(57)【要約】【課題】  光ピックアップの組立調整時に、調整機構を必要とせずに調整を可能とし、製造コストを低減できる光ピックアップを提供する。【解決手段】  受光素子２に含まれる２分割光検出器は分割線により２つの領域に分割された受光面を有する。２分割光検出器は２つの領域で光ビームを受光すると、各領域での受光に応じた２つの検出信号を出力する。ホログラム素子３を光軸Ｊに垂直な面内で回転させると受光面上のビームスポットが分割線を横切って移動する。ビームスポットの移動に応じて２つの検出信号の差（差動出力）が変化するが、差動出力の変化量は２分割光検出器ごとに異なる。異なる量で変化する差動出力を組み合わせることにより、ホログラム素子３を回転させるだけでフォーカスオフセットを補正することができる。【選択図】        図１
2006318545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ光を発する第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光を光記録媒体上に集光する集光部と、
前記光記録媒体による前記第１のレーザ光の反射光である第１の反射光を複数の第１の光ビームに分岐する光分岐部と、
前記複数の第１の光ビームをそれぞれ受光する複数の受光部を含む受光素子とを備え、
前記複数の受光部の各々は、
分割線によって第１、第２の領域に分割された受光面を有し、対応する第１の光ビームを前記第１の領域で受光した場合に第１の検出信号を出力し、前記対応する第１の光ビームを前記第２の領域で受光した場合に第２の検出信号を出力し、前記対応する第１の光ビームにより前記受光面上に形成されるビームスポットが前記分割線を横切って移動することに応じて前記第１および前記第２の検出信号を変化させ、
前記ビームスポットの移動量に対し、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差である差動出力の変化量は、前記複数の受光部ごとに異なる、光ピックアップ。
【請求項２】
前記差動出力から前記光記録媒体上における前記第１のレーザ光のフォーカス誤差が検出され、
前記受光素子は、前記フォーカス誤差が補正された状態で前記複数の受光部の各々から出力される前記第１および第２の検出信号を用い、前記光記録媒体に記録された情報を再生するための情報信号を生成する、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光分岐部は、前記ビームスポットの大きさが前記複数の受光部ごとに異なるように、前記複数の第１の光ビームを出射する、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記光分岐部は、
複数の前記対応する第１の光ビームに互いに異なる収差を与えるための回折格子パターンが形成されたホログラムを含む、請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記分割線の幅は、前記複数の受光部ごとに異なる、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記対応する第１の光ビームの検出感度が前記複数の受光部ごとに異なる、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記光ピックアップは、
前記第１のレーザ光と異なる波長を有する第２のレーザ光を発する第２のレーザ光源をさらに備え、
前記光分岐部は、前記光記録媒体による前記第２のレーザ光の反射光である第２の反射光を複数の第２の光ビームに分岐し、前記複数の第２の光ビームを前記複数の受光部にそれぞれ導く、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記光分岐部は、
前記光記録媒体側の主表面に設けられ、前記第１の反射光を前記複数の第１の光ビームに分離して回折させるとともに、前記第２の反射光を前記複数の第２の光ビームに分離して回折させる第１のホログラムと、
前記受光素子側の主表面に設けられ、前記複数の第２の光ビームの各々を回折させ、前記複数の第１の光ビームの各々を回折させない第２のホログラムとを含む、請求項７に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
前記第１のホログラムは、前記第１の反射光を、ビーム径が互いに異なる前記複数の第１の光ビームに分離し、前記第２の反射光を、ビーム径が互いに異なる前記複数の第２の光ビームに分離する、請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
前記第２のホログラムは、前記第１のホログラムから受ける前記複数の第２の光ビームのうち複数の前記対応する第２の光ビームの大きさを互いに等しくする、請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
前記光分岐部は、前記第１のレーザ光の光軸に垂直な面内に回転可能であり、
前記ビームスポットは、前記光分岐部の回転に応じて前記受光面上を移動する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光記録媒体に対して情報の再生や記録を行なう光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は、従来の集積型光ピックアップの構成を示す概略図である。図２０を参照して、光ピックアップは光集積ユニット１１１を備える。光集積ユニット１１１は、ステム（基台）１０９、ステム１０９上に載置されて溶接されたキャップ１０７、およびキャップ１０７を覆うようにキャップ１０７の上面に実装されたホログラム素子１０３を備える。
【０００３】
キャップ１０７内には、ステム１０９上に載置された台部１１０が設けられる。台部１１０には半導体レーザ１０１が取りつけられる。台部１１０の上面には受光素子１０２が載置されている。ホログラム素子１０３の上面部にはホログラム１０８が形成されている。ホログラム１０８は半導体レーザ１０１の発光点から伸びる光軸Ｊ上に配置されている。
【０００４】
図２０に示すように、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光ＬＡ１はホログラム１０８を有するホログラム素子１０３、コリメートレンズ１０４および対物レンズ１０５を通って光記録媒体１０６へ照射される。光記録媒体１０６で反射された反射光ＬＡ２はホログラム１０８で回折され、受光素子１０２に入射する。なお光集積ユニット１１１、コリメートレンズ１０４、対物レンズ１０５、および受光素子１０２により集積型光ピックアップが構成される。
【０００５】
光記録媒体の記録面と対物レンズとの間のフォーカスエラーを検出する手段として、特公平５−３８３７４号公報（特許文献１）には非点収差法を用いる誤差検出手段が開示される。非点収差法を用いたフォーカスエラー検出手段について以下に説明する。
【０００６】
図２１は、図２０のホログラム１０８と受光素子１０２に形成されるビームスポットとの関係を説明する図である。図２１を参照して、ホログラム１０８は領域１０８ａ、１０８ｂに２分割されて形成されている。スポットＳＰ０は反射光ＬＡ２がホログラム１０８上に形成するビームスポットである。反射光ＬＡ２は領域１０８ａおよび領域１０８ｂにより２つの光ビームに分割される。領域１０８ａおよび領域１０８ｂを通過したそれぞれの光ビームは非点収差をもつ。
【０００７】
受光素子１０２には２分割光検出器１０２ａ、１０２ｂが含まれる。２分割光検出器１０２ａ、１０２ｂの各々の受光面では光ビームによるスポットＳａ，Ｓｂが形成される。スポットＳａ，Ｓｂのそれぞれが２分割光検出器１０２ａ、１０２ｂ上で最小錯乱円の半円となるように領域１０８ａ、１０８ｂには回折格子パターン（ホログラムパターン）が形成されている。
【０００８】
図２１に示すように、２分割光検出器１０２ａの受光面は領域Ａ、Ｂに分割され、２分割光検出器１０２ｂの受光面は領域Ｃ、Ｄに分割されている。ホログラム１０８の領域１０８ａを通過した光ビームは領域Ａ，Ｂに照射され、領域１０８ｂを通過した光ビームは領域Ｃ，Ｄに照射される。スポットＳａ，Ｓｂは、領域１０８ａ、１０８ｂのそれぞれを通過した半円形の光ビームが回折されるとともに９０度回転することで形成される。
【０００９】
各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで検出された光に応じて出力される信号により、光記録媒体上の光スポットの焦点ずれを示すフォーカスエラー信号ＦＥＳ、光スポットが光記録媒体上のトラックからずれていることを示すトラッキングエラー信号ＴＥＳ、およびディスクに記録された情報を再生するための情報信号ＲＦが生成される。フォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、情報信号ＲＦの各々は、以下に示す演算に従って求められる。なお信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤはそれぞれ領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで受光した光に応じて出力される検出信号を示す。
【００１０】
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）
ＴＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）
ＲＦ＝（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ）
図２２は、ホログラムを通過する光ビームに非点収差を与える方法を示す図である。図２２を参照して、ホログラム１０８上の点Ｐ１〜Ｐ６に入射した光が受光素子１０２上の対応する点Ｐ１〜Ｐ６にそれぞれ落射する。回折格子パターンＰＴはホログラム１０８上に形成される回折格子パターンを示す。
【００１１】
光がホログラム断面に対して垂直に入射した際、光は回折格子パターンに対して垂直な方向に回折される。格子ピッチが狭い箇所を通過した光の方がより遠くに回折される。また、所望の位置(受光素子１０２上)で光ビームが集光するように同心円状のパターンを形成することでビーム径を小さくすることができる。光ビームに収差を付加しない場合にはこの二つの性質が利用される。
【００１２】
ホログラム１０８上の光ビームを受光素子１０２上で９０度回転させる場合にも格子ピッチが狭いほど光ビームを遠くに回折させることができる。また、回折格子パターン（縞）と垂直な方向に光ビームは回折される。ホログラム１０８上の光ビームを回折させ、かつ受光素子１０２上での光ビームの位置が９０度回転するように、ホログラム１０８の格子の向き、ピッチが形成される。このように回折格子パターンを形成することで光ビームが非点収差をもつことになる。この格子の縞パターンを連続的に結んだものが回折格子パターンＰＴになる。
【００１３】
図２３は、非点収差をもつ光ビームにより受光面に形成されるビームスポットの形状の変化を示す図である。図２３を参照して、フォーカス状態が合焦状態とデフォーカス状態との間で変化するとスポットＳａ、Ｓｂの形状が変化する。フォーカス状態によって変化するスポットの形状は、光ビームがもつ非点収差に依存する。
【００１４】
光ピックアップの動作時には受光素子１０２で検出されたフォーカスエラー信号ＦＥＳが図２０に示されないアクチュエータにフィードバックされる。アクチュエータはフォーカスエラー信号ＦＥＳに応じて対物レンズ１０５を移動させ、半導体レーザ１０１から発せられる光ビームを光記録媒体１０６上で集光させる。
【００１５】
図２４は、フォーカスオフセットを説明する図である。図２４を参照してフォーカスエラー信号ＦＥＳは対物レンズ１０５と光記録媒体１０６の記録面との距離（ディスク変位）に対して曲線ＦＥＳａのように変化する。なお、図２１で示すスポットＳａ，Ｓｂの各々は合焦時のスポットの形状を示している。曲線ＦＥＳａに示すように、理想的な状態では合焦時（ディスク変位が０の状態）においてフォーカスエラー信号ＦＥＳが０になる。
【００１６】
他にフォーカスエラーを検出する従来の技術として、特開平２−３１１０号公報（特許文献２）は、像回転法（非点収差法）を用いることによってフォーカス誤差信号に不感帯が生じることなく適切なフォーカス制御を行なうことが可能な光学型情報再生装置を開示する。また、特開２００３−１７３５５０号公報（特許文献３）は、受光素子上に形成される光ビームのスポットの大きさを異ならせることにより、フォーカス状態を制御することが可能な光学ピックアップを開示する。また、特開平２−２９２７３５号公報（特許文献４）は集光レンズに球面収差を持たせ、スポットサイズを変化させてフォーカスエラーを検出するフォーカス検出装置を開示する。
【特許文献１】特公平５−３８３７４号公報
【特許文献２】特開平２−３１１０号公報
【特許文献３】特開２００３−１７３５５０号公報
【特許文献４】特開平２−２９２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
実際の集積型光ピックアップでは、半導体レーザチップの取付け誤差や受光素子の取付け誤差、あるいはキャップやステムの加工誤差などにより、ホログラム、半導体レーザおよび受光素子の間の相対位置が設計値に対してある公差範囲でずれる。半導体レーザ、受光素子、ホログラムの間の高さ方向（z方向）の相対位置が設計値からずれると、図２４の曲線ＦＥＳｂに示されるように、対物レンズの合焦状態においてもフォーカスエラー信号ＦＥＳ＝０にならない。つまり、半導体レーザからの光ビームが光ディスク上に集光するように対物レンズの位置を移動させてもフォーカスエラー信号ＦＥＳ＝０にならない。
【００１８】
従来の集積型光ピックアップでは、半導体レーザとホログラムあるいは受光素子とホログラムとの間の距離の調整を個別に行なうために、半導体レーザの高さ方向や受光素子の高さ方向の調整を行なうための調整機構が必要であった。しかし、そのような調整機構が設けられると光ピックアップの形状が複雑化するとともに、光ピックアップが大きくなるという問題を有していた。
【００１９】
本発明の目的は、光ピックアップの組立調整時に、調整機構を必要とせずに調整を可能とし、製造コストを低減できる光ピックアップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は要約すれば、光ピックアップであって、第１のレーザ光を発する第１のレーザ光源と、第１のレーザ光を光記録媒体上に集光する集光部と、光記録媒体による第１のレーザ光の反射光である第１の反射光を複数の第１の光ビームに分岐する光分岐部と、複数の第１の光ビームをそれぞれ受光する複数の受光部を含む受光素子とを備える。複数の受光部の各々は、分割線によって第１、第２の領域に分割された受光面を有し、対応する第１の光ビームを第１の領域で受光した場合に第１の検出信号を出力し、対応する第１の光ビームを第２の領域で受光した場合に第２の検出信号を出力し、対応する第１の光ビームにより受光面上に形成されるビームスポットが分割線を横切って移動することに応じて第１および第２の検出信号を変化させる。ビームスポットの移動量に対し、第１の検出信号と第２の検出信号との差である差動出力の変化量は、複数の受光部ごとに異なる。
【００２１】
好ましくは、差動出力から光記録媒体上における第１のレーザ光のフォーカス誤差が検出され、受光素子は、フォーカス誤差が補正された状態で複数の受光部の各々から出力される第１および第２の検出信号を用い、光記録媒体に記録された情報を再生するための情報信号を生成する。
【００２２】
好ましくは、光分岐部は、ビームスポットの大きさが複数の受光部ごとに異なるように、複数の第１の光ビームを出射する。
【００２３】
より好ましくは、光分岐部は、複数の対応する第１の光ビームに互いに異なる収差を与えるための回折格子パターンが形成されたホログラムを含む。
【００２４】
好ましくは、分割線の幅は、複数の受光部ごとに異なる。
好ましくは、対応する第１の光ビームの検出感度が複数の受光部ごとに異なる。
【００２５】
好ましくは、光ピックアップは、第１のレーザ光と異なる波長を有する第２のレーザ光を発する第２のレーザ光源をさらに備える。光分岐部は、光記録媒体による第２のレーザ光の反射光である第２の反射光を複数の第２の光ビームに分岐し、複数の第２の光ビームを複数の受光部にそれぞれ導く。
【００２６】
より好ましくは、光分岐部は、光記録媒体側の主表面に設けられ、第１の反射光を複数の第１の光ビームに分離して回折させるとともに、第２の反射光を複数の第２の光ビームに分離して回折させる第１のホログラムと、受光素子側の主表面に設けられ、複数の第２の光ビームの各々を回折させ、複数の第１の光ビームの各々を回折させない第２のホログラムとを含む。
【００２７】
さらに好ましくは、第１のホログラムは、第１の反射光を、ビーム径が互いに異なる複数の第１の光ビームに分離し、第２の反射光を、ビーム径が互いに異なる複数の第２の光ビームに分離する。
【００２８】
さらに好ましくは、第２のホログラムは、第１のホログラムから受ける複数の第２の光ビームのうち複数の対応する第２の光ビームの大きさを互いに等しくする。
【００２９】
さらに好ましくは、光分岐部は、第１のレーザ光の光軸に垂直な面内に回転可能であり、ビームスポットは、光分岐部の回転に応じて受光面上を移動する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の光ピックアップによれば、集積型光ピックアップを構成する半導体レーザ、受光素子、ホログラム素子の相対位置関係が設計値からずれることで生じるフォーカスエラー信号のオフセットをホログラム素子の回転により補正できるので調整機構が不要となる。よって本発明の光ピックアップによれば小型化かつ低コスト化された光ピックアップが実現可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の光ピックアップの構成を示す概略図である。図１を参照して、光ピックアップ１００は光集積ユニット１１、コリメートレンズ４および対物レンズ５を備える。
【００３３】
光集積ユニット１１は、半導体レーザ１、受光素子２、ホログラム素子３、キャップ７、ステム９、台部１０を含む。ホログラム素子３，対物レンズ５は本発明の光ピックアップにおける光分岐部および集光部にそれぞれ相当する。
【００３４】
キャップ７はステム９上に載置されて溶接される。ホログラム素子３はキャップ７を覆うようにキャップ７の上面に実装される。キャップ７内には、ステム９上に載置された台部１０が設けられる。台部１０には半導体レーザ１が取りつけられる。台部１０の上面には受光素子２が載置されている。ホログラム素子３の上面部にはホログラム１２が形成されている。ホログラム１２は半導体レーザ１の発光点から伸びる光軸Ｊ上に配置されている。コリメートレンズ４および対物レンズ５は半導体レーザ１の発光点から伸びる光軸Ｊ上に配置される。
【００３５】
半導体レーザ１から出射されたレーザ光ＬＡ１はホログラム１２、コリメートレンズ４、対物レンズ５を通り光記録媒体６に照射される。コリメートレンズ４は半導体レーザ１から発せられるレーザ光ＬＡ１を平行な光に変換する。対物レンズ５はコリメートレンズ４から出たレーザ光ＬＡ１を光記録媒体６上に集光する。レーザ光ＬＡ１は光記録媒体６で反射される。ホログラム１２は反射光ＬＡ２を複数の光ビームに分離するとともに複数の光ビームの各々を回折する。回折された複数の光ビームの各々は受光素子２に入射する。受光素子２には複数の光ビームのうち少なくとも２つの光ビームにそれぞれ対応して複数の２分割光検出器が設けられる。なお、２分割光検出器は本発明の光ピックアップにおける受光部に相当する。
【００３６】
受光素子２に含まれる２分割光検出器は分割線により２つの領域に分割された受光面を有する。２分割光検出器は２つの領域で光ビームを受光すると、各領域での受光に応じた２つの検出信号を出力する。ホログラム素子３を光軸Ｊに垂直な面内で回転させると受光面上のビームスポットが分割線を横切って移動する。ビームスポットの移動に応じて２つの検出信号の差（差動出力）が変化するが、差動出力の変化量は２分割光検出器ごとに異なる。異なる量で変化する差動出力を組み合わせることにより、ホログラム素子３を回転させるだけでフォーカスオフセットを補正することができる。
【００３７】
図２は、図１のホログラム１２に形成される回折格子パターンの一例を示す図である。図２を参照して、ホログラム１２のＹ＞０およびＹ＜０となるそれぞれの領域１２ａ，１２ｂに、回折格子パターンが形成される。領域１２ａ，１２ｂの各々を通過した光ビームが非点収差をもつように回折格子パターンは形成される。光軸（ｘ，ｙ）＝（０，０）からスポットＳＰａまでの距離は０．９ｍｍであり、光軸（ｘ，ｙ）＝（０，０）からスポットＳＰｂまでの距離は１．２５ｍｍである。ホログラム１２上でのスポットＳＰ０の径は２００〜３００μｍ程度となり受光素子２上でのスポットＳＰａ、ＳＰｂの大きさは２０μｍ程度となる。このようにスポットの大きさに比べて光軸から受光素子２までの距離が長いので、受光素子２の方向に光ビームを回折させるよう回折格子パターンは、ほぼ直線に近くなる。なお、回折格子パターンは厳密には直線から多少曲がっているが、その理由は受光素子２上でのビーム径を小さくするため、および非点収差を光ビームに与えるためである。
【００３８】
図３は、図１のホログラム１２と受光素子２上のビームスポットとの関係を説明する図である。図３（Ａ）は設計値とおりに組み立てられた光集積ユニット１１におけるホログラム１２と受光素子２上のビームスポットとを示す。図３（Ｂ）は、ホログラム１２、半導体レーザ１および受光素子２の間の相対位置が設計値からずれた場合におけるホログラム１２と受光素子２上のビームスポットとを示す。図３（Ｃ）は図３（Ｂ）に示す形状のビームスポットを用いてフォーカスオフセットを補正する方法を示す。
【００３９】
図３（Ａ）に示すようにホログラム１２は領域１２ａ、１２ｂの２つの領域により構成される。領域１２ａ，１２ｂに形成される回折格子パターンによって領域１２ａ，１２ｂの各々を通過した２つの光ビーム（反射光ＬＡ２）は互いに異なる非点収差をもつ。領域１２ａを通過した光ビームは２分割光検出器２ａに落射し、分割線Ｌ１をまたぐようにスポットＳＰａを形成する。一方、領域１２ｂを通過した光ビームは２分割光検出器２ｂに落射し、分割線Ｌ２をまたぐようにスポットＳＰｂを形成する。２つの光ビームがもつ非点収差が互いに異なることによりスポットＳＰｂはスポットＳＰａよりも小さくなる。
【００４０】
なお、図３に示すスポットＳＰａ，ＳＰｂはいずれも合焦状態でのスポットである。同様に、以後説明する図においてもスポットの形状は合焦状態での形状を示す。
【００４１】
図３（Ｂ）に示すように、半導体レーザ１と受光素子２とホログラム１２との間の高さ方向（z方向）の相対位置が設計値よりずれることで、スポットＳＰａ、ＳＰｂが半円形から変形する。
【００４２】
２分割光検出器２ａの受光面は分割線Ｌ１により領域Ａと領域Ｂとに分割される。また、２分割光検出器２ｂの受光面は分割線Ｌ２により領域Ｃと領域Ｄとに分割される。領域Ａ〜領域Ｄの各領域における光ビームの受光に応じて出力される検出信号をそれぞれ信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤとする。フォーカスエラー信号ＦＥＳは（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）となる。図３（Ｂ）の場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは０よりも大きくなりフォーカスオフセットが発生する。
【００４３】
図３（Ｃ）に示すように、ホログラム素子３を光軸Ｊに垂直な面内で回転させることでフォーカスオフセットを補正することができる。ホログラム素子３を回転させることでホログラム１２による光ビームの回折角度が変化する。光ビームの回折角度が変化することでスポットＳＰａ、ＳＰｂが２分割光検出器の分割線Ｌ１、Ｌ２に対して垂直な方向にそれぞれ移動するのでフォーカスエラー信号ＦＥＳを０に補正できる。フォーカスエラー信号ＦＥＳ＝０の状態で受光素子２は情報信号ＲＦ＝（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ）を生成することにより、合焦状態での情報信号ＲＦを出力することになる。
【００４４】
図４は、図３の２分割光検出器２ａ，２ｂの各受光面での光ビームの落射位置と差動出力との関係を説明する図である。図４を参照して、図４（Ａ）は２分割光検出器２ａの受光面上での光ビームの落射位置に対する差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化を示し、図４（Ｂ）は２分割光検出器２ｂの受光面上での光ビームの落射位置に対する差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化を示す。
【００４５】
図４（Ａ），図４（Ｂ）に示すように、スポットＳＰｂの大きさとスポットＳＰａの大きさとが異なると、スポットＳＰａが分割線Ｌ１を横切る際の差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化量と、スポットＳＰｂが分割線Ｌ２を横切る際の差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化量とが異なる。より具体的にはビームスポットの移動量に対し、差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化量が差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化量よりも大きくなる。このようにビームスポットの移動量に対して変化量が異なる複数の差動出力を組み合わせることにより、ホログラム素子３の回転角度を調整するだけでフォーカスオフセットを０にすることができる。
【００４６】
なおホログラム素子３を回転させるとスポットＳＰａ，ＳＰｂが同時に移動する。本発明の光ピックアップでは、２つの光ビームの落射位置を別々に調整することができない。しかし、フォーカスオフセットの補正では差動出力（ＳＡ−ＳＢ）、（ＳＣ−ＳＤ）をともに０にする必要はなく、各差動出力の合計が０になればよい。本発明の光ピックアップではホログラム素子３を回転させて差動出力（ＳＡ−ＳＢ）、（ＳＣ−ＳＤ）を同時に変化させることによりフォーカスオフセットを補正することができる。
【００４７】
なお、フォーカスエラー信号ＦＥＳの他の検出方法として、ダブルナイフエッジ法がある。ダブルナイフエッジ法を用いる光ピックアップについて、図面を参照しながら上述の補正方法と同様の補正方法を説明する。
【００４８】
図５は、ダブルナイフエッジ法に用いられるホログラムと受光素子上のビームスポットとの関係を説明する図である。図５を参照して、ホログラム１２は領域１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆに４分割される。受光素子２は２分割光検出器２ｃ，２ｄおよび光検出器２ｅ，２ｆを含む。受光素子２の受光面は領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各領域に分割される。領域Ａ、Ｂは２分割光検出器２ｃに含まれる受光領域であり、領域Ｃ、Ｄは２分割光検出器２ｄに含まれる受光領域である。
【００４９】
光記録媒体６からの反射光ＬＡ２は領域１２ｃ〜１２ｆの各領域を通過し、４つの光ビームに分離されて回折する。領域１２ｃ、１２ｅを通過した光ビームは光検出器２ｆ、２ｅにスポットＳＰｃ、ＳＰｄをそれぞれ形成する。ホログラムの領域１２ｄ、１２ｆには、領域１２ｄ、１２ｆをそれぞれ通過した後の反射光が球面収差をもつように格子パターンが形成されている。領域１２ｄ、１２ｆを通過した光は回折されるとともに球面収差をもち、２分割光検出器２ｃ、２ｄにスポットＳＰａ、ＳＰｂをそれぞれ形成する。
【００５０】
次に領域１２ｄ、１２ｆを通過した光に球面収差を与える方法について説明する。図６は、球面収差を説明する図である。図６を参照して、図６（Ａ）は球面収差を与えるホログラム１２を断面方向から見た図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のホログラム１２を反射光ＬＡ２の入射方向から見た図である。
【００５１】
球面収差は反射光ＬＡ２の入射位置がホログラム１２の中心から離れる程、反射光ＬＡ２の回折角度が大きくなる点で非点収差と異なる。図６（Ａ）に示すように球面収差の場合、ホログラム１２の中心から反射光ＬＡ２の入射位置が遠ざかるほど、光軸(Ｚ軸)との交差点が近くなる。そのため、非点収差と同様に光ビームが受光面上で一点に絞られることがなくなる。図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すようにホログラム１２の回折格子パターンは中心から遠くなればなるほど格子ピッチＰが狭くなるように形成されている。ただし図２に示すホログラム１２と同様に、実際の回折格子パターンはほぼ直線状となる。
【００５２】
図７は、球面収差をもつ光ビームにより２分割光検出器の受光面に形成されるビームスポットの形状の変化を示す図である。図７を参照して、球面収差をもつスポットＳＰａ、ＳＰｂの形状は、フォーカス状態が変化すると変化する。フォーカス状態の変化は光ピックアップの組立時に半導体レーザ１、受光素子２およびホログラム１２の高さ方向（z方向）の相対位置が設計値よりずれることや、対物レンズと光ディスクの相対位置（z方向）が変化することにより生じる。
【００５３】
受光素子２の各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで検出された光に応じて出力される検出信号から、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、情報信号ＲＦは次の演算に従って求められる。なお、以下の式で信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦはそれぞれ領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで受光した光ビームに応じて出力される検出信号を示す。
【００５４】
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）
ＴＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ＋ＳＦ）−（ＳＢ＋ＳＤ＋ＳＥ）
ＲＦ＝（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ＋ＳＥ＋ＳＦ）
図８は、ダブルナイフエッジ法を用いる光ピックアップの調整を説明する図である。図８を参照して、図８（Ａ）はフォーカスオフセットが発生した状態でのホログラムと受光面上のビームスポットとの関係を示す。図８（Ｂ）はフォーカスオフセットの調整方法を示す。
【００５５】
図８（Ａ）に示すように、ホログラム１２の領域１２ｄと領域１２ｆとでは、各領域を通過する光ビームに異なる球面収差を与えるように回折格子パターンが形成されている。具体的には領域１２ｄと領域１２ｆとで、中心から離れるにつれて格子ピッチの狭まりかたが違っている。よってスポットＳＰｂの大きさがスポットＳＰａよりも小さくなる。
【００５６】
図８（Ｂ）に示すように、ビームスポットの移動量がスポットＳＰａとスポットＳＰｂとで同じ場合、スポットＳＰａが２分割光検出器２ｃの分割線を横切る際の差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化量と、スポットＳＰｂが分割線を横切る際の差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化量とが異なる。そのため、ホログラム素子３を光軸Ｊと垂直な面内で回転させることにより、フォーカスオフセットが０になるようにフォーカスエラー信号ＦＥＳを補正することができる。
【００５７】
以上のように実施の形態１によれば、２分割光検出器に形成されるビームスポットに収差を発生させ、かつ、収差が異なるようにホログラムの格子パターンを形成することによって、ホログラム素子を光軸に垂直な面内に回転させて受光面上のスポットを移動させるだけでフォーカスエラー信号のオフセットを補正することができるので光ピックアップの組立調整のための調整機構が不要になる。
【００５８】
［実施の形態２］
図９は、実施の形態２の光ピックアップの構成を示す概略図である。図９を参照して、光ピックアップ１００Ａは光集積ユニット１１に代えて光集積ユニット１１Ａを備える点で図１の光ピックアップ１００と異なる。光ピックアップ１００Ａの他の部分の構成は光ピックアップ１００と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００５９】
光集積ユニット１１Ａは受光素子２に代えて受光素子２２を含む点およびホログラム１２に代えてホログラム１４を含む点において光集積ユニット１１と異なる。光集積ユニット１１Ａの他の部分の構成は光集積ユニット１１と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００６０】
ホログラム１４は入射した反射光を２つの光ビームに分離し、かつ、２つの光ビームに非点収差を与える点で図１のホログラム１２と同様である。ただし、実施の形態１と異なり、２つの光ビームの各々がもつ非点収差が同じになるようホログラム１４の回折格子パターンが形成されている点でホログラム１４はホログラム１２と異なる。
【００６１】
次に受光素子２２の構造について説明する。なお、実施の形態１と同様に受光素子２２は図３で示す２分割光検出器２ａ，２ｂを含む複数の２分割光検出器を備える。
【００６２】
図１０は、受光素子２２に含まれる２分割光検出器の断面を示す図である。図１０を参照して、Ｐ型層ＰＬＡ、ＰＬＢがそれぞれ２分割光検出器２ａの領域Ａ、Ｂに対応する。Ｐ型層ＰＬＡとＰ型層ＰＬＢとの間の領域が分割線Ｌ１である。
【００６３】
受光素子２２はフォトダイオードで構成されているので２分割光検出器２ａもフォトダイオードで構成される。Ｐ型層ＰＬＡに反射光ＬＡ２が入射すると光のエネルギーが２分割光検出器２ａに吸収され、Ｐ型層ＰＬＡ内の電子ＥＬに与えられる。この電子ＥＬは２分割光検出器２ａ下面に形成された負電極ＥＡ、ＥＢから光電流として出力される。よってＰ型層ＰＬＡ、ＰＬＢのそれぞれに入射した光ビームに応じた電気信号が端子Ｔ１，Ｔ２から信号ＳＡ、ＳＢとしてそれぞれ出力される。なお、２分割光検出器２ｂも２分割光検出器２ａと同様の構成を有するので２分割光検出器２ｂの構成については以後説明しない。
【００６４】
Ｐ型層ＰＬＡ、ＰＬＢおよびＮ型層ＮＬは、真性半導体（たとえば不純物がドープされていないシリコン基板）に不純物原子をイオン注入することで形成される。実施の形態２ではＰ型層ＰＬＡ、ＰＬＢの間隔（分割線の幅）が２分割光検出器２ａと２分割光検出器２ｂとで異なる。
【００６５】
図１１は、２分割光検出器２ａにおいて光を検出する原理を説明する図である。図１１を参照して、まずステップＳＴ１において、分割線の中央より左側（Ｐ型層ＰＬＡ側）に光ビーム（反射光ＬＡ２）が入射する。光ビームがＰ型層ＰＬＡ側に入射すると、キャリア（エネルギーを与えられた電子）が発生する。
【００６６】
次にステップＳＴ２において、電子ＥＬは２分割光検出器２ａの下面に形成された負電極ＥＡ，ＥＢに引かれて移動する。ここで電子ＥＬは半導体原子により拡散されるので直線的には移動しない。なお、ステップＳＴ２において「拡散」とは電子ＥＬが半導体原子に衝突しながら進むことを意味する。
【００６７】
ステップＳＴ３において、分割線付近で発生した電子ＥＬはすべて負電極ＥＡに流れていかず、一部が負電極ＥＢ側に流れる。よって、分割線付近に入射した光ビームが負電極ＥＡ、ＥＢのどちらからも検出信号として取り出される可能性が生じる。
【００６８】
図１２は、２分割光検出器の各受光面での光ビームの落射位置と差動出力との関係を説明する図である。図１２を参照して、図１２（Ａ）は２分割光検出器２ａの受光面における光ビームの落射位置に対する差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化を示し、図１２（Ｂ）は２分割光検出器２ｂの受光面における光ビームの落射位置に対する差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化を示す。
【００６９】
図１１のステップＳＴ１〜ＳＴ３に示すように、２分割光検出器の分割線近傍に落射した光ビームにより２分割光検出器中にキャリアが発生する。発生したキャリアは２分割光検出器中で拡散する。光ビームの落射位置に依存して、ある割合で２分割光検出器の負電極ＥＡ、ＥＢから電流が出力される。ただし分割線Ｌ１の中央よりも領域Ａ側に入射した光ビームは負電極ＥＡに検出される可能性が高くなり、逆に分割線Ｌ１の中央よりも領域Ｂ側に入射した光ビームは負電極ＥＢに検出される可能性が高くなる。図１２（Ａ）において光ビームの落射位置が分割線上にある場合、光ビームの落射位置に応じて信号ＳＡ、ＳＢは変化するが、信号ＳＡ，ＳＢの変化は上述の現象によるものである。
【００７０】
２分割光検出器２ｂの分割線Ｌ２の幅は２分割光検出器２ａの分割線Ｌ１の幅より広い。分割線幅が広くなると、負電極ＥＡ、ＥＢのどちらにも検出される可能性のある領域（差動出力が傾斜している部分）が広くなる。よって、図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示すように差動出力（ＳＡ−ＳＢ）よりも差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の傾斜がなだらかになる。つまり光検出器上でのビームスポットの位置変化に対し、スポットＳａが分割線Ｌ３を横切る際の差動出力（ＳＡ−ＳＢ）の変化量と、スポットＳｂが分割線Ｌ４を横切る際の差動出力（ＳＣ−ＳＤ）の変化量とが異なる。
【００７１】
図１３は、図９のホログラム１４と受光素子２２上のビームスポットとの関係を説明する図である。図１３を参照して、図１３（Ａ）はホログラム１４の領域１４ａ，１４ｂのそれぞれを通過した光ビームにより２分割光検出器２ａ，２ｂ上にスポットＳＰａ，ＳＰｂが形成されている状態を示す。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示されるスポットＳＰａ，ＳＰｂを用いてフォーカスオフセットを調整する方法を示す。図１３（Ａ）において、フォーカスエラー信号ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）＞０となる。つまりフォーカスオフセットが発生していることを示す。
【００７２】
図１３（Ｂ）に示すように、半導体レーザ１と受光素子２２とホログラム１２の高さ方向（z方向）の相対位置が設計値よりずれた場合には、ホログラム素子３を光軸Ｊと垂直な面内で回転させることでフォーカスオフセットを０にするようフォーカスエラー信号ＦＥＳを補正できる。
【００７３】
なお、実施の形態１で述べたダブルナイフエッジ法でフォーカスエラー信号ＦＥＳの検出を行なう場合にも分割線幅が互いに異なる２分割光検出器を用い、ホログラム素子を光軸に垂直な面内で回転させることによってフォーカスオフセットを補正することができる。
【００７４】
以上のように実施の形態２によれば、分割線の幅が互いに異なる複数の２分割光検出器を用いることにより、ホログラム素子を光軸に垂直な面内に回転させて受光面上のスポットを移動させるだけでフォーカスエラー信号のオフセットを補正することができるので光ピックアップの組立調整のための調整機構が不要になる。
【００７５】
［実施の形態３］
図１４は、実施の形態３の光ピックアップの構成を示す概略図である。図１４を参照して、光ピックアップ１００Ｂは光集積ユニット１１Ａに代えて光集積ユニット１１Ｂを備える点で図９の光ピックアップ１００Ａと異なる。光ピックアップ１００Ｂの他の部分の構成は光ピックアップ１００Ａと同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００７６】
光集積ユニット１１Ｂは受光素子２２に代えて受光素子３２を含む点で光集積ユニット１１Ａと異なる。光集積ユニット１１Ｂの他の部分の構成は光集積ユニット１１Ａと同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００７７】
図１５は、図１４の光ピックアップ１００Ｂにおける、ホログラム１４と受光素子３２上のビームスポットとの関係を説明する図である。図１５を参照して、図１５（Ａ）はフォーカスオフセットが発生した状態でのホログラムと受光面上のビームスポットとを示す。図１５（Ｂ）はフォーカスオフセットの調整方法を示す。
【００７８】
図１５（Ａ）に示すように、フォーカスエラー信号ＦＥＳは、光記録媒体６からの反射光ＬＡ２を受光素子３２で受光し、２分割光検出器２ａ、２ｂの各々から出力される検出信号（光電流）を演算することにより生成される。フォーカスエラー信号ＦＥＳの生成方法は図１７の光ピックアップや図１の光ピックアップ１００あるいは図９の光ピックアップ１００Ａと同様である。ただし図１５（Ｂ）に示すように２分割光検出器２ｂには変換回路３４が接続される。２分割光検出器２ｂおよび変換回路３４は本発明の光ピックアップにおける受光部に相当する。
【００７９】
変換回路３４は２分割光検出器２ｂから出力される信号ＳＣ，ＳＤを増幅または減衰する。換言すれば変換回路３４は光ビームの検出感度を２分割光検出器２ａと２ｂとで異ならせるために２分割光検出器２ｂに接続される。変換回路３４のゲインの値をｋとすると、差動演算回路３６では次の演算によりフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する。
【００８０】
ＦＥＳ＝（ＳＡ−ＳＢ）＋ｋ（ＳＣ−ＳＤ）
上述の式は２分割光検出器２ａ，２ｂにそれぞれ形成されるスポットＳＰａ、ＳＰｂが分割線Ｌ１、Ｌ２をそれぞれ横切る際に、２分割光検出器２ａ，２ｂの各々から出力される差動出力の変化量が異なることと同義である。
【００８１】
図１５（Ｂ）に示すように半導体レーザ１、受光素子２、およびホログラム１２の高さ方向（z方向）の相対位置が設計値よりずれることによってフォーカスオフセットが発生した際にホログラム素子３を光軸Ｊと垂直な面内で回転させるとスポットＳＰａ、ＳＰｂが分割線Ｌ１、Ｌ２に対して垂直な方向に移動する。よって、フォーカスオフセットが０になるようにフォーカスエラー信号ＦＥＳを補正することができる。
【００８２】
なお、図１５では２分割光検出器２ａと２分割光検出器２ｂとで光ビームの検出感度を変える方法として、２分割光検出器２ｂの出力に変換回路３４を接続する方法を説明したが、たとえば負電極ＥＡ，ＥＢに印加される電圧を２分割光検出器２ａと２分割光検出器２ｂとで異ならせてもよい。
【００８３】
また、実施の形態１で述べたダブルナイフエッジ法でフォーカスエラー信号ＦＥＳの検出を行なう場合にも実施の形態３に示すように変換回路３４を２分割光検出器２ｂに接続することによってフォーカスオフセットを補正することができる。
【００８４】
以上のように実施の形態３によれば、２分割光検出器から出力される検出信号を増幅又は減衰する変換回路を備えることによって光ビームの検出感度を２分割光検出器ごとに異ならせる。差動出力の変化量が２分割光検出器ごとに異なるので、ホログラム素子を光軸に垂直な面内に回転させて受光面上のスポットを移動させるだけでフォーカスエラー信号のオフセットを補正することができる。よって、光ピックアップの組立調整のための調整機構が不要になる。
【００８５】
［実施の形態４］
図１６は、実施の形態４の光ピックアップの構成を示す概略図である。図１６を参照して、光ピックアップ１００Ｃは光集積ユニット１１に代えて光集積ユニット１１Ｃを備える点で図１の光ピックアップ１００と異なる。光ピックアップ１００Ｃの他の部分の構成は光ピックアップ１００と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８６】
光集積ユニット１１Ｃは半導体レーザ１Ａをさらに備える点で光集積ユニット１１と異なる。半導体レーザ１Ａの発振波長は半導体レーザ１の発振波長と異なる。たとえば半導体レーザ１の発振波長は６５０ｎｍ帯にあり、半導体レーザ１Ａの発振波長は７８０ｎｍ帯にある。半導体レーザ１と半導体レーザ１Ａとは近接して配置される。なお光軸Ｈは半導体レーザ１から発せられるレーザ光ＬＡ１の光軸であり、光軸Ｋは半導体レーザ１Ａから発せられるレーザ光ＬＡ３の光軸である。
【００８７】
光集積ユニット１１Ｃはホログラム８に代えてホログラム１６を備える点および、ホログラム１７をさらに備える点で光集積ユニット１１と異なる。ホログラム１６は反射光ＬＡ２を回折する。また、ホログラム１６は光記録媒体６によるレーザ光ＬＡ３の反射光である反射光ＬＡ４を回折する。ホログラム１７は反射光ＬＡ４を回折させる。ただし、ホログラム１７は反射光ＬＡ２を回折させない。なお、ホログラム１６，１７はホログラム素子３において光記録媒体６側の主表面と受光素子２側の主表面とにそれぞれ形成される。
【００８８】
ホログラム１７には波長選択性を持つ回折格子パターンが形成されている。よってホログラム１７は第１の波長を有する反射光ＬＡ２を回折せずに第２の波長を有する反射光ＬＡ４を回折することができる。
【００８９】
光集積ユニット１１Ｃの他の部分の構成は光集積ユニット１１と同様であるので以後の説明は繰り返さない。また、光ピックアップ１００Ｃにおいて半導体レーザ１，１Ａの各々の発振波長は上述の値に限定されず、適切に設定される。
【００９０】
図１７は、図１６の光ピックアップ１００Ｃによる動作を説明する図である。図１７を参照して、図１７（Ａ）は第１の波長のレーザ光ＬＡ１を用いた光ピックアップ１００Ｃによる動作を示し、図１７（Ｂ）は第２の波長のレーザ光ＬＡ３を用いた光ピックアップ１００Ｃによる動作を示す。
【００９１】
図１７（Ａ）に示すように、半導体レーザ１から発せられたレーザ光ＬＡ１は光記録媒体６上に集光される。光記録媒体６によってレーザ光ＬＡ１は反射される。光記録媒体６から戻ってきた反射光ＬＡ２はホログラム１６で２つの光ビームに分離される。２つの光ビームは回折されて受光素子２に導かれる。
【００９２】
ホログラム１６は２つの領域１６ａ、１６ｂに分割されている。領域１６ａ、１６ｂをそれぞれ通過した半円形の光ビームは９０度回転し、２分割光検出器２ａ，２ｂ上にスポットＳＰｃ，ＳＰｄをそれぞれ形成する。また、領域１６ａ、１６ｂの各々を通過した反射光がもつ非点収差が互いに異なるように領域１６ａ、１６ｂの各々の回折格子パターンが形成されているのでスポットＳＰｃがスポットＳＰｄよりも大きくなる。
【００９３】
図１７（Ｂ）に示すように、半導体レーザ１Ａから出射したレーザ光ＬＡ３は光記録媒体６上に集光される。光記録媒体６によってレーザ光ＬＡ３は反射される。光記録媒体６から戻ってきた反射光ＬＡ４はホログラム１６とホログラム１７とで回折されて、受光素子２に導かれる。ホログラム１６の２つの領域のうち領域１６ａを通過した光ビームはホログラム１７の領域１７ａで回折される。領域１６ｂを通過した光ビームはホログラム１７の領域１７ｂで回折される。ホログラム１６，１７を通過した２つの半円形の戻り光は９０度回転し、２分割光検出器２ａ，２ｂ上にスポットＳＰｅ、ＳＰｆをそれぞれ形成する。
【００９４】
ホログラム１６は反射光ＬＡ２が受光素子２上で所望の集光特性が得られるように設計されている。具体的には、光ピックアップ１００Ｃに含まれる各素子が設計値とおりに配置され、かつ、対物レンズ５が半導体レーザ１からのレーザ光ＬＡ１を光記録媒体６上で集光する位置にあるときに、フォーカスエラー信号ＦＥＳが０になるビームスポットが２分割光検出器２ａ，２ｂの受光面上に形成されるように、ホログラム１６が形成されている。
【００９５】
ホログラム１６では、反射光ＬＡ４は反射光ＬＡ２と異なる回折角度で回折される。回折角度の違いは波長の違いによる。また、反射光ＬＡ２、ＬＡ４の各々がホログラム１６を通過した場合、通過後の光ビームがもつ非点収差は反射光ＬＡ２とＬＡ４とで異なる。波長の違いによる回折角度の違いを補正し、かつ２分割光検出器２ａ，２ｂ上にそれぞれ形成されるスポットＳＰｅ、ＳＰｆの大きさを反射光ＬＡ２の受光時と反射光ＬＡ４の受光時とで同じにするための回折格子パターンがホログラム１７に形成される。
【００９６】
受光素子２の各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで受光した光ビームに応じて出力される検出信号から、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、情報信号ＲＦは次の演算に従って求められる。なお、以下の式で信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤはそれぞれ領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで検出される検出信号を示す。
【００９７】
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）
ＴＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）
ＲＦ＝（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ）
次に、光ピックアップ１００Ｃの組立時における調整について説明する。光ピックアップ１００Ｃでは、半導体レーザ１，１Ａや受光素子２の取付け誤差、ホログラム素子３が取りつけられる面の形状公差により、フォーカスエラー信号ＦＥＳのオフセットが第１の波長の光と第２の波長の光とで各々異なる。光ピックアップ１００Ｃではホログラム素子３を調整するだけで第１の波長の光および第２の波長の光の両方に対してフォーカスエラー信号ＦＥＳのオフセットを補正できる。
【００９８】
実施の形態１と同様に、光ピックアップ１００Ｃにおいても第１の波長の光（反射光ＬＡ２）に対し、２分割光検出器２ａ，２ｂ上にそれぞれ落射するスポットＳＰｅ，ＳＰｆの大きさが互いに異なるので、受光面上における光ビームの落射位置の変化に対する差動出力の変化量を２分割光検出器ごとに異ならせることができる。このことはビームスポットの大きさを異ならせることによりホログラム素子３を光軸に垂直な面内で回転させた場合に調整感度が高くなることを意味する。また、一方のビームスポットを他方のビームスポットよりも大きくすることは、ビームスポットの位置ずれに対してフォーカスオフセットの発生量が低減されることを意味する。
【００９９】
図１８は、ビームスポットの位置ずれとフォーカスオフセットの発生量との関係を説明する図である。図１８を参照して、図１８（Ａ）は２分割光検出器２ａ，２ｂの各々に形成されるスポットＳＰ１，ＳＰ２の大きさが異なる状態を示し、図１８（Ｂ）は２分割光検出器２ａ，２ｂの各々に形成されるスポットＳＰ３，ＳＰ４の大きさが等しい状態を示す。なお、説明の簡単化のためスポットＳＰ１，ＳＰ３，ＳＰ４の各々の大きさは同じであるとする。さらにスポットＳＰ２には非点収差が生じずに一点に集光されるとする。
【０１００】
図１８（Ａ）において領域Ａ〜Ｄでそれぞれ受光した光ビームに応じた検出信号を信号ＳＡ１〜ＳＤ１とする。同様に図１８（Ｂ）において領域Ａ〜Ｄで受光した光ビームに応じた検出信号を信号ＳＡ２〜ＳＤ２とする。信号ＳＡ１〜ＳＤ１から生成されるフォーカスエラー信号をＦＥＳ１とし、信号ＳＡ２〜ＳＤ２から生成されるフォーカスエラー信号をＦＥＳ２とする。
【０１０１】
すべての光ビームが２分割光検出器の分割線と垂直な方向にΔＹだけ移動するような公差が発生したとする。たとえば受光素子２が−ΔＹだけ位置ずれしたときにすべての光ビームがΔＹだけ移動する。スポットＳＰ１，ＳＰ３，ＳＰ４の大きさは同じであるので、差動出力（ＳＡ１−ＳＢ１）、（ＳＡ２−ＳＢ２）、（ＳＤ２−ＳＣ２）の変化量はいずれも同じ大きさになる。
【０１０２】
スポットＳＰ２とスポットＳＰ４とを比較すると、スポットＳＰ２は一点に絞られているので完全に領域Ｃ側に入射し、領域Ｄ側に検出されることはない。一方、スポットＳＰ４は領域Ｃにも領域Ｄにも光ビームが入射していることを示す。よって差動出力に関して（ＳＣ１−ＳＤ１）＞（ＳＣ２−ＳＤ２）の関係が成立する。フォーカスエラー信号ＦＥＳは（ＳＡ−ＳＢ）＋（ＳＣ−ＳＤ）である。よって差動出力（ＳＣ−ＳＤ）がより大きなフォーカスエラー信号ＦＥＳ１の方に大きなオフセットが発生する。なおフォーカスエラー信号ＦＥＳ２ではスポットＳＰ３のサイズとスポットＳＰ４のサイズとが同じであるためフォーカスエラー信号ＦＥＳ２＝０となる。
【０１０３】
図１９は、図１６の光ピックアップ１００Ｃでのフォーカスオフセットの補正方法を説明する図である。
【０１０４】
図１９を参照して、図１９（Ａ）は反射光ＬＡ２により形成されるスポットを用いたフォーカスオフセットの補正方法を示す。図１９（Ｂ）は反射光ＬＡ４により形成されるビームスポットを用いたフォーカスオフセットの補正方法を示す。図１９（Ａ）に示すように反射光ＬＡ２に対し、ホログラム素子３をフォーカスエラー信号ＦＥＳ＝０となるように回転させることでフォーカスオフセットを補正することができる。
【０１０５】
フォーカスオフセットを調整するために、ホログラム素子３を回転させてスポットＳＰｃ，ＳＰｄを移動させるとスポットＳＰｅ，ＳＰｆの位置も変化する。ただし、既に第１の波長のレーザ光に対してフォーカスオフセットが補正されているので、ホログラム素子３を回転させてさらに第２の波長のレーザ光に対するフォーカスオフセットを補正することはできない。
【０１０６】
よって、実施の形態４では２つのスポットＳＰｅ，ＳＰｆを同じ大きさにするようにホログラム１７の回折格子パターンが形成される。上述のようにスポットＳＰｅ，ＳＰｆを同じ大きさにすることで、ビームスポットの位置ずれに対するオフセット量の変化が小さくなる。よって第１の波長のレーザ光について、フォーカスオフセットを補正し終わったときに、第２の波長のレーザ光については一定の許容誤差範囲にオフセット量を抑えることができるので、光ピックアップの組立調整を容易にすることが可能となる。
【０１０７】
なお、実施の形態１で述べたダブルナイフエッジ法でフォーカスエラー信号ＦＥＳの検出を行なう場合にも図１９に示す方法に従ってフォーカスオフセットを補正することができる。
【０１０８】
以上のように実施の形態４によれば、波長の異なる光を用いてフォーカスエラー信号を補正する場合、一方の波長の光ビームについては２分割光検出器の受光面上に形成される２つのスポットを互いに異なる大きさにし、他方の波長の光ビームについては２分割光検出器の受光面上に形成される２つのスポットを同じ大きさにすることで、ホログラム素子を光軸に垂直な面内に回転させて受光面上のスポットを移動させるだけでフォーカスエラー信号のオフセットを補正することができるので光ピックアップの組立調整のための調整機構が不要になる。
【０１０９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】実施の形態１の光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図２】図１のホログラム１２に形成される回折格子パターンの一例を示す図である。
【図３】図１のホログラム１２と受光素子２上のビームスポットとの関係を説明する図である。
【図４】図３の２分割光検出器２ａ，２ｂの各受光面での光ビームの落射位置と差動出力との関係を説明する図である。
【図５】ダブルナイフエッジ法に用いられるホログラムと受光素子上のビームスポットとの関係を説明する図である。
【図６】球面収差を説明する図である。
【図７】球面収差をもつ光ビームにより２分割光検出器の受光面に形成されるビームスポットの形状の変化を示す図である。
【図８】ダブルナイフエッジ法を用いる光ピックアップの調整を説明する図である。
【図９】実施の形態２の光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図１０】受光素子２２に含まれる２分割光検出器の断面を示す図である。
【図１１】２分割光検出器２ａにおいて光を検出する原理を説明する図である。
【図１２】２分割光検出器の各受光面での光ビームの落射位置と差動出力との関係を説明する図である。
【図１３】図９のホログラム１４と受光素子２２上のビームスポットとの関係を説明する図である。
【図１４】実施の形態３の光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図１５】図１４の光ピックアップ１００Ｂにおける、ホログラム１４と受光素子３２上のビームスポットとの関係を説明する図である。
【図１６】実施の形態４の光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図１７】図１６の光ピックアップ１００Ｃによる動作を説明する図である。
【図１８】ビームスポットの位置ずれとフォーカスオフセットの発生量との関係を説明する図である。
【図１９】図１６の光ピックアップ１００Ｃでのフォーカスオフセットの補正方法を説明する図である。
【図２０】従来の集積型光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図２１】図２０のホログラム１０８と受光素子１０２に形成されるビームスポットとの関係を説明する図である。
【図２２】ホログラムを通過する光ビームに非点収差を与える方法を示す図である。
【図２３】非点収差をもつ光ビームにより受光面に形成されるビームスポットの形状の変化を示す図である。
【図２４】フォーカスオフセットを説明する図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ，１０１  半導体レーザ、２，２２，３２，１０２  受光素子、２ａ〜２ｄ，１０２ａ，１０２ｂ  ２分割光検出器、２ｅ，２ｆ  光検出器、３，１０３  ホログラム素子、４，１０４  コリメートレンズ、５，１０５  対物レンズ、６，１０６  光記録媒体、７，１０７  キャップ、９，１０９  ステム、１０，１１０  台部、１１，１１Ａ〜１１Ｃ，１１１  光集積ユニット、１２，１４，１６，１７，１０８  ホログラム、１２ａ〜１２ｆ，１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１０８ａ，１０８ｂ  領域、３４  変換回路、３６  差動演算回路、１００，１００Ａ〜１００Ｃ  光ピックアップ、Ａ〜Ｄ  領域、ＥＡ，ＥＢ  負電極、ＥＬ  電子、ＦＥＳａ，ＦＥＳｂ  曲線、Ｈ，Ｊ，Ｋ  光軸、Ｌ１〜Ｌ４  分割線、ＬＡ１，ＬＡ３  レーザ光、ＬＡ２，ＬＡ４  反射光、ＮＬ  Ｎ型層、Ｐ  格子ピッチ、Ｐ１〜Ｐ６  点、ＰＬＡ，ＰＬＢ  Ｐ型層、ＰＴ  回折格子パターン、Ｓａ，Ｓｂ，ＳＰａ〜ＳＰｆ，ＳＰ０〜ＳＰ４  スポット、ＳＴ１〜ＳＴ３  ステップ、Ｔ１，Ｔ２  端子。
【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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