(57)【要約】【課題】各種光情報記録媒体への対応が可能であり、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能にする。【解決手段】ホログラム素子１７は２つ以上の異なる回折領域を有し、受光素子１８〜２３は、第１、第２の半導体レーザ１１，１４と離間して両側に、第１、第２の半導体レーザ１１，１４の光出射位置を結ぶ延長線に沿って配列されている。第１の波長の光ビーム１０がホログラム素子１７によって回折された回折光および第２の波長の光ビーム１３がホログラム素子１７によって回折された回折光は、一方の側における略同じ位置に集光し、かつ、その位置に複数の受光素子１８〜２３の一部１８，１９が配置されている。そして、一方ならびに他方の側の両方の受光素子１８〜２３からの信号を用いて、フォーカス／トラッキング誤差信号を得る。【選択図】図１
2006202488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、
前記第１の波長の光ビームまたは前記第２の波長の光ビームが光情報記録媒体によって反射された光を回折するホログラム素子と、
前記ホログラム素子によって回折された回折光を受光する複数の受光素子と
を備え、
前記ホログラム素子は、その中心を通る１以上の分割線によって２つ以上の異なる回折領域に分割されており、
前記複数の受光素子は、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザと離間して、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザの両側に、前記第１の半導体レーザの光出射位置と前記第２の半導体レーザの光出射位置とを結ぶ延長線に沿って、前記両側のうちの一方の側と前記一方の側に対する他方の側とにそれぞれ少なくとも２以上配置されており、
前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子はそれぞれ前記延長線と交わる方向に対し１以上分割されており、
前記第１の波長の光ビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光および前記第２の波長の光ビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光は、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子に集光し、
前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてフォーカス誤差信号を得ると共に、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてトラッキング誤差信号を得る、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記複数の受光素子は互いに離間して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記他方の側に配置された受光素子の数が、前記一方の側に配置された受光素子の数よりも多いことを特徴とする、請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記他方の側に配置された受光素子の少なくとも１つは、前記一方の側に配置された受光素子と比べて、前記延長線方向の長さが長くなっていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、
前記第１の半導体レーザから出射した光ビームまたは前記第２の半導体レーザから出射した光ビームを０次のメインビーム、±１次のサブビームにそれぞれ分割する回折格子と、
前記０次のメインビームおよび前記±１次のサブビームが光情報記録媒体によって反射された光を回折するホログラム素子と、
前記ホログラム素子により回折された回折光を受光する複数の受光素子とを備え、
前記ホログラム素子は、その中心を通る１以上の分割線によって２つ以上の異なる回折領域に分割されており、
前記０次のメインビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光を受光する受光素子は、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザと離間して、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザの両側に、前記第１の半導体レーザの光出射位置と前記第２の半導体レーザの光出射位置とを結ぶ延長線に沿って前記両側のうちの一方の側と前記一方の側に対する他方の側とにそれぞれ少なくとも２以上配置されており、
前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子はそれぞれ前記延長線と交わる方向に対し１以上分割されており、
前記第１の波長の０次のメインビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光および前記第２の波長の０次のメインビームが前記ホログラム素子により回折された回折光は、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子に集光し、
前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてフォーカス誤差信号を得ると共に、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてトラッキング誤差信号を得る、光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記複数の受光素子は互いに離間して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記他方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の数が、前記一方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の数よりも多いことを特徴とする、請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記他方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の少なくとも１つは、前記一方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子と比べて、前記延長線方向の長さが長くなっていることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２の半導体レーザにおける前記光ビームの前記第２波長は、前記第１の半導体レーザにおける前記光ビームの前記第１波長よりも長い、請求項１から８の何れか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記他方の側では、前記第１の波長の光ビームが情報記録媒体によって反射され、さらに前記ホログラム素子に回折された回折光と、前記第２の波長の光ビームが情報記録媒体によって反射され、さらに前記ホログラム素子に回折された回折光とは、同じ回折次数を有するときには、同じ前記受光素子上に入射する、請求項１から９の何れか一つに記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。特に、光ディスクなどの光情報記録媒体に、情報の記録、再生、消去などの処理を行う光学式情報処理装置において、その基幹部品である光学式ヘッド装置に使用される再生信号及び各種サーボ信号の検出機能を有する光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ディスクの中で、最も大きな市場を形成しているＣＤ（Compact Disc）において、その記録・再生には波長７８０ｎｍ〜８２０ｎｍ帯の近赤外半導体レーザが用いられている。一方、急速に普及し、より高記録密度の光情報記録媒体であるＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の記録・再生には、光スポットを小さくするため、より短波長の６３５ｎｍ〜６８０ｎｍ帯の赤色半導体レーザが用いられている。これら規格の異なる２種類のディスクに対して、１台の装置で記録・再生を可能にすることが要求されており、従来、図１２に示すような光学装置が考えられている（例えば特許文献１参照）。以下、この従来の光ピックアップ装置の動作原理を示す。
【０００３】
ＤＶＤの再生には波長６５０ｎｍの半導体レーザ１が用いられる。半導体レーザ１からの出射光ビームは、マイクロプリズム３に入射してその反射面で反射され、コリメータレンズ（図示せず）、対物レンズ（図示せず）を経て、ディスク（図示せず）面上に集光される。このディスク（図示せず）面からの反射光ビームは、再び対物レンズ、コリメータレンズを経て、ホログラム素子４に入射する。ホログラム素子４で分岐された光ビームは、マイクロプリズム３で反射されて、複数の受光素子５、６、７、８に入射する。この受光素子５、６、７、８で検出された信号に基づき、ＤＶＤの再生時におけるフォーカス／トラッキング誤差信号及び再生信号の検出を行う。
【０００４】
一方、ＣＤの再生には、波長７８０ｎｍの半導体レーザ２が用いられる。半導体レーザ２からの出射光ビームは、同様に、マイクロプリズム３に入射してその反射面で反射され、コリメータレンズ（図示せず）、対物レンズ（図示せず）を経て、ディスク（図示せず）面上に集光される。このディスク（図示せず）面からの反射光ビームは、再び対物レンズ、コリメータレンズを経て、ホログラム素子４に入射する。ホログラム素子４で分岐された光ビームは、マイクロプリズム３で反射されて、複数の受光素子５、６、７、８に入射する。この受光素子５、６、７、８で検出された信号に基づき、ＣＤの再生時におけるフォーカス／トラッキング誤差信号及び再生信号の検出を行う。この構成においては、波長７８０ｎｍの半導体レーザ２を搭載しているため、追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）の再生も対応可能となっている。
【０００５】
また、これとは別に、異なる波長のレーザを用いた光ピックアップ装置のフォーカス／トラッキング誤差信号の検出方法の一例が特許文献２に示されている。
【特許文献１】特開平１１−１４９６５２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７６１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１２に示すような従来の光学装置では、半導体レーザ１と半導体レーザ２との発光波長が異なるため、ディスクからの反射光ビームがホログラム素子４で分岐されるときに半導体レーザ１の光ビームと半導体レーザ２の光ビームとではそれぞれ回折角が異なり、受光素子面上では半導体レーザ１の光ビームのスポット位置と半導体レーザ２の光ビームのスポット位置とが異なってしまう。また、ホログラム素子の分割を工夫することにより、回折光のうち例えば＋１次光だけであれば異なる波長の光ビームでも共通のスポット位置に集光することは可能であるが、−１次光等他の回折光成分までは共通のスポット位置に集光できない。
【０００７】
そのため、従来の構成においては半導体レーザ１の光ビームに対する受光素子と半導体レーザ２の光ビームに対する受光素子を独立に配置するする必要があった。
【０００８】
しかし、独立に配置された受光素子は互いに近接した位置に配置されることになり、この受光素子間に他の受光素子を配置することは困難であり、受光素子の配置に制限が入ることとなり、受光素子の配置設計自由度が狭められ、安定したフォーカス／トラッキング誤差信号の検出に対応できないという問題が生じる。
【０００９】
また、特許文献２には、この問題に対応すべく、フォーカス／トラッキング誤差信号の検出方法が開示されているが、各波長につき±１次回折光の一方向のみでフォーカス誤差信号検出またはトラッキング誤差信号検出に使用する形となっており、光の利用効率を考えると安定したフォーカス／トラッキング誤差信号の検出をするにはまだ不十分であるという課題がある。
【００１０】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とする光ピックアップ装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、使用する半導体レーザ光の波長がそれぞれ異なる各種光情報記録媒体への対応が可能であると共に、受光素子の配置設計に自由度があり、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とする光ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光ピックアップ装置は、第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、前記第１の波長の光ビームまたは前記第２の波長の光ビームが光情報記録媒体によって反射された光を回折するホログラム素子と、前記ホログラム素子によって回折された回折光を受光する複数の受光素子とを備え、前記ホログラム素子は、その中心を通る１以上の分割線によって２つ以上の異なる回折領域に分割されており、前記複数の受光素子は、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザと離間して、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザの両側に、前記第１の半導体レーザの光出射位置と前記第２の半導体レーザの光出射位置とを結ぶ延長線に沿って、前記両側のうちの一方の側と前記一方の側に対する他方の側とにそれぞれ少なくとも２以上配置されており、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子はそれぞれ前記延長線と交わる方向に対し１以上分割されており、前記第１の波長の光ビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光および前記第２の波長の光ビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光は、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子に集光し、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてフォーカス誤差信号を得ると共に、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてトラッキング誤差信号を得る。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記複数の受光素子は互いに離間して配置されている。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記他方の側に配置された受光素子の数は、前記一方の側に配置された受光素子の数よりも多い。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記他方の側に配置された受光素子の少なくとも１つは、前記一方の側に配置された受光素子と比べて、前記延長線方向の長さが長くなっている。
【００１５】
本発明の他の光ピックアップ装置は、第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、前記第１の半導体レーザから出射した光ビームまたは前記第２の半導体レーザから出射した光ビームを０次のメインビーム、±１次のサブビームにそれぞれ分割する回折格子と、前記０次のメインビームおよび前記±１次のサブビームが光情報記録媒体によって反射された光を回折するホログラム素子と、前記ホログラム素子により回折された回折光を受光する複数の受光素子とを備え、前記ホログラム素子は、その中心を通る１以上の分割線によって２つ以上の異なる回折領域に分割されており、前記０次のメインビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光を受光する受光素子は、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザと離間して、前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザの両側に、前記第１の半導体レーザの光出射位置と前記第２の半導体レーザの光出射位置とを結ぶ延長線に沿って前記両側のうちの一方の側と前記一方の側に対する他方の側とにそれぞれ少なくとも２以上配置されており、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子はそれぞれ前記延長線と交わる方向に対し１以上分割されており、前記第１の波長の０次のメインビームが前記ホログラム素子によって回折された回折光および前記第２の波長の０次のメインビームが前記ホログラム素子により回折された回折光は、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子に集光し、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてフォーカス誤差信号を得ると共に、前記一方の側に配置された前記複数の受光素子および前記他方の側に配置された前記複数の受光素子の両方からの信号を用いてトラッキング誤差信号を得る。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記複数の受光素子は互いに離間して配置されている。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記他方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の数は、前記一方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の数よりも多い。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記他方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子の少なくとも１つは、前記一方の側に配置された、前記０次のメインビームについての回折光を受光する前記受光素子と比べて、前記延長線方向の長さが長くなっている。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記第２の半導体レーザにおける前記光ビームの前記第２波長は、前記第１の半導体レーザにおける前記光ビームの前記第１波長よりも長い。
【００２０】
ある好適な実施形態において、前記他方の側では、前記第１の波長の光ビームが情報記録媒体によって反射され、さらに前記ホログラム素子に回折された回折光と、前記第２の波長の光ビームが情報記録媒体によって反射され、さらに前記ホログラム素子に回折された回折光とは、同じ回折次数を有するときには、同じ前記受光素子上に入射する。
【００２１】
本発明によると、異なる位置に集光する回折光を有効にフォーカス／トラッキング誤差信号として利用することが可能となり、受光素子の配置自由度を大きく損なわないようにすることができる。また、同じ回折次数を有する回折光が同じ前記受光素子上に入射するようにした場合、受光素子数を削減でき、その結果、装置の小型化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の光ピックアップ装置によれば、第１の波長の光ビームがホログラム素子によって回折された回折光および第２の波長の光ビームがホログラム素子によって回折された回折光が、前記両側のうちの一方の側に位置する領域内の略同じ位置に集光し、かつ、その位置に複数の受光素子の一部が配置されているので、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができる。そして、両側のうちの前記一方の側および当該一方に対する他方の側に配置された受光素子の両方からの信号を用いて、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を得ることにより、一方の側だけの受光素子からの信号を用いる場合よりも、より多くの光量を利用することができるので、これによっても、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明の光ピックアップ装置（光学装置）によれば、受光素子数、形状を規定することにより、波長の違いにより異なるスポット位置に集光する回折光を有効に利用でき、異なる各種光情報記録媒体への対応が可能であると共に、受光素子の配置設計に自由度があり、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光学装置の構成を模式的に示している。図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の形態１におけるホログラム素子および受光素子の構成を示す平面図である。
【００２６】
図１に示した光学装置は、第１の光情報記録媒体９の記録・再生に対応した第１の波長の光ビーム１０を出射する第１の半導体レーザ１１と、第２の光情報記録媒体１２の記録・再生に対応した第２の波長の光ビーム１３を出射する第２の半導体レーザ１４と、前記第１の波長、前記第２波長の光ビーム９，１３を回折する第１回折領域１５と第２回折領域１６を有するホログラム素子１７と、前記ホログラム素子１７からの回折光を受光する第１受光素子１８、第２受光素子１９、第３受光素子２０、第４受光素子２１、第５受光素子２２、第６受光素子２３を同一の集積基板２４に備えている。また、ホログラム素子１７と光情報記録媒体９，１２との間には、コリメータレンズ２５と、対物レンズ２６とが設けられている。
【００２７】
図２（ｂ）の平面図には第１の半導体レーザ１１の見かけの発光点Ｌ１、第２の半導体レーザ１４の見かけの発光点Ｌ２を示している。
【００２８】
次に、本実施の形態の光学装置の動作を説明する。
【００２９】
まず、光情報記録媒体判別手段（図示せず）により、使用する光情報記録媒体が第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２のどちらであるかが判別され、第１の光情報記録媒体９である場合は、第１の波長の半導体レーザ１１が駆動され、第２の光情報記録媒体１２である場合は、第２の波長の半導体レーザ１４が駆動される。半導体レーザ１１から出射した光ビーム１０（図１において破線で表す）及び半導体レーザ素子１４から出射した光ビーム１３（図１において実線で表す）は、コリメータレンズ２５、対物レンズ２６を経て光情報記録媒体９，１２上に集光・反射され、再び対物レンズ２６、コリメータレンズ２５を経て、光ビーム分岐手段であるホログラム素子１７に入射する。
【００３０】
光情報記録媒体９で反射された第１の波長の光ビーム１０は、前記ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が第１受光素子１８と第４受光素子２１へと導かれ、また第２回折領域１６によって図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が第２受光素子１９と第３受光素子２０へと導かれる。
【００３１】
光情報記録媒体１２で反射された第２の波長の光ビーム１３は、前記ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が前記第１受光素子１８と第６受光素子２３へと導かれ、また第２回折領域１６によって図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が前記第２受光素子１９と第５受光素子２２へと導かれる。
【００３２】
前記第１〜第６受光素子１８〜２３に導かれた光ビーム１０、１３からフォーカス／トラッキング誤差信号が検出され、この検出信号を用いて第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２の記録・再生が行われる。
【００３３】
次に、前記第１波長及び第２波長の光ビーム１０、１３からフォーカス／トラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
【００３４】
図２（ｂ）に示されるように、前記第１受光素子１８〜第６受光素子２３はＹ軸方向においてそれぞれ４個の受光領域に分割されている。
【００３５】
また、ホログラム素子１７により回折された受光素子上のビームスポットを１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄにそれぞれ示した。これらの表記において、点線であらわしたものは第１の波長の光ビーム１０に起因し、実線であらわしたものは第２の波長の光ビーム１３に起因している。
【００３６】
まず、フォーカス誤差信号の検出について説明する。
【００３７】
前記受光領域１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄからの出力信号をＦ１とし、前記受光領域１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃからの出力信号をＦ２とし、前記受光領域２０ａ、２０ｄ、２１ａ、２１ｄからの出力信号をＦ３とし、前記受光領域２０ｂ、２０ｃ、２１ｂ、２１ｃからの出力信号をＦ４とし、前記受光領域２２ａ、２２ｄ、２３ａ、２３ｄからの出力信号をＦ５とし、前記受光領域２２ｂ、２２ｃ、２３ｂ、２３ｃからの出力信号をＦ６とするとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、公知のＳＳＤ（スポットサイズ検出）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるフォーカス誤差信号ＦＥ１は下記（式１）の演算によって得られる。
【００３８】
ＦＥ１＝（Ｆ１＋Ｆ４）−（Ｆ２＋Ｆ３）                ・・・・（式１）
前記第２の波長の光ビーム１３によるフォーカス誤差信号ＦＥ２は下記（式２）の演算によって得られる。
【００３９】
ＦＥ２＝（Ｆ１＋Ｆ６）−（Ｆ２＋Ｆ５）                ・・・・（式２）
また、下記（式３）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるフォーカス誤差信号ＦＥ３を得ることができる。
【００４０】
ＦＥ３＝（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ６）−（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ５）    ・・・・（式３）
次に、トラッキング誤差信号の検出について説明する。
【００４１】
前記受光領域１８ａ、１８ｂからの出力信号をＴ１とし、前記受光領域１８ｃ、１８ｄからの出力信号をＴ２とし、前記受光領域１９ａ、１９ｂからの出力信号をＴ３とし、前記受光領域１９ｃ、１９ｄからの出力信号をＴ４とし、前記受光領域２０ａ、２０ｂからの出力信号をＴ５とし、前記受光領域２０ｃ、２０ｄからの出力信号をＴ６とし、前記受光領域２１ａ、２１ｂからの出力信号をＴ７とし、前記受光領域２１ｃ、２１ｄからの出力信号をＴ８とし、前記受光領域２２ａ、２２ｂからの出力信号をＴ９とし、前記受光領域２２ｃ、２２ｄからの出力信号をＴ１０とし、前記受光領域２３ａ、２３ｂからの出力信号をＴ１１とし、前記受光領域２３ｃ、２３ｄからの出力信号をＴ１２とするとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、公知のＤＰＤ（位相差検出）法とＰＰ（プッシュプル）法によって検出する。
【００４２】
前記第１の波長の光ビーム１０によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）１は下記（式４）の演算によって得られる。
【００４３】
ＴＥ（ＤＰＤ）１＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ８）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ６＋Ｔ７）      ・・・・（式４）
前記第１の波長の光ビーム１０によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）１は下記（式５）の演算によって得られる。
【００４４】
ＴＥ（ＰＰ）１＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ７＋Ｔ８）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）        ・・・・（式５）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）２は下記（式６）の演算によって得られる。
【００４５】
ＴＥ（ＤＰＤ）２＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１２）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ１０＋Ｔ１１）      ・・・・（式６）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）２は下記（式７）の演算によって得られる。
【００４６】
ＴＥ（ＰＰ）２＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１１＋Ｔ１２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１０）        ・・・・（式７）
また、下記（式８）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）３を得ることができる。
【００４７】
ＴＥ（ＤＰＤ）３＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ８＋Ｔ９＋Ｔ１２）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ６＋Ｔ７＋Ｔ１０＋Ｔ１１）・・・・（式８）
また、下記（式９）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）３を得ることができる。
【００４８】
ＴＥ（ＰＰ）３＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ７＋Ｔ８＋Ｔ１１＋Ｔ１２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ９＋Ｔ１０）  ・・・・（式９）
本実施の形態によれば、互いの半導体レーザの光出射位置を結んだ延長線上に受光素子を配置し、第１の半導体レーザ１１から見て第２の半導体レーザ１４の反対側に配置された受光素子の数を、その反対側に配置された受光素子数よりも多くしている。
【００４９】
このことにより、第１の波長の光ビーム１０に起因した回折光と第２の波長の光ビーム１３に起因した回折光とを少なくとも半導体レーザの片側では共通のスポット位置に集光できるため、受光素子数を減らすことができる。半導体レーザの発光点間隔が有限である以上、受光素子数の関係を逆にした関係は成立しない。
また、受光素子数が多い側では波長の異なる光ビームに起因した回折光は異なる位置に集光されるが、本実施の形態によれば、その分、受光領域を十分に確保できるため、回折光の有効利用が図れる。
【００５０】
よって、第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３による安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とすることができる。
【００５１】
さらに、（式３）、（式８）、（式９）を用いて示したようにフォーカス／トラッキング誤差信号の演算処理を共通にすることが可能である。また、ホログラム素子１７による前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３の±１次回折光をフォーカス／トラッキング誤差信号の両方に利用していることから光利用効率を向上することが可能である。
【００５２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２にかかる光学装置の構成を模式的に示している。図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の形態２のホログラム素子および受光素子の構成を示す平面図である。
【００５３】
図３に示した光学装置は、第１の光情報記録媒体９の記録・再生に対応した第１の波長の光ビーム１０を出射する第１の半導体レーザ１１と、第２の光情報記録媒体１２の記録・再生に対応した第２の波長の光ビーム１３を出射する第２の半導体レーザ１４と、前記第１の波長、前記第２波長の光ビーム９，１３を回折する第１回折領域２７と第２回折領域２８と第３回折領域２９と第４回折領域３０を有するホログラム素子３１と、前記ホログラム素子３１からの回折光を受光する第１受光素子１８、第２受光素子１９、第３受光素子２０、第４受光素子２１、第５受光素子２２、第６受光素子２３を同一の集積基板２４に備えている。また、ホログラム素子３１と光情報記録媒体９，１２との間には、コリメータレンズ２５と、対物レンズ２６とが設けられている。
【００５４】
図４（ｂ）の平面図には第１の半導体レーザ１１の見かけの発光点Ｌ１、第２の半導体レーザ１４の見かけの発光点Ｌ２として表している。
【００５５】
次に、本実施の形態の光学装置の動作を説明する。
【００５６】
まず、光情報記録媒体判別手段（図示せず）により、使用する光情報記録媒体が第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２のどちらであるかが判別され、第１の光情報記録媒体９である場合は、第１の波長の半導体レーザ１１が駆動され、第２の光情報記録媒体１２である場合は、第２の波長の半導体レーザ１４が駆動される。半導体レーザ１１から出射した光ビーム１０（図１において破線で表す）及び半導体レーザ素子１４から出射した光ビーム１３（図１において実線で表す）は、コリメータレンズ２５、対物レンズ２６を経て光情報記録媒体９、１２上に集光・反射され、再び対物レンズ２６、コリメータレンズ２５を経て、光ビーム分岐手段であるホログラム素子３１に入射する。
【００５７】
光情報記録媒体９で反射された第１の波長の光ビーム１０は前記ホログラム素子３１の第１回折領域２７と第２回折領域２８によって、図中Ｘ方向への回折とＹ方向にＸ方向に比べかなり小さい回折を受け、±１次回折光が第１受光素子１８と第４受光素子２１へと導かれ、第３回折領域２９と第４回折領域３０によって、図中Ｘ方向への回折とＹ方向にＸ方向に比べかなり小さい回折を受け、±１次回折光が第２受光素子１９と第３受光素子２０へと導かれる。
【００５８】
光情報記録媒体１２で反射された第２の波長の光ビーム１３は前記ホログラム素子３１の第１回折領域２７と第２回折領域２８によって、図中Ｘ方向への回折とＹ方向にＸ方向に比べかなり小さいに回折を受け、±１次回折光が前記第１受光素子１８と第６受光素子２３へと導かれ、第３回折領域２９と第４回折領域３０によって、図中Ｘ方向への回折とＹ方向にＸ方向に比べかなり小さい回折を受け、±１次回折光が前記第２受光素子１９と第５受光素子２２へと導かれる。
【００５９】
前記第１〜第６受光素子１８〜２３に導かれた光ビーム１０、１３からフォーカス／トラッキング誤差信号が検出され、この検出信号を用いて、第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２の記録・再生が行われる。
【００６０】
次に、前記第１波長及び第２波長の光ビーム１０，１３からフォーカス／トラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
【００６１】
図４（ｂ）に示されるように、第１受光素子１８〜第６受光素子２３はＹ軸方向においてそれぞれ分割されている。
【００６２】
また、ホログラム素子１７により回折された受光素子上のビームスポットを１０ｅ〜１０ｊ、１１ｅ〜１１ｊ、１２ｅ〜１２ｊ、１３ｅ〜１３ｊにそれぞれ示した。これらの表記において、点線であらわしたものは第１の波長の光ビーム１０に起因し、実線であらわしたものは第２の波長の光ビーム１３に起因している。
【００６３】
まず、フォーカス誤差信号の検出について述べる。
【００６４】
前記受光領域１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄからの出力信号をＦ１とし、前記受光領域１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃからの出力信号をＦ２とし、前記受光領域２０ａ、２０ｄ、２１ａ、２１ｄからの出力信号をＦ３とし、前記受光領域２０ｂ、２０ｃ、２１ｂ、２１ｃからの出力信号をＦ４とし、前記受光領域２２ａ、２２ｄ、２３ａ、２３ｄからの出力信号をＦ５とし、前記受光領域２２ｂ、２２ｃ、２３ｂ、２３ｃからの出力信号をＦ６とするとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、公知のＳＳＤ（スポットサイズ検出）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるフォーカス誤差信号ＦＥ１は実施の形態１と同様の（式１）の演算によって得られる。
【００６５】
また、前記第２の波長の光ビーム１３によるフォーカス誤差信号ＦＥ２は実施の形態１と同様の（式２）の演算によって得られる。
【００６６】
また、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるフォーカス誤差信号ＦＥ３は実施の形態１と同様に（式３）の演算によって得ることができる。
【００６７】
次にトラッキング誤差信号の検出について述べる。
【００６８】
前記受光領域１８ａ、１８ｂからの出力信号をＴ１とし、前記受光領域１８ｃ、１８ｄからの出力信号をＴ２とし、前記受光領域１９ａ、１９ｂからの出力信号をＴ３とし、前記受光領域１９ｃ、１９ｄからの出力信号をＴ４とし、前記受光領域２０ａ、２０ｂからの出力信号をＴ５とし、前記受光領域２０ｃ、２０ｄからの出力信号をＴ６とし、前記受光領域２１ａ、２１ｂからの出力信号をＴ７とし、前記受光領域２１ｃ、２１ｄからの出力信号をＴ８とし、前記受光領域２２ａ、２２ｂからの出力信号をＴ９とし、前記受光領域２２ｃ、２２ｄからの出力信号をＴ１０とし、前記受光領域２３ａ、２３ｂからの出力信号をＴ１１とし、前記受光領域２３ｃ、２３ｄからの出力信号をＴ１２とするとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、公知のＤＰＤ（位相差検出）法とＰＰ（プッシュプル）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）１は実施の形態１と同様に（式４）の演算によって得られる。
【００６９】
また、前記第１の波長の光ビーム１０によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）１は実施の形態１と同様に（式５）の演算によって得られる。
【００７０】
前記第２の波長の光ビーム１３によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）２は実施の形態１と同様に（式６）の演算によって得られる。
また、前記第２の波長の光ビーム１３によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）２は実施の形態１と同様に（式７）の演算によって得られる。
【００７１】
また、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）３を実施の形態１と同様に（式８）で得ることができる。
【００７２】
また、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）３を実施の形態１と同様に（式９）で得ることができる。
【００７３】
本実施の形態によれば、実施の形態１でも説明したように波長の違いによって異なる位置に集光された回折光であっても有効に利用できるため、前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３による安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とすることができる。さらに、（式３）、（式８）、（式９）を用いることでフォーカス／トラッキング誤差信号の演算処理を共通にすることが可能である。
【００７４】
さらに、ホログラム素子３１による前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３の±１次回折光をフォーカス／トラッキング誤差信号の両方に利用していることから光利用効率を向上することが可能である。
【００７５】
さらに、受光スポットを図中Ｙ方向に分離することにより、Ｙ方向への組立マージン（対物レンズ２６、コリメータレンズ２５、ホログラム素子３１）を確保でき、安定したトラッキング誤差信号を得ることが可能である。
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における受光素子の構成を示した平面図である。
【００７６】
図５に示した構成は、図２（ｂ）あるいは図４（ｂ）において受光素子２０および２１を１個の受光素子として共通化したものであり、受光素子３２がこれに対応する。
【００７７】
また、受光素子の分割については、受光素子３２がＹ軸方向において３分割されている以外は図２（ｂ）あるいは図４（ｂ）に示した構成と同じである。
【００７８】
受光素子３２はフォーカス誤差信号検出用のみに利用されることからＹ方向において３分割でよい。
【００７９】
前記受光領域１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄからの出力信号をＦ１とし、前記受光領域１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃからの出力信号をＦ２とし、前記受光領域２２ａ、２２ｄ、２３ａ、２３ｄからの出力信号をＦ５とし、前記受光領域２２ｂ、２２ｃ、２３ｂ、２３ｃからの出力信号をＦ６とし、前記受光領域３２ａ、３２ｃからの出力信号をＦ７とし、前記受光領域３２ｂからの出力信号をＦ８とするとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、公知のＳＳＤ（スポットサイズ検出）法によって検出する。
【００８０】
前記第１の波長の光ビーム１０によるフォーカス誤差信号ＦＥ１は下記（式１０）の演算によって得られる。
【００８１】
ＦＥ１＝（Ｆ１＋Ｆ８）−（Ｆ２＋Ｆ７）              ・・・・（式１０）
前記第２の波長の光ビーム１３によるフォーカス誤差信号ＦＥ２は下記（式１１）の演算によって得られる。
【００８２】
ＦＥ２＝（Ｆ１＋Ｆ６）−（Ｆ２＋Ｆ５）              ・・・・（式１１）
また、下記（式１２）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるフォーカス誤差信号ＦＥ３を得ることができる。
【００８３】
ＦＥ２＝（Ｆ１＋Ｆ６＋Ｆ８）−（Ｆ２＋Ｆ５＋Ｆ７）  ・・・・（式１２）
次にトラッキング誤差信号の検出について述べる。
【００８４】
前記受光領域１８ａ、１８ｂからの出力信号をＴ１とし、前記受光領域１８ｃ、１８ｄからの出力信号をＴ２とし、前記受光領域１９ａ、１９ｂからの出力信号をＴ３とし、前記受光領域１９ｃ、１９ｄからの出力信号をＴ４とし、前記受光領域２２ａ、２２ｂからの出力信号をＴ９とし、前記受光領域２２ｃ、２２ｄからの出力信号をＴ１０とし、前記受光領域２３ａ、２３ｂからの出力信号をＴ１１とし、前記受光領域２３ｃ、２３ｄからの出力信号をＴ１２とするとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、公知のＤＰＤ（位相差検出）法とＰＰ（プッシュプル）法によって検出する。
【００８５】
前記第１の波長の光ビーム１０によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）１は下記（式１３）の演算によって得られる。
【００８６】
ＴＥ（ＤＰＤ）１＝（Ｔ１＋Ｔ４）−（Ｔ２＋Ｔ３）    ・・・・（式１３）
前記第１の波長の光ビーム１０によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）１は下記（式１４）の演算によって得られる。
【００８７】
ＴＥ（ＰＰ）１＝（Ｔ１＋Ｔ２）−（Ｔ３＋Ｔ４）      ・・・・（式１４）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）２は下記（式１５）の演算によって得られる。
【００８８】
ＴＥ（ＤＰＤ）２＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１２）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ１０＋Ｔ１１）  ・・・・（式１５）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）２は下記（式１６）の演算によって得られる。
【００８９】
ＴＥ（ＰＰ）２＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１１＋Ｔ１２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１０）      ・・・・（式１６）
また、下記（式１７）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）３を得ることができる。
【００９０】
ＴＥ（ＤＰＤ）３＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１２）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ１０＋Ｔ１１）  ・・・・（式１７）
また、下記（式１８）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）３を得ることができる。
【００９１】
ＴＥ（ＰＰ）３＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１１＋Ｔ１２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ９＋Ｔ１０）    ・・・・（式１８）
本実施の形態によれば、実施の形態１および２でも説明したように波長の違いによって異なる位置に集光された回折光であっても有効に利用できるため、前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３による安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とすることができる。
【００９２】
さらに、（式１２）、（式１７）、（式１８）を用いることでフォーカス／トラッキング誤差信号の演算処理を共通にすることが可能である。
【００９３】
さらに、ホログラム素子１７による前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３の±１次回折光をフォーカス誤差信号に利用していることから光利用効率を向上することが可能である。
【００９４】
また、受光素子間の分離が減らせるため、受光素子間の干渉ノイズを減少でき、面積低減も図れる。
【００９５】
さらに、図４に示した構成において、受光部を更に縮小しようとすると、受光素子２１で受光する第１の波長の光ビーム１０と受光素子２２で受光する第２の波長の光ビーム１３とが集積基板上で一部オーバーラップしてしまい、その結果、光ビーム１０または光ビーム１３をそれぞれ対応した受光素子２１、受光素子２２で完全に（または十分に）受けることができず、安定したフォーカス／トラッキング誤差信号を得ることができない場合がある。そのような場合、本実施形態のように、第１の波長の光ビーム１０を受光する受光素子２１と第２の波長の光ビーム１３を受光する受光素子２２とを１つの受光素子とすることによって、受光ビームの欠けもなく、安定した信号を得ることができる。
【００９６】
図６は、図５に示した受光素子の構成の別の一例である。これらの場合も本実施の形態に類似した方法でフォーカス／トラッキング誤差信号を検出できる。
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における受光素子の構成を示した平面図である。
【００９７】
図６に示した構成は、図２（ｂ）あるいは図４（ｂ）において受光素子２１および２２を１個の受光素子として共通化したものであり、受光素子３４がこれに対応する。
【００９８】
受光素子３４はＹ軸方向において４分割された構成となる。
【００９９】
次に、前記第１波長及び第２波長の光ビーム１０，１３からフォーカス／トラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
【０１００】
前記受光領域１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄからの出力信号をＦ１とし、前記受光領域１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃからの出力信号をＦ２とし、前記受光領域２０ａ、２０ｄからの出力信号をＦ３’とし、前記受光領域２０ｂ、２０ｃからの出力信号をＦ４’とし、前記受光領域２３ａ、２３ｄからの出力信号をＦ５’とし、前記受光領域２３ｂ、２３ｃからの出力信号をＦ６’とし、前記受光領域３４ａ、３４ｄからの出力信号をＦ９とし、前記受光領域３４ｂ、３４ｃからの出力信号をＦ１０とするとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、公知のＳＳＤ（スポットサイズ検出）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるフォーカス誤差信号ＦＥ１は下記（式１９）の演算によって得られる。
【０１０１】
ＦＥ１＝（Ｆ１＋Ｆ４’＋Ｆ１０）−（Ｆ２＋Ｆ３’＋Ｆ９）・・（式１９）
前記第２の波長の光ビーム１３によるフォーカス誤差信号ＦＥ２は下記（式２０）の演算によって得られる。
【０１０２】
ＦＥ２＝（Ｆ１＋Ｆ６’＋Ｆ１０）−（Ｆ２＋Ｆ５’＋Ｆ９）・・（式２０）
また、下記（式２１）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるフォーカス誤差信号ＦＥ３を得ることができる。
【０１０３】
ＦＥ３＝（Ｆ１＋Ｆ４’＋Ｆ６’＋Ｆ１０）
−（Ｆ２＋Ｆ３’＋Ｆ５’＋Ｆ９）            ・・・・（式２１）
前記受光領域１８ａ、１８ｂからの出力信号をＴ１とし、前記受光領域１８ｃ、１８ｄからの出力信号をＴ２とし、前記受光領域１９ａ、１９ｂからの出力信号をＴ３とし、前記受光領域１９ｃ、１９ｄからの出力信号をＴ４とし、前記受光領域２０ａ、２０ｂからの出力信号をＴ５とし、前記受光領域２０ｃ、２０ｄからの出力信号をＴ６とし、前記受光領域２３ａ、２３ｂからの出力信号をＴ１１とし、前記受光領域２３ｃ、２３ｄからの出力信号をＴ１２とし、前記受光領域３４ａ、３４ｂからの出力信号をＴ１３とし、前記受光領域３４ｃ、３４ｄからの出力信号をＴ１４とするとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、公知のＤＰＤ（位相差検出）法とＰＰ（プッシュプル）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）１は下記（式２２）の演算によって得られる。
【０１０４】
ＴＥ（ＤＰＤ）１＝（Ｔ１＋Ｔ４＋＋Ｔ５＋Ｔ１４）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ６＋Ｔ１３）    ・・・・（式２２）
前記第１の波長の光ビーム１０によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）１は下記（式２３）の演算によって得られる。
【０１０５】
ＴＥ（ＰＰ）１＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１３＋Ｔ１４）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）        ・・・・（式２３）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）２は下記（式２４）の演算によって得られる。
【０１０６】
ＴＥ（ＤＰＤ）２＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ１２＋Ｔ１３）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ１１＋Ｔ１４）  ・・・・（式２４）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）２は下記（式２５）の演算によって得られる。
【０１０７】
ＴＥ（ＰＰ）２＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１１＋Ｔ１２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ１３＋Ｔ１４）    ・・・・（式２５）
本実施の形態によれば、実施の形態３でも説明したように波長の違いによって異なる位置に集光された回折光であっても有効に利用できるため、前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３による安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とすることができる。
【０１０８】
さらに、（式２１）を用いることでフォーカス誤差信号の演算処理を共通にすることが可能である。さらに、ホログラム素子１７による前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３の±１次回折光をフォーカス／トラッキング誤差信号の両方に利用していることから光利用効率を向上することが可能である。
【０１０９】
また、受光素子間の分離が減らせるため、受光素子の干渉ノイズを減少でき、面積の低減も図れる。さらに、第１の波長の光ビーム１０を受光する受光素子２１と第２の波長の光ビーム１３を受光する受光素子２２の分離が困難な場合に有効な受光素子配置となる。
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５における受光素子の構成を示した平面図である。
【０１１０】
図８に示した構成は、図２（ｂ）あるいは図４（ｂ）において受光素子２１、２２、２３を１個の受光素子として共通化したものであり、受光素子３５がこれに対応する。
【０１１１】
また、受光素子の分割については、図２（ｂ）あるいは図４（ｂ）に示した構成と同じである。
【０１１２】
まず、前記第１波長及び第２波長の光ビーム１０，１３からフォーカス誤差信号を検出する方法について説明する。
【０１１３】
前記受光領域１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄからの出力信号をＦ１とし、前記受光領域１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃからの出力信号をＦ２とし、前記受光領域２０ａ、２０ｄからの出力信号をＦ３’とし、前記受光領域２０ｂ、２０ｃからの出力信号をＦ４’とし、前記受光領域３５ａ、３５ｄからの出力信号をＦ１３とし、前記受光領域３５ｂ、３５ｃからの出力信号をＦ１４とするとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、公知のＳＳＤ（スポットサイズ検出）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるフォーカス誤差信号ＦＥ１は下記（式２６）の演算によって得られる。
【０１１４】
ＦＥ１＝（Ｆ１＋Ｆ４’＋Ｆ１６）
−（Ｆ２＋Ｆ３’＋Ｆ１５）                  ・・・・（式２６）
前記第２の波長の光ビーム１３によるフォーカス誤差信号ＦＥ２は下記（式２７）の演算によって得られる。
【０１１５】
ＦＥ２＝（Ｆ１＋Ｆ１４）−（Ｆ２＋Ｆ１３）          ・・・・（式２７）
また、下記（式２８）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるフォーカス誤差信号ＦＥ３を得ることができる。
【０１１６】
ＦＥ３＝（Ｆ１＋Ｆ４’＋Ｆ１４）
−（Ｆ２＋Ｆ３’＋Ｆ１３）                  ・・・・（式２８）
次にトラッキング誤差信号の検出について述べる。
【０１１７】
前記受光領域１８ａ、１８ｂからの出力信号をＴ１とし、前記受光領域１８ｃ、１８ｄからの出力信号をＴ２とし、前記受光領域１９ａ、１９ｂからの出力信号をＴ３とし、前記受光領域１９ｃ、１９ｄからの出力信号をＴ４とし、前記受光領域２０ａ、２０ｂからの出力信号をＴ５とし、前記受光領域２０ｃ、２０ｄからの出力信号をＴ６とし、前記受光領域３５ａ、３５ｂからの出力信号をＴ１５とし、前記受光領域３５ｃ、３５ｄからの出力信号をＴ１６とするとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、公知のＤＰＤ（位相差検出）法とＰＰ（プッシュプル）法によって検出する。前記第１の波長の光ビーム１０によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）１は下記（式２９）の演算によって得られる。
【０１１８】
ＴＥ（ＤＰＤ）１＝（Ｔ１＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ１６）
−（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ６＋Ｔ１５）    ・・・・（式２９）
前記第１の波長の光ビーム１０によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）１は下記（式３０）の演算によって得られる。
【０１１９】
ＴＥ（ＰＰ）１＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ１５＋Ｔ１６）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）        ・・・・（式３０）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）２は下記（式３１）の演算によって得られる。
【０１２０】
ＴＥ（ＤＰＤ）２＝（Ｔ１＋Ｔ４）−（Ｔ２＋Ｔ３）    ・・・・（式３１）
前記第２の波長の光ビーム１３によるＰＰ法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＰＰ）２は下記（式３２）の演算によって得られる。
【０１２１】
ＴＥ（ＰＰ）２＝（Ｔ１＋Ｔ２）−（Ｔ３＋Ｔ４）      ・・・・（式３２）
本実施の形態では、互いの半導体レーザの光出射位置を結んだ延長線上に受光素子を配置し、第１の半導体レーザ１１から見て第２の半導体レーザ１４の反対側に配置された受光素子のうち少なくとも一つを、同じ側に配置された他の前記受光素子に比べて前記延長線方向の長さがより長くなるようにしている。
【０１２２】
第１の半導体レーザ１１から見て第２の半導体レーザ１４の反対側では実施の形態１で説明したように、波長の異なる光ビームに起因した回折光は異なる位置に集光されるが、本実施の形態に示した構成によれば、この側においても受光領域を十分に確保できるため、回折光の有効利用が図れる。
【０１２３】
よって、前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３による安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を可能とすることができる。さらに、（式３７）を用いることでフォーカス誤差信号の演算処理を共通にすることが可能である。さらに、ホログラム素子１７による前記第１の波長の光ビーム１０、第２の波長の光ビーム１３の±１次回折光をフォーカス誤差信号に利用していることから光利用効率を向上することが可能である。
【０１２４】
また、受光素子間の分離が減らせるため、受光素子間の干渉ノイズを減少でき、面積低減も図れる。さらに、第１の波長の光ビーム１０を受光する受光素子２１と第２の波長の光ビーム１３を受光する受光素子２２の分離が困難な場合に有効な受光素子配置となる。
【０１２５】
図９は、図８に示した受光素子の構成の別の一例である。この場合も本実施の形態に示したような方法でフォーカス／トラッキング誤差信号を検出できる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の実施の形態１の光学装置において３ビーム生成用の回折格子を備えた場合について説明する。
【０１２６】
図１０は、本発明の実施の形態６における光学装置の構成を模式的に示している。図１１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の形態５のホログラム素子および受光素子の構成を示す平面図である。
【０１２７】
本実施の形態では、第１の半導体レーザ１１、第２の半導体レーザ１４とホログラム素子１７の間に３ビーム生成用の回折格子３７を備えている。
【０１２８】
次に、本実施形態の光学装置におけるサブビームの光路について説明する。まず、光情報記録媒体判別手段（図示せず）により、使用する光情報記録媒体が第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２のどちらであるかが判別され、第１の光情報記録媒体９である場合は、第１の波長の半導体レーザ１１が駆動され、第２の光情報記録媒体１２である場合は、第２の波長の半導体レーザ１４が駆動される。
【０１２９】
半導体レーザ１１から出射した光ビーム１０（図１において破線で表す）及び半導体レーザ素子１４から出射した光ビーム１３（図１において実線で表す）は、３ビーム生成用回折格子３７により、０次のメインビームと±１次のサブビーム（図示せず）に分割され、コリメータレンズ２５、対物レンズ２６を経て光情報記録媒体９，１２上に集光・反射され、再び対物レンズ２６、コリメータレンズ２５を経て、光ビーム分岐手段であるホログラム素子１７に入射する。
【０１３０】
光情報記録媒体９で反射された、第１の波長の光ビーム１０の０次のメインビームは、ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって、図中Ｘ方向に回折を受けて、±１次回折光が受光素子１８，２１へと導かれ、そして、第２回折領域１６によって、図中Ｘ方向に回折を受けて、±１次回折光が受光素子１９，２０へと導かれる。
【０１３１】
光情報記録媒体１２で反射された、第２の波長の光ビーム１３の０次のメインビームは、ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって、図中Ｘ方向に回折を受けて、±１次回折光が受光素子１８，２３へと導かれ、そして、第２回折領域１６によって、図中Ｘ方向に回折を受けて、±１次回折光が受光素子１９，２２へと導かれる。
【０１３２】
光情報記録媒体９で反射された、第１の波長の光ビーム１０の±１次のサブビームは、前記ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって、図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光がサブ受光素子３８、３９、４４，４５へと導かれ、第２回折領域１６によって、図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が前記サブ受光素子４０，４１，４２，４３へと導かれる。
【０１３３】
光情報記録媒体１２で反射された第２の波長の光ビーム１３は前記ホログラム素子１７の第１回折領域１５によって、図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が前記サブ受光素子３８，３９，４８，４９へと導かれ、第２回折領域１６によって、図中Ｘ方向に回折を受け、±１次回折光が前記サブ受光素子４０，４１，４８，４６，４７へと導かれる。
【０１３４】
前記サブ受光素子３８〜４９に導かれた光ビーム１０，１３からトラッキング誤差信号が検出され、この検出信号を用いて、第１の光情報記録媒体９もしくは第２の光情報記録媒体１２の記録・再生が行われる。
【０１３５】
また、ホログラム素子１７により回折されたサブ受光素子上のビームスポットを１０ｎ〜１０ｔ、１１ｎ〜１１ｔ、１２ｎ〜１２ｔ、１３ｎ〜１３ｔにそれぞれ示した。これらの表記において、点線であらわしたものは第１の波長の光ビーム１０に起因し、実線であらわしたものは第２の波長の光ビーム１３に起因している。
【０１３６】
次に、前記第１波長及び第２波長の光ビーム１０，１３からの前記サブビームを用いてトラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
前記サブ受光素子３８からの出力信号をＳＴ１とし、前記サブ受光素子３９からの出力信号をＳＴ２とし、前記サブ受光素子４０からの出力信号をＳＴ３とし、前記サブ受光素子４１からの出力信号をＳＴ４とし、前記サブ受光素子４２からの出力信号をＳＴ５とし、前記サブ受光素子４３からの出力信号をＳＴ６とし、前記サブ受光素子４４からの出力信号をＳＴ７とし、前記サブ受光素子４５からの出力信号をＳＴ８とし、前記サブ受光素子４６からの出力信号をＳＴ９とし、前記サブ受光素子４７からの出力信号をＳＴ１０とし、前記サブ受光素子４８からの出力信号をＳＴ１１とし、前記サブ受光素子４９からの出力信号をＳＴ１２とするとき、公知の３ビーム法によるトラッキング誤差信号を得ることができる。
前記第１の波長の光ビーム１０による３ビーム法のトラッキング誤差信号ＴＥ（３Ｂ）１は下記（式３３）の演算によって得られる。
【０１３７】
ＴＥ（３Ｂ）１＝（ＳＴ１＋ＳＴ３＋ＳＴ５＋ＳＴ７）
−（ＳＴ２＋ＳＴ４＋ＳＴ６＋ＳＴ８）・・・・（式３３）
前記第２の波長の光ビーム１３による３ビーム法のトラッキング誤差信号ＴＥ（３Ｂ）２は下記（式３４）の演算によって得られる。
【０１３８】
ＴＥ（３Ｂ）２＝（ＳＴ１＋ＳＴ３＋ＳＴ９＋ＳＴ１１）
−（ＳＴ２＋ＳＴ４＋ＳＴ１０＋ＳＴ１２）・・・（式３４）
また、下記（式３５）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるトラッキング誤差信号ＴＥ（３Ｂ）３を得ることができる。
【０１３９】
ＴＥ（３Ｂ）３＝（ＳＴ１＋ＳＴ３＋ＳＴ５＋ＳＴ７＋ＳＴ９＋ＳＴ１１）
−（ＳＴ２＋ＳＴ４＋ＳＴ６＋ＳＴ８＋ＳＴ１０＋ＳＴ１２）
・・・・（式３５）
次にサブプッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＳＰＰ）による演算について説明する。
【０１４０】
前記第１の波長の光ビーム１０によるサブプッシュプル法のトラッキング誤差信号ＴＥ（ＳＰＰ）１は下記（式３６）の演算によって得られる。
【０１４１】
ＴＥ（ＳＰＰ）３＝（ＳＴ１＋ＳＴ２＋ＳＴ７＋ＳＴ８）
−（ＳＴ３＋ＳＴ４＋ＳＴ５＋ＳＴ６）  ・・・・（式３６）
前記第２の波長の光ビーム１３によるサブプッシュプル法のトラッキング誤差信号ＴＥ（ＳＰＰ）２は下記（式３７）の演算によって得られる。
【０１４２】
ＴＥ（ＳＰＰ）２＝（ＳＴ１＋ＳＴ２＋ＳＴ１１＋ＳＴ１２）
−（ＳＴ３＋ＳＴ４＋ＳＴ９＋ＳＴ１０）  ・・・・（式３７）
また、下記（式３８）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＳＰＰ）３を得ることができる。
ＴＥ（ＤＰＰ）３＝（ＳＴ１＋ＳＴ２＋ＳＴ７＋ＳＴ８＋ＳＴ１１＋ＳＴ１２）
−（ＳＴ３＋ＳＴ４＋ＳＴ５＋ＳＴ６＋ＳＴ９＋ＳＴ１０）
・・・・（式３８）
このサブプッシュプル法と実施の形態１で説明したＰＰ法によるトラッキング誤差信号検出方式を組合せることによってＰＰ法よりも安定した３ビームプッシュプル法によるトラッキング誤差信号検出が可能となる。
【０１４３】
次に３ビームプッシュプル法による演算について説明する。
【０１４４】
前記第１の波長の光ビーム１０による３ビームプッシュプル法のトラッキング誤差信号ＴＥ（３ＢＰＰ）１は下記（式３９）の演算によって得られる。
【０１４５】
ＴＥ（３ＢＰＰ）１＝ＴＥ(ＰＰ)１-ｋ×ＴＥ（ＳＰＰ）１・・・・（式３９）
前記第２の波長の光ビーム１３による３ビームプッシュプル法のトラッキング誤差信号ＴＥ（３ＢＰＰ）２は下記（式４０）の演算によって得られる。
【０１４６】
ＴＥ（３ＢＰＰ）２＝ＴＥ(ＰＰ)２-ｋ×ＴＥ（ＳＰＰ）２・・・・（式４０）
また、下記（式４１）の演算によって、前記第１の波長の光ビーム１０と前記第２の波長の光ビーム１３の両方に対応した演算によるトラッキング誤差信号ＴＥ（３ＢＰＰ）３を得ることができる。
【０１４７】
ＴＥ（３ＢＰＰ）３＝ＴＥ(ＰＰ)３-ｋ×ＴＥ（ＳＰＰ）３・・・・（式４１）
ここで、式３９、式４０、式４１のｋは任意の値とする。
【０１４８】
３ビーム生成用回折格子を用いることによって、３ビーム法、３ビームプッシュプル法によるトラッキング誤差信号の検出が可能となり、実施の形態１のトラッキング誤差信号の検出方式の種類を増やすことによって、より多くの光情報記録媒体に対応することが可能となる。
【０１４９】
さらに、本発明の実施の形態２から５に示した光学装置に３ビーム生成用回折格子を備えることで、本実施の形態６と同様にトラッキング誤差信号の検出方式の種類を増やすことによって、より多くの光情報記録媒体に対応することが可能となる。
【０１５０】
なお、本実施の形態ではサブ受光素子４２〜４８を設けたが、これらが無い場合でも、誤差検出精度は若干落ちるがトラッキング誤差検出は可能である。
また、３ビーム法による出力信号とサブプッシュプル法による出力信号はサブ受光素子からの出力信号の組合せによって２出力信号の差で演算が可能であり、前記２出力信号はスイッチ等により３ビーム法とサブプッシュプル法のそれぞれに対応した出力信号に切り替えことができる。
【０１５１】
また、実施の形態１から６において、例えば、第１の光情報記録媒体はＤＶＤ（ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等）であり、第２の光情報記録媒体はＣＤ（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等）であり、第１の波長は約６５０ｎｍであり、第２の波長は約７８０ｎｍである。
【０１５２】
また、例えば、第１の波長は２００ｎｍから４５０ｎｍの半導体レーザを適用し、第２の波長には約６５０ｎｍまたは約７８０ｎｍの半導体レーザを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明の光ピックアップ装置（光学装置）は、異なる各種光情報記録媒体への対応が可能であると共に、受光素子の配置設計に自由度があり、より安定した記録・再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができるので、ＣＤやＤＶＤ等の光情報記録媒体に、情報の記録、再生、消去などの処理を行う光学式情報処理装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の実施の形態１における光学装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における光学装置の各部の構成を示す模式図であり、（ａ）はホログラム素子の構成を示す平面図、（ｂ）は受光素子の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における光学装置の構成を示す断面模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２における光学装置の各部の構成を示す模式図であり、（ａ）はホログラム素子の構成を示す平面図、（ｂ）は受光素子の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態３における受光素子の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３における受光素子の別の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態４における受光素子の構成を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態５における受光素子の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態５における受光素子の別の構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６における３ビーム生成用回折格子を設けた光学装置の構成を示す断面模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態６における光学装置の各部の構成を示す模式図であり、（ａ）はホログラム素子の構成を示す平面図、（ｂ）は受光素子の構成を示す平面図である。
【図１２】従来の光学装置を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１        波長６５０ｎｍの半導体レーザ
２        波長７８０ｎｍの半導体レーザ
３        マイクロプリズム
４        ホログラム素子
５〜８    受光素子
９        第１の光情報記録媒体
１０        第１の波長の光ビーム
１１        第１の半導体レーザ
１２        第２の光情報記録媒体
１３        第２の波長の光ビーム
１４        第２の半導体レーザ
１５        第１回折領域
１６        第２回折領域
１７        ホログラム素子
１８        第１受光素子
１９        第２受光素子
２０        第３受光素子
２１        第４受光素子
２２        第５受光素子
２３        第６受光素子
２４        集積基板
２５        コリメータレンズ
２６        対物レンズ
２７        第１回折領域
２８        第２回折領域
２９        第３回折領域
３０        第４回折領域
３１        ホログラム素子
３２        第７受光素子
３３        第８受光素子
３４        第９受光素子
３５        第１０受光素子
３６        第１１受光素子
３７        ３ビーム生成用回折格子
３８〜４９  サブ受光素子
【図１】
2006202488.tif 000003
【図２】
2006202488.tif 000004
【図３】
2006202488.tif 000005
【図４】
2006202488.tif 000006
【図５】
2006202488.tif 000007
【図６】
2006202488.tif 000008
【図７】
2006202488.tif 000009
【図８】
2006202488.tif 000010
【図９】
2006202488.tif 000011
【図１０】
2006202488.tif 000012
【図１１】
2006202488.tif 000013
【図１２】
2006202488.tif 000014