(57)【要約】【課題】多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることが出来る光学ピックアップ装置を提供することを目的とする。【解決手段】多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光ビームが光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶとともに、分割された光ビームを複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光ビームを複数個用いてトラッキング誤差信号を検出する。さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光ビームの分割領域と受光面を配置する。【選択図】  図４
2010061751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記領域Ａ、Ｂ、Ｃを回折した格子回折光から再生信号を検出するとともに、
前記回折格子領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並び、
前記回折格子領域Ｂの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記領域Ａ、Ｂ、Ｃを回折した光束から再生信号を検出するとともに、
前記回折格子領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略垂直な方向に並び、
前記回折格子領域Ｂの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線に並び、
前記回折格子領域Ａの＋１次格子回折光を検出する各受光面を結ぶ線分Ａの両端と、
前記回折格子領域Ａの−１次格子回折光を検出する各受光面を結ぶ線分Ｂの両端とで結ばれた四角形は、平行四辺形であり、
前記回折格子領域Ｂの＋１次格子回折光および−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面を結ぶ線分Ｃが前記線分Ａと線分Ｂの距離であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ａ、Ｂ、Ｃを回折した光束で再生信号を検出するとともに、
前記回折格子領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光または＋１次格子回折光と−１次格子回折光の両方を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に並び、
かつ前記回折格子領域Ｂの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する２つ以上の受光面が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に並び、
かつ前記回折格子領域Ａ、Ｂ、Ｃの０次格子回折光の入射する受光面を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、
前記回折格子の領域Ｂで回折された−１次格子回折光でフォーカス誤差信号を検出し、
前記回折格子の領域Ａ、Ｂで回折された＋１次格子回折光でトラッキング誤差信号を検出し、
前記回折格子の領域Ａで回折された−１次格子回折光でトラッキング誤差信号のオフセット補正信号を検出し、
前記領域Ａ、Ｂ、Ｃで回折された＋１次格子回折光の和で再生信号を検出する
ことを特徴とする光ピックアップ装置
【請求項５】
請求項３記載の光ピックアップ装置であって、
前記回折格子の領域Ａ、Ｂで回折された＋１次格子回折光またはー１次格子回折光または＋１次格子回折光と−１次格子回折光の両方でトラッキング誤差信号を検出し、
前記領域Ａ、Ｂ、Ｃで回折された０次格子回折光の和で再生信号を検出することを特徴とする光ピックアップ装置
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の光ピックアップ装置であって、
前記回折格子領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光面が４つ以上の受光面であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の光ピックアップ装置であって、
前記回折格子領域Ｂの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光面が４つ以上の受光面であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する複数の領域を有した回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は、
前記回折格子の中心を含み光ディスクの半径方向と略一致する軸に接するまたは軸を含む領域Dと、
前記領域Ｄを除く領域Eとからなり、
前記領域D及び前記領域Eは、それぞれ、溝周期及び回折方向が異なる複数の格子パターン領域を更に有するものであり、
前記領域Ｅで回折した光束を検出する受光面は、前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並ぶように配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する複数の領域を有した回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は、前記回折格子の中心を含み光ディスクの半径方向と略一致する軸に接するまたは軸を含む領域Dと、
前記領域Ｄを除く領域Eとからなり、
前記領域D及び前記領域Eは、それぞれ、溝周期及び回折方向が異なる複数の格子パターン領域を更に有するものであり、
前記領域Ｄで回折した光束を検出する受光面は、前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線で並ぶように配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する複数の領域を有した回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数の受光面のうち、前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並んだ受光面は、
複数の層からなる光ディスクを記録または再生した場合、記録または再生層以外の層からの反射光を前記光ディスク接線方向と略一致する方向に避けることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスクから反射した光束を分岐する複数の領域を有した回折格子と、
前記回折格子により分岐された光束を受光する複数の受光面を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数の受光面のうち、前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線で並んだ受光面は、
複数の層からなる光ディスクを記録または再生した場合、記録または再生層以外の層からの反射光を前記光ディスク半径方向と略一致する方向に避けることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、
前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、
光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路とを搭載した光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば特開２００６−３４４３４４号公報（特許文献１）がある。本公報には「複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する」と記載されている。また、例えば特開２００６ー３４４３８０号公報（特許文献２）がある。本公報には「情報記録面を２面有する記録可能な光記憶媒体を用いた場合でも、オフセットの少ないトラッキング誤差信号を検出する」と記載されている。さらに、例えば非特許文献１には「トラッキング用フォトディテクタを他層迷光のない領域に配置する」と記載されており、その構成については特開２００４−２８１０２６（特許文献３）においても記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６ー３４４３４４公報（第２６頁、図３、図５）
【特許文献２】特開２００６ー３４４３８０公報（第１４頁、図１）
【特許文献３】特開２００４−２８１０２６（第７１頁、図２２、図２４、図２５）
【非特許文献１】電子情報通信学会  信学技報ＣＰＭ２００５−１４９（２００５−１０）（第３３頁、図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞り検出器に照射する構成としている。そのため、検出光学系が複雑となりサイズが大きくなるという懸念がある。特許文献２では、レーザ光源の後に３スポット生成用の回折格子を配置し、ディスク上に１つのメインスポットと２つのサブスポットを照射しているため、記録に必要なメインビームの光利用効率が低下するという懸念がある。
【０００５】
非特許文献１（特許文献３）では、フォーカス用光検出器の周囲に生じるフォーカス用光ビームの他層からの迷光の外側にトラッキング用光検出器を配置し、さらにホログラム素子の中央部で回折した光を他層からの迷光の外側に飛ばす構成にしているため、光検出器のサイズが大きくなるという懸念がある。
【０００６】
本発明は、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録再生する場合に、安定したサーボ信号を得ることが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、一例として、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録再生する場合に、安定したサーボ信号を得ることが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に従う光ピックアップ装置及び光ディスク装置について実施例を用いて、より詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の第１の実施例に係る光ピックアップ装置の一例を示したものである。
【００１１】
光ピックアップ装置１は、図１のように駆動機構７によって光ディスク１００の半径方向（以降、Ｒａｄ方向と呼ぶ）に駆動することができるように構成されている。また光ピックアップ装置上のアクチュエータ５には対物レンズ２が搭載されており、この対物レンズ２から光ディスク上に光が照射される。対物レンズ２から出射した光は光ディスク１００上にスポットを形成し、光ディスク１００を反射する。この反射光を検出することでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成される。
【００１２】
上記のような光ピックアップ装置において、図２は光学系について示している。ここではＢＤについて説明するが、ＤＶＤや他の記録方式であってもなんら構わない。
【００１３】
半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２を反射する。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＢＤ−ＲＥ、ＢＤ−Ｒなどの記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク上の光量をモニタすることが可能となる。
【００１４】
ビームスプリッタ５２を反射した光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームはビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスク１００のカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【００１５】
光ディスク１００を反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を透過し、回折格子１１に入射する。回折格子１１により光ビームは複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０上に焦点を結ぶ。光検出器１０上には複数の受光面が形成されており、それぞれの受光面には回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。受光面に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成される。
【００１６】
図３は、回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００１７】
回折格子１１の領域Ｄｉ以外の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：７：３であり、領域Ｄｉは０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：０とする。光検出器１０は、図４のようなパターンになっている。
【００１８】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図４に示す光検出器の受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、フォーカス誤差信号検出用の受光面ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折したー１次光はそれぞれ、受光面ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
【００１９】
受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２から得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｅ２、Ｈ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００２０】
【数１】
2010061751.tif 000003
【００２１】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００２２】
ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【００２３】
図５に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０記録／再生時、（ｂ）はＬ１記録／再生時を示している。回折格子１１のＤｉ領域を回折した光ビーム以外は、受光面上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光面ｉ１から検出された信号Ｉ１は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号の検出のみに用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００２４】
実際の信号検出では、対物レンズはディスク上のトラック追従しながら記録／再生するため、対物レンズは半径方向（以降、Ｒａｄ方向と呼ぶ）に変位する。対物レンズが変位すると、光検出器上で迷光成分のみが変位する。このため、通常の光検出器の受光面パターンであれば対物レンズが変位すると受光面に他層からの迷光が入射する可能性がある。これに対して、本発明では回折格子１１のパターンに対して光検出器１０を最適化することで、対物レンズの変位許容量を大きくすることが可能となる。ここで考慮しなければならないのは、レンズ変位方向に対して信号光と迷光とをいかにして分離するかという点である。それについて以下説明を行う。
【００２５】
図６に、回折格子領域Ｄｈを回折し、受光面ｈ１に入射した光ビームを示す。また、図７に回折格子領域Ｄｄを回折し、受光面ｄ１に入射した光ビームを示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はディスク上の光スポットの状態によって分けられており、（ｂ）がディスク上に焦点を結んでいる状態、（ａ）、（ｃ）はデフォーカスした状態を示している。ただし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の関係は受光面の位置にほとんど依存しない。ここで、デフォーカスについて説明するのは、２層ディスクの迷光は焦点位置でない場所で反射したデフォーカス光と解釈できるからである。
【００２６】
図６と図７を比較するとデフォーカスによって移動する方向が異なることがわかる。図６のＤｈを回折した光ビームはデフォーカスによってディスクのトラック方向（以降、Ｔａｎ方向と呼ぶ）に移動する。それに対し、図７のＤｄを回折した光ビームはＲａｄ方向に移動する。これは、回折格子上の光ビーム中心１５に対して点対称にぼけるため、デフォーカスによる移動方向が異なるのである。このため、迷光の避け方も領域により分けることが重要となる。光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このように迷光を避けることで対物レンズがＲａｄ方向に変位しても検出器に入射しない。このため、回折格子の領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光面をＲａｄ方向に並べることで、他の領域を回折した迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００２７】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光面をＴａｎ方向に並べることで迷光の影響を最小限に抑えることとともに光検出器を小型化することが可能となる。もし、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した光ビームをＲａｄ方向に並べると対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合、迷光が受光面に入射してしまう問題が発生する。
【００２８】
以上のように、光検出器１０は、図４のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離することが可能となり、かつ光検出器を小型化することが可能となる。なお、回折格子１１が図８（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、本実施例では回折格子はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、ここでは２層で説明を行ったが２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正については限定されないことは言うまでもない。
【実施例２】
【００２９】
図９は本発明の第２の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系の光検出器を示したものである。実施例１との違いは図２の対物レンズと回折格子１１間距離が大きくなっていることであり、それ以外は、実施例１と同様の構成である。  
対物レンズと回折格子１１間距離が大きくなると迷光の影響が記録再生層によって異なる。それは、迷光がＬ０記録／再生しているときは収束光、Ｌ１記録／再生しているときは発散光であるため、回折格子１１上の迷光のビーム径が大きく変わってくることが影響している。
【００３０】
例えば、回折格子１１上での信号光および迷光のビーム径が図１０のようになっているとする。（ａ）はＬ０記録／再生時、（ｂ）はＬ１記録／再生時を示している。また、それぞれの図中で信号光を２点鎖線で示し、迷光を１点鎖線４６で示している。このような場合の迷光を図１１に示す。図１１（ａ）はＬ０記録／再生時、（ｂ）はＬ１記録／再生時を示している。回折格子１１のＤｉ領域を回折した光ビーム以外は、受光面上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光面ｉ１から検出された信号Ｉ１は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号の検出のみに用いているので迷光があっても実用上問題とならない。またフォーカス誤差信号を検出する受光面ｒ、ｓに迷光が入射しているがサーボ信号検出上問題とならない。
【００３１】
このような構成においても図９のように受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１をＴａｎ方向、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１およびｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２をＲａｄ方向に一直線に配置することで迷光を分離することが可能であり、かつ光検出器の小型化が可能となる。
【００３２】
ここで、Ｒａｄ方向に並んでいる受光面がＴａｎ方向に並んでいる受光面に対して線対称となっていない理由について説明する。図１０（ｂ）のように光ビームが入射した場合、対物レンズの変位によって他の回折格子領域（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）に入射することになる。実際には、対物レンズが変位した状態であっても他層からの迷光を避けるべきである。ここで、対物レンズを変位させると回折格子領域Ｄｂを回折した他層からの迷光が、受光面ｅ１に入射してしまう。これについては単純に、Ｒａｄ方向に並んでいる受光面の位置をさらにＴａｎ方向に配置することでも対応可能であるが、光検出器の小型化の観点からはＲａｄ方向にずらす方が望ましい。このようにすることで対物レンズが変位しても安定したサーボ信号を検出することが可能となり、光検出器の小型化を実現できる。
【００３３】
上記理由によりＲａｄ方向に並んでいる受光面がＴａｎ方向に並んでいる受光面に対して線対称となっていない。
【００３４】
以上のように、対物レンズと回折格子１１間距離が大きくなっても光検出器１０を図９のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離することが可能となる。ここで、信号検出に関しては実施例１と同様の演算により得られる。また、回折格子１１が図８（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、本実施例では回折格子はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、ここでは２層で説明を行ったが２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正については限定されないことは言うまでもない。
【実施例３】
【００３５】
図１３は本発明の第３の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系の光検出器を示したものである。実施例１との違いは回折格子１１の特性および検出器１０が異なっていることであり、それ以外は、実施例１と同様の構成である。  
回折格子１１は、図１４のようなパターンになっている。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。ここで、回折格子１１の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝７：３：０であるとする。
【００３６】
回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次光（または−１次光）はそれぞれ、図１４に示す光検出器の受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射し、領域Ｄｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉ３、Ｄｉ４を回折した＋１次光（または−１次光）はフォーカス誤差信号検出の受光面ｒ、ｓ１、ｓ２、ｔに入射する。また、フォーカス誤差信号検出の受光面上のスポットｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４は、それぞれ回折格子の領域Ｄｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉ３、Ｄｉ４を回折した光スポットである。さらに、回折格子全領域の０次光は受光面ｉに入射する。
【００３７】
受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｒ、ｓ１、ｓ２、ｔ、ｉから得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｒ、Ｓ１、Ｓ２、Ｔ、Ｉの信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００３８】
【数２】
2010061751.tif 000004
【００３９】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００４０】
ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【００４１】
図１５に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０記録／再生時、（ｂ）はＬ１記録／再生時を示している。回折格子１１のＤｉ領域を回折した光ビーム以外は、受光面上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光面ｉから検出された信号Ｉは、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号の検出のみに用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００４２】
ここで、回折格子の領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光面をＲａｄ方向に並べる、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光面をＴａｎ方向に並べることで迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。また、本実施例では受光面ａ１とｂ１、ｃ１とｄ１を分離して配置したがａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１をＴａｎ方向に一列に並べても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４３】
このような受光面の配置方法とすることで、多層ディスクに対し、安定したサーボ信号が検出可能となる。また同じ１ビームで検出する特許文献３に対し、検出器上で光を集光することで受光面間隔を小さくすることができる。このため、光検出器の小型化が可能となる。
【００４４】
ここで、ナイフエッジの受光面は図１３の位置に限定されるわけでなくどこに配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４５】
また、本発明ではフォーカス誤差信号を検出については回折格子上のどの領域を使っても同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば回折格子領域Ｄａ〜Ｄｈ、Ｄｉ１〜Ｄｉ２の１つまたは複数の回折格子領域での−１次光を用いてフォーカス誤差信号を検出しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４６】
また、回折格子１１が図８（ａ）、（ｂ）のようなパターンであって、回折格子領域Ｄｉを分割しても同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、本実施例では回折格子はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、ここでは２層で説明を行ったが２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正については限定されないことは言うまでもない。
【実施例４】
【００４７】
実施例４では、光ピックアップ装置１を搭載した、光学的再生装置について説明する。図１６は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置１は、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００４８】
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１内に組み込むこともできる。
【００４９】
光ピックアップ装置１内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。
【００５０】
前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
【実施例５】
【００５１】
実施例５では、光ピックアップ装置１を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図１７は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図１６に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
【００５２】
以上、本発明に従う光ピックアップ装置及び光ディスク装置の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形や改良を含むことができ、適用可能な範囲において上記実施例で示される構成要素を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例１における光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。
【図２】実施例１における本発明の光学系を説明する図である。
【図３】実施例1における本発明の回折格子を示す図である。
【図４】実施例1における本発明の受光面を示す図である。
【図５】実施例１における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図６】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図７】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図８】実施例１における本発明の他の回折格子を示す図である。
【図９】実施例２における本発明の受光面を示す図である。
【図１０】実施例２における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（回折格子上）を示す図である。
【図１１】実施例２における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図１２】実施例２における２層ディスク記録／再生時の対物レンズ変位した状態を示す図である。
【図１３】実施例３における本発明の受光面を示す図である。
【図１４】実施例３における本発明の回折格子を示す図である。
【図１５】実施例３における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図１６】実施例４における光学的再生装置を説明する図である。
【図１７】実施例５における光学的記録再生装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１：光ピックアップ装置、２：対物レンズ、５：アクチュエータ、７：駆動機構、１０：光検出器、１１：回折格子、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５３：フロントモニタ、５４：ビームエキスパンダ、５５：立ち上げミラー、５６：１／４波長板、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御回路、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１７９：球面収差補正素子駆動回路、１８０：スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ：回折格子の領域、Ｄｉ１〜Ｄｉ４：回折格子の領域、ａ１〜ｉ１：光検出器上受光面、ｅ２〜ｈ２：光検出器上受光面、ｒ〜ｖ、ｓ１、ｓ２：光検出器上受光面、ｉ：光検出器上受光面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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