(57)【要約】【課題】使用温度の変動やクロストークやレーザ光の出射パターンのずれの影響を受けにくい信号の検出動作が可能な光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】ＤＶＤ用レーザモジュール１からのレーザ光は、反射ミラー２によって反射され、コリメートレンズ３によって平行光へ変換された後、ビームスプリッタ４を透過し、立上げプリズム５によって反射され、ＤＶＤ用ホログラム６を透過後、対物レンズ７で集光されて、光ディスク８に照射される。光ディスク８によって反射された光は、レンズ９によって集光された後、集積光学部材２０に入射し受光器６０に入射する。ＤＶＤ用ホログラム６は、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割領域と、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための分割領域とを有し、かつ、レーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための分割領域を有している。【選択図】図１
2005063621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有し、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成されてい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２つの弓形領域にはそれぞれ前記略Ｄ字状領域と同一の方向に回折する分離格子が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤ用光源の発光素子の発光光束をＣＤへ導くと共にＣＤからの反射光のうちから必要な光束を分離する機能を有する集積光学部材の内部に形成された複数の光学面のいずれかに形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記ＤＶＤ用ホログラムは、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域と、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域とを有し、かつ、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域を有し、前記ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域は、ＤＶＤの半径方向についての中心線を挟んで対称に少なくとも２つ形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、前記ＣＤ用ホログラムをタンジェンシャル方向に分離した第１の弓形領域と第２の弓形領域と、第１の略Ｄ字状領域と第２の略Ｄ字状領域と対して、前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の受光手段と、前記第２の弓形領域の回折光を受光する２個の受光手段と、前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の受光手段と、第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ４、ＩＢ４とし、前記第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ５、ＩＢ５としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ４＋ＩＡ５）−（ＩＢ４＋ＩＢ５）
なる関係式により算出す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１０】
前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧとし、前記第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＤ、ＩＦ、ＩＨとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝ＩＣ−ＩＤ−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出す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１１】
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）
なる関係式により算出することを特徴とする請求項７記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧ、ＩＤ、ＩＦ、ＩＨ、Ｉα、Ｉβとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とする請求項８記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２に記載の光ピックアップ装置を使用したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、
前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成され、
前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段と、第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段とによって形成された光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法であって、
前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ４、ＩＢ４とし、前記第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ５、ＩＢ５としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、ＦＥ＝（ＩＡ４＋ＩＡ５）−（ＩＢ４＋ＩＢ５）
なる関係式により算出することを特徴とするフォーカスエラー検出方法。
【請求項１５】
ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、
前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成され、
前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の受光手段と、第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段とによって形成された光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法であって、
前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧとし、前記第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＤ、ＩＦ、ＩＨとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、ＴＥ＝ＩＣ−ＩＤ−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とするトラッキングエラー検出方法。
【請求項１６】
ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、
前記ＤＶＤ用ホログラムには、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域が形成され、
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は
、前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段によって形成された光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法であって、
前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）
なる関係式により算出することを特徴とするフォーカスエラー検出方法。
【請求項１７】
ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、
前記ＤＶＤ用ホログラムには、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域と、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域とが形成され、
前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段によって形成された光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法であって、
前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧ、ＩＤ、ＩＦ、ＩＨ、Ｉα、Ｉβとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とするトラッキングエラー検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録及び再生に使用する集積光学部材及びこの集積光学部材を用いた光ピックアップ装置、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置と、光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法及びトラッキングエラー検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップは、幾種類ものビームスプリッタを多用して、発光光源側と検出光学系とを分離することに、工夫が重ねられてきた。ところが、光ピックアップを小型にすることに対する市場の要請が高まった結果、光源と検出光学系とを同一のパッケージに収容した光学ユニットとして提供する試みが成された。
【０００３】
この光学ユニットを具現化するために回折格子を形成した光学部材が使用された。この光学部材の具体例については（特許文献１）に詳しい技術開示が成されている。こうして、光学部材を実現したことにより光ピックアップは大幅な小型化が進行し、小型の光ピックアップを搭載した小型の光ディスク装置が市場に普及することとなった。
【０００４】
ところが、小型化の進行と光ディスク装置の普及は以下のような新たな課題を包含することとなった。例えば、当然に小型化によって発光光源と検出素子、光学部材とが接近する。また、長時間の使用や記録用途の拡大によって、発光光源の光出力が増大すると共に使用温度も上昇する。さらにノートブックＰＣの普及に見られるように、より小型の筐体に収容したり使用する環境温度もさらに拡大している。
【０００５】
このように、使用温度範囲が拡大すると、光学ユニットを構成する各部品の熱膨張係数の影響が表面化することとなる。例えば、回折格子を形成した光学部材の寸法や位置が影響を受けると、サーボ制御に誤差やオフセットを生じる原因が増えることとなる。
【０００６】
このような使用温度の変動による検出光学系への影響を受けることなく信号の検出動作を実現することができる集積光学部材、及びこの集積光学部材を用いた光ピックアップ装置、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置が（特許文献２）に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１５４３４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１７５６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年光ディスク装置の多様化が進み、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）とＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）とに対して一台の装置で記録再生することが可能となっている。ＣＤの記録再生とＤＶＤの記録再生に用いられるレーザ光の波長は異なっており、両方の記録再生を行うためには波長の異なる２種類のレーザ光源を用いることとなる。このような装置においては、ＣＤの記録再生のための信号の検出動作と、ＤＶＤの記録再生のための信号の検出動作とを正確に行うことが必要であり、これらの信号検出が使用温度の変動による影響を受けずに行えることが必要となる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、ＣＤとＤＶＤとに対して記録再生する装置において、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく
、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができる光ピックアップ装置、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置併せて、フォーカスエラー検出方法、トラッキングエラー検出方法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】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有し、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置を提供するものである。
【００１０】
本発明によれば、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができ、また光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じても信号の検出動作を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光ピックアップ装置によれば、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができ、また光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じても信号の検出動作を正確に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の光ディスク装置によれば、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができ、また光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じても信号の検出動作を正確に行って、光ディスク上に情報の記録再生を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法を実現することができる。
【００１４】
また、本発明の光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法を提供することができるとともに、光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じてもその影響を受けることのない光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明は、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有し、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれ
を考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１６】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項２に記載の光ピックアップ装置において、前記２つの弓形領域にはそれぞれ前記略Ｄ字状領域と同一の方向に回折する分離格子が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤ用光源の発光素子の発光光束をＣＤへ導くと共にＣＤからの反射光のうちから必要な光束を分離する機能を有する集積光学部材の内部に形成された複数の光学面のいずれかに形成されたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記ＤＶＤ用ホログラムは、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域と、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域とを有し、かつ、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域を有し、前記ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域は、ＤＶＤの半径方向についての中心線を挟んで対称に少なくとも２つ形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、前記ＣＤ用ホログラムをタンジェンシャル方向に分離した第１の弓形領域と第２の弓形領域と、第１の略Ｄ字状領域と第２の略Ｄ字状領域と対して、前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の受光手段と、前記第２の弓形領域の回折光を受光する２個の受光手段と、前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の受光手段と、第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割
された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項６記載の光ピックアップ装置において、前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ４、ＩＢ４とし、前記第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ５、ＩＢ５としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、ＦＥ＝（ＩＡ４＋ＩＡ５）−（ＩＢ４＋ＩＢ５）
なる関係式により算出することを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１０記載の発明は、請求項６記載の光ピックアップ装置において、前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧとし、前記第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＤ、ＩＦ、ＩＨとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝ＩＣ−ＩＤ−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１１記載の発明は、請求項７記載の光ピックアップ装置において、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）
なる関係式により算出することを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１２記載の発明は、請求項８記載の光ピックアップ装置において、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段であって、前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧ、ＩＤ、ＩＦ、ＩＨ、Ｉα、Ｉβとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とする。
【００２７】
本発明の以上の構成により、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができ、また光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じても信号の検出動作を正確に行うことが可能な光ピックアップ装置を実現することができる。
【００２８】
本発明の請求項１３記載の発明は、請求項１から請求項１２に記載の光ピックアップ装置を使用したことを特徴とする光ディスク装置であり、上述の光ピックアップ装置を使用したことにより、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができ、また光源から出射され
るレーザ光の出射パターンにずれが生じても信号の検出動作を正確に行って、光ディスク上に情報の記録再生を行うことができる。
【００２９】
本発明の請求項１４記載の発明は、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成され、前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段と、第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段とによって形成された光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法であって、前記第１の弓形領域の回折光を受光する２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ４、ＩＢ４とし、前記第２の弓形領域の回折光を受光する逆順に配置した２個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ５、ＩＢ５としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ４＋ＩＡ５）−（ＩＢ４＋ＩＢ５）
なる関係式により算出することを特徴とするフォーカスエラー検出方法である。
【００３０】
本発明によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法を提供することができる。
【００３１】
本発明の請求項１５記載の発明は、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、前記ＣＤ用ホログラムは、ＣＤの半径方向に平行な２本の分割線で３分割された中央領域とタンジェンシャル方向に分離した２つの弓形領域とに分割され、さらに前記中央領域はＣＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割された略Ｄ字状領域に分割され、Ｈ字状の分割線により前記ＣＤ用ホログラムの全領域を２つの弓形領域と２つの略Ｄ字状領域とに略４等分する面積に分割形成され、前記ＣＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の受光手段と、第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段とによって形成された光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法であって、前記第１の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧとし、前記第２の略Ｄ字状領域の回折光を受光する３個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＤ、ＩＦ、ＩＨとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝ＩＣ−ＩＤ−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とするトラッキングエラー検出方法である。
【００３２】
本発明によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアッ
プ装置のトラッキングエラー検出方法を提供することができる。
【００３３】
本発明の請求項１６記載の発明は、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、
ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、前記ＤＶＤ用ホログラムには、フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域が形成され、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段によって形成された光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法であって、前記フォーカス制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する５個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）
なる関係式により算出することを特徴とするフォーカスエラー検出方法である。
【００３４】
本発明によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアップ装置のフォーカスエラー検出方法を提供することができる。
【００３５】
本発明の請求項１７記載の発明は、ＣＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＣＤ用光源から出射されＣＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＣＤ用ホログラムと、ＤＶＤにレーザ光を照射して情報の記録再生を行うためのＤＶＤ用光源から出射されＤＶＤにより反射された反射光のうちからトラッキング制御とフォーカス制御に必要な光束を抽出するための分割面を有するＤＶＤ用ホログラムとを備え、前記ＤＶＤ用ホログラムには、トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域と、前記ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域とが形成され、前記ＤＶＤ用ホログラムによって回折された光を受光して電気信号に変換する受光手段は、前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段によって形成された光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法であって、前記トラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線とＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域の回折光と、ＤＶＤ用光源から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を抽出するための、ＤＶＤの半径方向に平行な分割線で分割された領域の回折光を受光する８個の前記受光手段の検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧ、ＩＤ、ＩＦ、ＩＨ、Ｉα、Ｉβとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により算出することを特徴とするトラッキングエラー検出方法である。
【００３６】
本発明によれば、使用温度の変動によって引き起こされる検出信号のドリフトやオフセットが打ち消されて、検出光学系が使用温度の変動影響を受けることのない光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法を提供することができるとともに、光源から出射されるレーザ光の出射パターンにずれが生じてもその影響を受けることのない光ピックアップ装置のトラッキングエラー検出方法を提供することができる。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
【００３８】
図１に、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す。
【００３９】
本実施の形態は、ＣＤ用とＤＶＤ用の両方で使用できることを前提としており、ＣＤ用として波長７８０ｎｍのレーザ光を使用し、ＤＶＤ用として波長６６０ｎｍのレーザ光を用いている。
【００４０】
ＤＶＤ用レーザモジュール１から出射されたレーザ光は、反射ミラー２によって反射されて進行方向を変え、コリメートレンズ３によって発散光から平行光へ変換される。この平行光はビームスプリッタ４を透過して立上げプリズム５によって進行方向を変えられる。ビームスプリッタ４には、ＤＶＤ用レーザ光を透過させ、ＣＤ用レーザ光を反射させるための多層膜が形成されている。また、立上げプリズム５には、ＤＶＤ用レーザ光とＣＤ用レーザ光のいずれをも高い反射率で反射するための多層膜が形成されている。立上げプリズム５によって反射された光は、ＤＶＤ用ホログラム６を透過した後、対物レンズ７によって集光されて、光ディスク８に照射される。
【００４１】
光ディスク８によって反射された光は、対物レンズ７、ＤＶＤ用ホログラム６、立上げプリズム５を通過した後、ビームスプリッタ４によって反射され、レンズ９によって集光された後、集積光学部材２０に入射する。集積光学部材２０の構造の詳細については後述するが、集積光学部材２０から受光器６０に入射する。
【００４２】
一方、ＣＤ用の光源１０から出射されたレーザ光は、集積光学部材２０を透過した後、レンズ９によって平行光に変換され、ビームスプリッタ４によって反射される。その後、立上げプリズム５によって反射されて進行方向を変え、ＤＶＤ用ホログラム６を透過した後、対物レンズ７によって集光されて、光ディスク８に照射される。
【００４３】
光ディスク８によって反射された光は、対物レンズ７、ＤＶＤ用ホログラム６、立上げプリズム５を通過した後、ビームスプリッタ４によって反射され、レンズ９によって集光された後、集積光学部材２０に入射する。集積光学部材２０の構造の詳細については後述するが、集積光学部材２０から受光器６０に入射する。
【００４４】
図２に集積光学部材２０の構成を示す。
【００４５】
図２は、集積光学部材２０を構成する各導光部材を分解した状態で示したものであり、集積光学部材２０は第１から第５の導光部材で構成される。各導光部材の材質は高透過性樹脂材料や光学ガラスが用いられる。とりわけ、ＳＦＬ−１．６やＢＫ−７の光学ガラスは高い屈折率を有するから、回折格子や膜の設計余裕を大きくとることができ、透過するときの波長シフトも起こしにくい特徴を有する。中でも、ＢＫ−７−１．５は入手が容易で加工性にも優れるために好都合である。
【００４６】
次に、各導光部材について説明する。第１導光部材２１は平行平板状に形成されている
。第１導光部材２１がレーザ光源１０の出射口に対向する面に第１回折格子２２が形成される。回折された０次光と±１次光とを用いてトラッキング制御に使用する主及び副ビーム（以下３ビームと総称する）を生成するためである。
【００４７】
さらに第１導光部材２１の出射面には光ビームが通過する領域を除く全面に光吸収膜２３を形成する。光吸収膜２３の組成は、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、ＳｉＯ2の多層膜で形成する。乱反射等の不要な光や迷光を集積光学部材２０と光ビームの光路に導入しないためである。
【００４８】
第２導光部材２５は略直角三角形の断面を有する略三角柱状に形成される。略直角三角形の斜面２６には所要の領域に波長選択膜２７が形成されている。波長選択膜２７は、ＣＤ用の往路光とＤＶＤ用の復路光とを分離するためのものであり、ＣＤ用の往路光を透過し、ＤＶＤ用の復路光を反射する機能を有する。ＣＤ用のレーザ光とＤＶＤ用のレーザ光とは波長が異なるため、波長選択膜２７によって両者を分離することが可能である。
【００４９】
第３導光部材３０は互いに向かい合う平行平面を有する板状に形成され、第１斜面３１と第２斜面３２とは互いに向かい合う平行平面をなし、第１斜面３１には広帯域偏光分離膜３３が形成されている。この広帯域偏光分離膜３３は、ＣＤ用往路光とＣＤ用復路光とを分離するためのものであり、ＣＤ用の往路光を透過し、ＣＤ用復路光を反射する機能を有する。ＣＤ用の往路光とＣＤ用復路光とは偏光状態を異ならせているため、広帯域偏光分離膜３３によって両者を分離することが可能である。
【００５０】
第４導光部材３５は、略台形状の断面を有する略台形柱状に形成される。各々の面は第１斜面３６と第２斜面３７と透過面３８と出射面３９とを有する。第１斜面３６と第２斜面３７とは互いに向かい合う平行平面をなし、第１斜面３６の所定の領域にはＣＤ用ホログラム４０が形成されている。また、ＣＤ用ホログラム４０の上面にはＡＰＣ反射膜４１が設けられている。このＣＤ用ホログラム４０の機能については後述する。
【００５１】
この第４導光部材３５に対して、ＣＤ用往路光は第２斜面３７から透過面３８へ透過し、ＣＤ用復路光は第２斜面３７で反射した後ＣＤ用ホログラム４０を通ってＡＰＣ反射膜４１で反射し、再び第２斜面３７で反射した後出射面３９から出射する。同様に、ＤＶＤ用復路光も出射面３９から出射する。
【００５２】
第５導光部材４５は直角三角形の断面を有する略三角柱状に形成される。各々の面は斜面４６と第１面４７および第２面４８である。第１面４７と第２面４８とは直角に交わり、集積光学部材２０の基準面となる。斜面４６には光吸収膜４９が形成される。
【００５３】
図３に、受光器６０に入射するまでの、ＤＶＤ用のレーザ光とＣＤ用のレーザ光の光路を示す。
【００５４】
リード１８に所要の接続がなされ、レーザ素子１３は発光点１９からＣＤ用の拡散光１０１を出射する。拡散光１０１は第１導光部材２１に入射する。第１導光部材２１では、不要な外乱光や所定の拡散角度以上に拡がった光を光吸収膜２３によって吸収すると共に、第１回折格子２２によって拡散光１０１を３ビームのＣＤ用往路光１０２に変換する。
【００５５】
ＣＤ用往路光１０２は第１導光部材２１から第２導光部材２５に入射する。第２導光部材２５中を進行したＣＤ用往路光１０２は斜面２６に到達する。ＣＤ用往路光１０２のうちほとんどの光量は波長選択膜２７を透過し、第３導光部材３０へ入射する。さらに、第３導光部材３０の第１斜面３１を透過し、さらに第４導光部材３５の透過面３８を透過して、ビームスプリッタ４、立上げプリズム５によって光ディスク６に向かって進路を変え
、対物レンズ７によって収束光となって、光ディスク８に入射する。
【００５６】
光ディスク８の記録層から反射した復路光１０４は、逆順に対物レンズ７、立上げプリズム５を経て第４導光部材３５の透過面３８に入射する。ＣＤ用復路光１０４は広帯域偏光分離膜３３によって反射され、第３導光部材３５のＣＤ用ホログラム４０へ進行する。ＣＤ用ホログラム４０では＋１次回折光を主成分とするＣＤ用復路反射回折光１０５となる。ＣＤ用復路反射回折光１０５は第３導光部材３０の広帯域偏光分離膜３３で再び反射して、出射面３９から受光器６０に向かって出射する。
【００５７】
一方、ＤＶＤ用復路光１１０は、第２導光部材２５の斜面２６に形成された波長選択膜２７によって反射され、第３導光部材３０、第４導光部材３５を透過して、出射面３９から受光器６０に向かって出射する。
【００５８】
図４は受光器６０の全体斜視図である。入射口６２を有するパッケージ６１にＯＥ素子６３が収納される。ＯＥ素子６３の信号端子はリード端子６４に接続されてパッケージ６１の外部へ導かれる。さらにリード端子６４にはフレキシブルケーブル６５を接続して、検査や実装に使用する。
【００５９】
次に、ＤＶＤ用ホログラム６、ＣＤ用ホログラム４０について説明する。
【００６０】
ＤＶＤ用ホログラム６は対物レンズ７の直下に設けられ、このＤＶＤ用ホログラム６を通過したＤＶＤ用復路光は受光器６０内のＯＥ素子６３に結像する。また、ＣＤ用ホログラム４０は第４導光部材３５の第１斜面３６の所定の領域に設けられ、このＣＤ用ホログラム４０を通過したＣＤ用復路光は受光器６０内のＯＥ素子６３に結像する。
【００６１】
図５に、ＣＤ用ホログラム４０の分割パターンと、受光器６０に設けられたＯＥ素子６３のパターン２０１を示す。また、入射口６２から見たＯＥ素子６３のパターンを示す。
【００６２】
図５において、７０はＣＤ用ホログラム４０として機能する回折格子である。回折格子７０は、格子Ａ７１、格子Ｂ７２、格子Ｃ７３、及び格子Ｄ７４に分割されている。
【００６３】
その詳細は、回折格子７０は、光ディスクのラジアル（半径）方向（Ｘ軸）に平行な２本の分割線で３分割され、その弓形に分割されタンジェンシャル（トラックの接線：Ｙ軸）方向に分離した領域の１つが格子Ａ７１であり、他の１つが格子Ｂ７２である。格子Ａ７１の反射回折光が結像する領域は、受光手段２０１の中央部に設けられた受光手段２０１Ａ５および受光手段２０１Ｂ５である。また、格子Ｂ７２の反射回折光が結像する領域は、受光手段２０１の中央下部に設けられた受光手段２０１Ａ４および受光手段２０１Ｂ４ある。即ち、これらはフォーカス検出用の主ビームとなる。
【００６４】
また、残りの分割領域であって中央の分割領域は光ディスクのタンジェンシャル（トラックの接線：Ｙ軸）方向に平行な分割線でさらに２分割され、それぞれが格子Ｃ７３並びに格子Ｄ７４である。即ち格子Ｃ７３と格子Ｄ７４との領域は略Ｄ字状に形成される。
【００６５】
さらに、格子Ｃ７３に相当する分離格子Ａ７５が格子Ａ７１の領域に設けられ、同様に、格子Ｃ７３に相当する分離格子Ｂ７６が格子Ｂ７２の領域に設けられている。さらに、格子Ｄ７４に相当する分離格子Ｃ７７が格子Ａ７１の領域に設けられ、格子Ｄ７４に相当する分離格子Ｄ７８が格子Ｂ７２の領域に設けられている。
【００６６】
そして、格子Ｃ７３と分離格子Ａ７５と分離格子Ｂ７６とが同一の方向、すなわち同一のＯＥ素子の位置に回折し、格子Ｄ７４と分離格子Ｃ７７と分離格子Ｄ７８とが同一の方
向、すなわち同一のＯＥ素子の位置に回折するように、それぞれの分離格子Ａ７５から分離格子Ｄ７８が形成されている。分離格子Ａ７５から分離格子Ｄ７８のそれぞれは面積、回折する光パワーの条件はすべて同じである。
【００６７】
上述のように、格子Ｃ７３と分離格子Ａ７５と分離格子Ｂ７６とが同一の方向に回折するから、主ビームの格子Ｃ７３による回折光は受光手段２０１Ｃに入射するとともに、主ビームの分離格子Ａ７５と分離格子Ｂ７６とによる回折光も受光手段２０１Ｃに入射する。同様にして、±１次光の副ビームの回折光は受光手段２０１Ｅと２０１Ｇとにそれぞれ入射する。
【００６８】
また、格子Ｄ７４と分離格子Ｃ７７と分離格子Ｄ７８とが同一の方向に回折するから、主ビームの格子Ｄ７４による回折光は受光手段２０１Ｄに入射するとともに、主ビームの分離格子Ｃ７７と分離格子Ｄ７８とによる回折光も受光手段２０１Ｄに入射する。同様にして、±１次光の副ビームの回折光は受光手段２０１Ｆと２０１Ｈとにそれぞれ入射する。これら６種類の受光領域は、トラッキング制御用の３ビームとして検出される。
【００６９】
ＯＥ変換された検出電流を記号Ｉで表すと、それぞれの受光手段によってＩＡ５、ＩＢ５、ＩＡ４、ＩＢ４等が得られる。そこで、フォーカス検出のために次のように検出電流を論理構成することができる。即ち、フォーカスエラー（以下ＦＥと略称する）検出論理として、
ＦＥ＝（ＩＡ４＋ＩＡ５）−（ＩＢ４＋ＩＢ５）・・・（数式１）
が得られる。
【００７０】
また、受光手段２０１Ａ４と受光手段２０１Ａ５とをＯＥ素子６３上で結線することもできる。その結果両受光手段の和を新たにＩＡと表すことができる。同様に、受光手段２０１Ｂ４と受光手段２０１Ｂ５とを結線すると、両受光手段の和を新たにＩＢと表すことができる。従って（数式１）に代入して整理すると、
ＦＥ＝ＩＡ−ＩＢ  ・・・（数式２）
が得られる。
【００７１】
（数式２）によってＦＥ検出論理とすることは以下のような作用をもたらす。元来、格子Ａ７１と格子Ｂ７２とは回折格子７０のタンジェンシャル方向に対向した弓形領域である。そのため、集積光学部材２０がレーザ素子１３の発熱の影響を受けて熱膨張を起こしたとすると、ＣＤ用ホログラム４０の中心部から離れて格子Ａ７１と格子Ｂ７２とを配置したから、その熱膨張によって最も大きな位置変化を起こしやすい。ところが、その格子Ａ７１と格子Ｂ７２との回折光を受光する受光手段２０１Ａ４、Ｂ４、Ａ５、Ｂ５はそれぞれ逆順に配置して和をとり、その逆順和の差（たすき掛け差動）をＦＥ検出論理としているから、前述の位置変化が引き起こす検出信号のドリフトやオフセットを（数式２）によって打ち消すことができる。
【００７２】
前述のＦＥ検出論理と同様に、６種類の格子領域による検出電流を論理構成することができる。即ち、トラッキングエラー（以下ＴＥと略称する）検出論理として、
ＴＥ＝ＩＣ−ＩＤ−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝  ・・・（数式３）
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）が得られる。
【００７３】
（数式３）によってＴＥ検出論理とすることは以下のような作用をもたらす。先ず、受光手段２０１Ｃ、２０１Ｄは主ビームの検出を行うから、（数式３）の第１項と第２項は通常のＴＥ検出である。
【００７４】
次に、（数式３）の大かっこに表す第３項は、回折格子７０の格子Ｃ７３と格子Ｄ７４
から得られるそれぞれの副ビーム検出電流の和を得て差動することを意味する。従って、前述のＦＥ検出論理と同様に、前述の位置変化が引き起こす検出信号のドリフトやオフセットが（数式３）によって打ち消されてしまうことになる。
【００７５】
特に、格子Ａ７１と格子Ｂ７２とを弓形の領域に分割したので、２分割受光手段である受光手段２０１Ａ５と受光手段２０１Ｂ５および受光手段２０１Ａ４と受光手段２０１Ｂ４のセンサ面積に対して回折光の入射形状を無駄なく配光することができる。同様に、格子Ｃ７３と格子Ｄ７４とをＤ字状の領域に分割したので、独立した受光手段である受光手段２０１Ｃから受光手段２０１Ｈのセンサ面積に対して入射形状を無駄なく配光することもできる。
【００７６】
さらに、格子Ａ７１から格子Ｄ７４の面積を回折格子７０の全領域を４等分するように構成したので、回折格子７０を容易に形成することができる。
【００７７】
また、以上のような回折格子の領域分割の構成とすることにより、
（ＩＡ５＋ＩＢ５）＋（ＩＡ４＋ＩＢ４）≒（ＩＣ＋ＩＤ）  ・・・（数式４）
とすることができ、ＲＦ信号検出や、ＦＥ、ＴＥの各信号検出にバランスよく光パワーを供給することができる。
【００７８】
なお、定数ｋは、
ｋ＝（ＩＣ＋ＩＤ）／（ＩＥ＋ＩＦ＋ＩＧ＋ＩＨ）  ・・・（数式５）
として表され、通常ｋ≒１．０になるように、それぞれの受光手段においてＯＥ変換するときの増幅度を調整する。第１回折格子２２によって形成された３ビームは、０次光の主ビームの光パワーが１０で、±１次光の副ビームの光パワーが１となるような比率に形成されている。そこで、上記（数式５）の各受光手段に光パワーの比を代入した上で、ｋ≒１．０の条件を満たすことは、受光手段６７Ａ、６７Ｂの増幅度に比べ、受光手段６７Ｅ、６７Ｆ、６７Ｇ、および６７Ｈの増幅度を約５倍に設定することによって可能である。
【００７９】
（数式５）において、±１次光の副ビームの光パワーは回折格子７０の周辺領域に入射するから、格子Ｃ７３と格子Ｄ７４との光パワーに加え、分離格子Ａ７５から分離格子Ｄ７８の光パワーが加算されるため、分母は増加する。その結果、受光手段２０１Ｅ、２０１Ｆ、２０１Ｇ、および２０１Ｈの増幅度は５倍よりも遙かに低く設定することができる。従って、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができる。
【００８０】
図６に、ＤＶＤ用ホログラム６の分割パターンのうち、フォーカス検出用の分割パターンを示す。
【００８１】
ＤＶＤ用ホログラム６は、光ディスクのラジアル方向に平行な分割線で２分割され、タンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割されて、併せて４分割されている。それぞれの分割領域によって回折した光は、受光手段２０１上の定められた領域に結像する。図６（ａ）に示す分割領域３１１と分割領域３１２による回折光４１１、４１２は、受光手段２０１Ａ２と２０１Ｂ１上の領域５１１、領域５１２に結像する。また、分割領域３１３と分割領域３１４による回折光４１３、４１４は、受光手段２０１Ａ１と２０１Ｂ１上の領域５１３、領域５１４に結像する。
【００８２】
また、図６（ｂ）に示す分割領域３２１と３２３による回折光４２１は、領域５２１に結像し、分割領域３２２と３２４による回折光４２２は、領域５２２に結像する。
【００８３】
これらの結像は、受光手段２０１の中央部に位置する受光手段２０１Ａ１、２０１Ａ２、２０１Ｂ１、２０１Ｂ２、２０１Ｂ３のいずれかにおいてなされ、受光手段の検出信号
をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３としたとき、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を、
ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）・・・（数式６）
なる関係式により算出する。
【００８４】
図７に、ＤＶＤ用ホログラム６の分割パターンのうち、トラッキング検出用の分割パターンを示す。
【００８５】
ＤＶＤ用ホログラム６は、光ディスクのラジアル方向に平行な分割線で２分割され、タンジェンシャル方向に平行な分割線でさらに２分割されて、併せて４分割されている。それぞれの分割領域によって回折した光は、受光手段２０１上の定められた領域に結像する。図７に示す分割領域３３１による回折光４３１は、受光手段２０１β上の領域５３１に結像し、分割領域３３２による回折光４３２は、受光手段２０１α上の領域５３２に結像する。また、分割領域３３３による回折光４３３は、受光手段２０１Ｄの領域５３３に結像し、分割領域３３４による回折光４３４は、受光手段２０１Ｃ上の領域５３４に結像する。
【００８６】
以上のフォーカス検出用の分割パターンと、トラッキング検出用の分割パターンとを１つのＤＶＤ用ホログラム６として形成したものの一例を、図８に示す。
【００８７】
図８においては、ＤＶＤ用ホログラム６を、光ディスクのラジアル方向に平行な分割線と、タンジェンシャル方向に平行な分割線とで４分割した領域のそれぞれに、１ゾーンから３ゾーンまでの３つのゾーンを設け、それぞれのゾーンについて、トラッキング検出用の分割パターンとフォーカス検出用の分割パターンとを形成している。
【００８８】
本実施の形態においては、上述した分割パターンを形成したうえで、ＤＶＤ用レーザモジュール１のレーザ光源から出射されたレーザ光のファーフィールドパターン（以下「ＦＦＰ」と略記する）の変化に対応するための分割パターンを形成している。
【００８９】
レーザ光源はレーザ発光によって温度が上昇すると、出射されるレーザ光のＦＦＰが発光初期のものからずれることが確認されている。このようなＦＦＰのずれが生じてもトラッキングエラーが検出できるようにするための分割パターンを図９に示す。
【００９０】
図９（ａ）に示すように、ＤＶＤのタンジェンシャル方向に平行な分割線で分割された領域である、分割領域３５１と分割領域３５２とが、ＤＶＤの半径方向についての中心線３５３を挟んで対称に形成され、分割領域３５１による回折光は、受光手段２０１Ｈ上に結像し、分割領域３５２による回折光は、受光手段２０１Ｇ上に結像する。
【００９１】
受光手段２０１Ｃ、２０１Ｅ、２０１Ｇ、２０１Ｄ、２０１Ｆ、２０１Ｈ、２０１α、２０１βの検出信号をそれぞれＩＣ、ＩＥ、ＩＧ、ＩＤ、ＩＦ、ＩＨ、Ｉα、Ｉβとしたとき、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を、
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ｛（ＩＥ＋ＩＧ）−（ＩＦ＋ＩＨ）｝・・・（数式７）
（但し、ｋは動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式により得ることによって、ＦＦＰのずれにも対応したトラッキングエラーを検出することができる。
【００９２】
図９（ｂ）、（ｃ）は、上述した分割領域３５１、分割領域３５２を、ＤＶＤの半径方向についての中心線を挟んで対称に、より多く形成した例を示す。
【００９３】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した分割領域３５１、分割領域３５２と同様の分割領域をより多く形成したものであり、図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示した分割領域のうち、周辺部よりの部分のみを分割領域３５１、分割領域３５２としたものである。いずれの場合も、分割領域３５１、分割領域３５２を多く形成することにより、光ディスク上に傷があっても、傷によって光ディスクからの反射光が受ける影響を分散させることができ、ＦＦＰのずれにも対応したトラッキングエラー検出を正確に行うことができる。
【００９４】
図１０に、上記の手段により、ＦＦＰのずれが生じたときにトラッキングエラーバランスが改善されている様子を示す。図１０は、発光素子のＰＮ接合面に平行な面内における光ビームの広がりが１４．１ｄｅｇであり、発光素子のＰＮ接合面に垂直な面内における光ビームの広がりが１６．３ｄｅｇである場合に、ＦＦＰのずれ（Δθ//）によって生じたトラッキングエラーバランスを上記の手段により改善した例を示している。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、光ディスクの記録及び再生に用いられる光ピックアップ装置、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置として利用することができ、使用温度の変動によって検出光学系が影響を受けることがなく、クロストークの影響を受けにくい信号の検出動作を実現することができる光ピックアップ装置、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す図
【図２】集積光学部材の構成を示す図
【図３】受光器に入射するまでの集積光学部材中での光路を示す図
【図４】受光器の全体斜視図
【図５】ＣＤ用ホログラムの分割パターンと、受光器に設けられたＯＥ素子のパターンを示す図
【図６】ＤＶＤ用ホログラムの分割パターンのうち、フォーカス検出用の分割パターンを示す図
【図７】ＤＶＤ用ホログラムの分割パターンのうち、トラッキング検出用の分割パターンを示す図
【図８】ＤＶＤ用ホログラムの分割パターンの一例を示す図
【図９】出射されるレーザ光のＦＦＰのずれが生じてもトラッキングエラーが検出できるようにするための分割パターンを示す図
【図１０】出射されるレーザ光のＦＦＰのずれが生じたときに、トラッキングエラー検出が改善される様子を示す図
【符号の説明】
【００９７】
１    ＤＶＤ用レーザモジュール
２    反射ミラー
３    コリメートレンズ
４    ビームスプリッタ
５    立上げプリズム
６    ＤＶＤ用ホログラム
７    対物レンズ
８    光ディスク
９    レンズ
１０    ＣＤ用の光源
１１    半導体レーザ
１３    レーザ素子
１８    リード
１９    発光点
２０    集積光学部材
２１    第１導光部材
２２    第１回折格子
２３    光吸収膜
２５    第２導光部材
２６    斜面
２７    波長選択膜
３０    第３導光部材
３１    第１斜面
３２    第２斜面
３３    広帯域偏光分離膜
３５    第４導光部材
３６    第１斜面
３７    第２斜面
３８    透過面
３９    出射面
４０    ＣＤ用ホログラム
４１    ＡＰＣ反射膜
４５    第５導光部材
４６    斜面
４７    第１面
４８    第２面
４９    光吸収膜
６０    受光器
６１    パッケージ
６２    入射口
６３    ＯＥ素子
６４    リード端子
６５    フレキシブルケーブル
７０    回折格子
７１    格子Ａ
７２    格子Ｂ
７３    格子Ｃ
７４    格子Ｄ
７５    分離格子Ａ
７６    分離格子Ｂ
７７    分離格子Ｃ
７８    分離格子Ｄ
８０    結合部材
１０１    拡散光
１０２    ＣＤ用往路光
１０４    ＣＤ用復路光
１０５    ＣＤ用復路反射回折光
１１０    ＤＶＤ用復路光
２０１Ａ１，２０１Ａ２，２０１Ａ４，２０１Ａ５，２０１Ｂ１，２０１Ｂ２，２０１Ｂ３，２０１Ｂ４，２０１Ｂ５，２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０１Ｅ，２０１Ｆ，２０１Ｇ，２０１Ｈ，２０１α，２０１β    受光手段
３１１，３１２，３１３，３１４，３２１，３２２，３２３，３２４，３３１，３３２
，３３３，３３４，３５１，３５２    分割領域
３５３    中心線
４１１，４１２，４１３，４１４，４２１，４２２，４３１，４３２，４３３，４３４
回折光
５１１，５１２，５１３，５１４，５２１，５２２，５３１，５３２，５３３，５３４
領域
【図１】
2005063621.tif 000003
【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】
2005063621.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005063621.tif 000011
【図１０】
2005063621.tif 000012