(57)【要約】 【課題】  装置を小型化しつつ、高い光利用効率が得られ、さらに精度良くホログラムの位置調整ができる光ピックアップ装置、およびその位置調整方法を提供する【解決手段】光集積化ユニット１０１に備えられる、半導体レーザチップ１０９が２層光ディスク１０４に向けて光を出射し、偏光ホログラム１１０が２層光ディスク１０４からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出器１１２に含まれる、第１の受光素子が０次回折光を受光し、第２の受光素子が±１次回折光を受光し、光分岐素子１１３が偏光ホログラム１１０からの回折光を第１の受光素子および第２の受光素子に導く。そして演算器が第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とメインプッシュプル信号とを生成し、第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成するようにする。【選択図】      図１
2008192251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録するための情報記録層と光透過層とを有する光記録媒体に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置であって、
前記光記録媒体に向けて光を出射する光源と、前記光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐する回折素子と、前記０次回折光を受光する第１の受光素子および前記±１次回折光を受光する第２の受光素子を含む光検出手段と、前記回折素子からの回折光を前記第１の受光素子および前記第２の受光素子に導く光分岐手段とを備える光集積化ユニットと、
前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体に集光し、前記光記録媒体からの反射光を前記光集積化ユニットに導く光学系と、
前記第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、前記第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する算出手段とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記プッシュプル信号と前記対物レンズシフト信号との差に基づいてトラッキング誤差信号を算出することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折素子は、前記光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、前記光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、
前記算出手段は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号に基づいて前記対物レンズシフト信号を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記光学系は、前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体の前記情報記録層に集光させるための対物レンズと、前記光集積化ユニットと前記対物レンズとの間に設けられ、前記光集積化ユニットから出射される光を略平行光にするカップリングレンズとを含み、
前記光検出手段における前記第２の受光素子は、前記対物レンズの焦点距離をｆ１、前記カップリングレンズの焦点距離をｆ２、前記光記録媒体の前記情報記録層の間隔をｔ、前記光透過層の屈折率をｎとした際に、前記光検出手段上の前記０次回折光の光軸を中心として半径（２ｔ／ｎ）（ｆ２／ｆ１）の円領域の外側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折素子は、前記０次回折光の光量が前記±１次回折光それぞれの光量に対して１０倍〜２０倍になるように構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記算出手段は、ダブルナイフエッジ法により前記フォーカス誤差信号を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記回折素子は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整されることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号は、個別に出力されることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記回折素子を保持しつつ、位置調整可能な保持手段を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光集積化ユニットに備えられる、光源が光記録媒体に向けて光を出射し、回折素子が前記光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出手段に含まれる、第１の受光素子が前記０次回折光を受光し、第２の受光素子が前記±１次回折光を受光し、光分岐手段が前記回折素子からの回折光を前記第１の受光素子および前記第２の受光素子に導き、
光学系が前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体に集光し、前記光記録媒体からの反射光を前記光集積化ユニットに導き、
算出手段が前記第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、前記第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する光ピックアップ装置における前記回折素子の位置調整方法であって、
前記回折素子は、前記光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、前記光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、
前記回折素子は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づいて個別に出力された前記第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整されることを特徴とする位置調整方法。
【請求項１１】
前記位置調整は、前記回折素子を、前記第３領域および前記第４領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号と、前記第５領域および前記第６領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号とが等しくなるように位置調整することを特徴とする請求項１０に記載の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば２層光ディスクなどの光記録媒体に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置およびこの光ピックアップ装置を構成する回折素子の位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光によって少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つが行われる光記録媒体には、ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc），ＭＤ（Mini
Disc）などの光ディスクが多用されている。これらの光記録媒体の情報記録層にはトラック部が形成されており、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う際には、情報記録層に集光照射される光スポットを高速で回転する光記録媒体のトラック部に追随させなければならない。
【０００３】
光記録媒体のトラック部に光スポットを追随させる、すなわちトラッキング制御を行う手法としては、複数の受光部の光量差を検出する、プッシュプル法（以下、ＰＰ法と記す。）やディファレンシャルプッシュプル法（以下、ＤＰＰ法と記す。）などが用いられている。
【０００４】
ＰＰ法は、光記録媒体のトラック部で反射された光をトラック部の中心に対して対称に配置された２つの受光部により２分割して受光させ、これら２つの受光部における出力差をトラッキング誤差信号の１つであり、トラック部に対する位置信号であるプッシュプル信号（以下、ＰＰ信号と記す。）として検出するものである。
【０００５】
ＤＰＰ法は、光を放射する光源と光記録媒体との間に配置される回折格子により、光源から放射された光を１つのメインビームと２つのサブビームとに分岐して光記録媒体に照射し、メインビームおよび２つのサブビームのそれぞれにおいて、上記のようにしてトラッキング制御を行い、ＰＰ信号を検出する。このようにメインビームのみでなく２つのサブビームを用いてトラッキング制御を行うため、ＰＰ法において発生するオフセットを抑えることができる。しかしながらＤＰＰ法では、光源から放射される１つの光から３つのビームを生成するため、情報の記録または再生に用いられるメインビームの光量が光源から放射される光量に対して減少し、光利用効率が低くなってしまう。その結果、情報の記録速度または再生速度が低下し、記録および再生の高速化の妨げになるという問題がある。このような問題から、情報の記録または再生に用いられる光の利用効率を向上させるために、１ビーム法であるＰＰ法が現在多用されている。
【０００６】
以下、ＰＰ法を用いた光ピックアップ装置について説明する。図８は、従来の光ピックアップ装置８００を簡略化して示す構成図である。図９は、図８に示す従来の光ピックアップ装置８００の光集積化ユニットの一部を拡大して示す斜視図である。
【０００７】
図８に示す従来の光ピックアップ装置８００は、小型化、薄型化および高信頼性化を達成するためにホログラム８０１が用いられており、このようなホログラム８０１を含む光集積化ユニットと、光集積化ユニットから出射される光を光記録媒体に集光し、光記録媒体からの反射光を光集積化ユニットに導く光学系とから構成されている。光ピックアップ装置８００において、半導体レーザチップ８０２からの出射光は、ホログラム８０１により回折され、その内の０次回折光は、カップリングレンズ８０３、４分の１（以下、１／４と記す。）波長板８０４、開口絞り８０５および対物レンズ８０６を介して２層光ディスク８０７などの光記録媒体の情報記録層８０８に集光照射される。その戻り光は対物レンズ８０６、開口絞り８０５、１／４波長板８０４およびカップリングレンズ８０３を介してホログラム８０１に導かれる。
【０００８】
ここで、図８に示す３次元直交座標系におけるＸ，ＹおよびＺ軸について定義する。Ｚ軸は、半導体レーザチップ８０２から放射され、２層光ディスク８０７に集光される光の軸線方向に延びる軸である。Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する仮想平面内において、２層光ディスク８０７の中心と集光位置とを結ぶ線分の延びる方向に設けられる軸であり、２層光ディスク８０７の半径方向に一致する。以下、Ｘ軸の延びる方向をラジアル（Ｘ）方向と記す。Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する前記仮想平面内において、前記Ｘ軸に直交する方向に延びる軸であり、２層光ディスク８０７に形成されるトラックに対する接線方向に一致する。以下、Ｙ軸の延びる方向をトラック（Ｙ）方向と記す。これらの３軸方向の定義は、本明細書中で共通して用いられる。
【０００９】
ホログラム８０１は、図９に示すように、光ディスクのラジアル（Ｘ）方向に延びる分割線Ｌ６と、この分割線Ｌ６の中心から光ディスクのトラック（Ｙ）方向に対応する方向に延びる分割線Ｌ７とにより、３つの分割領域８０１ａ、８０１ｂおよび８０１ｃに分割されている。ホログラム８０１の分割領域８０１ａによる回折光は、受光素子８０９ａと８０９ｂとの分割線Ｌ８上に集光され、分割領域８０１ｂおよび８０１ｃによる回折光は、それぞれ受光素子８０９ｃおよび８０９ｄに集光される。そして、受光素子８０９ａ，８０９ｂ，８０９ｃ，８０９ｄの出力信号を、それぞれＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４とするとフォーカス誤差信号はシングルナイフエッジ法により（Ｈ１−Ｈ２）の演算で求められる。そしてトラッキング誤差信号の１つであるＰＰ信号はＰＰ法により（Ｈ３−Ｈ４）の演算で求められる。また、情報信号は（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４）の演算で求められる。
【００１０】
また上記のようなホログラム８０１の位置調整を行う際は、あらかじめ半導体レーザチップ８０２に対して受光素子８０９ａ〜８０９ｄが配置されている光検出器８１０を位置調整しておき、その後光検出器８１０に対してホログラム８０１の位置調整を行う。このとき、ラジアル（Ｘ）方向に対する位置調整は、Ｈ３とＨ４とが等しくなるように行われ、トラック（Ｙ）方向に対する位置調整は、（Ｈ１＋Ｈ２）と（Ｈ３＋Ｈ４）とが等しくなるように行われる。また、Ｚ軸回りの回転調整は、８０９ａ，８０９ｂにおける出力信号Ｈ１，Ｈ２を監視しながら、フォーカス誤差信号のオフセット量がゼロのときに再生信号のジッター値が最も小さくなるように行う。
【００１１】
このようなホログラム８０２を用いた、たとえば特許文献１の光ピックアップ装置では、上記構成にさらにフォーカス誤差信号補正用の受光素子を設けることにより、各記録再生層間の距離が小さいＤＶＤなどの多層ディスクにおいても、オフセットが発生しないフォーカス誤差信号を得ている。
【００１２】
一方、対物レンズの移動に対応する対物レンズシフト信号などを用いることにより１ビーム法であるＰＰ法において発生するオフセットを抑えるための様々な方法が提案されている。たとえば特許文献２では、情報記録媒体からの反射光束を６分割検出器により受光し、対物レンズのトラッキング方向の移動に対応した反射光束の移動を打ち消すように各受光領域の光検出信号を演算することにより、対物レンズの移動に伴うトラッキング誤差信号のオフセットを低減できる光学ヘッドについて開示されている。
【００１３】
また、従来の光ピックアップ装置の組み立て工程では、ホログラムなどの位置調整を行った後の光集積化ユニットを光ピックアップ装置に組み付ける工程が設けられている。
【００１４】
【特許文献１】特開平９−１６１２８２号公報
【特許文献２】特開平８−３０６０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２の光学ヘッドでは、情報記録媒体からの反射光束をハーフミラーにより２つの光束に分離し、一方の光束をフォーカス誤差信号検出用のフォーカス制御部に入射させ、他方の光束をトラッキング誤差信号検出用の６分割検出器に入射させている。このようにフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを異なる光検出手段により検出させるために、２つの光検出手段が必要となり装置構成が大がかりとなってしまう。また、特許文献１の光ピックアップ装置などで行われるホログラムの位置調整では、位置調整の精度が充分ではない。
【００１６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置を小型化しつつ、高い光利用効率が得られ、さらに精度良くホログラムの位置調整ができる光ピックアップ装置、およびその位置調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、情報を記録するための情報記録層と光透過層とを有する光記録媒体に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置であって、
前記光記録媒体に向けて光を出射する光源と、前記光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐する回折素子と、前記０次回折光を受光する第１の受光素子および前記±１次回折光を受光する第２の受光素子を含む光検出手段と、前記回折素子からの回折光を前記第１の受光素子および前記第２の受光素子に導く光分岐手段とを備える光集積化ユニットと、
前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体に集光し、前記光記録媒体からの反射光を前記光集積化ユニットに導く光学系と、
前記第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、前記第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する算出手段とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１８】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記算出手段は、前記プッシュプル信号と前記対物レンズシフト信号との差に基づいてトラッキング誤差信号を算出することを特徴とする。
【００１９】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記回折素子は、前記光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、前記光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、
前記算出手段は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号に基づいて前記対物レンズシフト信号を生成することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記光学系は、前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体の前記情報記録層に集光させるための対物レンズと、前記光集積化ユニットと前記対物レンズとの間に設けられ、前記光集積化ユニットから出射される光を略平行光にするカップリングレンズとを含み、
前記光検出手段における前記第２の受光素子は、前記対物レンズの焦点距離をｆ１、前記カップリングレンズの焦点距離をｆ２、前記光記録媒体の前記情報記録層の間隔をｔ、前記光透過層の屈折率をｎとした際に、前記光検出手段上の前記０次回折光の光軸を中心として半径（２ｔ／ｎ）（ｆ２／ｆ１）の円領域の外側に配置されることを特徴とする。
【００２１】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記回折素子は、前記０次回折光の光量が前記±１次回折光それぞれの光量に対して１０倍〜２０倍になるように構成されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記算出手段は、ダブルナイフエッジ法により前記フォーカス誤差信号を算出することを特徴とする。
【００２３】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記回折素子は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整されることを特徴とする。
【００２４】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号は、個別に出力されることを特徴とする。
【００２５】
また本発明の光ピックアップ装置は、前記回折素子を保持しつつ、位置調整可能な保持手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、光集積化ユニットに備えられる、光源が光記録媒体に向けて光を出射し、回折素子が前記光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出手段に含まれる、第１の受光素子が前記０次回折光を受光し、第２の受光素子が前記±１次回折光を受光し、光分岐手段が前記回折素子からの回折光を前記第１の受光素子および前記第２の受光素子に導き、
光学系が前記光集積化ユニットから出射される光を前記光記録媒体に集光し、前記光記録媒体からの反射光を前記光集積化ユニットに導き、
算出手段が前記第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、前記第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する光ピックアップ装置における前記回折素子の位置調整方法であって、
前記回折素子は、前記光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、前記光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、
前記回折素子は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における前記±１次回折光に基づいて個別に出力された前記第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整されることを特徴とする位置調整方法である。
【００２７】
また本発明の位置調整方法は、前記位置調整は、前記回折素子を、前記第３領域および前記第４領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号と、前記第５領域および前記第６領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号とが等しくなるように位置調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、情報を記録するための情報記録層と光透過層とを有する光記録媒体に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置において、光集積化ユニットに備えられる、光源が光記録媒体に向けて光を出射し、回折素子が光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出手段に含まれる、第１の受光素子が０次回折光を受光し、第２の受光素子が±１次回折光を受光し、光分岐手段が回折素子からの回折光を第１の受光素子および第２の受光素子に導く。そして光学系が光集積化ユニットから出射される光を光記録媒体に集光し、光記録媒体からの反射光を光集積化ユニットに導き、算出手段が第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する。これにより、第１の受光素子および第２の受光素子を含む１つの光検出手段から再生信号と、トラッキング誤差信号を算出するためのプッシュプル信号および対物レンズシフト信号と、フォーカス誤差信号とを得ることができ、装置を小型化することができる。また、光記録媒体からの反射光における０次回折光および±１次回折光を用いて上記各信号を得ることができるため、高い光利用効率を得ることができる。
【００２９】
また本発明によれば、算出手段は、プッシュプル信号と対物レンズシフト信号との差に基づいてトラッキング誤差信号を算出する。これにより、１ビーム法であるＰＰ法において、ＤＰＰ法のようにメインビームの光量を減少させることなく、オフセットの生じにくいトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３０】
また本発明によれば、回折素子は、光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、算出手段は、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく前記第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号を生成する。このようにして得られた対物レンズシフト信号を用いることにより、よりオフセットの生じにくいトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３１】
また本発明によれば、光学系は、光集積化ユニットから出射される光を光記録媒体の情報記録層に集光させるための対物レンズと、光集積化ユニットと対物レンズとの間に設けられ、光集積化ユニットから出射される光を略平行光にするカップリングレンズとを含み、光検出手段における第２の受光素子は、対物レンズの焦点距離をｆ１、カップリングレンズの焦点距離をｆ２、前記光記録媒体の情報記録層の間隔をｔ、光透過層の屈折率をｎとした際に、光検出手段上の前記０次回折光の光軸を中心として半径（２ｔ／ｎ）（ｆ２／ｆ１）の円領域の外側に配置される。これにより、複数の情報記録層を含む光記録媒体に対して少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う際に、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う情報記録層とは異なる他の情報記録層からの反射が第２の受光素子に入射するのを防ぐことができる。したがって、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うことができる。
【００３２】
また本発明によれば、回折素子は、０次回折光の光量が±１次回折光それぞれの光量に対して１０倍〜２０倍になるように構成される。これにより、再生信号に対して充分なＳＮ比を確保することができ、再生信号を得るための充分な光量を確保しつつ、±１次回折光によりフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３３】
また本発明によれば、算出手段は、ダブルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を算出する。これにより、光検出手段の位置ずれが生じた際も、フォーカス誤差信号にオフセットが生じにくくなり、安定したフォーカス制御を行うことができる。
【００３４】
また本発明によれば、回折素子は、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整される。これにより、３つの分割領域を有する回折素子を備える従来の光ピックアップ装置における位置調整と比較して、より精度良く回折素子の位置調整を行うことができる。
【００３５】
また本発明によれば、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく第２の受光素子の出力信号は、個別に出力される。これにより、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく第２の受光素子の出力信号に基づいて、対物レンズシフト信号の生成および回折素子の位置調整を行うことが可能になる。
【００３６】
また本発明によれば、前記光ピックアップ装置は、回折素子を保持しつつ、位置調整可能な保持手段を備えることにより、光ピックアップ装置上で回折素子を直接位置調整することが可能になるため、位置調整した後の光集積化ユニットを光ピックアップ装置に組み付ける工程をなくすことができる。
【００３７】
また本発明によれば、光集積化ユニットに備えられる、光源が光記録媒体に向けて光を出射し、回折素子が光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出手段に含まれる、第１の受光素子が０次回折光を受光し、第２の受光素子が±１次回折光を受光し、光分岐手段が回折素子からの回折光を第１の受光素子および第２の受光素子に導き、光学系が光集積化ユニットから出射される光を光記録媒体に集光し、光記録媒体からの反射光を光集積化ユニットに導き、算出手段が第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する光ピックアップ装置における前記回折素子の位置調整方法において、回折素子は、光記録媒体の半径方向に平行な３つの分割線により第１領域、第２領域ともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、光記録媒体に形成されるトラックに対する接線方向に平行な分割線によってそれぞれ２分割され、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域を形成して６つの領域を有するように構成され、回折素子は、前記第３領域、第４領域、第５領域および第６領域における±１次回折光に基づいて個別に出力された第２の受光素子の出力信号に基づいて位置調整される。これにより、３つの分割領域を有する回折素子を備える従来の光ピックアップ装置における位置調整と比較して、精度良く回折素子の位置調整を行うことができる。
【００３８】
また本発明によれば、前記位置調整において、回折素子を第３領域および第４領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号と、前記第５領域および第６領域における±１次回折光に基づく出力信号をそれぞれ足し合わせた出力信号とが等しくなるように位置調整する。これにより、３つの分割領域を有する回折素子を備える従来の光ピックアップ装置における位置調整と比較して、より精度良く回折素子の位置調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に実施の形態を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り特に限定されるものではない。
【００４０】
本発明は、情報を記録するための情報記録層を有する光記録媒体に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置であって、光集積化ユニットに備えられる、光源が光記録媒体に向けて光を出射し、回折素子が光記録媒体からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出手段に含まれる、第１の受光素子が０次回折光を受光し、第２の受光素子が±１次回折光を受光し、光分岐手段が回折素子からの回折光を第１の受光素子および第２の受光素子に導く。そして光学系が光集積化ユニットから出射される光を光記録媒体に集光し、光記録媒体からの反射光を光集積化ユニットに導き、算出手段が第１の受光素子の出力信号に基づいて再生信号とプッシュプル信号とを生成し、第２の受光素子の出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する。
【００４１】
これにより、第１の受光素子および第２の受光素子を含む１つの光検出手段から再生信号と、トラッキング誤差信号を算出するためのプッシュプル信号および対物レンズシフト信号と、フォーカス誤差信号とを得ることができ、装置を小型化することができる。また、光記録媒体からの反射光における０次回折光および±１次回折光を用いて上記各信号を得ることができるため、高い光利用効率を得ることができる。
【００４２】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である光ピックアップ装置１００を簡略化して示す構成図であり、図２は、図１に示す光ピックアップ装置１００の光集積化ユニット１０１の一部を拡大して示す斜視図である。
【００４３】
光ピックアップ装置１００は、図１に示すように、光集積化ユニット１０１と、光集積化ユニット１０１から出射される光を略平行光にするカップリングレンズ１０２と、カップリングレンズ１０２を通過した光を直線偏光から円偏光に変換する１／４波長板１０３と、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つが行われる２層光ディスク１０４の第１の情報記録層１０４ａまたは第２の情報記録層１０４ｂに光集積化ユニット１０１から出射される光を集光させる対物レンズ１０５と、対物レンズ１０５の固有の開口数に応じて光束径を調節する開口絞り１０６と、図示しない演算器とを含んで構成される。これらの各構成部は図示しないハウジングによって囲まれ、保護されている。
【００４４】
光ピックアップ装置１００に適用される２層光ディスク１０４は、アルミニウムなどから構成される第１および第２の情報記録層１０４ａ，１０４ｂと、ポリカーボネートなどから構成される光透過層１０４ｃとを含んで構成され、たとえばＤＶＤなどが挙げられる。２層光ディスク１０４の第１および第２の情報記録層１０４ａ，１０４ｂにはデジタル信号が記録されたピットと呼ばれる微小な凹凸が形成されており、このピットの有無によって、２層光ディスク１０４で反射される光の強度が変化する。上記構成では、光記録媒体として２層光ディスク１０４を用いたが、特にこれに限定されるものではなく１層光ディスクや多層ディスクなどであってもよく、たとえばＣＤやブルーレイディスクなどが挙げられる。
【００４５】
カップリングレンズ１０２、１／４波長板１０３、開口絞り１０６および対物レンズ１０５は、この順に光集積化ユニット１０１と２層光ディスク１０４との間に並んで設けられる。１／４波長板１０３、開口絞り１０６および対物レンズ１０５は、上方に位置する２層光ディスク１０４に臨むようにしてレンズホルダ１０７に保持され固定される。レンズホルダ１０７は、たとえば合成樹脂材料から構成され、円筒形状に形成される部材であり、１／４波長板１０３、開口絞り１０６および対物レンズ１０５の周囲部分を保持する。レンズホルダ１０７には、２層光ディスク１０４の面ぶれおよび偏芯による位置ずれを補正し、光スポットの焦点を２層光ディスク１０４の第１の情報記録層１０４ａまたは第２の情報記録層１０４ｂ上に精度よく結ばせるためのアクチュエータ１０８が設けられる。アクチュエータ１０８としては、一般的に用いられるものでよく特に限定されるものではないが、たとえばレンズホルダ１０７を鉛直方向に立設される軸に挿通して支持し、軸に平行な方向であるフォーカス方向および軸周りの方向である周方向に駆動するムービングコイル方式やムービングマグネット方式の軸摺動型のものなどが挙げられる。対物レンズ１０５のフォーカス制御およびトラッキング制御の際には、１／４波長板１０３、開口絞り１０６および対物レンズ１０５はアクチュエータ１０８により、一体駆動される。カップリングレンズ１０２、１／４波長板１０３、開口絞り１０６、対物レンズ１０５、レンズホルダ１０７およびアクチュエータ１０８は光学系に相当する。
【００４６】
光集積化ユニット１０１は、図１および図２に示すように、２層光ディスク１０４に向けて光を出射する半導体レーザチップ１０９と、２層光ディスク１０４からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐する偏光ホログラム１１０と、前記０次回折光を受光する第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄおよび前記±１次回折光を受光する第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐを含む光検出器１１２と、前記偏光ホログラム１１０からの回折光を前記第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄおよび第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐに導く光分岐素子１１３とを含んで構成される。
【００４７】
半導体レーザチップ１０９は、板状に形成されるステム１１４の厚み方向に垂直な方向の一表面部に設けられる。半導体レーザチップ１０９としては、ＤＶＤに対する情報の記録および再生に用いられる発振波長が６５０ｎｍの赤色光を発するものが挙げられるが、特にこれに限定されるものではなく、たとえばブルーレイディスクに対応する発振波長が４０５ｎｍの青紫光を発するものや、ＣＤに対応する発振波長が７８０ｎｍの赤色光を発するものなどが挙げられる。半導体レーザチップ１０９は光源に相当する。
【００４８】
偏光ホログラム１１０は、ガラス基板１１５の厚み方向一表面部に設けられ、ガラス基板１１５は光分岐素子１１３の上部に設けられる。偏光ホログラム１１０は、偏光方向によって光の透過作用または回折作用を選択的に行う素子であり、半導体レーザチップ１０９から２層光ディスク１０４に向けて放射されるラジアル（Ｘ）方向の直線偏光である出射光を透過し、２層光ディスク１０４により反射され、１／４波長板１０３によってトラック（Ｙ）方向の直線偏光に変換された反射光を回折分岐する。図３は、偏光ホログラム１１０の分割領域を示す概略図である。偏光ホログラム１１０は、図３に示すように、ラジアル（Ｘ）方向に平行な３つの分割線Ｌ１，Ｌ２およびＬ３により第１領域１１０ａ、第２領域１１０ｂともう２つの領域とに分割され、前記もう２つの領域が、トラック（Ｙ）方向に平行な分割線Ｌ４およびＬ５によってそれぞれ２分割され、第３領域１１０ｃ、第４領域１１０ｄ、第５領域１１０ｅおよび第６領域１１０ｆを形成して６つの領域を有するように構成される。偏光ホログラム１１０は、上記の６つの領域１１０ａ〜１１０ｆがそれぞれ異なる方向に２層光ディスク１０４からの反射光を偏光方向に応じて０次回折光と±１次回折光とに回折分岐するため、合計１３個の回折光が発生する。
【００４９】
偏光ホログラム１１０における各回折光の回折効率は、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝１：１０：１〜１：２０：１になるように構成されることが好ましい。すなわち、０次回折光の光量が、±１次回折光それぞれの光量に対して１０倍〜２０倍になるように構成されることが好ましい。これにより、再生信号に対して充分なＳＮ比を確保することができ、再生信号を得るための充分な光量を確保しつつ、±１次回折光によりフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを得ることができる。上記ＳＮ比とは、信号電力と雑音電力との比であり、信号成分中に含まれる雑音の量を表し、この値が大きいほど良好な性能であることを示す。
【００５０】
２層光ディスク１０４の第１の情報記録層１０４ａまたは第２の情報記録層１０４ｂに対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う際には、たとえば、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う第１の情報記録層１０４ａとは異なる他の情報記録層である第２の情報記録層１０４ｂからの反射光が光検出器１１２上の受光素子１１１に入射してしまうおそれがある。特に、偏光ホログラム１１０での０次回折光の光量は、±１次回折光の光量に比べて１０倍から２０倍大きくなっていることから、第２の情報記録層１０４ｂからの反射光における０次回折光の影響は大きい。そこで、第２の情報記録層１０４ｂからの反射光における０次回折光が、±１次回折光を受光するための第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐに入らないように、第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐを以下のように配置することが好ましい。すなわち、対物レンズ１０５の焦点距離をｆ１、カップリングレンズ１０２の焦点距離をｆ２、２層光ディスク１０４の第１の情報記録層１０４ａと第２の情報記録層１０４ｂとの間隔をｔ、光透過層１０４ｃの屈折率をｎとした際に、第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐを、光検出器１１２上の第１の情報記録層１０４ａからの反射光における０次回折光の光軸を中心として半径（２ｔ／ｎ）（ｆ２／ｆ１）の円領域の外側に配置する。このように配置することにより、複数の情報記録層１０４ａ，１０４ｂを含む２層光ディスク１０４に対して少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う際に、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行う情報記録層とは異なる他の情報記録層からの反射光が第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐに入射するのを防ぐことができる。したがって、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うことができる。偏光ホログラム１１０は回折素子に相当する。
【００５１】
図４は、光検出器１１２における第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐの配置を示す概略図である。第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐは光検出器１１２上に配置され、光検出器１１２は、ステム１１４の厚み方向一表面部に設けられる。第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐは、たとえばフォトダイオードによって実現される光電変換素子であり、受光した光に基づいて光電変換によって光を電気信号に変換して、２層光ディスク１０４に形成されるピットの信号を検出する。図４に示すように、第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄは、光検出器１１２の中央部に設けられる。そして、第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄを挟むようにして受光素子１１１ｅおよび１１１ｆと、受光素子１１１ｇおよび１１１ｈとが、トラック（Ｙ）方向に並んで設けられる。そして、前記８つの受光領域１１１ａ〜１１１ｈを挟むようにして、受光素子１１１ｉ，１１１ｊ，１１１ｋ，１１１ｌと受光素子１１１ｍ，１１１ｎ，１１１ｏ，１１１ｐとが、ラジアル（Ｘ）方向に並んで設けられる。受光素子１１１ｅ〜１１１ｐは、第２の受光素子である。光検出器１１２は、光検出手段に相当する。
【００５２】
そして、半導体レーザチップ１０９および第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐの外部との接触を避けるために、キャップ１１６がステム１１４を囲むようにして装着される。これにより、半導体レーザチップ１０９および第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐは、キャップ１１６によって密封される。
【００５３】
光分岐素子１１３は、キャップ１１６の上部に設けられる。光分岐素子１１３は、Ｚ軸の延びる方向に対して４５度傾斜した長方形状の第１反射面１１３ａおよび第２反射面１１３ｂを備え、光の偏光方向により光を透過または反射させ、半導体レーザチップ１０９からの出射光と２層光ディスク１０４による反射光との分岐を行う。すなわち第１反射面１１３ａは、半導体レーザチップ１０９から２層光ディスク１０４に向けて放射されるラジアル（Ｘ）方向の直線偏光である出射光を透過し、２層光ディスク１０４により反射され、１／４波長板１０３によってトラック（Ｙ）方向の直線偏光に変換され、さらに偏光ホログラム１１０により回折された光を第１反射面１１３ａによって直角に反射する。そして第２反射面１１３ｂは、第１反射面１１３ａによって反射された２層光ディスク１０４からの反射光を直角に反射して光検出器１１２に配置された第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐへと導く。光分岐素子１１３は、光分岐手段に相当する。
【００５４】
演算器は、光検出器１１２の第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐに接続されており、これらの受光素子から出力される出力信号に基づいて演算を行い、メインプッシュプル信号（以下、ＭＰＰ信号と記す。）、フォーカス誤差信号、対物レンズシフト信号、トラッキング誤差信号などの各信号を生成する。演算器は算出手段に相当する。
【００５５】
以下に、光ピックアップ装置１００の動作について説明する。
半導体レーザチップ１０９から放射されたラジアル（Ｘ）方向の直線偏光は、光分岐素子１１３の第１反射面１１３ａを透過して光集積化ユニット１０１から出射される。出射された光は、カップリングレンズ１０２によって略平行光にされ、さらに１／４波長板１０３によって円偏光に変換された後、対物レンズ１０５に入射し、対物レンズ１０５によって２層光ディスク１０４に集光照射される。集光照射された光は、２層光ディスク１０４の光透過層１０４ｃを透過し、第１の情報記録層１０４ａまたは第２の情報記録層１０４ｂに集光される。そして２層光ディスク１０４の第１の情報記録層１０４ａまたは第２の情報記録層１０４ｂによって反射された円偏光は、再び対物レンズ１０５を透過し、１／４波長板１０３によってトラック（Ｙ）方向の直線偏光に変換された後、カップリングレンズ１０２を透過し、光集積化ユニット１０１に入射する。光集積化ユニット１０１に入射した光は、偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆによって０次回折光と±１次回折光とに回折分岐され、計１３個の回折光となる。これらの回折光は光分岐素子１１３の第１反射面１１３ａおよび第２反射面１１３ｂによってそれぞれ直角に反射され、光検出器１１２に配置された第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐへ導かれる。そして、図示しない演算器によって以下に示すようにして、ＭＰＰ信号、フォーカス誤差信号、対物レンズシフト信号、トラッキング誤差信号などが生成され、これらの信号に基づいて図示しない制御手段によってフォーカス制御およびトラッキング制御が行われる。
【００５６】
以下に、上記各信号の生成方法について詳細に述べる。偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆの０次回折光は、第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄによって受光される。これらの第１の受光素子１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄで検出される出力信号は、それぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と表される。そして第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄで検出される出力信号は、図示しない演算器に与えられ、差動（Ｓ１＋Ｓ２）−（Ｓ３＋Ｓ４）が演算されてＭＰＰ信号が生成される。また、同様にして再生信号は、（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）の演算を行うことで得られる。
【００５７】
偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａの−１次回折光は、第２の受光素子１１１ｅと１１１ｆとの分割線上に集光される。また、偏光ホログラム１１０の第２領域１１０ｂの＋１次回折光は、第２の受光素子１１１ｇと１１１ｈとの分割線上に集光される。これらの第２の受光素子１１１ｅ，１１１ｆ，１１１ｇ，１１１ｈで検出される出力信号は、それぞれＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８と表される。そして上記第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｈで検出される出力信号は、図示しない演算器に与えられ、差動（Ｓ５＋Ｓ８）−（Ｓ６＋Ｓ７）が演算されて、ダブルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号が生成される。上記ダブルナイフエッジ法では、偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａの−１次回折光および第２領域１１０ｂの＋１次回折光は、それぞれ第２の受光素子１１１ｅ，１１１ｆまたは１１１ｇ，１１１ｈに均等に光が入射するように、偏光ホログラム１１０によって収束または発散されることにより分割線上に絞られるように調節されている。そして、２層光ディスク１０４が遠ざかった場合または近づいた場合には、上記各回折光はいずれか一方の受光素子、すなわち１１１ｅまたは１１１ｆ、もしくは１１１ｇまたは１１１ｈ上に拡がり、これを利用することによりフォーカス誤差信号を得ることができる。一方、偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａの＋１次回折光および第２領域１１０ｂの−１次回折光は、上記のように調節されておらず受光素子の分割線上に充分に絞られない。したがって、第１領域１１０ａの＋１次回折光および第２領域１１０ｂの−１次回折光は、それぞれ受光素子の存在しない領域である１１１Ａおよび１１１Ｂに入射し、フォーカス誤差信号の生成には用いられない。このように、ダブルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を算出することによって、光検出器１１２の位置ずれが生じた際も、フォーカス誤差信号にオフセットが生じにくくなり、安定したフォーカス制御を行うことができる。
【００５８】
偏光ホログラム１１０の第３領域〜第６領域である１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆにおける−１次回折光は、第２の受光素子１１１ｉ，１１１ｌ，１１１ｊ，１１１ｋによってそれぞれ受光される。また、偏光ホログラム１１０の第３領域〜第６領域である１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆにおける＋１次回折光は、第２の受光素子１１１ｐ，１１１ｍ，１１１ｏ，１１１ｎによってそれぞれ受光される。第２の受光素子１１１ｋおよび１１１ｎは金属導線などにより光検出器１１２の内部で結線されており、それぞれの受光素子１１１ｋおよび１１１ｎで検出される出力が加算されて、図示しない演算器に与えられる。第２の受光素子１１１ｊおよび１１１ｏ，１１１ｌおよび１１１ｍ，１１１ｉおよび１１１ｐにおいても同様にして出力が加算される。このようにして加算された（１１１ｋ＋１１１ｎ），（１１１ｊ＋１１１ｏ），（１１１ｌ＋１１１ｍ），（１１１ｉ＋１１１ｐ）の出力信号は、それぞれＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２と表される。そして上記４組の第２の受光素子で検出される出力信号は、図示しない演算器に与えられ、差動（Ｓ９＋Ｓ１１）−（Ｓ１０＋Ｓ１２）が演算されて対物レンズシフト信号が生成される。
【００５９】
対物レンズ１０５の移動がない状態における対物レンズシフト信号を（ｓ９＋ｓ１１）−（ｓ１０＋ｓ１２）とした場合、対物レンズ１０５がラジアル（Ｘ）方向外側にΔＸだけ移動すると、偏光ホログラム１１０における２層光ディスク１０４からの反射光もラジアル（Ｘ）方向外側にΔＸだけ移動する。したがって、偏光ホログラム１１０の第４領域１１０ｄおよび第６領域１１０ｆによる回折光の光量が増加し、第３領域１１０ｃおよび第５領域１１０ｅによる回折光の光量が減少する。このとき、各領域における光量の増加分および減少分をΔｘとすると、対物レンズシフト信号は、（ｓ９＋Δｘ＋ｓ１１＋Δｘ）−（ｓ１０−Δｘ＋ｓ１２−Δｘ）＝（ｓ９＋ｓ１１）−（ｓ１０＋ｓ１２）＋４Δｘとなる。逆に、対物レンズがラジアル（Ｘ）方向内側にΔＸだけ移動すると、偏光ホログラム１１０の第４領域１１０ｄおよび第６領域１１０ｆによる回折光の光量が減少し、第３領域１１０ｃおよび第５領域１１０ｅによる回折光の光量が増加する。その結果、対物レンズシフト信号は、（ｓ９−Δｘ＋ｓ１１−Δｘ）−（ｓ１０＋Δｘ＋ｓ１２＋Δｘ）＝（ｓ９＋ｓ１１）−（ｓ１０＋ｓ１２）−４Δｘとなる。光量の増加分および減少分であるΔｘ量は対物レンズ１０５の移動量にほぼ比例するため、対物レンズ１０５がラジアル（Ｘ）方向に移動すると、上記のように対物レンズシフト信号において対物レンズ１０５の移動量に比例した出力変化が生じるため、対物レンズ１０５の移動量に比例した信号を検出することができる。
【００６０】
またトラッキング誤差信号は、上記演算手段に備わる演算器によって上記ＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号との差｛（Ｓ１＋Ｓ２）−（Ｓ３＋Ｓ４）｝−α｛（Ｓ９＋Ｓ１１）−（Ｓ１０＋Ｓ１２）｝が演算されることにより生成される。
【００６１】
上記αは対物レンズシフト信号の感度を表す係数であり、この値は偏光ホログラム１１０における各回折光の回折効率と、光検出器１１２の各受光素子の感度とに依存する。αの値は２〜３であることが好ましく、この値が小さいほど対物レンズシフト信号の感度は高い。このようにして、上記のようにして得られた対物レンズシフト信号を用いてトラッキング誤差信号を求める演算を行うことにより、１ビーム法であるＰＰ法において、ＤＰＰ法のようにメインビームの光量を減少させることなく、よりオフセットの生じにくいトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００６２】
次いで、偏光ホログラム１１０のＸＹ面内における位置調整について説明する。図５は、偏光ホログラム１１０が位置ずれしたときの状態を示す概略図である。図５（ａ）は、偏光ホログラム１１０の位置ずれが生じていない状態を示す図であり、図５（ｂ）は、偏光ホログラム１１０の位置がトラック（Ｙ）方向にずれた状態を示す図であり、図５（ｃ）は、偏光ホログラム１１０の位置がラジアル（Ｘ）方向にずれた状態を示す図である。また図６は、半導体レーザチップ１０９の出射光を一様分布としたときの、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向の位置ずれ量に対する偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆにおける光量変化量を示すグラフである。
【００６３】
光ピックアップ装置１００における偏光ホログラム１１０のＸＹ面内における位置調整は、２層光ディスク１０４からの反射光の位置に基づいて、偏光ホログラム１１０の第３領域１１０ｃ〜第６領域１１０ｆにおける±１次回折光を用いて以下のようにして行う。
【００６４】
偏光ホログラム１１０の位置ずれが生じていない場合は、図５（ａ）に示すように、偏光ホログラム１１０の第３領域１１０ｃ，第４領域１１０ｄ，第５領域１１０ｅ，第６領域１１０ｆによってそれぞれ回折される±１次回折光の光量は等しい。一方、偏光ホログラム１１０の位置がトラック（Ｙ）方向にずれた場合には、図５（ｂ）に示すように、偏光ホログラム１１０の第３領域１１０ｃと第４領域１１０ｄとによって回折される±１次回折光の光量と、第５領域１１０ｅと第６領域１１０ｆとによって回折される±１次回折光の光量とは異なる。したがって偏光ホログラム１１０は、第２の受光素子１１１ｉ〜１１１ｐにおける出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）と（Ｓ１１＋Ｓ１２）とが等しくなるように位置調整される。また図５（ｃ）に示すように、偏光ホログラム１１０の位置がラジアル（Ｘ）方向にずれた場合には、図５（ｃ）に示すように、偏光ホログラム１１０の第３領域１１０ｃと第５領域１１０ｅとによって回折される±１次回折光の光量と、第４領域１１０ｄと第６領域１１０ｆとによって回折される±１次回折光の光量とは異なる。したがって偏光ホログラム１１０の位置は、第２の受光素子１１１ｉ〜１１１ｐにおける出力信号（Ｓ９＋Ｓ１１）と（Ｓ１０＋Ｓ１２）とが等しくなるように位置調整される。
【００６５】
上記偏光ホログラム１１０のラジアル（Ｘ）方向およびトラック（Ｙ）方向に対する位置調整方法としては、特に制限されるものではないが、たとえば、第２の受光素子１１１ｉ〜１１１ｐにおける出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２を監視しながら手動により調整する方法などが挙げられる。またＺ軸回りの回転調整は、１１１ｅ〜１１１ｈにおける出力信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を監視しながら、フォーカス誤差信号のオフセット量がゼロのときに再生信号のジッター値が最も小さくなるように行う。
【００６６】
図６に示すグラフにおいて、横軸は偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向の位置ずれ量を示し、縦軸は偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆにおける光量変化量を示す。なお、光量変化量とは、位置ずれが生じていない状態における偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆに入射する光の面積を１００％としたときの、上記第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆに入射する光の面積量のことである。また、図６に示す６本のグラフａ〜ｆにおいて、ａは出力信号（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ９＋Ｓ１０）に対応する光量変化量を示し、ｂは出力信号（Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応する光量変化量を示し、ｃは出力信号（Ｓ５＋Ｓ６）に対応する光量変化量を示し、ｄは出力信号（Ｓ７＋Ｓ８）に対応する光量変化量を示し、ｅは出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）に対応する光量変化量を示し、ｆは出力信号（Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応する光量変化量を示す。グラフａおよびｂにおける出力信号（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ１１＋Ｓ１２）は、図８および図９に示す、３分割されたホログラム８０１を用いた従来の光ピックアップ装置８００における出力信号（Ｈ３＋Ｈ４）および（Ｈ１＋Ｈ２）に相当するものである。
【００６７】
偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向の位置調整では、上記構成に限らず偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ，第２領域１１０ｂによってそれぞれ回折される±１次回折光の光量に基づく出力信号（Ｓ５＋Ｓ６）と（Ｓ７＋Ｓ８）とが等しくなるように調整することもできる。しかしながら、グラフａ〜ｆに示される光量変化量の値と１００％との差分値を考えると、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向への位置ずれに対する出力信号（Ｓ５＋Ｓ６）および（Ｓ７＋Ｓ８）に対応するグラフｃおよびｄの差分値は、出力信号（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応するグラフａおよびｂの差分値の約１／３倍〜１／２倍となる。したがって、出力信号（Ｓ５＋Ｓ６）および（Ｓ７＋Ｓ８）を利用した偏光ホログラム１１０の位置調整は、従来の光ピックアップ装置８００における位置調整よりも精度が低くなってしまう。
【００６８】
一方、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向への位置ずれに対する出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応するグラフｅおよびｆの差分値は、出力信号（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応するグラフａおよびｂの差分値の約４倍〜５倍となる。これは、差分値の小さい出力信号（Ｓ５＋Ｓ６）および（Ｓ７＋Ｓ８）の、出力信号（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ７＋Ｓ８＋Ｓ１１＋Ｓ１２）に占める割合が大きいために、出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ１１＋Ｓ１２）に対応する差分値のほうが大きくなるためである。したがって、偏光ホログラム１１０は、第３領域１１０ｃ、第４領域１１０ｄ、第５領域１１０ｅおよび第６領域１１０ｆにおける±１次回折光に基づく第２の受光素子１１１ｉ〜１１１ｐの出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２に基づいて（Ｓ９＋Ｓ１０）と（Ｓ１１＋Ｓ１２）とが等しくなるように位置調整されることにより、３つの分割領域を有するホログラム８０１を備える従来の光ピックアップ装置８００における位置調整と比較して、より精度良く偏光ホログラム１１０の位置調整を行うことができる。
【００６９】
なお、偏光ホログラム１１０の第１領域１１０ａ〜第６領域１１０ｆの０次回折光が入射する第１の受光素子１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄによって検出される出力信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の値は、偏光ホログラム１１０の位置がずれても変化しない。したがって、出力信号Ｓ１〜Ｓ４は偏光ホログラム１１０の位置調整には用いられない。
【００７０】
次いで、出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２が個別に出力される理由について述べる。上記のように、対物レンズシフト信号は（Ｓ９＋Ｓ１１）−（Ｓ１０＋Ｓ１２）の演算で求められる。また、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向の位置調整は（Ｓ９＋Ｓ１０）と（Ｓ１１＋Ｓ１２）とが等しくなるように行われ、偏光ホログラム１１０のラジアル（Ｘ）方向の位置調整は（Ｓ９＋Ｓ１１）と（Ｓ１０＋Ｓ１２）とが等しくなるように行われる。したがって、出力信号を（Ｓ９＋Ｓ１１），（Ｓ１０＋Ｓ１２）などのように２つの信号を足し合わせて出力してしまうと、出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２を個別に演算することができず、出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）および（Ｓ１１＋Ｓ１２）の演算ができなくなり、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向の位置調整ができなくなってしまう。したがって、出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２は、個別に出力される必要がある。このように、偏光ホログラム１１０の第３領域１１０ｃ〜第６領域１１０ｆにおける±１次回折光に基づく出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２は個別に出力されることにより、第３領域１１０ｃ〜第６領域１１０ｆにおける±１次回折光に基づく出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２に基づいて、対物レンズシフト信号の生成およびホログラム１１０の位置調整を行うことが可能になる。
【００７１】
（第２の実施形態）
以下に本発明の第２の実施形態の光ピックアップ装置２００について説明する。本発明の第２の実施形態の光ピックアップ装置２００においては、半導体レーザチップ１０９および光検出器１１２がステム１１４に設けられておらず、またキャップ１１６により密封されていない点と、偏光ホログラム１１０の位置調整時に、偏光ホログラム１１０を保持しつつ、位置調整可能な位置調整冶具２０１が用いられる点以外は、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同一のものには同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
図７は、本発明の第２の実施形態である光ピックアップ装置２００を簡略化して示す構成図である。図７（ａ）は、光ピックアップ装置２００の構成を示す図であり、図７（ｂ）は位置調整冶具２０１を簡略化して示す概略図である。
【００７３】
光ピックアップ装置２００では、図７（ａ）に示すように、半導体レーザチップ１０９は、キャップ１１６などにより密封されず、外部に露出した状態でハウジング２０２に固定される。
【００７４】
そして第１および第２の受光素子１１１ａ〜１１１ｐが配置された光検出器１１２は、光分岐素子１１３の厚み方向下方に設けられ、たとえば合成樹脂材料から構成されるパッケージ２０３によって囲まれるようにして装着される。
【００７５】
偏光ホログラム１１０の位置調整時に用いられる位置調整冶具２０１は、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などにより構成される部材であり、図示しないＸＺθステージに繋がっており、このＸＺθステージを動作させることで、偏光ホログラム１１０を保持しつつ、偏光ホログラム１１０のＸＹ面内における位置調整を行うことができる。
【００７６】
以下に、光ピックアップ装置２００における偏光ホログラム１１０のＸＹ面内における位置調整手順について説明する。
【００７７】
まず、対物レンズ１０５、開口絞り１０６、１／４波長板１０３およびカップリングレンズ１０２が、ハウジング２０２に対してあらかじめ定められた基準位置に取り付けられて搭載される。偏光ホログラム１１０は、図７（ｂ）に示すように、位置調整冶具２０１によって偏光ホログラム１１０が設けられたガラス基板１１５が保持されることによって固定される。そして、パッケージ化された光検出器１１２の位置を図示しない冶具で保持した状態で、第２の受光素子１１１ｉ〜１１１ｐにおける出力信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２を監視しながら、偏光ホログラム１１０のトラック（Ｙ）方向への位置ずれに対して出力信号（Ｓ９＋Ｓ１０）と（Ｓ１１＋Ｓ１２）とが等しくなるように、また偏光ホログラム１１０のラジアル（Ｘ）方向への位置ずれに対して出力信号（Ｓ９＋Ｓ１１）と（Ｓ１０＋Ｓ１２）とが等しくなるように偏光ホログラム１１０を位置調整冶具２０１を用いて位置調整し、接着剤などによって接着して固定する。その後さらに、上記と同様にしてパッケージ化された光検出器１１２のトラック（Ｙ）方向およびラジアル（Ｘ）方向における位置を微調整して固定する。このように位置調整を行うことで、接着による偏光ホログラム１１０の位置調整ずれを、パッケージ化された光検出器１１２の位置微調整によって補正することができる。また、光ピックアップ装置２００は、偏光ホログラム１１０を保持しつつ、偏光ホログラム１１０を位置調整可能な位置調整冶具２０１を備えることにより、光ピックアップ装置２００上で偏光ホログラム１１０直接位置調整することが可能になるため、位置調整した後の光集積化ユニット１０１を光ピックアップ装置に組み付ける工程をなくすことができる。
【００７８】
以上に述べたように、本発明の光ピックアップ装置１００，２００は、情報を記録するための第１および第２の情報記録層１０４ａ，１０４ｂを有する２層光ディスク１０４に対して、少なくとも情報の記録、再生および消去のうちいずれか１つを行うための光ピックアップ装置であって、光集積化ユニット１０１に備えられる、半導体レーザチップ１０９が２層光ディスク１０４に向けて光を出射し、偏光ホログラム１１０が２層光ディスク１０４からの反射光を０次回折光と±１次回折光とに回折分岐し、光検出器１１２に含まれる、第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄが０次回折光を受光し、第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐが±１次回折光を受光し、光分岐素子１１３が偏光ホログラム１１０からの回折光を第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄおよび第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐに導く。そして光学系が光集積化ユニット１０１から出射される光を２層光ディスク１０４に集光し、２層光ディスク１０４からの反射光を光集積化ユニット１０１に導き、演算器が第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄの出力信号に基づいて再生信号とメインプッシュプル信号とを生成し、第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐの出力信号に基づいて対物レンズシフト信号とフォーカス誤差信号とを生成する。
【００７９】
これにより、第１の受光素子１１１ａ〜１１１ｄおよび第２の受光素子１１１ｅ〜１１１ｐを含む１つの光検出器１１２から再生信号と、トラッキング誤差信号を算出するためのＭＰＰ信号および対物レンズシフト信号と、フォーカス誤差信号とを得ることができ、装置を小型化することができる。また、２層光ディスク１０４からの反射光における０次回折光および±１次回折光を用いて上記各信号を得ることができるため、高い光利用効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態である光ピックアップ装置を簡略化して示す構成図である。
【図２】図１に示す光ピックアップ装置の光集積化ユニットの一部を拡大して示す斜視図である。
【図３】偏光ホログラムの分割領域を示す概略図である。
【図４】光検出器における第１および第２の受光素子の配置を示す概略図である。
【図５】偏光ホログラムが位置ずれしたときの状態を示す概略図である。
【図６】半導体レーザチップの出射光を一様分布としたときの、偏光ホログラムのトラック（Ｙ）方向の位置ずれ量に対する偏光ホログラムの第１領域〜第６領域における光量変化量を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施形態である光ピックアップ装置を簡略化して示す構成図である。
【図８】従来の光ピックアップ装置を簡略化して示す構成図である。
【図９】図８に示す従来の光ピックアップ装置の光集積化ユニットの一部を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００，２００  光ピックアップ装置
１０１  光集積化ユニット
１０２  カップリングレンズ
１０３  １／４波長板
１０４  ２層光ディスク
１０５  対物レンズ
１０６  開口絞り
１０７  レンズホルダ
１０８  アクチュエータ
１０９  半導体レーザチップ
１１０  偏光ホログラム
１１１  受光素子
１１２  光検出器
１１３  光分岐素子
１１４  ステム
１１５  ガラス基板
１１６  キャップ
２０１  位置調整冶具
２０２  ハウジング
２０３  パッケージ
【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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