(57)【要約】【課題】迷光の発生を抑制する光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光ピックアップ装置１００は、第１、第２及び第３の波長の第１、第２及び第３の光を発する光源１０１Ａ及び１０１Ｂと、光源１０１Ａ及び１０１Ｂが発した第１、第２及び第３の光の進行方向を共通化させ、第１の光と第３の光との光軸を一致させる光路結合部１０４と、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と、光情報記録媒体１０６からの反射光を回折する回折素子１０３と、回折素子１０３からの回折光を受光する光検出器１０２Ａ、１０２ＢＤ及び１０２Ｃと、回折素子１０３と光検出器１０２Ａ、１０２ＢＤ及び１０２Ｃとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１の光の±１次回折光が光検出器１０２Ａ、１０２ＢＤ及び１０２Ｃの方向へ照射されることを防止する防止部１１１Ａ及び１１１Ｂとを備える。【選択図】図１
2008146741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録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の波長の第１の光と、第２の波長の第２の光と、第３の波長の第３の光とを発する光源と、
前記光源が発した前記第１、第２及び第３の光の進行方向を共通化させ、前記第１の光と前記第３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前記第１の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光と、＋２次回折光と、−２次回折光とに回折し、前記第２の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光とに回折し、前記第３の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光とに回折する第１の回折素子と、
前記第１の回折素子からの前記第１の光の＋２次回折光と、前記第２の光の＋１次回折光と、前記第３の光の＋１次回折光とを受光する第１の光検出器と、
前記第１の回折素子からの前記第１の光の−２次回折光と、前記第３の光の−１次回折光とを受光する第２の光検出器と、
前記第１の回折素子からの前記第２の光の−１次回折光を受光する第３の光検出器と、
前記第１の回折素子と、前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光及び−１次回折光が前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器の方向へ照射されることを防止する防止手段とを備える
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記防止手段は、
前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を反射する第１の迷光反射手段と、
前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を反射する第２の迷光反射手段とを備える
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】
前記第１の迷光反射手段及び前記第２の迷光反射手段は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ又はＰtにより構成される
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】
前記第１の迷光反射手段及び前記第２の迷光反射手段は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ又はＭｇＦにより構成される
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５】
前記第１の迷光反射手段と前記第２の迷光反射手段と前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置される
ことを特徴とする請求項２、３又は４記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記防止手段は、
前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を吸収する第１の迷光吸収手段と、
前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を吸収する第２の迷光吸収手段とを備える
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７】
前記第１の迷光吸収手段及び前記第２の迷光吸収手段は、カーボンブラックにより構成される
ことを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第１の迷光吸収手段と、前記第２の迷光吸収手段と、前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置される
ことを特徴とする請求項６又は７記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記防止手段は、
前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を回折する第２の回折素子と、
前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を回折する第３の回折素子とを備える
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１０】
前記第１の迷光回折手段と、前記第２の迷光回折手段と、前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置される
ことを特徴とする請求項９記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第１の光は青色光であり、前記第２の光は赤色光であり、前記第３の光は赤外光である
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。
【請求項１２】
前記光源は、前記第１の光を発する第１の光源と、前記第２及び第３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、同一の基板上に形成される
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記第１の回折素子の断面形状は鋸歯状である
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記光路結合手段は、前記第１の光を反射させることによって前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光の進行方向を共通化させる
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項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。
【背景技術】
【０００２】
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。）。
【０００３】
図１１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１１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。
【０００４】
光源１１０１Ａは、第１の波長の光である第１波長光（例えば、青色光）１１２０を出射する光源である。光源１１０１Ｂは、第１の波長より長い第２の波長の光である第２波長光（例えば、赤色光）１１２１と、第２の波長より長い第３の波長の光である第３波長光（例えば赤外光）１１２２とを出射する光源である。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】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】
【０００８】
しかしながら、従来の光ピックアップ装置１０００では、回折素子１１０３により回折された不要な回折光が、光検出器１１０２Ａ〜１１０２Ｄが形成される半導体基板に入射することで、迷光が発生するという問題がある。この迷光により、光情報記録媒体１１０６に対するデータの記録、再生及び消去に用いる信号の劣化が生じる。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するものであり、迷光の発生を抑制する光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、光情報記録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の波長の第１の光と、第２の波長の第２の光と、第３の波長の第３の光とを発する光源と、前記光源が発した前記第１、第２及び第３の光の進行方向を共通化させ、前記第１の光と前記第３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前記第１の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光と、＋２次回折光と、−２次回折光とに回折し、前記第２の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光とに回折し、前記第３の光の反射光を、＋１次回折光と、−１次回折光とに回折する第１の回折素子と、前記第１の回折素子からの前記第１の光の＋２次回折光と、前記第２の光の＋１次回折光と、前記第３の光の＋１次回折光とを受光する第１の光検出器と、前記第１の回折素子からの前記第１の光の−２次回折光と、前記第３の光の−１次回折光とを受光する第２の光検出器と、前記第１の回折素子からの前記第２の光の−１次回折光を受光する第３の光検出器と、前記第１の回折素子と、前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光及び−１次回折光が前記第１の光検出器、前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器の方向へ照射されることを防止する防止手段とを備える。
【００１１】
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。さらに、防止手段により、本来不必要である第１の光の±１次回折光が、例えば、第１〜第３の光検出器が形成される半導体基板へ入射することを防止することができる。よって、±１次回折光による迷光の発生を抑制することができる。これにより、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００１２】
また、前記防止手段は、前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を反射する第１の迷光反射手段と、前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を反射する第２の迷光反射手段とを備えてもよい。
【００１３】
この構成によれば、第１の迷光反射手段及び第２の迷光反射手段により、第１の光の±１次回折光が反射される。これにより、本来不必要である第１の光の±１次回折光が迷光となることを抑制することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、前記第１の迷光反射手段及び前記第２の迷光反射手段は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ又はＰtにより構成されてもよい。
【００１５】
この構成によれば、第１の迷光反射手段及び第２の迷光反射手段は、光学素子の製造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。
【００１６】
また、前記第１の迷光反射手段及び前記第２の迷光反射手段は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ又はＭｇＦにより構成されてもよい。
【００１７】
この構成によれば、第１の迷光反射手段及び第２の迷光反射手段は、光学素子の製造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。
【００１８】
また、前記第１の迷光反射手段と前記第２の迷光反射手段と前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置されてもよい。
【００１９】
この構成によれば、第１の回折素子と第１の迷光反射手段と第２の迷光反射手段とを一つの光学素子にすることが可能であり、部品点数を削減することができる。
【００２０】
また、前記防止手段は、前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を吸収する第１の迷光吸収手段と、前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を吸収する第２の迷光吸収手段とを備えてもよい。
【００２１】
この構成によれば、第１の迷光吸収手段及び第２の迷光吸収手段により、第１の光の±１次回折光が吸収される。これにより、本来不必要である第１の光の±１次回折光が迷光となることを抑制することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００２２】
また、前記第１の迷光吸収手段及び前記第２の迷光吸収手段は、カーボンブラックにより構成されてもよい。
【００２３】
また、前記第１の迷光吸収手段と、前記第２の迷光吸収手段と、前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置されてもよい。
【００２４】
この構成によれば、第１の回折素子と第１の迷光吸収手段と第２の迷光吸収手段とを一つの光学素子にすることが可能であり、部品点数を削減することができる。
【００２５】
また、前記防止手段は、前記第１の回折素子と前記第１の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の＋１次回折光を回折する第２の回折素子と、前記第１の回折素子と前記第２の光検出器及び前記第３の光検出器との間に形成され、前記第１の回折素子により回折された前記第１の光の−１次回折光を回折する第３の回折素子とを備えてもよい。
【００２６】
この構成によれば、第２の回折素子及び第３の回折素子により、第１の光の±１次回折光が回折される。これにより、本来不必要である第１の光の±１次回折光が迷光となることを抑制することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。さらに、第２の回折素子及び第３の回折素子は、第１の回折素子と同じ工程で製造することができるので、新規工法を増やすことなく実現することができる。
【００２７】
また、前記第１の迷光回折手段と、前記第２の迷光回折手段と、前記第１の回折素子とは、単一の光学素子に配置されてもよい。
【００２８】
この構成によれば、第１の回折素子と第２の回折素子と第３の回折素子とを一つの光学素子にすることが可能であり、部品点数を削減することができる。
【００２９】
また、前記第１の光は青色光であり、前記第２の光は赤色光であり、前記第３の光は赤外光であってもよい。
【００３０】
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、迷光の発生を抑制することができる。
【００３１】
また、前記光源は、前記第１の光を発する第１の光源と、前記第２及び第３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、同一の基板上に形成されてもよい。
【００３２】
この構成によれば、第２の光源と、第１〜第３の光検出器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。
【００３３】
また、前記第１の回折素子の断面形状は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（波長４０５ｎｍ）の第１の光の２次回折効率のピークと、第２の波長（波長６５０ｎｍ）の第２の光及び第３の波長（波長７８０ｎｍ）の第３の光の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（波長４０５ｎｍ）の第１の光、第２の波長（波長６５０ｎｍ）の第２の光及び第３の波長（波長７８０ｎｍ）の第３の光を単一の第１の光検出器で容易に検出することができる。
【００３４】
また、前記光路結合手段は、前記第１の光を反射させることによって前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光の進行方向を共通化させてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、迷光の発生を抑制する光ピックアップ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。
【００３７】
（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。さらに、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置は、回折素子により回折された不要な回折光を反射する迷光反射部を備えることで、迷光の発生を抑制することができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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、迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂとを備える。
【００４０】
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１０００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、及び迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂを備える点が異なる。
【００４１】
光源１０１Ａは、第１の波長の光である第１波長光１２０を出射する光源である。光源１０１Ｂは第１の波長より長い第２の波長の光である第２波長光１２１と、第２の波長より長い第３の波長の光である第３波長光１２２とを出射する光源である。第１の波長は、例えばＢＤ又はＨＤ−ＤＶＤ用の４０５ｎｍ（青色光）であり、第２の波長は例えばＤＶＤ用の６５０ｎｍ（赤色光）であり、第３の波長は例えば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。
【００４２】
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。
【００４３】
回折素子１０３は、光情報記録媒体１０６からの反射光を回折する。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、回折素子１０３は、第１波長光１２０の反射光を、＋１次回折光１２０Ａと、−１次回折光１２０Ｂと、＋２次回折光＋２次回折光１２０Ｃと、−２次回折光１２０Ｄとに回折する。回折素子１０３は、第２波長光１２１の反射光を、＋１次回折光１２１Ａと、−１次回折光１２１Ｂとに回折する。回折素子１０３は、第３波長光１２２の反射光を＋１次回折光１２２Ａと、−１次回折光１２２Ｂとに回折する。回折素子１０３は、例えば、ホログラム素子である。
【００４４】
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。例えば、光路結合部１０４は、第１波長光１２０を反射させることによって第１波長光１２０、第２波長光１２１及び第３波長光１２２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。
【００４５】
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。
【００４６】
迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２との間に形成される。迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂは、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂが光検出器１０２の方向へ照射されることを防止する。迷光反射部１１１Ａは、第１波長光の＋１次回折光１２０Ａが入射する位置に形成される。迷光反射部１１１Ｂは、第１波長光の−１次回折光１２０Ｂが入射する位置に形成される。迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂは、照射された光を反射する。すなわち、迷光反射部１１１Ａは、回折素子１０３と光検出器１０２Ａとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａを反射する。迷光反射部１１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２Ｃとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の−１次回折光１２０Ｂを反射する。なお、迷光反射部１１１Ａ及び１１１Ｂを特に区別しない場合は、迷光反射部１１１と記す。例えば、迷光反射部１１１は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ又はＰt等の金属で構成される。または、迷光反射部１１１は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ又はＭｇＦ等で構成される単層の誘電体膜、又は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ及びＭｇＦ等で構成される層を積層した多層構造の誘電体膜で構成される。
【００４７】
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、光検出器１０２及び迷光反射部１１１が配置される。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
回折素子１０３によって回折された光は、第１波長光の＋２次回折光１２０Ｃと、第２波長光の＋１次回折光１２１Ａと、第３波長光の＋１次回折光１２２Ａとが光検出器１０２Ａに入射する。第１波長光の−２次回折光１２０Ｄと、第３波長光の−１次回折光１２２Ｂとが光検出器１０２ＢＤに入射する。第２波長光の−１次回折光１２１Ｂは、光検出器１０２Ｃに入射する。
【００５１】
また、迷光反射部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１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂを反射する。これにより、第１波長光の＋１次回折光１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂ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）の発生を抑制することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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、回折素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。
【００５４】
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１２０Ｄと第３波長光の−１次回折光１２２Ｂ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。
【００５５】
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。
【００５６】
図３（ａ）に示すように、回折素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。
【００５７】
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。
【００５８】
図４（ａ）に示すように、回折素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。すなわち、第１波長光の２次回折効率のピークが現れる格子深さ辺りで、第２波長光及び第３波長光の１次回折効率が十分に大きくなっている。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
また、上記した実施の形態では、回折素子１０３と迷光反射部１１１とを個別に配置したが、回折素子１０３と迷光反射部１１１とを上下面に配置した光学素子を使用しても、同様の効果を得ることができる。
【００６２】
図５（ａ）は、回折素子１０３と迷光反射部１１１とを上下面に配置した光学素子１３０の構成を示す斜視図である。図５（ａ）に示すように、回折素子１０３と迷光反射部１１１とを上下面に配置した光学素子１３０を用いてもよい。これにより、光ピックアップ装置１００の部品点数を削減することができる。
【００６３】
さらに、迷光反射部１１１Ａと迷光反射部１１１Ｂとの間に回折素子を備えてもよい。図５（ｂ）は、迷光反射部１１１Ａと迷光反射部１１１Ｂとの間に回折素子を備える光学素子の構成を示す斜視図である。図５（ｂ）に示す光学素子１３１は、図５（ａ）に示す光学素子１３０の構成に加え、さらに、回折素子１３２を備える。回折素子１３２は、第２波長光１２１（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光１２２（波長７８０ｎｍ）の０次回折光及び±１次回折光を発生させる。例えば、回折素子１３２により回折された第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光は、光情報記録媒体１０６に照射される。第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光の光情報記録媒体１０６からの反射光（信号光）は、トラッキング制御信号として使用することができる。これにより、ＤＶＤ及びＣＤでのトラッキングサーボである３ビームプッシュプル法及び３ビーム法に対応することができる。
【００６４】
また、上記した実施の形態では、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６（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６（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６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とが形成される。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。
【００６５】
また、上記した実施の形態では、光源１０１Ａが第１波長光１２０を出射し、光源１０１Ｂが第２波長光１２１及び第３波長光１２２を出射するとしたが、光源１０１Ａが第３波長光１２２を出射し、光源１０１Ｂが第１波長光１２０及び第２波長光を出射してもよい。さらに、光源１０１Ａが第１波長光１２０（又は第３波長光１２２）及び第２波長光１２１を出射し、光源１０１Ｂが第３波長光１２２（又は第１波長光１２０）を出射してもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
さらに、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置１００は、迷光反射部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１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂ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）の発生を低減することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、迷光反射部１１１は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ又はＰt等の金属で構成される。または、迷光反射部１１１は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ又はＭｇＦ等で構成される単層の誘電体膜、又は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ及びＭｇＦ等で構成される層を積層した多層構造の誘電体膜で構成される。すなわち、迷光反射部１１１は、光学素子の製造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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、回折素子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。
【００７１】
（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、回折素子により回折された不要な回折光を吸収する迷光吸収部を備えることで、迷光の発生を抑制することができる。
【００７２】
図７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。
【００７３】
図７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、迷光吸収部２１１Ａ及び２１１Ｂとを備える。
【００７４】
迷光吸収部２１１Ａ及び２１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２との間に形成される。迷光吸収部２１１Ａ及び２１１Ｂは、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂが光検出器１０２の方向へ照射されることを防止する。迷光吸収部２１１Ａは、第１波長光の＋１次回折光１２０Ａが入射する位置に形成される。迷光吸収部２１１Ｂは、第１波長光の−１次回折光１２０Ｂが入射する位置に形成される。迷光吸収部２１１Ａ及び２１１Ｂは、照射された光を吸収する。すなわち、迷光吸収部２１１Ａは、回折素子１０３と光検出器１０２Ａとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａを吸収する。迷光吸収部２１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２Ｃとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の−１次回折光１２０Ｂを吸収する。なお、迷光吸収部２１１Ａ及び２１１Ｂを特に区別しない場合は、迷光吸収部２１１と記す。例えば、迷光吸収部２１１は、カーボンブラックで構成される。
【００７５】
以上より、本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置２００は、迷光吸収部２１１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１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂ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）の発生を低減することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００７６】
また、上記した実施の形態では、回折素子１０３と迷光吸収部２１１とを個別に配置したが、回折素子１０３と迷光吸収部２１１とを上下面に配置した光学素子を使用しても、同様の効果を得ることができる。
【００７７】
図８（ａ）は、回折素子１０３と迷光吸収部２１１とを上下面に配置した光学素子２３０の構成を示す斜視図である。図８（ａ）に示すように、回折素子１０３と迷光吸収部２１１とを上下面に配置した光学素子１３０を用いてもよい。これにより、光ピックアップ装置２００の部品点数を削減することができる。
【００７８】
さらに、迷光反射部１１１Ａと迷光反射部１１１Ｂとの間に回折素子を備えてもよい。図８（ｂ）は、迷光吸収部２１１Ａと迷光吸収部２１１Ｂとの間に回折素子を備える光学素子の構成を示す斜視図である。図８（ｂ）に示す光学素子２３１は、図８（ａ）に示す光学素子２３０の構成に加え、さらに、回折素子２３２を備える。回折素子２３２は、第２波長光１２１（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光１２２（波長７８０ｎｍ）の０次回折光及び±１次回折光を発生させる。例えば、回折素子２３２により回折された第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光は、光情報記録媒体１０６に照射される。第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光の光情報記録媒体１０６からの反射光（信号光）は、トラッキング制御信号として使用することができる。これにより、ＤＶＤ及びＣＤでのトラッキングサーボである３ビームプッシュプル法及び３ビーム法に対応することができる。
【００７９】
（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、回折素子により回折された不要な回折光を回折する迷光回折部を備えることで、迷光の発生を抑制することができる。
【００８０】
図９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。
【００８１】
図９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、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、迷光回折部３１１Ａ及び３１１Ｂとを備える。
【００８２】
迷光回折部３１１Ａ及び３１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２との間に形成される。迷光回折部３１１Ａ及び３１１Ｂは、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂが光検出器１０２の方向へ照射されることを防止する。迷光回折部３１１Ａは、第１波長光の＋１次回折光１２０Ａが入射する位置に形成される。迷光回折部３１１Ｂは、第１波長光の−１次回折光１２０Ｂが入射する位置に形成される。迷光回折部３１１Ａ及び３１１Ｂは、照射された光を回折する。すなわち、迷光回折部３１１Ａは、回折素子１０３と光検出器１０２Ａとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の＋１次回折光１２０Ａを回折する。迷光回折部３１１Ｂは、回折素子１０３と光検出器１０２Ｃとの間に形成され、回折素子１０３により回折された第１波長光の−１次回折光１２０Ｂを回折する。なお、迷光回折部３１１Ａ及び３１１Ｂを特に区別しない場合は、迷光回折部３１１と記す。例えば、迷光回折部３１１は、回折素子で構成される。
【００８３】
以上より、本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置３００は、迷光回折部３１１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１２０Ａ及び−１次回折光１２０Ｂ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）の発生を低減することができる。よって、迷光による光情報記録媒体の記録、再生及び消去に用いる信号の劣化を抑制することができる。
【００８４】
また、迷光回折部３１１を構成する回折素子は、回折素子１０３と同じ工程で製造できるため新規工法を増やすことなく実現が可能である。
【００８５】
図１０（ａ）は、回折素子１０３と迷光回折部３１１とを上下面に配置した光学素子３３０の構成を示す斜視図である。図１０（ａ）に示すように、回折素子１０３と迷光回折部３１１とを上下面に配置した光学素子１３０を用いてもよい。これにより、光ピックアップ装置３００の部品点数を削減することができる。
【００８６】
さらに、迷光反射部１１１Ａと迷光反射部１１１Ｂとの間に回折素子を備えてもよい。図１０（ｂ）は、迷光回折部３１１Ａと迷光回折部３１１Ｂとの間に回折素子を備える光学素子の構成を示す斜視図である。図１０（ｂ）に示す光学素子３３１は、図１０（ａ）に示す光学素子３３０の構成に加え、さらに、回折素子３３２を備える。回折素子３３２は、第２波長光１２１（波長６５０ｎｍ）及び第３波長光１２２（波長７８０ｎｍ）の０次回折光及び±１次回折光を発生させる。例えば、回折素子３３２により回折された第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光は、光情報記録媒体１０６に照射される。第２波長光１２１及び第３波長光１２２の０次回折光及び±１次回折光の光情報記録媒体１０６からの反射光（信号光）は、トラッキング制御信号として使用することができる。これにより、ＤＶＤ及びＣＤでのトラッキングサーボである３ビームプッシュプル法及び３ビーム法に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の光学素子の構造を示す斜視図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の光学素子の構造を示す斜視図である。
【図９】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。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る光ピックアップ装置の光学素子の構造を示す斜視図である。
【図１１】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】
【００８９】
１００、２００、３００、１０００  光ピックアップ装置
１０１Ａ、１０１Ｂ、１１０１Ａ、１１０１Ｂ  光源
１０２、１０２Ａ、１０２ＢＤ、１０２Ｃ、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、１１１Ａ、１１１Ｂ  迷光反射部
１２０、１１２０  第１波長光（青色光）
１２０Ａ  第１波長光の＋１次回折光
１２０Ｂ  第１波長光の−１次回折光
１２０Ｃ  第１波長光の＋２次回折光
１２０Ｄ  第１波長光の−２次回折光
１２１、１１２１  第２波長光（赤色光）
１２１Ａ  第２波長光の＋１次回折光
１２１Ｂ  第２波長光の−１次回折光
１２２、１１２２  第３波長光（赤外光）
１２２Ａ  第３波長光の＋１次回折光
１２２Ｂ  第３波長光の−１次回折光
１３０、１３１、２３０、２３１、３３０、３３１  光学素子
１３２、２３２、３３２  回折素子
２１１、２１１Ａ、２１１Ｂ  迷光吸収部
３１１、３１１Ａ、３１１Ｂ  迷光回折部
【図１】
2008146741.tif 000003
【図２】
2008146741.tif 000004
【図３】
2008146741.tif 000005
【図４】
2008146741.tif 000006
【図５】
2008146741.tif 000007
【図６】
2008146741.tif 000008
【図７】
2008146741.tif 000009
【図８】
2008146741.tif 000010
【図９】
2008146741.tif 000011
【図１０】
2008146741.tif 000012
【図１１】
2008146741.tif 000013