(57)【要約】【課題】トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算できると共に、記録の高速化に対応可能で、かつ光学部品の調整が簡略化される上、種類の異なる光ディスクに対応可能な光集積化ユニットを提供する。【解決手段】往路光２０は１ビームとし、光ディスク面上での記録パワー利用効率を最大にする一方、光ディスクからの受光素子１０までの戻り光２１の光路に回折格子６を挿入して、戻り光２１をタンジェンシャル方向に３つに回折する。回折格子６は回折角が、回折される±１次光のサブビームと０次光のメインビームとのビーム中心間隔がホログラム素子９上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、ホログラム素子９は、ラジアル方向に沿って全体が分割されていると共に、該ラジアル方向に分割された２つの領域の一方がさらにタンジェンシャル方向に沿って分割されている。【選択図】  図３
2004310907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体へ光を照射する光源と、
上記情報記録媒体からの戻り光を分岐する光分岐手段と、
該光分岐手段にて分岐された戻り光を回折して、上記情報記録媒体のトラック方向に相当する第１の方向に複数のビームを生成する回折格子と、
該回折格子にて回折された複数のビームを受光部へと導くホログラム素子と、
該ホログラム素子で回折された回折光を受光する受光部とを備え、
上記回折格子の回折角は、回折される±１次のサブビームと０次のメインビームとのビーム中心間隔が上記ホログラム素子上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、かつ、上記ホログラム素子は、上記第１と直交する第２の方向に沿って全体が分割されていると共に、該第２の方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらに第１の方向に沿って分割されていることを特徴とする光集積化ユニット。
【請求項２】
上記光分岐手段が偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１に記載の光集積化ユニット。
【請求項３】
上記光分岐手段と上記回折格子とが１つの偏光回折格子にて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光集積化ユニット。
【請求項４】
上記ホログラム素子が偏光ホログラム素子であることを特徴とする請求項３に記載の光集積化ユニット。
【請求項５】
上記請求項１〜４の何れかに記載の光集積化ユニットと、
該光集積化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ための対物レンズと、
往路と復路の偏光方向を変えるためのλ／４板とを備えていることを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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又は再生する光ディスク装置等に用いられる光集積化ユニット及びそれを備えた光ピックアップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップの小型化・薄型化及び高信頼性化を図る手段としてホログラム素子を用いている光集積化ユニットや光ピックアップが、例えば特許文献１に記載されている。その光集積化ユニット及び光ピックアップの基本構造について図８、図９（ａ）（ｂ）を用いて簡単に説明する。
【０００３】
図８は、光ピックアップの一構成例を示す図である。光集積化ユニット５１から出射した光がコリメータレンズ５２により平行光にされた後、対物レンズ５３で光ディスク５４に集光される。そして、その反射光は、対物レンズ５３及びコリメータレンズ５２を通過して、光集積化ユニット５１の受光素子（不図示）上に集光される。
【０００４】
図９（ａ）（ｂ）は、光集積化ユニット５１の構造の説明図である。半導体レーザ５５から出射した光７０（光軸中心７２）は、３ビーム用回折格子５６によって、０次光のメインビームと、±１次光の第１及び第２の２つのサブビームとに分割され、複合プリズム５７の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面５７ａを透過し、λ／４板５８を透過して、上述のコリメータレンズ５２へ向かう。
【０００５】
なお、図の煩雑を避けるため、第１及び第２の２つのサブビームは図示されていないが、図９（ｂ）において３ビーム用の回折格子５６よりも図の上方においては、メインビームと第１及び第２の２つのサブビームとは、ほぼ重なり合う形で存在しており、その外形が光７０であると考えても大差は無い。
【０００６】
戻り光７１（光軸中心７３、７４）は、λ／４板５８を透過してＰＢＳ面５７ａ及び、反射ミラー面５７ｂで反射され、ホログラム素子５９に入射する。ホログラム素子５９に入射した光７１は回折されて、受光素子６０に入射する。
【０００７】
ここで半導体レーザ５５から出射した光の偏光は、Ｘ方向の直線偏光（Ｐ偏光）で、ＰＢＳ面５７ａを透過し、λ／４板５８で円偏光にされ、光ディスク５４に入射する。戻り光は、再びλ／４板５８に入射してＹ方向の直線偏光（Ｓ偏光）になってＰＢＳ面５７ａで反射される。よって半導体レーザ５５から出射した光を、メインビーム・サブビーム共に殆ど全て光ディスク５４へと導くとともに、戻り光も殆ど全てを受光素子６０のある検出器側に導くことができる。
【０００８】
ホログラム素子５９の分割形状、受光素子６０の受光領域形状、並びに、戻り光が受光素子６０上へと集光される際の位置関係を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。ホログラム素子５９は、光ディスク５４のラジアル方向に相当するＸ方向の分割線５９ｌと、ラジアル方向に直交するタンジェンシャル方向に相当するＹ方向の分割線５９ｍとによって、５９ａ〜５９ｃの領域に３分割されている。また、受光素子６０は、ホログラム素子５９による＋１次回折光を検出する６０ａ〜６０ｆの６つの受光領域と、ホログラム素子５９による−１次回折光を検出する６０ｇ〜６０ｉの３つの受光領域から構成されている。ここで、各受光領域からの出力はそれぞれＳ’ａ〜Ｓ’ｉとする。
【０００９】
先の図８において、対物レンズ５３による集光ビームが光ディスク５４の情報記録面上にフォーカシングされている場合、図１０（ａ）に示されるように、メインビームの戻り光のうち、ホログラム素子５９の領域５９ａで回折された＋１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ａと受光領域６０ｂとの分割線６０ｌ上に集光し、−１次回折光が、受光領域６０ｇに集光するようになっている。また、メインビームの戻り光のうち、ホログラム素子５９の領域５９ｂで回折された−１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｈに、領域５９ｃで回折された−１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｉに集光するようになっている。
【００１０】
同様に、前述した第１のサブビームについては、ホログラム素子５９の領域５９ｂで回折された＋１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｅに集光し、ホログラム素子５９の領域５９ｃで回折された＋１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｃに集光する。
【００１１】
また、もう一方の第２のサブビームについては、ホログラム素子５９の領域５９ｂで回折された＋１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｆに集光し、ホログラム素子５９の領域５９ｃで回折された＋１次回折光が、受光素子６０の受光領域６０ｄに集光する。
【００１２】
なお、図１０（ａ）〜（ｃ）では、メインビームの戻り光のスポットをＭとし、メインビームを中央としてタンジェンシャル方向に形成される２つのサブビームのうち、図において上方のホログラム素子５９の領域５９ａ側に形成されるサブビームを第１のサブビームとしてそのスポットをＡにて、もう一方のサブビームを第２のサブビームとしてスポットをＢにて示している。但し、図の煩雑化を避けるために、図１０（ｂ）にて参照符号Ｍ、Ａ、Ｂを付している。
【００１３】
また、図１０（ｂ）（ｃ）において、半円あるいは四分円上のマークは、ホログラム素子５９の各領域で回折され受光素子６０の面上に投射された光のパターンであり、図１０（ｂ）は光ディスク５４と対物レンズ５３との距離が近付いた場合の例であり、図１０（ｃ）は逆に遠ざかった場合の例である。
【００１４】
このような構成において、シングルナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、
ＦＥＳ＝Ｓ’ａ−Ｓ’ｂ                    …（１）
により検出している。
【００１５】
また、プッシュプル法（ＰＰ法）によるトラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳＩ）は、
ＴＥＳＩ＝Ｓ’ｈ−Ｓ’ｉ                  …（２）
により検出している。
【００１６】
しかしながら、通常、記録時においては、第１のサブビームのＰＰ法による信号（プッシュプル信号）であるＴＥＳ（Ａ）と、第２のサブビームのＰＰ法による信号であるＴＥＳ（Ｂ）を用いて、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法によるＴＥＳＩＩを、
2004310907.tif 000003
により検出し、この信号でトラッキングサーボをかけている。
【００１７】
なお、上記係数Ｋは、メインビームと第１及び第２の２つのサブビームとの光強度の違いを補正するためのものであり、強度比がメインビーム：第１のサブビーム：第２のサブビーム＝ａ：ｂ：ｂならば、係数Ｋ＝ａ／（２ｂ）である。
【００１８】
また、ピット情報が記録された光ディスク５４の再生（再生モード）は、Ｓ’ｈとＳ’ｉとの信号の位相差の変化を検出して、位相差（ＤＰＤ）法によるＴＥＳＩＩＩを検出し、この信号によりトラッキングサーボをかけている。
【００１９】
さらに、光ディスク５４に記録されている情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓ’ｈ＋Ｓ’ｇ＋Ｓ’ｉ      …（４）
の演算により得られる。
【００２０】
次に、記録時にトラッキングサーボを、ＰＰ法を用いたトラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳＩ）ではなく、ＤＰＰ法によるＴＥＳＩＩを用いて行っている理由を説明する。
【００２１】
１ビームを用いるＰＰ法も、３ビームを用いるＤＰＰ法も、複数の光受光部の光量差を検出することで、ディトラック量を検出する手法であり、光量差が無い場合をジャストトラックと判断する点では同じである。
【００２２】
しかしながら、ＰＰ法には、対物レンズ５３がラジアル方向に移動した場合や、光ディスク５４が傾いた場合に、正しくトラッキングサーボが行えないといった問題がある。
【００２３】
つまり、ＰＰ法では、光ディスクからの反射光の左右の光量分布差を２分割検出器により検出し、その信号をもってトラッキングサーボを行うようになっている。しかしながら、図１１（ａ）に示すように、対物レンズ５３がラジアル方向に移動した場合にも、光ディスク５４からの反射光の光軸がずれてしまい、２分割検出器６１の中心からビーム中心がずれる。また、図１１（ｂ）に示すように、光ディスク５４が傾いた場合も、同様に反射光のビーム中心がずれてしまい、２分割検出器６１の中心からビーム中心がずれる。いずれの場合も、トラッキングが合っているにもかかわらず、２分割検出器６１の差動信号にオフセットが発生し（以下、トラッキングオフセット）、ディトラックと判定してしまう。
【００２４】
これに対し、ＤＰＰ法は、このようなトラッキングオフセットを抑圧することができる。つまり、ＤＰＰ法では、ビームを３個に分岐して光ディスクに照射することで、上記ＰＰ法の場合に発生するメインビームのオフセットをサブビームに同じように発生するオフセットによりキャンセルするようになっている。そのため、上記トラッキングオフセットの抑圧が可能である。
【００２５】
このような理由により、上記した従来のホログラムを用いた光集積化ユニット及び光ピックアップでは、ＰＰ法を採用せずに、記録時、ＤＰＰ法を使用してトラッキングサーボをかけるようになっている。
【００２６】
【特許文献１】
特開２００１−２７３６６６号公報
【００２７】
【非特許文献１】
８８年春季応用物理学会予稿集３  Ｐ８４６  ２９ａ−ＺＨ−１０
【００２８】
【非特許文献１】
電子通信情報学会技報１９９８−０９  ＣＰＭ９８−１０７
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の光集積化ユニット及び光ピックアップは、ＤＰＰ法を用いてトラッキングサーボをかけているが故の問題として、以下のような課題を有している。
【００３０】
上述したように、ＤＰＰ法では、１個の光源からの光を分割してメインビームと第１及び第２の２つのサブビームを生成している。そのため、記録に関与するメインビームの光量が低下してしまい、光ディスク５４上での記録パワーが少なくなる。その結果、光ディスク５４の回転数が通常の２倍・３倍と上がる高速記録時における必要記録パワーが確保できなくなり、記録の高速化の妨げとなる。しかしながら、単純に１ビーム化すれば、対物レンズシフトによるトラッキングオフセットを抑圧できないため、単純に１ビーム化することはできない。
【００３１】
また、例えば、メインビームの位置が、光ディスク５４のグルーブ中心となるようにトラッキングサーボをかける場合、生成させた第１及び第２の２つのサブビームが、光ディスク５４上のランド位置に照射されるように、回折格子５６を調整する必要がある。このような回折格子５６の調整は、製造上のコストアップにつながる恐れがある。
【００３２】
さらに、例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭの光ディスクのように、グルーブとランドの構造が異なる光ディスクには、それぞれに対し第１及び第２の２つのサブビームの位置を変える必要がある。しかしながら、一度調整を行った光集積化ユニットや光ピックアップにおいて、記録再生する光ディスク５４の種類に応じてその都度各サブビームの位置を変更するのは事実上不可能である。したがって、光集積化ユニットや光ピックアップにおいては、所定の種類の光ディスクにしか対応できず、種類の異なる光ディスクに対応することができない。
【００３３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光集積化ユニット、及びそれを備えた光ピックアップを提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光集積化ユニットは、上記課題を解決するために、情報記録媒体へレーザ光を照射する光源と、上記情報記録媒体からの戻り光を分岐する光分岐手段と、該光分岐手段にて分岐された戻り光を回折して、上記情報記録媒体のトラック方向に相当する第１の方向に複数のビームを生成する回折格子と、該回折格子にて回折された複数のビームを受光部へと導くホログラム素子と、該ホログラム素子で回折された回折光を受光する受光部とを備え、上記回折格子の回折角は、回折される±１次光のサブビームと０次光のメインビームとのビーム中心間隔が上記ホログラム素子上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、かつ、上記ホログラム素子は、上記第１に直交する第２の方向に沿って全体が分割されていると共に、第２の方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらに第１の方向に沿って分割されていることを特徴としている。
【００３５】
ここで、トラック方向に相当する第１の方向とは、情報記録媒体がディスク状である場合はタンジェンシャル方向となる。したがって、第１の方向と直交する第２の方向とは、その場合ラジアル方向となる。以下では、第１の方向をタンジェンシャル方向、第２の方向をラジアル方向として説明する。
【００３６】
上記の構成では、光源から照射されたレーザ光は、分岐されることなくそのまま情報記録媒体へと照射されるようになっている。つまり、これによれば、往路光が１ビームとなっている。したがって、記録パワーの利用効率を上げることができ、高速記録に対応可能となる。また、情報記録媒体へと照射されるサブビームを無くすことで、往路光を分割するために必要であった回折格子が必要なくなり、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、回折格子が必要なくなることで、１つの光集積化ユニットにて異なる種類の光ディスクに対応することが可能となる。
【００３７】
そして、上記構成では、情報記録媒体からの戻り光は、光分岐手段にて分岐されて取り出された後、回折格子にて回折されてタンジェンシャル方向に複数のビームとして生成され、これら複数のビームがホログラム素子によりそれぞれ対応する受光部へと導かれることとなる。ここで回折格子はその回折角が、回折される±１次光のサブビームと０次光のメインビームとのビーム中心間隔がホログラム素子上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、ホログラム素子は、少なくともラジアル方向に沿って全体が分割されていると共に、該ラジアル方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらにタンジェンシャル方向に沿って分割されている。
【００３８】
したがって、タンジェンシャル方向に沿って分割されている２つの領域の差動をとることで、戻り光に含まれる、情報記録媒体の周期構造により回折された±１次光と０次光が干渉して生じるボールパターンと称される干渉領域の変化による光量分布変化の割合が、それぞれに異なるプッシュプル信号を生成することが可能となる。こうして得られたボールパターンの変化による光量分布変化の割合がそれぞれに異なるプッシュプル信号に、ゲインを掛けてオフセット量のみあわせてその差動を取ることで、トラッキングオフセットがキャンセルされ、必要なボールパターンの変化のみを抽出してなるトラッキング誤差信号を演算することができる。
【００３９】
つまり、上記構成とすることで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光集積化ユニット、及びそれを備えた光ピックアップを提供することができる。
【００４０】
また、本発明の光集積化ユニットにおいては、上記光分岐手段が偏光ビームスプリッタからなる構成とすることもできる。
【００４１】
これによれば、光集積化ユニットを備えて構成される光ピックアップの光路中に設けられたλ／４板と組み合せて、往路光と復路光とを分離することが可能である。偏光ビームスプリッタは、従来から光ピックアップにて用いられている部品であるので、従来ある部品を用いて上記した本発明の光集積化ユニットを構成することができる。
また、本発明の光集積化ユニットにおいては、上記光分岐手段と上記回折格子とが１つの偏光回折格子よりなる構成とすることもできる。
【００４２】
これによれば、上記の偏光ビームスプリッタと同様に、偏光回折格子が、光ピックアップの光路中に設けられたλ／４板との組み合せにて、往路光と復路光とを分離する。そしてさらに、偏光回折格子が、復路光のみを０次光のメインビームと±１次光のサブビームに分岐し、ホログラム素子に導く。
【００４３】
したがって、光分岐手段と回折格子としての機能が、１つの部品で可能なため、部品点数削減等による製造コストを低く抑えることができると共に、光分岐手段が偏光ビームスプリッタよりなる構成に比べて小スペース化が行えるため、光集積化ユニットのパッケージを小さくすることができる。
【００４４】
さらに、この場合、加えて上記ホログラム素子も偏光ホログラム素子で構成することができる。
【００４５】
これによれば、偏光ホログラム素子としてある特定の偏光にのみホログラム素子として機能する構成としたので、偏光ホログラム素子の光軸中心位置を往路光の光軸中心に一致または近軸させることができる。その結果、上記製造コスト低下に加えて、さらなる小スペース化が行えるため、光集積化ユニットのパッケージをより一層小さくすることができる。
【００４６】
本発明の光ピックアップは、上記課題を解決するために、上記した本発明の光集積化ユニットと、該光集積化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ための対物レンズと、往路と復路の偏光方向を変えるためのλ／４板とを備えていることを特徴としている。
【００４７】
既に説明したように、本発明の光集積化ユニットを具備することで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光ピックアップを提供することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４９】
図１は、第１の実施の形態における光集積化ユニット１を用いた光ピックアップの一構成例を示す図である。
【００５０】
図１において、光集積化ユニット１から出射した光がコリメータレンズ２により平行光にされた後、対物レンズ３で情報記録媒体である光ディスク４に集光される。そして、その反射光は対物レンズ３及びコリメータレンズ２を通過して、光集積化ユニット１の受光部を成す受光素子（不図示）上に集光される。
【００５１】
次に、図２（ａ）（ｂ）、及び図３を用いて、光集積化ユニット１の構造を詳細に説明する。図２（ａ）は光集積化ユニット１を上面からみた構成図であり、図２（ｂ）は光集積化ユニット１を側面からみた構成図である。また、図３は光集積化ユニット１の光学構成の斜視図である。
【００５２】
光源である半導体レーザチップ５から出射したＸ方向の直線偏光（Ｐ偏光）である光２０（光軸中心２２）が、複合プリズム７に含まれる光分岐手段としての偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）のＰＢＳ面７ａを透過し、λ／４板８を透過して円偏光にされ、コリメータレンズ２に向かう。そして、光ディスク４から戻ってきた光は、再びλ／４板８を透過することでＹ方向の直線偏光（Ｓ偏光）となり、ＰＢＳ面７ａで反射され往路光と復路光とが分離される。
【００５３】
戻り光２１（光軸中心２３）は、さらに反射ミラー面７ｂで反射され光軸中心が２４に変換された後、回折格子６で光ディスク４のタンジェンシャル方向（図中Ｙ方向）に、０次光であるメインビーム２１Ｍ及び±１次光である第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂに回折される（図３参照）。
【００５４】
理由について後述するが、回折格子６の回折角は、回折される第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとメインビーム２１Ｍとのビーム中心間隔がホログラム素子９上でのビーム半径を超えない範囲になるよう設定されている。したがって、この際、これら３つのビーム２１Ｍ・２１Ａ・２１Ｂがすべてホログラム素子９に入射することとなる。
【００５５】
ホログラム素子９は、詳細には後述するが、図３に示すように、タンジェンシャル方向（図中Ｙ方向）とラジアル方向（図中Ｘ方向）に３分割されており、ホログラム素子９に入射したメインビーム２１Ｍ及び第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂは回折されて、受光素子１０に入射する。
【００５６】
次に、ホログラム素子９、受光素子１０、及びサーボ信号検出方法について図４を用いて説明する。ホログラム素子９の分割形状と受光素子１０の受光領域形状、並びに、戻り光が受光素子１０上へと集光される際の位置関係を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００５７】
ホログラム素子９は、図４（ａ）に示すように、光ディスク４のラジアル方向に相当するＸ方向の分割線９ｌにて全体が２つに分割されており、そのうちの一方の領域がさらに、タンジェンシャル方向に相当するＹ方向の分割線９ｍによって２つに分割されることで、９ａ〜９ｃの領域に３分割されている。
【００５８】
また、受光素子１０はホログラム素子９による＋１次回折光を検出する１０ａ〜１０ｆの６つの受光領域と、−１次回折光を検出する１０ｇ〜１０ｉの３つの受光領域とから構成されている。ここで各受光領域からの出力はそれぞれＳａ〜Ｓｉとする。
【００５９】
先の図１において対物レンズ３による集光ビームが光ディスク４の情報記録面上にフォーカシングされている場合、図４（ａ）に示されるように、戻り光のメインビーム２１Ｍのうち、ホログラム素子９の領域９ａで回折された＋１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ａと受光領域１０ｂの分割線１０ｌ上に集光し、−１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｇに集光するように構成されている。また、戻り光のメインビーム２１Ｍのうち、ホログラム素子９の領域９ｂで回折された−１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｈに、ホログラム素子９の領域９ｃで回折された−１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｉに集光するようになっている。
【００６０】
同様に、前述した戻り光の第１のサブビーム２１Ａについては、ホログラム素子９の領域９ｂで回折された＋１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｅに集光し、ホログラム素子９の領域９ｃで回折された＋１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｃに集光する。
【００６１】
また、もう一方の戻り光のサブビーム２１Ｂについては、ホログラム素子９の領域９ｂで回折された＋１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｆに集光し、ホログラム素子９の領域９ｃで回折された＋１次回折光が受光素子１０の受光領域１０ｄに集光する。
【００６２】
なお、図４（ａ）〜（ｃ）では、戻り光のメインビーム２１Ｍのスポットを２１Ｍとし、該メインビーム２１Ｍを中央としてタンジェンシャル方向に形成される第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂのうち、図において上方のホログラム素子９の領域９ａ側に形成される方を第１のサブビーム２１Ａとしてそのスポットを２１Ａにて、他方の第２のサブビーム２１Ｂとしてそのスポットを２１Ｂにて示している。但し、図の煩雑化を避けるために、図４（ｂ）にて参照符号２１Ｍ、２１Ａ、２１Ｂを付している。
【００６３】
図４（ｂ）（ｃ）において、半円あるいは四分円上のマークは、ホログラム素子９の各領域で回折され受光素子１０の面上に投射された光のパターンであり、図４（ｂ）は光ディスク４と対物レンズ３との距離が近付いた場合の例であり、図４（ｃ）は逆に遠ざかった場合の例である。
【００６４】
このような構成において、シングルナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ                …（５）
の演算により得られる。
【００６５】
また、ピット情報が記録された光ディスク４の再生（再生モード）は、ＳｈとＳｉの信号の位相差の変化を検出して、位相差（ＤＰＤ）法によるＴＥＳ３を検出し、この信号によりトラッキングサーボをかけている。光ディスク４としてＤＶＤを扱うには、再生モード時のＤＰＤ法によるトラッキングサーボが規格として定められている。
【００６６】
さらに、情報信号（ＲＦ信号）は
ＲＦ＝Ｓｈ＋Ｓｇ＋Ｓｉ      …（６）
の演算により得られる。
【００６７】
ここまでの演算処理は、先に説明した従来例と同じであるが、記録時におけるトラッキング信号が、従来例と全く異なっている。即ち、従来例で行っていたＰＰ法によるトラッキング誤差信号をＴＥＳ１とすると
ＴＥＳ１＝Ｓｈ−Ｓｉ              …（７）
で検出できる。しかしながら、この信号だけでは、図１１（ａ）（ｂ）を用いて説明したように、対物レンズ３のシフトや光ディスク４のチルト（傾き）による戻り光中心の強度ずれによりトラッキングオフセットが発生してしまい、トラッキングサーボをかけることは困難である。
【００６８】
そこで、本実施の形態では、往路光と復路光とを分離し、復路光のみに回折格子６を挿入して発生させた戻り光の±１次光である第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂから得られるＰＰ信号の演算を行うことで、上述したトラッキングオフセットをキャンセルするための信号を生成し、ＴＥＳ１から間引くことで、トラッキング誤差信号を得るようになっている。
【００６９】
上記方法によりトラッキングオフセットがキャンセルされる理由を、図５（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。回折格子６を通過した戻り光２１は、メインビーム２１Ｍ及び第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂに分岐され、図５（ａ）のようにホログラム素子９に落ちる。図５（ｂ）〜（ｄ）に、各ビーム２１Ｍ・２１Ａ・２１Ｂとホログラム素子９の位置関係をそれぞれ個別に示す。
【００７０】
図５（ｂ）は、ホログラム素子９の領域９ｂ・９ｃに落ちた第２のサブビーム２１Ｂを示しており、第２のサブビーム２１Ｂは、これら領域９ｂ・９ｃにより、受光素子１０の受光領域１０ｆ・１０ｄ（図４（ａ）参照）に導かれる。同様に、図５（ｃ）は、ホログラム素子９の領域９ｂ・９ｃに落ちたメインビーム２１Ｍを示しており、メインビーム２１Ｍは、これら領域９ｂ・９ｃにより、受光素子１０の受光領域１０ｈ・１０ｉ（図４（ａ）参照）に導かれる。同様に、図５（ｄ）は、ホログラム素子の領域９ｂ・９ｃとに落ちた第１のサブビーム２１Ａを示しており、第１のサブビーム２１Ａは、これら領域９ｂ・９ｃにより、受光素子１０の受光領域１０ｅ・１０ｃ（図４（ａ）参照）に導かれる。
【００７１】
図５（ｂ）において得られる、第２のサブビーム２１Ｂによる、受光領域１０ｆ・１０ｄの差動信号、つまりＰＰ信号をＴＥＳ（ＳＢ）とすると、
ＴＥＳ（ＳＢ）＝Ｓｆ−Ｓｄ
と示すことができる。同じく、図５（ｄ）において得られる、第１のサブビーム２１ＡによるＰＰ信号をＴＥＳ（ＳＡ）とすると、
ＴＥＳ（ＳＡ）＝Ｓｅ−Ｓｃ
と示すことができる。なお、図５（ｃ）において得られる、メインビームＭによるＰＰ信号は、上述の（７）にその演算式を示したＴＥＳ１である。
【００７２】
上述した対物レンズ３のシフトや光ディスク４のチルトにより発生する戻り光の中心強度ずれは、当然メインビーム２１Ｍだけでなく、第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂにも発生する。したがって、ＴＥＳ１にはもちろん、ＴＥＳ（ＳＢ）・ＴＥＳ（ＳＡ）にも、オフセット量はそれぞれ違うが同一極性のオフセットが発生するため、例えば、
2004310907.tif 000004
の演算により、ＴＥＳ１に存在するオフセット量に見合うだけのオフセットを、ＴＥＳ（ＳＡ）に存在するオフセットを調整して、オフセットキャンセル信号として両者の差動をとることで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号ＴＥＳ２が得られる。
【００７３】
ここで係数ｋは、基本的には受光素子１０の受光領域１０ｈ・１０ｉ及び受光領域１０ｆ・１０ｄに落ちるビームの面積比とビームの強度比の違いを一つのゲインで補正するためのものであるが、同時に光集積化ユニット１の製作上発生する部品寸法・調整等誤差や回折格子６及びホログラム素子９の回折効率差により発生するオフセットもあわせて除去されるものであり、一概に受光素子１０の受光領域１０ｈ・１０ｉと受光領域１０ｆ・１０ｄに落ちるビームの面積比及び強度比から決定されるものではない。
【００７４】
また、ＴＥＳ２とは別に、以下の演算でもトラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を得ることができる。即ち、
2004310907.tif 000005
このときの係数ｋ’・ｋ’’・ｋ’’’も、ｋと同様に基本的には演算に用いられる各素子に落ちるビームの面積比とビームの強度比の違いを一つのゲインで補正するためのものであるが、同時に光集積化ユニット１の製作上発生する部品寸法・調整等誤差や回折格子６及びホログラム素子９の回折効率差により発生するオフセットもあわせて除去されるものであり、一概に各素子に落ちるビームの面積比及び強度比から決定されるものではない。
【００７５】
数式（８）〜（１１）にてそれぞれ求まる４つのＴＥＳ２〜ＴＥＳ２’’’を比較すると、ＴＥＳ２、ＴＥＳ２’及びＴＥＳ２’’間には殆ど違いはないが、ＴＥＳ２’’’では、後述するボールパターンと称される戻り光の干渉領域の変化による光量分布変化をすべて検出できるため、メインビーム２１ＭによるＰＰ信号よりも振幅の大きいＰＰ成分を、回路による増幅を行うことなく得ることができ、ＰＰ信号のノイズが少なくなる。つまりＳ／Ｎが良くなるといった利点を有する。
【００７６】
続いて、回折格子６の回折角を、メインビーム２１Ｍと第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂのビーム中心間隔Ｌは、ホログラム素子９上でのビーム半径を超えない範囲で設定するとした理由を説明する。
【００７７】
図５（ｂ）〜（ｄ）に、メインビーム２１Ｍと第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂのビームプロファイルを示すが、溝等の周期構造をもつ光ディスク４に対してビームを照射した場合、戻り光には、光ディスク４の周期構造により回折された±１次光と０次光が干渉し、ボールパターンと称される干渉領域（図５（ｂ）〜（ｄ）における薄墨色着色部）が存在する。
【００７８】
トラッキング誤差信号としては、正にこのボールパターンの変化による光量分布変化のみを検出したいのだが、実際には上述したようなトラッキングオフセットがプラスされる。しかしながら、このボールパターン変化による光量分布変化の割合は、図からも分かるようにビーム中心からタンジェンシャル方向ビーム半径までの各々の領域で変化し、ビームのタンジェンシャル方向最外周付近においてはボールパターンによる光量分布変化はほとんど無く、この部分においては殆ど対物レンズ３のシフトや光ディスク４のチルト等によるオフセットのみとなる。これに対し、該最外周付近間となる中央部は、その領域における主にボールパターンの面積で割合が変わってくる。
【００７９】
したがって、メインビーム２１Ｍと第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとの中心間隔Ｌをホログラム素子９上でのビーム半径を超えない範囲で設定するように回折格子６の回折角を設計することで、ボールパターン変化による光量分布変化の割合がそれぞれ異なるＰＰ信号を生成することが可能となり、ひいては、それぞれの信号にゲインを掛けてオフセット量のみあわせて差動を取ることで、オフセットがキャンセルされ、必要なボールパターンの変化のみを抽出することができる。
【００８０】
上述の距離Ｌが０の場合、サブビームは発生していないこととなり、逆にＬがホログラム素子９上でのビーム半径を超えた場合、ボールパターンによる光量分布変化とトラッキングオフセットの割合が、ＴＥＳ１とＴＥＳ（ＳＡ）とＴＥＳ（ＳＢ）とで差が無くなり、いずれの場合もトラッキングオフセットのキャンセルがまったくできない状態になるため、ＮＧとなる。
【００８１】
つまり、換言すれば、メインビーム２１Ｍ及び第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂにおけるホログラム素子９の領域９ｃ・９ｂでの切り取り方を変えることによって、領域９ｃ・９ｂでのそれぞれの差動信号に含まれる、対物レンズ３のシフト等によるオフセット成分と干渉領域の強度変化による光ディスク４の溝構造を読み出した成分（ＰＰ振幅成分）の割合を変えて、演算することによりＰＰ振幅成分のみを残すということである。
【００８２】
以上のように、本実施の形態の光集積化ユニット１では、回折格子６にて戻り光２１が、タンジェンシャル方向に並ぶメインビーム２１Ｍと第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとに分割され、ホログラム素子９上に、第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとメインビームとのビーム中心間隔Ｌがホログラム素子９上でのビーム半径を超えない範囲で入射されると共に、ホログラム素子９が、ラジアル方向に沿って全体が分割されていると共に、該ラジアル方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらにタンジェンシャル方向に沿って分割されている。
【００８３】
これにより、記録パワーの利用効率を上げることができ、高速記録に対応可能となる。また、情報記録媒体へと照射されるサブビームを無くすことで、往路光を分割するために必要であった回折格子が必要なくなり、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、回折格子が必要なくなることで、１つの光集積化ユニットにて異なる種類の光ディスクに対応することが可能となる。
【００８４】
そして、タンジェンシャル方向に沿って分割されている２つの領域の差動をとることで、ボールパターンの変化による光量分布変化の割合がそれぞれに異なるプッシュプル信号を得ることができ、これにゲインを掛けてオフセット量のみあわせてその差動を取ることで、トラッキングオフセットがキャンセルされ、必要なボールパターンの変化のみを抽出してなるトラッキング誤差信号を演算することができる。
【００８５】
つまり、上記構成とすることで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光集積化ユニット、及びそれを備えた光ピックアップを提供することができる。
【００８６】
なお、ここでは、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）の検出に、ナイフエッジ法を例示したが、非点収差法やスポットサイズ法を用いてもよい。但し、ナイフエッジ方は、受光素子１０の受光領域上でビームが集光しているので外乱の影響に強く、特にビームが光ディスク４の案内溝を横切った際の影響を受けにくく、光ディスク４が、案内溝を持つ記録用ディスクである場合にＦＥＳ検出が最適である。また、単なる光量変化のみでＦＥＳを検知する方法の場合、波長変動に影響されるホログラム素子と回折格子と、波長変動のしやすい半導体レーザチップを組み合せて使用する光ピックアップでは光量変動に弱いため、ホログラム素子を使用するこのような光ピックアップでは、ナイフエッジ法が最も適しているともいえる。
【００８７】
また、光ディスク４として、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ及びＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷディスクを扱う場合、これら光ディスクでは、ランダムアクセスを行うためのアドレス情報（このアドレス信号を−Ｒ／ＲＷディスクではＬＰＰ、＋Ｒ／ＲＷディスクではウォブリング信号）をＰＰ法（つまり、ＴＥＳ１）で検出している。この際、メインビーム２１Ｍでは、半分のビームしか使用していないため、Ｓ／Ｎが悪くなる。そこで、領域９ｃ・９ｂに大きく入射する第２のサブビーム２１Ｂを使って、Ｓｆ−Ｓｄにてこれを検出するようにすることが好ましい。ＴＥＳ１に比べて使用するビーム範囲が大きいので、ＳＮの向上を図ることができる。
【００８８】
〔実施の形態２〕
本発明の実施のその他の形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施の形態１で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８９】
本実施の形態における光集積化ユニット３０は、前述した実施の形態１に示す光集積化ユニット１の構成とほぼ同じであり、構成上の違いは、図６に示すように、光分岐手段としての偏光ビームスプリッタ面７ａを有する複合プリズム７及び回折格子６の変わりに、偏光回折格子３１を具備した点である。
【００９０】
偏光回折格子３１とは、ある特定方向の偏光に対し、回折格子として作用する光学素子であり、半導体レーザチップ５から出射したＸ方向の直線偏光（Ｐ偏光）である光２０（光軸中心２２）に対しては、偏光回折格子３１は回折格子として作用しないため、往路光２０はそのまま透過し、λ／４板８を透過して円偏光にされ、コリメータレンズ２に向かう。そして光ディスク４から戻ってきた光は再びλ／４板８を透過することでＹ方向の直線偏光（Ｓ偏光）にされる。この偏光に対しては、偏光回折格子３１は回折格子として作用するため、戻り光２１は光ディスク４のタンジェンシャル方向（図中Ｙ方向）に０次光であるメインビームＭと、±１次光である第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとに回折される。
【００９１】
偏光回折格子３１の回折角は、実施の形態１で述べたように、回折される第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとメインビーム２１Ｍとのビーム中心間隔Ｌが、ホログラム素子９上でのビームの半径を超えない範囲になるよう設定されおり、３つのビームがすべてホログラム素子９に入射するようになっている。
【００９２】
偏光回折格子３１は、例えばニオブ酸リチウムといった光学材料基板にタンタルでパターンニングを行ない、プロトン交換でＬｉ＋をＨ＋で置換して、常光（上記Ｓ偏光）と異常光（上記Ｐ偏光）に対する屈折率差をつけることで製作される。回折角度はパターンニング時のプロトン交換領域の幅で決定される。このようなプロトン交換を用いて作製される偏光回折格子の詳細については、例えば、非特許文献１に記載されている。
【００９３】
また、上記とは別に光重合性液晶ポリマーに電界をかけて周期的に配向させた後、紫外線等を照射することにより、配向状態を固定化するという方法でも偏光回折格子３１を作製することができる。この作製方法での回折格子の溝幅は電界をかける電極のパターンで決定される。このような高分子液晶を用いての偏光回折格子の詳細については、例えば、非特許文献２に記載されている。
【００９４】
偏光回折格子３１を作製するにおいて何れの作製方法をとるにしても、偏光回折格子３１はＰ偏光に対し回折格子が一様な屈折率分布の素子として作用するため透過するが、Ｓ偏光に対しては周期的な格子として働き、光を回折させる素子である。
【００９５】
なお、上記光集積化ユニット３０が対物レンズ３等と共に搭載されることで光ピックアップを構成するなど、これ以外の構成は、実施の形態１の光集積化ユニット１と同じであるため、これ以上の説明は省略する。
【００９６】
以上のように構成することで、実施の形態１の光集積化ユニット１と同様、往路光と復路光とを分離し、かつ復路光のみを０次光のメインビーム２１Ｍと±１次光の第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとに分岐し、ホログラム素子９に導くことが１つの部品で可能なため、部品点数削減等による製造コストを低く抑えることができる。また、複合プリズム７を用いた構成よりも、小スペース化が行えるため、実施の形態１の光集積化ユニット１よりも光集積化ユニット３０のパッケージを小さくすることができる。
【００９７】
〔実施の形態３〕
本発明の実施のその他の形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施の形態１、２で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
本実施の形態における光集積化ユニット３２は、前述した実施の形態２の光集積化ユニット３０の構成とほぼ同じであり、構成上の違いは、図７に示すように、ホログラム素子９に代えて偏光ホログラム素子３３を具備し、偏光回折格子３１にて分岐された３つのビームを受けて受光素子１０へと導くホログラム素子にも偏光分離特性を持たせた構成としたことである。
【００９９】
偏光ホログラム素子３３は、偏光回折格子３１と同様にある特定方向の偏光に対し、ホログラムとして作用する光学素子であり、作製方法は前述の実施の形態２において、偏光回折格子３１の作製方法として述べた方法を用いることができる。
【０１００】
これにおいては、半導体レーザチップ５から出射したＸ方向の直線偏光（Ｐ偏光）である光２０（光軸中心２２）に対しては偏光回折格子３１は回折格子として作用しないため、往路光２０はそのまま透過し、λ／４板８を透過して円偏光にされ、コリメータレンズ２に向かう。そして光ディスク４から戻ってきた光は再びλ／４板８を透過することでＹ方向の直線偏光（Ｓ偏光）になる。この偏光に対して偏光回折格子３１は回折格子として作用するため、戻り光２１は記録媒体のタンジェンシャル方向（図中Ｙ方向）に０次光のメインビーム２１Ｍと±１次光である第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとに回折される。
【０１０１】
ここで、偏光回折格子３１の回折角は回折される第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとメインビーム２１Ｍとのビーム中心間隔Ｌが、偏光ホログラム素子３３上でのビームの半径を超えない範囲になるよう設定されおり、３つのビームがすべて偏光ホログラム素子３３に入射する。
【０１０２】
偏光ホログラム素子３３は、半導体レーザチップ５から出射したＸ方向の直線偏光（Ｐ偏光）である往路光２０（光軸中心２２）に対してはホログラムとして作用しないため、往路光２０をそのまま透過させ、光ディスク４から戻り再びλ／４板８を透過し、Ｙ方向の直線偏光（Ｓ偏光）となった復路光２１に対してはホログラムとして作用するため、受光素子１０に光を導く。
【０１０３】
なお、上記光集積化ユニット３２が対物レンズ３等と共に搭載されることで光ピックアップを構成するなど、これ以外の構成は、実施の形態１，２の光集積化ユニット１・３０と同じであるため、これ以上の説明は省略する。
【０１０４】
以上のように構成することで、実施の形態１，２と同様に、往路光と復路光を分離し、かつ復路光のみを０次光のメインビームと±１次光の第１及び第２の２つのサブビーム２１Ａ・２１Ｂとに分岐して偏光ホログラム素子３３に導き、かつ復路光のみを受光素子１０に導くことができるため、偏光ホログラム素子３３の光軸中心位置を往路光軸中心に一致又は、近軸させることができる。その結果、さらなる小スペース化が図れるため、光集積化ユニット３２のパッケージを光集積化ユニット３０のパッケージよりもさらに小さくすることができる。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の光集積化ユニットは、以上のように、情報記録媒体へレーザ光を照射する光源と、上記情報記録媒体からの戻り光を分岐する光分岐手段と、該光分岐手段にて分岐された戻り光を回折して、上記情報記録媒体のトラック方向に相当する第１の方向に複数のビームを生成する回折格子と、該回折格子にて回折された複数のビームを受光部へと導くホログラム素子と、該ホログラム素子で回折された回折光を受光する受光部とを備え、上記回折格子の回折角は、回折される±１次光のサブビームと０次光のメインビームとのビーム中心間隔が上記ホログラム素子上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、かつ、上記ホログラム素子は、上記第１に直交する第２の方向に沿って全体が分割されていると共に、第２の方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらに第１の方向に沿って分割されていることを特徴としている。
【０１０６】
上記の構成では、光源から照射されたレーザ光は、分岐されることなくそのまま情報記録媒体へと照射されるようになっているので、記録パワーの利用効率を上げることができ、高速記録に対応可能となる。また、情報記録媒体へと照射されるサブビームを無くすことで、往路光を分割するために必要であった回折格子が必要なくなり、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、回折格子が必要なくなることで、１つの光集積化ユニットにて異なる種類の光ディスクに対応することが可能となる。
【０１０７】
そして、上記構成では、情報記録媒体からの戻り光は、光分岐手段にて分岐されて取り出された後、回折格子にて回折されてタンジェンシャル方向に複数のビームとして生成され、これら複数のビームがホログラム素子によりそれぞれ対応する受光部へと導かれることとなるが、ここで回折格子はその回折角が、回折される±１次光のサブビームと０次光のメインビームとのビーム中心間隔がホログラム素子上でのビーム半径を超えない範囲となるように設定されており、ホログラム素子は、少なくともラジアル方向に沿って全体が分割されていると共に、該ラジアル方向に分割された２つの領域の少なくとも一方がさらにタンジェンシャル方向に沿って分割されている。
【０１０８】
したがって、タンジェンシャル方向に沿って分割されている２つの領域の差動をとることで、戻り光に含まれるボールパターンの変化による光量分布変化の割合が、それぞれに異なるプッシュプル信号を生成することが可能となり、ひいては、これらのプッシュプル信号に、ゲインを掛けてオフセット量のみあわせてその差動を取ることで、トラッキングオフセットがキャンセルされ、必要なボールパターンの変化のみを抽出してなるトラッキング誤差信号を演算することができる。
【０１０９】
つまり、上記構成とすることで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光集積化ユニットを提供することができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、本発明の光集積化ユニットにおいては、上記光分岐手段が偏光ビームスプリッタからなる構成とすることもできる。
【０１１１】
これによれば、光集積化ユニットを備えて構成される光ピックアップの光路中に設けられたλ／４板と組み合せて、往路光と復路光とを分離することが可能である。偏光ビームスプリッタは、従来から光ピックアップにて用いられている部品であるので、従来ある部品を用いて上記した効果を奏する本発明の光集積化ユニットを構成することができるといった効果を併せて奏する。
【０１１２】
また、本発明の光集積化ユニットにおいては、上記光分岐手段と上記回折格子とが１つの偏光回折格子よりなる構成とすることもできる。
【０１１３】
これによれば、光分岐手段と回折格子としての機能が、１つの部品で可能なため、部品点数削減等による製造コストを低く抑えることができると共に、光分岐手段が偏光ビームスプリッタよりなる構成に比べて小スペース化が行えるため、光集積化ユニットのパッケージを小さくすることができるという効果を併せて奏する。
【０１１４】
さらに、この場合、加えて上記ホログラム素子も偏光ホログラム素子で構成することができる。
【０１１５】
これによれば、偏光ホログラム素子としてある特定の偏光にのみホログラム素子として機能する構成としたので、偏光ホログラム素子の光軸中心位置を往路光の光軸中心に一致または近軸させることができる。その結果、上記製造コスト低下に加えて、さらなる小スペース化が行えるため、光集積化ユニットのパッケージをより一層小さくすることができるという効果を併せて奏する。
【０１１６】
本発明の光ピックアップは、以上のように、上記した本発明の光集積化ユニットと、該光集積化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ための対物レンズと、往路と復路の偏光方向を変えるためのλ／４板とを備えていることを特徴としている。
【０１１７】
既に説明したように、本発明の光集積化ユニットを具備することで、トラッキングオフセットのキャンセルされたトラッキング誤差信号を演算可能でありながら、記録の高速化に対応可能であると共に、光学部品の調整が簡略化されるだけでなく、種類の異なる光ディスクに対応することが可能な光ピックアップを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すもので、光ピックアップの光学系を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）共に、上記光ピックアップに備えられた光集積化ユニットの構成図である。
【図３】上記光集積化ユニットの光学構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は共に、上記光集積化ユニットのホログラム素子と受光素子との関係を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は共に、上記光集積化ユニットにおいて検出し得るトラッキング誤差信号の生成方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施のその他の形態を示すもので、光ピックアップに備えられる光集積化ユニットの光学構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態を示すもので、光ピックアップに備えられる光集積化ユニットの光学構成を示す斜視図である。
【図８】従来例の光ピックアップの光学系を示す概略構成図である。
【図９】（ａ）（ｂ）共に、従来例の光集積化ユニットの構成図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は共に、従来例のホログラム素子と受光素子の関係を説明する図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は共に、ＰＰ法における対物レンズの変位や光ディスクチルトによるトラッキングオフセットを説明する図である。
【符号の説明】
１    光集積化ユニット
２    コリメータレンズ
３    対物レンズ
４    光ディスク
５    半導体レーザ（光源）
６    回折格子
７    複合プリズム（偏光ビームスプリッタ、光分岐手段）
８    λ／４板
９    ホログラム素子
９ｌ  分割線
９ｍ  分割線
１０    受光素子（受光部）
２０    往路光
２１    戻り光・復路光
３０    光集積化ユニット
３１    偏光回折素子
３２    光集積化ユニット
３３    偏光ホログラム素子
【図１】
2004310907.tif 000006
【図２】
2004310907.tif 000007
【図３】
2004310907.tif 000008
【図４】
2004310907.tif 000009
【図５】
2004310907.tif 000010
【図６】
2004310907.tif 000011
【図７】
2004310907.tif 000012
【図８】
2004310907.tif 000013
【図９】
2004310907.tif 000014
【図１０】
2004310907.tif 000015
【図１１】
2004310907.tif 000016