(57)【要約】 【課題】  メインスポットの参照板上の照射位置を、任意の目標位置に位置決めすることができる位置決め方法を提供することである。【解決手段】  所定のピッチｐで溝が形成される参照板２８上に、メインスポット２４と、第１および第２のサイドスポット２５，２６とを照射し、前記各スポット２４〜２６の参照板２８からの反射光を第１〜第３の光検出器３４〜３６によってそれぞれ受光し、第１〜第３の光検出器３４〜３６による各検出信号から第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。これらの第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３のうち、差信号の振幅に対する前記メインスポット２４の目標位置に応じてその差信号に加えるべき直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が最小となる差信号に、前記直流オフセット信号Ｖを加えて照射位置調整信号Ｅ１１を算出し、この照射位置調整信号Ｅ１１に基づいて、前記メインスポット２４の照射位置を調整する。【選択図】      図１
2005149693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第１〜第３の差信号のうち、差信号の振幅に対する前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じてその差信号に加えるべき直流オフセット信号の絶対値の比率が最小となる差信号に、前記直流オフセット信号を加えて照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法。
【請求項２】
前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６倍に選ばれることを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項３】
所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向に所定の距離だけ離れたサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記サイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、
第１の差信号と第２の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法。
【請求項４】
前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれることを特徴とする請求項３記載の位置決め方法。
【請求項５】
所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第１の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法。
【請求項６】
所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第２の差信号と第３の差信号との和から和信号を算出し、第１の差信号と和信号を定数倍した信号との差から第５の差信号を算出し、第５の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法。
【請求項７】
前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍付近に選ばれることを特徴とする請求項５または６記載の位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のピッチで溝が形成される参照板上にメインスポットを照射し、このメインスポットの参照板上の照射位置を調整する位置決め方法に関し、さらに詳しくは、前記メインスポットの参照板上の前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の照射位置を調整する位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な従来の技術は、特許文献１に記載されている。図１３は、特許文献１の光スポット位置検出装置による位置決め方法を説明するための図である。この位置決め方法では、メインスポット１とこのメインスポット１の両側の各サイドスポット２，３とを、光ディスク４に照射し、メインスポット１および各サイドスポット２，３の反射光を検出してトラッキング誤差信号を算出する。メインスポット１の両側の各サイドスポット２，３は、メインスポット１に対してトラックピッチの１／４だけ光ディスク４の半径方向５に離れている。
【０００３】
詳細に説明すると、前記位置決め方法では、メインスポット１の反射光を、光ディスク４のトラック方向６に２分割された第１の光検出器７で検出し、メインスポット１の一方の側の第１のサイドスポット２の反射光を、光ディスク４のトラック方向６に２分割された第２の光検出器８で検出し、メインスポット１の他方の側の第２のサイドスポット３の反射光を、光ディスク４のトラック方向６に２分割された第３の光検出器９で検出する。さらに前記位置決め方法では、第１の光検出器７で検出した２つの検出信号の差から第１のトラック誤差信号ＴＥＳ１を算出し、第２の光検出器８の２つの検出信号の差から第２のトラック誤差信号ＴＥＳ２を算出し、第３の光検出器９の２つの検出信号の差から第３のトラック誤差信号ＴＥＳ３を算出し、第１のトラック誤差信号ＴＥＳ１から第２および第３のトラック誤差信号ＴＥＳ２，ＴＥＳ３の和の実数倍を減じて第４のトラック誤差信号ＴＥＳを算出する。
【０００４】
第４のトラック誤差信号ＴＥＳは、メインスポット１がトラック中央に存在すれば０となり、メインスポット１がトラック中央から外れると、ずれた方向に応じて正または負の値となるので、この第４のトラック誤差信号ＴＥＳを０とするようにトラックサーボ制御を行えば、簡単な構成で、メインスポット１のトラック中央への位置決めが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３１３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の技術の位置決め方法では、対象が光ディスク４であるため、基本的にトラックの中央部分への位置決めしか考慮しておらず、トラック中央以外に位置決めを行うことができないという問題がある。このような位置決め方法では、トラックピッチ単位でしか位置決めが行えないので、この位置決め方法を露光装置および加工装置などに用いても、これらの露光装置および加工装置は、トラックピッチよりもさらに微細な露光および加工が行えないという不具合がある。
【０００７】
この不具合を解消する他の従来の技術の位置決め方法としては、前記第４のトラック誤差信号ＴＥＳに直流オフセット信号Ｖを加えてサーボ制御を行うという方法が考えられる。この位置決め方法は、図１４に示すように、第４のトラック誤差信号ＴＥＳに直流オフセット信号Ｖを加えた信号を０とするようにサーボ制御を行うことによって、トラック中央とは異なる位置への位置決めを行う方法である。
【０００８】
このような他の従来の技術の位置決め方法は、図１５に示すように、目標位置をトラック中央から１／４トラックピッチだけずれた位置とする場合、第４のトラック誤差信号ＴＥＳは正弦曲線であるので、第４のトラック誤差信号ＴＥＳにその振幅分だけ直流オフセット信号Ｖ０を与えることとなる。したがって目標位置からどちらにずれても、第４のトラック誤差信号ＴＥＳに直流オフセット信号Ｖ０を加えた信号は正となり、どちらにずれたのかが分からなくなる。そのため、目標位置をトラック中央から１／４トラックピッチだけずれた位置とすると、サーボ制御が不可能になるという問題がある。この現象は、同様に目標位置をトラック中央から−１／４トラックピッチずれた位置としても生じる。
【０００９】
本発明の目的は、メインスポットの参照板上の照射位置を、任意の目標位置に位置決めすることができる位置決め方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第１〜第３の差信号のうち、差信号の振幅に対する前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じてその差信号に加えるべき直流オフセット信号の絶対値の比率が最小となる差信号に、前記直流オフセット信号を加えて照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法である。
【００１１】
また本発明は、前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６倍に選ばれることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向に所定の距離だけ離れたサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記サイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、
第１の差信号と第２の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法である。
【００１３】
また本発明は、前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第１の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法である。
【００１５】
また本発明は、所定のピッチで溝が形成される参照板上に、メインスポットを照射するとともに、このメインスポットに対して前記溝が延びる溝方向に垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れた第１および第２のサイドスポットを照射し、
前記メインスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第１の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第２の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光を、前記溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する第３の光検出器によって受光して、前記各領域における受光量を検出し、
第１の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第１の差信号を算出し、第２の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第２の差信号を算出し、第３の光検出器の各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から第３の差信号を算出し、
第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第２の差信号と第３の差信号との和から和信号を算出し、第１の差信号と和信号を定数倍した信号との差から第５の差信号を算出し、第５の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出し、この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を調整することを特徴とする位置決め方法である。
【００１６】
また本発明は、前記所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍付近に選ばれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、参照板上には、メインスポットが照射されるとともに、第１および第２のサイドスポットが照射される。各スポットの参照板からの各反射光は、第１〜第３の光検出器によって受光され、各光検出器の各領域における受光量が検出される。第１〜第３の光検出器の各領域による各検出信号から第１〜第３の差信号が算出される。照射位置調整信号は、前記第１〜第３の差信号のいずれか１つの差信号に、前記メインスポットの参照板上の目標位置に応じた直流オフセット信号を加えることによって算出される。この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の照射位置を調整することによって、前記照射位置を目標位置に位置決めすることができる。
【００１８】
参照板には、所定のピッチで溝が形成される。前記第１の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第１の光検出器によって、前記メインスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第１の差信号が算出される。また前記第２の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第２の光検出器によって、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第２の差信号が算出される。また前記第３の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第３の光検出器によって、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第３の差信号が算出される。
【００１９】
このように参照板には、所定のピッチで溝が形成され、しかも前述のように第１〜第３の差信号が算出されるので、第１〜第３の差信号は、各スポットの参照板上の溝方向に垂直な方向の照射位置に応じて変化する。また第１および第２のサイドスポットは、参照板上で、メインスポットに対して前記垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れているので、メインスポットの参照板上の照射位置に関する第１〜第３の差信号の波形は、位相が相互にずれている。このような第１〜第３の差信号のうち、差信号の振幅に対する前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じてその差信号に加えるべき直流オフセット信号の絶対値の比率が最小となる差信号に、前記直流オフセット信号を加えて照射位置調整信号を算出する。
【００２０】
このように照射位置調整信号が算出されるので、この照射位置調整信号は、差信号の振幅に対する前記直流オフセット信号の絶対値の比率が１であるということがない。したがって目標位置に拘わらず、照射位置調整信号の符号は、前記メインスポットの参照板上の照射位置が前記目標位置に対して、前記垂直な方向の一方にずれる場合と他方にずれる場合とで、必ず異なる。このような照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置が調整されるので、メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の照射位置を、任意の目標位置に位置決めすることができる。
【００２１】
また本発明によれば、所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６倍に選ばれるので、目標位置に拘わらず、照射位置調整信号は、差信号の振幅に対する前記直流オフセット信号の絶対値の比率が１／２以下となる。したがって照射位置調整信号は、メインスポットの照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００２２】
また本発明によれば、参照板上には、メインスポットが照射されるとともに、サイドスポットが照射される。各スポットの参照板からの各反射光は、第１および第２の光検出器によって受光され、各光検出器の各領域における受光量が検出される。第１および第２の光検出器の各領域による各検出信号から第１および第２の差信号が算出される。照射位置調整信号は、第１の差信号と第２の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して算出される。この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の照射位置を調整することによって、前記照射位置を目標位置に位置決めすることができる。
【００２３】
参照板には、所定のピッチで溝が形成される。前記第１の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第１の光検出器によって、前記メインスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第１の差信号が算出される。また前記第２の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第２の光検出器によって、前記サイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第２の差信号が算出される。
【００２４】
このように参照板には、所定のピッチで溝が形成され、しかも前述のように第１および第２の差信号が算出されるので、第１および第２の差信号は、各スポットの参照板上の溝方向に垂直な方向の照射位置に応じて変化する。またサイドスポットは、参照板上で、メインスポットに対して前記垂直な方向に所定の距離だけそれぞれ離れているので、メインスポットの参照板上の照射位置に関する第１および第２の差信号の波形は、位相が相互にずれている。このような第１の差信号と第２の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出する。
【００２５】
このように照射位置調整信号が算出されるので、照射位置調整信号の波形の位相を、第１および第２の差信号の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号は、メインスポットの照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００２６】
また本発明によれば、所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれるので、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【００２７】
また本発明によれば、参照板上には、メインスポットが照射されるとともに、第１および第２のサイドスポットが照射される。各スポットの参照板からの各反射光は、第１〜第３の光検出器によって受光され、各光検出器の各領域における受光量が検出される。第１〜第３の光検出器の各領域による各検出信号から第１〜第３の差信号が算出される。照射位置調整信号は、第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第１の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して算出される。この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の照射位置を調整することによって、前記照射位置を目標位置に位置決めすることができる。
【００２８】
参照板には、所定のピッチで溝が形成される。前記第１の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第１の光検出器によって、前記メインスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第１の差信号が算出される。また前記第２の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第２の光検出器によって、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第２の差信号が算出される。また前記第３の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第３の光検出器によって、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第３の差信号が算出される。
【００２９】
このように参照板には、所定のピッチで溝が形成され、しかも前述のように第１〜第３の差信号が算出されるので、第１〜第３の差信号は、各スポットの参照板上の溝方向に垂直な方向の照射位置に応じて変化する。また第１および第２のサイドスポットは、参照板上で、メインスポットに対して前記垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れているので、メインスポットの参照板上の照射位置に関する第１〜第３の差信号の波形は、位相が相互にずれている。このような第１〜第３の差信号を用いて、第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第１の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出する。
【００３０】
このように照射位置調整信号が算出されるので、照射位置調整信号の波形の位相を、第１〜第３の差信号の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号は、メインスポットの照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００３１】
また、第１の差信号と第２の差信号との位相差および第１の差信号と第３の差信号との位相差は、互いに逆方向であり、かつ互いに同じ大きさである。それ故、第２の差信号と第３の差信号との差から算出された第４の差信号は、第１の差信号に対して正確に位相がπ／２だけずれることになる。したがって前記所定の距離が、ｎを０以上の整数としたとき、正確に前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍に設定されなくても、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【００３２】
また本発明によれば、参照板上には、メインスポットが照射されるとともに、第１および第２のサイドスポットが照射される。各スポットの参照板からの各反射光は、第１〜第３の光検出器によって受光され、各光検出器の各領域における受光量が検出される。第１〜第３の光検出器の各領域による各検出信号から第１〜第３の差信号が算出される。照射位置調整信号は、第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第２の差信号と第３の差信号との和から和信号を算出し、第１の差信号と和信号を定数倍した信号との差から第５の差信号を算出し、これらの第５の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して算出される。この照射位置調整信号に基づいて、前記メインスポットの参照板上の照射位置を調整することによって、前記照射位置を目標位置に位置決めすることができる。
【００３３】
参照板には、所定のピッチで溝が形成される。前記第１の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第１の光検出器によって、前記メインスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第１の差信号が算出される。また前記第２の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第２の光検出器によって、前記第１のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第２の差信号が算出される。また前記第３の光検出器は、溝方向の分割線に関して２つの領域に分割された受光領域を有する。この第３の光検出器によって、前記第２のサイドスポットの参照板からの反射光が受光され、前記各領域における受光量が検出される。前記各領域における各受光量に応じた２つの検出信号の差から前記第３の差信号が算出される。
【００３４】
このように参照板には、所定のピッチで溝が形成され、しかも前述のように第１〜第３の差信号が算出されるので、第１〜第３の差信号は、各スポットの参照板上の溝方向に垂直な方向の照射位置に応じて変化する。また第１および第２のサイドスポットは、参照板上で、メインスポットに対して前記垂直な方向の一方および他方に所定の距離だけそれぞれ離れているので、メインスポットの参照板上の照射位置に関する第１〜第３の差信号の波形は、位相が相互にずれている。
【００３５】
このような第１〜第３の差信号には、レンズシフトによる直流オフセット成分が含まれる場合がある。この直流オフセット成分は、メインスポットの参照板上の照射位置の正確な位置決めを妨げる原因となる。この点を考慮して、本発明では、第２の差信号と第３の差信号との差から第４の差信号を算出し、第２の差信号と第３の差信号との和から和信号を算出し、第１の差信号と和信号を定数倍した信号との差から第５の差信号を算出する。前記第５および第４の差信号は、レンズシフトによる直流オフセット成分が除去されている。これらの第５の差信号と第４の差信号とを、前記メインスポットの参照板上の前記垂直な方向の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号を算出する。
【００３６】
このように照射位置調整信号が算出されるので、レンズシフトによる直流オフセット成分を除去して、メインスポットの参照板上の照射位置の正確な位置決めを実現することができる。また前述のように照射位置調整信号が算出されるので、照射位置調整信号の波形の位相を、第１〜第３の差信号の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号は、メインスポットの照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００３７】
また本発明によれば、所定の距離は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチの（２ｎ＋１）／４倍付近に選ばれるので、第４の差信号の振幅を可及的に大きくすることができ、ノイズなどの影響による位置決め誤差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の実施の第１の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートであり、図２は図１の位置決め方法を実現するための位置決め装置２１の電気的構成を模式的に示す図である。位置決め装置２１は、照射手段、受光手段、信号生成手段、駆動手段２２および制御手段２３を含む。
【００３９】
前記照射手段は、メインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とを参照板２８に照射する。この照射手段は、光源である半導体レーザ素子２９と光学系とを含む。半導体レーザ素子２９は、波長４０５ｎｍのレーザ光を発生する。光学系は、半導体レーザ素子２９からのレーザ光を参照板２８に導くとともに、前記レーザ光の参照板２８からの反射光を受光手段に導く。
【００４０】
前記光学系は、回折格子および対物レンズを含む。回折格子は、半導体レーザ素子２９からのレーザ光を分割して、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を生成する。対物レンズは、開口数ＮＡが０．６であり、前記各回折光を集光して参照板２８に導く。メインスポット２４は、前記回折格子による０次回折光によって参照板２８上に形成される照射領域である。第１のサイドスポット２５は、前記回折格子による＋１次回折光によって参照板２８上に形成される照射領域である。第２のサイドスポット２６は、前記回折格子による−１次回折光によって参照板２８上に形成される照射領域である。各スポット２４〜２６のスポット径Ｄは、０．６μｍ程度である。
【００４１】
本実施の形態では、半導体レーザ素子２９は、波長４０５ｎｍのレーザ光を発生し、各スポット２４〜２６のスポット径Ｄは、０．６μｍ程度であるが、本発明の実施の他の形態では、半導体レーザ素子２９が、波長６３５ｎｍのレーザ光を発生し、各スポット２４〜２６のスポット径Ｄが、１．０μｍ程度であってもよい。
【００４２】
前記参照板２８には、所定のピッチｐで溝３１が形成される（図３（１）参照）。詳細に述べると、前記参照板２８は、その厚み方向に垂直な仮想一平面に沿う表面部を有し、この表面部には、前記仮想一平面内で、予め定める方向Ａ（以下、溝方向Ａと記載する）に延びる溝３１が複数、形成される。溝３１の幅Ｗ１は、０．３７μｍである。隣接する溝３１間の部分３２（以下、トラック３２と記載する）の幅Ｗ２は、０．３７μｍである。前記所定のピッチｐ（Ｗ１＋Ｗ２）は、０．７４μｍである。また溝３１の深さＷ３は、７０ｎｍ程度である。参照板２８は、反射形の回折格子によって実現される。
【００４３】
前記参照板２８上、すなわち参照板２８の前記表面部には、メインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とが照射される。参照板２８上において、第１のサイドスポット２５は、メインスポット２４に対して、前記仮想一平面内で溝方向Ａに垂直な方向Ｂ（以下、幅方向Ｂと記載する）の一方Ｂ１に所定の距離Ｌ１だけ離れ、かつ溝方向の一方Ａ１に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置される。また参照板２８上において、第２のサイドスポット２６は、メインスポット２４に対して、幅方向の他方Ｂ２に所定の距離Ｌ１だけ離れ、かつ溝方向の他方Ａ２に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置される。このように各スポット２４〜２６が配置されるように、前記光学系が調整されている。前記所定の距離Ｌ１は、前記溝のピッチｐの１／６倍（Ｌ１＝ｐ／６）に選ばれる。前記所定の第２距離Ｌ２は、光学系設計に合わせて任意に選べばよい。本実施の形態において、前記所定の距離Ｌ１および所定の第２距離Ｌ２は、各スポット２４〜２６の中心間の距離である。
【００４４】
前記受光手段は、第１〜第３の光検出器３４〜３６を含む。第１の光検出器３４には、メインスポット２４の参照板２８からの反射光が導かれる。第２の光検出器３５には、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光が導かれる。第３の光検出器３６には、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光が導かれる。
【００４５】
第１の光検出器３４は、溝方向Ａの分割線３７に関して２つの領域３４ａ，３４ｂに分割された受光領域を有する。第１の光検出器３４の分割線３７は、メインスポット２４の参照板２８からの反射光の中心が通るように設けられる。第２の光検出器３５は、溝方向Ａの分割線３８に関して２つの領域３５ａ，３５ｂに分割された受光領域を有する。第２の光検出器３５の分割線３８は、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光の中心が通るように設けられる。第３の光検出器３６は、溝方向Ａの分割線３９に関して２つの領域３６ａ，３６ｂに分割された受光領域を有する。第３の光検出器３６の分割線３９は、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光の中心が通るように設けられる。
【００４６】
第１の光検出器３４は、メインスポット２４の参照板２８からの反射光を受光して、前記各領域３４ａ，３４ｂにおける受光量を検出し、各領域３４ａ，３４ｂにおける各受光量に応じた２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２を出力する。第２の光検出器３５は、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光を受光して、前記各領域３５ａ，３５ｂにおける受光量を検出し、各領域３５ａ，３５ｂにおける各受光量に応じた２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２を出力する。第３の光検出器３６は、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光を受光して、前記各領域３６ａ，３６ｂにおける受光量を検出し、各領域３６ａ，３６ｂにおける各受光量に応じた２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２を出力する。
【００４７】
前記信号生成手段は、第１〜第３の減算回路４１〜４３と、第１および第２の補正回路４４，４５と、第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８と、制御信号選択手段４９とを含む。第１の減算回路４１は、第１の光検出器３４による２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２の差（Ｓ１１−Ｓ１２）から第１の差信号Ｓ１を算出する。第２の減算回路４２は、第２の光検出器３５による２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２の差（Ｓ２１−Ｓ２２）を算出し、第１の補正回路４４は、前記第２の減算回路４２による前記差に定数Ｋを乗じて第２の差信号Ｓ２を算出する。第３の減算回路４３は、第３の光検出器３６による２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２の差（Ｓ３１−Ｓ３２）を算出し、第２の補正回路４５は、前記第３の減算回路４３による前記差に定数Ｋを乗じて第３の差信号Ｓ３を算出する。前記定数Ｋは、第１〜第３の差信号Ｓ３の振幅が一致するように設定される。
【００４８】
図３は、メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置と第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３との関係を示す図であり、図３（１）は幅方向Ｂに延びる切断面線で参照板２８を切断して見た断面を示し、図３（２）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第２の差信号Ｓ２の波形を示し、図３（３）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第１の差信号Ｓ１の波形を示し、図３（４）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第３の差信号Ｓ３の波形を示す。図３（２）〜図３（４）において、横軸は、メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置を示し、縦軸は、各差信号Ｓ１〜Ｓ３の値を示す。
【００４９】
第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３は、メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に応じて変化する。メインスポット２４の照射位置に関する第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の各波形は、図３に示すように正弦曲線である。前記各波形は、振幅が同一であり、位相がずれている。第１の差信号Ｓ１は、メインスポット２４がトラック３２の幅方向Ｂの中央５１（以下、トラック中央５１と記載する場合がある）を照射しているとき、すなわちメインスポット２４の照射位置がトラック中央５１に位置するときに０となる正弦曲線である。第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３は、図３に示すように第１の差信号Ｓ１から位相がπ／３だけそれぞれずれた正弦曲線である。具体的には、第２の差信号Ｓ２の波形は、第１の差信号Ｓ１の波形に対して位相がπ／３だけずれ、第３の差信号Ｓ３の波形は、第１の差信号Ｓ１の波形に対して位相が−π／３だけずれる。
【００５０】
前記第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８および制御信号選択手段４９は、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３のうち、差信号の振幅に対する前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じてその差信号に加えるべき直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が最小となる差信号に、前記直流オフセット信号Ｖを加えて照射位置調整信号Ｅ１１を算出する。以下に、第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８および制御信号選択手段４９を個別に説明する。
【００５１】
前記第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８は、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３を算出する。詳細に述べると、第１のオフセット調整手段４６は、第１の差信号Ｓ１に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第１の補正信号Ｅ１を算出する。この第１の補正信号Ｅ１は、メインスポット２４の照射位置が目標位置と一致するとき０となる。また第２のオフセット調整手段４７は、第２の差信号Ｓ２に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第２の補正信号Ｅ２を算出する。この第２の補正信号Ｅ２は、メインスポット２４の照射位置が目標位置と一致するとき０となる。また第３のオフセット調整手段４８は、第３の差信号Ｓ３に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第３の補正信号Ｅ３を算出する。この第３の補正信号Ｅ３は、メインスポット２４の照射位置が目標位置と一致するとき０となる。
【００５２】
前記制御信号選択手段４９は、第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８による第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうちの１つを、照射位置調整信号Ｅ１１として選択する。詳細に述べると、制御信号選択手段４９は、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうち、差信号の振幅に対する直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が最小となる補正信号を、照射位置調整信号Ｅ１１として選択し、この照射位置調整信号Ｅ１１を出力する。
【００５３】
前記駆動手段２２は、前記光学系の対物レンズを幅方向Ｂに移動させる。前記光学系の対物レンズの移動によって、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が移動される。駆動手段２２には、電磁コイルなどが用いられる。駆動手段２２は、必ずしも前記光学系の対物レンズを移動させる必要はなく、たとえば参照板２８を、照射手段に対して移動させてもよい。前記制御手段２３は、制御信号選択手段４９による照射位置調整信号Ｅ１１に基づいて、駆動手段２２を制御する。このようにしてメインスポット２４の参照板２８上の照射位置が制御手段２３によって制御される。
【００５４】
図１を参照して、本実施の形態の位置決め方法を説明する。まず、ステップａ１では、メインスポット２４が照射されるべき目標位置が設定され、照射手段によって、参照板２８上に、メインスポット２４を照射するとともに、第１および第２のサイドスポット２５，２６を照射する。このように参照板２８上にメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とが照射された状態で、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が目標位置に最も近いトラック３２まで移動され、本実施の形態の位置決め方法が開始される。
【００５５】
次のステップａ２では、第１〜第３の光検出器３４〜３６によって、各スポット２４〜２６の参照板２８からの反射光を受光する。詳細に述べると、メインスポット２４の参照板２８からの反射光を、第１の光検出器３４によって受光して、この第１の光検出器３４の各領域３４ａ，３４ｂにおける受光量を検出し、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光を、第２の光検出器３５によって受光して、この第２の光検出器３５の各領域３５ａ，３５ｂにおける受光量を検出し、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光を、第３の光検出器３６によって受光して、この第３の光検出器３６の各領域３６ａ，３６ｂにおける受光量を検出する。
【００５６】
次のステップａ３では、第１〜第３の減算回路４１〜４３ならびに第１および第２の補正回路４４，４５によって、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。詳細に述べると、第１の減算回路４１によって、第１の光検出器３４による２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２の差（Ｓ１１−Ｓ１２）から第１の差信号Ｓ１を算出する。また第２の減算回路４２によって、第２の光検出器３５による２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２の差（Ｓ２１−Ｓ２２）を算出し、第１の補正回路４４によって、前記第２の減算回路４２による前記差に定数Ｋを乗じて第２の差信号Ｓ２を算出する。また第３の減算回路４３によって、第３の光検出器３６による２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２の差（Ｓ３１−Ｓ３２）を算出し、第２の補正回路４５によって、前記第３の減算回路４３による前記差に定数Ｋを乗じて第３の差信号Ｓ３を算出する。
【００５７】
次のステップａ４では、第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８によって、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３を算出する。詳細に述べると、第１のオフセット調整手段４６によって、第１の差信号Ｓ１に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第１の補正信号Ｅ１を算出する。また第２のオフセット調整手段４７によって、第２の差信号Ｓ２に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第２の補正信号Ｅ２を算出する。また第３のオフセット調整手段４８によって、第３の差信号Ｓ３に、メインスポット２４の幅方向Ｂの目標位置に応じた直流オフセット信号Ｖを加えて第３の補正信号Ｅ３を算出する。
【００５８】
次のステップａ５では、制御信号選択手段４９によって、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうちの１つを照射位置調整信号Ｅ１１として選択する。詳細に述べると、制御信号選択手段４９によって、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうち、差信号の振幅に対する前記直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が最小となる補正信号を、照射位置調整信号Ｅ１１として選択する。
【００５９】
次のステップａ６では、制御手段２３によって、照射位置調整信号Ｅ１１に基づいて、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置を調整する。次のステップａ７では、本実施の形態の位置決め方法が終了される。
【００６０】
以下に、本実施の形態の位置決め方法を具体的に説明する。本実施の形態の位置決め方法では、メインスポット２４の参照板２８上の目標位置に応じて、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうちの１つを照射位置調整信号Ｅ１１として選択し、この照射位置調整信号Ｅ１１に基づいて、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置を調整する。換言すれば、メインスポット２４による第１の補正信号Ｅ１だけでメインスポット２４の照射位置の位置決めを行うと前記照射位置の全ての目標位置への位置決めが困難であるが、第１および第２のサイドスポット２５，２６による第２および第３の補正信号Ｅ２，Ｅ３を用いることによって、メインスポット２４の照射位置の任意の目標位置への位置決めが可能となる。
【００６１】
具体的には、トラック中央５１を原点として幅方向の一方Ｂ１を正とした場合、トラック中央５１に対する目標位置が、−ｐ／６以上ｐ／６未満（以下、第１範囲と記載することがある）のとき、制御信号選択手段４９によって、第１の補正信号Ｅ１が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。またトラック中央５１に対する目標位置が、−ｐ／２以上−ｐ／６未満のとき、制御信号選択手段４９によって、第２の補正信号Ｅ２が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。またトラック中央５１に対する目標位置が、ｐ／６以上ｐ／２未満のとき、制御信号選択手段４９によって、第３の補正信号Ｅ３が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。このようにトラック中央５１に対する目標位置のずれに応じて、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３のうちの１つが照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。
【００６２】
メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１に設定された場合、制御信号選択手段４９によって、第１の補正信号Ｅ１が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。前記第１の補正信号Ｅ１は、第１の差信号Ｓ１に、直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝０）を加えた信号である。照射位置調整信号Ｅ１１は、メインスポット２４の照射位置がトラック中央５１から、図３の矢符Ｂ１方向（幅方向の一方Ｂ１）にずれる場合には負となり、図３の矢符Ｂ２方向（幅方向の他方Ｂ２）にずれる場合に正となるので、メインスポット２４の照射位置をトラック中央５１に位置決めする場合は、第１の補正信号Ｅ１、すなわち第１の差信号Ｓ１が０になるようにサーボ制御を行えばよい。
【００６３】
図４は、目標位置がトラック中央５１から第１ずれ量ｘ１だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１の補正信号Ｅ１との関係を示す図であり、図４（１）は幅方向Ｂに延びる切断面線で参照板２８を切断して見た断面を示し、図４（２）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第１の補正信号Ｅ１の波形を示す。図４（２）において、横軸は、メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置を示し、縦軸は、第１の補正信号Ｅ１の値を示す。図４（２）には、メインスポット２４の目標位置がトラック中央５１から図４の矢符Ｂ１方向（幅方向の一方Ｂ１）に第１ずれ量ｘ１だけずれた位置に設定された場合の第１の補正信号Ｅ１の波形が示される。前記目標位置は、第１範囲内である。
【００６４】
メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図４の矢符Ｂ１方向に第１ずれ量ｘ１だけずれた位置に設定された場合、制御信号選択手段４９によって、第１の補正信号Ｅ１が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。前記第１の補正信号Ｅ１は、第１の差信号Ｓ１に、直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝Ｖ１）を加えた信号である。照射位置調整信号Ｅ１１は、メインスポット２４の照射位置が前述のように設定された目標位置から、図４の矢符Ｂ１方向にずれる場合には負となり、図３の矢符Ｂ２方向（幅方向の他方Ｂ２）にずれる場合に正となるので、メインスポット２４の照射位置を前述のように設定された目標位置に位置決めする場合は、第１の補正信号Ｅ１、すなわち第１の差信号Ｓ１に直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝Ｖ１）を加えた信号が０になるようにサーボ制御を行えばよい。さらに、前記直流オフセットＶの値を変更することによって、メインスポット２４の目標位置、すなわちメインスポット２４の位置決めの位置を変更することが可能である。
【００６５】
図５は、目標位置がトラック中央５１から第２ずれ量ｘ２だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３との関係を示す図であり、図５（１）は幅方向Ｂに延びる切断面線で参照板２８を切断して見た断面を示し、図５（２）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第２の補正信号Ｅ２の波形を示し、図５（３）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第１の補正信号Ｅ１の波形を示し、図５（４）はメインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する第３の補正信号Ｅ３の波形を示す。図５（２）〜図５（４）において、横軸は、メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置を示し、縦軸は、各補正信号Ｅ１〜Ｅ３の値を示す。図５（２）〜（４）には、メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図５の矢符Ｂ１方向（幅方向の一方Ｂ１）に第２ずれ量ｘ２ずれた位置に設定された場合の第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３の波形が示される。前記第２ずれ量ｘ２は、ｐ／４である。
【００６６】
メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図５の矢符Ｂ１方向に第２ずれ量ｘ２だけずれた位置に設定された場合、制御信号選択手段４９によって、第２の補正信号Ｅ２が照射位置調整信号Ｅ１１として選択される。前記第２の補正信号Ｅ２は、第２の差信号Ｓ２に、直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝Ｖ０／２）を加えた信号である。ここに、Ｖ０は、第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３の振幅である。照射位置調整信号Ｅ１１は、メインスポット２４の照射位置が前述のように設定された目標位置から、図５の矢符Ｂ１方向にずれる場合には正となり、図５の矢符Ｂ２方向（幅方向の他方Ｂ２）にずれる場合に負となるので、メインスポット２４の照射位置を前述のように設定された目標位置に位置決めする場合は、第２の補正信号Ｅ２、すなわち第２の差信号Ｓ２に直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝Ｖ０／２）を加えた信号が０になるようにサーボ制御を行えばよい。
【００６７】
このように本実施の形態では、メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図５の矢符Ｂ１方向に第２ずれ量ｘ２だけずれた位置に設定された場合、第２の補正信号Ｅ２が照射位置調整信号Ｅ１１として選択されるが、第３の補正信号Ｅ３が照射位置調整信号Ｅ１１として選択されてもよい。換言すれば、第３の補正信号Ｅ３、すなわち第３の差信号Ｓ３に直流オフセット信号Ｖ（Ｖ＝Ｖ０／２）を加えた信号を用いても、サーボ制御は可能である。このように第３の補正信号Ｅ３を用いてサーボ制御を行う場合、第３の補正信号Ｅ３は、メインスポット２４の照射位置が前述のように設定された目標位置から、図５の矢符Ｂ１方向にずれる場合には負となり、図５の矢符Ｂ２方向（幅方向の他方Ｂ２）にずれる場合に正となるので、サーボ制御による照射位置の調整方向を、第２の補正信号Ｅ２を用いる場合とは反対にする必要がある。
【００６８】
以上のように本実施の形態によれば、前述のように照射位置調整信号Ｅ１１が算出されるので、この照射位置調整信号Ｅ１１は、差信号の振幅に対する前記直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が１であるということがない。したがって目標位置に拘わらず、照射位置調整信号Ｅ１１の符号は、前記メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が前記目標位置に対して、幅方向の一方Ｂ１にずれる場合と他方にずれる場合とで、必ず異なる。このような照射位置調整信号Ｅ１１に基づいて、前記メインスポット２４の照射位置が調整されるので、メインスポット２４の照射位置を、任意の目標位置に位置決めすることができる。
【００６９】
また本実施の形態によれば、所定の距離Ｌ１は、前記溝のピッチｐの１／６倍に選ばれるので、目標位置に拘わらず、照射位置調整信号Ｅ１１は、差信号の振幅に対する前記直流オフセット信号Ｖの絶対値の比率が１／２以下となる。したがって照射位置調整信号Ｅ１１は、メインスポット２４の照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００７０】
このような本実施の形態の位置決め方法および位置決め装置２１は、半導体装置の製造に用いられる露光装置および加工装置のように、露光用レーザ光および加工用レーザ光による微細な露光および加工を目的とする装置に好適に用いることができる。
【００７１】
本実施の形態では、参照板２８上において、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ１（Ｌ１＝ｐ／６）だけ離れた位置に配置されるが、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、必ずしも前述のような位置に配置される必要はない。
【００７２】
各差信号Ｓ１〜Ｓ３は、その値が０の付近では位置ずれによる変化量が大きいが、これらの各差信号Ｓ１〜Ｓ３に加える直流オフセット信号Ｖの絶対値が各差信号Ｓ１〜Ｓ３の振幅に占める割合が大きくなるにしたがって、位置ずれによる変化量が小さくなる。したがって各差信号Ｓ１〜Ｓ３に加える直流オフセット信号Ｖの絶対値が各差信号Ｓ１〜Ｓ３の振幅に占める割合が大きくなるにしたがって位置ずれに対する感度が低下する。この点を考慮すると、直流オフセット信号Ｖの絶対値が各差信号Ｓ１〜Ｓ３の振幅に占める割合は小さい方がサーボ制御には望ましい。
【００７３】
本実施の形態のようにメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６を用いたサーボの場合、任意の目標位置にメインスポット２４の照射位置を位置決めするために必要な直流オフセット信号Ｖの絶対値が最小となるのは、ｎを０以上の整数として、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の波形の位相が（ｎ＋１／３）πまたは（ｎ＋２／３）πだけずれている場合である。このとき、直流オフセット信号Ｖの絶対値がＶ０／２以下で、幅方向Ｂの全ての目標位置にメインスポット２４の照射位置を位置決めすることができる。したがって第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の各波形の位相が（ｎ＋１／３）πまたは（ｎ＋２／３）πだけ相互にずれるように、メインスポット２４ならびに第１および第２のサイドスポット２５，２６が配置されればよい。すなわち前記所定の距離Ｌ１は、ｎを０以上の整数としたとき、溝のピッチｐの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６に選ばれればよい。
【００７４】
また所定の距離Ｌ１は、必ずしも溝のピッチｐの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６倍に選ばれる必要はない。所定の距離Ｌ１が、溝のピッチｐの（３ｎ＋１）／６倍または（３ｎ＋２）／６倍以外に選ばれたとき、必要な直流オフセット信号Ｖが大きくなるためサーボ制御の安定性が損なわれることになるが、本実施の形態の位置決め方法と同様に、メインスポット２４の照射位置を任意の目標位置へ位置決めすることができる。
【００７５】
図６は、本発明の実施の第２の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートであり、図７は図６の位置決め方法を実現するための位置決め装置６１の電気的構成を模式的に示す図である。本実施の形態の位置決め装置６１は、前述の第１の形態の位置決め装置２１に類似するので、対応する部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態では、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、図７に示すように、参照板２８上で、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけそれぞれ離れている。詳細に説明すると、参照板２８上において、第１のサイドスポット２５は、メインスポット２４に対して、幅方向の一方Ｂ１に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の一方Ａ１に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。また参照板２８上において、第２のサイドスポット２６は、メインスポット２４に対して、幅方向の他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の他方Ａ２に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。このように各スポット２４〜２６が参照板２８上に配置されるように、前記光学系が調整されている。前記所定の距離Ｌ３は、前記溝のピッチｐの１／４倍（Ｌ３＝ｐ／４）に選ばれる。前記所定の第２距離Ｌ２は、光学系設計に合わせて任意に選べばよい。本実施の形態において、前記所定の距離Ｌ３および所定の第２距離Ｌ２は、各スポット２４〜２６の中心間の距離である。
【００７７】
また本実施の形態では、信号生成手段には、第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８および制御信号選択手段４９に代えて、合成比率調整手段６２が設けられる。合成比率調整手段６２は、第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２とを、前記メインスポット２４の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ２１を算出する。詳細に説明すると、合成比率調整手段６２は、第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２とを、ｃｏｓα：ｓｉｎαで合成して、照射位置調整信号Ｅ２１を算出する。すなわち以下に示す式（１）から照射位置調整信号Ｅ２１が算出される。位相αは、メインスポット２４の目標位置のトラック中央５１からのずれ量をｘとすると、以下に示す式（２）から算出される。
Ｅ２１＝Ｓ１×ｃｏｓα＋Ｓ２×ｓｉｎα                          …（１）
α＝−２πｘ／ｐ                                                …（２）
【００７８】
図８は、目標位置がトラック中央５１から第３ずれ量ｘ３だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１および第２の差信号Ｓ１，Ｓ２ならびに照射位置調整信号Ｅ２１との関係を示す図であり、図８（１）は幅方向Ｂに延びる切断面線で参照板２８を切断して見た断面を示し、図８（２）はメインスポット２４の照射位置に関する第２の差信号Ｓ２の波形を示し、図８（３）はメインスポット２４の照射位置に関する第１の差信号Ｓ１の波形を示し、図８（４）はメインスポット２４の照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ２１の波形を示す。図８（２）〜図８（４）において、横軸はメインスポット２４の照射位置を示し、縦軸は各信号の値を示す。図８（４）には、メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図８の矢符Ｂ２方向（幅方向の一方Ｂ２）に第３ずれ量ｘ３ずれた位置に設定された場合の照射位置調整信号Ｅ２１の波形が示される。
【００７９】
第１および第２の差信号Ｓ１，Ｓ２は、メインスポット２４の照射位置に応じて変化する。メインスポット２４の照射位置に関する第１および第２の差信号Ｓ１，Ｓ２の各波形は、図８に示すように正弦曲線である。前記各波形は、振幅が同一であり、位相がずれている。第２の差信号Ｓ２は、図８に示すように第１の差信号Ｓ１から位相がπ／２だけずれた正弦曲線である。すなわち、メインスポット２４の照射位置に関する第１の差信号Ｓ１の波形を正弦曲線とすると、第２の差信号Ｓ２の波形は余弦曲線となる。
【００８０】
以下に、本実施の形態の位置決め方法の原理を説明する。第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２をｃｏｓα：ｓｉｎα（αは任意の位相）で合成した場合の合成信号Ｕを考える。メインスポット２４の照射位置のトラック中央５１からの位置ずれに対して、第１の差信号Ｓ１は正弦関数となり、第２の差信号Ｓ２は余弦関数となるため、メインスポット２４の照射位置のトラック中央５１からのずれ量に対応する位相をθとすると、合成信号Ｕは、以下に示す式（３）のようになる。位相θは、メインスポット２４の照射位置のトラック中央５１からのずれ量をｘとし、ピッチをｐとすると、以下に示す式（４）のようになる。
Ｕ＝ｓｉｎθｃｏｓα＋ｃｏｓθｓｉｎα
＝ｓｉｎ（θ＋α）                                            …（３）
θ＝２πｘ／ｐ                                                  …（４）
【００８１】
合成信号Ｕは、θ＝−αのとき、すなわちメインスポット２４の照射位置がトラック中央５１から−αｐ／２πだけずれた位置に存在するときに０となる。メインスポット２４の参照板２８上の目標位置がトラック中央５１から図８の矢符Ｂ２方向に第３ずれ量ｘ３ずれた位置に設定されたとき、位相αは−２πｘ３／ｐに設定される。合成信号Ｕは、メインスポット２４の照射位置が前記目標位置から、図８の矢符Ｂ１方向にずれる場合には負となり、図８の矢符Ｂ２方向にずれる場合に正となる。メインスポット２４の照射位置を前記目標位置に位置決めする場合は、照射位置調整信号Ｅ２１として合成信号Ｕを用い、この合成信号Ｕが０になるようにサーボ制御を行えばよい。また位相αを任意の目標位置ｘ０に対応して、α＝−２πｘ０／ｐとすれば、メインスポット２４の照射位置の任意の目標位置ｘ０への位置決めが可能となる。
【００８２】
目標位置の設定が変更される場合において、変更前の目標位置（以下、第１目標位置と記載する）と変更後の最終的な目標位置（以下、第２目標位置と記載する）との間のずれ量ｘが大きいときは、第１目標位置と第２目標位置との間に補助の目標位置が適宜、設定される。具体的には、前記ずれ量ｘがｘ＞ｐ／６であるときは、第１目標位置からｐ／６毎に補助の目標位置が設定され、最終的に第２目標位置が設定される。すなわち目標位置は、第１目標位置からｐ／６ずつ、ずらされ、最終的に第２目標位置に達する。メインスポット２４の照射位置は、第１目標位置から前記補助の目標位置に移動し、最終的に第２目標位置に移動する。
【００８３】
メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ２１の波形は周期ｐの三角関数であるので、たとえば第１目標位置がトラック中央５１であり、かつ第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘがｘ＝ｐであるときに、位相αをα＝−２πに設定しても、前記照射位置調整信号Ｅ２１の波形は変わらず、したがってメインスポット２４の照射位置は移動しない。この点を考慮して本実施の形態では、前述のように目標位置の設定が段階的に変更される。したがって第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘが大きくても、最終的には第２目標位置までメインスポット２４の照射位置を移動することができる。
【００８４】
図６を参照して、本実施の形態の位置決め方法を説明する。まず、ステップｂ１では、メインスポット２４が照射されるべき目標位置が設定され、照射手段によって、参照板２８上に、メインスポット２４を照射するとともに、第１および第２のサイドスポット２５，２６を照射する。このように参照板２８上にメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とが照射された状態で、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が目標位置に最も近いトラック３２まで移動され、本実施の形態の位置決め方法が開始される。
【００８５】
次のステップｂ２では、第１〜第３の光検出器３４〜３６によって、各スポット２４〜２６の参照板２８からの反射光を受光する。詳細に述べると、メインスポット２４の参照板２８からの反射光を、第１の光検出器３４によって受光して、この第１の光検出器３４の各領域３４ａ，３４ｂにおける受光量を検出し、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光を、第２の光検出器３５によって受光して、この第２の光検出器３５の各領域３５ａ，３５ｂにおける受光量を検出し、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光を、第３の光検出器３６によって受光して、この第３の光検出器３６の各領域３６ａ，３６ｂにおける受光量を検出する。
【００８６】
次のステップｂ３では、第１〜第３の減算回路４１〜４３ならびに第１および第２の補正回路４４，４５によって、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。詳細に述べると、第１の減算回路４１によって、第１の光検出器３４による２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２の差（Ｓ１１−Ｓ１２）から第１の差信号Ｓ１を算出する。また第２の減算回路４２によって、第２の光検出器３５による２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２の差（Ｓ２１−Ｓ２２）を算出し、第１の補正回路４４によって、前記第２の減算回路４２による前記差に定数Ｋを乗じて第２の差信号Ｓ２を算出する。また第３の減算回路４３によって、第３の光検出器３６による２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２の差（Ｓ３１−Ｓ３２）を算出し、第２の補正回路４５によって、前記第３の減算回路４３による前記差に定数Ｋを乗じて第３の差信号Ｓ３を算出する。
【００８７】
次のステップｂ４では、合成比率調整手段６２によって、第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２とを、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ２１を算出する。
【００８８】
次のステップｂ５では、制御手段２３によって、照射位置調整信号Ｅ２１に基づいて、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置を調整する。次のステップｂ６では、本実施の形態の位置決め方法が終了される。
【００８９】
以上のように本実施の形態によれば、前述のように照射位置調整信号Ｅ２１が算出されるので、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ２１の波形の位相を、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号Ｅ２１は、メインスポット２４の照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【００９０】
本実施の形態では、第２および第３の光検出器３６の両者が設けられるが、第１および第２の差信号Ｓ１，Ｓ２を用いて照射位置調整信号Ｅ２１を算出する場合は、第３の光検出器３６は設けなくてもよい。
【００９１】
また本実施の形態では、合成比率調整手段６２によって第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２とが合成されるが、図７において仮想線で示す合成比率調整手段６３によって第１の差信号Ｓ１と第３の差信号Ｓ３とが合成されてもよい。この場合、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３とは符号が反対であるので、所定の合成比率をｃｏｓα：−ｓｉｎαとして照射位置調整信号Ｅ２２を算出し、この照射位置調整信号Ｅ２２を用いれば、本実施の形態と同様に、メインスポット２４の照射位置の任意の位置への位置決めが可能となる。
【００９２】
また本実施の形態では、参照板２８上において、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３（Ｌ３＝ｐ／４）だけ離れた位置に配置されるが、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、必ずしも前述のような位置に配置される必要はない。
【００９３】
本実施の形態のようにメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６を用いたサーボの場合、前記所定の距離Ｌ３は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれればよい。このように前記所定の距離Ｌ３が選ばれる場合、第１の差信号Ｓ１が正弦関数となり、第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３が余弦関数となるので、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【００９４】
また所定の距離Ｌ３は、必ずしも前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれる必要はない。所定の距離Ｌ３が、前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍以外に選ばれる場合、所定の合成比率はｃｏｓα：ｓｉｎαのように単純に表すことはできないので、前記所定の合成比率の計算が複雑になるが、本実施の形態の位置決め方法と同様に、メインスポット２４の照射位置を任意の目標位置へ位置決めすることができる。
【００９５】
図９は、本発明の実施の第３の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートであり、図１０は図９の位置決め方法を実現するための位置決め装置１０１の電気的構成を示す図である。本実施の形態の位置決め装置１０１は、前述の第１および第２の形態の位置決め装置２１，６１に類似するので、対応する部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。
【００９６】
本実施の形態では、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、図１０に示すように、参照板２８上で、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけそれぞれ離れている。詳細に説明すると、参照板２８上において、第１のサイドスポット２５は、メインスポット２４に対して、幅方向の一方Ｂ１に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の一方Ａ１に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。また参照板２８上において、第２のサイドスポット２６は、メインスポット２４に対して、幅方向の他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の他方Ａ２に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。このように各スポット２４〜２６が参照板２８上に配置されるように、前記光学系が調整されている。前記所定の距離Ｌ３は、前記溝のピッチｐの１／４倍に選ばれる。前記所定の第２距離Ｌ２は、光学系設計に合わせて任意に選べばよい。本実施の形態において、前記所定の距離Ｌ３および所定の第２距離Ｌ２は、各スポット２４〜２６の中心間の距離である。
【００９７】
また本実施の形態では、信号生成手段には、前述の第１の形態における第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８および制御信号選択手段４９に代えて、第４の減算回路７２と、修正回路７５と、合成比率調整手段７７とが設けられる。第４の減算回路７２は、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差を算出し、修正回路７５は、第４の減算回路７２による前記差に０．５を乗じて第４の差信号Ｓ４を算出する。
【００９８】
前記合成比率調整手段７７は、第１の差信号Ｓ１と第４の差信号Ｓ４とを、前記メインスポット２４の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ４１を算出する。詳細に説明すると、合成比率調整手段７７は、第１の差信号Ｓ１と第４の差信号Ｓ４とを、ｃｏｓα：ｓｉｎαで合成して、照射位置調整信号Ｅ４１を算出する。すなわち以下に示す式（５）から照射位置調整信号Ｅ４１が算出される。位相αは、メインスポット２４の目標位置のトラック中央５１からのずれ量をｘとすると、以下に示す式（６）から算出される。
Ｅ４１＝Ｓ１×ｃｏｓα＋Ｓ４×ｓｉｎα                          …（５）
α＝−２πｘ／ｐ                                                …（６）
【００９９】
目標位置の設定が変更される場合において、変更前の目標位置（以下、第１目標位置と記載する）と変更後の最終的な目標位置（以下、第２目標位置と記載する）との間のずれ量ｘが大きいときは、第１目標位置と第２目標位置との間に補助の目標位置が適宜、設定される。具体的には、前記ずれ量ｘがｘ＞ｐ／６であるときは、第１目標位置からｐ／６毎に補助の目標位置が設定され、最終的に第２目標位置が設定される。すなわち目標位置は、第１目標位置からｐ／６ずつ、ずらされ、最終的に第２目標位置に達する。メインスポット２４の照射位置は、第１目標位置から前記補助の目標位置に移動し、最終的に第２目標位置に移動する。
【０１００】
メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ４１の波形は周期ｐの三角関数であるので、たとえば第１目標位置がトラック中央５１であり、かつ第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘがｘ＝ｐであるときに、位相αをα＝−２πに設定しても、前記照射位置調整信号Ｅ４１の波形は変わらず、したがってメインスポット２４の照射位置は移動しない。この点を考慮して本実施の形態では、前述のように目標位置の設定が段階的に変更される。したがって第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘが大きくても、最終的には第２目標位置までメインスポット２４の照射位置を移動することができる。
【０１０１】
図９を参照して、本実施の形態の位置決め方法を説明する。まず、ステップｄ１では、メインスポット２４が照射されるべき目標位置が設定され、照射手段によって、参照板２８上に、メインスポット２４を照射するとともに、第１および第２のサイドスポット２５，２６を照射する。このように参照板２８上にメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とが照射された状態で、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が目標位置に最も近いトラック３２まで移動され、本実施の形態の位置決め方法が開始される。
【０１０２】
次のステップｄ２では、第１〜第３の光検出器３４〜３６によって、各スポット２４〜２６の参照板２８からの反射光を受光する。詳細に述べると、メインスポット２４の参照板２８からの反射光を、第１の光検出器３４によって受光して、この第１の光検出器３４の各領域３４ａ，３４ｂにおける受光量を検出し、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光を、第２の光検出器３５によって受光して、この第２の光検出器３５の各領域３５ａ，３５ｂにおける受光量を検出し、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光を、第３の光検出器３６によって受光して、この第３の光検出器３６の各領域３６ａ，３６ｂにおける受光量を検出する。
【０１０３】
次のステップｄ３では、第１〜第３の減算回路４１〜４３ならびに第１および第２の補正回路４４，４５によって、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。詳細に述べると、第１の減算回路４１によって、第１の光検出器３４による２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２の差（Ｓ１１−Ｓ１２）から第１の差信号Ｓ１を算出する。また第２の減算回路４２によって、第２の光検出器３５による２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２の差（Ｓ２１−Ｓ２２）を算出し、第１の補正回路４４によって、前記第２の減算回路４２による前記差に定数Ｋを乗じて第２の差信号Ｓ２を算出する。また第３の減算回路４３によって、第３の光検出器３６による２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２の差（Ｓ３１−Ｓ３２）を算出し、第２の補正回路４５によって、前記第３の減算回路４３による前記差に定数Ｋを乗じて第３の差信号Ｓ３を算出する。
【０１０４】
次のステップｄ４では、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差から第４の差信号Ｓ４を算出する。次のステップｄ５では、合成比率調整手段７７によって、第１の差信号Ｓ１と第４の差信号Ｓ４とを、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ４１を算出する。
【０１０５】
次のステップｄ６では、制御手段２３によって、照射位置調整信号Ｅ４１に基づいて、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置を調整する。次のステップｄ７では、本実施の形態の位置決め方法が終了される。
【０１０６】
以上のように本実施の形態によれば、前述のように照射位置調整信号Ｅ４１が算出されるので、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ４１の波形の位相を、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号Ｅ４１は、メインスポット２４の照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【０１０７】
また本実施の形態によれば、所定の距離Ｌ３は、前記溝のピッチｐの１／４倍に選ばれるので、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【０１０８】
本実施の形態では、参照板２８上において、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３（Ｌ３＝ｐ／４）だけ離れた位置に配置されるが、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、必ずしも前述のような位置に配置される必要はない。
【０１０９】
本実施の形態のようにメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とを用いたサーボの場合、前記所定の距離Ｌ３は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれればよい。このように前記所定の距離Ｌ３が選ばれる場合、第１の差信号Ｓ１が正弦関数となり、第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３が余弦関数となるので、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【０１１０】
また本実施の形態では、回折格子によって半導体レーザ素子２９のレーザ光を分割するので、メインスポット２４と第１のサイドスポット２５と間の距離、およびメインスポット２４と第２のサイドスポット２６との間の距離は、相互に等しくなる。すなわち、メインスポット２４と第１のサイドスポット２５との間の幅方向Ｂに関する距離、およびメインスポット２４と第２のサイドスポット２６との間の幅方向Ｂに関する距離は、相互に等しくなる。
【０１１１】
そのため、第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２との位相差および第１の差信号Ｓ１と第３の差信号Ｓ３との位相差は、互いに逆方向であり、かつ互いに同じ大きさである。第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２との位相差がβであるとき、第１の差信号Ｓ１と第３の差信号Ｓ３との位相差は−βとなる。第１の差信号Ｓ１をｓｉｎθとしたとき、第２の差信号Ｓ２はｓｉｎ（θ＋β）となり、第３の差信号Ｓ３はｓｉｎ（θ−β）となる。第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差から算出された第４の差信号Ｓ４は、以下の式（７）のように表される。
Ｓ４＝（Ｓ２−Ｓ３）／２
＝ｓｉｎβｃｏｓθ                                          …（７）
【０１１２】
第４の差信号Ｓ４は、第１の差信号Ｓ１に対して位相がπ／２だけずれた信号に定数ｓｉｎβが乗算された値となる。すなわち、第４の差信号Ｓ４は、第１の差信号Ｓ１に対して正確に位相がπ／２だけずれることになる。したがって前記所定の距離Ｌ３が、正確に前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に設定されなくても、第１の差信号Ｓ１と第４の差信号Ｓ４との合成比率は、ｃｏｓα：（ｓｉｎα／ｓｉｎβ）によって、容易に求めることができる。
【０１１３】
ただし、前記所定の距離Ｌ３が前記溝のピッチｐのｎ／２倍であるときには、βがπとなるため、ｓｉｎβが０となり、任意の目標位置への位置決めができなくなるので、所定の距離Ｌ３は前記溝のピッチｐのｎ／２倍以外にする必要がある。また、ノイズなどの影響による位置決め誤差を小さくするためには、元の信号を大きくする必要があり、第４の差信号Ｓ４の振幅もできるだけ大きくするのがよい。第４の差信号Ｓ４が最大となるのは、βがπ／２となるとき、すなわち前記所定の距離Ｌ３が前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍であるときである。これらの点を考慮して、所定の距離Ｌ３は前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍付近であることが望ましい。
【０１１４】
図１１は、本発明の実施の第４の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートであり、図１２は図１１の位置決め方法を実現するための位置決め装置７１の電気的構成を示す図である。本実施の形態の位置決め装置７１は、前述の第１および第２の形態の位置決め装置２１，６１に類似するので、対応する部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。
【０１１５】
本実施の形態では、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、図１２に示すように、参照板２８上で、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけそれぞれ離れている。詳細に説明すると、参照板２８上において、第１のサイドスポット２５は、メインスポット２４に対して、幅方向の一方Ｂ１に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の一方Ａ１に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。また参照板２８上において、第２のサイドスポット２６は、メインスポット２４に対して、幅方向の他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３だけ離れ、かつ溝方向の他方Ａ２に所定の第２距離Ｌ２だけ離れた位置に配置されている。このように各スポット２４〜２６が参照板２８上に配置されるように、前記光学系が調整されている。前記所定の距離Ｌ３は、前記溝のピッチｐの１／４倍に選ばれる。前記所定の第２距離Ｌ２は、光学系設計に合わせて任意に選べばよい。本実施の形態において、前記所定の距離Ｌ３および所定の第２距離Ｌ２は、各スポット２４〜２６の中心間の距離である。
【０１１６】
また本実施の形態では、信号生成手段には、前述の第１の形態における第１〜第３のオフセット調整手段４６〜４８および制御信号選択手段４９に代えて、第４および第５の減算回路７２，７３と、加算回路７４と、第１および第２の修正回路７５，７６と、合成比率調整手段７７とが設けられる。
【０１１７】
第４の減算回路７２は、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差を算出し、第１の修正回路７５は、第４の減算回路７２による前記差に０．５を乗じて第４の差信号Ｓ４を算出する。加算回路７４は、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との和から和信号を算出する。第２の修正回路７６は、前記加算回路７４による和信号に０．５を乗じた信号Ｓ１０を算出する。第５の減算回路７３は、第１の差信号Ｓ１と前記和信号に０．５を乗じた信号Ｓ１０との差から第５の差信号Ｓ５を算出する。
【０１１８】
前記合成比率調整手段７７は、第５の差信号Ｓ５と第４の差信号Ｓ４とを、前記メインスポット２４の目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ３１を算出する。詳細に説明すると、合成比率調整手段７７は、第５の差信号Ｓ５と第４の差信号Ｓ４とを、ｃｏｓα：ｓｉｎαで合成して、照射位置調整信号Ｅ３１を算出する。すなわち以下に示す式（８）から照射位置調整信号Ｅ３１が算出される。位相αは、メインスポット２４の目標位置のトラック中央５１からのずれ量をｘとすると、以下に示す式（９）から算出される。
Ｅ３１＝Ｓ５×ｃｏｓα＋Ｓ４×ｓｉｎα                          …（８）
α＝−２πｘ／ｐ                                                …（９）
【０１１９】
目標位置の設定が変更される場合において、変更前の目標位置（以下、第１目標位置と記載する）と変更後の最終的な目標位置（以下、第２目標位置と記載する）との間のずれ量ｘが大きいときは、第１目標位置と第２目標位置との間に補助の目標位置が適宜、設定される。具体的には、前記ずれ量ｘがｘ＞ｐ／６であるときは、第１目標位置からｐ／６毎に補助の目標位置が設定され、最終的に第２目標位置が設定される。すなわち目標位置は、第１目標位置からｐ／６ずつ、ずらされ、最終的に第２目標位置に達する。メインスポット２４の照射位置は、第１目標位置から前記補助の目標位置に移動し、最終的に第２目標位置に移動する。
【０１２０】
メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ３１の波形は周期ｐの三角関数であるので、たとえば第１目標位置がトラック中央５１であり、かつ第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘがｘ＝ｐであるときに、位相αをα＝−２πに設定しても、前記照射位置調整信号Ｅ３１の波形は変わらず、したがってメインスポット２４の照射位置は移動しない。この点を考慮して本実施の形態では、前述のように目標位置の設定が段階的に変更される。したがって第１目標位置と第２目標位置との間のずれ量ｘが大きくても、最終的には第２目標位置までメインスポット２４の照射位置を移動することができる。
【０１２１】
本実施の形態では、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３に混入される直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去したうえで、照射位置調整信号Ｅ３１を算出することができる。前記直流オフセット成分Ｖｏｆｆは、レンズシフトが原因で、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３に混入する。前記レンズシフトは、第１〜第３の光検出器３４〜３６に対する前記光学系の対物レンズのずれであり、このようなレンズシフトは、メインスポット２４の照射位置の微小な位置調整を、前記光学系の対物レンズのみの位置調整によって行う場合に生じる。以下に、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３からレンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去する方法を説明する。
【０１２２】
まず、第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３からレンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去する方法について述べる。第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３とは位相がπずれているため、第２の差信号Ｓ２に含まれる所望の信号成分をＳ２０とし、第３の差信号Ｓ３に含まれる所望の信号成分をＳ３０とすると、Ｓ２０＝−Ｓ３０の関係がある。第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３には、レンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆがそれぞれ混入しているので、第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３は、以下に示す式（１０）および式（１１）のように表すことができる。
Ｓ２＝Ｓ２０＋Ｖｏｆｆ                                          …（10）
Ｓ３＝Ｓ３０＋Ｖｏｆｆ                                          …（11）
【０１２３】
ここで、以下の式（１２）のように、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差を２で除して、第４の差信号Ｓ４を算出する。この第４の差信号Ｓ４は、第２の差信号Ｓ２に含まれる所望の信号成分Ｓ２０、すなわち第２の差信号Ｓ２から直流オフセット成分Ｖｏｆｆが除去された信号に相当する。また第４の差信号Ｓ４は、第３の差信号Ｓ３に含まれる所望の信号成分Ｓ３０に−１を乗じた信号、すなわち第３の差信号Ｓ３から直流オフセット成分Ｖｏｆｆが除去された信号に−１を乗じた信号に相当する。
Ｓ４＝（Ｓ２−Ｓ３）／２
＝Ｓ２０（＝−Ｓ３０）                                      …（12）
【０１２４】
次に、第１の差信号Ｓ１からレンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去する方法について述べる。まず、以下の式（１３）のように、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との和を２で除した信号Ｓ１０を算出する。この信号Ｓ１０は、レンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆに相当する。次に、以下の式（１４）のように、第１の差信号Ｓ１から、前記第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との和を２で除した信号Ｓ１０を減じて、第５の差信号Ｓ５を算出する。この第５の差信号Ｓ５は、第１の差信号Ｓ１からレンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去した信号に相当する。
Ｓ１０＝（Ｓ２＋Ｓ３）／２
＝Ｖｏｆｆ                                                …（13）
Ｓ５＝Ｓ１−Ｓ１０                                              …（14）
【０１２５】
前述の第２の形態では、第１の差信号Ｓ１および第２の差信号Ｓ２を用いて照射位置調整信号Ｅ２１を算出するが、本実施の形態では、第１の差信号Ｓ１に代えて第５の差信号Ｓ５を用いるとともに、第２の差信号Ｓ２に代えて第４の差信号Ｓ４を用いて、前記第２の形態と同様にして照射位置調整信号Ｅ３１を算出する。合成比率調整手段７７によって目標位置に応じて第５の差信号Ｓ５と第４の差信号Ｓ４とをｃｏｓα：ｓｉｎαの合成比率で合成した照射位置調整信号Ｅ３１を算出し、この照射位置調整信号Ｅ３１を基準としてサーボ制御を行えば、レンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去した状態で、メインスポット２４の照射位置の任意の目標位置への位置決めが可能となる。
【０１２６】
図１１を参照して、本実施の形態の位置決め方法を説明する。まず、ステップｃ１では、メインスポット２４が照射されるべき目標位置が設定され、照射手段によって、参照板２８上に、メインスポット２４を照射するとともに、第１および第２のサイドスポット２５，２６を照射する。このように参照板２８上にメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６とが照射された状態で、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置が目標位置に最も近いトラック３２まで移動され、本実施の形態の位置決め方法が開始される。
【０１２７】
次のステップｃ２では、第１〜第３の光検出器３４〜３６によって、各スポット２４〜２６の参照板２８からの反射光を受光する。詳細に述べると、メインスポット２４の参照板２８からの反射光を、第１の光検出器３４によって受光して、この第１の光検出器３４の各領域３４ａ，３４ｂにおける受光量を検出し、第１のサイドスポット２５の参照板２８からの反射光を、第２の光検出器３５によって受光して、この第２の光検出器３５の各領域３５ａ，３５ｂにおける受光量を検出し、第２のサイドスポット２６の参照板２８からの反射光を、第３の光検出器３６によって受光して、この第３の光検出器３６の各領域３６ａ，３６ｂにおける受光量を検出する。
【０１２８】
次のステップｃ３では、第１〜第３の減算回路４１〜４３ならびに第１および第２の補正回路４４，４５によって、第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。詳細に述べると、第１の減算回路４１によって、第１の光検出器３４による２つの検出信号Ｓ１１，Ｓ１２の差（Ｓ１１−Ｓ１２）から第１の差信号Ｓ１を算出する。また第２の減算回路４２によって、第２の光検出器３５による２つの検出信号Ｓ２１，Ｓ２２の差（Ｓ２１−Ｓ２２）を算出し、第１の補正回路４４によって、前記第２の減算回路４２による前記差に定数Ｋを乗じて第２の差信号Ｓ２を算出する。また第３の減算回路４３によって、第３の光検出器３６による２つの検出信号Ｓ３１，Ｓ３２の差（Ｓ３１−Ｓ３２）を算出し、第２の補正回路４５によって、前記第３の減算回路４３による前記差に定数Ｋを乗じて第３の差信号Ｓ３を算出する。
【０１２９】
次のステップｃ４では、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差から第４の差信号Ｓ４を算出する。次のステップｃ５では、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との和から和信号を算出し、第１の差信号Ｓ１と和信号を定数倍した信号Ｓ１０との差から第５の差信号Ｓ５を算出する。
【０１３０】
次のステップｃ６では、合成比率調整手段７７によって、第５の差信号Ｓ５と第４の差信号Ｓ４とを、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じて、所定の合成比率で合成して照射位置調整信号Ｅ３１を算出する。
【０１３１】
次のステップｃ７では、制御手段２３によって、照射位置調整信号Ｅ３１に基づいて、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置を調整する。次のステップｃ８では、本実施の形態の位置決め方法が終了される。
【０１３２】
以上のように本実施の形態によれば、前述のように照射位置調整信号Ｅ３１が算出されるので、レンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆを除去して、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置の正確な位置決めを実現することができる。また前述のように照射位置調整信号Ｅ３１が算出されるので、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する照射位置調整信号Ｅ３１の波形の位相を、メインスポット２４の参照板２８上の照射位置に関する第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３の波形の位相のいずれに対してもずらすことができる。しかも前記位相のずれは、前記合成比率によって任意に設定することができるので、前記合成比率を調整することによって、直流オフセット信号を加えることなく照射位置調整信号が０となる位置を目標位置とすることができる。よって照射位置調整信号Ｅ３１は、メインスポット２４の照射位置の目標位置からのずれに対する変化量が大きく、すなわち前記ずれに対する感度が高くなる。これによって、安定したサーボ制御を実現することができる。
【０１３３】
また本実施の形態によれば、所定の距離Ｌ３は、前記溝のピッチｐの１／４倍に選ばれるので、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【０１３４】
本実施の形態では、参照板２８上において、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、メインスポット２４に対して幅方向の一方Ｂ１および他方Ｂ２に所定の距離Ｌ３（Ｌ３＝ｐ／４）だけ離れた位置に配置されるが、第１および第２のサイドスポット２５，２６は、必ずしも前述のような位置に配置される必要はない。
【０１３５】
本実施の形態のようにメインスポット２４と第１および第２のサイドスポット２５，２６を用いたサーボの場合、前記所定の距離Ｌ３は、ｎを０以上の整数としたとき、前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に選ばれればよい。このように前記所定の距離Ｌ３が選ばれる場合、第１の差信号Ｓ１が正弦関数となり、第２および第３の差信号Ｓ２，Ｓ３が余弦関数となるので、前記メインスポット２４の参照板２８上の幅方向Ｂの目標位置に応じた所定の合成比率を容易に求めることができる。
【０１３６】
また本実施の形態では、回折格子によって半導体レーザ素子２９のレーザ光を分割するので、メインスポット２４と第１のサイドスポット２５と間の距離、およびメインスポット２４と第２のサイドスポット２６との間の距離は、相互に等しくなる。すなわち、メインスポット２４と第１のサイドスポット２５との間の幅方向Ｂに関する距離、およびメインスポット２４と第２のサイドスポット２６との間の幅方向Ｂに関する距離は、相互に等しくなる。
【０１３７】
そのため、第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２との位相差および第１の差信号Ｓ１と第３の差信号Ｓ３との位相差は、互いに逆方向であり、かつ互いに同じ大きさである。第１の差信号Ｓ１と第２の差信号Ｓ２との位相差がβであるとき、第１の差信号Ｓ１と第３の差信号Ｓ３との位相差は−βとなる。第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３に混入されるレンズシフトによる直流オフセット成分Ｖｏｆｆ以外の信号成分について考えると、第１の差信号Ｓ１の信号成分をｓｉｎθとしたとき、第２の差信号Ｓ２の信号成分Ｓ２０はｓｉｎ（θ＋β）となり、第３の差信号Ｓ３の信号成分Ｓ３０はｓｉｎ（θ−β）となる。
【０１３８】
第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との差から算出された第４の差信号Ｓ４は、以下の式（１５）のように表される。第４の差信号Ｓ４は、第１の差信号Ｓ１に対して位相がπ／２だけずれた信号に定数ｓｉｎβが乗算された値となる。すなわち、第４の差信号Ｓ４は、第１の差信号Ｓ１に対して正確に位相がπ／２だけずれることになる。
Ｓ４＝（Ｓ２−Ｓ３）／２
＝（Ｓ２０−Ｓ３０）／２
＝ｓｉｎβｃｏｓθ                                          …（15）
【０１３９】
また、第２の差信号Ｓ２と第３の差信号Ｓ３との和から算出された和信号は、この和信号をＳ４０としたとき、以下の式（１６）のように表される。前記和信号は、第１の差信号Ｓ１に対して正確に位相が同じになる。
Ｓ４０＝Ｓ２＋Ｓ３
＝Ｓ２０＋Ｓ３０＋２Ｖｏｆｆ
＝２ｃｏｓβｓｉｎθ＋２Ｖｏｆｆ                          …（16）
【０１４０】
また第１の差信号Ｓ１と前記和信号に０．５を乗じた信号Ｓ１０との差から算出された第５の差信号Ｓ５は、以下の式（１７）のように表される。第５の差信号Ｓ５は、第１の差信号Ｓ１に対して正確に位相が同じになる。
Ｓ５＝Ｓ１−Ｓ１０
＝（１−ｃｏｓβ）ｓｉｎθ                                  …（17）
【０１４１】
これによって第４の差信号Ｓ４は、第５の差信号Ｓ５に対して正確に位相がπ／２だけずれることになる。したがって前記所定の距離Ｌ３が、正確に前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍に設定されなくても、第５の差信号Ｓ５と第４の差信号Ｓ４との合成比率は、｛ｃｏｓα／（１−ｃｏｓβ）｝：（ｓｉｎα／ｓｉｎβ）によって、容易に求めることができる。
【０１４２】
ただし、前記所定の距離Ｌ３が前記溝のピッチｐのｎ／２倍であるときには、βがπとなるため、（１−ｃｏｓβ）およびｓｉｎβが０となり、任意の目標位置への位置決めができなくなるので、所定の距離Ｌ３は前記溝のピッチｐのｎ／２倍以外にする必要がある。また、ノイズなどの影響による位置決め誤差を小さくするためには、元の信号を大きくする必要があり、第４および第５の差信号Ｓ４，Ｓ５の振幅もできるだけ大きくするのがよい。第４および第５の差信号Ｓ４，Ｓ５が最大となるのは、βがπ／２となるとき、すなわち前記所定の距離Ｌ３が前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍であるときである。これらの点を考慮して、所定の距離Ｌ３は前記溝のピッチｐの（２ｎ＋１）／４倍付近であることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の実施の第１の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１の位置決め方法を実現するための位置決め装置２１の電気的構成を模式的に示す図である。
【図３】メインスポット２４の幅方向Ｂの照射位置と第１〜第３の差信号Ｓ１〜Ｓ３との関係を示す図である。
【図４】目標位置がトラック中央５１から第１ずれ量ｘ１だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１の補正信号Ｅ１との関係を示す図である。
【図５】目標位置がトラック中央５１から第２ずれ量ｘ２だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１〜第３の補正信号Ｅ１〜Ｅ３との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の第２の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の位置決め方法を実現するための位置決め装置６１の電気的構成を模式的に示す図である。
【図８】目標位置がトラック中央５１から第３ずれ量ｘ３だけずれた位置に設定された場合のメインスポット２４の照射位置と第１および第２の差信号Ｓ１，Ｓ２ならびに照射位置調整信号Ｅ２１との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の第３の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９の位置決め方法を実現するための位置決め装置１０１の電気的構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の第４の形態の位置決め方法を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１の位置決め方法を実現するための位置決め装置７１の電気的構成を示す図である。
【図１３】特許文献１の光スポット位置検出装置による位置決め方法を説明するための図である。
【図１４】メインスポット１の光ディスク４の半径方向５の照射位置と、第４のトラック誤差信号ＴＥＳに直流オフセット信号Ｖを加えた信号との関係を示す図である。
【図１５】メインスポット１の光ディスク４の半径方向５の照射位置と、第４のトラック誤差信号ＴＥＳに直流オフセット信号Ｖ０を加えた信号との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１４４】
２１，６１，７１，１０１  位置決め装置
２２  駆動手段
２３  制御手段
２４  メインスポット
２５  第１のサイドスポット
２６  第２のサイドスポット
２８  参照板
３１  溝
３２  トラック
３４  第１の光検出器
３５  第２の光検出器
３６  第３の光検出器
３７，３８，３９  分割線
４１  第１の減算回路
４２  第２の減算回路
４３  第３の減算回路
４４  第１の補正回路
４５  第２の補正回路
４６  第１のオフセット調整手段
４７  第２のオフセット調整手段
４８  第３のオフセット調整手段
４９  制御信号選択手段
６２，６３，７７  合成比率調整手段
７２  第４の減算回路
７３  第５の減算回路
７４  加算回路
７５  修正回路，第１の修正回路
７６  第２の修正回路
【図１】
2005149693.tif 000003
【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】
2005149693.tif 000011
【図１０】
2005149693.tif 000012
【図１１】
2005149693.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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