(57)【要約】      （修正有）【課題】分岐された３本の光ビームの光ディスクへの照射位置を適切な位置にして正確な位相差調整を行うことを可能とし、案内溝がある光ディスクに対して良好なトラッキングエラー信号を得る。【解決手段】所定の波長の光源３１と、光ビームを３本に分岐する光分岐素子３２と、３本の光ビームを光ディスク１１に集光する対物レンズ３３と、反射された３本の戻りの光ビームを夫々受光する第１ー第３の光検出器４１，４２，４３と、第１ー第３の光検出器の信号を外部に出力するための信号処理回路部４５とを備え、第１乃至第３の光検出器は、それぞれ４分割された受光領域を有し、信号処理回路部４５は、所定の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第１乃至第４の出力信号線を有し、信号処理回路部４５は、制御部に制御されて、出力信号線のそれぞれに接続される信号を所定の受光領域から得られる信号に切り替える切替手段を有する。【選択図】図２
2007102831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを３本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
上記分岐された３本の光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、
上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうちメインビームを受光する第１の光検出器と、
上記第１の光検出器の光ディスクの記録トラックの接線方向の両側に設けられ、上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームの残りの第１及び第２のサブビームをそれぞれ受光する第２及び第３の光検出器と、
上記第１乃至第３の光検出器で得られる信号を外部に出力するための信号処理回路部とを備え、
第１の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第２の光検出器側に配置される第１及び第２の受光領域と、第３の光検出器側に配置される第３及び第４の受光領域とを有し、
第２の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側と反対側に配置される第５及び第６の受光領域と、第１の光検出器側に配置される第７及び第８の受光領域とを有し、
第３の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側に配置される第９及び第１０の受光領域と、第１の光検出器側と反対側に配置される第１１及び第１２の受光領域とを有する光ピックアップにおいて、
上記信号処理回路部は、上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第５の受光領域及び上記第３の光検出器の第９の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第１の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第６の受光領域及び上記第３の光検出器の第１０の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第２の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第７の受光領域及び上記第３の光検出器の第１１の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第３の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第８の受光領域及び上記第３の光検出器の第１２の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第４の出力信号線とを有し、
上記信号処理回路部は、制御部に制御されて、上記第１の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第５及び第６の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第２の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第９及び第１０の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第３の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第７及び第８の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第４の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第１１及び第１２の受光領域から得られる信号に切り替える切替手段を有する光ピックアップ。
【請求項２】
上記切替手段により切り替えた状態の上記第１及び第３の出力信号線から出力される信号の和と、上記切替手段により切り替えた状態の上記第２及び第４の出力信号線から出力される信号の和とから、上記第１及び第２のサブビームの上記光ディスクの記録トラックへの照射位置を調整する請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
案内溝を有する光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを３本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
上記分岐された３本の光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、
上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうちメインビームを受光する第１の光検出器と、
上記第１の光検出器の光ディスクの記録トラックの接線方向の両側に設けられ、上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームの残りの第１及び第２のサブビームをそれぞれ受光する第２及び第３の光検出器と、
上記第１乃至第３の光検出器で得られる信号を外部に出力するための信号処理回路部とを備え、
第１の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第２の光検出器側に配置される第１及び第２の受光領域と、第３の光検出器側に配置される第３及び第４の受光領域とを有し、
第２の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側と反対側に配置される第５及び第６の受光領域と、第１の光検出器側に配置される第７及び第８の受光領域とを有し、
第３の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側に配置される第９及び第１０の受光領域と、第１の光検出器側と反対側に配置される第１１及び第１２の受光領域とを有し、
上記信号処理回路部は、上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第５の受光領域及び上記第３の光検出器の第９の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第１の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第６の受光領域及び上記第３の光検出器の第１０の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第２の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第７の受光領域及び上記第３の光検出器の第１１の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第３の出力信号線と、
上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第８の受光領域及び上記第３の光検出器の第１２の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第４の出力信号線とを有し、
上記信号処理回路部は、制御部に制御されて、上記第１の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第５及び第６の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第２の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第９及び第１０の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第３の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第７及び第８の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第４の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第１１及び第１２の受光領域から得られる信号に切り替える切替手段を有する光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ピックアップ及び光ディスク装置において、トラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号を生成するために様々な方法が用いられている。
【０００３】
そして、トラッキングサーボ用の案内溝を有するＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録再生型の光ディスクに対して良好なトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号を生成するために、例えば、特開２００３−１７８４８２号公報に記載された光ピックアップのように、１２分割された受光領域を有する光検出器を備える光ピックアップが知られている。（特許文献１参照）。
【０００４】
特開２００３−１７８４８２号公報の光ピックアップは、回折格子によって分離された３本の光ビームを光ディスクの所定位置に照射し、その戻りの光ビームを所定の構成を有する１２分割の光検出器により受光している。この光ピックアップは、非点収差方式により、良好なフォーカシングエラー信号を生成することで外乱の影響を大幅に低減でき、プッシュプル方式により、良好なトラッキングエラー信号を生成することで対物レンズ変位に伴って発生するオフセットの影響を大幅に低減することができる。
【０００５】
しかしながら、かかる光ピックアップでは、３本の光ビームの位相調整を、信号処理の都合上サイドプッシュプルが最大になるように調整することで位相差を調整していたため、正確な位相差調整が行われていなかった。そのため、良好なトラッキングエラー信号を正確にとることが困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７８４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光分岐素子により分岐された３本の光ビームの光ディスクの記録トラックへの照射位置を適切な位置にして正確な位相差調整を行うことを可能とし、信号記録面に連続した案内溝が設けられた光ディスクに対して良好なトラッキングエラー信号を得ることができる光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明にかかる光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを３本の光ビームに分岐する光分岐素子と、上記分岐された３本の光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうちメインビームを受光する第１の光検出器と、上記第１の光検出器の光ディスクの記録トラックの接線方向の両側に設けられ、上記信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームの残りの第１及び第２のサブビームをそれぞれ受光する第２及び第３の光検出器と、上記第１乃至第３の光検出器で得られる信号を外部に出力するための信号処理回路部とを備え、第１の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第２の光検出器側に配置される第１及び第２の受光領域と、第３の光検出器側に配置される第３及び第４の受光領域とを有し、第２の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側と反対側に配置される第５及び第６の受光領域と、第１の光検出器側に配置される第７及び第８の受光領域とを有し、第３の光検出器は、上記接線方向に２分割され、上記接線方向に直交する方向に２分割されることで４分割されて、第１の光検出器側に配置される第９及び第１０の受光領域と、第１の光検出器側と反対側に配置される第１１及び第１２の受光領域とを有する光ピックアップにおいて、上記信号処理回路部は、上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第５の受光領域及び上記第３の光検出器の第９の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第１の出力信号線と、上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第６の受光領域及び上記第３の光検出器の第１０の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第２の出力信号線と、上記第１の光検出器の第２の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第７の受光領域及び上記第３の光検出器の第１１の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第３の出力信号線と、上記第１の光検出器の第１の受光領域と上記接線方向に対して同一の側に配置される上記第２の光検出器の第８の受光領域及び上記第３の光検出器の第１２の受光領域から得られる信号が接続されて外部に出力する第４の出力信号線とを有し、上記信号処理回路部は、制御部に制御されて、上記第１の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第５及び第６の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第２の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第９及び第１０の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第３の出力信号線に接続される信号を上記第２の光検出器の第７及び第８の受光領域から得られる信号に切り替え、上記第４の出力信号線に接続される信号を上記第３の光検出器の第１１及び第１２の受光領域から得られる信号に切り替える切替手段を有する。
【０００９】
上述したような目的を達成するため、本発明にかかる光ディスク装置は、光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置は、光分岐素子により分岐された３本の光ビームの光ディスクの記録トラックへの照射位置を適切な位置にして正確な位相差調整を行うことを可能とし、信号記録面に連続した案内溝が設けられた光ディスクに対して良好なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００１２】
この光ディスク装置１０は、光ディスク１１に対して情報信号の記録及び／又は再生を行うことができる記録再生装置である。ここで用いられる光ディスク１１は、例えば、トラッキングエラー信号用の案内溝（グルーブ）を有し、ランド（案内溝間）とグルーブ（案内溝）の両方に情報の書換えが可能とされるランドグルーブ方式のＤＶＤ−ＲＡＭである。
【００１３】
光ディスク装置１０は、図１に示すように、光ディスク１１を回転操作する駆動手段としてスピンドルモータ１２と、スピンドルモータ１２を制御するモータ制御回路１３と、スピンドルモータ１２により回転される光ディスク１１に光ビームを照射し光ディスク１１で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ１と、光ピックアップ１から出力された電気信号を増幅するＲＦアンプ１５と、対物レンズのフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成するサーボ回路１６と、サブコードデータを抽出するサブコード抽出回路１７とを備える。
【００１４】
また、この光ディスク装置１０は、記録系として、パーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続され、記録すべきデータが入力される入力端子１８と、入力端子１８に入力された記録データに対してエラー訂正符号化処理を施すエラー訂正符号化回路１９と、エラー訂正符号化処理が施されたデータを変調する変調回路２０と、変調された記録データに対して記録処理を施す記録処理回路２１とを備える。
【００１５】
更に、光ディスク装置１０は、再生系として、光ディスク１１より読み出した再生データに対して復調する復調回路２２と、復調された再生データに対してエラー訂正復号処理を施すエラー訂正復号化回路２３と、エラー訂正復号処理されたデータを出力する出力端子２４とを備える。更に、光ディスク装置１０は、装置に対して操作信号を入力する操作部２５と、各種制御データ等を格納するメモリ２６と、全体の動作を制御する制御回路２７とを備える。
【００１６】
スピンドルモータ１２は、スピンドルに光ディスク１１が装着されるディスクテーブルが設けられており、ディスクテーブルに装着されている光ディスク１１を回転する。モータ制御回路１３は、光ディスクをＣＬＶ（Constant Linear Velocity）で回転することができるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。具体的に、モータ制御回路１３は、水晶発振器からの基準クロックとＰＬＬ回路からのクロックとに基づいて光ディスク１１の回転速度が線速一定となるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。なお、光ディスク１１は、ＣＡＶ（Cnstant Angular Velocity）やＣＬＶとＣＡＶとを組み合わせた制御で回転するようにしてもよい。
【００１７】
光ピックアップ１は、所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源、この光源より出射された光ビームを集束する対物レンズ、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器等を備える。光ピックアップ１は、光ディスク１１に記録されているデータを読み出すとき、半導体レーザの出力を標準レベルに設定し、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。また、光ピックアップ１は、記録データを光ディスク１１に記録するとき、半導体レーザの出力を、再生時の標準レベルより高い記録レベルにして、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。光ピックアップ１は、記録再生時、光ディスク１１に光ビームを照射し、信号記録面で反射した戻りの光ビームを光検出器で検出し、光電変換する。また、対物レンズは、２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカシングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。なお、半導体レーザ、対物レンズ及び光検出器等の光学系の構成については後に詳述する。
【００１８】
ＲＦアンプ１５は、光ピックアップ１を構成する光検出器からの電気信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号は、後述のように生成される。そして、ＲＦアンプ１５は、再生時、ＲＦ信号を復調回路２２に出力し、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路１６に出力する。
【００１９】
サーボ回路１６は、光ディスク１１を再生する際のサーボ信号を生成する。具体的に、サーボ回路１６は、ＲＦアンプ１５から入力されたフォーカシングエラー信号に基づき、このフォーカシングエラー信号が０となるように、フォーカシングサーボ信号を生成し、また、ＲＦアンプ１５から入力されたトラッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー信号が０となるように、トラッキングサーボ信号を生成する。そして、サーボ回路１６は、フォーカシングサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を光ピックアップ１を構成する対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。この駆動回路は、フォーカシングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズを対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位させ、トラッキングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に対物レンズを駆動変位させる。
【００２０】
サブコード抽出回路１７は、ＲＦアンプ１５より出力されたＲＦ信号よりサブコードデータを抽出し、抽出したサブコードデータを制御回路２７に出力し、制御回路２７がアドレスデータ等を特定できるようにする。
【００２１】
入力端子１８は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器のＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＡＴＡＰＩ（Advanced Techonology Attachment Packet Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４等のインタフェースに電気的に接続され、ホスト機器よりオーディオデータ、映画データ、コンピュータプログラム、コンピュータで処理された処理データ等の記録データが入力され、入力された記録データをエラー訂正符号化回路１９に出力する。
【００２２】
エラー訂正符号化回路１９は、例えば、クロスインターリーブ・リード・ソロモン符号化（Cross Interleave Reed-solomon Code；ＣＩＲＣ）、リードソロモン積符号化等のエラー訂正符号化処理を行い、エラー訂正符号化処理した記録データを変調回路２０に出力する。変調回路２０は、８−１４変調、８−１６変調等の変換テーブルを有しており、入力された８ビットの記録データを１４ビット又は１６ビットに変換して、記録処理回路２１に出力する。記録処理回路２１は、変調回路２０から入力された記録データに対してＮＲＺ（Non Return to Zero）、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverted）等の処理や記録補償処理を行い、光ピックアップ１に出力する。
【００２３】
復調回路２２は、変調回路２０と同様な変換テーブルを有しており、ＲＦアンプ１５から入力されたＲＦ信号を１４ビット又は１６ビットから８ビットに変換し、変換した８ビットの再生データをエラー訂正復号化回路２３に出力する。エラー訂正復号化回路２３は、復調回路２２から入力されたデータに対してエラー訂正復号処理を行い、出力端子２４に出力する。出力端子２４は、上述したホスト機器のインタフェースに電気的に接続されている。出力端子２４より出力された再生データは、ホスト機器に接続されたモニタに表示され、また、スピーカで再生音に変換されて出力される。
【００２４】
操作部２５は、光ディスク装置１０を操作するための各種操作信号を生成し、生成した各種操作信号を制御回路２７に出力する。具体的に、この操作部２５は、光ディスク装置１０に設けられたイジェクト釦２５ａの他、ディスクテーブルに装着された光ディスク１１に対して記録データの記録を開始する記録釦２５ｂや光ディスク１１に記録されているデータの再生を開始する再生釦２５ｃや記録再生動作を停止する停止釦２５ｄを備える。記録釦２５ｂ、再生釦２５ｃ、停止釦２５ｄ等は、必ずしも光ディスク装置１０にイジェクト釦２５ａと共に設けられている必要は無く、例えばホスト機器のキーボード、マウス等を操作することにより、ホスト機器よりインタフェースを介して記録開始信号、再生開始信号、停止信号等を制御回路２７に入力するようにしてもよい。
【００２５】
メモリ２６は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御回路２７が行う各種制御データやプログラムが格納されている。具体的に、このメモリ２６には、光ピックアップ１をディスクテーブルに装着された光ディスク１１の径方向に送り操作する際の駆動源となるスレッドモータ２８の光ディスク１１の種類に応じた各種制御データが格納されている。
【００２６】
制御回路２７は、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ等で構成されており操作部２５からの操作信号に応じて装置全体の動作を制御する。また、制御回路２７は、光ディスク１１の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から異なるフォーマットを検出して光ディスク１１の種類を判別し、検出された光ディスク１１の種類に応じて光ピックアップ１の半導体レーザの光源及び出力パワーを切り換える。
【００２７】
以上のように構成された光ディスク装置１０は、スピンドルモータ１２によって、光ディスク１１を回転操作し、サーボ回路１６からの制御信号に応じてスレッドモータ２８を駆動制御し、光ピックアップ１を光ディスク１１の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク１１に対して情報の記録再生を行う。
【００２８】
次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ１について説明する。
【００２９】
本発明を適用した光ピックアップ１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームをメインビーム並びに第１及び第２のサブビームからなる３本の光ビームに分岐する光分岐素子として回折格子３２と、回折格子３２に分岐された３本の光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光する対物レンズ３３と、光ディスク１１の信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうちメインビームを受光する第１の光検出器４１と、光ディスク１１の信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうち第１のサブビームを受光する第２の光検出器４２と、光ディスク１１の信号記録面で反射された３本の戻りの光ビームのうち第２のサブビームを受光する第３の光検出器４３と、この第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３で得られる信号を外部に出力するための信号処理回路部４５とを備える。
【００３０】
また、光ピックアップ１は、対物レンズ３３と回折格子３２との間に設けられ、光ディスク１１の信号記録面で反射された戻り（復路側）の光ビームの光路を変えて、光源３１から出射された往路側の光ビームの光路から分離するビームスプリッタ３４と、対物レンズ３３とビームスプリッタ３４との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームの発散角を変えて平行光とするコリメータレンズ３５と、対物レンズ３３とコリメータレンズ３５との間に設けられ、コリメータレンズ３５に平行光とされた光ビームを光ディスク１１側に反射させる立ち上げミラー３６と、ビームスプリッタ３４と第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３との間に設けられ、ビームスプリッタ３４で反射された戻りの３本の光ビームをそれぞれ第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３に集光するシリンドリカルレンズ３７とを有する。
【００３１】
光源３１は、例えば、波長６５０ｎｍ程度のレーザ光束を出射する半導体レーザである。回折格子３２は、光源３１から出射された光ビームをそのまま透過する０次光（以下、「メインビーム」という。）と、所定の回折角でメインビームから分岐される±１次回折光（以下、それぞれ「第１のサブビーム」、「第２のサブビーム」という。）とに分岐する。
【００３２】
ビームスプリッタ３４は、回折格子３２で分岐されたメインビーム並びに第１及び第２のサブビーム（以下、「３本の光ビーム」という。）を透過してコリメータレンズ３５側に出射させるとともに、信号記録面で反射された戻りの３本の光ビームを反射してシリンドリカルレンズ３７側に出射させる。
【００３３】
コリメータレンズ３５は、ビームスプリッタ３４を経て入射した３本の光ビームを平行光にして立ち上げミラー３６側に出射させる。立ち上げミラー３６は、コリメータレンズ３５で平行光とされた３本の光ビームを反射して対物レンズ３３側に出射させる。
【００３４】
対物レンズ３３は、立ち上げミラー３６に反射された３本の光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光し、メインスポット１００並びに第１及び第２のサブスポット１０１，１０２（以下、「３個の光スポット」という。）を形成する。この光ディスク１１の信号記録面に集光された３本の光ビームは、信号記録面で反射されて、往路光と同様の光路を経由して、上述したビームスプリッタ３４で反射されてシリンドリカルレンズ３７に入射する。
【００３５】
回折格子３２で回折分岐され、対物レンズ３３で集光された３個の光スポットの光ディスク半径方向の照射位置間隔は、光ディスク１１の案内溝ピッチの略半分に一致するように設定されている。すなわち、例えば、メインスポット１００が光ディスク１１の案内溝間（ランド）の真ん中に位置している場合は、第１及び第２のサブスポット１０１，１０２がこの案内溝間に隣接する案内溝（グルーブ）の真ん中に位置するようにされている。そして、案内溝に対して３個の光スポットの照射位置が相対的にずれていくときには、３個の光スポットの光ディスク半径方向の照射位置間隔は常に保たれており、その一方で、信号記録面での戻りの光ビームは、案内溝による回折の影響をうけて、周期的に変化する特有の強度分布パターンを有することになる。そして、メインスポット１００の戻りの光ビームと、第１及び第２のサブスポット１０１，１０２の戻りの光ビームとの強度分布のパターンを比較すると、左右反転したような変化を有する。
【００３６】
シリンドリカルレンズ３７は、通過する光ビームに後述するフォーカシングエラー信号を検出するための所定の非点収差を与える。
【００３７】
第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３は、図３に示すように、それぞれ、３個の光スポットの強度中心が、それぞれの光検出器の受光領域の中心、すなわち、後述する分割線の交点と一致するように配置されている。そして、第２及び第３の光検出器４２，４３は、第１の光検出器４１の光ディスク１１の記録トラックの接線方向の両側に設けられている。
【００３８】
第１の光検出器４１は、図３に示すように、光ディスク１１の記録トラックの接線方向に２分割され、接線方向に直交する方向に２分割されることで所謂田の字型に４分割されて、第２の光検出器側に配置される第１及び第２の受光領域５１，５２と、第３の光検出器側に配置される第３及び第４の受光領域５３，５４とを有している。ここで、第３の受光領域５３は、第２の受光領域５２と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。また、第４の受光領域５４は、第１の受光領域５１と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。
【００３９】
また、第２の光検出器４２は、図３に示すように、接線方向に２分割され、接線方向に直交する方向に２分割されることで所謂田の字型に４分割されて、第１の光検出器側と反対側に配置される第５及び第６の受光領域５５，５６と、第１の光検出器側に配置される第７及び第８の受光領域５７，５８とを有している。ここで、第５及び第８の受光領域５５，５８は、第１の受光領域５１と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。また、第６及び第７の受光領域５６，５７は、第２の受光領域５２と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。
【００４０】
第３の光検出器４３は、図３に示すように、接線方向に２分割され、接線方向に直交する方向に２分割されることで所謂田の字型に４分割されて、第１の光検出器側に配置される第９及び第１０の受光領域５９，６０と、第１の光検出器側と反対側に配置される第１１及び第１２の受光領域６１，６２とを有している。ここで、第９及び第１２の受光領域５９，６２は、第１の受光領域５１と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。また、第１０及び第１１の受光領域６０，６１は、第２の受光領域５２と並んで配置、すなわち接線方向に対して同一の側に配置される。
【００４１】
第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３の第１乃至第１２の受光領域５１〜６２で光電変換されて検出された各検出電流は、第１乃至第３の光検出器のパッケージ内部に設けられた電流−電圧変換増幅器によって電圧に変換されてそれぞれ信号処理回路部４５に送られる。
【００４２】
信号処理回路部４５は、図４乃至図７に示すように、トラッキングサーボ状態及びフォーカシングサーボ状態におけるゲイン調整を行う第１の状態乃至第６の状態と、工場出荷前に３個の光スポットの位置を調整して３本の光ビームの位相差調整を行う調整状態である第７の状態とを切り替える切替手段として切替スイッチ６３，６４，６５，６６が設けられている。また、信号処理回路部４５は、記録時及び再生時のゲインを切り替える、具体的には、第１の状態と第５の状態、及び、第２の状態と第６の状態を切り替える切替スイッチ７５，７６，７７，７８が設けられている。
【００４３】
切替スイッチ６３は、表１及び図４に示すように、スイッチ部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅを有し、モード１又は５（ＭＯＤＥ−１／５）のときは、スイッチ部６３ａがオンとなり、その他のスイッチ部がオフとなり、演算部６７ａにより、第１の状態又は第５の状態となるように演算される。また、モード２又は６（ＭＯＤＥ−２／６）のときは、スイッチ部６３ｂがオンとなり、その他のスイッチ部がオフとなり、演算部６７ｂにより、第２の状態又は第６の状態となるように演算される。また、モード３（ＭＯＤＥ−３）のときは、スイッチ部６３ｃがオンとなり、その他のスイッチ部がオフとなり、演算部６７ｃにより、第３の状態となるように演算される。また、モード４（ＭＯＤＥ−４）のときは、スイッチ部６３ｄがオンとなり、その他のスイッチ部がオフとなり、演算部６７ｄにより、第４の状態となるように演算される。さらに、工場出荷前の調整時である調整モード（ＡＤＪＵＳＴ）のときは、スイッチ部６３ｅがオンとなり、その他のスイッチ部がオフとなり、演算部６７ｅにより第７の状態となるように演算される。但し、この調整時（調整モード）には、後述するように、外部に出力する信号の組み合わせが他の状態のときと異なる。尚、調整モードのときは、モード１と略同様のゲインとされている。そして、モード１，２のときは、切替スイッチ７５がオフとされ、それ以外のときは、切替スイッチ７５がオンとされることで、第１乃至第７の状態を切り替えて、例えば、「再生用Ｌゲイン」、「再生用Ｈゲイン」、「記録用Ｌゲイン」、「記録用Ｍ１ゲイン」、「記録用Ｍ２ゲイン」、「記録用Ｈゲイン」及び「調整用ゲイン」のいずれか一のゲインを選択することができる。
【００４４】
【表１】
2007102831.tif 000003
【００４５】
切替スイッチ６４，６５，６６は、表１並びに図５乃至図７に示すように、それぞれ、スイッチ部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ、スイッチ部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ、スイッチ部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅとを有し、切替スイッチ６３の場合と同様に、モード１〜６又は、調整モード（工場出荷前の調整時）のときに各スイッチ部がオン・オフされるとともに切替スイッチ７６，７７，７８がオン・オフされて、それぞれの演算部６８ａ〜６８ｅ、演算部６９ａ〜６９ｅ、演算部７０ａ〜７０ｅにより、第１乃至第７の状態となるように演算される。
【００４６】
また、信号処理回路部４５は、上述の切替スイッチ６３，６４，６５，６６により第１の状態乃至第６の状態とされているときに、第５及び第９の受光領域５５，５９から得られる信号が接続されて外部に出力する第１の出力信号線７１と、第６及び第１０の受光領域５６，６０から得られる信号が接続されて外部に出力する第２の出力信号線７２と、第７及び第１１の受光領域５７，６１から得られる信号が接続されて外部に出力する第３の出力信号線７３と、第８及び第１２の受光領域５８，６２から得られる信号が接続されて外部に出力する第４の出力信号線７４と、第１乃至第４の受光領域５１〜５４から得られる信号がそれぞれそのまま外部に出力する図示しない第５乃至第８の出力信号線とを有する。
【００４７】
以下、第１の出力信号線７１から出力される信号を、第５の受光領域５５から得られる信号ｅと第９の受光領域５９から得られる信号ｉとの和である（ｅ＋ｉ）とし、第２の出力信号線７２から出力される信号を、第６の受光領域５６から得られる信号ｆと第１０の受光領域６０から得られる信号ｊとの和である（ｆ＋ｊ）とし、第３の出力信号線７３から出力される信号を、第７の受光領域５７から得られる信号ｇと第１１の受光領域６１から得られる信号ｋとの和である（ｇ＋ｋ）とし、第４の出力信号線７４から出力される信号を第８の受光領域５８から得られる信号ｈと第１２の受光領域６２から得られる信号ｌとの和である（ｈ＋ｌ）として説明する。また、第５の出力信号線から出力される信号を、第１の受光領域５１から得られる信号ａとし、第６の出力信号線から出力される信号を、第２の受光領域５２から得られる信号ｂとし、第７の出力信号線から出力される信号を、第３の受光領域５３から得られる信号ｃとし、第８の出力信号線から出力される信号を、第４の受光領域５４から得られる信号ｄとして説明する。
【００４８】
信号処理回路部４５は、切替スイッチ６３，６４，６５，６６により第１の状態乃至第６の状態が切り替えられることで、各第１乃至第８の出力信号線から外部に出力する信号の組み合わせは変わらないが、信号のゲインが変化されて外部に出力される。
【００４９】
そして、信号処理回路部４５は、上述の切替スイッチ６３，６４，６５，６６により第７の状態に切り替えられたときに、第１の出力信号線７１に接続される信号を第５及び第６の受光領域５５，５６から得られる信号（ｅ＋ｆ）に切り替え、第２の出力信号線７２に接続される信号を第９及び第１０の受光領域５９，６０から得られる信号（ｉ＋ｊ）に切り替え、第３の出力信号線７３に接続される信号を第７及び第８の受光領域５７，５８から得られる信号（ｇ＋ｈ）に切り替え、第４の出力信号線７４に接続される信号を第１１及び第１２の受光領域６１，６２から得られる信号（ｋ＋ｌ）に切り替える。
【００５０】
次に、上述した光ピックアップ１において、生成されるトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号について説明する。
【００５１】
トラッキングエラー信号は、切替スイッチ６３，６４，６５，６６により信号処理回路部４５が、第１乃至第６の状態のいずれか１の状態となるように切り替えられ、第１及び第２の出力信号線７１，７２から出力される信号の和と、第３及び第４の出力信号線７３，７４から出力される信号の和と、第１の光検出器４１の第１乃至第４の受光領域５１〜５４から得られる第５乃至第８の出力信号線から出力される信号とから生成される。
【００５２】
すなわち、まず、第５乃至第８の出力信号線から出力される信号ａ，ｂ，ｃ，ｄから、図示しない加算器及び減算器によって信号（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）が出力される。この信号（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）は、光ディスク１１の信号記録面上のメインスポット１００を光ディスク１１のトラッキング方向（半径方向）に２分割した場合の各々の領域の検出光量に相当し、この２個の信号の差信号はいわゆるプッシュプル方式によって検出される光ディスク１１の信号記録面上のメインスポット１００のトラッキング誤差信号に相当する。
【００５３】
一方で、第１乃至第４の出力信号から出力される信号（ｅ＋ｉ），（ｆ＋ｊ），（ｇ＋ｋ），（ｈ＋ｌ）から、図示しない加算器によって、（ｅ＋ｉ＋ｆ＋ｊ），（ｇ＋ｋ＋ｈ＋ｌ）が得られ、さらに、図示しない減算器によって、｛（ｅ＋ｉ＋ｆ＋ｊ）−（ｇ＋ｋ＋ｈ＋ｌ）｝が得られる。さらに、所定の増幅率Ｋ１で信号を増幅して出力される。
【００５４】
そして、最後に減算器により、上述の信号を減算処理することで得られる出力信号｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−Ｋ１×｛（ｅ＋ｉ＋ｆ＋ｊ）−（ｇ＋ｋ＋ｈ＋ｌ）｝がトラッキングエラー信号として得られる。この信号は、第１の光検出器４１から得られたメインスポット１００のトラッキング誤差信号から、第２及び第３の光検出器４２，４３から得られた第１及び第２のサブスポット１０１，１０２のトラッキング誤差信号を減算した信号である。
【００５５】
このように得られたトラッキングエラー信号は、プッシュプル方式であるにもかかわらずプッシュプル方式の欠点であった対物レンズ変位に伴うオフセットの影響が大幅に解消された良好な信号である。
【００５６】
フォーカシングエラー信号は、切替スイッチ６３，６４，６５，６６により信号処理回路部が第１乃至第６の状態のいずれか１の状態となるように切り替えられ、第１及び第３の出力信号線７１，７３から出力される信号の和と、第２及び第４の出力信号線７２，７４から出力される信号の和と第１の光検出器４１の第１乃至第４の受光領域５１〜５４から得られる第５乃至第８の出力信号線から出力される信号とから生成される。
【００５７】
すなわち、まず、第５乃至第８の出力信号線から出力される信号ａ，ｂ，ｃ，ｄから、図示しない加算器及び減算器によって信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）が出力される。この信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）は、いわゆる非点収差方式によって検出される光ディスク１１の信号記録面上のメインスポット１００の焦点ずれ信号に相当する。
【００５８】
一方で、第１乃至第４の出力信号から出力される信号（ｅ＋ｉ），（ｆ＋ｊ），（ｇ＋ｋ），（ｈ＋ｌ）から、図示しない加算器によって、（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ），（ｆ＋ｊ＋ｈ＋ｌ）が得られ、さらに、図示しない減算器によって、｛（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｆ＋ｊ＋ｈ＋ｌ）｝が得られる。さらに、所定の増幅率Ｋ２で信号を増幅して出力される。
【００５９】
そして、最後に加算器により、上述の信号を加算処理することで得られる出力信号｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝＋Ｋ２｛（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｆ＋ｊ＋ｈ＋ｌ）｝がフォーカシングエラー信号として得られる。この信号は、第１の光検出器４１から得られたメインスポット１００の焦点ずれ信号と、第２及び第３の光検出器４２，４３から得られた第１及び第２のサブスポット１０１，１０２の焦点ずれ信号の和信号を、信号振幅を合わせた状態で足し合わせた信号に相当する。
【００６０】
このように得られたフォーカシングエラー信号は、案内溝での回折による焦点ずれ信号の外乱を大幅に解消した良好な信号である。
【００６１】
以上のように、光ピックアップ１は、それぞれ４分割された第１乃至第３の光検出器４１，４２，４３、及び所定の構成を有する信号処理回路部４５により、プッシュプル方式であるにもかかわらずプッシュプル方式の欠点であった対物レンズ変位に伴うオフセットの影響が大幅に解消された良好なトラッキングエラー信号、及び、案内溝での回折による焦点ずれ信号の外乱を大幅に解消した良好なフォーカシングエラー信号を得ることができる。
【００６２】
次に、上述した光ピックアップ１における３本の光ビームの光ディスク１１の記録トラックへの照射位置を適切な位置に調整し、３個の光スポットの位相差調整することについて説明する。
【００６３】
位相差調整のための検出信号は、切替スイッチ６３，６４，６５，６６により信号処理回路部が第７の状態に切り替えられ、すなわち、調整状態に切り替えられ、第１及び第３の出力信号線７１，７３から出力される信号の和と、第２及び第４の出力信号線７２，７４から出力される信号の和とから、第１及び第２のサブビームの光ディスク１１の信号記録面での位相差を調整する。
【００６４】
すなわち、第１乃至第４の出力信号から出力される信号（ｅ＋ｆ），（ｉ＋ｊ），（ｇ＋ｈ），（ｋ＋ｌ）から、図示しない加算器によって、（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ），（ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ）が得られ、この信号に基づいて３本の光ビームの光ディスク１１の記録トラックへの照射位置を適切な位置に調整し、３個の光スポットの位相差調整をすることができる。ここで、３本の光ビームの光ディスク１１の記録トラックへの照射位置の調整は、例えば、外部に設けられた調整機器により、各スポットのリサージュ波形を見ながら、回折格子３２を光軸を中心に回転させることにより行う。
【００６５】
このように、切替スイッチ６３，６４，６５，６６により調整状態に切り替えられた、第１及び第３の出力信号線７１，７３から出力される信号の和と、第２及び第４の出力信号線７２，７４から出力される信号の和とから、３個の光スポットの位相差を調整することで、正確な位相差調整を行うことができ、正確な位相差調整、すなわち、第１及び第２のサブスポット１０１，１０２の照射位置を正確にすることで、正確なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００６６】
すなわち、この切替手段を有さない場合には、位相差調整は、サイドプッシュプルが最大となるように調整するしかなかった。より具体的には、｛（ｅ＋ｉ＋ｆ＋ｊ）−（ｇ＋ｋ＋ｈ＋ｌ）｝が最大になるように調整し、ＤＰＰレベルのディスク内外周差で確認するしかなかった。
【００６７】
これに対し、本発明を適用した光ピックアップ１では、上述のように、先行スポットである第１のサブスポット（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）と、後行スポットである第２のサブスポット（ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ）との位相差を調整し、すなわち、先行スポット及び後行スポットの位相差を直接測定することで確認することができ、正確な位相差調整を行うことができ、正確な位相差調整により正確なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００６８】
上述のように、本発明を適用した光ピックアップ１は、光分岐素子により分岐された３本の光ビームの光ディスク１１の記録トラックへの照射位置を適切な位置にして正確な位相差調整を行うことを可能とし、信号記録面に連続した案内溝が設けられた光ディスクに対して良好なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００６９】
さらには、本発明を適用した光ピックアップ１は、３本の光ビームの正確な位相差調整を可能とするとともに、案内溝が設けられた光ディスクに対して、プッシュプル方式であるにもかかわらずプッシュプル方式の欠点であった対物レンズ変位に伴うオフセットの影響が大幅に解消された良好なトラッキングエラー信号と、案内溝での回折による焦点ずれ信号の外乱を大幅に解消した良好なフォーカシングエラー信号とを得ることができる。
【００７０】
また、本発明を適用した光ディスク装置１０は、光分岐素子により分岐された３本の光ビームの光ディスク１１の記録トラックへの照射位置を適切な位置にして正確な位相差調整を行うことを可能とするとともに、良好なトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号を得ることができるので、光ディスク１１に対する情報の良好な記録・再生を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用した記録再生装置の構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明を適用した光ピックアップの光学系の例を示す光路図である。
【図３】本発明を適用した光ピックアップを構成する第１乃至第３の光検出器の構成を示す平面図である。
【図４】本発明を適用した光ピックアップを構成する信号処理回路部の構成の一部を示す図である。
【図５】本発明を適用した光ピックアップを構成する信号処理回路部の構成の一部を示す図である。
【図６】本発明を適用した光ピックアップを構成する信号処理回路部の構成の一部を示す図である。
【図７】本発明を適用した光ピックアップを構成する信号処理回路部の構成の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  光ピックアップ、  １０  記録再生装置、  １１  光ディスク、  １２  スピンドルモータ、  ２７  制御部、  ３１  光源、  ３２  回折格子、  ３３    対物レンズ、  ３４  ビームスプリッタ、  ３５  コリメータレンズ、  ３６  立ち上げミラー、  ３７  シリンドリカルレンズ、  ４１  第１の光検出器、  ４２  第２の光検出器、  ４３  第３の光検出器、  ４５  信号処理回路部
【図１】
2007102831.tif 000004
【図２】
2007102831.tif 000005
【図３】
2007102831.tif 000006
【図４】
2007102831.tif 000007
【図５】
2007102831.tif 000008
【図６】
2007102831.tif 000009
【図７】
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