JP4142043B2 - 光ピックアップ - Google Patents

Description

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する。

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の従来例として、たとえば特開２００２−９２９３３号公報（特許文献１）には、近接配置されて互いに異なる２つの波長の光を発する２つの半導体レーザを備え、記録媒体による各半導体レーザの反射光を同一の検出器で受光することが可能な光ピックアップが開示されている。

図４２は、従来の光ピックアップの概略構成を示す図である。図４２を参照して、光ピックアップ１５０は集積化レーザユニット１１３とコリメートレンズ１０８と対物レンズ１０９とを備える。集積化レーザユニット１１３から出射した光ビーム１１１，１１２の各々はコリメートレンズ１０８および対物レンズ１０９を通過して光ディスク１１０上に集光される。光ディスク１１０により反射された光ビーム１１１，１１２の各々は再び対物レンズ１０９、コリメートレンズ１０８を通過して集積化レーザユニット１１３に導かれる。各光ビームは集積化レーザユニット１１３内の光検出器１０６に集光される。

図４３は、図４２の集積化レーザユニット１１３の詳細を示す図である。図４３および図４２を参照して、集積化レーザユニット１１３は、６５０ｎｍ帯の波長の光を発する半導体レーザ１０１と、半導体レーザ１０１と近接配置され、７８０ｎｍ帯の波長の光を発する半導体レーザ１０２と、回折格子１０３と、ホログラム１０４，１０５と、光検出器１０６と、透明基板である基板１０７Ａ，１０７Ｂとを含む。

回折格子１０３は半導体レーザから入射した光ビームを３つの光ビームに分割する。ホログラム１０４は半導体レーザ１０１，１０２からそれぞれ発せられる光ビーム１１１，１１２を回折させる。ホログラム１０５はホログラム１０４で回折された光ビーム１１１，１１２のうち、光ビーム１１２のみを回折して光検出器１０６に導く。なおホログラム１０４は基板１０７Ａの上面側に形成され、ホログラム１０５および回折格子１０３は基板１０７Ｂの下面側に形成される。

光ピックアップ１５０により異なる種類のディスクを再生する方法について説明する。たとえば、基板厚さが０．６ｍｍであるＤＶＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ)を再生する場合には、半導体レーザ１０１から出射した光ビーム１１１が回折格子１０３を透過し、さらにホログラム１０４に入射して回折する。回折光のうちの０次光がコリメートレンズ１０８および対物レンズ１０９を通過して光ディスク１１０に集光される。

光ディスク１１０によって反射した光ビーム１１１（反射戻り光）は対物レンズ１０９およびコリメートレンズ１０８を通過して集積化レーザユニット１１３に到達する。集積化レーザユニット１１３に到達した光ビーム１１１はホログラム１０４で回折された後、ホログラム１０５を透過して光検出器１０６に集光される。

また、基板厚さが１．２ｍｍであるＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）を再生する場合には、半導体レーザ１０２から出射した光ビーム１１２が回折格子１０３により３つの光ビームに分割され、ホログラム１０４に入射して再び回折される。回折光のうちの０次光がコリメートレンズ１０８および対物レンズ１０９を通過して光ディスク１１０に集光される。光ディスク１１０によって反射した光ビーム１１２は対物レンズ１０９、コリメートレンズ１０８を通過して、集積化レーザユニット１１３に到達する。集積化レーザユニット１１３に到達した光ビーム１１２はホログラム１０４で回折された後、ホログラム１０５でも回折されて、光検出器１０６に集光される。

ホログラム１０４に形成された溝は、互いに異なる波長を有する２つの光ビームがともに回折する深さに設定されている。しかし、波長の違いにより光ビーム１１１の回折角度と光ビーム１１２の回折角度とは異なる。

図４３を参照しながら、回折角度の違いにより集積化レーザユニット１１３に生じる影響を説明する。ホログラム１０４は半導体レーザ１０１からの光ビーム１１１が理想的な状態で光検出器１０６上の点Ｑに集光するように設計されている。このときホログラム１０４により回折された半導体レーザ１０２からの光ビーム１１２は光ビーム１１１よりも波長が長いため、光ビーム１１１よりも回折角度が大きくなる。ホログラム１０５が設けられていない場合には、光ビーム１１２は点Ｑからずれた点Ｐにおいて集光する。

光検出器１０６が光ビーム１１１および光ビーム１１２の両方を受けるためには光ビーム１１２を点Ｑに集光させる必要がある。集積化レーザユニット１１３にホログラム１０５を設けることにより光ビーム１１２が回折される。光ビーム１１２の進行方向が変わることにより光ビーム１１２を点Ｑに集光させることができる。

このように集積化レーザユニット１１３では異なる波長の光に対して共通の光検出器１０６が用いられる。よって、レーザや受光素子などを１つのパッケージに集積化するのに適した光ピックアップが実現可能になる。
特開２００２−９２９３３号公報

上述の従来例において、ホログラム１０４，１０５の調整は以下のような手順で行われる。まず半導体レーザ１０１を発光させ、光ディスク１１０による戻り光である光ビーム１１をホログラム１０４で回折させて光検出器１０６に導く。この状態で基板１０７ＡをＸＹ面内方向に回転させ、フォーカスエラー信号のオフセットが０となるように調整する。さらに、光ビーム１１１の中心とホログラム１０４の中心とが一致するようにホログラム１０４のＸ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置を調整する。

ホログラム１０４が形成されている基板１０７Ａの位置を固定させた後、半導体レーザ１０２を発光させる。光ディスク１１０による戻り光である光ビーム１１２をホログラム１０４で回折させてホログラム１０５に導く。ホログラム１０５が形成されている基板１０７ＢをＸＹ面内方向に回転させるとともに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、光ビーム１１２の回折角度を調整し、フォーカスエラー信号のオフセットが０になるようにホログラム１０５を調整する。

上述の調整方法では、基板１０７Ａと基板１０７Ｂとのうち、上側に積まれた基板１０７Ａを最初に固定する必要がある。基板１０７Ａを最初に固定するためには基板１０７Ａと基板１０７Ｂとを分離して支持することが必要である。基板１０７Ａと基板１０７Ｂとを分離して支持しながらレーザユニットを集積化するためには特殊なレーザパッケージが必要になる。また、基板１０７Ａを固定した後に基板１０７Ｂを調整するための調整機構が複雑になるとともに、この調整機構を用いた調整方法も複雑になる。さらに、２つの透明基板を独立に調整する必要があるため、集積化レーザユニットの組立工程が増えてコストが高くなる可能性がある。

一方、上述のような複雑な調整作業を避けるために、１つの基板にホログラム１０４とホログラム１０５とを形成することによりホログラムの調整を一度で済ませることが考えられる。しかしながら、この場合には異なる２波長の光ビームの各々に対してホログラムの調整を行なうことができない。よって、一方の光ビームに対してフォーカスサーボ用信号が最適になる（フォーカスオフセットが０になる）ようにホログラムを調整しても他方の光ビームに対してはフォーカスオフセットが残留する。この場合、ＣＤ再生用の第２の波長の光ビーム（光ビーム１１２）に対するフォーカスサーボ特性が悪化する。よって２波長用光ピックアップの歩留が低下するという問題が生じる。

本発明の目的は、２波長光ピックアップにおいて、異なる波長を有する２つの光ビームのいずれを用いても、優れたフォーカスサーボ特性が得られる光ピックアップを提供することである。

本発明は要約すれば、光ピックアップであって、第１の波長を有する第１の光ビームを出射する第１の光源と、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２の光ビームを出射する第２の光源と、第１および第２の光ビームを光記録媒体上に集光させる集光部と、第１の光ビームが光記録媒体に反射した反射光である第１の反射光と、第２の光ビームが光記録媒体に反射した反射光である第２の反射光とを受ける受光部とを備える。受光部は、分割線によって第１、第２の領域に分割された検出部を含む。光ピックアップは、光記録媒体からの第１および第２の反射光の各々を回折して検出部に導く回折部をさらに備える。回折部は、第１および第２の反射光の一方に対し、分割線と交差する所定の方向に、受光部上に形成される光スポットの径を広げる。

好ましくは、回折部は、第１の光ビームの光軸に垂直な面内に回転可能であり、第１および第２の反射光により検出部上にそれぞれ形成される第１および第２の光スポットを、回転に応じて所定の方向に移動させる。

より好ましくは、所定の方向は、分割線に垂直な方向である。
より好ましくは、回折部は、第２の反射光に対し、第２の光スポットの所定の方向の寸法を拡大するように回折を行なう。第２の波長は、第１の波長よりも長い。

好ましくは、回折部は、第１の反射光を検出部に向けて回折させるとともに、第２の反射光を第１の反射光と異なる角度で回折させる第１のホログラムと、第１のホログラムから受ける第２の反射光を検出部に向けて回折させる第２のホログラムとを含む。

より好ましくは、回折部は、基板であり、第１のホログラムは、基板において光記録媒体に対向する第１の主表面に設けられ、第２のホログラムは、基板において受光部に対向する第２の主表面に設けられる。

より好ましくは、第２のホログラムは、第２の反射光に収差を付加する。
さらに好ましくは、収差の種類は、球面収差である。

さらに好ましくは、収差の種類は、非点収差である。
さらに好ましくは、収差は、複数の種類の収差を複合させた収差である。

さらに好ましくは、第２のホログラムは、第１のホログラムから受ける第１の反射光を透過させる。

さらに好ましくは、回折部は、第１および第２の光源と集光部との間に設けられ、第１のホログラムは、第１および第２の光ビームの各々の偏光状態に応じて回折効率を変化させるとともに、第１および第２の反射光の各々の偏光状態に応じて回折効率を変化させる偏光特性を有する。

さらに好ましくは、第１のホログラムは、第１の反射光に非点収差を付加する。
さらに好ましくは、光ピックアップは、第１および第２の光源と、受光部とを収容するためのパッケージをさらに備える。回折部は、パッケージにおける、第１および第２の光ビームが出射する面に取付けられる。

さらに好ましくは、第１のホログラムは、光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線により２つの領域に分割される。

さらに好ましくは、第２のホログラムは、光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線により分割される第１および第２の分割部を有する。

さらに好ましくは、第２のホログラムは、第１および第２の分割部を通過する第２の反射光に対し、受光部上に形成される光スポットの径を、互いに逆向きに拡大させる。

さらに好ましくは、第１のホログラムは、光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線とにより４つの領域に分割される。

さらに好ましくは、第２のホログラムは、光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線とにより分割される第１から第４の分割部を有する。

さらに好ましくは、第１から第４の分割部の各々は、トラック方向に平行な分割線により第１および第２の部位に分割される。第２のホログラムは、第１および第２の部位を通過する第２の反射光に対し、受光部上に形成される光スポットの径を、互いに逆向きに拡大させる。

本発明の光ピックアップによれば、異なる波長を有する２つの光ビームの各々が光記録媒体で反射した反射光のうちの一方の光ビームを受光部上の所定の方向に広げることにより、異なる波長を有する２つの光ビームのいずれを用いても優れたフォーカスサーボ特性が得られるので、２波長用光ピックアップの歩留を向上させることができる。

以下において、本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、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の光ピックアップの構成を示す概略図である。図１を参照して、光ピックアップ５０は、集積化レーザユニット１３、コリメートレンズ８、対物レンズ（集光部）９を備える。

図２は、図１の集積化レーザユニット１３の詳細を示す図である。図２および図１を参照して、集積化レーザユニット１３は、６５０ｎｍ帯の波長の光を発する半導体レーザ１と、半導体レーザ１と近接配置され、７８０ｎｍ帯の波長の光を発する半導体レーザ２と、回折格子３と、光検出器６と、基板７と、パッケージ１４とを備える。

基板７は、ホログラム４，５を含む。基板７の上面、すなわち光ディスク１０に対向する面にはホログラム４が形成される。基板７の下面、すなわち光検出器６に対向する面にはホログラム５と回折格子３とが形成される。

半導体レーザ１，２は、光ディスク１０に対してレーザ光を照射する。光ビーム１１，１２は半導体レーザ１，２からそれぞれ発せられた光ビームを示す。

コリメートレンズ８は集積化レーザユニット１３から照射された光ビーム１１，１２の各々を平行光に変換する。また、コリメートレンズ８は光ディスク１０によって反射されて対物レンズ９を通過した光を集光する。

対物レンズ９はコリメートレンズ８により平行光に変換された光ビーム１１，１２を光ディスク１０上に集光させる。光ディスク１０によって反射された光ビーム１１，１２の反射光（第１および第２の反射光）は対物レンズ９およびコリメートレンズ８を通過し、集積化レーザユニット１３に再び入射する。

なお、図１において示されるＸ軸方向およびＹ軸方向はそれぞれ光ディスク１０のラジアル方向およびトラック方向に相当する。たとえば光ディスク１０がＤＶＤの場合、光ディスク１０のラジアル方向（Ｘ軸方向）とはＤＶＤの半径方向を示し、光ディスク１０のトラック方向（Ｙ軸方向）とはＤＶＤのトラックに平行な方向（ラジアル方向と直交する方向）を示す。フォーカス方向（Ｚ軸方向）は、対物レンズ９に導かれた光ビーム１１の光軸に対して平行な方向である。言い換えれば、Ｚ軸方向とは情報が記録されている光ディスク１０の記録面に対して垂直な方向である。なお、図２において光軸Ｊは光ビーム１１の光軸を示す。

ホログラム４は光ディスク１０で反射されて対物レンズ９、コリメートレンズ８を通過した光ビーム１１，１２の各々を分割し、分割後の光ビームを光検出器６へと導く。ホログラム４は光ディスク１０のラジアル方向に沿った線分で２つの領域に分割される。光ディスク１０によって反射され、対物レンズ９を通過した光ビームはホログラム４の各領域において分割され、光検出器６の方向へと導かれる。

ホログラム５はホログラム４から導かれた光ビーム１１，１２を受け、光ビーム１１の回折光のうちの透過光（０次光）を光検出器６に導くとともに、光ビーム１２の回折光のうちの＋１次光（または−１次光）を光検出器６に導く。つまり、光ビーム１１はホログラム４によって光検出器６に導かれ、光ビーム１２はホログラム４とホログラム５との両方により光検出器６に導かれる。

なお、ホログラム４、５に設けられるホログラムパターン（分割パターン）の詳細については後述する。

光検出器６は複数の受光素子を有する。光検出器６はホログラム４，５によって分離された複数の光ビームのいずれかを受光して電気信号を生成する。光検出器６は受光した光ビームの光強度を検出する。光検出器６の詳細な構成については後述する。

パッケージ１４には、半導体レーザ１，２および光検出器６が収納される。パッケージ１４において、半導体レーザ１，２から光ビーム１１，１２がそれぞれ出射する面に基板７が取付けられる。

光ディスク（光記録媒体）１０は情報を記録するための記録層を有する。光ビーム１１（第１の波長の光）により再生可能な光ディスク１０の例としてはＤＶＤが挙げられる。また、光ビーム１２（第２の波長の光）により再生可能な光ディスク１０の例としてはＣＤが挙げられる。

次に、半導体レーザ１，２からそれぞれ出射された光ビーム１１，１２について説明する。光ビーム１１は回折格子３によって３つの光ビームに分割され、さらにホログラム４によって回折される。ホログラム４で回折した光のうちの０次光（透過光）はコリメートレンズ８および対物レンズ９を介して光ディスク１０上に集光され、光ディスク１０の記録層で反射される。光ディスク１０で反射された光ビーム１１は対物レンズ９、およびコリメートレンズ８を介してホログラム４に導かれる。ホログラム４に照射された光ビーム１１は複数の光束に分割され、ホログラム５へと導かれる。

光ビーム１１と光ビーム１２とはともにホログラム５により回折される。光ビーム１１に対してはホログラム５による回折光のうちの０次光（透過光）が光検出器６へと導かれ、光ビーム１２に対してはホログラム５による回折光のうち、＋１次光（または−１次光）が光検出器６へと導かれる。なお、半導体レーザ１，２の各々が光を出射する位置が互いに離れているため、ホログラム４上において光ビーム１１，１２の各々が形成する光スポットの中心位置は離れている。半導体レーザ１、２が光ディスク１０のラジアル方向に沿って設置されている場合には、２つのスポットの各々の中心位置はラジアル方向に沿ってずれる。

フォーカスオフセットの検出は光検出器６により行なわれる。光ビーム１１に対してはフォーカスオフセットを低減させるために基板７を光軸Ｊに対して垂直な面内に回転させて光ビーム１１を移動させる。ホログラム５は光ビーム１２に収差を付加して、この移動方向に沿って光ビーム１２を広げることにより、光検出器６により検出されるフォーカスオフセットを低減させる。光ビーム１２の場合には、基板７が回転してもフォーカスオフセットの変化が小さくなる。

図３は、図２に示す集積化レーザユニット１３の斜視図である。図１３を参照して、集積化レーザユニット１３において、半導体レーザ１，２と、光検出器６とがパッケージ１４に収納される。また、基板７はパッケージ１４に取付けられる。基板７の上側の面にはホログラム４が設けられる。基板７の下側の面には回折格子３およびホログラム５が設けられる。なお、端子１５は各種の電気信号を入出力するためのリード端子である。

図４は、図１の光検出器６に設けられる受光素子の配置を示す図である。図４を参照して、光検出器６は２分割検出器６Ａ，６Ｂを含む。２分割検出器６Ａは分割線Ｌ１により分割された受光素子６Ａ１，６Ａ２を含む。２分割検出器６Ｂは分割線Ｌ２により分割された受光素子６Ｂ１，６Ｂ２を含む。２分割検出器６Ａ，６Ｂは光ディスク１０のラジアル方向（Ｘ軸方向）に沿って配置される。すなわち、２分割検出器６Ａ，６Ｂのそれぞれの分割線Ｌ１，Ｌ２は、ほぼＸ軸方向に沿った方向に設けられる。

光検出器６は、さらに３分割検出器６Ｃ，６Ｄを含む。３分割検出器６Ｃ，６Ｄは回折格子３によって３つに分割された光ビームのうち、トラッキング制御に用いられる±１次光を検出する。

光ピックアップ５０は２分割検出器６Ａに集光する光ビームを用い、シングルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する。受光素子６Ａ１，６Ａ２，６Ｂ１，６Ｂ２の出力信号をそれぞれＩ６Ａ１，Ｉ６Ａ２，Ｉ６Ｂ１，Ｉ６Ｂ２とする。シングルナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳは以下の式（１）で表わされる。

ＦＥＳ＝（Ｉ６Ａ１−Ｉ６Ａ２） …（１）
また、トラッキングエラー信号ＴＥＳは２分割検出器６Ｂに集光される光ビーム、または、２分割検出器６Ｂおよび３分割検出器６Ｃ，６Ｄの各々に集光される光ビームを用いて生成される。３分割検出器６Ｃは分割線Ｌ１１，Ｌ１２により受光素子６Ｃ１〜６Ｃ３に分割される。３分割検出器６Ｄは分割線Ｌ２１，Ｌ２２により受光素子６Ｄ１〜６Ｄ３に分割される。なお、トラッキングエラー信号の生成方法については後述する。

次に、ホログラム４、５について説明する。図５は、図１のホログラム４を示す図である。図５を参照して、ホログラム４は線分Ｍで区切られた２つの分割部４Ａ，４Ｂを備える。分割部４Ａ，４Ｂの各々は光ディスク１０から反射された光ビームが通過する領域であり、ホログラムパターンが形成されている。線分Ｍは光ビームの光軸を通り、かつ、光ディスク１０のラジアル方向（Ｘ軸方向）に平行な線分である。

分割部４Ａ，４Ｂの各々は、光ディスク１０からの反射戻り光をホログラム５の方向に導く。分割部４Ａには入射する光ビーム１１，１２に非点収差を付加するホログラムパターンが形成される。また、線分Ｍは光ビームの光軸に対して約４５°の角度に設定されている。分割部４Ａを通過した半円形の光ビームは線分Ｍに対して４５°傾いた直線を軸として反転する。よって分割部４Ａを通過する半円形状の光ビーム１１は２分割検出器６Ａ上において分割部４Ａ上の光スポットに対して９０°回転した半円形のスポットを形成する。

分割部４Ａ，４Ｂに形成されている溝のパターン（ホログラムパターン）は光ビーム１１に対して最適化されている。具体的には、分割部４Ｂを通過した光ビーム１１の回折光のうちの０次光が２分割検出器６Ａ上の位置Ｓ１で焦点を結ぶよう分割部４Ｂの溝のパターン（格子間隔や格子の曲率など）が設定される。また、分割部４Ａを通過した光ビーム１１の回折光のうちの０次光の最小錯乱円の中心位置が２分割検出器６Ａ上の位置Ｓ２に等しくなるように分割部４Ａの溝のパターンが設定される。分割部４Ｂを通過した光ビーム１１の回折光のうちの０次光は光ディスク１０における光ビーム１１のフォーカス状態を検出するために用いられる。また、分割部４Ａを通過した光ビーム１１の回折光のうちの０次光は、光ディスク１０における光ビーム１１のトラッキング制御に用いられる。

位置Ｓ１，Ｓ２は半導体レーザ１，２からそれぞれ発せられる光ビーム１１，１２の波長がともに設計通りであり、かつ、光ピックアップ５０を構成する各部品の公差や、組立公差が０という理想的な状態にあるときに、光ビーム１１，１２が集光する点である。通常、位置Ｓ１，Ｓ２はホログラム４の線分を伸ばした直線に重なるよう設定される。位置Ｓ１と位置Ｓ２との距離やホログラム４と位置Ｓ１（または位置Ｓ２）との距離は適切に定められる。

位置Ｓ１と位置Ｓ２とは図４に示す位置関係と逆であってもよい。実際の２分割検出器６Ａ，６Ｂの形状や分割線Ｌ１，Ｌ２は、公差を考慮した場合に位置Ｓ１，Ｓ２からずれるビームスポットの位置に応じて決定される。

なお、このように溝のパターンを設定した場合、分割部４Ｂ，４Ａのそれぞれを通過した光ビーム１２は、ホログラム５が設けられていなければ位置Ｔ１，Ｔ２に光スポットを形成する。

図６は、図１のホログラム５の構成を示す図である。図６を参照して、ホログラム５は線分Ｌにより分割される２つの領域５Ａ，５Ｂを含む。ホログラム５は光ビーム１２に対して最適化されている。具体的には、ホログラム４の分割部４Ａを通過した光ビーム１２が領域５Ａを通過するように領域５Ａの大きさが設定される。また、ホログラム４の分割部４Ｂを通過した光ビーム１２が領域５Ｂを通過するように領域５Ｂの大きさが設定される。

領域５Ａ，５Ｂの各々における溝パターン（ホログラムパターン）はホログラム５によって回折された光ビーム１２のうちの＋１次光の光スポットの位置が光検出器６上で最適な位置になるよう定められる。領域５Ａを通過した光ビーム１２の光スポットの位置は図４の位置Ｓ２であり、領域５Ｂを通過した光ビーム１２の光スポットの位置は図４の位置Ｓ１となる。つまり、領域５Ａを通過した光ビーム１２が、光ディスク１０における光ビーム１２のフォーカス状態を検出するために用いられる。なお、図４において光スポットＳＢは領域５Ａを通過した光ビーム１２により形成される光スポットを示す。光スポットＳＢは光ディスク１０における光ビーム１２のトラッキング制御に用いられる。

さらに、領域５Ｂのホログラムパターンは光ビームを光検出器６上の位置Ｓ１または位置Ｓ２に集光するとともに、光ビームに球面収差を付加する。領域５Ｂをほぼ２分割する線分Ｎを境界として２分割された領域５Ｂ１，５Ｂ２には、互いに符号が異なる球面収差を光ビームに付加するためのホログラムパターンが形成される。線分Ｎは集積化レーザユニット１３が理想的な状態で組立てられた状態、すなわち組立時のずれがない状態において、ホログラム５上に形成される光ビーム１２のスポットの原点を通る線分である。領域５Ｂ１，５Ｂ２の各々を通過する光ビームは互いに符号が異なる球面収差を有しながら２分割検出器６Ａに集光される。

次にこの収差付加の効果について、シングルナイフエッジ法によるホログラムの調整を例に説明する。

図７は、光ビームが集光されている状態における２分割検出器６Ａ上での光スポットを示す図である。図８は、２分割検出器６Ａ上での光スポットの形状の変化を示す図である。

図７および図８を参照して、ホログラム４，５の調整は第１の波長の光である光ビーム１１によって行なわれる。光ディスク１０からの反射戻り光（光ビーム１１）が集光する位置に２分割検出器６Ａが設置されている場合には、２分割検出器６Ａ上での光スポットＳＡの形状はほぼ点状になる。しかしながら集積化レーザユニット１３の組立時において理想的な設計位置からのずれが生じるので、２分割検出器６Ａの位置は光ビーム１１の焦点位置からずれる。よって図８に示すように、２分割検出器６Ａ上に形成される光スポットＳＡの形状が点状ではなく半円形状になる場合がある。

光スポットＳＡが半円形状となる状態でフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成した場合には光ディスク１０上で光ビームが合焦位置にあっても、２分割検出器６Ａの受光素子６Ａ１，６Ａ２の各々が光ビームの受光に応じて出力する信号の強度が互いに異なる。よって、式（１）に示されるフォーカスエラー信号ＦＥＳにオフセットが生じるので正確にフォーカスサーボを行なうことができないという問題が生じる。

光ディスク上での光ビームのフォーカス状態に関する情報を正確に取得するためには、光検出器６あるいは半導体レーザ１，２の高さ調整が必要となる。シングルナイフエッジ法の場合、高さを調整する代わりに基板７を図１のＸＹ平面内（図２において光軸Ｊに垂直な面内）で回転させてフォーカスオフセットを補正することができる。

図９は、基板７の回転によるフォーカスオフセットの補正を説明する図である。図９を参照して、基板７の回転により、分割線Ｌ１に対する光スポットＳＡの位置が変位する。具体的には光スポットＳＡは分割線Ｌ１に垂直な方向に移動する。光スポットＳＡを移動させ、分割線Ｌ１の左右に設けられた受光素子６Ａ１，６Ａ２の各々での受光量を等しくすることで、受光素子６Ａ１，６Ａ２の各々から出力される信号の強度が等しくなる。この場合、フォーカスエラー信号ＦＥＳは０になる。よって、フォーカスオフセットを補正することができる。

実施の形態１においては基板７を回転させ、第１の波長の光である光ビーム１１に対するフォーカスエラー信号ＦＥＳが０になるよう調整が行なわれる。この場合、第２の波長の光である光ビーム１２に対してはフォーカスエラー信号ＦＥＳが０にならずフォーカスオフセットが残留する可能性がある。

図１０は、光ビーム１１を用いて基板７を調整した後に２分割検出器６Ａ上に形成される光ビーム１１のスポットを示す図である。図１１は、基板７が調整された状態で２分割検出器６Ａ上に形成される光ビーム１２のスポットを示す図である。

図１０および図１１を参照して、４種類のずれ（公差）が生じた際の光スポットＰ１，Ｐ２，Ｆ１，Ｆ２が示される。光スポットＰ１，Ｐ２は集積化レーザユニット１３の組立時のずれにより、光スポットの位置が＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向にそれぞれ最大にずれたときの光スポットを示す。光スポットＦ１，Ｆ２は集積化レーザユニット１３の組立時のずれにより、フォーカスエラー信号ＦＥＳの値が−方向および＋方向にそれぞれ最大にずれたときの光スポットを示す。なお、説明の便宜上、ホログラム５の領域５Ｂには光ビームに収差（球面収差）を付加するためのパターンが形成されていないものとする。

図１１に示す光スポットＰ１，Ｆ１の各々の強度分布は２分割検出器６Ａの受光素子６Ａ２側にずれている。また、図１１に示す光スポットＰ２，Ｆ２の各々の強度分布は２分割検出器６Ａの受光素子６Ａ１側にずれている。よって、上述の式（１）に従って求められるフォーカスエラー信号ＦＥＳの値は、光スポットＰ１，Ｆ１の場合には負の値となり、光スポットＰ２，Ｆ２の場合には正の値になる。

また、ホログラム５上では公差により光スポットの位置ずれが生じる。図１１において各光スポットの強度分布がずれる理由は、ホログラム５上で光スポットの位置ずれが生じることによる。

図１２は、ホログラム５上における光スポットの位置ずれを示す図である。図１２を参照して、光スポット１２Ａは図１１の光スポットＰ１，Ｐ２，Ｆ１，Ｆ２のいずれかに対応する光スポットである。光スポット１２Ａが領域５Ｂ２側に変位した場合には２分割検出器６Ａにおいて光スポットＰ１，Ｆ１のいずれかが形成される。光スポット１２Ａが領域５Ｂ１側に変位した場合には２分割検出器６Ａにおいて光スポットＰ２，Ｆ２のいずれかが形成される。

領域５Ｂを光ビームに球面収差を付加するホログラムパターンを有する場合、光スポットＰ１，Ｆ１は領域５Ｂ２により付加された球面収差を持ち、光スポットＰ２，Ｆ２は領域５Ｂ１により付加された球面収差を持つ。

図１３は、光ビーム１２に対して球面収差を付加しない場合に２分割検出器６Ａ上に形成される光スポットＰ１，Ｐ２を示す図である。図１４は、光ビーム１２に対して球面収差を付加した場合に２分割検出器６Ａ上に形成される光スポットＰ１，Ｐ２を示す図である。

図１３および図１４を参照して、球面収差を付加した場合の光スポットＰ１，Ｐ２は球面収差を付加しない場合の光スポットＰ１，Ｐ２のそれぞれに対し、分割線Ｌ１に垂直な方向に光スポットの形状が広がる。たとえば図１３に示すように収差が付加されていない場合の光スポットＰ１は受光素子６Ａ２側の強度が強くなる。一方、図１４に示すように収差が付加された場合の光スポットＰ１は分割線Ｌ１を超えて、受光素子６Ａ１側にスポットの形状が広がる。よって受光素子６Ａ１，６Ａ２の各々から出力される信号Ｉ６Ａ１，Ｉ６Ａ２の強度差を式（１）に従って算出した場合、図１４に示す光スポットＰ１の強度差は小さくなる。つまり、光ビームに収差を付加することによってフォーカスオフセットを小さくすることができる。

また、光スポットＰ２の場合には光ビームに収差を付加することで光スポットＰ１とは逆の方向（受光素子６Ａ２側）にスポットの形状が広がる。よって、図１４に示す光スポットＰ２の場合にも、信号Ｉ６Ａ１，Ｉ６Ａ２の強度差が小さくなるのでフォーカスオフセットを小さくすることができる。

球面収差の符号をホログラム５の領域５Ｂ１と領域５Ｂ２とで変える理由は、光ビーム１２の広がる方向を制御するためである。また、図１１に示す光スポットＦ１，Ｆ２についても、ビーム径を変化させる収差を領域５Ｂ１，領域５Ｂ２の各々に持たせることにより、フォーカスオフセットを小さくすることができる。

なおホログラム５に付加する収差の大きさと符号については、生じ得るすべての公差に対してフォーカスオフセットを０近傍に収めることができるような最適な値に設定される。また、ホログラム５の領域５Ｂ１，５Ｂ２に付加される収差の大きさは互いに等しくなくてもよい。

また、光ビーム１２、すなわち第２の波長の光ビームに対してビーム径を広げる収差の種類は必ずしも球面収差である必要はなく、非点収差やコマ収差などであってもよい。また、光ビーム１２に付加する収差は複数種類の収差を複合した収差であってもよい。光検出器６上での光ビーム１２の位置ずれに応じて収差を適切に組合せることができる。

なお、ＤＶＤのほうがＣＤよりも高密度に情報が記録されるため、求められるフォーカス精度は、第１の波長の光ビームのほうが第２の波長の光ビームよりも高くなる。よって、第１の波長の光ビーム（光ビーム１１）を用いてフォーカスオフセットを補正する場合には、基板７を回転させて調整することが必要になる。一方、第２の波長の光ビーム（光ビーム１２）の場合には、第１の波長の光ビームよりも、求められるフォーカスの精度は低くなる。よって、光ビーム１２に対して収差を付加することでフォーカスオフセットを低減させることが可能になる。

ホログラム５は光ビーム１１を透過し、光ビーム１２のみを回折する波長選択性を有することが好ましい。これにより、ホログラム５を通過する光ビーム１１の強度損失、および光ビーム１１の迷光の発生を抑制することができる。よって、良好なフォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号を得ることができる。なお、溝深さを適切に設定することにより、ホログラム５に波長選択性を持たせることができる。

以上のようにホログラム５に対して収差を付加することで、第１の波長の光（光ビーム１１）に対しフォーカスオフセットが０になるように基板７を最適に調整した状態で第２の波長の光（光ビーム１２）によるフォーカスオフセットの発生を抑制することができる。よって光集積化レーザユニットを備える２波長光ピックアップの生産効率を向上させることができる。

なお、実施の形態１の光ピックアップにおいて、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号は、ホログラム４において非点収差が付加された分割部４Ａを通過する光ビームを用いて生成される。

プッシュプル信号を得るためには、光ビームを光ディスク１０のトラック方向と平行な方向に分割し、分割した各光ビームの強度差を求める必要がある。光ビームはホログラム４により分割することができる。しかしながら半導体レーザ１と半導体レーザ２とが光ディスク１０のラジアル方向にそって配置されている場合、たとえば図５に示すように、ホログラム４に落射する光ビーム１１に対して最適な線分Ｍを設定すると、光ビーム１２に対し、線分Ｍは光ビーム１２にとって最適な位置からずれた位置にある。よって光ビーム１２を用いて生成されるプッシュプル信号にはオフセットが発生する。

このような問題を解決するため、ホログラム５の最適な位置で光ビーム１２をさらに分割する必要がある。しかし、この場合にはホログラム５での回折角度が大きくなったり、光ビームの位置ずれに対する許容範囲が狭くなったりする。

一方、実施の形態１のように光ビームに対して分割部４Ａで非点収差を発生させ、光スポットを２分割検出器６Ｂ上で９０°回転させることにより、２分割検出器６Ｂの分割線Ｌ２で光スポットＳＢを分割すれば、光ビーム１１，１２の各々に対するトラッキングエラー信号を容易に得ることができる。光ビーム１２が光検出器６に形成する光スポットＳＢに対する分割線Ｌ２の位置は、光ビームの落射位置を全体的にずらすことで相対的にずれるので容易に設定可能である。

図１５は、トラッキングエラー信号を検出する際に第１および第２の光ビームが光検出器６上に形成する光スポットを示す図である。図１５を参照して、２分割検出器６Ｂ上では第１および第２の光ビーム（光ビーム１１，１２）の各々により光スポットＳＢが形成される。トラッキングエラー信号ＴＥＳは以下の式（２）に従って求められる。

ＴＥＳ＝（Ｉ６Ｂ１−Ｉ６Ｂ２） …（２）
ホログラム４の分割部４Ａに非点収差を持たせることで、第１の光ビームである光ビーム１１は分割部４Ａを通過した際に非点収差が付加される。よって、２分割検出器６Ｂ上では分割線Ｌ２をまたぐように光スポットＳＢが形成される。同様に、第２の光ビームである光ビーム１２は分割部４Ａを通過した際に非点収差が付加され、さらにホログラム５の領域５Ａを通過する。光ビーム１２が領域５Ａを通過する際には収差が付加されない。よって、２分割検出器６Ｂ上では光ビーム１２により、分割線Ｌ２をまたぐように光スポットＳＢが形成される。実施の形態１では、光ビーム１１，１２のいずれの場合であっても、同一の光検出器６を用い、式（１），（２）に従ってトラッキングエラー信号ＴＥＳとフォーカスエラー信号ＦＥＳとを生成することができる。

また、実施の形態１の光ピックアップではＤＰＰ（差動プッシュプル）法によるトラッキングエラー信号の検出も可能である。ＤＰＰ法では対物レンズ９の移動により生じるトラッキングエラー信号のオフセットを補正するため、式（２）に示すメインビームによるプッシュプル信号（トラッキングエラー信号ＴＥＳ）から、メインビームに対して位相が１８０°ずれたサブビームのプッシュプル信号を減算することによりトラッキングエラー信号を得ることができる。なお、「メインビーム」とは図１の回折格子３により分割された３つの光ビームのうちの０次光であり、「サブビーム」とは３つの光ビームのうちの＋１次光または−１次光である。

実施の形態１では、回折格子３の格子間隔は同一のピッチである。波長の違いにより光ビーム１１と光ビーム１２とでは回折角度が異なる。よって、光ビーム１１のサブビームと光ビーム１２のサブビームとを光検出器６上の同一の位置に落射させることはできない。実施の形態１では回折角度の違いに対応するため、サブビームを検出する検出器として３分割検出器６Ｃ、６Ｄが用いられる。

図１５では３分割検出器６Ｃ、６Ｄの各々の分割線と、光ビーム１１，１２の各々のサブビームが形成する光スポットとの位置関係が示される。なお２分割検出器６Ｂは光ビーム１１のメインビームおよび光ビーム１２のメインビームとの双方の検出に用いられる。

３分割検出器６Ｃには光スポットＳＣ１，ＳＣ２が形成され、３分割検出器６Ｄには光スポットＳＤ１，ＳＤ２が形成される。光スポットＳＣ１，ＳＤ１は第１の光ビームのうちの２つのサブビームにより形成される光スポットである。光スポットＳＣ２，ＳＤ２は第２の光ビームのうちの２つのサブビームにより形成される光スポットである。

図１６は、光ビーム１１のサブビームによりホログラム４に形成される光スポットを示す図である。図１６を参照して、Ｙ軸方向に沿って、光ビーム１１のメインビームにより形成される光スポット１１Ｍの両側に、光ビーム１１のサブビームにより光スポット１１Ｓ１，１１Ｓ２が形成される。図１５に示す光スポットＳＣ１は光スポット１１Ｓ１，１１Ｓ２の一方に対応し、光スポットＳＤ１は光スポット１１Ｓ１，１１Ｓ２の他方に対応する。

受光素子６Ｃ１〜６Ｃ３の出力信号をそれぞれＩ６Ｃ１〜Ｉ６Ｃ３とする。また、受光素子６Ｄ１〜６Ｄ３の出力信号をそれぞれＩ６Ｄ１〜Ｉ６Ｄ３とする。光ビーム１１のサブビームに応じたプッシュプル信号ＳＰＰ１は以下の式（３）で表わされる。

ＳＰＰ１＝｛（Ｉ６Ｃ１＋Ｉ６Ｄ２）−（Ｉ６Ｃ２＋Ｉ６Ｄ１）｝…（３）
光ビーム１２のサブビームに応じたプッシュプル信号ＳＰＰ２は以下の式（４）で表わされる。

ＳＰＰ２＝｛（Ｉ６Ｃ２＋Ｉ６Ｄ３）−（Ｉ６Ｃ３＋Ｉ６Ｄ２）｝…（４）
メインビームによるプッシュプル信号、すなわち式（２）に示すトラッキングエラー信号ＴＥＳから、サブビームのプッシュプル信号（プッシュプル信号ＳＰＰ１またはプッシュプル信号ＳＰＰ２）を減算することにより、ＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号を得ることができる。

また、実施の形態１の光ピックアップでは、ＤＰＤ（位相差）法によるトラッキングエラー信号の検出も行なうことができる。ＤＰＤ法では、受光素子６Ｂ１，６Ｂ２の各々で受光に応じて生成される信号の位相差に基づいてトラッキングエラー信号が検出される。ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号は、以下の式（５）により表わされる。

ｐｈａｓｅ（Ｉ６Ｂ１−Ｉ６Ｂ２） …（５）
式（５）において記号「ｐｈａｓｅ」は、受光素子６Ｂ１，６Ｂ２の各々で受光した光ビームの強度に応じて出力される信号の位相差を示す。

光ディスク１０上に形成されたピットが光ビームのどの位置を通過するかに応じて位相差が変化する。よって位相差を求めることにより光ディスク１０のトラックの位置情報を得ることができる。光ビームがちょうど光ディスク１０のピット列（トラック）の中央を通過する場合に位相差が０となる。よって実施の形態１の光ピックアップでは、位相差が０となるように対物レンズ９を移動させることでトラッキングサーボを行なうことができる。

なお、フォーカス信号用の２分割検出器６Ａと、トラッキングエラー信号用の２分割検出器６Ｂの位置関係は図１３に示す２分割検出器６Ａ，６Ｂの位置関係と逆であってもよい。

また、ホログラム４は、入射する光ビームの偏光状態に応じて回折効率を変化させることが好ましい。「回折効率」とは回折格子（特にホログラム）に単色光を照射するときに特定の方向への回折光と照明光との強度比のことである。半導体レーザ１，２から照射された光ビーム１１，１２の各々は光ディスク１０での反射に応じて偏光状態を変化させる。ホログラム４は入射する光ビームの偏光状態に応じて回折効率を変えることにより、半導体レーザ１，２から照射された光ビーム１１，１２を透過させる一方で、光ディスク１０から反射した光ビーム１１，１２を回折させることができる。

また、ホログラム４に入射する光ビームの偏光状態によって、回折の有無を変えることで、半導体レーザ１，２から光ディスク１０までの間における光ビーム１１，１２の各々の光量の損失を抑えることが可能になる。よって光ディスク１０により強い光ビームを照射することができるので、光ディスク１０に対して高速に情報の記録を行なうことができる。

以上のように実施の形態１によれば、通過する光ビームに収差を付加するパターンをホログラムに形成することにより、１つの基板に複数のホログラムが形成され、第１波長の光ビームに対して最適なホログラム基板の調整を行なった場合にも第２の波長の光ビームに対するフォーカスオフセットの発生を抑制することができる。これにより波長が異なる２つの光ビームのいずれを用いても安定したフォーカスサーボを実現できるので、光集積化レーザユニットを用いた２波長光ピックアップの生産効率を向上させることができる。

また、実施の形態１によれば、第１の波長の光ビームか第２の波長の光ビームかのいずれかの光ビームを用いてフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する場合にも、同一の受光素子を用い、同一の演算方法により各信号を生成することができる。

また、実施の形態１によれば、ホログラムに偏光特性を付与することにより、光ディスクに入射される光ビームと光ディスクから反射される光ビームとで回折の有無を変えることができるので光ディスクに到達する光の損失を抑えることが可能になる。よって光ディスクに強い光ビームを照射することにより、光ディスクに対して高速に情報の記録を行なうことができる。

また、実施の形態１によれば、２つの光源（半導体レーザ）と光検出器とを集積化することにより、光ピックアップの小型化が実現可能になる。

［実施の形態２］
図１７は、実施の形態２の光ピックアップの概略構成図である。

図１７を参照して、光ピックアップ５０Ａは集積化レーザユニット１３に代えて集積化レーザユニット１３Ａを備える点で図１に示す光ピックアップ５０と相違する。光ピックアップ５０Ａの他の部分の構成は光ピックアップ５０と同様であるので、以後の説明は繰り返さない。

図１８は、図１７の集積化レーザユニット１３Ａの詳細を示す図である。
図１８を参照して、集積化レーザユニット１３Ａは、ホログラム４，５、光検出器６に代えてホログラム４１，５１および光検出器６１をそれぞれ備える点で図２に示す集積化レーザユニット１３と異なる。集積化レーザユニット１３Ａの他の部分の構成は集積化レーザユニット１３と同様であるので、以後の説明は繰り返さない。なお、ホログラム４１，５１のホログラムパターン（分割パターン）および光検出器６１の詳細な構成は後述する。

図１９は、図１８の光検出器６１に設けられる受光素子の配置を示す図である。
図１９を参照して、光検出器６１は２分割検出器６Ａ，６Ｂを備える。２分割検出器６Ａ，６Ｂの各々は光ディスク１０のラジアル方向に沿って配置される。

光検出器６１は、さらに３分割検出器６Ｃ〜６Ｆを備える。実施の形態２では３ビーム用の回折格子３によって分けられた±１次光を検出する受光素子は３分割検出器６Ｃ〜６Ｆとなる。

実施の形態２では、２分割検出器６Ａ，６Ｂに集光する光ビームを用い、非点収差法によってフォーカスエラー信号を生成する。受光素子６Ａ１，６Ａ２，６Ｂ１，６Ｂ２の出力信号をそれぞれＩ６Ａ１，Ｉ６Ａ２，Ｉ６Ｂ１，Ｉ６Ｂ２とすると、非点収差法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳは以下の式（６）で表わされる。

ＦＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ２）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ１） …（６）
実施の形態１では２分割検出器６Ａに集光する光ビームを用い、シングルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する。この点で実施の形態２は実施の形態１と異なっている。

次に、実施の形態２におけるホログラム４１，５１について説明する。
図２０は、図１８のホログラム４１の構成を示す図である。

図２０を参照して、ホログラム４１は光ディスク１０で反射した光ビームが通過する領域に設けられ、線分Ｍで区切られた２つの分割部４Ａ，４Ｂを有する。線分Ｍは光ビームの光軸を通り、ラジアル方向（Ｘ方向）に平行な方向の線分である。分割部４Ａ，４Ｂの各々には、通過するディスクからの戻り光をホログラム５１の方向へ導くとともに、通過する光ビームに非点収差を付与するホログラムパターンが形成されている。図５に示すホログラム４では非点収差を付与するホログラムパターンが分割部４Ａのみに付与されている。この点でホログラム４１はホログラム４と相違する。また、光ビームが反転する軸の方向は、線分Ｍに対して約４５度の角度に設定されている。

ホログラム４１に形成される溝のパターンは光ビーム１１に対して最適化される。具体的には、分割部４Ａを通過した光ビーム１１の０次光の最小錯乱円が２分割検出器６Ａ上の位置Ｓ１に形成され、分割部４Ｂを通過した光ビーム１１の０次光の最小錯乱円が２分割検出器６Ｂの位置Ｓ２に形成されるよう、溝パターンが設定される。このとき、分割部４Ａ，４Ｂのそれぞれを通過した光ビーム１２は、ホログラム５が設けられていなければ位置Ｔ１，Ｔ２に光スポットを形成する。

図２１は、図１８のホログラム５１の構成を示す図である。
図２１を参照して、ホログラム５１は光ディスク１０のトラック方向（Ｙ方向）に平行な方向の線分Ｌによって分割される２つの領域５Ａ，５Ｂを含む。ホログラム５は光ビーム１２に対して最適化されている。具体的には、ホログラム４１の分割部４Ａを通過した光ビーム１２が領域５Ａを通過するように領域５Ａの大きさが設定される。また、ホログラム４１の分割部４Ｂを通過した光ビーム１２が領域５Ｂを通過するように領域５Ｂの大きさが設定される。

また、ホログラム５１によって回折する光ビーム１２の１次光の光スポットの位置は、領域５Ａを通過した光ビームに対しては位置Ｓ１となり、領域５Ｂを通過した光ビームに対しては位置Ｓ２となる。このような関係を満たすように領域５Ａ，５Ｂの各々の溝パターンが形成されている。

実施の形態２における、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号を生成する方法について説明する。

プッシュプル信号は、光ビームをディスクのトラック方向と平行な方向に分割して分割後の２つの光ビームの強度差を求めることによって得られる。実施の形態２では、光ビームに非点収差を持たせ、かつ、光スポットを光検出器６１上で９０度回転させる。これにより光ビームを２分割検出器６Ａ、６Ｂ上の分割線で分割すれば、容易にトラッキング信号を得ることができるようになる。光ビーム１１，１２の各ビームの受光信号に対し、以下の式（７）に従う演算を行なうことでトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる。

ＴＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ１）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ２） …（７）
よって非点収差を用いることで、光ビーム１１，１２に対して、同一の検出器、同一の演算でトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを得ることが可能となる。

さらに、ホログラム５１の領域５Ａ，５Ｂには、光ビーム１２を光検出器６１上のある点（位置Ｓ１，Ｓ２）へ回折させるとともに、光ビーム１２に非点収差を持たせるようにホログラムパターンが形成される。領域５Ａは付与されている非点収差の中心が光スポット１２Ａの中心１２ＡＣと一致し、収差の方向がラジアル方向（Ｘ軸方向）から−４５°傾けられた方向ｔｕａとなるようにパターンが形成されている。領域５Ｂは付与されている非点収差の中心がビームスポット１２Ｂの中心１２ＢＣと一致し、収差の方向がラジアル方向とは＋４５°傾けられた方向ｔｕｂとなるようにパターンが形成されている。中心１２ＡＣ，１２ＢＣは、光集積レーザユニット１３Ａが理想的な状態で組み立てられた状態、すなわち組立時のずれがない状態のときに、ホログラム５１上に形成される光スポット１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの中心である。

ホログラム５を通過した光ビーム１２の回折光は、線分Ｌによって分けられる領域５Ａ，５Ｂにおいて互いに方向が異なる非点収差が付加され、光検出器６１に落射する。つまり、ホログラム５１は分割部５Ａ，５Ｂを通過する光ビーム１２（第２の反射光）に対し、光検出器６１に形成される光スポットの径を互いに逆向きに拡大する。これにより光ビーム１１を用いてホログラム４１，５１を調整した状態で光ビーム１２により得られるフォーカスエラー信号のオフセットを小さくすることができる。

なお、本実施の形態において「非点収差の中心」とはビームスポットの変形の基準となる点を意味する。また「収差の方向」とは非点収差によってビームが反転する際に反転する方向と垂直な方向を意味する。ホログラム上に入射した半円のビームの各点は非点収差によって「収差の方向」に対して垂直な方向に変位し、光検出器上では反転している。また「光スポットの径を互いに逆向きに拡大する」とは、具体的には図２１において領域５Ａを通過した光ビームを＋Ｙ方向に拡大し、領域５Ｂを通過した光ビームを−Ｙ方向に拡大することを意味する。

次にこの収差付加の効果について説明する。
図２２〜図２４は、非点収差法によるホログラム調整を説明する図である。実施の形態２の光ピックアップにおいては、実施の形態１と同様にホログラム調整を光ビーム１１（第１の波長の光）によって行なう。

図２２は、ディスク上で光ビームが集光点にある場合における２分割検出器６Ａ，６Ｂ上での光スポットを示す図である。図２２を参照して、設計位置に２分割検出器６Ａ，６Ｂが設けられている場合、各検出器上のビームスポットの形状は半円である。しかし、実際に光集積化レーザユニットを組み立てる際には、理想的な設計位置からのずれが生じるため、２分割検出器６Ａ，６Ｂは設計位置からずれる。

図２３は、２分割検出器６Ａ，６Ｂが設計位置からずれたときの光スポットを示す図である。

図２３を参照して、２分割光検出器６Ａ，６Ｂが設計位置からずれた場合には、光スポットの形状が図２２に示す半円形から変形し、ビームが落射する位置が図２２と異なる場合が生じる。このような状態でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成した場合、ディスク上で光ビームが合焦位置にある状態でも２分割検出器６Ａ，６Ｂの各々では左右の受光素子での強度バランスが異なるため、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号にオフセットが生じてしまう。よって、正確にフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行なうことができないという問題が生じる。

このとき、光ディスク上での光ビームのフォーカス状態やトラッキング状態に関する情報を正確に取得するためには、光検出器６１あるいは半導体レーザ１，２の高さ調整が必要となる。非点収差法の場合には、この高さ調整を基板７の面内（ＸＹ平面）での回転方向とラジアル方向（Ｘ方向）とに位置調整を行なうことで代用できる。基板７（すなわちホログラム）の回転方向とラジアル方向との位置調整によって光検出器６１上での光スポットの形状と位置とは変化する。

図２４は、オフセット調整後の光スポットを示す図である。
図２４を参照して、２分割検出器６Ａ，６Ｂの各々の左右の受光素子では受光強度のバランスが調整されている。各受光素子の出力から生成されるフォーカスエラー信号ＦＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ２）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ１）、トラッキングエラー信号ＴＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ１）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ２）がともに０となるように基板７（ホログラム）の位置調整を行なうことで、フォーカスオフセット、トラッキングオフセットをともに０とすることができる。

しかしながら、実施の形態２では基板７のみ調整可能である。よって、実施の形態１と同様に光ビーム１１に対してホログラムの調整を行なうと光ビーム１２に対してはオフセットが残留する場合がある。この状態を図示しながら説明する。

図２５は、光ビーム１１を用いて基板７を調整したときに、光ビーム１２により光検出器６１上に形成される光スポットを示す図である。

図２５を参照して、ホログラム５１に収差（非点収差）を付加していない場合の２分割検出器６Ａ，６Ｂの各々に形成される光ビーム１２のスポットを示す。各検出器上の４つの光スポットは、４種類の異なる公差に対する光スポットをそれぞれ示す。光スポット（Ｐａ１，Ｐｂ１）、（Ｐａ２，Ｐｂ２）は、組立時に面内方向（Ｘ方向）のずれが＋Ｘ方向および−Ｘ方向にそれぞれ最大となる場合の光スポットである。光スポット（Ｆａ１，Ｆｂ１）、（Ｆａ２，Ｆｂ２）はフォーカスオフセットが−方向および＋方向にそれぞれ最大となる場合の光スポットである。

図２６は、図２５に示す光スポット(Ｆａ１，Ｆｂ１）、(Ｆａ２，Ｆｂ２）に収差を付加していない状態を示す図である。

図２７は、図２５に示す光スポット(Ｆａ１，Ｆｂ１）、(Ｆａ２，Ｆｂ２）に収差を付加した状態を示す図である。

図２６および図２７を参照して、収差を付加していない状態では光スポットＦａ１，Ｆａ２は受光素子６Ａ２側、受光素子６Ａ１側にそれぞれ変位し、光スポットＦｂ１，Ｆｂ２は受光素子６Ｂ２側、受光素子６Ｂ１側にそれぞれ変位する。なお、図２７に示すように収差を付加することで光スポットの形状は大きくなる。

図２８は、フォーカスオフセットが最大となるときに光ビーム１２によってホログラム５１上に形成されるスポットを示す図である。

図２６から図２８を参照して、光検出器６１上のスポットが光スポット（Ｆａ１，Ｆｂ１）に変位するときにはホログラム５１上の光スポットは光スポット（１２Ａ１，１２Ｂ１）にそれぞれ変位する。受光部６上のスポットが光スポット（Ｆａ２，Ｆｂ２）に変位するときはホログラム５１上のスポットは光スポット（１２Ａ２，１２Ｂ２）に変位している。

上述のように、収差を付加することで光スポットの形状は大きくなる。たとえば光スポットＦａ１は、図２６の状態では受光素子６Ａ２側の強度が強いのに対し、図２７では分割線を超えて受光素子６Ａ１側にビーム形状が広がる。よって左右の受光素子の強度差をとった場合、図２６の状態よりも図２７の状態のほうが、その差は小さくなる。他の光スポットＦａ２，Ｆｂ１，Ｆｂ２についても同様に２分割検出器６Ａ，６Ｂの左右の受光素子の強度差が小さくなる。よってフォーカスオフセットを低減することができる。

なお非点収差の方向を領域５Ａ，５Ｂで互いに９０°異ならせているのは、ビームの広がる方向（すなわち光スポットの径を拡大する方向）が互いに逆向きとなるように制御するためである。また、面内方向の位置ずれが最大となる公差についても同様なビーム形状の変化が生じ、オフセットは小さくなる。

ホログラム５１に付加する収差の大きさは、すべての公差時においてフォーカスオフセットが０近傍におさまるような最適な値に設定する。また、ホログラム５１の領域５Ａ，５Ｂに付加される収差の大きさは同じでなくてもよい。

また、このようなビーム形状変化を生じさせる収差は必ずしも非点収差である必要はなく、球面収差やコマ収差などであってもよい。また、いくつかの収差が複合した収差であってもよい。光検出器６１上での光ビーム１２のずれ方にあわせて最適な収差の組み合わせを用いることができる。

また、ホログラム５１に対しては、光ビーム１１を透過し、光ビーム１２のみ回折するように溝深さを設定して波長選択性を与えることが好ましい。これによりホログラム５１を通過する光ビーム１１の強度損失、および光ビーム１１の迷光の発生を抑制することができる。よって良好なサーボ信号を得ることができる。

実施の形態２では、実施の形態１と同様にホログラム５１に収差を付加する。これにより、光ビーム１１（第１の波長の光）に対しフォーカスオフセットが０になるように基板７を最適に調整した状態で光ビーム１２（第２の波長の光）によるフォーカスオフセットの発生を抑制することができる。よって実施の形態２によれば実施の形態１と同様に光集積化レーザユニットを備える２波長光ピックアップの生産効率を向上させることができる。

また、実施の形態１と同様に、実施の形態２の光ピックアップはＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号の検出が可能である。実施の形態２では、ＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号は、（（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ１）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ２））で得られるプッシュプル信号から位相が１８０度ずれたサブビームのプッシュプル信号を差し引くことで得られる。これにより、レンズシフトによって生じるトラッキング信号のオフセットを補正することができる。

波長の違いにより光ビーム１１と光ビーム１２とでは回折角度が異なる。よって、光ビーム１１のサブビームと光ビーム１２のサブビームとを光検出器６１上の同一の位置に落射させることはできない。実施の形態２ではサブビームを検出する検出器として３分割検出器６Ｃ〜６Ｆが用いられる。

図２９は、図１９の３分割検出器６Ｃ〜６Ｆの各々の分割線と、光ビーム１１，１２による光スポットとの位置関係を示す図である。

図２９を参照して、光スポットＳ１１Ａ，Ｓ１１Ｂは回折格子３で回折した光ビーム１１の＋１次光のうち、分割部４Ａ，４Ｂをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ１２Ａ，Ｓ１２Ｂは回折格子３で回折した光ビーム１１の−１次光のうち、分割部４Ａ，４Ｂをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ２１Ａ，Ｓ２１Ｂは回折格子３で回折した光ビーム１２の＋１次光のうち、分割部４Ａ，４Ｂをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ２２Ａ，Ｓ２２Ｂは回折格子３で回折した光ビーム１２の−１次光のうち、分割部４Ａ，４Ｂをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。

受光素子６Ａ，６Ｂは光ビーム１１，１２に共通に用いる。光ビーム１１のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ１、光ビーム１２のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は、式（８），（９）に従ってそれぞれ示される。なお、以下において出力信号Ｉ６Ｅ１〜Ｉ６Ｅ３，Ｉ６Ｆ１〜Ｉ６Ｆ３は受光素子６Ｅ１〜６Ｅ３，６Ｆ１〜６Ｆ３からそれぞれ出力される信号である。

ＳＰＰ１＝（Ｉ６Ｃ１＋Ｉ６Ｄ２＋Ｉ６Ｅ１＋Ｉ６Ｆ２）−（Ｉ６Ｃ２＋Ｉ６Ｄ３＋Ｉ６Ｅ２＋Ｉ６Ｆ３） …（８）
ＳＰＰ２＝（Ｉ６Ｃ２＋Ｉ６Ｄ１＋Ｉ６Ｅ２＋Ｉ６Ｆ１）−（Ｉ６Ｃ３＋Ｉ６Ｄ２＋Ｉ６Ｅ３＋Ｉ６Ｆ２） …（９）
メインビームによるプッシュプル信号から、これらを減算することによってＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号を得ることができる。

また、実施の形態２の光ピックアップでは、実施の形態１と同様にＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号の検出を行なうことができる。実施の形態２においてＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号は、以下の式（１０）により表わされる。

ｐｈａｓｅ（（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ２）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ１）） …（１０）
実施の形態２の光ピックアップでは式（１０）により得られる位相差が０になるように対物レンズ９を移動させてトラッキングサーボを行なうことができる。

また、光ディスクに記録された情報信号は、２分割検出器６Ａ，６Ｂの出力から生成され、（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ１＋Ｉ６Ｂ２）となる。

また、ホログラム４１は、ホログラム４１を通過する光ビームの回折効率が、ホログラム４１に入射する光ビームの偏光状態によって変化する構成を有することが好ましい。その理由は実施の形態１と同様であり、光ディスク１０に対してより強い光ビームを照射することができるので、高速に情報の記録を行なうことができるためである。

以上のように実施の形態２によれば、第１および第２のホログラムの各々が光ディスクのラジアル方向に平行な方向の分割線によって２つの領域に分割され、各領域に非点収差を持たせるようにホログラムパターンが形成される。これにより、実施の形態２では第１の波長の光および第２の波長の光の両方に対して非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成が可能になる。

また、実施の形態２によれば、第２のホログラムにおいて２つの分割領域を通過する第２の波長の光が互いに反対の方向に拡大するように各分割領域のホログラムパターンが形成される。これにより、第１の波長の光に対してフォーカスオフセットを低減するように第１および第２のホログラムを調整した状態で第２の波長の光に対してもフォーカスオフセットを低減することができる。

［実施の形態３］
実施の形態３の光ピックアップの全体構成は図１に示す光ピックアップ５０と同様であるので以後の説明は繰り返さない。実施の形態３の光ピックアップは集積化レーザユニットの構成が光ピックアップ５０と異なる。

図３０は、実施の形態３の光ピックアップに含まれる集積化レーザユニットの構成図である。

図３０を参照して、集積化レーザユニット１３Ｂは、ホログラム４，５、光検出器６に代えてホログラム４２，５２および光検出器６２をそれぞれ備える点で図２に示す集積化レーザユニット１３と異なる。また、集積化レーザユニット１３Ｂは、光検出器６２の位置調整用の部材１７をさらに備える点で集積化レーザユニット１３と異なる。集積化レーザユニット１３Ｂの他の部分については集積化レーザユニット１３と同様であるので以後の説明は繰り返さない。なおホログラム４２，５２のホログラムパターン（分割パターン）および光検出器６２の詳細な構成は後述する。

図３１は、図３０の光検出器６２に設けられる受光素子の配置を示す図である。
図３１を参照して、光検出器６２は、４つの２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄを備える。各２分割検出器の分割線の方向は、光ディスク１０のラジアル方向（Ｘ軸方向）にほぼ沿った方向である。

２分割検出器１６Ａは、分割線により受光素子１６ＡＳ，１６ＡＲに分割される。２分割検出器１６Ｂは分割線により受光素子１６ＢＳ，１６ＢＲに分割される。２分割検出器１６Ｃは分割線により受光素子１６ＣＳ，１６ＣＲに分割される。２分割検出器１６Ｄは分割線により受光素子１６ＤＳ，１６ＤＲに分割される。

光検出器６２は、光検出器１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３をさらに備える。光検出器１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３は３ビーム用の回折格子３によって分けられた光ビームの±１次光を検出する受光素子である。

実施の形態３における光ピックアップでは、光検出器６２のうち、受光素子１６ＡＳ，１６ＢＳ，１６ＣＳ，１６ＤＳの各々に集光する光ビームを用い、ダブルナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する。受光素子１６ＡＳ，１６ＢＳ，１６ＣＳ，１６ＤＳの出力信号をそれぞれＩ１６ＡＳ，Ｉ１６ＢＳ，Ｉ１６ＣＳ，Ｉ１６ＤＳとする。フォーカスエラー信号ＦＥＳはダブルナイフエッジ法により以下の式（１１）に従って求められる。

ＦＥＳ＝（Ｉ１６ＡＳ＋Ｉ１６ＣＳ）−（Ｉ１６ＢＳ＋Ｉ６ＤＳ） …（１１）
次に、実施の形態３のホログラム４２、５２について説明する。

図３２は、図３０のホログラム４２の構成を示す図である。
図３２を参照して、ホログラム４２は、光ディスク１０から反射された光ビームが通過する領域に、ラジアル方向（Ｘ方向）に平行な線分Ｎｒおよびトラック方向（Ｙ方向）に平行な線分Ｎｔで区切られた４つの分割部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを備えている。各分割部はホログラムパターンを有している。線分Ｎｒは光ビーム１１，１２の光軸を通る線分である。線分Ｎｔは光ビーム１１の光軸を通る線分である。上記４つの分割部には、各領域を通過する光ディスク１０からの戻り光をホログラム５２の方向へ導くホログラムパターンが形成されている。

ホログラム４２に形成されている溝のパターンは光ビーム１１に対して最適化されている。ホログラム４２の分割部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄで回折された光ビーム１１はそれぞれ２分割検出器１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ上の位置ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４にそれぞれ集光するように溝パターンが設定されている。このとき、光ビーム１２に対する光スポットの位置は、分割部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを通過する光ビームに対してはそれぞれ位置ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４となる。

図３３は、図３０のホログラム５２の構成を示す図である。
図３３を参照して、ホログラム５２はラジアル方向に平行な方向の線分Ｌｒ、トラック方向に平行な方向の線分Ｌｔによって分割される４つの分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを有する。分割部１５Ａ〜１５Ｄの各々は、さらに、トラック方向に平行な分割線により第１および第２の部位に分割される。具体的には、分割部１５Ａは線分Ｏ１により部位１５Ａ１，１５Ａ２に分割され、分割部１５Ｂは線分Ｎ１により部位１５Ｂ１，１５Ｂ２に分割され、分割部１５Ｃは線分Ｎ２により部位１５Ｃ１，１５Ｃ２に分割され、分割部１５Ｄは線分Ｏ２により部位１５Ｄ１，１５Ｄ２に分割される。

ホログラム５２は光ビーム１２に対して最適化されている。ホログラム４２において分割部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを通過した光ビーム１２は、ホログラム５２においてそれぞれ分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを通過する。また、ホログラム５２によって回折された光ビーム１２の１次光が光検出器６２上に形成する光スポットの集光位置が、分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを通過した光ビームに対してはそれぞれ位置ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４となるように、分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの各々における溝パターンが形成されている。

実施の形態３における、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号を生成する方法について説明する。

プッシュプル信号を得るため、光検出器６２上では光ビーム１１，１２の各々によって図３１に示す光スポットが形成される。トラッキングエラー信号ＴＥＳは、以下の式（１２）に従う演算により生成される。

ＴＥＳ＝（Ｉ１６ＡＳ＋Ｉ１６ＤＳ）−（Ｉ１６ＢＳ＋Ｉ１６ＣＳ） …（１２）
よって実施の形態３によれば実施の形態２と同様に光ビーム１１，１２に対して、同一の検出器、同一の演算でトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを得ることが可能である。

さらに、ホログラム５２の分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄにおけるホログラムパターンには、光ビームを光検出器６２上の位置（ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４）へ回折させるとともに、球面収差を付与するパターンが形成されている。また、付与されている球面収差は分割部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄのそれぞれをほぼ２分割する線分Ｏ１，Ｎ１，Ｎ２，Ｏ２を境として符号が異なる。よって、ホログラム５２を通過した光ビーム１２の回折光は、線分Ｏ１，Ｎ１，Ｎ２，Ｏ２によって分けられる領域において、それぞれ符号の異なる球面収差が付加されて光検出器６２に落射する。

つまり、ホログラム５２は分割部１５Ａの部位１５Ａ１，１５Ａ２を通過した光ビーム１２（第２の反射光）に対し、光検出器６２上に形成される光スポットの径を互いに逆向きに拡大する。これにより光ビーム１１を用いてホログラム４２，５２を調整した状態で光ビーム１２により得られるフォーカスエラー信号のオフセットを小さくすることができる。分割部１５Ｂ〜１５Ｃについても同様である。

なお、実施の形態２と同様に、「光スポットの径を互いに逆向きに拡大する」とは、具体的には、図３３において、部位１５Ａ１を通過した光ビームを−Ｙ方向に拡大し、部位１５Ａ２を通過した光ビームを＋Ｙ方向に拡大することを意味する。

次にこの収差付加の効果について説明する。
図３４〜３６は、ダブルナイフエッジ法による組立調整を説明する図である。実施の形態３の光ピックアップにおいては、実施の形態１，２と同様にホログラム調整を光ビーム１１（第１の波長の光）によって行なう。

図３４は、ディスク上で光ビームが集光点にある場合における２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄ上での光スポットを示す図である。

図３４を参照して、設計位置に２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄが設けられている場合には、各２分割検出器において光スポットは点となる。しかし、実際に集積化レーザユニットを組み立てる際には、理想的な設計位置からのずれが生じるため、２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄは設計位置からずれる。

図３５は、２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄが設計位置からずれたときの光スポットを示す図である。

図３５を参照して、２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄが設計位置からずれた場合、スポット形状が図３４に示す形状から変形するとともに異なる位置にビームが落射することがある。このような状態でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成した場合、ディスク上で光ビームが合焦位置にある状態でも２分割検出器の左右の受光素子では強度のバランスが異なるため、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号にオフセットが生じてしまう。よって、正確にフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行なうことができないという問題が生じる。

このとき、光ディスク上での光ビームのフォーカス状態やトラッキング状態に関する情報を正確に取得するためには、基板７、光検出器６２または半導体レーザ１，２の高さ方向の位置調整が必要となる。ダブルナイフエッジ法の場合には、この高さ調整を、光検出器６２の高さ方向（Ｚ方向）、および光検出器６２の面内（ＸＹ平面）のラジアル方向（Ｙ方向）の位置調整によって行なう。部材１７を高さ方向（Ｚ方向）および面内（ＸＹ平面）のラジアル方向（Ｙ方向）に調整することによって、部材１７上に設置された光検出器６２の位置を調整し、受光素子上での光スポットの形状と位置を変化させる。

図３６は、オフセット調整後の光スポットを示す図である。
図３６を参照して、受光素子１６ＡＳ，１６ＢＳ，１６ＣＳ，１６ＤＳでは受光強度のバランスが調整されている。そして、各受光素子の出力から生成されるフォーカスエラー信号ＦＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ２）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ１）、トラッキングエラー信号ＴＥＳ＝（Ｉ６Ａ１＋Ｉ６Ｂ１）−（Ｉ６Ａ２＋Ｉ６Ｂ２）がともに０となるように光検出器６２の位置調整を行なうことで、フォーカスオフセット、トラッキングオフセットをともに０とすることができる。

しかしながら、実施の形態３において位置調整が可能な部位は光検出器６２のみである。このため、実施の形態１，２と同様に光ビーム１１に対してホログラムの調整を行なった場合、光ビーム１２に対しては、オフセットが残留する場合がある。

図３７は、光ビーム１１を用いて光検出器６２を調整したときに、光ビーム１２により光検出器６２上に形成される光スポットを示す図である。

図３７を参照して、ホログラム５２に収差（球面収差）を付加していない場合の２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄの各々に形成される光ビーム１２のスポットを示す。各検出器上の４つの光スポットは、４種類の異なる公差に対する光スポットをそれぞれ示す。光スポット（Ｐａ３，Ｐｂ３，ＰＣ３，ＰＤ３）、光スポット（Ｐａ４，Ｐｂ４，ＰＣ４，ＰＤ４）は組立時に面内方向（Ｘ方向）のずれが＋Ｘ方向および−Ｘ方向にそれぞれ最大となる場合の光スポットである。光スポット(Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）、光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）はフォーカスオフセットが−方向および＋方向にそれぞれ最大となる場合の光スポットである。

図３８は、図３７に示す光スポット(Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）、光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）に収差を付加していない状態を示す図である。

図３９は、図３７に示す光スポット(Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）、光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）に収差を付加した状態を示す図である。

図３８および図３９を参照して、収差を付加していない状態では、光スポットＦａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３は受光素子１６ＡＲ，１６ＢＳ，１６ＣＲ，１６ＤＳ側にそれぞれ変位する。また、光スポットＦａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４は受光素子１６ＡＳ，１６ＢＲ，１６ＣＳ，１６ＤＲ側にそれぞれ変位する。なお、図３９に示すように収差を付加することで光スポットの形状は大きくなる。

図４０は、フォーカスオフセットが最大となるときに光ビーム１２によってホログラム５２上に形成されるスポットを示す図である。

図３８から図４０を参照して、光検出器６２上のスポットが光スポット（Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）に変位するときは、ホログラム５２上の光スポットは光スポット（１２Ａ３，１２Ｂ３，１２Ｃ３，１２Ｄ３）に変位している。また、光検出器６２上のスポットが光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）に変位するときは、ホログラム５２上の光スポットは光スポット（１２Ａ４，１２Ｂ４，１２Ｃ４，１２Ｄ４）に変位している。

上述のように、収差付加後のスポットは収差付加前と比較してビーム形状が大きくなっている。たとえば光スポットＦａ３は、図３８の状態では受光素子１６ＡＲの強度が強いのに対し、図３９の状態では分割線を超えて受光素子１６ＡＳ側の領域にビーム形状が広がっている。よって左右の受光素子の強度差をとった場合、図３８の状態よりも図３９の状態のほうが、その差は小さくなる。

同様に他の光スポットＦｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３，Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４についても、２分割光検出器１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄの左右の受光素子の強度差が小さくなり、受光素子１６ＡＳ，１６ＢＳ，１６ＣＳ，１６ＤＳの強度に基づいて生じるフォーカスオフセットを小さくすることができる。また、面内方向の位置ずれが最大となる公差についても同様なビーム形状の変化が生じるため、オフセットは小さくなる。

ホログラム５２に付加する収差の大きさは、すべての公差時においてフォーカスオフセットが０近傍におさまるような最適な値に設定する。また、ホログラム１５のそれぞれの領域に付加される収差の大きさは同じでなくてもよい。

また、このようなビーム形状変化を生じさせる収差は必ずしも球面収差である必要はなく、非点収差やコマ収差などであってもよい。また、いくつかの収差が複合した収差であってもよい。光検出器６２上での光ビーム１２のずれ方にあわせて最適な収差の組み合わせを用いることができる。

また、実施の形態１，２と同様にホログラム５２に対しては、光ビーム１１を透過し、光ビーム１２のみ回折するように溝深さを設定して波長選択性を付与することが好ましい。これによりホログラム５２を通過する光ビーム１１の強度損失、および光ビーム１１の迷光の発生を抑制することができるので良好なサーボ信号を得ることができる。

実施の形態３では、実施の形態１，２と同様にホログラム５２に収差を付加する。これによって光ビーム１１に対して最適となるように光検出器６２の位置調整を行なった場合に、光ビーム１２に対してもフォーカスオフセットの発生を抑制することができる。よって、実施の形態３によれば実施の形態１，２と同様に集積化レーザユニットを用いた２波長光ピックアップの生産効率を向上させることができる。

また、実施の形態１，２と同様に、実施の形態３の光ピックアップはＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号の検出が可能である。実施の形態３ではＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号は、（（Ｉ６ＡＳ＋Ｉ６ＤＳ）−（Ｉ６ＢＳ＋Ｉ６ＣＳ））で得られるプッシュプル信号から位相が１８０度ずれたサブビームのプッシュプル信号を差し引くことで得られる。これにより、レンズシフトによって生じるトラッキング信号のオフセットを補正することができる。

波長の違いにより光ビーム１１と光ビーム１２とでは回折角度が異なる。よって、光ビーム１１のサブビームと光ビーム１２のサブビームとを光検出器６１上の同一の位置に落射させることはできない。実施の形態３ではサブビームを検出する検出器として光検出器１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３が用いられる。

図４１は、図３１の光検出器１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３の各々の分割線と、光ビーム１１，１２による光スポットとの位置関係を示す図である。

図４１を参照して、光スポットＳ３１Ａ〜Ｓ３１Ｄは回折格子３で回折した光ビーム１１の＋１次光のうち、分割部１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ３２Ａ〜Ｓ３２Ｄは回折格子３で回折した光ビーム１１の−１次光のうち、分割部１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ４１Ａ〜Ｓ４１Ｄは回折格子３で回折した光ビーム１２の＋１次光のうち、分割部１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。光スポットＳ４２Ａ〜Ｓ４２Ｄは回折格子３で回折した光ビーム１２の−１次光のうち、分割部１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ通過した光ビームにより形成されるスポットである。

なお、図４１では光検出器１６Ｅ２，１６Ｆ２上の各々には４つの点が示されているが、これらの点の一部または全部が重なるようにホログラム４２の回折角度が設定されてもよい。

２分割検出器１６Ａ，１６Ｂは光ビーム１１，１２に共通に用いる。光ビーム１１，１２の各々のサブビームによるプッシュプル信号は以下の式（１３）に従う。なお、以下において出力信号Ｉ１６Ｅ１〜Ｉ１６Ｅ３，Ｉ１６Ｆ１〜Ｉ１６Ｆ３は受光素子１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３からそれぞれ出力される信号である。

（Ｉ１６Ｅ１＋Ｉ１６Ｅ２＋Ｉ１６Ｅ３）−（Ｉ１６Ｆ１＋Ｉ１６Ｆ２＋Ｉ１６Ｆ３） …（１３）
メインビームによるプッシュプル信号から、サブビームのプッシュプル信号を差し引くことによって、ＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号を得ることができる。

また、実施の形態３の光ピックアップでは、実施の形態１，２と同様にＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号の検出も行なうことができる。実施の形態３においてＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号は、以下の式（１４）により表わされる。

ｐｈａｓｅ（（Ｉ１６ＡＳ＋Ｉ１６ＣＳ）−（Ｉ１６ＢＳ＋Ｉ１６ＤＳ）） …（１４）
実施の形態３の光ピックアップでは、上記位相差が０になるように対物レンズ９を移動させることによりトラッキングサーボを行なう。

また、光ディスクに記録された情報信号は２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄの出力により生成され、（Ｉ１６ＡＳ＋Ｉ１６ＢＳ＋Ｉ１６ＣＳ＋Ｉ１６ＤＳ＋Ｉ１６ＡＲ＋Ｉ１６ＢＲ＋Ｉ１６ＣＳ＋Ｉ１６ＤＳ）となる。

また、ホログラム４１は、ホログラム４１を通過する光ビームの回折効率が、ホログラム４１に入射する光ビームの偏光状態によって変化する構成を有することが好ましい。その理由は実施の形態１と同様であり、光ディスク１０に対してより強い光ビームを照射することができるので、高速に情報の記録を行なうことができるためである。

以上のように実施の形態３によれば、第１および第２のホログラムの各々が光ディスクのラジアル方向およびトラック方向のそれぞれに平行な方向の２つの分割線によって４つの領域に分割される。これにより、実施の形態３では第１の波長の光および第２の波長の光の両方に対してダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号の生成が可能になる。

また、実施の形態３によれば、第２のホログラムにおいて４つの分割領域の各々がさらに、トラック方向に平行な分割線により２つの部位に分割され、各部位には互いに符号が逆となる球面収差が付与される。これによりこれら２つの部位を通過する第２の波長の光が互いに反対の方向に拡大する。よって実施の形態３によれば第１の波長の光に対してフォーカスオフセットを低減するように第１および第２のホログラムを調整した状態で第２の波長の光に対してもフォーカスオフセットを低減することができる。

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。

実施の形態１の光ピックアップの構成を示す概略図である。 図１の集積化レーザユニット１３の詳細を示す図である。 図２に示す集積化レーザユニット１３の斜視図である。 図１の光検出器６に設けられる受光素子の配置を示す図である。 図１のホログラム４を示す図である。 図１のホログラム５の構成を示す図である。 光ビームが集光されている状態における２分割検出器６Ａ上での光スポットを示す図である。 ２分割検出器６Ａ上での光スポットの形状の変化を示す図である。 基板７の回転によるフォーカスオフセットの補正を説明する図である。 光ビーム１１を用いて基板７を調整した後に２分割検出器６Ａ上に形成される光ビーム１１のスポットを示す図である。 基板７が調整された状態で２分割検出器６Ａ上に形成される光ビーム１２のスポットを示す図である。 ホログラム５上における光スポットの位置ずれを示す図である。 光ビーム１２に対して球面収差を付加しない場合に２分割検出器６Ａ上に形成される光スポットＰ１，Ｐ２を示す図である。 光ビーム１２に対して球面収差を付加した場合に２分割検出器６Ａ上に形成される光スポットＰ１，Ｐ２を示す図である。 トラッキングエラー信号を検出する際に第１および第２の光ビームが光検出器６上に形成する光スポットを示す図である。 光ビーム１１のサブビームによりホログラム４に形成される光スポットを示す図である。 実施の形態２の光ピックアップの概略構成図である。 図１７の集積化レーザユニット１３Ａの詳細を示す図である。 図１８の光検出器６１に設けられる受光素子の配置を示す図である。 図１８のホログラム４１の構成を示す図である。 図１８のホログラム５１の構成を示す図である。 ディスク上で光ビームが集光点にある場合における２分割検出器６Ａ，６Ｂ上での光スポットを示す図である。 ２分割検出器６Ａ，６Ｂが設計位置からずれたときの光スポットを示す図である。 オフセット調整後の光スポットを示す図である。 光ビーム１１を用いて基板７を調整したときに、光ビーム１２により光検出器６１上に形成される光スポットを示す図である。 図２５に示す光スポット(Ｆａ１，Ｆｂ１）、(Ｆａ２，Ｆｂ２）に収差を付加していない状態を示す図である。 図２５に示す光スポット(Ｆａ１，Ｆｂ１）、(Ｆａ２，Ｆｂ２）に収差を付加した状態を示す図である。 フォーカスオフセットが最大となるときに光ビーム１２によってホログラム５１上に形成されるスポットを示す図である。 図１９の３分割検出器６Ｃ〜６Ｆの各々の分割線と、光ビーム１１，１２による光スポットとの位置関係を示す図である。 実施の形態３の光ピックアップに含まれる集積化レーザユニットの構成図である。 図３０の光検出器６２に設けられる受光素子の配置を示す図である。 図３０のホログラム４２の構成を示す図である。 図３０のホログラム５２の構成を示す図である。 ディスク上で光ビームが集光点にある場合における２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄ上での光スポットを示す図である。 ２分割検出器１６Ａ〜１６Ｄが設計位置からずれたときの光スポットを示す図である。 オフセット調整後の光スポットを示す図である。 光ビーム１１を用いて光検出器６２を調整したときに、光ビーム１２により光検出器６２上に形成される光スポットを示す図である。 図３７に示す光スポット(Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）、光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）に収差を付加していない状態を示す図である。 図３７に示す光スポット(Ｆａ３，Ｆｂ３，Ｆｃ３，Ｆｄ３）、光スポット（Ｆａ４，Ｆｂ４，Ｆｃ４，Ｆｄ４）に収差を付加した状態を示す図である。 フォーカスオフセットが最大となるときに光ビーム１２によってホログラム５２上に形成されるスポットを示す図である。 図３１の光検出器１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３の各々の分割線と、光ビーム１１，１２による光スポットとの位置関係を示す図である。 従来の光ピックアップの概略構成を示す図である。 図４２の集積化レーザユニット１１３の詳細を示す図である。

符号の説明

１，２，１０１，１０２ 半導体レーザ、３，１０３ 回折格子、４，５，４１，４２，５１，５２，１０４，１０５ ホログラム、４Ａ〜４Ｄ，１４Ａ〜１４Ｄ，１５Ａ〜１５Ｄ 分割部、５Ａ，５Ｂ，５Ｂ１，５Ｂ２ 領域、６，１０６，１６Ｅ１〜１６Ｅ３，１６Ｆ１〜１６Ｆ３，６１，６２ 光検出器、６Ａ，６Ｂ，１６Ａ〜１６Ｄ ２分割検出器、６Ｃ〜６Ｆ ３分割検出器、６Ａ１，６Ａ２，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１〜６Ｃ３，６Ｄ１〜６Ｄ３，１６ＡＳ，１６ＡＲ，１６ＢＳ，１６ＢＲ，１６ＣＳ，１６ＣＲ，１６ＤＳ，１６ＤＲ 受光素子、７，１０７Ａ，１０７Ｂ 基板、８，１０８ コリメートレンズ、９，１０９ 対物レンズ、１０，１１０ 光ディスク、１１，１２，１１１，１１２ 光ビーム、１２Ａ 光スポット、１２ＡＣ，１２ＢＣ 中心、１３，１１３ 集積化レーザユニット、１４ パッケージ、１５ 端子、１５Ａ１，１５Ａ２，１５Ｂ１，１５Ｂ２，１５Ｃ１，１５Ｃ２，１５Ｄ１，１５Ｄ２ 部位、１７ 部材、５０，５０Ａ，１５０ 光ピックアップ、Ｊ 光軸、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２ 分割線、Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｌｒ，Ｌｔ，Ｎ１，Ｎ２，Ｏ１，Ｏ２ 線分、Ｐ，Ｑ 点、１１Ｍ，１１Ｓ１，１１Ｓ２，１２Ａ，Ｐ１，Ｐ２，Ｆ１，Ｆ２，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＤ１，ＳＤ２，Ｆａ１〜Ｆａ４，Ｆｂ１〜Ｆｂ４，Ｆｃ１〜Ｆｃ４，Ｆｄ１〜Ｆｄ４，Ｓ１１Ａ，Ｓ１１Ｂ，Ｓ１２Ａ，Ｓ１２Ｂ，Ｓ２１Ａ，Ｓ２１Ｂ，Ｓ２２Ａ，Ｓ２２Ｂ，Ｓ３１Ａ-Ｓ３１Ｄ，Ｓ３２Ａ-Ｓ３２Ｄ，Ｓ４１Ａ-Ｓ４１Ｄ，Ｓ４２Ａ-Ｓ４２Ｄ 光スポット、Ｓ１，Ｓ２，Ｔ１，Ｔ２，ｔｕａ，ｔｕｂ 方向、ｕ１〜ｕ４，ｖ１〜ｖ４ 位置。

Claims (20)

1. 第１の波長を有する第１の光ビームを出射する第１の光源と、
   前記第１の波長と異なる第２の波長を有する第２の光ビームを出射する第２の光源と、
   前記第１および第２の光ビームを光記録媒体上に集光させる集光部と、
   前記第１の光ビームが前記光記録媒体に反射した反射光である第１の反射光と、前記第２の光ビームが前記光記録媒体に反射した反射光である第２の反射光とを受ける受光部とを備え、
   前記受光部は、
   分割線によって第１、第２の領域に分割された検出部を含み、
   前記光記録媒体からの前記第１および第２の反射光の各々を回折して前記検出部に導く回折部をさらに備え、
   前記回折部は、前記第１および第２の反射光の一方に対し、前記分割線と交差する所定の方向に、前記受光部上に形成される光スポットの径を広げる、光ピックアップ。
2. 前記回折部は、前記第１の光ビームの光軸に垂直な面内に回転可能であり、前記第１および第２の反射光により前記検出部上にそれぞれ形成される第１および第２の光スポットを、回転に応じて前記所定の方向に移動させる、請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記所定の方向は、前記分割線に垂直な方向である、請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 前記回折部は、前記第２の反射光に対し、前記第２の光スポットの前記所定の方向の寸法を拡大するように回折を行ない、
   前記第２の波長は、前記第１の波長よりも長い、請求項２に記載の光ピックアップ。
5. 前記回折部は、
   前記第１の反射光を前記検出部に向けて回折させるとともに、前記第２の反射光を前記第１の反射光と異なる角度で回折させる第１のホログラムと、
   前記第１のホログラムから受ける前記第２の反射光を前記検出部に向けて回折させる第２のホログラムとを含む、請求項１に記載の光ピックアップ。
6. 前記回折部は、基板であり、
   前記第１のホログラムは、前記基板において前記光記録媒体に対向する第１の主表面に設けられ、
   前記第２のホログラムは、前記基板において前記受光部に対向する第２の主表面に設けられる、請求項５に記載の光ピックアップ。
7. 前記第２のホログラムは、前記第２の反射光に収差を付加する、請求項６に記載の光ピックアップ。
8. 前記収差の種類は、球面収差である、請求項７に記載の光ピックアップ。
9. 前記収差の種類は、非点収差である、請求項７に記載の光ピックアップ。
10. 前記収差は、複数の種類の収差を複合させた収差である、請求項７に記載の光ピックアップ。
11. 前記第２のホログラムは、前記第１のホログラムから受ける前記第１の反射光を透過させる、請求項５から１０のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
12. 前記回折部は、前記第１および第２の光源と前記集光部との間に設けられ、
    前記第１のホログラムは、前記第１および第２の光ビームの各々の偏光状態に応じて回折効率を変化させるとともに、前記第１および第２の反射光の各々の偏光状態に応じて回折効率を変化させる偏光特性を有する、請求項５から１１のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
13. 前記第１のホログラムは、前記第１の反射光に非点収差を付加する、請求項５から１２のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
14. 前記光ピックアップは、
    前記第１および第２の光源と、前記受光部とを収容するためのパッケージをさらに備え、
    前記回折部は、前記パッケージにおける、前記第１および第２の光ビームが出射する面に取り付けられる、請求項５から１３のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
15. 前記第１のホログラムは、前記光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線により２つの領域に分割される、請求項５から１４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
16. 前記第２のホログラムは、
    前記光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線により分割される第１および第２の分割部を有する、請求項５から１５のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
17. 前記第２のホログラムは、
    前記第１および第２の分割部を通過する前記第２の反射光に対し、前記受光部上に形成される前記光スポットの径を、互いに逆向きに拡大させる、請求項１６に記載の光ピックアップ。
18. 前記第１のホログラムは、前記光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線と、前記光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線とにより４つの領域に分割される、請求項５から１４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
19. 前記第２のホログラムは、
    前記光記録媒体のトラック方向に平行な方向の分割線と、前記光記録媒体のラジアル方向に平行な方向の分割線とにより分割される第１から第４の分割部を有する、請求項５から１４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
20. 前記第１から第４の分割部の各々は、前記トラック方向に平行な分割線により第１および第２の部位に分割され、
    前記第２のホログラムは、前記第１および第２の部位を通過する前記第２の反射光に対し、前記受光部上に形成される前記光スポットの径を、互いに逆向きに拡大させる、請求項１９に記載の光ピックアップ。

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