(57)【要約】【課題】戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なＴＥ信号が得られる技術を提供する。【解決手段】光ピックアップは、光ディスクからの反射光（戻り光）を光検出部１９に導く光路中に回折光学素子１７を有する。回折光学素子１７には、２つのプッシュプル信号成分領域Ｗの並び方向に略直交する方向を長手方向とし、戻り光の中央部が通過する略帯状の回折領域１７１が含まれ、光検出部１９には、回折光学素子１７で回折されることなく回折光学素子１７を透過する光を受光するメイン受光部１９１と、略帯状の回折領域１７１で回折される回折光を受光するサブ受光部１９２、１９３と、が形成される。メイン受光部１９１及びサブ受光部１９２、１９３から出力される信号を用いてＴＥ信号が生成される。【選択図】図４
2012133852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、
前記反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と±１次光とが重なり合って生じる２つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、
前記回折光学素子には、前記２つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記反射光の中央部が通過する略帯状の回折領域が含まれ、
前記光検出部には、
前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、
前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、
が形成され、
前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いて前記トラッキングエラー信号が生成される、光ピックアップ。
【請求項２】
前記サブ受光部の中央部には光を検出しない不感帯が形成されている、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記サブ受光部が間隔をおいて配置される２つの部分からなることにより、前記不感帯が形成されている、請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
光源からの光を前記光ディスクの情報記録面に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクのトラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、
を備え、
前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した場合に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第１の方向とした場合に、
前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第１の方向と略直交する方向に並列配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記サブ受光部は２つ設けられ、
前記２つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟むように対称配置されている、請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記回折光学素子には、前記略帯状の回折領域を挟むように、他の回折領域が設けられており、
前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されない、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録される情報の読み取りや光ディスクへの情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブルーレイディスク（以下ＢＤと記載）、デジタル多用途ディスク（以下ＤＶＤと記載）、コンパクトディスク（以下ＣＤと記載）等の光ディスクに対して、情報を読み取ったり、情報を書き込んだりする目的で光ピックアップが使用されている。この光ピックアップには、光源から出射される光を光ディスクの情報記録面に集光するための対物レンズと、光ディスクで反射される反射光（戻り光）を受光する光検出器（ＰＤＩＣ）と、が含まれる。
【０００３】
光ピックアップによって、光ディスクの情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりする場合には、対物レンズによって集光される光スポットの位置を次のように制御する必要がある。第１に、対物レンズによって集光される光スポットが、光ディスクの情報記録面上に常に存在するように制御（フォーカシング制御）する必要がある。第２に、対物レンズによって情報記録面に集光された光スポットが、光ディスクに形成されるトラックに常に追従するように制御（トラッキング制御）する必要がある。
【０００４】
このために、光ピックアップにおいては、光検出器から出力される信号に基づいて、光スポットと情報記録面（目標の情報記録面）とのズレ量を表すフォーカスエラー（ＦＥ）信号と、光スポットとトラック（目標のトラック）とのズレ量を表すトラッキングエラー（ＴＥ）信号とが算出されるように構成される。そして、ＦＥ信号に基づいて対物レンズのフォーカス方向の位置を動かす制御（フォーカシング制御）が行われ、ＴＥ信号に基づいて対物レンズのトラッキング方向の位置を動かす制御（トラッキング制御）が行われる。
【０００５】
なお、フォーカス方向は、光ディスクの情報記録面に略垂直な方向であり、トラッキング方向は、光ディスクのトラック（情報記録面に同心円状又は螺旋状に形成される）に略垂直な方向である。
【０００６】
ＴＥ信号を算出する方法としては、従来、ＰＰ（Push-Pull）法やＤＰＰ（Differential Push-Pull）法等が知られている。ＤＰＰ法は、レンズシフト（対物レンズのトラッキング方向へのオフセット）の影響を抑制してＴＥ信号を得ることができるため、従来、光ピックアップに広く採用されている。
【０００７】
しかしながら、例えばＢＤは、情報記録面の数が複数ある多層ディスクが一般的であり、最近では３、４層といった多層ディスクも市販されている。このような多層ディスクに光ピックアップで対応する場合、目的とする情報記録面とは異なる情報記録面からの反射光が迷光として発生する。光源から出射される光を回折格子（グレーティング）によって主光と２つの副光とからなる３つの光に分けて光ディスクに照射する構成を採用するＤＰＰ法は、前述の迷光の影響を受け易く、多層ディスクに対しては不向きである。
【０００８】
また、ＤＰＰ法においては、上述のように光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射するために、１つの光のみを光ディスクに照射する場合に比べて、光の利用効率が低下してしまう。すなわち、光利用効率の面からもＤＰＰ法は好ましくないと言える。
【０００９】
このようなことから、最近では、例えば特許文献１にも示されるように、光源から出射される光によって光ディスクに形成される光スポットは１つとし、光ディスクからの戻り光を回折光学素子によって複数の光に分けて光検出器で受光し、ＴＥ信号を得る構成が開発されている。
【００１０】
図９は、従来（特許文献１）の光ピックアップに備えられる戻り光を分光する回折光学素子の構成を示す図である。図９には、回折光学素子１０１に入射する戻り光も合わせて示している。
【００１１】
光ディスクに形成されるトラックは、光ディスクに入射する光に対して回折格子として作用する。このために、戻り光には０次光と±１次光とが含まれることになる。図９に示すように、戻り光は０次光と±１次光とが重なり合って生じるプッシュプル信号成分領域Ｗを有する。このプッシュプル信号成分領域Ｗは、光ディスクに入射する光がトラックを横切る際に発生する交流信号成分（プッシュプル信号成分）を含む領域である。
【００１２】
回折光学素子１０１は３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに分割されている。この３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、戻り光に２つ含まれるプッシュプル信号成分領域Ｗの並び方向と略直交する方向に並んでいる。中央の領域１０１ａには回折溝は無く、この部分は透明基板となっている。中央の領域１０１ａを挟むように配置される領域１０１ｂ、１０１ｃには回折溝が設けられている。この３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、プッシュプル信号成分領域Ｗが中央の領域１０１ａ内に収まり、両端の領域１０１ｂ、１０１ｃにはプッシュプル信号成分領域Ｗが入らないように形成されている。
【００１３】
図１０は、従来（特許文献１）の光ピックアップに備えられる光検出器に形成される受光パターンを示す図である。図１０には、光検出器１０２の受光面に形成される光スポットも合わせて示している。
【００１４】
光検出器１０２には、３つの受光部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが形成され、メイン受光部１０２ａを中心にサブ受光部１０２ｂとサブ受光部１０２ｃとが対称配置された構成となっている。３つの受光部１０２ａ、１０２ｂ、１０３ｃの並び方向は、光ピックアップが備える対物レンズがレンズシフト（トラッキング方向に移動）した場合に、光検出器１０２の受光面に形成される光スポットが移動する方向（以下、第１の方向と表現する）と平行な方向となっている。この第１の方向はトラッキング方向に対応する方向である。
【００１５】
メイン受光部１０２ａは、十字状の分割線で４つの領域ａ、ｂ、ｃ、ｄに分割されている。サブ受光部１０２ｂは、第１の方向に直交する分割線で２分割されて２つの領域ｅ、ｆが形成されている。同様に、サブ受光部１０２ｃは、第１の方向に直交する分割線で２分割されて２つの領域ｇ、ｈが形成されている。
【００１６】
回折光学素子１０１で回折されることなく回折光学素子１０１を透過した光（０次光）は、光スポットＳＰ１となってメイン受光部１０２ａで受光される。回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された＋１次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂとなってサブ受光部１０２ｂで受光される。一方、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された−１次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットＳＰ３ａ、ＳＰ３ｂとなってサブ受光部１０２ｃで受光される。
【００１７】
この構成において、ＴＥ信号は以下の式（Ａ）で得られる。式（Ａ）では、光検出器１０２の各領域から出力される信号を、領域名の前に「Ｓ」を付して示している。
ＴＥ＝(Ｓａ＋Ｓｂ)−(Ｓｃ＋Ｓｄ)−ｋ＊((Ｓｅ−Ｓｆ)＋(Ｓｇ−Ｓｈ))    （Ａ）
なお、式（１）のｋは係数である。
【００１８】
式（Ａ）中で前項の(Ｓａ＋Ｓｂ)−(Ｓｃ＋Ｓｄ)は、メイン受光部１０２ａで受光される光スポットＳＰ１から得られる信号である。この信号は、光ディスクのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズがレンズシフトした場合に生じるＤＣオフセット信号が加わった信号となる。
【００１９】
式（Ａ）中で後項第１項の(Ｓｅ−Ｓｆ)は、サブ受光部１０２ｂで受光された光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂから得られる信号である。サブ受光部１０２ｂで受光される光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂは、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された＋１次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分が全く（或いはほとんど）含まれていない。このため、(Ｓｅ−Ｓｆ)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズのレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するＤＣオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式（Ａ）中で後項第２項の(Ｓｇ−Ｓｈ)も同様である。したがって、式（Ａ）により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なＴＥ信号が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００９−９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、特許文献１に示される光ピックアップには、次のような問題点がある。第１に、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃで受光される光スポットは、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃからの光（回折光）であり、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃの受光面積に比べて、サイズがかなり小さなものと成りやすい。この結果、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃから出力される信号はノイズの影響を受けやすく、ＴＥ信号が劣化してしまう場合がある。
【００２２】
第２に、光検出器１０２に至る光の進行方向と平行な方向（以下Ｚ方向とする）について、光検出器１０２の取り付け精度が十分確保できない場合に、適切なＴＥ信号が得られないといった問題がある。これについて、図１１を参照しながら説明する。図１１は、光検出器の取り付けばらつきがＺ方向に発生した場合の問題点を説明するための模式図である。
【００２３】
図１１に示されるように、光検出器１０２の位置がＺ方向にずれて位置Ｐ１から位置Ｐ２へと変わると、回折光学素子１０１で回折された回折光が光検出器１０２に落ちる位置が変動することがわかる。従来の光ピックアップでは、回折光学素子１０１で生じる回折光（±１次光）の回折方向が、第１の方向（図１０参照）に平行となっている。このために、光検出器１０２のＺ方向の取り付け位置が狙いの位置からずれると、対物レンズがレンズシフトしていないにもかかわらず、サブ受光部１０２ｂに形成される光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂの位置が、２つの領域ｅ、ｆのいずれかに偏った状態となってしまう。同様の偏りがサブ受光部１０２ｃでも生じる。この結果、適切なＴＥ信号が得られないといった問題が発生する。
【００２４】
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なＴＥ信号が得られる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、前記反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と±１次光とが重なり合って生じる２つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、前記回折光学素子には、前記２つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記反射光の中央部が通過する略帯状の回折領域が含まれ、前記光検出部には、前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、が形成され、前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いて前記トラッキングエラー信号が生成される。
【００２６】
本構成によれば、戻り光が通過する光路中に配置される回折光学素子を使用してＴＥ信号を得ることができるようになっている。このために、本構成の光ピックアップでは、光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射する必要がなく、ＤＰＰ法を用いてＴＥ信号を生成する場合に比べて光利用効率を高められる。また、本構成では、多層ディスクに対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。
【００２７】
また、本構成は、戻り光のプッシュプル信号成分領域に挟まれる中央部が、サブ受光部で受光される構成となっている。このために、サブ受光部に形成される光スポットの面積を、サブ受光部の面積に対して比較的大きなものとすることが可能である。したがって、本構成によれば、サブ受光部から出力される信号についてノイズの影響を低減可能であり、安定して適切なＴＥ信号を得ることが可能になる。
【００２８】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部の中央部には光を検出しない不感帯が形成されているのが好ましい。
【００２９】
本構成によれば、対物レンズがレンズシフトして帯状の回折領域に、戻り光のプッシュプル信号成分領域が入り込む場合でも、戻り光のプッシュプル信号成分領域がサブ受光部に入り込むことを防止できる。また、本構成によれば、サブ受光部の受光面積を小さくできるので、迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、本構成では、サブ受光部から出力される信号について安定化を図れ、適切なＴＥ信号を得やすい。
【００３０】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部が間隔をおいて配置される２つの部分からなることにより、前記不感帯が形成されていることとしてもよい。不感帯は遮光部材を用いて形成することも可能である（この構成も本発明の範囲に含まれる）。しかし、本構成のように、サブ受光部を２つの部分からなる構成として不感帯を形成する方が、コスト面や製造時の作業性等で有利である。
【００３１】
上記構成の光ピックアップにおいて、光源からの光を前記光ディスクの情報記録面に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクのトラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、を備え、前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した場合に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第１の方向とした場合に、前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第１の方向と略直交する方向に並列配置されている、のが好ましい。本構成によれば、Ｚ方向の光検出器の取り付け精度が多少低くても、良好なＴＥ信号を得ることが可能である。
【００３２】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部は２つ設けられ、前記２つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟むように対称配置されている、こととしてもよい。この構成は、回折光学素子にブレーズド格子を採用しない場合には好ましい態様である。
【００３３】
上記構成の光ピックアップにおいて、前記回折光学素子には、前記略帯状の回折領域を挟むように、他の回折領域が設けられており、前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されないこととするのが好ましい。このように構成すると、メイン受光部において形成される光スポット内に光量のアンバランスが発生しにくく、好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なＴＥ信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図
【図２】本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図
【図３】本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の構成を示す概略平面図
【図４】本実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図
【図５】対物レンズがレンズシフトした場合における、回折光学素子と戻り光との関係を示した模式図
【図６】本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の変形例を説明するための図
【図７】本実施形態の光ピックアップが備える光検出器に形成されるサブ受光部の変形例を説明するための図
【図８】本実施形態の光ピックアップが備える光検出器に関する変形例を示す図
【図９】従来の光ピックアップに備えられる戻り光を分光する回折光学素子の構成を示す図
【図１０】従来の光ピックアップに備えられる光検出器に形成される受光パターンを示す図
【図１１】光検出器の取り付けばらつきがＺ方向に発生した場合の問題点を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図で、図１（ａ）は光ピックアップの上面図、図１（ｂ）は光ピックアップの側面図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す矢印Ｌに沿って見た図である。また、図１（ｂ）には、理解を容易とするために、光ディスクＤも併せて示している。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態の光ピックアップ１は、ピックアップベース１０と、ピックアップベース１０上に固定配置される対物レンズアクチュエータ３０と、を備えた構成となっている。対物レンズアクチュエータ３０は、本発明のアクチュエータの一例である。
【００３９】
ピックアップベース１０には、光ピックアップ１が備える光学部材が搭載される。また、ピックアップベース１０の左右の端部には軸受け部１０ａ、１０ｂが設けられている。ピックアップベース１０は、この軸受け部１０ａ、１０ｂによって、光ディスク装置（光ディスクＤの再生や記録を行うための装置）に設けられるガイドシャフト１００（図１（ａ）に破線で示す）に摺動可能に支持されることになる。光ディスク装置に設けられるガイドシャフト１００は、光ディスクの半径方向（ラジアル方向；Ｒａｄ方向）に延びるように配置される。ガイドシャフト１００に対して摺動可能とされる光ピックアップ１は、回転する光ディスクＤの所望のアドレスにアクセスして情報の読み取りや書き込みを行うことができる。
【００４０】
対物レンズアクチュエータ３０は、光ピックアップ１の光学系に備えられる対物レンズ１６をフォーカス方向及びトラッキング方向（Ｒａｄ方向と同じ方向）に移動可能とする装置である。
【００４１】
光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６の焦点位置が常に光ディスクＤの情報記録面ＲＳに合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６によって光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光される光スポットの位置が、光ディスクＤのトラックに常に追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ３０は、例えば、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う際に駆動される。
【００４２】
なお、対物レンズアクチュエータ３０は、対物レンズ１６を保持するレンズホルダを有し、レンズホルダをワイヤで揺動可能に支持する構成のものである。そして、コイル及び磁石を利用して発生させた力でレンズホルダを動かすものである。このようなタイプの対物レンズアクチュエータは公知であるので、ここでは、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図２は、本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図である。半導体レーザ１１（本発明の光源の一例）は、光ピックアップ１で対応する光ディスクＤの種類によって、その種類が決まる。例えば、光ピックアップ１がＢＤ対応であれば、半導体レーザ１１としては、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するものが使用される。
【００４４】
半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２に送られる。偏光ビームスプリッタ１２は、半導体レーザ１１から出射されたＳ偏光（直線偏光の一例であり、これに限定される趣旨ではない）を反射する。偏光ビームスプリッタ１２で反射されたレーザ光は、１／４波長板１３で円偏光に変換される。１／４波長板１３から出射されるレーザ光は、コリメートレンズ１４を透過後、立ち上げミラー１５で反射される。立ち上げミラー１５で反射されたレーザ光は、立ち上げミラー１５の上方にある対物レンズ１６へと至る。対物レンズ１６は、入射したレーザ光を光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光する機能を有する。
【００４５】
対物レンズ１６によって情報記録面ＲＳに集光された後、情報記録面ＲＳで反射された反射光（戻り光）は、対物レンズ１６を通過後、立ち上げミラー１５で反射される。そして、戻り光は、コリメートレンズ１４を通過し、１／４波長板１３でＰ偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ１２を透過する。偏光ビームスプリッタ１２を通過した戻り光は、回折光学素子１７と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ１８と、からなるセンサー光学系を介して光検出器１９（本発明の光検出部の一例）へと集光される。
【００４６】
光検出器１９は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。光検出器１９から出力された電気信号は、信号処理部２０に送られる。信号処理部２０においては、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等が生成される。
【００４７】
なお、コリメートレンズ１４は、光軸方向Ｍ（図２の左右方向）に移動可能となっており、その位置はレイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。これにより、光ピックアップ１においては、球面収差の影響が適切に抑制される。また、回折光学素子１７はＴＥ信号を生成可能とするために設けられているが、この点の詳細については後述する。
【００４８】
また、センサーレンズ２２にシリンドリカル面を設けて非点収差が与えられるように構成しているのは、非点収差法を用いてＦＥ信号を生成できるようにするためである。また、信号処理部２０で生成されたＦＥ信号及びＴＥ信号に基づいて、光ピックアップ１の制御部（図示せず）は、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行うべく、対物レンズアクチュエータ３０の駆動を制御する。
【００４９】
図３は、本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の構成を示す概略平面図である。なお、図３においては、回折光学素子１７に入射する戻り光も合わせて示している。図３に示すように、回折光学素子１７は、真ん中に配置される第１の領域１７１と、この第１の領域１７１を挟むように配置される第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂと、の３つの領域に分割されている。３つの領域１７１、１７２ａ、１７２ｂの並び方向は、回折光学素子１７に入射する戻り光におけるプッシュプル信号成分領域Ｗ（２つある）の並び方向（図３の上下方向）と略平行な方向である。
【００５０】
第１の領域１７１は、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗの並び方向に略直交する方向（図３の左右方向）を長手方向とする略帯状の領域である。この第１の領域１７１は、戻り光の中央部（領域Ｗに挟まれた部分）が通過する領域となっている。本実施形態では、第１の領域１７１の幅（短手方向の長さ）は、対物レンズ１６がレンズシフトしていない場合において、プッシュプル信号成分領域Ｗが入射しないように決められている。
【００５１】
なお、第１の領域１７１の幅は、あまり広くしすぎると（場合によっては、戻り光の領域Ｗが多少入り込む構成で構わないが）、レンズシフトが発生した場合に適切なＴＥ信号が得られなくなる場合があるために、実験等によって最適な幅を決定するのが好ましい。
【００５２】
第１の領域１７１には、縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。第１の領域１７１に形成される回折格子は、入射した戻り光がこの第１の領域１７１で回折されて生じる１次光が光検出器１９のサブ受光部（後述する）に入射するようにパターン形成されている。なお、この第１の領域１７１は、本発明の略帯状の回折領域の一例である。
【００５３】
第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂは、いずれも略矩形状に設けられ、第１の領域１７１に隣接配置されている。第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂにも縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。ただし、これらの領域１７２ａ、１７２ｂに形成される回折格子は、入射した戻り光がこれらの領域１７２ａ、１７２ｂで回折されて生じる回折光が光検出器１９に形成されるメイン受光部及びサブ受光部（後述する）に入射されないようにパターン形成されている。なお、第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂは、本発明における他の回折領域の一例である。
【００５４】
各領域１７１、１７２ａ、１７２ｂに形成される回折格子は、本実施形態では矩形の回折溝から成るものとしているが、これに限定されず、例えば鋸歯状の回折溝からなるブレーズド格子等でもよい。
【００５５】
図４は、本実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図である。なお、図４には、光検出器１９の受光面に形成される光スポットも合わせて示している。この光スポットは、対物レンズ１６がレンズシフトしていない場合を想定して示している。
【００５６】
図４に示すように、光検出器１９には、真ん中に配置されるメイン受光部１９１と、このメイン受光部１９１を挟むように配置される２つのサブ受光部１９２、１９３と、が形成されている。２つのサブ受光部１９２、１９３は、メイン受光部１９１を中心として対称配置されている。
【００５７】
３つの受光部１９１、１９２、１９３の並び方向は、対物レンズ１６がレンズシフトした場合に、光検出器１９の受光面に形成される光スポットが移動する方向（以下、第１の方向と表現する）と略直交する方向となっている。第１の方向はトラッキング方向に対応する方向である。
【００５８】
なお、メイン受光部１９１は本発明のメイン受光部の一例であり、サブ受光部１９２及びサブ受光部１９３は本発明のサブ受光部の一例である。なお、本実施形態では、サブ受光部の数を２つとしているが、場合によっては１つとしてもよい。
【００５９】
メイン受光部１９１には、矩形状の受光領域を第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とで４等分して形成された４つの分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。第１の分割線ＤＬ１は第１の方向に略直交する分割線であり、第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とは互いに略直交する。対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子１７からの０次光（回折光学素子１７で回折されることなく回折光学素子１７を透過する光）の中心と、第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬの交差点と、が略一致するように、メイン受光部１９１は設けられている。
【００６０】
サブ受光部１９２は、間隔を置いて並列配置される略矩形状の２つの部分１９２ａ、１９２ｂからなる。すなわち、サブ受光部１９２には、その中央部に光を検出しない不感帯ＮＤが設けられた構成となっている。２つの部分１９２ａ、１９２ｂは同形状、同一サイズである。また、２つの部分１９２ａ、１９２ｂは、いずれも第１の方向に略直交する（第１の分割線ＤＬ１に略平行である）第３の分割線ＤＬ３によって２等分され、それぞれに領域Ｅと領域Ｆが形成されている。
【００６１】
サブ受光部１９２は、対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子１７からの＋１次光の中心とサブ受光部１９２の中心Ｍ１とが略一致するように設けられている。なお、サブ受光部１９２の中心Ｍ１は、２つの部分１９２ａ、１９２ｂの第３の分割線ＤＬ３間を繋ぐ線（破線で示す）の中点位置が該当する（図４参照）。
【００６２】
サブ受光部１９２と対称的な関係にあるサブ受光部１９３は、サブ受光部１９２と同様に、間隔を置いて並列配置される略矩形状の２つの部分１９３ａ、１９３ｂからなる。そして、第３の分割線ＤＬ３によって２等分され、それぞれに領域Ｇと領域Ｈが形成されている。サブ受光部１９３にも、サブ受光部１９２と同様に、その中央部に光を検出しない不感帯ＮＤが設けられた構成となっている。サブ受光部１９３は、対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子１７からの−１次光の中心とサブ受光部１９３の中心Ｍ２とが略一致するように設けられている。
【００６３】
なお、サブ受光部１９２、１９３に不感帯ＮＤを設けた理由については後述する。また、図４に示すサブ受光部１９２、１９３に形成される光スポットの形状は、回折光学素子１９の第１の領域１７１の形状に対応しないものとなっているが、これは、センサーレンズ１８に設けられるシリンドリカル面の作用によって光の形状に歪みが生じるからである。
【００６４】
以上のように構成される光検出器１９の各受光部１９１〜１９３（の各領域）から出力される信号を用いて、信号処理部２０（図２参照）で、以下のような演算式によって再生信号（ＲＦ信号）、ＦＥ信号、ＴＥ信号が生成される。
【００６５】
まず、ＲＦ信号は、以下の式（１）で生成される。
ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ    （１）
式（１）においては、メイン受光部１９１の各分割領域から出力される信号が、各分割領域の名前に「Ｓ」をつけて示されている。以下の式（２）、式（３）でも同様の表記を用いる。
【００６６】
なお、ＲＦ信号は、メイン受光部１９１から得られる信号に加えて、サブ受光部１９２、１９３から出力される信号を用いて得てもよい。
【００６７】
ＦＥ信号は、以下の式（２）で生成される。
ＦＥ＝(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋ＳＤ)    （２）
なお、この演算式は公知の手法である非点収差法によるものであり、詳細な説明は省略する。また、本実施形態では非点収差法を用いてＦＥ信号を生成する構成としているが、別の手法でＦＥ信号を生成する構成を採用しても構わない。
【００６８】
ＴＥ信号は、以下の式（３）で生成される。
ＴＥ＝(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋ＳＤ)−Ｋ＊((ＳＥ−ＳＦ)＋(ＳＧ−ＳＨ))    （３）
なお、式（３）のＫは係数である。この係数Ｋは、例えば、係数を種々の値に変更しながら、適切なＴＥ信号が得られる値を実験的に求めるというやり方で得ることができる。
【００６９】
式（３）中で前項の(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋ＳＤ)は、メイン受光部１９１で受光される光スポットＳ１から得られる信号である。この信号は、光ディスクＤのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズ１６がレンズシフトした場合に生じるＤＣオフセット信号が加わった信号となる。
【００７０】
式（３）中で後項第１項の(ＳＥ−ＳＦ)は、サブ受光部１９２で受光された光スポットＳ２から得られる信号である。サブ受光部１９２で受光される光スポットＳ２は、回折光学素子１７の第１の領域１７１で回折された＋１次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分がほとんど含まれていない。そして、サブ受光部１９２、１９２には、中央部に不感帯ＮＤが設けられている。このため、(ＳＥ−ＳＦ)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズ１６のレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するＤＣオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式（３）中で後項第２項の(ＳＧ−ＳＨ)も同様である。したがって、式（３）により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なＴＥ信号が得られる。
【００７１】
ここで、サブ受光部１９２、１９３に設けられた不感帯ＮＤの作用について説明しておく。図５は、対物レンズがレンズシフトした場合における、回折光学素子と戻り光との関係を示した模式図である。本実施形態では、回折光学素子１７に設けられる第１の領域１７１の幅（短手方向の長さ）をできるだけ広くする構成を採用している。そして、対物レンズ１６がレンズシフトした場合に、図５に示すように、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗが第１の領域１７１に入り込んでしまう場合がある。
【００７２】
プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みは、その形状（領域Ｗの形状）から第１の領域１７１の中央部で生じる（図５参照）。このために、光ピックアップ１においては、この領域Ｗの入り込みが生じる部分の光をサブ受光部１９２、１９３で受光しないように、サブ受光部１９２、１９３の中央部に不感帯ＮＤが設けられている。そして、これにより、(ＳＥ−ＳＦ)信号及び(ＳＧ−ＳＨ)信号には、プッシュプル信号が含まれず、ＤＣオフセット信号だけが含まれることになっている。
【００７３】
以上のように設けられる光ピックアップ１の効果について説明する。光ピックアップ１は、半導体レーザ１１から光ディスクＤに照射される光が１つの光（光ディスクＤ上に１つの光スポットのみ形成される）となるように構成されている。このために、ＴＥ信号に得るためにＤＰＰ法を採用する光ピックアップに比べて光の利用効率を向上できる。また、光ピックアップ１では、多層ディスク（例えばＢＤで採用されることが多い）に対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。
【００７４】
また、光ピックアップ１では、サブ受光部１９２、１９３で受光される光スポットの面積を、サブ受光部１９２、１９３の面積に対して比較的大きなものとすることが可能であるために、サブ受光部１９２、１９３から出力される信号について、ノイズの影響を低減可能である。また、不感帯ＮＤの形成により、サブ受光部１９２、１９３の受光面積を小さくできるので、サブ受光部１９２、１９３において迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、光ピックアップ１では、サブ受光部１９２、１９３から出力される信号について安定化を図れ、適切なＴＥ信号を得やすい。
【００７５】
また、光ピックアップ１においては、Ｚ方向の光検出器１９の取り付け精度が多少低くても、良好なＴＥ信号が得られる。光ピックアップ１では、光検出器１９における受光部１９１〜１９３の並び方向が第１の方向（トラッキング方向に相当する）に略直交する方向となっている（図４参照）。このために、光検出器１９のＺ方向の取り付け位置がばらついても、サブ受光部１９２において領域Ｅと領域Ｆ（サブ受光部１９３において領域Ｇと領域Ｈ）とのいずれかに偏って光スポットが形成されることがない。このため、上述した従来の光ピックアップに比べて、Ｚ方向の光検出器の取り付けばらつきに対して性能の確保が行い易い。
【００７６】
以上に示した実施形態は本発明の一例であり、本発明の光ピックアップは以上に示した構成に限定されるものではない。
【００７７】
例えば、以上に示した回折光学素子１７の構成は一例に過ぎず、適宜変更可能である。例えば、回折光学素子１７の略帯状の回折領域（第１の領域）１７１について、図６に示すような構成としてもよい。すなわち、略帯状の回折領域１７１の中央部近傍（矢印Ｔで示す範囲）に、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みが生じないように、幅狭小部１７１ａを設ける構成としてもよい。幅狭小部１７１ａの形状は、プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みを避けるという目的を満たす範囲で、図６に示す形状から適宜変更して構わない。なお、この略帯状の回折領域（第１の領域）１７１の変更に合わせて、第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂも、その形状が変更されることになる。
【００７８】
また、回折光学素子１７の第２の領域１７２ａ及び第３の領域１７２ｂには、回折格子を設けず、この部分は単に光が透過するように構成してもよい。
【００７９】
また、サブ受光部１９２、１９３における不感帯ＮＤは、サブ受光部１９２、１９３を２つの部分に分けて得るのではなく、例えばサブ受光部１９２、１９３上（或いは光検出器１９と回折光学素子１７との間）に遮光部材を配置して形成してもよい。また、不感帯ＮＤを形成する領域は、プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みが防ぐことができるように設けられればよく、図７に示すようにサブ受光部１９２、１９３の中央部に限定して設けてもよい。
【００８０】
また、回折光学素子１７に設けられる略帯状の回折領域（第１の領域）１７１の幅（短手方向の長さ）を短くすることにより、対物レンズ１６がレンズシフトしても戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗが帯状の回折領域１７１に入り込まないのであれば、場合によっては、サブ受光部１９２、１９３に不感帯を設けないようにしても構わない。
【００８１】
また、光ピックアップ１において、Ｚ方向の光検出器１９の取り付け精度が高い場合には、図８に示すように、受光部１９１〜１９３の並び方向を第１の方向（トラッキング方向に対応する方向）と平行な方向としても構わない。
【００８２】
また、以上に示した実施形態では、光ピックアップ１が１つの光ディスクに対応する構成とした。しかし、本発明は、例えば、光ピックアップが複数種類の光ディスク（例えば、ＢＤとＤＶＤの２種類、ＢＤとＤＶＤとＣＤの３種類等）に対応する光ピックアップにも勿論適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、例えば多層ディスクに対応する光ピックアップに対して好適である。
【符号の説明】
【００８４】
１  光ピックアップ
１１  半導体レーザ（光源）
１６  対物レンズ
１７  回折光学素子
１９  光検出器（光検出部）
３０  対物レンズアクチュエータ
１７１  第１の領域（略帯状の回折領域）
１７２ａ  第２の領域（他の回折領域）
１７２ｂ  第３の領域（他の回折領域）
１９１  メイン受光部
１９２、１９３  サブ受光部
Ｄ  光ディスク
ＮＤ  不感帯
ＲＳ  情報記録面
Ｗ  プッシュプル信号成分領域
【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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