(57)【要約】【課題】光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能で、異なる記録密度の情報記録媒体への記録・再生動作を確実に行なえるサーボ動作が実現された光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ装置は、半導体受光素子３０と、第１レーザ光ＬＢ１を出射する第１半導体レーザ１２と、第２レーザ光ＬＢ２を出射する第２半導体レーザ１３と、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の光路を規定する光学系とを備える。光学系は、第１ホログラム１７と第２ホログラム１８とを含み、第１ホログラム１７によって回折された第２レーザ光ＬＢ１のメインビームおよび前後サブビームが異なる格子が別個に設けられた第２ホログラム１８のホログラム領域に対応づけて照射されることにより第２ホログラム１８によって第２レーザ光Ｐ２の光路補正が行なわれ、第１レーザ光ＬＢ１と第２レーザ光ＬＢ２とが共通の受光部で受光される。【選択図】図２
2007280466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光領域を含む受光部を有する光検出器と、
第１の光ビームを出射する第１の光源および前記第１の光ビームの波長とは異なる波長の第２の光ビームを出射する第２の光源を含む発光部と、
前記発光部から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させるとともに情報記録媒体からの反射光を前記複数の受光領域に対応づけて導く光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記光学系は、
前記第１の光源から出射された前記第１の光ビームおよび前記第２の光源から出射された前記第２の光ビームのそれぞれを複数の光ビームに分岐させる回折格子と、
前記回折格子によって分岐された前記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび前記回折格子によって分岐された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、
情報記録媒体の記録面にて反射された前記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび情報記録媒体の記録面にて反射された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを回折する第１ホログラムと、
前記第１ホログラムによって回折された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームを回折する第２ホログラムとを含み、
前記第１ホログラムによって回折された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームは、異なる格子が別個に設けられた前記第２ホログラムのホログラム領域に対応づけて照射されることにより、前記第２ホログラムによって個別に異なる方向に回折される、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第２ホログラムは、前記第１ホログラムによって回折された前記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび前記第１ホログラムによって回折された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのうち、前記第１ホログラムによって回折された前記第１の光ビームを基とする複数の光ビームを回折することなく実質的に透過し、前記第１ホログラムによって回折された前記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのみを選択的に回折する、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折格子は、前記第１の光源から出射された前記第１の光ビームおよび前記第２の光源から出射された前記第２の光ビームのそれぞれをメインビームと複数のサブビームとに分岐し、
前記第１ホログラムによって回折された前記第１の光ビームのメインビームを受光する前記光検出器の受光領域と、前記第１ホログラムによって回折されかつ前記第２ホログラムによってさらに回折された前記第２の光ビームのメインビームを受光する前記光検出器の受光領域とが共通化され、
前記第１ホログラムによって回折された前記第１の光ビームのサブビームを受光する前記光検出器の受光領域と、前記第１ホログラムによって回折されかつ前記第２ホログラムによってさらに回折された前記第２の光ビームのサブビームを受光する前記光検出器の受光領域との少なくとも一部が共通化されている、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】
前記第１ホログラムは、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた２つのホログラム領域を含み、
前記第２ホログラムは、異なる格子が別個に設けられた少なくとも６つ以上に分割されたホログラム領域を含む、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ホログラムは、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる第１分割
線および情報記録媒体のタンジェンシャル方向に対応する方向でかつ前記第１分割線を基点に延びる第２分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた合計３つのホログラム領域を含み、
前記第２ホログラムは、異なる格子が別個に設けられた少なくとも７つ以上に分割されたホログラム領域を含む、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６】
前記第２の波長は、前記第１の波長よりも大きい、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】
前記回折格子および前記第２ホログラムが同一平面上に含まれるように配置されている、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】
前記回折格子、前記第１ホログラムおよび前記第２ホログラムが単一の基板に形成されている、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録または再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクや光カード等の情報記録媒体が注目を集めている。これら情報記録媒体は、高密度に多量の情報を記録することができるものであるため、コンピュータの外部メモリとしてだけではなく、様々なデジタルＡＶ機器の間でもその利用が拡大している。これら情報記録媒体への情報の書き込みや情報記録媒体からの情報の読み出しには、光ピックアップ装置が利用される。この光ピックアップ装置を小型化、薄型化および高信頼性化するための手段として、ホログラムが知られている。
【０００３】
たとえば、特開平１０−２６９５８８号公報（特許文献１）に開示の光ピックアップ装置においては、光ディスクのラジアル方向に対応する方向に２分割するとともに光ディスクのタンジェンシャル方向に対応する方向にさらに２分割することによって合計４つのホログラム領域に分割されたホログラムが用いられており、それぞれのホログラム領域に別個の格子が形成されている。そして、当該ピックアップ装置においては、上記４分割されたホログラム領域から選択された隣接する２つのホログラム領域において回折された半円状の光ビームを用いてフォーカス誤差信号が検出され、上記４分割されたホログラム領域から選択された隣接しない２つのホログラム領域（すなわち、斜向かいに位置する２つのホログラム領域）で回折された光ビームを用いてトラック誤差信号（ラジアル誤差信号）であるいわゆる位相差信号（ＤＰＤ信号）が検出されるように構成されている。なお、情報の再生には、４分割されたホログラム領域のすべての領域で回折された光ビームが用いられる。
【０００４】
しかしながら、上述のトラッキングサーボに利用されるＤＰＤ信号は、既に記録されているピットからの反射光の回折パターンを利用するため、再生専用の光ディスクおよび既に情報の記録が行なわれている記録済み光ディスクに対しては有効であるが、未記録ディスクに対するトラッキングサーボには利用できない。そこで、未記録ディスクに対するトラッキングサーボには、プッシュプル法やディファレンシャルプッシュプル法が用いられる。これらプッシュプル法やディファレンシャルプッシュプル法においては、光検出器に設けられた複数の受光領域における光量の差を検出することによってディトラック量が検出される。
【０００５】
たとえば、プッシュプル法を用いた場合、ホログラムによって分離・回折された光ビームの光量分布の差を２分割光検出器によって検出し、これに基づいてトラック誤差信号が生成される。しかしながら、対物レンズがラジアル方向に移動して光ディスクからの反射光の光軸がずれた場合や光ディスクが傾いた場合には、２分割光検出器の受光中心位置からずれた位置に光ビームの中心が移動することとなってしまい、その場合にはトラッキングエラーが生じていないにも関わらず２分割光検出器から出力される差動信号にオフセットが発生し、ディトラック状態にあると判断してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、上記オフセットの発生を抑制する方法として、ディファレンシャルプッシュプル法が考案されている。ディファレンシャルプッシュプル法を用いる場合には、光源から出射される光ビームを回折格子を用いてメインビームと２つのサブビームとに３ビーム化し、光ディスク上でのメインビームの位置に対しての前後サブビームの位置を±１／２ｎ（ｎは整数）トラックピッチ分だけずらすことにより、メインビーム信号と前後サブビー
ム信号の和との差からトラック誤差信号を生成する。これにより、上記オフセットの生じないトラック誤差信号が得られることになる。なお、ディファレンシャルプッシュプル法が採用された光ピックアップ装置として、たとえば特開２００１−２７３６６６号公報（特許文献２）に開示のものがある。
【０００７】
上記ディファレンシャルプッシュプル法を用いて、たとえばＤＶＤ±Ｒディスクに情報を記録する場合には、回折格子の格子方向（格子が延びる方向）を以下のように設定することが必要である。回折格子の格子方向がＤＶＤ±Ｒディスクのラジアル方向にある場合（すなわちトラックに対して格子方向が垂直な場合）を考えると、前後サブビームは回折格子の格子方向に対して直交方向に回折されるため、ＤＶＤ±Ｒディスク上での前後サブビームの位置はＤＶＤ±Ｒディスク上でのメインビームの位置と同一トラック上に位置することになる。そこで、この状態に対して回折格子の格子方向を回折格子の格子面内において数度傾ければ、ＤＶＤ±Ｒディスク上での前後サブビームの位置をＤＶＤ±Ｒディスク上でのメインビームの位置に対して±１／２ｎ（ｎは整数）トラックピッチ分だけずらすことができる。
【０００８】
上記ディファレンシャルプッシュプル法を用いた場合、回折格子の格子のピッチをＰとし、光源から出射される光の波長をλとすると、回折格子での前後サブビームの回折角度θは、θ＝ｓｉｎ-1（λ／Ｐ）で表わされる。往路と復路の光学倍率が等しい場合には、光源から回折格子までの距離をｄとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離ｇは、ｇ＝ｄ×ｓｉｎθ≒ｄ×ｓｉｎ（ｓｉｎ-1（λ／Ｐ））となる。また、ＤＶＤ±Ｒディスク上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離Ｇは、往路および復路の光学倍率をαとするとＧ＝（ｄ×λ）／（Ｐ×α）となる。一方、往路と復路との間で光学倍率が異なる場合には、往路の光学倍率をα、復路の光学倍率をβとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離ｇは、ｇ＝（ｄ×λ×β）／（Ｐ×α）となり、ＤＶＤ±Ｒディスク上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離Ｇは、Ｇ＝（ｄ×λ）／（Ｐ×α）となる。
【０００９】
なお、ここでいう往路の光学倍率とは、光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの焦点距離ｆｃｌと対物レンズの焦点距離ｆｏｌの比α＝ｆｃｌ／ｆｏｌのことを指し、復路の光学倍率とは、光ピックアップ装置における検出系レンズの焦点距離ｆｂと対物レンズの焦点距離ｆｏｌの比α＝ｆｂ／ｆｏｌのことを指す。したがって、復路の検出系レンズの役割をコリメートレンズが果たしている場合にはｆｃｌ＝ｆｂとなり、αとβが同等となって往路と復路の光学倍率が等しくなる。
【００１０】
ところで、近年、ＤＶＤとＣＤに代表されるような異なる２つの光ディスクへの情報の記録または再生を目的とした光ピックアップ装置が実用化されている。ＤＶＤとＣＤとではトラックのピッチが異なるばかりでなく、使用される光ビームの波長も異なる。そのため、通常は互いに異なる波長を出射する２つの光源が光ピックアップ装置に搭載され、また安定したトラッキングサーボを実現するためにディファレンシャルプッシュプル法が採用される。上記異なる２つの光ディスクへの情報の記録または再生を目的とした光ピックアップ装置が開示された文献として、たとえば特開２００２−２６９７９６号公報（特許文献３）や特開２００３−３１７２８０号公報（特許文献４）、特開平５−３０３７５７号公報（特許文献５）、特開２００２−９２９３３号公報（特許文献６）、特開２００４−１９２７７６号公報（特許文献７）等が知られている。
【００１１】
このうち、上記特許文献３には、第１の光源に対する第１回折格子の距離、第１回折格子の格子ピッチ、第２の光源に対する第２回折格子の距離、および第２回折格子の格子ピッチを調節することにより、前後サブビームに対応して設けられる光検出器の受光領域を共通化させることが記載されている。また、上記特許文献４には、２つの異なる波長の光
ビームを出射する２波長半導体レーザおよび１つの回折周期を有する回折格子を用いて、トラックピッチの異なる光ディスクに情報の記録または再生を行なうことが記載されている。
【００１２】
また、上記特許文献５および６には、第１ホログラムでの回折光を第２ホログラムで再び回折させることが記載されており、上記特許文献７には、光源からの出射光を１ビームのまま光ディスクに照射し、その反射光を復路において３ビーム化することにより、上述したオフセットの生じないトラック誤差信号を得ることが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２６９５８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２７３６６６号公報
【特許文献３】特開２００２−２６９７９６号公報
【特許文献４】特開２００３−３１７２８０号公報
【特許文献５】特開平５−３０３７５７号公報
【特許文献６】特開２００２−９２９３３号公報
【特許文献７】特開２００４−１９２７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来においては、再生専用の光ディスクに対してはメインビームのみでトラック誤差信号の生成が可能なＤＰＤ信号を検出するいわゆる位相差法が用いられてきた。しかしながら、上述したように記録・再生が可能な光ディスクに対しては、トラッキングサーボとしてディファレンシャルプッシュプル法を採用したサーボ機構とすることが必要である。ディファレンシャルプッシュプル法を用いてトラッキングサーボを行なうためには、メインビームに加えて上述した前後サブビームを利用することが必要であり、前後サブビームを生成するために光路に回折格子を配置することが必要になる。
【００１４】
そのため、２つの異なる波長を用いて記録密度の異なる光ディスクにそれぞれ記録を行なうことを可能にするためには、上記２つの異なる波長のそれぞれに適した回折格子を別々に独立して配置することが必要になる。しかしながら、２つの異なる波長の光ビームを導出する２波長半導体レーザのように２つの光源が近接して配置されるかあるいは一体化された場合には、１つの回折格子を共用することが可能になる。そのように構成した場合には、回折格子を含む光学系の構成が簡素化できる反面、光検出器の大型化や構成の複雑化が生じてしまい、製造コストが増大する問題が生じる。以下において、その点について詳説する。
【００１５】
上述したように、光源から回折格子までの距離をｄとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間隔ｇは、ｇ＝（ｄ×λ×β）／（Ｐ×α）となる。このとき、１つの周期の回折格子を用いた場合には、距離ｄおよびピッチＰがそれぞれの波長の光ビームにおいて共通となるが、当然に波長λについては異なることとなるため、光検出器の受光面上においてそれぞれの光源から出射された光ビームのメインビームと前後サブビームとの間の距離が相違することになる。したがって、このままでは、光検出器に波長の異なるそれぞれの光ビームに対応して受光領域を設けることが必要になり、光検出器の受光面積の増大に伴う装置の大型化および光検出器の受光領域の数の増加に伴う構成の複雑化が生じることになる。
【００１６】
したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能で、異なる記録密度の情報記録媒体への記録・再生動作を確実に行なえるサーボ動作が実現された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】
【００１７】
本発明に基づく光ピックアップ装置は、複数の受光領域を含む受光部を有する光検出器と、第１の光ビームを出射する第１の光源および上記第１の光ビームの波長とは異なる波長の第２の光ビームを出射する第２の光源を含む発光部と、上記発光部から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させるとともに情報記録媒体からの反射光を上記複数の受光領域に対応づけて導く光学系とを備える。上記光学系は、上記第１の光源から出射された上記第１の光ビームおよび上記第２の光源から出射された上記第２の光ビームのそれぞれを複数の光ビームに分岐させる回折格子と、上記回折格子によって分岐された上記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび上記回折格子によって分岐された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、情報記録媒体の記録面にて反射された上記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび情報記録媒体の記録面にて反射された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを回折する第１ホログラムと、上記第１ホログラムによって回折された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームを回折する第２ホログラムとを含む。上記第１ホログラムによって回折された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームは、異なる格子が別個に設けられた上記第２ホログラムのホログラム領域に対応づけて照射されることにより、上記第２ホログラムによって個別に異なる方向に回折される。
【００１８】
このように構成することにより、第２ホログラムに設けた互いに異なる格子を有する複数のホログラム領域により、第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれの回折方向を任意に設定することが可能になる。そのため、これら光ビームの回折方向を適宜調整することにより、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能になる。したがって、異なる波長の２つの光ビームを用いて情報の記録・再生を行なう光ピックアップ装置において、トラック誤差信号の検出方法としてディファレンシャルプッシュプル法を採用した場合にも、装置の小型化および簡素化が可能になる。また、第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれについて回折方向を最適化することにより、光検出器の受光部上に照射されるこれら光ビームに対して収差補正を行なうことも可能になるため、受光部上に照射される光ビームの大きさを小さくすることができる。したがって、ノイズの低減や高速応答化が可能になり、高性能の光ピックアップ装置とすることができる。
【００１９】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第２ホログラムが、上記第１ホログラムによって回折された上記第１の光ビームを基とする複数の光ビームおよび上記第１ホログラムによって回折された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのうち、上記第１ホログラムによって回折された上記第１の光ビームを基とする複数の光ビームを回折することなく実質的に透過し、上記第１ホログラムによって回折された上記第２の光ビームを基とする複数の光ビームのみを選択的に回折することが好ましい。
【００２０】
このように構成することにより、第２の光ビームを基とする複数の光ビームのみを第２ホログラムによって回折する構成とできるため、第２のホログラムの製作が容易となる。
【００２１】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子が上記第１の光源から出射された上記第１の光ビームおよび上記第２の光源から出射された上記第２の光ビームのそれぞれをメインビームと複数のサブビームとに分岐することが好ましい。その場合に、上記第１ホログラムによって回折された上記第１の光ビームのメインビームを受光する上記光検出器の受光領域と、上記第１ホログラムによって回折されかつ上記第２ホログラムによってさらに回折された上記第２の光ビームのメインビームを受光する上記光検出器の受光領域とが共通化されていることが好ましく、また、上記第１ホログラムによって回折された上記第１の光ビームのサブビームを受光する上記光検出器の受光領域と、上記第１ホログラムによって回折されかつ上記第２ホログラムによってさらに回折された上記第２の光ビームのサブビームを受光する上記光検出器の受光領域との少なくとも一部が共
通化されていることが好ましい。
【００２２】
このように、第２ホログラムに設けられた互いに異なる格子を有する複数のホログラム領域によって第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれの回折方向を適宜調整することにより、第１の光ビームのメインビームと第２の光ビームのメインビームとを同一の受光領域で受光させることが可能になるとともに、第１の光ビームのサブビームと第２の光ビームのサブビームとを少なくとも一部において同一の受光領域で受光させることが可能になる。したがって、光検出器を飛躍的に小型にかつ簡素に構成することが可能になる。
【００２３】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第１ホログラムが、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた２つのホログラム領域を含んでいることが好ましく、その場合に、上記第２ホログラムが、異なる格子が別個に設けられた少なくとも６つ以上に分割されたホログラム領域を含んでいることが好ましい。
【００２４】
このように構成することにより、フォーカス誤差信号の検出方法として非点収差法を用いることが可能になる。
【００２５】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第１ホログラムが、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる第１分割線および情報記録媒体のタンジェンシャル方向に対応する方向でかつ上記第１分割線を基点に延びる第２分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた合計３つのホログラム領域を含んでいることが好ましく、その場合に、上記第２ホログラムが、異なる格子が別個に設けられた少なくとも７つ以上に分割されたホログラム領域を含んでいることが好ましい。
【００２６】
このように構成することにより、フォーカス誤差信号の検出方法としてナイフエッジ法を用いることが可能になる。
【００２７】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第２の波長が上記第１の波長よりも大きいことが好ましい。
【００２８】
このように、第２の光ビームの波長を第１の光ビームの波長よりも大きく設定することにより、第２の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを個別に異なる方向に回折する第２のホログラムの製作が容易となる。
【００２９】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子および上記第２ホログラムが同一平面上に含まれるように配置されていることが好ましい。
【００３０】
このように構成することにより、回折格子と第２のホログラムとを集積化することが可能になるため、光ピックアップ装置を小型に構成することが可能になる。
【００３１】
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子、上記第１ホログラムおよび上記第２ホログラムが単一の基板に形成されていることが好ましい。
【００３２】
このように構成することにより、回折格子、第１ホログラムおよび第２のホログラムを集積化することが可能になるため、光ピックアップ装置を小型に構成することが可能になる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能で、異なる記録密度の情報記録媒体への記録・再生動作を確実に行なえるサーボ動作が実現された光ピックアップ装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す概念図であり、図２は、図１に示す集積化ユニットの拡大図である。図１に示すように、本実施の形態における光ピックアップ装置１は、集積化レーザユニット１０とコリメートレンズ２１と対物レンズ２２とを主に備えている。集積化レーザユニット１０は、図２に示すように、第１の光源である第１半導体レーザ１２および第２の光源である第２半導体レーザ１３を含む発光部と、トラッキングサーボ用の回折格子１６と、第１ホログラム１７と、第２ホログラム１８と、光検出器としての半導体受光素子３０とを含み、これら各構成部品が一体化されたものである。上記構成部品のうち、回折格子１６、第１ホログラム１７、第２ホログラム１８、コリメートレンズ２１および対物レンズ２２が光ビームとしてのレーザ光を情報記録媒体である光ディスクの記録面に集光するとともにその反射光を半導体受光素子３０の受光部に集光する光学系に相当する。
【００３５】
第１半導体レーザ１２および第２半導体レーザ１３は、一体化されるかあるいは近接配置されている。第１半導体レーザ１２は、たとえば６５０ｎｍ帯で発振し、第１の光ビームである波長６５０ｎｍ帯の第１レーザ光ＬＢ１を出射する。第２半導体レーザ１３は、たとえば７８０ｎｍ帯で発振し、第２の光ビームである波長７８０ｎｍ帯の第２レーザ光ＬＢ２を出射する。このように、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、第１レーザ光ＬＢ１の波長よりも第２レーザ光ＬＢ２の波長が長く設定されている。具体的には、波長６５０ｎｍ帯の第１レーザ光ＬＢ１は、ＤＶＤの再生等に利用され、波長７８０ｎｍ帯の第２レーザ光ＬＢ２は、ＣＤの再生等に利用される。
【００３６】
これら半導体レーザの構造には、モノリシック型と呼ばれるものとハイブリッド型と呼ばれるものがある。モノリシック型の半導体レーザは、同一半導体基板上に一体的に半導体レーザが形成されたもので、ハイブリッド型の半導体レーザは、２つの半導体レーザを張り合わせることによって近接配置されたものである。本実施の形態においては、第１半導体レーザ１２の発光点と第２半導体レーザ１３の発光点との間の距離が１１０μｍとなるように設計されたモノリシック型の半導体レーザを例示している。
【００３７】
回折格子１６は、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２のそれぞれに対してトラッキングサーボに用いる３つの光ビームを生成する。具体的には、回折格子１６は、第１レーザ光ＬＢ１を０次回折光であるメインビームと±１次回折光である２つのサブビームとに分岐するとともに、第２レーザ光ＬＢ２を０次回折光であるメインビームと±１次回折光である２つのサブビームとに分岐する。これら±１次回折光のそれぞれが前後サブビームとなる。
【００３８】
第１ホログラム１７は、復路にある光ビーム（すなわち光ディスクの記録面にて反射された光ビーム）を回折する。この復路にある光ビームとしては、上述の回折格子１６によって分岐された第１レーザ光ＬＢ１のメインビームおよび前後サブビームと、同じく上述の回折格子１６によって分岐された第２レーザ光ＬＢ２のメインビームおよび前後サブビームとの合計６つの光ビームがある。なお、第１ホログラム１７は、往路にある光ビームを実質的に回折することなく透過する。なお、第１ホログラム１７の詳細については後述する。
【００３９】
第２ホログラム１８は、復路において第１ホログラム１７によって回折された上記６つの光ビームのうち、第１レーザ光ＬＢ１のメインビームおよび前後サブビームを実質的に回折することなく透過し、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームおよび前後サブビームのみを選択的に回折する。なお、第２ホログラム１８の詳細については後述する。
【００４０】
半導体受光素子３０は、第１ホログラム１７によって回折されかつ第２ホログラム１８によって回折されることなく透過した第１レーザ光ＬＢ１のメインビームおよび前後サブビームと、第１ホログラム１７によって回折されかつ第２ホログラム１８によってさらに回折された第２レーザ光ＬＢ２のメインビームおよび前後サブビームとを受光する複数の受光領域を含む受光部を有している。なお、受光部の構成については後述する。
【００４１】
図１および図２に示すように、第１半導体レーザ１２、第２半導体レーザ１３および半導体受光素子３０は、レーザパッケージ１１として一体化されている。また、回折格子１６、第１ホログラム１７および第２ホログラム１８は、単一の透明基板１５の表裏面にホログラフィックパターンを形成することによって一体化されており、上述のレーザパッケージ１１上に実装されている。以上により、集積化レーザユニット１０が構成されている。
【００４２】
図１に示すように、コリメートレンズ２１は、第１半導体レーザ１２および第２半導体レーザ１３から出射され、回折格子１６によって３ビーム化された第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の合計６つの光ビームを平行光化する。対物レンズ２２は、コリメートレンズ２１によって平行光化された第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の合計６つの光ビームを光ディスクＤ１または光ディスクＤ２のそれぞれの記録面（すなわちトラック上）に集光する。ここで、対物レンズ２２は、光ピックアップ装置１のホルダ２３に固定されている。
【００４３】
ホルダ２３には、対物レンズ２２の他に、開口絞り板２５、波長板２６およびアクチュエータ２４が取り付けられており、光ディスクＤ１，Ｄ２の目標トラックに対する対物レンズ２２のフォーカシングおよびトラッキングサーボの際に、このアクチュエータ２４により一体駆動される。
【００４４】
対物レンズ２２は、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２について光ディスクＤ１，Ｄ２の記録面上での収差が小さくなるように設計されたものが使用され、第１レーザ光ＬＢ１に対してはその光軸上に対物レンズ２２の中心があり、第２レーザ光ＬＢ２に対してはその光軸上からずれた位置に対物レンズ２２の中心がある。
【００４５】
開口絞り板２５は、波長選択性を有しており、本実施の形態の如く第１レーザ光ＬＢ１の波長を６５０ｎｍ帯とし、第２レーザ光ＬＢ２の波長を７８０ｎｍ帯とすると、第１レーザ光ＬＢ１に対しては対物レンズ２２の開口数が０．６５となるように開口制限するものであり、第２レーザ光ＬＢ２に対しては対物レンズ２２の開口数が０．５となるように開口制限するものである。
【００４６】
また、波長板２６は、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２に対して共に１／４波長板あるいは、１／４＋Ｔ（Ｔは整数）波長板としての位相差を発するように設計されたものが利用される。
【００４７】
以上の構成とすることにより、第１半導体レーザ１２から出射された第１レーザ光ＬＢ１は、回折格子１６によって０次回折光であるメインビームと±１次回折光である前後サブビームとに分岐され、第１ホログラム１７を通過してコリメートレンズ２１を介して対物レンズ２２により光ディスクＤ１の記録面に集光される。その戻り光は、対物レンズ２
２、コリメートレンズ２１を通り第１ホログラム１７によって回折され、第２ホログラム１８を通過して半導体受光素子３０の受光部に導かれる。一方、第２半導体レーザ１３から出射された第２レーザ光ＬＢ２は、回折格子１６によって０次回折光であるメインビームと±１次回折光である前後サブビームとに分岐され、第１ホログラム１７を通過してコリメートレンズ２１を介して対物レンズ２２により光ディスクＤ２の記録面に集光される。その戻り光は、対物レンズ２２、コリメートレンズ２１を通り第１ホログラム１７によって回折され、さらに第２ホログラム１８によって回折されて半導体受光素子３０の受光部に導かれる。
【００４８】
ここで、第１ホログラム１７としては偏光ホログラム素子が利用され、第２ホログラム１８としては無偏光ホログラム素子が利用される。偏光ホログラム素子は、偏光方向によりレーザ光を透過させたり回折させたりする作用を選択的に行なうホログラム素子であり、無偏光ホログラム素子は、偏光方向に依らず、常にレーザ光を回折させる作用をもつホログラム素子である。
【００４９】
偏光ホログラム素子である第１ホログラム１７は、復路にある第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の複数のビームを回折する。第２ホログラム１８は、格子の溝深さを選択することにより、第１レーザ光ＬＢ１に対して、０次回折光の回折効率が±１次回折光の回折効率に対して大きく、第２レーザ光ＬＢ２に対しては逆に±１次回折光の回折効率が０次回折光の回折光に対して大きくしたホログラムとなっている。本実施の形態においては、第２ホログラム１８に波長選択性を持たせているため、第２ホログラム１８は、第１レーザ光ＬＢ１に対しては回折作用を持たず（第２ホログラム１８で第１レーザ光ＬＢ１は透過し）、第２レーザ光ＬＢ２に対しては回折作用を持つ（±１次回折光が発生する）ように設定されている。
【００５０】
以下においては、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の個々について着目しつつ、本実施の形態における光ピックアップ装置１の光路およびホログラムと受光部との相対的な関係について詳細に説明する。なお、本実施の形態における光ピックアップ装置１は、フォーカス誤差信号の検出に非点収差法が採用された場合のものである。
【００５１】
まず、第１レーザ光ＬＢ１について説明する。図３は、第１ホログラム上での第１レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図４は、半導体受光素子の受光部上における第１レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【００５２】
図１に示すように、集積化レーザユニット１０の第１レーザ光ＬＢ１を発する第１半導体レーザ１２から出射されたｘ方向の直線偏光は、ｘ方向に格子方向を持つ回折格子１６にて０次回折光（メインビーム）および±１次回折光（前後サブビーム）に分岐された後、それぞれが波長板２６によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクＤ１の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクＤ１の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±１／２×ｎ（ｎは整数）トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第１半導体レーザ１２から出射されたｘ方向の直線偏光とは異なり、ｙ方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第１ホログラム１７によって回折される。
【００５３】
図３に示すように、第１ホログラム１７は、光ディスクＤ１のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線１７ｘにより、２つの半円状のホログラム領域１７ａ，１７ｂに分割されている。これらホログラム領域１７ａ，１７ｂには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、図３中においてｘ軸を０度とすると、ホログラム領域１７ａでは４５度、ホログラム領域１７ｂでは−１３５度の非点収差がそれぞれメインビームＬＢ１Ａおよ
び前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃに与えられ、それぞれ異なる方向に回折させる。したがって、第１ホログラム１７においては、復路にある第１レーザ光ＬＢ１が分離・回折されることにより、合計６つの光ビームが発生することになる。
【００５４】
図４に示すように、半導体受光素子３０は、光ディスクＤ１のタンジェンシャル方向に対応する方向および光ディスクＤ１のラジアル方向に対応する方向に行列状に配置された合計６つの矩形状の受光領域３１ａ〜３１ｆを有している。それぞれの受光領域３１ａ〜３１ｆは、光ディスクＤ１のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線によって２分割されており、その結果、受光部３１は、２分割受光領域３１ａ１，３１ａ２，３１ｂ１，・・・，３１ｆ２からなる合計１２個の２分割受光領域を有している。
【００５５】
第１ホログラム１７で分離・回折された上記６つの光ビームは、半導体受光素子３０の受光部３１にて受光される。受光部３１上での上記６つの光ビームには、第１ホログラム１７のホログラム領域１７ａにて４５度、ホログラム領域１７ｂにて−１３５度の非点収差がそれぞれ与えられているため、９０度回転した図４に示す状態となって受光部３１により受光される。第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａの分離ビームＬＢ１Ａ１，ＬＢ１Ａ２は、受光領域３１ａの２分割受光領域３１ａ１，３１ａ２および受光領域３１ｂの２分割領域３１ｂ１，３１ｂ２によってそれぞれ受光され、第１レーザ光ＬＢ１のサブビームＬＢ１Ｂの分離ビームＬＢ１Ｂ１，ＬＢ１Ｂ２は、受光領域３１ｄの２分割受光領域３１ｄ１，３１ｄ２および受光領域３１ｆの２分割領域３１ｆ１，３１ｆ２によってそれぞれ受光され、第１レーザ光ＬＢ１のサブビームＬＢ１Ｃの分離ビームＬＢ１Ｃ１，ＬＢ１Ｃ２は、受光領域３１ｃの２分割受光領域３１ｃ１，３１ｃ２および受光領域３１ｅの２分割領域３１ｅ１，３１ｅ２によってそれぞれ受光される。なお、上記６つの光ビームは、それぞれ受光領域３１ａ〜３１ｆの分割線上に集光される。
【００５６】
２分割受光領域３１ａ１，３１ａ２，３１ｂ１，・・・，３１ｆ２における出力信号をそれぞれＡ１，Ａ２，Ｂ１，・・・，Ｆ２とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、非点収差法により、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ｂ１）の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号ＤＰＰは、ディファレンシャルプッシュプル法により、ＤＰＰ＝（Ａ１＋Ｂ１）−（Ａ２＋Ｂ２）−Ｋ｛（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ１＋Ｆ１）―（Ｃ２＋Ｄ２＋Ｅ２＋Ｆ２）｝の演算を行なうことで得られる。ここで、Ｋは定数である。また、再生信号ＲＦは、メインビームＬＢ１Ａのビームスポットの全体を用いて、ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２）の演算を行なうことで得られる。
【００５７】
次に、第２レーザ光ＬＢ２について説明する。図５は、第１ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図６は、第２ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図７は、半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。また、図８は、第２ホログラムに第２レーザ光のサブビーム用のホログラム領域を形成しない場合の、半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【００５８】
図１に示すように、集積化レーザユニット１０の第２レーザ光ＬＢ２を発する第２半導体レーザ１３から出射されたｘ方向の直線偏光は、ｘ方向に格子方向を持つ回折格子１６にて０次回折光（メインビーム）および±１次回折光（前後サブビーム）に分岐された後、それぞれが波長板２６によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクＤ２の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクＤ２の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±１／２×ｎ（ｎは整数）トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第２半導体レーザ１３から出射されたｘ方向の直線偏光とは異なり、ｙ方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第１ホログラム１７によ
って回折される。
【００５９】
図５に示すように、第１ホログラム１７は、上述したように光ディスクＤ２のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線１７ｘにより２つの半円状のホログラム領域１７ａ，１７ｂに分割されている。これらホログラム領域１７ａ，１７ｂには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、図５中においてｘ軸を０度とすると、ホログラム領域１７ａでは４５度、ホログラム領域１７ｂでは−１３５度の非点収差がそれぞれメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃに与えられ、それぞれ異なる方向に回折させる。したがって、第１ホログラム１７においては、復路にある第２レーザ光ＬＢ２が分離・回折されることにより、合計６つの光ビームが発生することになる。
【００６０】
第１ホログラム１７で分離・回折された光ビームは、第２ホログラム１８で再び回折することで光路補正が行なわれる。図６に示すように、第２ホログラム１８は、光ディスクＤ２のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線１８ｙと光ディスクＤ２のラジアル方向に対応する方向に延びる複数の分割線１８ｘ１〜１８ｘ４によって分割された矩形状のホログラム領域１８ａ〜１８ｆを有しており、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｆには格子が別個に形成されている。第１ホログラム１７によって分離・回折された６つの光ビームは、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｆに対応づけて照射される。具体的には、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａの分離ビームＬＢ２Ａ１，ＬＢ２Ａ２は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ａ，１８ｂにそれぞれ照射され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂの分離ビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ｄ，１８ｆにそれぞれ照射され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｃの分離ビームＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ｃ，１８ｅにそれぞれ照射される。そして、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｆに対応づけて照射された６つの光ビームは、各領域に設けられた格子によってそれぞれ異なる方向に回折される。
【００６１】
第２ホログラム１８で異なる方向に回折された上記６つの光ビームは、半導体受光素子３０の受光部３１にて受光される。受光部３１上での上記６つの光ビームは、第１ホログラム１７のホログラム領域１７ａにて４５度、ホログラム領域１７ｂにて−１３５度の非点収差がそれぞれ与えられているため、９０度回転した図７に示す状態となって受光部３１により受光される。図７に示すように、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａの分離ビームＬＢ２Ａ１，ＬＢ２Ａ２は、受光領域３１ａの２分割受光領域３１ａ１，３１ａ２および受光領域３１ｂの２分割領域３１ｂ１，３１ｂ２によってそれぞれ受光され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂの分離ビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２は、受光領域３１ｄの２分割受光領域３１ｄ１，３１ｄ２および受光領域３１ｆの２分割領域３１ｆ１，３１ｆ２によってそれぞれ受光され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｃの分離ビームＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２は、受光領域３１ｃの２分割受光領域３１ｃ１，３１ｃ２および受光領域３１ｅの２分割領域３１ｅ１，３１ｅ２によってそれぞれ受光される。なお、上記６つの光ビームは、それぞれ受光領域３１ａ〜３１ｆの分割線上に集光される。
【００６２】
２分割受光領域３１ａ１，３１ａ２，３１ｂ１，・・・，３１ｆ２における出力信号をそれぞれＡ１，Ａ２，Ｂ１，・・・，Ｆ２とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、非点収差法により、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ｂ１）の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号ＤＰＰは、ディファレンシャルプッシュプル法により、ＤＰＰ＝（Ａ１＋Ｂ１）−（Ａ２＋Ｂ２）−Ｋ｛（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ１＋Ｆ１）―（Ｃ２＋Ｄ２＋Ｅ２＋Ｆ２）｝の演算を行なうことで得られる。ここで、Ｋは定数である。また、再生信号ＲＦは、メインビームＬＢ２Ａのビームスポットの全体を用いて、ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２）の演算を行なうことで得られる。なお、既に情報が記録されている光ディスクに
対しては、トラック誤差信号としてＤＰＤ法を用いることもでき、その場合にはトラック誤差信号ＤＰＤは、ＤＰＤ＝（Ａ１＋Ｂ１）−（Ａ２＋Ｂ２）の演算を行なうことで得られる。
【００６３】
第１ホログラム１７は、第１レーザ光ＬＢ１に対して最適設計されたものであるため、本実施の形態の如くの第１ホログラム１７で回折された第２レーザ光ＬＢ２は、半導体受光素子３０の受光部３１上では、図７において破線で示すようにずれて照射されることになる。そこで、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、上述のように、第２ホログラム１８を第１ホログラム１７と半導体受光素子３０との間の第２レーザ光ＬＢ２の光路上に配置することによって第２レーザ光ＬＢ２の光路補正を行い、第１レーザ光ＬＢ１を受光するための受光領域と共通の受光領域で第２レーザ光ＬＢ２が受光されるように構成している。
【００６４】
その際、特に重要な点としては、トラック誤差信号に必要な第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａを第２ホログラム１８で再び回折させるために、第２ホログラム１８にホログラム領域１８ａ，１８ｂが設けられており、その回折方向は主にｘ軸方向となるが、第２ホログラム１８ではそれに加え、サブビームＬＢ２Ｂが−ｙ軸方向にずらされて回折されるように、またサブビームＬＢ２Ｃが＋ｙ軸方向にずらされて回折させるように、ホログラム領域１８ｄ，１８ｆ，１８ｃ，１８ｅが設定されている点にある。このように、第２ホログラム１８に第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃ用のホログラム領域１８ｄ，１８ｆ，１８ｃ，１８ｅを形成していない場合には、図８中において破線で示すように、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ１Ａは、受光部３１の受光領域３１ａ，３１ｂ（すなわち、第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａが受光される受光領域）で受光されることになるが、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃは、受光部３１の受光領域３１ｄ，３１ｆ，３１ｃ，３１ｅ（すなわち、第１レーザ光ＬＢ１のサブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃが受光される受光領域）よりも光ディスクＤ２のタンジェンシャル方向にずれた位置に照射され、これら受光領域３１ｄ，３１ｆ，３１ｃ，３１ｅで受光されないこととなってしまう。
【００６５】
以上において説明したように、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、第１ホログラム１７によって分離・回折された第２レーザ光のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃが異なる格子が別個に設けられた第２ホログラム１８のホログラム領域１８ａ〜１８ｆに対応づけて照射されることにより、第２ホログラム１８によって第２レーザ光のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃが個別に異なる方向に回折されるように構成されている。これにより、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａに対しては、第１ホログラム１７によって生じた第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａが第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａが受光される受光領域３１ａ，３１ｂに集光されるようになり、第２レーザ光ＬＢ２の前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃに対しては、第１ホログラム１７によって生じた第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃとの波長の違いによる回折角度の違いと回折格子１６で生じた第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第２レーザ光ＬＢ２の前後ビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃがそれぞれ第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃが受光される受光領域３１ｄ，３１ｆ，３１ｃ，３１ｅに集光されるようになる。したがって、受光領域の共通化が可能になり、半導体受光素子３０を飛躍的に小型化することができ、また同時に半導体受光素子３０の構成を簡素化することができる。
【００６６】
また、第２ホログラム１８で第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａと前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃについて共通のホログラム領域を使用した場合には、メインビー
ムＬＢ２Ａについて収差補正を行なうと、前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃについては逆に収差が発生することがある。前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃについて収差が発生すると、受光部３１上でビームスポットの大きさが大きくなるため、受光領域からビームスポットがはみ出すことになり、高精度の位置検出が困難になる。たとえば、メインビームＬＢ２Ａに対して球面収差を与えた場合には、前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃについては少し軸のずれた球面収差を与えることになり、そのため別の収差（たとえば、コマ収差や非点収差）が前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃに生じることにつながり、高精度の位置検出を困難にする。しかしながら、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、第２ホログラムの別々のホログラム領域において個々に第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃについて光路補正しているため、収差補正の最適化が容易に行なえるようになることになる。
【００６７】
また、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、第２ホログラム１８が波長選択性を有しており、第１レーザ光ＬＢ１に対しては回折を行なわないように設定されているため、設計の際には第２レーザ光ＬＢ２の回折方向のみを調整すれば足り、第２ホログラム１８の製作が容易となる。
【００６８】
また、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、回折格子１６および第２ホログラム１８が同一平面上に含まれるように配置されるとともに、回折格子１６、第１ホログラム１７および第２ホログラム１８が単一の透明基板１５に形成されているため、集積化に適したものとなっており、装置の小型化および組付けの容易化等が図られている。
【００６９】
なお、上記に示した本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、第２ホログラム１８において、合計４つの分離後の前後サブビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２，ＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２のすべてを回折するように第２ホログラムに異なる格子が形成された別個のホログラム領域１８ｄ，１８ｆ，１８ｃ，１８ｅを設けた場合を例示して説明を行なったが、これらすべての前後サブビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２，ＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２について異なる方向に回折させる必要がない場合にはその一部のみを回折するように構成することも可能である。
【００７０】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置の構成を示す概念図であり、図１０は、図９に示す集積化ユニットの拡大図である。なお、上述の実施の形態１における光ピックアップ装置と同様の構成については図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００７１】
図９および図１０に示すように、本実施の形態における光ピックアップ装置１においては、集積化レーザユニット１０のレーザパッケージ１１上に上下方向に２分割された２つの透明基板１５Ａ，１５Ｂが実装されており、下方に位置する透明基板１５Ａの下面に回折格子１６および第２ホログラム１８が形成されており、上方に位置する透明基板１５Ｂの上面に第１ホログラム１７が形成されている。
【００７２】
このように構成することにより、透明基板１５Ａと透明基板１５Ｂとの相対的な位置を変更することによって第１ホログラム１７と第２ホログラム１８との位置関係を可変に設定することができる。そのため、透明基板１５Ａの上面に形成された第１ホログラム１７をコリメートレンズ２１側に近づけることによって第１ホログラム１７上での第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２のビーム径を大きくすることができ、第１半導体レーザ１２と第２半導体レーザ１３の発光点間隔のずれの影響を相対的に小さくすることが可能になる。
【００７３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置は、上述の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成と概ね同様の構成を有しているため、上述の実施の形態１における光ピックアップ装置と同様の部分についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行なう。
【００７４】
本実施の形態における光ピックアップ装置は、第１ホログラム、第２ホログラムおよび半導体受光素子の構成が上述の実施の形態１における光ピックアップ装置と異なっており、フォーカス誤差信号の検出にナイフエッジ法が採用された場合のものである。以下においては、第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の個々について着目しつつ、本実施の形態における光ピックアップ装置の光路およびホログラムと受光部との相対的な関係について詳細に説明する。
【００７５】
まず、第１レーザ光ＬＢ１について説明する。図１１は、第１ホログラム上での第１レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図１２は、半導体受光素子の受光部上における第１レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【００７６】
集積化レーザユニット１０の第１レーザ光ＬＢ１を発する第１半導体レーザ１２から出射されたｘ方向の直線偏光は、ｘ方向に格子方向を持つ回折格子１６にて０次回折光（メインビーム）および±１次回折光（前後サブビーム）に分岐された後、それぞれが波長板２６によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクＤ１の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクＤ１の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±１／２×ｎ（ｎは整数）トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第１半導体レーザ１２から出射されたｘ方向の直線偏光とは異なり、ｙ方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第１ホログラム１７によって回折される。
【００７７】
図１１に示すように、第１ホログラム１７は、光ディスクＤ１のラジアル方向に対応する方向に延びる第１分割線としての分割線１７ｘと、この分割線１７ｘの中央部を基点とし、光ディスクＤ１のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる第２分割線としての分割線１７ｙとにより、２つの１／４円形状のホログラム領域１７ａ，１７ｂと１つの半円状のホログラム領域１７ｃとに分割されている。これらホログラム領域１７ａ〜１７ｃには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、この第１ホログラム１７に照射された第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａおよび前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃは、合計９つの分離ビームに分離されてそれぞれ異なる方向に回折される。
【００７８】
図１２に示すように、半導体受光素子３０の受光部３２は、所定位置に設けられた矩形状の受光領域３２ａと、光ディスクＤ１のラジアル方向に対応する方向に直線状に配置された矩形状の受光領域３２ｂ〜３２ｇとの合計７つの受光領域を有している。受光領域３２ａには、光ディスクＤ１のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線を設けることによって２分割受光領域３２ａ１，３２ａ２が形成されている。
【００７９】
第１ホログラム１７で分離・回折された上記９つの光ビームは、半導体受光素子３０の受光部３２にて受光される。具体的には、第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａの分離ビームＬＢ１Ａ１，ＬＢ１Ａ２，ＬＢ１Ａ３は、それぞれ受光領域３２ｃ，３２ｂ，３２ａによって受光され、第１レーザ光ＬＢ１のサブビームＬＢ１Ｂの分離ビームＬＢ１Ｂ１，ＬＢ１Ｂ２は、それぞれ受光領域３２ｅ，３２ｇによって受光され、第１レーザ光ＬＢ１のサブビームＬＢ１Ｃの分離ビームＬＢ１Ｃ１，ＬＢ１Ｃ２は、それぞれ受光領域３２ｄ，３２ｆによって受光される。なお、上記の第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬ
Ｂ１Ａの分離ビームＬＢ１Ａ３は、受光領域３２ａの分割線上に集光される。
【００８０】
２分割受光領域３２ａ１，３２ａ２における出力信号をそれぞれＡ１，Ａ２とし、受光領域３２ｂ，３２ｃ，・・・，３２ｇにおける出力信号をそれぞれＢ，Ｃ，・・・，Ｇとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、ナイフエッジ法により、ＦＥＳ＝Ａ１−Ａ２の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号ＤＰＰは、ディファレンシャルプッシュプル法により、ＤＰＰ＝（Ｂ−Ｃ）−Ｋ｛（Ｆ＋Ｇ）−（Ｄ＋Ｅ）｝の演算を行なうことで得られる。ここで、Ｋは定数である。また、再生信号ＲＦは、メインビームＬＢ１Ａのビームスポットの全体を用いて、ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ＋Ｃ）の演算を行なうことで得られる。
【００８１】
次に、第２レーザ光ＬＢ２について説明する。図１３は、第１ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図１４は、第２ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図１５は、半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【００８２】
集積化レーザユニット１０の第２レーザ光ＬＢ２を発する第２半導体レーザ１３から出射されたｘ方向の直線偏光は、ｘ方向に格子方向を持つ回折格子１６にて０次回折光（メインビーム）および±１次回折光（前後サブビーム）に分岐された後、それぞれが波長板２６によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクＤ２の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクＤ２の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±１／２×ｎ（ｎは整数）トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第２半導体レーザ１３から出射されたｘ方向の直線偏光とは異なり、ｙ方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第１ホログラム１７によって回折される。
【００８３】
図１３に示すように、第１ホログラム１７は、上述したように、光ディスクＤ２のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線１７ｘと、この分割線１７ｘの中央部を基点とし、光ディスクＤ２のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線１７ｙとにより、２つの１／４円形状のホログラム領域１７ａ，１７ｂと１つの半円状のホログラム領域１７ｃとに分割されている。これらホログラム領域１７ａ〜１７ｃには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、この第１ホログラム１７に照射された第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃは、合計９つの分離ビームに分離されてそれぞれ異なる方向に回折される。
【００８４】
ここで、第１ホログラム１７は、第１レーザ光ＬＢ１に対して最適設計されたものであるため、第１半導体レーザ１２と第２半導体レーザ１３との発光点間隔が大きい場合には、第２レーザ光ＬＢ２の往路におけるビーム中心と第１ホログラム１７の分割線１７ｙとの位置ずれが無視できなくなる。その場合には、第１半導体レーザ１２と第２半導体レーザ１３の発光点間隔が小さい２波長半導体レーザに変更するか、第１ホログラム１７の配置位置をコリメートレンズ２１側に近づけるなどの工夫が必要である。第１ホログラム１７をコリメートレンズ２１側に近づけて配置する場合には、上述の実施の形態２における構成が好適である。
【００８５】
第１ホログラム１７で分離・回折された光ビームは、第２ホログラム１８で再び回折することで光路補正が行なわれる。図１４に示すように、第２ホログラム１８は、光ディスクＤ２のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線１８ｙと光ディスクＤ２のラジアル方向に対応する方向に延びる複数の分割線１８ｘ１〜１８ｘ５によって分割された矩形状のホログラム領域１８ａ〜１８ｇを有しており、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｇには格子が別個に形成されている。第１ホログラム１７によって分離・回折された
６つの光ビームは、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｇに対応づけて照射される。具体的には、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａの分離ビームＬＢ２Ａ１，ＬＢ２Ａ２，ＬＢ２Ａ３は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ｂ，１８ｃ，１８ａにそれぞれ照射され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂの分離ビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２，ＬＢ２Ｂ３は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ｅ，１８ｇ，１８ａにそれぞれ照射され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｃの分離ビームＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２，ＬＢ２Ｃ３は、第２ホログラム１８のホログラム領域１８ｄ，１８ｆ，１８ａにそれぞれ照射される。そして、これらホログラム領域１８ａ〜１８ｇに対応づけて照射された９つの光ビームは、各領域に設けられた格子によってそれぞれ異なる方向に回折される。
【００８６】
第２ホログラム１８で異なる方向に回折された上記９つの光ビームは、半導体受光素子３０の受光部３２にて受光される。具体的には、図１５に示すように、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａの分離ビームＬＢ２Ａ１，ＬＢ２Ａ２，ＬＢ２Ａ３は、それぞれ受光領域３２ｃ，３２ｂ，３２ａによって受光され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｂの分離ビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２は、それぞれ受光領域３２ｅ，３２ｇによって受光され、第２レーザ光ＬＢ２のサブビームＬＢ２Ｃの分離ビームＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２は、それぞれ受光領域３２ｄ，３２ｆによって受光される。なお、上記の第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａの分離ビームＬＢ２Ａ３は、受光領域３２ａの分割線上に集光される。
【００８７】
２分割受光領域３２ａ１，３２ａ２における出力信号をそれぞれＡ１，Ａ２とし、受光領域３２ｂ，３２ｃ，・・・，３２ｇにおける出力信号をそれぞれＢ，Ｃ，・・・，Ｇとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、ナイフエッジ法により、ＦＥＳ＝Ａ１−Ａ２の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号ＤＰＰは、ディファレンシャルプッシュプル法により、ＤＰＰ＝（Ｂ−Ｃ）−Ｋ｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｄ＋Ｆ）｝の演算を行なうことで得られる。ここで、Ｋは定数である。また、再生信号ＲＦは、メインビームＬＢ１Ａのビームスポットの全体を用いて、ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ＋Ｃ）の演算を行なうことで得られる。なお、既に情報が記録されている光ディスクに対しては、トラック誤差信号としてＤＰＤ法を用いることもでき、その場合にはトラック誤差信号ＤＰＤは、ＤＰＤ＝Ｂ−Ｃの演算を行なうことで得られる。
【００８８】
第１ホログラム１７は、第１レーザ光ＬＢ１に対して最適設計されたものであるため、本実施の形態の如くの第１ホログラム１７で回折された第２レーザ光ＬＢ２は、半導体受光素子３０の受光部３２上ではずれて照射されることになる。そこで、本実施の形態における光ピックアップ装置においては、上述のように、第２ホログラム１８を第１ホログラム１７と半導体受光素子３０との間の第２レーザ光ＬＢ２の光路上に配置することによって第２レーザ光ＬＢ２の光路補正を行い、第１レーザ光ＬＢ１を受光するための受光領域と共通の受光領域で第２レーザ光ＬＢ２が受光されるように構成している。
【００８９】
その際、特に重要な点としては、トラック誤差信号に必要な第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａを第２ホログラム１８で再び回折させるために、第２ホログラム１８にホログラム領域１８ｃ，１８ｂ，１８ａが設けられており、その回折方向は主にｘ軸方向となるが、第２ホログラム１８ではそれに加え、サブビームＬＢ２Ｂが−ｙ軸方向にずらされて回折されるように、またサブビームＬＢ２Ｃが＋ｙ軸方向にずらされて回折させるように、ホログラム領域１８ｅ，１８ｇ，１８ｄ，１８ｆが設定されている点にある。
【００９０】
以上において説明したように、本実施の形態における光ピックアップ装置においては、第１ホログラム１７によって分離・回折された第２レーザ光のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃが異なる格子が別個に設けられた第２ホログラム１
８のホログラム領域１８ａ〜１８ｇに対応づけて照射されることにより、第２ホログラム１８によって第２レーザ光のメインビームＬＢ２Ａおよび前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃが個別に異なる方向に回折されるように構成されている。これにより、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａに対しては、第１ホログラム１７によって生じた第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第２レーザ光ＬＢ２のメインビームＬＢ２Ａが第１レーザ光ＬＢ１のメインビームＬＢ１Ａが受光される受光領域３２ｃ，３２ｂ，３２ａに集光されるようになり、第２レーザ光ＬＢ２の前後サブビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃに対しては、第１ホログラム１７によって生じた第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃとの波長の違いによる回折角度の違いと回折格子１６で生じた第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第２レーザ光ＬＢ２の前後ビームＬＢ２Ｂ，ＬＢ２Ｃがそれぞれ第１レーザ光ＬＢ１の前後サブビームＬＢ１Ｂ，ＬＢ１Ｃが受光される受光領域３２ｅ，３２ｇ，３２ｄ，３２ｆに集光されるようになる。したがって、受光領域の共通化が可能になり、半導体受光素子３０を飛躍的に小型化することができ、また同時に半導体受光素子３０の構成を簡素化することができる。
【００９１】
なお、上記に示した本実施の形態における光ピックアップ装置においては、第２ホログラム１８において、合計６つの分離後の前後サブビームのうちのトラックサーボに利用する４つの分離ビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２，ＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２のすべてを回折するように第２ホログラムに異なる格子が形成された別個のホログラム領域１８ｅ，１８ｇ，１８ｄ，１８ｆを設けた場合を例示して説明を行なったが、これらトラックサーボに利用するずべての前後サブビームＬＢ２Ｂ１，ＬＢ２Ｂ２，ＬＢ２Ｃ１，ＬＢ２Ｃ２について異なる方向に回折させる必要がない場合にはその一部のみを回折するように構成することも可能である。
【００９２】
以上において説明した実施の形態１ないし３においては、第１レーザ光ＬＢ１として波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を、第２レーザ光ＬＢ２として波長７８０ｎｍ帯のレーザ光を使用した場合を例示したが、第１レーザ光ＬＢ１として波長４１０ｎｍのレーザ光を使用し、第２レーザ光ＬＢ２として波長６５０ｎｍ帯のレーザ光や波長７８０ｎｍ帯のレーザ光を使用することも可能である。
【００９３】
また、上述の実施の形態１ないし３においては、第２ホログラム１８を波長選択性のホログラム素子とすることによって第１レーザ光ＬＢ１については回折することなく透過するように設定した場合を例示して説明を行なったが、第２ホログラム１８を波長選択性のホログラム素子とせずに第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２の両方について回折するように構成してもよい。
【００９４】
また、上述の実施の形態１ないし３においては、第２ホログラム１８において±１次回折光が生じるが、第２ホログラムをブレーズ化することで±１回折光のうちの実際に使用する光ビームのみを発生させることができる。その場合には、第２ホログラム１８での光利用効率を高めることが可能になる。
【００９５】
このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の集積化ユニットの拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の第１ホログラム上での第１レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の半導体受光素子の受光部上における第１レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の第１ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の第２ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置において、第２ホログラムに第２レーザ光のサブビーム用のホログラム領域を形成しない場合の、半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置の構成を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置の集積化ユニットの拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置の第１ホログラム上での第１レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置の半導体受光素子の受光部上における第１レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置の第１ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置の第２ホログラム上での第２レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における光ピックアップ装置の半導体受光素子の受光部上における第２レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  光ピックアップ装置、１０  集積化レーザユニット、１１  レーザパッケージ、１２  第１半導体レーザ、１３  第２半導体レーザ、１５，１５Ａ，１５Ｂ  透明基板、１６  回折格子、１７  第１ホログラム、１７ａ〜１７ｃ  ホログラム領域、１７ｘ，１７ｙ  分割線、１８  第２ホログラム、１８ａ〜１８ｇ  ホログラム領域、１８ｘ１〜１８ｘ５，１８ｙ  分割線、２１  コリメートレンズ、２２  対物レンズ、２３  ホルダ、２４  アクチュエータ、２５  開口絞り板、２６  波長板、３０  半導体受光素子、３１  受光部、３１ａ〜３１ｆ  受光領域、３１ａ１，３１ａ２，３１ｂ１，・・・，３１ｆ２
２分割受光領域、３２  受光部、３２ａ〜３２ｇ  受光領域、３２ａ１，３２ａ２  ２分割受光領域、Ｄ１，Ｄ２  光ディスク、ＬＢ１  第１レーザ光、ＬＢ２  第２レーザ光。
【図１】
2007280466.tif 000003
【図２】
2007280466.tif 000004
【図３】
2007280466.tif 000005
【図４】
2007280466.tif 000006
【図５】
2007280466.tif 000007
【図６】
2007280466.tif 000008
【図７】
2007280466.tif 000009
【図８】
2007280466.tif 000010
【図９】
2007280466.tif 000011
【図１０】
2007280466.tif 000012
【図１１】
2007280466.tif 000013
【図１２】
2007280466.tif 000014
【図１３】
2007280466.tif 000015
【図１４】
2007280466.tif 000016
【図１５】
2007280466.tif 000017