(57)【要約】【課題】ＤＰＰ法を用いたトラッキング制御において発生するトラックオフセットを簡易な構成で相殺することを可能にし、装置の組立調整を簡略化することのできる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ装置に備わる光学部材である回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積をＳ０、＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をＳ１として与えられる面積比（Ｓ１／Ｓ０）が所定範囲内の値になるように回折格子を形成し、さらに光源から放射される光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整する。このことによって、±１次回折光であるサブビームに基づくプッシュプル信号ＳＰＰと零次回折光であるメインビームに基づくプッシュプル信号ＭＰＰとの振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を低減してトラックオフセットの発生量を小さくすることができる。【選択図】　　　図６
2004095077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光に回折するとともに、＋および−（±）１次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±１次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±１次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±１次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と＋１次回折光または−１次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Ｂと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が、４０以上である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される＋１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ１と、−１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、
回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積をＳ０、＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をＳ１として与えられる面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記回折格子は、
前記プッシュプル信号ＳＳＰ１とＳＳＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、
前記面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４７以上、０．５２以下になるように形成されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光に回折するとともに、＋および−（±）１次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±１次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±１次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±１次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と＋１次回折光または−１次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Ｂと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が、４０未満である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される＋１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ１と、−１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、
回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積をＳ０、＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をＳ１として与えられる面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４０以上、０．５６以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記回折格子は、
前記プッシュプル信号ＳＳＰ１とＳＳＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、
前記面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成されることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、
回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記回折格子の格子溝が延びる方向と直交する方向において、
前記保持部材の長さが、前記回折格子の長さよりも小さいことを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、
前記回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、前記回折格子を角変位させることができるように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、光軸方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、
ビームスプリッタの前記光源寄りに、ビームスプリッタに装着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、
ビームスプリッタの前記光源寄りに形成され、ビームスプリッタと単一部品に一体化されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）およびミニディスク（ＭＤ）などの光ディスクが、オーディオビデオおよびコンピュータなどの多くの分野において光記録媒体として利用されている。前述のような光記録媒体に記録される情報量である記憶容量の増大要求に従って、光記録媒体に形成されるトラックの間隔であるトラックピッチの狭幅化とともに、光記録媒体の中心近くの内周まで情報記憶領域として利用されるに至っている。
【０００３】
このような光記録媒体を用いる情報記録再生装置においては、光記録媒体の情報記録面に光スポットを集光し、光記録媒体に形成されるトラックに光スポットを追従させて情報の記録または再生を行う。トラックに光スポットを追従させる制御をトラッキング制御と呼び、トラッキング制御は、光記録媒体によって反射される光を受光素子によって検出し、受光素子による検出信号を光記録媒体上に光を集光する集光手段である対物レンズを駆動させるアクチュエータにフィードバックすることによって行われる。このアクチュエータの駆動をフィードバック制御するために用いられる信号をトラッキング誤差信号（以後、ＴＥＳと表記することがある）と呼び、トラッキング誤差信号として用いられる信号生成方法の１つにディファレンシャル・プッシュ・プル（ＤＰＰ）法がある。
【０００４】
ＤＰＰ法は、たとえば特開平７−９３７６４に開示されている。図１７は、ＤＰＰ法が用いられる従来の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す系統図である。従来の光ピックアップ装置１は、たとえば次のように構成される。光ピックアップ装置１は、光源である半導体レーザ２、コリメータレンズ３、回折格子４、ビームスプリッタ５、４分の１波長板６、対物レンズ７、シリンドリカルレンズ８および受光素子からなる光検出器９を含む。
【０００５】
光ピックアップ装置１において、半導体レーザ２から放射される光は、コリメータレンズ３によって略平行光にされ、回折格子４によって少なくとも零次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に回折され、ビームスプリッタ５を透過し、４分の１波長板６によって円偏光に変換され、対物レンズ７によって集光されて光記録媒体１０上に照射される。
【０００６】
図１８は、光記録媒体１０上に照射されている零次回折光および±１次回折光の状態を示す図である。図１８（ａ）には、光記録媒体１０に形成されるトラック上に照射される零次回折光および±１次回折光の配置を示し、図１８（ｂ）には、光記録媒体１０の断面形状を示す。零次回折光を構成するメインビーム（以後、ＭＢと略記する）は、情報が記録されるべきトラックまたは再生されるべき情報の記録されているトラック１１（以後、情報トラックと呼ぶ）の幅方向中央に照射されるようにトラッキング制御される。このとき＋１次回折光である第１サブビーム（以後、ＳＢ１と略記する）および−１次回折光である第２サブビーム（以後、ＳＢ２と略記する）は、ＭＢが照射される情報トラック１１に対して両側にそれぞれ隣接するトラック１２，１３にトラックピッチＴＰの２分の１だけずれた位置に照射される。
【０００７】
光記録媒体１０に照射されたＭＢ，ＳＢ１およびＳＢ２は、光記録媒体１０によって反射されて再び対物レンズ７と４分の１波長板６とを透過し、ビームスプリッタ５によって反射され、シリンドリカルレンズ８によって非点収差を与えられて光検出器９に受光される。
【０００８】
図１９は、光検出器９による検出信号に基づいてＤＰＰ信号を求める回路の概略を示す図である。前述の光検出器９は、光ピックアップ装置１を臨んで光記録媒体１０が装着された状態で、光記録媒体１０に形成されるトラックの延びる方向と平行方向に分割線を有するように２分割された受光素子からなる光検出器９ｂ，９ｃと、トラックの延びる方向と平行方向および直交方向に分割線を有するように４分割された受光素子からなる光検出器９ａとを含む。
【０００９】
光検出器９ａによって検出されるＭＢの受光信号と減算器１４とによって得られるＭＢのプッシュプル信号をＭＰＰ（Ｍａｉｎ　Ｐｕｓｈ　Ｐｕｌｌ）とし、光検出器９ｂによって検出されるＳＢ１の受光信号と減算器１５とによって得られるＳＢ１のプッシュプル信号をＳＰＰ１（Ｓｕｂ　Ｐｕｓｈ　Ｐｕｌｌ−１）とし、光検出器９ｃによって検出されるＳＢ２の受光信号と減算器１６とによって得られるＳＢ２のプッシュプル信号をＳＰＰ２（Ｓｕｂ　Ｐｕｓｈ　Ｐｕｌｌ−２）とするとき、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２と加算器１７とによって得られる加算信号ＳＰＰ（＝ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）をさらに増幅器１８によって増幅した信号と、前述のＭＰＰとに基づいて減算器１９で演算されるＤＰＰ信号は、次の式（１）によって与えられる。
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ｋ（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）　　　　　　　　…（１）
【００１０】
ここで、増幅器１８における増幅率であるｋは、零次回折光と±１次回折光との光強度の違いを補正するために用いられる係数である。各回折光の光強度比が次のように、零次回折光の光強度：＋１次回折光の光強度：−１次回折光の光強度＝ａ：ｂ：ｂであるとき、ｋ＝ａ／（２ｂ）で与えられる。
【００１１】
前述のようにＳＢ１およびＳＢ２は、ＭＢの照射されている情報トラックから両側の隣接するトラックにトラックピッチＴＰの２分の１だけずれた位置に照射されているので、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２の位相は、ＭＰＰの位相に対して１８０度ずれた位相になる。図２０は、プッシュプル信号の１例を示す図である。図２０には、前述の各回折光の光強度が等しく、ａ＝ｂすなわち係数ｋ＝０．５である場合について例示する。ＳＰＰ１とＳＰＰ２との光強度が等しいので、ＳＰＰ１とＳＰＰ２とは重複し、さらにＳＰＰ１とＳＰＰ２との和をさらに０．５倍したＳＰＰは、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２に一致するので、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２と重複する。ＭＰＰとＳＰＰとは位相が１８０度ずれた逆位相であるので、ＭＰＰとＳＰＰとの振幅の絶対値を加えた信号が、ＤＰＰ信号として得られる。
【００１２】
図２１は、オフセットΔＰが発生している状態でのプッシュプル信号の１例を示す図である。各回折光が光記録媒体１０上の所定のトラック位置に照射されている状態であっても、対物レンズのシフトまたは光記録媒体１０の傾斜などに起因してオフセットΔＰの生じることがある。しかしながら、このようなオフセットΔＰの生じる場合においても、前述のようにＭＰＰとＳＰＰとは、逆位相であるので、オフセットΔＰが相殺されたＤＰＰ信号を得ることが可能である。
【００１３】
またＤＰＰ法のもう１つの従来技術が、特開平１１−２９６８７５に開示されている。この従来技術は、ＭＢの位相に対してＳＢ１およびＳＢ２の位相を反転させて、ＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とを同一のトラック上に照射することによって、オフセットを低減するというものである。
【００１４】
もう１つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置は、前述の従来技術に用いられる光ピックアップ装置１とおおむね同一に構成されるので図を省略するけれども、注目すべきは回折格子の構造に特徴を有することである。図２２は、もう１つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置に備わる回折格子２０の構成を簡略化して示す平面図である。この回折格子２０は、位相反転回折格子と呼ばれる格子であり、格子溝の延びる方向に直交する方向に、予め定められる間隔ＧＷで分割され、各分割格子は、格子溝の延びる方向に直交する方向に、格子溝が形成されるピッチの２分の１だけ互いにずれるように設けられる。前記予め定められる間隔ＧＷは、光記録媒体１０に形成されるトラックのピッチをＴＰ、対物レンズ７の開口数をＮＡ、回折格子２０を光路に挿入する位置における光の有効ビーム径をＤ、光の波長をλとするとき、式（２）によって与えられる。
ＧＷ＝Ｄ・λ／（２ＮＡ・ＴＰ）　　　　　　　　　　　　　…（２）
【００１５】
このように形成される回折格子２０は、間隔ＧＷを周期として位相が１８０度反転する格子であり、この間隔ＧＷは、光記録媒体１０に形成されるトラックによってそれぞれ回折される零次回折光と±１次回折光との反射光のずれに対応するように設定される。このように、光源から放射される光は、回折格子２０を通過することによって、光記録媒体１０に照射されるに先立ち、前記ずれに対応するようにＭＢの位相に対してＳＢ１およびＳＢ２の位相が反転されて光記録媒体１０上に照射されるので、零次回折光と±１次回折光とを同一のトラックに照射することができる。図２３は、ＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とが同一のトラック１１上に照射されている状態を示す図である。図２３に示すような、同一トラック１１上で反射された零次回折光および±１次回折光の光検出器９による検出信号に基づいて、先の図２０に示すＤＰＰ信号と同様にオフセットの影響を除いたＤＰＰ信号を得ることができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の従来技術には、以下のような問題がある。特開平７−９３７６４に開示される従来技術では、光記録媒体１０上においてＭＢに対してＳＢ１およびＳＢ２をトラックピッチの２分の１だけずらして配置しなければならない。また特開平１１−２９６８７５に開示される技術では、光記録媒体１０上においてＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とを同一トラック上に配置しなければならない。したがって、前述のいずれの従来技術においても、装置の組立時に回折格子４，２０を高い精度で位置決め調整しなければならないという問題がある。
【００１７】
またいずれの従来技術においても、光記録媒体１０に形成されるトラックの曲率の影響が考慮されていない。前述したように、記憶容量増大の要求に応じて光記録媒体の中心付近まで情報記憶および再生に利用されるようになっているので、光記録媒体の特に中心付近に形成されるトラックからの信号検出に際しては、トラックの曲率の影響が考慮されなければならない。
【００１８】
図２４は、光記録媒体１０上の曲率を有するトラックにＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とが照射されている状態を示す図である。図２４に示すようにトラックに曲率が有る場合、サブビームの先行ビームであるＳＢ１をトラックの中央に配置すると、後行ビームであるＳＢ２をトラックの中央に配置することができない。零次回折光と±１次回折光とによる３ビーム（ＭＢ，ＳＢ１，ＳＢ２）を用いたサーボ制御方式では、ＭＢが配置されているトラックの両側にそれぞれ隣接するトラックにＳＢ１およびＳＢ２をそれぞれ配置するのが、一般的に行われる方法であるけれども、図２４に示すようにトラックに曲率が有る場合、ＭＢをトラックのランド部２１に配置すると、ランド部２１に隣接するトラックであるグルーブ部２２ａにＳＢ１を配置し、同時にランド部２１に隣接するトラックであるグルーブ部２２ｂにＳＢ２配置することができないという問題がある。
【００１９】
図２５は、曲率を有するトラックに照射されたＭＢ，ＳＢ１およびＳＢ２の検出信号に基づいて求められるＤＰＰ信号の例を示す図である。図２５に示すように、ＭＢをランド部２１に配置すると同時にＳＢ１とＳＢ２とを、ランド部２１にそれぞれ隣接するグルーブ部２２ａ，２２ｂに配置することができないとき、ＭＰＰに対してＳＰＰは位相差を有するので、前記式（１）によって求められるＤＰＰとＭＰＰとの間にも位相差が生じ、この位相差がトラックオフセットとなる。
【００２０】
もう１つの従来技術のように、同一のトラック上にＭＢとＳＢ１およびＳＢ２との３ビームを配置しようとした場合においても、トラックに曲率が有ると同一トラック上に３ビームを同時に配置することができず、いずれかのビームが隣接するトラックにずれて配置されるので、前述と同様にトラックオフセットが生じる。
【００２１】
また光記録媒体に形成されるトラックの曲率によってトラックオフセットが発生する要因として、ビーム間隔ＢとトラックピッチＴＰとの関係があげられる。ここで、ビーム間隔Ｂとは、光記録媒体上に照射されるＭＢのスポット中心とＳＢ１またはＳＢ２のスポット中心とを結ぶ直線距離である。
【００２２】
図２６は、トラックピッチＴＰが１．２μｍに形成される光記録媒体から情報を再生したときのビーム間隔Ｂとトラックオフセットとの関係を示す。図２６は、３ビームを同一トラック上に配置するのではなく、ＳＢ１およびＳＢ２をＭＢの配置されるトラックに隣接するトラック方向へずらせた配置により得られた結果である。図２６中のライン２３が、ビーム間隔Ｂとトラックオフセットとの関係を示し、ライン２３からビーム間隔Ｂが広くなるのに伴ってトラックオフセット量は増加することが判る。
【００２３】
したがって、ビーム間隔Ｂが広く設定されているような場合、トラックオフセット量を小さくするには、３ビームの配置される位置、すなわちＭＢをトラックの中央に配置しＳＢ１およびＳＢ２を前記トラックにそれぞれ隣接するトラックの中央に高い位置精度で配置しなければならず、ＭＢ、ＳＢ１およびＳＢ２の光記録媒体上への照射位置を定める回折格子の位置調整精度が厳しくなる。
【００２４】
また図２６では、トラックピッチＴＰ：１．２μｍの場合について例示するけれども、ビーム間隔Ｂが一定のとき、トラックピッチＴＰが小さくなるとトラックオフセットが発生しやすいことが知られている。トラックピッチＴＰの値は、光記録媒体であるそれぞれの光ディスクに応じて定められているので、自在に大きな値を用いることはできない。しかしながら、ビーム間隔Ｂは、光ピックアップ装置に用いられる光学系の構成に応じて定めることは可能であり、回折格子の溝ピッチの加工精度に応じて設計値を定め、ある程度のトラックオフセットの抑制を可能にしている。たとえば、ＭＤでは、トラックピッチＴＰが１．２μｍであり、ビーム間隔Ｂを２１μｍに定めている。
【００２５】
トラックオフセット発生の原因には、前述のトラックピッチＴＰとビーム間隔Ｂとの関係だけでなく、たとえばサブビームＳＢ１とＳＢ２との光強度の差異がある。ＳＢ１およびＳＢ２は、回折格子によって回折される際における分光比の差異、対物レンズの開口制限量の差異、光検出器の感度差などの影響を受け、互いの光強度が常に同一とは限らず、また光強度が常に一定であるとは限らない。このような、ＳＢ１とＳＢ２との光強度の差異（アンバランス）によってもトラックオフセットが発生する。
【００２６】
また図２７は、ＭＢが光記録媒体１０の中心を通り半径方向に延びる直線２４上からずれて配置されている状態を示す図である。３ビームを用いてサーボ制御する方式において望ましい３ビームの配置形態は、ＭＢが光記録媒体１０の中心を通り半径方向に延びる直線２４上に配置されることである。しかしながら、実際の組立調整においては回折格子の位置調整によって、ＭＢを前記直線２４上に精度よく配置することは難しく、往々にして図２７に示すようにＭＢは、前記直線２４上からトラックの延びる方向にたとえばＭＢ’などによって示される位置にずれる。このとき当然サブビームもＳＢ１’およびＳＢ２’の位置にずれる。このような３ビームの位置ずれが生じた場合においても、トラックオフセットが発生する。
【００２７】
このようなトラックオフセットは、光記録媒体の記憶容量の増大、換言すれば記録密度の向上に伴ってより一層抑制することが求められているけれども、前述のような従来技術では、特に曲率の大きなトラック部分におけるオフセットの抑制が充分ではなく、光記録媒体の中心付近における再生情報の品質が悪化するという問題がある。
【００２８】
本発明の目的は、ＤＰＰ法を用いたトラッキング制御において発生するトラックオフセットを簡易な構成で相殺することを可能にし、装置の組立調整を簡略化することのできる光ピックアップ装置を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光に回折するとともに、＋および−（±）１次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±１次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±１次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±１次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と＋１次回折光または−１次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Ｂと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が、４０以上である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される＋１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ１と、−１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、
回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積をＳ０、＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をＳ１として与えられる面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３０】
また本発明は、前記回折格子は、
前記プッシュプル信号ＳＳＰ１とＳＳＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、
前記面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４７以上、０．５２以下になるように形成されることを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、ビーム間隔Ｂと、光記録媒体のトラックピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が４０以上である状態で、回折格子は、プッシュプル信号ＳＰＰ１とプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、回折格子の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成され、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４７以上、０．５２以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＭＰＰの振幅に比べて、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±１次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【００３２】
また本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光に回折するとともに、＋および−（±）１次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±１次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±１次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±１次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と＋１次回折光または−１次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Ｂと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が、４０未満である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される＋１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ１と、−１次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、
回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積をＳ０、＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をＳ１として与えられる面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４０以上、０．５６以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３３】
また本発明は、前記回折格子は、
前記プッシュプル信号ＳＳＰ１とＳＳＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、
前記面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成されることを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、ビーム間隔Ｂと、光記録媒体のトラックピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が４０未満である状態で、回折格子は、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４０以上、０．５６以下になるように形成され、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＭＰＰの振幅に比べて、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±１次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【００３５】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００３７】
また本発明は、前記回折格子の格子溝が延びる方向と直交する方向において、前記保持部材の長さが、前記回折格子の長さよりも小さいことを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向である１軸方向に保持部材を移動させるだけで面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内に調整できるように構成されるとき、保持部材は、回折格子全体を覆うように保持する必要がないので、前記１軸方向に直交する方向の長さを小さくすることができる。このように部材の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置の小型化に寄与することができる。
【００３９】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、前記回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、前記回折格子を角変位させることができるように設けられることを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、回折格子を角変位させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００４１】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、前記保持部材は、光軸方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、光軸方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００４３】
また本発明は、前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、ビームスプリッタの前記光源寄りに、ビームスプリッタに装着されることを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、回折格子をビームスプリッタに装着させることによって、回折格子を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子およびビームスプリッタの挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【００４５】
また本発明は、前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、ビームスプリッタの前記光源寄りに形成され、ビームスプリッタと単一部品に一体化されることを特徴とする。
【００４６】
本発明に従えば、回折格子はビームスプリッタと単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置３０の構成を簡略化して示す系統図である。光ピックアップ装置３０は、光源である半導体レーザ３１と、コリメータレンズ３２と、回折格子３３と、回折格子３３を保持する保持部材３４と、光分岐手段３５であるビームスプリッタと、半導体レーザ３１から放射される光を光記録媒体４０上に集光する集光手段３６である対物レンズと、光記録媒体４０によって反射される光を集光する反射光集光レンズ３７と、シリンドリカルレンズ３８と、複数の受光素子からなる光検出手段３９とを含む。
【００４８】
ここで、光ピックアップ装置３０が光記録媒体４０に臨んで動作している状態において、３次元座標を構成するＸ，ＹおよびＺ軸の方向を定義する。図１中の光記録媒体４０の中心を通る断面線の方向、すなわち光記録媒体４０の半径方向をＸ軸とし、光記録媒体４０を含む平面内においてＸ軸と直交する方向、すなわち光記録媒体４０に形成されるトラックの延びる方向をＹ軸とし、ＸおよびＹ軸の両軸に対して直交する光軸方向をＺ軸方向とする。なお、前記光軸は、特に断らない限り、半導体レーザ３１から光記録媒体４０に向けて放射される光の軸の意味に用いられる。
【００４９】
半導体レーザ３１は、たとえば元素の周期律表に規定されるＩＩＩ族元素とＶ族元素とを含む化合物半導体であり、レーザ光を発振することができる。コリメータレンズ３２は、半導体レーザ３１から放射される光を略平行光にする。
【００５０】
回折格子３３は、半導体レーザ３１から放射される光のビーム４３を通過させることによって、少なくとも零次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に回折する。図２は、光ピックアップ装置３０に備わる回折格子３３の構成を示す平面図である。図２を参照して回折格子３３の構成について説明する。回折格子３３は、前記Ｘ軸方向に延びる複数の溝４１が形成される平面格子であり、光は溝４１を通過する際に反射されて干渉することによって回折される。回折格子３３において注目すべきは、溝４１が延びる方向、すなわち前記Ｘ軸方向に３分割されており、その中心領域４２ｂのＸ軸方向の長さがＷであり、各領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、溝４１の形成されるピッチである格子定数ｄの２分の１だけＹ軸方向に互いにずれて構成されることである。前記３分割されている各領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃのＸ軸方向の長さは、光記録媒体４０に形成されるトラックのピッチＴＰと、前記ビーム間隔Ｂとに基づき、領域４２ａおよび領域４２ｃを通過する際に回折される±１次回折光の位相が、零次回折光の位相に対して１８０度の位相差になるような値に設定される。
【００５１】
再び図１に戻って、ビームスプリッタ３５は、たとえば偏光ビームスプリッタであり、半導体レーザ３１から放射される光を透過させ、光記録媒体４０で反射された反射光を反射することができるように、半導体レーザ３１と光記録媒体４０との間に配置される。
【００５２】
対物レンズ３６は、ビームスプリッタ３５を透過した零次回折光および±１次回折光を光記録媒体４０の情報記録面に形成されるトラック上に集光する。本実施の形態では、零次回折光をメインビーム（ＭＢ）として情報トラック上に照射し、＋１次回折光を第１サブビーム（ＳＢ１）とし−１次回折光を第２サブビーム（ＳＢ２）として情報トラックにそれぞれ隣接するトラック上に照射する。
【００５３】
光記録媒体４０で反射されたＭＢ，ＳＢ１およびＳＢ２は、再び対物レンズ３６を透過し、ビームスプリッタ３５で反射されて反射光集光レンズ３７に入射する。反射光集光レンズ３７を透過して集光されたＭＢ，ＳＢ１およびＳＢ２は、シリンドリカルレンズ３８によって焦点ずれ検出のための非点収差を与えられて光検出手段３９によって受光検出される。
【００５４】
光検出手段３９は、フォトダイオードからなる複数の受光素子によって構成される光検出器である。光検出手段３９は、前記Ｘ軸方向に平行な分割線と前記Ｙ軸方向に平行な分割線とによって分割される４つの受光素子によって構成される第１光検出器３９ａと、前記Ｙ軸方向すなわちトラックの延びる方向と平行な分割線によって分割される２つの受光素子によって構成される第２および第３光検出器３９ｂ，３９ｃとを含む。
【００５５】
第１光検出器３９ａはＭＢを検出し、第１光検出器３９ａによって検出されるＭＢの受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をＭＰＰとする。第２光検出器３９ｂはＳＢ１を検出し、第２光検出器３９ｂによって検出されるＳＢ１の受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をＳＰＰ１とする。また第３光検出器３９ｃはＳＢ２を検出し、第３光検出器３９ｃによって検出されるＳＢ２の受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をＳＰＰ２とする。
【００５６】
ＴＥＳとして用いられるＤＰＰ信号は、ＭＰＰ、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２によって前述と同様に式（１）によって求めることができる。図３は本実施の形態の光ピックアップ装置３０において求められるプッシュプル信号を例示する図であり、図４は本実施の形態の光ピックアップ装置３０において求められるオフセットΔＰが生じている状態でのプッシュプル信号を例示する図である。
【００５７】
図３に示すように、ＳＢ１およびＳＢ２に基づいて求められるＳＰＰは、ＭＢに基づいて求められるＭＰＰに比べて振幅が小さい。これは、ＭＢは回折格子３３を通過する際に位相が変化しないのに対して、ＳＢ１およびＳＢ２は、回折格子３３の領域４２ａおよび領域４２ｃを通過する際に１８０度位相が反転されることによる。なお図４に示すようにオフセットΔＰが発生している状態においても、ＭＰＰとＳＰＰ１およびＳＰＰ２とに発生するオフセットが同位相であるので、オフセットΔＰが相殺されることは前述と同様である。
【００５８】
本実施の形態では、このように回折格子３３に光ビーム４３を通過させることによって、ＳＰＰの振幅を小さくすることができるので、ＳＢ１およびＳＢ２のトラックオフセットの影響を緩和することができる。しかしながら、不所望にＳＢ１およびＳＢ２のトラックオフセット量が大きくなると、残留トラックオフセットの影響による記録再生信号の品質低下を回避することは困難である。したがって、ＳＢ１およびＳＢ２のトラックずれに起因する記録再生信号の品質低下を回避するためには、ＳＰＰ信号振幅量を、許容し得る最大トラックオフセット量に対応して定められる振幅量以下になるようにしなければならない。
【００５９】
記録再生信号の品質低下を回避するために許容し得る最大トラックオフセット量（以後、許容トラックオフセット量と呼ぶ）は、一義的に定められるものではないけれども、たとえば角田義人監修、電子情報通信学会編「光ストレージの基礎と応用」、ｐ９８〜１０４（平成７年、コロナ社）においては、トラックピッチＴＰの８％以下が１つの基準として提案されている。許容トラックオフセット量にトラックピッチＴＰの８％を用いた場合、ＳＰＰの振幅量をトラックピッチＴＰの８％以下にすることができるように設定される回折格子３３の前記面積比（Ｓ１／Ｓ０）の範囲限定理由について以下に説明する。
【００６０】
図５は、ＳＢ１が光検出器３９ｂによって検出される状態を示す図である。図５は、光検出器３９ｂで受光されている状態のサブビームＳＢ１のビームスポットを示す。ＳＢ１のビームスポット内の弧６２，６３は、ＳＢ１が光記録媒体４０に照射された場合に光記録媒体表面の凹凸によって回折された光のパターンである。またＳＢ１のビームスポット内には、回折格子３３によってＳＢ１の位相が反転される領域を、ハッチングを施して光検出器３９ｂ上に投影して示す。このハッチングの施された領域は、光ビーム４３が回折格子３３を通過する際に回折されるとともに位相が反転される領域、すなわち図２に示す領域４２ａおよび領域４２ｃを通過した領域である。図５においてこのハッチングが施された領域の面積をすべて加算した面積をＳ１とする。この面積Ｓ１のＳＢ１のビームスポット面積Ｓ０に対する比が面積比（Ｓ１／Ｓ０）である。なお図５ではＳＢ１について例示するけれども、面積比（Ｓ１／Ｓ０）はＳＢ２についても同様に定義される。
【００６１】
図６は、面積比（Ｓ１／Ｓ０）と振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）との関係を示す図である。図６には、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を変化させた場合に検出されるＳＢ１およびＳＢ２によるプッシュプル信号ＳＰＰの振幅と、ＭＢによるプッシュプル信号ＭＰＰの振幅との比（ＳＰＰ／ＭＰＰ：以後、振幅比と呼ぶ）を求めた結果を示す。図６中のライン４４が、面積比（Ｓ１／Ｓ０）と振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）との関係を示す。図６に示すように、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．５のとき、すなわちサブビームに位相差を与える面積Ｓ１と、位相差を与えない面積（＝Ｓ０−Ｓ１）とが等しいとき、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）がほぼ零になる。面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．５から増加しても減少しても振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は増大する。
【００６２】
図７は、トラックオフセット量がトラックピッチＴＰの８％以下を満足する振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）の値を示す図である。ＳＢ１およびＳＢ２のトラックに対するずれ量は、トラックピッチＴＰおよびビーム間隔Ｂに関係することから、図７では、横軸にトラックピッチＴＰに対するビーム間隔Ｂの比（Ｂ／ＴＰ）を採り、縦軸に振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を採って示す。また前述のようにトラックオフセットは、ＳＢ１とＳＢ２とにおける光強度の差異、すなわち光量差によっても発生するので、一方のビームの光量が、他方のビームの光量の２倍である場合と、３倍である場合とについて振幅比を求めた。図７では、ビーム光量の比をβ（＝ＳＢ１光量／ＳＢ２光量、またはＳＢ２光量／ＳＢ１光量であってもよい）で表し、ライン４５がβ：２の場合についての結果を表し、ライン４６がβ：３の場合についての結果を表す。
【００６３】
図７に示すように、ビーム光量比βが２および３のいずれの場合においても、比（Ｂ／ＴＰ）が４０において振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は、大きく変化する。すなわち比（Ｂ／ＴＰ）が４０以上と４０未満とにおいて、トラックオフセット量がトラックピッチＴＰの８％以下を満足するための振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）が異なる。
【００６４】
比（Ｂ／ＴＰ）が４０以上の状態では、ビーム光量比βが２であるとき、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は０．２以下でなければならず、ビーム光量比βが３であるとき、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は０．１以下でなければならない。これらの振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）の要件を満足するように形成される回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を図６から求めることができる。面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．４５以上、０．５３以下になるように回折格子３３を形成することによって、ビーム光量比β＝２で振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）≦０．２を満足することができる。また面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．４７以上、０．５２以下になるように回折格子３３を形成することによって、ビーム光量比β＝３で振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）≦０．１を満足することができる。
【００６５】
比（Ｂ／ＴＰ）が４０未満の状態では、ビーム光量比βが２であるとき、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は０．４以下でなければならず、ビーム光量比βが３であるとき、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）は０．１８以下でなければならない。これらの振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）の要件を満足するように形成される回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を図６から求めることができる。面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．４０以上、０．５６以下になるように回折格子３３を形成することによって、ビーム光量比β＝２で振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）≦０．４を満足することができる。また面積比（Ｓ１／Ｓ０）が０．４５以上、０．５３以下になるように回折格子３３を形成することによって、ビーム光量比β＝３で振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）≦０．１８を満足することができる。
【００６６】
前述した領域４２ｂのＸ軸方向の長さＷは、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、満足させるべき振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）の値に対応して定められる前述の所定範囲内になるように設定される。回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が前述の所定範囲内になるように設定し、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を、比（Ｂ／ＴＰ）およびビーム光量比βに応じて規定される値以下にすることによって、トラックオフセットを許容トラックオフセット量以下に抑制することができる。
【００６７】
図８は、光ピックアップ装置３０に備わる回折格子３３を保持する保持部材３４の構成を簡略化して示す斜視図である。保持部材３４は、回折格子３３が固設される固定部材４７と、固定部材４７が摺動可能に装着される案内部材４８とを含む。
【００６８】
固定部材４７は、外形が大略直方体に形成される枠状部材であり、回折格子３３が固設されている状態で、回折格子３３を通過する光ビームを遮蔽することがないように形成される。図８に示すように固定部材４７に回折格子３３が固設されている状態で、回折格子３３の溝４１が延びる方向、すなわちＸ軸方向に固定部材４７の第１および第２側部４９，５０から外方に向って突出するように第１および第２突出部５１，５２が形成される。
【００６９】
案内部材４８は、偏平Ｕ字状の形状を有する部材であり、回折格子３３の固設された固定部材４７が当接する基底部５３と、基底部５３の長手方向両端部から垂直に立上がる第１および第２立上部５４，５５を備える。第１および第２立上部５４，５５には、固定部材４７を臨んで第１および第２溝部５６，５７が形成される。第１および第２溝部５６，５７に、固定部材４７の第１および第２突出部５１，５２がそれぞれ嵌合されることによって、案内部材４８に固定部材４７が装着される。固定部材４７は、第１および第２突出部５１，５２が案内部材４８の第１および第２溝部５６，５７と摺動することによって、格子溝４１が延びる方向、すなわちＸ軸方向に案内部材４８に案内されて移動することができる。
【００７０】
固定部材４７の移動は、たとえば次のようにして実現される。第１立上部５４にＸ軸方向に貫通する雌ねじ部を形成する。雌ねじ部に図示しないねじ部材を螺合させ、ねじ部材の先端を第１突出部５１に回転自在なように装着する。案内部材４８を光ピックアップ装置３０の図示しないケーシングに固設し、ねじ部材を回転させてＸ軸方向の前進または後退量を調整することによって、固定部材４７に固設される回折格子３３をＸ軸方向に移動させ、半導体レーザ３１から放射される光のビームに対する回折格子３３の相対的な位置を調整することができる。
【００７１】
図９は、回折格子３３のＸ軸方向における位置調整の概略を示す図である。回折格子３３に形成される領域４２ｂのＸ軸方向の長さＷは、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、所定の振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を満足するように設定されるけれども、半導体レーザ３１から放射されて回折格子３３に照射されるビーム４３の回折格子３３に対する照射位置によっては、所定の振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）が満足されないという状態が出現する。
【００７２】
図９（ａ）には、ビーム４３の中心５８が、領域４２ｂのＸ軸方向に関する中心線５９に対してＸ軸方向にずれＧ１を有する状態を示す。すなわち図９（ａ）は、ビーム４３が、領域４２ａおよび領域４２ｂを照射するけれども、領域４２ｃを照射しない状態を例示する。ビーム４３の中心５８が前述のずれＧ１を有するようなとき、ビーム４３が、回折格子３３を通過し、光記録媒体４０に反射されて光検出手段３９に受光されると、光検出手段３９である各光検出器３９ａ，３９ｂ，３９ｃを構成する複数の分割された受光素子に投影される回折格子の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、それぞれの受光素子において異なるので、サブビームＳＢ１およびＳＢ２に基づいて得られるプッシュプル信号ＳＰＰに信号振幅が残ることになる。
【００７３】
図１０は、ビーム４３の中心がＸ軸方向にずれＧ１を有し、ＳＰＰに信号振幅が残る状態を示す図である。図１０中のＳＰＰ０は、ビーム４３の中心５８が領域４２ｂの中心線５９上に存在する状態でのプッシュプル信号を示し、ほとんど信号振幅が発生しない。一方図１０中のＳＰＰ１５０は、ビーム４３の中心５８が領域４２ｂの中心線５９に対してずれＧ１＝１５０μｍを有する状態でのプッシュプル信号を示し、信号振幅がＳＰＰ０に比較して大きくなる。前述したようにプッシュプル信号ＳＰＰの信号振幅が大きくなるとトラックオフセットが発生するので、前記ずれＧ１を小さくするように、ビーム４３と回折格子３３との相対的な位置を調整しなければならない。
【００７４】
再び図９に戻って、図９（ｂ）では、前述の保持部材３４に備わる固定部材４７を摺動させて回折格子３３をＸ軸方向に移動させ、ビーム４３の中心５８を回折格子３３の領域４２ｂの中心線５９上に位置するように調整した状態を示す。このように、ビーム４３と回折格子３３との相対的な位置調整を行うことによって、前記ずれＧ１を小さくし、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を所定範囲内にしてトラックオフセットの発生を防止することができる。本実施の形態では、Ｙ軸方向に対するビーム４３の移動は、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）に対して影響を及ぼすことがないので、Ｘ軸方向１軸のみの位置調整という簡単な動作によってトラックオフセットの発生を防止することができる。なお図９では、回折格子３３の位置調整の理解を容易にするために保持部材３４の図を省略した。
【００７５】
このように本実施の形態の光ピックアップ装置３０では、Ｘ軸１軸方向に保持部材３４の固定部材４７を移動させるだけで回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内に調整できるように構成される。したがって、保持部材３４は、回折格子３３全体を覆うように保持する必要がないので、図８に示すようにＸ軸方向に直交する方向における保持部材３４の長さｈ１を、Ｘ軸方向に直交する方向における回折格子３３の長さｈ２よりも小さくすることができる。この保持部材３４の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置３０の小型化に寄与することができる。
【００７６】
図１１は、本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３の位置調整の概略を示す図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第１形態の光ピックアップ装置３０に類似するので構成を示す図は省略する。
【００７７】
注目すべきは、回折格子３３を含み光軸に対して直交する仮想平面内において、回折格子３３を角変位可能に構成されることである。回折格子３３を角変位させてビーム４３に対する回折格子３３の位置調整を行い、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を調整する。
【００７８】
図１１（ａ）には、ビーム４３の中心５８が、領域４２ｂのＸ軸方向に関する中心線５９からずれＧ２を有し、さらに回折格子３３のＹ軸方向の中心線６０からずれＧ３を有する状態を示す。このようにビーム４３の中心５８が、中心線５９と中心線６０との交点６１、すなわち回折格子３３の平面図上における中心６１からＸ軸方向にずれＧ２を有し、Ｙ軸方向にずれＧ３を有するとき、Ｘ−Ｙ両軸方向に回折格子３３を精度良く移動させて、ビーム４３の中心５８と回折格子３３の中心６１とを一致させることは難しい。何故ならば、回折格子３３の移動の方向が２軸になるので、１軸方向にのみ移動させる場合に比べて移動誤差が重畳されるからである。
【００７９】
本実施の形態では、回折格子３３は、回折格子３３の中心６１を通り図１１の紙面に対して垂直方向に延びる軸線まわりに角変位可能な保持部材に保持される。図１１（ｂ）に示すように、回折格子３３を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において前記軸線まわりに角度θだけ角変位させてビーム４３に対する回折格子３３の挿入位置を調整することができる。
【００８０】
図１１では保持部材の図が省略されるけれども、このような角変位可能な保持部材は、回折格子３３の中心６１を通る前記軸線と、軸線を共有する円筒形状の部材であり、回折格子３３の格子面が光軸に直交する仮想平面に含まれるように回折格子３３を円筒の内方に保持する。円筒形状の保持部材は、保持部材の円筒形状に対応するようにハウジングに形成される円柱状の開口部に挿入される。このとき保持部材は、開口部を形成するハウジングの内周面に沿って摺動可能に装着される。このような円筒形状の保持部材を前述の軸線まわりに角変位させることによって、保持部材に保持される回折格子３３が前記平面内において軸線まわりに角変位され、ビーム４３に対する挿入位置が調整される。
【００８１】
前述のように回折格子３３を保持する保持部材を前記軸線まわりに角変位させるという１方向への簡単な調整動作によって、精度良く回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現できる。
【００８２】
図１２は、本発明の実施の第３形態である光ピックアップ装置６５の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の光ピックアップ装置６５は、実施の第１形態の光ピックアップ装置３０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態の光ピックアップ装置６５において注目すべきは、コリメータレンズ３２が、ビームスプリッタ３５と対物レンズ３６との間に配置されるので、半導体レーザ３１から放射される光が拡散しながら回折格子３３に照射されることである。したがって、回折格子３３と光源である半導体レーザ３１との距離の変動、すなわち回折格子３３が光軸方向であるＺ軸方向に配置される位置によって、回折格子３３に照射されるビーム４３の面積が変動する。
【００８４】
図１３は、回折格子３３と半導体レーザ３１との距離の変動に伴い回折格子３３に対するビーム４３の照射面積が変動する状態を示す図である。図１３（ａ）は、回折格子３３が半導体レーザ３１から最も離反している状態における回折格子３３の平面図であり、以下図１３（ｂ）、図１３（ｃ）とこの順番に回折格子３３が半導体レーザ３１に近接していく状態での平面図である。
【００８５】
図１３に示すように、ビーム４３の照射面積に占める位相差を与える領域の面積Ｓ１は、回折格子３３が半導体レーザ３１から遠ざかるのに従って大きくなる。すなわち、回折格子３３の面積比（Ｓ１／Ｓ０）は、回折格子３３を半導体レーザ３１から離反させるのに伴って大きくなり、回折格子３３を半導体レーザ３１に近接させるのに伴って小さくなる。本実施の形態では、回折格子３３を保持する保持部材６６は、光軸方向すなわちＺ軸方向に移動可能なように設けられる。
【００８６】
図１４は、光ピックアップ装置６５に備わる回折格子３３を保持する保持部材６６の構成を簡略化して示す斜視図である。図１４は、光源である半導体レーザ３１側から回折格子３３のビーム４３照射面を臨んで見た状態を示す斜視図である。保持部材６６には回折格子３３が固設され、保持部材６６はハウジング６８に摺動可能に装着される。ハウジング６８は、Ｚ軸方向に垂直な断面が略Ｕ字状を有する部材であり、基台部６９と、基台部６９の両端に連なるとともに基台部６９の両端から垂直に立上がる第１および第２立上部７０，７１で構成される。基台部６９には、ハウジング内方に臨んでＺ軸方向に延びる案内溝７２が形成される。第１立上部７０のほぼ中央には、第１立上部７０を貫通してＺ軸方向に細長く延びる長孔７３が形成される。
【００８７】
保持部材６６は、大略直方体形状を有し、内方に光を通過させることのできる開口部７４が形成され、その開口部７４に回折格子３３が固設される。回折格子３３が固設された状態で、保持部材６６には、回折格子３３の格子溝が延びる方向に直交する方向に突出して案内突起部７５が形成される。この案内突起部７５が、ハウジング６８の基台部６９に形成される案内溝７２に係合するようにして、保持部材６６および保持部材６６に固設された回折格子３３がハウジング６８に装着される。案内突起部７５は、基台部６９に形成される案内溝７２と摺動可能であり、またハウジング６８に装着された状態で保持部材６６のＸ軸方向の両端面は、第１および第２立上部７０，７１のハウジング内方に臨む面とそれぞれ摺動可能に構成される。ハウジング６８は、光ピックアップ装置６５の図示しないケーシングに固設されるので、保持部材６６に保持される回折格子３３は、ハウジング６８に対して保持部材６６とともに移動することによって、光ピックアップ装置６５の他の光学部材に対して相対的に位置を変化することができる。
【００８８】
回折格子３３のハウジング６８に対する移動は、たとえば次のようにして実現される。第１立上部７０に対する保持部材６６の摺動面に、前述の長孔７３と整合する位置に予め嵌合孔を形成しておく。この嵌合孔に嵌合させることのできる棒状の調整治具を準備し、長孔７３を挿通して保持部材６６の嵌合孔に調整治具を嵌合させ、調整治具をＺ軸方向に移動させることによって、保持部材６６および保持部材６６に固設される回折格子３３をＺ軸方向に移動して位置調整することができる。
【００８９】
回折格子３３を保持する保持部材６６をＺ軸の１軸方向に移動させるという簡単な調整動作によって、ビーム４３に対する回折格子３３の挿入位置を調整し、その面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００９０】
図１５は、本発明の実施の第４形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３およびビームスプリッタ３５の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第１形態の光ピックアップ装置３０に類似するので構成を示す図は省略する。
【００９１】
本実施の形態の光ピックアップ装置において注目すべきは、回折格子３３が、ビームスプリッタ３５の半導体レーザ３１寄りに、ビームスプリッタ３５に装着されることである。図１５に示すように回折格子３３をビームスプリッタ３５に装着させることによって、回折格子３３を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子３３およびビームスプリッタ３５の挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【００９２】
図１６は、本発明の実施の第５形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３およびビームスプリッタ３５の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第１形態の光ピックアップ装置３０に類似するので構成を示す図は省略する。
【００９３】
本実施の形態の光ピックアップ装置において注目すべきは、回折格子３３は、ビームスプリッタ３５の半導体レーザ３１寄りに形成され、ビームスプリッタ３５と単一部品に一体化されることである。図１６に示すように、回折格子３３はビームスプリッタ３５と単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、ビーム間隔Ｂと、光記録媒体のトラックピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が４０以上である状態で、回折格子は、プッシュプル信号ＳＰＰ１とプッシュプル信号ＳＰＰ２との比（ＳＰＰ１／ＳＰＰ２）が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、回折格子に照射される＋１次または−１次回折光のビーム面積Ｓ０に対する＋１次または−１次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積Ｓ１の面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成され、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４７以上、０．５２以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＭＰＰの振幅に比べて、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±１次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【００９５】
また本発明によれば、ビーム間隔Ｂと、光記録媒体のトラックピッチＴＰとの比（Ｂ／ＴＰ）が４０未満である状態で、回折格子は、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が２を超えるかまたは２分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４０以上、０．５６以下になるように形成され、ＳＰＰ１／ＳＰＰ２が３を超えるかまたは３分の１未満であるとき、面積比（Ｓ１／Ｓ０）が、０．４５以上、０．５３以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号ＭＰＰの振幅に比べて、ＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±１次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【００９６】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００９７】
また本発明によれば、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向である１軸方向に保持部材を移動させるだけで面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内に調整できるように構成されるとき、保持部材は、回折格子全体を覆うように保持する必要がないので、前記１軸方向に直交する方向の長さを小さくすることができる。このように部材の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置の小型化に寄与することができる。
【００９８】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、回折格子を角変位させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【００９９】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、光軸方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比（Ｓ１／Ｓ０）を好適な範囲内になるように調整できるので、ＭＰＰの振幅に対するＳＰＰ１およびＳＰＰ２の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【０１００】
また本発明によれば、回折格子をビームスプリッタに装着させることによって、回折格子を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子およびビームスプリッタの挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【０１０１】
また本発明によれば、回折格子はビームスプリッタと単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置３０の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】光ピックアップ装置３０に備わる回折格子３３の構成を示す平面図である。
【図３】本実施の形態の光ピックアップ装置３０において求められるプッシュプル信号を例示する図である。
【図４】本実施の形態の光ピックアップ装置３０において求められるオフセットΔＰが生じている状態でのプッシュプル信号を例示する図である。
【図５】ＳＢ１が光検出器３９ｂによって検出される状態を示す図である。
【図６】面積比（Ｓ１／Ｓ０）と振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）との関係を示す図である。
【図７】トラックオフセット量がトラックピッチＴＰの８％以下を満足する振幅比（ＳＰＰ／ＭＰＰ）の値を示す図である。
【図８】光ピックアップ装置３０に備わる回折格子３３を保持する保持部材３４の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図９】回折格子３３のＸ軸方向における位置調整の概略を示す図である。
【図１０】ビーム４３の中心がＸ軸方向にずれＧ１を有し、ＳＰＰに信号振幅が残る状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３の位置調整の概略を示す図である。
【図１２】本発明の実施の第３形態である光ピックアップ装置６５の構成を簡略化して示す系統図である。
【図１３】回折格子３３と半導体レーザ３１との距離の変動に伴い回折格子３３に対するビーム４３の照射面積が変動する状態を示す図である。
【図１４】光ピックアップ装置６５に備わる回折格子３３を保持する保持部材６６の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の第４形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３およびビームスプリッタ３５の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の第５形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子３３およびビームスプリッタ３５の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１７】ＤＰＰ法が用いられる従来の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す系統図である。
【図１８】光記録媒体１０上に照射されている零次回折光および±１次回折光の状態を示す図である。
【図１９】光検出器９による検出信号に基づいてＤＰＰ信号を求める回路の概略を示す図である。
【図２０】プッシュプル信号の１例を示す図である。
【図２１】オフセットΔＰが発生している状態でのプッシュプル信号の１例を示す図である。
【図２２】もう１つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置に備わる回折格子２０の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２３】ＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とが同一のトラック１上に照射されている状態を示す図である。
【図２４】光記録媒体１０上の曲率を有するトラックにＭＢとＳＢ１およびＳＢ２とが照射されている状態を示す図である。
【図２５】曲率を有するトラックに照射されたＭＢ，ＳＢ１およびＳＢ２の検出信号に基づいて求められるＤＰＰ信号の例を示す図である。
【図２６】トラックピッチＴＰが１．２μｍに形成される光記録媒体から情報を再生したときのビーム間隔Ｂとトラックオフセットとの関係を示す。
【図２７】ＭＢが光記録媒体１０の中心を通り半径方向に延びる直線２４上からずれて配置されている状態を示す図である。
【符号の説明】
３０，６５　光ピックアップ装置
３１　半導体レーザ
３２　コリメータレンズ
３３　回折格子
３４，６６　保持部材
３５　ビームスプリッタ
３６　対物レンズ
３７　反射光集光レンズ
３８　シリンドリカルレンズ
３９　光検出手段
４０　光記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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