JP2005025897A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】超高密度光ディスク上に３ビームを良好に照射する。
【解決手段】レーザー光Ｌを回折格子１３で回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離した後に、この３ビームをビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するにあたって、３ビームがビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４により拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、回折格子１３をｘ軸とｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、ｘｙ面内に形成した凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と略平行になるように配置したことを特徴とする光ピックアップ装置１０を提供する。
【選択図】 図４
【解決手段】レーザー光Ｌを回折格子１３で回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離した後に、この３ビームをビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するにあたって、３ビームがビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４により拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、回折格子１３をｘ軸とｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、ｘｙ面内に形成した凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と略平行になるように配置したことを特徴とする光ピックアップ装置１０を提供する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、とくに、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体に対応して、対物レンズから超高密度光記録媒体の信号面上に照射する３ビームを良好に生成できる光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、円盤状の光ディスクやカード状の光カードなどの光記録媒体は、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を透明基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
この種の光記録媒体となる光ディスクとして例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などは既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るために、上記したＣＤ，ＤＶＤよりも狭トラック化を図って情報信号を超高密度に記録又は再生できる超高密度光ディスク（Ｂｌｕ Ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の開発が盛んに行われている。
【０００４】
上記した超高密度光ディスクは、波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光を開口数（ＮＡ）が０．７５以上の対物レンズで絞って得たレーザービームを照射して、レーザービーム入射面から略０．１ｍｍ隔てた位置にある信号面上に情報信号を超高密度に記録又は再生できるように開発が進められている。この際、超高密度光ディスクの記録容量はディスク基板の直径が１２ｃｍの時に片面で２５ＧＢ（ギガバイト）前後である。
【０００５】
ところで、超高密度光ディスクを記録又は再生するための光ピックアップ装置は各種の構造形態があるものの、一例として、レーザー光の基準波長が４００ｎｍ程度のレーザー光源と、レーザー光源と超高密度光ディスクの信号面との間の光軸上に配置された集光光学系によって発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、開口数が０．８５より大とされ且つ軽量な非球面単玉対物レンズとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、光記録媒体を記録又は再生する際に、対物レンズから光記録媒体に照射する３ビームを生成するための光ピックアップ装置として、半導体レーザーと、半導体レーザーから出射したレーザー光を回折させて０次光と±１次光からなる３ビームを生成する回折格子（グレーティング）と、３ビームの径を拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するビーム整形プリズムと、整形した３ビームを光記録媒体に照射する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を検出する光検出器とを少なくとも備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−５０３２号公報（第９頁、第２図）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−３４４８０５号公報（第６頁、第１図）
【０００９】
図６は従来例１の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【００１０】
まず、図６に示した従来例１の光ピックアップ装置１００は、上記した特許文献１（特開２００３−５０３２号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【００１１】
図６に示した如く、従来例１の光ピックアップ装置１００において、超高密度な情報記録媒体に対応して、レーザー光源１０１から出射された基準波長が４００ｎｍ程度のレーザー光Ｌは、カップリングレンズ１０２，ビーム整形プリズムペア１０３，偏光ビームスプリッタ１０４，ビームエキスパンダ１０５，１／４波長板１０６，及び絞り１０７を順に通過し、開口数が０．８５より大とされ且つ軽量な非球面単玉対物レンズ１０８によって絞られたレーザービームＬａが情報記録媒体の保護層１０９を介して信号面１０９ａ上に照射される。この後、信号面１０９ａで反射された戻り光Ｌｂは、上記とは逆に非球面単玉対物レンズ１０８，絞り１０７，１／４波長板１０６，ビームエキスパンダ１０５を順に通過し、偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されてシリンドリカルレンズ１１１，フォーカシングレンズ１１２を通過して光検出器１１３上に達して信号面情報が検出される。
【００１２】
ここで、球面収差補正手段としてのビームエキスパンダ１０５は、負レンズ１０５Ａと、１軸アクチュエータ１０５Ｂと、正レンズ１０５Ｃとを備え、且つ、負レンズ１０５Ａが１軸アクチュエータ１０５Ｂにより正レンズ１０５Ｃに対して光軸方向に沿って変位可能になっている。また、非球面単玉対物レンズ１０８は２軸アクチュエータ１１０によりフォーカシング方向及びトラッキング方向に駆動される。
【００１３】
上記のように構成した従来例１の光ピックアップ装置１００では、レーザー光源１０１から出射したレーザー光Ｌの基準波長に対するバラツキ，環境変化，情報記録媒体の保護層１０９の厚さ誤差，非球面単玉対物レンズ１０８の製造誤差などに起因して、ビームエキスパンダ１０５を作動させることで、レーザー光源１０１と情報記録媒体の信号面１０９ａとの間の光軸上に配置された集光光学系中で発生する球面収差を補正することができる。
【００１４】
一方、光記録媒体（光ディスク）用の光ピックアップ装置において、トラッキングサーボ方式に回折格子を用いて半導体レーザーから出射したレーザー光を回折させて０次光と±１次光からなる３ビームを生成し、この３ビームを対物レンズにより光ディスクの信号面上に照射した際に、光記録媒体の信号面上のメイン信号を読み取るためのメインスポットと、このメインスポットから所定の距離はなれた位置にトラッキングのためのエラー信号を得るための一対のサブポットとを生成する方法があり、この方法は下記する従来例２の光ピックアップ装置で行われている。
【００１５】
図７は従来例２の光ピックアップ装置を示した構成図、
図８は３ビームを光記憶媒体に照射した時に、トラッキングエラー信号を検出する状態を説明するための図である。
【００１６】
図７に示した従来例２の光ピックアップ装置２００は、上記した特許文献２（特開２００１−３４４８０５号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【００１７】
図７に示した如く、従来例２の光ピックアップ装置２００において、半導体レーザー２０１から出射されたレーザー光は、コリメータレンズ２０２により平行ビームに変換され、続く回折格子（グレーティング）２０３により回折されて０次光と±１次光からなる３本のビーム（以下、３ビームと記す）に分離され、この後、３ビームはビーム整形プリズム２０４に入射される。
【００１８】
ここで、ビーム整形プリズム２０４は、アナモルフィックプリズムとも呼称されており、光学ガラスを用いて三角柱形状に形成することで横方向と縦方向の倍率が異なる像を生成するものであり、ビーム整形プリズム２０４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に対して傾斜させた入射面２０４ａに対し、半導体レーザー２０１からのレーザー光の出射構造により水平方向が短い楕円光量分布のビームを入射させ、この入射面２０４ａで屈折させることにより水平方向のビーム径を整形倍率に応じて広げている。この際、所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａにおける屈折では、紙面に対し垂直な方向のビームの幅は変わらないので、楕円光量分布のビームは略円光量分布のビームに整形される。
【００１９】
更に、ビーム整形プリズム２０４によって整形された略円光量分布のビームは、光学ガラスを用いて立方体形状に形成した偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２０５と、１／４波長板２０６とを順に通過し、対物レンズ２０７によって光記憶媒体２０８の信号面上に集光される。
【００２０】
この際、図８（ａ），（ｂ）に示したように、回折格子（グレーティング）２０３により回折された３ビームのうちで０次光によるメインビームは、対物レンズ２０７により光記憶媒体２０８の信号面上に螺旋状又は同心円状に形成した凹状のグルーブＧ上にメインスポットＭとして集光される。一方、３ビームのうちで±１次光による一対のサブビームは、凹状のグルーブＧの左右に隣り合って形成された凸状のランドＬ，Ｌ上に一対のサブスポットＳ１，Ｓ２として集光されており、これにより一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はメインスポットＭに対して光記憶媒体２０８の半径方向にトラックピッチＴｐの１／２だけずれた位置に配置されることになる。
【００２１】
この際、メインスポットＭを集光させるグルーブＧが情報信号を記録又は再生するトラックとなるが、メインスポットＭをランドＬ上に集光させて情報信号を記録又は再生するトラックとすることも可能である。
【００２２】
図７に戻り、この後、光記憶媒体２０８の信号面で反射された戻り光は、上記とは逆に対物レンズ２０７，１／４波長板２０６を順に通過し、偏光ビームスプリッタ２０５の偏光分離面２０５ｂで反射されて略９０°方向を転じられた後に検出レンズ２０９及びシリンドリカルレンズ２１０を順に通過して光検出器２１１上に達する。そして、光検出器２１１で光記憶媒体２０８の信号面からのメイン信号，フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号が検出される。尚、以下の説明では、メイン信号の検出及びフォーカスエラー信号の検出についての説明を省略する。
【００２３】
この際、対物レンズ２０７がトラッキング制御により大きく移動した場合（光軸ずれが生じた場合）、あるいは、光記憶媒体２０８と対物レンズ２０７との間に相対的な傾き（チルト）が生じた場合に、トラッキングエラー信号にオフセットが生じるが、このオフセットをキャンセルしながらトラッキングエラー信号を検出する方法としてＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ）法が適用されており、上記した特許文献２ではメインスポットＭ及び一対のサブスポットＳ１，Ｓ２に対して光検出器２１１内に３個の２分割型受光素子（図示せず）を配置した例が開示されているものの、ＤＰＰ法の検出精度を高めると共にメイン信号の検出及びフォーカスエラー信号の検出並びにトラッキングエラー信号の検出を４分割型受光素子で兼用できるトラッキングエラー信号検出回路５０が図８（ｃ）に示した構成で採用されている。
【００２４】
即ち、図８（ｃ）に示した如く、ＤＰＰ法を適用したトラッキングエラー検出回路５０では、光検出器内の半導体基板（図示せず）上にメインスポットＭを検出するための４分割型受光素子５１と、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２を検出するための一対の２分割型受光素子５２，５３とが配置されている。
【００２５】
この際、４分割型受光素子５１は受光領域ａ〜ｄを有し、一方、受光素子５２は受光領域ｅ，ｆを有し、受光素子５３は受光領域ｇ，ｈを有すると共に、受光素子５２，５３の受光領域（ｅ，ｆ），（ｇ，ｈ）の分割線は光記憶媒体２０８の径方向（ラジアル方向）と直交する方向である。
【００２６】
ここで、トラッキングエラー検出回路５０を説明すると、４分割型受光素子５１は４分割した受光領域ａ〜ｄでメインスポットＭを受光して、受光領域ａ，ｃの各出力を加算器５４で加算すると共に、受光領域ｂ，ｄの各出力を加算器５５で加算する。この後、加算器５４の出力と加算器５５の出力との差分を減算器５６で算出して、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ１を減算器５６から出力する。
【００２７】
また、受光素子５２は２分割した受光領域ｅ，ｆで＋１次光によるサブスポットＳ１を受光して、受光領域ｅの出力と受光領域ｆの出力との差分を減算器５７で算出して、（ｅ−ｆ）の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ２を減算器５７から出力する。
【００２８】
また、受光素子５３は２分割した受光領域ｇ，ｈで−１次光によるサブスポットＳ２を受光して、受光領域ｇの出力と受光領域ｈの出力との差分を減算器５８で算出して、（ｇ−ｈ）の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ３を減算器５８から出力し、更に、プッシュプル信号ＴＥ３に対してゲインアンプ５９でゲイン定数Ｇ２を乗算することでゲインアンプ５９からゲイン出力Ｇ２・ＴＥ３を出力する。
【００２９】
この後、減算器５７からのプッシュプル信号ＴＥ２と、ゲインアンプ５９からのゲイン出力Ｇ２・ＴＥ３とを加算器６０で加算して加算出力（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）を得て、更に、加算出力（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）に対してゲインアンプ６１でゲイン定数Ｇ１を乗算することでゲインアンプ６１からゲイン出力Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）を出力する。
【００３０】
更に、減算器５６からのプッシュプル信号ＴＥ１と、ゲインアンプ６１からのゲイン出力Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）との差分を減算器６２で演算することにより、減算器６２からトラッキング信号ＴＥ＝ＴＥ１−Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）が得られる。
【００３１】
そして、上記のように構成したトラッキングエラー検出回路５０によれば、メインスポットＭのプッシュプル信号に対して、サブスポットＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号はスポットが光記憶媒体２０８のトラック（グルーブＧ，ランドＬ）を光記憶媒体２０８の半径方向に移動した場合に検出される出力がちょうど１８０°位相がずれて現れる。一方、レンズシフトなどにより、受光素子５１〜５３上の各スポットの相対位置がずれて光量バランスが崩れたときに発生する成分はメインスポットＭとサブスポットＳ１，Ｓ２で同じ位相で変化する。従って、メインスポットＭとサブスポットＳ１，Ｓ２との差動を取ることにより、レンズシフトにより発生するオフセットをキャンセルすることが可能となるものである。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体（超高密度光ディスク）に対応して、図６に示した従来例１の光ピックアップ装置１００における球面収差補正手段１０５の技術的思想と、図７に示した従来例２の光ピックアップ装置２００における３ビーム生成用の回折格子２０３及びビーム整形プリズ２０４の技術的思想とを組み合わせて、超高密度光記録媒体用として新たな光ピックアップ装置を開発するにあたって、従来例２の光ピックアップ装置２００では３ビーム生成用の回折格子２０３及びビーム整形プリズム２０４に対して以下に説明するような光学的な問題点が生じることが判明し、この問題点について図９及び図１０を用いて説明する。
【００３３】
図９は従来例２の光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形プリズムに対する問題点が発生する構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
図１０は図９に示したビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して光記録媒体に照射した状態を示した平面図である。
【００３４】
図９に示した如く、回折格子２０３で得られた３ビームをビーム整形プリズム２０４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形する時に、３ビームがビーム整形プリズム２０４により拡大する水平方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸とレーザー光の光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定すると、回折格子２０３はｘ軸とｙ軸を含む矩形状のｘｙ面で表示でき、且つ、ｘｙ面はコリメータレンズ２０２（図７）側が入射面２０３ａとなり、この入射面２０３ａと対向する側が出射面２０３ｂとなる。
【００３５】
そして、上記した回折格子２０３のｘｙ面内で出射面２０３ｂ上に凹凸状格子（図示せず）がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成され、且つ、入射面２０３ａ及び出射面２０３ｂの法線はレーザー光の光軸と一致しているので、ｘｙ面とレーザー光の光軸とがなす角度θがθが＝９０°となり、即ち、回折格子２０３のｘｙ面がレーザー光の光軸と直交して設けられている。
【００３６】
この状態で半導体レーザー２０１からのレーザー光が回折格子２０３の入射面２０３ａに入射して、出射面２０３ｂからビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに向かって出射する時に、出射面２０３ｂに形成した凹凸状格子（図示せず）によりレーザー光が回折されて光軸上の点Ｏから３ビームに分離され、この３ビームがビーム整形プリズム２０４側に出射される。
【００３７】
この際、３ビームのうちでメインビームとなる０次光はレーザー光の光軸に沿ってそのまま直進してビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上の点ｍに到達する一方、サブビームとなる±１次光は０次光を中心にして上下対称にそれぞれ角度αだけ回折されてビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上の点ｓ１，ｓ２に到達し、且つ、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で点ｍを挟んで点ｓ１と点ｓ２とが垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に並ぶ。
【００３８】
ここで、回折格子２０３により回折された３ビームのうちで、レーザー光の光軸に対して角度を持たない０次光と、回折格子２０３の凹凸状格子（図示せず）で回折することでレーザー光の光軸に対してある角度αを持った±１次光とがビーム整形プリズム２０４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａに入射する時点で、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対する各ビームの入射角が異なるために、０次光に対して±１次光はビーム整形プリズム２０４により僅かに屈折方向に違いが生じる。
【００３９】
即ち、０次光はビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｘ方向の角度成分βｘのみを持っているので、入射面２０４ａに入射した光線の屈折方向はｘ方向のみであり、ｙ方向の角度成分βｙ＝９０°である。これに対して、±１次光はビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｙ方向にも角度をもって入射する。
【００４０】
従って、±１次光がビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対する入射角により、ｙの角度はｙ方向成分とｘ方向成分とに分解され、入射面２０４ａに対するｘ方向の入射角が大きくなるにつれて、ｙ方向の成分が減少し、ｘ方向の成分が増加する。これに伴って、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂを出射した各ビームは、０次光に対して、±１次光がｘ方向にも角度をもって出射し、且つ、ｙ方向については回折格子２０３による回折方向で、０次光に対して対称な角度であるが、ｘ方向については、＋１次光と−１次光が同じ方向に角度をもって出射する。
【００４１】
この後、整形された３ビームは、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから出射し、更に、偏光ビームスプリッタ２０５の入射面２０５ａに入射して偏光分離面２０５ｂを通って出射面２０５ｃから出射した時に、０次光は点ｍ’の位置となり、±１次光は点ｍ’の位置を挟んだ上下で且つ点ｍ’に対してｘ方向の左側（−ｘ側）に偏った点ｓ１’，ｓ２’の位置となる。そして、点ｓ１’と点ｍ’と点ｓ２’とを結んだ時に各点は一直線上になく、例えば「くの字」の左右を反転させた「逆くの字」状になる。勿論、３ビームがビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから出射した時も、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射したと同じ「逆くの字」状になっている。
【００４２】
そして、図１０に示したように、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射した３ビームを対物レンズ２０７（図７）を介して光記録媒体２０８上に照射して０次光によるメインスポットＭと、±１次光によるサブスポットＳ１，Ｓ２とを光記録媒体２０８上に集光させながら回折格子２０３をグレーティング調整する。このグレーティング調整で、回折格子２０３をレーザー光の光軸を中心にしてごく僅かに回転させて、例えば一方のサブスポットＳ２をグルーブＧの左側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置するように調整すると、メインスポットＭはグルーブＧの中央位置に配置される。しかしながら、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射した３ビームは上記したように「逆くの字」状になっているために、他方のサブスポットＳ１はグルーブＧの右側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）よりも僅かに左側にずれてしまい、サブスポットＳ１とメインスポットＭとサブスポットＳ２とを結んだ線がごく僅かに「逆くの字」状になってしまう。従って、メインスポットＭをグルーブＧのセンターにおいた状態で、サブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができない。
【００４３】
即ち、回折格子２０３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームが、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射した時に、入射面２０４ａでの各ビームの屈折により出射面２０４ｂから出射する時には０次光に対して±１次光が例えばｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りが生じてしまうことになる。
【００４４】
より具体的には、従来例２に示した構造形態で回折格子２０３で生成した３ビームをビーム整形プリズム２０４で屈折させた時の０次光と±１次光の光線の角度を下記する表１に示す。
【００４５】
【表１】
表１において、ビーム整形プリズム２０４は、材質としてホウケイ酸クラウンガラス（ＢＫ７）を用い、整形倍率が１．５倍であり、且つ、プリズム頂角が３３．２°であり、０次光の入射角が５６．８９５°であり、回折格子２０３のグレーティングピッチが４３μｍであり、回折格子２０３の±１次光回折角が０．５４３６５°である場合に、ビーム整形プリズム２０４から出射する０次光出射角度，＋１次光出射角度，−１次光出射角度をそれぞれ示す。
【００４６】
即ち、回折格子２０３を出た０次光は、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｘ方向に５６．８９５°、ｙ方向に０°の角度で入射し、この後、プリズム頂角３３．２°に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａでｘ方向にのみ屈折されて、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂに対して、ｘ方向，ｙ方向ともに０°で出射する。
【００４７】
一方、回折格子２０３を出た±１次光は、ｘ方向については０次光と同じ角度５６．８９５°、ｙ方向については回折格子２０３で回折された角度０．５４３６５°で入射し、この後、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから０次光に対してｘ方向に０．００１４７９°、ｙ方向に−０．５４３６５°（＋１次光），０．５４３６５°（−１次光）の角度をもって出射する。
【００４８】
従って、ビーム整形プリズム２０４に入射する前では０次光と±１次光でｘ方向の角度に差が無かったものが、ビーム整形プリズム２０４を通過した後はｘ方向に角度の差が生じる。
【００４９】
次に、下記の表２は、対物レンズに焦点距離２ｍｍ、を使った場合の光ディスク上におけるスポットの位置関係を示したものである。
【００５０】
【表２】
表２では、ビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）を使用することにより、回折格子による０次光をセンターとして、±１次光の位置がｘ方向に約０．０４μｍずれている。このずれはＤＶＤの場合にはトラックピッチに対して小さいので影響はほとんどでないが、波長が４５０ｎｍ以下の青紫色レーザー光を使った超高密度光ディスクでは、トラックピッチが０．３２μｍ程度であり、ＤＰＰ法を使用する場合、サブスポットはメインスポットに対して１／２トラック、すなわち０．１６μｍ半径方向にずれて配置されるので、上記した約０．０４μｍのずれは、その１／４にあたり、無視することはできない。
【００５１】
実際に、サブスポットがずれた状態では、メインスポットのプッシュプル振幅が最大になる位置に対して、サブスポットのプッシュプルの振幅が最大になる位置がずれることになる。従って、これらから演算されるトラッキングエラー信号の振幅が低下する。また、オフセットも発生する。オフセットの電気的な補正を行わない場合には、オフトラックが発生し、信号の品質が低下するという問題があった。
【００５２】
そこで、本発明は、回折格子とビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）とを用いた光ピックアップにおいて、回折格子からの３ビームがビーム整形プリズムを通過することにより発生する、±１次光の位置の変化を補正し、トラッキングエラー信号の振幅低下やオフセットを発生させない光ピックアップ装置を供給することを目的とする。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザー光を出射する半導体レーザーと、前記レーザー光を平行ビームに変換するコリメータレンズと、前記平行ビームを回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離する回折格子と、前記３ビームの径を拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するビーム整形プリズムと、整形された前記３ビームを光記録媒体に照射する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出器とを少なくとも備えた光ピックアップ装置において、
前記３ビームが前記ビーム整形プリズムにより拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、前記回折格子を前記ｘ軸と前記ｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、前記ｘｙ面を前記ｙ軸を中心にして回動させて前記ｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、前記ｘｙ面内に形成した格子が前記ｘ軸と略平行になるように配置したことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００５５】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の全体構成を示した構成図、
図２（ａ），（ｂ）は図１に示した回折格子を拡大して示した平面図，側面図、
図３は図１に示した球面収差補正手段及び対物レンズ近傍を拡大して示した図である。
【００５６】
図１に示した本発明に係る光ピックアップ装置１０は、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体（以下、超高密度光ディスクと記す）１の信号面１ｂ上で情報信号を超高密度に記録及び／又は再生するために開発したものである。尚、実施例では、本発明に係る光ピックアップ装置１０を、円盤状の超高密度光ディスク１に適用した場合について以下に説明するが、これに限ることなく、超高密度光記録媒体として矩形状の光カードなどにも適用することも可能である。
【００５７】
まず、図１に示した如く、超高密度光ディスク（Ｂｌｕ Ｒａｙ Ｄｉｓｃ）１は、レーザービーム入射面１ａと信号面１ｂとの間のディスク基板厚さｔが略０．１ｍｍに薄く設定されて、この上に略１．１ｍｍの補強板（図示せず）を貼り合せて合計厚さが略１．２ｍｍに形成されている。
【００５８】
上記した光ピックアップ装置１０では、超高密度光ディスク１に対応して半導体レーザー１１から波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光Ｌが出射されており、この実施例ではレーザー光Ｌの基準波長が例えば４０８ｎｍに設定されている。
【００５９】
そして、半導体レーザー１１から出射されたレーザー光Ｌは直線偏光の発散光であり、この発散光がコリメータレンズ１２で平行ビームに変換された後、この平行ビームはレーザー光Ｌの光軸に対して所定の角度θまで回動させて配置した回折格子（グレーティング）１３の平坦な入射面１３ａから入射し、図２（ａ），（ｂ）に示したように出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１により回折され、凹凸状格子１３ｂ１のピッチと傾斜の角度に応じて０次回折光と±１次回折光からなる３本のビーム（以下、３ビームと記す）に分離される。
【００６０】
この実施例では、従来例２と異なって、回折格子１３を、上記したようにレーザー光Ｌの光軸に対して所定の角度θまで回動させて配置することで、３ビーム生成時に生じる従来の問題点を解決することを特徴とするものであるが、これについては後で詳述する。
【００６１】
上記した回折格子（グレーティング）１３は、図２（ａ），（ｂ）に拡大して示したように、光透過性材料を用いて半導体レーザー１１側及びコリメータレンズ１２側の入射面１３ａが平坦面に形成され、且つ、入射面１３ａ及びこの入射面１３ａと対向する出射面１３ｂをｘ軸及びこのｘ軸に直交したｙ軸を含むｘｙ面で表示した時に、出射面１３ｂ上に凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成されている。この際、ｚ軸はｘｙ面と直交してこのｘｙ面の中心を通る法線である。尚、実施例では、回折格子１３の出射面１３ｂ上に凹凸状格子１３ｂ１を形成したが、凹凸状格子１３ｂ１を入射面１３ａ上にｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成することも可能である。
【００６２】
図１に戻り、この後、回折格子１３で得れた３ビームは、回折格子１３の出射面１３ｂと対向する側に配置したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａから入射させている。上記したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は、従来例２で説明したような三角柱形状のビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）と、立方体形状の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）とを一体的に合体したものである。尚、この実施例では、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４を用いているが、従来例２と同様に、三角柱形状のビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）と、立方体形状の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）とをそれぞれ別体で用いても良い。
【００６３】
ここで、上記したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４では、半導体レーザー１１からのレーザー光の出射構造により水平方向が短い楕円光量分布のビームを、入射面１４ａと偏光分離面１４ｂを介して対向する第１出射面１４ｃに対して水平方向（紙面方向）に所定のプリズム頂角に従って傾斜させた入射面１４ａで屈折させることにより水平方向のビーム径を整形倍率に応じて広げている。この際、所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａにおける屈折では、紙面に対し垂直な方向のビームの幅は変わらないので、楕円光量分布のビームは略円光量分布のビームに整形される。そして、整形された略円光量分布のビームは、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４内で半透過反射膜を膜付けした偏光分離面１４ｂを透過して第１出射面１４ｃから出射して、球面収差補正手段１５に入射され、この球面収差補正手段１５で３ビームに対して球面収差を補正している。
【００６４】
上記した球面収差補正手段１５は、半導体レーザー１１と超高密度光ディスク１の信号面１ｂとの間の光軸上に配置された集光光学系によって発生する球面収差を補正するものであり、図３にも拡大して示した如く、半導体レーザー１１側に設けた凹レンズ（負レンズ）１５Ａと、凹レンズ１５Ａを光軸方向に沿って変位させるアクチュエータ１５Ｂと、後述する対物レンズ１８側に設けた凸レンズ（正レンズ）１５Ｃとから構成されている。そして、凹レンズ１５Ａをアクチュエータ１５Ｂによって凸レンズ１５Ｃに対して光軸方向に変位させ、凹レンズ１５Ａと凸レンズ１５Ｃとの間隔を制御して、対物レンズ１８に入射する３ビームの平行度を調整して、対物レンズ１８の倍率誤差による球面収差を発生させて他の球面収差と相殺することで球面収差を補正している。尚、球面収差補正手段として、実施例では凹レンズ１５Ａとアクチュエータ１５Ｂと凸レンズ１５Ｃとの組み合わせを用いたが、これに代えて液晶素子などを用いた波面変調素子を適用することも可能である。
【００６５】
この後、球面収差補正手段１５を通った３ビームは、立ち上げミラー１６によって略９０°方向を転じられた後に位相板１７を透過して円偏光となる。この際、位相板１７は、３ビームが透過する時に略１／４波長（９０°）の位相差を与えるものである。
【００６６】
更にこの後、位相板１７を透過した３ビームは、超高密度光ディスク用として設計された対物レンズ１８に入射される。上記した対物レンズ１８は、超高密度光ディスク１に対応して開口数（ＮＡ）が０．７５以上に設定され、且つ、互いに対向する第１，第２面１８ａ，１８ｂのうちで少なくとも１面が非球面に形成されたものである。この実施例における対物レンズ１８は、開口数（ＮＡ）が０．８５の単玉レンズであり、且つ、第１，第２面１８ａ，１８ｂ共に非球面に形成されたものを使用している。この際、対物レンズ１８はレンズホルダ１９内の上方部位に取り付けられていると共に、このレンズホルダ１９の外周にフォーカスコイル２０とトラッキングコイル２１とが一体的に取り付けられ、且つ、レンズホルダ１９の外周に固着させた複数本のサスペンションワイヤ（図示せず）を介してレンズホルダ１９と一体に対物レンズ１８が超高密度光ディスク１のフォーカス方向とトラッキング方向とに揺動可能に支持されている。
【００６７】
そして、対物レンズ１８でここに入射した３ビームを絞ってＯ次光によるメインビームと±１次光による一対のサブビームとを得て、メインビームと一対のサブビームとを超高密度光ディスク１のレーザービーム入射面１ａから入射させて、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射すると、後述するように図５に示し超高密度光ディスク１の信号面１ｂのグルーブＧ上にメインスポットＭが集光され、且つ、グルーブＧの左右に隣り合うランドＬ，Ｌ上に一対のサブスポットＳ１，Ｓ２が集光される。この際、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はメインスポットＭに対して超高密度光ディスク１の半径方向にトラックピッチＴｐの１／２だけずれた位置に配置される。
【００６８】
この後、超高密度光ディスク１の信号面１ｂで反射された戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ１８，位相板１７，立ち上げミラー１６，球面収差補正手段１５を通った後に、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の偏光分離面１４ｂで反射されて略９０°方向を転じられた後に第１出射面１４ｃと直交する第２出射面１４ｄから出射して凸レンズ２２，シリンドリカルレンズ２３を順に通過して光検出器２４に達する。そして、光検出器２４で超高密度光ディスク１の信号面１ｂからのメイン信号，フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号が検出される。
【００６９】
この際、トラッキングエラー信号は、先に図８（ｃ）を用いて説明したＤＰＰ法を適用したトラッキングエラー信号検出回路５０により検出している。
【００７０】
ここで、本発明の要部となる３ビーム生成用の回折格子１３及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４に対する従来の問題点を解決するための構造形態について図４及び図５を用いて説明する。
【００７１】
図４は本発明に係る光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムに対する従来の問題点を解決した構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
図５は図４に示したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して超高密度光ディスクに照射した状態を示した平面図である。
【００７２】
先に図９を用いて「発明が解決しようとする課題」で説明したように、従来例２では回折格子２０３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームが、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射した時に、入射面２０４ａでの各ビームの屈折により出射面２０４ｂから出射する時には０次光に対して±１次光が例えばｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りが生じてしまうことが予めわかっているので、本発明では、図４に示したように、回折格子１３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームを、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上に垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射させずに、０次光に対して±１次光を、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４での屈折により生じるｘ方向への偏りをキャンセルするように入射面１４ａ上で逆方向に予め偏らせて入射させている。
【００７３】
即ち、図４に示した如く、回折格子１３で得られた３ビームをビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形する時に、３ビームがビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４により拡大する水平方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸とレーザー光の光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定すると、回折格子１３はｘ軸とｙ軸を含む矩形状のｘｙ面で表示でき、且つ、ｘｙ面は前述したようにコリメータレンズ１２（図１）側が入射面１３ａとなり、この入射面１３ａと対向する側が出射面１３ｂとなると共に、ｘｙ面内の出射面１３ｂ上には、前述したように、凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成されている。
【００７４】
ここで、回折格子１３は、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面とレーザー光Ｌの光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定している。この際、上記した所定の角度θは、回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１の±１次光への回折角と、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａの整形倍率とによって決定されるものである。
【００７５】
そして、回折格子１３をｙ軸を中心にして所定の角度θの位置まで回動させた状態で、半導体レーザー１１から出射したレーザー光Ｌを回折格子１３の入射面１３ａから入射させると、このレーザー光Ｌが回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１の±１次光への回折角に応じて回折されて出射面１３ｂの点Ｏから０次光と±１次光とによる３ビームが出射されるが、３ビームのうちで０次光は凹凸状格子１３ｂ１によって回折されることなくそのまま直進し、レーザー光Ｌの光軸に対してｘ方向、ｙ方向ともに０°の状態を保ったままビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上で点ｍの位置に至り、ここでの入射角に応じて屈折される。
【００７６】
一方、３ビームのうちで±１次光は凹凸状格子１３ｂ１によって回折されて、０次光に対してｘ方向、ｙ方向ともに異なる角度で入射し、±１次光は０次光を中心にして上下対称にそれぞれ角度α’だけ回折されてビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上の点ｓ１，ｓ２に到達するものの、回折格子１３がｙ軸を中心にして所定の角度θだけ予め回動しているために、入射面１４ａ上の点ｓ１，ｓ２は点ｍに対してｘ方向の右側（＋ｘ側）に偏った位置となる。そして、入射面１４ａ上の点ｓ１と点ｍと点ｓ２とを結んだ時に各点は一直線上になく、例えば「くの字」状になる。一方、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は従来の問題点で説明したように０次光に対して±１次光が「逆くの字」に出射される特性を持っているので、回折格子１３の回動により０次光に対して±１次光が「くの字」に出射させて、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４での屈折及び出射の方向をキャンセルさせることにより、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射する時には０次光と±１次光とが同じ線上で一直線になる。
【００７７】
即ち、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は、前記したようにｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りを生じる性質を持っているために、ｘ方向の右側（＋ｘ側）に偏って入射面１４ａに入射した３ビームは出射面１４ｃから出射する時点でｘ方向の偏りがキャンセルされて、出射面１４ｃから出射した時に、０次光は点ｍ’の位置となり、±１次光は点ｍ’の位置を挟んだ上下で且つ点ｍ’と同一のｙ軸方向に沿った直線上に位置する。これを言い換えると、前述したように、ｙ方向に角度を持った±１次光がｘ方向に傾いたビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａに入射すると、ｘ方向の屈折がｙ方向の角度に応じて０次光に対してずれ、このずれをキャンセルするように予めｘ方向の角度を０次光の角度と異なる角度でビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａに入射させているものである。
【００７８】
より具体的な例として、半導体レーザー１１から基準波長が４０８ｎｍのレーザー光を出射させ、このレーザー光を回折格子１３の入射面１３ａから入射して出射面１４ｃ上でｘ軸と平行に所定のピッチとして４３μｍで形成した複数の凹凸状格子１３ｂ１により回折させて、０次光と±１次光とによる３ビームを生成する際に、回折格子１３をｙ軸を中心にして角度θを変化させながら回動させた場合に、回折格子１３の出射面１３ｂから出射する±１次光のｘ方向の出射角のずれ量は下記の表３に示したようになり、本実施例では所定の角度θとしてθ＝４５°の場合を採用している。
【００７９】
【表３】
この後、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームは、前述の図１で示したように、球面収差を補正する球面収差補正手段１５を通過し、光路を折り曲げる立ち上げミラー１６、位相板１７を順に通り、対物レンズ１８へと入射する。
【００８０】
そして、図５に示したように、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームを対物レンズ１８（図１）を介して超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射して、０次光によるメインスポットＭと、±１次光によるサブスポットＳ１，Ｓ２とを信号面１ｂ上に集光させながら回折格子１３をグレーティング調整する。このグレーティング調整で、回折格子１３をレーザー光の光軸を中心にしてごく僅かに回転させて、例えば一方のサブスポットＳ２をグルーブＧの左側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置するように調整すると、メインスポットＭはグルーブＧの中央位置に配置される。更に、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームは前述したように一直線上にあるために、従来と異なって、他方のサブスポットＳ１もグルーブＧの右側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置される。この時、サブスポットＳ１とメインスポットＭとサブスポットＳ２とを結んだ線は、従来のような「逆くの字」にならずに一直線になる。また、メインスポットをグルーブＧのセンターにおいた状態で、サブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができる。
【００８１】
この際、０次光のメインスポットＭに対して±１次光のサブスポットＳ１，Ｓ２は対物レンズ１８の焦点距離ｆに応じて、下記の式で示される間隔で集光される。
ｆ×ｔａｎδ（δ：±１次光の対物レンズへの入射角度）
従って、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームを対物レンズ１８（図１）を介して超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射した後に、回折格子１３をグレーティング調整すると、回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子を１３ｂ１がｘ軸と略平行になるよう配置されることになる。
【００８２】
上記からビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４から出射した３ビームを対物レンズ１８を介して狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体１の信号面１ｂ上に照射した時に、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上で０次光によるメインスポットＭはグルーブＧ（又はランドＬ）上に集光され、且つ、±１次光による一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はグルーブＧ（又はランドＬ）の左右に隣り合うランドＬ，Ｌ（又はグルーブＧ，Ｇ）上に確実に集光される。これを言い換えると、メインスポットＭをグルーブＧ（又はランドＬ）のセンターにおいた状態で、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができ、これに伴って、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上からトラッキングエラー信号をＤＰＰ法によって確実に検出することができ、且つ、トラッキングエラー信号にオフセットや位相ずれが発生しないので、情報信号を超高密度に記録又は再生できる。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光ピックアップ装置によると、とくに、半導体レーザーから出射したレーザー光を回折格子で回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離した後に、この３ビームをビーム整形プリズムで拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するにあたって、３ビームがビーム整形プリズムにより拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、回折格子をｘ軸とｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、ｘｙ面内に形成した格子がｘ軸と略平行になるように配置したため、０次光に対して±１次光を、ビーム整形プリズムの入射面での屈折により生じるｘ方向への偏りをキャンセルするように入射面上で逆方向に予め偏らせて入射させることができるので、ビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体の信号面上に照射した時に、超高密度光ディスクの信号面上で０次光によるメインスポットはグルーブ（又はランド）上に集光され、且つ、±１次光による一対のサブスポットはグルーブ（又はランド）の左右に隣り合うランド（又はグルーブ）上に確実に集光される。これを言い換えると、メインスポットをグルーブ（又はランド）のセンターにおいた状態で、一対のサブスポットを完全に１／２トラックずらした位置に配置することができ、これに伴って、超高密度光ディスクの信号面上からトラッキングエラー信号をＤＰＰ法によって確実に検出することができ、且つ、トラッキングエラー信号にオフセットや位相ずれが発生しないので、情報信号を超高密度に記録又は再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の全体構成を示した構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は図１に示した回折格子を拡大して示した平面図，側面図である。
【図３】図１に示した球面収差補正手段及び対物レンズ近傍を拡大して示した図である。
【図４】本発明に係る光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムに対する従来の問題点を解決した構造形態を説明するために模式的に示した斜視図である。
【図５】図４に示したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して超高密度光ディスクに照射した状態を示した平面図である。
【図６】従来例１の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図７】従来例２の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図８】３ビームを光記憶媒体に照射した時に、トラッキングエラー信号を検出する状態を説明するための図である。
【図９】従来例２の光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形プリズムに対する問題点が発生する構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
【図１０】図９に示したビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して光記録媒体に照射した状態を示した平面図である。
【符号の説明】
１…超高密度光記録媒体（超高密度光ディスク）、
１ａ…レーザービーム入射面、１ｂ…信号面、
１０…光ピックアップ装置、
１１…半導体レーザー、１２…コリメータレンズ、
１３…回折格子（グレーティング）、
１３ａ…入射面、１３ｂ…出射面、１３ｂ１…凹凸状格子、
１４…ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム、１４ａ…入射面、
１４ｂ…偏光分離面、１４ｃ…第１出射面、１４ｄ…第２出射面、
１５…球面収差補正手段、１５Ａ…凹レンズ（負レンズ）、
１５Ｂ…アクチュエータ、１５Ｃ…凸レンズ（正レンズ）、
１６…立ち上げミラー、１７…位相板、
１８…対物レンズ、１８ａ…第１面、１８ｂ…第２面、１９…レンズホルダ、
２０…フォーカスコイル、２１…トラッキングコイル、
２２…凸レンズ、２３…シリンドリカルレンズ、２４…光検出器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、とくに、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体に対応して、対物レンズから超高密度光記録媒体の信号面上に照射する３ビームを良好に生成できる光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、円盤状の光ディスクやカード状の光カードなどの光記録媒体は、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を透明基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
この種の光記録媒体となる光ディスクとして例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などは既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るために、上記したＣＤ，ＤＶＤよりも狭トラック化を図って情報信号を超高密度に記録又は再生できる超高密度光ディスク（Ｂｌｕ Ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の開発が盛んに行われている。
【０００４】
上記した超高密度光ディスクは、波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光を開口数（ＮＡ）が０．７５以上の対物レンズで絞って得たレーザービームを照射して、レーザービーム入射面から略０．１ｍｍ隔てた位置にある信号面上に情報信号を超高密度に記録又は再生できるように開発が進められている。この際、超高密度光ディスクの記録容量はディスク基板の直径が１２ｃｍの時に片面で２５ＧＢ（ギガバイト）前後である。
【０００５】
ところで、超高密度光ディスクを記録又は再生するための光ピックアップ装置は各種の構造形態があるものの、一例として、レーザー光の基準波長が４００ｎｍ程度のレーザー光源と、レーザー光源と超高密度光ディスクの信号面との間の光軸上に配置された集光光学系によって発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、開口数が０．８５より大とされ且つ軽量な非球面単玉対物レンズとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、光記録媒体を記録又は再生する際に、対物レンズから光記録媒体に照射する３ビームを生成するための光ピックアップ装置として、半導体レーザーと、半導体レーザーから出射したレーザー光を回折させて０次光と±１次光からなる３ビームを生成する回折格子（グレーティング）と、３ビームの径を拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するビーム整形プリズムと、整形した３ビームを光記録媒体に照射する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を検出する光検出器とを少なくとも備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−５０３２号公報（第９頁、第２図）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−３４４８０５号公報（第６頁、第１図）
【０００９】
図６は従来例１の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【００１０】
まず、図６に示した従来例１の光ピックアップ装置１００は、上記した特許文献１（特開２００３−５０３２号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【００１１】
図６に示した如く、従来例１の光ピックアップ装置１００において、超高密度な情報記録媒体に対応して、レーザー光源１０１から出射された基準波長が４００ｎｍ程度のレーザー光Ｌは、カップリングレンズ１０２，ビーム整形プリズムペア１０３，偏光ビームスプリッタ１０４，ビームエキスパンダ１０５，１／４波長板１０６，及び絞り１０７を順に通過し、開口数が０．８５より大とされ且つ軽量な非球面単玉対物レンズ１０８によって絞られたレーザービームＬａが情報記録媒体の保護層１０９を介して信号面１０９ａ上に照射される。この後、信号面１０９ａで反射された戻り光Ｌｂは、上記とは逆に非球面単玉対物レンズ１０８，絞り１０７，１／４波長板１０６，ビームエキスパンダ１０５を順に通過し、偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されてシリンドリカルレンズ１１１，フォーカシングレンズ１１２を通過して光検出器１１３上に達して信号面情報が検出される。
【００１２】
ここで、球面収差補正手段としてのビームエキスパンダ１０５は、負レンズ１０５Ａと、１軸アクチュエータ１０５Ｂと、正レンズ１０５Ｃとを備え、且つ、負レンズ１０５Ａが１軸アクチュエータ１０５Ｂにより正レンズ１０５Ｃに対して光軸方向に沿って変位可能になっている。また、非球面単玉対物レンズ１０８は２軸アクチュエータ１１０によりフォーカシング方向及びトラッキング方向に駆動される。
【００１３】
上記のように構成した従来例１の光ピックアップ装置１００では、レーザー光源１０１から出射したレーザー光Ｌの基準波長に対するバラツキ，環境変化，情報記録媒体の保護層１０９の厚さ誤差，非球面単玉対物レンズ１０８の製造誤差などに起因して、ビームエキスパンダ１０５を作動させることで、レーザー光源１０１と情報記録媒体の信号面１０９ａとの間の光軸上に配置された集光光学系中で発生する球面収差を補正することができる。
【００１４】
一方、光記録媒体（光ディスク）用の光ピックアップ装置において、トラッキングサーボ方式に回折格子を用いて半導体レーザーから出射したレーザー光を回折させて０次光と±１次光からなる３ビームを生成し、この３ビームを対物レンズにより光ディスクの信号面上に照射した際に、光記録媒体の信号面上のメイン信号を読み取るためのメインスポットと、このメインスポットから所定の距離はなれた位置にトラッキングのためのエラー信号を得るための一対のサブポットとを生成する方法があり、この方法は下記する従来例２の光ピックアップ装置で行われている。
【００１５】
図７は従来例２の光ピックアップ装置を示した構成図、
図８は３ビームを光記憶媒体に照射した時に、トラッキングエラー信号を検出する状態を説明するための図である。
【００１６】
図７に示した従来例２の光ピックアップ装置２００は、上記した特許文献２（特開２００１−３４４８０５号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【００１７】
図７に示した如く、従来例２の光ピックアップ装置２００において、半導体レーザー２０１から出射されたレーザー光は、コリメータレンズ２０２により平行ビームに変換され、続く回折格子（グレーティング）２０３により回折されて０次光と±１次光からなる３本のビーム（以下、３ビームと記す）に分離され、この後、３ビームはビーム整形プリズム２０４に入射される。
【００１８】
ここで、ビーム整形プリズム２０４は、アナモルフィックプリズムとも呼称されており、光学ガラスを用いて三角柱形状に形成することで横方向と縦方向の倍率が異なる像を生成するものであり、ビーム整形プリズム２０４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に対して傾斜させた入射面２０４ａに対し、半導体レーザー２０１からのレーザー光の出射構造により水平方向が短い楕円光量分布のビームを入射させ、この入射面２０４ａで屈折させることにより水平方向のビーム径を整形倍率に応じて広げている。この際、所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａにおける屈折では、紙面に対し垂直な方向のビームの幅は変わらないので、楕円光量分布のビームは略円光量分布のビームに整形される。
【００１９】
更に、ビーム整形プリズム２０４によって整形された略円光量分布のビームは、光学ガラスを用いて立方体形状に形成した偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２０５と、１／４波長板２０６とを順に通過し、対物レンズ２０７によって光記憶媒体２０８の信号面上に集光される。
【００２０】
この際、図８（ａ），（ｂ）に示したように、回折格子（グレーティング）２０３により回折された３ビームのうちで０次光によるメインビームは、対物レンズ２０７により光記憶媒体２０８の信号面上に螺旋状又は同心円状に形成した凹状のグルーブＧ上にメインスポットＭとして集光される。一方、３ビームのうちで±１次光による一対のサブビームは、凹状のグルーブＧの左右に隣り合って形成された凸状のランドＬ，Ｌ上に一対のサブスポットＳ１，Ｓ２として集光されており、これにより一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はメインスポットＭに対して光記憶媒体２０８の半径方向にトラックピッチＴｐの１／２だけずれた位置に配置されることになる。
【００２１】
この際、メインスポットＭを集光させるグルーブＧが情報信号を記録又は再生するトラックとなるが、メインスポットＭをランドＬ上に集光させて情報信号を記録又は再生するトラックとすることも可能である。
【００２２】
図７に戻り、この後、光記憶媒体２０８の信号面で反射された戻り光は、上記とは逆に対物レンズ２０７，１／４波長板２０６を順に通過し、偏光ビームスプリッタ２０５の偏光分離面２０５ｂで反射されて略９０°方向を転じられた後に検出レンズ２０９及びシリンドリカルレンズ２１０を順に通過して光検出器２１１上に達する。そして、光検出器２１１で光記憶媒体２０８の信号面からのメイン信号，フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号が検出される。尚、以下の説明では、メイン信号の検出及びフォーカスエラー信号の検出についての説明を省略する。
【００２３】
この際、対物レンズ２０７がトラッキング制御により大きく移動した場合（光軸ずれが生じた場合）、あるいは、光記憶媒体２０８と対物レンズ２０７との間に相対的な傾き（チルト）が生じた場合に、トラッキングエラー信号にオフセットが生じるが、このオフセットをキャンセルしながらトラッキングエラー信号を検出する方法としてＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ）法が適用されており、上記した特許文献２ではメインスポットＭ及び一対のサブスポットＳ１，Ｓ２に対して光検出器２１１内に３個の２分割型受光素子（図示せず）を配置した例が開示されているものの、ＤＰＰ法の検出精度を高めると共にメイン信号の検出及びフォーカスエラー信号の検出並びにトラッキングエラー信号の検出を４分割型受光素子で兼用できるトラッキングエラー信号検出回路５０が図８（ｃ）に示した構成で採用されている。
【００２４】
即ち、図８（ｃ）に示した如く、ＤＰＰ法を適用したトラッキングエラー検出回路５０では、光検出器内の半導体基板（図示せず）上にメインスポットＭを検出するための４分割型受光素子５１と、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２を検出するための一対の２分割型受光素子５２，５３とが配置されている。
【００２５】
この際、４分割型受光素子５１は受光領域ａ〜ｄを有し、一方、受光素子５２は受光領域ｅ，ｆを有し、受光素子５３は受光領域ｇ，ｈを有すると共に、受光素子５２，５３の受光領域（ｅ，ｆ），（ｇ，ｈ）の分割線は光記憶媒体２０８の径方向（ラジアル方向）と直交する方向である。
【００２６】
ここで、トラッキングエラー検出回路５０を説明すると、４分割型受光素子５１は４分割した受光領域ａ〜ｄでメインスポットＭを受光して、受光領域ａ，ｃの各出力を加算器５４で加算すると共に、受光領域ｂ，ｄの各出力を加算器５５で加算する。この後、加算器５４の出力と加算器５５の出力との差分を減算器５６で算出して、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ１を減算器５６から出力する。
【００２７】
また、受光素子５２は２分割した受光領域ｅ，ｆで＋１次光によるサブスポットＳ１を受光して、受光領域ｅの出力と受光領域ｆの出力との差分を減算器５７で算出して、（ｅ−ｆ）の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ２を減算器５７から出力する。
【００２８】
また、受光素子５３は２分割した受光領域ｇ，ｈで−１次光によるサブスポットＳ２を受光して、受光領域ｇの出力と受光領域ｈの出力との差分を減算器５８で算出して、（ｇ−ｈ）の情報を持つプッシュプル信号ＴＥ３を減算器５８から出力し、更に、プッシュプル信号ＴＥ３に対してゲインアンプ５９でゲイン定数Ｇ２を乗算することでゲインアンプ５９からゲイン出力Ｇ２・ＴＥ３を出力する。
【００２９】
この後、減算器５７からのプッシュプル信号ＴＥ２と、ゲインアンプ５９からのゲイン出力Ｇ２・ＴＥ３とを加算器６０で加算して加算出力（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）を得て、更に、加算出力（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）に対してゲインアンプ６１でゲイン定数Ｇ１を乗算することでゲインアンプ６１からゲイン出力Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）を出力する。
【００３０】
更に、減算器５６からのプッシュプル信号ＴＥ１と、ゲインアンプ６１からのゲイン出力Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）との差分を減算器６２で演算することにより、減算器６２からトラッキング信号ＴＥ＝ＴＥ１−Ｇ１・（ＴＥ２＋Ｇ２・ＴＥ３）が得られる。
【００３１】
そして、上記のように構成したトラッキングエラー検出回路５０によれば、メインスポットＭのプッシュプル信号に対して、サブスポットＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号はスポットが光記憶媒体２０８のトラック（グルーブＧ，ランドＬ）を光記憶媒体２０８の半径方向に移動した場合に検出される出力がちょうど１８０°位相がずれて現れる。一方、レンズシフトなどにより、受光素子５１〜５３上の各スポットの相対位置がずれて光量バランスが崩れたときに発生する成分はメインスポットＭとサブスポットＳ１，Ｓ２で同じ位相で変化する。従って、メインスポットＭとサブスポットＳ１，Ｓ２との差動を取ることにより、レンズシフトにより発生するオフセットをキャンセルすることが可能となるものである。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体（超高密度光ディスク）に対応して、図６に示した従来例１の光ピックアップ装置１００における球面収差補正手段１０５の技術的思想と、図７に示した従来例２の光ピックアップ装置２００における３ビーム生成用の回折格子２０３及びビーム整形プリズ２０４の技術的思想とを組み合わせて、超高密度光記録媒体用として新たな光ピックアップ装置を開発するにあたって、従来例２の光ピックアップ装置２００では３ビーム生成用の回折格子２０３及びビーム整形プリズム２０４に対して以下に説明するような光学的な問題点が生じることが判明し、この問題点について図９及び図１０を用いて説明する。
【００３３】
図９は従来例２の光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形プリズムに対する問題点が発生する構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
図１０は図９に示したビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して光記録媒体に照射した状態を示した平面図である。
【００３４】
図９に示した如く、回折格子２０３で得られた３ビームをビーム整形プリズム２０４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形する時に、３ビームがビーム整形プリズム２０４により拡大する水平方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸とレーザー光の光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定すると、回折格子２０３はｘ軸とｙ軸を含む矩形状のｘｙ面で表示でき、且つ、ｘｙ面はコリメータレンズ２０２（図７）側が入射面２０３ａとなり、この入射面２０３ａと対向する側が出射面２０３ｂとなる。
【００３５】
そして、上記した回折格子２０３のｘｙ面内で出射面２０３ｂ上に凹凸状格子（図示せず）がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成され、且つ、入射面２０３ａ及び出射面２０３ｂの法線はレーザー光の光軸と一致しているので、ｘｙ面とレーザー光の光軸とがなす角度θがθが＝９０°となり、即ち、回折格子２０３のｘｙ面がレーザー光の光軸と直交して設けられている。
【００３６】
この状態で半導体レーザー２０１からのレーザー光が回折格子２０３の入射面２０３ａに入射して、出射面２０３ｂからビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに向かって出射する時に、出射面２０３ｂに形成した凹凸状格子（図示せず）によりレーザー光が回折されて光軸上の点Ｏから３ビームに分離され、この３ビームがビーム整形プリズム２０４側に出射される。
【００３７】
この際、３ビームのうちでメインビームとなる０次光はレーザー光の光軸に沿ってそのまま直進してビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上の点ｍに到達する一方、サブビームとなる±１次光は０次光を中心にして上下対称にそれぞれ角度αだけ回折されてビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上の点ｓ１，ｓ２に到達し、且つ、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で点ｍを挟んで点ｓ１と点ｓ２とが垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に並ぶ。
【００３８】
ここで、回折格子２０３により回折された３ビームのうちで、レーザー光の光軸に対して角度を持たない０次光と、回折格子２０３の凹凸状格子（図示せず）で回折することでレーザー光の光軸に対してある角度αを持った±１次光とがビーム整形プリズム２０４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａに入射する時点で、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対する各ビームの入射角が異なるために、０次光に対して±１次光はビーム整形プリズム２０４により僅かに屈折方向に違いが生じる。
【００３９】
即ち、０次光はビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｘ方向の角度成分βｘのみを持っているので、入射面２０４ａに入射した光線の屈折方向はｘ方向のみであり、ｙ方向の角度成分βｙ＝９０°である。これに対して、±１次光はビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｙ方向にも角度をもって入射する。
【００４０】
従って、±１次光がビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対する入射角により、ｙの角度はｙ方向成分とｘ方向成分とに分解され、入射面２０４ａに対するｘ方向の入射角が大きくなるにつれて、ｙ方向の成分が減少し、ｘ方向の成分が増加する。これに伴って、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂを出射した各ビームは、０次光に対して、±１次光がｘ方向にも角度をもって出射し、且つ、ｙ方向については回折格子２０３による回折方向で、０次光に対して対称な角度であるが、ｘ方向については、＋１次光と−１次光が同じ方向に角度をもって出射する。
【００４１】
この後、整形された３ビームは、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから出射し、更に、偏光ビームスプリッタ２０５の入射面２０５ａに入射して偏光分離面２０５ｂを通って出射面２０５ｃから出射した時に、０次光は点ｍ’の位置となり、±１次光は点ｍ’の位置を挟んだ上下で且つ点ｍ’に対してｘ方向の左側（−ｘ側）に偏った点ｓ１’，ｓ２’の位置となる。そして、点ｓ１’と点ｍ’と点ｓ２’とを結んだ時に各点は一直線上になく、例えば「くの字」の左右を反転させた「逆くの字」状になる。勿論、３ビームがビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから出射した時も、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射したと同じ「逆くの字」状になっている。
【００４２】
そして、図１０に示したように、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射した３ビームを対物レンズ２０７（図７）を介して光記録媒体２０８上に照射して０次光によるメインスポットＭと、±１次光によるサブスポットＳ１，Ｓ２とを光記録媒体２０８上に集光させながら回折格子２０３をグレーティング調整する。このグレーティング調整で、回折格子２０３をレーザー光の光軸を中心にしてごく僅かに回転させて、例えば一方のサブスポットＳ２をグルーブＧの左側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置するように調整すると、メインスポットＭはグルーブＧの中央位置に配置される。しかしながら、偏光ビームスプリッタ２０５の出射面２０５ｃから出射した３ビームは上記したように「逆くの字」状になっているために、他方のサブスポットＳ１はグルーブＧの右側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）よりも僅かに左側にずれてしまい、サブスポットＳ１とメインスポットＭとサブスポットＳ２とを結んだ線がごく僅かに「逆くの字」状になってしまう。従って、メインスポットＭをグルーブＧのセンターにおいた状態で、サブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができない。
【００４３】
即ち、回折格子２０３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームが、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射した時に、入射面２０４ａでの各ビームの屈折により出射面２０４ｂから出射する時には０次光に対して±１次光が例えばｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りが生じてしまうことになる。
【００４４】
より具体的には、従来例２に示した構造形態で回折格子２０３で生成した３ビームをビーム整形プリズム２０４で屈折させた時の０次光と±１次光の光線の角度を下記する表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
即ち、回折格子２０３を出た０次光は、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａに対してｘ方向に５６．８９５°、ｙ方向に０°の角度で入射し、この後、プリズム頂角３３．２°に従って水平方向に傾斜させた入射面２０４ａでｘ方向にのみ屈折されて、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂに対して、ｘ方向，ｙ方向ともに０°で出射する。
【００４７】
一方、回折格子２０３を出た±１次光は、ｘ方向については０次光と同じ角度５６．８９５°、ｙ方向については回折格子２０３で回折された角度０．５４３６５°で入射し、この後、ビーム整形プリズム２０４の出射面２０４ｂから０次光に対してｘ方向に０．００１４７９°、ｙ方向に−０．５４３６５°（＋１次光），０．５４３６５°（−１次光）の角度をもって出射する。
【００４８】
従って、ビーム整形プリズム２０４に入射する前では０次光と±１次光でｘ方向の角度に差が無かったものが、ビーム整形プリズム２０４を通過した後はｘ方向に角度の差が生じる。
【００４９】
次に、下記の表２は、対物レンズに焦点距離２ｍｍ、を使った場合の光ディスク上におけるスポットの位置関係を示したものである。
【００５０】
【表２】
【００５１】
実際に、サブスポットがずれた状態では、メインスポットのプッシュプル振幅が最大になる位置に対して、サブスポットのプッシュプルの振幅が最大になる位置がずれることになる。従って、これらから演算されるトラッキングエラー信号の振幅が低下する。また、オフセットも発生する。オフセットの電気的な補正を行わない場合には、オフトラックが発生し、信号の品質が低下するという問題があった。
【００５２】
そこで、本発明は、回折格子とビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）とを用いた光ピックアップにおいて、回折格子からの３ビームがビーム整形プリズムを通過することにより発生する、±１次光の位置の変化を補正し、トラッキングエラー信号の振幅低下やオフセットを発生させない光ピックアップ装置を供給することを目的とする。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザー光を出射する半導体レーザーと、前記レーザー光を平行ビームに変換するコリメータレンズと、前記平行ビームを回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離する回折格子と、前記３ビームの径を拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するビーム整形プリズムと、整形された前記３ビームを光記録媒体に照射する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出器とを少なくとも備えた光ピックアップ装置において、
前記３ビームが前記ビーム整形プリズムにより拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、前記回折格子を前記ｘ軸と前記ｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、前記ｘｙ面を前記ｙ軸を中心にして回動させて前記ｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、前記ｘｙ面内に形成した格子が前記ｘ軸と略平行になるように配置したことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００５５】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の全体構成を示した構成図、
図２（ａ），（ｂ）は図１に示した回折格子を拡大して示した平面図，側面図、
図３は図１に示した球面収差補正手段及び対物レンズ近傍を拡大して示した図である。
【００５６】
図１に示した本発明に係る光ピックアップ装置１０は、狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体（以下、超高密度光ディスクと記す）１の信号面１ｂ上で情報信号を超高密度に記録及び／又は再生するために開発したものである。尚、実施例では、本発明に係る光ピックアップ装置１０を、円盤状の超高密度光ディスク１に適用した場合について以下に説明するが、これに限ることなく、超高密度光記録媒体として矩形状の光カードなどにも適用することも可能である。
【００５７】
まず、図１に示した如く、超高密度光ディスク（Ｂｌｕ Ｒａｙ Ｄｉｓｃ）１は、レーザービーム入射面１ａと信号面１ｂとの間のディスク基板厚さｔが略０．１ｍｍに薄く設定されて、この上に略１．１ｍｍの補強板（図示せず）を貼り合せて合計厚さが略１．２ｍｍに形成されている。
【００５８】
上記した光ピックアップ装置１０では、超高密度光ディスク１に対応して半導体レーザー１１から波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光Ｌが出射されており、この実施例ではレーザー光Ｌの基準波長が例えば４０８ｎｍに設定されている。
【００５９】
そして、半導体レーザー１１から出射されたレーザー光Ｌは直線偏光の発散光であり、この発散光がコリメータレンズ１２で平行ビームに変換された後、この平行ビームはレーザー光Ｌの光軸に対して所定の角度θまで回動させて配置した回折格子（グレーティング）１３の平坦な入射面１３ａから入射し、図２（ａ），（ｂ）に示したように出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１により回折され、凹凸状格子１３ｂ１のピッチと傾斜の角度に応じて０次回折光と±１次回折光からなる３本のビーム（以下、３ビームと記す）に分離される。
【００６０】
この実施例では、従来例２と異なって、回折格子１３を、上記したようにレーザー光Ｌの光軸に対して所定の角度θまで回動させて配置することで、３ビーム生成時に生じる従来の問題点を解決することを特徴とするものであるが、これについては後で詳述する。
【００６１】
上記した回折格子（グレーティング）１３は、図２（ａ），（ｂ）に拡大して示したように、光透過性材料を用いて半導体レーザー１１側及びコリメータレンズ１２側の入射面１３ａが平坦面に形成され、且つ、入射面１３ａ及びこの入射面１３ａと対向する出射面１３ｂをｘ軸及びこのｘ軸に直交したｙ軸を含むｘｙ面で表示した時に、出射面１３ｂ上に凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成されている。この際、ｚ軸はｘｙ面と直交してこのｘｙ面の中心を通る法線である。尚、実施例では、回折格子１３の出射面１３ｂ上に凹凸状格子１３ｂ１を形成したが、凹凸状格子１３ｂ１を入射面１３ａ上にｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成することも可能である。
【００６２】
図１に戻り、この後、回折格子１３で得れた３ビームは、回折格子１３の出射面１３ｂと対向する側に配置したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａから入射させている。上記したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は、従来例２で説明したような三角柱形状のビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）と、立方体形状の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）とを一体的に合体したものである。尚、この実施例では、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４を用いているが、従来例２と同様に、三角柱形状のビーム整形プリズム（アナモルフィックプリズム）と、立方体形状の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）とをそれぞれ別体で用いても良い。
【００６３】
ここで、上記したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４では、半導体レーザー１１からのレーザー光の出射構造により水平方向が短い楕円光量分布のビームを、入射面１４ａと偏光分離面１４ｂを介して対向する第１出射面１４ｃに対して水平方向（紙面方向）に所定のプリズム頂角に従って傾斜させた入射面１４ａで屈折させることにより水平方向のビーム径を整形倍率に応じて広げている。この際、所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａにおける屈折では、紙面に対し垂直な方向のビームの幅は変わらないので、楕円光量分布のビームは略円光量分布のビームに整形される。そして、整形された略円光量分布のビームは、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４内で半透過反射膜を膜付けした偏光分離面１４ｂを透過して第１出射面１４ｃから出射して、球面収差補正手段１５に入射され、この球面収差補正手段１５で３ビームに対して球面収差を補正している。
【００６４】
上記した球面収差補正手段１５は、半導体レーザー１１と超高密度光ディスク１の信号面１ｂとの間の光軸上に配置された集光光学系によって発生する球面収差を補正するものであり、図３にも拡大して示した如く、半導体レーザー１１側に設けた凹レンズ（負レンズ）１５Ａと、凹レンズ１５Ａを光軸方向に沿って変位させるアクチュエータ１５Ｂと、後述する対物レンズ１８側に設けた凸レンズ（正レンズ）１５Ｃとから構成されている。そして、凹レンズ１５Ａをアクチュエータ１５Ｂによって凸レンズ１５Ｃに対して光軸方向に変位させ、凹レンズ１５Ａと凸レンズ１５Ｃとの間隔を制御して、対物レンズ１８に入射する３ビームの平行度を調整して、対物レンズ１８の倍率誤差による球面収差を発生させて他の球面収差と相殺することで球面収差を補正している。尚、球面収差補正手段として、実施例では凹レンズ１５Ａとアクチュエータ１５Ｂと凸レンズ１５Ｃとの組み合わせを用いたが、これに代えて液晶素子などを用いた波面変調素子を適用することも可能である。
【００６５】
この後、球面収差補正手段１５を通った３ビームは、立ち上げミラー１６によって略９０°方向を転じられた後に位相板１７を透過して円偏光となる。この際、位相板１７は、３ビームが透過する時に略１／４波長（９０°）の位相差を与えるものである。
【００６６】
更にこの後、位相板１７を透過した３ビームは、超高密度光ディスク用として設計された対物レンズ１８に入射される。上記した対物レンズ１８は、超高密度光ディスク１に対応して開口数（ＮＡ）が０．７５以上に設定され、且つ、互いに対向する第１，第２面１８ａ，１８ｂのうちで少なくとも１面が非球面に形成されたものである。この実施例における対物レンズ１８は、開口数（ＮＡ）が０．８５の単玉レンズであり、且つ、第１，第２面１８ａ，１８ｂ共に非球面に形成されたものを使用している。この際、対物レンズ１８はレンズホルダ１９内の上方部位に取り付けられていると共に、このレンズホルダ１９の外周にフォーカスコイル２０とトラッキングコイル２１とが一体的に取り付けられ、且つ、レンズホルダ１９の外周に固着させた複数本のサスペンションワイヤ（図示せず）を介してレンズホルダ１９と一体に対物レンズ１８が超高密度光ディスク１のフォーカス方向とトラッキング方向とに揺動可能に支持されている。
【００６７】
そして、対物レンズ１８でここに入射した３ビームを絞ってＯ次光によるメインビームと±１次光による一対のサブビームとを得て、メインビームと一対のサブビームとを超高密度光ディスク１のレーザービーム入射面１ａから入射させて、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射すると、後述するように図５に示し超高密度光ディスク１の信号面１ｂのグルーブＧ上にメインスポットＭが集光され、且つ、グルーブＧの左右に隣り合うランドＬ，Ｌ上に一対のサブスポットＳ１，Ｓ２が集光される。この際、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はメインスポットＭに対して超高密度光ディスク１の半径方向にトラックピッチＴｐの１／２だけずれた位置に配置される。
【００６８】
この後、超高密度光ディスク１の信号面１ｂで反射された戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ１８，位相板１７，立ち上げミラー１６，球面収差補正手段１５を通った後に、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の偏光分離面１４ｂで反射されて略９０°方向を転じられた後に第１出射面１４ｃと直交する第２出射面１４ｄから出射して凸レンズ２２，シリンドリカルレンズ２３を順に通過して光検出器２４に達する。そして、光検出器２４で超高密度光ディスク１の信号面１ｂからのメイン信号，フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号が検出される。
【００６９】
この際、トラッキングエラー信号は、先に図８（ｃ）を用いて説明したＤＰＰ法を適用したトラッキングエラー信号検出回路５０により検出している。
【００７０】
ここで、本発明の要部となる３ビーム生成用の回折格子１３及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４に対する従来の問題点を解決するための構造形態について図４及び図５を用いて説明する。
【００７１】
図４は本発明に係る光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムに対する従来の問題点を解決した構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
図５は図４に示したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して超高密度光ディスクに照射した状態を示した平面図である。
【００７２】
先に図９を用いて「発明が解決しようとする課題」で説明したように、従来例２では回折格子２０３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームが、ビーム整形プリズム２０４の入射面２０４ａ上で垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射した時に、入射面２０４ａでの各ビームの屈折により出射面２０４ｂから出射する時には０次光に対して±１次光が例えばｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りが生じてしまうことが予めわかっているので、本発明では、図４に示したように、回折格子１３から出射した０次光と±１次光とによる３ビームを、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上に垂直方向（ｙ軸方向）に沿って一直線に入射させずに、０次光に対して±１次光を、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４での屈折により生じるｘ方向への偏りをキャンセルするように入射面１４ａ上で逆方向に予め偏らせて入射させている。
【００７３】
即ち、図４に示した如く、回折格子１３で得られた３ビームをビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４で拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形する時に、３ビームがビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４により拡大する水平方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸とレーザー光の光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定すると、回折格子１３はｘ軸とｙ軸を含む矩形状のｘｙ面で表示でき、且つ、ｘｙ面は前述したようにコリメータレンズ１２（図１）側が入射面１３ａとなり、この入射面１３ａと対向する側が出射面１３ｂとなると共に、ｘｙ面内の出射面１３ｂ上には、前述したように、凹凸状格子１３ｂ１がｘ軸と平行に所定のピッチで凹凸状に複数形成されている。
【００７４】
ここで、回折格子１３は、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面とレーザー光Ｌの光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定している。この際、上記した所定の角度θは、回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１の±１次光への回折角と、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４中で所定のプリズム頂角に従って水平方向に傾斜させた入射面１４ａの整形倍率とによって決定されるものである。
【００７５】
そして、回折格子１３をｙ軸を中心にして所定の角度θの位置まで回動させた状態で、半導体レーザー１１から出射したレーザー光Ｌを回折格子１３の入射面１３ａから入射させると、このレーザー光Ｌが回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子１３ｂ１の±１次光への回折角に応じて回折されて出射面１３ｂの点Ｏから０次光と±１次光とによる３ビームが出射されるが、３ビームのうちで０次光は凹凸状格子１３ｂ１によって回折されることなくそのまま直進し、レーザー光Ｌの光軸に対してｘ方向、ｙ方向ともに０°の状態を保ったままビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上で点ｍの位置に至り、ここでの入射角に応じて屈折される。
【００７６】
一方、３ビームのうちで±１次光は凹凸状格子１３ｂ１によって回折されて、０次光に対してｘ方向、ｙ方向ともに異なる角度で入射し、±１次光は０次光を中心にして上下対称にそれぞれ角度α’だけ回折されてビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａ上の点ｓ１，ｓ２に到達するものの、回折格子１３がｙ軸を中心にして所定の角度θだけ予め回動しているために、入射面１４ａ上の点ｓ１，ｓ２は点ｍに対してｘ方向の右側（＋ｘ側）に偏った位置となる。そして、入射面１４ａ上の点ｓ１と点ｍと点ｓ２とを結んだ時に各点は一直線上になく、例えば「くの字」状になる。一方、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は従来の問題点で説明したように０次光に対して±１次光が「逆くの字」に出射される特性を持っているので、回折格子１３の回動により０次光に対して±１次光が「くの字」に出射させて、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４での屈折及び出射の方向をキャンセルさせることにより、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射する時には０次光と±１次光とが同じ線上で一直線になる。
【００７７】
即ち、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４は、前記したようにｘ方向の左側（−ｘ側）に偏りを生じる性質を持っているために、ｘ方向の右側（＋ｘ側）に偏って入射面１４ａに入射した３ビームは出射面１４ｃから出射する時点でｘ方向の偏りがキャンセルされて、出射面１４ｃから出射した時に、０次光は点ｍ’の位置となり、±１次光は点ｍ’の位置を挟んだ上下で且つ点ｍ’と同一のｙ軸方向に沿った直線上に位置する。これを言い換えると、前述したように、ｙ方向に角度を持った±１次光がｘ方向に傾いたビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａに入射すると、ｘ方向の屈折がｙ方向の角度に応じて０次光に対してずれ、このずれをキャンセルするように予めｘ方向の角度を０次光の角度と異なる角度でビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の入射面１４ａに入射させているものである。
【００７８】
より具体的な例として、半導体レーザー１１から基準波長が４０８ｎｍのレーザー光を出射させ、このレーザー光を回折格子１３の入射面１３ａから入射して出射面１４ｃ上でｘ軸と平行に所定のピッチとして４３μｍで形成した複数の凹凸状格子１３ｂ１により回折させて、０次光と±１次光とによる３ビームを生成する際に、回折格子１３をｙ軸を中心にして角度θを変化させながら回動させた場合に、回折格子１３の出射面１３ｂから出射する±１次光のｘ方向の出射角のずれ量は下記の表３に示したようになり、本実施例では所定の角度θとしてθ＝４５°の場合を採用している。
【００７９】
【表３】
【００８０】
そして、図５に示したように、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームを対物レンズ１８（図１）を介して超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射して、０次光によるメインスポットＭと、±１次光によるサブスポットＳ１，Ｓ２とを信号面１ｂ上に集光させながら回折格子１３をグレーティング調整する。このグレーティング調整で、回折格子１３をレーザー光の光軸を中心にしてごく僅かに回転させて、例えば一方のサブスポットＳ２をグルーブＧの左側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置するように調整すると、メインスポットＭはグルーブＧの中央位置に配置される。更に、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームは前述したように一直線上にあるために、従来と異なって、他方のサブスポットＳ１もグルーブＧの右側のランドＬの中央位置（１／２トラック位置＝Ｔｐ／２）に配置される。この時、サブスポットＳ１とメインスポットＭとサブスポットＳ２とを結んだ線は、従来のような「逆くの字」にならずに一直線になる。また、メインスポットをグルーブＧのセンターにおいた状態で、サブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができる。
【００８１】
この際、０次光のメインスポットＭに対して±１次光のサブスポットＳ１，Ｓ２は対物レンズ１８の焦点距離ｆに応じて、下記の式で示される間隔で集光される。
ｆ×ｔａｎδ（δ：±１次光の対物レンズへの入射角度）
従って、ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４の出射面１４ｃから出射した３ビームを対物レンズ１８（図１）を介して超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上に照射した後に、回折格子１３をグレーティング調整すると、回折格子１３の出射面１３ｂに形成した凹凸状格子を１３ｂ１がｘ軸と略平行になるよう配置されることになる。
【００８２】
上記からビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム１４から出射した３ビームを対物レンズ１８を介して狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体１の信号面１ｂ上に照射した時に、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上で０次光によるメインスポットＭはグルーブＧ（又はランドＬ）上に集光され、且つ、±１次光による一対のサブスポットＳ１，Ｓ２はグルーブＧ（又はランドＬ）の左右に隣り合うランドＬ，Ｌ（又はグルーブＧ，Ｇ）上に確実に集光される。これを言い換えると、メインスポットＭをグルーブＧ（又はランドＬ）のセンターにおいた状態で、一対のサブスポットＳ１，Ｓ２を完全に１／２トラックずらした位置に配置することができ、これに伴って、超高密度光ディスク１の信号面１ｂ上からトラッキングエラー信号をＤＰＰ法によって確実に検出することができ、且つ、トラッキングエラー信号にオフセットや位相ずれが発生しないので、情報信号を超高密度に記録又は再生できる。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光ピックアップ装置によると、とくに、半導体レーザーから出射したレーザー光を回折格子で回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離した後に、この３ビームをビーム整形プリズムで拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するにあたって、３ビームがビーム整形プリズムにより拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、回折格子をｘ軸とｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、ｘｙ面をｙ軸を中心にして回動させてｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、ｘｙ面内に形成した格子がｘ軸と略平行になるように配置したため、０次光に対して±１次光を、ビーム整形プリズムの入射面での屈折により生じるｘ方向への偏りをキャンセルするように入射面上で逆方向に予め偏らせて入射させることができるので、ビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して狭トラック化を図って形成した超高密度光記録媒体の信号面上に照射した時に、超高密度光ディスクの信号面上で０次光によるメインスポットはグルーブ（又はランド）上に集光され、且つ、±１次光による一対のサブスポットはグルーブ（又はランド）の左右に隣り合うランド（又はグルーブ）上に確実に集光される。これを言い換えると、メインスポットをグルーブ（又はランド）のセンターにおいた状態で、一対のサブスポットを完全に１／２トラックずらした位置に配置することができ、これに伴って、超高密度光ディスクの信号面上からトラッキングエラー信号をＤＰＰ法によって確実に検出することができ、且つ、トラッキングエラー信号にオフセットや位相ずれが発生しないので、情報信号を超高密度に記録又は再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の全体構成を示した構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は図１に示した回折格子を拡大して示した平面図，側面図である。
【図３】図１に示した球面収差補正手段及び対物レンズ近傍を拡大して示した図である。
【図４】本発明に係る光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムに対する従来の問題点を解決した構造形態を説明するために模式的に示した斜視図である。
【図５】図４に示したビーム整形・ＰＢＳ合成プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して超高密度光ディスクに照射した状態を示した平面図である。
【図６】従来例１の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図７】従来例２の光ピックアップ装置を示した構成図である。
【図８】３ビームを光記憶媒体に照射した時に、トラッキングエラー信号を検出する状態を説明するための図である。
【図９】従来例２の光ピックアップ装置において、３ビーム生成用の回折格子及びビーム整形プリズムに対する問題点が発生する構造形態を説明するために模式的に示した斜視図、
【図１０】図９に示したビーム整形プリズムから出射した３ビームを対物レンズを介して光記録媒体に照射した状態を示した平面図である。
【符号の説明】
１…超高密度光記録媒体（超高密度光ディスク）、
１ａ…レーザービーム入射面、１ｂ…信号面、
１０…光ピックアップ装置、
１１…半導体レーザー、１２…コリメータレンズ、
１３…回折格子（グレーティング）、
１３ａ…入射面、１３ｂ…出射面、１３ｂ１…凹凸状格子、
１４…ビーム整形・ＰＢＳ合成プリズム、１４ａ…入射面、
１４ｂ…偏光分離面、１４ｃ…第１出射面、１４ｄ…第２出射面、
１５…球面収差補正手段、１５Ａ…凹レンズ（負レンズ）、
１５Ｂ…アクチュエータ、１５Ｃ…凸レンズ（正レンズ）、
１６…立ち上げミラー、１７…位相板、
１８…対物レンズ、１８ａ…第１面、１８ｂ…第２面、１９…レンズホルダ、
２０…フォーカスコイル、２１…トラッキングコイル、
２２…凸レンズ、２３…シリンドリカルレンズ、２４…光検出器。
Claims (1)
- レーザー光を出射する半導体レーザーと、前記レーザー光を平行ビームに変換するコリメータレンズと、前記平行ビームを回折して０次光と±１次光とによる３ビームに分離する回折格子と、前記３ビームの径を拡大しながら楕円光量分布から略円光量分布に整形するビーム整形プリズムと、整形された前記３ビームを光記録媒体に照射する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出器とを少なくとも備えた光ピックアップ装置において、
前記３ビームが前記ビーム整形プリズムにより拡大する方向をｘ軸に設定し、且つ、このｘ軸と光軸とを含む面に直交する軸をｙ軸に設定した時に、前記回折格子を前記ｘ軸と前記ｙ軸を含むｘｙ面で形成し、且つ、前記ｘｙ面を前記ｙ軸を中心にして回動させて前記ｘｙ面と光軸とがなす角度を直角以外の所定の角度θに設定して、前記ｘｙ面内に形成した格子が前記ｘ軸と略平行になるように配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
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