(57)【要約】【課題】高精度なトラッキングおよびフォーカシングを行うことが可能な光学装置を提供する。【解決手段】この光学装置（光ピックアップ１２）は、半導体レーザチップ１２４と、半導体レーザチップ１２４からの光が導かれる光導波路１２２と、光導波路１２２の表面上に形成されるグレーティング素子１２３と、光導波路１２２によって導かれるとともに、グレーティング素子１２３から出射され、ディスク１１により反射された光を受光する受光素子１２５とを備え、受光素子１２５は、マトリクス状に配置された複数の受光素子部１２５ａから構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が導かれる光導波路と、
前記光導波路の表面上に形成されるグレーティング素子と、
前記光導波路によって導かれるとともに、前記グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を受光する第１受光素子とを備え、
前記第１受光素子は、マトリクス状に配置された複数の受光素子部から構成されている、光学装置。
【請求項２】
前記マトリクス状に配置された複数の受光素子部により受光される光の光強度をフーリエ変換することにより、前記媒体面の上の光強度を算出するように構成されている、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記媒体から反射した光と、位相が既知である参照光との間の干渉光が前記第１受光素子に入射するように構成されている、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記マトリクス状に配置された複数の受光素子部は、第１領域および第２領域を含み、
前記複数の受光素子部により受光される光の光強度を領域ごとにフーリエ変換することにより、前記媒体面の上の光強度を算出するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記媒体に記録された信号に対応する光を受光する第２受光素子をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関し、特に、複数の受光素子が設けられる光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の受光素子が設けられる光学装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、光源と、光導波路と、グレーティングカプラ（グレーティング素子）と、ディスクからの反射光を受光する６分割された受光素子とを備え、グレーティングカプラからの出射光を３分割するとともに、ディスクからの反射光を６分割された受光素子に集光する光ピックアップが開示されている。上記特許文献１に開示された光ピックアップでは、６分割された受光素子は、４つの小型の受光素子を２つの大型の受光素子が挟むように配置され、６分割された受光素子に集光された光（信号）を演算処理することにより、トラッキングの誤差とフォーカシングの誤差とを検出している。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−８３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の光ピックアップは、トラッキングの誤差およびフォーカシングの誤差を検出するのに適したものである一方、光学装置のトラッキングおよびフォーカシングの精度については更なる向上が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高精度なトラッキングおよびフォーカシングを行うことが可能な光学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】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における光学装置は、光源と、光源からの光が導かれる光導波路と、光導波路の表面上に形成されるグレーティング素子と、光導波路によって導かれるとともに、グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を受光する第１受光素子とを備え、第１受光素子は、マトリクス状に配置された複数の受光素子部から構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明では、光学装置の一例である光ピックアップ１２に本発明を適用した場合について説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるディスク再生装置の構成を示したブロック図である。また、図２は、本発明の第１実施形態による光ピックアップの構成を示した平面図である。また、図３は、図２の２００―２００線に沿った断面図である。図４は、本発明の第１実施形態による光導波路から出射される光を示す図である。図５は、本発明の第１実施形態による受光素子の平面図である。まず、図１〜図５を参照して、第１実施形態による光ピックアップ１２の構成について説明する。
【００１０】
第１実施形態によるディスク再生装置１００は、図１に示すように、ドライブ１と、ドライブ駆動回路２と、制御回路３と、復号回路４と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５とから構成されている。
【００１１】
ドライブ１は、ディスク１１と、光ピックアップ１２とから構成されている。また、制御回路３は、信号読取回路３１と、サーボ回路３２とから構成されている。また、復号回路４は、データバッファ４１と、誤り訂正回路４２と、誤り検査回路４３とから構成されている。また、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５は、ホストＰＣ（ホストパーソナルコンピュータ）に接続されている。なお、ディスク１１は、本発明の「媒体」の一例である。
【００１２】
図２および図３に示すように、光ピックアップ１２は、Ｓｉまたは樹脂からなる基板１２１の表面上に形成された光導波路１２２と、光導波路１２２の表面上にパターンを形成することにより設けられたグレーティング素子１２３と、半導体レーザチップ１２４と、基板１２１の光導波路１２２が形成される面とは反対の面上に設けられる受光素子１２５とによって構成されている。なお、半導体レーザチップ１２４は、本発明の「光源」の一例である。また、受光素子１２５は、本発明の「第１受光素子」の一例である。また、グレーティング素子１２３と受光素子１２５とは、基板１２１と光導波路１２２とを挟んで対向するように設けられている。
【００１３】
また、図２に示すように、グレーティング素子１２３は、平面的に見て弓状の複数のグレーティング素子部１２３ａから形成されており、複数のグレーティング素子部１２３ａは、それぞれ、所定の間隔を隔てて形成されている。
【００１４】
ここで、第１実施形態では、図５に示すように、受光素子１２５は、４行４列のマトリクス状（行列状）に配置された１６個の受光素子部１２５ａから構成されている。また、１６個の受光素子部１２５ａは、それぞれ、演算器１２５ｂと接続されており、受光素子部１２５ａに受光される光（信号）に基づいて、光ピックアップ１２のトラッキング情報やフォーカシング情報が出力されるように構成されている。
【００１５】
次に、図１を参照して、本発明の第１実施形態によるディスク再生装置１００の動作について説明する。
【００１６】
ドライブ１においてディスク１１から読取られたデータは、制御回路３の中の信号読取回路３１によって復調される。そして、サーボ回路３２は、信号読取回路３１によって読取られる信号に基づいて、ドライブ駆動回路２を制御する。
【００１７】
また、信号読取回路３１によって復調されたデータは、復号回路４の中のデータバッファ４１に転送される。この転送されたデータは、誤り訂正回路４２において誤りが訂正され、誤り検査回路４３において誤りが無いと確認された後、デスクランブル処理（暗号化された信号の解除）が施され、インターフェース（ＩＦ）５を介してホストＰＣへ転送される。
【００１８】
次に、図２〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による光ピックアップ１２の動作について説明する。
【００１９】
図２に示すように、半導体レーザチップ１２４から出射されたレーザ光は、光導波路１２２を発散しながら伝播する。そして、図３および図４に示すように、レーザ光は、グレーティング素子１２３を介して集光性の光としてディスク１１に向かって放射され、ディスク１１の表面上に集光される。その後、レーザ光は、ディスク１１の表面で反射され、その反射光の一部は、光導波路１２２および基板１２１を透過して、受光素子１２５に照射される。そして、図５に示すように、受光素子１２５では、反射光は、電気信号へと変換され、演算器１２５ｂによって所定の演算が施された後、トラッキング情報やフォーカシング情報として取り出される。このトラッキング情報やフォーカシング情報に基づいて光ピックアップ１２のフォーカシングおよびトラッキングの調整が行われる。
【００２０】
第１実施形態では、上記のように、受光素子１２５をマトリクス状に配置された複数の受光素子部１２５ａから構成することによって、ディスク１１からの反射光が２次元（マトリクス状）の受光素子１２５に入力されるので、受光素子１２５が単体や１次元（一直線状）に配列される場合と異なり、２次元のディスク１１の位置情報を得ることができる。これにより、光ピックアップ１２のトラッキングおよびフォーカシングを高精度に行うことができる。また、受光素子部１２５ａを規則的なマトリクス状に配置することにより、受光素子部１２５ａが不規則に配列される場合と異なり、ディスク１１の位置情報をより正確に得ることができるので、光ピックアップ１２のトラッキングおよびフォーカシングをより高精度に行うことができる。
【００２１】
また、集光性のグレーティング素子１２３と受光素子１２５とによって、ディスク１１の位置情報を得るように構成することによって、レンズなどの部品を用いる必要がないので、光ピックアップ１２を小型化することができる。
【００２２】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態による光ピックアップの断面図である。図６を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ディスク１１からの反射光がグレーティング素子１２３を介さずに受光素子１２５に入力される光ピックアップ１２ａについて説明する。
【００２３】
図６に示すように、光ピックアップ１２ａでは、受光素子１２５は、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面の裏面に形成されており、グレーティング素子１２３と受光素子１２５とは、対向しないように配置されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００２４】
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態による光ピックアップ１２ａの動作について説明する。
【００２５】
図６に示すように、レーザ光は、グレーティング素子１２３を介して集光性の光としてディスク１１に向かって放射され、ディスク１１の表面上に集光される。その後、レーザ光は、ディスク１１の表面で反射され、その反射光の一部は、グレーティング素子１２３が形成されない光導波路１２２の領域および基板１２１を透過して、受光素子１２５に照射される。なお、第２実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００２６】
また、第２実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００２７】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態による光ピックアップの断面図である。図７を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、グレーティング素子１２３と対向するように配置されるグレーティング素子１２３ｂを備える光ピックアップ１２ｂについて説明する。
【００２８】
図７に示すように、光ピックアップ１２ｂでは、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面の裏面には、グレーティング素子１２３に対向するようにグレーティング素子１２３ｂが形成されている。また、受光素子１２５は、グレーティング素子１２３ｂと所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００２９】
次に、図７を参照して、本発明の第３実施形態による光ピックアップ１２ｂの動作について説明する。
【００３０】
図７に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過して、グレーティング素子１２３ｂによって集光される。その後、レーザ光は、受光素子１２５に入射される。なお、第３実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００３１】
また、第３実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００３２】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態による光ピックアップの断面図である。図８を参照して、この第４実施形態では、上記第３実施形態と異なり、グレーティング素子１２３ｂによって反射光が屈折される光ピックアップ１２ｃについて説明する。
【００３３】
図８に示すように、光ピックアップ１２ｃでは、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面の裏面には、グレーティング素子１２３に対向するようにグレーティング素子１２３ｂが形成されている。また、受光素子１２５は、グレーティング素子１２３ｂと所定の間隔を隔てて、グレーティング素子１２３ｂと対向する位置から水平方向にずれた位置に配置されている。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第３実施形態と同様である。
【００３４】
次に、図８を参照して、本発明の第４実施形態による光ピックアップ１２ｃの動作について説明する。
【００３５】
図８に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過して、グレーティング素子１２３ｂによって所定の方向に屈折される。その後、レーザ光は、受光素子１２５に入射される。なお、第４実施形態のその他の動作は、上記第３実施形態と同様である。
【００３６】
また、第４実施形態の効果は、上記第３実施形態と同様である。
【００３７】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態による光ピックアップの断面図である。図９を参照して、この第５実施形態では、上記第１実施形態と異なり、基板１２１と受光素子１２５との間に集光レンズ１２６が設けられている光ピックアップ１２ｄについて説明する。
【００３８】
図９に示すように、光ピックアップ１２ｄでは、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面の裏面側には、基板１２１と所定の間隔を隔てて集光レンズ１２６が配置されている。また、集光レンズ１２６の基板１２１と対向する側とは反対の側には、集光レンズ１２６に対向するように、受光素子１２５が配置されている。なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００３９】
次に、図９を参照して、本発明の第５実施形態による光ピックアップ１２ｄの動作について説明する。
【００４０】
図９に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過して、集光レンズ１２６によって集光される。その後、レーザ光は、受光素子１２５に入射される。なお、第５実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
また、第５実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４２】
（第６実施形態）
図１０は、本発明の第６実施形態による光ピックアップの断面図である。図１０を参照して、この第６実施形態では、上記第１実施形態と異なり、基板１２１のグレーティング素子１２３が設けられる側に受光素子１２５が配置されている光ピックアップ１２ｅについて説明する。
【００４３】
図１０に示すように、光ピックアップ１２ｅでは、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面側には、基板１２１と所定の間隔を隔てて受光素子１２５が配置されている。なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４４】
次に、図１０を参照して、本発明の第６実施形態による光ピックアップ１２ｅの動作について説明する。
【００４５】
図１０に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３が形成されない光導波路１２２の表面に照射される。そして、照射された光の一部がグレーティング素子１２３または光導波路１２２に反射されて、受光素子１２５に入射される。なお、第６実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００４６】
また、第６実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４７】
（第７実施形態）
図１１は、本発明の第７実施形態による光ピックアップの断面図である。図１１を参照して、この第７実施形態では、上記第１実施形態と異なり、基板１２１のグレーティング素子１２３が設けられる側の表面上に受光素子１２５が配置されている光ピックアップ１２ｆについて説明する。
【００４８】
図１１に示すように、光ピックアップ１２ｆでは、基板１２１のグレーティング素子１２３が形成される面の表面上には、グレーティング素子１２３と所定の間隔を隔てて受光素子１２５が配置されている。なお、第７実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
次に、図１１を参照して、本発明の第７実施形態による光ピックアップ１２ｆの動作について説明する。
【００５０】
図１１に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部が基板１２１の表面上に配置される受光素子１２５に入射される。なお、第７実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００５１】
また、第６実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５２】
（第８実施形態）
図１２は、フーリエ変換を説明するための空間座標を示す図である。図３、図５および図１２を参照して、この第８実施形態では、上記第１実施形態と異なり、受光素子１２５に入射する光（信号）をフーリエ変換することにより処理を行う光ピックアップ１２の信号の処理について説明する。なお、第８実施形態の光ピックアップ１２の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５３】
図３に示すように、レーザ光は、ディスク１１の表面で反射され、その反射光の一部は、光導波路１２２および基板１２１を透過して、受光素子１２５に照射される。そして、図５に示すように、受光素子１２５では、２次元のマトリクス状に配置された受光素子部１２５ａのそれぞれにおいてレーザ光が受光される。そして、受光素子部１２５ａで受光されたレーザ光は、電気信号へと変換され、演算器１２５ｂによって演算が施される。また、受光素子部１２５ａが２次元のマトリクス状に配置されていることにより、受光素子部１２５ａで受光され、電気信号に変換された反射光は、２次元の情報を有する。ここで、第８実施形態では、この２次元の情報を有する電気信号に対して２次元フーリエ変換が施される。図１２に示すように、受光素子１２５の表面におけるの光強度をｇ（ξ，η）とし、受光素子１２５の表面に焦点距離ｆのレンズがあると仮定すると、結像面（ディスク１１の表面）での光強度Ｕ（ｘ，ｙ）は、下記の式（１）により表される。
【００５４】
Ｕ（ｘ，ｙ）＝ＣΣξΣηｇ（ξ，η）×ｅｘｐ（πｉ（ξ２＋η２）／λ／ｆ）
×ｅｘｐ（−２πｉ（ｘ×ξ＋ｙ×η）／λ／ｆ）  ・・・・・（１）
ここで、Ｃについては、近似的に定数を用い、λは、光の波長を表す。なお、式（１）は、グレーティング素子１２３から受光素子１２５までの距離がグレーティング素子部１２３ａ（図３参照）の間隔Ｄよりも十分に小さい場合のフレネル回折の場合の式を表している。また、グレーティング素子１２３から受光素子１２５までの距離がグレーティング素子部１２３ａ（図３参照）の間隔Ｄよりも十分に大きいフラウンホーファー回折の場合では、結像面での光強度Ｕ（ｘ，ｙ）は、下記の式（２）により表される。
【００５５】
Ｕ（ｘ，ｙ）＝ＣΣξΣηｇ（ξ，η）
×ｅｘｐ（−２πｉ（ｘ×ξ＋ｙ×η）／λ／ｆ）  ・・・・・（２）
上記式（１）または式（２）を用いて、演算器１２５ｂによって演算が施された後、トラッキング情報やフォーカシング情報として取り出される。このトラッキング情報やフォーカシング情報に基づいて光ピックアップ１２のフォーカシングおよびトラッキングの調整が行われる。なお、第８実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００５６】
第８実施形態では、上記のように、マトリクス状に配置された複数の受光素子部１２５ａに受光される光の光強度を上記式（１）または式（２）を用いて２次元フーリエ変換することにより、焦点距離ｆのレンズがディスク１１と受光素子１２５との間に配置されていなくても、演算により焦点距離ｆのレンズが配置される場合と同様のディスク１１の位置情報を得ることができる。これにより、ディスク１１の位置情報をより正確に得ることができるので、光ピックアップ１２のトラッキングおよびフォーカシングをより高精度に行うことができる。
【００５７】
また、第８実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第９実施形態）
図１３は、本発明の第９実施形態による光ピックアップの断面図である。図１３を参照して、この第９実施形態では、上記第１実施形態と異なり、受光素子１２５ｃが２つの領域に分けられている光ピックアップ１２ｇについて説明する。
【００５９】
第９実施形態では、図１３に示すように、光ピックアップ１２ｇの受光素子１２５ｃは、受光素子１２５ｃが領域１および領域２の２つの領域に分けられており、それぞれの領域において、上記第８実施形態と同様に、２次元フーリエ変換を施すことにより、電気信号が処理されるように構成されている。なお、第９実施形態のその他の構成は、図２および図３に示す上記第１実施形態と同様である。
【００６０】
図１４は、ナイフエッジ法を説明するための図である。図１５は、受光素子に受光される光の様子を示す図である。次に、図１４および図１５を参照して、ナイフエッジ法について説明する。なお、ここでは、ディスク１１と受光素子１２５ｃとの間に、対物レンズ１２７が設けられている例について説明する。
【００６１】
図１４に示すように、ディスク１１と２つの領域からなる受光素子１２５ｃとの間には、対物レンズ１２７と、ナイフエッジ１２８とが設けられている。そして、ディスク１１と受光素子１２５ｃとの距離が近すぎる場合は、図１５（ａ）に示すように、受光素子１２５ｃの領域１だけにディスク１１からの反射光が受光される。また、ディスク１１と受光素子１２５ｃとの距離がちょうど良く焦点が合っている場合は、図１５（ｂ）に示すように、ディスク１１からの反射光は受光されない。また、ディスク１１と受光素子１２５ｃとの距離が遠すぎる場合は、図１５（ｃ）に示すように、受光素子１２５ｃの領域２だけにディスク１１からの反射光が受光される。このように、受光される受光素子１２５ｃの領域に基づいて、ディスク１１と光ピックアップ１２ｇとの距離が調整（フォーカシング）される。
【００６２】
図１６は、プッシュプル法を説明するための図である。次に、図１６を参照して、プッシュプル法について説明する。なお、ここでは、ディスク１１と受光素子１２５ｃとの間に、対物レンズ１２７が設けられている例について説明する。
【００６３】
図１６に示すように、ディスク１１からの反射光が対物レンズ１２７を介して、受光素子１２５ｃの領域１と領域２とに入射される。このとき、ディスク１１上の案内溝１１ａの中心と、受光素子１２５ｃの領域１と領域２との境界がずれていた場合には、図１６に示す反射光強度分布のように、受光素子１２５ｃの領域１と領域２とにおいて反射光の強度分布が異なる。そして、反射光強度分布が領域１と領域２とにおいて等しくなるように、光ピックアップ１２ｇの位置が調整（トラッキング）される。
【００６４】
第９実施形態では、上記のように、マトリクス状に配置された複数の受光素子部１２５ｃが、領域１および領域２を含むことによって、ナイフエッジ法やプッシュプル法を用いて、光ピックアップ１２ｇのフォーカシングやトラッキングを行うことができる。また、領域１および領域２の受光素子部１２５ａが複数の受光素子部１２５ａから構成され、複数の受光素子部１２５ａに受光される光の光強度をフーリエ変換することにより、ディスク１１面上の光強度を算出するように構成することによって、ディスク１１の位置情報をより正確に得ることができるので、光ピックアップ１２ｇのフォーカシングやトラッキングをより高精度に行うことができる。
【００６５】
（第１０実施形態）
図１７は、本発明の第１０実施形態による光ピックアップの断面図である。図１７を参照して、この第１０実施形態では、上記第１実施形態と異なり、反射光と参照光とを受光する光ピックアップ１２ｈについて説明する。なお、第１０実施形態の光ピックアップ１２ｈの構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６６】
図１７を参照して、本発明の第１０実施形態による光ピックアップ１２ｈの動作について説明する。
【００６７】
図１７に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過する。ここで、第１０実施形態では、グレーティング素子１２３から反射光が透過する際に、参照光が生成される。なお、この参照光の位相は、シミュレーションなどにより設計段階で予め調べておく。そして、この参照光と反射光とが干渉し、この干渉光が受光素子１２５に入射される。そして、干渉光は、電気信号へと変換され、演算器１２５ｂによって上記第８実施形態と同様に２次元フーリエ変換が施された後、トラッキング情報やフォーカシング情報として取り出される。このトラッキング情報やフォーカシング情報に基づいて光ピックアップ１２のフォーカシングおよびトラッキングの調整が行われる。なお、第１０実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００６８】
第１０実施形態では、上記のように、ディスク１１から反射した光と、位相が既知である参照光との間の干渉光が受光素子１２５に入射するように構成することによって、参照光の位相情報を含めて、ディスク１１の位置情報の演算を行うことができるので、光ピックアップ１２のトラッキングおよびフォーカシングをより高精度に行うことができる。
【００６９】
また、第１０実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
（第１１実施形態）
図１８は、本発明の第１１実施形態による光ピックアップの断面図である。図１８を参照して、この第１１実施形態では、上記第１０実施形態と異なり、半導体レーザチップ１２４からの出射光により、参照光が生成される光ピックアップ１２ｉについて説明する。なお、第１１実施形態の光ピックアップ１２ｉの構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
図１８を参照して、本発明の第１１実施形態による光ピックアップ１２ｉの動作について説明する。
【００７２】
図１８に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過して、受光素子１２５に入射される。ここで、第１１実施形態では、半導体レーザチップ１２４から出射した光の一部が光導波路１２２内で反射して、参照光が生成される。なお、この参照光の位相は既知であるとする。そして、この参照光と反射光とが干渉し、この干渉光が受光素子１２５に入射される。なお、第１１実施形態のその他の動作は、上記第１０実施形態と同様である。
【００７３】
また、第１１実施形態の効果は、上記第１０実施形態と同様である。
【００７４】
（第１２実施形態）
図１９は、本発明の第１２実施形態による光ピックアップの断面図である。図１９を参照して、この第１２実施形態では、上記第１１実施形態と異なり、半導体レーザチップ１２４ａと光導波路１２２ａとを備える光ピックアップ１２ｊについて説明する。
【００７５】
第１２実施形態による光ピックアップ１２ｊは、図１９に示すように、基板１２１と光導波路１２２との間に光導波路１２２ａが設けられている。また、光導波路１２２ａに位相が既知であるとともに、位相が揃えられている参照光を入射するための半導体レーザチップ１２４ａが設けられている。なお、第１２実施形態のその他の構成は、上記第１１実施形態と同様である。
【００７６】
次に、図１９を参照して、本発明の第１２実施形態による光ピックアップ１２ｊの動作について説明する。
【００７７】
図１９に示すように、半導体レーザチップ１２４から出射され、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過する。また、半導体レーザチップ１２４ａからもレーザ光（参照光）が出射され、光導波路１２２ａを介して受光素子１２５に入射される。このとき、参照光と反射光とが干渉し、この干渉光が受光素子１２５に入射される。なお、第１２実施形態のその他の動作は、上記第１０実施形態と同様である。
【００７８】
また、第１２実施形態の効果は、上記第１０実施形態と同様である。
【００７９】
（第１３実施形態）
図２０は、本発明の第１３実施形態による光ピックアップの断面図である。図２０を参照して、この第１３実施形態では、上記第１２実施形態と異なり、半導体レーザチップ１２４ａから出射された参照光が光導波路１２２および基板１２１を介して反射光と干渉する光ピックアップ１２ｋについて説明する。
【００８０】
第１３実施形態による光ピックアップ１２ｋは、図２０に示すように、位相が既知であるとともに、位相が揃えられている参照光を入射するための半導体レーザチップ１２４ａが設けられている。なお、第１３実施形態のその他の構成は、上記第１０実施形態と同様である。
【００８１】
次に、図２０を参照して、本発明の第１３実施形態による光ピックアップ１２ｋの動作について説明する。
【００８２】
図２０に示すように、半導体レーザチップ１２４から出射され、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光は、その一部がグレーティング素子１２３、光導波路１２２および基板１２１を透過する。また、半導体レーザチップ１２４ａからもレーザ光（参照光）が出射され、光導波路１２２および基板１２１を介してディスク１１からの反射光と干渉される。そして、この干渉光が受光素子１２５に入射される。なお、第１３実施形態のその他の動作は、上記第１０実施形態と同様である。
【００８３】
また、第１３実施形態の効果は、上記第１０実施形態と同様である。
【００８４】
（第１４実施形態）
図２１は、本発明の第１４実施形態による光ピックアップの断面図である。図２１を参照して、この第１４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ディスク１１に記録された信号が入力される受光素子１２９が設けられる光ピックアップ１２ｌについて説明する。
【００８５】
第１４実施形態では、図２１に示すように、光ピックアップ１２ｌには、受光素子１２９が設けられている。なお、受光素子１２９は、本発明の「第２受光素子」の一例である。また、受光素子１２９は、受光素子１２５と異なり、１つの受光素子から構成されている。また、第１４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８６】
次に、図２１を参照して、本発明の第１４実施形態による光ピックアップ１２ｌの動作について説明する。
【００８７】
図２１に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光の一部は、光導波路１２２および基板１２１を透過して、受光素子１２５に照射されるとともに、光導波路１２２を介して受光素子１２９に入射される。そして、受光素子１２５に入射した光に基づいて光ピックアップ１２のフォーカシングおよびトラッキングの調整が行われる。また、ディスク１１に記録された映像などの信号は、受光素子１２９に入力され、図１に示す復号回路４や誤り訂正回路４２へ入力される。なお、第１４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
第１４実施形態では、上記のように、ディスク１１に記録された信号が入力される受光素子１２９を備えることによって、フォーカシング情報やトラッキング情報とともに、ディスク１１に記録された信号がマトリクス状に配置される受光素子１２５によって処理される場合と異なり、ディスク１１に記録された信号を高速に処理することができる。
【００８９】
なお、第１４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００９０】
（第１５実施形態）
図２２は、本発明の第１５実施形態による光ピックアップの断面図である。図２２を参照して、この第１５実施形態では、上記第１４実施形態と異なり、ディスク１１に記録された信号が伝達される、光導波路１２２ａを有する光ピックアップ１２ｍについて説明する。
【００９１】
図２２に示すように、光ピックアップ１２ｍでは、基板１２１と光導波路１２２との間には、光導波路１２２ａが設けられている。そして、光導波路１２２ａの半導体レーザチップ１２４が設けられる側の端面に、受光素子１２９が配置されている。なお、第１５実施形態のその他の構成は、上記第１４実施形態と同様である。
【００９２】
次に、図２２を参照して、本発明の第１５実施形態による光ピックアップ１２ｍの動作について説明する。
【００９３】
図２２に示すように、ディスク１１の表面で反射されたレーザ光の一部は、光導波路１２２および基板１２１を透過して、受光素子１２５に照射されるとともに、光導波路１２２ａを介して受光素子１２９に入射される。そして、受光素子１２５に入射した光に基づいて光ピックアップ１２のフォーカシングおよびトラッキングの調整が行われる。また、ディスク１１に記録された映像などの信号は、受光素子１２９に入力され、復号回路４や誤り訂正回路４２へ入力される。なお、第１５実施形態のその他の動作は、上記第１４実施形態と同様である。
【００９４】
また、第１５実施形態の効果は、上記第１４実施形態と同様である。
【００９５】
（第１６実施形態）
図２３は、本発明の第１６実施形態による光ピックアップの断面図である。図２３を参照して、この第１６実施形態では、上記第１５実施形態と異なり、ディスク１１に記録された信号が光導波路１２２を介して受光素子１２５に入力される光ピックアップ１２ｎについて説明する。
【００９６】
図２３に示すように、光ピックアップ１２ｎでは、光導波路１２２の半導体レーザチップ１２４が設けられる側の端面には、受光素子１２９が配置されている。なお、受光素子１２９は、半導体レーザチップ１２４による光導波路１２２への光の入力が妨げられない位置に配置されている。また、第１６実施形態のその他の構成および動作は、上記第１４実施形態と同様である。
【００９７】
また、第１６実施形態の効果は、上記第１４実施形態と同様である。
【００９８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９９】
たとえば、上記第１〜第８実施形態および第１０〜第１６実施形態では、受光素子が、４行４列のマトリクス状に配置された複数の受光素子部から構成される例を示したが、本発明はこれに限らず、４行４列以外のマトリクス状に配置された複数の受光素子部から構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態によるディスク再生装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光ピックアップの構成を示した平面図である。
【図３】図２の２００―２００線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による光導波路から出射される光を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態による受光素子の平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１２】フーリエ変換を説明するための空間座標を示す図である。
【図１３】本発明の第９実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１４】ナイフエッジ法を説明するための図である。
【図１５】受光素子に受光される光の様子を示す図である。
【図１６】プッシュプル法を説明するための図である。
【図１７】本発明の第１０実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１８】本発明の第１１実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図１９】本発明の第１２実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図２０】本発明の第１３実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図２１】本発明の第１４実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図２２】本発明の第１５実施形態による光ピックアップの断面図である。
【図２３】本発明の第１６実施形態による光ピックアップの断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１１  ディスク（媒体）
１２４  半導体レーザチップ（光源）
１２２、１２２ａ  光導波路
１２３  グレーティング素子
１２５、１２５ｃ  受光素子（第１受光素子）
１２５ａ  受光素子部
１２９  受光素子（第２受光素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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