(57)【要約】【課題】誤検出が生じてしまうという不具合を容易に防止することができる光集積化ユニットおよびそれを備えた光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】受光部２５の受光面３６は仮想一平面３７に関して一方の受光領域３８ａと他方の受光領域３８ｂとに分割され、さらに一方の受光領域３８ａは第１、第３および第５受光領域部分４１，４３，４５に分割され、他方の受光領域３８ｂは第２、第４および第６受光領域部分４２，４４，４６に分割される。ホログラム３１の第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｂは、受光部２５の第１〜第６受光領域部分４１〜４６に向けてレーザ光を導く。光学素子３２は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された回折光の一部Ｌａ１を透過させて、前記一方の受光領域３８ａ内の第１受光領域部分４１に導き、かつ第２回折面３１ｂによって回折された回折光の一部Ｌｂ２を透過させて、前記他方の受光領域３８ｂ内の第４受光領域部分４４に導くように、前記受光部２５とホログラム４３１との間に設けられる。【選択図】      図２
2004265458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める第１軸線に垂直な受光面を有し、この受光面を、前記予め定める第１軸線を含む仮想一平面に関して一方の受光領域と他方の受光領域とに分割し、一方の受光領域および他方の受光領域には、前記仮想一平面と受光面とが交差する第２軸線に沿って各複数の受光領域部分が設けられる受光部と、
前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第１受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第２受光領域部分に向けてレーザ光を導く第１回折面と、前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第３受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第４受光領域部分に向けてレーザ光を導く第２回折面と、前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第５受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第６受光領域部分に向けてレーザ光を導く第３回折面とが、前記予め定める第１軸線に垂直にかつ受光面に臨んで設けられるホログラムと、
前記受光部とホログラムとの間に介在され、ホログラムの第１回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記第１受光領域部分に導き、かつホログラムの第２回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記第４受光領域部分に導く光学素子とを含むことを特徴とする光集積化ユニット。
【請求項２】
前記第１回折面は、第１受光領域部分に向けては＋ｎ（ここに、ｎは１以上の正の整数）次回折光を導き、かつ第２受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導き、
前記第２回折面は、第３受光領域部分に向けては＋ｎ次回折光を導き、かつ第４受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導き、
前記第３回折面は、第５受光領域部分に向けては＋ｎ次回折光を導き、かつ第６受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導くことを特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。
【請求項３】
前記光学素子は、ホログラムの第１回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上と、ホログラムの第２回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上とに、個別に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の光集積化ユニット。
【請求項４】
レーザ光を発生する発光部と、
発光部からのレーザ光を情報記録媒体に導き、かつ情報記録媒体によって反射されたレーザ光を前記ホログラムに導く光分岐素子とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の光集積化ユニット。
【請求項５】
前記請求項４記載の光集積化ユニットと、
光集積化ユニットからのレーザ光を情報記録媒体上に集光させる対物レンズ手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体に光学的に情報を記録し、または情報記録媒体から光学的に情報を読み取るための光集積化ユニットおよびそれを備えた光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１の先行技術の光ピックアップ装置は、小形化、薄形化および高信頼性化を図るためのホログラムを備える。前記ホログラムは、ディスク半径方向に２分割され、かつその一方は、さらにトラック方向に２分割される。この先行技術の光ピックアップ装置は、光ディスクによって反射されたレーザ光の半分でフォーカス誤差信号を、もう半分でトラック誤差信号を、全体で情報信号を検出する。この先行技術の光ピックアップ装置では、トラッキングが合っているにも拘わらず、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きによってオフセットが生じ、ディトラックと判定してしまうという問題がある（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
このような問題を解決するための技術は、特願２００２−２４８４７９号に提案されている。図９は、第２の先行技術の光集積化ユニット１の概略的な構成を示す図である。図１０は、光集積化ユニット１におけるホログラム２、回折格子３および第１〜第６受光領域部分１１〜１６の位置関係を示す図である。光ピックアップ装置は、光集積化ユニット１と、この光集積化ユニット１からのレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズ手段と含んで構成される。
【０００４】
光集積化ユニット１は、ホログラム２、回折格子３および受光部４を含む。受光部４の受光面５は、この受光面５に垂直な仮想一平面６に関して一方の受光領域７ａと他方の受光領域７ｂとに分割され、前記一方の受光領域７ａには、第１、第３および第５受光領域部分１１，１３，１５が設けられ、前記他方の受光領域７ｂには、第２、第４および第６受光領域部分１２，１４，１６が設けられる。ホログラム２は、前述の第１の先行技術のように分割され、したがって第１〜第３回折面２ａ〜２ｃを有する。第１回折面２ａは、第１受光領域部分１１および第２受光領域部分１２に向けてレーザ光を導き、第２回折面２ｂは、第３受光領域部分１３および第４受光領域部分１４に向けてレーザ光を導き、第３回折面２ｃは、第５受光領域部分１５および第６受光領域部分１６に向けてレーザ光を導く。
【０００５】
ホログラム２と受光部４との間には、ディスク半径方向に回折効率を異ならせた回折格子３が介在される。この回折格子３は、一方の受光領域７ａの、第１受光領域部分１１および第３受光領域部分１３に向けて導かれるレーザ光Ｌａ１，Ｌｂ１を回折させる。したがって第１受光領域部分１１および第３受光領域部分１３には、回折格子３によって回折されたレーザ光が導かれ、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きによって生じるオフセットを補正するためのキャンセル信号が生成される。これによってプッシュプル信号のオフセット補正を行うことができ、安定したトラッキングサーボ性能を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１６１２８２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１１は、ホログラム２からのレーザ光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、回折格子３を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。この図１１に示されるように、回折格子３を含む仮想一平面上では、各受光領域部分１１〜１６に向けて導かれるレーザ光は充分に分離されず、第３受光領域部分１３に向けて導かれるレーザ光Ｌｂ１と第５受光領域部分１５に向けて導かれるレーザ光Ｌｃ１とは重なり合う。したがって前記第２の先行技術では、第１受光領域部分１１および第３受光領域部分１３に向けて導かれるレーザ光Ｌａ１，Ｌｂ１だけでなく、第５受光領域部分１５に向けて導かれるレーザ光Ｌｃ１までもが回折格子３によって回折されてしまう。すなわちキャンセル信号を生成するためのレーザ光だけでなく、フォーカス誤差信号を検出するためのレーザ光までもが、回折格子３によって回折されてしまう。これによってフォーカス誤差信号は、回折格子３による透過率変化の影響を受け、その影響はフォーカス誤差信号にノイズとなって現れてしまうので、フォーカスサーボが引き込めなくなったり、引き込めても充分にゲインを上げることができず、サーボの抑え込みが不充分であったりする。
【０００８】
一方の受光領域７ａの、第１受光領域部分１１および第３受光領域部分１３に向けて導かれるレーザ光Ｌａ１，Ｌｂ１ではなく、他方の受光領域７ｂの、第２受光領域部分１２および第４受光領域部分１４に向けて導かれるレーザ光Ｌａ２，Ｌｂ２を回折させるように回折格子３が設けられると、第６受光領域部分１６に向けて導かれるレーザ光Ｌｃ２までもが回折格子３によって回折されてしまい、トラック誤差信号が不安定になるとともに、情報信号のエラーレートが極端に悪くなる恐れがある。
【０００９】
前記第２の先行技術では、一方の受光領域７ａの、第１受光領域部分１１および第３受光領域部分１３に向けて導かれるレーザ光Ｌａ１，Ｌｂ１だけが回折格子３によって回折されるように回折格子３を配置することはできない。また他方の受光領域７ｂの、第２受光領域部分１２および第４受光領域部分１４に向けて導かれるレーザ光Ｌａ２，Ｌｂ２だけが回折格子３によって回折されるように回折格子３を配置することもできない。このように前記第２の先行技術では、回折格子３によって回折される必要がない回折光の光経路を避けて回折格子３を配置することができず、誤検出が生じてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、誤検出が生じてしまうという不具合を容易に防止することができる光集積化ユニットおよびそれを備えた光ピックアップ装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め定める第１軸線に垂直な受光面を有し、この受光面を、前記予め定める第１軸線を含む仮想一平面に関して一方の受光領域と他方の受光領域とに分割し、一方の受光領域および他方の受光領域には、前記仮想一平面と受光面とが交差する第２軸線に沿って各複数の受光領域部分が設けられる受光部と、
前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第１受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第２受光領域部分に向けてレーザ光を導く第１回折面と、前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第３受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第４受光領域部分に向けてレーザ光を導く第２回折面と、前記一方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第５受光領域部分および前記他方の受光領域内の複数の受光領域部分のうち予め定める第６受光領域部分に向けてレーザ光を導く第３回折面とが、前記予め定める第１軸線に垂直にかつ受光面に臨んで設けられるホログラムと、
前記受光部とホログラムとの間に介在され、ホログラムの第１回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記第１受光領域部分に導き、かつホログラムの第２回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記第４受光領域部分に導く光学素子とを含むことを特徴とする光集積化ユニットである。
【００１２】
本発明に従えば、受光部の受光面は前記仮想一平面に関して一方の受光領域と他方の受光領域とに分割され、さらに一方の受光領域は第１、第３および第５受光領域部分に分割され、他方の受光領域は第２、第４および第６受光領域部分に分割される。ホログラムは、導かれたレーザ光を前記第１〜第３回折面によって回折し、その回折された各回折光は前記受光部の第１〜第６受光領域部分によって受光される。光学素子は、ホログラムの第１回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記一方の受光領域内の第１受光領域部分に導き、かつ第２回折面によって回折された回折光の一部を透過させて、前記他方の受光領域内の第４受光領域部分に導くように、前記受光部とホログラムとの間に設けられる。
【００１３】
このように受光部の一方の受光領域に向かう第１回折面による回折光の一部と、受光部の他方の受光領域に向かう第２回折面による回折光の一部とが透過する位置に前記光学素子が配置されるので、第１〜第３回折面によって回折された各回折光を、前記光学素子を透過させる必要がある回折光と、前記光学素子を透過させる必要がない回折光とに第２軸線に沿う方向に関して前後に振り分けられるようにホログラムの第１〜第３回折面の特性を適宜選択することによって、光学素子を透過させる必要がないたとえば第３回折面による回折光の光経路を避けて光学素子を配置することが可能となる。したがって光学素子を透過させる必要がない回折光までもが光学素子を透過してしまい、誤検出が生じてしまうという不具合を容易に防止することができる。
【００１４】
また本発明は、前記第１回折面は、第１受光領域部分に向けては＋ｎ（ここに、ｎは１以上の正の整数）次回折光を導き、かつ第２受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導き、
前記第２回折面は、第３受光領域部分に向けては＋ｎ次回折光を導き、かつ第４受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導き、
前記第３回折面は、第５受光領域部分に向けては＋ｎ次回折光を導き、かつ第６受光領域部分に向けては−ｎ次回折光を導くことを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、ホログラムの第１〜第３回折面は、＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光を、所定の各受光領域部分に向けて導く。第１回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離され、第２回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離され、第３回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離されるので、光学素子を透過させる必要がない回折光の光経路を避けて光学素子を配置することが容易となる。
【００１６】
また本発明は、前記光学素子は、ホログラムの第１回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上と、ホログラムの第２回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上とに、個別に設けられることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、ホログラムの第１回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上と、ホログラムの第２回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上とに、個別に光学素子が設けられるので、光学素子は不要な部分が削減され、第１受光領域部分および第４受光領域部分を除く残余の各受光領域部分に導かれる回折光までもが光学素子を透過してしまうという不具合を可及的に防止することができる。
【００１８】
また本発明は、レーザ光を発生する発光部と、
発光部からのレーザ光を情報記録媒体に導き、かつ情報記録媒体によって反射されたレーザ光を前記ホログラムに導く光分岐素子とをさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、光分岐素子は、発光部からのレーザ光を情報記録媒体に導き、かつ情報記録媒体によって反射されたレーザ光をホログラムに導く。ホログラムは、導かれたレーザ光を、前述のように受光部の各受光領域部分に導く。このような本発明の光集積化ユニットがたとえば光ピックアップ装置に用いられる場合、発光部と受光部とを個別に設ける必要がないので、信号検出系の調整が不要であり、組立て性が向上される。また発光部および受光部などを含む本発明の光集積化ユニットは１つの光学部品として扱うことができ、したがって光学部品点数が低減される。
【００２０】
また本発明は、前記光集積化ユニットと、
光集積化ユニットからのレーザ光を情報記録媒体上に集光させる対物レンズ手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００２１】
本発明に従えば、対物レンズ手段が光集積化ユニットからのレーザ光を情報記録媒体上に集光させるとともに、光集積化ユニットの受光部の各受光領域部分が情報記録媒体によって反射されたレーザ光を受光する。前記光集積化ユニットは、誤検出が生じるという不具合が防止されているので、情報記録媒体に正確に情報を記録し、または情報記録媒体から正確に情報を読み取ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の光集積化ユニット２１の概略的な構成を示す図である。本実施の形態の光集積化ユニット２１は、たとえば、情報記録媒体に光学的に情報を記録し、または情報記録媒体から光学的に情報を読み取る光ピックアップ装置などに搭載される。前記情報記録媒体は、たとえばデジタルバーサタイルディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ、略称ＤＶＤ）などの光ディスクである。光集積化ユニット２１は、発光部２２、ホログラム素子２３、光分岐素子２４および受光部２５を含む。
【００２３】
発光部２２は、ステム２６に設けられる。発光部２２は、レーザ光を発生する。発光部２２は、たとえばレーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ、略称ＬＤ）チップによって実現される。ホログラム素子２３は、ホログラム３１および光学素子３２を有する。ホログラム３１は、多分割ホログラムである。光学素子３２は、回折格子である。受光部２５には、第１〜第６受光領域部分４１〜４６（後述の図２参照）が設けられ、各受光領域部分４１〜４６は、ホログラム素子２３からのレーザ光を受光する。
【００２４】
光分岐素子２４は、発光部２２からのレーザ光を光ディスクに導き、かつ光ディスクによって反射されたレーザ光をホログラム素子２３のホログラム３１に導く。光分岐素子２４は、第１面３３および第２面３４を有する。第１面３３は、発光部２２からのレーザ光は透過させ、光ディスクによって反射されたレーザ光は反射させる。第２面３４は、第１面３３によって反射されたレーザ光を反射させる。
【００２５】
発光部２２からのレーザ光は、第１面３３を透過して光ディスクに導かれ、光ディスクによって反射されたレーザ光は、第１面３３によって反射され、さらに第２面３４によって反射されてホログラム素子２３のホログラム３１に導かれる。こうしてホログラム３１に導かれたレーザ光は、受光部２５の各受光領域部分４１〜４６で受光される。
【００２６】
本実施の形態の光集積化ユニット２１がたとえば光ピックアップ装置に用いられる場合、発光部２２と受光部２５とを個別に設ける必要がないので、信号検出系の調整が不要であり、組立て性が向上される。また発光部２２および受光部２５などを含む本実施の形態の光集積化ユニットは１つの光学部品として扱うことができ、したがって光学部品点数が低減される。
【００２７】
図２は、ホログラム３１、光学素子３２および第１〜第６受光領域部分４１〜４６の位置関係を示す図である。受光部２５は、予め定める第１軸線Ｌ１に垂直な受光面３６を有する。この受光面３６は、前記予め定める第１軸線Ｌ１を含む仮想一平面３７に関して一方の受光領域３８ａと他方の受光領域３８ｂとに分割される。ホログラム３１は、第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃを有する。第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃは、前記予め定める第１軸線Ｌ１に垂直にかつ受光面３６に臨んで設けられる。
【００２８】
ホログラム３１は円形状であり、このホログラム３１の中心は前記予め定める第１軸線Ｌ１上に配置される。第２回折面３１ｂと第３回折面３１ｃとの境界４８ａは、ホログラム３１の中心から、前記仮想一平面３７に垂直な第１方向Ｘの一方Ｘ１に向かって延びる。第１回折面３１ａと第３回折面３１ｃとの境界４８ｂは、ホログラム３１の中心から、第１方向Ｘの他方Ｘ２に向かって延びる。第１回折面３１ａと第２回折面３１ｂとの境界４８ｃは、ホログラム３１の中心から、前記予め定める第１軸線Ｌ１に垂直で、かつ第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙの一方Ｙ１に向かって延びる。
【００２９】
受光面３６の一方の受光領域３８ａには、前記仮想一平面３７と受光面３６とが交差する第２軸線Ｌ２に沿って、第１受光領域部分４１、第３受光領域部分４３および第５受光領域部分４５が設けられる。第５受光領域部分４５は、第２軸線Ｌ２に沿う方向、すなわち第２方向Ｙに、ホログラム３１とほぼ同一の位置に設けられる。第１受光領域部分４１は、第５受光領域部分４５よりも第２方向Ｙの一方Ｙ１に設けられる。第３受光領域部分４３は、第５受光領域部分４５よりも第２方向Ｙの他方Ｙ２に設けられる。
【００３０】
受光面３６の他方の受光領域３８ｂには、第２軸線Ｌ２に沿って、第２受光領域部分４２、第４受光領域部分４４および第６受光領域部分４６が設けられる。第６受光領域部分４６は、第２方向Ｙに、ホログラム３１とほぼ同一の位置に設けられる。第２受光領域部分４２は、第６受光領域部分４６よりも第２方向Ｙの他方Ｙ２に設けられる。第４受光領域部分４４は、第６受光領域部分４６よりも第２方向Ｙの一方Ｙ１に設けられる。
【００３１】
第１受光領域部分４１は、３つの部分４１１，４１２，４１３を有する。この３つの部分４１１，４１２，４１３は、第２軸線Ｌ２に沿って、相互に間隔をあけて設けられる。第４受光領域部分４４は、３つの部分４４１，４４２，４４３を有する。この３つの部分４４１，４４２，４４３は、第２軸線Ｌ２に沿って、相互に間隔をあけて設けられる。第５受光領域部分４５は、２つの部分４５１，４５２を有する。この２つの部分４５１，４５２は、第２軸線Ｌ２に沿って、相互に隣接して設けられる。
【００３２】
ホログラム３１の第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃには、相互に異なる回折格子が形成される。第１回折面３１ａは、前記一方の受光領域３８ａ内の複数の受光領域部分４１，４３，４５のうち予め定める第１受光領域部分４１および前記他方の受光領域３８ｂ内の複数の受光領域部分４２，４４，４６のうち予め定める第２受光領域部分４２に向けてレーザ光を導く。第２回折面３１ｂは、前記一方の受光領域３８ａ内の複数の受光領域部分４１，４３，４５のうち予め定める第３受光領域部分４３および前記他方の受光領域３８ｂ内の複数の受光領域部分４２，４４，４６のうち予め定める第４受光領域部分４４に向けてレーザ光を導く。第３回折面３１ｃは、前記一方の受光領域３８ａ内の複数の受光領域部分４１，４３，４５のうち予め定める第５受光領域部分４５および前記他方の受光領域３８ｂ内の複数の受光領域部分４２，４４，４６のうち予め定める第６受光領域部分４６に向けてレーザ光を導く。
【００３３】
本実施の形態においては、第１回折面３１ａは、第１受光領域部分４１に向けては＋１次回折光Ｌａ１を導き、かつ第２受光領域部分４２に向けては−１次回折光Ｌａ２を導く。第２回折面３１ｂは、第３受光領域部分４３に向けては＋１次回折光Ｌｂ１を導き、かつ第４受光領域部分４４に向けては−１次回折光Ｌｂ２を導く。第３回折面３１ｃは、第５受光領域部分４５に向けては＋１次回折光Ｌｃ１を導き、かつ第６受光領域部分４６に向けては−１次回折光Ｌｃ２を導く。
【００３４】
このようにホログラム３１の第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃは、＋１次回折光Ｌａ１，Ｌｂ１，Ｌｃ１および−１次回折光Ｌａ２，Ｌｂ２，Ｌｃ２を、所定の各受光領域部分４１〜４６に向けて導く。第１回折面３１ａからの＋１次回折光Ｌａ１および−１次回折光Ｌａ２はホログラム３１の近傍でも充分に分離され、第２回折面３１ｂからの＋１次回折光Ｌｂ１および−１次回折光Ｌｂ２はホログラム３１の近傍でも充分に分離され、第３回折面３１ｃからの＋１次回折光Ｌｃ１および−１次回折光Ｌｃ２はホログラム３１の近傍でも充分に分離されるので、光学素子３２を透過させる必要がない回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２の光経路を避けて光学素子３２を配置することが容易となる。
【００３５】
光学素子３２は、受光部２５とホログラム３１との間に介在される。この光学素子３２は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された回折光の一部である＋１次回折光Ｌａ１をさらに回折させ、＋１次、０次および−１次の回折光Ｌａ１１〜Ｌａ１３を、第１受光領域部分４１の３つの部分４１１，４１２，４１３にそれぞれ導く。またこの光学素子３２は、ホログラム３１の第２回折面３１ｂによって回折された回折光の一部である−１次回折光Ｌｂ２をさらに回折させ、＋１次、０次および−１次の回折光Ｌｂ２１〜Ｌｂ２３を、第４受光領域部分４４の３つの部分４４１，４４２，４４３にそれぞれ導く。
【００３６】
図３は、ホログラム３１からの回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、光学素子３２を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。光学素子３２は、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の光経路上と、第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の光経路上とに配置される。
【００３７】
第３受光領域部分４３に向けて導かれる回折光Ｌｂ１および第５受光領域部分４５に向けて導かれる回折光Ｌｃ１は、光学素子３２を含む仮想一平面上では一部が重なり合っている。また第２受光領域部分４２に向けて導かれる回折光Ｌａ２および第６受光領域部分４６に向けて導かれる回折光Ｌｃ２は、光学素子３２を含む仮想一平面上では一部が重なり合っている。
【００３８】
これに対して、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１は、光学素子３２を含む仮想一平面上では、第１受光領域部分４１を除く残余の各受光領域部分４２〜４６に向けて導かれる回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２と重なり合わず、それらから充分に分離されている。また第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２は、光学素子３２を含む仮想一平面上では、第４受光領域部分４４を除く残余の各受光領域部分４１〜４３，４５，４６に向けて導かれる回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２と重なり合わず、それらから充分に分離されている。
【００３９】
本実施の形態では、光学素子３２は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された回折光の一部Ｌａ１を透過させて、一方の受光領域３８ａ内の第１受光領域部分４１に導き、かつ第２回折面３１ｂによって回折された回折光の一部Ｌｂ２を透過させて、他方の受光領域３８ｂ内の第４受光領域部分４４に導くように、受光部２５とホログラム３１との間に設けられる。
【００４０】
このように受光部２５の一方の受光領域３８ａに向かう第１回折面３１ａによる回折光の一部Ｌａ１と、受光部２５の他方の受光領域３８ｂに向かう第２回折面３１ｂによる回折光の一部Ｌｂ２とが透過する位置に前記光学素子３２が配置されるので、前述のように第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃによって回折された各回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２を、前記光学素子３２を透過させる必要がある回折光Ｌａ１，Ｌｂ２と、前記光学素子３２を透過させる必要がない回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２とに第２軸線Ｌ２に沿う方向（第２方向Ｙ）に関して前後に振り分けられるようにホログラム３１の第１〜第３回折面３１ａ〜３１ｃの特性を選択することによって、光学素子３２を透過させる必要がない回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２の光経路を避けて光学素子３２を配置することが可能となる。したがって第１受光領域部分４１および第４受光領域部分４４を除く残余の各受光領域部分４２，４３，４５，４６に導かれる回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２までもが光学素子３２を透過してしまい、誤検出が生じてしまうという不具合を容易に防止することができる。
【００４１】
図４は、光学素子３２の一部を概略的に示す平面図である。図５は、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の、光学素子３２上の透過位置を示す図である。光学素子３２は、透過率が第１方向Ｘに変化する。本実施の形態では、光学素子３２は回折格子であり、したがって回折効率が第１方向Ｘに変化する。光学素子３２には、第１方向Ｘに沿って、複数の溝５１が形成される。光学素子３２の格子間ピッチＰは、第１方向Ｘの位置に拘わらず一定である。
【００４２】
光学素子３２のデューティＤは、第１方向Ｘに連続的に変化する。前記デューディＤは、グルーブ幅をＷＧ、ランド幅をＷＬとすると、次式、
Ｄ＝ＷＬ／（ＷＧ＋ＷＬ）                                …（１）
で表される。
【００４３】
光学素子３２のデューティＤは、第１方向Ｘの一方Ｘ１に進むにつれて徐々に増加する。デューティＤの初期値を０．５以上に設定した場合、デューティＤが増加するにつれて、光学素子３２によって回折された＋１次回折光および−１次回折光の回折効率は低くなり、光学素子３２によって回折された０次回折光の回折効率は高くなる。
【００４４】
光学素子３２の第１方向Ｘの他方Ｘ２の端部のデューティＤ１は、たとえば０．６に選ばれ、光学素子３２の第１方向Ｘの一方Ｘ１の端部のデューティＤ２は、たとえば０．９に選ばれる。光学素子３２の第１方向Ｘの両端部間の中央部のデューティＤ３は、たとえば０．７５に選ばれる。前記光学素子３２の第１方向Ｘの両端部間の中央部と、ホログラム３１の中心とは、第１方向Ｘに同一の位置である（前述の図３参照）。
【００４５】
第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の、光学素子３２上の透過位置が、所定位置５２から図５の仮想線５３で示される位置へ移動した場合、すなわち第１方向Ｘの一方Ｘ１へ移動した場合、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌａ１１および−１次回折光Ｌａ１３の光量が低下し、０次回折光Ｌａ１２の光量が増加する。第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の、光学素子３２上の透過位置が、所定位置５２から図５の仮想線５４で示される位置へ移動した場合、すなわち第１方向Ｘの他方Ｘ２へ移動した場合、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌａ１１および−１次回折光Ｌａ１３の光量が増加し、０次回折光Ｌａ１２の光量が低下する。
【００４６】
第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の、光学素子３２上の透過位置が、第１方向Ｘの一方Ｘ１へ移動した場合、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌｂ２１および−１次回折光Ｌｂ２３の光量が低下し、０次回折光Ｌｂ２２の光量が増加する。第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の、光学素子３２上の透過位置が、第１方向Ｘの他方Ｘ２へ移動した場合、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌｂ２１および−１次回折光Ｌｂ２３の光量が増加し、０次回折光Ｌｂ２２の光量が低下する。
【００４７】
本発明の実施の他の形態の光ピックアップ装置は、前述の実施の形態の光集積化ユニット２１と、この光集積化ユニット２１からのレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズ手段とを含む。本実施の形態においては、第１方向Ｘは、光ディスクの予め定める半径方向に対応し、第２方向Ｙは、光ディスクの前記半径方向に垂直なトラック方向に対応する。本実施の形態の光ピックアップ装置では、光集積化ユニット２１の受光部２５の各受光領域部分４１〜４６からの出力信号に基づいて、情報信号ＲＦ、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラック誤差信号ＴＥＳが生成される。
【００４８】
第１受光領域部分４１の３つの部分４１１〜４１３からの各出力信号をＳ１１〜Ｓ１３とし、第２受光領域部分４２からの出力信号をＳ２とし、第３受光領域部分４３からの出力信号をＳ３とし、第４受光領域部分４４の３つの部分４４１〜４４３からの各出力信号をＳ４１〜Ｓ４３とし、第５受光領域部分４５の２つの部分４５１，４５２からの各出力信号をＳ５１，Ｓ５２とし、第６受光領域部分４６からの出力信号をＳ６とする。このとき、情報信号ＲＦ、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラック誤差信号ＴＥＳは、以下の式２〜式４、
2004265458.tif 000003
に基づいてそれぞれ生成される。
【００４９】
式４において、右辺の第１項はプッシュプル信号（ＰＰ信号）であり、右辺の第２項の係数α１以降はキャンセル信号である。係数α１は、対物レンズのシフト量および光ディスクの傾き量をプッシュプル信号におけるオフセット量に換算するための係数である。キャンセル信号は、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きなどによってプッシュプル信号に生じるオフセットを補正するための信号である。
【００５０】
また式４において、係数β１は、光学素子３２の溝５１の深さによって決まる係数である。この係数β１は、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌａ１１，Ｌｂ２１および−１次回折光Ｌａ１３，Ｌｂ２３と、光学素子３２によって回折された０次回折光Ｌａ１２，Ｌｂ２２との回折効率の差を調整する係数である。この係数β１は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された＋１次回折光Ｌａ１およびホログラム３１の第２回折面３１ｂによって回折された−１次回折光Ｌｂ２が光学素子３２上の所定位置をそれぞれ透過するときに、次式、
2004265458.tif 000004
を満たすように決定される。前記光学素子３２上の所定位置は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された＋１次回折光Ｌａ１およびホログラム３１の第２回折面３１ｂによって回折された−１次回折光Ｌｂ２の、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きがないとき、すなわちオフセットがないときの、光学素子３２上の透過位置である。
【００５１】
本実施の形態では、係数α１以降の演算においては、光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌａ１１，Ｌｂ２１および−１次回折光Ｌａ１３，Ｌｂ２３と、光学素子３２によって回折された０次回折光Ｌａ１２，Ｌｂ２２との差動を演算している。光学素子３２によって回折された＋１次回折光Ｌａ１１，Ｌｂ２１および−１次回折光Ｌａ１３，Ｌｂ２３と、光学素子３２によって回折された０次回折光Ｌａ１２，Ｌｂ２２とは、前述のように光量の変化の方向が反対である。したがって対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きに対する感度は高くなる。
【００５２】
以上のようにして本実施の形態の光ピックアップ装置では、いわゆる１ビームＰＰ法を用いて、情報信号ＲＦ、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラック誤差信号ＴＥＳを生成する。１ビームＰＰ法を用いる場合、記録光量を大きくして、記録スピードを大きくすることができる。この光ピックアップ装置は、光ディスクにおけるスポットおよびピット間の光軸のずれ、すなわちトラッキング方向のずれだけを抽出して、そのずれを補正することができる。したがってこの光ピックアップ装置では、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きに拘わらず、安定したトラッキングサーボ性能を達成することができる。
【００５３】
本実施の形態では、対物レンズ手段が光集積化ユニット２１からのレーザ光を光ディスク上に集光させるとともに、光集積化ユニット２１の受光部２５の各受光領域部分４１〜４６が光ディスクによって反射されたレーザ光を受光する。前記光集積化ユニット２１は、誤検出が生じるという不具合が防止されているので、光ディスクに正確に情報を記録し、または光ディスクから正確に情報を読み取ることができ、信頼性が向上される。
【００５４】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の光集積化ユニット６１の概略的な構成を示す図である。図７は、ホログラム３１、光学素子６２および第１〜第６受光領域部分４１〜４６の位置関係を示す図である。図８は、ホログラム３１からの回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、光学素子６２を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。本実施の形態の光集積化ユニット６１は、前述の実施の形態の光集積化ユニット２１と類似するので、同様の部分は同一の参照符を付して説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態においては、光学素子６２は、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の光経路上と、第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の光経路上とに、個別に設けられる。光学素子６２は、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の光経路上に設けられる第１部分６２ａと、第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の光経路上に設けられる第２部分６２ｂとを有する。
【００５６】
第１部分６２ａの、第１方向Ｘの他方Ｘ２の端部のデューティＤ１ａは、たとえば０．６に選ばれ、第１方向Ｘの一方Ｘ１の端部のデューティＤ２ａは、たとえば０．９に選ばれる。また第２部分６２ｂの、第１方向Ｘの他方Ｘ２の端部のデューティＤ１ｂは、たとえば０．６に選ばれ、第１方向Ｘの一方Ｘ１の端部のデューティＤ２ｂは、たとえば０．９に選ばれる。
【００５７】
本実施の形態では、第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の光経路上と、第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌｂ２の光経路上とに、個別に光学素子６２が設けられるので、光学素子６２は不要な部分が削減され、第１受光領域部分４１および第４受光領域部分４４を除く残余の各受光領域部分４２，４３，４５，４６に導かれる回折光Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｃ１，Ｌｃ２までもが光学素子６２を透過してしまうということを可及的に防止することができる。
【００５８】
また前述のように第１受光領域部分４１および第４受光領域部分４４に向けて導かれる回折光Ｌａ１，Ｌｂ２の、光学素子６２上の透過位置に応じた光量の変化を大きくすることができ、たとえば光ピックアップ装置に本実施の形態の光集積化ユニット６１が用いられた場合、対物レンズのシフトおよび光ディスクの傾きによって生じるオフセットを補正するためのキャンセル信号の感度を向上することができる。
【００５９】
本実施の形態の光集積化ユニット６１と、光集積化ユニット６１からのレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズ手段とを組み合せることによって、本発明の実施のさらに他の形態の光ピックアップ装置が実現される。この光ピックアップ装置は、前述の実施の形態の光ピックアップ装置と同様の効果を達成することができる。
【００６０】
前述の実施の各形態の光ピックアップ装置では、トラック誤差信号ＴＥＳは式４に基づいて生成されるが、本発明の実施のさらに他の形態の光ピックアップ装置では、トラック誤差信号ＴＥＳは、次式、
2004265458.tif 000005
に基づいて生成される。
【００６１】
式６において、右辺の第１項はプッシュプル信号（ＰＰ信号）であり、右辺の第２項の係数α２以降はキャンセル信号である。係数α２は、対物レンズのシフト量および光ディスクの傾き量をプッシュプル信号におけるオフセット量に換算するための係数である。係数β２は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された＋１次回折光Ｌａ１およびホログラム３１の第２回折面３１ｂによって回折された−１次回折光Ｌｂ２が光学素子３２，６２上の所定位置をそれぞれ透過するときに、次式、
2004265458.tif 000006
を満たすように決定される。
【００６２】
式６に基づいてトラック誤差信号ＴＥＳを生成する本実施の形態の光ピックアップ装置では、情報信号ＲＦ、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラック誤差信号ＴＥＳを生成するにあたって、前述の各出力信号Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４１〜Ｓ４３，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６のうち、出力信号Ｓ１２，Ｓ４２が不要である。したがって光集積化ユニット内の演算回路規模を小さくすることができ、かつピン数も少なくすることができる。これによって光集積化ユニット２１をさらに小形化することができ、したがって光ピックアップ装置をさらに小形化することができる。
【００６３】
前述の実施の各形態の光ピックアップ装置では、トラック誤差信号ＴＥＳは式４または式６に基づいて生成されるが、本発明の実施のさらに他の形態の光ピックアップ装置では、トラック誤差信号ＴＥＳは、次式、
2004265458.tif 000007
に基づいて生成される。
【００６４】
式８において、右辺の第１項はプッシュプル信号（ＰＰ信号）であり、右辺の第２項の係数α３以降はキャンセル信号である。係数α３は、対物レンズのシフト量および光ディスクの傾き量をプッシュプル信号におけるオフセット量に換算するための係数である。係数β３は、ホログラム３１の第１回折面３１ａによって回折された＋１次回折光Ｌａ１およびホログラム３１の第２回折面３１ｂによって回折された−１次回折光Ｌｂ２が光学素子３２，６２上の所定位置をそれぞれ透過するときに、次式、
（Ｓ２＋Ｓ３）−β３×（Ｓ１２＋Ｓ４２）＝０            …（９）
を満たすように決定される。
【００６５】
式８に基づいてトラック誤差信号ＴＥＳを生成する本実施の形態の光ピックアップ装置では、情報信号ＲＦ、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラック誤差信号ＴＥＳを生成するにあたって、前述の各出力信号Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４１〜Ｓ４３，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６のうち、出力信号Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ４１，Ｓ４３が不要である。したがって光集積化ユニット２１内の演算回路規模を小さくすることができ、かつピン数も少なくすることができる。これによって光集積化ユニットをさらに小形化することができ、したがって光ピックアップ装置をさらに小形化することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光学素子は、受光部の一方の受光領域に向かう第１回折面による回折光の一部と、受光部の他方の受光領域に向かう第２回折面による回折光の一部とが透過する位置に配置される。このように光学素子が配置される本発明では、第１〜第３回折面によって回折された各回折光を、前記光学素子を透過させる必要がある回折光と、前記光学素子を透過させる必要がない回折光とに第２軸線に沿う方向に関して前後に振り分けられるようにホログラムの第１〜第３回折面の特性を適宜選択することによって、光学素子を透過させる必要がないたとえば第３回折面による回折光の光経路を避けて光学素子を配置することが可能となる。したがって光学素子を透過させる必要がない回折光までもが光学素子を透過してしまい、誤検出が生じてしまうという不具合を容易に防止することができる。
【００６７】
また本発明によれば、ホログラムの第１〜第３回折面は、＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光を、所定の各受光領域部分に向けて導く。第１回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離され、第２回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離され、第３回折面からの＋ｎ次回折光および−ｎ次回折光はホログラムの近傍でも充分に分離されるので、光学素子を透過させる必要がない回折光の光経路を避けて光学素子を配置することが容易となる。
【００６８】
また本発明によれば、光学素子が、ホログラムの第１回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上と、ホログラムの第２回折面によって回折された前記回折光の一部の光経路上とに個別に設けられるので、光学素子は不要な部分が削減され、これによって第１受光領域部分および第４受光領域部分を除く残余の各受光領域部分に導かれる回折光までもが光学素子を透過してしまうという不具合を可及的に防止することができる。
【００６９】
また本発明によれば、光分岐素子が発光部からのレーザ光を情報記録媒体に導き、また光分岐素子が情報記録媒体によって反射されたレーザ光をホログラムに導き、ホログラムがその導かれたレーザ光を、受光部の各受光領域部分に導く。このような本発明の光集積化ユニットがたとえば光ピックアップ装置に用いられる場合、発光部と受光部とを個別に設ける必要がないので、信号検出系の調整が不要であり、組立て性が向上される。また発光部および受光部などを含む本発明の光集積化ユニットは１つの光学部品として扱うことができ、したがって光学部品点数が低減される。
【００７０】
また本発明によれば、対物レンズ手段が光集積化ユニットからのレーザ光を情報記録媒体上に集光させるとともに、光集積化ユニットの受光部の各受光領域部分が情報記録媒体によって反射されたレーザ光を受光する。前記光集積化ユニットは誤検出が生じるという不具合が防止されているので、情報記録媒体に正確に情報を記録し、または情報記録媒体から正確に情報を読み取ることができ、信頼性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の光集積化ユニット２１の概略的な構成を示す図である。
【図２】ホログラム３１、光学素子３２および第１〜第６受光領域部分４１〜４６の位置関係を示す図である。
【図３】ホログラム３１からの回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、光学素子３２を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。
【図４】光学素子３２の一部を概略的に示す平面図である。
【図５】第１受光領域部分４１に向けて導かれる回折光Ｌａ１の、光学素子３２上の透過位置を示す図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の光集積化ユニット６１の概略的な構成を示す図である。
【図７】ホログラム３１、光学素子６２および第１〜第６受光領域部分４１〜４６の位置関係を示す図である。
【図８】ホログラム３１からの回折光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、光学素子６２を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。
【図９】第２の先行技術の光集積化ユニット１の概略的な構成を示す図である。
【図１０】光集積化ユニット１におけるホログラム２、回折格子３および第１〜第６受光領域部分１１〜１６の位置関係を示す図である。
【図１１】ホログラム２からのレーザ光Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２の、回折格子３を含む仮想一平面上の透過位置を示す図である。
【符号の説明】
２１，６１  光集積化ユニット
２２  発光部
２３  ホログラム素子
２４  光分岐素子
２５  受光部
３１  ホログラム
３１ａ  第１回折面
３１ｂ  第２回折面
３１ｃ  第３回折面
３２，６２  光学素子
３６  受光面
３８ａ  一方の受光領域
３８ｂ  他方の受光領域
４１  第１受光領域部分
４２  第２受光領域部分
４３  第３受光領域部分
４４  第４受光領域部分
４５  第５受光領域部分
４６  第６受光領域部分
【図１】
2004265458.tif 000008
【図２】
2004265458.tif 000009
【図３】
2004265458.tif 000010
【図４】
2004265458.tif 000011
【図５】
2004265458.tif 000012
【図６】
2004265458.tif 000013
【図７】
2004265458.tif 000014
【図８】
2004265458.tif 000015
【図９】
2004265458.tif 000016
【図１０】
2004265458.tif 000017
【図１１】
2004265458.tif 000018