(57)【要約】【課題】一つの光学検出素子だけで、ＣＤ用及びＤＶＤ用のフォーカスエラー信号をナイフエッジ法で検出することが可能な光学ヘッドを提供すること。【解決手段】光学ヘッドにおいて、偏向ビームスプリッタ（１０４）及び対物レンズ（１０７）の間に、第１波長の第１光ビーム及び前記第１波長より長い第２波長の第２光ビームを透過させ、第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光を回折させ、第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光を透過させるＤＶＤ用光学回折素子（１０８ａ）を配置し、偏向ビームスプリッタ（１０４）及び光学検出素子（１１０ａ）の間に、第１反射光を透過させ、第２反射光を回折するＣＤ用光学回折素子（１０９ａ）を配置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１光ビームを出射する第１出射手段と、
前記第１波長より長い第２波長の第２光ビームを出射する第２出射手段と、
前記第１及び第２出射手段から出射される前記第１及び第２光ビームを透過させ、これら前記第１及び第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第１及び第２反射光を偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段を透過した前記第１及び第２光ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、
前記偏向手段により偏向される前記第１及び第２反射光を検出する検出手段と、
前記偏向手段と前記集光手段の間の前記第１及び第２光ビームの光路上に配置されるものであって、前記第１及び第２光ビームを透過させ、前記第１反射光を回折させ、前記第２反射光を透過させる第１回折手段と、
前記偏向手段と前記検出手段の間の前記第１及び第２反射光の光路上に配置されるものであって、前記第１反射光を透過させ、前記第２反射光を回折する第２回折手段と、
を備えたことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記第１回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記基準円と前記第１円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、前記基準円と前記第２円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２円との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第１反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を独立して検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を第３及び第４検出領域で検出することを特徴とする請求項２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円に含まれ且つ前記基準円の中心及び直径に対して対称な第１及び第２対称領域を定義し、第１対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、第２対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２対称領域との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第２反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第２反射光の成分を独立して検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を第３及び第４検出領域で検出することを特徴とする請求項４に記載の光学ヘッド。
【請求項６】
第１波長の第１光ビームを出射する第１出射手段と、
前記第１波長より長い第２波長の第２光ビームを出射する第２出射手段と、
前記第１及び第２出射手段から出射される前記第１及び第２光ビームを透過させ、これら前記第１及び第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第１及び第２反射光を偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段を透過した前記第１及び第２光ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、
前記偏向手段により偏向される前記第１及び第２反射光を検出する検出手段と、
前記偏向手段と前記集光手段の間の前記第１及び第２光ビームの光路上に配置されるものであって、前記第１及び第２光ビームを透過させ、前記第１反射光を回折させ、前記第２反射光を透過させる第１回折手段と、
前記偏向手段と前記検出手段の間の前記第１及び第２反射光の光路上に配置されるものであって、前記第１反射光を透過させ、前記第２反射光を回折する第２回折手段と、
前記第１回折手段により回折され前記検出手段により検出された前記第１反射光の成分に基づきトラッキング及びフォーカスを制御し、前記第２回折手段により回折され前記検出手段により検出された前記第２反射光の成分に基づきトラッキング及びフォーカスを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項７】
前記第１回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記基準円と前記第１円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、前記基準円と前記第２円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２円との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第１反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を独立して検出し、
前記制御手段は、前記第３及び第４回折領域から得られる前記第１反射光の成分の和信号と前記第１及び第２回折領域から得られる前記第１反射光の成分の和信号との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第１反射光を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第１反射光を第３及び第４検出領域で検出し、
前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された前記第１反射光の成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された前記第１反射光の成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブ。
【請求項８】
前記第１回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記基準円と前記第１円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、前記基準円と前記第２円の重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２円との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第１反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第１反射光の成分を独立して検出し、
前記制御手段は、前記第１及び第４回折領域から得られる前記第１反射光の成分の和信号と前記第２及び第３回折領域から得られる前記第１反射光の成分の和信号との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第１反射光を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第１反射光を第３及び第４検出領域で検出し、
前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された前記第１反射光の成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された前記第１反射光の成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブ。
【請求項９】
前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円に含まれ且つ前記基準円の中心及び直径に対して対称な第１及び第２対称領域を定義し、第１対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、第２対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２対称領域との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第２反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第２反射光の成分を独立して検出し、
前記制御手段は、前記第３及び第４回折領域から得られる前記第２反射光の成分の和信号と前記第１及び第２回折領域から得られる前記第２反射光の成分の和信号との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第２反射光を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第２反射光を第３及び第４検出領域で検出し、
前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された前記第２反射光の成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された前記第２反射光の成分の和信号との差分値に基づきフォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブ。
【請求項１０】
前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、前記基準円に含まれ且つ前記基準円の中心及び直径に対して対称な第１及び第２対称領域を定義し、第１対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第１回折領域、他方の領域を第２回折領域と定義し、第２対象領域のうちの前記基準円の直径で分割される一方の領域を第３回折領域、他方の領域を第４回折領域と定義し、前記基準円と前記第１及び第２対称領域との非重複領域であって前記基準円の直径で分割される一方の領域を第５回折領域、他方の領域を第６回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により前記第２反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６回折領域により切り出された前記第２反射光の成分を独立して検出し、
前記制御手段は、前記第１及び第４回折領域から得られる前記第２反射光の成分の和信号と前記第２及び第３回折領域から得られる前記第２反射光の成分の和信号との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、
前記検出手段は、前記第５回折領域により切り出された前記第２反射光を第１及び第２検出領域で検出し、前記第６回折領域により切り出された前記第２反射光を第３及び第４検出領域で検出し、
前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された前記第２反射光の成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された前記第２反射光の成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクに対して光ビームを照射し、この光ディスクからの反射光を検出する光学ヘッドに関する。また、この発明は、このような光学ヘッドを搭載した光ディスクドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクドライブは、対物レンズ及びフォトディテクタなどを備えた光学ヘッドを有する。この光学ヘッドは、光ディスクの記録面に光ビームを照射し、光ディスクからの反射光を検出する。検出された反射光に基づき、光ディスク上に記録された情報が読み取られる。また、この光学ヘッドは、光ディスクの記録面に対して光ビームを照射し、光ディスクに対して目的の情報を記録する。
【０００３】
ここで、光ディスクからの反射光に基づく各種信号の生成について説明する。光ディスクからの反射光は、対物レンズおよび複数の光学要素によりフォトディテクタの所定の光検出領域に導かれる。フォトディテクタは導かれた反射光を電気信号に変換する。フォトディテクタにより変換された電気信号に基づき光ディスクに記録されている情報の再生信号が生成される。また、フォトディテクタにより変換された電気信号に基づきトラッキング制御信号が生成される。さらに、フォトディテクタにより変換された電気信号に基づきフォーカス制御信号が生成される。トラッキング制御信号は、光ディスクの記録面上に投影される光スポットを、記録面のトラック中心に整合させるトラッキング制御に利用される。また、フォーカス制御信号は、記録面上に光スポットがジャストフォーカスするように対物レンズの位置を変化させるフォーカシング制御に利用される。
【０００４】
また、対物レンズは、レンズホルダにより保持されており、このレンズホルダが複数の弾性支持バネの一端部で支持されている。そして、レンズホルダは、トラッキングコイル及びフォーカシングコイルにより、物理的に微動制御可能となっている。これによりレンズシフトが実現され、フォーカシング、トラッキングが実現される。
【０００５】
さらに、近年は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）の普及が目覚しく、既に市場に出回っているＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）とＤＶＤとの互換機、即ち、両メディアを取り扱うことができる光ディスクドライブが登場している。ＤＶＤとＣＤでは記録密度が大きく異なることが知られている。これに対応して、ＤＶＤとＣＤに対して照射される光ビームの波長も異なる。互換機では、このような波長の異なる二つの光ビームの処理が必要となる（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１６６７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フォーカスエラー信号の生成手法として、ナイフエッジ法（或いはダブルナイフエッジ法）が知られている。ナイフエッジ法（或いはダブルナイフエッジ法）は、ディスクからの反射光の集束光路幅に一つのナイフエッジ（二つのナイフエッジ）を配置して、受光素子上で光点像の移動量を検出することによりフォーカスエラー信号を生成する手法である。
【０００８】
また、フォーカスにナイフエッジ法（或いはダブルナイフエッジ法）を用いる場合、フォーカスエラー信号を生成するための受光素子と、ＤＰＰやＤＰＤ信号などのトラッキングエラー信号を生成するための受光素子とを別々に配置しなければならないという問題がある。さらに、フォーカスにナイフエッジ法（或いはダブルナイフエッジ法）を用いる場合、ＣＤからの反射光を検出するための受光素子と、ＤＶＤからの反射光を検出するための受光素子とを別々に配置しなければならないという問題がある。
【０００９】
この発明の目的は、上記問題を解決するために成されたものであって、ナイフエッジ法によりフォーカスエラー信号を検出する場合であっても、一つの受光素子でトラッキングエラー信号も検出可能な光学ヘッド、及び光ディスクドライブを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）この発明の光学ヘッドは、第１波長の第１光ビームを出射する第１出射手段と、前記第１波長より長い第２波長の第２光ビームを出射する第２出射手段と、前記第１及び第２出射手段から出射される前記第１及び第２光ビームを透過させ、これら前記第１及び第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第１及び第２反射光を偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を透過した前記第１及び第２光ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、前記偏向手段により偏向される前記第１及び第２反射光を検出する検出手段と、前記偏向手段と前記集光手段の間の前記第１及び第２光ビームの光路上に配置されるものであって、前記第１及び第２光ビームを透過させ、前記第１反射光を回折させ、前記第２反射光を透過させる第１回折手段と、前記偏向手段と前記検出手段の間の前記第１及び第２反射光の光路上に配置されるものであって、前記第１反射光を透過させ、前記第２反射光を回折する第２回折手段とを備えている。
【００１１】
（２）この発明の光ディスクドライブは、第１波長の第１光ビームを出射する第１出射手段と、前記第１波長より長い第２波長の第２光ビームを出射する第２出射手段と、前記第１及び第２出射手段から出射される前記第１及び第２光ビームを透過させ、これら前記第１及び第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第１及び第２反射光を偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を透過した前記第１及び第２光ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、前記偏向手段により偏向される前記第１及び第２反射光を検出する検出手段と、前記偏向手段と前記集光手段の間の前記第１及び第２光ビームの光路上に配置されるものであって、前記第１及び第２光ビームを透過させ、前記第１反射光を回折させ、前記第２反射光を透過させる第１回折手段と、前記偏向手段と前記検出手段の間の前記第１及び第２反射光の光路上に配置されるものであって、前記第１反射光を透過させ、前記第２反射光を回折する第２回折手段と、前記第１回折手段により回折され前記検出手段により検出された前記第１反射光の成分に基づきトラッキング及びフォーカスを制御し、前記第２回折手段により回折され前記検出手段により検出された前記第２反射光の成分に基づきトラッキング及びフォーカスを制御する制御手段とを備えている。
【００１２】
（３）この発明は、波長の異なる第１及び第２光ビームのうちの前記第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光を透過させ前記第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光を回折させる第１回折素子と、前記第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光を透過させ前記第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光を回折させる第２回折素子と、前記第１回折素子で回折された第１回折光及び前記第２回折素子で回折された第２回折光を検出する光検出素子とを備えた光学ヘッドの光学系を調整する方法であって、前記第１回折光を基準にして前記光検出素子の受光面の位置を調整し、前記第２回折素子の回転に応じて偏向する前記第２回折光が前記位置調整された受光面で受光されるように、前記第２回折素子を回転させて前記第２回折光の向きを調整する。
【００１３】
（４）この発明の光学ヘッドは、光ビームを出射する出射手段と、前記出射手段により出射される前記光ビームを回折させる第１回折手段と、前記第１回折手段の回折により得られる一つのメインビームと二つのサブビームを透過させ、これら複数ビームに対応して光ディスクから得られる複数反射光を偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を透過した前記複数ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、前記集光手段により光ディスク上に集光された前記複数ビームに対応して光ディスクから得られる複数反射光を回折させる第２回折手段と、前記第２回折手段により回折された前記複数反射光の成分を検出する検出手段とを備え、
前記第２回折手段は、前記メインビームに対応して光ディスクから得られるメイン反射光の成分、及び前記二つのサブビームに対応して光ディスクから得られる二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記第２回折手段により切り出された各反射光の成分を検出する。
【００１４】
さらに、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第２分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第２分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第２分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光の成分及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光のうちの一方のサブ反射光の成分を検出する。
【００１５】
或いは、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第１分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第１分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第１分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、
前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光の成分を検出する。
【００１６】
（５）この発明の光ディスクドライブは、光ビームを出射する出射手段と、前記出射手段により出射される前記光ビームを回折させる第１回折手段と、前記第１回折手段の回折により生じた一つのメインビームと二つのサブビームを含む複数ビームを透過させ、これら複数ビームに対応して光ディスクから得られる複数反射光を偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を透過した前記複数ビームを前記光ディスク上に集光させる集光手段と、前記集光手段により光ディスク上に集光された前記複数ビームに対応して光ディスクから得られる複数反射光を回折させる第２回折手段と、前記第２回折手段により回折された前記複数反射光の成分を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記反射光の成分に基づきトラッキング及びフォーカスを制御する制御手段とを備え、
前記第２回折手段は、前記メインビームに対応して光ディスクから得られるメイン反射光の成分、及び前記二つのサブビームに対応して光ディスクから得られる二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記第２回折手段により切り出された反射光の成分を検出する。
【００１７】
さらに、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第２分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第２分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第２分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光の成分及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光のうちの一方のサブ反射光の成分を検出し、前記制御手段は、前記第１及び第２回折領域から得られる前記メイン反射光の成分の差信号と前記第１及び第２回折領域から得られる前記サブ反射光の成分の差信号の所定倍との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、前記検出手段は、前記第３回折領域により切り出された前記反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第４回折領域により切り出された前記反射光を第３及び第４検出領域で検出し、前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された反射光成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された反射光成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する。
【００１８】
或いは、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第２分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第２分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第２分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光の成分及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光のうちの一方のサブ反射光の成分を検出し、前記制御手段は、前記第１回折領域から得られる前記メイン反射光の成分と前記第２回折領域から得られる前記メイン反射光の成分との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、前記検出手段は、前記第３回折領域により切り出された前記反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第４回折領域により切り出された前記反射光を第３及び第４検出領域で検出し、前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された反射光成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された反射光成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する。
【００１９】
或いは、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第１分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第１分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第１分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光の成分を検出し、前記制御手段は、前記第１回折領域から得られる前記第１及び第２サブ反射光の成分の和信号と前記第２回折領域から得られる前記第１及び第２サブ反射光の成分の和信号との差信号を所定倍し、前記第１及び第２回折領域から得られる前記メイン反射光の成分の差信号と前記所定倍された差信号との差分値から生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御し、前記検出手段は、前記第３回折領域により切り出された前記反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第４回折領域により切り出された前記反射光の成分を第３及び第４検出領域で検出し、前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された反射光成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された反射光成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する。
【００２０】
或いは、前記第２回折手段は円形であり、この円形を基準円と定義し、この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義し、前記基準円の中心に対して対称となる二つの円であって前記基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義し、前記第１分割領域と前記第１円の重複領域を第１回折領域、前記第１分割領域と前記第２円の重複領域を第２回折領域、前記第１分割領域を第３回折領域、前記第１分割領域のうちの前記第１及び第２円との非重複領域を第４回折領域と定義し、前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により前記メイン反射光及び前記二つのサブ反射光の成分を切り出し、前記検出手段は、前記前記第１、第２、第３、及び第４回折領域により切り出された反射光の成分から、前記メイン反射光の成分を検出するとともに、前記二つのサブ反射光の成分を検出し、前記制御手段は、前記第１回折領域から得られる前記メイン反射光の成分と前記第２回折領域から得られる前記メイン反射光の成分との差分値から生成されるトラッキングエラー信号基づきトラッキングを制御し、前記検出手段は、前記第３回折領域により切り出された前記反射光の成分を第１及び第２検出領域で検出し、前記第４回折領域により切り出された前記反射光の成分を第３及び第４検出領域で検出し、前記制御手段は、前記第２及び第３検出領域で検出された反射光成分の和信号と前記第１及び第４検出領域で検出された反射光成分の和信号との差分値から生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスを制御する。
【００２１】
（６）この発明は、波長の異なる第１及び第２光ビームのうちの前記第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光を透過させ前記第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光を回折させる第１回折素子と、前記第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光を透過させ前記第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光を回折させる第２回折素子と、前記第１回折素子で回折された第１回折光及び前記第２回折素子で回折された第２回折光を検出する光検出素子とを備えた光学ヘッドの光学系を調整する方法であって、前記第１回折光を基準にして前記光検出素子の受光面の位置を調整し、前記第２回折素子の回転に応じて偏向する前記第２回折光が前記位置調整された受光面で受光されるように、前記第２回折素子を回転させて前記第２回折光の向きを調整する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る光ピックアップヘッド（光学ヘッド）の概略構成を示す上面図である。図２は、図１に示す光ピックアップヘッドの側面図である。図１の上面図、及び図２の側面図、共に、光ピックアップヘッドの構成を見やすくするために一部構成を省略している。
【００２４】
図１及び図２に示すように、光ピックアップヘッドは、ＤＶＤレーザ１０１、ＣＤレーザ１０２、ダイクイックミラー１０３、偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０４、ミラー１０５、コリメートレンズ１０６、対物レンズ１０７、ＤＶＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）１０８ａ、ＣＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）１０９ａ、光学検出素子（ＰＤ）１１０ａを備えている。
【００２５】
まず、ＤＶＤを処理するケースについて説明する。ＤＶＤレーザ１０１は、第１波長（例えば６５０ｎｍ近辺）の第１光ビームを出射する。ＤＶＤレーザ１０１から出射された第１光ビームは、ダイクイックミラー１０３を反射し、偏向ビームスプリッタ１０４を透過する。偏向ビームスプリッタ１０４を透過した第１光ビームは、ミラー１０５で立ち上げられる。ミラー１０５で立ち上げられた第１光ビームは、コリメートレンズ１０６により平行光になり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａを透過し、対物レンズ１０７により光ディスク（ＤＶＤ）の記録面に集光される。以上の光ビームの集光（記録用パワーの第１光ビームの集光）により、光ディスク（ＤＶＤ）に対して情報を記録することができる。
【００２６】
さらに、再生時に光ディスクからの反射光は、つまり第１光ビームに対応して光ディスクから得られる第１反射光は、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａにより全て回折され、コリメートレンズ１０６及びミラー１０５を経て、偏向ビームスプリッタ１０４により偏向される。偏向ビームスプリッタ１０４により偏向された第１反射光は、ＣＤ用回折光学素子１０９ａを透過し、光学検出素子１１０ａにより検出される。ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａによる第１反射光の回折、及び光学検出素子１１０ａによる第１反射光の検出については、後に詳しく説明する。光学検出素子１１０ａにより検出された第１反射光（再生用パワーの第１光ビームの反射光）に基づき、光ディスク（ＤＶＤ）に記録されていた情報が再生され、またトラッキングが制御され、フォーカスが制御される。トラッキング制御及びフォーカス制御についても、後に詳しく説明する。
【００２７】
続いて、ＣＤを処理するケースについて説明する。ＣＤレーザ１０２は、第１波長より長い第２波長（例えば７８０ｎｍ近辺）の第２光ビームを出射する。ＣＤレーザ１０２から出射された第２光ビームは、ダイクイックミラー１０３を反射し、偏向ビームスプリッタ１０４を透過する。偏向ビームスプリッタ１０４を透過した第２光ビームは、ミラー１０５で立ち上げられる。ミラー１０５で立ち上げられた第２光ビームは、コリメートレンズ１０６により平行光になり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａを透過し、対物レンズ１０７により光ディスク（ＣＤ）の記録面に集光される。以上の光ビームの集光（記録用パワーの第２光ビームの集光）により、光ディスク（ＣＤ）に対して情報を記録することができる。
【００２８】
さらに、再生時に光ディスクからの反射光は、つまり第２光ビームに対応して光ディスクから得られる第２反射光は、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａを透過し、コリメートレンズ１０６及びミラー１０５を経て、偏向ビームスプリッタ１０４により偏向される。偏向ビームスプリッタ１０４により偏向された第２反射光は、ＣＤ用回折光学素子１０９ａにより全て回折され、光学検出素子１１０ａにより検出される。ＣＤ用回折光学素子１０９ａによる第２反射光の回折、及び光学検出素子１１０ａによる第２反射光の検出については、後に詳しく説明する。光学検出素子１１０ａにより検出された第２反射光（再生用パワーの第２光ビームの反射光）に基づき、光ディスク（ＣＤ）に記録されていた情報が再生され、またトラッキングが制御され、フォーカスが制御される。トラッキング制御及びフォーカス制御についても、後に詳しく説明する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、光ピックアップヘッドは、偏向ビームスプリッタ１０４と対物レンズ１０７の間に配置されたＤＶＤ用回折光学素子１０８ａと、偏向ビームスプリッタ１０４と光学検出素子１１０ａとの間に配置されたＣＤ用回折光学素子１０９ａとを備えている。言い換えると、対物レンズ１０７の下にＤＶＤ用回折光学素子１０８ａが配置され、光学検出素子１１０ａの手前にＣＤ用回折光学素子１０９ａが配置されている。また、上記説明したように、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは、ＤＶＤからの反射光を全て回折し、ＣＤからの反射光を透過させる性質を持つ。一方、ＣＤ用回折光学素子１０９ａは、ＣＤからの反射光を全て回折し、ＤＶＤからの反射光を透過させる性質を持つ。
【００３０】
ここで、光ピックアップヘッドの光学系の調整について説明する。図１７は、上記説明した光学系調整方法を示すフローチャートである。まず、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａにより回折された第１回折光を基準にして、光学検出素子１１０ａの受光面の位置が調整される（ＳＴ１）。ＣＤ用回折光学素子１０９ａが回転すると、このＣＤ用回折光学素子１０９ａにより回折される第２回折光は、回転に応じて偏向する。これを利用して、第２回折光が、ＳＴ１で位置調整された光学検出素子１１０ａの受光面で適切に受光されるように、ＣＤ用回折光学素子１０９ａを回転させて第２回折光の向きが調整される（ＳＴ２）。以上により、第１回折光及び第２回折光を、一つの光学検出素子１１０ａで適切に受光することができる。
【００３１】
続いて、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａ、ＣＤ用回折光学素子１０９ａ、光学検出素子１１０ａによる反射光検出原理の詳細について説明する。図３は、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの回折領域の概略を示す図である。図４は、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａに反射光が照射された状態を示す図である。図５は、ＣＤ用回折光学素子１０９ａの回折領域の概略を示す図である。図６は、ＣＤ用回折光学素子１０９ａに反射光が照射された状態を示す図である。図７は、光学検出素子１１０ａの光検出領域の概略を示す図である。
【００３２】
図３及び図４に示すように、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２を備えている。ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは円形であり、この円形を基準円と定義する。この基準円の中心に対して対称となる二つの円であって、基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１円Ｃ１及び第２円Ｃ２を定義する。基準円と第１円Ｃ１の重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域が第１回折領域Ａ、他方の領域が第２回折領域Ｄである。基準円と第２円Ｃ２の重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域が第３回折領域Ｂ、他方の領域が第４回折領域Ｃである。さらに、基準円と第１円Ｃ１及び第２円Ｃ２との非重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域が第５回折領域Ｋ１、他方の領域が第６回折領域Ｋ２である。ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２により第１反射光の成分を切り出す。
【００３３】
また、第５回折領域Ｋ１には、第１のピッチ（比較的狭いピッチ）で回折格子が形成されている。第６回折領域Ｋ２には、第１のピッチより広い第２のピッチ（比較的広いピッチ）で回折格子が形成されている。例えば、第２のピッチは、１０μ程度である。第５回折領域Ｋ１及び第６回折領域Ｋ２に形成されている回折格子は、図３に示すように基準円の直径に対して垂直に形成されたピッチにより構成されている。
【００３４】
図５及び図６に示すように、ＣＤ用回折光学素子１０９ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２を備えている。ＣＤ用回折光学素子１０９ａは円形であり、この円形を基準円と定義する。この基準円に含まれ且つこの基準円の中心及び直径に対して対称な第１対称領域Ｅ１及び第２対称領域Ｅ２を定義する。第１対象領域Ｅ１のうちの基準円の直径で分割される一方の領域が第１回折領域Ａ、他方の領域が第２回折領域Ｄである。第２対象領域Ｅ２のうちの基準円の直径で分割される一方の領域が第３回折領域Ｂ、他方の領域が第４回折領域Ｃである。基準円と第１対称領域Ｅ１及び第２対称領域Ｅ２との非重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域が第５回折領域Ｋ１、他方の領域が第６回折領域Ｋ２である。ＣＤ用回折光学素子１０９ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２により第２反射光の成分を切り出す。
【００３５】
また、第５回折領域Ｋ１には、第１のピッチで回折格子が形成されている。第６回折領域Ｋ２には、第１のピッチより広い第２のピッチで回折格子が形成されている。第５回折領域Ｋ１及び第６回折領域Ｋ２に形成されている回折格子は、図５に示すように基準円の直径に対して垂直に形成されたピッチにより構成されている。
【００３６】
図７に示すように、光学検出素子１１０ａは、検出領域Ａ、検出領域Ｂ、検出領域Ｃ、検出領域Ｄ、検出領域Ｅ、検出領域Ｆ、検出領域Ｇ、検出領域Ｈを備えている。ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第１回折領域Ａ及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第１回折領域Ａと、光学検出素子１１０ａの検出領域Ａとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第１回折領域Ａで回折された第１反射光の成分、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第１回折領域Ａで回折された第２反射光の成分は、光学検出素子１１０ａの検出領域Ａにより検出される。
【００３７】
また、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第３回折領域Ｂ及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第３回折領域Ｂと、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｂとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第３回折領域Ｂで回折された第１反射光の成分、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第３回折領域Ｂで回折された第２反射光の成分は、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｂにより検出される。
【００３８】
また、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第４回折領域Ｃ及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第４回折領域Ｃと、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｃとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第４回折領域Ｃで回折された第１反射光の成分、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第４回折領域Ｃで回折された第２反射光の成分は、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｃにより検出される。
【００３９】
また、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第２回折領域Ｄ及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第２回折領域Ｄと、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｄとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第２回折領域Ｄで回折された第１反射光の成分、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第２回折領域Ｄで回折された第２反射光の成分は、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｄにより検出される。
【００４０】
また、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第５回折領域Ｋ１及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第５回折領域Ｋ１と、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｆ及びＧとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第５回折領域Ｋ１（第１のピッチの回折格子）で回折された第１反射光、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第５回折領域Ｋ１（第１のピッチの回折格子）で回折された第２反射光は、第５回折領域Ｋ１に形成された回折格子により光学検出素子１１０ａの検出領域Ｆ及びＧへ導かれ、これら第１反射光の成分又は第２反射光の成分は光学検出素子１１０ａの検出領域Ｆ及びＧにより検出される。具体的には、検出領域Ｆ及びＧの境界線上に、第５回折領域Ｋ１で回折された反射光が集光される。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの回転に対応して、検出領域Ｆ及びＧにおける第１反射光の検出結果が変化する。同様に、ＣＤ用回折光学素子１０９ａの回転に対応して、検出領域Ｆ及びＧにおける第２反射光の検出結果が変化する。
【００４１】
また、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第６回折領域Ｋ２及びＣＤ用回折光学素子１０９ａの第６回折領域Ｋ２と、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｅ及びＨとが対応している。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの第６回折領域Ｋ２（第２のピッチの回折格子）で回折された第１反射光、又はＣＤ用回折光学素子１０９ａの第６回折領域Ｋ２（第２のピッチの回折格子）で回折された第２反射光は、第６回折領域Ｋ２に形成された回折格子により光学検出素子１１０ａの検出領域Ｅ及びＨへ導かれ、これら第１反射光の成分又は第２反射光の成分は光学検出素子１１０ａの検出領域Ｅ及びＨにより検出される。具体的には、検出領域Ｅ及びＨの境界線上に、第６回折領域Ｋ２で回折された反射光が集光される。つまり、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの回転に対応して、検出領域Ｅ及びＨにおける第１反射光の検出結果が変化する。同様に、ＣＤ用回折光学素子１０９ａの回転に対応して、検出領域Ｅ及びＨにおける第２反射光の検出結果が変化する。
【００４２】
図１５は、上記説明した光ピックアップヘッドを搭載した光ディスクドライブの概略構成を示す図である。この光ディスクドライブは、ＤＶＤやＣＤなどの光ディスクＤに対して目的のデータを記録したり、この光ディスクＤに記録されたデータを再生したりする。
【００４３】
図１５に示すように、光ディスクドライブは、光ピックアップヘッド１、変調回路２、レーザ制御回路３、フォーカス制御回路４、トラッキング制御回路５、信号処理回路６、復調回路７、アクチュエータ８を備えている。
【００４４】
まず、この光ディスクドライブによる光ディスクＤに対するデータの記録について説明する。記録信号は、変調回路２により所定のチャネルビット系列の信号に変調される。記録信号に対応したチャネルビット系列は、レーザ制御回路３によりレーザ駆動波形に変換される。レーザ制御回路３は、ＤＶＤレーザ１０１又はＣＤレーザ１０２をパルス駆動し、ＤＶＤレーザ１０１又はレＣＤレーザ１０２から記録用パワーの光ビームを出射させる。その結果、記録用パワーの光ビームは、光ディスクＤの情報記録面に集光され、目的のデータが光ディスクＤ上に記録される。このとき、光ディスクＤ上に集光された記録用の光ビームは、フォーカス制御回路４によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路５によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。
【００４５】
続いて、この光ディスクドライブによる光ディスクＤに記録されたデータの再生について説明する。データ再生指示に基づき、レーザ制御回路３はＤＶＤレーザ１０１又はレＣＤレーザ１０２を駆動し、ＤＶＤレーザ１０１又はレＣＤレーザ１０２から再生用パワーの光ビームを出射させる。その結果、再生用パワーの光ビームは、光ディスクＤの情報記録面に集光される。光ディスクＤ上に集光された再生用パワーの光ビームは、フォーカス制御回路４によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路５によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。このとき、光ディスクＤ上に照射された再生用パワーの光ビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜により反射される。反射光は、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａ又はＣＤ用回折光学素子１０９ａで回折され、光学検出素子１１０ａにより検出される。
【００４６】
ここで光学検出素子１１０ａの各検出領域により検出された反射光成分に基づき、下記式により、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）、及び再生信号（ＲＦ）が生成される。なお、フォーカスエラー検出には、ダブルナイフエッジ法が採用されるものとする。つまり、第５回折領域Ｋ１及び第６回折領域Ｋ２により、ダブルナイフエッジで制限された反射光が切り出される。
【００４７】
ＦＥＳ＝（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）・・・・・（式１）
ＴＥＳ（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）＝（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）・・・・・（式２）
ＴＥＳ（ＤＰＤ）＝ｐｈ（Ａ＋Ｃ）−ｐｈ（Ｂ＋Ｄ）・・・・・（式３）
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ・・・・・（式４）
フォーカス制御回路４は、（式１）により生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスエラーを修正するためのフォーカス制御信号をアクチュエータ８に出力する。トラッキング制御回路５は、（式２）又は（式３）により生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングエラーを修正するためのトラッキング制御信号をアクチュエータ８に出力する。信号処理回路６は、（式４）により生成される再生信号を等化し２値化する。さらに、復調回路７は、２値化された再生信号を所定の変調方式に対応した復調方式により復調する。
【００４８】
上記説明では、図３に示すような回折領域を持つの一例としてＤＶＤ用回折光学素子１０８ａについて説明したが、これだけに限定されるものではない。例えば、図８に示すような回折領域を持つＤＶＤ用回折光学素子１０８ａを適用するようにしてもよい。
【００４９】
図８に示すように、ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２を備えている。ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは円形であり、この円形を基準円と定義する。この基準円の中心に対して対称となる二つの円であって、基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１円Ｃ１及び第２円Ｃ２を定義する。さらに、基準円の直径に並行且つ基準円の中心に対して対称となる二つの線分Ｌ１及びＬ２を定義する。一方の線分Ｌ１は、第１円Ｃ１の円周上の１点と、第２円Ｃ２の円周上の１点とを結ぶ線分である。他方の線分Ｌ２は、第１円Ｃ１の円周上の１点と、第２円Ｃ２の円周上の１点とを結ぶ線分である。基準円と第１円Ｃ１及び第２円Ｃ２との非重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域のうちの、さらに線分Ｌ１と基準円の円弧で定義される領域が第５回折領域Ｋ１である。基準円と第１円Ｃ１及び第２円Ｃ２との非重複領域であって、基準円の直径で分割される他方の領域のうちの、さらに線分Ｌ２と基準円の円弧で定義される領域が第６回折領域Ｋ２である。基準円で定義される領域から第５回折領域Ｋ１及び第６回折領域Ｋ２を除いた領域であって、基準円の直径とこの直径に対して直交する線分とで分割される４つの領域を、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃと定義する。なお、第１回折領域Ａは、基準円と第１円Ｃ１の重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域を含む領域である。第２回折領域Ｄは、基準円と第１円Ｃ１の重複領域であって、基準円の直径で分割される他方の領域を含む領域である。第３回折領域Ｂは、基準円と第２円Ｃ２の重複領域であって、基準円の直径で分割される一方の領域を含む領域である。第４回折領域Ｃは、基準円と第２円Ｃ２の重複領域であって、基準円の直径で分割される他方の領域を含む領域である。このＤＶＤ用回折光学素子１０８ａは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｂ、第４回折領域Ｃ、第５回折領域Ｋ１、第６回折領域Ｋ２により第１反射光の成分を切り出す。
【００５０】
また、第５回折領域Ｋ１には、第１のピッチ（比較的狭いピッチ）で回折格子が形成されている。第６回折領域Ｋ２には、第１のピッチより広い第２のピッチ（比較的広いピッチ）で回折格子が形成されている。例えば、第２のピッチは、１０μ程度である。第５回折領域Ｋ１及び第６回折領域Ｋ２に形成されている回折格子は、図３に示すように基準円の直径に対して垂直に形成されたピッチにより構成されている。
【００５１】
以上説明したように、ＣＤ用とＤＶＤ用で別々の光学検出素子を設けなくても、一つの光学検出素子１１０ａだけで、ＣＤ用及びＤＶＤ用のフォーカスエラー信号をナイフエッジ法で検出することができる。さらに、同一光学検出素子１１０ａにより、トラッキングエラー信号（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ、ＤＰＤ）も検出することができる。
【００５２】
次に、第２及び第３の実施形態について説明する。なお、上記説明した第１の実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
【００５３】
図９は、この発明の第２及び第３の実施形態に係る光ピックアップヘッド（光学ヘッド）の概略構成を示す上面図である。図１０は、図９に示す光ピックアップヘッドの側面図である。図９の上面図、及び図１０の側面図、共に、光ピックアップヘッドの構成を見やすくするために一部構成を省略している。
【００５４】
図９及び図１０に示すように、第２の実施形態に係る光ピックアップヘッドは、ＤＶＤレーザ１０１、ＣＤレーザ１０２、ダイクイックミラー１０３、偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０４、ミラー１０５、コリメートレンズ１０６、対物レンズ１０７、ＤＶＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）１０８ａ、ＣＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）１０９ｂ、光学検出素子（ＰＤ）１１０ｂ、回折格子１１２を備えている。一方、第３の実施形態に係る光ピックアップヘッドは、光学検出素子（ＰＤ）１１０ｂの替わりに、光学検出素子（ＰＤ）１１０ｃを備えている。
【００５５】
第２及び第３の実施形態は、３ビーム法による反射光検出（トラッキングエラー検出）である。ここで、図１６を参照して、３ビーム法の概略について説明する。３ビーム法は、一つのメインビーム（０次光）及び二つのサブビーム（±１次光）を用いて反射光を検出する方法である。光ディスク上には、ディスクの円周方向に沿ってトラックが形成されている。例えば、ディスク１周毎に、ランドトラック（Ｌ）とグルーブトラック（Ｇ）とが交互に形成されている。よって、半径方向に見ると、図１６に示すように、ランドトラック（Ｌ）とグルーブトラック（Ｇ）とが交互に存在する。光ピックアップヘッドから出射される３つのビームは、半径方向に対して１／２トラックピッチずれており、サブビーム（−１次光）、メインビーム（０次光）、サブビーム（＋１次光）の順にディスク上に集光される。さらに、これら３つのビームは、トラック方向に対しても等間隔で、サブビーム、メインビーム、サブビームの順にディスク上に集光される。３つのビームは重なり合うことなく、例えば、メインビームがランドトラック（又はグルーブトラック）の中心を、一方のサブビームがこのランドトラック（又はグルーブトラック）の外周側に隣接するグルーブトラック（又はランドトラック）の中心を、他方のサブビームがこのランドトラック（又はグルーブトラック）の内周側に隣接するグルーブトラック（又はランドトラック）の中心をトレースする。両サブビームのトレース状態から、トラックずれ量を検出することができる。
【００５６】
なお、ＣＤレーザ１０２から出射される第２光ビームは、回折格子１１２により、一つのメインビームと二つのサブビームに分けられる。
【００５７】
続いて、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂ、光学検出素子１１０ｂ、光学検出素子１１０ｃによる反射光検出原理の詳細について説明する。図１１は、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの回折領域の概略を示す図である。図１２は、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂに反射光が照射された状態を示す図である。図１３は、光学検出素子１１０ｂの光検出領域の概略を示す図である。図１４は、光学検出素子１１０ｃの光検出領域の概略を示す図である。
【００５８】
図１１及び図１２に示すように、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂは、第１回折領域Ａ、Ｃ、Ｉ、第２回折領域Ｂ、Ｄ、Ｊ、第３回折領域Ｋ１、第４回折領域Ｋ２を備えている。ＣＤ用回折光学素子１０９ｂは、円形であり、この円形を基準円と定義する。この基準円の直径で２分割される基準円の一方の分割領域を第１分割領域、他方の分割領域を第２分割領域と定義する。さらに、この基準円の中心に対して対称となる二つの円であって、基準円の直径の延長線上に中心が位置する第１及び第２円を定義する。第２分割領域と第１円の重複領域が、第１回折領域Ａ、Ｃ、Ｉである。第２分割領域と第２円の重複領域が、第２回折領域Ｂ、Ｄ、Ｊである。第１分割領域が第３回折領域Ｋ１、第２分割領域のうちの第１及び第２円との非重複領域が第４回折領域Ｋ２である。ＣＤ用回折光学素子１０９ｂは、第１回折領域Ａ、第２回折領域Ｂ、第３回折領域Ｋ１、第回折領域Ｋ２によりメインビームのメイン反射光の成分を切り出す。同様に、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂは、第１回折領域Ｃ、第２回折領域Ｄ、第３回折領域Ｋ１、第回折領域Ｋ２により一方のサブビームのサブ反射光の成分を切り出す。同様に、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂは、第１回折領域Ｉ、第２回折領域Ｊ、第３回折領域Ｋ１、第回折領域Ｋ２により他方のサブビームのサブ反射光の成分を切り出す。
【００５９】
図１３に示すように、光学検出素子１１０ｂは、検出領域Ａ、検出領域Ｂ、検出領域Ｃ、検出領域Ｄ、検出領域Ｅ、検出領域Ｆ、検出領域Ｇ、検出領域Ｈ、検出領域Ｉ、検出領域Ｊを備えている。ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ａと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ａとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ａで回折されたメイン反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ａにより検出される。
【００６０】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第２回折領域Ｂと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｂとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ａの第３回折領域Ｂで回折されたメイン反射光の成分は、光学検出素子１１０ａの検出領域Ｂにより検出される。
【００６１】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ｃと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｃとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ｃで回折されたサブ反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｃにより検出される。
【００６２】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第２回折領域Ｄと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｄとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第２回折領域Ｄで回折されたサブ反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｄにより検出される。
【００６３】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ｉと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｉとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第１回折領域Ｉで回折されたサブ反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｉにより検出される。
【００６４】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第２回折領域Ｊと、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｊとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第２回折領域Ｊで回折されたサブ反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｊにより検出される。
【００６５】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第３回折領域Ｋ１と、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｆ及びＧとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第３回折領域Ｋ１で回折されたメイン反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｆ及びＧにより検出される。具体的には、検出領域Ｆ及びＧの境界線上に、第３回折領域Ｋ１で回折されたメイン反射光が集光される。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの回転に対応して、検出領域Ｆ及びＧにおけるメイン反射光の検出結果が変化する。
【００６６】
また、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第４回折領域Ｋ２と、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｅ及びＨとが対応している。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの第４回折領域Ｋ２で回折されたメイン反射光の成分は、光学検出素子１１０ｂの検出領域Ｅ及びＨにより検出される。具体的には、検出領域Ｅ及びＨの境界線上に、第４回折領域Ｋ２で回折されたメイン反射光が集光される。つまり、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの回転に対応して、検出領域Ｅ及びＨにおけるメイン反射光の検出結果が変化する。
【００６７】
ここで光学検出素子１１０ｂの各検出領域により検出された反射光成分に基づき、下記式により、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）、及び再生信号（ＲＦ）が生成される。なお、フォーカスエラー検出には、ダブルナイフエッジ法が採用されるものとする。つまり、第３回折領域Ｋ１及び第４回折領域Ｋ２により、ダブルナイフエッジで制限された反射光が切り出される。
【００６８】
ＦＥＳ＝（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）・・・・・（式５）
ＴＥＳ（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）＝（Ｃ−Ｄ）−Ｋ＊（Ａ＋Ｉ−（Ｂ＋Ｊ））・・・・・（式６）
ＴＥＳ（ＤＰＤ）＝ｐｈ（Ｃ）−ｐｈ（Ｄ）・・・・・（式７）
ＲＦ＝Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ・・・・・（式８）
フォーカス制御回路４は、（式５）により生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスエラーを修正するためのフォーカス制御信号をアクチュエータ８に出力する。トラッキング制御回路５は、（式６）又は（式７）により生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングエラーを修正するためのトラッキング制御信号をアクチュエータ８に出力する。信号処理回路６は、（式８）により生成される再生信号を等化し２値化する。さらに、復調回路７は、２値化された再生信号を所定の変調方式に対応した復調方式により復調する。
【００６９】
続いて、第３の実施形態の光ピックアップに採用されている光学検出素子１１０ｃについて説明する。図１４に示すように、光学検出素子１１０ｃは、検出領域Ａ、検出領域Ｂ、検出領域Ｃ、検出領域Ｄ、検出領域Ｅ、検出領域Ｆ、検出領域Ｇ、検出領域Ｈを備えている。つまり、検出領域Ｉ及び検出領域Ｊの有無が、光学検出素子１１０ｂと光学検出素子１１０ｃとの違いである。光学検出素子１１０ｃは、二つのサブビームのうちの一方のサブビームの反射光だけを検出するものである。光学検出素子１１０ｃの各検出領域により検出された反射光成分に基づき、下記式により、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）、及び再生信号（ＲＦ）が生成される。
【００７０】
ＦＥＳ＝（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）・・・・・（式９）
ＴＥＳ（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）＝（Ｃ−Ｄ）−Ｋ＊（Ａ−Ｂ）・・・・・（式１０）
ＴＥＳ（ＤＰＤ）＝ｐｈ（Ｃ）−ｐｈ（Ｄ）・・・・・（式１１）
ＲＦ＝Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ・・・・・（式１２）
フォーカス制御回路４は、（式９）により生成されるフォーカスエラー信号に基づきフォーカスエラーを修正するためのフォーカス制御信号をアクチュエータ８に出力する。トラッキング制御回路５は、（式１０）又は（式１１）により生成されるトラッキングエラー信号に基づきトラッキングエラーを修正するためのトラッキング制御信号をアクチュエータ８に出力する。信号処理回路６は、（式１２）により生成される再生信号を等化し２値化する。さらに、復調回路７は、２値化された再生信号を所定の変調方式に対応した復調方式により復調する。
【００７１】
以上説明したように、ＣＤ用回折光学素子１０９ｂによる反射光の切り出し領域（回折領域）を工夫することにより、ナイフエッジ法（ダブルナイフエッジ法）によるフォーカスエラー信号検出とトラッキングエラー信号検出（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ、ＤＰＤ）を可能にすることができる。つまり、一つのＣＤ用回折光学素子１０９ｂと一つの光学検出素子１１０ｂ又は１１０ｃで、ナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号検出とトラッキングエラー信号検出（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ、ＤＰＤ）を可能にすることができる。
【００７２】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７３】
【発明の効果】
この発明によれば、フォーカスエラー信号を検出する場合に、一つの受光素子でトラッキングエラー信号も検出可能な光学ヘッド、及び光ディスクドライブを提供できる。また、この発明によれば、フォーカスエラー信号を検出する場合に、一つの受光素子でトラッキングエラー信号も検出可能な光学ヘッドの光学系を効率良く調整することが可能な光学系調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る光ピックアップヘッド（光学ヘッド）の概略構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す光ピックアップヘッドの側面図である。
【図３】ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの回折領域の概略を示す図である。
【図４】ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａに反射光が照射された状態を示す図である。
【図５】ＣＤ用回折光学素子１０９ａの回折領域の概略を示す図である。
【図６】ＣＤ用回折光学素子１０９ａに反射光が照射された状態を示す図である。
【図７】光学検出素子１１０ａの光検出領域の概略を示す図である。
【図８】ＤＶＤ用回折光学素子１０８ａの回折領域の別例を示す図である。
【図９】この発明の第２及び第３の実施形態に係る光ピックアップヘッド（光学ヘッド）の概略構成を示す上面図である。
【図１０】図９に示す光ピックアップヘッドの側面図である。
【図１１】ＣＤ用回折光学素子１０９ｂの回折領域の概略を示す図である。
【図１２】ＣＤ用回折光学素子１０９ｂに反射光が照射された状態を示す図である。
【図１３】光学検出素子１１０ｂの光検出領域の概略を示す図である。
【図１４】光学検出素子１１０ｃの光検出領域の概略を示す図である。
【図１５】光ピックアップヘッド１を搭載した光ディスクドライブの概略構成を示す図である。
【図１６】３ビーム法の概要を示す図である。
【図１７】光学系調整方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…光ピックアップヘッド、２…変調回路、３…レーザ制御回路、４…フォーカス制御回路、５…トラッキング制御回路、６…信号処理回路、７…復調回路、８…アクチュエータ、１０１…ＤＶＤレーザ、１０２…ＣＤレーザ、１０３…ダイクイックミラー、１０４…偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、１０５…ミラー、１０６…コリメートレンズ、１０７…対物レンズ、１０８ａ…ＤＶＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）、１０９ａ、１０９ｂ…ＣＤ用回折光学素子（ＤＶＤＨＯＥ）、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…光学検出素子、１１２…回折格子
【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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