(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での隣接トラックの影響等で発生するＴＥ信号のオフセットを低減する。【解決手段】光源１と、対物レンズ５と、光ディスクからの反射光を受ける光分岐手段２と、光検出器９とを備えた光ディスク装置であって、光分岐手段２上にあって、径方向に直交し光軸と交わる直線をＬとした場合、光分岐手段２は４つの領域ａ、ａ’、Ａ、Ａ’を有し、領域ａ及び領域ａ’は直線Ｌに対して同じ側にあり、領域Ａ及び領域Ａ’は直線Ｌに対して領域ａ’および領域ａの対称領域に相当し、光検出器９は２つの領域ｂ、ｂ’に区分される。光分岐手段２の領域ａ、Ａ’に入射する光は回折光を発生して光検出器９上の領域ｂに投射され、領域ａ’、領域Ａに入射する光は回折光を発生して光検出器９上の領域ｂ’に投射される。領域ｂとｂ’の各検出信号の差分によって光ディスクのトラッキングエラー信号を生成する。【選択図】  図１
2004303314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する光源と、
前記光を光ディスクの信号面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの信号面で反射された光を前記対物レンズを介して受ける光分岐手段と、
光検出器と、
を備えた光ディスク装置であって、
前記光分岐手段上にあって光ディスクの径方向に直交し、光軸と交わる直線をＬとした場合、前記光分岐手段は、少なくとも４つの領域ａ、ａ’、Ａ、Ａ’を有しており、前記領域ａおよび領域ａ’は、前記直線Ｌに対して同じ側にあり、前記領域Ａおよび領域Ａ’は、前記直線Ｌに対してそれぞれ前記領域ａ’および前記領域ａのほぼ対称領域に相当し、
前記光検出器は、少なくとも２つの領域ｂ、ｂ’に区分けされ、
前記光分岐手段の領域ａ、Ａ’に入射する光は、回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂに投射され、
領域ａ’、領域Ａに入射する光は、回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂ’に投射され、
領域ｂとｂ’の各検出信号の差分によって光ディスクのトラッキングエラー信号を生成する光ディスク装置。
【請求項２】
光を放射する光源と、
前記光を光ディスクの信号面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの信号面で反射された光を前記対物レンズを介して受ける光分岐手段と、
光検出器とを備えた光ディスク装置であって、
前記光分岐手段上にあって光ディスク径方向に直交する直線をＬとした場合、前記直線Ｌは光軸と交わり、前記光分岐手段は少なくとも６つの領域ａ、ａ’、ａ”、Ａ、Ａ’、Ａ”を含み、領域ａ、ａ’、ａ”は前記直線Ｌに対し同じ側にあり、領域ＡとＡ’とＡ”は前記直線Ｌに対しそれぞれ前記領域ａ’とａとａ”のほぼ対称領域に相当し、
前記光検出器は、少なくとも４つの領域ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’に区分けされ、
前記光分岐手段の領域ａ、Ａ’に入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂに投射され、領域ａ’、Ａに入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂ’に投射され、領域ａ”とＡ”に入射する光は１次回折光を派生してそれぞれ前記光検出器上の領域ｃとｃ’に投射され、
領域ｂとｂ’の各検出信号の差分によって信号ＴＥ１を生成し、領域ｃとｃ’との各検出信号の差分によって信号ＴＥ２を生成し、前記信号ＴＥ１とＴＥ２を切り替えてそれぞれ異なる種類の光ディスクのトラッキングエラー信号を生成する光ディスク装置。
【請求項３】
前記領域ａおよびＡは、前記光ディスクのトラック溝からの反射によって発生する１次または−１次の溝回折光を含み、
前記領域ａ’およびＡ’は、前記溝回折光の領域の外に位置する請求項１または２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記領域ａ”およびＡ”は、前記光ディスクのトラック溝からの反射によって発生する１次または−１次の溝回折光を含む請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記信号ＴＥ１およびＴＥ２の演算により、光ディスクの傾きに関係する信号ＤＥを生成し、
前記信号ＤＥに基づいて前記対物レンズを傾ける請求項２から４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記信号ＤＥは、前記信号ＴＥ１および前記信号ＴＥ２の差分である請求項５に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに信号を記録すること、および／または光ディスクの信号を再生することができる光ディスク装置に関している。
【０００２】
【従来の技術】
図９から図１１を参照しながら、従来の光ディスク装置を説明する。このような光ディスク装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
図９は、従来の光ディスク装置の主要部の断面と、放射光源１およびその周辺の側面を示している。この光ディスク装置では、図９に示されるように、光検出基板９上に取り付けられた半導体レーザー等の放射光源１から出射されたレーザー光１ａは、光検出基板９上に取り付けられた反射ミラー１０で反射され、コリメートレンズ４によって平行光に変換される。この平行光は、偏光性ホログラム基板２を透過し、１／４波長板３によって直線偏光（Ｓ波またはＰ波）から円偏光に変換される。そして、この円偏光の光は、対物レンズ５によって集光され、光ディスク基材６の信号面（情報記録層）６ａ上に収束する。
【０００４】
信号面６ａで反射された光は、対物レンズ５を経て、１／４波長板３によって直線偏光（Ｐ波またはＳ波）に変換され、偏光性ホログラム基板２内のホログラム面２ａに入射する。この入射光は、ホログラム基板２によって回折され、光軸７を対称軸とする１次回折光８’と−１次（マイナス１次）回折光８”とに分岐する。これらの回折光８’、８”は、コリメートレンズ４を経て収束性の光となり、光検出基板９上の検出面９ａに入射する。
【０００５】
ホログラム面２ａは、１／４波長板３と同一の基板上に形成されており、これらは対物レンズ５と一体的に移動する。検出面９ａは、コリメートレンズ４の焦平面位置（すなわち光源１の仮想発光点位置）にほぼ位置する。
【０００６】
図１０は、従来の光ディスク装置におけるホログラム面および光検出面の光ディスク側から見た構成を記載している。ホログラム面２ａと光軸７との交点２０で直交する２直線（Ｘ軸、Ｙ軸）により、ホログラム面２ａは４分割されている。さらに、ホログラム面２ａは、交点２０を原点とするＸ−Ｙ座標の４つの象限の各々において、Ｘ軸方向に延びる短冊状の領域２１Ｂ、２１Ｆ、２２Ｂ、２２Ｆ、２３Ｂ、２３Ｆ、２４Ｂ、２４Ｆに分割されている。
【０００７】
一方、検出面９ａと光軸７との交点９０で直交し、上記のＸ軸およびＹ軸にそれぞれ平行な２直線をｘ軸、ｙ軸とするｘ−ｙ座標を考える。図１０の例では、ｙ軸の＋側にｙ軸に平行に延びる櫛歯状のフォーカス検出セルＦ１ａ、Ｆ２ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ２ｂ、Ｆ１ｃ、Ｆ２ｃ、Ｆ１ｄ、Ｆ２ｄ、Ｆ１ｅ、Ｆ２ｅが配置され、ｙ軸の−側に台形状のトラッキング検出セル９１、９２、９３、９４が配置されている。これらの検出セルは、ｙ軸に対して対称に配置されている。
【０００８】
放射光源１の発光点から出射された光１ａは、紙面と直交し、かつｘ軸を含む面内をｘ軸と平行に進み、反射ミラー１０によって光軸方向（点９０を通り紙面に直交する方向）に反射する。
【０００９】
ホログラム面２ａの第１象限における櫛歯領域２１Ｂ、２１Ｆで回折する１次回折光８１Ｂ、８１Ｆは、検出セルＦ２ａ、Ｆ１ｂの境界を跨る光スポット８１ＢＳ、８１ＦＳの位置に集光する。また、第１象限における櫛歯領域２１Ｂ、２１Ｆで回折する−１次回折光８１Ｂ’、８１Ｆ’は、検出セル９１に収まる光スポット８１ＢＳ’、８１ＦＳ’の位置の集光する。
【００１０】
第２象限における櫛歯領域２２Ｂ、２２Ｆで回折する１次回折光８２Ｂ、８２Ｆは、検出セルＦ１ｂとＦ２ｂの境界を跨る光スポット８２ＢＳ、８２ＦＳに集光し、−１次回折光８２Ｂ’、８２Ｆ’は検出セル９２に収まる光スポット８２ＢＳ’、８２ＦＳ’に集光する。
【００１１】
第３象限における櫛歯領域２３Ｂ、２３Ｆで回折する１次回折光８３Ｂ、８３Ｆは、検出セルＦ１ｄとＦ２ｄの境界を跨る光スポット８３ＢＳ、８３ＦＳに集光し、−１次回折光８３Ｂ’、８３Ｆ’は検出セル９３に収まる光スポット８３ＢＳ’、８３ＦＳ’に集光する。
【００１２】
第４象限における櫛歯領域２４Ｂ、２４Ｆで回折する１次回折光８４Ｂ、８４Ｆは、検出セルＦ２ｄとＦ１ｅの境界を跨る光スポット８４ＢＳ、８４ＦＳに集光し、−１次回折光８４Ｂ’、８４Ｆ’は検出セル９４に収まる光スポット８４ＢＳ’、８４ＦＳ’に集光する。
【００１３】
図１１は、光ディスク信号面６ａに対する合焦点時における光軸に沿った断面の光検出面９ａ前後での１次回折光８１Ｂ、８４Ｂ、８１Ｆ、８４Ｆの集光点位置と、−１次回折光８１Ｂ’、８４Ｂ’、８１Ｆ’、８４Ｆ’の集光点位置を示している。なお、各回折光に対応した０次の回折成分は検出面９ａ上の点９０に集光するが、０次光の回折効率がほぼゼロであるため、実際には光は照射されない。
【００１４】
図１１に示すように、ホログラム面２ａに入射する光８のうち、Ｘ−Ｙ座標の第１象限および第４象限でそれぞれ回折される１次回折光８１Ｂ、８４Ｂは、検出面９ａの奥の距離Ｌ１の位置の点８１ｂ、８４ｂに集光し、−１次回折光８１Ｂ’、８４Ｂ’は検出面９ａの手前の距離Ｌ１の位置の点８１ｂ’、８４ｂ’に集光する（光線行路を実線で表示）。
【００１５】
また、ホログラム面２ａに入射する光８のうち、Ｘ−Ｙ座標の第１象限、第４象限でそれぞれ回折される１次回折光８１Ｆ、８４Ｆは、検出面９ａの手前の距離Ｌ２の位置の点８１ｆ、８４ｆに集光し、−１次回折光８１Ｆ’、８４Ｆ’は検出面９ａの奥の距離Ｌ２の位置の点８１ｆ’、８４ｆ’に集光する（光線行路を点線で表示）。ただし、Ｌ２は近似的にＬ１に等しい。
【００１６】
図１１には示していないが、１次回折光８２Ｂ、８３Ｂは、検出面９ａの奥の距離Ｌ１の位置に集光する光であり、１次回折光８２Ｆ、８３Ｆは、検出面９ａの手前の距離Ｌ２の位置に集光する光である。−１次回折光８２Ｆ’、８３Ｆ’は。検出面９ａの奥の距離Ｌ２の位置に集光する光であり、−１次回折光８２Ｂ’、８３Ｂ’は、検出面９ａの手前のＬ１の距離の位置に集光する光である。
【００１７】
図１１からわかるように、１次回折光８１Ｂ、８２Ｂ、８３Ｂ、８４Ｂは、検出面９ａの奥側（ホログラム面２ａから遠ざかる側）に集光するため、検出面９ａ上のスポット形状は、ホログラム面２ａ上での光分布と相似である。これに対し、−１次回折光８１Ｂ’、８２Ｂ’、８３Ｂ’、８４Ｂ’は、検出面９ａの手前（ホログラム面２ａに近づく側）で集光するため、検出面９ａ上のスポット形状は、ホログラム面２ａ上の光分布を点２０に対して反転した形状に相似である。
【００１８】
更に、１次回折光８１Ｆ、８２Ｆ、８３Ｆ、８４Ｆは、検出面９ａの手前で集光するため、検出面９ａ上でのスポット形状は、ホログラム面２ａ上の光分布を点２０に対して反転した形状に相似であり、−１次回折光８１Ｆ’、８２Ｆ’、８３Ｆ’、８４Ｆ’は、検出面９ａの奥で集光する光なので、検出面９ａ上でのスポット形状はホログラム面２ａ上での光分布に相似である。
【００１９】
図１０に示す例では、検出セルのいくつかは導通されており、結果として、以下の６つの信号（Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１〜Ｔ４）が得られるように構成されている。
【００２０】
Ｆ１＝検出セルＦ１ａで得られる信号＋検出セルＦ１ｂで得られる信号＋検出セルＦ１ｃで得られる信号＋検出セルＦ１ｄで得られる信号＋検出セルＦ１ｅで得られる信号、
Ｆ２＝検出セルＦ２ａで得られる信号＋検出セルＦ２ｂで得られる信号＋検出セルＦ２ｃで得られる信号＋検出セルＦ２ｄで得られる信号＋検出セルＦ２ｅで得られる信号、
Ｔ１＝検出セル９１で得られる信号、
Ｔ２＝検出セル９２で得られる信号、
Ｔ３＝検出セル９３で得られる信号、および
Ｔ４＝検出セル９４で得られる信号。
図１０におけるｙ軸が光ディスク６の半径方向であるため、光ディスク信号面へのフォーカスエラー信号ＦＥ、光ディスクトラックへのトラッキングエラー信号ＴＥ、光ディスク信号面の再生信号ＲＦは、次式に基づいて検出される。
【００２１】
ＦＥ＝Ｆ１−Ｆ２                              （式１）
ＴＥ＝Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ３−Ｔ４                  （式２）
ＲＦ＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４      （式３）
【００２２】
【特許文献１】
特開２０００−１３３９２９号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成を有する光ディスク装置には、以下に示す問題がある。
【００２４】
図１２は、従来の光ディスク装置におけるトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。ホログラム面２ａに入射する光８においては、光ディスクの信号面６ａに存在する案内溝による１次回折光８Ｐと−１次回折光８Ｍとが重畳している。ホログラム面２ａは、光ディスクの回転方向に平行な直線（Ｘ軸）で領域２Ｌと２Ｒに２分割される。そして、それぞれの領域２Ｌ、２Ｒに入射した光８も、分離された状態でそれぞれ２分割の検出器９Ｌと９Ｒに投射され、検出面上で光スポット８Ｌと８Ｒを形成する。
【００２５】
光スポット８Ｌには１次回折光８Ｐが含まれ、光スポット８Ｒには−１次回折光８Ｍが含まれる。光ディスクの信号面６ａ上に収束する光スポットが光ディスクの案内溝の中心からずれること（オフトラック）により、１次回折光８Ｐの重畳領域と−１次回折光８Ｍの重畳領域で光強度分布が変化し、これが検出光量の大小として反映する。従って、検出器９Ｌと９Ｒの差分信号によって光スポットの案内溝に対する位置ずれの大きさ（トラッキングエラー）を検出することができる。
【００２６】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、トラッキング制御を行っている状態、すなわち、光スポットが光ディスクの案内溝の中心に位置する状態におけるホログラム面２ａ上の戻り光光強度分布を等高線で表示している。図１３（ａ）〜（ｃ）は、光ディスクにＤＶＤ−ＲやＲＷ等の溝ピッチが小さく、溝深さの浅い光ディスク（光の波長＝０．６６μｍ、溝ピッチ＝０．７４μｍ、溝深さ＝波長／１８、溝幅＝０．３μｍ、対物レンズのＮＡ＝０．６３）を想定して作成したものである。
【００２７】
図１３（ａ）〜（ｃ）におけるＲ方向は、光ディスク径方向を意味し、Ｔ方向は、その直交方向（円接線方向）を示している。図１３（ａ）は、対物レンズ５および偏光性ホログラム基板２が光ディスク径方向に０．２ｍｍだけシフトした場合を示している。図１３（ｂ）は、光ディスク基材６が径方向に０．７６度だけ傾いた場合を示している。図１３（ｃ）は、光スポットの走査している案内溝は未記録状態であるが、片側の隣接した案内溝に０．５μｍの幅の記録マークが形成された場合を示している。
【００２８】
上記の何れの場合も、光強度の重心が右側（Ｒ方向の正の方向）にシフトしていることが分かる。ただし、誤差が逆の方向に発生すれば、シフト方向は反転する。このような傾向は、溝ピッチが小さい光ディスクに特徴的なことであり、溝深さが浅いほど、その傾向が強まる。従って、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの溝ピッチが比較的大きい光ディスクでは、このような傾向は十分小さい。
【００２９】
図１２に示す検出原理では、光強度の重心のシフトは光スポット８Ｌと光スポット８Ｒとの光量の差として現れる。従って、従来のトラッキングエラー検出法では、ＤＶＤ−ＲやＲＷ等の溝ピッチが小さく、溝深さの浅い光ディスクに対して、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等でＴＥ信号にオフセットが発生する。このようなオフセットは、オフトラックを引き起こし、トラック飛びや再生信号品質の劣化、記録時における隣接トラック信号の劣化等の原因となる。
【００３０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、対物レンズにディスク径方向に沿った偏心がある場合、また光ディスク基材に傾きがある場合、さらには、光スポットが記録／未記録の境界に位置して隣接トラックの影響を受ける状態にある場合であっても、トラッキング制御時にオフトラックが発生しにくい光ディスク装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスク装置は、放射光源と、対物レンズと、光分岐手段と、光検出器とを備え、前記放射光源を出る光は前記対物レンズを経て光ディスクの信号面上に集光し、該信号面を反射する光は前記対物レンズを経て前記光分岐手段に入射し、前記光分岐手段上にあって光ディスク径方向に直交する直線をＬとし、該直線Ｌは光軸と交わり、前記光分岐手段は少なくとも４つの領域ａ、ａ’、Ａ、Ａ’を含み、領域ａ、ａ’は前記直線Ｌに対し同じ側にあり、領域ＡとＡ’は前記直線Ｌに対しそれぞれ前記領域ａ’とａのほぼ対称領域に相当し、前記光検出器は少なくとも２つの領域ｂ、ｂ’に区分けされ、前記光分岐手段の領域ａ、Ａ’に入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂに投射され、領域ａ’、Ａに入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂ’に投射され、領域ｂとｂ’の各検出信号の差分により光ディスクのトラッキングエラー信号を生成することを特徴とする。
【００３２】
本発明の他の光ディスク装置は、放射光源と、対物レンズと、光分岐手段と、光検出器とを備え、前記放射光源を出る光は前記対物レンズを経て光ディスクの信号面上に集光し、該信号面を反射する光は前記対物レンズを経て前記光分岐手段に入射し、前記光分岐手段上にあって光ディスク径方向に直交する直線をＬとし、該直線Ｌは光軸と交わり、前記光分岐手段は少なくとも６つの領域ａ、ａ’、ａ”、Ａ、Ａ’、Ａ”を含み、領域ａ、ａ’、ａ”は前記直線Ｌに対し同じ側にあり、領域ＡとＡ’とＡ”は前記直線Ｌに対しそれぞれ前記領域ａ’とａとａ”のほぼ対称領域に相当し、前記光検出器は少なくとも４つの領域ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’に区分けされ、前記光分岐手段の領域ａ、Ａ’に入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂに投射され、領域ａ’、Ａに入射する光は回折光を派生して前記光検出器上の領域ｂ’に投射され、領域ａ”とＡ”に入射する光は１次回折光を派生してそれぞれ前記光検出器上の領域ｃとｃ’に投射され、領域ｂとｂ’の各検出信号の差分により信号ＴＥ１を生成し、領域ｃとｃ’との各検出信号の差分により信号ＴＥ２を生成し、前記信号ＴＥ１とＴＥ２を切り替えてそれぞれ異なる種類の光ディスクのトラッキングエラー信号を生成することを特徴とするものであっても良い。
【００３３】
特に、前記領域ａおよびＡは前記光ディスクのトラック溝からの反射により発生する１次または−１次の溝回折光を含むが、前記領域ａ’およびＡ’は前記溝回折光の領域の外に位置することを特徴とし、前記領域ａ”およびＡ”は前記光ディスクのトラック溝からの反射により発生する１次または−１次の溝回折光を含むことを特徴とする。
【００３４】
さらに、前記信号ＴＥ１とＴＥ２の演算により、光ディスクの傾きに関係する信号ＤＥを生成し、この信号に基づき前記対物レンズを傾けることを特徴とし、前記信号ＤＥが前記信号ＴＥ１とＴＥ２の差分であることを特徴とする。
【００３５】
上記の様な構成により、トラッキング制御時に発生するオフトラックをキャンセルするとともに、光ディスクの傾きを検出し、対物レンズの傾きを制御することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図１から図４を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。なお、図９から図１３を参照しながら説明した従来の光ディスク装置と共通する要素については、同一の参照符号を付している。
【００３７】
まず、図１を参照する。図１は、本実施形態における光ディスク装置の断面構成を示しており、放射光源１とその周辺に関する側面図も示している。本実施形態の光ディスク装置では、光検出基板９上に取り付けられた半導体レーザー等の放射光源１から出たレーザー光１ａは、光検出基板９上に取り付けられた反射ミラー１０で反射された後、コリメートレンズ４によって平行光に変換される。
【００３８】
この平行光は、偏光性ホログラム基板２を透過し、１／４波長板３によって直線偏光（Ｓ波またはＰ波）から円偏光に変換され、対物レンズ５により集光されて光ディスク基材６の信号面６ａ上に収束する。信号面６ａで反射された光は、対物レンズ５を経て、１／４波長板３により直線偏光（Ｐ波またはＳ波）に変換され、偏光性ホログラム基板２内のホログラム面２ａに入射する。この入射光は、ホログラム面２ａで回折され、光軸７を対称軸とする１次回折光８’と−１次回折光８”とに分岐される。これらの回折光８’、８”は、コリメートレンズ４を経て収束性の光となり、光検出基板９上の検出面９ａに入射する。ホログラム面２ａは１／４波長板３と同一の基板上に構成され、対物レンズ５と一体で移動する。検出面９ａは、コリメートレンズ４の焦平面位置（すなわち光源１の仮想発光点位置）にほぼ位置する。
【００３９】
図２は、本実施形態における光ディスク装置のホログラム面と光検出面の構成を示しており、ともにホログラム面、光検出面を光ディスク側から見た場合である。ホログラム面２ａと光軸７との交点を２０として、ホログラム面２ａは点２０で直交する２直線（Ｘ軸、Ｙ軸）で４分割され、さらにそれぞれの象限でＸ軸に沿った短冊で領域２１Ｂ、２１Ｆ、２２Ｂ、２２Ｆ、２３Ｂ、２３Ｆ、２４Ｂ、２４Ｆに分割される。
【００４０】
一方、検出面９ａと光軸７との交点を点９０とすると、点９０で直交し、Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ平行な２直線をｘ軸、ｙ軸とする。この場合、ｙ軸の＋側にｙ軸に沿った櫛歯状のフォーカス検出セルＦ１ａ、Ｆ２ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ２ｂ、Ｆ１ｃ、Ｆ２ｃ、Ｆ１ｄ、Ｆ２ｄ、Ｆ１ｅ、Ｆ２ｅが配置され、ｙ軸の−側に台形状のトラッキング検出セル９１、９２、９３、９４が配置されている。これらの検出セルはｙ軸に対して対称形をなしている。
【００４１】
なお、放射光源１の発光点から出射する光１ａは、紙面と直交し、かつｘ軸を含む面内をｘ軸と平行に進み、反射ミラー１０によって光軸方向（点９０を通り紙面に直交する方向）に反射している。
【００４２】
ホログラム面２ａの第１象限での櫛歯領域２１Ｂ、２１Ｆで回折する１次回折光８１Ｂ、８１Ｆは検出セルＦ２ａとＦ１ｂの境界を跨る光スポット８１ＢＳ、８１ＦＳに、−１次回折光８１Ｂ’、８１Ｆ’は検出セル９１に収まる光スポット８１ＢＳ’、８１ＦＳ’に集光する。
【００４３】
第２象限での櫛歯領域２２Ｂと第３象限の領域２３ＢＸで回折する１次回折光８２Ｂ、および第２象限での櫛歯領域２２Ｆと第３象限の領域２３ＦＸで回折する１次回折光８２Ｆは、それぞれ、検出セルＦ１ｂとＦ２ｂの境界を跨る光スポット８２ＢＳと８３ＢＸＳ、および８２ＦＳと８３ＦＸＳに収束する。−１次回折光８２Ｂ’、８２Ｆ’は、検出セル９２に収まる光スポット８２ＢＳ’と８３ＢＸＳ’、８２ＦＳ’と８３ＦＸＳ’に収束する。
【００４４】
第３象限での櫛歯領域２３Ｂと第２象限の領域２２ＢＸで回折する１次回折光８３Ｂ、および第３象限での櫛歯領域２３Ｆと第２象限の領域２２ＦＸで回折する１次回折光８３Ｆは、それぞれ、検出セルＦ１ｄとＦ２ｄの境界を跨る光スポット８３ＢＳと８２ＢＸＳ、および８３ＦＳと８２ＦＸＳに集光する。−１次回折光８３Ｂ’、８３Ｆ’は、検出セル９３に収まる光スポット８３ＢＳ’と８２ＢＸＳ’、８３ＦＳ’と８２ＦＸＳ’に収束する。
【００４５】
第４象限での櫛歯領域２４Ｂ、２４Ｆで回折する１次回折光８４Ｂ、８４Ｆは、検出セルＦ２ｄとＦ１ｅの境界を跨る光スポット８４ＢＳ、８４ＦＳに集光する。−１次回折光８４Ｂ’、８４Ｆ’は、検出セル９４に収まる光スポット８４ＢＳ’、８４ＦＳ’に集光する。
【００４６】
従来例と同様に、光ディスク信号面６ａに対する合焦点時、光軸に沿った断面での光検出面９ａの前後における１次回折光８１Ｂ、８４Ｂ、８１Ｆ、８４Ｆと−１次回折光８１Ｂ’、８４Ｂ’、８１Ｆ’、８４Ｆ’の集光点位置は、図１１で示されておりである。従って、従来例と同様に、１次回折光８１Ｂ、８２Ｂ、８３Ｂ、８４Ｂは、検出面９ａの奥の距離Ｌ１の位置に集光する光である。そして、８１Ｆ、８２Ｆ、８３Ｆ、８４Ｆは、検出面９ａの手前の距離Ｌ２の位置に集光する光である。また、−１次回折光８１Ｂ’、８２Ｂ’、８３Ｂ’、８４Ｂ’は、検出面９ａの手前の距離Ｌ１の位置に集光する光であり、８１Ｆ’、８２Ｆ’、８３Ｆ’、８４Ｆ’は検出面９ａの奥の距離Ｌ２の位置に集光する光である。
【００４７】
図１１からわかるように、１次回折光８１Ｂ、８２Ｂ、８３Ｂ、８４Ｂは、検出面９ａの奥側（ホログラム面２ａから遠ざかる側）で集光するため、検出面９ａ上でのスポット形状はホログラム面２ａ上での光分布と相似である。−１次回折光８１Ｂ’、８２Ｂ’、８３Ｂ’、８４Ｂ’は、検出面９ａの手前（ホログラム面２ａに近づく側）で集光するため、検出面９ａ上でのスポット形状はホログラム面２ａ上での光分布を点２０に対し反転した形状に相似である。
【００４８】
一方、１次回折光８１Ｆ、８２Ｆ、８３Ｆ、８４Ｆは、検出面９ａの手前で集光するため、検出面９ａ上でのスポット形状はホログラム面２ａ上での光分布を点２０に対し反転した形状に相似である。−１次回折光８１Ｆ’、８２Ｆ’、８３Ｆ’、８４Ｆ’は、検出面９ａの奥で集光するため、検出面９ａ上でのスポット形状はホログラム面２ａ上での光分布に相似である。
【００４９】
図２に示すように、検出セルのいくつかは導通されており、結果として、以下の６つの信号が得られるように構成されている。
【００５０】
Ｆ１＝検出セルＦ１ａで得られる信号＋検出セルＦ１ｂで得られる信号＋検出セルＦ１ｃで得られる信号＋検出セルＦ１ｄで得られる信号＋検出セルＦ１ｅで得られる信号、
Ｆ２＝検出セルＦ２ａで得られる信号＋検出セルＦ２ｂで得られる信号＋検出セルＦ２ｃで得られる信号＋検出セルＦ２ｄで得られる信号＋検出セルＦ２ｅで得られる信号、
Ｔ１＝検出セル９１で得られる信号、
Ｔ２＝検出セル９２で得られる信号、
Ｔ３＝検出セル９３で得られる信号、および
Ｔ４＝検出セル９４で得られる信号
図２において、ｙ軸が光ディスク６の半径方向として、光ディスク信号面へのフォーカスエラー信号ＦＥ、光ディスク信号面の再生信号ＲＦは、従来例と同様、それぞれ（式１）、（式３）で表されるが、トラッキングエラー信号の検出式は従来例とは異なる。即ち、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの光ディスクに対するトラッキングエラー信号ＴＥ１と光ディスクの傾き信号ＤＥは次式に基づいて検出される。
【００５１】
ＴＥ１＝Ｔ２−Ｔ３                    （式４）
【００５２】
ＤＥ＝Ｔ１−Ｔ４−（Ｔ２−Ｔ３）                （式５）
【００５３】
一方、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の溝ピッチの大きい光ディスクに対するトラッキングエラー信号ＴＥ２は、次式に基づいて検出される。
【００５４】
ＴＥ２＝Ｔ１−Ｔ４                    （式６）
【００５５】
図２は、フォーカスエラー検出も含めた構成を記載しているため、複雑である。トラッキングエラー検出のみに注目し、その原理をわかりやすく説明するため、図２の構成を簡略化した図３を参照しながら、本実施形態のトラッキングエラー検出原理を説明する。
【００５６】
本実施形態の光ディスク装置におけるホログラム面２ａは、光ディスクの回転方向に平行な直線（Ｘ軸）とこれに直交する直線（Ｙ軸）およびＸ軸に平行な直線で領域２１、２２、２２Ｘ、２３、２３Ｘ、２４に６分割されている。ホログラム面２ａの領域２１、２２、２３、２４に入射する光８は、分離された状態で、それぞれ４分割の検出器９１、９２、９３、９４上に投射され、光スポット８１、８２、８３、８４を形成する。
【００５７】
一方、ホログラム面２ａの領域２２Ｘに入射した光８は、検出器９３上に光スポット８２Ｘを形成し、領域２３Ｘに入射した光８は、検出器９２上に光スポット８３Ｘを形成する。図８では、便宜上、光スポット８２Ｘ、８３ＸをＸ軸回りに反転させた位置に記載している。
【００５８】
ホログラム面２ａに入射する光８には、光ディスクの信号面６ａに存在する案内溝による１次回折光８Ｐと−１次回折光８Ｍとが重畳している。
【００５９】
１次回折光８Ｐの領域は、０次回折光の中心８０からＹ軸にそってλｆ／Λ（ただし、λ：光源の波長、ｆ：対物レンズの焦点距離、Λ：光ディスクの溝ピッチ）だけ離れた点８０Ｐを中心とする半径ｆ・ＮＡ（ただし、ＮＡ：対物レンズの開口数）の円内に相当する。一方、−１次回折光８Ｍの領域は、０次回折光の中心８０からＹ軸に沿ってλｆ／Λだけ離れた点８０Ｍを中心とする半径ｆ・ＮＡの円内に相当する。当然、対物レンズによって取り込まれる範囲は、レンズ中心（すなわち０次回折光の中心８０）から半径ｆ・ＮＡの円内に限られる。
【００６０】
光スポット８１、８２には１次回折光８Ｐが含まれ、光スポット８３、８４には−１次回折光８Ｍが含まれている。光ディスクの信号面６ａ上に収束する光スポットが案内溝に対してオフトラックすると、１次回折光８Ｐの重畳している領域と−１次回折光８Ｍの重畳している領域で光強度分布が変化する。このため、光ディスク案内溝に対するトラッキングエラーは、従来例と同様に、左右の検出セルにおける検出光量の差として検出される。
【００６１】
本実施形態における信号ＴＥ２は、従来の信号ＴＥに比べて検出光量が半分になるだけで、その性質は従来例と全く変わりがなく、この信号ＴＥ２に基づいて従来と同様にトラッキングエラーを検出できる。
【００６２】
一方、信号ＴＥ１は、その検出光量が従来の信号ＴＥに比べて半分になるだけでなく、信号を構成する光の一部が入れ替わっている。しかしながら、光ディスクがＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの場合、点８０Ｐ、８０Ｍが点８０から十分に離れるため、入れ替わり領域２２Ｘは１次回折光８０Ｐの領域の外にあり、入れ替わり領域２３Ｘも−１次回折光８０Ｍの領域の外にある。このため、入れ替わり領域２２Ｘ、２３Ｘは、いずれも、オフトラックによる光強度分布の変化が生じない部分に位置し、その結果、検出光量で標準化すると、オフトラックに対するトラッキングエラーの検出感度は変わらない。
【００６３】
図４は、本実施形態における入れ替わり領域の範囲とＴＥオフセットの関係を示す説明図である。図３の曲線（ａ）は、光ディスク基材の光ディスク径方向での傾きＤＴ＝０．３８度の場合、曲線（ｂ）は、片側の隣接した案内溝に０．５μｍの幅の記録マークが形成された場合、曲線（ｃ）は、対物レンズの光ディスク径方向でのシフト量ＬＳ＝０．１ｍｍの場合、曲線（ｄ）は、対物レンズの光ディスク径方向での傾き量ＬＴ＝０．３３度の場合、曲線（ｅ）は、オフトラックＯＴ＝０．１μｍの場合を想定している。ただし、曲線（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、いずれも、光スポットが案内溝のセンターに位置することを前提としている。
【００６４】
入れ替わり領域の範囲が図３における寸法ａ、ｂの間で定義されるものとして、ａ／ｆを０．１に固定し、グラフの横軸（Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ  Ｒａｎｇｅ）はｂ／ｆに相当している。従って、ｂ／ｆ＝０．１は、入れ替わりのない従来例の条件に相当する。グラフの縦軸は、ＴＥ１（＝Ｔ２−Ｔ３）の出力値を示しており、戻り光量（Ｔ２＋Ｔ３）が光ディスクの反射面が鏡面の時に１００になるとして規格化している。
【００６５】
また、計算条件として、ＮＡ＝０．６３、ｆ＝３．０５ｍｍ、λ＝０．６６μｍ、光ディスクはＤＶＤ−ＲＷ（Λ＝０．７４μｍ、溝深さλ／１８、溝幅０．３０μｍ）を想定している。
【００６６】
図３における曲線（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の条件では、ＴＥ１の出力値が大きい程、大きなオフトラックが発生することがわかる。ＴＥ感度に相当する曲線（ｅ）は、ｂ／ｆ＜０．２６の範囲で全く劣化がなく、ｂ／ｆ＝０．３の時で従来例（ｂ／ｆ＝０．１）に比べ９２％のレベルである。これはｂ／ｆ＜０．２６の条件が入れ替わり領域２２Ｘ、２３Ｘがともに１次回折光８Ｐ、−１次回折光８Ｍの領域の外にあることに対応している。
【００６７】
一方、光ディスク基材の傾きによる影響度に比例する曲線（ａ）は、ｂ／ｆの増大とともに低減し、ｂ／ｆ＝０．３の時には従来例（ｂ／ｆ＝０．１）に比べ５０％のレベルである。記録境界での影響度に比例する曲線（ｂ）もｂ／ｆの増大とともに低減し、ｂ／ｆ＝０．３の時には従来例（ｂ／ｆ＝０．１）に比べ４０％のレベルである。さらに、対物レンズのシフトによる影響度に比例する曲線（ｃ）もｂ／ｆの増大とともに低減し、ｂ／ｆ＝０．３の時には従来例（ｂ／ｆ＝０．１）に比べ２５％のレベルである。対物レンズの傾きによる影響度に比例する曲線（ｄ）だけは、ｂ／ｆの増大には関係なく、ほぼ一定の微少な値を示す。
【００６８】
このように、ｂ／ｆを０．２６程度に設定することで、ＴＥ感度を損ねることなく、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録の境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できることが分かる。
【００６９】
なお、半導体レーザーの中には出力レベルに応じて出射光の方位が変化するものがあるが、検出信号から見た振る舞いとしては対物レンズのシフトと等価であり、上述の信号ＴＥ１による検出法はこの出射方位変化に対しても改善効果がある。
【００７０】
記録／未記録の境界以外の領域で、信号ＴＥ１、ＴＥ２は対物レンズのシフト量ＬＳ、光ディスク基材の傾き量ＤＴ、対物レンズの傾きＬＴ、および、オフトラック量ＯＴの関数となり、次式のように線形関係で表される。
【００７１】
ＴＥ１＝αＬＳ＋βＤＴ＋γＬＴ＋δＯＴ    （式７）
ＴＥ２＝α’ＬＳ＋β’ＤＴ＋γ’ＬＴ＋δ’ＯＴ  （式８）
【００７２】
ここで、係数α、β、γ、δ、α’、β’、γ’、δ’は、光学条件が決まればおおよその値が決まる。
【００７３】
ＬＴを光ディスク基材の傾きＤＴによって発生するコマ収差をキャンセルするように設定すると、次式が成り立つ。
【００７４】
ＬＴ＝ｋＤＴ  （式９）
【００７５】
係数ｋは、対物レンズの設計値とＮＡによって一義的に決まる値である。
【００７６】
前述したように、ｂ／ｆを０．２６以下に設定すると、δ＝δ’の関係が成り立ち、（式７）（式８）（式９）より、以下の（式１０）が成り立つ。
【００７７】
ＴＥ２＝ＴＥ１＋（α’−α）ＬＳ＋｛β’−β＋ｋ（γ’−γ）｝ＤＴ  ・・・（式１０）
【００７８】
従って、（式５）より次式が求まる。
【００７９】
ＤＥ＝（α’−α）ＬＳ＋｛β’−β＋ｋ（γ’−γ）｝ＤＴ  （式１１）
【００８０】
なお、シフト量ＬＳは、対物レンズを駆動するアクチュエーターの出力よりおおよその値を検出できる。また係数β、γ、β’、γ’は前述したように、β＜＜β’、γ〜γ’の関係にあり、ｋは一般には１前後の値となることから、（式１１）におけるＤＴの係数｛β’−β＋ｋ（γ’−γ）｝はゼロから十分離れた数値となる。
【００８１】
従って、ＤＥの出力値により（式１１）から光ディスク基材の傾き量ＤＴが読みとれる。その読み取ったＤＴ値により、（式９）によりコマ収差をキャンセルするＬＴ値が決定でき、このＬＴ値に基づき対物レンズの傾きをコントロールする。
【００８２】
対物レンズの傾きが変わることでＤＥの出力値は変化するが、再び（式１１）から光ディスク基材の傾き量ＤＴを読みとる。以上のプロセスを閉ループで行うことで、ＬＴ値を最適の値に収束させることができ、リアルタイムに信号面上の光スポットのコマ収差をキャンセルさせることができる。
【００８３】
なお、記録／未記録の境界では、信号ＴＥ１、ＴＥ２ともに隣接トラックの記録マークによるオフセット成分が混入する結果、（式１１）のＤＥにもオフセットが発生するが、このオフセットはほぼ一定値であり、学習によって除去できる。従って、記録／未記録の境界であっても同様にリアルタイムに対物レンズの傾きＬＴを制御することで、信号面上の光スポットのコマ収差をキャンセルさせることができる。
【００８４】
本実施形態では、入れ替わり領域２２Ｘ、２３Ｘの形状を方形にしたが、入れ替わり領域２２Ｘが１次回折光８Ｐの領域の外にあり、入れ替わり領域２３Ｘも−１次回折光８Ｍの領域の外にあり、かつ各領域がＸ軸に対して対称形でありさえすれば、他の形状であってもよい。例えば、図５に示すように入れ替わり領域２２Ｘ、２３Ｘの形状が１次回折光８Ｐの領域と−１次回折光８Ｍの領域に沿う形状であってもよく（図５は入れ替わり領域の形状が違うだけなので説明を省略する）、以下に説明する図６、図７、図８の形状であってもよく、これらが組み合わさった形状であっても良い。
【００８５】
（実施形態２）
以下、図６を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置は、ホログラムのパターンおよび光検出器のパターンを除けば、実施形態１の光ディスク装置と同様の構成を有している。このため、実施形態１と共通する要素については、同一の参照符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００８６】
図６は、本実施形態における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。ホログラム面２ａは光ディスクの回転方向に平行な直線（Ｘ軸）およびＸ軸に平行な直線で領域２Ｌ、２ＬＸ、２Ｒ、２ＲＸに４分割され、領域２Ｌ、２Ｒに入射する光８は分離された状態でそれぞれ２分割の検出器９Ｌ、９Ｒに投射されて光スポット８Ｌ、８Ｒとなり、領域２ＬＸに入射する光８は検出器９Ｒに投射されて光スポット８ＬＸとなり、領域２ＲＸに入射する光８は検出器９Ｌに投射されて光スポット８ＲＸとなる（便宜上、光スポット８ＬＸ、８ＲＸはＸ軸回りに反転して描いている）。
【００８７】
光スポット８Ｌには、光ディスクの信号面６ａに構成された案内溝による１次回折光８Ｐが含まれ、光スポット８Ｒには−１次回折光８Ｍが含まれる。光スポットの案内溝に対するトラッキングエラーは、従来例と同様に光ディスクの信号面６ａ上に収束する光スポットが案内溝に対してオフトラックすることで１次回折光８Ｐの重畳する領域と−１次回折光８Ｍの重畳する領域で光強度分布が変化し、これが検出光量の大小として反映することで検出される。従って、トラッキングエラー信号ＴＥは次式に基づいて検出される。
【００８８】
ＴＥ＝ＴＬ−ＴＲ                    （式１２）
ただし、ＴＬ＝検出セル９Ｌで得られる信号、ＴＲ＝検出セル９Ｒで得られる信号である。
【００８９】
信号ＴＥは検出光量は従来例と同じであるが一部の光が入れ替わっており、光ディスクがＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの場合には、入れ替わり領域２ＬＸが１次回折光８Ｐの領域の外にあり、入れ替わり領域２ＲＸも−１次回折光８Ｍの領域の外にあり、何れも入れ替わり領域がオフトラックによる光強度分布の変化がない部分に位置するので、検出光量で標準化すると、オフトラックに対するトラッキングエラーの検出感度は変わらない。従って、実施形態１と同様に、ＴＥ感度を損ねることなく、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できる。
【００９０】
（実施形態３）
以下、図７を参照しながら、本発明の光ディスク装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置は、実施形態１の光ディスク装置と異なり、偏光性ホログラム基板２が対物レンズ５と一体で移動せずにコリメートレンズ４側に固定されており、設置位置も光検出基板９とコリメートレンズ４の間にあってもよい。さらに、本実施形態の光ディスク装置は、実施形態１の光ディスク装置に比べて、ホログラムのパターンが異なるが、それら以外の点では、共通している。このため、実施形態１の光ディスク装置と共通する要素については、同一の参照符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００９１】
図７は、本実施形態における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。ホログラム面２ａは光ディスクの回転方向に平行な直線（Ｘ軸）とこれに直交する直線（Ｙ軸）およびＸ軸、Ｙ軸に平行な直線および対物レンズの開口円（ホログラム基板２の設置位置が光検出基板９とコリメートレンズ４の間にある場合はその相似円）で領域２１、２１ＸＧ、２２、２２Ｘ、２２ＸＧ、２３、２３Ｘ、２３ＸＧ、２４、２４ＸＧに１０分割され（２２Ｘと２２ＸＧ、２３Ｘと２３ＸＧは連続した領域であるが便宜上分けて説明する）、領域２１、２２、２３、２４に入射する光８は分離された状態でそれぞれ４分割の検出器９１、９２、９３、９４上に投射されて光スポット８１、８２、８３、８４となり、領域２１ＸＧに入射する光８は検出器９４上に投射されて光スポット８１ＸＧとなり、領域２２Ｘ、２２ＸＧに入射する光８は検出器９３上に投射されて光スポット８２Ｘ、８２ＸＧとなり、領域２３Ｘ、２３ＸＧに入射する光８は検出器９２上に投射されて光スポット８３Ｘ、８３ＸＧとなり、領域２４ＸＧに入射する光８は検出器９１上に投射されて光スポット８４ＸＧとなる（便宜上、光スポット８２Ｘ、８３Ｘ、８３ＸＧ、８４ＸＧはＸ軸回りに反転して描いている）。なお図７では対物レンズ５が光ディスク径方向に沿ってシフトした場合を想定している（従って図７では光８と領域２１ＸＧ、２２ＸＧは重ならず、光スポット８１ＸＧ、８２ＸＧは現れていない）。
【００９２】
図７に示すようなレンズシフト状態では、光８の中心８０がホログラム面２ａの中心２０からずれるため、光８の輪郭が領域２３ＸＧ、２４ＸＧと重なるが、２１ＸＧ、２２ＸＧとは重ならない。従って、検出器９１上には領域２１と２４ＸＧで回折する光が投射されて光スポット８１と８４ＸＧになり、検出器９２上には領域２２と２３Ｘと２３ＸＧで回折する光が投射されて光スポット８２と８３Ｘと８３ＸＧになり、検出器９３上には光スポット８３と８２Ｘだけが投射され、検出器９４上には光スポット８４だけが投射されている（便宜上、光スポット８２Ｘ、８３Ｘ、８３ＸＧ、８４ＸＧはＸ軸回りに反転して描いている）。
【００９３】
ホログラム面２ａへの入射光８には光ディスクの信号面６ａに構成された案内溝による１次回折光８Ｐと−１次回折光８Ｍが含まれる。光スポットの案内溝に対するトラッキングエラーは、従来例と同様に光ディスクの信号面６ａ上に収束する光スポットが案内溝に対してオフトラックすることで１次回折光８Ｐの領域と−１次回折光８Ｍの領域で光強度分布が変化し、これが検出光量の大小として反映することで検出される。
【００９４】
トラッキングエラー信号の検出式は実施形態１と同じである。即ち、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの光ディスクに対するトラッキングエラー信号ＴＥ１と光ディスクの傾き信号ＤＥは（式４）、（式５）で与えられる。
一方、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の溝ピッチの大きい光ディスクに対するトラッキングエラー信号ＴＥ２は（式６）に基づいて検出される。
【００９５】
従って、レンズシフトがない場合には実施形態１と全く同じである。即ち光ディスクがＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの場合には、入れ替わり領域２２Ｘ、２２ＸＧは１次回折光８Ｐの領域の外にあり、入れ替わり領域２３Ｘ、２３ＸＧも−１次回折光８Ｍの領域の外にあり、何れも入れ替わり領域がオフトラックによる光強度分布の変化がない部分に位置するので、検出光量で標準化すると、オフトラックに対するトラッキングエラーの検出感度は変わらない。従って実施形態１と同様に、ＴＥ感度を損ねることなく、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できる。
【００９６】
一方、図７の様なレンズシフトが存在する場合では、ホログラム基板２が対物レンズ５と一体で移動しないので光スポット８２、８３の対称性が大きくずれ、入れ替わり領域２２Ｘ、２３Ｘだけでは補正が十分でなくなるが、光８の一部が領域２３ＸＧに掛かり検出器９２側に飛ばされ光スポット８３ＸＧとなるので（レンズシフトが逆方向なら検出器９３側に飛ばされ光スポット８２ＸＧとなる）、これがレンズシフトで発生するＴＥオフセットの補正を後押し、適正な補正が実現される。ただし、光スポット８３ＸＧには−１次回折光８Ｍの成分を含むので、トラッキングエラーの検出感度は若干劣化する。従って実施形態３はレンズシフトによってＴＥ感度が若干落ちる欠点もあるが、実施形態１や２と同様に、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できる。
【００９７】
なお、本実施形態も、係数値の大きさに若干の差異はあるが、実施形態１と同様に（式７）（式８）（式９）が成立し、光ディスク基材の傾き量ＤＴを読みとることができる。従って、対物レンズのチルトＬＴ値を最適の値に収束させることができ、リアルタイムに信号面上の光スポットのコマ収差をキャンセルさせることができる。
【００９８】
なお、ホログラム基板２が対物レンズ５と一体で移動せずにコリメートレンズ４側に固定されている場合には、光ディスクがＤＶＤ−ＲＡＭ等の溝ピッチの大きい光ディスクでも検出面上での光スポット８１、８４の対称性が大きくずれるため、一般には対物レンズのシフトによりＴＥオフセットが発生するが、本実施例では図７に示す様にレンズシフトにより光８の一部が領域２４ＸＧに掛かり検出器９１側に飛ばされ、これがＴＥオフセットをキャンセルする働きをなしている。ＴＥオフセットのキャンセル効果を調整するには、図７における寸法ｃを最適化することでもできるし、領域２１ＸＧ、２４ＸＧの形状をＹ軸方向の櫛歯状とし、この櫛歯の幅を調整することでもよい。
【００９９】
（実施形態４）
以下、図８を参照しながら、本発明の光ディスク装置の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態の光ディスク装置は、ホログラムおよび光検出器のパターンを除けば、実施形態３の光ディスクと同じ構成を有している。このため、実施形態３と共通する要素については、同一の参照符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【０１００】
図８は、本実施形態における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。ホログラム面２ａは、光ディスクの回転方向に平行な直線（Ｘ軸）とＸ軸に平行な直線および対物レンズの開口円（ホログラム基板２の設置位置が光検出基板９とコリメートレンズ４の間にある場合はその相似円）で領域２Ｌ、２ＬＸ、２ＬＸＧ、２Ｒ、２ＲＸ、２ＲＸＧに６分割され（２ＬＸと２ＬＸＧ、２ＲＸと２ＲＸＧは連続した領域であるが便宜上分けて説明する）、領域２Ｌ、２Ｒに入射する光８は分離された状態でそれぞれ２分割の検出器９Ｌ、９Ｒ上に投射されて光スポット８Ｌ、８Ｒとなり、領域２ＬＸ、２ＬＸＧに入射する光８は検出器９Ｒ上に投射されて光スポット８ＬＸ、８ＬＸＧとなり、領域２ＲＸ、２ＲＸＧに入射する光８は検出器９Ｌ上に投射されて光スポット８ＲＸ、８ＲＸＧとなる。なお図８では対物レンズ５が光ディスク径方向に沿ってシフトした場合を想定している（従って図８では光８と領域２ＬＸＧは重ならず、光スポット８ＬＸＧは現れていない）。
【０１０１】
ホログラム面２ａへの入射光８には光ディスクの信号面６ａに構成された案内溝による１次回折光８Ｐと−１次回折光８Ｍが含まれる。図８に示すようレンズシフト状態では光８の中心８０がホログラム面２ａの中心２０からずれるため、光８の輪郭が領域２ＲＸＧと重なるが、２ＬＸＧとは重ならない。従って、検出器９Ｌ上には領域２Ｌと２ＲＸと２ＲＸＧで回折する光が投射されて光スポット８Ｌと８ＲＸと８ＲＸＧになり、検出器９Ｒ上には光スポット８Ｒと８ＬＸだけが投射されている（便宜上、光スポット８ＬＸ、８ＲＸ、８ＲＸＧはＸ軸回りに反転して描いている）。光スポットの案内溝に対するトラッキングエラーは、従来例と同様に光ディスクの信号面６ａ上に収束する光スポットが案内溝に対してオフトラックすることで１次回折光８Ｐの領域と−１次回折光８Ｍの領域で光強度分布が変化し、これが検出光量の大小として反映することで検出される。
【０１０２】
トラッキングエラー信号の検出式は実施形態２と同じである。即ち、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの光ディスクに対するトラッキングエラー信号ＴＥは（式１２）で与えられる。
【０１０３】
従って、レンズシフトがない場合には実施形態２と全く同じである。即ち光ディスクがＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の挟溝ピッチの場合には、入れ替わり領域２ＬＸ、２ＬＸＧは１次回折光８Ｐの領域の外にあり、入れ替わり領域２ＲＸ、２ＲＸＧも−１次回折光８Ｍの領域の外にあり、何れも入れ替わり領域がオフトラックによる光強度分布の変化がない部分に位置するので、検出光量で標準化すると、オフトラックに対するトラッキングエラーの検出感度は変わらない。従って実施形態２と同様に、ＴＥ感度を損ねることなく、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できる。
【０１０４】
一方、図８の様なレンズシフトが存在する場合では、ホログラム基板２が対物レンズ５と一体で移動しないので光スポット８Ｌ、８Ｒの対称性が大きくずれ、入れ替わり領域８ＲＸ、８ＬＸだけでは補正が十分でなくなるが、光８の一部が領域２ＲＸＧに掛かり検出器９Ｌ側に飛ばされ光スポット８ＲＸＧとなるので（レンズシフトが逆方向なら検出器９Ｒ側に飛ばされ光スポット８ＬＸＧとなる）、これがレンズシフトで発生するＴＥオフセットの補正を後押し、適正な補正が実現される。ただし、光スポット８ＲＸＧには−１次回折光８Ｍの成分を含むので、トラッキングエラーの検出感度は若干劣化する。従って実施形態４はレンズシフトによってＴＥ感度が若干落ちる欠点もあるが、実施形態２や３と同様に、対物レンズのシフト、光ディスク基材の傾き、記録／未記録境界での影響等により発生するＴＥオフセットを大幅に軽減できる。
【０１０５】
なお、以上の実施例で偏光ホログラム２は無偏光性のホログラムであってもよく、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の赤光源を例にして説明したが、青光源や赤外光源であっても同様の効果が得られる。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明によれば、対物レンズにディスク径方向に沿った偏心がある場合、光ディスク基材に傾きがある場合、光スポットが記録／未記録の境界に位置して隣接トラックの影響を受ける状態にある場合、光源から出射される光の方位が発光出力の大小により変化する場合のいずれであっても、トラッキング制御時に発生するオフトラックをキャンセルすることができる。また、２つのトラッキングエラー信号（ＴＥ１とＴＥ２）から得られる信号（ＤＥ）を用いて対物レンズの傾きを制御すれば、リアルタイムに光ディスク信号面上の光スポットのコマ収差をキャンセルすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における光ディスク装置の断面構成図である。
【図２】本発明の実施形態１における光ディスク装置のホログラム面と光検出面の構成図である。
【図３】本発明の実施形態１における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態１における入れ替わり領域の範囲とＴＥオフセットの関係を示すグラフであり、（ａ）は光ディスク基材の光ディスク径方向での傾きＤＴ＝０．３８度の場合を示し、（ｂ）は片側の隣接した案内溝に０．５μｍの幅の記録マークが形成された場合を示し、（ｃ）は対物レンズの光ディスク径方向でのシフト量ＬＳ＝０．１ｍｍの場合を示し、（ｄ）は対物レンズの光ディスク径方向での傾き量ＬＴ＝０．３３度の場合を示し、（ｅ）はオフトラックＯＴ＝０．１μｍの場合を示している。
【図５】他の実施形態における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態２における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態３における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態４における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図９】従来例における光ディスク装置の断面構成図である。
【図１０】従来例における光ディスク装置のホログラム面と検出面の構成図である。
【図１１】光軸に沿った断面での光検出面前後での回折光の集光点位置を示す説明図である。
【図１２】従来例における光ディスク装置のトラッキングエラー信号の検出原理を示す説明図である。
【図１３】トラッキング制御下でのホログラム面上での戻り光光強度分布の等高線表示説明図であり、（ａ）は、対物レンズと偏光性ホログラム基板が光ディスク径方向に０．２ｍｍだけシフトした場合を示し、（ｂ）は光ディスク基材が径方向に０．７６度だけ傾いた場合を示し、（ｃ）は光スポットの走査している案内溝は未記録状態であるが、片側の隣接した案内溝に０．５μｍの幅の記録マークが形成された場合を示している。
【符号の説明】
１    光源
２    偏光性ホログラム基板
２ａ  ホログラム面
２１、２２、２２Ｘ、２３、２３Ｘ、２４  ホログラム領域
３    １／４波長板
４    コリメートレンズ
５    対物レンズ
６      光ディスク基材
６ａ  光ディスク信号面
７    光軸
８      戻り光
８Ｐ    １次回折光
８Ｍ  −１次回折光
８’    １次回折光
８”  −１次回折光
８１、８２、８２Ｘ、８３、８３Ｘ、８４    検出器上光スポット
９    光検出基板
９ａ  光検出面
９１、９２、９３、９４  光検出器
１０  反射ミラー
【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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