JP3980433B2 - Optical integrated unit and optical pickup device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録または再生する光ピックアップ装置およびそれに用いる光集積化ユニットに関するものであり、より詳細には、光ピックアップ装置におけるトラッキング誤差の正確な検出を安定して行うための構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク装置では、光ディスク上のトラックから光ビームが外れないように光ディスクの半径方向に沿った光ビームの位置を制御するトラッキングサーボが必須である。光ディスク装置におけるトラッキングサーボ方式としては、主に3ビーム法やプッシュプル法がある。しかしながら、これらの方式を光ディスク装置に用いた場合、記録・再生時や、アクセス時、またはディスクの傾きによってオフセットが生じる。
【0003】
このオフセットを除去する方法として、光メモリシンポジウム‘86「新しいトラッキングサーボ方式 差動プッシュプル法」(1986年12月18日発表)にて差動プッシュプル法(以下、適宜、DPP(Differential Push-Pull)法と略記する)が提案されている。DPP法は、前記の3ビーム法と1ビームのプッシュプル法とを組合わせたものであり、光ビームをメインビームと2つのサブビームとの3ビームに分割し、それぞれのビームをトラック接線方向に分割した光ビームの差信号からトラッキング誤差を検出する方法である。
【0004】
また、近年では、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤ等のような高密度光ディスクを記録または再生する装置において、上記DPP法を用いた光ピックアップ装置が用いられている。
【0005】
また、本願出願人は、特開2001−273666号公報において、DPP法を用いることが可能な光集積ユニットを利用した光ピックアップ装置の提案を行っている。
【0006】
図17に、上記公報に開示された光ピックアップ装置の従来例を示す。図17(a)は上面図、図17(b)は側面図を示す。なお、図17は、上記公報中の図2に示された光集積ユニットの部分を簡潔に描き直したものであり、図中の符号等は公報のものとは相違する。
【0007】
半導体レーザ105から出射した光ビーム120は、3ビーム回折格子106によってメインビーム(0次光)と2つのサブビーム(±1次回折光)とに分割され、複合プリズム107の偏光ビームスプリッタ(以下、適宜、PBSと略記する)面107aを透過し、1/4波長板108を透過して、図示しないコリメータレンズに向かう。なお、図の煩雑を避けるため、サブビームは図示していない。
【0008】
ここで、半導体レーザ105から出射した光ビームは、光ディスクの半径方向(光ディスク上におけるトラック接線方向に垂直な方向)Xに平行な方向の直線偏光(P偏光;振動方向が入射面に対して平行な偏光)である。この直線偏光は、PBS面107aを透過し、1/4波長板108で円偏光にされ、図示しないコリメータレンズに向かう。この円偏光は、コリメータレンズで平行光に変換され、図示しない対物レンズで集光され、図示しない光ディスク上に入射する。そして、光ディスクからの戻り光121は、再び1/4波長板108に入射し、1/4波長板108を透過することで光ディスクのトラック接線方向(円周方向)Yに平行な方向の直線偏光(S偏光;振動方向が入射面に対して垂直な偏光)にされ、複合プリズム107のPBS面107aおよび反射ミラー面107bで反射され、ホログラム光学素子109に入射する。ホログラム光学素子109に入射した戻り光121は、回折されて受光素子110に入射する。
【0009】
よって、半導体レーザ105から出射した光を、メインビーム、サブビームともにほとんど全てを光ディスクに導くとともに、戻り光もほとんど全てを光検出器側に導くことができるため、光利用効率を向上させる構成となっている。
【0010】
次に、ホログラム光学素子109、受光素子110、およびサーボ信号検出方法については、以下のようになっている。図18は、ホログラム光学素子109および受光素子110の素子形状、並びに、ホログラム光学素子109の各領域により回折される光が受光素子110のどの領域において受光されるかを示したものである。
【0011】
ホログラム光学素子109は、光ディスクの半径方向Xに平行な分割線109lと、光ディスクのトラック接線方向Yに平行な分割線109mとによって、3つの領域109a〜109cに分割されており、各領域109a〜109cで異なる方向に回折光を発生させるようになっている。受光素子110は、ホログラム光学素子109による+1次回折光を受光する6つの受光領域110a〜110fと、ホログラム光学素子109による−1次回折光を受光する3つの受光領域110g〜110iとから構成されており、各受光領域110a〜110iからそれぞれ出力信号Sa〜Siを出力するようになっている。
【0012】
メインビームの戻り光のうち、ホログラム光学素子109の領域109aで回折された+1次回折光が、受光素子110の領域110aと110bの分割線110l上で検出され、−1次回折光が領域110gで検出されるように構成されている。また、ホログラム光学素子109の領域109bでの−1次回折光が、受光素子110の領域110hで検出され、領域109cでの−1次回折光が領域110iで検出されるようになっている。
【0013】
さらに、一方のサブビーム(+1次回折光)をA、他方のサブビーム(−1次回折光)をBで表すとすれば、サブビームAの戻り光については、領域109bで回折された+1次回折光が領域110eで検出され、領域109cで回折された+1次回折光が領域110cで検出される。また、サブビームBについては、領域109bで回折された+1次回折光が領域110fで検出され、領域109cで回折された+1次回折光が領域110dで検出される。
【0014】
上述のように構成されたホログラム光学素子109と受光素子110とによって検出される出力信号Sa〜Siに基づいて、各種信号の演算処理が、以下のように行われる。
【0015】
フォーカス誤差信号(光ビームが対物レンズによって収束される位置(焦点位置)の光ディスク表面からのずれを表す信号)FESについては、出力信号Saと出力信号Sbとを用いて、次式
FES=Sa−Sb ・・・・・・(1)
により演算される。
【0016】
また、プッシュプル法に基づくトラッキング誤差信号TES1は、領域110iの出力信号Siと領域110hの出力信号Shとを用いて、次式
TES1=Sh−Si ・・・・・・(2)
で演算される。
【0017】
高密度光ディスクを記録または再生する装置では、既述した理由により、トラッキング誤差信号としては、プッシュプル法に基づくトラッキング誤差信号よりも、差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号の方が主に用いられるようになっている。差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号は、プッシュプル法に基づくトラッキング誤差信号に加えて、領域110cの出力信号Scおよび領域110eの出力信号Seから得られるサブビームAのプッシュプル信号TES(A)(=Sc−Se)と、領域110cの出力信号Sdおよび領域110fの出力信号Sfから得られるサブビームBのプッシュプル信号TES(B)(=Sd−Sf)とを用いたものである。
【0018】
差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号TES2は、次式
で演算される。
【0019】
ここで、定数kは、メインビームとサブビームA・Bとの光強度の違いを補正するためのもので、光強度比が(メインビームの光強度):(サブビームAの光強度):(サブビームBの光強度)=a:b:bならば、kは、次式
k=a/(2b)
で与えられる。
【0020】
また、ピット情報が記録された光ディスクの再生時には、出力信号Shと出力信号Siとの位相差の変化を検出して、位相差(DPD)法によるトラッキング誤差信号TES3も検出可能となっている。
【0021】
そして、記録された情報信号(RF)は、次式
RF=Sh+Sg+Si ・・・・・・(4)
により検出される。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−273666号公報に開示された従来の光ピックアップ装置は、問題点を有している。特開2001−273666号公報に開示された従来の光ピックアップ装置が有する問題点について、図17、図19、および図20を用いて説明する。
【0023】
図17(b)において、半導体レーザ105から出射された光ビームは、図示しない光ディスク側に進行するにつれてビーム径が太くなるため、3ビーム回折格子106よりも光ディスク側(図の上方)においては、メインビームとサブビームA、Bがほぼ重なり合う状態で存在しており、ビームの外形が光120であると考えても大差はない。この旨は上記公報中にも記載されている。
【0024】
しかしながら、ビーム径の小さい領域では、メインビームとサブビームA・Bとのずれが顕著になり、上述と異なる状況を呈す。図19に、ホログラム光学素子109上のビーム形状(スポット形状)を示す。
【0025】
図19において、121aはメインビームのスポット、121bはサブビームAのスポット、121cはサブビームBのスポットを示している。図19から、サブビームAおよびBがメインビームからずれていることが分かる。
【0026】
図17(b)において、ホログラム光学素子109と受光素子110との間(例えば、図中点線X’−X’断面)における光ビームの形状および位置を調べると、図19の状態のメインビームM、サブビームA・Bのそれぞれがホログラム光学素子109の3領域109a〜109cで回折されたことによって発生する各回折光(0次光、±1次回折光)の形状および位置は、図20に示すごとくなる。なお、図中に符号を記した光ビームは、上記従来の光ピックアップ装置においてトラッキング誤差信号やフォーカス誤差信号の生成、情報信号(再生信号)の生成等に利用される光ビームを示し、符号を記していない光ビームは、上記従来の光ピックアップ装置で利用されない光ビームを示している。ここで、光ビーム130eおよび130cはそれぞれ、サブビームAが領域109bおよび109cで回折された+1次回折光であり、光ビーム130fおよび130dはそれぞれ、サブビームBが領域109bおよび109cで回折された+1次回折光を示している。
【0027】
図20から、トラッキング誤差信号の生成に用いられる領域109bおよび109cで回折された+1次回折光は、サブビームAとサブビームBとの間で、光量(図20における光ビームの大きさに対応する)が異なっていることが分かる。領域109b・109cによるサブビームAの+1次回折光とサブビームBの+1次回折光との間における光量の相違は、図19に示したように、サブビームA(スポット121a)とサブビームB(スポット121c)とがホログラム光学素子109の分割線109lによって中央で分割されないことに起因する。そして、上記従来の光ピックアップ装置では、メインビームのプッシュプル信号TES1と、サブビームAのプッシュプル信号TES(A)とサブビームBのプッシュプル信号TES(B)とを用いてトラッキング誤差を検出する構成であるため、領域109b・109cによるサブビームAの+1次回折光とサブビームBの+1次回折光との間における光量の相違によって、以下の問題が発生する。
【0028】
サブビームAの回折光とサブビームBの回折光との間の光量の違いが常に一定であれば、既述したDPP法における定数kを適当な値に設定することにより、安定したトラッキングサーボが可能となる。
【0029】
しかしながら、実際の光ピックアップ装置では、半導体レーザ105の取り付け誤差や、パッケージ、ステム、ハウジング等の筐体部分に関する製造誤差、ビームスプリッタや反射ミラー等の製造誤差および取り付け誤差、光集積ユニットの外部で光ピックアップ装置の構成部品として用いられる光学部品の製造誤差および取り付け誤差などの影響で、ホログラム光学素子109上のメインビームとサブビームA、Bの位置や間隔が光ピックアップ装置ごとに異なってしまう。すなわち、上述の各種製造誤差や取り付け誤差等により、▲1▼ホログラム素子109上におけるメインビームMおよびサブビームA・Bの位置がずれる場合、▲2▼ホログラム素子109上におけるメインビームMとサブビームA・Bとの間隔がずれる(間隔のずれに伴ってビームサイズも変化する)場合、▲3▼これらの位置および間隔の両方がずれる場合がある。
【0030】
また、▲1▼または▲3▼の場合、メインビームMの光軸が分割線109l上にあっても、サブビームAとサブビームBとの回折光量のアンバランスは、標準状態におけるサブビームAとサブビームBとの回折光量のアンバランスと異なることになる。
【0031】
そして、これらの場合、サブビームAとサブビームBとの回折光量のアンバランスが、標準状態におけるサブビームAとサブビームBとの回折光量のアンバランスと異なるために、公差の生じていない標準的ピックアップ装置で設定された定数kでは十分補正しきれないという問題があった。すなわち、標準的(公差の生じていない)ピックアップ装置で設定されたkを用いると、サブビームAとサブビームBとの回折光量のアンバランスが標準状態と異なることに起因して、トラッキング誤差信号TES2に残留オフセットが生じる。このため、上記従来の光ピックアップ装置では、安定なトラッキングサーボが困難な状況が発生するという問題があった。
【0032】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、トラッキング誤差を安定に検出することが可能な光集積化ユニットおよびそれを用いた光ピックアップ装置を提供することにある。
【0033】
【課題を解決するための手段】
本発明の光集積化ユニットは、上記の課題を解決するために、光記録媒体上に光ビームを集光する集光手段と組み合わせて用いられ、上記集光手段へ向かって光ビームを出射するための光源と、上記光源と上記集光手段との間に配置され、上記光源から出射された光ビームを、メインビーム(主ビーム)と、トラッキング誤差信号(光記録媒体上におけるトラック中心からのメインビームの光軸のずれを表す信号)生成のための第1のサブビーム(副ビーム)および第2のサブビームとに分岐させる第1の光分岐器と、光記録媒体からの戻り光を受光するための光検出器と、上記集光手段と光検出器との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器とを備え、上記第2の光分岐器が、戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体のトラック方向に平行な第1の分割線により互いに分割された第1領域および第2領域と、第1の分割線の延長線上に位置する第3領域とを含む光集積化ユニットにおいて、第2の光分岐器と光検出器との間に、第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐された光ビームの少なくとも一部を分岐させる第3の光分岐器が設けられていることを特徴としている。
【0034】
上記構成によれば、第3の光分岐器を設けたことにより、光集積化ユニットを構成する部品の寸法ばらつきや、光集積化ユニットの製造ばらつきが生じても、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号を安定して得ることができる。
【0035】
なお、「戻り光」とは、光記録媒体によって反射されて光集積化ユニット内部に戻る光ビームを指す。また、トラック方向とは、トラックに沿った直線の方向を指し、トラックが同心円状に形成される場合にはトラックの接線の方向を指す。
【0036】
本発明の光集積化ユニットの好ましい形態は、上記光検出器が、メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差(光量を表す出力信号の差)、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず(すなわち、分岐される位置が異なる場合、例えば第2の光分岐器の分割線に対する光の位置が異なる場合や、第2の光分岐器の分割線で分割された形状が異なる場合等でも)、全体として略一定の形状となるように構成されている構成である。
【0037】
また、本発明の光集積化ユニットの好ましい形態は、上記光検出器が、メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、全体として互いに等価的に同一形状となるように構成されている構成である。また、上記構成において、好ましくは、第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第1のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第1のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、かつ、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第2のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第2のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、構成されている。
【0038】
上記各構成によれば、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差が、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に依存しない。それゆえ、各種の製造誤差や取り付け誤差等により第2の光分岐器の中心に対する第1および第2のサブビーム(A・B)の位置や間隔に標準状態からのずれが生じても、第1のサブビームと第2のサブビームとの回折光量に、標準状態のアンバランスと異なるアンバランスが生じることがない。したがって、標準状態でメインビームとサブビームとの強度比(第1の光分岐器による分割比)により設定した定数を用いて、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0039】
なお、光ビームが「全体として〜形状」とは、光ビームが単一ビームである場合には、その単一ビームの第3の光分岐器上での光像が「〜形状」であることを指し、光ビームが複数のビームからなる場合には、それらの第3の光分岐器上での光像を繋ぎ合わせたものが「〜形状」であることを指すものとする。また、「略一定の形状」とは、トラッキング誤差の発生等により形状が変化する場合も含みうるものとする。また、「等価的に同一形状」とは、トラッキング誤差の発生等により形状の微差が生じる場合も含みうるものとする。
【0040】
また、上記光検出器が、上記受光部で受光されたメインビームの戻り光(の光量や位相等)に基づいて情報信号を生成するようにすれば、光記録媒体上に記録された情報信号を再生できる。
【0041】
第2の光分岐器においては、第1領域と第2領域とを合わせた領域が、全領域を光記録媒体におけるトラック方向に垂直な第2の分割線により2つに分割した一方の領域であり、第3領域が、他方の領域であることが好ましい。
【0042】
上記構成によれば、より確実に、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号を安定して得ることができる。
【0043】
第3の光分岐器は、第2の光分岐器で分割された複数の光ビームが互いに離間する光学的位置に配置されていることが好ましい。
【0044】
上記構成によれば、第3の光分岐器の設計が容易になる。したがって、設計の容易な光集積化ユニットを提供できる。
【0045】
本発明の光集積化ユニットの好ましい形態は、上記光検出器は、第1のサブビーム受光部としての第1の受光部および第2の受光部と、第2のサブビーム受光部としての第3の受光部と、第3のサブビーム受光部としての第4の受光部および第5の受光部と、第4のサブビーム受光部としての第6の受光部とからなり、第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、上記第3の光分岐器は、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第2の受光部に分岐させる第2の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第3の受光部に分岐させる第3の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第5の受光部に分岐させる第5の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第6の受光部に分岐させる第6の光分岐部とを備え、第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第3の受光部に分岐される第2のサブビームの形状と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第6の受光部に分岐される第2のサブビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状となるように、上記第1ないし第6の光分岐部が配置されている構成である。また、上記構成において、上記第1ないし第6の光分岐部(第1の光分岐部、第2の光分岐部、第3の光分岐部、第4の光分岐部、第5の光分岐部、および第6の光分岐部)は、光分岐の効率(回折効率)が互いに等しくなるように設けられていることが好ましい。
【0046】
上記構成によれば、各種の製造誤差や取り付け誤差等により第1のサブビームおよび第2のサブビームの位置や間隔に標準状態からのずれが生じても、第1のサブビームと第2のサブビームとの回折光量に、標準状態のアンバランスと異なるアンバランスが生じることがない。したがって、光集積化ユニットを構成する部品の寸法ばらつきや、光集積化ユニットの製造ばらつきが生じても、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0047】
上記の好ましい形態において、第1の受光部、第2の受光部、および第3の受光部のうちの少なくとも2つ、および/または、第4の受光部、第5の受光部、および第6の受光部のうちの少なくとも2つが、同一の受光素子で構成されていることが好ましい。
【0048】
上記構成によれば、より少ない数の受光素子で光検出器を構成することができるので、光検出器を小型化できる。その結果、より小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0049】
なお、上記構成において、第1の受光部、第3の受光部、および第3の受光部のうち少なくとも2つが同一の受光素子で構成され、かつ、第4の受光部、第5の受光部、および第6の受光部のうち少なくとも2つが同一の受光素子で構成されていることが好ましい。これにより、光検出器をより一層小型化でき、さらに小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0050】
さらに、上記構成において、第1の受光部、第2の受光部、および第3の受光部が同一の受光素子で構成され、かつ、第4の受光部、第5の受光部、および第6の受光部が同一の受光素子で構成されていることがより好ましい。これにより、光検出器をより一層小型化でき、さらに小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0051】
本発明の光集積化ユニットの他の好ましい形態は、上記光検出器は、第1のサブビーム受光部としての第1の受光部および第2の受光部と、第2のサブビーム受光部としての第3の受光部および第7の受光部と、第3のサブビーム受光部としての第4の受光部および第5の受光部と、第4のサブビーム受光部としての第6の受光部および第8の受光部とからなり、上記第3の光分岐器は、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの半分を第1の受光部に分岐させる第7の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第2の受光部に分岐させる第2の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第3の受光部に分岐させる第8の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの半分を第7の受光部に分岐させる第9の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの残り半分を第4の受光部に分岐させる第10の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第5の受光部に分岐させる第5の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第6の受光部に分岐させる第11の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの残り半分を第8の受光部に分岐させる第12の光分岐部とを備える構成である。また、上記構成において、第2の光分岐部、第5の光分岐部、第7の光分岐部、第8の光分岐部、第9の光分岐部、第10の光分岐部、第11の光分岐部、および第12の光分岐部は、光分岐の効率(回折効率)が互いに等しくなるように設けられていることが好ましい。
【0052】
上記構成によれば、第1の受光部および第2の受光部に分岐される第1のサブビームの形状と、第3の受光部および第7の受光部に分岐される第2のサブビームの形状と、第4の受光部および第5の受光部に分岐される第1のサブビームの形状と、第6の受光部および第8の受光部に分岐される第2のサブビームの形状とが、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、第1のサブビームまたは第2のサブビームを2等分に分割した形状と等価的に同一形状となる。したがって、各種の製造誤差や取り付け誤差等により第1のサブビームおよび第2のサブビームの位置や間隔に標準状態からのずれが生じても、第1のサブビームと第2のサブビームとの回折光量に、標準状態のアンバランスと異なるアンバランスが生じることがない。したがって、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。しかも、上記構成によれば、第1のサブビームおよび第2のサブビームの全域をトラッキング誤差信号の検出に用いることができるため、トラッキング誤差信号のオフセット補正がより正確に行えると共に、差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号の振幅が増大し、より一層安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0053】
上記の他の好ましい形態においては、第1の受光部、第2の受光部、第3の受光部、および第7の受光部のうちの少なくとも2つ、および/または、第4の受光部、第5の受光部、第6の受光部、および第8の受光部のうちの少なくとも2つが、同一の受光素子で構成されていることが好ましい。
【0054】
上記構成によれば、より少ない数の受光素子で光検出器を構成することができるので、光検出器を小型化できる。その結果、より小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0055】
なお、上記構成において、第1の受光部、第2の受光部、第3の受光部、および第7の受光部のうちの少なくとも2つが同一の受光素子で構成され、かつ、第4の受光部、第5の受光部、第6の受光部、および第8の受光部のうちの少なくとも2つが同一の受光素子で構成されていることが好ましい。これにより、光検出器をより一層小型化でき、さらに小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0056】
さらに、上記構成において、第1の受光部と第2の受光部とが同一の受光素子で構成され、第3の受光部と第7の受光部とが同一の受光素子で構成され、第4の受光部と第5の受光部とが同一の受光素子で構成され、かつ、第6の受光部と第8の受光部とが同一の受光素子で構成されていることが好ましい。これにより、光検出器をより一層小型化でき、さらに小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0057】
上記の他の好ましい形態は、上記光検出器は、第1のサブビーム受光部としての第1の受光部と、第1のサブビーム受光部としての、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2の受光部と、第2のサブビーム受光部としての、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第3の受光部と、第3のサブビーム受光部としての第4の受光部と、第3のサブビーム受光部としての、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第5の受光部と、第4のサブビーム受光部としての、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第6の受光部とからなり、第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、上記第3の光分岐器は、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第13の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第14の光分岐部とを備え、第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームのうちで第13の光分岐部で分岐されることなく第3の受光部に入射する光ビームの形状と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームのうちで第14の光分岐部で分岐されることなく第6の受光部に入射する光ビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状(特に四半円形状)となるように、上記第1の光分岐部、第4の光分岐部、第13の光分岐部、および第14の光分岐部が配置されている構成である。
【0058】
上記の他の好ましい形態は、上記光検出器は、第1のサブビーム受光部としての第1の受光部と、第1のサブビーム受光部としての、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2の受光部と、第2のサブビーム受光部としての、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第3の受光部と、第3のサブビーム受光部としての第4の受光部と、第3のサブビーム受光部としての、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第5の受光部と、第4のサブビーム受光部としての、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第6の受光部とからなり、第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、上記第3の光分岐器は、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部を遮光する第1の遮光部と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部を遮光する第2の遮光部とを備え、第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームのうちで第1の遮光部で遮光されることなく第3の受光部と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームのうちで第2の遮光部で遮光されることなく第6の受光部に入射する光ビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状(特に四半円形状)となるように、上記第1の光分岐部、第4の光分岐部、第1の遮光部、および第2の遮光部が配置されている構成である。
【0059】
上記各構成によれば、第3領域で分岐された第1のサブビームを用いてトラッキング誤差信号を生成することで、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号を正確に得ることが、少ない数の回折格子等の光分岐部で実現できる。したがって、容易に製造可能な光集積化ユニットを提供できる。さらに、上記各構成によれば、第1領域および第2領域に入射する第2のサブビームの戻り光の光量が、第3領域に入射する第2のサブビームの戻り光の光量より多くなっても、第2のサブビームが中央で分割されたものを検出した場合と等価とすることができる。したがって、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号をより一層安定して得ることができる。
【0060】
上記各構成において、第1の受光部、第2の受光部、および第3の受光部のうち少なくとも2つが同一の受光素子で構成され、かつ、第4の受光部、第5の受光部、および第6の受光部のうち少なくとも2つが同一の受光素子で構成されていることが好ましく、第1の受光部と第2の受光部とが同一の受光素子で構成され、かつ、第4の受光部と第5の受光部とが同一の受光素子で構成されていることが特に好ましい。これにより、光検出器をより一層小型化でき、さらに小型の光集積化ユニットを提供できる。
【0061】
上記第3の光分岐器は、第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐されてなる光ビームを互いに異なる方向に分岐させる複数の光分岐部を備え、これら光分岐部が回折格子で構成されている第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームを互いに異なる方向に分岐させる第1の光分岐部および第2の光分岐部を備え、第1の光分岐部および第2の光分岐部が回折格子で構成されていることが好ましい。
【0062】
上記構成によれば、第3の光分岐器が容易に作製可能な構造となるので、作製が容易な光集積化ユニットを提供できる。
【0063】
また、第2の光分岐器は、回折格子(ホログラム光学素子)で形成されていることが好ましい。これにより、前記第2の光分岐器を容易に作製できる。
【0064】
第2の光分岐器および第3の光分岐器は、同一の透光体上に形成されていることが好ましい。
【0065】
上記構成によれば、第2および第3の光分岐器が同一の透光体上に形成されているため、作製が容易な光集積化ユニットを提供できる。
【0066】
第2の光分岐器、第1の遮光部、および第2の遮光部は、同一の透光体上に形成されていることが好ましい。
【0067】
上記構成によれば、遮光部を含めた光学系が簡単な構成で配置でき、作製が容易な光集積化ユニットを提供できる。また、遮光部(マスク)を透光体と一体に形成するので、作製が容易であると共に信頼性が向上した光集積化ユニットを提供できる。
【0068】
第1の光分岐器および第3の光分岐器は、同一の透光体上に形成されていることが好ましく、同一の透光体の同一面上に形成されていることがより好ましい。
【0069】
上記構成によれば、第1および第3の光分岐器が同一の透光体上に形成されているため、作製が容易で、かつ、小型化が可能な光集積化ユニットを提供できる。
【0070】
また、光分岐器を透光体上に形成した構成においては、前記光源および光検出器は、同一パッケージ内に収納され、前記パッケージ外部に前記透光体が固定されていることが好ましい。上記構成によれば、光集積化ユニットの小型化が可能となると共に、光集積化ユニットの信頼性が向上する。
【0071】
また、本発明の光集積化ユニットは、光源からの光を透過させる一方、光記録媒体からの戻り光を反射させるビームスプリッタをさらに備えることが好ましい。上記ビームスプリッタとしては、偏光ビームスプリッタと1/4波長板を組み合わせたものが特に好ましい。
【0072】
また、ビームスプリッタを備える場合、その面に平行な反射面をさらに設けて、この反射面で光記録媒体からの戻り光をさらに反射させることが好ましい。これにより、光集積化ユニットを小型化することができる。
【0073】
上記各構成において、第3の光分岐器は、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの全部または一部を光記録媒体のトラック方向に平行な分割線(例えば、第1の光分岐部と第4の光分岐部との境界線)で2等分に分割する構成であることが好ましい。これにより、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号の精度をさらに向上できる。
【0074】
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、前記の構成を備える光集積化ユニットと、光集積化ユニットと光記録媒体との間に配置され、光集積化ユニットから出射された光ビームを光記録媒体上に集光する集光手段とを備えることを特徴としている。
【0075】
上記構成によれば、前述した特徴および効果を有する光集積化ユニットを用いたので、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号を安定して得ることができる光ピックアップ装置を提供できる。
【0076】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1ないし図8を用いて以下に説明する。
【0077】
図1に、本実施形態の光ピックアップ装置の光学系の側面図を示している。
【0078】
本実施形態の光ピックアップ装置は、光集積化ユニット20と、該光集積化ユニット20から出射されたレーザ光(光ビーム)を、光記録媒体であるDVD等の光ディスク10上に集光させるための集光手段としてのコリメートレンズ12および対物レンズ13とを備えている。光集積化ユニット20は、コリメートレンズ12へ向かって光ビームを出射するための光源としての半導体レーザ11と、光ディスク10からの戻り光を受光するための光検出器7と、半導体レーザ11とコリメートレンズ12との間に配置された第1の光分岐器としての3ビーム回折格子1と、コリメートレンズ12と光検出器7との間に配置された第2の光分岐器としてのホログラム光学素子(ホログラフィック回折格子)2と、ホログラム光学素子2と光検出器7との間に配置された第3の光分岐器としての回折光学素子3と、ビームスプリッタ8と、ビームスプリッタ8の面に平行な反射面14とを備えている。
【0079】
本実施形態においては、ビームスプリッタ8は、偏光ビームスプリッタ(PBS)であり、ビームスプリッタ8における光ディスク10側には、光ビームの光軸に垂直な1/4波長板9が配置されている。
【0080】
3ビーム回折格子1では、半導体レーザ11から出射されたP偏光(直線偏光)である光ビームが、光ディスク10のトラック接線方向(半径方向に垂直な方向)Yと平行な方向に回折される。これにより、上記光ビームは、0次光(非回折光)であるメインビーム、+1次回折光である第1のサブビーム、−1次回折光である第2のサブビームの3本の光ビームに分岐される。上記回折は、図面の紙面に垂直な方向(光ディスク10のトラック接線方向Y)に沿って発生するため、ここでは図示していない。3ビーム回折格子1は、図2に示すように、直線格子状の形状を有し、溝(図面に縞で示す)の方向が光ディスク10の半径方向(トラック接線方向に垂直な方向)Xに平行となるように配置されている。なお、3ビーム回折格子1では、±1次回折光より高次の回折光も僅かに発生するが、高次の回折光は、本光ピックアップ装置の機能とは無関係なので言及しない。
【0081】
3ビーム回折格子1を通過した上記3本の光ビームは、ビームスプリッタ8を透過し、ビームスプリッタ8上の1/4波長板9により円偏光となり、コリメートレンズ12に入射する。コリメートレンズ12で平行光となった3本の光ビームは、対物レンズ13で集光され、光ディスク10上に照射される。光ディスク10からの3本の戻り光は、対物レンズ13、コリメートレンズ12、および1/4波長板9を順に戻り、1/4波長板9を通過することによりS偏光(直線偏光)になる。S偏光(直線偏光)となった3本の戻り光は、ビームスプリッタ8で、ビームスプリッタ8へ入射する戻り光の光軸にほぼ垂直な方向(図1の右方向)に反射され、さらに、反射面14でビームスプリッタ8へ入射する戻り光の進行方向(図1の下方向)に反射されることにより、ホログラム光学素子2に入射する。
【0082】
ホログラム光学素子2では、上記3本の戻り光のそれぞれが+1次回折光4および−1次回折光5に回折される。+1次回折光4は、その一部分が光検出器7の手前に配置された回折光学素子3によりさらに回折され、回折光6となって光検出器7に入射する。+1次回折光4の残部および−1次回折光5は、回折光学素子3で回折されることなくそのまま光検出器7に入射する。
【0083】
光検出器7は、領域2aで回折されたメインビームMを受光する受光素子7Ma・7Ma1・7Ma2(図7参照)と、領域2bで回折されたメインビームMを受光する受光素子7Mbと、領域2cで回折されたメインビームMを受光する受光素子7Mcとを備えている。また、光検出器7は、領域2bで回折されたサブビームA(光ビーム4Ab)がさらに回折格子3Abで回折されてなる光ビームを受光する受光部7Abと、領域2bで回折されたサブビームB(光ビーム4Bb)がさらに回折格子3Bbで回折されてなる光ビームを受光する受光部7Bbとを備えている。また、光検出器7は、領域2cで回折されたサブビームA(光ビーム4Ac)がさらに回折格子3Acで回折されてなる光ビームを受光する受光部7Acと、領域2cで回折されたサブビームB(光ビーム4Bc)がさらに回折格子3Bcで回折されてなる光ビームを受光する受光部7Bcとを備えている。
【0084】
図3は、ホログラム光学素子2の形状ならびにホログラム光学素子2上の光の様子を示している。ホログラム光学素子2は、複数の領域からなり、戻り光を各領域で異なる方向に回折させることにより複数の光ビームに分割するものである。ホログラム光学素子2は、円形の全領域を、光ディスク10の半径方向Xに平行な分割線2Lで2等分に分割することにより、第3領域としての半円状の領域2aと残りの半円部分とを形成し、さらに、残りの半円部分を光ディスク10のトラック接線方向Yに平行な分割線2Nにより第1領域としての領域2bおよび第2領域としての領域2cの2つの領域に等分に分割した3分割ホログラム光学素子となっている。なお、図3において、M、A、Bは、光ディスク10からの3本の戻り光を示し、Mはメインビーム、Aは第1のサブビームA、Bは第2のサブビームを表す。
【0085】
図4は、上記3本の戻り光が上記の3分割された領域2a〜2cでそれぞれ回折された各回折光の、回折光学素子3が設置された光学的位置でのビーム形状を示している。図面右側のビーム群は、ホログラム光学素子2による+1次回折光4、左側のビーム群は−1次回折光5を示している。回折光4・5の各光ビームの符号は、その光ビームがメインビームM、第1のサブビームA、および第2のサブビームBの何れであるかを表す符号M、A、およびBと、ホログラム光学素子2の領域2a、2b、2cの何れで回折された光であるかを表す符号a、b、cとを複合して示している。
【0086】
なお、ホログラム光学素子2の各領域2a、2b、2cの回折角度は、各領域2a、2b、2cの回折光同士で、回折光学素子3の光学的位置において重なり合わないように設定されている。言い換えると、回折光学素子3は、ホログラム光学素子2で分割された複数の光ビームが互いに離間する光学的位置に配置されている。
【0087】
回折光学素子3は、サブビームAの戻り光が領域2aで回折されてなる光ビーム4Aaを、光ディスク10のトラック接線方向Yに平行な分割線3Nにより分割するようになっている。回折光学素子3は、光ビーム4Aaの一部を回折させる回折格子3Aa1と、光ビーム4Aaの他の一部を回折させる回折格子3Aa2と、サブビームAの戻り光が領域2bで分岐されてなる光ビーム4Abを回折させる回折格子3Abと、サブビームBの戻り光が領域2bで分岐されてなる光ビーム4Bbを回折させる回折格子3Bbと、サブビームAの戻り光が領域2cで分岐されてなる光ビーム4Acを回折させる回折格子3Acと、サブビームBの戻り光が領域2cで分岐されてなる光ビーム4Bcを回折させる回折格子3Bcとを備えている。また、回折光学素子3は、サブビームAの戻り光が領域2aで回折されてなる光ビーム4Aaの一部を、光ディスク10のトラック接線方向Yに平行な分割線3Nにより2等分に分割するようになっている。
回折格子3Ab・3Bb・3Aa1・3Ac・3Bcは、溝(図面に縞で示す)の方向が光ディスク10の半径方向Xに平行となるように配置されている。一方、回折格子3Aa2は、溝(図面に縞で示す)の方向が光ディスク10の半径方向Xから傾斜した方向となるように配置されており、これにより、回折格子3AcでのサブビームAの+1次回折光に近づく方向に、サブビームAの+1次回折光を発生させるようになっている。
【0088】
それと共に、図6の斜視模式図に示すように、光検出器7は、領域2aで回折されたサブビームAがさらに回折格子3Aa1で回折されてなる光ビーム4Aa1を受光する受光部(第1の受光部)7Aa1と、領域2aで回折されたサブビームAがさらに回折格子3Aa2で回折されてなる光ビーム4Aa2を受光する受光部(第4の受光部)7Aa2とをさらに備えている。
【0089】
また、光検出器7は、回折格子3Abによる+1次回折光(光ビーム4Ab)、および回折格子3Aa1による+1次回折光(光ビーム4Aa1)をそれぞれ、光検出器7上の受光素子7Abおよび受光素子7Aa1で検出し、受光素子7Abの出力信号SAbと受光素子7Aa1の出力信号SAa1とを加算する。また、回折格子3Bbによる+1次回折光(光ビーム4Bb)の一部の光量を、光検出器7上の受光素子7Bbで出力信号SBbとして検出する。また、回折格子3Acによる+1次回折光(光ビーム4Ac)、および、回折格子3Aa2による+1次回折光(光ビーム4Aa2)をそれぞれ、光検出器7上の受光素子7Acおよび受光素子7Aa2で検出し、受光素子7Acの出力信号SAcと受光素子7Aa2の出力信号SAa2とを加算する。また、回折格子3Bcによる+1次回折光(光ビーム4Bc)の一部の光量を、光検出器7上の受光素子7Bcで出力信号SBcとして検出する。
【0090】
そして、本実施形態の光集積化ユニット20では、受光素子7Mbと受光素子7Mcとの間の出力信号差、および受光素子7Aa1・7Ab・7Bbと受光素子7Aa2・7Ac・7Bcとの間の出力信号差に基づいて、DPP法によるトラッキング誤差信号を生成するようになっている。
【0091】
DPP法によるトラッキング誤差信号TES2は、これまでの説明により
TES2=(SMc−SMb)−k[[(SAb+SAa1)−(SAc+SAa2)]+[SBb−SBc]] ・・・(5)
で検出できる。
【0092】
さらに、本実施形態の構成は、光検出器7の受光素子で検出された信号から生成される上記トラッキング誤差信号においては、上述した光量のアンバランスを補正できる構成となっている。
【0093】
ここで、DPP法によるトラッキング誤差信号の生成においてオフセット除去を目的として用いられる光ビーム4Abと光ビーム4Bb、光ビーム4Acと光ビーム4Bcについてはそれぞれ、サブビームBがホログラム光学素子2の分割線2Lで分割される位置がビーム径の中央からずれているため、光強度の違い(光量のアンバランス)が生じている。
【0094】
具体的には、まず、サブビームAがホログラム光学素子2の分割線2Lによりビーム径の中央で分割されていたと仮定すれば光ビーム4Abおよび4Acの一部となるはずの光線部分(図4に3Aa1および3Aa2で示す領域で囲まれた部分の光ビーム4Aa)が光ビーム4Aaの一部となっている。また、同様に、サブビームBがビーム径の中央で分割されていたと仮定すれば光ビーム4Baの光量となるはずの光線部分(図4に3Bbで示す領域で囲まれた部分以外の光ビーム4Bb、および図4に3Bcで示す領域で囲まれた部分以外の光ビーム4Bc)が光ビーム4Bbおよび4Bcの一部となっている。
【0095】
そこで、本実施形態では、図4に示すように、回折光学素子3の位置における光ビーム4Aaが入射しうる領域の一部分(サブビームAがホログラム光学素子2の分割線2Lによりビーム径の中央で分割されたと仮定した場合に光ビーム4Aaが入射する領域を除く部分)に回折格子3Aa1および回折格子3Aa2を配置し、光ビーム4Abが入射する領域に回折格子3Abを配置し、光ビーム4Bbが入射する領域の一部分(サブビームBがホログラム光学素子2の分割線2Lによりビーム径の中央で分割されたと仮定した場合に光ビーム4Bbが入射する領域を除く部分)に回折格子3Bbを配置し、光ビーム4Acが入射する領域に回折格子3Acを配置し、光ビーム4Bcが入射する領域の一部分(サブビームBがホログラム光学素子2の分割線2Lによりビーム径の中央で分割されたと仮定した場合に光ビーム4Bcが入射する領域を除く部分)に回折格子3Bcを配置し、それぞれの回折光を光検出器7上の所定の受光素子に入射させる。
【0096】
具体的には、図5に示す配置および形状の回折格子3Aa1・3Ab・3Bb・3Aa2・3Ac・3Bcを用い、これらの回折光を図6に示すように光検出器7上の受光素子7Aa1・7Ab・7Bb・7Aa2・7Ac・7Bcで検出する。
【0097】
すなわち、まず、回折格子3Ab・3Acは、サブビームAの回折光(光ビーム)4Ab・4Acの全てを受光部7Ab・7Acに回折させる。また、回折格子3Aa1・3Aa2は、光ビーム4Aaのうち、一部分のみを受光素子7Aa1・7Aa2に回折させる。また、光ビーム4Aaのうち、受光素子7Aa1・7Aa2に回折されない部分の形状は半円状となっており、受光素子7Aa1に回折される部分の形状と、受光素子7Aa2に回折される光ビーム4Aaの形状とは、鏡像の関係にある。また、光検出器7では、サブビームAの回折光(光ビーム)4Aa1・4Aa2のうち、回折格子3Aa1・3Aa2で回折された光のみを受光素子7Aa1・7Aa2で検出し、回折格子3Aa1・3Aa2を通らない部分は利用しない(捨てる)。また、サブビームAの回折光(光ビーム)4Abと、光ビーム4Aaのうちの回折格子3Aa1で回折された光とは、光検出器7上で加算されるようになっている。同様に、サブビームAの回折光(光ビーム)4Acと、光ビーム4Aaのうちの回折格子3Aa2で回折された光とは、光検出器7上で加算されるようになっている。
【0098】
さらに、回折格子3Bb・3Bcは、光ビーム4Bb・4Bcのうち、一部分のみを受光素子7Bb・7Bcに回折させる。また、受光素子7Bbに回折される部分の形状、および受光素子7Bcに回折される部分の形状は、おのおの四半円状となっている。また、光検出器7では、サブビームBの回折光(光ビーム)4Bb・4Bcのうち、回折格子3Bb・3Bcで回折された光のみを受光素子7Bb・7Bcで検出し、回折格子3Bb・3Bcを通らない部分は利用しない(捨てる)。
【0099】
これらによれば、サブビームAおよびBが分割線2Lによりビーム内のどの位置で分割されても、受光素子7Abの出力信号SAbと受光素子7Aa1の出力信号SAa1とを加算した信号、および受光素子7Acの出力信号SAcと受光素子7Aa2の出力信号SAa2とを加算した信号においては、サブビームAおよびBがその中央部で分割された光ビームを検出した場合と等価とすることができる。また、受光素子7Bbの出力信号SBbおよび受光素子7Bcの出力信号SBcについても、サブビームAおよびBがその中央部で分割された光ビームを検出した場合と等価とすることができる。したがって、サブビームAおよびBが分割線2Lによりビーム内のどの位置で分割されても、サブビームAおよびBがその中央部で分割された光ビームを検出した場合と等価なトラッキング誤差信号が得られる。したがって、既述した部品公差や製造誤差により光ピックアップ装置ごとに分割線2LがサブビームA・Bを分割する位置にずれが生じても、前記のオフセット除去に関わる光ビーム間の光量のアンバランスをなくすことができる。
【0100】
すなわち、上記構成では、受光素子7Abおよび受光素子7Aa1に入射するサブビームA、受光素子7Bbに入射するサブビームB共に、サブビームAおよびBが分割線2Lによりビーム内のどの位置で分割されるかに関わらず、受光素子7Mbに入射するメインビーム5Mbと等価的に同一形状(ここでは略四分円形状)のビームとなる。また、受光素子7Acおよび受光素子7Aa2に入射するサブビームA、受光素子7Bcに入射するサブビームB共に、サブビームAおよびBが分割線2Lによりビーム内のどの位置で分割されるかに関わらず、受光素子7Mcに入射するメインビーム5Mcと等価的に同一形状(ここでは略四分円形状)のビームとなる。結局、これら4つのサブビームは、光集積化ユニットの公差(従来の技術の項で説明した▲1▼〜▲3▼)によりメインビームMの光軸がホログラム光学素子2の中心からずれ、それに伴ってサブビームA・Bの光軸も標準位置からずれた場合であっても、常に一定の形状(ここでは略四分円形状)となる。したがって、標準状態で設定したkを用いてトラッキング誤差信号を生成したときに残留オフセットを生じないので、正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0101】
上記の説明では、トラッキング誤差信号の生成に用いるメインビーム5Mb・5Mcの形状は四分円形状であるものとしたが、この形状も公差により変化する可能性がある。しかしながら、分割線2Lに対しビームの位置が変化した時の各ビームの光量変化を考えると、トラッキング誤差信号の生成に用いる四分円形状のメインビームよりも、トラッキング誤差信号の生成に用いるサブビームA・Bの和の光量変化の方がかなり大きいので、メインビームの変化は、ピックアップ装置を動作させる上では、誤差範囲に入る。そのため、メインビームの変化は、トラッキング誤差信号の正確性にほとんど影響を与えない。そのため、上述したように、トラッキング誤差信号の生成に用いるサブビームA・Bの形状をできるだけ変化させないことが重要である。
【0102】
なお、ピット情報が記録された光ディスク10の再生時には、受光素子7Mcの出力信号SMcと受光素子7Mbの出力信号SMbとの位相差の変化を検出して、DPD法によるトラッキング誤差信号TES3を検出することもできる。
【0103】
また、本願明細書では、各受光素子の符号の7に代えてSを用いた符号によって、その受光素子の出力信号を表すものとする。また、図6では、実線31で囲まれた領域が回折光学素子3を配置する光軸方向(Z方向)の位置となり、点線71で囲まれた領域が光検出器7の受光面位置を示す。なお、図面の煩雑を防ぐために、点線71内に記載した受光素子は、DPP方式のトラッキング誤差信号検出に関わるもののみとしている。ここで、回折光学素子3における6つの回折格子3Ab、3Bb、3Aa1、3Ac、3Bc、3Aa2の回折効率は、等しく設定されている。
【0104】
かくして構成された光ピックアップ装置の光検出器7上の受光部の形状および配置、並びに光検出器7に入射する光線を図7に示す。図7に示す符号は、図6で用いた受光素子の符号とほとんど同様である。ただし、図7では、情報信号およびフォーカス誤差信号の検出に関わる受光素子(7Ma、7Ma1、および7Ma2)も示している。また、必要に応じて図1、図4、図6等も引用する。
【0105】
光線列72は、ホログラム光学素子2による+1次回折光を示し、光線列73は、ホログラム光学素子2による+1次回折光が回折光学素子3により回折されることで発生した回折光6(+1次回折光)を示す。光線列74は、回折光学素子3の−1次回折光を表している。光線列75は、ホログラム光学素子2の−1次回折光を表す。
【0106】
ここで、回折光学素子3は、各回折格子の断面がブレーズ化(鋸歯状に形成すること)され、光線列73(+1次回折光)が、光線列74(−1次回折光)より回折効率が高く構成されるのが好ましい。
【0107】
なお、フォーカス誤差信号FESは、ホログラム光学素子2の+1次回折光のうち、光ビーム4Maの+1次回折光を受光素子7Ma1と受光素子7Ma2との境界の分割線上で受光し、受光素子7Ma1の出力信号SMa1と受光素子7Ma2の出力信号SMa2との差動により、
FES=SMa1−SMa2 ・・・・・・(6)
で検出できる。
【0108】
光ディスク10上に記録された情報信号(RF)は、
RF=SMc+SMa+SMb ・・・・・・(7)
で検出できる。
【0109】
本実施形態では、3ビーム回折格子1、ホログラム光学素子2、および回折光学素子3は、図8に示すように、同一の光学基板(透光体)15上に形成された構造となっている。
【0110】
3ビーム回折格子1と回折光学素子3とは、メインビームMの光軸方向Zにおける光学的な位置(Z軸座標)を同一にすることにより、図8に示すように光学基板15の一方の同一面15a上に形成できる。
【0111】
また、ホログラム光学素子2は、光学基板15における回折光学素子3が形成された面の裏面上に形成されているが、光学ガラス等の硝材で該光学基板15を構成することにより、フォトリソグラフィ等の半導体プロセスにより形成できるので、ホログラム光学素子2と回折光学素子3との位置関係を極めて高精度に作製することができる。このため、回折光学素子3で回折させたい光線部分のばらつきが極めて少なくなる。
【0112】
また、これらの光学素子(3ビーム回折格子1、ホログラム光学素子2、および回折光学素子3)を1つの光学基板15上に集積的に形成することで、前記光学素子の作製ならびに光集積化ユニット20内での配置および取り付けが容易になり、CAN等のパッケージ16上に載せて固定できる。また、パッケージ16上に載せて固定した場合、半導体レーザ11や光検出器7等の半導体素子をパッケージ16内部に収納できるので、光集積化ユニット20の生産性ならびに信頼性が向上する。
【0113】
ここで、光学基板15は、硝材に対しフォトリソグラフィを用いて形成されるものに限らず、樹脂材料を用いて成形等で形成された透光基板であっても構わない。
【0114】
以上のように、本実施形態に係る光集積化ユニットは、光記録媒体(10)上に光ビームを集光する集光手段(12・13)と組み合わせて用いられ、上記集光手段(12・13)へ向かって光ビームを出射するための光源(11)と、上記光源(11)と上記集光手段(12・13)との間に配置され、上記光源(11)から出射された光ビームを、メインビーム(M)と、トラッキング誤差信号生成のための第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)とに分岐させる第1の光分岐器(1)と、光記録媒体(10)からの戻り光を受光するための光検出器(7)と、上記集光手段(12・13)と光検出器(7)との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器(2)とを備え、上記第2の光分岐器(2)が、戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体(10)のトラック方向(Y)に平行な第1の分割線(2N)により互いに分割された第1領域(2b)および第2領域(2c)と、第1の分割線(2N)の延長線上に位置する第3領域(2a)とを含む光集積化ユニットにおいて、第2の光分岐器(2)と光検出器(7)との間に、第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の戻り光が第2の光分岐器(2)で分岐された光ビームの一部を分岐させる第3の光分岐器(3)が設けられている構成である。
【0115】
また、本実施の形態に係る光集積化ユニットは、光検出器(7)が、メインビーム(M)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Mb)を受光する第1のメインビーム受光部(7Mb)と、メインビーム(M)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Mc)を受光する第2のメインビーム受光部(7Mc)と、第1ないし第3の受光部(7Ab・7Bb・7Aa1)と、第4ないし第6の受光部(7Ac・7Bc・7Aa2)とを備え、第2の光分岐器(2)は、第1のサブビーム(A)の中心が第3領域(2a)の内部を通るように配置されており、第3の光分岐器(3)は、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の一部分を第1の受光部(7Aa1)に分岐させる第1の光分岐部(3Aa1)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Ab)の全部を第2の受光部(7Ab)に分岐させる第2の光分岐部(3Ab)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)の一部分を第3の受光部(7Bb)に分岐させる第3の光分岐部(3Bb)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の他の一部分を第4の受光部(7Aa2)に分岐させる第4の光分岐部(3Aa2)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Ac)の全部を第5の受光部(7Ac)に分岐させる第5の光分岐部(3Ac)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)の一部分を第6の受光部(7Bc)に分岐させる第6の光分岐部(3Bc)とを備え、第1のメインビーム受光部(7Mb)と第2のメインビーム受光部(7Mc)との光量差、並びに、第1ないし第3の受光部(7Ab・7Bb・7Aa1)の合計光量と第4ないし第6の受光部(7Ac・7Bc・7Aa2)の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第1の受光部(7Aa1)に分岐される第1のサブビームと第2の受光部(7Ab)に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第3の受光部(7Bb)に分岐される第2のサブビームの形状と、第4の受光部(7Aa2)に分岐される第1のサブビームと第5の受光部(7Ac)に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第6の受光部(7Bc)に分岐される第2のサブビームの形状とが、第2の光分岐器(2)による第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の分岐位置に関わらず、略一定の形状(四半円形状)となるように、上記第1ないし第6の光分岐部が配置されている。また、第1のメインビーム受光部(7Mb)に入射するメインビーム(4Mb)の形状、および第2のメインビーム受光部(7Mc)に入射するメインビーム(4Mc)の形状も、上記の「略一定の形状」と等価的に同一形状となるように構成されている。
【0116】
上記構成によれば、前述したように、装置の公差によりビームの光軸が標準位置からずれた場合であっても、常に一定の形状(ここでは略四分円形状)のビームを用いてトラッキング誤差信号を生成することができるので、正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0117】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図9および図10を用いて以下に説明する。図9、図10はそれぞれ本実施形態における回折光学素子3、ならびにDPP法によるトラッキング誤差信号検出に関わる各回折格子と受光部の斜視模式図を示す。実施の形態1と同種の構成要素については、同符号を引用して説明する。図1、3、4等も必要に応じて引用する。
【0118】
本実施形態の光ピックアップ装置は、次の2つの点のみが実施の形態と異なり、他は実施の形態1の光ピックアップ装置と同一の構成を備えている。
【0119】
まず、第1の相違点は、図5に示す形状の回折光学素子3に代えて、図9に示す形状の回折光学素子3、すなわち、光ディスク10のトラック接線方向Yに対して、回折格子3Abおよび回折格子3Bcの溝方向が互いに異なる方向に傾斜しており、かつ、回折格子3Aa1および回折格子3Aa2の溝方向も互いに異なる方向に傾斜している点である。
【0120】
第2の相違点は、上記の第1の相違点により、図10に示すように、回折格子3Ab・3Aa1・3Bbによる+1次回折光のすべてを、受光素子7b上に回折させて受光素子7bから検出すると共に、回折格子3Ac、3Aa2、3Bcによる+1次回折光のすべてを、受光素子7cに回折させ受光素子7cから検出する構成となっている点である。したがって、本実施形態では、受光素子7bが、受光素子7Ab・7Bb・7Aa1と同等の機能を備え、受光素子7cが、受光素子7Ac・7Bc・7Aa2と同等の機能を備えている。
【0121】
これらにより、受光素子7Mb、7Mc、7b、7cの出力信号SMb、SMc、Sb、Scに基づいて、DPP法によるトラッキング誤差信号TES2は、次式
TES2=(SMc−SMb)−k(Sb−Sc) ・・・・・・(8)
で検出できる。また、他のサーボ信号や情報信号については、実施の形態1と同様の検出方法で検出できる。
【0122】
本実施形態の構成では、オフセット除去に関し同様の性質を有する光線の受光部を共通化して受光素子7b・7cで実現することにより、受光素子の数を削減でき、光検出器7の小型化、引き出し端子の削減による光集積化ユニットの小型化、製造工程の簡略化が可能となる。
【0123】
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について図11および図12を用いて以下に説明する。実施の形態1および2と同種の構成要素については、同符号を引用して説明する。図1、3、4等も必要に応じて引用する。
【0124】
本実施形態は、次の2つの点のみが実施の形態2と異なり、他は実施の形態1と同一の構成を備えている。
【0125】
第1の相違点は、回折光学素子3が、図11に示す形状である点である。すなわち、回折光学素子3が回折格子3Ba1・Ba2をさらに備え、ホログラム光学素子2の領域2aにおけるサブビームBの+1次回折光である光ビーム4Baを、光ディスク10のトラック接線方向Yに平行な分割線3Mで2等分に分割し、光ビーム4Baの半分を回折格子3Ba1で分岐させて受光素子7B1に入射させ、光ビーム4Baの残り半分を回折格子3Ba2で分岐させて受光素子7B2に入射させるようになっている点である。なお、回折格子3Aa1・3Aa2・3Ab・3Ac・3Bb・3Bc・3Ba1・3Ba2の回折効率は、等しく設定されている。
【0126】
第2の相違点は、ホログラム光学素子2によるサブビームA・Bの+1次回折光が、部分的に欠けることなく全て回折され、回折光(+1次回折光)が回折光学素子3によって光検出器7の受光部に入射される点である。
【0127】
第3の相違点は、光検出器7が、受光素子7Abおよび受光素子7Aa1に代えて、受光素子7Abおよび受光素子7Aa1の両方の機能を兼ね備える受光素子7A1を備え、受光素子7Acおよび受光素子7Aa2に代えて、受光素子7Acおよび受光素子7Aa2の両方の機能を兼ね備える受光素子7A2を備える点である。
【0128】
第4の相違点は、光検出器7が、受光素子7Bbに代えて、回折格子3Bbから光ビーム4Bbの+1次回折光を受光すると共に回折格子3Ba1から第3の分割ビーム(光ビーム4Baの+1次回折光)を受光する受光素子7B1を備え、受光素子7Bcに代えて、回折格子3Bcから光ビーム4Bcの+1次回折光を受光すると共に回折格子3Ba2から第4の分割ビーム(光ビーム4Baの+1次回折光)を受光する受光素子7B2を備え、受光素子7Mbと受光素子7Mcとの間の出力信号差、受光素子7A1と受光素子A2との間の出力信号差、および受光素子7B1と受光素子B2との間の出力信号差に基づいて、トラッキング誤差信号を生成するようになっている点である。
【0129】
図12に、本実施形態におけるDPP法によるトラッキング誤差信号検出に関わる各回折格子と受光素子の斜視模式図を示す。回折格子3Aa1の回折光と回折格子3Abの回折光とが同一の受光素子7A1で検出され、回折格子3Aa2の回折光と回折格子3Acの回折光とが同一の受光素子7A2で検出され、回折格子3Ba1の回折光と回折格子3Bbの回折光とが同一の受光素子7B1で検出され、回折格子3Ba2の回折光と回折格子3Bcの回折光とが同一の受光素子7B2で検出される。
【0130】
ここで、回折光学素子3は、サブビームA・Bの各々の+1次回折光を、部分的に欠けることなく全て、所定の受光部に入射させるようになっている。それゆえ、受光素子7A1、7A2で検出される信号を合せるとすれば、サブビームAそのものの信号と等価となり、同様に受光素子7B1、7B2で検出される信号を合せるとすれば、サブビームBそのものの信号と等価となる。
【0131】
DPP法によるトラッキング誤差信号TES2は、
で表される。
【0132】
ここで、回折光学素子3は、サブビームA・Bの各々の+1次回折光を、部分的に欠けることなく全て、所定の受光部に入射させるようになっている。それゆえ、受光素子7A1、7A2で検出される信号を合せるとすれば、サブビームAそのものの信号と等価となり、同様に受光素子7B1、7B2で検出される信号を合せるとすれば、サブビームBそのものの信号と等価となる。
【0133】
すなわち、上記構成では、サブビームAについては、回折格子3Abおよび3Aa1で回折されるサブビームAを光検出器7上で加算する(共に受光素子7A1で受光する)と共に、回折格子3Acおよび3Aa2で回折されるサブビームAを光検出器7上で加算する(共に受光素子7A2で受光する)。また、サブビームBについては、回折格子3Bbと3Ba1で回折されるサブビームBを光検出器7上で加算(共に受光素子7B1で受光する)すると共に、回折格子3Bcおよび3Ba2で回折されるサブビームBを光検出器7上で加算する(共に受光素子7B2で受光する)。これらにより、受光素子7A1で受光されるサブビームA、受光素子7A2で受光されるサブビームA、受光素子7B1で受光されるサブビームB、受光素子7B2で受光されるサブビームBの全てが、トラックに平行な分割線で分割された半円形状のビームと等価的に同一形状のビームとなる。したがって、サブビームA・Bについては、ビームが分割線2Lによってどこで分割されても、常に一定形状(ここでは半円状)となる。したがって、サブビームA・Bについては、光集積化ユニットが公差(従来の技術の項で説明した▲1▼〜▲3▼)を有する場合でも、常に一定形状(ここでは半円状)のビームをトラッキング誤差信号の生成に利用することになる。したがって、標準状態で設定したk’を用いてトラッキング誤差信号を生成したときに残留オフセットを生じないので、正確なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【0134】
ここで、上式(9)の第2項は、サブビームA・Bによるプッシュプル信号和を表している。これらは、上述のようにサブビームA・Bを丸ごと用いたプッシュプル信号と等価である。このため、サブビームA・Bの一部を用いる実施の形態1の構成と比較して、サブビームによるプッシュプル信号の振幅の強度が増大し、S/N比が向上する。すなわち、トラッキング誤差信号のオフセット除去が安定して行えると共に、上式(9)で表されるトラッキング誤差信号TES2の振幅も増大する。
【0135】
なお、回折格子3Aa1の回折光と回折格子3Abの回折光、回折格子3Aa2の回折光と回折格子3Acの回折光、回折格子3Ba1の回折光と回折格子3Bbの回折光、回折格子3Ba2の回折光と回折格子3Bcの回折光は、別々の受光素子で検出された後、加算されても構わない。なお、他のサーボ信号や情報信号の検出方法については、実施の形態1と同様である。
【0136】
以上のように、本実施形態に係る光集積化ユニットは、上記光検出器(7)は、メインビーム(M)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(5Mb)を受光する第1のメインビーム受光部(7Mb)と、メインビーム(M)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(5Mc)を受光する第2のメインビーム受光部(7Mc)と、第1および第2の受光部(7A1)と、第3および第7の受光部(7B1)と、第4および第5の受光部(7A2)と、第6および第8の受光部(7B2)とを備え、上記第3の光分岐器(3)は、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の半分を第1の受光部(7A1)に分岐させる第7の光分岐部(3Aa1)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Ab)の全部を第2の受光部(7A1)に分岐させる第2の光分岐部(3Ab)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)の全部を第3の受光部(7B1)に分岐させる第8の光分岐部(3Bb)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Ba)の半分を第7の受光部(7B1)に分岐させる第9の光分岐部(3Ba1)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の残り半分を第4の受光部(7A2)に分岐させる第10の光分岐部(3Aa2)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Ac)の全部を第5の受光部(7A2)に分岐させる第5の光分岐部(3Ac)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)の全部を第6の受光部(7B2)に分岐させる第11の光分岐部(3Bc)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Ba)の残り半分を第8の受光部(7B2)に分岐させる第12の光分岐部(3Ba2)とを備え、第1のメインビーム受光部(7Mb)と第2のメインビーム受光部(7Mc)との光量差、並びに、第1および第2の受光部(7A1)並びに第3および第7の受光部(7B1)の合計光量と第4および第5の受光部(7A2)および第6および第8の受光部(7B2)の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっている構成である。
【0137】
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について図13および図14を用いて説明する。図13、14は、本実施形態における回折光学素子3ならびに、DPP法によるトラッキング誤差信号検出に関わる各回折格子と受光素子の斜視模式図を示す。実施の形態1ないし3と同種の構成要素については、同符号を引用して説明する。図1、3、4等も必要に応じて引用する。
【0138】
本実施形態は、次の5つの点のみが実施の形態1と異なり、他は実施の形態1と同一の構成を備えている。
【0139】
第1の相違点は、回折光学素子3が、図13に示すように、回折格子3Abおよび回折格子3Acを備えておらず、4つの回折格子3Bb、3Bc、3Aa1、および3Aa2で構成されている点である。
【0140】
第2の相違点は、受光素子7Abおよび受光素子7Acが、光ビーム4Abおよび光ビーム4Acを、回折光学素子3で回折されることなく直接受光するようになっており、受光素子7Bbおよび受光素子7Bcが、光ビーム4Bbおよび光ビーム4Bcの一部を、回折光学素子3で回折されることなく直接受光するようになっている点である。
【0141】
第3の相違点は、図14に示すように、回折格子3Bbが、光ビームを受光素子7Bbに入射させるものではなく、サブビームBの戻り光が領域2bで回折されてなる光ビーム4Bbの一部を、各受光素子7Ab・7Ac・7Bb・7Bc以外の領域80に(各受光素子7Ab・7Ac・7Bb・7Bc部に入射する方向以外の方向に)回折させる第13の光分岐部として機能し、回折格子3Bcが、光ビームを受光素子7Bcに入射させるものではなく、サブビームBの戻り光が領域2cで回折されてなる光ビーム4Bcの一部を、各受光素子7Ab・7Ac・7Bb・7Bc以外の領域80に(各受光素子7Ab・7Ac・7Bb・7Bc部に入射する方向以外の方向に)回折させる第14の光分岐部として機能する点である。
【0142】
第4の相違点は、回折格子3Aa1がその回折光を光ビーム4Abを検出する受光素子7Abに回折させ、回折格子3Aa2がその回折光を光ビーム4Acを検出する受光素子7Acに回折させる点である。すなわち、受光素子7Abが、回折格子3Aa1で回折されたサブビームAを受光する第1の受光部としての機能を兼ね備え、受光素子7Acが、回折格子3Aa2で回折されたサブビームAを受光する第1の受光部としての機能を兼ね備えている。
【0143】
第5の相違点は、各回折格子3Bb・3Bc・3Aa1・3Aa2の回折効率が略100%になっている点である。
【0144】
上記の構成により、光ビーム4Aaのうち回折格子3Aa1に入射する光ビームの信号すべてを光ビーム4Abの信号に加算すると共に、光ビーム4Aaのうち回折格子3Aa2に入射する光ビームの信号すべてを光ビーム4Acの信号に加算する。また、光ビーム4Bbのうち回折格子3Bbに入射する光ビームのすべておよび、光ビーム4Bcのうち回折格子3Bcに入射する光ビームのすべてを不要な方向に回折させ、信号検出から除外している。
【0145】
これにより、サブビームA・Bがホログラム光学素子2によりアンバランスに分割されることに起因するサブビームA・Bの回折光のアンバランスを、より少ない数(4つ)の回折格子で補正できる。
【0146】
DPP法によるトラッキング誤差信号TES2は、次式
で検出できる。他のサーボ信号や情報信号の検出方法については、実施の形態1と同様である。
【0147】
なお、本実施形態で用いた回折格子3Bb・3Bc・3Aa1・3Aa2は、ブレーズ化等の手法によって形成される。
【0148】
以上のように、本実施形態に係る光集積化ユニットは、上記光検出器(7)は、メインビーム(M)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(5Mb)を受光する第1のメインビーム受光部(7Mb)と、メインビーム(M)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(5Mc)を受光する第2のメインビーム受光部(7Mc)と、第1の受光部(7Ab)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Ab)を受光する第2の受光部(7Ab)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)を受光する第3の受光部(7Bb)と、第4の受光部(7Ac)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Ac)を受光する第5の受光部(7Ac)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)を受光する第6の受光部(7Bc)と備え、第2の光分岐器(2)は、第1のサブビーム(A)の中心が第3領域(2a)の内部を通るように配置されており、上記第3の光分岐器(3)は、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部(7Ab)に分岐させる第1の光分岐部(3Aa1)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の他の一部分を第4の受光部(7Ac)に分岐させる第4の光分岐部(3Aa2)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)の一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第13の光分岐部(3Bb)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)の一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第14の光分岐部(3Bc)とを備え、第1のメインビーム受光部(7Mb)と第2のメインビーム受光部(7Mc)との光量差、並びに、第1ないし第3の受光部(7Ab・7Bb・7Aa1)の合計光量と第4ないし第6の受光部(7Ac・7Bc・7Aa2)の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第1の受光部(7Ab)に分岐される第1のサブビームと第2の受光部(7Ab)に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビームのうちで第13の光分岐部(3Bb)で分岐されることなく第3の受光部(7Bb)に入射する光ビームの形状と、第4の受光部(7Ac)に分岐される第1のサブビームと第5の受光部(7Ac)に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビームのうちで第14の光分岐部(3Bc)で分岐されることなく第6の受光部(7Bc)に入射する光ビームの形状とが、第2の光分岐器(2)による第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の分岐位置に関わらず、略一定の形状(四半円形状)となるように、上記第1の光分岐部(3Aa1)、第4の光分岐部(3Aa2)、第13の光分岐部(3Bb)、および第14の光分岐部(3Bc)が配置されている。また、第1のメインビーム受光部(7Mb)に入射するメインビーム(5Mb)の形状、および第2のメインビーム受光部(7Mc)に入射するメインビーム(5Mc)の形状も、上記の「略一定の形状」と等価的に同一形状となるように構成されている。
【0149】
上記構成によれば、第2の光分岐器の中心に対する第1および第2のサブビーム(A・B)の位置や間隔に標準状態からのずれが生じた場合においても、第1および第2の受光部(7Ab)に入射する第1のサブビームを合わせたものの形状と、第3の受光部(7Bb)に入射する第2のサブビームの形状と、第4および第5の受光部(7Ac)に入射する第1のサブビームを合わせたものの形状と、第6の受光部(7Bc)に入射する第2のサブビームの形状とを、常に略一定の形状にすることができるので、これら光ビームの光量に標準状態と異なるアンバランスが生じることを避けることができる。その結果、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることが可能となる。
【0150】
〔実施の形態5〕
本発明のさらに他の実施の形態について図15および図16を用いて説明する。実施の形態1ないし4のいずれかと同種の構成要素については、同符号を引用して説明する。図1、3、4等も必要に応じて引用する。
【0151】
本実施形態は、次の点のみが実施の形態4と異なり、他は実施の形態1と同一の構成を備えている。すなわち、実施の形態1との相違点は、図15に示すように、実施の形態4において、回折光4Bbおよび4Bcの一部分を受光素子以外の方向に回折させていた回折格子3Bb、3Bcのそれぞれの代わりに、回折格子3Bbと同じ位置に第1の遮光部としての遮光膜(マスク)を設け、回折格子3Bcと同じ位置に第2の遮光部としての遮光膜(マスク)を設けている点である。
【0152】
上記の構成により、実施の形態4と同様に、光ビーム4Aaのうち回折格子3Aa1に入射する光ビームの信号すべてを光ビーム4Abの信号に加算すると共に、光ビーム4Aaのうち回折格子3Aa2に入射する光ビームの信号すべてを光ビーム4Acの信号に加算する。また、光ビーム4Bbのうち回折格子3Bbに入射する光ビームのすべておよび、光ビーム4Bcのうち回折格子3Bcに入射する光ビームのすべてを遮光することにより信号検出から除外している。
【0153】
これにより、サブビームA・Bがホログラム光学素子2によりアンバランスに分割されることに起因するサブビームA・Bの回折光のアンバランスを、さらに少ない数(2つ)の回折格子と遮光膜とで補正できる。
【0154】
DPP法によるトラッキング誤差信号TES2は、実施の形態4と同様で、次式
で検出できる。他のサーボ信号や情報信号の検出方法については、実施の形態1と同様である。
【0155】
図16に、遮光膜3Db・3Dcが形成された光学基板15を裏面(光検出器7側の面)から見た斜視図を示す。遮光膜3Db・3Dcは、遮光性を有するものであれば特に限定されるものではないが、クロム等の金属からなる膜が、遮光性に優れていることから、好ましい。金属からなる遮光膜3Db・3Dcは、例えば、光学基板(透光体)における回折光学素子3が形成される面上に、金属を蒸着することにより形成できる。遮光膜3Db・3Dcは、フォトリソグラフ等の手法で形成されるので、回折格子3Aa1・3Aaおよびホログラム光学素子2(図示しない)との位置精度は極めて良く、所定の光線部分を正確に遮光できる。本実施形態の遮光膜3Db・3Dcは、金属蒸着膜であり、遮光率は100%に設定されている。
【0156】
このように、遮光部である遮光膜3Db・3Dcを光学基板15と一体に形成することで、光集積化ユニット20の作製が容易になると共に信頼性が向上する。
【0157】
以上のように、本実施形態に係る光集積化ユニットは、上記光検出器(7)は、メインビーム(M)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Mb)を受光する第1のメインビーム受光部(7Mb)と、メインビーム(M)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Mc)を受光する第2のメインビーム受光部(7Mc)と、第1の受光部(7Ab)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Ab)を受光する第2の受光部(7Ab)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)を受光する第3の受光部(7Bb)と、第4の受光部(7Ac)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Ac)を受光する第5の受光部(7Ac)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)を受光する第6の受光部(7Bc)と備え、第2の光分岐器(2)は、第1のサブビーム(A)の中心が第3領域(2a)の内部を通るように配置されており、上記第3の光分岐器(3)は、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部(7Ab)に分岐させる第1の光分岐部(3Aa1)と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の他の一部分を第4の受光部(7Ac)に分岐させる第4の光分岐部(3Aa2)と、 第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)の一部を遮光する第1の遮光部(3Db)と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)の一部を遮光する第2の遮光部(3Dc)とを備え、第1のメインビーム受光部(7Mb)と第2のメインビーム受光部(7Mc)との光量差、並びに、第1ないし第3の受光部(7Ab・7Bb・7Aa1)の合計光量と第4ないし第6の受光部(7Ac・7Bc・7Aa2)の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第1の受光部(7Ab)に分岐される第1のサブビームと第2の受光部(7Ab)に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビームのうちで第1の遮光部(3Db)で遮光されることなく第3の受光部(7Bb)に入射する光ビームの形状と、第4の受光部(7Ac)に分岐される第1のサブビームと第5の受光部(7Ac)に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビームのうちで第2の遮光部(3Dc)で遮光されることなく第6の受光部(7Bc)に入射する光ビームの形状とが、第2の光分岐器(2)による第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の分岐位置に関わらず、略一定の形状(四半円形状)となるように、上記第1の光分岐部(3Aa1)、第4の光分岐部(3Aa2)、第13の光分岐部(3Bb)、および第14の光分岐部(3Bc)が配置されている。また、第1のメインビーム受光部(7Mb)に入射するメインビーム(4Mb)の形状、および第2のメインビーム受光部(7Mc)に入射するメインビーム(4Mc)の形状も、上記の「略一定の形状」と等価的に同一形状となるように構成されている。
【0158】
上記構成によれば、第2の光分岐器の中心に対する第1および第2のサブビーム(A・B)の位置や間隔に標準状態からのずれが生じた場合においても、第1および第2の受光部(7Ab)に入射する第1のサブビームを合わせたものの形状と、第3の受光部(7Bb)に入射する第2のサブビームの形状と、第4および第5の受光部(7Ac)に入射する第1のサブビームを合わせたものの形状と、第6の受光部(7Bc)に入射する第2のサブビームの形状とを、常に略一定の形状にすることができるので、これら光ビームの光量に標準状態と異なるアンバランスが生じることを避けることができる。その結果、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることが可能となる。
【0159】
また、以上のように、上記各実施の形態に係る光集積化ユニットは、光記録媒体(10)上に光ビームを集光する集光手段(12・13)と組み合わせて用いられ、上記集光手段(12・13)へ向かって光ビームを出射するための光源(11)と、上記光源(11)と上記集光手段(12・13)との間に配置され、上記光源(11)から出射された光ビームを、メインビーム(M)と、トラッキング誤差信号生成のための第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)とに分岐させる第1の光分岐器(1)と、光記録媒体(10)からの戻り光を受光するための光検出器(7)と、上記集光手段(12・13)と光検出器(7)との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器(2)とを備え、上記第2の光分岐器(2)が、戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体(10)のトラック方向(Y)に平行な第1の分割線(2N)により互いに分割された第1領域(2b)および第2領域(2c)と、第1の分割線(2N)の延長線上に位置する第3領域(2a)とを含む光集積化ユニットにおいて、第2の光分岐器(2)と光検出器(7)との間に、第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の戻り光が第2の光分岐器(2)で分岐された光ビームの一部を分岐させる第3の光分岐器(3)が設けられている構成である。
【0160】
また、上記各実施の形態に係る光集積化ユニットは、上記光検出器(7)が、メインビーム(M)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Mb)を受光する第1のメインビーム受光部(7Mb)と、メインビーム(M)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Mc)を受光する第2のメインビーム受光部(7Mc)と、少なくとも、第1のサブビーム(A)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Ab)の少なくとも一部と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の一部とを受光する第1のサブビーム受光部(7Ab・7Aa1、7b、7A1、または7Ab)と、少なくとも、第2のサブビーム(B)の戻り光が第1領域(2b)で分岐されてなる光ビーム(4Bb)の少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部(7Bb、7b、または7B1)と、少なくとも、第1のサブビーム(A)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Ac)の少なくとも一部と、第1のサブビーム(A)の戻り光が第3領域(2a)で分岐されてなる光ビーム(4Aa)の他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部(7Ac・7Aa2、7c、7A2、または7Ac)と、少なくとも、第2のサブビーム(B)の戻り光が第2領域(2c)で分岐されてなる光ビーム(4Bc)の少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部(7Bc、7c、または7B2)とを備え、第1のメインビーム受光部(7Mb)と第2のメインビーム受光部(7Mc)との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部(7Ab・7Aa1、7b、7A1、または7Ab)および第2のサブビーム受光部(7Bb、7b、または7B1)の合計光量と第3のサブビーム受光部(7Ac・7Aa2、7c、7A2、または7Ac)および第4のサブビーム受光部(7Bc、7c、または7B2)の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、第3の光分岐器(3)は、第1のサブビーム受光部(7Ab・7Aa1、7b、7A1、または7Ab)に入射する第1のサブビーム(以下、光ビームαと称する)と、第2のサブビーム受光部(7Bb、7b、または7B1)に入射する第2のサブビーム(以下、光ビームβと称する)と、第3のサブビーム受光部(7Ac・7Aa2、7c、7A2、または7Ac)に入射する第1のサブビーム(以下、光ビームγと称する)と、第4のサブビーム受光部(7Bc、7c、または7B2)に入射する第2のサブビーム(以下、光ビームδと称する)とが、それぞれ、第2の光分岐器(2)による第1のサブビーム(A)および第2のサブビーム(B)の分岐位置に関わらず、全体として略一定の形状となるように構成されている。また、第3の光分岐器(3)は、光ビームαと、光ビームβと、光ビームγと、光ビームδとが、全体として互いに等価的に同一形状となるように構成されている。また、第3の光分岐器(3)は、光ビームαの形状と、光ビームβの形状とが、全体として、第1のメインビーム受光部(7Mb)に入射するメインビーム(4Mb)の形状、あるいはその入射メインビーム(4Mb)を2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、かつ、光ビームγの形状と、光ビームδの形状とが、全体として、第2のメインビーム受光部(7Mc)に入射するメインビーム(4Mc)の形状、あるいはその入射メインビーム(4Mc)を2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、構成されている。
【0161】
上記構成によれば、第2の光分岐器の中心に対する第1および第2のサブビーム(A・B)の位置や間隔に標準状態からのずれが生じた場合においても、光ビームαと、光ビームβと、光ビームγと、光ビームδとを、常に略一定の形状にすることができるので、これら光ビームの光量に標準状態と異なるアンバランスが生じることを避けることができる。その結果、残留オフセットのない正確なトラッキング誤差信号を得ることが可能となる。
【0162】
なお、上記各実施の形態で用いたホログラム光学素子2は、光ディスク10の半径方向Xに平行な分割線2Lで第3領域としての半円状の領域2aを形成し、さらに残りの半円部分(第2の領域)をトラック接線方向Yに平行な分割線2Nにより、第1領域および第2領域としての四分円状の2つの領域2b・2cに分割した3分割ホログラム光学素子であった。しかしながら、本発明に用いるホログラム光学素子の形状は、これに限るものではない。ホログラム光学素子は、例えば、ホログラム光学素子2におけるトラック接線方向Yに平行な分割線2Nが光線の全域に延在し、四分円状の4つの領域に分割された4分割ホログラム光学素子であっても構わない。
【0163】
4分割ホログラム素子は、実施の形態3等のようにサブビームA・Bを等価的に丸ごと用いる構成の場合に、特に好ましい。この場合、メインビームの片側半円形状同士の差動をとることにより、メインビームMによるトラッキング誤差信号の生成についても、光ビーム(メインビームM)を等価的に丸ごと利用できる。それゆえ、メインビームが分割線2Lによってどこで分割されても、トラッキング誤差信号生成に用いるメインビームと、トラッキング誤差信号生成に用いるサブビームA・Bとを、常に同一形状にすることができる。
【0164】
【発明の効果】
本発明によれば、第3の光分岐器を設けたことにより、光集積化ユニットを構成する部品の寸法ばらつきや、光集積化ユニットの製造ばらつきが生じても、差動プッシュプル法におけるトラッキング誤差信号を安定して得ることができる。したがって、本発明は、トラッキング誤差を安定に検出することが可能な光集積化ユニットおよびそれを用いた光ピックアップ装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す側面図である。
【図2】上記光ピックアップ装置が備える3ビーム回折格子を示す平面図である。
【図3】上記光ピックアップ装置が備えるホログラム光学素子の概略構成を光ビームと共に示す平面図である。
【図4】上記光ピックアップ装置が備える回折光学素子の概略構成を光ビームと共に示す平面図である。
【図5】上記回折光学素子の概略構成を示す平面図である。
【図6】上記光ピックアップ装置が備える回折光学素子および光検出器の構成を、回折光学素子による回折光と共に示す図である。
【図7】上記光ピックアップ装置が備える光検出器の構成を入射する光線と共に示す図である。
【図8】上記光ピックアップ装置が備える、3ビーム回折格子、ホログラム光学素子、および回折光学素子が形成された光学基板を示す斜視図である。
【図9】本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子の概略構成を示す平面図である。
【図10】本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子および光検出器の構成を、回折光学素子による回折光と共に示す図である。
【図11】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子の概略構成を示す平面図である。
【図12】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子および光検出器の構成を、回折光学素子による回折光と共に示す図である。
【図13】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子の概略構成を示す平面図である。
【図14】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子および光検出器の構成を、回折光学素子による回折光と共に示す図である。
【図15】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える回折光学素子および光検出器の構成を、回折光学素子による回折光と共に示す図である。
【図16】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置が備える、遮光膜が形成された光学基板を示す斜視図である。
【図17】従来の光ピックアップ装置の一例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。
【図18】上記従来の光ピックアップ装置が備えるホログラム光学素子および受光素子の構成を、ホログラム光学素子の各領域による回折光と共に示す図である。
【図19】上記従来の光ピックアップ装置が備えるホログラム光学素子の概略構成を光ビームと共に示す平面図である。
【図20】図19のホログラム光学素子による回折光の形状および位置を示す図である。
【符号の説明】
1 3ビーム回折格子
2 ホログラム光学素子
2L・2N 分割線
2a〜2c 領域
3 回折光学素子
3Aa1・3Aa2・3Ab・3Ac・3Bb・3Bc 回折格子
3Ba1・3Ba2 回折格子
3Db・3Dc 遮光膜
3M・3N 分割線
4 +1次回折光
4Aa・4Ab・4Ac・4Ba・4Bb・4Bc 光ビーム
4Ma・4Mb・4Mc 回折格子
5 −1次回折光
6 回折光
7 光検出器
7Aa1・7Aa2・7Ab・7Ac・7Bb・7Bc 受光素子
7Ma1・7Ma2・7Ma・7Mb・7Mc 受光素子
7b・7c 受光素子
7A1・7A2・7B1・7B2 受光素子
7Ma1・7Ma2・7Ma・7Mb・7Mc 受光素子
8 ビームスプリッタ
9 1/4波長板
10 光ディスク
11 半導体レーザ
12 コリメートレンズ
13 対物レンズ
15 光学基板
20 光集積化ユニット
80 領域
A・B サブビーム
M メインビーム
X 半径方向
Y トラック接線方向
Z 光軸方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that optically records or reproduces information on an information recording medium such as an optical disk, and an optical integrated unit used therefor, and more particularly, to accurately detect a tracking error in the optical pickup device. It is related with the structure for performing stably.
[0002]
[Prior art]
In an optical disk device, tracking servo that controls the position of the light beam along the radial direction of the optical disk is essential so that the light beam does not deviate from the track on the optical disk. As a tracking servo system in an optical disk apparatus, there are mainly a 3-beam method and a push-pull method. However, when these methods are used in an optical disc apparatus, an offset occurs due to recording / reproduction, access, or disc tilt.
[0003]
As a method for removing this offset, the differential push-pull method (hereinafter referred to as DPP (Differential Push-Pull) as appropriate) is proposed in the Optical Memory Symposium '86 “New Tracking Servo Method Differential Push-Pull Method” (announced on December 18, 1986). ) Is abbreviated as law. The DPP method is a combination of the three-beam method and the one-pull push-pull method. The DPP method divides a light beam into three beams of a main beam and two sub-beams, and divides each beam in the track tangential direction. This is a method for detecting a tracking error from a difference signal of divided light beams.
[0004]
In recent years, an optical pickup device using the DPP method is used in an apparatus for recording or reproducing a high density optical disk such as a DVD (Digital Versatile Disc) player.
[0005]
Further, the applicant of the present application has proposed an optical pickup device using an optical integrated unit capable of using the DPP method in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-273666.
[0006]
FIG. 17 shows a conventional example of the optical pickup device disclosed in the above publication. FIG. 17A shows a top view and FIG. 17B shows a side view. FIG. 17 is a concise redraw of the portion of the optical integrated unit shown in FIG. 2 in the above publication, and the reference numerals and the like in the figure are different from those in the publication.
[0007]
The
[0008]
Here, the light beam emitted from the
[0009]
Therefore, almost all of the light emitted from the
[0010]
Next, the hologram
[0011]
The hologram
[0012]
Of the return light of the main beam, the + 1st order diffracted light diffracted by the
[0013]
Further, if one sub-beam (+ 1st order diffracted light) is represented by A and the other subbeam (−1st order diffracted light) is represented by B, the + 1st order diffracted light diffracted in the
[0014]
Based on the output signals Sa to Si detected by the hologram
[0015]
A focus error signal (a signal representing a deviation from the optical disc surface at the position (focal position) where the light beam is converged by the objective lens) FES is expressed by the following equation using the output signal Sa and the output signal Sb.
FES = Sa-Sb (1)
Is calculated by
[0016]
The tracking error signal TES1 based on the push-pull method is expressed by the following equation using the output signal Si of the
TES1 = Sh-Si (2)
Calculated with
[0017]
In an apparatus for recording or reproducing a high density optical disc, for the reasons described above, a tracking error signal based on the differential push-pull method is mainly used as a tracking error signal rather than a tracking error signal based on the push-pull method. It is like that. In addition to the tracking error signal based on the push-pull method, the tracking error signal based on the differential push-pull method includes the push-pull signal TES (A) (sub-beam A obtained from the output signal Sc of the
[0018]
The tracking error signal TES2 by the differential push-pull method is given by
Calculated with
[0019]
Here, the constant k is for correcting the difference in light intensity between the main beam and the sub beams A and B, and the light intensity ratio is (light intensity of the main beam) :( light intensity of the sub beam A) :( sub beam) If the light intensity of B) = a: b: b, then k is
k = a / (2b)
Given in.
[0020]
Further, when reproducing an optical disc on which pit information is recorded, a change in phase difference between the output signal Sh and the output signal Si can be detected, and a tracking error signal TES3 by the phase difference (DPD) method can also be detected.
[0021]
The recorded information signal (RF) is expressed by the following equation:
RF = Sh + Sg + Si (4)
Is detected.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional optical pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-273666 has a problem. The problems of the conventional optical pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-273666 will be described with reference to FIGS. 17, 19, and 20. FIG.
[0023]
In FIG. 17B, the light beam emitted from the
[0024]
However, in the region where the beam diameter is small, the deviation between the main beam and the sub-beams A and B becomes remarkable, and the situation is different from the above. FIG. 19 shows a beam shape (spot shape) on the hologram
[0025]
In FIG. 19, 121a indicates a spot of the main beam, 121b indicates a spot of the sub beam A, and 121c indicates a spot of the sub beam B. It can be seen from FIG. 19 that the sub beams A and B are deviated from the main beam.
[0026]
In FIG. 17B, when the shape and position of the light beam between the holographic
[0027]
From FIG. 20, the + 1st order diffracted light diffracted in the
[0028]
If the difference in the amount of light between the diffracted light of sub-beam A and the diffracted light of sub-beam B is always constant, stable tracking servo can be performed by setting the constant k in the DPP method described above to an appropriate value. Become.
[0029]
However, in an actual optical pickup device, an installation error of the
[0030]
In the case of {circle around (1)} or {circle around (3)}, even if the optical axis of the main beam M is on the dividing line 109l, the diffracted light quantity unbalance between the sub beam A and the sub beam B is the sub beam A and the sub beam B in the standard state. This is different from the unbalance of the diffracted light quantity.
[0031]
In these cases, since the unbalance of the diffracted light amount between the sub beam A and the sub beam B is different from the unbalanced diffracted light amount between the sub beam A and the sub beam B in the standard state, a standard pickup device having no tolerance is used. There is a problem that the set constant k cannot be corrected sufficiently. That is, if k set by a standard (no tolerance) pickup device is used, the tracking error signal TES2 is generated due to the difference in the diffracted light amount between the sub beam A and the sub beam B being different from the standard state. A residual offset occurs. For this reason, the conventional optical pickup device has a problem that a stable tracking servo is difficult.
[0032]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an optical integrated unit capable of stably detecting a tracking error and an optical pickup device using the same. .
[0033]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the optical integrated unit of the present invention is used in combination with a condensing unit that condenses a light beam on an optical recording medium, and emits the light beam toward the condensing unit. And a light beam disposed between the light source and the condensing means, the light beam emitted from the light source is divided into a main beam (main beam) and a tracking error signal (from the track center on the optical recording medium). A first optical branching device for branching into a first sub-beam (secondary beam) and a second sub-beam for generating a signal representing a deviation of the optical axis of the main beam, and a return light from the optical recording medium is received. And a second optical branching device arranged between the light condensing means and the photodetector for branching the return light into a plurality of light beams, and the second optical branching device. But the return light is split in different directions A plurality of regions, wherein the plurality of regions are on a first region and a second region separated from each other by a first parting line parallel to the track direction of the optical recording medium, and on an extension line of the first parting line In the optical integrated unit including the third region positioned, the return light of the first sub-beam and the second sub-beam is branched by the second optical splitter between the second optical splitter and the photodetector. Light beam at least A third optical branching device for branching a part is provided.
[0034]
According to the above configuration, even if there is a variation in the dimensions of components constituting the optical integrated unit or a manufacturing variation in the optical integrated unit due to the provision of the third optical branching device, tracking in the differential push-pull method is performed. An error signal can be obtained stably.
[0035]
The “return light” refers to a light beam that is reflected by the optical recording medium and returns to the inside of the optical integrated unit. The track direction refers to the direction of a straight line along the track, and refers to the direction of the track tangent when the track is formed concentrically.
[0036]
In a preferred embodiment of the optical integrated unit of the present invention, the photodetector includes a first main beam light receiving unit that receives a light beam obtained by branching the return light of the main beam in the first region, and a return of the main beam. A second main beam receiving unit that receives a light beam that is branched in the second region, and at least a part of the light beam in which the return light of the first sub-beam is branched in the first region; A first sub-beam receiving unit that receives a part of the light beam in which the return light of the first sub-beam is branched in the third region; and at least the return light of the second sub-beam is branched in the first region. A second sub-beam receiving unit that receives at least a part of the light beam, at least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, and the return of the first sub-beam. A third sub-beam receiving unit that receives the other part of the light beam branched in the third region, and at least a light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the second region. A fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light; a light amount difference between the first main beam light-receiving unit and the second main beam light-receiving unit (a difference in an output signal indicating the light amount); A tracking error signal is generated based on the difference between the total light amount of the sub beam light receiving unit and the second sub beam light receiving unit and the total light amount of the third sub beam light receiving unit and the fourth sub beam light receiving unit. The optical branching device includes a first sub-beam incident on the first sub-beam receiving unit, a second sub-beam incident on the second sub-beam receiving unit, and a first sub-beam incident on the third sub-beam receiving unit. The second sub-beam incident on the fourth sub-beam receiving unit is different regardless of the branch position of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter (that is, the branch position is different). In this case, for example, when the position of the light with respect to the dividing line of the second optical branching device is different, or when the shape divided by the dividing line of the second optical branching device is different), the overall shape is substantially constant. It is the structure comprised as follows.
[0037]
In a preferred embodiment of the optical integrated unit according to the present invention, the photodetector includes a first main beam receiving unit that receives a light beam obtained by branching return light of the main beam in the first region, and a main beam. A second main beam receiving unit that receives a light beam that is branched from the return light of the first region, and at least a part of the light beam that is branched from the return light of the first sub-beam at the first region. A first sub-beam receiving unit that receives a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region, and at least the return light of the second sub-beam branches in the first region. A second sub-beam receiving unit that receives at least a part of the light beam formed, at least a part of the light beam that is branched from the return light of the first sub-beam in the second region, and the first sub-beam A third sub-beam light receiving unit that receives the other part of the light beam branched in the third region, and at least light obtained by branching the return light of the second sub-beam in the second region A fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the beam, a light amount difference between the first main beam light-receiving unit and the second main beam light-receiving unit, and the first sub-beam light receiving unit and the second sub-beam light receiving unit. A tracking error signal is generated based on the difference between the total light amount of the sub-beam light receiving unit and the total light amount of the third sub-beam light receiving unit and the fourth sub-beam light receiving unit. A first sub-beam incident on one sub-beam receiving unit, a second sub-beam incident on a second sub-beam receiving unit, a first sub-beam incident on a third sub-beam receiving unit, and a fourth sub-beam A second sub-beam incident on the optical unit is a configuration that is configured to be equivalent to same shape as a whole. In the above configuration, preferably, the third optical branching unit includes a shape of the first sub-beam incident on the first sub-beam light receiving unit and a shape of the second sub-beam incident on the second sub-beam light receiving unit. However, as a whole, the shape of the main beam incident on the first main beam light receiving unit or the shape of the two main beams incident on the first main beam light receiving unit is equivalently the same shape. In addition, the shape of the first sub beam incident on the third sub beam light receiving unit and the shape of the second sub beam incident on the fourth sub beam light receiving unit are incident on the second main beam light receiving unit as a whole. The shape is equivalent to the shape of the main beam or the shape of the two main beams incident on the second main beam light receiving unit.
[0038]
According to each of the above configurations, the difference between the total light amount of the first sub-beam light receiving unit and the second sub-beam light receiving unit and the total light amount of the third sub-beam light receiving unit and the fourth sub-beam light receiving unit is the second light branching. It does not depend on the branch position of the first sub-beam and the second sub-beam by the detector. Therefore, even if the position and interval of the first and second sub-beams (A / B) with respect to the center of the second optical branching device are deviated from the standard state due to various manufacturing errors, mounting errors, etc., the first The diffracted light quantity of the sub-beam and the second sub-beam does not cause an unbalance different from the unbalance in the standard state. Therefore, an accurate tracking error signal without a residual offset can be obtained by using a constant set by the intensity ratio between the main beam and the sub beam (division ratio by the first optical splitter) in the standard state.
[0039]
When the light beam is a single beam, the light image on the third optical branching device of the single beam is “to shape”. In the case where the light beam is composed of a plurality of beams, it means that a combination of the optical images on the third optical branching device is “˜shape”. The “substantially constant shape” can include a case where the shape changes due to the occurrence of a tracking error or the like. In addition, “equivalently the same shape” can include a case where a slight difference in shape occurs due to generation of a tracking error or the like.
[0040]
Further, if the light detector generates an information signal based on the return light (the light amount, phase, etc.) of the main beam received by the light receiving unit, the information signal recorded on the optical recording medium Can be played.
[0041]
In the second optical splitter, the total area of the first area and the second area is one area obtained by dividing the entire area into two by a second dividing line perpendicular to the track direction in the optical recording medium. It is preferable that the third region is the other region.
[0042]
According to the above configuration, the tracking error signal in the differential push-pull method can be obtained more reliably and stably.
[0043]
The third optical branching unit is preferably disposed at an optical position where the plurality of light beams divided by the second optical branching unit are separated from each other.
[0044]
According to the above configuration, the third optical branching device can be easily designed. Therefore, an optical integrated unit that is easy to design can be provided.
[0045]
In a preferred embodiment of the optical integrated unit according to the present invention, the photodetector includes a first light receiving unit and a second light receiving unit as a first sub beam light receiving unit, and a third sub beam receiving unit. It comprises a light receiving part, a fourth light receiving part and a fifth light receiving part as a third sub-beam light receiving part, and a sixth light receiving part as a fourth sub-beam light receiving part. The center of the first sub-beam is arranged so as to pass through the inside of the third region, and the third optical branching unit is a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region. And a second light for branching all of the light beam formed by branching the return light of the first sub-beam in the first region to the second light receiver. An optical beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the first region. A third light branching part for branching a part of the light beam to the third light receiving part, and another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the fourth light receiving part. A fourth light branching section, a fifth light branching section for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region to the fifth light-receiving section, and a second sub-beam A sixth light branching part for branching a part of the light beam branched from the return light in the second region to the sixth light receiving part, and the first sub beam and the second branching to the first light receiving part. And the shape of the second sub-beam branched to the third light-receiving unit, and the first sub-beam branched to the fourth light-receiving unit The shape of the first sub-beam branched to the fifth light-receiving unit and the sixth receiver The shape of the second sub-beam branched into the first and second sub-beams is substantially constant regardless of the branch position of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. In this configuration, first to sixth optical branching portions are arranged. In the above configuration, the first to sixth optical branching units (first optical branching unit, second optical branching unit, third optical branching unit, fourth optical branching unit, and fifth optical branching unit). And the sixth light branching section) are preferably provided so that the light branching efficiency (diffraction efficiency) is equal to each other.
[0046]
According to the above configuration, even if the positions and intervals of the first sub-beam and the second sub-beam are deviated from the standard state due to various manufacturing errors and attachment errors, the first sub-beam and the second sub-beam The amount of diffracted light does not cause an unbalance different from the unbalance in the standard state. Therefore, an accurate tracking error signal having no residual offset can be obtained even if there are variations in dimensions of parts constituting the optical integrated unit or manufacturing variations in the optical integrated unit.
[0047]
In the preferred embodiment, at least two of the first light receiving unit, the second light receiving unit, and the third light receiving unit, and / or the fourth light receiving unit, the fifth light receiving unit, and the sixth light receiving unit. It is preferable that at least two of the light receiving portions are formed of the same light receiving element.
[0048]
According to the above configuration, since the photodetector can be configured with a smaller number of light receiving elements, the photodetector can be reduced in size. As a result, a smaller optical integrated unit can be provided.
[0049]
In the above configuration, at least two of the first light receiving unit, the third light receiving unit, and the third light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the fourth light receiving unit and the fifth light receiving unit are provided. In addition, it is preferable that at least two of the sixth light receiving parts are formed of the same light receiving element. As a result, the photodetector can be further reduced in size, and an even smaller optical integrated unit can be provided.
[0050]
Further, in the above configuration, the first light receiving unit, the second light receiving unit, and the third light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the fourth light receiving unit, the fifth light receiving unit, and the sixth light receiving unit are configured. It is more preferable that the light receiving portions are formed of the same light receiving element. As a result, the photodetector can be further reduced in size, and an even smaller optical integrated unit can be provided.
[0051]
In another preferred embodiment of the optical integrated unit of the present invention, the photodetector includes a first light receiving unit and a second light receiving unit as a first sub beam light receiving unit, and a second sub beam receiving unit as the second sub beam receiving unit. 3 light receiving parts and 7th light receiving part, 4th light receiving part and 5th light receiving part as 3rd sub-beam light receiving part, 6th light receiving part and 8th as 4th sub beam light receiving part The seventh optical branching unit includes a light receiving unit, and the third optical branching unit branches a half of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the third region to the first light receiving unit. A second light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the first region to the second light-receiving unit, and the return light of the second sub-beam being the first region An eighth optical branch for branching all of the light beam branched at the third light receiving section A ninth light branching portion for branching a half of the light beam obtained by branching the return light of the second sub beam into the third region to the seventh light receiving portion, and the return light of the first sub beam for the third region. A tenth light branching portion for branching the remaining half of the light beam branched in
[0052]
According to the above configuration, the shape of the first sub beam branched to the first light receiving unit and the second light receiving unit, and the shape of the second sub beam branched to the third light receiving unit and the seventh light receiving unit. And the shape of the first sub beam branched to the fourth light receiving portion and the fifth light receiving portion and the shape of the second sub beam branched to the sixth light receiving portion and the eighth light receiving portion are Regardless of the branching position of the first sub-beam and the second sub-beam by the two optical splitters, the first sub-beam or the second sub-beam has the same shape equivalent to the shape divided into two equal parts. Therefore, even if the position and interval of the first sub-beam and the second sub-beam are deviated from the standard state due to various manufacturing errors and mounting errors, the amount of diffracted light between the first sub-beam and the second sub-beam is An unbalance different from the unbalance in the standard state does not occur. Therefore, an accurate tracking error signal without residual offset can be obtained. In addition, according to the above configuration, since the entire area of the first sub-beam and the second sub-beam can be used for detection of the tracking error signal, offset correction of the tracking error signal can be performed more accurately, and the differential push-pull method As a result, the amplitude of the tracking error signal is increased, and a more stable tracking error signal can be obtained.
[0053]
In another preferable embodiment, at least two of the first light receiving unit, the second light receiving unit, the third light receiving unit, and the seventh light receiving unit, and / or the fourth light receiving unit, It is preferable that at least two of the fifth light receiving unit, the sixth light receiving unit, and the eighth light receiving unit are configured by the same light receiving element.
[0054]
According to the above configuration, since the photodetector can be configured with a smaller number of light receiving elements, the photodetector can be reduced in size. As a result, a smaller optical integrated unit can be provided.
[0055]
In the above configuration, at least two of the first light receiving unit, the second light receiving unit, the third light receiving unit, and the seventh light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the fourth light receiving unit is used. It is preferable that at least two of the first light receiving unit, the fifth light receiving unit, the sixth light receiving unit, and the eighth light receiving unit are configured by the same light receiving element. As a result, the photodetector can be further reduced in size, and an even smaller optical integrated unit can be provided.
[0056]
Further, in the above configuration, the first light receiving unit and the second light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the third light receiving unit and the seventh light receiving unit are configured by the same light receiving element, The light receiving unit and the fifth light receiving unit are preferably formed of the same light receiving element, and the sixth light receiving unit and the eighth light receiving unit are preferably formed of the same light receiving element. As a result, the photodetector can be further reduced in size, and an even smaller optical integrated unit can be provided.
[0057]
In another preferred embodiment, the photodetector includes a first light-receiving unit as a first sub-beam light-receiving unit and a return light of the first sub-beam as a first sub-beam light-receiving unit in the first region. A second light receiving unit that receives the branched light beam, and a third light receiving unit that receives the light beam obtained by branching the return light of the second sub beam in the first region as the second sub beam receiving unit. , A fourth light-receiving unit as a third sub-beam light-receiving unit, and a fifth sub-light-receiving unit that receives a light beam that is branched from the return light of the first sub-beam in the second region. And a sixth light receiving unit for receiving a light beam obtained by branching the return light of the second sub beam in the second region as a fourth sub beam receiving unit, and a second optical splitter. Means that the center of the first sub-beam passes through the interior of the third region. The third optical branching device is arranged so that the first optical branching unit branches a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the first light receiving unit. A fourth optical branching unit for branching another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the fourth light-receiving unit, and the return light of the second sub-beam A thirteenth light branching portion for branching a part of the light beam branched in the first region in a direction other than the direction incident on each light receiving portion, and the return light of the second sub beam is branched in the second region. And a fourteenth light branching part for branching a part of the light beam in a direction other than the direction incident on each of the light receiving parts, and the first sub beam and the second light receiving part branched to the first light receiving part. And a shape of a combination of the first sub beam incident on the second portion and the second sub beam. The shape of the light beam incident on the third light receiving part without being branched by the thirteenth light branching part among the light beams branched from the return light of the first region, and the fourth light receiving part Among the light beams formed by combining the branched first sub-beam and the first sub-beam incident on the fifth light receiving unit and the return light of the second sub-beam branched in the second region, The shape of the light beam incident on the sixth light receiving portion without being branched by the 14 light branching portions is independent of the branch positions of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical branching device, respectively. The first light branching portion, the fourth light branching portion, the thirteenth light branching portion, and the fourteenth light branching portion are arranged so as to have a substantially constant shape (particularly, a quadrant shape). It is a configuration.
[0058]
In another preferred embodiment, the photodetector includes a first light-receiving unit as a first sub-beam light-receiving unit and a return light of the first sub-beam as a first sub-beam light-receiving unit in the first region. A second light receiving unit that receives the branched light beam, and a third light receiving unit that receives the light beam obtained by branching the return light of the second sub beam in the first region as the second sub beam receiving unit. , A fourth light-receiving unit as a third sub-beam light-receiving unit, and a fifth sub-light-receiving unit that receives a light beam that is branched from the return light of the first sub-beam in the second region. And a sixth light receiving unit for receiving a light beam obtained by branching the return light of the second sub beam in the second region as a fourth sub beam receiving unit, and a second optical splitter. Means that the center of the first sub-beam passes through the interior of the third region. The third optical branching device is arranged so that the first optical branching unit branches a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the first light receiving unit. A fourth optical branching unit for branching another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the fourth light-receiving unit, and the return light of the second sub-beam A first light-shielding portion for shielding a part of the light beam branched in the first region, and a second light-shielding part for shielding a part of the light beam branched from the return light of the second sub-beam in the second region. A light shielding portion, the shape of a combination of the first sub beam branched to the first light receiving portion and the first sub beam incident on the second light receiving portion, and the return light of the second sub beam is the first Among the light beams branched in the region, the third light beam is not shielded by the first light shielding part. The shape of the optical part, the first sub beam branched to the fourth light receiving part, and the first sub beam incident on the fifth light receiving part, and the return light of the second sub beam in the second region Of the branched light beams, the shapes of the light beams that are incident on the sixth light receiving unit without being blocked by the second light blocking unit are respectively the first sub beam and the first light beam by the second optical branching unit. The first light branching portion, the fourth light branching portion, the first light shielding portion, and the second light guide portion so as to have a substantially constant shape (particularly, a quadrant shape) regardless of the branch position of the two sub beams. It is the structure by which the light-shielding part is arrange | positioned.
[0059]
According to each of the above configurations, it is possible to accurately obtain a tracking error signal in the differential push-pull method by generating a tracking error signal using the first sub-beam branched in the third region. This can be realized by an optical branching unit such as a grating. Therefore, an optical integrated unit that can be easily manufactured can be provided. Furthermore, according to each of the above configurations, even if the amount of return light of the second sub-beam incident on the first region and the second region is greater than the amount of return light of the second sub-beam incident on the third region. This can be equivalent to the case where the second sub-beam is split at the center. Therefore, the tracking error signal in the differential push-pull method can be obtained more stably.
[0060]
In each of the above configurations, at least two of the first light receiving unit, the second light receiving unit, and the third light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the fourth light receiving unit, the fifth light receiving unit, It is preferable that at least two of the sixth light receiving units are configured by the same light receiving element, the first light receiving unit and the second light receiving unit are configured by the same light receiving element, and the fourth It is particularly preferable that the light receiving unit and the fifth light receiving unit are formed of the same light receiving element. As a result, the photodetector can be further reduced in size, and an even smaller optical integrated unit can be provided.
[0061]
The third optical branching unit includes a plurality of optical branching units that branch light beams obtained by branching the return light of the first sub-beam and the second sub-beam in the second optical branching unit in different directions, The first optical branching unit and the second optical branching unit branch the light beams obtained by branching the return light of the first sub-beam, in which the optical branching unit is formed of a diffraction grating, in the third region in different directions. It is preferable that the first light branching portion and the second light branching portion are constituted by diffraction gratings.
[0062]
According to the above configuration, since the third optical branching device can be easily manufactured, an optical integrated unit that can be easily manufactured can be provided.
[0063]
The second optical branching unit is preferably formed of a diffraction grating (hologram optical element). Thereby, the second optical branching device can be easily manufactured.
[0064]
It is preferable that the second optical branching device and the third optical branching device are formed on the same light transmitting body.
[0065]
According to the above configuration, since the second and third optical branching devices are formed on the same light transmitting body, an optical integrated unit that can be easily manufactured can be provided.
[0066]
It is preferable that the second light branching unit, the first light shielding unit, and the second light shielding unit are formed on the same light transmitting body.
[0067]
According to the above configuration, it is possible to provide an optical integrated unit that can be arranged with a simple configuration of the optical system including the light shielding portion and can be easily manufactured. Further, since the light shielding portion (mask) is formed integrally with the light transmitting body, an optical integrated unit that is easy to manufacture and has improved reliability can be provided.
[0068]
The first optical branching device and the third optical branching device are preferably formed on the same light transmitting body, and more preferably formed on the same surface of the same light transmitting body.
[0069]
According to the above configuration, since the first and third optical branching devices are formed on the same light transmitting body, it is possible to provide an optical integrated unit that can be easily manufactured and can be downsized.
[0070]
Moreover, in the structure which formed the optical branching device on the translucent body, it is preferable that the said light source and a photodetector are accommodated in the same package, and the said translucent body is being fixed to the exterior of the said package. According to the above configuration, the optical integrated unit can be downsized and the reliability of the optical integrated unit is improved.
[0071]
The optical integrated unit of the present invention preferably further comprises a beam splitter that transmits light from the light source and reflects return light from the optical recording medium. As the beam splitter, a combination of a polarizing beam splitter and a quarter wave plate is particularly preferable.
[0072]
Further, when a beam splitter is provided, it is preferable to further provide a reflecting surface parallel to the surface, and to further reflect the return light from the optical recording medium by this reflecting surface. Thereby, an optical integrated unit can be reduced in size.
[0073]
In each of the above-described configurations, the third optical branching unit converts all or part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region into a dividing line parallel to the track direction of the optical recording medium (eg, It is preferable to divide into two equal parts at the boundary line between the first light branching portion and the fourth light branching portion. Thereby, the accuracy of the tracking error signal in the differential push-pull method can be further improved.
[0074]
In order to solve the above problems, an optical pickup device of the present invention is disposed between an optical integrated unit having the above-described configuration, and the optical integrated unit and the optical recording medium, and is emitted from the optical integrated unit. And a light collecting means for condensing the light beam on the optical recording medium.
[0075]
According to the above configuration, since the optical integrated unit having the above-described features and effects is used, it is possible to provide an optical pickup device that can stably obtain a tracking error signal in the differential push-pull method.
[0076]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0077]
FIG. 1 shows a side view of the optical system of the optical pickup device of the present embodiment.
[0078]
The optical pickup device according to the present embodiment collects an optical
[0079]
In the present embodiment, the
[0080]
In the three-
[0081]
The three light beams that have passed through the three-
[0082]
In the hologram
[0083]
The
[0084]
FIG. 3 shows the shape of the hologram
[0085]
FIG. 4 shows the beam shape at the optical position where the diffractive
[0086]
The diffraction angles of the
[0087]
The diffractive
The diffraction gratings 3Ab, 3Bb, 3Aa1, 3Ac, and 3Bc are arranged so that the direction of the grooves (indicated by stripes in the drawing) is parallel to the radial direction X of the
[0088]
At the same time, as shown in the schematic perspective view of FIG. 6, the
[0089]
In addition, the
[0090]
In the optical
[0091]
The tracking error signal TES2 according to the DPP method is as described above.
TES2 = (SMc−SMb) −k [[(SAb + SAa1) − (SAc + SAa2)] + [SBb−SBc]] (5)
Can be detected.
[0092]
Furthermore, the configuration of the present embodiment is configured to correct the above-described light quantity imbalance in the tracking error signal generated from the signal detected by the light receiving element of the
[0093]
Here, with respect to the light beam 4Ab and the light beam 4Bb, and the light beam 4Ac and the light beam 4Bc used for the purpose of removing the offset in the generation of the tracking error signal by the DPP method, the sub-beam B is the
[0094]
Specifically, first, assuming that the sub-beam A is divided at the center of the beam diameter by the
[0095]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a part of the region where the light beam 4Aa can enter at the position of the diffractive optical element 3 (the sub beam A is divided at the center of the beam diameter by the
[0096]
Specifically, diffraction gratings 3Aa1, 3Ab, 3Bb, 3Aa2, 3Ac, and 3Bc having the arrangement and shape shown in FIG. 5 are used, and these diffracted lights are received as light receiving elements 7Aa1 and 7A on the
[0097]
That is, first, the diffraction gratings 3Ab and 3Ac diffract all the diffracted light (light beams) 4Ab and 4Ac of the sub beam A to the light receiving portions 7Ab and 7Ac. The diffraction gratings 3Aa1 and 3Aa2 diffract only a part of the light beam 4Aa to the light receiving elements 7Aa1 and 7Aa2. In addition, in the light beam 4Aa, the shape of the portion that is not diffracted by the light receiving elements 7Aa1 and 7Aa2 is semicircular, the shape of the portion that is diffracted by the light receiving element 7Aa1, and the light beam 4Aa that is diffracted by the light receiving element 7Aa2. Is in a mirror image relationship. The
[0098]
Further, the diffraction gratings 3Bb and 3Bc diffract only a part of the light beams 4Bb and 4Bc to the light receiving elements 7Bb and 7Bc. In addition, the shape of the portion diffracted by the light receiving element 7Bb and the shape of the portion diffracted by the light receiving element 7Bc are each a quadrant. The
[0099]
According to these, even if the sub-beams A and B are divided by the
[0100]
That is, in the above configuration, both the sub-beam A incident on the light-receiving element 7Ab and the light-receiving element 7Aa1 and the sub-beam B incident on the light-receiving element 7Bb are related to where the sub-beams A and B are divided by the
[0101]
In the above description, the shapes of the main beams 5Mb and 5Mc used for generating the tracking error signal are assumed to be quadrants, but this shape may also change due to tolerances. However, considering the change in the light amount of each beam when the beam position changes with respect to the
[0102]
When reproducing the
[0103]
In the present specification, the output signal of the light receiving element is represented by a code using S instead of 7 of the light receiving element. In FIG. 6, the region surrounded by the
[0104]
FIG. 7 shows the shape and arrangement of the light receiving section on the
[0105]
A
[0106]
Here, in the diffractive
[0107]
The focus error signal FES receives the + 1st order diffracted light of the light beam 4Ma out of the + 1st order diffracted light of the hologram
FES = SMa1-SMa2 (6)
Can be detected.
[0108]
An information signal (RF) recorded on the
RF = SMc + SMa + SMb (7)
Can be detected.
[0109]
In the present embodiment, the three-
[0110]
The three-
[0111]
The hologram
[0112]
Further, these optical elements (three-
[0113]
Here, the
[0114]
As described above, the optical integrated unit according to the present embodiment is used in combination with the condensing means (12, 13) for condensing the light beam on the optical recording medium (10). The light source (11) for emitting a light beam toward (13) and the light source (11) and the light collecting means (12, 13) are arranged and emitted from the light source (11). A first optical splitter (1) for splitting the optical beam into a main beam (M) and a first sub beam (A) and a second sub beam (B) for generating a tracking error signal; and optical recording A light detector (7) for receiving return light from the medium (10), and the light collecting means (12, 13) and a light detector (7) are arranged between the light detector (7) and the light detector (7). A second optical branching device (2) for branching the light beam, and the second optical branching device. (2) is composed of a plurality of areas for branching the return light in different directions, and the plurality of areas are mutually connected by a first dividing line (2N) parallel to the track direction (Y) of the optical recording medium (10). In the optical integrated unit including the divided first region (2b) and second region (2c) and the third region (2a) located on the extension line of the first dividing line (2N), The return light of the first sub-beam (A) and the second sub-beam (B) is branched between the optical splitter (2) and the photodetector (7) by the second optical splitter (2). A third optical branching device (3) for branching a part of the light beam is provided.
[0115]
In the optical integrated unit according to the present embodiment, the photodetector (7) receives the light beam (4Mb) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the first region (2b). The first main beam receiving unit (7Mb) and the second main beam receiving unit (7Mc) that receives the light beam (4Mc) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the second region (2c). And first to third light receiving portions (7Ab, 7Bb, 7Aa1) and fourth to sixth light receiving portions (7Ac, 7Bc, 7Aa2), and the second optical branching device (2) includes: The center of one sub-beam (A) is arranged so as to pass through the inside of the third region (2a), and the third optical branching device (3) is configured such that the return light of the first sub-beam (A) is third. A part of the light beam (4Aa) branched in the region (2a) is converted into a first light receiving unit (7A). 1) the first light branching portion (3Aa1) to be branched to the first sub-beam (A) and the entire light beam (4Ab) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the first region (2b). A second light branching portion (3Ab) for branching to the portion (7Ab) and a third portion of the light beam (4Bb) formed by branching the return light of the second sub-beam (B) in the first region (2b). The third light branching portion (3Bb) for branching to the light receiving portion (7Bb) of the light beam and the other light beam (4Aa) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the third region (2a) A fourth light branching portion (3Aa2) for branching a part to the fourth light receiving portion (7Aa2), and a light beam (4Ac) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the second region (2c) ) Is branched to the fifth light receiving portion (7Ac), and the fifth light branching portion (3Ac) A sixth light branching section (3Bc) for branching a part of the light beam (4Bc) obtained by branching the return light of the second sub-beam (B) in the second region (2c) to the sixth light receiving section (7Bc) And a difference in light amount between the first main beam light receiving unit (7Mb) and the second main beam light receiving unit (7Mc), and a total light amount of the first to third light receiving units (7Ab, 7Bb, 7Aa1). The tracking error signal is generated based on the difference between the total light quantity of the fourth to sixth light receiving parts (7Ac, 7Bc, 7Aa2) and branched to the first light receiving part (7Aa1). The shape of a combination of the first sub-beam and the first sub-beam branched to the second light receiving unit (7Ab), the shape of the second sub-beam branched to the third light receiving unit (7Bb), and the fourth The first branched to the light receiving part (7Aa2) The shape of the sub beam and the first sub beam branched to the fifth light receiving portion (7Ac) and the shape of the second sub beam branched to the sixth light receiving portion (7Bc) are the second Regardless of the branching position of the first sub-beam (A) and the second sub-beam (B) by the optical branching device (2), the first to sixth shapes described above are formed so as to have a substantially constant shape (quadric shape). Are arranged. In addition, the shape of the main beam (4Mb) incident on the first main beam light-receiving unit (7Mb) and the shape of the main beam (4Mc) incident on the second main beam light-receiving unit (7Mc) are also the above-mentioned “abbreviations”. It is configured to be equivalent in shape to “a certain shape”.
[0116]
According to the above configuration, as described above, even when the optical axis of the beam deviates from the standard position due to the tolerance of the apparatus, tracking is always performed using a beam having a constant shape (here, substantially quadrant). Since an error signal can be generated, an accurate tracking error signal can be obtained.
[0117]
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIGS. 9 and 10 are perspective schematic views of the diffractive
[0118]
The optical pickup device of the present embodiment is different from the embodiment only in the following two points, and the rest has the same configuration as the optical pickup device of the first embodiment.
[0119]
First, the first difference is that the diffractive
[0120]
The second difference is that, as shown in FIG. 10, all of the + 1st order diffracted light beams from the diffraction gratings 3Ab, 3Aa1, and 3Bb are diffracted on the
[0121]
Thus, based on the output signals SMb, SMc, Sb, Sc of the light receiving elements 7Mb, 7Mc, 7b, 7c, the tracking error signal TES2 by the DPP method is expressed by the following equation:
TES2 = (SMc−SMb) −k (Sb−Sc) (8)
Can be detected. Other servo signals and information signals can be detected by the same detection method as in the first embodiment.
[0122]
In the configuration of this embodiment, the number of the light receiving elements can be reduced by reducing the number of the light receiving elements by realizing the
[0123]
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Constituent elements of the same type as in the first and second embodiments will be described with reference to the same reference numerals. Figures 1, 3, 4, etc. are also cited as necessary.
[0124]
This embodiment is different from the second embodiment only in the following two points, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0125]
The first difference is that the diffractive
[0126]
The second difference is that the + 1st order diffracted light of the sub-beams A and B by the hologram
[0127]
The third difference is that the
[0128]
The fourth difference is that the
[0129]
FIG. 12 is a schematic perspective view of each diffraction grating and a light receiving element involved in tracking error signal detection by the DPP method in this embodiment. The diffraction light of the diffraction grating 3Aa1 and the diffraction light of the diffraction grating 3Ab are detected by the same light receiving element 7A1, and the diffraction light of the diffraction grating 3Aa2 and the diffraction light of the diffraction grating 3Ac are detected by the same light receiving element 7A2. The diffracted light of 3Ba1 and the diffracted light of the diffraction grating 3Bb are detected by the same light receiving element 7B1, and the diffracted light of the diffraction grating 3Ba2 and the diffracted light of the diffraction grating 3Bc are detected by the same light receiving element 7B2.
[0130]
Here, the diffractive
[0131]
Tracking error signal TES2 by the DPP method is
It is represented by
[0132]
Here, the diffractive
[0133]
That is, in the above configuration, for the sub beam A, the sub beam A diffracted by the diffraction gratings 3Ab and 3Aa1 is added on the photodetector 7 (both are received by the light receiving element 7A1) and diffracted by the diffraction gratings 3Ac and 3Aa2. The sub-beams A are added on the photodetector 7 (both are received by the light receiving element 7A2). For the sub-beam B, the sub-beam B diffracted by the diffraction gratings 3Bb and 3Ba1 is added on the photodetector 7 (both are received by the light receiving element 7B1), and the sub-beam B diffracted by the diffraction gratings 3Bc and 3Ba2 is added. Addition is performed on the photodetector 7 (both are received by the light receiving element 7B2). Accordingly, the sub beam A received by the light receiving element 7A1, the sub beam A received by the light receiving element 7A2, the sub beam B received by the light receiving element 7B1, and the sub beam B received by the light receiving element 7B2 are all parallel to the track. The beam is equivalent in shape to the semicircular beam divided by the dividing line. Therefore, the sub-beams A and B always have a constant shape (here, semicircular) regardless of where the beam is divided by the
[0134]
Here, the second term of the above equation (9) represents the push-pull signal sum by the sub-beams A and B. These are equivalent to push-pull signals using the whole sub-beams A and B as described above. For this reason, compared with the structure of
[0135]
The diffraction light of the diffraction grating 3Aa1, the diffraction light of the diffraction grating 3Ab, the diffraction light of the diffraction grating 3Aa2, the diffraction light of the diffraction grating 3Ac, the diffraction light of the diffraction grating 3Ba1, the diffraction light of the diffraction grating 3Bb, and the diffraction light of the diffraction grating 3Ba2 And the diffracted light of the diffraction grating 3Bc may be added after being detected by separate light receiving elements. Other servo signal and information signal detection methods are the same as those in the first embodiment.
[0136]
As described above, in the optical integrated unit according to the present embodiment, the photodetector (7) has the light beam (5Mb) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the first region (2b). The first main beam receiving unit (7Mb) for receiving the light and the second main beam receiving unit for receiving the light beam (5Mc) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the second region (2c) (7Mc), first and second light receiving parts (7A1), third and seventh light receiving parts (7B1), fourth and fifth light receiving parts (7A2), sixth and eighth The third optical branching unit (3) includes a light receiving unit (7B2), and the third optical branching unit (3) is half of the light beam (4Aa) formed by branching the return light of the first sub-beam (A) in the third region (2a). A first light branching section (3Aa1) for branching the first light receiving section (7A1) A second light branching portion (3Ab) for branching the entire light beam (4Ab) formed by branching the return light of the beam (A) into the first region (2b) to the second light receiving portion (7A1); An eighth light branching section (3Bb) for branching all of the light beam (4Bb) obtained by branching the return light of the second sub-beam (B) in the first region (2b) to the third light receiving section (7B1) And a ninth optical branching section (for branching half of the light beam (4Ba) obtained by branching the return light of the second sub-beam (B) in the third region (2a) to the seventh light receiving section (7B1). 3Ba1) and the tenth light for branching the remaining half of the light beam (4Aa) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) into the third region (2a) to the fourth light receiving section (7A2) The return light of the branch part (3Aa2) and the first sub beam (A) is branched in the second region (2c). A fifth light branching portion (3Ac) for branching the entire light beam (4Ac) to the fifth light receiving portion (7A2), and the return light of the second sub-beam (B) branches in the second region (2c) An eleventh light branching portion (3Bc) for branching the entire light beam (4Bc) to the sixth light receiving portion (7B2), and the return light of the second sub beam (B) is the third region (2a). And a twelfth light branching portion (3Ba2) for branching the remaining half of the light beam (4Ba) branched at the eighth light receiving portion (7B2), and the first main beam light receiving portion (7Mb) and the first light receiving portion (7Mb) The difference in the amount of light from the two main beam light receiving units (7Mc), the total light amount of the first and second light receiving units (7A1) and the third and seventh light receiving units (7B1), and the fourth and fifth light receiving units. Part (7A2) and the sixth and eighth light receiving parts (7B2) The tracking error signal is generated based on the difference between the two.
[0137]
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 13 and 14 are perspective schematic views of the diffractive
[0138]
This embodiment is different from the first embodiment only in the following five points, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0139]
The first difference is that the diffractive
[0140]
The second difference is that the light receiving element 7Ab and the light receiving element 7Ac directly receive the light beam 4Ab and the light beam 4Ac without being diffracted by the diffractive
[0141]
As shown in FIG. 14, the third difference is that the diffraction grating 3Bb does not cause the light beam to be incident on the light receiving element 7Bb, but one part of the light beam 4Bb formed by diffracting the return light of the sub beam B in the
[0142]
The fourth difference is that the diffraction grating 3Aa1 diffracts the diffracted light to the light receiving element 7Ab that detects the light beam 4Ab, and the diffraction grating 3Aa2 diffracts the diffracted light to the light receiving element 7Ac that detects the light beam 4Ac. is there. That is, the light receiving element 7Ab also functions as a first light receiving unit that receives the sub beam A diffracted by the diffraction grating 3Aa1, and the light receiving element 7Ac receives the first sub beam A diffracted by the diffraction grating 3Aa2. It also has a function as a light receiving part.
[0143]
The fifth difference is that the diffraction efficiencies of the diffraction gratings 3Bb, 3Bc, 3Aa1, and 3Aa2 are approximately 100%.
[0144]
With the above configuration, all the light beam signals incident on the diffraction grating 3Aa1 in the light beam 4Aa are added to the light beam 4Ab signals, and all the light beam signals incident on the diffraction grating 3Aa2 in the light beam 4Aa It adds to the signal of beam 4Ac. Also, all of the light beams incident on the diffraction grating 3Bb in the light beam 4Bb and all of the light beams incident on the diffraction grating 3Bc in the light beam 4Bc are diffracted in unnecessary directions and excluded from signal detection.
[0145]
Thereby, the unbalance of the diffracted light of the sub-beams A and B caused by the sub-beams A and B being split in an unbalanced manner by the hologram
[0146]
The tracking error signal TES2 by the DPP method is given by
Can be detected. Other servo signal and information signal detection methods are the same as those in the first embodiment.
[0147]
The diffraction gratings 3Bb, 3Bc, 3Aa1, and 3Aa2 used in the present embodiment are formed by a technique such as blazing.
[0148]
As described above, in the optical integrated unit according to the present embodiment, the photodetector (7) has the light beam (5Mb) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the first region (2b). The first main beam receiving unit (7Mb) for receiving the light and the second main beam receiving unit for receiving the light beam (5Mc) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the second region (2c) (7Mc), the first light receiving part (7Ab), and the second light receiving part for receiving the light beam (4Ab) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the first region (2b) (7Ab), a third light receiving part (7Bb) for receiving the light beam (4Bb) obtained by branching the return light of the second sub-beam (B) in the first region (2b), and a fourth light receiving part (7Ac) and the return light of the first sub-beam (A) branches in the second region (2c) A fifth light receiving portion (7Ac) that receives the light beam (4Ac) and a light beam (4Bc) obtained by branching the return light of the second sub beam (B) in the second region (2c). The second light splitter (2) is arranged so that the center of the first sub-beam (A) passes through the inside of the third region (2a), and the sixth light receiver (7Bc). The third optical branching device (3) branches a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the third region (2a) to the first light receiving unit (7Ab). Another part of the light beam (4Aa) formed by branching the return light of the first light beam (3Aa1) and the first sub-beam (A) in the third region (2a) is used as the fourth light receiving unit (7Ac). ), And the return light of the second sub beam (B) is reflected in the first region (3Aa2). b) a thirteenth light branching portion (3Bb) for branching a part of the light beam (4Bb) branched in the direction other than the direction incident on each light receiving portion, and the return of the second sub beam (B). A fourteenth light branching section (3Bc) for branching a part of the light beam (4Bc) obtained by branching the light in the second region (2c) in a direction other than the direction incident on each light receiving section; The difference in the amount of light between the first main beam receiver (7Mb) and the second main beam receiver (7Mc), the total amount of light of the first to third receivers (7Ab, 7Bb, 7Aa1) and the fourth to fourth The tracking error signal is generated based on a difference from the total light quantity of the six light receiving units (7Ac, 7Bc, 7Aa2), and the first sub-beam branched to the first light receiving unit (7Ab) and the
[0149]
According to the above configuration, the first and second sub-beams (A · B) with respect to the center of the second optical branching device can be moved even if the positions and intervals of the first and second sub-beams (A · B) are deviated from the standard state. The shape of the combined first sub-beams incident on the light-receiving unit (7Ab), the shape of the second sub-beams incident on the third light-receiving unit (7Bb), and the fourth and fifth light-receiving units (7Ac) Since the shape of the combination of the incident first sub-beams and the shape of the second sub-beam incident on the sixth light receiving portion (7Bc) can always be substantially constant, the light quantity of these light beams It is possible to avoid the occurrence of an unbalance different from the standard state. As a result, an accurate tracking error signal without residual offset can be obtained.
[0150]
[Embodiment 5]
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. Constituent elements of the same type as in any of
[0151]
This embodiment is different from the fourth embodiment only in the following points, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. That is, the difference from the first embodiment is that each of the diffraction gratings 3Bb and 3Bc in which a part of the diffracted beams 4Bb and 4Bc is diffracted in a direction other than the light receiving element in the fourth embodiment as shown in FIG. Instead, a light shielding film (mask) as a first light shielding part is provided at the same position as the diffraction grating 3Bb, and a light shielding film (mask) as a second light shielding part is provided at the same position as the diffraction grating 3Bc. It is.
[0152]
With the above configuration, in the same manner as in the fourth embodiment, all the signals of the light beam incident on the diffraction grating 3Aa1 in the light beam 4Aa are added to the signal of the light beam 4Ab, and the light beam 4Aa is incident on the diffraction grating 3Aa2. All signals of the light beam to be added are added to the signal of the light beam 4Ac. Further, all of the light beams incident on the diffraction grating 3Bb in the light beam 4Bb and all of the light beams incident on the diffraction grating 3Bc in the light beam 4Bc are excluded from the signal detection.
[0153]
As a result, the unbalanced diffracted light of the sub-beams A and B caused by the sub-beams A and B being unbalanced by the hologram
[0154]
The tracking error signal TES2 by the DPP method is the same as that of the fourth embodiment, and
Can be detected. Other servo signal and information signal detection methods are the same as those in the first embodiment.
[0155]
FIG. 16 is a perspective view of the
[0156]
Thus, by forming the light shielding films 3Db and 3Dc, which are light shielding portions, integrally with the
[0157]
As described above, in the optical integrated unit according to the present embodiment, the photodetector (7) has the light beam (4Mb) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the first region (2b). The first main beam receiving unit (7Mb) that receives the light beam and the second main beam receiving unit that receives the light beam (4Mc) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the second region (2c) (7Mc), the first light receiving part (7Ab), and the second light receiving part for receiving the light beam (4Ab) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the first region (2b) (7Ab), a third light receiving part (7Bb) for receiving the light beam (4Bb) obtained by branching the return light of the second sub-beam (B) in the first region (2b), and a fourth light receiving part (7Ac) and the return light of the first sub-beam (A) branches in the second region (2c) A fifth light receiving portion (7Ac) that receives the light beam (4Ac) and a light beam (4Bc) obtained by branching the return light of the second sub beam (B) in the second region (2c). The second light splitter (2) is arranged so that the center of the first sub-beam (A) passes through the inside of the third region (2a), and the sixth light receiver (7Bc). The third optical branching device (3) branches a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the third region (2a) to the first light receiving unit (7Ab). Another part of the light beam (4Aa) formed by branching the return light of the first light beam (3Aa1) and the first sub-beam (A) in the third region (2a) is used as the fourth light receiving unit (7Ac). ) And the return light of the second sub-beam (B) in the first region (3Aa2). The first light shielding part (3Db) that shields a part of the light beam (4Bb) branched in b) and the return light of the second sub beam (B) are branched in the second region (2c). A second light-shielding part (3Dc) that shields a part of the light beam (4Bc), and a light quantity difference between the first main beam light-receiving part (7Mb) and the second main beam light-receiving part (7Mc); The tracking error signal is generated based on the difference between the total light amount of the first to third light receiving units (7Ab, 7Bb, and 7Aa1) and the total light amount of the fourth to sixth light receiving units (7Ac, 7Bc, and 7Aa2). The shape of a combination of the first sub-beam branched to the first light-receiving unit (7Ab) and the first sub-beam incident on the second light-receiving unit (7Ab), and the second sub-beam The return light of (B) is separated in the first region (2b). Of the light beam thus formed, the light beam is incident on the third light receiving part (7Bb) without being shielded by the first light shielding part (3Db), and branched to the fourth light receiving part (7Ac). The shape of the first sub-beam and the first sub-beam incident on the fifth light receiving portion (7Ac) and the return light of the second sub-beam (B) are branched in the second region (2c). The shape of the light beam incident on the sixth light receiving part (7Bc) without being shielded by the second light shielding part (3Dc) is the first light beam by the second light splitter (2). Regardless of the branch position of the sub beam (A) and the second sub beam (B), the first light branch portion (3Aa1) and the fourth light branch are formed so as to have a substantially constant shape (quadric shape). Section (3Aa2), thirteenth light branching section (3Bb), and fourteenth light branching section (3Bc) is arranged. In addition, the shape of the main beam (4Mb) incident on the first main beam light-receiving unit (7Mb) and the shape of the main beam (4Mc) incident on the second main beam light-receiving unit (7Mc) are also the above-mentioned “abbreviations”. It is configured to be equivalent in shape to “a certain shape”.
[0158]
According to the above configuration, the first and second sub-beams (A · B) with respect to the center of the second optical branching device can be moved even if the positions and intervals of the first and second sub-beams (A · B) are deviated from the standard state. The shape of the combined first sub-beams incident on the light-receiving unit (7Ab), the shape of the second sub-beams incident on the third light-receiving unit (7Bb), and the fourth and fifth light-receiving units (7Ac) Since the shape of the combination of the incident first sub-beams and the shape of the second sub-beam incident on the sixth light receiving portion (7Bc) can always be substantially constant, the light quantity of these light beams It is possible to avoid the occurrence of an unbalance different from the standard state. As a result, an accurate tracking error signal without residual offset can be obtained.
[0159]
Further, as described above, the optical integrated unit according to each of the above embodiments is used in combination with the condensing means (12, 13) for condensing the light beam on the optical recording medium (10). A light source (11) for emitting a light beam toward the light means (12, 13), disposed between the light source (11) and the light collecting means (12, 13), and the light source (11) A first optical branching device (1) for branching the light beam emitted from the main beam (M) into a first sub beam (A) and a second sub beam (B) for generating a tracking error signal And a photodetector (7) for receiving return light from the optical recording medium (10), and between the light collecting means (12, 13) and the photodetector (7), and the return A second optical branching device (2) for branching the light into a plurality of light beams, The two optical splitters (2) are composed of a plurality of regions for branching the return light in different directions, and the plurality of regions are first dividing lines parallel to the track direction (Y) of the optical recording medium (10). An optical integrated unit including a first region (2b) and a second region (2c) divided by (2N) and a third region (2a) located on an extension line of the first dividing line (2N) , The return light of the first sub-beam (A) and the second sub-beam (B) is transferred between the second optical splitter (2) and the photodetector (7). ) Is provided with a third optical branching device (3) for branching a part of the light beam branched.
[0160]
In the optical integrated unit according to each of the above embodiments, the photodetector (7) generates a light beam (4Mb) obtained by branching the return light of the main beam (M) in the first region (2b). A first main beam receiving unit (7Mb) for receiving light and a second main beam receiving unit (4Mc) for receiving a light beam (4Mc) obtained by branching return light of the main beam (M) in the second region (2c). 7Mc), at least a part of the light beam (4Ab) obtained by branching the return light of the first sub-beam (A) in the first region (2b), and the return light of the first sub-beam (A) A first sub-beam receiving unit (7Ab, 7Aa1, 7b, 7A1, or 7Ab) that receives a part of the light beam (4Aa) branched in the third region (2a), and at least a second sub-beam ( The return light of B) is the first region (2 ) And the second sub-beam light receiving unit (7Bb, 7b, or 7B1) that receives at least a part of the light beam (4Bb) branched by at least the second sub-beam (A), and at least the return light of the first sub-beam (A) is in the second region. At least a part of the light beam (4Ac) branched in (2c) and the other one of the light beam (4Aa) in which the return light of the first sub-beam (A) is branched in the third region (2a) A third sub-beam light receiving portion (7Ac, 7Aa2, 7c, 7A2, or 7Ac) that receives light from the light receiving portion and light obtained by branching at least the return light of the second sub-beam (B) in the second region (2c) A fourth sub-beam receiving unit (7Bc, 7c, or 7B2) that receives at least a part of the beam (4Bc), and a first main beam receiving unit (7Mb) and a second main beam receiving unit (7Mc). When The difference between the light amounts, the total light amount of the first sub-beam light receiving unit (7Ab / 7Aa1, 7b, 7A1, or 7Ab) and the second sub-beam light receiving unit (7Bb, 7b, or 7B1) and the third sub-beam light receiving unit (7Ac) 7Aa2, 7c, 7A2, or 7Ac) and the fourth sub-beam light receiving unit (7Bc, 7c, or 7B2) are configured to generate a tracking error signal based on the difference between the total light amounts, and the third light The branching unit (3) includes a first sub-beam light receiving unit (7Ab, 7Aa1, 7b, 7A1, or 7Ab) incident on the first sub-beam (hereinafter referred to as a light beam α) and a second sub-beam light receiving unit ( 7Bb, 7b, or 7B1) and a third sub-beam light receiving unit (7Ac, 7Aa2, 7c). 7A2 or 7Ac) and a second sub-beam (hereinafter referred to as light beam δ) incident on a fourth sub-beam receiving part (7Bc, 7c or 7B2). Each of the first sub-beam (A) and the second sub-beam (B) by the second optical splitter (2), regardless of the branch position of the first sub-beam (B). It is configured. The third optical splitter (3) is configured such that the light beam α, the light beam β, the light beam γ, and the light beam δ are equivalently identical in shape as a whole. . Further, the third optical splitter (3) has a main beam (4Mb) in which the shape of the light beam α and the shape of the light beam β are incident on the first main beam receiving part (7Mb) as a whole. The shape, or the shape of the light beam γ and the shape of the light beam δ as a whole so as to be equivalently the same shape as the shape obtained by combining two of the incident main beams (4 Mb). The main beam receiving portion (7Mc) is configured to have the same shape as the main beam (4Mc) that is incident on the main beam receiving portion (7Mc) or the shape of the two incident main beams (4Mc).
[0161]
According to the above configuration, even when the positions and intervals of the first and second sub beams (A and B) with respect to the center of the second optical branching device are deviated from the standard state, the light beam α and the light Since the beam β, the light beam γ, and the light beam δ can always be in a substantially constant shape, it is possible to avoid the occurrence of an imbalance different from the standard state in the light amount of these light beams. As a result, an accurate tracking error signal without residual offset can be obtained.
[0162]
The hologram
[0163]
The quadrant hologram element is particularly preferable when the sub-beams A and B are equivalently used as a whole as in the third embodiment. In this case, the entire light beam (main beam M) can be used equivalently for the generation of the tracking error signal by the main beam M by taking the difference between the semicircular shapes on one side of the main beam. Therefore, wherever the main beam is divided by the
[0164]
【The invention's effect】
According to the present invention, the provision of the third optical branching device enables tracking in the differential push-pull method even if the dimensional variation of parts constituting the optical integrated unit or the manufacturing variation of the optical integrated unit occurs. An error signal can be obtained stably. Therefore, the present invention can provide an optical integrated unit capable of stably detecting a tracking error and an optical pickup device using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a three-beam diffraction grating provided in the optical pickup device.
FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of a hologram optical element provided in the optical pickup device together with a light beam.
FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of a diffractive optical element provided in the optical pickup device together with a light beam.
FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the diffractive optical element.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element and a photodetector included in the optical pickup device, together with diffracted light by the diffractive optical element.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a photodetector included in the optical pickup device together with incident light rays.
FIG. 8 is a perspective view showing a three-beam diffraction grating, a hologram optical element, and an optical substrate on which the diffractive optical element is formed, provided in the optical pickup device.
FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a diffractive optical element included in an optical pickup device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element and a photodetector included in an optical pickup device according to another embodiment of the present invention, together with diffracted light by the diffractive optical element.
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a diffractive optical element provided in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element and a photodetector included in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention, together with diffracted light by the diffractive optical element.
FIG. 13 is a plan view showing a schematic configuration of a diffractive optical element included in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element and a photodetector included in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention, together with diffracted light by the diffractive optical element.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element and a photodetector included in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention, together with diffracted light by the diffractive optical element.
FIG. 16 is a perspective view showing an optical substrate on which a light shielding film is formed, which is provided in an optical pickup device according to still another embodiment of the present invention.
17A and 17B are diagrams showing an example of a conventional optical pickup device, where FIG. 17A is a top view and FIG. 17B is a side view.
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a hologram optical element and a light receiving element included in the conventional optical pickup device, together with diffracted light by each region of the hologram optical element.
FIG. 19 is a plan view showing a schematic configuration of a hologram optical element included in the conventional optical pickup device together with a light beam.
20 is a diagram showing the shape and position of diffracted light by the hologram optical element of FIG.
[Explanation of symbols]
1 3 beam diffraction grating
2 Hologram optical element
2L ・ 2N dividing line
2a-2c region
3 Diffractive optical elements
3Aa1, 3Aa2, 3Ab, 3Ac, 3Bb, 3Bc diffraction grating
3Ba1, 3Ba2 diffraction grating
3Db / 3Dc light-shielding film
3M / 3N dividing line
4 + 1st order diffracted light
4Aa ・ 4Ab ・ 4Ac ・ 4Ba ・ 4Bb ・ 4Bc Light beam
4Ma ・ 4Mb ・ 4Mc Diffraction grating
5-1st order diffracted light
6 Diffracted light
7 Photodetector
7Aa1, 7Aa2, 7Ab, 7Ac, 7Bb, 7Bc
7Ma1, 7Ma2, 7Ma, 7Mb, 7Mc
7b ・ 7c Light receiving element
7A1, 7A2, 7B1, 7B2 Light receiving element
7Ma1, 7Ma2, 7Ma, 7Mb, 7Mc
8 Beam splitter
9 1/4 wave plate
10 Optical disc
11 Semiconductor laser
12 Collimating lens
13 Objective lens
15 Optical substrate
20 Optical integrated unit
80 areas
A / B sub beam
M main beam
X Radial direction
Y track tangential direction
Z Optical axis direction
Claims (27)
上記集光手段へ向かって光ビームを出射するための光源と、
上記光源と上記集光手段との間に配置され、上記光源から出射された光ビームを、メインビームと、トラッキング誤差信号生成のための第1のサブビームおよび第2のサブビームとに分岐させる第1の光分岐器と、
光記録媒体からの戻り光を受光するための光検出器と、
上記集光手段と光検出器との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器とを備え、
上記第2の光分岐器が、戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体のトラック方向に平行な第1の分割線により互いに分割された第1領域および第2領域と、第1の分割線の延長線上に位置する第3領域とを含む光集積化ユニットにおいて、
第2の光分岐器と光検出器との間に、第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐された光ビームの少なくとも一部を分岐させる第3の光分岐器が設けられており、
上記光検出器が、
メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、
メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、
第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、
第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、全体として略一定の形状となるように構成されていることを特徴とする光集積化ユニット。Used in combination with a condensing means for condensing a light beam on an optical recording medium,
A light source for emitting a light beam toward the condensing means;
A first beam that is arranged between the light source and the condensing means and splits a light beam emitted from the light source into a main beam and a first sub-beam and a second sub-beam for generating a tracking error signal. With an optical splitter
A photodetector for receiving the return light from the optical recording medium;
A second optical branching device disposed between the condensing means and the photodetector and branching the return light into a plurality of light beams;
The second optical branching unit includes a plurality of regions for branching the return light in different directions, and the plurality of regions are divided by a first dividing line parallel to the track direction of the optical recording medium. In an optical integrated unit including a region and a second region, and a third region located on an extension of the first dividing line,
A return light of the first sub-beam and the second sub-beam splits at least part of the light beam branched by the second optical splitter between the second optical splitter and the photodetector. An optical splitter is provided,
The photodetector is
A first main beam receiving unit that receives a light beam obtained by branching back light of the main beam in the first region;
A second main beam light receiving unit for receiving a light beam in which the return light of the main beam is branched in the second region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the first region and a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region are received. A first sub-beam light receiving unit,
A second sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the first region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, and another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region A third sub-beam light receiving portion for receiving light;
And a fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the second region,
The light amount difference between the first main beam light receiving unit and the second main beam light receiving unit, the total light amount of the first sub beam light receiving unit and the second sub beam light receiving unit, and the third sub beam light receiving unit and the fourth sub beam. A tracking error signal is generated based on the difference from the total light amount of the light receiving unit,
The third optical branching unit includes a first sub-beam incident on the first sub-beam light receiving unit, a second sub-beam incident on the second sub-beam light receiving unit, and a first sub-beam incident on the third sub-beam light receiving unit. The sub-beam and the second sub-beam incident on the fourth sub-beam receiving unit are substantially constant in shape as a whole regardless of the branch positions of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. An optical integrated unit characterized by being configured as follows.
第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、
上記第3の光分岐器は、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第2の受光部に分岐させる第2の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第3の受光部に分岐させる第3の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第5の受光部に分岐させる第5の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第6の受光部に分岐させる第6の光分岐部とを備え、
第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第3の受光部に分岐される第2のサブビームの形状と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に分岐される第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第6の受光部に分岐される第2のサブビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状となるように、上記第1ないし第6の光分岐部が配置されていることを特徴とする請求項1記載の光集積化ユニット。The photodetector includes a first light receiving portion and a second light receiving portion as a first sub beam light receiving portion, a third light receiving portion as a second sub beam light receiving portion, and a third sub beam light receiving portion. It consists of a fourth light receiving part and a fifth light receiving part, and a sixth light receiving part as a fourth sub-beam light receiving part,
The second optical splitter is arranged such that the center of the first sub-beam passes through the inside of the third region,
The third optical splitter is
A first light branching unit for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the first light receiving unit;
A second light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the first region to the second light receiving unit;
A third light branching unit for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the first region to the third light receiving unit;
A fourth light branching part for branching the other part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam to the third region to the fourth light receiving part;
A fifth light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the second region to the fifth light receiving unit;
A sixth light branching unit for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the second region to the sixth light receiving unit;
The shape of a combination of the first sub-beam branched to the first light-receiving unit and the first sub-beam branched to the second light-receiving unit, and the shape of the second sub-beam branched to the third light-receiving unit And the shape of a combination of the first sub-beam branched to the fourth light-receiving unit and the first sub-beam branched to the fifth light-receiving unit, and the second sub-beam branched to the sixth light-receiving unit So that the first to sixth optical branching portions have substantially the same shape regardless of the branch positions of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. The optical integrated unit according to claim 1, wherein the optical integrated unit is arranged.
上記第3の光分岐器は、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの半分を第1の受光部に分岐させる第7の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第2の受光部に分岐させる第2の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの全部を第3の受光部に分岐させる第8の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの半分を第7の受光部に分岐させる第9の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの残り半分を第4の受光部に分岐させる第10の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第5の受光部に分岐させる第5の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの全部を第6の受光部に分岐させる第11の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの残り半分を第8の受光部に分岐させる第12の光分岐部とを備えることを特徴とする請求項1記載の光集積化ユニット。The photodetector includes a first light receiving portion and a second light receiving portion as first sub beam light receiving portions, a third light receiving portion and a seventh light receiving portion as second sub beam light receiving portions, and a third light receiving portion. A fourth light receiving portion and a fifth light receiving portion as the sub beam light receiving portion, and a sixth light receiving portion and an eighth light receiving portion as the fourth sub beam light receiving portion,
The third optical splitter is
A seventh light branching unit for branching a half of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the third region to the first light receiving unit;
A second light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the first region to the second light receiving unit;
An eighth light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam into the first region to the third light receiving unit;
A ninth light branching unit for branching half of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam into the third region to the seventh light receiving unit;
A tenth light branching unit for branching the remaining half of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the third region to the fourth light receiving unit;
A fifth light branching unit for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam into the second region to the fifth light receiving unit;
An eleventh light branching section for branching all of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam into the second region to the sixth light receiving section;
2. The light according to claim 1, further comprising a twelfth light branching portion for branching the remaining half of the light beam obtained by branching the return light of the second sub beam into the third region to the eighth light receiving portion. Integrated unit.
第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、
上記第3の光分岐器は、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第13の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部分を、上記各受光部に入射する方向以外の方向に分岐させる第14の光分岐部とを備え、
第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームのうちで第13の光分岐部で分岐されることなく第3の受光部に入射する光ビームの形状と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームのうちで第14の光分岐部で分岐されることなく第6の受光部に入射する光ビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状となるように、上記第1の光分岐部、第4の光分岐部、第13の光分岐部、および第14の光分岐部が配置されていることを特徴とする請求項1記載の光集積化ユニット。The photodetector receives a first light-receiving unit as a first sub-beam light-receiving unit and a light beam obtained by branching back light of the first sub-beam as a first sub-beam light-receiving unit in a first region. A second light-receiving unit, a third light-receiving unit as a second sub-beam light-receiving unit, a third light-receiving unit that receives a light beam branched from the return light of the second sub-beam in the first region, and a third sub-beam light-receiving unit A fourth light-receiving unit as a part, a fifth light-receiving unit as a third sub-beam light-receiving part, which receives a light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, As a sub-beam light receiving unit, the return light of the second sub-beam comprises a sixth light receiving unit that receives the light beam branched in the second region
The second optical splitter is arranged such that the center of the first sub-beam passes through the inside of the third region,
The third optical splitter is
A first light branching unit for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the first light receiving unit;
A fourth light branching part for branching the other part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam to the third region to the fourth light receiving part;
A thirteenth light branching portion for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the first region in a direction other than the direction incident on each light receiving portion;
A fourteenth light branching part for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the second region in a direction other than the direction incident on each light receiving part;
The shape of a combination of the first sub-beam branched to the first light-receiving unit and the first sub-beam incident on the second light-receiving unit and the return light of the second sub-beam are branched in the first region. Among the light beams, the shape of the light beam incident on the third light receiving unit without being branched by the thirteenth light branching unit, and the first sub beam and the fifth light receiving unit branched to the fourth light receiving unit Of the first sub-beam incident on the second sub-beam and the sixth sub-beam of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the second region without being branched in the fourteenth optical branching section. The shape of the light beam incident on the light receiving portion of the first sub-beam is approximately the same as the first sub-beam regardless of the branch position of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. Optical branching unit, fourth optical branching unit, and thirteenth optical branching unit And fourteenth optical integrated unit according to claim 1, wherein the light branching unit is disposed of.
第2の光分岐器は、第1のサブビームの中心が第3領域の内部を通るように配置されており、
上記第3の光分岐器は、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部分を第1の受光部に分岐させる第1の光分岐部と、
第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部分を第4の受光部に分岐させる第4の光分岐部と、
第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの一部を遮光する第1の遮光部と、
第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの一部を遮光する第2の遮光部とを備え、
第1の受光部に分岐される第1のサブビームと第2の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームのうちで第1の遮光部で遮光されることなく第3の受光部と、第4の受光部に分岐される第1のサブビームと第5の受光部に入射する第1のサブビームとを合わせたものの形状と、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームのうちで第2の遮光部で遮光されることなく第6の受光部に入射する光ビームの形状とが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、略一定の形状となるように、上記第1の光分岐部、第4の光分岐部、第1の遮光部、および第2の遮光部が配置されていることを特徴とする請求項1記載の光集積化ユニット。The photodetector receives a first light-receiving unit as a first sub-beam light-receiving unit and a light beam obtained by branching back light of the first sub-beam as a first sub-beam light-receiving unit in a first region. A second light-receiving unit, a third light-receiving unit as a second sub-beam light-receiving unit, a third light-receiving unit that receives a light beam branched from the return light of the second sub-beam in the first region, and a third sub-beam light-receiving unit A fourth light-receiving unit as a part, a fifth light-receiving unit as a third sub-beam light-receiving part, which receives a light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, As a sub-beam light receiving unit, the return light of the second sub-beam comprises a sixth light receiving unit that receives the light beam branched in the second region
The second optical splitter is arranged such that the center of the first sub-beam passes through the inside of the third region,
The third optical splitter is
A first light branching unit for branching a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region to the first light receiving unit;
A fourth light branching part for branching the other part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam to the third region to the fourth light receiving part;
A first light-shielding portion that shields a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the first region;
A second light shielding portion for shielding a part of the light beam obtained by branching the return light of the second sub-beam in the second region;
The shape of a combination of the first sub-beam branched to the first light-receiving unit and the first sub-beam incident on the second light-receiving unit and the return light of the second sub-beam are branched in the first region. Of the light beam, the third light receiving unit is not shielded by the first light shielding unit, the first sub beam branched to the fourth light receiving unit, and the first sub beam incident on the fifth light receiving unit, And the light beam incident on the sixth light receiving unit without being blocked by the second light blocking unit among the light beams obtained by branching the return light of the second sub beam in the second region. The first light branching unit and the fourth light are shaped so that the shapes thereof are substantially constant regardless of the branching positions of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. A branching portion, a first light shielding portion, and a second light shielding portion are disposed. Optical integrated unit according to claim 1, wherein the door.
これら光分岐部が回折格子で構成されていることを特徴とする請求項1記載の光集積化ユニット。The third optical branching unit includes a plurality of optical branching units that branch light beams obtained by branching the return light of the first sub-beam and the second sub-beam in the second optical branching unit in different directions,
2. The optical integrated unit according to claim 1, wherein these optical branching portions are constituted by diffraction gratings.
上記集光手段へ向かって光ビームを出射するための光源と、
上記光源と上記集光手段との間に配置され、上記光源から出射された光ビームを、メインビームと、トラッキング誤差信号生成に関わる第1のサブビームおよび第2のサブビームとに分岐させる第1の光分岐器と、
光記録媒体からの戻り光を受光するための光検出器と、
上記集光手段と光検出器との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器とを備え、
上記第2の光分岐器が、前記戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体のトラック方向に平行な第1の分割線により互いに分割された第1領域および第2領域と、第1の分割線の延長線上に位置する第3領域とを含む光集積化ユニットにおいて、
第2の光分岐器と光検出器との間に、少なくとも第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐された光ビームの少なくとも一部を回折させる第3の光分岐器が設けられており、
上記光検出器が、
メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、
メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、
第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、
第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、それぞれ、第2の光分岐器による第1のサブビームおよび第2のサブビームの分岐位置に関わらず、全体として略一定の形状となるように構成されていることを特徴とする光集積化ユニット。Used in combination with a condensing means for condensing a light beam on an optical recording medium,
A light source for emitting a light beam toward the condensing means;
A first beam disposed between the light source and the light condensing means and splitting the light beam emitted from the light source into a main beam and a first sub-beam and a second sub-beam related to tracking error signal generation. An optical splitter,
A photodetector for receiving the return light from the optical recording medium;
A second optical branching device disposed between the condensing means and the photodetector and branching the return light into a plurality of light beams;
The second optical splitter includes a plurality of regions for branching the return light in different directions, and the plurality of regions are divided by a first dividing line parallel to the track direction of the optical recording medium . In an optical integrated unit including one region and a second region, and a third region located on an extension of the first dividing line ,
A third beam between the second optical branching device and the photodetector diffracts at least a part of the light beam branched by the second optical branching device by the return light of at least the first subbeam and the second subbeam. Is provided with
The photodetector is
A first main beam receiving unit that receives a light beam obtained by branching back light of the main beam in the first region;
A second main beam light receiving unit for receiving a light beam in which the return light of the main beam is branched in the second region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the first region and a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region are received. A first sub-beam light receiving unit,
A second sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the first region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, and another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region A third sub-beam light receiving portion for receiving light;
And a fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the second region,
The light amount difference between the first main beam light receiving unit and the second main beam light receiving unit, the total light amount of the first sub beam light receiving unit and the second sub beam light receiving unit, and the third sub beam light receiving unit and the fourth sub beam. A tracking error signal is generated based on the difference from the total light amount of the light receiving unit,
The third optical branching unit includes a first sub-beam incident on the first sub-beam light receiving unit, a second sub-beam incident on the second sub-beam light receiving unit, and a first sub-beam incident on the third sub-beam light receiving unit. The sub-beam and the second sub-beam incident on the fourth sub-beam receiving unit are substantially constant in shape as a whole regardless of the branch positions of the first sub-beam and the second sub-beam by the second optical splitter. An optical integrated unit characterized by being configured as follows.
これら互いに隣接する複数の回折格子は、回折特性が互いに異なることを特徴とする請求項16記載の光集積化ユニット。The third optical branching unit includes a plurality of adjacent diffraction gratings that diffract the same light beam and guide it to the light receiving unit of the photodetector,
The optical integrated unit according to claim 16, wherein the plurality of adjacent diffraction gratings have different diffraction characteristics.
前記光学基板は、前記第3の光分岐器が設置された光学的位置においては、第2の光分岐器で分岐された光ビームを回折させる回折格子と、第2の光分岐器で分岐された光ビームを回折させずに透過させる領域とを具備することを特徴とする請求項16記載の光集積化ユニット。The third optical branching unit is formed on an optical substrate,
The optical substrate is branched by a diffraction grating that diffracts the light beam branched by the second optical splitter and the second optical splitter at the optical position where the third optical splitter is installed. 17. The optical integrated unit according to claim 16, further comprising a region through which the transmitted light beam is transmitted without being diffracted.
光集積化ユニットと光記録媒体との間に配置され、光集積化ユニットから出射された光ビームを光記録媒体上に集光する集光手段とを備える光ピックアップ装置。An optical integrated unit according to any one of claims 1 to 22,
An optical pickup device comprising: a light collecting unit disposed between the optical integrated unit and the optical recording medium, and condensing the light beam emitted from the optical integrated unit on the optical recording medium.
上記集光手段へ向かって光ビームを出射するための光源と、
上記光源と上記集光手段との間に配置され、上記光源から出射された光ビームを、メインビームと、トラッキング誤差信号生成のための第1のサブビームおよび第2のサブビームとに分岐させる第1の光分岐器と、
光記録媒体からの戻り光を受光するための光検出器と、
上記集光手段と光検出器との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器とを備え、
上記第2の光分岐器が、戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体のトラック方向に平行な第1の分割線により互いに分割された第1領域および第2領域と、第1の分割線の延長線上に位置する第3領域とを含む光集積化ユニットにおいて、
第2の光分岐器と光検出器との間に、第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐された光ビームの少なくとも一部を分岐させる第3の光分岐器が設けられており、
上記光検出器が、
メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、
メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、
第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、
第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、全体として互いに等価的に同一形状となるように構成されていることを特徴とする光集積化ユニット。Used in combination with a condensing means for condensing a light beam on an optical recording medium,
A light source for emitting a light beam toward the condensing means;
A first beam that is arranged between the light source and the condensing means and splits a light beam emitted from the light source into a main beam and a first sub-beam and a second sub-beam for generating a tracking error signal. With an optical splitter
A photodetector for receiving the return light from the optical recording medium;
A second optical branching device disposed between the condensing means and the photodetector and branching the return light into a plurality of light beams;
The second optical branching unit includes a plurality of regions for branching the return light in different directions, and the plurality of regions are divided by a first dividing line parallel to the track direction of the optical recording medium. In an optical integrated unit including a region and a second region, and a third region located on an extension of the first dividing line,
A return light of the first sub-beam and the second sub-beam splits at least part of the light beam branched by the second optical splitter between the second optical splitter and the photodetector. An optical splitter is provided,
The photodetector is
A first main beam receiving unit that receives a light beam obtained by branching back light of the main beam in the first region;
A second main beam light receiving unit for receiving a light beam in which the return light of the main beam is branched in the second region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the first region and a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region are received. A first sub-beam light receiving unit,
A second sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the first region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, and another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region A third sub-beam light receiving portion for receiving light;
And a fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the second region,
The light amount difference between the first main beam light receiving unit and the second main beam light receiving unit, the total light amount of the first sub beam light receiving unit and the second sub beam light receiving unit, and the third sub beam light receiving unit and the fourth sub beam. A tracking error signal is generated based on the difference from the total light amount of the light receiving unit,
The third optical branching unit includes a first sub-beam incident on the first sub-beam light receiving unit, a second sub-beam incident on the second sub-beam light receiving unit, and a first sub-beam incident on the third sub-beam light receiving unit. An optical integrated unit, wherein the sub-beam and the second sub-beam incident on the fourth sub-beam light receiving section are configured to be equivalently identical in shape as a whole.
第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第1のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第1のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、かつ、
第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第2のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第2のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、構成されていることを特徴とする請求項24記載の光集積化ユニット。The third optical splitter is
The main beam incident on the first main beam receiving unit as a whole is formed by the shape of the first sub beam incident on the first sub beam receiving unit and the shape of the second sub beam incident on the second sub beam receiving unit. Or a shape equivalent to the shape of two main beams incident on the first main beam light receiving portion, and
The main beam incident on the second main beam receiving unit as a whole is formed by the shape of the first sub beam incident on the third sub beam receiving unit and the shape of the second sub beam incident on the fourth sub beam receiving unit. 25. The optical integration according to claim 24, wherein the optical integration is configured to have the same shape as that of the two main beams incident on the second main beam light receiving portion. unit.
上記集光手段へ向かって光ビームを出射するための光源と、
上記光源と上記集光手段との間に配置され、上記光源から出射された光ビームを、メインビームと、トラッキング誤差信号生成に関わる第1のサブビームおよび第2のサブビームとに分岐させる第1の光分岐器と、
光記録媒体からの戻り光を受光するための光検出器と、
上記集光手段と光検出器との間に配置され、上記戻り光を複数の光ビームに分岐させる第2の光分岐器とを備え、
上記第2の光分岐器が、前記戻り光を異なる方向に分岐させる複数の領域からなり、該複数の領域は、光記録媒体のトラック方向に平行な第1の分割線により互いに分割された第1領域および第2領域と、第1の分割線の延長線上に位置する第3領域とを含む光集積化ユニットにおいて、
第2の光分岐器と光検出器との間に、少なくとも第1のサブビームおよび第2のサブビームの戻り光が第2の光分岐器で分岐された光ビームの少なくとも一部を回折させる第3の光分岐器が設けられており、
上記光検出器が、
メインビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームを受光する第1のメインビーム受光部と、
メインビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームを受光する第2のメインビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの一部とを受光する第1のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第1領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第2のサブビーム受光部と、
少なくとも、第1のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部と、第1のサブビームの戻り光が第3領域で分岐されてなる光ビームの他の一部とを受光する第3のサブビーム受光部と、
少なくとも、第2のサブビームの戻り光が第2領域で分岐されてなる光ビームの少なくとも一部を受光する第4のサブビーム受光部とを備え、
第1のメインビーム受光部と第2のメインビーム受光部との光量差、並びに、第1のサブビーム受光部および第2のサブビーム受光部の合計光量と第3のサブビーム受光部および第4のサブビーム受光部の合計光量との差に基づいてトラッキング誤差信号を生成するようになっており、
第3の光分岐器は、第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームと、第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームと、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームとが、全体として互いに等価的に同一形状となるように構成されていることを特徴とする光集積化ユニット。Used in combination with a condensing means for condensing a light beam on an optical recording medium,
A light source for emitting a light beam toward the condensing means;
A first beam disposed between the light source and the light condensing means and splitting the light beam emitted from the light source into a main beam and a first sub-beam and a second sub-beam related to tracking error signal generation. An optical splitter,
A photodetector for receiving the return light from the optical recording medium;
A second optical branching device disposed between the condensing means and the photodetector and branching the return light into a plurality of light beams;
The second optical splitter includes a plurality of regions for branching the return light in different directions, and the plurality of regions are divided by a first dividing line parallel to the track direction of the optical recording medium . In an optical integrated unit including one region and a second region, and a third region located on an extension of the first dividing line ,
A third beam between the second optical branching device and the photodetector diffracts at least a part of the light beam branched by the second optical branching device by the return light of at least the first subbeam and the second subbeam. Is provided with
The photodetector is
A first main beam receiving unit that receives a light beam obtained by branching back light of the main beam in the first region;
A second main beam light receiving unit for receiving a light beam in which the return light of the main beam is branched in the second region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the first region and a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region are received. A first sub-beam light receiving unit,
A second sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the first region;
At least a part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the second region, and another part of the light beam obtained by branching the return light of the first sub-beam in the third region A third sub-beam light receiving portion for receiving light;
And a fourth sub-beam light receiving unit that receives at least a part of the light beam formed by branching the return light of the second sub-beam in the second region,
The light amount difference between the first main beam light receiving unit and the second main beam light receiving unit, the total light amount of the first sub beam light receiving unit and the second sub beam light receiving unit, and the third sub beam light receiving unit and the fourth sub beam. A tracking error signal is generated based on the difference from the total light amount of the light receiving unit,
The third optical branching unit includes a first sub-beam incident on the first sub-beam light receiving unit, a second sub-beam incident on the second sub-beam light receiving unit, and a first sub-beam incident on the third sub-beam light receiving unit. An optical integrated unit, wherein the sub-beam and the second sub-beam incident on the fourth sub-beam light receiving section are configured to be equivalently identical in shape as a whole.
第1のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第2のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第1のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第1のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、かつ、
第3のサブビーム受光部に入射する第1のサブビームの形状と、第4のサブビーム受光部に入射する第2のサブビームの形状とが、全体として、第2のメインビーム受光部に入射するメインビームの形状、あるいは第2のメインビーム受光部に入射するメインビームを2つ合わせた形状と等価的に同一形状となるように、構成されていることを特徴とする請求項26記載の光集積化ユニット。The third optical splitter is
The main beam incident on the first main beam receiving unit as a whole is formed by the shape of the first sub beam incident on the first sub beam receiving unit and the shape of the second sub beam incident on the second sub beam receiving unit. Or a shape equivalent to the shape of two main beams incident on the first main beam light receiving portion, and
The main beam incident on the second main beam receiving unit as a whole is formed by the shape of the first sub beam incident on the third sub beam receiving unit and the shape of the second sub beam incident on the fourth sub beam receiving unit. 27. The optical integration according to claim 26, wherein the optical integration is configured to have the same shape as that of the two main beams incident on the second main beam light receiving portion. unit.
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