(57)【要約】光ピックアップ装置に用いられるホログラム素子は、それぞれ異なる回折方向を持ち、トラッキングの基準状態においてホログラム素子上の２つの光ビームの強度中心点を通る直線と、これらの点において当該直線に直交する直線とで６つの領域に区画される。それぞれ強度中心点を通る平行線で挟まれた領域が受ける光量と、その両側の領域のうち光ビームに応じた一つが受ける光量とを合算すれば、何れの光ビームについてもバランスのとれたトラッキング誤差信号が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録媒体の種別に応じて異なる波長の光で情報を記録、再生する光ピックアップ装置であって、
波長が相異なる２つの光ビームを選択的に出力する半導体レーザ素子と、
光情報記録媒体で反射された光ビームを回折するホログラム素子と、
ホログラム素子で回折された光ビームを受光して、光電変換する６つの受光素子と、
受光素子の出力信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する出力回路と、を備え、
光情報記録媒体で反射された光ビームは波長毎にホログラム素子上の相異なる位置に強度中心点ををもち、
ホログラム素子は、２つの強度中心点を結んだ直線と、この直線に強度中心点で直交する２つの直線にて６つの領域に区画され、
ホログラム素子の異なる領域で回折された光ビームは異なる受光素子にて受光される
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
半導体レーザ素子から光情報記録媒体に至る光路上で、光ビームを０次回折光と±１次回折光とに回折する回折格子と、
光情報記録媒体で反射された±１次回折光のホログラム素子による回折光を受光して、光電変換する３つのトラッキング用受光素子と、を備え、
ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に強度中心点で直交する２つの直線にて区画される３つの領域で回折された±１次回折光は相異なる３つのトラッキング用受光素子に入射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
出力回路は、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号と、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算した信号と、からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
回折格子は、略平行な２直線にて中央部分との外側部分とに区画され、
０次回折光の回折効率は外側部分よりも中央部分において高く、
外側部分に形成された格子は境界たる２直線に斜交する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光ビームの回折格子による０次回折光のホログラム素子による−１次回折光を受光して、光電変換するフォーカシング用受光素子を備え、
出力回路は、フォーカシング用受光素子が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
ホログラム素子上の６つの領域は、それぞれ回折角が相異なる２種類の部分領域からなり、
２種類の部分領域は、半導体レーザ素子の発光点について互いに点対称なビームスポットを形成し、
フォーカス用受光素子は、６つの受光素子上に形成されるビームスポットに、半導体レーザ素子の発光点について点対称なビームスポットを受光する
ことを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算し、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算するためのスイッチ回路を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて挟まれた領域にて回折された光ビームを受光する受光素子及びトラッキング用受光素子は、光情報記録媒体の種別に応じて相異なる部分に分離されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光ビームを平行化するコリメータレンズを備え、
コリメータレンズの光軸が光情報記録媒体で反射された光ビームがホログラム素子上もつ強度中心点の何れかを通る
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
受光素子と半導体レーザ素子とは、集積回路基板上に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
半導体レーザ素子は、モノリシック２波長半導体レーザ素子であり、
集積回路基板上に半導体プロセスによって形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
集積回路基板、ホログラム素子及び回折格子がひとつのパッケージに搭載されている
ことを特徴とする請求項１１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、２種類の波長のレーザ光を選択的に出力して複数種類の光情報記録媒体に情報を記録及び再生する光ピックアップ装置に関し、特に何れの波長のレーザ光からも高精度なトラッキング誤差信号を安定的に得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、光情報記録媒体の中で、最も大きな市場を形成しているＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）において、その記録・再生には波長７８０ｎｍ〜８２０ｎｍ帯の近赤外半導体レーザが用いられている。一方、急速に普及し、より高密度で情報を記録できるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の記録・再生には、光スポットを小さくするため、より短波長の６３５ｎｍ〜６８０ｎｍ帯の赤色半導体レーザが用いられている。【０００３】  １台のドライブ装置でこれら規格の異なる２種類の光情報記録媒体の再生を可能にするという市場からの要求に応えるため、従来、図１に示すような再生専用の光ピックアップ装置が考えられている（例えば、特許文献１を参照）。以下、この従来の光ピックアップ装置の動作原理を示す。
図１に示されるように、光ピックアップ装置２は、光源３、４、ホログラム素子７、受光素子基板１４及び反射ミラー１５を備え、光情報記録媒体１から情報を読み取る。光源３はＤＶＤ規格に準拠して波長６５０ｎｍのレーザ光を出射し、光源４はＣＤ規格に準拠して波長７８０ｎｍとのレーザ光を出射する。【０００４】  反射ミラー１５は光源３、４が出射するレーザ光を光情報記録媒体１に導く。ホログラム素子７は光情報記録媒体１にて反射されたレーザ光を回折領域５、６にて回折する。受光素子基板１４は受光素子８〜１３を備え、ホログラム素子７による回折光を受光する。
光源３が出射したレーザ光は受光素子８〜１１に入射する。この受光素子８〜１１の出力信号から、スポットサイズ検出（ＳＳＤ：Ｓｐｏｔ  Ｓｉｚｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法によりフォーカス誤差信号が、位相差検出（ＤＰＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法によりトラッキング誤差信号が、また再生信号が検出される。【０００５】  光源４が出射したレーザ光は受光素子８、９、１２、１３に入射する。この受光素子８、９、１２、１３の出力信号から、スポットサイズ検出法によりフォーカス誤差信号が、３ビーム法又はプッシュプル（ＰＰ：Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ）法によりトラッキング誤差信号が、また再生信号が検出される。
なお、光源３を用いて追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）を再生することもできる。
【特許文献１】特許第３５１８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、光ピックアップ装置２によれば、光源３、４の何れか一方から出力される光ビームの主光線しかホログラム素子７の中心に通すことができない。主光線をホログラム素子７の中心に通らせることができない光ビームについては、トラッキング誤差がなくても、ホログラム素子７による回折光間に光量のアンバランスが生じる。
このため、光情報記録媒体１による反射光の光量のアンバランスからトラッキング誤差を検出するプッシュプル法においては、トラッキング誤差を正確に検出するための処理が著しく煩雑になる。また、回折光間の位相差からトラッキング誤差を検出する位相差検出法においては、トラッキング誤差の安定的な検出が困難となる。【０００７】  また、光情報記録媒体に情報を記録する場合には、例えば、差動プッシュプル（ＤＰＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ）法によるトラッキング制御が必要となる。差動プッシュプル法では、ホログラム素子７による０次回折光と±１次回折光との間の光量のアンバランスからトラッキング誤差を検出する。光ピックアップ装置２は、この差動プッシュプル法を行うための構成を備えていない。【０００８】  上記の問題に鑑み、本発明は、２種類の波長のレーザ光を選択的に出力して複数種類の光情報記録媒体に情報を記録及び再生する光ピックアップ装置であって、何れの波長のレーザ光からも高精度なトラッキング誤差信号を安定的に得ることができる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】
【０００９】  上記問題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、光情報記録媒体の種別に応じて異なる波長の光で情報を記録、再生する光ピックアップ装置であって、波長が相異なる２つの光ビームを選択的に出力する半導体レーザ素子と、光情報記録媒体で反射された光ビームを回折するホログラム素子と、ホログラム素子で回折された光ビームを受光して、光電変換する６つの受光素子と、受光素子の出力信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する出力回路と、を備え、光情報記録媒体で反射された光ビームは波長毎にホログラム素子上の相異なる位置に強度中心点ををもち、ホログラム素子は、２つの強度中心点を結んだ直線と、この直線に強度中心点で直交する２つの直線にて６つの領域に区画され、ホログラム素子の異なる領域で回折された光ビームは異なる受光素子にて受光されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  この構成によれば、トラッキングの基準状態において、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域が、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの反射光から均等な光量を受け取る。
従って、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号が基準状態においてバランスの取れたトラッキング誤差信号となる。【００１１】  このように、本発明によれば、ホログラム素子の特徴的な形状のために、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交する２直線にて挟まれた領域に係る信号をレーザビームに応じた適切な受光素子からの信号に加算するだけで簡単に、バランスの取れた高精度なトラッキング誤差信号を安定して得ることができる。【００１２】  また、半導体レーザ素子から光情報記録媒体に至る光路上で、光ビームを０次回折光と±１次回折光とに回折する回折格子と、光情報記録媒体で反射された±１次回折光のホログラム素子による回折光を受光して、光電変換する３つのトラッキング用受光素子と、を備え、ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に強度中心点で直交する２つの直線にて区画される３つの領域で回折された±１次回折光は相異なる３つのトラッキング用受光素子に入射するとしても良い。【００１３】  また、回折格子は、略平行な２直線にて中央部分との外側部分とに区画され、０次回折光の回折効率は外側部分よりも中央部分において高く、外側部分に形成された格子は境界たる２直線に斜交するとしても良い。
この構成によれば、何れの光ビームに関しても、０次回折光と±１次回折光とからトラッキング誤差信号が得られるので、トラッキング誤差信号を用いて前述した差動プッシュプル法によるトラッキング制御を行うことができる。【００１４】  特に、各メインビームについて回折格子の中央部分の回折効率を外側部分の回折効率よりも大きくすれば、各メインビームの強度が上がり、情報の記録及び再生の効率を高めることができる。
また、出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号からトラッキング誤差信号を生成して出力するとしても良い。【００１５】  また、出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号と、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算した信号と、からトラッキング誤差信号を生成して出力するとしても良い。【００１６】  この構成によれば、何れの光ビームについても、出力回路から適切に加算された信号が得られるので、外部回路において該加算処理を行う必要がなくなる。
また、光ビームの回折格子による０次回折光のホログラム素子による−１次回折光を受光して、光電変換するフォーカシング用受光素子を備え、出力回路は、フォーカシング用受光素子が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成して出力するとしても良い。【００１７】  また、ホログラム素子上の６つの領域は、それぞれ回折角が相異なる２種類の部分領域からなり、２種類の部分領域は、半導体レーザ素子の発光点について互いに点対称なビームスポットを形成し、フォーカス用受光素子は、６つの受光素子上に形成されるビームスポットに、半導体レーザ素子の発光点について点対称なビームスポットを受光するとしても良い。【００１８】  この構成によれば、ホログラム素子から得られる回折光のうちトラッキング制御に用いられない回折光を用いて、フォーカス制御を行うことができる。
特に、半導体レーザ素子の発光点について、受光素子にて受光する像に点対称な像をフォーカシング用受光素子にて受光すれば、スポット形状の対称性が高まる。従って、スポットサイズ検出法を用いる場合には、スポット形状の非対称性に起因する検出誤差を軽減することができる。【００１９】  また、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算し、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算するためのスイッチ回路を備えるとしても良い。【００２０】  この構成によっても、前述した効果が得られる。
また、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて挟まれた領域にて回折された光ビームを受光する受光素子及びトラッキング用受光素子は、光情報記録媒体の種別に応じて相異なる部分に分離されているとしても良い。【００２１】  このようにすれば、ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に直交する２直線にて挟まれた領域に係る受光素子が、それぞれ光情報記録媒体の種別に応じて分離して配設されるので、それぞれのレーザビームに関する信号を別々に得ることができる。従って、光情報記録媒体の種別に応じて信号を加算する際にスイッチ回路を要しないので、回路構成を簡素化することができる。また、何れの光情報記録媒体についても適切なトラッキング誤差信号が得られる。【００２２】  また、光ビームを平行化するコリメータレンズを備え、コリメータレンズの光軸が光情報記録媒体で反射された光ビームがホログラム素子上もつ強度中心点の何れかを通るとしても良い。
この構成によれば、一方の光ビームの主光線をコリメータレンズの光軸と一致させるので、本光ピックアップ装置とコリメータレンズとの光軸調整作業をある程度簡素化できる。【００２３】  また、受光素子と半導体レーザ素子とは、集積回路基板上に配設されているとしても良い。
また、半導体レーザ素子は、モノリシック２波長半導体レーザ素子であり、集積回路基板上に半導体プロセスによって形成されているとしても良い。
この構成によれば、半導体レーザ素子と受光素子とを同一の集積回路基板上に設けることによって、両者が高精度にアライメントされた光ピックアップ装置を利用者に提供できる。【００２４】  特に、半導体レーザ素子を受光素子と共に半導体プロセスによって形成する構成によれば、両者のアライメント、並びに光ビームの出射間隔を、半導体プロセスの寸法精度で極めて高精度に管理できる。
また、集積回路基板、ホログラム素子及び回折格子がひとつのパッケージに搭載されているとしても良い。【００２５】  この構成によれば、さらにホログラム素子及び回折格子までもが高精度にアライメントされた光ピックアップ装置を利用者に提供できる。また、複数の光学部品を１パッケージで提供することによって、利用者がアライメント管理すべき光学部品点数が減って組み立てコストの削減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の光ピックアップ装置を示す模式図である。
【図２】光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は往路の光ビームを示し、（ｂ）は復路の光ビームを示す。
【図３】回折格子の斜視図である。
【図４】ホログラム素子の平面図である。
【図５】集積回路基板上に投射されるスポット位置を示す平面図である。
【図６】（ａ）は、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図６（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０２の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図７】（ａ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図７（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図８】受光素子群の集積回路基板上における配置を示す平面図である。
【図９】出力回路の等価回路図である。
【図１０】出力回路の変形例に係る等価回路図である。
【図１１】光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は往路の光ビームを示し、（ｂ）は復路の光ビームを示す。
【図１２】ホログラム素子の平面図である。
【図１３】集積回路基板上に投射されるスポット位置を示す平面図である。
【図１４】（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１４（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図１５】（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１５（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図１６】受光素子群の集積回路基板上における配置を示す平面図である。
【図１７】出力回路の等価回路図である。
【図１８】モノリシック２波長半導体レーザを用いた光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図である。
【図１９】主要な光学部品を１つのパッケージに搭載した光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】１００…光ピックアップ装置
１０１、１０４…光情報記録媒体
１０２、１０５…光ビーム
１０３、１０６…半導体レーザ
１０７…回折格子
１０８…ホログラム素子
１０９〜１１２…受光素子群
１０９ａ〜１０９ｄ、１１０ａ〜１１０ｄ、１１１ａ〜１１１ｄ、１１２ａ〜１１２ｅ…受光素子
１１３…集積回路基板
１１４…コリメータレンズ
１１５…対物レンズ
１０２ｍ、１０５ｍ…０次回折光
１０２ｓ１、１０５ｓ１…＋１次回折光
１０２ｓ２、１０５ｓ２…−１次回折光
１１６〜１２１…領域
１１６ａ〜１２１ａ…正領域
１１６ｂ〜１２１ｂ…反領域
５０１…回折格子１０７の中央部分
５０２…回折格子１０７の外側部分
６０１〜６１１…電流電圧増幅変換回路
７０１〜７０３…スイッチ回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】  ［１］実施の形態１
本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（１）全体構成
図２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全体構成を模式的に示す図である。【００２９】  図２に示されるように、光ピックアップ装置１００は半導体レーザ１０３、１０６、回折格子１０７、ホログラム素子１０８、受光素子群１０９〜１１２、集積回路基板１１３、コリメータレンズ１１４及び対物レンズ１１５を備えている。
半導体レーザ１０３は光情報記録媒体１０１の記録・再生に対応した波長の光ビーム１０２を出射する。半導体レーザ１０６は光情報記録媒体１０４の記録・再生に対応した波長の光ビーム１０５を出射する。なお、光ビーム１０２は光ビーム１０３よりも短波長である。【００３０】  回折格子１０７は光ビーム１０２、１０５を０次回折光（メインビーム）と±１次回折光（サブビーム）に回折する。ホログラム素子１０８は光情報記録媒体１０１、１０４にて反射された光ビーム１０２、１０５を回折する。受光素子群１０９〜１１２は光ビーム１０２、１０５のホログラム素子１０８による回折光を受光して、光電変換する。
集積回路基板１１３上には半導体レーザ１０３、１０６、回折格子１０７、ホログラム素子１０８及び受光素子群１０９〜１１２の他、不図示の出力回路が搭載されている。コリメータレンズ１１４は光ビーム１０２、１０５を平行化し、対物レンズ１１５は光ビーム１０２、１０５をそれぞれ光情報記録媒体１０１、１０４上に集光する。【００３１】  また、光ピックアップ装置１００は不図示の光情報記録媒体判別手段を備え、これを用いて光情報記録媒体の種類を判別することにより、半導体レーザ１０３、１０６の何れを駆動するかを決定する。
さて、図２（ａ）は光ビーム１０２、１０５が半導体レーザ１０３、１０６から光情報記録媒体１０１、１０４に至るまでの光路を示し、図２（ｂ）は光ビーム１０２、１０５が光情報記録媒体１０１、１０４から受光素子群１０９〜１１２に至るまでの光路を示している。【００３２】  また、図中ＸＹＺ軸は、光ピックアップ装置２の使用時における光情報記録媒体１０１、１０４のラジアル方向、タンジェンシャル方向、記録面に垂直な方向をそれぞれ表す。以下、ＸＹＺ軸に言及した場合には、この方向を表すものとする。
（２）回折格子
図３は、回折格子１０７の構成を示す外観斜視図である。回折格子１０７は平板矩形の等光性部材であって、略平行な２直線を境界として中央部分５０１と、外側部分５０２とに区画されている。中央部分５０１と外側部分５０２とは、回折効率が異なる。【００３３】  中央部分５０１は、光ビーム１０２、１０５をそれぞれ０次回折光（メインビーム）１０２ｍ、１０５ｍに回折する。
外側部分５０２は、光ビーム１０２を＋１次回折光（サブビーム）１０２ｓ１と−１次回折光（サブビーム）１０２ｓ２とに回折し、また、光ビーム１０５を＋１次回折光１０５ｓ１と−１次回折光１０５ｓ２とに回折する。【００３４】  光情報記録媒体への情報の記録・再生の効率を上げるためにはメインビームの強度を上げる必要がある。メインビームの強度を上げるためには、中央部分５０１における０次回折光の回折効率を１００％とすることが最も望ましい。例えば、中央部分５０１には格子を形成せず無格子領域とすれば、中央部分５０１からは±１次回折光が生じず、０次回折光の強度を最大化することができる。【００３５】  また、外側部分５０２には、光ビーム１０２、１０５の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２、１０５ｓ１、１０５ｓ２の回折効率が最大になる深さの格子が形成されている。これにより、外側部分５０２による±１次回折光の強度を最大化することができる。
このように、０次回折光及び±１次回折光の強度を最大化すれば、光ピックアップ装置２の光利用効率を最大限に高めることができる。【００３６】  なお、外側部分５０２の格子を帯状の中央部分５０１に対して所定角度だけ傾斜させて形成しても良い。
（１）ホログラム素子
図４はホログラム素子１０８の構成を示す平面図である。トラッキングの基準状態、すなわちトラッキング誤差が無い状態において、光情報記録媒体にて反射された光ビーム１０２はホログラム素子１０８上の点１３２を強度中心とする領域（図中、実線にて示す。）に入射し、光ビーム１０５の点１３５を強度中心とする領域（図中、破線にて示す。）に入射する。【００３７】  ホログラム素子１０８は点１３２、１３５を結ぶ直線１４０と、直線１４０にそれぞれ点１３２、１３５で直交する２直線１４２、１４５にて６つの領域１１６〜１２１に区画されている。領域１１６〜１２１はそれぞれ入射光を相異なる方向へ回折する。
このような構成によって、光ビーム１０２は直線１４０、１４２にて、光ビーム１０５は直線１４０、１４５にてそれぞれ４等分される。【００３８】  すなわち、光ビーム１０２は領域１１６、領域１１７、２つの領域１１８、１２０を合わせた領域、及び２つの領域１１９、１２１を合わせた領域の４領域に等分される。また、光ビーム１０５は領域１２０、領域１２１、２つの領域１１６、１１８を合わせた領域、及び２つの領域１１７、１１９を合わせた領域の４領域に等分される。
領域１１６〜１２１は直線１４２、１４５に平行な直線にて、何れも短冊状の正領域と反領域との２種類の領域が交互に配されるように、それぞれ区画されている。この正領域と反領域には、互いに点対称な像を共通の位置へ投射する格子が設けられている。領域１１６〜１２１には、それぞれ正領域１１６ａ〜１２１ａ及び反領域１１６ｂ〜１２１ｂが設けられている。【００３９】  なお、光学部材を配置するに際して、半導体レーザ１０３が出射する光ビーム１０２の主光線とコリメータレンズ１１４の光軸とを一致させても良い。また、ホログラム素子１０８の領域１１８、１１９のＸ軸方向の幅は、対物レンズ１１５とコリメータレンズ１１４の距離に応じて決定される。
（２）集積回路基板１１３上のビームスポット
図５は、光ビーム１０２、１０５が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットを示す平面図である。図５において、光ビーム１０２によるビームスポットは白抜きで、光ビーム１０５によるビームスポットは黒塗りで、それぞれ示されている。また、矩形の破線は受光素子群１０９〜１１２の位置を示す。【００４０】  ドット印Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ半導体レーザ１０３、１０６の発光点を示す。なお、図１のように、集積回路基板１１３上に反射ミラーを設けて光ビームを光情報記録媒体へ導く場合には、ドット印Ｌ１、Ｌ２は反射ミラー上の反射点を示すことになる。
（ａ）光ビーム１０２が形成するビームスポット
光ビーム１０２が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットについて説明する。【００４１】  図６（ａ）は、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図６（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０２の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。【００４２】  図５において、ビームスポットＬ１０１ｃ、Ｌ１０６ｄ、Ｌ１０１ｄ、Ｌ１０６ｃ、Ｌ１０２ｃ、Ｌ１０５ｄ、Ｌ１０２ｄ、Ｌ１０５ｃ、Ｌ１０３ｃ、Ｌ１０４ｄ、Ｌ１０３ｄ、Ｌ１０４ｃはそれぞれ光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図６（ａ））。【００４３】  また、ビームスポットＬ１０１ａ、Ｌ１０１ｅ、Ｌ１０６ｂ、Ｌ１０６ｆ、Ｌ１０１ｂ、Ｌ１０１ｆ、Ｌ１０６ａ、Ｌ１０６ｅ、Ｌ１０２ａ、Ｌ１０２ｅ、Ｌ１０５ｂ、Ｌ１０５ｆ、Ｌ１０２ｂ、Ｌ１０２ｆ、Ｌ１０５ａ、Ｌ１０５ｅ、Ｌ１０３ａ、Ｌ１０３ｅ、Ｌ１０４ｂ、Ｌ１０４ｆ、Ｌ１０３ｂ、Ｌ１０３ｆ、Ｌ１０４ａ、Ｌ１０４ｅはそれぞれ光ビーム１０２の回折格子１０７による±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図６（ｂ））。【００４４】  （ｂ）光ビーム１０５が形成するビームスポット
光ビーム１０２が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットについて説明する。
図７（ａ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図７（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。【００４５】  図５において、ビームスポットＬ２０１ｃ、Ｌ２０６ｄ、Ｌ２０１ｄ、Ｌ２０６ｃ、Ｌ２０２ｃ、Ｌ２０５ｄ、Ｌ２０２ｄ、Ｌ２０５ｃ、Ｌ２０３ｃ、Ｌ２０４ｄ、Ｌ２０３ｄ、Ｌ２０４ｃはそれぞれ光ビーム１０５の回折格子１０７による０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図７（ａ））。【００４６】  また、ビームスポットＬ２０１ａ、Ｌ２０１ｅ、Ｌ２０６ｂ、Ｌ２０６ｆ、Ｌ２０１ｂ、Ｌ２０１ｆ、Ｌ２０６ａ、Ｌ２０６ｅ、Ｌ２０２ａ、Ｌ２０２ｅ、Ｌ２０５ｂ、Ｌ２０５ｆ、Ｌ２０２ｂ、Ｌ２０２ｆ、Ｌ２０５ａ、Ｌ２０５ｅ、Ｌ２０３ａ、Ｌ２０３ｅ、Ｌ２０４ｂ、Ｌ２０４ｆ、Ｌ２０３ｂ、Ｌ２０３ｆ、Ｌ２０４ａ、Ｌ２０４ｅはそれぞれ光ビーム１０５の回折格子１０７による±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するビームスポットである（図７（ｂ））。【００４７】  このように、光ビーム１０２、１０５の何れであっても、ホログラム素子１０８上の同じ領域による回折光は集積回路基板１１３上の近接する位置に入射して、同じ受光素子上にビームスポットを形成する。
（３）受光素子について
次に、光ピックアップ装置１００が備える受光素子について説明する。【００４８】  図８は、集積回路基板１１３上における受光素子群１０９〜１１２の配置を示す平面図である。言うまでも無く、図８における受光素子群１０９〜１１２の配置は図５において破線にて示した受光素子群１０９〜１１２の配置に一致する。
図８に示されるように、受光素子群１０９〜１１２は何れもＹ軸方向に１列に並んだ複数の受光素子からなっている。受光素子群１０９〜１１１はそれぞれ４個の受光素子１０９ａ〜１０９ｄ、１１０ａ〜１１０ｄ、１１１ａ〜１１１ｄからなり、受光素子群１１２は５個の受光素子１１２ａ〜１１２ｅからなっている。【００４９】  受光素子群１０９〜１１１はトラッキング誤差信号の検出に用いられ、受光素子群１１２はフォーカス誤差信号の検出に用いられる。
（４）出力回路
次に、集積回路基板１１３に配設される出力回路について説明する。
図９は、出力回路の等価回路を示す回路図である。図９に示されるように、出力回路は１１個の電流電圧増幅変換回路（以下、単に「増幅回路」という。）６０１〜６１１を備えている。【００５０】  増幅回路６０１〜６０６はそれぞれ受光素子１０９ｂ、１１０ｂ、１１１ｂ、１０９ｃ、１１０ｃ及び１１１ｃが出力する電流信号を変換増幅して信号Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ２、Ｔ４及びＴ６を出力する。
増幅回路６０７〜６１０はそれぞれ受光素子１０９ａと１０９ｄ、１１０ａと１１０ｄ、１１１ａと１１１ｄ、１１１ｂと１１１ｄの電流信号の和を変換増幅して信号Ｔ７〜Ｔ９及びＦ１を出力する。【００５１】  増幅回路６１１は受光素子１１１ａ、１１１ｃ及び１１１ｅの電流信号の和を変換増幅して信号Ｆ２を出力する。
このように、受光素子が出力する電流信号を電圧信号に変換すればノイズの影響を低減することができるので、記録・再生速度を向上させることができる。
（５）フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出
次に、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。【００５２】  （ａ）フォーカス誤差信号の検出
光ピックアップ装置１００は、光ビーム１０２、１０５の何れについても、スポットサイズ検出法を用いて信号Ｆ１、Ｆ２からフォーカス誤差信号ＦＥを検出する。すなわち、
ＦＥ１＝Ｆ１−Ｆ２・・・（式１）。
（ｂ）トラッキング誤差信号の位相差検出法による検出
光ピックアップ装置１００は位相差検出法を用いて光ビーム１０２、１０５に関するトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）を検出する。すなわち、
ＴＥ（ＤＶＤ）＝（Ｔ１と（Ｔ３＋Ｔ５）の位相比較）
＋（Ｔ２と（Ｔ４＋Ｔ６）の位相比較）・・・（式２）、
ＴＥ（ＣＤ）＝（（Ｔ１＋Ｔ３）とＴ５の位相比較）
＋（（Ｔ２＋Ｔ４）とＴ６の位相比較）・・・（式３）。【００５３】  （ｃ）トラッキング誤差信号の差動プッシュプル法による検出
光ピックアップ装置１００は差動プッシュプル法を用いて光ビーム１０２、１０５に関するトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）を検出する。すなわち、
ＴＥ（ＤＶＤ）＝（Ｔ１＋Ｔ２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）
−ｋ［Ｔ７−（Ｔ８＋Ｔ９）］・・・（式４）、
ＴＥ（ＣＤ）＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）
−（Ｔ５＋Ｔ６）
−ｋ［（Ｔ７＋Ｔ８）−Ｔ９］・・・（式５）。
ここで、ｋはトラッキング誤差が無い状態でトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）が０となるような定数である。【００５４】  式２〜６より、信号Ｔ３、Ｔ４及びＴ８をそれぞれ信号Ｔ５、Ｔ６及びＴ９に加算すれば、位相差検出法か差動プッシュプル法かに関わらずＤＶＤ用のトラッキング誤差信号を検出することができる。また、信号Ｔ３、Ｔ４及びＴ８をそれぞれ信号Ｔ１、Ｔ２及びＴ７に加算すれば、位相差検出法か差動プッシュプル法かに関わらずＣＤ用のトラッキング誤差信号を検出することができる。【００５５】  （６）出力回路の変形例
次に、本実施の形態に係る出力回路の変形例について説明する。
図１０は、本変形例に係る出力回路の等価回路を示す回路図である。図１０に示されるように、本変形例に係る出力回路は図９に示した出力回路に、スイッチ回路７０１〜７０３が追加されている点で相違している。【００５６】  スイッチ回路７０１はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０２の出力（図９のＴ３に相当。）を増幅回路６０３の出力（Ｔ５に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ１ａがＴ１とＴ３とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０２の出力を増幅回路６０１の出力（Ｔ１に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ５ａがＴ５とＴ３とを加算した信号となる。【００５７】  スイッチ回路７０２はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０５の出力（Ｔ４に相当。）を増幅回路６０６の出力（Ｔ６に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ６ａがＴ４とＴ６とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０５の出力を増幅回路６０４の出力（Ｔ２に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ２ａがＴ２とＴ４とを加算した信号となる。【００５８】  スイッチ回路７０３はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０８の出力（Ｔ８に相当。）を増幅回路６０９の出力（Ｔ９に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ９ａがＴ８とＴ９とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０８の出力を増幅回路６０７の出力（Ｔ７に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ７ａがＴ７とＴ８とを加算した信号となる。【００５９】  このようなスイッチ回路７０１〜７０３を用いれば、位相差検出法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）をＤＶＤ、ＣＤ共に次式により得ることができる。
ＴＥ（ＤＰＤ）＝（Ｔ１ａとＴ５ａの位相比較）
＋（Ｔ２ａと＋Ｔ６ａの位相比較）・・・（式９）
また、差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＰ）もＤＶＤ、ＣＤ共に次式により得ることができる。【００６０】  ＴＥ（ＤＰＰ）＝（Ｔ１ａ＋Ｔ２ａ）
−（Ｔ５ａ＋Ｔ６ａ）
−ｋ（Ｔ７ａ−Ｔ９ａ）・・・（式１０）
ここで、ｋはトラッキングの基準状態においてＴＥ（ＤＰＰ）が０となる定数である。
このようにすれば、図９の出力回路よりも出力信号数を減らすことができる。また、加算のための外部回路が不要となる。【００６１】  （７）まとめ
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＤＶＤとＣＤとの２種類の光情報記録媒体について共に、安定して記録、再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができる。
また、フォーカス誤差信号を検出するための信号回路と、トラッキング誤差信号を検出するための信号回路とを完全に分離することができると共に、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とのそれぞれの信号回路をＤＶＤとＣＤとで共用することができる。従って、信号処理回路を簡素化することができる。【００６２】  ［２］第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ピックアップ装置は第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置と概ね同様の構成を備える一方、受光素子の構成において相違している。以下、専ら相違点に注目して説明する。
（１）全体構成
図１１は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の全体構成を模式的に示す断面図である。【００６３】  図１１（ａ）には半導体レーザ２０３、２０６から光情報記録媒体２０１、２０４に至る光ビーム２０２、２０５の光路が示され、図１１（ｂ）には光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５が受光素子群２０９〜２１５に至る光路が示されている。また、ＸＹＺ軸は、図２と同様である。
図１１に示されるように、光ピックアップ装置２００は、半導体レーザ２０３、２０６、回折格子２０７、ホログラム素子２０８、受光素子群２０９〜２１５、集積回路基板２１６、コリメータレンズ２１７及び対物レンズ２１８を備えている。【００６４】  半導体レーザ２０３、２０５はそれぞれ光情報記録媒体２０１、２０４の規格に準拠した波長の光ビーム２０２、２０５を出射する。なお、光ビーム２０２は光ビーム２０５よりも短波長である。
光ピックアップ装置２００は不図示の光情報記録媒体判別手段を備えており、記録、再生の対象となる光情報記録媒体が光情報記録媒体２０１、２０４の何れであるかを判別する。この判別結果に応じて半導体レーザ２０３、２０５の何れか一方のみが駆動される。【００６５】  回折格子２０７は、半導体レーザ２０３、２０５からホログラム素子２０８に至る光路上で光ビーム２０２、２０５を０次回折光（メインビーム）と±１次回折光（サブビーム。図示省略。）とに回折する。回折格子２０７の構成は、第１の実施の形態に係る回折格子１０７と同等である（図３を参照。）。
ホログラム素子２０８は、光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５を回折する。受光素子群２０９〜２１５はホログラム素子２０８による光ビーム２０２、２０５の回折光を受光して、光電変換する。なお、光電変換により受光素子群２０９〜２１５が生成した信号は不図示の出力回路を経由して出力される。【００６６】  半導体レーザ２０３、２０６、受光素子群２０９〜２１５及び出力回路は何れも集積回路基板２１６上に実装されている。
ホログラム素子２０８から光情報記録媒体２０１、２０４に向かう光路上にはコリメータレンズ２１７と対物レンズ２１８とが配されている。なお、半導体レーザ２０３の光ビーム２０２の主光線とコリメータレンズ２１７の光軸中心とを一致させるのが好適である。【００６７】  （２）ホログラム素子２０８の構成
次に、ホログラム素子２０８の構成について説明する。図１２は、ホログラム素子２０８の構成を示す平面図である。
図１２において、点２３２、２３５はそれぞれトラッキングの基準状態において、例えば、トラッキング誤差が無い状態において、光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５の強度中心を示す。【００６８】  ホログラム素子２０８の主面は、点２３２、２３５を結ぶ直線２０８及び直線２０８にそれぞれ点２３２、２３５で直交する直線２４１、２４２を境界として６つの領域２１９〜２２４に区画される。領域２１９〜２２４は相異なる方向へ光ビーム２０２、２０５を回折する。
ホログラム素子２０８の主面をこのように区画すれば、トラッキングの基準状態において、光情報記録媒体２０１による光ビーム２０２の反射光から、領域２１９、領域２２０、領域２２１、２２３を合わせた領域及び領域２２２、２２４を合わせた領域の４つの領域が均等な光量を受ける。【００６９】  同様に、領域２１９、領域２２０、領域２２１、２２３を合わせた領域、領域２２２、２２４を合わせた領域の４つの領域は、光ビーム２０５の光情報記録媒体２０４による反射光から均等な光量を受ける。
また、領域２１９〜２２４は何れも長方形状の正領域と反領域との２種類の領域がＸ方向に交互に現れるように縞状に区画されている。すなわち、領域２１９〜２２４には、それぞれ正領域２１９ａ〜２２４ａと反領域２１９ｂ〜２２４ｂが設けられている。正領域と反領域には互いに点対称な像を共通の受光素子上に結像させる回折格子が形成されている。【００７０】  光ビーム２０２、２０５の光路はコリメータレンズ２１７と対物レンズ２１８との間の距離によって変化し、点２３２、２３５の位置はコリメータレンズ２１７、対物レンズ２１８及びホログラム素子２０８の位置関係に応じて異なる。そのため、ホログラム素子２０８主面における領域分割はこれらの位置関係に応じて決定される。
（３）集積回路基板２１６上のビームスポット
図１３は、集積回路基板２１６に光ビーム２０２、２０５によるビームスポット（以下、単に「スポット」という。）を示す平面図である。なお、図中、光ビーム２０２によるスポットは白抜きで、光ビーム２０５によるスポットは黒塗りで示されている。また、矩形の破線は受光素子群２０９〜２１５の位置を示す。【００７１】  ドット印Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ半導体レーザ２０３、２０６の発光点を示す。なお、図１のように、集積回路基板２１６上に反射ミラーを設けて光ビームを光情報記録媒体へ導く場合には、ドット印Ｌ１、Ｌ２は反射ミラー上の反射点を示すことになる。
（ａ）光ビーム２０２が形成するビームスポット
光ビーム２０２が集積回路基板２１６上に形成するビームスポットについて説明する。【００７２】  図１４（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１４（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。【００７３】  図１３において、ビームスポットＬ１１０１ｃ、Ｌ１１０６ｄ、Ｌ１１０１ｄ、Ｌ１１０６ｃ、Ｌ１１０２ｃ、Ｌ１１０５ｄ、Ｌ１１０２ｄ、Ｌ１１０５ｃ、Ｌ１１０３ｃ、Ｌ１１０４ｄ、Ｌ１１０３ｄ、Ｌ１１０４ｃは回折格子２０７による０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１４（ａ））。【００７４】  また、ビームスポットＬ１１０１ａ、Ｌ１１０１ｅ、Ｌ１１０６ｂ、Ｌ１１０６ｆ、Ｌ１１０１ｂ、Ｌ１１０１ｆ、Ｌ１１０６ａ、Ｌ１１０６ｅ、Ｌ１１０２ａ、Ｌ１１０２ｅ、Ｌ１１０５ｂ、Ｌ１１０５ｆ、Ｌ１１０２ｂ、Ｌ１１０２ｆ、Ｌ１１０５ａ、Ｌ１１０５ｅ、Ｌ１１０３ａ、Ｌ１１０３ｅ、Ｌ１１０４ｂ、Ｌ１１０４ｆ、Ｌ１１０３ｂ、Ｌ１１０３ｆ、Ｌ１１０４ａ、Ｌ１１０４ｅは回折格子２０７による±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１４（ｂ））。【００７５】  （ｂ）光ビーム２０５が形成するビームスポット
光ビーム２０５が集積回路基板２１６上に形成するビームスポットについて説明する。
図１５（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１５（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。【００７６】  図１３において、ビームスポットＬ１２０１ｃ、Ｌ１２０６ｄ、Ｌ１２０１ｄ、Ｌ１２０６ｃ、Ｌ１２０２ｃ、Ｌ１２０５ｄ、Ｌ１２０２ｄ、Ｌ１２０５ｃ、Ｌ１２０３ｃ、Ｌ１２０４ｄ、Ｌ１２０３ｄ、Ｌ１２０４ｃは回折格子２０７による０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１５（ａ））。【００７７】  また、ビームスポットＬ１２０１ａ、Ｌ１２０１ｅ、Ｌ１２０６ｂ、Ｌ１２０６ｆ、Ｌ１２０１ｂ、Ｌ１２０１ｆ、Ｌ１２０６ａ、Ｌ１２０６ｅ、Ｌ１２０２ａ、Ｌ１２０２ｅ、Ｌ１２０５ｂ、Ｌ１２０５ｆ、Ｌ１２０２ｂ、Ｌ１２０２ｆ、Ｌ１２０５ａ、Ｌ１２０５ｅ、Ｌ１２０３ａ、Ｌ１２０３ｅ、Ｌ１２０４ｂ、Ｌ１２０４ｆ、Ｌ１２０３ｂ、Ｌ１２０３ｆ、Ｌ１２０４ａ、Ｌ１２０４ｅは回折格子２０７による±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１５（ｂ））。【００７８】  このように、領域２１９、２２０、２２２及び２２３はそれぞれ光ビーム２０２、２０５によるスポットが共通の受光素子に入射するように回折する。また、領域２２０、２２１はそれぞれ光ビーム２０２、２０５によるスポットが相異なる受光素子に入射するように回折する。
（４）受光素子群２０９〜２１５
次に、受光素子群２０９〜２１５について説明する。【００７９】  図１６は、集積回路基板２１６上における受光素子群２０９〜２１５の配置を示す平面図である。
図１６に示されるように、受光素子群２０９〜２１５は何れもＹ軸方向に並んだ複数の受光素子からなっている。受光素子２０９、２１０，２１２及び２１４はそれぞれ４つの受光素子２０９ａ〜２０９ｄ、２１０ａ〜２１０ｄ，２１２ａ〜２１２ｄ、２１４ａ〜２１４ｄからなっている。また、受光素子２１１、２１３及び２１５はそれぞれ５つの受光素子２１１ａ〜２１１ｅ、２１３ａ〜２１３ｅ１２１５ａ〜２１５ｅからなっている。【００８０】  受光素子群２１２は、ホログラム素子２０８の領域２２０、２２１による光ビーム２０２の回折光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。受光素子群２１４は、ホログラム素子２０８の領域２２０、２２１による光ビーム２０５の回折光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。
第１の実施の形態においては、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１８、１１９による＋１次回折光を受光素子群１１０にて受光し、−１次回折光は用いなかった。【００８１】  これに対して、本実施の形態においては光ビーム２０２の回折格子２０７による０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１１、２１２による−１次回折光を受光素子群２１２にて受光し、＋１次回折光は用いない。
（５）出力回路
図１７は、集積回路基板２１６に設けられる出力回路の等価回路図である。【００８２】  図１７に示されるように、増幅回路７０１は受光素子２０９ｂ、２１４ｃからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１１を出力する。増幅回路７０２は受光素子２０９ｃ、２１４ｂからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１２を出力する。増幅回路７０３は受光素子２１０ｂ、２１２ｃからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１３を出力する。増幅回路７０４は受光素子２１０ｃ、２１２ｂからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１４を出力する。【００８３】  増幅回路７０５は受光素子２０９ａ、２０９ｄ、２１４ａ及び２１４ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１５を出力する。増幅回路７０６は受光素子２１０ａ、２１０ｄ、２１２ａ及び２１２ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１６を出力する。増幅回路７０７は受光素子２１１ｂ、２１１ｄ、２１３ｂ、２１３ｄ、２１５ｂ及び２１５ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｆ１１を出力する。【００８４】  増幅回路７０８は受光素子２１１ａ、２１１ｃ、２１１ｅ、２１３ａ、２１３ｃ、２１３ｅ、２１５ａ、２１５ｃ及び２１５ｅからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｆ１２を出力する。
増幅回路７０１〜７０８の出力信号は何れも電圧信号なので、電流信号に比べてノイズに強く、記録・再生速度を向上させることできる。【００８５】  （６）フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出
次に、光ビーム２０２、２０５に関してフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
（ａ）フォーカス誤差信号の検出
光ピックアップ装置２００もまた、光ビーム２０２、２０５の何れについても、スポットサイズ検出法を用いて信号Ｆ１１、Ｆ１２からフォーカス誤差信号ＦＥを検出する。すなわち、
ＦＥ１＝Ｆ１１−Ｆ１２・・・（式１１）。【００８６】  （ｂ）トラッキング誤差信号の位相差検出法による検出
光ピックアップ装置２００は、光ビーム２０２、２０５の何れについても、位相差検出法を用いて信号Ｔ１１〜Ｔ１４からトラッキング誤差信号ＴＥを検出する。すなわち、
ＴＥ＝（Ｔ１１とＴ１３の位相比較）
＋（Ｔ１２とＴ１４の位相比較）・・・（式１２）。【００８７】  （ｃ）トラッキング誤差信号の差動プッシュプル法による検出
光ピックアップ装置２００は、光ビーム２０２、２０５の何れについても、差動プッシュプル法を用いて信号Ｔ１１〜Ｔ１６からトラッキング誤差信号ＴＥを検出する。すなわち、
ＴＥ＝（Ｔ１１＋Ｔ１２）−（Ｔ１３＋Ｔ１４）
−ｋ（Ｔ１５−Ｔ１６）・・・（式１３）
ここで、ｋはトラッキング誤差が無い状態でトラッキング誤差信号ＴＥが０となるような定数である。【００８８】  （７）まとめ
以上説明したように、本実施の形態によれば、波長が異なる光ビーム２０２、２０５を出射する半導体レーザ２０３、２０６を用いるので、異なる規格に準拠する光情報記録媒体２０１、２０４の双方について精度良く情報の記録と再生とができる。また、上記第１の実施の形態と同様に、安定的にフォーカス／トラッキング誤差信号を検出することができる。【００８９】  本実施の形態の構成によっても、フォーカス誤差信号を検出するための信号系とトラッキング誤差信号を検出するための信号系とを完全に分離することができる。また、上記第１の実施の形態とは異なり、選択的な加算を行なうスイッチ回路を要しないので、信号処理システムを簡素化できる。
［３］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。【００９０】  （１）上記実施の形態においては、光情報記録媒体の異なる規格に応じてそれぞれ単波長半導体レーザを設けるとしたが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてモノリシック２波長半導体レーザを用いても良い。
図１８は、本変形例に係る光ピックアップ装置の全体構成を模式的に示す断面図である。図１８に示されるように、本変形例に係る光ピックアップ装置３００は、半導体レーザ１０４、１０６に代えて、モノリシック２波長半導体レーザ３２１を備えている。【００９１】  光ビーム出射間隔の精度は、半導体レーザ１０３、１０６では組み立て精度に依存するが、モノリシック２波長半導体レーザ３２１では拡散精度に依存する。従って、本変形例によれば、光ビーム出射間隔の精度を向上させることができる。また、上記第２の実施の形態において半導体レーザ２０３、２０６に代えてモノリシック２波長半導体レーザを用いても、同様の効果を得ることができる。【００９２】  なお、本変形例に係る構成を採用しても、上記実施例に係る効果に変わりは無い。
（２）上記実施の形態においては、半導体レーザや受光素子を集積回路基板上に配するとのみ述べたが、これに加えて、集積回路基板等の部品を１つのパッケージに搭載しても良い。
図１９は、本変形例に係る光ピックアップ装置の主要な構成を模式的に示す断面図である。図１９に示されるように、光ピックアップ装置４００は、半導体レーザ４０３、４０６、受光素子群４０９〜４１２、集積回路基板４１３、コリメータレンズ４１４、対物レンズ４１５、単板４２１及びパッケージ４２２を備えている。【００９３】  半導体レーザ４０３、４０６及び受光素子群４０９〜４１２は集積回路基板４１３上に配設されている。単板４２１の半導体レーザ４０３、４０６に対向する面には回折格子４０７が形成され、コリメータレンズ４１４に対向する面にはホログラム素子４０８が形成されている。
パッケージ４２２は平板な底部と単板４２１を支持する支持部とからなっている。パッケージ４２２の底部には集積回路基板４１３が載置された状態で、また、単板４２１はパッケージ４２２の支持部に支持された状態で、それぞれ固定されている。【００９４】  このようにすれば、半導体レーザや受光素子を１つのパッケージに一体化するので、光ピックアップ装置を小型化することができ、延いては光ピックアップ装置が組み込まれる記録再生装置全体を小型化することができる。また、かかる記録再生装置を組み立てる際に、組み立て精度の管理対象となる部品点数を削減することができる。従って、組み立て精度を向上させることができると共に、記録再生装置を簡素化して、コストを削減することができる。【００９５】  なお、本変形例に係る構成を採用しても、上記実施の形態に係る効果を得られることに変わりは無い。
（３）上記実施の形態においては、特に詳述しなかったが、ＤＶＤはＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の何れでも良く、ＣＤはＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の何れでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】  本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報記録媒体に、情報の記録、再生、消去などの処理を行う光学式情報処理装置に利用できる。
【図１】
2006054383.tif 000002
【図２】
2006054383.tif 000003
【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】
2006054383.tif 000015
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年2月8日(2006.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】光情報記録媒体の種別に応じて異なる波長の光で情報を記録、再生する光ピックアップ装置であって、
波長が相異なる２つの光ビームを選択的に出力する半導体レーザ素子と、
光情報記録媒体で反射された光ビームを回折するホログラム素子と、
ホログラム素子で回折された光ビームを受光して、光電変換する６つの受光素子と、
受光素子の出力信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する出力回路と、を備え、
光情報記録媒体で反射された光ビームは波長毎にホログラム素子上の相異なる位置に強度中心点ををもち、
ホログラム素子は、２つの強度中心点を結んだ直線と、この直線に強度中心点で直交する２つの直線にて６つの領域に区画され、
ホログラム素子の異なる領域で回折された光ビームは異なる受光素子にて受光される
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】半導体レーザ素子から光情報記録媒体に至る光路上で、光ビームを０次回折光と±１次回折光とに回折する回折格子と、
光情報記録媒体で反射された±１次回折光のホログラム素子による回折光を受光して、光電変換する３つのトラッキング用受光素子と、を備え、
ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に強度中心点で直交する２つの直線にて区画される３つの領域で回折された±１次回折光は相異なる３つのトラッキング用受光素子に入射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】出力回路は、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号と、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算した信号と、
からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】回折格子は、略平行な２直線にて中央部分との外側部分とに区画され、
０次回折光の回折効率は外側部分よりも中央部分において高く、
外側部分に形成された格子は境界たる２直線に斜交する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】光ビームの回折格子による０次回折光のホログラム素子による−１次回折光を受光して、光電変換するフォーカシング用受光素子を備え、
出力回路は、フォーカシング用受光素子が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】ホログラム素子上の６つの領域は、それぞれ回折角が相異なる２種類の部分領域からなり、
２種類の部分領域は、半導体レーザ素子の発光点について互いに点対称なビームスポットを形成し、
フォーカス用受光素子は、６つの受光素子上に形成されるビームスポットに、半導体レーザ素子の発光点について点対称なビームスポットを受光する
ことを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算し、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算するためのスイッチ回路を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて挟まれた領域にて回折された光ビームを受光する受光素子及びトラッキング用受光素子は、光情報記録媒体の種別に応じて相異なる部分に分離されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】（補正後）前記２つの光ビームを平行化するコリメータレンズを備え、
コリメータレンズの光軸は、光情報記録媒体で反射された前記２つの光ビームの何れか一方の強度中心軸と一致する
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】受光素子と半導体レーザ素子とは、集積回路基板上に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】半導体レーザ素子は、モノリシック２波長半導体レーザ素子であり、
集積回路基板上に半導体プロセスによって形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】集積回路基板、ホログラム素子及び回折格子がひとつのパッケージに搭載されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月9日(2007.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録媒体の種別に応じて異なる波長の光で情報を記録、再生する光ピックアップ装置であって、
波長が相異なる２つの光ビームを選択的に出力する半導体レーザ素子と、
光情報記録媒体で反射された光ビームを回折するホログラム素子と、
ホログラム素子で回折された光ビームを受光して、光電変換する６つの受光素子と、
受光素子の出力信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する出力回路と、を備え、
光情報記録媒体で反射された光ビームは波長毎にホログラム素子上の相異なる位置に強度中心点をもち、
ホログラム素子は、２つの強度中心点を結んだ直線と、この直線に強度中心点で直交する２つの直線にて６つの領域に区画され、
ホログラム素子の異なる領域で回折された光ビームは異なる受光素子にて受光される
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
半導体レーザ素子から光情報記録媒体に至る光路上で、光ビームを０次回折光と±１次回折光とに回折する回折格子と、
光情報記録媒体で反射された±１次回折光のホログラム素子による回折光を受光して、光電変換する３つのトラッキング用受光素子と、を備え、
ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に強度中心点で直交する２つの直線にて区画される３つの領域で回折された±１次回折光は相異なる３つのトラッキング用受光素子に入射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
出力回路は、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号と、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算した信号と、からトラッキング誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
回折格子は、略平行な２直線にて中央部分との外側部分とに区画され、
０次回折光の回折効率は外側部分よりも中央部分において高く、
外側部分に形成された格子は境界たる２直線に斜交する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光ビームの回折格子による０次回折光のホログラム素子による−１次回折光を受光して、光電変換するフォーカシング用受光素子を備え、
出力回路は、フォーカシング用受光素子が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
ホログラム素子上の６つの領域は、それぞれ回折角が相異なる２種類の部分領域からなり、
２種類の部分領域は、半導体レーザ素子の発光点について互いに点対称なビームスポットを形成し、
フォーカス用受光素子は、６つの受光素子上に形成されるビームスポットに、半導体レーザ素子の発光点について点対称なビームスポットを受光する
ことを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算し、
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算するためのスイッチ回路を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて挟まれた領域にて回折された光ビームを受光する受光素子及びトラッキング用受光素子は、光情報記録媒体の種別に応じて相異なる部分に分離されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記２つの光ビームを平行化するコリメータレンズを備え、
コリメータレンズの光軸は、光情報記録媒体で反射された前記２つの光ビームの何れか一方の強度中心軸と一致する
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
受光素子と半導体レーザ素子とは、集積回路基板上に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
半導体レーザ素子は、モノリシック２波長半導体レーザ素子であり、
集積回路基板上に半導体プロセスによって形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
集積回路基板、ホログラム素子及び回折格子がひとつのパッケージに搭載されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の波長のレーザ光を選択的に出力して複数種類の光情報記録媒体に情報を記録及び再生する光ピックアップ装置に関し、特に何れの波長のレーザ光からも高精度なトラッキング誤差信号を安定的に得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光情報記録媒体の中で、最も大きな市場を形成しているＣＤ（CompactDisc）において、その記録・再生には波長７８０ｎｍ〜８２０ｎｍ帯の近赤外半導体レーザが用いられている。一方、急速に普及し、より高密度で情報を記録できるＤＶＤ（DigitalVersatile Disc）の記録・再生には、光スポットを小さくするため、より短波長の６３５ｎｍ〜６８０ｎｍ帯の赤色半導体レーザが用いられている。
【０００３】
１台のドライブ装置でこれら規格の異なる２種類の光情報記録媒体の再生を可能にするという市場からの要求に応えるため、従来、図１に示すような再生専用の光ピックアップ装置が考えられている（例えば、特許文献１を参照）。以下、この従来の光ピックアップ装置の動作原理を示す。
図１に示されるように、光ピックアップ装置２は、光源３、４、ホログラム素子７、受光素子基板１４及び反射ミラー１５を備え、光情報記録媒体１から情報を読み取る。光源３はＤＶＤ規格に準拠して波長６５０ｎｍのレーザ光を出射し、光源４はＣＤ規格に準拠して波長７８０ｎｍとのレーザ光を出射する。
【０００４】
反射ミラー１５は光源３、４が出射するレーザ光を光情報記録媒体１に導く。ホログラム素子７は光情報記録媒体１にて反射されたレーザ光を回折領域５、６にて回折する。受光素子基板１４は受光素子８〜１３を備え、ホログラム素子７による回折光を受光する。
光源３が出射したレーザ光は受光素子８〜１１に入射する。この受光素子８〜１１の出力信号から、スポットサイズ検出（SSD: SpotSize Detection）法によりフォーカス誤差信号が、位相差検出（DPD:Differential Phase Detection）法によりトラッキング誤差信号が、また再生信号が検出される。
【０００５】
光源４が出射したレーザ光は受光素子８、９、１２、１３に入射する。この受光素子８、９、１２、１３の出力信号から、スポットサイズ検出法によりフォーカス誤差信号が、３ビーム法又はプッシュプル（PP: PushPull）法によりトラッキング誤差信号が、また再生信号が検出される。
なお、光源３を用いて追記型ＣＤ（CD-R）を再生することもできる。
【特許文献１】特許第３５１８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光ピックアップ装置２によれば、光源３、４の何れか一方から出力される光ビームの主光線しかホログラム素子７の中心に通すことができない。主光線をホログラム素子７の中心に通らせることができない光ビームについては、トラッキング誤差がなくても、ホログラム素子７による回折光間に光量のアンバランスが生じる。
このため、光情報記録媒体１による反射光の光量のアンバランスからトラッキング誤差を検出するプッシュプル法においては、トラッキング誤差を正確に検出するための処理が著しく煩雑になる。また、回折光間の位相差からトラッキング誤差を検出する位相差検出法においては、トラッキング誤差の安定的な検出が困難となる。
【０００７】
また、光情報記録媒体に情報を記録する場合には、例えば、差動プッシュプル（DPP:Differential Push Pull）法によるトラッキング制御が必要となる。差動プッシュプル法では、ホログラム素子７による０次回折光と±１次回折光との間の光量のアンバランスからトラッキング誤差を検出する。光ピックアップ装置２は、この差動プッシュプル法を行うための構成を備えていない。
【０００８】
上記の問題に鑑み、本発明は、２種類の波長のレーザ光を選択的に出力して複数種類の光情報記録媒体に情報を記録及び再生する光ピックアップ装置であって、何れの波長のレーザ光からも高精度なトラッキング誤差信号を安定的に得ることができる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】
【０００９】
上記問題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、光情報記録媒体の種別に応じて異なる波長の光で情報を記録、再生する光ピックアップ装置であって、波長が相異なる２つの光ビームを選択的に出力する半導体レーザ素子と、光情報記録媒体で反射された光ビームを回折するホログラム素子と、ホログラム素子で回折された光ビームを受光して、光電変換する６つの受光素子と、受光素子の出力信号からトラッキング誤差信号を生成して出力する出力回路と、を備え、光情報記録媒体で反射された光ビームは波長毎にホログラム素子上の相異なる位置に強度中心点ををもち、ホログラム素子は、２つの強度中心点を結んだ直線と、この直線に強度中心点で直交する２つの直線にて６つの領域に区画され、ホログラム素子の異なる領域で回折された光ビームは異なる受光素子にて受光されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この構成によれば、トラッキングの基準状態において、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域が、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの反射光から均等な光量を受け取る。
従って、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号が基準状態においてバランスの取れたトラッキング誤差信号となる。
【００１１】
このように、本発明によれば、ホログラム素子の特徴的な形状のために、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交する２直線にて挟まれた領域に係る信号をレーザビームに応じた適切な受光素子からの信号に加算するだけで簡単に、バランスの取れた高精度なトラッキング誤差信号を安定して得ることができる。
【００１２】
また、半導体レーザ素子から光情報記録媒体に至る光路上で、光ビームを０次回折光と±１次回折光とに回折する回折格子と、光情報記録媒体で反射された±１次回折光のホログラム素子による回折光を受光して、光電変換する３つのトラッキング用受光素子と、を備え、ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に強度中心点で直交する２つの直線にて区画される３つの領域で回折された±１次回折光は相異なる３つのトラッキング用受光素子に入射するとしても良い。
【００１３】
また、回折格子は、略平行な２直線にて中央部分との外側部分とに区画され、０次回折光の回折効率は外側部分よりも中央部分において高く、外側部分に形成された格子は境界たる２直線に斜交するとしても良い。
この構成によれば、何れの光ビームに関しても、０次回折光と±１次回折光とからトラッキング誤差信号が得られるので、トラッキング誤差信号を用いて前述した差動プッシュプル法によるトラッキング制御を行うことができる。
【００１４】
特に、各メインビームについて回折格子の中央部分の回折効率を外側部分の回折効率よりも大きくすれば、各メインビームの強度が上がり、情報の記録及び再生の効率を高めることができる。
また、出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号からトラッキング誤差信号を生成して出力するとしても良い。
【００１５】
また、出力回路は、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算した信号と、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算した信号と、からトラッキング誤差信号を生成して出力するとしても良い。
【００１６】
この構成によれば、何れの光ビームについても、出力回路から適切に加算された信号が得られるので、外部回路において該加算処理を行う必要がなくなる。
また、光ビームの回折格子による０次回折光のホログラム素子による−１次回折光を受光して、光電変換するフォーカシング用受光素子を備え、出力回路は、フォーカシング用受光素子が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成して出力するとしても良い。
【００１７】
また、ホログラム素子上の６つの領域は、それぞれ回折角が相異なる２種類の部分領域からなり、２種類の部分領域は、半導体レーザ素子の発光点について互いに点対称なビームスポットを形成し、フォーカス用受光素子は、６つの受光素子上に形成されるビームスポットに、半導体レーザ素子の発光点について点対称なビームスポットを受光するとしても良い。
【００１８】
この構成によれば、ホログラム素子から得られる回折光のうちトラッキング制御に用いられない回折光を用いて、フォーカス制御を行うことができる。
特に、半導体レーザ素子の発光点について、受光素子にて受光する像に点対称な像をフォーカシング用受光素子にて受光すれば、スポット形状の対称性が高まる。従って、スポットサイズ検出法を用いる場合には、スポット形状の非対称性に起因する検出誤差を軽減することができる。
【００１９】
また、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線と光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線とにて区画される４つの領域毎に、回折された光ビームを受光した受光素子からの信号を加算し、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて区画される２つの領域毎に、トラッキング用受光素子からの信号を加算するためのスイッチ回路を備えるとしても良い。
【００２０】
この構成によっても、前述した効果が得られる。
また、ホログラム素子を区画する３つの直線のうち、２つの強度中心点を結んだ直線に直交し、光情報記録媒体の種別に応じた波長の光ビームの強度中心点を通る直線にて挟まれた領域にて回折された光ビームを受光する受光素子及びトラッキング用受光素子は、光情報記録媒体の種別に応じて相異なる部分に分離されているとしても良い。
【００２１】
このようにすれば、ホログラム素子上で、２つの強度中心点を結んだ直線に直交する２直線にて挟まれた領域に係る受光素子が、それぞれ光情報記録媒体の種別に応じて分離して配設されるので、それぞれのレーザビームに関する信号を別々に得ることができる。従って、光情報記録媒体の種別に応じて信号を加算する際にスイッチ回路を要しないので、回路構成を簡素化することができる。また、何れの光情報記録媒体についても適切なトラッキング誤差信号が得られる。
【００２２】
また、光ビームを平行化するコリメータレンズを備え、コリメータレンズの光軸が光情報記録媒体で反射された光ビームがホログラム素子上もつ強度中心点の何れかを通るとしても良い。
この構成によれば、一方の光ビームの主光線をコリメータレンズの光軸と一致させるので、本光ピックアップ装置とコリメータレンズとの光軸調整作業をある程度簡素化できる。
【００２３】
また、受光素子と半導体レーザ素子とは、集積回路基板上に配設されているとしても良い。
また、半導体レーザ素子は、モノリシック２波長半導体レーザ素子であり、集積回路基板上に半導体プロセスによって形成されているとしても良い。
この構成によれば、半導体レーザ素子と受光素子とを同一の集積回路基板上に設けることによって、両者が高精度にアライメントされた光ピックアップ装置を利用者に提供できる。
【００２４】
特に、半導体レーザ素子を受光素子と共に半導体プロセスによって形成する構成によれば、両者のアライメント、並びに光ビームの出射間隔を、半導体プロセスの寸法精度で極めて高精度に管理できる。
また、集積回路基板、ホログラム素子及び回折格子がひとつのパッケージに搭載されているとしても良い。
【００２５】
この構成によれば、さらにホログラム素子及び回折格子までもが高精度にアライメントされた光ピックアップ装置を利用者に提供できる。また、複数の光学部品を１パッケージで提供することによって、利用者がアライメント管理すべき光学部品点数が減って組み立てコストの削減に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［１］  実施の形態１
本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（１）  全体構成
図２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全体構成を模式的に示す図である。
【００２７】
図２に示されるように、光ピックアップ装置１００は半導体レーザ１０３、１０６、回折格子１０７、ホログラム素子１０８、受光素子群１０９〜１１２、集積回路基板１１３、コリメータレンズ１１４及び対物レンズ１１５を備えている。
半導体レーザ１０３は光情報記録媒体１０１の記録・再生に対応した波長の光ビーム１０２を出射する。半導体レーザ１０６は光情報記録媒体１０４の記録・再生に対応した波長の光ビーム１０５を出射する。なお、光ビーム１０２は光ビーム１０３よりも短波長である。
【００２８】
回折格子１０７は光ビーム１０２、１０５を０次回折光（メインビーム）と±１次回折光（サブビーム）に回折する。ホログラム素子１０８は光情報記録媒体１０１、１０４にて反射された光ビーム１０２、１０５を回折する。受光素子群１０９〜１１２は光ビーム１０２、１０５のホログラム素子１０８による回折光を受光して、光電変換する。
集積回路基板１１３上には半導体レーザ１０３、１０６、回折格子１０７、ホログラム素子１０８及び受光素子群１０９〜１１２の他、不図示の出力回路が搭載されている。コリメータレンズ１１４は光ビーム１０２、１０５を平行化し、対物レンズ１１５は光ビーム１０２、１０５をそれぞれ光情報記録媒体１０１、１０４上に集光する。
【００２９】
また、光ピックアップ装置１００は不図示の光情報記録媒体判別手段を備え、これを用いて光情報記録媒体の種類を判別することにより、半導体レーザ１０３、１０６の何れを駆動するかを決定する。
さて、図２（ａ）は光ビーム１０２、１０５が半導体レーザ１０３、１０６から光情報記録媒体１０１、１０４に至るまでの光路を示し、図２（ｂ）は光ビーム１０２、１０５が光情報記録媒体１０１、１０４から受光素子群１０９〜１１２に至るまでの光路を示している。
【００３０】
また、図中ＸＹＺ軸は、光ピックアップ装置２の使用時における光情報記録媒体１０１、１０４のラジアル方向、タンジェンシャル方向、記録面に垂直な方向をそれぞれ表す。以下、ＸＹＺ軸に言及した場合には、この方向を表すものとする。
（２）  回折格子
図３は、回折格子１０７の構成を示す外観斜視図である。回折格子１０７は平板矩形の等光性部材であって、略平行な２直線を境界として中央部分５０１と、外側部分５０２とに区画されている。中央部分５０１と外側部分５０２とは、回折効率が異なる。
【００３１】
中央部分５０１は、光ビーム１０２、１０５をそれぞれ０次回折光（メインビーム）１０２ｍ、１０５ｍに回折する。
外側部分５０２は、光ビーム１０２を＋１次回折光（サブビーム）１０２ｓ１と−１次回折光（サブビーム）１０２ｓ２とに回折し、また、光ビーム１０５を＋１次回折光１０５ｓ１と−１次回折光１０５ｓ２とに回折する。
【００３２】
光情報記録媒体への情報の記録・再生の効率を上げるためにはメインビームの強度を上げる必要がある。メインビームの強度を上げるためには、中央部分５０１における０次回折光の回折効率を１００％とすることが最も望ましい。例えば、中央部分５０１には格子を形成せず無格子領域とすれば、中央部分５０１からは±１次回折光が生じず、０次回折光の強度を最大化することができる。
【００３３】
また、外側部分５０２には、光ビーム１０２、１０５の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２、１０５ｓ１、１０５ｓ２の回折効率が最大になる深さの格子が形成されている。これにより、外側部分５０２による±１次回折光の強度を最大化することができる。
このように、０次回折光及び±１次回折光の強度を最大化すれば、光ピックアップ装置２の光利用効率を最大限に高めることができる。
【００３４】
なお、外側部分５０２の格子を帯状の中央部分５０１に対して所定角度だけ傾斜させて形成しても良い。
（１）  ホログラム素子
図４はホログラム素子１０８の構成を示す平面図である。トラッキングの基準状態、すなわちトラッキング誤差が無い状態において、光情報記録媒体にて反射された光ビーム１０２はホログラム素子１０８上の点１３２を強度中心とする領域（図中、実線にて示す。）に入射し、光ビーム１０５の点１３５を強度中心とする領域（図中、破線にて示す。）に入射する。
【００３５】
ホログラム素子１０８は点１３２、１３５を結ぶ直線１４０と、直線１４０にそれぞれ点１３２、１３５で直交する２直線１４２、１４５にて６つの領域１１６〜１２１に区画されている。領域１１６〜１２１はそれぞれ入射光を相異なる方向へ回折する。
このような構成によって、光ビーム１０２は直線１４０、１４２にて、光ビーム１０５は直線１４０、１４５にてそれぞれ４等分される。
【００３６】
すなわち、光ビーム１０２は領域１１６、領域１１７、２つの領域１１８、１２０を合わせた領域、及び２つの領域１１９、１２１を合わせた領域の４領域に等分される。また、光ビーム１０５は領域１２０、領域１２１、２つの領域１１６、１１８を合わせた領域、及び２つの領域１１７、１１９を合わせた領域の４領域に等分される。
領域１１６〜１２１は直線１４２、１４５に平行な直線にて、何れも短冊状の正領域と反領域との２種類の領域が交互に配されるように、それぞれ区画されている。この正領域と反領域には、互いに点対称な像を共通の位置へ投射する格子が設けられている。領域１１６〜１２１には、それぞれ正領域１１６ａ〜１２１ａ及び反領域１１６ｂ〜１２１ｂが設けられている。
【００３７】
なお、光学部材を配置するに際して、半導体レーザ１０３が出射する光ビーム１０２の主光線とコリメータレンズ１１４の光軸とを一致させても良い。また、ホログラム素子１０８の領域１１８、１１９のＸ軸方向の幅は、対物レンズ１１５とコリメータレンズ１１４の距離に応じて決定される。
（２）  集積回路基板１１３上のビームスポット
図５は、光ビーム１０２、１０５が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットを示す平面図である。図５において、光ビーム１０２によるビームスポットは白抜きで、光ビーム１０５によるビームスポットは黒塗りで、それぞれ示されている。また、矩形の破線は受光素子群１０９〜１１２の位置を示す。
【００３８】
ドット印Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ半導体レーザ１０３、１０６の発光点を示す。なお、図１のように、集積回路基板１１３上に反射ミラーを設けて光ビームを光情報記録媒体へ導く場合には、ドット印Ｌ１、Ｌ２は反射ミラー上の反射点を示すことになる。
（ａ）  光ビーム１０２が形成するビームスポット
光ビーム１０２が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットについて説明する。
【００３９】
図６（ａ）は、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図６（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０２の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【００４０】
図５において、ビームスポットＬ１０１ｃ、Ｌ１０６ｄ、Ｌ１０１ｄ、Ｌ１０６ｃ、Ｌ１０２ｃ、Ｌ１０５ｄ、Ｌ１０２ｄ、Ｌ１０５ｃ、Ｌ１０３ｃ、Ｌ１０４ｄ、Ｌ１０３ｄ、Ｌ１０４ｃはそれぞれ光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図６（ａ））。
【００４１】
また、ビームスポットＬ１０１ａ、Ｌ１０１ｅ、Ｌ１０６ｂ、Ｌ１０６ｆ、Ｌ１０１ｂ、Ｌ１０１ｆ、Ｌ１０６ａ、Ｌ１０６ｅ、Ｌ１０２ａ、Ｌ１０２ｅ、Ｌ１０５ｂ、Ｌ１０５ｆ、Ｌ１０２ｂ、Ｌ１０２ｆ、Ｌ１０５ａ、Ｌ１０５ｅ、Ｌ１０３ａ、Ｌ１０３ｅ、Ｌ１０４ｂ、Ｌ１０４ｆ、Ｌ１０３ｂ、Ｌ１０３ｆ、Ｌ１０４ａ、Ｌ１０４ｅはそれぞれ光ビーム１０２の回折格子１０７による±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図６（ｂ））。
【００４２】
（ｂ）  光ビーム１０５が形成するビームスポット
光ビーム１０２が集積回路基板１１３上に形成するビームスポットについて説明する。
図７（ａ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図７（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【００４３】
図５において、ビームスポットＬ２０１ｃ、Ｌ２０６ｄ、Ｌ２０１ｄ、Ｌ２０６ｃ、Ｌ２０２ｃ、Ｌ２０５ｄ、Ｌ２０２ｄ、Ｌ２０５ｃ、Ｌ２０３ｃ、Ｌ２０４ｄ、Ｌ２０３ｄ、Ｌ２０４ｃはそれぞれ光ビーム１０５の回折格子１０７による０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成する（図７（ａ））。
【００４４】
また、ビームスポットＬ２０１ａ、Ｌ２０１ｅ、Ｌ２０６ｂ、Ｌ２０６ｆ、Ｌ２０１ｂ、Ｌ２０１ｆ、Ｌ２０６ａ、Ｌ２０６ｅ、Ｌ２０２ａ、Ｌ２０２ｅ、Ｌ２０５ｂ、Ｌ２０５ｆ、Ｌ２０２ｂ、Ｌ２０２ｆ、Ｌ２０５ａ、Ｌ２０５ｅ、Ｌ２０３ａ、Ｌ２０３ｅ、Ｌ２０４ｂ、Ｌ２０４ｆ、Ｌ２０３ｂ、Ｌ２０３ｆ、Ｌ２０４ａ、Ｌ２０４ｅはそれぞれ光ビーム１０５の回折格子１０７による±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するビームスポットである（図７（ｂ））。
【００４５】
このように、光ビーム１０２、１０５の何れであっても、ホログラム素子１０８上の同じ領域による回折光は集積回路基板１１３上の近接する位置に入射して、同じ受光素子上にビームスポットを形成する。
（３）  受光素子について
次に、光ピックアップ装置１００が備える受光素子について説明する。
【００４６】
図８は、集積回路基板１１３上における受光素子群１０９〜１１２の配置を示す平面図である。言うまでも無く、図８における受光素子群１０９〜１１２の配置は図５において破線にて示した受光素子群１０９〜１１２の配置に一致する。
図８に示されるように、受光素子群１０９〜１１２は何れもＹ軸方向に１列に並んだ複数の受光素子からなっている。受光素子群１０９〜１１１はそれぞれ４個の受光素子１０９ａ〜１０９ｄ、１１０ａ〜１１０ｄ、１１１ａ〜１１１ｄからなり、受光素子群１１２は５個の受光素子１１２ａ〜１１２ｅからなっている。
【００４７】
受光素子群１０９〜１１１はトラッキング誤差信号の検出に用いられ、受光素子群１１２はフォーカス誤差信号の検出に用いられる。
（４）  出力回路
次に、集積回路基板１１３に配設される出力回路について説明する。
図９は、出力回路の等価回路を示す回路図である。図９に示されるように、出力回路は１１個の電流電圧増幅変換回路（以下、単に「増幅回路」という。）６０１〜６１１を備えている。
【００４８】
増幅回路６０１〜６０６はそれぞれ受光素子１０９ｂ、１１０ｂ、１１１ｂ、１０９ｃ、１１０ｃ及び１１１ｃが出力する電流信号を変換増幅して信号Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ２、Ｔ４及びＴ６を出力する。
増幅回路６０７〜６１０はそれぞれ受光素子１０９ａと１０９ｄ、１１０ａと１１０ｄ、１１１ａと１１１ｄ、１１１ｂと１１１ｄの電流信号の和を変換増幅して信号Ｔ７〜Ｔ９及びＦ１を出力する。
【００４９】
増幅回路６１１は受光素子１１１ａ、１１１ｃ及び１１１ｅの電流信号の和を変換増幅して信号Ｆ２を出力する。
このように、受光素子が出力する電流信号を電圧信号に変換すればノイズの影響を低減することができるので、記録・再生速度を向上させることができる。
（５）  フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出
次に、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
【００５０】
（ａ）  フォーカス誤差信号の検出
光ピックアップ装置１００は、光ビーム１０２、１０５の何れについても、スポットサイズ検出法を用いて信号Ｆ１、Ｆ２からフォーカス誤差信号ＦＥを検出する。すなわち、
ＦＥ１＝Ｆ１−Ｆ２・・・（式１）。
（ｂ）  トラッキング誤差信号の位相差検出法による検出
光ピックアップ装置１００は位相差検出法を用いて光ビーム１０２、１０５に関するトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）を検出する。すなわち、
ＴＥ（ＤＶＤ）＝（Ｔ１と（Ｔ３＋Ｔ５）の位相比較）
＋（Ｔ２と（Ｔ４＋Ｔ６）の位相比較）・・・（式２）、
ＴＥ（ＣＤ）＝（（Ｔ１＋Ｔ３）とＴ５の位相比較）
＋（（Ｔ２＋Ｔ４）とＴ６の位相比較）・・・（式３）。
【００５１】
（ｃ）  トラッキング誤差信号の差動プッシュプル法による検出
光ピックアップ装置１００は差動プッシュプル法を用いて光ビーム１０２、１０５に関するトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）を検出する。すなわち、
ＴＥ（ＤＶＤ）＝（Ｔ１＋Ｔ２）
−（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）
−ｋ［Ｔ７−（Ｔ８＋Ｔ９）］・・・（式４）、
ＴＥ（ＣＤ）＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）
−（Ｔ５＋Ｔ６）
−ｋ［（Ｔ７＋Ｔ８）−Ｔ９］・・・（式５）。
ここで、ｋはトラッキング誤差が無い状態でトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＶＤ）、ＴＥ（ＣＤ）が０となるような定数である。
【００５２】
式２〜６より、信号Ｔ３、Ｔ４及びＴ８をそれぞれ信号Ｔ５、Ｔ６及びＴ９に加算すれば、位相差検出法か差動プッシュプル法かに関わらずＤＶＤ用のトラッキング誤差信号を検出することができる。また、信号Ｔ３、Ｔ４及びＴ８をそれぞれ信号Ｔ１、Ｔ２及びＴ７に加算すれば、位相差検出法か差動プッシュプル法かに関わらずＣＤ用のトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００５３】
（６）  出力回路の変形例
次に、本実施の形態に係る出力回路の変形例について説明する。
図１０は、本変形例に係る出力回路の等価回路を示す回路図である。図１０に示されるように、本変形例に係る出力回路は図９に示した出力回路に、スイッチ回路７０１〜７０３が追加されている点で相違している。
【００５４】
スイッチ回路７０１はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０２の出力（図９のＴ３に相当。）を増幅回路６０３の出力（Ｔ５に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ１ａがＴ１とＴ３とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０２の出力を増幅回路６０１の出力（Ｔ１に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ５ａがＴ５とＴ３とを加算した信号となる。
【００５５】
スイッチ回路７０２はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０５の出力（Ｔ４に相当。）を増幅回路６０６の出力（Ｔ６に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ６ａがＴ４とＴ６とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０５の出力を増幅回路６０４の出力（Ｔ２に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ２ａがＴ２とＴ４とを加算した信号となる。
【００５６】
スイッチ回路７０３はＤＶＤの記録再生時は増幅回路６０８の出力（Ｔ８に相当。）を増幅回路６０９の出力（Ｔ９に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ９ａがＴ８とＴ９とを加算した信号となる。また、ＣＤの記録再生時には増幅回路６０８の出力を増幅回路６０７の出力（Ｔ７に相当。）に加算するように切り替わる。すなわち、出力Ｔ７ａがＴ７とＴ８とを加算した信号となる。
【００５７】
このようなスイッチ回路７０１〜７０３を用いれば、位相差検出法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＤ）をＤＶＤ、ＣＤ共に次式により得ることができる。
ＴＥ（ＤＰＤ）＝（Ｔ１ａとＴ５ａの位相比較）
＋（Ｔ２ａと＋Ｔ６ａの位相比較）・・・（式９）
また、差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥ（ＤＰＰ）もＤＶＤ、ＣＤ共に次式により得ることができる。
【００５８】
ＴＥ（ＤＰＰ）＝（Ｔ１ａ＋Ｔ２ａ）
−（Ｔ５ａ＋Ｔ６ａ）
−ｋ（Ｔ７ａ−Ｔ９ａ）・・・（式１０）
ここで、ｋはトラッキングの基準状態においてＴＥ（ＤＰＰ）が０となる定数である。
このようにすれば、図９の出力回路よりも出力信号数を減らすことができる。また、加算のための外部回路が不要となる。
【００５９】
（７）  まとめ
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＤＶＤとＣＤとの２種類の光情報記録媒体について共に、安定して記録、再生を実現するフォーカス／トラッキング誤差信号の検出を行うことができる。
また、フォーカス誤差信号を検出するための信号回路と、トラッキング誤差信号を検出するための信号回路とを完全に分離することができると共に、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とのそれぞれの信号回路をＤＶＤとＣＤとで共用することができる。従って、信号処理回路を簡素化することができる。
【００６０】
［２］  第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ピックアップ装置は第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置と概ね同様の構成を備える一方、受光素子の構成において相違している。以下、専ら相違点に注目して説明する。
（１）  全体構成
図１１は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の全体構成を模式的に示す断面図である。
【００６１】
図１１（ａ）には半導体レーザ２０３、２０６から光情報記録媒体２０１、２０４に至る光ビーム２０２、２０５の光路が示され、図１１（ｂ）には光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５が受光素子群２０９〜２１５に至る光路が示されている。また、ＸＹＺ軸は、図２と同様である。
図１１に示されるように、光ピックアップ装置２００は、半導体レーザ２０３、２０６、回折格子２０７、ホログラム素子２０８、受光素子群２０９〜２１５、集積回路基板２１６、コリメータレンズ２１７及び対物レンズ２１８を備えている。
【００６２】
半導体レーザ２０３、２０５はそれぞれ光情報記録媒体２０１、２０４の規格に準拠した波長の光ビーム２０２、２０５を出射する。なお、光ビーム２０２は光ビーム２０５よりも短波長である。
光ピックアップ装置２００は不図示の光情報記録媒体判別手段を備えており、記録、再生の対象となる光情報記録媒体が光情報記録媒体２０１、２０４の何れであるかを判別する。この判別結果に応じて半導体レーザ２０３、２０５の何れか一方のみが駆動される。
【００６３】
回折格子２０７は、半導体レーザ２０３、２０５からホログラム素子２０８に至る光路上で光ビーム２０２、２０５を０次回折光（メインビーム）と±１次回折光（サブビーム。図示省略。）とに回折する。回折格子２０７の構成は、第１の実施の形態に係る回折格子１０７と同等である（図３を参照。）。
ホログラム素子２０８は、光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５を回折する。受光素子群２０９〜２１５はホログラム素子２０８による光ビーム２０２、２０５の回折光を受光して、光電変換する。なお、光電変換により受光素子群２０９〜２１５が生成した信号は不図示の出力回路を経由して出力される。
【００６４】
半導体レーザ２０３、２０６、受光素子群２０９〜２１５及び出力回路は何れも集積回路基板２１６上に実装されている。
ホログラム素子２０８から光情報記録媒体２０１、２０４に向かう光路上にはコリメータレンズ２１７と対物レンズ２１８とが配されている。なお、半導体レーザ２０３の光ビーム２０２の主光線とコリメータレンズ２１７の光軸中心とを一致させるのが好適である。
【００６５】
（２）  ホログラム素子２０８の構成
次に、ホログラム素子２０８の構成について説明する。図１２は、ホログラム素子２０８の構成を示す平面図である。
図１２において、点２３２、２３５はそれぞれトラッキングの基準状態において、例えば、トラッキング誤差が無い状態において、光情報記録媒体２０１、２０４にて反射された光ビーム２０２、２０５の強度中心を示す。
【００６６】
ホログラム素子２０８の主面は、点２３２、２３５を結ぶ直線２０８及び直線２０８にそれぞれ点２３２、２３５で直交する直線２４１、２４２を境界として６つの領域２１９〜２２４に区画される。領域２１９〜２２４は相異なる方向へ光ビーム２０２、２０５を回折する。
ホログラム素子２０８の主面をこのように区画すれば、トラッキングの基準状態において、光情報記録媒体２０１による光ビーム２０２の反射光から、領域２１９、領域２２０、領域２２１、２２３を合わせた領域及び領域２２２、２２４を合わせた領域の４つの領域が均等な光量を受ける。
【００６７】
同様に、領域２１９、領域２２０、領域２２１、２２３を合わせた領域、領域２２２、２２４を合わせた領域の４つの領域は、光ビーム２０５の光情報記録媒体２０４による反射光から均等な光量を受ける。
また、領域２１９〜２２４は何れも長方形状の正領域と反領域との２種類の領域がＸ方向に交互に現れるように縞状に区画されている。すなわち、領域２１９〜２２４には、それぞれ正領域２１９ａ〜２２４ａと反領域２１９ｂ〜２２４ｂが設けられている。正領域と反領域には互いに点対称な像を共通の受光素子上に結像させる回折格子が形成されている。
【００６８】
光ビーム２０２、２０５の光路はコリメータレンズ２１７と対物レンズ２１８との間の距離によって変化し、点２３２、２３５の位置はコリメータレンズ２１７、対物レンズ２１８及びホログラム素子２０８の位置関係に応じて異なる。そのため、ホログラム素子２０８主面における領域分割はこれらの位置関係に応じて決定される。
（３）  集積回路基板２１６上のビームスポット
図１３は、集積回路基板２１６に光ビーム２０２、２０５によるビームスポット（以下、単に「スポット」という。）を示す平面図である。なお、図中、光ビーム２０２によるスポットは白抜きで、光ビーム２０５によるスポットは黒塗りで示されている。また、矩形の破線は受光素子群２０９〜２１５の位置を示す。
【００６９】
ドット印Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ半導体レーザ２０３、２０６の発光点を示す。なお、図１のように、集積回路基板２１６上に反射ミラーを設けて光ビームを光情報記録媒体へ導く場合には、ドット印Ｌ１、Ｌ２は反射ミラー上の反射点を示すことになる。
（ａ）  光ビーム２０２が形成するビームスポット
光ビーム２０２が集積回路基板２１６上に形成するビームスポットについて説明する。
【００７０】
図１４（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１４（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【００７１】
図１３において、ビームスポットＬ１１０１ｃ、Ｌ１１０６ｄ、Ｌ１１０１ｄ、Ｌ１１０６ｃ、Ｌ１１０２ｃ、Ｌ１１０５ｄ、Ｌ１１０２ｄ、Ｌ１１０５ｃ、Ｌ１１０３ｃ、Ｌ１１０４ｄ、Ｌ１１０３ｄ、Ｌ１１０４ｃは回折格子２０７による０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１４（ａ））。
【００７２】
また、ビームスポットＬ１１０１ａ、Ｌ１１０１ｅ、Ｌ１１０６ｂ、Ｌ１１０６ｆ、Ｌ１１０１ｂ、Ｌ１１０１ｆ、Ｌ１１０６ａ、Ｌ１１０６ｅ、Ｌ１１０２ａ、Ｌ１１０２ｅ、Ｌ１１０５ｂ、Ｌ１１０５ｆ、Ｌ１１０２ｂ、Ｌ１１０２ｆ、Ｌ１１０５ａ、Ｌ１１０５ｅ、Ｌ１１０３ａ、Ｌ１１０３ｅ、Ｌ１１０４ｂ、Ｌ１１０４ｆ、Ｌ１１０３ｂ、Ｌ１１０３ｆ、Ｌ１１０４ａ、Ｌ１１０４ｅは回折格子２０７による±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１４（ｂ））。
【００７３】
（ｂ）  光ビーム２０５が形成するビームスポット
光ビーム２０５が集積回路基板２１６上に形成するビームスポットについて説明する。
図１５（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、図１５（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【００７４】
図１３において、ビームスポットＬ１２０１ｃ、Ｌ１２０６ｄ、Ｌ１２０１ｄ、Ｌ１２０６ｃ、Ｌ１２０２ｃ、Ｌ１２０５ｄ、Ｌ１２０２ｄ、Ｌ１２０５ｃ、Ｌ１２０３ｃ、Ｌ１２０４ｄ、Ｌ１２０３ｄ、Ｌ１２０４ｃは回折格子２０７による０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１５（ａ））。
【００７５】
また、ビームスポットＬ１２０１ａ、Ｌ１２０１ｅ、Ｌ１２０６ｂ、Ｌ１２０６ｆ、Ｌ１２０１ｂ、Ｌ１２０１ｆ、Ｌ１２０６ａ、Ｌ１２０６ｅ、Ｌ１２０２ａ、Ｌ１２０２ｅ、Ｌ１２０５ｂ、Ｌ１２０５ｆ、Ｌ１２０２ｂ、Ｌ１２０２ｆ、Ｌ１２０５ａ、Ｌ１２０５ｅ、Ｌ１２０３ａ、Ｌ１２０３ｅ、Ｌ１２０４ｂ、Ｌ１２０４ｆ、Ｌ１２０３ｂ、Ｌ１２０３ｆ、Ｌ１２０４ａ、Ｌ１２０４ｅは回折格子２０７による±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成する（図１５（ｂ））。
【００７６】
このように、領域２１９、２２０、２２２及び２２３はそれぞれ光ビーム２０２、２０５によるスポットが共通の受光素子に入射するように回折する。また、領域２２０、２２１はそれぞれ光ビーム２０２、２０５によるスポットが相異なる受光素子に入射するように回折する。
（４）  受光素子群２０９〜２１５
次に、受光素子群２０９〜２１５について説明する。
【００７７】
図１６は、集積回路基板２１６上における受光素子群２０９〜２１５の配置を示す平面図である。
図１６に示されるように、受光素子群２０９〜２１５は何れもＹ軸方向に並んだ複数の受光素子からなっている。受光素子２０９、２１０，２１２及び２１４はそれぞれ４つの受光素子２０９ａ〜２０９ｄ、２１０ａ〜２１０ｄ，２１２ａ〜２１２ｄ、２１４ａ〜２１４ｄからなっている。また、受光素子２１１、２１３及び２１５はそれぞれ５つの受光素子２１１ａ〜２１１ｅ、２１３ａ〜２１３ｅ、２１５ａ〜２１５ｅからなっている。
【００７８】
受光素子群２１２は、ホログラム素子２０８の領域２２０、２２１による光ビーム２０２の回折光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。受光素子群２１４は、ホログラム素子２０８の領域２２０、２２１による光ビーム２０５の回折光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。
第１の実施の形態においては、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１８、１１９による＋１次回折光を受光素子群１１０にて受光し、−１次回折光は用いなかった。
【００７９】
これに対して、本実施の形態においては光ビーム２０２の回折格子２０７による０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１１、２１２による−１次回折光を受光素子群２１２にて受光し、＋１次回折光は用いない。
（５）  出力回路
図１７は、集積回路基板２１６に設けられる出力回路の等価回路図である。
【００８０】
図１７に示されるように、増幅回路７０１は受光素子２０９ｂ、２１４ｃからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１１を出力する。増幅回路７０２は受光素子２０９ｃ、２１４ｂからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１２を出力する。増幅回路７０３は受光素子２１０ｂ、２１２ｃからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１３を出力する。増幅回路７０４は受光素子２１０ｃ、２１２ｂからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１４を出力する。
【００８１】
増幅回路７０５は受光素子２０９ａ、２０９ｄ、２１４ａ及び２１４ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１５を出力する。増幅回路７０６は受光素子２１０ａ、２１０ｄ、２１２ａ及び２１２ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｔ１６を出力する。増幅回路７０７は受光素子２１１ｂ、２１１ｄ、２１３ｂ、２１３ｄ、２１５ｂ及び２１５ｄからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｆ１１を出力する。
【００８２】
増幅回路７０８は受光素子２１１ａ、２１１ｃ、２１１ｅ、２１３ａ、２１３ｃ、２１３ｅ、２１５ａ、２１５ｃ及び２１５ｅからの電流信号の和を変換増幅した信号Ｆ１２を出力する。
増幅回路７０１〜７０８の出力信号は何れも電圧信号なので、電流信号に比べてノイズに強く、記録・再生速度を向上させることできる。
【００８３】
（６）  フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出
次に、光ビーム２０２、２０５に関してフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出する方法について説明する。
（ａ）  フォーカス誤差信号の検出
光ピックアップ装置２００もまた、光ビーム２０２、２０５の何れについても、スポットサイズ検出法を用いて信号Ｆ１１、Ｆ１２からフォーカス誤差信号ＦＥを検出する。すなわち、
ＦＥ１＝Ｆ１１−Ｆ１２・・・（式１１）。
【００８４】
（ｂ）  トラッキング誤差信号の位相差検出法による検出
光ピックアップ装置２００は、光ビーム２０２、２０５の何れについても、位相差検出法を用いて信号Ｔ１１〜Ｔ１４からトラッキング誤差信号ＴＥを検出する。すなわち、
ＴＥ＝（Ｔ１１とＴ１３の位相比較）
＋（Ｔ１２とＴ１４の位相比較）・・・（式１２）。
【００８５】
（ｃ）  トラッキング誤差信号の差動プッシュプル法による検出
光ピックアップ装置２００は、光ビーム２０２、２０５の何れについても、差動プッシュプル法を用いて信号Ｔ１１〜Ｔ１６からトラッキング誤差信号ＴＥを検出する。すなわち、
ＴＥ＝（Ｔ１１＋Ｔ１２）−（Ｔ１３＋Ｔ１４）
−ｋ（Ｔ１５−Ｔ１６）・・・（式１３）
ここで、ｋはトラッキング誤差が無い状態でトラッキング誤差信号ＴＥが０となるような定数である。
【００８６】
（７）  まとめ
以上説明したように、本実施の形態によれば、波長が異なる光ビーム２０２、２０５を出射する半導体レーザ２０３、２０６を用いるので、異なる規格に準拠する光情報記録媒体２０１、２０４の双方について精度良く情報の記録と再生とができる。また、上記第１の実施の形態と同様に、安定的にフォーカス／トラッキング誤差信号を検出することができる。
【００８７】
本実施の形態の構成によっても、フォーカス誤差信号を検出するための信号系とトラッキング誤差信号を検出するための信号系とを完全に分離することができる。また、上記第１の実施の形態とは異なり、選択的な加算を行なうスイッチ回路を要しないので、信号処理システムを簡素化できる。
［３］  変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００８８】
（１）  上記実施の形態においては、光情報記録媒体の異なる規格に応じてそれぞれ単波長半導体レーザを設けるとしたが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてモノリシック２波長半導体レーザを用いても良い。
図１８は、本変形例に係る光ピックアップ装置の全体構成を模式的に示す断面図である。図１８に示されるように、本変形例に係る光ピックアップ装置３００は、半導体レーザ１０４、１０６に代えて、モノリシック２波長半導体レーザ３２１を備えている。
【００８９】
光ビーム出射間隔の精度は、半導体レーザ１０３、１０６では組み立て精度に依存するが、モノリシック２波長半導体レーザ３２１では拡散精度に依存する。従って、本変形例によれば、光ビーム出射間隔の精度を向上させることができる。また、上記第２の実施の形態において半導体レーザ２０３、２０６に代えてモノリシック２波長半導体レーザを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００９０】
なお、本変形例に係る構成を採用しても、上記実施例に係る効果に変わりは無い。
（２）  上記実施の形態においては、半導体レーザや受光素子を集積回路基板上に配するとのみ述べたが、これに加えて、集積回路基板等の部品を１つのパッケージに搭載しても良い。
図１９は、本変形例に係る光ピックアップ装置の主要な構成を模式的に示す断面図である。図１９に示されるように、光ピックアップ装置４００は、半導体レーザ４０３、４０６、受光素子群４０９〜４１２、集積回路基板４１３、コリメータレンズ４１４、対物レンズ４１５、単板４２１及びパッケージ４２２を備えている。
【００９１】
半導体レーザ４０３、４０６及び受光素子群４０９〜４１２は集積回路基板４１３上に配設されている。単板４２１の半導体レーザ４０３、４０６に対向する面には回折格子４０７が形成され、コリメータレンズ４１４に対向する面にはホログラム素子４０８が形成されている。
パッケージ４２２は平板な底部と単板４２１を支持する支持部とからなっている。パッケージ４２２の底部には集積回路基板４１３が載置された状態で、また、単板４２１はパッケージ４２２の支持部に支持された状態で、それぞれ固定されている。
【００９２】
このようにすれば、半導体レーザや受光素子を１つのパッケージに一体化するので、光ピックアップ装置を小型化することができ、延いては光ピックアップ装置が組み込まれる記録再生装置全体を小型化することができる。また、かかる記録再生装置を組み立てる際に、組み立て精度の管理対象となる部品点数を削減することができる。従って、組み立て精度を向上させることができると共に、記録再生装置を簡素化して、コストを削減することができる。
【００９３】
なお、本変形例に係る構成を採用しても、上記実施の形態に係る効果を得られることに変わりは無い。
（３）  上記実施の形態においては、特に詳述しなかったが、ＤＶＤはＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の何れでも良く、ＣＤはＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の何れでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報記録媒体に、情報の記録、再生、消去などの処理を行う光学式情報処理装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】従来の光ピックアップ装置を示す模式図である。
【図２】光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は往路の光ビームを示し、（ｂ）は復路の光ビームを示す。
【図３】回折格子の斜視図である。
【図４】ホログラム素子の平面図である。
【図５】集積回路基板上に投射されるスポット位置を示す平面図である。
【図６】（ａ）は、光ビーム１０２の回折格子１０７による０次回折光１０２ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０２の±１次回折光１０２ｓ１、１０２ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図７】（ａ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の０次回折光１０５ｍのホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、（ｂ）は、回折格子１０７による光ビーム１０５の±１次回折光１０５ｓ１、１０５ｓ２のホログラム素子１０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図８】受光素子群の集積回路基板上における配置を示す平面図である。
【図９】出力回路の等価回路図である。
【図１０】出力回路の変形例に係る等価回路図である。
【図１１】光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は往路の光ビームを示し、（ｂ）は復路の光ビームを示す。
【図１２】ホログラム素子の平面図である。
【図１３】集積回路基板上に投射されるスポット位置を示す平面図である。
【図１４】（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の０次回折光２０２ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０２の±１次回折光２０２ｓ１、２０２ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図１５】（ａ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の０次回折光２０５ｍのホログラム素子２０８の領域２１９〜２２４による±１次回折光が形成するスポットを示す表であり、（ｂ）は、回折格子２０７による光ビーム２０５の±１次回折光２０５ｓ１、２０５ｓ２のホログラム素子２０８の領域１１６〜１２１による±１次回折光が形成するスポットを示す表である。
【図１６】受光素子群の集積回路基板上における配置を示す平面図である。
【図１７】出力回路の等価回路図である。
【図１８】モノリシック２波長半導体レーザを用いた光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図である。
【図１９】主要な光学部品を１つのパッケージに搭載した光ピックアップ装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９６】
１００…光ピックアップ装置
１０１、１０４…光情報記録媒体
１０２、１０５…光ビーム
１０３、１０６…半導体レーザ
１０７…回折格子
１０８…ホログラム素子
１０９〜１１２…受光素子群
１０９ａ〜１０９ｄ、１１０ａ〜１１０ｄ、１１１ａ〜１１１ｄ、１１２ａ〜１１２ｅ…受光素子
１１３…集積回路基板
１１４…コリメータレンズ
１１５…対物レンズ
１０２ｍ、１０５ｍ…０次回折光
１０２ｓ１、１０５ｓ１…＋１次回折光
１０２ｓ２、１０５ｓ２…−１次回折光
１１６〜１２１…領域
１１６ａ〜１２１ａ…正領域
１１６ｂ〜１２１ｂ…反領域
５０１…回折格子１０７の中央部分
５０２…回折格子１０７の外側部分
６０１〜６１１…電流電圧増幅変換回路
７０１〜７０３…スイッチ回路
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006054383.tif 000021
【図２】
2006054383.tif 000022
【図３】
2006054383.tif 000023
【図４】
2006054383.tif 000024
【図５】
2006054383.tif 000025
【図６】
2006054383.tif 000026
【図７】
2006054383.tif 000027
【図８】
2006054383.tif 000028
【図９】
2006054383.tif 000029
【図１０】
2006054383.tif 000030
【図１１】
2006054383.tif 000031
【図１２】
2006054383.tif 000032
【図１３】
2006054383.tif 000033
【図１４】
2006054383.tif 000034
【図１５】
2006054383.tif 000035
【図１６】
2006054383.tif 000036
【図１７】
2006054383.tif 000037
【図１８】
2006054383.tif 000038
【図１９】
2006054383.tif 000039
【国際調査報告】
2006054383.tif 000040
2006054383.tif 000041
2006054383.tif 000042
2006054383.tif 000043