(57)【要約】【課題】光ピックアップにおいて、戻り光が通過する光学路に回折光学素子を配置するメリットを、複数種類の光ディスクの場合に拡大できる技術を提供する。【解決手段】光ピックアップ１は、光ディスクからの反射光を光検出部２３に導く光路中に回折光学素子２１を有し、光検出部２３から出力される信号を用いてＦＥ信号及びＴＥ信号を生成する。光検出部２３は、回折光学素子２１で回折されることなく回折光学素子２１を透過する光を受光するメイン受光部２３１と、回折光学素子２１で回折された回折光を受光するサブ受光部２３２と、を有し、サブ受光部２３２には、ＦＥ信号を生成するために使用される第１の領域Ｒ１と、ＴＥ信号を生成するために使用される第２の領域Ｒ２と、が形成される。【選択図】図５
2012133850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、
前記光検出部は、
前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、
前記回折光学素子で回折された回折光を受光するサブ受光部と、
を有し、
前記サブ受光部には、
前記フォーカスエラー信号を生成するために使用される第１の領域と、
前記トラッキングエラー信号を生成するために使用される第２の領域と、
が形成される、光ピックアップ。
【請求項２】
前記メイン受光部には、互いに直交する第１の分割線と第２の分割線とで分割された４つの分割領域が形成され、
前記第１の領域は、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と１次光とが重なり合う部分の光を含む光が入射される領域であって、前記第１の分割線に略平行な第３の分割線が少なくとも使用されて４つの領域に分割されており、
前記第２の領域は、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と１次光とが重なり合う部分とは異なる部分の光が入射される領域であって、前記第２の分割線に略平行な第４の分割線で分割されている、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記第１の領域は、前記第３の分割線に加えて前記第４の分割線を用いて４つの領域に分割されている、請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第２の領域が２つあって、
前記第１の領域は前記２つの第２の領域に挟まれている、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記サブ受光部は２つ設けられ、
前記２つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟んで対称的な位置に形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項６】
第１の波長の光を出射する第１の光源と、
前記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の光源と、
を備え、
前記サブ受光部には、前記第１の波長の光用の第１のサブ受光部と、前記第２の波長の光用の第２のサブ受光部と、の２種類のサブ受光部が含まれる、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記第１の波長の光はＢＤに対して使用される光であり、前記第２の波長の光はＤＶＤに対して使用される光である、請求項６に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録される情報の読み取りや光ディスクへの情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブルーレイディスク（以下ＢＤと記載）、デジタル多用途ディスク（以下ＤＶＤと記載）、コンパクトディスク（以下ＣＤと記載）等の光ディスクに対して、情報を読み取ったり、情報を書き込んだりする目的で使用される光ピックアップが知られている。この光ピックアップには、光源から出射される光を光ディスクの情報記録面に集光するための対物レンズと、光ディスクで反射される反射光（戻り光）を受光する光検出器（ＰＤＩＣ）と、が含まれる。
【０００３】
光ピックアップによって、光ディスクの情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりする場合には、対物レンズによって集光される光スポットの位置を次のように制御する必要がある。第１に、対物レンズによって集光される光スポットが、光ディスクの情報記録面上に常に存在するように制御（フォーカシング制御）する必要がある。第２に、対物レンズによって情報記録面に集光された光スポットが、光ディスクに形成されるトラックに常に追従するように制御（トラッキング制御）する必要がある。
【０００４】
このために、光ピックアップにおいては、光検出器から出力される信号に基づいて、光スポットと情報記録面（目標の情報記録面）とのズレ量を表すフォーカスエラー（ＦＥ）信号と、光スポットとトラック（目標のトラック）とのズレ量を表すトラッキングエラー（ＴＥ）信号とが算出されるように構成される。そして、ＦＥ信号に基づいて対物レンズのフォーカス方向の位置を動かす制御（フォーカシング制御）が行われ、ＴＥ信号に基づいて対物レンズのトラッキング方向の位置を動かす制御（トラッキング制御）が行われる。
【０００５】
なお、フォーカス方向は、光ディスクの情報記録面に略垂直な方向であり、トラッキング方向は、光ディスクのトラック（情報記録面に同心円状又は螺旋状に形成される）に略垂直な方向である。
【０００６】
ＴＥ信号を算出する方法としては、従来、ＰＰ（Push-Pull）法やＤＰＰ（Differential Push-Pull）法等が知られている。ＤＰＰ法は、レンズシフト（対物レンズのトラッキング方向へのオフセット）の影響を抑制してＴＥ信号を得ることができるため、従来、光ピックアップに広く採用されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００７】
しかしながら、例えばＢＤは、情報記録面の数が複数ある多層ディスクが一般的であり、最近では３、４層といった多層ディスクも市販されている。このような多層ディスクに光ピックアップで対応する場合、目的とする情報記録面とは異なる情報記録面からの反射光が迷光として発生する。光源から出射される光を回折格子（グレーティング）によって主光と２つの副光とからなる３つの光に分けて光ディスクに照射する構成を採用するＤＰＰ法は、前述の迷光の影響を受け易く、多層ディスクに対しては不向きである。
【０００８】
また、ＤＰＰ法においては、上述のように光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射するために、１つの光のみを光ディスクに照射する場合に比べて、光の利用効率が低下してしまう。すなわち、光利用効率の面からもＤＰＰ法は好ましくないと言える。
【０００９】
このようなことから、最近では、例えば特許文献５にも示されるように、光源から出射される光によって光ディスクに形成される光スポットは１つとし、光ディスクからの戻り光を回折光学素子によって複数の光に分けて光検出器で受光し、ＴＥ信号を得る構成が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７４７７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３４８０７号公報
【特許文献３】特開２００９−２５９４０１号公報
【特許文献４】特開２００８−４２５０号公報
【特許文献５】特開２０１０−１５３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、近年の光ピックアップは複数種類の光ディスクに対応するのが一般的である。例えば光ピックアップは、ＢＤとＤＶＤとに互換可能に設けられることが多く、この両者に好適に使用できることが望まれる。このようなことを考慮すると、ＢＤ対応の光ピックアップに対して望ましい形態として採用される、「戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される構成」は、ＤＶＤ対応の場合にも好ましい形態として利用できると非常に有益である。
【００１２】
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、光ピックアップにおいて、戻り光が通過する光学路に回折光学素子を配置するメリットを、複数種類の光ディスクの場合に拡大できる技術を提供することである。また、本発明の他の目的は、ＢＤ及びＤＶＤを互換する光ピックアップに好適な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、前記光検出部は、前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、前記回折光学素子で回折された回折光を受光するサブ受光部と、を有し、前記サブ受光部には、前記フォーカスエラー信号を生成するために使用される第１の領域と、前記トラッキングエラー信号を生成するために使用される第２の領域と、が形成される。
【００１４】
本構成によれば、戻り光が通過する光路中に配置される回折光学素子を使用してＴＥ信号を得ることができるようになっている。このために、本構成の光ピックアップでは、光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射する必要がなく、ＤＰＰ法を用いてＴＥ信号を生成する場合に比べて光利用効率を高められる。また、本構成では、多層ディスク（ＢＤで採用される場合が多い）に対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。また、本構成では、回折光学素子で回折された回折光をＦＥ信号の演算にも使用する構成であり、戻り光が通過する光学路に回折光学素子を配置するメリットを、例えばＢＤのみならず、ＤＶＤにも拡大できる。
【００１５】
なお、ＤＶＤにおけるメリットとしては、例えば、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＷ（以下、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷという表記を使用する）と、ＤＶＤ−ＲＡＭといったトラックピッチの異なるＤＶＤについて、コンパチビリティを確保できることが挙げられる。
【００１６】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記メイン受光部には、互いに直交する第１の分割線と第２の分割線とで分割された４つの分割領域が形成され、前記第１の領域は、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と１次光とが重なり合う部分の光を含む光が入射される領域であって、前記第１の分割線に略平行な第３の分割線が少なくとも使用されて４つの領域に分割されており、前記第２の領域は、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と１次光とが重なり合う部分とは異なる部分の光が入射される領域であって、前記第２の分割線に略平行な第４の分割線で分割されている、こととしてよい。そして、この構成において、前記第１の領域は、前記第３の分割線に加えて前記第４の分割線を用いて４つの領域に分割されていることとしてもよい。
【００１７】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記第２の領域が２つあって、前記第１の領域は前記２つの第２の領域に挟まれている、こととしてもよい。本構成によれば、光検出部で受光する光を効率良く使用できる。
【００１８】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部は２つ設けられ、前記２つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟んで対称的な位置に形成されている、こととしてもよい。この構成は、回折光学素子をブレーズド格子としない場合には好ましい態様である。
【００１９】
上記構成の光ピックアップにおいて、第１の波長の光を出射する第１の光源と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の光源と、を備え、前記サブ受光部には、前記第１の波長の光用の第１のサブ受光部と、前記第２の波長の光用の第２のサブ受光部と、の２種類のサブ受光部が含まれる、こととしてもよい。本構成は、光ピックアップが複数種類の光ディスクに対応する場合に好ましい形態である。
【００２０】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記第１の波長の光はＢＤに対して使用される光であり、前記第２の波長の光はＤＶＤに対して使用される光であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光ピックアップにおいて、戻り光が通過する光学路に回折光学素子を配置するメリットを、複数種類の光ディスクの場合に拡大可能である。また、本発明は、ＢＤ及びＤＶＤに対応可能な光ピックアップに好適な技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図
【図２】本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図
【図３】本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子について説明するための図
【図４】本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタの受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図
【図５】本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタに形成される、メイン受光部とＢＤ用のサブ受光部との構成を示す概略平面図
【図６】光ディスクで反射された戻り光の構成を模式的に示した図
【図７】ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷからの反射光の構成とＤＶＤ−ＲＡＭからの反射光の構成とを模式的に示した図
【図８】本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタに形成されるサブ受光部の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態の光ピックアップは、ＢＤ及びＤＶＤに対応可能な構成となっている。
【００２４】
図１は、本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図で、図１（ａ）は光ピックアップの上面図、図１（ｂ）は光ピックアップの側面図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す矢印Ａに沿って見た図である。また、図１（ｂ）には、理解を容易とするために、光ディスクＤも併せて示している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の光ピックアップ１は、ピックアップベース１０と、ピックアップベース１０上に固定配置される対物レンズアクチュエータ３０と、を備えた構成となっている。
【００２６】
ピックアップベース１０には、光ピックアップ１が備える光学部材が搭載される。また、ピックアップベース１０の左右の端部には軸受け部１０ａ、１０ｂが設けられている。ピックアップベース１０は、この軸受け部１０ａ、１０ｂによって、光ディスク装置（光ディスクＤの再生や記録を行うための装置）に設けられるガイドシャフト１００（図１（ａ）に破線で示す）に摺動可能に支持されることになる。光ディスク装置に設けられるガイドシャフト１００は、光ディスクの半径方向（ラジアル方向；Ｒａｄ方向）に延びるように配置される。ガイドシャフト１００に対して摺動可能とされる光ピックアップ１は、回転する光ディスクＤの所望のアドレスにアクセスして情報の読み取りや書き込みを行うことができる。
【００２７】
対物レンズアクチュエータ３０は、光ピックアップ１の光学系に備えられる２つの対物レンズ１６、２０をフォーカス方向及びトラッキング方向（Ｒａｄ方向に同じ）に移動可能とする装置である。
【００２８】
光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６、２０の焦点位置が常に光ディスクＤの情報記録面ＲＳに合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６、２０によって光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光される光スポットの位置が、光ディスクＤのトラックに追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ３０は、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を可能とするものである。
【００２９】
なお、対物レンズアクチュエータ３０は、対物レンズ１６、２０を保持するレンズホルダを有し、レンズホルダをワイヤで揺動可能に支持する構成のものである。このようなタイプの対物レンズアクチュエータは公知であるので、ここでは、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２は、本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図である。光ピックアップ１には、第１の光源１１から出射される光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射される反射光（戻り光）を光検出部２３に導く、ＢＤ用の光学路が形成されている。また、光ピックアップ１には、第２の光源１７から出射される光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射される反射光（戻り光）を光検出部２３に導く、ＤＶＤ用の光学路が形成されている。
【００３１】
なお、光ピックアップ１においては、複数の光学部材が、ＢＤ用の光学路とＤＶＤ用の光学路とで共用された構成となっている。なお、光検出部２３もＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで兼用される。このため、光ピックアップ１は、ＢＤ及びＤＶＤに対応する光ピックアップを少ない部品点数で形成可能となっている。
【００３２】
まず、ＢＤ用の光学路について説明する。第１の半導体レーザ１１は、ＢＤ用のレーザ光（例えば波長４０５ｎｍ帯のレーザ光；本発明の第１の波長の光）を出射可能となっている。第１の半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２に送られる。
【００３３】
偏光ビームスプリッタ１２は、第１の半導体レーザ１１から出射されたＳ偏光（或いはＰ偏光）を反射する。偏光ビームスプリッタ１２で反射されたＳ偏光は、１／４波長板１３で円偏光に変換される。１／４波長板１３から出射される円偏光は、コリメートレンズ１４を透過後、第１の立ち上げミラー１５で反射される。第１の立ち上げミラー１５で反射されたレーザ光は、第１の立ち上げミラー１５の上方にある第１の対物レンズ１６へと至る。第１の対物レンズ１６は、入射したレーザ光を光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光する機能を有する。
【００３４】
第１の対物レンズ１６によって情報記録面ＲＳに集光された後、情報記録面ＲＳで反射された反射光（戻り光）は、第１の対物レンズ１６を通過後、第１の立ち上げミラー１５で反射される。そして、戻り光は、コリメートレンズ１４を通過し、１／４波長板１３でＰ偏光（或いはＳ偏光）に変換されて偏光ビームスプリッタ１２を透過する。ビームスプリッタ１８を通過した戻り光は、回折光学素子２１と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ２２と、からなるセンサー光学系を介してフォトディテクタ２３へと集光される。
【００３５】
フォトディテクタ２３は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。フォトディテクタ２３から出力された電気信号は、信号処理部２４に送られる。信号処理部２４においては、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等が生成される。
【００３６】
次に、ＤＶＤ用の光学路について説明する。第２の半導体レーザ１７は、ＤＶＤ用のレーザ光（例えば例えば波長６５０ｎｍ帯のレーザ光；本発明の第２の波長の光）を出射可能となっている。第２の半導体レーザ１７から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１８に送られる。
【００３７】
ビームスプリッタ１８は、入射したレーザ光の一部を反射し、一部を透過する。ビームスプリッタ１８で反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２、１／４波長板１３、コリメートレンズ１４を通過する。なお、偏光ビームスプリッタ１２は、ＢＤ用のレーザ光に作用する光学部材であり、ＤＶＤ用のレーザ光は、その偏光状態に関わらず透過する。
【００３８】
第１の立ち上げミラー１５は、ダイクロイックミラーであり、ＢＤ用のレーザ光は反射されるが、ＤＶＤ用のレーザ光は透過可能となっている。このため、第２の半導体レーザ１７から出射されてコリメートレンズ１４を通過したレーザ光は、第１の立ち上げミラー１５も透過する。第１の立ち上げミラー１５を透過したレーザ光は、第２の立ち上げミラー１９で反射される。第２の立ち上げミラー１９で反射されたレーザ光は、第２の立ち上げミラー１９の上方にある第２の対物レンズ２０へと至る。第２の対物レンズ２０は、入射したレーザ光を光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光する機能を有する。
【００３９】
第２の対物レンズ２０によって情報記録面ＲＳに集光された後、情報記録面ＲＳで反射された反射光（戻り光）は、第２の対物レンズ２０を通過後、第２の立ち上げミラー１９で反射される。そして、戻り光は、第１の立ち上げミラー１５、コリメートレンズ１４、１／４波長板１３、偏光ビームスプリッタ１２を通過する。その後、ビームスプリッタ１８を通過した戻り光は、回折光学素子２１と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ２２と、からなるセンサー光学系を介してフォトディテクタ２３へと集光される。フォトディテクタ２３は、光電変換を行って電気信号を信号処理部２４に送り、信号処理部２４は、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等を生成する。
【００４０】
なお、コリメートレンズ１４は、光軸方向Ｍ（図２の左右方向）に移動可能となっており、その位置は、対応する光ディスクＤの種類や、レイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。これにより、光ピックアップ１においては、球面収差の影響が適切に抑制される。また、センサーレンズ２２にシリンドリカル面を設けて非点収差が与えられるように構成しているのは、ＦＥ信号を生成できるようにするためである。また、信号処理部２４で生成されたＦＥ信号及びＴＥ信号に基づいて、光ピックアップ１の制御部（図示せず）は、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行うべく、対物レンズアクチュエータ３０の駆動を制御する。
【００４１】
また、光源１１、１７から出射された光が光ディスクＤへと導かれる往路において、光学部材１２、１３、１４、１５は、ＢＤ用の光学路とＤＶＤ用の光学路とで共用されている。また、光ディスクＤで反射された戻り光が光検出部２３へと至る復路において、光学部材１５、１４、１３、１２、１８、２１、２２は、ＢＤ用の光学路とＤＶＤ用の光学路とで共用されている。
【００４２】
図３は、本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子について説明するための図で、図３（ａ）は回折光学素子の構成を示す概略平面図、図３（ｂ）は回折光学素子の構成を示す一部断面図である。回折光学素子２１は、図３に示すように、縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。回折光学素子２１を通過する戻り光は、０次光（回折光学素子２１で回折されることなく回折光学素子２１を透過する光）と、回折光（±１次光）とに分けられる。回折光学素子２１は、ＢＤ用のレーザ光とＤＶＤ用のレーザ光とのいずれに対しても回折作用を示す。
【００４３】
なお、回折光学素子２１の構成は、本実施形態の構成に限らず、適宜変更可能である。例えば、回折光学素子２１に形成される回折格子をブレーズド格子等としてもよい。
【００４４】
図４は、本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタの受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図である。図４に示すように、フォトディテクタ２３の受光面には、メイン受光部２３１と、メイン受光部２３１を挟むように設けられる２つのＢＤ用のサブ受光部２３２と、メイン受光部２３１及びＢＤ用のサブ受光部２３２を挟むように設けられる２つのＤＶＤ用のサブ受光部２３３と、が形成されている。なお、これら５つの受光部２３１、２３２、２３２、２３３、２３３は、トラッキング方向に対応する方向に一列に配置されている。トラッキング方向に対応する方向は、換言すると、対物レンズ１６、２０をトラッキング方向に移動（レンズシフト）した場合に、光スポットが受光面上を移動する方向である。
【００４５】
ＢＤ用のサブ受光部２３２は本発明の第１のサブ受光部の一例であり、ＤＶＤ用のサブ受光部２３３は本発明の第２のサブ受光部の一例である。
【００４６】
メイン受光部２３１は、回折光学素子２１からの０次光が受光されるように配置されている。回折光学素子２１からの０次光は、ＢＤ用のレーザ光が使用される場合とＤＶＤ用のレーザ光が使用される場合とのいずれの場合にも、メイン受光２３１で受光される。すなわち、メイン受光部２３１については、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで共用される。
【００４７】
回折光学素子２１で回折される回折光（本実施形態では±１次光が該当）の回折角は、回折光学素子２１に入射するレーザ光の波長に依存する。レーザ光の波長が長くなるにつれて、回折角は大きくなる。すなわち、回折光学素子２１に入射したＢＤ用のレーザ光（波長４０５ｎｍ）に比べて、ＤＶＤ用のレーザ光（波長６５０ｎｍ）の方が大きく回折する。このため、ＢＤ用のレーザ光とＤＶＤ用のレーザ光は、フォトディテクタ２３の受光面の異なった位置に光スポットを形成する。
【００４８】
この点を考慮して、本実施形態では、フォトディテクタ２３にＢＤ用のサブ受光部２３２と、ＤＶＤ用のサブ受光部２３３とを設けている。ＢＤ用のサブ受光部２３２は、回折光学素子２１にＢＤ用のレーザ光が入射した場合に生じる回折光を受光できる位置に配置されている。また、ＤＶＤ用のサブ受光部２３３は、回折光学素子２１にＤＶＤ用のレーザ光が入射した場合に生じる回折光を受光できる位置に配置されている。
【００４９】
なお、回折光学素子２１においては、異なる方向に回折される＋１次光と−１次光とが生じるために、ＢＤ用のサブ受光部２３２及びＤＶＤ用のサブ受光部２３３は、それぞれ、２つずつ設けられる構成となっている。ただし、場合によっては、これらのサブ受光部２３２、２３３は、それぞれ１つずつとしてもよい。
【００５０】
以下、メイン受光部２３１とサブ受光部２３２、２３３の構成について詳細に説明する。ただし、本実施形態では、ＢＤ用のサブ受光部２３２とＤＶＤ用のサブ受光部２３３は同一の構成としている。このために、サブ受光部２３２、２３３の構成を詳細に説明するにあたって、ＢＤ用のサブ受光部２３２についてのみ説明し、ＤＶＤ用のサブ受光部２３３の説明は省略する。
【００５１】
図５は、本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタに形成される、メイン受光部とＢＤ用のサブ受光部との構成を示す概略平面図である。図５は、図４における破線で囲まれた部分を拡大して示した図に該当する。また、図５においては、理解を容易とするために、ＢＤ用のレーザ光がフォトディテクタ２３の受光面上に形成する光スポット（模式的なもの）も合わせて示している。この光スポットは、レンズシフトが行われていない場合を想定して示している。
【００５２】
図５に示すように、メイン受光部２３１には、矩形状の受光領域を第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とで４等分して形成された４つの分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とは互いに直交する。また、第１の分割線ＤＬ１は、対物レンズ１６、２０がレンズシフトされた場合に光スポットが移動する方向と平行である。
【００５３】
ＢＤ用のサブ受光部２３２の詳細について説明する前に、光ディスクＤで反射された戻り光の構成について図６を参照しながら説明しておく。なお、図６は、光ディスクで反射された戻り光の構成を模式的に示した図である。
【００５４】
光ディスクＤに形成されるトラック（情報記録面ＲＳに同心円状又は螺旋状に形成される）は、光ディスクＤに入射する光に対して回折格子として作用する。このために、光ディスクＤの情報記録面ＲＳで反射される反射光（戻り光）は分光され、戻り光には０次光と１次光（±１次光）とが含まれることになる。図６に示すように、戻り光の０次光と±１次光とは一部が重なった状態となる。
【００５５】
戻り光の０次光と１次光とが重なった部分（光束の中央両端部側に存在；図６の斜線を施した部分）は、光ディスクＤに入射する光がトラックを横切る際に発生する交流信号（トラック横断信号）成分を含む領域に該当する。一方、０次光の１次光が重ならない部分は、光ディスクＤの反射率に応じた光量を示す領域で、この部分はトラック横断信号成分を含まず、例えばレンズシフト等によって生じるオフセット成分を含む領域に該当する。
【００５６】
図５に示すように、２つのＢＤ用のサブ受光部２３２は、メイン受光部２３１を挟んで対称的な位置に設けられており、一方は回折光学素子２１からの＋１次光を、他方は−１次光を受光する。なお、２つのＢＤ用のサブ受光部２３２の構成は同じである。
【００５７】
ＢＤ用のサブ受光部２３２には、戻り光の０次光と１次光（トラック構造に由来するもの）とが重なり合う部分を含む光が入射される矩形状の第１の領域Ｒ１が形成されている。また、ＢＤ用のサブ受光部２３２には、戻り光の０次光と１次光（トラック構造に由来するもの）とが重なり合う部分とは異なる部分の光が入射される第２の領域Ｒ２が形成されている。第２の領域Ｒ２は、いずれも矩形状である２つ部分に分かれており、この２つの部分に第１の領域Ｒ１が挟まれた構成となっている。
【００５８】
第１の領域Ｒ１は、メイン受光部２３１の第１の分割線ＤＬ１と平行な第３の分割線ＤＬ３によって２等分されている。また、第１の領域Ｒ１は、メイン受光部２３１の第２の分割線ＤＬ２と平行な第４の分割線ＤＬ４によっても２等分されている。すなわち、第１の領域Ｒ１には、等しい面積を有する４つの分割領域Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊが形成されている。
【００５９】
また、２つある第２の領域Ｒ２は、いずれも、メイン受光部２３１の第２の分割線ＤＬ２と平行な第４の分割線ＤＬ４によって２等分されている。すなわち、第２の領域Ｒ２には、互いに等しい面積を有する２種類の分割領域Ｅ、Ｆ（数で言うと分割領域Ｅは２つ、分割領域Ｆは２つある）が形成されている。
【００６０】
以上のように構成されるフォトディテクタク２３を用いて、光ピックアップ１においては、信号処理部２４（図２参照）で、以下のような演算式によって、再生信号（ＲＦ信号）、ＦＥ信号、ＴＥ信号を生成する。なお、光ピックアップ１においては、ＢＤ対応の場合も、ＤＶＤ対応の場合も同じ演算式で、ＲＦ信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号が生成される。ただし、ＢＤ対応の場合にはサブ受光部としてＢＤ用のサブ受光部２３２が使用され、ＤＶＤ対応の場合にはサブ受光部としてＤＶＤ用のサブ受光部２３３が使用される。なお、メイン受光部２３１は、上述のようにＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合で兼用される。
【００６１】
まず、ＲＦ信号は、以下の式（１）で生成される。
ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ    （１）
なお、式（１）においては、メイン受光部２３１の各分割領域から出力される信号が、各分割領域の名前に「Ｓ」をつけて示されている。以下の式（２）、式（３）でも同様の表記を用いる。
【００６２】
なお、ＲＦ信号は、サブ受光部２３２（或いはサブ受光部２３３）から出力される信号を用いて得てもよい。
【００６３】
ＦＥ信号は、以下の式（２）で生成される。
ＦＥ＝(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋ＳＤ)−α((ＳＧ＋ＳＩ)−(ＳＨ＋ＳＪ))    （２）
なお、式（２）においてαは係数である。
【００６４】
ＦＥ信号を単に、メイン受光部２３１からの信号のみを利用して非点収差法で得る場合、トラック横断信号成分の漏れ込みの影響で適切な信号が得られない場合がある。この点、本実施形態の構成では、サブ受光部２３２（或いはサブ受光部２３３）における、第１の領域Ｒ１から出力される信号を使用して、非点収差法で得られるＦＥ信号を補正する構成となっている。第１の領域Ｒ１は、トラック横断信号成分を多く含む領域からの光を受光する領域であり、この領域から出力される信号を使用すれば、非点収差法で得られるＦＥ信号から、トラック横断信号成分の漏れ込みの影響を除去することが可能となる。このため、本実施形態の光ピックアップ１では、ＦＥ信号を適切に得ることが可能である。
【００６５】
ＴＥ信号は、以下の式（３）で生成される。
ＴＥ＝(ＳＡ＋ＳＤ)−(ＳＢ＋ＳＣ)−ｋ(Ｅ−Ｆ)    （３）
なお、式（３）においてｋは係数である。
【００６６】
ＴＥ信号を単に、メイン受光部２３１からの信号のみを利用して得る場合には、対物レンズ１６、２０がレンズシフトした場合に適切な信号が得られない。この点、本実施形態の構成では、サブ受光部２３２（或いはサブ受光部２３３）における、第２の領域Ｒ２から出力される信号を使用して、レンズシフトによるオフセット成分による影響を除去するようになっている。第２の領域Ｒ２は、レンズシフトによるオフセット成分を含む領域からの光を受光する領域であり、この領域から出力される信号を使用すれば、レンズシフトによるオフセット成分による影響を除去することができる。このため、本実施形態の光ピックアップ１では、ＴＥ信号を適切に得ることが可能である。
【００６７】
なお、式（２）、（３）における係数α及びｋは、例えば、係数を種々の値に変更しながら、適切なＦＥ信号やＴＥ信号が得られる値を実験的に求めるというやり方で得てもよい。
【００６８】
以上のように構成される本実施形態の光ピックアップ１は、光源１１、１７から光ディスクＤに照射される光が１つの光（光ディスクＤ上に１つの光スポットのみ形成される）である。このために、ＴＥ信号に得るためにＤＰＰ法を採用する光ピックアップに比べて光の利用効率を向上できる。また、本実施形態の光ピックアップ１では、多層ディスク（特にＢＤで採用される場合が多い）に対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。
【００６９】
また、ＤＰＰ法を採用する場合には、各光源の前に回折光学素子を配置する必要があるために、ＢＤ及びＤＶＤ対応の光ピックアップでは、回折光学素子が２つ必要となるが、本実施形態の光ピックアップ１では回折光学素子は１つ（回折光学素子２１のみ）でよい。このため、本実施形態の光ピックアップ１は、部品点数の低減が図れ、低コスト化を図れる。
【００７０】
更に、例えばＤＶＤにおいては、トラックピッチが異なる規格が存在する。ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷではトラックピッチは例えば０．７４μｍであり、ＤＶＤ−ＲＡＭではトラックピッチは例えば１．２３μｍである。光ディスクＤのトラックピッチが異なると、光ディスクＤで反射されて生じる回折光の回折角度が異なったものとなる。トラックピッチが大きいもの程、回折角が小さくなる。
【００７１】
図７は、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷからの反射光の構成とＤＶＤ−ＲＡＭからの反射光の構成とを模式的に示した図で、図７（ａ）はＤＶＤ−Ｒ,ＲＷからの反射光の構成を示し、図７（ｂ）はＤＶＤ−ＲＡＭからの反射光の構成を示す。図７に示すように、トラックピッチの大きなＤＶＤ−ＲＡＭでは、トラックピッチの小さいＤＶＤ−Ｒ,ＲＷに比べて、０次光と１次光とが重なる範囲Ｗが大きくなる。
【００７２】
そして、ＤＶＤ−ＲＡＭのように、０次光と１次光とが重なる範囲Ｗが大きくなると、ＦＥ信号をメイン受光部２３１のみを使用する非点収差法で得ようとした場合に、トラック横断信号成分の漏れ込みの影響が深刻となる。しかしながら、本実施形態の光ピックアップ１では、このようなトラック横断信号成分の漏れ込みの影響を除去してＦＥ信号が得られるようになっており、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷのみならず、ＤＶＤ−ＲＡＭについても適切なＦＥ信号が得られる。すなわち、本実施形態の光ピックアップ１は、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのコンパチビリティを確保できる。
【００７３】
なお、従来のＤＰＰ法を採用する光ピックアップでも、いわゆる差動非点収差法の採用により、上述したトラック横断信号成分の漏れ込みの影響は除去できる。しかしながら、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとでは、トラックピッチが異なるために、サブビームの最適調整位置が異なるものとなる。このために、ＤＰＰ法を採用する構成においては、ＤＶＤ−Ｒ,ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのコンパチビリティの確保が困難であった。
【００７４】
以上に示した実施形態は本発明の一例であり、本発明の光ピックアップは以上に示した構成に限定されるものではない。
【００７５】
例えば、以上に示したフォトディテクタ２３の構成は一例にすぎず、フォトディテクタ２３の構成は適宜変更可能である。図８は、本実施形態の光ピックアップが備えるフォトディテクタに形成されるサブ受光部の変形例を示す図である。
【００７６】
例えば、図８（ａ）に示すように、戻り光の０次光と１次光（トラック構造に由来するもの）とが重なり合う部分を含む光が入射される第１の領域Ｒ１は、対称的な構成を有する２つの領域からなる構成であってもよい。この場合、各々の領域を、メイン受光部２３１の第１の分割線ＤＬ１と平行な第３の分割線ＤＬ３によって２等分すれば、等しい面積を有する４つの分割領域Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊが形成できる。
【００７７】
また、例えば図８（ｂ）に示すように、戻り光の０次光と１次光（トラック構造に由来するもの）とが重なり合う部分とは異なる部分の光が入射される第２の領域Ｒ２は、本実施形態のように２つの領域で構成する（図５参照）のではなく、１つの領域のみで構成してもよい。なお、図８（ｂ）は、図５に示す第２の領域Ｒ２の下側がない構成であるが、図５に示す第２の領域Ｒ２の上側がない構成としても構わない。
【００７８】
また、以上に示した実施形態では、第１の対物レンズ１６と第２の対物レンズ２０とがＴａｎ配置（Ｔａｎ方向に並列配置）される構成としたが、本発明の適用範囲はこの構成に限らない。すなわち、例えば、２つの対物レンズ１６、２０がＲａｄ配置（Ｒａｄ方向に並列配置）される場合等にも本発明は適用可能である。また、光ピックアップが備える対物レンズの数が２つ以外の場合にも（例えば１つの場合にも）、本発明は適用可能である。
【００７９】
また、以上に示した実施形態では、ＢＤ用のサブ受光部２３２とＤＶＤ用のサブ受光部２３３との構成を同一としたが、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、ＢＤ用のサブ受光部２３２について、第１の領域Ｒ１を設けない構成（この部分に受光領域を設けない、或いは、遮光する）としても構わない。この場合、ＢＤ対応の場合には、ＦＥ信号は非点収差法で得るようにすればよい。
【００８０】
また、以上に示した実施形態では、光ピックアップ１がＢＤ及びＤＶＤに対応する構成とした。しかし、本発明は、例えば、光ピックアップがＤＶＤのみ対応する場合や、ＢＤのみ対応する場合等、１種類の光ディスクに対応する光ピックアップにも適用可能である。また、逆に、本発明は、光ピックアップがＢＤ及びＤＶＤに加えてＣＤに対応する場合等、３種類以上の光ディスクに対応する光ピックアップにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、例えばＢＤ及びＤＶＤを互換する光ピックアップに対して好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１  光ピックアップ
１１  第１の半導体レーザ（第１の光源）
１７  第２の半導体レーザ（第２の光源）
２１  回折光学素子
２３  フォトディテクタ（光検出部）
２３１  メイン受光部
２３２  ＢＤ用のサブ受光部（第１のサブ受光部）
２３３  ＤＶＤ用のサブ受光部（第２のサブ受光部）
Ｄ  光ディスク
ＤＬ１  第１の分割線
ＤＬ２  第２の分割線
ＤＬ３  第３の分割線
ＤＬ４  第４の分割線
ＲＳ  情報記録面
Ｒ１  第１の領域
Ｒ２  第２の領域
【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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