(57)【要約】半径方向のトラッキング誤差検出及びフォーカス誤差検出のための放射検出器アレイ。該アレイは多スポット半径方向トラッキング誤差検出を実行する第１の複数のスポット検出器（１０１、１０２、１０４）を含み、前記第１の複数のスポット検出器は、略その中心に配置された第１のスポット検出器（１００）を含む。前記アレイは更に、前記第１のスポット検出器と協働してスポットサイズフォーカス誤差検出を実行する第２のスポット検出器（１０６）を含む。
2004521437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体を走査する放射ビームを検出する複数のスポット検出器を有する放射検出器アレイであって、各前記スポット検出器は前記ビームによって形成されるスポットの特性を検出するように構成され、各前記スポット検出器は前記スポットの異なる部分を検出する複数の検出素子を有し、前記検出器アレイは半径方向のトラッキング誤差検出及びフォーカス誤差検出のためのものであって、前記アレイは、
多スポット半径方向トラッキング誤差検出を実行する第１の複数のスポット検出器を有し、前記第１の複数のスポット検出器は略その中心に配置された第１のスポット検出器を含み、
前記アレイは更に、前記第１のスポット検出器と協働してスポットサイズフォーカス誤差検出を実行する第２のスポット検出器を有する、放射検出器アレイ。
【請求項２】
前記第１の複数のスポット検出器は概ね第１の線に沿って直線状に配置される、請求項１に記載の放射検出器アレイ。
【請求項３】
前記第２のスポット検出器は、前記第１の線の片側から離れた位置に配置される、請求項２に記載の放射検出器アレイ。
【請求項４】
前記第２のスポット検出器は、前記第１のスポット検出器と共に第２の線に配置され、前記第２の線は前記第１の線に対して少なくとも１５°の角をなして配置される、請求項３に記載の放射検出器アレイ。
【請求項５】
前記第１の複数のスポット検出器は、３スポットプッシュプル型トラッキング誤差検出を実行するように構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項６】
前記第１の複数のスポット検出器は、前記フォーカス誤差検出に関与しないように構成される第３及び第４のスポット検出器を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスポット検出器アレイ。
【請求項７】
前記第１のスポット検出器は分離手段によって分離された複数の検出器素子を有し、前記分離手段は、前記半径方向のトラッキング誤差検出における利用のための信号分離を規定する第１の分離手段と、前記フォーカス誤差検出における利用のための信号分離を規定する第２の分離手段とを有し、前記第１及び第２の分離手段は略平行に配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスポット検出器アレイ。
【請求項８】
前記第１の分離手段は前記第１の検出器の略中心に配置され、前記第２の分離手段は前記第１の分離手段の外側に配置される、請求項７に記載の放射検出器アレイ。
【請求項９】
前記第２のスポット検出器は前記第１のスポット検出器と共に第２の線に配置され、前記第２の線は前記第１の線に対して７５°より小さい角をなして配置される、請求項２、７又は８に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１０】
前記第１のスポット検出器は分離手段によって分離された複数の検出器素子を有し、前記分離手段は、前記半径方向のトラッキング誤差検出における利用のための信号分離を規定する第１の分離手段と、前記フォーカス誤差検出における利用のための信号分離を規定する第２の分離手段とを有し、前記第１及び第２の分離手段は略直交して配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１１】
前記第２のスポット検出器は前記第１のスポット検出器よりも少ない検出器素子を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１２】
前記第１のスポット検出器及び／又は前記第２のスポット検出器は更に、差分位相検出型の半径方向トラッキング誤差検出を実行するように構成される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１３】
前記第２のスポット検出器は前記半径方向のトラッキング誤差検出に関与しないように構成される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１４】
前記検出器アレイは、略その中心に配置された第２のスポット検出器を持つ第５及び第６のスポット検出器を有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１５】
前記第５及び第６の並びに第２のスポット検出器は、概ね前記第１の線に略平行な更なる線に沿って直線状に配置される、請求項２又は１４のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１６】
前記第１及び第２のスポット検出器は、前記光ディスクに記録されたデータを含むデータ信号を共同で検出するように構成される、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の放射検出器アレイ。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の放射検出器アレイを有する光走査装置。
【請求項１８】
回折線に配置される複数のビームを生成する回折素子と、少なくとも前記回折線に対して直交の成分を持つ方向に前記複数のビームの少なくとも１つを２つの更なるビームに分離するビーム分離素子とを有する、請求項１７に記載の光走査装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の光走査装置を調節する方法であって、前記複数のビームの少なくとも１つの軸についての方位回転により、前記検出器アレイに対する前記ビーム分離素子の位置を調節するステップを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカス誤差検出と半径方向のトラッキング誤差検出との両方を実行する放射検出器アレイを有する光走査装置、かような放射検出器アレイ、及びかような光走査装置を調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
開発途上にある光記録及び再生システムの１つはＤＶＲ（Digital Video Recording）システムである。前記システムは、従来のコンパクトディスク（ＣＤ）の開口数（ＮＡ）の０．４５、及び従来のデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）のＮＡという０．６０に比べて、比較的高い０．８５というＮＡの対物レンズと、約４００から４３０ｎｍの「青色」波長と、グルーブ（groove）のトラックのみ又はランド（land）及びグルーブの両方のデータトラックへの記録とを利用する。
【０００３】
フォーカス誤差検出及び半径方向のトラッキング誤差検出のための種々の異なる方法が知られている。前記フォーカス誤差検出方法は、ビームが例えばプリズムによって２つに分割され２つのスポット検出器におけるスポットの位置が正しいフォーカスを示すナイフエッジ瞳遮光（knife edge pupil obscuration）、前記検出器における非点収差のスポットが円柱形レンズ又は平らな平行なプレートによって生成されダイヤモンド型の４分割スポット検出器（quadrant spot detector）によって円からの前記スポットの形の変化が検出される非点収差フォーカシング（astigmatic focusing）、及びビームが例えばマイクロプリズムによって２つに分割されその結果のスポットサイズを再フォーカスの前後でそれぞれ検出するスポットサイズ検出を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記半径方向のトラッキング誤差検出方法は、２つの半分の瞳間の信号の違いが別々の検出器において測定されるプッシュプル（push-pull）型半径方向トラッキング、前記放射ビームが回折格子によって３つに分割され、外側の（付随）スポットが主スポットからトラックピッチの４分の１だけ離れてセットされ、トラッキング誤差信号を生成するためにこれらの信号の差が利用される、３スポット（又は３ビーム）中心開口半径方向トラッキング、前記放射ビームが回折格子によって３つに分割され、主スポットと付随スポットとのプッシュプル信号の差がトラッキング誤差信号として利用される３スポットプッシュプル半径方向トラッキング、及び（±１，±１）の状態の相の半径方向のオフセットの寄与が正方形の４分割スポット検出器において利用される、差分位相又は差分時間検出（ＤＰＤ又はＤＴＤ）半径方向トラッキングを含む。前記３スポットプッシュプル半径方向トラッキングシステムは、１スポットプッシュプルシステムに比べて、対称的な誤差及び非対称的な誤差を含む系統誤差が自動的に補償されるという利点を持つ。しかしながら、前記システムは付加的な検出器素子及び接続を必要とし、前記検出器アレイの複雑さを増大させる。ＤＰＤ半径方向トラッキング方法はＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＷ走査システムのような特定のシステムにおいて利用されている。ＤＶＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ｖｉｄｅｏもＤＰＤ又はＤＴＤ半径方向トラッキングを利用する。
【０００５】
プッシュプル型トラッキングを利用するＤＶＲシステムの場合においては、半径−フォーカスの混信に対する感度のため、ＤＶＲ光信号の比較的大きな変調が従来の非点収差フォーカス誤差検出方法の効果を減少する。
【０００６】
欧州特許出願公開ＥＰ−Ａ−０５２３３１９は、プッシュプル方法がトラッキング誤差を検出するために利用され、焦点がビームサイズを測定することによって検出されるように構成された検出器アレイを含む光ピックアップユニットを記載している。トラッキング誤差を検出する可能な代替方法として提案される３ビーム方法においても、単一のスポット検出器のみが利用される。
【０００７】
「Laser  Coupler」として知られる、ソニーによって製造された光ピックアップユニットの知られた構成は、１スポットプッシュプル半径方向トラッキングをスポットサイズ検出フォーカシングと併用する検出器アレイを持つ。
【０００８】
スポットサイズ検出フォーカシング及び１ビームプッシュプル型トラッキングの利用の他の例は、米国特許出願公開ＵＳ−Ａ−５２７８４０１、ＵＳ−Ａ５３４７５０４、特開平５−２６６５３０、特開平４−２２９４３５、特開平５−２７４６８４及び特開平５−６２２２１に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、トラックが配置される法線方向及びそれに直交する半径方向を持つディスクの形の光記録担体を走査する放射ビームを検出する複数のスポット検出器を有する放射検出器アレイであって、各前記スポット検出器は前記ビームによって形成されるスポットの特性を検出するように構成され、各前記スポット検出器は前記スポットの異なる部分を検出する複数の検出素子を有し、前記検出器アレイは半径方向のトラッキング誤差検出及びフォーカス誤差検出のためのものであって、前記アレイは、
多スポット半径方向トラッキング誤差検出を実行する第１の複数のスポット検出器を有し、前記第１の複数のスポット検出器は略その中心に配置された第１のスポット検出器を含み、
前記アレイは更に、前記第１のスポット検出器と協働してスポットサイズフォーカス誤差検出を実行する第２のスポット検出器を有する、放射検出器アレイが提供される。
【００１０】
本発明のこの態様は、比較的少ない数の検出器素子及び接続を利用して、多スポット半径方向トラッキング誤差方法をスポットサイズフォーカス誤差検出と効率的に併用することを可能にする。
【００１１】
好ましくは、前記第２のスポット検出器は前記第１の線の片側から離れた位置に配置される。より好ましくは、前記第２のスポット検出器は、前記第１のスポット検出器と共に第２の線に配置され、前記第２の線は前記第１の線に対して少なくとも１５°の角に配置される。かような構成によって、多スポットトラッキング誤差検出のための回折素子によって生成された外側のスポットは、前記第１及び第２のスポット検出器によって検出されるフォーカス誤差信号との干渉から防がれる。とりわけ、前記第１の線の方向に延在する高次のスポットは、所望の信号検出との干渉から防がれる。
【００１２】
好ましくは、前記第１のスポット検出器は分離手段によって分離された複数の検出器素子を有し、前記分離手段は、前記半径方向のトラッキング誤差検出における利用のための信号分離を規定する第１の分離手段と、前記フォーカス誤差検出における利用のための信号分離を規定する第２の分離手段とを有し、前記第１及び第２の分離手段は略平行に配置される。この構成は、半径方向のトラッキングとフォーカス誤差検出との両方を実行するために必要とされる検出器素子の数を減少させるのに役立つ。
【００１３】
この平行の構成においては、前記第２のスポット検出器が好ましくは前記第１のスポット検出器と共に第２の線に配置される。前記第２の線は前記第１の線に対して７５°より小さい角度で配置される。このことは、スポット分離を生成する光学素子の方位角の回転によって、スポットサイズ検出のための前記第１及び第２のスポット検出器の両方においてスポットを正確にセンタリングするための製造の間の光走査装置の調節を可能にする。
【００１４】
代替実施例においては、前記第１のスポット検出器は分離手段によって分離された複数の検出器素子を有し、前記分離手段は、前記半径方向のトラッキング誤差検出における利用のための信号分離を規定する第１の分離手段と、前記フォーカス誤差検出における利用のための信号分離を規定する第２の分離手段とを有し、前記第１及び第２の分離手段は略直交して配置される。含まれる検出器素子の数の点では効率的ではないが、この代替実施例も他の点では効率的な構成を提供する。
【００１５】
前記第２のスポット検出器は前記第１のスポット検出器よりも少ない検出器素子を有する、先行する請求項に記載の放射検出器アレイ。
【００１６】
前記第２のスポット検出器は好ましくは前記半径方向のトラッキング誤差検出には関与しないように構成される。このことは、前記検出器アレイにおいて必要とされる検出器素子及び接続の数を減少させる。
【００１７】
代わりに、第５及び第６のスポット検出器が、半径方向と等価な方向に略平行な更なる線に沿って概ね直線的に配置され、前記第２のスポット検出器がその略中心に配置されるようにしても良い。このことは、半径方向のトラッキングの効果を改善するために利用されることができる。
【００１８】
前記第１及び第２のスポット検出器は、前記光ディスクに記録されたデータを含むデータ信号を共同で検出するように構成される、先行する請求項に記載の放射検出器アレイ。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、上述したような放射検出器を有する光走査装置であって、回折線に配置される複数のビームを生成する回折素子と、少なくとも前記回折線に対して直交の成分を持つ方向に前記複数のビームの少なくとも１つを２つの更なるビームに分離するビーム分離素子とを有する装置が提供される。前記装置は前記第１の態様の検出器アレイのための適切なビーム形状を提供する。
【００２０】
本発明の更なる態様によれば、光走査装置を調節する方法であって、前記複数のビームの少なくとも１つの軸についての方位回転により、前記検出器アレイに対する前記ビーム分離素子の位置を調節するステップを有する方法が提供される。このことは、前記スポットサイズ検出配置に対して前記スポットをセンタリングすることを可能にする。
【００２１】
本発明の更なる態様及び利点は、添付する図を参照しながら為される以下の本発明の好適な実施例の説明より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施例によれば、ＤＶＲ及び／又はＤＶＤ−ＲＷのような記録可能な光ディスク１８がデータを保存するために利用され、光走査装置によって書き込み及び読み出しされる。前記ディスクは少なくとも１つの情報層を被覆する外側の透過層を含む。多層光ディスクの場合、２以上の情報層が前記被覆層の背後に、前記ディスク内の異なる深度において配置される。前記透過層と反対側に面する前記情報層の側、又は多層ディスクの場合においては前記被覆層から最も離れた層の面は、保護層によって周囲の環境から保護される。前記装置に面する前記透過層の側はディスク入射面である。
【００２３】
情報は、略平行、同心円又は螺旋のトラックに配置される光学的に検出可能なマークの形で前記光ディスクの情報層に保存される。該マークは、例えばピット又は周囲とは異なる反射率を持つ領域のような、いずれの光学的に読み取り可能な形式であっても良い。前記情報層は光学的に読み取り可能な物質で形成される。
【００２４】
前記光走査装置は、直線偏光を持ち例えばλ＝４０５ｎｍといった所定の波長で動作する半導体レーザのような偏光放射源２を含む。放射源２は発散する放射ビーム４を放射する。光路には、前記ビームが偏光ビームスプリッタ８を通過する前に、主ビーム及び２つの付随ビームという３つの分離したビームを形成するための回折格子素子６を含む。ビームスプリッタ８の後ろにはコリメータレンズ１０があり、該レンズ１０を通過後、前記ビームは反射ミラー１２によってディスク１８の方向へ反射される。前記ディスクに到達する前に前記ビームは、前記ビームの直線偏光を円偏光に変換する四分の一波長板と、ディスク１８中の情報層上のスポットに前記ビームをフォーカスする高パワー複合対物レンズ１６を通る。前記ディスクからの反射の際、前記円偏光の左右は反転させられ、四分の一波長板の通過の際、前記ビームの偏光は前記ビームの元の直線偏光とは直交する直線偏光に変換される。反射の後、前記ビームは少なくとも大部分がビームスプリッタ８によって、ビーム分離素子２２を介して光検出器２４へ反射される。該光検出器は、以下により詳細に説明するように、光信号をデータ読み出しのための電気信号と、フォーカス制御及びトラッキング誤差制御のための信号に変換する。
【００２５】
図２（Ａ）は第１の選択肢を示す。それ自身は当分野では知られており、本発明の実施例においては、スポットサイズ検出における利用のためのビーム分離を提供するために利用される。該選択肢は、検出器アレイ２４に２つのスポット、Ａ及びＢを形成する２つの分離したビームを形成するホログラムを含むホログラフィックプレート２２（ａ）の形をとる。代替例が図２（Ｂ）に示される。即ち、同様の効果を提供すマイクロプリズム２２（ｂ）である。スポットＡは後ろにフォーカスが合っており（post-focal）、一方でスポットＢは手前にフォーカスが合っている（pre-focal）（又はその逆である）。前記ビームが正しくフォーカスされる場合、図３（Ａ）に示すように、これら２つのスポットは同一のサイズを持つ。対物レンズ１６がディスク１８に近すぎる場合、スポットＡは、図３（Ｂ）に示すように相対的に大きくなる。対物レンズ１６がディスク１８から離れすぎている場合、スポットＢは、図３（Ｃ）に示すように相対的に大きくなる。図３（Ａ）乃至（Ｃ）は従来のスポットサイズ検出装置を示す。ここでスポットＡ及びＢのそれぞれは、それぞれが検出器素子Ａ１、Ａ２及びＡ３並びにＢ１、Ｂ２及びＢ３から形成される、検出器アレイ中の異なるスポット検出器によって検出される。フォーカス誤差（ＦＥ）信号を生成するため前記従来の検出器アレイにおいては以下のような関係が形成される：
ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ３＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ３）
【００２６】
図４（Ａ）は、本発明において利用される、光ディスク１８のトラックを正確にトラッキングする、回折プレート６によって形成される３つのビームａ、ｂ及びｃの構成を示す。図４（Ｂ）は３つのスポット検出器の従来の構成を示す。各該検出器は２つの検出器素子ａ１とａ２、ｂ１とｂ２及びｃ１とｃ２をそれぞれ含み、３つのビームスポットａ、ｂ及びｃにおけるプッシュプル半径方向トラッキング誤差の検出に利用される。スポット検出器ａ、ｂ及びｃは、概ね接線方向に等価な（トラック平行）方向に前記光走査装置中に配置される。３スポットプッシュプル半径方向トラッキングは、３つ全てのスポットのプッシュプル信号を利用する。主スポットｃ並びに２つの付随スポットａ及びｂのプッシュプル信号は、デトラッキング（detracking）ｘの関数として、以下のように記述される：
ＰＰ（ｃ）＝γｍｐｐ・ｓｉｎ（２πｘ／ｑ）
ＰＰ（ａ）＝ｍｐｐ・ｓｉｎ（２π（ｘ−ｘｏ）／ｑ）
ＰＰ（ｂ）＝ｍｐｐ・ｓｉｎ（２π（ｘ＋ｘｏ）／ｑ）
上述の式において、ｍｐｐはプッシュプル変調、ｑはトラックピッチ、ｘｏはスポットａ及びｂのそれぞれのオフセット（一般に前記信号を最大にするためにｑ／２に設定される）、γは回折効率、又は格子の場合にはより詳細には格子率（grating ratio）である。
【００２７】
従来の検出器アレイにおいて半径方向のエラー信号（ＲＥ）を生成するために以下のような関係が形成される：
ＲＥ＝ＰＰ（ｃ）−γ（ＰＰ（ａ）＋ＰＰ（ｂ））
【００２８】
図５は本発明の第１の実施例による放射検出器アレイを示す。前記検出器は別個のスポット検出器を形成するフォトダイオード素子の形であり、各スポット検出器は、望ましい信号分離を提供する分離線によって分離された検出器素子に分離される。
【００２９】
本実施例における構成は、同じサイズの４つのスポット検出器を含む。３つのスポット検出器１００、１０２及び１０４は概ね、前記検出器アレイにおいて略トラックの接線方向に等価な方向にある線Ｘ−Ｘに沿って配置される。前記付随スポットは例えば、それぞれがトラックピッチの半分によって分離されても良い。中央のスポット検出器１００は４つの長方形の検出器素子Ａ１乃至Ａ４を含む。これらの検出器素子は、主スポットＡの位置を検出するため、略トラックの接線方向に等価な方向に配置された３つの分離線で分離され、並んで配置される。付随スポット検出器１０２及び１０４は、それぞれ２つの検出器素子、即ちＣ１及びＣ２並びにＤ１及びＤ２を有し、前記スポット検出器の等しい半分を形成し、トラックの接線方向に等価な方向に配置された分離線によって分離される。検出器１０２及び１０４は、主スポットＡの付随スポットＣ及びＤを検出する。スポット検出器１００、１０２及び１０４は、３スポットプッシュプル半径方向トラッキング誤差検出を実行するために構成される。
【００３０】
更なるスポット検出器１０６が、ビーム分離器２２によって形成された第２の主スポットＢのサイズを検出するために備えられる。検出器１０６は、線Ｘ−Ｘに対して角αを形成して、スポット検出器１００の中心を通って延びる線Ｙ−Ｙに沿って、線Ｘ−Ｘの片側から離れて配置される。前記スポット検出器における、スポットＢの付随スポット及び／又は主スポットＡ、Ｂのいずれの高次のスポットと所望のスポットの信号検出との間の干渉を回避するため、本実施例における角αは好ましくは少なくとも１５°である。更に、αが大きいほどスポットＡとＢとの間に必要となる空間的な分離は小さくなり、このことは前記ビームスプリッタとして利用される前記ホログラフィックプレートの複雑さ又は前記マイクロプリズムのサイズの減少という点で有利である。更に本実施例においては角αは７５°より小さい。そのため、半径方向に等価な方向におけるスポットｃの位置は、製造の間に前記光走査装置内のビーム分離素子２２の方位角の回転によって効果的に調節される。それによって、製造の許容誤差の有用な度合いが、正確にフォーカスされた配置における場合にスポットＡ及びＢの分離において、並びにこれらスポットの方位角の配置においての両方について修正されることができ、一方でスポットＡ及びＢがそれぞれ検出器素子１００及び１０６に正確にセンタリングされたままであることを保証する。前記接線方向に等価な方向における分離線の配置により、接線方向に等価な方向に適切にフォーカスされたスポットの位置は、前記スポット検出器における半径方向に等価な方向の前記スポットの位置ほど重要ではないため、かような許容範囲の度合いが提供される。かくして、１５°＜α＜７５°である。一実施例において、干渉の回避は好ましい切実な要求であり、４５°＜α＜７５°となる。他の実施例においては、製造の間の調節可能性の容易さが好ましい切実な要求であり、１５°＜α＜４５°となる。
【００３１】
スポット検出器１０６はスポットサイズのみのための検出器として構成され、中央の検出器素子Ｂ２及び外側の検出器素子Ｂ１及びＢ３を持つ。前記検出器素子は前記接線方向に等価な方向に平行に走る２つの分離線によって分離される。
【００３２】
スポット検出器１００の検出器素子Ａ１及びＡ４はサイズ及び形においてスポット検出器１０６の素子Ｂ１及びＢ３に一致する。検出器素子Ａ２及びＡ３は合わせて、サイズ及び形においてスポット検出器１０６の素子Ｂ２に一致し、中央の分離線によって分離される。
【００３３】
フォーカス誤差信号（ＦＥ）、半径方向誤差信号（ＲＥ）及びデータ読み出し信号（ＲＦ）を生成するため、本実施例の検出器アレイにおいて以下のような関係が形成される：
ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ４＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ａ３＋Ｂ１＋Ｂ３）
ＲＥ＝（Ａ１＋Ａ２−Ａ３−Ａ４）＋γ（Ｃ１−Ｃ２＋Ｄ１−Ｄ２）
ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）
【００３４】
本実施例においては、スポットサイズフォーカス誤差検出及びプッシュプル型トラッキング誤差検出の両方に用いられる信号を分離する前記分離線は平行であり、このことは前記検出器において必要とされる信号の接続の総数を減少させるという効果を持つ。主スポットＢの付随スポットも、利用される信号の接続の数を減少させるために検出されない。
【００３５】
図６は本発明の第２の実施例を示す。本実施例は機能において第１の実施例の構成に類似するが、スポットＢの付随スポット（Ｅ及びＦ）が前記プッシュプルトラッキング誤差信号を増強するために検出され利用される点を除く。スポット検出器２００、２０２及び２０４は上述した検出器１００、１０２及び１０４に対応する。上述したスポット検出器１０６は３スポット検出器２０６、２０８及び２１０のセットに置き換えられ、形及び構成において上述した検出器１００、１０２及び１０４に一致し、概ね線Ｘ−Ｘに平行であるがその片側から離れて配置される。検出器２０６は、検出器２００の中心を通り線Ｘ−Ｘに対して角αを形成する線Ｙ−Ｙに沿って配置される。上述した理由により、この配置は好ましくは１５°＜α＜７５°となる。一実施例においては、干渉の回避は好ましい切実な要求であり、４５°＜α＜７５°となる。他の実施例においては、製造の間のスポットのセンタリングの調節可能性が好ましい切実な要求であり、１５°＜α＜４５°となる。
【００３６】
フォーカス誤差信号（ＦＥ）、半径方向誤差信号（ＲＥ）及びデータ読み出し信号（ＲＦ）を生成するため、本実施例の検出器アレイにおいて以下のような関係が形成される：
ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ４＋Ｂ２＋Ｂ３）−（Ａ２＋Ａ３＋Ｂ１＋Ｂ４）
ＲＥ＝（Ａ１＋Ａ２−Ａ３−Ａ４−Ｂ１−Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）＋γ（Ｃ１−Ｃ２＋Ｄ１−Ｄ２−Ｅ１＋Ｅ２−Ｆ１−Ｆ２）
ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）
【００３７】
図７は、光走査システムにおける主ビームスポットの４つの（±１，±１）状態の模式的な図を示す。図８は、正方形のスポット検出器の４つの象現を含む、ＤＰＤ半径方向トラッキングを実行する従来のスポット検出器アレイを示す。信号（１＋３）と（２＋４）との位相差又は時間差が、トラッキングオフセットのための尺度である。
【００３８】
図９は本発明の第３の実施例を示す。本実施例においては、スポットサイズフォーカス誤差検出、３スポットプッシュプル半径方向トラッキング誤差検出、及びＤＰＤトラッキング誤差検出が全てイネーブルにされる。スポット検出器３００、３０２、３０４及び３０６が上述したスポット検出器１００、１０２、１０４及び１０６に一致するというように、本構成は第１の実施例の構成に類似するが、第１のスポット検出器３００がＤＰＤ半径方向トラッキングを実行するように構成される点を除く。この目的のため、スポット検出器３００は上述した検出器素子Ａ１乃至Ａ４を半分に分割するために、残りの分離線と直交して中央に配置される更なる分離線を有し、これにより、更なる４つの（全部で８つの）半分のサイズの長方形の検出器素子Ａ５乃至Ａ８を形成する。
【００３９】
上述した理由により、本構成は好ましくは１５°＜α＜７５°となる。一実施例においては、干渉の回避は好ましい切実な要求であり、４５°＜α＜７５°となる。他の実施例においては、製造の間のスポットのセンタリングの調節可能性が好ましい切実な要求であり、１５°＜α＜４５°となる。
【００４０】
フォーカス誤差信号（ＦＥ）、プッシュプル半径方向誤差信号（ＲＥ１）、ＤＰＤ半径方向誤差信号（ＲＥ２）、及びデータ読み出し信号（ＲＦ）を生成するため、本実施例の検出器アレイにおいて以下のような関係が形成される：
ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ８＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ａ３＋Ａ６＋Ａ７＋Ｂ１＋Ｂ３）
ＲＥ１＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ５＋Ａ６−Ａ３−Ａ４−Ａ７−Ａ８）＋γ（Ｃ１−Ｃ２＋Ｄ１−Ｄ２）
ＲＥ２＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ７＋Ａ８）−（Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６）
ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６＋Ａ７＋Ａ８＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）
【００４１】
図１０は、本発明の第４の実施例を示す。本実施例においては、スポットサイズフォーカス誤差検出、３スポットプッシュプル半径方向トラッキング誤差検出、及びＤＰＤ半径方向トラッキング誤差検出が全てイネーブルにされる。スポット検出器４００、４０２、４０４及び４０６が上述したスポット検出器３００、３０２、３０４及び３０６に一致するというように、本構成は第３の実施例に類似するが、スポットサイズ検出信号分離を提供するための分離線が、プッシュプルトラッキング誤差信号検出を提供するための分離線に平行にではなく直交して、即ち半径方向に等価な方向に配置される点を除く。本実施例において、検出器４０６は検出器４００の中心を通過する線Ｚ−Ｚに沿って配置される。第１乃至第３の実施例において１５°＜α＜７５°である線Ｙ−Ｙの構成に帰せられる全ての利点は、ここでは１５°＜β≦９０°によって得られる。好適な実施例においては、得られる利点の効果を増大させるために、４５°＜β＜９０°である。
【００４２】
フォーカス誤差信号（ＦＥ）、プッシュプル半径方向誤差信号（ＲＥ１）、ＤＰＤ半径方向誤差信号（ＲＥ２）、及びデータ読み出し信号（ＲＦ）を生成するため、本実施例の検出器アレイにおいて以下のような関係が形成される：
ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ８＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ａ３＋Ａ６＋Ａ７＋Ｂ１＋Ｂ３）
ＲＥ１＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４−Ａ５−Ａ６−Ａ７−Ａ８）＋γ（Ｃ１−Ｃ２＋Ｄ１−Ｄ２）
ＲＥ２＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ７＋Ａ８）−（Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６）
ＲＦ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６＋Ａ７＋Ａ８＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）
上述の実施例は、本発明の説明的な例として理解されるべきである。本発明の更なる実施例が予見できる。例えば第４の実施例においてフォーカス誤差信号及びプッシュプル半径方向誤差信号生成のために利用された直交する分離線は、第１又は第２の実施例に類似した他の実施例において利用されても良い。更に、第２の実施例における付加的なプッシュプル信号検出器は、第３又は第４の実施例において利用されても良い。１つの実施例に関して説明されたいずれの特徴も他の実施例においても利用されても良いことは理解されるべきである。更に、上述していない同等物及び変形が、添付する請求項によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく利用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例により構成された光走査装置の模式的な平面図である。
【図２（Ａ）】スポットサイズ検出のためのビーム分離装置の代替装置の模式的な平面図である。
【図２（Ｂ）】スポットサイズ検出のためのビーム分離装置の代替装置の模式的な平面図である。
【図３（Ａ）】異なる焦点の条件による、従来のスポットサイズ検出器装置において検出されるスポットの模式的な平面図である。
【図３（Ｂ）】異なる焦点の条件による、従来のスポットサイズ検出器装置において検出されるスポットの模式的な平面図である。
【図３（Ｃ）】異なる焦点の条件による、従来のスポットサイズ検出器装置において検出されるスポットの模式的な平面図である。
【図４（Ａ）】従来の光ディスクのデータトラックにフォーカスされる３つのスポットの模式的な平面図である。
【図４（Ｂ）】従来の３スポットプッシュプル型トラッキング誤差検出器にフォーカスされる３つのスポットの模式的な平面図である。
【図５】本発明の第１の実施例により構成された検出器アレイの模式的な平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例により構成された検出器アレイの模式的な平面図である。
【図７】ＤＰＤ半径方向トラッキングにおいて利用されるスポットの模式的な平面図である。
【図８】ＤＰＤ半径方向トラッキングにおいて利用されるスポット検出器の模式的な平面図である。
【図９】本発明の第３の実施例により構成された検出器アレイの模式的な平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施例により構成された検出器アレイの模式的な平面図である。
【国際公開パンフレット】
2004521437.tif 000003
2004521437.tif 000004
2004521437.tif 000005
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【国際調査報告】
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2004521437.tif 000023
2004521437.tif 000024