(57)【要約】【課題】多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることが出来る光学ピックアップ装置を提供することを目的とする。【解決手段】多層光ディスクからの反射光を回折格子により複数の領域に分割する。回折格子中心を通るディスクの略接線方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう信号を検出する。【選択図】  図３
2011138573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記光検出器は、前記対物レンズが前記アクチュエータにより前記光ディスクの略半径方向に変位するとき、前記対物レンズ変位によって増加する光量を検出する受光部と、前記対物レンズ変位によって減少する光量を検出する受光部とが結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線により領域１及び領域２に分けられ、
前記回折格子の前記領域１および前記領域２は、それぞれ少なくとも２つ以上の小領域を有し、
前記光検出器は、前記回折格子の前記領域１の小領域を回折した光ビームを検出する受光部と前記回折格子の前記領域２の小領域を回折した光ビームを検出する受光部とが少なくとも１つは結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子の前記領域１の小領域と前記領域２の小領域は、前記回折格子面上において前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線に対し、線対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子の前記領域１の小領域と前記領域２の小領域は、前記回折格子面上において前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略半径方向に伸びる分割線に対し、線対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項２から４いずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子の前記領域１の小領域と前記領域２の小領域は、前記回折格子の略中心に対し、点対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項２から５いずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
結線された受光部が検出する光ビームを分岐するための前記回折格子の前記領域１の小領域と前記領域２の小領域は、前記回折格子面上において異なる外形であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項２から６いずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
結線された受光部が検出する光ビームを分岐するための前記回折格子の前記領域１の小領域と前記領域２の小領域は、前記回折格子面上において線もしくは点もしくは回転に対し、非対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｃには、０次ディスク回折光の中心光ビームが入射し、
前記領域Ａは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線によってＡ１とＡ２の回折格子領域に分けられており、
前記領域Ｂは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線によってＢ１とＢ２の回折格子領域に分けられており、
前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線に対し、Ａ１とＢ１は同じ側に配置されており、
前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線に対し、Ａ２とＢ２は同じ側に配置されており、
前記光検出器は、前記回折格子領域Ａ１を回折した光ビームを検出する１つ以上の受光部と前記回折格子領域Ｂ２を回折した光ビームを検出する１つ以上の受光部、前記回折格子領域Ａ２を回折した光ビームを検出する１つ以上の受光部と前記回折格子領域Ｂ１を回折した光ビームを検出する１つ以上の受光部が結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｃには、０次ディスク回折光の中心光ビームが入射し、
前記領域Ａは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略接線方向に伸びる分割線と略半径方向に伸びる分割線によって回折格子領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈに分けられており、前記回折格子領域Ｄｇ、Ｄｈは前記光ディスク内周側であり、前記回折格子領域Ｄｅ、Ｄｆは前記光ディスクの外周側であり、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前期回折格子領域Ｄｅ、Ｄｈは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄｇ、Ｄｆは同じ側に配置されており、
前記領域Ｂは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略接線方向に伸びる分割線と略半径方向に伸びる分割線によって回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに分けられており、前記回折格子領域Ｄｃ、Ｄｄは前記光ディスク内周側であり、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｂは前記光ディスクの外周側であり、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｄは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの域に対し、前記回折格子領域Ｄｃ、Ｄｂは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈは同じ側に配置されており、
前記光検出器は、前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１が結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１から得られた信号Ａ、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１から得られた信号Ｂ、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１から得られた信号Ｃ、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１から得られた信号Ｄと、前記回折格子領域Ｄｅを回折し、他の受光部ｅ２から検出された信号Ｅ、前記回折格子領域Ｄｆを回折し、他の受光部ｆ２から検出された信号Ｆ、前記回折格子領域Ｄｇを回折し、他の受光部ｇ２から検出された信号Ｇ、前記回折格子領域Ｄｈを回折し、他の受光部ｈ２から検出された信号Ｈ、定数ｋｔを用いて、
｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−ｋｔ×｛（Ｅ＋Ｆ）―（Ｇ＋Ｈ）｝
で生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１から得られた信号Ａ、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１から得られた信号Ｂ、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１から得られた信号Ｃ、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１から得られた信号Ｄの位相比較により生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項９又は１０記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１から得られた信号Ａ、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１から得られた信号Ｂ、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１から得られた信号Ｃ、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１から得られた信号Ｄと、前記回折格子領域Ｄｅを回折し、他の受光部ｅ２から検出された信号Ｅ、前記回折格子領域Ｄｆを回折し、他の受光部ｆ２から検出された信号Ｆ、前記回折格子領域Ｄｇを回折し、他の受光部ｇ２から検出された信号Ｇ、前記回折格子領域Ｄｈを回折し、他の受光部ｈ２から検出された信号Ｈ、定数ｋｓを用いて、
Ａ−ｋｓ×（Ｇ−Ｅ）とＢ−ｋｓ×（Ｈ−Ｆ）とＣ−ｋｓ×（Ｅ−Ｇ）とＤ−ｋｓ×（Ｆ−Ｈ）の位相比較により生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｂには、０次、±１次ディスク回折光が入射し、前記領域Ｃには、０次ディスク回折光の中心光ビームが入射し、
前記領域Ａは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略接線方向に伸びる分割線と略半径方向に伸びる分割線によって回折格子領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈに分けられており、前記回折格子領域Ｄｇ、Ｄｈは前記光ディスク内周側であり、前記回折格子領域Ｄｅ、Ｄｆは前記光ディスクの外周側であり、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄｅ、Ｄｈは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄｇ、Ｄｆは同じ側に配置されており、
前記領域Ｂは、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略接線方向に伸びる分割線と略半径方向に伸びる分割線によって回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに分けられており、
前記回折格子領域Ｄｃ、Ｄｄは前記光ディスク内周側であり、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｂは前記光ディスクの外周側であり、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｄは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄｃ、Ｄｂは同じ側に配置されており、かつ前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスクの略半径方向に伸びる分割線で分けられた２つの領域に対し、前記回折格子領域Ｄａ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈは同じ側に配置されており、
前記光検出器は、前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１とが結線され、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１が結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１から得られた信号Ａ、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１から得られた信号Ｂ、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１から得られた信号Ｃ、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１から得られた信号Ｄと、前記回折格子領域Ｄｅを回折し、他の受光部ｅ２から検出された信号Ｅ、前記回折格子領域Ｄｆを回折し、他の受光部ｆ２から検出された信号Ｆ、前記回折格子領域Ｄｇを回折し、他の受光部ｇ２から検出された信号Ｇ、前記回折格子領域Ｄｈを回折し、他の受光部ｈ２から検出された信号Ｈ、定数ｋｔを用いて、
｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−ｋｔ×｛（Ｅ＋Ｆ）―（Ｇ＋Ｈ）｝
で生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Ｄａを回折した光ビームを検出する受光部ａ１と前記回折格子領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１から得られた信号Ａ、前記回折格子領域Ｄｂを回折した光ビームを検出する受光部ｂ１と前記回折格子領域Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部ｇ１から得られた信号Ｂ、前記回折格子領域Ｄｃを回折した光ビームを検出する受光部ｃ１と前記回折格子領域Ｄｆを回折した光ビームを検出する受光部ｆ１から得られた信号Ｃ、前記回折格子領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と前記回折格子領域Ｄｅを回折した光ビームを検出する受光部ｅ１から得られた信号Ｄと、前記回折格子領域Ｄｅを回折し、他の受光部ｅ２から検出された信号Ｅ、前記回折格子領域Ｄｆを回折し、他の受光部ｆ２から検出された信号Ｆ、前記回折格子領域Ｄｇを回折し、他の受光部ｇ２から検出された信号Ｇ、前記回折格子領域Ｄｈを回折し、他の受光部ｈ２から検出された信号Ｈ、定数ｋｓを用いて、
Ａ−ｋｓ×（Ｈ−Ｅ）とＢ−ｋｓ×（Ｇ−Ｆ））とＣ−ｋｓ×（Ｆ−Ｇ）とＤ−ｋｓ×（Ｅ−Ｈ）の位相比較により生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
請求項１から１５いずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
結線された受光部から検出される信号数は、偶数であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１７】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記光検出器は、複数の受光部のうち、２つ以上の受光部を少なくとも１つは結線しており、結線された受光部のうち少なくとも１つの受光部は受光感度が異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１８】
請求項１から１７いずれか１項に記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器は、結線された受光部のうち少なくとも１つの受光部の受光感度が異なり、受光感度の異なる受光部から得られる信号を用いてトラッキング誤差信号を検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１９】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記光検出器のうち１つ以上の受光部は、前記対物レンズが前記アクチュエータにより前記光ディスクの略半径方向に変位するときに前記対物レンズ変位によって増加する光量の光ビームと、前記対物レンズ変位によって減少する光量の光ビームを同一受光部で検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２０】
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記回折格子は、前記回折格子の略中心を通り、前記光ディスク略接線方向に伸びる分割線により領域１及び領域２に分けられ、前記領域１および前記領域２には、２つ以上の小領域を有しており、
前記光検出器のうち１つ以上の受光部は、前記回折格子領域１の小領域を回折した光ビームと前記回折格子領域２の小領域を回折した光ビームを同一受光部で検出することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２１】
請求項１から２０いずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備え、前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路とを搭載した光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば特開２００６−３４４３４４号公報（特許文献１）がある。本公報には課題として「複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する」と記載があり、解決手段として「光源ユニット５１から出射されたＰ偏光の光ビームは、光ディスク１５で反射され、Ｓ偏光となってレンズ６１に入射する。そして１／４波長板６２、６３では、いずれも、光軸の＋Ｘ側に入射した光ビーム＋１／４波長の光学的位相差が付与され。−Ｘ側に入射した光ビームに−１／４波長の光学位相差が与えられる。これにより、１／４波長板６３を介した信号光はＳ偏光、迷光はＰ偏光となり、偏光光学素子６４では信号光のみが透過する。」と記載されている。
【０００３】
また、例えば非特許文献１には課題として「２層ディスクを記録／再生するとき、目的の層とは異なる層から反射した光がある他層迷光がフォトディテクタに入射するとＴＥ信号にオフセットが生じる。このため、他層迷光対策のない従来の構成では、２層ディスクでのＴＥ信号のオフセットが単層の場合に比べ大きくなり、安定な制御が妨げられる。」と記載があり、解決手段として「トラッキング用フォトディテクタを他層迷光のない領域に配置する」と記載されている。また、その構成については特開２００４−２８１０２６号公報（特許文献２）においても記載されている。
【０００４】
さらに、特開２００９−１７００６０号公報（特許文献３）には、「多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることが出来る光学ピックアップ装置を提供すること」を目的とし、「多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光束が光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶとともに、分割された光束を複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光束を複数個用いてトラッキング誤差信号を検出する。さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光束の分割領域と受光面を配置する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４４３４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１０２６号公報
【特許文献３】特開２００９−１７００６０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】電子情報通信学会  信学技報ＣＰＭ２００５−１４９（２００５−１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク状記録媒体の略半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらのサーボ信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００８】
上記サーボ信号のうち、トラッキング誤差信号については、記録層が２層存在する２層ディスクとなることで大きな課題がある。２層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない記録層を反射した迷光が同じ受光部に入射する。受光部に信号光と迷光が入射すると、２つの光ビームが干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうという問題がある。
【０００９】
この問題に対し、特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
【００１０】
非特許文献１及び特許文献２では、フォーカス用光検出器の周囲に生じるフォーカス用光ビームの他層からの迷光の外側にトラッキング用光検出器を配置する構成にしているため、光検出器のサイズが大きくなることに伴うピックアップ装置のサイズの課題やコストの課題が発生する。
【００１１】
本発明は、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録再生する場合に、安定したサーボ信号を得ることが可能でかつ小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１２】
さらに、本発明は、Ｓ／Ｎを向上させ、且つ回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置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】
【００１３】
上記目的を達成するため、一例として特許請求の範囲に記載の構成を用いる。具体的には、例えば、レーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクの略半径方向に変位させるためのアクチュエータと、光ディスクから反射した光ビームを分岐する回折格子と、前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、前記光検出器は、前記対物レンズが前記アクチュエータにより前記光ディスクの略半径方向に変位するとき、前記対物レンズ変位によって増加する光量を検出する受光部と、前記対物レンズ変位によって減少する光量を検出する受光部とが結線されていることを特徴とする光ピックアップ装置、を用いる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録再生する場合に、安定したサーボ信号・記録再生性能を得ることが可能でかつ小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、Ｓ／Ｎを向上させ、且つ回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における光学系を示す図である。
【図２】実施例１における回折格子を示す図である。
【図３】実施例１における受光部を示す図である。
【図４】実施例１における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図５】実施例１における対物レンズが変位した場合の回折格子を示す図である。
【図６】実施例１における対物レンズが変位した場合のＭＰＰ信号のＤＣ成分を示す図である。
【図７】実施例１における他の回折格子を示す図である。
【図８】実施例１における他の受光部を示す図である。
【図９】実施例２における受光部を示す図である。
【図１０】実施例２における他の受光部を示す図である。
【図１１】実施例３における受光部を示す図である。
【図１２】実施例３における対物レンズが変位した場合のＭＰＰ信号のＤＣ成分を示す図である。
【図１３】実施例３におけるｋａとｋｔの関係を示す図である。
【図１４】実施例４における受光部を示す図である。
【図１５】実施例４における他の受光部を示す図である。
【図１６】実施例５における受光部を示す図である。
【図１７】実施例５における他の受光部を示す図である。
【図１８】実施例６における光学的再生装置を説明する図である。
【図１９】実施例７における光学的記録再生装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明をする。
【実施例１】
【００１８】
図１は第１の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示したものである。ここではＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）について説明するが、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）や他の記録方式であってもなんら構わない。
半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２を反射する。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的に記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク上の光量をモニタすることが可能となる。
【００１９】
ビームスプリッタ５２を反射した光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームはビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスクのカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。
【００２０】
光ディスクを反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を透過し、回折格子１１に入射する。回折格子１１により光ビームは複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０上に焦点を結ぶ。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部には回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成される。
【００２１】
ここで、最初にトラッキング誤差信号検出について説明を行う。一般的なトラッキング誤差信号検出方法として、ディスク上に３つの光ビームを照射する３ビーム差動プッシュプル方式（ＤＰＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ方式）が知られている。この３ビームＤＰＰ方式は、回折格子によって光ビームをメインビーム（０次回折光）とサブビーム＋１次回折光、サブビーム−１次回折光に分割し、ディスク上に３つのスポットを形成する。このとき、３つのスポットのディスク反射光を検出し、メインビーム（０次回折光）から得られるメインプッシュプル（ＭＰＰ）信号とサブビーム＋１次回折光とサブビーム−１次回折光から得られるサブプッシュプル（ＳＰＰ）信号を以下の演算を行うことで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を低減した３ビームＤＰＰ信号を検出している。
【００２２】
【数１】
2011138573.tif 000003
なお、ｋはメインビームとサブビームの光量比を補正する係数である。
【００２３】
ところが、３ビームＤＰＰ方式は２層ディスクおよび多層ディスクを再生した場合に問題が発生する。これについて最も簡単な２層ディスクで説明を行う。
２層ディスクは記録層が２層存在する光ディスクであり、それぞれの記録層で反射光が発生する。このため、２層ディスクでは光ビームは光ディスクによって２つに分離され、２つの光路を辿って検出器に入射する。例えば片方の層に焦点を合わせた場合、その光ビームは検出器面上にスポット（信号光）を形成し、もう片方の層を反射した光ビーム（迷光）が検出器上にぼけた状態で入射する。この時、検出器上ではそれぞれの層を反射した信号光と迷光とが検出器面上で重なり合い、干渉が発生する。本来、周波数の同じレーザを出射したビームは時間的に変化しないが、光ディスクの回転により層の間隔が変化するため、２つの光の位相関係が時間的に変化し、トラッキング誤差信号であるＤＰＰ信号の変動を引き起こす。この３ビームＤＰＰ信号の変動は主にＳＰＰ信号に大きく起因している。これは、メインビーム（０次回折光）とサブビーム＋１次回折光とサブビーム−１次回折光の光量比が一般的に１０：１：１〜２０：１：１であり、メインビームに対してサブビームの光量が小さいため、サブビームの信号光とメインビームの迷光との干渉が信号光に対して大きく発生してしまうのである。これにより、ＳＰＰ信号が大きく変動してしまい、結果としてトラッキング誤差信号である３ビームＤＰＰ信号が大きく変動してしまうのである。トラッキング誤差信号の変動が発生すると、光ディスク上のスポットがトラックに沿って追従できなくなり、主に記録／再生性能劣化の問題が起こる。
【００２４】
この問題に対し、非特許文献１（特許文献２）では光ディスク上に１つのスポットを形成し、その反射光を複数の領域に分けることで信号光と迷光を分離して検出している。これによりトラッキング誤差信号を検出する受光部に迷光が入射しないため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となっている。しかし、フォーカス誤差信号検出用受光部の周囲に生じるフォーカス用光ビームの迷光の外側にトラッキング誤差信号検出用光受光部を配置する構成にしているため、光検出器のサイズが大きくなることに伴うピックアップ装置のサイズの課題やコストの課題が発生する。また、迷光の外側で信号光を検出する構成は、多層ディスクにはさらに不利な構成となる。これに対し本実施例では、迷光の内側で信号光を検出する構成とするため、２層だけでなく多層ディスクに対応することが可能である。
【００２５】
図２は、本実施例における回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００２６】
回折格子１１の領域Ｄｉ以外の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：７：３であり、領域Ｄｉは０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：０とする。光検出器１０は、図３のようなパターンになっている。なお、図中において信号光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図３に示す光検出器の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次光はそれぞれ、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
【００２７】
受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１は結線されており、受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１に入射した光ビームはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電気信号に変換される。また、受光部ｉ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射した光ビームはそれぞれＩ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの電気信号に変換される。これらの電気信号を以下の演算を行うことでフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号を生成する。
【００２８】
【数２】
2011138573.tif 000004
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式等を用いる。また、トラッキング誤差信号のＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）信号とは、光ディスク反射光の対角成分の位相差を検出し、サーボ信号を検出する方式であり、主にＲＯＭディスクなどで使用される方式である。上記演算式のＤＰＤ信号は、信号Ａと信号Ｃの和、信号Ｂと信号Ｄの和をそれぞれ２値化回路に入力し、信号Ａと信号Ｃの和を２値化した信号と信号Ｂと信号Ｄの和を２値化した信号の位相の差異を位相比較回路を用いて検出している。
【００２９】
図４に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０記録／再生時、（ｂ）はＬ１記録／再生時を示している。回折格子１１のＤｉ領域を回折した光ビーム以外は、受光面上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光面ｉ１から検出された信号Ｉ１は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号の検出のみに用いているので迷光があっても実用上問題とならない。このように、迷光を受光部の外側に配置することで、信号光と迷光の重なりを無くし、信号光と迷光の干渉による変動がないトラッキング誤差信号を検出することができる。また、他層からの迷光を外側に配置することから光検出器を小型にすることが可能となる。
【００３０】
次に本実施例の信号検出方法について説明を行う。光ピックアップ装置では、再生信号であるＲＦ信号のＳ／Ｎの観点から、光検出器のＲＦ信号検出用のアンプ数を減らす課題がある。光検出器では、電気信号に変換する際に信号の増幅に伴ったノイズ成分が発生する。このため、光検出器のＲＦ信号検出用のアンプ数が増加すると、アンプ数に応じたノイズが発生する。このノイズが再生性能を劣化させる。特に本方式は、光ディスクから反射した光ビームを７：３に分離して、光量の大きい方をＲＦ信号として検出しており、戻り光量に対してＲＦ信号光量が小さくなるため、ノイズ低減が非常に重要となる。また、多層ディスクなどではさらにＳ／Ｎが厳しくなるため、同様にノイズ低減が重要となる。
【００３１】
このため、本実施例では、受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１を結線し、結線した信号をアンプすることでアンプ数を低減し、その結果ノイズを低減している。また、本実施例は、ＲＦ信号のＳ／Ｎを低減するだけでなく、トラッキング誤差信号検出方式であるＤＰＰ信号を安定して検出することが可能な構成となっている。この構成について以下説明を行う。
【００３２】
ディスク上のトラックに安定的に追従するため、トラッキング誤差信号は対物レンズの変位に伴うＤＣ成分が発生しない（もしくは非常に小さい）信号となっている。これは、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）で発生するＤＣ成分をｋｔ｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝で低減しているためである。ここで、（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）は−１次光から生成されている。−１次光は、＋１次光に対して光量が小さため、係数ｋｔで増幅する必要があり、傷などの外乱や−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきが発生すると＋１次光のそれらよりもより顕著に影響する。このため、係数ｋｔを小さくすることでより安定したＤＰＰ信号を検出することができる。以下、係数ｋｔを小さくする本実施例の構成について説明する。図２と図３からわかるように信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは回折格子の領域ＤａとＤｇ、ＤｂとＤｈ、ＤｃとＤｅ、ＤｄとＤｆを回折した光ビームを検出している構成となっている。回折格子の領域ＤａとＤｇ、ＤｂとＤｈ、ＤｃとＤｅ、ＤｄとＤｆは、回折格子中心を通るＴａｎ方向（光ディスクの略接線方向）の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなっている。
【００３３】
図５は、ディスク上のトラックに追従するために対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合の回折格子上を示したものである。図２との違いは、回折格子上の２点鎖線で示した光ビームの外形がＲａｄ方向（光ディスクの略半径方向）に変位している点である。ここで、例えば回折格子の領域ＤａとＤｇを着目する。まず、回折格子の領域Ｄａに入射する光ビームの面積は図２の領域Ｄａに対し、大きくなっている。それに対して回折格子の領域Ｄｇに入射する光ビームの面積は図２の領域Ｄｇに対し、小さくなっていることがわかる。このため、回折格子領域Ｄａと領域Ｄｇを回折した光ビームを検出した信号Ａは対物レンズの変位に対してＤＣ成分の変化が小さいことがわかる。また、信号Ｂ、Ｃ、Ｄにおいても同様で対物レンズのＲａｄ方向の変位に対して、ＤＣ成分の変化が小さい。このため、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）で演算した信号についても対物レンズのＲａｄ方向の変位に対してＤＣ成分の変化が小さい。結果として、係数ｋｔが小さくなり、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきが低減できるため、安定したＤＰＰ信号を検出することが可能となるのである。
【００３４】
このように本実施例では、回折格子の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した光量の大きい光ビーム（＋１次光）でＤＣ成分を補正し、残りのＤＣ成分を光量の小さい光ビーム（−１次光）で補正することで、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきなどに強い構成となっている。
【００３５】
ここで、例えば回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して同じ領域となる組み合わせで上記信号を検出することも可能であるが本実施例のような係数ｋｔを小さくする効果は得られない。具体的には、受光部の結線により、回折格子の領域ＤａとＤｅ、ＤｂとＤｆ、ＤｃとＤｇ、ＤｄとＤｈに入射した光ビームを信号Ａ〜Ｄとして検出することでも上記同様の演算でフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成することが可能である。（以下、構成１と呼ぶ）また、Ｓ／Ｎの観点からも本実施例と同等である。しかし、この構成１は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）で演算した信号が対物レンズのＲａｄ方向の変位に対してＤＣ成分の変化が大きくなってしまう。
【００３６】
図６は、本実施例（回折格子の領域ＤａとＤｇ、ＤｂとＤｈ、ＤｃとＤｅ、ＤｄとＤｆを回折した光ビームを検出して信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを検出）と構成１（回折格子の領域ＤａとＤｅ、ＤｂとＤｆ、ＤｃとＤｇ、ＤｄとＤｈを回折した光ビームを検出して信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを検出）の（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）でのＤＣ成分発生量についてシミュレーションした結果である。縦軸は、ＤＣ成分をプッシュプル信号ＡＣ成分で規格化したもので、横軸は対物レンズの変位量を示している。また、シミュレーションの条件は以下である。
波長：４０５ｎｍ
トラックピッチ：０．３２μｍ
対物レンズ焦点距離：１．７６５ｍｍ
対物レンズ開口数：０．８５
往路倍率：１２倍
復路倍率：１２倍
回折格子パターンの大きさ（図２）ＬＣｖ＝ＬＣｈ＝２８％（光ビーム外形比）
回折格子パターンの大きさ（図２）ＬＢｖ＝５８％（光ビーム外形比）
この図より、本実施例は構成１に対し、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）のＤＣ成分発生量が小さくなっていることがわかる。また、この結果から係数ｋｔは小さくなることがわかる。
【００３７】
以上のように、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるように信号を結線することで、Ｓ／Ｎを向上するだけでなく２層ディスク対応かつ外乱や、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００３８】
ここで、例えば２層ディスクからの迷光が受光部に入射するような構成であったとしても上記のように係数ｋｔを小さくすることで、光量の小さい信号の影響を小さくすることができるため、２層ディスクもしくは多層ディスクでのＤＰＰ信号の干渉による変動が低減できる。３ビームＤＰＰ方式のＳＰＰ信号の影響と比べ、本実施例の効果は大きい。さらに、−１次光の回折光が入射する受光部に関しては結線しなかったが、出力ピン数の観点から、例えば受光部ｅ２とｆ２、ｇ２とｈ２を結線して出力しても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は図２には限定されず例えば図７（ａ）、（ｂ）のような回折格子のパターンであっても同様の効果が得られる。また、図２や図７の回折格子の領域をさらに分割しても良く、例えば回折格子領域Ｄｉをさらに分割しても同様の効果が得られる。さらに、本実施例は回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう検出する構成となっていれば光検出器の受光部配置および結線についても図３に限定されず、例えば図８のような受光部配置であっても同様の効果が得られる。また、本実施例では、受光部を結線していたが、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなる２つ以上の回折格子領域からの回折光が１つの受光部に入射してもよい。そして、フォーカス誤差信号の演算もしくはフォーカス誤差信号の検出方式には依存しないことは言うまでもない。さらに、ＤＰＤ信号検出方式に関しても限定されない。例えば以下の式に示すようにしても良い。
【００３９】
【数３】
2011138573.tif 000005
なお、ｋｓは+１次光と−１次光の光量差を補正する係数である。上記演算では｛Ａ−ｋｓ×（Ｇ−Ｅ）｝、｛Ｂ−ｋｓ×（Ｈ−Ｆ）｝、｛Ｃ−ｋｓ×（Ｅ−Ｇ）｝、｛Ｄ−ｋｓ×（Ｆ−Ｈ）｝をそれぞれ２値化回路に入力し、｛Ａ−ｋｓ×（Ｇ−Ｅ）｝を２値化した信号と｛Ｂ−ｋｓ×（Ｈ−Ｆ）｝を２値化した信号の位相の差異である位相比較信号Ｄ１を位相比較回路を用いて検出する。また、｛Ｃ−ｋｓ×（Ｅ−Ｇ）｝を２値化した信号と｛Ｄ−ｋｓ×（Ｆ−Ｈ）｝を２値化した信号の位相の差異である位相比較信号Ｄ２を位相比較回路を用いて検出している。そして、位相比較信号Ｄ１、Ｄ２を加算した信号をＤＰＤ信号としている。このようにＤＰＤ信号を検出しても同様の効果が得られる。
【００４０】
さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、本実施例は、迷光を外側に分離する構成であるため、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、回折格子の分光比は一例であって、例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１であっても良い。
【実施例２】
【００４１】
図９は第２の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは受光部の結線方法が異なることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。ここで、図２に示す回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図３に示す光検出器の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次光はそれぞれ、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
受光部ａ１とｈ１、ｂ１とｇ１、ｃ１とｆ１、ｄ１とｅ１は結線されており、受光部ａ１とｈ１、ｂ１とｇ１、ｃ１とｆ１、ｄ１とｅ１に入射した光ビームはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電気信号に変換される。また、受光部ｉ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射した光ビームはそれぞれＩ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの電気信号に変換される。これらの電気信号を以下の演算を行うことでフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号を生成する。
【００４２】
【数４】
2011138573.tif 000006
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。また、ｋｓは＋１次光と−１次光の光量差を補正する係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式等を用いる。また、トラッキング誤差信号のＤＰＤ信号とは、光ディスク反射光の対角成分の位相差を検出し、サーボ信号を検出する方式であり、主にＲＯＭディスクなどで使用される方式である。
【００４３】
上記演算では｛Ａ−ｋｓ×（Ｈ−Ｅ）｝、｛Ｂ−ｋｓ×（Ｇ−Ｆ）｝、｛Ｃ−ｋｓ×（Ｆ−Ｇ）｝、｛Ｄ−ｋｓ×（Ｅ−Ｈ）｝をそれぞれ２値化回路に入力し、｛Ａ−ｋｓ×（Ｈ−Ｅ）｝を２値化した信号と｛Ｂ−ｋｓ×（Ｇ−Ｆ）｝を２値化した信号の位相の差異である位相比較信号Ｄ１を位相比較回路を用いて検出する。また、｛Ｃ−ｋｓ×（Ｆ−Ｇ）｝を２値化した信号と｛Ｄ−ｋｓ×（Ｅ−Ｈ）｝を２値化した信号の位相の差異である位相比較信号Ｄ２を位相比較回路を用いて検出している。そして、位相比較信号Ｄ１、Ｄ２を加算した信号をＤＰＤ信号としている。
【００４４】
本実施例は、実施例１と同様であり、受光部ａ１とｈ１、ｂ１とｇ１、ｃ１とｆ１、ｄ１とｅ１を結線し、結線した信号をアンプすることでアンプ数を低減し、その結果ノイズを低減している。また、本実施例は、ＲＦ信号のＳ／Ｎを低減するだけでなく、トラッキング誤差であるＤＰＰ方式を安定して検出することが可能な構成となっている。この構成について以下説明を行う。
図５は、ディスク上のトラックに追従するために対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合の回折格子上を示したものである。図２との違いは、回折格子上の２点鎖線で示した光ビームの外形がＲａｄ方向に変位している点である。ここで、例えば回折格子の領域ＤａとＤｈを着目する。まず、回折格子の領域Ｄａに入射する光ビームの面積は図２の領域Ｄａに対し、大きくなっている。それに対して回折格子の領域Ｄｈに入射する光ビームの面積は図２の領域Ｄｈに対し、小さくなっていることがわかる。このため、回折格子ＤａとＤｈを回折した光ビームを検出した信号Ａは対物レンズの変位に対してＤＣ成分の変化が小さいことがわかる。また、信号Ｂ、Ｃ、Ｄにおいても同様で対物レンズのＲａｄ方向の変位に対して、ＤＣ成分の変化が小さい。このため、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）で演算した信号についても対物レンズのＲａｄ方向の変位に対してＤＣ成分の変化が小さい。結果として、係数ｋｔが小さくなり、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきが低減できるため、安定したＤＰＰ信号を検出することが可能となるのである。これについては、実施例１と同様である。
【００４５】
以上のように、回折格子中心を通るＴａｎ方向（光ディスクの略接線方向）の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるように信号を結線することで、Ｓ／Ｎを向上するだけでなく２層ディスク対応かつ外乱や−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００４６】
ここで、例えば２層ディスクからの迷光が受光部に入射するような構成であったとしても上記のように係数ｋｔを小さくすることで、光量の小さい信号の影響を小さくすることができるため、２層ディスクもしくは多層ディスクでのＤＰＰ信号の干渉による変動が低減できる。３ビームＤＰＰ方式のＳＰＰ信号の影響と比べ、本実施例の効果は大きい。さらに、−１次光の回折光が入射する受光部に関しては結線しなかったが、出力ピン数の観点から、例えば受光部ｅ２とｆ２、ｇ２とｈ２を結線して出力しても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は図２には限定されず例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、図２や図７の回折格子の領域をさらに分割しても良く、例えば回折格子領域Ｄｉをさらに分割しても同様の効果が得られる。
【００４７】
さらに、本実施例は回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう検出する構成となっていれば光検出器の受光部配置および結線についても図９に限定されず、例えば図１０のような受光部配置であっても同様の効果が得られる。そして、フォーカス誤差信号の演算もしくはフォーカス誤差信号の検出方式には依存しないことは言うまでもない。さらに、ＤＰＤ信号検出方式に関しても限定されない。このため、例えば図９の受光部ａ１とｂ１とｈ１とｇ１、ｃ１とｄ１とｅ１とｆ１を結線することで、さらにＳ／Ｎを向上しても良い。この場合、トラッキング誤差信号のＤＰＰ信号については上記演算と同様の信号考え方で検出可能である。ただし、ＤＰＤ信号は、上記演算からは生成できないが他の信号から検出しても良いし、ＲＯＭのトラッキング誤差信号にＤＰＰ信号のみであっても実用上問題ない。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。
【００４８】
また、ここでは２層で説明を行ったが、本実施例は、迷光を外側に分離する構成であるため、２層以上の多層光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、回折格子の分光比は一例であって、例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１であっても良い。上記内容より、例えば、回折格子Ｄａ〜Ｄｉ全ての分光比を０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１とし、Ｄｉの−１次光受光部Ｄｉ２を配置し、受光部ａ１とｂ１とｈ１とｇ１とｉ１、ｃ１とｄ１とｅ１とｆ１とｉ２を結線する構成であっても同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００４９】
図１１は第３の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０の受光部ごとに受光感度が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００５０】
回折格子１１の領域Ｄｉ以外の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：７：３であり、領域Ｄｉは０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：０とする。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図１１に示す光検出器の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次光はそれぞれ、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１は結線されており、受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１に入射した光ビームはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電気信号に変換される。また、受光部ｉ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射した光ビームはそれぞれＩ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの電気信号に変換される。これらの電気信号を以下の演算を行うことでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００５１】
【数２】
2011138573.tif 000007
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式等を用いる。上記演算式のＤＰＤ信号は、信号Ａと信号Ｃの和、信号Ｂと信号Ｄの和をそれぞれ２値化回路に入力し、信号Ａと信号Ｃの和を２値化した信号と信号Ｂと信号Ｄの和を２値化した信号の位相の差異を位相比較回路を用いて検出している。
【００５２】
ここで、２層の迷光に関しては実施例１と同様である。本実施例では、光検出器１０の受光部の感度を受光部ごとに変えることで係数ｋｔを低減している。以下、係数ｋｔを低減する方法について説明を行っていく。
図１１に示す検出器１０の中で、斜線部で示した受光部（ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１）がその他の受光部に対してｋａ倍の感度となっている。本実施例の構成において対物レンズが変位した場合、例えば信号Ａを生成する回折格子領域Ｄａと領域Ｄｇでは、領域Ｄｇよりも領域Ｄａの方が光量の変化が大きい。また、他の領域も同様であるため、対物レンズの変位に対して、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）信号のＤＣ成分が発生する構成となっている。このため、受光部の感度を受光部ごとに変えることで（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）信号のＤＣ成分の発生量を低減し、係数ｋｔを小さくすることが可能となる。
図１２は、ｋａを変えた場合の（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）でのＤＣ成分発生量についてシミュレーションした結果である。縦軸は、ＤＣ成分をプッシュプル信号ＡＣ成分で規格化したもので、横軸は対物レンズの変位量を示している。また、シミュレーションの条件は以下である。
波長：４０５ｎｍ
トラックピッチ：０．３２μｍ
対物レンズ焦点距離：１．７６５ｍｍ
対物レンズ開口数：０．８５
往路倍率：１２倍
復路倍率：１２倍
回折格子パターンの大きさ（図２）ＬＣｖ＝ＬＣｈ＝２８％（光ビーム外形比）
回折格子パターンの大きさ（図２）ＬＢｖ＝５８％（光ビーム外形比）
この図より、ｋａを変えることで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分発生量が低減できることがわかる。また、図１３は、本実施例の構成でｋａを変化させたときの係数ｋｔを示している。縦軸は係数ｋｔ、横軸はｋａを示している。この図より、ｋａを例えば１よりも大きくすることでｋｔを小さくすることが可能であることがわかる。ただし、回折格子のパターンや領域の大きさなどに依存してｋａとｋｔの関係は変わるため、効果が得られるのは図１３の範囲に限定されない。
このように本実施例では、回折格子の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した光量の大きい光ビーム（+１次光）でＤＣ成分を補正し、残りのＤＣ成分を光量の小さい光ビーム（−１次光）で補正することで、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきなどに強い構成となっている。
【００５３】
以上のように、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるように信号を結線し、受光部の感度を受光部ごとに変えることで、Ｓ／Ｎを向上するだけでなく２層ディスク対応かつ外乱や−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００５４】
ここで、例えば２層ディスクからの迷光が受光部に入射するような構成であったとしても上記のように係数ｋｔを小さくすることで、光量の小さい信号の影響を小さくすることができるため、２層ディスクもしくは多層ディスクのＤＰＰ信号での干渉による変動が低減できる。３ビームＤＰＰ方式のＳＰＰ信号の影響と比べ、本実施例の効果は大きい。さらに、図１３では、ｋａが１．５５以上となるとｋｔがマイナスとなるが、これについては、減算回路と加算回路を変更することで対応しても良い。図１３のｋａについては、例えば、半導体レーザ、光学倍率、回折格子のパターンの違いや調整ずれに伴って変化するため、この値に限らない。また、−１次光の回折光が入射する受光部に関しては結線しなかったが、出力ピン数の観点から、例えば受光部ｅ２とｆ２、ｇ２とｈ２を結線して出力しても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は図２には限定されず例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。さらに、本実施例は回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう検出する構成となっていれば光検出器の受光部配置および結線についても図１１に限定されず、例えば図８、図９、図１０のような受光部配置であっても同様の効果が得られる。
【００５５】
また、本実施例では、受光部を結線していたが、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなる２つ以上の回折格子領域からの回折光が１つの受光部に入射しても同様の効果が得られる。そして、フォーカス誤差信号の演算もしくはフォーカス誤差信号の検出方式には依存しないことは言うまでもない。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。
【００５６】
また、ここでは２層で説明を行ったが、本実施例は、迷光を外側に分離する構成であるため、２層以上の多層光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、回折格子の分光比は一例であって、例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１であっても良い。
【実施例４】
【００５７】
図１４は第４の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例３との違いは光検出器１０の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例３と同様の構成である。図１４に示す検出器１０の中で、斜線部で示した受光部（ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１）がその他の受光部に対してｋａ倍の感度である。
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００５８】
回折格子１１の領域Ｄｉ以外の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：７：３であり、領域Ｄｉは０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：０とする。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図１４に示す光検出器の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射する。
【００５９】
受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１は結線されており、受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１に入射した光ビームはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電気信号に変換される。また、受光部ｉ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射した光ビームはそれぞれＩ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖの電気信号に変換される。これらの電気信号を以下の演算を行うことでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００６０】
【数５】
2011138573.tif 000008
ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式等を用いる。また、トラッキング誤差信号のＤＰＤ信号とは、光ディスク反射光の対角成分の位相差を検出し、サーボ信号を検出する方式であり、主にＲＯＭディスクなどで使用される方式である。上記演算式のＤＰＤ信号は、信号Ａと信号Ｃの和、信号Ｂと信号Ｄの和をそれぞれ２値化回路に入力し、信号Ａと信号Ｃの和を２値化した信号と信号Ｂと信号Ｄの和を２値化した信号の位相の差異を位相比較回路を用いて検出している。
【００６１】
ここで、２層の迷光に関しては実施例１と同様である。本実施例では、光検出器１０の受光部の感度を受光部ごとに変えることで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を低減している。図１２に示すように例えばｋａを１．５５とすることで、対物レンズが変位してもＤＣ成分が発生しないことがわかる。このため、このような構成とすることで安定したトラッキング信号が検出可能となる。このｋａについては、例えば、半導体レーザ、光学倍率、回折格子のパターンの違いや調整ずれに伴って変化するため、この値に限らない。また、ｋａは製品の出荷の段階で固定値として感度を設定しても良いし、光ディスク側の信号を受けて感度を変えるようにしても良い。このように本実施例では、回折格子の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した光量の大きい光ビーム（+１次光）でＤＣ成分を補正し、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきなどに強い構成となっている。
【００６２】
以上のように、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるように信号を結線し、受光部の感度を受光部ごとに変えることで、Ｓ／Ｎを向上するだけでなく２層ディスク対応かつ外乱や−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
ここで、例えば２層ディスクからの迷光が受光部に入射するような構成であったとしても上記のように光量の大きい信号のみでＤＣ成分を抑制することができるため、２層ディスクもしくは多層ディスクでのＤＰＰ信号の干渉による変動が低減できる。さらに、回折格子１１は図２には限定されず例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。さらに、本実施例は回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう検出する構成となっていれば光検出器の受光部配置および結線についても図１４に限定されず、例えば図１５のような受光部配置であっても同様の効果が得られる。また、本実施例では、受光部を結線していたが、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなる２つ以上の回折格子領域からの回折光が１つの受光部に入射しても同様の効果が得られる。そして、フォーカス誤差信号の演算もしくはフォーカス誤差信号の検出方式には依存しないことは言うまでもない。例えば、本実施例では回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次光を用いてフォーカス誤差信号を検出したが領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次光を用いてフォーカス誤差信号を検出しても同様の効果が得られる。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。
【００６３】
また、ここでは２層で説明を行ったが、本実施例は、迷光を外側に分離する構成であるため、２層以上の多層光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、回折格子の分光比は一例であって、例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１であっても良い。
【実施例５】
【００６４】
図１６は第５の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例３との違いは光検出器１０の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例３と同様の構成である。図１６に示す検出器１０の中で、斜線部で示した受光部（ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１）がその他の受光部に対してｋａ倍の感度である。
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、回折光の０次回折光、±１次光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。回折格子１１の領域Ｄｉ以外の分光比は例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：７：３であり、領域Ｄｉは０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：０とする。光検出器１０は、図１６のようなパターンになっている。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した＋１次光はそれぞれ、図１６に示す光検出器の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次光は、受光部ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２に入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次光はフォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ２、ｓ２、ｔ２、ｕ２、ｖ２、ｗ２に入射する。
【００６５】
受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１は結線されており、受光部ａ１とｇ１、ｂ１とｈ１、ｃ１とｅ１、ｄ１とｆ１に入射した光ビームはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電気信号に変換される。また、受光部ｉ１、ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｒ２、ｓ２、ｔ２、ｕ２、ｖ２、ｗ２に入射した光ビームはそれぞれＩ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｒ２、Ｓ２、Ｔ２、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の電気信号に変換される。これらの電気信号を以下の演算を行うことでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００６６】
【数６】
2011138573.tif 000009
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式等を用いる。また、トラッキング誤差信号のＤＰＤ信号とは、光ディスク反射光の対角成分の位相差を検出し、サーボ信号を検出する方式であり、主にＲＯＭディスクなどで使用される方式である。上記演算式のＤＰＤ信号は、信号Ａと信号Ｃの和、信号Ｂと信号Ｄの和をそれぞれ２値化回路に入力し、信号Ａと信号Ｃの和を２値化した信号と信号Ｂと信号Ｄの和を２値化した信号の位相の差異を位相比較回路を用いて検出している。
【００６７】
ここで、２層の迷光に関しては実施例１と同様である。本実施例では、光検出器１０の受光部の感度を受光部ごとに変えることで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を反転させている。具体的には図５のように対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合、回折格子上の領域Ｄｇよりも領域Ｄａの方が光量の変化が大きい。それに対して、回折格子領域Ｄａを回折した光ビームが入射する受光部ａ１よりも領域Ｄｇを回折した光ビームが入射する受光部ｇ１の感度を大きくすることで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を反転させている。ここで、ｋａを１．５５以上とすることで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分が反転する。このｋａについては、例えば、半導体レーザ、光学倍率、回折格子のパターンの違いや調整ずれに伴って変化するため、この値に限らない。
【００６８】
これにより、ｋｔ倍した（Ａ２＋Ｄ２）−（Ｂ２＋Ｃ２）を加算することでＤＣ成分を抑制することができる。このとき、プッシュプル信号ＡＣ成分は加算されるので問題とならない。また、係数ｋｔを小さくすることが可能なので安定したトラッキング誤差信号を得ることが可能となる。ただし、このｋａについては、例えば、回折格子のパターンの違いや調整ずれに伴って変化するため、この値に限らない。
【００６９】
このように本実施例では、回折格子の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した光量の大きい光ビーム（+１次光）でＤＣ成分を補正し、残りのＤＣ成分を光量の小さい光ビーム（−１次光）で補正することで、傷などの外乱の他に、−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきなどに強い  構成となっている。
【００７０】
以上のように、回折格子中心を通るＴａｎ方向（光ディスクの略接線方向）の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるように信号を結線し、受光部の感度を受光部ごとに変えることで、Ｓ／Ｎを向上するだけでなく２層ディスク対応かつ外乱や−１次光に起因する回折格子の領域間の回折光量ばらつきに強いトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００７１】
ここで、例えば２層ディスクからの迷光が受光部に入射するような構成であったとしても上記のように係数ｋｔを小さくすることで、光量の小さい信号の影響を小さくすることができるため、２層ディスクもしくは多層ディスクでのＤＰＰ信号の干渉による変動が低減できる。３ビームＤＰＰ方式のＳＰＰ信号の影響と比べ、本実施例の効果は大きい。さらに、回折格子１１は図２には限定されず例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。さらに、本実施例は回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなるよう検出する構成となっていれば光検出器の受光部配置および結線についても図１６に限定されず、例えば図１７のような受光部配置であっても同様の効果が得られる。また、本実施例では、受光部を結線していたが、回折格子中心を通るＴａｎ方向の分割線に対して反対の領域となる組み合わせとなる２つ以上の回折格子領域からの回折光が１つの受光部に入射しても同様の効果が得られる。そして、フォーカス誤差信号の演算もしくはフォーカス誤差信号の検出方式には依存しないことは言うまでもない。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００７２】
また、ここでは２層で説明を行ったが、本実施例は、迷光を外側に分離する構成であるため、２層以上の多層光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、回折格子の分光比は一例であって、例えば０次光：＋１次光：−１次光＝０：１：１であっても良い。
【実施例６】
【００７３】
実施例６では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的再生装置について説明する。図１８は本実施例における光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置１７０は、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００７４】
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１７０内に組み込むこともできる。光ピックアップ装置１７０内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１７０内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
【００７５】
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
【実施例７】
【００７６】
実施例７では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図１９は本実施例における光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図１８に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
【００７７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
２：対物レンズ、５：アクチュエータ、１０：光検出器、１１：回折格子、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５３：フロントモニタ、５４：ビームエキスパンダ、５５：立ち上げミラー、５６：１／４波長板、１７０：光ピックアップ装置、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御回路、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１７９：球面収差補正素子駆動回路、１８０：スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ：回折格子の領域、ａ１〜ｉ１：光検出器上受光部、ａ２〜ｈ２：光検出器上受光部、ｒ〜ｖ：光検出器上受光部、ｒ２〜ｗ２：光検出器上受光部
【図１】
2011138573.tif 000010
【図２】
2011138573.tif 000011
【図３】
2011138573.tif 000012
【図４】
2011138573.tif 000013
【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】
2011138573.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
2011138573.tif 000021
【図１３】
2011138573.tif 000022
【図１４】
2011138573.tif 000023
【図１５】
2011138573.tif 000024
【図１６】
2011138573.tif 000025
【図１７】
2011138573.tif 000026
【図１８】
2011138573.tif 000027
【図１９】
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