JP2007179590A - 光ピックアップ装置及びその組立て調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化及び薄型化を実現し、加えて優れた耐環境性能を有した光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光ピックアップ装置４０は、半導体レーザー光源１１を保持する光集積ユニット１と、コリメータレンズ２を保持するコリメータレンズホルダ８とを備えており、光集積ユニット１とコリメータレンズホルダ８とは、各々独立して、半導体レーザー光源１１から出射する光ビームの光軸に対して垂直な方向に移動することができるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置及びその組立て調整方法関し、詳細には、小型化・薄型化を実現するとともに、耐環境性能に優れた光ピックアップ装置及びその組立て調整方法に関するものである。

近年、光ディスクには高密度及び大容量記録が求められており、トラックピッチ及びピットピッチの縮小化がなされている。そして、光ディスクの高密度及び大容量化に対応すべく、レーザー光のスポットサイズをより小さくすることが行われている。

このようにレーザー光のスポットサイズを小さく絞るためには、波長の短い半導体レーザーの使用や、光ピックアップの対物レンズの開口数（ＮＡ：numerical aperture）の引上げ等が必要となるが、各光学部品の組立て調整を正確に行うこともスポットサイズを絞る上で重要となる。

特に、光ピックアップの収差（コマ収差、非点収差）が発生しないようにするためには、対物レンズに入射する光の入射光軸を、レンズ面に対して垂直となるように調整する必要がある。また、光ディスクへの集光スポットを小さくするためには、対物レンズへ入射する入射光の光強度分布を、対物レンズの中心軸（光軸中心）に対して対称となるように調整する必要がある。

光ピックアップ装置の組立て調整方法として、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１には、光源からの光束を記録媒体に導く光路内に、光束を平行光束にするコリメータレンズと、光束径を制限する開口絞りと、開口絞りからの光束を記録媒体上に集光させる集光レンズ（対物レンズ）とを備えた光情報記録再生用ヘッドが開示されており、集光レンズに対する光束位置を調整するために、光源と、コリメータレンズと、開口絞りとが一体的に移動するように構成されている。以下に、図１２を用いて具体的に説明する。

図１２は、上記した従来技術の光情報記録再生用ヘッドの構成を示した断面図である。図１２に示す光情報記録再生用ヘッド１００は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２と、開口絞り１０３と、集光レンズ１０５とを備えている。コリメータレンズ１０２及び開口絞り１０３は、図１２に示すように、内枠１１３に取り付けられている。また、光源１０１は、図１２に示すように、外枠１１２に取り付けられている。このような構成を備えた光情報記録再生用ヘッド１００の場合、各光学部品の組立て調整は以下のようにして行われる。すなわち、
（１）光源１０１及びコリメータレンズ１０２を、図示しないピックアップハウジングに組み込み、コリメータレンズ１０２を光軸方向（図中のＺ方向）に動かして、コリメータレンズ１０２から平行光が出射するように調整する。
（２）光源１０１を図中のＸＹ平面内に動かして、コリメータレンズ１０２出射平行光の光軸が、集光レンズ１０５設置面に垂直になるように調整する。
（３）光源１０１及びコリメータレンズ１０２を一体的に図中のＸＹ平面内で動かして、集光レンズ１０５を配置する設計中心が、コリメータレンズ１０２出射平行光の強度中心となるように調整する。
（４）集光レンズ１０５を動かして、設計位置に配置する。
という各工程を経て各光学部品の組立て調整が行われる。

なお、上記（３）及び（４）の工程のかわりに、以下の
（３’）集光レンズ１０５を図中のＸＹ平面内で動かして、集光レンズ１０５の中心が立ち上げミラー出射平行光の強度中心となるように調整する。
という工程を経ることも可能である。
特開平４−３２８３３８号公報（１９９２年１１月１７日公開）

しかしながら、図１２の光情報記録再生用ヘッド１００が、上記した（１）〜（４）の工程を経て組立て調整が行われる場合、光源１０１はそれ自体が単独で図中のＸＹ平面内で調整移動できるホルダ（外枠１１２）と、コリメータレンズ１０２は光源１０１位置を保ったまま図中のＺ方向に調整移動できるホルダ（内枠１１３）とが必要となるばかりでなく、さらに、光源１０１とコリメータレンズ１０２とが相対位置関係を保ちながら一体的に図中のＸＹ平面内で調整移動できるホルダ（不図示）も必要となる。

そのため、光源１０１及びコリメータレンズ１０２は、図１２に示すような二重構造のホルダ（枠）によって保持される必要があり、ホルダ構造が複雑になるとともに、大型化するため、光ピックアップ装置の小型化及び薄型化を実現することが困難となる。

また、上記した（１）〜（３’）の工程を経て組立て調整が行われる場合、集光レンズ１０５の位置が、設計位置から大幅にずれる場合がある。このような場合、上記したように、光ピックアップの収差（コマ収差、非点収差）が発生したり、集光レンズ１０５による光ディスクへの集光スポットを小さくできなかったりする虞がある。また、集光レンズ１０５用アクチュエータをハウジングにバランスよく固定することができないため、アクチュエータチルトが温度等の環境変化や、経時変化によって変わる虞がある。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化及び薄型化を実現する光ピックアップ装置を提供することにあり、加えて、耐環境性能に優れた光ピックアップ装置を提供することにある。

本発明に係る光ピックアップ装置は、上述した課題を解決するために、光源と、上記光源を保持するための光源用ホルダと、上記光源から出射した発散光を平行光に変換するためのコリメータレンズと、上記コリメータレンズを保持するためのコリメータレンズ用ホルダとを備えた光ピックアップ装置であって、上記コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されていることを特徴としている。

上記の構成とすれば、コリメートレンズと光源部分の光集積ユニットとを一体的に動かす必要がなく、よって、一体で動かすためのホルダが不要となり、光ピックアップ装置の小型、薄型化が実現できる。

すなわち、本発明の光ピックアップ装置は、コリメートレンズを保持するコリメートレンズ用ホルダと、光源を保持する光源用ホルダ（光集積ユニット）とが、各々独立して、位置調整される。具体的には、各々が独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動することができるように構成されている。そのため、双方を一体的に動かす場合に必要となるホルダが不要となり、小型、薄型化を実現した光ピックアップ装置を提供することができる。

また、ホルダの小型、薄型化と簡素化が図れるため、光ピックアップ装置を低コストで提供することが可能となる。

さらに、上記の構成とすれば、対物レンズを設計位置に配設することができる。すなわち、従来のように、組立て調製を対物レンズの移動によって行う必要がなくなる。これにより、対物レンズは、設計位置から大幅にずれることなく、筐体にバランスよく配設することができる。対物レンズを筐体にバランスよく配設できることによって、筐体に対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を安定して固定できるため、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。

特に、対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を、筐体の対向する一対の内壁によって挟むかたちで固定する場合、対物レンズをバランスよく配設できれば、内壁と対物レンズとの間に供給される接着材料の量を、内壁同士で均等にすることができる。これにより、光ピックアップ装置の使用時の周囲温度変化による接着材料の膨張、収縮を均等にすることができ、対物レンズの位置ずれやチルトが発生しにくくなり、耐環境性能の高い光ピックアップ装置が実現できる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、さらに、上記光源と光源用ホルダとコリメータレンズとコリメータレンズ用ホルダと対物レンズとを搭載するための筐体を備えており、上記コリメータレンズ用ホルダには、予め、上記コリメータレンズの中心光軸の位置を示す第１の位置標識部が設けられており、上記筐体には、予め、上記コリメータレンズを保持したコリメータレンズ用ホルダが当該筐体に配設された際に当該コリメータレンズの中心光軸の位置を示す第２の位置標識部が設けられていることが好ましい。

上記の構成とすれば、上記の効果に加えて、筐体へのコリメートレンズの固定位置が容易にわかるため、光ピックアップ装置の組立てに要する時間を短縮できる。

なお、ここで、コリメータレンズの中心光軸とは、コリメータレンズを通過する上記発散光もしくは平行光の中心光軸のことを示す。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記第１の位置標識部及び第２の位置標識部とは、上記発散光もしくは平行光の光軸と平行な同一線上に配設されていることが好ましい。

上記の構成とすれば、上記の効果に加えて、コリメートレンズを特別な認識装置なしに目視にて容易に配置できるため、ピックアップの組立てに要する時間を短縮できる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記光ディスクによって反射させて得られる上記平行光の戻り光を受光する受光素子を備えており、上記受光素子は、上記光源用ホルダによって保持されていることが好ましい。

上記の構成とすれば、光源と受光素子とを光源用ホルダにまとめて配設することができるため、光ピックアップ装置の更なる小型化を実現することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、さらに、上記コリメータレンズから出射した上記平行光が入射され、光ディスク上に集光させるための対物レンズを備えており、上記光源用ホルダは、上記対物レンズに入射する上記平行光の強度中心が、当該対物レンズの中心光軸と一致するように設けられていることが好ましい。

上記の構成とすれば、良好なＲＦ信号及び各種のサーボ信号を生成する光ピックアップ装置を提供することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記対物レンズが、当該対物レンズを上記光ディスクのトラックに追従させるように駆動するアクチュエータに設けられており、当該アクチュエータを介して、上記筐体の所定位置に配設されていることが好ましい。

上記の構成とすれば、対物レンズが設計位置から大幅にずれることなく、筐体にバランスよく配設することができる。対物レンズを筐体にバランスよく配設できることによって、筐体に対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を安定して固定できるため、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。

また、アクチュエータを、筐体の対向する一対の内壁によって挟むかたちで固定する場合、アクチュエータをバランスよく配設できれば、内壁と対物レンズとの間に供給される接着材料の量を、内壁同士で均等にすることができる。これにより、光ピックアップ装置の使用時の周囲温度変化による接着材料の膨張、収縮を均等にすることができ、対物レンズの位置ずれやチルトが発生しにくくなり、耐環境性能の高い光ピックアップ装置が実現できる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記コリメータレンズと対物レンズとの間の上記平行光の光路上に、当該光路方向を変化させる反射手段が設けられていることが好ましい。

上記の構成とすれば、光路長を長く確保することができるとともに、光路長を長く確保した場合であっても、光ピックアップ装置の薄型化を実現することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整方法は、上述した課題を解決するために、光源と、光源用ホルダと、コリメータレンズと、コリメータレンズ用ホルダと、対物レンズと、上記光源と光源用ホルダとコリメータレンズとコリメータレンズ用ホルダと対物レンズとを搭載するための筐体とを備えた光ピックアップ装置の組立て調整方法であって、上記コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されており、上記筐体に設けられた、上記コリメータレンズの中心光軸を示す第１の位置標識部と、上記コリメータレンズ用ホルダに保持されたコリメータレンズの中心光軸とが一致するように、コリメータレンズ用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第１の工程と、上記光源用ホルダに保持された光源の発散光の中心光軸と、上記第１の工程によって上記筐体に固定されたコリメータレンズ用ホルダのコリメータレンズの中心光軸とが一致するように、光源用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第２の工程と、上記対物レンズを筐体の所定位置に配設する第３の工程とを含むことを特徴としている。

上記の構成とすれば、コリメートレンズと光源部分の光集積ユニットとを一体的に動かす必要がなく、よって、一体で動かすためのホルダが不要となり、光ピックアップ装置の小型、薄型化が実現できる。

すなわち、本発明の光ピックアップ装置は、コリメートレンズを保持するコリメートレンズ用ホルダと、光源を保持する光源用ホルダ（光集積ユニット）とが、各々独立して、位置調整される。具体的には、各々が独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動することができるように構成されている。そのため、双方を一体的に動かす場合に必要となるホルダが不要となり、小型、薄型化を実現した光ピックアップ装置を提供することができる。

また、ホルダの小型、薄型化と簡素化が図れるため、光ピックアップ装置を低コストで提供することが可能となる。

さらに、上記の構成とすれば、第３の工程において、対物レンズを設計位置に配設することができる。すなわち、従来のように、組立て調製を対物レンズの移動によって行う必要がなくなる。これにより、対物レンズは、設計位置から大幅にずれることなく、筐体にバランスよく配設することができる。対物レンズを筐体にバランスよく配設できることによって、筐体に対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を安定して固定できるため、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。

特に、対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を、筐体の対向する一対の内壁によって挟むかたちで固定する場合、対物レンズをバランスよく配設できれば、内壁と対物レンズとの間に供給される接着材料の量を、内壁同士で均等にすることができる。これにより、光ピックアップ装置の使用時の周囲温度変化による接着材料の膨張、収縮を均等にすることができ、対物レンズの位置ずれやチルトが発生しにくくなり、耐環境性能の高い光ピックアップ装置が実現できる。

なお、ここで、コリメータレンズの中心光軸とは、コリメータレンズを通過する上記発散光もしくは平行光の中心光軸のことを示す。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整方法は、上記第２の工程の後に、上記コリメータレンズ用ホルダを、上記発散光の光軸に対して平行に移動させることができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整方法は、上記第１の工程では、上記第１の位置標識部と、上記コリメータレンズ用ホルダに設けられた、コリメータレンズの中心光軸を示す第２の位置標識部とを一致させることができる。

これにより、上記の効果に加えて、筐体へのコリメートレンズの固定位置が容易にわかるため、光ピックアップ装置の組立てに要する時間を短縮できる。

本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、光源から出射された発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されていることを特徴としている。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整方法は、以上のように、コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、光源から出射された発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されており、上記コリメータレンズ用ホルダに保持されたコリメータレンズの中心軸が、筐体に設けられた第１の位置標識部に一致するように、コリメータレンズ用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第１の工程と、光源用ホルダに保持された光源の発散光の光軸が、上記第１の工程によって上記筐体に固定された上記コリメータレンズ用ホルダのコリメータレンズの中心軸に一致するように、光源用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第２の工程と、上記対物レンズを上記筐体の所定位置に配設する第３の工程とを含むことを特徴としている。

以上の構成とすることにより、コリメートレンズと光源部分の光集積ユニットとを一体的に動かす必要がなく、よって、一体で動かすためのホルダが不要となり、光ピックアップ装置の小型、薄型化が実現できる。

また、筐体に対物レンズ（具体的には対物レンズを保持したアクチュエータ）を安定して固定できるため、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができ、耐環境性能の高い光ピックアップ装置が実現できる。

〔実施の形態１〕
本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態及び図面に限定されるものではない。

本実施形態の光ピックアップ装置について、図１〜図１０に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施の形態では、本発明の光ピックアップ装置を、光ディスクに対して光学的に情報の記録及び再生を行う光情報記録再生装置に備えた場合について説明する。

図１は、本実施の形態の光ピックアップ装置４０の構成を示した概略図である。光ピックアップ装置４０は、図１に示すように、光集積ユニット（光源用ホルダ）１と、コリメータレンズ２と、対物レンズ３とを備えている。さらには、対物レンズ３を保持して駆動するアクチュエータユニット（アクチュエータ）と、立ち上げミラーと、コリメータレンズ２を保持し、コリメータレンズ２の光軸方向に駆動できるコリメータレンズホルダ（コリメータレンズ用ホルダ）からなるコリメータレンズユニットと、ハウジング（筐体）とを備えているが、これらの構成については、後述する光ピックアップ装置４０の組立て調整において説明するため、ここでは説明を省略する。

図１において、光集積ユニット１に搭載された半導体レーザー光源（光源）１１から出射した光ビーム（発散光）２０は、コリメータレンズ２によって平行光にされた後、対物レンズ３を介して光ディスク４に集光される。そして、光ディスク４から反射した光（以下、これを「戻り光」を呼ぶ）は、再び対物レンズ３とコリメータレンズ２を通過して、光集積ユニット１に搭載された受光素子１２上に受光される。

なお、本実施形態で説明する光ディスク４は、基板４ａと、光ビームが透過するカバー層４ｂと、基板４ａとカバー層４ｂとの境界に形成された記録層４ｃとによって構成されているものとする。対物レンズ３は、対物レンズ駆動機構（図示せず）によってフォーカス方向（ｚ方向）とトラッキング方向（ｘ方向）に駆動されるようになっており、光ディスク４の面振れや偏心があっても集光スポットが記録層４ｃの所定位置を追従するようになっている。

本実施の形態では、光集積ユニット１に波長４０５ｎｍ程度の短波長光源を備え、対物レンズ３にＮＡ０．８５程度の高ＮＡ対物レンズを備えた場合について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではないが、短波長光源及び高ＮＡ対物レンズを備えることにより、高密度の記録再生が可能になる。

図２は、図１において図示した光ピックアップ装置４０の集積ユニット１の構成を示した構成図である。

光集積ユニット１は、図２に示すように、半導体レーザー光源１１と、受光素子１２と、偏光ビームスプリッタ１４と、偏光回折素子１５と、１／４波長板１６と、パッケージ１７とを備えている。

半導体レーザー光源１１は、上述したように、波長λ＝４０５ｎｍの光ビーム２０を出射するものを使用している。さらに、本実施の形態では、該光ビーム２０は、図示した光軸方向（ｚ方向）に対してｘ方向の偏光振動面を有する直線偏光（Ｐ偏光）である。半導体レーザー光源１１から出射された光ビーム２０は、偏光ビームスプリッタ１４に入射する。

上記偏光ビームスプリッタ１４は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面１４ａと、反射ミラー１４ｂとを有している。

本実施の形態において、上記ＰＢＳ面１４ａは、図示した光軸方向（ｚ方向）に対してｘ方向の偏光振動面を有する直線偏光（Ｐ偏光）を透過し、該偏光振動面に垂直な偏光振動面を有する、すなわち、図示した光軸方向（ｚ方向）に対してｙ方向の偏光振動面を有する直線偏光（Ｓ偏光）を反射するような特性をもつ。

ＰＢＳ面１４ａは、上記半導体レーザー光源１１から出射されたＰ偏光を有する光ビーム２０の光軸上に配置されている。また、上記反射ミラー１４ｂは、ＰＢＳ面１４ａに対して平行になるように配置されている。

偏光ビームスプリッタ１４の大きさとしては、半導体レーザー光源１１から出射した光ビーム２０がＰＢＳ面１４ａを透過でき、光ディスクによって反射した戻り光が該ＰＢＳ面１４ａによって反射され、反射された戻り光がさらに反射ミラー１４ｂによって反射されて受光素子１２に受光される構成を満たすものであれば、特に限定されるものではないが、パッケージ１７の窓部１７ａの面積に対して、十分大きな寸法であることが好ましい。偏光ビームスプリッタ１４の大きさが、窓部１７ａの面積に対して十分大きな寸法であれば、偏光ビームスプリッタ１４を窓部１７ａの外周に接着固定することによって、パッケージ１７を封止することができ、半導体レーザー光源１１や受光素子１２が外気にさらされることがなくなり、これらの特性劣化が生じにくくなる。

ＰＢＳ面１４ａに入射した光ビーム２０（Ｐ偏光）は、ＰＢＳ面１４ａをそのまま透過する。ＰＢＳ面１４ａを透過した光ビーム２０は、次に、偏光回折素子１５に入射する。

なお、半導体レーザー光源１１から出射した光ビーム２０を透過でき、光ディスクによって反射した戻り光を上記半導体レーザー光源１１とは異なる方向へ導き、該戻り光の光路を変えることができ、該戻り光を上記受光素子１２に受光させることができる構成であれば、上記した偏光ビームスプリッタ１４の構成に限定されるものではない。例えば、ＰＢＳ面１４ａに代えてハーフミラー面としたビームスプリッタを用いることもできる。これにより、Ｐ偏光の一部を反射させるようにすることができる。

上記偏光回折素子１５は、図２に示すように、ＰＢＳ面１４ａを透過した光ビーム２０の光軸上に設けられており、当該光ビーム２０が入射できるように構成されている。

上記偏光回折素子１５は、第１の偏光ホログラム素子３１及び第２の偏光ホログラム素子３２から構成されている。

第１の偏光ホログラム素子３１及び第２の偏光ホログラム素子３２はともに、光ビーム２０の光軸上に配置されており、第１の偏光ホログラム素子３１は、上記第２の偏光ホログラム素子３２よりも半導体レーザー光源１１側に配置された構成となっている。

上記第１の偏光ホログラム素子３１は、Ｐ偏光を回折させてＳ偏光を透過させるように構成されており、上記第２の偏光ホログラム素子３２は、Ｓ偏光を回折させてＰ偏光を透過させるように構成されている。これら偏光の回折は、各偏光ホログラム素子に形成された溝構造（格子）によって行われ、回折角度は、上記格子のピッチ（以下、これを格子ピッチとよぶ）によって規定される。

上記第１の偏光ホログラム素子３１は、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）を検出するための３ビーム生成用のホログラムパターンが形成されている。

すなわち、ＰＢＳ面１４ａを透過したＰ偏光の光ビーム２０は、偏光回折素子１５を構成する第１の偏光ホログラム素子３１に入射すると、回折されて、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）を検出するための３ビーム（メインビーム及び、２つのサブビーム）となって該第１の偏光ホログラム素子３１から出射する。なお、第１の偏光ホログラム素子３１の詳細なホログラムパターンについては、後述する。なお、３ビームを用いたＴＥＳ検出方法としては、３ビーム法や、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法や、位相シフトＤＰＰ法等を用いることができる。

上記第２の偏光ホログラム素子３２は、入射した光のうち、Ｓ偏光は回折させ、Ｐ偏光はそのまま透過させる。具体的には、第２の偏光ホログラム素子３２は、入射したＳ偏光を、０次回折光（非回折光）と＋１次回折光（回折光）とに回折する。しかしながら、本発明は、この回折条件に限定されるものではなく、適宜設定することができる。例えば、入射したＳ偏光を、０次回折光（非回折光）と±１次回折光（回折光）とに回折する上記第２の偏光ホログラム素子３２を備えてもよい。

すなわち、第１の偏光ホログラム素子３１を出射したＰ偏光の光ビーム２０は、上記第２の偏光ホログラム素子３２に入射し、そのまま透過する。第２の偏光ホログラム素子３２を透過したＰ偏光の光ビーム２０は、上記１／４波長板１６に入射する。なお、第２の偏光ホログラム素子３２の詳細なホログラムパターンについては、後述する。

上記１／４波長板１６は、直線偏光を入射し、円偏光に変換して出射することができる。したがって、１／４波長板１６に入射したＰ偏光の光ビーム２０（直線偏光）は、円偏光の光ビームに変換されて、光集積ユニット１から出射する。

光集積ユニット１から出射した円偏光の光ビームは、図１に示したように、コリメータレンズ２により平行光にされた後、対物レンズ３を介して光ディスク４に集光される。そして、光ディスク４によって反射された光ビーム、すなわち戻り光は、再び対物レンズ３とコリメータレンズ２を通過して、再び光集積ユニット１の上記１／４波長板１６に入射する。

光集積ユニット１の１／４波長板１６に入射する上記戻り光は円偏光であり、該１／４波長板１６によって、図示した光軸方向（ｚ方向）に対してｙ方向の偏光振動面を有する直線偏光（Ｓ偏光）に変換される。Ｓ偏光の戻り光は、上記第２の偏光ホログラム素子３２に入射する。

上記第２の偏光ホログラム素子３２に入射したＳ偏光の戻り光は、上述したように、０次回折光（非回折光）と、＋１次回折光（回折光）とに回折されて出射する。回折されたＳ偏光の戻り光（０次回折光及び＋１次回折光）は、上記第１の偏光ホログラム素子３１に入射し、そのまま透過する。次に、Ｓ偏光の戻り光は、上記偏光ビームスプリッタ１４に入射し、ＰＢＳ面１４ａによって反射され、反射ミラー１４ｂによってさらに反射されて偏光ビームスプリッタ１４から出射する。偏光ビームスプリッタ１４から出射したＳ偏光の戻り光は、上記受光素子１２に受光される。なお、受光素子１２の受光部パターンについては、後述する。

本実施の形態では、波長４０５ｎｍ程度の短波長光源を備え、対物レンズ３にＮＡ０．８５程度の高ＮＡ対物レンズを備えており、半導体レーザー光源１１から偏光回折素子１５（具体的には、第１の偏光ホログラム素子３１）までの距離は、空気中の光路長換算で５ｍｍ程度としている。また、偏光回折素子１５（具体的には、第２の偏光ホログラム素子３２）から受光素子１２までの距離（光路長）は、５ｍｍ程度としている。

しかしながら、本発明はこの値に限定されるものではなく、波長４０５ｎｍ程度の短波長光源を備え、対物レンズ３にＮＡ０．８５程度の高ＮＡ対物レンズを備えた場合では、半導体レーザー光源１１から偏光回折素子１５（具体的には、第１の偏光ホログラム素子３１）までの距離は、第１の偏光ホログラム素子３１上の光ビームの有効径を大きくすることが可能になるので、出来るだけ長くすることが特性上は好ましいが、光学系の小型化も考慮する必要があるので、空気中の光路長換算で３〜７ｍｍとすることが好ましく、５ｍｍ程度とすることが最適である。また、偏光回折素子１５（具体的には、第２の偏光ホログラム素子３２）から受光素子１２までの距離（光路長）は、非回折光の焦点近傍に設計する必要があり、半導体レーザー光源１１から偏光回折素子１５（具体的には、第１の偏光ホログラム素子３１）までの距離と同程度になる。

次に、図３を用いて、第１の偏光ホログラム素子３１に形成されるホログラムパターンについて説明する。

なお、第１の偏光ホログラム素子３１における格子ピッチは、受光素子１２上で３ビームが十分分離されるように設計されている。

本実施の形態では、半導体レーザー光源１１と第１の偏光ホログラム素子３１の距離を空気中の光路長換算で５ｍｍ程度とし、受光素子１２上でのメインビームとサブビームとの間隔を１５０μｍ程度となるようにしている。また、光ディスク４上でのメインビームとサブビームとの間隔を１６μｍ程度になるようにしている。受光素子１２上でのメインビームとサブビームとの間隔を１５０μｍ程度、光ディスク４上でのメインビームとサブビームとの間隔を１６μｍ程度と設計する場合、本実施の形態における上記格子ピッチは１４μｍ程度であることが好ましい。

しかしながら、本発明はこの値に限定されるものではなく、受光素子１２上でのメインビームとサブビームとの間隔は、出来るだけ広くすることが受光部間の信号クロストークを小さくできるので信号特性上は好ましいが、光学系の小型化も考慮する必要があるので、必要最低限である１００〜２００μｍ、好ましくは１５０μｍ程度となるように設計される。一方、光ディスク４上でのメインビームとサブビームとの間隔は、狭いほど組立て誤差の影響で発生するトラッキング誤差信号のオフセットが小さくなるので好ましいが、上記の受光素子１２上でのメインビームとサブビームとの間隔を決定すると同時に決定してしまう。例えば、波長４０５ｎｍ程度の光源１１と焦点距離１．２ｍｍ程度の対物レンズ３と焦点距離１１ｍｍ程度のコリメータレンズ２を用いた場合、受光素子１２上でのメインビームとサブビームとの間隔を１００〜２００μｍとすると、光ディスク４上でのメインビームとサブビームとの間隔は１１〜２２μｍとなり、この場合の格子ピッチは２０〜１０μｍに設計される。したがって、光ディスク４上でのメインビームとサブビームとの間隔を十分狭くすることができない場合は、３ビーム法やＤＰＰ法に対して組立て誤差の影響で発生するトラッキング誤差信号のオフセットが小さいという特徴を持つ位相シフトＤＰＰ法をトラッキング誤差信号検出方式として採用することが好ましい。

次に、図４を用いて、第２の偏光ホログラム素子３２に形成されるホログラムパターンについて説明する。

図４は、第２の偏光ホログラム素子３２に形成されるホログラムパターンを示した模式図である。第２の偏光ホログラム素子３２のホログラムパターンは、３つの領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃから構成される。具体的には、トラッキング方向に対応するｘ方向の境界線３２ｘによって２分割された一方の半円領域３２ｃと、他方の半円領域がさらに円弧状の境界線によって分割された内周領域３２ａ及び外周領域３２ｂである。なお、図中において、戻り光を点線で示している。

上記第２の偏光ホログラム素子３２の各領域における格子ピッチは、領域３２ｂが一番小さく（回折角度が最大）、領域３２ｃが一番大きく（回折角度が最小）、領域３２ａはこれらの中間の数値となっている。球面収差を補正するために用いられる球面収差誤差信号（ＳＡＥＳ）は、領域３２ａ及び領域３２ｂからの＋１次回折光を用いて検出できる。また、焦点位置ずれを補正するために用いられる焦点誤差信号（ＦＥＳ）は、領域３２ｃからの＋１次回折光を用いたシングルナイフエッジ法、または、領域３２ａと領域３２ｂと領域３２ｃからの＋１次回折光を用いたダブルナイフエッジ法によって検出できる。

本発明では、０次回折光を、ＲＦ信号とＤＰＤ法のＴＥＳ信号等の高速信号の検出に用いる。この場合、受光素子１２上での０次回折光と＋１次回折光との間隔を、０．５〜１．２ｍｍ、より好ましくは０．７ｍｍ〜０．９ｍｍ程度になるようにする必要がある。上記の範囲で０次回折光と＋１次回折光とを分離しようとするためには、第２のホログラム素子３２から受光素子１２までの距離が空気中の光路長換算で５ｍｍ程度とした場合では、第２のホログラム素子３２における回折角度を、５〜１０ｄｅｇとすることが好ましく、７〜９ｄｅｇ程度とすることがより好ましい。

例えば、第２のホログラム素子３２から受光素子１２までの距離が空気中の光路長換算で５ｍｍ程度の場合に、受光素子１２上での０次回折光と＋１次回折光の分離を０．８ｍｍ程度に設定すると、回折角度は８ｄｅｇ程度になる。この回折角度を実現するために、第２のホログラム素子３２に形成される格子のピッチは、本実施の形態における光ビームの波長であるλ＝４０５ｎｍの青色光学系の場合、２．８μｍ程度になる。すなわち、この格子ピッチは、従来技術の場合の０．７μｍに対して４倍にすることができる。そのため、上述したような製造上問題のない形状となる。さらに、回折角度が小さい（従来技術の回折角度３５ｄｅｇに対して約１／４となる）ので、波長変動や位置ずれ等の誤差要因が発生した場合であっても、受光素子１２上での集光位置の変動が小さいという効果が得られる。

また、第１の偏光ホログラム素子３１と第２の偏光ホログラム素子３２とは、マスク精度で正確な位置決めをして一体的に作製することが可能である。したがって、所定のサーボ信号が得られるように第２の偏光ホログラム素子３２の位置調整を行うと同時に、第１の偏光ホログラム素子の位置調整が完了する。すなわち、光集積ユニット１の組立て調整が容易になる共に、調整精度が高いという効果が得られる。

次に、図５（ａ）・（ｂ）を用いて、第２の偏光ホログラム素子３２の分割パターンと受光素子１２の受光部パターンの関係を説明する。

図５（ａ）は、図１における光ディスク４のカバー層４ｂの厚みに対して、対物レンズ３による集光ビームに球面収差が発生しないように、コリメータレンズ２の光軸方向の位置調整がなされている状態で記録層４ｃ上に合焦状態に集光している場合の、受光素子１２上での光ビームを示している。さらに、図４において説明した第２の偏光ホログラム素子３２の３つの領域３２ａ〜３２ｃと＋１次回折光の進行方向の関係も示している。なお、実際は、第２の偏光ホログラム素子３２の中心位置は、受光部１２ａ〜１２ｄの中心位置に対応する位置に設置されるが、説明のため、光軸方向（ｚ方向）に対してｙ方向にずらして図示している。

図５（ａ）に示すように、受光素子１２は１２ａ〜１２ｎの１４個の受光部で構成されている。往路光学系において第１の偏光ホログラム素子３１で形成された３つの光ビーム（メインビーム及び２つのサブビーム）２１は、光ディスク４で反射して復路光学系において第２の偏光ホログラム素子３２により非回折光（０次回折光）２２と回折光（＋１次回折光）２３に分離される。受光素子１２は、非回折光２２及び回折光２３のうち、ＲＦ信号やサーボ信号の検出に必要な光ビームを受光するための受光部を備えている。

具体的には、第２の偏光ホログラム素子３２の３つの非回折光（０次回折光）２２と、９つの＋１次回折光２３の合計１２個のビームが形成される。そのうち、非回折光（０次回折光）２２は、プッシュプル法によるＴＥＳ検出ができるように、ある程度の大きさを有した光ビームとなるように設計される。本実施の形態では、上記非回折光（０次回折光）２２のビーム径がある程度の大きさを有するように、受光素子１２を、非回折光２２の集光点に対して若干奥側にずらした位置に設置している。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、受光素子１２を非回折光２２の集光点に対して手前側にずらした位置に設置するものであってもよい。

このように、ある程度の大きさの光ビーム径を有した光ビームが受光部１２ａ〜１２ｄの境界部に集光されるので、これらの４つの受光部（１２ａ〜１２ｄ）の出力が等しくなるように調整することで、非回折光２２と受光素子１２の位置調整が可能である。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態から、図１における対物レンズ３が光ディスク４に近づいた場合の、受光素子１２上での光ビームを示している。対物レンズ３が光ディスク４に近づくことによって、光ビームのビーム径が大きくなる。しかしながら、受光部からの光ビームのはみ出しは発生していない。

次に、図４と図５（ａ）・（ｂ）を用いて、サーボ信号生成の動作について説明する。なお、ここでは受光部１２ａ〜１２ｎそれぞれの出力信号を、それぞれＳａ〜Ｓｎで表すこととする。

ＲＦ信号（ＲＦ）は、非回折光を用いて検出する。すなわち、ＲＦ信号（ＲＦ）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
で与えることができる。

ＤＰＤ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ１）は、Ｓａ〜Ｓｄの位相比較を行うことにより検出される。具体的には、以下の原理が利用される。光ディスク４の記録層４ｃに形成されたピット列を対物レンズ３により集光された光ビームが走査する場合、ピット列と光ビームの位置関係により反射ビームの強度分布パターンが変化する。そこで、（Ｓａ＋Ｓｃ）と（Ｓｂ＋Ｓｄ）を検出すると、光ビームがピット列の中央を走査している場合には同位相であるのに対して、光ビームがピット列の中央からずれた位置を走査している場合には、ずれの方向により逆方向となる位相差が生じる。したがって、（Ｓａ＋Ｓｃ）と（Ｓｂ＋Ｓｄ）の位相差を検出することによりトラッキング誤差信号が得られる。

位相シフトＤＰＰ法によるトラッキング誤差信号（ＴＥＳ２）は、
ＴＥＳ２＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）｝
−α｛（Ｓｅ−Ｓｆ）＋（Ｓｇ−Ｓｈ）｝
で与えられる。なお、ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。

フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ダブルナイフエッジ法を用いて検出する。すなわち、ＦＥＳは、
ＦＥＳ＝（Ｓｍ−Ｓｎ）−｛（Ｓｋ＋Ｓｉ）−（Ｓｌ＋Ｓｊ）｝
で与えられる。

以上のような光集積ユニット１を用いることにより、上記半導体レーザー光源１１から出射し、上記第１のホログラム素子３１に入射するまでの光ビーム２０の光路長を長くすることができる。

光路長を長くすることができることによって、上記第１のホログラム素子３１に入射する光ビーム２０のビーム径を、上記半導体レーザー光源１１と上記第１のホログラム素子３１との間に上記偏光ビームスプリッタ１４を配置していない場合と比較して大きくすることができる。

これにより、経時変化や温度変化によって偏光回折素子１５と偏光ビームスプリッタ１４の位置ずれが発生した場合であっても、サーボ信号の検出に与える影響を低減することができ、良好なサーボ信号の検出を実現することができる。

また、受光素子１２には、偏光回折素子１５（第２のホログラム素子３２）によって回折されて、偏光ビームスプリッタ１４を通過した戻り光が受光されるため、受光素子１２に受光されるまでの回折された戻り光の光路長を長くすることができる。

これにより、偏光回折素子１５（第１のホログラム素子３１及び第２のホログラム素子３２）の回折角度を小さく設定した場合であっても、受光素子１２上での回折された光（戻り光）を良好に分離することができる。

また、偏光回折素子１５を備えた光集積ユニット１を用いることにより、偏光回折素子１５は、第１のホログラム素子３１及び第２のホログラム素子３２を備えており、その各々が所定の偏光振動面を有する偏光を回折させ、該偏光振動面に垂直な偏光振動面を有する偏光はそのまま透過させる偏光回折素子であり、それぞれに設けられた上記所定の偏光振動面が互いに垂直となるように、上記光ビーム２０の光軸上に配置されている。

これにより、上記第１のホログラム領域にて回折された偏光は、第２のホログラム領域をそのまま透過し、反対に、上記第２のホログラム領域にて回折された偏光は、第１のホログラム領域をそのまま透過する。すなわち、上記偏光回折素子１５を設けることによって、上記光ビーム及び戻り光を回折することができる。

また、本発明に係る光集積ユニットは、上記第２のホログラム素子３２は、上記戻り光を非回折光と回折光とに回折することが好ましい。

光集積ユニット１は、受光素子に受光される回折された戻り光の光路長が長いことから、上記戻り光を非回折光と回折光とに回折した場合であっても、上記受光素子１２上にて、これらを十分に分離することができる。

すなわち、上記第２のホログラム素子３２付近では回折光と非回折光とが十分に分離できない状態であっても、長い光路を通過する間に、回折光と非回折光との間隔が広がり、受光素子１２に至るまでに回折光と非回折光とを良好に分離することが可能となる。

また、本発明に係る光集積ユニットは、第１のホログラム素子３１が、光ビームを３ビームに分割することが好ましい。

これにより、３ビーム法等によるトラッキング誤差信号を検出することができる。

また、光集積ユニット１を用いれば、光集積ユニット１に設けられた受光素子１２が、上記回折光を受光する受光部を備えるとともに、上記非回折光を受光する受光部を備えている。上述したように、光集積ユニット１は、回折された上記戻り光（回折光及び非回折光）の光路長を長くすることができることから、上記第２のホログラム素子３２付近では回折光と非回折光とが十分に分離できない状態であっても、上記受光素子１２上では回折光及び非回折光を良好に分離することが可能となる。

したがって、上記受光素子１２が、上記非回折光を受光する受光部を備えていることにより、該非回折光を高速信号の検出に用いることができる。

具体的には、上記非回折光を、ＲＦ信号とＤＰＤ法のＴＥＳ信号等の高速信号の検出に用いることができる。また、上記回折光は、サーボ信号の検出に用いることができる。

これにより、例えば、回折光を用いて上記高速信号の検出を行った場合では、波長変動や公差の影響を受けるため、受光素子１２上で集光位置が変動することを考慮して、受光部を大きめに設計しておく必要があり、このような受光部面積の制約が、ＲＦ信号の高速再生を制限する要因となるが、光集積ユニット１では、そのような受光部面積の制約を受けない。したがって、良好なＲＦ信号の高速再生を実現することができる。

また、上記偏光回折素子１５における回折角度が小さい場合であっても、光路長を長く確保していることから、受光素子１２上での回折光と非回折光との分離を十分にできる。したがって、第１のホログラム素子３１及び第２のホログラム素子３２の格子ピッチが大きくても、回折光と非回折光と十分に分離することができる。

すなわち、第１のホログラム素子３１及び第２のホログラム素子３２の格子ピッチを大きく形成することができる。これにより、上記偏光回折素子１５（第１のホログラム素子３１及び第２のホログラム素子３２）の製造を容易に行うことができる。

また、光集積ユニット１を用いることにより、上記偏光ビームスプリッタ１４が、さらに反射ミラー１４ｂを備えていることから、回折された戻り光を所望の方向へ反射させることができるとともに、それに伴って、光路長をさらに長くすることができる。

また、光集積ユニット１を用いることにより、上記偏光回折素子１５の上記偏光ビームスプリッタ１４が配置されている側とは反対側に、１／４波長板１６を備えていることから、半導体レーザー光源１１から出射される光ビームは直線偏光であるのに対し、１／４波長板１６を透過させることにより、該直線偏光が、光ディスク４上では円偏光として照射される。そのため、ＲＦ信号の生成等に際して基板４ａの複屈折による影響を受けにくい。さらに、光ディスク４上で反射された戻り光は、上記直線偏光とはその偏光振動面が直交する直線偏光となるため、偏光回折素子１５に入射し回折されて、上記ＰＢＳ面１４ａにて反射される戻り光の利用効率を高めることができる。さらに、光ビーム及び戻り光の無用な干渉を抑えることができる。

また、本実施の形態における光ピックアップ装置４０は、以上のような構成を備えた光集積ユニット１を搭載することができることから、小型軽量化を実現することができる。

なお、本実施の形態では、第１のホログラム素子３１によって３ビームを生成する構成で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴＥＳ生成用に３ビームを用いない１ビーム用の光集積ユニットにも適用可能である。

次に、本実施形態における光ピックアップ装置４０の組立て調整について、図６（ａ）・（ｂ）〜図１０に基づいて説明する。

光ピックアップ装置４０は、光集積ユニット１と、コリメータレンズ２と、対物レンズ３とを備えている以外に、図９に示すように、対物レンズ３を保持して駆動するアクチュエータユニット１０と、立ち上げミラー６と、コリメータレンズ２を保持し、コリメータレンズ２光軸方向に駆動できるコリメータレンズホルダ８からなるコリメータレンズユニット７とを備えている。このような構成の光ピックアップ装置４０の組立て調整について、以下に説明する。

まず、図６（ａ）・（ｂ）に示すように、ハウジング５に立ち上げミラー６を貼り付ける。立ち上げミラー６は、半導体レーザー光源１１から出射した光ビーム２０の光路を、当該光ビーム２０が第１のホログラム素子３１に入射することができるように変更するために設けられている。なお、図６（ａ）は、ハウジング５の上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。

次に、図７に示すように、コリメータレンズユニット７をハウジング５に組み込む。ここで、コリメータレンズユニット７には、コリメータレンズ２をホルダ開口部において保持することができるコリメータレンズホルダ８を備えており、当該ホルダ開口部の中心に切込みマーカー（第１の位置標識部）８Ａが形成されている。また、ハウジング５には、設計中心光軸位置（対物レンズのｘ方向設計中心でもある。）にマーカー（第２の位置標識部）５Ｂが形成されている。そこで、コリメータレンズユニット７をハウジング５に組み込む際は、コリメータレンズホルダ８のホルダ開口部の切込みマーカー８Ａが、ハウジング５に形成された切込みマーカー５Ｂと重なるようにレンズホルダユニット７のＸ方向位置を調整して、固定する。なお、図７（ａ）は、ハウジング５の上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。

なお、マーカーは、印刷によるもの、キリカキ、ケガキ線、あるいは金型で作製する凹凸などその形式を限定するものでない。従って、マーカーとして認識できるものであれば、コストや量産性を考慮して最良なものを選択することができる。

また、マーカーの形成位置についても、上記のように光軸上にあれば位置精度が最も得られやすく、好ましい形態となるが、これに限定されるものでなく、組立て時の効率を考えて、マーカーを認識しやすい位置に形成すればよく、ハウジング部のマーカー位置とホルダ部のマーカーの位置が設計上同一直線上になるようになっていれば、より容易に位置合わせを行うことができる。

次に、図８に示すように、光集積ユニット１をハウジング５に仮固定する。そして、ハウジング５に固定したコリメータレンズユニット７のコリメータレンズホルダ８をＺ軸方向に移動させて、立ち上げミラー６から出射する光が平行光（コリメート光）になるように調整する。そして、対物レンズ３の設置予定開口部から出射する平行光の光軸をモニタし、同光軸が図示しない光ディスク面（ＸＺ面）に垂直になるように、光集積ユニット１をＸＹ平面内に動かして、光軸調整する。

このとき、対物レンズ２に入射する光ビームの強度中心が、対物レンズ３の中心光軸と一致するように調整される。これにより、良好なＲＦ信号及び各種のサーボ信号を生成する光ピックアップ装置を提供することができる。

なお、図８（ａ）は、ハウジング５の上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。

最後に、図９に示すように、対物レンズ３を搭載したアクチュエータユニット１０をハウジング５の設計位置に配置する。なお、図９（ａ）は、ハウジング５の上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。

なお、このときアクチュエータユニット１０は、対物レンズ３のチルトも同時に調整する。また、アクチュエータユニット１０とハウジング５の接続は、ハウジング接合部に対して、アクチュエータユニット接合部９が接着剤にて接合される。両接合部間の接着剤が充填されるそれぞれの隙間はアクチュエータユニット１０がほぼ設計位置にあることより、ほぼ均等となる。そのため各隙間に充填される接着剤の量はほぼ同じに管理することができる。そのためピックアップ使用時の周囲温度変化による接着剤の膨張、収縮が均等になり、対物レンズの位置ずれやチルトが発生しにくくなり、耐環境性能の高いピックアップが実現できる。

なお、上記の代わり、光ピックアップ装置４０の信号品質（サーボ信号バランス）を上げるため、以下のような工程としてもよい。

すなわち、図１０に示すように、対物レンズ搭載アクチュエータユニット１０をハウジング５の設計位置に仮配置し、所定の検査用光ディスク４を配置し、当該光ディスク４に対してフォーカスサーボをかける。光集積ユニット１の受光素子１２からの信号をモニタし、Ｓａ＝Ｓｂ＝Ｓｃ＝Ｓｄになるようにアクチュエータユニット位置をＸＹ方向に微調整する。なお、このときのＸＹ調整量は、光集積ユニット１の受光素子１２の組立て調整誤差程度を吸収する程度の量であり、ほぼ設計位置から±５０μｍ程度と小さくてすむ。このため、ハウジング接合部に対して、アクチュエータユニット接合部間の接着剤が充填されるそれぞれの隙間は、アクチュエータユニットがほぼ設計位置にあることより、ほぼ同じとなる。そのため、各隙間に充填される接着剤の量を、ほぼ同じ量に管理することができる。そのため、光ピックアップ装置使用時の周囲温度変化による接着剤の膨張、収縮は均等になり、対物レンズの位置ずれやチルトが発生しにくくなり、耐環境性能の高いピックアップが実現できる。

以上のように、本発明によれば、上記の組立て工程より明らかなように、コリメータレンズ２と半導体レーザー光源１１を搭載した光集積ユニット１とは、独立して位置調整することができるため、両方を一体で動かすためのホルダが不要となり、光ピックアップ装置の小型、薄型化が可能となる。

なお、本実施形態では、立ち上げミラー６を配設した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、立ち上げミラーを設けない構成としてもよい。これにより、コリメータレンズホルダ８及び光集積ユニット１をハウジング５に設ける前に、アクチュエータユニット１０をハウジング５の設計位置に配置することができる。

なお、本発明は、以下の特徴と備えていると換言することもできる。すなわち、本発明に係る光ピックアップ装置は、光源と光源からの発散光を平行光に変換するコリメータレンズと光ディスク上に光を集光させるための対物レンズとこれらを搭載するハウジングを有する光ピックアップであって、上記コリメータレンズを保持するレンズホルダは光源を保持するホルダとは独立して光軸の垂直方向に移動可能となっていることを特徴としている。
また、この場合、上記コリメータレンズを保持するレンズホルダには上記コリメータレンズの中心光軸が認識可能な目印が形成され、上記ハウジングにはコリメータレンズ光軸が設計上通る位置が認識可能な目印が形成されていることを特徴とすることもできる。
また、この場合、上記コリメータレンズの中心光軸が認識可能な目印とハウジングのコリメータレンズ光軸が設計上通る位置が認識可能な目印は光軸と平行な同一線上にあることを特徴とすることもできる。
また、この場合、上記光源を保持するホルダは光ディスクからの反射光を受光し、サーボ信号を生成する受光素子を具備するホルダであることを特徴とすることもできる。
また、この場合、上記光源を保持するホルダは中心光軸に強度中心がほぼ一致するように形成されていることを特徴とすることもできる。
〔実施の形態２〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図１１（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。

図１１は、本発明の第２の実施形態の光集積ユニットの構成を示した構成図である。

上記実施の形態１の第２の偏光ホログラム素子３２では、入射したＳ偏光を、０次回折光（非回折光）と、＋１次回折光（回折光）とに回折する。これに対し、本実施の形態では、入射したＳ偏光を、０次回折光（非回折光）と、±１次回折光（回折光）とに回折する第２の偏光ホログラム素子３２を備えている。さらに、上記実施の形態１の受光素子１２は、０次回折光（非回折光）及び＋１次回折光（回折光）を受光する受光部パターンが構成されていたのに対し、本実施の形態の受光素子１２には、第２の偏光ホログラム素子３２が、入射したＳ偏光を０次回折光（非回折光）と±１次回折光（回折光）とに回折するのに伴って、０次回折光（非回折光）と、−１次回折光（回折光）と、＋１次回折光（回折光）を受光する受光部パターンが構成されている。

図１１（ａ）・（ｂ）は、本実施の形態の光集積ユニットに備えられた第２の偏光ホログラム素子３２の分割パターンと受光素子１２の受光部パターンの関係を説明する。図１１（ａ）は、図１における光ディスク４のカバー層４ｂの厚みに対して、対物レンズ３による集光ビームに球面収差が発生しないように、コリメータレンズ２の光軸方向の位置調整がなされている状態で記録層４ｃ上に合焦状態に集光している場合の、受光素子１２上での光ビームを示している。

図１１（ａ）に示すように、上記受光素子１２は１２ａ〜１２ｎの１４個の受光部で構成されている。往路光学系において第１の偏光ホログラム素子３１で形成された３つの光ビーム２１は、光ディスク４で反射して復路光学系において第２の偏光ホログラム素子３２により非回折光（０次回折光）２２と回折光（±１次回折光）２３に分離される。

受光素子１２には、非回折光（０次回折光）２２及び回折光（±１次回折光）のうちＲＦ信号やサーボ信号の検出に必要な光ビームを受光するための受光部が備えられている。具体的には、第２の偏光ホログラム素子３２の３つの非回折光（０次回折光）４０と、６つの＋１次回折光４１と，３つの−１次回折光４２の合計１２個のビームが形成される。ここでは、ホログラムパターンがブレーズされている。すなわち、特定次数の回折光の光強度が強くなるように、格子の断面形状が斜面形状または階段形状に形成されている。本実施の形態では、領域３２ａと領域３２ｂは＋１次回折光、領域３２ｃは−１次回折光に光強度が集中するような断面形状となっている。そのため、不要な回折光の光強度を抑制して信号検出に利用する回折光の光強度を上げることで、検出信号の信号品質を向上することが可能になる。しかし、第２の偏光ホログラム素子３２は非回折光も発生させていることから、不要な回折光を完全に除去することはできない。したがって、受光素子１２の受光部１２ｉ〜１２ｎの形状は、不要な回折光（図示せず）が入射しないようにｘ方向の間隔が十分確保できるように設計されている。

なお、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態から、図１における対物レンズ３が光ディスク４に近づいた場合の、受光素子１２上での光ビームを示している。対物レンズ３が光ディスク４に近づくことによって、光ビームのビーム径が大きくなる。しかしながら、受光部からの光ビームのはみ出しは発生していない。

このように、＋１次回折光と−１次回折光の両方を用いることによって、偏光回折素子１５の中心光軸の回転調整によりダブルナイフエッジ法のＦＥＳ信号のオフセット調整が確実に行うことができるという効果がある。

なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、光ディスクなどの光記録媒体に情報を記録または再生する記録再生装置に設けられる光ピックアップ装置に好適に利用することができる。

本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態の構成を示した断面図である。 図１に示した光ピックアップ装置に設けられた光集積ユニットの構成を示した断面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた光集積ユニットに用いる第１の偏光ホログラム素子のホログラムパターンを示す構成図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた光集積ユニットに用いる第２の偏光ホログラム素子のホログラムパターンを示す構成図である。 本発明に係る光ピックアップ装置に設けられた光集積ユニットに用いる受光素子の受光部パターンを説明する図であり、（ａ）は、上記受光部パターンに、球面収差が発生していない場合における光ビームの受光状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態から対物レンズが光ディスクに近づいた場合における光ビームの受光状態を示した図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整を説明する図であり、組立て調整の第１工程を示しており、（ａ）は、ハウジングの上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整を説明する図であり、組立て調整の第２工程を示しており、（ａ）は、ハウジングの上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整を説明する図であり、組立て調整の第３工程を示しており、（ａ）は、ハウジングの上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整を説明する図であり、組立て調整の第４工程を示しており、（ａ）は、ハウジングの上面側からみた（光ディスクが位置する側から、光ディスクに集光される光ビームと平行な方向からみた）上面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印方向から見た透視側面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の組立て調整を説明する図であり、図９（ａ）・（ｂ）に示した第４工程の代替工程を示した図である。 本発明に係る他の実施形態における光集積ユニットに用いる受光素子の受光部パターンを説明する図であり、（ａ）は、上記受光部パターンに、球面収差が発生していない場合における光ビームの受光状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態から対物レンズが光ディスクに近づいた場合における光ビームの受光状態を示した図である。 従来技術における光ピックアップ装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 光集積ユニット（光源用ホルダ）
２ コリメータレンズ
３ 対物レンズ
４ 光ディスク
５ ハウジング（筐体）
５Ｂ 切込みマーカー（第２の位置標識部）
６ 立ち上げミラー
７ コリメータレンズユニット
８ コリメータレンズホルダ（コリメータレンズ用ホルダ）
８Ａ 切込みマーカー（第１の位置標識部）
９ アクチュエータユニット接合部
１０ アクチュエータユニット
１１ 半導体レーザー光源（光源）
１２ 受光素子
１４ 偏光ビームスプリッタ
１５ 偏光回折素子
１６ １／４波長板
１７ パッケージ
２０、２１ 光ビーム（発散光、平行光）
２２ 非回折光
２３ 回折光
３１ 第１の偏光ホログラム素子
３２ 第２の偏光ホログラム素子
４０ 光ピックアップ装置

Claims (10)

1. 光源と、
   上記光源を保持するための光源用ホルダと、
   上記光源から出射した発散光を平行光に変換するためのコリメータレンズと、
   上記コリメータレンズを保持するためのコリメータレンズ用ホルダとを備えた光ピックアップ装置であって、
   上記コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. さらに、上記光源と光源用ホルダとコリメータレンズとコリメータレンズ用ホルダと対物レンズとを搭載するための筐体を備えており、
   上記コリメータレンズ用ホルダには、予め、上記コリメータレンズの中心光軸の位置を示す第１の位置標識部が設けられており、
   上記筐体には、予め、上記コリメータレンズを保持したコリメータレンズ用ホルダが当該筐体に配設された際に当該コリメータレンズの中心光軸の位置を示す第２の位置標識部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 上記第１の位置標識部及び第２の位置標識部とは、上記発散光もしくは平行光の光軸と平行な同一線上に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 上記光ディスクによって反射させて得られる上記平行光の戻り光を受光する受光素子を備えており、
   上記受光素子は、上記光源用ホルダによって保持されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
5. さらに、上記コリメータレンズから出射した上記平行光が入射され、光ディスク上に集光させるための対物レンズを備えており、
   上記光源用ホルダは、上記対物レンズに入射する上記平行光の強度中心が、当該対物レンズの中心光軸と一致するように設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
6. 上記対物レンズは、当該対物レンズを上記光ディスクのトラックに追従させるように駆動するアクチュエータに設けられており、当該アクチュエータを介して、上記筐体の所定位置に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
7. 上記コリメータレンズと対物レンズとの間の上記平行光の光路上に、当該平行光の光路方向を変化させる反射手段が設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
8. 光源と、光源用ホルダと、コリメータレンズと、コリメータレンズ用ホルダと、対物レンズと、上記光源と光源用ホルダとコリメータレンズとコリメータレンズ用ホルダと対物レンズとを搭載するための筐体とを備えた光ピックアップ装置の組立て調整方法であって、
   上記コリメータレンズ用ホルダと光源用ホルダとは、各々独立して、上記発散光の中心軸に対して垂直方向に移動できるように構成されており、
   上記筐体に設けられた、上記コリメータレンズの中心光軸を示す第１の位置標識部と、上記コリメータレンズ用ホルダに保持されたコリメータレンズの中心光軸とが一致するように、コリメータレンズ用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第１の工程と、
   上記光源用ホルダに保持された光源の発散光の中心光軸と、上記第１の工程によって上記筐体に固定されたコリメータレンズ用ホルダのコリメータレンズの中心光軸とが一致するように、光源用ホルダを上記垂直な方向に移動して筐体に固定する第２の工程と、
   上記対物レンズを筐体の所定位置に配設する第３の工程とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の組立て調整方法。
9. 上記第２の工程の後に、上記コリメータレンズ用ホルダを、上記発散光の中心光軸に対して平行に移動させることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置の組立て調整方法。
10. 上記第１の工程では、上記第１の位置標識部と、上記コリメータレンズ用ホルダに設けられた、コリメータレンズの中心光軸を示す第２の位置標識部とを一致させることを特徴とする請求項８または９に記載の光ピックアップ装置の組立て調整方法。

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