(57)【要約】【課題】本発明は、光記録媒体の情報記録面からの反射光を受光する受光素子及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置に関し、波長の異なる複数の光に対応可能な受光素子及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】受光素子１８は焦点ズレ誤差信号の検出に用いる焦点ズレ用受光領域１８ａと、トラックズレ誤差信号の検出に用いるトラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃとを有している。焦点ズレ用受光領域１８ａは、波長λ１のレーザ光を回折させた＋１次回折光２７α２を受光する第１の受光領域１８ａ１と、波長λ２のレーザ光を回折させた−１次回折光３７α３を受光する第２の受光領域１８ａ２と、波長λ１のレーザ光を回折させた−１次回折光２７α３及び波長λ２のレーザ光を回折させた＋１次回折光３７α２を受光する共通受光領域１８ａ３とを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光路を通る波長λ１の光を回折させた＋１次回折光を受光する第１の受光領域と、
第２光路を通る波長λ２の光を回折させた−１次回折光を受光する第２の受光領域と、
前記波長λ１の光を回折させた−１次回折光と、前記波長λ２の光を回折させた＋１次回折光とを受光する共通受光領域と
を有すること特徴とする受光素子。
【請求項２】
請求項１記載の受光素子であって、
前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、ほぼ一直線上に並んで配置されていることを特徴とする受光素子。
【請求項３】
請求項２記載の受光素子であって、
前記共通受光領域は、前記第１及び第２の受光領域に挟まれて配置されていることを特徴とする受光素子。
【請求項４】
請求項３記載の受光素子であって、
前記第１の受光領域と前記共通受光領域との間には、前記波長λ１の光を回折させた０次回折光が集光する第１の０次回折光集光領域が配置され、
前記第２の受光領域と前記共通受光領域との間には、前記波長λ２の光を回折させた０次回折光が集光する第２の０次回折光集光領域が配置されていること
を特徴とする受光素子。
【請求項５】
第１光路を通る波長λ１の光と、第２光路を通る波長λ２の光とを射出する光源と、
前記光源から射出された前記波長λ１又は波長λ２の光を光記録媒体の情報記録面に導く第１の光学系と、
前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１又は波長λ２の光を回折する第２の光学系と、
前記波長λ１の光を回折させた＋１次回折光を受光する第１の受光領域と、前記波長λ２の光を回折させた−１次回折光を受光する第２の受光領域と、前記波長λ１の光を回折させた−１次回折光と、前記波長λ２の光を回折させた＋１次回折光とを受光する共通受光領域とを備えた受光素子と
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項６】
請求項５記載の光ヘッドであって、
前記受光素子は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の受光素子であることを特徴とする光ヘッド。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の光ヘッドであって、
前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、前記光記録媒体の半径方向にほぼ一直線上に並んで配置されていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、前記光記録媒体の半径方向にほぼ並列する２本の分割線と、前記２本の分割線により分割された３つの受光部とを有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記第２の光学系は、前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１及び波長λ２の光の両方を回折する回折素子を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記波長λ１は約６５０ｎｍであり、前記波長λ２は約７８０ｎｍであることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１１】
請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記波長λ１及び波長λ２の光を発光する発光部は、同一の筐体内に組み込まれていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記第１の受光領域及び前記共通受光領域又は前記第２の受光領域及び前記共通受光領域は、前記第１の光学系に配置されて前記波長λ１又は波長λ２の光を前記光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズの焦点ズレ誤差信号の検出に用いられることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１３】
請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
前記共通受光領域は、前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１の光から再生されて前記情報記録面に記録された情報を含むＲＦ信号の生成と、前記波長λ２の光から再生された前記ＲＦ信号の生成に用いられることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１４】
請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体の情報記録面からの反射光を受光する受光素子及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録再生装置は、例えば円板状の光記録媒体（光ディスク）の円周方向に沿って形成され且つ光記録媒体の半径方向に複数形成されたトラックの所定領域に情報を記録し、又は当該トラックの所定領域に記録された情報を再生する光ヘッドを備えている。光ヘッドには、光記録媒体に対して情報を記録するだけに用いられる記録専用型と、情報を再生するだけに用いられる再生専用型、及び記録再生の双方に使用可能な記録再生型とがある。従って、これらを搭載した装置はそれぞれ光記録装置、光再生装置、光記録再生装置となるが、本願では以下、それら全てを包含して光記録再生装置と総称する。
【０００３】
対物レンズが光記録媒体を横切る際に生じるトラッククロス信号の混入を低減した焦点ズレ誤差信号の検出方式として、スポットサイズ法（特許文献１、２参照）及びナイフエッジ法（特許文献３参照）が知られている。また、焦点ズレ誤差信号の他の検出方式として、受光ビームにおいて光記録媒体のトラックの接線方向に平行な分割線によって分割された信号の差動演算を行う、例えば非点収差法が知られている。ナイフエッジ法及びスポットサイズ法は非点収差法と比較して焦点ズレ誤差信号内にトラッククロス信号成分が混入し難いという利点がある。このため、スポットサイズ法やナイフエッジ法は、特にＤＶＤ−ＲＡＭのようなトラッククロス信号のコントラストが大きい光記録媒体において有効であり、ＤＶＤ−ＲＡＭ用の光記録再生装置に広く用いられている。
【０００４】
図７は、フォーカスサーボ状態の光ヘッドＡ、Ｂ、Ｃにおいて、各種焦点ズレ誤差信号検出法により得られた焦点ズレ誤差信号に混入するトラッククロス信号振幅の最大値を示している。横軸は分割差動演算の演算方向の種類を表し、縦軸はトラッククロス信号振幅の最大値（ｍＶ）を表している。プッシュプル方向とは、光記録媒体のトラック接線方向に平行な分割線を対称軸として、一方側の受光部での検出電圧から他方側の受光部での検出電圧を差動演算する方向をいう。非点収差方向とは、４分割された受光部の対角に位置する一方対の受光部での検出電圧から他方対の受光部での検出電圧を差動演算する方向をいう。タンジェンシャルプッシュプル方向とは、光記録媒体のトラック接線方向に直交する分割線を対称軸として、一方側の受光部での検出電圧から他方側の受光部での検出電圧を差動演算する方向をいう。
【０００５】
図中◆印は、光ヘッドＡでの主ビームを用いて演算したトラッククロス信号振幅を示し、図中■印は、光ヘッドＢでの主ビームを用いて演算したトラッククロス信号振幅を示し、図中▲印は、光ヘッドＡでの副ビームを用いて演算したトラッククロス信号振幅を示し、図中×印は、光ヘッドＣでの副ビーム用いて演算したトラッククロス信号振幅を示している。
【０００６】
光ヘッドＡ、Ｂは同一設計の下に製造されている。光ヘッドＣは、光記録媒体の情報記録面上での副ビームのスポット径を主ビームのスポット径より大きくできる回折格子（特殊回折格子）を有している。また、光ヘッドＡ、Ｂ、Ｃは交差する２本の分割線により４分割された受光部を備えた４分割受光素子を有している。光記録媒体で反射して当該４分割受光素子で受光された受光光の光強度は光電変換されて検出電圧が検出される。なお、主ビームとは光ヘッドに備えられた光源から射出したレーザ光の０次回折光をいい、副ビームとは、当該レーザ光の１次回折光をいう。
【０００７】
図７に示すように、トラッククロス信号振幅の最大値はタンジェンシャルプッシュプル方向の差動演算において最も小さく、プッシュプル方向の差動演算において最も大きい。非点収差方向では、焦点ズレ誤差信号（合焦ズレ信号）は受光素子の対角に位置する受光部で得られた検出電圧の和信号同士を差動演算して得られる。非点収差方向における焦点ズレ誤差信号へのトラッククロス信号の混入量は、光ヘッドの調整状態、具体的には、４分割受光素子の中心部からの反射光のズレ状態によって変化する。同一設計の下に製造された光ヘッドＡ、Ｂであっても、光ヘッドの調整状態を完全に同一とすることは困難である。このため、非点収差方向におけるトラッククロス信号振幅の最大値は光ヘッドＡ、Ｂ毎に相違する。また、特殊回折素子を用いると、副ビームに含まれるトラッククロス信号成分が除去されるので、演算方向に関わらずトラッククロス信号振幅の最大値は略一定であり、且つ光ヘッドＡ、Ｂ（図中◆印、■印及び▲印）でのトラッククロス信号振幅の最大値より小さくなる。
【０００８】
ところで、スポットサイズ法及びダブルナイフエッジ法は、光記録媒体のトラック接線方向に垂直な方向の分割線を対称軸とする方向（タンジェンシャルプッシュプル方向）での差動演算により焦点ズレ誤差信号が検出される。このため、スポットサイズ法及びダブルナイフエッジ法は焦点ズレ誤差信号にトラッククロス信号成分が混入し難いという利点がある。
特殊回折格子を用いるとトラッククロス信号振幅を小さくすることができる。しかし、特殊回折格子は高価なため、光ヘッドが高コスト化してしまうという欠点を有している。
【０００９】
図８は、フォーカスサーボがオン状態の光ヘッドにおいて測定された焦点ズレ誤差信号の波形を示している。図８（ａ）は、ナイフエッジ法による焦点ズレ誤差信号の波形を示し、図８（ｂ）は、非点収差法による焦点ズレ誤差信号の波形を示している。図８（ｂ）の図中の波形Ａは、主ビームに基づく焦点ズレ誤差信号を示し、波形Ｂは副ビームに基づく焦点ズレ誤差信号を示している。図８（ａ）及び図８（ｂ）の横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表している。
【００１０】
図８（ａ）に示すように、ナイフエッジ法では、トラッククロス信号成分の混入が相対的に少ないため、焦点ズレ誤差信号の振幅は小さくなる。これに対し、図８（ｂ）に示すように、非点収差法では、トラッククロス信号成分の混入が相対的に多いため、焦点ズレ誤差信号の振幅は大きくなる。なお、副ビームに基づく焦点ズレ誤差信号（波形Ｂ）は主ビームに基づく焦点ズレ誤差信号（波形Ａ）に対してトラッククロス信号の位相が反転している。そこで、副ビームに基づく焦点ズレ誤差信号に適当な係数を乗じて主ビームに基づく焦点ズレ誤差信号と加算することによりトラッククロス信号成分を除去する方法が差動非点収差法である。
【００１１】
図９は、スポットサイズ法により焦点ズレ誤差信号を検出する従来の光ヘッド５０並びにそれに用いられるホログラム素子６９及び受光素子６８の概略の構成を示している。図９（ａ）は、光ヘッド５０の概略構成を示している。図９（ｂ）は、ホログラム素子６９を光入射面側から見た状態を示している。図９（ｃ）は、受光素子６８を光入射面側から見た状態を示している。図９（ｂ）及び図９（ｃ）の図中の左右方向の矢印は、光記録媒体５１（図９（ａ）参照）の半径（ラジアル）方向Ｒを示し、上下方向の矢印は光記録媒体５１のトラックの接線方向Ｔを示している。
【００１２】
図９（ａ）に示すように、光ヘッド５０は、光源としての半導体レーザ６１と、位相差板６２と、回折格子６３と、ビームスプリッタ６４と、コリメータレンズ６５と、対物レンズ６６と、センサレンズ６７と、ホログラム素子６９と、受光素子６８とを有している。
【００１３】
半導体レーザ６１は、所定波長のレーザ光を発光する発光部６１ａを有している。当該レーザ光の所定波長は光記録媒体５１での記録再生に適するようになっている。半導体レーザ６１から射出されたレーザ光は位相差板６２（１／４波長板）により直線偏光から円偏光に変換される。位相差板６２の光透過側に配置された回折格子６３は、レーザ光を十分に含むようにレーザ光の光路中に配置されている。回折格子６３はレーザ光を回折して所定の光量比で分離した主ビーム（０次回折光）と±１次の副ビーム（±１次回折光）とを生成する。
【００１４】
ビームスプリッタ６４は、半導体レーザ６１側からのレーザ光を光記録媒体５１方向へ反射し、また、光記録媒体５１からの反射光を受光素子６８側へ透過する、いわゆるハーフミラーの機能を有している。
【００１５】
コリメータレンズ６５は、半導体レーザ６１からの発散光線束を平行光線束に変換して対物レンズ６６に導くとともに、対物レンズ６６からの平行光線束を収束光線束に変換して受光素子６８へ導くために設けられている。
【００１６】
対物レンズ６６はコリメータレンズ６５からの平行光線束を光記録媒体５１の情報記録面に集光して読み取りスポットを形成すると共に、光記録媒体５１からの反射光を平行光線束に変換してコリメータレンズ６５に導くために設けられている。
【００１７】
コリメータレンズ６５から見てビームスプリッタ６４の光透過側には、センサレンズ６７、ホログラム素子６９及び受光素子６８がこの順に配置されている。センサレンズ６７は、光記録媒体５１で反射した主ビーム及び±１次の副ビームの合焦位置を光学的に調整するための反射光合焦位置調整部として機能する。また、センサレンズ６７は光記録媒体５１で反射した主ビーム及び±１次の副ビームを所定の光学系倍率で拡大させて受光素子６８上にそれぞれ個別に結像させるようになっている。
【００１８】
ホログラム素子６９は主ビーム及び±１次の副ビームを十分に含むように主ビーム及び±１次の副ビームの光路中に配置されている。図９（ｂ）に示すように、ホログラム素子６９は、主ビームを回折させて０次回折光と±１次回折光とを生成する半円形状の回折領域αを有している。さらにホログラム素子６９は、光入射面のほぼ１／４の領域を占める扇形形状に形成された回折領域β、γを有している。回折領域β、γにより主ビーム及び±１次の副ビームをそれぞれ回折した０次回折光及び±１次回折光が生成される。
【００１９】
回折領域αは入射した主ビームに基づく±１次回折光のそれぞれの集光位置までの光路長（集光距離）を異ならせることができる。回折領域αの格子パターンは、例えば主ビームに基づく＋１次回折光の集光位置までの集光距離が−１次回折光の集光位置までの集光距離よりも所定距離長くなるように形成されている。図９（ｃ）に示す受光素子６８の受光面上に形成された、焦点ズレ誤差信号検出用の受光領域６８ａは、±１次回折光のそれぞれの集光位置の間に位置するように配置されている。例えば、＋１次回折光は長方形状の受光領域６８ａ１の後方で集光し、−１次回折光は長方形状の受光領域６８ａ２の前方で集光するようになっている。
【００２０】
回折領域β、γで生成された主ビーム及び±１次の副ビームに基づくそれぞれの＋１次回折光（又は−１次回折光）は、受光素子６８の受光面上に形成された、トラックズレ誤差信号検出用の受光領域６８ｂ、６８ｃで受光される。回折領域βで生成された主ビームに基づく＋１次回折光は受光領域６８ｂ１で受光され、±１次の副ビームに基づく＋１次回折光は受光領域６８ｂ２、６８ｂ３でそれぞれ受光される。また、回折領域γで生成された主ビームに基づく＋１次回折光は受光領域６８ｃ１で受光され、±１次の副ビームに基づく＋１次回折光は受光領域６８ｃ２、６８ｃ３でそれぞれ受光される。
【００２１】
図９（ｃ）に示すように、焦点ズレ用の受光領域６８ａ１、６８ａ２は光記録媒体５１のトラックの半径方向Ｒに並列する２つの分割線ｌ１、ｌ２と、分割線ｌ１、ｌ２で分割された長方形状の受光部Ａ、Ｂ、Ｃとをそれぞれ有している。対物レンズ６６と光記録媒体５１との間隔が最適間隔からずれると、受光領域６８ａ１、６８ａ２上の受光光のスポットサイズが変化する。この受光光のスポットサイズの変化を受光部Ａ、Ｂ、Ｃでそれぞれ受光される光強度として検知できる。従って、受光部Ａ、Ｂ、Ｃでそれぞれ受光される光強度を光電変換した検出電圧を用いて所定の演算を行うことにより、対物レンズ６６の焦点ズレ調整に用いる焦点ズレ誤差信号を検出できる。このように、光ヘッド５０では焦点ズレ誤差信号がスポットサイズ法により検出される。
【００２２】
主ビーム及び±１次の副ビームが光記録媒体５１の所定トラックに正確に追従していると、受光領域６８ｂ、６８ｃで受光される受光光の光強度はほぼ等しくなる。これに対し、主ビーム及び±１次の副ビームが光記録媒体５１の所定トラックの一側方にずれると、受光領域６８ｂ、６８ｃでそれぞれ受光される受光光の光強度が異なる。そこで、受光領域６８ｂでの受光光の光強度を光電変換して得られた検出電圧と、受光領域６８ｃでの受光光の光強度を光電変換して得られた検出電圧とを差動演算することにより、光記録媒体５１に対する対物レンズ６６のトラックズレ量を検出できる。このように、光ヘッド５０は差動プッシュプル法によりトラックズレ誤差信号を検出できる。
【特許文献１】特開平２−１８５７２２号公報
【特許文献２】特開２００４−９５０８２号公報
【特許文献３】特開２００２−１９７７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
図１０は、２種類の波長のレーザ光を射出できる２波長半導体レーザ７１を備えた従来の光ヘッド７５の概略の構成を示している。２波長半導体レーザ７１は、波長λ１のレーザ光を発光する発光部７１ａと、波長λ２（波長λ１＜波長λ２）のレーザ光を発光する発光部７１ｂとを１つの筐体に組み込んだ構成を有している。２波長半導体レーザ７１では、発光部７１ａ、７１ｂが異なった位置に存在するため、その共役位置に相当する波長λ１のレーザ光及び波長λ２のレーザ光の結像位置もほぼ同量だけ異なる。ところが、図９（ｃ）に示す受光素子６８の受光領域は波長λ１及び波長λ２のレーザ光の結像位置のずれを十分に配慮して設計されていない。このため、光ヘッド７５に受光素子６８を用いるためには、波長λ１のレーザ光の通る光路と波長λ２のレーザ光の通る光路とを同一光路に調整するための光学素子７０が必要になる。また、光学素子７０を配置するための領域が、例えば、ビームスプリッタ６４とセンサレンズ６７との間に必要となる。従って、光ヘッド７５は大型化及び高コスト化してしまうという問題を有している。
【００２４】
さらに、両レーザ光は波長が異なるため、ホログラム素子６９の回折領域α、β、γで生成された±１次回折光の回折角が異なる。このため、波長λ１及び波長λ２のレーザ光の±１次回折光の双方を受光領域６８ａ、６８ｂ、６８ｃで受光することが困難である。従って、波長λ１及び波長λ２のレーザ光の±１次回折光の双方を受光領域６８ａ、６８ｂ、６８ｃで受光するためには、レーザ光の波長に応じて個別に２枚のホログラム素子を設置しなければならない。しかし、当該２枚のホログラム素子は回折を目的とする波長以外の光に対しては光利用効率の低下を防ぐために、ほぼ全光量を透過させなければならないという設計上の制約を有している。さらに、２枚のホログラム素子を配置する領域が必要となるので、光ヘッド７５は大型化及び高コスト化してしまうという問題を有している。
【００２５】
本発明の目的は、波長の異なる複数の光に対応可能な受光素子及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的は、第１光路を通る波長λ１の光を回折させた＋１次回折光を受光する第１の受光領域と、第２光路を通る波長λ２の光を回折させた−１次回折光を受光する第２の受光領域と、前記波長λ１の光を回折させた−１次回折光と、前記波長λ２の光を回折させた＋１次回折光とを受光する共通受光領域とを有すること特徴とする受光素子によって達成される。
【００２７】
上記本発明の受光素子であって、前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、ほぼ一直線上に並んで配置されていることを特徴とする。
【００２８】
上記本発明の受光素子であって、前記共通受光領域は、前記第１及び第２の受光領域に挟まれて配置されていることを特徴とする。
【００２９】
上記本発明の受光素子であって、前記第１の受光領域と前記共通受光領域との間には、前記波長λ１の光を回折させた０次回折光が集光する第１の０次回折光集光領域が配置され、前記第２の受光領域と前記共通受光領域との間には、前記波長λ２の光を回折させた０次回折光が集光する第２の０次回折光集光領域が配置されていることを特徴とする。
【００３０】
また、上記目的は、第１光路を通る波長λ１の光と、第２光路を通る波長λ２の光とを射出する光源と、前記光源から射出された前記波長λ１又は波長λ２の光を光記録媒体の情報記録面に導く第１の光学系と、前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１又は波長λ２の光を回折する第２の光学系と、前記波長λ１の光を回折させた＋１次回折光を受光する第１の受光領域と、前記波長λ２の光を回折させた−１次回折光を受光する第２の受光領域と、前記波長λ１の光を回折させた−１次回折光と、前記波長λ２の光を回折させた＋１次回折光とを受光する共通受光領域とを備えた受光素子とを有することを特徴とする光ヘッドによって達成される。
【００３１】
上記本発明の光ヘッドであって、前記受光素子は、上記本発明の受光素子であることを特徴とする。
【００３２】
上記本発明の光ヘッドであって、前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、前記光記録媒体の半径方向にほぼ一直線上に並んで配置されていることを特徴とする。
【００３３】
上記本発明の光ヘッドであって、前記第１及び第２の受光領域並びに前記共通受光領域は、前記光記録媒体の半径方向にほぼ並列する２本の分割線と、前記２本の分割線により分割された３つの受光部とを有することを特徴とする。
【００３４】
上記本発明の光ヘッドであって、前記第２の光学系は、前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１及び波長λ２の光の両方を回折する回折素子を有することを特徴とする。
【００３５】
上記本発明の光ヘッドであって、前記波長λ１は約６５０ｎｍであり、前記波長λ２は約７８０ｎｍであることを特徴とする。
【００３６】
上記本発明の光ヘッドであって、前記波長λ１及び波長λ２の光を発光する発光部は、同一の筐体内に組み込まれていることを特徴とする。
【００３７】
上記本発明の光ヘッドであって、前記第１の受光領域及び前記共通受光領域又は前記第２の受光領域及び前記共通受光領域は、前記第１の光学系に配置されて前記波長λ１又は波長λ２の光を前記光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズの焦点ズレ誤差信号の検出に用いられることを特徴とする。
【００３８】
上記本発明の光ヘッドであって、前記共通受光領域は、前記光記録媒体の情報記録面で反射した前記波長λ１の光から再生されて前記情報記録面に記録された情報を含むＲＦ信号の生成と、前記波長λ２の光から再生された前記ＲＦ信号の生成に用いられることを特徴とする。
【００３９】
また、上記目的は、上記本発明の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置によって達成される。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、光ヘッド及び光記録再生装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の一実施の形態による受光素子及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１は、本実施の形態による光ヘッド１０の概略の構成を示している。光ヘッド１０は、例えば、第１の光記録媒体１ａ（ＤＶＤ系光記録媒体）及び第２の光記録媒体１ｂ（ＣＤ系光記録媒体）に対応できるようになっている。光ヘッド１０は、第１光路を通る波長λ１のレーザ光と、第２光路を通る波長λ２のレーザ光とを射出する２波長半導体レーザ（光源）１１と、２波長半導体レーザ１１から射出された波長λ１又は波長λ２のレーザ光を第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面に導く第１の光学系と、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面で反射した波長λ１又は波長λ２のレーザ光を回折する第２の光学系と、波長λ１又は波長λ２のレーザ光をそれぞれ回折させた±１次回折光を受光する受光素子１８とを有している。
【００４２】
第１の光学系は、位相差板１２と、回折格子１３と、ビームスプリッタ１４と、コリメータレンズ１５と、図示を省略した立ち上げミラー及びパワーモニタ用フォトダイオードと、対物レンズ１６とを有している。第２の光学系はセンサレンズ１７と、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面で反射した波長λ１又は波長λ２のレーザ光の両方を回折する回折素子としてのホログラム素子１９と、受光素子１８とを有している。
【００４３】
２波長半導体レーザ１１は、例えば、波長λ１のレーザ光を発光する発光部１１ａと、波長λ２（波長λ１＜波長λ２）のレーザ光を発光する発光部１１ｂとを１つの筐体に組み込んだ構成を有している。波長λ１のレーザ光は、例えばＤＶＤ系光記録媒体での記録再生に適しており、波長の長さは約６５０ｎｍである。波長λ２のレーザ光は、例えばＣＤ系光記録媒体での記録再生に適しており、波長の長さは約７８０ｎｍである。２波長半導体レーザ１１から射出された波長λ１又は波長λ２のレーザ光は不図示のパワーモニタ用フォトダイオードで光出力量が検知され、発光部１１ａ又は発光部１１ｂに供給する電力をフィードバック制御等することにより、２波長半導体レーザ１１の光出力量は自動制御されるようになっている。
【００４４】
位相差板１２は、例えば１／４波長板である。波長λ１及び波長λ２のレーザ光は位相差板１２により直線偏光から円偏光に変換される。本実施の形態では、位相差板１２は、例えば薄いガラス板に機能性フィルムが貼付された構成を有している。
【００４５】
回折格子１３は、波長λ１及び波長λ２のレーザ光を十分に含むように、波長λ１及び波長λ２のレーザ光の両光路中に配置されている。回折格子１３は波長λ１又は波長λ２のレーザ光を回折して所定の光量比で分離した主ビーム（０次回折光）と±１次の副ビーム（±１次回折光）とをそれぞれ生成する。
【００４６】
ビームスプリッタ１４は、２波長半導体レーザ１１側からの波長λ１又は波長λ２のレーザ光を第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂ方向へ反射し、また、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂからの反射光を受光素子１８側へ透過する、いわゆるハーフミラーの機能を有している。図１では、立方体状のビームスプリッタ１４を例示している。
【００４７】
コリメータレンズ１５は、２波長半導体レーザ１１からの発散光線束を平行光線束に変換して対物レンズ１６に導くとともに、対物レンズ１６からの平行光線束を収束光線束に変換して受光素子１８へ導くために設けられている。
【００４８】
対物レンズ１６はコリメータレンズ１５からの平行光線束を第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面に集光して読み取りスポットを形成すると共に、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂからの反射光を平行光線束に変換してコリメータレンズ１５に導くために設けられている。
【００４９】
対物レンズ１６は不図示のアクチュエータ組立（アクチュエータアッセンブリ）上に焦点方向（フォーカス方向）及びトラッキング方向（光記録媒体の半径方向）に移動自在に保持されている。フォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御によって対物レンズ１６の位置が制御されて、主ビームのスポットを第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂ上の読み取り点に追従させることができるようになっている。
【００５０】
図示を省略した立ち上げミラーは、コリメータレンズ１５からの平行光線束を対物レンズ１６の方向へ反射させ、また、対物レンズ１６からの平行光線束をコリメータレンズ１５側へ反射させる。
【００５１】
コリメータレンズ１５から見てビームスプリッタ１４の光透過側には、センサレンズ１７、ホログラム素子１９及び受光素子１８がこの順に配置されている。センサレンズ１７は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂで反射した主ビーム及び±１次の副ビームの合焦位置を光学的に調整するための反射光合焦位置調整部として機能する。また、センサレンズ１７は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂで反射した主ビーム及び±１次の副ビームを所定の光学系倍率で拡大させて受光素子１８上にそれぞれ個別に結像させるようになっている。
【００５２】
ホログラム素子１９は波長λ１のレーザ光を回折した主ビーム及び±１次の副ビーム並びに波長λ２のレーザ光を回折した主ビーム及び±１次の副ビームを十分に含むように波長λ１及び波長λ２のレーザ光の両光路中に配置されている。ホログラム素子１９は波長λ１又は波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム及び±１次の副ビームをそれぞれ回折させた０次回折光及び±１次回折光を受光素子１８にそれぞれ入射するようになっている。
【００５３】
受光素子１８は対物レンズ１６の焦点ズレ調整用の焦点ズレ誤差信号の検出に用いる焦点ズレ用受光領域１８ａと、トラックズレ調整用のトラックズレ誤差信号の検出に用いるトラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃとを有している。焦点ズレ用受光領域１８ａは、波長λ１のレーザ光を回折させた＋１次回折光を受光する第１の受光領域１８ａ１と、波長λ２のレーザ光を回折させた−１次回折光を受光する第２の受光領域１８ａ２と、波長λ１のレーザ光を回折させた−１次回折光及び波長λ２のレーザ光を回折させた＋１次回折光を受光する共通受光領域１８ａ３とを有している。第１及び第２の受光領域１８ａ１、１８ａ２並びに共通受光領域１８ａ３は波長λ１及び波長λ２のレーザ光に基づく０次回折光の両光路上に配置されないように所定の間隔を設けて受光素子１８の受光面上に形成されている。
【００５４】
第１の受光領域１８ａ１及び共通受光領域１８ａ３で受光された波長λ１のレーザ光に基づく±１次回折光の光強度は電気信号に変換され、当該電気信号を用いて所定の演算が成され、第１の光記録媒体１ａに対する対物レンズ１６の焦点ズレ調整に用いる焦点ズレ誤差信号が検出される。一方、共通受光領域１８ａ３及び第１の受光領域１８ａ２で受光された波長λ２のレーザ光に基づく±１次回折光の光強度は電気信号に変換され、当該電気信号を用いて所定の演算が成され、第２の光記録媒体１ｂに対する対物レンズ１６の焦点ズレ調整に用いる焦点ズレ誤差信号が検出される。また、トラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃで受光された波長λ１又は波長λ２に基づく＋１次回折光の光強度は電気信号に変換され、当該電気信号を用いて所定の演算が成され、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂに対する対物レンズ１６のトラックズレ調整に用いるトラックズレ誤差信号が検出される。
【００５５】
図２は、ホログラム素子１９及びその近傍を拡大して示している。図２（ａ）はホログラム素子１９を光入射面側から見た状態を示している。図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、ホログラム素子１９近傍を拡大して示している。図２（ａ）の図中の左右方向の矢印は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径（ラジアル）方向Ｒを示し、上下方向の矢印は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔを示している。
【００５６】
図２（ａ）に示すように、ホログラム素子１９は、例えばガラス材料を薄板円柱状に形成した形状を有している。ホログラム素子１９は波長λ１又は波長λ２のレーザ光に基づく主ビームを回折して分離して０次回折光と±１次回折光とを生成する半円形状の回折領域αを有している。さらにホログラム素子１９は、光入射面のほぼ１／４の領域を占める扇形形状にそれぞれ形成された回折領域β、γを有している。回折領域β、γは波長λ１又は波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム及び±１次の副ビームをそれぞれ回折して分離して０次回折光及び±１次回折光を生成する。
【００５７】
回折領域αで生成された±１次回折光が焦点ズレ用受光領域１８ａで受光され、回折領域βで生成された、例えば＋１次回折光が受光領域１８ｂで受光され、回折領域γで生成された、例えば＋１次回折光が受光領域１８ｃで受光されるように、回折領域α、β、γには異なる格子パターンがそれぞれ形成されている。このため、回折領域αと回折領域β、γとの境界部は直線状の分割線Ｌ１として視認され、回折領域βと回折領域γとの境界部は直線状の分割線Ｌ２として視認される。分割線Ｌ１はホログラム素子１９の光軸を通り第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂ（図２（ａ）では不図示）の半径方向Ｒに並列して延びて視認される。分割線Ｌ２はホログラム素子１９の光軸からホログラム素子１９の外周囲まで第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔに並列して延びて視認される。
【００５８】
回折領域αは、図２（ｂ）に示すように、センサレンズ１７（図２（ｂ）では不図示）により集束された波長λ１のレーザ光に基づく主ビーム２７を回折して分離して、０次回折光２７α１及び±１次回折光２７α２、２７α３を生成する。±１次回折光２７α２、２７α３のそれぞれの集光位置２５、２６までの光路長（集光距離）が異なるように、回折領域αには、所定の格子パターン（不図示）が形成されている。当該所定の格子パターンは、例えば＋１次回折光２７α２の集光位置２５までの集光距離が−１次回折光２７α３の集光位置２６までの集光距離よりも所定距離長くなるように形成されている。
【００５９】
さらに、図２（ｃ）に示すように、回折領域αはセンサレンズ１７により集束された波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム３７を回折して分離して、０次回折光３７α１及び±１次回折光３７α２、３７α３を生成する。波長λ１のレーザ光と波長λ２のレーザ光とは波長が異なるので、回折領域αで生成された±１次回折光３７α２、３７α３の回折角は±１次回折光２７α２、２７α３の回折角と異なる。また、±１次回折光３７α２、３７α３のそれぞれの集光位置３５、３６までの光路長（集光距離）が異なり、例えば＋１次回折光３７α２の集光距離が−１次回折光３７α３の集光距離より所定距離長くなるように、回折領域αは主ビーム３７を回折するようになっている。受光素子１８の受光面は±１次回折光２７α２、２７α３の集光位置２５、２６の間、及び±１次回折光３７α２、３７α３の集光位置３５、３６の間に位置するように配置されている。
【００６０】
主ビーム２７、３７に基づく０次回折光２７α１、３７α１は、ホログラム素子１９で殆ど回折されずに透過して、センサレンズ１７の集光作用により、例えば受光素子１８の受光面上で集光するようになっている。回折領域αは波長λ１又は波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム２７、３７の±１次の副ビームも回折して回折光を生成するが、当該回折光は受光領域の形成されていない受光素子１８の受光面上に入射されて焦点ズレ誤差信号の検出に寄与しない（図３参照）。
【００６１】
ところで、分割線Ｌ１は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒに対してほぼ平行になっているので、対物レンズ１６が第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにシフトしても焦点ズレ誤差信号にオフセット成分が生じ難い。このため、ホログラム素子１９を対物レンズ１６と連動させる必要がないので、ホログラム素子１９は受光素子１８近傍に配置できる。ホログラム素子１９は受光素子１８近傍に配置できるので偏光依存性を有さなくてもよい。これにより、ホログラム素子１９の低コスト化を図ることができる。
【００６２】
図３は、スポットサイズ法により焦点ズレ誤差信号を検出するための受光素子１８の受光面を光入射側から見た状態を示している。図３の図中の左右方向の矢印は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径（ラジアル）方向Ｒを示し、上下方向の矢印は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔを示している。図３において、○印は各±１次回折光のスポットを示し、×印は０次回折光の入射位置を示している。また、各受光領域１８ａ１〜１８ａ３、１８ｂ１〜１８ｂ３、１８ｃ１〜１８ｃ３内の２本の一点鎖線の交差部は、各受光領域の中心を示している。
【００６３】
図３に示すように、受光素子１８は焦点ズレ用受光領域１８ａと、トラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃとを有している。焦点ズレ用受光領域１８ａは、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ一直線上に並んで配置された第１及び第２の受光領域１８ａ１、１８ａ２並びに共通受光領域１８ａ３を有し、図において全体として横長長方形状に配置されている。トラックズレ用受光領域１８ｂは、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔにほぼ一直線上に並んで配置された３つの受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３を有し、図において焦点ズレ用受光領域１８ａに隣接して全体として縦長長方形状に配置されている。トラックズレ用受光領域１８ｃは、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔにほぼ一直線上に並んで配置された３つの受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３を有し、図においてトラックズレ用受光領域１８ｂに隣接し焦点ズレ用受光領域１８ａの反対側に全体として縦長長方形状に配置されている。
【００６４】
焦点ズレ用受光領域１８ａはホログラム素子１９の回折領域αで生成された波長λ１のレーザ光に基づく主ビーム２７を回折させた＋１次回折光２７α２を受光する第１の受光領域１８ａ１と、回折領域αで生成された波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム３７を回折させた−１次回折光３７α３を受光する第２の受光領域１８ａ２と、主ビーム２７を回折させた−１次回折光２７α３及び主ビーム３７を回折させた＋１次回折光３７α２を受光する共通受光領域１８ａ３とを有している。共通受光領域１８ａ３は受光領域１８ａ１、１８ｂ１に挟まれて配置されている。各受光領域１８ａ１、１８ａ２、１８ａ３は短辺が第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒに並列して配置され、短辺の長さが６０μｍ、長辺の長さが８０μｍの長方形状に形成されている。
【００６５】
第１の受光領域１８ａ１は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ並列する２本の分割線ｌ１、ｌ２と、分割線ｌ１、ｌ２により分割された３つの受光部Ａ１、Ｂ１、Ｃ１とを有している。受光部Ａ１、Ｂ１は分割線ｌ１を介して隣接し、受光部Ｂ１、Ｃ１は分割線ｌ２を介して隣接している。受光部Ａ１、Ｂ１、Ｃ１は分割線ｌ１、ｌ２により電気的に独立している。受光部Ａ１、Ｃ１は短辺の長さが３０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。受光部Ｂ１は短辺の長さが２０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。
【００６６】
同様に、第２の受光領域１８ａ２は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ並列する２本の分割線ｌ１、ｌ２と、分割線ｌ１、ｌ２により分割された３つの受光部Ａ２、Ｂ２、Ｃ２とを有している。受光部Ａ２、Ｂ２は分割線ｌ１を介して隣接し、受光部Ｂ２、Ｃ２は分割線ｌ２を介して隣接している。受光部Ａ２、Ｂ２、Ｃ２は分割線ｌ１、ｌ２により電気的に独立している。受光部Ａ２、Ｃ２は短辺の長さが３０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。受光部Ｂ２は短辺の長さが２０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。
【００６７】
同様に、共通受光領域１８ａ３は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ並列する２本の分割線ｌ１、ｌ２と、分割線ｌ１、ｌ２により分割された３つの受光部Ａ３、Ｂ３、Ｃ３とを有している。受光部Ａ３、Ｂ３は分割線ｌ１を介して隣接し、受光部Ｂ３、Ｃ３は分割線ｌ２を介して隣接している。受光部Ａ３、Ｂ３、Ｃ３は分割線ｌ１、ｌ２により電気的に独立している。受光部Ａ３、Ｃ３は短辺の長さが３０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。受光部Ｂ３は短辺の長さが２０μｍ、長辺の長さが６０μｍの長方形状に形成されている。
【００６８】
光ヘッド１０では、波長λ１及び波長λ２のレーザ光のそれぞれの光路は調整されないので、波長λ１のレーザ光に基づく主ビーム２７を回折して分離した０次回折光２７α１の集光位置と波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム３７を回折して分離した０次回折光３７α１の集光位置との間隔は発光部１１ａ、１１ｂの間隔にほぼ等しく、例えば１１０μｍになる。０次回折光２７α１、３７α１が焦点ズレ用受光領域１８ａで受光されないように、第１の受光領域１８ａ１と共通受光領域１８ａ３との間には、０次回折光２７α１が集光する第１の０次回折光集光領域が配置され、第２の受光領域１８ａ２と共通受光領域１８ａ３との間には、０次回折光３７α１が集光する第２の０次回折光集光領域が配置されている。第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒの第１の０次回折光集光領域の幅は約４０μｍであり、同方向の第２の０次回折光集光領域の幅は６０μｍである。
【００６９】
本実施の形態では、光ヘッド１０の光軸調整の許容量が最大となるように、焦点ズレ用受光領域１８ａは±１次回折光２７α２、２７α３、３７α２、３７α３を各受光領域１８ａ１、１８ａ２、１８ａ３のほぼ中央で受光できるように形成されている。このため、共通受光領域１８ａ３上での−１次回折光２７α３のスポットと＋１次回折光３７α２のスポットはほぼ同じ位置に形成される。また、＋１次回折光２７α２のスポット中心は第１の受光領域１８ａ１の中心にほぼ一致し、−１次回折光３７α３のスポット中心は第２の受光領域１８ａ２の中心にほぼ一致し、−１次回折光２７α３及び＋１次回折光３７α２のスポット中心は共通受光領域１８ａ３の中心にほぼ一致する。
【００７０】
ところで、主ビーム２７、３７のいずれもがホログラム素子１９で回折されるので、０次回折光２７α１の集光位置から±１次回折光２７α２、２７α３のスポット位置までの距離と、０次回折光３７α１の集光位置から±１次回折光３７α２、３７α３のスポット位置までの距離との比は、波長λ１と波長λ２との比にほぼ等しくなる。また、±１次回折光２７α２、２７α３のそれぞれのスポット位置は０次回折光２７α１に対して対称となり、±１次回折光３７α２、３７α３のそれぞれのスポット位置は０次回折光３７α１に対して対称となる。このため、第１の受光領域１８ａ１の中心から共通受光領域１８ａ３の中心までの距離Ｌ１と、第２の受光領域１８ａ２の中心から共通受光領域１８ａ３の中心までの距離Ｌ２との比（１００μｍ／１２０μｍ＝０．８３３）が、両波長の比λ１／λ２＝６５０ｎｍ／７８０ｎｍ＝０．８３３に等しくなるように、焦点ズレ用受光領域１８ａは形成されている。
【００７１】
ホログラム素子１９の回折領域αで回折された波長λ１のレーザ光に基づく±１次の副ビームの各回折光（０次回折光２９α１、２９α１’及び±１次回折光２９α２、２９α３、２９α２’、２９α３’）は受光素子１８の受光面上に入射される。同様に、ホログラム素子１９の回折領域αで回折された波長λ２のレーザ光に基づく±１次の副ビームの各回折光（０次回折光３９α１、３９α１’及び±１次回折光３９α２、３９α３、３９α２’、３９α３’）は受光素子１８の受光面上に入射される。しかし、これらの回折光は焦点ズレ誤差信号やトラックズレ誤差信号の検出に用いられないので、各回折光の入射位置に受光領域は形成されていない。
【００７２】
図３において、焦点ズレ用受光領域１８ａの左側に隣接して配置されたトラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃでは、ホログラム素子１９の回折領域β、γにより生成された＋１次回折光（又は−１次回折光）がそれぞれ受光される。回折領域β、γで生成された波長λ１及び波長λ２のレーザ光の主ビームに基づく０次回折光は、０次回折光２７α１、３７α１の集光位置とほぼ同じ位置にそれぞれ集光し、波長λ１及び波長λ２のレーザ光の±１次の副ビームに基づく０次回折光は、０次回折光２９α１、２９α１’、３９α１、３９α１’の集光位置とほぼ同じ位置にそれぞれ集光する。また、回折領域β、γで生成された±１次回折光は０次回折光の集光位置に対して対称に受光素子１８の受光面に入射される。以下の説明においては、＋１次回折光がトラックズレ用受光領域で受光されることとする。この場合、−１次回折光はトラックズレ誤差信号の検出に寄与しないので、−１次回折光の入射位置には受光領域は形成されていない。
【００７３】
トラックズレ用受光領域１８ｂは、波長λ１のレーザ光に基づく主ビーム２７の＋１次回折光２７β及び波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム３７の＋１次回折光３７βを受光する第１のβ用受光領域１８ｂ１と、波長λ１のレーザ光に基づく＋１次の副ビームの＋１次回折光２９β及び波長λ２のレーザ光に基づく＋１次の副ビームの＋１次回折光３９βを受光する第２のβ用受光領域１８ｂ２と、波長λ１のレーザ光に基づく−１次の副ビームの＋１次回折光２９β’及び波長λ２のレーザ光に基づく−１次の副ビームの＋１次回折光３９β’を受光する第３のβ用受光領域１８ｂ３とを有している。
【００７４】
第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔにほぼ並列して並んで配置されている。第１のβ用受光領域１８ｂ１は、第２及び第３の受光領域１８ｂ２、１８ｂ３に挟まれて、焦点ズレ用受光領域１８ａのほぼ一直線上に配置されている。第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３は、１次回折光２７β、３７β、＋１次回折光２９β、３９β及び＋１次回折光２９β’、３９β’をそれぞれ十分に受光できる大きさに形成されている。例えば、第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３は、短辺が第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔにほぼ並列し、短辺の長さが８０μｍ、長辺の長さが１００μｍの長方形状に形成されている。
【００７５】
第１のβ用受光領域１８ｂ１の長辺側のエッジ部と、第１のβ用受光領域１８ｂ１にそれぞれ隣接する第２及び第３の受光領域１８ｂ２、１８ｂ３の長辺側のエッジ部との間には８０μｍの間隔がそれぞれ設けられている。第１のβ用受光領域１８ｂ１の中心と、第２及び第３の受光領域１８ｂ２、１８ｂ３のそれぞれの中心との距離は１６０μｍである。また、第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３の中心から第１のβ用受光領域１８ｂ１に隣接する第１の受光領域１８ａ１の長辺側のエッジ部までの距離は１６０μｍである。
【００７６】
トラックズレ用受光領域１８ｃは、波長λ１のレーザ光に基づく主ビーム２７の＋１次回折光２７γ及び波長λ２のレーザ光に基づく主ビーム３７の＋１次回折光３７γを受光する第１のγ用受光領域１８ｃ１と、波長λ１のレーザ光に基づく＋１次の副ビームの＋１次回折光２９γ及び波長λ２のレーザ光に基づく＋１次の副ビームの＋１次回折光３９γを受光する第２のγ用受光領域１８ｃ２と、波長λ１のレーザ光に基づく−１次の副ビームの＋１次回折光２９γ’及び波長λ２のレーザ光に基づく−１次の副ビームの＋１次回折光３９γ’を受光する第３のγ用受光領域１８ｃ３とを有している。
【００７７】
第１乃至第３のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３は、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのトラックの接線方向Ｔにほぼ並列して並んで配置されている。第１のγ用受光領域１８ｃ１は、第２及び第３の受光領域１８ｃ２、１８ｃ３に挟まれて配置されている。第１乃至第３のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３は第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ並列して第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３のほぼ一直線上にそれぞれ配置されている。第１乃至第３のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３は、１次回折光２７γ、３７γ、＋１次回折光２９γ、３９γ及び＋１次回折光２９γ’、３９γ’をそれぞれ十分に受光できる大きさに形成されている。例えば、第１乃至第３のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３は、一辺の長さが８０μｍの正方形状に形成されている。
【００７８】
第１のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２の互いに隣接するエッジ部同士の間には８０μｍの間隙が設けられ、第１のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ３の互いに隣接するエッジ部同士の間には８０μｍの間隔が設けられている。第１のγ用受光領域１８ｃ１の中心から第２及び第３の受光領域１８ｃ２、１８ｃ３のそれぞれの中心までの距離は１６０μｍである。また、第１乃至第３のγ用受光領域１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３のそれぞれの中心から第１乃至第３のβ用受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３のそれぞれの中心までの距離は１２０μｍである。
【００７９】
第１の受光領域１８ａ１及び共通受光領域１８ａ３でそれぞれ受光された±１次回折光２７α２、２７α３、又は共通受光領域１８ａ３及び第２の受光領域１８ａ２でそれぞれ受光された±１次回折光３７α２、３７α３の光強度は電気信号（検出電圧）にそれぞれ変換される。当該電気信号を用いて所定の演算が成され、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂに対する対物レンズ１６の焦点ズレ調整に用いる焦点ズレ誤差信号が検出される。
【００８０】
トラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃでそれぞれ受光された±１次回折光２７β、２７γ等、又は±１次回折光３７β、３７γ等の光強度は電気信号（検出電圧）にそれぞれ変換される。当該電気信号を用いて所定の演算が成され、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂに対する対物レンズ１６のトラックズレ調整に用いるトラックズレ誤差信号が検出される。
【００８１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光ヘッド１０は２波長半導体レーザ１１を有していても、波長λ１及び波長λ２のレーザ光の光路調整用の光学素子が不要であり、且つ１つのホログラム素子１９を用いて焦点ズレ誤差信号やトラックズレ誤差信号を検出することができる。これにより、光ヘッド１０の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００８２】
次に、光ヘッド１０の動作並びに焦点ズレ誤差信号及びトラックズレ誤差信号の検出方法について図１乃至図５を用いて説明する。以下の説明では、波長λ１のレーザ光を例にとって説明するが、光ヘッド１０は波長λ２のレーザ光についても同様に動作する。図１に示すように、２波長半導体レーザ１１から射出された直線偏光の波長λ１のレーザ光は、位相差板１２で円偏光に変えられた後に回折格子１３に入射して回折し、主ビーム及び±１次の副ビームに分離する。主ビーム及び±１次の副ビームはビームスプリッタ１４に入射する。ビームスプリッタ１４に入射した主ビーム及び±１次の副ビームのそれぞれの約半分の光量の光はビームスプリッタ１４で反射して進行方向が９０度曲げられてコリメータレンズ１５側へ射出する。コリメータレンズ１５に入射する主ビーム及び±１次の副ビームは発散光線束である。
【００８３】
コリメータレンズ１５はビームスプリッタ１４側から入射した主ビーム及び±１次の副ビームを平行光線束に変換する。コリメータレンズ１５から射出した主ビーム及び±１次の副ビームは図示を省略した立ち上げミラーによって主ビーム及び±１次の副ビームの進行方向が第１の光記録媒体１ａの情報記録面にほぼ直交する方向へ変更されて、対物レンズ１６に入射し、対物レンズ１６で収束光線束となって第１の光記録媒体１ａの情報記録面にスポット光として照射される。第１の光記録媒体１ａの半径方向の、主ビームと±１次の副ビームとのスポット間隔は回折格子１３を回折格子１３の光軸回りに回転させることにより調整される。
【００８４】
第１の光記録媒体１ａからの反射光は、対物レンズ１６、不図示の立ち上げミラー、コリメータレンズ１５の順でビームスプリッタ１４に至り、約半分の光量の光がビームスプリッタ１４を透過する。ビームスプリッタ１４を透過した光は、センサレンズ１７で集束光に変換されてホログラム素子１９に入射する。図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、主ビーム２７はホログラム素子１９の回折領域αで回折して０次回折光２７α１及び±１次回折光２７α２、２７α３に分離され、受光素子１８の受光面に形成された焦点ズレ用受光領域１８ａの所定位置にそれぞれ入射する。また、図２（ａ）及び図３に示すように、主ビーム２７及び±１次の副ビームはホログラム素子１９の回折領域β、γでそれぞれ回折して＋１次回折光２７β、２７γ等に分離され、受光素子１８の受光面に形成されたトラックズレ用受光領域１８ｂ、１８ｃの所定位置にそれぞれ入射する。
【００８５】
図２（ｂ）に示すように、受光素子１８の受光面は＋１次回折光２７α２の集光位置２５より前方に位置し、−１次回折光２７α３の集光位置２６より後方に位置するように配置されている。主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面に合焦していれば、図３に示すように、第１の受光領域１８ａ１上で形成される＋１次回折光２７α２のスポットの大きさは、共通受光領域１８ａ３上で形成される−１次回折光２７α３のスポットの大きさとほぼ等しくなる。ここで、受光部Ａ１、Ｂ１、Ｃ１及び受光部Ａ３、Ｂ３、Ｃ３で光電変換されて得られた検出電圧をそれぞれＶＡ１、ＶＢ１、ＶＣ１及びＶＡ３、ＶＢ３、ＶＣ３とすると、焦点ズレ誤差信号（ＦＥＳ１）は、
【００８６】
ＦＥＳ１＝（ＶＡ１＋ＶＢ３＋ＶＣ１）−（ＶＡ３＋ＶＢ１＋ＶＣ３）・・・（１）
【００８７】
より求められ、ＦＥＳ１＝０が得られる。
【００８８】
図４は、対物レンズ１６が第１の光記録媒体１ａから遠ざかって、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面の手前に合焦するフォーカスずれが生じた場合の受光素子１８での±１次回折光２７α２、２７α３の受光状態を示している。図４（ａ）はホログラム素子１９近傍を拡大して示し、図４（ｂ）は受光素子１８の一部を光入射面側から見た状態を示している。
【００８９】
対物レンズ１６と第１の光記録媒体１ａとの間隔が変化しても、±１次回折光２７α２、２７α３の集光距離はいずれも変化しないので、対物レンズ１６が第１の光記録媒体１ａから遠ざかる方向に移動すると、図４（ａ）に示すように、＋１次回折光２７α２の集光位置２５は受光素子１８の受光面から遠ざかる方向に移動する。従って、図４（ｂ）に示すように、＋１次回折光２７α２による第１の受光領域１８ａ１上でのスポット径は、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面に合焦している状態でのスポット径より大きくなる（図３参照）。一方、図４（ａ）に示すように、−１次回折光２７α３の集光位置２６は受光素子１８の受光面に近づく方向に移動する。従って、図４（ｂ）に示すように、−１次回折光２７α３による共通受光領域１８ａ３上でのスポット径は、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面に合焦している状態でのスポット径より小さくなる（図３参照）。
【００９０】
図４（ｂ）に示すように、第１の受光領域１８ａ１における＋１次回折光２７α２のスポットはスポット領域が拡大されて受光部Ａ１、Ｃ１にまで拡がるので、＋１次回折光２７α２は受光部Ａ１、Ｂ１、Ｃ１で受光される。一方、共通受光領域１８ａ３における−１次回折光２７α３のスポットはスポット領域が縮小するので、−１次回折光２７α３の殆どが受光部Ｂ３のみで受光される。
従って、焦点ズレ誤差信号は式（１）より以下のようになる。
【００９１】
ＦＥＳ１＝（ＶＡ１＋ＶＢ３＋ＶＣ１）−（ＶＡ３＋ＶＢ１＋ＶＣ３）＞０
【００９２】
図５は、対物レンズ１６が第１の光記録媒体１ａに近すぎて、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面の後ろに合焦するフォーカスずれが生じた場合の受光素子１８での±１次回折光２７α２、２７α３の受光状態を示している。図５（ａ）はホログラム素子１９近傍を拡大して示し、図５（ｂ）は受光素子１８の一部を光入射面側から見た状態を示している。
【００９３】
対物レンズ１６と第１の光記録媒体１ａとの間隔が変化しても、±１次回折光２７α２、２７α３の集光距離はいずれも変化しないので、対物レンズ１６が第１の光記録媒体１ａに近づく方向に移動すると、図５（ａ）に示すように、＋１次回折光２７α２の集光位置２５は受光素子１８の受光面に近づく方向に移動する。従って、図５（ｂ）に示すように、＋１次回折光２７α２による第１の受光領域１８ａ１上でのスポット径は、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面に合焦している状態でのスポット径より小さくなる（図３参照）。一方、図５（ａ）に示すように、−１次回折光２７α３の集光位置２６は受光素子１８の受光面から遠ざかる方向に移動する。従って、図５（ｂ）に示すように、−１次回折光２７α３による共通受光領域１８ａ３上でのスポット径は、主ビーム２７が第１の光記録媒体１ａの情報記録面に合焦している状態でのスポット径より大きくなる（図３参照）。
【００９４】
図５（ｂ）に示すように、第１の受光領域１８ａ１における＋１次回折光２７α２のスポットはスポット領域が縮小するので、＋１次回折光２７α２の殆どが受光部Ｂ１のみで受光される。一方、共通受光領域１８ａ３における−１次回折光２７α３のスポットはスポット領域が拡大されて受光部Ａ３、Ｃ３にまで拡がるので、−１次回折光２７α３は受光部Ａ３、Ｂ３、Ｃ３で受光される。
従って、焦点ズレ誤差信号は式（１）より以下のようになる。
【００９５】
ＦＥＳ１＝（ＶＡ１＋ＶＢ３＋ＶＣ１）−（ＶＡ３＋ＶＢ１＋ＶＣ３）＜０
【００９６】
このように、本実施の形態では、焦点ズレ誤差信号はスポットサイズ法を用いて求められる。波長λ２のレーザ光についても、同様にスポットサイズ法により焦点ズレ誤差信号が検出される。第２の受光領域１８ａ２の受光部Ａ２、Ｂ２、Ｃ２で光電変換されて得られた検出電圧をそれぞれＶＡ２、ＶＢ２、ＶＣ２とすると、波長λ２のレーザ光における焦点ズレ誤差信号（ＦＥＳ２）は以下のようにして求められる。
【００９７】
ＦＥＳ２＝（ＶＡ３＋ＶＢ２＋ＶＣ３）−（ＶＡ２＋ＶＢ３＋ＶＣ２）・・・（２）
【００９８】
次に、トラックズレ誤差信号の検出方法について説明する。図３に示すように、ホログラム素子１９の回折領域βで生成された主ビーム２７の＋１次回折光２７βは第１のβ用受光領域１８ｂ１で受光され、±１次の副ビームの＋１次回折光２９β、２９β’は第２及び第３の受光領域１８ｂ２、１８ｂ３でそれぞれ受光される。一方、ホログラム素子１９の回折領域γで生成された主ビーム２７の＋１次回折光２７γは第１のγ用受光領域１８ｃ１で受光され、±１次の副ビームの＋１次回折光２９γ、２９γ’は第２及び第３の受光領域１８ｃ２、１８ｃ３でそれぞれ受光される。主ビーム２７及び±１次の副ビームが第１の光記録媒体１ａのトラックに正確に追従していれば、＋１次回折光２７β、２７γは第１のβ用受光領域１８ｂ１及び第１のγ用受光領域１８ｃ１でほぼ同じ光強度でそれぞれ受光され、＋１次回折光２９β、２９γは第２のβ用受光領域１８ｂ２及び第２のγ用受光領域１８ｃ２でほぼ同じ光強度でそれぞれ受光され、＋１次回折光２９β’、２９γ’は第３のβ用受光領域１８ｂ３及び第３のγ用受光領域１８ｃ３でほぼ同じ光強度でそれぞれ受光される。
【００９９】
これに対し、主ビーム２７及び±１次の副ビームが第１の光記録媒体１ａの所定トラックの一側方にずれると、例えば、＋１次回折光２７βの第１のβ用受光領域１８ｂ１での光強度が高くなるのに対して＋１次回折光２７γの第１のγ用受光領域１８ｃ１での光強度は低くなり、＋１次回折光２９β、２９β’の第２及び第３のβ用受光領域１８ｂ２、１８ｂ３での光強度がそれぞれ低くなるのに対して＋１次回折光２９γ、２９γ’の第２及び第３のγ用受光領域１８ｃ２、１８ｃ３での光強度はそれぞれ高くなる。また、主ビーム２７及び±１次の副ビームが第１の光記録媒体１ａの所定トラックの他側方にずれると、例えば、＋１次回折光２７βの第１のβ用受光領域１８ｂ１での光強度が低くなるのに対して＋１次回折光２７γの第１のγ用受光領域１８ｃ１での光強度は高くなり、＋１次回折光２９β、２９β’の第２及び第３のβ用受光領域１８ｂ２、１８ｂ３での光強度がそれぞれ高くなるのに対して＋１次回折光２９γ、２９γ’の第２及び第３のγ用受光領域１８ｃ２、１８ｃ３での光強度はそれぞれ低くなる。
【０１００】
従って、各受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３、１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３で光電変換されて得られた検出電圧をＶｂ１、Ｖｂ２、Ｖｂ３、Ｖｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３とし、所定の係数をｋ１とすると、トラックズレ誤差信号（ＴＥＳ）は、以下のようにして求められる。
【０１０１】
ＴＥＳ＝｛Ｖｂ１−Ｖｃ１｝−ｋ１×｛（Ｖｂ２＋Ｖｂ３）−（Ｖｃ２＋Ｖｃ３）｝・・・（３）
【０１０２】
係数ｋ１は対物レンズ１６の第１の光記録媒体１ａの半径方向へのシフトによって生じる直流オフセット成分がＴＥＳから除去されるように設定される。波長λ２のレーザ光に基づく＋１次回折光３７β、３７γ等も、各受光領域１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｂ３、１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｃ３で受光されるので、式（３）によりＴＥＳを求めることができる。その際、係数ｋ１は対物レンズ１６の第２の光記録媒体１ｂの半径方向へのシフトによって生じる直流オフセット成分がＴＥＳから除去されるように設定される。このように、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂのＴＥＳは差動プッシュプル法を用いて求められる。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光ヘッド１０はスポットサイズ法を用いることができるので、トラッククロス信号成分の混入量の少ない良好な焦点ズレ誤差信号を得ることができる。
【０１０４】
次に、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面に記録された情報が含まれる比較的高周波数帯域の信号（ＲＦ信号）の生成方法について説明する。一般に、図２（ａ）又は図９（ｂ）に示すホログラム素子１９、６９と同様のホログラム素子を使用した光ヘッドでは、ＲＦ信号の生成のために＋１次回折光のみが用いられる。例えば、従来の光ヘッド５０では、図９（ｃ）に示す受光領域６８ａ１、６８ｂ１、６８ｃ１で受光された＋１次回折光の光強度に基づいてＲＦ信号が生成される。受光領域６８ａ１の受光部Ａ、Ｂ、Ｃ及び受光領域６８ｂ１、６８ｃ１で光電変換されて得られた検出電圧をそれぞれＶＡ、ＶＢ、ＶＣ及びＶｂ、Ｖｃとすると、ＲＦ信号（ＲＦＳ１）は以下のようにして求められる。
【０１０５】
ＲＦＳ１＝ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ＋Ｖｂ＋Ｖｃ  ・・・（４）
【０１０６】
また、２波長半導体レーザを備えて両波長（波長λ１、λ２）の光路を調整しない光ヘッドでは、両波長のレーザ光の＋１次回折光を受光する受光領域がそれぞれ必要になる。例えば、波長λ１のレーザ光の＋１次回折光が受光領域６８ａ１、６８ｂ１、６８ｃ１で受光され、波長λ２のレーザ光の＋１次回折光が受光領域６８ａ１、６８ｂ１、６８ｃ１と同様の機能を有する別の受光領域で受光されるとする。この場合、波長λ１のレーザ光から再生されるＲＦ信号は式（４）で求められる。一方、波長λ２のレーザ光から再生されるＲＦ信号（ＲＦＳ２）は、受光領域６８ａ１の受光部Ａ、Ｂ、Ｃと同機能の３つの受光部及び受光領域６８ｂ１、６８ｃ１と同機能の２つの受光領域で光電変換されて得られた検出電圧をそれぞれＶＡ’、ＶＢ’、ＶＣ’及びＶｂ’、Ｖｃ’とすると、以下のようにして求められる。
【０１０７】
ＲＦＳ２＝ＶＡ’＋ＶＢ’＋ＶＣ’＋Ｖｂ’＋Ｖｃ’  ・・・（５）
【０１０８】
波長λ１及び波長λ２のレーザ光の＋１次回折光は異なる受光領域で受光されるため、従来の光ヘッド及びそれを備えた光記録再生装置では、波長λ１及び波長λ２のレーザ光から再生されるＲＦ信号を検出するためのＲＦ信号検出回路が別々に必要になる。また、回折領域β、γでそれぞれ回折された波長λ１及び波長λ２のレーザ光の＋１次回折光を受光領域６８ｂ１、６８ｃ１でそれぞれ共通して受光するようにしても、両波長のレーザ光の光路を調整しない限り回折領域αで回折された両波長のレーザ光の＋１次回折光を受光領域６８ａ１で共通して受光することは困難である。従ってこの場合も、波長λ１及び波長λ２のレーザ光から再生されるＲＦ信号を検出するためのＲＦ信号検出回路が別々に必要になる。
【０１０９】
本実施の形態による光ヘッド１０の受光素子１８はホログラム素子１９の回折領域αで回折された主ビーム２７（波長λ１）の−１次回折光２７α３及び主ビーム３７（波長λ２）の＋１次回折光３７α２を受光する共通受光領域１８ａ３を有している。そこで、ホログラム素子１９の回折領域αでの＋１次回折光と−１次回折光との回折比（分割比率）を同じにすることによって、ＲＦ信号の加算信号に＋１次回折光及び−１次回折光を使用することが可能になる。即ち、波長λ１のレーザ光では共通受光領域１８ａ３で受光されたスポット信号（−１次回折光２７α３）を用い、波長λ２のレーザ光では共通受光領域１８ａ３で受光されたスポット信号（＋１次回折光３７α２）を用いてＲＦ信号を生成することが可能になる。
【０１１０】
また、受光素子１８はホログラム素子１９の回折領域βで回折された主ビーム２７、３７のスポット信号（＋１次回折光２７β、３７β）を受光する受光領域１８ｂ１と、回折領域γで回折された主ビーム２７、３７のスポット信号（＋１次回折光２７γ、３７γ）を受光する受光領域１８ｃ１とを有している。従って、波長λ１又は波長λ２のレーザ光から再生されるＲＦ信号（ＲＦＳ）は、いずれも以下のようにして求めることができる。
【０１１１】
ＲＦＳ＝ＶＡ３＋ＶＢ３＋ＶＣ３＋Ｖｂ１＋Ｖｃ１  ・・・（６）
【０１１２】
このように、本実施の形態の光ヘッド１０では、ＲＦ信号生成用の検出電圧を波長λ１及び波長λ２のレーザ光で共通化できるので、ＲＦ信号検出回路の部品点数や実装領域が削減され、光ヘッド１０及びそれを備えた光記録再生装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【０１１３】
次に、本実施の形態による光記録再生装置について説明する。図６は、本実施の形態による光ヘッド１０を搭載した光記録再生装置１５０の概略構成を示している。光記録再生装置１５０は、図６に示すように第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂを回転させるためのスピンドルモータ１５２と、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂにレーザビームを照射するとともにその反射光を受光する光ヘッド１０と、スピンドルモータ１５２及び光ヘッド１０の動作を制御するコントローラ１５４と、光ヘッド１０にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路１５５と、光ヘッド１０にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路１５６とを備えている。
【０１１４】
コントローラ１５４にはフォーカスサーボ追従回路１５７、トラッキングサーボ追従回路１５８及びレーザコントロール回路１５９が含まれている。フォーカスサーボ追従回路１５７が作動すると、回転している第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの情報記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路１５８が作動すると、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路１５７及びトラッキングサーボ追従回路１５８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路１５９は、レーザ駆動回路１５５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂに記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。
【０１１５】
これらフォーカスサーボ追従回路１５７、トラッキングサーボ追従回路１５８及びレーザコントロール回路１５９については、コントローラ１５４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ１５４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ１５４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。
【０１１６】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態の光ヘッド１０では、焦点ズレ誤差信号はスポットサイズ法を用いて検出されるが、本発明はこれに限られない。例えば、光ヘッド１０は、各受光領域１８ａ１、１８ａ２、１８ａ３に代えて、第１又は第２の光記録媒体１ａ、１ｂの半径方向Ｒにほぼ並列する１つの分割線により２分割された受光部をそれぞれ備えた３つの受光領域を有する受光素子１８と、当該３つの受光領域上に１次回折光を集光できる格子パターンが回折領域αに形成されたホログラム素子１９とを有することにより、ナイフエッジ法により焦点ズレ誤差信号を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施の形態による光ヘッド１０の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による光ヘッド１０のホログラム素子１９及びその近傍の拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態による受光素子１８を光入射面側から見た状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による光ヘッド１０のホログラム素子１９近傍の拡大図である。
【図５】本発明の一実施の形態による光ヘッド１０のホログラム素子１９近傍の拡大図である。
【図６】本発明の一実施の形態による光記録再生装置１５０の概略構成を示す図である。
【図７】従来の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号に混入するトラッククロス信号振幅の最大値を示すグラフである。
【図８】従来の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号の実測波形を示す図である。
【図９】従来の光ヘッド５０並びにそれに用いられるホログラム素子６９及び受光素子６８の概略構成を示す図である。
【図１０】従来の光ヘッド７５の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ  第１の光記録媒体
１ｂ  第２の光記録媒体
１０、５０、７５  光ヘッド
１１、７１  ２波長半導体レーザ
１１ａ、１１ｂ、６１ａ、７１ａ、７１ｂ  発光部
１２、６２  位相差板
１３、６３  回折格子
１４、６４  ビームスプリッタ
１５、６５  コリメータレンズ
１６、６６  対物レンズ
１７、６７  センサレンズ
１８、６８  受光素子
１９、６９  ホログラム素子
１８ａ  焦点ズレ用受光領域
１８ａ１  第１の受光領域
１８ａ２  第２の受光領域
１８ａ３  共通受光領域
１８ｂ、１８ｃ  トラックズレ用受光領域
１８ｂ１  第１のβ用受光領域
１８ｂ２  第２のβ用受光領域
１８ｂ３  第３のβ用受光領域
１８ｃ１  第１のγ用受光領域
１８ｃ２  第２のγ用受光領域
１８ｃ３  第３のγ用受光領域
２５、２６、３５、３６  集光位置
２７、３７  主ビーム
２７α１、２９α１、２９α１’、３７α１、３９α１、３９α１’  ０次回折光
２７α２、２７β、２７γ、２９α２、２９α２’、２９β、２９β’、２９γ、２９γ’、３７α２、３７β、３７γ、３９α２、３９α２’、３９β、３９β’、３９γ、３９γ’  ＋１次回折光
２７α３、２９α３、２９α３’、３７α３、３９α３、３９α３’  −１次回折光
５１  光記録媒体
６１  半導体レーザ
６８ａ、６８ａ１、６８ａ２、６８ｂ１、６８ｂ２、６８ｂ３、６８ｃ１、６８ｃ２、６８ｃ３  受光領域
７０  光学素子
１５０  光記録再生装置
１５２  スピンドルモータ
１５４  コントローラ
１５５  レーザ駆動回路
１５６  レンズ駆動回路
１５７  フォーカスサーボ追従回路
１５８  トラッキングサーボ追従回路
１５９  レーザコントロール回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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