(57)【要約】  【課題】  光ディスク装置において、プッシュプル法でトラッキングエラー信号を得る際に、とくに１次光がスポットの中心部で互いに接するか重合うようにスポット径を設定した場合に、トラッキングエラー信号中の直流オフセット分を有効に回避し、これによって直流オフセット分のない信号によってトラッキングサーボを行なうようにした光ディスク装置を提供する。  【解決手段】  戻り光を検出する光検出器５１のトラックと直交する方向の中央部であってトラック方向の中心部に対して一方の側あるいは片側に、トラックの直交する方向の中心部に対して対称に受光部Ｂ、Ｃを、戻り光に含まれる０次光および１次回折光の重合う部分にかからないで０次光のみを受けるように選定配置する。【選択図】  図４
2006059417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、
前記光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、
前記第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、前記第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から上記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向に偏倚した状態で０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向の両側に形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向の片側に形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記第１の対の分割領域の出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の出力をＢ、Ｃとし、比例定数または関数をＫとしたときに、Ｂ−Ｃによって直流分を得、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）によってトラッキングエラー信号を演算することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、
前記戻り光の光路に沿って第１の光検出器と第２の光検出器とを配し、
前記第１の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、
前記第２の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に１対の分割領域を有するとともに、前記第１の光検出器の第２の対の分割領域と対応する位置に中央で分割されていない中央領域を有し、
前記第１の光検出器の第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から前記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうとともに、
前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和と前記第２の光検出器の１対の分割領域の出力の和との差分よって得られるフォーカスサーボエラー量によってフォーカスの制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
前記第１の光検出器の第２の対の分割領域の出力の和を前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和から差引き、前記第２の光検出器の中央領域の出力を前記第２の光検出器の１対の分割領域の和から差引くことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の出力をＢ、Ｃとし、前記第２の光検出器の一対の分割領域の出力をＦ、Ｈとし、中央領域の出力をＧとすると、（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）によってフオーカスエラー信号を演算することを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置に係り、とくに光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器によって検出するようにした光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置においては、光ディスクの記録トラックに沿って３つの光スポットを形成し、前後の光スポットの戻り光によってトラッキングを検出するいわゆるスリースポット法を用いる光ピックアップ装置がある。この装置は図１３に示すように、レーザダイオード２から出射されたレーザ光がコリメータレンズ３を介して平行光に変換された後、回折格子でなるグレーティング４を用いて０次光および１次光のメインビームとサブビームとに分離する。これら３つの光は、ビームスプリッタ５で反射された後、対物レンズ６を介して、図１４に示すようにディスク７のトラックに対して僅かに傾けて３つの光スポットを形成する。この３つの光スポットがディスク７で反射して得られる戻り光は、対物レンズ６を介してビームスプリッタ５を透過し、レンズ８で集光されて、戻り光に含まれるトラック方向成分に応じて、３つの光スポットに対応して３つの受光部が配置された光検出器９に入射する。
【０００３】
光検出器９では、前後の受光部Ｅ、Ｆで図１４に示すように、２つのサブビームの反射量を検出してトラッキングエラー信号を得る。すなわち２つのサブビームはトラックの中心に対して反対側にあり、メインビームの光スポットがトラック対してずれたときには、図１５に示すように各ビームの反射光量は逆相に変化する。従ってサブスポットの反射光量の差（Ｅ−Ｆ）を演算することにより、トラッキングエラーを検出するようになされている。
【０００４】
ところが図１３〜図１５に示すスリースポット法によってトラッキングエラーを検出する場合には、サブビームを形成するために光ピックアップ装置の光学系の中にグレーティング４（図１３参照）を配することを要し、しかもグレーティング４を調整しなければならず、光学系が複雑になるとともに、レーザダイオード２からの出力を３分割するために、レーザダイオード２の全光量に対するメインビームの光量が相対的に小さくなってレーザ出力の利用率が低くなる問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、１ビームでトラッキングエラーを検出するプッシュプル法によるトラッキングエラーの検出方法がある（特許第３３８１８７３号公報）。図１６にプッシュプル法によるトラッキングエラーの検出原理を示す。プッシュプル法では、入射光を光ディスクのピットやグルーブで回折し、この回折光のファーフィールドでの光量分布を、回折光に含まれるトラック方向成分に応じて２分割された２分割光検出器で検出するものである。
【０００６】
この方法においては、光ビームとピットやグルーブの位置が一致しているときには、図１６および図１７Ｂに示すように、２分割光検出器９の各受光部Ｅ、Ｆの光量分布が等しくなるが、図１７Ａ、Ｃに示すようにピットやグルーブとスポットに位置ずれがある場合には、受光部Ｅ、Ｆの光量分布に非対称性が生ずる。実際上、図１７Ａ、Ｃに示すようにビームスポットがトラックに対して左右いずれかにずれた場合には、受光部Ｅ、およびＦの光量分布は非対称になる。しかもこの非対称性はトラックに対するスポットの位置ずれの方向によって反転しているので、２分割光検出器でこの差Ｅ−Ｆを検出し、個々のピットの影響がなくなるように時間平均することによって、トラッキングエラー信号を得る。
【０００７】
このようなプッシュプル法によるトラッキングエラー検出光学系では、上述のスリースポット法によるトラッキングエラー検出系のようなグレーティング４（図１３参照）を必要としないために、光学系が簡略化されるとともに、回路構成を簡略化し得る。
【０００８】
ここで図１８Ａにおいて実線で示すように、対物レンズ６の光軸がビームスプリッタ５で上方に反射されるレーザ光束の中心と完全に一致している場合には、光検出器１０で検出されるビーム強度は、その中心に対して左右に対称になる。ところが対物レンズ６が横に振られると、光検出器１０上においてスポットが例えば点線で示すように左方に移動し、この結果光検出器１０で検出されるプッシュプル信号自体にＤＣオフセットを生ずる問題がある。
【０００９】
対物レンズ６とこの対物レンズ６を保持している保持板１１とは浮遊状態で弾性的に支持されており、トラッキングサーボのためにラジアル方向（図１８中左右の方向）に移動可能でであって、フォーカスサーボのために光軸方向に移動可能になっている。しかも保持板１１のアパーチャ１２がレーザ光束のほぼ中心部を円形に切取るようになっており、対物レンズ６とアパーチャ１２を有する保持板１１とが移動する。図１８Ａにおいて点線で示すように、光学レンズ６と保持板１１とが移動し、アパーチャ１２によって切取られるレーザ光の光束が点線で示す状態になった場合には、光検出器１０の左側の検出強度が増大し、右側の検出強度が低下する。従ってプッシュプル信号自体がＤＣオフセットを生ずる。このようなプッシュプル信号のＤＣオフセットを生ずると、光スポットが常にオフセットするように制御され、光ディスクの記録再生信号のＳＮ比が劣化することになる。
【００１０】
次に図１８Ｂにおいて実線で示すように、ディスク７の表面がレーザ光束に対して直交する姿勢をとっている場合には、ディスク７の反射光は保持板１１のアパーチャ１２に一致した状態で戻って光検出器１０で検出される。従って光検出器１０の左右の検出強度に差を生ぜず、ＤＣオフセットを生ずることはない。ところがディスク７が傾くと、このディスク７で反射されるレーザ光が点線で示すようになり、これによって保持板１１のアパーチャ１２で切取られる戻り光の左側の部分が欠けてしまう。このことから、光検出器１０の左側の部分の検出強度は変化がないものの、右側の部分は一部欠落してしまうために検出強度が低下する。すなわち光検出器１０上において三日月状の欠落部分が右側に生じ、この部分において検出強度が低下する問題を生ずる。従ってこの場合にも、プッシュプル信号にオフセットを生じ、これによって光スポットが常にオフセットするように制御され、光ディスクの記録再生信号のＳＮ比が同様に劣化する問題がある。
【００１１】
ところが図１８Ａに示すように、例えば対物レンズ６が光ディスク７のラジアル方向（トラック方向）に移動して、光軸がずれたり、図１８Ｂに示すようにディスク７が傾いて光軸がずれると、光検出器１０上のスポットが平行移動し、この結果検出されるプッシュプル信号自体にＤＣオフセットが生ずる問題がある。このようにプッシュプル信号にオフセットを生ずると、光スポットが常にオフセットするように制御され、光ディスクの記録再生信号のＳＮ比が劣化する問題がある。
【特許文献１】特許第３３８１８７３号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本願発明の課題は、光学系にグレーティングを用いないでトラッキングエラー信号を得るようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１３】
本願発明の別の課題は、対物レンズがラジアル方向に移動したときに生ずるトラッキングエラー信号の直流分をキャンセルできるようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１４】
本願発明のさらに別の課題は、光ディスクが傾いて光軸がずれた場合におけるトラッキングエラー信号の直流分を除去できるようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１５】
本願発明のさらに別の課題は、プッシュプル法によってトラッキングエラー信号を検出する際におけるエラー信号に重畳された直流分のオフセットを有効に除去できるようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１６】
本願発明のさらに別の課題は、ビームスポットを小さくして両側の１次光が光検出器のトラックと直交する方向の中央部において互いに接するか重合う場合においても、なおかつトラッキングエラー信号の直流分をキャンセルできるようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１７】
本願発明のさらに別の課題は、光ディスクで反射した戻り光の光路上に沿って配された２つの光検出器の出力の組合わせによって、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを得るようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１８】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、
前記光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、
前記第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、前記第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から上記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置に関するものである。
【００２０】
ここで前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向に偏倚した状態で０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成されてよい。また前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向の両側に形成されてよい。また前記第２の対の分割領域が、トラック方向の中央部に対してトラック方向の片側に形成されてよい。また前記第１の対の分割領域の出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の出力をＢ、Ｃとし、比例定数または関数をＫとしたときに、Ｂ−Ｃによって直流分を得、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）によってトラッキングエラー信号を演算してよい。
【００２１】
本願の別の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、
前記戻り光の光路に沿って第１の光検出器と第２の光検出器とを配し、
前記第１の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、
前記第２の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に１対の分割領域を有するとともに、前記第１の光検出器の第２の対の分割領域と対応する位置に中央で分割されていない中央領域を有し、
前記第１の光検出器の第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から前記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうとともに、
前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和と前記第２の光検出器の１対の分割領域の出力の和との差分よって得られるフォーカスサーボエラー量によってフォーカスの制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置に関するものである。
【００２２】
ここで前記第１の光検出器の第２の対の分割領域の出力の和を前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和から差引き、前記第２の光検出器の中央領域の出力を前記第２の光検出器の１対の分割領域の和から差引いてよい。また前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の出力をＢ、Ｃとし、前記第２の光検出器の一対の分割領域の出力をＦ、Ｈとし、中央領域の出力をＧとすると、（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）によってフオーカスエラー信号を演算してよい。
【発明の効果】
【００２３】
本願の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から上記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうようにしたものである。
【００２４】
従ってこのような光ディスク装置によれば、光検出器の第２の対の分割領域の検出器の差分によってトラッキングエラー量の直流分を取出すことが可能になり、この直流分を第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から差引くことによって、直流分のオフセットを除去してトラッキングの制御を行なうことが可能になる。従って光スポットが常にオフセットするように制御されることが防止され、光ディスクの記録再生信号のＳＮ比の劣化が回避される。
【００２５】
本願の別の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射して、その戻り光を光検出器で検出するようにした光ディスク装置において、戻り光の光路に沿って第１の光検出器と第２の光検出器とを配し、第１の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に少なくとも２対の分割領域を有し、第１の対の分割領域が１次光を受ける領域に形成され、第２の対の分割領域が０次光と１次光との重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成され、第２の光検出器がトラックに対して直交する方向であって該方向の中央部に対して対称に１対の分割領域を有するとともに、第１の光検出器の第２の対の分割領域と対応する位置に中央で分割されていない中央領域を有し、第１の光検出器の第２の対の分割領域の検出出力の差分からトラッキングエラー量の直流分を得、第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の差分によって得られるトラッキングエラー量から上記直流分を除いた出力によってトラッキングの制御を行なうとともに、第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和と第２の光検出器の１対の分割領域の出力の和との差分よって得られるフォーカスサーボエラー量によってフォーカスの制御を行なうようにしたものである。
【００２６】
従ってこのような光ディスク装置によれば、第１の光検出器の第２の対の分割領域の検出出力と第１の対の分割領域の検出出力とを用いて直流分を除去したトラッキングエラー量を得、このようなトラッキングエラー量に基いてトラッキングの制御を行なうことが可能になる。また第１の光検出器の第１の対の分割領域の出力の和と第２の光検出器の１対の分割領域の出力の和との差分からフォーカスサーボエラー量を得、このようなエラー量を基にフォーカス制御を行なうことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１は本実施の形態に係る光ディスク装置の全体の概要を示すものであって、この光ディスク装置は光ディスク２０を駆動するためのスピンドルモータ２１を備えるとともに、光ディスク２０に光学的に対接する光ピックアップ２２を備えている。すなわち光ピックアップ２２は対物レンズ２３とレーザ光源２４と、光検出部２５とを備えている。
【００２８】
上記光学ピックアップ２２は送りモータ２８によって光ディスク２０に対してラジアル方向に移動されるようになっており、この送りモータ２８は送りサーボ２９に接続されている。また上記光学ピックアップ２２はフォーカスサーボ３０とトラッキングサーボ３１とを備えている。
【００２９】
そして上記光学ピックアップ２２の光検出部２５からはＲＦ信号３４、トラッキングエラー信号３５、フォーカスエラー信号３６が出力されるようになっている。上記ＲＦ信号はスピンドルサーボ３７に供給されるとともに、信号処理回路３８によって信号処理されて出力を得るようになっている。
【００３０】
このような光ディスク装置は、スピンドルモータ２１によって光ディスク２０を回転駆動させるとともに、送りサーボ２９によってサーボ制御される送りモーダ２８によって光学ピックアップ２２をディスク２０の半径方向に移動させる。そしてレーザ光源２４からのレーザ光を対物レンズ２３を通して光ディスク２０の表面に照射し、その反射光を対物レンズ２３を通して光検出部２５で検出する。そして光検出部２５で検出されたＲＦ信号に基いてスピンドルサーボ３７を介してスピンドルモータ２１の制御を行なう。また光検出部２５からのトラッキングエラー信号３５をトラッキングサーボ３１に供給し、これによって対物レンズ２３をラジアル方向に移動し、トラッキングの制御を行なう。また光検出部２５から出力されるフォーカスエラー信号３６をフォーカスサーボ３０に供給し、対物レンズ２３を光軸方向に制御してフォーカス制御を行なう。また上記ＲＦ信号３４は信号処理回路３８で処理されて再生出力を得る。
【００３１】
次に上記光学ピックアップ２２の構成を図２〜図４によって説明する。図２は全体として、プッシュプル法によるトラッキングエラー検出光学系を用いた光ピックアップ装置を示し、レーザダイオード２４から射出されたレーザ光はビームスプリッタプリズム４１で反射して立上げられた後に、１／４波長板４２を透過し、コリメータレンズ４３によって平行光に変換された後、立上げミラー４４で反射され、保持板４５のアパーチャ４６で切取られて、対物レンズ２３を介して光ディスク２０に入射される。光ディスク２０で回折された戻り光は、対物レンズ２３およびアパーチャ４６を通して立上げミラー４４で反射され、コリメータレンズ４３、１／４波長板４２を通してビームスプリッタプリズム４１を透過し、図３に示す光検出器５１に入射するとともに、そのハーフミラー面４８で反射された後に、全反射面４９で反射され、光検出器５２に入射する。各光検出器５１、５２では、戻り光の光量を検出し、検出された受光出力によって、光信号（ＲＦ信号）３４、トラッキングエラー信号３５、フォーカスエラー信号３６をそれぞれ得るようにしている。
【００３２】
ここでビームスプリッタプリズム４１のハーフミラー面４８に互いに所定の距離を隔てるとともに、光路上において互いに離れて配された第１の光検出器５１と第２の光検出器５２は、図４Ａに示すように、戻り光に含まれる光ディスク２０のトラック方向成分に応じて分割されており、７つの領域および３つの領域にそれぞれ分割されて戻り光を受光するようになっている。光検出器５１は中央のＥ領域の上下であってトラック方向の中間位置に対してその両側にＢ１、Ｂ２の領域とＣ１、Ｃ２の領域とが互いに対称に形成されている。そしてこれらの中央の領域Ｅ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２に対してトラックと直交する方向の両側にはＡ領域とＤ領域とがそれぞれ形成されている。これに対して光検出器５２はトラック方向に延びる中央領域Ｇと、そのトラックと直交する方向の両側のＦ、Ｈの２つの外側領域とを備えている。ここで中央領域Ｇは上記第１の光検出器５１のＢ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｅ領域と対応する位置に形成されている。
【００３３】
図４Ｂは光検出器５１の別の構成を示している。なお光検出器５２は図４Ａと同一である。ここで図４Ｂに示す光検出器５１は、その中央の領域が、トラック方向の中央部に対して偏倚した位置であってトラックと直交する方向の中心部に対して互いに対称に小さなＢ領域とＣ領域とを形成し、トラックと直交する方向の中央の他の領域をＥ領域としている。そしてＢ、Ｃ、Ｅの領域のトラックと直交する方向の外側に、Ａ領域とＤ領域とが形成される構成になっている。
【００３４】
図４Ｃは光検出器５１、５２の別の構成を示している。ここで光検出器５１は上記図４Ｂに示す光検出器５１とＢ領域およびＣ領域の配置が、トラック方向において中心部に対して逆の位置になっている。すなわち光検出器５１のトラック方向の中央部に対して一方に片寄るようにＢ領域とＣ領域とが形成される。これらの領域Ｂ、Ｃは、トラックと直交する方向の中間部に対して互いに両側に形成される。そして中央部の他の領域を占めるようにＥ領域が形成される。そして中央のＢ、Ｃ、Ｅ領域の外側に位置するように、Ａ領域とＤ領域とが形成される。なお反対側の光検出器５２は上記図４Ａおよび図４Ｂの構成と同一である。
【００３５】
なお図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃにおいて、第２の光検出器５２の中央の領域Ｇがトラックと直交する方向の中間部で分割されていないのは、第２の光検出器５２が第１の光検出器５１の出力と共働してフォーカスエラー信号を得るために用いられ、トラッキングエラー信号のような直流分のカットを行なう必要がないからである。
【００３６】
一般に光ディスク２０にビームスポットを照射したときの戻り光に含まれる０次光（直接反射光）と１次光（回折光）の重合いの関係は、光ディスク２０のトラックの記録密度によって図９に示すように変化する。すなわち光スポットの直径が一定の場合に、トラックピッチが広いＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）システムにおいては、光ディスクで回折された戻り光は、トラック方向の中央部において、０次光および１次光の重なり部分にかからず、０次光のみしか照射されない個所はトラックと直交する方向に沿って存在していない。これに対して光ディスク２０のトラックのピッチを次第に狭くし、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）やＢｌｕｅ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＨＤ−ＤＶＤ等においては、スポットの直径に比べてトラックのピッチが相対的に狭くなるために、戻り光の中心部においては０次光と１次光との重合った部分が存在しなくなる。なお光ディスク２０のトラックのピッチがさらに小さくなると、戻り光のスポット上において０次光と１次光との重なり部分が完全に存在しなくなる。この場合には１次光を検出するプッシュプル法によるトラッキングエラーの検出が不可能になる。
【００３７】
また図９においてスポットに比べてピット列が粗い場合や、光学ピックアップ２２の小型化のためにピット列のピッチに比べてビーム径を絞ると、光検出器のトラック方向の中央部であってしかもトラックと直交する方向の中央部において、０次光と１次光とが重合うか接する。従ってトラックと直交する方向において０次光と１次光とが重合わない部分は、トラック方向の中央部においては存在しなくなる。従ってトラック方向の中央部において、０次光と１次光との重合う部分にかからないように一対の分割領域から成る検出領域を形成し、その差分をもって直流分をカットする信号を得ることが不可能になる。
【００３８】
本実施の形態は、ビームスポットの形状に対してトラックのピッチが図９において粗い状態、あるいはトラックのピッチに対して相対的にビームスポットを小さくした場合に相当し、トラック方向の中央部分において０次光と１次光との重なりがない部分がトラックと直交する方向に存在しない場合である。このように０次光と１次光とが重合う部分がビームスポットの中央部において接するか重合う場合において、なお光検出器５１の、戻り光に含まれる０次光と１次光の重なり部分に重ならないで０次光のみを受ける位置に受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２あるいはＢ、Ｃを形成したことを特徴としている。
【００３９】
図４Ａに示す構成の光検出器５１の場合には、その受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の形状が、それぞれ戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようになされている。そして光検出器の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の出力をそれぞれその記号で示した場合に、（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２）が図１０Ａに示すトラッキングエラーの直流オフセット分に相当する信号になる。
【００４０】
図４Ａの光検出器５１の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２はともに、図９の０次光および１次光の回折光の重なりにかからない形状に選定されているために、回折光（１次光）の影響がない。これはトラッキング信号を形成するピットやグルーブの影響を受けないことを意味する。従って光ディスク２０に対して対物レンズ２３が横方向に移動したり、ビームスポットに対して光ディスク２０が傾いて光軸がずれた場合でも、直流分（オフセット分）である（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２）をキャンセルすると、図１０Ｂに示すように受光部Ｂ、Ｃには影響がない。従って受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の受光出力の差（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２）を演算し、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２））をとることによって、オフセットエラー信号を検出することができる（図１０Ｂ参照）。
【００４１】
図５は上記図４Ａに示す光検出器５１の出力によってトラッキングエラー信号を得る回路を示しており、ここでは３つの減算器５５、５６、５７と２つの加算器５８、５９と、乗算器６０との組合わせによって演算動作を行ない、これによって上述の演算式（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２））のトラッキングエラー信号を得るようにしている。
【００４２】
図６は図４Ｂあるいは図４Ｃに示す光検出器５１の検出出力の組合わせによって、トラッキングエラー信号を得る回路構成を示している。ここでは３つの減算器６３、６４、６５と、乗算器６６とを用いており、これによって（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）の演算動作を行なう。
【００４３】
また一対の光検出器５１、５２の出力の組合わせによって、図１に示すフォーカスエラー信号３６を得ることができる。図１１は対物レンズ２３を光軸方向に移動させ、ジャストフォーカス位置に対してその両側に振ったときの光検出器５１、５２の受光状態を示しており、一対の光検出器５１、５２の受光状態が、ジャストフォーカス位置に対して互いにほぼ対称な形状で結像する。
【００４４】
また一対の光検出器５１、５２の出力の差をとると、図１２に示すようになり、とくにジャストフォーカス位置において一対の光検出器５１、５２の出力の差がほぼ０になる。従ってこのことから、一対の光検出器５１、５２の出力の差が０に対してどの程度の偏差をもっているかによって、ジャストフォーカスに対する位置ずれを検出することができる。このことは光路に沿って配された一対の光検出器５１、５２の出力の差分から、フォーカスエラー信号を取出すことが可能であることを示している。
【００４５】
図７は図４Ａの２つの光検出器５１、５２の検出出力を組合わせ、これによってフォーカスエラー信号を得る回路を示している。すなわちここでは６つの加算器６９、７０、７１、７２、７３、７４と、３つの減算器７５、７６、７７とを用い、これによって（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２＋Ｅ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）を求めようにしている。
【００４６】
図８は図４Ｂまたは図４Ｃに示す一対の光検出器５１、５２の出力によってフォーカスエラー信号を得る回路構成を示しており、２つの加算器８０、８１と４つの減算器８２、８３、８４、８５とを組合わせている。このような組合わせによって、（Ａ＋Ｄ）−Ｅ−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）を演算するようにしている。
【００４７】
このように図４Ａ、Ｂ、Ｃに示すような分割形状を有する光検出器５１、５２を用いることによって、対物レンズ２３がラジアル方向に移動したり、光ディスク２０が傾いて光軸がずれた場合でも、オフセットのないトラッキングエラーを検出することができる。すなわち上述の如く、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２））あるいは（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）を演算して、トラッキングエラーを検出することができる。そして中心部の領域Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２およびＢ、Ｃを０次光および１次光の重なり部分にかからない形状に選定すれば、（Ａ−Ｄ）＋（Ｆ−Ｈ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｂ２）＋（Ｃ１＋Ｃ２））であっても、（Ｆ−Ｈ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）であってもよい。
【００４８】
また光検出器５１の両外側の受光部Ａ、Ｄの受光出力の和Ａ＋Ｄと、内側の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、またはＢ、Ｃの受光出力の和Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２またはＢ＋Ｃの差と、光検出器５２の両外側の受光部Ｆ、Ｈの受光出力の和Ｆ＋Ｈと内側の受光部Ｇの受光出力Ｄとの差の差分、すなわち（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）を演算すれば、フォーカスエラー信号検出することができる。
【００４９】
以上のような構成において、図２中のディスク２０で回折された戻り光は対物レンズ２３を通して立上げミラー４４で反射され、コリメータレンズ４３、１／４波長板４２を通してビームスプリッタプリズム４１を透過して図３に示す光検出器５１に入射するとともに、ハーフミラー面４８で反射された後に、全反射ミラー面４９で反射されて光検出器５２に入射する。各光検出器５１、５２では、入射した戻り光の光量を検出し、検出した受光出力から光信号（ＲＦ信号、再生出力）とトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを得るようにしている。
【００５０】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は、光ディスク２０を用いた光ディスク装置に関するものであるが、本願発明は光ディスクに限定されることなく、光磁気ディスク装置に使用しても上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本願発明は、光ディスク装置のトラッキングサーボやフォーカスサーボに広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】光ディスク装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】同光ディスク装置の光ピックアップの光学系を示す要部縦断面図である。
【図３】ビームスプリッタプリズムに取付けられた一対の光検出器の配置を示す縦断面図である。
【図４】光検出器の受光部のパターンを示す平面図である。
【図５】光検出器の出力からトラッキングエラー信号を得る演算回路を示す回路図である。
【図６】光検出器の出力からトラッキングエラー信号を得る別の演算回路を示す回路図である。
【図７】光検出器の出力からフォーカスサーボ信号を得る演算回路を示す回路図である。
【図８】光検出器の出力からフォーカスサーボ信号を得る別の演算回路を示す回路図である。
【図９】光ビームスポットと０次光と１次光との重合いの関係を示す説明図である。
【図１０】トラッキングエラー信号と光検出器の受光状態とを示す説明図である。
【図１１】光検出器上における受光状態を示す平面図である。
【図１２】フォーカス状態を変化させた場合の光検出器の検出出力の変化を示すグラフである。
【図１３】従来の光ディスク装置のトラッキングエラー検出のための光学系を示す縦断面図である。
【図１４】スリースポット法におけるスポットの位置と光検出器のパターンを示す略線図図である。
【図１５】スリースポット法における各ビームの反射光量を示すグラフである。
【図１６】プッシュプル法によるトラッキングエラーの検出原理を示す要部正面図である。
【図１７】プッシュプル法によるトラッキングエラーの検出原理を示す平面図である。
【図１８】対物レンズが移動した場合およびディスクが傾いた場合のオフセットの発生を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２‥‥レーザダイオード、３‥‥コリメータレンズ、４‥‥グレーティング、５‥‥ビームスプリッタ、６‥‥対物レンズ、７‥‥光ディスク、８‥‥レンズ、９‥‥光検出器、１０‥‥２分割光検出器、１１‥‥保持板、１２‥‥アパーチャ、２０‥‥光ディスク、２１‥‥スピンドルモータ、２２‥‥光学ピックアップ、２３‥‥対物レンズ、２４‥‥レーザ光源、２５‥‥光検出部、２８‥‥送りモータ、２９‥‥送りサーボ、３０‥‥フォーカスサーボ、３１‥‥トラッキングサーボ、３４‥‥ＲＦ信号、３５‥‥トラッキングエラー信号、３６‥‥フォーカスエラー信号、３７‥‥スピンドルサーボ、３８‥‥信号処理、４１‥‥ビームスプリッタプリズム、４２‥‥１／４波長板、４３‥‥コリメータレンズ、４４‥‥立上げミラー、４５‥‥保持板、４６‥‥アパーチャ、４７‥‥基板、４８‥‥ハーフミラー面、４９‥‥全反射面、５１‥‥第１の光検出器、５２‥‥第２の光検出器、５５〜５７‥‥減算器、５８、５９‥‥加算器、６０‥‥乗算器、６３〜６５‥‥減算器、６６‥‥乗算器、６９〜７４‥‥加算器、７５〜７７‥‥減算器、８０、８１‥‥加算器、８２〜８５‥‥減算器
【図１】
2006059417.tif 000003
【図２】
2006059417.tif 000004
【図３】
2006059417.tif 000005
【図４】
2006059417.tif 000006
【図５】
2006059417.tif 000007
【図６】
2006059417.tif 000008
【図７】
2006059417.tif 000009
【図８】
2006059417.tif 000010
【図９】
2006059417.tif 000011
【図１０】
2006059417.tif 000012
【図１１】
2006059417.tif 000013
【図１２】
2006059417.tif 000014
【図１３】
2006059417.tif 000015
【図１４】
2006059417.tif 000016
【図１５】
2006059417.tif 000017
【図１６】
2006059417.tif 000018
【図１７】
2006059417.tif 000019
【図１８】
2006059417.tif 000020