(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズが光ディスクの半径上にない場合であっても、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を低下しないようにできる。【解決手段】光ビームから分離されたサブビームＳＢが光ディスクの信号記録層で反射されて光受光器８に受光されるときの反射光スポットＱＢにおいて、当該サブビームＳＢが光ディスクによって回折して形成される０次光ビームである主光領域ＡＲ０及び±１次光ビームが重複する重複領域Ｗの光量を、主光領域ＡＲ０の重複領域Ｗ以外の領域である中央領域ＡＲｃに比して小さくなるように、当該サブビームＳＢを分離するようにする。【選択図】図２０
2008004250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射された光ビームが反射される際の回折によって、上記光ビームが反射されてなる反射光ビームにおける０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより形成される２つの重複領域において、上記光ビームの上記トラックに対する位置に応じて生じる光量差を用いてトラッキング制御を行う光ディスク装置であって、
光源から発射される上記光ビームを上記信号記録層における記録情報を読み取るためのメインビーム、及びトラッキング制御のためのサブビームに分離する分離部と、
分離された上記光ビームを集光して上記信号記録層の上記トラックに照射する対物レンズと、
上記反射光ビームを受光して当該反射光ビームの光量に応じた検出信号を生成する検出信号生成部と、
上記検出信号に基づいてトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号生成部と、
上記トラッキングエラー信号に基づいて上記対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動部と
を具え、
上記分離部は、
上記サブビームが上記信号記録層で反射されてなるサブ反射光ビームにおける上記重複領域の光量を、当該重複領域以外の領域に比して小さくする
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
上記分離部は、
上記サブビームを第１のサブビーム及び第２のサブビームに分離すると共に、上記第１のサブビーム及び第２のサブビームを重ね合わせて干渉縞を形成することにより、上記サブ反射光ビームにおける上記重複領域の光量を上記重複領域以外の領域に比して小さくする
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３】
上記分離部は、
上記サブ反射光ビームにおける上記０次光ビームの中心及び上記±１次光ビームの中心の各中間付近における光量がゼロになるように上記第１のサブビーム及び第２のサブビームを重ね合わせる
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４】
上記分離部は、
直線パターンが所定の周期で形成された第１の回折格子と、同様の直線パターンが上記周期で形成された第２の回折格子とが、所定の交差角度で交差されることにより形成された回折素子でなる
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】
上記分離部は、
上記サブ反射ビームにおける上記０次光ビームの中心及び上記±１次光ビームの中心の各中間付近における光量がゼロになるように上記交差角度が選定された
ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
上記検出信号生成部は、
上記サブ反射光ビームを受光する検出領域が分割線によって第１及び第２の検出領域に分割されており、
上記分割線は、
上記光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に上記対物レンズが移動したときに上記サブ反射光ビームが移動する方向に対する垂線から、所定の傾斜角度だけ傾斜している
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７】
光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射された光ビームが反射される際の回折によって、上記光ビームが反射されてなる反射光ビームにおける０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより形成される２つの重複領域において、上記光ビームの上記トラックに対する位置に応じて生じる光量差を用いてトラッキング制御を行う光ディスク装置であって、
光源から発射される上記光ビームを上記信号記録層における記録情報を読み取るためのメインビーム、及びトラッキング制御のためのサブビームに分離する分離部と、
分離された上記光ビームを集光して上記信号記録層の上記トラックに照射する対物レンズと、
上記反射光ビームを受光して当該反射光ビームの光量に応じた検出信号を生成する検出信号生成部と、
上記検出信号に基づいて生成されたトラッキングエラー信号に基づいて上記対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動部と
を具え、
上記分離部は、
上記分離部は、
上記サブビームが上記信号記録層で反射されてなるサブ反射光ビームにおける上記重複領域の光量を、当該重複領域以外の領域に比して小さくする
ことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置及び光ピックアップに関し、例えば複数の方式に対応した光ディスク装置に適用して好適なものである。
【０００２】
従来、光ディスク装置は、光ディスクの信号記録層における所望のトラックに対する光ビームの照射位置のずれ（以下、これを照射ずれと呼ぶ）をトラッキングエラー信号として検出し、この照射ずれを減少させるように光ピックアップを移動させて光ビームの照射位置を制御する、いわゆるトラッキング制御を行うことにより、所望のトラックに対して光ビームを正確に照射し得るようになされている。
【０００３】
ここで、図1に示すように、光ディスク１００の信号記録層には、データの記録される凸状のグルーブＧと、案内溝であるランドＬとが交互に配置されており、この一対のグルーブＧ及びランドＬで１つのトラックを形成している。光ビームが信号記録層に照射されると、このグルーブＧ及びランドＬが回折格子として作用する。
【０００４】
従って、光ディスク装置が光ビームをスポットＰとして光ディスク１００に照射すると、光ディスク１００によって光ビームが回折して０次光ビームでなる主光領域ＡＲ０及び±１次光ビームでなる副光領域ＡＲ±１に分離され、主光領域ＡＲ０の両端部分に主光領域ＡＲ０及び副光領域ＡＲ±１が重なる重複領域Ｗがそれぞれ形成される。
【０００５】
この２つの重複領域Ｗでは、主光領域ＡＲ０及び副光領域ＡＲ±１が干渉することにより、グルーブＧ及びランドＬに対するスポットＰの位置によってその光量がそれぞれ変化する。
【０００６】
プッシュプル法では、図1（Ｂ）に示すように、分割線Ｃｐによって２分割された検出領域７Ａ及び７Ｂを有する光検出器７によって反射光スポットＱを検出すると共に、当該反射光スポットＱに応じた検出領域７Ａ及び７Ｂの検出光量差ΔＱから、図２に示すような、２つの重複領域Ｗの光量差である重複領域光量差ΔＷを表す正弦波でなるトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成することができる。
【０００７】
ところが、光ディスク装置は、光ピックアップを固定したまま対物レンズのみをトラッキング方向に駆動させて照射位置を微調整する場合があり、このとき対物レンズと光検出器７の位置関係がずれるため、図３に示すように、反射光スポットＱの中心が光検出器８の分割線Ｃｐからずれてしまうオフセットが発生する。
【０００８】
このプッシュプル法では、この検出領域７Ａ及び７Ｂにおける検出光量差ΔＱがオフセットによるものなのか、重複領域光量差ΔＷの変化によるものなのかを区別することができない。
【０００９】
そこで、光ビームを０次光ビームでなるメインビームと±１次光ビームでなるサブビームとに分離して光ディスク１００に照射する、いわゆるＤＰＰ（Differential Push Pull）法が広く使用されている。
【００１０】
実際上、このＤＰＰ法では、レーザダイオードから出射した光ビームを回折格子によってメインビームと２つのサブビームとに分離し、図４（Ａ）に示すように、光ディスク１００に対してメインビームによるメインスポットＰＡを所望のトラック（実際にはグルーブＧ）上に位置するように照射すると共に、サブビームによるサブスポットＰＢ及びＰＣを当該所望のグルーブＧから互いに反対方向へ半トラック分ずつずれたランドＬに位置するよう照射する。
【００１１】
この場合光ディスク装置は、図４（Ｂ）に示すように、メインスポットＰＡ、サブスポットＰＢ及びＰＣに対応するメイン反射光スポットＱＡ、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣを光検出器８によって受光する。
【００１２】
この光検出器８は、検出領域９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄを有するメインスポット検出器９と、検出領域１０Ａ及び１０Ｂを有するサブスポット検出器１０と、検出領域１１Ａ及び１１Ｂを有するサブスポット検出器１１とから構成され、メインスポット検出器９がメイン反射光スポットＱＡを、サブスポット検出器１０がサブ反射光スポットＱＢを、サブスポット検出器１１がサブ反射光スポットＱＣをそれぞれ受光する。
【００１３】
このとき、サブビームによるサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣの光量は、メインビームによるメイン反射光スポットＱＡの光量と比較して小さくなるようになされ、これによりメインスポットＰＡの光利用効率を高めている。
【００１４】
そして光ディスク装置では、非点収差法に従い、メインビームの焦点と光ディスク１００の信号記録層とのずれ量を表すフォーカスエラー信号ＳＦＥを生成する。
【００１５】
さらに光ディスク装置は、検出領域９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄの受光量に応じて検出信号ＳＤａ、ＳＤｂ、ＳＤｃ及びＳＤｄを生成し、所望のトラックと平行な中心線を挟んだ両側の領域における受光量の差分値Ｓｄｉｆを次式に従って算出することにより、図５（Ａ）に示すように１周期が光ディスク１００の径方向における１トラックに対応した正弦波を得ることができる。
【００１６】
Ｓｄｉｆ＝（ＳＤａ＋ＳＤｂ）−（ＳＤｃ＋ＳＤｄ）              ……（１）
【００１７】
ちなみに光ディスク装置は、非点収差法を用いてフォーカスエラー信号ＳＦＥを生成しているため、光強度分布は見かけ上９０度回転することになる。このため光ディスク装置は、図中ではメインスポットＰＡ、サブスポットＰＢ及びＰＣの整列方向が縦方向であることに対し、差分値Ｓｄｉｆを算出する際の分割線Ｃｐを横方向としている。
【００１８】
さらに、光ディスク装置は、検出領域１０Ａ及び１０Ｂと検出領域１１Ａ及び１１Ｂの受光量に応じて検出信号ＳＥａ及びＳＥｂと検出信号ＳＦａ及びＳＦｂとをそれぞれ生成し、当該検出信号ＳＥａ及びＳＥｂの差分値となる検出光量差ΔＱＢと、当該検出信号ＳＦａ及びＳＦｂの差分値となる検出光量差ΔＱＣとを加算した差分加算値Ｓｄｓを次式により算出する（ただし、Ｋ１は係数）。
【００１９】
Ｓｄｓ＝Ｋ１｛（ＳＥａ−ＳＥｂ）＋（ＳＦａ−ＳＦｂ）｝          ……（２）
【００２０】
ちなみに光ディスク装置は、メインビームによるメインスポットＰＡの光量と比較してサブビームによるサブスポットＰＢ及びＰＣの光量が小さいため、検出信号ＳＥａ、ＳＥｂ、ＳＦａ及びＳＦｂにそれぞれ所定の定数Ｋ１を乗じることにより差分加算値Ｓｄｓのレベルを差分値Ｓｄｉｆと同等に高めるようになされている。
【００２１】
ここで図６に示すように、反射光スポットＱが光検出器８の中心からずれている場合、差分値Ｓｄｉｆにオフセットが発生し、図５（Ｂ）に示すように、差分値Ｓｄｉｆの正弦波の中心が移動する。
【００２２】
このとき図５（Ｃ）に示すように、差分加算値Ｓｄｓは図５（Ｂ）に示した差分値Ｓｄｉｆと比較して逆位相となっていると共に、当該差分値Ｓｄｉｆと同様のオフセットを有している。これは、図４（Ａ）に示したように、光ディスク装置がメインビームによるメインスポットＰＡをグルーブＧ上に位置するように照射しているのに対し、サブビームによるサブスポットＰＢ及びＰＣを半トラック分ずらしてランドＬに位置するよう照射しているためである。
【００２３】
そこで光ディスク装置は、差分値Ｓｄｉｆと差分加算値Ｓｄｓとの差分を次式に従って算出することにより、図５（Ｄ）に示すようにオフセットの影響を相殺し、かつ振幅を約２倍に拡大したトラッキングエラー信号ＳＴＥを得るようになされている（例えば、特許文献１参照）。
【００２４】
ＳＴＥ＝｛（ＳＤａ＋ＳＤｂ）−（ＳＤｃ＋ＳＤｄ）｝
−Ｋ１｛（ＳＥａ−ＳＥｂ）＋（ＳＦａ−ＳＦｂ）｝          ……（３）
【特許文献１】特公平４−３４２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ところで近年では、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標）など、複数の方式の光ディスクに対応した光ディスク装置が普及しつつある。
【００２６】
このような光ディスク装置の中には、図７に示すように、２つの対物レンズ５（第１対物レンズ５Ａ及び第２対物レンズ５Ｂ）を使用し、光ディスク１００の半径方向に対して直角にこれら２つの対物レンズ５を併置する光ピックアップを備えるようになされたものがある。
【００２７】
このような光ピックアップでは、光ディスク１００の中心１００ｃを通る第１移動軸線ＭＬ１上に第1対物レンズ５Ａを配置すると共に、中心１００ｃを通らない第２移動軸線ＭＬ２上に第２対物レンズ５Ｂを配置するようになされている。
【００２８】
すなわち光ピックアップは、第１対物レンズ５Ａをこの第１移動軸線ＭＬ１上で光ディスク１００の半径方向へ移動させる。このとき図８に示すように、第１移動軸線ＭＬ１が光ディスク１００の半径上にあるため、この第１移動軸線ＭＬ１上においては、トラック接線ＴＬと、第１移動軸線ＭＬ１の垂線との成す角度（以下、これをトラック接線角度と呼ぶ）Ａｇは常に０°となり、一定となる。
【００２９】
これに対して、光ピックアップは、第２移動軸線ＭＬ２上で第２対物レンズ５Ｂ（図７）を光ディスク１００の半径方向へ移動させる。ここで、第２移動軸線ＭＬ２が光ディスク１００の半径上にないため、第２移動軸線ＭＬ２上のトラック接線角度Ａｇ（図８）は第２対物レンズ５Ｂの位置によって変化し、光ディスク１００の外周側で小さく、内周側で大きくなる。
【００３０】
従って、図９（Ａ）に示すように、上述したＤＰＰ法をこのような２つの対物レンズ５を有する光ピックアップに適用した場合、光ディスク１００の半径上にある第１対物レンズ５Ａについては、対物レンズを１つしか有さない光ピックアップと同様に、回折素子により分離されたメインスポットＰＡ並びにサブスポットＰＢ及びＰＣのうち、メインスポットＰＡをグルーブＧ上に照射すると共に、サブスポットＰＢ及びＰＣを隣接するランドＬ上に高い精度で照射することができる。
【００３１】
しかしながら、光ディスク１００の半径上にない第２対物レンズ５Ｂについては、光ディスク１００上の位置に応じて第２移動軸線ＭＬ２上のトラック接線角度Ａｇが変化するため、図９（Ｂ）に示すように、サブスポットＰＢ及びＰＣの照射位置がランドＬ上からずれてしまう。
【００３２】
ここで、上述したＤＰＰ法では、メインスポットＰＡが照射されるグルーブＧからサブスポットＰＢ及びＰＣを互いに反対方向に半トラックずつずらすことにより、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣの位相をメイン反射光スポットＱＡの差分値Ｓｄｉｆの位相と反対にすると共に、差分値Ｓｄｉｆと検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣを加算した差分加算値Ｓｄｓとの差分を算出することにより、オフセットのみを相殺し、重複領域Ｗの光量差を表す重複領域光量差ΔＷを２倍に拡大している。
【００３３】
従って、サブスポットＰＢ及びＰＣの照射位置がランドＬ上からずれてしまうと、図１０に示すように、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣの位相が差分値Ｓｄｉｆからずれてしまい、差分加算値Ｓｄｓの位相をメイン反射光スポットＱＡの差分値Ｓｄｉｆの位相と完全に反対にすることができないため、トラッキングエラー信号ＳＴＥの値が重複領域光量差ΔＷの２倍からずれてしまう。
【００３４】
すなわち、移動軸線ＭＬ（第１移動軸線ＭＬ１及び第２移動軸線ＭＬ２）上の１トラック当たりのトラックピッチをＴＰ（図４（Ａ））とした場合、（１）式に示したメイン反射光スポットＱＡにおける差分値Ｓｄｉｆを、オフセット量σを含んだ正弦波として次式のように表すことができる。
【００３５】
Ｓｄｉｆ＝ｓｉｎ（２πｘ／ＴＰ）＋σ                          ……（４）
【００３６】
一方、差分加算値Ｓｄｓは、メインスポットＰＡに対するサブスポットＰＢ及びＰＣの半径方向への離間距離をＤとすると、次式に示すように正弦波として表すことができる。
【００３７】
Ｓｄｓ＝Ｋ１×（ｓｉｎ（２πｘ（ｘ＋Ｄ）／ＴＰ）＋σ）
＋Ｋ１×（ｓｉｎ（２πｘ（ｘ−Ｄ）／ＴＰ）＋σ）      ……（５）
【００３８】
差分値Ｓｄｉｆと差分加算値Ｓｄｓの値が同一レベルであると仮定し、所定の係数を乗算すると、トラッキングエラー信号ＳＴＥは、次式のように表すことができる。
【００３９】
ＳＴＥ＝（ｓｉｎ（２πｘ／ＴＰ）＋σ）
−（（ｓｉｎ（２πｘ（ｘ＋Ｄ）／ＴＰ）＋σ）
＋（ｓｉｎ（２πｘ（ｘ−Ｄ）／ＴＰ）＋σ））／２      ……（６）
【００４０】
（６）式を書き換えると、次式のように表される。
【００４１】
ＳＴＥ＝（１−ｃｏｓ（２πＤ／ＴＰ））×ｓｉｎ（２πｘ／ＴＰ）  ……（７）
【００４２】
（７）式より、ＤＰＰ法では、Ｄ＝ＴＰ／２のとき、トラッキングエラー信号ＳＴＥが最大値をとり、離間距離Ｄの値を常に一定の値（ＴＰ／２）に固定しないと、トラッキングエラー信号ＳＴＥの値が変化してしまうことが分かる。
【００４３】
ここで、光ディスク１００上の位置に応じて第２移動軸線ＭＬ２のトラック接線角度Ａｇが変化することは、第２移動軸線ＭＬ２上におけるトラックピッチＴＰａの値が変化することを意味する。トラッキングエラー信号ＳＴＥを一定にするには、離間距離Ｄの値を常に第２移動軸線ＭＬ２上におけるトラックピッチＴＰａの値に合わせて変化させるように制御する必要があるが、実際上このような制御は困難である。
【００４４】
このことから、２つの対物レンズ５を有する光ディスク装置にＤＰＰ法を適用した場合、光ディスク１００の半径上にない第２対物レンズ５Ｂに応じたトラッキングエラー信号ＳＴＥの品質が低下するという問題があった。
【００４５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、対物レンズが光ディスクの半径上にない場合であっても、トラッキングエラー信号の品質を低下させない光ディスク装置及び光ピックアップを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
かかる課題を解決するため本発明においては、光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射された光ビームが反射される際の回折によって、光ビームが反射されてなる反射光ビームにおける０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより形成される２つの重複領域において、光ビームのトラックに対する位置に応じて生じる光量差を用いてトラッキング制御を行う光ディスク装置であって、光源から発射される光ビームを信号記録層における記録情報を読み取るためのメインビーム、及びトラッキング制御のためのサブビームに分離する分離部と、分離された光ビームを集光して信号記録層のトラックに照射する対物レンズと、反射光ビームを受光して当該反射光ビームの光量に応じた検出信号を生成する検出信号生成部と、検出信号に基づいてトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号生成部と、トラッキングエラー信号に基づいて対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動部とを設け、分離部は、サブビームが信号記録層で反射されてなるサブ反射光ビームにおける重複領域の光量を、当該重複領域以外の領域に比して小さくするようにした。
【００４７】
これにより、反射光ビームとトラックとの位置関係に応じて生じる重複領域の光量差をサブ反射光ビームに殆ど生じさせないため、サブ反射光ビームからオフセットのみを表す差分加算値を生成することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、反射光ビームとトラックとの位置関係に応じて生じる重複領域の光量差をサブ反射光ビームに殆ど生じさせないため、サブ反射光ビームからオフセットのみを表す差分加算値を生成することができ、かくして対物レンズが光ディスクの半径上にない場合であっても、トラッキングエラー信号の品質を低下させない光ディスク装置及び光ピックアップを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００５０】
（１）光ディスク装置の全体構成
従来の構成と対応する部分に同一符号を附して示す図１１において、１０は全体として光ディスク装置を示し、制御部１２が光ディスク装置１０の各部を制御するようになされている。
【００５１】
すなわち制御部１２は、サーボ回路１３を介してスピンドルモータ１４を回転させ、ターンテーブル（図示せず）に載置された光ディスク１００を回転駆動する。また制御部１２は、サーボ回路１３を介して送りモータ１５を回転させ、ガイド軸１７に沿って光ピックアップ１６を光ディスク１００の半径方向に移動させる。さらに制御部１２は信号処理部１８を制御し、光ディスク１００に対するデータの読出及び書込を実行させる。
【００５２】
図１２は光ピックアップ１６の構成を示している。この光ピックアップ１６は、ＢＤ（Blu-ray Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の２種類の光ディスク１００（ＢＤ１００Ａ及びＤＶＤ１００Ｂ）に対応しており、ＢＤ用の第１対物レンズ５ＡとＤＶＤ用の第２対物レンズ５Ｂとを有している。
【００５３】
レーザダイオード２０は、信号処理部１８（図１１）から供給される駆動電流に応じてレーザ光を発光し、光ビーム４０としてλ／２波長板２１を介して回折素子３０へ入射させる。
【００５４】
回折素子３０は、光ビーム４０を０次光ビームであるメインビームＭＢ及び±１次光ビームであるサブビームＳＢに分離し、ビームスプリッタ２３へ入射する。ちなみにサブビームＳＢは、信号記録層の記録情報を読み取るためのメインビームＭＢの光利用効率を高めるため、当該メインビームＭＢと比較して光量が小さくなるようになされている。
【００５５】
ビームスプリッタ２３は、光ビーム４０の一部を偏光面において反射させ、これをＡＰＣ（Auto Power Control）用レンズ２４により集光してＡＰＣ用光検出器２５により光量を検出し、当該光量に応じた出射光量信号を生成して制御部１２（図１１）へ供給する。
【００５６】
さらにビームスプリッタ２３（図１２）は、入射された光ビーム４０の残りをそのまま透過させ、ビームスプリッタ２７を介してコリメータレンズ２９へ入射させる。コリメータレンズ２９は、発散光として入射された光ビーム４０を平行光に変換し、ビームスプリッタ３１へ入射する。
【００５７】
ビームスプリッタ３１は、入射された光ビーム４０をその波長に応じて反射又は透過させる。すなわち、光ビーム４０がＢＤ用光ビーム４０Ａであった場合、ビームスプリッタ３１は、当該ＢＤ用光ビーム４０Ａを反射し、その方向を９０[°]変化させ、当該ＢＤ用光ビーム４０Ａをλ／４波長板３２を介して第１対物レンズ５Ａに入射させる。そして第１対物レンズ５Ａは、ＢＤ用光ビーム４０Ａを集光しＢＤ１００Ａに照射する。また第１対物レンズ５Ａは、ＢＤ用光ビーム４０ＡがＢＤ１００Ａによって反射されてなるＢＤ用反射光ビーム５０Ａを受光し、λ／４波長板３２を介してビームスプリッタ３１に入射させる。
【００５８】
ビームスプリッタ３１は入射されたＢＤ用反射光ビーム５０Ａを反射し、その方向を９０[°]変化させ、当該ＢＤ用反射光ビーム５０Ａをコリメータレンズ２９とビームスプリッタ２７と収差補正用のマルチレンズ３３とを介して光検出器８に入射する。そして、光検出器８はＢＤ用反射光ビーム５０Ａを光電変換して検出信号を生成し、信号処理部１８(図１１)に供給する。
【００５９】
信号処理部１８は、この検出信号から再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成する。制御部１２は、信号処理部１８から供給されるフォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥに基づいて駆動制御信号を生成し、２軸アクチュエータ３６（図１２）を制御することにより、ＢＤ用光ビーム４０ＡをＢＤ１００Ａにおける所望のトラック上に正確に照射するように第１対物レンズ５Ａをフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動する。
【００６０】
一方ビームスプリッタ３１は、光ビーム４０がＤＶＤ用光ビーム４０Ｂであった場合には、当該ＤＶＤ用光ビーム４０Ｂを透過させて、立上ミラー３４に入射する。立上ミラー３４は、ＤＶＤ用光ビーム４０Ｂの方向を９０[°]変化させ、λ／４波長板３５を介して第２対物レンズ５Ｂに入射させる。そして第２対物レンズ５Ｂは、ＤＶＤ用光ビーム４０Ｂを集光しＤＶＤ１００Ｂに照射する。また第２対物レンズ５Ｂは、ＤＶＤ用光ビーム４０ＢがＤＶＤ１００Ｂによって反射されてなるＤＶＤ用反射光ビーム５０Ｂを受光し、λ／４波長板３５と立上ミラー３４とを介してビームスプリッタ３１に入射させる。
【００６１】
ビームスプリッタ３１は入射されたＤＶＤ用反射光ビーム５０Ｂを透過させ、当該ＤＶＤ用反射光ビーム５０Ｂをコリメータレンズ２９とビームスプリッタ２７とマルチレンズ３３とを介して光検出器８に入射する。そして、光検出器８はＤＶＤ用反射光ビーム５０Ｂを光電変換して検出信号を生成し、信号処理部１８(図１１)に供給する。
【００６２】
信号処理部１８は、この検出信号から再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成する。制御部１２は、信号処理部１８から供給されるフォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥに基づいて駆動制御信号を生成し、２軸アクチュエータ３７（図１２）を制御することにより、ＤＶＤ用光ビーム４０ＢをＤＶＤ１００Ｂにおける所望のトラック上に正確に照射するように第２対物レンズ５Ｂをフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動する。
【００６３】
（２）トラッキングエラー信号の生成
（２−１）原理
図５を用いて上述したように、いわゆるＤＰＰ（Differential Push Pull）法では、メイン反射光スポットＱＡに基づく差分値Ｓｄｉｆから反対の位相を有するサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣに基づく差分加算値Ｓｄｓを減算することにより、対物レンズ５のみが駆動されることによって反射光スポットＱの中心が光検出器８からずれたり、光ディスク１００の傾きなどに起因したりして発生するオフセットを相殺し、所望のトラックにおけるグルーブＧ上からメインスポットＰＡがずれたときの照射ずれを表す重複領域光量差ΔＷを２倍に拡大している。
【００６４】
本実施の形態では、図１３（Ａ）に示すように従来と同様、メイン反射光スポットＱＡには、照射ずれに応じて重複領域Ｗに発生する明暗によって重複領域光量差ΔＷが発生する一方、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣにおいては、重複領域Ｗの光量を当該重複領域Ｗ以外の領域に比して小さくすることにより、照射ずれの明暗（いわゆるプッシュプル成分）による重複領域光量差ΔＷのレベルを小さくし、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣ（図１３（Ｂ））にこの重複領域光量差ΔＷの影響が殆ど現れないようにする。
【００６５】
これにより、図１４（Ｂ）に示すように、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣの加算値となる差分加算値Ｓｄｓから照射ずれによるプッシュプル成分を除去できるため、当該差分加算値Ｓｄｓがオフセットのみをほぼ表すようになる。
【００６６】
これにより、（２）式で算出されるメイン反射光スポットＱＡに基づく差分値Ｓｄｉｆ（図１４（Ａ））から、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣに基づく差分加算値Ｓｄｓ（図１４（Ｂ））を減算することでオフセットを相殺できるため、（４）式に従って算出されるトラッキングエラー信号ＳＴＥ（図１４（Ｃ））が、照射ずれに起因する重複領域光量差ΔＷのみをほぼ表すようになる。
【００６７】
（２−２）回折素子の構成
具体的に、光ピックアップ１６は、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣにおける重複領域Ｗの光量が当該重複領域Ｗ以外の領域に比して小さくなるように、図１５に示す回折素子３０によって光ビーム４０をメインビームＭＢとサブビームＳＢとに分離する。
【００６８】
この回折素子３０は、例えばガラスやアクリル樹脂などの光学材料でなる板状の素子に対し、例えば透明誘電体膜によって回折格子ＤＬが形成されてなる。
【００６９】
この回折格子ＤＬは、複数の直線パターンが平行周期ｄで形成されてなる第１回折格子ＤＬａと、同様の直線パターンが平行周期ｄで形成されてなる第２回折格子ＤＬｂとが交差角度θで交差されることにより構成されており、例えば第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂが回折素子３０の一面に重ねて設けられている。
【００７０】
図１６に示すように、この第１回折格子ＤＬａは、入射される光ビーム４０を第１回折ラインＬａ上に回折し、０次光ビームでなるメインビームＭＢ及び±１次光ビームでなる第１サブビーム±ＳＢ１に分離する。
【００７１】
一方、第２回折格子ＤＬｂは、入射される光ビーム４０を第２回折ラインＬｂ上に回折し、０次光ビームでなるメインビームＭＢ及び±１次光ビームでなる第２サブビーム±ＳＢ２に分離する。
【００７２】
このとき、回折素子３０は、第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂ(図１５)が交差角度θで交差し、かつ同一の平行周期ｄを有しているため、第１回折ラインＬａ及び第２回折ラインＬｂを交差角度θで交差させると共に、第１サブビーム±ＳＢ１及び第２サブビーム±ＳＢ２をメインビームＭＢからほぼ同一の距離にそれぞれ照射するようになされている。
【００７３】
このとき回折素子３０では、交差角度θが小さい角度（例えば２．５[°]）に選定されているため、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２（以下、これをサブビーム＋ＳＢと呼ぶ）が重なり合って干渉すると共に、第１サブビーム−ＳＢ１及び第２サブビーム−ＳＢ２（以下、これをサブビーム−ＳＢと呼ぶ）が重なり合って干渉する。この結果サブビーム＋ＳＢ及び−ＳＢには、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２、並びに第１サブビーム−ＳＢ１及び第２サブビーム−ＳＢ２の成す隣接角度φに応じて明部分及び暗部分が繰り返される、いわゆる干渉縞が形成される。
【００７４】
そして、図１７に示すように、対物レンズ５を介して光ディスク１００上にメインスポットＰＡ並びにサブスポットＰＢ及びＰＣとして照射されたメインビームＭＢ及びサブビームＳＢ（サブビーム＋ＳＢ及び−ＳＢ）は、光ディスク１００で反射されてメイン反射光ビームＭＲＢ及びサブ反射光ビームＳＲＢとなる。
【００７５】
このとき、メイン反射光ビームＭＲＢ及びサブ反射光ビームＳＲＢは、グルーブＧ及びランドＬによって回折し、０次光ビームでなる主光領域ＡＲ０と±１次光ビームでなる副光領域ＡＲ±１にそれぞれ分離されるため、主光領域ＡＲ０と副光領域ＡＲ±１が重なり合う重複領域Ｗが形成される。
【００７６】
本実施の形態における回折素子３０は、図１８に示すように、サブ反射光スポットＱＢ（図１８（Ａ））及びＱＣ（図１８（Ｂ））に形成される重複領域Ｗに対応する領域に光量の小さい干渉縞の暗部分がくるように、上述したサブビームＳＢに形成される干渉縞の周期を調整することにより、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣにおける重複領域Ｗの光量を主光領域ＡＲにおける当該重複領域Ｗ以外の領域（以下、これを中央領域ＡＲｃと呼ぶ）に比して小さくする。
【００７７】
これにより図１９に示すように、回折素子３０は、光検出器８のメインスポット検出器９に受光されるメイン反射光スポットＱＡにおいては従来と同様に照射ずれによる明暗が重複領域Ｗに現れる一方、サブスポット検出器１０及び１１に受光されるサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣにおいては、重複領域Ｗの光量が中央領域ＡＲｃに比して小さいため、照射ずれによる明暗が重複領域Ｗに殆ど現れないようにすることができる。
【００７８】
次に、サブビームＳＢに形成される干渉縞の周期の調整について説明する。以下、サブビーム＋ＳＢ、サブスポットＰＢ及びサブ反射光スポットＱＢについてのみ説明するが、サブビーム−ＳＢ、サブスポットＰＣ及びサブ反射光スポットＱＣについても同様である。
【００７９】
図１５に示した回折素子３０において、第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂはそれぞれ交差し、菱形ＤＭを形成している。この菱形ＤＭの水平方向の周期である水平菱形周期Ｃｈは、第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂの平行周期ｄを用いて次式のように表すことができる。
【００８０】
Ｃｈ＝ｄ／ｓｉｎ（θ／２）                                    ……（８）
【００８１】
ここで、回折素子３０に入射する光ビーム４０の光振幅関数をＦａ（ｘ，ｙ）としたとき、サブビーム＋ＳＢの光振幅関数Ｆｂ（ｘ，ｙ）は、説明に不要な係数を省略すると、次式のように表すことができる。
【００８２】
Ｆｂ（ｘ，ｙ）＝２×Ｆａ（ｘ，ｙ）×ｃｏｓ（２πｘ／Ｃｈ）    ……（９）
【００８３】
平行周期ｄは後述するように他の因子によって自動的に決定される値であることから、交差角度θを選定して水平菱形周期Ｃｈを調整することにより、干渉縞の暗部分がサブ反射光ビームＳＢＲの重複領域Ｗに対応する領域にくるようにサブビーム＋ＳＢの干渉縞の周期を調整することができることが分かる。
【００８４】
ここで、図２０に示すように、サブ反射光スポットＱＢの主光領域ＡＲ０の中心ＣＡＲ０と各副光領域ＡＲ±１の中心ＣＡＲ±１との中間となる重複領域中心Ｃｗ付近の光量がゼロ若しくはほぼゼロになるようにサブビーム＋ＳＢの干渉縞の周期を調整することにより、最も効率良く、サブ反射光ビームＳＢＲの重複領域Ｗの光量を小さくできると考えられる。
【００８５】
具体的に、光ディスク１００におけるトラックピッチをＴＰ、対物レンズ５の開口数をＮＡ、光ビーム４０の波長をλ、対物レンズ５の開口半径をｒとすると、サブ反射光スポットＱＢの主光領域ＡＲ０の中心ＣＡＲ０から重複領域中心Ｃｗまでの距離Ｋは、次式のように表すことができる。
【００８６】
Ｋ＝ｒ×λ／（２×ＴＰ×ＮＡ）                              ……（１０）
【００８７】
すなわち、ｘ＝Ｋのときに（９）式の瞳関数Ｆｂ（ｘ，ｙ）の値がほぼゼロになることが望ましいといえる。ここで、瞳関数Ｆｂ（ｘ，ｙ）の値がゼロになる条件は、次式のように表すことができる。
【００８８】
ｃｏｓ（２πｘ／Ｃｈ）＝０                                  ……（１１）
【００８９】
（２πｘ／Ｃｈ）の値がπ／２になるとき、（１１）式が成り立つことから、瞳関数Ｆｂ（ｘ，ｙ）の値がゼロになるときのｘの値は次式のように表すことができる。
【００９０】
ｘ＝１／４×Ｃｈ                                            ……（１２）
【００９１】
ここで、ｘ＝Ｋとして、（１２）式に（１０）式を代入すると、次式のように表すことができる。
【００９２】
２×ｒ×λ＝ＴＰ×ＮＡ×Ｃｈ                                ……（１３）
【００９３】
さらに、一般的な回折格子の公式により、回折素子３０で回折される２本の＋１次光ビーム（第１サブビームＳＢ＋１及び第２サブビームＳＢ＋２）の成す角度（以下、これを隣接ビーム角度と呼ぶ）φ（図１６）は、次式のように表すことができる。
【００９４】
Ｃｈ×ｓｉｎ（φ／２）＝λ                                  ……（１４）
【００９５】
ここで、φが小さい値を取ることから、ｓｉｎφをφに近似すると共に、（１４）式を（１３）式に代入すると、次式が得られる。
【００９６】
ｒ×φ＝ＴＰ×ＮＡ                                          ……（１５）
【００９７】
ここで、第１サブビームＳＢ＋１及び第１サブビーム−ＳＢ１の回折角度をａとし、ｓｉｎ（ａ）をａに近似すると、隣接ビーム角度φは、交差角度θを用いて次式で表される。
【００９８】
φ＝ａ×θ                                                  ……（１６）
【００９９】
（１５）式に（１６）式を代入すると、交差角度θは次式のように表すことができる。
【０１００】
θ＝ＴＰ×ＮＡ／（ｒ×ａ）                                  ……（１７）
【０１０１】
仮に、回折素子３０が平行光束中にあるとすると、平行周期ｄ及び回折角度ａは次式のような関係を有している。
【０１０２】
ｄ×ｓｉｎ（ａ）＝λ                                        ……（１８）
【０１０３】
この回折角度ａは、メインスポットＰＡ並びにサブスポットＰＢ及びＰＣの位置関係に応じて適宜その値が選択され、この回折角度ａに応じて平行周期ｄの値が自動的に決定することになる。次いで、（１７）式に（１８）式を代入すると、交差角度θ及び平行周期ｄは次式のように表される。
【０１０４】
θ＝ＴＰ×ＮＡ×ｄ／（ｒ×λ）                              ……（１９）
【０１０５】
トラックピッチＴＰ及び開口数ＮＡは、光ディスク１００の物理的条件等によって既に決定されている値であり、さらに開口半径ｒが光ピックアップ１６の大きさなどの仕様を満たすように設計者によって決定されれば、（１９）式が成立するように、交差角度θを決定することにより、（９）式で示される瞳関数Ｆｂ（ｘ，ｙ）において、ｘ＝Ｋのときの値をゼロにして、サブ反射光ビームＳＲＢにおける重複領域Ｗの光量を効率よく小さくすることが可能になる。
【０１０６】
本実施の形態において回折素子３０は発散光中にあるため、図２１に示すように、平行周期ｄ及び回折角度ａは、（１８）式の代わりにコリメータレンズ２９の焦点距離Ｆと、光源から回折素子３０までの距離Ｉとを用いて、次式のように表すことができる。
【０１０７】
Ｆ／Ｉ×ｄ×ａ＝λ                                        ……（２０）
【０１０８】
次いで、（１７）式に（２０）式を代入すると、発散光中における交差角度θ及び平行周期ｄは次式のように表される。
【０１０９】
θ＝ＴＰ×ＮＡ×Ｆ×ｄ／（Ｉ×ｒ×λ）                    ……（２１）
【０１１０】
従って、発散光束中に回折素子３０がある光ピックアップ１６の場合には、（２１）式を満たす値に近い角度を交差角度θとして選定してサブビーム＋ＳＢにおける干渉縞の周期を調整することにより、サブ反射光スポットＱＢにおける重複領域Ｗの光量を小さくすることができ、差分加算値Ｓｄｓから照射ずれの影響を除去することができる。
【０１１１】
この結果、図２２に示すように、光受光器８において受光されたサブ反射光スポットＱＢは、重複領域Ｗに照射ずれによる明暗を物理現象として発生させるものの、この重複領域Ｗの光量自体が殆どないため重複領域光量差ΔＷも殆どゼロとなる。この結果、検出光量差ΔＱＢが重複領域光量差ΔＷの光量変調を受けることなく、主にオフセットのみを反映することができる。
【０１１２】
このように光ディスク装置１０は、第１サブビーム±ＳＢ１及び第２サブビーム±ＳＢ２を重ねることによってサブ反射光スポットＱＢに干渉縞を形成すると共に、重複領域Ｗの中心付近にこの干渉縞における光量がゼロとなる暗部分がくるように、回折素子３０において干渉縞の周期を決定する交差角度θを選定することにより、重複領域Ｗの光量を中央領域ＡＲｃに比して小さくすることができる。
【０１１３】
ちなみに、回折角度ａ＝０．３１[°]、光ディスク１００がＢＤ（トラックピッチＴＰ＝０．３２[μｍ]、開口数ＮＡ＝０．８５、λ＝４０５ [ｎｍ]）であると仮定した場合、この（１９）式を用いて算出される交差角度θは２．５[°]となる。
【０１１４】
実際上は、光ビーム４０がガウス分布を有しているなどの理由のため、重複領域Ｗの光量が最も小さくなるときの交差角度θは、図２３（Ａ）に示すように、算出された値よりも若干ずれ、約２．２[°]及び約２．７[°]のときに最小になる。
【０１１５】
また、図２３（Ｂ）に示すように、トラックピッチＴＰ＝０．５７[μｍ]の場合であっても、重複領域Ｗの光量が最も小さくなるときの交差角度θは３[°]付近であり、このような場合、交差角度θとしてトラックピッチＴＰ＝０．３２[μｍ]及び０．５７[μｍ]で共に小さい値を示す３[°]付近を選択することにより、異なるトラックピッチＴＰを有する複数方式の光ディスク１００に対して回折素子３０を共用することができる。
【０１１６】
なお、本実施の形態による回折素子３０は、交差角度θとして、ＢＤ１００Ａ及びＤＶＤ１００Ｂの両方に対して（２１）式を満たす値に近い値を選定することにより、ＢＤ用光ビーム４０Ａ及びＤＶＤ用光ビーム４０Ｂの双方による反射光スポットＱＢ及びＱＣに対して重複領域Ｗの光量を小さくするようになされている。
【０１１７】
（２−３）光検出器による受光
次に、上述した回折素子３０を介して光ビーム４０が光ディスク１００に照射されたときに生成されるトラッキングエラー信号ＳＴＥについて説明する。
【０１１８】
なお、図２４に示すように、光ディスク装置１０では、光ディスク１００の半径方向に平行に２本のガイド軸１７が設置されており、この２本のガイド軸１７に沿って移動可能なように光ピックアップ１６が設置されている。
【０１１９】
この光ピックアップ１６では、光ディスク１００の中心１００ｃを通る中心線ＣＬに対し、ほぼ対称な位置に第１対物レンズ５Ａ及び第２対物レンズ５Ｂを配置すると共に、当該中心線ＣＬ上にない第１の移動軸線ＭＬ１及び第２の移動軸線ＭＬ２上で当該第１対物レンズ５Ａ及び第２対物レンズ５Ｂを移動させる。
【０１２０】
従って、光ピックアップ１６は、ＢＤ１００Ａに対しては第１の移動軸線ＭＬ１上にメインスポットＰＡを照射し、ＤＶＤ１００Ｂに対しては、第２の移動軸線ＭＬ２上にメインスポットＰＡを照射するようになされている。
【０１２１】
図２５（Ａ）に示すように、光ディスク装置１０は、ＢＤ１００Ａにおける所望のトラックにおけるグルーブＧ０上にメインビームＭＢによるメインスポットＰＡを照射すると共に、回折素子３０によって回折されたサブビームＳＢによるサブスポットＰＢ及びＰＣを同一のグルーブＧ０上に照射する。
【０１２２】
メインビームＭＢ並びにサブビームＳＢは、ＢＤ１００Ａによって反射され、メイン反射光スポットＱＡ並びにサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣとして３つのスポット検出器９、１０及び１１を有する光検出器８に受光される。
【０１２３】
ここで光ディスク装置１０は、非点収差法を用いてフォーカスエラー信号ＳＦＥを生成しているため、光強度分布は見かけ上９０度回転することになる。このため対物レンズ５が横方向のトラッキング方向に移動すると、図中ではメインスポットＰＡ、サブスポットＰＢ及びＰＣは横方向となるトラッキング方向に移動するものの、メイン反射光スポットＱＡ、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣは縦方向の反射光スポット移動方向に移動することになる。このため、各スポット検出器９、１０及び１１における分割線Ｃｐはスポット移動方向に対して垂直方向に設けられている。
【０１２４】
図２５（Ｂ）に示すように、光ディスク装置１０は、検出領域９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄからなるメインスポット検出器９によってメイン反射光スポットＱＡを受光し、検出領域１０Ａ及び１０Ｂからなるサブスポット検出器１０によってサブ反射光スポットＱＢを受光し、さらに検出領域１１Ａ及び１１Ｂからなるサブスポット検出器１１によってサブ反射光スポットＱＣを受光し、それぞれの検出領域に応じた検出信号を生成する。
【０１２５】
そして、光ディスク装置１０は、検出領域９Ａ及び９Ｂの受光量を表す検出信号ＳＤａ及びＳＤｂから検出領域９Ｃ及び９Ｄの受光量を表す検出信号ＳＤｃ及びＳＤｄを減算することにより、重複領域光量差ΔＷ及びオフセットを表す差分値Ｓｄｉｆを次式に従って算出する。
【０１２６】
Ｓｄｉｆ＝（ＳＤａ＋ＳＤｂ）−（ＳＤｃ＋ＳＤｄ）            ……（２２）
【０１２７】
さらに光ディスク装置１０は、検出領域１０Ａの受光量を表す検出信号ＳＥａから検出領域１０Ｂの受光量を表す検出信号ＳＥｂを減算した検出光量差ΔＱＢと、検出領域１１Ａの受光量を表す検出信号ＳＦａから検出領域１１Ｂの受光量を表す検出信号ＳＦｂを減算した検出光量差ΔＱＣとを加算すると共に、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣの光量に応じた係数ＫＡを乗算することにより、オフセットを表す差分加算値Ｓｄｓを次式に従って算出する。
【０１２８】
Ｓｄｓ＝ＫＡ｛（ＳＥａ−ＳＥｂ）＋（ＳＦａ−ＳＦｂ）｝        ……（２３）
【０１２９】
次いで、光ディスク装置１０は、重複領域光量差ΔＷ及びオフセットを表す差分値Ｓｄｉｆからオフセットを表す差分加算値Ｓｄｓを減算することにより、次式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥを算出する。
【０１３０】
ＳＴＥ＝｛（ＳＤａ＋ＳＤｂ）−（ＳＤｃ＋ＳＤｄ）｝
−ＫＡ｛（ＳＥａ−ＳＥｂ）＋（ＳＦａ−ＳＦｂ）｝      ……（２４）
【０１３１】
これにより図１４を用いて説明したように、光ディスク装置１０は、差分値Ｓｄｉｆからオフセットを除去し、照射ずれに起因する重複領域光量差ΔＷのみを表すトラッキングエラー信号ＳＴＥを得ることができる。
【０１３２】
例えば図２５に示すように、メインスポットＰＡがグルーブＧ０の中心からずれて照射ずれが発生し、かつ反射光スポットＱが各スポット検出器９、１０及び１１の中心にあると、差分値Ｓｄｉｆは照射ずれに応じた重複領域光量差ΔＷを示すと共に、オフセットを表す差分加算値Ｓｄｓはほぼゼロになるため、トラッキングエラー信号ＳＴＥは照射ずれに応じた重複領域光量差ΔＷを示す。
【０１３３】
すなわち、光ディスク装置１０は、オフセットが殆ど発生していない場合には、図２６（Ａ）に示すように、光ピックアップ１６をＢＤ１００Ａの径方向に駆動した場合の差分値Ｓｄｉｆとして、１周期がＢＤ１００Ａの径方向における１トラックに対応した正弦波を得ることができる。
【０１３４】
一方図２６（Ｂ）に示すように、このとき光ディスク装置１０は、差分加算値Ｓｄｓとして、オフセットがほぼゼロであることを表す直流成分を得ることができる。
【０１３５】
従って、図２６（Ｃ）に示すように、このとき光ディスク装置１０は、トラッキングエラー信号ＳＴＥとして、差分値Ｓｄｉｆとほぼ同一の振幅を有する正弦波を得ることができる。
【０１３６】
このように光ディスク装置１０は、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣにおいて、照射ずれの影響が示される重複領域Ｗの光量をほぼゼロにすることにより、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣから照射ずれの影響を排除したため、検出光量差ΔＱＢ及びΔＱＣの加算値である差分加算値Ｓｄｓが照射ずれに影響されることなくオフセットのみを表すことができる。これにより光ディスク装置１０は、対物レンズ５が中心線ＣＬ上になくても差分値Ｓｄｉｆからオフセットを適切に除去することができ、高品質のトラッキングエラー信号ＳＴＥを得ることができる。
【０１３７】
一方、図２７に示すように、メインスポットＰＡがグルーブＧ０の中心からずれて照射ずれが発生し、かつ反射光スポットＱが各スポット検出器９、１０及び１１の中心からずれると、差分値Ｓｄｉｆは照射ずれに応じた重複領域光量差ΔＷ及びオフセットを示すと共に、差分加算値Ｓｄｓがオフセットのみを示す。この結果、差分値Ｓｄｉｆから差分加算値Ｓｄｓを減算することにより、オフセットに応じた値が相殺されるため、トラッキングエラー信号ＳＴＥは照射ずれに応じた重複領域光量差ΔＷのみを示すことができる。
【０１３８】
このように光ディスク装置１０は、差分加算値Ｓｄｓが照射ずれに影響されることなくオフセットのみを表すようにしたため、トラックピッチＴＰに拘らず、差分値Ｓｄｉｆからオフセットを適切に除去することができ、高品質のトラッキングエラー信号ＳＴＥを得ることができる。
【０１３９】
本実施の形態の場合、上述したように、ＢＤ用光ビーム４０Ａ及びＤＶＤ用光ビーム４０Ｂの双方によるサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣに対して重複領域Ｗの光量を小さくするように、回折素子３０の交差角度θが選定されている。
【０１４０】
従って光ディスク装置１０は、トラックピッチＴＰの異なるＤＶＤ１００Ｂの場合であっても、ＢＤ１００Ａの場合と同様にトラッキングエラー信号ＳＴＥを得ることができる。
【０１４１】
これにより、光ディスク装置１０では、従来のＤＰＰ法とは異なり、使用される光ディスク１００の種類に応じてメインスポットＰＡ及びサブスポットＰＢ及びＰＣの離間距離Ｄ（図４）をトラックピッチＴＰに合わせるために回折素子３０を調整する必要がない。
【０１４２】
なお従来のＤＰＰ法においては、光ビーム４０を単純にメインビームＭＢと２つのサブビームＳＢに分離するため、メイン反射光スポットＰＡとサブ反射光スポットＰＢ及びＰＣにおけるガウス強度分布に基づく（すなわちプッシュプル成分を考えない場合の）光強度分布がほぼ同一となる。
【０１４３】
このため図２８（Ａ）に示すように、サブビームＳＢに基づいて算出される差分加算値Ｓｄｓにおけるオフセット量は、メインビームＭＢに基づいて算出される差分値Ｓｄｉｆにおけるオフセット量と同様に、対物レンズ移動量に応じてほぼ直線的に変化することになり、差分加算値Ｓｄｓに所定の係数Ｋ１を乗算することにより、差分加算値Ｓｄｓ及び差分値Ｓｄｉｆにおけるオフセット量の値をほぼ同一にすることができる。
【０１４４】
これに対して本実施の形態では、光ビーム４０をメインビームＭＢと４つのサブビームＳＢに分離すると共に、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２、第１サブビーム−ＳＢ１及び第２サブビーム−ＳＢ２をそれぞれ重ね合わせ、サブ反射光スポットＰＢ及びＰＣの見かけ上の光強度分布を変化させている。このため図２８（Ｂ）に示すように、差分加算値Ｓｄｓにおけるオフセット量が、対物レンズ移動量が小さいときには対物レンズ移動量に応じて直線状で変化するものの、対物レンズ移動量が大きくなるにつれて対物レンズ移動量に応じた単純な直線ではなく、僅かに曲率を有しながら変化するようになる。
【０１４５】
すなわち反射光スポットＱにおけるガウス強度分布に基づく光強度を光等高線で表す図２９に示すように、メインビームＭＢによるメイン反射光スポットＱＡ（２９（Ａ））は、その形状及び光強度分布がほぼ真円でなり、どの方向に対しても光等高線の間隔は殆ど変化しない。このためメイン反射光スポットＱＡが移動しても、分割線Ｃｐがメイン反射光スポットＱＡにおいて光強度の大きい部分に位置し続けることができる。
【０１４６】
この光強度の大きい部分では、ガウス強度分布の特性により光量の変化が緩やかであるため、差分値Ｓｄｉｆが表すオフセット量（図２８（Ａ））は対物レンズ移動量に対してほぼ直線的に変化することになる。
【０１４７】
これに対してサブビームＳＢによるサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣ（図２９（Ｂ））は、干渉縞の形成によりその形状及び光強度分布が分割線Ｃｐの方向を長軸とする楕円状になる。このサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣの反射光スポット移動方向における光等高線の間隔は、メイン反射光スポットＱＡと比較して小さくなっており、当該反射光スポット移動方向に対する光量の変化が急峻になっている。
【０１４８】
このため差分加算値Ｓｄｓ（図２８（Ｂ））において対物レンズ移動量に対してオフセット量が直線的に変化する範囲が狭くなっており、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣがメイン反射スポットＱＡと同一量だけ移動した場合であっても、対物レンズ移動量に対するオフセット量が曲率を有しながら変化することになる。
【０１４９】
この結果、差分値Ｓｄｉｆにおけるオフセット量は従来と同様、対物レンズ移動量に応じて直線的に変化するのに対し、差分加算値Ｓｄｓが表すオフセット量が曲率を有して変化するため、差分加算値Ｓｄｓにおけるオフセット量に対して所定の係数ＫＡを乗算しても、差分値Ｓｄｉｆのオフセット量とほぼ同一にすることができない場合が生じてしまう。
【０１５０】
しかしながらその量は軽微であって、実用上問題とはならない。また、係数ＫＡを定数ではなく、差分加算値Ｓｄｓに応じて僅かに変化するようにすれば、差分加算値Ｓｄｓにおけるオフセット量と差分値Ｓｄｉｆのオフセット量とをほぼ同一にすることができる。
【０１５１】
また、図３０に示すように、サブスポット検出器１０Ｚ及び１１Ｚにおける分割線Ｃｐを反射光スポット移動方向に対する垂線から所定の傾斜角度だけ傾斜させることもできる。この分割線Ｃｐは、図３０（Ａ）に示すように、サブスポット検出器１０Ｚａ及び１１Ｚａにおいて同一方向に同一の傾斜角度だけ傾斜させても良く、また図３０（Ｂ）に示すように、サブスポット検出器１０Ｚｂ及び１１Ｚｂにおいて同一の傾斜角度だけ互いに逆方向になるように傾斜させても良い。
【０１５２】
これにより図２９（Ｃ）に示すように対物レンズ５の移動に伴って分割線Ｃｐがサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣ上を見かけ上斜め方向ｌに移動する。この斜め方向ｌでは、反射光スポット移動方向と比較して光等高線の間隔が大きいのに加え、分割線Ｃｐが実際に反射光スポット移動方向へ移動した移動量よりも斜め方向ｌへ移動した移動量が小さくなることから、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣが移動したときの分割線Ｃｐ付近における光量の変化を小さくすることができる。
【０１５３】
この結果、サブスポット検出器１０Ｚ及び１１Ｚを用いて算出される差分加算値Ｓｄｓは、対物レンズ移動量に対するオフセット量の変化率を小さくすることができ、オフセット量が直線状に変化する範囲を増大させることができる。
【０１５４】
また図３１に示すようにサブスポット検出器１０Ｚ及び１１Ｚ（図３１（Ｂ）及び（Ｃ））は、対物レンズ５の移動によってサブ反射光スポットＱＢ及びＱＣの中心が分割線Ｃｐから大きくずれてしまったような場合であっても、サブ反射光スポットＱＢ及びＱＣを分割線Ｃｐ上に位置させ続けることができ、分割線Ｃｐを傾斜させないサブスポット検出器１０及び１１（図３１（Ａ））と比較してオフセット量を検出可能な対物レンズ移動量の範囲を増大させることができる。
【０１５５】
なお、図３１（Ｂ）及び（Ｃ）ではこの分割線Ｃｐの傾斜角度が４５°であるが、検出したいオフセット量の範囲に応じてこの傾斜角度を適宜選択することができる。この傾斜角度が０°（図３１（Ａ））から大きくなるにつれて、差分加算値Ｓｄｓにおけるオフセット量が直線状に変化する範囲及びオフセット量を検出可能な対物レンズ移動量の範囲を増大させることができる。
【０１５６】
ここで、（１１）式において対物レンズ移動量Δｘが発生した場合、ｘが（ｘ−Δｘ）に置き換わる。このとき（Δｘ／Ｃｈ）の値が１／４程度まで変化してしまうと（１１）式の意味合いが変化してしまうため、好ましくない。
【０１５７】
しかしながら、回折素子３０における実際の水平菱形周期Ｃｈは３．８ｍｍであり、これに対して対物レンズ移動量は最大でも約０．３ｍｍ程度であるため、（Δｘ／Ｃｈ）の値が最大でも０．３／３．８＝約１／１２と十分に小さく、実用上問題を生じない。
【０１５８】
（３）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１０は、光ビーム４０から分離されたサブビームＳＢが光ディスク１００の信号記録層で反射されて光受光器８に受光されるときの反射光スポットＱＢにおいて、当該サブビームＳＢが光ディスク１００によって回折して形成される０次光ビームである主光領域ＡＲ０及び±１次光ビームが重複する重複領域Ｗの光量を、主光領域ＡＲ０の重複領域Ｗ以外の領域である中央領域ＡＲｃに比して小さくするようにした。
【０１５９】
これにより、光受光器８に受光される際のサブ反射光スポットＱＢにおける重複領域Ｗの光量が、光ディスク１００に照射されたサブビームＳＢによるサブスポットＰＢのトラックに対する位置に拘らずほとんど変化しないため、メインスポット検出器１０に受光されたサブ反射光スポットＱＢの分割線Ｃｐを挟んだ両側の検出光量差ΔＱＢが常にオフセットのみをほぼ表すことができる。
【０１６０】
この結果光ディスク装置１０は、メイン反射ビームによるメイン反射光スポットＱＡの検出光量差に基づく差分値Ｓｄｉｆからサブ反射光スポットＱＢの検出光量差ΔＱＢに基づく差分加算値Ｓｄｓを減算することにより、差分値Ｓｄｉｆからオフセットを適切に除去したトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成することができる。
【０１６１】
また、サブスポットＰＢのトラック上の位置が検出光量差ΔＱＢに殆ど影響を与えないため、従来のＤＰＰ法とは異なりサブスポットＰＢの照射位置に制限がない。このため光ディスク装置１０は、光ディスク１００の種類や対物レンズ５の位置に応じてサブスポットＰＢの照射位置を変化させる必要がない。さらに光ディスク装置１０では、従来の光ディスク装置のように、実際に光ビーム４０を照射してサブスポットＰＢがランドＬ上に照射されるように回折素子の角度を回転調整する必要がない。
【０１６２】
この結果光ディスク装置１０は、回折素子３０の設置に対する許容誤差を大きくすることができるのに加え、対物レンズ５が光ディスク１００の中心線ＣＬ上にある必要がないため、当該対物レンズ５の設置に対しても同様に許容誤差を大きくすることができ、光ピックアップ１６の組立工程を容易にすることができる。
【０１６３】
光ディスク装置１０は、サブビームＳＢを第１のサブビームである第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２のサブビームである第２サブビーム＋ＳＢ２に分離し、当該第１サブビーム＋ＳＢ１及び当該第２サブビーム＋ＳＢ２を重ね合わせるようにした。
【０１６４】
これにより光ディスク装置１０は、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２に干渉縞を生じさせることができるため、従来の回折素子を簡易な構成の回折素子３０に替えるだけで、サブ反射光スポットＱＢにおける重複領域Ｗの光量を小さくすることができるため、
【０１６５】
また、光ディスク装置１０は、サブ反射光ビームＳＲＢにおける主光領域ＡＲ０の中心ＣＡＲ０及び副光領域ＡＲ±１の中心ＣＡＲ±１の中間となる重複領域中心Ｃｗ付近における光量がゼロになるように上記第１のサブビーム及び第２のサブビームを重ね合わせるようにしたことにより、効率よく重複領域Ｗの光量を小さくすることができる。
【０１６６】
回折素子３０は、直線パターンが所定の周期ｄで形成された第１の回折格子である第１回折格子ＤＬａと、同様の直線パターンが上記周期で形成された第２の回折格子である第２回折格子ＤＬｂとが、所定の交差角度θで交差された２次元的な回折格子ＤＬを有するようにした。
【０１６７】
これにより光ディスク装置１０は、簡易な構成の回折素子３０で光ビーム４０をメインビームＭＢ、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２に分離すると共に、簡易な計算で干渉縞の周期を決定する交差角度θを算出することができる。
【０１６８】
さらに光ディスク装置１０は、サブ反射光スポットＱＢに合わせて、サブスポット検出器１０における分割線Ｃｐを傾斜させることにより、サブ反射光スポットＱＢの光強度分布が変化したことによる検出光量差ΔＱＢが表すオフセット量の変化を補正するようにした。
【０１６９】
これにより光ディスク装置１０は、メイン反射光スポットＱＡに基づく差分値Ｓｄｉｆから適切にオフセット成分を除去することができるため、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を一段と向上させることができる。
【０１７０】
以上の構成によれば、サブ反射光ビームＳＲＢにおけるサブビームＳＢが所望のトラックからずれたことを表す照射ずれの影響が現れる重複領域Ｗの光量を小さくしたことにより、サブ反射光ビームＳＲＢにオフセットの影響のみを反映させてサブ反射光ビームＳＲＢの光量からオフセットのみを表す差分加算値Ｓｄｓを生成することができ、かくして対物レンズが光ディスクの半径上にない場合であっても、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を低下させない光ディスク装置及び光ピックアップを実現できる。
【０１７１】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、回折素子３０の一面に第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂが重なるように形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば一面に第１回折格子ＤＬａが形成され、他面に第２回折格子ＤＬｂが形成されるようにしても良く、また、その凹部及び凸部の高さがそれぞれ同一でなり、第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂがあたかも１つの網目状でなる回折パターンのように形成されるようにしても良い。
【０１７２】
また上述の実施の形態においては、回折素子３０の基板の表面にスパッタリングなどによる薄膜を形成することにより、回折格子ＤＬが形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば回折素子３０の基板の表面を切削したり、又は成型により基板と一体的に凹凸を形成するようにしてもよい。このとき、第１回折格子ＤＬａ及び第２回折格子ＤＬｂの重複する部分を重複しない部分と同一の高さに形成することにより、回折素子３０の製造を容易にすることができる。
【０１７３】
さらに上述の実施の形態においては、光ディスク装置１０が２つの対物レンズ５を有するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１つの対物レンズ５のみを有するようにしても良い。
【０１７４】
さらに上述の実施の形態においては、重複領域中心Ｃｗ付近の光量がゼロになるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、重複領域ＷにサブスポットＰＢの照射位置の影響（すなわちプッシュプルの成分）がほとんど出ないような範囲内で、重複領域中心Ｃｗ付近の光量を小さくすればよい。
【０１７５】
さらに上述の実施の形態においては、第１サブビーム＋ＳＢ１と第２サブビーム＋ＳＢ２とを重ね合わせて干渉縞を形成することにより重複領域Ｗの光量を小さくするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の方法を用いて重複領域Ｗの光量を小さくするようにしても良い。
【０１７６】
さらに上述の実施の形態においては、直線パターンが所定の周期ｄで形成された第１の回折格子である第１回折格子ＤＬａと、同様の直線パターンが上記周期で形成された第２の回折格子である第２回折格子ＤＬｂとが、所定の交差角度θで交差されることにより回折格子ＤＬが形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々のパターンを有する回折格子ＤＬによって光ビーム４０をメインビームＭＢ、第１サブビーム＋ＳＢ１及び第２サブビーム＋ＳＢ２に分離するようにしても良い。
【０１７７】
さらに上述の実施の形態においては、回折素子３０のほぼ全面に回折格子ＤＬが形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図３１に示すように、回折素子３０を通過する光ビーム４０における重複領域Ｗに対応する領域に回折格子ＤＬを形成しないようにしても良い。
【０１７８】
これにより、回折素子３０は、光ビーム４０をメインビームＭＢ及びサブビームＳＢに分離する際、光ビーム４０における重複領域Ｗに対応する領域を回折することなく全てメインビームＭＢとして通過させるため、サブビームＳＢにおける重複領域Ｗに対応する領域の光量を一段と小さくすることができる。
【０１７９】
さらに上述の実施の形態においては、分離部としての回折素子３０と、対物レンズとしての第１対物レンズ５Ａと、検出信号生成部としての光受光器８と、トラッキング信号生成部としての信号処理部１８と、駆動部としての２軸アクチュエータ３６とによって光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成による分離部と、対物レンズと、検出信号生成部と、トラッキング制御部と、駆動部とによって本発明の光ディスク装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明の光ディスク装置及び光ピックアップは、例えば光ディスク装置の搭載された種々の電子機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】従来の反射スポットの説明に供する略線図である。
【図２】従来のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号を示す略線図である。
【図３】従来のプッシュプル法によるオフセットを示す略線図である。
【図４】従来のＤＰＰ法によるスポット及び反射スポットの説明に供する略線図である。
【図５】従来のトラッキングエラー信号の生成の説明に供する略線図である。
【図６】従来のＤＰＰ法によるオフセットの説明に供する略線図である。
【図７】従来の光ピックアップにおける対物レンズの配置を示す略線図である。
【図８】従来の光ピックアップにおけるトラック接線の照射位置依存性の説明に供する略線図である。
【図９】従来のＤＰＰ法によるサブスポットの照射ずれ（１）の説明に供する略線図である。
【図１０】従来のＤＰＰ法によるサブスポットの照射ずれ（２）の説明に供する略線図である。
【図１１】光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。
【図１２】光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図１３】原理の説明に供する略線図である。
【図１４】トラッキングエラー信号の生成（１）の説明に供する略線図である。
【図１５】回折素子の構成を示す略線図である。
【図１６】光ビームの回折の説明に供する略線図である。
【図１７】重複領域の形成の説明に供する略線図である。
【図１８】干渉縞の周期の調整についての説明に供する略線図である。
【図１９】受光した反射スポットの形状の説明に供する略線図である。
【図２０】サブ反射光ビームを示す略線図である。
【図２１】発散光束中における光ビームの回折の説明に供する略線図である。
【図２２】サブ反射光スポットを示す略線図である。
【図２３】交差角度と重複領域の光量との関係を示す略線的グラフである。
【図２４】対物レンズの配置を示す略線図である。
【図２５】ＢＤ用光ビームのスポットを示す略線図である。
【図２６】トラッキングエラー信号の生成（２）を示す略線図である。
【図２７】オフセットの発生の説明に供する略線図である。
【図２８】対物レンズ移動量に応じたオフセット量の説明に供する略線図である。
【図２９】サブ反射光スポットの光強度分布と分割線の説明に供する略線図である。
【図３０】サブスポット検出器における分割線の傾斜の説明に供する略線図である。
【図３１】分割線の傾斜効果の説明に供する略線図である。
【図３２】他の実施の形態による回折素子の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０１８２】
５……対物レンズ、５Ａ……第１対物レンズ、５Ｂ……第２対物レンズ、８……光検出器、９……メインスポット検出器、１０、１１……サブスポット検出器、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ……検出領域、１０……光ディスク装置、１２……制御部、１６……光ピックアップ、３６、３７……２軸アクチュエータ、４０……光ビーム、ＭＢ……メインビーム、ＳＢ……サブビーム、±ＳＢ１……第１サブビーム、±ＳＢ２……第２サブビーム、ＰＡ……メインスポット、ＰＢ、ＰＣ……サブスポット、ＱＡ……メイン反射スポット、ＱＢ、ＱＣ……サブ反射スポット、ＡＲ０……主光領域、ＡＲ±１……副光領域、Ｗ……重複領域、ＡＲｃ……中央領域、ＳＴＥ……トラッキングエラー信号、Ｓｄｉｆ……差分値、Ｓｄｓ……差分加算値。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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