(57)【要約】【課題】  光ディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合におけるトラッキング制御の安定化を目的とする。【解決手段】  本発明の光集積ユニットの光検出器５は、ホログラム素子からの、±１次回折光を受光する受光部１１、１２、１３、１４、及び０次回折透過光を受光する受光部１５とを備えているから、反射光全体の情報に基づいたトラッキング制御を行うことができるため、光ディスク表面の汚れ等によりトラッキングが不安定になることを防止できる。【選択図】  図１
2006099931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、レーザ光源から出射された出射光と光ディスクに反射された反射光とを分離する分離素子と、分離素子により分離された反射光を＋１次回折光と−１次回折光と０次回折透過光とに分離して光検出器に導くホログラム素子と、ホログラム素子により導かれた光を受光する光検出器と、を備えた光集積ユニットにおいて、
前記光検出器は、前記＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第１の受光部と、前記＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第２の受光部と、前記０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えていることを特徴とする光集積ユニット。
【請求項２】
前記光検出器は、
前記第１、第２の受光部の受光に基づいて、第１のトラッキング信号を求めるための第１信号を出力するとともに、
前記第３の受光部の受光に基づいて、前記第１のトラッキング信号とは異なる式によって演算される第２のトラッキング信号を求めるための第２信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光集積ユニット。
【請求項３】
前記第３の受光部は、トラック方向に平行な分割線により、第３−（１）の受光部と第３−（２）の受光部とに２分割されており、
前記光検出器は、
前記第１の受光部の受光に基づいた第１受光信号と前記第３−（１）の受光部の受光に基づいた第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号、及び前記第２の受光部の受光に基づいた第２受光信号と前記第３−（２）の受光部の受光に基づいた第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光集積ユニット。
【請求項４】
前記第１の受光部と前記第３−（１）の受光部とを電気的に接続する第１の接続部、及び前記第２の受光部と前記第３−（２）の受光部とを電気的に接続する第２の接続部が、光集積ユニット内に備えられていることを特徴とする請求項３に記載の光集積ユニット。
【請求項５】
前記ホログラム素子は、その０次回折透過光の透過率が、その＋１次回折光及び−１次回折光の回折効率よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の光集積ユニット。
【請求項６】
前記ホログラム素子は、異なる回折角度を有する３つの領域に分割されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光集積ユニット。
【請求項７】
前記レーザ光源からの出射光が前記分離素子に到達する前の経路に、出射光を少なくとも３つのビームに分離する回折格子を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光集積ユニット。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の光集積ユニットと、
光集積ユニットから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる集光手段と、
集光手段をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータ手段とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録、または再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置および集積ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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。また、光ディスク用ピックアップ装置に関しても、小型薄型化の要求に対して様々な集積化ピックアップが提案されている。
【０００３】
従来、高速記録に対応することを目的とした、半導体レーザ光源の光利用効率の高い光集積ユニットが提案されている（特許文献１参照）。まず、この従来の光集積ユニットの原理について図８を用いて説明する。
【０００４】
図８は特許文献１に記載されている光集積ユニットの概略構成を示す図である。同図に示すように、光集積ユニット３１の光源３２から出射された光は、回折格子３４ｇにより０次回折透過光であるメインビームと、±１次回折光である２個のサブビームとの計３個のビームに分割された後、ビームスプリッタ３３の偏光ビームスプリッタ面３３ａを透過して光ディスク（図示せず）に照射される。そして、光ディスクで反射された光は、ビームスプリッタ３３の偏光ビームスプリッタ面３３ａで反射された後、反射面３３ｂで反射されてホログラム３４ｈに入射する。ホログラム３４ｈで回折されたメインビームとサブビームの±１次回折光は、光検出器３５に入射する。そして、光検出器３５は、上記±１次回折光によりＲＦ信号（情報信号）及びサーボ誤差信号を検出する。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載されている光集積ユニットを構成するホログラムと光検出部との関係を示す図である。同図に示すように、ホログラム３４ｈは、領域３４ＡＢと領域３４Ｃと領域３４Ｄとの３つの領域に分割されており、光検出器３５は、光検出領域４１〜４９を備えている。領域３４ＡＢの光は光検出領域４３、４４及び４８に、領域３４Ｃの光は光検出領域４１、４２及び４９に、領域３４Ｄの光は光検出領域４５、４６及び４７に入射するようになっている。図９中において、右側に回折する＋１次回折光を実線矢印で示しており、左側に回折する−１次回折光を点線矢印で示している。すなわち、光検出領域４１〜４６はホログラム３４ｈの＋１次回折光を検出するものであり、光検出領域４７〜４９はホログラム３４ｈの−１次回折光を検出するものである。なお、図９中に白抜き矢印で示した方向が光ディスクのトラック方向を示している。
【０００６】
記録型の光ピックアップ装置においては、トラッキング信号として、差動プッシュプル信号（以下、ＤＰＰ信号と呼ぶ）が一般に用いられる。ここで、ＤＰＰ信号とは、メインビームのＰＰ信号とサブビームのＰＰ信号との差動信号のことであり、従来の光集積ユニット３１においては、ホログラム３４ｈの領域３４Ｃと領域３４Ｄとに入射する光ビームの受光に基づく信号の演算によりＤＰＰ信号を求めている。
【０００７】
光検出器３５の光検出領域４１〜４９からの各出力をＳ４１〜４９とすると、上記光ビームを受光した光検出器３５の出力からＤＰＰ信号を求める演算の具体的な演算式は、
ＤＰＰ＝（Ｓ４９−Ｓ４７）−ｋ×〔（Ｓ４１＋Ｓ４２）−（Ｓ４５＋Ｓ４６）〕
で表される。
【特許文献１】特開２００１−２７３６６６（公開日：２００１年１０月１５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９から分かるように、従来の光集積ユニット３１におけるＤＰＰ信号の演算では、ホログラム３４ｈの下側半分の領域である領域３４Ｃ及び領域３４Ｄに入射した、光ディスクからの反射光のみを利用しているから、光ディスクからの反射光全体の半分の情報しか得られない。このため、例えば、光ディスクのディスク表面に大きな面積を占める傷があったり、指紋等が付着していたりする場合があるが、このような場合（以下、適宜「表面汚れがある場合」という）には、当該表面汚れがＰＰ信号の演算結果にも影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、従来の光集積ユニットにおいてトラッキング誤差信号が発生する機構を説明するための概略図である。
【００１０】
図１０（ａ）は、光集積ユニットと光ディスクとの間における、光の経路の概略を示している。同図に示すように、光ディスクのディスク表面に表面汚れがある場合には、まず、光集積ユニットからの出射光が光ディスク表面に入射する際に、ディスク表面の汚れの影響を受けて、光ディスクの記録層へ入射する入射光の光強度が部分的に低下する。続いて、入射光が光ディスクの記録層の面で反射された後に、反射光としてディスク表面から出射する際にも、当該反射光はディスクの表面汚れの影響を受ける。このため、ディスク表面から出射する際にも、反射光の光強度が部分的に低下することとなる。
【００１１】
図１０（ｂ）は、出射光及び反射光における光の強度分布の位置関係を示す図である。同図に示すように、光ディスクの記録層において入射光が反射された後の反射光の強度分布と入射光の強度分布とを比較すると、両者は上下左右の位置が反転していることが分かる。このため、光ディスクの記録層で反射された反射光においては、表面汚れが存在しない領域と比べて強度が低下した領域が、対角線上に２箇所表れることになる。図１０（ｃ）に示すように、入射光が光ディスクに入射する際にディスク表面の汚れによって受けた影響が、反射光では入射光の上下左右を反転させた領域にも及ぶこととなる。
【００１２】
図１１（ａ）は、〔１〕〜〔４〕の領域に４分割されたホログラム３４ｈのホログラムパターンを示す正面図であり、矢印で示すトラック方向に垂直な方向の直線を軸として図中の上側半分の領域と下側半分の領域に２分割し、分割した各領域のみでＰＰ信号を演算するものとする。図１１（ｂ）は、上述したように、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図１１（ａ）に示したホログラム３４ｈの半分の領域で受けた光に基づいてＰＰ信号を演算した結果を示すものである。
【００１３】
図１１（ａ）中の矢印方向がトラック方向を示しているとして、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として２分割した、ホログラム３４ｈの半分の領域それぞれが受けた光に基づいてＰＰ信号を演算した場合のＰＰ信号を図１１（ｂ）のグラフに示している。このグラフは、トラッキング制御をしていない状態で、光ディスク面へのビーム（入射光）をディスク半径方向（ラジアル方向）に走査した結果を示すものであり、図中のＷに対応したディスク表面に汚れがあることを表している。また、このグラフにより、図１１（ａ）の紙面上側の領域が受ける反射光に基づいた演算結果（〔１〕−〔２〕）、及び同図の紙面下側の領域が受ける反射光に基づいた演算結果（〔４〕−〔３〕）のいずれにおいても、ディスク表面の汚れた部分でＰＰ信号が乱れることが分かる。
【００１４】
上述したとおり、ホログラム３４ｈで受けた反射光のうち半分の領域に基づいてＰＰ信号を検出する場合は、ディスク表面の傷や指紋の付着等のような表面汚れの有無といったディスク表面状態の影響を大きく受けることとなるから、トラッキング制御が不安定になるという問題がある。
【００１５】
このように、従来の光集積ユニットは、ホログラムで受光した反射光のうちの半分の領域に基づいて、ＰＰ信号を演算するものであるから、光ディスクのディスク表面状態がトラッキングに与える影響が大きい。このため、ディスク表面に多くの傷や指紋の付着がある場合にトラッキング制御が不安定となるという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであり、光ディスクのディスク表面に表面汚れがある場合においても、安定なトラッキング制御を実現することができる光集積ユニット、及び光ピックアップ装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光集積ユニットは、上記の課題を解決するために、レーザ光源と、レーザ光源から出射された出射光と光ディスクに反射された反射光とを分離する分離素子と、分離素子により分離された反射光を＋１次回折光と−１次回折光と０次回折透過光とに分離して光検出器に導くホログラム素子と、ホログラム素子により導かれた光を受光する光検出器と、を備えた光集積ユニットにおいて、前記光検出器は、前記＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第１の受光部と、前記＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第２の受光部と、前記０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えた構成である。
【００１８】
上記の構成により、光ディスクの表面に大きな面積の傷や指紋付着等の汚れがある場合であっても、安定なトラッキング制御を実現することができる光集積ユニットとすることができる。
【００１９】
光ディスクからの反射光は、分離素子により出射光から分離されてホログラム素子に達し、ホログラム素子により、＋１次回折光、−１次回折光、及び０次回折透過光にされた後、光検出器に導かれる。そして、ホログラム素子は、±１次回折光に加えて０次回折透過光を光検出器に導くものであるから、光検出器では、±１次回折光に加えて０次回折透過光をも検出することができる。
【００２０】
このように、本発明の光集積ユニットによれば、光検出器の第１〜第３の受光部により検出された情報をトラッキング制御に用いることができる。したがって、ホログラム素子に到達した反射光の全領域の情報を検出することができるから、光ディスク表面の汚れ等による反射光の光強度の不均一に起因するトラッキングへの影響を打ち消すことが可能となる。よって、ホログラム素子に到達した反射光のうち半分の領域の情報を用いてトラッキングを行う、従来の光集積ユニットに比べてトラッキング精度の高い光集積ユニットとすることができる。
【００２１】
本発明の光集積ユニットは、前記光検出器が、前記第１、第２の受光部の受光に基づいて、第１のトラッキング信号を求めるための第１信号を出力するとともに、前記第３の受光部の受光に基づいて、前記第１のトラッキング信号とは異なる式によって演算される第２のトラッキング信号を求めるための第２信号を出力するように構成されていても良い。
【００２２】
上記の構成により、±１次回折光と０次回折透過光それぞれの性質に応じた式を用いて第１及び第２のトラッキング信号を求めることができる。このため、反射光の光強度の不均一によるトラッキングへの影響をさらに抑えることができるから、光集積ユニットのトラッキング精度の向上を実現することができる。
【００２３】
本発明の光集積ユニットにおいては、前記第３の受光部が、トラック方向に平行な分割線により、第３−（１）の受光部と第３−（２）の受光部とに２分割されており、前記光検出器は、前記第１の受光部の受光に基づいた第１受光信号と前記第３−（１）の受光部の受光に基づいた第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号、及び前記第２の受光部の受光に基づいた第２受光信号と前記第３−（２）の受光部の受光に基づいた第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号を出力するように構成されていても良い。
【００２４】
また、この場合、前記第１の受光部と前記第３の受光部とを電気的に接続する第１の接続部、及び前記第１の受光部と前記第３の受光部とを電気的に接続する第２の接続部が、光集積ユニット内に備えられていることが好ましい。
【００２５】
上記の構成により、光検出器から、受光に基づく信号を取り出す信号線の数を少なくすることができるから、光集積ユニットを小型化することが可能である。すなわち、トラッキング信号を求める際に、第１受光信号と第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号と、第２受光信号と第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号とを用いるものである。このため、第１の受光部及び第３の受光部からの信号線を共通にすること、並びに、第２の受光部及び第３の受光部からの信号線を共通にすることができる。これによって信号線数を抑制できるから、光集積ユニットの小型化が実現される。なお、この場合、信号線を共通にする受光部同士を電気的に接続する接続部を光集積ユニット内に設ける構成とすれば、信号線の共通化を容易に実現することができる。
【００２６】
また、上記の構成を採用する場合、前記ホログラム素子は、その０次回折透過光の透過率が、その＋１次回折光及び−１次回折光の回折効率よりも大きいことが好ましい。この構成により、信号線数の抑圧と同時に、光ディスク表面の汚れ等による反射光の光強度の不均一に起因するトラッキングへの影響を抑えることができるから、光集積ユニットの小型化を実現し、かつ、トラッキング制度を向上させることができる。
【００２７】
前記ホログラム素子は、異なる回折角度を有する３つの領域に分割されているものであっても良い。この構成により、ホログラム素子の回折角度の異なる３つの領域により回折された３つの回折光のそれぞれに、異なる機能を分担させることが可能になる。したがって、光集積ユニットとして設計の自由度が高くなり、その性能の最適化が容易になる。
【００２８】
また、上述した本発明の光集積ユニットは、前記レーザ光源からの出射光が前記分離素子に到達する前の経路に、出射光を少なくとも３つのビームに分離する回折格子を備えた構成としても良い。
【００２９】
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、上記した本発明の光集積ユニットと、光集積ユニットから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる集光手段と、集光手段をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータ手段とを備えた構成である。
【００３０】
上記の構成により、光ディスクの表面に大きな面積の傷や指紋付着等の汚れがある場合であっても、安定なトラッキング制御が可能な光ピックアップ装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る光集積ユニットは、以上のように、＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第１の受光部と、＋１次回折光及び−１次回折光の何れかを受光する第２の受光部と、０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えた光検出器とを備えているから、ホログラム素子が受光した反射光の全領域の検出結果をトラッキングに用いることができる。これにより、光ディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合でも、安定なトラッキング制御が可能な光集積ユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図２は本発明の一実施形態である光集積ユニットの概略構成を示している。同図に示すように、本実施の形態の光集積ユニット１は、半導体レーザ（レーザ光源）２、ビームスプリッタ（分離素子）３、回折格子４ｇ、ホログラム（ホログラム素子）４ｈ、及び光検出器５を備えている。
【００３４】
半導体レーザ２は、光ディスクに対してレーザ光を照射するものであり、例えば、波長６５０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）を出射するものにより構成される。なお、半導体レーザ２から出射されるレーザ光の波長は、特に限定されるものではなく、上記６５０ｎｍ以外、例えば４０５ｎｍの波長であってもよい。
【００３５】
ビームスプリッタ３は、反射面３ａ及び偏光ビームスプリッタ面（分離素子）３ｂを備えている。反射面３ａは、半導体レーザ２から出射されたレーザ光を反射して、偏光ビームスプリッタ面３ｂに導くものである。また、偏光ビームスプリッタ面３ｂは、反射面３ａからの出射光を反射して光ディスク（図示せず）へ導き、光ディスクからの反射光であるディスク反射光を透過させてホログラム４ｈへ導くものである。
【００３６】
また、本光集積ユニット１は、図３の構成としても良い。この場合は、ビームスプリッタ３の役割が先の場合と異なる。図３の構成のビームスプリッタ３では、半導体レーザ２から出射されたレーザ光が偏光ビームスプリッタ面３ｂを透過して光ディスク（図示せず）へ導かれ、光ディスクからの反射光であるディスク反射光を偏光ビームスプリッタ面３ｂにて反射させて、反射面３ａに導く構成である。また、反射面３ａは、偏光ビームスプリッタ面３ｂからの出射光を反射してホログラム４ｈへ導く構成である。
【００３７】
なお、これ以降は、図２の構成の場合について説明するが、図３の構成においても、同様に適用できるものである。
【００３８】
回折格子４ｇは、半導体レーザ２から出射されたレーザ光（出射光）を、０次回折透過光（以下、適宜「メインビーム」という）と、＋１次回折光と、−１次回折光（以下、適宜「サブビームＡ」「サブビームＢ」といい、両者を特に区別しない場合「サブビーム」という）の、計３つの光（ビーム）に分割するものであり、半導体レーザ２からビームスプリッタ３への経路に設けられている。光検出器５はホログラム４ｈを介して受光した光を検出するものであり、光検出器５の受光した光の検知結果に基づいて、フォーカス信号、及び、トラッキング信号を求めるものである。
【００３９】
半導体レーザ２から出射されたレーザ光（出射光）は、回折格子４ｇで０次回折透過光と、±１次回折光の計３ビームに分割された後、ビームスプリッタ３の反射面３ａ及び偏光ビームスプリッタ面３ｂで反射されて、光集積ユニット１から出射される。そして、このようにして出射された光の光路中に配置されたλ／４板（図示せず）を透過して円偏光となり、光ディスク（図示せず）に入射する。
【００４０】
回折格子４ｇによって３ビームに分割された後に光ディスクに入射したレーザ光は、光ディスクの記録層で反射される。当該反射されたディスク反射光は、再度、λ／４板を透過することにより、その偏光方向が入射光に対して９０度回転した直線偏光となり、その状態でビームスプリッタ３に戻る。ディスク反射光は、偏光ビームスプリッタ面３ｂを透過してホログラム４ｈに入射し、ホログラム４ｈにより回折された回折光（＋１次回折光、−１次回折光）及びホログラム４ｈを透過した透過光（０次回折透過光）として、光検出器５に入射して受光される。
【００４１】
図１は、本実施形態の光集積ユニット１のホログラム４ｈ及び光検出部５の詳細な構成を説明する図である。同図においては、記録層が単層である光ディスクからの反射光（ディスク反射光）を示している。なお、同図中の両側矢印の方向が、光ディスクのトラック方向を示している。光集積ユニット１の備えているホログラム４ｈは、図１に示したとおり３つの領域に３分割されたホログラムである。具体的には、ホログラム４ｈを、トラック方向に対して垂直な方向の直線を分割線として２分割し、当該２分割された半円部分のうちの一方（同図では、紙面下側半分）をさらにトラック方向に対して平行な方向の直線を分割線として２分割することによって３つの領域に分割している。
【００４２】
上記のようにして３分割されたホログラム４ｈの各領域のうち、図１の紙面上側半分の領域を領域４ＡＢ、紙面下側半分の左側の領域を領域４Ｃ、紙面下半分の右側の領域を領域４Ｄという。ホログラム４ｈを上記のように分割することによって、領域４ＡＢの受光からフォーカス信号を生成し、また、領域４Ｃ及び領域４Ｄの受光からトラッキング信号を生成することができる。このため、最小限の分割数でサーボ制御に必要な信号を生成可能なホログラム４ｈとすることができる。
【００４３】
光検出器５は、ディスク反射光が、ホログラム４ｈの領域４ＡＢ、領域４Ｃ、領域４Ｄのどの領域で受光されたものか、及びその光がメインビーム、サブビームのいずれであるかにより、予め決められた光を受光するよう設計された受光部１１〜１５を備えている。
【００４４】
本実施の形態の光集積ユニット１は、所定の状態において、例えば、ホログラム４ｈの領域ＡＢからのメインビームの＋１次回折光が、受光部（第１の受光部）１１及び受光部（第１の受光部）１２に入射し、領域４Ｄからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第１の受光部）１３に入射し、領域４Ｃからのメインビームの−１次回折光が受光部（第２の受光部）１４に入射するように設計されている。
【００４５】
なお、上記の設計では、ホログラム４ｈの±１次回折光を利用しているが、＋１次回折光のみを利用しても良く、または−１次回折光のみを利用する構成でも良い。例えば、領域４Ｄからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第１の受光部）１３に入射し、領域４Ｃからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第２の受光部）１４に入射するように設計されていても良い。
【００４６】
なお、これ以降は、±１次回折光を利用する場合について説明するが、±１次のどちらか一方の回折光のみを用いる場合においても、同様に適用できるものである。
【００４７】
そして、所定の状態においては、受光部１１〜１４にはメインビームのみが入射し、サブビームは受光部１１〜１４外に落射するようになっている。以下、ディスク反射光の受光に基づく受光部１１〜１５からの出力を、順にＳ１１〜Ｓ１５と記す。なお、本実施の形態の光集積ユニット１は、ホログラム４ｈを透過した０次回折透過光は、光検出器５の受光部（第３の受光部）１５に入射するように設計されている。
【００４８】
図４は、本実施の形態の光集積ユニット１の備えている光検出部５の詳細な構成を説明する図である。同図に示すとおり、光検出器５の受光部１５は、３つの組（１５ａと１５ｂとの組、１５ｃと１５ｄとの組、１５ｅと１５ｆとの組）で構成されており、各組の受光部は、図中に両側矢印で示しているトラック方向と平行な方向の直線を分割線として、２つの領域に分割されている。すなわち、受光部１５は、２つの領域からなる受光部の組を３つ有しており、合計で６つの領域に分割（６分割）されている。
【００４９】
図４に示すように、受光部１５のうち、受光部（第３−（２）の受光部）１５ｃ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｄには、ホログラム４ｈを透過したメインビームの０次透過光が入射し、受光部（第３−（２）の受光部）１５ａ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｂにはホログラム４ｈを透過したサブビームＡの０次透過光が入射し、受光部（第３−（２）の受光部）１５ｅ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｆには、ホログラム４ｈを透過したサブビームＢの０次透過光が入射する。また、所定の状態においては、受光部１５の３つの組それぞれの分割線により、メインビーム又はサブビームがトラック方向と平行な方向に２分割されるように設計されている。以下、０次透過光の受光に基づく受光部１５ａ〜１５ｆの出力を順にＳ１５ａ〜１５ｆと記す。
【００５０】
続いて、光検出器５の受光に基づいた出力を用いてサーボ誤差信号を生成する方法について説明する。
【００５１】
フォーカス誤差信号としては、ナイフエッジ法により下記の式（１）に基づいた演算により求められた値（ＦＥＳ）が用いられる。
【００５２】
ＦＥＳ＝Ｓ11−Ｓ12  ・・・（１）
また、トラッキング誤差信号としては、再生時にはＤＰＤ法（Differential Phase Detection）を用い、記録時にはＤＰＰ法（Differential Push-Pull）を用いるのが一般的であるから、再生時には下記の式（２）に基づいて演算された結果が、また記録時には下記の式（３）に基づいた演算により求められた値（ＤＰＤ，ＤＰＰ）が用いられる。
【００５３】
ＤＰＤ＝Phase（Ｓ13-Ｓ14）  ・・・（２）
ＤＰＰ＝（Ｓ15c-Ｓ15d）−ｋ×〔（Ｓ15a-Ｓ15b）＋（Ｓ15e-Ｓ15f）〕  ・・・（３）
なお、ここで、上記式（３）のｋは、メインビームとサブビームの光量差を補正する定数であり、メインビームの光量：サブビームの光量＝ａ：ｂならば、ｋ＝ａ／２ｂである。
【００５４】
上記ＤＰＤ信号（第１のトラッキング信号）は、ホログラム４ｈからの＋１次回折光及び−１次回折光を検出した受光部１３及び受光部１４の出力（第１信号）に基づいて演算している。ここで、光集積ユニット１が用いるトラッキングにＤＰＤ信号は、ホログラム４ｈに入射したディスク反射光のうちの半分を、光検出器５で検出した出力に基づいたものである。
【００５５】
しかしながら、上記の式（２）を用いた演算においては、ディスク反射光の強度分布ではなく、トラックずれ信号の位相差を検出している。つまりは、ＤＰＤ法は、ＤＣ信号ではなくＡＣ信号の位相差を検出するものであるから、ディスク表面の汚れなどに起因するディスク反射光の強度分布の影響を受けることはない。このため、ＤＰＤ法に基づいた演算が、ディスク反射光の半分に基づいたものであっても、当該演算により得られたＤＰＤ信号を用いることにより、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００５６】
つづいて、上記の式（３）に基づいた演算により得られるＤＰＰ信号（第２のトラッキング信号）につき、以下に説明する。上記ＤＰＰ信号は、ホログラム４ｈからのメインビームの０次回折透過光を、検出器１５ａ〜ｆによって受光した結果に基づく出力（第２信号）を演算して求めたものである。すなわち、ＤＰＰ信号の演算式である上記の式（３）中のＳ１５ａ〜Ｓ１５ｆの信号（出力）は、ホログラム４ｈの全面において受光された、ディスク反射光（光ビーム）に基づいたものである。このように、ディスク反射光の全体を受光し検出した結果に基づいてＤＰＰ信号を演算することの利益について、図５（ａ）・（ｂ）を用いて以下に説明する。
【００５７】
図５（ａ）・（ｂ）は、光ディスク上のディスク表面に汚れがある場合に、当該汚れがトラッキング信号に与える影響を説明する図であり、図５（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線Ａ−Ａ’により２分割したホログラム４ｈのホログラムパターンを示す正面図であり、図５（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に大きな面積の傷や指紋付着等による汚れがある場合にホログラム４ｈの全部の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【００５８】
図５（ａ）のトラック方向と平行な直線Ｂ−Ｂ’は、ホログラム４ｈを上記直線Ａ−Ａ’と直交する方向に２分割するものである。以下、ホログラム４ｈが、直交するＡ−Ａ’とＢ−Ｂ’とによって、４つの領域に分割されたパターンとなっていることを前提として、説明する。
【００５９】
図５（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、トラッキング制御をしていない状態で、光ディスク面への半導体レーザ２からの出射光（ビーム）を、ディスク半径方向に走査した際のＰＰ信号を演算した結果を示している。
【００６０】
図５（ａ）中に両側矢印で示した、トラック方向に垂直な直線Ａ−Ａ’で２分割したホログラム４ｈの半円部分うち、一方の領域で受光したディスク反射光に基づいてＰＰ信号を演算する従来の方法を用いた場合の結果を、図５（ｂ）中に〔１〕−〔２〕及び〔４〕−〔３〕として示している。これらのグラフから、同図中にＷで示す部分に対応する光ディスク表面に汚れがあることが示されている。一方、ホログラム４ｈの全領域で受光したディスク反射光に基づいて演算した結果得られたＰＰ信号を、図５（ｂ）中の（〔１〕＋〔４〕）−（〔２〕＋〔３〕）として示している。
【００６１】
すなわち、ホログラム４ｈを４分割した領域〔１〕〜〔４〕の受光に基づく光検出器５からの出力をＳ〔１〕〜Ｓ〔４〕とすると、図５（ｂ）中の〔１〕−〔２〕及び〔４〕−〔３〕のグラフは、Ｓ〔１〕−Ｓ〔２〕及びＳ〔４〕−Ｓ〔３〕の演算結果を示しており、（〔１〕＋〔４〕）−（〔２〕＋〔３〕）のグラフは、（Ｓ〔１〕＋Ｓ〔４〕）−（Ｓ〔２〕+Ｓ〔３〕）の演算結果を示している。
【００６２】
図５（ｂ）に示すように、ホログラム４ｈの光ディスク反射光を受けた領域の半分からの光を光検出器５が受光した結果に基づいて演算されたＰＰ信号は、いずれも汚れの部分ＷにおいてＰＰ信号が乱れる。一方、ホログラム４ｈの光ディスク反射光を受けた領域の全部からの光を光検出器５が受光した結果に基づいて演算されたＰＰ信号は、光ディスクのディスク表面に汚れがあっても、当該汚れのＰＰ信号への影響を演算の際にキャンセルすることができるから、安定したＰＰ信号が得られることが分かる。
【００６３】
以上のとおり、ＤＰＤとＤＰＰのように演算式の異なるトラッキング信号を検出する場合、ホログラム素子からの０次回折透過光の受光に基づく信号を用いてＤＰＰ信号を検出し、また、ホログラム素子からの±１次回折光の受光に基づく信号を用いてＤＰＤ信号を検出することにより、光ディスク上の傷や指紋の付着等の汚れによりトラッキング信号が影響されることを防ぐことができる。したがって、光ディスク表面の状態に影響されることなく、安定したトラッキング制御を実現することが可能となる。
【００６４】
なお、本発明は、以下の光集積ユニットとして構成することもできる。
レーザ光源と前記レーザ光源から出射されたビームを光ディスクへと導く分岐素子と、光ディスクからの反射光を前記分岐素子を経て光検出器に導くホログラム素子と、前記光検出器で構成される集積ユニットにおいて、前記光検出器は、前記ホログラム素子の０次透過光と１次回折光をそれぞれ別の検出器で受光し、０次透過光よりトラッキング信号を検出し、また、０次透過光とは異なった演算式によって得られる別のトラッキング信号を１次回折光より検出する第１の光集積ユニット。
前記第１の集積ユニットは、ホログラム素子は３つの異なる回折角度を有する領域に分割されていることが好ましい。
【００６５】
〔実施の形態２〕
上記した実施の形態の光集積ユニット１の光検出器５のように、ＤＰＤ信号及びＤＰＰ信号という異なるトラッキング信号を、複数の受光部１３〜１５からの出力に基づいて演算することは、光検出器５から出力される信号数の増加につながる。このため、受光部からの出力ピンの数が増えて、光集積ユニット１のサイズが大型化するおそれがある。具体的には、図４の光検出器５では、トラッキング制御に関与する出力ピンの数は、受光部１３、受光部１４、受光部１５ｃ、受光部１５ｄ、受光部１５ａ＋１５ｅ(これらは相互に接続されている)、受光部１５ｂ＋１５ｆ(これらは相互に接続されている)の計６本になる。これに対し、従来の光集積ユニットに用いられているのは、通常、メインビームの差動出力用に２本、同じく、サブビームの差動出力用に２本の計４本の出力ピンであるから、上述した光集積ユニット１の出力ピンは、従来に比べて２本増加している。
【００６６】
そこで、本実施の形態の光集積ユニットは、光検出器として、ＤＰＤ信号とＤＰＰ信号を別出力からではなく、同じ出力から検出する構成としている点において、実施の形態１の光検出器と異なっている。この構成により、出力ピンの数を、従来の光集積ユニットと同じ４本とすることができる。
【００６７】
図６は、光検出部１８からの出力ピンの数を抑制するために、光検出器１８の受光部を接続する場合の接続関係を具体的に説明するものである。同図に示すように、受光部１３と受光部１５ｄとは接続部（第１の接続部）２１により電気的に接続されており、また、受光部１４と受光部１５ｃとは接続部（第２の接続部）２２により接続されている。これにより、接続部２１により接続された受光部（第１の受光部）１３と受光部（第３−（１）の受光部））１５ｄとを共通の接続ピン１７に接続し、接続部２２により接続された受光部（第２の受光部）１４と受光部（第３−（２）の受光部）１５ｃとを共通の接続ピン１６に接続することができる。したがって、光検出器５からの出力ピン数を２本削減することができる。
【００６８】
上記の構成により、光検出器５からの出力ピン数を、６本から２本削減して、従来の光集積ユニットと同じ４本とすることができるから、出力ピン数の増加により光集積ユニット１のサイズ（外形）が大きくなることを防止できる。
【００６９】
以下、受光部１３の受光に基づいた出力（第１受光信号）Ｓ１３と、受光部１５ｄの受光に基づいた出力（第３−（１）受光信号）Ｓ１５ｄとを加算した、接続ピン１７から出力される出力（第１加算信号）をＳ１７という。また、受光部１４の受光に基づいた出力（第２受光信号）Ｓ１４と、受光部１５ｃの受光に基づいた出力（第３−（２）受光信号）Ｓ１５ｃを加算した、接続ピン１６から出力される出力（第２加算信号）をＳ１６という。
【００７０】
上述した本実施の形態の光集積ユニットの構成を採用した場合、トラッキング誤差信号は下記の式（４）、（５）により求められる。
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ17−Ｓ16）  ・・・（４）
＝Ｐｈａｓｅ（(Ｓ13＋Ｓ15d)−(Ｓ14＋Ｓ15c)）
ＤＰＰ＝（Ｓ16−Ｓ17）−ｋ×（（Ｓ15a−Ｓ15b）＋（Ｓ15e−Ｓ15f））  ・・・（５）
＝（(Ｓ14＋Ｓ15c)−(Ｓ13＋Ｓ15d)）−ｋ×((Ｓ15a−Ｓ15b)＋(Ｓ15e−Ｓ15f))
この場合、ホログラム４ｈを透過した光ディスク反射光全体の領域の０次回折透過光の受光部１５による受光に基づいた、第３受光信号−（１）と第３受光信号−（２）との信号の和（Ｓ１５ｄ＋Ｓ１５ｃ）と、ホログラム４ｈからの＋１次回折光の受光部１３による受光に基づいた第１受光信号（Ｓ１３）及びホログラム４ｈからの−１次数回折光の受光部１４による受光に基づいた第２受光信号（Ｓ１４）とが混合されるため、得られるトラッキング信号の品質劣化が懸念される。
【００７１】
しかしながら、ＤＰＤ信号については、ホログラム４ｈにおける対角線上の信号間の位相差を検出するものであるため、図５(ａ)において
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ（〔１〕＋〔３〕）−(〔２〕＋〔４〕）となる。
ここで、ビームの左右の位相差信号を演算した場合、
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ(〔１〕＋〔４〕)−(〔２〕＋〔３〕)
となるが、
Ｐｈａｓｅ〔１〕＝Ｐｈａｓｅ〔３〕、Ｐｈａｓｅ〔２〕＝Ｐｈａｓｅ〔４〕
となるため、位相差がキャンセルされる。
【００７２】
つまり、上記の式（４）を展開した式において
Ｐｈａｓｅ（Ｓ15d）＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ15c）＝０
となるため、
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ17−Ｓ16）  ・・・（４）
＝Ｐｈａｓｅ（(Ｓ13＋Ｓ15d)−(Ｓ14＋Ｓ15c)）
＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ13−Ｓ14）  ・・・（１）
となるから従来通りであり、信号品質の劣化はない。
【００７３】
光ディスクで反射されたディスク反射光は、再度、λ／４板を透過することにより、その偏光方向が入射光に対して９０度回転した直線偏光となり、その状態でビームスプリッタ３に戻るから（図２参照）、ＤＰＰ信号の式（５）において、光ディスク表面の汚れの影響が、Ｓ１５ｃとＳ１５ｄとの間ではキャンセルされるものの、Ｓ１３とＳ１４との間ではキャンセルされない。すなわち、光強度に影響する光ディスクのディスク表面上の傷、指紋の付着等の汚れが存在する場合は、光ディスク表面の汚れの影響により、受光部１３及び受光部１４からの信号Ｓ１３、Ｓ１４が乱れることとなる。
【００７４】
このため、上記の式（５）に示すように、ビーム全面の信号とビームの半分の信号とを混合したＳ１６、Ｓ１７を用いることにより、式（３）に基づいて求めた場合に比べて、ＤＰＰ信号の信号品質が劣化してしまうこととなる。但し、この場合、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響（汚れ等による影響）は、従来のようにホログラム４ｈにおける光ディスク反射光の半分の領域（ビームの半分）からの受光に基づく信号のみからＤＰＰ信号を求めた場合の１／２とすることができる。
【００７５】
そこで、ホログラム４ｈからの０次回折透過の透過率（０次透過率）が、＋１次回折透過光の回折効率（＋１次回折効率）及び−１次回折透過光の回折効率（−１次回折効率）よりも大きくなるようにすることが好ましい。０次透過率＞±１次回折効率となるようにすれば、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響が、演算後のＤＰＰ信号に影響することをさらに抑えることができる。
【００７６】
例えば、０次透過率＝２×（±１次回折効率）とすれば、受光部１３及び受光部１４に受光される±１次回折光の光量は、受光部１５ｃ、受光部１５ｄに入射する光量の１／４になるから、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響を、０次透過効率＝±１次回折効率となるようにしてＤＰＰ信号を求めた場合の１／３とすることができる。
【００７７】
以上のように、０次回折透過光と１次回折光との加算信号よりトラッキング信号を検出することにより、光検出器１８に必要な出力ピン数の増加を抑えることができるから、小型の光集積ユニットとすることが可能である。また、ホログラム４ｈを０次透過率＞±１次回折効率となるように設計にすれば、光ディスク表面上の汚れなどによるトラッキング信号への影響を抑えることができるから、安定なトラッキング制御を実現することができる。
【００７８】
なお、本発明は、以下の光集積ユニットとして構成することができる。
レーザ光源と前記レーザ光源から出射されたビームを光ディスクへと導く分岐素子と、光ディスクからの反射光を前記分岐素子を経て光検出器に導くホログラム素子と、前記光検出器で構成される集積ユニットにおいて、前記光検出器は、前記ホログラム素子の０次透過光と±１次回折光をそれぞれ別の検出器で受光し、トラッキング信号を、０次透過光と±１次回折光の加算信号より検出する第２の光集積ユニット。
上記第２の光集積ユニットのホログラム素子は、０次透過光＞±１次回折光となるような回折効率を有することが好ましい。
また、上記第２の光集積ユニットのホログラム素子は、トラッキング信号を検出する０次透過光の受光部と±１次回折光の受光部をユニット内で結線し、０次透過光と±１次回折光の加算信号を出力する構成とすることが好ましい。
【００７９】
〔実施の形態３〕
本実施の形態では、本発明の光集積ユニットを搭載した光ピックアップ装置について説明する。上記実施の形態において説明したとおり、本発明の光集積ユニットにより、光ディスクのディスク表面に大きな面積の傷や指紋付着等による汚れがある場合においても、安定にトラッキング制御することができる。よって本発明の光集積ユニットを備えている光ピックアップ装置は、本発明の光集積ユニットと同様、安定なトラッキング制御が可能なものである。
【００８０】
図７は、本実施の形態の光ピックアップの概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態の光ピックアップ装置２５は、光集積ユニット１と、集光手段２６と、集光手段２６をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動し、集光手段２６の位置を制御するアクチュエータ手段２７とを備えている。
【００８１】
集光手段２６は、光集積ユニット１から出射されたレーザ光（出射光）を光ディスク（図示しない）上に集光させるものであり、例えば、コリメータレンズや対物レンズにより構成することができる。また、アクチュエータ手段２７は、光集積ユニット１から出力されるサーボ制御信号に基づいて集光手段２６を駆動するものであればよく、従来公知の手段により構成することができる。
【００８２】
本実施の形態の光ピックアップ２５は、本発明の集積ユニットを搭載しているから、光ディスク上の汚れに対して安定なトラッキング制御が可能であり、かつ小型・薄型のサイズの小さいものとすることができる。
【００８３】
本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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】
【００８４】
本発明の光集積ユニット及び光ピックアップ装置は、光ディスクへの情報の記録／再生を行う記録型情報記録／再生装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態としての光集積ユニットのホログラム及び光検出部の詳細な構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態としての光集積ユニットの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態として備えられる光集積ユニットの別の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態としての光集積ユニットが備えている光検出部の詳細な構成を説明する図である。
【図５】光ディスク上のディスク表面に汚れがある場合に当該汚れがトラッキング信号に与える影響を説明する図であり、（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線により２分割したホログラムのホログラムパターンを示す正面図であり、（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に大きな面積的の傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図５（ａ）に示したホログラムの全部の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【図６】光検出部からの出力ピンの数を抑制するために、光検出器の受光部同士を接続した場合の接続関係を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態としての光ピックアップの概略構成を示すブロック図である。
【図８】従来の光集積ユニットの概略構成を示す図である。
【図９】従来の光集積ユニットを構成するホログラムと光検出部との関係を示す図である。
【図１０】光ディスク上に汚れがあった場合に、従来の光集積ユニットにおいてトラッキング誤差信号が発生する機構を説明する概略図であり、（ａ）は光集積ユニットと光ディスクとの間における光の経路の概略を示しており、（ｂ）出射光と反射光との光の強度分布の位置関係を示しており、（ｃ）はディスク表面の汚れの影響を受けて光の強度が低下する領域を示している。
【図１１】光ディスク上のディスク表面に汚れがあった場合の影響を説明する図であり、（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線により２分割したホログラムのホログラムパターンを示す正面図であり、（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図１１（ａ）に示したホログラムの半分の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８６】
１    光集積ユニット
２    半導体レーザ（レーザ光源）
３    ビームスプリッタ（分離素子）
３ａ  反射面
３ｂ  偏光ビームスプリッタ面（分離素子）
４ｇ  回折格子
４ｈ  ホログラム（ホログラム素子）
５    光検出器
１１,１２  受光部（第１の受光部）
１３    受光部（第１の受光部）
１４    受光部（第２の受光部）
１５    受光部（第３の受光部）
１５ａ，１５ｃ，１５ｅ    受光部（第３の受光部、第３−（２）の受光部）
１５ｂ，１５ｄ，１５ｆ    受光部（第３の受光部、第３−（１）の受光部）
２１    接続部（第１の接続部）
２２    接続部（第２の接続部）
２５    光ピックアップ装置
２６    集光手段
２７    アクチュエータ手段
Ｓ１３  出力（第１受光信号）
Ｓ１４  出力（第２受光信号）
Ｓ１５ｃ、Ｓ１５ｄ  出力（第３受光信号）
Ｓ１６    出力（第２加算信号）
Ｓ１７    出力（第１加算信号）
【図１】
2006099931.tif 000003
【図２】
2006099931.tif 000004
【図３】
2006099931.tif 000005
【図４】
2006099931.tif 000006
【図５】
2006099931.tif 000007
【図６】
2006099931.tif 000008
【図７】
2006099931.tif 000009
【図８】
2006099931.tif 000010
【図９】
2006099931.tif 000011
【図１０】
2006099931.tif 000012
【図１１】
2006099931.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月21日(2005.10.21)
【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】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からの出射光を、０次回折透過光であるメインビームと、＋１次回折光及び−１次回折光であるサブビームとに分離する回折格子と、
前記メインビーム及びサブビームと、光ディスクに反射された当該メインビーム及びサブビームの反射光とを分離する分離素子と、
前記分離素子により分離された前記メインビームの反射光及び前記サブビームの反射光を、−１次回折と＋１次回折と０次回折透過するように構成されたホログラム素子と、
前記ホログラム素子によって−１次回折と＋１次回折と０次回折透過した前記反射光が入射して、当該反射光を受光する光検出器とを備えた光集積ユニットであって、
前記ホログラム素子は、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として第１領域と第２領域とに２分割され、当該第２領域をさらにトラック方向に平行な方向の直線を分割線として第２−（１）領域と第２−（２）領域とに２分割されており、当該第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とがそれぞれ異なる回折角度を有するように構成されており、
前記光検出器は、前記第２−（１）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第１の受光部と、前記第２−（２）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第２の受光部と、前記第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とを０次回折透過した、前記メインビーム及びサブビームの各反射光の０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えており、
前記第３の受光部は、前記メインビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたメインビーム用第３受光部と、前記サブビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたサブビーム用第３受光部とを有しており、
前記第１の受光部及び第２の受光部の受光に基づいて、位相差信号を求めるための第１信号を出力するように構成されており、
前記メインビーム用第３受光部及び前記サブビーム用第３受光部の受光に基づいて、前記メインビームのプッシュプル信号と、前記サブビームのプッシュプル信号との差動信号を求めるための第２信号を出力するように構成されていることを特徴とする光集積ユニット。
【請求項２】
前記メインビーム用第３受光部及びサブビーム用第３受光部はそれぞれ、前記分割線によって第３−（１）の受光部と第３−（２）の受光部とに２分割されており、
前記光検出器は、
前記第１の受光部の受光に基づいた第１受光信号と前記第３−（１）の受光部の受光に基づいた第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号、及び前記第２の受光部の受光に基づいた第２受光信号と前記第３−（２）の受光部の受光に基づいた第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光集積ユニット。
【請求項３】
前記第１の受光部と前記第３−（１）の受光部とを電気的に接続する第１の接続部、及び前記第２の受光部と前記第３−（２）の受光部とを電気的に接続する第２の接続部が、光集積ユニット内に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の光集積ユニット。
【請求項４】
前記第１領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として２分割された第４の受光部を有しており、
前記第４の受光部の受光に基づいてフォーカス誤差信号を求めるための第３信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光集積ユニット。
【請求項５】
前記ホログラム素子は、その０次回折透過光の透過率が、その＋１次回折光及び−１次回折光の回折効率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の光集積ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の光集積ユニットと、
光集積ユニットから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる集光手段と、
集光手段をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータ手段とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録、または再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置および集積ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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。また、光ディスク用ピックアップ装置に関しても、小型薄型化の要求に対して様々な集積化ピックアップが提案されている。
【０００３】
従来、高速記録に対応することを目的とした、半導体レーザ光源の光利用効率の高い光集積ユニットが提案されている（特許文献１参照）。まず、この従来の光集積ユニットの原理について図８を用いて説明する。
【０００４】
図８は特許文献１に記載されている光集積ユニットの概略構成を示す図である。同図に示すように、光集積ユニット３１の光源３２から出射された光は、回折格子３４ｇにより０次回折透過光であるメインビームと、±１次回折光である２個のサブビームとの計３個のビームに分割された後、ビームスプリッタ３３の偏光ビームスプリッタ面３３ａを透過して光ディスク（図示せず）に照射される。そして、光ディスクで反射された光は、ビームスプリッタ３３の偏光ビームスプリッタ面３３ａで反射された後、反射面３３ｂで反射されてホログラム３４ｈに入射する。ホログラム３４ｈで回折されたメインビームとサブビームの±１次回折光は、光検出器３５に入射する。そして、光検出器３５は、上記±１次回折光によりＲＦ信号（情報信号）及びサーボ誤差信号を検出する。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載されている光集積ユニットを構成するホログラムと光検出部との関係を示す図である。同図に示すように、ホログラム３４ｈは、領域３４ＡＢと領域３４Ｃと領域３４Ｄとの３つの領域に分割されており、光検出器３５は、光検出領域４１〜４９を備えている。領域３４ＡＢの光は光検出領域４３、４４及び４８に、領域３４Ｃの光は光検出領域４１、４２及び４９に、領域３４Ｄの光は光検出領域４５、４６及び４７に入射するようになっている。図９中において、右側に回折する＋１次回折光を実線矢印で示しており、左側に回折する−１次回折光を点線矢印で示している。すなわち、光検出領域４１〜４６はホログラム３４ｈの＋１次回折光を検出するものであり、光検出領域４７〜４９はホログラム３４ｈの−１次回折光を検出するものである。なお、図９中に白抜き矢印で示した方向が光ディスクのトラック方向を示している。
【０００６】
記録型の光ピックアップ装置においては、トラッキング信号として、差動プッシュプル信号（以下、ＤＰＰ信号と呼ぶ）が一般に用いられる。ここで、ＤＰＰ信号とは、メインビームのＰＰ信号とサブビームのＰＰ信号との差動信号のことであり、従来の光集積ユニット３１においては、ホログラム３４ｈの領域３４Ｃと領域３４Ｄとに入射する光ビームの受光に基づく信号の演算によりＤＰＰ信号を求めている。
【０００７】
光検出器３５の光検出領域４１〜４９からの各出力をＳ４１〜４９とすると、上記光ビームを受光した光検出器３５の出力からＤＰＰ信号を求める演算の具体的な演算式は、
ＤＰＰ＝（Ｓ４９−Ｓ４７）−ｋ×〔（Ｓ４１＋Ｓ４２）−（Ｓ４５＋Ｓ４６）〕
で表される。
【特許文献１】特開２００１−２７３６６６（公開日：２００１年１０月１５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９から分かるように、従来の光集積ユニット３１におけるＤＰＰ信号の演算では、ホログラム３４ｈの下側半分の領域である領域３４Ｃ及び領域３４Ｄに入射した、光ディスクからの反射光のみを利用しているから、光ディスクからの反射光全体の半分の情報しか得られない。このため、例えば、光ディスクのディスク表面に大きな面積を占める傷があったり、指紋等が付着していたりする場合があるが、このような場合（以下、適宜「表面汚れがある場合」という）には、当該表面汚れがＰＰ信号の演算結果にも影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、従来の光集積ユニットにおいてトラッキング誤差信号が発生する機構を説明するための概略図である。
【００１０】
図１０（ａ）は、光集積ユニットと光ディスクとの間における、光の経路の概略を示している。同図に示すように、光ディスクのディスク表面に表面汚れがある場合には、まず、光集積ユニットからの出射光が光ディスク表面に入射する際に、ディスク表面の汚れの影響を受けて、光ディスクの記録層へ入射する入射光の光強度が部分的に低下する。続いて、入射光が光ディスクの記録層の面で反射された後に、反射光としてディスク表面から出射する際にも、当該反射光はディスクの表面汚れの影響を受ける。このため、ディスク表面から出射する際にも、反射光の光強度が部分的に低下することとなる。
【００１１】
図１０（ｂ）は、出射光及び反射光における光の強度分布の位置関係を示す図である。同図に示すように、光ディスクの記録層において入射光が反射された後の反射光の強度分布と入射光の強度分布とを比較すると、両者は上下左右の位置が反転していることが分かる。このため、光ディスクの記録層で反射された反射光においては、表面汚れが存在しない領域と比べて強度が低下した領域が、対角線上に２箇所表れることになる。図１０（ｃ）に示すように、入射光が光ディスクに入射する際にディスク表面の汚れによって受けた影響が、反射光では入射光の上下左右を反転させた領域にも及ぶこととなる。
【００１２】
図１１（ａ）は、〔１〕〜〔４〕の領域に４分割されたホログラム３４ｈのホログラムパターンを示す正面図であり、矢印で示すトラック方向に垂直な方向の直線を軸として図中の上側半分の領域と下側半分の領域に２分割し、分割した各領域のみでＰＰ信号を演算するものとする。図１１（ｂ）は、上述したように、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図１１（ａ）に示したホログラム３４ｈの半分の領域で受けた光に基づいてＰＰ信号を演算した結果を示すものである。
【００１３】
図１１（ａ）中の矢印方向がトラック方向を示しているとして、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として２分割した、ホログラム３４ｈの半分の領域それぞれが受けた光に基づいてＰＰ信号を演算した場合のＰＰ信号を図１１（ｂ）のグラフに示している。このグラフは、トラッキング制御をしていない状態で、光ディスク面へのビーム（入射光）をディスク半径方向（ラジアル方向）に走査した結果を示すものであり、図中のＷに対応したディスク表面に汚れがあることを表している。また、このグラフにより、図１１（ａ）の紙面上側の領域が受ける反射光に基づいた演算結果（〔１〕−〔２〕）、及び同図の紙面下側の領域が受ける反射光に基づいた演算結果（〔４〕−〔３〕）のいずれにおいても、ディスク表面の汚れた部分でＰＰ信号が乱れることが分かる。
【００１４】
上述したとおり、ホログラム３４ｈで受けた反射光のうち半分の領域に基づいてＰＰ信号を検出する場合は、ディスク表面の傷や指紋の付着等のような表面汚れの有無といったディスク表面状態の影響を大きく受けることとなるから、トラッキング制御が不安定になるという問題がある。
【００１５】
このように、従来の光集積ユニットは、ホログラムで受光した反射光のうちの半分の領域に基づいて、ＰＰ信号を演算するものであるから、光ディスクのディスク表面状態がトラッキングに与える影響が大きい。このため、ディスク表面に多くの傷や指紋の付着がある場合にトラッキング制御が不安定となるという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであり、光ディスクのディスク表面に表面汚れがある場合においても、安定なトラッキング制御を実現することができる光集積ユニット、及び光ピックアップ装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光集積ユニットは、上記の課題を解決するために、レーザ光源と、前記レーザ光源からの出射光を、０次回折透過光であるメインビームと、＋１次回折光及び−１次回折光であるサブビームとに分離する回折格子と、前記メインビーム及びサブビームと、光ディスクに反射された当該メインビーム及びサブビームの反射光とを分離する分離素子と、前記分離素子により分離された前記メインビームの反射光及び前記サブビームの反射光を、−１次回折と＋１次回折と０次回折透過するように構成されたホログラム素子と、前記ホログラム素子によって−１次回折と＋１次回折と０次回折透過した前記反射光が入射して、当該反射光を受光する光検出器とを備えた光集積ユニットであって、前記ホログラム素子は、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として第１領域と第２領域とに２分割され、当該第２領域をさらにトラック方向に平行な方向の直線を分割線として第２−（１）領域と第２−（２）領域とに２分割されており、当該第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とがそれぞれ異なる回折角度を有するように構成されており、前記光検出器は、前記第２−（１）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第１の受光部と、前記第２−（２）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第２の受光部と、前記第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とを０次回折透過した、前記メインビーム及びサブビームの各反射光の０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えており、前記第３の受光部は、前記メインビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたメインビーム用第３受光部と、前記サブビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたサブビーム用第３受光部とを有しており、前記第１の受光部及び第２の受光部の受光に基づいて位相差信号を求めるための第１信号を出力するように構成されており、前記メインビーム用第３受光部及び前記サブビーム用第３受光部の受光に基づいて、前記メインビームのプッシュプル信号と、前記サブビームのプッシュプル信号との差動信号を求めるための第２信号を出力するように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成により、光ディスクの表面に大きな面積の傷や指紋付着等の汚れがある場合であっても、安定なトラッキング制御を実現することができる光集積ユニットとすることができる。
【００１９】
光ディスクからの反射光は、分離素子により出射光から分離されてホログラム素子に達し、ホログラム素子により、＋１次回折光、−１次回折光、及び０次回折透過光にされた後、光検出器に導かれる。そして、ホログラム素子は、±１次回折光に加えて０次回折透過光を光検出器に導くものであるから、光検出器では、±１次回折光に加えて０次回折透過光をも検出することができる。
【００２０】
このように、本発明の光集積ユニットによれば、光検出器の第１〜第３の受光部により検出された情報をトラッキング制御に用いることができる。したがって、ホログラム素子に到達した反射光の全領域の情報を検出することができるから、光ディスク表面の汚れ等による反射光の光強度の不均一に起因するトラッキングへの影響を打ち消すことが可能となる。よって、ホログラム素子に到達した反射光のうち半分の領域の情報を用いてトラッキングを行う、従来の光集積ユニットに比べてトラッキング精度の高い光集積ユニットとすることができる。
【００２１】
本発明の光集積ユニットは、前記光検出器が、前記第１、第２の受光部の受光に基づいて、位相差信号を求めるための第１信号を出力するとともに、前記第３の受光部の受光に基づいて、前記メインビーム用プッシュプル信号とサブビーム用プッシュプル信号との差動信号を求めるための第２信号を出力するように構成されている。
【００２２】
上記の構成により、±１次回折光と０次回折透過光それぞれの性質に応じた式を用いてトラッキング信号である前記位相差信号及び差動信号を求めることができる。このため、反射光の光強度の不均一によるトラッキングへの影響をさらに抑えることができるから、光集積ユニットのトラッキング精度の向上を実現することができる。
【００２３】
また、本発明の光集積ユニットは、前記メインビーム用第３受光部及びサブビーム用第３受光部がそれぞれ、前記分割線によって第３−（１）の受光部と第３−（２）の受光部とに２分割されており、前記光検出器は、前記第１の受光部の受光に基づいた第１受光信号と前記第３−（１）の受光部の受光に基づいた第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号、及び前記第２の受光部の受光に基づいた第２受光信号と前記第３−（２）の受光部の受光に基づいた第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号を出力するように構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、この場合、前記第１の受光部と前記第３の受光部とを電気的に接続する第１の接続部、及び前記第１の受光部と前記第３の受光部とを電気的に接続する第２の接続部が、光集積ユニット内に備えられていることが好ましい。
【００２５】
上記の構成により、光検出器から、受光に基づく信号を取り出す信号線の数を少なくすることができるから、光集積ユニットを小型化することが可能である。すなわち、トラッキング信号を求める際に、第１受光信号と第３−（１）受光信号とを加算した第１加算信号と、第２受光信号と第３−（２）受光信号とを加算した第２加算信号とを用いるものである。このため、第１の受光部及び第３の受光部からの信号線を共通にすること、並びに、第２の受光部及び第３の受光部からの信号線を共通にすることができる。これによって信号線数を抑制できるから、光集積ユニットの小型化が実現される。なお、この場合、信号線を共通にする受光部同士を電気的に接続する接続部を光集積ユニット内に設ける構成とすれば、信号線の共通化を容易に実現することができる。
【００２６】
また、上記の構成を採用する場合、前記ホログラム素子は、その０次回折透過光の透過率が、その＋１次回折光及び−１次回折光の回折効率よりも大きいことが好ましい。この構成により、信号線数の抑圧と同時に、光ディスク表面の汚れ等による反射光の光強度の不均一に起因するトラッキングへの影響を抑えることができるから、光集積ユニットの小型化を実現し、かつ、トラッキング精度を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の光集積ユニットは、前記ホログラム素子が、異なる回折角度を有する３つの領域（第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域）に分割されている。この構成により、ホログラム素子の回折角度の異なる３つの領域により回折された３つの回折光のそれぞれに、異なる機能を分担させることが可能になる。したがって、光集積ユニットとして設計の自由度が高くなり、その性能の最適化が容易になる。
【００２８】
また、本発明の集積ユニットは、前記第１領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として２分割された第４の受光部を有しており、前記第４の受光部の受光に基づいてフォーカス誤差信号を求めるための第３信号を出力するように構成されていることが好ましい。
【００２９】
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、上記した本発明の光集積ユニットと、光集積ユニットから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる集光手段と、集光手段をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータ手段とを備えた構成である。
【００３０】
上記の構成により、光ディスクの表面に大きな面積の傷や指紋付着等の汚れがある場合であっても、安定なトラッキング制御が可能な光ピックアップ装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る光集積ユニットは、以上のように、レーザ光源と、前記レーザ光源からの出射光を、０次回折透過光であるメインビームと、＋１次回折光及び−１次回折光であるサブビームとに分離する回折格子と、前記メインビーム及びサブビームと、光ディスクに反射された当該メインビーム及びサブビームの反射光とを分離する分離素子と、前記分離素子により分離された前記メインビームの反射光及び前記サブビームの反射光を、−１次回折と＋１次回折と０次回折透過するように構成されたホログラム素子と、前記ホログラム素子によって−１次回折と＋１次回折と０次回折透過した前記反射光が入射して、当該反射光を受光する光検出器とを備えた光集積ユニットであって、前記ホログラム素子は、トラック方向に垂直な方向の直線を分割線として第１領域と第２領域とに２分割され、当該第２領域をさらにトラック方向に平行な方向の直線を分割線として第２−（１）領域と第２−（２）領域とに２分割されており、当該第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とがそれぞれ異なる回折角度を有するように構成されており、前記光検出器は、前記第２−（１）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第１の受光部と、前記第２−（２）領域によって回折された、前記メインビームの反射光の＋１次回折光又は−１次回折光を受光する第２の受光部と、前記第１領域と第２−（１）領域と第２−（２）領域とを０次回折透過した、前記メインビーム及びサブビームの各反射光の０次回折透過光を受光する第３の受光部とを備えており、前記第３の受光部は、前記メインビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたメインビーム用第３受光部と、前記サブビームの反射光の０次回折透過光を受光する、トラック方向に平行な方向の直線を分割線として２分割されたサブビーム用第３受光部とを有しており、前記第１の受光部及び第２の受光部の受光に基づいて位相差信号を求めるための第１信号を出力するように構成されており、前記メインビーム用第３受光部及び前記サブビーム用第３受光部の受光に基づいて、前記メインビームのプッシュプル信号と、前記サブビームのプッシュプル信号との差動信号を求めるための第２信号を出力するように構成されていることを特徴としている。
【００３２】
これにより、ホログラム素子が受光した反射光の全領域の検出結果をトラッキングに用いることができるため、光ディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合でも、安定なトラッキング制御が可能な光集積ユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図２は本発明の一実施形態である光集積ユニットの概略構成を示している。同図に示すように、本実施の形態の光集積ユニット１は、半導体レーザ（レーザ光源）２、ビームスプリッタ（分離素子）３、回折格子４ｇ、ホログラム（ホログラム素子）４ｈ、及び光検出器５を備えている。
【００３５】
半導体レーザ２は、光ディスクに対してレーザ光を照射するものであり、例えば、波長６５０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）を出射するものにより構成される。なお、半導体レーザ２から出射されるレーザ光の波長は、特に限定されるものではなく、上記６５０ｎｍ以外、例えば４０５ｎｍの波長であってもよい。
【００３６】
ビームスプリッタ３は、反射面３ａ及び偏光ビームスプリッタ面（分離素子）３ｂを備えている。反射面３ａは、半導体レーザ２から出射されたレーザ光を反射して、偏光ビームスプリッタ面３ｂに導くものである。また、偏光ビームスプリッタ面３ｂは、反射面３ａからの出射光を反射して光ディスク（図示せず）へ導き、光ディスクからの反射光であるディスク反射光を透過させてホログラム４ｈへ導くものである。
【００３７】
また、本光集積ユニット１は、図３の構成としても良い。この場合は、ビームスプリッタ３の役割が先の場合と異なる。図３の構成のビームスプリッタ３では、半導体レーザ２から出射されたレーザ光が偏光ビームスプリッタ面３ｂを透過して光ディスク（図示せず）へ導かれ、光ディスクからの反射光であるディスク反射光を偏光ビームスプリッタ面３ｂにて反射させて、反射面３ａに導く構成である。また、反射面３ａは、偏光ビームスプリッタ面３ｂからの出射光を反射してホログラム４ｈへ導く構成である。
【００３８】
なお、これ以降は、図２の構成の場合について説明するが、図３の構成においても、同様に適用できるものである。
【００３９】
回折格子４ｇは、半導体レーザ２から出射されたレーザ光（出射光）を、０次回折透過光（以下、適宜「メインビーム」という）と、＋１次回折光と、−１次回折光（以下、適宜「サブビームＡ」「サブビームＢ」といい、両者を特に区別しない場合「サブビーム」という）の、計３つの光（ビーム）に分割するものであり、半導体レーザ２からビームスプリッタ３への経路に設けられている。光検出器５はホログラム４ｈを介して受光した光を検出するものであり、光検出器５の受光した光の検知結果に基づいて、フォーカス信号、及び、トラッキング信号を求めるものである。
【００４０】
半導体レーザ２から出射されたレーザ光（出射光）は、回折格子４ｇで０次回折透過光と、±１次回折光の計３ビームに分割された後、ビームスプリッタ３の反射面３ａ及び偏光ビームスプリッタ面３ｂで反射されて、光集積ユニット１から出射される。そして、このようにして出射された光の光路中に配置されたλ／４板（図示せず）を透過して円偏光となり、光ディスク（図示せず）に入射する。
【００４１】
回折格子４ｇによって３ビームに分割された後に光ディスクに入射したレーザ光は、光ディスクの記録層で反射される。当該反射されたディスク反射光は、再度、λ／４板を透過することにより、その偏光方向が入射光に対して９０度回転した直線偏光となり、その状態でビームスプリッタ３に戻る。ディスク反射光は、偏光ビームスプリッタ面３ｂを透過してホログラム４ｈに入射し、ホログラム４ｈにより回折された回折光（＋１次回折光、−１次回折光）及びホログラム４ｈを透過した透過光（０次回折透過光）として、光検出器５に入射して受光される。
【００４２】
図１は、本実施形態の光集積ユニット１のホログラム４ｈ及び光検出部５の詳細な構成を説明する図である。同図においては、記録層が単層である光ディスクからの反射光（ディスク反射光）を示している。なお、同図中の両側矢印の方向が、光ディスクのトラック方向を示している。光集積ユニット１の備えているホログラム４ｈは、図１に示したとおり３つの領域に３分割されたホログラムである。具体的には、ホログラム４ｈを、トラック方向に対して垂直な方向の直線を分割線として２分割し、当該２分割された半円部分のうちの一方（同図では、紙面下側半分）をさらにトラック方向に対して平行な方向の直線を分割線として２分割することによって３つの領域に分割している。
【００４３】
上記のようにして３分割されたホログラム４ｈの各領域のうち、図１の紙面上側半分の領域を領域（第１領域）４ＡＢ、紙面下側半分（第２領域）の左側の領域を領域（第２−（２）領域）４Ｃ、紙面下半分の右側の領域を領域（第２−（１）領域）４Ｄという。ホログラム４ｈを上記のように分割することによって、領域４ＡＢの受光からフォーカス信号を生成し、また、領域４Ｃ及び領域４Ｄの受光からトラッキング信号を生成することができる。このため、最小限の分割数でサーボ制御に必要な信号を生成可能なホログラム４ｈとすることができる。
【００４４】
光検出器５は、ディスク反射光が、ホログラム４ｈの領域４ＡＢ、領域４Ｃ、領域４Ｄのどの領域で受光されたものか、及びその光がメインビーム、サブビームのいずれであるかにより、予め決められた光を受光するよう設計された受光部１１〜１５を備えている。
【００４５】
本実施の形態の光集積ユニット１は、所定の状態において、例えば、ホログラム４ｈの領域ＡＢからのメインビームの＋１次回折光が、受光部（第４の受光部）１１及び受光部（第４の受光部）１２に入射し、領域４Ｄからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第１の受光部）１３に入射し、領域４Ｃからのメインビームの−１次回折光が受光部（第２の受光部）１４に入射するように設計されている。
【００４６】
なお、上記の設計では、ホログラム４ｈの±１次回折光を利用しているが、＋１次回折光のみを利用しても良く、または−１次回折光のみを利用する構成でも良い。例えば、領域４Ｄからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第１の受光部）１３に入射し、領域４Ｃからのメインビームの＋１次回折光が受光部（第２の受光部）１４に入射するように設計されていても良い。
【００４７】
なお、これ以降は、±１次回折光を利用する場合について説明するが、±１次のどちらか一方の回折光のみを用いる場合においても、同様に適用できるものである。
【００４８】
そして、所定の状態においては、受光部１１〜１４にはメインビームのみが入射し、サブビームは受光部１１〜１４外に落射するようになっている。以下、ディスク反射光の受光に基づく受光部１１〜１５からの出力を、順にＳ１１〜Ｓ１５と記す。なお、本実施の形態の光集積ユニット１は、ホログラム４ｈを透過した０次回折透過光は、光検出器５の受光部（第３の受光部、メインビーム用第３受光部及びサブビーム用第３受光部）１５に入射するように設計されている。
【００４９】
図４は、本実施の形態の光集積ユニット１の備えている光検出部５の詳細な構成を説明する図である。同図に示すとおり、光検出器５の受光部１５は、３つの組（１５ａと１５ｂとの組（サブビーム用第３受光部）、１５ｃと１５ｄとの組（メインビーム用第３受光部）、１５ｅと１５ｆとの組（サブビーム用第３受光部））で構成されており、各組の受光部は、図中に両側矢印で示しているトラック方向と平行な方向の直線を分割線として、２つの領域に分割されている。すなわち、受光部１５は、２つの領域からなる受光部の組を３つ有しており、合計で６つの領域に分割（６分割）されている。
【００５０】
図４に示すように、受光部１５のうち、受光部（第３−（２）の受光部）１５ｃ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｄには、ホログラム４ｈを透過したメインビームの０次透過光が入射し、受光部（第３−（２）の受光部）１５ａ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｂにはホログラム４ｈを透過したサブビームＡの０次透過光が入射し、受光部（第３−（２）の受光部）１５ｅ及び受光部（第３−（１）の受光部）１５ｆには、ホログラム４ｈを透過したサブビームＢの０次透過光が入射する。また、所定の状態においては、受光部１５の３つの組それぞれの分割線により、メインビーム又はサブビームがトラック方向と平行な方向に２分割されるように設計されている。以下、０次透過光の受光に基づく受光部１５ａ〜１５ｆの出力を順にＳ１５ａ〜１５ｆと記す。
【００５１】
続いて、光検出器５の受光に基づいた出力を用いてサーボ誤差信号を生成する方法について説明する。
【００５２】
フォーカス誤差信号としては、受光部１１及び受光部１２の出力（第３信号）に基づいて、ナイフエッジ法により下記の式（１）に基づいた演算により求められた値（ＦＥＳ）が用いられる。
【００５３】
ＦＥＳ＝Ｓ11−Ｓ12  ・・・（１）
また、トラッキング誤差信号としては、再生時にはＤＰＤ法（Differential Phase Detection）を用い、記録時にはＤＰＰ法（Differential Push-Pull）を用いるのが一般的であるから、再生時には下記の式（２）に基づいて演算された結果が、また記録時には下記の式（３）に基づいた演算により求められた値（ＤＰＤ（位相差信号），ＤＰＰ（差動信号））が用いられる。
【００５４】
ＤＰＤ＝Phase（Ｓ13-Ｓ14）  ・・・（２）
ＤＰＰ＝（Ｓ15c-Ｓ15d）−ｋ×〔（Ｓ15a-Ｓ15b）＋（Ｓ15e-Ｓ15f）〕  ・・・（３）
なお、ここで、上記式（３）のｋは、メインビームとサブビームの光量差を補正する定数であり、メインビームの光量：サブビームの光量＝ａ：ｂならば、ｋ＝ａ／２ｂである。
【００５５】
上記ＤＰＤ信号（位相差信号）は、ホログラム４ｈからの＋１次回折光及び−１次回折光を検出した受光部１３及び受光部１４の出力（第１信号）に基づいて演算している。ここで、光集積ユニット１が用いるトラッキングにＤＰＤ信号は、ホログラム４ｈに入射したディスク反射光のうちの半分を、光検出器５で検出した出力に基づいたものである。
【００５６】
しかしながら、上記の式（２）を用いた演算においては、ディスク反射光の強度分布ではなく、トラックずれ信号の位相差を検出している。つまりは、ＤＰＤ法は、ＤＣ信号ではなくＡＣ信号の位相差を検出するものであるから、ディスク表面の汚れなどに起因するディスク反射光の強度分布の影響を受けることはない。このため、ＤＰＤ法に基づいた演算が、ディスク反射光の半分に基づいたものであっても、当該演算により得られたＤＰＤ信号を用いることにより、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００５７】
つづいて、上記の式（３）に基づいた演算により得られるＤＰＰ信号（差動信号）につき、以下に説明する。上記ＤＰＰ信号は、ホログラム４ｈからのメインビームの０次回折透過光を、検出器１５ａ〜ｆによって受光した結果に基づく出力（第２信号）を演算して求めたものである。すなわち、ＤＰＰ信号の演算式である上記の式（３）中のＳ１５ａ〜Ｓ１５ｆの信号（出力）は、ホログラム４ｈの全面において受光された、ディスク反射光（光ビーム）に基づいたものである。このように、ディスク反射光の全体を受光し検出した結果に基づいてＤＰＰ信号を演算することの利益について、図５（ａ）・（ｂ）を用いて以下に説明する。
【００５８】
図５（ａ）・（ｂ）は、光ディスク上のディスク表面に汚れがある場合に、当該汚れがトラッキング信号に与える影響を説明する図であり、図５（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線Ａ−Ａ’により２分割したホログラム４ｈのホログラムパターンを示す正面図であり、図５（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に大きな面積の傷や指紋付着等による汚れがある場合にホログラム４ｈの全部の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【００５９】
図５（ａ）のトラック方向と平行な直線Ｂ−Ｂ’は、ホログラム４ｈを上記直線Ａ−Ａ’と直交する方向に２分割するものである。以下、ホログラム４ｈが、直交するＡ−Ａ’とＢ−Ｂ’とによって、４つの領域に分割されたパターンとなっていることを前提として、説明する。
【００６０】
図５（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、トラッキング制御をしていない状態で、光ディスク面への半導体レーザ２からの出射光（ビーム）を、ディスク半径方向に走査した際のＰＰ信号を演算した結果を示している。
【００６１】
図５（ａ）中に両側矢印で示した、トラック方向に垂直な直線Ａ−Ａ’で２分割したホログラム４ｈの半円部分うち、一方の領域で受光したディスク反射光に基づいてＰＰ信号を演算する従来の方法を用いた場合の結果を、図５（ｂ）中に〔１〕−〔２〕及び〔４〕−〔３〕として示している。これらのグラフから、同図中にＷで示す部分に対応する光ディスク表面に汚れがあることが示されている。一方、ホログラム４ｈの全領域で受光したディスク反射光に基づいて演算した結果得られたＰＰ信号を、図５（ｂ）中の（〔１〕＋〔４〕）−（〔２〕＋〔３〕）として示している。
【００６２】
すなわち、ホログラム４ｈを４分割した領域〔１〕〜〔４〕の受光に基づく光検出器５からの出力をＳ〔１〕〜Ｓ〔４〕とすると、図５（ｂ）中の〔１〕−〔２〕及び〔４〕−〔３〕のグラフは、Ｓ〔１〕−Ｓ〔２〕及びＳ〔４〕−Ｓ〔３〕の演算結果を示しており、（〔１〕＋〔４〕）−（〔２〕＋〔３〕）のグラフは、（Ｓ〔１〕＋Ｓ〔４〕）−（Ｓ〔２〕+Ｓ〔３〕）の演算結果を示している。
【００６３】
図５（ｂ）に示すように、ホログラム４ｈの光ディスク反射光を受けた領域の半分からの光を光検出器５が受光した結果に基づいて演算されたＰＰ信号は、いずれも汚れの部分ＷにおいてＰＰ信号が乱れる。一方、ホログラム４ｈの光ディスク反射光を受けた領域の全部からの光を光検出器５が受光した結果に基づいて演算されたＰＰ信号は、光ディスクのディスク表面に汚れがあっても、当該汚れのＰＰ信号への影響を演算の際にキャンセルすることができるから、安定したＰＰ信号が得られることが分かる。
【００６４】
以上のとおり、ＤＰＤとＤＰＰのように演算式の異なるトラッキング信号を検出する場合、ホログラム素子からの０次回折透過光の受光に基づく信号を用いてＤＰＰ信号を検出し、また、ホログラム素子からの±１次回折光の受光に基づく信号を用いてＤＰＤ信号を検出することにより、光ディスク上の傷や指紋の付着等の汚れによりトラッキング信号が影響されることを防ぐことができる。したがって、光ディスク表面の状態に影響されることなく、安定したトラッキング制御を実現することが可能となる。
【００６５】
なお、本発明は、以下の光集積ユニットとして構成することもできる。
レーザ光源と前記レーザ光源から出射されたビームを光ディスクへと導く分岐素子と、光ディスクからの反射光を前記分岐素子を経て光検出器に導くホログラム素子と、前記光検出器で構成される集積ユニットにおいて、前記光検出器は、前記ホログラム素子の０次透過光と１次回折光をそれぞれ別の検出器で受光し、０次透過光よりトラッキング信号を検出し、また、０次透過光とは異なった演算式によって得られる別のトラッキング信号を１次回折光より検出する第１の光集積ユニット。
前記第１の集積ユニットは、ホログラム素子は３つの異なる回折角度を有する領域に分割されていることが好ましい。
【００６６】
〔実施の形態２〕
上記した実施の形態の光集積ユニット１の光検出器５のように、ＤＰＤ信号及びＤＰＰ信号という異なるトラッキング信号を、複数の受光部１３〜１５からの出力に基づいて演算することは、光検出器５から出力される信号数の増加につながる。このため、受光部からの出力ピンの数が増えて、光集積ユニット１のサイズが大型化するおそれがある。具体的には、図４の光検出器５では、トラッキング制御に関与する出力ピンの数は、受光部１３、受光部１４、受光部１５ｃ、受光部１５ｄ、受光部１５ａ＋１５ｅ（これらは相互に接続されている）、受光部１５ｂ＋１５ｆ（これらは相互に接続されている）の計６本になる。これに対し、従来の光集積ユニットに用いられているのは、通常、メインビームの差動出力用に２本、同じく、サブビームの差動出力用に２本の計４本の出力ピンであるから、上述した光集積ユニット１の出力ピンは、従来に比べて２本増加している。
【００６７】
そこで、本実施の形態の光集積ユニットは、光検出器として、ＤＰＤ信号とＤＰＰ信号を別出力からではなく、同じ出力から検出する構成としている点において、実施の形態１の光検出器と異なっている。この構成により、出力ピンの数を、従来の光集積ユニットと同じ４本とすることができる。
【００６８】
図６は、光検出部１８からの出力ピンの数を抑制するために、光検出器１８の受光部を接続する場合の接続関係を具体的に説明するものである。同図に示すように、受光部１３と受光部１５ｄとは接続部（第１の接続部）２１により電気的に接続されており、また、受光部１４と受光部１５ｃとは接続部（第２の接続部）２２により接続されている。これにより、接続部２１により接続された受光部（第１の受光部）１３と受光部（第３−（１）の受光部））１５ｄとを共通の接続ピン１７に接続し、接続部２２により接続された受光部（第２の受光部）１４と受光部（第３−（２）の受光部）１５ｃとを共通の接続ピン１６に接続することができる。したがって、光検出器５からの出力ピン数を２本削減することができる。
【００６９】
上記の構成により、光検出器５からの出力ピン数を、６本から２本削減して、従来の光集積ユニットと同じ４本とすることができるから、出力ピン数の増加により光集積ユニット１のサイズ（外形）が大きくなることを防止できる。
【００７０】
以下、受光部１３の受光に基づいた出力（第１受光信号）Ｓ１３と、受光部１５ｄの受光に基づいた出力（第３−（１）受光信号）Ｓ１５ｄとを加算した、接続ピン１７から出力される出力（第１加算信号）をＳ１７という。また、受光部１４の受光に基づいた出力（第２受光信号）Ｓ１４と、受光部１５ｃの受光に基づいた出力（第３−（２）受光信号）Ｓ１５ｃを加算した、接続ピン１６から出力される出力（第２加算信号）をＳ１６という。
【００７１】
上述した本実施の形態の光集積ユニットの構成を採用した場合、トラッキング誤差信号（位相差信号、差動信号）は下記の式（４）、（５）により求められる。
ＤＰＤ（位相差信号）＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ17−Ｓ16）  ・・・（４）
＝Ｐｈａｓｅ（(Ｓ13＋Ｓ15d)−(Ｓ14＋Ｓ15c)）
ＤＰＰ（差動信号）＝（Ｓ16−Ｓ17）−ｋ×（（Ｓ15a−Ｓ15b）＋（Ｓ15e−Ｓ15f））  ・・・（５）
＝（(Ｓ14＋Ｓ15c)−(Ｓ13＋Ｓ15d)）−ｋ×((Ｓ15a−Ｓ15b)＋(Ｓ15e−Ｓ15f))
この場合、ホログラム４ｈを透過した光ディスク反射光全体の領域の０次回折透過光の受光部１５による受光に基づいた、第３受光信号−（１）と第３受光信号−（２）との信号の和（Ｓ１５ｄ＋Ｓ１５ｃ）と、ホログラム４ｈからの＋１次回折光の受光部１３による受光に基づいた第１受光信号（Ｓ１３）及びホログラム４ｈからの−１次数回折光の受光部１４による受光に基づいた第２受光信号（Ｓ１４）とが混合されるため、得られるトラッキング信号の品質劣化が懸念される。
【００７２】
しかしながら、ＤＰＤ信号については、ホログラム４ｈにおける対角線上の信号間の位相差を検出するものであるため、図５(ａ)において
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ（〔１〕＋〔３〕）−(〔２〕＋〔４〕）となる。
ここで、ビームの左右の位相差信号を演算した場合、
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ(〔１〕＋〔４〕)−(〔２〕＋〔３〕)
となるが、
Ｐｈａｓｅ〔１〕＝Ｐｈａｓｅ〔３〕、Ｐｈａｓｅ〔２〕＝Ｐｈａｓｅ〔４〕
となるため、位相差がキャンセルされる。
【００７３】
つまり、上記の式（４）を展開した式において
Ｐｈａｓｅ（Ｓ15d）＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ15c）＝０
となるため、
ＤＰＤ＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ17−Ｓ16）  ・・・（４）
＝Ｐｈａｓｅ（(Ｓ13＋Ｓ15d)−(Ｓ14＋Ｓ15c)）
＝Ｐｈａｓｅ（Ｓ13−Ｓ14）  ・・・（１）
となるから従来通りであり、信号品質の劣化はない。
【００７４】
光ディスクで反射されたディスク反射光は、再度、λ／４板を透過することにより、その偏光方向が入射光に対して９０度回転した直線偏光となり、その状態でビームスプリッタ３に戻るから（図２参照）、ＤＰＰ信号の式（５）において、光ディスク表面の汚れの影響が、Ｓ１５ｃとＳ１５ｄとの間ではキャンセルされるものの、Ｓ１３とＳ１４との間ではキャンセルされない。すなわち、光強度に影響する光ディスクのディスク表面上の傷、指紋の付着等の汚れが存在する場合は、光ディスク表面の汚れの影響により、受光部１３及び受光部１４からの信号Ｓ１３、Ｓ１４が乱れることとなる。
【００７５】
このため、上記の式（５）に示すように、ビーム全面の信号とビームの半分の信号とを混合したＳ１６、Ｓ１７を用いることにより、式（３）に基づいて求めた場合に比べて、ＤＰＰ信号の信号品質が劣化してしまうこととなる。但し、この場合、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響（汚れ等による影響）は、従来のようにホログラム４ｈにおける光ディスク反射光の半分の領域（ビームの半分）からの受光に基づく信号のみからＤＰＰ信号を求めた場合の１／２とすることができる。
【００７６】
そこで、ホログラム４ｈからの０次回折透過の透過率（０次透過率）が、＋１次回折透過光の回折効率（＋１次回折効率）及び−１次回折透過光の回折効率（−１次回折効率）よりも大きくなるようにすることが好ましい。０次透過率＞±１次回折効率となるようにすれば、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響が、演算後のＤＰＰ信号に影響することをさらに抑えることができる。
【００７７】
例えば、０次透過率＝２×（±１次回折効率）とすれば、受光部１３及び受光部１４に受光される±１次回折光の光量は、受光部１５ｃ、受光部１５ｄに入射する光量の１／４になるから、ディスク表面上の傷、指紋の付着等による影響を、０次透過効率＝±１次回折効率となるようにしてＤＰＰ信号を求めた場合の１／３とすることができる。
【００７８】
以上のように、０次回折透過光と１次回折光との加算信号よりトラッキング信号を検出することにより、光検出器１８に必要な出力ピン数の増加を抑えることができるから、小型の光集積ユニットとすることが可能である。また、ホログラム４ｈを０次透過率＞±１次回折効率となるように設計にすれば、光ディスク表面上の汚れなどによるトラッキング信号への影響を抑えることができるから、安定なトラッキング制御を実現することができる。
【００７９】
なお、本発明は、以下の光集積ユニットとして構成することができる。
レーザ光源と前記レーザ光源から出射されたビームを光ディスクへと導く分岐素子と、光ディスクからの反射光を前記分岐素子を経て光検出器に導くホログラム素子と、前記光検出器で構成される集積ユニットにおいて、前記光検出器は、前記ホログラム素子の０次透過光と±１次回折光をそれぞれ別の検出器で受光し、トラッキング信号を、０次透過光と±１次回折光の加算信号より検出する第２の光集積ユニット。
上記第２の光集積ユニットのホログラム素子は、０次透過光＞±１次回折光となるような回折効率を有することが好ましい。
また、上記第２の光集積ユニットのホログラム素子は、トラッキング信号を検出する０次透過光の受光部と±１次回折光の受光部をユニット内で結線し、０次透過光と±１次回折光の加算信号を出力する構成とすることが好ましい。
【００８０】
〔実施の形態３〕
本実施の形態では、本発明の光集積ユニットを搭載した光ピックアップ装置について説明する。上記実施の形態において説明したとおり、本発明の光集積ユニットにより、光ディスクのディスク表面に大きな面積の傷や指紋付着等による汚れがある場合においても、安定にトラッキング制御することができる。よって本発明の光集積ユニットを備えている光ピックアップ装置は、本発明の光集積ユニットと同様、安定なトラッキング制御が可能なものである。
【００８１】
図７は、本実施の形態の光ピックアップの概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態の光ピックアップ装置２５は、光集積ユニット１と、集光手段２６と、集光手段２６をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動し、集光手段２６の位置を制御するアクチュエータ手段２７とを備えている。
【００８２】
集光手段２６は、光集積ユニット１から出射されたレーザ光（出射光）を光ディスク（図示しない）上に集光させるものであり、例えば、コリメータレンズや対物レンズにより構成することができる。また、アクチュエータ手段２７は、光集積ユニット１から出力されるサーボ制御信号に基づいて集光手段２６を駆動するものであればよく、従来公知の手段により構成することができる。
【００８３】
本実施の形態の光ピックアップ２５は、本発明の集積ユニットを搭載しているから、光ディスク上の汚れに対して安定なトラッキング制御が可能であり、かつ小型・薄型のサイズの小さいものとすることができる。
【００８４】
本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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】
【００８５】
本発明の光集積ユニット及び光ピックアップ装置は、光ディスクへの情報の記録／再生を行う記録型情報記録／再生装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態としての光集積ユニットのホログラム及び光検出部の詳細な構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態としての光集積ユニットの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態として備えられる光集積ユニットの別の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態としての光集積ユニットが備えている光検出部の詳細な構成を説明する図である。
【図５】光ディスク上のディスク表面に汚れがある場合に当該汚れがトラッキング信号に与える影響を説明する図であり、（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線により２分割したホログラムのホログラムパターンを示す正面図であり、（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に大きな面積的の傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図５（ａ）に示したホログラムの全部の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【図６】光検出部からの出力ピンの数を抑制するために、光検出器の受光部同士を接続した場合の接続関係を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態としての光ピックアップの概略構成を示すブロック図である。
【図８】従来の光集積ユニットの概略構成を示す図である。
【図９】従来の光集積ユニットを構成するホログラムと光検出部との関係を示す図である。
【図１０】光ディスク上に汚れがあった場合に、従来の光集積ユニットにおいてトラッキング誤差信号が発生する機構を説明する概略図であり、（ａ）は光集積ユニットと光ディスクとの間における光の経路の概略を示しており、（ｂ）出射光と反射光との光の強度分布の位置関係を示しており、（ｃ）はディスク表面の汚れの影響を受けて光の強度が低下する領域を示している。
【図１１】光ディスク上のディスク表面に汚れがあった場合の影響を説明する図であり、（ａ）は、矢印で示すトラック方向に垂直な直線により２分割したホログラムのホログラムパターンを示す正面図であり、（ｂ）は、光ディスクのディスク表面に面積的に大きな傷や指紋付着等による汚れがある場合に、図１１（ａ）に示したホログラムの半分の領域において受光したディスク反射光に基づいて、ＰＰ信号を演算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８７】
１    光集積ユニット
２    半導体レーザ（レーザ光源）
３    ビームスプリッタ（分離素子）
３ａ  反射面
３ｂ  偏光ビームスプリッタ面（分離素子）
４ｇ  回折格子
４ｈ  ホログラム（ホログラム素子）
５    光検出器
１１,１２  受光部（第４の受光部）
１３    受光部（第１の受光部）
１４    受光部（第２の受光部）
１５    受光部（第３の受光部）
１５ａ，１５ｃ，１５ｅ    受光部（第３の受光部、第３−（２）の受光部）
１５ｂ，１５ｄ，１５ｆ    受光部（第３の受光部、第３−（１）の受光部）
２１    接続部（第１の接続部）
２２    接続部（第２の接続部）
２５    光ピックアップ装置
２６    集光手段
２７    アクチュエータ手段
Ｓ１３  出力（第１受光信号）
Ｓ１４  出力（第２受光信号）
Ｓ１５ｃ、Ｓ１５ｄ  出力（第３受光信号）
Ｓ１６    出力（第２加算信号）
Ｓ１７    出力（第１加算信号）