光ピックアップ、および光情報処理装置
【課題】複数の記録再生層を有する光ディスクを再生する光ピックアップにおいて、対物レンズシフトが発生した際に記録再生層以外の他層迷光の影響により発生するトラッキング誤差信号のオフセットを低減し、安定したトラッキング制御を実現する。
【解決手段】６つの領域に分割されている第１の回折素子４１と非回折光の受光する４つの受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと１次回折光を受光する受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌにより、サーボ信号と再生信号を検出する光ピックアップにおいて、複数の記録再生層を有する光ディスクからの記録再生層以外の他層迷光７０、７１、７２が入射しない位置に受光部５１ｋ、５１ｌを配置することにより、他層迷光の影響により発生するトラッキング誤差信号のオフセットを低減する。
【解決手段】６つの領域に分割されている第１の回折素子４１と非回折光の受光する４つの受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと１次回折光を受光する受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌにより、サーボ信号と再生信号を検出する光ピックアップにおいて、複数の記録再生層を有する光ディスクからの記録再生層以外の他層迷光７０、７１、７２が入射しない位置に受光部５１ｋ、５１ｌを配置することにより、他層迷光の影響により発生するトラッキング誤差信号のオフセットを低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップおよびそれを備えた光情報処理装置に関するものであり、より詳しくは、複数の記録再生を有する光ディスク等の光情報記録媒体に対し、光学的に情報を記録または再生する光ピックアップおよび光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進められている。最近は、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ、ＣＤなどの複数の光ディスクに対し、情報を記録再生する記録再生機器がある。
【０００３】
このような記録再生機器の中で、ノートパソコン等の電子機器に組み込まれる場合には、薄型、小型の光ディスクドライブが必要であるほか、情報量の増加に伴い、光ディスクの多層化が検討されている。例えば、複数の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、複数の記録再生層を有する光ディスクに対応させた光ピックアップが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
図８を用いて、特許文献１に開示された光ピックアップについて説明する。図８は、特許文献１に開示されたホログラム素子の分割パターン、光検出器の受光部パターン及び光ディスクからの反射光の受光領域を示す概略図である。図８（ａ）は、ホログラム素子１００の分割領域を示す図である。点線は、ホログラム素子１００上での光ディスクからの反射光のビーム径１０１を示している。図において、Ｙ方向が光ディスクのトラック方向である。ホログラム素子１００は、第１の領域１０２、第２の領域１０３、第３の領域１０４、第４の領域１０５、第５の領域１０６、第６の領域１０７及び第７の領域１０８の７つの領域に分割されている。第１の領域１０２、第２の領域１０３は、メイン領域として、メインプッシュプル信号の検出に用いられ、第３の領域１０４〜第６の領域１０７はサブ領域として対物レンズシフト信号の検出に用いられている。
【０００５】
図８（ｂ）は、光検出器２００の受光部の配置を示す図である。ホログラム素子１００で回折されない０次光は、４分割受光部２０１により受光され、フォーカス誤差信号、再生信号が検出される。メイン領域受光部群２０２は、４分割受光部２０１に対して、Ｙ方向に配置される。メイン領域受光部群２０２は、受光部２０３と受光部２０４とを含み、受光部２０３と受光部２０４は、Ｘ方向に隣接して配置される。ホログラム素子１００の第１の領域１０２で回折された光ビームは、受光部２０３により受光される。第２の領域１０３で回折された光ビームは、受光部２０４で受光される。一方、受光部２０５、受光部２０６は、４分割受光部２０１とメイン領域受光部群２０２との間に配置される。ホログラム素子１００の第３領域１０４及び第４の領域１０５で回折された光ビームは、受光部２０５により受光される。第５の領域１０６及び第６の領域１０７で回折された光ビームは、受光部２０６により受光される。また、記録再生層を４層有する光ディスクにおける最小層間隔の関係にある２つの記録再生層の間で発生した他層迷光は、迷光２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２の図示したような位置に生じるが、それぞれの受光部と他層迷光は離れた位置に配置されるため、受光部には迷光は入らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３５１５１号公報（公開日：２００８年 ６月１２日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の光ピックアップ装置における受光部の配置は、光ピックアップの厚み方向（Ｙ方向）にトラッキング誤差信号検出用に受光部２０３〜受光部２０６が設けられているため、光ピックアップの薄型が困難であるという課題がある。また、複数記録再生層を有する光ディスクからの他層迷光は、最小層間隔の関係にある距離からの迷光だけでなく、層間隔の大きい別の層からの迷光も光検出器２００に入射することになる。他層からの迷光は、層間距離が拡がった場合に受光する迷光サイズは大きくなる。
【０００８】
図８において、ホログラム素子１００の第１の領域１０２、第２の領域１０３で回折された迷光は、メイン領域受光部群２０２に入射していない。しかし、図中に記載されている記録再生層以外の層間隔が異なる別の層からの迷光を考慮にいれると、層間隔の大きい層からの迷光は、受光部上での迷光サイズが大きくなるため、メイン領域受光部群２０２に入射する可能があり、すべての迷光が入射しない位置に配置することは困難である。
【０００９】
また、他層からの迷光が受光部に入射した場合に光ピックアップの対物レンズ位置がレンズシフトした時、受光部上で迷光位置がシフトするために、迷光の影響によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生することになり、安定したトラッキング制御ができないという課題が発生する。
【００１０】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の記録再生層を有する光ディスクを記録再生する光ピックアップにおいて、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生せず、安定したトラッキング制御が可能な光ピックアップおよび光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明に係る光ピックアップは、複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、光記録媒体の信号再生層からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
前記の構成によれば、本発明の光ピックアップにおける第１の受光領域及び第２の受光領域は、第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、第３の受光領域及び第４の受光領域は、第５の受光領域の中心を通り、光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられている。
【００１３】
この構成により、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生しない。したがって、安定したトラッキング制御が可能になる。また、上述した各受光領域の配置により、光検出器の厚みを抑制できるため、光ピックアップを薄型化できる。以上のことから、本発明に係る光ピックアップは、薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるという効果を奏する。
【００１４】
本発明に係る光ピックアップにおける前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない位置に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記の構成によれば、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域には、信号再生層以外の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない。非回折光が入射しないため、迷光を抑制できる。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００１６】
本発明に係る光ピックアップにおける前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられているとともに、前記光検出器は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有することが好ましい。
【００１７】
前記の構成によれば、前記第３の受光領域及び第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられている。また、光ピックアップは、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有する光検出器を備えている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００１８】
本発明に係る光ピックアップにおける前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられていることが好ましい。
【００１９】
前記の構成によれば、前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００２０】
本発明に係る光ピックアップにおける前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられていることが好ましい。
【００２１】
前記の構成によれば、前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００２２】
また、前記光ピックアップを備えていることを特徴とする光情報処理装置も本発明に含まれる。この光情報処理装置には、例えば、光記録装置、光再生装置、または光記録再生装置が含まれる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る光ピックアップは、複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、光記録媒体からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられている。
【００２４】
したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生せず、より安定したトラッキング制御が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施形態１の光ピックアップの光路を示す系統図である。
【図２】本発明に係る実施形態１のホログラム素子４０の構成を示し、（ａ）はホログラム素子４０の側面図を示し、（ｂ）は第１の回折素子４１の分割パターンと回折素子面上のプッシュプルパターンを示し、（ｃ）は第２の回折素子４２の分割パターンと回折素子面上のプッシュプルパターンを示す。
【図３】本発明に係る実施形態１のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図４】本発明に係る対物レンズシフトが発生した場合のトラッキング誤差信号を示し、（ａ）はトラッキング誤差信号のオフセットが発生した場合のトラッキング誤差信号を示し、（ｂ）は実施形態１のトラッキング誤差信号を示す。
【図５】本発明に係る実施形態２のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図６】本発明に係る実施形態３のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図７】本発明に係る実施形態４のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図８】従来技術の光ヘッド装置におけるホログラム素子と受光部の構成を示し、（ａ）はホログラム素子１００の分割パターンを示し、（ｂ）は光検出器２００の受光部配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施形態１〕
本発明の光ピックアップ８０は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなどの複数の光ディスク（光記録媒体）に対し、ビーム（光ビーム）を照射することにより、情報を書き込んだり、読み出したりすることができる光情報記録再生装置に組み込まれるものである。
【００２７】
本発明の実施形態について、図１〜図３に基づいて説明すると、以下の通りである。図１は、本実施形態の光ピックアップ８０の光路を示す系統図である。
【００２８】
図１に示されるように、光ピックアップ８０において、第１の光源１から出射した光は、光結合素子４で９０度方向に光路が曲げられ、光分離素子７に入射する。一方、第２の光源２及び第３の光源３から出射した光は、光結合素子４を透過した後、光分離素子７に入射する。
ここで、第１の光源１は、４０５ｎｍ帯（４００〜４１５ｎｍ）の光を放射する半導体レーザである。また、第２の光源２は、６６０ｎｍ帯（６５０〜６７０ｎｍ）の光を放射し、第３の光源３は、７８５ｎｍ帯（７７０〜８００ｎｍ）の光を放射する２波長半導体レーザである。光源波長は、この波長によるものではなく、再生する光ディスクに対応する波長の光源を適宜選択することが可能である。
【００２９】
光結合素子４は、第１の光源１から放射される光の波長帯の直線偏光を反射し、第２の光源２及び第３の光源３から放射される波長帯の直線偏光を透過する素子である。例えば、ダイクロイックプリズム等があげられる。
【００３０】
また、第１の光源１からの直線偏光を反射させるだけでなく、一定の比率透過させる構成を採用することにより、第１の光源１の透過光が光結合素子４から出射する位置にＡＰＣ（Auto Power Control）用の受光素子６を配置することにより、第１の光源１の光出力の制御が可能となる。また、第２の光源２及び第３の光源３からの直線偏光を一定の比率で反射させ、ＡＰＣ用受光素子６に入射させることにより、第１の光源１と同様に第２の光源２及び第３の光源３の光出力を制御することが可能である。光結合素子４で分離する比率としては、第１の光源１、第２の光源２、第３の光源３とも、（それぞれの光源からの出射光量）：（ＡＰＣ用受光素子６への入射光量）＝９０〜９５％：５〜１０％程度に設定される。
【００３１】
また、第２の光源２及び第３の光源３と光結合素子４との間に１／２波長板、３ビーム生成用の回折素子を配置してもよい。本実施形態では、１／２波長板と３ビーム生成用回折素子を一体化した複合素子５を配置している。
【００３２】
これにより、光源から出射される直線偏光の偏光方向を回転させることができるため、光分離素子７へ入射する偏光方向を制御することが可能になるとともに、トラッキング誤差信号のための０次光（メインビーム）と±１次回折光（２つのサブビーム）を生成できる。
【００３３】
ここで、第１の光源１と第２の光源２及び第３の光源３の配置は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、入れ替えて配置しても良い。また、第１の光源１と光結合素子４との間に１／２波長板（図示せず）を配置しても良い。
【００３４】
光結合素子４から出射した光は、光分離素子７により、光ディスクの方向へ反射される。光分離素子７は、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３から出射される直線偏光（例えば、Ｓ偏光）を反射し、光ディスクで反射した直線偏光（Ｐ偏光）を透過するように設計がなされている。例えば、偏光ビームスプリッタがあげられる。
【００３５】
光分離素子７で反射した光は、コリメータレンズ８で平行光になる。コリメータレンズ８は、ステッピングモータや圧電素子等で構成される駆動部９でＺ軸方向に移動可能な構成となっている。そして、１／４波長板１０により直線偏光から円偏光に変換される。そして、立上げミラー（図示せず）によって反射され、第１の光源１からの出射光は、第１の対物レンズ２１を介して第１の光ディスクに集光される。また、第２の光源２及び第３の光源３から出射された光は、第２の対物レンズ２２に介して、第２の光ディスク及び第３の光ディスクに集光される。
【００３６】
アクチュエータ２０の対物レンズホルダ２３には、第１の対物レンズ２１と第２の対物レンズ２２とが取り付けられている。第１の対物レンズ２１は、第１の光ディスクに集光するためのものである。第２の対物レンズ２２は、第２の光ディスク、第３の光ディスクに集光するためのものである。なお、第１の光ディスク、第２の光ディスク及び第３の光ディスクは、カバー層が互いに異なる光ディスクである。第１の対物レンズ２１と、第２の対物レンズ２２とは、Ｙ軸方向から見て、Ｚ方向にオフセットされた位置になるように配置されている。また、第１の対物レンズ２１及び第２の対物レンズ２２は、同一のＸＺ平面内に取り付けられている。
【００３７】
ここでは、第１の対物レンズ２１と第２の対物レンズ２２とがＺ軸方向に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｘ軸方向に第１の対物レンズ２１と第２に対物レンズ２２が配置されてもよい。
【００３８】
第１の光ディスクにて反射した反射光は、再び第１の対物レンズ２１を介して、１／４波長板１０で円偏光から直線偏光に変換される。第１の光ディスク及び第３の光ディスクで反射した反射光は、第２の対物レンズ２２を介して、１／４波長板１０で円偏光から直線偏光に変換される。
【００３９】
そして、コリメータレンズ８を介して、光分離素子７を透過し、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３とは異なる方向に導かれる。光分離素子７を透過した光は、検出レンズ３０を介して、ホログラム素子４０に入射する。
【００４０】
ホログラム素子４０は、トラッキング誤差信号検出のために、光を分割するためものであり、ホログラム素子４０で非回折光と１次回折光に分離された光は、光検出器５０に入射し、サーボ信号または光ディスクに記録されている情報再生信号（ＲＦ信号）が検出される。
【００４１】
検出レンズ３０は、凹面と円筒面から構成されるレンズである。円筒面は、光に非点収差を発生させるためのものである。レンズ面形状は、後述するサーボ検出方法または光検出器の受光面サイズ等から設計されるため、本実施形態に限定されるものでは無く、凸面または平面の採用も可能である。また、検出レンズ３０は、複数のレンズから構成されてもよい。また、検出レンズ３０は、Ｚ軸方向に調整可能な構造となっており、レンズコバ部が調整用ガイドの機能を有する構成であってよい。
【００４２】
光検出器５０は、第１の光ディスクにて反射される反射光、第２の光ディスクにて反射される反射光及び第３の光ディスクにて反射された反射光を検出するためのものであり、第１の光ディスク、第２の光ディスク及び第３の光ディスクの記録再生時におけるフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、及び再生信号が得られるようになっている。
【００４３】
ここで第１の光源１として波長４０５ｎｍ程度のビームを出射する短波長光源を採用し、第１の対物レンズ２１としてＮＡ０．８５程度の高ＮＡ対物レンズを採用している。これにより、第１の光ディスクのトラック上の情報を、高密度で記録再生することが可能になっている。しかしながら、光源１、及び第１の対物レンズ２１は、この構成に限定されるものではない。
【００４４】
また、このように第１の光源１として短波長光源を採用し、第１の対物レンズ２１として高ＮＡ対物レンズを採用した場合、第１の光ディスクのカバー層の厚み誤差により大きな球面収差が発生することになる。そこで、本光ピックアップ８０では、このカバー層の厚み誤差で生じる球面収差を補正するために、コリメータレンズ８を光軸方向に位置調整する駆動部９が設けられている構成になっていてもよい。あるいは、本光ピックアップ８０は、コリメータレンズ８と第１の対物レンズ２１との間に、２枚のレンズ群で構成されるビームエキスパンダ（図示せず）が配置された構成であってもよい。ビームエキスパンダが配置された構成では、２枚のレンズ群の間隔を調整するビームエキスパンダ駆動機構（図示せず）により、カバー層の厚み誤差で生じる球面収差を補正するようになっている。
【００４５】
上述した光ピックアップ８０の構成は、３つの波長の光源に対応した構成となっているが、２波長のみ、もしくは１波長のみに対応した構成でもよい。
【００４６】
続いて、図２を用いて本実施形態のホログラム素子について説明する。図２（ａ）は、ホログラム素子４０の構成を示している。ホログラム素子４０は、第１の波長に対応した第１の回折素子４１と第２の波長に対応した第２の回折素子４２から構成されている。第１の回折素子４１は、第１の波長のみを回折し、第２の回折素子４２は、第２の波長のみを回折させることができ、波長選択性を有している。本実施形態のホログラム素子４０では、第３の波長に対しても回折光を生成しない。
【００４７】
図２（ｂ）、（ｃ）は、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の回折素子の分割パターンとそれぞれの回折素子面上のプッシュプルパターンを示している。図２（ｂ）は、本実施形態における第１の回折素子４１のホログラムの分割パターンと回折素子上のプッシュプルパターン６０を示している。第１の回折素子４１はトラッキング誤差信号を検出するため６分割されている。本実施形態では、プッシュプル信号を検出するため４１aと４１ｂとの２つ領域に分割され、対物レンズシフト信号を検出するために４１ｃ〜４１ｆの４つの領域に分割されている。第１の回折素子４１の格子ピッチは、光検出器５０の受光部までの距離と受光部パターンとの位置から決定される。
【００４８】
図２（ｃ）は、第２の回折素子４２のホログラムの分割パターンと回折素子上のプッシュプルパターン６１を示している。本実施形態では、第１の回折素子４１と同様に６分割され、プッシュプル信号を検出するため４２aと４２ｂの２つ領域に分割され、対物レンズシフト信号を検出するために４２ｃ〜４２ｆの４つの領域に分割されている。
【００４９】
分割パターンは、本実施形態に限定されるものでは無く、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の分割パターンとは異なっていてもよい。また、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２のパターンは、それぞれのパターン中心が同じ位置になるように位置決めされ製造される。
【００５０】
図３は、本実施形態のホログラム素子４０を採用した場合の光検出器５０の受光部パターンを示している。１例として、第１の光源１からの出射光を受光した状態を示している。本実施形態の光検出器５０の受光部パターンは、第１の光源１と第２の光源２から出射し、複合素子５で生成されるメインビームは、それぞれの光源から出射した光を同じ受光部パターンで受光する構成となっている。
【００５１】
本実施形態の光検出器５０の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つの領域（受光部）５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと、１次回折光を受光する４つの領域（受光部）５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌから構成されている。
【００５２】
第１の回折素子４１は、受光部５１a〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対してＹ方向にオフセットした位置に配置して記載している。
【００５３】
光検出器５０の１次回折光を受光する４つの領域５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌは、ホログラム素子４０により回折される回折方向に受光部形状が長いことが望ましい。これにより、製造公差、部品公差、光源の波長変動等の誤差要因が発生した場合でも、受光部から集光スポットがはみ出ることを防ぐことができ、安定したサーボ制御が可能となる。
【００５４】
また、受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌの受光部形状は、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の回折素子の分割パターンの分割線と平行な方向に長いことが望ましい。これにより、対物レンズがシフトした場合でも、他層迷光がシフトする方向と一致するため、迷光の影響を低減することが可能となる。
【００５５】
図３を用いて、サーボ信号生成の動作を説明する。受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌの出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌと表す。
【００５６】
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
ＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ１）、Ｓａ〜Ｓｄの位相比較を行うことにより検出される。
【００５７】
１ビームＤＰＰ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ２）は以下の演算式で検出される。
ＴＥＳ２＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α（Ｓｋ−Ｓｌ）
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００５８】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）
本実施形態において、第２の回折素子４２で回折される第２の光源２からの光は、第１の光源１と同一の受光部パターンで受光するため、同じ演算によりサーボ信号を検出している。次に、第２の光源２から出射し、複合素子５のグレーティング面により３ビームが生成された場合のサーボ信号検出ついて説明する。
【００５９】
３ビームによるサーボ検出には、受光部５１ａ〜５１ｈ´の１２個の受光領域で検出する。受光部５１ａ〜５１ｈ´の出力信号をＳａ〜Ｓｈ´と表す。
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
３ビーム法によりトラッキング誤差信号（ＴＥＳ３）は、以下の演算式で検出される。
ＴＥＳ３＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ−（Ｓｃ＋Ｓｄ）｝−α｛（Ｓｅ＋Ｓｅ´＋Ｓｆ＋Ｓｆ´）
−（Ｓｇ＋Ｓｇ´＋Ｓｈ＋Ｓｈ´）｝
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００６０】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ２）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ２＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）
３ビームによりサーボ信号を検出する場合は、受光領域５１ｉ〜５１ｌにも光は入射するが、サーボ信号には用いない。
【００６１】
第３の光源３から出射し、複合素子５のグレーティング面により３ビームを生成した場合のサーボ信号検出ついて説明する。
【００６２】
３ビームによりサーボ検出は、受光部５１０ａ〜５１０ｈ´の１２個の受光領域で検出する。受光部５１０ａ〜５１０ｈ´の出力信号をＳ０ａ〜Ｓ０ｈ´と表す。
【００６３】
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓ０ａ＋Ｓ０ｂ＋Ｓ０ｃ＋Ｓ０ｄ
３ビーム法によりトラッキング誤差信号（ＴＥＳ４）は、以下の演算式で検出される。ＴＥＳ４＝｛（Ｓ０ａ＋Ｓ０ｂ−（Ｓ０ｃ＋Ｓ０ｄ）｝−α｛（Ｓ０ｅ＋Ｓ０ｅ´
＋Ｓ０ｆ＋Ｓ０ｆ´）−（Ｓ０ｇ＋Ｓ０ｇ´＋Ｓ０ｈ＋Ｓ０ｈ´）｝
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００６４】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ３）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ３＝（Ｓ０ａ＋Ｓ０ｃ）−（Ｓ０ｂ＋Ｓ０ｄ）
本実施形態では、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３の３つの波長に対応したサーボ検出方法を示しているが、受光する受光領域は、本実施形態の構成のみに適用されるものではなく、各光源と受光領域の組合せが変わっても良い。
【００６５】
続いて、複数の記録再生層からなる光ディスクを再生した際、必要な情報が記録されている記録再生層（信号再生層）以外の別の層からの迷光（以下、他層迷光）の影響について説明する。
【００６６】
図３は、光ディスクの他層迷光（０次迷光７０、１次迷光７１、７２）が、光検出器５０に入射するときの領域を示している。０次迷光７０は、第１の回折素子４１の非回折光、１次迷光７１、７２は、第１の回折素子４１の領域４１ａと４１ｂとで回折された迷光を示している。
【００６７】
この迷光の受光状態は、記録再生層と記録再生層以外の層との層間距離の違いとホログラム素子４０での迷光のスポットサイズ等で変化する。ここでは、０次迷光７０が最も大きくなる状態での受光状態を示している。
【００６８】
光ディスクとしてＢＤを用いた場合では、層間距離は、１０〜５０μｍ程度に設定される。
【００６９】
本実施形態の受光部パターンは、０次迷光７０が、受光部５１ｉ〜５１ｌに入射しないことが望ましい。これは、ホログラムの回折効率は、（０次効率）：（１次効率）＝１０：１程度に設定されるため、受光部５１ｉ〜５１ｌで受光される記録再生層の信号光はホログラム素子４０の１次回折光を利用するのに対して、０次迷光７０はホログラム素子４０の非回折光である。このため、信号光に対して受光光量が大きいため、信号品質に影響を与えることが考えられる。これは、記録再生層以外の層の記録状態や、記録再生層からの反射光と他層迷光の干渉により、信号品質が悪化する。本実施形態のように、０次迷光７０が入射しない位置に受光部５１ｉ〜５１ｌを配置することで、他層迷光の影響を受けないことから、品質のよいトラッキング誤差信号の検出ができ、安定したトラッキング制御を行うことが可能となる。
【００７０】
図４は、本願発明の受光部配置での対物レンズシフト（±２００μｍ）が発生した場合のトラッキング誤差信号を示している。図４（ａ）は、受光部５１ｋと５１ｌに１次迷光７１、７２が入射した場合、図４（ｂ）は入射しない場合のトラッキング誤差信号（ＴＥＳ２）を示している。
【００７１】
図４から明らかなように、１次迷光７１、７２が受光部５１ｋと５１ｌに入射したとき、対物レンズシフトが発生した場合に、トラッキング誤差信号にオフセットが発生している。ここで、プッシュプル信号の信号振幅をＡＣ、発生するオフセットをＤＣとした場合、オフセット量（＝ＤＣ／ＡＣ）は、１２．３％程度となる。安定したトラッキング制御を行うためには、オフセット量として、１０％以下であることが望ましく、１次迷光７１、７１が入射した受光部の配置では、安定したトラッキング制御が困難である。
【００７２】
一方、本実施形態では、５１ｋと５１ｌに記録再生層以外の層からの迷光は受光しない。図４（ｂ）は、この場合のトラッキング誤差信号を示している。オフセット量は、２．５％となっているため、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７３】
上述のオフセットの発生が小さいトラッキング誤差信号を得るための受光部配置は、以下の配置が望ましい。
【００７４】
例えば、光学系の復路焦点距離を１２ｍｍ、対物レンズの焦点距離１．１７６５ｍｍ、および層間隔が最大５０μｍのときの０次迷光サイズは、受光面上で半径０．５５ｍｍ程度のサイズで光検出器に入射することになる。また、ホログラム素子４０の第１の回折素子４１で回折される回折光は、組立公差等を考慮に入れると設計位置に対して、±０．１ｍｍ程度の受光位置が変化するため、受光部５１ｉ〜５１ｌとしては、それぞれ回折方向に０．２ｍｍ程度の長さが必要となる。よって、４つの受光部５１ａ〜５１ｄからなる４分割受光部の中心（以下、４分割受光部中心）と受光部５１ｉ〜５１ｌそれぞれの受光部中心までの距離は、０次迷光サイズ半径０．５５ｍ＋受光部５１ｉ〜５１ｌの受光部の長さ０．１ｍｍを加算した０．６５ｍｍ以上離れていることが望ましい。４分割受光部中心から０．６５ｍｍ以上離すことにより、０次迷光７０が受光部５１ｉ〜５１ｌに入射しないため、トラッキング誤差信号にオフセットを発生しない安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７５】
本実施形態では、受光部５１ｉと５１ｊとは、受光部中心から、Ｘ方向のオフセットした位置に配置されている。Ｘ方向は光ディスクのトラック方向に相当する方向であるが、検出レンズ３０の円筒面によりプッシュプルパターンが９０度方向に回転し、光検出器５０に入射するため、本実施形態においても、９０度方向に回転した方向をトラック方向としている。
【００７６】
また、０次迷光７０の迷光サイズは、対物レンズの焦点距離及び光学系の復路焦点距離により、光検出器５０の受光部上で変化する。Ｙ方向に受光部５１ｉ、５１ｊを配置した場合、光学設計の変更により、対物レンズの焦点距離を短くする場合または光学系の復路焦点距離を長くする場合に、０次迷光７０の迷光サイズは大きくなる。０次迷光７０が大きくなった場合、Ｙ方向の受光部領域が大きくなるため、光検出器５０のチップサイズ、受光部をボンディングするパッケージの構成より光ピックアップ８０の厚み方向（Ｙ方向）の低減が困難となる。
【００７７】
一方、本実施形態のように、Ｘ方向に配置した場合は、光ピックアップ８０の厚み方向への増加を避けることができるため、光ピックアップ８０の厚みを維持したまま、容易に光学設計を変更することができ、光検出器の受光部配置の自由度が向上することから、よりトラッキング誤差信号のオフセットの小さい光ピックアップ８０を容易に提供することが可能となる。
また、光検出器５０の受光面とホログラム素子４０の第１の回折素子４１までの距離を３．５ｍｍとした場合、一般的に製造可能ホログラム素子４０の第１の回折素子４１及び第２の回折素子４２の格子ピッチは１μｍ程度であるため、４分割受光部中心から受光部５１ｉ〜５１ｌのそれぞれの受光部の中心までの距離は、１．４ｍｍ以下であることが望ましい。
【００７８】
４分割受光部中心から受光部５１ｉ、５１ｊ中心までの距離と、４分割受光部中心から受光部５１ｋ、５１ｌ中心までの距離は、同じか、もしくは受光部５１ｋ、５１ｌまでの距離が遠い方が望ましい。受光部５１ｉから受光部５１ｌまでの同じ距離にした場合は、第１の回折素子４１及び第２の回折素子４２の格子ピッチをほぼ同程度のピッチで製造することが可能であるため、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２それぞれの回折素子内で分割された領域間のバラツキを抑えることが可能となり、受光部５１ｉ〜５１ｌで受光される光量バラツキが抑えられ、より安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７９】
また受光部５１ｋ、５１ｌが遠い場合においては、後述する補助受光部を０次迷光７０の影響を受けない位置に配置することが可能となり、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００８０】
さらに、受光部５１ｋと５１ｌとは、１次迷光７１、７２が入射しない位置に配置することが望ましい。これは、０次迷光７０が入射する場合よりも、信号品質の悪化は小さいが、影響があるためである。
【００８１】
以上のように、受光部５１ｋと５１ｌとを他層迷光が入射しない位置に配置することにより、安定したトラッキング制御が可能な光ピックアップ８０を提供することができる。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明する。
【００８２】
図５は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。
【００８３】
なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、記録再生層以外の層からの迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´、５１ｌ´とから構成されている。
【００８５】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。
【００８６】
受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´、５１ｌ´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´、Ｓｌ´と表す。
【００８７】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ５）は、
ＴＥＳ５＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋Ｓｋ´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´）｝になる。
【００８８】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００８９】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌは、１次迷光７１、７２の入射位置に配置されている。図４（ａ）に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光７１、７２が対物レンズシフト時に受光部５１ｋと５１ｌに均一に入射しないために発生する。
【００９０】
オフセットを低減するため、本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌとの近傍に補助受光部５１ｋ´と５１ｌ´が設けられている。５１ｋ´と５１ｌ´とには、記録再生層からの信号光は入射せず、他層迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´は、受光部５１ｌの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｌ´は、受光部５１ｋの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。補助受光部のサイズは、ＴＥＳ５の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。本実施形態では、受光部５１ｋに対して、５１ｋ´の面積は、５０％程度に設定されている。受光部５１ｌに対しても同様に、補助受光部５１ｌ´は、５０％程度に設定されている。補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【００９１】
受光部５１ｋと受光部５１ｌとは、Ｘ軸に対して、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向それぞれにオフセットした位置に配置されることが望ましい。これにより、対物レンズシフトが発生した際に受光部５１ｋ、５１ｌそれぞれにほぼ同等に他層迷光が入射するため、トラッキング誤差信号に発生するオフセットのキャンセル効果が高い。結果として、オフセットの小さいサーボ信号を得ることができるため、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００９２】
本実施形態の構成によると、発生するトラッキング誤差信号のオフセットは、６．７％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
【００９３】
また、本実施形態では、補助受光部５１ｋ´と５１ｌ´は、受光部５１ａ〜５１ｄが配置されている側に設けているが、受光部５１ａ〜５１ｄが配置されている側とは反対方向に設けてもよい。この配置でも、同様の効果が得られるほか、０次迷光７０から遠ざけることが可能であるため、他層迷光の影響をより避けることが可能となる。
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明する。
【００９４】
図６は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。
【００９５】
なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。
具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、他層迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´´、５１ｌ´´とから構成されている。
【００９７】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。
【００９８】
受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´´、５１ｌ´´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´´、Ｓｌ´´と表す。
【００９９】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ６）は、
ＴＥＳ６＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋Ｓｋ´´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´´）｝になる。
【０１００】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【０１０１】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌに１次迷光７１及び１次迷光７２が入射位置に配置されている。図６に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光７１、７２が対物レンズシフト時に１次迷光が５１ｋと５１ｌとに均一に入射しないために発生する。
【０１０２】
本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌとの近傍に補助受光部５１ｋ´´と５１ｌ´´とが設けられている。５１ｋ´´と５１ｌ´´とには、記録再生層からの信号光は入射せず、記録再生層以外の層からの迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´´は、受光部５１ｊと受光部５１ｌとの間に設けられる。また、受光部５１ｌ´´は、受光部５１ｉの受光部５１ｋの間に設けられる。補助受光領域のサイズは、ＴＥＳ３の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。
【０１０３】
本実施形態では、受光部５１ｋに対して、５１ｋ´´の面積は、２０％程度に設定されている。受光部５１ｌに対しても同様に、補助受光部５１ｌ´´は、２０％程度に設定されている。補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【０１０４】
本実施形態の構成によると、発生するＴＥＳ６のオフセット量は、６．７％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明する。
【０１０５】
図７は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。
具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、他層迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´とから構成されている。
【０１０７】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´、Ｓｌ´、Ｓｋ´´、Ｓｌ´´と表す。
【０１０８】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ７）は、
ＴＥＳ７＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋＋Ｓｋ´＋Ｓｋ´´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´＋Ｓｌ´´）｝になる。
【０１０９】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【０１１０】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌに１次迷光７１及び１次迷光７２が入射位置に配置されている。図７に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光が対物レンズシフト時に１次迷光が５１ｋと５１ｌに均一に入射しないために発生する。
【０１１１】
本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌの近傍に補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´が設けられている。補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´には、記録再生層からの信号光は入射せず、他層迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´は、受光部５１ｌの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｌ´は、受光部５１ｋの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｋ´´は、受光部５１ｊと受光部５１ｌとの間に設けられる。また、受光部５１ｌ´´は、受光部５１ｉの受光部５１ｋの間に設けられる。
【０１１２】
補助受光部のサイズは、ＴＥＳ７の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。本実施形態では、５１ｋ´の面積は、受光部５１ｋの５０％程度に設定されている。５１ｋ´´の面積は、受光部５１ｋの２０％程度に設定されている。同様に、補助受光部５１ｌ´、５１ｌ´´は、それぞれ５１ｌに対して、５０％、２０％程度に設定されている。
【０１１３】
補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【０１１４】
本実施形態の構成によると、発生するＴＥＳ７のオフセットは、６．１％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
【０１１５】
（付記事項）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の光ピックアップは、光情報記録媒体に対して光学的に情報を記録または再生する光ピックアップ一般において好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１１７】
８０ 光ピックアップ
１ 第１の光源
２ 第２の光源
３ 第３の光源
４ 光結合素子
５ 複合素子
６ ＡＰＣ用受光素子
７ 光分離素子
８ コリメータレンズ
９ 駆動部
１０ １／４波長板
２０ アクチュエータ
２１ 第１の対物レンズ
２２ 第２の対物レンズ
２３ レンズホルダ
３０ 検出レンズ
４０ ホログラム素子（光分離手段）
５０ 光検出器
５１ａ 受光部（第５の受光領域）
５１ｂ 受光部（第５の受光領域）
５１ｃ 受光部（第５の受光領域）
５１ｄ 受光部（第５の受光領域）
５１ｉ 受光部（第１の受光領域 第３の受光領域）
５１ｊ 受光部（第２の受光領域 第４の受光領域）
５１ｋ 受光部（第３の受光領域 第１の受光領域）
５１ｌ 受光部（第４の受光領域 第２の受光領域）
５１ｋ´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｋ´´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｌ´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｌ´´ 補助受光部（補助受光領域）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップおよびそれを備えた光情報処理装置に関するものであり、より詳しくは、複数の記録再生を有する光ディスク等の光情報記録媒体に対し、光学的に情報を記録または再生する光ピックアップおよび光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進められている。最近は、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ、ＣＤなどの複数の光ディスクに対し、情報を記録再生する記録再生機器がある。
【０００３】
このような記録再生機器の中で、ノートパソコン等の電子機器に組み込まれる場合には、薄型、小型の光ディスクドライブが必要であるほか、情報量の増加に伴い、光ディスクの多層化が検討されている。例えば、複数の光ディスクに対応した光ピックアップにおいて、複数の記録再生層を有する光ディスクに対応させた光ピックアップが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
図８を用いて、特許文献１に開示された光ピックアップについて説明する。図８は、特許文献１に開示されたホログラム素子の分割パターン、光検出器の受光部パターン及び光ディスクからの反射光の受光領域を示す概略図である。図８（ａ）は、ホログラム素子１００の分割領域を示す図である。点線は、ホログラム素子１００上での光ディスクからの反射光のビーム径１０１を示している。図において、Ｙ方向が光ディスクのトラック方向である。ホログラム素子１００は、第１の領域１０２、第２の領域１０３、第３の領域１０４、第４の領域１０５、第５の領域１０６、第６の領域１０７及び第７の領域１０８の７つの領域に分割されている。第１の領域１０２、第２の領域１０３は、メイン領域として、メインプッシュプル信号の検出に用いられ、第３の領域１０４〜第６の領域１０７はサブ領域として対物レンズシフト信号の検出に用いられている。
【０００５】
図８（ｂ）は、光検出器２００の受光部の配置を示す図である。ホログラム素子１００で回折されない０次光は、４分割受光部２０１により受光され、フォーカス誤差信号、再生信号が検出される。メイン領域受光部群２０２は、４分割受光部２０１に対して、Ｙ方向に配置される。メイン領域受光部群２０２は、受光部２０３と受光部２０４とを含み、受光部２０３と受光部２０４は、Ｘ方向に隣接して配置される。ホログラム素子１００の第１の領域１０２で回折された光ビームは、受光部２０３により受光される。第２の領域１０３で回折された光ビームは、受光部２０４で受光される。一方、受光部２０５、受光部２０６は、４分割受光部２０１とメイン領域受光部群２０２との間に配置される。ホログラム素子１００の第３領域１０４及び第４の領域１０５で回折された光ビームは、受光部２０５により受光される。第５の領域１０６及び第６の領域１０７で回折された光ビームは、受光部２０６により受光される。また、記録再生層を４層有する光ディスクにおける最小層間隔の関係にある２つの記録再生層の間で発生した他層迷光は、迷光２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２の図示したような位置に生じるが、それぞれの受光部と他層迷光は離れた位置に配置されるため、受光部には迷光は入らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３５１５１号公報（公開日：２００８年 ６月１２日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の光ピックアップ装置における受光部の配置は、光ピックアップの厚み方向（Ｙ方向）にトラッキング誤差信号検出用に受光部２０３〜受光部２０６が設けられているため、光ピックアップの薄型が困難であるという課題がある。また、複数記録再生層を有する光ディスクからの他層迷光は、最小層間隔の関係にある距離からの迷光だけでなく、層間隔の大きい別の層からの迷光も光検出器２００に入射することになる。他層からの迷光は、層間距離が拡がった場合に受光する迷光サイズは大きくなる。
【０００８】
図８において、ホログラム素子１００の第１の領域１０２、第２の領域１０３で回折された迷光は、メイン領域受光部群２０２に入射していない。しかし、図中に記載されている記録再生層以外の層間隔が異なる別の層からの迷光を考慮にいれると、層間隔の大きい層からの迷光は、受光部上での迷光サイズが大きくなるため、メイン領域受光部群２０２に入射する可能があり、すべての迷光が入射しない位置に配置することは困難である。
【０００９】
また、他層からの迷光が受光部に入射した場合に光ピックアップの対物レンズ位置がレンズシフトした時、受光部上で迷光位置がシフトするために、迷光の影響によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生することになり、安定したトラッキング制御ができないという課題が発生する。
【００１０】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の記録再生層を有する光ディスクを記録再生する光ピックアップにおいて、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生せず、安定したトラッキング制御が可能な光ピックアップおよび光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明に係る光ピックアップは、複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、光記録媒体の信号再生層からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
前記の構成によれば、本発明の光ピックアップにおける第１の受光領域及び第２の受光領域は、第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、第３の受光領域及び第４の受光領域は、第５の受光領域の中心を通り、光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられている。
【００１３】
この構成により、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生しない。したがって、安定したトラッキング制御が可能になる。また、上述した各受光領域の配置により、光検出器の厚みを抑制できるため、光ピックアップを薄型化できる。以上のことから、本発明に係る光ピックアップは、薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるという効果を奏する。
【００１４】
本発明に係る光ピックアップにおける前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない位置に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記の構成によれば、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域には、信号再生層以外の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない。非回折光が入射しないため、迷光を抑制できる。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００１６】
本発明に係る光ピックアップにおける前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられているとともに、前記光検出器は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有することが好ましい。
【００１７】
前記の構成によれば、前記第３の受光領域及び第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられている。また、光ピックアップは、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有する光検出器を備えている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００１８】
本発明に係る光ピックアップにおける前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられていることが好ましい。
【００１９】
前記の構成によれば、前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００２０】
本発明に係る光ピックアップにおける前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられていることが好ましい。
【００２１】
前記の構成によれば、前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられている。したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、より安定したトラッキング制御が可能になるというさらなる効果を奏する。
【００２２】
また、前記光ピックアップを備えていることを特徴とする光情報処理装置も本発明に含まれる。この光情報処理装置には、例えば、光記録装置、光再生装置、または光記録再生装置が含まれる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る光ピックアップは、複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、光記録媒体からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられている。
【００２４】
したがって、光ピックアップの薄型化を実現できるとともに、記録再生層以外からの他層の迷光が入射した場合でも、トラッキング誤差信号のオフセットが発生せず、より安定したトラッキング制御が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施形態１の光ピックアップの光路を示す系統図である。
【図２】本発明に係る実施形態１のホログラム素子４０の構成を示し、（ａ）はホログラム素子４０の側面図を示し、（ｂ）は第１の回折素子４１の分割パターンと回折素子面上のプッシュプルパターンを示し、（ｃ）は第２の回折素子４２の分割パターンと回折素子面上のプッシュプルパターンを示す。
【図３】本発明に係る実施形態１のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図４】本発明に係る対物レンズシフトが発生した場合のトラッキング誤差信号を示し、（ａ）はトラッキング誤差信号のオフセットが発生した場合のトラッキング誤差信号を示し、（ｂ）は実施形態１のトラッキング誤差信号を示す。
【図５】本発明に係る実施形態２のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図６】本発明に係る実施形態３のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図７】本発明に係る実施形態４のホログラム素子４０を採用した場合の第１の回折素子４１の分割パターンと光検出器５０の受光部パターンと、記録再生層以外の層からの反射光の受光部での領域を示している。
【図８】従来技術の光ヘッド装置におけるホログラム素子と受光部の構成を示し、（ａ）はホログラム素子１００の分割パターンを示し、（ｂ）は光検出器２００の受光部配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施形態１〕
本発明の光ピックアップ８０は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなどの複数の光ディスク（光記録媒体）に対し、ビーム（光ビーム）を照射することにより、情報を書き込んだり、読み出したりすることができる光情報記録再生装置に組み込まれるものである。
【００２７】
本発明の実施形態について、図１〜図３に基づいて説明すると、以下の通りである。図１は、本実施形態の光ピックアップ８０の光路を示す系統図である。
【００２８】
図１に示されるように、光ピックアップ８０において、第１の光源１から出射した光は、光結合素子４で９０度方向に光路が曲げられ、光分離素子７に入射する。一方、第２の光源２及び第３の光源３から出射した光は、光結合素子４を透過した後、光分離素子７に入射する。
ここで、第１の光源１は、４０５ｎｍ帯（４００〜４１５ｎｍ）の光を放射する半導体レーザである。また、第２の光源２は、６６０ｎｍ帯（６５０〜６７０ｎｍ）の光を放射し、第３の光源３は、７８５ｎｍ帯（７７０〜８００ｎｍ）の光を放射する２波長半導体レーザである。光源波長は、この波長によるものではなく、再生する光ディスクに対応する波長の光源を適宜選択することが可能である。
【００２９】
光結合素子４は、第１の光源１から放射される光の波長帯の直線偏光を反射し、第２の光源２及び第３の光源３から放射される波長帯の直線偏光を透過する素子である。例えば、ダイクロイックプリズム等があげられる。
【００３０】
また、第１の光源１からの直線偏光を反射させるだけでなく、一定の比率透過させる構成を採用することにより、第１の光源１の透過光が光結合素子４から出射する位置にＡＰＣ（Auto Power Control）用の受光素子６を配置することにより、第１の光源１の光出力の制御が可能となる。また、第２の光源２及び第３の光源３からの直線偏光を一定の比率で反射させ、ＡＰＣ用受光素子６に入射させることにより、第１の光源１と同様に第２の光源２及び第３の光源３の光出力を制御することが可能である。光結合素子４で分離する比率としては、第１の光源１、第２の光源２、第３の光源３とも、（それぞれの光源からの出射光量）：（ＡＰＣ用受光素子６への入射光量）＝９０〜９５％：５〜１０％程度に設定される。
【００３１】
また、第２の光源２及び第３の光源３と光結合素子４との間に１／２波長板、３ビーム生成用の回折素子を配置してもよい。本実施形態では、１／２波長板と３ビーム生成用回折素子を一体化した複合素子５を配置している。
【００３２】
これにより、光源から出射される直線偏光の偏光方向を回転させることができるため、光分離素子７へ入射する偏光方向を制御することが可能になるとともに、トラッキング誤差信号のための０次光（メインビーム）と±１次回折光（２つのサブビーム）を生成できる。
【００３３】
ここで、第１の光源１と第２の光源２及び第３の光源３の配置は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、入れ替えて配置しても良い。また、第１の光源１と光結合素子４との間に１／２波長板（図示せず）を配置しても良い。
【００３４】
光結合素子４から出射した光は、光分離素子７により、光ディスクの方向へ反射される。光分離素子７は、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３から出射される直線偏光（例えば、Ｓ偏光）を反射し、光ディスクで反射した直線偏光（Ｐ偏光）を透過するように設計がなされている。例えば、偏光ビームスプリッタがあげられる。
【００３５】
光分離素子７で反射した光は、コリメータレンズ８で平行光になる。コリメータレンズ８は、ステッピングモータや圧電素子等で構成される駆動部９でＺ軸方向に移動可能な構成となっている。そして、１／４波長板１０により直線偏光から円偏光に変換される。そして、立上げミラー（図示せず）によって反射され、第１の光源１からの出射光は、第１の対物レンズ２１を介して第１の光ディスクに集光される。また、第２の光源２及び第３の光源３から出射された光は、第２の対物レンズ２２に介して、第２の光ディスク及び第３の光ディスクに集光される。
【００３６】
アクチュエータ２０の対物レンズホルダ２３には、第１の対物レンズ２１と第２の対物レンズ２２とが取り付けられている。第１の対物レンズ２１は、第１の光ディスクに集光するためのものである。第２の対物レンズ２２は、第２の光ディスク、第３の光ディスクに集光するためのものである。なお、第１の光ディスク、第２の光ディスク及び第３の光ディスクは、カバー層が互いに異なる光ディスクである。第１の対物レンズ２１と、第２の対物レンズ２２とは、Ｙ軸方向から見て、Ｚ方向にオフセットされた位置になるように配置されている。また、第１の対物レンズ２１及び第２の対物レンズ２２は、同一のＸＺ平面内に取り付けられている。
【００３７】
ここでは、第１の対物レンズ２１と第２の対物レンズ２２とがＺ軸方向に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｘ軸方向に第１の対物レンズ２１と第２に対物レンズ２２が配置されてもよい。
【００３８】
第１の光ディスクにて反射した反射光は、再び第１の対物レンズ２１を介して、１／４波長板１０で円偏光から直線偏光に変換される。第１の光ディスク及び第３の光ディスクで反射した反射光は、第２の対物レンズ２２を介して、１／４波長板１０で円偏光から直線偏光に変換される。
【００３９】
そして、コリメータレンズ８を介して、光分離素子７を透過し、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３とは異なる方向に導かれる。光分離素子７を透過した光は、検出レンズ３０を介して、ホログラム素子４０に入射する。
【００４０】
ホログラム素子４０は、トラッキング誤差信号検出のために、光を分割するためものであり、ホログラム素子４０で非回折光と１次回折光に分離された光は、光検出器５０に入射し、サーボ信号または光ディスクに記録されている情報再生信号（ＲＦ信号）が検出される。
【００４１】
検出レンズ３０は、凹面と円筒面から構成されるレンズである。円筒面は、光に非点収差を発生させるためのものである。レンズ面形状は、後述するサーボ検出方法または光検出器の受光面サイズ等から設計されるため、本実施形態に限定されるものでは無く、凸面または平面の採用も可能である。また、検出レンズ３０は、複数のレンズから構成されてもよい。また、検出レンズ３０は、Ｚ軸方向に調整可能な構造となっており、レンズコバ部が調整用ガイドの機能を有する構成であってよい。
【００４２】
光検出器５０は、第１の光ディスクにて反射される反射光、第２の光ディスクにて反射される反射光及び第３の光ディスクにて反射された反射光を検出するためのものであり、第１の光ディスク、第２の光ディスク及び第３の光ディスクの記録再生時におけるフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、及び再生信号が得られるようになっている。
【００４３】
ここで第１の光源１として波長４０５ｎｍ程度のビームを出射する短波長光源を採用し、第１の対物レンズ２１としてＮＡ０．８５程度の高ＮＡ対物レンズを採用している。これにより、第１の光ディスクのトラック上の情報を、高密度で記録再生することが可能になっている。しかしながら、光源１、及び第１の対物レンズ２１は、この構成に限定されるものではない。
【００４４】
また、このように第１の光源１として短波長光源を採用し、第１の対物レンズ２１として高ＮＡ対物レンズを採用した場合、第１の光ディスクのカバー層の厚み誤差により大きな球面収差が発生することになる。そこで、本光ピックアップ８０では、このカバー層の厚み誤差で生じる球面収差を補正するために、コリメータレンズ８を光軸方向に位置調整する駆動部９が設けられている構成になっていてもよい。あるいは、本光ピックアップ８０は、コリメータレンズ８と第１の対物レンズ２１との間に、２枚のレンズ群で構成されるビームエキスパンダ（図示せず）が配置された構成であってもよい。ビームエキスパンダが配置された構成では、２枚のレンズ群の間隔を調整するビームエキスパンダ駆動機構（図示せず）により、カバー層の厚み誤差で生じる球面収差を補正するようになっている。
【００４５】
上述した光ピックアップ８０の構成は、３つの波長の光源に対応した構成となっているが、２波長のみ、もしくは１波長のみに対応した構成でもよい。
【００４６】
続いて、図２を用いて本実施形態のホログラム素子について説明する。図２（ａ）は、ホログラム素子４０の構成を示している。ホログラム素子４０は、第１の波長に対応した第１の回折素子４１と第２の波長に対応した第２の回折素子４２から構成されている。第１の回折素子４１は、第１の波長のみを回折し、第２の回折素子４２は、第２の波長のみを回折させることができ、波長選択性を有している。本実施形態のホログラム素子４０では、第３の波長に対しても回折光を生成しない。
【００４７】
図２（ｂ）、（ｃ）は、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の回折素子の分割パターンとそれぞれの回折素子面上のプッシュプルパターンを示している。図２（ｂ）は、本実施形態における第１の回折素子４１のホログラムの分割パターンと回折素子上のプッシュプルパターン６０を示している。第１の回折素子４１はトラッキング誤差信号を検出するため６分割されている。本実施形態では、プッシュプル信号を検出するため４１aと４１ｂとの２つ領域に分割され、対物レンズシフト信号を検出するために４１ｃ〜４１ｆの４つの領域に分割されている。第１の回折素子４１の格子ピッチは、光検出器５０の受光部までの距離と受光部パターンとの位置から決定される。
【００４８】
図２（ｃ）は、第２の回折素子４２のホログラムの分割パターンと回折素子上のプッシュプルパターン６１を示している。本実施形態では、第１の回折素子４１と同様に６分割され、プッシュプル信号を検出するため４２aと４２ｂの２つ領域に分割され、対物レンズシフト信号を検出するために４２ｃ〜４２ｆの４つの領域に分割されている。
【００４９】
分割パターンは、本実施形態に限定されるものでは無く、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の分割パターンとは異なっていてもよい。また、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２のパターンは、それぞれのパターン中心が同じ位置になるように位置決めされ製造される。
【００５０】
図３は、本実施形態のホログラム素子４０を採用した場合の光検出器５０の受光部パターンを示している。１例として、第１の光源１からの出射光を受光した状態を示している。本実施形態の光検出器５０の受光部パターンは、第１の光源１と第２の光源２から出射し、複合素子５で生成されるメインビームは、それぞれの光源から出射した光を同じ受光部パターンで受光する構成となっている。
【００５１】
本実施形態の光検出器５０の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つの領域（受光部）５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと、１次回折光を受光する４つの領域（受光部）５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌから構成されている。
【００５２】
第１の回折素子４１は、受光部５１a〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対してＹ方向にオフセットした位置に配置して記載している。
【００５３】
光検出器５０の１次回折光を受光する４つの領域５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌは、ホログラム素子４０により回折される回折方向に受光部形状が長いことが望ましい。これにより、製造公差、部品公差、光源の波長変動等の誤差要因が発生した場合でも、受光部から集光スポットがはみ出ることを防ぐことができ、安定したサーボ制御が可能となる。
【００５４】
また、受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌの受光部形状は、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２の回折素子の分割パターンの分割線と平行な方向に長いことが望ましい。これにより、対物レンズがシフトした場合でも、他層迷光がシフトする方向と一致するため、迷光の影響を低減することが可能となる。
【００５５】
図３を用いて、サーボ信号生成の動作を説明する。受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌの出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌと表す。
【００５６】
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
ＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ１）、Ｓａ〜Ｓｄの位相比較を行うことにより検出される。
【００５７】
１ビームＤＰＰ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ２）は以下の演算式で検出される。
ＴＥＳ２＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α（Ｓｋ−Ｓｌ）
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００５８】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）
本実施形態において、第２の回折素子４２で回折される第２の光源２からの光は、第１の光源１と同一の受光部パターンで受光するため、同じ演算によりサーボ信号を検出している。次に、第２の光源２から出射し、複合素子５のグレーティング面により３ビームが生成された場合のサーボ信号検出ついて説明する。
【００５９】
３ビームによるサーボ検出には、受光部５１ａ〜５１ｈ´の１２個の受光領域で検出する。受光部５１ａ〜５１ｈ´の出力信号をＳａ〜Ｓｈ´と表す。
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
３ビーム法によりトラッキング誤差信号（ＴＥＳ３）は、以下の演算式で検出される。
ＴＥＳ３＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ−（Ｓｃ＋Ｓｄ）｝−α｛（Ｓｅ＋Ｓｅ´＋Ｓｆ＋Ｓｆ´）
−（Ｓｇ＋Ｓｇ´＋Ｓｈ＋Ｓｈ´）｝
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００６０】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ２）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ２＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）
３ビームによりサーボ信号を検出する場合は、受光領域５１ｉ〜５１ｌにも光は入射するが、サーボ信号には用いない。
【００６１】
第３の光源３から出射し、複合素子５のグレーティング面により３ビームを生成した場合のサーボ信号検出ついて説明する。
【００６２】
３ビームによりサーボ検出は、受光部５１０ａ〜５１０ｈ´の１２個の受光領域で検出する。受光部５１０ａ〜５１０ｈ´の出力信号をＳ０ａ〜Ｓ０ｈ´と表す。
【００６３】
ＲＦ信号（ＲＦ）は非回折光を用いて検出する。
ＲＦ＝Ｓ０ａ＋Ｓ０ｂ＋Ｓ０ｃ＋Ｓ０ｄ
３ビーム法によりトラッキング誤差信号（ＴＥＳ４）は、以下の演算式で検出される。ＴＥＳ４＝｛（Ｓ０ａ＋Ｓ０ｂ−（Ｓ０ｃ＋Ｓ０ｄ）｝−α｛（Ｓ０ｅ＋Ｓ０ｅ´
＋Ｓ０ｆ＋Ｓ０ｆ´）−（Ｓ０ｇ＋Ｓ０ｇ´＋Ｓ０ｈ＋Ｓ０ｈ´）｝
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００６４】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ３）は非点収差法を用いて検出する。
ＦＥＳ３＝（Ｓ０ａ＋Ｓ０ｃ）−（Ｓ０ｂ＋Ｓ０ｄ）
本実施形態では、第１の光源１、第２の光源２及び第３の光源３の３つの波長に対応したサーボ検出方法を示しているが、受光する受光領域は、本実施形態の構成のみに適用されるものではなく、各光源と受光領域の組合せが変わっても良い。
【００６５】
続いて、複数の記録再生層からなる光ディスクを再生した際、必要な情報が記録されている記録再生層（信号再生層）以外の別の層からの迷光（以下、他層迷光）の影響について説明する。
【００６６】
図３は、光ディスクの他層迷光（０次迷光７０、１次迷光７１、７２）が、光検出器５０に入射するときの領域を示している。０次迷光７０は、第１の回折素子４１の非回折光、１次迷光７１、７２は、第１の回折素子４１の領域４１ａと４１ｂとで回折された迷光を示している。
【００６７】
この迷光の受光状態は、記録再生層と記録再生層以外の層との層間距離の違いとホログラム素子４０での迷光のスポットサイズ等で変化する。ここでは、０次迷光７０が最も大きくなる状態での受光状態を示している。
【００６８】
光ディスクとしてＢＤを用いた場合では、層間距離は、１０〜５０μｍ程度に設定される。
【００６９】
本実施形態の受光部パターンは、０次迷光７０が、受光部５１ｉ〜５１ｌに入射しないことが望ましい。これは、ホログラムの回折効率は、（０次効率）：（１次効率）＝１０：１程度に設定されるため、受光部５１ｉ〜５１ｌで受光される記録再生層の信号光はホログラム素子４０の１次回折光を利用するのに対して、０次迷光７０はホログラム素子４０の非回折光である。このため、信号光に対して受光光量が大きいため、信号品質に影響を与えることが考えられる。これは、記録再生層以外の層の記録状態や、記録再生層からの反射光と他層迷光の干渉により、信号品質が悪化する。本実施形態のように、０次迷光７０が入射しない位置に受光部５１ｉ〜５１ｌを配置することで、他層迷光の影響を受けないことから、品質のよいトラッキング誤差信号の検出ができ、安定したトラッキング制御を行うことが可能となる。
【００７０】
図４は、本願発明の受光部配置での対物レンズシフト（±２００μｍ）が発生した場合のトラッキング誤差信号を示している。図４（ａ）は、受光部５１ｋと５１ｌに１次迷光７１、７２が入射した場合、図４（ｂ）は入射しない場合のトラッキング誤差信号（ＴＥＳ２）を示している。
【００７１】
図４から明らかなように、１次迷光７１、７２が受光部５１ｋと５１ｌに入射したとき、対物レンズシフトが発生した場合に、トラッキング誤差信号にオフセットが発生している。ここで、プッシュプル信号の信号振幅をＡＣ、発生するオフセットをＤＣとした場合、オフセット量（＝ＤＣ／ＡＣ）は、１２．３％程度となる。安定したトラッキング制御を行うためには、オフセット量として、１０％以下であることが望ましく、１次迷光７１、７１が入射した受光部の配置では、安定したトラッキング制御が困難である。
【００７２】
一方、本実施形態では、５１ｋと５１ｌに記録再生層以外の層からの迷光は受光しない。図４（ｂ）は、この場合のトラッキング誤差信号を示している。オフセット量は、２．５％となっているため、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７３】
上述のオフセットの発生が小さいトラッキング誤差信号を得るための受光部配置は、以下の配置が望ましい。
【００７４】
例えば、光学系の復路焦点距離を１２ｍｍ、対物レンズの焦点距離１．１７６５ｍｍ、および層間隔が最大５０μｍのときの０次迷光サイズは、受光面上で半径０．５５ｍｍ程度のサイズで光検出器に入射することになる。また、ホログラム素子４０の第１の回折素子４１で回折される回折光は、組立公差等を考慮に入れると設計位置に対して、±０．１ｍｍ程度の受光位置が変化するため、受光部５１ｉ〜５１ｌとしては、それぞれ回折方向に０．２ｍｍ程度の長さが必要となる。よって、４つの受光部５１ａ〜５１ｄからなる４分割受光部の中心（以下、４分割受光部中心）と受光部５１ｉ〜５１ｌそれぞれの受光部中心までの距離は、０次迷光サイズ半径０．５５ｍ＋受光部５１ｉ〜５１ｌの受光部の長さ０．１ｍｍを加算した０．６５ｍｍ以上離れていることが望ましい。４分割受光部中心から０．６５ｍｍ以上離すことにより、０次迷光７０が受光部５１ｉ〜５１ｌに入射しないため、トラッキング誤差信号にオフセットを発生しない安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７５】
本実施形態では、受光部５１ｉと５１ｊとは、受光部中心から、Ｘ方向のオフセットした位置に配置されている。Ｘ方向は光ディスクのトラック方向に相当する方向であるが、検出レンズ３０の円筒面によりプッシュプルパターンが９０度方向に回転し、光検出器５０に入射するため、本実施形態においても、９０度方向に回転した方向をトラック方向としている。
【００７６】
また、０次迷光７０の迷光サイズは、対物レンズの焦点距離及び光学系の復路焦点距離により、光検出器５０の受光部上で変化する。Ｙ方向に受光部５１ｉ、５１ｊを配置した場合、光学設計の変更により、対物レンズの焦点距離を短くする場合または光学系の復路焦点距離を長くする場合に、０次迷光７０の迷光サイズは大きくなる。０次迷光７０が大きくなった場合、Ｙ方向の受光部領域が大きくなるため、光検出器５０のチップサイズ、受光部をボンディングするパッケージの構成より光ピックアップ８０の厚み方向（Ｙ方向）の低減が困難となる。
【００７７】
一方、本実施形態のように、Ｘ方向に配置した場合は、光ピックアップ８０の厚み方向への増加を避けることができるため、光ピックアップ８０の厚みを維持したまま、容易に光学設計を変更することができ、光検出器の受光部配置の自由度が向上することから、よりトラッキング誤差信号のオフセットの小さい光ピックアップ８０を容易に提供することが可能となる。
また、光検出器５０の受光面とホログラム素子４０の第１の回折素子４１までの距離を３．５ｍｍとした場合、一般的に製造可能ホログラム素子４０の第１の回折素子４１及び第２の回折素子４２の格子ピッチは１μｍ程度であるため、４分割受光部中心から受光部５１ｉ〜５１ｌのそれぞれの受光部の中心までの距離は、１．４ｍｍ以下であることが望ましい。
【００７８】
４分割受光部中心から受光部５１ｉ、５１ｊ中心までの距離と、４分割受光部中心から受光部５１ｋ、５１ｌ中心までの距離は、同じか、もしくは受光部５１ｋ、５１ｌまでの距離が遠い方が望ましい。受光部５１ｉから受光部５１ｌまでの同じ距離にした場合は、第１の回折素子４１及び第２の回折素子４２の格子ピッチをほぼ同程度のピッチで製造することが可能であるため、第１の回折素子４１と第２の回折素子４２それぞれの回折素子内で分割された領域間のバラツキを抑えることが可能となり、受光部５１ｉ〜５１ｌで受光される光量バラツキが抑えられ、より安定したトラッキング制御が可能となる。
【００７９】
また受光部５１ｋ、５１ｌが遠い場合においては、後述する補助受光部を０次迷光７０の影響を受けない位置に配置することが可能となり、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００８０】
さらに、受光部５１ｋと５１ｌとは、１次迷光７１、７２が入射しない位置に配置することが望ましい。これは、０次迷光７０が入射する場合よりも、信号品質の悪化は小さいが、影響があるためである。
【００８１】
以上のように、受光部５１ｋと５１ｌとを他層迷光が入射しない位置に配置することにより、安定したトラッキング制御が可能な光ピックアップ８０を提供することができる。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明する。
【００８２】
図５は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。
【００８３】
なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、記録再生層以外の層からの迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´、５１ｌ´とから構成されている。
【００８５】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。
【００８６】
受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´、５１ｌ´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´、Ｓｌ´と表す。
【００８７】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ５）は、
ＴＥＳ５＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋Ｓｋ´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´）｝になる。
【００８８】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【００８９】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌは、１次迷光７１、７２の入射位置に配置されている。図４（ａ）に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光７１、７２が対物レンズシフト時に受光部５１ｋと５１ｌに均一に入射しないために発生する。
【００９０】
オフセットを低減するため、本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌとの近傍に補助受光部５１ｋ´と５１ｌ´が設けられている。５１ｋ´と５１ｌ´とには、記録再生層からの信号光は入射せず、他層迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´は、受光部５１ｌの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｌ´は、受光部５１ｋの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。補助受光部のサイズは、ＴＥＳ５の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。本実施形態では、受光部５１ｋに対して、５１ｋ´の面積は、５０％程度に設定されている。受光部５１ｌに対しても同様に、補助受光部５１ｌ´は、５０％程度に設定されている。補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【００９１】
受光部５１ｋと受光部５１ｌとは、Ｘ軸に対して、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向それぞれにオフセットした位置に配置されることが望ましい。これにより、対物レンズシフトが発生した際に受光部５１ｋ、５１ｌそれぞれにほぼ同等に他層迷光が入射するため、トラッキング誤差信号に発生するオフセットのキャンセル効果が高い。結果として、オフセットの小さいサーボ信号を得ることができるため、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００９２】
本実施形態の構成によると、発生するトラッキング誤差信号のオフセットは、６．７％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
【００９３】
また、本実施形態では、補助受光部５１ｋ´と５１ｌ´は、受光部５１ａ〜５１ｄが配置されている側に設けているが、受光部５１ａ〜５１ｄが配置されている側とは反対方向に設けてもよい。この配置でも、同様の効果が得られるほか、０次迷光７０から遠ざけることが可能であるため、他層迷光の影響をより避けることが可能となる。
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明する。
【００９４】
図６は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。
【００９５】
なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。
具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、他層迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´´、５１ｌ´´とから構成されている。
【００９７】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。
【００９８】
受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´´、５１ｌ´´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´´、Ｓｌ´´と表す。
【００９９】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ６）は、
ＴＥＳ６＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋Ｓｋ´´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´´）｝になる。
【０１００】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【０１０１】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌに１次迷光７１及び１次迷光７２が入射位置に配置されている。図６に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光７１、７２が対物レンズシフト時に１次迷光が５１ｋと５１ｌとに均一に入射しないために発生する。
【０１０２】
本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌとの近傍に補助受光部５１ｋ´´と５１ｌ´´とが設けられている。５１ｋ´´と５１ｌ´´とには、記録再生層からの信号光は入射せず、記録再生層以外の層からの迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´´は、受光部５１ｊと受光部５１ｌとの間に設けられる。また、受光部５１ｌ´´は、受光部５１ｉの受光部５１ｋの間に設けられる。補助受光領域のサイズは、ＴＥＳ３の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。
【０１０３】
本実施形態では、受光部５１ｋに対して、５１ｋ´´の面積は、２０％程度に設定されている。受光部５１ｌに対しても同様に、補助受光部５１ｌ´´は、２０％程度に設定されている。補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【０１０４】
本実施形態の構成によると、発生するＴＥＳ６のオフセット量は、６．７％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明する。
【０１０５】
図７は、本発明のホログラム素子４０の第１の回折素子４１の分割パターンと本発明の実施形態の受光部パターンを示している。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態において、光検出器５０の受光部パターンが異なる点が、実施形態１とは異なる。
具体的には、本実施形態の受光部パターンは、第１の回折素子４１の非回折光（０次回折光）を受光する４つ受光部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと第１の回折素子４１の１次回折光を受光する４つの受光部５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ、５１ｌと、他層迷光のみが入射する補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´とから構成されている。
【０１０７】
第１の回折素子４１は、受光部５１ａ〜５１ｄの中心と第１の回折素子４１のパターン中心とが一致し、Ｚ軸方向にある間隔を持って配置されているが、図中、第１の回折素子４１は、受光素子に対して、Ｙ方向にオフセットした位置に配置し記載している。受光部５１ａ〜５１ｄ，５１ｉ〜５１ｌ、５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´の出力信号をＳａ〜Ｓｄ，Ｓｉ〜Ｓｌ、Ｓｋ´、Ｓｌ´、Ｓｋ´´、Ｓｌ´´と表す。
【０１０８】
この分割パターンを採用した場合のＴＥＳ信号（ＴＥＳ７）は、
ＴＥＳ７＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−α｛（Ｓｋ＋＋Ｓｋ´＋Ｓｋ´´）−（Ｓｌ＋Ｓｌ´＋Ｓｌ´´）｝になる。
【０１０９】
ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
【０１１０】
ここで、受光部５１ｋ、５１ｌに１次迷光７１及び１次迷光７２が入射位置に配置されている。図７に示すように受光部５１ｋ、５１ｌに入射した場合は、トラッキング誤差信号にオフセットが生じる。オフセットは、１次迷光が対物レンズシフト時に１次迷光が５１ｋと５１ｌに均一に入射しないために発生する。
【０１１１】
本実施形態では、受光部５１ｋと５１ｌの近傍に補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´が設けられている。補助受光部５１ｋ´、５１ｋ´´、５１ｌ´、５１ｌ´´には、記録再生層からの信号光は入射せず、他層迷光のみが入射する。具体的には、受光部５１ｋ´は、受光部５１ｌの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｌ´は、受光部５１ｋの受光部５１ａ〜５１ｄが配置される側の位置に設けられる。また、受光部５１ｋ´´は、受光部５１ｊと受光部５１ｌとの間に設けられる。また、受光部５１ｌ´´は、受光部５１ｉの受光部５１ｋの間に設けられる。
【０１１２】
補助受光部のサイズは、ＴＥＳ７の演算式により、対物レンズシフトに対して、変化するオフセット量が低減されるサイズが望ましい。本実施形態では、５１ｋ´の面積は、受光部５１ｋの５０％程度に設定されている。５１ｋ´´の面積は、受光部５１ｋの２０％程度に設定されている。同様に、補助受光部５１ｌ´、５１ｌ´´は、それぞれ５１ｌに対して、５０％、２０％程度に設定されている。
【０１１３】
補助受光部のサイズは、これに限定されるものではなく、トラックオフセットの影響が小さくなるサイズに設定されればよい。
【０１１４】
本実施形態の構成によると、発生するＴＥＳ７のオフセットは、６．１％程度であり、安定したトラッキング制御が可能である。
【０１１５】
（付記事項）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の光ピックアップは、光情報記録媒体に対して光学的に情報を記録または再生する光ピックアップ一般において好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１１７】
８０ 光ピックアップ
１ 第１の光源
２ 第２の光源
３ 第３の光源
４ 光結合素子
５ 複合素子
６ ＡＰＣ用受光素子
７ 光分離素子
８ コリメータレンズ
９ 駆動部
１０ １／４波長板
２０ アクチュエータ
２１ 第１の対物レンズ
２２ 第２の対物レンズ
２３ レンズホルダ
３０ 検出レンズ
４０ ホログラム素子（光分離手段）
５０ 光検出器
５１ａ 受光部（第５の受光領域）
５１ｂ 受光部（第５の受光領域）
５１ｃ 受光部（第５の受光領域）
５１ｄ 受光部（第５の受光領域）
５１ｉ 受光部（第１の受光領域 第３の受光領域）
５１ｊ 受光部（第２の受光領域 第４の受光領域）
５１ｋ 受光部（第３の受光領域 第１の受光領域）
５１ｌ 受光部（第４の受光領域 第２の受光領域）
５１ｋ´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｋ´´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｌ´ 補助受光部（補助受光領域）
５１ｌ´´ 補助受光部（補助受光領域）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、
光記録媒体の信号再生層からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、
前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、上記信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない位置に設けら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。
【請求項３】
前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられているとともに、前記光検出器は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有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。
【請求項４】
前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光ピックアップを搭載したことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項１】
複数の記録再生層を有する光記録媒体を記録再生する光ピックアップであって、
光記録媒体の信号再生層からの反射光を非回折光と少なくとも６つの１次回折光である第１〜第６の光ビームとに分離する光分離手段と、前記第１の光ビームを受光する第１の受光領域と、前記第２の光ビームを受光する第２の受光領域と、前記第３の光ビーム及び前記第４の光ビームを受光する第３の受光領域と、前記第５の光ビーム及び前記第６の光ビームを受光する第４の受光領域と、前記非回折光を受光する第５の受光領域とからなる光検出器を備えており、
前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域は、前記第５の受光領域に対して光記録媒体のトラックに対応する方向に位置し、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、前記第５の受光領域の中心を通り、前記光記録媒体のトラックに対応する方向をＸ軸とした場合、それぞれがＸ軸からオフセットした位置に設けられていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、上記信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光の前記光分離手段の非回折光が入射しない位置に設けら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。
【請求項３】
前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域は、信号再生層以外の複数の記録再生層からの反射光が入射する位置に設けられているとともに、前記光検出器は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域から所定の間隔を設けた位置に補助受光領域を有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。
【請求項４】
前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第１の受光領域側または前記第２の受光領域側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記補助受光領域は、前記第３の受光領域及び前記第４の受光領域における前記第５の受光領域側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光ピックアップを搭載したことを特徴とする光情報処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９８４２１（Ｐ２０１１−１９８４２１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５９６１（Ｐ２０１０−６５９６１）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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