囲が拡大しつつある。光メモリ技術では、情報は微小に絞られた光ビームにより光情報記録媒体に対して高精度、及び高信頼性で記録再生される。この記録再生動作は、ひとえにその光学系に依存している。光学系の主要部である光ピックアップ装置の基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成する集光、光学系の焦点制御、光学系のトラッキング制御、及びピット信号の検出、に大別される。これらの機能は、その目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式との組合せによって実現されている。近年では、光ピックアップ装置を小型化及び薄型化するために、回折素子（ホログラム）が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

図１２は、従来の回折素子を用いた光ピックアップ装置の構成を示す図である。図１２に示す光ピックアップ装置１０００は、光情報記録媒体１１０６に対して情報の記録、再生及び消去を行う。例えば、光情報記録媒体１１０６は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）又はＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）である。光ピックアップ装置１０００は、光源１１０１Ａ及び１１０１Ｂと、光検出器１１０２Ａ、１１０２Ｂ、１１０２Ｃ及び１１０２Ｄと、回折素子１１０３と、光路結合部１１０４と、集光部１１０５とを備える。

光源１１０１Ａは、第１波長の光（例えば、青色光）１１２０を出射する光源である。光源１１０１Ｂは、第１波長より長い第２波長の光（例えば、赤色光）１１２１と、第２波長より長い第３波長の光（例えば赤外光）１１２２とを出射する光源である。

光源１１０１Ａから出射された第１波長光１１２０は、光路結合部１１０４により反射され、集光部１１０５で集光され、光情報記録媒体１１０６に照射され、光情報記録媒体１１０６で反射される。光情報記録媒体１１０６で反射された反射光が、集光部１１０５により集光され、光路結合部１１０４を透過し、回折素子１１０３に入射して、光検出器１１０２Ａ及び１１０２Ｂに入射するように回折される。

光源１１０１Ｂから出射された第２波長光１１２１は、集光部１１０５で集光され、光情報記録媒体１１０６に照射され、光情報記録媒体１１０６で反射される。光情報記録媒体１１０６で反射された反射光が、集光部１１０５により集光され、回折素子１１０３に入射して、光検出器１１０２Ａ及び１１０２Ｃに選択的に入射するように回折される。光源１１０１Ｂから出射された第３波長光１１２２は、集光部１１０５で集光され、光情報記録媒体１１０６に照射され、光情報記録媒体１１０６で反射される。光情報記録媒体１１０６で反射された反射光が、集光部１１０５により集光され、回折素子１１０３に入射して、光検出器１１０２Ａ及び１１０２Ｄに選択的に入射するように回折される。

つまり、回折素子１１０３によって図中の右側に回折される光を−（マイナス）、左側に回折される光を＋（プラス）と定義すると、第１〜第３波長の光の回折光の内、＋１次回折光は同一の光検出器１１０２Ａに入射する。−１次回折光については、第１波長光の回折光は光検出器１１０２Ｂに入射し、第２波長光の回折光は光検出器１１０２Ｃに入射し、第３波長光の回折光は光検出器１１０２Ｄに入射する。光検出器１１０２Ａ〜１１０２Ｄからそれぞれ受光量に応じた信号が出力される。
特開２００１−１７６１１９号公報

しかしながら、光情報記録媒体１１０６の信号を＋１次回折光及び−１次回折光より得る従来の光ピックアップ装置では、第１〜第３の波長光にそれぞれ対応した光軸が（３本）存在する。これにより、第１〜第３の波長光のいずれか１つの光軸を集光部１１０５の中心にあわせると、残り２つの光軸は集光部１１０５の中心から外れる。よって、集光部１１０５の中心から外れた光軸に対応する光の利用効率が低下する。すなわち、従来の光ピックアップ装置は、光ピックアップ装置の全体として光の利用効率を低下するという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するものであり、光の利用効率の高い、３波長の光を用いる光ピックアップ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、本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報記憶媒体に対する情報の書込み及び読み出しの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、第１、第２及び第３の波長の光を発する光源と、前記光源が発した前記第１、第２及び第３の波長の光の進行方向を共通化させ、前記第１の波長の光と前記第３の波長の光との光軸を一致させる光路結合手段と、前記光路結合手段からの光を前記光情報記録媒体上に集光する集光手段と、前記光情報記録媒体からの反射光の前記第１、第２及び第３の波長の光のそれぞれを第１の方向及び第２の方向に回折する回折素子と、前記回折素子からの前記第１、第２及び第３の波長の光の前記第１の方向の回折光を受光する第１の光検出器と、前記回折素子からの前記第１及び第３の波長の光の前記第２の方向の回折光を受光する第２の光検出器と、前記回折素子からの前記第２の波長の光の前記第２の方向の回折光を受光する第３の光検出器とを備える。

この構成によれば、従来の３つの光軸から２つの光軸に光軸数を減少させることができる。よって、集光手段の中心から外れる光軸数を減らすことができるので、光の利用効率を向上させることができる。

また、前記第１の光検出器は、前記回折素子からの前記第１の波長の光の＋２次回折光と、前記第２の波長の光の＋１次回折光と、前記第３の波長の光の＋１次回折光とを受光し、前記第２の光検出器は、前記回折素子からの前記第１の波長の光の−２次回折光と、前記第３の波長の光の−１次回折光とを受光し、前記第３の光検出器は、前記回折素子からの前記第２の波長の光の−１次回折光を受光してもよい。

また、前記光ピックアップ装置は、さらに、前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光が照射される位置に形成され、照射された光を反射する迷光反射手段を備えてもよい。

この構成によれば、本来不必要である第１の波長の光の±１次回折光が迷光となることを防止することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録・再生・消去信号の劣化を防止することができる。

また、前記迷光反射手段は、アルミニウム又は金により構成されてもよい。
この構成によれば、迷光反射手段は、半導体基板の製造（拡散）工程で一般的に使用されている材料で構成されるので、新規材料を増やすことなく実現することができる。

また、前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器は、同一の基板上に形成され、前記光ピックアップ装置は、さらに、前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光が照射される位置に形成され、照射された光の前記基板上への入射を防止する反射防止手段を備えてもよい。

この構成によれば、回折素子によって発生する信号光として使用しない第１の波長の光の±１次回折光が基板上に形成された光検出器により反射されることで発生する（反射）迷光の発生を防止することができる。また、反射防止手段の直下に光検出ダイオードを配置することで、第１の波長の光の±１次回折光が光検出器の半導体基板に入射したことにより発生した基板内迷光（不用光により発生したキャリア）が第１の光検出器、第２の光検出器及び第３の光検出器に入ることを防ぐことができる。

また、前記光ピックアップ装置は、さらに、前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光を受光する第４の光検出器を備えてもよい。

この構成によれば、第１の波長の光の±１次回折光を、第４の光検出器で受光し、電気信号に変換することができる。

また、前記第４の光検出器は、前記第１の波長の光の出力モニター機能を有してもよい。

この構成によれば、第４の光検出器を第１の波長の光の光出力モニター用に用いることで、第１の波長の光の光出力モニター用光検出器を減らし、部品点数を減らすことができる。よって、光ピックアップ装置を小型化させることができる。

また、前記第４の光検出器は、前記光情報記録媒体からの信号を出力する機能を有してもよい。

この構成によれば、第１の波長の光の±１次回折光を情報記録媒体からの信号光として使用することで、第１の波長の光の光利用効率をさらに改善することができる。

また、前記第１の波長の光は青色光であり、前記第２の波長の光は赤色光であり、前記第３の波長の光は赤外光であってもよい。

この構成によれば、例えば、青色光を用いるＢＤ（又はＨＤ−ＤＶＤ）、赤色光を用いるＤＶＤ、及び赤外光を用いるＣＤに対応した光ピックアップ装置において、光の利用効率を向上させることができる。

また、前記光源は、前記第１の波長の光を発する第１の光源と、前記第２及び第３の波長の光を発する第２の光源とを含み、前記第２の光源と、前記第１の光検出器と、前記第２の光検出器と、前記第３の光検出器とは、同一の基板上に配置されてもよい。

この構成によれば、第２の光源と、第１〜第３の光検出器とを集積化することで、設置スペースの縮小を行うことができる。よって、光ピックアップ装置の、低コスト化を実現することができる。

また、回折素子の断面形状が鋸歯状であってもよい。
この構成によれば、例えば、第１の波長の光（波長４０５ｎｍ）の２次回折効率のピークと、第２の波長の光（波長６５０ｎｍ）及び第３の波長の光（波長７８０ｎｍ）の１次回折効率のピークとは、格子深さがほぼ同じ位置に現われる。よって、第１の波長光（波長４０５ｎｍ）、第２の波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３の波長光（波長７８０ｎｍ）を単一の第１の光検出器で容易に検出することができる。

本発明は、光の利用効率の高い、３波長の光を用いる光ピックアップ装置を提供することができる。

以下、本発明に係る光ピックアップ装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置は、３波長の光に対応した光ピックアップ装置であり、２つの波長の光の光軸を同一とすることで、光軸を２つにする。これにより、光利用効率を向上させることができる。

まず、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の構成を説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。

図１に示す光ピックアップ装置１００は、光情報記録媒体１０６に対して情報の記録・再生及び消去を行う。光ピックアップ装置１００は、光源１０１Ａ及び１０１Ｂと、光検出器１０２Ａ、１０２ＢＤ、及び１０２Ｃと、回折素子１０３と、光路結合部１０４と、集光部１０５と、迷光反射領域１１１とを備える。

本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置１００は、従来の光ピックアップ装置に対し、光路結合部１０４が、第１波長光と第３波長光との光軸をほぼ一致させる点、及び迷光反射領域１１１を備える点が異なる。

光源１０１Ａは、第１波長の光１２０を出射する光源である。光源１０１Ｂは第１波長より長い第２波長の光１２１と、第２波長より長い第３波長の光１２２とを出射する光源である。第１波長は、例えばＢＤ又はＨＤ−ＤＶＤ用の４０５ｎｍ（青色光）であり、第２波長は例えばＤＶＤ用の６５０ｎｍ（赤色光）であり、第３波長は例えばＣＤ用の７８０ｎｍ（赤外光）である。また、光源１０１Ａ及び１０１Ｂは、例えば、半導体レーザである。

光検出器１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤは、受光量に応じた信号を出力する。例えば、光検出器１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤは、同一の半導体（Ｓｉ）基板上に形成された光検出ダイオードである。なお、光検出器１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤを特に区別しない場合には、光検出器１０２と記す。

回折素子１０３は、光情報記憶媒体１０６からの反射光を回折する。回折素子１０３は、例えば、ホログラム素子である。

光路結合部１０４は、光源１０１Ａ及び１０１Ｂが発した第１、第２及び第３の波長の光の進行方向を共通化させる。光路結合部１０４は、第１波長の光と第３波長の光との光軸を一致させる。光路結合部１０４は、例えば、偏光ビームスプリッタである。光路結合部１０４は、第１波長（４０５ｎｍ）の光の偏光方向により反射又は透過させる。

集光部１０５は、光路結合部１０４からの光を光情報記録媒体１０６上に集光する。集光部１０５は、例えば、コリメータレンズと、対物レンズとを備えるアクチュエータである。

迷光反射領域１１１は、光検出器１０２が形成される半導体基板上の第１波長光の±１次回折光が入射する位置に形成される。迷光反射領域１１１は、照射された光を反射する。例えば、迷光反射領域１１１は、アルミニウム又は金等の金属で構成される。

光源１０１Ｂの設置位置と光情報記録媒体１０６の設置位置との間には、光源１０１Ｂ側から順に、回折素子１０３、光路結合部１０４、及び集光部１０５が配置される。光源１０１Ａは、直接に光路結合部１０４に向けて出射可能に配置される。回折素子１０３の一方（光路結合部１０４が配置される方向とは逆の方向）に、受光素子１０２及び迷光反射領域１１１が配置される。

次に、光ピックアップ装置１００の動作を説明する。
光源１０１Ａから出射された光は、光路結合部１０４により反射され、集光部１０５で集光され、光情報記録媒体１０６に照射され、光情報記録媒体１０６で反射される。光情報記録媒体１０６で反射された反射光が、集光部１０５により集光され、光路結合部１０４を透過し、回折素子１０３に入射して、いずれかの光検出器１０２に選択的に入射するように回折される。

光源１０１Ｂから出射された光は、回折素子１０３と光路結合部１０４とを透過し、集光部１０５で集光され、光情報記録媒体１０６に照射され、光情報記録媒体１０６で反射される。光情報記録媒体１０６で反射された反射光が、集光部１０５により集光され、光路結合部１０４を透過し、回折素子１０３に入射して、いずれかの光検出器１０２に選択的に入射するように回折される。

回折素子１０３によって図中の右側に回折する光を−（マイナス）、左側に回折する光を＋（プラス）と定義すると、第１波長光の＋２次回折光と、第２波長光及び第３波長光のそれぞれの＋１次回折光とが光検出器１０２Ａに入射する。第１波長光の−２次回折光と、第３波長光の−１次回折光とが光検出器１０２ＢＤに入射する。第２波長光の−１次回折光は、光検出器１０２Ｃに入射する。

また、迷光反射領域１１１は回折素子１０３によって発生する信号光として使用しない第１波長光の±１次回折光を反射する。これにより、第１波長光の±１次回折光が、光検出器１０２が形成される半導体基板に入射することで発生する基板内迷光（不用光により発生したキャリア）の発生を防止することができる。

なお、各波長の光についてプラス、マイナスの両回折光を検出するのは、従来技術でも行っていることであるが、光情報記録媒体１０６の上下方向の変動に対して、両光検出器上の両光スポットサイズが一定になるようなフォーカスサーボをかけるための信号を生成するためである。

そのために、回折素子１０３に、一方の回折光の焦点位置が単一の光検出器（ここでは光検出器１０２Ａ）の下側になり、もう一方の回折光の焦点位置が複数の光検出器（ここでは光検出器１０２Ｃ及び１０２ＢＤ）の上側になるように、回折格子に曲率を持たせる。また、光検出器１０２は、例えば、波長４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの光に対する反射防止膜を表面に形成したものを用いるのが好ましい。

図２は、第１波長光（波長４０５ｎｍ）の２次回折光と第３波長光（波長７８０ｎｍ）の１次回折光のそれぞれについて、格子ピッチと回折角との関係を示す図である。図２に示すように、第１波長光の２次回折光と第３波長光の１次回折光とは、格子ピッチの各値に対してほぼ同じ値の回折角となる。この性質を利用して、上述したように第１波長光の−２次回折光と第３波長光の−１次回折光とを単一の光検出器１０２ＢＤで検出することができる。通常は、[第１波長光の２次回折角]−[第３波長光の１次回折角]が２度以内であれば十分である。

図３及び図４は、回折素子１０３に用いられる格子形状の断面構造、及び格子深さと回折効率との関係を示す図である。図３（ａ）は、矩形波状の格子形状の断面構造を模式的に示す図である。図３（ｂ）は、矩形波状の格子形状における格子深さと回折効率との関係を示す図である。なお、回折素子１０３は、屈折率が１．５２、格子間隔が２．５μｍである。

図３（ａ）に示すように、回折格子の断面形状が矩形波状、つまり矩形が一側に並んだ凹凸形状である場合には、図３（ｂ）に示すように第１波長光（波長４０５ｎｍ）の２次回折効率のピークと、第２波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光（波長７８０ｎｍ）の１次回折効率のピークとは、格子深さが離れた位置に現われる。

図４（ａ）は、鋸歯状の格子形状の断面構造を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、鋸歯状の格子形状における格子深さと回折効率との関係を示す図である。なお、回折素子１０３は、屈折率が１．５２、格子間隔が２．５μｍである。

図４（ａ）に示すように、回折格子の断面形状が鋸歯状、つまり三角形が一側に並んだ凹凸形状である場合には、第１波長光（波長４０５ｎｍ）の２次回折効率のピークと、第２波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光（波長７８０ｎｍ）の１次回折効率のピークとは、格子深さがほぼ同じ位置に現われる。よって、第１波長光（波長４０５ｎｍ）、第２波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光（波長７８０ｎｍ）を単一の光検出器１０２Ａで容易に検出することができる。

したがって、回折素子１０３からの回折光を利用する本発明の光ピックアップ装置１００においては、図４（ａ）に示すような鋸歯状の回折素子１０３を用いることで、第１波長光、第２波長光及び第３波長光を単一の光検出器１０２Ａで容易に検出することができる。

なお、上記した実施の形態では、回折素子１０３を、光源１０１Ｂと光路結合部１０４との間に配置したが、光路結合部１０４と集光部１０５との間、又は集光部１０５の内部、又は集光部１０５と光情報記録媒体１０６との間に配置しても、同様の効果を得ることができる。

また、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを個別に配置したが、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットを使用しても、同様の効果を得ることができる。図５（ａ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの斜視図である。図５（ｂ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの平面図である。図５に示すように、同一の半導体基板１０７上に、光検出器１０２（１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤ）と、光源１０１Ｂと、迷光反射領域１１１とが配置される。また、光源１０１Ｂから出射された第２波長光１２１及び第３波長光１２２はマイクロミラー１０８に反射されて、垂直方向に立ち上げられる。

以上より、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置１００は、最短波長である第１波長光と最長波長である第３波長光との光軸を一致させる。これにより、従来の３つの光軸から２つの光軸に光軸数を減少させることができる。よって、集光部１０５の中心から外れる光軸数を減らすことができるので、光利用効率を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置１００は、迷光反射領域１１１を備える。これにより、回折素子１０３によって発生する、信号光として使用しない第１波長光の±１次回折光が光検出器１０２の半導体基板に入射することで発生する基板内迷光（不用光により発生したキャリア）の発生を低減することができる。

また、迷光反射領域１１１は、アルミニウム又は金等の金属で構成される。すなわち、迷光反射領域１１１は、半導体装置の製造（拡散）工程で一般的に使用されている材料で構成されるので、新規材料を増やすことなく実現することができる。

また、光路結合部１０４は、第１波長（４０５ｎｍ）の光の偏光方向により反射又は透過させる機能を有する。これにより、さらに、光の利用効率を高めることができる。

また、回折格子１０３は、鋸歯状の断面形状を有する。これにより、第１波長光（波長４０５ｎｍ）の２次回折効率のピークと、第２波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光（波長７８０ｎｍ）の１次回折効率のピークとは、格子深さがほぼ同じ位置に現われる。よって、第１波長光（波長４０５ｎｍ）、第２波長光（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光（波長７８０ｎｍ）を単一の光検出器１０２Ａで検出することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置は、反射迷光の発生を防止する反射防止領域を備える。

図６は、本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。

図６に示す光ピックアップ装置２００は、光情報記録媒体１０６に対して情報の記録・再生及び消去を行う。光ピックアップ装置２００は、光源１０１Ａ及び１０１Ｂと、光検出器１０２Ａ、１０２ＢＤ、及び１０２Ｃと、回折素子１０３と、光路結合部１０４と、集光部１０５と、反射防止領域１１２とを備える。

反射防止領域１１２は、光検出器１０２が形成される半導体基板上の第１波長光の±１次回折光が照射される位置に形成される。反射防止領域１１２は、照射された光の半導体基板上への入射を防止する。反射防止領域１１２は、例えば、酸化膜又は／及び窒化膜で構成される。反射防止領域１１２は、回折素子１０３によって発生する信号光として使用しない第１波長光の±１次回折光が光検出器１０２により反射されることで発生する（反射）迷光を発生させない機能を有する。また、反射防止領域１１２の直下に光検出ダイオードを配置することで、第１波長光の±１次回折光が光検出器１０２の半導体基板に入射したことにより発生した基板内迷光（不用光により発生したキャリア）が信号検出用光検出器１０２Ａ、１０２Ｃ又は／及び１０２ＢＤに入ることを防ぐことができる。

また、反射防止領域１１２を構成する酸化膜又は／及び窒化膜は、半導体装置の製造（拡散）工程で一般的に使用されている材料であるため、新規材料を増やす必要がない。

図７（ａ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの斜視図である。図７（ｂ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの平面図である。図７に示すように、基板１０７に、光検出器１０２（１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤ）と、光源１０１Ｂと、反射防止領域１１２とが形成される。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置は、第１波長光の±１次回折光を受光する光検出器１１３を備える。

図８は、本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。

図８に示す光ピックアップ装置３００は、光情報記録媒体１０６に対して情報の記録・再生及び消去を行う。光ピックアップ装置３００は、光源１０１Ａ及び１０１Ｂと、受光素子１０２Ａ、１０２ＢＤ、及び１０２Ｃと、回折素子１０３と、光路結合部１０４と、集光部１０５と、光検出器１１３とを備える。

光検出器１１３は、光検出器１０２が形成される半導体基板上の第１波長光の±１次回折光が照射される位置に形成される。光検出器１１３は、回折素子１０３によって発生する信号光として使用しない第１波長光の±１次回折光を受光し、信号光として検出する機能を有する。例えば、光検出器１１３は、第１波長光の出力モニター機能を有し、光出力モニター用光検出器として使用される。これにより、図中には示していない光検出器１０２とは異なる位置に配置されていた第１波長光の光出力モニター用光検出器を減らし、部品点数を減らすことができる。よって、光ピックアップ装置を小型化させることができる。

図９（ａ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの斜視図である。図９（ｂ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの平面図である。図９に示すように、基板１０７に、光検出器１０２（１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤ）と、光源１０１Ｂと、光検出器１１３とが形成される。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る光ピックアップ装置は、情報記録媒体からの信号を出力する機能を有する光検出器１１４を備える。

図１０は、本発明の実施の形態４に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。

図１０に示す光ピックアップ装置４００は、光情報記録媒体１０６に対して情報の記録・再生及び消去を行う。光ピックアップ装置１００は、光源１０１Ａ及び１０１Ｂと、受光素子１０２Ａ、１０２ＢＤ、及び１０２Ｃと、回折素子１０３と、光路結合部１０４と、集光部１０５と、光検出器１１４とを備える。

光検出器１１４は、光検出器１０２が形成される半導体基板上の第１波長光の±１次回折光が照射される位置に形成される。光検出器１１４は、回折素子１０３によって発生する信号光として上記実施の形態１及び実施の形態２では信号光として使用しない第１波長光の±１次回折光を受光し、信号光として検出する機能を有する。すなわち、光検出器１１４は、光情報記憶媒体１０６からの信号を出力する機能を有する。第１波長光の±１次回折光を情報記録媒体１０６からの信号光として使用することで、第１波長光の光利用効率をさらに改善することができる。

なお、光検出器１１４は、第１波長光の±１回折光に応じて分割していてもよい。
図１１（ａ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの斜視図である。図１１（ｂ）は、光源１０１Ｂと光検出器１０２とを一体化した集積ユニットの平面図である。図１１に示すように、基板１０７に、光検出器１０２（１０２Ａ、１０２Ｃ及び１０２ＢＤ）と、光源１０１Ｂと、光検出器１１４とが形成される。

本発明は、光ピックアップ装置に適用でき、特に、ＢＤ（又はＨＤ−ＤＶＤ）、ＤＶＤ、及びＣＤに対して情報を記録、再生及び消去を行う光ピックアップ装置に適用できる。

本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。 第１波長光の２次回折光、及び第３波長光の１次回折光の格子ピッチと回折角との関係を示す図である。 回折素子に用いられる格子形状の断面構造、及び格子深さと回折効率との関係を示す図である。 回折素子に用いられる格子形状の断面構造、及び格子深さと回折効率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の光源及び光検出器の構造を示す斜視図及び平面図である。 本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の構造を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の光源及び光検出器の構造を示す斜視図及び平面図である。 本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の構造を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の光源及び光検出器の構造を示す斜視図及び平面図である。 本発明の実施の形態４に係る光ピックアップ装置の構造を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る光ピックアップ装置の光源及び光検出器の構造を示す斜視図及び平面図である。 従来の光ピックアップ装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００、１０００ 光ピックアップ装置
１０１Ａ、１０１Ｂ、１１０１Ａ、１１０１Ｂ 光源
１０２、１０２Ａ、１０２ＢＤ、１０２Ｃ、１１３、１１４、１１０２Ａ、１１０２Ｂ、１１０２Ｃ、１１０２Ｄ 光検出器
１０３、１１０３ 回折素子
１０４、１１０４ 光路結合部
１０５、１１０５ 集光部
１０６、１１０６ 光情報記録媒体
１０８ マイクロミラー
１１１ 迷光反射領域
１１２ 反射防止領域
１２０ 第１波長光（青色光）
１２１ 第２波長光（赤色光）
１２２ 第３波長光（赤外光）

Claims (11)

1. 光情報記憶媒体に対する情報の書込み及び読み出しの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、
   第１、第２及び第３の波長の光を発する光源と、
   前記光源が発した前記第１、第２及び第３の波長の光の進行方向を共通化させ、前記第１の波長の光と前記第３の波長の光との光軸を一致させる光路結合手段と、
   前記光路結合手段からの光を前記光情報記録媒体上に集光する集光手段と、
   前記光情報記録媒体からの反射光の前記第１、第２及び第３の波長の光のそれぞれを第１の方向及び第２の方向に回折する回折素子と、
   前記回折素子からの前記第１、第２及び第３の波長の光の前記第１の方向の回折光を受光する第１の光検出器と、
   前記回折素子からの前記第１及び第３の波長の光の前記第２の方向の回折光を受光する第２の光検出器と、
   前記回折素子からの前記第２の波長の光の前記第２の方向の回折光を受光する第３の光検出器とを備える
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記第１の光検出器は、前記回折素子からの前記第１の波長の光の＋２次回折光と、前記第２の波長の光の＋１次回折光と、前記第３の波長の光の＋１次回折光とを受光し、
   前記第２の光検出器は、前記回折素子からの前記第１の波長の光の−２次回折光と、前記第３の波長の光の−１次回折光とを受光し、
   前記第３の光検出器は、前記回折素子からの前記第２の波長の光の−１次回折光を受光する
   ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 前記光ピックアップ装置は、さらに、
   前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光が照射される位置に形成され、照射された光を反射する迷光反射手段を備える
   ことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
4. 前記迷光反射手段は、アルミニウム又は金により構成される
   ことを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
5. 前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器は、同一の基板上に形成され、
   前記光ピックアップ装置は、さらに、
   前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光が照射される位置に形成され、照射された光の前記基板上への入射を防止する反射防止手段を備える
   ことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
6. 前記光ピックアップ装置は、さらに、
   前記回折素子により回折された前記第１の波長の光の±１次回折光を受光する第４の光検出器を備える
   ことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
7. 前記第４の光検出器は、前記第１の波長の光の出力モニター機能を有する
   ことを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
8. 前記第４の光検出器は、前記光情報記録媒体からの信号を出力する機能を有する
   ことを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
9. 前記第１の波長の光は青色光であり、前記第２の波長の光は赤色光であり、前記第３の波長の光は赤外光である
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
10. 前記光源は、前記第１の波長の光を発する第１の光源と、前記第２及び第３の波長の光を発する第２の光源とを含み、
    前記第２の光源と、前記第１の光検出器と、前記第２の光検出器と、前記第３の光検出器とは、同一の基板上に配置される
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
11. 回折素子の断面形状が鋸歯状である
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。

Images