(57)【要約】 【課題】  アンプ通過に伴うノイズレベルの増加を防止し、より良好なＲＦ信号を得ることのできる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  光記録媒体に光を照射して情報を記録および／または再生する光ピックアップ装置に、記録情報信号検出用受光素子として、回折手段および光分離素子によって偏光分離された２つのメインビームＭ１，Ｍ２を受光するメインビーム受光領域４３を備え、メインビーム受光領域４３が、２つのメインビームＭ１，Ｍ２をそれぞれ受光する第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂからなり、第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂが、それぞれ分割されていない記録情報信号検出用受光素子４２を搭載する。【選択図】      図２
2006127715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に光を照射して情報を記録および／または再生する光ピックアップ装置において、
光を出射する光源と、
光源から出射された光を、少なくとも０次回折光からなるメインビームと−１次回折光および＋１次回折光からなる２つの第１および第２サブビームとに分離する回折手段と、
光源から出射されて回折手段によって分離され、光記録媒体で反射された光を偏光分離する第１偏光分離素子と、
回折手段によって分離され、第１偏光分離素子によって偏光分離されたメインビームならびに第１および第２サブビームをそれぞれ少なくとも２つの光に分離する第２偏光分離素子と、
第２偏光分離素子によって偏光分離された光を受光し、光記録媒体から読取られた情報である記録情報信号を出力する記録情報信号検出用受光素子とを含み、
記録情報信号検出用受光素子は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つのメインビームを受光するメインビーム受光領域と、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームを受光する第１サブビーム受光領域と、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームを受光する第２サブビーム受光領域とを備え、
メインビーム受光領域は、
２つのメインビームをそれぞれ受光する第１および第２受光セグメントからなり、
第１および第２受光セグメントが、それぞれ分割されていないことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線によって２つに分割され、
第４受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線に略垂直な分割線によって２つに分割され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。
【請求項３】
第２サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、
第５受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線と略平行な分割線によって２つに分割され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。
【請求項４】
第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割され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。
【請求項５】
第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第１サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームのうち１つの第１サブビームを受光する第３受光セグメントを含み、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割され、
第２サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、
第５受光セグメントが、前記トラック方向に平行な分割線によって２つに分割され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。
【請求項６】
光源近傍に設けられ光記録媒体による反射光を受光してフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー信号検出用受光素子と、
光記録媒体で反射され第１偏光分離素子によって偏光分離された光であって、光源に向かって第１偏光分離素子を透過する光を複数に分割するとともに該光の光路をフォーカスエラー信号検出用受光素子に入射するように曲げるホログラム素子とをさらに含み、
フォーカスエラー信号検出用受光素子が、光記録媒体で反射され、第１偏光分離素子によって偏光分離されかつホログラム素子によって複数に分割されたメインビームの一部をそれぞれ受光する第１０および第１１受光セグメントを備え、該第１０および第１１受光セグメントで受光した光によってメインビームのメインプッシュプル信号を出力し、
記録情報信号検出用受光素子が、第１および第２サブビーム受光領域で受光した光によって第１および第２サブビームのサブプッシュプル信号を出力し、
メインプッシュプル信号を出力するために第１０および第１１受光セグメントに受光される光の強度と、サブプッシュプル信号を出力するために第１および第２サブビーム受光領域に受光される光の強度とが、略等しいことを特徴とする請求項３または５記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
記録情報信号検出用受光素子は、
装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に、第１サブビーム受光領域、メインビーム受光領域、第２サブビーム受光領域の順に並んで配置され、
前記トラック方向における第２サブビーム受光領域の長さが、第１サブビーム受光領域の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１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。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の進展にともない音声画像情報、文字情報などのデータは、磁気テープなどに比較して一段と高記録密度を有する記録媒体に記録再生されるようになっている。高密度を有する記録媒体の１つに、ＭＯ（Magneto-Optical）、ＭＤ（Mini Disc）などの光磁気記録媒体があり、光磁気記録媒体に繰返し前記データを記録再生することができる装置として光磁気ディスク再生装置がある。光磁気ディスク再生装置には、主要装置である光ピックアップ装置が設けられている。なおこのような光ピックアップ装置は、ＣＤ（
Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録再生にも使用されている。
【０００３】
このような光ピックアップ装置における反射光の強度の変化を捉える手段としては、たとえば、Ｉ−Ｖ回路が内蔵されるＯＰＩＣ（登録商標）などの受光素子が用いられる。受光素子は、光を受光する複数の受光セグメントを含む受光領域を有し、該受光領域の受光セグメントで受光された光の強度に応じて電気信号を出力する。受光素子では、微小に分割された各受光セグメントに入射した光から、光記録媒体の情報である記録情報信号（以後、ＲＦ信号またはＲＦと呼ぶことがある）、光記録媒体へ入射する光の焦点位置を制御するための信号であるフォーカスエラー信号（以後、ＦＥ信号またはＦＥＳと呼ぶことがある）、光記録媒体に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるトラッキングエラー信号（以後、ＴＥ信号またはＴＥＳと呼ぶことがある）の各信号を得る。
【０００４】
図１３は従来の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す概略断面図であり、図１４は図１３に示す光ピックアップ装置１に備えられるホログラムレーザ１２の概略斜視図であり、図１５は図１３に示す光ピックアップ装置１に備えられるホログラムレーザ１２の概略断面図である。光ピックアップ装置１は、光を出射する光源である半導体レーザ素子３と、半導体レーザ素子３から出射された光を、０次回折光からなるメインビームと−１次回折光および＋１次回折光からなる２つのサブビームとに分離する回折手段であるグレーティング４と、半導体レーザ素子３から出射されてグレーティング４で回折分離され、光磁気記録媒体２（以後、光記録媒体２と呼ぶことがある）で反射された光を偏光分離する第１偏光分離素子である偏光ビームスプリッタ５と、グレーティング４によって分離され、偏光ビームスプリッタ５によって偏光分離されたメインビームならびに第１および第２サブビームをそれぞれ２つの光に分離する第２偏光分離素子であるウォラストンプリズム６と、ウォラストンプリズム６によって偏光分離された光を受光し、光記録媒体２から読取られた情報であるＲＦ信号を出力する記録情報信号検出用受光素子７（以後、ＲＦ信号検出用受光素子７と呼ぶことがある）と、光記録媒体２で反射され、偏光ビームスプリッタ５によって偏光分離された光であって、半導体レーザ素子３に向かって偏光ビームスプリッタ５を透過する光を複数に分割するとともに該光路をフォーカスエラー信号検出用受光素子９（以後、ＦＥ信号検出用受光素子９と呼ぶことがある）に入射するように曲げるホログラム素子８と、半導体レーザ素子３近傍に設けられ光記録媒体２による反射光を受光してＦＥ信号を出力するフォーカスエラー信号検出用受光素子９とを含んで構成される。
【０００５】
なお図中において、装着状態の光記録媒体２の記録面に垂直な方向（フォーカス方向）をＸ軸方向、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向（トラック方向）をＹ軸方向、トラック方向と直交する方向（タンジェンシャル方向）をＺ軸方向とする。このＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向の定義は、本明細書を通じて共通に用いられる。また、以後、Ｙ軸方向をトラック方向と呼び、Ｚ軸方向をタンジェンシャル方向と呼ぶ。
【０００６】
半導体レーザ素子３は、光を出射する光源であり、たとえば、ＭＤ用の波長６３５ｎｍの赤色光を出射する。半導体レーザ素子３は、ＦＥ信号検出用受光素子９とともにレーザパッケージ１０内に備えられる。レーザパッケージ１０は、グレーティング４およびホログラム素子８を備えるホログラムパッケージ１１とともにホログラムレーザ１２として一体化される。
【０００７】
ホログラムパッケージ１１は、レーザパッケージ１０を臨む側の面にグレーティング４を備え、レーザパッケージ１０を臨む側と反対側の面にホログラム素子８を備える。グレーティング４は、半導体レーザ素子３から出射された光を０次回折光からなるメインビーム、−１次回折光および＋１次回折光からなる２つのサブビームの３ビームに回折分離する。
【０００８】
半導体レーザ素子３から出射される光は、グレーティング４を通過して、０次回折光からなるメインビーム、−１次回折光および＋１次回折光からなる２つのサブビームの３ビームに回折され、偏光ビームスプリッタ５と、入射光を平行光にするコリメートレンズ１３と、トラックピッチの異なる複数の光記録媒体に対応するために位相補償を行う位相補償素子１４と、半導体レーザ素子３からの出射光を光記録媒体２上の情報記録面に集光して情報記録面上に光スポットを形成する対物レンズ１５とを通って光記録媒体２の情報記録面に入射する。光記録媒体２に入射し、反射された光は、再び対物レンズ１５、位相補償素子１４、およびコリメートレンズ１３を通過して偏光ビームスプリッタ５に入射する。
【０００９】
偏光ビームスプリッタ５は、光記録媒体２で反射された光の一部を反射させ、残りを透過させて偏光分離する。偏光ビームスプリッタ５によって反射された光は、ウォラストンプリズム６に入射し、偏光ビームスプリッタ５を透過した光はホログラム素子８に入射する。
【００１０】
図１６は、光記録媒体２による反射光がホログラム素子８によって分割されてＦＥ信号検出用受光素子９に入射する状態を示す図である。ホログラム素子８は、入射した光を複数に分割するとともに該光路をＦＥ信号検出用受光素子９に入射するように曲げることができる。ホログラム素子８は、３つに分割された第１〜第３領域８ａ，８ｂ，８ｃを有し、光を分割する光分割素子である。ホログラム素子８は、平面形状が円形に形成され、まず円の中心を通る直線であって、タンジェンシャル方向の直線である第１分割線Ｌ１によって第３領域８ｃと残余の領域との２つの領域に区分され、次いで残余の領域が第１分割線Ｌ１に対して直交するトラック方向の直線である第２分割線Ｌ２によって第１および第２領域８ａ，８ｂに区分されて、第１〜第３領域８ａ，８ｂ，８ｃを有するように形成される。ホログラム素子８は、３つの各領域に入射する光を、各領域ごとに回折して光を分割することができる。
【００１１】
ＦＥ信号検出用受光素子９は、ＦＥ信号検出用の不図示の電気回路および４つの第１０〜第１３受光セグメント９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有し、これらの受光セグメントでは、グレーティング４で回折されて光記録媒体２で反射され、ホログラム素子８で分割された光のうちメインビームの分割光を受光する。ホログラム素子８の領域（８ａ，８ｂ，８ｃ）で回折される光は、それぞれＦＥ信号検出用受光素子９の受光セグメント（９ａ，９ｂ，９ｃおよび９ｄ）で受光される。ＦＥ信号検出用受光素子９では、下記式（１）に基づいて光記録媒体２へ入射する光の焦点位置を制御するための信号であるＦＥ信号を検出する。なお、以後各受光セグメントまたは受光部から検出される信号が表す値を、各受光セグメントまたは受光部を表す参照符号の数字またはアルファベットの頭に「Ｓ」を付して表す。
ＦＥＳ＝Ｓ９ｄ−Ｓ９ｃ                                          …（１）
【００１２】
なお第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂで検出される信号は、光ピックアップ装置１の各信号の出力には用いられないけれども、ＦＥ信号検出用受光素子９の位置決めに使用される。ＦＥ信号検出用受光素子９の位置決めは、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂで検出される信号が等しくなるように行われる。
【００１３】
ウォラストンプリズム６は、光記録媒体２で反射され、偏光ビームスプリッタ５で反射されて入射する光を、たとえば２つに分離し、該分離した２つの光をＲＦ信号検出用受光素子７に入射させる。グレーティング４によって０次回折光からなるメインビーム、−１次回折光および＋１次回折光からなる２つのサブビームの３ビームに回折分離された光は、ウォラストンプリズム６によって各ビームがさらに２つずつに分離される。したがってＲＦ信号検出用受光素子７には、メインビームおよび２つのサブビームがそれぞれ２つずつ、合計６つの光が受光される。
【００１４】
図１７は、メインビームおよびサブビームがＲＦ信号検出用受光素子７に入射する状態を示す平面図である。なお図中において、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向（トラック方向）が投影される方向をｙ軸方向、トラック方向と直交する方向（タンジェンシャル方向）が投影される方向をｚ軸方向とする。また、以後、ｙ軸方向をトラック方向ｙと呼び、ｚ軸方向をタンジェンシャル方向ｚと呼ぶ。このｙ−ｚの２軸方向の定義は、本明細書を通じて共通に用いられる。
【００１５】
ＲＦ信号検出用受光素子７は、光記録媒体の情報であるＲＦ信号を検出する受光素子であり、Ｉ−Ｖ回路が内蔵されるＯＰＩＣである。ＲＦ信号検出用受光素子７は、２つのメインビームＭ１，Ｍ２を受光するメインビーム受光領域２１と、グレーティング４によって分離された２つのサブビームのうちの一方（以後第１サブビームと呼ぶ）であって、ウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂを受光する第１サブビーム受光領域２２と、グレーティング４によって分離された２つのサブビームのうちもう一方（以後第２サブビームと呼ぶ）であって、ウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第２サブビームＳ２ａ，Ｓ２ｂを受光する第２サブビーム受光領域２３とを備える。第１サブビーム受光領域２２、メインビーム受光領域２１、第２サブビーム受光領域２３は、この順番でトラック方向ｙに並んで配置される。
【００１６】
ＲＦ信号検出用受光素子７では、メインビーム受光領域２１で受光したメインビームから、ＲＦ信号を検出する。メインビーム受光領域２１は、２つのメインビームＭ１，Ｍ２をそれぞれ受光する第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂからなり、これらの第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂは、タンジェンシャル方向ｚに並んで設けられる。第１受光セグメント２１ａは、上記トラック方向に平行な分割線Ｌ３によって２つのメインビーム受光部ＲＦ１，ＲＦ２に分割され、第２受光セグメント２１ｂは、第１受光セグメント２１ａを分割する分割線Ｌ３に略垂直な分割線Ｌ４によって２つのメインビーム受光部ＲＦ３，ＲＦ４に分割される。
【００１７】
またＲＦ信号検出用受光素子７では、第１サブビーム受光領域２２および第２サブビーム受光領域２３で受光した第１および第２サブビームから、光記録媒体２に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるＴＥ信号を検出する。第１サブビーム受光領域２２は、２つの第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂを受光する１つの受光セグメントからなり、該第１サブビームを受光する第１サブビーム受光部をＥ１と呼ぶ。また第２サブビーム受光領域２３は、２つの第２サブビームＳ２ａ，Ｓ２ｂを受光する１つの受光セグメントからなり、該第２サブビームを受光する第２サブビーム受光部をＦ１と呼ぶ。
【００１８】
ＲＦ信号検出用受光素子７では、光記録媒体２に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるＴＥ信号は、第１サブビームと第２サブビームとの差であるサブプッシュプル信号（以後、ＳＰＰ信号またはＳＰＰと呼ぶことがある）を用いる３ビーム法を利用して下記式（２）に基づいて出力する。
ＴＥＳ＝ＳＥ１−ＳＦ１                                          …（２）
【００１９】
図１８は、ＲＦ信号検出用受光素子７におけるＲＦ信号検出を示す構成図である。ＴＥ信号とともにＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出用受光素子７は、ＯＰＩＣの回路としてメインビーム受光部ＲＦ１およびＲＦ２で検出される信号を加算する第１加算アンプ３１と、メインビーム受光部ＲＦ３およびＲＦ４で検出される信号を加算する第２加算アンプ３２と、第１および第２加算アンプ３１，３２で加算されたメインビーム受光部ＲＦ１およびＲＦ２で検出される信号の和と、メインビーム受光部ＲＦ３およびＲＦ４で検出される信号の和との差を出力してＲＦ信号を得る減算アンプ３３とを含む。
【００２０】
ＲＦ信号検出用受光素子７では、メインビーム受光部ＲＦ１，ＲＦ２，ＲＦ３，ＲＦ４で得られる検出信号について、第１および第２加算アンプ３１，３２および減算アンプ３３で差動出力をとることによって光記録媒体２の情報であるＲＦ信号を得ることができる。つまり、ＲＦ信号は、下記式（３）に基づいて出力される。
ＲＦ＝（ＳＲＦ１＋ＳＲＦ２）−（ＳＲＦ３＋ＳＲＦ４）            …（３）
【００２１】
以上のように、従来の光ピックアップ装置１では、ＲＦ信号を出力するためのメインビーム受光領域２１の第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂがさらに２つに分割され、それぞれ２つに分割された第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂからの検出信号を、複数のアンプを通過させることによって演算を行い、ＲＦ信号を得ることができる。このようにＲＦ信号を検出するための第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂが複数に分割されるのは、第１および第２受光セグメント２１ａ，２１ｂの各メインビーム受光部ＲＦ１，ＲＦ２，ＲＦ３，ＲＦ４での検出信号を均等にすることによって、ＲＦ信号検出用受光素子７の位置決めを行うためである。
【００２２】
また、良好な検出信号を得るために受光セグメントを適宜分割する光ピックアップ装置がいくつか提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。特許文献１に記載の光ピックアップ装置では、複屈折性材料からなるプリズムを通過した光を、適宜分割された受光部で受光することによって、信頼性の高いＲＦ信号を出力できるとされている。特許文献２に記載の光ピックアップ装置では、２つの受光セグメントをトラック方向に平行な分割線によって少なくとも３つの受光領域に分割し、この少なくとも６つの受光領域から検出信号を得ることができるので、トラックピッチの異なる光記録媒体が装着されても良好なＲＦ信号の検出を行うことができるとされている。従来の光ピックアップ装置１、特許文献１および２に記載の光ピックアップ装置のように、複数に分割される受光部からの信号を用いてＲＦ信号を検出する場合、検出信号を演算するために複数のアンプを通過することが必要となる。
【００２３】
図１９は、ＲＦ信号検出用受光素子７によってＲＦ信号を検出する際のノイズレベルの増加を示す図である。図１９に示すように、受光部で得られた検出信号は、各アンプを通過するごとにノイズが増加する。出力信号のノイズレベルは１つのアンプを通過するごとに√（２）倍、すなわち約３ｄＢ上昇すると言われており、従来の光ピックアップ装置１では２段のアンプを通過する構成となっているので、約６ｄＢのノイズレベルの増加を招いている。特許文献１および２に記載の光ピックアップ装置についても、複数のアンプを通過することによってＲＦ信号を検出する構成であるので、少なくとも約６ｄＢのノイズレベルの増加は避けられない。
【００２４】
近年では、Ｈｉ−ＭＤ（登録商標）などの高密度記録方式の光ピックアップ装置が提案されており、このような光ピックアップ装置では、さらにノイズの少ないＲＦ信号が出力されることが必要である。従来用いられるＲＦ信号検出方式の光ピックアップ装置に、高密度記録方式を適用するとノイズレベルが高くなるので、高密度記録方式の記録および再生が良好に行われないことがある。したがって、従来用いられる光ピックアップ装置で得られるＲＦ信号よりもノイズレベルを低くすることが求められる。しかしながら、ノイズレベルを低下させるために、受光セグメントの分割を少なくし、通過するアンプの数を減少するような構成とすると、ＲＦ信号検出用受光素子の位置決めが困難であるという課題が残る。したがって、ＲＦ信号検出用受光素子の位置決めが容易に行えるとともに、よりノイズレベルの低いＲＦ信号を得ることのできる光ピックアップ装置が求められている。
【００２５】
【特許文献１】特開平１０−１２４８８７号公報
【特許文献２】特開２０００−２７６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明の目的は、アンプ通過に伴うノイズレベルの増加を防止し、より良好なＲＦ信号を得ることのできる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、光記録媒体に光を照射して情報を記録および／または再生する光ピックアップ装置において、
光を出射する光源と、
光源から出射された光を、少なくとも０次回折光からなるメインビームと−１次回折光および＋１次回折光からなる２つの第１および第２サブビームとに分離する回折手段と、
光源から出射されて回折手段によって分離され、光記録媒体で反射された光を偏光分離する第１偏光分離素子と、
回折手段によって分離され、第１偏光分離素子によって偏光分離されたメインビームならびに第１および第２サブビームをそれぞれ少なくとも２つの光に分離する第２偏光分離素子と、
第２偏光分離素子によって偏光分離された光を受光し、光記録媒体から読取られた情報である記録情報信号を出力する記録情報信号検出用受光素子とを含み、
記録情報信号検出用受光素子は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つのメインビームを受光するメインビーム受光領域と、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームを受光する第１サブビーム受光領域と、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームを受光する第２サブビーム受光領域とを備え、
メインビーム受光領域は、
２つのメインビームをそれぞれ受光する第１および第２受光セグメントからなり、
第１および第２受光セグメントが、それぞれ分割されていないことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００２８】
また本発明は、第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線によって２つに分割され、
第４受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線に略垂直な分割線によって２つに分割されることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、第２サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、
第５受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線と略平行な分割線によって２つに分割されることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割されることを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、第１サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第１サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームのうち１つの第１サブビームを受光する第３受光セグメントを含み、
第３受光セグメントが、装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に平行な分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割され、
第２サブビーム受光領域は、
回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、
第５受光セグメントが、前記トラック方向に平行な分割線によって２つに分割されることを特徴とする。
【００３２】
また本発明は、光源近傍に設けられ光記録媒体による反射光を受光してフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー信号検出用受光素子と、
光記録媒体で反射され第１偏光分離素子によって偏光分離された光であって、光源に向かって第１偏光分離素子を透過する光を複数に分割するとともに該光路をフォーカスエラー信号検出用受光素子に入射するように曲げるホログラム素子とをさらに含み、
フォーカスエラー信号検出用受光素子が、光記録媒体で反射され、第１偏光分離素子によって偏光分離されかつホログラム素子によって複数に分割されたメインビームの一部をそれぞれ受光する第１０および第１１受光セグメントを備え、該第１０および第１１受光セグメントで受光した光によってメインビームのメインプッシュプル信号を出力し、
記録情報信号検出用受光素子が、第１および第２サブビーム受光領域で受光した光によって第１および第２サブビームのサブプッシュプル信号を出力し、
メインプッシュプル信号を出力するために第１０および第１１受光セグメントに受光される光の強度と、サブプッシュプル信号を出力するために第１および第２サブビーム受光領域に受光される光の強度とが、略等しいことを特徴とする。
【００３３】
また本発明は、記録情報信号検出用受光素子は、
装着状態の光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向に、第１サブビーム受光領域、メインビーム受光領域、第２サブビーム受光領域の順に並んで配置され、
前記トラック方向における第２サブビーム受光領域の長さが、第１サブビーム受光領域の長さよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、記録情報信号検出用受光素子（以後ＲＦ信号検出用受光素子と呼ぶ）は、回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つのメインビームを受光するメインビーム受光領域を備え、該メインビーム受光領域は、２つのメインビームをそれぞれ受光する第１および第２受光セグメントからなり、さらに第１および第２受光セグメントがそれぞれ分割されていない。したがって、各受光セグメントの分割されたそれぞれの受光部の検出信号を演算するアンプが不要となり、記録情報信号の検出のために通過するアンプの数を減少させることができるので、ノイズレベルの増加を防止することができる。
【００３５】
また本発明によれば、第１サブビーム受光領域は、回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、第３受光セグメントが、ｙ軸方向であるトラック方向ｙの分割線によって２つに分割され、第４受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線に略垂直なｚ軸方向であるタンジェンシャル方向ｚの分割線によって２つに分割される。このような本発明の光ピックアップ装置は、分割された第３受光セグメントの各受光部からの検出出力が均等に得られるように、また第４受光セグメントの各受光部からの検出出力が均等に得られるように第１サブビーム受光領域を配置することによって、第１サブビーム受光領域を含むＲＦ信号検出用受光素子の位置決めを容易に行うことができるので、良好な検出信号を得ることができる。
【００３６】
また本発明によれば、第２サブビーム受光領域は、回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、第５受光セグメントが、第３受光セグメントを分割する分割線と略平行な分割線によって２つに分割される。このような本発明の光ピックアップ装置では、トラッキングエラー信号検出のためのサブプッシュプル信号の検出は、第３受光セグメントおよび第５受光セグメントに受光される光のみを用いて行われる。したがって、第５受光セグメントで受光されないもう１つの第２サブビームを信号の検出に用いる必要がなく、もう１つの第２サブビームを検出するための受光セグメントを省くことができるので、消費電力および受光セグメントのチップ面積を縮小することができる。
【００３７】
また本発明によれば、第１サブビーム受光領域は、回折手段によって分離され第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメントからなり、第３受光セグメントが、トラック方向ｙの分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割される。このような第１サブビーム受光領域を有する光ピックアップ装置は、分割された第３受光セグメントの４つの各受光部からの検出出力が均等に得られるように第３受光セグメントを配置することによって、ＲＦ信号検出用受光素子の位置決めを容易に行うことができるので、良好な検出信号を得ることができる。
【００３８】
また本発明によれば、第１サブビーム受光領域は、回折手段によって分離された第１サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第１サブビームのうち１つの第１サブビームを受光する第３受光セグメントを含み、該第３受光セグメントが、トラック方向ｙの分割線と、該分割線に略垂直なもう１つの分割線によって４つに分割され、さらに第２サブビーム受光領域は、回折手段によって分離された第２サブビームであって、第２偏光分離素子によって偏光分離された２つの第２サブビームのうち１つの第２サブビームを受光する第５受光セグメントを含み、第５受光セグメントが、トラック方向ｙの分割線によって２つに分割される。このような光ピックアップ装置は、分割された第３受光セグメントの４つの各受光部からの検出出力が均等に得られるように第３受光セグメントを配置することによって、ＲＦ信号検出用受光素子の位置決めを容易に行うことができるので、良好な検出信号を得ることができる。さらに、このような光ピックアップ装置では、トラッキングエラー信号検出のためのサブプッシュプル信号の検出は、第３受光セグメントおよび第５受光セグメントに受光される光のみを用いて行われる。したがって、第３および第５受光セグメントで受光されないもう１つの第１および第２サブビームを信号の検出に用いる必要がなく、もう１つの第１および第２サブビームを検出するための受光セグメントを省くことができるので、消費電力および受光セグメントのチップ面積を減少させることができる。
【００３９】
また本発明によれば、フォーカスエラー信号検出用受光素子（以後ＦＥ信号検出用受光素子と呼ぶ）の第１０および第１１受光セグメントで受光した光によってメインビームのメインプッシュプル信号を出力し、ＲＦ信号検出用受光素子が、第１および第２サブビーム受光領域で受光した光によって第１および第２サブビームのサブプッシュプル信号を出力し、メインプッシュプル信号を出力するために第１０および第１１受光セグメントに受光される光の強度と、サブプッシュプル信号を出力するために第１および第２サブビーム受光領域に受光される光の強度とが、略等しいことを特徴とする。このような光ピックアップ装置では、トラッキングエラー信号を検出するために前記メインプッシュプル信号およびサブプッシュプル信号を用いて演算を行うけれども、メインビームと第１および第２サブビームとを用いてトラッキングエラー信号を検出するので、精度の高い信号出力を得ることができる。またこれらの検出信号出力に用いられる光の強度を略等しくすることによって演算回路の出力レベルを調整する必要がなくなる。さらに、演算回路の出力レベルの調整が不要であると、演算回路の出力調整の差によって生じるオフセットを防止することができ、トラッキングエラー信号検出時におけるノイズレベルを低下することができる。
【００４０】
また本発明によれば、ＲＦ信号検出用受光素子は、第１サブビーム受光領域、メインビーム受光領域、第２サブビーム受光領域の順にトラック方向ｙに並んで配置され、トラック方向ｙにおける第２サブビーム受光領域の長さが、第１サブビーム受光領域の長さよりも大きい。このような光ピックアップ装置は、第２サブビーム受光領域の長さよりも小さい第１サブビーム受光領域でＲＦ信号検出用受光素子の位置決めを行うことができるので、たとえば、回折手段、その他光学部材などの誤差によってメインビームと第１サブビームとの距離およびメインビームと第２サブビームとの距離が変化しても、各受光領域に受光させる光のはみ出しを防止することができ、良好な検出信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置４１の構成を簡略化して示す断面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置４１は、前述の図１３に示す光ピックアップ装置１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。光ピックアップ装置４１において注目すべきは、図２に示すＲＦ信号検出用受光素子４２が備えられることである。本実施の形態の光ピックアップ装置４１は、ＭＤなどの光磁気記録媒体に対して情報を記録および／または光磁気記録媒体から情報を再生するために用いられる。なお、本発明の光ピックアップ装置はＣＤ、ＤＶＤなどの光記録媒体への適用も可能である。
【００４２】
図２は、本実施の形態の光ピックアップ装置４１に備えられるＲＦ信号検出用受光素子４２の構成を概略的に示す平面図である。なお図２は、ＲＦ信号検出用受光素子４２を受光面側から見た平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子４２は、前述の図１７に示すＲＦ信号検出用受光素子７に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４３】
ＲＦ信号検出用受光素子４２は、図１７に示すＲＦ信号検出用受光素子７と同様に、光記録媒体２の情報であるＲＦ信号を検出する受光素子であり、たとえば、Ｉ−Ｖ回路が内蔵されるＯＰＩＣである。ＲＦ信号検出用受光素子４２は、回折手段であるグレーティング４によって分離され第２偏光分離素子であるウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つのメインビームＭ１およびＭ２を受光するメインビーム受光領域４３と、グレーティング４によって分離されウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第１サブビームＳ１ａおよびＳ１ｂを受光する第１サブビーム受光領域２２と、グレーティング４によって分離されウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第２サブビームＳ２ａおよびＳ２ｂを受光する第２サブビーム受光領域２３とを備える。メインビーム受光領域４３は、強度差のある２つのメインビームＭ１，Ｍ２をそれぞれ受光する第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂからなり、第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂが、それぞれ分割されていないことを特徴とする。なお分割されていない第１受光セグメント４３ａのメインビーム受光部をＲＦ５、分割されていない第２受光セグメント４３ｂのメインビーム受光部をＲＦ６と呼ぶ。
【００４４】
本発明の光ピックアップ装置によってフォーカスエラー信号を検出する場合、分割されたセグメントにおける分割線の幅が広いと、フォーカスエラー信号のＳ字曲線におけるゼロクロス点において非線形領域が生じてしまい、フォーカス制御が難しくなる。したがって、この分割線の幅は３μｍ程度に狭いことが好ましく、より好ましくは１．５μｍ程度である。なお、本発明において分割とは、上記のように分割線によって受光セグメントが分割される構成に限定されることなく、たとえば、受光セグメントが複数の受光セルからなり、これらの受光セルによる信号の検出が複数の回路に分かれる場合であってもよい。
【００４５】
ＲＦ信号検出用受光素子４２は、第１サブビーム受光領域２２、メインビーム受光領域４３、第２サブビーム受光領域２３が、この順番でトラック方向ｙに並んで配置される。
【００４６】
ＲＦ信号検出用受光素子４２では、図１７に示すＲＦ信号検出用受光素子７と同様にして、第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂの和と第２サブビームＳ２ａ，Ｓ２ｂの和との差を用いる３ビーム法によって下記式（２）に基づいて光記録媒体２に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるＴＥ信号を出力する。
ＴＥＳ＝ＳＥ１−ＳＦ１                                          …（２）
【００４７】
図３は、ＲＦ信号検出用受光素子４２におけるＲＦ信号検出を示す構成図である。ＴＥ信号とともにＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出用受光素子４２は、ＯＰＩＣの回路としてメインビーム受光部ＲＦ５で検出される信号とメインビーム受光部ＲＦ６とで検出される信号の差を出力してＲＦ信号を得る減算アンプ４４を含む。
【００４８】
ＲＦ信号検出用受光素子４２では、メインビーム受光部ＲＦ５，ＲＦ６で得られる検出信号について、減算アンプ４４で差動出力をとることによって光記録媒体２の情報であるＲＦ信号を得ることができる。つまり、ＲＦ信号は、下記式（４）に基づいて出力される。
ＲＦ＝ＳＲＦ５−ＳＲＦ６                                        …（４）
【００４９】
図４は、ＲＦ信号検出用受光素子４２によってＲＦ信号を検出する際のノイズレベルの増加を示す図である。図４に示すように、メインビーム受光部ＲＦ５，ＲＦ６で得られた検出信号は、減算アンプ４４のみを通過する構成であるので、図１９のノイズレベルと比較して約３ｄＢのノイズレベル低下を図ることができる。
【００５０】
以上のように、本発明の光ピックアップ装置４１では、ＲＦ信号を出力するためのメインビーム受光領域４３の第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂが分割されていないので、第１および第２受光セグメントが分割されている場合にそれぞれの受光部（図１７におけるＲＦ１およびＲＦ２、ＲＦ３およびＲＦ４）の検出信号を加算するために必要なアンプが不要となり、ＲＦ信号の検出のために信号が通過するアンプの数が１つとなる。このように通過するアンプの数を減少することができるので、ノイズレベルの増加を防止することができ、ノイズに対する信号の量を示すＣ／Ｎ比（キャリア対ノイズ比）が大きく良好となり、高品質のＲＦ信号を得ることができる。
【００５１】
なお、このようなメインビーム受光領域４３の第１および第２受光セグメント４３ａ，４３ｂが分割されていないＲＦ信号検出用受光素子４２の位置決めは、たとえば次のようにして行われる。メインビーム受光領域４３を構成する第１受光セグメント４３ａは、同一平面上に行列状に配置される複数個のフォトダイオードからなる受光セルによって構成される。
【００５２】
このような受光セルが２軸座標平面に行列状に配置されるようなＲＦ信号検出用受光素子４２の第１受光セグメント４３ａに対して、半導体レーザ素子３から出射され、グレーティング４、偏光ビームスプリッタ５、位相補償素子１３、コリメートレンズ１４および対物レンズ１５を通過して光記録媒体２で反射され、偏光ビームスプリッタ５およびウォラストンプリズム６によって分離された光を入射させると、各受光セルにおける受光光の強度を測定することができる。
【００５３】
このようにして第１受光セグメント４３ａの各受光セルによって測定した光の強度から、第１受光セグメント４３ａに受光される光の強度分布を得る。またＲＦ信号検出用受光素子４２は、不図示のステージに載置され、該ステージは、メインビーム受光領域４３、第１サブビーム受光領域２２および第２サブビーム受光領域２３が並べられる平面に平行な仮想平面内において移動可能な移動手段を備える。このような移動手段による移動は、水平２軸方向に移動可能な公知の２軸ステージを用い、ステージの移動を制御する移動制御手段を設けることで実現できる。移動制御手段は、中央処理装置（略称ＣＰＵ）、チップ、集積回路などに含まれる処理回路によって、たとえば、第１受光セグメント４３ａの中心付近に存在する受光セルでの受光光の強度が最大となるように、ステージを移動させ停止させる。このようにして、ＲＦ信号検出用受光素子４２の位置決めを行うことができる。
【００５４】
なおＲＦ信号検出用受光素子４２の位置決め方法は上記のものに限定されることなく、たとえば、予め定められる受光セルにおいて受光されるべき好ましい光の最高強度を不図示のメモリに記憶させておき、その強度が得られるようにステージを移動させて位置調整を行うなどの方法であってもよい。
【００５５】
図５は、本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子５１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子５１は、前述の実施の第１形態の光ピックアップ装置４１に備えられるＲＦ信号検出用受光素子４２に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５６】
ＲＦ信号検出用受光素子５１は、第１サブビーム受光領域５２が、グレーティング４によって分離されウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第１サブビームをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメント５２ａ，５２ｂからなり、第３受光セグメント５２ａが、トラック方向ｙに平行な分割線Ｌ５によって２つに分割され、第４受光セグメント５２ｂが、第３受光セグメント５２ａを分割する分割線Ｌ５に略垂直な分割線Ｌ６によって２つに分割されることを特徴とする。トラック方向ｙの分割線Ｌ５によって分割された第３受光セグメント５２ａの各第１サブビーム受光部をそれぞれＥ２，Ｅ３と呼び、第３受光セグメント５２ａを分割する分割線Ｌ５に略垂直な分割線Ｌ６によって分割された第４受光セグメント５２ｂの各第１サブビーム受光部をそれぞれＥ４，Ｅ５と呼ぶ。ここで略垂直とは垂直を含む。
【００５７】
上記のように第１サブビーム受光領域５２に含まれる第３および第４受光セグメント５２ａ，５２ｂがそれぞれ分割されるＲＦ信号検出用受光素子５１を備える光ピックアップ装置は、分割された第３受光セグメント５２ａの各第１サブビーム受光部Ｅ２，Ｅ３からの検出出力が均等に得られるように各受光部が配置されるとともに、第４受光セグメント５２ｂの各第１サブビーム受光部Ｅ４，Ｅ５の検出出力が均等に得られるように各受光部が配置されて構成される。このように各受光部が配置されることによって、第１サブビーム受光領域５２を含むＲＦ信号検出用受光素子５１の位置決めを容易に行うことができるので、ＲＦ信号検出用受光素子５１から出力される信号について良好な検出信号を得ることができる。
【００５８】
なお、本実施形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子５１では、ＴＥ信号は、３ビーム法によって、下記式（５）に基づいて出力される。
ＴＥＳ＝（ＳＥ２＋ＳＥ３＋ＳＥ４＋ＳＥ５）−ＳＦ１              …（５）
【００５９】
以上のように、本実施形態の光ピックアップ装置では、ＴＥ信号を出力するために、分割された第３および第４受光セグメント５２ａ，５２ｂの各第１サブビーム受光部Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５からの検出信号を加算し、加算された出力信号と第２サブビーム受光部Ｆ１から得られる検出信号との差を求める必要がある。したがって、ＲＦ信号検出用受光素子５１では、加算アンプおよび減算アンプの２つのアンプで差動出力をとる必要があり、複数のアンプを信号が通過しているのでノイズレベルの増加が懸念される。しかしながら、ここでは加算された各第１サブビーム受光部Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５からの検出信号と第２サブビーム受光部Ｆ１から得られる検出信号との差を求めるので、ノイズについても差をとられて小さくなる。したがってノイズレベルが増加しても出力信号に及ぼす影響は少ない。またここで出力される信号は、エラー信号を出力するだけの目的に用いられるＴＥ信号であるので、光情報記録媒体２の再生および記録に対して影響を与えるＲＦ信号ほどノイズレベルを低下させなくても光ピックアップ装置の使用に際して実用上問題は生じない。
【００６０】
図６は、本発明の実施の第３形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子６１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子６１は、前述の実施の第２形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子５１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６１】
ＲＦ信号検出用受光素子６１は、第２サブビーム受光領域６２が、グレーティング４によって分離された第２サブビームであって、ウォラストンプリズム６によって偏光分離された２つの第２サブビームＳ２ａ，Ｓ２ｂのうち１つの第２サブビームＳ２ａを受光する第５受光セグメント６２ａを含み、第５受光セグメント６２ａが、第３受光セグメント５２ａを分割する分割線Ｌ５と略平行な分割線Ｌ７によって第２サブビーム受光部Ｆ２，Ｆ３の２つに分割されることを特徴とする。第３受光セグメント５２ａを分割する分割線Ｌ５と略平行な分割線Ｌ７によって分割される第５受光セグメント６２ａの各第２サブビーム受光部をＦ２，Ｆ３と呼ぶ。ここで略平行とは平行を含む。
【００６２】
前述の実施の第１および第２形態の光ピックアップ装置では、ＴＥ信号は、ＲＦ信号検出用受光素子４２，５１から検出されるＳＰＰ信号を用いる３ビーム法を利用して出力される。一方、本実施形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子６１では、ＴＥ信号はＤＰＰ（Differential Push Pull）法により出力される。
【００６３】
ＤＰＰ法とは、装着状態の光記録媒体２に形成されるトラックに対する接線方向であるトラック方向ｙに平行な分割線によって受光部の中心を２分割されたメインビーム受光部の両側の部分において検出されるそれぞれの信号の差であるメインプッシュプル信号（以後、ＭＰＰ信号またはＭＰＰと呼ぶことがある）と、ＳＰＰ信号との差によってＤＰＰ信号を出力し、ＴＥ信号を検出する方法である。ＤＰＰ法では、メインビームと第１および第２サブビームとを用いて信号を検出するので、３ビーム法よりも精度の高いＴＥ信号を得ることができる。本実施形態の光ピックアップ装置では、下記式（６）に示すように、ＲＦ信号検出用受光素子６１のＯＰＩＣの回路中において強度の弱いＳＰＰ信号をＭＰＰ信号に対してｋ倍に増幅し、ＳＰＰ信号の強度をＭＰＰ信号の強度と合わせてＤＰＰ信号を得る。
ＴＥＳ＝ＭＰＰ−ｋ＊ＳＰＰ                                      …（６）
【００６４】
本実施形態の光ピックアップ装置においては、ＳＰＰ信号はＲＦ信号検出用受光素子６１によって得ることができ、ＭＰＰ信号は前述の図１に示すＦＥ信号検出用受光素子９によって得ることができる。なおＦＥ信号検出用受光素子９の構成としては図１６に示す構成と同様のものである。
【００６５】
ＲＦ信号検出用受光素子６１では、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２で検出した信号を用いて、下記式（７）によって第１および第２サブビームのＳＰＰ信号を出力する。
ＳＰＰ＝（ＳＥ２−ＳＥ３）＋（ＳＦ２−ＳＦ３）                  …（７）
【００６６】
ＦＥ信号検出用受光素子９では、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂで検出した信号によって、下記式（８）に基づいてメインビームのＭＰＰ信号を出力する。
ＭＰＰ＝Ｓ９ａ−Ｓ９ｂ                                          …（８）
【００６７】
本実施形態の光ピックアップ装置では、以上のようにしてＴＥ信号を検出するので、より精度の高いＴＥ信号を得ることができる。また本実施形態の光ピックアップ装置では、ＲＦ信号検出用受光素子６１の位置決めのためには第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂが用いられ、ＴＥ信号検出のためのＳＰＰ信号の検出には、第１および第２サブビームＳ１ａ，Ｓ２ａのみが用いられる。したがって、第２サブビームＳ２ｂは信号の検出および位置決めのために用いられることがなく、第２サブビームＳ２ｂを検出するための受光セグメントを省くことができるので、消費電力および受光セグメントのチップ面積を縮小することができる。
【００６８】
上記のように、通常光ピックアップ装置でＤＰＰ信号を得る場合、ＲＦ信号検出用受光素子のＯＰＩＣの回路中において、強度の弱いＳＰＰ信号をＭＰＰ信号に対してｋ倍に増幅し、ＳＰＰ信号の強度をＭＰＰ信号の強度と合わせている。従来の光ピックアップ装置では、ＳＰＰ信号をｋ倍に増幅するために、ＲＦ信号検出用受光素子のＯＰＩＣの回路ゲインを３〜１０倍としてＳＰＰ信号の強度とＭＰＰ信号の強度とが略等しくなるように調整されている。
【００６９】
しかしながら、このようにＳＰＰ信号を出力する側の回路のみ回路ゲインを変化させると、ＭＰＰ信号を出力するＦＥ信号検出用受光素子９の回路ゲインとＳＰＰ信号を出力するＲＦ信号検出用受光素子６１の回路ゲインとに差が生じる。回路ゲインは温度差を発生し、該温度差は回路オフセットを発生する原因となる。したがってゲイン差が生じると、ＭＰＰ信号を出力する回路とＳＰＰ信号を出力する回路との間にオフセット差が発生し、ノイズ増加の原因となる。前述のように、ＴＥ信号はエラー信号検出の目的にのみ用いられるものであり、ノイズレベルが少々高くても実用上問題はないけれども、ＴＥ信号についてもノイズレベルはできる限り低いものが得られることが好ましい。
【００７０】
したがって、オフセット差を小さくしてノイズを低減するために、ＳＰＰ信号を出力する側の回路の回路ゲインがＭＰＰ信号を出力するＦＥ信号検出用受光素子９の回路ゲインと略等しくなること、すなわち上記式（６）においてｋ＝１．０となることが好ましい。この回路ゲインを略等しくする方法としては、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光されるＭＰＰ信号を出力するための光の強度と、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光の強度とを略等しくする方法が挙げられる。
【００７１】
図７は本発明の光ピックアップ装置に備えられる偏光ビームスプリッタ５の反射および透過比率ならびにウォラストンプリズム６の分離比率を示す図であり、図８は本発明の光ピックアップ装置に備えられるホログラム素子８の回折比率を示す図である。偏光ビームスプリッタ５は、ウォラストンプリズム６方向に反射する光の強度がＲｐ、半導体レーザ素子３方向に透過する光の強度がＴｐとなるように光を偏光分離する。ウォラストンプリズム６は、一方の方向に分離する光の強度がＷ１、もう一方の方向に分離する光の強度がＷ２となるように光を分離する。ホログラム素子８は、ホログラム素子８を透過する光の強度がＨ０、ＦＥ信号検出用受光素子９方向に曲げられる光の強度がＨ１となるように光を分離する。
【００７２】
本発明の光ピックアップ装置においては、光学部品の組合せによって、より具体的には、偏光ビームスプリッタ５の反射および透過比率、ウォラストンプリズム６の分離比率、ホログラム素子８の回折比率などを適宜設定することによって、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光されるＭＰＰ信号を出力するための光の強度と、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光の強度とを略等しくすることができる。
【００７３】
第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光されるＭＰＰ信号を出力するための光の強度と、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光の強度とを略等しくすることができる光学部品の特性の一例としては、たとえば以下のようなものがある。
偏光ビームスプリッタ５  Ｔｐ：Ｒｐ＝０．８３：０．１７
ウォラストンプリズム６  Ｗ１：Ｗ２＝０．５：０．５
ホログラム素子８        Ｈ０：Ｈ１＝０．９５：０．０５
グレーティング４        ｍａｉｎ：ｓｕｂ＝０．８：０．１
【００７４】
なお、グレーティング４の特性については、入射した光の強度が１である場合、回折されてメインビームとなる光の強度をｍａｉｎ、第１または第２サブビームとなる光の強度をｓｕｂとして表す。サブビームについては、第１および第２の２つが存在するので、回折された後のメインビームおよび各サブビームの強度全体としては１となる。
【００７５】
ここで、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光される光は、偏光ビームスプリッタ５によって透過され、ホログラム素子８によってＦＥ信号検出用受光素子９方向に曲げられるメインビームである。また、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光される光は、ホログラム素子８の半分の面積である領域８ａ，８ｂに入射する光であるので、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光される光の強度としてはＨ１の半分となる。したがってＭＰＰ信号出力のために用いられる光の強度をＩ（ＭＰＰ）とすると、Ｉ（ＭＰＰ）は下記式によって求められる。
Ｉ（ＭＰＰ）＝Ｔｐ×Ｈ１×ｍａｉｎ×（光の形状）
＝０．８３×０．０５×０．８×０．５
＝０．０１７
【００７６】
また、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光は、偏光ビームスプリッタ５によって反射され、ウォラストンプリズム６によって分離されるサブビームである。また、ＳＰＰ信号出力のために用いられる第１および第２サブビームは、第１および第２サブビーム受光部Ｅ２，Ｅ３，Ｆ２，Ｆ３で受光されるＳ１ａ，Ｓ２ａの２つとなる。したがってＭＰＰ信号出力のために用いられる光の強度をＩ（ＳＰＰ）とすると、Ｉ（ＳＰＰ）は下記式によって求められる。
Ｉ（ＳＰＰ）＝Ｒｐ×Ｗ１×ｓｕｂ×（光のスポット数）
＝０．１７×０．５×０．１×２
＝０．０１７
【００７７】
上記式より、前述のように光学部品の組合せを適宜設定することによって、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光されるＭＰＰ信号を出力するための光の強度と、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光の強度とを略等しくすることができる。光の強度が略等しくなると、上記式（６）においてｋ＝１．０とすることができ、回路ゲインを増幅するための手段が不要となるので、ＭＰＰ信号を出力するＦＥ信号検出用受光素子９の電気回路のゲインとＳＰＰ信号を出力するＲＦ信号検出用受光素子６１の回路ゲインとの差を小さくできるとともに、回路ゲイン差に基づくオフセットを防止することができる。
【００７８】
なお、ここで略等しいとは、第１０および第１１受光セグメント９ａ，９ｂに受光されると、第１および第２サブビーム受光領域５２，６２に受光されるＳＰＰ信号を出力するための光の強度との比が０．７：１．４〜１．４：０．７であることを意味する。
【００７９】
また、ＤＰＰ法によるＴＥ信号検出においては、回路ゲインの差を低減してノイズを減少させるために上記式（６）においてｋ＝１．０とすることを目的とするので、たとえばＲＦ信号検出用受光素子６１のＯＰＩＣの回路中に予め増幅手段が備えられる場合、その増幅手段によるゲインの増加率を考慮して各光学部品の組合せを設定すべきである。たとえば、ＲＦ信号検出用受光素子６１のＯＰＩＣの回路が増幅回路を含み、サブビームのＳＰＰ信号が３倍に増幅される設定となっている場合、ＳＰＰ信号の検出に用いられるサブビームの強度は、ＭＰＰ信号の検出に用いられるメインビーム強度の約１／３とされればよい。
【００８０】
なお上記光学部品の特性、すなわち光学部品の組合せによって、より具体的には、偏光ビームスプリッタ５の反射および透過比率、ウォラストンプリズム６の分離比率、ホログラム素子８の回折比率、グレーティング４の回折比率などは一例であって、適宜変更されるものであってもよい。
【００８１】
図９は、本発明の実施の第４形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子７１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子７１は、前述の実施の第３形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子６１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８２】
ＲＦ信号検出用受光素子７１は、トラック方向ｙにおける第２サブビーム受光領域７３の長さＤ３が、第１サブビーム受光領域７２の長さＤ２よりも大きいことを特徴とする。なお、ＲＦ信号検出用受光素子７１は、トラック方向ｙにおける各受光領域の長さが異なること以外は前述の実施の第３形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子６１と同様であり、第１および第２サブビーム受光部Ｅ６、Ｅ７，Ｆ４，Ｆ５は、それぞれ前述の第１および第２サブビーム受光部Ｅ２，Ｅ３，Ｆ２，Ｆ３と同様の機能を有する。また、メインビーム受光領域４３、第１および第２サブビーム受光領域７２，７３の長さＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、それぞれの受光領域に含まれる各受光セグメントのトラック方向ｙの長さに等しい。メインビーム受光領域４３のトラック方向ｙにおける長さをＤ１とすると、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３には次のような関係が成り立つ。
Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３
【００８３】
このようなＲＦ信号検出用受光素子７１を備える光ピックアップ装置は、第２サブビーム受光領域７３の長さＤ３よりも小さい長さＤ２である第１サブビーム受光領域７２でＲＦ信号検出用受光素子の位置決めを行うことができるので、たとえば、グレーティング４のピッチ誤差、各種光学部品の焦点距離誤差などによってメインビームＭ１，Ｍ２と第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂとの距離およびメインビームＭ１，Ｍ２と第２サブビームＳ２ａ，Ｓ２ｂとの距離が変化しても、各受光領域に受光させる光のはみ出しを防止することができ、良好な検出信号を得ることができる。
【００８４】
さらに、位置決めを行うための第１サブビーム受光領域７２をできる限り小さくすることによって、第３および第４受光セグメント７２ａ，７２ｂのチップ面積を縮小することができるだけでなく、ＲＦ信号検出用受光素子７１の小型化をも図ることができる。
【００８５】
なお、メインビーム受光領域４３の長さＤ１、第１サブビーム受光領域７２の長さＤ２および第２サブビーム受光領域７３の長さＤ３の長さはＤ２＜Ｄ１＜Ｄ３であることに限定されず、たとえば、メインビーム受光領域４３の長さＤ１が第１または第２サブビーム受光領域７２，７３の長さＤ２またはＤ３と同じであってもよく、Ｄ２＜Ｄ１＝Ｄ３であってもよいし、Ｄ２＝Ｄ１＜Ｄ３であってもよい。
【００８６】
図１０は、本発明の実施の第５形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子８１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子７１は、前述の実施の第１形態の光ピックアップ装置４１に備えられるＲＦ信号検出用受光素子４２に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８７】
ＲＦ信号検出用受光素子８１において注目すべきは、第１サブビーム受光領域８２が第１サブビームＳ１ａ，Ｓ１ｂをそれぞれ受光する第３および第４受光セグメント８２ａ，８２ｂからなり、第３受光セグメント８２ａが、トラック方向ｙに平行な分割線Ｌ５と、分割線Ｌ５に略垂直なもう１つの分割線Ｌ８によって、各第１サブビーム受光部Ｅ１０，Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３の４つに分割されることである。なお、第４受光セグメント８２ｂを第１サブビーム受光部Ｅ１４とも呼ぶことがある。
【００８８】
上記のように第１サブビーム受光領域８２に含まれる第３受光セグメント８２ａが４つに分割されるＲＦ信号検出用受光素子８１を備える光ピックアップ装置は、分割された第３受光セグメント８２ａの４つの各受光部Ｅ１０，Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３からの検出出力が均等に得られるように第３受光セグメント８２ａを配置することによって、ＲＦ信号検出用受光素子８１の位置決めを容易に行うことができるので、良好な検出信号を得ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子８１では、光記録媒体２に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるＴＥ信号は、下記式（９）に基づく３ビーム法により出力される。
ＴＥＳ＝（ＳＥ１０＋ＳＥ１１＋ＳＥ１２＋ＳＥ１３＋ＳＥ１４）
−ＳＦ１                                              …（９）
【００９０】
図１１は、本発明の実施の第６形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子９１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子９１は、前述の実施の第５形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子８１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００９１】
ＲＦ信号検出用受光素子９１は、第１サブビーム受光領域９２が、第１サブビームＳ１ａを受光する第３受光セグメント９２ａを含み、第３受光セグメント９２ａが、分割線Ｌ５と分割線Ｌ８とによって各第１サブビーム受光部Ｅ１５，Ｅ１６，Ｅ７，Ｅ１８の４つに分割され、第２サブビーム受光領域９３が、第２サブビームＳ２ａを受光する第５受光セグメント９３ａを含み、第５受光セグメント９３ａが、分割線Ｌ５に平行な分割線Ｌ９によって各第２サブビーム受光部Ｆ６，Ｆ７の２つに分割されることを特徴とする。
【００９２】
本実施形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子９１では、光記録媒体２に形成されるトラックに光を追従させるための信号であるＴＥ信号は、ＤＰＰ法により出力される。なお、ＤＰＰ信号出力のためのＭＰＰ信号の出力は実施の第３形態の光ピックアップ装置と同様であり、ＳＰＰ信号は下記式によって得られる。
ＳＰＰ＝｛（ＳＥ１５＋ＳＥ１７）−（ＳＥ１６＋ＳＥ１８）｝
＋（ＳＦ６−ＳＦ７）
【００９３】
本実施形態の光ピックアップ装置では、以上のようにしてＴＥ信号を検出するので、より精度の高いＴＥ信号を得ることができる。また本実施形態の光ピックアップ装置では、ＲＦ信号検出用受光素子９１の位置決めには第１サブビームＳ１ａが用いられ、ＴＥ信号検出のためのＳＰＰ信号の検出には、第１および第２サブビームＳ１ａ，Ｓ２ａのみが用いられる。したがって、第１および第２サブビームＳ１ｂ，Ｓ２ｂは信号の検出および位置決めのために用いられず、第１および第２サブビームＳ１ｂ，Ｓ２ｂを検出するための受光セグメントを省くことができるので、消費電力および受光セグメントのチップ面積を縮小することができる。
【００９４】
図１２は、本発明の実施の第７形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子１０１の構成を概略的に示す平面図である。ＲＦ信号検出用受光素子１０１は、前述の実施の第６形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子９１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００９５】
ＲＦ信号検出用受光素子１０１は、トラック方向ｙにおける第２サブビーム受光領域１０３の長さＤ５が、第１サブビーム受光領域１０２の長さＤ４よりも大きいＤ５＞Ｄ４であることを特徴とする。なお、ＲＦ信号検出用受光素子１０１は、トラック方向ｙにおける第１および第２サブビーム受光領域の長さが異なること以外は前述の実施の第６形態の光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子９１と同様であり、第１および第２サブビーム受光部Ｅ１９、Ｅ２０，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｆ８，Ｆ９は、それぞれ前述の第１および第２サブビーム受光部Ｅ１５，Ｅ１６，Ｅ１７，Ｅ１８，Ｆ６，Ｆ７と対応している。また、メインビーム受光領域４３のトラック方向ｙにおける長さをＤ１とすると、Ｄ１，Ｄ４，Ｄ５には次のような関係が成り立つ。
Ｄ４＜Ｄ１＜Ｄ５
【００９６】
このようなＤ５＞Ｄ４であるＲＦ信号検出用受光素子１０１を備える光ピックアップ装置は、各受光領域に受光させる光のはみ出しを防止することができ、前述の実施の第４形態の光ピックアップ装置と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置４１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置４１に備えられるＲＦ信号検出用受光素子４２の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】ＲＦ信号検出用受光素子４２におけるＲＦ信号検出を示す構成図である。
【図４】ＲＦ信号検出用受光素子４２によってＲＦ信号を検出する際のノイズレベルの増加を示す図である。
【図５】本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子５１の構成を概略的に示す平面図である。
【図６】本発明の実施の第３形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子６１の構成を概略的に示す平面図である。
【図７】本発明の光ピックアップ装置に備えられる偏光ビームスプリッタ５の反射および透過比率ならびにウォラストンプリズム６の分離比率を示す図である。
【図８】本発明の光ピックアップ装置に備えられるホログラム素子８の回折比率を示す図である。
【図９】本発明の実施の第４形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子７１の構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の第５形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子８１の構成を概略的に示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の第６形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子９１の構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の第７形態である光ピックアップ装置に備えられるＲＦ信号検出用受光素子１０１の構成を概略的に示す平面図である。
【図１３】従来の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【図１４】図１３に示す光ピックアップ装置１に備えられるホログラムレーザ１２の概略斜視図である。
【図１５】図１３に示す光ピックアップ装置１に備えられるホログラムレーザ１２の概略断面図である。
【図１６】光記録媒体２による反射光がホログラム素子８によって分割されてＦＥ信号検出用受光素子９に入射する状態を示す図である。
【図１７】メインビームおよびサブビームがＲＦ信号検出用受光素子７に入射する状態を示す平面図である。
【図１８】ＲＦ信号検出用受光素子７におけるＲＦ信号検出を示す構成図である。
【図１９】ＲＦ信号検出用受光素子７によってＲＦ信号を検出する際のノイズレベルの増加を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１，４１  光ピックアップ装置
２  光記録媒体
３  半導体レーザ素子
４  グレーティング
５  偏光ビームスプリッタ
６  ウォラストンプリズム
７，４２，５１，６１，７１，８１，９１，１０１  記録情報信号検出用受光素子
８  ホログラム素子
９  フォーカスエラー信号検出用受光素子
２１，４３  メインビーム受光領域
２２，５２，７２，８２，９２，１０２  第１サブビーム受光領域
２３，６２，７３，９３，１０３  第２サブビーム受光領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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