JP4106208B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンパクトディスク、レーザディスク等の再生専用型光ディスクの再生を行う光学的再生装置または追記型、書き換え可能型等の光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置において使用される光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ピックアップ装置としては、トラッキングサーボ方式として３ビーム法あるいはプッシュプル法を用いたものがある。
【０００３】
３ビーム法は、図３２に示すように、光ディスクの表面においてメインビームＳ１とその両側にサブビームＳ２，Ｓ３を集光させる。そして、上記サブビームＳ２，Ｓ３のディスク反射光を光検出器Ｄ１，Ｄ２で検出し、その差動信号Ｄ１−Ｄ２をトラッキング信号とする。
【０００４】
プッシュプル法によれば、図３３（ａ），（ｂ）に示すように、レーザ３１から出射した光Ｌは対物レンズ３４にて光ディスク３５の表面に集光し、その光Ｌの反射光を偏光ビームスプリッタ３３で２分割光検出器３６に導いている。このとき、上記２分割光検出器３６の受光領域Ｄ１’，Ｄ２’からの信号の差動信号Ｄ１’―Ｄ２’をトラッキング信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
３ビーム法では、トラッキング信号となるべきサブビームＳ２，Ｓ３の間隔が大きく開いている。このため、光ディスクにおいて情報が記録されていないところから情報が記録されている部分へのトラッキングを行おうとした場合、図３２に示すように、サブビームＳ２とサブビームＳ３との反射光の差が大きくなってしまう。その結果、トラッキングずれ信号以外の反射光量差の影響でトラッキングオフセットが光検出器Ｄ１，Ｄ２の差動信号Ｄ１−Ｄ２に発生するという問題がある。
【０００６】
また、３ビーム法では、ピックアップの組立ての段階において、サブビームＳ２とサブビームＳ３が所定のトラックに照射されるように正確に位置調整する必要があるため、組立てに時間がかかるという問題がある。
【０００７】
更に、３ビーム法では、１つの光源から３つのビームを生成していることより、記録、再生に用いるメインビームの光量を確保するには光源出力は大きくする必要があるため、光源の負担が大きくなるという問題があると共に、消費電力が増えるという問題がある。
【０００８】
プッシュプル法は、上述した３ビーム法の問題は原理上発生しないものの以下のような問題がある。
【０００９】
プッシュプル法では、光ディスク３５からの反射光の左右の光量分布の差を検出してトラッキング信号とするのであるが、このトラッキングにおいて対物レンズがラジアル方向に移動した場合、図３３（ａ）に示すように、光ディスク３５の反射光の光軸がずれるため、２分割検出器３６の中心からビーム中心がずれてしまう。
【００１０】
また、上記光ディスク３５が傾いていた場合、図３３（ｂ）に示すように、光ディスク３５からの反射光が対物レンズ３４に対して傾いて戻ってくるため、対物レンズ３４に対して反射光中心がずれてしまう。
【００１１】
このように、いずれの場合にもトラッキングがあっているにもかかわらず、２分割光検出器３６の受光領域Ｄ１’，Ｄ２’からの信号の差動信号Ｄ１’−Ｄ２’にオフセットが発生し、うまくトラッキングができないという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、良好なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、ラジアル方向の分割線により２つの領域に分割され、その２つの領域の０次光、±１次光の回折効率は分割線方向に沿って互いに逆特性であることを特徴としている。
本明細書において光ディスクとは、例えばピットディスク、相変化ディスクおよび光磁気ディスクなどのことを指す。
【００２５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
【００２６】
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
【００２７】
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
【００２８】
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記回折格子素子は、ラジアル方向の分割線により２つの領域に分割され、その２つの領域の０次光、±１次光の回折効率は分割線方向に沿って互いに逆特性である。つまり、上記２つの領域の一方では例えばある方向にいくほど０次光の回折効率が低くなり、これとは逆に、２つの領域の他方ではそのある方向にいくほど±１次光の回折効率が高 くなる。したがって、１つの回折格子素子上に複数の特性をもつ回折格子素子が実現できるので、部品点数の増加を最小限にして目的のピックアップが構成できる。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部とを有するレリーフ形回折格子であり、上記山部と上記溝部との比率が一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴としている。
【００４２】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成 できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、量産性の高いレリーフ型回折素子が採用できるので、コストアップを避けることができる。
【００４３】
また、上記山部と溝部との比率（ＤＵＴＹ）を制御することにより、特性のばらつきの小さい素子を作製できる。
【００４４】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部を有するレリーフ形回折格子であり、上記溝部の深さを一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴としている。
【００４５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、量産性の高いレリーフ型回折素子が採用できるので、コストアップを避けることができる。
【００４６】
また、上記溝部の深さを制御することにより、感度の高い素子が作製できる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を２つの光に分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
上記２つの光の一方を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、上記信号を含む光を上記第３の受光素子に導くと共に、上記信号を含まない光を、上記光量分配手段を介して上記第１，第２の受光素子に導く第２の偏光ビームスプリッタとを有し、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置によって透過率あるいは反射率が変化するハーフミラーであることを特徴としている。
【００５０】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段がハーフミラーであるので、従来のピックアップに使用していた光学部品を光量分配手段として兼用できる。したがって、部品点数の削減が可能となって、小型化および低価格化が可能となる。
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射 する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、上記第１，第２の受光素子に入射するそれぞれの光に対する透過率に傾斜をもたせたフィルターであることを特徴としている。
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段は、第１，第２の受光素子に入射するそれぞれの光に対する透過率に傾斜をもたせたフィルターであるので、より感度の高い光量分配手段を実現できる。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクの信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、信号を含む光と信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第１，第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光から一部の光を分岐させて上記第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００６４】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
【００６５】
また、上記プッシュプル信号を補正するための信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００６６】
【００６７】
【００６８】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクの信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、信号を含む光と信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光分岐素子と上記第１，第２の受光素子との間に上記光量分配手段が配置され、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００６９】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記実施形態の光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
【００７０】
また、ＭＯ（光磁気）信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光源からの光が光分岐素子を透過して光ディスクに向う場合、光分岐素子自体は光量分配機能を有さないが、光分岐素子と第１，第２の受光素子との間に光量分配手段を配置しているので、光量分配手段によって光分岐素子にする光の光量を分配することができる。
また、上記光分岐素子自体は光量分配機能を有さないので、光分岐素子によって光束の光強度分布は変化することがなく、光ディスクの表面上の集光スポットに対して悪影響がない。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００９０】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
また、ＭＯ信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
【００９１】
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００９２】
【００９３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の光ピックアップ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００９４】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置は、光源としての半導体レーザ１の光を対物レンズ４にて光ディスク５の表面上に集光させる集光光学系と、トラッキング誤差信号を検出するために光ディスク５からの反射光を導く信号生成光学系と、プッシュプル信号および補正信号を生成するための光検出器１３とを備えている。
【００９５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【００９６】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離されてスポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【００９７】
一方、上記第２の偏光ビームスプリッタ６で反射されず、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した光は、光量分配手段としての回折素子１０によって回折された後、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して±１次回折光と０次回折光が光検出器１３に入射する。これにより、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ）が検出される。
【００９８】
図２（ａ）に、このような光学系におけるサーボ信号検出について信号生成系部分を拡大した拡大図を示す。
【００９９】
以下に、図２（ａ）を用いてフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成方法を説明する。
【０１００】
上記０次回折光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして、第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａに照射される。
【０１０１】
上記４分割受光素子１３ａは、図２（ｂ）に示すように、４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。この各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとして、フォーカスエラー信号ＦＥＳを非点収差法により以下の式（１）の演算で生成できる。
【０１０２】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１０３】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（２）の演算で生成できる。
【０１０４】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬ（対物レンズ）シフトによりオフセットが発生することになる。
【０１０５】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０１０６】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（３）
以下、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１０７】
図２（ａ）の光学系において、回折素子１０は回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１０８】
具体的には、例えば図３に示すように、回折素子１０において格子ピッチＰは全面にわたり同―であり、山部分１０ａの幅Ｌと谷部１０ｂの幅Ｇとの比率が変化している。上記格子ピッチＰにしめる谷部１０ｂの割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹが回折素子１０の図中左端から図中右端までリニアに変化している。このような構造を回折素子１０が有していることにより、回折素子１０に入射した光のうち右に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。逆に、０次回折光は右に入射した光ほど増加する。
【０１０９】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１０が石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率が０．１７〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率が０．６４〜０．１５まで変化する。
【０１１０】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに浅く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに深く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０１１１】
上記回折素子１０の特性により、図２（ｂ）に示すように、光検出器１３の４分割受光素子１３ａに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は、図中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された、第２の受光素子としての受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は図中下側部分ほど暗くなる分布を有する。このような分布は、上記シリンドリカルレンズ１１の作用により回折素子１０の像は受光面上で９０度回転していることで生じている。
【０１１２】
このとき、上記対物レンズ４が図１中の左方向にシフトして、回折素子１０上でビームが図２（ａ）中右方向にシフトした場合、光検出器１３上でビームスポットは図２（ａ）の紙面手前にシフトし、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図１中の左方向にシフトし、回折素子１０上でビームが図２（ａ）中の左方向にシフトした場合、光検出器１３上でビームスポットは図２（ａ）の紙面奥にシフトし、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１１３】
したがって、上記受光領域Ｅ，Ｆの出力をＯＥ，ＯＦにして、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＣ＋ＯＢ＋ＯＤ）−α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１１４】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１１５】
以下に、上記光ピックアップ装置の具体的数値例を示す。
【０１１６】
半導体レーザ
波長 λ＝４０５ｎｍ
レーザ放射角（半値全角）：ラジアル（半径）方向 １０°
トラック方向 ２５°
コリメートレンズ：焦点距離１２ｍｍ ＮＡ０．１９
対物レンズ：焦点距離３．０５ｍｍ ＮＡ０．６５
ディスク：トラックピッチ ０．７４μｍ（ランドの間隔）
溝深さ λ／７
ＤＵＴＹ（ランド：グルーブ）＝１：１
回折素子：０次回折効率 ３５±１５％（６０〜２０％）
（−１次）＋（＋１次）回折効率 ３５±１５％（２０〜６０％）
このような具体的数値例の光ピックアップ装置において、対物レンズ４を±３００μｍまでシフトさせた場合のプッシュプル信号ＰＰを図５に示し、トラッキングエラー信号ＴＥＳを図６に示す。図５，図６において、図中横軸はビームのディスク照射位置を表し、ディスク上溝部中心位置を０とする。
【０１１７】
図５，図６より判るように、プッシュプル信号ＰＰはＯＬシフトにより信号にオフセットがあるが、トラッキングエラー信号ＴＥＳはオフセットが完全に除去できている。
【０１１８】
上記実施の形態１は、Ｓ偏光成分を全て反射し、Ｐ偏光成分に関しての透過反射特性は透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化する偏光ビームスプリッタを、第２の偏光ビームスプリッタ６を用いる代わりに用いてもよい。この場合は、その偏光ビームスプリッタとシリンドリカルレンズ１１との間に回折素子１０を配置せずに、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃ上での光量を変化させることができる。
【０１１９】
上記偏光ビームスプリッタを用いた場合、ＭＯ信号検出用の受光素子９ａ，９ｂの各素子出力をＯＥ’、ＯＦ’とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−α×ＳＨＦＴ
とすればよい。
【０１２０】
ただし、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−β（ＯＥ’＋ＯＦ’）
である。
【０１２１】
また、上記受光素子９ａ，９ｂについては、それぞれトラック方向の分割線で２分割されていてもよい。すなわち、上記受光素子９ａの代わりに、２つの受光領域Ｅ１’，Ｅ２’を有する２分割受光素子を用いると共に、受光素子９ｂの代わりに、２つの受光領域Ｆ１’，Ｆ２’を有する２分割受光素子を用いてもよい。この場合、それられの各受光領域Ｅ１’，Ｅ２’，Ｆ１’，Ｆ２’の出力をＯＥ１’，ＯＥ２’，ＯＦ１’，ＯＦ２’とすると、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋β｛（ＯＥ１’−ＯＥ２’）＋（ＯＦ１’−ＯＦ２’）｝
ＳＨＦＴ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−α（Ｅ１’＋Ｅ２’＋Ｆ１’＋Ｆ２’）
とすればよい。
【０１２２】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０１２３】
また、上記実施の形態１では、回折素子１０に入る光の位置により、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃ上での光量が変化するような構成としたが、例えば回折素子１０の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成とし（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、図７に示すように、受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの受光感度が紙面手前（図２（ｂ）中の下）にいくほどほぼリニアに高くなり、受光領域Ｅ，Ｆの受光感度が紙面手前（図２（ｂ）中の下）にいくほど略リニアに低くなる構成となっていれば、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１２４】
また、受光素子感度を変化させるかわりに、例えば図８に示すように、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１２５】
あるいは、ＤＵＴＹ、溝深さががリニアに変る回折素子を、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。つまり、回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する回折素子を、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１２６】
また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃの代わりに、図９に示すように、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅを用いても構わない。上記受光素子１３ｄ，１３ｅは、２つの受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋（ＯＥ１−ＯＥ２）＋（ＯＦ１−ＯＦ２）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ１＋ＯＥ２＋ＯＦ１＋ＯＦ２）
とすればよい。
【０１２７】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果を奏する。
【０１２８】
以下に、上記光ピックアップ装置の他の具体的数値例を示す。
【０１２９】
半導体レーザ
波長 λ＝４０５ｎｍ
レーザ放射角（半値全角）：ラジアル（半径）方向 １０°
トラック方向 ２５°
コリメートレンズ：焦点距離１ ２ｍｍ ＮＡ０．１９
対物レンズ：焦点距離３．０５ｍｍ ＮＡ０．６５
ディスク：トラックピッチ ０．７４μｍ（ランドの間隔）
溝深さ λ／７
ＤＵＴＹ（ランド：グルーブ）＝１：１
回折素子：０次回折効率 ３５±１５％（６０〜２０％）
（―１次）＋（＋１次）回折効率 ３５±１５％（２０〜６０％）
このような他の具体的数値例の光ピックアップ装置において、対物レンズ４を±３００μｍまでシフトさせた場合のプッシュプル信号ＰＰを図１０に示し、トラッキングエラー信号ＴＥＳを図１１に示す。図１０，図１１において、図中横軸はビームのディスク照射位置を表し、ディスク上溝部中心位置を０とする。
【０１３０】
図５，図６より判るように、プッシュプル信号ＰＰはＯＬシフトにより信号にオフセットがあるが、トラッキングエラー信号ＴＥＳはオフセットが完全に除去できている。また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃが分割されていない場合に比べてトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅が大きくなっている。
【０１３１】
これにより、安定なトラッキングサーボを実現することができる。
【０１３２】
（実施の形態２）
図１２に、本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【０１３３】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離されてスポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１３４】
一方、上記第２の偏光ビームスプリッタ６で反射されず、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した光は、第３の偏光ビームスプリッタ１４で透過光と反射光に分離される。その透過光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａに入射する。そして、上記反射光は、スポットレンズ１５を介して第２の受光素子としての受光素子１６に入射する。上記４分割受光素子１３ａおよび受光素子１６の受光により、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ）が検出される。
【０１３５】
次に、このような光学系におけるサーボ信号検出について説明する。
【０１３６】
上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の透過光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして４分割受光素子１３ａの図示しない受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに照射される。
【０１３７】
このとき、それらの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとして、フォーカスエラー信号ＦＥＳを非点収差法により以下の式（２１）の演算で生成できる。
【０１３８】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（２１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１３９】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（２２）の演算で生成できる。
【０１４０】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（２２）
この信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１４１】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
によりＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を生成する。
【０１４２】
次に、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１４３】
図１２の光学系において、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓの透過反射特性は、透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１４４】
具体的には、例えば、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４は、膜面Ｓの透過率が図１２中下側から図１２中上側までリニアに減少する構造を有している。このとき、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓの反射率は反対にリニアに増加する。つまり、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４は、膜面Ｓの反射率が図１２中下側から図１２中上側までリニアに増加する構造を有している。
【０１４５】
このような構造を第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓが有することで、第３の偏光ビームスプリッタ１４の図１２中上部に入射した光の透過光ほど減少する。また、それとは反対に、第３の偏光ビームスプリッタ１４の図１２中上部に入射した光の反射光ほど増加する。これにより、上記４分割受光素子１３ａに落ちるスポットの強度分布は、図１２中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は、図１２中左側部分ほど暗くなる分布を有する。
【０１４６】
上記対物レンズ４が図１２中右方向にシフトした場合、第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓ上でビームスポットは図１２中下方向にシフトし、４分割受光素子１３ａに落ちる光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図１２中左方向にシフトした場合、第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓ上でビームスポットは図１２中上側にシフトし、４分割受光素子１３ａに落ちる光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１４７】
したがって、上記受光素子１６の素子出力をＯＥ１１にして、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ１１）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１２中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１２中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１４８】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１４９】
上記実施の形態２では、第３の偏光ビームスプリッタ１４に入射した光の位置により受光素子１６および４分割受光素子１３ａ上での光量が変化するような構成であったが、例えば、第３の偏光ビームスプリッタ１４の透過反射効率は光入射位置によって変化しない一定の構成とし、受光素子１６および４分割受光素子１３ａの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、上記４分割受光素子１３ａの受光感度が図１２中上側にいくほど略リニアに低くなり、受光素子１６の受光感度が図１２中右側にいくほど略リニアに明るくなる構成となっていれば、
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ１１）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１２中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１２中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１５０】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば図１３に示すように、４分割受光素子１３ａ，受光素子１６の上方に、入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０２あるいは回折素子１０を設けてもよい。この場合も、受光素子感度を変化させるのと同様な効果が得られる。
【０１５１】
また、上記受光素子１６は、２分割されていても構わない。つまり、上記受光素子１６を用いる代わりに、図１４に示すように、２つの受光領域Ｅ２１，Ｅ２２を有する２分割受光素子１０３を用いてもよい。この場合、上記受光領域Ｅ２１，Ｅ２２の出力をＯＥ２１，ＯＥ２２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋（ＯＥ２１−ＯＥ２２）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ２１＋ＯＥ２２）
とすればよい。
【０１５２】
この場合、プッシュルプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０１５３】
（実施の形態３）
図１５に、本発明の実施の形態３の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子１８を透過してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、対物レンズ４によって光ディスク５の表面にスポットを形成する。上記光ディスク５からの反射光は、再び対物レンズ４で平行光となり、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０１５４】
そして、上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第２の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１５５】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３で反射されず、偏光ビームスプリッタ３３を透過した光は、コリメートレンズ２を介して回折素子１８に入射し、この回折格子１８で回折されて光検出器１９に入射する。
【０１５６】
上記回折素子１８は、図１６に示すように、例えば３つの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を有している。この領域Ａ１による回折光は第１の受光素子としての２分割受光素子１９ａの中心、つまり受光領域Ｇと受光領域Ｈとの境界線上に焦点を結び、領域Ａ２による回折光は第１の受光素子としての受光素子１９ｂの受光領域Ｊの中心に焦点を結び、領域Ａ３による回折光は第１の受光素子としての受光素子１９ｃの受光領域Ｋの中心に焦点を結ぶ。
【０１５７】
このとき、上記受光領域Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋの出力をＯＧ，ＯＨ，ＯＪ，ＯＫにして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（３１）の演算で生成できる。
【０１５８】
ＦＥＳ＝ＯＧ−ＯＨ……（３１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１５９】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰを以下の式（３２）の演算で生成することができる。
【０１６０】
ＰＰ＝ＯＪ−ＯＫ……（３２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１６１】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を以下の式（３３）の演算で生成する。
【０１６２】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（３３）
以下に、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１６３】
図１５の光学系において、偏光ビームスプリッタ３３は、ＭＯ信号検出のため偏光方向により反射、透過率が異なるいわゆる偏光ビームスプリッタである。すなわち、上記偏光ビームスプリッタ３３では、Ｓ偏光成分を全て反射し、Ｐ偏光成分に関しての透過反射特性は透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化する。
【０１６４】
具体的には、例えば、上記偏光ビームスプリッタ３３は、反射率が図１５中下端から図１５中上端までリニアに減少する構造を有している。このとき、上記偏光ビームスプリッタ３３は、透過率が図１５中下端から図１５中上端までリニアに増加する構造を有している。
【０１６５】
このような構造を偏光ビームスプリッタ３３が有することで、偏光ビームスプリッタ３３に入射したＰ偏光のうち透過光は図１５中右側に入射した光ほど減少する。それとは反対に、偏光ビームスプリッタ３３に入射したＰ偏光のうち反射光は図１５中右側に入射した光ほど増加する。
【０１６６】
上記対物レンズ４が例えば図１５中右方向にシフトした場合、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、回折素子１８により回折されたＰ偏光のスポットの強度（ＯＧ＋ＯＨ＋ＯＪ＋ＯＫ）は全体的に暗くなる一方、偏光ビームスプリッタ３３で反射されＭＯ信号検出用の受光素子１７ａ，１７ｂに入射する光のスポットの強度（ＯＬ＋ＯＭ）は全体的に明るくなる。なお、Ｌ，Ｍを受光素子１７ａ，１７ｂの受光領域として、ＯＬを受光領域Ｌの出力とし、ＯＭを受光領域Ｍの出力としている。
【０１６７】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ＋ＯＨ＋ＯＪ＋ＯＫ）−α（ＯＬ＋ＯＭ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図１５中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
図１５中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
となる。
【０１６８】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１６９】
なお、図１５の光学系では、偏光ビームスプリッタ３３が平行光路中にあるが、図１７に示すように、コリメートレンズ２と半導体レーザ１との間の発散光路中に偏光ビームスプリッタ３３があってもよい。つまり、上記コリメートレンズ２と回折素子１８との間に偏光ビームスプリッタ３３を配置してもよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態３では、偏光ビームスプリッタ３３に入るＰ偏光の位置により２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃ上での光量が変化するような構成であったが、例えば、偏光ビームスプリッタの透過反射効率は光入射位置によって変化しない構成とし、２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。
【０１７１】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば、２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルターを用いても、本実施の形態３と同様な効果を得ることができる。
【０１７２】
（実施の形態４）
図１８に、本発明の実施の形態４の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５にスポットを形成する。
【０１７３】
上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光が偏光ビームスプリッタ３３で反射される。その偏光ビームスプリッタ３３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに光分離手段としての３ビームウォラストンプリズム１０７により３つの光に分離した後、回折素子１０によって回折されて、０次回折光と±１次回折光とが、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して光検出器１３に入射する。これにより、サーボ信号とＭＯ信号が検出されるので、サーボ信号とＭＯ信号が１系統の光学系で構成できる。また、１系統の光学系なので、組立て調整箇所が大幅に削減できる効果を奏する。
【０１７４】
このような光学系におけるサーボ信号検出について図１９を用いて説明する。
【０１７５】
上記０次回折光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに照射される。この受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により、以下の式（４１）の演算で生成できる。
【０１７６】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（４１）
また、ＭＯ信号は、第３の受光素子としての受光素子２０ａ，２０ｂの受光領域ＭＯ１，ＭＯ２上に落ちる光に基づいて検出される。つまり、この受光領域ＭＯ１，ＭＯ２の出力をＯＭＯ１，ＯＭＯ２として、以下の式（４２）の演算でＭＯ信号が検出される。
【０１７７】
ＭＯ信号＝ＯＭＯ１−ＯＭＯ２……（４２）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１７８】
上記光学系により４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（４３）の演算で生成できる。
【０１７９】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）・…（４３）
この信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１８０】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（４４）の演算を用いて、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号で生成する。
【０１８１】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）・…（４４）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１８２】
図１８の光学系において回折素子１０は回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１８３】
具体的には、例えば図３に示すように、回折素子１０において格子ピッチＰは全面にわたり同―であり、山部分１０ａの幅Ｌと谷部１０ｂの幅Ｇとの比率が変化している。上記格子ピッチＰにしめる谷部１０ｂの割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹが回折素子１０の図中左端から図中右端までリニアに変化している。このような構造を回折素子１０が有していることにより、回折素子１０に入射した光のうち右に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。逆に、０次回折光は右に入射した光ほど増加する。
【０１８４】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１０が石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０．６４〜０．１５まで変化する。
【０１８５】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに浅く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに深く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０１８６】
上記回折素子１０の特性により、４分割受光素子１３ａに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図１９中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された第２の受光素子としての受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は、図１９中下側部分ほど暗くなる分布を有する。
【０１８７】
このとき、上記対物レンズ４が例えば一方向にシフトした場合、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。また、上記一方向と反対側の方向に対物レンズ４がシフトした場合、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１８８】
したがって、上記受光領域Ｅ，Ｆの出力をＯＥ，ＯＦとし、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１８中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１８中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１８９】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１９０】
なお、上記実施例では回折素子に入る光の位置により受光素子上での光量が変化するような構成としての実施例を示したが、例えば回折素子の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成とし（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）、受光素子の位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば図７に示すようにＡＢＣＤの受光感度が紙面下にいくほどほぼリニアに高くなり、Ｅ，Ｆの受光感度が紙面下にいくほどほぼリニアに低くなる構成となっていれば
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ＯＬシフトなしの状態にて
ＳＨＦＴ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）一α（Ｅ＋Ｆ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合 例えば右方向ＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
左方向ＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１９１】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば図８に示すように、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１９２】
また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃについては、それぞれトラック方向の分割線により２分割されていても構わない。すなわち、上記受光素子１３ｂ，１３ｃの代わりに、図９に示すように、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅを用いても構わない。上記２分割受光素子１３ｄは２つの受光領域Ｅ１，Ｅ２を有し、２分割受光素子１３ｅは２つの受光領域Ｆ１，Ｆ２を有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋β｛（ＯＥ１−ＯＥ２）＋（ＯＦ１−ＯＦ２）｝
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ１＋ＯＥ２＋ＯＦ１＋ＯＦ２）
とすればよい。
【０１９３】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果を奏する。
【０１９４】
上記実施の形態４では、偏光ビームスプリッタ３３を平行光路中に配置していたが、図２０に示すように、偏光ビームスプリッタ３３を半導体レーザ１とコリメートレンズ２の間の発散光路中に配置してもよい。この場合、ビームを絞るためのスポットレンズはコリメートレンズ２で兼用できるため部品点数を削減できる。また、上記偏光ビームスプリッタ３３を含む信号検出光学系の大きさを小さくできるので、光ピックアップ装置の体積、重さを軽減できると共に、コストを削減できる。
【０１９５】
（実施の形態５）
図２１に、本発明の実施の形態５の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０１９６】
本実施の形態５における回折素子１１０は２つの領域を有している。この各領域において、回折効率が相対的に徐々に変化している。つまり、その２つの領域の回折効率は、分割線方向に沿って互いに逆特性になっている。
【０１９７】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は、コリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【０１９８】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１９９】
一方、上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した後、回折素子１１０によって回折される。この回折素子１１０による０次回折光および±１次回折光が、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して光検出器１１３に入射する。これにより、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキング信号ＴＥＳ）が検出される。
【０２００】
以下、このような光学系におけるサーボ信号検出について説明する。
【０２０１】
上記０次回折光は、図２２（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして４分割受光素子１３ａに照射される。
【０２０２】
上記４分割受光素子１３ａは、図２２（ｂ）に示すように、４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。この各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により以下の式（５１）の演算で生成できる。
【０２０３】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（５１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２０４】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（５２）の演算で生成できる。
【０２０５】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）―（ＯＢ＋ＯＤ）……（５２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２０６】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（５３）の演算により、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を生成する。
【０２０７】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（５３）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２０８】
図２２（ａ）の光学系において回折素子１１０はラジアル方向の分割線により２つの領域１１０ａ，１１０ｂに分かれており、それぞれの領域１１０ａ，１１０ｂは回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。上記領域１１０ａにおいて回折効率が減少する方向は、領域１１０ｂにおいて回折効率が増加する方向となっている。また、上記領域１１０ａにおいて回折効率が増加する方向は、領域１１０ｂにおいて回折効率が減少する方向となっている。
【０２０９】
具体的には例えば図２３に示すように、２つの領域１１０ａ，１１０ｂにおいて、格子ピッチＰは一方の表面の全面にわたり同一であり、山部分の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率が変化しており、格子ピッチＰにしめる谷部の割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、各領域１１０ａ，１１０ｂはＤＵＴＹが相対的に図中左端から図中右端までリニアに変化した構造とする。つまり、上記領域１１０ａ，１１０ｂのＤＵＴＹの変化特性は、領域１１０ａ，１１０ｂの境界線に沿って互いに逆になっている。これにより、例えば回折素子１１０の領域１１０ａに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど±１次回折光は増加する。また、それとは反対に、上記回折素子１１０の領域１１０ａに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど０次回折光は減少する。また、上記回折素子１１０の領域１１０ｂに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど±１次回折光は減少する。また、それとは反対に、上記回折素子１１０の領域１１０ｂに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど０次回折光は増加する。
【０２１０】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１１０を石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０，６４〜０．１５まで変化する。
【０２１１】
また、回折効率を変化させる他の方法としては溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率は上記溝深さが光の１波長相当分の場合最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。
【０２１２】
このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、領域１１０ａにおいて溝深さを一端から他端まで浅く変化した構造とすることにより、領域１１０ａに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域１１０ｂにおいて溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、領域１１０ｂに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２１３】
また、上記溝深さが１波長分より深い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、領域１１０ａにおいて溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、領域１１０ａに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域１１０ｂにおいて溝深さを一端から他端までリニアに浅く変化した構造とすることにより、領域１１０ｂに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２１４】
上記回折素子１１０の特性により、図２３に示すように、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図中下部分ほど明るくなる分布を有し、受光領域Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図中下部分ほど暗くなる分布を有する。そして、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は上記０次回折光のスポットと反対の強度分布を有する。これは、受光領域での光強度分布がシリンドリカルレンズにより像が９０°回転しているためである。
【０２１５】
このとき、上記対物レンズ４が図２１中左方向にシフトした場合、回折素子１０上でビームスポットも図２２（ａ）中右方向にシフトして、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ２，Ｆ２に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、４分割受光素子１３ａの受光領域Ｃ，Ｄ、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｆ１に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図２１中右方向にシフトした場合、回折素子１０上でビームスポットも図２２（ａ）左方向にシフトして、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ、受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ２，Ｆ２に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、４分割受光素子１３ａの受光領域Ｃ，Ｄ、受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｆ１に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２１６】
したがって、上記受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２とした場合、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）＋α（ＯＥ２＋ＯＦ２）｝―β｛（ＯＣ＋ＯＤ）＋α（ＯＥ１＋ＯＦ１）｝＝０
となるようにゲインα、βを調整した場合
図２１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図２１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２１７】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２１８】
また、上記実施の形態５では、回折素子に入る光の位置により受光素子上での光量が変化するような構成としていたが、例えば回折素子の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）とし、受光素子の位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、上記受光領域Ａ，Ｂ，Ｅ２，Ｆ２の受光感度が図２３中上側にいくほど略リニアに低くなり、受光領域Ｃ，Ｄ，Ｅ１，Ｆ１の受光感度が図２３中上側にいくほど略リニアに高くなる構成となっていれば、上述したのと同じ演算にてＴＥＳ信号が検出できる。
【０２１９】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば、受光素子に入射する光に対して透過率の変化するフィルターを受光素子上に設けることでも同様な効果が得られる。
【０２２０】
また、上記２分割受光素子１３ｄ，１３ｅについては、それぞれ図２４示すようにトラック方向にも２分割されていても構わない。すなわち、上記２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの代わりに、４分割受光素子１３ｆ，１３ｇを用いてもよい。この４分割受光素子１３ｆ，１３ｇは、４つの受光領域Ｅ３１〜Ｅ３４，Ｆ３１〜Ｆ３４をそれぞれ有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ３１〜Ｅ３４，Ｆ３１〜Ｆ３４の出力をＯＥ３１〜ＯＥ３４，ＯＦ３１〜ＯＦ３４として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋｛（ＯＥ３１＋ＯＥ３３）−β（ＯＥ３２＋ＯＥ３４）＋（ＯＦ３１＋ＯＦ３３）−β’（ＯＦ３２＋ＯＦ３４）｝
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ３１＋ＯＥ３２＋ＯＦ３１＋ＯＦ３２＋ＯＥ３３＋ＯＥ３４＋ＯＦ３３＋ＯＦ３４）
とすればよい。
【０２２１】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０２２２】
また、上記実施の形態５では、０次回折光、±１次回折光を全て利用していたが、０次光回折光のみあるいは０次回折光と＋１次回折光のみを利用する方法もある。この場合のサーボ信号の演算は以下のようになる。
・０次回折光のみの場合
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ただし、
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）−β（ＯＣ＋ＯＤ）｝
・０次光と＋１次光の場合
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ただし
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）＋α（ＯＥ２）｝−β｛（ＯＣ＋ＯＤ）＋α（ＯＥ１）｝
【０２２３】
（実施の形態６）
図２５に、本発明の実施の形態６の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２２４】
本実施の形態６では、実施の形態５における回折素子にサーボ信号検出機能を加え、ＭＯ信号検出光学系から独立させた構成としている。
【０２２５】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は、光分岐素子としての回折素子１１８、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、コリメートレンズ２を介して偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２２６】
そして、上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第３の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０２２７】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、回折素子１１８により回折され、光検出器１１９に入射する。この光検出器１１９は、図２６に示すように、第１，第２の受光素子としての２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂおよび受光素子１１９ｃ，１１９ｄを有している。この２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂと受光素子１１９ｃ，１１９ｄが、回折素子１１８からの回折光を受光する。このとき、上記回折素子１１８は、例えば、領域Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３，Ａ２４に４分割されており、領域Ａ２１からの回折光は２分割受光素子１１９ａの受光領域Ｇ１，Ｈ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２２からの回折光は２分割受光素子１１９ｂの受光領域Ｇ２，Ｈ２の中心に焦点を結び、領域Ａ２３からの回折光は受光素子１１９ｃの受光領域Ｋ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２４からの回折光は受光素子１１９ｄの受光領域Ｋ２の中心に焦点を結ぶように配置されている。
【０２２８】
このとき、上記各受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｋ１，…の出力をＯＧ１，ＯＨ１，ＯＫ１，…にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（６１）の演算で生成できる。
【０２２９】
ＦＥＳ＝（ＯＧ１−ＯＨ１）＋（ＯＧ２−ＯＨ２）……（６１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２３０】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰは以下の式（６２）の演算で生成できる。
【０２３１】
ＰＰ＝（ＯＧ１＋ＯＨ１＋ＯＫ１）−（ＯＧ２＋ＯＨ２＋ＯＫ２）……（６２）
このプッシュプル信号をトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２３２】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を以下の式（６３）の演算で生成する。
【０２３３】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（６３）
次に、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２３４】
上記回折素子１１８は、回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２３５】
具体的には、上記回折素子１１８は４つの領域Ａ２１〜Ａ２４に分割されていて、それぞれの領域Ａ２１〜Ａ２４の格子ピッチＰは、各２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂおよび各受光素子１１９ｃ，１１９ｄにそれぞれ集光するための回折角に対応した格子ピッチとなっている。ただし、上記回折素子１１８において、山部分の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率が変化している。そして、上記格子ピッチＰにしめる谷部の割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹを各領域Ａ２１〜Ａ２４について図中左端から図中右端までリニアに変化した構造とする。このような構造を回折素子１１８が有していることにより、例えば回折素子１１８の領域Ａ２１，Ａ２２に入射した光のうち図中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記回折素子１１８の領域Ａ２３，Ａ２４に入射した光のうち図中右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２３６】
具体的には、例えば光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１１８を石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０．６４〜０．１５まで変化する。
【０２３７】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大であり、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、例えば溝深さを一端から他端までリニアに浅く変化した構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０２３８】
これにより、上記領域Ａ２１，Ａ２２に入射した光のうち図２６中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域Ａ２３，Ａ２４に入射した光のうち図中２６右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する特性の回折素子１１８を作製できる。
【０２３９】
このとき、上記対物レンズ４がシフトして、回折素子１１８上でビームが図２５中右方向にシフトした場合、受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｇ２，Ｈ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光領域Ｋ１，Ｋ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。反対に、上記対物レンズ４がシフトして、回折素子１１８上でビームが図２５中左方向にシフトした場合、受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｇ２，Ｈ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光領域Ｋ１，Ｋ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。
【０２４０】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ１＋ＯＨ１＋ＯＧ２＋ＯＨ２）−α（ＯＫ１＋ＯＫ２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図２５中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
図２５中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
となる。
【０２４１】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２４２】
また、上記回折素子１１８と受光部の形状はこれ以外でも、フォーカス誤差信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳ（プッシュプル信号ＰＰとオフセット補正信号ＳＨＦＴを含む）が検出される構成ならよく、例えば図２７に示すような構成でもよい。つまり、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に３分割されており、領域Ａ１からの回折光は２分割受光素子１１９ａの受光領域Ｇ１，Ｈ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２からの回折光は受光素子の受光領域Ｋ１の中心に焦点を結び、領域Ａ３からの回折光は受光素子の受光領域Ｋ２の中心に焦点を結ぶ構成とする。この場合、回折素子には、上述したＤＵＴＹ変化あるいは溝深さ変化あるいは回折素子裏面のフィルター形成により、領域Ａ１に入射した光のうち図２７中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域Ａ３，Ａ４に入射した光のうち図２７中右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する特性を持たせる。
【０２４３】
このとき、上記各受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｋ１，Ｋ２の出力をＯＧ１，ＯＨ１，ＯＫ１，ＯＫ２にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信号ＴＥＳをナイフエッジ法により以下の式（６４），（６５）の演算で生成できる。
【０２４４】
ＦＥＳ＝（ＯＧ−ＯＨ）……（６４）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（６５）
ただし、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝ＯＫ１−ＯＫ２
ＳＨＦＴ＝（Ｇ１＋Ｈ１）−α（Ｋ１＋Ｋ２）
である。
【０２４５】
また、回折素子の回折効率を変化させる代わりに、例えば回折素子から出射する光に対して透過率の変化するフィルターを挿入、あるいは回折素子裏面に透過率変化フィルターを形成することでも、本実施の形態６と同様な効果が得られる。
【０２４６】
（実施の形態７）
図２８に、本発明の実施の形態７の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２４７】
本実施の形態７の主旨は、ＭＯ信号検出系とサーボ信号検出系を分離し、サーボ検出系は回折素子を用いた光学系により、フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ（プッシュプル信号ＰＰとオフセット補正信号ＳＨＦＴを含む）を生成することにある。
【０２４８】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子２１、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、コリメートレンズ２を通り偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２４９】
上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射されてウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第３の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０２５０】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、回折素子２１の第１のホログラム面２１ａにより回折され、さらに第２のホログラム面２１ｂにて０次光と±１次光に分離され、光検出器３１９により受光される。上記光検出器３１９は、図２９（ｃ）に示すように、４分割受光素子３１９ａと、この４分割受光素子３１９ａの両側に配置された受光素子３１９ｂ，３１９ｃとを有している。
【０２５１】
上記第１のホログラム面２１ａは、図２９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、例えば領域Ａ３１，Ａ３２に２分割されており、領域Ａ３１からの回折光は第２のホログラム面２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは４割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２２，Ｈ２２の中心に焦点を結び、３ビームのサブビームは受光素子３１９ｂ，３１９ｃの受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に焦点を結ぶ。また、上記領域Ａ３２からの回折光は第２のホログラム面２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは４割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１の中心に焦点を結び、３ビームのサブビームは受光素子３１９ｂ，３１９ｃの受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に焦点を結ぶ。
【０２５２】
このとき、上記受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｋ２１，…の出力をＯＧ２１，ＯＨ２１，ＯＫ２１，…にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（７１）の演算で生成できる。
【０２５３】
ＦＥＳ＝（ＯＧ２２−ＯＨ２２）−（ＯＧ２１―ＯＨ２１）……（７１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２５４】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰを以下の式（７２）の演算で生成できる。
【０２５５】
ＰＰ＝（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）−（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）……（７２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２５６】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（７３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０２５７】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（７３）
以下、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２５８】
まず、各ホログラム面の回折効率の設定については第１のホログラム面２１ａは全面均一の回折効率、第２のホログラム面２１ｂは以下に示すように回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２５９】
具体的には、例えば４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる第２のホログラム面２１ｂからの０次回折光のスポットの強度分布は図２９中上部分ほど明るくなる分布を有すると共に、４分割受光素子の両側に配置された受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる第２のホログラム面２１ｂからの±１次回折光のスポットの強度分布は図２９中上部分ほど暗くなる分布を有するように、格子ピッチＰは面内同一にて山部の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率ＤＵＴＹを図２９中下の位置から図２９中上の位置に向かってなだらかに変化している。あるいは、上記格子ピッチＰおよびＤＵＴＹとも面内同一にし、溝深さを図２９中下から図２９中上へ向かってなだらかに変化させてもよい。
【０２６０】
このとき、上記対物レンズ４が図２８紙面奥方向にシフトした場合、第２のホログラム面２１ｂ上でビームスポットが図２９中上方向にシフトし、４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図２８紙面手前方向にシフトした場合、第２のホログラム面２１ｂ上でビームスポットも図２９中下方向にシフトし、４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２６１】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ２２＋ＯＨ２２＋ＯＧ２１＋ＯＨ２１）―α（ＯＫ１１＋ＯＫ２２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図２８紙面奥方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図２８紙面手前方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２６２】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２６３】
また、上記受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２については、図２９（ｄ）に示すように２分割されていても構わない。つまり、２つの受光領域Ｌ２１，Ｋ３１を有する受光素子とを用いると共に、２つの受光領域Ｌ２２，Ｋ３２を有する受光素子を用いてもよい。
【０２６４】
この場合、上記受光領域Ｌ２１，Ｋ３１，…の出力をＯＬ２１，ＯＫ３１，…とした場合、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）−（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）｝＋α｛（ＯＫ３１＋ＯＫ３２）−（ＯＬ２１＋ＯＬ２２）｝
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）＋（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）｝＋β｛（ＯＫ３１＋ＯＫ３２）＋（ＯＬ２１＋ＯＬ２２）｝
とすればよい。
【０２６５】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０２６６】
また、本実施の形態７の構成では、回折素子２１の光源からの光の光ディスクに向う光束の透過面であるホログラム面２１ａは光量分配機能を有さないため、透過光の光強度分布は（全体の透過率自体は減少するが）回折素子２１によって変化することがなく、光磁気ディスクの表面上の集光スポットに対して悪影響を及ぼさない。
【０２６７】
（実施の形態８）
図３０に、本発明の実施の形態８の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２６８】
本実施の形態８の主旨は、ＭＯ信号検出系にてＭＯ信号、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよびプッシュプル信号ＰＰを、回折素子によりオフセット補正信号ＳＨＦＴを検出することにある。
【０２６９】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子１２１、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２７０】
上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、３ビームウォラストンプリズム１０７で偏光成分により３つに分離され、シリンドリカルレンズ１１を介して非点収差をもったビームスポットとして光検出器１１７の４分割受光素子に照射される。このとき、上記４分割受光素子の４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により以下の式（８１）の演算で生成できる。
【０２７１】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（８１）
また、プッシュプル信号ＰＰは以下の式（８２）の演算で生成できる。
【０２７２】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（８２）
また図示しないが、ＭＯ信号は、４分割受光素子近傍の第３の受光素子としての受光素子の受光領域ＭＯ１，ＭＯ２上に落ちる光に基づいて検出される。つまり、この受光領域ＭＯ１，ＭＯ２の出力をＯＭＯ１，ＯＭＯ２として、以下の式（８３）の演算でＭＯ信号が検出される。
【０２７３】
ＭＯ信号＝ＯＭＯ１−ＯＭＯ２……（８３）
一方、上記上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、光分岐素子としての回折素子１２１に入射し、第１のホログラム面１２１ａにより回折されて、さらに第２のホログラム面１２１ｂにて０次光と±１次光に分離され、光検出器２１９に入射する。
【０２７４】
この光検出器２１９は、図３１に示すように、第１の受光素子としての受光素子２１９ａと、この受光素子２１９ａの両側に配置された第２の受光素子としての受光素子２１９ｂ，２１９ｃとを有している。
【０２７５】
また、上記第１のホログラム面１２１ａは例えば１種類の領域Ａ４１で構成されており、領域Ａ４１からの回折光は第２のホログラム面１２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは受光素子２１９ａの受光領域Ｍの中心に焦点を結ぶと共に、３ビームのサブビームは受光素子２１９ａの両側に配置された受光素子２１９ｂ，２１９ｃの受光領域Ｎ１，Ｎ２に焦点を結ぶ。
【０２７６】
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２７７】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰは上記式（８２）の演算で生成できる。
【０２７８】
上記式（８２）の演算で生成されたプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２７９】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（７３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０２８０】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（８３）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２８１】
まず、上記第１，２のホログラム面１２１ａ，１２１ｂの回折効率の設定については第１のホログラム面１２１ａは全面均一の回折効率、第２のホログラム面１２１ｂは以下に示すように回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２８２】
具体的には、例えば、第２のホログラム面１２１ｂから受光領域Ｍ上に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図３１中上部分ほど明るくなる分布を有し、第２のホログラム面１２１ｂから受光領域Ｎ１，Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は図３１中上部分ほど暗くなる分布を有するように、格子ピッチＰは面内同一にて山部の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率（ＤＵＴＹ）が図３１の紙面下から上へ向かってなだらかに変化している。あるいは、格子ピッチ、ＤＵＴＹとも面内同一にて溝深さを図３１の紙面下から上へ向かってなだらかに変化させてもかまわない。
【０２８３】
このとき、上記対物レンズ４が図３０紙面奥方向にシフトし、第２のホログラム面１２１ｂ上でビームスポットも図３１中上方向にシフトした場合、受光領域Ｍに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光領域Ｎ１、Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズが図３０紙面手前方向にシフトし、第２のホログラム面１２１ｂ上でビームスポットは図３１中下方向にシフトした場合、受光素子Ｍに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子Ｎ１，Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２８４】
したがって、上記受光領域Ｍ，Ｎ１，Ｎ２の出力をＯＭ，ＯＮ１，ＯＮ２として、ＯＬシフトなしの状態にて
ＳＨＦＴ＝ＯＭ―α（ＯＮ１＋ＯＮ２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図３０紙面奥方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図３０紙面手前方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２８５】
つまり、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２８６】
なお、上記各実施の形態における光ディスク５とは、再生専用のピットディスク、記録再消去生可能な相変化ディスク、光磁気ディスクあるいは記録再生可能な追記型ディスク等、光を使って再生または記録を行う光ディスク全般を指す。また、光を使って記録の変更が行われるディスクも光ディスクである。
【０２８７】
例えば、上記光ディスク５が、偏芯や面ぶれ等が大きい大量生産されたピット（再生専用）ディスクである場合、サーボをかけると、対物レンズ４が大きくシフトすることが多いが、そのような場合でも各実施の形態の光ピックアップ装置では、トラッキングオフセットが発生せず、信号を安定的に再生できる。
【０２８８】
さらに、上記光ディスク５が記録可能なディスクである場合、記録時に高出力の光パワーが必要となるが、１ビーム方式の光ピックアップを実現できるので、光利用効率が高く、光源であるレーザの負担が少なく、また消費電力が小さくできる効果を奏する。
【０２８９】
【発明の効果】
【０２９０】
以上より明らかなように、本発明の光ピックアップ装置によれば、光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させるので、プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができて、良好なトラッキング制御を行うことができる。
【０２９１】
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないので、光ピックアップの光利用効率を高めることができると共に、光源としての例えばレーザの負担を小さくすることができる。
【０２９２】
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できるので、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されて、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
【０２９３】
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
【０２９４】
【０２９５】
【０２９６】
【０２９７】
【０２９８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の回折素子を説明するための図である。
【図４】 上記回折素子の回折効率を示すグラフである。
【図５】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の対物レンズシフト時のプッシュプル信号を示すグラフである。
【図６】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置のトラッキング誤差信号を示すグラフである。
【図７】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の感度と、受光素子の受光面の位置との関係を示すグラフである。
【図８】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図９】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１０】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の一具体例における対物レンズシフト時のプッシュプル信号を示すグラフである。
【図１１】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の一具体例におけるトラッキング誤差信号を示すグラフである。
【図１２】 本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１３】 上記実施の形態２の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１４】 上記実施の形態２の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１５】 本発明の実施の形態３の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１６】 上記実施の形態３の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図１７】 上記実施の形態３の光ピックアップ装置の変形例を示す図である。
【図１８】 本発明の実施の形態４の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１９】 上記実施の形態４の光ピックアップ装置の受光素子の構成を説明するための図である。
【図２０】 上記実施の形態４の光ピックアップ装置の変形例を示す図である。
【図２１】 本発明の実施の形態５の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２２】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図２３】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置の回折素子を説明するための図である。
【図２４】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図２５】 本発明の実施の形態６の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２６】 上記実施の形態６の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図２７】 上記実施の形態６の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系の変形例を示す図である。
【図２８】 本発明の実施の形態７の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２９】 上記実施の形態７の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３０】 本発明の実施の形態８の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図３１】 上記実施の形態８の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３２】 従来の光ピックアップ装置のトラッキングサーボ方式である３ビーム法を説明するための図である。
【図３３】 従来の光ピックアップ装置のトラッキングサーボ方式であるプッシュプル法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ
２ コリメートレンズ
３ 第１の偏光ビームスプリッタ
４ 対物レンズ
５ 光ディスク
６ 第２の偏光ビームスプリッタ
７ ウォラストンプリズム
８，１２，１５ スポットレンズ
９ａ，９ｂ，１３ｂ，１３ｃ，１６ 受光素子
１０，１８，２１，１１０，１２１ 回折素子
１１ シリンドリカルレンズ
１３ａ，１３ｆ，１３ｇ ４分割受光素子
１３ｄ，１３ｅ，１９ａ ２分割受光素子
１４ 第３の偏光ビームスプリッタ
１７ａ，１７ｂ，１９ｂ，１９ｃ 受光素子
２０ａ，２０ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ 受光素子
３３ 偏光ビームスプリッタ
１０３，１１９ａ，１１９ｂ ２分割受光素子
１０７ ３ビームウォラストンプリズム
１１９ａ，３１９ａ ４分割受光素子
３１９ｂ，３１９ｃ 受光素子
【発明の属する技術分野】
本発明はコンパクトディスク、レーザディスク等の再生専用型光ディスクの再生を行う光学的再生装置または追記型、書き換え可能型等の光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置において使用される光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ピックアップ装置としては、トラッキングサーボ方式として３ビーム法あるいはプッシュプル法を用いたものがある。
【０００３】
３ビーム法は、図３２に示すように、光ディスクの表面においてメインビームＳ１とその両側にサブビームＳ２，Ｓ３を集光させる。そして、上記サブビームＳ２，Ｓ３のディスク反射光を光検出器Ｄ１，Ｄ２で検出し、その差動信号Ｄ１−Ｄ２をトラッキング信号とする。
【０００４】
プッシュプル法によれば、図３３（ａ），（ｂ）に示すように、レーザ３１から出射した光Ｌは対物レンズ３４にて光ディスク３５の表面に集光し、その光Ｌの反射光を偏光ビームスプリッタ３３で２分割光検出器３６に導いている。このとき、上記２分割光検出器３６の受光領域Ｄ１’，Ｄ２’からの信号の差動信号Ｄ１’―Ｄ２’をトラッキング信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
３ビーム法では、トラッキング信号となるべきサブビームＳ２，Ｓ３の間隔が大きく開いている。このため、光ディスクにおいて情報が記録されていないところから情報が記録されている部分へのトラッキングを行おうとした場合、図３２に示すように、サブビームＳ２とサブビームＳ３との反射光の差が大きくなってしまう。その結果、トラッキングずれ信号以外の反射光量差の影響でトラッキングオフセットが光検出器Ｄ１，Ｄ２の差動信号Ｄ１−Ｄ２に発生するという問題がある。
【０００６】
また、３ビーム法では、ピックアップの組立ての段階において、サブビームＳ２とサブビームＳ３が所定のトラックに照射されるように正確に位置調整する必要があるため、組立てに時間がかかるという問題がある。
【０００７】
更に、３ビーム法では、１つの光源から３つのビームを生成していることより、記録、再生に用いるメインビームの光量を確保するには光源出力は大きくする必要があるため、光源の負担が大きくなるという問題があると共に、消費電力が増えるという問題がある。
【０００８】
プッシュプル法は、上述した３ビーム法の問題は原理上発生しないものの以下のような問題がある。
【０００９】
プッシュプル法では、光ディスク３５からの反射光の左右の光量分布の差を検出してトラッキング信号とするのであるが、このトラッキングにおいて対物レンズがラジアル方向に移動した場合、図３３（ａ）に示すように、光ディスク３５の反射光の光軸がずれるため、２分割検出器３６の中心からビーム中心がずれてしまう。
【００１０】
また、上記光ディスク３５が傾いていた場合、図３３（ｂ）に示すように、光ディスク３５からの反射光が対物レンズ３４に対して傾いて戻ってくるため、対物レンズ３４に対して反射光中心がずれてしまう。
【００１１】
このように、いずれの場合にもトラッキングがあっているにもかかわらず、２分割光検出器３６の受光領域Ｄ１’，Ｄ２’からの信号の差動信号Ｄ１’−Ｄ２’にオフセットが発生し、うまくトラッキングができないという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、良好なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、ラジアル方向の分割線により２つの領域に分割され、その２つの領域の０次光、±１次光の回折効率は分割線方向に沿って互いに逆特性であることを特徴としている。
本明細書において光ディスクとは、例えばピットディスク、相変化ディスクおよび光磁気ディスクなどのことを指す。
【００２５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
【００２６】
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
【００２７】
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
【００２８】
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記回折格子素子は、ラジアル方向の分割線により２つの領域に分割され、その２つの領域の０次光、±１次光の回折効率は分割線方向に沿って互いに逆特性である。つまり、上記２つの領域の一方では例えばある方向にいくほど０次光の回折効率が低くなり、これとは逆に、２つの領域の他方ではそのある方向にいくほど±１次光の回折効率が高 くなる。したがって、１つの回折格子素子上に複数の特性をもつ回折格子素子が実現できるので、部品点数の増加を最小限にして目的のピックアップが構成できる。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部とを有するレリーフ形回折格子であり、上記山部と上記溝部との比率が一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴としている。
【００４２】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成 できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、量産性の高いレリーフ型回折素子が採用できるので、コストアップを避けることができる。
【００４３】
また、上記山部と溝部との比率（ＤＵＴＹ）を制御することにより、特性のばらつきの小さい素子を作製できる。
【００４４】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部を有するレリーフ形回折格子であり、上記溝部の深さを一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴としている。
【００４５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段が回折格子素子であるので、光量分配手段を薄い基板上に構成できたり、他の光学素子上に構成できて、ピックアップの小型化が容易となる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、量産性の高いレリーフ型回折素子が採用できるので、コストアップを避けることができる。
【００４６】
また、上記溝部の深さを制御することにより、感度の高い素子が作製できる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を２つの光に分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
上記２つの光の一方を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、上記信号を含む光を上記第３の受光素子に導くと共に、上記信号を含まない光を、上記光量分配手段を介して上記第１，第２の受光素子に導く第２の偏光ビームスプリッタとを有し、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置によって透過率あるいは反射率が変化するハーフミラーであることを特徴としている。
【００５０】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段がハーフミラーであるので、従来のピックアップに使用していた光学部品を光量分配手段として兼用できる。したがって、部品点数の削減が可能となって、小型化および低価格化が可能となる。
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射 する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、上記第１，第２の受光素子に入射するそれぞれの光に対する透過率に傾斜をもたせたフィルターであることを特徴としている。
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光量分配手段は、第１，第２の受光素子に入射するそれぞれの光に対する透過率に傾斜をもたせたフィルターであるので、より感度の高い光量分配手段を実現できる。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクの信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、信号を含む光と信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第１，第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光から一部の光を分岐させて上記第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００６４】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
【００６５】
また、上記プッシュプル信号を補正するための信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００６６】
【００６７】
【００６８】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクの信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、信号を含む光と信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光分岐素子と上記第１，第２の受光素子との間に上記光量分配手段が配置され、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００６９】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記実施形態の光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
【００７０】
また、ＭＯ（光磁気）信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光源からの光が光分岐素子を透過して光ディスクに向う場合、光分岐素子自体は光量分配機能を有さないが、光分岐素子と第１，第２の受光素子との間に光量分配手段を配置しているので、光量分配手段によって光分岐素子にする光の光量を分配することができる。
また、上記光分岐素子自体は光量分配機能を有さないので、光分岐素子によって光束の光強度分布は変化することがなく、光ディスクの表面上の集光スポットに対して悪影響がない。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
本発明の光ピックアップ装置は、
光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴としている。
【００９０】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させる。これにより、上記第１の受光素子と第２の受光素子との差出力は、対物レンズのシフト方向、シフト量に応じて変化する。したがって、上記プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができるので、良好なトラッキング制御を行うことができる。すなわち、上記対物レンズのシフト等によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生しない光ピックアップ装置を構成することができる。
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないから、光ピックアップの光利用効率が高くなると共に、光源としての例えばレーザの負担が小さくなる。
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できる。その結果、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されるので、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
また、上記光ピックアップ装置によれば、光ディスク用の光ピックアップでトラッキング信号にオフセットの発生しないサーボ信号を生成できる。
また、ＭＯ信号生成光学系をシンプルに構成できるので、光ピックアップ装置の作製が容易となる。
また、上記光量分配手段と光分岐素子とは同一の基板に形成されているので、部品点数を削減することができる。
【００９１】
また、ピックアップ組立て時に基板の表面，裏面の位置関係を調整する必要がないので、組立て時間の短縮がはかられる。
【００９２】
【００９３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の光ピックアップ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００９４】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置は、光源としての半導体レーザ１の光を対物レンズ４にて光ディスク５の表面上に集光させる集光光学系と、トラッキング誤差信号を検出するために光ディスク５からの反射光を導く信号生成光学系と、プッシュプル信号および補正信号を生成するための光検出器１３とを備えている。
【００９５】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【００９６】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離されてスポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【００９７】
一方、上記第２の偏光ビームスプリッタ６で反射されず、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した光は、光量分配手段としての回折素子１０によって回折された後、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して±１次回折光と０次回折光が光検出器１３に入射する。これにより、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ）が検出される。
【００９８】
図２（ａ）に、このような光学系におけるサーボ信号検出について信号生成系部分を拡大した拡大図を示す。
【００９９】
以下に、図２（ａ）を用いてフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成方法を説明する。
【０１００】
上記０次回折光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして、第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａに照射される。
【０１０１】
上記４分割受光素子１３ａは、図２（ｂ）に示すように、４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。この各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとして、フォーカスエラー信号ＦＥＳを非点収差法により以下の式（１）の演算で生成できる。
【０１０２】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１０３】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（２）の演算で生成できる。
【０１０４】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬ（対物レンズ）シフトによりオフセットが発生することになる。
【０１０５】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０１０６】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（３）
以下、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１０７】
図２（ａ）の光学系において、回折素子１０は回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１０８】
具体的には、例えば図３に示すように、回折素子１０において格子ピッチＰは全面にわたり同―であり、山部分１０ａの幅Ｌと谷部１０ｂの幅Ｇとの比率が変化している。上記格子ピッチＰにしめる谷部１０ｂの割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹが回折素子１０の図中左端から図中右端までリニアに変化している。このような構造を回折素子１０が有していることにより、回折素子１０に入射した光のうち右に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。逆に、０次回折光は右に入射した光ほど増加する。
【０１０９】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１０が石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率が０．１７〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率が０．６４〜０．１５まで変化する。
【０１１０】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに浅く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに深く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０１１１】
上記回折素子１０の特性により、図２（ｂ）に示すように、光検出器１３の４分割受光素子１３ａに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は、図中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された、第２の受光素子としての受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は図中下側部分ほど暗くなる分布を有する。このような分布は、上記シリンドリカルレンズ１１の作用により回折素子１０の像は受光面上で９０度回転していることで生じている。
【０１１２】
このとき、上記対物レンズ４が図１中の左方向にシフトして、回折素子１０上でビームが図２（ａ）中右方向にシフトした場合、光検出器１３上でビームスポットは図２（ａ）の紙面手前にシフトし、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図１中の左方向にシフトし、回折素子１０上でビームが図２（ａ）中の左方向にシフトした場合、光検出器１３上でビームスポットは図２（ａ）の紙面奥にシフトし、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１１３】
したがって、上記受光領域Ｅ，Ｆの出力をＯＥ，ＯＦにして、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＣ＋ＯＢ＋ＯＤ）−α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１１４】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１１５】
以下に、上記光ピックアップ装置の具体的数値例を示す。
【０１１６】
半導体レーザ
波長 λ＝４０５ｎｍ
レーザ放射角（半値全角）：ラジアル（半径）方向 １０°
トラック方向 ２５°
コリメートレンズ：焦点距離１２ｍｍ ＮＡ０．１９
対物レンズ：焦点距離３．０５ｍｍ ＮＡ０．６５
ディスク：トラックピッチ ０．７４μｍ（ランドの間隔）
溝深さ λ／７
ＤＵＴＹ（ランド：グルーブ）＝１：１
回折素子：０次回折効率 ３５±１５％（６０〜２０％）
（−１次）＋（＋１次）回折効率 ３５±１５％（２０〜６０％）
このような具体的数値例の光ピックアップ装置において、対物レンズ４を±３００μｍまでシフトさせた場合のプッシュプル信号ＰＰを図５に示し、トラッキングエラー信号ＴＥＳを図６に示す。図５，図６において、図中横軸はビームのディスク照射位置を表し、ディスク上溝部中心位置を０とする。
【０１１７】
図５，図６より判るように、プッシュプル信号ＰＰはＯＬシフトにより信号にオフセットがあるが、トラッキングエラー信号ＴＥＳはオフセットが完全に除去できている。
【０１１８】
上記実施の形態１は、Ｓ偏光成分を全て反射し、Ｐ偏光成分に関しての透過反射特性は透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化する偏光ビームスプリッタを、第２の偏光ビームスプリッタ６を用いる代わりに用いてもよい。この場合は、その偏光ビームスプリッタとシリンドリカルレンズ１１との間に回折素子１０を配置せずに、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃ上での光量を変化させることができる。
【０１１９】
上記偏光ビームスプリッタを用いた場合、ＭＯ信号検出用の受光素子９ａ，９ｂの各素子出力をＯＥ’、ＯＦ’とすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−α×ＳＨＦＴ
とすればよい。
【０１２０】
ただし、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−β（ＯＥ’＋ＯＦ’）
である。
【０１２１】
また、上記受光素子９ａ，９ｂについては、それぞれトラック方向の分割線で２分割されていてもよい。すなわち、上記受光素子９ａの代わりに、２つの受光領域Ｅ１’，Ｅ２’を有する２分割受光素子を用いると共に、受光素子９ｂの代わりに、２つの受光領域Ｆ１’，Ｆ２’を有する２分割受光素子を用いてもよい。この場合、それられの各受光領域Ｅ１’，Ｅ２’，Ｆ１’，Ｆ２’の出力をＯＥ１’，ＯＥ２’，ＯＦ１’，ＯＦ２’とすると、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋β｛（ＯＥ１’−ＯＥ２’）＋（ＯＦ１’−ＯＦ２’）｝
ＳＨＦＴ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−α（Ｅ１’＋Ｅ２’＋Ｆ１’＋Ｆ２’）
とすればよい。
【０１２２】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０１２３】
また、上記実施の形態１では、回折素子１０に入る光の位置により、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃ上での光量が変化するような構成としたが、例えば回折素子１０の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成とし（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、図７に示すように、受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの受光感度が紙面手前（図２（ｂ）中の下）にいくほどほぼリニアに高くなり、受光領域Ｅ，Ｆの受光感度が紙面手前（図２（ｂ）中の下）にいくほど略リニアに低くなる構成となっていれば、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１２４】
また、受光素子感度を変化させるかわりに、例えば図８に示すように、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１２５】
あるいは、ＤＵＴＹ、溝深さががリニアに変る回折素子を、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。つまり、回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する回折素子を、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１２６】
また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃの代わりに、図９に示すように、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅを用いても構わない。上記受光素子１３ｄ，１３ｅは、２つの受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋（ＯＥ１−ＯＥ２）＋（ＯＦ１−ＯＦ２）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ１＋ＯＥ２＋ＯＦ１＋ＯＦ２）
とすればよい。
【０１２７】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果を奏する。
【０１２８】
以下に、上記光ピックアップ装置の他の具体的数値例を示す。
【０１２９】
半導体レーザ
波長 λ＝４０５ｎｍ
レーザ放射角（半値全角）：ラジアル（半径）方向 １０°
トラック方向 ２５°
コリメートレンズ：焦点距離１ ２ｍｍ ＮＡ０．１９
対物レンズ：焦点距離３．０５ｍｍ ＮＡ０．６５
ディスク：トラックピッチ ０．７４μｍ（ランドの間隔）
溝深さ λ／７
ＤＵＴＹ（ランド：グルーブ）＝１：１
回折素子：０次回折効率 ３５±１５％（６０〜２０％）
（―１次）＋（＋１次）回折効率 ３５±１５％（２０〜６０％）
このような他の具体的数値例の光ピックアップ装置において、対物レンズ４を±３００μｍまでシフトさせた場合のプッシュプル信号ＰＰを図１０に示し、トラッキングエラー信号ＴＥＳを図１１に示す。図１０，図１１において、図中横軸はビームのディスク照射位置を表し、ディスク上溝部中心位置を０とする。
【０１３０】
図５，図６より判るように、プッシュプル信号ＰＰはＯＬシフトにより信号にオフセットがあるが、トラッキングエラー信号ＴＥＳはオフセットが完全に除去できている。また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃが分割されていない場合に比べてトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅が大きくなっている。
【０１３１】
これにより、安定なトラッキングサーボを実現することができる。
【０１３２】
（実施の形態２）
図１２に、本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【０１３３】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離されてスポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１３４】
一方、上記第２の偏光ビームスプリッタ６で反射されず、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した光は、第３の偏光ビームスプリッタ１４で透過光と反射光に分離される。その透過光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａに入射する。そして、上記反射光は、スポットレンズ１５を介して第２の受光素子としての受光素子１６に入射する。上記４分割受光素子１３ａおよび受光素子１６の受光により、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ）が検出される。
【０１３５】
次に、このような光学系におけるサーボ信号検出について説明する。
【０１３６】
上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の透過光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして４分割受光素子１３ａの図示しない受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに照射される。
【０１３７】
このとき、それらの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとして、フォーカスエラー信号ＦＥＳを非点収差法により以下の式（２１）の演算で生成できる。
【０１３８】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（２１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１３９】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（２２）の演算で生成できる。
【０１４０】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（２２）
この信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１４１】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
によりＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を生成する。
【０１４２】
次に、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１４３】
図１２の光学系において、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓの透過反射特性は、透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１４４】
具体的には、例えば、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４は、膜面Ｓの透過率が図１２中下側から図１２中上側までリニアに減少する構造を有している。このとき、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓの反射率は反対にリニアに増加する。つまり、上記第３の偏光ビームスプリッタ１４は、膜面Ｓの反射率が図１２中下側から図１２中上側までリニアに増加する構造を有している。
【０１４５】
このような構造を第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓが有することで、第３の偏光ビームスプリッタ１４の図１２中上部に入射した光の透過光ほど減少する。また、それとは反対に、第３の偏光ビームスプリッタ１４の図１２中上部に入射した光の反射光ほど増加する。これにより、上記４分割受光素子１３ａに落ちるスポットの強度分布は、図１２中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は、図１２中左側部分ほど暗くなる分布を有する。
【０１４６】
上記対物レンズ４が図１２中右方向にシフトした場合、第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓ上でビームスポットは図１２中下方向にシフトし、４分割受光素子１３ａに落ちる光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図１２中左方向にシフトした場合、第３の偏光ビームスプリッタ１４の膜面Ｓ上でビームスポットは図１２中上側にシフトし、４分割受光素子１３ａに落ちる光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１６に落ちる光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１４７】
したがって、上記受光素子１６の素子出力をＯＥ１１にして、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ１１）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１２中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１２中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１４８】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１４９】
上記実施の形態２では、第３の偏光ビームスプリッタ１４に入射した光の位置により受光素子１６および４分割受光素子１３ａ上での光量が変化するような構成であったが、例えば、第３の偏光ビームスプリッタ１４の透過反射効率は光入射位置によって変化しない一定の構成とし、受光素子１６および４分割受光素子１３ａの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、上記４分割受光素子１３ａの受光感度が図１２中上側にいくほど略リニアに低くなり、受光素子１６の受光感度が図１２中右側にいくほど略リニアに明るくなる構成となっていれば、
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ１１）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１２中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１２中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１５０】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば図１３に示すように、４分割受光素子１３ａ，受光素子１６の上方に、入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０２あるいは回折素子１０を設けてもよい。この場合も、受光素子感度を変化させるのと同様な効果が得られる。
【０１５１】
また、上記受光素子１６は、２分割されていても構わない。つまり、上記受光素子１６を用いる代わりに、図１４に示すように、２つの受光領域Ｅ２１，Ｅ２２を有する２分割受光素子１０３を用いてもよい。この場合、上記受光領域Ｅ２１，Ｅ２２の出力をＯＥ２１，ＯＥ２２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋（ＯＥ２１−ＯＥ２２）
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ２１＋ＯＥ２２）
とすればよい。
【０１５２】
この場合、プッシュルプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０１５３】
（実施の形態３）
図１５に、本発明の実施の形態３の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子１８を透過してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、対物レンズ４によって光ディスク５の表面にスポットを形成する。上記光ディスク５からの反射光は、再び対物レンズ４で平行光となり、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０１５４】
そして、上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第２の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１５５】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３で反射されず、偏光ビームスプリッタ３３を透過した光は、コリメートレンズ２を介して回折素子１８に入射し、この回折格子１８で回折されて光検出器１９に入射する。
【０１５６】
上記回折素子１８は、図１６に示すように、例えば３つの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を有している。この領域Ａ１による回折光は第１の受光素子としての２分割受光素子１９ａの中心、つまり受光領域Ｇと受光領域Ｈとの境界線上に焦点を結び、領域Ａ２による回折光は第１の受光素子としての受光素子１９ｂの受光領域Ｊの中心に焦点を結び、領域Ａ３による回折光は第１の受光素子としての受光素子１９ｃの受光領域Ｋの中心に焦点を結ぶ。
【０１５７】
このとき、上記受光領域Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋの出力をＯＧ，ＯＨ，ＯＪ，ＯＫにして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（３１）の演算で生成できる。
【０１５８】
ＦＥＳ＝ＯＧ−ＯＨ……（３１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１５９】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰを以下の式（３２）の演算で生成することができる。
【０１６０】
ＰＰ＝ＯＪ−ＯＫ……（３２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたように、ＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１６１】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を以下の式（３３）の演算で生成する。
【０１６２】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（３３）
以下に、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１６３】
図１５の光学系において、偏光ビームスプリッタ３３は、ＭＯ信号検出のため偏光方向により反射、透過率が異なるいわゆる偏光ビームスプリッタである。すなわち、上記偏光ビームスプリッタ３３では、Ｓ偏光成分を全て反射し、Ｐ偏光成分に関しての透過反射特性は透過効率または反射効率が膜の光入射面位置によりなだらかに変化する。
【０１６４】
具体的には、例えば、上記偏光ビームスプリッタ３３は、反射率が図１５中下端から図１５中上端までリニアに減少する構造を有している。このとき、上記偏光ビームスプリッタ３３は、透過率が図１５中下端から図１５中上端までリニアに増加する構造を有している。
【０１６５】
このような構造を偏光ビームスプリッタ３３が有することで、偏光ビームスプリッタ３３に入射したＰ偏光のうち透過光は図１５中右側に入射した光ほど減少する。それとは反対に、偏光ビームスプリッタ３３に入射したＰ偏光のうち反射光は図１５中右側に入射した光ほど増加する。
【０１６６】
上記対物レンズ４が例えば図１５中右方向にシフトした場合、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、回折素子１８により回折されたＰ偏光のスポットの強度（ＯＧ＋ＯＨ＋ＯＪ＋ＯＫ）は全体的に暗くなる一方、偏光ビームスプリッタ３３で反射されＭＯ信号検出用の受光素子１７ａ，１７ｂに入射する光のスポットの強度（ＯＬ＋ＯＭ）は全体的に明るくなる。なお、Ｌ，Ｍを受光素子１７ａ，１７ｂの受光領域として、ＯＬを受光領域Ｌの出力とし、ＯＭを受光領域Ｍの出力としている。
【０１６７】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ＋ＯＨ＋ＯＪ＋ＯＫ）−α（ＯＬ＋ＯＭ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図１５中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
図１５中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
となる。
【０１６８】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１６９】
なお、図１５の光学系では、偏光ビームスプリッタ３３が平行光路中にあるが、図１７に示すように、コリメートレンズ２と半導体レーザ１との間の発散光路中に偏光ビームスプリッタ３３があってもよい。つまり、上記コリメートレンズ２と回折素子１８との間に偏光ビームスプリッタ３３を配置してもよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態３では、偏光ビームスプリッタ３３に入るＰ偏光の位置により２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃ上での光量が変化するような構成であったが、例えば、偏光ビームスプリッタの透過反射効率は光入射位置によって変化しない構成とし、２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃの位置による受光感度を変化させる構成でもよい。
【０１７１】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば、２分割受光素子１９ａおよび受光素子１９ｂ，１９ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルターを用いても、本実施の形態３と同様な効果を得ることができる。
【０１７２】
（実施の形態４）
図１８に、本発明の実施の形態４の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５にスポットを形成する。
【０１７３】
上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光が偏光ビームスプリッタ３３で反射される。その偏光ビームスプリッタ３３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに光分離手段としての３ビームウォラストンプリズム１０７により３つの光に分離した後、回折素子１０によって回折されて、０次回折光と±１次回折光とが、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して光検出器１３に入射する。これにより、サーボ信号とＭＯ信号が検出されるので、サーボ信号とＭＯ信号が１系統の光学系で構成できる。また、１系統の光学系なので、組立て調整箇所が大幅に削減できる効果を奏する。
【０１７４】
このような光学系におけるサーボ信号検出について図１９を用いて説明する。
【０１７５】
上記０次回折光は、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして第１の受光素子としての４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに照射される。この受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により、以下の式（４１）の演算で生成できる。
【０１７６】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（４１）
また、ＭＯ信号は、第３の受光素子としての受光素子２０ａ，２０ｂの受光領域ＭＯ１，ＭＯ２上に落ちる光に基づいて検出される。つまり、この受光領域ＭＯ１，ＭＯ２の出力をＯＭＯ１，ＯＭＯ２として、以下の式（４２）の演算でＭＯ信号が検出される。
【０１７７】
ＭＯ信号＝ＯＭＯ１−ＯＭＯ２……（４２）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０１７８】
上記光学系により４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（４３）の演算で生成できる。
【０１７９】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）・…（４３）
この信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０１８０】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（４４）の演算を用いて、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号で生成する。
【０１８１】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）・…（４４）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０１８２】
図１８の光学系において回折素子１０は回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０１８３】
具体的には、例えば図３に示すように、回折素子１０において格子ピッチＰは全面にわたり同―であり、山部分１０ａの幅Ｌと谷部１０ｂの幅Ｇとの比率が変化している。上記格子ピッチＰにしめる谷部１０ｂの割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹが回折素子１０の図中左端から図中右端までリニアに変化している。このような構造を回折素子１０が有していることにより、回折素子１０に入射した光のうち右に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。逆に、０次回折光は右に入射した光ほど増加する。
【０１８４】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１０が石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０．６４〜０．１５まで変化する。
【０１８５】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに浅く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で溝を形成する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さが回折素子の一端から他端までリニアに深く変化する構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０１８６】
上記回折素子１０の特性により、４分割受光素子１３ａに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図１９中下側部分ほど明るくなる分布を有する。また、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された第２の受光素子としての受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は、図１９中下側部分ほど暗くなる分布を有する。
【０１８７】
このとき、上記対物レンズ４が例えば一方向にシフトした場合、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。また、上記一方向と反対側の方向に対物レンズ４がシフトした場合、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子１３ｂ，１３ｃの受光領域Ｅ，Ｆに落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０１８８】
したがって、上記受光領域Ｅ，Ｆの出力をＯＥ，ＯＦとし、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）―α（ＯＥ＋ＯＦ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図１８中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図１８中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１８９】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０１９０】
なお、上記実施例では回折素子に入る光の位置により受光素子上での光量が変化するような構成としての実施例を示したが、例えば回折素子の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成とし（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）、受光素子の位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば図７に示すようにＡＢＣＤの受光感度が紙面下にいくほどほぼリニアに高くなり、Ｅ，Ｆの受光感度が紙面下にいくほどほぼリニアに低くなる構成となっていれば
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ＯＬシフトなしの状態にて
ＳＨＦＴ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）一α（Ｅ＋Ｆ）＝０
となるようにゲインαを調整した場合 例えば右方向ＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
左方向ＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０１９１】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば図８に示すように、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃに入射する光に対して透過率の変化するフィルター１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを、４分割受光素子１３ａおよび受光素子１３ｂ，１３ｃの上方に設けても、本実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１９２】
また、上記受光素子１３ｂ，１３ｃについては、それぞれトラック方向の分割線により２分割されていても構わない。すなわち、上記受光素子１３ｂ，１３ｃの代わりに、図９に示すように、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅを用いても構わない。上記２分割受光素子１３ｄは２つの受光領域Ｅ１，Ｅ２を有し、２分割受光素子１３ｅは２つの受光領域Ｆ１，Ｆ２を有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋β｛（ＯＥ１−ＯＥ２）＋（ＯＦ１−ＯＦ２）｝
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ１＋ＯＥ２＋ＯＦ１＋ＯＦ２）
とすればよい。
【０１９３】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果を奏する。
【０１９４】
上記実施の形態４では、偏光ビームスプリッタ３３を平行光路中に配置していたが、図２０に示すように、偏光ビームスプリッタ３３を半導体レーザ１とコリメートレンズ２の間の発散光路中に配置してもよい。この場合、ビームを絞るためのスポットレンズはコリメートレンズ２で兼用できるため部品点数を削減できる。また、上記偏光ビームスプリッタ３３を含む信号検出光学系の大きさを小さくできるので、光ピックアップ装置の体積、重さを軽減できると共に、コストを削減できる。
【０１９５】
（実施の形態５）
図２１に、本発明の実施の形態５の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０１９６】
本実施の形態５における回折素子１１０は２つの領域を有している。この各領域において、回折効率が相対的に徐々に変化している。つまり、その２つの領域の回折効率は、分割線方向に沿って互いに逆特性になっている。
【０１９７】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は、コリメートレンズ２により平行光に変換された後、第１の偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、一部の光は第１の偏光ビームスプリッタ３で反射される。
【０１９８】
上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、さらに第２の偏光ビームスプリッタ６で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器９の受光素子９ａ，９ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０１９９】
一方、上記第１の偏光ビームスプリッタ３で反射された光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、第２の偏光ビームスプリッタ６を透過した後、回折素子１１０によって回折される。この回折素子１１０による０次回折光および±１次回折光が、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介して光検出器１１３に入射する。これにより、サーボ信号（フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキング信号ＴＥＳ）が検出される。
【０２００】
以下、このような光学系におけるサーボ信号検出について説明する。
【０２０１】
上記０次回折光は、図２２（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ１１、スポットレンズ１２を介することにより非点収差をもったビームスポットとして４分割受光素子１３ａに照射される。
【０２０２】
上記４分割受光素子１３ａは、図２２（ｂ）に示すように、４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。この各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により以下の式（５１）の演算で生成できる。
【０２０３】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（５１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２０４】
上記光学系より４分割受光素子１３ａの各受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットから、プッシュプル信号ＰＰを以下の式（５２）の演算で生成できる。
【０２０５】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）―（ＯＢ＋ＯＤ）……（５２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２０６】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（５３）の演算により、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を生成する。
【０２０７】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（５３）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２０８】
図２２（ａ）の光学系において回折素子１１０はラジアル方向の分割線により２つの領域１１０ａ，１１０ｂに分かれており、それぞれの領域１１０ａ，１１０ｂは回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。上記領域１１０ａにおいて回折効率が減少する方向は、領域１１０ｂにおいて回折効率が増加する方向となっている。また、上記領域１１０ａにおいて回折効率が増加する方向は、領域１１０ｂにおいて回折効率が減少する方向となっている。
【０２０９】
具体的には例えば図２３に示すように、２つの領域１１０ａ，１１０ｂにおいて、格子ピッチＰは一方の表面の全面にわたり同一であり、山部分の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率が変化しており、格子ピッチＰにしめる谷部の割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、各領域１１０ａ，１１０ｂはＤＵＴＹが相対的に図中左端から図中右端までリニアに変化した構造とする。つまり、上記領域１１０ａ，１１０ｂのＤＵＴＹの変化特性は、領域１１０ａ，１１０ｂの境界線に沿って互いに逆になっている。これにより、例えば回折素子１１０の領域１１０ａに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど±１次回折光は増加する。また、それとは反対に、上記回折素子１１０の領域１１０ａに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど０次回折光は減少する。また、上記回折素子１１０の領域１１０ｂに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど±１次回折光は減少する。また、それとは反対に、上記回折素子１１０の領域１１０ｂに入射した光のうち図中右側部分に入射した光ほど０次回折光は増加する。
【０２１０】
例えば、光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１１０を石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０，６４〜０．１５まで変化する。
【０２１１】
また、回折効率を変化させる他の方法としては溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率は上記溝深さが光の１波長相当分の場合最大で、それより深くても浅くても回折効率は減少する。
【０２１２】
このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、領域１１０ａにおいて溝深さを一端から他端まで浅く変化した構造とすることにより、領域１１０ａに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域１１０ｂにおいて溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、領域１１０ｂに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２１３】
また、上記溝深さが１波長分より深い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、領域１１０ａにおいて溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、領域１１０ａに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域１１０ｂにおいて溝深さを一端から他端までリニアに浅く変化した構造とすることにより、領域１１０ｂに入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２１４】
上記回折素子１１０の特性により、図２３に示すように、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図中下部分ほど明るくなる分布を有し、受光領域Ｃ，Ｄに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図中下部分ほど暗くなる分布を有する。そして、上記４分割受光素子１３ａの両側に配置された２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は上記０次回折光のスポットと反対の強度分布を有する。これは、受光領域での光強度分布がシリンドリカルレンズにより像が９０°回転しているためである。
【０２１５】
このとき、上記対物レンズ４が図２１中左方向にシフトした場合、回折素子１０上でビームスポットも図２２（ａ）中右方向にシフトして、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ２，Ｆ２に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、４分割受光素子１３ａの受光領域Ｃ，Ｄ、２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｆ１に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図２１中右方向にシフトした場合、回折素子１０上でビームスポットも図２２（ａ）左方向にシフトして、４分割受光素子１３ａの受光領域Ａ，Ｂ、受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ２，Ｆ２に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、４分割受光素子１３ａの受光領域Ｃ，Ｄ、受光素子１３ｄ，１３ｅの受光領域Ｅ１，Ｆ１に落ちる０次、±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２１６】
したがって、上記受光領域Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２の出力をＯＥ１，ＯＥ２，ＯＦ１，ＯＦ２とした場合、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）＋α（ＯＥ２＋ＯＦ２）｝―β｛（ＯＣ＋ＯＤ）＋α（ＯＥ１＋ＯＦ１）｝＝０
となるようにゲインα、βを調整した場合
図２１中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図２１中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２１７】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２１８】
また、上記実施の形態５では、回折素子に入る光の位置により受光素子上での光量が変化するような構成としていたが、例えば回折素子の透過回折効率は光入射位置によって変化しない構成（格子ＤＵＴＹ、溝深さが全面同じ）とし、受光素子の位置による受光感度を変化させる構成でもよい。例えば、上記受光領域Ａ，Ｂ，Ｅ２，Ｆ２の受光感度が図２３中上側にいくほど略リニアに低くなり、受光領域Ｃ，Ｄ，Ｅ１，Ｆ１の受光感度が図２３中上側にいくほど略リニアに高くなる構成となっていれば、上述したのと同じ演算にてＴＥＳ信号が検出できる。
【０２１９】
また、受光素子感度を変化させる代わりに、例えば、受光素子に入射する光に対して透過率の変化するフィルターを受光素子上に設けることでも同様な効果が得られる。
【０２２０】
また、上記２分割受光素子１３ｄ，１３ｅについては、それぞれ図２４示すようにトラック方向にも２分割されていても構わない。すなわち、上記２分割受光素子１３ｄ，１３ｅの代わりに、４分割受光素子１３ｆ，１３ｇを用いてもよい。この４分割受光素子１３ｆ，１３ｇは、４つの受光領域Ｅ３１〜Ｅ３４，Ｆ３１〜Ｆ３４をそれぞれ有している。この場合、それらの各受光領域Ｅ３１〜Ｅ３４，Ｆ３１〜Ｆ３４の出力をＯＥ３１〜ＯＥ３４，ＯＦ３１〜ＯＦ３４として、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）｝＋｛（ＯＥ３１＋ＯＥ３３）−β（ＯＥ３２＋ＯＥ３４）＋（ＯＦ３１＋ＯＦ３３）−β’（ＯＦ３２＋ＯＦ３４）｝
ＳＨＦＴ＝（ＯＡ＋ＯＢ＋ＯＣ＋ＯＤ）−α（ＯＥ３１＋ＯＥ３２＋ＯＦ３１＋ＯＦ３２＋ＯＥ３３＋ＯＥ３４＋ＯＦ３３＋ＯＦ３４）
とすればよい。
【０２２１】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０２２２】
また、上記実施の形態５では、０次回折光、±１次回折光を全て利用していたが、０次光回折光のみあるいは０次回折光と＋１次回折光のみを利用する方法もある。この場合のサーボ信号の演算は以下のようになる。
・０次回折光のみの場合
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ただし、
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）−β（ＯＣ＋ＯＤ）｝
・０次光と＋１次光の場合
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）
ただし
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＡ＋ＯＢ）＋α（ＯＥ２）｝−β｛（ＯＣ＋ＯＤ）＋α（ＯＥ１）｝
【０２２３】
（実施の形態６）
図２５に、本発明の実施の形態６の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２２４】
本実施の形態６では、実施の形態５における回折素子にサーボ信号検出機能を加え、ＭＯ信号検出光学系から独立させた構成としている。
【０２２５】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は、光分岐素子としての回折素子１１８、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、コリメートレンズ２を介して偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２２６】
そして、上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、ウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第３の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０２２７】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、回折素子１１８により回折され、光検出器１１９に入射する。この光検出器１１９は、図２６に示すように、第１，第２の受光素子としての２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂおよび受光素子１１９ｃ，１１９ｄを有している。この２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂと受光素子１１９ｃ，１１９ｄが、回折素子１１８からの回折光を受光する。このとき、上記回折素子１１８は、例えば、領域Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３，Ａ２４に４分割されており、領域Ａ２１からの回折光は２分割受光素子１１９ａの受光領域Ｇ１，Ｈ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２２からの回折光は２分割受光素子１１９ｂの受光領域Ｇ２，Ｈ２の中心に焦点を結び、領域Ａ２３からの回折光は受光素子１１９ｃの受光領域Ｋ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２４からの回折光は受光素子１１９ｄの受光領域Ｋ２の中心に焦点を結ぶように配置されている。
【０２２８】
このとき、上記各受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｋ１，…の出力をＯＧ１，ＯＨ１，ＯＫ１，…にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（６１）の演算で生成できる。
【０２２９】
ＦＥＳ＝（ＯＧ１−ＯＨ１）＋（ＯＧ２−ＯＨ２）……（６１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２３０】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰは以下の式（６２）の演算で生成できる。
【０２３１】
ＰＰ＝（ＯＧ１＋ＯＨ１＋ＯＫ１）−（ＯＧ２＋ＯＨ２＋ＯＫ２）……（６２）
このプッシュプル信号をトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２３２】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、ＯＬシフトの影響をうけないＴＥＳ信号を以下の式（６３）の演算で生成する。
【０２３３】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（６３）
次に、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２３４】
上記回折素子１１８は、回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２３５】
具体的には、上記回折素子１１８は４つの領域Ａ２１〜Ａ２４に分割されていて、それぞれの領域Ａ２１〜Ａ２４の格子ピッチＰは、各２分割受光素子１１９ａ，１１９ｂおよび各受光素子１１９ｃ，１１９ｄにそれぞれ集光するための回折角に対応した格子ピッチとなっている。ただし、上記回折素子１１８において、山部分の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率が変化している。そして、上記格子ピッチＰにしめる谷部の割合をＤＵＴＹ（＝Ｇ／Ｐ）とした場合、ＤＵＴＹを各領域Ａ２１〜Ａ２４について図中左端から図中右端までリニアに変化した構造とする。このような構造を回折素子１１８が有していることにより、例えば回折素子１１８の領域Ａ２１，Ａ２２に入射した光のうち図中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記回折素子１１８の領域Ａ２３，Ａ２４に入射した光のうち図中右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する。
【０２３６】
具体的には、例えば光源の波長を４０５ｎｍとし、回折素子１１８を石英ガラス基板によるレリーフ型回折格子素子とし、溝深さを０．３３μｍとした場合、図４に示すように、ＤＵＴＹ＝０．６〜０．８５まで変化すると、０次回折効率０．１６〜０．５６、（＋１次）＋（−１次）回折効率０．６４〜０．１５まで変化する。
【０２３７】
また、回折効率を変化させる他の方法としては、溝深さを徐々に変化させていく方法がある。この場合、±１次回折効率はその溝深さが光の１波長相当分であるときに最大であり、それより深くても浅くても回折効率は減少する。このため、上記溝深さが１波長分より浅い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、例えば溝深さを一端から他端までリニアに浅く変化した構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。また、上記溝深さが１波長分より深い領域で作製する場合は、格子ピッチ、ＤＵＴＹを全面一定とし、溝深さを一端から他端までリニアに深く変化した構造とすることにより、回折素子に入射した光のうち他端側に入射した光ほどの±１次回折光は減少する。
【０２３８】
これにより、上記領域Ａ２１，Ａ２２に入射した光のうち図２６中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域Ａ２３，Ａ２４に入射した光のうち図中２６右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する特性の回折素子１１８を作製できる。
【０２３９】
このとき、上記対物レンズ４がシフトして、回折素子１１８上でビームが図２５中右方向にシフトした場合、受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｇ２，Ｈ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光領域Ｋ１，Ｋ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。反対に、上記対物レンズ４がシフトして、回折素子１１８上でビームが図２５中左方向にシフトした場合、受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｇ２，Ｈ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光領域Ｋ１，Ｋ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。
【０２４０】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ１＋ＯＨ１＋ＯＧ２＋ＯＨ２）−α（ＯＫ１＋ＯＫ２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合、
図２５中右方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
図２５中左方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
となる。
【０２４１】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２４２】
また、上記回折素子１１８と受光部の形状はこれ以外でも、フォーカス誤差信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳ（プッシュプル信号ＰＰとオフセット補正信号ＳＨＦＴを含む）が検出される構成ならよく、例えば図２７に示すような構成でもよい。つまり、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に３分割されており、領域Ａ１からの回折光は２分割受光素子１１９ａの受光領域Ｇ１，Ｈ１の中心に焦点を結び、領域Ａ２からの回折光は受光素子の受光領域Ｋ１の中心に焦点を結び、領域Ａ３からの回折光は受光素子の受光領域Ｋ２の中心に焦点を結ぶ構成とする。この場合、回折素子には、上述したＤＵＴＹ変化あるいは溝深さ変化あるいは回折素子裏面のフィルター形成により、領域Ａ１に入射した光のうち図２７中右側に入射した光ほどの±１次回折光は減少し、領域Ａ３，Ａ４に入射した光のうち図２７中右側に入射した光ほどの±１次回折光は増加する特性を持たせる。
【０２４３】
このとき、上記各受光領域Ｇ１，Ｈ１，Ｋ１，Ｋ２の出力をＯＧ１，ＯＨ１，ＯＫ１，ＯＫ２にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信号ＴＥＳをナイフエッジ法により以下の式（６４），（６５）の演算で生成できる。
【０２４４】
ＦＥＳ＝（ＯＧ−ＯＨ）……（６４）
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（６５）
ただし、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝ＯＫ１−ＯＫ２
ＳＨＦＴ＝（Ｇ１＋Ｈ１）−α（Ｋ１＋Ｋ２）
である。
【０２４５】
また、回折素子の回折効率を変化させる代わりに、例えば回折素子から出射する光に対して透過率の変化するフィルターを挿入、あるいは回折素子裏面に透過率変化フィルターを形成することでも、本実施の形態６と同様な効果が得られる。
【０２４６】
（実施の形態７）
図２８に、本発明の実施の形態７の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２４７】
本実施の形態７の主旨は、ＭＯ信号検出系とサーボ信号検出系を分離し、サーボ検出系は回折素子を用いた光学系により、フォーカス誤差信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ（プッシュプル信号ＰＰとオフセット補正信号ＳＨＦＴを含む）を生成することにある。
【０２４８】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子２１、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、コリメートレンズ２を通り偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２４９】
上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射されてウォラストンプリズム７により２つの偏光成分に分離され、スポットレンズ８を介して光検出器１７の第３の受光素子としての受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。これにより、上記光ディスク５に記録された情報が再生される。
【０２５０】
一方、上記偏光ビームスプリッタ３３の入射光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、回折素子２１の第１のホログラム面２１ａにより回折され、さらに第２のホログラム面２１ｂにて０次光と±１次光に分離され、光検出器３１９により受光される。上記光検出器３１９は、図２９（ｃ）に示すように、４分割受光素子３１９ａと、この４分割受光素子３１９ａの両側に配置された受光素子３１９ｂ，３１９ｃとを有している。
【０２５１】
上記第１のホログラム面２１ａは、図２９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、例えば領域Ａ３１，Ａ３２に２分割されており、領域Ａ３１からの回折光は第２のホログラム面２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは４割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２２，Ｈ２２の中心に焦点を結び、３ビームのサブビームは受光素子３１９ｂ，３１９ｃの受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に焦点を結ぶ。また、上記領域Ａ３２からの回折光は第２のホログラム面２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは４割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１の中心に焦点を結び、３ビームのサブビームは受光素子３１９ｂ，３１９ｃの受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に焦点を結ぶ。
【０２５２】
このとき、上記受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｋ２１，…の出力をＯＧ２１，ＯＨ２１，ＯＫ２１，…にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳをナイフエッジ法により以下の式（７１）の演算で生成できる。
【０２５３】
ＦＥＳ＝（ＯＧ２２−ＯＨ２２）−（ＯＧ２１―ＯＨ２１）……（７１）
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２５４】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰを以下の式（７２）の演算で生成できる。
【０２５５】
ＰＰ＝（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）−（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）……（７２）
このプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２５６】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（７３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０２５７】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（７３）
以下、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２５８】
まず、各ホログラム面の回折効率の設定については第１のホログラム面２１ａは全面均一の回折効率、第２のホログラム面２１ｂは以下に示すように回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２５９】
具体的には、例えば４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる第２のホログラム面２１ｂからの０次回折光のスポットの強度分布は図２９中上部分ほど明るくなる分布を有すると共に、４分割受光素子の両側に配置された受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる第２のホログラム面２１ｂからの±１次回折光のスポットの強度分布は図２９中上部分ほど暗くなる分布を有するように、格子ピッチＰは面内同一にて山部の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率ＤＵＴＹを図２９中下の位置から図２９中上の位置に向かってなだらかに変化している。あるいは、上記格子ピッチＰおよびＤＵＴＹとも面内同一にし、溝深さを図２９中下から図２９中上へ向かってなだらかに変化させてもよい。
【０２６０】
このとき、上記対物レンズ４が図２８紙面奥方向にシフトした場合、第２のホログラム面２１ｂ上でビームスポットが図２９中上方向にシフトし、４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズ４が図２８紙面手前方向にシフトした場合、第２のホログラム面２１ｂ上でビームスポットも図２９中下方向にシフトし、４分割受光素子３１９ａの受光領域Ｇ２１，Ｈ２１，Ｇ２２，Ｈ２２に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２６１】
したがって、ＯＬシフトなしの状態にて、
ＳＨＦＴ＝（ＯＧ２２＋ＯＨ２２＋ＯＧ２１＋ＯＨ２１）―α（ＯＫ１１＋ＯＫ２２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図２８紙面奥方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図２８紙面手前方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２６２】
つまり、オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２６３】
また、上記受光素子の受光領域Ｋ２１，Ｋ２２については、図２９（ｄ）に示すように２分割されていても構わない。つまり、２つの受光領域Ｌ２１，Ｋ３１を有する受光素子とを用いると共に、２つの受光領域Ｌ２２，Ｋ３２を有する受光素子を用いてもよい。
【０２６４】
この場合、上記受光領域Ｌ２１，Ｋ３１，…の出力をＯＬ２１，ＯＫ３１，…とした場合、プッシュプル信号ＰＰおよびオフセット補正信号ＳＨＦＴは、
ＰＰ＝｛（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）−（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）｝＋α｛（ＯＫ３１＋ＯＫ３２）−（ＯＬ２１＋ＯＬ２２）｝
ＳＨＦＴ＝｛（ＯＧ２２＋ＯＨ２２）＋（ＯＧ２１＋ＯＨ２１）｝＋β｛（ＯＫ３１＋ＯＫ３２）＋（ＯＬ２１＋ＯＬ２２）｝
とすればよい。
【０２６５】
この場合、プッシュプル信号ＰＰの初期オフセットの発生が除去でき、調整箇所が減る効果がある。
【０２６６】
また、本実施の形態７の構成では、回折素子２１の光源からの光の光ディスクに向う光束の透過面であるホログラム面２１ａは光量分配機能を有さないため、透過光の光強度分布は（全体の透過率自体は減少するが）回折素子２１によって変化することがなく、光磁気ディスクの表面上の集光スポットに対して悪影響を及ぼさない。
【０２６７】
（実施の形態８）
図３０に、本発明の実施の形態８の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。
【０２６８】
本実施の形態８の主旨は、ＭＯ信号検出系にてＭＯ信号、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよびプッシュプル信号ＰＰを、回折素子によりオフセット補正信号ＳＨＦＴを検出することにある。
【０２６９】
上記光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ１から出射された光は回折素子１２１、偏光ビームスプリッタ３３を介してコリメートレンズ２により平行光に変換された後、対物レンズ４により光ディスク５の表面にスポットを形成する。そして、上記光ディスク５からの反射光は再び対物レンズ４により平行光となり、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。
【０２７０】
上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含んだ成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３で反射された後、３ビームウォラストンプリズム１０７で偏光成分により３つに分離され、シリンドリカルレンズ１１を介して非点収差をもったビームスポットとして光検出器１１７の４分割受光素子に照射される。このとき、上記４分割受光素子の４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力をＯＡ，ＯＢ，ＯＣ，ＯＤとした場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは非点収差法により以下の式（８１）の演算で生成できる。
【０２７１】
ＦＥＳ＝（ＯＡ＋ＯＤ）−（ＯＢ＋ＯＣ）……（８１）
また、プッシュプル信号ＰＰは以下の式（８２）の演算で生成できる。
【０２７２】
ＰＰ＝（ＯＡ＋ＯＣ）−（ＯＢ＋ＯＤ）……（８２）
また図示しないが、ＭＯ信号は、４分割受光素子近傍の第３の受光素子としての受光素子の受光領域ＭＯ１，ＭＯ２上に落ちる光に基づいて検出される。つまり、この受光領域ＭＯ１，ＭＯ２の出力をＯＭＯ１，ＯＭＯ２として、以下の式（８３）の演算でＭＯ信号が検出される。
【０２７３】
ＭＯ信号＝ＯＭＯ１−ＯＭＯ２……（８３）
一方、上記上記偏光ビームスプリッタ３３に入射した光のうち、光磁気信号を含まない成分の光は、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、光分岐素子としての回折素子１２１に入射し、第１のホログラム面１２１ａにより回折されて、さらに第２のホログラム面１２１ｂにて０次光と±１次光に分離され、光検出器２１９に入射する。
【０２７４】
この光検出器２１９は、図３１に示すように、第１の受光素子としての受光素子２１９ａと、この受光素子２１９ａの両側に配置された第２の受光素子としての受光素子２１９ｂ，２１９ｃとを有している。
【０２７５】
また、上記第１のホログラム面１２１ａは例えば１種類の領域Ａ４１で構成されており、領域Ａ４１からの回折光は第２のホログラム面１２１ｂにて３ビームに分離され、３ビームのメインビームは受光素子２１９ａの受光領域Ｍの中心に焦点を結ぶと共に、３ビームのサブビームは受光素子２１９ａの両側に配置された受光素子２１９ｂ，２１９ｃの受光領域Ｎ１，Ｎ２に焦点を結ぶ。
【０２７６】
次に、トラッキングエラー信号ＴＥＳの生成原理について説明する。
【０２７７】
上述した光学系よりプッシュプル信号ＰＰは上記式（８２）の演算で生成できる。
【０２７８】
上記式（８２）の演算で生成されたプッシュプル信号ＰＰをトラッキングエラー信号ＴＥＳとした場合、上記課題にあげたようにＯＬシフトによりオフセットが発生することになる。
【０２７９】
そこで、以下に示す方法にてオフセット補正信号ＳＨＦＴを生成して、以下の式（７３）に示す演算により、ＯＬシフトの影響を受けないＴＥＳ信号を生成する。
【０２８０】
ＴＥＳ＝ＰＰ−γ×（ＳＨＦＴ）……（８３）
以下、オフセット補正信号ＳＨＦＴの生成方法について説明する。
【０２８１】
まず、上記第１，２のホログラム面１２１ａ，１２１ｂの回折効率の設定については第１のホログラム面１２１ａは全面均一の回折効率、第２のホログラム面１２１ｂは以下に示すように回折効率が光入射面位置によりなだらかに変化するような特性を有する。
【０２８２】
具体的には、例えば、第２のホログラム面１２１ｂから受光領域Ｍ上に落ちる０次回折光のスポットの強度分布は図３１中上部分ほど明るくなる分布を有し、第２のホログラム面１２１ｂから受光領域Ｎ１，Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は図３１中上部分ほど暗くなる分布を有するように、格子ピッチＰは面内同一にて山部の幅Ｌと谷部の幅Ｇの比率（ＤＵＴＹ）が図３１の紙面下から上へ向かってなだらかに変化している。あるいは、格子ピッチ、ＤＵＴＹとも面内同一にて溝深さを図３１の紙面下から上へ向かってなだらかに変化させてもかまわない。
【０２８３】
このとき、上記対物レンズ４が図３０紙面奥方向にシフトし、第２のホログラム面１２１ｂ上でビームスポットも図３１中上方向にシフトした場合、受光領域Ｍに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなり、受光領域Ｎ１、Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなる。反対に、上記対物レンズが図３０紙面手前方向にシフトし、第２のホログラム面１２１ｂ上でビームスポットは図３１中下方向にシフトした場合、受光素子Ｍに落ちる０次回折光のスポットの強度分布は全体的に暗くなり、受光素子Ｎ１，Ｎ２に落ちる±１次回折光のスポットの強度分布は全体的に明るくなる。
【０２８４】
したがって、上記受光領域Ｍ，Ｎ１，Ｎ２の出力をＯＭ，ＯＮ１，ＯＮ２として、ＯＬシフトなしの状態にて
ＳＨＦＴ＝ＯＭ―α（ＯＮ１＋ＯＮ２）＝０
となるようにゲインαを調整した場合
図３０紙面奥方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＞０
図３０紙面手前方向のＯＬシフト時は
ＳＨＦＴ＜０
となる。
【０２８５】
つまり、上記オフセット補正信号ＳＨＦＴは、ＯＬシフトの方向と量によって変化するオフセット信号となる。
【０２８６】
なお、上記各実施の形態における光ディスク５とは、再生専用のピットディスク、記録再消去生可能な相変化ディスク、光磁気ディスクあるいは記録再生可能な追記型ディスク等、光を使って再生または記録を行う光ディスク全般を指す。また、光を使って記録の変更が行われるディスクも光ディスクである。
【０２８７】
例えば、上記光ディスク５が、偏芯や面ぶれ等が大きい大量生産されたピット（再生専用）ディスクである場合、サーボをかけると、対物レンズ４が大きくシフトすることが多いが、そのような場合でも各実施の形態の光ピックアップ装置では、トラッキングオフセットが発生せず、信号を安定的に再生できる。
【０２８８】
さらに、上記光ディスク５が記録可能なディスクである場合、記録時に高出力の光パワーが必要となるが、１ビーム方式の光ピックアップを実現できるので、光利用効率が高く、光源であるレーザの負担が少なく、また消費電力が小さくできる効果を奏する。
【０２８９】
【発明の効果】
【０２９０】
以上より明らかなように、本発明の光ピックアップ装置によれば、光量分配手段は、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させるので、プッシュプル信号から、第１の受光素子と第２の受光素子との差出力の信号を引くことにより、対物レンズのシフト等の影響を受けないトラッキング誤差信号を生成することができて、良好なトラッキング制御を行うことができる。
【０２９１】
また、上記光ディスクに対しては１ビームしか照射しないので、光ピックアップの光利用効率を高めることができると共に、光源としての例えばレーザの負担を小さくすることができる。
【０２９２】
また、上記プッシュプル信号を大きく作ることができて、第１，第２の受光素子を用いて相対する光量変化を有する光ビームからそれぞれプッシュプル信号を生成し、それらを合わせることにより、光量変化の影響を相殺できるので、プッシュプル信号の初期オフセットの発生が除去されて、ピックアップ組立て時において調整箇所を減らすことができる。
【０２９３】
また、上記トラック誤差信号も大きくとれるので、安定で良好なサーボをかけることができる。
【０２９４】
【０２９５】
【０２９６】
【０２９７】
【０２９８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の回折素子を説明するための図である。
【図４】 上記回折素子の回折効率を示すグラフである。
【図５】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の対物レンズシフト時のプッシュプル信号を示すグラフである。
【図６】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置のトラッキング誤差信号を示すグラフである。
【図７】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の感度と、受光素子の受光面の位置との関係を示すグラフである。
【図８】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図９】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１０】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の一具体例における対物レンズシフト時のプッシュプル信号を示すグラフである。
【図１１】 上記実施の形態１の光ピックアップ装置の一具体例におけるトラッキング誤差信号を示すグラフである。
【図１２】 本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１３】 上記実施の形態２の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１４】 上記実施の形態２の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図１５】 本発明の実施の形態３の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１６】 上記実施の形態３の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図１７】 上記実施の形態３の光ピックアップ装置の変形例を示す図である。
【図１８】 本発明の実施の形態４の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１９】 上記実施の形態４の光ピックアップ装置の受光素子の構成を説明するための図である。
【図２０】 上記実施の形態４の光ピックアップ装置の変形例を示す図である。
【図２１】 本発明の実施の形態５の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２２】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図２３】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置の回折素子を説明するための図である。
【図２４】 上記実施の形態５の光ピックアップ装置の受光素子の変形例を示す図である。
【図２５】 本発明の実施の形態６の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２６】 上記実施の形態６の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図２７】 上記実施の形態６の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系の変形例を示す図である。
【図２８】 本発明の実施の形態７の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２９】 上記実施の形態７の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３０】 本発明の実施の形態８の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図３１】 上記実施の形態８の光ピックアップ装置のサーボ信号検出光学系を説明するための図である。
【図３２】 従来の光ピックアップ装置のトラッキングサーボ方式である３ビーム法を説明するための図である。
【図３３】 従来の光ピックアップ装置のトラッキングサーボ方式であるプッシュプル法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ
２ コリメートレンズ
３ 第１の偏光ビームスプリッタ
４ 対物レンズ
５ 光ディスク
６ 第２の偏光ビームスプリッタ
７ ウォラストンプリズム
８，１２，１５ スポットレンズ
９ａ，９ｂ，１３ｂ，１３ｃ，１６ 受光素子
１０，１８，２１，１１０，１２１ 回折素子
１１ シリンドリカルレンズ
１３ａ，１３ｆ，１３ｇ ４分割受光素子
１３ｄ，１３ｅ，１９ａ ２分割受光素子
１４ 第３の偏光ビームスプリッタ
１７ａ，１７ｂ，１９ｂ，１９ｃ 受光素子
２０ａ，２０ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ 受光素子
３３ 偏光ビームスプリッタ
１０３，１１９ａ，１１９ｂ ２分割受光素子
１０７ ３ビームウォラストンプリズム
１１９ａ，３１９ａ ４分割受光素子
３１９ｂ，３１９ｃ 受光素子
Claims (8)
- 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、ラジアル方向の分割線により２つの領域に分割され、その２つの領域の０次光、±１次光の回折効率は分割線方向に沿って互いに逆特性であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部とを有するレリーフ形回折格子であり、上記山部と上記溝部との比率が一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置により回折効率が変化する回折格子素子であり、
上記回折格子素子は、山部と溝部を有するレリーフ形回折格子であり、上記溝部の深さを一端から他端に向かって徐々に変化していることにより回折効率が変化していることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を２つの光に分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
上記２つの光の一方を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、上記信号を含む光を上記第３の受光素子に導くと共に、上記信号を含まない光を、上記光量分配手段を介して上記第１，第２の受光素子に導く第２の偏光ビームスプリッタとを有し、
上記光量分配手段は、入射光の入射位置によって透過率あるいは反射率が変化するハーフミラーであることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光量分配手段は、上記第１，第２の受光素子に入射するそれぞれの光に対する透過率に傾斜をもたせたフィルターであることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第１，第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光から一部の光を分岐させて上記第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光分岐素子と上記第１，第２の受光素子との間に上記光量分配手段が配置され、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 光源の光を光ディスクの表面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系と、
トラッキング誤差信号を検出するために上記光ディスクからの反射光を導く信号生成光学系と、
プッシュプル信号を生成するための第１の受光素子と、
上記プッシュプル信号を補正する補正信号を生成するための第２の受光素子とを備え、
上記信号生成光学系には、上記光ディスクからの反射光を上記第１の受光素子と上記第２の受光素子とに、上記対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするのに応じて、上記第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、上記第２の受光素子に入射する光量を減少させるようにして、入射させる光量分配手段を設けていて、
上記光ディスクに記録された情報に対応する信号を生成するための第３の受光素子と、
上記光ディスクからの反射光を、上記信号を含む光と上記信号を含まない光とに分離し、その信号を含む光を上記第３の受光素子に導く偏光ビームスプリッタと、
上記信号を含まない光の一部を分岐させて上記第１，第２の受光素子に導く光分岐素子とを有し、
上記第１，第２の受光素子の受光によりフォーカス信号およびプッシュプル信号を生成し、
上記光量分配手段と上記光分岐素子とは同一の基板に形成されて、上記光量分配手段が上記基板の一方の表面に形成され、上記光分岐素子が上記基板の他方の表面に形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
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