(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、
上記光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段と
を備え、
上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、上記光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、上記対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、
上記光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段と
を備え、
上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、上記光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、上記対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項３】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、
上記光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段と
を備え、
上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、上記光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、上記対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、
上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項４】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、
上記光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段と
を備え、
上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、上記光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、上記対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、
上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項５】
上記副スポットは、上記信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の上記主スポットに対する距離の絶対値をＳ、トラックピッチをＴｐ、ｎを整数としたとき、Ｓ≒Ｔｐ・ｎ／２が成立する位置に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載の光学ピックアップ装置。
【請求項６】
上記第１の主受光部は、上記主スポットからの反射光束の中央部分を受光する主光束中央受光素子と、上記第１の主受光部の中心部分を介して放射状に配列され、該主光束中央受光素子が受光する中央部分を除く主光束周辺部分を受光する４個の主光束周辺受光素子とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載の光学ピックアップ装置。
【請求項７】
ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体に対して、情報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて、上記情報信号の書込み及び／又は読出しを行う位置を制御するサーボ回路と
を備え、
上記光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、
上記光学ピックアップ装置において上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光学ピックアップ装置は、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体に対して、情報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて、上記情報信号の書込み及び／又は読出しを行う位置を制御するサーボ回路と
を備え、
上記光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、
上記光学ピックアップ装置において上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光学ピックアップ装置は、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体に対して、情報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて、上記情報信号の書込み及び／又は読出しを行う位置を制御するサーボ回路と
を備え、
上記光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、
上記光学ピックアップ装置において上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、
上記光学ピックアップ装置は、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体に対して、情報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて、上記情報信号の書込み及び／又は読出しを行う位置を制御するサーボ回路と
を備え、
上記光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、
上記光学ピックアップ装置において上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、
上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、その上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされ、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、
上記光学ピックアップ装置は、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
上記副スポットは、上記信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の上記主スポットに対する距離の絶対値をＳ、トラックピッチをＴｐ、ｎを整数としたとき、Ｓ≒Ｔｐ・ｎ／２が成立する位置に形成されることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のうちいずれか１項記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
上記光学ピックアップ装置は、上記光検出手段の上記副受光部からの検出信号に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のうちいずれか１項記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
上記第１の主受光部は、上記主スポットからの反射光束の中央部分を受光する主光束中央受光素子と、上記第１の主受光部の中心部分を介して放射状に配列され、該主光束中央受光素子が受光する中央部分を除く主光束周辺部分を受光する４個の主光束周辺受光素子とを有することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のうちいずれか１項記載の光ディスク装置。
【請求項１４】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に該光束を集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なるものとし、上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１ −cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
を満たし、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有する光学ピックアップ装置を用いて、
上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とするトラック判別信号検出方法。
【請求項１５】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に該光束を集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なるものとし、上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１ −cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
を満たし、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有する光学ピックアップ装置を用いて、
上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とするトラック判別信号検出方法。
【請求項１６】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に該光束を集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なるものとし、上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１ −cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
を満たし、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有する光学ピックアップ装置を用いて、
上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とするトラック判別信号検出方法。
【請求項１７】
光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、ランド部及びグルーブ部を有しこれらランド部及びグルーブ部の一方または双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に該光束を集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、上記光源から出射された光束は、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とを構成し、上記副光束は、上記主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なるものとし、上記主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１ −cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔｛１−（λ／（Ｔｐ・ＮＡ））｝＋２．３５〕としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
を満たし、
上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、
上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有する光学ピックアップ装置を用いて、
上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とするトラック判別信号検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読出しを行う光学ピックアップ装置、このような光学ピックアップ装置を備えて構成され光記録媒体に対する情報信号の記録及び再生を行う光ディスク装置、及び、このような光ディスク装置において記録トラックの位置を検出するためのトラック判別信号を検出するトラック判別信号検出方法に関し、特に、ランド−グループ記録を行う光ディスク装置、この光ディスク装置において用いられる光学ピックアップ装置及びトラック判別信号検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆる光ディスクの如き光記録媒体が提案され、このような光記録媒体を用いて情報信号の記録及び再生を行う装置として光ディスク装置が提案されている。この光ディスク装置においては、光記録媒体として、種々の方式に基づく光ディスクが用いられる。そして、このような光ディスク装置においては、光学ピックアップ装置によって、光ディスクに対する情報信号の書き込み及び読出しを行っている。
【０００３】
この光学ピックアップ装置は、半導体レーザの如き光源を有し、この光源の発する光束を、対物レンズを介して光ディスクの信号記録面上に集光させて照射するように構成されている。そして、この光学ピックアップ装置は、信号記録面上に照射した光束により該信号記録面に情報信号を書き込み、また、該信号記録面上に照射した光束の該信号記録面による反射光束を検出することにより、該信号記録面に記録された情報信号を読み取るように構成されている。
【０００４】
この光学ピックアップ装置は、光ディスクの信号記録面上に螺旋状、または、同心円状に形成されたランド部、または、グループ部に沿って、情報信号の書き込み及び読出しを行う。
【０００５】
一方、光ディスクにおいては、記録される情報信号の高密度化が進められている。例えば、再生専用のいわゆる「ＲＯＭディスク」としては、「コンパクトディスク（ＣＤ）」（登録商標）と同じく直径が１２０ｍｍの光ディスクを用いながら、記録容量が「コンパクトディスク」の容量である６５０ＭＢの約７倍の４．７ＧＢに高められた「ＤＶＤ」（登録商標）が提案されている。
【０００６】
高記録密度化は、情報信号の記録及び再生が行える「書換可能ディスク」においても進行しており、書換可能な「ＤＶＤ」という位置付けで、いわゆる「ＤＶＤ―ＲＡＭ」ディスクを用いる光ディスク装置が提案されている。この「ＤＶＤ−ＲＡＭ」ディスクは、記録される情報信号の高密度化を図るために、従来のランド部もしくはグループ部の一方のみに情報信号を記録する方式ではなく、ランド部及びグループ部の双方に情報信号を記録する「ランドグルーブ記録方式」を採用している。
【０００７】
また、近年、さらなる高記録密度化を図った光ディスクフォーマットとして、発光波長が４０５ｎｍ付近の短波長光源と、ＮＡ（開口数）が０．８５の高ＮＡ対物レンズを用いた「ＤＶＲ」フォーマットが開発されているが、このフォーマットにおいても、「ランドグルーブ記録方式」が採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような「ＤＶＤ−ＲＡＭ」に代表されるように、「ランドグルーブ記録方式」を用いた高密度書換可能ディスクにおいては、ランド部及びグルーブ部の幅がほぼ等しく設定されていることによって、以下のような不具合を生じる。
【０００９】
すなわち、ランド部がグルーブ部よりも幅が広い光ディスクを用いてランド部のみに記録を行う「ランド記録方式」を採用した場合においては、図４１に示すように、トラッキングエラー信号（ＴＥ）と戻り光（「３スポット法」を用いる場合はメインスポット）の和信号（ＳＵＭ）とは、グループ部から次のグループ部までを一周期とした場合に（１／４）周期だけ位相がずれた関係にある。
【００１０】
したがって、トラッキングエラー信号（ＴＥ）が０となるようにトラッキング制御を行うにあたって、トラッキングエラー信号（ＴＥ）が０となる状態は光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合との２つの場合があるが、これら２つの場合は、和信号（ＳＵＭ）のレベルによって区別することができる。
【００１１】
このように光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合との２つの場合を区別するための信号は、「トラック判別信号」、または、「クロストラック信号（ＣＴＳ）」と呼ばれる。このような「トラック判別信号」としては、「ランド記録方式」を採用した場合のように、和信号（ＳＵＭ）のレベルが光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合とで大きく異なる場合には、図４２に示すように、該和信号の交流（ＡＣ）成分（ＡＣ−ＳＵＭ）を用いることが可能である、和信号の交流成分は、図４２に示すように、トラッキングエラー信号に対して９０度位相の異なるトラック判別信号となっている。
【００１２】
「ランド記録方式」を採用した場合においては、このようなトラッキングエラー信号と和信号の交流成分との２信号を用いることにより、高速でシーク動作をしている場合でも、記録トラックに対してスポットがどちらの方向に何トラック動いたかを正確に知ることが可能となり、安定してトラック横断数のカウントや、トラッキングサーボの引込動作を行うことができる。
【００１３】
ところが、「ランドグルーブ方式」を採用した場合においては、記録再生特性を最適にするために、通常はランド部とグルーブ部とは互いに略々同じ幅に設定されている。その結果、先の説明における和信号は、図４３に示すように、ランド部上に光束が照射されている場合とグルーブ部上に光束が照射されている場合とでほぼ等しくなってしまい、この和信号からトラック判別信号を生成することができない。
【００１４】
その結果、特に、外部記憶装置や業務用映像記録、編集装置などの用途において頻繁に行われる高速シーク動作時に、所定の記録トラックに一度でアクセスすることが困難となり、アクセス時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１５】
このような問題に対応するため、特開平１１−４５４５１号公報に記載されているように、トラック判別信号（クロストラック（ＣＴＳ）信号）検出方法が提案されている。これは、光ディスク上において、２つのサイドスポットを、メインスポットに対して、略々１／４トラックずらして形成し、それらのプッシュプル信号の差をとることによって、メインスポットのプッシュプル信号に対して９０度位相のずれた信号を生成しようとするものである。
【００１６】
この場合において、トラッキングエラー信号が最大となるサイドスポット位置がメインスポットに対して１／２トラックずらした状態であるのに対して、トラック判別信号が最大となるサイドスポット位置は、メインスポットに対して１／４トラックずらした状態である。このように、トラッキングエラー信号とトラック判別信号とで、最適なサイドスポット位置が異なることによって、「光ディスクの偏芯が大きい場合」や「光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向」とがずれている場合においては、トラッキングエラー信号とトラック判別信号の振幅変化が大きくなるという問題があった。
【００１７】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、部品点数を多くしたり部品の構成を複雑化することなく、例えば「ＤＶＤ−ＲＡＭ」や「ＶＤＲ」の如き「ランドグルーブ方式」を採用した光記録媒体を用いる場合においても、トラック判別信号を生成することができ、また、高速アクセスが可能となされた光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法、及び、このような光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法を採用した光ディスク装置を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを備えている。
【００１９】
そして、この光学ピックアップ装置においては、光源から出射された光束を、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とする。
【００２０】
この光学ピックアップ装置において、副光束は、主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされる。
さらに、この光学ピックアップ装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とする。
また、この光学ピックアップ装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
また、この光学ピックアップ装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
さらにまた、この光学ピックアップ装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る光ディスク装置は、光記録媒体に対して情報信号の書込み及び読出しを行う光学ピックアップ装置と、この光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて該光学ピックアップ装置の対物レンズの位置を制御するサーボ回路とを備えている。
【００２２】
この光ディスク装置において、光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有している。この光学ピックアップ装置においては、光源から出射された光束を、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とする。副光束は、主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なり、主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、上記光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされる。
さらに、この光ディスク装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光学ピックアップ装置は、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とする。
また、この光ディスク装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光学ピックアップ装置は、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づき、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
また、この光ディスク装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、上記光学ピックアップ装置は、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
さらにまた、この光ディスク装置においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有し、上記光学ピックアップ装置は、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号により、上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
【００２４】
そして、本発明に係るトラック判別信号検出方法は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有する光源と該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有する光学ピックアップ装置を用いて、光記録媒体より情報信号を読み出す。
【００２５】
このトラック判別信号検出方法においては、光源から出射された光束を、情報信号の記録及び／又は再生を行うための主スポットを光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する副光束とする。ここで、副光束は、主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なるものとする。主光束と副光束の対物レンズから集光点までの距離の差Defは、光源の発光波長をλ、光記録媒体のトラックピッチをＴｐ、対物レンズの開口数をＮＡとし、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされる。
さらに、このトラック判別信号検出方法においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有する光学ピックアップ装置を用いて、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は副光束中央受光素子から得られる検出信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴とする。
また、このトラック判別信号検出方法においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有する光学ピックアップ装置を用いて、上記副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
また、このトラック判別信号検出方法においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有する光学ピックアップ装置を用いて、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第１の検出信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び／又は上記副光束中央受光素子から得られる第２の検出信号との差に基づく信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別するトラック判別信号を生成することを特徴としてもよい。
さらにまた、このトラック判別信号検出方法においては、上記光検出手段は、上記主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部と、上記副スポットからの副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、上記副スポットからの副反射光束の中央部分を受光する副光束中央受光素子と、上記副光束中央受光素子の両側に隣接して平行に配列された２個の副光束周辺受光素子を有し、上記光検出手段は、上記副受光部として、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部と、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部とを有する光学ピックアップ装置を用いて、上記第１の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子からの検出信号の差によって得られる第１の差信号と、上記第２の副受光部が有する上記２個の副光束周辺受光素子及び上記副光束中央受光素子から得られる検出信号の差に基づく第２の差信号との差に基づく信号に基づいて上記主光束が上記光記録媒体のランド部、もしくは、グルーブ部を照射する場合を判別することを特徴としてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２７】
本発明に係る光学ピックアップ装置を備えて構成された本発明に係る光ディスク装置は、光記録媒体である光ディスクとして、複数の種類の光ディスクから選定して、それぞれに対して情報信号の記録及び再生できるようになっている。そして、例えば、いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」ディスクの如く「ランドグループ記録」を行うことができる光ディスクを用いて、「ランドグループ記録」を行うことができる。
【００２８】
この光ディスク装置は、図１に示すように、光記録媒体である光ディスク１０１を回転駆動する回転操作手段となるスピンドルモータ１を備えている。スピンドルモータ１は、駆動軸に図示しないディスクテーブルが取付けられており、このディスクテーブル上に光ディスク１０１が装着されることにより、この光ディスク１０１をディスクテーブルとともに回転操作する。スピンドルモータ１は、サーボ制御回路５及びシステムコントローラ７によって制御され、所定の回転数で駆動する。
【００２９】
光学ピックアップ装置２は、スピンドルモータ１によって回転操作される光ディスク１０１に対し、情報信号の書き込み及び読出しを行う。この光学ピックアップ装置１は、送りモータ３によって、ディスクテーブル上に装着された光ディスク１０１の径方向に移動操作される。これら光学ピックアップ装置１及び送りモータ３も、サーボ制御回路５によって制御されて駆動する。
【００３０】
光学ピックアップ装置２は、光ディスク１０１の信号記録面に光束を照射し、この光束の反射光束を検出することにより、該信号記録面より情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置２により光ディスク１０１より読み出された信号は、プリアンプ４により増幅されて、信号変復調及びＥＣＣブロック６及びサーボ制御回路５に送られる。信号変復調及びＥＣＣブロック６は、再生する光記録媒体の種類に応じて、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。また、信号変復調及びＥＣＣブロック６は、送られた信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号、ＲＦ信号等を生成する。サーボ制御回路５は、信号変復調及びＥＣＣブロック６にて生成されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号に基づいて、光学ピックアップ装置２を制御する。
【００３１】
信号変復調及びＥＣＣブロック６において復調された信号は、この信号が例えばコンピュータのデータストレージ用のデータであれば、インターフェイス８を介して、外部コンピュータ９等に送出される。この場合、外部コンピュータ９等は、光ディスク１０１に記録された信号を、再生信号として受け取ることができる。
【００３２】
また、光学ピックアップ装置２は、信号変復調及びＥＣＣブロック６から送られる信号に基づいて、回転操作される光ディスク１０１の信号記録面に対して、光束の照射を行う。このような光束の照射により、光ディスク１０１の信号記録面に対する情報信号の書き込みが行われる。
【００３３】
光学ピックアップ装置２は、図２に示すように、光軸回りに回転可能に配設された光源部１０を備えて構成されている。この光源部１０は、光束を出射する少なくとも１つの発光点を有しており、この実施の形態においては、図３に示すように、３つの発光点１０ａ，１０ｂ，１０ｃを有している。
【００３４】
この光学ピックアップ装置２を用いて「ランドグルーブ記録」が行われた光記録媒体から情報信号を読み出す場合には、この光源部１０の各発光点１０ａ，１０ｂ，１０ｃから射出された各光束は、偏光ビームスプリッタプリズム１１に入射され、この偏光ビームスプリッタプリズム１１が有する誘電体多層膜に対してＳ偏光状態であることにより該誘電体多層膜によって略々全光量が反射されて、１／４波長板１２に入射する。１／４波長板１２に入射された光束は、この１／４波長板１２を透過することにより円偏光状態となされ、コリメータレンズ１３を透過して平行光束となされて、対物レンズ１４に入射する。
【００３５】
なお、偏光ビームスプリッタプリズム１１は、―般に、互いに貼り合わせられて立方体を形成する一対の三角プリズムと、これらの三角プリズムの間に蒸着やスパッタリングによって形成された誘電体多層膜とによって構成されている。この偏光ビームスプリッタプリズム１１に対する入射光束は、誘電体多層膜に対するＰ偏光成分が該誘電体多層膜を透過し、該誘電体多層膜に対するＳ偏光成分が該誘電体多層膜によって反射される。
【００３６】
対物レンズ１４は、図示しない二軸アクチュエータによって、図２中矢印Ｆで示すフオーカス方向及び図２中矢印Ｔで示すトラッキング方向に移動操作可能に支持されており、入射された各光束を光ディスク１０１の信号記録面上に集光させる。
【００３７】
なお、このとき、３つの発光点１０ａ，１０ｂ，１０ｃから射出された光束のうちの１本が信号記録面上に集光され、他の２本は、信号記録面に対してデフォーカスした状態となる。すなわち、主光束と副光束とでは、対物レンズ１４から集光点までの距離が互いに異なる。
【００３８】
光ディスク１０１の信号記録面上に照射されて該信号記録面により反射された３本の反射光束は、対物レンズ１４、コリメータレンズ１３及び１／４波長板１２を経て、直線偏光状態となって偏光ビームスプリッタプリズム１１に至る。この偏光ビームスプリッタプリズム１１において、反射光束は、誘電体多層膜に対してＰ偏光状態となっていることにより略々全光量が該誘電体多層膜を透過し、光源部１０に戻る光路より分離されて、光分岐素子２２及びマルチレンズ１５を経て光検出素子１６に入射する光路を進行する。マルチレンズ１５は、凹面とシリンドリカル面とが組み合わされたレンズであって、反射光束の集光点までの距離を延長するとともに、該反射光束に非点収差を生じさせる。
【００３９】
なお、光学ピックアップ装置２を構成する各光学部品は、図示しない光学ブロック部内に個別にマウントされて支持されている。
【００４０】
光源部１０は、図３に示すように、情報信号の記録再生を行うための主スポットを光ディスク１０１の信号記録面上に形成する主光束を発する主発光点１０ａと、主スポットが光ディスク１０１の信号記録面上に合焦しているときに該信号記録面より手前で合焦して第１の副スポットを形成する第１の副光束を発する第１の副発光点１０ｂと、主スポットが光ディスク１０１の信号記録面上に合焦しているときに該信号記録面より奥で合焦して第２の副スポットを形成する第２の副光束を発する第２の副発光点１０ｃとを有して構成されている。すなわち、各副光束は、主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なることとなっている。また、主スポットと各副スポットとは、光ディスク１０１の信号記録面上において、互いに離間した位置に形成される。これら主発光点１０ａ及び各副発光点１０ｂ，１０ｃは、保持台部１０ｄにより支持されて、パッケージ１０ｅ内に収納されている。
【００４１】
光源部１０は、パッケージ１０ｅの全体が光軸回りに回転操作される調整機構により、主スポットの合焦位置を変動させることなく、各副スポットと光ディスクの信号記録面上の記録トラックとの位置関係を変化させ、最適な位置関係に調整して保持することが可能となっている。そして、各副スポットは、光ディスクの信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離の絶対値をＳ、トラックピッチをＴｐ、ｎを整数としたとき、
Ｓ≒Ｔｐ・ｎ／２
が成立する位置に形成される。
【００４２】
なお、本発明において、「トラックピッチ（Ｔｐ）」とは、「ランドグルーブ方式」を採用し光ディスク上のランド部及びグループ部の双方に情報信号を記録する場合であっても、「ランド部から次のランド部までの距離」（または、「グループ部から次のグループ部までの距離」）のことを言っている。
【００４３】
そして、主光束と副光束とでは、上述したように、対物レンズ１４から集光点までの距離が互いに異なる。主光束と副光束の対物レンズ１４から集光点までの距離の差をDefとすると、この距離Defは、光源部１０の発光波長をλ、光ディスク１０１上におけるトラックピッチをＴｐ、対物レンズ１４の開口数をＮＡとして、
Def0＝〔０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〕・〔 ｛１−（λ／Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕
としたときに、
０．４×Def0≦Def≦１．７×Def0
が満たされるようになされている。
【００４４】
なお、光源部１０は、図４に示すように、１つの発光点１０ａと、光回折素子１７とを有するものとして構成してもよい。光回折素子１７は、図５に示すように、パワーを持ったホログラムパターン（ホログラム素子）として構成されている。発光点１０ａより発せられ光回折素子１７によって回折された光束は、０次光及び±１次光に分離される。０次光は、発光点１０ａから発せられてそのまま進行する主光束に等しい。＋１次光は、発光点１０ａではなく、この発光点１０ａからずれた第１の仮想発光点１０ｆから発せられた第１の副光束に等しい。また、−１次光も、発光点１０ａではなく、この発光点１０ａからずれた第２の仮想発光点１０ｇから発せられた第２の副光束に等しい。各副光束は、主光束に対して、対物レンズから集光点までの距離が異なることとなっている。また、主光束が形成する主スポットと各副光束が形成する各副スポットとは、光ディスク１０１の信号記録面上において、互いに離間した位置に形成される。
【００４５】
この光源部１０においては、光回折素子１７が光軸回りに回転操作される調整機構により、主スポットの合焦位置を変動させることなく、各副スポットと光ディスクの信号記録面上の記録トラックとの位置関係を変化させ、最適な位置関係に調整して保持することが可能となっている。そして、各副スポットは、光ディスクの信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離の絶対値をＳ、トラックピッチをＴｐ、ｎを整数としたとき、
Ｓ≒Ｔｐ・ｎ／２
が成立する位置に形成される。
【００４６】
なお、光回折素子１７は、偏光ホログラム素子により構成することもできる。この場合には、光回折素子１７は、上述のように光源部１０と偏光ビームスプリッタプリズム１１との間ではなく、図６に示すように、偏光ビームスプリッタプリズム１１と１／４波長板１２との間に設けることとしてもよい。偏光ホログラム素子は、光ディスクに向かう往路の光束に対してホログラムとして作用するが、光ディスクから戻る復路の光束に対しては、なんらの光学的作用を生じないように形成することが可能だからである。
【００４７】
光検出素子９は、図７に示すように、主スポットからの主反射光束を受光する第１の主受光部１８、第１の副スポットからの第１の副反射光束を受光する第１の副受光部１９、第２の副スポットからの第２の副反射光束を受光する第２の副受光部２０、及び、主スポットからの主反射光束が分岐された光束を独立して受光する第２の主受光部２１を有して構成されている。第２の主受光部２１への主反射光束の分岐は、図２に示すように、偏光ビームスプリッタプリズム１１及びマルチレンズ１５との間に、例えば、ウォラストンプリズムの如き光分岐素子２２が設けられていることによって行われる。
【００４８】
第１の主受光部１８は、主スポットからの反射光束の中央部分のみを受光する受光素子ｋと、いわゆる「非点収差法」によるフォーカスエラー信号の検出を行うため中心部分を介して放射状に配列された状態の４個の受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄとからなる。この主受光部１８において、受光素子ａ，ｃ及び受光素子ｂ，ｄは、互いに主受光部１８の中心部分の受光素子ｋを介して対角で対向する位置となっている。これら５面の受光素子ｋ，ａ，ｂ，ｃ，ｄからは、それぞれ独立的な光検出信号ｋ，ａ，ｂ，ｃ，ｄが出力される。この主受光部１８においては、主スポットからの反射光束の中央部分のみを受光する受光素子ｋが設けられていることにより、±１次光が重なって光強度が強くなった状態で、スポットの移動が生じたときにも、このスポット移動によるフォーカスエラー信号の変動を回避することができる。
【００４９】
第２の主受光部２１は、光分岐素子によって分岐された主スポットからの反射光束を受光する１個の受光素子ｓからなる。この受光素子ｓからは、光検出信号ｓが出力される。この光検出信号ｓは、光ディスク１０１から読み出されるいわゆるＲＦ信号となるものである。
【００５０】
また、各副受光部１９，２０は、それぞれ平行に配列された３個の受光素子ｅ，ｉ，ｆ、ｈ，ｊ，ｇからなる。各副受光部１９，２０において、受光素子ｉ，ｊは、それぞれ、受光素子ｅ，ｆ及び受光素子ｈ，ｇに挟まれた状態となっている。これら計６面の受光素子ｅ，ｉ，ｆ、ｈ，ｊ，ｇからは、それぞれ独立的な光検出信号ｅ，ｉ，ｆ、ｈ，ｊ，ｇが出力される。
【００５１】
この光検出素子１６から出力される光検出信号は、例えば該光検出素子１６の半導体基板上に形成された図示しないアンプにより電流−電圧変換された後、演算回路、もしくは、各受光部１８，１９，２０，２１に接続された光検出素子外部の演算回路に送られる。この演算回路においては、以下のようにして、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ、トラック判別信号ＣＴＳ及びＲＦ信号が演算される。
【００５２】
すなわち、トラック判別信号ＣＴＳは、以下の演算により生成される。
【００５３】
ＣＴＳ＝｛（ｅ＋ｆ）−ｉ｝−｛（ｇ＋ｈ）−ｊ｝
また、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ及びＲＦ信号は、それぞれ以下の演算によって生成される。フォーカスエラー信号ＦＥは、いわゆる「非点収差法」による生成であり、トラッキングエラー信号ＴＥは、いわゆる「差動プッシュプル法」による生成である。
【００５４】
ＦＥ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）
ＴＥ＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝−Ｋ・｛（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ））
（∵Ｋは係数）
ＲＦ＝ｓ
次に、本発明に係るトラック判別信号検出方法における信号検出の原理について説明する。
【００５５】
本発明においては、主スポットに対して、合焦位置の異なる副スポットを形成することにより、該主スポットが合焦して情報信号の記録再生を行える状態にあるときに、該副スポットが非合焦状態にあるようにしている。
【００５６】
この状態で、光ディスク上の光スポットが記録トラックを横断すると、主スポットでは、合焦状態であるために、ランド部及びグループ部における反射光束の強度分布が等しいのに対して、副スポットでは、非合焦状態（デフォーカス）であるために、波面の干渉状態の変化によって、ランド部及びグループ部で反射光束における強度分布に大きな差異が生じる。このような、副スポットからの反射光束における強度分布の変化を用いて、トラック判別を行うことができる。
【００５７】
例えば、光ディスクとして「ＤＶＲ」ディスク（登録商標）を用いる光学ピックアップ装置において、光ディスクにおける回折光の対物レンズ瞳上における強度分布及び位相分布を計算した結果を図８乃至図１３に示す。
【００５８】
ここに示した計算結果の計算条件としては、光学ピックアップ装置が照射する光束の波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．８５とした。光ディスク上の記録トラックの周期は、０．６０μｍとし、グループ部の往復位相深さを（λ／６）とした。また、ランド部及びグループ部は、ともに等幅（０．３０μｍ）の矩形とした。
【００５９】
この図８乃至図１３は、光スポットがグループ部上にある場合（図８、図１０、図１２）及びランド部上にある場合（図９、図１１、図１３）について、それぞれ、合焦（デフオーカスがない）状態（図１０、図１１）、（光ディスク上で）−０．３５μｍの非合焦（デフォーカスしている）状態（図８、図９）、（光ディスク上で）＋０．３５μｍの非合焦（デフォーカスしている）状態（図１２、図１３）について、反射光束における強度分布を示している。
【００６０】
なお、「ランドグルーブ記録方式」においては、ランド部及びグループ部の双方に情報信号を記録するため、通常の「ランド部からランド部」、または、「グルーブ部からグルーブ部」に相当する距離をトラック周期として考えると、スポット径に対するトラック周期が大きいため、光ディスクにおける回折光の対物レンズ瞳上における重なり方が「ランド記録方式」及び「グループ記録方式」とは大きく異なってくる。
【００６１】
すなわち、図１４に示すように、従来の「ランド記録方式」を用いた光ディスクの再生では、図１５に示すように、瞳の中心部分において０次光と±１次光の全てが重なることは通常ないのに対して、図１６に示すように、「ランドグループ記録方式」を用いた場合には、図１７に示すように、瞳の中心部分において０次光と±１次光とが互いに重なってしまうようなトラック周期となる場合が多い。図８、図１０、図１１及び図１３において、反射光束の中央部分で強度が突出している部分は、そのような重なりが生じている領域である。
【００６２】
図１０及び図１１から明らかなように、合焦（デフォーカスのない）状態では、光スポットがランド部上にあるかグルーブ部上にあるかによって、反射光束内における強度分布が変わらない。これが、前述したように、「ランドグルーブ記録方式」を採用した場合において、和信号をトラック判別信号として用いることができない原因である。これに対して、非合焦（デフォーカスした）状態では、図８と図９、及び、図１２と図１３に示すように、光スポットがランド部上にあるときとグループ部上にあるときとで、反射光束内の強度分布に差異が生じており、しかも、デフォーカスの方向によって、強度分布の変化の極性が逆になっている。
【００６３】
ところで、本出願人が、特願平１１−２７７５４４号においても提案しているように、フォーカスエラー信号を「非点収差法」で検出する場合においては、反射光束は、図２１に示すように、マルチレンズ１５によって、記録トラックによる回折パターンの方向に対して４５度をなす方向に非点収差を生じさせられている。光検出素子１６の受光部を、図２１に示すように、非点収差が生じていることにより形成される２つの焦線の略中間位置に配置し、光検出素子９の受光部面を、非点収差が発生する方向と、これと直交する、非点収差を付加されない方向、すなわち、マルチレンズ１５のシリンドリカル面の母線に平行な方向との焦点の略中間に配置することにより、合焦時には、戻り光のスポットは略々円に、引込範囲の両端では、焦線となることによって、主光束の光ディスク上での合焦時には、反射光束の受光素子上のスポットは略々円形になり、フォーカス引込範囲の両端側では、焦線となり、Ｓ字型をしたフォーカスエラー曲線が得られる。
【００６４】
主光束の光ディスク上における合焦時における、対物レンズの瞳上における反射光束の回折パターンと、受光部上における回折パターンを考えると、受光部上には、図７に示すように、マルチレンズのシリンドリカル面の母線に平行な方向と直交する方向のうち、受光部に到達する前に合焦する方向については、パターンが反転した状態でスポットが形成される。
【００６５】
したがって、受光部の構成を、図７に示すように設定し、デフォーカスしている副スポットからの戻り光束を、図２０に示すように、分割して受光すれば、図１８及び図１９に示すように、ランド・グルーブ上での強度分布の変化による各受光部からの出力の変化を用いて、上述したトラック判別信号ＣＴＳの演算式によってトラック判別信号を得ることができる。
【００６６】
すなわち、非合焦（デフオーカスしている）状態の副スポットからの戻り光束の強度分布の変化を模式的に表すと、図１８に示すように、中央部の強度が大きくなる場合と、図１９に示すように、周辺部の強度が大きくなる場合との間で変化すると解釈することができる。
【００６７】
したがって、このような強度分布の変化を信号として検出するためには、図７に示すように、受光部を複数の受光素子から構成し、例えば、図２０に示すように、３面の受光素子ｘ，ｙ，ｚを平行に配列させ、副スポットからの反射光束を、中央部分と周縁側部分とに３分割して受光すれば、これら受光素子ｘ，ｙ，ｚからの光検出出力をｘ，ｙ，ｚとしたとき、以下の演算を行えばよい。
【００６８】
（ｙ）または、（ｘ＋ｚ）または、（ｘ＋ｚ）−ｙ
この演算は、実際の光検出素子においては、上述した演算式（｛（ｅ＋ｆ）−ｉ｝−｛（ｇ＋ｈ）−ｊ｝）に対応する。そして、トラック判別信号の検出時の光スポット内での強度分布の変化と、そのときのトラック判別信号の変化とは、図２２に示すように、１／４トラックピッチ分位相ずれした周期的変化となる。
【００６９】
ここで、主スポットと副スポットとの光ディスク上における位置関係は、主スポットがグルーブ部上にあるときには、副スポットはランド部上にあるように設定されていることが望ましい。または、トラッキングエラー信号を求める演算が上述したものと異なる場合には、主スポットがグルーブ部上にあるときに、副スポットもグループ部上にあるように設定されていてもよい。この場合には、トラック判別信号の極性が反転する。
【００７０】
主スポットと副スポットとが光ディスク上においてこのような位置関係をとるためには、上述したように、光ディスクの信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離をＳ、記録トラックのトラックピッチをＴｐ、ｎを整数としたときに、以下の式が成立している必要がある。
Ｓ≒Ｔｐ・ｎ／２
特に、各副スポットは、以下の式が成立する２つの位置に形成されていることが望ましい。
Ｓ≒＋Ｐ／２
Ｓ≒−Ｐ／２
しかし、各副スポットは、主スポットに対して対称な位置に形成される必要はない。
Ｓ≒＋ｎＰ／２
Ｓ≒−ｍＰ／２
（∵ｎ＞ｍ、ｎ＜ｍ、または、ｎ＝ｍ）
トラック判別信号（ＣＴＳ信号）は、図２２に示すように、トラッキングエラー信号ＴＥに対して、グループ部から次のグループ部までを一周期とした場合に（１／４）周期だけ位相がずれた関係にある。トラック判別信号が極小となる図２２中の（Ａ），（Ｃ）で示す状態においては、図２３及び図２５に示すように、一方の副スポットからの反射光束において中央部分の光強度が強く、他方の副スポットからの反射光束において周縁部分の光強度が強くなっている。逆に、トラック判別信号が極大となる図２２中の（Ｂ）で示す状態においては、図２４に示すように、一方の副スポットからの反射光束において周縁部分の光強度が強く、他方の副スポットからの反射光束において中央部分の光強度が強くなっている。
【００７１】
このようなトラック判別信号（ＣＴＳ信号）は、以下のような演算によって求めることができる。例えば、複数の発光点を有する光源を用いる場合に、必要な発光点の数を減らすために、片側の副スポットだけを用いて、以下のいずれかの演算によって求めることができる。
【００７２】
ＣＴＳ＝（−ｉ）
ＣＴＳ＝（ｅ＋ｆ）
ＣＴＳ＝（ｅ＋ｆ）−ｉ
しかし、これらの演算では、トラック判別信号に直流的なオフセツト（ＤＣオフセット）が生じてしまったり、僅かなデフォーカスでランド部及びグループ部による強度変化のコントラストが低下してしまい、トラック判別信号の振幅が小さくなってしまう。そのため、第１及び第２の副スポットの両方を用いて、以下のいずれかの演算によって、安定したトラック判別信号求めることができる。
【００７３】
ＣＴＳ＝（−ｉ）−（−ｊ）
ＣＴＳ＝（ｅ＋ｆ）−（ｇ＋ｈ）
ＣＴＳ＝｛（ｅ＋ｆ）−ｉ｝−Ｋ・｛（ｇ＋ｈ）−ｊ｝
なお、上式中のＫは、グループの深さによる影響や、ホログラムパターンにより形成される仮想発光点の僅かな位置ズレや光量差による影響を回避するためのものである。
【００７４】
このようにして、トラック判別信号を生成することによって、ランド部の幅とグルーブ部の幅が略々等しい光ディスクを用いて「ランドグループ記録方式」を実行する場合においても、従来から「ランド記録方式」または「グループ記録方式」において使用されてきた種々のトラッキング制御方法が使用可能となる。
【００７５】
すなわち、上述のようにして得られたトラック判別信号を従来のトラッキング制御における「ＣＰＩ信号」として使用することにより、トラッキングサーボ引込、トラック横断の数及び方向のカウント（トラバースカウント）が実現される。「ＣＰＩ信号」はトラッキングエラー信号に対して１／４トラック周期の位相差を有する信号であり、従来より「ランド記録方式」または「グループ記録方式」において、トラッキングサーボ引込やトラック横断のカウントのために使用されている。
【００７６】
次に、本発明に係る光ディスク装置と、特開平１１−４５４５１号公報に記載された光ディスク装置とにおいて、「光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向がずれている場合」及び「光ディスクの偏芯が大きい場合」に、トラッキングエラー信号とトラック判別信号の振幅の変化がどのようになるかを比較した結果を示す。
【００７７】
「光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向がずれ」については、図２６に示すように、光ディスク１０１の内外周によって、記録トラックＴと副スポットとの関係、トラック位相が変化してしまう。また、「光ディスクの偏芯が大きい場合」についても、図２７に示すように、光ディスク１０１の回転によって、記録トラックＴと副スポットとの関係（トラック位相）が変化してしまう。なお、ここでは、変化をわかりやすくするために、多少誇張して図示している。
【００７８】
したがって、光ディスク装置を製造する上で、容易に起こりうるこれらの現象によりそのシステムがどの程度の影響を受けるかは、トラック位相のずれによるトラッキングエラー信号、トラック判別信号の変化を見ればわかる。
【００７９】
「ＤＶＲ」ディスクの再生時に、同一の主スポット−副スポット間隔で、両光ディスク装置におけるトラッキングエラー信号、トラック判別信号の内外周振幅変化が、図２６に示す「光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向のずれ量Ｌ」によってどう劣化していくかをグラフにしたのが、図２８である。
【００８０】
この図２８より、本発明に係る光ディスクのほうが、約５倍程度、ずれに対して鈍感であることがわかる。なお、ここにおいては、特開平１１−４５４５１号公報に記載された光ディスク装置のそのままの状態（主スポット−副スポットが１／４トラックピッチ分ずれている）では、トラッキングエラー信号の振幅変化が大きくなってしまうため、トラッキングエラー信号とトラック判別信号の振幅変化がバランスされるように、３／８トラックピッチ分ずれた状態で比較している。「偏芯がある場合」に関しても、同様の条件で、両光ディスク装置によるトラッキングエラー信号及びトラック判別信号の変化の様子をオシロスコープで実測比較した結果を図３０及び図３１に示す。図３０及び図３１において、横軸は時間、縦軸は振幅である。本発明に係る光ディスク装置におけるほうが、振幅の変化が少ないことがわかる。
【００８１】
次に、副スポットに与えるデフォーカス量について説明する。新しいディスクフォーマットに対応する際には、フォーマットの違いによって、適切なデフォーカス量を設定することが、システムのマージンを考える上で重要となる。本発明に係るトラック判別信号検出方法においては、例えば、図２９に示すように、トラック判別信号の振幅は、副スポットのデフォーカス量によって変化する。
【００８２】
また、本発明に係るトラック判別信号検出方法においては、副スポットが配列する方向に光ディスクの傾きが生じた場合には、副スポットのデフォーカス量が変化することとなるため、トラック判別信号の振幅が変動する。その他の外乱も含めて、副スポットに与えるデフォーカス量は、トラック判別信号の振幅を最大とすることができる量とするのが望ましいと考えられる。さらに、適切な副スポットに与えるデフォーカス量は、トラック判別信号の振幅を最大とすることができる量を基準に設定することが望ましいと考えられる。
【００８３】
そこで、トラック判別信号の振幅が最大となるデフォーカス量を求める関係式を導出することとする。
【００８４】
光スポット内での強度分布は、ランドグルーブ構造によって回折された光、特に、０次光と±１次光の波面の位相関係が瞳上でどうなっているかによって決まっている。すなわち、瞳上でのデフォーカス回折パターンの変化であるから、対物レンズの開口数（ＮＡ）及び波長λに関らず波面を表すことのできるフリンジ（FRINGE）ゼルニケ多項式のデフォーカス項であるＺ４項を用いれば、トラック判別信号の振幅が最大となるデフォーカス量は、開口数（ＮＡ）及び波長λに無関係な値となる。
【００８５】
デフォーカス項（Ｚ４項）の値は、開口数（ＮＡ）及び波長λ（μｍ）を用いて、下記の式（１）のように、デフォーカス量Def（μｍ）に変換される。
【００８６】
Def（μｍ）＝λ（μｍ）／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝・・・（１）
したがって、トラック判別信号が最大となるデフォーカス量Def0（μｍ）は、
Def0（μｍ）∝λ（μｍ）／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝・・・（２）
となると考えられる。
【００８７】
また、このDef0は、光ディスクからの反射光束における０次光と±１次光との重なりの具合によっても変化すると考えられる。
【００８８】
そこで、波長λ（μｍ）及び開口数（ＮＡ）の組合わせとして、以下の３種類の場合に関して、トラックピッチＴｐ（ランド−ランド間の幅）を変化させ、λ／（Ｔｐ・ＮＡ）を変化させた場合の、Def0の変化を、図３４乃至図３６に示すように、シミュレーションによって求めた。
（λ，ＮＡ）＝（０．４０５，０．８５）
（λ，ＮＡ）＝（０．６６，０．６）
（λ，ＮＡ）＝（０．７８，０．４５）
ここで、λ／（Ｔｐ・ＮＡ）は、図３２に示すように、±１次回折光が、単位円で表した瞳上でどれだけオフセットしているかを表す量である。
【００８９】
図３４乃至図３６では、横軸に、（１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ））、縦軸にDef0（μｍ）をとっている。簡単のため、（１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ））が、１±０．４程度の範囲で、Def0が直線的に変化するとみなした場合の、直線近似式をグラフ中に示している。すなわち、図３４においては、式（３）、図３５においては、式（４）、図３６においては、式（５）を示している。
【００９０】
Ｙ＝０．１６６９Ｘ＋０．３５９９・・・（３）
Ｙ＝０．５５２４Ｘ＋１．３８８  ・・・（４）
Ｙ＝１．３０９８Ｘ＋３．０４８９・・・（５）
この結果から、Ｘの１次の項とＸの０次の項との値の比を求める。図３７において、横軸にＸの１次の項、縦軸にＸの０次の項の値をとったものをプロットしている。したがって、図３４乃至図３６に示したグラフは、以下の式（６）に一般化することができる。
【００９１】
Ｙ＝Ｋ１・（Ｘ＋２．３５）（∵Ｋ１は係数）・・・（６）
先に述べたように、以下の式（７）が成り立つ。
【００９２】
Ｋ１＝Ｋ２・λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝・・・（７）
そして、以下の式（８）に示すように定式化できる。
【００９３】
Def0＝Ｋ２・λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〔｛１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕・・・（８）
上述の図３４乃至図３６中に示した条件、及び、その他、現在開発報告のある他のフォーマットも含めて、シミュレーションによって求めたDef0の値を縦軸とし、λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〔｛１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕を横軸としてプロットしたのが、図３８に示すグラフである。この傾きから、Ｋ２＝０．１７８と導出される。
【００９４】
以上により、シュミレーション結果に基づき求められたトラック判別信号が最大となるデフォーカス量を表す値Def0（μｍ）は、波長λ（μｍ）、トラックピッチＴｐ（μｍ）、開口数ＮＡに対して、以下の式（９）により定義されることが導出された。
【００９５】
Def0＝０．１７８λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〔｛１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕・・・（９）
そして、実際のデフォーカス量の設定は、スキューによるデフォーカス量の変化の影響や、副スポットがデフォーカスしていることによる、トラッキングエラー信号の振幅変化等を考慮して、Def0の０．４倍乃至１．７倍程度の範囲内で微調整することが望ましい。この範囲内であれば、図２９からわかるように、トラック判別信号の振幅は、振幅最大となるデフォーカス量の場合に対して、６０％以上は確保できるので、特に問題とはならない。
【００９６】
すなわち、図２９においては、トラック判別信号の振幅（縦軸：ＣＴＳ振幅）が最大になっているところのデフォーカス量がDef0であり、０．３７μｍ程度である。ちなみに図２９において適用された条件は、
（λ，ＮＡ，Ｔｐ）＝（０．４（μｍ），０．８５，０．６（μｍ））
である。これと異なる（λ，ＮＡ，Ｔｐ）の場合においても、Def0を基準としたＣＴＳ振幅とデフォーカス量とは図２９と同様な関係が得られる。
【００９７】
また、図４０は、縦軸をデフォーカス量がDef0において１に正規化し、さらに広いデフォーカス範囲について図２９と同一条件におけるトラック判別信号の振幅とデフォーカス量との関係を示したものである。このときのトラック判別信号の振幅の６０％以上の振幅となる範囲は、おおよそ、０．４Def0乃至１．７Def0の範囲となる。
【００９８】
なお、上述のシミュレーションにおいては、副スポットからの戻り光スポットの受光面による分割位置（受光面同士の境界線の位置）を、図３３に示すように、０次光と±１次光との重なりの略中心となる位置に設定している。この分割位置（境界線の位置）を変更すると、Def0の値は若干変化する。
【００９９】
例えば、（λ，ＮＡ，Ｔｐ）＝（０．６６（μｍ），０．６，１．２３（μｍ））の場合において、戻り光スポットの分割位置（受光面同士の境界線の位置）を、戻り光スポット径を基準として、±２７．５％の位置、及び、±４２．５％の位置とした場合の、Def0の変化を、図３９に示す。このグラフから判断されるように、スポットの分割位置の設定を変えることによって、Def0の値は、０．８倍程度まで低下することがあると考えられる。
【０１００】
以上、最適なデフォーカス量は、０．４Def0乃至１．７Def0の範囲内に設定することが望ましい。こうすることにより、「ＲＤマージン」も広く、かつ、スキューマージン等も十分な特性のトラック判別信号が得られる。さらに、上述の戻り光スポットの分割位置がＣＴＳ振幅に与える影響を考慮し、デフォーカス量の上限に高いマージンを確保するために、デフォーカス量を、０．４Def0乃至１．５Def0の範囲内に設定するとさらに好適である。一方において、システムの精度が高く、小さなマージンで充分動作する場合は、トラック判別信号の振幅は、振幅最大となるデフォーカス量の場合に対して、３０％以上でよく、デフォーカス量の範囲は、０．２Def0乃至２．０Def0の範囲となる。
【０１０１】
上述のように、本発明に係る光学ピックアップ装置、光ディスク装置及びトラック判別信号検出方法においては、ランド幅とグルーブ幅が略々等しい「ランドグルーブ記録媒体」を用いて「ランドグループ記録」を行う場合においても、簡単な構成により、良好なトラック判別信号を得ることができる。そして、従来より使用されてきたトラッキング制御方法を使用することが可能となる。ラッキング制御方法の例においては、「ＣＰＩ信号」を本発明におけるトラック判別信号に置換すればよい。これにより、サーボ引込、トラック横断数・方向カウント（トラバースカウント）が実現される。
【０１０２】
なお、以上の説明においては、光学部品及び光学素子を個別に配置した場合について述べたが、本発明に係る光学ピックアップ装置及び光ディスク装置はこれに限られず、各光学部品及び光学素子を集積して構成することもできる。また、以上の説明においては、フォーカスエラー信号の検出を「非点収差法」を用いて行う場合について述べたが、本発明はこれに限られず、いわゆる「スポットサイズ法」や「ナイフエッジ法」等を用いる場合においても、有効である。
【０１０３】
０次光と±１次光とが全て重なるようなトラック周期の場合は、デフォーカスしたスポットにおける強度分布が大きく、より大きな振幅のトラック判別信号が得られるが、これに限定されず、０次光と±１次光とが全て重なることがない場合でも同様の演算により、トラック判別信号を得ることが可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光学ピックアップ装置、光ディスク装置及びトラック判別信号検出方法においては、「ランドグルーブ記録媒体」を用いて「ランドグループ記録」を行う場合においても、簡単な構成により、良好なトラック判別信号を得ることができる。
【０１０５】
このため、トラッキングサーボの引込や、シーク時の記録トラック横断の数及び方向のカウントなど、従来より使用されていた制御方法を「ランドグルーブ記録」において使用することを可能とする。
【０１０６】
したがって、本発明は、部品点数が少なく部品の構成も簡単で、低コストで、かつ、高速アクセスが可能となされた、例えば「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＲ」などを用いて「ランドグループ記録」を行う光学ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することができる。
【０１０７】
また、「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＲ」に限らず、「ランドグルーブ記録」を用いる他の規格の光ディスクに対して一般的に適用することができ、部品点数も少なく部品の構成も簡単な光学ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することができるものである。
【０１０８】
すなわち、本発明は、部品点数を多くしたり部品の構成を複雑化することなく、例えば「ＤＶＤ−ＲＡＭ」や「ＶＤＲ」の如き「ランドグルーブ方式」を採用した光記録媒体を用いる場合においても、トラック判別信号を生成することができ、また、高速アクセスが可能となされた光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法、及び、このような光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法を採用した光ディスク装置を提供することかできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図３】上記光学ピックアップ装置の光源部の構成を示す側面図である。
【図４】上記光学ピックアップ装置の光源部の構成の他の形態を示す側面図である。
【図５】上記光源部を構成する光回折素子を示す正面図である。
【図６】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成の他の形態を示す側面図である。
【図７】本発明に係る光学ピックアップ装置の光検出素子の受光部の構成及び光検出素子上における光スポットの状態を示す正面図である。
【図８】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがグループ部上にあり光ディスク上で−０．５μｍのデフォーカスがある場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図９】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがランド部上にあり光ディスク上で−０．５μｍのデフォーカスがある場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図１０】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがグループ部上にあり光ディスク上でデフォーカスがない場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図１１】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがランド部上にあり光ディスク上でデフォーカスがない場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図１２】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがグループ部上にあり光ディスク上で＋０．５μｍのデフォーカスがある場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図１３】光ディスクとして「ＤＶＤ」を用いる光学ピックアップ装置により「ＤＶＤ―ＲＡＭ」を再生したときに光スポットがランド部上にあり光ディスク上で＋０．５μｍのデフォーカスがある場合の光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図１４】従来の「ランド記録」における光ディスクによる回折光の状態を示す側面図である。
【図１５】従来の「ランド記録」における光ディスクによる回折光が光学ピックアップ装置に戻ったときの状態を示す正面図である。
【図１６】本発明に係る光ディスク装置において行う「ランドグループ記録」における光ディスクによる回折光の状態を示す側面図である。
【図１７】本発明に係る光ディスク装置において行う「ランドグループ記録」における光ディスクによる回折光が光学ピックアップ装置に戻ったときの状態を示す正面図である。
【図１８】本発明に係る光学ピックアップ装置において「ランドグルーブ記録媒体」上で一方向にデフォーカスしている光スポットからの反射光束の強度分布を模式的に示す正面図である。
【図１９】本発明に係る光学ピックアップ装置において「ランドグルーブ記録媒体」上で他方向にデフォーカスしている光スポットからの反射光束の強度分布を模式的に示す正面図である。
【図２０】本発明に係る光学ピックアップ装置において「ランドグルーブ記録媒体」上でデフォーカスしている光スポットからの反射光束を受光する受光部の構成を示す正面図である。
【図２１】「非点収差法」における光束の断面形状の変化を示す斜視図である。
【図２２】本発明に係るトラック判別信号検出方法によって検出されるトラック判別信号を示すグラフである。
【図２３】上記トラック判別信号が極小値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図２４】上記トラック判別信号が極大値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図２５】上記トラック判別信号が再び極小値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図２６】光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向がずれている場合における該光ディスク上における記録トラックと主スポット及び副スポットの配列方向との関係を示す平面図である。
【図２７】光ディスクが偏芯したいる場合における該光ディスク上における記録トラックと主スポット及び副スポットの配列方向との関係を示す平面図である。
【図２８】本発明に係る光ディスク装置及び従来の光ディスク装置において、トラッキングエラー信号及びトラック判別信号の内外周振幅変化と、光学ピックアップ装置の移動方向と光ディスクの径方向のずれ量との関係を示すグラフてある。
【図２９】トラック判別信号の振幅と副スポットのデフォーカス量との関係を示すグラフである。
【図３０】本発明に係る光ディスク装置において、光ディスクが偏芯している場合のトラッキングエラー信号及びトラック判別信号の振幅変化を示すグラフてある。
【図３１】従来の光ディスク装置において、光ディスクが偏芯している場合のトラッキングエラー信号及びトラック判別信号の振幅変化を示すグラフてある。
【図３２】上記光学ピックアップ装置において、±１次回折光が、単位円で表した瞳上でどれだけオフセットしているかを示す正面図である。
【図３３】上記光学ピックアップ装置において、副スポットからの戻り光スポットの受光面による分割位置を示す平面図である。
【図３４】波長λ（μｍ）及び開口数（ＮＡ）の第１の組合わせにおいて、λ／（Ｔｐ・ＮＡ）と、Def0との関係を示すグラフである。
【図３５】波長λ（μｍ）及び開口数（ＮＡ）の第２の組合わせにおいて、λ／（Ｔｐ・ＮＡ）と、Def0との関係を示すグラフである。
【図３６】波長λ（μｍ）及び開口数（ＮＡ）の第３の組合わせにおいて、λ／（Ｔｐ・ＮＡ）と、Def0との関係を示すグラフである。
【図３７】上記図３４乃至図３６に示したグラフを一般化した式を示すグラフである。
【図３８】  Def0の値と、λ／｛１−cos（sin−１ＮＡ）｝〔｛１−λ／（Ｔｐ・ＮＡ）｝＋２．３５〕との関係を一般化して示すグラフである。
【図３９】戻り光スポットの受光素子での分割位置を変化させた場合のＣＴＳ振幅が最大となるデフォーカス値の変化を示すグラフである。
【図４０】トラック判別信号の振幅と副スポットのデフォーカス量との関係を、Def0におけるトラック判別信号の振幅を１に正規化して示すグラフである。
【図４１】従来の「ランド記録方式」におけるトラッキングエラー信号と和信号との関係を示すグラフである。
【図４２】従来の「ランド記録方式」におけるトラッキングエラー信号及びトラック判別信号を示すグラフである。
【図４３】従来の「ランドグループ記録方式」における和信号を示すグラフである。
【符号の説明】
１  スピンドルモータ、２  光学ピックアップ装置、７  システムコントローラ、１０  光源部、１０ａ  主発光点、１０ｂ，１０ｃ  副発光点、１０ｆ，１０ｇ  仮想発光点、１１、偏光ビームスプリッタプリズム、１４  対物レンズ、１６  光検出素子、１７  光回折素子、１８  主受光部、１９，２０  副受光部
【図１】
0004483140.tif 000002
【図２】
0004483140.tif 000003
【図３】
0004483140.tif 000004
【図４】
0004483140.tif 000005
【図５】
0004483140.tif 000006
【図６】
0004483140.tif 000007
【図７】
0004483140.tif 000008
【図８】
0004483140.tif 000009
【図９】
0004483140.tif 000010
【図１０】
0004483140.tif 000011
【図１１】
0004483140.tif 000012
【図１２】
0004483140.tif 000013
【図１３】
0004483140.tif 000014
【図１４】
0004483140.tif 000015
【図１５】
0004483140.tif 000016
【図１６】
0004483140.tif 000017
【図１７】
0004483140.tif 000018
【図１８】
0004483140.tif 000019
【図１９】
0004483140.tif 000020
【図２０】
0004483140.tif 000021
【図２１】
0004483140.tif 000022
【図２２】
0004483140.tif 000023
【図２３】
0004483140.tif 000024
【図２４】
0004483140.tif 000025
【図２５】
0004483140.tif 000026
【図２６】
0004483140.tif 000027
【図２７】
0004483140.tif 000028
【図２８】
0004483140.tif 000029
【図２９】
0004483140.tif 000030
【図３０】
0004483140.tif 000031
【図３１】
0004483140.tif 000032
【図３２】
0004483140.tif 000033
【図３３】
0004483140.tif 000034
【図３４】
0004483140.tif 000035
【図３５】
0004483140.tif 000036
【図３６】
0004483140.tif 000037
【図３７】
0004483140.tif 000038
【図３８】
0004483140.tif 000039
【図３９】
0004483140.tif 000040
【図４０】
0004483140.tif 000041
【図４１】
0004483140.tif 000042
【図４２】
0004483140.tif 000043
【図４３】
0004483140.tif 000044