(57)【要約】【課題】異なる種類の光ディスクに対して好適にトラッキング誤差信号を検出する。【解決手段】偏光ホログラム４は、ＢＤで反射及び回折された光束が透過する領域内において、第１の領域４１と、第１の領域に隣接する第２の領域４２とを含み、第１の領域４１は、ＢＤ６０からの１次回折光を多く透過させる第１の透過領域４ａと、第１の透過領域４ａに隣接し第１の透過領域４ａよりも光軸に近い第２の透過領域４ｇと、第１の透過領域４ａ及び第２の透過領域４ｇに隣接する第３の透過領域４ｃ，４ｄとを含み、第２の領域４２は、ＢＤからの１次回折光を多く透過させる第４の透過領域４ｂと、第４の透過領域４ｂに隣接し第４の透過領域４ｂよりも光軸に近い第５の透過領域４ｈと、第４の透過領域４ｂ及び第５の透過領域４ｈに隣接する第６の透過領域４ｅ，４ｆとを含む。【選択図】図５
2008135155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの間の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、
６００ｎｍ〜７００ｎｍの間の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、
前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体に集光し、前記第２のレーザ光を前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記第１の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第１のレーザ光と前記第２の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第２のレーザ光との共通光路に配置され、それぞれのレーザ光を複数の光束に分割する光束分割部と、
前記光束分割部で分割された前記複数の光束を受光する受光部とを備え、
前記光束分割部は、前記第１の情報記録媒体で反射及び回折された光束が透過する領域内において、前記対物レンズの光軸を通り前記第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の線により分割される第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域は、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く透過させる第１の透過領域と、前記第１の透過領域に隣接し前記第１の透過領域よりも光軸に近い第２の透過領域と、前記第１の透過領域及び前記第２の透過領域に隣接する第３の透過領域とを含み、
前記第２の領域は、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く透過させる第４の透過領域と、前記第４の透過領域に隣接し前記第４の透過領域よりも光軸に近い第５の透過領域と、前記第４の透過領域及び前記第５の透過領域に隣接する第６の透過領域とを含むことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記光束分割部は、前記第１の線と、前記第１の線に交わる第２の線及び第３の線と、前記第１の領域内において前記第２の線及び前記第３の線に交わる第４の線と、前記第２の領域内において前記第２の線及び前記第３の線に交わる第５の線とにより第１〜第６の透過領域に分割され、
前記第１の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の内側であり、かつ前記第４の線の外側に形成され、
前記第２の透過領域は、前記第２の線、前記第３の線及び前記第４の線の内側に形成され、
前記第３の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の外側に形成され、
前記第４の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の内側であり、かつ前記第５の線の外側に形成され、
前記第５の透過領域は、前記第２の線、前記第３の線及び前記第５の線の内側に形成され、
前記第６の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の外側に形成されることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記第２の線及び前記第３の線は、前記対物レンズの光軸に対して互いに対称な位置にあり、かつ前記第１の線と直角に交わる直線であり、
前記第４の線及び前記第５の線は、前記対物レンズの光軸に対して互いに対称な形状であることを特徴とする請求項２記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記受光部は、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の両方を受光し、
前記光束分割部で分割された、前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光との両方を受光する共通の受光領域を少なくとも１つ以上備えることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記光束分割部は、前記対物レンズと一体で駆動されることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる回折素子であることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記回折素子は、前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれ出射された前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光の略全部を透過させるとともに、前記第１の情報記録媒体及び前記第２の情報記録媒体で反射及び回折された前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる偏光ホログラムを含むことを特徴とする請求項６記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記回折素子は、断面形状がブレーズ型であることを特徴とする請求項６記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記受光部は、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、
前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得し、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、
前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２と信号Ｉｂ３とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５と信号Ｉｂ６とを加算することで得られる信号を減算することにより取得することを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記受光部は、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、
前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、
ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）
の演算式に基づいて取得し、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、
前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、
ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２＋Ｉｂ３−Ｉｂ４−Ｉｂ５−Ｉｂ６
の演算式に基づいて取得することを特徴とする請求項９記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記受光部は、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、
前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得し、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、
前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５とを加算することで得られる信号を減算することにより取得することを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記受光部は、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、
前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、
ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）
の演算式に基づいて取得し、
前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、
前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、
ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２−Ｉｂ４−Ｉｂ５
の演算式に基づいて取得することを特徴とする請求項１１記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記第１の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含み、
前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させ、
前記受光部は、
前記第１の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて、前記光束分割部で回折された前記第１のレーザ光を受光する受光領域が、前記所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて前記光束分割部を透過又は回折された前記第１のレーザ光を受光しない位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
前記第２の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含み、
前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させ、
前記受光部は、
前記第２の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて、前記光束分割部で回折された前記第２のレーザ光を受光する受光領域が、前記所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて前記光束分割部を透過した前記第２のレーザ光を受光しない位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項１５】
前記第１の光源と前記第２の光源とは別体の素子であり、
前記第１の光源の光軸と前記第２の光源の光軸とを略一致させる光路合成部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項１６】
第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、
前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体に集光し、前記第２のレーザ光を前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記第１の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第１のレーザ光と前記第２の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第２のレーザ光との共通光路に配置され、それぞれのレーザ光を複数の光束に分割する光束分割部と、
前記光束分割部で分割された前記複数の光束を受光する受光部とを備え、
前記光束分割部は、
前記第１の情報記録媒体によって反射および回折された光束が透過する領域内において、前記対物レンズの光軸を通り前記第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の分割線で２分割して得られる第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域内において、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く含む第１の分割領域と、
前記第２の領域内において、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く含む第２の分割領域と、
前記第１の領域内かつ前記第１の分割領域外において、前記第１の分割領域よりも前記光軸に近い第３の分割領域と、
前記第２の領域内かつ前記第２の分割領域外において、前記第２の分割領域よりも前記光軸に近い第４の分割領域と、
前記第１の領域内かつ前記第１の分割領域外かつ前記第３の分割領域外の第５の分割領域と、
前記第２の領域内かつ前記第２の分割領域外かつ前記第４の分割領域外の第６の分割領域とをさらに含む光学ヘッド。
【請求項１７】
前記請求項１に記載の光学ヘッドと、
情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、
前記光学ヘッドと前記モータとを制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに波長の異なる複数の光源を備え、複数種類の光ディスク等の情報記録媒体に対して、光学的に情報の記録又は再生を行う光学ヘッド、及び光学ヘッドを具備した光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青紫半導体レーザの実用化に伴い、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と同じ大きさで、高密度・大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクともいう）であるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤ）が実用化されている。このＢＤは、波長４００ｎｍ程度の青紫レーザ光源と、開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ、ＮＡ）を０．８５まで高めた対物レンズを用いて記録又は再生を行う、保護基板厚約０．１ｍｍの光ディスクである。
【０００３】
また、同じく波長４００ｎｍ程度の青紫レーザ光源と、開口数０．６５の対物レンズを用いた、保護基板厚０．６ｍｍのＨＤ  ＤＶＤも実用化がなされている。これらの青紫レーザ光源を用いて記録又は再生を行う光ディスクを総称して、高密度光ディスクと呼ぶ。
【０００４】
それぞれ保護基板厚が異なる光ディスクの情報記録面に対して、それぞれ異なる波長のレーザ光を一つの対物レンズを用いて集光させて情報の記録又は再生を行う、互換性を有する光学ヘッドが提案されている。
【０００５】
このような光学ヘッドの構成例を図２３に示す。図２３において、光学ヘッド１３０は、青紫レーザ光を出射する光源１０１、ビームスプリッタ１０２、リレーレンズ１０３、ホログラム１０４、ダイクロプリズム１０５、コリメートレンズ１０６、対物レンズ１０７、回折格子１０８、赤色レーザ光と赤外レーザ光を出射する２波長光源１１１、受光素子１１２を備える。また、ＢＤ６０は、保護基板厚０．０７５〜０．１ｍｍの光ディスクである。
【０００６】
ここで、ＢＤ６０に対して、情報の記録又は再生を行う従来の光学ヘッド１３０の動作について述べる。光源１０１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ１０２で反射し、リレーレンズ１０３を透過して、発散角のより大きな発散光に変換される。さらに、リレーレンズ１０３を透過した青紫レーザ光は、ホログラム１０４を透過し、ダイクロプリズム１０５で反射された後、コリメートレンズ１０６で略平行光に変換される。そして、略平行光に変換された青紫レーザ光は、対物レンズ１０７によって、保護基板越しにＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして集光される。ＢＤ６０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ１０７及びコリメートレンズ１０６を透過し、ダイクロプリズム１０５で反射され、ホログラム１０４及びリレーレンズ１０３を透過した後、ビームスプリッタ１０２を透過し、受光素子１１２に導かれる。
【０００７】
ここで、ホログラム１０４をレーザ光が透過する際に、０次回折光と±１次回折光とが発生する。光源１０１から出射された往路のレーザ光の±１次回折光は、対物レンズ１０７の直前に配置された開口（図示せず）によって遮断され、ＢＤ６０には達しない。一方、ＢＤ６０で反射された復路のレーザ光の±１次回折光は、受光素子１１２の所定の受光領域で検出され、主としてサーボ信号の生成に用いられる。
【０００８】
ここで、フォーカス誤差信号は、例えばビームスプリッタ１０２と受光素子１１２との間に配置された検出レンズ（図示せず）等によって復路のレーザ光に非点収差を与えた後、４分割受光パターンにより取得する、いわゆる非点収差法等を用いて検出することが可能である。なお、トラッキング誤差信号については後述する。
【０００９】
次に、図２４を用いて、保護基板厚０．６ｍｍの光ディスクであるＤＶＤ７０あるいは保護基板厚１．２ｍｍの光ディスクであるＣＤ８０に対して、情報の記録又は再生を行う従来の光学ヘッド１３０の動作について述べる。２波長光源１１１から出射された波長６５５ｎｍの赤色レーザ光あるいは波長７８５ｎｍの赤外レーザ光は、回折格子１０８によって０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離される。メインビームとサブビームは、ダイクロプリズム１０５を透過し、コリメートレンズ１０６で略平行光に変換され、対物レンズ１０７によって、保護基板越しにＤＶＤ７０あるいはＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして集光される。ＤＶＤ７０あるいはＣＤ８０の情報記録面で反射したメインビームとサブビームは、再び対物レンズ１０７及びコリメートレンズ１０６を透過し、ダイクロプリズム１０５で反射され、ホログラム１０４、リレーレンズ１０３及びビームスプリッタ１０２を透過し、受光素子１１２に導かれ、情報信号及びサーボ信号を生成する。
【００１０】
ここで、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０を記録又は再生するためのフォーカス誤差信号は、上述のＢＤ６０を記録又は再生するためのフォーカス誤差信号と同様に非点収差法等を用いて検出することが可能である。また、トラッキング誤差信号は、回折格子１０８によって生成されたメインビームとサブビームとを用いた、いわゆる３ビーム法や差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）等を用いて検出される。
【００１１】
なお、対物レンズ１０７は、ＢＤ６０を記録又は再生するための青紫レーザ光、ＤＶＤ７０を記録又は再生するための赤色レーザ光、及びＣＤ８０を記録又は再生するための赤外レーザ光を、波長の差を利用してそれぞれ微小な光スポットとして集光するための回折構造を備えている。
【００１２】
従って、このような光学ヘッド１３０を用いることで、それぞれ異なる種類の光ディスクに対し、それぞれ異なる波長のレーザ光を一つの対物レンズ１０７を用いて集光させて情報の記録又は再生を行うことができる。
【００１３】
次に、ＢＤ６０を記録又は再生するためのトラッキング誤差信号について詳述する。
【００１４】
特許文献１には、ＢＤ６０のように複数の情報記録面を備えた高密度光ディスクを記録又は再生するための光ディスク装置が示されている。図２５は、ＢＤを記録又は再生する場合の従来の別の光学ヘッドの概略構成図である。
【００１５】
図２５の光学ヘッド２３０において、光源２０１から出射されてＢＤ６０の情報記録面で反射された青紫レーザ光は、対物レンズ２０７、コリメートレンズ２０６を透過した後、ビームスプリッタ２０２を透過して、ホログラム２０４に入射し、複数のビームが生成される。ホログラム２０４で生成された複数のビームは、検出レンズ２０３を透過して非点収差が付与された後、受光素子２１２で受光される。
【００１６】
ホログラム２０４は、７種類の領域２０４ａ〜２０４ｇを有しており、入射したレーザ光を０次回折光と±１次回折光とに分割する。図２６は、従来の別の光学ヘッド２３０のホログラム２０４の光束分割パターンを模式的に示す図である。０次回折光ｘ０は領域２０４ａ〜２０４ｇから、＋１次回折光ｘａは領域２０４ａから、＋１次回折光ｘｂは領域２０４ｂから、＋１次回折光ｘｃは領域２０４ｃから、＋１次回折光ｘｄは領域２０４ｄから、＋１次回折光ｘｅは領域２０４ｅから、＋１次回折光ｘｆは領域２０４ｆから、＋１次回折光ｘｇは領域２０４ｇから、それぞれ生成される。
【００１７】
図２７は、従来の別の光学ヘッド２３０における受光素子２１２の受光領域のパターンに対して、ＢＤ６０で反射して受光素子２１２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。受光素子２１２は、全部で１０個の受光部２１２ａ〜２１２ｊを有している。
【００１８】
受光部２１２ａ〜２１２ｄは、フォーカス誤差信号と、光ディスク（ＢＤ６０）に記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。
【００１９】
一方、受光部２１２ｅ〜２１２ｊは、トラッキング誤差信号の検出に用いられる。フォーカス誤差信号を検出するための受光部２１２ａ〜２１２ｄと、トラッキング誤差信号を検出するための受光部２１２ｅ〜２１２ｊとを同一の半導体基板上に形成することで、光学ヘッドを小型にすることができ、また光学ヘッドを組み立てる際の工数を少なくすることができる。
【００２０】
受光部２１２ａ〜２１２ｊは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ２１２ａ〜Ｉ２１２ｊを出力する。フォーカス誤差信号ＦＥは、ＦＥ＝（Ｉ２１２ａ＋Ｉ２１２ｃ）−（Ｉ２１２ｂ＋Ｉ２１２ｄ）の演算により得られる。また、トラッキング誤差信号ＴＥは、ＴＥ＝（Ｉ２１２ｅ−Ｉ２１２ｆ）−ｋ（Ｉ２１２ｇ＋Ｉ２１２ｈ−Ｉ２１２ｉ−Ｉ２１２ｊ）の演算により得られる。
【００２１】
ここで、０次回折光ｘ０は４つの受光部２１２ａ〜２１２ｄで、＋１次回折光ｘａは受光部２１２ｅで、＋１次回折光ｘｂは受光部２１２ｆで、＋１次回折光ｘｃは受光部２１２ｇで、＋１次回折光ｘｄは受光部２１２ｈで、＋１次回折光ｘｅは受光部２１２ｉで、＋１次回折光ｘｆは受光部２１２ｊでそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｘｇは、どの受光部でも受光されないように構成されている。このような構成とすることで、光ディスク（ＢＤ６０）に形成される溝の位置、幅及び深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるトラッキング誤差信号の変動を低減することが可能である。
【００２２】
また、光ディスク（ＢＤ６０）が複数の情報記録面を有している場合に、不要な光がトラッキング誤差信号を検出するために用いられる受光部に入射することを避ける役目も果たしている。
【００２３】
０次回折光ｘ０と＋１次回折光ｘａ〜ｘｇとは、光ディスクの情報記録面で反射されたレーザ光が、ホログラム２０４に入射して生成される。しかしながら、光ディスク（ＢＤ６０）は、２つの情報記録面６０ａ、６０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面６０ａとは異なる情報記録面６０ｂで反射されたビームも、ホログラム２０４に入射して、回折光が生成される。０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇとは、情報記録面６０ｂで反射されたレーザ光が、ホログラム２０４に入射して、生成された回折光である。０次回折光ｙ０は領域２０４ａ〜２０４ｇから、＋１次回折光ｙａは領域２０４ａから、＋１次回折光ｙｂは領域２０４ｂから、＋１次回折光ｙｃは領域２０４ｃから、＋１次回折光ｙｄは領域２０４ｄから、＋１次回折光ｙｅは領域２０４ｅから、＋１次回折光ｙｆは領域２０４ｆから、＋１次回折光ｙｇは領域２０４ｇから、それぞれ生成される。
【００２４】
対物レンズ２０７で集光されるレーザ光が、情報記録面６０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面６０ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇも受光素子２１２上で大きくデフォーカスをしている。ここで、０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇとが、いずれも受光部２１２ｅ〜２１２ｊに入射しないようにしている。これは、０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇとが、受光部２１２ｅ〜２１２ｊに入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【００２５】
また、図２６に示すホログラム２０４の中央部に領域２０４ｇを設け、領域２０４ｇから生成された＋１次回折光ｘｇをトラッキング誤差信号の生成には用いていない。ここで、＋１次回折光ｘｇを＋１次回折光ｘａ〜ｘｆとは直交する方向に回折させている。このことにより、受光部２１２ｅ〜２１２ｊを１次回折光ｘｇが入射しない位置に形成できる。
【００２６】
なお、＋１次回折光と共役の位置に形成される−１次回折光についても受光部２１２ｅ〜２１２ｊには入射しない。
【００２７】
また、特許文献２には、それぞれ多層を備えた複数種類の光ディスクに対し、記録又は再生の対象となる記録層とは異なる記録層からの０次回折光の広がりの最大範囲又は最小範囲を、１次回折光の受光部が跨がないよう配置することで、安定したトラッキング誤差信号を得ようとする光学ヘッドが示されている。
【００２８】
ところで、特許文献３には、対物レンズとホログラムとを一体化し、対物レンズとホログラムとが一体となった部分が、光源とは独立に移動可能である光学ヘッドについての記述がある。図２８は、ＤＶＤを記録又は再生する場合の従来のさらに別の光学ヘッドの概略構成図である。
【００２９】
図２８の光学ヘッド３３０において、光源３０１から出射されたレーザ光は、ホログラム３０４と対物レンズ３０７とによって、光ディスク（例えばＤＶＤ７０）の情報記録面上に集光される。ＤＶＤ７０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ３０７を透過し、ホログラム３０４の各領域を透過して回折され、受光素子３１２に導かれる。
【００３０】
アクチュエータ３７０は、受光素子３１２から得られるトラッキング誤差信号に基づき、ＤＶＤ７０の情報記録面に形成された情報トラックに、対物レンズ３０７によって集光された光スポットが追従するよう、対物レンズ３０７を駆動するトラッキング制御を行う。ここで、ホログラム３０４は、対物レンズ３０７と一体化されており、アクチュエータ３７０によって一体で駆動される。
【００３１】
ホログラム３０４と対物レンズ３０７とは一体化されているので、トラッキング制御時に対物レンズ３０７が移動しても、ＤＶＤ７０で反射したレーザ光は、ホログラム３０４上ではほとんど移動しない。従って、１ビームによるプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出する際に、対物レンズ３０７の光軸が光源３０１から出射されるレーザ光の光軸からずれたとしても、トラッキング誤差信号にはオフセットが生じない。
【００３２】
このような構成は、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのように、情報トラックのピッチが光スポットに比べて比較的大きく、光ディスクからの反射光の回折角が小さい光学系に対して、１ビームによるプッシュプル法を適用する場合に有用である。
【特許文献１】特開２００４−２８１０２６号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／０６８４８０号パンフレット
【特許文献３】特開平１−６２８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
特許文献１には、ＢＤのような高密度光ディスクに好適なトラッキング誤差信号検出が可能な光学ヘッドの構成が示されている。また、特許文献３には、ＤＶＤ−ＲＡＭのように情報トラックのピッチが光スポットに比べて比較的大きい光ディスクに好適なトラッキング誤差信号検出が可能な光学ヘッドの構成が示されている。さらに特許文献２には、多層を備えた複数種類の光ディスクに対して安定したトラッキング誤差信号検出が可能な光学ヘッドの構成が示されている。
【００３４】
しかしながら、これらの特許文献には、ＢＤ等の高密度光ディスクとＤＶＤ及びＣＤとの記録又は再生を行う互換型の光学ヘッドを構成する場合に、全ての種類の光ディスクに対して好適なトラッキング誤差信号検出を可能とする、ホログラムの光束分割パターンや受光素子の受光パターンについては言及されていない。
【００３５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、異なる種類の光ディスクに対して好適にトラッキング誤差信号を検出することができる光学ヘッド及び光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の一局面に係る光学ヘッドは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの間の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの間の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体に集光し、前記第２のレーザ光を前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記第１の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第１のレーザ光と前記第２の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第２のレーザ光との共通光路に配置され、それぞれのレーザ光を複数の光束に分割する光束分割部と、前記光束分割部で分割された前記複数の光束を受光する受光部とを備え、前記光束分割部は、前記第１の情報記録媒体で反射及び回折された光束が透過する領域内において、前記対物レンズの光軸を通り前記第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の線により分割される第１の領域と第２の領域とを含み、前記第１の領域は、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く透過させる第１の透過領域と、前記第１の透過領域に隣接し前記第１の透過領域よりも光軸に近い第２の透過領域と、前記第１の透過領域及び前記第２の透過領域に隣接する第３の透過領域とを含み、前記第２の領域は、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く透過させる第４の透過領域と、前記第４の透過領域に隣接し前記第４の透過領域よりも光軸に近い第５の透過領域と、前記第４の透過領域及び前記第５の透過領域に隣接する第６の透過領域とを含む。
【００３７】
この構成によれば、第１の光源によって、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの間の第１の波長を有する第１のレーザ光が出射され、第２の光源によって、６００ｎｍ〜７００ｎｍの間の第２の波長を有する第２のレーザ光が出射される。対物レンズによって、第１のレーザ光が第１の情報記録媒体に集光され、第２のレーザ光が第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光される。第１の情報記録媒体によって反射及び回折された第１のレーザ光と第２の情報記録媒体によって反射及び回折された第２のレーザ光との共通光路に配置された光束分割部によって、それぞれのレーザ光が複数の光束に分割される。そして、受光部によって、光束分割部で分割された複数の光束が受光される。光束分割部は、第１の情報記録媒体で反射及び回折された光束が透過する領域内において、対物レンズの光軸を通り第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の線により分割される第１の領域と第２の領域とを含む。第１の領域は、第１の情報記録媒体からの１次回折光を第１の領域における他の透過領域よりも多く透過させる第１の透過領域と、第１の透過領域に隣接し第１の透過領域よりも光軸に近い第２の透過領域と、第１の透過領域及び第２の透過領域に隣接する第３の透過領域とを含む。また、第２の領域は、第１の情報記録媒体からの１次回折光を第２の領域における他の透過領域よりも多く透過させる第４の透過領域と、第４の透過領域に隣接し第４の透過領域よりも光軸に近い第５の透過領域と、第４の透過領域及び第５の透過領域に隣接する第６の透過領域とを含む。
【００３８】
したがって、第１の透過領域、第３の透過領域、第４の透過領域及び第６の透過領域を透過した第１のレーザ光に基づいて第１の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出され、第１の透過領域、第２の透過領域、第４の透過領域及び第５の透過領域を透過した第２のレーザ光に基づいて第２の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出されるので、異なる種類の光ディスクに対して好適にトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００３９】
上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、前記第１の線と、前記第１の線に交わる第２の線及び第３の線と、前記第１の領域内において前記第２の線及び前記第３の線に交わる第４の線と、前記第２の領域内において前記第２の線及び前記第３の線に交わる第５の線とにより第１〜第６の透過領域に分割され、前記第１の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の内側であり、かつ前記第４の線の外側に形成され、前記第２の透過領域は、前記第２の線、前記第３の線及び前記第４の線の内側に形成され、前記第３の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の外側に形成され、前記第４の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の内側であり、かつ前記第５の線の外側に形成され、前記第５の透過領域は、前記第２の線、前記第３の線及び前記第５の線の内側に形成され、前記第６の透過領域は、前記第２の線及び前記第３の線の外側に形成されることが好ましい。
【００４０】
この構成によれば、光束分割部は、第１の線と、第１の線に交わる第２の線及び第３の線と、第１の領域内において第２の線及び第３の線に交わる第４の線と、第２の領域内において第２の線及び第３の線に交わる第５の線とにより第１〜第６の透過領域に分割されている。そして、第２の線及び第３の線の内側であり、かつ第４の線の外側に第１の透過領域が形成され、第２の線、第３の線及び第４の線の内側に第２の透過領域が形成され、第２の線及び第３の線の外側に第３の透過領域が形成され、第２の線及び第３の線の内側であり、かつ第５の線の外側に第４の透過領域が形成され、第２の線、第３の線及び第５の線の内側に第５の透過領域が形成され、第２の線及び第３の線の外側に第６の透過領域が形成される。
【００４１】
したがって、第１〜第５の線により光束分割部を第１〜第６の透過領域に分割することができ、分割された第１〜第６の透過領域を透過したにレーザ光に基づいて、トラッキング誤差信号を検出することができる。
【００４２】
上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の線及び前記第３の線は、前記対物レンズの光軸に対して互いに対称な位置にあり、かつ前記第１の線と直角に交わる直線であり、前記第４の線及び前記第５の線は、前記対物レンズの光軸に対して互いに対称な形状であることが好ましい。
【００４３】
この構成によれば、第２の線及び第３の線は、対物レンズの光軸に対して互いに対称な位置にあり、かつ第１の線と直角に交わる直線である。また、第４の線及び第５の線は、対物レンズの光軸に対して互いに対称な形状である。したがって、第１の領域内における第１〜第３の透過領域と、第２の領域内における第４〜第６の透過領域とは、対物レンズの光軸に対して互いに対称な形状となり、高精度にトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００４４】
上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部は、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の両方を受光し、前記光束分割部で分割された、前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光との両方を受光する共通の受光領域を少なくとも１つ以上備えることが好ましい。
【００４５】
この構成によれば、光束分割部で分割された、第１のレーザ光と第２のレーザ光との両方を共通の少なくとも１つ以上の受光領域によって受光することにより、受光部を小型化することができる。
【００４６】
上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、前記対物レンズと一体で駆動されることが好ましい。この構成によれば、光束分割部と対物レンズとは一体化されているので、トラッキング制御時に対物レンズが移動しても、第２の情報記録媒体で反射したレーザ光は、光束分割部上ではほとんど移動しない。したがって、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのように、情報トラックのピッチが光スポットに比べて比較的大きく、第２の情報記録媒体からの反射光の回折角が小さい光学系に対しても、１ビームによるプッシュプル法を適用することができる。
【００４７】
上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる回折素子であることが好ましい。この構成によれば、光束分割部によって、通過する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の一部が透過され、他部が回折されるので、透過及び回折された第１のレーザ光及び第２のレーザ光を受光部に導き、トラッキング誤差信号を検出することができる。
【００４８】
上記の光学ヘッドにおいて、前記回折素子は、前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれ出射された前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光の略全部を透過させるとともに、前記第１の情報記録媒体及び前記第２の情報記録媒体で反射及び回折された前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる偏光ホログラムを含むことが好ましい。
【００４９】
この構成によれば、偏光ホログラムによって、第１の光源及び第２の光源からそれぞれ出射された第１のレーザ光と第２のレーザ光の略全部が透過される。また、偏光ホログラムによって、第１の情報記録媒体及び第２の情報記録媒体で反射及び回折された第１のレーザ光及び第２のレーザ光の一部が透過され、他部が回折される。
【００５０】
したがって、往路の第１のレーザ光及び第２のレーザ光は略全部が透過され、復路の第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、一部が透過され、他部が回折されるので、第１の情報記録媒体及び第２の情報記録媒体で反射及び回折された第１のレーザ光及び第２のレーザ光を受光部に導き、トラッキング誤差信号を検出することができる。
【００５１】
上記の光学ヘッドにおいて、前記回折素子は、断面形状がブレーズ型であることが好ましい。この構成によれば、回折素子の断面形状をブレーズ型にすることにより、−１次回折光の発生を抑制することができる。
【００５２】
上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部は、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得し、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２と信号Ｉｂ３とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５と信号Ｉｂ６とを加算することで得られる信号を減算することにより取得することが好ましい。
【００５３】
この構成によれば、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、第１の情報記録媒体の情報トラックに第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａは、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得される。また、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、第２の情報記録媒体の情報トラックに第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂは、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２と信号Ｉｂ３とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５と信号Ｉｂ６とを加算することで得られる信号を減算することにより取得される。
【００５４】
したがって、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算して得られるプッシュプル信号のオフセットを、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算して得られる信号で補正することにより、高精度に第１のトラッキング誤差信号を検出することができ、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２と信号Ｉｂ３とを加算することで得られる信号から信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５と信号Ｉｂ６とを加算することで得られる信号を減算することにより、高精度に第２のトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００５５】
上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部は、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）の演算式に基づいて取得し、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２＋Ｉｂ３−Ｉｂ４−Ｉｂ５−Ｉｂ６の演算式に基づいて取得することが好ましい。
【００５６】
この構成によれば、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、第１の情報記録媒体の情報トラックに第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａは、ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）の演算式に基づいて取得される。また、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、第２の情報記録媒体の情報トラックに第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂは、ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２＋Ｉｂ３−Ｉｂ４−Ｉｂ５−Ｉｂ６の演算式に基づいて取得される。
【００５７】
したがって、信号（Ｉａ１−Ｉａ４）で得られるプッシュプル信号のオフセットを、信号（Ｉａ３−Ｉａ６）で補正することにより、高精度に第１のトラッキング誤差信号を検出することができ、信号（Ｉｂ１＋Ｉｂ２＋Ｉｂ３）から信号（Ｉｂ４＋Ｉｂ５＋Ｉｂ６）を減算することにより、高精度に第２のトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００５８】
上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部は、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得し、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５とを加算することで得られる信号を減算することにより取得することが好ましい。
【００５９】
この構成によれば、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、第１の情報記録媒体の情報トラックに第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａは、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算することで得られるプッシュプル信号を、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算することで得られる信号を用いて補正することにより取得される。また、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、第２の情報記録媒体の情報トラックに第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂは、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２とを加算することで得られる信号から、信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５とを加算することで得られる信号を減算することにより取得される。
【００６０】
したがって、信号Ｉａ１から信号Ｉａ４を減算して得られるプッシュプル信号のオフセットを、信号Ｉａ３から信号Ｉａ６を減算して得られる信号で補正することにより、高精度に第１のトラッキング誤差信号を検出することができ、信号Ｉｂ１と信号Ｉｂ２とを加算して得られる信号から信号Ｉｂ４と信号Ｉｂ５とを加算して得られる信号を減算することにより、高精度に第２のトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００６１】
上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部は、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、前記第１の情報記録媒体の情報トラックに前記第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａを、ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）の演算式に基づいて取得し、前記第１の透過領域から前記第６の透過領域で回折された前記第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、前記第２の情報記録媒体の情報トラックに前記第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂを、ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２−Ｉｂ４−Ｉｂ５の演算式に基づいて取得することが好ましい。
【００６２】
この構成によれば、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第１のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩａ１〜Ｉａ６とした場合、第１の情報記録媒体の情報トラックに第１のレーザ光をトラッキング制御させる第１のトラッキング誤差信号ＴＥａが、ＴＥａ＝（Ｉａ１−Ｉａ４）−ｋ（Ｉａ３−Ｉａ６）（ただし、ｋは定数）の演算式に基づいて取得される。また、第１の透過領域から第６の透過領域で回折された第２のレーザ光を受光した受光領域から出力される信号をＩｂ１〜Ｉｂ６とした場合、第２の情報記録媒体の情報トラックに第２のレーザ光をトラッキング制御させる第２のトラッキング誤差信号ＴＥｂが、ＴＥｂ＝Ｉｂ１＋Ｉｂ２−Ｉｂ４−Ｉｂ５の演算式に基づいて取得される。
【００６３】
したがって、信号（Ｉａ１−Ｉａ４）で得られるプッシュプル信号のオフセットを、信号（Ｉａ３−Ｉａ６）で補正することにより、高精度に第１のトラッキング誤差信号を検出することができ、信号（Ｉｂ１＋Ｉｂ２）から信号（Ｉｂ４＋Ｉｂ５）を減算することにより、高精度に第２のトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００６４】
上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含み、前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させ、前記受光部は、前記第１の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて、前記光束分割部で回折された前記第１のレーザ光を受光する受光領域が、前記所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて前記光束分割部を透過又は回折された前記第１のレーザ光を受光しない位置に配置されていることが好ましい。
【００６５】
この構成によれば、第１の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含む。また、光束分割部は、通過する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる。そして、第１の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて、光束分割部で回折された第１のレーザ光を受光する受光領域が、所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて光束分割部を透過又は回折された第１のレーザ光を受光しない位置に受光部が配置されている。
【００６６】
したがって、トラッキング誤差信号の変動を抑制し、安定したトラッキング制御を行うことができる。
【００６７】
上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含み、前記光束分割部は、通過する前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させ、前記受光部は、前記第２の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて前記光束分割部で回折された前記第２のレーザ光を受光する受光領域が、前記所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて前記光束分割部を透過した前記第２のレーザ光を受光しない位置に配置されていることが好ましい。
【００６８】
この構成によれば、第２の情報記録媒体は、少なくとも２層以上の情報記録層を備えた多層情報記録媒体を含む。また、光束分割部は、通過する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる。そして、第２の情報記録媒体の所定の情報記録層で反射されて光束分割部で回折された第２のレーザ光を受光する受光領域が、所定の情報記録層とは異なる情報記録層で反射されて光束分割部を透過した第２のレーザ光を受光しない位置に受光部が配置されている。
【００６９】
したがって、トラッキング誤差信号の変動を抑制し、安定したトラッキング制御を行うことができる。
【００７０】
上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の光源と前記第２の光源とは別体の素子であり、前記第１の光源の光軸と前記第２の光源の光軸とを略一致させる光路合成部をさらに備えることが好ましい。
【００７１】
この構成によれば、第１の光源と第２の光源とは別体の素子であり、光路合成部によって、第１の光源の光軸と第２の光源の光軸とが略一致される。したがって、互いに異なる位置から出射された第１のレーザ光と第２のレーザ光とを同一の対物レンズに入射させることができる。
【００７２】
本発明の他の局面に係る光学ヘッドは、第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体に集光し、前記第２のレーザ光を前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記第１の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第１のレーザ光と前記第２の情報記録媒体によって反射及び回折された前記第２のレーザ光との共通光路に配置され、それぞれのレーザ光を複数の光束に分割する光束分割部と、前記光束分割部で分割された前記複数の光束を受光する受光部とを備え、前記光束分割部は、前記第１の情報記録媒体によって反射および回折された光束が透過する領域内において、前記対物レンズの光軸を通り前記第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の分割線で２分割して得られる第１の領域と第２の領域とを含み、前記第１の領域内において、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く含む第１の分割領域と、前記第２の領域内において、前記第１の情報記録媒体からの１次回折光を多く含む第２の分割領域と、前記第１の領域内かつ前記第１の分割領域外において、前記第１の分割領域よりも前記光軸に近い第３の分割領域と、前記第２の領域内かつ前記第２の分割領域外において、前記第２の分割領域よりも前記光軸に近い第４の分割領域と、前記第１の領域内かつ前記第１の分割領域外かつ前記第３の分割領域外の第５の分割領域と、前記第２の領域内かつ前記第２の分割領域外かつ前記第４の分割領域外の第６の分割領域とをさらに含む。
【００７３】
この構成によれば、第１の光源によって、第１の波長を有する第１のレーザ光が出射され、第２の光源によって、第２の波長を有する第２のレーザ光が出射される。対物レンズによって、第１のレーザ光が第１の情報記録媒体に集光され、第２のレーザ光が第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体に集光される。第１の情報記録媒体によって反射及び回折された第１のレーザ光と第２の情報記録媒体によって反射及び回折された第２のレーザ光との共通光路に配置された光束分割部によって、それぞれのレーザ光が複数の光束に分割される。そして、受光部によって、光束分割部で分割された複数の光束が受光される。光束分割部は、第１の情報記録媒体によって反射および回折された光束が透過する領域内において、対物レンズの光軸を通り第１の情報記録媒体の情報トラックと平行な第１の分割線で２分割して得られる第１の領域と第２の領域とを含む。また、光束分割部は、第１の領域内において、第１の情報記録媒体からの１次回折光を第１の領域における他の分割領域よりも多く含む第１の分割領域と、第２の領域内において、第１の情報記録媒体からの１次回折光を第２の領域における他の分割領域よりも多く含む第２の分割領域と、第１の領域内かつ第１の分割領域外において、第１の分割領域よりも光軸に近い第３の分割領域と、第２の領域内かつ第２の分割領域外において、第２の分割領域よりも光軸に近い第４の分割領域と、第１の領域内かつ第１の分割領域外かつ第３の分割領域外の第５の分割領域と、第２の領域内かつ第２の分割領域外かつ第４の分割領域外の第６の分割領域とをさらに含む。
【００７４】
したがって、第１の分割領域、第２の分割領域、第５の分割領域及び第６の分割領域を透過した第１のレーザ光に基づいて第１の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出され、第１の分割領域、第２の分割領域、第３の分割領域及び第４の分割領域を透過した第２のレーザ光に基づいて第２の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出されるので、異なる種類の光ディスクに対して好適にトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００７５】
本発明の他の局面に係る光ディスク装置は、上記の光学ヘッドと、情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、前記光学ヘッドと前記モータとを制御する制御部とを備える。
【００７６】
この構成によれば、上記のいずれかの光学ヘッドが搭載されているので、複数の光源に対応する情報記録媒体を、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができる。
【発明の効果】
【００７７】
本発明によれば、第１の透過領域、第３の透過領域、第４の透過領域及び第６の透過領域を透過した第１のレーザ光に基づいて第１の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出され、第１の透過領域、第２の透過領域、第４の透過領域及び第５の透過領域を透過した第２のレーザ光に基づいて第２の情報記録媒体にトラッキングするためのトラッキング誤差信号が検出されるので、異なる種類の光ディスクに対して好適にトラッキング誤差信号を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７８】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００７９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光学ヘッドの概略構成図である。
【００８０】
図１において、光学ヘッド３０は、青紫レーザ光を出射する光源１、ビームスプリッタ２、リレーレンズ３、偏光ホログラム４、所定以下の波長の光を反射するダイクロプリズム５、コリメートレンズ６、対物レンズ７、回折格子８、１／４波長板９、検出レンズ１０、赤色レーザ光と赤外レーザ光を出射する２波長光源１１、レーザ光を受光する受光素子１２、及び対物レンズ７と偏光ホログラム４と１／４波長板９とを一体で駆動するアクチュエータ２０を備える。
【００８１】
また、ＢＤ６０は、保護基板厚０．０７５〜０．１ｍｍの光ディスクである。
【００８２】
ＢＤ６０に対して、情報の記録又は再生を行う光学ヘッド３０の動作について述べる。光源１から出射された波長４０５ｎｍの青紫レーザ光は、ビームスプリッタ２で反射し、リレーレンズ３を透過して、ＮＡの異なる発散光に変換される。リレーレンズ３を透過した青紫レーザ光は、ダイクロプリズム５で反射された後、コリメートレンズ６で略平行光に変換され、偏光ホログラム４を透過した後、１／４波長板９によって直線偏光が円偏光に変換される。その後、青紫レーザ光は、対物レンズ７によって、保護基板越しにＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【００８３】
ＢＤ６０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ７を透過し、１／４波長板９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム４で０次回折光と１次回折光とに分離され、コリメートレンズ６を透過する。その後、青紫レーザ光は、ダイクロプリズム５で反射され、リレーレンズ３とビームスプリッタ２とを透過して、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子１２に導かれる。
【００８４】
次に、図２を用いて保護基板厚０．６ｍｍの光ディスクであるＤＶＤ７０の記録又は再生を行う場合の光学ヘッド３０の動作、図３を用いて保護基板厚１．２ｍｍの光ディスクであるＣＤ８０の記録又は再生を行う場合の光学ヘッド３０の動作について述べる。
【００８５】
図２において、２波長光源１１から出射された波長６５５ｎｍの赤色レーザ光は、回折格子８とダイクロプリズム５とを透過し、コリメートレンズ６で略平行光に変換される。略平行光に変換された赤色レーザ光は、偏光ホログラム４を透過した後、１／４波長板９によって直線偏光が円偏光に変換される。その後、赤色レーザ光は、対物レンズ７によって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【００８６】
ＤＶＤ７０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ７を透過し、１／４波長板９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム４で０次回折光と１次回折光とに分離され、コリメートレンズ６を透過する。その後、赤色レーザ光は、ダイクロプリズム５で反射され、リレーレンズ３とビームスプリッタ２とを透過して、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子１２に導かれる。
【００８７】
同様に図３において、２波長光源１１から出射された波長７８５ｎｍの赤外レーザ光は、回折格子８で０次回折光であるメインビームと１次回折光であるサブビームに分離された後、ダイクロプリズム５を透過し、コリメートレンズ６で略平行光に変換される。略平行光に変換された赤外レーザ光は、偏光ホログラム４を透過した後、１／４波長板９によって直線偏光が円偏光に変換される。その後、赤外レーザ光は、対物レンズ７によって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【００８８】
ＣＤ８０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ７を透過し、１／４波長板９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム４を透過し、コリメートレンズ６を透過する。その後、赤外レーザ光は、ダイクロプリズム５で反射され、リレーレンズ３とビームスプリッタ２とを透過して、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子１２に導かれる。
【００８９】
ここで、対物レンズ７は、ＢＤ６０を記録又は再生するための青紫レーザ光、ＤＶＤ７０を記録又は再生するための赤色レーザ光、及びＣＤ８０を記録又は再生するための赤外レーザ光を、波長の差を利用してそれぞれ微小な光スポットとして集光するための回折構造を備えている。
【００９０】
ただし、本発明は、このような回折構造を備えた対物レンズを用いた光学ヘッドに限定されるものではなく、複数の硝材の波長分散特性を利用した屈折型の対物レンズや、回折型／屈折型のレンズを複数組み合わせた組レンズであってもよいことは明らかである。
【００９１】
また、偏光ホログラム４は、光源から出射された往路の青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光のほぼ全てを透過し、光ディスクで反射されて１／４波長板９によって往路と直交する方向の直線偏光に変換された復路の青紫レーザ光及び赤色レーザ光の一部を回折し、赤外レーザ光のほぼ全てを透過する機能を有している。しかしながら、本発明はこのような偏光ホログラムに限定されるものではなく、例えば、復路の赤外レーザ光の一部を回折する機能を有していてもよい。なお、偏光ホログラム４の光束分割パターンと、それぞれの領域の格子ピッチとは、青紫レーザと赤色レーザとで共用するため、下記の（１）式の関係より、赤色レーザは青紫レーザに対して、ほぼ波長に比例して回折角θが大きくなる。
【００９２】
ｍλ＝ｄ・ｓｉｎθ・・・（１）
ただし、ｍ：回折次数、λ：レーザ波長、ｄ：格子ピッチ、θ：回折角。
【００９３】
一方、本実施の形態の回折格子８は、２波長光源１１から出射された赤外レーザ光に対して０次回折光と±１次回折光とを発生させ、赤色レーザ光に対してはそのほぼ全てを透過する波長選択性を有している。しかしながら、本発明はこのような回折格子に限定されるものではなく、赤色レーザに対しても０次回折光と±１次回折光とを発生させる、単純な回折格子であってもよい。
【００９４】
図４は、本発明の実施の形態１における２波長光源の概略構成図である。ここで、２波長光源１１内の赤色レーザ光を出射する発光点１１ａと、赤外レーザ光を出射する発光点１１ｂとは、図４に示すように、所定の間隔δをおいて配置されているモノリシック２波長レーザである。モノリシック２波長レーザは、図４に示すように、サブマウント８２上に例えばＧａＡｓ基板８１を形成した構造となっており、赤色レーザ光８５と赤外レーザ光８６とが一つのレーザチップから出射される。
【００９５】
２波長光源は、図４に示したようなモノリシックタイプ以外に、レーザチップを２つ並べたハイブリッドタイプもあるが、どちらも一般的には赤色レーザ光８５の発光点１１ａと赤外レーザ光８６の発光点１１ｂとを一致させることはできない。従って、対物レンズ７の光軸に対して、光源１から出射される青紫レーザの光軸と、２波長光源１１から出射される赤色レーザの光軸とを一致させた場合、２波長光源１１から出射される赤外レーザの光軸を、それらと一致させることはできない。しかしながら、この時、赤外レーザ光は対物レンズ７に対して軸外入射となるが、発光点の間隔δが微小であるため、対物レンズ７による集光性能への影響も微小である。
【００９６】
次に、ＢＤ６０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム４と受光素子１２との機能について、図５〜図７を用いて詳細に説明する。
【００９７】
図５は、本発明の実施の形態１における偏光ホログラム４の光束分割パターンを模式的に示す図である。偏光ホログラム４は、８種類の領域４ａ〜４ｈを有しており、所定の直線偏光の青紫レーザ光（本実施の形態においてはＢＤ６０で反射した復路の青紫レーザ光）を０次回折光と±１次回折光とに分割する。０次回折光ｊ０は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｊａは領域４ａから、＋１次回折光ｊｂは領域４ｂから、＋１次回折光ｊｃは領域４ｃから、＋１次回折光ｊｄは領域４ｄから、＋１次回折光ｊｅは領域４ｅから、＋１次回折光ｊｆは領域４ｆから、＋１次回折光ｊｇは領域４ｇから、＋１次回折光ｊｈは領域４ｈから、それぞれ生成される。
【００９８】
また、偏光ホログラム４は、ＢＤ６０で反射及び回折された光束が透過する領域内において、第１の領域４１と、第１の領域４１に隣接する第２の領域４２とを含む。第１の領域４１は、ＢＤ６０からの１次回折光を多く透過させる領域（第１の透過領域）４ａと、領域４ａに隣接し領域４ａよりも光軸に近い領域（第２の透過領域）４ｇと、領域４ａ及び領域４ｇに隣接する領域（第３の透過領域）４ｃ，４ｄとを含む。第２の領域４２は、ＢＤ６０からの１次回折光を多く透過させる領域（第４の透過領域）４ｂと、領域４ｂに隣接し領域４ｂよりも光軸に近い領域（第５の透過領域）４ｈと、領域４ｂ及び領域４ｈに隣接する領域（第６の透過領域）４ｅ，４ｆとを含む。
【００９９】
なお、偏光ホログラム４は、通過する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の一部を透過させ、他部を回折させる回折素子の一例である。
【０１００】
図６は、本発明の実施の形態１における受光素子１２の受光領域のパターンを模式的に示す図である。受光素子１２は、全部で１８個の受光部Ｆ１〜Ｆ８と受光部Ａ〜Ｈと受光部Ａ’，Ｂ’とを有している。ここで、受光部Ａと受光部Ａ’、受光部Ｂと受光部Ｂ’はそれぞれ異なる位置に配置されているが、配線上は繋がっているため１領域の受光部と見なすことができ、出力も１つである。
【０１０１】
受光部Ｆ１〜Ｆ４は、ＢＤ６０とＤＶＤ７０とのフォーカス誤差信号と、光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。受光部Ｆ５〜Ｆ８は、ＣＤ８０のフォーカス誤差信号と、光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。一方、ＢＤ６０のトラッキング誤差信号の検出には、受光部Ａ〜Ｄを用い、ＤＶＤ７０のトラッキング誤差信号の検出には、受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆを用い、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号の検出には、受光部Ｇ，Ｈを用いる。
【０１０２】
フォーカス誤差信号を検出するための受光部Ｆ１〜Ｆ８と、トラッキング誤差信号を検出するための受光部Ａ〜Ｈとを同一の半導体基板上に形成することで、光学ヘッドを小型にすることができ、また光学ヘッドを組み立てる際の工数を少なくすることができる。
【０１０３】
受光部Ｆ１〜Ｆ８及び受光部Ａ〜Ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号ＩＦ１〜ＩＦ８及び電流信号ＩＡ〜ＩＨを出力する。ＢＤ６０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（２）式の演算により得られる。
【０１０４】
ＦＥ＝（ＩＦ１＋ＩＦ３）−（ＩＦ２＋ＩＦ４）・・・（２）
【０１０５】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（３）式の演算により得られる。
ＴＥ＝（ＩＡ−ＩＢ）−ｋ（ＩＣ−ＩＤ）・・・（３）
ただし、ｋは定数である。
【０１０６】
図７は、実施の形態１における受光素子１２の受光領域のパターンに対して、ＢＤ６０で反射して受光素子１２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｊ０は４つの受光部Ｆ１〜Ｆ４で、＋１次回折光ｊａは受光部Ａで、＋１次回折光ｊｂは受光部Ｂで、＋１次回折光ｊｃとｊｄとは受光部Ｃで、＋１次回折光ｊｅとｊｆとは受光部Ｄでそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｊｇとｊｈとはどの受光部でも受光されないようにしている。このような構成とすることで、ＢＤ６０に形成される溝の位置、幅及び深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるトラッキング誤差信号の変動を低減することが可能である。
【０１０７】
また、ＢＤ６０が複数の情報記録面を有している場合に、トラッキング誤差信号を検出するために用いられる受光部に不要な光が入射することを避ける役目も果たしている。
【０１０８】
０次回折光ｊ０と＋１次回折光ｊａ〜ｊｈとは、ＢＤ６０の情報記録面で反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム４に入射して生成される回折光である。ＢＤ６０は、２つの情報記録面６０ａ、６０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面６０ａとは異なる情報記録面６０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム４に入射して、回折光が生成される。０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とは、情報記録面６０ｂで反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム４に入射して生成される回折光である。０次回折光ｊ０’は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｊａ’は領域４ａから、＋１次回折光ｊｂ’は領域４ｂから、＋１次回折光ｊｃ’は領域４ｃから、＋１次回折光ｊｄ’は領域４ｄから、＋１次回折光ｊｅ’は領域４ｅから、＋１次回折光ｊｆ’は領域４ｆから、＋１次回折光ｊｇ’は領域４ｇから、＋１次回折光ｊｈ’は領域４ｈからそれぞれ生成される。
【０１０９】
対物レンズ７で集光される青紫レーザ光が、情報記録面６０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面６０ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’も受光素子１２上で大きくデフォーカスをしている。ここで、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とは、いずれも受光部Ａ〜Ｄに入射しないように回折される。これは、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とが、受光部Ａ〜Ｄに入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１１０】
また、図５に示す偏光ホログラム４の中央部に領域４ｇと４ｈとを設け、領域４ｇと４ｈとから生成された＋１次回折光ｊｇとｊｈとをトラッキング誤差信号の生成には用いていない。ここで、＋１次回折光ｊｇとｊｈとを１次回折光ｊａ〜ｊｆとは直交する方向に回折させている。このことにより、受光部Ａ〜Ｄを１次回折光ｊｇ’とｊｈ’とが入射しない位置に配置することができる。
【０１１１】
次に、ＤＶＤ７０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム４と受光素子１２との機能について、図８を用いて詳細に説明する。
【０１１２】
図５に示した偏光ホログラム４に入射した所定の直線偏光の赤色レーザ光（本実施の形態においてはＤＶＤ７０で反射した復路の赤色レーザ光）は、０次回折光と±１次回折光とに分割される。０次回折光ｋ０は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｋａは領域４ａから、＋１次回折光ｋｂは領域４ｂから、＋１次回折光ｋｃは領域４ｃから、＋１次回折光ｋｄは領域４ｄから、＋１次回折光ｋｅは領域４ｅから、＋１次回折光ｋｆは領域４ｆから、＋１次回折光ｋｇは領域４ｇから、＋１次回折光ｋｈは領域４ｈから、それぞれ生成される。
【０１１３】
ＤＶＤ７０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（４）式の演算により得られる。
【０１１４】
ＦＥ＝（ＩＦ１＋ＩＦ３）−（ＩＦ２＋ＩＦ４）・・・（４）
【０１１５】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（５）式の演算により得られる。
ＴＥ＝（ＩＡ＋ＩＥ）−（ＩＢ＋ＩＦ）・・・（５）
【０１１６】
図８は、実施の形態１における受光素子１２の受光領域のパターンに対して、ＤＶＤ７０で反射して受光素子１２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｋ０は４つの受光部Ｆ１〜Ｆ４で、＋１次回折光ｋａは受光部Ａ’で、＋１次回折光ｋｂは受光部Ｂ’で、＋１次回折光ｋｇは受光部Ｅで、＋１次回折光ｋｈは受光部Ｆでそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆはどの受光部でも受光されないようにしている。これは、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆが、ＤＶＤ７０の情報トラックの溝の変調をほとんど受けない光であり、１ビームによるいわゆるプッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥの検出には実質的に不要だからである。
【０１１７】
０次回折光ｋ０と＋１次回折光ｋａ〜ｋｈとは、ＤＶＤ７０の情報記録面で反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム４に入射して生成された回折光である。ＤＶＤ７０は、２つの情報記録面７０ａ、７０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面７０ａとは異なる情報記録面７０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム４に入射して、回折光が生成される。０次回折光ｋ０’と＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）とは、情報記録面７０ｂで反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム４に入射して生成される回折光である。０次回折光ｋ０’は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｋａ’は領域４ａから、＋１次回折光ｋｂ’は領域４ｂから、＋１次回折光ｋｃ’は領域４ｃから、＋１次回折光ｋｄ’は領域４ｄから、＋１次回折光ｋｅ’は領域４ｅから、＋１次回折光ｋｆ’は領域４ｆから、＋１次回折光ｋｇ’は領域４ｇから、＋１次回折光ｋｈ’は領域４ｈからそれぞれ生成される。
【０１１８】
対物レンズ７で集光される赤色レーザ光が、情報記録面７０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面７０ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、０次回折光ｋ０’と＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）も受光素子１２上で大きくデフォーカスをしている。ここで、０次回折光ｋ０’が、受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに入射しないようにしている。
【０１１９】
これは、０次回折光ｋ０’が、受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１２０】
なお、２つの情報記録面の間隔が２０μｍ程度のＢＤ６０と比較して、ＤＶＤ７０は２つの情報記録面の間隔が４０μｍ以上と大きいため、＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）はデフォーカス量が非常に大きくなる。従って、それらが受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに入射しても、トラッキング誤差信号への影響は非常に微小であるため、実質的に問題ない。
【０１２１】
以上のように、偏光ホログラム４と対物レンズ７とは一体化されているので、トラッキング制御時に対物レンズ７が移動しても、ＤＶＤ７０で反射したレーザ光は、偏光ホログラム４上ではほとんど移動しない。従って、１ビームによるプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出する際に、対物レンズ７の光軸が２波長光源１１から出射される赤色レーザ光の光軸からずれたとしても、トラッキング誤差信号にはオフセットが生じない。従って、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのように、情報トラックのピッチが光スポットに比べて比較的大きく、光ディスクからの反射光の回折角が小さい光学系に対しても、１ビームによるプッシュプル法を適用できる。
【０１２２】
なお、受光部Ｃと配線上は繋がっている受光部Ｃ’、受光部Ｄと配線上は繋がっている受光部Ｄ’を配置して、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆを検出し、トラッキング誤差信号ＴＥを、下記の（６）式の演算により得ることも可能である。
【０１２３】
ＴＥ＝（ＩＡ＋ＩＣ＋ＩＥ）−（ＩＢ＋ＩＤ＋ＩＦ）・・・（６）
【０１２４】
その場合は、受光部Ｃ’及び受光部Ｄ’上に赤色レーザ光を透過し青紫レーザ光を透過しないダイクロ膜を形成して、図７における青紫レーザ光の＋１次回折光ｊｄ’とｊｆ’を受光部Ｃ’及び受光部Ｄ’で検出しないようにすることが好ましい。
【０１２５】
次に、ＣＤ８０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム４と受光素子１２との機能について、図９を用いて詳細に説明する。
【０１２６】
図３に示した回折格子に入射した赤外レーザ光は、０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とに分割される。ただし、前述したように、ＣＤ８０の情報記録面で反射された０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とはそれぞれ偏光ホログラム４では回折されない。
【０１２７】
ＣＤ８０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（７）式の演算により得られる。
【０１２８】
ＦＥ＝（ＩＦ５＋ＩＦ７）−（ＩＦ６＋ＩＦ８）・・・（７）
【０１２９】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（８）式の演算により得られる。
ＴＥ＝ＩＧ−ＩＨ・・・（８）
【０１３０】
図４に示したように、ＤＶＤ７０を記録又は再生するための赤色レーザ光と、ＣＤ８０を記録又は再生するための赤外レーザ光とは、発光点が間隔δだけずれて配置されているため、それぞれ情報記録面で反射されて、受光素子１２に入射する際の光軸もずれることとなる。従って、ＢＤ６０とＤＶＤ７０とのフォーカス誤差信号検出は受光部Ｆ１〜Ｆ４を用い、ＣＤ８０のフォーカス誤差信号検出は受光部Ｆ５〜Ｆ８を用いる。
【０１３１】
図９は、実施の形態１における受光素子１２の受光領域のパターンに対して、ＣＤ８０で反射して受光素子１２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｍ０は４つの受光部Ｆ５〜Ｆ８で、＋１次回折光ｍ１は受光部Ｇで、−１次回折光ｍ２は受光部Ｈでそれぞれ受光され、いわゆる３ビーム法によるトラッキング誤差信号が得られる。
【０１３２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図１０〜図１５を用いて説明する。
【０１３３】
本実施の形態２において、実施の形態１と共通の構成要素については同一の符号を付して以下、その説明を省略する。
【０１３４】
本実施の形態２の光学ヘッドは、実施の形態１の偏光ホログラム４と受光素子１２とに対して、偏光ホログラム４’の回折方向と受光素子１２’の受光領域のパターンとが異なっているが、偏光ホログラム４’の光束分割パターンを含めて、その他の構成は同一となっている。
【０１３５】
図１０は、本発明の実施の形態２における受光素子１２’の受光領域のパターンを模式的に示す図である。受光素子１２’は、全部で１８個の受光部Ｆ１〜Ｆ８と受光部Ａ〜Ｈと受光部Ａ’，Ｂ’とを有している。ここで、受光部Ａと受光部Ａ’、受光部Ｂと受光部Ｂ’はそれぞれ異なる位置に配置されているが、配線上は繋がっているため１領域の受光部と見なすことができ、出力も１つである。
【０１３６】
受光部Ｆ１〜Ｆ４は、ＢＤ６０とＤＶＤ７０とのフォーカス誤差信号と、光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。受光部Ｆ５〜Ｆ８は、ＣＤ８０のフォーカス誤差信号と、光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。一方、ＢＤ６０のトラッキング誤差信号の検出には受光部Ａ〜Ｄを用い、ＤＶＤ７０のトラッキング誤差信号の検出には受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆを用い、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号の検出に受光部Ｇ，Ｈを用いる。
【０１３７】
受光部Ｆ１〜Ｆ８及び受光部Ａ〜Ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号ＩＦ１〜ＩＦ８及びＩＡ〜ＩＨを出力する。ＢＤ６０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（９）式の演算により得られる。
【０１３８】
ＦＥ＝（ＩＦ１＋ＩＦ３）−（ＩＦ２＋ＩＦ４）・・・（９）
【０１３９】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（１０）式の演算により得られる。
ＴＥ＝（ＩＡ−ＩＢ）−ｋ（ＩＣ−ＩＤ）・・・（１０）
ただし、ｋは定数である。
【０１４０】
図１１は、実施の形態２における受光素子１２’の受光領域のパターンに対して、ＢＤ６０で反射して受光素子１２’に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｊ０は４つの受光部Ｆ１〜Ｆ４で、＋１次回折光ｊａは受光部Ａで、＋１次回折光ｊｂは受光部Ｂで、＋１次回折光ｊｃとｊｄは受光部Ｃで、＋１次回折光ｊｅとｊｆは受光部Ｄでそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｊｇとｊｈとはどの受光部でも受光されないように回折される。
【０１４１】
また、０次回折光ｊ０と＋１次回折光ｊａ〜ｊｈとは、ＢＤ６０の情報記録面で反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム４’に入射して生成された回折光である。ＢＤ６０は、２つの情報記録面６０ａ、６０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面６０ａとは異なる情報記録面６０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム４’に入射して、回折光が生成される。０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とは、情報記録面６０ｂで反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム４’に入射して生成される回折光である。０次回折光ｊ０’は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｊａ’は領域４ａから、＋１次回折光ｊｂ’は領域４ｂから、＋１次回折光ｊｃ’は領域４ｃから、＋１次回折光ｊｄ’は領域４ｄから、＋１次回折光ｊｅ’は領域４ｅから、＋１次回折光ｊｆ’は領域４ｆから、＋１次回折光ｊｇ’は領域４ｇから、＋１次回折光ｊｈ’は領域４ｈからそれぞれ生成される。
【０１４２】
対物レンズ７で集光される青紫レーザ光が、情報記録面６０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面６０ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’も受光素子１２’上で大きくデフォーカスをしている。ここで、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とが、いずれも受光部Ａ〜Ｄに入射しないように回折している。これは、０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とが、受光部Ａ〜Ｄに入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１４３】
次に、ＤＶＤ７０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム４’と受光素子１２’の機能について、図１２を用いて詳細に説明する。
【０１４４】
ＤＶＤ７０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（１１）式の演算により得られる。
【０１４５】
ＦＥ＝（ＩＦ１＋ＩＦ３）−（ＩＦ２＋ＩＦ４）・・・（１１）
【０１４６】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（１２）式の演算により得られる。
ＴＥ＝（ＩＡ＋ＩＥ）−（ＩＢ＋ＩＦ）・・・（１２）
【０１４７】
図１２は、実施の形態２における受光素子１２’の受光領域のパターンに対して、ＤＶＤ７０で反射して受光素子１２’に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｋ０は４つの受光部Ｆ１〜Ｆ４で、＋１次回折光ｋａは受光部Ａ’で、＋１次回折光ｋｂは受光部Ｂ’で、＋１次回折光ｋｇは受光部Ｅで、＋１次回折光ｋｈは受光部Ｆでそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆはどの受光部でも受光されないように回折している。これは、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆが、ＤＶＤ７０の情報トラックの溝の変調をほとんど受けない光であり、１ビームによるいわゆるプッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥの検出には実質的に不要だからである。
【０１４８】
しかしながら、図１３に示すように、受光部Ｃと配線上は繋がっている受光部Ｃ’、受光部Ｄと配線上は繋がっている受光部Ｄ’を配置し、＋１次回折光ｋｃ、ｋｄ、ｋｅ、ｋｆを検出し、トラッキング誤差信号ＴＥを、下記の（１３）式の演算により得ることも可能である。
【０１４９】
ＴＥ＝（ＩＡ＋ＩＣ＋ＩＥ）−（ＩＢ＋ＩＤ＋ＩＦ）・・・（１３）
【０１５０】
０次回折光ｋ０と＋１次回折光ｋａ〜ｋｈとは、ＤＶＤ７０の情報記録面で反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム４’に入射して生成された回折光である。ＤＶＤ７０は、２つの情報記録面７０ａ、７０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面７０ａとは異なる情報記録面７０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム４’に入射して、回折光が生成される。０次回折光ｋ０’と＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）とは、情報記録面７０ｂで反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム４’に入射して生成される回折光である。０次回折光ｋ０’は領域４ａ〜４ｈから、＋１次回折光ｋａ’は領域４ａから、＋１次回折光ｋｂ’は領域４ｂから、＋１次回折光ｋｃ’は領域４ｃから、＋１次回折光ｋｄ’は領域４ｄから、＋１次回折光ｋｅ’は領域４ｅから、＋１次回折光ｋｆ’は領域４ｆから、＋１次回折光ｋｇ’は領域４ｇから、＋１次回折光ｋｈ’は領域４ｈからそれぞれ生成される。
【０１５１】
対物レンズ７で集光される赤色レーザ光が、情報記録面７０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面７０ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、０次回折光ｋ０’と＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）も受光素子１２’上で大きくデフォーカスをしている。ここで、０次回折光ｋ０’が、受光部Ａ〜Ｆに入射しないように回折している。
【０１５２】
これは、０次回折光ｋ０’が、受光部Ａ〜Ｆに入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１５３】
なお、２つの情報記録面の間隔が２０μｍ程度のＢＤ６０と比較して、ＤＶＤ７０は２つの情報記録面の間隔が４０μｍ以上と大きいため、＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’（図示せず）はデフォーカス量が非常に大きくなる。従って、それらが受光部Ａ〜Ｆに入射しても、トラッキング誤差信号への影響は非常に微小であるため、実質的に問題ない。
【０１５４】
次に、ＣＤ８０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム４’と受光素子１２’との機能について、図１４を用いて詳細に説明する。
【０１５５】
図３に示した回折格子に入射した赤外レーザ光は、０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とに分割される。ただし、ＣＤ８０の情報記録面で反射された０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とはそれぞれ偏光ホログラム４’では回折されない。
【０１５６】
ＣＤ８０を記録又は再生する際のフォーカス誤差信号ＦＥは、下記の（１４）式の演算により得られる。
【０１５７】
ＦＥ＝（ＩＦ５＋ＩＦ７）−（ＩＦ６＋ＩＦ８）・・・（１４）
【０１５８】
また、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（１５）式の演算により得られる。
ＴＥ＝ＩＧ−ＩＨ・・・（１５）
【０１５９】
図１４は、実施の形態２における受光素子１２’の受光領域のパターンに対して、ＣＤ８０で反射して受光素子１２’に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｍ０は４つの受光部Ｆ５〜Ｆ８で、＋１次回折光ｍ１は受光部Ｇで、−１次回折光ｍ２は受光部Ｈでそれぞれ受光され、いわゆる３ビーム法によるトラッキング誤差信号が得られる。
【０１６０】
なお、受光部Ｆ５〜Ｆ８、受光部Ｇ及び受光部Ｈは、図１５に示すような配置でも、同様に３ビーム法によるトラッキング誤差信号が得られる。図１５に示すような配置とすることで、受光部全体の面積を減らすことができるため、よりコンパクトな受光素子を提供できるというメリットがある。
【０１６１】
以上、実施の形態１及び実施の形態２では、受光素子１２及び１２’について具体的な受光領域のパターンを示したが、本発明はこれらの受光領域に限定されるものではない。
【０１６２】
例えば、実施の形態１及び実施の形態２において、ＢＤ６０及びＤＶＤ７０からの反射光を受光する受光部Ａ〜Ｆは、図１６に示すようにＢＤ６０及びＤＶＤ７０の光軸Ｚを通る直線Ｗに対して、片側だけに配置されている。偏光ホログラムの断面形状が略矩形の場合には、偏光ホログラム４及び４’による回折光は上述した＋１次回折光だけではなく、この＋１次回折光と共役関係にある−１次回折光が、光軸Ｚに対して対称な位置に入射する。例えば、ＢＤ６０において実際に記録又は再生を行う情報記録面６０ａで反射されて受光素子に入射するレーザ光の−１次回折光と、情報記録面６０ａとは異なる情報記録面６０ｂで反射されて受光素子に入射するレーザ光の−１次回折光との両方は迷光となるため、それらが受光部に入射しないようにする必要がある。
【０１６３】
図１６に示すようにＢＤ６０及びＤＶＤ７０の光軸Ｚを通る直線Ｗに対して、受光部Ａ〜Ｆを片側だけに配置することで、−１次回折光による迷光を完全に回避することが可能となる。
【０１６４】
なお、偏光ホログラム４及び４’の断面形状を、いわゆるブレーズ型にすることにより、−１次回折光の発生を抑制することが可能である。この場合、受光部は、上述のようにＢＤ６０及びＤＶＤ７０の光軸Ｚを通る直線Ｗに対して片側だけに配置する必要はなく、＋１次回折光による迷光を回避するように配置すればよい。
【０１６５】
また、偏光ホログラム４及び４’を対物レンズ７と一体駆動するかわりに、図２５の従来例のように、受光素子の手前に配置してもよい。
【０１６６】
また、実施の形態１及び実施の形態２においては、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号検出方式として、３ビーム法を例として説明しているが、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号検出方式は３ビーム法に限らず、例えばＤＰＰ法（差動プッシュプル法）も適用可能である。例えば、ＤＰＰ法によってトラッキング誤差信号を得る場合は、図１７に示すように、実施の形態１の受光部Ｇと受光部Ｈとを、それぞれ受光部Ｇ１と受光部Ｇ２、受光部Ｈ１と受光部Ｈ２に分割する。受光部Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２が、それぞれ受光した光量に応じた電流信号ＩＧ１，ＩＧ２，ＩＨ１，ＩＨ２を出力する場合、トラッキング誤差信号ＴＥは、下記の（１６）式の演算により得られる。
【０１６７】
ＴＥ＝｛（ＩＦ５＋ＩＦ６）−（ＩＦ７＋ＩＦ８）｝−ｋ｛（ＩＧ１−ＩＧ２）＋（ＩＨ１−ＩＨ２）｝・・・（１６）
ただし、ｋは定数である。
【０１６８】
以上のように、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号検出方式として、ＤＰＰ法を用いた場合は、特に記録型のＣＤに対して、より精度の高いトラッキング誤差信号検出を実現できる。
【０１６９】
また、本実施の形態においては、受光部Ｆ１〜Ｆ４及び受光部Ｆ５〜Ｆ８を用いて、非点収差法のフォーカス誤差信号検出を行っているが、これらの受光部Ｆ１〜Ｆ４及び受光部Ｆ５〜Ｆ８を、位相差検出法（ＤＰＤ法）のトラッキング誤差信号検出に用いることも可能である。このように、位相差検出法に対応することで、それぞれの光源波長に対応したＲＯＭディスク（ＢＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−ＲＯＭ）の再生が可能となる。
【０１７０】
なお、実施の形態１及び実施の形態２において、光源１から波長４０５ｎｍの青紫レーザ光を出射し、別の受発光一体素子である２波長光源１１から波長６５５ｎｍの赤色レーザ光と波長７８５ｎｍの赤外レーザ光とを出射する構成としているが、本発明はこれに限定されず、例えば、赤色レーザ光を出射する光源と赤外レーザ光を出射する光源とを別体としてそれぞれ異なる位置に配置し、ビームスプリッタ等を用いて光軸を一致させるような構成としてもよい。
【０１７１】
その場合、実施の形態１及び実施の形態２とは異なり、青紫レーザ光の光軸と赤色レーザ光の光軸とに、赤外レーザ光の光軸を合わせることができるため、例えば図１８に示すように、受光部Ｆ１〜Ｆ４と受光部Ｆ５〜Ｆ８との代わりに受光部Ｆ９〜Ｆ１２を用いて、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０における非点収差法のフォーカス誤差信号と位相差検出法のトラッキング誤差信号とを得ることができる。その結果、受光部を４つ減らすことができ、回路構成を簡単にできるというメリットがある。
【０１７２】
さらには、２波長光源１１の代わりに波長６５５ｎｍの赤色レーザ光のみが出射される単一波長光源を用いて、ＢＤ６０及びＤＶＤ７０のみ記録又は再生可能な光学ヘッドにも本発明を適用することが可能である。その場合、図１８の受光部Ｇ，Ｈは不要となる。
【０１７３】
また、実施の形態１及び実施の形態２におけるコリメートレンズ６は、対物レンズ７に入射する光束を、平行光に対してやや収束光あるいは発散光とするために、光軸方向に移動可能としてもよい。これにより、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０の情報記録面に集光させる際の球面収差を最適化したり、作動距離を大きくしたりすることができる。このようなコリメートレンズについては本発明の内容とは実質的に関係がないため詳述しないが、このようなコリメートレンズを備えた光学ヘッドにも、本発明を適用できることは明らかである。
【０１７４】
また、実施の形態１及び実施の形態２において、受光素子１２，１２’は、光源１とは異なる位置に配置されているが、光源１と受光素子１２，１２’とを同じ位置に配置した受発光一体素子で構成しても良い。
【０１７５】
また、実施の形態１及び実施の形態２において、偏光ホログラム４及び４’に対して、受光素子１２，１２’を用いて青紫レーザ光と赤色レーザ光と赤外レーザ光との全てを受光しているが、赤色レーザ光と赤外レーザ光とをそれぞれ別の受光素子で受光してもよく、その際は、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を受光する受光素子を２波長光源と一体化した、受発光一体素子としてもよい。その場合でも、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０のそれぞれに対して好適なトラッキング誤差信号検出が可能となり、本発明の適用範囲内である。
【０１７６】
さらに、実施の形態１及び実施の形態２において、ＢＤ６０を記録又は再生する際に波長４０５ｎｍのレーザ光を用い、ＤＶＤ７０を記録又は再生する際に波長６５５ｎｍのレーザ光を用い、ＣＤ８０を記録又は再生する際に波長７８５ｎｍのレーザ光を用いる場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光、波長６００〜７００ｎｍのレーザ光、波長７５０〜８５０ｎｍのレーザ光の３つの波長のレーザ光を用いて、３種類の光ディスクに対してそれぞれ記録又は再生を行う光学ヘッドに広く適用可能であることは明らかである。
【０１７７】
以上、本実施の形態の光学ヘッドは、青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光の３波長の光源と、それらに対応する光ディスクの記録再生に対して、それぞれ良好な光学性能を有しており、例えばＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤ等の複数の光ディスクに対して、良好に記録又は再生を行うことができる。
【０１７８】
（実施の形態３）
図１９は、本発明の実施の形態３における光ディスク装置の概略構成図である。
【０１７９】
図１９において、光ディスク装置５０は、内部に光ディスク駆動部５１、制御部５２及び光学ヘッド５３を備える。また、ＢＤ６０は、ＤＶＤ７０あるいはＣＤ８０に交換可能である。
【０１８０】
光ディスク駆動部５１は、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０又はＣＤ８０を回転駆動する。光学ヘッド５３は、実施の形態１又は実施の形態２で述べたいずれかの光学ヘッドである。制御部５２は、光ディスク駆動部５１と光学ヘッド５３との駆動及び制御を行うと共に、光学ヘッド５３で受光された制御信号及び情報信号の信号処理を行い、情報信号を光ディスク装置５０の外部と内部でインタフェースさせる。
【０１８１】
光ディスク装置５０は、実施の形態１又は実施の形態２で述べたいずれかの光学ヘッドを搭載しているので、本実施の形態における光ディスク装置５０は、複数の光源に対応する光ディスクを、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができる。
【０１８２】
（実施の形態４）
図２０は、本発明の実施の形態４におけるコンピュータの概略構成図である。
【０１８３】
図２０において、コンピュータ５００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、情報の入力を行うためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置５０１と、入力装置５０１から入力された情報や、光ディスク装置５０から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置５０２と、演算装置５０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管、液晶表示装置又はプリンタなどの出力装置５０３とを備える。
【０１８４】
コンピュータ５００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクを、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。
【０１８５】
（実施の形態５）
図２１は、本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤの概略構成図である。
【０１８６】
図２１において、光ディスクプレーヤ６００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、光ディスク装置５０から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ６０１とを備える。
【０１８７】
なお、光ディスクプレーヤ６００は、ＧＰＳ等の位置センサーや中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用可能である。また、液晶モニタなどの表示装置６０２を加えた形態も可能である。
【０１８８】
光ディスクプレーヤ６００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクを、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。
【０１８９】
（実施の形態６）
図２２は、本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの概略構成図である。
【０１９０】
図２２において、光ディスクレコーダ７００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、画像情報を光ディスク装置５０によって光ディスクへ記録する情報信号に変換するエンコーダ７０１とを備える。望ましくは、光ディスク装置５０から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダ７０２も備えることにより、記録した画像を再生することも可能となる。なお、情報を表示するブラウン管及び液晶表示装置や、情報を印刷するプリンタなどの出力装置７０３を備えてもよい。
【０１９１】
光ディスクレコーダ７００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクを、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明の光学ヘッドは、高密度光ディスク、ＤＶＤ及びＣＤに対して、良好に記録又は再生が可能である。また、光学ヘッドの構成が簡単化され、生産性の向上が達成されるとともに、安価に光ディスク装置を提供できる。
【０１９３】
また本発明の光ディスク装置を備えたコンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダは、異なる種類の光ディスクを、それぞれ良好に記録又は再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の実施の形態１において、ＢＤを記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、ＤＶＤを記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＣＤを記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１における２波長光源の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１における偏光ホログラムの光束分割パターンを模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における受光素子の受光領域のパターンを模式的に示す図である。
【図７】実施の形態１における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＢＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態１における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＤＶＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図９】実施の形態１における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＣＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における受光素子の受光領域のパターンを模式的に示す図である。
【図１１】実施の形態２における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＢＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１２】実施の形態２における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＤＶＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１３】実施の形態２における別の受光素子の受光領域のパターンに対して、ＤＶＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１４】実施の形態２における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＣＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１５】実施の形態２における別の受光素子の受光領域のパターンに対して、ＣＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１６】実施の形態１，２の変形例における受光素子の受光部の配置を説明する図である。
【図１７】実施の形態１，２の別の変形例における受光素子の受光領域のパターンに対して、ＣＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１８】実施の形態１，２のさらに別の変形例における受光素子の受光領域のパターンを模式的に示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態４におけるコンピュータの概略構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤの概略構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの概略構成図である。
【図２３】ＢＤを記録又は再生する場合の従来の光学ヘッドの概略構成図である。
【図２４】ＤＶＤ又はＣＤを記録又は再生する場合の従来の光学ヘッドの概略構成図である。
【図２５】ＢＤを記録又は再生する場合の従来の別の光学ヘッドの概略構成図である。
【図２６】従来の別の光学ヘッドのホログラムの光束分割パターンを模式的に示す図である。
【図２７】従来の別の光学ヘッドにおける受光素子の受光領域のパターンに対して、ＢＤで反射して受光素子に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図２８】ＤＶＤを記録又は再生する場合の従来のさらに別の光学ヘッドの概略構成図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１    光源
２    ビームスプリッタ
３    リレーレンズ
４    偏光ホログラム
５    ダイクロプリズム
６    コリメートレンズ
７    対物レンズ
８    回折格子
９    １／４波長板
１０    検出レンズ
１１    ２波長光源
１２    受光素子
２０    アクチュエータ
３０    光学ヘッド
６０    ＢＤ
７０    ＤＶＤ
８０    ＣＤ
【図１】
2008135155.tif 000003
【図２】
2008135155.tif 000004
【図３】
2008135155.tif 000005
【図４】
2008135155.tif 000006
【図５】
2008135155.tif 000007
【図６】
2008135155.tif 000008
【図７】
2008135155.tif 000009
【図８】
2008135155.tif 000010
【図９】
2008135155.tif 000011
【図１０】
2008135155.tif 000012
【図１１】
2008135155.tif 000013
【図１２】
2008135155.tif 000014
【図１３】
2008135155.tif 000015
【図１４】
2008135155.tif 000016
【図１５】
2008135155.tif 000017
【図１６】
2008135155.tif 000018
【図１７】
2008135155.tif 000019
【図１８】
2008135155.tif 000020
【図１９】
2008135155.tif 000021
【図２０】
2008135155.tif 000022
【図２１】
2008135155.tif 000023
【図２２】
2008135155.tif 000024
【図２３】
2008135155.tif 000025
【図２４】
2008135155.tif 000026
【図２５】
2008135155.tif 000027
【図２６】
2008135155.tif 000028
【図２７】
2008135155.tif 000029
【図２８】
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