(57)【要約】      （修正有）【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、直流オフセット分を有効に回避する。【解決手段】光ディスクからの戻り光を検出する光検出器５１をトラックに対して直交する方向の中心部で受光部Ｂ，Ｃとその外側に位置する受光部Ａ，Ｄに分割し、中心側に位置する受光部Ｂ、Ｃが、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ように選定配置する。【選択図】  図４
2006059416.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によって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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
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の光検出器および第２の光検出器がそれぞれ、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が、前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第２の光検出器が、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部に位置する第５の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第５の分割領域の外側に位置する第６の分割領域および第７の分割領域とを有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
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の制御方法において、
前記光検出器が、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第１の分割領域の出力と前記第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号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の制御方法。
【請求項５】
前記光検出器の第１の分割領域、第２の分割領域、第３の分割領域、第４の分割領域の出力をそれぞれＢ、Ｃ、Ａ、Ｄとし、Ｋを比例定数または関数とすると、（Ａ−Ｄ）−Ｋ（Ｂ−Ｃ）によってトラッキングエラー信号を得ることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置の制御方法。
【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によって検出するようにした光ディスク装置の制御方法において、
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の光検出器および第２の光検出器がそれぞれ、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第１の光検出器または第２の光検出器の前記第１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によってトラッキングの制御を行ない、
前記第１の光検出器と第２の光検出器の出力の組合わせによってフォーカスエラーを検出し、該フォーカスエラーに基いてディスクに対するフォーカス制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項７】
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の制御方法において、
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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第２の光検出器が、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部に位置する第５の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第５の分割領域の外側に位置する第６の分割領域および第７の分割領域とを有し、
前記第１の光検出器の前記第１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によってトラッキングの制御を行ない、
前記第１の光検出器と第２の光検出器の出力の組合わせによってフォーカスエラーを検出し、該フォーカスエラーに基いてディスクに対するフォーカス制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置およびその制御方法に係り、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およびその制御方法に関する。
【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。
【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】
【００１１】
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およびその制御方法を提供することである。
【００１２】
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およびその制御方法を提供することである。
【００１３】
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およびその制御方法を提供することである。
【００１４】
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およびその制御方法を提供することである。
【００１５】
本願発明のさらに別の課題は、光ディスクで反射され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およびその制御方法を提供することである。
【００１６】
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】
【００１７】
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によって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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたことを特徴とする光ディスク装置に関するものである。
【００１８】
本願の別の発明は、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によって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の光検出器および第２の光検出器がそれぞれ、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたことを特徴とする光ディスク装置に関するものである。
【００１９】
本願のさらに別の発明は、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によって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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が、前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第２の光検出器が前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部に位置する第５の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第５の分割領域の外側に位置する第６の分割領域および第７の分割領域とを有する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】
本願のさらに別の発明は、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によって検出するようにした光ディスク装置の制御方法において、
前記光検出器が、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第１の分割領域の出力と前記第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号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の制御方法に関するものである。
【００２１】
ここで前記光検出器の第１の分割領域、第２の分割領域、第３の分割領域、第４の分割領域の出力をそれぞれＢ、Ｃ、Ａ、Ｄとし、Ｋを比例定数または関数とすると、（Ａ−Ｄ）−Ｋ（Ｂ−Ｃ）によってトラッキングエラー信号を得るようにしてよい。
【００２２】
本願のさらに別の発明は、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によって検出するようにした光ディスク装置の制御方法において、
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の光検出器および第２の光検出器がそれぞれ、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の前記第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第１の光検出器または第２の光検出器の前記第１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によってトラッキングの制御を行ない、
前記第１の光検出器と第２の光検出器の出力の組合わせによってフォーカスエラーを検出し、該フォーカスエラーに基いてディスクに対するフォーカス制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置の制御方法に関するものである。
【００２３】
本願のさらに別の発明は、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によって検出するようにした光ディスク装置およびその制御方法において、
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、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が前記戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにし、
前記第２の光検出器が、前記戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部に位置する第５の分割領域と、トラックに対して直交する方向の前記第５の分割領域の外側に位置する第６の分割領域および第７の分割領域とを有し、
前記第１の光検出器の前記第１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によってトラッキングの制御を行ない、
前記第１の光検出器と第２の光検出器の出力の組合わせによってフォーカスエラーを検出し、該フォーカスエラーに基いてディスクに対するフォーカス制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置の制御方法に関するものである。
【発明の効果】
【００２４】
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によって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、戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたものである。
【００２５】
従ってこのような光ディスク装置によれば、第１の分割領域と第２の分割領域の出力の差によってトラックと直交する方向のトラッキングエラーの直流分をキャンセルすることが可能になる。
【００２６】
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によって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の光検出器および第２の光検出器がそれぞれ、戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が戻り光の０次光と１次光との重合う部分にかからないようにしたものである
従ってこのような光ディスク装置によれば、第１の光検出器または第２の光検出器の第１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によっ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の光検出器と第２の光検出器の出力の組合わせによって、フォーカスエラーを検出し、このフォーカスエラーに基いてディスクに対するフォーカス制御を行なうことが可能になる。
【００２７】
本願のさらに別の主要な発明は、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によって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、戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部で分割された第１の分割領域および第２の分割領域と、トラックに対して直交する方向の第１の分割領域および第２の分割領域の外側に位置する第３の分割領域および第４の分割領域とを有し、しかも中心側の第１の分割領域および第２の分割領域が、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し、第２の光検出器が、戻り光のトラックに対して直交する方向の中心部に位置する第５の分割領域と、トラックに対して直交する方向の第５の分割領域の外側に位置する第６の分割領域および第７の分割領域を有するようにしたものである。
【００２８】
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１の分割領域の出力と第２の分割領域の出力の差によってトラッキングエラーの直流分をキャンセルするとともに、直流分をキャンセルした信号によってトラッキングの制御を行ない、第１の光検出器と第２の光検出の光の出力の組合わせによってフォーカスエラーを検出し、このフォーカスエラーに基いてディスクに対する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】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、Ｂに示すように、戻り光に含まれる光ディスク２０のトラック方向の成分に応じて、それぞれ４つの受光部Ａ〜Ｄと、Ｅ〜Ｈに分割されて戻り光を受光するようになされている。しかも光検出器５１、５２における受光部Ｂ、Ｃ、およびＦ、Ｇの配置は、戻り光を受光する形状が、該戻り光に含まれる０次光および１次光の重合う部分にかからない形状に選定されている。
【００３５】
図５Ａ、Ｂは光検出器５１、５２の別の構成を示しており、ここで第１の光検出器５１は図４Ａの場合と同様であるが、光軸方向の後側に位置する第２の光検出器５２は３つのパターンＥ、Ｆ、Ｇに構成されている。これは第１の光検出器５１によってトラッキングエラー信号を得、第１の光検出器５１と第２の光検出器５２の出力の組合わせによってフォーカスエラー信号を得るからであって、第２の光検出器５２はフォーカスエラー信号を得るために、直流分のカットを行なう必要がなく、中央の部分Ｆを２分割していない。
【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】
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ピッチが図９において中間のピッチの場合に相当し、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おいて戻り光のビームスポットの中心部に存在している場合である。そして本実施の形態は、光検出器５１における中央の受光部Ｂ、Ｃで戻り光を受光する配置が、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配置および形状に選定されることを特徴としている。
【００３８】
このように第１の光検出器５１の受光部Ｂ、Ｃ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るとともに、図４Ａの形状であると、光検出器５１の受光部Ａ、Ｂで受光した受光出力の差がＡ−Ｂになり、光検出器５１の受光部Ｂ、Ｃで受光した受光出力の差は、Ｂ−Ｃになる（図１０Ａ参照）。
【００３９】
ここで図４Ａの光検出器５１の受光部Ｂ、Ｃは上述の如く、ともに図９の０次光および１次光の回折光の重り部分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構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。従ってディスク７に対して対物レンズ２３が移動したり、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）Ｂ−Ｃ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Ｂ、Ｃの受光出力の差Ｂ−Ｃを演算し、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）をとることによって、ＤＣオフセットのないトラッキングエラー信号を検出することができる（図１０Ｂ参照）。
【００４０】
図６は上記光検出器５１、５２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と乗算器５８とを組合わせ、これによって上述の演算式（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）のトラッキングエラー信号を得るようにしている。なお演算式（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）によってトラッキングエラー信号を得ることもできる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
図７は図４Ａ、Ｂ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４つの加算器６１、６２、６３、６４と、３つの減算器６５、６６、６７とを用い、これによって（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−（（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋Ｇ））を求めようにしている。
【００４４】
図８は図５Ａ、Ｂに示す一対の光検出器５１、５２の出力によってフォーカスサーボ信号を得る回路構成を示しており、３つの加算器７１、７２、７３と３つの減算器７４、７５、７６を組合わせている。このような組合わせによって、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−（（Ｅ＋Ｇ）−Ｆ）を演算するようにしている。
【００４５】
このように図４あるいは図５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×（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Ｂ、ＣおよびＦ、Ｇ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）＋（Ｅ−Ｈ）−Ｋ×（（Ｂ−Ｃ）＋（Ｆ−Ｇ））であっても、（Ｅ−Ｈ）−Ｋ×（Ｂ−Ｃ）であってもよい。
【００４６】
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Ｂ、Ｃの受光出力の和Ｂ＋Ｃの差と、光検出器５２の両外側の受光部Ｅ、Ｈの受光出力の和Ｅ＋Ｈと内側の受光部Ｆ、Ｇの受光出力の和Ｆ＋Ｄとの差の差分、すなわち（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−（（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋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。
【００４７】
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。
【００４８】
なお図５Ｂに示すように、光検出器５２としてＥ、Ｆ、Ｇの３領域を有する３分割光検出器を用い、このような光検出器５２を光検出器５１と組合わせた場合には、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−（（Ｅ＋Ｇ）−Ｆ）を演算することによってフォーカスエラーを検出できる。
【００４９】
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】
【００５０】
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】
【００５１】
【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】光検出器の受光部のパターンの別の例を示す平面図である。
【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】
【００５２】
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‥‥乗算器、６１〜６４‥‥加算器、６５〜６７‥‥減算器、７１〜７３‥‥加算器、７４〜７６‥‥減算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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