(57)【要約】【課題】発光点の位置が相互に異なる半導体レーザを具備する光ピックアップ装置において、ひとつのホログラムでフォーカスおよびトラッキングエラー検出信号生成用のビームを発生することを可能とし、組立調整工数および製造コストを低減することが可能な光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】第１の波長の光ビームを出射する第１のレーザと、第２の波長の光ビームを出射する第２のレーザと、光記録媒体からの反射戻り光を回折するホログラム１４と、回折された光ビームを受光し、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を検出する光検出器１６とを備えている。第１の波長の光ビームに対しては、ホログラムの第１の領域１４ａで回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出し、第２の波長の光ビームに対しては、ホログラムの第２の領域１４ｂで回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出する。【選択図】図３
2007287278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、
第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、
前記第１の半導体レーザおよび前記第２の半導体レーザから出射した光ビームを、光記録媒体上に集光する手段と、
前記光記録媒体からの反射戻り光を所定の方向に回折するホログラムと、
前記回折された光ビームを受光し、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を検出する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記ホログラムは、少なくとも、前記第１の半導体レーザと前記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向に延びる分割線で第１の領域と第２の領域とに分割されており、
前記フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号のいずれか一方または両方の検出においては、前記第１の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第１の領域で回折された光ビームを用いて前記誤差信号を検出し、前記第２の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第２の領域で回折された光ビームを用いて前記誤差信号を検出する、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第１の領域で回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出し、
前記第２の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第２の領域で回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出する、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光検出器は、少なくともひとつの２分割光検出器を含み、
前記ホログラムの前記第１の領域で回折された前記第１の波長の光ビームと、前記ホログラムの前記第２の領域で回折された前記第２の波長の光ビームとが、同一の前記２分割光検出器の分割線上に入射するように前記ホログラムが構成されている、請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記ホログラムの第１の領域は、前記第１の波長の光ビームの強度中心を通り、前記第１の半導体レーザと前記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向と直交方向に延びる分割線でさらに分割されており、
前記ホログラムの第２の領域は、前記第２の波長の光ビームの強度中心を通り、前記第１の半導体レーザと前記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向と直交方向に延びる分割線でさらに分割されている、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】
前記第１の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第１の領域で２分割された第１の波長の光ビームを用いてトラッキング誤差信号を検出し、
前記第２の波長の光ビームに対しては、前記ホログラムの前記第２の領域で２分割された第２の波長の光ビームを用いてトラッキング誤差信号を検出する、請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記ホログラムと前記光検出器との間には、前記ホログラムで分割された前記第２の波長の光ビームを回折させる補正ホログラムが設けられ、
前記補正ホログラムは、前記ホログラムで分割された前記第２の波長の各光ビームを、前記ホログラムで分割された前記第１の波長の各光ビームが入射する前記光検出器の領域と同じ領域に入射させる、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光記録媒体に対して情報の再生や記録を行なう光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野において利用されつつある。特に、光ディスクにおいては、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Video Disk）、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）、ＢＤ（Blu-ray Disk）など種々の異なる規格の光ディスクが開発されており、このような異なる規格のディスクを単一の光ピックアップで記録又は再生することができる互換性への要求が高まっている。
【０００３】
ここで、ＣＤやＣＤ−Ｒでは、波長７８０ｎｍの赤外光ビームに対して、基板や記録媒体の特性が最適化されている。ＤＶＤでは、波長６５０ｎｍ付近の赤色光ビームに対して上記の特性が最適化されている。ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤなどでは波長４００ｎｍ前後の青色光ビームに対する上記の特性が最適化されている。
【０００４】
このような異なる波長で記録または再生される光ディスクに対して、互換性のある光ピックアップとして、たとえば、特許文献１（特開２００２−９２９３３号公報）においては、図１０、図１１に示すような構造の光ピックアップ装置が提案されている。
【０００５】
図１０は、従来の集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図であり、図１１は、従来の光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。
【０００６】
この光ピックアップ装置は、第１の半導体レーザ１と、第２の半導体レーザ２と、３ビーム用回折格子３と、第１のホログラム６と、第２のホログラム７と、コリメータレンズ１０と、対物レンズ１１と、受光素子８とを備えている。
【０００７】
第１の半導体レーザ１は６３５ｎｍ帯で発振し、第２の半導体レーザ２は７８０ｎｍ帯で発振する。３ビーム用回折格子３は、各光源の光ビームからトラッキング制御用の３つのビームを生じさせる。ホログラム６は、光ディスク１２からの反射光を回折させて受光素子８に導く。
【０００８】
レーザユニット９は、第１の半導体レーザ１と、第２の半導体レーザ２と、３ビーム用回折格子３と、第１のホログラム６と、第２のホログラム７と、透明基板４、５と、光検出器８とを備えている。
【０００９】
６５０ｎｍ帯で発振する第１の半導体レーザ１と、７８０ｎｍ帯で発振する第２の半導体レーザ２とは、近接配置されている。３ビーム用回折格子３は、トラッキング制御用の３ビームを生じさせる。第１のホログラム６は、第１半導体レーザ１および第２の半導体レーザ２の光ビームを回折する。
【００１０】
また、第２のホログラム７は、第１のホログラム６で回折された光のうち、第２の半導体レーザ２の光ビームのみを回折して受光素子８に導く。第１のホログラム６は透明基板５の上面側に形成され、第２のホログラム７および回折格子３は透明基板４の下面側に形成されている。
【００１１】
次に光ディスク１２を再生する方法について説明する。たとえばＤＶＤを再生する場合には、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ１から出射した光ビームＫは、回折格子３を透過し、第１のホログラム６に入射して回折される。そのうち０次光が、コリメータレンズ１０や対物レンズ１１により、光ディスク１２に集光される。
【００１２】
そして、光ディスク１２で反射した戻り光は、第１のホログラム６で回折され、第２のホログラム７を透過して、光検出器８に集光される。
【００１３】
また、ＣＤを再生する場合には、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２から出射した光ビームＪが、回折格子３で３ビームに分割され、第１のホログラム素子６に入射して再び回折される。そのうち０次光が、コリメータレンズ１０や対物レンズ１１により、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスク１２に集光される。
【００１４】
そして、光ディスク１２で反射した戻り光は、第１のホログラム６で回折された後、第２のホログラム７でも回折されて、光検出器８に集光される。
【００１５】
第１のホログラム６は、第１の半導体レーザ１の波長の光に対しても、第２の半導体レーザ２の波長の光に対しても、回折するような溝深さに設定されているが、それぞれの波長が異なるので、両波長の光に対する回折角度が異なる。第１のホログラム６は、第１の半導体レーザ１の光に対して、理想的に図１２に示すように光検出器８上に集光するように設計されている。
【００１６】
このとき、第２の半導体レーザ２の回折光は、第１の半導体レーザ１の回折光に比べて回折角度が大きくなり、第２のホログラム７がない場合、理想的な光検出器８上からずれた光路１３に集光することになる。
【００１７】
光検出器８を共通で利用するためには、光検出器８上に集光させる必要がある。そこで図１３に示すように、第２のホログラム７を設けて、回折光を再び回折させることにより、光検出器８上に集光させるようにしている。
【００１８】
第２のホログラム７を設けても、第１の半導体レーザ１の光に対しては、第２のホログラム７の０次回折光（透過光）を利用するため影響しない。また、第２のホログラム７は、第１の半導体レーザ１の光に対しては、回折しない波長選択性ホログラムとしても良い。
【００１９】
次に、第１のホログラム６および光検出器８の構造と、サーボ信号検出法とについて説明する。図１２は、第１のホログラム６と光検出器８の受光素子形状を示したものである。ホログラム６は、光ディスク１２のラジアル方向に相当するｘ方向の分割線６ｄと、トラック方向に相当するｙ方向の分割線６ｅとによって、領域６ａ〜６ｃに３分割されている。
【００２０】
受光素子８は、受光領域８ａおよび受光領域８ｂに分割された２分割受光素子と、８個の受光領域８ｃ〜８ｊとで構成されている。ここで、各受光領域８ａ〜８ｊからの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｊとする。
【００２１】
たとえば、ＤＶＤを再生する場合は、第１の半導体レーザ１から出射した光の光ディスク１２からの戻り光が、第１のホログラム６に入射する。対物レンズ１１による集光ビームが、光ディスク１２の情報記録面上にフォーカシングされている場合には、入射したビームのうち第１のホログラム６の領域６ａで回折された光が２分割受光領域８ａ，８ｂの分割線上に集光する。第１のホログラム６の領域６ｂで回折された光が受光領域８ｄに、第１のホログラム６の領域６ｃで回折された光が受光領域８ｃに集光する。
【００２２】
サーボ信号は、ＳａとＳｂを用いて、シングルナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を、ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂにより検出することができる。
【００２３】
また、ピット情報が記録された光ディスク１２の再生時には、ＳｃとＳｄの信号の位相差の変化を検出して、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキング誤差信号１（ＴＥＳ１）を検出することができる。溝が形成された光ディスク１２の場合は、プッシュプル法によるトラッキング誤差信号２（ＴＥＳ２）を、ＴＥＳ２＝Ｓｃ−Ｓｄにより検出することができる。
【００２４】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄにより再生することができる。
【００２５】
次に、ＣＤを再生する場合について説明する。第２の半導体レーザ２から出射した光の光ディスク１２からの戻り光が、第１のホログラム６で回折されてそのまま進むと、図１２中の光路１３にビームが入射することになる。
【００２６】
そこで、図１３に示すように、第２のホログラム７はｘ方向の分割線７ｅ，７ｆ、ｙ方向の分割線７ｇで４分割されている。第１のホログラム６の領域６ａからの回折光は領域７ａに入射し、受光領域８ａ，８ｂの分割線上で集光するように回折される。ホログラム６の領域６ｂからの回折光は領域７ｂに入射し、受光領域８ｄで集光するように回折される。
【００２７】
第１のホログラム６の領域６ｃからの回折光は領域７ｃ，７ｄに入射し、領域７ｃからの回折光は受光領域８ｃに、領域７ｄからの回折光は受光領域８ｄ上に集光するように形成する。ここで、領域７ｃ，７ｄを分割する分割線７ｇを設ける理由を説明する。
【００２８】
第１の半導体レーザ１と第２の半導体レーザ２の発光点はｘ方向にずれている。これにより、半導体レーザ１からの光ビームを強度中心で分割するように第１のホログラム６の分割線６ｅを形成した場合に、第２の波長の光ビームの強度中心は分割線６ｅよりも領域６ｃの側にずれる。
【００２９】
そのため、ホログラム７の分割線７ｇは、領域７ｄからの回折光が受光領域８ｄに入射することで、受光領域８ｃに入射する光ビームの直流成分の光量と、受光領域８ｄに入射する光ビームの直流成分の光量とが等しくなるような位置に形成されている。
【００３０】
このようなホログラム７を設けることで、第２の波長の光ビームを光検出器８の受光素子に入射させる。第２の半導体レーザ２からの光については、３ビーム用回折格子３によりメインビームと２つのサブビームに分割されている。このため、領域６ａで回折された２つのサブビームがそれぞれ受光領域８ｆと受光領域８ｅに集光し、第１のホログラム６の領域６ｂで回折された２つのサブビームがそれぞれ受光領域８ｊと受光領域８ｉに集光し、第１のホログラム６の領域６ｃで回折された２つのサブビームがそれぞれ受光領域８ｈと受光領域８ｇに集光する。
【００３１】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ＤＶＤ側と同様、ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂにより検出することができる。
【００３２】
また、トラッキング誤差信号６（ＴＥＳ６）は、３ビーム法により、ＴＥＳ６＝（Ｓｆ＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｅ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）により検出することができる。
【００３３】
また、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法によるトラッキング誤差信号７（ＴＥＳ７）も、ＴＥＳ７＝（Ｓｄ−Ｓｃ）−ｋ・（（Ｓｊ−Ｓｈ）＋（Ｓｉ−Ｓｇ））により検出することができる。
【００３４】
ここで、係数ｋはメインビームとサブビームの光強度の違いを補正するためのもので、強度比がメインビーム：サブビーム：サブビーム＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。
【００３５】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄにより再生することができる。
【特許文献１】特開２００２−９２９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
上記の光ピックアップ装置によると、第１の波長、第２の波長の光を同一の光検出器８上で集光させ、また同じ受光領域８ａ〜８ｊ上に入射させるために、第一および第２のホログラム６，７が不可欠となり、２つの透明基板４，５が必要となる。そのため、組み立て調整時に透明基板４，５のそれぞれについて位置調整を行なわねばならず、組み立て工程が煩瑣なものとなる。
【００３７】
また、図１３のように、第２のホログラム７にｙ方向の分割線７ｅを設けると、半導体レーザ２に温度変化や光出力の変化等に起因する発光波長の変動により、領域７ｃ，７ｄに入射する光ビームはｘ方向に変動し、トラッキングオフセットが発生する。
【００３８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の第１の目的は、発光点の位置が相互に異なる半導体レーザを具備する光ピックアップ装置において、ひとつのホログラムでフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー検出信号生成用のビームを発生することを可能とし、組立調整工数および製造コストを低減することが可能な光ピックアップ装置を提供することである。また、この発明の第２の目的は、波長変動によるトラッキングオフセットが発生することがなく、安定して動作す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】
【００３９】
この発明に基づいた光ピックアップ装置に従えば、第１の波長の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、第２の波長の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、上記第１の半導体レーザおよび上記第２の半導体レーザから出射した光ビームを、光記録媒体上に集光する手段と、上記光記録媒体からの反射戻り光を所定の方向に回折するホログラムと、上記回折された光ビームを受光し、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を検出する光検出器とを備えている。上記ホログラムは、少なくとも、上記第１の半導体レーザと上記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向に延びる分割線で第１の領域と第２の領域とに分割されており、上記フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号のいずれか一方または両方の検出においては、上記第１の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第１の領域で回折された光ビームを用いて上記誤差信号を検出し、上記第２の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第２の領域で回折された光ビームを用いて上記誤差信号を検出する。
【００４０】
上記光ピックアップ装置において、上記第１の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第１の領域で回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出し、上記第２の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第２の領域で回折された光ビームを用いてフォーカス誤差信号を検出してもよい。
【００４１】
上記光ピックアップ装置において、上記光検出器は、少なくともひとつの２分割光検出器を含み、上記ホログラムの上記第１の領域で回折された上記第１の波長の光ビームと、上記ホログラムの上記第２の領域で回折された上記第２の波長の光ビームとが、同一の上記２分割光検出器の分割線上に入射するように上記ホログラムが構成されていてもよい。
【００４２】
また、上記光ピックアップ装置において上記ホログラムの第１の領域は、上記第１の波長の光ビームの強度中心を通り、上記第１の半導体レーザと上記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向と直交方向に延びる分割線でさらに分割されており、上記ホログラムの第２の領域は、上記第２の波長の光ビームの強度中心を通り、上記第１の半導体レーザと上記第２の半導体レーザとが並ぶ方向に対応する方向と直交方向に延びる分割線でさらに分割されていてもよい。この構成において、上記第１の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第１の領域で２分割された第１の波長の光ビームを用いてトラッキング誤差信号を検出し、上記第２の波長の光ビームに対しては、上記ホログラムの上記第２の領域で２分割された第２の波長の光ビームを用いてトラッキング誤差信号を検出してもよい。
【００４３】
さらに、上記ホログラムと上記光検出器との間には、上記ホログラムで分割された上記第２の波長の光ビームを回折させる補正ホログラムを設け、上記補正ホログラムは、上記ホログラムで分割された上記第２の波長の各光ビームを、上記ホログラムで分割された上記第１の波長の各光ビームが入射する上記光検出器の領域と同じ領域に入射させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係る光ピックアップ装置によると、発光点の位置が相互に異なる半導体レーザを具備する光ピックアップ装置において、ひとつのホログラムでフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー検出信号生成用のビームを発生することを可能とし、組立調整工数および製造コストを低減することができる光ピックアップ装置を提供することができる。また、本発明に係る光ピックアップ装置によると、波長変動によるトラッキングオフセットが発生することがなく安定して動作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】
【００４５】
本発明に係る各実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態について図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。図１に示す集積型光ピックアップ装置は、第１の半導体レーザ１と、第２の半導体レーザ２と、３ビーム用回折格子３と、ホログラム１４とを備えている。
【００４６】
図１に示す本実施の形態の光ピックアップ装置と、図１０で示した従来の光ピックアップ装置とを比較すると、本実施の形態の光ピックアップ装置は、透明基板１５を一つのみ有していること、透明基板１５の光ディスク側の面にホログラム１４が形成され、光検出器１６側の面にはホログラムを形成していないこと、また、ホログラム１４の構造、光検出器１６の構造が異なる。
【００４７】
半導体レーザ１の出射する光ビームの第１の波長は、半導体レーザ２の出射する光ビームの第２の波長よりも短波長となるように配置する。たとえば、半導体レーザ１の発光波長が４００ｎｍ帯のときは、半導体レーザ２の発光波長を６３５ｎｍ帯または７８０ｎｍ帯とし、半導体レーザ１の発光波長が６３５ｎｍ帯のときは、半導体レーザ２の発光波長を７８０ｎｍ帯となるように半導体レーザ１，２を配置する。
【００４８】
図２は本実施の形態のホログラムおよび光検出器の構造を示す図である。レーザユニットに設けられるホログラム１４は、図２に示すように、ｘ方向の分割線１４ｃによって分割された二つの領域１４ａ，１４ｂより構成されている。また、光検出器１６はｘ方向の分割線１６ｇにより領域１６ａ，１６ｂに分割された２分割受光素子と、受光領域１６ｃ〜１６ｅの領域から構成されている。ここで、各受光領域１６ａ〜１６ｅからの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｅとする。
【００４９】
ここで、ホログラム１４の領域１４ａは第１の波長の光ビームが通過したときに、受光領域１６ａ，１６ｂの分割線上に集光するように形成されている。ホログラム１４の領域１４ｂは第２の波長の光ビームが通過したときに、受光領域１６ａ，１６ｂの分割線１６ｇ上に集光するように形成されている。
【００５０】
次に信号検出方法について説明する。図３は、本実施の形態の光ピックアップ装置における信号検出方法を示す図である。半導体レーザ１から出射した光ビームの光ディスクからの反射光は、ホログラム１４に入射する。図３に示すように、ホログラム１４の領域１４ａを通過した光ビームは受光領域１６ａ、１６ｂの分割線１６ｇ上に集光する。
【００５１】
領域１４ｂは第２の波長の光ビームが通過した際に、受光領域１６ａ，１６ｂの分割線１６ｇ上に集光するようにホログラムパターンが形成されている。第１の半導体レーザの発光波長は、第２の半導体レーザの発光波長よりも短波長であり、ホログラム１４による回折角度が小さくなる。
【００５２】
そのため、領域１４ｂで回折された第１の波長の光ビームは領域１６ａ，１６ｂよりもホログラム側の受光領域１６ｅに入射する。図１の３ビーム用回折格子３により生成された２つのサブビームはそれぞれ受光領域１６ｃ，１６ｄに入射する。
【００５３】
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はナイフエッジ法を用いて、ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂにより検出することが可能である。
【００５４】
トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）は３ビーム法を用いて、ＴＥＳ＝Ｓｃ−Ｓｄにより検出することが可能である。
【００５５】
情報信号（ＲＦ）は、ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｅにより得られる。
半導体レーザ２から出射した光ビームの光ディスクからの反射光は、ホログラム１４の領域１４ｂで回折された光ビームが受光領域１６ａ，１６ｂの分割線１６ｇ上に集光する。領域１４ａは第１の波長の光ビームに対して、受光領域１６ａ，１６ｂの分割線上に集光するようにホログラムパターンが形成されている。第１の波長よりも第２の波長は長波長となるため、ホログラム１４での回折角度は第２の波長の光ビームの方が大きくなる。そのため、領域１４ａで回折された第２の波長光ビームは受光領域１６ｆに入射する。
【００５６】
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）は、第１の波長の光ビームと同様、ナイフエッジ法を用いてＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂで検出することが可能である。
【００５７】
トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）も第１の波長の光ビームと同様、３ビーム法を用いて、演算式ＴＥＳ＝Ｓｃ−Ｓｄにより検出することが可能である。
【００５８】
情報信号（ＲＦ）は、第１の波長の光ビームとは演算式が異なり、ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｆにより得られる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、フォーカスエラー信号の検出にナイフエッジ法を用いたため、２分割受光領域１６ａ，１６ｂの分割線１６ｇ上に入射するビームが集光するようにホログラム１４を形成しているが、他のフォーカスエラー信号検出方法を用いる場合、たとえば非点収差法やスポットサイズ法を用いる場合には、それらのフォーカスエラー信号検出方法に対応するビーム形状となるようにホログラム１４を形成すればよい。
【００６０】
（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２について図４〜６を用いて説明する。実施の形態２の光ピックアップ装置の基本的な構造は、実施の形態１と共通するが、ホログラムの構造および光検出器の構造が異なる。以下、この部分を中心に説明する。
【００６１】
図４は、本実施の形態に係る集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。図５は本実施の形態のホログラムおよび光検出器の構造を示す図である。図５（ａ）は、図４に示す透明基板１５の光ディスク側の面に形成されたホログラム１７の構造を示している。
【００６２】
ホログラム１７はｘ方向（ラジアル方向）の分割線１７ｅとｙ方向（タンジェンシャル方向）の分割線１７ｆ，１７ｇによって領域１７ａ〜１７ｄに４分割されている。分割線１７ｆのｘ方向の位置は半導体レーザ１が出射する光ビームの強度中心のｘ方向の位置と一致するように形成されている。また、分割線１７ｇのｘ方向の位置は半導体レーザ２が出射する光ビームの強度中心のｘ方向の位置と一致するように形成されている。
【００６３】
光検出器１８について説明する。図５（ｂ）に示すように、光検出器１８は分割線１８ｍにより２分割された２分割受光領域１８ａ，１８ｂと、分割線１８ｎにより２分割された２分割受光領域１８ｃ，１８ｄと、受光領域１８ｅ〜１８ｌを有している。ここで、各受光領域１８ａ〜１８ｌからの出力を、Ｓａ〜Ｓｌとする。
【００６４】
ホログラム１７の領域１７ａは、第１の波長の光ビームに対して分割線１８ｍ上に集光するように形成され、領域１７ｂは第１の波長の光ビームに対して、分割線１８ｎ上に集光するように形成されている。また、領域１７ｃは第２の波長の光ビームに対して、分割線１８ｎ上に集光するように形成され、領域１７ｄは第２の波長の光ビームに対して、分割線１８ｍ上に集光するように形成されている。
【００６５】
次に信号検出方法について説明する。図６は、本実施の形態の光ピックアップ装置における信号検出方法を示す図である。第１の半導体レーザ１から出射され、光ディスクで反射された第１の波長の光ビームは図６（ａ）に示すホログラム１７上に入射する。
【００６６】
領域１７ａに入射した光ビームは回折し、受光領域１８ａ，１８ｂの分割線１８ｍ上に集光する。領域１７ｂに入射した光ビームは回折し、受光領域１８ｃ，１８ｄの分割線１８ｎ上に集光する。領域１７ｃ，１７ｄは、第２の波長の光ビームが、それぞれ分割線１８ｎ，１８ｍ上に集光するようにホログラムパターンが形成されている。そのため、第１の波長がホログラム１７に入射した際には、領域１７ｃからの回折光は受光領域１８ｋに領域１７ｄからの回折光は受光領域１８ｉ上に入射する。
【００６７】
これらの各受光領域に入射した光ビームを利用して、誤差信号検出および情報信号検出を行なう。
【００６８】
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はナイフエッジ法を用いて、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）で検出することができる。トラッキング誤差信号は３ビーム法（ＴＥＳ１）、差動プッシュプル法（ＴＥＳ２）、ＤＰＤ法（ＴＥＳ３）を用いて検出することが可能である。
【００６９】
それぞれ、ＴＥＳ１＝（１８ｅ＋１８ｇ）−（１８ｆ＋１８ｈ）、ＴＥＳ２＝（１８ａ＋１８ｂ）−（１８ｃ＋１８ｄ）−ｋ（（１８ｅ＋１８ｆ）−（１８ｇ＋１８ｈ））、ＴＥＳ３＝ｐｈ（（１８ａ＋１８ｂ）−（１８ｃ＋１８ｄ））で検出可能である。
【００７０】
なお、ｋはメインビームとサブビームの光強度の違いを補正するためのもので、強度比がメインビーム：サブビーム：サブビーム＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。また、ｐｈ（  ）は括弧内の各信号の位相成分の演算を示している。
【００７１】
また、情報信号（ＲＦ）はＲＦ＝１８ａ＋１８ｂ＋１８ｃ＋１８ｄ＋１８ｉ＋１８ｋの信号演算より検出できる。
【００７２】
次に、第２の半導体レーザから出射された第２の波長の光ビームで信号検出を行なう方法について説明する。光ディスクから反射された第２の波長の光ビームは図６（ｂ）に示すようにホログラム１７に入射する。ホログラム１７の領域１７ｃ，１７ｄに入射した光ビームはホログラム１７で回折され、それぞれ受光素子１８の分割線１８ｎ，１８ｍ上に集光する。
【００７３】
領域１７ａ，１７ｂは第１の波長の光ビームを回折した時に、それぞれ分割線１８ｍ，１８ｎ上に集光するようにホログラムパターンが形成されている。そのため、第１の波長よりも波長の長い第２の波長の光ビームが入射したときには、領域１７ａからの回折光は受光領域１８ｌ上に、領域１７ｂからの回折光は受光領域１８ｊ上に入射する。
【００７４】
これらの光ビームを各受光領域で受光することで、誤差信号および情報信号を検出する。
【００７５】
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はナイフエッジ法を用いて、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）で検出することができる。トラッキング誤差信号は３ビーム法（ＴＥＳ１）、差動プッシュプル法（ＴＥＳ２）、ＤＰＤ法（ＴＥＳ３）を用いて検出することが可能である。
【００７６】
それぞれ、ＴＥＳ１＝（Ｓｅ＋Ｓｇ）−（Ｓｆ＋Ｓｈ）、ＴＥＳ２＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）−ｋ（（Ｓｅ＋Ｓｆ）−（Ｓｇ＋Ｓｈ））、ＴＥＳ３＝ｐｈ（（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ））で検出可能である。
【００７７】
なお、ｋはメインビームとサブビームの光強度の違いを補正するためのもので、強度比がメインビーム：サブビーム：サブビーム＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。また、ｐｈ（  ）は括弧内の各信号の位相成分の演算を示している。
【００７８】
また、情報信号（ＲＦ）はＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｊ＋Ｓｌにより検出できる。
【００７９】
本実施の形態においては、トラッキング誤差検出方法に３ビーム法、差動プッシュプル法、ＤＰＤ法を用いることが可能であり、トラッキング誤差検出方方法が３ビーム法に限られる実施の形態１と比べて、構造の異なる多種類の光ディスクに対応可能であることが利点である。
【００８０】
なお、本実施例では、フォーカスエラー信号の検出にナイフエッジ法を用いたため、２分割受光素子の分割線１８ｍ，１８ｎ上に入射する光ビームが集光するようにホログラム１７を形成している。他のフォーカスエラー信号検出方法を用いる場合、たとえば非点収差法やスポットサイズ法を用いる場合などには、それらのフォーカスエラー信号検出方法に対応するビーム形状となるようにホログラム１７を形成すればよい。
【００８１】
（実施の形態３）
本発明に係る実施の形態３について図７〜９を用いて説明する。実施の形態３の光ピックアップ装置は、上記実施の形態の光ピックアップ装置とその基本構成においては共通する。図１と同じ構成要素については同一符号を付し説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
【００８２】
図７は、本実施の形態の集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置においては、図７に示すように、透明基板１５の光検出器側の面に補正ホログラム２０を形成している。またホログラム１９および光検出器２１の構造は、上記実施の形態とは異なる。
【００８３】
図８は、本実施の形態の光ピックアップ装置のホログラムよび光検出器の構造を示す図である。図８（ａ）に示すように、ホログラム１９は、ｘ方向（ラジアル方向）の分割線１９ｅとｙ方向（タンジェンシャル方向）の分割線１９ｆ，１９ｇによって領域１９ａ〜１９ｄに４分割されている。そして分割線１９ｆのｘ方向の位置は半導体レーザ１が出射する光ビームの強度中心のｘ方向の位置と一致するように形成されている。また、分割線１９ｇのｘ方向の位置は半導体レーザ２が出射する光ビームの強度中心のｘ方向の位置と一致するように形成されている。
【００８４】
図８（ｂ）に示すように、補正ホログラム２０は、ｘ方向の分割線２０ｅとｙ方向の分割線２０ｆで４分割され、ホログラム１９で回折された光のうち、第２の半導体レーザ２の光ビームのみを回折して光検出器２１に導く。第１の半導体レーザ１の光に対しては、補正ホログラム２０の０次回折光（透過光）を利用するため影響しない。また、補正ホログラム２０は、第１の半導体レーザ１の光に対しては回折しない波長選択性ホログラムとしても良い。
【００８５】
図８（ｃ）に示す光検出器２１は、分割線２１ｋで２分割された２分割受光領域２１ａ，２１ｂと、分割線２１ｌで２分割された２分割受光領域２１ｃ，２１ｄと、受光領域２１ｅ〜２１ｊから構成されている。ここで、各受光領域２１ａ〜２１ｊの出力をＳａ〜Ｓｊとする。
【００８６】
またホログラム１９の領域１９ａは、第１の波長の光ビームを受光領域２１ａ，２１ｂの分割線２１ｋ上に集光させるようにホログラムパターンが形成されている。領域１９ｂは、第１の波長の光ビームを受光領域２１ｃ，２１ｄの分割線２１ｌ上に集光させるようにホログラムパターンが形成されている。領域１９ｃは、第１の波長の光ビームを受光領域２１ｉ上に集光させるようにホログラムパターンが形成されている。領域１９ｄは、第１の波長の光ビームを受光領域２１ｊ上に集光させるようにホログラムパターンが形成されている。
【００８７】
次に信号検出方法について説明する。図９は、本実施の形態の光ピックアップ装置における信号検出方法を示す図である。まず、第１の半導体レーザ１の光を検出する方法について説明する。
【００８８】
光ディスクから反射された第１の波長の光ビームは図９（ａ）に示すようにホログラム１９に入射する。ホログラム１９の領域１９ａ，１９ｂで回折された光ビームはそれぞれ、光検出器２１の分割線２１ｋ，２１ｌ上に集光する。また、領域１９ｃ，１９ｄで回折された光ビームはそれぞれ受光領域２１ｉ，２１ｊ上に集光する。
【００８９】
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はＦＥＳ＝（２１ａ＋２１ｃ）−（２１ｂ＋２１ｄ）で検出できる。またトラッキングエラー信号は３ビーム法（ＴＥＳ１）、差動プッシュプル法（ＴＥＳ２）、ＤＰＤ法（ＴＥＳ３）を用いて検出することができ、それぞれの演算式は、ＴＥＳ１＝（Ｓｅ＋Ｓｆ）−（Ｓｋ＋Ｓｈ）、ＴＥＳ２＝（（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ））−ｋ（（Ｓｅ＋Ｓｋ）−（Ｓｆ＋Ｓｈ））、ＴＥＳ３＝ｐｈ（（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ））となる。
【００９０】
また、情報信号（ＲＦ）はＲＦ＝２１ａ＋２１ｂ＋２１ｃ＋２１ｄ＋２１ｉ＋２１ｊで検出可能である。
【００９１】
次に第２の半導体レーザ２の光ビームを検出する方法について説明する。光ディスクで反射された第２の波長の光ビームは、図９（ｂ）に示すようにホログラム１９に入射し、４つの光ビームに分割される。ホログラム１９の各領域１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄで回折された光ビームはそれぞれ、補正ホログラム２０の各領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに入射する。
【００９２】
補正ホログラムの領域２０ｃに入射した光ビームは回折され、受光領域２１ａ，２１ｂの分割線２１ｋ上に集光する。領域２０ｄに入射した光ビームは回折され、受光領域２１ｃ，２１ｄの分割線２１ｌ上に集光する。領域２０ａ，２０ｂに入射した光ビームは回折され、それぞれ受光領域２１ｉ，２１ｊ上に集光する。
【００９３】
各受光領域に入射した光ビームの光量から、第１の波長で信号演算と同様にフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）で検出することができる。
【００９４】
またトラッキングエラー信号は、３ビーム法（ＴＥＳ１）、差動プッシュプル法（ＴＥＳ２）、ＤＰＤ法（ＴＥＳ３）を用いて検出することができ、それぞれの演算式は、ＴＥＳ１＝（Ｓｅ＋Ｓｆ）−（Ｓｋ＋Ｓｈ）、ＴＥＳ２＝（（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ））−ｋ（（Ｓｅ＋Ｓｋ）−（Ｓｆ＋Ｓｈ））、ＴＥＳ３＝ｐｈ（（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ））となる。
【００９５】
また、情報信号（ＲＦ）は、ＲＦ＝２１ａ＋２１ｂ＋２１ｃ＋２１ｄ＋２１ｉ＋２１ｊで検出可能である。
【００９６】
本実施の形態においては、実施の形態２と比較して、受光領域の数を少なくでき、また第１、第２の波長全ての光ビームを光検出器上で集光させているために受光素子の総面積を小さくすることが可能であり、小型、低コストの光検出器を構成できる利点がある。
【００９７】
なお、本実施の形態では、フォーカスエラー信号の検出にナイフエッジ法を用いたため、２分割受光素子の分割線２１ｋ，２１ｌ上に入射する光ビームが集光するようにホログラム１９、補正ホログラム２０を形成している。他のフォーカスエラー信号検出方法を用いる場合、たとえば非点収差法やスポットサイズ法を用いる場合などには、それらのフォーカスエラー信号検出方法に対応するビーム形状となるようにホログラム１９、補正ホログラム２０を形成すればよい。
【００９８】
実施の形態１および２に係る光ピックアップ装置によれば、発光波長および発光点が異なる２つの光源を具備する光ピックアップにおいて、ホログラムひとつで、二つの波長の光ビームについて共通の受光素子を用いて、誤差信号を検出できるため、組立工数、部材コストを低減し、光ピックアップの低コスト化を図ることが可能となる。
【００９９】
また、実施の形態３に係る光ピックアップ装置によれば、従来の光ピックアップ装置とは異なり、光源の波長が変動してもトラッキングオフセットが発生せず、温度変化、光出力の変動に対して安定した動作を実現することができる。
【０１００】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明に基づいた実施の形態１における集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態１におけるホログラムおよび光検出器の構造を示す図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態１における光ピックアップ装置の信号検出方法を示す図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態２における集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態２におけるホログラムおよび光検出器の構造を示す図である。
【図６】この発明に基づいた実施の形態２における光ピックアップ装置の信号検出方法を示す図である。
【図７】この発明に基づいた実施の形態３における集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態３におけるホログラムおよび光検出器の構造を示す図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態３における光ピックアップ装置の信号検出方法を示す図である。
【図１０】従来の集積型光ピックアップ装置の構造を示す断面図である。
【図１１】従来の光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。
【図１２】従来の光ピックアップ装置のホログラムおよび光検出器を示す図である。
【図１３】従来の光ピックアップ装置のホログラムおよび光検出器を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  第１の半導体レーザ、２  第２の半導体レーザ、３  ３ビーム用回折格子、９  レーザユニット、１０  コリメータレンズ、１１  対物レンズ、１２  光ディスク、１３  光路、１４，１７，１９  ホログラム、１６，１８，２１  光検出器、２０  補正ホログラム。
【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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