(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、とくに直流オフセット分を有効にキャンセルするとともに、光検出器の検出パターン方向に対して斜めに戻り光が入射する場合におけるパターンの長さ方向における光の分布の歪みに伴う偏差を回避する。【解決手段】戻り光を検出する光検出器５１のトラック方向と直交する方向の中央部に位置する受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の検出出力を演算処理する際に、たすき掛け状に演算処理してトラッキングエラー信号を得る。【選択図】図５
2008010056.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、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３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、前記第２の対の他方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力の和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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前記直流分を除いた検出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の対の分割領域と前記第３の対の分割領域とが、前記光検出器の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の対の分割領域と前記第３の対の分割領域が、前記光検出器のトラック方向の中央部に対してトラック方向の互いに反対側に配置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１の対の分割領域の検出出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の検出出力をＢ１、Ｃ１とし、前記第３の対の分割領域の検出出力をＢ２、Ｃ２とし、比例定数または関数をＫとしたときに、（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））によって直流分を得、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））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請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
光ディスクの表面に光を照射し、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３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の対および第３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、前記第２の対の他方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力との和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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信号から前記直流分を除いた検出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の対の分割領域の検出出力の和と前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和との差分に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６】
前記第１の光検出器の第２の対および第３の対の分割領域の検出出力の和を前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の和から差引き、前記第２の光検出器の中央領域の検出出力を前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和から差引くことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記第１の光検出器の前記第１の対の分割領域の検出出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の検出出力をＢ１、Ｃ１とし、前記第３の対の分割領域の検出出力をＢ２、Ｃ２とし、前記第２の対の分割領域と前記第３の対の分割領域の間に配される中央の分割領域の検出出力をＥとし、前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力をＦ、Ｈとし、中央領域の検出出力をＧとすると、
（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２）−Ｅ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）によってフォ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に記載の光検出装置。
【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１１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、回折格子によって構成されるグレーティング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１２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１２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１３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１１〜図１３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１１参照）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１４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１４および図１５Ｂ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１５Ａ、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１５Ａ、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１１参照）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１６Ａ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１６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１６Ａ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１６Ｂ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】
一方で光検出部を集積すると、図１７に示すような構成になる。すなわち基板１３上にレーザ光源となるレーザダイオード１４と、ビームスプリッタプリズム１５とを実装し、しかもビームスプリッタプリズム１５の下側の部分であって基板１３との接合部に第１の光検出器１６と第２の光検出器１７とを、戻り光の光路に沿って配することになる。このような光検出器を用いた場合であって、第１の光検出器１６および第２の光検出器１７として、トラックと直交する方向の中央部分に対して対称に検出パターンを設けた構成によると、この検出パターンが図１８に示すようにトラックの長さ方向に配列されることになる。ここで光検出器１６、１７に対して上方から真っ直ぐに検出面に対して直角に入射する場合にはとくに問題はないが、ビームスプリッタプリズム１５の傾斜面１８を通して斜めに回折させて入射する場合には、上記光検出器１６のパターンの長さ方向であってトラック方向に対して光の強度分布を生じ、図１８に示すように、左側の部分で光の強度が増大し、右側の部分で光の強度が低減される。この現象は、上述のようなビームスプリッタプリズム１５の傾斜面１８での屈折の他に、レーザ光から成る戻り光の光学系のコマ収差や非点収差によって生ずる。
【００１２】
このような光検出器の検出パターンの長さ方向における光の強度分布の不均一によって、トラッキングエラー信号やフォーカスサーボ信号に偏差を生ずる問題がある。
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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を提供することである。
【００１９】
本願発明のさらに別の課題は、トラック方向に延びるパターンを有する光検出器を用いた場合における、トラック方向の光の強度分布の不均一による偏差を防止して正確な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。
【００２０】
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る。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射し、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３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、前記第２の対の他方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力の和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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前記直流分を除いた検出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。
【００２２】
ここで、前記第２の対の分割領域と前記第３の対の分割領域とが、前記光検出器の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の対の分割領域と前記第３の対の分割領域が、前記光検出器のトラック方向の中央部に対してトラック方向の互いに反対側に配置されてよい。また前記第１の対の分割領域の検出出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の検出出力をＢ１、Ｃ１とし、前記第３の対の分割領域の検出出力をＢ２、Ｃ２とし、比例定数または関数をＫとしたときに、（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））によって直流分を得、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））によってトラッキングエラー信号を演算するようにしてよい。
【００２３】
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、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３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の対および第３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、前記第２の対の他方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力との和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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信号から前記直流分を除いた検出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の対の分割領域の検出出力の和と前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和との差分に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。
【００２４】
ここで、前記第１の光検出器の第２の対および第３の対の分割領域の検出出力の和を前記第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の和から差引き、前記第２の光検出器の中央領域の検出出力を前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和から差引いてよい。また前記第１の光検出器の前記第１の対の分割領域の検出出力をＡ、Ｄとし、前記第２の対の分割領域の検出出力をＢ１、Ｃ１とし、前記第３の対の分割領域の検出出力をＢ２、Ｃ２とし、前記第２の対の分割領域と前記第３の対の分割領域の間に配される中央の分割領域の検出出力をＥとし、前記第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力をＦ、Ｈとし、中央領域の検出出力をＧとすると、
（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２）−Ｅ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）によってフォーカスエラー信号を演算するようにしてよい。
【発明の効果】
【００２５】
本願の主要な発明は、光ディスクの表面に光を照射し、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３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、第２の対の他方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力の和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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信号から直流分を除いた検出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。
【００２６】
従ってこのような光ディスク装置によると、光検出器の第２の対の一方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、第２の対の他方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力の和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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直流分を除いた検出出力によってトラッキングの制御が行なわれることになる。しかもここでは、第２の対の分割領域と第３の対の分割領域とをたすき掛け状に演算処理しているために、この光検出器の各検出領域がトラック方向に延びる場合であってしかもトラック方向に光の強度が偏差を生ずる場合であっても、この偏差の影響をキャンセルすることが可能になる。
【００２７】
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、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３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の対および第３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の対および第３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の対の一方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、第２の対の他方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力との和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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信号から直流分を除いた検出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の対の分割領域の検出出力の和と第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和との差分に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。
【００２８】
従ってこのような光ディスク装置によると、第１の光検出器の第２の対の一方の分割領域の検出出力と前記第３の対の反対側の他方の分割領域の検出出力の和から、第２の対の他方の分割領域の検出出力と第３の対の反対側の一方の分割領域の検出出力との和を差引いた差分からトラッキングエラーの直流分を得、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信号から直流分を除いた検出出力によってトラッキングの制御が行なわれ、しかも第１の光検出器の第１の対の分割領域の検出出力の和と第２の光検出器の１対の分割領域の検出出力の和との差分に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が行われることになる。
【００２９】
しかもトラッキングの制御を行なうために用いられるトラッキングエラー量の演算において、第１の光検出器の第２の対の分割領域の検出出力と第３の対の分割領域の検出出力の演算を、たすき掛け状に加算して行なうようにしているために、第１の光検出器の各分割領域の長さ方向において戻り光の偏差があった場合であっても、この戻り光の偏差の影響をなくすことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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再生出力を得るようになっている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
ここで図３に示す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に示すようになっている。とくに戻り光の光路の上流側に配される光検出器５１は、トラック方向と直交する方向であってラジアル方向の中央部に対して互いに対称な左右の分割領域Ａ、Ｄを備えるとともに、Ａ、Ｄ間であってトラック方向と直交する方向の中央部には、トラック方向の中央部に中央の検出領域Ｅを備える。そしてその上側にはトラック方向と直交する方向において中央部に対して左右対称に分割領域Ｂ１、Ｃ１を備えている。また中央領域Ｅの下側にはトラック方向と直交する方向においてその中央部に対して左右に２つに分割された領域Ｂ２、Ｃ２を備えている。
【００３６】
これに対してビームスプリッタプリズム４１のハーフミラー面４８上であって戻り光の光路の後側に位置する光検出器５２は、トラック方向と直交する方向であって左右対称な分割領域Ｆ、Ｈを備えている。そしてこれらの中間には、細長い分割領域Ｇを備えている。なお分割領域Ｇの幅方向の中心部がトラックと直交する方向であってこの光検出器５２の同方向の中心部に一致する。
【００３７】
次に光検出器５１と戻り光との関係について説明すると、光検出器５１の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２は戻り光に含まれる０次光（直接反射光）および１次光（回折光）の重合う部分にかからないで０次光のみを受ける領域に形成されている。また第２の光検出器５２の中央の分割領域Ｇは、戻り光に含まれる０次光（直接反射光）および１次光（回折光）の重合う部分にかからない形状に選定されている。
【００３８】
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７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。
【００３９】
すなわち図７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（図７において疎側の検出可能（変調度大）の状態）。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。
【００４０】
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７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適用でき、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に適用される実施の形態である。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、図１４に示すように、受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２を形成したことを特徴としている。
【００４１】
このように本実施の形態の光ディスク装置の光検出部２５は、ビームスポットの形状に対してトラックピッチが図７において疎側のピッチに相当し、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ない場合である。そして本実施の形態においては、とくに光検出器５１における分割領域Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２がこの光検出器の中心部に対してトラック方向にずれた配置になっており、戻り光に含まれる０次光と１次光の重合う部分に重ならない配置および形状に選定されていることが特徴である。
【００４２】
このように第１の光検出器５１の分割領域Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２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されるとともに、図４Ａの形状であると、図５に示す回路によって検出出力の演算を行なうことにより、光検出器５１の受光部Ａ、Ｄで受光した受光出力の差がＡ−Ｄになり、光検出器５１の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２で受光した受光出力の差が（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））になる（図８参照）。
【００４３】
ここで図４Ａの光検出器５１の受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２は上述の如く、ともに図７の０次光および１次光の回折光の重合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トラック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２０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）をキャンセルすると、図８Ｂに示すように、受光部Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２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＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））を演算し、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））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。
【００４４】
図８Ａは、光ディスク２０上においてトラックを越えて視野を振ることなく、分割領域Ａ−Ｄの検出を行なったときの状態を示している。これに対して図８Ｂは、光ディスク２０をトラックを越えて視野を振った場合のＡ−Ｄの出力と、このＡ−Ｄの出力を、トラッキングエラー信号（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））によって補正した場合とを示している。
【００４５】
図８Ｃは、とくに視野を振ったときの振り量の大きさに対する信号レベルの変化を示しており、オフセット信号Ａ−Ｄをトラッキングエラー信号（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））でキャンセルしたときの偏差量の視野に対する値の変化を示している。
【００４６】
図９は、光検出器５１を用いた場合であって、トラッキングエラーの演算において、たすき掛けの演算を行なうことなく平行な演算を行なった場合の比較例を示している。すなわち図９Ａは光ディスク２０の偏心に伴うオフセット信号を分割領域Ａ、Ｄの差（Ａ−Ｄ）によって取出した状態を示している。また図９Ｂは、視野を振ったときのトラッキングエラー信号に重畳されるＤＣオフセット信号を（（Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２））によってキャンセルした状態を示している。また図９Ｃは、視野を振ったときのオフセット量に対するトラッキングエラー信号と、オフセット分がキャンセルされたトラッキングエラー信号とをそれぞれ示している。
【００４７】
とくに図８Ｃと図９Ｃとを比較すれば明らかな如く、図４に示す光検出器５１のパターンＢ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の検出出力に基づくオフセット量のキャンセルにおいて、図８に示すように分割領域Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２のたすき掛け演算を行なった場合の方が、図９に示すように平行演算を行なった場合よりも視野に対する出力レベルの変化が少くなり、オフセットのキャンセルがたすき掛け演算を行なった場合の方が効果的であって、取残し量が小さくなることが明白に示されている。これは光検出器５１に対してトラック方向であってパターンＢ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の長さ方向に対して戻り光が偏差をもっている場合であっても、この偏差が上記のたすき掛け演算によって補正され、これによって強度分布のムラに基づくオフセットの取残し量が少くなることを意味している。
【００４８】
図５は上記光検出器５１の出力によってトラッキングエラー信号を得る回路の構成を示しており、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とを組合わせ、これによって上述の演算式（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））のトラッキングエラー信号を得るようにしている。
【００４９】
また一対の光検出器５１、５２の出力の組合わせによって、図１０に示すよう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。
【００５０】
図６は、図４Ａ、Ｂの２つの光検出器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、ここでは５個の加算器６３、６４、６５、６６、６７と、４つの減算器６８、６９、７０、７１とを組合わせている。このような組合わせによって、（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２）−Ｅ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）を演算している。
【００５１】
このように図４に示す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あっても、オフセットのないトラッキングエラーを検出できる。すなわち上述の如く、（Ａ−Ｄ）−Ｋ×（（Ｂ１＋Ｃ２）−（Ｃ１＋Ｂ２））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。また２つの光検出器５１、５２の出力を用いて、（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２）−Ｅ）−（（Ｆ＋Ｈ）−Ｇ）によってフォーカス信号を検出することができる。
【００５２】
以上のような構成において、図２中の光ディスク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、全反射面４９で反射されて光検出器５１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。
【００５３】
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における光検出器の具体的な構成や、光検出器５１、５２の分割領域を構成する検出部の寸法や形状等については、その目的や使用に応じて任意に変更可能である。また本発明は、各種の方式の光ディスクに広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本願発明は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクプレーヤに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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７】光ビームスポットと１次光と２次光の重合いの関係を示す説明図である。
【図８】トラッキングエラー信号のオフセットをキャンセルする動作を示すグラフである。
【図９】比較例のトラッキングエラー信号のオフセットをキャンセルする動作を示すグラフである。
【図１０】フォーカスエラー信号を得る動作を示すグラフである。
【図１１】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１２】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である。
【図１３】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１４】プッシュプル法におけ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１５】プッシュプル法におけ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１６】対物レンズが横に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。
【図１７】集積化された光ディスク装置の要部縦断面図である。
【図１８】同光検出部の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００５６】
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…フォトディテクタ、１０…２分割フォトディテクタ、１１…保持板、１２…アパーチャ、１３…基板、１４…レーザダイオード、１５…ビームスプリッタプリズム、１６…第１の光検出器、１７…第２の光検出器、１８…傾斜面、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、６３〜６７…加算器、６８〜７１…減算器
【図１】
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【図２】
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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１８】
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【図３】
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【図１７】
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