(57)【要約】      （修正有）【課題】隣接するトラックの反射率が異なる場所でも、光ディスクに照射する光ビームのフォーカス状態に関わらず、正しく光ディスクの傾きを検出することのできる傾き検出装置および光ディスク装置を提供する。【解決手段】光源から出射した光を対物レンズによって光ディスクの情報記録面に向けて集光し、情報記録面に設けられたトラックによる複数の回折光の光束を用いて、光ディスクの傾きを検出する傾き検出装置であって、受光面を有しており、光束を複数の領域に分割して受光し、各領域で受光した光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する受光部と、複数の受光信号に基づいて、光ディスクの傾きに応じた情報を含むチルトエラー信号を生成する傾き検出部とを備える。【選択図】図４
2005141893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射した光を対物レンズによって光ディスクの情報記録面に向けて集光し、前記情報記録面に設けられたトラックによる複数の回折光の光束を用いて、光ディスクの傾きを検出する傾き検出装置であって、
受光面を有しており、前記光束を複数の領域に分割して受光し、前記各領域で受光した光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する受光部と、
前記複数の受光信号に基づいて、前記光ディスクの傾きに応じた情報を含むチルトエラー信号を生成する傾き検出部と、
を備え、
前記光束は、前記受光部の受光面上において、前記トラックからの回折光の０次光および＋１次光が重なった＋１次光領域と、０次光および−１次光が重なった−１次光領域と、前記＋１次光領域および−１次光領域に挟まれており、前記＋１次光および−１次光を含まず、０次光を含む０次光領域とを有し、
前記受光部は、前記０次光領域の少なくとも一部分に設けられた遮光領域の光を除外して前記複数の受光信号を生成する傾き検出装置。
【請求項２】
前記受光部の受光面は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部を受光する第１の領域と前記第１の領域を挟む一対の第２の領域とを含み、前記第１の領域および第２の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域を別々に検出するようにそれぞれ分割されている請求項１に記載の傾き検出装置。
【請求項３】
前記受光部の受光面は、前記光束の−１次光領域および＋１次光領域を横切って前記光束を対称的に二分する線により一対の副領域に分割されており、前記一対の副領域の一方は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部近傍を受光する第１の領域と第１の領域を除く残りの領域である第２の領域とを含み、
前記第１の領域および第２の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域を別々に検出するようにそれぞれ分割されている請求項１に記載の傾き検出装置。
【請求項４】
前記傾き検出部は、前記分割された受光部の第１の領域および第２の領域からそれぞれプッシュプル信号を生成し、前記２つのプッシュプル信号のトラックによる変調波形の位相差を検出する請求項２または３に記載の傾き検出装置。
【請求項５】
前記傾き検出部は、前記対物レンズで集光された光がトラックをトレースしているときに前記２つのプッシュプル信号のレベルを検出し、比較することによって、前記位相差を検出する請求項４に記載の傾き検出装置。
【請求項６】
前記傾き検出部は、前記２つのプッシュプル信号のどちらか一方に所定の係数を乗じた後、それらの差信号を生成し、前記対物レンズで集光された光がトラックをトレースしているときに前記差信号のレベルを検出する請求項４に記載の傾き検出装置。
【請求項７】
前記受光部の受光面は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部を受光する第１の領域と、前記第１の領域を挟んでおり、前記＋１次光領域および−１次光領域を受光する一対の第２の領域と、前記一対の第２の領域を挟んでおり、０次光領域のみを受光する一対の第３の領域とを含み、
前記第１、第２および第３の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域との間に位置する分割線によって分けられる領域において前記光束を別々に検出する請求項１に記載の傾き検出装置。
【請求項８】
前記受光部の受光面は、前記光束の−１次光領域および＋１次光領域を横切って前記光束を対称的に二分する線により一対の副領域に分割されており、前記一対の副領域の一方は、前記＋１次光領域ｂおよび−１次光領域の中央部近傍を受光する第１の領域と、前記第１の領域に隣接し、前記+１次光領域および−１次光領域の残りの領域を受光する第２の領域と、前記第２の領域に隣接し、０次光領域のみを受光する第３の領域とを含み、
前記第１、第２および第３の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域との間に位置する分割線によって分けられる領域において前記光束を別々に検出する請求項１に記載の傾き検出装置。
【請求項９】
前記傾き検出部は、前記分割された受光部の第１、第２および第３の領域からそれぞれプッシュプル信号を生成し、前記第１の領域から得られたプッシュプル信号と前記第３の領域から得られたプッシュプル信号のどちらか一方に所定の第１の値を乗じた後、それらの差である第１の差信号を生成し、
前記第２の領域から検出されたプッシュプル信号と前記第３の領域から検出されたプッシュプル信号のどちらか一方に所定の第２の値を乗じた後、それらの差である第２の差信号を生成し、前記第１の差信号および前記第２の差信号のトラックによる変調波形の位相差を検出する請求項７または８に記載の傾き検出装置。
【請求項１０】
前記傾き検出部は、前記対物レンズで集光された光が前記トラックをトレースしているときに前記第１および前記第２の差信号レベルを検出し、比較することによって、前記位相差を検出する請求項７または８に記載の傾き検出装置。
【請求項１１】
前記遮光領域は、前記第１および第２の領域のみに入射する光束を遮断する請求項７または８に記載の傾き検出装置。
【請求項１２】
前記光ディスクは、記録済みのトラックと未記録のトラックとで反射率が異なっている請求項１から１１のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項１３】
前記遮光領域は、少なくとも前記第１の領域を分割する線に対して対称に位置している請求項２から１１のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項１４】
前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有する光検出素子を含み、前記第１および第２の領域は、前記受光面に設けられている請求項２から６のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項１５】
前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出しないよう、前記受光面に設けられた遮光膜を含む請求項１４に記載の傾き検出装置。
【請求項１６】
前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出する検出領域を含み、前記検出領域から得られる信号は前記傾き検出部において前記チルトエラー信号を生成するために用いられない請求項１４に記載の傾き検出装置。
【請求項１７】
前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有し、前記第１および第２の領域が設けられたホログラム素子と、前記ホログラム素子の前記第１および第２の領域の光をそれぞれ受光する光検出素子とを含む請求項２から６のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項１８】
前記ホログラム素子は、前記光検出素子が前記光束を受光しないように前記遮光領域において、前記光束を回折させる請求項１７に記載の傾き検出装置。
【請求項１９】
前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有する光検出素子を含み、前記第１、第２および第３の領域は、前記受光面に設けられている請求項７から１１のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項２０】
前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出しないよう、前記受光面に設けられた遮光膜を含む請求項１９に記載の傾き検出装置。
【請求項２１】
前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出する検出領域を含み、前記検出領域から得られる信号は前記傾き検出部において前記チルトエラー信号を生成するために用いられない請求項１９に記載の傾き検出装置。
【請求項２２】
前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有し、前記第１、第２および第３の領域が設けられたホログラム素子と、前記ホログラム素子の前記第１、第２および第３の領域の光をそれぞれ受光する光検出素子とを含む請求項７から１１のいずれかに記載の傾き検出装置。
【請求項２３】
前記ホログラム素子は、前記光検出素子が前記光束を受光しないように前記遮光領域において、前記光束を回折させる請求項２２に記載の傾き検出装置。
【請求項２４】
情報記録面を有する光ディスクを回転駆動するための駆動部と、
光源、前記光源から出射した光を前記光ディスクの情報記録面に向けて集光する対物レンズおよび情報記録面に対して集光する光の光軸が垂直方向から傾くことにより生じる収差を補正するチルト補正部を有し、前記情報記録面に対して情報の記録再生を行う光ヘッドと、
請求項１から２３のいずれかに規定される傾き検出装置と、
前記検出装置のチルトエラー信号を受け取って、前記チルト補正部を駆動するための駆動信号生成部と、
を備えた光ディスク装置。
【請求項２５】
前記チルト補正部は、前記対物レンズを少なくとも前記光ディスクの半径方向において傾ける対物レンズ駆動部である請求項２４に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して光学的に情報の記録または再生を行う光ディスク装置に関し、特に、光ディスクのチルト検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの記録密度が高まってきており、記録および再生に用いる光ビームの光スポットを小さくするために、開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズが用いられるようになってきている。その結果、光ディスクの情報記録面と対物レンズとの距離が短くなり、光ディスクがそりなどにより傾いている場合に発生するコマ収差の影響が無視できなくなり、正しく記録再生を行えなくなる。このような収差の発生を防止するためには、光ディスクの情報記録面と対物レンズの光軸との傾きを検出し、対物レンズの光軸が光ディスクの情報記録面に対して垂直になるよう補正を行うことによって収差を補正する機構を光ディスク装置に設ける必要がある。
【０００３】
図１５は特許文献１に記載された従来の光ディスク装置の構成を説明する模式図である。図１５の従来の光ディスク装置は、光源１０１、ビームスプリッタ１０３、対物レンズ１０４、検出光学系１０６、受光部１０７および傾き検出部１０８を備えている。傾き検出部１０８は、信号演算部１０９、増幅アンプ１１０および差動アンプ１１１を含む。
【０００４】
光源１０１から出射し、光軸１０２を有する光はビームスプリッタ１０３を透過し対物レンズ１０４により光ディスクの情報記録面に集光される。光ディスク１０５において反射した光は、対物レンズ１０４を透過した後、ビームスプリッタ１０３において反射し、検出光学系１０６へ導かれる。検出光学系１０６を透過した光は、受光部１０７へ入射しする。
【０００５】
図１６は受光部１０７の受光領域および入射する光束の様子を示す模式図である。受光部１０７は、受光領域１０７ａ〜１０７ｆを含み、受光領域１０７ａ〜１０７ｆに光ディスク１０５から得られた光束１１２が照射される。光束１１２は、受光部１０７上において光ディスク１０５のトラックの溝により回折された回折光の０次成分のみを含む領域１１２ａと、０次成分および＋１次成分が重なった領域１１２ｂと、０次成分および−１次成分が重なった領域１１２ｃとを含んでいる。
【０００６】
図１６に示すように、光束１１２は受光領域１０７ａ〜１０７ｆによって６分割されて検出される。受光領域１０７ａ〜１０７ｆからそれぞれ得られる信号は、信号演算部１０９に入力され、以下の演算に基づいて、差信号ＰＰ１、ＰＰ２が生成される。ここで、受光領域１０７ａ〜１０７ｆから得られる信号はそれぞれの参照符号で表している。
【０００７】
ＰＰ１＝１０７ａ＋１０７ｂ−（１０７ｃ＋１０７ｄ）
ＰＰ２＝１０７ｅ−１０７ｆ
【０００８】
傾き検出部１０８において、増幅アンプ１１０は信号ＰＰ１をｋ倍する。差動アンプ１１１は、信号ＰＰ２とｋ倍された信号ＰＲ１との差を求め、チルトエラー信号ＴＩＬＴとして出力する。チルトエラー信号ＴＩＬＴを式で表すと、以下のようになる。
【０００９】
ＴＩＬＴ＝ＰＰ２−ｋ＊ＰＰ１
【００１０】
ここで、印＊は掛け算の記号を表す。定数ｋは、対物レンズ１０４の光軸と光学系の光軸１０２との位置ずれによって生じる信号ＰＰ２のオフセットを信号ＰＰ１で補正するように決定されるため、チルトエラー信号ＴＩＬＴは対物レンズ１０４の位置ずれによって生じるオフセットが補正された信号となる。
【００１１】
光学系の光軸１０２に対し、光ディスク１０５がその半径方向に傾いた場合、光ディスクの透明基板を光が通過する際に発生するコマ収差は、トラックからの回折光の０次成分と±１次成分とが重なった領域１１２ｂ、１１２ｃの波面を主に変形させる。波面の変形は受光領域１０７ａ〜１０７ｆにより異なるため、信号ＰＰ１、ＰＰ２は異なる変調の影響を受ける。変調の差は、光ディスクの傾きに影響され、チルトエラー信号ＴＩＬＴに現れる。したがって、光スポットがトラックをトレースしているときにチルトエラー信号ＴＩＬＴを検出することによって、対物レンズの位置ずれの影響を受けにくい光ディスク傾き検出ができる。
【特許文献１】特開２００３−４５０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本願発明者が特許文献１に開示された技術を用いて記録されたトラックと記録されていないトラックとの反射率が異なる光ディスクの傾き検出を行った場合、記録されたトラックと記録されていないトラックとが隣接する部分において、光ディスク傾き検出信号は、光ディスクへの集光状態のずれ（デフォーカスともいう）の影響を受けやすいことが分かった。この問題を以下において更に詳しく説明する。
【００１３】
図１７（ａ）は、光ディスの情報記録面に形成されたトラックの断面図である。３本のトラックのうち、左側のハッチングを施したトラックのみ情報が記録されている。記録済みのトラックは未記録のトラックに比べて反射率が低い。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すように、３本ごとに記録済みのトラックが配置されている場合において、光スポットがトラックを横切るときに生じるチルトエラー信号ＴＩＬＴの波形をシミュレーションした結果である。計算に用いた条件は以下の通りである。
【００１４】
（条件１）
光源の波長：４０５ｎｍ
対物レンズのＮＡ：０．８５
光ディスクの透明基板の厚さ：１００μｍ
トラックピッチ：０．３２μｍ
トラックのグルーブ幅：０．１８ｕｍ
トラックの深さ：１／１２波長
記録済みトラックの反射率：０．５
未記録のトラックの反射率：１
光ディスクの傾き：無し
【００１５】
また、信号ＰＰ２を検出する受光領域１０７ｅ、１０７ｆのトラック方向と平行な方向における幅は光束径の０．３５とし、定数ｋの値は０．７５とした。この値は、前述したように対物レンズの位置ずれで生じるオフセットを補正する値である。
【００１６】
図１７（ｂ）の横軸は図１７（ａ）において示すように、真中のトラックの中心を原点として、光ディスクの半径方向に沿った光スポット位置を示している。図１７（ａ）に示す３本のトラックの中心は、横軸の０及び±０．３２μｍの位置にある。図１７（ｂ）の３本のグラフ曲線は、光ビームがトラック上に正しく集光された状態（デフォーカス無しＤＦ＝０μｍ）および、フォーカス位置が±０．２μｍずれている（ＤＦ＝±０．２μｍ）状態のチルトエラー信号ＴＩＬＴの波形を示している。図１７（ｂ）に示すように、−０．３２μｍの位置では、フォーカス状態によらず、信号のレベルは一致しているが、原点および＋０．３２μｍの位置においては、フォーカス状態によって信号レベルが異なっている。図１７（ｂ）の結果は、ディスクの傾きが無い状態をシュミレーションしたにもかかわらず、フォーカス状態によって、チルトエラー信号ＴＩＬＴのレベルが異なっている。したがって、図１７（ａ）の３本のトラックのうち、中央と右側のトラックを光スポットがトレースしているときに検出される従来のチルトエラー信号ＴＩＬＴは、デフォーカスの存在によってそのレベルが変化し、あたかも光ディスクの傾きを測定したかのような誤差を生じる。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決し、隣接するトラックの反射率が異なる場所でも、光ディスクに照射する光ビームのフォーカス状態に関わらず、正しく光ディスクの傾き検出することのできる傾き検出装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の傾き検出装置は、光源から出射した光を対物レンズによって光ディスクの情報記録面に向けて集光し、前記情報記録面に設けられたトラックによる複数の回折光の光束を用いて、光ディスクの傾きを検出する傾き検出装置であって、受光面を有しており、前記光束を複数の領域に分割して受光し、前記各領域で受光した光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する受光部と、前記複数の受光信号に基づいて、前記光ディスクの傾きに応じた情報を含むチルトエラー信号を生成する傾き検出部とを備え、前記光束は、前記受光部の受光面上において、前記トラックからの回折光の０次光および＋１次光が重なった＋１次光領域と、０次光および−１次光が重なった−１次光領域と、前記＋１次光領域および−１次光領域に挟まれており、前記＋１次光および−１次光を含まず、０次光を含む０次光領域とを有し、前記受光部は、前記０次光領域の少なくとも一部分に設けられた遮光領域の光を除外して前記複数の受光信号を生成する。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記受光部の受光面は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部を受光する第１の領域と前記第１の領域を挟む一対の第２の領域とを含み、前記第１の領域および第２の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域を別々に検出するようにそれぞれ分割されている。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記受光部の受光面は、前記光束の−１次光領域および＋１次光領域を横切って前記光束を対称的に二分する線により一対の副領域に分割されており、前記一対の副領域の一方は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部近傍を受光する第１の領域と第１の領域を除く残りの領域である第２の領域とを含み、前記第１の領域および第２の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域を別々に検出するようにそれぞれ分割されている。
【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記傾き検出部は、前記分割された受光部の第１の領域および第２の領域からそれぞれプッシュプル信号を生成し、前記２つのプッシュプル信号のトラックによる変調波形の位相差を検出する。
【００２２】
ある好ましい実施形態において、前記傾き検出部は、前記対物レンズで集光された光がトラックをトレースしているときに前記２つのプッシュプル信号のレベルを検出し、比較することによって、前記位相差を検出する。
【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記傾き検出部は、前記２つのプッシュプル信号のどちらか一方に所定の係数を乗じた後、それらの差信号を生成し、前記対物レンズで集光された光がトラックをトレースしているときに前記差信号のレベルを検出する。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記受光部の受光面は、前記＋１次光領域および−１次光領域の中央部を受光する第１の領域と、前記第１の領域を挟んでおり、前記＋１次光領域および−１次光領域を受光する一対の第２の領域と、前記一対の第２の領域を挟んでおり、０次光領域のみを受光する一対の第３の領域とを含み、前記第１、第２および第３の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域との間に位置する分割線によって分けられる領域において前記光束を別々に検出する。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、前記受光部の受光面は、前記光束の−１次光領域および＋１次光領域を横切って前記光束を対称的に二分する線により一対の副領域に分割されており、前記一対の副領域の一方は、前記＋１次光領域ｂおよび−１次光領域の中央部近傍を受光する第１の領域と、前記第１の領域に隣接し、前記+１次光領域および−１次光領域の残りの領域を受光する第２の領域と、前記第２の領域に隣接し、０次光領域のみを受光する第３の領域とを含み、前記第１、第２および第３の領域は、前記光束の＋１次光領域および−１次光領域との間に位置する分割線によって分けられる領域において前記光束を別々に検出する。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記傾き検出部は、前記分割された受光部の第１、第２および第３の領域からそれぞれプッシュプル信号を生成し、前記第１の領域から得られたプッシュプル信号と前記第３の領域から得られたプッシュプル信号のどちらか一方に所定の第１の値を乗じた後、それらの差である第１の差信号を生成し、前記第２の領域から検出されたプッシュプル信号と前記第３の領域から検出されたプッシュプル信号のどちらか一方に所定の第２の値を乗じた後、それらの差である第２の差信号を生成し、前記第１の差信号および前記第２の差信号のトラックによる変調波形の位相差を検出する。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記傾き検出部は、前記対物レンズで集光された光が前記トラックをトレースしているときに前記第１および前記第２の差信号レベルを検出し、比較することによって、前記位相差を検出する。
【００２８】
ある好ましい実施形態において、前記遮光領域は、前記第１および第２の領域のみに入射する光束を遮断する。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記光ディスクは、記録済みのトラックと未記録のトラックとで反射率が異なっている。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、前記遮光領域は、少なくとも前記第１の領域を分割する線に対して対称に位置している。
【００３１】
ある好ましい実施形態において、前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有する光検出素子を含み、前記第１および第２の領域は、前記受光面に設けられている。
【００３２】
ある好ましい実施形態において、前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出しないよう、前記受光面に設けられた遮光膜を含む。
【００３３】
ある好ましい実施形態において、前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出する検出領域を含み、前記検出領域から得られる信号は前記傾き検出部において前記チルトエラー信号を生成するために用いられない。
【００３４】
ある好ましい実施形態において、前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有し、前記第１および第２の領域が設けられたホログラム素子と、前記ホログラム素子の前記第１および第２の領域の光をそれぞれ受光する光検出素子とを含む。
【００３５】
ある好ましい実施形態において、前記ホログラム素子は、前記光検出素子が前記光束を受光しないように前記遮光領域において、前記光束を回折させる。
【００３６】
ある好ましい実施形態において、前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有する光検出素子を含み、前記第１、第２および第３の領域は、前記受光面に設けられている。
【００３７】
ある好ましい実施形態において、前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出しないよう、前記受光面に設けられた遮光膜を含む。
【００３８】
ある好ましい実施形態において、前記光検出素子は、前記遮光領域において光を検出する検出領域を含み、前記検出領域から得られる信号は前記傾き検出部において前記チルトエラー信号を生成するために用いられない。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、前記受光部は、前記光束が照射される前記受光面を有し、前記第１、第２および第３の領域が設けられたホログラム素子と、前記ホログラム素子の前記第１、第２および第３の領域の光をそれぞれ受光する光検出素子とを含む。
【００４０】
ある好ましい実施形態において、  前記ホログラム素子は、前記光検出素子が前記光束を受光しないように前記遮光領域において、前記光束を回折させる。
【００４１】
本発明の光ディスク装置は、情報記録面を有する光ディスクを回転駆動するための駆動部と、光源、前記光源から出射した光を前記光ディスクの情報記録面に向けて集光する対物レンズおよび情報記録面に対して集光する光の光軸が垂直方向から傾くことにより生じる収差を補正するチルト補正部を有し、前記情報記録面に対して情報の記録再生を行う光ヘッドと、上記いずれかに規定される傾き検出装置と、前記検出装置のチルトエラー信号を受け取って、前記チルト補正部を駆動するための駆動信号生成部とを備える。
【００４２】
ある好ましい実施形態において、前記チルト補正部は、前記対物レンズを少なくとも前記光ディスクの半径方向において傾ける対物レンズ駆動部である。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、隣接する両側のトラックの反射率が異なることに起因する０次光領域における光強度の非対性の影響を低減し、光ディスクに照射する光ビームのフォーカス状態に関わらず、精度が高いチルトエラー信号を生成することができる。したがって、光ディスクに反りなどが生じていても、高密度にデータを記録したり、光ディスクに高密度で記録された情報を正しく再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本願発明者は、隣接するトラックの反射率が異なる場所において、光ディスクのチルトエラー信号が光ディスクに照射する光ビームのフォーカス状態に依存する原因を詳細に検討した。その結果、図１７（ａ）に示すように、中央のトラックに対して記録済みのトラックと未記録のトラックとが隣接する場合、光ディスクに照射された光により、各トラックに基づく回折光に加えて、トラックピッチの３倍の周期で反射率が変化する構造による回折光が生じることが分かった。また、この回折光は、図１６に示すように、光ディスクから得られる光束１１２の０次成分のみを含む領域１１２ａに現れ、光ディスクに向けて集光される光のフォーカス状態によって変化することが分かった。このため、チルトエラー信号が光ディスクに向けて集光される光のフォーカス状態によって変化し、誤ったチルトエラー信号を生成するものと考えられる。
【００４５】
図１（ａ）〜（ｃ）は、光ディスクから反射された光束の強度分布を示すグラフである。強度分布はトラックと直交する方向（光ディスクの半径方向）であって、光束の中心を通る断面を示している。図１（ａ）〜（ｃ）の強度分布は前述の条件１を用い、計算によって求めた。図１（ａ）は、図１７（ａ）に示す中央のトラック中心に光束が照射され、フォーカスが一致している状態における強度分布を示している。図１（ｂ）は、中央のトラック中心に光束が照射されフォーカス位置が０．２μｍずれている状態における強度分布を示している。図１（ｃ）は、図１７（ａ）に示す左側のトラック中心に光束が照射され、フォーカス位置が０．２μｍずれている状態における強度分布を示している。各グラフの横軸は光束半径を１とする外形比を示し、縦軸は光強度を表している。横軸の±０．５以内は概ね回折光の０次成分のみの領域、それより外側は回折光の０次成分と１次成分が重なった領域である。図１（ａ）から分かるように、隣接する両側のトラックの反射率が異なっているトラック上では、光束が照射されるトラックに対して反射率が非対称性になるため、光束のフォーカスが一致していても、光強度分布は非対称となる。図１（ｂ）に示すように、この光強度分布の非対称性は、フォーカスが一致していない場合、大きくなる。また、図１（ｃ）に示すように、隣接する両側のトラックの反射率が等しいトラック上では、フォーカスが一致していなくても光強度分布は対称性を示している。このように、０次成分のみの領域では、光束の位置または光束のフォーカス状態によって強度分布の対称性が変化する。これは、両側のトラックの反射率が異なる場合、トラックピッチの３倍の周期で反射率が変化する構造による回折光と０次成分との干渉で光の強度分布が非対称となり、その干渉状態が光束のフォーカス状態により変化するためと考えられる。
【００４６】
これに対して、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、０次成分と１次成分が重なった領域では、光束の位置およびフォーカス状態に関わらず、強度分布はおおよそ対称である。つまり、０次成分と１次成分が重なった領域の光の強度は、記録済みのトラックと未記録のトラックとで反射率が異なる光ディスクにおいて、光束の位置およびフォーカス状態の影響を受けにくい。
【００４７】
これらのことから、記録済みのトラックと未記録のトラックとで反射率が異なる光ディスクの傾きを検出する場合、光ディスクから反射した光束の０次成分のみの領域の光をチルトエラー信号の生成に用いないようにする。これにより、チルトエラー信号がフォーカス状態に影響されるのを低減させることができる。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００４８】
（第１の実施形態）
図２は、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。本実施形態では、再生専用の光ディスク装置を例示するが、本発明は、記録専用、あるいは、記録および再生を行う光ディスク装置に適用することができる。光ディスク装置２０１は、回転駆動部２０２と光ヘッド２０３と、制御系２０４と、再生信号処理系２０５と、コントローラ２０８とを備える。
【００４９】
回転駆動部２０２は、光ディスク５を載置するためのターンテーブルを有し、ターンテーブルに光ディスク５を載置して、回転駆動する。
【００５０】
光ヘッド２０３は、光ディスク５の情報記録面５ａに光を集光させて、集光した光を用いてデータを情報記録面５ａに記録したり、情報記録面５ａに記録されたデータを再生したりする。光ヘッド２０３は、記録および／または再生に用いる光源１と、ビームスプリッタ３と対物レンズ４と、対物レンズ駆動部２０６とを備える。
【００５１】
光源１から出射した光は、ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光ディスク５の透明基板を通して情報記録面５ａに向けて集光される。情報記録面５ａで反射された光束は、再び対物レンズ４を経て、ビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３は反射された光束を以下で詳細に説明する受光部３０に向けて反射する。
【００５２】
対物レンズ４には、対物レンズ駆動部２０６が接続されている。対物レンズ駆動部２０６は、対物レンズ４を情報記録面５ａと垂直な方向（フォーカス方向とも言う）２３１および平行な方向（トラッキング方向とも言う）２３２へ移動させるフォーカス補正部およびトラッキング補正部として機能する。また、光ディスク５の半径方向の傾き角が変化するようチルト方向２３３へ移動させるチルト補正部として機能する。光ヘッド２０３には、トラバース駆動部２０７が接続されており、光ヘッド２０３全体を光ディスク５の半径方向へ移動させる。対物レンズ駆動部２０６には、光ディスク装置の対物レンズを駆動する公知の駆動機構を採用することができる。たとえば、コイルおよびマグネットを用いて、電磁力により対物レンズを駆動あるいは変位させる構造を採用してもよい。
【００５３】
制御系２０４は、光ディスク５の回転の制御および光ディスク５の情報記録面５ａに集光させる光の集光状態および集光位置を制御する。具体的には、回転駆動部２０２、トラバース駆動部２０７および対物レンズ駆動部２０６の制御を行う。このために制御系２０４は、前述した受光部３０と、フォーカスエラー信号生成部２１１と、トラッキングエラー信号生成部２１２と、傾き検出部２１３と、位相補償部２１４〜２１６と、駆動信号生成部２１８とを備える。受光部３０は、情報記録面５ａから反射した光束を分割して受光し、強度に応じた複数の信号を生成する。
【００５４】
フォーカスエラー信号生成部２１１は、受光部３０から複数の信号を受け取り、情報記録面５ａに集光された光の集光状態が所定の状態からどの程度ずれているかを示すフォーカスエラー信号を生成する。位相補償部２１４は、フォーカスエラー信号の位相を補償し、フォーカス制御信号として、駆動信号生成部２１８へ出力する。駆動信号生成部２１８は、フォーカス制御信号を受け取り、対物レンズ駆動部２０６へ対物レンズ４を情報記録面５ａと垂直な方向２３１へ移動させるフォーカス駆動信号を出力する。これにより、情報記録面５ａに集光された光が一定の集光状態を保つように制御される。
【００５５】
トラッキングエラー信号生成部２１２は、受光部３０から複数の信号を受け取り、情報記録面５ａに集光された光がトラックからどの程度ずれているかを示すトラッキングエラー信号を生成する。位相補償部２１５は、トラッキングエラー信号の位相を補償し、トラッキング制御信号として、駆動信号生成部２１８へ出力する。駆動信号生成部２１８は、トラッキング制御信号を受け取り、対物レンズ駆動部２０６へ対物レンズ４を情報記録面５ａと平行な半径方向２３２へ移動させるトラッキング駆動信号を出力する。これにより、情報記録面５ａに集光された光が常にトラックをトレースするように制御される。
【００５６】
受光部３０および傾き検出部２１３は、以下で詳細に説明するように、傾き検出装置２４１を構成している。傾き検出装置２４１は、受光部３０から複数の信号を受け取り、情報記録面５ａが光源１から出射する光の光軸に対して光ディスク５の半径方向にどの程度傾いているかを示すチルトエラー信号を生成する。位相補償部２１６は、チルトエラー信号の位相を補償し、チルト制御信号として、駆動信号生成部２１８へ出力する。駆動信号生成部２１８は、チルト制御信号を受け取り、対物レンズ駆動部２０６へ対物レンズ４をチルト方向２３３へ移動させるチルト駆動信号を出力する。これにより、情報記録面５ａに集光された光の光軸が、情報記録面５ａと垂直になるように制御される。
【００５７】
なお、本実施形態では、対物レンズ駆動部２０６がフォーカス補正部、トラッキング補正部およびチルト補正部として機能するが、対物レンズ駆動部にフォーカス補正部およびトラッキング補正部として機能を持たせ、チルト補正部を対物レンズ駆動部とは別にもうけてもよい。たとえば、対物レンズ４とビームスプリッタ３との間に、チルト制御信号に基づいて屈折率が変化することにより、通過する光の波面収差を補正する液晶素子を設けてもよい。
【００５８】
フォーカスエラー信号生成部２１１、トラッキングエラー信号生成部２１２、位相補償部２１４〜２１６および駆動信号生成部２１８は従来の光ディスク装置に用いられる公知の構成を備えている。また、フォーカスエラー信号の生成は、非点収差法などの公知の方法により生成することができる。トラッキングエラー信号は、位相差法、プッシュプル法、３ビーム法などにより生成することができる。なお、受光部３０は、フォーカスエラー信号トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号をそれぞれ生成するために共通に用いられる検出素子を備えていてもよいし、それぞれ別々の検出素子を備えていてもよい。受光部３０は、通常、光ヘッド２０３に設けられる。
【００５９】
制御系２０４は、このほか、トラバース駆動部２０７を駆動するための駆動信号生成部２２４と、回転駆動部２０２を駆動するための駆動信号生成部２２４とを含む。駆動信号生成部２２４は、光ディスク装置２０１の動作状態に基づいて、光スポットを情報記録面５ａの所定のトラックの位置へジャンプさせたり、記録や再生動作にともなって光スポットが連続的にトラックをトレースするようコントローラ２０８から指令を受ける。コントローラ２０８から指令に基づき、駆動信号生成部２２４は、トラバース駆動部２０７を駆動するための駆動信号を生成し、光ヘッド２０３を移動させる。駆動信号生成部２０４は、コントローラ２０８から指令を受け取り、所定の回転速度で光ディスク５を回転させるよう、回転駆動部２０２を駆動する駆動信号を生成する。
【００６０】
再生信号処理系２０５は、波形等化部２２０、ＰＬＬ部２２１およびデコーダ２２２を含んでおり、光ディスク５の情報記録面５ａに記録された情報を再生し、再生信号を生成する。波形等化部２２０は受光部３０から情報記録面５ａに記録された情報を含む信号を受け取り、その信号を所定の周波数帯域において増幅し、ＲＦ信号を出力する。ＰＬＬ部２２１はＲＦ信号を受け取り、ＲＦ信号に同期したクロック信号を生成する。デコーダ２２２は、クロック信号を用いてＲＦ信号を復号し、情報記録面５ａに記録された情報を出力する。
【００６１】
次に傾き検出装置２４１を詳細に説明する。図３に示すように、傾き検出装置２４１は、受光部３０および傾き検出部２１３を備える。また、傾き検出部２１３は、信号演算部８および位相差検出部９を含む。光源１から光軸２に沿って出射し、対物レンズ４によって集光された光は情報記録面５ａに向けて集光される。集光された光は、情報記録面５ａで反射され、再び対物レンズ４に戻る。情報記録面５ａには所定のピッチでらせん状あるいは同心円状にトラックが形成されている。このため、情報記録面５ａから反射する光には周期的に配置されたトラックに基づいて回折した複数の次数の異なる回折光が含まれる。対物レンズ４を通過した光束１０はビームスプリッタ３で反射され、受光部３０に入射する。
【００６２】
受光部３０は、光束１０を複数の領域に分割して受光し、各領域で受光した光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する。図４は光束１０を複数の領域に分割して受光するための受光部３０の受光面６を模式的に示している。図５（ａ）に示すように、受光部３０は、ホログラム素子３２と１つまたは複数の検出素子３３とを含み、ホログラム素子３２が光束１０を分割し、分割した光を検出素子３３へ導く構造を採用していてもよい。この場合、ホログラム素子３０の光束１０が入射する面が受光面６である。図５（ｂ）に示すように、光束１０を直接受光して電気的信号に変換する光検出素子３４を受光部３０が含む場合には、受光面６は光検出素子３４の検出面である。
【００６３】
図４に示すように、光束１０は、受光面６上において、０次光領域１０ａ、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃを含んでいる。＋１次光領域１０ｂでは、トラックからの０次光および＋１次光が重なっている。同様に、−１次光領域１０ｃでは、０次光および−１次光が重なっている。０次光領域１０ａは、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃに挟まれており、＋１次光および−１次光を含まず、０次光を含んでいる。
【００６４】
受光面６は、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの中央部を受光する第１の領域３１Ａと、第１の領域３１Ａを挟む一対の第２の領域３１Ｂとを有している。また、第１の領域３１Ａおよび第２の領域３１Ｂは、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃを別々検出するようにそれぞれ分割されている。具体的には、光束１０の＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの間に位置する境界Ｃ１によって、第１の領域３１Ａは領域６ｅおよび６ｆに分割されている。また、第２の領域３１Ｂは、領域６ａおよび領域６ｄと、領域６ｂおよび領域６ｃとに分割されている。図４に示すように、境界Ｃ１は、光束１０におけるトラックの伸びる方向とおおよそ平行である。また、第１の領域３１Ａと第２の領域３１Ｂとの境界は、光束１０におけるトラックの伸びる方向とおおよそ垂直である。
【００６５】
本実施形態の傾き検出装置２４１において、受光部３０は、光束１０の０次光領域１０ａの少なくとも一部分の光を除外して各領域６ａ〜６ｆで光束１０を検出し、各領域６ａ〜６ｆにおける光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する。このために、受光面６は、光束１０の０次光領域１０ａにおいて遮光領域１１を有しており、遮光領域１１に入射した光は、受光信号に寄与しないような構造を備えている。たとえば、図６（ａ）に示すように、受光面６において、遮光領域１１に対応する領域に、光束１０が透過するのを防止する遮光膜３３を形成してもよい。より具体的には、図５（ａ）および（ｂ）に示すホログラム素子３２の受光面６や光検出素子３４の受光面６に遮光膜３３を設けてもよい。
【００６６】
また、図６（ｂ）に示すように、受光面６の各領域６ａ〜６ｆにおいて、遮光領域１１と重なる領域６ａ2〜６ｆ2と遮光領域１１と重ならない領域６ａ1〜６ｆ1とを分離し、領域６ａ2〜６ｆ2で受光した光は利用しないようにしてもよい。たとえば、図５（ａ）に示すホログラム素子の受光面６を図６（ｂ）に示すように分割し、領域６ａ2〜６ｆ2で受光した光が、光検出素子３３へ入射しないように、光検出素子３３以外の領域へ導いても（回折させても）よい。あるいは、図５（ｂ）に示す検出素子３４の受光面６を図６（ｂ）に示すように分割し、領域６ａ2〜６ｆ2で受光することにより生成した受光信号は、傾き検出部２１３へ出力しないようにすればよい。
【００６７】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、０次光領域１０ａにおける光の強度分布は光束１０の中心を原点として、正の領域と負の領域とで異なっている。このため、光の強度分布の非対称性による影響を低減するために、遮光領域１１は、境界Ｃ１に対して対称に設けられていることが好ましい。遮光領域１１のトラッキング方向に沿う長さＬ１は、大きい方が０次光領域１０ａにおいて受光した光による信号成分を低減し、フォーカス状態によって信号強度が変化するのを抑制できるため、好ましい。
【００６８】
遮光領域１１のトラック方向と垂直な方向に沿った幅Ｗ１は＋１次光領域１０ｂと−１次光領域１０ｃとの間隔Ｗ２より狭いことが好ましい。遮光領域１１が＋１次光領域１０ｂまたは−１次光領域１０ｃと重なる場合、以下で説明するプッシュプル信号の振幅が低下し、チルトエラー信号の検出感度が低下してしまうからである。また、対物レンズ４の光軸が光源から出射された光の光軸に対して位置ずれを生じた場合、光束１０の位置がシフトし、遮光領域１１が＋１次光領域１０ｂまたは−１次光領域１０ｃと重なる可能性がある。この場合には前述したようにチルトエラー信号の検出感度が低下してしまう。このため、対物レンズ４の位置ずれを考慮する必要がある場合には、遮光領域の幅Ｗ１は対物レンズ４による位置ずれが生じても＋１次光領域１０ｂまたは−１次光領域１０ｃと重ならないよう＋１次光領域１０ｂと−１次光領域１０ｃとの間隔Ｗ２に対してマージンを設けておくことが好ましい。これらの点を考慮し、光束１０の直径を１とし、前述の条件１のような場合には、遮光領域１１の外形は、０．５＜Ｌ１＜１および０．３＜Ｗ１＜０．４５を満たすことが好ましい。
【００６９】
図３に示すように、受光面６の各領域６ａ〜６ｆからえられた受光信号Ｓ６ａ〜Ｓ６ｆは、傾き検出部２１３の信号演算部８へ出力される。信号演算部８は、受光信号Ｓ６ａ〜Ｓ６ｆに基づいて、第１の領域３１Ａおよび第２の領域３１Ｂで検出されるプッシュプル信号を生成する。具体的には、第１の領域３１Ａおよび第２の領域３１Ｂで検出されるプッシュプル信号をそれぞれＰ１およびＰ２とすると、以下の式で示される。
【００７０】
Ｐ１＝Ｓ６ｅ−Ｓ６ｆ
Ｐ２＝Ｓ６ａ＋Ｓ６ｂ−（Ｓ６ｃ＋Ｓ６ｄ）
【００７１】
図７（ａ）〜（ｃ）は、プッシュプル信号Ｐ１、Ｐ２のトラックによる変調波形を１周期分計算した結果を示すグラフである。計算に用いた条件は前述の条件１と同じである。図７（ａ）〜（ｃ）では、光ディスクの半径方向傾きθが異なっており、それぞれ、θ＝−０．６°、θ＝０°、θ＝＋０．６°である場合の計算結果を示している。図７（ａ）と（ｃ）では、光ディスクの傾きは逆になっている。これらの図に示すように、光ディスクの傾きに応じて、信号Ｐ２の位相差が変化している。また、光ディクの傾きの方向に応じて位相がシフトする方向も逆になっている。一方、信号Ｐ１は、光ディスクの傾きに関わらず位相はあまり変化しない。
【００７２】
従って、この位相差の値および方向を検出すれば、光ディスク傾きが検出できる。位相差の検出には一般的な方法を採用することができる。たとえば、図３に示す位相差検出部９は、信号演算部８から信号Ｐ１、信号Ｐ２を受け取り、ローパスフィルターへを通過させて、ＤＣ成分を除去する。その後、信号Ｐ１の振幅が正から負あるいは負から正へ変化するタイミング（ゼロクロスするタイミング）で信号Ｐ２のレベルを検出し、チルトエラー信号ＴＬとして出力する。
【００７３】
また、位相差検出部９は、対物レンズ４の光軸が光源１を含む光学系の光軸２に対してシフトしている場合に生じるオフセットを補正するチルトエラー信号ＴＬを生成してもよい。具体的には、位相差検出部９は所定の定数ｋを設定し、以下の演算を行う。
【００７４】
ＴＬ＝Ｐ１−ｋ＊Ｐ２
【００７５】
傾き検出装置２４１は、対物レンズ４によって集光された光束がトラックをトレースしているときに、チルトエラー信号ＴＬのレベルを検出することにより、光ディスクの傾きを検出することができる。
【００７６】
図８は、傾き検出装置２４１によって生成されるチルトエラー検出信号ＴＬの波形を、デフォーカス量を変えて計算した結果を示すグラフである。従来例との比較しやすいよう、チルトエラー検出信号ＴＬをＴＬ＝Ｐ１−ｋ＊Ｐ２の関係により求めている。計算条件は、前述の条件１を用いた。定数ｋを０．８とし、遮光部１１のトラックと直交する方向における幅を光束径の０．３５とした。図８には、光ビームがトラック上に正しく集光された状態（デフォーカス無し、ＤＦ＝０μｍ）および、フォーカス位置が±０．２μｍずれている（ＤＦ＝±０．２μｍ）場合のグラフを示している。図８から明らかなように、３つのトラックの中心位置である−０．３２μｍ、０μｍおよび＋０．３２μｍに光束が位置するとき、デフォーカス量にかかわらず信号レベルがほぼゼロになっている。あるいは、デフォーカス量に関わらず３つのグラフのゼロクロス点はほぼ一致している。このことは、チルトエラー信号が光ディスクに集光された光束の集光状態に影響されないことを示している。
【００７７】
このように本実施形態によれば、光ディスクから反射した光束の０次光領域の光の少なくとも一部をチルトエラー信号の生成に用いないようにする。これにより、隣接する両側のトラックの反射率が異なることに起因する０次光領域における光強度の非対性の影響を低減し、光ディスクに照射する光ビームのフォーカス状態に関わらず、精度が高いチルトエラー信号を生成することができる。したがって、光ディスクに反りなどが生じていても、高密度にデータを記録したり、光ディスクに高密度で記録された情報を正しく再生することができる。
【００７８】
なお、本実施形態において、受光面６の遮光領域は、帯状の矩形に形成されていたが、遮光領域は他の形状を有していてもよい。たとえば、図９（ａ）に示すように、楕円形の遮光領域３６を受光面６に設けてもよい。また、遮光領域は分割された複数の領域によって構成されていてもよい。図９（ｂ）に示すように、トラッキング方向に矩形領域が複数配置された遮光領域３７を受光面６にもうけてもよい。また、図９（ｃ）に示すように、トラッキング方向に伸びる細長い領域がトラッキング方向と垂直な方向へ複数配列された遮光領域３８を受光面６に設けてもよい。
【００７９】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態に用いられる傾き検出装置２４２を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置の構造は、傾き検出装置２４２を除いて図２に示す光ディスク装置と同じである。
【００８０】
傾き検出装置２４２は、受光部４０および傾き検出部２１４を備える。傾き検出部２１４は、信号演算部１４、増幅アンプ１５、１７、差動アンプ１６，１８および位相差検出部１９を含む。
【００８１】
第１の実施形態と同様、受光部４０は、光束１０を複数の領域に分割して受光し、各領域で受光した光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する。図１１は光束１０を複数の領域に分割して受光するための受光部４０の受光面１２を模式的に示している。受光面１２は、第１の実施形態で説明したように、ホログラム素子の受光面であってもよいし、検出素子の受光面であってもよい。
【００８２】
受光面１２は、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの中央部を受光する第１の領域４１Ａと、第１の領域４１Ａを挟んでおり、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃを受光する、一対の第２の領域４１Ｂと、一対の第２の領域４１Ｂを挟んでおり、０次光領域のみを受光する一対の第３の領域４１Ｃとを含んでいる。第１の領域４１Ａ、第２の領域４１Ｂおよび第３の領域４１Ｃは、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃとの間に位置する分割線Ｃ１によって分けられる領域においてそれぞれ光束の光を別々に検出するよう分割されている。具体的には、第１の領域４１Ａは領域１２ｅおよび１２ｆに分割されている。また、第２の領域４１Ｂは、領域１２ａおよび領域１２ｄと、領域１２ｂおよび領域１２ｃとに分割されている。第３の領域４１Ｃは、領域１２ｇおよび領域１２ｊと、領域１２ｈおよび領域１２ｉとに分割されている。
【００８３】
第１の実施形態と同様、受光部４０は、光束１０の０次光領域１０ａの少なくとも一部分の光を除外して各領域１２ａ〜１２ｊで光束１０を検出し、各領域１２ａ〜１２ｊにおける光の強度に基づいて、複数の受光信号を出力する。このために、受光面１２は、光束１０の０次光領域１０ａにおいて遮光領域２１を有しており、遮光領域２１に入射した光は、受光信号に寄与しないような構造を備えている。遮光領域２１の具体的な構造は第１の実施形態と同様である。遮光領域２１は好ましくは、受光面１２の第１の領域４１Ａおよび第２の領域４１Ｂにのみ設けられている。また、遮光領域２１は、境界Ｃ１に対して対称に配置されていることが好ましい。遮光領域２１のトラック方向の長さをＬ１とし、第１の領域４１Ａおよび第２の領域４１Ｂのトラッキング方向の長さをＬ３とし、光束１０の直径を１とし、前述の条件１のような場合には、遮光領域１１の外形は、０．５＜Ｌ１＜Ｌ３および０．３＜Ｗ１＜０．４５を満たすことが好ましい。
【００８４】
図１０に示すように、受光面２１の各領域１２ａ〜１２ｊから得られた受光信号Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｊは、傾き検出部２１４の信号演算部１４へ出力される。信号演算部８は、受光信号Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｊに基づいて、第１の領域４１Ａ、第２の領域４１Ｂおよび第３の領域４１Ｃで検出されるプッシュプル信号を生成する。具体的には、第１の領域４１Ａ、第２の領域４１Ｂおよび第３の領域４１Ｃで検出されるプッシュプル信号をそれぞれＰ１、Ｐ２およびＰ３とすると、以下の式で示される。
【００８５】
Ｐ１＝Ｓ１２ｅ−Ｓ１２ｆ
Ｐ２＝Ｓ１２ａ＋Ｓ１２ｂ−（Ｓ１２ｃ＋Ｓ１２ｄ）
Ｐ３＝Ｓ１２ｇ＋Ｓ１２ｈ−（Ｓ１２ｉ＋Ｓ１２ｊ）
【００８６】
信号Ｐ１及び信号Ｐ２は、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃに照射された光に基づいているので、トラックによる変調を受けている。一方、信号Ｐ３は０次光領域１０ａに照射された光に基づいているため、トラックによる変調を受けず、対物レンズ４の位置ずれに応じて移動する受光面１２上の光束の位置に対応した情報を含んでいる。傾き検出部２１４は、対物レンズ４の位置ずれによって信号Ｐ１および信号Ｐ２に発生するオフセットを、信号Ｐ３を用いて補正し、チルトエラー信号を生成する。具体的には図１０に示すように、信号演算部１４から出力される信号Ｐ３は増幅アンプ１５、１７でそれぞれＫ１倍およびＫ２倍される。差動アンプ１６は信号Ｐ１からＫ１倍された信号Ｐ３を差し引き、補正された信号ＣＰ１を生成する。差動アンプ１８は信号Ｐ２からＫ２倍された信号Ｐ３を差し引き、補正された信号ＣＰ２を生成する。ここで、定数Ｋ１、Ｋ２は、信号Ｐ１および信号Ｐ２の対物レンズの位置ずれにより発生するオフセットが補正されるように決定される。つまり信号ＣＰ１およびＣＰ２は以下の式で示される。
【００８７】
ＣＰ１＝Ｐ１−Ｋ１＊Ｐ３
ＣＰ２＝Ｐ２−Ｋ１＊Ｐ３
【００８８】
光ディスク５の傾きが存在する場合には、図７に示した信号Ｐ１、Ｐ２の波形と同様に、信号ＣＰ１および信号ＣＰ２の波形に、光ディスクの傾きに応じた位相差が生じる。したがって、第１の実施形態と同様にして位相差検出部１９で位相差を検出することによって、光ディスクの傾きに対応したチルトエラー信号ＴＬが検出される。
【００８９】
図１２（ａ）および（ｂ）は、反射率が異なるトラックで変調を受けた信号ＣＰ１およびＣＰ２の波形を計算によって求めた結果を示すグラフである。各図においてフォーカスの位置を−０．２μｍ、０μｍおよび＋０．２μｍに設定し、前述の条件１を用いて計算を行った。第１の領域４１Ａおよび第２の領域４１Ｂのトラック方向の幅は光束径に対して各々、０．３５および０．６５であり、定数Ｋ１およびＫ２をそれぞれ１．４および１．０とした。遮光部２１のトラックと直交する方向の幅は光束径に対して０．３５とした。
【００９０】
図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、信号ＣＰ１およびＣＰ２のいずれの波形も、フォーカス状態にかかわらず３つの波形のゼロクロス点が一致している。これは、遮光部２１の効果によって、信号ＣＰ１および信号ＣＰ２がデフォーカスの影響を受けにくいことを示している。チルトエラー信号は信号ＣＰ１および信号ＣＰ２に基づいて生成されるので、本実施形態によっても、デフォーカスの影響を受けにくい、チルトエラー信号を生成する傾き検出装置をそなえた光ディスク装置を実現することができる。
【００９１】
また、図７（ａ）〜（ｃ）の波形から分かるように、光ディスクの傾きが存在しても、信号Ｐ１の波形のゼロクロス点はトラック中心からほとんどずれない。したがって、信号Ｐ１から作られた信号ＣＰ１は、対物レンズの位置ずれによっても、光ディスクの傾きによっても、波形のゼロクロス点がずれない安定な信号であるといえる。したがって、位相差検出部１９において、信号ＣＰ１のゼロクロス点における信号ＣＰ２のレベルを測定することによっても信号ＣＰ１と信号ＣＰ２との位相差の検出することができ、チルトエラー信号を生成することができる。
【００９２】
また、信号ＣＰ１の前述した安定性は、信号ＣＰ１がトラッキング制御信号としても好適に利用できることを示している。たとえば、信号ＣＰ１を用いてトラッキング制御を行い、光スポットがトラック上をトレースしている間に、位相差検出部１９で信号ＣＰ２のレベルを測定することによっても、チルトエラー信号の生成、つまり、光ディスクの傾きを検出することが可能である。
【００９３】
なお、第１および第２の実施形態では、受光面に照射した光束全体を用いてチルトエラー信号を生成していた。しかし、図４および図６から明らかなように、光束の０次光領域、−１次光領域および＋１次光領域はトラック方向に対称な形状を有している。このため、光束の中心を通りトラック方向と垂直な中心線で光束を二分し、この中心線を左右方向に見たときに二分された上半分または下半分の領域の光をチルトエラー信号（およびトラッキングエラー信号）の生成に用いてもよい。この場合、チルトエラー信号の生成に用いない残りの半分の領域の光はフォーカスエラー信号の生成などに用いてもよい。
【００９４】
図１３は、第１の実施形態において、光束１０の上半分をチルトエラー信号の生成に用いる変形例を示している。図１３に示すように、受光部の受光面４６は、光束１０の＋１次光領域1０ｂおよび−１次光領域１０ｃを横切って光束１０を対称的に二分する中心線Ｃ２により一対の副領域４６ａおよび副領域４６ｂに分割されている。副領域４６ａは、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの中央部近傍を受光する第１の領域３１Ａ’と第１の領域３１Ａ’を除く残りの領域である第２の領域３１Ｂ’とを含む。第１の領域３１Ａ’および第２の領域３１Ｂ’は、光束の＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃを別々に検出するように中心線Ｃ１により領域６ｅ’および領域６ｆ’ならびに領域６ａ’および領域６ｄ’にそれぞれさらに分割されている。遮光領域１１’は、受光面４６の副領域４６ａにのみ設けられる点を除いて第１の実施形態と同様の構造を備えている。
【００９５】
図１４は、第２の実施形態において、光束１０の上半分をチルトエラー信号の生成に用いる変形例を示している。図１４に示すように、受光部の受光面５２は、光束１０の＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃを横切って光束１０を対称的に二分する中心線Ｃ２により副領域５２ａおよび副領域５２ｂに分割されている。副領域５２ａは、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの中央部近傍を受光する第１の領域４１Ａ’と、第１の領域４１Ａ’に隣接し、１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの残りの領域を受光する第２の領域４１Ｂ’と、第２の領域４１Ｂ’に隣接し、０次光領域のみを受光する第３の領域４１Ｃ’とを含む。
【００９６】
第１の領域４１Ａ’、第２の領域４１Ｂ’および第３の領域４１Ｃ’は、＋１次光領域１０ｂおよび−１次光領域１０ｃの間に位置する分割線Ｃ１によって、それぞれ領域１２ｅ’および領域１２ｆ’、領域１２ａ’および領域１２ｄ’ならびに領域１２ｇ’および領域１２ｊ’にそれぞれ分割されている。遮光領域２１’は、受光面５２の副領域５２ａにのみ設けられる点を除いて第２の実施形態と同様の構造を備えている。
【００９７】
このような受光面を用いることにより、チルトエラー信号の生成に用いない副領域４６ｂ（図１３）あるいは副領域５２ｂ（図１４）には、遮光領域を設けなくてもよい。このため、これらの下側領域をフォーカスエラー信号の生成などに用いる場合、光ディスクから得られる光束の光をより有効に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、たとえば相変化光ディスク等、記録、未記録、および消去されたトラックとで反射率が異なるような情報記録媒体に対して、情報の記録または再生を行う光ディスク装置に好適に用いることができる。特に、光ディスクの傾きを調整する機構を有する光ディスクドライブや、光ディスクの傾きで発生するコマ収差を、対物レンズを傾けることによって補正する機能を有する光ディスク装置に対しては好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、隣接する両側のトラックの反射率が異なっている場合であって、フォーカスが一致した状態およびフォーカスが一致していない状態において、光ディスクから得られる光束の光強度分布を示す図であり、（ｃ）は、隣接する両側のトラックの反射率が一致している場合であって、フォーカスが一致していない状態において、光ディスクから得られる光束の光強度分布を示す図である。
【図２】本発明の光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の光ディスク装置に用いられる傾き検出装置を示すブロック図である。
【図４】図３の傾き検出装置に用いられる受光部の受光面を説明する図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、図３の傾き検出装置に用いられる受光部の具体的な構成を説明する模式図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図３の傾き検出装置の受光面の具体的な構成を説明する模式図である。
【図７】（ａ）から（ｃ）は図３の傾き検出装置により、傾きの異なる光ディスクから得られるプッシュプル信号Ｓ１、Ｓ２の波形を示すグラフである。
【図８】図３の傾き検出装置により、傾きの異なる光ディスクから得られるチルトエラー信号の波形を示すグラフである。
【図９】（ａ）から（ｃ）は受光面に設ける遮光領域の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の光ディスク装置の第２の実施に用いられる傾き検出装置を示すブロック図である。
【図１１】図１０の傾き検出装置に用いられる受光部の受光面を説明する図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、図１０の傾き検出装置により、傾きの異なる光ディスクから得られる信号ＣＰ１およびＣＰ２の波形をそれぞれ示すグラフである。
【図１３】第１の実施形態の変形例に用いられる受光部の受光面を説明する図である。
【図１４】第２の実施形態の変形例に用いられる受光部の受光面を説明する図である。
【図１５】従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の光ディスク装置における受光面を説明する図である。
【図１７】（ａ）は、光ディスクの構造を模式的に示す図であり、（ｂ）は、従来の光ディスク装置において傾きの異なる光ディスクから得られるチルトエラー信号を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１、１０１    光源
２，１０２    光学系の光軸
３、１０３    ビームスプリッタ
４、１０４    対物レンズ
５、１０５    光ディスク
６、１２    受光面
７、１３、１０８    傾き検出部
８、１４、１０９    信号演算部
９、１９    位相差検出部
１０    光束
１１、２１    遮光部
１５、１７、１１０    増幅アンプ
１６、１８、１１１    差動アンプ
３０、４０    受光部
２０１    光ディスク装置
２０２    回転駆動部
２０３    光ヘッド
２０４    制御系
２０５    再生信号処理系
２０６    対物レンズ駆動部
２０８    コントローラ
２１１    フォーカスエラー信号生成部
２１２    トラッキングエラー信号生成部
２１３    傾き検出部
２１４、２１５、２１６    位相補償部
２１８、２２４、２２５    駆動部
２４１、２４２    傾き検出装置
【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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