(57)【要約】【課題】検出ビームを２つに分ける従来の光ピックアップ装置によれば、信号出力が低下し、信号検出のＳ／Ｎが低下する。また、偏光ＨＯＥや液晶アクティブローテータなどを有する構成の従来のピックアップ装置は、装置全体が高価であるという問題がある。【解決手段】光ディスクの再生すべき第１の記録層から反射し、回折型光学素子で回折した１次回折光は、光検出器の受光セル１０Ａ〜１０Ｆに４０ａ〜４０ｆで示すように集光するが、回折型光学素子で他の次数で回折した光（０次回折光も含む）はクロストーク光となる。受光セル１０Ａ〜１０Ｆの近くにスポットを形成するのは０次回折光と−１次回折光である。第１の記録層からの−１次回折光４２ａ〜４２ｃは、受光セル１０Ａ〜１０Ｆにかからないようにする。第２の記録層から反射し、回折型光学素子で回折した光もクロストーク光４４ａ〜４４ｆとなり、受光セル１０Ａ〜１０Ｆにかからないようにする。【選択図】図９
2008171470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、前記光源から出射された光を光ディスクに集光してスポットを形成する対物レンズと、前記対物レンズを透過した前記光ディスクからの反射光を回折して所定の方向に出射する回折型光学素子と、前記回折型光学素子から出射された光を受光して光電変換する光検出器と、前記光源から出射して前記対物レンズヘ向かう光と前記光ディスクから反射し前記対物レンズを透過して前記光検出器へ向かう前記反射光とを分離する光路分離素子とを備える光ピックアップ装置であって、
前記回折型光学素子は、
前記光ディスクのトラックを投影した時のそのトラックの方向と垂直な方向に前記反射光の光束を分割する第１の分割線と、前記トラックの方向と平行な方向に対して各々反対方向に略４５°方向に前記反射光の光束を分割する第２及び第３の分割線とにより、少なくとも６つの分割領域に分割され、該６つの分割領域は各々入射する反射光を回折して方向を変化させ、
前記反射光は、前記回折型光学素子の該分割領域のうち少なくとも２つ以上、もしくはシリンドリカルレンズにより非点収差を付与され、
前記光検出器は、
前記回折型光学素子の６つの分割領域を通してそれぞれ出射する光を個別に受光する少なくとも６つの受光セルから構成されると共に、前記６つの受光セルで受光される各スポットが、前記非点収差を付与された回折光により生じる２つの焦線のほぼ中間の最小錯乱円になる位置に配置され、かつ、少なくとも６つの前記分割領域の中で前記トラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を通して出射する光を受光する２つの受光セルが、前記トラックの方向と垂直な方向の分割線でそれぞれ２分割されている構成であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記回折型光学素子の各分割領域は、各々レンズ作用を有し、前記回折型光学素子の各分割領域とそれに対応した前記光検出器の各受光セルの距離の差を補正することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折型光学素子の各分割領域は、各々レンズ作用を有し、前記回折型光学素子の各分割領域とそれに対応した前記光検出器の各受光セルとの距離の差を補正し、かつ、前記光源から前記光ディスクまでの結像倍率と、前記光ディスクから前記光検出器までの結像倍率の違いを補正することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記回折型光学素子の前記６つの前記分割領域の中で前記トラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域とし、残りの４つの分割領域を、前記トラックの方向と同一方向で、かつ、前記反射光の光束中心を通る仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する２つの分割領域を第３の分割領域及び第４の分割領域とし、かつ、他方の同じ側に属する２つの分割領域を第５の分割領域及び第６の分割領域としたとき、前記第３の分割領域及び第４の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する前記光検出器の２つの受光セルの出力信号Ａ及びＢと、前記第５の分割領域及び第６の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する前記光検出器の他の２つの受光セルの出力信号Ｃ及びＤとを用いて、次式
ＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）
によりトラッキングエラー信号ＰＰを生成するトラッキングエラー信号生成手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折型光学素子の前記６つの前記分割領域の中で前記トラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域とし、残りの４つの分割領域を、前記トラックの方向と同一方向で、かつ、前記反射光の光束中心を通る仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する２つの分割領域を第３の分割領域及び第４の分割領域とし、かつ、他方の同じ側に属する２つの分割領域を第５の分割領域及び第６の分割領域としたとき、前記光検出器は、前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６の分割領域によりそれぞれ回折された回折光を個別に受光する第１、第２、第３、第４、第５及び第６の受光セルからなり、かつ、前記第１の受光セルと前記第２の受光セルとは、前記トラックの方向と直交する方向の分割線でそれぞれ２分割されており、
前記第３の分割領域及び第４の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する前記第３及び第４の受光セルの出力信号Ａ及びＢと、前記第５の分割領域及び第６の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する前記第５及び第６の受光セルの出力信号Ｃ及びＤと、各々２分割されている前記第１及び第２の受光セルを前記トラックの方向と同一方向の仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する前記第１及び第２の受光セルの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ１及びＦ１と、他方の同じ側に属する前記第１及び第２の受光セルの残りの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ２及びＦ２とを用いて、次式
ＡＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）−ｋ｛（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｅ２＋Ｆ２）｝
（ただし、ｋは定数）
によりトラッキングエラー信号ＡＰＰを生成するトラッキングエラー信号生成手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記回折型光学素子の前記６つの前記分割領域の中で前記トラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域としたとき、前記光検出器は、前記第１の分割領域及び第２の分割領域によりそれぞれ非点収差を付与され回折された回折光、もしくは前記第１の分割領域及び第２の分割領域によりそれぞれ回折され、前記シリンドリカルレンズにより非点収差を付与された回折光を個別に受光する第１の受光セルと第２の受光セルを少なくとも有しており、前記第１の受光セルと前記第２の受光セルとは、前記トラックの方向と直交する方向の分割線でそれぞれ２分割されており、
前記第１及び第２の受光セルを前記トラックの方向と同一方向の仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する前記第１及び第２の受光セルの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ１及びＦ１と、他方の同じ側に属する前記第１及び第２の受光セルの残りの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ２及びＦ２とを用いて、次式
ＦＥ＝（Ｅ１＋Ｆ２）−（Ｅ２＋Ｆ１）
によりフォーカスエラー信号ＦＥを生成するフォーカスエラー信号生成手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【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に係り、特に対物レンズと光検出器の間に回折型光学素子を備え、単層光ディスクだけでなく多層光ディスクにも良好な記録又は再生を実現する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、円盤状の光学的記録媒体である光ディスクは、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を透明基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、かつ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
この種の光ディスクとして例えばＣＤ(Compact Disc)やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)などは既に市販され、最近では、より一層高密度化を図った２種類の高密度光記録媒体が流通している。すなわち、ＢＤ（Blu-ray Disc）及びＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）である。
【０００４】
また、各光ディスクを大容量化するために多層に信号記録面がある多層光ディスクの開発と規格化が進展している。ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒの片面２層光ディスクは既に市販され、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤも片面２層光ディスクの規格化が進んでいる。更に、最近の学会ではＢＤの４層ディスク、８層光ディスクの開発の発表も出てきている。
【０００５】
ところで、前記した片面２層光ディスクを記録又は再生するためにＤＶＤの再生型ピックアップ装置では、１ビームによるＤＰＤ法（位相差トラッキング法）を用いてトラッキングエラー信号（ＤＰＤ信号）の検出を行っている。記録型光ディスクであるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷについては、信号を記録した後はＤＰＤ信号を検出できるが、信号を記録する前では検出できない。そこで、ＤＶＤの記録型光ディスクに対しては３ビームによるＤＰＰ法（差動プッシュプル法）を用いてトラッキングエラー信号（ＤＰＰ信号）の検出を行っている。
【０００６】
波長４０５ｎｍ程度の青色レーザ光源を用いて記録又は再生するＨＤ−ＤＶＤでは、再生型、記録型それぞれＤＶＤと同様のトラッキングエラー信号検出を使っている。一方、波長４０５ｎｍ程度の青色レーザ光源を用いて記録又は再生する別の規格であるＢＤでは、ＢＤ−ＲＯＭのトラッキングエラー信号の検出ではＤＰＤ信号を検出できるが、記録型光ディスクの信号を記録した後の状態でＤＰＤ信号の検出が規格として保証されていない。そのため、記録型でも再生型でもＤＰＰ信号を検出するのが一般的である。
【０００７】
ここで、片面２層光ディスクにおいてＤＰＰ法を用いた場合は、再生していない他の層（デフォーカスしている層）からの反射光がクロストーク光として、光検出器に入射し、再生している層の信号検出光と重なることで干渉性のノイズを発生する問題がある。この干渉性のノイズの振る舞いは、干渉する二つの光の間の光路差、すなわち、光ディスクの層間距離等による光路差で決まる。更に、光ディスクの位置による層間距離の変動や、光ディスクのチルトの状態、再生している記録用のガイドトラック（グルーブ）の影響なども受けて、極めて複雑な振る舞いをする。
【０００８】
また、ＤＰＰ信号を用いた場合は、記録時のサブビームによる誤記録を防ぐため、及び光の効率的な利用のため、サブビームの光量はメインビームよりも小さく設定されている。このため、サブビームは、デフォーカスしている層からのクロストーク光の影響をメイン光よりも大きく受けるために、前記の問題が生じる。
【０００９】
このクロストーク光の影響は、ＤＶＤの２層光ディスクの場合もあったが、ＢＤシステムでは、より顕著に安定な記録、再生ができないという重大な問題が発生することが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。その理由は、次の通りである。第１に、層間距離がＤＶＤよりも狭くなって光路差が小さくなり、クロストーク光の大きさが大きくなったことである。第２に、波長４０５ｎｍの青色レーザ光源では、レーザの干渉性が上がっていることである。第３に、ＢＤにおいては、対物レンズの開口数（ＮＡ）が上がっているため、クロストーク光もより大きく光検出器に戻るようになっていることである。
【００１０】
そこで、これらの問題を解決する方法として、１ビーム方式によるＰＰ法（プッシュプル法）を用いるトラッキングエラー信号検出方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１１】
図１１は非特許文献２記載の従来の光ピックアップ装置の検出系の一例の構成図、図１２は非特許文献２記載の従来の光ピックアップ装置の検出系に用いるＨＯＥパターン（ファーフィールドパターン）の一例を示した図、図１３は非特許文献２記載の従来の光ピックアップ装置のクロストーク光の広がりの一例を示した図である。
【００１２】
図１１、図１２、図１３を用いて、光ディスクから反射した反射光がＰＤ（光検出器）へ戻り受光するまでの従来の光ピックアップ装置の動作を簡単に説明する。図１１において、フォーカスエラー信号の検出には、光ディスクからの反射光がホログラム光学素子（ＨＯＥ）１０１によって回折作用がなく透過し、レンズ１０２を通って収束光となり、シリンドリカルレンズ１０３を通って非点収差が与えられフォーカス用ＰＤ（光検出器）１０４で受光した信号を用いる。
【００１３】
一方、トラッキングエラー信号の検出には、光ディスクからの反射光がＨＯＥ１０１によって回折され、レンズ１０２を通って収束光となり、シリンドリカルレンズ１０３でＨＯＥ１０１によって生じる非点収差をキャンセルし、トラッキング用ＰＤ（光検出器）１０５で受光した信号を用いる。
【００１４】
図１２はＨＯＥ１０１のパターンを示しており、ＨＯＥ１０１は５つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘに分割されている。図１３はフォーカシング用ＰＤ１０４、トラッキング用ＰＤ１０５でのクロストーク光の状態を示している。再生している層からの反射光でＨＯＥ１０１の領域Ａを通った光はＰＤ１０５の受光部１０５Ａ、ＨＯＥ１０１の領域Ｂを通った光はＰＤ１０５の受光部１０５Ｂ、ＨＯＥ１０１の領域Ｃを通った光はＰＤ１０５の受光部１０５Ｃ、ＨＯＥ１０１の領域Ｄを通った光はＰＤ１０５の受光部１０５Ｄでスポットを形成する。なお、再生していない層（他層）からのクロストーク光は灰色部分である。
【００１５】
他層からのクロストーク光のうち、ＨＯＥ１０１で回折しない光（０次回折光）については、フォーカシング用ＰＤ１０４にはかかるもののトラッキング用ＰＤ１０５にはかからない。なお、回折しない光であるから、ＨＯＥ１０１のいずれの領域を通っても同じ位置にスポットができる。
【００１６】
一方、他層から反射したクロストーク光のうち、ＨＯＥ１０１で回折した光（回折光）については、ＨＯＥ１０１の通る領域によってスポット位置が異なる。領域Ｘを通ったクロストーク光の回折光はフォーカシング用ＰＤ１０４の左右に位置し、トラッキング用ＰＤ１０５にはかからない。また、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通ったクロストーク光の回折光はトラッキング用ＰＤ１０５の周辺に位置し、トラッキング用ＰＤ１０５にはかからない。そして、トラッキングエラー信号ＡＰＰは、受光部１０５Ａで得られる信号をＴＡ、受光部１０５Ｂで得られる信号をＴＢ、受光部１０５Ｃで得られる信号をＴＣ、受光部１０５Ｄで得られる信号をＴＤとするとき、次の式で計算される。
【００１７】
ＡＰＰ＝（ＴＣ−ＴＤ）−ｋ（ＴＡ−ＴＢ）        （１）
ただし、上式中、ｋは定数である。
【００１８】
また、クロストーク光の問題を解決する他の方法として、非特許文献２と同様に１ビーム方式によるＰＰ法を用いるトラッキングエラー信号検出方法が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。図１４は上記の非特許文献３記載の従来の光ピックアップ装置の検出系に用いる液晶素子の一例の構造図、図１５は非特許文献３記載の従来の光ピックアップ装置の受光セルへビームが集光する状態を示した図である。
【００１９】
図１４及び図１５を用いて光ディスクで反射した反射光を検出するまでの非特許文献３記載の従来の光ピックアップ装置の動作を簡単に説明すると、液晶素子１１０は３層からなり、光ディスク（不図示）側から非偏光ＨＯＥ１１１、液晶アクティブローテータ１１２、偏光ＨＯＥ１１３の順に形成される。
【００２０】
非偏光ＨＯＥ１１１はレンズ効果を持たせ、±１次回折光を発生させフォーカスエラー信号を検出するためのものである。液晶アクティブローテータ１１２は電圧のオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）で偏光方向を変えるものである。偏光ＨＯＥ１１３は記録型用のパターン１１３Ａ、再生型用のパターン１１３Ｂからなる。
【００２１】
記録型のトラッキングエラー信号を検出する場合には、図１５（ａ）に示すように、液晶アクティブローテータ１１２で電圧をオフにして、入射偏光方向と垂直な方向に偏光方向を変える。そして、偏光ＨＯＥ１１３のうち記録型用のパターン１１３Ａを作用させ、非特許文献２と同様のＰＰ法を用いてトラッキングエラー信号を検出する。記録型用のパターン１１３Ａの中央の領域Ｅはトラッキングエラー信号の演算から除かれ、他層からのクロストーク光の影響を減らしている。
【００２２】
一方、再生型のトラッキングエラー信号を検出する場合には、図１５（ｂ）に示すように、液晶アクティブローテータ１１２で電圧をオンにして、入射偏光方向と出射偏光方向を同じにする。そして、偏光ＨＯＥ１１３のうち再生型用のパターン１１３Ｂを作用させ、ＤＰＤ法を用いてトラッキングエラー信号を検出する。
【００２３】
【非特許文献１】Alexander van der Lee,et.al.,"Drive consideration for multilayer discs”,ISOM06 Technical Digest P.30 Mo-C-5
【非特許文献２】Kousei SANO,et.al.,“Novel One-Beam Tracking Detection Method for Dual-Layer Blu-ray Discs",Japanese Journal of Applied Physics Vol.45,No.2B,2006,pp.1174-1177（第４図、第６図、第７図）
【非特許文献３】Noriaki Nishi et.al.,“Novel One-Beam Detection Method with Changeable Multi Division Patterns",Proc. of SPIE Vol.6282,62821H-1（第４図、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
図１１〜図１３と共に説明した非特許文献２記載の従来の光ピックアップ装置によれば、トラッキング用ＰＤ１０５にクロストーク光の影響が生じないようにしてトラッキングエラー信号を安定にしている。しかし、フォーカス用ＰＤ１０４とトラッキング用ＰＤ１０５と検出ビームを２つに分け、フォーカス用ＰＤ１０４から得られる信号はメイン信号の検出には用いることができないので、信号出力が低下し、信号検出のＳ／Ｎが低下する。特に、高速な再生を行う場合には顕著に問題となる。
【００２５】
また、図１４及び図１５と共に説明した非特許文献３記載の従来の光ピックアップ装置によれば、クロストーク光の影響を少なくして、記録型、再生型のトラッキングエラー信号検出を行うことができるものの、２パターン１１３Ａ、１１３Ｂの偏光ＨＯＥ１１３や液晶アクティブローテータ１１２など高価な部品が多い構成であるため、装置全体が高価であるという問題がある。
【００２６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、多層光ディスクを記録又は再生する場合に、信号のＳ／Ｎが良く、かつ、低コストで実現できる光ピックアップ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】
【００２７】
上記の目的を達成するため、第１の発明は、光を出射する光源と、光源から出射された光を光ディスクに集光してスポットを形成する対物レンズと、対物レンズを透過した光ディスクからの反射光を回折して所定の方向に出射する回折型光学素子と、回折型光学素子から出射された光を受光して光電変換する光検出器と、光源から出射して対物レンズヘ向かう光と光ディスクから反射し対物レンズを透過して光検出器へ向かう反射光とを分離する光路分離素子とを備える光ピックアップ装置であって、
回折型光学素子は、光ディスクのトラックを投影した時のそのトラックの方向と垂直な方向に反射光の光束を分割する第１の分割線と、トラックの方向と平行な方向に対して各々反対方向に略４５°方向に反射光の光束を分割する第２及び第３の分割線とにより、少なくとも６つの分割領域に分割され、６つの分割領域は各々入射する反射光を回折して方向を変化させ、前記反射光は、回折型光学素子の分割領域のうち２つ以上、もしくはシリンドリカルレンズにより非点収差を付与され、
光検出器は、回折型光学素子の６つの分割領域を通してそれぞれ出射する光を個別に受光する少なくとも６つの受光セルから構成されると共に、６つの受光セルで受光される各スポットが、非点収差を付与された回折光により生じる２つの焦線のほぼ中間の最小錯乱円になる位置に配置され、かつ、少なくとも６つの分割領域の中でトラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を通して出射する光を受光する２つの受光セルが、トラックの方向と垂直な方向の分割線でそれぞれ２分割されている構成であることを特徴とする。
【００２８】
この発明では、１ビームにより得られた光ディスクからの反射光を、少なくとも６つの分割領域を有する回折型光学素子に入射して、各分割領域で回折されて方向を変化させ、また、非点収差を付与させ、それらを光検出器の少なくとも６つの受光セルでそれぞれ受光させることにより、それら少なくとも６つの受光セルの出力信号からトラッキングエラー信号、非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成することができる。
【００２９】
ここで、第２の発明は、第１の発明における回折型光学素子の各分割領域を、各々レンズ作用を有し、回折型光学素子の各分割領域とそれに対応した光検出器の各受光セルの距離の差を補正することを特徴とする。
【００３０】
また、第３の発明は、第１の発明における回折型光学素子の各分割領域を、各々レンズ作用を有し、回折型光学素子の各分割領域とそれに対応した光検出器の各受光セルとの距離の差を補正し、かつ、光源から光ディスクまでの結像倍率と、光ディスクから光検出器までの結像倍率の違いを補正することを特徴とする。
【００３１】
また、第４の発明は、上記の目的を達成するため、回折型光学素子の６つの分割領域の中でトラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域とし、残りの４つの分割領域を、トラックの方向と同一方向で、かつ、反射光の光束中心を通る仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する２つの分割領域を第３の分割領域及び第４の分割領域とし、かつ、他方の同じ側に属する２つの分割領域を第５の分割領域及び第６の分割領域としたとき、第３の分割領域及び第４の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する光検出器の２つの受光セルの出力信号Ａ及びＢと、第５の分割領域及び第６の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する光検出器の他の２つの受光セルの出力信号Ｃ及びＤとを用いて、次式
ＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）
によりトラッキングエラー信号ＰＰを生成するトラッキングエラー信号生成手段を有することを特徴とする。この発明では、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号を生成することができる。
【００３２】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明は、回折型光学素子の６つの分割領域の中でトラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域とし、残りの４つの分割領域を、トラックの方向と同一方向で、かつ、反射光の光束中心を通る仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する２つの分割領域を第３の分割領域及び第４の分割領域とし、かつ、他方の同じ側に属する２つの分割領域を第５の分割領域及び第６の分割領域としたとき、光検出器は、第１、第２、第３、第４、第５及び第６の分割領域によりそれぞれ回折された回折光を個別に受光する第１、第２、第３、第４、第５及び第６の受光セルからなり、かつ、第１の受光セルと第２の受光セルとは、トラックの方向と直交する方向の分割線でそれぞれ２分割されており、
第３の分割領域及び第４の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する第３及び第４の受光セルの出力信号Ａ及びＢと、第５の分割領域及び第６の分割領域により回折された回折光をそれぞれ受光する第５及び第６の受光セルの出力信号Ｃ及びＤと、各々２分割されている第１及び第２の受光セルをトラックの方向と同一方向の仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する第１及び第２の受光セルの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ１及びＦ１と、他方の同じ側に属する第１及び第２の受光セルの残りの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ２及びＦ２とを用いて、次式
ＡＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）−ｋ｛（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｅ２＋Ｆ２）｝
（ただし、ｋは定数）
によりトラッキングエラー信号ＡＰＰを生成するトラッキングエラー信号生成手段を有することを特徴とする。この発明では、新プッシュプル法によりトラッキングエラー信号を生成することができる。
【００３３】
更に、上記の目的を達成するため、第６の発明は、回折型光学素子の６つの分割領域の中でトラックの方向と同一方向を含む２つの分割領域を第１の分割領域及び第２の分割領域としたとき、光検出器は、第１の分割領域及び第２の分割領域によりそれぞれ非点収差を付与され回折された回折光、もしくは第１の分割領域及び第２の分割領域によりそれぞれ回折され、前記シリンドリカルレンズにより非点収差を付与された回折光を個別に受光する第１の受光セルと第２の受光セルを少なくとも有しており、第１の受光セルと第２の受光セルとは、トラックの方向と直交する方向の分割線でそれぞれ２分割されており、
第１及び第２の受光セルをトラックの方向と同一方向の仮想線で分けたとき、一方の同じ側に属する第１及び第２の受光セルの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ１及びＦ１と、他方の同じ側に属する第１及び第２の受光セルの残りの２つの分割受光セル部の出力信号Ｅ２及びＦ２とを用いて、次式
ＦＥ＝（Ｅ１＋Ｆ２）−（Ｅ２＋Ｆ１）
によりフォーカスエラー信号ＦＥを生成するフォーカスエラー信号生成手段を有することを特徴とする。
【００３４】
この発明では、記録型光ディスクのトラッキング用のグルーブや再生型光ディスクのトラック方向のピットで回折して生じる０次光と１次光の干渉する光束が通過する回折型光学素子の第４乃至第６の分割領域以外の第１の分割領域及び第２の分割領域によりそれぞれ非点収差を付与された回折光を個別に受光する第１の受光セルと第２の受光セルの出力信号を用いてフォーカスエラー信号ＦＥを生成することができる。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、１ビームにより得られた光ディスクからの反射光を、少なくとも６つの分割領域を有する回折型光学素子に入射して、各分割領域に応じて非点収差を付与した回折光を出射させ、もしくは各分割領域で回折された回折光に非点収差を付与させて、それらを光検出器の少なくとも６つの受光セルでそれぞれ受光させることにより、それら少なくとも６つの受光セルの出力信号からトラッキングエラー信号を生成でき、特に光ディスクが多層光ディスクである場合は、上記の少なくとも６つの受光セルを、再生する記録層以外の他の記録層からのクロストーク光を受光しないような配置とすることができるので、信号のＳ／Ｎが良く、かつ、安定したトラッキングエラー信号を生成することができる。
【００３６】
また、第１の発明によれば、回折型光学素子の各分割領域のそれぞれで非点収差を付与した回折光を出射することで、シリンドリカルレンズの機能を回折型光学素子に組み入れることが可能で、これにより部品点数を少なくでき、また、光検出器上の受光セルが従来の非特許文献２と比較しても少ない構成が可能なので、回路規模が小さく、ノイズも小さく、かつ、低コストで実現でき、また、１ビーム方式なので、３ビーム方式と比較してグレーティングによる光量ロスもなく、グレーティング調整も不要で、トラックピッチが異なる光ディスクや、方式が異なる光ディスクに対しても容易に対応できる。
【００３７】
また、第２の発明によれば、回折型光学素子の分割領域ごとにレンズパワーをもたせることにより、受光セルの配置に自由度をもたせることができ、第３の発明によれば、結像倍率の違いを補正することができるので、光源と光検出器の配置が共役にある必要がないので、これらの配置に自由度をもたせることができる。
【００３８】
また、第４の発明によれば、一般的なプッシュプル法によってトラッキングエラー信号ＰＰを生成でき、第５の発明によれば、新プッシュプル法によってトラッキングエラー信号ＡＰＰを生成できるので、記録、未記録境界でトラッキングエラー信号ＡＰＰにオフセットが生じないため、安定したトラッキングをかけることができる。そして、回折型光学素子の分割領域と計算方法により、瞳中心部分の回折光の重なりによる影響を低減できる。さらに、トラッキングエラー信号はＡＰＰ信号だけでなく、一般的なＤＰＤ信号も得ることができる。
【００３９】
更に、第６の発明によれば、記録型光ディスクのトラッキング用のグルーブや再生型光ディスクのトラック方向のピットで回折して生じる０次光と１次光の干渉する光が通過する回折型光学素子の第３乃至第６の分割領域以外の第１の分割領域及び第２の分割領域を通過する光に非点収差を付与させ、各回折光を個別に受光する第１の受光セルと第２の受光セルの出力信号を用いてフォーカスエラー信号ＦＥを生成するようにしたため、トラッキング用のグルーブなどを横断する際の光量変化が少なく、フォーカスエラー信号の変動を少なくでき、また、従来のフロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）との親和性が高い非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
次に、本発明の実施の形態について図１〜図１０を参照して詳細に説明する。図１は本発明になる光ピックアップ装置の一実施の形態の全体構成図を示す。図１において、光ピックアップ装置１は、波長λが４０５ｎｍのレーザ光ＬＳを出射するレーザ光源２からのレーザ光ＬＳを用いて、基板厚さｔが０.０７５ｍｍと０.１ｍｍの２つの記録層に信号面１１Ｂを有する、Ｂｌｕ−Ｒａｙ規格の片面２層の光ディスク（ＢＤ）１１を記録又は再生する装置である。
【００４１】
本実施の形態では対物レンズ７は２つの記録層の信号面の中間、すなわち０.０８７５ｍｍでレーザ光を集束するように最適に設計されていて、コリメータレンズ４を光路方向に移動することによって、ｔ＝０.０７５ｍｍの第１の記録層を記録又は再生する場合は僅かに収束光、ｔ＝０.１ｍｍの第２の記録層を記録又は再生する場合は僅かに発散光として良好に記録又は再生ができる。ここでは、基板厚さｔ＝０.０７５ｍｍの第１の記録層の記録信号を再生する場合について説明する。
【００４２】
レーザ光源２を出射したレーザ光ＬＳはｐ偏光の直線偏光であり、偏光ビームスプリッタ（光路分離素子）３の偏光選択性誘電体多層膜３Ａ（ｐ偏光：透過、ｓ偏光：反射）を透過した後、コリメータレンズ４により僅かに収束光とされ、立上ミラー５の反射膜５Ａにより９０°方向を転じて、１／４波長板６によりλ／４の位相差が与えられ、円偏光となり対物レンズ７に入射する。対物レンズ７で絞って得られたビームは光ディスク１１のビーム入射面１１Ａから入射させて、基板厚さｔ＝０.０７５ｍｍの第１の記録層の信号面１１Ｂ上で収差が良好な状態で集光して、記録又は再生が行われる。
【００４３】
そして、光ディスク１１の信号面１１Ｂで反射されたレーザ光（反射光）ＬＴは、対物レンズ７に再入射し、この対物レンズ１１により僅かに発散光となり、１／４波長板６に入射してλ／４の位相差が与えられ、ｓ偏光の直線偏光となり立上ミラー５の反射膜５Ａで９０°光線方向を転じ、コリメータレンズ４により収束光となり、偏光ビームスプリッタ３に入射する。
【００４４】
偏光ビームスプリッタ３に入射したｓ偏光の反射光は、偏光性誘電体多層膜３Ａで反射され、回折型光学素子８に入射しＨＯＥ面８Ｚで回折されて、シリンドリカルレンズ９により非点収差が与えられた後、光検出器１０の後述する６分割された受光セル１０Ａ〜１０Ｆで受光される。光検出器１０はその受光セル１０Ａ〜１０Ｆで受光した光をそれぞれ光電変換した後、各電気信号に対してそれぞれ後述する所定の演算式に従って、トラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号，メインデータ信号を演算算出する。
【００４５】
次に、本実施の形態の要部である検出系について、図２〜図４と共に説明する。ここで、図２は光ピックアップ装置１の検出系を詳細に示した図、図３はＨＯＥ面８Ｚの分割領域８Ａ〜８Ｆを示した図、図４は光検出器１０の受光セル１０Ａ〜１０Ｆの配置を示した図である。図２において、偏光ビームスプリッタ３で反射され、回折型光学素子８に入射した光束は、回折型光学素子８のＨＯＥ面８Ｚの６つの分割領域８Ａ〜８Ｆからなるホログラムパターンでそれぞれ回折される。
【００４６】
上記の６つの分割領域は図３に示すように、全体として円形の光入射領域を光ディスク１１のトラックを投影した時のそのトラックの方向と垂直な方向（ラジアル方向）に２分割する分割線８ｋが入っている。そして、円形の光入射領域の中心を通り、かつ、上記の分割線８ｋに対し、±４５°方向に分割線８ｉ，８ｊが入っている。この３つの分割線８ｋ，８ｉ，８ｊにより、円形の光入射領域は６つの分割領域８Ａ〜８Ｆに分割され、それらの分割領域毎に異なる回折構造をもつホログラムパターンとなっている。また、回折構造はブレーズ状もしくは階段状で形成され、１次回折光の強度が７０％以上になるよう設計されており、６つの分割領域８Ａ〜８Ｆに対応した６つの１次回折光が生じる。なお、対物レンズ７でのレンズシフトやレンズチルトがない状態では、光ディスク１１からの反射光の光束中心は円形の光入射領域のほぼ中心を通るものである。
【００４７】
その後、回折型光学素子８からの光は、図２のシリンドリカルレンズ９で非点収差が与えられた後、光検出器１０の対応した受光セル１０Ａ〜１０Ｆにスポットとして集光する。ここで、受光セル１０Ａ〜１０Ｆは回折型光学素子８の分割領域８Ａ〜８Ｆのそれぞれの回折方向に応じて図４に示すように配置されており、上記分割領域８Ａからの１次回折光は受光セル１０Ａで受光され、同様に上記分割領域８Ｂからの１次回折光は受光セル１０Ｂで、上記分割領域８Ｃからの１次回折光は受光セル１０Ｃで、上記分割領域８Ｄからの１次回折光は受光セル１０Ｄで、上記分割領域８Ｅからの１次回折光は受光セル１０Ｅ（１０Ｅ１と１０Ｅ２にまたがる）で、上記分割領域８Ｆからの１次回折光は受光セル１０Ｆ（１０Ｆ１と１０Ｆ２にまたがる）でそれぞれ受光される。ＨＯＥ面８Ｚの光入射領域の中心と光検出器１０の中心は光軸方向に略一致している。
【００４８】
各受光セル１０Ａ〜１０Ｆ上での各スポットは分割領域に応じた扇形の形状となるが、分割領域がなく円形状のホログラムパターンで最小錯乱円の円形状スポットとなると考えた場合に適切な３次非点収差を有し、他の収差がとれているものである。そして、３次非点収差により生じる２つの焦線のほぼ中間で最小錯乱円となる。受光セルの形状から３次非点収差は４５°方向にもつことが望ましい。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の光ピックアップ装置では、ホログラムパターン自体に各収差やパワーなどの成分をもたせることができるので、回折型光学素子８のＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆでは入射した光を回折し、かつ略４５°方向の非点収差を付与するようにシリンドリカルレンズの機能をホログラムパターンと一体にすることが可能である。また、後述するフォーカスエラー信号を得るための分割領域は８Ｅ，８Ｆの２つが対応しており、シリンドリカルレンズの機能をホログラムパターンと一体にした場合には、この２つの分割領域には少なくとも非点収差を付与する機能をもたせる。また、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などのサーボ信号によって光ピックアップ装置の調整をする場合を考慮すれば、すべての分割領域に同方向の非点収差をもたせることが望ましい。そして、光検出器１０の受光セル上で集光される各スポットが、非点収差が付与された回折光により生じる２つの焦点のほぼ中間の最小錯乱円になる位置に光検出器１０が配置される。
【００５０】
図５は１つの円形状のホログラムパターンで回折した光束における受光セルでのスポットの一例を示す。図５（ａ）は、分割領域がなく、１つの円形状のホログラムパターンとしたとき、受光セル上でのスポットが最小錯乱円になる場合を示している。このスポットは、コマ収差や球面収差がなく、４５°方向の３次非点収差のみが大きいものである。これは、ホログラムパターンとシリンドリカルレンズを組合せた設計で決められる。ホログラムパターン自体は各収差やパワーなどの成分をもたせることができるので、本実施の形態（図５）では、４５°方向の３次非点収差をもたせてシリンドリカルレンズの機能をホログラムパターンと一体にしている。
【００５１】
また、図３のＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆは各々レンズ作用（レンズパワー）を有する。ここで、図３のＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆとそれに対応する図４の受光セル１０Ａ〜１０Ｆまでの距離は図から明確なように微妙に異なることになる。よって、各分割領域８Ａ〜８Ｆのホログラムパターンはレンズ作用（レンズパワー）に若干の差をつけて受光セル上で同じスポット径で最小錯乱円とすることが望ましい。
【００５２】
すなわち、図１０に示すように、光検出器１０の受光セル１０Ａ〜１０Ｆの中心位置Ｏからの距離５０ａ〜５０ｆが集光位置によって少し変わる（特に距離５０ｅと５０ｆとは同じにすることが困難）。そのため、図３のＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆが各々有するレンズ作用（レンズパワー）を、平面状に受光セル１０Ａ〜１０Ｆを配置できるように上記の距離５０ａ〜５０ｆの差を補正する。
【００５３】
また、ＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆにもたせるレンズ作用（レンズパワー）は任意であり、正のパワー、負のパワーをもたせることにより任意に光検出器１０の位置、すなわち検出系の焦点距離を変えることができる。よって、出射側で制約のあるコリメータレンズ４の焦点距離によらず、検出系の倍率を異ならしめることが可能である。そこで、本実施の形態では、ＨＯＥ面８Ｚの各分割領域８Ａ〜８Ｆにもたせるレンズ作用（レンズパワー）で、レーザ光源２から光ディスク１１までの結像倍率と、光ディスク１１から光検出器１０までの結像倍率の違いを補正するようにしている。
【００５４】
そして、図５（ｂ）、（ｃ）は図５（ａ）から光ディスクをデフォーカスさせた場合のスポット形状を示している。デフォーカスさせることにより、±４５°方向にスポットが伸び非点収差法によりフォーカスエラー信号を得ることができる。そのような状態でＨＯＥ面８Ｚに分割線を割り当てることにより、図５（ｄ）のように扇形のスポットとなり、各受光セル上に集光するようにできる。
【００５５】
図６はフォーカスエラー信号を得るためのＳカーブとスポット形状を示している。図６（ａ）は光ディスク１１が対物レンズ７に近く、Ｓカーブが最大となるときの、受光セル１０Ｅ１、１０Ｆ２のスポット形状を示している。このとき、受光セル１０Ｅ２、１０Ｆ１にはスポットが存在しない。図６（ｂ）は光ディスク１１が対物レンズ７から遠く、Ｓカーブが最小となるときの、受光セル１０Ｅ２、１０Ｆ１のスポット形状を示す。このとき、受光セル１０Ｅ１、１０Ｆ２にはスポットが存在しない。
【００５６】
そして、デフォーカスを変化させてフォーカスエラー信号ＦＥを計算することで、図６（ｃ）に示すように良好なＳカーブ特性を得ることができる。図６（ｃ）の横軸はデフォーカス量（１目盛り４μｍ）、縦軸はフォーカスエラー信号のレベルを示す。なお、デフォーカスが全く無いときは、受光セル１０Ｅ１、１０Ｅ２、１０Ｆ１、１０Ｆ２に均等に扇形状スポットが形成される。
【００５７】
図７はフォーカスエラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号を算出する演算回路の一例の回路系統図を示す。同図において、受光セル１０Ｅ１の信号Ｅ１、受光セル１０Ｅ２の信号Ｅ２、受光セル１０Ｆ１の信号Ｆ１，受光セル１０Ｆ２の信号Ｆ２を用いて、加算器２６、２７及び減算器３４により
ＦＥ＝（Ｅ１＋Ｆ２）−（Ｅ２＋Ｆ１）      
なる式によりフォーカスエラー信号ＦＥが算出される。そのフォーカスエラー信号ＦＥの特性は前記図６（ｃ）のＳカーブを示す。このように非点収差法をフォーカスエラー検出に使えるので、従来のＦＥＰに対して親和性が高い。
【００５８】
次に、トラッキングエラー信号を計算する方法について説明する。光ディスクのグルーブやピットを再生した場合に回折して生じる０次光と１次光の干渉した光束が通過する回折型光学素子８の４つの分割領域（図３の領城８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ）からの光を受光する、図４の受光セル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの各出力信号をそれぞれＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、これらの信号Ａ〜Ｄを用いることにより、通常のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＰＰを、図７の加算器２１、２２及び減算器２５により式により計算できる。
【００５９】
ＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）      
図８（ａ）はＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスク（ＢＤ）を再生した場合、図８（ｂ）はＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクを再生した場合の、ＨＯＥ面８Ｚ上での光ディスクの信号面から反射してきた回折光を含むスポット形状を示している。光ディスクからの反射光にはトラック溝やピット（以下トラックと記す）によって回折した１次光と回折しない０次光とが重なる部分（図８（ａ）、（ｂ）斜線部分）が生じ、その部分が干渉する。この重なる部分（干渉する部分）の左右の光強度の違いによってプッシュプル信号が得られることが知られている。
【００６０】
回折光の重なる部分の大きさは光ディスクの規格で決まり、図８（ａ）、（ｂ）は１次光と０次光の重なる割合が異なる。対物レンズ７の開口数（ＮＡ）、記録再生用レーザ光の波長、光ディスク上のトラックピッチで１次光と０次光の重なる割合が一義的に定まり、図８において、分割線８ｋから±４５°方向の分割線８ｉ，８ｊ（図３、図８）でＨＯＥ面８Ｚを分割すると、ＢＤの場合の、図８（ａ）の分割線８ｋ，８ｊはスポット半径に対し約７％の余裕、ＨＤ−ＤＶＤの場合の、図８（ｂ）の分割線８ｋ，８ｊはスポット半径に対し約１４％の余裕をもつのみである。
【００６１】
よって、回折光の重なる部分がフォーカスエラー信号ＦＥの計算で用いる分割領域８Ｅ，８Ｆにかかることがなく、トラックを横断する際の光量変化が生じにくいため、トラック横断によるフォーカスエラー信号ＦＥの変動が生じない。逆に、プッシュプル信号ＰＰにも回折光が重ならない部分（特に光束中心付近）が必要以上に含まれないため、トラックピッチの２倍の周期の回折光の影響を排除できる。分割線８ｋ、８ｊは±４５°が最も望ましいが、回折光の重なる部分が若干分割領域８Ｅ，８Ｆにかかることは影響が少ないので、±４５±５°でも十分対応できる。
【００６２】
ところで、トラッキングエラー信号ＰＰはレンズシフトやラジアル方向のディスクチルト時にオフセットが出ることが知られている。そこで、図７に示す加算器２１〜２４、減算器２５、３１、３３、乗算器３２を用いて次式
ＡＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）−ｋ｛（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｅ２＋Ｆ２）｝  (4)
によりトラッキング信号エラーＡＰＰを計算することによって、上記にあげたオフセットのみならず、記録マークの境界で生じるオフセットも低減することが可能である。
【００６３】
すなわち、信号Ｅ１と信号Ｆ１の和から信号Ｅ２と信号Ｆ２の差をとったＤＣ成分で補正することによりオフセットが低減できる。なお、（４）式中の乗算係数ｋ（図７で示した乗算器３２による乗算係数）はレンズシフトと記録境界でのオフセットを補正し、外乱などがあってもオフセットの発生が小さくなるように最適化したものである。
【００６４】
図９は基板厚さｔ＝０.０７５ｍｍの第１の記録層の信号面を再生する場合の光検出器１０上でのクロストーク光の状態を示した図である。光ディスク１１のｔ＝０.０７５ｍｍの再生すべき第１の記録層の信号面１１Ｂから反射し、回折型光学素子８のＨＯＥ面８Ｚで回折した１次回折光は、図９において光検出器１０の受光セル１０Ａ〜１０Ｆに４０ａ〜４０ｆで示すように集光するが、ＨＯＥ面８Ｚで他の次数で回折した光（０次回折光も含む）はクロストーク光となる。受光セル１０Ａ〜１０Ｆの近くにスポットを形成するのは０次回折光と−１次回折光である。高次光は受光セルより離れる方向に行くので問題とならない。
【００６５】
まず、再生すべき第１の記録層の信号面１１Ｂからの０次回折光は図９に４１で示すように受光セル１０Ａ〜１０Ｆの中心位置に小径の円形スポットを形成して略集光する。よって、受光セル１０Ａ〜１０Ｆが光検出器１０の受光面の中心位置からそれぞれ若干離れていれば０次回折光の影響はない。次に、再生すべき第１の記録層の信号面１１Ｂからの−１次回折光は図９に４２ａ、４２ｂ、４２ｃで示すように、受光セル１０Ａ〜１０Ｆの中心位置とトラック方向を軸に対称に生じるので、主にトラック方向の配置次第で上記の−１次回折光が受光セル１０Ａ〜１０Ｆにかからないようにすることが可能である。
【００６６】
また、光ディスク１１の基板厚さｔ＝０.１ｍｍの再生しない第２の記録層の信号面１１Ｂから反射し、ＨＯＥ面８Ｚで回折した光もクロストーク光となる。これらのクロストーク光は倍率に合わせて大きく広がるため、１次回折光の影響が主で、０次回折光まで考えればよい。まず、再生しない第２の記録層（他層）で反射し、ＨＯＥ面８Ｚで回折した光の１次回折光（クロストーク光の１次回折光）は回折型光学素子８の６つの分割領域８Ａ〜８Ｆのもつそれぞれの扇形の中心角で広がり、図９に４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ、４４ｆで示すような扇形の形状で光検出器１０の受光面に集光する。このクロストーク光の１次回折光は主にラジアル方向の配置で、受光セル１０Ａ〜１０Ｆにかからないようにすることが可能である。
【００６７】
また、他層で反射し、ＨＯＥ面８Ｚで回折した光の０次回折光（クロストーク光の０次回折光）は図９に４３で示すように、その中心位置が受光セル１０Ａ〜１０Ｆの中心位置に略一致し、かつ、上記のスポット４１よりもかなり大径の円形スポットを形成して集光するものの、ラジアル方向、トラック方向の配置を適切にすれば受光セル１０Ａ〜１０Ｆにかからないようにすることが可能である。
【００６８】
よって、以上より、上記の分割領域８Ａ〜８Ｆと受光セル１０Ａ〜１０Ｆの配置を図３，図４のようにすることで、クロストーク光が受光セル１０Ａ〜１０Ｆに重ならないため、多層ディスクの安定した記録又は再生が可能となる。また、クロストーク光の０次回折光を受光セル１０Ａ〜１０Ｆすべてにかかるようにして、すべての受光セルに均等にオフセットを与えて安定した記録又は再生をすることも可能である。
【００６９】
なお、メイン信号ＲＦは図７に示すように、加算器２１〜２４、２８、２９及び３０により次式に示す各受光セル１０Ａ〜１０Ｆからの信号Ａ〜Ｄ、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２の総和で求められる。
【００７０】
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ１＋Ｅ２＋Ｆ１＋Ｆ２        （５）
また、ＢＤ−ＲＯＭなどの再生型光ディスクに対応して、ＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号検出も可能である。すなわち、信号Ａと信号Ｃの和（Ａ＋Ｃ）と信号Ｂと信号Ｄの和（Ｂ＋Ｄ）を比較演算すればよく、トラッキングエラー信号は新プッシュプル法に基づくＡＰＰ信号とＤＰＤ法に基づくＤＰＤ信号が両立できる構成である。
【００７１】
さらに、図４に示したように本実施の形態では受光セルの数も少なく、よって回路規模が小さくコスト安であり、ノイズを抑えることも可能であり、図１に示したようにグレーティングが不要なのでトラックピッチが異なる光ディスクにも対応が容易である利点がある。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態の光ピックアップ装置によれば、単層光ディスクのみならず多層光ディスクを記録又は再生する場合も、ＨＯＥ面をトラック方向と垂直な方向（ラジアル方向）の分割線８ｋで分け、更にその分割線８ｋと略±４５°方向をなす２つの分割線８ｉ、８ｊで分けることで、少なくとも６個の分割領域に分けると共に、光検出器１０を少なくとも８つの対応した受光セル１０Ａ〜１０Ｆを設けることで、良好に記録又は再生することができる。
【００７３】
なお、上記の実施の形態では波長４０５ｎｍの青色レーザ光源１０を１つ用いてＢＤのみ１種類の光ディスクに対応する光ピックアップ装置の構成を示したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、同じ青色レーザ光源を用いてＢＤ，ＨＤ−ＤＶＤの双方に対応する光ピックアップ装置、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光源を用いてＤＶＤに対応する光ピックアップ装置、あるいはＣＤまで含めた複数の光ディスクに対応する光ピックアップ装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の一実施の形態の全体構成を示した図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置の検出系の一実施の形態の構成を示した図である。
【図３】図１中の回折型光学素子の分割パターンの一例を示した図である。
【図４】図１中の光検出器上の受光セルのパターンの一例を示した図である。
【図５】図４に示す受光セル上でのスポット形状の一例を示した図である。
【図６】本発明装置におけるフォーカスエラー信号の例とそのときの受光セル上でのスポット形状を示した図である。
【図７】本発明の光ピックアップ装置の信号出力の演算回路の一例のブロック図である。
【図８】本発明装置中の回折型光学素子におけるトラックで回折した０次光と１次光の重なり部分を含むスポット形状である。
【図９】本発明装置中の片面２層光ディスクの他層からのクロストーク光の光検出器上での状態を示した図である。
【図１０】本発明装置中の回折型光学素子の各分割領域とそれに対応した光検出器の各受光セルとの距離の差の補正方法の一例を説明する図である。
【図１１】従来の光ピックアップ装置の検出系の一例の構成図である。
【図１２】従来の光ピックアップ装置の検出系に用いるＨＯＥパターン（ファーフィールドパターン）の一例を示す図である。
【図１３】従来の光ピックアップ装置のクロストーク光の広がりの一例を示す図である。
【図１４】従来の光ピックアップ装置の検出系に用いる液晶素子の一例の構造図である。
【図１５】従来の光ピックアップ装置の受光セルへビームが集光する状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  光ピックアップ装置
２  レーザ光源
３  偏光ビームスプリッタ
３Ａ  偏光選択性誘電体多層膜
４  コリメータレンズ
５  立上ミラー
５Ａ  反射膜
６  １／４波長板
７  対物レンズ
８  回折型光学素子
８Ａ〜８Ｆ  分割領域
８Ｚ  ＨＯＥ面
８ｋ、８ｉ、８ｊ  分割線
９  シリンドリカルレンズ
１０  光検出器
１０Ａ〜１０Ｆ、１０Ｅ１、１０Ｅ２、１０Ｆ１、１０Ｆ２  受光セル
１１  片面２層光ディスク
１１Ａ  ビーム入射面
１１Ｂ  信号面
ＬＳ  出射光
ＬＴ  反射光
【図１】
2008171470.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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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５】
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【図６】
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【図９】
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