JP3980433B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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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
【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
【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、
【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
【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
【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
Claims (27)
- 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。 - 第２の光分岐器において、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を特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。
- 第３の光分岐器は、第２の光分岐器で分岐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を特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。
- 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ことを特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。 - 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、光分岐の割合が等しく設定されていることを特徴とする請求項４記載の光集積化ユニット。
- 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を特徴とする請求項４記載の光集積化ユニット。
- 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ことを特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。 - 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、光分岐の割合が等しく設定されていることを特徴とする請求項７記載の光集積化ユニット。
- 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を特徴とする請求項７記載の光集積化ユニット。
- 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。 - 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。 - 上記第１の遮光部および第２の遮光部と、第３の光分岐器とが、同一の透光体上に形成されていることを特徴とする請求項１１記載の光集積化ユニット。
- 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ことを特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。 - 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を特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。
- 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を特徴とする請求項１記載の光集積化ユニット。
- 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。 - 前記第２の光分岐器は、光記録媒体のトラック方向に平行な第１の分割線および光記録媒体のトラック方向に垂直な第２の分割線によって四分円状の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ることを特徴とする請求項１６記載の光集積化ユニット。
- 前記第３の光分岐器は、回折特性が互いに異なる複数の回折格子を備えることを特徴とする請求項１６記載の光集積化ユニット。
- 前記第３の光分岐器は、回折特性が互いに異なり、かつ互いに隣接する複数の回折格子を備えることを特徴とする請求項１６記載の光集積化ユニット。
- 前記第３の光分岐器は、上記光検出器の同一の受光部に光ビームを回折して導く複数の回折格子を備えることを特徴とする請求項１６記載の光集積化ユニット。
- 前記第３の光分岐器は、同一の光ビームを回折して上記光検出器の受光部に導く、互いに隣接する複数の回折格子を備え、
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。 - 前記第３の光分岐器は、光学基板上に形成されると共に、
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。 - 請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の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光ピックアップ装置。 - 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。 - 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、構成されていることを特徴とする請求項２４記載の光集積化ユニット。 - 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。 - 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、構成されていることを特徴とする請求項２６記載の光集積化ユニット。
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