JP4180073B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、案内溝ピッチの異なる複数種類の記録媒体に対して情報を光学的に記録再生する光ピックアップ装置に関する。

近年、光ディスクや光カード等の記録媒体は多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの機器で利用されている。

特に最近は、コンピュータ等で用いられる動画情報などにおいて、取り扱うデータ量が飛躍的に増大している。これに伴って、記録ピットや案内溝ピッチの縮小化による光ディスクの大容量化が進んでいる。

上記の光ディスクのような記録媒体では、ミクロン単位で記録された情報信号を再生するため、記録用の案内溝に対して光ビームを正確にトラッキングさせる必要がある。トラッキング誤差信号の検出方法は種々の方法が知られている。

例えば、特許文献１には、主ビーム及び２つの副ビームの３つのビームを用いた差動プッシュプル（ＤＰＰ：Differential Push-Pull）法が記載されている。ＤＰＰ法は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Compact Disk-Recordable/ReWritable）をはじめ、様々な記録型光ディスクで広く用いられている。

しかしながら、このＤＰＰ法は、主ビームが位置する案内溝に対して、副ビームをちょうど案内溝ピッチの１／２だけ光ディスクの半径方向にずらせて配置させる必要がある。そのため、案内溝ピッチの異なる他の種類の光ディスクに対しては、トラッキング誤差信号が劣化してしまうという問題がある。

そこで、この問題を解決する手段として、例えば、特許文献２に示す方法が提案されている。この方法を図１１〜１４を用いて説明する。

図１１は、従来の光ピックアップ装置１００の光学系を示した概略構成図である。
図１１を参照して、光ピックアップ装置１００は、半導体レーザ１と、コリメータレンズ２と、回折格子３００Ａと、ビームスプリッタ４と、対物レンズ５と、集光レンズ７と、受光部８とを備える。受光部８は、２分割受光素子８Ａ〜８Ｃを含む。光ピックアップ装置１００は、案内溝６１を有する光ディスク６に対して情報を記録再生する。

半導体レーザ１から出射された光ビーム３０Ｐは、コリメータレンズ２で平行光に変換される。この平行光は、光分岐素子としての回折格子３００Ａで、記録再生及びサーボ信号検出用の主ビーム３０とトラッキング用の２つの副ビーム３１，３２とに分割される。これら３つのビーム３０〜３２は、ビームスプリッタ４を透過し、対物レンズ５によって記録媒体である光ディスク６の案内溝６１に集光される。

これら３つのビームの反射光３０〜３２は、再び対物レンズ５を通過し、ビームスプリッタ４で反射される。ビームスプリッタ４で反射された３つのビーム３０〜３２は、集光レンズ７によって３つの２分割受光素子８Ａ〜８Ｃにそれぞれ入射する。２分割受光素子８Ａ〜８Ｃは、主ビーム３０のプッシュプル信号ＭＰＰ、副ビーム３１，３２のプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２をそれぞれ検出する。光ピックアップ装置１００は、従来のＤＰＰ法と同様、次の演算によりトラッキング誤差信号ＴＲを得る。

ＴＲ＝ＭＰＰ−ｋ・（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）
ここで、ｋは主ビーム３０と副ビーム３１，３２との光量差を補正する係数である。また、ｋ・（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）を合成副ビームプッシュプル信号ＳＰＰとも表わすことにする。

図１１に示す従来の光ピックアップ装置１００は、回折格子３００Ａの周期構造に特徴がある。この特徴を図１２〜１４を用いて説明する。

図１２は、図１１の光ピックアップ装置１００における回折格子３００Ａの構造を示した斜視図である。

図１２に示すように、回折格子３００Ａは、光ディスク６の案内溝６１の方向に相当するＹ方向の分割線により、第１領域３００ａと第２領域３００ｂとに分割されている。これらの各領域には、案内溝６１の方向に垂直なＸ方向にそれぞれ凹凸状の周期構造が形成されており、その周期構造は互いに位相が１８０°異なっている。

図１３は、図１１の光ピックアップ装置１００において光ディスク６の案内溝６１に集光される主ビーム３０および副ビーム３１，３２の配置を示した図である。

図１３に示すように、回折格子３００Ａの周期構造によって回折された副ビーム３１，３２は、光ディスク６の案内溝６１上において、各ビームの半面に１８０°の光学的な位相差が発生する。この結果、副ビーム３１は集光スポット３１ｍと３１ｎとに分かれ、副ビーム３２は集光スポット３２ｍと３２ｎとに分かれる。このように、副ビーム３１，３２は、各々２つの強度ピークを有する集光スポット形状となる。

図１４は、図１１の光ピックアップ装置１００において光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。

図１４に示すように、副ビーム３１，３２のプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２は、主ビーム３０のプッシュプル信号ＭＰＰに比べて位相差が１８０°異なる。合成副ビームプッシュプル信号ＳＰＰも同様に、主ビーム３０のプッシュプル信号ＭＰＰと位相差が１８０°ずれた逆相の波形となる。

このため、図１３のように副ビーム３１，３２を主ビーム３０と同じ案内溝６１上に配置しても、本来のトラッキング誤差信号ＴＲが得られる。したがって、図１１の光ピックアップ装置１００は、案内溝ピッチが光ディスク６と異なる別の種類の光ディスクにも対応することができる。

しかしながら、上記のＤＰＰ方式には実用上大きな問題点がある。現在普及が進んでいるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ディスクには、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（記録容量４．７ＧＢ，案内溝ピッチ０．７４μｍ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）１（記録容量２．６ＧＢ，案内溝ピッチ１．４８μｍ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ２（記録容量４．７ＧＢ，案内溝ピッチ１．２３μｍ）などがある。

このような各種ＤＶＤディスクに特許文献２で開示された上記方式を適用した場合、対物レンズ５が光ディスク６の案内溝６１に直交する方向（Ｘ方向）にシフトすると、従来のＤＰＰ法に比べて、トラッキング誤差信号ＴＲの振幅が大幅に低下してしまう。この振幅低下現象は、ＤＶＤ−ＲＡＭ１やＤＶＤ−ＲＡＭ２のような案内溝ピッチの広いディスクにおいて特に顕著である。

一般に、トラッキング誤差信号ＴＲの演算回路や制御回路では入力信号の振幅変化に制限があるため、対物レンズシフトによりトラッキング誤差信号ＴＲの振幅が大きく変化すると、光ピックアップ装置１００の実用範囲が非常に小さくなる。

上記の課題を解決する方法の１つが、特許文献３に開示されている。特許文献３の光ピックアップ装置は、光分岐素子としての回折格子３００Ａが回折格子３００Ｂに置き換えられた点を除いては、図１１に示す光ピックアップ装置１００の光学系と基本的には同じである。回折格子３００Ｂの特徴を図１５を用いて説明する。

図１５は、図１１の光ピックアップ装置１００における回折格子３００Ａの他の一例である回折格子３００Ｂの構造を示した斜視図である。

図１５に示すように、回折格子３００Ｂは、一定周期で格子溝が形成されているが、格子溝方向に直交する方向（Ｙ方向）の分割線で、少なくとも、第１領域３００ａ、第２領域３００ｂ、および第３領域３００ｃの３つの領域に分割されている。

第２領域３００ｂの周期構造の位相は、特許文献２の回折格子３００Ａと同様に第１領域３００ａに対して１８０°ずれているが、第１領域３００ａと第２領域３００ｂとの中間の第３領域３００ｃは、第１領域３００ａに対して９０°ずれた構造となっている。

このような回折格子３００Ｂの構造により、例えば、案内溝ピッチの広いＤＶＤ−ＲＡＭ１やＤＶＤ−ＲＡＭ２に対しても対物レンズシフトによるトラッキング誤差信号ＴＲの振幅低下が小さくなり、光ピックアップ装置１００の実用範囲が拡大できる。
特公平４−３４２１２号公報 特許第３５４９３０１号公報 特開２００４−１４５９１５号公報

特許文献３では、３分割された回折格子３００Ｂの各領域における周期構造の位相ずれ量を９０°及び１８０°に限定している。

回折格子の周期構造の位置を隣接領域でずらせることで回折光(副ビーム)に位相差を付加する場合、凹凸格子の本数が限られているため、境界領域では正確な位相変化が与えられず、不要な高次回折光も発生するため光利用効率の低下やノイズとなる不要光も発生する。そのため、できるだけ小さな位相差量で目的を達成することが望まれる。

また、回折格子３００Ｂの各領域における周期構造の位相ずれ量を１８０°及び９０°に限定すると、中間の第３領域３００ｃにおける最適幅が限定されるため、設計の自由度が小さくなる。さらに、特許文献３は、１８０°及び９０°以外の位相ずれの組合せや、回折格子の格子溝の方向と与える位相差との関係については言及していない。

この発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、多分割回折格子の各領域に与える位相ずれを小さくした場合でも、案内溝ピッチが異なる複数の種類の光ディスクに対して、対物レンズシフトに伴うトラッキング誤差信号の振幅劣化が小さい光ピックアップ装置を提供することである。

この発明は、レーザ光源から出射した光を、光分岐素子により少なくとも主ビームと２つの副ビームの３つの光ビームに分岐した後、対物レンズにより光記録媒体の案内溝に集光させ、光記録媒体からの３つの反射光をそれぞれ異なる２分割検出器で受光し、２分割検出器の差信号よりトラッキング誤差信号を生成する光ピックアップ装置であって、光分岐素子は、互いに位相が異なる周期構造を有する第１領域、第２領域及びその中間に位置する第３領域の少なくとも３つの領域に分割された回折格子であり、かつ、第１領域に対する第２領域の位相差をα度（α＜１８０）、光記録媒体上での主ビームと副ビームとの距離をＬ、光記録媒体の案内溝ピッチをＭとするとき、光分岐素子の周期構造の格子溝方向は、光記録媒体の案内溝の垂直方向に対して角度θ、すなわちθ＝（（１８０−α）／３６０）ｔａｎ ^-1 （Ｍ／Ｌ）だけ傾けて設定される。

好ましくは、第１領域に対する第２領域の位相差αは、３０≦α＜１８０である。
好ましくは、第１領域に対する第３領域の位相差は、第１領域に対する第２領域の位相差αのほぼ１／２である。

好ましくは、第３領域は、さらに２つ以上の領域に分割されており、各々の第１領域に対する位相差は、第１領域に対する第２領域の位相差αより小さい。

好ましくは、第３領域の位相は、第１領域の周期構造の位相から第２領域の周期構造の位相に連続的に変化している。

好ましくは、第３領域は、第１領域の周期構造と第２領域の周期構造とが交互に形成されている。

この発明によれば、多分割回折格子の各領域に与える位相ずれ量を小さくしても、案内溝ピッチの異なる複数の種類の光ディスクに対してトラッキング誤差信号が劣化せず、対物レンズシフトに対しても信号振幅の低下が小さくなる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による光ピックアップ装置１０の光学系を示した概略構成図である。

図１に示す実施の形態１の光ピックアップ装置１０は、光分岐素子としての回折格子３００Ａが回折格子３Ａに置き換えられた点において、図１１の光ピックアップ装置１００と異なる。したがって、図１１と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。

図２は、図１の光ピックアップ装置１０における回折格子３Ａの構造を示した斜視図である。

図２に示すように、実施の形態１の回折格子３Ａは、格子溝方向に垂直な方向の分割線によって第１領域３ａ、第２領域３ｂ及び第３領域３ｃに分割されているとともに、各領域にはＸ方向から角度θだけ傾いた方向にそれぞれ凹凸状の周期構造が形成されている。言い換えると、実施の形態１の回折格子３Ａは、格子溝方向がＸＹ方向に対してそれぞれ角度θだけ傾いている。このことを次の図３を用いてさらに詳しく説明する。

図３は、図１の光ピックアップ装置１０における回折格子３Ａの周期構造を示した図である。

図３に示すように、実施の形態１の回折格子３Ａは、一例として、第２領域３ｂの周期構造の位相が、第１領域３ａに対して１２０°、第１領域３ａと第２領域３ｂとの中間の第３領域３ｃは、第１領域３ａに対して６０°ずれた構造になっている。

また、光ディスク６の案内溝６１の方向に相当する方向をＹ方向、それに垂直な方向をＸ方向とすると、回折格子３Ａの格子溝方向は、Ｘ方向に対して角度θだけ傾いて設定されている。

図４は、図１の光ピックアップ装置１０において光ディスク６の案内溝６１に集光される主ビーム３０および副ビーム３１，３２の配置を示した図である。

図４に示すように、回折格子３Ａの周期構造によって回折された副ビーム３１，３２は、光ディスク６の案内溝６１上において、各ビームの一部に光学的な位相差が発生する。この結果、副ビーム３１は集光スポット３１ａと３１ｂとに分かれ、副ビーム３２は集光スポット３２ａと３２ｂとに分かれる。このように、副ビーム３１，３２は、各々２つの強度ピークを有する集光スポット形状となる。

図４を参照して、第１領域３ａに対する第２領域３ｂの位相差をα（°）、光ディスク６上での主ビーム３０と副ビーム３１，３２との距離をＬ（μｍ）、光ディスク６の案内溝６１のピッチをＭ（μｍ）とすると、上述した角度θは次式（１）で規定される。

θ＝（（１８０−α）／３６０）ｔａｎ^-1（Ｍ／Ｌ） （１）
光ディスク６上での主ビーム３０と副ビーム３１，３２との距離Ｌは光学系により異なるが、例えば、Ｌ＝１５μｍ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷディスクの案内溝ピッチＭ＝０．７４μｍとすると、図３で示したα＝１２０°の場合、回折格子３Ａの傾斜角度θ＝０．４７°となる。このとき、実施の形態１の光ピックアップ装置１０は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷディスクに対し、従来のＤＰＰ法と同様、トラッキング誤差信号ＴＲの振幅が変化せず全く同等の信号が得られる。

次に、主ビーム３０のプッシュプル信号ＭＰＰおよび副ビーム３１，３２のプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２，ＳＰＰについて説明する。

図５は、回折格子３Ａを角度θだけ回転させる前の光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。

図５は、第１領域３ａに対する第２領域３ｂの位相差がαの場合のプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示している。第２領域３ｂの格子溝が第１領域３ａの格子溝に対して＋αだけ位相がずれている場合、副ビーム３１（＋１次回折光）には＋αの光学的位相差が付加され、副ビーム３２（−１次回折光）には−αの光学的位相差が付加される。

そのため、図５の仮定のように回折格子３Ａの格子溝方向が光ディスク６の案内溝６１の垂直方向と一致している場合、＋１次回折光によるプッシュプル信号ＳＰＰ１は主ビームのプッシュプル信号ＭＰＰに対して＋αだけ位相がずれ、逆に−１次回折光によるプッシュプル信号ＳＰＰ２は−αだけ位相がずれる。

上記の場合、図５に示すように、プッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の加算信号から得られる合成副ビームプッシュプル信号ＳＰＰは最大振幅から低下した状態となる。そこで、回折格子３Ａを光軸（Ｚ軸）中心で回転させ、格子溝方向をＸ方向に対して相対的に角度θだけ傾けることにより、光ディスク６（たとえばＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ）の合成副ビームプッシュプルＳＰＰ振幅を最大にする。

図６は、回折格子３Ａを角度θだけ回転させた後の光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。

図６に示すように、回折格子３Ａを角度θだけ回転させることにより、プッシュプル信号ＳＰＰ１の波形を（１８０−α）だけ位相をずらし、プッシュプル信号ＳＰＰ２に対しては−（１８０−α）だけ位相をずらすことができる。これにより、従来のＤＰＰ法と同様の合成副ビームプッシュプル信号ＳＰＰが得られる。

図７は、図１の光ピックアップ装置１０において光ディスク６が各種ＤＶＤの場合のトラッキング誤差信号ＴＲの振幅変化の特性を示した図である。図７において、横軸が対物レンズシフト量（μｍ）、縦軸がトラッキング誤差振幅（相対値、％）を示す。

縦軸の相対値とは、特許文献２の方式で対物レンズシフトが０の場合のトラッキング誤差信号ＴＲの振幅を基準とした振幅変化の相対値である。ここで、対象としたＤＶＤは、ＤＶＤ−ＲＡＭ１（案内溝ピッチ１．４８μｍ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ２（案内溝ピッチ１．２３μｍ）及びＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（案内溝ピッチ０．７４μｍ）である。

図７を参照して、曲線Ａ１，Ａ２は、特許文献２の方式を用いた場合のＤＶＤ−ＲＡＭ１，ＤＶＤ−ＲＡＭ２における振幅変化をそれぞれ示す。曲線Ａ３，Ａ４は、この発明の実施の形態１の方式を用いた場合のＤＶＤ−ＲＡＭ１，ＤＶＤ−ＲＡＭ２における振幅変化をそれぞれ示す。曲線Ａ５は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにおける振幅変化を示し、これは特許文献２の方式と実施の形態１の方式とでほぼ同じ特性である。

図７に示すように、実施の形態１の方式（曲線Ａ３，Ａ４）を用いた場合、案内溝ピッチの広いＤＶＤ−ＲＡＭ１やＤＶＤ−ＲＡＭ２においても、特許文献２の方式（曲線Ａ１，Ａ２）に比べて、対物レンズシフトによるトラッキング誤差信号ＴＲの振幅変化の増減が大幅に改善されている。曲線Ａ３，Ａ４は、曲線Ａ１，Ａ２に比べて振幅の絶対値は小さくなっているが、信号生成回路等でのゲインアップにより問題なく使用できる。

上記では、回折格子３Ａにおいて、第１領域３ａに対し、第２領域３ｂの位相差を１２０°、第３領域３ｃの位相差を６０°として説明してきた。しかし、位相差の組合せをこれに限る必要はなく、例えば「６０°と３０°」や「９０°と４５°」などの組合せでも同様の効果が得られる。

ただし、第１領域３ａに対する第２領域３ｂの位相差αの絶対値が小さくなると、案内溝ピッチの広いＤＶＤ−ＲＡＭディスクを再生した場合に、対物レンズシフト時の振幅劣化が大きくなる。したがって、位相差αは、３０°≦α≦１８０°の範囲に設定するのが望ましい。

以上のように、実施の形態１によれば、回折格子３Ａの各領域間の位相差を適度に設定し角度θだけ回転させることにより、対物レンズシフトによるトラッキング誤差信号ＴＲの振幅変化の増減を大幅に改善することができる。

（実施の形態１の変形例１）
図１に示す実施の形態１の光ピックアップ装置１０において、光分岐素子としての回折格子３Ａが回折格子３Ｂに置き換えられた変形例１について図８を用いて説明する。

図８は、この発明の実施の形態１の変形例１における回折格子３Ｂの周期構造を示した図である。

図８に示すように、変形例１の回折格子３Ｂは、格子溝方向に垂直な方向の分割線によって第１領域３ａ、第２領域３ｂ及び第３領域３ｄに分割されているとともに、各領域にはＸ方向から角度θだけ傾いた方向にそれぞれ凹凸状の周期構造が形成されている。

変形例１の回折格子３Ｂにおける第３領域３ｄは、第１領域３ａと第２領域３ｂとの中間に位置し、領域３ｄ１と領域３ｄ２とにさらに２分割されている。光ディスク６の案内溝６１の方向に相当する方向をＹ方向、それに垂直な方向をＸ方向とすると、変形例１の回折格子３Ｂは、図３で説明した回折格子３Ａと同じく、格子溝方向がＸＹ方向に対してそれぞれ角度θだけ傾いている。

変形例１の回折格子３Ｂは、一例として、第２領域３ｂの周期構造の位相が、第１領域３ａに対して１２０°、第３領域３ｄの領域３ｄ１は第１領域３ａに対して４０°、領域３ｄ２は第１領域３ａに対して８０°ずれた構造になっている。回折格子３Ｂにおいて、第２領域３ｂの位相ずれ量をαとすると、領域３ｄ１の位相ずれ量はα／３、領域３ｄ２の位相ずれ量は２α／３に設定される。

図８では第３領域３ｄを２分割する例を示したが、特に２分割である必要はなく、２以上のｎ分割（ｎは２以上の整数）にして、段階的に位相ずれを付加してもよい。その場合は、第１領域３ａの隣接領域より、順次α／（ｎ＋１）の位相ずれ量を付加すればよい。このように、第３領域３ｄを多分割し、位相ずれ量を段階的に付加した場合であっても、実施の形態１と同等かそれ以上の効果が得られる。

（実施の形態１の変形例２）
図１に示す実施の形態１の光ピックアップ装置１０において、光分岐素子としての回折格子３Ａが回折格子３Ｃに置き換えられた変形例２について図９を用いて説明する。

図９は、この発明の実施の形態１の変形例２における回折格子３Ｃの周期構造を示した図である。

図９に示すように、変形例２の回折格子３Ｃは、格子溝方向に垂直な方向の分割線によって第１領域３ａ、第２領域３ｂ及び第３領域３ｅに分割されているとともに、各領域にはＸ方向から角度θまたは角度（θ−Δ）だけ傾いた方向にそれぞれ凹凸状の周期構造が形成されている。

変形例２の回折格子３Ｃにおける第３領域３ｅは、第１領域３ａと第２領域３ｂとの中間に位置している。第３領域３ｅの凹凸周期構造は、第１領域３ａの凹凸周期構造と第２領域３ｂの凹凸周期構造との両方に連続している。この結果、回折格子３Ｃにおける第３領域３ｅの傾きは、第１領域３ａおよび第２領域３ｂとは異なっている。光ディスク６の案内溝６１の方向に相当する方向をＹ方向、それに垂直な方向をＸ方向とすると、変形例２の回折格子３Ｃは、図３で説明した回折格子３Ａと同じく、格子溝方向がＸＹ方向に対してそれぞれ角度θだけ傾いている。

上記のように、変形例２の回折格子３Ｃは、第３領域３ｅの凹凸周期構造が第１領域３ａおよび第２領域３ｂの凹凸周期構造と連続した構造になっている。この回折格子３Ｃの構造は、変形例１で説明した回折格子３Ｂにおいて第３領域３ｄのｎ分割を無限に多くした場合に相当する。この場合も実施の形態１と同等かそれ以上の効果が得られる。

（実施の形態１の変形例３）
図１に示す実施の形態１の光ピックアップ装置１０において、光分岐素子としての回折格子３Ａが回折格子３Ｄに置き換えられた変形例３について図１０を用いて説明する。

図１０は、この発明の実施の形態１の変形例３における回折格子３Ｄの周期構造を示した図である。

図１０に示すように、変形例３の回折格子３Ｄは、格子溝方向に垂直な方向の分割線によって第１領域３ａ、第２領域３ｂ及び第３領域３ｆに分割されているとともに、各領域にはＸ方向から角度θだけ傾いた方向にそれぞれ凹凸状の周期構造が形成されている。

変形例３の回折格子３Ｄにおける第３領域３ｆは、第１領域３ａと第２領域３ｂとの中間に位置し、第１領域３ａの凹凸周期構造と第２領域３ｂの凹凸周期構造とが交互に形成されている。光ディスク６の案内溝６１の方向に相当する方向をＹ方向、それに垂直な方向をＸ方向とすると、変形例３の回折格子３Ｄは、図３で説明した回折格子３Ａと同じく、格子溝方向がＸＹ方向に対してそれぞれ角度θだけ傾いている。

上記の変形例３の回折格子３Ｄは、第１領域３ａと第２領域３ｂとの境界が櫛型に形成されており、その境界部分が第３領域３ｆであるとみなすことができる。この場合も実施の形態１と同等かそれ以上の効果が得られる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による光ピックアップ装置１０の光学系を示した概略構成図である。 図１の光ピックアップ装置１０における回折格子３Ａの構造を示した斜視図である。 図１の光ピックアップ装置１０における回折格子３Ａの周期構造を示した図である。 図１の光ピックアップ装置１０において光ディスク６の案内溝６１に集光される主ビーム３０および副ビーム３１，３２の配置を示した図である。 回折格子３Ａを角度θだけ回転させる前の光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。 回折格子３Ａを角度θだけ回転させた後の光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。 図１の光ピックアップ装置１０において光ディスク６が各種ＤＶＤの場合のトラッキング誤差信号ＴＲの振幅変化の特性を示した図である。 この発明の実施の形態１の変形例１における回折格子３Ｂの周期構造を示した図である。 この発明の実施の形態１の変形例２における回折格子３Ｃの周期構造を示した図である。 この発明の実施の形態１の変形例３における回折格子３Ｄの周期構造を示した図である。 従来の光ピックアップ装置１００の光学系を示した概略構成図である。 図１１の光ピックアップ装置１００における回折格子３００Ａの構造を示した斜視図である。 図１１の光ピックアップ装置１００において光ディスク６の案内溝６１に集光される主ビーム３０および副ビーム３１，３２の配置を示した図である。 図１１の光ピックアップ装置１００において光ディスク６の構造に対応するプッシュプル信号ＭＰＰ，ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２の波形を示した図である。 図１１の光ピックアップ装置１００における回折格子３００Ａの他の一例である回折格子３００Ｂの構造を示した斜視図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ、２ コリメータレンズ、３Ａ〜３Ｄ，３００Ａ，３００Ｂ 回折格子、４ ビームスプリッタ、５ 対物レンズ、６ 光ディスク、７ 集光レンズ、８ 受光部、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ ２分割受光素子、１０，１００ 光ピックアップ装置、６１ 案内溝。

Claims (6)

1. レーザ光源から出射した光を、光分岐素子により少なくとも主ビームと２つの副ビームの３つの光ビームに分岐した後、対物レンズにより光記録媒体の案内溝に集光させ、前記光記録媒体からの３つの反射光をそれぞれ異なる２分割検出器で受光し、前記２分割検出器の差信号よりトラッキング誤差信号を生成する光ピックアップ装置であって、
   前記光分岐素子は、互いに位相が異なる周期構造を有する第１領域、第２領域及びその中間に位置する第３領域の少なくとも３つの領域に分割された回折格子であり、かつ、前記第１領域に対する前記第２領域の位相差をα度（α＜１８０）、前記光記録媒体上での前記主ビームと前記副ビームとの距離をＬ、前記光記録媒体の案内溝ピッチをＭとするとき、前記光分岐素子の周期構造の格子溝方向は、前記光記録媒体の案内溝の垂直方向に対して角度θ、すなわち
   θ＝（（１８０−α）／３６０）ｔａｎ ^-1 （Ｍ／Ｌ）
   だけ傾けて設定される、光ピックアップ装置。
2. 前記第１領域に対する前記第２領域の位相差αは、３０≦α＜１８０である、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記第１領域に対する前記第３領域の位相差は、前記第１領域に対する前記第２領域の位相差αの略１／２である、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記第３領域は、さらに２つ以上の領域に分割されており、各々の前記第１領域に対する位相差は、前記第１領域に対する前記第２領域の位相差αより小さい、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記第３領域の位相は、前記第１領域の周期構造の位相から前記第２領域の周期構造の位相に連続的に変化している、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記第３領域は、前記第１領域の周期構造と前記第２領域の周期構造とが交互に形成されている、請求項１に記載の光ピックアップ装置。

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