光ピックアップ装置
【課題】部品点が削減された光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置２６は、ＢＤ規格のレーザ光を放射するレーザユニット１０８と、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を放射するレーザユニット１０６と、これらの規格のレーザ光を受光して検出するＰＤＩＣ１０Ｂとを備えている。ＰＤＩＣ１０Ｂに設けられた１つの光検出器により、ＤＶＤ規格およびＢＤ規格のレーザ光が検出されるので、光ピックアップ装置２６に必要とされる部品点数が削減されて低コストが実現される。
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置２６は、ＢＤ規格のレーザ光を放射するレーザユニット１０８と、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を放射するレーザユニット１０６と、これらの規格のレーザ光を受光して検出するＰＤＩＣ１０Ｂとを備えている。ＰＤＩＣ１０Ｂに設けられた１つの光検出器により、ＤＶＤ規格およびＢＤ規格のレーザ光が検出されるので、光ピックアップ装置２６に必要とされる部品点数が削減されて低コストが実現される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。特に本発明は、部品点が削減された光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報の記録／再生のための光ディスク媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が普及している。この光ディスク媒体に対する情報の記録／再生は、対物レンズが集光するレーザ光の焦点を、当該光ディスク媒体の情報記録層に対して正確に合焦させる必要がある。このため、光ディスク媒体の情報記録層に対して、レーザ光の焦点が合焦しないときの誤差を補正するためのフォーカシング制御や、情報記録層上に集光されたスポットが所定のトラック中心からずれた時の誤差を補正するためのトラッキング制御等が行われる。
【０００３】
そして、フォーカシング制御においては、例えば差動非点収差法が用いたものが知られている。この差動非点収差法によるフォーカシング制御においては、先ず、レーザ光を回折格子等で回折することにより０次光と±１次光を発生させる。そして、０次光と±１次光を光ディスク媒体の情報記録層に照射する。情報記録層にて反射された当該０次光と±１次光の反射光は、シリンドリカルレンズ等により非点収差が付与される。この非点収差が付与された０次光と±１次光の反射光は、光検出装置に設けられた３つの４分割光検出器にて受光される。
【０００４】
図７（Ａ）を参照して、非点収差法にて用いられるＰＤＩＣには、第１受光領域２１１、第２受光領域２１２および第３受光領域２１３が配置されており、これらで０次光、＋１次回折光および−１次回折光を受光している。ここで、第１受光領域２１１は受光部分Ａ’、Ｂ’、Ｃ’およびＤ’から成り、第２受光領域２１２は、受光部分Ｅ’、Ｆ’、Ｇ’およびＨ’から成り、第３受光領域２１３は受光部分Ｉ’、Ｊ’、Ｋ’およびＬ’から成る。
【０００５】
この図では、０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦しているときの、各受光部分に照射されるレーザ光の形を一点鎖線の円で示している。０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦しているとき、０次光の反射光の受光パターンは円形状となり受光部分Ａ’乃至Ｄ’に対して等分に受光される。また、＋１次光の反射光の受光パターンも同様に円形状となり、受光部分Ｉ’乃至Ｌ’に対して等分に受光される。更に、−１次光の反射光の受光パターンも同様に円形状となり、受光部分Ｅ’乃至Ｈ’に対して等分に受光される。
【０００６】
そして、０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦していないときに、各受光部分に照射されるレーザ光の形を破線で示している。０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦していないとき、０次光と±１次光の反射光の受光パターンは、受光部分Ａ’〜Ｄ’、Ｅ’〜Ｈ’、Ｉ’〜Ｌ’の対角線を中心とする楕円形状となり、各受光部分Ａ’〜Ｌ’に対して等分に受光されないこととなる。このような場合の受光パターンは破線で示されている。
【０００７】
そして、このときの各受光部分Ａ’〜Ｌ’からの出力に基づき、｛（受光部分Ａ’の出力＋受光部分Ｃ’の出力）−（受光部分Ｂ’の出力＋受光部分Ｄ’の出力）｝＋ｋ［｛（受光部分Ｉ’の出力＋受光部分Ｋ’の出力）−（受光部分Ｊ’の出力＋受光部分Ｌ’の出力）｝＋｛（受光部分Ｅ’の出力＋受光部分Ｇ’の出力）−（受光部分Ｆ’の出力＋受光部分Ｈ’の出力）｝］を演算することによってフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号という）を生成する（ｋは０次光の光強度／±１次光の光強度）。そして、このＦＥ信号に基づいて、フォーカシング制御を行い、０次光の焦点を光ディスク媒体の情報記録層に合焦させることが可能になる。
【０００８】
近年、光ディスク媒体においては２つの情報記録層を有する２層光ディスク媒体が普及している。この２層光ディスク媒体（ディスク２００）は、図７（Ｂ）に示すように、１層目の第１情報記録層２００Ａが形成された基板層と、２層目の第２情報記録層２００Ｂが形成された基板層とを、中間層を介して貼り合わせた構造となっている。第１情報記録層２００Ａは半透明反射膜から構成され、０次光と±１次光の光量の一部を反射し、残りの０次光と±１次光を透過する。第２情報記録層２００Ｂは反射膜から構成され、第１情報記録層２００Ａからの０次光と±１次光を反射する。そして、この多層のディスク２００に対しても同様に、０次光の焦点を各情報記録層２００Ａ、２００Ｂに合焦させるべく、フォーカシング制御が行われることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１６８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、２層光ディスク媒体においては、例えば第１情報記録層２００Ａにレーザ光（０次光）を合焦させている際に第２情報記録層２００Ｂからの０次光の反射光が本来±１次光の反射光を受光すべき受光部分Ｉ’、Ｇ’に照射するという可能性があった。図７（Ｂ）に示す第２情報記録層２００Ｂにて反射した０次光（迷光）が照射される領域を、図７（Ａ）ではハッチングの領域で示している。
【００１１】
このようになると、受光部分Ｉ’、Ｇからの出力が本来の値よりも大きくなってしまい、非点収差法によるフォーカスサーボが適切に行われなくなってしまう。特に、０次光の光強度が±１次光の光強度に比して大きい場合（つまり上記した式に含まれる「ｋ」の値が大きい場合）、受光領域Ｉ’、Ｇ’の出力が高ゲインで増幅されるので、この問題が顕著と成る。
【００１２】
更にまた、ピックアップ装置でＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤ規格のディスクの読取動作等を行う場合、各ディスクに対してレーザ光を照射するレーザユニットおよび受光素子を備える必要があり、このことが光ピックアップ装置の部品点数を増加させる問題があった。
【００１３】
本発明はこの様な問題点を鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、部品点が削減された光ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光ピックアップ装置は、第１レーザ光を放射する第１発光源を有する第１レーザユニットと、前記第１レーザ光よりも波長が長い第２レーザ光を放射する第２発光源、及び前記第１レーザ光および前記第２レーザ光よりも波長が長い第３レーザ光を放射する第３発光源を有する第２レーザユニットと、前記第１レーザ光および前記第２レーザ光を受光する第１光検出器と、前記第３レーザ光を受光する第２光検出器とを有する光検出装置とを備え、前記第１レーザユニット及び前記第２レーザユニットの各発光源からそれぞれ選択的に出射される第１、第２及び第３レーザ光をビームスプリッタを介して共通光路上に導き、各レーザ光に適合する各種情報記録媒体に導く光ピックアップ装置であって、前記光検出装置に設けられる前記第１光検出器は、レーザ光を回折させることで発生する０次光を受光する第１受光領域と、前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する＋１次光を受光する第２受光領域と、前記第２受光領域に対向して前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する−１次光を受光する第３受光領域とを備え、前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域に接近する側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光検出装置に設けられた同一の光検出器にて、波長が異なる第１レーザ光、第２レーザ光および第３レーザ光を検出している。このことにより、複数の規格のディスクに対して読取動作等を行う光ピックアップ装置に必要とされる部品点数を削減して、光ピックアップ装置を低コストにすることが可能となる。
【００１６】
更に本発明では、０次光、＋１次光および−１次光を受光する第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域を設け、第１受光領域に接近する側の第２受光領域および第３受光領域の角部付近に、レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けている。
【００１７】
このようにすることで、読取又は書込の対象ではない情報記録層からの反射光（迷光）が、第２受光領域または第３受光領域に照射されることが抑制され、差動非点収差法によるフォーカスサーボが適切に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の光学的レイアウトを示す図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置が備えるＰＤＩＣ（光検出装置）を示す図であり、（Ａ）はＰＤＩＣを示す平面図であり、（Ｂ）は多層のディスクを示す断面図である。
【図３】本発明の他の形態のＰＤＩＣを部分的に示す平面図である。
【図４】本発明の他の形態のＰＤＩＣを全体的に示す平面図である。
【図５】本発明の光ピックアップ装置が備える回折格子を示す図である。
【図６】本発明の光ピックアップ装置の外観を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は背景技術のＰＤＩＣを示す平面図であり、（Ｂ）はディスクを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照して、上記した構成のＰＤＩＣ１０Ｂを備えた光ピックアップ装置２６の光学素子の構成を説明する。
【００２０】
光ピックアップ装置２６は、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）またはＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）規格のレーザ光を、光ディスク（情報記録媒体）の情報記録層に合焦させ、この情報記録層からの反射光を受光して電気信号に変換する機能を備えている。
【００２１】
光ピックアップ装置２６で用いられるレーザ光としては、ＢＤ規格のレーザ光（青紫色波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍ）、ＤＶＤ規格のレーザ光（赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍ）およびＣＤ規格のレーザ光（赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍ）である。
【００２２】
光ピックアップ装置２６の具体的な構成は、対物レンズ８２、８４と、立ち上げミラー８６、８８と、１／４波長板９０と、反射板９２、９４と、コリメートレンズ９６と、プリズム９８、１００と、アナモレンズ１０２と、ＰＤＩＣ１０Ｂと、回折格子１１０、１１２と、レーザユニット１０６、１０８と、ダイバージェントレンズ１１４とを備えている。
【００２３】
レーザユニット１０８は、ＢＤ規格のディスク８０に照射されるレーザ光を放射する発光素子をパッケージ化したものである。即ち、ＢＤ規格のレーザ光を放射する発光素子がレーザユニット１０８に内蔵されている。
【００２４】
レーザユニット１０６は、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のディスク８０に照射されるレーザ光を放射する発光素子のパッケージである。即ち、これらの規格に準拠したレーザ光を放射する２つの発光源を備えた発光素子がレーザユニット１０６に内蔵されている。
【００２５】
ここで、レーザユニット１０６、１０８は、所謂ＣＡＮタイプのパッケージでも良いし、リードフレーム型のパッケージでも良い。
【００２６】
回折格子１１０は、レーザユニット１０６から放射されるレーザ光（ＤＶＤ規格またはＣＤ規格）を０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する機能を有する。
【００２７】
同様に、回折格子１１２は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光を、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する機能を有する。
【００２８】
ここで、回折格子１１０の具体的な構成は、図５を参照して後述する。回折格子１１０により回折されたＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光の回折光と、回折格子１１２により回折されたＢＤ規格のレーザ光の回折光は、ディスク８０の同一信号トラックに照射される。
【００２９】
ダイバージェントレンズ１１４は、回折格子１１０で回折されたレーザ光の広がり角を調整する機能を有する。
【００３０】
アナモレンズ１０２は、通過するレーザ光にフォーカス制御用の非点収差を付与するためのレンズであり、アナモフィックレンズとも称されている。
【００３１】
ＰＤＩＣ１０Ｂは、光検出器として機能する信号検出用のフォトダイオード集積回路素子が内蔵されており、ＢＤ規格、ＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光を受光して情報信号成分を含む受光出力を発生する。更に、ＰＤＩＣ１０Ｂは、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに用いられるサーボ信号成分を発生する。
【００３２】
プリズム１００は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光に対して、偏光選択性を有する反射面を内蔵している。レーザユニット１０８から放射されたＳ方向の直線偏光光であるレーザ光は、プリズム１００の反射面により＋Ｘ方向に反射される。また、ディスク８０により反射された復路の戻り光は、１／４波長板９０の作用によりＰ方向の直線偏光光とされており、プリズム１００の反射面を−Ｘ方向に透過する。
【００３３】
プリズム９８は、ＢＤ規格のレーザ光、ＤＶＤ規格のレーザ光及びＣＤ規格のレーザ光を共通光路上に導くビームスプリッタの役割を担うように波長選択性および偏光選択性を有する反射面を内蔵している。具体的には、プリズム９８は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光を偏向方向に関わらず透過させる。一方、レーザユニット１０６から放射されるＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光は、その偏光方向により、プリズム９８の反射面で反射または透過する。具体的には、レーザユニット１０６からはＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光が放射され、これらのレーザ光はＳ方向の直線偏光光である。そして、レーザユニット１０６から＋Ｙ方向に放射されたレーザ光は、プリズム９８の反射面にて＋Ｘ方向に反射された後に、各種光学素子を介してディスク８０に至る。ディスク８０の情報記録層にて反射された戻り光であるレーザ光は、１／４波長板９０の作用でＰ方向の直線偏光光に変換されており、プリズム９８の反射面を＋Ｘ方向から−Ｘ方向に透過する。
【００３４】
コリメートレンズ９６は、レーザユニット１０６、１０８から放射されたレーザ光を平行光にするためのレンズである。
【００３５】
反射板９２、９４は、レーザユニット１０６、１０８から放射されたレーザ光を所定方向に反射するためのものである。ここで、反射板９２、９４がレーザ光を反射する反射率は１００％でも良いし、プリズム９８、１００の機能を補うために特定の波長や偏向方向のレーザ光の反射率を調節しても良い。
【００３６】
１／４波長板９０は、入射するレーザ光に位相差を生じさせる光学素子である。従って、レーザユニット１０６、１０８から放射されたＳ方向の直線偏光光のレーザ光が、１／４波長板９０を通過すると、円偏光光のレーザ光に変換される。更に、円偏光光とされたレーザ光が、ディスク８０の情報記録層にて反射されて再び１／４波長板９０を通過すると、Ｐ方向の直線偏光光のレーザ光に変換される。
【００３７】
立ち上げミラー８８は、周波数選択性を有する反射面を備えており、ＤＶＤ、ＣＤ規格のレーザ光を＋Ｙ方向に反射する一方、ＢＤ規格のレーザ光を−Ｘ方向に透過させる。
【００３８】
立ち上げミラー８６は、立ち上げミラー８８を透過したＢＤ規格のレーザ光を、＋Ｙ方向に反射させる。
【００３９】
対物レンズ８４は、立ち上げミラー８８により反射されたＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を、ディスク８０の情報記録層に合焦する。
【００４０】
対物レンズ８２は、立ち上げミラー８６により反射されたＢＤ規格のレーザ光を、ディスク８０の情報記録層に合焦する。
【００４１】
次に、上記のように構成された光ピックアップ装置２６の動作を説明する。読取動作と書込動作は基本的に同じであり、書込動作は読取動作よりも強度が高いレーザ光が用いられる。
【００４２】
先ず、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光の光路を説明する。レーザユニット１０６から放射されたレーザ光は、回折格子１１０の回折作用により、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離される。更にその後、ダイバージェントレンズ１１４により所定の広がり角とされる。ここで、レーザユニット１０６から放射されるレーザ光は、Ｓ方向の直線偏光光である。
【００４３】
そして、分離されたレーザ光は、プリズム９８の反射面にて反射した後に、反射板９４、９２にて反射されて１／４波長板を通過することにより、直線偏光光から円偏光光に変換される。
【００４４】
その後、円偏光光とされたレーザ光は立ち上げミラー８８にて反射された後に、対物レンズ８４によりディスク８０の情報記録層に合焦される。
【００４５】
ディスク８０の情報記録層により反射された戻り光であるレーザ光は、対物レンズ８４を通過した後に立ち上げミラー８８にて反射されて１／４波長板を通過する。このことにより円偏光光であるレーザ光は、Ｐ方向の直線偏光光に変換される。
【００４６】
偏光方向が変換されたレーザ光は、反射板９２、９４で反射された後に、コリメートレンズ９６を通過してプリズム９８、１００を透過し、アナモレンズ１０２にて収差が付与された後に、ＰＤＩＣ１０Ｂに至る。
【００４７】
ＰＤＩＣ１０Ｂでは、情報が読み出されるとともに、読み出された情報に基づいてフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００４８】
次に、ＢＤ規格のレーザ光の光路を説明する。
【００４９】
先ず、レーザユニット１０８から、Ｓ方向の直線偏光光であるＢＤ規格のレーザ光が放射される。放射されたＢＤ規格のレーザ光は、回折格子１１２にて３つのレーザ光に分離された後に、プリズム１００の反射面にて反射される。反射されたレーザ光は、プリズム９８を透過した後にコリメートレンズ９６にて平行光に変換され、反射板９４、９２にて反射されて１／４波長板９０に至る。
【００５０】
１／４波長板９０で直線偏光光から円偏光光に変換されたレーザ光は、立ち上げミラー８８を透過して、立ち上げミラー８６の反射面で＋Ｙ方向の反射にされる。そして、レーザ光は、対物レンズ８２によりディスク８０の情報記録層に合焦される。
【００５１】
ディスク８０の情報記録層にて反射された戻り光のレーザ光は、対物レンズ８２を通過して立ち上げミラー８６にて反射された後に、立ち上げミラー８８を透過して１／４波長板９０に入射する。１／４波長板９０では、円偏光光のレーザ光が、Ｐ方向の直線偏光光のレーザ光に変換される。その後、Ｐ方向の直線偏光光であるレーザ光は、反射板９２、９４で反射されてコリメートレンズ９６を透過した後に、プリズム９８に至る。
【００５２】
Ｐ方向の直線偏光光であるＢＤ規格のレーザ光は、プリズム９８およびプリズム１００を透過して、アナモレンズ１０２にて収差が付与された後に、ＰＤＩＣ１０Ｂに照射される。そして、ＰＤＩＣ１０Ｂにて、情報が読み出されるとともに、読み出された情報に基づいてフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００５３】
上記したように本形態では、ＢＤ規格のレーザ光をレーザユニット１０８から放射し、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光をレーザユニット１０６から放射し、これらのレーザ光をビームスプリッタで共通項路上に導くことにより、光学素子を複数のレーザ光で共用している。具体的には、ＰＤＩＣ１０Ｂ、アナモレンズ１０２、コリメートレンズ９６、反射板９４、９２、１／４波長板９０を、３種類のレーザ光で共用している。このことにより必要とされる部品点数が削減され、光ピックアップ装置２６の構成が簡略化される。
【００５４】
図２を参照して、本形態の光ピックアップ装置に備えられるＰＤＩＣ１０Ａ（光検出装置）の構成を説明する。図２（Ａ）はＰＤＩＣ１０Ａを示す平面図であり、図２（Ｂ）は多層型のディスク８０を示す断面図である。
【００５５】
図２（Ａ）を参照して、ＰＤＩＣ１０Ａは、第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域１３から成る３つの受光領域を備えている。これらの受光領域により回折された３つのレーザ光が受光され、差動非点収差法のための制御信号が生成される。具体的には、回折された０次光が第１受光領域１１で受光され、＋１次光が第２受光領域１２で受光され、−１次光が第３受光領域１３で受光される。
【００５６】
図２（Ｂ）を参照して、ここでは、第１情報記録層８０Ａおよび第２情報記録層８０Ｂを有する多層のディスク８０（情報記録媒体）に対して、情報の読取または書込を行う場合を説明する。ディスク８０は、第１情報記録層８０Ａを備えた基板層と、第２情報記録層８０Ｂとを備えた基板層が、中間層を介して積層された構成である。第１情報記録層８０Ａは半透明膜から成り、照射されたレーザ光の一部を透過させると共に、残りの部分を反射する性質を備えている。一方、第２情報記録層８０Ｂは反射膜から構成され、照射されたレーザ光を反射する。ここでは、第１情報記録層８０Ａに対して、読取動作または書込動作を行うものとして説明する。更に、ここでは、２層の情報記録層を備えたディスク８０が例示されているが、３層以上の更なる多層の情報記録層がディスク８０に備えられても良い。
【００５７】
ここで、３つの受光領域は縦方向に直線上に整列した状態ではなく、紙面で横方向に若干ずれた状態で配置されているが、これはＰＤＩＣ１０Ａの直近に配置されるアナモレンズ１０２の影響である。具体的には、第１受光領域１１は、第１情報記録層８０Ａに０次光の焦点が合焦する状態で、アナモレンズ１０２により非点収差が付与された０次反射光が最小錯乱円と成る位置に配置されている。即ち、アナモレンズの影響により、第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域の並びが回転された結果、これらの受光領域の並びが、各受光領域の側辺（ここでは紙面上縦方向の側辺）に対して傾斜して配列されている。
【００５８】
図２（Ａ）では最小錯乱円を一点鎖線の円で示している。また、第２受光領域１２は、同じ状態で、＋１次反射光が最小錯乱円と成る位置に配置されている。更に、第３受光領域１３は、同様の状態で、−１次反射光が最小錯乱円となる位置に配置されている。
【００５９】
これらの受光領域は夫々が４分割された受光部分を備えている。具体的には、第１受光領域１１は受光部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備え、第２受光領域１２は受光部分Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを備え、第３受光領域１３は受光部分Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌを備えている。夫々の受光部分にレーザ光が照射されると、照射されたレーザ光の強度に応じた出力が得られる。またここでは、各受光領域の受光部分を分割する分割線を細い点線にて示している。
【００６０】
更に、各受光領域は、レーザ光の焦点が第１情報記録層８０Ａから離れているため受光パターンの形状が楕円形状となる方向に対して４５度となる様に分割されている。図２（Ａ）では、楕円形状を呈した場合の受光パターンを破線で示している。例えば、中央に配置された第１受光領域１１では、０次光の受光パターンは、受光部分Ａおよび受光部分Ｂの対角線を最大長として、この対角線を中心に変化する楕円形状と成る。又は、０次光の受光パターンは、受光部分Ｂおよび受光部分Ｄの対角線を最大線長として、この対角線を中心に変化する楕円形状と成る。
【００６１】
受光パターンの楕円形状は、レーザ光の焦点がずれる方向により決定される。具体的には、０次光の焦点が、第１情報記録層８０Ａよりも対物レンズ側（図２（Ｂ）での下方）となる場合は、受光パターンは左斜め方向へ下がる楕円形状となる。一方、０次光の焦点が第１情報記録層８０Ａよりも上方となる場合は、受光パターンは右斜め方向へ下がる楕円形状となる。
【００６２】
本形態では、１次回折光を受光する第２受光領域１２および第３受光領域に、レーザ光の受光を禁止するための受光禁止領域１４を設けている。具体的には、第２受光領域１２を参照すると、第１受光領域１１の分割線から離間した角部に受光禁止領域１４が設けられている。紙面上では、第２受光領域１２の左上角部に受光禁止領域１４が設けられている。
【００６３】
同様に、第３受光領域１３を参照すると、第１受光領域１１の分割線から離間する角部（右下角部）に受光禁止領域１４が設けられている。
【００６４】
受光禁止領域１４は、各受光部分Ａ−Ｌを形成する際に用いられるアルミ等の金属膜によるマスクにより設けられても良い。更には、各受光部分Ａ−Ｌを形成する際に用いられる保護膜とは別材料から成る被覆膜で保護することにより、受光禁止領域１４を設けても良い。また、受光禁止領域１４は、第２受光領域１２および第３受光領域１３の一部を切り欠くことで形成されても良い。
【００６５】
このようにすることで、一方の情報記録層（例えば第１情報記録層８０Ａ）にレーザ光（０次光）を合焦させている際に他方の情報記録層（例えば第２情報記録層８０Ｂ）からの前記レーザ光の０次光の反射光である迷光がＰＤＩＣ１０Ａに照射された際に、この迷光によるサーボ機構の誤動作が防止される。具体的には、図２（Ｂ）を参照して、読取または書込み動作の対象となる層を第１情報記録層８０Ａから第２情報記録層８０Ｂに変更するためにフォーカスジャンプすると、第２情報記録層８０Ｂにより反射した迷光が、図２（Ａ）のハッチングで示される領域に照射される。この結果、第２受光領域の受光部分Ｇおよび第３受光領域の受光部分Ｉに対して迷光が照射される。そして、何ら対策を施さなかったら、迷光が照射される受光部分Ｇおよび受光部分Ｉからの出力が他の受光部分よりも大きくなり、適切なサーボ機構が施されなくなる恐れがある。
【００６６】
この問題に際して本形態では、受光領域を構成する受光部分Ｇおよび受光部分Ｉに、これらの領域を被覆して受光を禁止する受光禁止領域１４を設けている。このようにすることで、これらの受光部分（受光領域）に迷光が到達されないので、迷光が照射されることによるサーボ機構の誤作動が防止される。
【００６７】
ここでは、ハッチングで示される迷光は、第２受光領域１２の左上端部および第３受光領域１３の右下端部が含まれるように照射されている。しかしながら、各受光領域のレイアウトによっては、第２受光領域１２の右上端部（受光部分Ｈ）や、第３受光領域１３の左下端部（受光部分Ｊ）に迷光が照射さえる場合もあるので、これらの領域の角部にも受光禁止領域１４が配置されている。
【００６８】
更に、第２受光領域１２では、受光禁止領域１４は、分離線を中心に紙面上で左右対称に配置されている。即ち、受光禁止領域１４は、左上角部だけではなく、右上角部に配置されている。このようにすることで、受光パターンが破線で示す楕円形状となった場合に、各受光部分に照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。この事項は、第３受光領域１３に関しても同様である。
【００６９】
更に、第２受光領域１２では、第１受光領域１１に接近する方の角部だけではなく、４隅に受光禁止領域１４が配置されている。このようにすることで、受光パターンが破線で示す楕円形状となった場合に、対向する受光部分に照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。具体的には、第２受光領域１２に含まれる受光部分Ｅと受光部分Ｇに照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。また、受光部分Ｆと受光部分Ｈに照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。この事項は、第３受光領域１３に関しても同様である。
【００７０】
更にまた、受光禁止領域１４は、１次光を受光する各受光領域の角部だけではなく、紙面上に於ける左右側辺付近に設けられても良い。具体的には、第２受光領域１２の受光部分Ｅを参照すると、紙面上における右下角部付近および右側側辺付近に連続して受光禁止領域１４が配置されている。同様に、受光部分Ｆを参照すると左下角部付近および左側側辺付近まで連続して受光禁止領域１４が配置されている。また、受光部分Ｇの左上角部および左側側辺付近にも連続した受光禁止領域１４が配置されている。更に、受光部分Ｈの右上角部および右側側面付近にも連続して受光禁止領域１４が配置されている。この事項は第３受光領域１３に関しても同様である。
【００７１】
このように、１次光を受光する第２受光領域１２および第３受光領域１３の側辺付近に受光禁止領域１４を設けることにより、これらの受光領域の側面に迷光が照射された場合であっても、この迷光がフォーカスサーボの障害となることが抑制される。
【００７２】
本形態では、トラッキング制御方法として差動プッシュプル法が採用され、フォーカス制御方法に差動非点収差法が採用されている。
【００７３】
差動プッシュプル法に於けるＦＥ信号は、メインの第１受光領域１１の信号トラック方向の分割線に分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるメインプッシュプル信号を演算する。更に、サブの第２受光領域１２および第３受光領域１３のそれぞれにおいて信号トラック方向の分割線に分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるサブプッシュプル信号を各受光領域ごとに第１、第２のサブプッシュプル信号として演算し、この第１、第２のサブプッシュプル信号を合成した合成サブプッシュプル信号をメインプッシュプル信号に合わせてゲイン調整（ｋ）し、これらのプッシュプル信号の差分を演算する。
【００７４】
具体的には、各受光部分から得られる出力を記号で表現すると次式で算出される。即ち、Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ−ｋ（Ｅ＋Ｆ−Ｇ−Ｈ＋Ｉ＋Ｊ−Ｋ−Ｌ）によりプッシュプル信号が演算される。尚ここでは、各受光領域は４つに田の字状に分割されているが、紙面上にて上下方向に２分割された状態の受光領域であっても、各受光領域の出力に基づいてプッシュプル信号を演算することが可能である。
【００７５】
一方、差動非点収差法に於けるＦＥ信号は、各受光部分の出力に基づいて次式により算出される。｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ［｛（Ｉ＋Ｋ）−（Ｊ＋Ｌ）｝＋｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）｝］を演算することによってＦＥ信号は求められる（ｋは０次光の光強度／±１次光の光強度）。
【００７６】
図３および図４の平面図を参照して、具現化されたＰＤＩＣ１０Ｂの構成を説明する。図３はＰＤＩＣ１０Ｂの光検出器が設けられる部分を拡大して示す図であり、図４はＰＤＩＣ１０Ｂを全体的に示す平面図である。
【００７７】
図３を参照して、ここでは、図２に示した各受光領域が第１光検出器１５として組み込まれており、この第１光検出器１５の隣に、第１光検出器１５とは異なる波長のレーザ光を検出する第２光検出器１６が配置されている。これらの光検出器で回折された各レーザ光を受光することにより、信号が読み出されるとともに、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００７８】
第１光検出器１５は、図２で説明した第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域１３から構成されている。本形態では、第１光検出器１５は、ＢＤ規格のレーザ光およびＤＶＤ規格のレーザ光を検出する。
【００７９】
第２光検出器１６は、回折された０次光を受光する第１受光領域１７と、＋１次光を受光する第２受光領域１８と、−１次光を受光する第３受光領域１９から構成されている。また、第２光検出器１６に含まれる各受光領域は、４つに田の字状に分割された受光部分から構成されており、第１光検出器１５と同様の原理によりサーボ機構が動作される。本形態では、第２光検出器１６には、ＣＤ規格のレーザ光が照射される。
【００８０】
ここで、第２光検出器１６の各受光部分には、図２に示したような受光禁止領域１４が設けられていない。この理由は、第２光検出器１６で情報が読み取られるＣＤ規格のディスクは１層のみの情報記録層が備えられており、上記した迷光は第２光検出器１６には照射されないからである。
【００８１】
第１光検出器１５を構成する各受光領域は、第２光検出器を構成する各受光領域よりも平面視で大きく形成されている。具体的には、第１光検出器１５を構成する第３受光領域１３は一辺（Ｌ１、Ｌ２）が１００μｍ程度の正方形形状であり、第２光検出器１６を構成する第３受光領域１９は一辺（Ｌ５、Ｌ６）が８０μｍ程度の正方形形状である。
【００８２】
第１光検出器１５をこのように大型とする理由は次の通りである。例えば、ＢＤ規格のレーザ光をそのままＰＤＩＣ１０Ｂに照射して、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行なおうとすると、照射されるレーザ光の変化に伴いＦＥ信号が急激に変化してしまいサーボ機構が適切に動作しない場合がある。このため、本形態では、光ピックアップ装置に組み込まれた光学素子によりレーザ光を拡大して、比較的大型の各受光領域でこのレーザ光を受光している。このことにより、レーザ光の受光パターン形状の変化に伴うＦＥ信号の変化が緩やかなものと成り、適切にサーボ機構を動作させることが可能となる。
【００８３】
第１光検出器１５の各受光領域の面積を大きくすることで、図２（Ａ）に示すような迷光が、両端に配置された第２受光領域１２および第３受光領域１３に照射される場合が多くなる。本形態では、上記したように、第２受光領域１２および第３受光領域１３に受光禁止領域１４を設けることによって、迷光に起因する問題を排除している。
【００８４】
更に、第１光検出器１５に含まれる各受光領域同士が離間する距離は、第２光検出器１６に含まれる各受光領域同士が離間する距離よりも短く設定される。具体的には、第１光検出器１５にて、第１受光領域１１と第２受光領域１２が離間する距離Ｌ３は、例えば５０μｍ程度である。同様に、第１光検出器１５の第１受光領域１１と第３受光領域１３が離間する距離Ｌ４も５０μｍ程度である。一方、第２光検出器１６で、第１受光領域１７と第２受光領域１８が離間する距離Ｌ７は４０μｍ程度であり、第１受光領域１７と第３受光領域１９とが離間する距離Ｌ８も同様である。
【００８５】
第１光検出器１５を構成する各受光領域の面積を大きくした結果、各受光領域同士が接近している。このことにより、図１に示した迷光が照射される部分の第２受光領域１２および第３受光領域１３が大きくなる場合があるが、本形態では上記した受光禁止領域１４を配置することにより、迷光に起因した問題を解決している。
【００８６】
更にここで、第１光検出器１５に含まれる各受光領域は互いに均等な面積を備え、第２光検出器１６に含まれる各受光領域は互いに均等な面積を備えている。
【００８７】
図４を参照して、上記した第１光検出器１５および第２光検出器１６は、半導体基板の中心付近に配置されている。そして、これらの検出器と接続された接続端子２０が基板の周辺部に配置されている。また、ＰＤＩＣ１０Ｂには、光検出器から出力された信号を処理する加算器、減算器、増幅器等が配置されている。第１光検出器１５および第２光検出器１６は受光量に基づく光電変換信号を発生させ、この光電変換信号に基づいて加算器等により生成されたエラー信号が、接続端子２０を経由して外部に供給される。
【００８８】
図５は。ＢＤ規格のレーザ光を回折する回折格子１１２の平面の構成を模式的に示す説明図である。回折格子１１２は、光ディスクの信号トラックの方向に対応して４分割されており、２分割された中央領域１１２Ａ、１１２Ｂを挟んだ両側の各外側領域１１２Ｃ、１１２Ｄが互いに通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する領域となっている。そして、回折格子１１２の中央領域１１２Ａ、１１２Ｂは回折格子１１２の隣り合う各領域が各外側領域１１２Ｃ、１１２Ｄ間の位相差πラジアン以下の位相差となるような位相シフトを付与する領域となっている。例えば、回折格子１１２は、一方の外側領域１１２Ｃと隣接する中央領域１１２Ａとの位相差がπ／２ラジアン、他方の外側領域１１２Ｄと隣接する中央領域１１２Ｂとの位相差がπ／２ラジアンとなっており、中央領域１１２Ａ及び１１２Ｂ間の位相差がπラジアンの位相差となっている。
【００８９】
回折格子１１２の格子形状は、例えば白板ガラスに所定ピッチの溝を形成した単純な凹凸形状で、格子高さはＢＤ規格の波長の各レーザ光において、０次回折光と±１次回折光との比率が各波長のレーザ光で信号再生あるいは信号記録特性及びトラッキングサーボ特性が両立するようにそれぞれ適切に設定される。
【００９０】
図１に示すレーザユニット１０８から発光されたＢＤ規格のレーザ光は、回折格子１１２により回折されてπラジアンの位相シフトを付与されると共に、０次回折光、±１次の回折光となって、この３ビームが同一信号トラック上に一列に配置されて光ディスクに照射される。
【００９１】
また、図１を参照して、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を回折する回折格子１１０の構造も、上記した回折格子１１２と同様である。従って、レーザユニット１０６から放射されたＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光は、回折格子１１０により回折されてπラジアンの位相シフトを付与されると共に、０次回折光、±１次の回折光の回折光となって、この３ビームが同一信号トラック上に一列に配置されて光ディスクに照射される。
【００９２】
図６の斜視図を参照して、上記した構成のＰＤＩＣが組み込まれた光ピックアップ装置２６の構成を更に説明する。
【００９３】
光ピックアップ装置２６は、樹脂材料や金属材料から成るハウジング２８と、このハウジング２８に内蔵された各種光学素子と、光学素子と電気的に接続されるフレキシブル配線基板２１を備えている。
【００９４】
ハウジング２８の上面には、対物レンズ８２を移動可能に保持するアクチュエータが配置さる。また、ハウジング２８の内部および側面には、各種光学素子が配置されている。
【００９５】
ハウジング２８は、射出成形で一体的に形成された樹脂材料や金属材料（例えばマグネシム）から成る。また、ハウジング２８の両端部分には、ガイド孔３０とガイド溝３２が設けられている。使用状況下に於いては、ガイド孔３０にはガイド軸が挿通され、ガイド溝３２には別のガイド軸が係合される。そして、光ピックアップ装置２６は、これらのガイド軸に沿って、ディスクの径方向に移動する。
【００９６】
フレキシブル配線基板２１は、光ピックアップ装置２６に内蔵された光学素子を外部と接続する。更に、フレキシブル配線基板２１は、ハウジング２８に備えられた光学素子同士を電気的に接続する機能を備えている。
【００９７】
ここで、ＰＤＩＣ１０Ｂは、フレキシブル配線基板２１と接続された状態で、ハウジング２８の側面に外側から固着されている。
【符号の説明】
【００９８】
１０Ａ、１０Ｂ ＰＤＩＣ
１１ 第１受光領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 受光部分
１２ 第２受光領域
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 受光部分
１３ 第３受光領域
Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ 受光部分
１４ 受光禁止領域
１５ 第１光検出器
１６ 第２光検出器
１７ 第１受光領域
１８ 第２受光領域
１９ 第３受光領域
２０ 接続端子
２１ フレキシブル配線基板
２６ 光ピックアップ装置
２８ ハウジング
３０ ガイド孔
３２ ガイド溝
８０ ディスク
８２ 対物レンズ
８４ 対物レンズ
８６ 立ち上げミラー
８８ 立ち上げミラー
９０ １／４波長板
９２ 反射板
９４ 反射板
９６ コリメートレンズ
９８ プリズム（ビームスプリッタ）
１００ プリズム
１０２ アナモレンズ
１０６ レーザユニット
１０８ レーザユニット
１１０ 回折格子
１１２ 回折格子
１１４ ダイバージェントレンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。特に本発明は、部品点が削減された光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報の記録／再生のための光ディスク媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が普及している。この光ディスク媒体に対する情報の記録／再生は、対物レンズが集光するレーザ光の焦点を、当該光ディスク媒体の情報記録層に対して正確に合焦させる必要がある。このため、光ディスク媒体の情報記録層に対して、レーザ光の焦点が合焦しないときの誤差を補正するためのフォーカシング制御や、情報記録層上に集光されたスポットが所定のトラック中心からずれた時の誤差を補正するためのトラッキング制御等が行われる。
【０００３】
そして、フォーカシング制御においては、例えば差動非点収差法が用いたものが知られている。この差動非点収差法によるフォーカシング制御においては、先ず、レーザ光を回折格子等で回折することにより０次光と±１次光を発生させる。そして、０次光と±１次光を光ディスク媒体の情報記録層に照射する。情報記録層にて反射された当該０次光と±１次光の反射光は、シリンドリカルレンズ等により非点収差が付与される。この非点収差が付与された０次光と±１次光の反射光は、光検出装置に設けられた３つの４分割光検出器にて受光される。
【０００４】
図７（Ａ）を参照して、非点収差法にて用いられるＰＤＩＣには、第１受光領域２１１、第２受光領域２１２および第３受光領域２１３が配置されており、これらで０次光、＋１次回折光および−１次回折光を受光している。ここで、第１受光領域２１１は受光部分Ａ’、Ｂ’、Ｃ’およびＤ’から成り、第２受光領域２１２は、受光部分Ｅ’、Ｆ’、Ｇ’およびＨ’から成り、第３受光領域２１３は受光部分Ｉ’、Ｊ’、Ｋ’およびＬ’から成る。
【０００５】
この図では、０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦しているときの、各受光部分に照射されるレーザ光の形を一点鎖線の円で示している。０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦しているとき、０次光の反射光の受光パターンは円形状となり受光部分Ａ’乃至Ｄ’に対して等分に受光される。また、＋１次光の反射光の受光パターンも同様に円形状となり、受光部分Ｉ’乃至Ｌ’に対して等分に受光される。更に、−１次光の反射光の受光パターンも同様に円形状となり、受光部分Ｅ’乃至Ｈ’に対して等分に受光される。
【０００６】
そして、０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦していないときに、各受光部分に照射されるレーザ光の形を破線で示している。０次光の焦点が光ディスク媒体の情報記録層に合焦していないとき、０次光と±１次光の反射光の受光パターンは、受光部分Ａ’〜Ｄ’、Ｅ’〜Ｈ’、Ｉ’〜Ｌ’の対角線を中心とする楕円形状となり、各受光部分Ａ’〜Ｌ’に対して等分に受光されないこととなる。このような場合の受光パターンは破線で示されている。
【０００７】
そして、このときの各受光部分Ａ’〜Ｌ’からの出力に基づき、｛（受光部分Ａ’の出力＋受光部分Ｃ’の出力）−（受光部分Ｂ’の出力＋受光部分Ｄ’の出力）｝＋ｋ［｛（受光部分Ｉ’の出力＋受光部分Ｋ’の出力）−（受光部分Ｊ’の出力＋受光部分Ｌ’の出力）｝＋｛（受光部分Ｅ’の出力＋受光部分Ｇ’の出力）−（受光部分Ｆ’の出力＋受光部分Ｈ’の出力）｝］を演算することによってフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号という）を生成する（ｋは０次光の光強度／±１次光の光強度）。そして、このＦＥ信号に基づいて、フォーカシング制御を行い、０次光の焦点を光ディスク媒体の情報記録層に合焦させることが可能になる。
【０００８】
近年、光ディスク媒体においては２つの情報記録層を有する２層光ディスク媒体が普及している。この２層光ディスク媒体（ディスク２００）は、図７（Ｂ）に示すように、１層目の第１情報記録層２００Ａが形成された基板層と、２層目の第２情報記録層２００Ｂが形成された基板層とを、中間層を介して貼り合わせた構造となっている。第１情報記録層２００Ａは半透明反射膜から構成され、０次光と±１次光の光量の一部を反射し、残りの０次光と±１次光を透過する。第２情報記録層２００Ｂは反射膜から構成され、第１情報記録層２００Ａからの０次光と±１次光を反射する。そして、この多層のディスク２００に対しても同様に、０次光の焦点を各情報記録層２００Ａ、２００Ｂに合焦させるべく、フォーカシング制御が行われることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１６８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、２層光ディスク媒体においては、例えば第１情報記録層２００Ａにレーザ光（０次光）を合焦させている際に第２情報記録層２００Ｂからの０次光の反射光が本来±１次光の反射光を受光すべき受光部分Ｉ’、Ｇ’に照射するという可能性があった。図７（Ｂ）に示す第２情報記録層２００Ｂにて反射した０次光（迷光）が照射される領域を、図７（Ａ）ではハッチングの領域で示している。
【００１１】
このようになると、受光部分Ｉ’、Ｇからの出力が本来の値よりも大きくなってしまい、非点収差法によるフォーカスサーボが適切に行われなくなってしまう。特に、０次光の光強度が±１次光の光強度に比して大きい場合（つまり上記した式に含まれる「ｋ」の値が大きい場合）、受光領域Ｉ’、Ｇ’の出力が高ゲインで増幅されるので、この問題が顕著と成る。
【００１２】
更にまた、ピックアップ装置でＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤ規格のディスクの読取動作等を行う場合、各ディスクに対してレーザ光を照射するレーザユニットおよび受光素子を備える必要があり、このことが光ピックアップ装置の部品点数を増加させる問題があった。
【００１３】
本発明はこの様な問題点を鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、部品点が削減された光ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光ピックアップ装置は、第１レーザ光を放射する第１発光源を有する第１レーザユニットと、前記第１レーザ光よりも波長が長い第２レーザ光を放射する第２発光源、及び前記第１レーザ光および前記第２レーザ光よりも波長が長い第３レーザ光を放射する第３発光源を有する第２レーザユニットと、前記第１レーザ光および前記第２レーザ光を受光する第１光検出器と、前記第３レーザ光を受光する第２光検出器とを有する光検出装置とを備え、前記第１レーザユニット及び前記第２レーザユニットの各発光源からそれぞれ選択的に出射される第１、第２及び第３レーザ光をビームスプリッタを介して共通光路上に導き、各レーザ光に適合する各種情報記録媒体に導く光ピックアップ装置であって、前記光検出装置に設けられる前記第１光検出器は、レーザ光を回折させることで発生する０次光を受光する第１受光領域と、前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する＋１次光を受光する第２受光領域と、前記第２受光領域に対向して前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する−１次光を受光する第３受光領域とを備え、前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域に接近する側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光検出装置に設けられた同一の光検出器にて、波長が異なる第１レーザ光、第２レーザ光および第３レーザ光を検出している。このことにより、複数の規格のディスクに対して読取動作等を行う光ピックアップ装置に必要とされる部品点数を削減して、光ピックアップ装置を低コストにすることが可能となる。
【００１６】
更に本発明では、０次光、＋１次光および−１次光を受光する第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域を設け、第１受光領域に接近する側の第２受光領域および第３受光領域の角部付近に、レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けている。
【００１７】
このようにすることで、読取又は書込の対象ではない情報記録層からの反射光（迷光）が、第２受光領域または第３受光領域に照射されることが抑制され、差動非点収差法によるフォーカスサーボが適切に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の光学的レイアウトを示す図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置が備えるＰＤＩＣ（光検出装置）を示す図であり、（Ａ）はＰＤＩＣを示す平面図であり、（Ｂ）は多層のディスクを示す断面図である。
【図３】本発明の他の形態のＰＤＩＣを部分的に示す平面図である。
【図４】本発明の他の形態のＰＤＩＣを全体的に示す平面図である。
【図５】本発明の光ピックアップ装置が備える回折格子を示す図である。
【図６】本発明の光ピックアップ装置の外観を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は背景技術のＰＤＩＣを示す平面図であり、（Ｂ）はディスクを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照して、上記した構成のＰＤＩＣ１０Ｂを備えた光ピックアップ装置２６の光学素子の構成を説明する。
【００２０】
光ピックアップ装置２６は、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）またはＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）規格のレーザ光を、光ディスク（情報記録媒体）の情報記録層に合焦させ、この情報記録層からの反射光を受光して電気信号に変換する機能を備えている。
【００２１】
光ピックアップ装置２６で用いられるレーザ光としては、ＢＤ規格のレーザ光（青紫色波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍ）、ＤＶＤ規格のレーザ光（赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍ）およびＣＤ規格のレーザ光（赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍ）である。
【００２２】
光ピックアップ装置２６の具体的な構成は、対物レンズ８２、８４と、立ち上げミラー８６、８８と、１／４波長板９０と、反射板９２、９４と、コリメートレンズ９６と、プリズム９８、１００と、アナモレンズ１０２と、ＰＤＩＣ１０Ｂと、回折格子１１０、１１２と、レーザユニット１０６、１０８と、ダイバージェントレンズ１１４とを備えている。
【００２３】
レーザユニット１０８は、ＢＤ規格のディスク８０に照射されるレーザ光を放射する発光素子をパッケージ化したものである。即ち、ＢＤ規格のレーザ光を放射する発光素子がレーザユニット１０８に内蔵されている。
【００２４】
レーザユニット１０６は、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のディスク８０に照射されるレーザ光を放射する発光素子のパッケージである。即ち、これらの規格に準拠したレーザ光を放射する２つの発光源を備えた発光素子がレーザユニット１０６に内蔵されている。
【００２５】
ここで、レーザユニット１０６、１０８は、所謂ＣＡＮタイプのパッケージでも良いし、リードフレーム型のパッケージでも良い。
【００２６】
回折格子１１０は、レーザユニット１０６から放射されるレーザ光（ＤＶＤ規格またはＣＤ規格）を０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する機能を有する。
【００２７】
同様に、回折格子１１２は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光を、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する機能を有する。
【００２８】
ここで、回折格子１１０の具体的な構成は、図５を参照して後述する。回折格子１１０により回折されたＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光の回折光と、回折格子１１２により回折されたＢＤ規格のレーザ光の回折光は、ディスク８０の同一信号トラックに照射される。
【００２９】
ダイバージェントレンズ１１４は、回折格子１１０で回折されたレーザ光の広がり角を調整する機能を有する。
【００３０】
アナモレンズ１０２は、通過するレーザ光にフォーカス制御用の非点収差を付与するためのレンズであり、アナモフィックレンズとも称されている。
【００３１】
ＰＤＩＣ１０Ｂは、光検出器として機能する信号検出用のフォトダイオード集積回路素子が内蔵されており、ＢＤ規格、ＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光を受光して情報信号成分を含む受光出力を発生する。更に、ＰＤＩＣ１０Ｂは、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに用いられるサーボ信号成分を発生する。
【００３２】
プリズム１００は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光に対して、偏光選択性を有する反射面を内蔵している。レーザユニット１０８から放射されたＳ方向の直線偏光光であるレーザ光は、プリズム１００の反射面により＋Ｘ方向に反射される。また、ディスク８０により反射された復路の戻り光は、１／４波長板９０の作用によりＰ方向の直線偏光光とされており、プリズム１００の反射面を−Ｘ方向に透過する。
【００３３】
プリズム９８は、ＢＤ規格のレーザ光、ＤＶＤ規格のレーザ光及びＣＤ規格のレーザ光を共通光路上に導くビームスプリッタの役割を担うように波長選択性および偏光選択性を有する反射面を内蔵している。具体的には、プリズム９８は、レーザユニット１０８から放射されるＢＤ規格のレーザ光を偏向方向に関わらず透過させる。一方、レーザユニット１０６から放射されるＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光は、その偏光方向により、プリズム９８の反射面で反射または透過する。具体的には、レーザユニット１０６からはＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光が放射され、これらのレーザ光はＳ方向の直線偏光光である。そして、レーザユニット１０６から＋Ｙ方向に放射されたレーザ光は、プリズム９８の反射面にて＋Ｘ方向に反射された後に、各種光学素子を介してディスク８０に至る。ディスク８０の情報記録層にて反射された戻り光であるレーザ光は、１／４波長板９０の作用でＰ方向の直線偏光光に変換されており、プリズム９８の反射面を＋Ｘ方向から−Ｘ方向に透過する。
【００３４】
コリメートレンズ９６は、レーザユニット１０６、１０８から放射されたレーザ光を平行光にするためのレンズである。
【００３５】
反射板９２、９４は、レーザユニット１０６、１０８から放射されたレーザ光を所定方向に反射するためのものである。ここで、反射板９２、９４がレーザ光を反射する反射率は１００％でも良いし、プリズム９８、１００の機能を補うために特定の波長や偏向方向のレーザ光の反射率を調節しても良い。
【００３６】
１／４波長板９０は、入射するレーザ光に位相差を生じさせる光学素子である。従って、レーザユニット１０６、１０８から放射されたＳ方向の直線偏光光のレーザ光が、１／４波長板９０を通過すると、円偏光光のレーザ光に変換される。更に、円偏光光とされたレーザ光が、ディスク８０の情報記録層にて反射されて再び１／４波長板９０を通過すると、Ｐ方向の直線偏光光のレーザ光に変換される。
【００３７】
立ち上げミラー８８は、周波数選択性を有する反射面を備えており、ＤＶＤ、ＣＤ規格のレーザ光を＋Ｙ方向に反射する一方、ＢＤ規格のレーザ光を−Ｘ方向に透過させる。
【００３８】
立ち上げミラー８６は、立ち上げミラー８８を透過したＢＤ規格のレーザ光を、＋Ｙ方向に反射させる。
【００３９】
対物レンズ８４は、立ち上げミラー８８により反射されたＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を、ディスク８０の情報記録層に合焦する。
【００４０】
対物レンズ８２は、立ち上げミラー８６により反射されたＢＤ規格のレーザ光を、ディスク８０の情報記録層に合焦する。
【００４１】
次に、上記のように構成された光ピックアップ装置２６の動作を説明する。読取動作と書込動作は基本的に同じであり、書込動作は読取動作よりも強度が高いレーザ光が用いられる。
【００４２】
先ず、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光の光路を説明する。レーザユニット１０６から放射されたレーザ光は、回折格子１１０の回折作用により、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離される。更にその後、ダイバージェントレンズ１１４により所定の広がり角とされる。ここで、レーザユニット１０６から放射されるレーザ光は、Ｓ方向の直線偏光光である。
【００４３】
そして、分離されたレーザ光は、プリズム９８の反射面にて反射した後に、反射板９４、９２にて反射されて１／４波長板を通過することにより、直線偏光光から円偏光光に変換される。
【００４４】
その後、円偏光光とされたレーザ光は立ち上げミラー８８にて反射された後に、対物レンズ８４によりディスク８０の情報記録層に合焦される。
【００４５】
ディスク８０の情報記録層により反射された戻り光であるレーザ光は、対物レンズ８４を通過した後に立ち上げミラー８８にて反射されて１／４波長板を通過する。このことにより円偏光光であるレーザ光は、Ｐ方向の直線偏光光に変換される。
【００４６】
偏光方向が変換されたレーザ光は、反射板９２、９４で反射された後に、コリメートレンズ９６を通過してプリズム９８、１００を透過し、アナモレンズ１０２にて収差が付与された後に、ＰＤＩＣ１０Ｂに至る。
【００４７】
ＰＤＩＣ１０Ｂでは、情報が読み出されるとともに、読み出された情報に基づいてフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００４８】
次に、ＢＤ規格のレーザ光の光路を説明する。
【００４９】
先ず、レーザユニット１０８から、Ｓ方向の直線偏光光であるＢＤ規格のレーザ光が放射される。放射されたＢＤ規格のレーザ光は、回折格子１１２にて３つのレーザ光に分離された後に、プリズム１００の反射面にて反射される。反射されたレーザ光は、プリズム９８を透過した後にコリメートレンズ９６にて平行光に変換され、反射板９４、９２にて反射されて１／４波長板９０に至る。
【００５０】
１／４波長板９０で直線偏光光から円偏光光に変換されたレーザ光は、立ち上げミラー８８を透過して、立ち上げミラー８６の反射面で＋Ｙ方向の反射にされる。そして、レーザ光は、対物レンズ８２によりディスク８０の情報記録層に合焦される。
【００５１】
ディスク８０の情報記録層にて反射された戻り光のレーザ光は、対物レンズ８２を通過して立ち上げミラー８６にて反射された後に、立ち上げミラー８８を透過して１／４波長板９０に入射する。１／４波長板９０では、円偏光光のレーザ光が、Ｐ方向の直線偏光光のレーザ光に変換される。その後、Ｐ方向の直線偏光光であるレーザ光は、反射板９２、９４で反射されてコリメートレンズ９６を透過した後に、プリズム９８に至る。
【００５２】
Ｐ方向の直線偏光光であるＢＤ規格のレーザ光は、プリズム９８およびプリズム１００を透過して、アナモレンズ１０２にて収差が付与された後に、ＰＤＩＣ１０Ｂに照射される。そして、ＰＤＩＣ１０Ｂにて、情報が読み出されるとともに、読み出された情報に基づいてフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００５３】
上記したように本形態では、ＢＤ規格のレーザ光をレーザユニット１０８から放射し、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光をレーザユニット１０６から放射し、これらのレーザ光をビームスプリッタで共通項路上に導くことにより、光学素子を複数のレーザ光で共用している。具体的には、ＰＤＩＣ１０Ｂ、アナモレンズ１０２、コリメートレンズ９６、反射板９４、９２、１／４波長板９０を、３種類のレーザ光で共用している。このことにより必要とされる部品点数が削減され、光ピックアップ装置２６の構成が簡略化される。
【００５４】
図２を参照して、本形態の光ピックアップ装置に備えられるＰＤＩＣ１０Ａ（光検出装置）の構成を説明する。図２（Ａ）はＰＤＩＣ１０Ａを示す平面図であり、図２（Ｂ）は多層型のディスク８０を示す断面図である。
【００５５】
図２（Ａ）を参照して、ＰＤＩＣ１０Ａは、第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域１３から成る３つの受光領域を備えている。これらの受光領域により回折された３つのレーザ光が受光され、差動非点収差法のための制御信号が生成される。具体的には、回折された０次光が第１受光領域１１で受光され、＋１次光が第２受光領域１２で受光され、−１次光が第３受光領域１３で受光される。
【００５６】
図２（Ｂ）を参照して、ここでは、第１情報記録層８０Ａおよび第２情報記録層８０Ｂを有する多層のディスク８０（情報記録媒体）に対して、情報の読取または書込を行う場合を説明する。ディスク８０は、第１情報記録層８０Ａを備えた基板層と、第２情報記録層８０Ｂとを備えた基板層が、中間層を介して積層された構成である。第１情報記録層８０Ａは半透明膜から成り、照射されたレーザ光の一部を透過させると共に、残りの部分を反射する性質を備えている。一方、第２情報記録層８０Ｂは反射膜から構成され、照射されたレーザ光を反射する。ここでは、第１情報記録層８０Ａに対して、読取動作または書込動作を行うものとして説明する。更に、ここでは、２層の情報記録層を備えたディスク８０が例示されているが、３層以上の更なる多層の情報記録層がディスク８０に備えられても良い。
【００５７】
ここで、３つの受光領域は縦方向に直線上に整列した状態ではなく、紙面で横方向に若干ずれた状態で配置されているが、これはＰＤＩＣ１０Ａの直近に配置されるアナモレンズ１０２の影響である。具体的には、第１受光領域１１は、第１情報記録層８０Ａに０次光の焦点が合焦する状態で、アナモレンズ１０２により非点収差が付与された０次反射光が最小錯乱円と成る位置に配置されている。即ち、アナモレンズの影響により、第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域の並びが回転された結果、これらの受光領域の並びが、各受光領域の側辺（ここでは紙面上縦方向の側辺）に対して傾斜して配列されている。
【００５８】
図２（Ａ）では最小錯乱円を一点鎖線の円で示している。また、第２受光領域１２は、同じ状態で、＋１次反射光が最小錯乱円と成る位置に配置されている。更に、第３受光領域１３は、同様の状態で、−１次反射光が最小錯乱円となる位置に配置されている。
【００５９】
これらの受光領域は夫々が４分割された受光部分を備えている。具体的には、第１受光領域１１は受光部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備え、第２受光領域１２は受光部分Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを備え、第３受光領域１３は受光部分Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌを備えている。夫々の受光部分にレーザ光が照射されると、照射されたレーザ光の強度に応じた出力が得られる。またここでは、各受光領域の受光部分を分割する分割線を細い点線にて示している。
【００６０】
更に、各受光領域は、レーザ光の焦点が第１情報記録層８０Ａから離れているため受光パターンの形状が楕円形状となる方向に対して４５度となる様に分割されている。図２（Ａ）では、楕円形状を呈した場合の受光パターンを破線で示している。例えば、中央に配置された第１受光領域１１では、０次光の受光パターンは、受光部分Ａおよび受光部分Ｂの対角線を最大長として、この対角線を中心に変化する楕円形状と成る。又は、０次光の受光パターンは、受光部分Ｂおよび受光部分Ｄの対角線を最大線長として、この対角線を中心に変化する楕円形状と成る。
【００６１】
受光パターンの楕円形状は、レーザ光の焦点がずれる方向により決定される。具体的には、０次光の焦点が、第１情報記録層８０Ａよりも対物レンズ側（図２（Ｂ）での下方）となる場合は、受光パターンは左斜め方向へ下がる楕円形状となる。一方、０次光の焦点が第１情報記録層８０Ａよりも上方となる場合は、受光パターンは右斜め方向へ下がる楕円形状となる。
【００６２】
本形態では、１次回折光を受光する第２受光領域１２および第３受光領域に、レーザ光の受光を禁止するための受光禁止領域１４を設けている。具体的には、第２受光領域１２を参照すると、第１受光領域１１の分割線から離間した角部に受光禁止領域１４が設けられている。紙面上では、第２受光領域１２の左上角部に受光禁止領域１４が設けられている。
【００６３】
同様に、第３受光領域１３を参照すると、第１受光領域１１の分割線から離間する角部（右下角部）に受光禁止領域１４が設けられている。
【００６４】
受光禁止領域１４は、各受光部分Ａ−Ｌを形成する際に用いられるアルミ等の金属膜によるマスクにより設けられても良い。更には、各受光部分Ａ−Ｌを形成する際に用いられる保護膜とは別材料から成る被覆膜で保護することにより、受光禁止領域１４を設けても良い。また、受光禁止領域１４は、第２受光領域１２および第３受光領域１３の一部を切り欠くことで形成されても良い。
【００６５】
このようにすることで、一方の情報記録層（例えば第１情報記録層８０Ａ）にレーザ光（０次光）を合焦させている際に他方の情報記録層（例えば第２情報記録層８０Ｂ）からの前記レーザ光の０次光の反射光である迷光がＰＤＩＣ１０Ａに照射された際に、この迷光によるサーボ機構の誤動作が防止される。具体的には、図２（Ｂ）を参照して、読取または書込み動作の対象となる層を第１情報記録層８０Ａから第２情報記録層８０Ｂに変更するためにフォーカスジャンプすると、第２情報記録層８０Ｂにより反射した迷光が、図２（Ａ）のハッチングで示される領域に照射される。この結果、第２受光領域の受光部分Ｇおよび第３受光領域の受光部分Ｉに対して迷光が照射される。そして、何ら対策を施さなかったら、迷光が照射される受光部分Ｇおよび受光部分Ｉからの出力が他の受光部分よりも大きくなり、適切なサーボ機構が施されなくなる恐れがある。
【００６６】
この問題に際して本形態では、受光領域を構成する受光部分Ｇおよび受光部分Ｉに、これらの領域を被覆して受光を禁止する受光禁止領域１４を設けている。このようにすることで、これらの受光部分（受光領域）に迷光が到達されないので、迷光が照射されることによるサーボ機構の誤作動が防止される。
【００６７】
ここでは、ハッチングで示される迷光は、第２受光領域１２の左上端部および第３受光領域１３の右下端部が含まれるように照射されている。しかしながら、各受光領域のレイアウトによっては、第２受光領域１２の右上端部（受光部分Ｈ）や、第３受光領域１３の左下端部（受光部分Ｊ）に迷光が照射さえる場合もあるので、これらの領域の角部にも受光禁止領域１４が配置されている。
【００６８】
更に、第２受光領域１２では、受光禁止領域１４は、分離線を中心に紙面上で左右対称に配置されている。即ち、受光禁止領域１４は、左上角部だけではなく、右上角部に配置されている。このようにすることで、受光パターンが破線で示す楕円形状となった場合に、各受光部分に照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。この事項は、第３受光領域１３に関しても同様である。
【００６９】
更に、第２受光領域１２では、第１受光領域１１に接近する方の角部だけではなく、４隅に受光禁止領域１４が配置されている。このようにすることで、受光パターンが破線で示す楕円形状となった場合に、対向する受光部分に照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。具体的には、第２受光領域１２に含まれる受光部分Ｅと受光部分Ｇに照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。また、受光部分Ｆと受光部分Ｈに照射されるレーザ光の光量および出力値が均等となる。この事項は、第３受光領域１３に関しても同様である。
【００７０】
更にまた、受光禁止領域１４は、１次光を受光する各受光領域の角部だけではなく、紙面上に於ける左右側辺付近に設けられても良い。具体的には、第２受光領域１２の受光部分Ｅを参照すると、紙面上における右下角部付近および右側側辺付近に連続して受光禁止領域１４が配置されている。同様に、受光部分Ｆを参照すると左下角部付近および左側側辺付近まで連続して受光禁止領域１４が配置されている。また、受光部分Ｇの左上角部および左側側辺付近にも連続した受光禁止領域１４が配置されている。更に、受光部分Ｈの右上角部および右側側面付近にも連続して受光禁止領域１４が配置されている。この事項は第３受光領域１３に関しても同様である。
【００７１】
このように、１次光を受光する第２受光領域１２および第３受光領域１３の側辺付近に受光禁止領域１４を設けることにより、これらの受光領域の側面に迷光が照射された場合であっても、この迷光がフォーカスサーボの障害となることが抑制される。
【００７２】
本形態では、トラッキング制御方法として差動プッシュプル法が採用され、フォーカス制御方法に差動非点収差法が採用されている。
【００７３】
差動プッシュプル法に於けるＦＥ信号は、メインの第１受光領域１１の信号トラック方向の分割線に分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるメインプッシュプル信号を演算する。更に、サブの第２受光領域１２および第３受光領域１３のそれぞれにおいて信号トラック方向の分割線に分割されたそれぞれ２つのセグメントごとの各受光出力をそれぞれ加算した各和信号同士の差信号であるサブプッシュプル信号を各受光領域ごとに第１、第２のサブプッシュプル信号として演算し、この第１、第２のサブプッシュプル信号を合成した合成サブプッシュプル信号をメインプッシュプル信号に合わせてゲイン調整（ｋ）し、これらのプッシュプル信号の差分を演算する。
【００７４】
具体的には、各受光部分から得られる出力を記号で表現すると次式で算出される。即ち、Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ−ｋ（Ｅ＋Ｆ−Ｇ−Ｈ＋Ｉ＋Ｊ−Ｋ−Ｌ）によりプッシュプル信号が演算される。尚ここでは、各受光領域は４つに田の字状に分割されているが、紙面上にて上下方向に２分割された状態の受光領域であっても、各受光領域の出力に基づいてプッシュプル信号を演算することが可能である。
【００７５】
一方、差動非点収差法に於けるＦＥ信号は、各受光部分の出力に基づいて次式により算出される。｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ［｛（Ｉ＋Ｋ）−（Ｊ＋Ｌ）｝＋｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）｝］を演算することによってＦＥ信号は求められる（ｋは０次光の光強度／±１次光の光強度）。
【００７６】
図３および図４の平面図を参照して、具現化されたＰＤＩＣ１０Ｂの構成を説明する。図３はＰＤＩＣ１０Ｂの光検出器が設けられる部分を拡大して示す図であり、図４はＰＤＩＣ１０Ｂを全体的に示す平面図である。
【００７７】
図３を参照して、ここでは、図２に示した各受光領域が第１光検出器１５として組み込まれており、この第１光検出器１５の隣に、第１光検出器１５とは異なる波長のレーザ光を検出する第２光検出器１６が配置されている。これらの光検出器で回折された各レーザ光を受光することにより、信号が読み出されるとともに、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００７８】
第１光検出器１５は、図２で説明した第１受光領域１１、第２受光領域１２および第３受光領域１３から構成されている。本形態では、第１光検出器１５は、ＢＤ規格のレーザ光およびＤＶＤ規格のレーザ光を検出する。
【００７９】
第２光検出器１６は、回折された０次光を受光する第１受光領域１７と、＋１次光を受光する第２受光領域１８と、−１次光を受光する第３受光領域１９から構成されている。また、第２光検出器１６に含まれる各受光領域は、４つに田の字状に分割された受光部分から構成されており、第１光検出器１５と同様の原理によりサーボ機構が動作される。本形態では、第２光検出器１６には、ＣＤ規格のレーザ光が照射される。
【００８０】
ここで、第２光検出器１６の各受光部分には、図２に示したような受光禁止領域１４が設けられていない。この理由は、第２光検出器１６で情報が読み取られるＣＤ規格のディスクは１層のみの情報記録層が備えられており、上記した迷光は第２光検出器１６には照射されないからである。
【００８１】
第１光検出器１５を構成する各受光領域は、第２光検出器を構成する各受光領域よりも平面視で大きく形成されている。具体的には、第１光検出器１５を構成する第３受光領域１３は一辺（Ｌ１、Ｌ２）が１００μｍ程度の正方形形状であり、第２光検出器１６を構成する第３受光領域１９は一辺（Ｌ５、Ｌ６）が８０μｍ程度の正方形形状である。
【００８２】
第１光検出器１５をこのように大型とする理由は次の通りである。例えば、ＢＤ規格のレーザ光をそのままＰＤＩＣ１０Ｂに照射して、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行なおうとすると、照射されるレーザ光の変化に伴いＦＥ信号が急激に変化してしまいサーボ機構が適切に動作しない場合がある。このため、本形態では、光ピックアップ装置に組み込まれた光学素子によりレーザ光を拡大して、比較的大型の各受光領域でこのレーザ光を受光している。このことにより、レーザ光の受光パターン形状の変化に伴うＦＥ信号の変化が緩やかなものと成り、適切にサーボ機構を動作させることが可能となる。
【００８３】
第１光検出器１５の各受光領域の面積を大きくすることで、図２（Ａ）に示すような迷光が、両端に配置された第２受光領域１２および第３受光領域１３に照射される場合が多くなる。本形態では、上記したように、第２受光領域１２および第３受光領域１３に受光禁止領域１４を設けることによって、迷光に起因する問題を排除している。
【００８４】
更に、第１光検出器１５に含まれる各受光領域同士が離間する距離は、第２光検出器１６に含まれる各受光領域同士が離間する距離よりも短く設定される。具体的には、第１光検出器１５にて、第１受光領域１１と第２受光領域１２が離間する距離Ｌ３は、例えば５０μｍ程度である。同様に、第１光検出器１５の第１受光領域１１と第３受光領域１３が離間する距離Ｌ４も５０μｍ程度である。一方、第２光検出器１６で、第１受光領域１７と第２受光領域１８が離間する距離Ｌ７は４０μｍ程度であり、第１受光領域１７と第３受光領域１９とが離間する距離Ｌ８も同様である。
【００８５】
第１光検出器１５を構成する各受光領域の面積を大きくした結果、各受光領域同士が接近している。このことにより、図１に示した迷光が照射される部分の第２受光領域１２および第３受光領域１３が大きくなる場合があるが、本形態では上記した受光禁止領域１４を配置することにより、迷光に起因した問題を解決している。
【００８６】
更にここで、第１光検出器１５に含まれる各受光領域は互いに均等な面積を備え、第２光検出器１６に含まれる各受光領域は互いに均等な面積を備えている。
【００８７】
図４を参照して、上記した第１光検出器１５および第２光検出器１６は、半導体基板の中心付近に配置されている。そして、これらの検出器と接続された接続端子２０が基板の周辺部に配置されている。また、ＰＤＩＣ１０Ｂには、光検出器から出力された信号を処理する加算器、減算器、増幅器等が配置されている。第１光検出器１５および第２光検出器１６は受光量に基づく光電変換信号を発生させ、この光電変換信号に基づいて加算器等により生成されたエラー信号が、接続端子２０を経由して外部に供給される。
【００８８】
図５は。ＢＤ規格のレーザ光を回折する回折格子１１２の平面の構成を模式的に示す説明図である。回折格子１１２は、光ディスクの信号トラックの方向に対応して４分割されており、２分割された中央領域１１２Ａ、１１２Ｂを挟んだ両側の各外側領域１１２Ｃ、１１２Ｄが互いに通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する領域となっている。そして、回折格子１１２の中央領域１１２Ａ、１１２Ｂは回折格子１１２の隣り合う各領域が各外側領域１１２Ｃ、１１２Ｄ間の位相差πラジアン以下の位相差となるような位相シフトを付与する領域となっている。例えば、回折格子１１２は、一方の外側領域１１２Ｃと隣接する中央領域１１２Ａとの位相差がπ／２ラジアン、他方の外側領域１１２Ｄと隣接する中央領域１１２Ｂとの位相差がπ／２ラジアンとなっており、中央領域１１２Ａ及び１１２Ｂ間の位相差がπラジアンの位相差となっている。
【００８９】
回折格子１１２の格子形状は、例えば白板ガラスに所定ピッチの溝を形成した単純な凹凸形状で、格子高さはＢＤ規格の波長の各レーザ光において、０次回折光と±１次回折光との比率が各波長のレーザ光で信号再生あるいは信号記録特性及びトラッキングサーボ特性が両立するようにそれぞれ適切に設定される。
【００９０】
図１に示すレーザユニット１０８から発光されたＢＤ規格のレーザ光は、回折格子１１２により回折されてπラジアンの位相シフトを付与されると共に、０次回折光、±１次の回折光となって、この３ビームが同一信号トラック上に一列に配置されて光ディスクに照射される。
【００９１】
また、図１を参照して、ＤＶＤ規格およびＣＤ規格のレーザ光を回折する回折格子１１０の構造も、上記した回折格子１１２と同様である。従って、レーザユニット１０６から放射されたＤＶＤ規格またはＣＤ規格のレーザ光は、回折格子１１０により回折されてπラジアンの位相シフトを付与されると共に、０次回折光、±１次の回折光の回折光となって、この３ビームが同一信号トラック上に一列に配置されて光ディスクに照射される。
【００９２】
図６の斜視図を参照して、上記した構成のＰＤＩＣが組み込まれた光ピックアップ装置２６の構成を更に説明する。
【００９３】
光ピックアップ装置２６は、樹脂材料や金属材料から成るハウジング２８と、このハウジング２８に内蔵された各種光学素子と、光学素子と電気的に接続されるフレキシブル配線基板２１を備えている。
【００９４】
ハウジング２８の上面には、対物レンズ８２を移動可能に保持するアクチュエータが配置さる。また、ハウジング２８の内部および側面には、各種光学素子が配置されている。
【００９５】
ハウジング２８は、射出成形で一体的に形成された樹脂材料や金属材料（例えばマグネシム）から成る。また、ハウジング２８の両端部分には、ガイド孔３０とガイド溝３２が設けられている。使用状況下に於いては、ガイド孔３０にはガイド軸が挿通され、ガイド溝３２には別のガイド軸が係合される。そして、光ピックアップ装置２６は、これらのガイド軸に沿って、ディスクの径方向に移動する。
【００９６】
フレキシブル配線基板２１は、光ピックアップ装置２６に内蔵された光学素子を外部と接続する。更に、フレキシブル配線基板２１は、ハウジング２８に備えられた光学素子同士を電気的に接続する機能を備えている。
【００９７】
ここで、ＰＤＩＣ１０Ｂは、フレキシブル配線基板２１と接続された状態で、ハウジング２８の側面に外側から固着されている。
【符号の説明】
【００９８】
１０Ａ、１０Ｂ ＰＤＩＣ
１１ 第１受光領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 受光部分
１２ 第２受光領域
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 受光部分
１３ 第３受光領域
Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ 受光部分
１４ 受光禁止領域
１５ 第１光検出器
１６ 第２光検出器
１７ 第１受光領域
１８ 第２受光領域
１９ 第３受光領域
２０ 接続端子
２１ フレキシブル配線基板
２６ 光ピックアップ装置
２８ ハウジング
３０ ガイド孔
３２ ガイド溝
８０ ディスク
８２ 対物レンズ
８４ 対物レンズ
８６ 立ち上げミラー
８８ 立ち上げミラー
９０ １／４波長板
９２ 反射板
９４ 反射板
９６ コリメートレンズ
９８ プリズム（ビームスプリッタ）
１００ プリズム
１０２ アナモレンズ
１０６ レーザユニット
１０８ レーザユニット
１１０ 回折格子
１１２ 回折格子
１１４ ダイバージェントレンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザ光を放射する第１発光源を有する第１レーザユニットと、前記第１レーザ光よりも波長が長い第２レーザ光を放射する第２発光源、及び前記第１レーザ光および前記第２レーザ光よりも波長が長い第３レーザ光を放射する第３発光源を有する第２レーザユニットと、前記第１レーザ光および前記第２レーザ光を受光する第１光検出器と、前記第３レーザ光を受光する第２光検出器とを有する光検出装置とを備え、
前記第１レーザユニット及び前記第２レーザユニットの各発光源からそれぞれ選択的に出射される第１、第２及び第３レーザ光をビームスプリッタを介して共通光路上に導き、各レーザ光に適合する各種情報記録媒体に導く光ピックアップ装置であって、
前記光検出装置に設けられる前記第１光検出器は、
レーザ光を回折させることで発生する０次光を受光する第１受光領域と、
前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する＋１次光を受光する第２受光領域と、
前記第２受光領域に対向して前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する−１次光を受光する第３受光領域とを備え、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域に接近する側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１レーザ光を０次光、＋１次光および−１次光に回折すると共に、通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する少なくとも２領域を有する第１回折格子と、
前記第２レーザ光および前記第３レーザ光を０次光、＋１次光および−１次光に回折すると共に、通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する少なくとも２領域を有する第２回折格子と、を更に備え、
前記第１レーザ光、前記第２レーザ光および前記第３レーザ光の０次光、＋１次光および−１次光を、前記情報記録媒体の同一のトラックに照射し、
前記第１光検出器の第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域はこれら第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域からそれぞれトラッキング制御用のプッシュプル信号が発生されるように少なくとも２分割され、
前記第２光検出器の第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域はこれら第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域からそれぞれトラッキング制御用のプッシュプル信号が発生されるように少なくとも２分割され、
第１レーザ光および第２レーザ光の光軸を一致させて前記第１光検出器により受光すると共に、前記第３レーザ光を前記第２光検出器により受光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】
前記光検出装置の手前に配置され、前記光検出装置に受光されるレーザ光にフォーカス制御用の非点収差を付与する光学素子を備え、
前記第１光検出器および第２光検出器のそれぞれの第１受光領域、前記第２受光領域および前記第３受光領域は、前記光学素子により前記第１レーザ光、前記第２レーザ光および前記第３レーザ光の０次光、＋１次光および−１次光の並びが回転させるのに応じて前記各受光領域の側辺に対して斜めに配列され、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域の中心線から離間した側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第２受光領域および前記第３受光領域では、前記受光禁止領域を、各受光領域の分割線を中心に左右対称に配置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】
前記第１受光領域、前記第２受光領域および前記第３受光領域では、前記情報記録媒体が備える複数の情報記録層の何れかで反射した反射光を受光し、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記０次光が合焦しない前記情報記録層からの反射光である迷光が照射される領域に、前記受光禁止領域が設けられることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２受光領域および前記第３受光領域の４隅に前記受光禁止領域を設けたことを特徴とする請求項３から請求項５の何れかにに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記受光禁止領域は、前記第２受光領域および前記第３受光領域の一部をマスクすることで設けられることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記受光禁止領域は、前記第２受光領域および前記第３受光領域の一部を切り欠くことで設けられることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第１光検出器が備える各前記受光領域は、前記第２検出器が備える各前記受光領域よりも平面視で大きく形成されることを特徴とする請求項３から請求項８の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第１検出器に含まれる前記受光領域同士が離間する距離は、前記第２検出器に含まれる前記受光領域同士が離間する距離よりも短いことを特徴とする請求項３から請求項９の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第１光検出器では、複数の情報記録層を有する情報記録媒体で反射したレーザ光を検出し、
前記第２光検出器では、１つの情報記録層を有する情報記録媒体で反射したレーザ光を検出することを特徴とする請求項３から請求項１０の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１】
第１レーザ光を放射する第１発光源を有する第１レーザユニットと、前記第１レーザ光よりも波長が長い第２レーザ光を放射する第２発光源、及び前記第１レーザ光および前記第２レーザ光よりも波長が長い第３レーザ光を放射する第３発光源を有する第２レーザユニットと、前記第１レーザ光および前記第２レーザ光を受光する第１光検出器と、前記第３レーザ光を受光する第２光検出器とを有する光検出装置とを備え、
前記第１レーザユニット及び前記第２レーザユニットの各発光源からそれぞれ選択的に出射される第１、第２及び第３レーザ光をビームスプリッタを介して共通光路上に導き、各レーザ光に適合する各種情報記録媒体に導く光ピックアップ装置であって、
前記光検出装置に設けられる前記第１光検出器は、
レーザ光を回折させることで発生する０次光を受光する第１受光領域と、
前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する＋１次光を受光する第２受光領域と、
前記第２受光領域に対向して前記第１受光領域に隣接すると共に、前記回折させることで発生する−１次光を受光する第３受光領域とを備え、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域に接近する側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１レーザ光を０次光、＋１次光および−１次光に回折すると共に、通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する少なくとも２領域を有する第１回折格子と、
前記第２レーザ光および前記第３レーザ光を０次光、＋１次光および−１次光に回折すると共に、通過するレーザ光にπラジアンの位相シフトを付与する少なくとも２領域を有する第２回折格子と、を更に備え、
前記第１レーザ光、前記第２レーザ光および前記第３レーザ光の０次光、＋１次光および−１次光を、前記情報記録媒体の同一のトラックに照射し、
前記第１光検出器の第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域はこれら第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域からそれぞれトラッキング制御用のプッシュプル信号が発生されるように少なくとも２分割され、
前記第２光検出器の第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域はこれら第１受光領域、第２受光領域および第３受光領域からそれぞれトラッキング制御用のプッシュプル信号が発生されるように少なくとも２分割され、
第１レーザ光および第２レーザ光の光軸を一致させて前記第１光検出器により受光すると共に、前記第３レーザ光を前記第２光検出器により受光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】
前記光検出装置の手前に配置され、前記光検出装置に受光されるレーザ光にフォーカス制御用の非点収差を付与する光学素子を備え、
前記第１光検出器および第２光検出器のそれぞれの第１受光領域、前記第２受光領域および前記第３受光領域は、前記光学素子により前記第１レーザ光、前記第２レーザ光および前記第３レーザ光の０次光、＋１次光および−１次光の並びが回転させるのに応じて前記各受光領域の側辺に対して斜めに配列され、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記第１受光領域の中心線から離間した側の角部に、前記レーザ光を受光しない受光禁止領域を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第２受光領域および前記第３受光領域では、前記受光禁止領域を、各受光領域の分割線を中心に左右対称に配置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】
前記第１受光領域、前記第２受光領域および前記第３受光領域では、前記情報記録媒体が備える複数の情報記録層の何れかで反射した反射光を受光し、
前記第２受光領域および前記第３受光領域の、前記０次光が合焦しない前記情報記録層からの反射光である迷光が照射される領域に、前記受光禁止領域が設けられることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２受光領域および前記第３受光領域の４隅に前記受光禁止領域を設けたことを特徴とする請求項３から請求項５の何れかにに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記受光禁止領域は、前記第２受光領域および前記第３受光領域の一部をマスクすることで設けられることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記受光禁止領域は、前記第２受光領域および前記第３受光領域の一部を切り欠くことで設けられることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第１光検出器が備える各前記受光領域は、前記第２検出器が備える各前記受光領域よりも平面視で大きく形成されることを特徴とする請求項３から請求項８の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第１検出器に含まれる前記受光領域同士が離間する距離は、前記第２検出器に含まれる前記受光領域同士が離間する距離よりも短いことを特徴とする請求項３から請求項９の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第１光検出器では、複数の情報記録層を有する情報記録媒体で反射したレーザ光を検出し、
前記第２光検出器では、１つの情報記録層を有する情報記録媒体で反射したレーザ光を検出することを特徴とする請求項３から請求項１０の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４８７９４（Ｐ２０１２−４８７９４Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１９４４（Ｐ２０１０−１９１９４４）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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