(57)【要約】  ピックアップ装置は光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光した光スポットから反射されて戻った戻り光を対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器４０を含む検出光学系とを含む。光検出器４０は、戻り光の光軸を通りトラックに平行に伸長する検出側分割線ＲＣＬに関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部Ｄｅｔ１−４を有する。光検出器４０と対物レンズの間の光路に配置された分割素子３７は、戻り光の光軸を通りトラックに平行に伸長する偏向側分割線ＤＣＬに関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域Ｃ，Ｄと、内側分割領域Ｃ，Ｄの周りでかつ偏向側分割線ＤＣＬに関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域Ａ，Ｂと、を含む。内側分割領域Ｃ，Ｄは、偏向側分割線ＤＣＬで線対称に分けられたオーバーラップ領域ＬＲ以外からの光束の一部を、検出側分割線ＲＣＬに関して線対称となるように、検出側分割線ＲＣＬを跨いで入れ替えて光検出器４０の受光部Ｄｅｔ１−４にそれぞれ供給されるように、形成されている。
2008041330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズを含む照射光学系と、前記光スポットから反射されて戻った戻り光を前記対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器を含む検出光学系とを含み、前記受光部の出力から演算された電気的信号により、前記対物レンズの位置制御をなすピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する検出側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有すること、
前記光検出器と前記対物レンズの間の光路に配置された分割素子を有すること、
前記分割素子は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する偏向側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域と、前記内側分割領域の周りでかつ前記偏向側分割線に関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域と、を含むこと、
前記外側分割領域は、前記戻り光における前記トラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域を含み、かつ前記オーバーラップ領域からの光束を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記偏向側分割線で線対称に分けられた前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、或いは、前記外側分割領域は、前記オーバーラップ領域からの光束が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、形成されていること、を特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
前記内側分割領域及び前記外側分割領域の境界線は前記オーバーラップ領域に交差しないことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項３】
前記分割素子における前記偏向側分割線に関して線対称に配置された前記内側分割領域及び前記外側分割領域の同じ側に位置する組に対してのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とする請求項１または２に記載のピックアップ装置。
【請求項４】
前記分割素子における前記内側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とする請求項１または２に記載のピックアップ装置。
【請求項５】
前記分割素子における前記外側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とする請求項１または２に記載のピックアップ装置。
【請求項６】
非点収差の方向が前記トラックの伸長方向に対して４５°の角度で傾いてに設定されている非点収差を、前記受光部へ向かう前記戻り光へ付与する非点収差素子を有し、
前記光検出器は、前記戻り光光軸を中心に前記トラックに平行に伸長する分割線と前記分割線に垂直な方向の分割線で分割されて４つの受光部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項７】
前記非点収差素子はシリンドリカルレンズ、またはシリンドリカル面を有する光学素子であることを特徴とする請求項６に記載のピックアップ装置。
【請求項８】
前記４つの受光部から得られる電気的信号のみに基づき、ＲＦ信号およびトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を得ることを特徴とする請求項６または７に記載のピックアップ装置。
【請求項９】
前記フォーカスエラー信号は非点収差法によるものであることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項１０】
前記分割素子は、前記内側分割領域の前記戻り光の光軸側に、前記戻り光の光軸に関して点対称な形状の透過又は遮光領域を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項１１】
前記分割素子の前記内側分割領域及び前記外側分割領域の少なくとも一方はホログラム素子、液晶光学素子又は偏光ホログラム素子で構成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクなどの光記録媒体の記録再生装置における光ピックアップ装置に関し、特に、積層された複数の記録層を持つ光ディスクなどの光記録媒体の所定記録面に対し集光される光束の最適集光位置の制御を非点収差法を用い行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクは、映像データ、音声データ及びコンピュータデータなどのデータを記録再生する手段として広く用いられている。例えばＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃと称される高密度記録型光ディスクが実用化されている。更なる高密度記録型の光ディスクにおいても、光ピックアップ装置によってその一方の表面側から情報を読み取るには、所望記録面のトラック上に光束を集光して焦点（合焦位置若しくは最適集光位置）を合わせ、さらに、集光された光スポットを所望のトラック位置に合わせることが必要である。よって、光ディスクの記録層の記録部に光スポットを位置合わせるために、フォーカス及びトラッキングのサーボ制御がなされる。【０００３】
サーボ制御はサーボエラー信号（フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などのプッシュプル信号）を用いているので、それに混じる外乱などによるノイズは信号のオフセットを引き起こすので問題である。ピックアップ装置においては、より一層のノイズの低減が求められている。【０００４】
例えば、光ピックアップ装置において、ファーフィールド上の光分布を演算することで、フォーカスエラー信号のオフセットを相殺する手法が知られている（特許文献１、参照）。【０００５】
特許文献１に開示されたこの従来技術は、ガイドトラックのトラックピッチむらにより発生するトラッキングエラー信号のオフセットを軽減することを目的としている。【０００６】
特許文献１の段落（０１３０）〜（０１３３）記載の実施の形態６では、図１に示すような４種類分割パターンの領域６１ａ〜６１ｄを有するビーム分割素子６１を光ピックアップ装置の検出光学系に用いて、光ディスクからの戻り光を分割して、大半を透過させて０次回折光７１０と、一部を回折させて、それぞれ領域６１ａ〜６１ｄからビーム７１ａ〜７１ｄを生成し、図２に示すような受光部３６ａ〜３６ｈを有する光検出器３６においてその受光部３６ａ〜３６ｄがビーム７１０を、受光部３６ｇがビーム７１ａを、受光部３６ｅがビーム７１ｂを、受光部３６ｆがビーム７１ｃを、受光部３６ｈがビーム７１ｄを、それぞれ受光する。受光部３６ａ〜３６ｈがそれぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３６ａ〜Ｉ３６ｈを出力し、それらの演算によりサーボエラー信号が得られることが述べられている。実施の形態６の従来技術では領域６１ｂと６１ｃを通るビーム７１ｂと７１ｃ（１次光）を、メイン光束（０次光）用受光部３６ａ〜３６ｄとは別の離れた受光部３６ｅ、３６ｆで受光して、出力演算を行っている。【０００７】
また、特許文献１の段落（０２９２）〜（０３０３）記載の実施の形態２３では図３に示すような領域５２０ａ、５２０ｂ、５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、５２１ｄの６つの領域に分割された偏光ホログラム素子５０１を用いて、図４に示すような４つの受光部３０ａ〜３０ｄからなる４分割光検出器３０に導いている。その際、特許文献１の段落（０２９７）記載のように、領域５２１ａを通過した光は、光ビーム５４１ｄとなり、受光部３０ｃで受光され、領域５２１ｂを通過した光は、光ビーム５４１ｃとなり、受光部３０ｂで受光され、領域５２１ｃを通過した光は、光ビーム５４１ｂとなり、受光部３０ｄで受光され、領域５２１ｄを通過した光は、光ビーム５４１ａとなり、受光部３０ａで受光され、互いに対角の位置に配置される。【０００８】
そして特許文献１の段落（０３０２）記載では、実施の形態２３によれば、対物レンズの移動と同時に偏光ホログラム素子も移動するため、分割線の相対的な移動は無くオフセットの発生量が少ない。しかしオフセットが発生してもオフセット発生量を低減するため、光ビームの中央付近の領域を入れ替えて検出することで光量分布の移動の影響を低減することができ、対角位置の領域の入れ替えを行うことにより、非点収差法のＦＥ信号や、位相差法のＴＥ信号に大きな影響を与えずにすむと、述べている。
【特許文献１】特開2004-281026
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の段落（０３０２）記載の実施の形態２３に関しては、一つの４分割光検出器でオフセット軽減の効果を得ているが、フォーカスエラー信号（非点収差法）に関してその振幅が十分に得られない問題が生ずる。【００１０】
一般に、非点収差法で合焦位置からデフォーカス量を変化させた時の、光検出器４０上での光スポット形状は図５（１）〜（５）のように変化する。合焦時（図５（３））には光スポットが略円形となっているが、デフォーカス時には検出レンズ３８により与えられた非点収差により、斜め４５度方向の線像へと変化していく。このとき光束の光軸である点Ｏを通る直線となる。フォーカスエラー信号ＦＥＳは、ＦＥＳ＝（Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ４）−（Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ３）という対角成分の差分として計算される。合焦時（図５（３））の状態では４つの光検出器に均等に入っているためＦＥＳ＝０となるが例えば非合焦時（図５（１））の線像の状態では、ほとんど全ての光量がＤｅｔ１とＤｅｔ４に入るため、ＦＥＳは最大の値になる。逆に非合焦時（図５（５））の線像の状態ではＦＥＳは最小の値となる。【００１１】
図５（１）〜（５）の状態のＦＥＳのレベル変化をトラック位置からの変位（Defocus）としてグラフ上にプロット（点１〜５）すると、図６に示すいわゆるＳ字カーブ特性のようになる。これらの図５及び図６からわかるように図５（１）と図５（５）の状態で細い線像となるほどフォーカスエラー信号の振幅は大きくなり、良好なエラー信号となる。【００１２】
以上のＦＥＳのＳ字カーブ特性を踏まえて特許文献１の実施の形態２３における光検出器の検出部上光スポットの状態とそれによるフォーカスエラー信号を検証する。【００１３】
図７に図４に示した従来技術の光検出器上の詳細な光強度分布を示す。図７（２）の合焦時の光強度分布の光束Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、図３に示す従来技術の偏光ホログラム素子５０１の領域５２０ａ、５２０ｂ、５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、５２１ｄによりに分割されたそれぞれ図４の５４０ａ、５４０ｂ、５４１ｄ、５４１ｃ、５４１ｂ、５４１ａの光束に対応する。光検出器上で図７（１）〜（３）のような光スポットとなる。図７の光検出器のＤｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３、Ｄｅｔ４は、図４に示す受光部３０ａ、３０ｂ、３０３ｃ、３０ｄに対応する。ここで合焦位置（図７（２））での光スポットがデフォーカスにより、どのように変化するかについて述べる。【００１４】
まずＡとＢの光束は偏光ホログラム素子５０１による位置の変化を受けていないので、ＡとＢの光束はデフォーカスにより、点Ｏを通る直線状光スポットへと変化する。【００１５】
次に中央部の４つに分割されたＣ〜Ｆの光束である。例えば光束Ｃは元々左上（図３）の領域で回折されるが、偏光ホログラム素子５０１の作用により対角の位置であるＤｅｔ４の位置に導かれている。このＣの光束について光軸に相当するのは点ｃ（小文字）であり、デフォーカス時にはこの点ｃを通る直線状光スポットへと変化することになる。【００１６】
同様に光束Ｄ、Ｅ、Ｆはデフォーカス時にそれぞれ点ｄ、ｅ、ｆ（小文字）を通る直線状光スポットへと変化する。【００１７】
その結果、ニア側にデフォーカスを与えて、全ての光束が線像となるデフォーカスの時でも、ニア側のデフォーカスの時の図７（１）のようにＤｅｔ１、Ｄｅｔ４だけでなくＤｅｔ２、Ｄｅｔ３にもかなりの光量（５点を通る５本の線像となる）が入り込むことになる。ファー側のデフォーカスの時も図７（３）のように同様であり、デフォーカス時におけるＦＥＳの振幅は十分に得られない、すなわち、図６の特性の振幅が狭められる問題が生ずる。【００１８】
そこで本発明は、一般的な非点収差法によるフォーカスエラー信号に対する悪影響を最小限に抑えつつ、記録媒体の既記録領及び録部の境界で発生するオフセットを軽減できるピックアップ装置を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１記載のピックアップ装置は、光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズを含む照射光学系と、前記光スポットから反射されて戻った戻り光を前記対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器を含む検出光学系とを含み、前記受光部の出力から演算された電気的信号により、前記対物レンズの位置制御をなすピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する検出側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有すること、
前記光検出器と前記対物レンズの間の光路に配置された分割素子を有すること、
前記分割素子は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する偏向側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域と、前記内側分割領域の周りでかつ前記偏向側分割線に関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域と、を含むこと、
前記外側分割領域は、前記戻り光における前記トラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域を含み、かつ前記オーバーラップ領域からの光束を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記偏向側分割線で線対称に分けられた前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、或いは、前記外側分割領域は、前記オーバーラップ領域からの光束が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、形成されていること、を特徴とする。【００２０】
前記内側分割領域及び前記外側分割領域の境界線は前記オーバーラップ領域に交差しないことが好ましい。【００２１】
前記分割素子における前記偏向側分割線に関して線対称に配置された前記内側分割領域及び前記外側分割領域の同じ側に位置する組に対してのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板、または、前記分割素子における前記内側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板、または、前記分割素子における前記外側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することが好ましい。【００２２】
非点収差の方向が前記トラックの伸長方向に対して４５°の角度で傾いてに設定されている非点収差を、前記受光部へ向かう前記戻り光へ付与する非点収差素子を有し、前記光検出器は、前記戻り光光軸を中心に前記トラックに平行に伸長する分割線と前記分割線に垂直な方向の分割線で分割されて４つの受光部を有してもよい。【００２３】
前記分割素子は、前記内側分割領域の前記戻り光の光軸側に、前記戻り光の光軸に関して点対称な形状の透過又は遮光領域を有してもよい。【００２４】
前記分割素子の前記内側分割領域及び前記外側分割領域の少なくとも一方はホログラム素子、液晶光学素子又は偏光ホログラム素子で構成されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図である。
【図２】従来技術の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図である。
【図３】従来技術の光情報装置の偏光ホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図である。
【図４】従来技術の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図である。
【図５】非点収差法で合焦位置からデフォーカス量を変化させた時の変化する光スポット形状を説明する光検出器の正面図である。
【図６】非点収差法で合焦位置からデフォーカス量を変化させた時の変化するフォーカスエラー信号を説明するグラフである。
【図７】従来技術の光情報装置の非点収差法で合焦位置からデフォーカス量を変化させた時の変化する光スポット形状を説明する光検出器の正面図である。
【図８】本発明による実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図９】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における検出レンズの一例のシリンドリカル面を含むマルチレンズを示す模式的平面図である。
【図１０】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における光検出器の一例を示す模式的平面図である。
【図１１】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の一例を示す模式的平面図である。
【図１２】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における光検出器の一例を示す模式的平面図である。
【図１３】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるプッシュプル法によるトラッキングエラー信号の生成原理を説明する図である。
【図１４】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるプッシュプル法によるトラッキングエラー信号の生成状態を説明する図である。
【図１５】光ピックアップ装置における光検出器上の理想的光スポット強度分布を説明する模式的平面図である。
【図１６】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における光検出器上の光スポット強度分布を説明する模式的平面図である。
【図１７】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の３つの例を示す模式的平面図である。
【図１８】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるプッシュプル法によるトラッキングエラー信号の生成状態を説明する図である。
【図１９】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における非点収差法で合焦位置からデフォーカス量を変化させた時の変化する光スポット形状を説明する光検出器の正面図である。
【図２０】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の５つの例を示す模式的平面図である。
【図２１】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の他の一例を示す模式的平面図である。
【図２２】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における光検出器の他の一例を示す模式的平面図である。
【図２３】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の他の一例を示す模式的平面図である。
【図２４】本発明による実施形態の光ピックアップ装置における光検出器の他の一例を示す模式的平面図である。
【図２５】本発明による他の実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図２６】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の他の１１つの例を示す模式的平面図である。
【図２７】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の他の１１つの例を示す模式的平面図である。
【図２８】本発明による実施形態の光ピックアップ装置におけるホログラム素子の他の１１つの例を示す模式的平面図である。
【図２９】本発明による他の実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  光ディスク
３  ピックアップ装置
３１  半導体レーザ
３２  サブビーム生成用回折格子
３３  ビームスプリッタ
３４  コリーメータレンズ
３５  １／４波長板１／４波長板３５と、
ＯＢ  対物レンズ
３８  検出レンズ
３７  ホログラム素子
４０  光検出器
Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３、Ｄｅｔ４  受光部
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態の光ピックアップを図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図８は、かかる光ピックアップ装置３の概略構成を示す。
【００２９】
光ピックアップ装置３は、光源である半導体レーザ３１と、ビームスプリッタ３３と、発散光を平行光とするコリメータレンズ３４と、対物レンズＯＢと、透過光を分割し偏向して複数の光束を生成する分割素子であるホログラム素子３７と、検出レンズ３８と、光電変換をなす光検出器４０を備えている。
【００３０】
半導体レーザ３１からの光はコリメータレンズ３４で平行光とされ、ビームスプリッタ３３に入射し光ディスク１に向けて反射する。対物レンズＯＢによって光ディスク１の記録面に集光され、反射光は再び対物レンズＯＢを通り平行光とされた後、ビームスプリッタ３３を通過しホログラム素子３７へと入射する。ホログラム素子３７による回折を受け複数に分割された光束は、検出レンズ３８を通り、光検出器４０へと導かれる。
【００３１】
光ディスク１はスペーサ層を介して積層された複数の記録層を有する光記録媒体であって、ピンドルモータのターンテーブル（図示せず）上に対物レンズＯＢから離間するように載置されている。光ディスク１の信号面にはピット列や溝などのトラックが同心円、スパイラル状に形成されている。
【００３２】
光ディスク１の目標の記録面上に光束を集光してスポットを形成する対物レンズＯＢは照射光学系に含まれる。対物レンズＯＢは、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ動作のために移動可能にアクチュエータ３０１によって支持され、光検出器４０の出力から演算された電気的信号により、接続された駆動回路１８によりその位置制御がなされている。対物レンズＯＢは、スポットから反射されて戻った戻り光を受光して、ビームスプリッタ３３を介して光検出器４０へ導く検出光学系にも属する。
【００３３】
ビームスプリッタ３３は内部に半透明鏡を有しており、通過光の異なる方向へ光路を分割する。対物レンズＯＢに入射する戻り光光束は、ビームスプリッタ３３により照射光学系から一部分離される。
【００３４】
ビームスプリッタ３３と光検出器４０の間に配置されている検出レンズ３８は非点収差を付与し、これによりフォーカスサーボを行う（非点収差法）。非点収差とはレンズ光学系の焦点距離が光軸に直交する２つの断面で異なる値をもつことによる収差である。非点収差をもった光学系で点像を結合すると、２つの断面間の位置によって結像が縦長、円形、横長と変化する。なお、ホログラム素子３７と検出レンズ３８とを逆に配置して戻り光が回折された後に非点収差を付与するように設計してもよい。
【００３５】
検出レンズ３８は例えばシリンドリカル面を含むマルチレンズを用いることができる。図９は検出レンズ３８の一例のシリンドリカル面を含むマルチレンズを示す模式的平面図である。このシリンドリカルレンズは、図に示すように戻り光光軸にて直交交差する平面において、その中心軸ＲＡ（シリンドリカルレンズの稜線またはレンズ面をなす円柱曲面の回転対称軸）が光ディスク１の半径方向に垂直な方向すなわちトラック方向に対してθ＝４５°の角度で伸長するように、戻り光光軸に交差して配置されている。検出レンズ３８のシリンドリカルレンズの中心軸ＲＡの伸長方向が非点収差方向となる。
【００３６】
図１０は光検出器４０の一例を示す模式的平面図である。この光検出器４０は、戻り光光軸にて直交交差する平面において、直交する２本の分割線ＲＣＬ、４００Ｍを境界線として各々近接配置されかつ互いに独立した第１〜第４象限の４個の等しい面積の受光部（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３、Ｄｅｔ４）から構成され、一方の分割線ＲＣＬがトラック方向に平行になりかつ、分割線ＲＣＬ、４００Ｍの交点が戻り光光軸に交差するように配置されている。なお、本願において、検出光学系におけるトラック及びトラック方向とは検出光学系が駆動されたときにそれぞれの素子上のトラックの写像のトラック及びトラック方向を意味する。光検出器４０の受光部は、再生信号を生成する復調回路２０、スピンドルモータ、スライダ、トラッキングのためのサーボ制御部５９に接続され、それぞれからの各光電変換出力は演算され、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などが生成される。サーボ制御部５９により駆動回路１８が制御される。
【００３７】
このように、ピックアップ装置３は、光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズＯＢを含む照射光学系と、光スポットから反射されて戻った戻り光を対物レンズＯＢを介して受光して光電変換をなす光検出器４０を含む検出光学系とを含み、光検出器４０の受光部の出力から演算された電気的信号により、対物レンズＯＢの位置制御をなす。
【００３８】
光検出器４０は４分割光検出器に限られず、プッシュプル信号のトラッキングエラー信号を得られるのであれば、検出光学系において戻り光の光軸を通りトラックに平行に伸長する検出側分割線ＲＣＬに関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有するものでもよい。
【００３９】
光検出器４０と対物レンズＯＢの間の光路に配置された分割素子としてのホログラム素子３７は、図１１に示すように戻り光の光軸を通りトラックに平行に伸長する偏向側分割線ＤＣＬに関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域Ｃ及びＤと、内側分割領域の周りでかつ偏向側分割線ＤＣＬに関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域Ａ及びＢと、を含む。
【００４０】
ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢは、図１１に示すように戻り光光束におけるトラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域ＬＲを含み、かつオーバーラップ領域ＬＲからの光束を、図１２に示すように検出側分割線ＲＣＬに関して線対称となるようにＡ’及びＢ’として光検出器４０の受光部にそれぞれ供給する。
【００４１】
ホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤは、偏向側分割線ＤＣＬで線対称に分けられたオーバーラップ領域ＬＲ以外からの光束の一部を、図１２に示すように検出側分割線ＲＣＬに関して線対称となるようにＤ’及びＣ’として光検出器４０の受光部にそれぞれ供給する。
【００４２】
図１１及び図１２に示すように、ホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤは、オーバーラップ領域ＬＲ以外からの光束の一部が検出側分割線ＲＣＬを跨いで入れ替えて光検出器４０の受光部にそれぞれ供給されるように、形成されている。互いに平行な内側分割領域Ｃ及びＤで切り取られた光束は光検出器４０の受光部の結像としては互いに平行なまま偏向側分割線ＤＣＬで線対称に照射されるのである。
【００４３】
ここで、ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢからの部分光束がそれぞれ検出側分割線ＲＣＬを跨いで入れ替えて光検出器４０の受光部に供給される場合は、互いに平行な内側分割領域Ｃ及びＤで切り取られた光束は検出側分割線ＲＣＬを跨ぐことなく光検出器４０の受光部の結像としては互いに平行なまま偏向側分割線ＤＣＬで線対称に照射されるのである。
【００４４】
このように、図８に示す光ピックアップの構成で、光ディスク１からの戻り光の光路中にホログラム素子３７など分割素子を置き光検出器４０上での光の分布に変化を与える。
【００４５】
ホログラム素子３７の分割方法は、まず戻り光光軸を通りトラック方向に平行な偏向側分割線ＤＣＬにより左右２つの領域に分け、おのおのの領域を偏向側分割線ＤＣＬに平行にさらに２つの領域に分割することで、内外のＡ〜Ｄの４つの領域に分割する。外側分割領域ＡとＢはトラックによる回折光が重なるオーバーラップ領域ＬＲのほとんどを含んでおり、偏向側分割線ＤＣＬに対してＡとＢ、ＣとＤは線対称となるように配置されている。
【００４６】
図１１に示すホログラム素子３７の内側分割領域ＣとＤにはそれぞれ異なるホログラムパターンが刻まれており、この内側分割領域を通過する光をある方向へと偏向させる作用をする。この内側分割領域ＣとＤは偏向機能を有し、光ディスク１からの戻り光のみに作用する。また、ホログラム形状はブレーズ型又は階段状のマルチステップ型であり、回折光の大半が＋１次光となるものである。
【００４７】
ここで、ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢからの部分光束がそれぞれ検出側分割線ＲＣＬを跨いで入れ替えて光検出器４０の受光部に供給される場合は、ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢに、それぞれ異なるホログラムパターンを刻み込んでもよい。
【００４８】
図１０に示す光検出器４０の４分割光検出器において、その受光部（Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ３）の和出力と（Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ４）の和出力の差分をとることにより、トラッキングエラー信号が得られるようになっている。このように、プッシュプル信号を得るために、光検出器４０は少なくとも半径方向において２分割されすなわち、半径方向に垂直なトラック方向に平行な分割線で少なくとも２分割されていればよい。
【００４９】
検出レンズ３８のシリンドリカル面と光検出器４０の４分割光検出器を用いることで、フォーカスサーボに対しては非点収差法を、トラッキングサーボに対してはプッシュプル法を用いることができる。
【００５０】
非点収差法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳは下記式（１）、
ＦＥＳ＝（Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ４）−（Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ３）  ・・・（１）
の演算によって得られる。
【００５１】
また、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳは下記式（２）、
ＴＥＳ＝（Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ３）−（Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ４）  ・・・（２）
の演算によって得られる。
【００５２】
また、ＲＦ信号ＲＦは全ての光検出器の和をとることによって得られる。すなわち、ＲＦ＝Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ３＋Ｄｅｔ４の演算によって得られる。
【００５３】
次にホログラム素子３７の具体的作用と効果について説明する。そのために、まず、図１３を用いて、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号の生成原理を説明する。
【００５４】
図１３に示すように、光ディスク１の情報記録面には、周期的に配置されたトラック（グルーブやピット列）が存在し、光ディスクに照射された光はその周期構造による回折を受ける。
【００５５】
対物レンズＯＢで光ディスク１の記録面に入射レーザ光を集光させると、入射光と同じ方向に反射する０次光の他、トラックに直交する方向に複数の回折光（±１次、±２次、・・・）による反射光を生じる。このときの回折角はトラックの周期で決定されるため、同じ周期のトラックでは常に同じ回折角となる。
【００５６】
このようにして生じた複数の回折光のうち、対物レンズＯＢの瞳を通過するものだけが光検出器４０（２分割）にて検出される。ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ等の高密度な光ディスクではトラック間隔が小さく設定されているため、瞳内で０次光と重なるのは、±１次光までで、±２次光以上の光は瞳で蹴られてしまう。以下、瞳内には０次光と±１次光のみが存在するものとする。
【００５７】
光の照射位置がトラックに直交する方向に変化した場合、±１次光の回折角、すなわち０次光との重なり具合には変化がないが、０次光に対する＋１次光又は−１次光の位相が変化する。このとき回折光の重なり部分は、０次光と強めあう場合は光強度が強く、逆に弱めあう場合は光強度も弱くなる。図１３の点線の位置でのファーフィールドパターンは、図１３（Ｂ）に示すように回折光の円の重なり部分（いわゆるオーバーラップ領域）の強度だけが変化しており、このパターンを光検出器４０の受光部上で受光した際、半径方向に２分割された光検出器４０の受光部の出力差分をとることにより、トラックからのズレを表す信号を得ることができる。これがプッシュプル法によるトラッキングエラー信号の生成原理である。
【００５８】
原理的には±１次光との重なりのない０次光部分の光強度は常に一定であり、＋１次光又は−１次光の位相が等しくなるトラック上とトラック間（トラックとトラックの中間位置）ではトラッキングエラー信号は０となるはずである。よって、図１３に示すように光スポットを一定間隔のトラックを半径方向に横断さると波高の正弦波が検出される。
【００５９】
しかし、隣接するトラックの影響を受けることで例外が発生する場合がある。隣接するトラックの影響を受ける場合は、例えば追記型或いは書き換え型の光ディスクにおける、既に情報を記録済みの既記録領域と未だ記録されていない未記録領域の境界部付近のトラックに光スポットがある時である。
【００６０】
図１４に示すように、一般的にマーク（情報ピット）の既記録部分は未記録部分より反射率が小さくなる（逆の場合もある）ため、トラック上であるが既記録部分及び未記録部分ような位置に光スポットがある時は光束より左側の領域は反射率の低い領域、右側の領域は反射率の高い領域という、極端な場合となる。
【００６１】
図１５のように反射光の０次光は光束内での強度分布を持たず一定の強度となるはずであるが、このような状況下では周囲の反射率の影響を受けて図１６のように０次光が半径方向に強度勾配を持つこととなる。この場合、光スポットがトラック上にある場合でも、トラッキングエラー信号は０とならずある値を持つため、トラッキングエラー信号の波形は既記録部分と未記録部分との境界部近傍のみにある量のオフセットを持つ波形となる。よって、図１４に示すように光スポットを一定間隔のトラックを半径方向に横断さると波高の正弦波からオフセットを持つ波形が検出される。これにより既記録部と未記録部の境界部に置いてトラッキングがはずれてしまうという問題を生ずる。
【００６２】
このトラッキングエラー信号のオフセット現象は本来強度勾配を持たないはずの光スポット内の０次光領域に強度勾配を生じているところに原因がある。
【００６３】
つまり、発明者は、０次光領域の強度勾配の大きさを調べることで、どの程度オフセットが発生しているかを検出することができることを、知見した。
【００６４】
図１１に示すホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤは回折光の円の重なりがない、０次光だけの領域となっている。よって、
（Ｃの光量）−（Ｄの光量）  ・・・（３）
の結果はまさにオフセットの量（程度）を示す値である。式（１）の値には本来のトラッキングエラー信号の成分は含まれていないので、通常のトラッキングエラー信号から式（３）の値を減算することでオフセットを軽減することが可能である。つまり、
（Ａの光量）−（Ｂの光量）−ｋ（（Ｃの光量）−（Ｄの光量））  ・・・（４）
といった演算をすることで、オフセットを軽減したトラッキングエラー信号を得ることができる。ここでｋは実数である。
【００６５】
検出光学系に図１１のような分割用のホログラム素子３７を挿入し、外側分割領域Ａと内側分割領域Ｄを同じ光検出器４０の受光部（Ｄｅｔ１＋Ｄｅｔ３）に、外側分割領域Ｂと内側分割領域Ｃを同じ光検出器４０の受光部（Ｄｅｔ２＋Ｄｅｔ４）に導くことで、新たに受光部の数や分割を増やすことなく、通常通りの式（２）の演算を行うことで式（４）と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
内側分割領域ＣとＤの面積を線対称的に変えたり、ホログラム素子３７の回折効率を変えることにより式（４）のｋの値を変えるのと同様の効果を得ることができる。
【００６７】
図１７は、線対称的に形成された内側分割領域ＣとＤの合計幅Ｗを光スポットの直径に対する百分率で表し、内側分割領域Ｃ、Ｄの幅をＷ＝２５％、Ｗ＝５０％、Ｗ＝７５％と変えた３種類のホログラム素子３７の正面図を示す。これら３種類のホログラム素子３７を用いた場合のトラッキングエラー信号をシミュレーションにより求めた結果を図１８に示す。図１８は、光ディスク１のトラック上で既記録部分及び未記録部分を跨ぐように半径方向に沿って光束をスキャンしたときに得られるプッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳを示す。
【００６８】
ホログラム素子３７の位置での光束径を１００％とした時の内側分割領域Ｃ＋Ｄの幅をＷ＝２５％、Ｗ＝５０％、Ｗ＝７５％とした時とホログラム素子３７を用いないときの結果について比較を行った。内側分割領域Ｃ、Ｄに回折光の円の重なり領域が含まれないように設定する場合、Ｗ＝５０％の時が内側分割領域Ｃ、Ｄの領域は最大の大きさになっている。Ｗ＝７５％では回折光の円の重なり領域の一部が内側分割領域Ｃ、Ｄに含まれている状態である。
【００６９】
ホログラム素子３７なしのとき、記録済みトラックと未記録トラックの境界部分でプッシュプル信号の振幅が大きく変化している。この部分が、内側分割領域Ｗ＝２５％のホログラム素子３７を用いることでやや小さくなり、内側分割領域Ｗ＝５０％のホログラム素子３７ではさらに小さくなっていることがわかる。
【００７０】
しかし、Ｗ＝７５％のときは外側分割領域ＡとＢの領域に含まれるプッシュプル信号の成分が内側分割領域ＣとＤの領域に取られてしまっているため、信号そのものが小さくなっていることがわかる。
【００７１】
このようにトラック方向に平行な分割線で４つの領域に分割する場合、内側分割領域ＣとＤに回折光の円の重なり領域が含まれない範囲でその幅を大きくするほど、効果が大きくなることがわかる。
【００７２】
この本実施形態び優れた効果は、上記従来技術の説明における図７（１）及び図７（３）との比較から、明らかとなる。
【００７３】
図１９（１）〜（３）は本実施形態の光検出器４０上で光スポットのデフォーカス及び合焦時の変化を示す。図１９（１）〜（３）ではホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤから供給される光束が検出側分割線ＲＣＬを跨いで互いに入れ替わるようにして光検出器４０上に線対称に照射されている。
【００７４】
図１９（１）及び（３）に示すデフォーカス時（ニア側、ファー側）の振る舞いは外側分割領域ＡとＢからの部分光束についてはやはり点Ｏを通る直線状光スポットへと変化する。一方、内側分割領域Ｃからの部分光束は点ｃを通る直線に、領域Ｄはｄを通る直線状光スポットへと変化する。
【００７５】
例えばニア側の線像となる光スポット状況でも、Ｄｅｔ２やＤｅｔ３にも光量が入ることになるものの、図７（１）の従来技術の場合と比較すると遥かに少なくなる。図７（３）のファー側の線像も同様であり、結果としてＦＥＳの振幅は従来技術のそれと比較すると、かなり大きくなる。
【００７６】
従来技術のように対角の位置にある光検出器の受光部に導くためには光検出器面内での移動量も大きくせざるを得ないため、結果として、図７（１）〜（３）から明らかなように線像となる位置では、点Ｏ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆという光軸から大きく離れた５点を通る５本の線となり、デフォーカス時のフォーカスエラー信号の振幅減少をもたらしてけれども、本実施形態の場合は図１９（１）〜（３）から明らかなように検出側分割線ＲＣＬに対する対称移動でよいので、移動量を小さくすることが可能であり、線像となる位置では、点Ｏ、ｃ、ｄという比較的光軸０付近に集まった点を通る３本の線とすることができるのである。このことが、デフォーカス時のフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の振幅を維持できるのである。
【００７７】
従って、本実施形態によれば光検出器の分割や演算を増やすことなく、トラッキングエラー信号のオフセットを軽減する効果を得ている。これにより余計な光検出器や演算を増やすことなくトラッキングエラー信号のオフセット軽減効果を得られるため、ピックアップ装置の小型化、低コスト化に寄与するだけでなく、従来方式からの移行も容易になるというメリットが得られる。
【００７８】
＜１．分割素子の分割方法＞
分割素子の偏向機能領域の分割方法は上述のホログラム素子３７の分割に限らずに、以下のルールに従った分割であればよい。
【００７９】
まず、光軸を含みトラック方向に平行な直線（偏向側分割線ＤＣＬ）でまず２分割する。
【００８０】
次に、一方の片側の領域（たとえば左半分）に関して、トラックによる＋１次又は−１次の回折光とのオーバーラップ領域ＬＲのほとんどを含む外側分割領域Ａとそれ以外の内側分割領域Ｃとに分割して、他方の片側の領域（たとえば右半分）に関しても同様に、トラックによる＋１次又は−１次の回折光とのオーバーラップ領域ＬＲのほとんどを含む外側分割領域Ｂとそれ以外の内側分割領域Ｄとに分割する。外側分割領域ＡとＢ、内側分割領域ＣとＤはそれぞれ偏向側分割線ＤＣＬに関して線対称な領域である。それぞれの領域は、互いに異なる偏向作用を持ち、領域ＡとＤを通る光束が光検出器４０の線対称の一方側に、領域ＢとＣを通る光束が光検出器４０の他方側へと導かれるように、設定されている。
【００８１】
このルールに従った分割素子の分割をすることで、内側分割領域ＣとＤにはトラックによる回折光をほとんど含まないので得られる信号のオフセット軽減の効果を得ることができる。
【００８２】
したがって、ホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤと外側分割領域Ａ及びＢは偏向側分割線ＤＣＬで線対称に分けられてあればよく、それらの境界は平行直線に限らず、図２０（１）に示すように、オーバーラップ領域ＬＲを囲むように屈曲した境界で内側分割領域Ｃ及びＤと外側分割領域Ａ及びＢが分けられても、図２０（２）に示すように、オーバーラップ領域ＬＲに沿った境界で分けられても、図２０（３）に示すように、オーバーラップ領域ＬＲに接するように光軸から閉じた環状の境界で内側分割領域Ｃ及びＤが分けられても、図２０（４）に示すように、オーバーラップ領域ＬＲから離れて光軸から閉じた矩形環状の境界で内側分割領域Ｃ及びＤが分けられても、図２０（５）に示すように、偏向側分割線ＤＣＬ及びオーバーラップ領域ＬＲから離れてそれぞれ閉じた環状の境界で内側分割領域Ｃ及びＤが分けられても、上記同様の効果を得ることができる。
【００８３】
＜２．分割素子の配置方法＞
上記例ではではホログラム素子の内側分割領域ＣとＤの部分にホログラムパターンを配置していたが、外側分割領域ＡとＢの位置にもホログラムパターンを配置してもよい。
要は、互いに離れている外側分割領域Ａと内側分割領域Ｃからの光束並びに互いに離れている外側分割領域Ｂと内側分割領域Ｄからの光束が光検出器４０上の検出側分割線ＲＣＬに関して同じ側にある受光部にそれぞれ線対称に導かれていればよい。
【００８４】
＜３．第５の領域（ホログラムパターンの存在しない領域）の追加＞
分割素子は、内側分割領域の戻り光の光軸側に、戻り光の光軸に関して点対称な形状の透過又は遮光領域を有するように、構成できる。たとえば、上記分割素子の分割構成に加えて、図２１に示すように、戻り光の光軸に関して点対称なホログラムパターンなどの回折手段が存在しない透過領域Ｅを追加してもよい。図２１に示すホログラム素子３７は、内側分割領域Ｃ及びＤをそれぞれ２分割するように光軸周りに透過領域Ｅを有する以外、図１１に示すものと同一である。かかるホログラム素子３７による光検出器４０の受光部への光束の分布状態を図２２に示す。図２２に示すように、ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢからの光は検出側分割線ＲＣＬに関して線対称となるようにＡ’及びＢ’として、内側分割領域Ｃ及びＤのものは同様にＤ’及びＣ’として、透過領域ＥのものはＥ’として、同様に光検出器４０の受光部にそれぞれ供給される。更なる例として図２３に示すホログラム素子３７は透過領域Ｅが内側分割領域Ｃ及びＤに挟まれるように構成できる。かかるホログラム素子３７による光検出器４０の受光部への光束の分布状態を図２４に示す。図２４に示すように、ホログラム素子３７の外側分割領域Ａ及びＢからの光は検出側分割線ＲＣＬに関して線対称となるようにＡ’及びＢ’として、内側分割領域Ｃ及びＤのものは同様にＤ’及びＣ’として、透過領域ＥのものはＥ’として、同様に光検出器４０の受光部にそれぞれ供給される。
【００８５】
戻り光の光軸周りの信号生成に寄与しない領域Ｅを追加することで、光軸付近に分割されない領域を設けることになり、フォーカスエラー信号の振幅減少を軽減することができる。透過領域Ｅの代わりに遮光領域を戻り光の光軸に関して点対称に設けても同様の効果を得られる。
【００８６】
＜４．分割光スポットの光検出器上での位置＞
図１２、図１９、図２２、図２４、では領域Ａ〜Ｄ、Ｅからの光束スポットＡ’〜Ｄ’、Ｅ’が互いに重なり合わないように光検出器４０の受光部に照射されているが、Ａ’とＣ’（とＥ’）、Ｂ’とＤ’（とＥ’）が互いに重なり合っていてもよい。
【００８７】
＜５．分割光同士の干渉を避けるための分割素子の工夫＞
図２５に示すように、ホログラム素子３７上の偏向側分割線ＤＣＬに関して片側の外内側分割領域Ａ、Ｃを覆うように１／２波長板１／２λを配置する構成としてもよい。図２５に示すピックアップ装置３は、１／２波長板１／２λをホログラム素子３７上に配置する以外、図８に示すものと同一である。たとえば、上記分割素子の分割構成に加えて、図２６（１）〜（１１）に示すように、偏向側分割線ＤＣＬに関して片側の外内側分割領域Ａ、Ｃを覆うように１／２波長板１／２λを配置する構成としてもよい。これにより、同じ光検出器４０に照射されている一方の片側の領域ＡとＤからの光束と他方の片側の領域ＢとＣからの光束がそれぞれ異なる偏光状態となることで、光検出器４０内での干渉を避けることができる。なお、領域Ｅにおいては１／２波長板の部分があってよいが、省略してもよい。もちろん図示しないが、１／２波長板１／２λがホログラム素子３７の他方の片側の外内側分割領域ＢとＤを覆うように、分割素子を構成してもよい。
【００８８】
また、図２７（１）〜（１１）に示すように外側分割領域ＡとＢを覆うように１／２波長板１／２λを配置するホログラム素子３７の構成としてもよい。
【００８９】
さらにまた、図２８（１）〜（１１）に示すように内側分割領域ＣとＤを覆うように１／２波長板１／２λを配置するホログラム素子３７の構成としてもよい。
【００９０】
＜６．ホログラム素子以外の分割素子＞
以上の１．〜５．において分割素子としてのホログラム素子３７の代わりにプリズムや液晶光学素子を用いてもよい。ホログラム素子やプリズムの分割方法は、上記のルールに従えば自由に行うことができ、内側分割領域Ｃ、Ｄの面積を変えることにより式（４）のｋの値を変えたのと同じ効果を得ることができる。液晶素子を用いて、領域ＣとＤを偏向させるように構成した場合は、その領域への印加電圧を変えることによっても式（４）のｋの値を変えたのと同様の効果を得ることができる。
【００９１】
＜７．他の変形例＞
上記例のピックアップ構成に代えて、例えば、光分岐のためのビームスプリッタ３３を偏光ビームスプリッタに代え、これと対物レンズ間に１／４波長板を設ける構成としてもよい。
【００９２】
偏光ビームスプリッタと１／４波長板を用いれば、上記例では分割素子のホログラム素子３７はビームスプリッタ３３よりも光検出器４０側に挿入されているが、光分岐のためのビームスプリッタよりも光ディスク側に分割素子を配置することもできる。この場合、さらに、ホログラム素子は偏光ホログラム３７ｂを用いる。
【００９３】
図２９に偏光ホログラム３７ｂを用いたピックアップ装置を示す。図２９に示すピックアップ装置３は、ビームスプリッタを偏光ビームスプリッタ３３ｂに置換し、光検出器側のホログラム素子を除いて偏光ビームスプリッタ３３ｂと対物レンズＯＢの間に偏光ホログラム３７ｂ及び１／４波長板３５を設けた以外、図８に示すものと同一である。
【００９４】
光源から出た光はコリメータレンズ３４で平行光とされ偏光ビームスプリッタ３３ｂに至り、ここで光ディスク１に向けて反射される。
【００９５】
次に光束は偏光ホログラム３７ｂを通過するが、この偏光ホログラム３７ｂは、このときの直線偏光の向きでは何ら作用することなく光は通過する。１／４波長板３５を通過することで円偏光となり、対物レンズＯＢにより光ディスク１の記録面に集光する。光ディスクからの反射光は再び対物レンズＯＢを経て平行光となり、さらに１／４波長板３５を再び通過することで直線偏光となる。このときの直線偏光の偏向方向は、往路における直線偏光とは９０度異なっている。
【００９６】
次に偏光ホログラム３７ｂを通過するが、このときの直線偏光の向きに対しては偏光ホログラム３７ｂが作用し、偏光ホログラム３７ｂによる回折を受ける。
【００９７】
偏光ホログラム３７ｂにより複数に分割された光束（上記ホログラム３７と同様に分割光束を生成する）は、偏光ビームスプリッタ３３ｂ、検出レンズ３８を通り、光検出器４０へと導かれる。
【００９８】
この場合、対物レンズＯＢ、１／４波長板３５、ホログラム素子を一体として駆動してもよい。ホログラム素子と対物レンズＯＢを一体駆動する構成では、対物レンズＯＢのトラッキング方向への駆動により、光軸の中心がホログラム素子の中心からずれるのを防ぐことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2008041330.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2008041330.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月24日(2009.3.24)
【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】
光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズを含む照射光学系と、前記光スポットから反射されて戻った戻り光を前記対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器を含む検出光学系とを含み、前記光検出器の出力から演算された電気的信号により、前記対物レンズの位置制御をなすピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する検出側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有すること、
前記光検出器と前記対物レンズの間の光路に配置された分割素子を有すること、
前記分割素子は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する偏向側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域と、前記内側分割領域の周りでかつ前記偏向側分割線に関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域と、を含むこと、
前記外側分割領域は、前記戻り光における前記トラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域を含み、かつ前記オーバーラップ領域からの光束を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記偏向側分割線で線対称に分けられた前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、或いは、前記外側分割領域は、前記オーバーラップ領域からの光束が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、形成されていること、
前記分割素子における前記偏向側分割線に関して線対称に配置された前記内側分割領域及び前記外側分割領域の同じ側に位置する組に対してのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズを含む照射光学系と、前記光スポットから反射されて戻った戻り光を前記対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器を含む検出光学系とを含み、前記光検出器の出力から演算された電気的信号により、前記対物レンズの位置制御をなすピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する検出側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有すること、
前記光検出器と前記対物レンズの間の光路に配置された分割素子を有すること、
前記分割素子は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する偏向側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域と、前記内側分割領域の周りでかつ前記偏向側分割線に関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域と、を含むこと、
前記外側分割領域は、前記戻り光における前記トラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域を含み、かつ前記オーバーラップ領域からの光束を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記偏向側分割線で線対称に分けられた前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、或いは、前記外側分割領域は、前記オーバーラップ領域からの光束が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、形成されていること、
前記分割素子における前記内側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とするピックアップ装置。
【請求項３】
光記録媒体の記録面のトラック上に光束を集光して光スポットを形成する対物レンズを含む照射光学系と、前記光スポットから反射されて戻った戻り光を前記対物レンズを介して受光して光電変換をなす光検出器を含む検出光学系とを含み、前記光検出器の出力から演算された電気的信号により、前記対物レンズの位置制御をなすピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する検出側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの受光部を有すること、
前記光検出器と前記対物レンズの間の光路に配置された分割素子を有すること、
前記分割素子は、前記戻り光の光軸を通り前記トラックに平行に伸長する偏向側分割線に関して線対称になるように形成された少なくとも２つの内側分割領域と、前記内側分割領域の周りでかつ前記偏向側分割線に関して線対称に配置された少なくとも２つの外側分割領域と、を含むこと、
前記外側分割領域は、前記戻り光における前記トラックで回折された±１次光と０次光とが重なるオーバーラップ領域を含み、かつ前記オーバーラップ領域からの光束を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記偏向側分割線で線対称に分けられた前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部を、前記検出側分割線に関して線対称となるように前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給すること、
前記内側分割領域は、前記オーバーラップ領域以外からの光束の一部が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、或いは、前記外側分割領域は、前記オーバーラップ領域からの光束が前記検出側分割線を跨いで入れ替えて前記光検出器の前記受光部にそれぞれ供給されるように、形成されていること、
前記分割素子における前記外側分割領域にのみ、前記戻り光の光路において重なるように配置された１／２波長板を有することを特徴とするピックアップ装置。
【請求項４】
前記分割素子は、前記内側分割領域の前記戻り光の光軸側に、前記戻り光の光軸に関して点対称な形状の透過又は遮光領域を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項５】
前記内側分割領域及び前記外側分割領域の境界線は前記オーバーラップ領域に交差しないことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のピックアップ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
そこで本発明は、一般的な非点収差法によるフォーカスエラー信号に対する悪影響を最小限に抑えつつ、記録媒体の既記録部と未記録部の境界で発生するオフセットを軽減できるピックアップ装置を提供することが一例として挙げられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１１に示すホログラム素子３７の内側分割領域Ｃ及びＤは回折光の円の重なりがない、０次光だけの領域となっている。よって、
（Ｃの光量）−（Ｄの光量）  ・・・（３）
の結果はまさにオフセットの量（程度）を示す値である。式（１）の値には、本来、トラッキングエラー信号の成分は含まれていないので、通常のトラッキングエラー信号から式（３）の値を減算することでオフセットを軽減することが可能である。つまり、
（Ａの光量）−（Ｂの光量）−ｋ（（Ｃの光量）−（Ｄの光量））  ・・・（４）
といった演算をすることで、オフセットを軽減したトラッキングエラー信号を得ることができる。ここでｋは実数である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
＜２．分割素子の配置方法＞
上記例ではではホログラム素子の内側分割領域ＣとＤの部分にホログラムパターンを配置していたが、外側分割領域ＡとＢの位置にもホログラムパターンを配置してもよい。
要は、互いに離れている外側分割領域Ａと内側分割領域Ｄからの光束並びに互いに離れている外側分割領域Ｂと内側分割領域Ｃからの光束が光検出器４０上の検出側分割線ＲＣＬに関して同じ側にある受光部にそれぞれ線対称に導かれていればよい。
【国際調査報告】
2008041330.tif 000032
2008041330.tif 000033
2008041330.tif 000034