(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて３つのビームを生成する回折手段と、前記回折手段で生成された前記３つのビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折された前記３つのビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐された前記３つのビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、前記光検出器から出力される前記３つのビームから得られた信号を演算してトラッキング誤差信号を生成する信号処理部を具備し、前記反射体には反射率の変化を与える周期的な物理変化が形成され、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記反射体側の焦点距離が、前記物理的な変化の方向に直交する方向における焦点距離よりも長く、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記光源側の開口の大きさが、前記物理的な変化の方向と直交する方向の大きさよりも大きく、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記反射体上に収束されたビームの大きさが、前記物理的な変化の方向に直交する方向における大きさよりも大きいトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項２】
前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記反射体側の焦点距離が無限遠である請求項１に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項３】
前記集光光学系は、前記光源から出射された発散光を平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより変換された平行光を収束光に変換する集光レンズとを含む請求項１又は２に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項４】
前記集光光学系は、前記光源から出射された発散光を収束光に変換する有限系の対物レンズを含む請求項１又は２に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項５】
前記集光光学系は、樹脂成形により形成されたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項６】
前記ビーム分岐手段は回折素子である請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項７】
前記ビーム分岐手段は偏光ビームスプリッタである請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項８】
前記反射体に形成される物理的な変化の周期が、情報記録媒体上のトラックの周期よりも小さい請求項１〜７のいずれか１項に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【請求項９】
前記反射体は情報記録媒体である請求項１〜７のいずれか１項に記載のトラッキング誤差信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光学情報記録媒体や、固定磁気ディスクやフレキシブルディスク等の磁気情報記録媒体であって高密度に情報を記録可能な情報記録媒体のトラッキング誤差信号検出装置及び磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルディスク等の磁気記録媒体上に情報を記録する磁気ディスクシステムでは、従来磁気記録媒体のトラックピッチは２００μｍ程度であり、光ディスクの１．６μｍ程度と比較すると非常に広い。そのため、ステッピングモータ等による機械的に大まかなトラック位置決めでも十分に対応が可能であった。しかしながら、近年磁気記録媒体の大容量化を実現するために、トラックピッチを数μｍ〜数１０μｍに狭くすることが要求されている。その場合、正確なトラックの位置決めが必要となる。
【０００３】
光を用いてトラッキング誤差信号の検出を行う従来の磁気記録装置（特許文献１）の構成を図１に示す。図１において、半導体レーザ光源１０から出射された直線偏光の発散ビーム７０は、コリメートレンズ２０により平行光に変換され、平行光は偏光ビームスプリッタ３０に入射する。偏光ビームスプリッタ３０に入射した平行なビーム７０は全て偏光ビームスプリッタ３０を透過し、１／４波長板３１に入射する。平行ビーム７０は、１／４波長板３１を透過する際、円偏光のビームに変換され、対物レンズ２１により磁気記録媒体４０上に集光される。
【０００４】
図２に、磁気記録媒体４０と集光されたビーム７０の関係を示す。磁気記録媒体４０には、磁気ヘッド９９により情報を記録し又は再生する領域であるトラックＴｎ−１，Ｔｎ，Ｔｎ＋１・・・が所定のピッチｐｔ（約２０μｍ）で設定されている。また、隣接する２つのトラックの中間には、トラッキング誤差信号及び磁気記録媒体４０の回転に同期する同期信号を光学的に検出可能なように、離散的な案内溝Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１・・・が形成されている。
【０００５】
磁気記録媒体４０により反射され、回折されたビーム７０は、再び対物レンズ２１を透過した後、１／４波長板３１に入射する。１／４波長板３１を再度透過する際、透過したビーム７０は光源１０から出射されたときとは９０度異なる方向の直線偏光のビームに変換される。１／４波長板３１を透過したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ３０により全て反射され、光検出器５０に入射する。光検出器５０は、入射光を電気信号に変換し、信号処理部８０に入力する。
【０００６】
図１に示すように、光検出器５０は２つの受光部５０１，５０２を有し、各受光部５０１，５０２から出力される信号は、それぞれ電流−電圧（Ｉ−Ｖ）変換部８５１，８５２により電圧信号に変換され、差動演算部８７１に入力される。差動演算部８７１は、Ｉ−Ｖ変換部８５１，８５２からの２つの電圧信号を差動演算する。
【０００７】
Ｉ−Ｖ変換部８５１，８５２から出力される電圧信号ｖ２１，ｖ２２は、光学系からのビーム７０が磁気記録媒体４０上における案内溝（例えばＧｎ）の中心から変位ｘを有するとき、それぞれ近似的に以下の式（１）及び（２）で表わされるような、互いに逆相の正弦波となる。信号ｖ２1，ｖ２２を図示するとそれぞれ図３（ａ），（ｂ）のようになる。なお、式（１）及び（２）において、Ａは振幅、Ｂは直流成分である。
［数１］
ｖ２１＝−Ａ・ｓｉｎ（２πｘ／ｐｔ）＋Ｂ        ・・・・（１）
ｖ２２＝Ａ・ｓｉｎ（２πｘ／ｐｔ）＋Ｂ          ・・・・（２）
また、差動演算部８７１から出力される信号ｖ２３は、以下の式（３）で表されるような信号となり、トラッキング誤差信号として、端子８０１から出力される。
［数２］
ｖ２３＝２・Ａ・ｓｉｎ（２πｘ／ｐｔ）          ・・・・（３）
信号ｖ２３を図示すると、図３（ｃ）のようになる。端子８０１から出力されるトラッキング誤差信号ｖ２３は、トラッキング誤差信号検出光学系及び情報の記録及び再生を行う磁気ヘッド９９を含む基台９５と磁気記録媒体４０との相対的な位置を調整する駆動部９０に入力され、磁気記録媒体４０上の所望のトラックにトラッキングがなされる。このトラッキング誤差信号の検出方式は、プッシュプル法として知られている。
【特許文献１】特開平６−９６４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気ヘッド９９を用いて情報の記録及び再生を行い、光学系９５を用いてトラッキング誤差信号の検出を行う従来の磁気記録装置の場合、磁気ヘッド９９が磁気記録媒体４０に接する点Ｓ１と光学系からのビーム７０の集光点Ｓ２との距離ｄは、少なくとも数１００μｍ〜数ｍｍ必要である。すなわち、磁気ヘッド９９が磁気記録媒体４０に接する点Ｓ１とビーム７０の集光点Ｓ２は磁気記録媒体４０上の異なるトラックを走査することになる。
【０００９】
磁気記録装置を組み立てる際、点Ｓ１がちょうど磁気記録媒体４０のトラック上にあるとき、図３（ｃ）に示すトラッキング誤差信号ｖ２３の信号振幅の中点であるＳ３にトラッキングサーボの動作点がくるように距離ｄの調整を行っている。しかしながら、温度及び湿度が変化すると磁気記録媒体４０の膨張又は収縮が起こり、それに伴いトラックピッチｐｔが変化する。そのため、光学系９５から得られるトラッキング誤差信号ｖ２３を用いて、点Ｓ３でトラッキング動作を行うと、点Ｓ１はオフトラックし、情報を再生する特性が極端に劣化する。
【００１０】
この場合、例えば、点Ｓ１がちょうどトラック上にあるときのトラッキング誤差信号の出力が点Ｓ４であったとすると、点Ｓ４でトラッキングサーボがなされるようオフセット電圧を加えることにより、一応のトラッキングサーボが可能となる。しかし、矢印Ｄ１に示す方向のダイナミックレンジが低下し、外乱が発生した場合の追従性が劣化する。また、点Ｓ４が点Ｓ３から離れるほど、トラッキング動作のサーボ利得が低下する。最終的に点Ｓ４が点Ｓ５に至った場合、トラッキングのサーボ利得は０となり、全くトラッキングサーボはかからなくなるという新たな問題が生じる。
【００１１】
一方、トラッキング誤差信号を検出するビームと情報記録媒体に対して情報を記録するビームが同一である光ディスク装置において、さらに高密度に情報を記録再生するためにトラックを案内溝上及び案内溝間に設ける構成が提案されている。しかしながら、このような構成において、光源から出射されたビームの波長λ、対物レンズの情報記録媒体側の開口数ＮＡ、トラッキング誤差信号を検出可能にするために情報記録媒体上に形成されたマーク又は案内溝の周期をＰｔとして、Ｐｔ＞λ／ＮＡの関係が成立する場合には、対物レンズで集光されたビームと情報記録媒体とが正規の角度から傾くと、上記磁気記録媒体と同様の問題が生じる。具体的には、波長λ＝６５０ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．６、マーク又は案内溝の周期Ｐｔ＝１．４８μｍ、情報記録媒体の基板の厚さｔ＝０．６ｍｍとした場合等が該当する。
【００１２】
また、磁気記録媒体４０に埃が付着したり、傷が付くことによって磁気記録媒体４０で反射の反射率が変化し、反射されたビーム７０の強度も変化する。このとき、トラッキング誤差信号にオフセットが生じ、磁気記録媒体４０の所望のトラック上に磁気ヘッド９９を制御することができなくなるという問題を生じる。
【００１３】
また、上記従来例のように、光を用いてトラッキング誤差信号を検出することを前提としたトラックピッチが数μｍ〜数十μｍの磁気記録媒体に対しては、トラッキング駆動部９０にステッピングモータを用いると、ステッピングモータのステップ幅に依存したオフトラックが生じる。オフトラック量を小さくするためにステップ幅を細かくすると、異なるトラック間を検索する時間が長くなるという問題が生じる。この２つの問題点は、トラッキング駆動系にステッピングモータではなく直流モータを用いることにより解決される。ところが、トラッキング駆動部９０に直流モータを用いることにより、機械的な位置決めをすることできなくなるため、現在広く普及しているトラックピッチが１８８μｍの磁気記録媒体に対して情報の記録及び読み出しができないという新たな問題が生じる。
【００１４】
また、例えばトラックピッチが５０μｍの磁気記録媒体に対しては、対物レンズ２１の開口数ＮＡは０．０１７程度が光学的に最適値である。ところが、対物レンズ２１によって集光されるビーム７０と磁気記録媒体４０との間に角度ずれθがあると、磁気記録媒体４０により反射されたビーム７０が対物レンズ２１の開口外にはみ出してしまい、光検出器５０に導かれるビームの光量が低下し、トラッキンング動作が不安定になるという問題があった。角度ずれθに対する評価関数Ｅｖを０．５・ｔａｎ（２・θ）／ＮＡとしたとき、評価関数Ｅｖと光検出器５０に導かれるビーム７０の光量Ｉの関係は図４に示すようになる。対物レンズ２１の開口数ＮＡが０．０１７の場合、光検出器５０上のビーム７０の光量Ｉが零すなわち評価関数Ｅｖが１となるときの角度ずれθは０．９７度であり、このときトラッキング誤差信号を全く得られなくなる。
【００１５】
本発明は、第１にトラッキング誤差信号のダイナミックレンジ及び利得が低下せず、常に安定したトラッキングサーボ動作を実現可能なトラッキング誤差信号検出装置を提供することにある。第２に、情報記録媒体に反射率の部分的な変化が生じてもトラッキング誤差信号にオフセットが発生しにくいトラッキング誤差信号検出装置を提供することにある。第３に、トラックピッチが数μｍ〜数十μｍの磁気記録媒体にもトラックピッチが１８８μｍの磁気記録媒体にもトラッキング誤差信号が検出可能な磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のトラッキング誤差信号検出装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて３つのビームを生成する回折手段と、前記回折手段で生成された前記３つのビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折された前記３つのビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐された前記３つのビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、前記光検出器から出力される前記３つのビームから得られた信号を演算してトラッキング誤差信号を生成する信号処理部を具備し、前記反射体には反射率の変化を与える周期的な物理変化が形成され、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記反射体側の焦点距離が、前記物理的な変化の方向に直交する方向における焦点距離よりも長く、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記光源側の開口の大きさが、前記物理的な変化の方向と直交する方向の大きさよりも大きく、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記反射体上に収束されたビームの大きさが、前記物理的な変化の方向に直交する方向における大きさよりも大きいことを特徴とする。
【００１８】
上記トラッキング誤差信号検出装置において、前記物理的な変化の方向と平行な方向における前記集光光学系の前記反射体側の焦点距離が無限遠であることが好ましい。
【００２０】
上記トラッキング誤差信号検出装置において、前記集光光学系は、前記光源から出射された発散光を平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより変換された平行光を収束光に変換する集光レンズとを含むことが好ましい。
【００２１】
または、前記集光光学系は、前記光源から出射された発散光を収束光に変換する有限系の対物レンズを含むことが好ましい。
【００２２】
また、前記集光光学系は、樹脂成形により形成されたものであることが好ましい。
【００２３】
また、前記ビーム分岐手段は回折素子又は偏光ビームスプリッタであることが好ましい。
【００２４】
また、前記反射体に形成される物理的な変化の周期が、情報記録媒体上のトラックの周期よりも小さいことが好ましい。
【００２５】
また、前記反射体は情報記録媒体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明のトラッキング誤差信号検出装置によれば、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折されたビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐されたビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、前記光検出器から出力された信号を演算する第１の演算手段と、前記演算手段から出力された信号の強度を変化させ、少なくとの２つの信号を出力する可変利得増幅手段と、前記可変利得増幅手段から出力された２つの信号を加算又は減算する第２の演算手段とを具備する。
【００２８】
そのため、トラッキング誤差信号における動作点の移動は、可変利得増幅手段から出力される２つの信号を第２の演算手段で演算することにより、第２の演算手段から出力される信号の位相の変化として検出される。このとき、トラッキング誤差信号の振幅を一定に保ち、かつトラッキング誤差信号の振幅の中点でトラッキングサーボ動作を行うことにより、磁気ヘッドをちょうどトラック上に位置させることができる。
【００２９】
また、本発明の別のトラッキング誤差信号検出装置によれば、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折されたビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐されたビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、前記光検出器から出力される信号を演算してトラッキング誤差信号を生成する信号処理部を具備し、前記反射体には反射率の変化を与える周期的な物理変化が形成され、前記反射体上でのビームは前記物理的な変化と平行な方向の大きさが、前記物理的な変化に直交する方向の大きさよりも大きくなる。そのため、反射体における部分的な反射率の変化に依存するビーム強度の変化は、反射体に集光されるビームの大きさが大きくなることにより低減され、オフセットの少ないトラッキング誤差信号を検出することができる。
【００３０】
また、本発明の磁気記録装置によれば、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを第１の反射体上へ微小スポットとして収束させる第１の集光光学系と、前記光源から出射されたビームを第２の反射体上へ微小スポットとして収束させる第２の集光光学系と、前記第１及び第２の反射体により反射され、回折されたビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐されたビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、情報記録媒体上に情報を記録し又は情報記録媒体上の情報を再生する磁気ヘッドと、前記光検出器から出力される複数の信号からトラッキング誤差信号を生成する信号処理部と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記情報記録媒体に対して磁気ヘッドのトラッキングを制御する制御手段とを具備し、前記第１及び第２の反射体には周期を有する物理的な変化が形成され、第１の反射体に形成された物理的変化の周期と第２の反射体に形成された物理的変化の周期とが異なる。
【００３１】
そのため、トラックピッチが数μｍ〜数十μｍの磁気記録媒体に対しては、第１の反射体で反射されたビームを用いてトラッキング誤差信号を生成し、トラックピッチが１８８μｍの磁気記録媒体に対しては、第２の反射体で反射されたビームを用いてトラッキング誤差信号を生成することにより、異なるトラックピッチの磁気記録媒体に対していずれにもトラッキング動作を行うことができる。
【００３２】
さらに、本発明の別の磁気記録装置によれば、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折されたビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐されたビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、磁気記録媒体上に情報を記録し又は磁気記録媒体上の情報を再生を行う磁気ヘッドを具備し、前記反射体には反射率の変化を与える周期的な物理変化が形成され、さらに以下の（１）〜（３）のいずれかの構成要素を有する。
（１）光源から反射体に至る光路にビームの進行方向を変化させる共通の支持体上に一体形成された２枚のミラー、
（２）反射体の周期的な物理変化の方向を第１の方向とし、第１の方向と直交する方向を第２の方向としたとき、第２の方向の開口が第１の方向の開口よりも大きい集光光学系、及び
（３）周辺部に回折素子を形成した集光光学系。
【００３３】
また、本発明の磁気記録装置の調整方法によれば、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを反射体上へ微小スポットとして収束させる集光光学系と、前記反射体により反射され、回折されたビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段により分岐されたビームを受光し、光量に応じた信号を出力する光検出器と、磁気記録媒体上に情報を記録し又は磁気記録媒体上の情報を再生を行う磁気ヘッドを具備する磁気記録装置を組み立てる際の調整方法であって、前記集光光学系で集光されるビームと前記反射体とがなす角度が所望の角度となるように前記集光光学系の光軸とは直交する方向に前記光源の位置を動かす。
【００３４】
上記（１）の構成要素を有することにより、光学系の占有領域を小さくする際に用いられるミラーの取り付け誤差に起因する、集光光学系により集光されるビームの光軸と磁気記録媒体との間の角度ずれは、１枚のミラーの動きが他方のミラーの動きによって相殺され、角度ずれが発生しなくなる。
【００３５】
上記（２）の構成要素を有することにより、第２の方向の開口数ＮＡが大きくなり、集光光学系により集光されるビームの光軸と磁気記録媒体との間の角度ずれによる、集光光学系におけるビームのけられの影響を受けにくくなる。
【００３６】
また、上記（３）の構成要素を有することにより、集光光学系により集光されるビームの光軸と磁気記録媒体との間の角度ずれに依存して移動する集光光学系におけるビームは、回折素子により受光素子に導かれるので、集光光学系におけるビームのけられは起こらなくなる。
【００３７】
従って、いずれの場合も、トラッキング誤差信号が安定して検出可能な磁気記録装置を提供することができる。
【００３８】
また、上記調整方法により、磁気記録装置を構成する要素の取り付け誤差に起因する集光光学系により集光されるビームの光軸と磁気記録媒体との間の角度ずれが補正されるので、反射体で反射されたビームは、常にレンズの開口内に戻るようになり、トラッキング誤差信号を安定して検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図５〜図３３を参照しながら、本発明による情報記録媒体、トラッキング誤差信号検出装置、情報記録装置及び情報記録装置の調整方法の実施例について詳細に述べる。なお、従来の磁気記録装置と同じ構成要素を用いることが可能な構成要素には、同じ番号を付している。また、本明細書を通じて、「記録」という場合には、情報の記録だけでなく、情報の再生及び消去も含むものとする。
【００４０】
（実施例１）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例１について、図５〜８を参照しつつ説明する。図５は、実施例１の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置を示す図である。実施例１の磁気記録装置のトラッキング誤差信号検出装置は、図１に示す従来例と同様の構成であるが、信号処理部８１の構成が異なる。実施例１の信号処理部８１の構成を図６に示す。
【００４１】
光検出器５０は２つの受光部５０１，５０２を有し、各受光部５０１，５０２から出力される電気信号は、それぞれ信号処理部８１に入力される。受光部５０１，５０２から出力される信号は、それぞれＩ−Ｖ変換部８５１，８５２により電圧信号に変換される。Ｉ−Ｖ変換部８５１，８５２から出力された２つの電圧信号は、それぞれ差動演算部８７２及び加算部８９１に入力される。差動演算部８７２は、Ｉ−Ｖ変換部８５１，８５２から出力された２つの電圧信号を差動演算する。差動演算部８７２から出力される信号ｖ１は、案内溝（例えば図２におけるＧｎ）の中心からビーム７が変位ｘを有するとき、式（４）で表わされるような、正弦波となる。なお、式（４）において、Ａ１は振幅である。
［数３］
ｖ１＝Ａ１・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）          ・・・・（４）
差動演算部８７２から出力される信号は、可変利得増幅部８３２に入力される。可変利得増幅部８３２は、入力された信号の振幅Ａ１を任意に変化させることが可能な利得可変型の増幅器である。可変利得増幅部８３２から出力される信号は、演算部８９２に入力される。
【００４２】
加算部８９１は、Ｉ−Ｖ変換部８５１，８５２から出力された電圧信号を加算する。加算部８９１から出力される信号ｖ２は、以下の式（５）で表わされるような、正弦波である。なお、式（５）において、Ａ２は振幅、Ｂ１は直流成分である。
［数４］
ｖ２＝Ａ２・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ１      ・・・・（５）
加算部８９１から出力される信号は、クロック信号生成部８９５に入力され、クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２が生成される。クロック信号生成部８９５は、Phase Locked Loop（ＰＬＬ）回路である。クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２は 、いずれも図２に示す磁気記録媒体４０上に形成された離散的な案内溝Ｇｎ−１，Ｇｎ・・・を走査したときに得られる信号と同期している。図７に、案内溝Ｇｎとクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２のタイミングの関係を示す。クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２は、トリガ信号生成部８９６に入力され、タイミング信号Ｓａ１，Ｓａ２が生成される。加算部８９１からの信号は、タイミング信号Ｓａ１，Ｓａ２が有するタイミングにより出力され、サンプルアンドホールド部８１１，８１２により、それぞれサンプルアンドホールドされる。サンプルアンドホールド部８１２によりサンプルアンドホールドされた信号は、そのまま差動演算部８７３に入力される。一方、サンプルアンドホールド部８１１でサンプルアンドホールドされた信号は、可変利得増幅部８３１で所望の強度に調整された後、差動演算部８７３に入力される。信号ｖ２が有する直流成分Ｂ１が差動演算部８７３で減算されるように、可変利得増幅部８３１の利得を設定する。このとき、差動演算部８７３から出力される信号ｖ３は、以下の式（６）で表わされるような、信号ｖ２から直流成分が減算された正弦波となる。
［数５］
ｖ３＝Ａ２・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）        ・・・・（６）
差動演算部８７３から出力された信号は、可変利得増幅部８３３により所望の振幅に調整された後、演算部８９２に入力される。演算部８９２は、入力された信号の加算を行い、出力端子８０２からトラッキング誤差信号ｖ４を出力する。信号ｖ４は、以下の式（７）で表わされるような、波形である。
［数６］
ｖ４＝Ｋ１・Ａ１・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）
＋Ｋ２・Ａ２・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）
＝Ｋ１・Ａ１・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）
＋Ｋ２・Ａ２・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋π／２）  ・・・・（７）
式（７）において、Ｋ１，Ｋ２は、それぞれ可変利得増幅部８３２，８３３の利得である。信号ｖ４は、適当なＫ１，Ｋ２を選ぶことにより、任意の位相及び振幅が設定可能な信号となる。例えば、Ｋ１・Ａ１＝Ｋ２・Ａ２のとき、信号ｖ４は信号ｖ１と位相がπ／４異なる信号となる。信号ｖ１，ｖ３，ｖ４を図示すると、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）のようになる。
【００４３】
端子８０２から出力されるトラッキング誤差信号ｖ４は、駆動部９０に入力される。駆動部９０は、トラッキング誤差信号ｖ４に基づいて、トラッキング誤差信号検出光学系及び情報の記録及び再生を行う磁気ヘッド９９を含む基台９５と磁気記録媒体４０との相対的な位置を調整し、磁気ヘッド９９が所望のトラックにトラッキングされる。
【００４４】
図１に示すような磁気記録装置では、磁気ヘッド９９が磁気記録媒体４０に接する点Ｓ１と、光学系からのビーム７０の集光点Ｓ２が、それぞれ磁気記録媒体４０上の異なるトラックを走査する。一方、温度及び湿度の変化により磁気記録媒体４０が膨張し又は収縮すると、それに伴いトラックピッチｐｔが変化する。しかしながら、本発明の磁気記録装置によれば、光学系９５から得られるトラッキング誤差信号を用いてトラッキングを行ったとき、点Ｓ１がオフトラックする場合でも、可変利得増幅部８３２，８３３の利得を変化させることにより、図３（ｃ）に示すように、トラッキング誤差信号の振幅の中点、すなわちトラッキングサーボの利得とダイナミックレンジが最大となる最良点Ｓ３で、点Ｓ１をオントラックとすることができる。このとき、磁気記録媒体４０に最良の状態で情報の記録再生を行うことができる。したがって、本発明の磁気記録装置を用いた場合には、非常にトラッキング動作が安定する。勿論、温度及び湿度による変化だけではなく、フレキシブルディスク等、媒体を交換するような磁気記録装置においても、常に最良点でトラッキングサーボ動作を行うことができる。また、異なる磁気記録媒体間の互換性も良好となる。
【００４５】
可変利得増幅部８３２，８３３の利得Ｋ１，Ｋ２の調整は、例えば磁気ヘッド９９から読み出される信号が、最良となるようにすればよい。可変利得増幅手段の利得を調整する方法は、ＰＩＮダイオード，バイポーラトランジスタ，ＦＥＴ等の半導体素子に与えるバイアス電圧を変化させることにより行う方法等、一般的な方法を用いることができる。
【００４６】
本実施例に示す磁気記録装置では、１つのビームを磁気記録媒体上に集光する簡単な光学系でトラッキング誤差信号を得ることができるので、光学系の安価な磁気記録装置を提供することができる。
【００４７】
（実施例２）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例２について図９〜１１を参照しつつ説明する。  図９は、実施例２の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置を示す図である。図５に示す実施例１とは、光源１０とコリメートレンズ２０との間に３つのビームを生成する回折格子３２を設けていること、偏光ビームスプリッタ３０で反射されたビーム７０を集光レンズ２２で集光していること、光検出器５１及び信号処理部８２の構成が異なる。他の構成要素は実施例１と同様である。
【００４８】
磁気記録媒体４０上に集光されたビーム７０の様子を図１０に示す。ビーム７０は、３つのビーム７１〜７３からなる。ビーム７１は、回折格子３２の０次回折光、ビーム７２，７３はそれぞれ回折格子３２の１次回折光である。磁気記録媒体４０上において、ビーム７１と７２及びビーム７１と７３はそれぞれｐｔ／４（ｐｔ：トラックのピッチ）、ビーム７２と７３はｐｔ／２だけ異なるトラック位置を照射するように配置されている。
【００４９】
光検出器５１及び信号処理部８２の構成を図１１に示す。光検出器５１は、３つの受光部５０３〜５０５からなり、それぞれビーム７１〜７３を１つずつ受光する。光検出器５１の各受光部５０３〜５０５から出力される電気信号は、信号処理部８２に入力され、それぞれＩ−Ｖ変換部８５３〜８５５により電圧信号に変換される。Ｉ−Ｖ変換部８５３〜８５５から出力される信号ｖ５〜ｖ７はそれぞれ以下の式（８）〜（１０）で示されるような信号である。なお、式（８）〜（１０）において、Ａ３は振幅、Ｂ２は直流成分である。
［数７］
ｖ５＝Ａ３・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ２        ・・・・（８）
ｖ６＝Ａ３・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ２        ・・・・（９）
ｖ７＝−Ａ３・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ２      ・・・（１０）
信号ｖ５，ｖ６は差動演算部８７４に、信号ｖ５，ｖ７は差動演算部８７５にそれぞれ入力され、差動演算される。差動演算部８７４，８７５から出力される信号ｖ８，ｖ９は、それぞれ式（１１）及び（１２）で示されるような信号である。なお、式（１１）及び（１２）において、Ａ４は振幅である。
［数８］
ｖ８＝Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋π／４）      ・・・（１１）
ｖ９＝Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt−π／４）      ・・・（１２）
信号ｖ８，ｖ９は、位相がπ／２異なる正弦波となっている。差動演算部８７４，８７５から出力される信号ｖ８，ｖ９は、それぞれ可変利得増幅部８３４，８３５に入力され、所望の振幅に調整された後、演算部８９３に入力される。演算部８９３は、入力された信号の加算を行い、出力端子８０３からトラッキング誤差信号ｖ１０を出力する。信号ｖ１０は、式（１３）で表わされるような波形である。
［数９］
ｖ１０＝Ｋ３・Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋π／４）
＋Ｋ４・Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt−π／４）
＝Ｋ４・Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋φ１）
＋Ｋ３・Ａ４・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋π／２＋φ１）  ・・（１３ ）
端子８０３から出力されるトラッキング誤差信号ｖ１０は、駆動部９１に入力される。駆動部９１は、トラッキング誤差信号検出光学系及び磁気ヘッド９９を含む基台９６と磁気記録媒体４０との相対的な位置を調整し、磁気ヘッド９９が所望のトラックにトラッキングされる。
【００５０】
式（１３）において、Ｋ３，Ｋ４は、それぞれ可変利得増幅部８７４，８７５の利得、φ１は−π／４である。信号ｖ１０は、適当な利得Ｋ３，Ｋ４を選ぶことにより、任意の位相及び振幅が設定可能な信号となる。これは、式（１３）と、実施例１に示した式（７）とを比較することにより、容易に理解される。
【００５１】
なお、実施例２の磁気記録装置においては、サンプルアンドホールド動作を行わないので、磁気記録媒体４０上に形成される案内溝Ｇｎ−１，Ｇｎ・・・は必ずしも離散的な構成である必要はなく、連続した案内溝を有する磁気記録媒体にも適用することが可能である。
【００５２】
（実施例３）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例３について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は実施例３における信号処理部８３の構成を示す。なお、その他の構成は上記実施例２と同様であるため、その説明を省略する。図１２に示す信号処理部８３と図１１に示す信号処理部８２との相違点は、信号ｖ５〜ｖ７が、可変利得増幅部８３６〜８３９を介して差動演算部８７４，８７５に入力されることである。
【００５３】
実施例２と同様に、３つのビーム７１〜７３は図９に示す回折格子３２によって生成され、ビーム７１は回折格子３２の０次回折光、ビーム７２，７３は回折格子３２の１次回折光である。１次回折光７２と７３は、回折格子３２を作製する際に、格子の幅，深さ，形状等にばらつきが生じたとしても、比較的容易に同じ強度とすることが可能である。一方、０次回折光７１と１次回折光７２，７３とを同じ強度にするには、回折格子の格子の幅，深さ，形状等を精度よく管理する必要がある。
【００５４】
上記実施例２において、０次回折光７１と１次回折光７２，７３の強度が異なる場合、差動演算部８７４，８７５から出力される信号に直流成分が残留し、トラッキング誤差信号ｖ１０にも直流成分が残留する。一般に、トラッキング誤差信号ｖ１０に若干の直流成分が残留しても、トラッキングサーボの動作に支障は生じない。しかしながら、回折格子３２の幅，深さ，形状等の不良により、残留する直流成分のレベルが大きくなると、トラッキングサーボの動作が不安定となるおそれがある。
【００５５】
実施例３においては、差動演算部８７４，８７５の入力側に可変利得増幅部８３６〜８３９を設けることにより、入力される信号ｖ５〜ｖ７の信号振幅を所望のレベルに調整することができる。したがって、回折格子３２で生成される０次回折光７１と１次回折光７２，７３の強度が異なったとしても、差動演算部８７４，８７５から出力される信号に含まれる直流成分を十分に小さくすることができる。なお、トラッキング誤差信号は端子８０４から出力される。
【００５６】
実施例３においては、複数の回折光を生成する回折格子３２を作製する際の、格子の幅，深さ，形状等にばらつきが生じたとしても安定なトラッキングサーボ動作を実現することが可能となる。また、光源１０から出射されるビーム７０の強度分布が不均一の場合も、回折光７１〜７３の強度が異なるようになるが、この場合も全く問題なく許容可能である。実施例３の構成によれば、回折格子の格子の作製精度及び光源の取り付け精度に対する要求を大幅に緩和し、回折格子及び組立コストを低減することができる。
【００５７】
（実施例４）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例４について、図１３及び１４を参照しつつ説明する。なお、実施例４の構成は実施例２で示す構成とほぼ同様であり、光検出器及び信号処理部の構成が異なる。そのため、共通する部分の説明を省略する。
【００５８】
図１３は実施例４における磁気記録媒体４０上に集光されたビームの様子を示す。ビーム７１は、回折格子３２の０次回折光、ビーム７２，７３は回折格子３２の１次回折光、ビーム７４，７５は回折格子３２の２次回折光である。磁気記録媒体４０上において、ビーム７１と７２及びビーム７１と７３はそれぞれｐｔ／４、ビーム７１と７４及びビーム７１と７５はそれぞれｐｔ／２、ビーム７２と７３はｐｔ／２、ビーム７４と７５はｐｔだけ異なるトラック位置を照射するように配置されている。
【００５９】
図１４は光検出器５２と信号処理部８４の構成を示す。光検出器５２は、５つの受光部５０６〜５１０を有し、それぞれビーム７１〜７５を１つずつ受光する。受光部５０６〜５１０から出力される５つの電気信号は、それぞれ信号処理部８４に入力され、Ｉ−Ｖ変換部８５３〜８５６により電圧信号に変換される。受光部５０９と５１０から出力される信号は、Ｉ−Ｖ変換部８５６の入力側で加算されている。Ｉ−Ｖ変換部８５３〜８５６から出力される信号ｖ１１〜ｖ１４はそれぞれ式（１４）〜（１７）で示されるような信号である。なお、式（１４）〜（１７）において、Ａ５〜Ａ７は振幅、Ｂ３〜Ｂ５は直流成分である。
［数１０］
ｖ１１＝−Ａ５・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ３      ・・・（１４）
ｖ１２＝−Ａ６・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ４      ・・・（１５）
ｖ１３＝Ａ７・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ５        ・・・（１６）
ｖ１４＝Ａ６・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）＋Ｂ４        ・・・（１７）
信号ｖ１１〜ｖ１４は、それぞれ可変利得増幅部８３６〜８３９に入力され、所望の振幅に調整された後、差動演算部８７４，８７５に入力され、差動演算される。なお、差動演算部８７４，８７５の入力側に可変利得増幅部８３６〜８３９を設けているのは、実施例３において可変利得増幅部８３６〜８３９を設けているのと同様の理由である。
【００６０】
差動演算部８７４，８７５から出力される信号ｖ１５，ｖ１６は、それぞれ式（１８）及び（１９）で示されるような信号である。なお、式（１８）及び（１９）において、Ａ８，Ａ９は振幅である。
［数１１］
ｖ１５＝Ａ８・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt）              ・・・（１８）
ｖ１６＝Ａ９・ｃｏｓ（２πｘ／ｐt）
＝Ａ９・ｓｉｎ（２πｘ／ｐt＋π／２）      ・・・（１９）
信号ｖ１５，ｖ１６は、位相がπ／２異なる正弦波となっている。差動演算部８７４，８７５から出力される信号ｖ１５，ｖ１６は、それぞれ可変利得増幅部８３４，８３５に入力され、所望の振幅に調整された後、演算部８９３に入力される。演算部８９３は、入力された信号の加算を行い、端子８０５からトラッキング誤差信号ｖ１７を出力する。信号ｖ１７は、可変利得増幅部８３４，８３５の利得を調整することにより、任意の位相及び振幅が設定可能な信号となることは、実施例１〜実施例３と同様である。
【００６１】
磁気記録媒体４０は、フレキシブルディスクに代表されるように、螺旋状もしくは同心円状の連続したトラックを有し、駆動モータで回転させる動作が一般的である。実施例４では、差動演算部８７４，８７５に入力される信号の位相が式（１４）〜（１７）に示すように、それぞれπ／２異なっている。そのため、磁気記録媒体４０が回転する際、駆動モータの回転中心と磁気記録媒体４０の回転中心がずれた状態で回転し、トラックが偏心する場合でも、トラッキング誤差信号の劣化は実施例２〜実施例３に示すトラッキング誤差信号検出装置よりも少ない。すなわち、実施例４によれば、磁気記録媒体の回転に偏心が大きい場合でも、安定なトラッキングサーボの動作を行うことができる。
【００６２】
なお、信号処理部は、オペレーショナルアンプ等のアナログデバイスを用いてハードウェアで実現することも可能であるが、アナログ信号をデジタル信号に変換した後、ソフトウェア上で処理することも可能であり、特に信号処理部の構成に制約を受けることはない。
【００６３】
また、２つのπ／２異なる位相関係を有する信号を加算する演算部４３２〜４３４は、信号の極性しだいでは差動演算部としても、全く問題ない。また、ある程度のダイナミックレンジの低下を許容できる場合には、演算部を信号切り替え器とし、入力された信号を選択して出力する構成としてもよい。この場合、切り替えるタイミングにヒステリシス特性を持たせることにより、発振等の無い安定した動作を実現することができる。
【００６４】
（実施例５）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例５について、図１５〜１８を参照しつつ説明する。図１５は、実施例５の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図である。
【００６５】
図１５において、半導体レーザ光源１０から出射した直線偏光の発散ビーム７０は、回折素子６０の領域６０Ａに入射し、０次及び±１次回折光である３つのビームとなる。領域６０Ｂにおいて、領域６０Ａにおいて生成された３つのビームから、さらに複数のビームが生成される。ここで、領域６０Ｂの格子ピッチは、光源１０から対物レンズ２３に至る光路において、領域６０Ｂにおいて生成される回折光の内、０次回折光だけが対物レンズ２３の開口に入射するように設計している。対物レンズ２３は有限系の対物レンズであり、ビーム７０を反射体４５上に集光する。
【００６６】
反射体４５には、周期ｐｔが１０μｍの格子パターンが形成されている。この周期ｐｔは、磁気記録媒体４１上のトラックの周期と同じ周期である。反射体４５で反射され、回折されたビーム７０は、再び対物レンズ２３を透過した後、回折素子６０の領域６０Ｂに入射する。領域６０Ｂに入射したビームからは複数の回折光が生成され、そのうちの±１次回折光７６，７７が光検出器５３で受光され、電気信号に変換される。
【００６７】
図１６において、（ａ）は、回折素子６０の領域６０Ｂのパターンを、（ｂ）は、回折素子６０の領域６０Ａのパターンを、（ｃ）は光検出器５３上のビーム７６〜７７と光検出器５３に形成された受光部５１１〜５１６の様子を示している。回折素子６０の領域６０Ａには周期１０μmの等間隔の格子が、回折素子 ６０の領域６０Ｂには周期３μmの等間隔の格子が、それぞれ形成されている。 領域６０Ａに形成した格子と領域６０Ｂに形成した格子とは、それぞれ格子方向が直交している。
【００６８】
光源１０は、シリコン基板をエッチングした光検出器５３上に配置され、光源１０から出射されたビーム７０は、シリコン基板上に形成されたミラー５３Ａで反射され、ビーム７０の光路は光検出器５３の受光部５１１〜５１６が形成された面に対して垂直になる。なお、ビーム７６Ａ，７７Ａは、光源１０から出射されたビーム７０が回折素子６０の領域６０Ａに入射することにより生成された０次回折光、ビーム７６Ｂ，７６Ｃ，７７Ｂ，７７Ｃはビーム７０が回折素子６０の領域６０Ａに入射することにより生成された±１次回折光である。ビーム７６Ａ〜７６Ｃ，７７Ａ〜７７Ｃは受光部５１１〜５１６でそれぞれ受光される。
【００６９】
光検出器５３から出力される電気信号を、例えば、実施例２の図１１に示す信号処理部８２に入力することにより、トラッキング誤差信号を生成することができる。具体的には、受光部５１１と５１４から出力される信号をＩ−Ｖ変換部８５４へ、受光部５１２と５１５から出力される信号をＩ−Ｖ変換部８５３へ、受光部５１３と５１６から出力される信号をＩ−Ｖ変換部８５５へそれぞれ入力すればよい。
【００７０】
図１１における信号処理部８２の端子８０３から出力されるトラッキング誤差信号ｖ１０は、駆動部９２に入力される。駆動部９２は、トラッキング誤差信号検出光学系及び磁気ヘッド９９を含む基台９７と磁気記録媒体４１との相対的な位置を調整し、磁気ヘッド９９を所望のトラックにトラッキングする。
【００７１】
図１７（ａ）〜（ｃ）は、対物レンズ２３の開口の大きさと焦点距離の関係を示している。Ｘ方向及びＹ方向における対物レンズ２３の開口の大きさをそれぞれＷｘ，Ｗｙ、反射体４５側の対物レンズ２３からビームの集光点までの距離をそれぞれｆｘ，ｆｙとする。ここでは、Ｗｘ＝Ｗｙ＝２ｍｍ、ｆｘ＝１２ｍｍ、ｆｙ＝∞とし、対物レンズ２３の開口の大きさはＸ方向とＹ方向とで等しくし、Ｘ方向の焦点距離とＹ方向の焦点距離を異ならせている。このレンズは、一種のシリンドリカルレンズである。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向はそれぞれ図１５におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向と対応しており、Ｘ方向がトラックと直交する方向、Ｙ方向がトラックと平行な方向、Ｚ方向はこれらに直交する方向である。
【００７２】
図１８は、反射体４５と対物レンズ２３で集光されるビーム７０の関係を示している。ビーム７０は、３つのビーム７６〜７８からなり、これらは、光源１０から出射したビーム７０が回折素子６０の領域６０Ａに入射することにより生成された０次及び１次回折光である。反射体４５に集光されたビーム７０は、Ｘ方向の大きさが約５μｍ、Ｙ方向の大きさが約２ｍｍの帯状である。実施例５のトラッキング誤差信号検出装置では、反射体４５に埃４９が付着したり、傷が付くことにより反射体４５に部分的な反射率の変化が生じても、ビーム７６〜７８のＹ方向の大きさは２ｍｍと非常に大きいため、部分的な反射率の変化は平均化され、３つのビーム７６〜７８の強度のばらつきは小さくなる。従って、トラッキング誤差信号に発生するオフセットは小さくなる。
【００７３】
また、ビーム７６〜７８のそれぞれのビームの中心間距離を約１００μｍに設定しているため、各々のビームの大半は重なり合う。このため、反射体４５に部分的な反射率の変化が生じても、その変化を３つのビーム７６〜７８がそれぞれ受けて、反射体４５で反射される３つのビーム７６〜７８の強度のばらつきが小さくなる。３つのビーム７６〜７８の強度がばらつく場合には、トラッキング誤差信号にオフセットが発生してオフトラックの原因となる。一方、３つのビーム７６〜７８の強度が変動してもばらつきがない場合には、サーボゲインは低下するがオフセットは発生しないので、所望のトラック上に磁気ヘッドを制御することができる。
【００７４】
（実施例６）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例６について、図１９を参照しつつ説明する。図１９は実施例５における対物レンズ２４の構成を示す。なお、実施例６は、実施例５における対物レンズ２３の代わりに対物レンズ２４を用いたものである。その他の構成はほぼ同様であるため、その説明を省略する。
【００７５】
図１９に示すように、対物レンズ２４のＹ方向の開口ＷｙはＸ方向の開口Ｗｘよりも大きい。ここでは、Ｗｘ＝２ｍｍ、Ｗｙ＝５ｍｍとしている。反射体４５上のトラックのピッチｐｔと対物レンズの開口との関係をある範囲に保たなければならないのはＸ方向であり、Ｙ方向については、案内溝からの信号が検出できる範囲で任意に設定可能である。対物レンズ２４の焦点距離は、対物レンズ２３と同様で、ｆｘ＝１２ｍｍ、ｆｙ＝∞である。対物レンズ２４を用いた場合の反射体４５上でのビーム７０の大きさは、Ｘ方向が５μｍ、Ｙ方向が５ｍｍとなり、対物レンズ２３を用いる場合よりも、Ｙ方向の寸法をさらに大きくすることができる。
【００７６】
また、反射体４５とビーム７０のなす角度のずれに対して、対物レンズ２４の開口が大きい程、反射体４５により反射されたビーム７０が対物レンズ２４の開口の外側にいく割合は小さくなり、開口の大きさが３倍になれば角度ずれも３倍許容できるようになる。実施例６では、対物レンズ２４のＹ方向の開口を大きくすることにより、反射体４５とビーム７０の角度ずれの影響は、Ｙ方向については調整をしなくても許容できる。従って、実施例６のトラッキング誤差信号検出装置を用いる磁気記録装置の組み立てにおいて、角度ずれの調整は、Ｘ方向についてのみ行えばよく、短時間で調整作業が終了する。従って、実施例６による磁気記録装置は生産が容易であり、安価なものとなる。
【００７７】
また、実施例６の磁気記録装置では、磁気記録媒体４１上にトラッキング誤差信号を検出することを可能にする案内溝が形成されていない場合でも、トラッキング誤差信号を得ることができる。したがって、例えば現在広く普及している２ＨＤと呼ばれているトラックピッチが１８８μｍの磁気記録媒体に対してもトラッキング動作を行うことが可能となる。
【００７８】
（実施例７）
本発明の磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例７について、図２０を参照しつつ説明する。図２０は、実施例７の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す。なお、実施例７の磁気記録装置及び及びそのトラッキング誤差信号検出装置の光学系の構成及びトラッキング誤差信号の検出方法は、実施例５の場合と同様である。実施例７では、磁気記録媒体４２上に光学的にトラッキング誤差信号を検出することが可能な案内溝が形成されている点が実施例５の場合と異なる。
【００７９】
この磁気記録媒体４２は、図１５に示す磁気記録媒体４１と反射体４５が複合したものと等価である。トラッキング誤差信号を検出するための光学系及び磁気ヘッド９９は基台９８に取り付けられている。トラッキング動作は、駆動部９３にトラッキング誤差信号が入力されることにより行われる。
【００８０】
（実施例８）
本発明の磁気記録装置及びその調整方法に関する実施例８について、図２１及び２２を参照しつつ説明する。図２１は光源１０と対物レンズ２３と磁気記録媒体４２の関係を示す。トラッキング誤差信号検出するための光学系の構成は、実施例７における図２０で示した構成と同様である。
【００８１】
図２１において、対物レンズ２３で集光されるビーム７０が磁気記録媒体４２に対して直交する場合、磁気記録媒体４２で反射されたビームは、ａに示すように、対物レンズ２３の開口内に戻るので、光検出器５３に導かれるビームの光量の低下は起こらない。しかしながら、例えば、磁気記録媒体４２を固定する際、角度θを持った場合、磁気記録媒体４２で反射されたビームは、ｂに示すように対物レンズ２３の開口外にはみ出してしまう。一般に、磁気記録装置を組み立てる際、磁気記録媒体４２を固定する角度ずれθを調整する機構は複雑で高価である。
【００８２】
実施例８の調整方法においては、磁気記録媒体４２の角度ずれは調整せず、光源１０の位置を対物レンズ２３の光軸と直交する方向であるＸ方向及びＹ方向に調整することにより補正を行う。光源１０から対物レンズ２３までの距離をＺ1 とし、光源１０の位置の移動量ΔＸ1＝Ｚ1・ｔａｎθの関係となるとき、磁気記録媒体４２を固定する際の角度ずれθに起因する対物レンズ２３におけるビームのけられは、完全に補正される。例えば、対物レンズ２３の磁気記録媒体４２側の開口数ＮＡ＝０．０１７、角度ずれθ＝０．９７度のとき、磁気記録媒体４２で反射したビームは全く対物レンズ２３の開口に入射しなくなる。一方、例えばＺ1＝２０ｍｍのとき、ΔＸ1＝３４０μｍとすれば、磁気記録媒体４２により反射されたビームは対物レンズ２３の開口内に完全に入射する。光源１０の位置調整は、例えば、光記録媒体上の情報を再生する光ピックアップヘッド装置の光検出器を固定する場合と同様にして行うことができるので、詳しい説明は省略する。従って、光源１０をＸ方向及びＹ方向に調整して固定する方法を安価にかつ容易に実現することができる。
【００８３】
また、図２０に示すように、磁気記録媒体４２により反射されたビーム７０を光検出器５３に導く光分岐手段として回折素子６０を用いる場合には、光源１０と回折素子６０を一体構成することにより、さらにトラッキング誤差信号の検出安定して行うことができる。
【００８４】
光源１０から回折素子６０の領域６０Ｂまでの距離をＺLH、対物レンズ２３から磁気記録媒体４２までの距離をＺ2としたとき、領域６０Ｂ上に投影される対 物レンズ２３の半径ＲLH＝Ｚ2・ＺLH・ＮＡ／Ｚ1で与えられる。Ｚ1＝２０ｍｍ ，Ｚ2＝１５ｍｍ，ＺLH＝３ｍｍ，ＮＡ＝０．０１７のとき、ＲLH＝３８μｍで ある。角度ずれθが、０．９７度のときには、光源１０の位置ΔＸ1を３４０μ ｍ移動させるが、このとき、領域６０Ｂを通るビームの位置と正規の回折素子６０の中心との距離ΔＸ2＝ΔＸ1・（Ｚ1−ＺLH）／Ｚ1で与えられ、２８９μｍである。ＲLHとΔＸ2を比較すれば明らかなように、領域６０Ｂは、光源１０のＸ 方向及びＹ方向の位置調整を行うことにより、調整を行わない場合よりも非常に大きな面積を必要とする。
【００８５】
ところが、領域６０Ｂの面積を大きくした場合、光源１０から対物レンズ２３に向かう往路において領域６０Ｂで生成された±１次回折光が対物レンズ２３の開口内に入射し、トラッキング誤差信号に対してノイズとなる。領域６０Ｂの格子パターンのピッチを小さくすれば、対物レンズ２３の開口内に領域６０Ｂからの±１次回折光が入射しないようにすることも可能である。しかし、その場合、光検出器５３の面積を大きくする必要があり、磁気記録装置が高価になる。
【００８６】
光源１０と回折素子６０を一体に構成し、光源１０の移動と共に回折素子６０の位置も移動するようにした場合、領域６０Ｂを通るビームの位置と正規の回折素子の中心との距離δ＝ΔＸ1・ＺLH／Ｚ1で与えられ、上記と同じ条件では５１μｍとなる。δとΔＸ2を比較すればわかるように、領域６０Ｂの面積は、光源 １０と回折素子６０を一体構成することにより、一体構成しない場合よりも小さくでき、領域６０Ｂで生成される±１次回折光が対物レンズ２３に入射しにくくなり、磁気記録媒体４２の角度ずれθをより大きい角度まで許容できるようになる。
【００８７】
図２２に光検出器５３上に配置した光源１０と回折素子６０とを一体にした構成を示す。光検出器５３は、パッケージ３３の底部に置かれ、回折素子６０はパッケージ３３に置かれた光検出器５３を保護するケースも兼ねた形状でパッケージ３３上に置かれている。パッケージ３３と回折素子６０とは、動かないように接着剤で固定さている。光源１０のＸ方向及びＹ方向の位置調整は、パッケージ３３をＸ方向及びＹ方向に動かすことにより行う。このとき、回折素子６０は、パッケージ３３に接着固定されているので、パッケージ３３の移動と共に回折素子６０も移動する。
【００８８】
（実施例９）
本発明の磁気記録装置及びその調整方法に関する実施例９について、図２３（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。図２３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例９における光源１０と磁気記録媒体４２の関係を示す。実施例９の磁気記録装置の基本的な構成は、実施例７の図２０に示した構成と同様である。実施例７に示した磁気記録装置と異なる点は、光学系を小さい容積にまとめるために、２枚の反射面３４Ａ，３４Ｂを対物レンズ２３の前後に設け、光路を折り曲げていることである。
【００８９】
図２３（ａ）に示すように、反射面３４Ａ，３４Ｂが正規の角度に配置されているときには、磁気記録媒体４２により反射されたビームは、ｃに示すように対物レンズ２３の開口内に入射する。一方、例えば反射面３４Ａが角度ずれθM1を有する場合、磁気記録媒体４２により反射されたビームは、ｄに示すように対物レンズ２３の開口からはみ出す。
【００９０】
反射面３４Ａと３４Ｂを別々の部品として基台９８に取り付けた場合、それぞれの反射面３４Ａ，３４Ｂの角度ずれが、磁気記録媒体４２により反射されたビームを、対物レンズ２３の開口外にはみ出させる原因となる。反射面３４Ａと３４Ｂを別々の部品として基台９８に取り付けた場合には、固定する際の接着材の厚みむら、基台９８の加工精度等種々の要因により、それぞれの反射面３４Ａと３４Ｂの角度ずれは、無視できない量として存在する。
【００９１】
図２３（ｂ）は、反射面３４Ａと３４Ｂを一体成形したミラー３４が角度ずれθMを有する場合を示す。ミラー３４は、例えば断面が三角形等の所定形状に樹 脂成形したブロックであり、表面に金属をメッキすることにより反射面３４Ａ，３４Ｂを形成したものである。反射面３４Ａと３４Ｂの相対的な角度精度は、ミラー３４を成形する際に用いる金型の精度が反映される。そのため、金型の精度を高くすることにより、２つの反射面３４Ａ，３４Ｂの相対的な角度ずれの少ないミラー３４を大量に生産することができる。
【００９２】
ミラー３４を用いる場合、反射面３４Ａの角度ずれは、反射面３４Ｂの角度ずれによって補正され、ミラー３４を取り付ける際の角度ずれθMに依存せず、磁 気記録媒体４２とビームがなす角度は一定である。従って、磁気記録媒体４２により反射されたビームは、対物レンズ２３の開口内に入射する。その結果、実施例９によれば、磁気記録装置を小型にすることができ、またその組み立てが容易になる。
【００９３】
また、ミラー３４上に対物レンズ２３を実装した場合、ミラー３４上に対物レンズ２３を実装しない場合よりも、ミラー２３の取り付け角度誤差の許容範囲は広くなり、組み立てがさらに容易になる。
【００９４】
（実施例１０）
本発明の磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録装置に関する実施例１０について、図２４（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。図２４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例１０における磁気記録媒体４３及び反射体４６の構成示す。実施例１０の磁気記録装置の光学系の基本的な構成は、実施例５の図１５に示した構成と同様である。図１５に示す磁気記録装置において、磁気記録媒体４１及び反射体４５の代わりに磁気記録媒体４３及び反射体４６を用いることにより実施例１０の磁気記録装置を構成することができる。
【００９５】
図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施例１０においては、磁気記録媒体４３上のトラックピッチｐｔに対して反射体４６の案内溝のピッチをｐｔ／２としている。対物レンズ２３の開口数ＮＡは案内溝のピッチに反比例して大きくすることができる。トラックピッチｐｔが５０μｍのとき、実施例５における対物レンズ２３の開口数ＮＡは０．０１７が最適値であるが、実施例１０に示す反射体４６を用いる場合は、案内溝のピッチをｐｔ／２としているので、対物レンズの開口数ＮＡは０．０３４が最適値となる。
【００９６】
磁気記録装置を組み立てる際、反射体４６を固定する際の角度ずれが、反射体４６により反射されたビームを対物レンズ２３の開口外にはみ出させる要因となる。しかし、実施例１０の磁気記録装置では、反射体４６上の案内溝のピッチを変えることにより、対物レンズ２３の開口数を任意に設定できるので、対物レンズ２３の開口数ＮＡを大きくすることにより、反射体４６を固定する際の角度ずれの影響を受けにくくすることができる。すなわち、組み立てる際の調整を不要することもでき、安価な磁気記録装置を提供することができる。
【００９７】
（実施例１１）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例１１について、図２５（ａ）及び（ｂ）及び図２６を参照しつつ説明する。図２５（ａ）は実施例１１の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の対物レンズ２５の構成を示す正面図、図２５（ｂ）はその側部断面図である。図２６は光検出器５４とビーム７８，７９の関係を示す。実施例１１における磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の光学系の基本的な構成は、実施例５の図１５に示した構成と同様である。図１５に示す磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置において、対物レンズ２３及び光検出器５３の代わりに、対物レンズ２５及び光検出器５４を用いることにより実施例１１の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置を構成することができる。
【００９８】
図２５（ａ）及び（ｂ）に示すように、対物レンズ２５は単純なレンズである領域２５Ａとレンズ上に回折格子を形成している領域２５Ｂとを有している。ここで、領域２５Ａの開口数ＮＡを０．０１７、領域２５Ｂの開口数を０．０３４としている。図２５（ｂ）に示すように、領域２５Ｂの回折格子の断面形状は鋸歯状であり、トラッキング誤差信号に対してノイズとなる不要な回折光の発生を抑えている。また、領域２５Ｂによる０次回折光が０となるように、格子の深さを設計している。さらに、反射体４５上に集光されるビーム７０に対して対物レンズ２５の開口数が必要以上に大きくならないように設計している。
【００９９】
図１５において対物レンズ２３を２５に置き換えたと仮定して、反射体４５を固定する際の角度ずれがない場合、反射体４５により反射されたビームは領域２５Ａに戻る。反射体４５を固定する際に角度ずれがある場合、その角度に応じて反射体４５で反射されたビームは領域２５Ｂに入射する。領域２５Ｂに入射したビームは、＋１次回折光となり、回折素子６０の領域６０Ｂに入射する。
【０１００】
図２６に示すように、光検出器５４は３つの受光部５１７〜５１９を有しており、回折素子６０の領域６０Ｂからの回折光７８，７９を受光する。ビーム７８は対物レンズの領域２２Ａを透過したビームから生成された回折光、ビーム７９は対物レンズの領域２５Ｂを透過したビームから生成された回折光である。ビーム７８，７９はそれぞれ３つのビーム７８Ａ〜７８Ｃ，７９Ａ〜７９Ｃからなる。これらは、光源１０から反射体４５に向かう光路で回折素子６０の領域６０Ａで生成された０次回折光及び±１次回折光である。光検出器５３と同様に光検出器５４上には光源１０が配置され、光源１０から出射されたビーム７０はミラー５４Ａで反射され、光検出器５４の受光部５１７〜５１９を含む面とは垂直な方向に曲げられる。
【０１０１】
実施例１１によれば、反射体４５を固定する際の角度ずれに起因して、反射体４５により反射されたビームが対物レンズ２５の領域２５Ａの開口からはみ出した場合でも、領域２５Ｂに入射した後、回折され、光検出器５４に導かれる。そのため、対物レンズ２５におけるビームのけられは生じない。従って、反射体４５を固定する際の角度ずれの影響を受けにくくすることができる。すなわち、組み立てる際の調整を不要とすることもでき、安価な磁気記録装置を提供することができる。
【０１０２】
（実施例１２）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例１２について、図２７〜２９を参照しつつ説明する。図２７は実施例１２の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す。
【０１０３】
図２７において、半導体レーザ光源１０から出射した直線偏光の発散ビーム７０は、回折格子３２に入射する。入射光は、回折格子３２により回折され、３つのビームとなる。回折格子３２で生成された３つのビームは、それぞれコリメートレンズ２０により平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ３５に入射する。偏光ビームスプリッタ３５の領域３５Ａに入射したビームは、さらに２つのビーム７０Ａ，７０Ｂに分岐される。ビーム７０Ａは領域３５Ａにより反射されたビームであり、ビーム７０Ｂは領域３５Ａを透過した後領域３５Ｂで反射されたビームである。ビーム７０Ａ，７０Ｂは、１／４波長板３６を透過して円偏光のビームに変換され、対物レンズ２６の領域２６Ａ，２６Ｂによりそれぞれ集束される。集束されたビーム７０Ａ，７０Ｂは、それぞれミラー３７，３８により反射され、光路を折り曲げられた後、磁気記録媒体４４及び反射体４７上で焦点を結ぶ。ミラー３７，３８によりそれぞれビーム７０Ａ，７０Ｂの光路を折り曲げ、異なる磁気記録媒体４４及び反射体４７上にビームを導くことが可能となる。
【０１０４】
図２８（ａ）は反射体４７の反射面を示し、図２８（ｂ）は磁気記録媒体４４の反射面を示す。反射体４７の反射面上には、周期ｐｔ１が１８８μｍの格子パターン７ＡＲが形成されている。また、磁気記録媒体４４には、周期ｐｔ２が５０μｍの格子パターン７ＢＲが形成されている。格子パターンの周期１８８μｍは、現在広く普及している直径が３．５インチ又は５インチの２ＤＤ又は２ＨＤと呼ばれているフレキシブルディスクのトラックピッチと同じであり、格子パターン７ＡＲ，７ＢＲはトラックの役割を果たす。
【０１０５】
反射体４７はガラス基板からなり、格子パターン７ＡＲはアルミニウム，クロム等の金属を蒸着することにより形成される。磁気記録媒体４４は、ポリエステルからなる基板に磁性体を塗布したものであり、磁気記録媒体４４上の格子パターン７ＢＲは、プレスにより形成される。磁気記録媒体４４及び反射体４７に照射されてるビーム７０Ａ，７０Ｂは、それぞれ回折格子３２で生成された３つのビーム７０ＡＡ〜７０ＡＣ，７０ＢＡ〜７０ＢＣからなる。ビーム７０ＢＡ〜７０ＢＣは、周期ｐｔ１に対してそれぞれｐｔ１／４ずつ異なる領域を照射する。また、ビーム７０ＡＡ〜７０ＡＣは、周期ｐｔ２に対してそれぞれｐｔ２／４ずつ異なる領域を照射する。
【０１０６】
磁気記録媒体４４及び反射体４７により反射され、回折されたビーム７０Ａ，７０Ｂは、再び対物レンズ２６を透過した後、１／４波長板３６を透過し、光源１０から出射したときとは偏光方向が９０度異なる直線偏光のビームに変換される。１／４波長板３６を透過したビーム７０Ａ，７０Ｂは、偏光ビームスプリッタ３５を透過した後、集光レンズ２７に入射する。ビーム７０Ａ，７０Ｂは、集光レンズ２７の領域２７Ａ，２７Ｂによりそれぞれ集光された後、光検出器５５で受光され、電気信号に変換される。
【０１０７】
図２９は、光検出器５５上のビーム７０ＡＡ〜７０ＡＣ，７０ＢＡ〜７０ＢＣ及び光検出器５５に形成された受光部５２０〜５２５の様子を示す。ビーム７０ＡＡは受光部５２４により受光される。同様に、ビーム７０ＡＢは受光部５２３により、ビーム７０ＡＣは受光部５２５により、ビーム７０ＢＡは受光部５２１により、ビーム７０ＢＢは受光部５２０により、ビーム７０ＢＣは受光部５２２により、それぞれ受光される。
【０１０８】
光検出器５５から出力される電気信号は、信号処理部に入力される。信号処理部としては、例えば、図１２に示す実施例３の信号処理部８３を用いる。受光部５２０〜５２２，５２３〜５２５から出力される信号は、図１１に示す実施例２の受光部５０３〜５０５から出力される信号と同様であり、用いる磁気記録媒体に応じて受光部５２０〜５２２，５２３〜５２５から出力される信号の適した方を信号処理部に入力すればよい。
【０１０９】
信号処理部から出力されるトラッキング誤差信号は、駆動部９４に入力される。駆動部９４は、トラッキング誤差信号検出光学系及び磁気ヘッド９９，１００を含む基台８９と磁気記録媒体４４，４８との相対的な位置を調整し、磁気ヘッド９９，１００を所望のトラックにトラッキングする。実施例１２では、トラッキング誤差信号を光学的に検出してトラッキングを行うので、駆動部に安価な直流モータを使用した場合であっても、精度良くトラッキングすることができる。
【０１１０】
実施例１２の磁気記録装置では、トラックピッチが１８８μｍの磁気記録媒体４８に対しては、受光部７０ＢＡ〜７０ＢＣから出力される信号を用いてトラッキング動作を行い、トラックピッチが５０μｍの磁気記録媒体４４に対しては、受光部７０ＡＡ〜７０ＡＣから出力される信号を用いてトラッキング動作を行うので、異なるトラックピッチを有する複数種類の磁気記録媒体に対して、情報の記録再生が可能となる。
【０１１１】
なお、図２８（ａ）及び（ｂ）に示した磁気記録媒体４４及び反射体４７に形成する格子パターンのピッチは一例であり、任意のトラックピッチに対しても光学系を適切に設計することにより、実施例１２の磁気記録装置を適用することができることは言うまでもない。
【０１１２】
また、実施例１２では、ビーム７０Ａ，７０Ｂの光路を折り曲げるためにミラー３７，３８を用いたが、プリズムや回折格子等、他の光学素子を用いても同様の効果を奏することは言うまでもない。また、光検出器５５で受光されるビーム７０Ａ，７０Ｂの光量に余裕があるときは、偏光ビームスプリッタ３５の代わりにハーフミラーを用いることができる。この場合、１／４波長板３６は不要となり、安価な磁気記録装置を提供することができる。
【０１１３】
（実施例１３）
本発明の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に関する実施例１３について、図３０及び図３１（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。図３０は実施例１３の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す。
【０１１４】
図３０において、半導体レーザ光源１０から出射した直線偏光の発散ビーム７０は、回折素子６１の領域６１Ａに入射し、０次回折光及び±１次回折光である３つのビームとなる。領域６１Ａで生成された３つのビームは、領域６１ＢＡ及び６１ＢＢでさらに複数のビームが生成される。領域６１ＢＡ，６１ＢＢの格子ピッチは、光源１０から対物レンズ２８に至る光路において、領域６１ＢＡ，６１ＢＢで生成される回折光の内、０次回折光だけがレンズ２８の開口に入射するように設計されている。レンズ２８は有限系の対物レンズであり、ビーム７０の異なる部分を領域２８Ａ，２８Ｂに入射させ、２つのビーム７０Ｃ，７０Ｄとする。対物レンズ２８は、例えば樹脂成形により成形される。
【０１１５】
ビーム７０Ｃ，７０Ｄはそれぞれミラー３９の領域３９Ａ，３９Ｂで反射された後、反射体４７及び磁気記録媒体４４上に集光される。実施例１２の場合と同様に、反射体４７には周期ｐｔ１が１８８μｍの格子パターン７ＡＲが形成されている。また、磁気記録媒体４４のトラックピッチが１８８μｍとは異なる狭いトラックピッチを有する場合、磁気記録媒体４４上にトラックピッチに対応するパターンが形成されている。反射体４７及び磁気記録媒体４４により反射され、回折されたビーム７０Ｃ，７０Ｄは、再び対物レンズ２８を透過した後、回折素子６１の領域６１ＢＡ，６１ＢＢにそれぞれ入射する。領域６１ＢＡ，６１ＢＢに入射したビームから複数の回折光が生成され、±１次回折光が光検出器５６で受光される。
【０１１６】
図３１（ａ）は回折素子１６の領域６１ＢＡ，６１ＢＢの様子を示す。図３１（ｂ）は回折素子６１の領域６１Ａの様子を示す。また、図３１（ｃ）は光検出器５６上のビーム７０ＣＡ〜７０ＣＦ，７０ＤＡ〜７０ＤＦと光検出器５６に形成された受光部５２６〜５３７の様子を示す。ビーム７０ＣＡ，７０ＣＢ，７０ＣＣはビーム７０Ｃが領域１６ＢＡに入射することにより生成された＋１次回折光である。また、ビーム７０ＣＤ，７０ＣＥ，７０ＣＦはビーム７０Ｃが領域１６ＢＡに入射することにより生成された−１次回折光である。ビーム７０ＤＡ，７０ＤＢ，７０ＤＣはビーム７０Ｄが領域１６ＢＢに入射することにより生成された＋１次回折光である。ビーム７０ＤＤ，７０ＤＥ，７０ＤＦはビーム７０Ｄが領域１６ＢＢに入射することにより生成された−１次回折光である。
【０１１７】
ビーム７０ＣＡは受光部５２７により受光される。同様に、ビーム７０ＣＢは受光部５２６により、ビーム７０ＣＣは受光部５２８により、ビーム７０ＣＤは受光部５３６により、ビーム７０ＣＥは受光部５３５により、ビーム７０ＣＦは受光部５３７により、ビーム７０ＤＡは受光部５３０により、ビーム７０ＤＢは受光部５２９により、ビーム７０ＤＣは受光部５３１により、ビーム７０ＤＤは受光部５３３により、ビーム７０ＤＥは受光部５３２により、ビーム７０ＤＦは受光部５３４により、それぞれ受光される。
【０１１８】
受光部５２７と５３６，５２６と５３５，５２８と５３７，５３０と５３３，５２９と５３２，５３１と５３４から出力される信号を加算した信号は、実施例１における受光部５２０〜５２５から出力される信号と同様であり、例えば実施例３の図１２に示す信号処理部８３に入力することによりトラッキング誤差信号が得られる。生成されたトラッキング誤差信号は、磁気ヘッド９９，１００が所望のトラック上に位置するように、駆動部１０１に供給される。
【０１１９】
実施例１３においては、光源１０をシリコン基板をエッチングした光検出器５６上に配置されている。光源１０から出射されたビーム７０は、シリコン基板上に形成されたミラー５６Ａにより反射され、ビーム７０の光路が光検出器５６の受光部５２６〜５３７を形成した面に対して垂直となるように出射される。
【０１２０】
反射体４７及び磁気記録媒体４４により反射されたビーム７０Ｃ，７０Ｄは、光源１０を配置した１つの光検出器５６により受光されるように構成されている。さらに、有限系の対物レンズ２８を用いているので、磁気記録装置の小型化を実現することができる。また、光源１０から領域２８Ａ，２８Ｂまでの距離を等しくすることにより、レンズ２８を１つの部品で構成することができ、しかも領域２８Ａ，２８Ｂを１回の成形により形成することができる。その結果、磁気記録装置の低コスト化を実現することができる。
【０１２１】
なお、実施例１３においては、フォーカスサーボについての説明は行っていないが、必要であれば、勿論用いることも可能である。また、実施例１３の磁気記録装置は、如何なるフォーカス誤差信号の検出方法にも制約を受けることはなく、光ディスク装置で一般的な非点収差法、フーコー法、スポットサイズディテクション法等、何れの方式も用いることができる。また、光源については半導体レーザを用いた場合を示したが、トラックピッチとレンズの開口数によっては、安価な発光ダイオード等、他の光源を用いることも可能である。
【０１２２】
（実施例１４）
本発明の情報記録媒体、情報記録装置及びそのトラッキング誤差検出装置に関する第１４の実施例について、図３２及び図３３を参照しつつ説明する。図３２は実施例１４の情報記録媒体の構成を示す。上記実施例１〜１３は、主に磁気記録媒体及び磁気記録装置に関するものであったが、実施例１４の情報記録媒体は光ディスクに関するものである。すなわち、本発明のトラッキング誤差信号検出装置は、フレキシブルディスク等の磁気記録媒体のみならず、光ディスクに対しても適用することができる。なお、実施例１４の情報記録装置及びそのトラッキング誤差検出装置の光学系は、例えば図５に示す実施例１の光学系と同様のものを用いることができる。
【０１２３】
図３２において、Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１・・・は、トラッキング誤差信号の検出を可能にするパターンとしての案内溝であり、Ｐｔは隣接する案内溝の周期である。Ｔｎ−１，Ｔｎ，Ｔｎ＋１・・・は情報の記録再生が行われるトラックを示す。トラックＴｎ−１，Ｔｎ，Ｔｎ＋１・・・は案内溝Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１・・・上及び案内溝間に設けられている。ｔｐは、隣接するトラックの周期である。したがって、ｐｔ＝２・ｔｐの関係がある。
【０１２４】
案内溝Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１・・・は周期的に２つのパターンＲ１，Ｒ２を有している。パターンＲ１とＲ２は、それぞれトラックと直交する方向に±Δｐｔだけ異なる位置に形成されている。ここでは、ｐｔ＝１．４８μｍ、ｔｐ＝０．７４μｍ、Δｐｔ＝０．０４μｍとしている。
【０１２５】
図３３は、実施例１４における情報記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置における信号処理部８５の構成を示している。光検出器５０の受光部５０１，５０２から出力された信号は、電流電圧変換部８５１，８５２によりそれぞれ電流−電圧変換される。電流電圧変換部８５１，８５２から出力される信号は、差動演算部８７２により差動演算される。差動演算部８７２から出力される信号は、クロック信号生成部８９７に入力され、パターンＲ１，Ｒ２の周期に同期したクロック信号ＣＬＫが生成される。クロック信号生成部８９７は、Phase Locked Loop（ＰＬＬ）回路である。クロック信号ＣＬＫは、トリガ信号生成部８ ９８に入力され、タイミング信号Ｓａ３，Ｓａ４が生成される。
【０１２６】
差動演算部８７２から出力される信号は、それぞれタイミング信号Ｓａ３，Ｓａ４が有するタイミングで、サンプルアンドホールド部８１１，８１２によりサンプルアンドホールドされる。サンプルアンドホールド部８１１，８１２から出力される信号ｖ１８，ｖ１９は、それぞれ式（２０）及び（２１）で示されるような信号である。なお、式（２０）及び（２１）において、Ａ１０は振幅である。
［数１２］
ｖ１８＝Ａ１０・ｓｉｎ（２π（ｘ−Δｐｔ）／ｐt）      ・・・（２０）
ｖ１９＝Ａ１０・ｓｉｎ（２π（ｘ＋Δｐｔ）／ｐt）      ・・・（２１）
サンプルアンドホールド部８１１，８１２によりサンプルアンドホールドされた信号は、可変利得増幅部８３２，８３３により所望の強度に調整された後、演算部８９２に入力される。演算部８９２は、入力された信号の加算を行い、出力端子８０６からトラッキング誤差信号ｖ２０を出力する。信号ｖ２０は、式（２２）で表わされるような、波形である。なお、式（２２）において、Ｋ１，Ｋ２は、それぞれ可変利得増幅部８３２，８３３の利得である。
［数１３］
ｖ２０＝Ｋ１・Ａ１０・ｓｉｎ（２π（ｘ−Δｐｔ）／ｐt）
＋Ｋ２・Ａ１０・ｓｉｎ（２π（ｘ＋Δｐｔ）／ｐt）  ・・（２２）
信号ｖ２０も実施例１の場合と同様に、適当なＫ１，Ｋ２を選択することにより、任意の位相及び振幅が設定可能となる。ただし、Δｐｔが小さいときに全ての範囲の位相ずれを許容するためには、Ｋ１，Ｋ２を非常に大きく変化させなければならず、実用的ではない。実施例１４のトラッキング誤差信号検出装置は、トラッキング誤差信号の位相ずれがｐｔ／２よりも小さい光ディスク装置に適する。
【０１２７】
なお、実施例１４のトラッキング誤差信号検出装置では、１つのビームから位相の異なる複数の信号を得るので、情報記録媒体に偏心がある場合でも影響をほとんど受けない。従って、実施例１４のトラッキング誤差信号検出装置を用いた情報記録装置は、偏心がある情報記録媒体に記録再生を行う場合の信頼性が高い。
【０１２８】
また、トラッキング誤差信号を検出するためのパターンＲ１，Ｒ２上又はパターンＲ１，Ｒ２間に情報を記録し、再生することにより、情報記録媒体に記録可能な容量を低下させることがないので、高容量で信頼性の高い光情報記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】従来の磁気記録装置のトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図２】従来の磁気記録装置における磁気記録媒体とビームの関係を示す図
【図３】従来の磁気記録装置における信号処理部の信号波形を示す図
【図４】従来の磁気記録装置における磁気記録媒体の傾きと対物レンズに入射する光量の関係を示す図
【図５】本発明の実施例１の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図６】実施例１における信号処理部の構成を示す図
【図７】実施例１における磁気記録媒体の案内溝とタイミング信号の関係を示す図
【図８】実施例１における信号処理部の信号波形を示す図
【図９】本発明の実施例２の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図１０】実施例２における磁気記録媒体の案内溝とタイミング信号の関係を示す図
【図１１】実施例２における信号処理部の構成を示す図
【図１２】本発明の実施例３の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の信号処理部の構成を示す図
【図１３】本発明の実施例４の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置に用いられる磁気記録媒体の案内溝とタイミング信号の関係を示す図
【図１４】実施例４における信号処理部の構成を示す図
【図１５】本発明の実施例５の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は実施例５における回折素子のパターンを示す図、（ｃ）は光検出器上のビームと受光部の様子を示す図
【図１７】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ実施例５におけるレンズの構成を示す図
【図１８】実施例５における反射体とビームの関係を示す図
【図１９】本発明の実施例６の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の対物レンズの構成を示す図
【図２０】本発明の実施例７の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図２１】本発明の実施例８の磁気記録装置及びその調整方法における光源と、対物レンズと、磁気記録媒体の関係及び磁気記録装置の調整方法の原理を示す図
【図２２】実施例８における光検出器上に配置した光源と回折素子の構成を示す図
【図２３】本発明の実施例９の磁気記録装置及びその調整方法における光源と、磁気記録媒体と、光学系の関係を示す図であり、（ａ）は反射面が正規の角度に配置されている場合、（ｂ）は反射面を一体成形したミラーが角度ずれを有する場合を示す。
【図２４】（ａ）は本発明の実施例１０の磁気記録媒体の構成を示す図、（ｂ）は実施例１０の反射体の構成を示す図
【図２５】（ａ）は本発明の実施例１１の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の対物レンズの構成を示す正面図、（ｂ）はその側部断面図
【図２６】実施例１１における光検出器の受光部と回折光の関係を示す図
【図２７】本発明の実施例１２の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図２８】（ａ）は実施例１２における反射体の反射面を示す図、（ｂ）は実施例１２における磁気記録媒体の反射面を示す図
【図２９】実施例１２における光検出器上のビームと受光部の関係を示す図
【図３０】本発明の実施例１３の磁気記録装置及びそのトラッキング誤差信号検出装置の構成を示す図
【図３１】（ａ）及び（ｂ）は実施例１３における回折素子の領域の様子を示す図、（ｃ）は光検出器上のビームと受光部の関係を示す図
【図３２】本発明の実施例１４における情報記録媒体の構成を示す図
【図３３】実施例１４におけるトラッキング誤差信号検出装置の信号処理部の構成を示す図
【符号の説明】
【０１３０】
１０            半導体レーザ光源
２０            コリメートレンズ
２１            対物レンズ
２２            集光レンズ
２３〜２６      対物レンズ
２５Ａ〜２５Ｂ  領域
２６Ａ〜２６Ｂ  レンズ
２７            集光レンズ
２７Ａ〜２７Ｂ  領域
２８            集光レンズ
２８Ａ〜２８Ｂ  領域
３０            偏光ビームスプリッタ
３１            １／４波長板
３２            回折格子
３３            パッケージ
３４            ミラー
３４Ａ〜３４Ｂ  反射面
３５Ａ〜３５Ｂ  反射面
３５            ビームスプリッタ
３６            １／４波長板
３７〜３９      ミラー
３９Ａ〜３９Ｂ  反射面
４０〜４４      磁気記録媒体
４５〜４７      反射体
４８            磁気記録媒体
４９            埃
５０〜５６      光検出器
５３Ａ          ミラー
５４Ａ          ミラー
６０            回折素子
６０Ａ〜６０Ｂ  領域
６１            回折素子
６１Ａ          領域
６１ＢＡ〜６１ＢＢ  領域
７ＡＲ〜７ＢＲ  格子パターン
７０            ビーム
７０Ａ〜７０Ｄ  ビーム
７０ＡＡ〜７０ＡＣ  ビーム
７０ＢＡ〜７０ＢＣ  ビーム
７１〜７９      回折光
７６Ａ〜７６Ｃ  回折光
７７Ａ〜７７Ｃ  回折光
７８Ａ〜７８Ｃ  回折光
７９Ａ〜７９Ｃ  回折光
８０〜８５      信号処理部
８８〜８９      基台
９０〜９４      駆動部
９５〜９８      基台
９９〜１００    磁気ヘッド
１０１          駆動部
５０１〜５３７  受光部
８０１〜８０５  端子
８１１〜８１２  サンプルアンドホールド部
８３１〜８３９  可変利得増幅部
８５１〜８５６  電流−電圧（Ｉ−Ｖ）変換部
８７１〜８７５  差動演算部
８９１          加算部
８９２〜８９３  演算部
８９５          クロック信号生成部
８９６          トリガ信号生成部
８９７          クロック信号生成部
８９８          トリガ信号生成部
ｄ               距離間隔
Ｄ１            方向
Ｇｎ            案内溝
Ｓ１            磁気ヘッド位置
Ｓ２            集光ビーム位置
Ｓ３〜Ｓ５     動作点
Ｔｎ            トラック
ｐｔ            トラックピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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