(57)【要約】【課題】対物レンズがシフトした状態においても安定したオフセット補償を可能にする。【解決手段】光集積化ユニット６０は、光記録媒体６４に向けて光を放射する光源６５と、光記録媒体によって反射される反射光を受光する受光素子６６と、反射光を受光素子に導く第１光分岐手段６７と、光記録媒体と第１光分岐手段との間に設けられ、反射光を光記録媒体の半径方向に第１〜第３の光７４，７５，７６を含む少なくとも３つの光に分岐する第２光分岐手段６８とを含む構成である。第１光分岐手段を通過する第１の光からＭＰＰ信号を生成し、第１光分岐手段を通過する第２および第３の光から対物レンズシフト信号を生成する。これらの信号に基づき安定したオフセット補償の可能なトラッキング誤差信号（ＴＥＳ）が得られる。このＴＥＳを制御信号に用いることによって、安定したトラッキングサーボ動作が実現される。【選択図】      図１
2004192776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に向けて光を放射する光源と、
前記光記録媒体によって反射される反射光を受光する受光素子と、
前記反射光を前記受光素子に導く第１光分岐手段と、
前記光記録媒体と前記第１光分岐手段との間に設けられ、前記反射光を前記光記録媒体の半径方向に分岐する第２光分岐手段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２光分岐手段は、前記反射光を第１の光，第２の光および第３の光を含む少なくとも３つの光に分岐し、
第２の光および第３の光は、第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれるように分岐される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】
前記第２の光が前記第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれる角度と、前記第３の光が前記第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれる角度とが等しく、前記第２の光と前記第３の光とが前記第１の光に関して対称な配置になるようにずれることを特徴とする請求項２記載の光集積化ユニット。
【請求項４】
前記第１の光の光軸は、前記光記録媒体によって反射されて前記第２光分岐手段に入射する光の光軸に一致し、
前記第２の光と前記第３の光とは、前記第１の光に関して対称な配置になるように前記光記録媒体の半径方向にずれて分岐されることを特徴とする請求項２または３に記載の光集積化ユニット。
【請求項５】
前記第２の光の強度と前記第３の光の強度とは、等しいことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項６】
前記第２光分岐手段は、
前記第２の光と前記第３の光とが、前記第１光分岐手段上で部分的に重畳するように配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項７】
前記第１光分岐手段は、
前記第２の光および前記第３の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項８】
前記第１光分岐手段は、
前記第１の光が形成する光スポットのすべてを受光し、かつ前記第２の光および前記第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項９】
前記光記録媒体の半径方向に平行方向であってかつ前記第１光分岐手段の外方に位置するように設けられ、
前記第１光分岐手段に受光されない前記第２の光および前記第３の光を前記受光素子に導く第１光偏向部と第２光偏向部とを備えることを特徴とする請求項８記載の光集積化ユニット。
【請求項１０】
前記第１光偏向部および前記第２光偏向部は、
回折格子であることを特徴とする請求項９記載の光集積化ユニット。
【請求項１１】
前記第１光分岐手段は、
前記光記録媒体の半径方向に平行な分割線によって第１領域ともう一つの領域とに分割され、前記もう一つの領域が、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であるトラック方向に平行な分割線によって第２領域と第３領域とに分割され、３つの領域を有するように形成されることを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項１２】
前記第２光分岐手段は、回折格子であり、
前記第１の光は零次回折光であり、前記第２の光はプラス（＋）１次回折光であり、前記第３の光はマイナス（−）１次回折光であることを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項１３】
前記回折格子は、
格子溝の延びる方向が、前記光記録媒体のトラック方向に平行になるように配置されることを特徴とする請求項１２記載の光集積化ユニット。
【請求項１４】
前記回折格子は、
格子の山幅に対する溝幅の比が、前記光記録媒体の半径方向に平行な方向において一定になるように形成されることを特徴とする請求項１２または１３記載の光集積化ユニット。
【請求項１５】
前記回折格子は、
格子の山幅に対する溝幅の比が、前記光記録媒体のトラック方向に平行な方向において一定になるように形成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項１６】
前記第１光分岐手段および前記第２光分岐手段のいずれか一方または両方が、
偏光性光分岐手段であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項１７】
前記第２光分岐手段と前記光記録媒体との間に位置するように設けられ、
前記反射光を前記第２光分岐手段に導く第３光分岐手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の光集積化ユニット。
【請求項１８】
前記請求項１〜１７のいずれか一つに記載の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記請求項１１記載の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第２および第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法。
【請求項２０】
前記請求項１１記載の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２領域を通過する前記第２の光を前記受光素子が受光して得られる出力と、前記第１光分岐手段に形成される第３領域を通過する前記第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力との差信号を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法。
【請求項２１】
前記請求項１１記載の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２領域を通過する前記第２および第３の光ならびに前記第２光偏向部を通過する前記第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力の和信号と、前記第１光分岐手段に形成される第３領域を通過する前記第２および第３の光ならびに前記第１光偏向部を通過する前記第２の光を前記受光素子が受光して得られる出力の和信号との差動信号を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法。
【請求項２２】
前記オフセット信号は、前記プッシュプル信号と同位相に生じるＡＣ成分を有し、
前記プッシュプル信号は、前記オフセット信号と逆位相のＤＣ成分を有することを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の光ピックアップ装置の信号処理方法。
【請求項２３】
光によって光記録媒体に情報を記録および／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おいて、
光を放射する光源と、
前記光源から放射される光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体による反射光から第１、第２および第３の光を含む少なくとも３つの光を生成する光生成手段と、
第１の光を前記光記録媒体のトラック方向に平行に分割して取出すとともに、第２の光の一部分および第３の光の一部分を取出す光取出手段と、
前記光取出手段によって取出される第１〜第３の光を受光検出する受光素子とを備え、
分割して取出される第１の光のうち、前記光記録媒体の半径方向中心寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＣとし、前記光記録媒体の半径方向外縁寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＤとし、
取出された第２の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＡとし、取出された第３の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＦとするとき、
前記対物レンズが前記光記録媒体の半径方向に移動するに際し、前記光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になる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、たとえば光ディスクなどの光記録媒体に対する情報の記録および／または再生に好適に用いられる光集積化ユニットおよび光ピックアップ装置ならびに光ピックアップ装置の信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光によって情報を記録／再生する光記録媒体には、コンパクトディスク（略称ＣＤ），デジタルバーサタイルディスク（略称ＤＶＤ），ミニディスク（略称ＭＤ）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面には、グルーブ部とランド部とから成るトラックが形成されており、この情報記録面に情報を記録または情報記録面から情報を再生するためには、情報記録面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（トラッキングサーボ）方式には、３ビーム法およびプッシュプル法などが用いられている。３ビーム法は、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で、光を１つのメインビームと２つのサブビームに分岐して光記録媒体に照射し、２つのサブビームを用いてトラッキングサーボを行う。したがって、情報の記録および／または再生に用いられるべき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するので光利用効率が低いという問題がある。このようなことから、情報の記録および／または再生に用いられる光の利用効率を向上するために、１ビーム法であるプッシュプル法が多用されるに至っている。
【０００４】
従来多用されているプッシュプル法は、光記録媒体のトラックを構成するグルーブ部（案内溝）で反射回折された光をトラック中心に対して対称に配置された２分割フォトダイオード（略称２Ｄ−ＰＤ）の２つの受光部における出力差として取り出すことによって、トラッキングエラーを検出するものである（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００５】
以下プッシュプル法について説明する。図２７は、光記録媒体に対する光スポットの照射位置と反射光の強度分布との関係を示す図である。図２７（ａ）には、光記録媒体１の案内溝２の中心と、対物レンズ３によって光記録媒体１に集光照射される光スポットの中心とが一致している場合を示す。このような場合、光記録媒体１によって反射され、２Ｄ−ＰＤ４に受光される反射回折光の強度分布５ａは、左右対称である。一方図２７（ｂ）は、光記録媒体１の案内溝２の中心に対して、対物レンズ３によって光記録媒体１に集光照射される光スポットの中心が、左右いずれかのランド部６の方へずれている場合を示す。このような場合、光記録媒体１によって反射され、２Ｄ−ＰＤ４に受光される反射回折光の強度分布５ｂは、左右非対称である。
【０００６】
図２８は、光スポットがトラックを横切る際の２Ｄ−ＰＤ４における２つの受光部の出力差を示す図である。前述のように、案内溝であるグルーブ部２またはランド部６の中心と光スポットの中心とが一致する場合に、反射回折光の強度分布が左右対称になるので、２Ｄ−ＰＤ４における２つの受光部の出力差は零になる。光スポットの中心が、グルーブ部２またはランド部６の中心から離反するに従って２Ｄ−ＰＤ４における２つの受光部の出力差は、その絶対値が大きくなる。したがって、光スポットがトラックを横切る際の２Ｄ−ＰＤ４における２つの受光部の出力差は、図２８に示すＳ字曲線７のように推移する。
【０００７】
図２９は、２Ｄ−ＰＤ４の受光部による出力差検出の状態を説明する図である。光記録媒体１のトラックピッチＴＰが、光スポットの径と同程度の大きさになると、案内溝２は回折格子のように作用する。すなわち零次回折光８とプラス（＋）１次回折光９およびマイナス（−）１次回折光１０とが重畳する領域１１ａ，１１ｂでは、トラックずれによる干渉効果によって、ビームスポットの強度分布が変化するので、この変化を検出するべく２Ｄ−ＰＤ４を配置することによってトラッキング誤差信号が得られる。
【０００８】
しかしながら、プッシュプル法では、トラッキング時の対物レンズ３の移動および装置組立時における組立誤差などに起因する対物レンズ３の光軸ずれ、また光記録媒体１の傾斜などによってトラッキング誤差信号に直流（ＤＣ）オフセットが発生する。このＤＣオフセットは、対物レンズ３が、トラッキング動作によって、光記録媒体１の半径方向に移動した場合にも発生する。
【０００９】
図３０は対物レンズ３が光記録媒体１の半径方向に移動した状態を示す図であり、図３１は対物レンズ３が光記録媒体１の半径方向に移動した状態におけるトラッキング誤差信号の零レベルの移動を説明する図である。図３０に示すように対物レンズ３が、光記録媒体１の半径方向に距離Δｘ移動すると、ビームスポットも２Ｄ−ＰＤ４上において同方向に距離Δｘ移動するので、トラッキング誤差信号にＤＣオフセットが発生する。ＤＣオフセットが発生すると、図３１のＳ字曲線７で示すトラッキング誤差信号において、トラッキング誤差信号の零レベルが実線で示す位置から破線で示す位置へと移動する。したがって、トラッキング誤差信号が波線で示す零レベルにあっても、実際のビームスポットの位置は、トラックの中心からずれ量εを有することになる。このビームスポットの中心がトラック中心からずれている状態をデトラックと呼ぶことがあり、前述のずれ量εをデトラック量と呼ぶことがある。
【００１０】
このようにデトラック状態にあるにも関らず、トラッキング誤差信号が零を示す原因となるＤＣオフセットを除去するべく、本出願人は、光記録媒体からの反射光の経路に光記録媒体の半径方向に透過率が変化する光学素子を有する光集積化ユニットおよびそれを用いる光ピックアップ装置を特願２００１−３４５０７２号において提案している。
【００１１】
この提案された従来技術について以下に説明する。図３２は、従来の光集積化ユニット２０の構成を簡略化して示す側面図である。光集積化ユニット２０は、光源であるレーザダイオード（略称ＬＤ）チップ２１から放射されるレーザ光を、図示しない光記録媒体に集光させる対物レンズと組合されて光ピックアップ装置を構成する。光集積化ユニット２０は、前記ＬＤチップ２１と、ＬＤチップ２１が搭載されるステム２２と、光記録媒体からの反射光を受光する受光素子２３と、光分岐素子２４と、ホログラム素子２５とを含む。
【００１２】
ここで、図３２中に示す３次元座標軸であるＸ，ＹおよびＺ軸について定義する。図３３は、光スポットが集光される側から見た光記録媒体２６の平面図である。Ｚ軸は、ＬＤチップ２１から放射され光記録媒体２６の情報記録面に集光される光の軸線方向の軸である。Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する仮想平面内において、光記録媒体２６の中心２７とＬＤチップ２１から放射される光が光記録媒体２６の情報記録面で集光される集光位置２８とを結ぶ線分２９の延びる方向に設けられる軸であり、光記録媒体２６の半径方向に一致するので、この半径方向であるＸ軸方向をラジアル方向と呼ぶ。Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する前記仮想平面内において、前述のＸ軸に直交する方向に延びる軸であり、光記録媒体２６に形成されるトラックの接線方向に一致するので、このＹ軸方向をトラック方向と呼ぶ。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。
【００１３】
図３４は、ホログラム素子２５に備わるホログラム３０の構成を示す平面図である。ホログラム３０は、ラジアル（Ｘ）方向に平行な分割線３１によって第１領域３０ａと第１領域３０ａの残部の領域とに２分割され、残部の領域は、トラック（Ｙ）方向に平行な分割線３２によって第２領域３０ｂと第３領域３０ｃとにさらに２分割される。
【００１４】
ＬＤチップ２１から放射される光は、ホログラム素子２５および光分岐素子２４の第１面２４ａを透過した後、光記録媒体に照射される。光記録媒体による反射光３４は、光分岐素子２４の第１面２４ａと第２面２４ｂとによって反射され、ホログラム３０に入射する。ホログラム３０の第２および第３領域３０ｂ，３０ｃによる＋１次回折光は、ホログラム３０と受光素子２３との間に配置される回折格子３３に入射する。第１領域３０ａによる＋１次回折光は、回折格子３３に入射されるように構成されてもよく、また回折格子３３に入射されないように構成されてもよく、いずれかの構成が適宜設計される。
【００１５】
図３５は、ホログラム３０，回折格子３３および受光素子２３の光学的関係を示す平面図である。ホログラム３０に入射した光ビーム３４のうち、第２および第３領域３０ｂ，３０ｃで回折される−１次回折光は、受光素子２３の受光領域２３Ｃ，２３Ｄにおいてそれぞれ受光され、それらの検出信号の差動によりトラッキング誤差信号が生成される。また第１領域３０ａで回折される−１次回折光は、受光素子２３の受光領域２３ＡＢにおいて受光される。
【００１６】
前述のホログラム３０の第２および第３領域３０ｂ，３０ｃによる＋１次回折光は、回折格子３３に入射してさらに回折される。第２領域３０ｂによる＋１次回折光が回折格子３３でさらに回折されて生成する＋１次回折光および−１次回折光は、受光素子２３の受光領域２３ｄ，２３ｆにおいてそれぞれ受光される。また第３領域３０ｃによる＋１次回折光が回折格子３３でさらに回折されて生成する＋１次回折光および−１次回折光は、受光素子２３の受光領域２３ｅ，２３ｃにおいてそれぞれ受光される。ホログラム３０の第１領域３０ａで回折された＋１次回折光が回折格子３３でさらに回折されて生成する回折光のうち、零次回折光は、受光素子２３の受光領域２３ａ，２３ｂにおいて受光され、その検出信号に差動によりフォーカス誤差信号が生成される。
【００１７】
図３６は、回折格子３３の構成を示す平面図である。回折格子３３は、格子のピッチＰは一定であるけれども、格子の溝幅ＷＧと格子の山幅ＷＬとの比（ＷＧ／ＷＬ；以後デューティ比と呼ぶ）が、ラジアル（Ｘ）方向に平行な方向に連続的に変化するように形成される。すなわちラジアル（Ｘ）方向における一方の端部５４の方は、デューティ比が大きくすなわち溝幅ＷＧが広くてプラスマイナス（±）１次回折効率が高く、他端部５５の方はデューティ比が小さくすなわち溝幅ＷＧが狭くて±１次回折効率が低くなるように構成される。したがって、対物レンズがトラッキングに際してラジアル（Ｘ）方向にずれると、回折格子３３における光ビームの入射位置の回折効率が変化し、±１次回折光と零次回折光との光量がそれぞれ相反するように変化するので、これらの差動により対物レンズのシフト量を検出することができる。
【００１８】
従来の光集積化ユニット２０を備える光ピックアップ装置では、対物レンズのラジアル（Ｘ）方向へのずれに伴う回折格子３３上の光ビームの移動による±１次回折光と零次回折光との差動の変化から対物レンズのシフト量を検出し、それをＭＰＰ（後述にて説明）のＤＣオフセットから減算することにより、対物レンズのラジアル（Ｘ）方向へのシフトおよび光記録媒体の傾斜に起因するＤＣオフセットを補正することが可能になり、安定したトラッキングサーボ性能を得ることができる。
【００１９】
なお受光素子２３の各受光領域からの出力信号を、各受光領域を表すアルファベットの添字にＳを付して示すと、対物レンズのシフト量は式（１）で与えられる。また式（１）に基づいて、対物レンズシフトによるトラッキング誤差信号のオフセットを補償するべく演算した後のトラッキング誤差信号（略称ＴＥＳ）は、式（２）で与えられる。
対物レンズシフト量＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−β・（Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ）    …（１）
ＴＥＳ＝（ＳＤ−ＳＣ）−α・｛（Ｓａ＋Ｓｂ）−β・（Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ）｝        …（２）
【００２０】
ここで、αは、対物レンズシフト量を（ＳＤ−ＳＣ）で得られるプッシュプル信号のオフセット量に換算する係数であり、βは、回折格子３３の格子溝深さで決定される零次回折光と±１次回折光との回折効率の違いを調整する係数である。
【００２１】
また、前述の式（２）以外にも、受光素子２３を構成する受光領域の数を低減することのできるＴＥＳの演算式（３），（４）が提案されている。
ＴＥＳ＝（ＳＤ−ＳＣ）−α・｛ＳＡＢ−β・（Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ）｝          …（３）
ＴＥＳ＝（ＳＤ−ＳＣ）−α・｛（ＳＣ＋ＳＤ）−β・（Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ）｝      …（４）
【００２２】
【非特許文献１】
村山  登、外，「光ディスク技術」，ラジオ技術社，１９８９年，ｐ８６−８８
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置には、以下のような問題がある。光源に用いられるＬＤチップからなる半導体レーザは、ｐ型半導体とｎ型半導体とが接合されてなる構成を有する。このような半導体レーザから放射される光には、ｐ型半導体とｎ型半導体との接合面に平行なラジアル（Ｘ）方向および接合面に垂直なトラック（Ｙ）方向において、光軸に対して±１度〜±２度の傾斜を有する強度分布のずれが存在する。
【００２４】
図３７は、ホログラム３０によって回折された光が回折格子３３に入射している状態を示す平面図である。図３７に示すように、たとえば半導体レーザから放射される光が、トラック（Ｙ）方向に強度分布のずれを有する場合、光ビームの強度ピークＢｐは、光ビームの中心Ｂｃからトラック（Ｙ）方向にずれる。このとき、ホログラム３０の第１領域３０ａで回折された第１光３６の光量は、第２領域３０ｂで回折された第２光３７と第３領域３０ｃで回折された第３光３８との光量和よりも大きくなる。したがって、第１〜第３光３６，３７，３８にそれぞれ含まれるＡＣ成分（図３７中においてハッチングを付して示す部分）に関しても、第１光３６のＡＣ成分３９，４０の方が、第２光３７のＡＣ成分４１と第３光３８のＡＣ成分４２との和よりも大きくなる。
【００２５】
このように半導体レーザから放射される光が、トラック（Ｙ）方向に強度分布のずれを有する状態では、前述の式（１）で与えられる対物レンズシフト信号にＡＣ成分が残留する。さらに式（２）で与えられるＴＥＳでは、残留ＡＣ成分がα倍に増幅されてメインプッシュプル信号（略称ＭＰＰ信号）である（ＳＤ−ＳＣ）の振幅から減算されるので、ＴＥＳの振幅は、元のＭＰＰ信号の振幅よりも小さくなる。このようなＡＣ成分の残留は、半導体レーザの強度分布にずれの存在する場合のみでなく、対物レンズが光ピックアップ装置の光軸に対してトラック（Ｙ）方向にずれて装着（いわゆる組立公差等によるもの）された場合にも発生する。
【００２６】
図３７（ｂ）に示すホログラム３０と回折格子３３との構成では、ＴＥＳは前述の式（３）または式（４）によって演算される。ホログラム３０の第２および第３領域３０ｂ，３０ｃで回折された第２および第３光３７，３８において、それぞれの光３７，３８に含まれるＡＣ成分の光強度が、光の外周側部分４３と光の光軸側部分４４とにおいて異なること、また光の外周側部分４３と光の光軸側部分４４とが回折格子に入射する位置における回折効率が、第２光３７の入射する回折格子３３ｂと第３光３８の入射する回折格子３３ｃとで異なることから、式（３），式（４）の第２項である対物レンズシフト信号（Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ）にＡＣ成分が残留することになる。したがって、式（３）または式（４）によって得られるＴＥＳもＭＰＰ信号：（ＳＤ−ＳＣ）の振幅よりも小さくなる。
【００２７】
このようなＡＣ成分の残留が、デトラックに及ぼす影響について以下に説明する。図３８は対物レンズをシフトさせた場合のＭＰＰと対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分とを示す図であり、図３９は対物レンズをシフトさせた場合のＴＥＳを示す図である。図３８および図３９では、半導体レーザから放射される光が、ラジアル（Ｘ）方向に＋１度の強度分布ずれを有する場合に、対物レンズをシフトさせて得られるＭＰＰ信号，対物レンズシフト信号およびＴＥＳを示す。
【００２８】
図３８（ａ）において、ライン４５は、対物レンズの光軸がトラックの中心に一致し、ラジアル（Ｘ）方向にシフトしていない状態（以後、この状態を中立と称する）におけるＭＰＰ信号を表し、ライン４６は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に１１０．７μｍシフトしている状態におけるＭＰＰ信号を表し、ライン４７は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に−１１０．７μｍシフトしている状態におけるＭＰＰ信号を表す。図３８（ｂ）において、ライン４８は、対物レンズが中立状態における対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分を表し、ライン４９は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に１１０．７μｍシフトしている状態における対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分を表し、ライン５０は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に−１１０．７μｍシフトしている状態における対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分を表す。
【００２９】
図３９において、ライン５１は、対物レンズが中立状態におけるＴＥＳを表し、ライン５２は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に１１０．７μｍシフトしている状態におけるＴＥＳを表し、ライン５３は、対物レンズが前記中立状態からラジアル（Ｘ）方向に−１１０．７μｍシフトしている状態におけるＴＥＳを表す。図３８および図３９において、横軸に示すラジアル方向距離の７４０ｎｍが、トラックピッチＴＰの１ピッチ距離に相当する。
【００３０】
たとえば、シフト量が１１０．７μｍの場合について、ＭＰＰ信号であるライン４６と対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分であるライン４９とを比較すると、図３８中にずれ量φで示すように、両者の位相は大きくずれている。このようにＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分との位相が大きくずれると、対物レンズシフトに起因するオフセットを充分に補償することができないので、演算後のＴＥＳは、中立状態に対して１１０．７μｍシフトした状態において図３９中に示すオフセットＢを有する。ＴＥＳの振幅Ａに対する前述のオフセットＢの百分率（１００×Ｂ／Ａ：以後、便宜上オフセット比と呼ぶ）が、±１０％以下であれば、トラッキングサーボに支障がないとされるけれども、シフト量が１１０．７μｍの場合、オフセット比が４４％にもなり、デトラック量（ΔＴ）も１００μｍと実用上問題のある値になっている。また、図３８に示すライン４６の振幅Ｃは縦軸（任意値）で１１、一方図３９に示すライン５２の振幅Ａは同８．４であり、演算後のＴＥＳ振幅が減少している。
【００３１】
前述したように従来の光集積化ユニット２０を用いる光ピックアップ装置では、対物レンズシフト信号に残留するＡＣ成分に起因して、演算後のＴＥＳ振幅の減少および対物レンズシフト時におけるデトラック量の増大が顕著であり、対物レンズシフト時の安定したオフセット補償が困難であるという問題がある。
【００３２】
本発明の目的は、対物レンズシフト時においても安定したオフセット補償を可能にする光集積化ユニットおよび光ピックアップ装置を提供することである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に向けて光を放射する光源と、
前記光記録媒体によって反射される反射光を受光する受光素子と、
前記反射光を前記受光素子に導く第１光分岐手段と、
前記光記録媒体と前記第１光分岐手段との間に設けられ、前記反射光を前記光記録媒体の半径方向に分岐する第２光分岐手段とを含むことを特徴とする光集積化ユニットである。
【００３４】
本発明に従えば、光記録媒体と第１光分岐手段との間に、光記録媒体からの反射光を光記録媒体の半径方向に分岐する第２光分岐手段が設けられる。このことによって、反射光から、トラッキングサーボに関るメインプッシュプル信号を得ることができるとともに、光記録媒体に光源から放射される光を集光する集光手段である対物レンズの光記録媒体の半径方向に対する移動量に関る信号である対物レンズシフト信号をも得ることができる。
【００３５】
また本発明は、前記第２光分岐手段は、前記反射光を第１の光，第２の光および第３の光を含む少なくとも３つの光に分岐し、
第２の光および第３の光は、第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれるように分岐されることを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、第２光分岐手段は、反射光を第１〜第３の光を含む少なくとも３つの光に分岐し、第２および第３の光は、第１の光に対して光記録媒体の半径方向にずれるように分岐される。このことによって、第１の光をメインプッシュプル信号の生成に用いることができ、第２および第３の光を対物レンズシフト信号の生成に用いることができる。
【００３７】
また本発明は、前記第２の光が前記第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれる角度と、前記第３の光が前記第１の光に対して前記光記録媒体の半径方向にずれる角度とが等しく、前記第２の光と前記第３の光とが前記第１の光に関して対称な配置になるようにずれることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、第２および第３の光が、第１の光に対して光記録媒体の半径方向にそれぞれずれる角度が等しく、また第１の光に関して対称になるようにずれるので、対物レンズシフト信号生成に用いる光の対称性が良く、また光源に用いられるたとえば半導体レーザが強度分布ずれを有するような場合においても、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３９】
また本発明は、前記第１の光の光軸は、前記光記録媒体によって反射されて前記第２光分岐手段に入射する光の光軸に一致し、
前記第２の光と前記第３の光とは、前記第１の光に関して対称な配置になるように前記光記録媒体の半径方向にずれて分岐されることを特徴とする。
【００４０】
また本発明は、前記第２の光の強度と前記第３の光の強度とは、等しいことを特徴とする。
【００４１】
本発明に従えば、第１の光の光軸は、光記録媒体によって反射されて第２光分岐手段に入射する光の光軸上にあり、第２の光と第３の光とは、第１の光に関して対称な配置になるように光記録媒体の半径方向にずれて分岐される。このように分岐される第２の光の強度と第３の光の強度とは等しいので、対物レンズが光記録媒体の半径方向においていずれの方向にシフトした場合でも、同等レベルの対物レンズシフト信号を得ることができる。したがって、第２の光と第３の光とから対物レンズシフト信号を生成するための信号処理を簡素化することができる。
【００４２】
また本発明は、前記第２光分岐手段は、前記第２の光と前記第３の光とが、前記第１光分岐手段上で部分的に重畳するように配置されることを特徴とする。
【００４３】
本発明に従えば、第２光分岐手段は、第２の光と第３の光とが、第１光分岐手段上で部分的に重畳するように配置される。このことによって、第１光分岐手段の寸法を小さくすることが可能になり、また対物レンズシフト信号の感度を向上することができる。
【００４４】
また本発明は、前記第１光分岐手段は、前記第２の光および前記第３の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置されることを特徴とする。
【００４５】
本発明に従えば、第１光分岐手段は、第２の光および第３の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置される。このことによって、光記録媒体からの反射光の利用効率を向上することができるので、対物レンズシフト信号の感度を向上することができるとともに、第１光分岐手段および受光素子の構成および形状を簡素化することができる。
【００４６】
また本発明は、前記第１光分岐手段は、前記第１の光が形成する光スポットのすべてを受光し、かつ前記第２の光および前記第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置されることを特徴とする。
【００４７】
本発明に従えば、第１光分岐手段は、第１の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置され、かつ第２の光および第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置される。このことによって、対物レンズの移動によるメインプシュプル信号のＤＣオフセット成分と対物レンズシフト信号のＤＣ成分とを逆符号で生じさせ、メインプシュプル信号と対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分とを同位相に生じさせることができる。
【００４８】
また本発明は、前記光記録媒体の半径方向に平行方向であってかつ前記第１光分岐手段の外方に位置するように設けられ、
前記第１光分岐手段に受光されない前記第２の光および前記第３の光を前記受光素子に導く第１光偏向部と第２光偏向部とを備えることを特徴とする。
【００４９】
本発明に従えば、第１光分岐手段は、第１の光が形成する光スポットのすべてを受光し、かつ第２の光および第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置され、第１光分岐手段に受光されない一部の第２および第３の光は、光記録媒体の半径方向に平行方向であってかつ第１光分岐手段の外方に配設される第１光偏向部と第２光偏向部とによって受光素子に導かれる。このように、第２および第３の光の一部を、第１および第２光偏向部によって受光素子に導き、対物レンズシフト信号生成に利用することができるので、光記録媒体からの反射光の利用効率が向上するとともに、対物レンズシフト信号に残留するＡＣ成分を利用して、トラッキング誤差信号をトラッキング誤差信号生成の元であるメインプッシュプル信号よりも増幅させることができる。
【００５０】
また本発明は、前記第１光偏向部および前記第２光偏向部は、回折格子であることを特徴とする。
【００５１】
本発明に従えば、第１光偏向部および前記第２光偏向部は、回折格子であるので、第１および第２光偏向部の薄型化が実現される。
【００５２】
また本発明は、前記第１光分岐手段は、
前記光記録媒体の半径方向に平行な分割線によって第１領域ともう一つの領域とに分割され、前記もう一つの領域が、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であるトラック方向に平行な分割線によって第２領域と第３領域とに分割され、３つの領域を有するように形成されることを特徴とする。
【００５３】
本発明に従えば、第１光分岐手段は、光記録媒体の半径方向に平行な分割線によって第１領域ともう一つの領域とに分割され、もう一つの領域が、光記録媒体のトラック方向に平行な分割線によって第２領域と第３領域とに分割される。このように、第１光分岐手段が３つの領域を有することによって、第１〜第３の光をさらに複数の光に分岐させることが可能になるので、分岐される複数の光の出力を用いてサーボ動作に必要な種々の信号を生成することができる。
【００５４】
また本発明は、前記第２光分岐手段は、回折格子であり、
前記第１の光は零次回折光であり、前記第２の光はプラス（＋）１次回折光であり、前記第３の光はマイナス（−）１次回折光であることを特徴とする。
【００５５】
本発明に従えば、第２光分岐手段は回折格子であるので、第２光分岐手段の薄型化が実現される。また第１〜第３の光を、零（０）次回折光と、＋および−（±）１次回折光とによって構成することができるので、メインプッシュプル信号および対物レンズシフト信号の生成に用いる光を容易に供することができる。
【００５６】
また本発明は、前記回折格子は、
格子溝の延びる方向が、前記光記録媒体のトラック方向に平行になるように配置されることを特徴とする。
【００５７】
本発明に従えば、格子溝の延びる方向が、トラック方向に平行になるように配置されるので、光記録媒体からの反射光を容易に光記録媒体の半径方向に分岐することが可能になる。
【００５８】
また本発明は、前記回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、前記光記録媒体の半径方向に平行な方向において一定になるように形成されることを特徴とする。
【００５９】
本発明に従えば、回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、光記録媒体の半径方向に平行な方向において一定になるように形成されるので、対物レンズがシフトすることによって、光記録媒体からの反射光が回折格子上において移動した場合であっても、各回折光の光量を一定に維持することができる。このことによって、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を生成することができる。
【００６０】
また本発明は、前記回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、前記光記録媒体のトラック方向に平行な方向において一定になるように形成されることを特徴とする。
【００６１】
本発明に従えば、回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、光記録媒体のトラック方向に平行な方向において一定になるように形成されるので、装置組立時における対物レンズの装着誤差または他の光学部品の装着誤差などによって、光記録媒体からの反射光が回折格子上においてトラック方向に位置ずれを生じた場合であっても、各回折光の光量を一定に維持することができる。このことによって、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を生成することができる。
【００６２】
また本発明は、前記第１光分岐手段および前記第２光分岐手段のいずれか一方または両方が、偏光性光分岐手段であることを特徴とする。
【００６３】
本発明に従えば、第１光分岐手段および前記第２光分岐手段のいずれか一方または両方が、偏光性光分岐手段であるので、光記録媒体を照射する光の利用効率を向上させることができるとともに、光集積化ユニットを小型化することができる。
【００６４】
また本発明は、前記第２光分岐手段と前記光記録媒体との間に位置するように設けられ、前記反射光を前記第２光分岐手段に導く第３光分岐手段をさらに含むことを特徴とする。
【００６５】
本発明に従えば、第２光分岐手段と前記光記録媒体との間に、反射光を第２光分岐手段に導く第３光分岐手段が設けられる。このように第３光分岐手段で反射光を第２光分岐手段に導く構成とすることによって、第１および第２光分岐手段を光源の光軸から外れた位置に配設することが可能になるので、光記録媒体を照射し情報の記録／再生に用いられる光の利用効率を向上することができる。また第１および第２光分岐手段ならびに受光素子の配置に自由度が増す。
【００６６】
また本発明は、前記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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光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。
【００６７】
本発明に従えば、光ピックアップ装置は、前記の光集積化ユニットを備えるので、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させる集光手段である対物レンズの移動による対物レンズシフト信号を精度良く取得することができ、その対物レンズシフト信号を用いて安定したトラッキングサーボを実現することができる。
【００６８】
また本発明は、前記の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第２および第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法である。
【００６９】
本発明に従えば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２および第３領域を通過する第２および第３の光を受光素子が受光して得られる出力を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができ、このようなトラッキング誤差信号によれば、対物レンズがシフトした場合であっても安定したトラッキングサーボ動作を可能にすることができる。またオフセット信号を利用することによって、トラッキング誤差信号に生じる対物レンズシフトに基づくＡＣ成分を除去することが可能になる。
【００７０】
また本発明は、前記の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２領域を通過する前記第２の光を前記受光素子が受光して得られる出力と、前記第１光分岐手段に形成される第３領域を通過する前記第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力との差信号を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法である。
【００７１】
本発明に従えば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２領域を通過する第２の光を受光素子が受光して得られる出力と、第３領域を通過する第３の光を受光素子が受光して得られる出力との差信号を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができる。またオフセット信号を対物レンズシフト信号として利用することが可能であり、プッシュプル信号から対物レンズシフトのオフセット成分を除去し、かつ元のプッシュプル成分を増幅したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００７２】
また本発明は、前記の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、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体に集光させる集光手段とを備える光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
前記第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する前記第１の光を前記受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算し、演算結果である前記集光手段によって前記光記録媒体に集光される光が前記光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を出力し、前記第１光分岐手段に形成される第２領域を通過する前記第２および第３の光ならびに前記第２光偏向部を通過する前記第３の光を前記受光素子が受光して得られる出力の和信号と、前記第１光分岐手段に形成される第３領域を通過する前記第２および第３の光ならびに前記第１光偏向部を通過する前記第２の光を前記受光素子が受光して得られる出力の和信号との差動信号を演算し、演算結果である前記集光手段が前記光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を出力することを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法である。
【００７３】
本発明に従えば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２領域を通過する第２および第３の光ならびに第２光偏向部を通過する第３の光を受光素子が受光して得られる出力の和信号と、第３領域を通過する第２および第３の光ならびに第１光偏向部を通過する第２の光を受光素子が受光して得られる出力の和信号との差動信号を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このようにして得られるオフセット信号は、対物レンズの移動距離に対して略線形的に変化するので、トラッキング誤差信号のオフセット補償を実現するに際し、その信号処理が容易になる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができる。またオフセット信号を対物レンズシフト信号として利用することが可能であり、プッシュプル信号から対物レンズシフトのオフセット成分を除去し、かつ元のプッシュプル成分を増幅したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００７４】
また本発明は、前記オフセット信号は、前記プッシュプル信号と同位相に生じるＡＣ成分を有し、
前記プッシュプル信号は、前記オフセット信号と逆位相のＤＣ成分を有することを特徴とする。
【００７５】
本発明に従えば、オフセット信号は、プッシュプル信号と同位相に生じるＡＣ成分を有し、プッシュプル信号は、オフセット信号と逆位相のＤＣ成分を有する。このようにオフセット信号とプッシュプル信号との位相関係を構成することによって、トラッキング誤差信号を、トラッキング誤差信号生成の元となるプッシュプル信号よりも増幅させることが可能になる。
【００７６】
また本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録および／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おいて、
光を放射する光源と、
前記光源から放射される光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体による反射光から第１、第２および第３の光を含む少なくとも３つの光を生成する光生成手段と、
第１の光を前記光記録媒体のトラック方向に平行に分割して取出すとともに、第２の光の一部分および第３の光の一部分を取出す光取出手段と、
前記光取出手段によって取出される第１〜第３の光を受光検出する受光素子とを備え、
分割して取出される第１の光のうち、前記光記録媒体の半径方向中心寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＣとし、前記光記録媒体の半径方向外縁寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＤとし、
取出された第２の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＡとし、取出された第３の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＦとするとき、
前記対物レンズが前記光記録媒体の半径方向に移動するに際し、前記光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００７７】
本発明に従えば、光ピックアップ装置は、光記録媒体と受光素子との間の復路光学系において、光記録媒体による反射光から第１、第２および第３の光を含む少なくとも３つの光を生成する光生成手段と、第１の光を前記光記録媒体のトラック方向に平行に分割して取出すとともに、第２の光の一部分および第３の光の一部分を取出す光取出手段とを備え、光取出手段によって分割して取出される第１の光のうち、光記録媒体の半径方向中心寄りの第１の光が受光素子によって検出される光量をＣとし、前記光記録媒体の半径方向外縁寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＤとし、取出された第２の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＡとし、取出された第３の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＦとするとき、前記対物レンズが前記光記録媒体の半径方向に移動するに際し、前記光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になるように構成される。
【００７８】
このことによって、光記録媒体による反射光から、トラッキングサーボに係るメインプッシュプル信号を得ることができるとともに、光記録媒体に光源から放射される光を集光する対物レンズの光記録媒体の半径方向への移動量に係る信号である対物レンズシフト信号をも得ることができる。またこれらのメインプッシュプル信号および対物レンズシフト信号を利用してオフセットが低減された安定性に優れるトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００７９】
【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集積化ユニット６０を備える光ピックアップ装置６１の構成を簡略化して示す配置側面図である。光ピックアップ装置６１は、大略光集積化ユニット６０と、光集積化ユニット６０から出射される光を略平行光にするコリメートレンズ６２と、コリメートレンズ６２を通過した光を直線偏光から円偏光にする４分の１（１／４）波長板１２２と、光集積化ユニットから出射される光を、光によって情報が記録および／または再生される記録媒体である光記録媒体６４に集光させる集光手段である対物レンズ６３とを含んで構成される。
【００８０】
光集積化ユニット６０は、光記録媒体６４に向けて光を放射する光源６５と、光記録媒体６４によって反射される反射光を受光検出する受光素子６６と、光記録媒体６４からの反射光を受光素子６６に導く第１光分岐手段６７と、光記録媒体６４と第１光分岐手段６７との間に設けられ、光記録媒体６４からの反射光をラジアル（Ｘ）方向に分岐する第２光分岐手段６８と、第２光分岐手段６８と光記録媒体６４との間に位置するように設けられて光記録媒体６４からの反射光を第２光分岐手段６８に導く第３光分岐手段６９とを含む。
【００８１】
光源６５は、ｎ型半導体とｐ型半導体とを接合して構成される半導体レーザ６５である。受光素子６６は、たとえばフォトダイオードなどの光電変換素子であり、受光した光を電気信号に変換して出力する。
【００８２】
第３光分岐手段６９は、第１および第２反射面６９ａ，６９ｂを備える。第１反射面６９ａは、半導体レーザ６５から光記録媒体６４に向けて放射される光を透過し、光記録媒体６４からの反射光を反射する。第２反射面６９ｂは、第１反射面６９ａによって反射された光記録媒体６４からの反射光をさらに反射して第２光分岐手段６８へ導く。
【００８３】
第２光分岐手段６８は、回折格子６８である。図２は、回折格子６８の構成を簡略化して示す平面図である。回折格子６８は、平面図上で長方形状を有し、格子溝７１の延びる方向が、トラック（Ｙ）方向に平行になるように配置される。回折格子６８は、格子溝７１と格子の山７２とがラジアル（Ｘ）方向に交互に連続し、格子ピッチおよび格子深さが一定に形成されるとともに、格子の山幅ＷＬに対する溝幅ＷＧの比（ＷＧ／ＷＬ）、すなわち前述のデューティ比が、ラジアル（Ｘ）方向およびトラック（Ｙ）方向の両方向において一定になるように形成される。さらに回折格子６８の平面図上における大きさは、対物レンズ６３の移動によって光記録媒体６４からの反射光の光ビーム７３が、ラジアル（Ｘ）方向に移動した場合、また対物レンズ６３およびその他の光学部品の組込誤差に起因して光ビーム７３が、トラック（Ｙ）方向に移動した場合においても、光ビーム７３が回折格子面から逸脱しないように形成される。
【００８４】
このような回折格子６８においては、光記録媒体６４からの反射光の光ビーム７３が、ラジアル（Ｘ）方向に移動した場合、たとえば図２中に示す光ビーム７３ａまたは７３ｂにある場合においても、また図示しないトラック（Ｙ）方向に移動した場合においても、回折される光量を常に一様にすることができる。なお、本実施の形態の回折格子６８では、各回折光の回折効率は、０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝１：１：１になるように構成される。
【００８５】
図３は、図１に示す光集積化ユニット６０の部分拡大図である。第２光分岐手段である回折格子６８は、光記録媒体６４からの反射光７３を少なくとも０次回折光と±１次回折光とに回折し、分岐する。ここで、０次回折光は第１の光７４を構成し、＋１次回折光は第２の光７５を構成し、−１次回折光は第３の光７６を構成する。第１の光７４の光軸は、光記録媒体６４によって反射されて回折格子６８に入射する光７３の光軸８７に一致し、第２の光７５と第３の光７６とは、第１の光７４に対してラジアル（Ｘ）方向にずれるように、かつ第１の光７４に関して対称な配置になるように分岐される。回折格子６８は、第２の光７５が第１の光７４に対してラジアル（Ｘ）方向にずれる角度θ２と、第３の光７６が第１の光７４に対してラジアル（Ｘ）方向にずれる角度θ３とが等しく、また前述のように第２の光７５と第３の光７６との回折効率すなわち光強度が等しくなるように回折する。
【００８６】
図４は、第１光分岐手段６７の構成を簡略化して示す平面図である。第１光分岐手段６７は、回折格子にレンズ効果を持たせたホログラム６７である。ホログラム６７は、ラジアル（Ｘ）方向に平行な分割線７７によって第１領域８１ともう一つの領域とに分割され、もう一つの領域が、トラック（Ｙ）方向に平行な分割線７８によって第２領域８２と第３領域８３とに分割され、３つの領域８１，８２，８３を有するように形成される。
【００８７】
さらにホログラム６７のラジアル（Ｘ）方向に平行方向の外方には、ホログラム６７に受光されない第２および第３の光７５，７６の光軸８７より外側の一部分を受光素子６６に導くための第１および第２光偏向部８４，８５が設けられる。この第１および第２光偏向部８４，８５は回折格子である。第１および第２光偏向部８４，８５と、前述のホログラム６７とは、ホログラム素子７０を構成する。
【００８８】
本実施の形態では、ホログラム素子７０を構成するホログラム６７，第１および第２光偏向部８４，８５と前述の回折格子６８とは、以下のように配置される。ホログラム６７は、回折格子６８によって回折される第１の光７４が形成する光スポットのすべてを受光し、かつ第２の光７５および第３の光７６が形成する光スポットの一部が受光されないように配置される。回折格子６８は、第２の光７５と第３の光７６とが、ホログラム６７上で部分的に重畳するように配置される。
【００８９】
図４では、理解を容易にするために、第１の光７４と第２および第３の光７５，７６とを分離して図示する。すなわち、図４（ａ）に第１の光７４がホログラム６７に入射している状態を示し、図４（ｂ）に第２および第３の光７５，７６がホログラム６７と第１および第２光偏向部８４，８５とに入射している状態を示す。
【００９０】
ここで、半導体レーザ６５から放射された光が、ホログラム素子７０に到達するまでをまとめると以下のようになる。半導体レーザ６５から放射された光は、第３光分岐手段６９の第１反射面６９ａを透過して光集積化ユニット６０から出射される。出射された光は、コリメートレンズ６２によって略平行光にされ、１／４波長板１２２を透過して対物レンズ６３に入射し、対物レンズ６３によって光記録媒体６４に集光照射される。光記録媒体６４によって反射された光は、再び対物レンズ６３，１／４波長板１２２およびコリメートレンズ６２を透過し、光集積化ユニット６０に入射する。第３光分岐手段６９の第１および第２反射面６９ａ，６９ｂによって反射された光は、回折格子６８に入射し、回折格子６８によって第１〜第３の光７４，７５，７６に回折分岐される。回折分岐された第１〜第３の光７４，７５，７６が、図４に示すようにホログラム素子７０に入射する。
【００９１】
図４（ａ）に示すホログラム６７に入射する第１の光７４のうち、第２領域８２と第３領域８３とにそれぞれ入射する光は、第２および第３領域８２，８３によって回折されて受光素子６６の受光領域６６Ｃ，６６Ｄによって、それぞれ受光される。この受光領域６６Ｃ，６６Ｄで検出される検出出力は、演算手段９０に与えられ、演算手段９０に備わる第１減算器９１によって差動（ＳＣ−ＳＤ）が演算されてＭＰＰ信号が生成される。また第１の光７４のうち第１領域８１で回折される光は、図示しない受光領域に受光されてＦＥＳの生成に利用される。
【００９２】
なお差動を表す式（ＳＣ−ＳＤ）におけるＳＣおよびＳＤは、受光領域６６Ｃ，６６Ｄで受光検出される出力信号を表す。以後、このように各受光領域を示すアルファベットの添字に信号を示す「Ｓ」を付して、各受光領域からの出力信号を表す。図４（ａ）に示す第１の光７４は、光記録媒体６４による回折パターンの記載を省略しているが、以下該回折パターンを含むものとして説明する。
【００９３】
図４（ｂ）に示すように、±１次回折光である第２および第３の光７５，７６は、光記録媒体６４による回折パターンを含むのでホログラム６７上において多重の光スポットを構成する。第２および第３の光７５，７６の光軸８７にそれぞれ近接する方の光の一部分は、ホログラム６７上でハッチングで示す領域８６に部分的に重畳するように配置される。さらに第２の光７５のうちの光軸８７から離反している方の光の一部分は、ホログラム６７と第１光偏向部８４とに入射し、第３の光７６のうちの光軸８７から離反している方の光の一部分は、ホログラム６７と第２光偏向部８５とに入射する。
【００９４】
第２の光７５のうち、ホログラム６７の第２および第３領域８２，８３と第１光偏向部８４とに入射する光は、受光素子６６の受光領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｇにおいてそれぞれ受光される。第３の光７６のうち、ホログラム６７の第２および第３領域８２，８３と第２光偏向部８５とに入射する光は、受光素子６６の受光領域６６Ｅ，６６Ｆ，６６Ｈにおいてそれぞれ受光される。
【００９５】
各受光領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｇ，６６Ｅ，６６Ｆ，６６Ｈにおいて検出された信号は、演算手段９０に与えられ、演算手段９０に備わる第１〜第４加算器９４，９５，９６，９７と第２減算器９２とによって演算される。演算結果は、式（５）で与えられるオフセット信号として得られ、このオフセット信号が対物レンズシフト信号として用いられる。
対物レンズシフト信号＝（ＳＡ＋ＳＥ＋ＳＨ）−（ＳＢ＋ＳＦ＋ＳＧ）            …（５）
【００９６】
このように本実施の形態の光集積化ユニット６０を搭載する光ピックアップ装置６１では、対物レンズシフト信号が、光軸８７を挟んでラジアル（Ｘ）方向に等角度，等強度になるように、すなわち光軸８７に関して対称になるように回折された第２の光７５と第３の光７６とを用いて生成される。したがって、半導体レーザ６５から放射される光が強度分布ずれを有し、対物レンズ６３がラジアル（Ｘ）方向におけるプラスマイナスいずれの方向にシフトした場合においても、安定した補正信号を生成することができる。
【００９７】
また対物レンズシフト信号を用いて前述のＭＰＰ信号のオフセット補償を行うことによってＴＥＳを得ることができる。すなわち、後述の式（６）に示すように、第１減算器９１の演算結果であるＭＰＰ信号から、第２減算器９２の演算結果である対物レンズシフト信号を増幅器９８でｋ倍に増幅した信号を、第３減算器９３で減算することによってＴＥＳを得ることができる。なお第１〜第３減算器９１，９２，９３と、第１〜第４加算器９４，９５，９６，９６と、増幅器９８とは、演算手段９０を構成する。
ＴＥＳ＝（ＳＣ−ＳＤ）−ｋ｛（ＳＡ＋ＳＥ＋ＳＨ）−（ＳＢ＋ＳＦ＋ＳＧ）｝              …（６）
【００９８】
ここで、増幅率ｋは、対物レンズシフト信号からＭＰＰのオフセット信号を生成するための係数である。
【００９９】
次に、対物レンズ６３がシフトすることによって、回折格子６８による第１〜第３の光７４，７５，７６が、ラジアル（Ｘ）方向に移動した場合について説明する。図５は、第１〜第３の光７４，７５，７６が、ラジアル（Ｘ）方向にずれてホログラム素子７０に入射する状態を示す図である。図５では、第１〜第３の光７４，７５，７６が、ラジアル（Ｘ）方向において図５の紙面に向って左側に移動した場合について例示する。
【０１００】
まず図５（ａ）の第１の光７４に基づくＭＰＰについて説明する。第１の光７４のうち、第２領域８２に入射する光量が、第３領域８３に入射する光量よりも多くなるので、受光領域６６Ｃ，６６Ｄによる検出出力に基づく演算結果であるＭＰＰのＤＣオフセット成分ＤＣＳＣ−ＳＤは、零よりも大きくなり（ＤＣＳＣ−ＳＤ＞０）、対物レンズシフトによるオフセットはプラス側に増大する。
【０１０１】
次に図５（ｂ）の第２および第３の光７５，７６に基づく対物レンズシフト信号について説明する。対物レンズシフト信号を与える式（５）における第１項（ＳＡ＋ＳＥ＋ＳＨ）のうち、受光領域６６Ａ，６６Ｈの受光量減少に伴ってＳＡおよびＳＨが減少する。式（５）における第２項（ＳＢ＋ＳＦ＋ＳＧ）のうち、受光領域６６Ｆ，６６Ｇの受光量増加に伴ってＳＦおよびＳＧが増加する。
【０１０２】
ＳＥはＳＡおよびＳＨに対して、またＳＢはＳＦおよびＳＧに対してそれぞれ逆の増減を生じるけれども、式（５）の第１および第２項において最も光量の多い検出信号ＳＡおよびＳＦが、それぞれの項において支配的であるので、式（５）のＤＣ成分については第２項（ＳＢ＋ＳＦ＋ＳＧ）＞第１項（ＳＡ＋ＳＥ＋ＳＨ）となり、対物レンズシフト信号は、マイナス側に絶対値が増大する。
【０１０３】
このように対物レンズのシフトに対してＭＰＰのＤＣオフセットと対物レンズシフト信号とは、増減が逆の挙動を示す。図６は、対物レンズのシフト量の変化に対するＭＰＰのＤＣオフセットおよび対物レンズシフト信号の増減を示す図である。図６中においてライン９９がＭＰＰのＤＣオフセットを表し、ライン１００が対物レンズシフト信号を表す。対物レンズのシフト量の増加に伴って、ＭＰＰのＤＣオフセットは略線形に減少し、対物レンズシフト信号は略線形に増加する。このような対物レンズのシフト量に対して線形に変化する対物レンズシフト信号は、ＴＥＳのオフセット補償を実現するに際し、その信号処理が容易になる。
【０１０４】
また図７は、光スポットが光記録媒体６４のトラックを横断する際のＭＰＰ信号，対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分およびＴＥＳを示す図である。図７では、光スポットが光記録媒体６４のトラックを横断する際のＭＰＰ信号，対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分および対物レンズシフトによるオフセットを補償したＴＥＳを、横軸にトラックの１ピッチ，縦軸に振幅をとって表す。図７中においてライン１０１がＭＰＰ信号を表し、ライン１０２が対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分を表し、ライン１０３がＴＥＳを表す。
【０１０５】
図７に示すようにＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分とは、トラックピッチに対して同位相に発生する。したがって、増幅率ｋを負（ｋ＜０）に設定することによって、式（６）の演算によって得られる対物レンズシフトによるオフセットを補償したＴＥＳは、ＭＰＰの振幅よりも増強された信号として得られる。
【０１０６】
本実施の形態の光ピックアップ装置６１おいては、対物レンズシフト信号に残留ＡＣ成分が存在するけれども、前述のように残留ＡＣ成分がＭＰＰ信号の振幅を増加させるように作用するので、対物レンズシフト時においても安定したオフセット補償が可能になり、精度の良い安定したトラッキングサーボ動作が実現される。
【０１０７】
図８は、本発明の実施の第２形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１０５の構成を簡略化して示す図である。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６１に類似するので、要部のみを図示するとともに、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。
【０１０８】
本実施の形態において注目すべきは、第１光分岐手段であるホログラム６７のラジアル（Ｘ）方向外方に光偏向部が設けられないことである。したがって、第２光分岐手段である回折格子６８による０次回折光（第１の光７４）全部および±１次回折光（第２および第３の光７５，７６）の一部が、ホログラム６７のみによって受光される。回折格子６８とホログラム６７との配置は、以下のようである。第１の光７４は、すべてホログラム６７で受光される。第２および第３の光７５，７６は、復路の光軸８７に近い側の光の一部がホログラム６７上において領域８６で重畳するように配置されるとともに、光軸８７から遠い側の光の一部がホログラム６７外方に外れるように配置される。
【０１０９】
本実施の形態では、ホログラム６７に入射する第１の光７４のうち、第２領域８２と第３領域８３とにそれぞれ入射する光は、第２および第３領域８２，８３によって回折されて受光素子６６の受光領域６６Ｃ，６６Ｄによって、それぞれ受光される。この受光領域６６Ｃ，６６Ｄで検出される検出出力は、演算手段１０５に与えられ、演算手段１０５に備わる第４減算器１０６によって差動（ＳＣ−ＳＤ）が演算されてＭＰＰ信号が生成される。また第１の光７４のうち第１領域８１で回折される光は、図示しない受光領域に受光されてＦＥＳの生成に利用される。
【０１１０】
第２の光７５のうち、ホログラム６７の第２および第３領域８２，８３に入射する光は、受光素子６６の受光領域６６Ａ，６６Ｂにおいてそれぞれ受光される。第３の光７６のうち、ホログラム６７の第２および第３領域８２，８３に入射する光は、受光素子６６の受光領域６６Ｅ，６６Ｆにおいてそれぞれ受光される。
【０１１１】
各受光領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｅ，６６Ｆにおいて検出された信号は、演算手段１０５に与えられ、演算手段１０５に備わる第５および第６加算器１０９，１１０と第５減算器１０７とによって演算される。演算結果は、式（７）で与えられるオフセット信号として得られ、このオフセット信号が対物レンズシフト信号として用いられる。
対物レンズシフト信号＝（ＳＡ＋ＳＥ）−（ＳＢ＋ＳＦ）    …（７）
【０１１２】
対物レンズシフト信号を用いて前述のＭＰＰ信号のオフセット補償を行うことによってＴＥＳを得ることができる。すなわち、後述の式（８）に示すように、第４減算器１０６の演算結果であるＭＰＰから、第５減算器１０７の演算結果である対物レンズシフト信号を増幅器１１１でｋ倍に増幅した信号を、第６減算器１０８で減算することによってＴＥＳを得ることができる。なお第４〜第６減算器１０６，１０７，１０８と、第５および第６加算器１０９，１１０と、増幅器１１１とは、演算手段１０５を構成する。
ＴＥＳ＝（ＳＣ−ＳＤ）−ｋ｛（ＳＡ＋ＳＥ）−（ＳＢ＋ＳＦ）｝  …（８）
【０１１３】
ここで、増幅率ｋは、対物レンズシフト信号からＭＰＰのオフセット信号を生成するための係数である。
【０１１４】
本実施の形態の光集積化ユニットによれば、ホログラム素子はホログラム６７のみで構成され光偏向部を設けないので、ホログラム素子の形状が簡素化されて部品製作工程が短縮されるとともに、光偏向部からの回折光を受光するための受光領域が不要になり受光素子を小型化することが可能であり、簡単な構成でＴＥＳのオフセット補償を実現することができる。
【０１１５】
図９は、本発明の実施の第３形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１０５の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第２形態の光ピックアップ装置に類似し、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。
【０１１６】
本実施の形態において注目すべきは、ホログラム素子は、ホログラム６７のみによって構成され、ホログラム６７が第１の光７４とともに第２の光７５および第３の光７６の形成する光スポットのすべてを受光するように配置されることである。本実施の形態における受光素子６６の各受光領域による検出信号ならびに検出信号に基づくＭＰＰ信号およびＴＥＳを求める演算処理は、実施の第２形態と同一であるので説明を省略する。
【０１１７】
図１０は、本発明の実施の第４形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１１５の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、第２および第３の光７５，７６のうち、前記光軸８７に近い側の光の一部がホログラム６７上において領域８６で重畳するよう配置されるとともに、光軸８７から遠い側の光の一部がホログラム６７の外方に外れるよう配置される点において、特に実施の第２形態の光ピックアップ装置に類似し、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。
【０１１８】
本実施の形態において注目すべきは、対物レンズシフト信号として利用するオフセット信号が簡素な演算によって得られるように構成されることである。本実施の形態では、第２の光７５のうちホログラム６７の第２領域８２に入射する光は、受光素子６６の受光領域６６Ａにおいて受光され、第３の光７６のうち第３領域８３に入射する光は、受光領域６６Ｆにおいて受光される。受光領域６６Ａ，６６Ｆにおいてそれぞれ検出された信号は、演算手段１１５に与えられ、演算手段１１５に備わる第８減算器１１７によって演算される。演算結果は、式（９）で与えられるオフセット信号として得られ、このオフセット信号が対物レンズシフト信号として用いられる。
対物レンズシフト信号＝ＳＡ−ＳＦ                        …（９）
【０１１９】
なおＭＰＰ信号は、実施の第２および第３形態と同様に、ホログラム６７に入射する第１の光７４のうち、第２領域８２と第３領域８３とによって回折されて受光素子６６の受光領域６６Ｃ，６６Ｄにそれぞれ受光される検出出力から、演算手段１１５に備わる第７減算器１１６によって差動（ＳＣ−ＳＤ）が演算されて生成される。
【０１２０】
対物レンズシフト信号を用いてＭＰＰ信号のオフセット補償を行うことによってＴＥＳを得ることができる。すなわち、後述の式（１０）に示すように、第７減算器１１６の演算結果であるＭＰＰから、第８減算器１１７の演算結果である対物レンズシフト信号を増幅器１１９でｋ倍に増幅した信号を、第９減算器１１８で減算することによってＴＥＳを得ることができる。なお第７〜第９減算器１１６，１１７，１１８と、増幅器１１９とは、演算手段１１５を構成する。
ＴＥＳ＝（ＳＣ−ＳＤ）−ｋ（ＳＡ−ＳＦ）                …（１０）
【０１２１】
ここで、増幅率ｋは、対物レンズシフト信号からＭＰＰのオフセット信号を生成するための係数である。
【０１２２】
本実施の形態の光ピックアップ装置において、対物レンズの移動に従ってホログラム６７上で第１〜第３の光７４，７５，７６が、図１０の紙面に向って左方に移動した場合について説明する。第１の光７４は、前記左方に移動した場合においても、その光スポットのすべてがホログラム６７に入射しているので、ＭＰＰすなわち（ＳＣ−ＳＤ）のＤＣ成分が正（ＤＣＳＣ−ＳＤ＞０）となる。
【０１２３】
一方第２および第３の光７５，７６は、前記左方に移動した場合、その光の一部がホログラム６７の外方に外れるので、信号ＳＡは小さくなり、信号ＳＦは大きくなる。したがって、式（９）で与えられる対物レンズシフト信号のＤＣ成分は負となり、前述のＭＰＰのＤＣオフセット成分とは逆符号となる。また対物レンズシフト信号は、ＭＰＰ信号と同位相に発生するＡＣ成分を有する。これらのことから、式（１０）の演算によって得られる対物レンズシフトによるオフセットを補償したＴＥＳは、ＭＰＰの振幅よりも増強された信号として得られる。
【０１２４】
図１１は、本発明の実施の第５形態である光集積化ユニット１２０およびそれを備える光ピックアップ装置１２１の構成を簡略化して示す配置側面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置１２１は、実施の第１形態の光ピックアップ装置６１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。本実施の形態の光ピックアップ装置１２１は、光集積化ユニット１２０と、１／４波長板１２２と、コリメートレンズ６２と、対物レンズ６３とを含む構成である。
【０１２５】
光集積化ユニット１２０は、光源である半導体レーザ６５と、第１光分岐手段１２３と、第２光分岐手段１２４と、受光素子１２５ａ，１２５ｂとを含む構成である。第１光分岐手段１２３は、偏光ホログラムであり、第２光分岐手段１２４は、偏光回折格子である。偏光回折格子１２４および偏光ホログラム１２３は、光学基板１２６の光記録媒体６４寄りの表面１２７とその反対側の裏面１２８に、フォトリソグラフ，イオン交換または偏光性フィルム材料による成膜、液晶偏光素子などの手法によってそれぞれ構成される。
【０１２６】
偏光ホログラム１２３および偏光回折格子１２４は、半導体レーザ６５から放射される第１の直線偏光を透過するように設定される。したがって、半導体レーザ６５から光記録媒体６４に向って放射される光である第１の直線偏光は、偏光ホログラム１２３および偏光回折格子１２４を透過し、１／４波長板１２２を通過する際に円偏光となりコリメートレンズ６２に入射し、さらに対物レンズ６３によって光記録媒体６４に集光照射される。光記録媒体６４によって反射された光が、対物レンズ６３およびコリメートレンズ６２を透過し、再び１／４波長板１２２を通過する際に直線偏光となり、第１の直線偏光に対して９０度偏光された第２の直線偏光になる。偏光ホログラム１２３および偏光回折格子１２４は、第２の直線偏光に対して回折特性を有するように設定される。
【０１２７】
偏光回折格子１２４は、実施の第１形態における回折格子６８と同様に、光記録媒体６４からの反射光をラジアル（Ｘ）方向に第１〜第３の光に分岐させる。また偏光ホログラム１２３は、実施の第１形態におけるホログラム６７と同様に、複数に分割されて形成される各領域に入射する光を回折し、受光素子１２５ａ，１２５ｂにおける所定の受光領域に受光させる。なお、本実施の形態の光集積化ユニット１２０では、受光素子１２５ａ，１２５ｂが２つの要素で構成されるけれども、偏光ホログラム１２３による光の回折方向を一方のみになるように設定することによって、１個体の受光素子とすることも可能である。
【０１２８】
偏光ホログラム１２３による光の回折と、受光素子１２５ａ，１２５ｂによる受光領域との組合せを、前述の実施の第１形態〜第４形態までのいずれかに従って設定し、各受光領域による検出信号の演算処理を行ってＴＥＳを求め、そのＴＥＳをトラッキング制御信号に用いることによって、対物レンズシフト時においても安定したトラッキングサーボ動作を実現することができる。
【０１２９】
図１２は、本発明の実施の第６形態である光ピックアップ装置１６１の構成を簡略化して示す配置側面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置１６１において、実施の第１形態の光ピックアップ装置６１に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。図１２では説明の便宜上、光記録媒体６４からの反射光１７４が対物レンズ６３、コリメートレンズ６２を通過し、受光素子１６４で検出されるまでの、いわゆる復路光学系のみを示し、光源から光記録媒体６４までの往路光学系は省略して示す。
【０１３０】
光ピックアップ装置１６１は、図示しない光源と、光源から放射される光を光記録媒体６４に集光する対物レンズ６３と、光記録媒体６４による反射光１７４から第１、第２および第３の光１７１，１７２，１７３を含む少なくとも３つの光を生成する光生成手段１６２と、第１の光１７１を光記録媒体６４のトラック（Ｙ）方向に平行に分割して取出すとともに、第２の光１７２の一部分および第３の光１７３の一部分を取出す光取出手段１６３と、光取出手段１６３によって取出される第１〜第３の光１７１，１７２，１７３を受光検出する受光素子１６４とを備える。
【０１３１】
光生成手段１６２は、たとえば回折格子や３ビームウォラストンプリズムなどによって実現される。前述の実施の第１形態における光集積化ユニット６０に備わる第２光分岐手段６８は、回折による透過光（０次回折光）と回折光（±１次回折光）との光分岐によって反射光から３つの光を生成するので、光生成手段の１種と考えることができる。
【０１３２】
光生成手段１６２によって生成される第１〜第３の光１７１，１７２，１７３は、それらの光の所定部分を取出すための光取出パターンが形成された光取出手段１６３に入射する。光取出パターンとは、光のビーム径の中から必要な部分を選択して取出すための形状を施したパターンであり、回折格子を形成する領域形状、開口手段の領域形状、受光素子の受光部形状等に適宜用いられるもので、本実施の形態では回折格子を形成する領域形状として用いている。
【０１３３】
図１３は、光取出手段１６３に形成される光取出パターンを示す図である。光取出手段１６３に形成される光取出パターンには、平面形状が長方形に形成され第１の光１７１を光記録媒体６４のトラック（Ｙ）方向に平行に分割してそれぞれ取出すパターン１６３Ｃ，１６３Ｄと、平面形状が半円形に形成され第２の光１７２の一部分の光１７２Ａを取出すパターン１６３Ａおよび第３の光１７３の一部分の光１７３Ｆを取出すパターン１６３Ｆとが形成される。第１の光１７１のうち、光取出パターン１６３Ｃが、光記録媒体６４の中心寄り（以後、この中心寄りを内周側と呼ぶ）の第１の光１７１Ｃを取出し、光取出パターン１６３Ｄが、光記録媒体６４の半径方向外縁寄り（以後、この外縁寄りを外周側と呼ぶ）の第１の光１７１Ｄを取出す。
【０１３４】
これらの光を取出す光取出手段１６３のパターン内には所定の方向に光を回折させる回折格子またはホログラムが形成されている。光取出手段１６３によって、所定の方向にそれぞれ回折された光は、受光素子１６４に形成される各受光部によって受光検出される。
【０１３５】
図１４は、受光素子１６４における各受光部の配置を示す平面図である。受光素子１６４には、光取出手段１６３によって取出される各光に対応するように４つの受光部１６４Ａ，１６４Ｃ，１６４Ｄ，１６４Ｆが設けられる。
【０１３６】
内周側の第１の光１７１Ｃは、受光部１６４Ｃで検出され、外周側の第１の光１７１Ｄは、受光部１６４Ｄで検出され、第２の光１７２の一部分の光１７２Ａおよび第３の光１７３の一部分の光１７３Ｆは、受光部１６４Ａ、１６４Ｆでそれぞれ検出される。
【０１３７】
第１の光１７１は、対物レンズ６３が中立状態（移動量０）のとき、内周側の第１の光１７１Ｃと外周側の第１の光１７１Ｄとが、第１の光１７１を取出す光取出パターン１６３Ｃ，１６３Ｄを光記録媒体６４のトラック方向に平行に分割する分割線１６３Ｙに関して対称になるように、光取出パターン１６３Ｃと１６３Ｄとに配置される。したがって、対物レンズ６３がトラッキング動作等で光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向マイナス側（図１３では紙面に向って左側）に移動すると、第１〜第３の光１７１，１７２，１７３も同方向に移動し、第１の光１７１については、光１７１Ｃの光量（Ｃ）が光１７１Ｄの光量（Ｄ）より大きくなるので、光量（Ｃ）と光量（Ｄ）との差は、式（１１）のようになる。
（光１７１Ｃの光量（Ｃ））−（１７１Ｄの光量（Ｄ））＞０…（１１）
【０１３８】
図１３（ｂ）には、第２の光１７２と光取出手段１６３のパターン１６３Ａとの配置を拡大して示す。第２の光１７２と、第２の光１７２の一部分を取出す光取出パターン１６３Ａとの配置は、第２の光１７２が、パターン１６３Ａから光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向におけるビームの略端部となる部分１７２Ｍ，１７２Ｎが外れるように設定される。
【０１３９】
光取出パターン１６３Ａは、第２の光１７２の中心を通り光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に平行な仮想直線１７５に関して対称になるように配置される。また光取出パターン１６３Ａの外周と第２の光１７２のビーム外周円との交点を、図１３（ｂ）に示すように１７２ｐ、１７２ｑ、１７２ｒ、１７２ｓとすると、パターン１６３Ａは、第２の光１７２のビーム外周円のうち、光１７２Ｍの弧１７２ｐ１７２ｑ（内周側に位置する弧）が、光１７２Ｎの弧１７２ｒ１７２ｓ（外周側に位置する弧）よりも長くなるよう配置される。
【０１４０】
光取出パターン１６３Ａが、前述のように配置されるとき、各交点１７２ｐ，１７２ｑ，１７２ｒ，１７２ｓにおける接線の前記仮想直線１７５に対する傾きの絶対値を、それぞれ｜ｐｔａｎ｜、｜ｑｔａｎ｜、｜ｒｔａｎ｜、｜ｓｔａｎ｜で表すと、前述の傾きの絶対値における相互の関係は、以下の式（１２）に示すようになる。
｜ｐｔａｎ｜＝｜ｑｔａｎ｜＜｜ｒｔａｎ｜＝｜ｓｔａｎ｜          …（１２）
【０１４１】
式（１２）に示すような関係の成立つことから、対物レンズ６３が光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向マイナス側に移動するのに伴って第２の光１７２が同方向に移動する場合、光１７２Ｍの光量増加の絶対値は、光１７２Ｎの光量減少の絶対値より大きくなるので、一部分の光１７２Ａの光量（Ａ）は減少する。一方、第３の光１７３から一部分の光１７３Ｆを取出すパターン１６３Ｆは、前述の分割線１６３Ｙに関してパターン１６３Ａと対称になるように配置されるので、対物レンズ６３が前述の方向に移動するのに伴って第３の光１７３が同方向に移動する場合、一部分の光１７３Ｆの光量（Ｆ）は増加する。
【０１４２】
したがって、対物レンズ６３が、光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向マイナス側に移動する場合、一部分の光１７２Ａの光量（Ａ）と、一部分の光１７３Ｆの光量（Ｆ）との差は、式（１３）に示すようになる。
（光１７２Ａの光量（Ａ））−（光１７３Ｆの光量（Ｆ））＜０  …（１３）
【０１４３】
対物レンズ６３が、光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向プラス側に移動する場合、式（１１）および式（１３）の不等号の向きが、それぞれ逆になることは言うまでもない。
【０１４４】
このように、対物レンズ６３が光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に移動する場合、前述の光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になることが判る。
【０１４５】
受光素子１６４の各受光部１６４Ａ、１６４Ｃ、１６４Ｄ、１６４Ｆから検出される信号を、それぞれＳＡ１６４、ＳＣ１６４、ＳＤ１６４、ＳＦ１６４で表すと、光記録媒体６４からの反射光１７４には、光記録媒体６４のトラックでの反射によるＡＣ成分も含まれているので、信号差（ＳＣ１６４−ＳＤ１６４）と、信号差（ＳＡ１６４−ＳＦ１６４）とは、互いに同相のプッシュプル成分および逆極性のレンズシフト成分を有することになる。
【０１４６】
したがって、実施の第１形態等における説明と同様に、以下の式（１４）によって、レンズシフトによるオフセットを抑制し、プッシュプル信号が増強されたＴＥＳを得ることができる。なお、式（１４）において、ｋは負の定数である。
ＴＥＳ＝（ＳＣ１６４−ＳＤ１６４）−ｋ・（ＳＡ１６４−ＳＦ１６４）…（１４）
【０１４７】
本実施の形態の光ピックアップ装置１６１では、コリメートレンズ６２と光生成手段１６２との間に、たとえばプリズム１６５を配置し、反射光１７４の一部をプリズム１６５で分岐してフォーカス制御手段１６６に導き、反射光１７４をフォーカス制御手段１６６で検出することによって、フォーカス動作を可能にする。また、フォーカス制御手段１６６への光の導き方はプリズム１６５に限定されるものではなく、その他の手段が用いられてもよい。ここではフォーカス動作については発明の本質から外れるので説明を省略する。
【０１４８】
光取出手段１６３に形成される光取出パターンは、前述の図１３に示す形状に限定されるものではなく、第２の光１７２から取出される一部分の光１７２Ａについては内周側に位置する弧が外周側に位置する弧よりも長く、第３の光１７３から取出される一部分の光１７３Ｆでは、弧の長さの関係が逆になっている構成であれば、種々の形状が許される。図１５は、光取出手段１６３の種々の変形例を示す平面図である。
【０１４９】
図１５（ａ）に示す光取出手段１６３では、第２および第３の光１７２，１７３の一部を取出す光取出パターン１６３Ａ１，１６３Ｆ１が、前述の仮想直線１７５に関して線対称に形成される台形を合わせた形状を有する。
【０１５０】
図１５（ｂ）に示す光取出手段１６３では、第２および第３の光１７２，１７３の一部を取出す光取出パターン１６３Ａ２，１６３Ｆ２が、前述の仮想直線１７５に関して線対称に形成される長方形状を有する。
【０１５１】
図１５（ｃ）に示す光取出手段１６３では、第２および第３の光１７２，１７３の一部を取出す光取出パターン１６３Ａ３，１６３Ｆ３が、４分の１円形状を有し、第１の光１７１を分割して取出す光取出パターン１６３Ｃ３，１６３Ｄ３が、それぞれ正方形状を有する。
【０１５２】
また光生成手段１６２によって生成される第１〜第３の光１７１，１７２，１７３の配置、および第１〜第３の光１７１，１７２，１７３の配置に伴う光取出手段１６３の光取出パターンの配置も図１３に示す光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に平行方向に限定されるものではない。図１６は、光取出手段１６３の配置の変形例を示す平面図である。光取出手段１６３の光取出パターンの配置は、図１６（ａ）に示すように光記録媒体６４のトラック（Ｙ）方向に平行方向に配置されてもよく、また光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に平行な仮想直線１７５に対して傾斜角度を有するように斜めに配置されてもよい。なお光取出パターンの形状および配置の状態によって、前述の式（１４）におけるｋ値やＴＥＳ振幅の増強度は変わるので、それらは適宜設計される。
【０１５３】
図１７は、本発明の実施の第７形態である光ピックアップ装置１８１の構成を簡略化して示す配置側面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置１８１は、実施の第６形態の光ピックアップ装置１６１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。
【０１５４】
光ピックアップ装置１８１において注目すべきは、光取出手段１６３と受光素子１６４とが一体的に形成され、光取出パターンが受光素子１６４の受光部形状を兼ねていることである。光取出手段１６３の光取出パターン形状は、前述の図１３に示す実施の第６形態と同一に形成され、また受光素子１６４の受光各部において受光検出される各光１７１Ｃ，１７１Ｄ，１７２Ａ，１７３Ｆも前述の図１４に示す実施の第６形態と同一である。したがって、本実施の形態の光ピックアップ装置１８１においても、実施の第６形態の光ピックアップ装置１６１と同一の効果を奏することができる。
【０１５５】
図１８は、本発明の実施の第８形態である光ピックアップ装置１８２の構成を簡略化して示す配置側面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置１８２は、実施の第６形態の光ピックアップ装置１６１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。光ピックアップ装置１８２において注目すべきは、第１〜第３の光１７１，１７２，１７３を生成する光生成手段１８３が、反射光１７４の一部分から第２および第３の光１７２Ａ，１７３Ｆを生成し取出すことである。したがって、光ピックアップ装置１８２では、光生成手段と光取出手段とが一体化されている。
【０１５６】
図１９は光生成手段１８３の構成を簡略化して示す平面図であり、図２０は光生成手段１８３によって生成される光を受光検出する受光素子１８４の受光部の配置を示す平面図である。光生成手段１８３には、反射光１７４のビーム中心１７４ｃを通り、光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に平行な仮想直線１８５の両側に前述のビーム中心１７４ｃに関して点対称になるように、長方形状の回折領域１８３Ａと１８３Ｆとがそれぞれ形成される。回折領域１８３Ａと１８３Ｆとは、前述のビーム中心１７４ｃを通り前述の仮想直線１８５に対して直交するもう一つの仮想直線１８６を基準とするとき、光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に、互いに逆方向に等距離ずれるように配置される。本実施の形態では、回折領域１８３Ａが外周側にずれ、回折領域１８３Ｆが内周側にずれて配置される。
【０１５７】
この回折領域１８３Ａが第２の光１７２Ａを生成し、回折領域１８３Ｆが第３の光１７３Ｆを生成する。第１の光１７１は、光生成手段１８３を透過した光によって構成される。第１の光１７１は、光記録媒体６４のトラック（Ｙ）方向に平行な分割線１８４Ｙを有する受光部１８４Ｃ，１８４Ｄによって、内周側の光１７１Ｃおよび外周側の光１７１Ｄとして、それぞれ受光検出される。回折領域１８３Ａによって生成される第２の光１７２Ａは、受光部１８４Ａによって受光検出され、回折領域１８３Ｆによって生成される第３の光１７３Ｆは、受光部１８４Ｆによって受光検出される。ここで、受光部１８４Ａおよび１８４Ｆによって受光検出される第２および第３の光１７２Ａ，１７３Ｆは、反射光１７４からその一部分を取出して生成されるので、実施の第６形態等における一部分の光１７２Ａ，１７３Ｆと同一に作用する。
【０１５８】
回折領域１８３Ａおよび回折領域１８３Ｆの外周ならびに仮想直線１８５と、反射光１７４のビーム外周円との交点を、図１９に示すように１７４ｐ，１７４ｑ，１７４ｒ，１７４ｓ，１７４ｔ，１７４ｕとすると、仮想直線１８５によって２分割される反射光１７４のうち、回折領域１８３Ａを一部に含むように光生成手段１８３に入射する方の光１７４ａにおいて、回折領域１８３Ａから外れる光の弧の長さについては、式（１  ５）が成立し、回折領域１８３Ｆを一部に含むように光生成手段１８３に入射する方の光１７４ｂにおいて、回折領域１８３Ｆから外れる光の弧の長さについては、式（１６）が成立する。
弧１７４ｐ１７４ｑ＞弧１７４ｒ１７４ｓ                  …（１５）
弧１７４ｓ１７４ｔ＞弧１７４ｕ１７４ｐ                  …（１６）
【０１５９】
光生成手段１８３が前述のように配置されるとき、各交点１７４ｑ，１７４ｒ，１７４ｔ，１７４ｕにおける接線の前記仮想直線１８５に対する傾きの絶対値を、それぞれ｜ｑｔａｎ｜、｜ｒｔａｎ｜、｜ｔｔａｎ｜、｜ｕｔａｎ｜で表すと、前述の傾きの絶対値における相互の関係は、以下の式（１７）に示すようになる。
｜ｑｔａｎ｜＝｜ｔｔａｎ｜＜｜ｒｔａｎ｜＝｜ｕｔａｎ｜              …（１７）
【０１６０】
したがって、対物レンズ６３が光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向マイナス側に移動するのに伴って、反射光１７４が同方向に移動すると、光１７２Ａの光量（Ａ）は減少し、光１７３Ｆの光量（Ｆ）は増加し、光１７２Ａの光量（Ａ）と、光１７３Ｆの光量（Ｆ）との差は、式（１８）に示すようになる。
（（光１７２Ａの光量（Ａ））−（光１７３Ｆの光量（Ｆ））＜０…（１８）
【０１６１】
受光素子１８４の受光部１８４Ｃおよび１８４Ｄは、対物レンズ６３が中立位置にある場合、その分割線１８４Ｙ上に第１の光１７１の中心が位置するように配置される。受光部１８４Ｃで検出される光１７１Ｃは、第１の光１７１における内周側の光であり、受光部１８４Ｄで検出される光１７１Ｄは、第１の光１７１における外周側の光である。
【０１６２】
第１の光１７１については、対物レンズ６３がラジアル（Ｘ）方向マイナス側に移動すると、光１７１Ｃの光量（Ｃ）が、光１７１Ｄの光量（Ｄ）より大きくなるので、光量（Ｃ）と光量（Ｄ）との差は、式（１９）に示すようになる。
（光１７１Ｃの光量（Ｃ））−（光１７１Ｄの光量（Ｄ））＞０…（１９）
【０１６３】
なお対物レンズ６３が、前述とは逆の光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向プラス側に移動する場合、前述の式（１８），（１９）の不等号の向きがそれぞれ逆になる。
【０１６４】
このように、対物レンズ６３が光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に移動する場合、前述の光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になることが判る。
【０１６５】
受光素子１８４の各受光部１８４Ａ、１８４Ｃ、１８４Ｄ、１８４Ｆから検出される信号を、それぞれＳＡ１８４、ＳＣ１８４、ＳＤ１８４、ＳＦ１８４で表すと、ＴＥＳは、以下の式（２０）によって得ることができる。なお式（２０）においてｋは負の定数である。
ＴＥＳ＝（ＳＣ１８４−ＳＤ１８４）−ｋ・（ＳＡ１８４−ＳＦ１８４）…（２０）
【０１６６】
式（２０）によれば、実施の第１形態等で説明したのと同様の原理によりレンズシフトによるオフセットを抑制し、プッシュプル信号が増強されたＴＥＳを得ることができる。
【０１６７】
図２１は、本発明の実施の第９形態である光ピックアップ装置に備わる光取出手段１８７の構成を簡略化して示す平面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置に備わる光取出手段１８７は、実施の第６形態の光ピックアップ装置１６１に備わる光取出手段１６３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。
【０１６８】
光取出手段１８７には、長方形の平面形状を有し第１の光１７１を分割して取出す光取出パターン１８７Ａと、実施の第６形態と同一の半円形の平面形状を有し第２の光１７２の一部分の光１７２Ａおよび第３の光１７３の一部分の光１７３Ｆを、それぞれ取出す光取出パターン１６３Ａ，１６３Ｆとが形成される。第１の光１７１を分割して取出す光取出パターン１８７Ａは、光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に平行な分割線１８７Ｘによって、パターン１８７Ｂともう一つのパターンとに分割され、もう一つのパターンは、光記録媒体６４のトラック（Ｙ）方向に平行な分割線１８７Ｙによって、さらに２つのパターン１８７Ｃとパターン１８７Ｄとに分割される。
【０１６９】
パターン１８７Ｂをたとえばホログラムによって構成し、パターン１８７Ｂによって取出される第１の光１７１Ｂを図示しない受光素子上の所定領域に入射させることによって、いわゆるナイフエッジ法などの手法でフォーカス誤差信号を得ることができる。この場合、実施の第６〜第８形態の光ピックアップ装置１６１，１８１，１８２に備えられるプリズム１６５およびフォーカス制御手段１６６を省くことができるので、光ピックアップ装置の小型化を実現することが可能になる。
【０１７０】
次にもう一つのパターンが分割線１８７Ｙによって分割されるパターン１８７Ｃ，１８７Ｄは、第１の光１７１の一部分をさらに内周側の光１７１Ｃ１と外周側の光１７１Ｄ１とに分割して取出す。第１の光１７１から取出された光１７１Ｃ１および１７１Ｄ１は、実施の第６形態における光１７１Ｃおよび１７１Ｄに比べて、その光量が１／２であることを除いて、光の有する基本的な特性は同一である。このことから、受光素子で光１７１Ｃ１と光１７１Ｄ１とを検出した後、その出力信号を電気回路において２倍する（ゲインを与える）などの処理をすれば、実施の第６形態における光１７１Ｃ，１７１Ｄと同様に扱うことができる。また第２および第３の光１７２，１７３については、実施の第６形態と同様、光取出パターン１６３Ａ，１６３Ｆにより光１７２Ａ，光１７３Ｆとして取出された後、受光素子によって受光検出される。
【０１７１】
したがって、対物レンズ６３が光記録媒体６４のラジアル（Ｘ）方向に移動するに際し、光１７１Ｃ１の光量（Ｃ１）と光１７１Ｄ１の光量（Ｄ１）とにおける増減、また光１７２Ａの光量（Ａ）と光１７３Ｆの光量（Ｆ）とにおける増減の関係も実施の第６形態の場合と同様に考えることができる。
【０１７２】
光取出手段１８７の各光取出パターン１６３Ａ，１８７Ｃ，１８７Ｄ，１６３Ｆによって取出される各光１７２Ａ，１７１Ｃ１，１７１Ｄ１，１７３Ｆが、受光素子の各部において受光検出される信号を、それぞれＳＡ１８７、ＳＣ１８７、ＳＤ１８７、ＳＦ１８７で表すと、実施の第６形態等と同様の考えに基づいて、ＴＥＳは以下の式（２１）で得ることができる。なお式（２１）においてｋ１は負の定数である。
ＴＥＳ＝（ＳＣ１８７−ＳＤ１８７）−ｋ１・（ＳＡ１８７−ＳＦ１８７）…（２１）
【０１７３】
式（２１）によれば、レンズシフトによるオフセットを抑制し、プッシュプル信号が増強されたＴＥＳを得ることができる。
【０１７４】
（実施例）
以下本発明の実施例を説明する。
【０１７５】
（実施例１）
本発明の実施の第１形態の光集積化ユニット６０を備える光ピックアップ装置６１を準備し、トラッキングサーボ動作の安定性を試験した。光ピックアップ装置６１の集光レンズ系に用いられた対物レンズ６３は、焦点距離：２．１５ｍｍ，開口数（ＮＡ）：０．６５であり、コリメートレンズ６２は、焦点距離：１３．６ｍｍ，ＮＡ：０．１３であった。
【０１７６】
光記録媒体６４には、トラックピッチ：０．７４μｍ，グルーブ幅：０．２４μｍ，グルーブ深さ：０．０２８μｍを有するＤＶＤ−ＲＷ（リライタブル）を用いた。光源６５には、波長：６５０ｎｍ，トラック（Ｙ）方向の放射角度：２２度，ラジアル（Ｘ）方向の放射角度：８度，レーザビームの強度分布ずれ角度：ラジアル（Ｘ）方向に１度を有する半導体レーザを用いた。
【０１７７】
図２２は、受光素子６６の各受光領域の配置を示す図である。受光素子６６は、１１個の受光領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆ，６７Ｇ，６６Ｈ，６６Ｉ，６６Ｊ，６６Ｋを有し、受光領域６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆ，６７Ｇ，６６Ｈからの検出出力に基づき、前述の式（６）の演算によってＴＥＳを生成した。受光領域６６Ｊ，６６Ｋからの検出出力に基づいてＦＥＳ（＝ＳＪ−ＳＫ）を生成し、受光領域６６Ｃ，６６Ｄ，６６Ｉからの検出出力に基づいて情報再生（ＲＦ）信号（＝ＳＣ＋ＳＤ＋ＳＩ）を生成した。
【０１７８】
トラッキングサーボ動作安定性の評価は、以下のように行った。対物レンズ６３を中立状態から強制的にラジアル（Ｘ）方向に±１１０．７μｍ移動させてＴＥＳを求め、ＴＥＳの対物レンズシフトに対するオフセットおよびデトラック量の大きさによってトラッキングサーボ動作安定性を評価した。
【０１７９】
図２３はＭＰＰ信号および対物レンズシフト信号を示す図であり、図２４はＴＥＳを示す図である。図２３には、対物レンズ位置が中立および±１１０．７μｍ移動した場合のＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号とを求めた結果を示す。図２３中のライン１３１，１３２，１３３がＭＰＰ信号であり、ライン１３１が中立状態、ライン１３２が１１０．７μｍシフトした状態、ライン１３３が−１１０．７μｍシフトした状態を表す。また図２３中のライン１３４，１３５，１３６が対物レンズシフト信号であり、ライン１３４が中立状態、ライン１３５が１１０．７μｍシフトした状態、ライン１３６が−１１０．７μｍシフトした状態を表す。
【０１８０】
図２４には、対物レンズ位置が中立および±１１０．７μｍ移動させた場合のＴＥＳを求めた結果を示す。図２４中のライン１３７，１３８，１３９がＴＥＳであり、ライン１３７が中立状態、ライン１３８が１１０．７μｍシフトした状態、ライン１３９が−１１０．７μｍシフトした状態を表す。図２３および図２４の横軸に示すラジアル方向距離７４０ｎｍは、トラックの１ピッチに相当し、１８５ｎｍが４分の１ピッチ、３７０ｎｍが２分の１ピッチ、５５５ｎｍが４分の３ピッチである。
【０１８１】
図２３に示すように、対物レンズ６３が１１０．７μｍシフトした場合、ＭＰＰ信号のＤＣオフセットはマイナス側にシフトし、対物レンズシフト信号のＤＣ成分はプラス側にシフトした。対物レンズ６３が−１１０．７μｍシフトした場合、前述とは逆にＭＰＰ信号のＤＣオフセットはプラス側にシフトし、対物レンズシフト信号のＤＣ成分はマイナス側にシフトした。すなわち、ＭＰＰ信号のＤＣオフセットと対物レンズシフト信号のＤＣ成分とは、正負が逆になるように発生した。またＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号のＡＣ成分とは同位相になるように発生した。したがって、ＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号とに基づき式（６）の演算によって得られるＴＥＳは、図２４に示すように元のＭＰＰ信号の振幅よりも増強された信号となった。ＭＰＰの振幅は図２３の任意値でＤ＝１１であり、ＴＥＳの振幅は図２４の任意値でＡ＝２３であることから増強されている。
【０１８２】
このように、前述の式（５）により得られる対物レンズシフト信号は、対物レンズシフトによるＭＰＰのオフセットを除去するばかりでなく、残留ＡＣ成分によってＴＥＳの振幅を増強する作用のあることを明らかにした。
【０１８３】
また図２３中において縦軸に平行に延びるライン１４０，１４１によって、ＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号との波形のピーク位置を比較すると判るように、ＭＰＰ信号と対物レンズシフト信号との位相は、ほぼ整合している。これは、回折格子６８による±１次回折光である第２および第３の光７５，７６が、光軸に対してラジアル（Ｘ）方向に等角度，等強度になるように対称に分岐されることに由るものと考えられる。すなわち、半導体レーザ６５の強度分布ずれや対物レンズのラジアル（Ｘ）方向へのシフトによって、ホログラム素子７０に入射する光量にラジアル（Ｘ）方向の不均衡が生じるけれども、第２および第３の光７５，７６が、光軸に対して対称であり、そのような対称な光線による検出信号同志を演算することにより前述の光量の不均衡が吸収され、ＭＰＰ信号の位相に対する対物レンズシフト信号のＡＣ成分の位相ずれが抑制されるものと考えられる。
【０１８４】
図２４からＴＥＳの対物レンズシフトに対するオフセットおよびデトラック量を求めると、たとえば対物レンズのシフト量が１１０．７μｍであるとき、そのオフセット比（＝１００×Ｂ／Ａ）が６％であり、デトラック量ΔＴが２０ｎｍであった。このように本発明の光集積化ユニット６０を備える光ピックアップ装置６１では、オフセット比は一般的な基準値とされる１０％以下を満足し、デトラック量ΔＴもトラックピッチ：７４０ｎｍに対する百分率でわずかに２．７％であった。すなわち、対物レンズシフト時においても、安定したトラッキングサーボ動作の可能な光ピックアップ装置が実現された。
【０１８５】
（実施例２）
本発明の実施の第６形態の光ピックアップ装置１６１を準備し、トラッキングサーボ動作の安定性を試験した。光ピックアップ装置１６１の集光レンズ系に用いられた対物レンズ６３は、焦点距離：２．１５ｍｍ、開口数（ＮＡ）：０．６５であり、コリメートレンズ６２は、焦点距離：１３．６ｍｍ、ＮＡ：０．１２であった。
【０１８６】
光記録媒体６４には、トラックピッチ：０．７４μｍ、グルーブ幅：０．２９μｍ，グルーブ深さ：０．１９μｍを有するＤＶＤ−Ｒを用いた。光源には、波長：６５０ｎｍ，トラック（Ｙ）方向の放射角度：２２度、ラジアル（Ｘ）方向の放射角度：８度、レーザビームの強度分布ずれ角度：ラジアル（Ｘ）方向に１度を有する半導体レーザを用いた。
【０１８７】
図２５は、対物レンズシフト量に対する対物レンズシフトに起因する信号成分の関係を解析した結果を示す図である。図２５に示す解析結果では、ライン１９１で示す光量差：｛光１７１Ｃの光量（Ｃ）−光１７１Ｄの光量（Ｄ）｝と、ライン１９２で示す光量差：｛光１７２Ａの光量（Ａ）−光１７３Ｆの光量（Ｆ）｝との比較を行っている。両者のレンズシフト成分は対物レンズシフト量に対し、逆極性に得られていることが判る。
【０１８８】
図２６は、ＴＥＳのオフセットを比較した解析結果を示す図である。図２６中のライン１９３は、本発明の実施における前述の式（１４）において、定数：ｋ＝−７．４として得られたＴＥＳのオフセットを表す。一方図２６中のライン１９４は、比較例として前述の式（２）から得られたＴＥＳのオフセットを表す。図２６におけるライン１９３とライン１９４とを比較することによって、本発明の光ピックアップ装置１６１では、対物レンズシフト時のＴＥＳのオフセットが極めて低減されていることが判る。
【０１８９】
以上に述べたように本実施の第１〜第４形態では、光ピックアップ装置は、光集積化ユニットとコリメートレンズと対物レンズと１／４波長板とを含む構成であるけれども、これに限定されることなく、たとえば第３光分岐手段の第１反射面に偏光膜を形成して光利用効率を向上するなどの公知の手法が適宜用いられてもよい。また第２光分岐手段は、回折格子であるけれども、これに限定されることなく、たとえば３ビームウォラストンプリズムなどの偏光性光分岐手段であってもよい。また実施の第１〜第４形態に設けられる演算手段は、これらに限定されるものではなく、適宜設計される。
【０１９０】
【発明の効果】
本発明によれば、光記録媒体と第１光分岐手段との間に、光記録媒体からの反射光を光記録媒体の半径方向に分岐する第２光分岐手段が設けられる。このことによって、反射光から、トラッキングサーボに関るメインプッシュプル信号を得ることができるとともに、光記録媒体に光源から放射される光を集光する集光手段である対物レンズの光記録媒体の半径方向に対する移動量に関る信号である対物レンズシフト信号をも得ることができる。
【０１９１】
また本発明によれば、第２光分岐手段は、反射光を第１〜第３の光を含む少なくとも３つの光に分岐し、第２および第３の光は、第１の光に対して光記録媒体の半径方向にずれるように分岐される。このことによって、第１の光をメインプッシュプル信号の生成に用いることができ、第２および第３の光を対物レンズシフト信号の生成に用いることができる。
【０１９２】
また本発明によれば、第２および第３の光が第１の光に対して光記録媒体の半径方向にそれぞれずれる角度が等しく、また第１の光に関して対称になるようにずれるので、対物レンズシフト信号生成に用いる光の対称性が良く、また光源に用いられるたとえば半導体レーザが強度分布ずれを有するような場合においても、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を得ることができる。
【０１９３】
また本発明によれば、第１の光の光軸は、光記録媒体によって反射されて第２光分岐手段に入射する光の光軸上にあり、第２の光と第３の光とは、第１の光に関して対称な配置になるように光記録媒体の半径方向にずれて分岐される。このように分岐される第２の光の強度と第３の光の強度とは等しいので、対物レンズが光記録媒体の半径方向においていずれの方向にシフトした場合でも、同等レベルの対物レンズシフト信号を得ることができる。したがって、第２の光と第３の光とから対物レンズシフト信号を生成するための信号処理を簡素化することができる。
【０１９４】
また本発明によれば、第２光分岐手段は、第２の光と第３の光とが、第１光分岐手段上で部分的に重畳するように配置される。このことによって、第１光分岐手段の寸法を小さくすることが可能になり、また対物レンズシフト信号の感度を向上することができる。
【０１９５】
また本発明によれば、第１光分岐手段は、第２の光および第３の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置される。このことによって、光記録媒体からの反射光の利用効率を向上することができるので、対物レンズシフト信号の感度を向上することができるとともに、第１光分岐手段および受光素子の構成および形状を簡素化することができる。
【０１９６】
また本発明によれば、第１光分岐手段は、第１の光が形成する光スポットのすべてを受光するように配置され、かつ第２の光および第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置される。このことによって、対物レンズの移動によるメインプシュプル信号のＤＣオフセット成分と対物レンズシフト信号のＤＣ成分とを逆符号で生じさせ、メインプシュプル信号と対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分とを同位相に生じさせることができる。
【０１９７】
また本発明によれば、第１光分岐手段は、第１の光が形成する光スポットのすべてを受光し、かつ第２の光および第３の光が形成する光スポットの一部が受光されないように配置され、第１光分岐手段に受光されない一部の第２および第３の光は、光記録媒体の半径方向に平行方向であってかつ第１光分岐手段の外方に配設される第１光偏向部と第２光偏向部とによって受光素子に導かれる。このように、第２および第３の光の一部を、第１および第２光偏向部によって受光素子に導き、対物レンズシフト信号生成に利用することができるので、光記録媒体からの反射光の利用効率が向上するとともに、対物レンズシフト信号に残留するＡＣ成分を利用して、トラッキング誤差信号をトラッキング誤差信号生成の元であるメインプッシュプル信号よりも増幅させることができる。
【０１９８】
また本発明によれば、第１光偏向部および前記第２光偏向部は、回折格子であるので、第１および第２光偏向部の薄型化が実現される。
【０１９９】
また本発明によれば、第１光分岐手段は、光記録媒体の半径方向に平行な分割線によって第１領域ともう一つの領域とに分割され、もう一つの領域が、光記録媒体のトラック方向に平行な分割線によって第２領域と第３領域とに分割される。このように、第１光分岐手段が３つの領域を有することによって、第１〜第３の光をさらに複数の光に分岐させることが可能になるので、分岐される複数の光の出力を用いてサーボ動作に必要な種々の信号を生成することができる。
【０２００】
また本発明によれば、第２光分岐手段は回折格子であるので、第２光分岐手段の薄型化が実現される。また第１〜第３の光を、０次回折光と、±１次回折光とによって構成することができるので、メインプッシュプル信号および対物レンズシフト信号の生成に用いる光を容易に供することができる。
【０２０１】
また本発明によれば、格子溝の延びる方向が、トラック方向に平行になるように配置されるので、光記録媒体からの反射光を容易に光記録媒体の半径方向に分岐することが可能になる。
【０２０２】
また本発明によれば、回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、光記録媒体の半径方向に平行な方向において一定になるように形成されるので、対物レンズがシフトすることによって、光記録媒体からの反射光が回折格子上において移動した場合であっても、各回折光の光量を一定に維持することができる。このことによって、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を生成することができる。
【０２０３】
また本発明によれば、回折格子は、格子の山幅に対する溝幅の比が、光記録媒体のトラック方向に平行な方向において一定になるように形成されるので、装置組立時における対物レンズの装着誤差または他の光学部品の装着誤差などによって、光記録媒体からの反射光が回折格子上においてトラック方向に位置ずれを生じた場合であっても、各回折光の光量を一定に維持することができる。このことによって、安定性に優れる対物レンズシフト信号およびトラッキング誤差信号を生成することができる。
【０２０４】
また本発明によれば、第１光分岐手段および前記第２光分岐手段のいずれか一方または両方が、偏光性光分岐手段であるので、光記録媒体を照射する光の利用効率を向上させることができるとともに、光集積化ユニットを小型化することができる。
【０２０５】
また本発明によれば、第２光分岐手段と前記光記録媒体との間に、反射光を第２光分岐手段に導く第３光分岐手段が設けられる。このように第３光分岐手段で反射光を第２光分岐手段に導く構成とすることによって、第１および第２光分岐手段を光源の光軸から外れた位置に配設することが可能になるので、光記録媒体を照射し情報の記録／再生に用いられる光の利用効率を向上することができる。また第１および第２光分岐手段ならびに受光素子の配置に自由度が増す。
【０２０６】
また本発明によれば、光ピックアップ装置は、前記の光集積化ユニットを備えるので、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させる集光手段である対物レンズの移動による対物レンズシフト信号を精度良く取得することができ、その対物レンズシフト信号を用いて安定したトラッキングサーボを実現することができる。
【０２０７】
また本発明によれば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２および第３領域を通過する第２および第３の光を受光素子が受光して得られる出力を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができ、このようなトラッキング誤差信号によれば、対物レンズがシフトした場合であっても安定したトラッキングサーボ動作を可能にすることができる。またオフセット信号を利用することによって、トラッキング誤差信号に生じる対物レンズシフトに基づくＡＣ成分を除去することが可能になる。
【０２０８】
また本発明によれば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２領域を通過する第２の光を受光素子が受光して得られる出力と、第３領域を通過する第３の光を受光素子が受光して得られる出力との差信号を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができる。またオフセット信号を対物レンズシフト信号として利用することが可能であり、プッシュプル信号から対物レンズシフトのオフセット成分を除去し、かつ元のプッシュプル成分を増幅したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【０２０９】
また本発明によれば、光集積化ユニットの第１光分岐手段に形成される第２および第３領域を通過する第１の光を受光素子が受光して得られる出力の差信号を演算することによって、集光手段である対物レンズによって光記録媒体に集光される光が光記録媒体に備わる案内溝を横切る際に生じるプッシュプル信号を得ることができ、第２領域を通過する第２および第３の光ならびに第２光偏向部を通過する第３の光を受光素子が受光して得られる出力の和信号と、第３領域を通過する第２および第３の光ならびに第１光偏向部を通過する第２の光を受光素子が受光して得られる出力の和信号との差動信号を演算することによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向へ移動したことに基づくオフセット信号を得ることができる。このようにして得られるオフセット信号は、対物レンズの移動距離に対して略線形的に変化するので、トラッキング誤差信号のオフセット補償を実現するに際し、その信号処理が容易になる。このプッシュプル信号とオフセット信号とを演算することによってトラッキング誤差信号を得ることができる。またオフセット信号を対物レンズシフト信号として利用することが可能であり、プッシュプル信号から対物レンズシフトのオフセット成分を除去し、かつ元のプッシュプル成分を増幅したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【０２１０】
また本発明によれば、オフセット信号は、プッシュプル信号と同位相に生じるＡＣ成分を有し、プッシュプル信号は、オフセット信号と逆位相のＤＣ成分を有する。このようにオフセット信号とプッシュプル信号との位相関係を構成することによって、トラッキング誤差信号を、トラッキング誤差信号生成の元となるプッシュプル信号よりも増幅させることが可能になる。
【０２１１】
また本発明によれば、光ピックアップ装置は、光記録媒体と受光素子との間の復路光学系において、光記録媒体による反射光から第１、第２および第３の光を含む少なくとも３つの光を生成する光生成手段と、第１の光を前記光記録媒体のトラック方向に平行に分割して取出すとともに、第２の光の一部分および第３の光の一部分を取出す光取出手段とを備え、光取出手段によって分割して取出される第１の光のうち、光記録媒体の半径方向中心寄りの第１の光が受光素子によって検出される光量をＣとし、前記光記録媒体の半径方向外縁寄りの第１の光が前記受光素子によって検出される光量をＤとし、取出された第２の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＡとし、取出された第３の光の一部分が前記受光素子によって検出される光量をＦとするとき、前記対物レンズが前記光記録媒体の半径方向に移動するに際し、前記光量の差（Ｃ−Ｄ）と（Ａ−Ｆ）とに含まれるレンズシフトに対応する成分は、正負の符号が互いに異なる逆極性になるように構成される。
【０２１２】
このことによって、光記録媒体による反射光から、トラッキングサーボに係るメインプッシュプル信号を得ることができるとともに、光記録媒体に光源から放射される光を集光する対物レンズの光記録媒体の半径方向への移動量に係る信号である対物レンズシフト信号をも得ることができる。またこれらのメインプッシュプル信号および対物レンズシフト信号を利用してオフセットが低減された安定性に優れるトラッキング誤差信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である光集積化ユニット６０を備える光ピックアップ装置６１の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図２】回折格子６８の構成を簡略化して示す平面図である。
【図３】図１に示す光集積化ユニット６０の部分拡大図である。
【図４】第１光分岐手段６７の構成を簡略化して示す平面図である。
【図５】第１〜第３の光７４，７５，７６が、ラジアル（Ｘ）方向にずれてホログラム素子７０に入射する状態を示す図である。
【図６】対物レンズのシフト量の変化に対するＭＰＰのオフセットおよび対物レンズシフト信号の増減を示す図である。
【図７】光スポットが光記録媒体６４のトラックを横断する際のＭＰＰ信号，対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分およびＴＥＳを示す図である。
【図８】本発明の実施の第２形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１０５の構成を簡略化して示す図である。
【図９】本発明の実施の第３形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１０５の構成を簡略化して示す図である。
【図１０】本発明の実施の第４形態である光集積化ユニットおよびそれを備える光ピックアップ装置に用いられる第１光分岐手段６７，受光素子６６および演算手段１１５の構成を簡略化して示す図である。
【図１１】本発明の実施の第５形態である光集積化ユニット１２０およびそれを備える光ピックアップ装置１２１の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図１２】本発明の実施の第６形態である光ピックアップ装置１６１の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図１３】光取出手段１６３に形成される光取出パターンを示す図である。
【図１４】受光素子１６４における各受光部の配置を示す平面図である。
【図１５】光取出手段１６３の種々の変形例を示す平面図である。
【図１６】光取出手段１６３の配列の変形例を示す平面図である。
【図１７】本発明の実施の第７形態である光ピックアップ装置１８１の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図１８】本発明の実施の第８形態である光ピックアップ装置１８２の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図１９】光生成手段１８３の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２０】光生成手段１８３によって生成される光を受光検出する受光素子１８４の受光部の配置を示す平面図である。
【図２１】本発明の実施の第９形態である光ピックアップ装置に備わる光取出手段１８７の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２２】受光素子６６の各受光領域の配置を示す図である。
【図２３】ＭＰＰ信号および対物レンズシフト信号を示す図である。
【図２４】ＴＥＳを示す図である。
【図２５】対物レンズシフト量に対する対物レンズシフトに起因する信号成分の関係を解析した結果を示す図である。
【図２６】ＴＥＳのオフセットを比較した解析結果を示す図である。
【図２７】光記録媒体に対する光スポットの照射位置と反射光の強度分布との関係を示す図である。
【図２８】光スポットがトラックを横切る際の２Ｄ−ＰＤ４における２つの受光部の出力差を示す図である。
【図２９】２Ｄ−ＰＤ４の受光部による出力差検出の状態を説明する図である。
【図３０】対物レンズ３が光記録媒体１の半径方向に移動した状態を示す図である。
【図３１】対物レンズ３が光記録媒体１の半径方向に移動した状態におけるトラッキング誤差信号の零レベルの移動を説明する図である。
【図３２】従来の光集積化ユニット２０の構成を簡略化して示す側面図である。
【図３３】光スポットが集光される側から見た光記録媒体２６の平面図である。
【図３４】ホログラム素子２５に備わるホログラム３０の構成を示す平面図である。
【図３５】ホログラム３０，回折格子３３および受光素子２３の光学的関係を示す平面図である。
【図３６】回折格子３３の構成を示す平面図である。
【図３７】ホログラム３０によって回折された光が回折格子３３に入射している状態を示す平面図である。
【図３８】対物レンズをシフトさせた場合のＭＰＰと対物レンズシフト信号の残留ＡＣ成分とを示す図である。
【図３９】対物レンズをシフトさせた場合のＴＥＳを示す図である。
【符号の説明】
６０，１２０  光集積化ユニット
６１，１２１，１６１，１８１，１８２  光ピックアップ装置
６２  コリメートレンズ
６３  対物レンズ
６４  光記録媒体
６５  半導体レーザ
６６，１２５，１６４，１８４  受光素子
６７，１２３  第１光分岐手段
６８，１２４  第２光分岐手段
６９  第３光分岐手段
９０，１０５，１１５  演算手段
１６２，１８３  光生成手段
１６３，１８７  光取出手段
１６５  プリズム
１６６  フォーカス制御手段
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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