(57)【要約】【課題】  集光手段の移送方向の延長線上に情報記録媒体の回転中心がなくても、安定なトラッキング制御を実現する。【解決手段】  光を出射する半導体レーザと、光ディスク２０５に前記光を集光する対物レンズ２０２と、光ディスク２０５に沿って光ディスク２０５の記録領域の最外周と最内周の間で対物レンズ２０２を移送する移送手段と、光ディスク２０５から戻った光を検出する光検出器２１４とを備える。光検出器２１４は、分割線によって分割される複数の領域を有する。前記分割線は、前記記録領域の最外周と最内周の間における対物レンズ２０２の移送線２０６上の所定位置でのトラックの接線方向に平行に設定され、前記複数の領域は、前記分割線に交わる横分割線により、トラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域とにそれぞれ分割されている。【選択図】      図２
2006031913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、記録領域にトラックを有する情報記録媒体に前記光を集光する集光手段と、前記情報記録媒体に沿って少なくとも前記記録領域の最外周と最内周の間で前記集光手段を移送する移送手段と、前記情報記録媒体から戻った光を複数の光に分割する分割手段と、前記分割手段で分割された光を検出する検出手段とを備え、
前記分割手段は、分割線によって分割される複数の領域を有し、
前記分割線は、前記記録領域の最外周と最内周の間における前記集光手段の移送線上の所定位置でのトラックの接線方向と平行に設定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記分割手段は、ホログラム素子によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記複数の領域は、前記分割線と交わる横分割線により、トラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域とにそれぞれ分割されている請求項１又は２に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
光を出射する光源と、この光源からの光をトラックを有する情報記録媒体に集光する集光手段と、前記情報記録媒体に沿って少なくとも記録領域の最外周と最内周の間で前記集光手段を移送する移送手段と、前記情報記録媒体から戻った光を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、分割線によって分割される複数の領域を有し、
前記分割線は、前記記録領域の最外周と最内周の間における前記集光手段の移送線上の所定位置でのトラックの接線方向に平行に設定され、
前記複数の領域は、前記分割線に交わる横分割線により、トラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域とにそれぞれ分割されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
前記分割線は、前記移送線上における前記記録領域の半径方向中央でのトラックの接線方向と平行に設定されていることを特徴とする請求項１又は４に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記分割線は、前記移送線上における前記記録領域の最外周でのトラックの接線方向と、前記移送線上における前記記録領域の最内周でのトラックの接線方向とがなす角度を二分する方向に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記分割線は、前記移送線上における前記記録領域の最外周半径と最内周半径の平均半径位置でのトラックの接線方向と平行に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記横分割線は、互いに平行になるように２つ設けられており、
前記各横分割線は、前記移送線上における前記記録領域の最外周と最内周の間の所定位置でのトラックの接線方向と垂直に設定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記集光手段及び前記光源は、それぞれ複数設けられ、
少なくとも１つの前記集光手段の前記移送線は、前記情報記録媒体の中心から外れていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記移送線が前記情報記録媒体の中心から外れている前記集光手段は、青レーザを集光させるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記集光手段の前記移送線は、前記情報記録媒体の中心を通るように設定されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記移送線が前記情報記録媒体の中心を通るように設定されている前記集光手段は、赤レーザまたは赤外レーザを集光させるように構成され、この集光手段へ入射する光を３分割する回折格子が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載の光ヘッド装置と、
前記情報記録媒体の反射光に基づいて再生信号を生成する再生手段と、
トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング誤差を補償する信号を出力するトラッキング制御手段と、
フォーカスエラー信号に基づいてフォーカス誤差を補償する信号を出力するフォーカス制御手段とを備えていることを特徴とする光情報装置。
【請求項１４】
光源から出射された光を、トラックを有する情報記録媒体に集光手段によって集光し、この情報記録媒体から戻った光を検出手段で検出して情報を再生する光情報再生方法であって、
前記情報記録媒体から戻った光を複数の光に分割する分割手段が用いられ、
前記分割手段が、前記情報記録媒体の記録領域における最外周と最内周の間の所定位置でのトラックの接線方向と平行な分割線によって分割される複数の領域を有し、
前記分割手段で分割された各光をそれぞれ前記検出手段で検出することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１５】
光源から出射された光を、トラックを有する情報記録媒体に集光手段によって集光し、この情報記録媒体から戻った光を検出手段で検出して情報を再生する光情報再生方法であって、
前記検出手段として、前記情報記録媒体の記録領域における最外周と最内周の間の所定位置でのトラックの接線方向に平行な分割線によって分割される複数の領域を有するものが用いられ、この検出手段の各領域で光を検出して情報を再生することを特徴とする光情報再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクや光カード等の情報記憶媒体に情報を記録もしくは再生する光ヘッド装置、光情報装置及び光情報再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ヘッド装置としては、対物レンズを２個備え、一方の対物レンズが光ディスクの半径線上に配置されるとともに、他方の対物レンズが前記半径線からずれるように配置されているものがあった（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された従来の光ヘッド装置を図１４に示す。
【０００３】
図１４において、光ヘッド装置１０１は、第１の対物レンズ１０２と第２の対物レンズ１０３を備えている。これらの対物レンズ１０２，１０３は、それぞれ異なるタイプの光ディスク１０６を再生するのに使用される。第１の対物レンズ１０２は移送手段により破線で示す直線１０４上を移送され、第２の対物レンズ１０３は破線で示す直線１０５上を移送される。光ディスク１０６を回転させるモータ１０７の回転中心は直線１０５の延長線上にあり、第２の対物レンズ１０３は光ディスク１０６の半径線上に配置されている。一方、モータ１０７の回転中心は、直線１０４の延長線上には無く、第１の対物レンズ１０２は、前記半径線からずれている。図１５に、第２の対物レンズ１０３により光ディスク１０６に集光され、反射回折した光を受光する光検出器１１０を示す。光検出器１１０の受光面１１１は、分割線１１２、１１３により４分割されているが、これらは光ディスクのトラック接線方向１１４に対し、垂直または平行に配置されている。
【特許文献１】特開２００１−１０１６９２号公報（第８頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１では、トラッキング信号の生成方法について具体的に述べられておらず、具体的にどのようにトラッキング制御が安定化されるのか記載されていなかった。また、前記分割線の構成ではプッシュプル法か位相差法によるトラッキング信号しか得られない。このため、レンズシフト時にトラッキング信号がオフセットを持ち、実際に安定なトラッキング制御を得ることができないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、集光手段の移送方向の延長線上に情報記録媒体の回転中心がなくても、安定なトラッキング制御を実現する光ヘッド装置、光情報装置および光情報再生方法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】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明は、光を出射する光源と、記録領域にトラックを有する情報記録媒体に前記光を集光する集光手段と、前記情報記録媒体に沿って少なくとも前記記録領域の最外周と最内周の間で前記集光手段を移送する移送手段と、前記情報記録媒体から戻った光を複数の光に分割する分割手段と、前記分割手段で分割された光を検出する検出手段とを備え、前記分割手段は、分割線によって分割される複数の領域を有し、前記分割線は、前記記録領域の最外周と最内周の間における前記集光手段の移送線上の所定位置でのトラックの接線方向と平行に設定されている。
【０００７】
この構成では、情報記録媒体からの戻り光が、集光手段の移送線上の記録領域における所定位置でトラックと平行に延びる分割線によって分割されるので、光ヘッド装置が記録領域の最内周と最外周との間を移送されるときに、分割された複数の光を検出手段で別々に受光できる。そして、このときトラッキング信号の振幅変化が従来よりも減少するので、トラッキング制御をより安定させることができる。しかも、分割手段の光通過領域を分割する構成としているので、複数の領域に精度良く、しかも容易に分割することができる。また、検出手段の構成が複雑化するのを抑制することもできる。
【０００８】
また、本発明は、光を出射する光源と、この光源からの光をトラックを有する情報記録媒体に集光する集光手段と、前記情報記録媒体に沿って少なくとも前記記録領域の最外周と最内周の間で前記集光手段を移送する移送手段と、前記情報記録媒体から戻った光を検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、分割線によって分割される複数の領域を有し、前記分割線は、前記記録領域の最外周と最内周の間における前記集光手段の移送線上の所定位置でのトラックの接線方向に平行に設定され、前記複数の領域は、前記分割線に交わる横分割線により、トラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域とにそれぞれ分割されている。
【０００９】
この構成においても、光ヘッド装置が記録領域の最内周と最外周との間を移送されるときに、検出手段の各領域において別々に受光でき、トラッキング信号の振幅変化が従来よりも減少するので、トラッキングをより安定させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の光ヘッド装置、光情報装置、光情報再生方法、および光情報記録方法によれば、安定にトラッキング制御をすることができ、情報の記録もしくは再生を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る光情報装置を概略的に示す構成図である。図１において、図１４、１５と同じ構成要素については説明を省略する。
【００１３】
図１（ａ）において、光ヘッド装置２０１は、第１の対物レンズ（集光手段又は集光素子）２０２と第２の対物レンズ（集光手段又は集光素子）２０３を有する。光ヘッド装置２０１は、移送系（移送手段）２０４により、光ディスク（情報記憶媒体）２０５の内周から外周にわたって移送される。このとき、第１の対物レンズ２０２は直線２０６上を移動し、第２の対物レンズ２０３は前記直線２０６と平行な直線２０７上を移動する。すなわち、直線２０６が第１の対物レンズ２０２の移送線となり、直線２０７が第２の対物レンズ２０３の移送線となっている。光ディスク２０５はモータ（回転手段）２０８によりその回転中心を中心に回転する。このときモータ２０８の回転中心は、移送線２０７の延長線上にあるが、移送線２０６の延長線上には無い。つまり、移送線２０７は、光ディスク２０５の半径線となっており、第２の対物レンズ２０３は、この半径線２０７に沿って少なくとも記録領域における最内周と最外周の間を移送される。一方、移送線２０６は、前記半径線２０７からずれており、第１の対物レンズ２０２は、この移送線２０６に沿って少なくとも記録領域における最内周と最外周の間を移送される。
【００１４】
図１（ｂ）は光ヘッド装置２０１と光ディスク２０５を横から見た概略図である。光ヘッド装置２０１は移送手段２０４により光ディスク２０５の内周から外周まで移動し、さらに光ディスク２０５がモータ２０８によって回転することで光ディスク２０５上の任意の位置での信号の再生もしくは記録が可能となる。光ヘッド装置２０１から出力された信号は、信号処理回路（信号処理手段）２０９によって２値化処理や誤り訂正、復号化処理が行われる。信号処理回路２０９で処理された情報は、図外の外部出力インターフェースを通じてコンピュータ等へ出力されたり、映像処理回路へ出力されて処理され、映像として再生されたりする。
【００１５】
図２（ａ）は、光ヘッド装置２０１が光ディスク２０５の記録領域における最内周２１０にあるときと、記録領域の最外周２１２にあるときとを示している。この図では、簡単化のため第１の対物レンズ２０２のみを図示している。最内周２１０の位置では、トラックは、半径Ｒ０の円弧を描く。この最内周２１０の位置で移送線２０６上でトラックに接する接線２１６は、第２の対物レンズ２０３の移送線（半径線）２０７に直交する直線（または半径線２０７上におけるトラックの接線）２１９に対してθ０の角度をなすとすると、このθ０は、移送線２０６と移送線２０７との間の距離をｂとして、
θ０＝ｓｉｎ−１（ｂ／Ｒ０）
と表される。
【００１６】
一方、最外周２１２の位置では、トラックは半径Ｒ１の円弧を描く。この最外周２１２の位置での移送線２０６上でのトラックの接線２１８の方向は、移送線２０７での接線に対してθ１の角度をなす。このθ１は、
θ１＝ｓｉｎ−１（ｂ／Ｒ１）
と表される。
【００１７】
図２（ｂ）は、第１の対物レンズ２０２が最内周２１０の位置にあるときの様子を示すもので、この図は光検出器２１４の受光部と、この受光部に照射された光ビーム２１５を示している。光検出器２１４は、光ディスク２０５で反射するとともに回折された光を検出する。光軸方向に見ると、光検出器２１４上において、移送線２０６上におけるトラックの接線２１６と移送線２０７上におけるトラックの接線２１９とは、角度θ０で交叉している。光ビーム２１５中の一対の領域２１７は、トラックによる回折光の±１次光と０次光が重なる領域を表している。なお、図２（ｂ）（ｃ）では、後述する分割線を便宜上省略して示している。
【００１８】
図２（ｃ）は、第１の対物レンズ２０２が最外周２１２の位置にあるときの様子を示している。光軸方向に見ると、光検出器２１４上において、移送線２０６上におけるトラックの接線２１８と、移送線２０７上におけるトラックの接線２１９とは、角度θ１で交叉している。このように第１の対物レンズ２０２が最内周２１０から最外周２１２へ移動すると、光検出器２１４上において、移送線２０６上におけるトラックの接線方向と、移送線２０７上における接線２１９との交叉角度は、θ０からθ１まで変化する。なお、角度θ１はθ０よりも小さな値である。
【００１９】
図３に本実施の形態１に係る光ヘッド装置２０１の光学系の構成の一部を簡素化して示す。ここに示されるのは、第１の対物レンズ２０２側の光学系である。半導体レーザ（光源）２２０から出射された光は、ビームスプリッタ２２１のハーフミラー面によって反射され、この反射された光は、コリメータレンズ２２２により平行光にビーム整形される。平行光となった光は、第１の対物レンズ２０２により集光されて、光ディスク２０５に照射される。
【００２０】
第１の対物レンズ２０２は、アクチュエータ（駆動手段）２２３により光軸方向とラジアル方向に移動可能となっている。そして、アクチュエータ２２３によって第１の対物レンズ２０２を移送させることにより、光ディスク２０５の面ぶれやトラックの偏芯に対して集光スポットを追従できるようになっている。
【００２１】
光ディスク２０５により反射されるとともに回折された光は、再び第１の対物レンズ２０２とコリメータレンズ２２２を通過し、今度はビームスプリッタ２２１のハーフミラー面を透過する。ビームスプリッタ２２１を透過した光は、円柱レンズ２２４により非点収差が与えられ、光検出器（検出手段）２１４に入射する。円柱レンズ２２４により光に非点収差が与えられると、光ディスク２０５と対物レンズ２０２の距離に応じ、光検出器２１４に照射される光ビームは長楕円に変化する。そして、その量と極性を検出することで、フォーカス誤差信号を得ることができる。これは非点収差法として知られるフォーカス検出方法である。
【００２２】
図１５に示す従来技術として挙げた検出器の場合、トラッキング信号として位相差法による信号か、プッシュプル法による信号しか得られない。位相差法では、ピット列等により信号が記録されたディスクでしかトラッキング信号を得ることができないため、記録用光ディスク等で未記録の場合にはトラッキング信号を得ることができない。一方、プッシュプル法では、対物レンズがディスクの偏芯に追従してレンズシフトしたときにトラッキング信号にオフセットが生じ得るため、安定したトラッキング制御が困難だという問題がある。
【００２３】
これに対し、ファーフィールド像を、トラッキング信号を主として含む第１の領域とトラッキング信号成分を含まずレンズシフト成分を含む第２の領域とに分割し、第１の領域の信号を第２の領域の信号で補正するアドバンスドプッシュプル法（ＡＰＰ法）によるトラッキング制御がある。
【００２４】
図４（ａ）に、ＡＰＰ法に用いられる従来の配置による光検出器２３０の受光部と演算回路の例を示す。この図は、モータの回転中心を通る半径線上に配置されている対物レンズが使用される場合についての例を示している。図４（ａ）に示すように、光検出器２３０の受光部は、３本の分割線２３１，２３２，２３３により、６つの領域２４０〜２４５に分割されている。分割線２３１は、前記半径線上でのトラックの接線方向に平行に設定されている。分割線２３２，２３３は、分割線２３１と直交し、分割線２３２と分割線２３３は平行に配置されている。分割線２３２と分割線２３３は、光ヘッド装置の移送方向と平行な方向となっている。
【００２５】
領域２４０及び領域２４１で受光される光ビーム２３４内の領域２３５は、光ディスクで反射する際のトラックによる回折光の±１次光と０次光が重なる領域を示している。そして、光ディスク上の集光スポットがトラックを横断するとき、この領域２３５で受光する光量が主に変化することになる。このため、分割線２３２と分割線２３３に挟まれ領域２４０と領域２４１は、トラッキング成分が主として含まれる光ビーム２３４を受光する領域となる。
【００２６】
一方、領域２４２，２４３，２４４，２４５で受光する光ビーム２３４には、トラッキング成分が含まれない。ただし、対物レンズのレンズシフトが生ずると、光ビーム２３４は図４（ａ）の左右方向に変位し、それによってこれらの領域２４２，２４３，２４４，２４５で受光する光量が変化するため、これらの領域で受光する光ビーム２３４は、レンズシフト成分を主に含む。
【００２７】
領域２４０と領域２４１で受光した光量に応じて出力される信号は、差動回路２５０に入力され、差動回路２５０からその差信号が出力される。差動回路２５０から出力される差信号は、集光スポットとトラックの位置関係を主に表す信号となるが、レンズシフトの影響も受ける。
【００２８】
領域２４２及び領域２４３で受光した光量に応じて出力される信号は、加算回路２５１に入力され、加算回路２５１からその和信号が出力される。また、領域２４４及び領域２４５で受光した光量に応じて出力される信号は、加算回路２５２に入力され、加算回路２５２からその和信号が出力される。そして、加算回路２５１と加算回路２５２の出力信号は差動回路２５３に入力され、差動回路２５３からその差信号が出力される。この差動回路２５３から出力される信号は、集光スポットとトラックの位置関係が変わっても変化せず、レンズシフトによって変化する。そして、差動回路２５３から出力された信号は、可変利得増幅回路２５４に入力され、所定の定数をｋとして、ｋ倍された信号が可変利得増幅回路２５４から出力される。そして、前記差動回路２５０から出力された信号と、前記可変利得増幅回路２５４から出力された信号が、差動回路２５５に入力され、この差動回路２５５において、差動回路２５０からの出力信号から可変利得増幅回路２５４からの出力信号が減算処理される。これにより、トラッキング成分を主に含み、レンズシフト成分も含む信号から、レンズシフト成分のみを含む信号を所定の倍率をかけて引くことでトラッキング信号のみを含み、レンズシフトによる変化を含まないトラッキング信号を生成することができる。このように生成された信号が、ＡＰＰ法によるトラッキング誤差信号である。こうして得たトラッキング誤差信号はレンズシフトがあっても、オフセットを生じず、安定なトラッキング制御を可能とする。
【００２９】
これに対し、図１に示すように半径線２０７からずれた移送線２０６上を移送される第１の対物レンズ２０２が使用される場合において、図２（ａ）に示すように内周と外周の間で光ヘッド装置２０１が移送されると、移送線２０６上におけるトラックの接線方向が変わるため、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、光ビーム２１５のうちのトラックによる回折光の±１次光と０次光とが重なる領域２１７は、領域２４０と領域２４１のみで受光されるだけでは足りず、本来トラッキング成分を含まない光を受光する領域２４２〜２４５に漏れこむ。この漏れ込みにより、領域２４２〜２４５から出力される信号にもトラッキング成分が含まれることとなり、前記のようにレンズシフト成分を補正するための演算を行うとトラッキング成分の一部まで相殺されることになる。このため、トラックの接線方向が変わるとＡＰＰ法によるトラッキング信号の振幅は減少することになる。このことでトラッキング制御のゲインの低下を招き、トラッキング制御を不安定化させる要因となる。
【００３０】
図５は、従来の分割線配置で集光スポットが最内周（半径位置＝Ｒ０）から最外周（半径位置＝Ｒ１）まで移動したときのトラッキング信号の振幅の変化を示す。このようにトラックの回転につれ、最内周に近い領域でトラッキング信号の振幅は低下する。
【００３１】
次に、図６に、本実施形態１に係る光検出器２１４の分割線とスポットの関係を示す。図６（ａ）は第１の対物レンズ２０２による集光スポットが記録領域における最内周２１０にあるときの状態を示すものであり、このときトラックの接線２１６が、移送線２０７上でのトラックの接線２１９となす角度がθ０と大きくなっている。
【００３２】
光検出器２１４の受光部は、分割線３０１と、２つの横分割線３０２，３０３とによって６つの領域３１０〜３１５に分割されている。分割線３０１は、記録領域の半径方向中央における移送線２０６上でのトラックの接線方向と平行に設定されている。具体的には、分割線３０１は、最内周２１０におけトラックの接線２１６が半径線２０７上におけるトラックの接線２１９となす角度θ０と、最外周２１２におけるトラックの接線２１８が半径線２０７上におけるトラックの接線２１９となす角度θ１との平均角度だけ半径線２０７に対して傾いている。この結果、分割線３０１は、記録領域の最外周２１２における移送線２０６上でのトラックの接線方向と、前記記録領域の最内周２１０における移送線２０６上でのトラックの接線方向とがなす角度を二分する方向に設定されている。
【００３３】
横分割線３０２及び横分割線３０３は、分割線３０１と直交するように配置されている。言い換えると、横分割線３０２，３０３は、記録領域の半径方向中央における移送線２０６上でのトラックの接線方向と垂直に設定されている。そして、横分割線３０２と横分割線３０３との間隔は、光ビーム２１５中のトラックによる回折光のうち、±１次光と０次光とが重なる一対の領域２１７が、横分割線３０２，３０３と平行な方向に並ぶ場合において、これらの領域２１７がちょうど収まる間隔に設定されている。すなわち、横分割線３０２と横分割線３０３は、受光部をトラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域３１０，３１１と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域３１２〜３１５とに分割している。
【００３４】
横分割線３０２と横分割線３０３に挟まれた領域３１０及び領域３１１において、主にトラッキング成分を含む信号が得られ、両横分割線３０２，３０３の外側の領域３１２〜３１５においては、レンズシフトにより変化する成分（レンズシフト成分）を主に含む信号が得られる。そして、図４（ａ）に示す演算回路と同様にこれらを演算することでＡＰＰ法のトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３５】
光ビーム２１５中のトラックによる回折光の±１次光と０次光が重なる領域２１７は、集光スポットが最内周２１０から最外周２１２まで移動する間に、一部が横分割線３０２，３０３の外側の領域３１３，３１４に入るが、図４（ａ）の場合に比べその量は少ない。すなわち、図６（ｂ）は集光スポットが記録領域における最外周２１２にある状態を示しているが、このときの分割線３０１に対する接線２１８の傾きが図４（ｃ）に示す分割線２３１に対する接線２１８に比べて小さくなっている。したがって、光ビーム２１５中のトラックによる回折光の±１次光と０次光が重なる領域２１７の一部が領域３１２と領域３１５に入るが、その量は少ない。図６（ａ）でも同様に、領域２１７の一部が領域が領域３１３，３１４に入るが、その量は少ない。
【００３６】
このように分割線３０１を半径線２０７上におけるトラックの接線２１９に対して角度θ０と角度θ１との平均の角度だけ傾ける配置としたことにより、最内周２１０と最外周２１２で回折光が重なる領域２１７が漏れこむ領域は異なり、その量も小さくなる。このためトラッキング信号の振幅の低下を抑えることができる。
【００３７】
図７に、本実施の形態１の分割線配置の場合での、集光スポットが最内周２１０即ち半径Ｒ０の位置から最外周即ち半径Ｒ１の位置まで移動したときのトラッキング信号の振幅の変化を示す。このように振幅は半径方向の中間位置でもっとも大きくなり、内周側と外周側で低下するがその低下量は小さい。
【００３８】
以上説明したように、ＡＰＰ法の光検出器で分割線３０１を最内周２１０と最外周２１２での平均角度だけ傾ける配置とすることにより、トラッキング誤差信号の振幅の変化量を低減することができ、これにより安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態１においては、分割線の傾き角度を角度θ０と角度θ１の平均角度としたが、θ０≧θ≧θ１を満たすθであれば、トラッキング信号の振幅の変動を抑えることができるので、このような任意のθを採用することができる。また、分割線３０１は、これ以外に、記録領域の半径方向中央におけるトラックの接線方向と平行な方向に設定することもできる。この半径方向中央のトラックとは、記録領域の最内周２１０における半径と、記録領域の最外周２１２における半径との平均半径位置におけるトラックを意味している。
【００４０】
なお、本実施の形態１では、非点収差法によってフォーカス検出行う構成としたが、これに限るものではなく、スポットサイズ法や、ナイフエッジ法等を採用してもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置を概略的に示している。本実施形態２は、光ディスク２０５から戻った光ビームを分割手段の一例としてのホログラム素子４００によって分割するものである。図８において、図１および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００４２】
図８において、ホログラム素子４００は、光ディスク２０５で反射されてコリメータレンズ２２２及びビームスプリッタ２２１を透過した光ビームを分割し、その一部の光ビームを回折し進行方向を変える。ホログラム素子４００で回折された光ビームと回折せずに直進した光ビームは、円柱レンズ２２４により非点収差が与えられ、光検出器（検出手段）４０１で受光される。
【００４３】
図９（ａ）はホログラム素子４００の平面図であり、同図に示すように、ホログラム素子４００の光通過領域は、複数の領域に分割されている。すなわち、ホログラム素子４００は、分割線４１０と２つの横分割線４１１，４１２とによって６つの領域４２０〜４２５に分割されている。各領域４２０〜４２５は、それぞれ光の回折方向が異なるように構成されている。なお、図９（ａ）は、光ヘッドが記録領域における最内周の位置にあるときの状態を示している。
【００４４】
分割線４１０は、移送線２０６上での記録領域の所定位置におけるトラックの接線方向と平行に設定されている。具体的には、分割線４１０は、最内周２１０におけトラックの接線２１６が半径線２０７と直交する直線となす角度θ０とし、最外周２１２におけるトラックの接線２１８が半径線２０７と直交する直線となす角度θ１としたときに、光軸方向に見た場合、半径線２０７におけるトラックの接線に対する分割線４１０の傾き角度θは、θ０≧θ≧θ１を満たすように設定されている。そして、好ましくは、分割線４１０の傾き角度θは、角度θ０と角度θ１との平均値とするのがよい。
【００４５】
横分割線４１１及び横分割線４１２は、分割線４１０と直交するように配置されている。そして、横分割線４１１と横分割線４１２との間隔は、光ビーム４３０中のトラックによる回折光のうち、±１次光と０次光とが重なる一対の領域４３１が、横分割線４１１，４１２と平行な方向に並ぶ場合において、これらの領域４３１がちょうど収まる間隔に設定されている。すなわち、横分割線４１１及び横分割線４１２は、光通過領域をトラッキング成分を主として含む光が入射する第１領域と、トラッキング成分を含まない光が入射する第２領域とに分割している。
【００４６】
光ヘッドが最内周にあるときには、トラックの接線は、半径線２０７と直交する直線に対してθ０だけ傾いており、トラックの回折による０次光と±１次光が重なる領域４３１もそれに応じて傾く。一方、分割線４１０も角度θだけ傾いている。
【００４７】
図９（ｂ）は光検出器４０１の受光部４４０、４５０と、この受光部４４０，４５０で受光される光ビーム４４３，４５３を示している。受光部４４０は、２つの分割線４４１，４４２によって４つの領域に分割されている。ホログラム素子４００を透過した光ビーム４４３は、分割線４４１と分割線４４２の交点を中心として照射されるように配置されている。受光部４４０から得られる信号を演算することで実施の形態１と同様にフォーカス信号を得ることができる。
【００４８】
一方、受光部４５０は、２本の分割線４５１，４５２により、４つの検出領域に分割されている。それぞれの領域で、ホログラム素子４００で分割され回折された光を受光する。光ビーム４５３は、ホログラム素子４００の領域４２０を通った光であり、また光ビーム４５４は、ホログラム素子４００の領域４２１を通った光である。光ビーム４５５は、ホログラム素子４００の領域４２２と領域４２３を通った光であり、また光ビーム４５６は、ホログラム素子４００の領域４２４と領域４２５を通った光である。
【００４９】
光ビーム４５３を受光する検出領域から出力される信号と、光ビーム４５４を受光する検出領域から出力される信号との差動を取ることで、トラッキング成分を主に含む信号が得られる。また、光ビーム４５５を受光する検出領域から出力される信号と、光ビーム４５６を受光する領域から出力される信号との差動を取ることで、レンズシフト成分を主に含む信号を得ることができる。これらの信号を演算することによりレンズシフトの影響をキャンセルすることができ、レンズシフトがあってもオフセットが発生しないトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００５０】
本実施の形態２においても、光ヘッド装置が最内周から最外周へ移動する間において、レンズシフト成分を主に含む光ビーム４５５，４５６を受光する領域へのトラッキング成分の漏れこみを小さく抑えることができる。これにより、ＡＰＰ法によるトラッキング誤差信号の振幅の低下を小さくすることができ、安定なトラッキング制御を実現できる。
【００５１】
また、本実施形態２では、ホログラム素子４００によって複数の光ビームに分割する構成としているので、光検出器４０１の構成が複雑化するのを防止できる。また、ホログラム素子４００のガラス面を加工することにより、容易に複数の領域を形成することができる。
【００５２】
図１０には、別の実施形態のホログラム素子を用いる例を示している。図１０のホログラム素子（分割手段）５００は、図８の光学系においてホログラム素子４００の代わりに使用される。
【００５３】
ホログラム素子５００は、中央部にダミー領域を備えている点でホログラム素子４００と異なる。ホログラム素子５００は、分割線５１０と、この分割線５１０と直交する２つの横分割線５１１，５１２とによって６つの領域５２０〜５２５に分割されている。さらにホログラム素子５００は、中央部、すなわち領域５２０と領域５２１との間にダミー領域５２６を有する。このダミー領域５２６は、そこを通った光が光検出器４０１の受光部で受光されない方向へ向かうように設計されている。このためダミー領域５２６を通った光は、トラッキング信号の生成に寄与しない。これにより領域５２０，５２１で受光される光ビームのトラッキング成分を減らさずにＤＣ成分を減らすことができる。したがって、この実施形態によれば、より安定なトラッキング誤差信号を得ることができる。また、ダミー領域５２６を設けることにより、回折光の迷光が光検出器４０１の受光部に入らないようにすることができる。
【００５４】
この実施形態においても、光軸方向に見た場合に、移送線２０７におけるトラックの接線に対する分割線５１０の傾き角度θは、θ０≧θ≧θ１を満たすようにに設定されている。そして、好ましくは、分割線５１０の傾き角度θは、角度θ０と角度θ１との平均値とするのがよい。
【００５５】
図１１に、ホログラム素子（分割手段）５５０の別の形態を示す。このホログラム素子５５０をホログラム素子４００の代わりに用いることができる。
【００５６】
ホログラム素子５５０は、分割線５６０と、この分割線５６０に交わる２つの横分割線５６１，５６２とにより６つの領域５７０〜５７５に分かれている。このホログラム素子５５０がホログラム素子４００と違うところは、分割線５６０が、図１に示す半径線２０７上におけるトラックの接線のホログラム素子５５０上への投影線に平行な方向を向いている点である。そして、横分割線５６１と横分割線５６２は、分割線５６０に対して（９０＋θ）度の角度で交わっている。即ちトラックの接線の傾きに応じた角度を持って配置される。このθは、θ０≧θ≧θ１を満たすように設定されている。
【００５７】
トラックの接線の傾きで本来領域５７０と領域５７１にあるトラッキング成分が、領域５７２〜５７５に漏れこむのは、横分割線５６１及び横分割線５６２をまたぐときである。すなわち、本実施形態では、横分割線５６１と横分割線５６２がトラックの接線の傾きに対応しておればよく、分割線５６０は直接的には関係ない。従って、分割線５６０は傾けず、横分割線５６１と横分割線５６２だけ傾いていれば、これまでの実施の形態と同様にトラッキング信号の振幅の低減を抑制する効果を得ることがきる。
【００５８】
（実施の形態３）
図１２に本実施形態３に係る光ヘッド装置６１０を備えた光情報装置の主要部を概略的に示している。この図１２において、図１および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００５９】
半導体レーザ（光源）２２０から出た光は、ビームスプリッタ２２１で反射し、コリメータレンズ２２２を通り立ち上げプリズム６０１で反射されて第１の対物レンズ２０２で集光され光ディスク２０５に照射される。光ディスク２０５で反射されるとともに回折された光は、再びもと来た経路を通りビームスプリッタ２２１を透過してホログラム素子４００で一部が回折され、円柱レンズ２２４を通った後、光検出器４０１にて受光される。
【００６０】
一方、半導体レーザ（光源）６０２から出た光は、３ビーム生成用回折格子６０３により一部の光が回折されて主に３つのビームとなる。この３つのビームはビームスプリッタ６０４にて反射され、コリメータレンズ６０５で平行光に変換され、立ち上げプリズム６０１で反射する。この光ビームは、第２の対物レンズ２０３で集光されて、光ディスク６０６に照射される。光ディスク６０６で反射されるとともに回折された光は、再び第２の対物レンズ２０３、立ち上げプリズム６０１及びコリメータレンズ６０５を経て、ビームスプリッタ６０４を透過し、検出レンズ６０７を通って光検出器６０８で受光される。
【００６１】
光ディスク６０６に照射された３つのビームはトラックに対して斜めに配置されている。そして、光検出器６０８は、これら３つのビームを別々に受光してトラッキング信号を生成する。これは３ビーム法として知られた方法である。
【００６２】
半導体レーザ２２０と半導体レーザ６０２は異なる波長の光を出射する。また光ディスク２０５と光ディスク６０６は、異なる規格のディスクである。すなわち、光ディスク２０５と光ディスク６０６とは、保護層の厚さ、トラックピッチ、情報の記録密度等が異なっている。第１の対物レンズ２０２と第２の対物レンズ２０３は、それぞれ光ディスク２０５，６０６に対応した対物レンズを用いる。
【００６３】
この例では、第１の対物レンズ２０２と第２の対物レンズ２０３は、同一のアクチュエータ２２３により駆動される。この構成により２つの異なる規格の光ディスクに対応した光ヘッドを一つにまとめることができ、装置の小型化が実現できる。第２の対物レンズ２０３は半径線２０７上に配置されるため、この第２の対物レンズ２０３のトラッキング制御として、従来の３ビーム法のトラッキング制御を用いることができる。また、半導体レーザ６０２等に３ビーム生成用回折格子６０３を一体化したＣＤ用のモジュールを使用できるので、光学系が複雑化するのを抑制することができる。
【００６４】
さらに、半導体レーザ６０２を、波長７８０ｎｍと波長６６０ｎｍの二つの波長の光を出射可能な２波長レーザとし、第２の対物レンズ２０３を保護層厚さ０．６ｍｍと１．２ｍｍに対応可能なレンズとすれば、図１２の左側の系だけで、ＣＤ及びＤＶＤに情報を記録したり、再生したりすることができる。この場合、第２の対物レンズ２０３は、赤外レーザ及び赤レーザを集光させるように構成される。一方、半導体レーザ２２０を波長４０５ｎｍの光を出射するレーザとし、第１の対物レンズ２０２が保護層厚さ０．１ｍｍに対応した対物レンズとすれば、高密度光ディスクにも対応することができる。この場合、第１の対物レンズ２０２は、青レーザを集光させるように構成される。この光学系では１ビームによるトラッキング制御を行うので青レーザの利用効率を高くすることができる。このように３種類の異なる規格に対応した光ヘッド装置を小型のものに作成することができる。
【００６５】
図１３は、光情報装置の制御回路系統を示すブロック図である。この光情報装置は、光ヘッド装置６１０、ディスク駆動装置６１２、検出回路６１４、再生回路（再生手段）６１６、トラッキング制御回路（トラッキング制御手段）６１８、フォーカス制御回路（フォーカス制御手段）６２０等を主要な構成要素とする。なお、光情報装置は、ディスク２０５，６０６に情報を記録でき、かつディスク２０５，６０６に記録された情報を再生する構成のものでもよい。
【００６６】
検出回路６１４は、光ヘッド装置６１０の半導体レーザ２２０，６０２から出射されてディスク２０５，６０６で反射された反射光に基づいて、再生信号を生成するとともに、出射光から分岐された分岐光に基づいてトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を生成する。再生回路６１６は、再生信号に基づいてディスク２０５，６０６に記録された情報を再生する。トラッキング制御回路６１８は、トラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング誤差を補償するように光ヘッド装置６１０を制御する。フォーカス制御回路６２０は、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス誤差を補償するように光ヘッド装置６１０を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかる光ヘッド装置、光情報装置及び光情報再生方法は、情報記憶媒体に情報を記録・再生する機能を有し、映像や音楽の記録・再生装置等として有用である。またコンピュータのデータやプログラムの保存、カーナビゲーションの地図データの保存等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１に係る光情報装置の要部を上から見た概略図である。（ｂ）同光情報装置の要部を横から見た概略図である。
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における光ヘッド装置と情報記憶媒体とトラック接線方向の関係を示す図である。（ｂ）光ヘッド装置が記録領域の最内周にあるときの光検出器上での光ビームとトラック接線方向との関係を示す概念図である。（ｃ）光ヘッド装置が記録領域の最外周にあるときの光検出器上での光ビームとトラック接線方向との関係を示す概念図である。
【図３】本発明の実施の形態１における光ヘッド装置の光学系を示す概略図である。
【図４】（ａ）従来例の光検出器の分割線と演算回路を概念的に示す図である。（ｂ）光ヘッド装置が最内周にある場合において、従来例の光検出器の分割線と光ビームとトラック接線方向の関係を示す概念図である。（ｃ）光ヘッド装置が最外周にある場合において、従来例の光検出器の分割線と光ビームとトラック接線方向の関係を示す概念図である。
【図５】従来の光ヘッド装置において、集光スポットの位置とトラッキング信号の振幅の関係を表す特性図である。
【図６】（ａ）光ヘッド装置が最内周にある場合において、本発明の実施の形態１における光検出器の分割線と光ビームとトラック接線方向の関係を示す概念図である。（ｂ）光ヘッド装置が最外周にある場合において、本発明の実施の形態１における光検出器の分割線と光ビームとトラック接線方向の関係を示す概念図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る光ヘッド装置において、集光スポットの位置とトラッキング信号の振幅の関係を表す特性図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を示す概略図である。
【図９】（ａ）光ヘッド装置が最内周にある場合において、本発明の実施の形態２におけるホログラム素子の分割線と光ビームとトラック接線方向との位置関係を示す概念図である。（ｂ）光ヘッド装置が最外周にある場合において、本発明の実施の形態２におけるホログラム素子の分割線と光ビームとトラック接線方向との位置関係を示す概念図である。
【図１０】光ヘッド装置が最内周にある場合において、本発明の実施形態２の別例におけるホログラム素子の分割線と光ビームとトラック接線方向の位置関係を示す概念図である。
【図１１】光ヘッド装置が最内周にある場合において、本発明の実施形態２のさらに別の例におけるホログラム素子の分割線と光ビームとトラック接線方向の位置関係を示す概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における光ヘッド装置の光学系を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る光情報装置の制御系統を概略的に示すブロック図である。
【図１４】従来の光情報装置の構成の上面図である。
【図１５】従来の光情報装置の光検出器の分割線とトラック接線方向の関係示す概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
２０１    光ヘッド装置
２０２    第１の対物レンズ（集光手段）
２０３    第２の対物レンズ（集光手段）
２０４    移送系（移送手段）
２０５    光ディスク（情報記憶媒体）
２０６    移送線
２０７    移送線（半径線）
２０８    モータ（回転手段）
２０９    信号処理回路（信号処理手段）
２１４    光検出器（検出手段）
２１６    接線
２１８    接線
２１９    接線
２２０    半導体レーザ（光源）
３０１    分割線
３０２，３０３  横分割線
３１０〜３１５    領域
４００    ホログラム素子（分割手段）
４０１    光検出器（検出手段）
４１０    分割線
４１１，４１２  横分割線
４２０〜４２５    領域
５００    ホログラム素子（分割手段）
５１０    分割線
５１１，５１２  横分割線
５２０〜５２５    領域
５５０    ホログラム素子（分割手段）
５６０〜５６２    分割線
５７０〜５７５    領域
６０２    半導体レーザ（光源）
６０３    ３ビーム生成用回折格子（回折格子）
６０８    光検出器（検出手段）
６１６    再生回路（再生手段）
６１８    トラッキング制御回路（トラッキング制御手段）
６２０    フォーカス制御回路（フォーカス制御手段）
【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】
2006031913.tif 000012
【図１１】
2006031913.tif 000013
【図１２】
2006031913.tif 000014
【図１３】
2006031913.tif 000015
【図１４】
2006031913.tif 000016
【図１５】
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