(57)【要約】【課題】フォーカシングとトラッキングとの正確な制御を両立させる。【解決手段】受光素子１８は、偏光ホログラム素子１７を介して、＋１次回折光を受光する。受光素子１８には、フォーカスエラー信号生成用の受光領域と、トラッキングエラー信号生成用の受光領域と、が形成されている。トラッキングエラー信号生成用の受光領域は、フォーカスエラー信号生成用の受光領域に対してラジアル方向に形成されている。フォーカス制御は、ダブルナイフエッジ法を用いて行われ、トラッキング制御は、３ビームによるＤＰＰ（Differential Push-Pull）法を用いて行われる。デフォーカス時、拡散光は、タンジェンシャル方向に拡散するため、トラッキングエラー信号生成用の受光領域には混入せず、トラッキング制御は正確に行われる。【選択図】図１
2007095147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源から光ディスクに光が照射されて前記光ディスクで反射した反射光を、ナイフエッジ機能を有する回折素子を介して受光する受光素子であって、
前記反射光が前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、前記ナイフエッジ機能により、受光した回折光の光点像の移動量を検出してフォーカスエラー信号を生成するための回折光を受光する第１の受光部と、
前記反射光が前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、トラッキングエラー信号を生成するための回折光を受光する第２の受光部と、が形成され、
前記第２の受光部が前記第１の受光部に対して前記光ディスクのラジアル方向に形成された、
ことを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記光ディスクは、波長の異なる複数の光が回折して生成された複数の照射光が照射されるものであり、
前記第１の受光部と前記第２の受光部とは、ともに、波長毎に前記複数の照射光が前記光ディスクに照射されて反射した複数の反射光が、前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、異なる波長の同じ回折次数の回折光を共通に受光する受光領域が形成されたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記第１の受光部は、複数の受光領域が形成されたものであり、前記複数の受光領域が接することにより分割線が形成され、前記分割線上で、前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を共通に受光するように構成されたものであり、
前記第２の受光部は、前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光する複数の受光領域が形成されたものである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の受光素子。
【請求項４】
前記第１の受光部は、
前記複数の受光領域として、第１の受光領域と第２の受光領域と第３の受光領域と第４の受光領域と、が形成されたものであり、
前記第１の受光領域と前記第３の受光領域とが接し、前記第２の受光領域と前記第４の受光領域とが接することにより、前記光ディスクのラジアル方向にラジアル方向分割線が形成され、
前記第１の受光領域と前記第４の受光領域とが接し、前記第３の受光領域と前記第２の受光領域とが接することにより、前記光ディスクのタンジェンシャル方向にタンジェンシャル方向分割線が形成され、
前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を前記ラジアル方向分割線上で共通に受光するように前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が形成された、
ことを特徴とする請求項３に記載の受光素子。
【請求項５】
前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
前記第１の受光部は、前記ラジアル方向分割線上で、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が配置された、
ことを特徴とする請求項４に記載の受光素子。
【請求項６】
前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
前記第１の受光部は、前記ラジアル方向分割線上で、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域と前記第３の受光領域と前記第４の受光領域と、が配置された、
ことを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
【請求項７】
前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
前記第２の受光部は、異なる波長の同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域が配置された、
ことを特徴とする請求項３に記載の受光素子。
【請求項８】
前記光ディスクで反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
前記第２の受光部は、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域が配置された、
ことを特徴とする請求項７に記載の受光素子。
【請求項９】
前記第２の受光部は、前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、前記トラッキングエラー信号を生成するための回折光として、メインビーム１次回折光と±サブビームの各１次回折光とを受光する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受光素子。
【請求項１０】
発光源から光ディスクに光が照射されて前記光ディスクで反射した反射光を、ナイフエッジ機能を有する回折素子を介して受光する受光素子に形成された受光部の受光部配置方法であって、
前記反射光が前記回折素子で回折した回折光を受光して、前記ナイフエッジ機能により、受光した回折光の光点像の移動量を検出してフォーカスエラー信号を生成するための第１の受光部と、
前記回折素子で回折した複数の回折光のうち、トラッキングエラー信号を生成するための回折光を受光する第２の受光部と、が前記光ディスクのラジアル方向に配置された、
ことを特徴とする受光素子の受光部配置方法。
【請求項１１】
前記請求項１乃至９のいずれか１項に記載の受光素子と、
前記第１の受光部にフォーカスエラー信号生成用の回折光が照射され、前記第２の受光部にトラッキングエラー信号生成用の回折光が照射されるように構成された光学系と、を備えた、
ことを特徴とする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、受光素子、受光素子の受光部配置方法及び光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置には、光ディスクにデータを記録し、再生するための光ピックアップ装置が備えられている。さらにこの光ピックアップ装置は、ＬＤ（Laser diode）と、回折格子と、ビームスプリッタと、コリメータレンズと、立ち上げミラーと、対物レンズと、偏光ホログラム素子と、受光素子と、を備える。
【０００３】
かかる光ピックアップ装置では、ＬＤが発した光は回折格子によってメインビームと±１次サブビームに、所定の分割比率で分割される。回折格子で分割されたビームは、ビームスプリッタを通過し、その発散光線束は、コリメータレンズで平行光線束に変換される。
【０００４】
このビームは、立ち上げミラーで反射され、偏光ホログラム素子を通過する。対物レンズが光を光ディスク上に集光することにより、光ディスクに記録された情報の読み取り又は情報の記録が行われる。尚、対物レンズから照射される光は、回折格子７２で分割されたメインビーム及びサブビームを含んだものである。
【０００５】
光ディスクで反射した光は対物レンズを通過して、その光線束は、平行光線束に変換される。偏光ホログラム素子は、メインビーム及び±１次のサブビームを十分に含むように、光路の中に配置される。光は、偏光ホログラム素子によって、メインビーム及び±１次サブビームの０次回折光と±１次光回折光とに分割される。
【０００６】
偏光ホログラム素子を通過後、立ち上げミラーを通った光の平行光線束は、コリメータレンズによって収束光に変換される。収束された光は、ビームスプリッタで反射され、受光素子へと導かれる。
【０００７】
受光素子は、光ディスクから反射した光が照射されて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等、種々の信号を生成する。
【０００８】
フォーカスエラー信号を生成する方法としては、ナイフエッジ法が知られている。ナイフエッジ法は、図１１（ａ）に示すように、光ディスク７１からの反射光が収束する収束光路中にナイフエッジ７３が配置されて、受光素子上で光点像の移動量を検出することによりフォーカスエラー信号を生成する方法である。
【０００９】
具体的にこのナイフエッジ法を実現するには、偏光ホログラム素子をナイフエッジ７３として機能させる。尚、ここでは、受光素子７２を７２ａ，７２ｂの２分割のものとする。光ディスク７１から対物レンズ７４を通過した反射光のビーム７５は受光素子７２上で検出される。
【００１０】
図１１（ｂ）に示すように、光ディスク７１が合焦点よりも近い場合、ビーム７５の中心点は、受光素子７２ａ側に照射される。図１１（ｃ）に示すように、光ディスク７１が合焦点上に位置する場合、ビーム７５の中心点は、受光素子７２ａ，７２ｂの分割線上に照射される。図１１（ｄ）に示すように、光ディスク７１が合焦点よりも遠い場合、ビーム７５の中心点は、受光素子７２ｂ側に照射される。
【００１１】
この受光素子７２上にビーム７５が照射されたときに受光素子７２ａ，７２ｂによって検出された光検出信号の信号レベルに基づいてフォーカスエラー信号が生成される。
【００１２】
また、トラッキングエラー信号を生成する方法として、ＤＰＰ法が知られている。ＤＰＰ（Differential Push-Pull）法は、メインビームのプッシュプル信号とサブビームによるプッシュプル信号とに基づいてトラッキングエラー信号を生成する方法である。
【００１３】
図１２に示すように、光ディスク７１のランド部７１ａで反射した光とピット部７１ｂで反射した光とでは、受光素子７１ａ，７１ｂでの光強度分布が異なってくる。ＤＰＰ法は、この受光素子７２に照射されたビームの光強度分布に基づいてトラッキングエラー信号を生成する方法である。
【００１４】
ここで、メインビームのプッシュプル信号ＭＰＰの位相をＰmpp、サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰの位相をＰsppとして、ＤＰＰ法を用いた場合のトラッキングエラー信号ＴＥＳの信号レベルＶTEは、次の式（１）によって表される。
ＶTE＝Ｐmpp−ｋ×Ｐspp                          ・・・（１）
尚、ｋは、係数である。光ディスク７１はラジアル方向へシフトされることによって直流オフセット成分が生じる。係数ｋは、この直流オフセット成分がＴＥ信号から除去されるように設定される。
【００１５】
受光素子７２には、このフォーカスエラー信号生成用の受光領域と、トラッキングエラー信号生成用の受光領域と、が形成されている。そして、光ピックアップ装置は、受光素子７２が生成したこれらの信号を出力し、光ディスク装置は、光ピックアップ装置が出力した信号に基づいてフォーカス制御、トラッキング制御を行う。
【００１６】
ところで、近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）とＣＤ（Compact Disk）との両メディアを取り扱うことが可能な光ディスク装置がある。このような光ディスク装置の光ピックアップ装置では、その小型化の要請が強く、各種光学部品の数はできるだけ少ない方が有利である。
【００１７】
このＤＶＤとＣＤとでは、記録再生用の光の波長は異なっているため、光ピックアップ装置は、異なる波長の光に対する処理を行う必要がある。さらに、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ピックアップとして、受光素子を１つだけ備え、反射光を同一の受光面で受光するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
図１３に、特許文献１の従来の光ピックアップ装置の受光素子７２に形成された受光領域を示す。受光領域Ｅ〜Ｈは、フォーカスエラー信号生成用の受光領域である。受光領域Ａ〜Ｄは、トラッキングエラー信号生成用の受光領域である。ＬＤからの発射光は回折格子によってメインビームと±１次サブビームに３分割され、偏向ホログラム素子によって回折された光が各受光領域に照射される。受光領域ＣとＤはメインビームを受光し、受光領域ＡはＣに照射されたメインビームの＋１次サブビームまたは−１次サブビームのどちらか一方を受光し、受光領域ＢはＤに照射されたメインビームの＋１次サブビームまたは−１次サブビームのどちらか一方を受光する。受光領域Ｅ〜Ｈ、受光領域Ａ〜Ｄは、ともにＣＤ反射光、ＤＶＤ反射光共通である。
【００１９】
特許文献１の光ピックアップ装置は、ナイフエッジ法に従ってフォーカスエラー信号を生成し、ＤＰＰ法に従ってトラッキングエラー信号を生成している。
【特許文献１】特開２００５−１８８９７号公報（第９乃至１２頁、図１，７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、従来の光ピックアップ装置では、受光領域Ｅ〜Ｈと受光領域Ａ〜Ｄとが図１３に示すようにタンジェンシャル方向に配置されているため、以下のような不都合が生じる。
【００２１】
第１に、デフォーカス時に、ダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号の拡散光がトラッキングエラー信号生成用の受光領域Ａ〜Ｄに混入してしまい、トラッキング制御に支障を来すおそれがある。
第２に、トラッキングエラー信号生成用の受光領域が、偏向ホログラム素子によって回折された０次光の照射位置から遠い場所に配置されることになるため、受光素子に照射されるビームの回折角度が大きくなり、偏光ホログラム素子の位置調整が困難になる。また、受光領域の形成パターンを大きくしなければならない。
第３に、同一の素子から異なる２つの波長の光を発射する２波長レーザ対応の光ピックアップ装置の場合、ＣＤとＤＶＤとでは、回折角度が相違するため、同一受光領域で両方のビームを受光しにくくなる。
【００２２】
現に、かかる従来の光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置では、この問題を解決するため、サブビーム受光用の受光領域の数を減らしている。即ち、従来の光ディスク装置では、メインビームとサブビーム１つの２ビームでトラッキング制御を行っており、図１３の受光素子７２に形成された受光領域では、前述のとおり、先行サブビームまたは後行サブビームのどちらか一方しか受光できない。
【００２３】
しかし、トラッキング制御用のビームを２ビームとした場合、トラッキングエラーを正確に検出することができなくなる。
即ち、２ビームを用いたＤＰＰ法の場合、サブビームで得られるトラッキング信号ＳＰＰの位相差Ｐsppは、次の式（２）で表される。
Ｐspp＝Ｐs2                                  ・・・（２）
但し、Ｐs2は後方ビームの信号Ｓ２の位相差を示す。また、後方ビームＳ２の位相差Ｐs2は、次の（３）で表される。
Ｐs2＝sin(−β−180）
＝sin(−β)cos(−180）＋cos(−β)sin(−180)
・・・（３）
但し、βは、メインビームとサブビームとの位相誤差である。
【００２４】
この式（３）を式（２）に代入すると、式（２）は、次の式（４）によって表される。
Ｐspp＝Ｓ２＝sin(−β)×(−１)＝sin（β)     ・・・（４）
この式（４）に示すように、２ビームを用いたＤＰＰ方法では、サブビームが１つだけなので、位相差Ｐsppの位相誤差βは相殺されない。
【００２５】
２ビームの場合、この位相誤差βを補正することはできないため、トラッキングエラーを正確に検出することができなくなる。
【００２６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、フォーカシングとトラッキングとの正確な制御を両立させることが可能な受光素子、受光素子の受光部配置方法及び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】
【００２７】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る受光素子は、
発光源から光ディスク（１）に光が照射されて前記光ディスク（１）で反射した反射光を、ナイフエッジ機能を有する回折素子（１７）を介して受光する受光素子であって、
前記反射光が前記回折素子（１７）で回折した複数の回折光のうち、前記ナイフエッジ機能により、受光した回折光の光点像の移動量を検出してフォーカスエラー信号を生成するための回折光を受光する第１の受光部（１８_１）と、
前記反射光が前記回折素子（１７）で回折した複数の回折光のうち、トラッキングエラー信号を生成するための回折光を受光する第２の受光部（１８_２）と、が形成され、
前記第２の受光部（１８_２）が前記第１の受光部（１８_１）に対して前記光ディスク（１）のラジアル方向に形成されたことを特徴とする。
【００２８】
前記光ディスク（１）は、波長の異なる複数の光が回折して生成された複数の照射光が照射されるものであり、
前記第１の受光部（１８_１）と前記第２の受光部（１８_２）とは、ともに、波長毎に前記複数の照射光が前記光ディスク（１）に照射されて反射した複数の反射光が、前記回折素子（１７）で回折した複数の回折光のうち、異なる波長の同じ回折次数の回折光を共通に受光する受光領域が形成されたものであってもよい。
【００２９】
前記第１の受光部（１８_１）は、複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈ）が形成されたものであり、前記複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈ）が接することにより分割線（ｄｒ，ｄｔ）が形成され、前記分割線（ｄｒ）上で、前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を共通に受光するように構成されたものであり、
前記第２の受光部（１８_２）は、前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光する複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が形成されたものであってもよい。
【００３０】
前記第１の受光部（１８_１）は、
前記複数の受光領域として、第１の受光領域（１８_Ｅ）と第２の受光領域（１８_Ｆ）と第３の受光領域（１８_Ｇ）と第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が形成されたものであり、
前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）とが接し、前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）とが接することにより、前記光ディスク（１）のラジアル方向にラジアル方向分割線（ｄｒ）が形成され、
前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）とが接し、前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）とが接することにより、前記光ディスク（１）のタンジェンシャル方向にタンジェンシャル方向分割線（ｄｔ）が形成され、
前記異なる波長の同じ回折次数の回折光を前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で共通に受光するように前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が形成されたものであってもよい。
【００３１】
前記光ディスク（１）で反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
前記第１の受光部（１８_１）は、前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で、前記波長λ１，λ２の同じ回折次数の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が配置されたものであってもよい。
【００３２】
前記光ディスク（１）で反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
前記第１の受光部（１８_１）は、前記ラジアル方向分割線（ｄｒ）上で、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の回折光を共通に受光するように、前記第１の受光領域（１８_Ｅ）と前記第２の受光領域（１８_Ｆ）と前記第３の受光領域（１８_Ｇ）と前記第４の受光領域（１８_Ｈ）と、が配置されたものであってもよい。
【００３３】
前記光ディスク（１）で反射した反射光の異なる複数の波長をλ１，λ２として、
前記第２の受光部（１８_２）は、異なる波長の同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が配置されたものであってもよい。
【００３４】
前記光ディスク（１）で反射した反射光の異なる複数の波長をλ１＝６５０ｎｍ，λ２＝７８０ｎｍとして、
前記第２の受光部（１８_２）は、前記波長６５０ｎｍ，７８０ｎｍの同じ回折次数の回折光を同じ領域内で共通に受光するように前記複数の受光領域（１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１，１８_ＳＡ２〜１８_ＳＤ２）が配置されたものであってもよい。
【００３５】
前記第２の受光部（１８_２）は、前記回折素子（１７）で回折した複数の回折光のうち、前記トラッキングエラー信号を生成するための回折光として、メインビーム１次回折光と±サブビームの各１次回折光とを受光するようにしてもよい。
【００３６】
本発明の第２の観点に係る受光素子の受光部配置方法は、
発光源から光ディスク（１）に光が照射されて前記光ディスク（１）で反射した反射光を、ナイフエッジ機能を有する回折素子（１７）を介して受光する受光素子に形成された受光部の受光部配置方法であって、
前記反射光が前記回折素子（１７）で回折した回折光を受光して、前記ナイフエッジ機能により、受光した回折光の光点像の移動量を検出してフォーカスエラー信号を生成するための第１の受光部（１８_１）と、
前記回折素子（１７）で回折した複数の回折光のうち、トラッキングエラー信号を生成するための回折光を受光する第２の受光部（１８_２）と、が前記光ディスク（１）のラジアル方向に配置されたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の第３の観点に係る光ピックアップ装置は、
上述の受光素子（１８）と、
前記第１の受光部（１８_１）にフォーカスエラー信号生成用の回折光が照射され、前記第２の受光部（１８_２）にトラッキングエラー信号生成用の回折光が照射されるように構成された光学系（１２〜１７）と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、フォーカシングとトラッキングとの正確な制御を両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態に係る受光素子及び光ピックアップ（装置）を図面を参照して説明する。
【００４０】
本実施形態に係る光ピックアップ（装置）の構成を図１に示す。
本実施形態に係る光ピックアップ１０１は、光ディスク装置に用いられるものであり、２波長ＬＤ１１と、回折格子１２と、ビームスプリッタ１３と、コリメータレンズ１４と、立ち上げミラー１５と、対物レンズ１６と、偏光ホログラム素子１７と、受光素子１８と、を備える。
【００４１】
２波長ＬＤ１１は、２種類の光ディスク１に対応できるように、２種類の波長のレーザ光を発するものである。光ディスク１は、例えば、ＣＤ（Compact Disk）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）とする。
【００４２】
２波長ＬＤ１１は、ＤＶＤ用のレーザ光を発する発光源１１ａとＣＤ用のレーザ光を発する発光源１１ｂとを備える。２波長ＬＤ１１は、発光源１１ａから、λ１＝６５０ｎｍ帯のレーザ光を発し、発光源１１ｂから、λ２＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を発する。この発光源１１ａ，１１ｂの間隔は、１１０μｍである。
【００４３】
回折格子１２は、レーザ光を通過させるスリットが形成されたものであり、２波長ＬＤ１１が発したレーザ光を回折して、所定の比率で分割し、メインビームと±１次サブビームとを生成するためのものである。
【００４４】
ビームスプリッタ１３は、回折格子１２が生成したメインビーム及び±１次サブビームと光ディスク１からの反射光と、を分離するためのものである。ビームスプリッタ１３は、回折格子１２が生成したメインビーム及び±１次サブビームをコリメータレンズ１４側へそのまま通過させ、また、ビームスプリッタ１３は、光ディスク１からの反射光を、受光素子１８方向へと反射する。
【００４５】
コリメータレンズ１４は、メインビーム及び±１次サブビームの発散光線束を平行光線束に変換して立ち上げミラー１５側へ導くと共に、光ディスク１からの平行光線束を収束光線束に変換するためのものである。
立ち上げミラー１５は、２波長ＬＤ１１からのレーザ光を光ディスク１へと導き、光ディスク１からの反射光をコリメータレンズ１４へと導く。
【００４６】
対物レンズ１６は、立ち上げミラー１５で反射したメインビーム及び±１次サブビームを光ディスク１上に集光させると共に、光ディスク１からの反射光を平行光線束に変換するためのものである。
【００４７】
光ディスク１には、波長の異なる複数の光（λ１，λ２）が回折して生成された複数の照射光が照射される。
【００４８】
偏光ホログラム素子１７は、光ディスク１で反射したメインビーム及び±１次サブビームをそれぞれ回折するためのものである。偏光ホログラム素子１７は、波長λ１のメインビーム及び±１次サブビーム並びに波長λ２のメインビーム及び±１次サブビームを十分に含むように、光路の中に配置され、機能的に、図２に示すように、領域１７_α，１７_β，１７_Ａ，１７_Ｂ，１７_Ｃ，１７_Ｄを有している。
【００４９】
偏光ホログラム素子１７は、光ディスク１から反射した各ビームを各領域の面積割合に従って分割する。ここで、各ビームと回折格子１２と偏光ホログラム素子１７との関係を図３に示す。
【００５０】
偏光ホログラム素子１７は、図３に示すように、２波長ＬＤ１１からのレーザ光が回折格子１２で回折されて生成したメインビーム及び±１次サブビームについて、メインビームの０次回折光と±１次回折光に、±１次サブビームの０次回折光と±１次回折光と、にそれぞれ分割する。
【００５１】
また、分割した光を図４に示す。ビーム５１，６１は、光ディスク１から反射して偏光ホログラム素子１７を通過した０次回折光である。
【００５２】
メインビーム及び±１次サブビームの＋１次回折光は、後述するように、主に、フォーカスエラー、トラッキングエラー、及び光ディスク１の記録信号の読み取りに用いられる。
【００５３】
尚、回折格子１２、ビームスプリッタ１３、コリメータレンズ１４、立ち上げミラー１５、偏光ホログラム素子１７、対物レンズ１６は、波長λ１とλ２の０次回折光が受光素子１８上でも、２波長ＬＤ１１の発光点間隔と同じ１１０μｍの間隔で照射されるように構成されている。
【００５４】
また、本実施形態に係る偏光ホログラム素子１７には、ナイフエッジ機能を有するものが用いられ、前述のナイフエッジ法によるフォーカシングが行われる。本実施形態では、さらにナイフエッジ法として、これを改良したダブルナイフエッジ法と呼ばれるものが用いられる。偏光ホログラム素子１７は、光路中に配置されてこのダブルナイフエッジ法のナイフエッジとして機能する。
【００５５】
受光素子１８は、ビームスプリッタ１３で分離されて導かれた波長λ１のメインビーム５１〜５７及びこれらのサブビーム５１−ａ，５１−ｂ〜５７−ａ，５７−ｂ、並びに波長λ２のメインビーム６１〜６７及びこれらのサブビーム６１−ａ，６１−ｂ〜６７−ａ，６７−ｂを受光するものである。受光素子１８は、受光したこれらのビームを、その光強度に対応した電圧の光検出信号を生成する。
【００５６】
本実施形態に係る光ピックアップ１０１は、フォーカシングにダブルナイフエッジ法を、トラッキングにＤＰＰ法を用いた場合でも、フォーカシングとトラッキングとの正確な制御を両立させることが可能なように各受光領域１８が形成されている。
【００５７】
なお、以下、光ディスク１のトラックの接線方向をタンジェンシャル方向、光ディスク１の半径方向をラジアル方向とする。
【００５８】
以下、受光素子１８における受光領域のパターン構成と、各受光領域が受光する回折光との関係について、図４及び図５を用いて説明する。
受光素子１８には、図５に示すように、受光部１８_１と、受光部１８_２と、が形成されている。
【００５９】
受光部１８_１は、主にフォーカスエラー信号生成用の受光部である。フォーカスエラー信号は、偏光ホログラム素子１７が有するナイフエッジ機能により、受光した回折光の光点像の移動量を検出することにより生成される。受光部１８_１には、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈ，１８_ｅ，１８_ｆ，１８_ｇ，１８_ｈがパターン形成され、この偏光ホログラム素子１７で回折した回折光を受光する。
【００６０】
受光部１８_２は、主にトラッキングエラー信号生成用の受光部であり、受光部１８_１に対して、光ディスク１のラジアル方向に形成される。受光部１８_２には、受光領域１８_Ａ，１８_Ｂ，１８_Ｃ，１８_Ｄ，１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２がパターン形成されている。
【００６１】
尚、光学系、即ち、回折格子１２、ビームスプリッタ１３、コリメータレンズ１４、立ち上げミラー１５，対物レンズ１６、偏光ホログラム素子１７は、受光部１８_１にフォーカスエラー信号生成用のビームが照射され、受光部１８_２にトラッキングエラー信号生成用のビームが照射されるように構成されている。特に、偏光ホログラム素子１７の各領域１７_Ａ〜１７_Ｄ，１７_α，１７_βは、このような構成となるように設計されている。
【００６２】
偏光ホログラム素子１７によって分割される光の回折率は、波長によって異なる。光は、波長に応じた方向（角度）に回折する。
【００６３】
したがって、各回折光の照射位置は上記のような関係を有することから、各回折領域で回折された、各回折光の照射位置は、０次回折光の照射位置を原点として、所定の位置に定まる。
【００６４】
そこで、受光素子１８の各受光領域は、０次回折光であるビーム５１，５１−ａ，５１−ｂ及び６１，６１−ａ，６１−ｂを基準として、各ビームを受光するようにパターン形成されている。そして、フォーカスエラー、トラッキングエラー及び記録情報の読取信号等の検出に用いられる受光領域１８_Ａ，１８_Ｂ，１８_Ｃ，１８_Ｄ，１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈ，１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２は、波長λ１とλ２の光を共通に受光できるようにパターン形成されている。
【００６５】
このうち、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈは、図４に示すビーム５２，５３，６２，６３が照射される位置にパターン形成された受光領域である。
【００６６】
ビーム５２，５３，６２，６３は、光ディスク１からの反射光が偏光ホログラム素子１７の領域１７_αまたは１７_βで回折したメインビームの＋１次回折光である。光ディスク１に照射する光のフォーカスエラー検出用の光として、受光領域１８_Ｅ,１８_Ｇ，１８_ｅ,１８_ｈは、波長λ１のビーム５２と波長λ２のビーム６２を共通に受光する領域である。同様に、１８_Ｆ,１８_Ｈ,１８_ｆ，１８_ｇは、波長λ１のビーム５３と波長λ２のビーム６３を共通に受光する領域である。また、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈは記録情報の読取信号の検出にも用いられる。
【００６７】
また、この受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_ｅ〜１８_ｈは、受光領域１８_Ｇと受光領域１８_Ｅとが接することにより、及び受光領域１８_Ｆと受光領域１８_Ｈとが接することにより、分割線ｄｒがラジアル方向に形成される。また、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｆ，１８_Ｇ，１８_Ｈは、これらの面積が等しくなるように形成される。同様に、受光領域１８_ｅ，１８_ｆ，１８_ｇ，１８_ｈは、これらの面積が等しくなるように形成される。
【００６８】
また、受光領域１８_Ｅと受光領域１８_Ｈとが接し、受光領域１８_Ｇと受光領域１８_Ｆとが接することにより、光ディスク１のタンジェンシャル方向に分割線ｄｔが形成される。
【００６９】
受光領域１８_Ｇ，１８_Ｆと、受光領域１８_Ｅ，１８_Ｈとは、受光素子１８の位置調整が正確に行われた場合に、この分割線ｄｒ上で、ビーム５２，５３，６２，６３が受光されるように形成される。
【００７０】
受光素子１８は、それぞれ、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_e〜１８_ｈに照射されたビーム５２，５３，６２，６３の光強度に対応した電圧ＶＥ〜ＶＨ，Ｖｅ〜Ｖｈの光検出信号を出力する。
【００７１】
受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄ、１８_ＳＡ１，１８_ＳＡ２，１８_ＳＢ１，１８_ＳＢ２，１８_ＳＣ１，１８_ＳＣ２，１８_ＳＤ１，１８_ＳＤ２は、トラッキングエラー信号の検出に用いられる領域であり、各受光領域の面積が等しくなるように形成されている。
【００７２】
前述のように、トラッキングにＤＰＰ法を用いるため、受光部１８_２の各受光領域は、偏光ホログラム素子１７で回折した複数の回折光のうち、トラッキングエラー信号を生成するための回折光として、メインビーム１次回折光と±サブビームの各１次回折光との３つの回折光を受光するするように形成されている。尚、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄは、記録情報の読取信号の検出にも用いられる。
【００７３】
受光領域１８_Ａは、図４に示すビーム５４とビーム６４とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。
【００７４】
受光領域１８_Ａは、ビーム５４，６４を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ａに照射されたビーム５４または６４の光強度に対応した電圧ＶＡの光検出信号を出力する。
【００７５】
受光領域１８_Ｂは、図４に示すビーム５５とビーム６５とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。
【００７６】
受光領域１８_Ｂは、ビーム５５，６５を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｂに照射されたビーム５５または６５の光強度に対応した電圧ＶＢの光検出信号を出力する。
【００７７】
受光領域１８_Ｃは、図４に示すビーム５６とビーム６６とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。
【００７８】
受光領域１８_Ｃは、ビーム５６，６６を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｃに照射されたビーム５６または６６の光強度に対応した電圧ＶＣの光検出信号を出力する。
【００７９】
受光領域１８_Ｄは、図４に示すビーム５７とビーム６７とが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１のメインビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７は、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２のメインビームの＋１次回折光である。
【００８０】
受光領域１８_Ｄは、ビーム５７，６７を共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_Ｄに照射されたビーム５７または６７の光強度に対応した電圧ＶＤの光検出信号を出力する。
【００８１】
受光領域１８_ＳＡ１は、図４に示すビーム５４−ｂ，６４−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。
【００８２】
受光領域１８_ＳＡ１は、ビーム５４−ｂ，６４−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＡ１に照射されたビーム５４−ｂまたは６４−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＡ１の光検出信号を出力する。
【００８３】
受光領域１８_ＳＡ２は、図４に示すビーム５４−ａ，６４−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５４−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６４−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ａで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。
【００８４】
受光領域１８_ＳＡ２は、ビーム５４−ａ，６４−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＡ２に照射されたビーム５４−ａまたは６４−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＡ２の光検出信号を出力する。
【００８５】
受光領域１８_ＳＢ１は、図４に示すビーム５５−ｂ，６５−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。
【００８６】
受光領域１８_ＳＢ１は、ビーム５５−ｂ，６５−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＢ１に照射されたビーム５５−ｂまたは６５−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＢ１の光検出信号を出力する。
【００８７】
受光領域１８_ＳＢ２は、図４に示すビーム５５−ａ，６５−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５５−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６５−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｂで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。
【００８８】
受光領域１８_ＳＢ２は、ビーム５５−ａ，６５−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＢ２に照射されたビーム５５−ａまたは６５−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＢ２の光検出信号を出力する。
【００８９】
受光領域１８_ＳＣ１は、図４に示すビーム５６−ｂ，６６−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。
【００９０】
受光領域１８_ＳＣ１は、ビーム５６−ｂ，６６−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＣ１に照射されたビーム５６−ｂまたは６６−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＣ１の光検出信号を出力する。
【００９１】
受光領域１８_ＳＣ２は、ビーム５６−ａ，６６−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５６−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６６−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｃで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。
【００９２】
受光領域１８_ＳＣ２は、ビーム５６−ａ，６６−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＣ２に照射されたビーム５６−ａまたは６６−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＣ２の光検出信号を出力する。
【００９３】
受光領域１８_ＳＤ１は、図４に示すビーム５７−ｂ，６７−ｂが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１の＋１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７−ｂは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２の＋１次サブビームの＋１次回折光である。
【００９４】
受光領域１８_ＳＤ１は、ビーム５７−ｂ，６７−ｂを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＤ１に照射されたビーム５７−ｂまたは６７−ｂの照射強度に対応した電圧ＶＳＤ１の光検出信号を出力する。
【００９５】
受光領域１８_ＳＤ２は、図４に示すビーム５７−ａ，６７−ａが照射される位置にパターン形成された受光領域である。
ビーム５７−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ１の−１次サブビームの＋１次回折光である。また、ビーム６７−ａは、偏光ホログラム素子１７の領域１７_Ｄで回折した波長λ２の−１次サブビームの＋１次回折光である。
【００９６】
受光領域１８_ＳＤ２は、ビーム５７−ａ，６７−ａを共通に受光し、受光素子１８は、受光領域１８_ＳＤ２に照射されたビーム５７−ａまたは６７−ａの照射強度に対応した電圧ＶＳＤ２の光検出信号を出力する。
【００９７】
前述のように、偏光ホログラム素子１７によって分割される光は、波長に応じた方向（角度）に回折する。
【００９８】
また、フォーカスエラー、トラッキングエラー、記録情報の読取信号等を検出するために用いられる受光領域に関しては、２波長ＬＤ１１の発光源１１ａ，１１ｂの間隔１１０μｍに対応して、λ１とλ２の両波長の光が共通に受光されるように、受光領域のパターン構成が行われたため、光路変換素子を必要とせず、光ピックアップ装置の小型化、低コスト化を可能とする。
【００９９】
次に、各信号の検出方法を具体的に説明する。尚、受光素子１８の各受光領域からの各光検出信号に基づいて生成される各エラー信号、ＲＦ信号、位置誤差信号等との関係を図６に示す。
【０１００】
まず、フォーカスエラー信号の生成について説明する。フォーカスエラーは、光ピックアップ１０１の照射光が光ディスク１面で合焦したときの合焦距離に対する誤差である。フォーカスエラーは、いわゆるダブルナイフエッジ法に従って検出される。
【０１０１】
即ち、ＦＥ信号の電圧（信号レベル）ＶFEは、次の式（５）によって表される。
ＶFE＝（（ＶＧ＋ＶＨ＋Ｖg＋Ｖh）−（ＶＥ＋ＶＦ＋Ｖe＋Ｖf））
・・・（５）
【０１０２】
この式（５）及び図６に示すように、受光領域１８_Ｅ〜１８_Ｈ，１８_e〜１８_ｈから出力される光検出信号の電圧ＶＥ〜ＶＨ，Ｖｅ〜Ｖｈを用いて電圧ＶFEを求めることができる。従って、フォーカスエラーの検出には、偏光ホログラム素子１７で回折したビーム５２及び５３（波長λ１のとき）またはビーム６２及び６３（波長λ２のとき）が用いられる。
【０１０３】
次に、トラッキングエラー信号の生成について説明する。トラッキングエラーは、光ディスク１のトラックの正規の追従位置に対する照射スポットの誤差である。トラッキングエラーは、図７に示すように、先行サブビームBeam_FS，メインビームBeam_M，後行サブビームBeam_BSの３ビームによるＤＰＰ（差動プッシュプル）方式に従って検出され、光ディスク１の偏心にも対応可能としている。
【０１０４】
ＴＥ信号の電圧ＶTEは、前述の式（１）によって表される。３ビームの場合、式（１）中の位相差Ｐsppは、次の式（６）によって表される。
Ｐspp＝Ｐs1＋Ｐs2
・・・（６）
但し、Ps1，Ps2は、それぞれ、先行サブビームＳ１、後方サブビームＳ２の位相差である。位相差Ps1は、次の式（７）によって表される。
Ｐs1＝sin（β+180)
＝sin（β)cos(180)＋cos(β)sin(180)
・・・（７）
【０１０５】
位相差Ps2は、次の式（８）によって表される。
Ｐs2＝sin（-β-180)
＝sin（-β)cos(-180)＋cos(-β)sin(-180)
＝sin（-β)×（−１）
・・・（８）
よって、式（６）に示す位相差Ｐspp＝０となる。
即ち、３ビーム方式の場合、位相誤差βは相殺される。従って、正確なトラッキングエラー信号ＴＥＳが生成される。
【０１０６】
また、メインビームのプッシュプル信号ＭＰＰの位相Ｐmppは、次の式（９）によって表される。
Ｐmpp＝（ＶＢ＋ＶＣ）−（ＶＡ＋ＶＤ）                
・・・（９）
【０１０７】
サブビームのプッシュプル信号ＳＰＰの位相Ｐsppは、次の式（１０）によって表される。
Ｐspp＝（ＶＳＢ＋ＶＳＣ）−（ＶＳＡ＋ＶＳＤ）
但し、
ＶＳＡ＝ＶＳＡ１＋ＶＳＡ２
ＶＳＢ＝ＶＳＢ１＋ＶＳＢ２
ＶＳＣ＝ＶＳＣ１＋ＶＳＣ２
ＶＳＤ＝ＶＳＤ１＋ＶＳＤ２
・・・（１０）
式（１），（９），（１０）及び図６に示すように、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄ，１８_ＳＡ１〜ＳＤ２からそれぞれ出力される光検出信号の電圧ＶＡ〜ＶＤ，ＶＳＡ〜ＶＳＤを用いて電圧ＶTEを求めることができる。
【０１０８】
従って、レーザ光の波長がλ１の場合、このトラッキングエラーの検出には、メインビームの＋１次回折光であるビーム５４〜５７、及びこれらの＋１次サブビームであるビーム５４−ｂ〜５７−ｂ、−１次サブビームであるビーム５４−ａ〜５７−ａが用いられる。
【０１０９】
また、レーザ光の波長がλ２の場合、メインビームの＋１次回折光であるビーム６４〜６７、及び＋１次サブビームであるビーム６４−ｂ〜６７−ｂ、−１次サブビームであるビーム６４−ａ〜６７−ａが用いられる。
【０１１０】
光ピックアップ１０１の照射スポットが光ディスク１の予め設定されたトラックの中心に位置していれば、ビーム５４〜５７，５４−ｂ〜５７−ｂ，５４−ａ〜５７−ａの光強度はほぼ等しくなり、ＶTE＝０となる。
【０１１１】
光ディスク１への照射スポットが、例えば、所定トラックの−側に変位すると、電圧（ＶＢ＋ＶＣ）は、電圧（ＶＡ＋ＶＤ）よりも大きくなり、また、電圧（ＶＳＡ＋ＶＳＤ）も、（ＶＳＢ＋ＶＳＣ）より大きくなる。このため、ＶTE＞０となる。以上の電圧ＶTEに基づいて、トラッキング制御が行われる。
【０１１２】
次に、ＲＦ信号の生成について説明する。ＲＦ信号は、光ディスク１の記録信号である。
【０１１３】
ＲＦ信号の電圧ＶRFは、次の式（１１）によって表される。
ＶRF＝ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ＋ＶＤ＋ＶＥ＋ＶＦ＋ＶＧ＋ＶＨ
・・・（１１）
この式（１１）及び図６に示すように、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｈから出力される光検出信号の電圧ＶＡ〜ＶＨを用いて、ＲＦ信号の電圧を求めることができる。従って、ＲＦ信号の検出には、レーザ光の波長がλ１の場合、ビーム５２〜５７が用いられ、波長λ２の場合、ビーム６２〜６７が用いられる。これらのビームは、図４に示すように、メインビームの＋１次回折光である。
【０１１４】
次に本実施形態に係る光ピックアップ１０１の動作を説明する。
光ディスク１としてＤＶＤが搭載された場合、発光源１１ａは波長λ１のレーザ光を発し、２波長ＬＤ１１は、このレーザ光を出力する。また、光ディスク１としてＣＤが搭載された場合、発光源１１ｂは波長λ２のレーザ光を発し、２波長ＬＤ１１は、このレーザ光を出力する。回折格子１２は、このレーザ光を所定の比率で分割し、メインビームと±１次サブビームとを生成する。
【０１１５】
これらのビームは、ビームスプリッタ１３を通過し、コリメータレンズ１４は、ビームを平行光線束に変換し、立ち上げミラー１５は、これらのビームを光ディスク１へと導く。対物レンズ１６は、通過したビームを光ディスク１上に集光する。メインビーム、±１次サブビームは、光ディスク１で反射する。立ち上げミラー１５は、光ディスク１で反射したビームを偏光ホログラム素子１７へと導く。
【０１１６】
偏光ホログラム素子１７は、入射したメインビーム、±１次サブビームを図４に示すような波長λ１のメインビーム５１〜５７及びこれらのサブビーム５１−ａ〜５７−ａ，５１−ｂ〜５７−ｂ、波長λ２のメインビーム６１〜６７及びこれらのサブビーム６１−ａ〜６７−ａ，６１−ｂ〜６７−ｂに分割する。ビームスプリッタ１３は、偏光ホログラム素子１７によって分割されたこれらのビームを受光素子１８へと反射して、２波長ＬＤ１１からのレーザ光と分離する。
【０１１７】
受光素子１８は、ビームスプリッタ１３で分離されたこれらのビームを受光する。レーザ光の波長がλ１の場合、図８に示すように、受光素子１８の各受光領域で各ビームがそれぞれ受光される。また、レーザ光の波長がλ２の場合、図９に示すように、受光素子１８の各受光領域で各ビームがそれぞれ受光される。
【０１１８】
受光素子１８の位置調整が正確に行われている場合に、光ディスク１上で光ピックアップ１０１のフォーカス（焦点）が合っていれば、図１０（ｂ）に示すように、ビーム５２または６２は、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅの分割線ｄｒ上に均等に照射される。
【０１１９】
また、ビーム５３または６３は、受光領域１８_Ｆ，１８_Ｈの分割線ｄｒ上に均等に照射される。この場合、受光領域１８_Ｇ，１８_Ｅ、１８_Ｆ，１８_Ｈの光強度は、等しくなり、式（５）に示すように、ＶFE＝０となる。
【０１２０】
この点を合焦点として、図１０（ａ）に示すように、光ディスク１が合焦点よりも離れていれば、受光領域１８_Ｇ，１８_ｅにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｅ，１８_ｈよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｈ，１８_ｆにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｆ，１８_ｇよりも強くなる。この場合、ＶFE＞０となる。
【０１２１】
一方、図１０（ｃ）に示すように、光ディスク１が合焦点よりも近くなれば、受光領域１８_Ｅ，１８_ｈにおけるビーム５２または６２の光強度は、受光領域１８_Ｇ，１８_ｅよりも強くなる。また、受光領域１８_Ｆ，１８_ｇにおけるビーム５３または６３の光強度は、受光領域１８_Ｈ，１８_ｆよりも強くなる。この場合、ＶFE＜０となる。以上のように、このＦＥ信号の電圧ＶFEに基づいて、フォーカス制御が行われる。
【０１２２】
デフォーカス時、波長λ１のビーム５２，５３又は波長λ２のビーム６２，６３の拡散光は、図１０（ａ），（ｃ）に示すように、タンジェンシャル方向に拡散する。一方、トラッキングエラー信号生成用の受光部１８_２は、受光部１８_１に対してラジアル方向に形成されている。このため、デフォーカス時、ビーム５２，５３又はビーム６２，６３の拡散光は、受光部１８_２に混入することがない。
【０１２３】
一方、受光領域１８_Ａ〜１８_Ｄには、それぞれ、ビーム５４〜５７又はビーム６４〜６７が照射される。受光領域１８_ＳＡ１〜１８_ＳＤ１には、それぞれ、ビーム５４−ｂ〜５７−ｂ又はビーム６４−ｂ〜６７−ｂが照射される。受光領域ＳＡ２〜１８_ＳＤ２には、それぞれ、ビーム５４−ａ〜５７−ａ又はビーム６４−ａ〜６７−ａが照射される。
【０１２４】
受光素子１８は、これらのビームが照射されて、これらのビームの光強度に信号レベルが対応した光検出信号を出力する。そして、これらの光検出信号に基づいて、数（９）、図６に示す電圧に基づいてトラッキングエラー信号が生成される。
【０１２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、受光素子１８のトラキングエラー信号生成用の受光領域がフォーカスエラー信号生成用の受光領域のラジアル方向に形成されている。
【０１２６】
このため、デフォーカス時に、ダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号の拡散光はトラッキングエラー信号生成用の受光部１８_２には混入せず、トラッキング制御を正確に行うことができる。そして、ダブルナイフエッジ法を用いたフォーカシングとＤＰＰ法を用いたトラッキングとの正確な制御を両立させることができる。
【０１２７】
特に、トラッキング制御では、２波長レーザ対応の光ピックアップ１０１において、ＣＤとＤＶＤとで回折角度が相違していても、同一受光領域で両方のビームを受光することができる。従って、メインビームと±１次光のサブビームとを使用して３ビームでトラッキング制御を行うことができ、サブビーム２つで位相誤差を相殺できるため、ＳＰＰ信号に位相誤差βは、ほとんど生じなくなる。
【０１２８】
また、トラッキングエラー信号生成用の受光部１８_２がフォーカスエラー信号生成用の受光部１８_１のタンジェンシャル方向に配置されている場合に比べ、受光素子１８に照射されるビームの回折角度は小さくてよいため、偏光ホログラム素子１７の位置ずれによる照射位置のずれも小さく、偏光ホログラム素子１７の位置調整を容易に行える。
【０１２９】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
【０１３０】
受光素子１８の各受光領域で受光するビームは、上記のものに限られるものではない。図４に示すビーム以外にも、本実施形態において未使用のビームもあり、このようなビームを用いることもできる。
【０１３１】
さらに、偏光ホログラム素子１７も上記実施形態のものに限られるものではなく、偏光ホログラム素子１７が異なるものになれば、生成されるビームも上記実施形態のものと異なるものになり、この場合でも、上記実施形態を適用することができる。但し、偏光ホログラム素子１７が異なるものになれば、各受光領域の位置も、光の照射位置に基づいて設定される。
【０１３２】
２波長ＬＤ１１は、２種類の光ディスク１に対応できるようなものであれば、必ずしも、λ１＝６５０ｎｍ、λ２＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を発するものでなくてもよい。但し、この場合も各受光領域の位置は、光の照射位置に基づいて設定される。
【０１３３】
さらに、レーザダイオードは、必ずしも２波長のものでなくてもよく、１波長であってもよい。
【０１３４】
本実施形態では、受光部１８_２が、受光部１８_１に対し、光ディスク１のラジアル方向であって、外周側に形成された。しかし、受光部１８_２は、受光部１８_１に対して光ディスク１のラジアル方向であって、内周側に形成されたものであってもよい。但し、この場合、偏光ホログラム素子１７も、光ディスク１からの反射光がこの受光部１８_１，１８_２に照射されるようにパターン形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施形態に係る光ピックアップ（装置）の構成を示す図である。
【図２】図１に示す偏光ホログラム素子の各領域を示す図である。
【図３】各ビームと図１に示す回折格子と偏光ホログラム素子との関係を示す図である。
【図４】図１に示す偏光ホログラム素子によって生成される複数のビームを示す図である。
【図５】図１に示す受光素子にパターン形成された各受光領域を示す図である。
【図６】図１に示す受光素子が出力する電圧と生成される信号との関係を示す図である。
【図７】トラックとメインビーム、先行サブビーム、後行サブビームとの関係を示す図である。
【図８】レーザ光の波長がλ１の場合の各ビームの照射スポットの位置を示す図である。
【図９】レーザ光の波長がλ２の場合の各ビームの照射スポットの位置を示す図である。
【図１０】フォーカスエラー信号生成用の受光領域に照射されたビームを示す図である。
【図１１】ナイフエッジ法を用いたフォーカシングの原理を示す図である。
【図１２】ＤＰＰ法を用いたトラッキングの原理を示す図である。
【図１３】従来の受光素子の受光領域を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    光ディスク
１１  ２波長ＬＤ
１２  回折格子
１３  ビームスプリッタ
１４  コリメータレンズ
１５  立ち上げミラー
１６  対物レンズ
１７  偏光ホログラム素子
１８  受光素子
１８_１，１８_２  受光部
１０１  光ピックアップ（装置）
【図１】
2007095147.tif 000003
【図２】
2007095147.tif 000004
【図３】
2007095147.tif 000005
【図４】
2007095147.tif 000006
【図５】
2007095147.tif 000007
【図６】
2007095147.tif 000008
【図７】
2007095147.tif 000009
【図８】
2007095147.tif 000010
【図９】
2007095147.tif 000011
【図１０】
2007095147.tif 000012
【図１１】
2007095147.tif 000013
【図１２】
2007095147.tif 000014
【図１３】
2007095147.tif 000015