(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光源の光出力を変調する光変調器と、
前記光源からの光を記録用メイン光ビームと第１および第２のサブ光ビームを含む少なくとも２つのサブ光ビームとに分岐する光学素子と、
光記録媒体の同一トラック上に前記メイン光ビームならびに前記第１および第２のサブ光ビームを集光して前記同一トラック上にメインスポットならびに第１および第２のサブスポットを形成する光学系と、
前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビーム、前記第１のサブ光ビーム、および前記第２のサブ光ビームが各々入射するように配置された第１、第２、および第３の受光素子と、
前記光源からの前記光のうち前記光記録媒体によって反射されない部分が入射するように配置された第４および第５の受光素子と、
前記記録用メイン光ビームで前記光記録媒体に記録された信号を、前記第２又は第３の受光素子の受光光量から得られる信号出力と前記第４の受光素子の受光光量から得られる信号出力との演算により、再生する演算部と、
を備え、
前記第２又は第３の受光素子の受光光量は、前記演算による再生が行えるように前記第４の受光素子の受光光量に対して所定の範囲内に設定されている、光ピックアップ。
【請求項２】
前記第２の受光素子および前記第３の受光素子の各々の受光光量は、前記第４の受光素子の受光光量の０．８倍以上１．２倍以下の範囲内に設定されている請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記第５の受光素子は、前記第４の受光素子の周りに配置されており、前記第４の受光素子の受光面積は前記第５の受光素子の受光面積よりも小さい請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第５の受光素子は前記光変調器に接続されており、前記第５の受光素子の出力に基づいて前記光源から出射される光のパワーが調整される、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記光学素子は回折素子である請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記回折素子の±１次光の回折効率に対する０次光の回折効率の比率は、１０以上２０以下の範囲に設定されている請求項５に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記第１、第２、および第３の受光素子が設けられた第１光検出器と、前記第４および第５の受光素子が設けられた第２光検出器とを備えている、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記第１光検出器と前記第２光検出器との間に配置された偏光ビームスプリッタを備え、
前記偏光ビームスプリッタは、前記光源から出射された光を反射させて前記光記録媒体に導き、かつ、前記光記録媒体によって反射された光を透過して前記第１光検出器に導くように配置され、
前記第２光検出器は、前記光源から出射された光のうち前記偏光ビームスプリッタによって透過された一部を受けるように配置されている、請求項７に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
請求項１に記載の光ピックアップと、
光記録媒体を駆動するモータと、
光ピックアップを制御する制御部と、
を備える光記録再生装置。
【請求項１０】
光ピックアップと、光記録媒体を駆動するモータと、前記光ピックアップを制御する制御部とを備える光記録再生装置であって、
前記光ピックアップは、
光を出射する光源と、
前記光源からの光を記録用メイン光ビームと第１および第２のサブ光ビームを含む少なくとも２つのサブ光ビームとに分岐する光学素子と、
光記録媒体の同一トラック上に前記メイン光ビームならびに前記第１および第２のサブ光ビームを集光して前記同一トラック上にメインスポットならびに第１および第２のサブスポットを形成する光学系と、
前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビーム、前記第１のサブ光ビーム、および前記第２のサブ光ビームが各々入射するように配置された第１、第２、および第３の受光素子と、
前記光源からの前記光のうち前記光記録媒体によって反射されない部分が入射するように配置された第４および第５の受光素子と、
を備え、
前記制御部は、
前記光源の光出力を変調する光変調器と、
前記記録用メイン光ビームで前記光記録媒体に記録された信号を、前記第２又は第３の受光素子の受光光量から得られる信号出力と前記第４の受光素子の受光光量から得られる信号出力との演算により、再生する演算部を含み、
前記第２又は第３の受光素子の受光光量は、前記演算による再生が行えるように前記第４の受光素子の受光光量に対して所定の範囲内に設定されている、光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光ピックアップおよび光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクなどの追記型や書き換え型の記録再生装置では記録媒体に欠陥などがあって記録できなかった場合などを想定し、書き込み後にデータの読み出しを行い、記録データとの比較によりエラー検出を行ってきた。すなわち、時系列で記録と再生チェックの動作を切替え、これを繰返し行うことでベリファイを実現してきた。
【０００３】
しかしながら、この方式では記録速度を向上させることが困難であり、また、光ディスクのようにランダムアクセス性能に優れたメディアでは有効であるが、光テープのようにテープ長が長く、テープ走行方向の変更や、同一テープ位置への復帰などランダムアクセス性能に劣るメディアに対して利用することは困難である。
【０００４】
こうした要求に対し、特許文献１、２は、記録動作とベリファイのための再生動作を同時に行うＤＲＡＷ（ Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅａｄ  Ａｆｔｅｒ  Ｗｒｉｔｅ）とよばれる技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２４９９４１号公報
【特許文献２】特開２００５−０３８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既に記録済みの記録媒体に対してオーバーライトした場合にも適切に動作するＤＲＡＷ技術を簡素で低コストに実現することが求められている。
【０００７】
本開示は、ＤＲＡＷ技術を簡素で低コストに実現可能な光ピックアップおよび光記録再生装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示における光ピックアップは、光を出射する光源と、光源の光出力を変調する光変調器と、光源からの光を記録用メイン光ビームと第１および第２のサブ光ビームを含む少なくとも２つのサブ光ビームとに分岐する光学素子と、光記録媒体の同一トラック上にメイン光ビームならびに第１および第２のサブ光ビームを集光して同一トラック上にメインスポットならびに第１および第２のサブスポットを形成する光学系と、光記録媒体で反射された前記メイン光ビーム、第１のサブ光ビーム、および前記第２のサブ光ビームが各々入射するように配置された第１、第２、および第３の受光素子と、光源からの前記光のうち光記録媒体によって反射されない部分が入射するように配置された第４および第５の受光素子と、記録用メイン光ビームで光記録媒体に記録された信号を、第２又は第３の受光素子の信号出力と第４の受光素子の信号出力との演算により、再生する演算部とを備える。
【０００９】
本開示における光記録再生装置は、光ピックアップと、光記録媒体を駆動するモータと、光ピックアップを制御する制御部とを備える光記録再生装置である。光ピックアップは、光を出射する光源と、光源からの光を記録用メイン光ビームと第１および第２のサブ光ビームを含む少なくとも２つのサブ光ビームとに分岐する光学素子と、光記録媒体の同一トラック上にメイン光ビームならびに第１および第２のサブ光ビームを集光して同一トラック上にメインスポットならびに第１および第２のサブスポットを形成する光学系と、光記録媒体で反射されたメイン光ビーム、第１のサブ光ビーム、および第２のサブ光ビームが各々入射するように配置された第１、第２、および第３の受光素子と、光源からの前記光のうち光記録媒体によって反射されない部分が入射するように配置された第４および第５の受光素子とを備える。制御部は、光源の光出力を変調する光変調器と、記録用メイン光ビームで前記光記録媒体に記録された信号を、前記第２又は第３の受光素子の信号出力と前記第４の受光素子の信号出力との演算により、再生する演算部を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、ＤＲＡＷ技術を簡素で低コストに実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における光ピックアップの構成例を示す図
【図２】レーザ光源１０から出た光が偏光ビームススプリッタ４の内部反射面で反射されて光学系２０を透過して光記録媒体２に入射する様子を示す図
【図３】レーザ光源１０から出た光が偏光ビームススプリッタ４の内部反射面で反射されて光学系２０を透過して光記録媒体２に入射するとともに、偏光ビームススプリッタ４を透過して第２光検出器３に入射する様子を示す図
【図４】光記録媒体２で反射された光が偏光ビームスプリッタ４を透過して第１光検出器１に入射する様子を示す図
【図５】偏光ビームスプリッタ４に入射した光が偏光ビームスプリッタ４の内部の反射面で反射される様子を模式的に示す斜視図
【図６】本発明の実施の形態の光記録媒体上のスポットを示す図
【図７】本発明の実施の形態の信号検出の構成例を示す図
【図８】差動演算の原理を説明するための信号波形図
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第２光検出器３におけるモニタ受光素子（第４の受光素子）３１およびＡＰＣ受光素子（第５の受光素子）３２の構成例を示す図
【図１０】光記録再生装置の回路構成例を示すブロック図置の信号検出器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１３】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら実施の形態１を説明する。
【００１５】
［１−１．全体構成］
図１は本実施形態における光ピックアップの光学系構成を示す図である。
【００１６】
本実施形態の光ピックアップは、光を出射するレーザ光源１０と、レーザ光源１０の光出力を変調する光変調器１３と、レーザ光源１３からの光を「記録用メイン光ビーム」と、第１および第２のサブ光ビームを含む少なくとも２つの「サブ光ビーム」とに分岐する光学素子（回折素子１１）と、光記録媒体２の同一トラック上にメイン光ビームと第１および第２のサブ光ビームを集光して同一トラック上にメインスポットおよび第１および第２のサブスポットを形成する光学系２０とを備える。光学系２０は、レーザ光源１０に近い側から順番に、コリメートレンズ５、波長板６、および対物レンズ７を含む。対物レンズ７は、不図示のレンズアクチュエータによって支持され、光記録媒体２に対する対物レンズ７の位置はレンズアクチュエータによって調整される。
【００１７】
本実施形態の光ピックアップは、光記録媒体２で反射されたメイン光ビーム、第１のサブ光ビーム、および第２のサブ光ビームが各々入射するように配置された第１、第２、および第３の受光素子を含む第１光検出器１と、レーザ光源１０からの光のうち光記録媒体２によって反射されない部分が入射するように配置された第４および第５の受光素子を含む第２光検出器３と、演算回路１２とを備える。第１〜５の受光素子の構成および動作については後述する。演算回路１２は、記録用メイン光ビームで光記録媒体２に記録された信号を、第１光検出器１における第２又は第３の受光素子の信号出力と第２光検出器３における第４の受光素子の信号出力との演算により、再生する。
【００１８】
この光ピックアップは、レーザ光源１０から出射された光（特定の方向に偏光している偏光光）の大部分を光記録媒体２に導く偏光ビームスプリッタ４を備える。この偏光ビームスプリッタ４は、レーザ光源１０から出射された偏光光の大部分を反射するが、その偏光光の偏光方向に対して垂直な方向に偏光している成分の光は透過する機能を有している。光記録媒体２で反射された光は、結果的に、偏光ビームスプリッタ４を透過して、第１光検出器１に導かれる。ビームスプリッタ４と第１光検出器１との間には、検出レンズ８が配置されている。
【００１９】
［１−２．全体の動作］
以上のように構成された光ピックアップについて、その動作を以下説明する。
【００２０】
レーザ光源１０を出射した光は回折素子１１によって０次光、＋１次光、−１次光に回折分岐される。この時、回折素子の０次光と±１次光の回折効率比は、例えば１０：１〜２０：１の間にあり得、本実施の形態では０次：±１次＝１５：１に設定されている。
【００２１】
分岐した光は偏光ビームスプリッタ４により一部の光（例えば１０％）が透過され、残りの光（９０％）はコリメートレンズ５、波長板６を経て円偏光となり対物レンズ７により集光されて光記録媒体２の記録面上にそれぞれ集光スポットを形成する。波長板６は典型的には４分の１波長板である。
【００２２】
以降、０次光をメインビーム、０次光による集光スポットをメインスポット、±１次光をサブビーム、±１次光による集光スポットをサブスポットと呼ぶ。
【００２３】
光記録媒体２で反射された光は対物レンズ７、波長板６を経て往路における直線偏光光と直交する直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、偏光ビームスプリッタ４を透過して検出レンズ８にて非点収差を与えられて第１光検出器１の受光素子（上述の第１〜第３の受光素子）に入射する。また、レーザ光源１０を出射した光で、偏光ビームスプリッタ４を透過した一部の光は、第２光検出器３の受光素子（上述の第４、５の受光素子）に入射する。すなわち、第１光検出器１および第２光検出器３は、往路の光の一部が第２光検出器３に入射し、かつ、復路の光が第１光検出器１に入射するように配置されている。図１における光変調器１３は、光記録媒体２に記録マークを形成するために用いられる。
【００２４】
図１では、往路の光および復路の光が混在しているため、光の透過および反射の様子が分かりにくい。以下、図２〜５を参照して、光の透過および反射を説明する。
【００２５】
まず図２を参照する。図２は、レーザ光源１０から出た光（Ｓ波）が偏光ビームススプリッタ４の内部反射面で反射して光学系２０を透過して光記録媒体２に入射する様子を示している。
【００２６】
次に図３を参照する。図３は、レーザ光源１０から出た光の大部分が偏光ビームススプリッタ４の内部反射面で反射して光学系２０を透過して光記録媒体２に入射する一方、レーザ光源１０から出た光の一部が偏光ビームスプリッタ４を透過して、第２光検出器３に入射する様子を示している。偏光ビームスプリッタ４の内部反射面はレーザ光源１０から出た完全な直線偏光光（Ｓ波）に対し、大部分が反射され、一部が透過するように設計されている。偏光ビームスプリッタ４における内部反射面には反射透過膜が設けられており、この膜の設計により、レーザ光源１０から出た完全な直線偏光光（Ｓ波）の透過率および反射率を調整することができる。Ｓ波に対する偏光ビームスプリッタの透過率は、例えば５〜１５％の範囲に設定され得る。
【００２７】
図４は、簡単のため、光記録媒体２で反射された光が偏光ビームスプリッタ４の内部反射面を透過して第１光検出器１に入射する様子を示している。光記録媒体２で反射された光は、光学系２０の波長板６を透過するとき、偏光方向が往路光の偏光方向から９０°回転した直線偏光光（Ｐ波）となるため、偏光ビームスプリッタ４の内部反射面を透過することができる。
【００２８】
図５は、偏光ビームスプリッタ４に入射した光が内部反射面で反射される様子を模式的に示す斜視図である。後に詳しく説明するように、往路の光の一部が入射する第２光検出器３は、第４の受光素子３１および第５の受光素子３２を有している。
【００２９】
図６は光記録媒体２の記録面上に集光されたメインスポット１００とサブスポット１１０，１２０の配置の一例を示す図である。光記録媒体２の記録面には凹凸（交互に配列されたランド部およびグルーブ部）が形成されている。本実施形態では、記録マークはランド部のトラック（記録トラック）４０に形成される。隣接する２本の記録トラック４０（グルーブ部）は、トラッキング信号の形成に寄与する。本実施形態の光記録媒体２では、グルーブ部に記録マークは形成されない。本開示の光記録再生装置は、ランド部およびグルーブ部の一方または両方のトラックに記録マークが形成される光記録媒体を対象にすることも可能である。
【００３０】
本実施形態では、メインスポット１００とサブスポット１１０，１２０は、記録マークが形成される同一記録トラック（ランド部、凹凸の凸部）上に形成される。これらのスポット１００、１１０、１２０は、光記録媒体２上を矢印ａの方向に移動する。実際にはスポット１００、１１０、１２０の位置は固定されていて光記録媒体２が矢印ａの反対方向に進む。なお、図６の例では、記録トラック４０上には、これから記録マークが形成される領域に既に記録マークが形成されている。これは、データをオーバーライトしている状態を表す。
【００３１】
２つのサブスポット１１０、１２０の内、サブスポット１１０はメインスポット１００の後を移動しメインスポット１００が直前に形成した記録マークを読み取る。一方、サブスポット１２０はメインスポット１００の前を移動しているため、その反射光には過去に記録されたマークの情報が含まれる。記録面上のメインスポット１００とサブスポット１１０、１２０の光強度は、光変調器１３、回折素子１１、偏光ビームスプリッタ４に依存する。ある例では、光源から４０ｍＷの光が出力された場合、記録面上におけるメインスポット１００、サブスポット１１０、サブスポット１２０の光強度は、それぞれ、概ね６ｍＷ、０．４ｍＷ、０．４ｍＷである。
【００３２】
［１−３．光検出器の構成および動作］
図７は第１光検出器１及び第２光検出器３の受光素子の構成と、受光素子に接続された演算回路１２のブロック図である。
【００３３】
第１光検出器１上のメイン受光素子（第１の受光素子）２１はメインスポットの反射光を受光する。メイン受光素子２１は領域Ａ〜Ｄに４分割されている。領域Ａ〜Ｄの各々は、光電変換素子（例えばフォトダイオード）から形成されている。メイン受光素子２１の領域Ａ〜Ｄの出力は、それぞれ、不図示のＩ／Ｖアンプに接続されている。これにより、領域Ａ〜Ｄからの出力信号は、非点収差によるフォーカス検出信号、プッシュプル法やＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法によるトラッキング検出信号として利用される。また、メイン受光素子２１の領域Ａ〜Ｄの出力は不図示の加算回路（ＳＵＭ）に接続されている。加算回路では領域Ａ〜Ｄからの出力信号が加算され、それによって再生信号が生成される。トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の生成は公知であり、本発明の本質とも異なるため説明は省略する。ここで、メイン受光素子２１上のメインスポット光の最小錯乱円は、検出レンズで与えられる非点収差量、倍率、及び、光ピツクアップユニット（ＯＰＵ）の調整精度や信頼性に鑑み直径７０μｍに設定され得る。メイン受光素子２１のサイズは例えば１００μｍ×１００μｍに設定され得る。
【００３４】
第１光検出器１上のサブ受光素子（第２の受光素子）２２はサブスポット１の反射光を受光し、サブ受光素子（第３の受光素子）２３はサブスポット２の反射光を受光する。その受光面積は６０μｍ×６０μｍより大きく、１４０μｍ×１４０μｍよりも小さい。本実施の形態ではサブ受光素子２２，２３各々を１００μｍ×１００μｍに設定している。サブ受光素子２２、２３はそれぞれＩ／Ｖアンプ２７を介してスイッチ２４に接続されている。スイッチ２４は、光記録媒体２の走行方向または回転方向に応じて切り替わり、サブ受光素子２２、２３のいずれかのサブスポット信号を演算回路１２に接続する。図７に示されている例では、記録スポットの後を走査するサブスポット１１０からの反射光を受光するサブ受光素子２２が選択され、スイッチ２４を介して受光素子２２と後段の演算回路１２とが接続されている。
【００３５】
第２光検出器３にはモニタ受光素子（第４の受光素子）３１とＡＰＣ受光素子（第５の受光素子）３２とが設けられている。ＡＰＣは、Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌの略語である。図５に示されるように、第２光検出器３上のモニタ受光素子３１およびＡＰＣ受光素子３２は、それぞれ、レーザ光源１０から出射された光のうち偏光ビームスプリッタ４で透過した部分を受ける。図５および図７の例では、モニタ受光素子３１とＡＰＣ受光素子３２は同心円状に配置され、モニタ受光素子３１が、ＡＰＣ受光素子３２の内側に配置されている。これにより、第２光検出器３を簡素化することが可能になる。受光素子３１に入射した光は、Ｉ／Ｖアンプ３７で電圧信号に変換された後にＤＲＡＷ用モニタ信号として演算回路１２に入力される。また、受光素子３２に入射した光は、レーザ光源１０の出力をコントロールするＡＰＣ信号として光変調器１３に入力される。このようにして、第２光検出器３は、レーザ光源１０から出射された光の出力をモニタすることができ、フロントモニタ信号を生成する。ＡＰＣ受光素子３２は、レーザ光源１０から出射された光の出力をコントロールするＡＰＣに利用される。ＡＰＣ受光素子３２の受光光量や、ＡＰＣ受光素子３２に接続されるＩ／ＶアンプはＡＰＣに最適な条件になるよう設定されている。ＡＰＣ受光素子３２の信号電圧や周波数応答性能は、記録変調された再生用サブスポットによる信号と必ずしも一致していないのが普通である。
【００３６】
これに対して、モニタ受光素子３１の受光光量およびＩ／Ｖアンプ３７は、記録変調された再生用サブスポットによる信号と演算するために適切な範囲の大きさに設定され得る。例えば、第１光検出器１のＩ／Ｖアンプ２７と同様の構成および能力を有するＩ／ＶアンプをＩ／Ｖアンプ３７として用いることができる。また、第２の受光素子および第３の受光素子の各々の受光光量は、第４の受光素子の受光光量の０．８倍以上１．２倍以下の範囲内に設定され得る。
【００３７】
演算回路１２は、サブスポット信号とＤＲＡＷ用モニタ信号との差動演算を行う。すなわち、「光変調器１３によるサブスポット光の記録変調成分」と「記録トラック上の記録マークにより生成された信号成分」を含んだサブスポット信号から、記録変調成分を含むＤＲＡＷ用モニタ信号を差動演算することで、ＤＲＡＷ信号（記録マークにより生成された信号成分）を得ることができる。
【００３８】
記録モードにおいて、レーザ光源１０は、光記録媒体２に既に記録された記録マークを消去し、新たに記録マークを形成するため、消去用の光に対し、記録されるべきデータに応じた変調を加えた光を出射する。したがって、レーザ光源１０から出射された光を回折素子１１で分岐して形成したメインビームおよびサブビームは、光記録媒体２に入射するとき、同じように変調されている。サブビームが光記録媒体２によって反射されるとき、サブビームはメインビームが光記録媒体２に形成した直後の記録マークによる変調を受ける。その結果、サブビームの反射光には、記録のための光変調成分に加えて、メインビームが記録した直後の記録マークの信号成分も含まれる。
【００３９】
図８の最上部には、サブスポット信号の２つの波形成分の例が示されている。左側の波形例は、「記録変調されたサブスポット光」の波形例であり、上述の「光変調器１３によるサブスポット光の記録変調成分」に対応する。グラフの縦軸における「記録Ｐｗ／１５」は、記録マーク形成時におけるサブスポット光のパワーが記録パワーの１５分の１の大きさであることを意味し、「消去Ｐｗ／１５」は記録マークを形成しないときのサブスポット光のパワーが消去パワーの１５分の１の大きさであることを意味する。これは、回折素子１１における回折効率比が１５：１＝メインスポット光：サブスポット光に設定されているからである。回折効率比は、上記の例に限定されない。
【００４０】
なお、図８の最上部右側における波形例は、「記録変調されたサブスポット光走査部の反射率」の波形例であり、上述の「記録トラック上の記録マークにより生成された信号成分」に対応する。図中の「２Ｔ」、「４Ｔ」などの符号は、記録マークの長さ（符号長）を意味し、「Ｔ」は変調の基準となるクロック周期である。図の例では、記録マークが位置する部分（記録部）の反射率は未記録部の反射率よりも低いが、本実施形態はこの例に限定されない。
【００４１】
図８の例では、最上部の２つの波形が重畳して形成されたサブスポット信号から、ＤＲＡＷ用モニタ信号を減算することにより、ＤＲＡＷ信号が得られることを表している。
【００４２】
サブスポット信号の記録変調成分がモニタ信号の記録変調成分と同等になるようにＶＶアンプ２７、３７のゲインを調整した後に、サブスポット信号とモニタ信号を差動アンプ１２で差動演算を行う。これによって記録マーク信号（ＤＲＡＷ信号）を得ることができる。
【００４３】
ここで、サブスポット信号の光量と、モニタ信号の光量を説明する。
【００４４】
記録面上におけるサブスポット１１０、１２０の光強度は、それぞれ、前述したように、０．４ｍＷである。一方、記録マーク形成後の光記録媒体の反射率が例えば１０％である。サブスポット光が光記録媒体２で反射された後、受光素子２２、２３に到達するまでの透過効率を９０％とすると、サブ受光素子２２、２３上でのサブスポット光の光量は０．０３６ｍＷである。
【００４５】
一方で、レーザ光源１０から出射された光の例えば１０％が、偏光ビームスプリッタ４により第２光検出器３に入射する。この場合、第２光検出器３上のＡＰＣ受光素子３２のレーザ光源１０からの取込角度を、コリメータレンズ５の取込角のほぼ半分になるように、ＡＰＣ受光素子３２のサイズを決めることで、レーザ光源１０から出射された４０ｍＷの内、０．２ｍＷをＡＰＣ受光素子３２と、モニタ受光素子３１とで受光することができる。この時、ＡＰＣ 受光素子３２と、モニタ受光素子３１の半径比率を例えば２．４：１とすると、モニタ受光素子３１の光量は概ね０．０３６ｍＷとなる。更にこの時、モニタ受光素子３１を直径１００μｍとすることで、サブ受光素子２２，２３とほぼ同一の周波数特性を持つ受光素子が形成できる。
【００４６】
なお、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２光検出器３におけるモニタ受光素子（第４の受光素子）３１およびＡＰＣ受光素子（第５の受光素子）３２の構成例は、多様であり得る。例えば図９（ｂ）に示すように、第５の受光素子３２は、２つの領域３２ａ、３２ｂに分割されていても良い。また、例えば図９（ｃ）に示すように、モニタ受光素子（第４の受光素子）３１および／またはＡＰＣ受光素子（第５の受光素子）３２の形状は、円形またはリング形状に限定されず、四角形などの多角形であっても良い。
【００４７】
［１−４．効果等］
本実施形態の光ピックアップによれば、第２又は第３の受光素子２２，２３から得られる信号に記録マーク成分と光源１０の光変調による光量変化の成分が含まれ、第４の受光素子３１から得られる信号は光源の光変調による光量変化の成分が主であるため、これらを差動演算することにより記録マーク成分、すなわちＤＲＡＷ信号を得ることが出来る。データが記録されている光記録媒体２に対してデータのオーバーライトする場合であっても、第２又は第３の受光素子２２，２３、及び、第４の受光素子３１で得られる信号成分は変化しないため、ＤＲＡＷ動作を実現できる。
【００４８】
本実施形態によれば、第２〜第４の受光素子２２，２３，３１が実質的に同一の構成を有するため、第２又は第３の受光素子２２，２３から出力される信号と第４の受光素子３１から出力される信号との間において、遅延および歪に差が生じにくく、単なる差動演算によって品質の高いＤＲＡＷ信号を生成することが可能になる。
【００４９】
光記録媒体２の進行方向が変わっても第２の受光素子２２から得られる信号と第３の受光素子２３から得られる信号を進行方向により切り替えるため、第４の受光素子３１から得られる信号とを差動演算することによりＤＲＡＷ動作に実現できる。
【００５０】
第２の光検出器３上に、第４及び第５の受光素子３１，３２を配置することにより、ＤＲＡＷ用モニタ信号と光変調用ＡＰＣ信号を得ることが可能になる。また、第２、第３の受光素子２２，２３、及び、第４の受光素子３１の受光光量がほぼ一致することにより、差動回路の構成が容易になり、良好なＤＲＡＷ信号を得ることが可能になる。
【００５１】
第４の受光素子３１を、第５の受光素子３２よりも小さくすると、ＤＲＡＷ用モニタ信号と光変調用ＡＰＣ信号を得ることが可能になる。
【００５２】
また、第２、第３の受光素子２２，２３のサイズが６０μｍ以上、１４０μｍ以下となることで、ＤＲＡＷ信号を生成するのに最適なサブスポット信号が得られ、また、光ピックアップ構成の簡素化や平易な組立が可能になる。
【００５３】
本実施形態における光を分岐する光学素子は回折格子であるので、光ピックアップ構成の簡素化や平易な組立が実現される。また、回折素子による回折効率比を１０：１〜２０：１とすると、ＤＲＡＷ信号を生成するのに適したサブスポット信号が得られる。
【００５４】
本実施形態では、第１の光検出器１と、第２の光検出器３を分離しているため、第４、及び、第５の受光素子３１，３２のアライメント精度が緩和され、光ピックアップ構成の簡素化や平易な組立が可能になる。
【００５５】
以上、本開示に係る技術の例示としての光ピックアップについて、実施の形態１に基づいて説明したが、本開示に係る技術は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示に係る技術の主旨を逸脱しない範囲でこの実施の形態に各種変形を施して得られる形態も、本開示に係る技術に含まれる。
【００５６】
次に図１０を参照して、本実施形態における光記録再生装置の回路構成例を説明する。
【００５７】
この光記録再生装置は、前述の光ピックアップと同一の構成を有する光ピックアップ１００と、光記録媒体２を駆動するモータ１０７と、光ピックアップ１００を制御する制御部とを備える。制御部は、サーボ制御部１３１０、フロントエンド信号処理部１３０６、エンコーダ／デコーダ１３０８、ＣＰＵ１３０９を含む。
【００５８】
図１０に示す構成例では、光ピックアップ１００の出力がフロントエンド信号処理部１３０６を介してエンコーダ／デコーダ１３０８に送られる。エンコーダ／デコーダ１３０８は、再生モードにおいて、光ピックアップ１００によって得られる信号に基づいて光記録媒体２に記録されているデータを復号する。記録モードでは、エンコーダ／デコーダ１３０８はデータを符号化し、光記録媒体２に書き込むべき信号を生成し、光ピックアップ１００に送出する。
【００５９】
フロントエンド信号処理部１３０６は、光ピックアップ１００の出力に基づいて再生信号を生成するだけではなく、フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥは、サーボ制御部１３１０に送出される。サーボ制御部１３１０は、ドライバアンプ１３０４を介してモータ１０７を制御する一方、光ピックアップ１００内のレンズアクチュエータを介して対物レンズの位置を制御する。エンコーダ／デコーダ１３０８およびサーボ制御部１３１０などの構成要素は、ＣＰＵ１３０９によって制御される。
【００６０】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００６１】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００６２】
光記録媒体は、光テープに限定されず、光ディスクであってもよい。光源は、波長が異なる複数の光ビームを出射する複数の半導体レーザを備えていても良い。また、上記の実施形態では、光源からの光を記録用メイン光ビームとサブ光ビームとに分岐する光学素子として回折格子を用いているが、光学素子としてホログラムを用いても良い。また、光記録媒体の同一トラック上にメインスポットならびに第１および第２のサブスポットを形成する光学系は、図１に示されていないレンズや収差補正のための光学素子を含んでいても良い。
【００６３】
記録用メイン光ビームで前記光記録媒体に記録された信号を、前記第２又は第３の受光素子２２，２３の信号出力と前記第４の受光素子３１の信号出力との演算により、再生する演算部は、演算回路１２として光ピックアップの内部に備え付けられている必要は無く、光記録再生装置の信号処理部によって実現されていてもよい。また、光変調器１３も、光ピックアップの内部に備え付けられている必要は無く、光記録再生装置の信号処理部によって実現されていてもよい。
【００６４】
更に、上記の実施形態では、偏光ビームスプリッタ４が光源１０から出射した光を反射し、光記録媒体２で反射された光を透過する構成が採用されているが、本開示の光ピックアップはこれに限定されない。例えば、偏光ビームスプリッタ４が光源１０から出射した光を透過し、光記録媒体２で反射された光を反射する構成を採用してもよい。
【００６５】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６６】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本開示は、光ピックアップおよび当該光ピックアップを備える光記録再生装置に適用され得る。具体的には、光テープや光ディスクを用いたデータファイルシステムなどの記録再生装置として有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１    第１検出器
２    光記録媒体
３    第２検出器
４    偏光ビームスプリッタ
５    コリメートレンズ
６    波長板
７    対物レンズ
８    検出レンズ
１０    レーザ光源
１１    回折素子
１２    演算回路
１３    光変調器
２０    光学系
２１    メイン受光素子（第１の受光素子）
２２    サブ受光素子（第２の受光素子）
２３    サブ受光素子（第３の受光素子）
２７    Ｉ／Ｖアンプ
３１    モニタ受光素子（第４の受光素子）
３２    ＡＰＣ受光素子（第５の受光素子）
【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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