JP3974079B2 - 光ピックアップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して光学的に情報を記録再生する光ピックアップに関し、詳細には、トラッキング誤差信号に発生するオフセットを補正する光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができる情報記録媒体として、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野にて利用されている。上記光ディスク等の情報記録媒体では、ミクロン単位で記録された情報信号を再生するために、光ディスクのトラック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。上記トラッキングのためのトラッキング誤差信号（ＴＥＳ：Tracking Error Signal）の検出方法には、種々の方法が知られている。
【０００３】
上記トラッキング方法の一つとして、３ビーム用光回折格子（グレーティング）によって発生したメインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号との差をとることによって、対物レンズのシフトや、光ディスクのチルトによって生じるＴＥＳのオフセットを補正する差動プッシュプル法（ＤＰＰ：Differential Push Pull法）がある。
【０００４】
上記ＤＰＰ法では、オフセットをキャンセルするために、メインビームのプッシュプル信号に対して、サブビームのプッシュブル信号の位相差を１８０°に設定している。しかしながら、１８０°の位相差を与えるためには、光ディスクのトラック上に集光して配置されるメインビーム及びサブビームの位置調整を行わなければならず、３ビーム用回折格子の回転調整等を正確に行う必要がある。
【０００５】
そこで、上記ＤＰＰ法を改善し、光ディスクのトラック上に集光されるメインビームとサブビームとの位置調整を省略して、光ピックアップの組立て時の調整の簡略化を可能とした位相シフトＤＰＰ法が特許文献１に開示されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載の位相シフトＤＰＰ法では、図１６に示すように、光源１０１から出射されたレーザ光をコリメータレンズ１０２により平行光に変換し、グレーティング１０３によってメインビーム１３０、及び、サブビーム（＋１次光）１３１・サブビーム（−１次光）１３２に分割する。そして、この３つのビームがビームスプリッタ１０４を通過した後、対物レンズ１０５により光ディスク１０６のトラック１６１上に集光させ、光ディスク１０６からの反射光を、対物レンズ１０５を介してビームスプリッタ１０４で反射させ、集光レンズ１０７で光検出器１０８（１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ）に導く。これにより、上記メインビーム１３０及びサブビーム１３１・１３２の反射光のファーフィールドパターンは、２分割光検出器１０８Ａ・１０８Ｂ・１０８Ｃにて受光される。
【０００７】
ここで、光ビームの中心を原点とし、光ディスクのラジアル方向をｘ方向とし、トラック方向をｙ方向としたｘｙ座標系を設定した場合、上記グレーティング１０３は、第１象限の格子溝が、他の象限の格子溝に比べて、周期構造の位相差が１８０°異なっている。そのため、格子溝によって回折されたサブビーム１３１・１３２には、上記第１象限の部分に１８０°の位相差が発生することになる。それゆえ、上記２分割光検出器１０８Ｂ・１０８Ｃからの差信号、すなわちサブビームのプッシュプル信号ＰＰ１３１・１３２は、図１７（ａ）に示すように、２分割光検出器１０８Ａからの差信号である、位相差が加わっていないメインビームのプッシュプル信号Ｐ１３０に比べて、振幅がほぼ０となっている。
【０００８】
上記サブビーム１３１・１３２からのプッシュプル信号は、トラックの位置に関係なく検出されないので、サブビーム１３１・１３２をメインビーム１３０と同じトラック上に配置する、あるいは、異なるトラック上に配置しても、実質的に、得られる差動プッシュプル信号は同じ信号になる。
【０００９】
一方、対物レンズ１０５や光ディスク１０６の傾きによるＴＥＳのオフセットに対しては、図１７（ｂ）に示すように、Ｐ１３０およびＰ１３１（Ｐ１３２）には、光量に応じて、それぞれΔｐおよびΔｐ’だけ同相にオフセットが発生する。従って、上記オフセットをキャンセルした差動プッシュプル信号ＰＰ１３４は、下記式（１）
に基づいて、演算を行うことによって検出することができる。なお、上記式（１）中、係数ｋは０次光メインビーム１３０と＋１次光サブビーム１３１及び−１次光サブビーム１３２との光強度の違いを補正するためのもので、強度比が０次光：＋１次光：−１次光＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。また、Ｐ１３３は、上記式（１）に示すように、サブビーム１３１及びサブビーム１３２のプッシュプル信号の和である。
【００１０】
このように、サブビーム１３１・１３２のプッシュプル信号の和ＰＰ１３３は溝深さに関係なく、振幅が０になる。すなわち、トラック上のどの位置にあっても振幅が０であるので、回折格子等の回転調整といった上記３つのビームのための位置調整が不要となる。そのため、ピックアップの組立て調整を大幅に簡略化することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−２５０２５０号公報（公開日：２００１年９月１４日）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、位相シフトグレーティングを用いた光ピックアップを用いた場合、対物レンズのシフト（以下、レンズシフトと記載する）を表すサブビームのプッシュプル信号のオフセット感度（レンズシフト信号）が、対物レンズのレンズシフトに対して線形に変化しない場合がある。
【００１３】
具体的には、上記レンズシフトに対するオフセット値を評価するために、プッシュプル信号の振幅の中心値（図１７（ｂ）に示すΔｐ，Δｐ’に相当する値）を用いた場合、図１８に示すように、レンズシフト信号が変化することがある。すなわち、レンズシフトに対して、メインビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号（図１８中、実線）は、線形的に変化し、サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号（図１８中、破線）は、非線形的に変化することがある。
【００１４】
上記サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号の非線形的な変化は、上記グレーティングの互いに位相が異なる領域間の境界周辺の構造に起因する。つまり、この境界周辺では、それぞれの位相を有する上記領域を通過した光ビームの干渉や、該境界周辺のグレーティングの格子溝が理想的な設計状態からのずれ等による影響を受けやすい。そのため、上記境界周辺と、光検出器（図１６中、１０８）との位置関係によって、サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号の強度にばらつきが生じ、該レンズシフト信号がレンズシフトに対して、非線形的に変化することになる。
【００１５】
このように、プッシュプル信号のオフセット感度に急激な変化が生じると、ＴＥＳのオフセットの補正が正確に行われなくなり、光ピックアップのより良好なトラッキングサーボの実現が困難となってしまう。それゆえ、位相シフトグレーティングを用いた光ピックアップには、トラッキングサーボにおける信頼性の向上を図るために、さらなる改良の余地が残されている。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、対物レンズのシフトに対するサブプッシュプル信号の感度の変化を抑制して、トラッキングサーボの信頼性を向上し得る光ピックアップを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップは、上記課題を解決するために、光ビームを出射する光源と、該光ビームを光記録媒体上に集光させる集光素子と、上記光源と集光素子との間に配置され、少なくともメインビーム及び２つのサブビームに分割するための光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光する受光素子を有する光検出部とを備えた光ピックアップにおいて、上記光回折素子は、上記光記録媒体のトラック方向に対して垂直な方向に形成された凹凸形状を有する第１の凹凸パターンと、該第１の凹凸パターンの凹凸形状に対して上記トラック方向に所定のピッチ分ずれるように形成された凹凸形状を有する第２の凹凸パターンとを備えているとともに、該第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンのうちの少なくとも一方を用いて形成される配置パターンによって区別され、上記トラック方向に対して垂直な方向に並ぶように形成される少なくとも３つの配置パターン領域を有し、互いに隣接する上記配置パターン領域のうちの第１の領域と第２の領域との境界である配置パターン境界部によって形成される上記トラック方向に対して平行な領域境界線が、上記第１の凹凸パターンと第２の凹凸パターンとの境界である凹凸パターン境界部に重なる場合に、該凹凸パターン境界部のうちの上記トラック方向に対して平行なパターン境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線に重なる線状重畳部、及び、該凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なる点状重畳部のうちの少なくとも一方が形成されるように、上記凹凸パターン境界部が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、凹凸パターン境界部のうち、トラック方向に対して平行なパターン境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線が、上記領域境界線に重なるように光回折素子が形成されている。あるいは、凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なるように、光回折素子が形成されている。ここで、トラック方向に対して平行とは、トラック方向に平行、及び、トラック方向に対して実質的に平行とみなせる範囲を含むものとする。
【００１９】
上記光回折素子では、凹凸パターン境界部を通過する光ビームの干渉や、該凹凸パターン境界部の形状によって、光強度が大きく変化する場合がある。しかしながら、本発明の光ピックアップに備えられている光回折素子は、上記の構成により、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減しているので、受光素子にて受光される回折光のうちの上記重畳部分を通過した光が、該受光素子の分割線に重なる場合と重ならない場合との間で、受光素子から得られるトラッキング誤差信号の、オフセット補正用のプッシュプル信号の強度が大きく変化することはない。つまり、上記集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれた場合に、集光素子のシフトに伴って、上記プッシュプル信号の強度が急激に増加あるいは減少する非線形的な変化を抑制することができる。
【００２０】
これにより、より良好なトラッキングサーボを実現して、光ピックアップのトラッキングサーボにおける信頼性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記凹凸パターン境界部は、上記パターン境界線群に含まれるパターン境界線のうちの一部のパターン境界線が、該パターン境界線群に含まれる他のパターン境界線から、上記トラック方向に垂直な方向にずれた位置に形成されるように、設けられていてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記パターン境界線群のうちの一部のパターン境界線が、上記領域境界線に重なるように設けられている凹凸パターン境界部にて、各パターン境界線は、トラック方向に垂直な方向にずれるように形成されている。これにより、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができる。それゆえ、集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれても、上記プッシュプル信号の強度の急激な変化を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記点状重畳部は、上記凹凸パターン境界部の頂部であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なるように設けられている凹凸パターン境界部にて、上記１点は、凹凸パターン境界部の頂部となっている。それゆえ、上記の構成によっても、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減して、上記プッシュプル信号の強度の急激な変化を抑制することができる。
【００２５】
また、上記の構成によれば、光源から出射される光ビームの放射角度がずれることによって生じる、受光素子にて受光される回折光の強度分布のトラック方向へのずれ、光ピックアップの組立て時の位置ずれ、光ビームに与えられる位相シフトのパターンの変化等が生じた場合にも、トラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２６】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記配置パターン領域は、いずれも、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンを用いて形成され、上記配置パターン領域の、第１の領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの少なくとも一部は、上記配置パターン境界部にて、第２の領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンに一致するように形成されていてもよい。
【００２７】
上記の構成によっても、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができるので、上記プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２８】
また、光ピックアップの光学パラメータや受光素子の大きさが変更されることによって、トラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号を検出するための位相シフト領域の大きさ（面積）が変化した場合や、光源から出射される光ビームの放射角度のばらつきによって、光ビームに与えられる位相シフトのパターンが変化した場合にも、プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２９】
それゆえ、より良好なトラッキングサーボを実現して、トラッキングサーボにおける信頼性が向上した光ピックアップを提供することができる。
【００３０】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記光源と、上記光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光するホログラム及び受光素子を有する光検出部とを、１つのパッケージに集積化したホログラムレーザユニットを備えていることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、ホログラムレーザユニット等の集積化ピックアップのように、トラッキング誤差信号を光ビームの一部で検出する場合においても、プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。これにより、上記集積化ピックアップによっても、より良好なトラッキングサーボを実現して、トラッキングサーボにおける信頼性の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
本実施の形態のピックアップ装置（光ピックアップ）は、図１（ａ）に示すように、光ビームを発生するための半導体レーザ等の光源１と、この光源１から出射した光ビームをメインビーム（０次光）３０、及び、２つのサブビーム（＋１次光）３１・サブビーム（−１次光）３２、の３ビームに分割するグレーティング（光回折素子）３と、分割された上記３ビームを光ディスク（光記録媒体）６に集光する対物レンズ（集光素子）５と、上記３ビームのそれぞれの、光ディスク６の反射光からプッシュプル信号を検出する光検出器（受光素子・光検出部）８とを備えている。上記光検出器８は、図４に示すように、３ビームのそれぞれの反射光からプッシュプル信号を検出するために、光ディスク６のトラック方向に分割線を有する、２分割光検出器（受光素子）８Ａ・８Ｂ・８Ｃである。
【００３４】
上記グレーティング３は、透明の回折格子であり、後述するように、その表面には、凹凸形状を有する凹凸面（格子溝）が形成されている。以下では、グレーティング３の光ビームが通過する領域の中心を原点とし、光ディスクのラジアル（半径）方向をｘ方向、それに直交するトラック方向をｙ方向に設定されたｘｙ座標系を用いて、このグレーティング３の凹凸面の構造について説明する。
【００３５】
上記グレーティング３は、図１（ｂ）に示すように、第１のグレーティングパターン（第１の凹凸パターン）Ａ（以下、パターンＡと記載する）と、第２のグレーティングパターン（第２の凹凸パターン）Ｂ（以下、パターンＢと記載する）とを有している。該グレーティング３には、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、配置パターン領域である第１の領域、第２の領域、第３の領域（以下、それぞれ第１領域、第２領域、第３領域と記載する）が設けられている。上記第１〜３領域の配置パターン領域は、上記パターンＡ・Ｂのうちの少なくとも一方を用いて配置した際の配置パターンによって区別される。具体的には、本実施の形態では、上記第１領域及び第３領域には、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成され、第２領域には、パターンＡが形成されている。
【００３６】
上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図１（ｂ）に示すように、光ディスクのｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂの傾斜の方向が互いに反対であって、さらに、ほぼ対称となっている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング３の光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。一方、第２領域は、図１（ｂ）に示すように、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。
【００３７】
上記パターンＡ・Ｂには、グレーティング３の凹凸面（格子溝）である凹部（グルーブ）と凸部（ランド）とが、実質的に等間隔の幅で、ｘ方向に交互に形成されている。また、パターンＡとパターンＢとの格子溝ピッチは互いに等しいが、パターンＡでは、凹部の相対位置が、パターンＢに対して、１／２ピッチずれている。つまり、パターンＡとパターンＢとでは、凹部と凸部とが反転するように形成されている。
【００３８】
従って、上記第１領域及び第３領域には、格子溝の相対位置が互いに１／２ピッチずれた状態となるように、パターンＡとパターンＢとが形成され、第２領域には、該第１領域及び第３領域に形成されたパターンＡと同じピッチで、パターンＡが形成されている。
【００３９】
ここで、グレーティング３の、第１領域の第２領域との境界（配置パターン境界部）側、及び、第３領域の第２領域との境界（配置パターン境界部）側では、図１（ｂ）に示すように、パターンＢとパターンＡとのパターン境界線（凹凸パターン境界部）がｙ方向に平行となるように、上記凹凸面が形成されている。言い換えれば、上記グレーティング３では、パターンＢとパターンＡとの間で、少なくとも、ｙ方向に対して平行な上記パターン境界線（以下、ｙ軸平行境界線と記載する）が形成されるように、パターンＡ・Ｂが設けられている。従って、上記ｙ軸平行境界線は、第１領域・第３領域にて周期的に形成された各パターンＢと、第２領域のパターンＡとの間にそれぞれ形成されることになる。なお、上記ｙ方向に対して平行とは、ｙ方向に平行、及びｙ方向に対して実質的に平行とみなせる範囲も含むものとする。
【００４０】
また、図１（ｂ）に示されるように、パターンＢとパターンＡとのそれぞれのパターン境界線に形成されている各ｙ軸平行境界線からなるパターン境界線群の、ｙ軸平行境界線の配列は、ｙ方向に平行な一直線上からｘ方向に少しずつずれている。言い換えれば、上記グレーティング３では、各ｙ軸平行境界線が、ｙ方向に平行な一直線上に揃うように配置されるのではなく、パターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線が同一直線上に配置され、その他のｙ軸平行境界線は、他のｙ方向に平行な直線上に配置されている。
【００４１】
従って、上記グレーティング３のｙ方向の中心軸（図１（ｂ）中、破線）に最も接近している、上記第１領域および第３領域に形成されたパターンＢの端部を通るｙ方向に平行な領域境界線を上記第１〜３領域の境界とすると、該領域境界線が、上記したｙ方向に平行な直線に相当することになる。それゆえ、上記領域境界線と、上記パターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線とが線状に重畳した状態（線状重畳部）となる。
【００４２】
上記構成のピックアップ装置では、光ディスクのトラックに対して光ビームを正確にトラッキングさせるためのトラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出は、以下のように行われる。
【００４３】
すなわち、上記ピックアップ装置では、図１（ａ）に示すように、光源１から出射されたレーザ光をコリメータレンズ２によって平行光に変換し、グレーティング３によってメインビーム３０、及び、サブビーム３１・３２に分割する。
【００４４】
このとき、グレーティング３によって回折されることのないメインビーム３０は、位相を変化させることなく、グレーティング３を通過する。一方、±１次光であるサブビーム３１・３２は、グレーティング３の凹凸面によって回折されるので、それぞれ±１８０°の位相差が付加されることになる。つまり、上記グレーティング３の凹凸面によって回折されたサブビーム３１・３２では、パターンＡで回折された場合と、パターンＢで回折された場合とで、位相差が１８０度異なることになる。それゆえ、パターンＡで回折された光には、位相差が付加されていないとすれば、パターンＢで回折された光には、位相差が１８０度付加されることになる。
【００４５】
上記位相差によって分割された３つのビームは、ビームスプリッタ４を通過した後、対物レンズ５によって、光ディスク６の周期構造を有するトラック６１上に集光される。続いて、光ディスク６のトラック６１からの反射光が、再び対物レンズ５に入射する。そして、この反射光を、該対物レンズ５を介してビームスプリッタ４で反射し、集光レンズ７で光検出器８（２分割光検出器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）に導く。
【００４６】
ここで、上記光ディスク６のトラック６１上に集光されるサブビーム３１は、図２（ａ）に示すように、０次回折光３１ａと±１次回折光３１ｂ・３１ｃとに分かれて反射される。そして、図２（ｂ）に示すように、０次回折光３１ａと±１次回折光３１ｂ・３１ｃとが重なり合う領域ｎ１・ｎ２で互いに干渉することにより、回折パターンであるプッシュプルパターンが発生する。つまり、この領域ｎ１・ｎ２が、光ビームのオフトラックによって明暗が生じる領域となる。
【００４７】
それゆえ、該対物レンズ５を介して２分割光検出器８Ｂに入射するサブビーム３１の回折光は、具体的には、図３に示すように入射されるので、２分割光検出器８Ｂ上には、複数の位相が異なる領域が現れる。ここで、図３中、白抜きにて示す領域、及び、斜線にて示す領域は、それぞれ、上記グレーティング３のパターンＡ及びパターンＢに基づいている。つまり、図３中、斜線にて示す領域は、白抜きにて示す領域に比べて位相が１８０°シフトしている位相シフト領域となっている。従って、上記２分割光検出器８Ｂの上記領域ｎ１では、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｂとがクロスするように重なり、上記領域ｎ２では、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｃとがクロスするように重なることになる。
【００４８】
そのため、図３に示すように、領域ｎ１には、位相シフトの影響を受けていない部分Ａ１、位相シフト領域どうしが重なり合った部分Ａ２、０次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ１、＋１次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ２の４つの種類の部分に分割される。ここで、部分Ａ２は、位相差が１８０°の領域が重なり合っているので、位相シフトの影響を受けていない部分Ａ１のプッシュプル信号の振幅と同位相になる。一方、部分Ｂ１・Ｂ２では、１８０°の位相シフトが生じているので、該部分Ｂ１・Ｂ２のプッシュプル信号の振幅の位相は、部分Ａ１・Ａ２のプッシュプル信号の振幅とは逆位相となって、プッシュプル信号の明暗が逆になる。また、領域ｎ２においても、上記領域ｎ１と同様のプッシュプル信号が得られる。
【００４９】
本実施の形態では、上記グレーティング３には、光ビームが通過する領域のうちの端部領域にて、光ディスクのｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように、パターンＡ・Ｂが形成されている。そのため、光ディスク６からの反射光が入射する対物レンズ５に入射すると、２分割光検出器８Ｂ上には、図３に示すように、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｂ・３１ｃとがそれぞれクロスする。これにより、位相シフトの影響を受けていない部分（部分Ａ１・Ａ２）と、１８０°の位相シフトが生じている部分（Ｂ１・Ｂ２）とが、ほぼ等しい面積となり、その結果、全体として、ｎ１領域、ｎ２領域のそれぞれから得られるプッシュプル信号の振幅はゼロとなる。
【００５０】
なお、上記では、サブビーム３１を例に挙げて説明したが、サブビーム３２についても同様の説明を適用することができる。
【００５１】
上記メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の反射光のファーフィールドパターンが、２分割光検出器８Ａ・８Ｂ・８Ｃにて受光されると、図４に示すように、各２分割光検出器８Ａ・８Ｂ・８Ｃからの差信号であるプッシュプル信号ＰＰ３０・３１・３２が得られる。そして、サブビーム３１・３２のプッシュプル信号ＰＰ３１・３２の和であるプッシュプル信号ＰＰ３３を得る。このプッシュプル信号ＰＰ３３によって、メインビームのプッシュプル信号ＰＰ３０のＴＥＳのオフセットを補正すれば、差動プッシュプル信号ＰＰ３４を得ることができる。なお、図４中、ｋは、メインビーム３０とサブビーム３１・３２との光強度の違いを補正するための係数である。
【００５２】
上記のように、本実施の形態では、グレーティング３を用いることにより、図３に基づいて説明したように、分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上にて、位相シフトの影響を受けていない部分と、１８０°の位相シフトが生じている部分とをほぼ等しい面積とすることができる。それゆえ、上記プッシュプル信号ＰＰ３３は、光ディスク６のトラック６１（図２（ａ））の溝の深さに関係なく、該プッシュプル信号ＰＰ３３の振幅を実質的にゼロにすることができる。これにより、トラック６１上に配置される３つの光ビームの位置調整のための、グレーティング３の回転調整等が不要となり、ピックアップ装置の組立て調整を大幅に簡略化することができる。
【００５３】
また、光ディスク６の図示しない未記録領域と既記録領域とでは、反射率が変化した記録ピットにより、トラック６１の反射率が異なる。しかしながら、本実施の形態のグレーティング３を用いれば、光ディスク６上に集光したサブビーム３１・３２のスポット一部が、サブビーム３１・３２の中央部、すなわち、メインビーム３０のスポットとほぼ同一のトラック６１上に形成される。そのため、光ビームが上記未記録領域から既記録領域に移動するときのＤＣ的なオフセット変動を抑制することができる。
【００５４】
ところで、上記ピックアップ装置では、グレーティング３は、上記したように、第１領域及び第３領域（図１（ｂ））に、パターンＡとパターンＢとが周期的に繰り返される構造を有している。このパターンＡとパターンＢとの境界部分であるパターン境界線では、上記パターンＡを通過した光ビームと、パターンＢを通過した光ビームとが互いに干渉しやすく、また、該パターン境界線は、グレーティング３の凹凸面の溝構造の理想的な設計条件からずれた状態となりやすい。そのため、光検出器８上に形成される回折パターンのうち、このパターン境界線に対応する領域では、光量の強度にばらつきが生じやすい。
【００５５】
このような強度のばらつきは、特に、上記ピックアップ装置のトラッキング等により、対物レンズ５のレンズシフトが生じた場合、プッシュプル信号の強度に影響を及ぼすことになる。すなわち、上記ピックアップ装置のトラッキングによって、対物レンズ５が光ディスク６のｘ方向（ラジアル方向）に移動した場合に、光ビームとグレーティング３との相対位置にずれが生じる。そのため、光ディスク６上で反射したサブビーム３１・３２が２分割光検出器８Ｂ・８Ｃにそれぞれ入射すると、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上には、ｘ方向に変化した位置に回折パターンが現れることになる。そして、対物レンズ５のシフトに伴って、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの中央にあるｙ方向の分割線を横切るように、上記回折パターンの分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上での形成位置が変化する。
【００５６】
このとき、上記グレーティング３のパターン境界線に対応する領域の回折パターン（以下、境界回折パターンと記載する）が、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線を横切ることがある。このような場合、境界回折パターンが上記分割線を通過する前後にて、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線で分割された２つの領域のそれぞれから得られる回折パターンの光量の強度が大きく変化する可能性がある。言い換えれば、境界回折パターンが分割線を通過する場合、この通過の前後にて、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線で分割された一方の領域から得られる回折パターンの光量と、他方の領域から得られる回折パターンの光量との強度差が大きく変化する場合がある。
【００５７】
上記光量の強度差の大きな変化が生じると、対物レンズ５のレンズシフトのレンズシフト信号となる、サブビーム３１・３２のプッシュプル信号が、上記レンズシフトに対して線形的に変化しなくなる（図１８参照）。この光量の強度差の大きな変化は、上記２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線を、同時に横切る境界回折パターンの量に依存する。つまり、上記分割線と境界回折パターンとが同時に、より多く重なり合うほど、上記光量の強度差の変化が大きくなる。そのため、分割線と境界回折パターンとの重なり合いが急激に増加すると、図１８に示すように、上記分割線を境界回折パターンを横切る前後にて引き起こされるプッシュプル信号の強度変化が急激になってしまう。
【００５８】
そこで、本実施の形態では、グレーティング３のパターン境界線のうち、対物レンズ５のレンズシフトによって、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線と重なり合う可能性がある、パターンＢとパターンＡとの間のｙ方向に対して平行なｙ軸平行境界線を、ｙ方向に平行な領域境界線上に配列させずに、該領域境界線上からｘ方向にずれるように配列させている。
【００５９】
そのため、対物レンズ５のレンズシフトが生じた場合にも、上記ｙ軸平行境界線に対応する領域の回折パターン（以下、ｙ方向境界回折パターンと記載する）と、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線との重なり合いが急激に増加することはない。つまり、上記グレーティング３を用いれば、ｙ方向境界回折パターンは、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線上を分散して横切ることができる。それゆえ、上記ｙ方向境界回折パターンと分割線との重なり合いは、徐々に増加することになるので、このときのプッシュプル信号の強度変化も、徐々に変化することになる。
【００６０】
言い換えれば、図１９に示すように、上記ｙ軸平行境界線が上記領域境界線上に一列に配列されているグレーティングを用いた場合、図２０（ａ）に示すように、２分割光検出器８Ｂ上には、該２分割光検出器８Ｂの分割線に平行な一直線上で揃ったｙ方向境界回折パターンが現れる。それゆえ、対物レンズ５がシフトすると、図２０（ｂ）に示すように、上記ｙ方向境界回折パターンの全てが同時に、２分割光検出器８Ｂ上の分割線を横切ることになる。
【００６１】
このような場合、上記対物レンズ５のレンズシフトに対するオフセット感度を評価するために、各プッシュプル信号の振幅の中心値をオフセット値として用いると、図５の破線にて示すように、オフセット値が変化する。従って、図１９に示す構造を有するグレーティングを用いると、ｙ方向境界回折パターンが上記分割線を横切る際（図中、点線の丸で囲まれた部分）に、オフセット感度が非線形的に変化することになる。
【００６２】
一方、本実施の形態のグレーティング３（図１（ｂ））を用いれば、上記したように、ｙ方向境界回折パターンが、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線上を分散して横切ることができる。それゆえ、図５の実線にて示すように、プッシュプル信号のオフセット値が変化する。図５中、実線で示されるオフセット値の変化は、同図中の点線で囲まれた部分付近では特に、破線で示されるオフセット値の変化に比べて、非線形的な変化（歪み）が抑制される。
【００６３】
このように、対物レンズ５がシフトする場合の、ｙ方向境界回折パターンと２分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上の分割線との重なりが、少なければ少ないほど、得られるプッシュプル信号のオフセット感度の急激な変化を抑制することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、グレーティング３として、図１（ｂ）に示されるように、凹凸面（格子溝）構造を有するものを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、図６及び図７に示されるように、パターンＡとパターンＢとのｙ軸に平行な境界線を有していないグレーティングを用いてもよい。
【００６５】
具体的には、図６に示すグレーティングでは、第１領域と第２領域との境界側、及び、第３領域と第２領域との境界側の、パターンＢは、その先端が鋭角となるように形成されている。それゆえ、上記第１領域及び第３領域と第２領域とにおける、パターンＡとパターンＢとの境界（凹凸パターン境界部）は、パターンＢの鋭角形状の頂点（頂部）となっている。この頂点は、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に平行な上記した領域境界線上に配置されている。
【００６６】
これにより、対物レンズのレンズシフトによって、２分割光検出器の分割線を同時に横切る、パターンＡとパターンＢとのパターン境界線に対応する回折パターン（境界回折パターン）は、まず上記頂点に対応する部分で重畳状態（点状重畳部）となる。その後、対物レンズのレンズシフトに伴って、分割線と境界回折パターンとの重なり合いが徐々に増加する。そのため、上記分割線と境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。
【００６７】
従って、図６に示されるように、ｙ方向に平行な一つの直線である領域境界線上に、パターンＢの上記頂点が配置されていても、該頂点に対応する部分で分割線と境界回折パターンとが重なり合うため、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。それゆえ、レンズシフトに対するプッシュプル信号のオフセット感度を略線形的に変化させることができる。
【００６８】
また、図７に示すグレーティングでは、第１領域と第２領域との境界側、及び、第３領域と第２領域との境界側の、パターン境界線が、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に対して、平行ではなく傾斜するように形成されている。そのため、図６と同様に、上記第１領域及び第３領域と第２領域とにおける、パターンＡとパターンＢとの境界（凹凸パターン境界部）は、パターンＢの鋭角形状の頂点（頂部）となる。この頂点は、ｙ方向に平行な上記領域境界線上に配置されている。
【００６９】
それゆえ、図６と同様に、まずパターンＢの頂点で重なり、対物レンズのレンズシフトに伴って、分割線と境界回折パターンとの重なり合いを徐々に増加させることができる。従って、２分割光検出器の分割線を同時に横切る境界回折パターンは、急激に増加することなく徐々に増加するので、プッシュプル信号のオフセット感度の急激な強度変化を抑制することができる。
【００７０】
なお、パターンＢの頂点の形状は、図６及び図７に示されるように、四角形や三角形の頂点のように、所定の角度を有するように形成されたものであってもよく、あるいは、円弧状の一点であってもよい。
【００７１】
このように、本実施の形態のグレーティングは、上記分割線と境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができるような凹凸面（格子溝）構造を有していればよい。このような凹凸面構造は、具体的には、パターンＡとパターンＢとのパターン境界線のうち、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線に重なる線状重畳部や、上記パターン境界線上の１点にて、領域境界線に重なる点状重畳部を形成するようにすることによって、得ることができる。なお、上記グレーティングには、上記線状重畳部及び点状重畳部のうちのいずれか一方だけが形成されていてもよく、両者が形成されていてもよい。また、図３、図６、図７に示されるグレーティングの凹凸面構造が組み合わされたグレーティングを用いてもよい。
【００７２】
このうち、特に、図６及び図７に示されるように、パターンＢの上記頂点が、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に平行な一直線上に配置されるようにグレーティングが形成されていれば、ｙ方向へのレンズシフトに対して、プッシュプル信号のオフセット感度のばらつきが小さくなる傾向にある。それゆえ、光源１からのレーザ光の放射角度のずれによって生じるｙ方向への強度分布のずれや、ピックアップ装置の組立て誤差等により、サブビーム３１・３２に付与される位相シフトのパターンが変化した場合の、ピックアップ装置の信頼性を向上することができる。
【００７３】
また、グレーティングのグレーティングパターンの形状や、グレーティングパターンの配置によって区別される第１〜３領域は、上記図１（ｂ）に示す多分割傾斜型のグレーティングに限定されるものではない。例えば、パターンＡ・Ｂの凹部と凸部とを不等間隔に形成する、パターンＡ・Ｂを不等間隔に形成する、第１領域と第３領域とを非対称に形成する等、種々の形状が可能である。ただし、図３に基づいて説明したように、光ディスク上で反射したサブビームから得られる回折パターンのうち、０次回折光と±１次回折とが重なり合う領域にて、位相シフトの影響を受けていない部分と、１８０°の位相シフトが生じている部分とをほぼ等しい面積とすることができるように、各グレーティングパターンを形成することが好ましい。
【００７４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図８ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態のピックアップ装置は、前記実施の形態１にて説明した構成のうち、グレーティング３に代えて、図８に示すグレーティング２３を備えている。上記グレーティング２３は、グレーティングパターンとして、前記実施の形態１にて説明したパターンＡとパターンＢとを有し、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、第１領域、第２領域、第３領域が設けられている。上記第１〜３領域は、上記パターンＡ・Ｂの配置した際の配置パターンによって区別され、本実施の形態では、これらの各領域に、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成されている。
【００７６】
上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図８に示すように、光ディスク６（図１（ａ））のｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂが互いに傾斜の方向が反対であって、さらにほぼ対称となっている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。
【００７７】
一方、第２領域は、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。この第２領域のパターンＡ・Ｂは、図８に示すように、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直に、すなわちｘ方向（ラジアル方向）に平行に、縞状に形成されている。また、該第２領域のパターンＡ・Ｂは、第１領域及び第３領域との境界部分にて、該第１領域及び第３領域に形成されているパターンＡ・Ｂの凹凸面（格子溝）に一致するように形成されている。
【００７８】
従って、上記グレーティング２３には、前記実施の形態１で説明したグレーティングとは異なり、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なパターンＢとパターンＡとの凹凸パターン境界線のうち、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線は形成されないことになる。つまり、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線は、ｘ方向に略平行な凹凸パターン境界線と交差するので、該凹凸パターン境界線上の一点にて重なることになる。このように、上記領域境界線は、凹凸パターン境界線と線で重なるのではなく点で重なった状態（点状重畳部）となる。
【００７９】
それゆえ、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。これにより、上記グレーティング２３を備えたピックアップ装置にて、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出を行う場合、図９にて実線で示すように、前記実施の形態１にて説明したグレーティングを用いた場合（図９中、破線）に比較して、レンズシフトに対するプッシュプル信号を、より一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。なお、図９中の破線で示されるプッシュプル信号の変化は、前記実施の形態１で説明した図５中の破線で示されるプッシュプル信号の変化と同じである。
【００８０】
これにより、図１（ａ）に示すピックアップ装置の光学パラメータの変更、光検出器８の大きさの変更、ピックアップ装置の組立て誤差の発生、光源１から出射されるレーザ光の放射角度の傾き等によって、光検出器８上に形成される光ビーム（回折パターン）が、ｙ方向にずれた場合に、サブビーム３１・３２に付与される位相シフトのパターンが変化しても、前記実施の形態１のピックアップ装置に比べて、プッシュプル信号の強度変化が非線形的になることをより一層抑制することができる。
【００８１】
また、本実施の形態のピックアップ装置には、図１０に示すグレーティング２４が備えられていてもよい。図１０に示すグレーティング２４は、グレーティングパターンとして、図８に示すグレーティング２３と同様に、パターンＡとパターンＢとを有し、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、第１領域、第２領域、第３領域が設けられている。上記第１〜３領域は、上記パターンＡ・Ｂの配置パターンによって区別され、これらの各領域に、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成されている。
【００８２】
具体的には、上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図１０に示すように、ｙ方向に対して垂直に、すなわちｘ方向に平行に、縞状に形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂの形成位置が、ｙ方向にずれている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。
【００８３】
一方、第２領域は、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。この第２領域のパターンＡ・Ｂは、図１０に示すように、該第２領域と第１領域及び第３領域との境界部分にて、該第１領域及び第３領域に形成されているパターンＡ・Ｂの凹凸面（格子溝）に一致するように、ｙ方向に対して所定の角度で傾斜して形成されている。
【００８４】
従って、上記グレーティング２４は、図８に示すグレーティング２３と同様に、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線は形成されないことになる。つまり、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線は、ｘ方向に略平行な凹凸パターン境界線と交差するので、該凹凸パターン境界線上の一点にて重なることになる。このように、上記領域境界線は、凹凸パターン境界線と線で重なるのではなく点で重なった状態（点状重畳部）となる。
【００８５】
それゆえ、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。これにより、上記グレーティング２４を備えたピックアップ装置にて、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出を行う場合、グレーティング２３を備えた場合と同様に、レンズシフトに対するプッシュプル信号をより一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。
【００８６】
なお、グレーティング２４を用いた場合、図１（ａ）に示す光ディスク６のトラック６１上に集光されるサブビームの光検出器上の回折パターンは、図１１に示すように、０次回折光４１ａと±１次回折光４１ｂ・４１ｃとが重なり合う領域ｎ３・ｎ４で互いに干渉する。ここで、図１１には、領域ｎ３・ｎ４に現れる回折光のみを示している。
【００８７】
具体的には、図１１に示す領域ｎ３は、位相シフト領域どうしが重なり合った部分Ａ３、０次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ３、＋１次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ４の３つの種類の部分に分割される。上記部分Ａ３では、位相シフト領域どうしが重なり合っているので、位相シフトは影響を受けていない状態と同一になり、部分Ｂ３・Ｂ４では、部分Ａ３に対して位相が１８０°ずれた状態となっている。従って、領域ｎ３・ｎ４にて、部分Ａ３の面積と、部分Ｂ３及びＢ４の合計の面積とが実質的に等しくなれば、サブビームから得られるプッシュプル信号の振幅はほぼ０になる。
【００８８】
このように、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なパターンＢとパターンＡとの境界線を有していない、上記グレーティング２３・２４を用いれば、凹凸パターン境界線上の少なくとも一点で、領域境界線と重なることになる。そのため、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとが重畳する領域を低減することができる。これにより、対物レンズのレンズシフトに伴って、上記重畳する領域の急激な増加を抑制することができる。
【００８９】
従って、前記実施の形態１で説明したグレーティングを用いた場合に得られる効果が得られるとともに、さらに前記実施の形態１のグレーティングを用いた場合よりも、レンズシフトに対するプッシュプル信号をより一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線にて、第１・３領域のすべてのパターンＡ・Ｂが、第２領域のパターンＡ・Ｂにそれぞれ一致しているが、第１・３領域のうちの少なくとも一部のパターンＡ・Ｂが、第２領域のパターンＡ・Ｂに一致していてもよい。
【００９１】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１２ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態のピックアップ装置は、図１２に示すように、光源１、３ビーム用グレーティングとしてのグレーティング３、サーボ信号生成のためのビーム偏向ホログラムであるホログラム素子９、光検出器である受光素子１０を備えた光検出系を、一つのパッケージに集積化した、ホログラムレーザユニットを備えている。
【００９３】
上記ホログラムレーザユニットでは、図１２に示すように、光源１から出射した光ビームが、グレーティング３にて、メインビーム（０次光）３０、及び、２つのサブビーム（＋１次光）３１・サブビーム（−１次光）３２、の３ビームに分割される。そして、ホログラム素子９の０次回折光が、コリメータレンズ２、及び対物レンズ５を介して光ディスク６上に集光され、その戻り光は、ホログラム素子９によって回折されて受光素子１０に導かれる。
【００９４】
ここで、ホログラム素子９は、図１３に示すように、上記光ディスク６のラジアル方向（ｘ方向）に延びる分割線９ｇと、この分割線９ｇの中心から光ディスク６のラジアル方向と直交するｙ方向（トラック方向）に延びる分割線９ｈとにより、３つの分割領域９ａ・９ｂ・９ｃに分割されている。これら各分割領域９ａ・９ｂ・９ｃには、それぞれ別個の格子が形成されている。また、受光素子１０は、フォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂとトラッキング用受光領域１０ｃ・１０ｄ・１０ｅ・１０ｆ・１０ｇ・１０ｈとを有している。
【００９５】
上記ホログラムレーザユニットでは、合焦状態の時に、図１３に示すように、ホログラム素子９の分割領域９ａで回折されたメインビーム３０が、分割線１０ｙ上にビームＰ１を形成し、分割領域９ｂ・９ｃで回折されたメインビーム３０が、それぞれトラッキング用受光領域１０ｃ・１０ｄ上にビームＰ２・Ｐ３を形成する。
【００９６】
また、分割領域９ａで回折された±１次のサブビーム３１・３２は、それぞれフォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂの外側にビームＰ４・Ｐ５を形成し、分割領域９ｂ・９ｃで回折された±１次のサブビーム３１・３２は、それぞれトラッキング用受光領域１０ｅ・１０ｆ上にビームＰ６・Ｐ７を形成し、トラッキング用受光領域１０ｇ・１０ｈ上にビームＰ８・Ｐ９を形成する。
【００９７】
ここで、フォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂ及びトラッキング用受光領域１０ｃ〜１０ｈの出力信号を、それぞれＩａ〜Ｉｈとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、シングルナイフエッジ法により、
（Ｉａ−Ｉｂ）
の演算で求められる。また、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｉｃ−Ｉｄ）−ｋ（（Ｉｆ−Ｉｈ）＋（Ｉｅ−Ｉｇ））
の演算によって算出することができる。
【００９８】
上記トラッキング誤差信号ＴＥＳの（Ｉｃ−Ｉｄ）は、メインビーム３０のプッシュプル信号であり、（Ｉｆ−Ｉｈ）、（Ｉｅ−Ｉｇ）は、それぞれ±１次光のサブビーム３１・３２のプッシュプル信号である。
【００９９】
なお、本実施の形態では、ホログラム素子の分割領域９ｂ，９ｃで回折された光ビームを用いてプッシュプル信号を得ている。つまり、本実施の形態では、前記実施の形態１・２で用いた光ビームの半分に相当する光を用いている点で、前記実施の形態１・２とは異なっている。そのため、図１３に示すように、例えば、光ビームの復路で、ホログラム素子の分割領域９ｂ，９ｃに入射する光をそれぞれ第１象限，第２象限とした場合、ＴＥＳのオフセットを補正するためには、この第１象限の光出力と第２象限の光出力との減算によって、プッシュプル信号の振幅を実質的に０にする必要がある。
【０１００】
また、上記ホログラムレーザユニットでは、図１４に示すように、光源１とグレーティング３との距離が短くなっている。そのため、実質的に対物レンズ５（図１２）に入射するサブビーム３１・３２のうち、図１５に示すように、ホログラム９上で、メインビーム３０からずれた部分の光を利用することになる。
【０１０１】
上記ホログラム９上での、サブビーム３１・３２のメインビーム３０からのずれの量は、グレーティング３やホログラム９の光軸方向の位置によって異なるが、小型に集積化したホログラムレーザユニット等では比較的大きな値になる。上記ずれの量が、メインビーム３０のビーム径に対して無視できる程度に小さい場合には、光軸中心に位相差分布を与えれば、±１次の光ビームに同じ位相分布が加わるとみなすことができる。これに対し、上記ずれの量が比較的大きな場合には、グレーティング３のパターンＡ・Ｂに対し、適切な設計が必要となる。
【０１０２】
上記ホログラムレーザユニットにて、前記実施の形態１・２における２分割光検出器の境界線に対応するのは、ホログラム９のｙ方向の境界線である。従って、上記ホログラムレーザユニットでは、対物レンズ５のレンズシフトに伴って、上記ホログラム９上で、サブビーム３１・３２におけるパターンＡとパターンＢとの境界部分がｘ方向に移動することになる。従って、上記グレーティング３を用いれば、上記境界部分が、ホログラム９のｙ方向の分割線を横切る前後で、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、グレーティング３を用いる場合について説明したが、前記実施の形態１・２で説明した、図６、図７、図８、図１０に示すグレーティングを用いても、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。
【０１０４】
本発明は上述した各実施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。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップは、以上のように、互いに隣接する配置パターン領域のうちの第１の領域と第２の領域との境界である配置パターン境界部によって形成される、トラック方向に対して平行な領域境界線が、第１の凹凸パターンと第２の凹凸パターンとの境界である凹凸パターン境界部に重なる場合に、該凹凸パターン境界部のうちの上記トラック方向に対して平行なパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線に重なる線状重畳部、及び、該凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なる点状重畳部のうちの少なくとも一方が形成されるように、上記凹凸パターン境界部が設けられているものである。
【０１０６】
それゆえ、上記光回折素子は、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができるという効果を奏する。それゆえ、受光素子にて受光される回折光のうちの上記重畳部分を通過した光が、受光素子の分割線に重なる場合と重ならない場合とで、得られるトラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号の強度が大きく変化することはない。
【０１０７】
従って、集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれた場合にも、上記プッシュプル信号の強度が急激に増加あるいは減少する非線形的な変化を抑制することができるという効果を奏する。これにより、より良好なトラッキングサーボを実現することができるので、トラッキングサーボにおける信頼性を向上した光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明におけるピックアップ装置の実施の一形態を示す概略正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたグレーティングを示す平面図である。
【図２】（ａ）は、光ディスクからの反射ビームの回折パターンを示す正面図であり、（ｂ）は、対物レンズ瞳面上での上記回折パターンを示す平面図である。
【図３】上記光ピックアップの光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【図４】上記ピックアップ装置の光検出方法を示す説明図である。
【図５】上記グレーティングを用いた場合の対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図６】実施の形態１の他のグレーティングを示す平面図である。
【図７】実施の形態１のさらに他のグレーティングを示す平面図である。
【図８】実施の形態２のグレーティングを示す平面図である。
【図９】上記グレーティングを用いた場合の対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図１０】実施の形態２の他のグレーティングを示す平面図である。
【図１１】上記他のグレーティングを用いた場合の、光検出器上の光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【図１２】本発明におけるピックアップ装置に備えられたホログラムレーザユニットの実施の一形態を示す概略斜視図である。
【図１３】上記ホログラムレーザユニットのホログラムと光検出器とを示す平面図である。
【図１４】上記ホログラムレーザユニットを示す概略正面図である。
【図１５】上記ホログラム上に形成される光ビームを示す平面図である。
【図１６】従来のピックアップ装置を示す概略正面図である。
【図１７】（ａ）は、従来の位相シフトＤＰＰ法におけるプッシュプル信号を説明する図であり、（ｂ）は、該位相シフトＤＰＰ法にて、対物レンズがレンズシフトした場合のプッシュプル信号を説明する図である。
【図１８】従来のピックアップ装置にて、対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図１９】他のグレーティングを示す平面図である。
【図２０】（ａ）は、上記他のグレーティングを用いた場合の光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図であり、（ｂ）は、対物レンズのレンズシフトが生じた場合の光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ コリメータレンズ
３ グレーティング（光回折素子）
４ ビームスプリッタ
５ 対物レンズ（集光素子）
６ 光ディスク（光記録媒体）
７ 集光レンズ
８ 光検出器（受光素子・光検出部）
８Ａ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
８Ｂ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
８Ｃ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
９ ホログラム（光検出部）
１０ 受光素子（光検出部）
２３ グレーティング（光回折素子）
２４ グレーティング（光回折素子）
３０ メインビーム
３１ サブビーム
３１ａ ０次回折光
３１ｂ ＋１次回折光
３１ｃ −１次回折光
３２ サブビーム
４１ａ ０次回折光
４１ｂ ＋１次回折光
４１ｃ −１次回折光
６１ トラック
ＰＰ３０ プッシュップル信号
ＰＰ３１ プッシュップル信号
ＰＰ３２ プッシュップル信号
ＰＰ３３ プッシュップル信号
ＰＰ３４ 差動プッシュプル信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して光学的に情報を記録再生する光ピックアップに関し、詳細には、トラッキング誤差信号に発生するオフセットを補正する光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができる情報記録媒体として、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野にて利用されている。上記光ディスク等の情報記録媒体では、ミクロン単位で記録された情報信号を再生するために、光ディスクのトラック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。上記トラッキングのためのトラッキング誤差信号（ＴＥＳ：Tracking Error Signal）の検出方法には、種々の方法が知られている。
【０００３】
上記トラッキング方法の一つとして、３ビーム用光回折格子（グレーティング）によって発生したメインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号との差をとることによって、対物レンズのシフトや、光ディスクのチルトによって生じるＴＥＳのオフセットを補正する差動プッシュプル法（ＤＰＰ：Differential Push Pull法）がある。
【０００４】
上記ＤＰＰ法では、オフセットをキャンセルするために、メインビームのプッシュプル信号に対して、サブビームのプッシュブル信号の位相差を１８０°に設定している。しかしながら、１８０°の位相差を与えるためには、光ディスクのトラック上に集光して配置されるメインビーム及びサブビームの位置調整を行わなければならず、３ビーム用回折格子の回転調整等を正確に行う必要がある。
【０００５】
そこで、上記ＤＰＰ法を改善し、光ディスクのトラック上に集光されるメインビームとサブビームとの位置調整を省略して、光ピックアップの組立て時の調整の簡略化を可能とした位相シフトＤＰＰ法が特許文献１に開示されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載の位相シフトＤＰＰ法では、図１６に示すように、光源１０１から出射されたレーザ光をコリメータレンズ１０２により平行光に変換し、グレーティング１０３によってメインビーム１３０、及び、サブビーム（＋１次光）１３１・サブビーム（−１次光）１３２に分割する。そして、この３つのビームがビームスプリッタ１０４を通過した後、対物レンズ１０５により光ディスク１０６のトラック１６１上に集光させ、光ディスク１０６からの反射光を、対物レンズ１０５を介してビームスプリッタ１０４で反射させ、集光レンズ１０７で光検出器１０８（１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ）に導く。これにより、上記メインビーム１３０及びサブビーム１３１・１３２の反射光のファーフィールドパターンは、２分割光検出器１０８Ａ・１０８Ｂ・１０８Ｃにて受光される。
【０００７】
ここで、光ビームの中心を原点とし、光ディスクのラジアル方向をｘ方向とし、トラック方向をｙ方向としたｘｙ座標系を設定した場合、上記グレーティング１０３は、第１象限の格子溝が、他の象限の格子溝に比べて、周期構造の位相差が１８０°異なっている。そのため、格子溝によって回折されたサブビーム１３１・１３２には、上記第１象限の部分に１８０°の位相差が発生することになる。それゆえ、上記２分割光検出器１０８Ｂ・１０８Ｃからの差信号、すなわちサブビームのプッシュプル信号ＰＰ１３１・１３２は、図１７（ａ）に示すように、２分割光検出器１０８Ａからの差信号である、位相差が加わっていないメインビームのプッシュプル信号Ｐ１３０に比べて、振幅がほぼ０となっている。
【０００８】
上記サブビーム１３１・１３２からのプッシュプル信号は、トラックの位置に関係なく検出されないので、サブビーム１３１・１３２をメインビーム１３０と同じトラック上に配置する、あるいは、異なるトラック上に配置しても、実質的に、得られる差動プッシュプル信号は同じ信号になる。
【０００９】
一方、対物レンズ１０５や光ディスク１０６の傾きによるＴＥＳのオフセットに対しては、図１７（ｂ）に示すように、Ｐ１３０およびＰ１３１（Ｐ１３２）には、光量に応じて、それぞれΔｐおよびΔｐ’だけ同相にオフセットが発生する。従って、上記オフセットをキャンセルした差動プッシュプル信号ＰＰ１３４は、下記式（１）
【００１０】
このように、サブビーム１３１・１３２のプッシュプル信号の和ＰＰ１３３は溝深さに関係なく、振幅が０になる。すなわち、トラック上のどの位置にあっても振幅が０であるので、回折格子等の回転調整といった上記３つのビームのための位置調整が不要となる。そのため、ピックアップの組立て調整を大幅に簡略化することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−２５０２５０号公報（公開日：２００１年９月１４日）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、位相シフトグレーティングを用いた光ピックアップを用いた場合、対物レンズのシフト（以下、レンズシフトと記載する）を表すサブビームのプッシュプル信号のオフセット感度（レンズシフト信号）が、対物レンズのレンズシフトに対して線形に変化しない場合がある。
【００１３】
具体的には、上記レンズシフトに対するオフセット値を評価するために、プッシュプル信号の振幅の中心値（図１７（ｂ）に示すΔｐ，Δｐ’に相当する値）を用いた場合、図１８に示すように、レンズシフト信号が変化することがある。すなわち、レンズシフトに対して、メインビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号（図１８中、実線）は、線形的に変化し、サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号（図１８中、破線）は、非線形的に変化することがある。
【００１４】
上記サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号の非線形的な変化は、上記グレーティングの互いに位相が異なる領域間の境界周辺の構造に起因する。つまり、この境界周辺では、それぞれの位相を有する上記領域を通過した光ビームの干渉や、該境界周辺のグレーティングの格子溝が理想的な設計状態からのずれ等による影響を受けやすい。そのため、上記境界周辺と、光検出器（図１６中、１０８）との位置関係によって、サブビームのプッシュプル信号のレンズシフト信号の強度にばらつきが生じ、該レンズシフト信号がレンズシフトに対して、非線形的に変化することになる。
【００１５】
このように、プッシュプル信号のオフセット感度に急激な変化が生じると、ＴＥＳのオフセットの補正が正確に行われなくなり、光ピックアップのより良好なトラッキングサーボの実現が困難となってしまう。それゆえ、位相シフトグレーティングを用いた光ピックアップには、トラッキングサーボにおける信頼性の向上を図るために、さらなる改良の余地が残されている。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、対物レンズのシフトに対するサブプッシュプル信号の感度の変化を抑制して、トラッキングサーボの信頼性を向上し得る光ピックアップを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップは、上記課題を解決するために、光ビームを出射する光源と、該光ビームを光記録媒体上に集光させる集光素子と、上記光源と集光素子との間に配置され、少なくともメインビーム及び２つのサブビームに分割するための光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光する受光素子を有する光検出部とを備えた光ピックアップにおいて、上記光回折素子は、上記光記録媒体のトラック方向に対して垂直な方向に形成された凹凸形状を有する第１の凹凸パターンと、該第１の凹凸パターンの凹凸形状に対して上記トラック方向に所定のピッチ分ずれるように形成された凹凸形状を有する第２の凹凸パターンとを備えているとともに、該第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンのうちの少なくとも一方を用いて形成される配置パターンによって区別され、上記トラック方向に対して垂直な方向に並ぶように形成される少なくとも３つの配置パターン領域を有し、互いに隣接する上記配置パターン領域のうちの第１の領域と第２の領域との境界である配置パターン境界部によって形成される上記トラック方向に対して平行な領域境界線が、上記第１の凹凸パターンと第２の凹凸パターンとの境界である凹凸パターン境界部に重なる場合に、該凹凸パターン境界部のうちの上記トラック方向に対して平行なパターン境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線に重なる線状重畳部、及び、該凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なる点状重畳部のうちの少なくとも一方が形成されるように、上記凹凸パターン境界部が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、凹凸パターン境界部のうち、トラック方向に対して平行なパターン境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線が、上記領域境界線に重なるように光回折素子が形成されている。あるいは、凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なるように、光回折素子が形成されている。ここで、トラック方向に対して平行とは、トラック方向に平行、及び、トラック方向に対して実質的に平行とみなせる範囲を含むものとする。
【００１９】
上記光回折素子では、凹凸パターン境界部を通過する光ビームの干渉や、該凹凸パターン境界部の形状によって、光強度が大きく変化する場合がある。しかしながら、本発明の光ピックアップに備えられている光回折素子は、上記の構成により、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減しているので、受光素子にて受光される回折光のうちの上記重畳部分を通過した光が、該受光素子の分割線に重なる場合と重ならない場合との間で、受光素子から得られるトラッキング誤差信号の、オフセット補正用のプッシュプル信号の強度が大きく変化することはない。つまり、上記集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれた場合に、集光素子のシフトに伴って、上記プッシュプル信号の強度が急激に増加あるいは減少する非線形的な変化を抑制することができる。
【００２０】
これにより、より良好なトラッキングサーボを実現して、光ピックアップのトラッキングサーボにおける信頼性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記凹凸パターン境界部は、上記パターン境界線群に含まれるパターン境界線のうちの一部のパターン境界線が、該パターン境界線群に含まれる他のパターン境界線から、上記トラック方向に垂直な方向にずれた位置に形成されるように、設けられていてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記パターン境界線群のうちの一部のパターン境界線が、上記領域境界線に重なるように設けられている凹凸パターン境界部にて、各パターン境界線は、トラック方向に垂直な方向にずれるように形成されている。これにより、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができる。それゆえ、集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれても、上記プッシュプル信号の強度の急激な変化を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記点状重畳部は、上記凹凸パターン境界部の頂部であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なるように設けられている凹凸パターン境界部にて、上記１点は、凹凸パターン境界部の頂部となっている。それゆえ、上記の構成によっても、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減して、上記プッシュプル信号の強度の急激な変化を抑制することができる。
【００２５】
また、上記の構成によれば、光源から出射される光ビームの放射角度がずれることによって生じる、受光素子にて受光される回折光の強度分布のトラック方向へのずれ、光ピックアップの組立て時の位置ずれ、光ビームに与えられる位相シフトのパターンの変化等が生じた場合にも、トラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２６】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記配置パターン領域は、いずれも、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンを用いて形成され、上記配置パターン領域の、第１の領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの少なくとも一部は、上記配置パターン境界部にて、第２の領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンに一致するように形成されていてもよい。
【００２７】
上記の構成によっても、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができるので、上記プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２８】
また、光ピックアップの光学パラメータや受光素子の大きさが変更されることによって、トラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号を検出するための位相シフト領域の大きさ（面積）が変化した場合や、光源から出射される光ビームの放射角度のばらつきによって、光ビームに与えられる位相シフトのパターンが変化した場合にも、プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。
【００２９】
それゆえ、より良好なトラッキングサーボを実現して、トラッキングサーボにおける信頼性が向上した光ピックアップを提供することができる。
【００３０】
また、本発明の光ピックアップは、上記の光ピックアップにおいて、上記光源と、上記光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光するホログラム及び受光素子を有する光検出部とを、１つのパッケージに集積化したホログラムレーザユニットを備えていることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、ホログラムレーザユニット等の集積化ピックアップのように、トラッキング誤差信号を光ビームの一部で検出する場合においても、プッシュプル信号の強度の非線形的な変化を抑制することができる。これにより、上記集積化ピックアップによっても、より良好なトラッキングサーボを実現して、トラッキングサーボにおける信頼性の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
本実施の形態のピックアップ装置（光ピックアップ）は、図１（ａ）に示すように、光ビームを発生するための半導体レーザ等の光源１と、この光源１から出射した光ビームをメインビーム（０次光）３０、及び、２つのサブビーム（＋１次光）３１・サブビーム（−１次光）３２、の３ビームに分割するグレーティング（光回折素子）３と、分割された上記３ビームを光ディスク（光記録媒体）６に集光する対物レンズ（集光素子）５と、上記３ビームのそれぞれの、光ディスク６の反射光からプッシュプル信号を検出する光検出器（受光素子・光検出部）８とを備えている。上記光検出器８は、図４に示すように、３ビームのそれぞれの反射光からプッシュプル信号を検出するために、光ディスク６のトラック方向に分割線を有する、２分割光検出器（受光素子）８Ａ・８Ｂ・８Ｃである。
【００３４】
上記グレーティング３は、透明の回折格子であり、後述するように、その表面には、凹凸形状を有する凹凸面（格子溝）が形成されている。以下では、グレーティング３の光ビームが通過する領域の中心を原点とし、光ディスクのラジアル（半径）方向をｘ方向、それに直交するトラック方向をｙ方向に設定されたｘｙ座標系を用いて、このグレーティング３の凹凸面の構造について説明する。
【００３５】
上記グレーティング３は、図１（ｂ）に示すように、第１のグレーティングパターン（第１の凹凸パターン）Ａ（以下、パターンＡと記載する）と、第２のグレーティングパターン（第２の凹凸パターン）Ｂ（以下、パターンＢと記載する）とを有している。該グレーティング３には、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、配置パターン領域である第１の領域、第２の領域、第３の領域（以下、それぞれ第１領域、第２領域、第３領域と記載する）が設けられている。上記第１〜３領域の配置パターン領域は、上記パターンＡ・Ｂのうちの少なくとも一方を用いて配置した際の配置パターンによって区別される。具体的には、本実施の形態では、上記第１領域及び第３領域には、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成され、第２領域には、パターンＡが形成されている。
【００３６】
上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図１（ｂ）に示すように、光ディスクのｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂの傾斜の方向が互いに反対であって、さらに、ほぼ対称となっている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング３の光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。一方、第２領域は、図１（ｂ）に示すように、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。
【００３７】
上記パターンＡ・Ｂには、グレーティング３の凹凸面（格子溝）である凹部（グルーブ）と凸部（ランド）とが、実質的に等間隔の幅で、ｘ方向に交互に形成されている。また、パターンＡとパターンＢとの格子溝ピッチは互いに等しいが、パターンＡでは、凹部の相対位置が、パターンＢに対して、１／２ピッチずれている。つまり、パターンＡとパターンＢとでは、凹部と凸部とが反転するように形成されている。
【００３８】
従って、上記第１領域及び第３領域には、格子溝の相対位置が互いに１／２ピッチずれた状態となるように、パターンＡとパターンＢとが形成され、第２領域には、該第１領域及び第３領域に形成されたパターンＡと同じピッチで、パターンＡが形成されている。
【００３９】
ここで、グレーティング３の、第１領域の第２領域との境界（配置パターン境界部）側、及び、第３領域の第２領域との境界（配置パターン境界部）側では、図１（ｂ）に示すように、パターンＢとパターンＡとのパターン境界線（凹凸パターン境界部）がｙ方向に平行となるように、上記凹凸面が形成されている。言い換えれば、上記グレーティング３では、パターンＢとパターンＡとの間で、少なくとも、ｙ方向に対して平行な上記パターン境界線（以下、ｙ軸平行境界線と記載する）が形成されるように、パターンＡ・Ｂが設けられている。従って、上記ｙ軸平行境界線は、第１領域・第３領域にて周期的に形成された各パターンＢと、第２領域のパターンＡとの間にそれぞれ形成されることになる。なお、上記ｙ方向に対して平行とは、ｙ方向に平行、及びｙ方向に対して実質的に平行とみなせる範囲も含むものとする。
【００４０】
また、図１（ｂ）に示されるように、パターンＢとパターンＡとのそれぞれのパターン境界線に形成されている各ｙ軸平行境界線からなるパターン境界線群の、ｙ軸平行境界線の配列は、ｙ方向に平行な一直線上からｘ方向に少しずつずれている。言い換えれば、上記グレーティング３では、各ｙ軸平行境界線が、ｙ方向に平行な一直線上に揃うように配置されるのではなく、パターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線が同一直線上に配置され、その他のｙ軸平行境界線は、他のｙ方向に平行な直線上に配置されている。
【００４１】
従って、上記グレーティング３のｙ方向の中心軸（図１（ｂ）中、破線）に最も接近している、上記第１領域および第３領域に形成されたパターンＢの端部を通るｙ方向に平行な領域境界線を上記第１〜３領域の境界とすると、該領域境界線が、上記したｙ方向に平行な直線に相当することになる。それゆえ、上記領域境界線と、上記パターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線とが線状に重畳した状態（線状重畳部）となる。
【００４２】
上記構成のピックアップ装置では、光ディスクのトラックに対して光ビームを正確にトラッキングさせるためのトラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出は、以下のように行われる。
【００４３】
すなわち、上記ピックアップ装置では、図１（ａ）に示すように、光源１から出射されたレーザ光をコリメータレンズ２によって平行光に変換し、グレーティング３によってメインビーム３０、及び、サブビーム３１・３２に分割する。
【００４４】
このとき、グレーティング３によって回折されることのないメインビーム３０は、位相を変化させることなく、グレーティング３を通過する。一方、±１次光であるサブビーム３１・３２は、グレーティング３の凹凸面によって回折されるので、それぞれ±１８０°の位相差が付加されることになる。つまり、上記グレーティング３の凹凸面によって回折されたサブビーム３１・３２では、パターンＡで回折された場合と、パターンＢで回折された場合とで、位相差が１８０度異なることになる。それゆえ、パターンＡで回折された光には、位相差が付加されていないとすれば、パターンＢで回折された光には、位相差が１８０度付加されることになる。
【００４５】
上記位相差によって分割された３つのビームは、ビームスプリッタ４を通過した後、対物レンズ５によって、光ディスク６の周期構造を有するトラック６１上に集光される。続いて、光ディスク６のトラック６１からの反射光が、再び対物レンズ５に入射する。そして、この反射光を、該対物レンズ５を介してビームスプリッタ４で反射し、集光レンズ７で光検出器８（２分割光検出器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）に導く。
【００４６】
ここで、上記光ディスク６のトラック６１上に集光されるサブビーム３１は、図２（ａ）に示すように、０次回折光３１ａと±１次回折光３１ｂ・３１ｃとに分かれて反射される。そして、図２（ｂ）に示すように、０次回折光３１ａと±１次回折光３１ｂ・３１ｃとが重なり合う領域ｎ１・ｎ２で互いに干渉することにより、回折パターンであるプッシュプルパターンが発生する。つまり、この領域ｎ１・ｎ２が、光ビームのオフトラックによって明暗が生じる領域となる。
【００４７】
それゆえ、該対物レンズ５を介して２分割光検出器８Ｂに入射するサブビーム３１の回折光は、具体的には、図３に示すように入射されるので、２分割光検出器８Ｂ上には、複数の位相が異なる領域が現れる。ここで、図３中、白抜きにて示す領域、及び、斜線にて示す領域は、それぞれ、上記グレーティング３のパターンＡ及びパターンＢに基づいている。つまり、図３中、斜線にて示す領域は、白抜きにて示す領域に比べて位相が１８０°シフトしている位相シフト領域となっている。従って、上記２分割光検出器８Ｂの上記領域ｎ１では、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｂとがクロスするように重なり、上記領域ｎ２では、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｃとがクロスするように重なることになる。
【００４８】
そのため、図３に示すように、領域ｎ１には、位相シフトの影響を受けていない部分Ａ１、位相シフト領域どうしが重なり合った部分Ａ２、０次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ１、＋１次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ２の４つの種類の部分に分割される。ここで、部分Ａ２は、位相差が１８０°の領域が重なり合っているので、位相シフトの影響を受けていない部分Ａ１のプッシュプル信号の振幅と同位相になる。一方、部分Ｂ１・Ｂ２では、１８０°の位相シフトが生じているので、該部分Ｂ１・Ｂ２のプッシュプル信号の振幅の位相は、部分Ａ１・Ａ２のプッシュプル信号の振幅とは逆位相となって、プッシュプル信号の明暗が逆になる。また、領域ｎ２においても、上記領域ｎ１と同様のプッシュプル信号が得られる。
【００４９】
本実施の形態では、上記グレーティング３には、光ビームが通過する領域のうちの端部領域にて、光ディスクのｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように、パターンＡ・Ｂが形成されている。そのため、光ディスク６からの反射光が入射する対物レンズ５に入射すると、２分割光検出器８Ｂ上には、図３に示すように、０次回折光３１ａと１次回折光３１ｂ・３１ｃとがそれぞれクロスする。これにより、位相シフトの影響を受けていない部分（部分Ａ１・Ａ２）と、１８０°の位相シフトが生じている部分（Ｂ１・Ｂ２）とが、ほぼ等しい面積となり、その結果、全体として、ｎ１領域、ｎ２領域のそれぞれから得られるプッシュプル信号の振幅はゼロとなる。
【００５０】
なお、上記では、サブビーム３１を例に挙げて説明したが、サブビーム３２についても同様の説明を適用することができる。
【００５１】
上記メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の反射光のファーフィールドパターンが、２分割光検出器８Ａ・８Ｂ・８Ｃにて受光されると、図４に示すように、各２分割光検出器８Ａ・８Ｂ・８Ｃからの差信号であるプッシュプル信号ＰＰ３０・３１・３２が得られる。そして、サブビーム３１・３２のプッシュプル信号ＰＰ３１・３２の和であるプッシュプル信号ＰＰ３３を得る。このプッシュプル信号ＰＰ３３によって、メインビームのプッシュプル信号ＰＰ３０のＴＥＳのオフセットを補正すれば、差動プッシュプル信号ＰＰ３４を得ることができる。なお、図４中、ｋは、メインビーム３０とサブビーム３１・３２との光強度の違いを補正するための係数である。
【００５２】
上記のように、本実施の形態では、グレーティング３を用いることにより、図３に基づいて説明したように、分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上にて、位相シフトの影響を受けていない部分と、１８０°の位相シフトが生じている部分とをほぼ等しい面積とすることができる。それゆえ、上記プッシュプル信号ＰＰ３３は、光ディスク６のトラック６１（図２（ａ））の溝の深さに関係なく、該プッシュプル信号ＰＰ３３の振幅を実質的にゼロにすることができる。これにより、トラック６１上に配置される３つの光ビームの位置調整のための、グレーティング３の回転調整等が不要となり、ピックアップ装置の組立て調整を大幅に簡略化することができる。
【００５３】
また、光ディスク６の図示しない未記録領域と既記録領域とでは、反射率が変化した記録ピットにより、トラック６１の反射率が異なる。しかしながら、本実施の形態のグレーティング３を用いれば、光ディスク６上に集光したサブビーム３１・３２のスポット一部が、サブビーム３１・３２の中央部、すなわち、メインビーム３０のスポットとほぼ同一のトラック６１上に形成される。そのため、光ビームが上記未記録領域から既記録領域に移動するときのＤＣ的なオフセット変動を抑制することができる。
【００５４】
ところで、上記ピックアップ装置では、グレーティング３は、上記したように、第１領域及び第３領域（図１（ｂ））に、パターンＡとパターンＢとが周期的に繰り返される構造を有している。このパターンＡとパターンＢとの境界部分であるパターン境界線では、上記パターンＡを通過した光ビームと、パターンＢを通過した光ビームとが互いに干渉しやすく、また、該パターン境界線は、グレーティング３の凹凸面の溝構造の理想的な設計条件からずれた状態となりやすい。そのため、光検出器８上に形成される回折パターンのうち、このパターン境界線に対応する領域では、光量の強度にばらつきが生じやすい。
【００５５】
このような強度のばらつきは、特に、上記ピックアップ装置のトラッキング等により、対物レンズ５のレンズシフトが生じた場合、プッシュプル信号の強度に影響を及ぼすことになる。すなわち、上記ピックアップ装置のトラッキングによって、対物レンズ５が光ディスク６のｘ方向（ラジアル方向）に移動した場合に、光ビームとグレーティング３との相対位置にずれが生じる。そのため、光ディスク６上で反射したサブビーム３１・３２が２分割光検出器８Ｂ・８Ｃにそれぞれ入射すると、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上には、ｘ方向に変化した位置に回折パターンが現れることになる。そして、対物レンズ５のシフトに伴って、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの中央にあるｙ方向の分割線を横切るように、上記回折パターンの分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上での形成位置が変化する。
【００５６】
このとき、上記グレーティング３のパターン境界線に対応する領域の回折パターン（以下、境界回折パターンと記載する）が、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線を横切ることがある。このような場合、境界回折パターンが上記分割線を通過する前後にて、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線で分割された２つの領域のそれぞれから得られる回折パターンの光量の強度が大きく変化する可能性がある。言い換えれば、境界回折パターンが分割線を通過する場合、この通過の前後にて、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線で分割された一方の領域から得られる回折パターンの光量と、他方の領域から得られる回折パターンの光量との強度差が大きく変化する場合がある。
【００５７】
上記光量の強度差の大きな変化が生じると、対物レンズ５のレンズシフトのレンズシフト信号となる、サブビーム３１・３２のプッシュプル信号が、上記レンズシフトに対して線形的に変化しなくなる（図１８参照）。この光量の強度差の大きな変化は、上記２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線を、同時に横切る境界回折パターンの量に依存する。つまり、上記分割線と境界回折パターンとが同時に、より多く重なり合うほど、上記光量の強度差の変化が大きくなる。そのため、分割線と境界回折パターンとの重なり合いが急激に増加すると、図１８に示すように、上記分割線を境界回折パターンを横切る前後にて引き起こされるプッシュプル信号の強度変化が急激になってしまう。
【００５８】
そこで、本実施の形態では、グレーティング３のパターン境界線のうち、対物レンズ５のレンズシフトによって、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線と重なり合う可能性がある、パターンＢとパターンＡとの間のｙ方向に対して平行なｙ軸平行境界線を、ｙ方向に平行な領域境界線上に配列させずに、該領域境界線上からｘ方向にずれるように配列させている。
【００５９】
そのため、対物レンズ５のレンズシフトが生じた場合にも、上記ｙ軸平行境界線に対応する領域の回折パターン（以下、ｙ方向境界回折パターンと記載する）と、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線との重なり合いが急激に増加することはない。つまり、上記グレーティング３を用いれば、ｙ方向境界回折パターンは、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線上を分散して横切ることができる。それゆえ、上記ｙ方向境界回折パターンと分割線との重なり合いは、徐々に増加することになるので、このときのプッシュプル信号の強度変化も、徐々に変化することになる。
【００６０】
言い換えれば、図１９に示すように、上記ｙ軸平行境界線が上記領域境界線上に一列に配列されているグレーティングを用いた場合、図２０（ａ）に示すように、２分割光検出器８Ｂ上には、該２分割光検出器８Ｂの分割線に平行な一直線上で揃ったｙ方向境界回折パターンが現れる。それゆえ、対物レンズ５がシフトすると、図２０（ｂ）に示すように、上記ｙ方向境界回折パターンの全てが同時に、２分割光検出器８Ｂ上の分割線を横切ることになる。
【００６１】
このような場合、上記対物レンズ５のレンズシフトに対するオフセット感度を評価するために、各プッシュプル信号の振幅の中心値をオフセット値として用いると、図５の破線にて示すように、オフセット値が変化する。従って、図１９に示す構造を有するグレーティングを用いると、ｙ方向境界回折パターンが上記分割線を横切る際（図中、点線の丸で囲まれた部分）に、オフセット感度が非線形的に変化することになる。
【００６２】
一方、本実施の形態のグレーティング３（図１（ｂ））を用いれば、上記したように、ｙ方向境界回折パターンが、２分割光検出器８Ｂ・８Ｃの分割線上を分散して横切ることができる。それゆえ、図５の実線にて示すように、プッシュプル信号のオフセット値が変化する。図５中、実線で示されるオフセット値の変化は、同図中の点線で囲まれた部分付近では特に、破線で示されるオフセット値の変化に比べて、非線形的な変化（歪み）が抑制される。
【００６３】
このように、対物レンズ５がシフトする場合の、ｙ方向境界回折パターンと２分割光検出器８Ｂ・８Ｃ上の分割線との重なりが、少なければ少ないほど、得られるプッシュプル信号のオフセット感度の急激な変化を抑制することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、グレーティング３として、図１（ｂ）に示されるように、凹凸面（格子溝）構造を有するものを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、図６及び図７に示されるように、パターンＡとパターンＢとのｙ軸に平行な境界線を有していないグレーティングを用いてもよい。
【００６５】
具体的には、図６に示すグレーティングでは、第１領域と第２領域との境界側、及び、第３領域と第２領域との境界側の、パターンＢは、その先端が鋭角となるように形成されている。それゆえ、上記第１領域及び第３領域と第２領域とにおける、パターンＡとパターンＢとの境界（凹凸パターン境界部）は、パターンＢの鋭角形状の頂点（頂部）となっている。この頂点は、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に平行な上記した領域境界線上に配置されている。
【００６６】
これにより、対物レンズのレンズシフトによって、２分割光検出器の分割線を同時に横切る、パターンＡとパターンＢとのパターン境界線に対応する回折パターン（境界回折パターン）は、まず上記頂点に対応する部分で重畳状態（点状重畳部）となる。その後、対物レンズのレンズシフトに伴って、分割線と境界回折パターンとの重なり合いが徐々に増加する。そのため、上記分割線と境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。
【００６７】
従って、図６に示されるように、ｙ方向に平行な一つの直線である領域境界線上に、パターンＢの上記頂点が配置されていても、該頂点に対応する部分で分割線と境界回折パターンとが重なり合うため、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。それゆえ、レンズシフトに対するプッシュプル信号のオフセット感度を略線形的に変化させることができる。
【００６８】
また、図７に示すグレーティングでは、第１領域と第２領域との境界側、及び、第３領域と第２領域との境界側の、パターン境界線が、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に対して、平行ではなく傾斜するように形成されている。そのため、図６と同様に、上記第１領域及び第３領域と第２領域とにおける、パターンＡとパターンＢとの境界（凹凸パターン境界部）は、パターンＢの鋭角形状の頂点（頂部）となる。この頂点は、ｙ方向に平行な上記領域境界線上に配置されている。
【００６９】
それゆえ、図６と同様に、まずパターンＢの頂点で重なり、対物レンズのレンズシフトに伴って、分割線と境界回折パターンとの重なり合いを徐々に増加させることができる。従って、２分割光検出器の分割線を同時に横切る境界回折パターンは、急激に増加することなく徐々に増加するので、プッシュプル信号のオフセット感度の急激な強度変化を抑制することができる。
【００７０】
なお、パターンＢの頂点の形状は、図６及び図７に示されるように、四角形や三角形の頂点のように、所定の角度を有するように形成されたものであってもよく、あるいは、円弧状の一点であってもよい。
【００７１】
このように、本実施の形態のグレーティングは、上記分割線と境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができるような凹凸面（格子溝）構造を有していればよい。このような凹凸面構造は、具体的には、パターンＡとパターンＢとのパターン境界線のうち、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線からなるパターン境界線群のうちの一部のｙ軸平行境界線に重なる線状重畳部や、上記パターン境界線上の１点にて、領域境界線に重なる点状重畳部を形成するようにすることによって、得ることができる。なお、上記グレーティングには、上記線状重畳部及び点状重畳部のうちのいずれか一方だけが形成されていてもよく、両者が形成されていてもよい。また、図３、図６、図７に示されるグレーティングの凹凸面構造が組み合わされたグレーティングを用いてもよい。
【００７２】
このうち、特に、図６及び図７に示されるように、パターンＢの上記頂点が、光ディスクのトラック方向（ｙ方向）に平行な一直線上に配置されるようにグレーティングが形成されていれば、ｙ方向へのレンズシフトに対して、プッシュプル信号のオフセット感度のばらつきが小さくなる傾向にある。それゆえ、光源１からのレーザ光の放射角度のずれによって生じるｙ方向への強度分布のずれや、ピックアップ装置の組立て誤差等により、サブビーム３１・３２に付与される位相シフトのパターンが変化した場合の、ピックアップ装置の信頼性を向上することができる。
【００７３】
また、グレーティングのグレーティングパターンの形状や、グレーティングパターンの配置によって区別される第１〜３領域は、上記図１（ｂ）に示す多分割傾斜型のグレーティングに限定されるものではない。例えば、パターンＡ・Ｂの凹部と凸部とを不等間隔に形成する、パターンＡ・Ｂを不等間隔に形成する、第１領域と第３領域とを非対称に形成する等、種々の形状が可能である。ただし、図３に基づいて説明したように、光ディスク上で反射したサブビームから得られる回折パターンのうち、０次回折光と±１次回折とが重なり合う領域にて、位相シフトの影響を受けていない部分と、１８０°の位相シフトが生じている部分とをほぼ等しい面積とすることができるように、各グレーティングパターンを形成することが好ましい。
【００７４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図８ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態のピックアップ装置は、前記実施の形態１にて説明した構成のうち、グレーティング３に代えて、図８に示すグレーティング２３を備えている。上記グレーティング２３は、グレーティングパターンとして、前記実施の形態１にて説明したパターンＡとパターンＢとを有し、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、第１領域、第２領域、第３領域が設けられている。上記第１〜３領域は、上記パターンＡ・Ｂの配置した際の配置パターンによって区別され、本実施の形態では、これらの各領域に、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成されている。
【００７６】
上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図８に示すように、光ディスク６（図１（ａ））のｙ方向に対して、所定の角度で傾斜するように形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂが互いに傾斜の方向が反対であって、さらにほぼ対称となっている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。
【００７７】
一方、第２領域は、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。この第２領域のパターンＡ・Ｂは、図８に示すように、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直に、すなわちｘ方向（ラジアル方向）に平行に、縞状に形成されている。また、該第２領域のパターンＡ・Ｂは、第１領域及び第３領域との境界部分にて、該第１領域及び第３領域に形成されているパターンＡ・Ｂの凹凸面（格子溝）に一致するように形成されている。
【００７８】
従って、上記グレーティング２３には、前記実施の形態１で説明したグレーティングとは異なり、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なパターンＢとパターンＡとの凹凸パターン境界線のうち、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線は形成されないことになる。つまり、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線は、ｘ方向に略平行な凹凸パターン境界線と交差するので、該凹凸パターン境界線上の一点にて重なることになる。このように、上記領域境界線は、凹凸パターン境界線と線で重なるのではなく点で重なった状態（点状重畳部）となる。
【００７９】
それゆえ、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。これにより、上記グレーティング２３を備えたピックアップ装置にて、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出を行う場合、図９にて実線で示すように、前記実施の形態１にて説明したグレーティングを用いた場合（図９中、破線）に比較して、レンズシフトに対するプッシュプル信号を、より一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。なお、図９中の破線で示されるプッシュプル信号の変化は、前記実施の形態１で説明した図５中の破線で示されるプッシュプル信号の変化と同じである。
【００８０】
これにより、図１（ａ）に示すピックアップ装置の光学パラメータの変更、光検出器８の大きさの変更、ピックアップ装置の組立て誤差の発生、光源１から出射されるレーザ光の放射角度の傾き等によって、光検出器８上に形成される光ビーム（回折パターン）が、ｙ方向にずれた場合に、サブビーム３１・３２に付与される位相シフトのパターンが変化しても、前記実施の形態１のピックアップ装置に比べて、プッシュプル信号の強度変化が非線形的になることをより一層抑制することができる。
【００８１】
また、本実施の形態のピックアップ装置には、図１０に示すグレーティング２４が備えられていてもよい。図１０に示すグレーティング２４は、グレーティングパターンとして、図８に示すグレーティング２３と同様に、パターンＡとパターンＢとを有し、ｙ方向（トラック方向）に対して垂直な方向に並ぶように、第１領域、第２領域、第３領域が設けられている。上記第１〜３領域は、上記パターンＡ・Ｂの配置パターンによって区別され、これらの各領域に、パターンＡとパターンＢとが実質的に等間隔で、帯状かつ交互に形成されている。
【００８２】
具体的には、上記第１領域及び第３領域のパターンＡ・Ｂは、図１０に示すように、ｙ方向に対して垂直に、すなわちｘ方向に平行に、縞状に形成されている。また、第１領域と第３領域とでは、パターンＡ・Ｂの形成位置が、ｙ方向にずれている。この第１領域及び第３領域は、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、端部領域に設けられている。
【００８３】
一方、第２領域は、上記第１領域及び第３領域に挟まれた領域に設けられ、グレーティング２３の、光ビームが通過する領域のうち、上記端部領域を除く中央領域に設けられている。この第２領域のパターンＡ・Ｂは、図１０に示すように、該第２領域と第１領域及び第３領域との境界部分にて、該第１領域及び第３領域に形成されているパターンＡ・Ｂの凹凸面（格子溝）に一致するように、ｙ方向に対して所定の角度で傾斜して形成されている。
【００８４】
従って、上記グレーティング２４は、図８に示すグレーティング２３と同様に、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なｙ軸平行境界線は形成されないことになる。つまり、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線は、ｘ方向に略平行な凹凸パターン境界線と交差するので、該凹凸パターン境界線上の一点にて重なることになる。このように、上記領域境界線は、凹凸パターン境界線と線で重なるのではなく点で重なった状態（点状重畳部）となる。
【００８５】
それゆえ、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとの急激な重なり合いの増加を抑制することができる。これにより、上記グレーティング２４を備えたピックアップ装置にて、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）の検出を行う場合、グレーティング２３を備えた場合と同様に、レンズシフトに対するプッシュプル信号をより一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。
【００８６】
なお、グレーティング２４を用いた場合、図１（ａ）に示す光ディスク６のトラック６１上に集光されるサブビームの光検出器上の回折パターンは、図１１に示すように、０次回折光４１ａと±１次回折光４１ｂ・４１ｃとが重なり合う領域ｎ３・ｎ４で互いに干渉する。ここで、図１１には、領域ｎ３・ｎ４に現れる回折光のみを示している。
【００８７】
具体的には、図１１に示す領域ｎ３は、位相シフト領域どうしが重なり合った部分Ａ３、０次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ３、＋１次回折光に位相シフトが付加された部分Ｂ４の３つの種類の部分に分割される。上記部分Ａ３では、位相シフト領域どうしが重なり合っているので、位相シフトは影響を受けていない状態と同一になり、部分Ｂ３・Ｂ４では、部分Ａ３に対して位相が１８０°ずれた状態となっている。従って、領域ｎ３・ｎ４にて、部分Ａ３の面積と、部分Ｂ３及びＢ４の合計の面積とが実質的に等しくなれば、サブビームから得られるプッシュプル信号の振幅はほぼ０になる。
【００８８】
このように、第１領域の第２領域との境界側、及び、第３領域の第２領域との境界側に、ｙ方向に平行なパターンＢとパターンＡとの境界線を有していない、上記グレーティング２３・２４を用いれば、凹凸パターン境界線上の少なくとも一点で、領域境界線と重なることになる。そのため、光検出器の分割線と、上記凹凸パターン境界線に対応する境界回折パターンとが重畳する領域を低減することができる。これにより、対物レンズのレンズシフトに伴って、上記重畳する領域の急激な増加を抑制することができる。
【００８９】
従って、前記実施の形態１で説明したグレーティングを用いた場合に得られる効果が得られるとともに、さらに前記実施の形態１のグレーティングを用いた場合よりも、レンズシフトに対するプッシュプル信号をより一層線形的な変化に近づくように、変化させることができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、上記第１〜３領域の各境界に形成される領域境界線にて、第１・３領域のすべてのパターンＡ・Ｂが、第２領域のパターンＡ・Ｂにそれぞれ一致しているが、第１・３領域のうちの少なくとも一部のパターンＡ・Ｂが、第２領域のパターンＡ・Ｂに一致していてもよい。
【００９１】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１２ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態のピックアップ装置は、図１２に示すように、光源１、３ビーム用グレーティングとしてのグレーティング３、サーボ信号生成のためのビーム偏向ホログラムであるホログラム素子９、光検出器である受光素子１０を備えた光検出系を、一つのパッケージに集積化した、ホログラムレーザユニットを備えている。
【００９３】
上記ホログラムレーザユニットでは、図１２に示すように、光源１から出射した光ビームが、グレーティング３にて、メインビーム（０次光）３０、及び、２つのサブビーム（＋１次光）３１・サブビーム（−１次光）３２、の３ビームに分割される。そして、ホログラム素子９の０次回折光が、コリメータレンズ２、及び対物レンズ５を介して光ディスク６上に集光され、その戻り光は、ホログラム素子９によって回折されて受光素子１０に導かれる。
【００９４】
ここで、ホログラム素子９は、図１３に示すように、上記光ディスク６のラジアル方向（ｘ方向）に延びる分割線９ｇと、この分割線９ｇの中心から光ディスク６のラジアル方向と直交するｙ方向（トラック方向）に延びる分割線９ｈとにより、３つの分割領域９ａ・９ｂ・９ｃに分割されている。これら各分割領域９ａ・９ｂ・９ｃには、それぞれ別個の格子が形成されている。また、受光素子１０は、フォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂとトラッキング用受光領域１０ｃ・１０ｄ・１０ｅ・１０ｆ・１０ｇ・１０ｈとを有している。
【００９５】
上記ホログラムレーザユニットでは、合焦状態の時に、図１３に示すように、ホログラム素子９の分割領域９ａで回折されたメインビーム３０が、分割線１０ｙ上にビームＰ１を形成し、分割領域９ｂ・９ｃで回折されたメインビーム３０が、それぞれトラッキング用受光領域１０ｃ・１０ｄ上にビームＰ２・Ｐ３を形成する。
【００９６】
また、分割領域９ａで回折された±１次のサブビーム３１・３２は、それぞれフォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂの外側にビームＰ４・Ｐ５を形成し、分割領域９ｂ・９ｃで回折された±１次のサブビーム３１・３２は、それぞれトラッキング用受光領域１０ｅ・１０ｆ上にビームＰ６・Ｐ７を形成し、トラッキング用受光領域１０ｇ・１０ｈ上にビームＰ８・Ｐ９を形成する。
【００９７】
ここで、フォーカス用２分割受光領域１０ａ・１０ｂ及びトラッキング用受光領域１０ｃ〜１０ｈの出力信号を、それぞれＩａ〜Ｉｈとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、シングルナイフエッジ法により、
（Ｉａ−Ｉｂ）
の演算で求められる。また、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｉｃ−Ｉｄ）−ｋ（（Ｉｆ−Ｉｈ）＋（Ｉｅ−Ｉｇ））
の演算によって算出することができる。
【００９８】
上記トラッキング誤差信号ＴＥＳの（Ｉｃ−Ｉｄ）は、メインビーム３０のプッシュプル信号であり、（Ｉｆ−Ｉｈ）、（Ｉｅ−Ｉｇ）は、それぞれ±１次光のサブビーム３１・３２のプッシュプル信号である。
【００９９】
なお、本実施の形態では、ホログラム素子の分割領域９ｂ，９ｃで回折された光ビームを用いてプッシュプル信号を得ている。つまり、本実施の形態では、前記実施の形態１・２で用いた光ビームの半分に相当する光を用いている点で、前記実施の形態１・２とは異なっている。そのため、図１３に示すように、例えば、光ビームの復路で、ホログラム素子の分割領域９ｂ，９ｃに入射する光をそれぞれ第１象限，第２象限とした場合、ＴＥＳのオフセットを補正するためには、この第１象限の光出力と第２象限の光出力との減算によって、プッシュプル信号の振幅を実質的に０にする必要がある。
【０１００】
また、上記ホログラムレーザユニットでは、図１４に示すように、光源１とグレーティング３との距離が短くなっている。そのため、実質的に対物レンズ５（図１２）に入射するサブビーム３１・３２のうち、図１５に示すように、ホログラム９上で、メインビーム３０からずれた部分の光を利用することになる。
【０１０１】
上記ホログラム９上での、サブビーム３１・３２のメインビーム３０からのずれの量は、グレーティング３やホログラム９の光軸方向の位置によって異なるが、小型に集積化したホログラムレーザユニット等では比較的大きな値になる。上記ずれの量が、メインビーム３０のビーム径に対して無視できる程度に小さい場合には、光軸中心に位相差分布を与えれば、±１次の光ビームに同じ位相分布が加わるとみなすことができる。これに対し、上記ずれの量が比較的大きな場合には、グレーティング３のパターンＡ・Ｂに対し、適切な設計が必要となる。
【０１０２】
上記ホログラムレーザユニットにて、前記実施の形態１・２における２分割光検出器の境界線に対応するのは、ホログラム９のｙ方向の境界線である。従って、上記ホログラムレーザユニットでは、対物レンズ５のレンズシフトに伴って、上記ホログラム９上で、サブビーム３１・３２におけるパターンＡとパターンＢとの境界部分がｘ方向に移動することになる。従って、上記グレーティング３を用いれば、上記境界部分が、ホログラム９のｙ方向の分割線を横切る前後で、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、グレーティング３を用いる場合について説明したが、前記実施の形態１・２で説明した、図６、図７、図８、図１０に示すグレーティングを用いても、プッシュプル信号の急激な強度変化を抑制することができる。
【０１０４】
本発明は上述した各実施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。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップは、以上のように、互いに隣接する配置パターン領域のうちの第１の領域と第２の領域との境界である配置パターン境界部によって形成される、トラック方向に対して平行な領域境界線が、第１の凹凸パターンと第２の凹凸パターンとの境界である凹凸パターン境界部に重なる場合に、該凹凸パターン境界部のうちの上記トラック方向に対して平行なパターン境界線群のうちの一部のパターン境界線に重なる線状重畳部、及び、該凹凸パターン境界部上の少なくとも１点にて上記領域境界線に重なる点状重畳部のうちの少なくとも一方が形成されるように、上記凹凸パターン境界部が設けられているものである。
【０１０６】
それゆえ、上記光回折素子は、凹凸パターン境界部と領域境界線との重畳部分を低減することができるという効果を奏する。それゆえ、受光素子にて受光される回折光のうちの上記重畳部分を通過した光が、受光素子の分割線に重なる場合と重ならない場合とで、得られるトラッキング誤差信号のオフセット補正用のプッシュプル信号の強度が大きく変化することはない。
【０１０７】
従って、集光素子がトラッキングによってシフトして、上記受光素子との相対位置がずれた場合にも、上記プッシュプル信号の強度が急激に増加あるいは減少する非線形的な変化を抑制することができるという効果を奏する。これにより、より良好なトラッキングサーボを実現することができるので、トラッキングサーボにおける信頼性を向上した光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明におけるピックアップ装置の実施の一形態を示す概略正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたグレーティングを示す平面図である。
【図２】（ａ）は、光ディスクからの反射ビームの回折パターンを示す正面図であり、（ｂ）は、対物レンズ瞳面上での上記回折パターンを示す平面図である。
【図３】上記光ピックアップの光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【図４】上記ピックアップ装置の光検出方法を示す説明図である。
【図５】上記グレーティングを用いた場合の対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図６】実施の形態１の他のグレーティングを示す平面図である。
【図７】実施の形態１のさらに他のグレーティングを示す平面図である。
【図８】実施の形態２のグレーティングを示す平面図である。
【図９】上記グレーティングを用いた場合の対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図１０】実施の形態２の他のグレーティングを示す平面図である。
【図１１】上記他のグレーティングを用いた場合の、光検出器上の光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【図１２】本発明におけるピックアップ装置に備えられたホログラムレーザユニットの実施の一形態を示す概略斜視図である。
【図１３】上記ホログラムレーザユニットのホログラムと光検出器とを示す平面図である。
【図１４】上記ホログラムレーザユニットを示す概略正面図である。
【図１５】上記ホログラム上に形成される光ビームを示す平面図である。
【図１６】従来のピックアップ装置を示す概略正面図である。
【図１７】（ａ）は、従来の位相シフトＤＰＰ法におけるプッシュプル信号を説明する図であり、（ｂ）は、該位相シフトＤＰＰ法にて、対物レンズがレンズシフトした場合のプッシュプル信号を説明する図である。
【図１８】従来のピックアップ装置にて、対物レンズのレンズシフトに対するサブビームのオフセット量を示すグラフである。
【図１９】他のグレーティングを示す平面図である。
【図２０】（ａ）は、上記他のグレーティングを用いた場合の光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図であり、（ｂ）は、対物レンズのレンズシフトが生じた場合の光検出器上における光ビームの回折パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ コリメータレンズ
３ グレーティング（光回折素子）
４ ビームスプリッタ
５ 対物レンズ（集光素子）
６ 光ディスク（光記録媒体）
７ 集光レンズ
８ 光検出器（受光素子・光検出部）
８Ａ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
８Ｂ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
８Ｃ ２分割光検出器（受光素子・光検出部）
９ ホログラム（光検出部）
１０ 受光素子（光検出部）
２３ グレーティング（光回折素子）
２４ グレーティング（光回折素子）
３０ メインビーム
３１ サブビーム
３１ａ ０次回折光
３１ｂ ＋１次回折光
３１ｃ −１次回折光
３２ サブビーム
４１ａ ０次回折光
４１ｂ ＋１次回折光
４１ｃ −１次回折光
６１ トラック
ＰＰ３０ プッシュップル信号
ＰＰ３１ プッシュップル信号
ＰＰ３２ プッシュップル信号
ＰＰ３３ プッシュップル信号
ＰＰ３４ 差動プッシュプル信号
Claims (6)
- 光ビームを出射する光源と、該光ビームを光記録媒体上に集光させる集光素子と、上記光源と集光素子との間に配置され、少なくともメインビーム及び２つのサブビームに分割するための光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光する受光素子を有する光検出部とを備えた光ピックアップにおいて、
上記光回折素子は、上記光記録媒体のトラック方向に垂直な方向に形成された凹凸形状を有する第１の凹凸パターンと、該第１の凹凸パターンの凹凸形状に対して上記トラック方向に１／２ピッチ分ずれるように形成された凹凸形状を有する第２の凹凸パターンとを備えているとともに、該第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンのうちの少なくとも一方を用いて形成される配置パターンによって区別され、上記トラック方向に対して垂直な方向に並ぶように形成される少なくとも３つの配置パターン領域を有し、
互いに隣接する上記配置パターン領域のうちの両端の端部領域と、前記端部領域を除く中央領域との境界である配置パターン境界部によって形成される上記トラック方向に対して平行な領域境界線が、上記第１の凹凸パターンと第２の凹凸パターンとの境界である凹凸パターン境界部に重なる場合に、該凹凸パターン境界部のうちの上記トラック方向に対して平行なパターン境界線群 のうちの一部のパターン境界線に重なる線状重畳部、及び、該凹凸パターン境界部上の１点にて上記領域境界線に重なる点状重畳部のうちの少なくとも一方が形成されるように、上記凹凸パターン境界部が設けられていることを特徴とする光ピックアップ。 - 上記凹凸パターン境界部は、上記パターン境界線群に含まれるパターン境界線のうちの一部のパターン境界線が、該パターン境界線群に含まれる他のパターン境界線から、上記トラック方向に垂直な方向にずれた位置に形成されるように、設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
- 上記点状重畳部は、上記凹凸パターン境界部の頂部であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
- 上記配置パターン領域は、いずれも、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンを用いて形成され、
上記配置パターン領域の、前記端部領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの少なくとも一部は、上記配置パターン境界部にて、前記中央領域に形成された第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンに一致するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。 - 上記光源と、上記光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光するホログラム及び受光素子を有する光検出部とを、１つのパッケージに集積化したホログラムレーザユニットを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
- 光ビームを出射する光源と、該光ビームを光記録媒体上に集光させる集光素子と、上記光源と集光素子との間に配置され、少なくともメインビーム及び２つのサブビームに分割するための光回折素子と、上記光記録媒体からの反射光を該光記録媒体のトラック方向に一致する分割線で分割して受光する受光素子を有する光検出部とを備えた光ピックアップにおいて、
上記光回折素子は、上記光記録媒体のトラック方向に垂直な方向に形成された凹凸形状を有する第１の凹凸パターンと、該第１の凹凸パターンの凹凸形状に対して上記トラック方向に１／２ピッチ分ずれるように形成された凹凸形状を有する第２の凹凸パターンとを 備えているとともに、該第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンを用いて形成される配置パターンによって区別され、上記トラック方向に対して垂直な方向に並ぶように形成される第１配置パターン領域、第２配置パターン領域及び第３配置パターン領域を有し、
上記第１配置パターン領域に形成された第２の凹凸パターンと、上記第１配置パターン領域に隣接する第２配置パターン領域に形成された第２の凹凸パターンとが、つながって形成されており、
上記第２配置パターン領域に形成された第２の凹凸パターンと、上記第２配置パターン領域に隣接する第３配置パターン領域に形成された第２の凹凸パターンとが、つながって形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
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