(57)【要約】  光ヘッド装置（１１）は、半導体レーザ（３４）から出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと±１次回折光ビームとを生成する光学素子（３６）と、光ディスク（２）で反射された０次回折光ビームと＋１次回折光ビームとを受光する光検出素子（４０）とを備える。光検出素子（４０）は、０次回折光ビームを受光する主受光部（４００）と、主受光部（４００）よりも外側に配置された第１副受光部（４０１）とを含む。第１副受光部（４０１）は、＋１次回折光ビームの受光スポットの外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して副検出信号を出力する。
2013103057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、
前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記＋１次回折光ビームとを受光する光検出素子と
を備え、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、
前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ヘッド装置であって、前記第１副受光部は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を受光する単一受光面を有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ヘッド装置であって、
前記光検出素子は、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部と、
前記主受光部と前記第２副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の負方向における端部から前記第２副受光部の前記第１の方向の正方向における端部まで連続的に延在する第２の非光検出領域と
をさらに含み、
前記第２副受光部は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を検出する位置に配置され、前記−１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を光電変換して第２の副検出信号を出力し、
前記第２の非光検出領域には、前記−１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ヘッド装置であって、前記第２副受光部は、前記−１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を受光する単一受光面を有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の光ヘッド装置であって、
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層光ディスクであり、
前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層と隣り合う情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されている
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記第１主受光面及び前記第２主受光面の各々は、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に対応する第２の方向に沿って配列された複数の受光面を有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
光ヘッド装置と、
光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記光ヘッド装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、
前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記＋１次回折光ビームとを受光する光検出素子と
を有し、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面を含み、
前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
光ヘッド装置と、
光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記光ヘッド装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、
前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記±１次回折光ビームとを受光する光検出素子と
を有し、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面を含み、
前記第２副受光部は、前記第１の配列方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記第２副受光部の当該複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も離れた位置に配置された第２の外側副受光面を含み、
前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、
前記第２の外側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を光電変換して第２の副検出信号を生成し、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ディスク装置であって、
前記第１の内側副受光面は、前記第１副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第１の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、
前記第２の内側副受光面は、前記第２副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第２の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、
前記透過回折光ビームを受光する光検出素子と
を備え、
前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、
前記光学素子は、
前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、
前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域と
を含み、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、
前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ヘッド装置であって、
前記光検出素子は、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部と、
前記主受光部と前記第２副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の負方向における端部から前記第２副受光部の前記第１の方向の正方向における端部まで連続的に延在する第２の非光検出領域と
をさらに含み、
前記第２副受光部は、前記一対の副回折領域の当該−１次回折作用により生成された−１次回折光ビームの受光スポットの前記第１の方向の負方向における外側の一部を検出する位置に配置され、前記−１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を光電変換して第２の副検出信号を出力し、
前記第２の非光検出領域には、前記−１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ヘッド装置であって、
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層光ディスクであり、
前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層と隣り合う情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されている
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録再生媒体に対して情報の記録または再生を実行するための光ヘッド装置及びこれを備えた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの大容量化は、光ディスクの情報トラック上に記録される記録マークのサイズを小さくするとともに、情報の記録または再生に使用されるレーザ光の短波長化及び対物レンズの高開口数化とにより当該対物レンズの焦点面での集光スポットサイズを小さくすることによって達成されてきた。【０００３】
たとえば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、光ディスクの光透過層（情報記録層を被覆する透明保護層及びスペース層）となるディスク基板の厚さが約１．２ｍｍ、レーザ光波長が約７８０ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）が０．４５であり、６５０ＭＢの記録容量を実現することができる。また、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）では、光透過層の厚さが約０．６ｍｍ、レーザ光波長が約６５０ｎｍ、ＮＡが０．６であり、４．７ＧＢの記録容量を実現することができる。さらに高密度のＢＤ（ブルーレイディスク；登録商標）では、光透過層の厚さを約０．１ｍｍ、レーザ光波長を約４０５ｎｍ、ＮＡを０．８５とすることで１層あたり２５ＧＢの大容量化を実現することが可能である。なお、ＢＤの詳細は、たとえば、下記の非特許文献１に開示されている。【０００４】
また、光ディスクの大容量化は、光ディスク一枚当たりの情報記録層の数を増やすことにより実現することができる。しかしながら、複数の情報記録層を有する多層光ディスクでは、情報の記録または再生の対象となる情報記録層（以下「対象層」と呼ぶ。）からの反射光だけでなく、対象層以外の情報記録層からの反射光（以下「他層迷光」と呼ぶ。）も検出することにより再生ＲＦ信号の品質並びにトラッキングエラー信号などのサーボ信号の品質が劣化するという層間クロストークの問題がある。上記のような層間クロストークを抑制する技術は、たとえば、特開２０１１−８６３５４号公報（特許文献１）に開示されている。【０００５】
ところで、近年、光記録の技術分野においては、光の強度によって屈折率が局所的に変化する非線形光吸収特性または非線形光透過特性を有する超解像機能層が成膜された光ディスクを用いた高密度記録方式が研究されている。この高密度記録方式では、光ディスクにおいて集光スポット内の光強度が大きい、または温度が高い局所的な部分に超解像現象（屈折率変化など）をもたらすことで、光ディスク装置の光学要素である集光レンズの開口数ＮＡと光の波長λとで定まる解像限界λ／４ＮＡよりも小さいサイズの記録マークから情報を再生することができる。このように超解像現象を発生させる光ディスクは、超解像光ディスクと呼ばれている。超解像光ディスクに関する先行技術文献は、たとえば、下記の非特許文献２乃至５が挙げられる。【０００６】
たとえば、下記の非特許文献２には、超解像現象を発生させる超解像マスク層を有する光ディスクが開示されている。この超解像マスク層では、屈折率変化が超解像現象として発生し、この超解像現象が生ずる局所的な領域は、単に「開口」と呼ばれることもある。また、下記の非特許文献２及び非特許文献３は、超解像現象を発生させるＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ（Ｓｕｐｅｒ  ＲＥｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）方式による光ディスクを開示している。さらに、下記の非特許文献４においては、光の強度によって屈折率が変化する非線形光吸収特性または非線形光透過特性を有する材料により形成された光ディスクも提案されている。以下、上記した超解像現象を発生させる光ディスクを「超解像光ディスク」と総称する。超解像光ディスクの大きな特長は、従来技術であるＢＤなどの光ディスク再生技術をそのまま流用することができ、ホログラム記録方式や近接場光記録方式などの他の大容量化技術では困難とされている、ＢＤなどの現行光ディスクとの下位互換性を実現することが可能である点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−８６３５４号公報（図５及び図６，段落００４０〜００４６など）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  Ｗｈｉｔｅ  ｐａｐｅｒ  １．Ｃ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ＢＤ−ＲＯＭ  ５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ  Ｍａｒｃｈ，  ２００７．
【非特許文献２】“Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｙｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  ｏｎ  Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｉｓｋ  ｗｉｔｈ  Ｗｒｉｔｅ−Ｓｔｒａｔｅｇｙ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．，  Ｖｏｌ．４３，  Ｎｏ．７Ａ，  ｐｐ．４２１２−４２１５（２００４）．
【非特許文献３】“Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｉｓｃ  ｗｉｔｈ  Ｐｌａｔｉｎｕｍ−Ｏｘｉｄｅ  Ｌａｙｅｒ”，  ＯＤＳ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ，  ＴｈＣ３（２００５）．
【非特許文献４】“Ｓｕｂ−Ｔｅｒａｂｙｔｅ−Ｄａｔａ−Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃｓ  Ｒｅａｌｉｚｅｄ  ｂｙ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｐｉｔ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ”，  Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，  Ｖｏｌ．４５，  Ｎｏ．４Ａ，  ｐｐ．２５９３−２５９７（２００６）．
【非特許文献５】“Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｏｆ  １００  ＧＢ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ  Ｔｒｉｐｌｅ−ｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ＧｅＴｅ−ｒｉｃｈ  ＧｅＳｂＴｅ  Ｆｉｌｍ  ａｎｄ  ａ  Ｎｅｗ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｌｍ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ”，  Ｔｅｃｈ．  Ｄｉｇ．  ｏｆ  ＩＳＯＭ２００９，  Ｍｏ−Ｄ−０３（２００９）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている光ヘッドは、光ディスクからの戻り光ビームを透過回折させて０次回折光ビーム及び±１次回折光ビームを生成する光学素子と、光学素子から出射された０次回折光ビーム及び±１次回折光ビームを受光する光検出素子とを備えている。この光検出素子は、当該０次回折光ビームを受光する主受光部と、当該＋１次回折光ビームを受光する副受光部とを有しており、副受光部は、当該＋１次回折光ビームの半円弧状または半楕円弧状の受光スポットの一部を受光する位置に配置されているので、主受光部を中心として分布する他層迷光の影響を受けにくい。それ故、層間クロストークを抑制することができる。【００１０】
特許文献１に開示されている光ヘッドでは、副受光部で検出される受光スポットの形状が半円弧状あるいは半楕円弧状に限定されており、当該受光スポットの光強度分布は、対物レンズシフト（光検出素子に対する対物レンズの基準位置からの相対的な変位）に伴い変位する。対物レンズシフトに起因するオフセット成分の除去精度は、特にその光強度分布の強度中心の変位に依存するので、その除去精度に限界がある。よって、対物レンズシフトが生じたときに安定したトラッキングエラー信号を生成することができない場合がある。【００１１】
ところで、一般に、情報再生時あるいは情報記録時の光ディスクの傾斜（ディスクチルト）に起因して再生信号の品質が劣化する。特に、超解像光ディスクでは、チルトマージン（ディスクチルトの許容誤差度）が狭くなる傾向がある。チルトマージンは、光ディスクの情報記録層を被覆するカバー層の厚みに反比例するので、超解像光ディスクの場合でも、カバー層を薄くすることで一定のチルトマージンを確保することができる。しかしながら、複数の情報記録層を有する超解像光ディスクの場合、カバー層を薄くすると、ＢＤなどの現行の光ディスクとの下位互換性を保証するために情報記録層の層間隔を狭くする必要が生じ得る。層間隔が狭いと、上述したように層間クロストークの影響が無視できなくなる。【００１２】
上記に鑑みて本発明の目的は、多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う場合でも、層間クロストークを効果的に抑制することができ、対物レンズシフトに起因するオフセット成分をトラッキングエラー信号から高精度に除去することもできる光ヘッド装置及び光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様による光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記＋１次回折光ビームとを受光する光検出素子とを備え、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射されることを特徴とする。【００１４】
本発明の第２の態様による光ディスク装置は、光ヘッド装置と、光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備えており、前記光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記＋１次回折光ビームとを受光する光検出素子とを有し、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面を含み、前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。【００１５】
本発明の第３の態様による光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、前記透過回折光ビームを受光する光検出素子とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、前記光学素子は、前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域とを含み、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射されることを特徴とする。【００１６】
本発明の第４の態様による光ディスク装置は、上記第３の態様による光ヘッド装置と、前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備え、前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う場合でも、層間クロストークを効果的に抑制することができ、対物レンズシフトによるオフセット変動量（オフセット成分）をトラッキングエラー信号から高精度に除去することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態１の光ディスク装置の主要構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１の光ヘッド装置の基本構成を概略的に示す図である。
【図３】光ディスクの情報記録層における集光スポットの様子を概略的に示す図である。
【図４】実施の形態１の光検出素子に照射された戻り光ビームの光スポットを概略的に示す図である。
【図５】実施の形態１の対物レンズが基準位置よりシフトしたときの光検出素子上の光スポットを概略的に示す図である。
【図６】他層迷光と実施の形態１の光検出素子との間の位置関係の一例を示す図である。
【図７】図４の光検出素子の変形例である光検出素子の構成を概略的に示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の光検出素子の構成を概略的に示す図である。
【図９】他層迷光と実施の形態２の光検出素子との間の位置関係の一例を示す図である。
【図１０】図８の光検出素子の変形例である光検出素子の構成を概略的に示す図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態３の光ヘッド装置の基本構成を概略的に示す図である。
【図１２】実施の形態３の光学素子の回折格子面の構造を概略的に示す平面図である。
【図１３】実施の形態３の光検出素子の受光面の一例を概略的に示す図である。
【図１４】図１２の光学素子の変形例である光学素子の回折格子面の構成を概略的に示す図である。
【図１５】図１３の光検出素子の変形例である光検出素子の受光面パターンを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないようにする。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の光ディスク装置１の主要構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、この光ディスク装置１は、光ヘッド装置１１、サーボ制御回路１２、信号処理回路１３、変調回路１４、レーザ制御回路１５、復調回路１６、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１７及びメモリ１８を備える。ＭＰＵ１７は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２３を介してホスト機器（図示せず）から供給されるコマンドに応じて各種制御処理を実行するコントローラである。
【００２１】
サーボ制御回路１２は、スピンドルモータ制御部１２１、スレッドモータ制御部１２３及び光ヘッド制御部１２２を含み、これらスピンドルモータ制御部１２１、スレッドモータ制御部１２３及び光ヘッド制御部１２２は、ＭＰＵ１７から個別に命令を受けて動作する。また信号処理回路１３は、ウォブル信号検出部１３２、再生信号検出部（ＲＦ信号検出部）１３１及びサーボ信号検出部１３３を含む。
【００２２】
光ディスク２は、スピンドルモータ１９の駆動軸（スピンドル）に固定されたターンテーブルに着脱自在に装着される。スピンドルモータ１９は、スピンドルモータ制御部１２１の制御を受けてこの光ディスク２を回転駆動する。ここで、スピンドルモータ制御部１２１は、ＭＰＵ１７からの命令に従って動作し、スピンドルモータ１９から供給された実回転数を表すパルス信号に基づいて実回転数を目標回転数に一致させるようにスピンドルサーボを実行する。
【００２３】
光ヘッド装置１１は、この光ディスク２にレーザ光ビームＩＬを照射し、光ディスク２の情報記録層で反射された戻り光ビームを受光して電気信号を生成し、この電気信号を信号処理回路１３に出力する。光ディスク２は、単一の情報記録層を有する単層光ディスク、あるいは、複数の情報記録層を有する多層光ディスクであればよい。光ディスク２の具体例としては、たとえば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）あるいはＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、光ディスク２は、超解像光ディスクであってもよい。
【００２４】
スレッドモータ制御部１２３は、ＭＰＵ１７からの命令に従ってスレッドモータ２２の動作を制御する。スレッドモータ２２は、スレッドモータ制御部１２３による制御を受けて動作する。具体的には、スレッドモータ２２は、たとえばラック及びピニオンなどの送り機構２１に回転駆動力を伝達し、これによりフレーム２０を光ディスク２のラジアル方向（光ディスク２の半径方向）に移動させる。光ヘッド装置１１は、フレーム２０に固定されているので、フレーム２０とともに移動して位置付けされる。
【００２５】
光ヘッド装置１１で検出された信号は、バス（図示せず）を介して信号処理回路１３に供給される。信号処理回路１３においては、再生信号検出部１３１は、光ヘッド装置１１から供給された検出信号から再生ＲＦ信号（再生信号）を生成し、この再生ＲＦ信号を復調回路１６に出力する。また、再生信号検出部１３１は、再生ＲＦ信号の信号振幅値を表す信号と再生ＲＦ信号の品質などの状態を表す信号とを生成し、これら信号をＭＰＵ１７に供給する。また、ウォブル信号検出部１３２は、光ディスク２が所定の空間周波数で蛇行（ウォブル）した案内トラック溝のパターン（ウォブルパターン）を有する場合には、その案内トラック溝からの反射光の検出成分からウォブル信号を生成する。このウォブル信号は、復調回路１６に出力される。ここで、光ディスク２がウォブルパターンを持たない再生専用のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）型ディスクの場合には、ウォブル信号検出部１３２の機能は必要とされない。
【００２６】
サーボ信号検出部１３３は、光ヘッド装置１１から受信した検出信号に基づいて、フィードバック制御のための各種サーボ信号（たとえば、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号）Ｄｓを生成することができる。これらサーボ信号Ｄｓは、ＭＰＵ１７を介して光ヘッド制御部１２２に供給される。
【００２７】
ＭＰＵ１７は、信号処理回路１３内の構成要素１３１〜１３３及びサーボ制御回路１２内の構成要素１２１〜１２３から供給された信号に基づいて、光ディスク装置１の全体動作を制御する機能を有する。ＭＰＵ１７は、構成要素１３１〜１３３，１２１〜１２３に制御データを供給してこれらの動作を個別に制御することができる。なお、ＭＰＵ１７は、信号処理回路１３の構成要素１３１〜１３３の一部の機能を有していてもよい。
【００２８】
復調回路１６は、再生信号検出部１３１から供給された再生ＲＦ信号に２値化処理を施して２値データ列を生成し、この２値データ列に対して、たとえばＲＬＬ（ランレングス・リミテッド）復号化及び誤り訂正を施して再生データＤａを生成する機能を有する。この再生データＤａは、ＭＰＵ１７に供給される。ＭＰＵ１７は、再生データＤａをＩ／Ｆ２３を介してホスト機器に転送することができる。また、復調回路１６は、ウォブル信号検出部１３２から供給されたウォブル信号に対して、たとえばＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ−Ｓｈｉｆｔ−Ｋｅｙｉｎｇ）復調またはＳＴＷ（Ｓａｗ−Ｔｏｏｔｈ−Ｗｏｂｂｌｅ）復調を施してアドレス情報及び同期情報を表すデータＤｂを生成する機能を有する。このデータＤｂは、ＭＰＵ１７及びサーボ制御回路１２に供給される。
【００２９】
図１に示されるように、メモリ１８には、プログラム領域１８Ｐとデータ領域１８Ｄとが設けられている。ＭＰＵ１７は、メモリ１８のプログラム領域１８Ｐに記憶されているプログラムのデータを読み込み、データ領域１８Ｄを用いて当該プログラムを実行することができる。これにより、ＭＰＵ１７は、光ディスク装置１内の各構成要素の動作を制御するとともに、各構成要素から出力された信号に基づいて制御のための判断を行うことができる。
【００３０】
光ヘッド制御部１２２は、ＭＰＵ１７からの命令に従って動作して光ヘッド装置１１の動作を制御する。具体的には、光ヘッド制御部１２２は、サーボ信号Ｄｓに含まれるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、光ディスク２に照射すべき光ビームＩＬに関するフォーカス用及びトラッキング用の駆動信号を生成し、当該駆動信号を光ヘッド装置１１内のアクチュエータに供給する。
【００３１】
図２は、実施の形態１の光ヘッド装置１１の基本構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、光ヘッド装置１１は、半導体レーザ３４、光学素子３６、ビームスプリッタ３３、対物レンズ３５、アクチュエータ３９、シリンドリカルレンズ３７及び光検出素子４０を有する。なお、図２は、本実施の形態の光ヘッド装置１１の基本構成とその動作原理とを説明することを目的とした検出光学系の構成部品を示したものであるので、光ヘッド装置１１の構成は、図２の構成に限定されるものではない。たとえば、光ヘッド装置１１は、光ディスク２の情報記録層に対する対物レンズ３５の焦点誤差量またはトラッキング誤差量を検出するためのセンサー光学系を備えていてもよい。
【００３２】
光ディスク２に対するデータ再生時には、図１のレーザ制御回路１５は、ＭＰＵ１７からの命令に従って動作し、光ヘッド装置１１内の半導体レーザ３４（図２）を制御してこの半導体レーザ３４からデータ再生に必要な発光パワーを有するレーザ光ＥＬを出射させる。一方、光ディスク２に対するデータ記録時には、図１の変調回路１４は、ＭＰＵ１７から出力されたデータに対してエラー訂正符号を付与し、データ変調を施して記録データを生成する。変調回路１４は、さらに、当該記録データに基づいてライトストラテジ信号を生成する。レーザ制御回路１５は、当該ライトストラテジ信号に基づいて光ヘッド装置１１内の半導体レーザ３４を制御してこの半導体レーザ３４からデータ記録に必要な発光パワーを有するレーザ光ＥＬを出射させる。
【００３３】
半導体レーザ３４から出射された光ビームＥＬは、透過型回折格子である光学素子３６に入射する。光学素子３６は、ガラス材料あるいは透明樹脂材料からなり、光学素子３６の光入射面及び光出射面の一方または双方に、主に０次光回折効率と±１次光回折効率とを与える回折格子構造が形成されている。光学素子３６は、半導体レーザ３４からの光ビームＥＬを透過回折させて０次回折光ビームＤ０，＋１次回折光ビームＤ１ｂ及び−１次回折光ビームＤ１ａを生成する。これら０次回折光ビームＤ０，＋１次回折光ビームＤ１ｂ及び−１次回折光ビームＤ１ａは、ビームスプリッタ３３で反射して対物レンズ３５の方向に出射される。ビームスプリッタ３３としては、図２に示されるようにキューブタイプのハーフミラーを使用することができるが、これに限定されるものではない。図２に示したビームスプリッタ３３に代えて、平行平板形状のビームスプリッタを使用してもよい。
【００３４】
対物レンズ３５は、ビームスプリッタ３３からの入射光を集光して光ディスク２の情報記録層に集光スポットを形成する光学部品である。図３は、光ディスク２の情報記録層Ｌｘにおける集光スポットの様子を概略的に示す図である。情報記録層Ｌｘは、光ディスク２のラジアル方向Ｘに規則的に配列された複数の情報トラック２Ｔ，２Ｔ，…を有し、各情報トラック２Ｔは、光ディスク２のタンジェンシャル方向Ｙに沿って延在している。また、これら情報トラック２Ｔ，２Ｔ，…は、光ディスク２の中心に関して同心円状あるいはスパイラル状に形成される。図３に示されるように、０次回折光ビームＤ０は、情報の記録または再生の対象となる情報トラック２Ｔ上に集光スポットを形成し、−１次回折光ビームＤ１ａ及び＋１次回折光ビームＤ１ｂは、０次回折光ビームＤ０の集光スポットに対してラジアル方向Ｘに略半トラック分ずれた位置に集光スポットをそれぞれ形成する。
【００３５】
図２のアクチュエータ３９は、対物レンズ３５を駆動して集光スポットを情報記録層の情報トラックに追従させることができる。図２に概略的に示されるように、アクチュエータ３９は、磁気回路３９Ａ，３９Ｂと、これら磁気回路３９Ａ，３９Ｂ間に配置される可動部３９Ｃとを有する。可動部３９は、対物レンズ３５を固定するレンズホルダ（図示せず）と、このレンズホルダに巻回されたフォーカスコイル及びトラッキングコイル（共に図示せず）とを有する。フォーカスコイルに駆動電流（駆動信号）を供給することにより対物レンズ３５をフォーカス方向（対物レンズ３５の光軸方向）に駆動することができ、トラッキングコイルに駆動電流（駆動信号）を供給することにより対物レンズ３５を光ディスク２のラジアル方向に駆動することができる。よって、光ヘッド装置１１、サーボ信号検出部１３３及び光ヘッド制御部１２２によりフォーカスサーボループ及びトラッキングサーボループが形成される。
【００３６】
光ディスク２で反射した戻り光ビームは、対物レンズ３５によって収束光ビームとなり、ビームスプリッタ３３を透過してシリンドリカルレンズ３７に入射する。シリンドリカルレンズ３７は、当該シリンドリカルレンズ３７を透過する光に非点収差を付与する光学部品である。図２に示されるように、シリンドリカルレンズ３７は、光入射面としてのシリンドリカル面３７ｓを有し、このシリンドリカル面３７ｓは、曲率の生じない方向を母線方向として有し、この母線方向に略垂直な方向に曲率を有する。よって、母線方向とこれに略垂直な方向とでレンズ面の曲率に差が設けられている。これにより、シリンドリカルレンズ３７は、母線方向に平行な面内における光束の集光位置と、母線方向に垂直な面内における光束の集光位置との間にズレを発生させる。対物レンズ３５の位置が光ディスク２の情報記録層に対して合焦位置と一致するときに、シリンドリカル面３７ｓの母線方向における像高とその母線方向に略垂直な方向における像高とが互いにほぼ等しくなるようにシリンドリカルレンズ３７を設計し且つ配置することで、光検出素子４０の受光面に略円形状の受光スポットを形成することができる。また、対物レンズ３５の位置の合焦位置からのズレすなわちデフォーカス量に応じて受光スポットの形状が歪んで略楕円形状となる。このような原理に基づくフォーカスエラー信号の検出法は、非点収差法と呼ばれる一般的な方法である。非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成は、後述する図７の受光面パターンを用いて行うことができる。
【００３７】
ここで、フォーカスサーボ制御には、たとえば、ＳＳＤ（Ｓｐｏｔ  Ｓｉｚｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法を用いることもできる。ＳＳＤ法の場合、シリンドリカルレンズ３７の代わりにホログラム素子を用いることが可能である。
【００３８】
シリンドリカルレンズ３７を透過した戻り光ビームは、光検出素子４０に照射される。このとき、光検出素子４０の主受光部４００は、光ディスク２で反射した０次回折光ビームＤ０として戻り光ビームＲＬ０を受光する。また、光検出素子４０の第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２は、光ディスク２で反射した＋１次回折光ビームＤ１ｂ及び−１次回折光ビームＤ１ａとして戻り光ビームＲＬ１ｂ及び戻り光ビームＲＬ１ａをそれぞれ受光する。
【００３９】
図４は、光検出素子４０に照射された戻り光ビームＲＬ０，ＲＬ１ｂ，ＲＬ１ａの光スポットを概略的に示す図である。光検出素子４０は、たとえばフォトダイオードを用いて構成される。図４に示されるように、光検出素子４０は、０次回折光である戻り光ビームＲＬ０の光スポットを受光する主受光部４００と、＋１次回折光である戻り光ビームＲＬ１ｂの光スポットの一部を単一受光面で受光する第１副受光部４０１と、−１次回折光である戻り光ビームＲＬ１ａの光スポットの一部を単一受光面で受光する第２副受光部４０２とを含む。
【００４０】
また、光検出素子４０は、主受光部４００と第１副受光部４０１との間に介在する非光検出領域５０１と、主受光部４００と第２副受光部４０２との間に介在する非光検出領域５０２とを有する。これら非光検出領域５０１，５０２は、当該非光検出領域５０１，５０２に照射された光を光電変換しない領域である。図４に示されるように、一方の非光検出領域５０１は、主受光部４００のＸ１軸方向の正方向（図面左方）における端部から、第１副受光部４０１のＸ１軸方向の負方向（図面右方）における端部まで連続的に延在している。他方の非光検出領域５０２は、主受光部４００のＸ１軸方向の負方向（図面右方）における端部から、第２副受光部４０２のＸ１軸方向の正方向（図面左方）における端部まで連続的に延在している。
【００４１】
主受光部４００は、第１主受光面４００１及び第２主受光面４００２に分割されており、これら第１主受光面４００１と第２主受光面４００２とは、対物レンズシフト方向に対応するＸ１軸方向に沿って配列されている。Ｘ１軸方向は、光学素子３６による光の回折方向と対応するものである。主受光部４００は、これら第１主受光面４００１及び第２主受光面４００２で０次回折光の戻り光ビームＲＬ０を受光してその受光量に応じた電気信号ＭＲ，ＭＬをそれぞれ生成し、これら電気信号ＭＲ，ＭＬを信号処理回路１３に与える。ここで、第１主受光面４００１が電気信号ＭＲを出力し、第２主受光面４００２が電気信号ＭＬを出力する。
【００４２】
また、第１副受光部４０１は、主受光部４００よりもＸ１軸方向の正方向（左方）外側に配置され、第２副受光部４０２は、主受光部４００よりもＸ１軸方向の負方向（右方）外側に配置されている。第１副受光部４０１は、＋１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ｂの一部を受光してその受光量に応じた電気信号ＳＬを生成し、この電気信号ＳＬを信号処理回路１３に与える。ここで、第１副受光部４０１は、図４に示されるように、戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの外側の一部のみを検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して電気信号ＳＬを出力する。戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの残部は、非光検出領域５０１を照射するため、光電変換されない。
【００４３】
一方、第２副受光部４０２は、−１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ａの一部を受光してその受光量に応じた電気信号ＳＲを生成し、この電気信号ＳＲを信号処理回路１３に与える。第２副受光部４０２は、図４に示されるように、戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの外側の一部のみを検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して電気信号ＳＲを出力する。戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの残部は、非光検出領域５０２を照射するため、光電変換されない。信号処理回路１３は、後述するように電気信号ＭＲ，ＭＬ，ＳＲ，ＳＬに基づいてサーボ信号Ｄｓを生成する。このサーボ信号Ｄｓは、ＭＰＵ１７を介して光ヘッド制御部１２２に供給される。
【００４４】
光ディスク２の情報記録層で反射した戻り光ビームは、当該情報記録層の情報トラックの周期構造に起因する回折光（以下「反射回折光」と呼ぶ。）を含んでいる。このため、図４に示されるように、光検出素子４０の主受光部４００に照射される戻り光ビームＲＬ０は、略円形状の０次反射回折光成分ＲＬ００を含むとともに、この０次反射回折光成分ＲＬ００に重畳する＋１次反射回折光成分ＲＬ０１及び−１次反射回折光成分ＲＬ０２を含む。
【００４５】
＋１次反射回折光成分ＲＬ０１及び−１次反射回折光成分ＲＬ０２は、それぞれ０次反射回折光成分ＲＬ００と干渉するので、これらの干渉領域においては、当該情報記録層における集光スポットと情報トラックとの位置関係に応じて、光密度の強弱が生まれる。トラッキングサーボ制御信号は、その光密度の強弱（以下「プッシュプル」と呼ぶ。）をトラッキング誤差量として検出することによって生成される。このとき、＋１次反射回折光成分ＲＬ０１と−１次反射回折光成分ＲＬ０２とは正反対の位相となるため、たとえば、０次反射回折光成分ＲＬ００と＋１次反射回折光成分ＲＬ０１とが互いに強めあうときは、０次反射回折光成分ＲＬ００と−１次反射回折光成分ＲＬ０２とは互いに弱めあう関係にある。
【００４６】
また、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２にそれぞれ照射される戻り光ビームＲＬ１ｂ及びＲＬ１ａにも反射回折光成分が含まれるが、戻り光ビームＲＬ０が情報の記録または再生の対象となる情報トラック２Ｔ上で反射した光であるのに対し、戻り光ビームＲＬ１ｂ，ＲＬ１ａは、当該情報トラック２Ｔに対して略半トラック分ずれた位置で反射した光である。このため、たとえば、戻り光ビームＲＬ１ａの０次反射回折光成分ＲＬ１ａ０と＋１次反射回折光成分ＲＬ１ａ１とが互いに強めあうとき、０次反射回折光成分ＲＬ００と＋１次反射回折光成分ＲＬ０１とは互いに弱めあう関係となる。また、戻り光ビームＲＬ１ａ，ＲＬ１ｂは、当該情報トラック２Ｔに対して略同一の相対的な位置関係を保つ。このため、たとえば、０次反射回折光成分ＲＬ１ａ０と＋１次反射回折光成分ＲＬ１ａ１とが互いに強めあうとき、戻り光ビームＲＬ１ｂの０次反射回折光成分ＲＬ１ｂ０と＋１次反射回折光成分ＲＬ１ｂ１も同様に互いに強めあう関係となる。
【００４７】
次に、トラッキングサーボ制御信号の生成方法を以下に説明する。光ディスク２への照射光ビームＩＬを情報トラックに追従させるトラッキングサーボには、照射光ビームＩＬの集光点と光ディスク２の情報トラックとの位置関係に応じて信号レベルが変化するプッシュプル信号が使用される。本実施の形態では、サーボ信号検出部１３３は、以下の演算式（１），（１ａ）に従って、プッシュプル信号ＰＰをトラッキングサーボ制御信号として生成することができる。
ＰＰ＝ＭＰＰ＋ｋ×（ＳＥ−ＳＨ）    ・・・（１）
ＭＰＰ＝ＳＡＤ−ＳＢＣ              ・・・（１ａ）
【００４８】
式（１）中、ＳＡＤは、第１主受光面４００１の出力信号ＭＲから得られた検出信号を、ＳＢＣは、第２主受光面４００２の出力信号ＭＬから得られた検出信号を、ＳＥは、第１副受光部４０１の出力信号ＳＬから得られた検出信号を、ＳＨは、第２副受光部４０２の出力信号ＳＲから得られた検出信号を、それぞれ表している。ｋは、ゲイン係数である。また、式（１ａ）中、ＭＰＰは、主プッシュプル信号である。
【００４９】
図５は、情報トラックへの追従により対物レンズ３５が基準位置よりシフトしたときの光検出素子４０の受光面上における光スポットを概略的に示す図である。なお、図４は、対物レンズ３５が略中心の基準位置にあるときの光スポットを示している。図５に示されるように、対物レンズシフトにより戻り光ビームＲＬ０，ＲＬ１ａ，ＲＬ１ｂの光スポットの全体が光検出素子４０に対して基準位置から左方に移動すれば、主プッシュプル信号ＭＰＰ（＝ＳＡＤ−ＳＢＣ）の信号レベルは減少する。同時に、第１副受光部４０１の受光量は増大し、かつ、第２副受光部４０２の受光量は減少するので、（ＳＥ−ＳＨ）の信号レベルは増大する。
【００５０】
したがって、対物レンズシフトに関して、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分ＳＥとは互いに逆位相を有し、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分−ＳＨも互いに逆位相を有することが分かる。よって、ゲイン係数ｋを適宜調整して（ＳＥ−ＳＨ）の信号成分を増幅することで、対物レンズシフトに起因するオフセット成分である−ｋ×（ＳＥ−ＳＨ）を生成することができる。そして、上式（１）に従って、このオフセット成分を主プッシュプル信号ＭＰＰから除去することが可能である。
【００５１】
あるいは、上式（１）に代えて、以下の式（１Ａ）または（１Ｂ）で与えられるプッシュプル信号ＰＰＬ，ＰＰＲを使用してもよい。
ＰＰＬ＝ＭＰＰ＋ｋ×ＳＥ          ・・・（１Ａ）
ＰＰＲ＝ＭＰＰ＋ｋ×（−ＳＨ）    ・・・（１Ｂ）
【００５２】
ここで、オフセット成分は、−ｋ×ＳＥ、ｋ×ＳＨである。
【００５３】
光ヘッド制御部１２２は、上式（１），（１Ａ）または（１Ｂ）で与えられるプッシュプル信号の信号レベルをゼロに近づけるようにアクチュエータ３９の動作を制御することで照射光ビームＩＬを光ディスク２の情報トラックに追従させることができる。
【００５４】
また、再生信号ＳＲＦは、以下の演算式（２）に従って生成することができる。
ＳＲＦ＝ＳＡＤ＋ＳＢＣ        ・・・（２）
【００５５】
再生信号ＳＲＦの信号成分ＳＡＤ，ＳＢＣは、対物レンズシフトに関して互いに逆位相を有する。すなわち、対物レンズシフトが生じて信号成分ＳＡＤの信号レベルが増大したときは、信号成分ＳＢＣの信号レベルは低減する。一方、対物レンズシフトが生じて信号成分ＳＡＤの信号レベルが低減したときは、信号成分ＳＢＣの信号レベルは増大する。よって、両信号成分ＳＡＤ，ＳＢＣの加算により、対物レンズシフトに起因するオフセットはキャンセルされることとなる。
【００５６】
以上に説明したように実施の形態１では、信号処理回路１３は、第１副受光部４０１及び第１副受光部４０２で検出された電気信号ＳＬ，ＳＲに基づいて、対物レンズシフトに起因するオフセット成分に相当する信号成分−ｋ×（ＳＥ−ＳＨ），−ｋ×ＳＥあるいはｋ×ＳＨを生成し、このオフセット成分が除去されたプッシュプル信号ＰＰ，ＰＰＬまたはＰＰＲを生成することができる。これら信号成分は、図４に示したような単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子４０を使用することで容易に生成することができる。
【００５７】
また、図４に示したように、第１副受光部４０１で受光される光スポットの一部は、０次反射回折光成分ＲＬ１ｂ０と＋１次反射回折光成分ＲＬ１ｂ１との重畳部分を含むが、−１次反射回折光成分ＲＬ１ｂ２を含まない。一方、第２副受光部４０２で受光される光スポットの一部は、０次反射回折光成分ＲＬ１ａ０と−１次反射回折光成分ＲＬ１ａ２との重畳部分を含むが、＋１次反射回折光成分ＲＬ１ａ１を含まない。よって、集光スポットの情報トラックに対するオフトラック（目標となる情報トラックの中心からの集光スポットのディスク内周側またはディスク外周側への変位）に関して、第１副受光部４０１におけるプッシュプル成分の位相は、第１主受光面４００１におけるプッシュプル成分の位相に対して同位相となり、第２副受光部４０２におけるプッシュプル成分の位相は、第１主受光面４００１におけるプッシュプル成分の位相に対して逆位相となる。なお、「プッシュプル成分」とは、集光スポットのオフトラックにより受光量が変動する成分を意味し、主に０次反射回折光成分と＋１次反射回折光成分との重複部分の光成分、あるいは、０次反射回折光成分と−１次反射回折光成分との重複部分の光成分をいう。
【００５８】
したがって、集光スポットのオフトラックに関しては、主プッシュプル信号ＭＰＰ（＝ＳＡＤ−ＳＢＣ）と信号成分ＳＥとは互いに同位相を有し、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分−ＳＨも互いに同位相を有することが分かる。したがって、上式（１），（１Ａ），（１Ｂ）に従ってプッシュプル信号ＰＰ，ＰＰＬまたはＰＰＲを生成するとき、プッシュプル成分の検出信号成分は同位相で加算されるので、十分に高い振幅を持つトラッキングサーボ制御信号を得ることができる。
【００５９】
また、図４に示されるように、第１副受光部４０１と第２副受光部４０２の各々の受光面は単一受光面であるので、光検出素子４０受光面パターンを単純な構造のものとすることができるという利点がある。
【００６０】
ところで、上述した通り、上式（１）の代わりに上式（１Ａ）または（１Ｂ）に基づいたプッシュプル信号ＰＰＬ，ＰＰＲをトラッキングサーボ制御信号として使用することもできるが、外来ノイズ、温度変化または光ビームの波長変動に対する耐性を向上させる観点からは、上式（１Ａ）または（１Ｂ）よりも、上式（１）を使用することが望ましい。外来ノイズに関しては、上式（１）の信号成分ＳＥ，ＳＨは同じ位相を有し、信号成分ＳＥ，ＳＨそれぞれの変化量も略同じであるので、信号成分ＳＥ，ＳＨの差分（＝ＳＥ−ＳＨ）をとることで、外来ノイズ、温度変化または光ビームの波長変動の影響をキャンセルすることができる。また、温度変化により光学素子３６の格子間隔が変化したり、光ビームの波長変動が生じたりして、回折角の絶対値がずれることがある。かかる場合には、図４の戻り光ビームＲＬ１ａ，ＲＬ１ｂの光スポットの照射位置が変動し、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２の一方または双方での受光量が変動してしまう。このような受光量の変動を、信号成分ＳＥ，ＳＨの差分（＝ＳＥ−ＳＨ）でキャンセルすることもできる。
【００６１】
また、上述したように、特許文献１に開示されている従来の光ヘッドでは、副受光部で検出される受光スポットの形状は、半円弧状あるいは半楕円弧状に限定されており、その受光スポットのプッシュプル成分は副受光部では検出されない。この従来の光ヘッドは、半円弧状あるいは半楕円弧状の受光スポットの光強度分布の強度中心の変位に依存して、対物レンズシフトに起因するオフセットに相当する信号成分を検出している。当該受光スポット内の光強度分布は、光の集光性と関連しており、集光スポットのサイズを小さくしてオフセットの除去性能を向上させようとする場合には、集光スポット径を小さくすると同時に、集光スポット内の光強度分布をできるだけ均一化（平坦化）することが望ましい。しかしながら、集光スポットの小径化と光強度分布の均一化とは、互いに制約しあうため、プッシュプル信号に重畳されるオフセット成分をキャンセルすることと集光性の向上との両立には限界がある。特に、光ディスク２が多層光ディスクである場合には、受光スポットに重畳された他層迷光に起因するノイズ成分の存在により、オフセット成分をキャンセルすることが難しく、プッシュプル信号のＳ／Ｎ比が低くなる。また、特許文献１に開示されている従来の光ヘッドでは、対物レンズシフトに起因するオフセット成分の除去精度は、半円形状あるいは半楕円形状の受光スポットの光強度中心の変位に依存するため、特許文献１の光検出素子の設計の自由度は低く、設計上の制約が大きい。
【００６２】
これに対し、本実施の形態の光ヘッド装置１１では、上述の通り、集光スポットのオフトラックに関しては、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分ＳＥとは互いに同位相を有し、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分−ＳＨも互いに同位相を有するので、振幅が高いプッシュプル信号ＰＰ，ＰＰＬまたはＰＰＲを得ることができ、他層迷光に起因するノイズの影響を受けにくい。しかも、図４に示されるように、第１副受光部４０１は、戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの外側部分を受光する位置に配置され、第２副受光部４０２は、戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの外側部分を受光する位置に配置されているので、主受光部４００の中心点を中心にして分布する他層迷光によるノイズ成分を効果的に抑制することができる。
【００６３】
特に、多層光ディスク２の対象層（情報の記録または再生の対象となる情報記録層）と隣り合う情報記録層で反射した他層迷光の影響は、他の情報記録層で反射した他層迷光の影響と比べて大きいため、図６に示されるように、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２は、対象層と隣り合う情報記録層からの他層迷光ＳＬ１が入射しない位置に配置されることが望ましい。
【００６４】
さらには、本実施の形態の場合、図４に示したように、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２の各々は、プッシュプル成分を含む受光スポットの外側部分のみを検出するので、多層迷光に起因するノイズ成分が少なく且つ振幅が比較的高いオフセット成分−ｋ×（ＳＥ−ＳＨ），−ｋ×ＳＥあるいはｋ×ＳＨを生成することができる。よって、ゲイン係数ｋを小さくすることが可能である。したがって、他層迷光に起因する層間クロストークを効果的に抑制することができ、主プッシュプル信号ＭＰＰからオフセット成分を高精度に除去することができる。
【００６５】
ところで、上述したように、光ディスク２が超解像光ディスクの場合には、情報記録層を被覆するカバー層を薄くすることで一定のチルトマージンを確保することができるが、光ディスク２が複数の情報記録層を有する超解像光ディスクの場合、カバー層を薄くすると、ＢＤなどの現行の光ディスクとの下位互換性を保証するために情報記録層の層間隔を狭くする必要が生じる。超解像光ディスクでは、ディスクチルトに起因するコマ収差が発生すると、このコマ収差に伴う集光スポット径の増大と集光スポットのフレヤ増大とに伴うクロストーク（光ディスク２のトラック方向またはラジアル方向のいずれのケースもある。）の増大による再生信号の劣化のほかに、集光スポットのピーク強度も同時に低下してしまう。このピーク強度の低下は超解像再生の起源である開口部（超解像現象が生ずる局所的な領域）の状態を悪化させ、超解像再生性能の低下を招く。これにより、ディスクチルトに対する再生性能の劣化が従来のＢＤに比べ大きくなる。このように、ＢＤの規格に準じた再生装置または記録再生装置では、超解像光ディスクは、ＢＤよりも再生マージンが狭くなるという問題がある。
【００６６】
ＢＤの規格では、非特許文献１で説明されているように、単層ＢＤの場合、情報記録面を被覆するカバー層である透明層の厚みは０．１ｍｍに設定されている。光軸に対する光ディスクの傾斜角に対して、透明層を隔てて配置される情報記録面での集光性が悪くなるが、この現象は、コマ収差を原因とするものである。一般にこのコマ収差は、透明層の厚みにほぼ比例した大きさをもつ。ＢＤにおいては、精度がある程度満足できる傾斜角のばらつき範囲に対し、十分な再生性能が得られるよう、透明層の厚みは前記の値に規格化されている。しかしながら、上述したように超解像光ディスクにおいては、ＢＤの透明層の厚み０．１ｍｍより薄くすることが望ましい。また、さらに情報記録面を２面有する２層ディスクを考えた場合、ＢＤの２層光ディスクにおいては、１層目を被覆する透明層の厚み０．１ｍｍに対し、２層目を被覆する透明層の厚みは０．０７５ｍｍで、２つの層間距離は０．０２５ｍｍである。この値をそのまま超解像光ディスクに用いるとすると、超解像光ディスクにおいては、互換性を確保するために、２層目を被覆する透明層の厚みを０．０７５ｍｍよりさらに薄くする必要がある。また、さらに３層ディスクまたは４層ディスクの場合も同様であり、超解像光ディスクの透明層をＢＤの透明層より薄くする必要がある。
【００６７】
超解像光ディスクの透明層をＢＤで用いられている透明層より薄くすると、その分、光ディスク表面から情報記録面までの距離が短くなるため、外傷に弱く、また、透明層が薄くなる分製造性が落ちてしまうことが想像される。また、一般的なＢＤの再生装置は、透明層の厚みの変化によって発生する球面収差をキャンセルさせる機能を有するが、超解像光ディスクについて、ＢＤで用いていた補正範囲を越えた球面収差が生じると、仕様変更が発生してしまい、ＢＤの再生装置との互換性が崩れてしまう問題が発生する。したがって、複数の情報記録層を有する超解像光ディスクの場合には、ＢＤなどの現行の光ディスクとの下位互換性を保証するためには情報記録層の層間隔を狭くする必要が生じる。
【００６８】
しかしながら、情報記録層の間隔を狭めてしまうと、同時に層間クロストークが問題になり得る。このとき、対象層とこれに隣り合う情報記録層との間隔が狭くなると、その分不要な反射光の光密度も大きくなるため、よりクロストーク成分が問題になる程度にまで増大してしまう。
【００６９】
これに対し、本実施の形態では、光ディスク２が複数の情報記録層を有する超解像光ディスクであり、情報記録層の間隔が現行のＢＤの情報記録層の間隔と比べて狭い場合でも、他層迷光に起因する層間クロストークを効果的に抑制することができ、主プッシュプル信号ＭＰＰからオフセット成分を高精度に除去することができる。
【００７０】
実施の形態１の変形例．
図７は、図４に示した光検出素子４０の変形例である光検出素子４０Ａの構成を概略的に示す図である。図７の光検出素子４０Ａの構成は、主受光部４００Ａの受光面が４分割されている点を除いて、図４の光検出素子４０の構成と同じである。
【００７１】
図７に示されるように、光検出素子４０Ａの主受光部４００Ａは、４つの主受光面４００１ａ，４００１ｂ，４００２ａ，４００２ｂに分割されている。主受光面４００１ａ，４００１ｂは、光ディスク２のタンジェンシャル方向Ｙに対応するＹ１軸方向に沿って配列されており、主受光面４００２ａ，４００２ｂも、タンジェンシャル方向Ｙに対応するＹ１軸方向に沿って配列されている。主受光面４００１ａ，４００１ｂの組は、図４の第１主受光面４００１に対応し、主受光面４００２ａ，４００２ｂの組は、図４の第２主受光面４００２に対応する。
【００７２】
この変形例では、サーボ信号検出部１３３は、以下の演算式（３）及び（３ａ）に従ってプッシュプル信号ＰＰをトラッキングサーボ制御信号として生成することができる。
ＰＰ＝ＭＰＰａ＋ｋ×（ＳＥ−ＳＨ）            ・・・（３）
ＭＰＰａ＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）  ・・・（３ａ）
【００７３】
式（３）中、ＳＡは、主受光面４００１ｂの出力信号ＭＡから得られた検出信号を、ＳＢは、主受光面４００２ｂの出力信号ＭＢから得られた検出信号を、ＳＣは、主受光面４００２ａの出力信号ＭＣから得られた検出信号を、ＳＤは、主受光面４００１ａの出力信号ＭＤから得られた検出信号を、ＳＥは、第１副受光部４０１の出力信号ＳＬから得られた検出信号を、ＳＨは、第２副受光部４０２の出力信号ＳＲから得られた検出信号を、それぞれ表している。ｋは、ゲイン係数である。また、式（３ａ）のＭＰＰａは、主プッシュプル信号である。
【００７４】
あるいは、以下の演算式（３Ａ）または（３Ｂ）に従って、プッシュプル信号ＰＰＬａまたはＰＰＲａを生成してもよい。
ＰＰＬａ＝ＭＰＰａ＋ｋ×ＳＥ        ・・・（３Ａ）
ＰＰＲａ＝ＭＰＰａ＋ｋ×（−ＳＨ）  ・・・（３Ｂ）
【００７５】
また、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号ＦＥＳを、以下の演算式（４）で求めることができる。
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）  ・・・（４）
【００７６】
さらに、再生信号ＳＲＦは、以下の演算式（５）に従って生成することができる。
ＳＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ      ・・・（５）
【００７７】
実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。図８は、実施の形態２の光検出素子４０Ｂの構成を概略的に示す図である。実施の形態２の光ヘッド装置及び光ディスク装置の構成は、図８の光検出素子４０Ｂの構成を除いて、実施の形態１の光ヘッド装置１１及び光ディスク装置１の構成と略同じである。本実施の形態では、図４の光検出素子４０の代わりに、３ビームプッシュプル法で使用されている汎用的な受光面パターンを持つ光検出素子４０Ｂが使用される。
【００７８】
図８に示されるように、光検出素子４０Ｂは、０次回折光である戻り光ビームＲＬ０の光スポットを受光する主受光部４００Ａと、＋１次回折光である戻り光ビームＲＬ１ｂの光スポットを受光する第１副受光部４０１Ｂと、−１次回折光である戻り光ビームＲＬ１ａの光スポットを受光する第２副受光部４０２Ｂとを含む。主受光部４００Ａの構成は、上記した図７の主受光部４００Ａの構成と同じである。
【００７９】
本実施の形態では、第１副受光部４０１Ｂは、外側副受光面４０１１と内側副受光面４０１２に２分割されており、これら外側副受光面４０１１及び内側副受光面４０１２は、Ｘ１軸方向に沿って配列されている。一方、第２副受光部４０２Ｂは、内側副受光面４０２１と外側副受光面４０２２とに２分割されており、これら内側副受光面４０２１及び外側副受光面４０２２は、Ｘ１軸方向に沿って配列されている。また、第１副受光部４０１Ｂは、主受光部４００よりもＸ１軸方向の正方向（左方）外側に配置され、第２副受光部４０２Ｂは、主受光部４００よりもＸ１軸方向の負方向（右方）外側に配置されている。
【００８０】
図８に示されるように、第１副受光部４０１Ｂでは、外側副受光面４０１１は、第１副受光部４０１Ｂの２分割受光面の中で主受光部４００から最も離れた位置に配置された受光面であり、＋１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの外側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＬａを生成し、この電気信号ＳＬａを信号処理回路１３に与える。また、内側副受光面４０１２は、第１副受光部４０１Ｂの２分割受光面の中で主受光部４００から最も近い位置に配置された受光面であり、＋１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの内側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＬｂを生成し、この電気信号ＳＬｂを信号処理回路１３に与える。
【００８１】
一方、第２副受光部４０２Ｂでは、外側副受光面４０２２は、第２副受光部４０２Ｂの２分割受光面の中で主受光部４００から最も離れた位置に配置された受光面であり、−１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの外側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＲｂを生成し、この電気信号ＳＲｂを信号処理回路１３に与える。また、内側副受光面４０２１は、第２副受光部４０２Ｂの２分割受光面の中で主受光部４００から最も近い位置に配置された受光面であり、−１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの内側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＲａを生成し、この電気信号ＳＲａを信号処理回路１３に与える。
【００８２】
サーボ信号検出部１３３は、２種類のプッシュプル信号ＰＰ１，ＰＰ２のいずれかをトラッキングサーボ制御信号として選択的に生成する機能を有する。プッシュプル信号ＰＰ１は、上式（３），（３ｂ）と実質的に同じ次式（６），（６ａ）により与えられる。
ＰＰ１＝ＭＰＰａ＋α×（ＳＥａ−ＳＨｂ）        ・・（６）
ＭＰＰａ＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）  ・・（６ａ）
【００８３】
ここで、ＳＡは、主受光面４００１ｂの出力信号ＭＡから得られた検出信号を、ＳＢは、主受光面４００２ｂの出力信号ＭＢから得られた検出信号を、ＳＣは、主受光面４００２ａの出力信号ＭＣから得られた検出信号を、ＳＤは、主受光面４００１ａの出力信号ＭＤから得られた検出信号を、ＳＥａは、外側副受光面４０１１の出力信号ＳＬａから得られた検出信号を、ＳＨｂは、外側副受光面４０２２の出力信号ＳＲｂから得られた検出信号を、それぞれ表している。また、αは、ゲイン係数である。式（６ａ）のＭＰＰａは、主プッシュプル信号である。
【００８４】
また、第２のプッシュプル信号ＰＰ２は、次式（７）で与えられる。
ＰＰ２＝ＰＰ１−β×（ＳＦ−ＳＧ）    ・・・（７）
【００８５】
ここで、ＳＦは、内側副受光面４０１２の出力信号ＳＬｂから得られた検出信号を、ＳＧは、内側副受光面４０２１の出力信号ＳＲａから得られた検出信号を、それぞれ表している。また、βは、ゲイン係数である。
【００８６】
サーボ信号検出部１３３は、ゲイン係数α，βを最適な値に個別に設定する。このため、サーボ信号検出部１３３は、主プッシュプル信号ＭＰＰａから、対物レンズシフトに起因する第１のオフセット成分である−α×（ＳＥａ−ＳＨｂ）と、対物レンズシフトに起因する第２のオフセット成分であるβ×（ＳＦ−ＳＧ）とを個別に除去して品質の高いプッシュプル信号ＰＰ２を生成することができる。
【００８７】
光ディスク２が多層光ディスクの場合には、情報記録層の間隔が狭いと、図９に示されるように、光ディスク２の複数の情報記録層のうち対象層と隣り合い且つ光軸方向に最も近い情報記録層で反射した他層迷光ＳＬ２が光検出素子４０Ｂに照射される。光ディスク２の複数の情報記録層のうち対象層と最も近い他層迷光ＳＬ２は、他の情報記録層からの他層迷光（図示せず）と比べると、主受光部４００Ａの中心点（主受光部４００Ａの２本の分割線の略交差点）を中心として狭い領域の光スポットを形成する。また、この他層迷光ＳＬ２の光強度は、当該他の情報記録層からの他層迷光のそれよりも大きいため、対物レンズシフトにより他層迷光ＳＬ２が主プッシュプル信号ＭＰＰａに与えるオフセット成分は、当該他の情報記録層からの他層迷光が主プッシュプル信号ＭＰＰａに与えるオフセット成分よりも大きなものとなる。一方の内側副受光面４０１２で受光される光は、−１次反射回折光成分ＲＬ１ｂ２と０次反射回折光成分ＲＬ１ｂ０とで形成されるプッシュプル成分を含み、他方の内側副受光面４０２１で受光される光は、＋１次反射回折光成分ＲＬ１ａ１と０次反射回折光成分ＲＬ１ａ０ａとで形成されるプッシュプル成分を含む。一方の内側副受光面４０１２におけるプッシュプル成分と他方の内側副受光面４０２１におけるプッシュプル成分とは互いに逆位相となる。これにより、上式（７）の信号成分（ＳＦ−ＳＧ）は、両者のプッシュプル成分を略相殺し、主に、他層迷光によるオフセット成分と、０次反射回折光成分ＲＬ１ａ０によるオフセット成分と、０次反射回折光成分ＲＬ１ｂ０によるオフセット成分とが反映されたものとなる。
【００８８】
かかる観点から、ゲイン係数αは、対象層からの戻り光ビームＲＬ１ｂ，ＲＬ１ａにより与えられるオフセット成分をキャンセルする値に設定され、ゲイン係数βは、他層迷光ＳＬ２により与えられるオフセット成分をキャンセルする値に設定されることが望ましい。これにより、対象層で反射した戻り光ビームＲＬ１ｂ，ＲＬ１ａによって与えられるオフセット成分−α×（ＳＥａ−ＳＨｂ）と、多層迷光によって与えられるオフセット成分β×（ＳＦ−ＳＧ）とを個別に生成することができる。したがって、多層光ディスクに対する情報記録時または情報再生時にも、主プッシュプル信号ＭＰＰａからオフセット成分を非常に高い精度で除去することができる。
【００８９】
また、サーボ信号検出部１３３は、次式（８）に従って再生ＲＦ信号ＳＲＦｂを生成することができる。
ＳＲＦｂ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ−γ×（ＳＦ＋ＳＧ）  ・・・（８）
【００９０】
ここで、γは、再生信号の主成分ＳＲＦ（＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ）から多層迷光による信号成分をキャンセルするためのゲイン係数である。式（８）を用いることで、再生信号の主成分ＳＲＦから他層迷光に起因するノイズ成分を精度良く除去することができる。
【００９１】
なお、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号ＦＥＳは、以下の演算式（９）により与えられる。
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）  ・・・（９）
【００９２】
以上に説明したように実施の形態３の光ヘッド装置では、汎用的かつ単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子４０Ｂを用いて、対物レンズシフトに起因するオフセット成分が高精度に除去されたプッシュプル信号ＰＰ１，ＰＰ２をトラッキングサーボ制御信号として生成することができる。特に上式（７）を使用することで、対物レンズシフトに起因するオフセット成分を非常に高い精度で除去することができる。
【００９３】
なお、式（７）を使用する場合には、図９に例示されるように、外側副受光面４０１１及び外側副受光面４０２２は、他層迷光ＳＬ２の外径線よりも外側に配置され、且つ、内側副受光面４０１２及び内側副受光面４０２１は、他層迷光ＳＬ２の外径線よりも内側に配置される。特に、オフセット成分の除去効果を最大限に得るためには、他層迷光の外径線が外側副受光面４０１１と内側副受光面４０１２との間の境界線（分割線）と略一致するとともに、かつ、外側副受光面４０２２と内側副受光面４０２１との間の境界線（分割線）と略一致することが望ましい。
【００９４】
実施の形態２の変形例．
図１０は、図８に示した光検出素子４０Ｂの変形例である光検出素子４０Ｃの構成を概略的に示す図である。
【００９５】
図１０に示されるように、この光検出素子４０Ｃは、主受光部４００を有するとともに、この主受光部４００のＸ１軸方向両側にそれぞれ配置された第１副受光部４０１Ｂと第２副受光部４０２Ｂとを有する。第１副受光部４０１Ｂは、一対の外側副受光面４０１１及び内側副受光面４０１２Ｃを含み、第２副受光部４０２Ｂは、一対の外側副受光面４０２２及び内側副受光面４０２１Ｃを含んでいる。
【００９６】
本実施の形態の光検出素子４０Ｃの構成は、内側副受光面４０１２Ｃ及び内側副受光面４０２１Ｃの寸法を除いて、図８の光検出素子４０Ｂの構成と同じである。図１０に示されるように、第１副受光部４０１Ｂの内側副受光面４０１２Ｃは、外側副受光面４０１１よりも大きな受光面積を有し、第２副受光部４０２Ｂの内側副受光面４０２１Ｃは、外側副受光面４０２２よりも大きな受光面積を有している。内側副受光面４０１２Ｃは、＋１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ｂの受光スポットの内側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＬｂを生成し、この電気信号ＳＬｂを信号処理回路１３に与える。一方、内側副受光面４０２１Ｃは、−１次回折光の戻り光ビームＲＬ１ａの受光スポットの内側の一部を光電変換してその受光量に応じた電気信号ＳＬａを生成し、この電気信号ＳＬａを信号処理回路１３に与える。
【００９７】
このように本実施の形態では、図８の内側副受光面４０１２，４０２１と比べて内側副受光面４０１２Ｃ，４０２１Ｃの受光面積は大きい。よって、光ディスク２が多層光ディスクである場合には、内側副受光面４０１２Ｃ，４０２１Ｃでの他層迷光の受光量を増やすことができる。これにより、上式（７）のゲイン係数βの値を小さくしてもオフセット成分β×（ＳＦ−ＳＧ）を生成することが可能である。また、内側副受光面４０１２Ｃ，４０２１Ｃで受光されるプッシュプル成分を精度良くキャンセルすることもできる。
【００９８】
実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図１１は、実施の形態３の光ヘッド装置１１Ｂの基本構成を概略的に示す図である。本実施の形態の光ディスク装置の構成は、この光ヘッド装置１１Ｂの構成の一部を除いて、実施の形態１の光ディスク装置１の構成と略同じである。図１１に示されるように、光ヘッド装置１１Ｂは、ビームスプリッタ３３、半導体レーザ３４、対物レンズ３５、シリンドリカルレンズ３７、アクチュエータ３９及び光検出素子４０Ａを有する。これら構成要素３３，３４，３５，３７，３９の基本的な機能は、図２に示した実施の形態１の構成要素３３，３４，３５，３７，３９の機能とそれぞれ同じである。
【００９９】
なお、図１１は、本実施の形態の光ヘッド装置１１Ｂの基本構成とその動作原理とを説明することを目的とした構成部品を示したものであるので、光ヘッド装置１１Ｂの構成は、図１１の構成に限定されるものではない。たとえば、光ヘッド装置１１Ｂは、光ディスク２の情報記録層に対する対物レンズ３５の焦点誤差量またはトラッキング誤差量を検出するためのセンサー光学系を備えていてもよい。
【０１００】
本実施の形態の光ヘッド装置１１Ｂは、光ディスク２で反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子３６Ｂを有している。上記実施の形態１では、光ヘッド装置１１は、図２に示したように光学素子３６を有しており、この光学素子３６は、半導体レーザ３４から出射された光ビームＥＬを透過回折させて３本の回折光ビームＤ０，Ｄ１ｂ，Ｄ１ａを生成するので、図３に示したように光ディスク２の目標層Ｌｘに回折光ビームＤ０，Ｄ１ｂ，Ｄ１ａの３つの集光スポットが形成される。
【０１０１】
これに対し、本実施の形態では、半導体レーザ３４と光ディスク２との間の光路に、回折光ビームを発生させる光学素子は設けられていないので、光ディスク２の目標層に１つの集光スポットが形成される。光ディスク２で反射した戻り光ビームは、対物レンズ３５によって収束光ビームとなり、ビームスプリッタ３３を透過して、透過型回折格子（ホログラム光学素子）である光学素子３６Ｂに入射する。光学素子３６Ｂは、入射光を透過回折させて０次回折光ビームＤ０Ｂ、＋１次回折光ビームＤ１Ｂｂ及び−１次回折光ビームＤ１Ｂａを生成する。
【０１０２】
図１２は、光学素子３６Ｂの回折格子面の構造を概略的に示す平面図である。図１２に示されるように、光学素子３６Ｂは、主に０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域６０３と、主に０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域６０４，６０５という３種類の回折領域を含む。光学素子３６は、たとえば、樹脂材料またはガラス材料からなる板状の透光性基材を用い、この透光性基材の光入射面及び光出射面の一方または双方に形成多数の回折格子溝を形成することで作製される。当該回折領域ごとに回折格子溝の形状及び方向、並びに回折格子溝間隔を個別に設定することで主回折領域６０３及び一対の副回折領域６０４，６０５との回折パターンを個別に形成することが可能である。副回折領域６０４，６０５は、光ディスク２のタンジェンシャル方向に対応するＹ２軸方向において主回折領域６０３の外側に配置されている。さらに、副回折領域６０４，６０５は、Ｙ２軸方向に直交するＸ２軸方向（光ディスク２のラジアル方向に対応する方向）の中心線に関して互いに線対称な形状を有している。また、主回折領域６０３と副回折領域６０５とは、Ｘ２軸方向に平行な境界線６００で互いに分離されており、主回折領域６０３と副回折領域６０４とは、Ｘ２軸方向に平行な境界線６０１で互いに分離されている。
【０１０３】
図１２に示されるように、光学素子３６Ｂの回折格子面には戻り光ビームＲＬＢの光スポットが形成される。光ディスク２の情報記録層で反射した戻り光ビームは、当該情報記録層の情報トラックの周期構造に起因する反射回折光を含んでいる。このため、図１２に示されるように、戻り光ビームＲＬＢの光スポットは、略円形状の０次反射回折光成分（反射回折光の０次光成分）ＲＬＢ０を含むとともに、この０次反射回折光成分ＲＬＢ０の一端部に重畳する＋１次反射回折光成分（反射回折光の＋１次光成分）ＲＬＢ１と、０次反射回折光成分ＲＬＢ０の他端部に重畳する−１次反射回折光成分（反射回折光の−１次光成分）ＲＬＢ２とを含む。ここで、０次反射回折光成分ＲＬＢ０と±１次反射回折光成分ＲＬＢ１，ＲＬＢ２とがなす列の方向は、Ｘ２軸方向と略一致する。
【０１０４】
主回折領域６０３は、０次反射回折光成分ＲＬＢ０の一部と±１次反射回折光成分ＲＬＢ１，ＲＬＢ２の全部もしくは中央部分（Ｙ２軸方向両端部を除く部分）が入射する位置に配置されていればよい。一方、副回折領域６０４，６０５は、０次反射回折光成分ＲＬＢ０の残部が入射し且つ±１次反射回折光成分ＲＬＢ１，ＲＬＢ２の全部もしくは中央部分が入射しない位置に形成されていればよい。
【０１０５】
図１１に示されるように、主回折領域６０３及び副回折領域６０４，６０５を透過した０次回折光ビームＤ０Ｂは、光検出素子４０Ａの主受光部４００に照射される。また、一対の副回折領域６０４，６０５の＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームＤ１Ｂｂは、光検出素子４０Ａの第１副受光部４０１に照射され、一対の副回折領域６０４，６０５の−１次回折作用により生成された−１次回折光ビームＤ１Ｂａは、光検出素子４０Ａの第２副受光部４０２に照射される。なお、回折領域６０３は±１次回折光ビームを生成するが、これら±１次回折光ビームは、不要な回折光として、光検出素子４０Ａ内の受光部（光電変換部）が形成されていない領域に若しくは光検出素子４０の外部に照射されればよい。
【０１０６】
図１３は、光検出素子４０Ａの受光面の一例を概略的に示す図である。図１３の光検出素子４０Ａの受光面パターンは、実施の形態１の変形例である図７の光検出素子４０Ａの受光面パターンと同様である。
【０１０７】
図１３に示されるように、主受光部４００Ａ上における０次回折光ビームＤ０Ｂの光スポットＱＭは、略円形状または楕円形状を有する。光スポットＱＭは、０次反射回折光成分ＱＭ０と、これに重畳する＋１次反射回折光成分ＱＭ１ａ及び−１次反射回折光成分ＱＭ１ｂとを含む。これら０次反射回折光成分ＱＭ０と±１次反射回折光成分ＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂは、光ディスク２の情報トラックの構造に起因するものである。０次反射回折光成分ＱＭ０は、主受光部４００Ｂの４つの受光面４００１ａ，４００１ｂ，４００２ａ，４００２ｂで受光される。−１次反射回折光成分ＱＭ１ｂは、受光面４００２ａ，４００２ｂで受光され、＋１次反射回折光成分ＱＭ１ａは受光面４００１ａ，４００１ｂで受光される。
【０１０８】
一方、＋１次回折光ビームＤ１Ｂｂの光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂは、第１副受光部４０１で検出される。図１３に示されるように光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂは、対をなし且つ円弧状または楕円弧状の外形を有する。また、これら光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂは、０次反射回折光成分を主成分として含み、±１次反射回折光成分をほとんど含まない。第１副受光部４０１は、＋１次回折光ビームＤ１Ｂｂの光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂの外側の一部のみを検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して電気信号ＳＬを出力する。光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂの残部は、非光検出領域５０１を照射するため、光電変換されない。
【０１０９】
他方、−１次回折光ビームＤ１Ｂａの光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂは、第２副受光部４０２で検出される。これら光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂも、対をなし且つ円弧状または楕円弧状の外形を有する。また、これら光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂは、０次反射回折光成分を主成分として含み、±１次反射回折光成分をほとんど含まない。第２副受光部４０２は、−１次回折光ビームＤ１Ｂａの光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂの外側の一部のみを検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して電気信号ＳＲを出力する。光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂの残部は、非光検出領域５０２を照射するため、光電変換されない。なお、主回折領域６０３から出射された±１次回折光ビームの光スポットＱＳ１１，ＱＳ２１は、主受光部４００Ａ、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２のいずれにも検出されない。
【０１１０】
主受光部４００Ａでは、４つの受光面４００１ａ，４００１ｂ，４００２ａ，４００２ｂは、それぞれの受光量に応じた電気信号ＭＤ，ＭＡ，ＭＣ，ＭＢをそれぞれ出力する。一方、第１副受光部４０１は、光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂの受光量に応じた電気信号ＳＬを出力し、第２副受光部４０２は、光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂの受光量に応じた電気信号ＳＲを出力する。
【０１１１】
次に、本実施の形態におけるプッシュプル信号の生成方法を以下に説明する。本実施の形態では、上記実施の形態１の変形例で使用された演算式（３）を使用してプッシュプル信号ＰＰを生成し、これをトラッキングサーボ制御信号とすることができる。上記したように、第１副受光部４０１に照射される光スポットＱＳ１ａ，ＱＳ１ｂと第２副受光部４０２に照射される光スポットＱＳ２ａ，ＱＳ２ｂとは、プッシュプル成分をほとんど含まないため、プッシュプル成分は、主に、上式（３ａ）の主プッシュプル信号ＭＰＰ（＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ））で与えられる。
【０１１２】
また、情報トラックへの追従により対物レンズ３５が略中心位置よりシフトしたとき、図５に例示したように受光スポット全体が対物レンズシフトに応じてシフトする。このような対物レンズシフトにより、光スポットＱＭ０，ＱＳ１，ＱＳ２全体が光検出素子４０に対して図９に示す基準位置から左方に移動すれば、主プッシュプル信号ＭＰＰの信号レベルは減少する。同時に、第１副受光部４０１の受光量は増大し、かつ、第２副受光部４０２の受光量は減少するので、プッシュプル信号ＰＰの信号成分（ＳＥ−ＳＨ）の信号レベルは増大する。一方、対物レンズシフトにより光スポットＱＭ０，ＱＳ１，ＱＳ２全体が光検出素子４０に対して基準位置から右方に移動すれば、主プッシュプル信号ＭＰＰの信号レベルは増大する。同時に、第１副受光部４０１の受光量は減少し、かつ、第２副受光部４０２の受光量は増大するので、プッシュプル信号ＰＰの信号成分（ＳＥ−ＳＨ）の信号レベルは減少することとなる。
【０１１３】
したがって、対物レンズシフトに関して、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分ＳＥとは互いに逆位相を有し、主プッシュプル信号ＭＰＰと信号成分（−ＳＨ）も互いに逆位相を有することが分かる。よって、実施の形態１の変形例と同様の式（３）を用いることができ、ゲイン係数ｋを適宜調整して（ＳＥ−ＳＨ）の信号成分を増幅することで、対物レンズシフトに起因するオフセット成分をキャンセルすることができる。なお、式（３）に代えて、式（３Ａ）または（３Ｂ）で与えられるプッシュプル信号ＰＰＬ，ＰＰＲを使用してもよい。
【０１１４】
実施の形態３では、実施の形態１の場合と比べると、光学素子３６Ｂの回折構造のパラメータ（回折効率、回折角及び回折方向など）に設計上の制約が少ないという利点がある。たとえば、実施の形態１の場合には、０次回折光ビームＤ０の利用効率を高めるために、０次回折光ビームＤ０の光強度が±１次回折光ビームＤ１ａ，Ｄ１ｂの光強度よりも数倍高くなるように光学素子３６の０次回折効率と１次回折効率とが設定されるが、±１次回折光ビームＤ１ａ，Ｄ１ｂの光強度を高めると、情報の記録または再生の対象となる情報トラックに照射される０次回折光ビームＤ０の光強度が減少するので、光の利用効率が低下するという制約がある。これに対し、本実施の形態の場合は、１つの集光スポットのみが情報の記録または再生の対象となる情報トラックに照射されるので、そのような制約がない。このため、第１副受光部４０１，４０２での受光量が増大するように光学素子３６Ｂの回折効率を最適化することができる。これにより、上式（３），（３Ａ），（３Ｂ）のゲイン係数ｋの値を小さくしてノイズ成分の少ないオフセット成分を検出することが可能である。それ故、主プッシュプル信号ＭＰＰからオフセット成分を高精度に除去することができる。
【０１１５】
したがって、多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う場合でも、他層迷光に起因するノイズ成分を低減させて層間クロストークを効果的に抑制することができ、対物レンズシフトによるオフセット変動量（オフセット成分）をトラッキングエラー信号から高精度に除去することもできる。
【０１１６】
実施の形態３の変形例．
図１４は、光学素子３６Ｂの変形例である光学素子３６ＢＭの回折格子面の構成を概略的に示す図である。図１４に示されるように、光学素子３６ＢＭは、主回折領域６０３Ｂ、副回折領域６０４Ｂ及び副回折領域６０５Ｂを有する。上記実施の形態３では、光学素子３６Ｂの回折構造のパラメータの制約が少ないため、当該パラメータを変えることで、主受光部４００、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２の配置を最適化することができる。本変形例の光学素子３６ＢＭの主回折領域６０３Ｂ及び副回折領域６０４Ｂ，６０５Ｂの配置は、図１２の主回折領域６０３及び副回折領域６０４，６０５の配置と同じであるが、主回折領域６０３Ｂ及び副回折領域６０４Ｂ，６０５Ｂの回折構造は、回折角及び回折方向の点で図１２の主回折領域６０３及び副回折領域６０４，６０５とは異なる。その他の点では両者の回折構造は同じである。
【０１１７】
図１５は、図１４の光学素子３６ＢＭから出射された回折光ビームを受光する光検出素子４０ＡＭの受光面パターンを概略的に示す図である。図１５の光検出素子４０ＡＭの構成は、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２の配置が異なることを除いて、図１３の光検出素子４０Ａの構成と同じである。
【０１１８】
図１５に示されるように、光ディスク２が多層光ディスクである場合でも、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２は、他層迷光ＳＬ３，ＳＬ４を受光しない位置に配置されている。ここで、光ディスク２は、少なくとも３層の情報記録層を有している。一方の他層迷光ＳＬ３は、光ディスク２の対象層に対して光ディスク２の光入射面側に隣り合う情報記録層からの反射光であり、他方の他層迷光ＳＬ４は、光ディスク２の対象層に対して光ディスク２の光入射面とは反対側に隣り合う情報記録層からの反射光である。
【０１１９】
このように第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２を他層迷光ＳＬ３，ＳＬ４から避けるように配置することで、第１副受光部４０１及び第２副受光部４０２での他層迷光の受光量を小さくして、再生信号及びサーボ信号におけるノイズ成分を減らすことができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  光ディスク装置、  ２  光ディスク、  １１，１１Ｂ  光ヘッド装置、  １２  サーボ制御回路、  １２１  スピンドルモータ制御部、  １２２  光ヘッド制御部、  １２３  スレッドモータ制御部、  １３  信号処理回路、  １３１  再生信号検出部、  １３２  ウォブル信号検出部、  １３３  サーボ信号検出部、  １４  変調回路、  １５  レーザ制御回路、  １６  復調回路、  １７  ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）、  １８  メモリ、  １９  スピンドルモータ、  ２２  スレッドモータ、  ２３  インタフェース（Ｉ／Ｆ）、  ３３  ビームスプリッタ、  ３４  半導体レーザ、  ３５  対物レンズ、  ３６  光学素子、  ３６Ｂ，３６ＢＭ  ホログラム光学素子、  ６０３，６０３Ｂ  主回折領域、  ６０４，６０４Ｂ  副回折領域、  ６０５，６０５Ｂ  副回折領域、  ３７  シリンドリカルレンズ、  ３９  アクチュエータ、  ４０，４０Ａ，４０ＡＭ，４０Ｂ，４０Ｃ  光検出素子、  ４００，４００Ａ  主受光部、  ４０１，４０１Ｂ  第１副受光部、  ４０１１，４０２２  外側副受光面、  ４０１２，４０１２Ｃ  内側副受光面、  ４０２，４０２Ｂ  第２副受光部、  ４０２１，４０２１Ｃ  内側副受光面、  ５０１，５０２  非光検出領域。
【図１】
2013103057.tif 000003
【図２】
2013103057.tif 000004
【図３】
2013103057.tif 000005
【図４】
2013103057.tif 000006
【図５】
2013103057.tif 000007
【図６】
2013103057.tif 000008
【図７】
2013103057.tif 000009
【図８】
2013103057.tif 000010
【図９】
2013103057.tif 000011
【図１０】
2013103057.tif 000012
【図１１】
2013103057.tif 000013
【図１２】
2013103057.tif 000014
【図１３】
2013103057.tif 000015
【図１４】
2013103057.tif 000016
【図１５】
2013103057.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月31日(2014.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッド装置と、
光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記光ヘッド装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、
前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記±１次回折光ビームとを受光する光検出素子と
を有し、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部とを含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も近い位置に配置された第１の内側副受光面を含み、
前記第２副受光部は、前記第１の配列方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記第２副受光部の当該複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も離れた位置に配置された第２の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も近い位置に配置された第２の内側副受光面を含み、
前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、
前記第２の外側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を光電変換して第２の副検出信号を生成し、
前記第１の内側副受光面は、前記第１副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第１の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、
前記第２の内側副受光面は、前記第２副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第２の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、
前記透過回折光ビームを受光する光検出素子と
を備え、
前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、
前記光学素子は、
前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、
前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域と
を含み、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、
前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ヘッド装置であって、
前記光検出素子は、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部と、
前記主受光部と前記第２副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の負方向における端部から前記第２副受光部の前記第１の方向の正方向における端部まで連続的に延在する第２の非光検出領域と
をさらに含み、
前記第２副受光部は、前記一対の副回折領域の当該−１次回折作用により生成された−１次回折光ビームの受光スポットの前記第１の方向の負方向における外側の一部を検出する位置に配置され、前記−１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を光電変換して第２の副検出信号を出力し、
前記第２の非光検出領域には、前記−１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ヘッド装置であって、
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層光ディスクであり、
前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層と隣り合う情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されている
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項３に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一態様による光ディスク装置は、光ヘッド装置と、光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備えており、前記光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、前記＋１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記±１次回折光ビームとを受光する光検出素子とを有し、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も近い位置に配置された第１の内側副受光面を含み、前記第２副受光部は、前記第１の配列方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、前記第２副受光部の当該複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も離れた位置に配置された第２の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も近い位置に配置された第２の内側副受光面を含み、前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、前記第２の外側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を光電変換して第２の副検出信号を生成し、前記第１の内側副受光面は、前記第１副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第１の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、前記第２の内側副受光面は、前記第２副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第２の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の他の態様による光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、前記透過回折光ビームを受光する光検出素子とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、前記光学素子は、前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域とを含み、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の他の態様による光ディスク装置は、上記した光ヘッド装置と、前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備え、前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記オフセット成分を除去することでトラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月26日(2014.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッド装置と、
光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記光ヘッド装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、
前記±１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する前記対物レンズと、
前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記±１次回折光ビームとを受光する光検出素子と
を有し、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部とを含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も近い位置に配置された第１の内側副受光面を含み、
前記第２副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、
前記第２副受光部の当該複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も離れた位置に配置された第２の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も近い位置に配置された第２の内側副受光面を含み、
前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、
前記第２の外側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を光電変換して第２の副検出信号を生成し、
前記第１の内側副受光面は、前記第１副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第１の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、
前記第２の内側副受光面は、前記第２副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第２の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、
前記第１の内側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における内側の一部を光電変換して第３の副検出信号を生成し、前記第２の内側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における内側の一部を光電変換して第４の副検出信号を生成し、
前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因する第１のオフセット成分を検出し、前記第３の副検出信号及び前記第４の副検出信号に基づいて前記対物レンズの相対変位に起因する第２のオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記第１のオフセット成分と前記第２のオフセット成分とを個別に除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、
前記透過回折された前記戻り光ビームを受光する光検出素子と
を備え、
前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、
前記光学素子は、
前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、
前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域と
を含み、
前記光検出素子は、
前記光ディスクのラジアル方向に対応する前記第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、
該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、
前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域と
を含み、
前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、
前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号は、主プッシュプル信号の生成に用いられる信号であり、
前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、
前記第１の副検出信号は、前記対物レンズの相対変位に起因する第１のオフセット成分を検出するための信号であって、
前記主プッシュプル信号から前記第１のオフセット成分を除去する処理によってトラッキングサーボ制御信号が生成され、
前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ヘッド装置であって、
前記光検出素子は、
前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部と、
前記主受光部と前記第２副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の負方向における端部から前記第２副受光部の前記第１の方向の正方向における端部まで連続的に延在する第２の非光検出領域と
をさらに含み、
前記第２副受光部は、前記一対の副回折領域の当該−１次回折作用により生成された−１次回折光ビームの受光スポットの前記第１の方向の負方向における外側の一部を検出する位置に配置され、前記−１次回折光ビームの受光スポットの当該一部を光電変換して第２の副検出信号を出力し、
前記第２の副検出信号は、前記対物レンズの相対変位に起因する第２のオフセット成分を検出するための信号であって、
前記トラッキングサーボ制御信号は、前記主プッシュプル信号から前記第１のオフセット成分を除去する前記処理に加えて、前記主プッシュプル信号から前記第２のオフセット成分を除去する処理を行うことで生成され、
前記第２の非光検出領域には、前記−１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ヘッド装置であって、
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層光ディスクであり、
前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層と隣り合う情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されている
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因する前記第１のオフセット成分を検出し、前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項３に記載の光ヘッド装置と、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、
前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部と
を備え、
前記信号処理部は、前記主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及び前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因する前記第１のオフセット成分及び前記第２のオフセット成分を検出し、前記トラッキングサーボ制御信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一態様による光ディスク装置は、光ヘッド装置と、光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備えており、前記光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光ビームを透過回折させて０次回折光ビームと＋１次回折光ビームと−１次回折光ビームとを生成する光学素子と、前記±１次回折光ビームと前記０次回折光ビームとを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する前記対物レンズと、前記光ディスクで反射された前記０次回折光ビームと前記±１次回折光ビームとを受光する光検出素子とを有し、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部から前記第１の方向の負方向外側に離れた位置に配置された第２副受光部とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、前記複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も離れた位置に配置された第１の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の正方向に最も近い位置に配置された第１の内側副受光面を含み、前記第２副受光部は、前記第１の方向に沿って配列された複数の副受光面を有し、前記第２副受光部の当該複数の副受光面は、前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も離れた位置に配置された第２の外側副受光面及び前記主受光部から前記第１の方向の負方向に最も近い位置に配置された第２の内側副受光面を含み、前記第１の外側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を光電変換して第１の副検出信号を生成し、前記第２の外側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における外側の一部を光電変換して第２の副検出信号を生成し、前記第１の内側副受光面は、前記第１副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第１の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、前記第２の内側副受光面は、前記第２副受光部に含まれる当該複数の副受光面のうち前記第２の内側副受光面以外の他の副受光面よりも大きな受光面積を有し、前記第１の内側副受光面は、前記＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における内側の一部を光電変換して第３の副検出信号を生成し、前記第２の内側副受光面は、前記−１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の負方向における内側の一部を光電変換して第４の副検出信号を生成し、前記信号処理部は、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号に基づいて主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号及��前記第２の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因する第１のオフセット成分を検出し、前記第３の副検出信号及び前記第４の副検出信号に基づいて前記対物レンズの相対変位に起因する第２のオフセット成分を検出し、前記主プッシュプル信号から前記第１のオフセット成分と前記第２のオフセット成分とを個別に除去することで前記トラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の他の態様による光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される単一の光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクで反射した戻り光ビームを透過回折させる光学素子と、前記透過回折された前記戻り光ビームを受光する光検出素子とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光を含み、前記光学素子は、前記反射回折光の０次光成分の一部と前記反射回折光の±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光の０次光成分と前記反射回折光の±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に且つ前記反射回折光の０次光成分の残部が入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する一対の副回折領域とを含み、前記光検出素子は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する前記第１の方向に沿って配列された第１主受光面及び第２主受光面を有する主受光部と、該主受光部から前記第１の方向の正方向外側に離れた位置に配置された第１副受光部と、前記主受光部と前記第１副受光部との間に介在し、前記主受光部の前記第１の方向の正方向における端部から前記第１副受光部の前記第１の方向の負方向における端部まで連続的に延在する第１の非光検出領域とを含み、前記第１主受光面及び前記第２主受光面は、前記主回折領域及び前記一対の副回折領域の双方を透過した０次回折光ビームの受光スポットを光電変換して第１の主検出信号及び第２の主検出信号をそれぞれ出力し、前記第１の主検出信号及び前記第２の主検出信号は、主プッシュプル信号の生成に用いられる信号であり、前記第１副受光部は、前記一対の副回折領域の当該＋１次回折作用により生成された＋１次回折光ビームの受光スポットのうち前記第１の方向の正方向における外側の一部を検出する位置に配置され、当該一部を光電変換して第１の副検出信号を出力し、前記第１の副検出信号は、前記対物レンズの相対変位に起因する第１のオフセット成分を検出するための信号であって、前記主プッシュプル信号から前記第１のオフセット成分を除去する処理によってトラッキングサーボ制御信号が生成され、前記第１の非光検出領域には、前記＋１次回折光ビームの受光スポットの残部が照射されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の他の態様による光ディスク装置は、上記した光ヘッド装置と、前記光ディスクを回転させるディスク駆動部と、前記光ヘッド装置で検出された信号に基づいてトラッキングサーボ制御信号を生成する信号処理部と、前記トラッキングサーボ制御信号に応じて、前記対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせる制御を行うサーボ制御部とを備え、前記信号処理部は、前記主プッシュプル信号を生成するとともに、前記第１の副検出信号に基づいて、前記光検出素子に対する前記対物レンズの相対変位に起因する前記第１のオフセット成分を検出し、前記トラッキングサーボ制御信号を生成することを特徴とする。
【国際調査報告】
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