(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、上記第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応した光学ヘッドに用いられ、
互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、
第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、
開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、
上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、
上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、
上記第１及び第２の受光部は、当該集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、
上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、
上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、
上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、
上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、
上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、
上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る集積光学素子。
【請求項２】
上記光出射手段から出射された上記第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ反射して上記パッケージ部材の開口部に向かわせる光反射手段を備え、
当該集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された上記第１のレーザ光の主光線が上記光反射手段にて反射される点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザの主光線が上記光反射手段にて反射される点とを結ぶ線が、上記第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する点と、上記第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する点とを結ぶ線と一致し、この線の延長線上に、上記第１及び第２の受光部が配設されている請求項１記載の集積光学素子。
【請求項３】
当該集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段の上記第１のレーザ光が出射される第１の出射点と、上記光出射手段の上記第２のレーザ光が出射される第２の出射点とを結ぶ線が、上記第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する点と、上記第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する点とを結ぶ線と一致し、この線の延長線上に、上記第１及び第２の受光部が配設されている請求項１記載の集積光学素子。
【請求項４】
第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、上記第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応し、
集積光学素子と、
上記第１のレーザ光を集束して上記第１の記録媒体に照射させると共に、上記第２のレーザ光を集束して上記第２の記録媒体に照射させる光集束手段とを備え、
上記集積光学素子は、
互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、
第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、
開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、
上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、
上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、
上記第１及び第２の受光部は、上記集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、
上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、
上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、
上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、
上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、
上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、
上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る光学ヘッド。
【請求項５】
第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、上記第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応した光学ヘッドを備え、
上記光学ヘッドは、
集積光学素子と、
上記第１のレーザ光を集束して上記第１の記録媒体に照射させると共に、上記第２のレーザ光を集束して上記第２の記録媒体に照射させる光集束手段とを備え、
上記集積光学素子は、
互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、
第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、
開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、
上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、
上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、
上記第１及び第２の受光部は、上記集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、
上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、
上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、
上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、
上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、
上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、
上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の種類の光記録媒体に対応した光学ヘッドに用いられる集積光学素子及びこの集積光学素子を用いた光学ヘッド並びにこの光学ヘッドを用いた光記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光記録媒体として、ＣＤ（Compact Disc）と呼ばれる再生専用の光ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）と呼ばれる追記型の光ディスク等が実用化されている。これら光ディスクは、量産性に優れ、製造コストを安価に抑えられること、情報の再生或いは情報の記録を比較的安定に行うことができること等から、広く普及するに至っている。
【０００３】
ところで、このような光ディスクにおいては、近年、記録容量の増大化が盛んに行われている。このような中、外形寸法をＣＤと同じとしながら記録容量を飛躍的に増大させ、現行テレビジョン放送並みの画質で映画１本分のデータを納めることを可能にしたＤＶＤ（Digital Versatile Disc／Digital Video Disc）が開発され、実用化されるに至っている。このＤＶＤは、記録密度を高めて記録容量の増大化を実現するために、ＣＤ等に使用するレーザよりも波長の短いレーザを用いて情報の記録再生が行われるようになされている。
【０００４】
また、光ディスクを記録媒体として用いる光記録再生装置においても、このＤＶＤに対して情報の記録再生を行うことができると共に、ＣＤやＣＤ−Ｒに対しても情報の記録再生を行うことができる、いわゆる互換性を有するものが開発されるに至っている。
【０００５】
このＣＤやＣＤ−ＲとＤＶＤとの双方に対応可能な光記録再生装置においては、装置全体の小型化や製造コストの低減を図るためには、ＣＤやＣＤ−Ｒ用の光学系とＤＶＤ用の光学系とができるだけ共通化されていることが望ましい。また、この種の光記録再生装置においては、装置全体の小型化や製造コストの低減を図るためには、光学系を構成する各光学素子ができるだけ集積され、一体の素子として構成されていることが望ましい。
【０００６】
このような要求に応じるべく、ＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光とＤＶＤに対応したレーザ光との双方を選択的に出射する光源や、この光源から出射された各レーザ光の戻り光を受光する受光素子等が集積されワンチップ化されてなる集積光学素子を用いた光学ヘッドが提案され、この光学ヘッドを搭載した光記録再生装置の開発が進められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案されている光学ヘッドに用いられる集積光学素子１００は、図１２に示すように、光源１０１のＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光が出射される第１の発光点１０２に向かい合った位置に、このレーザ光の戻り光を受光する受光素子の第１の受光部１０３が配設され、光源１０１のＤＶＤに対応したレーザ光が出射される第２の発光点１０４に向かい合った位置に、このレーザ光の戻り光を受光する受光素子の第２の受光部１０５が配設された構成とされていた。このため、ＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光の戻り光を受光する第１の受光部１０３と、ＤＶＤに対応したレーザ光の戻り光を受光する第２の受光部１０３とは、互いに近接した位置に配設されることになり、これら第１の受光部１０３と第２の受光部１０５との間に他の受光部を配設することは困難であった。
【０００８】
ところで、ＣＤやＣＤ−Ｒのトラッキングエラー信号検出方法としては、その再生能力の高さから、３ビーム法が主流となっている。３ビーム法でトラッキングエラー信号を検出するためには、ＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光を主ビームと２つのサイドビームとに分割し、この２つのサイドビームの戻り光を、主ビームの戻り光を受光する受光部の左右両側に配設された２つの受光部で受光する必要がある。
【０００９】
しかしながら、上述した集積光学素子１００においては、ＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光の戻り光を受光する第１の受光部１０３に近接した位置にＤＶＤに対応したレーザ光の戻り光を受光する第２の受光部１０３が配設され、これら第１の受光部１０３と第２の受光部１０５との間にＣＤやＣＤ−Ｒに対応したレーザ光のサイドビームの戻り光を受光する受光部を配設することが困難であることから、ＣＤやＣＤ−Ｒのトラッキングエラー信号検出方法として最も実績のある３ビーム法でＣＤやＣＤ−Ｒのトラッキングエラー信号を検出することができないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、使用するレーザ光の波長がそれぞれ異なる２種類の光ディスクに対応可能であると共に、受光素子の受光部の配置を比較的自由に選択できるようにして、例えば３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とする集積光学素子及びこの集積光学素子を用いた光学ヘッド並びにこの光学ヘッドを搭載した光記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る集積光学素子は、第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応した光学ヘッドに用いられる集積光学素子であり、互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、上記第１及び第２の受光部は、当該集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る。
【００１２】
この集積光学素子を用いて第１の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、光出射手段から第１のレーザ光が出射される。この第１のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、第１の光記録媒体に導かれる。そして、第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００１３】
また、この集積光学素子を用いて第２の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、光出射手段から第２のレーザ光が出射される。この第２のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、第２の光記録媒体に導かれる。そして、第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００１５】
集積光学素子は、戻り光受光手段の第１及び第２の受光部が以上のような配置とされていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の第３及び第４の受光部の配置を、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するために適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る光学ヘッドは、第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応した光学ヘッドである。この光学ヘッドは、集積光学素子と、第１のレーザ光を集束して上記第１の記録媒体に照射させると共に、第２のレーザ光を集束して上記第２の記録媒体に照射させる光集束手段とを備える。
【００１７】
この本発明に係る光学ヘッドが備える集積光学素子は、互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、上記第１及び第２の受光部は、上記集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る。
【００１８】
この光学ヘッドにより、第１の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、集積光学素子の光出射手段から第１のレーザ光が出射される。この第１のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、光集束手段により集束されて第１の光記録媒体に照射される。そして、第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光は、光集束手段を再度透過した後、集積光学素子のパッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００１９】
また、この光学ヘッドにより、第２の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、集積光学素子の光出射手段から第２のレーザ光が出射される。この第２のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、光集束手段により集束されて第２の光記録媒体に照射される。そして、第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光は、光集束手段を再度透過した後、集積光学素子のパッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００２１】
光学ヘッドは、集積光学素子の戻り光受光手段の第１及び第２の受光部が以上のような配置とされていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の第３及び第４の受光部の配置を、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するために適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る光記録再生装置は、第１のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第１の光記録媒体と、上記第１のレーザ光よりも波長の短い第２のレーザ光を用いて情報の記録及び／又は再生が行われる第２の光記録媒体との双方に対応した光学ヘッドを備えた光記録再生装置である。
【００２３】
この光記録再生装置が備える光学ヘッドは、集積光学素子と、第１のレーザ光を集束して上記第１の記録媒体に照射させると共に、第２のレーザ光を集束して上記第２の記録媒体に照射させる光集束手段とを備える。
【００２４】
本発明に係る光記録再生装置の光学ヘッドが備える集積光学素子は、互いに近接した位置から上記第１のレーザ光と上記第２のレーザ光とを互いの主光線が略平行となるようにそれぞれ出射する光出射手段と、第１乃至第４の受光部を有し、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光を受光すると共に、上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光を受光する戻り光受光手段と、開口部を有し、内部に上記光出射手段と上記戻り光受光手段とをそれぞれ収容するパッケージ部材と、上記第１のレーザ光を少なくとも０次光とプラス１次光及びマイナス１次光の３つの光ビームに分割すると共に、上記第２のレーザ光に対して０次光をほぼ１００％透過させる光分割手段と、上記第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光の光路及び上記第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光の光路をそれぞれ複数の光路に分岐する光路分岐手段とを備え、上記第１及び第２の受光部は、上記集積光学素子を平面に投影したときに、上記光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第１の点と、上記光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線が上記パッケージ部材の開口部を通過する第２の点とを結ぶ第１の方向の線の延長線上に、配設され、上記光路分岐手段は、上記第１の方向に並ぶように２分割された一対の回折領域を有し、各回折領域を通過する光ビームを互いに異なる回折角で回折する回折手段であり、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光と、上記第２の光記録媒体にて反射された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光とを、それぞれ上記各回折領域により回折して上記第１の方向に分離するように２分割すると共に、２分割された上記第１のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、２分割された上記第２のレーザ光の０次光の戻り光をそれぞれ上記第１及び第２の受光部に導き、上記第１及び第２の受光部は、それぞれ、上記第１のレーザ光の主光線が上記第１の点を通過し、上記第２のレーザ光の主光線が上記第２の点を通過することにより、上記第１の方向にずれた位置に導かれる、上記光路分岐手段により２分割された第１のレーザ光の０次光の戻り光の一方と、上記光路分岐手段により２分割された第２のレーザ光の０次光の戻り光の一方とをともに受光できる大きさに形成され、上記第３及び第４の受光部は、上記第１及び第２の受光部を合わせた領域に対して、上記第１の方向に直交する第２の方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、上記第３の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のプラス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つのビームを受光し、上記第４の受光部が、上記第１の光記録媒体にて反射された上記第１のレーザ光のマイナス１次光の戻り光の上記各回折領域により２分割された２つの光ビームを受光するように形成され、上記第１及び第２の受光部は、上記第２の方向に並ぶように４分割された受光領域を有し、上記第１の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を得ると共に、上記第３及び第４の受光部により、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を得て、上記第２の光記録媒体に対して、上記第１及び第２の受光部の各受光領域により、差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号と、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号とを得る。
【００２５】
この光記録再生装置により、第１の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、光学ヘッドの備える集積光学素子の光出射手段から第１のレーザ光が出射される。この第１のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、光集束手段により集束されて第１の光記録媒体に照射される。そして、第１の光記録媒体にて反射された第１のレーザ光の戻り光は、光集束手段を再度透過した後、集積光学素子のパッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００２６】
また、この光記録再生装置により、第２の光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う際は、光学ヘッドの備える集積光学素子の光出射手段から第２のレーザ光が出射される。この第２のレーザ光は、パッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の外部に出射され、光集束手段により集束されて第２の光記録媒体に照射される。そして、第２の光記録媒体にて反射された第２のレーザ光の戻り光は、光集束手段を再度透過した後、集積光学素子のパッケージ部材の開口部を介してパッケージ部材の内部に導かれ、戻り光受光手段により受光される。
【００２８】
光記録再生装置は、光学ヘッドが備える集積光学素子の戻り光受光手段の第１及び第２の受光部が以上のような配置とされていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の第３及び第４の配置を、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するために適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
本発明を適用した光記録再生装置の一構成例を図１に示す。この図１に示す光記録再生装置１は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc／Digital Video Disc）といった、互いに異なる波長のレーザ光を用いて情報の記録再生が行われる２種の光ディスクに対応した記録再生装置であって、光ディスク２を回転駆動させるスピンドルモータ３と、光ディスク２の信号記録面上に光ビームを照射するとともに、光ディスク２からの戻り光を検出する光学ヘッド４と、光学ヘッド４により検出された戻り光に基づいて、再生信号及び制御信号を生成する信号処理回路５と、制御信号に基づいてフォーカシング制御及びトラッキング制御を行うフォーカス・トラックサーボ機構６と、光学ヘッド４を光ディスク２の所定のトラックへと移動させるアクセス機構７と、信号処理回路５により生成された信号に基づいて、スピンドルモータ３、フォーカス・トラックサーボ機構６及びアクセス機構７を制御するシステムコントローラ８とを備えている。
【００３１】
スピンドルモータ３は、システムコントローラ８によって駆動制御され、光ディスク２を所定の速度で回転操作する。
【００３２】
光学ヘッド４は、スピンドルモータ３の駆動により回転操作される光ディスク２の信号記録面上に光ビームを照射し、光ディスク２の信号記録面にて反射した戻り光を検出して信号処理回路５に出力する。この際、光学ヘッド４は、回転操作される光ディスク２の種類によって、その光ディスク２に最適な波長の光ビームを出射する。例えば、回転駆動される光ディスク２がＣＤ−Ｒであれば、光学ヘッド４は、波長が約７８０ｎｍの光ビームを出射し、回転駆動される光ディスク２がＤＶＤであれば、波長が約６５０ｎｍの光ビームを出射する。
【００３３】
信号処理回路５は、光学ヘッド４により検出された戻り光に基づいて得られる再生信号及び制御信号を、信号復調部において復調し、エラーコレクション部において誤り訂正する。
【００３４】
信号処理回路５により復調され、誤り訂正された再生信号は、コンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェース９を介して外部コンピュータ等に送出される。また、この再生信号は、オーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１０のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル機器に送出される。
【００３５】
信号処理回路５により復調された各種制御信号は、システムコントローラ８に出力される。システムコントローラ８は、この制御信号の中から、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカス・トラックサーボ機構６を駆動する。フォーカス・トラックサーボ機構６は、システムコントローラ８の制御のもと、光学ヘッド４の備える対物レンズを光ディスク２に近接離間する方向及び光ディスク２の径方向の２軸方向へ移動操作し、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。
【００３６】
また、アクセス機構７は、システムコントローラ８から供給される信号に基づいて、光学ヘッド４を光ディスク２の径方向に送り動作させ、光学ヘッド４を光ディスク２の所定の記録トラック上に位置させる。
【００３７】
ここで、本発明の要部をなす光学ヘッド４について更に詳しく説明する。この光学ヘッド４の一構成例を図２に示す。この図２に示す光学ヘッド４は、互いに波長の異なる２種類のレーザ光をそれぞれ出射する光源と、この光源から出射され光ディスク２の信号記録面にて反射された戻り光を受光する受光素子とが集積され、ワンチップ化されてなる集積光学素子１１と、この集積光学素子１１から発散光として出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメータレンズ１２と、このコリメータレンズ１２により平行光に変換されたレーザ光を反射してその光路を折り曲げる光路曲折ミラー１３と、光路曲折ミラー１３により光路が折り曲げられたレーザ光の径をその波長の違いに応じて変化させる開口制限フィルタ１４と、開口制限フィルタ１４を通過したレーザ光を集束して光ディスク２の信号記録面上に照射させる対物レンズ１５とを備えている。
【００３８】
対物レンズ１５は、図示しないレンズ支持部材によって移動可能に支持されている。そして、この対物レンズ１５は、集積光学素子１１により受光され、信号処理回路５により生成されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、上述したフォーカス・トラックサーボ機構６がレンズ支持部材を移動させることにより、光ディスク２に近接離間する方向及び光ディスク２の径方向の２軸方向へ移動される。そして、対物レンズ１５は、集積光学素子１１から出射されるレーザ光が光ディスク２の信号記録面上で常に焦点が合うように、このレーザ光を集束すると共に、この集束されたレーザ光を光ディスク２の記録トラックに追従させる。
【００３９】
集積光学素子１１は、図３乃至図５に示すように、例えば樹脂材料よりなるパッケージ部材２１を備えている。このパッケージ部材２１には、その内部に基板収容部２２が形成されており、この基板収容部２２が、開口部２３により、一方の主面側で開口するようになされている。そして、この基板収容部２２内には、互いに波長の異なる２種類のレーザ光をそれぞれ出射する光源としての２波長半導体レーザ素子２４と、この２波長半導体レーザ素子２４から出射され光ディスク２の信号記録面にて反射された戻り光を受光する受光素子としてのフォトディテクタＩＣ２５とがそれぞれ搭載された基板２５が収容されている。この基板２５は、パッケージ部材２１の開口部２３に対して略平行となるように、基板収容部２２内に収容されている。
【００４０】
２波長半導体レーザ素子２４は、半導体の再結合発光を利用した発光素子であり、例えば、ＣＤ−Ｒに対して最適な波長が約７８０ｎｍのレーザ光（以下、第１のレーザ光Ｌ１という。）と、ＤＶＤに対して最適な波長が約６５０ｎｍのレーザ光（以下、第２のレーザ光Ｌ２という。）とを選択的に出射するようになされている。すなわち、この２波長半導体レーザ素子２４は、光ディスク２としてＣＤ−Ｒが光記録再生装置１に装着されたときは、このＣＤ−Ｒに対して最適な第１のレーザ光Ｌ１を出射し、光ディスク２としてＤＶＤが光記録再生装置１に装着されたときは、このＤＶＤに対して最適な第２のレーザ光Ｌ２を出射する。
【００４１】
この２波長半導体レーザ素子２４において、第１のレーザ光Ｌ１を出射する第１の発光点２４ａと、第２のレーザ光Ｌ２を出射する第２の発光点２４ｂは、互いに近接した位置とされている。したがって、２波長半導体レーザ素子２４から出射された第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２は、ほぼ同一の光路を通って光ディスク２に照射されることになる。
【００４２】
この２波長半導体レーザ素子２４は、支持部材２７に支持された状態で基板２６上に搭載されている。支持部材２７には、その一端側に、２波長半導体レーザ素子２４から出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２をそれぞれ反射させるための反射部材２８が一体形成されている。
【００４３】
反射部材２８は、基板２６に対して略４５度の傾斜角で傾斜する反射面２８ａを有し、この反射面２８ａが２波長半導体レーザ素子２４の第１及び第２の発光点２４ａ，２４ｂと対向するようになされている。したがって、２波長半導体レーザ素子２４の第１の発光点２４ａから、基板２６に対して略平行な方向へと出射された第１のレーザ光Ｌ１は、反射部材２８の反射面２８ａにて反射され、基板２６に対して略垂直な方向へと光路が折り曲げられて、パッケージ部材２１の開口部２３を介して、パッケージ部材２１の外部に出射されることになる。また、２波長半導体レーザ素子２４の第２の発光点２４ｂから、基板２６に対して略平行な方向へと出射された第２のレーザ光Ｌ２は、反射部材２８の反射面２８ａにて反射され、基板２６に対して略垂直な方向へと光路が折り曲げられて、パッケージ部材２１の開口部２３を介して、パッケージ部材２１の外部に出射されることになる。
【００４４】
フォトディテクタＩＣ２５は、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）の信号記録面にて反射された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び光ディスク２（ＤＶＤ）の信号記録面にて反射された第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光するフォトディテクタ部と、このフォトディテクタ部からの電流を電圧に変換する電圧変換回路とを有し、これらが一体の素子として構成されたものである。
【００４５】
フォトディテクタＩＣ２５のフォトディテクタ部は、図４及び図５に示すように、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する４つの受光部Ａ〜Ｄと、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する２つの受光部Ｅ，Ｆとを有している。
【００４６】
第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する４つの受光部Ａ〜Ｄのうちの２つの受光部Ａ，Ｂは、図５に示すように、光ディスク２の径方向に対応した方向にそれぞれ３つの受光部Ａ１，Ａ２，Ａ３及びＢ１，Ｂ２，Ｂ３を有するように分割されている。フォトディテクタＩＣ２５は、これらの各受光部Ａ１，Ａ２，Ａ３及びＢ１，Ｂ２，Ｂ３により、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）からの再生信号及び差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を検出する。また、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する４つの受光部Ａ〜Ｄのうちの残りの２つの受光部Ｃ、Ｄは、受光部Ａの左右両側、すなわち受光部Ａから光ディスク２の径方向に対応した方向に沿って若干ずれた位置にそれぞれ配置されている。フォトディテクタＩＣ２５は、これらの受光部Ｃ、Ｄにより、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を検出する。
【００４７】
第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する２つの受光部Ｅ，Ｆは、図５に示すように、光ディスク２の径方向に対応した方向にそれぞれ４つの受光部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４及びＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を有するように分割されている。フォトディテクタＩＣ２５は、これらの各受光部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４及びＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４により、光ディスク２（ＤＶＤ）からの再生信号、差動３分割法によるフォーカスエラー信号及びＤＰＤ法（Differential Phase Detection）によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を検出する。
【００４８】
これらフォトディテクタＩＣ２５のフォトディテクタ部を構成する６つの受光部のうちの４つの受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆは、集積光学素子１１を平面に投影したときに、２波長半導体レーザ素子２４から出射され反射部材２８の反射面２８ａにて反射された第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１と、２波長半導体レーザ素子２４から出射され反射部材２８の反射面２８ａにて反射された第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２とを結ぶ線の延長線上に配設されている。
【００４９】
ここで、反射部材２８の反射面２８ａにて反射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２は、開口部２３に平行に配設された基板２６に対して略垂直な方向に進行して開口部２３を通過するので、集積光学素子１１を平面に投影したときには、第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１は、２波長半導体レーザ素子２４から出射された第１のレーザ光の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ３と一致することとなり、また、第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２は、２波長半導体レーザ素子２４から出射された第２のレーザ光の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ４と一致することとなる。したがって、第１のレーザ光Ｌ１の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ３と第２のレーザ光Ｌ２の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ４とを結ぶ線は、第１のレーザ光Ｌ１の主光線が開口部２３を通過する点ｐ１と第２のレーザ光Ｌ２の主光線が開口部２３を通過する点ｐ２とを結ぶ線と一致することになり、この線の延長線上に、フォトディテクタＩＣ２５のフォトディテクタ部を構成する６つの受光部のうちの４つの受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆが配設されることになる。
【００５０】
本発明を適用した光記録再生装置１は、フォトディテクタＩＣ２５の４つの受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆが以上のように配設されていることにより、集積光学素子１１全体の小型化、更には装置全体の小型化及び薄型化を実現しながら、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光部Ｃ、Ｄを適切な位置に配置して、３ビーム法によるトラッキング制御を適切に行うことが可能となる。
【００５１】
パッケージ部材２１の開口部２３が形成された主面上には、支持板３１を介して光学部材３２が搭載されており、２波長半導体レーザ素子２４から出射され反射部材２８の反射面２８ａにて反射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２は、これら支持板３１及び光学部材３２を透過して、集積光学素子１１の外部に出射され、また、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、これら支持板３１及び光学部材３２を透過して、パッケージ部材２１の基板収容部２２内に導かれるようになされている。
【００５２】
支持板３１は、パッケージ部材２１の開口部２３を閉塞すると共に、光学部材３２を支持するものであり、ガラス等の透明な部材がパッケージ部材２１の開口部２３を閉塞するに足る大きさの板状に成形されてなる。そして、この支持板３１は、パッケージ部材２１の開口部２３が形成された主面上に接着剤等により接合されている。
【００５３】
また、光学部材３２は、ガラス等の透明な部材が、例えば直方体のブロック状に成形されてなる。そして、この光学部材３２は、支持板３１上に接着剤等により接合されている。
【００５４】
この光学部材３２の支持板３１に接合される下面側には、２波長半導体レーザ素子２４から出射され反射部材２８の反射面２８ａにて反射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２が入射する位置に、光分割手段としてのグレーティング３３が形成されている。このグレーティング３３は、光学部材３２に入射する第１のレーザ光Ｌ１を０次回折光からなる主ビームとプラスマイナス１次回折光からなる２つのサイドビームの少なくとも３つのビームに分割するものである。
【００５５】
本発明を適用した光記録再生装置１においては、光ディスク２としてＣＤ−Ｒを用いた場合には、このグレーティング３３により分割された２つのサイドビームの戻り光を、上述したフォトディテクタＩＣ２５の受光部Ｃ，Ｄに受光させることにより、３ビーム法によるトラッキング制御を行うようになされている。
【００５６】
なお、このグレーティング３３は、第２のレーザ光Ｌ２に対しては回折作用を示さないで、０次光をほぼ１００％透過させるように設計されていることが望ましい。グレーティング３３を以上のように設計した場合には、第２のレーザ光Ｌ２の強度の低下を抑制して、第２のレーザ光Ｌ２の利用効率を高めることができる。
【００５７】
また、光学部材３２の上面側には、光ディスク２の信号記録面にて反射された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が入射する位置に、光分岐手段としてのホログラム３４が形成されている。このホログラム３４は、例えば図６に示すように、タンジェンシャル方向に沿って２分割され、互いに格子定数の異なるホログラフィック格子が形成された２つのホログラム領域３４ａ，３４ｂを有する。このホログラム３４に入射した第１のレーザ光Ｌ１の戻り光と第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、一方のホログラム領域３４ａに入射した光と他方のホログラム領域３４ｂに入射した光とが、角ホログラム領域３４ａ，３４ｂを通過する際にそれぞれ異なる回折角で回折されることにより、複数の光路に分岐される。
【００５８】
本発明を適用した光記録再生装置１においては、光ディスク２としてＣＤ−Ｒを用いた場合には、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光のうち、例えば、このホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたプラス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたプラス１次光とを、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、上述したフォトディテクタＩＣ２５の受光部Ａ，Ｂにそれぞれ受光させることにより、差動３分割法によるフォーカシング制御を行うようになされている。
【００５９】
また、本発明を適用した光記録再生装置１においては、光ディスク２としてＤＶＤを用いた場合には、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光のうち、例えば、このホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたプラス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたプラス１次光とを、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、上述したフォトディテクタＩＣ２５の受光部Ｅ，Ｆにそれぞれ受光させることにより、差動３分割法によるフォーカシング制御を行うようになされている。
【００６０】
ここで、以上のように構成される光記録再生装置１により、光ディスク２からの情報を読み出す動作について説明する。
【００６１】
先ず、光ディスク２としてＣＤ−Ｒが用いられた場合について説明する。光ディスク２としてＣＤ−Ｒが装着されると、スピンドルモータ３が、システムコントローラ８の制御のもと、光ディスク２を所定の回転数で回転操作する。また、光学ヘッド４の集積光学素子１１が備える２波長半導体レーザ素子２４に駆動電流が供給され、２波長半導体レーザ素子２４の第１の発光点２４ａから、波長が約７８０ｎｍの第１のレーザ光Ｌ１が出射される。
【００６２】
２波長半導体レーザ素子２４の第１の発光点２４ａから出射された第１のレーザ光Ｌ１は、パッケージ部材２１の基板収容部２２内に収容された基板２６に対して略平行な方向に進行し、反射部材２７の反射面２７ａにて反射されることにより、基板２６に対して略垂直な方向へとその光路が折り曲げられ、パッケージ部材２１の開口部２３を介して支持板３１内に入射する。
【００６３】
支持板３１内に入射した第１のレーザ光Ｌ１は、支持板３１を透過した後に、光学部材３２内に入射する。このとき、第１のレーザ光Ｌ１は、光学部材３２の下面に設けられたグレーティング３３を通過することにより、０次光よりなる主ビームと、プラスマイナス１次光よりなる２つのサイドビームとの少なくとも３つのビームに分割される。
【００６４】
主ビームと２つのサイドビームの少なくとも３つのビームに分割された第１のレーザ光Ｌ１は、光学部材３２を透過して、集積光学素子１１の外部に出射される。集積光学素子１１の外部に出射された第１のレーザ光Ｌ１は、スピンドルモータ３により回転操作される光ディスク２の信号記録面に対して略平行な方向に進行する。
【００６５】
そして、この第１のレーザ光Ｌ１は、コリメータレンズ１２を透過することにより平行光に変換された後、光路曲折ミラー１３にて反射されることにより、その光路が約９０度折り曲げられ、スピンドルモータ３により回転操作される光ディスク２の信号記録面に対して略垂直な方向に進行する。
【００６６】
そして、この第１のレーザ光Ｌ１は、開口制限フィルタ１４によりビーム径が調整された後に、対物レンズ１５に入射する。対物レンズ１５に入射した第１のレーザ光Ｌ１は、この対物レンズ１５により集束され、回転操作される光ディスク２の信号記録面上の所定の記録トラックに合焦照射される。このとき、グレーティング３３により分割された主ビームと２つのサイドビームとによって、光ディスク２の信号記録面上には、３つのスポットが形成されることになる。
【００６７】
光ディスク２の信号記録面にて反射された信号成分を含む第１のレーザ光Ｌ１の戻り光は、対物レンズ１５、開口制限フィルタ１４、光路曲折ミラー１３、コリメータレンズ１２を再度通過して、集積光学素子１１の光学部材３２内に入射する。このとき、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光は、その一部が光学部材３２の上面に設けられたホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａを通過し、他の一部がホログラム３４の他方のホログラム領域３４ｂを通過することにより、これらホログラム領域３４ａ，３４ｂにより互いに異なる回折角で回折され、その光路が複数の光路に分岐される。
【００６８】
複数の光路に分岐された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光は、光学部材３２を透過した後に支持板３１を透過して、パッケージ部材２１内に入射する。パッケージ部材２１内に入射した第１のレーザ光Ｌ１の戻り光は、例えば、ホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたプラス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたプラス１次光とが、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、基板２６上に搭載されたフォトディテクタＩＣ２５の受光部Ａ，Ｂによりそれぞれ受光される。また、受光部Ａに受光される光の２つのサイドビーム及び受光部Ｂにより受光される光の２つのサイドビームが、受光部Ｃ，Ｄによりそれぞれ受光される。
【００６９】
フォトディテクＩＣ２５の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより受光された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光は、このフォトディテクタＩＣ２５により光電変換され、受光信号として信号処理回路５に供給される。そして、信号処理回路５において、この受光信号に基づく演算処理がなされ、再生信号ＲＦ及び差動３分割法によるフォーカスエラー信号ＦＥ、３ビーム法によるトラッキングエラー信号ＴＲがそれぞれ生成される。
【００７０】
ここで、フォトディテクタＩＣ２５の受光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ，Ｄにより受光された光に基づく受光信号をそれぞれＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＣ，ＳＤとすると、再生信号ＲＦ１、フォーカスエラー信号ＦＥ１及びトラッキングエラー信号ＴＲ１は、それぞれ、以下の演算式により求められる。
【００７１】
ＲＦ１＝ＳＡ１＋ＳＡ２＋ＳＡ３＋ＳＢ１＋ＳＢ２＋ＳＢ３                ・・・式１
ＦＥ１＝（ＳＡ１＋ＳＡ３＋ＳＢ２）−（ＳＡ２＋ＳＢ１＋ＳＢ３）        ・・・式２
ＴＲ１＝ＳＣ−ＳＤ                                  ・・・式３
次に、光ディスク２としてＤＶＤが用いられた場合について説明する。光ディスク２としてＤＶＤが装着されると、スピンドルモータ３が、システムコントローラ８の制御のもと、光ディスク２を所定の回転数で回転操作する。また、光学ヘッド４の集積光学素子１１が備える２波長半導体レーザ素子２４に駆動電流が供給され、２波長半導体レーザ素子２４の第２の発光点２４ｂから、波長が約６５０ｎｍの第２のレーザ光Ｌ２が出射される。
【００７２】
２波長半導体レーザ素子２４の第２の発光点２４ｂから出射された第２のレーザ光Ｌ２は、第１のレーザ光Ｌ１とほぼ同一の光路を通って、パッケージ部材２１の基板収容部２２内に収容された基板２６に対して略平行な方向に進行し、反射部材２７の反射面２７ａにて反射されることにより、基板２６に対して略垂直な方向へとその光路が折り曲げられ、パッケージ部材２１の開口部２３を介して支持板３１内に入射する。
【００７３】
支持板３１内に入射した第２のレーザ光Ｌ２は、支持板３１を透過した後に、光学部材３２内に入射する。このとき、光学部材３２の下面に設けられたグレーティング３３が、第２のレーザ光Ｌ２に対しては０次光をほぼ１００％透過させるように設計されているときは、第２のレーザ光Ｌ２は、このグレーティング３３をそのまま透過し、光学部材３２を透過して、集積光学素子１１の外部に出射される。集積光学素子１１の外部に出射された第２のレーザ光Ｌ２は、スピンドルモータ３により回転操作される光ディスク２の信号記録面に対して略平行な方向に進行する。
【００７４】
そして、この第２のレーザ光Ｌ２は、コリメータレンズ１２を透過することにより平行光に変換された後、光路曲折ミラー１３にて反射されることにより、その光路が約９０度折り曲げられ、スピンドルモータ３により回転操作される光ディスク２の信号記録面に対して略垂直な方向に進行する。
【００７５】
そして、この第２のレーザ光Ｌ２は、開口制限フィルタ１４により、第１のレーザ光Ｌ１とは異なるビーム径に調整された後に、対物レンズ１５に入射する。対物レンズ１５に入射した第２のレーザ光Ｌ２は、この対物レンズ１５により集束され、回転操作される光ディスク２の信号記録面上の所定の記録トラックに合焦照射される。
【００７６】
光ディスク２の信号記録面にて反射された信号成分を含む第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、対物レンズ１５、開口制限フィルタ１４、光路曲折ミラー１３、コリメータレンズ１２を再度通過して、集積光学素子１１の光学部材３２内に入射する。このとき、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、光学部材３２の上面に設けられたホログラム３４を通過することにより、このホログラム３４により回折され、その光路が複数の光路に分岐される。
【００７７】
光ディスク２の信号記録面にて反射された信号成分を含む第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、対物レンズ１５、開口制限フィルタ１４、光路曲折ミラー１３、コリメータレンズ１２を再度通過して、集積光学素子１１の光学部材３２内に入射する。このとき、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、その一部が光学部材３２の上面に設けられたホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａを通過し、他の一部がホログラム３４の他方のホログラム領域３４ｂを通過することにより、これらホログラム領域３４ａ，３４ｂにより互いに異なる回折角で回折され、その光路が複数の光路に分岐される。
【００７８】
複数の光路に分岐された第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、光学部材３２を透過した後に支持板３１を透過して、パッケージ部材２１内に入射する。パッケージ部材２１内に入射した第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、例えば、ホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたプラス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたプラス１次光とが、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、基板２６上に搭載されたフォトディテクタＩＣ２５の受光部Ｅ，Ｆによりそれぞれ受光される。
【００７９】
フォトディテクＩＣ２５の受光部Ｅ，Ｆにより受光された第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、このフォトディテクタＩＣ２５により光電変換され、受光信号として信号処理回路５に供給される。そして、信号処理回路５において、この受光信号に基づく演算処理がなされ、再生信号ＲＦ及び差動３分割法によるフォーカスエラー信号ＦＥ、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号ＴＲがそれぞれ生成される。
【００８０】
ここで、フォトディテクタＩＣ２５の受光部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４により受光された光に基づく受光信号をそれぞれＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４とすると、再生信号ＲＦ２、フォーカスエラー信号ＦＥ２及びトラッキングエラー信号ＴＲ２は、それぞれ、以下の演算式により求められる。
【００８１】
ＲＦ２＝ＳＥ１＋ＳＥ２＋ＳＥ３＋ＳＥ４＋ＳＦ１＋ＳＦ２＋ＳＦ３＋ＳＦ４・・・式４
ＦＥ２＝（ＳＥ１＋ＳＥ４＋ＳＦ２＋ＳＦ３）−（ＳＥ２＋ＳＥ３＋ＳＦ１＋ＳＦ４）                                              ・・・式５
ＴＲ２＝（ＳＥ１＋ＳＥ２＋ＳＦ３＋ＳＦ４）−（ＳＥ３＋ＳＥ４＋ＳＦ１＋ＳＦ２）                                              ・・・式６
ところで、以上は、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する受光部Ｅ，Ｆとを１つのフォトディテクタＩＣ２５上に形成し、このフォトディテクタＩＣ２５を２波長半導体レーザ素子２４の片側に位置するように配設した例について説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１において、フォトディテクタＩＣ２５の構成は以上の例に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する受光部Ｅ，Ｆとを別々のフォトディテクタＩＣ２５ａ，２５ｂ上に各々形成し、これらフォトディテクタＩＣ２５ａ，２５ｂを２波長半導体レーザ素子２４の両側に位置するように配設するようにしてもよい。
【００８２】
ただし、この場合であっても、フォトディテクタＩＣ２５ａ上に形成された受光部Ａ，ＢとフォトディテクタＩＣ２５ｂ上に形成された受光部Ｅ，Ｆは、集積光学素子１１を平面に投影したときに、第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１と、第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２とを結ぶ線の延長線上、すなわち、第１のレーザ光Ｌ１の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ３と第２のレーザ光Ｌ２の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ４とを結ぶ線の延長線上に並ぶように配設されることになる。
【００８３】
なお、フォトディテクタＩＣ２５が以上のように構成された場合には、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光のうち、例えば、ホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたプラス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたプラス１次光とが、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、一方のフォトディテクタＩＣ２５ａ上に形成された受光部Ａ，Ｂにそれぞれ受光され、受光部Ａに受光される光のサイドビームが一方のフォトディテクタＩＣ２５ａ上に形成された受光部Ｃ，Ｄにそれぞれ受光されることになる。また、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光のうち、例えば、ホログラム３４の一方のホログラム領域３４ａにより回折されたマイナス１次光と他方のホログラム領域３４ｂにより回折されたマイナス１次光とが、それぞれ焦点前後にデフォーカスされた状態で、他方のフォトディテクタＩＣ２５ｂ上に形成された受光部Ｅ，Ｆにそれぞれ受光されることになる。
【００８４】
また、以上は、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光と第２のレーザ光Ｌ２の戻り光とが、それぞれフォトディテクタ２５上の別々の受光部により受光される例について説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１においては、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する受光部と第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する受光部とを共通化するようにしてもよい。
【００８５】
第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光する受光部と第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する受光部とを共通化した場合のフォトディテクタＩＣの構成例を図８に示す。
【００８６】
この図８に示すフォトディテクタＩＣ４０は、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する２つの受光部Ｇ，Ｈと、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光のサイドビームを受光する２つの受光部Ｉ，Ｊとを有している。
【００８７】
第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光する２つの受光部Ｇ，Ｈは、光ディスク２の径方向に対応した方向にそれぞれ４つの受光部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を有するように分割されている。フォトディテクタＩＣ４０は、これらの各受光部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４により、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を受光して、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）からの再生信号及び差動３分割法によるフォーカスエラー信号を生成するための受光信号を検出する。また、フォトディテクタＩＣ４０は、これらの各受光部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４により、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光して、光ディスク２（ＤＶＤ）からの再生信号及び差動３分割法によるフォーカスエラー信号並びにＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を検出する。
【００８８】
また、フォトディテクタＩＣ４０は、残りの２つの受光部Ｉ，Ｊにより、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光のサイドビームを受光して、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための受光信号を検出する。
【００８９】
ここで、フォトディテクタＩＣ４０の各受光部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｉ，Ｊにより受光された光に基づく受光信号をそれぞれＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４，ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３，ＳＨ４，ＳＩ，ＳＪとすると、光ディスク２（ＣＤ−Ｒ）からの再生信号ＲＦ１、フォーカスエラー信号ＦＥ１及びトラッキングエラー信号ＴＲ１は、それぞれ、以下の演算式により求められる。
【００９０】
ＲＦ１＝ＳＧ１＋ＳＧ２＋ＳＧ３＋ＳＧ４＋ＳＨ１＋ＳＨ２＋ＳＨ３＋ＳＨ４・・・式７
ＦＥ１＝（ＳＧ１＋ＳＧ４＋ＳＨ２＋ＳＨ３）−（ＳＧ２＋ＳＧ３＋ＳＨ１＋ＳＨ４）                                              ・・・式８
ＴＲ１＝ＳＩ−ＳＪ                                  ・・・式９
また、光ディスク２（ＤＶＤ）からの再生信号ＲＦ２、フォーカスエラー信号ＦＥ２及びトラッキングエラー信号ＴＲ２は、それぞれ、以下の演算式により求められる。
【００９１】
ＲＦ２＝ＳＧ１＋ＳＧ２＋ＳＧ３＋ＳＧ４＋ＳＨ１＋ＳＨ２＋ＳＨ３＋ＳＨ４・・・式１０
ＦＥ２＝（ＳＧ１＋ＳＧ４＋ＳＨ２＋ＳＨ３）−（ＳＧ２＋ＳＧ３＋ＳＨ１＋ＳＨ４）                                              ・・・式１１
ＴＲ２＝（ＳＧ１＋ＳＧ２＋ＳＨ３＋ＳＨ４）−（ＳＧ３＋ＳＧ４＋ＳＨ１＋ＳＨ２）                                              ・・・式１２
なお、フォトディテクタＩＣが以上のように構成された場合、フォトディテクタＩＣ４０の４つの受光部Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊのうちの２つの受光部Ｇ，Ｈは、集積光学素子１１を平面に投影したときに、第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１と、第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２とを結ぶ線の延長線上、すなわち、第１のレーザ光Ｌ１の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ３と第２のレーザ光Ｌ２の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ４とを結ぶ線の延長線上に並ぶように配設される。
【００９２】
本発明を適用した光記録再生装置１においては、フォトディテクタＩＣ４０の４つの受光部Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊのうちの２つの受光部Ｇ，Ｈが以上のように配設されていることにより、集積光学素子１１全体の小型化、更には装置全体の小型化及び薄型化を実現しながら、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を生成するための残り２つの受光部Ｉ、Ｊを適切な位置に配置して、３ビーム法によるトラッキング制御を適切に行うことが可能となる。
【００９３】
また、以上は、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を受光して、差動３分割法によりフォーカスエラー信号ＦＥ１及びＦＥ２を生成するようにした例について説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１は、以上の例に限定されるものではなく、例えば、フーコー法によりフォーカスエラー信号ＦＥ１及びＦＥ２を生成するようにしてもよい。
【００９４】
この場合、光学部材３２の上面の第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が透過する位置に形成される光路分岐手段としてのホログラムは、図９に示すような形状とされる。この図９に示すホログラム５０は、互いに格子定数の異なるホログラフィック格子が形成された３つのホログラム領域５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有する。このホログラム５０に入射した第１のレーザ光Ｌ１の戻り光と第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、入射したホログラム領域の格子定数に応じてそれぞれ異なる回折角で回折されることにより、複数の光路に分岐される。
【００９５】
また、この場合、集積光学素子１１は、図１０に示すようなフォトディテクタＩＣ６０を備える。この図１０に示すフォトディテクタＩＣ６０は、光ディスク２の径方向に対応した方向に沿ってそれぞれ２分割された３つの受光部Ｋ，Ｌ，Ｍを有している。そして、このフォトディテクタＩＣ６０は、受光部Ｋにより、例えば、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光のうち、ホログラム５０の第１のホログラム領域５０ａにより回折されたプラス１次光を受光し、受光部Ｌにより、例えば、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光のうち、ホログラム５０の第３のホログラム領域５０ｃにより回折されたプラス１次光を受光し、受光部Ｍにより、例えば、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光のうち、ホログラム５０の第２のホログラム領域５０ｂにより回折されたプラス１次光を受光するようになされている。
【００９６】
光記録再生装置１は、光学部材３２の上面の第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が透過する位置に図９に示すようなホログラム５０が形成されると共に、図１０に示すようなフォトディテクタＩＣ６０を備えることにより、フーコー法によりフォーカスエラー信号ＦＥ１，ＦＥ２を生成すると共に、ＤＰＤ法によりトラッキングエラー信号ＴＲ１，ＴＲ２を生成することが可能となる。
【００９７】
なお、フォトディテクタＩＣが以上のように構成された場合にも、フォトディテクタＩＣ６０の３つの受光部Ｋ，Ｌ，Ｍは、集積光学素子１１を平面に投影したときに、第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１と、第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２とを結ぶ線の延長線上、すなわち、第１のレーザ光Ｌ１の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ３と第２のレーザ光Ｌ２の主光線が反射部材２８の反射面２８ａにて反射される点ｐ４とを結ぶ線の延長線上に並ぶように配設されることになる。
【００９８】
また、以上は、光学部材３２の上面の第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が透過する位置にホログラム３４，５０が形成され、これが光路分岐手段とされた集積光学素子１１について説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１に用いられる集積光学素子は以上の例に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、パッケージ部材２１上に支持板３１を介して複合プリズム７１が接合され、この複合プリズム７１が光路分岐手段として機能する構成とされていてもよい。
【００９９】
この図１１に示す集積光学素子７０において、複合プリズム７１は、光ディスク２に向かう第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２と、光ディスク２にて反射された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光とを分離するためのビームスプリッタ膜７２が形成された第１の部材７３と、第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光の一部を透過し、他の一部を反射する半透過膜７４が形成された第２の部材７５と、半透過膜７４を透過した第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を全反射する全反射膜７６が形成された第３の部材７７とにより構成される。
【０１００】
第１の部材７３は、パッケージ部材２１の基板収容部２２内に収容された基板２６に対して約４５度の傾斜角で傾斜する傾斜面を有する透明な三角プリズムよりなる。そして、この第１の部材７３の傾斜面にビームスプリッタ膜７２が形成されている。
【０１０１】
第２の部材７５は、基板２６に対して約４５度の傾斜角で傾斜する一対の傾斜面を有し、断面が平行四辺形となる透明なプリズムよりなる。そして、この第２の部材７５は、一方の傾斜面を接合面として、第１の部材７３にビームスプリッタ膜７２を介して接合されている。また、第２の部材７５の他方の傾斜面には、半透過膜７４が形成されている。
【０１０２】
第３の部材７７は、第２の部材７５と同様に、基板２６に対して約４５度の傾斜角で傾斜する一対の傾斜面を有し、断面が平行四辺形となる透明なプリズムよりなる。そして、この第３の部材７７は、一方の傾斜面を接合面として、第２の部材７５に半透過膜７４を介して接合されている。また、第３の部材７７の他方の傾斜面には、全反射膜７６が形成されている。
【０１０３】
以上のように構成される複合プリズム７１内に第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が入射すると、これら戻り光は、ビームスプリッタ膜７２によりその一部が反射される。
【０１０４】
ビームスプリッタ膜７２により反射された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、第２の部材７５を透過して、半透過膜７４に入射する。半透過膜７４に入射したこれら戻り光は、その一部がこの半透過膜７４により反射され、他の一部がこの半透過膜７４を透過する。これにより、戻り光の光路が２つに分岐されることになる。
【０１０５】
半透過膜７４により反射された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、パッケージ部材２１内に入射し、フォトディテクタＩＣ２５の受光部により受光される。
【０１０６】
一方、半透過膜７４を透過した第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、第３の部材７７を透過した後に全反射膜７６により全反射され、パッケージ部材２１内に入射して、フォトディテクタＩＣ２５の受光部により受光される。
【０１０７】
フォトディテクＩＣ２５の受光部により受光された第１のレーザ光Ｌ１の戻り光及び第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、このフォトディテクタＩＣ２５により光電変換され、受光信号として信号処理回路５に供給される。そして、信号処理回路５において、この受光信号に基づく演算処理がなされ、再生信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号がそれぞれ生成されることになる。
【０１０８】
また、以上は、２波長半導体レーザ素子２４から基板２６に対して略平行な方向に出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２を、反射部材２８の反射面２８ａにて反射させることによりその光路を約９０度折り曲げ、基板に対して略垂直な方向に向かわせて、パッケージ部材２１の開口部２３を介してパッケージ部材２１の外部に出射させるようにした集積光学素子１１を例に説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１に用いられる集積光学素子は以上の例に限定されるものではなく、反射部材２８を用いずに、２波長半導体レーザ素子２４から基板に対して略垂直な方向に第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２を出射させるようにしてもよい。
【０１０９】
この場合は、２波長半導体レーザ素子２４の第１のレーザ光Ｌ１を出射する第１の発光点２４ａが、第１のレーザ光Ｌ１の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ１と一致することになり、２波長半導体レーザ素子２４の第２のレーザ光Ｌ２を出射する第２の発光点２４ｂが、第２のレーザ光Ｌ２の主光線がパッケージ部材２１の開口部２３を通過する点ｐ２と一致することになる。したがって、この場合には、フォトディテクタＩＣ２５の受光部Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ又はフォトディテクタＩＣ４０の受光部Ｇ，Ｈ又はフォトディテクタＩＣ６０の受光部Ｋ，Ｌ，Ｍは、２波長半導体レーザ素子２４の第１の発光点２４ａと第２の発光点２４ｂとを結ぶ線の延長線上に配設されることになる。
【０１１０】
また、以上は、第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２とをそれぞれ出射する２波長半導体レーザ素子２４を備えた集積光学素子１１を例に説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１に用いられる集積光学素子は、以上の例に限定されるものではなく、第１のレーザ光Ｌ１を出射する半導体レーザ素子と第２のレーザ光Ｌ２を出射する半導体レーザ素子とが個別に設けられた構成とされていてもよい。この場合には、各半導体レーザ素子は、互いに近接した位置に配設されるか、若しくは、他の光学部品を使って、互いに近接した位置に配設された場合と同等の配置となるように配設されることになる。
【０１１１】
また、以上は、集積光学素子１１から出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２をコリメータレンズ１２により平行光に変換するようにした光学ヘッド４を例に説明したが、対物レンズ１５として有限対物レンズを用いる場合には、コリメータレンズ１２は不要となる。
【０１１２】
また、以上は、光路曲折ミラー１３により光路が折り曲げられた第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２を、開口制限フィルタ１４を介して対物レンズ１５に入射させることにより球面収差を補正するようにした光学ヘッド４を例に説明したが、球面収差を補正する手段が他に設けられている場合には、開口制限フィルタ１４は不要となる。
【０１１３】
また、以上は、集積光学素子１１から出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２を、光路曲折ミラー１３にて反射させることによりその光路を約９０度折り曲げて、対物レンズ１５に向かわせるようにした光学ヘッド４を例に説明したが、光学ヘッド４は、集積光学素子１１から出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２が光路を折り曲げられることなく直接対物レンズ１５に入射する構成とされていてもよい。
【０１１４】
ただし、集積光学素子１１から出射された第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２を、光路曲折ミラー１３にて反射させて対物レンズ１５に向かわせるようにした場合には、集積光学素子１１から出射され光路曲折ミラー１３に向かうまでの第１のレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ光Ｌ２の光路が、光ディスク２の信号記録面に対して略平行となるので、光記録再生装置１の薄型化を図る上で非常に有利となる。
【０１１５】
また、以上は、ＣＤ−ＲとＤＶＤに対して選択的に情報の記録再生を行う光記録再生装置１を例に説明したが、本発明を適用した光記録再生装置１は、互いに使用波長の異なる２種以上の記録媒体に対して情報の記録再生を行うように構成されていればよく、光ディスク２の種類は以上の例に限定されるものではない。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明に係る集積光学素子は、当該集積光学素子を平面に投影したときに、光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点と、光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点とを結ぶ線の延長線上に、戻り光受光手段の複数の受光部のうちの少なくとも２つが配設されていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の他の受光部の配置を比較的自由に選択することが可能となり、例えば、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するための受光部を適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【０１１７】
また、本発明に係る光学ヘッドは、集積光学素子の戻り光受光手段の少なくとも２つの受光部が、集積光学素子を平面に投影したときに、光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点と、光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点とを結ぶ線の延長線上に配設されていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の他の受光部の配置を比較的自由に選択することが可能となり、例えば、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するための受光部を適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【０１１８】
また、本発明に係る光記録再生装置は、光学ヘッドが備える集積光学素子の戻り光受光手段の少なくとも２つの受光部が、集積光学素子の戻り光受光手段の少なくとも２つの受光部が、集積光学素子を平面に投影したときに、光出射手段から出射された第１のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点と、光出射手段から出射された第２のレーザ光の主光線がパッケージ部材の開口部を通過する点とを結ぶ線の延長線上に配設されていることにより、第１のレーザ光の戻り光及び第２のレーザ光の戻り光を適切に受光できると共に、戻り光受光手段の他の受光部の配置を比較的自由に選択することが可能となり、例えば、第１のレーザ光のプラスマイナス一次光を受光するための受光部を適切に配置して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光記録再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】上記光記録再生装置が備える光学ヘッドの一構成例を示す模式図である。
【図３】上記光学ヘッドが備える集積光学素子の一構成例を示す模式図である。
【図４】上記集積光学素子が備えるパッケージ部材の内部を透視して示す斜視図である
【図５】上記パッケージ部材の平面図である。
【図６】上記集積光学素子が備えるホログラムの一例を示す平面図である。
【図７】上記集積光学素子が備えるフォトディテクタＩＣの他の構成例を示す図であり、このフォトディテクタＩＣを収容したパッケージ部材の平面図である。
【図８】上記フォトディテクタＩＣの更に他の構成例を示す図であり、このフォトディテクタＩＣを収容したパッケージ部材の平面図である。
【図９】上記集積光学素子が備えるホログラムの他の例を示す平面図である。
【図１０】上記フォトディテクタＩＣの更に他の構成例を示す図であり、このフォトディテクタＩＣを収容したパッケージ部材の平面図である。
【図１１】上記集積光学素子の他の例を示す模式図である。
【図１２】従来の集積光学素子の光源と受光部との位置関係を説明する図である。
【符号の説明】
１  光記録再生装置、２  光ディスク、４  光学ヘッド、１１，７０  集積光学素子、１５  対物レンズ、２１  パッケージ部材、２２  基板収容部、２３  開口部、２４  ２波長半導体レーザ素子、２５，４０，６０  フォトディテクタＩＣ、２６  基板、２８  反射部材、３２  光学部材、３３  グレーティング、３４，５０  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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