(57)【要約】【課題】  ２つ以上の異なるピッチのトラックが形成される光ディスクに記録された情報を再生する際のトラッキングエラー信号の信号品質を改善する。【解決手段】  この発明の光ヘッド装置は、光ディスクの記録層で反射された反射レーザ光を受光して対応する信号を出力する光検出器２８の受光面に、トラックピッチが異なる光ディスクの任意のトラックのトラックピッチに従って生起される回折光を検出した出力を位相差検出法（第１のトラッキングエラー検出法）とプッシュプル法（第２のトラッキングエラー検出法）のそれぞれにおいて所定の組み合わせに切り替えて利用するために、複数の回折光を提供することのできる回折パターン２４−５〜２４−８が与えられた回折素子（ＨＯＥ）２４を含む。【選択図】      図２
2007012191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を記録媒体の記録面に集光する集光手段と、
前記記録媒体の前記記録面で反射された反射光を共通の中心部分を含む複数の光に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された前記反射光を独立して受光可能に形成された複数の受光領域を有する光検出手段と、
を備え、
前記分割手段は、前記反射光を、少なくとも中心部分を含む光を用いる第１の方式により前記集光手段により集光される光と前記記録媒体の記録マーク列または案内溝の位置のずれを示すトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域と主として中心部分とは異なる領域を含む光を用いる第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域とを含み、
前記光検出手段からの出力は、前記第１の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合及び前記第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合のそれぞれにおいて所定の組み合わせに切り替えられる
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記分割手段は、外周領域とその内側に規定される中心部領域とを含み、
前記第１の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合においては、前記光検出手段の前記少なくとも中心部分を含む光に対応する出力と前記主として中心部分とは異なる領域を含む光に対応する出力が所定の組み合わせで利用され、前記第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合においては、前記分割手段の前記主として中心部分とは異なる領域を含む光に対応する前記光検出手段の領域からの出力が所定の組み合わせで利用される
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記分割手段は、外周領域とその内側に規定される中心部領域とを含み、
前記第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合においては、前記分割手段の前記外周領域に対応する前記光検出手段の領域からの出力が所定の組み合わせで利用され、前記分割手段の前記中心部領域に対応する前記光検出手段の領域の出力が所定の組み合わせで前記１の方式および第２の方式のいずれとも異なる第３の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合に利用される
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記分割手段は、前記記録媒体のラジアル方向に沿って規定された中心領域とその中心領域の少なくとも一部の外側に規定された外周領域とを含み、前記中心領域と前記外周領域との境界は、前記記録媒体に固有の記録マーク列または案内溝のピッチに基づいて規定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記分割手段は、前記記録媒体に固有の記録マーク列または案内溝のピッチに基づいて規定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
光源からの光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
前記記録媒体の前記記録面で反射された反射光を前記記録媒体のラジアル方向に沿って複数に分割するとともに分割された前記反射光の少なくとも１つに、前記記録媒体に固有の記録マーク列または案内溝のピッチの影響を所定の割合以下に設定可能な所定の回折特性を与える回折素子と、
前記回折素子により回折により分割された前記反射光を、分割されたそれぞれの反射光毎に受光し、その分割された前記反射光の光強度に対応する信号を出力する光検出器と、
前記光検出器からの出力を所定の規則に従って演算する演算手段と、
前記分割手段により分割された光に対応する前記光検出器からの出力に基づいて、前記記録媒体に記録されている情報を再生する信号処理部と、
を有し、
前記分割手段は、前記対物レンズにより集光される光と前記記録媒体の記録マーク列または案内溝の位置のずれを示すトラッキングエラーの信号を生成する際に前記反射光を、少なくとも中心部分を含む光を用いる第１の方式によりトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域と主として中心部分とは異なる領域を含む光を用いる第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域とを含み、
前記演算手段は、上記第１の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合と上記第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合のそれぞれにおいて、所定の組み合わせに切り替えられる
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
前記回折素子は、前記記録媒体のラジアル方向に沿って規定された中心領域とその中心領域の少なくとも一部の外側に規定された外周領域とを含み、前記中心領域と前記外周領域との境界は、前記記録媒体に固有のトラックピッチに基づいて規定されることを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記演算手段は、前記第１の方式によるトラッキングエラー信号の生成に際して前記分割手段の総ての領域で回折された前記反射光に対応する前記光検出手段の個々の受光領域の出力を用い、前記第２の方式によるによるトラッキングエラー信号の生成に際して前記分割手段の外周領域で回折された前記反射光に対応する前記光検出手段の個々の受光領域の出力を用いる
ことを特徴とする請求項６または７記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記記録媒体が案内溝を有する場合に利用される前記第３の方式によるトラッキングエラー信号の生成に際して、前記分割手段の前記中心部領域で回折された前記反射光に対応する前記光検出手段の個々の受光領域の出力を用いる
ことを特徴とする請求項６または７記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光を用いて情報の記録、消去または再生が可能な光ディスクに情報を記録し、または情報を消去し、もしくは情報を再生する情報記録再生装置（光ディスク装置）ならびに光ディスク装置に用いられる光ピックアップ（光ヘッド）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の記録、再生ならびに消去（繰り返し記録）に適した記録媒体として、光ディスクが既に広く利用されている。反面、さまざまな規格の光ディスクが提案され、それぞれが実用化されている。なお、さまざまな規格の光ディスクは、記録容量で区別すると、ＣＤ規格やＤＶＤ規格に分類される。また、用途（データ記録形式）から見た場合、既に情報が記録されている（ＲＯＭと呼称される）再生専用タイプ、１回限りの情報記録が可能な（−Ｒと呼称される）ライトワンスタイプ（追記型）、あるいは記録と消去が繰り返し可能な（ＲＡＭまたはＲＷと呼称される）リライタブルタイプ（録再型または書換可能型）等に区分される。
【０００３】
光ディスクの規格および用途の多様化に伴って、光ディスク記録再生装置には、２以上の規格の光ディスクに情報を記録し、または記録されている情報を再生し、もしくは既に記録されている情報を消去可能であることが、望まれている。なお、光ディスク記録再生装置には、情報の記録および消去は困難であってもセットされた光ディスクの規格を識別可能であることは、必須の要件として要求されている。
【０００４】
このため、光ディスク情報記録再生装置に組み込まれる光ピックアップにおいては、光ディスクの規格（種類）にかかわりなく、少なくとも光ディスクに固有のトラックもしくは記録マーク列からの反射光を獲得し、少なくとも対物レンズ（光ピックアップ）のトラッキングおよびフォーカスが制御できることが必要である。
【０００５】
なお、光情報記録媒体（光ディスク）からの反射光のうち、０次光と±１回折光とが重なる部分と重ならない部分に分割し、それぞれ、独立した光検出手段に反射光を入射させて、所定の信号を得ることによって、トラキングエラー信号を得るものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３９１６５号号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のあるような光情報記録媒体からの反射光の±１次の回折光の回折角は、反射光の波長、光情報記録媒体のトラックピッチ等によって異なる。
【０００７】
このため、複数の波長の反射光、または複数の種類の光情報記録媒体のトラックからの反射光、もしくは単一の光情報記録媒体内に２以上のピッチのトラックが存在する場合の反射光を受光するピックアップ装置においては、０次光と±１回折光とが重なる部分と重ならない部分を、一意的に決めることはできない。
【０００８】
その一方で、どれか１つの反射光の波長、トラックピッチに基づいた光分割手段では、異なる波長、異なるトラックピッチの光情報記録媒体からの反射光等からトラックエラー信号を正常に生成することは、困難である。
【０００９】
また、単一の光情報記録媒体内に２以上のピッチのトラックが存在する場合、文献１に記載された系においては、本来ＤＰＤ信号に用いるべきゼロクロスとは異なるゼロクロスの影響により、正確なＤＰＤ信号が得られにくい問題がある。
【００１０】
この発明の目的は、複数の波長のレーザ光による反射光あるいは複数のトラックピッチのデータ領域を持つ光情報記録媒体からの反射光等の、回折角が異なるさまざまな反射光からトラッキングエラー信号を、確実に得ることができる光ディスク情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、光を記録媒体の記録面に集光する集光手段と、前記記録媒体の前記記録面で反射された反射光を共通の中心部分を含む複数の光に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記反射光を独立して受光可能に形成された複数の受光領域を有する光検出手段と、を備え、前記分割手段は、前記反射光を、少なくとも中心部分を含む光を用いる第１の方式により前記集光手段により集光される光と前記記録媒体の記録マーク列または案内溝の位置のずれを示すトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域と主として中心部分とは異なる領域を含む光を用いる第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成するために利用可能に所定方向に回折させる領域とを含み、前記光検出手段からの出力は、前記第１の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合及び前記第２の方式によりトラッキングエラー信号を生成する場合のそれぞれにおいて所定の組み合わせに切り替えられることを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異なるピッチのトラックが形成される光ディスクに記録された情報を再生する際の位相差検出法（第１のトラッキングエラーの検出法）により得られるトラッキングエラー信号（ＤＰＤ）、およびプッシュ−プル法（第２のトラッキングエラーの検出法）により得られるトラッキングエラー信号（ＰＰ）ならびに、第３のトラッキングエラーの検出法により得られる補償トラッキングエラー信号（ＣＰＰ）のＳ／Ｎが向上される。
【００１３】
また、光ディスクに固有の案内溝（トラック）に類似した信号を出力するような傷が生じた光ディスクに対しても影響を受けにくい光ディスク装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態が適用可能な光ヘッド装置を有する光ディスク装置すなわち情報記録再生装置の一例を示す。
【００１６】
図１に示す情報記録再生装置すなわち光ディスク装置１は、ＰＵＨ（光ピックアップヘッド、以下単に光ヘッド装置と示す）１１から出射されるレーザ光を、記録媒体すなわち光ディスクＤの情報記録層に集光することにより、光ディスクＤに情報を記録し、または光ディスクＤから情報を再生できる。
【００１７】
光ディスクＤは、図示しないディスクモータの図示しないターンテーブルに支持され、（ターンテーブルを回転させる）ディスクモータが所定の回転数で回転されることにより所定の速度で回転される。
【００１８】
ＰＵＨ（光ヘッド装置）１１は、図示しないピックアップ送り用モータにより、情報の記録または再生もしくは消去の各動作時のそれぞれにおいて、光ディスクＤの半径方向に所定の速度で移動される。
【００１９】
光ヘッド装置１１は、光源、例えば半導体レーザ素子であるレーザダイオード（ＬＤ）２１を含む。レーザダイオード（光源）２１から出力されるレーザ光の波長は、例えば４００〜４１０ｎｍで、好ましくは４０５ｎｍである。
【００２０】
レーザダイオード２１からのレーザ光は、コリメートレンズ２２によりコリメート（平行光化）されるとともに、予め所定の位置に設けられている偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２３、光分割素子すなわちホログラムプレート（ホログラム光学素子（ＨＯＥ））２４およびλ／４板（１／４波長板すなわち偏光制御素子）２５を通り抜けた後に、集光素子すなわち対物レンズ（ＯＬ）２６により所定の集束性が与えられる。なお、対物レンズ２６は、例えばプラスチック製で、その開口数ＮＡは、例えば０．６５である。
【００２１】
対物レンズ２６により所定の集束性が与えられたレーザ光は、光ディスクの詳述しないカバー層を透過し、記録層（あるいはその近傍）に集光される（光源２１からのレーザ光は、対物レンズ２６の焦点位置で最小光スポットを呈する）。
【００２２】
詳述しないが、周知のフォーカス制御により、対物レンズ２６と光ディスクＤの記録面との間の距離が対物レンズ２６の焦点距離に一致されるよう、対物レンズ２６（光ヘッド装置１１）が記録面と直交する方向（光軸方向）に移動されることで、レーザ光の最小光スポットが光ディスクＤの記録層に集光される。
【００２３】
光ディスクＤの記録面で反射された反射レーザ光は、対物レンズ２６により捕捉され、対物レンズ２６により概ね平行な断面ビーム形状に変換され、偏光ビームスプリッタ２３に戻される。
【００２４】
偏光ビームスプリッタ２３に戻された反射レーザ光は、１／４波長板２５を通過されることにより光ディスクＤに向かうレーザ光の偏光の方向と偏光の方向が９０度回転されているため、偏光ビームスプリッタ２３の詳述しない偏光面で反射される。
【００２５】
偏光ビームスプリッタ２３で反射された反射レーザ光は、フォーカスレンズ２７によりフォトダイオード（光検出器（ＰＤ））２８の受光面に結像される。
【００２６】
反射レーザ光は、ＨＯＥ２４を通過される際に、後段に設けられる光検出器２８の受光面に予め与えられている検出領域（受光領域）の配列および形状に合わせて、所定の分割数および形状に、分割される。
【００２７】
光検出器２８の受光部は、通常複数の受光（検出）領域に分割されており、それぞれの受光部から、光強度に応じた電流を出力する。
【００２８】
個々の受光部から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプにより電圧に変換された後、演算回路（信号処理部）１０１により、ＨＦ（再生）信号、トラック誤差（エラー）信号、およびフォーカス誤差（エラー）信号等に利用可能に、演算処理される。なお、ＨＦ（再生）信号は、詳述しないが、所定の信号形式に変換され、もしくは所定のインタフェースにより、例えば一時記憶装置または外部記憶装置等に出力される。
【００２９】
演算回路１０１により得られた信号はまた、サーボ回路１１１を介して、光ヘッド装置１１の対物レンズ２６の位置を、対物レンズ２６と光ディスクＤの記録面との間の距離が対物レンズ２６の焦点距離に一致されるよう、光ディスクＤの記録面を含む面と直交する方向（光軸方向）、および光ディスクの記録面に予め形成されているトラックもしくは記録マーク（列）が延びる方向と直交する方向に、任意に移動させるためのサーボ信号にも利用される。
【００３０】
なお、サーボ信号は、周知のフォーカスエラー（誤差）検出方法に従って、対物レンズ２６の焦点位置において所定のサイズをとる光スポットが光ディスク１の記録層上でその所定のサイズとなるよう、対物レンズ２６の位置の変化を示すフォーカスエラー信号と、周知のトラックエラー（誤差）検出方法に従って、同光スポットが記録マーク列もしくはトラックの概ね中心に案内されるよう、対物レンズ２６の位置の変化を示すトラッキングエラー信号に基づいて、生成される。
【００３１】
すなわち、対物レンズ２６は、光ディスクＤの図示しない記録層に形成されているトラックまたは記録マーク列の概ね中心に、対物レンズ２６により集光された光スポットを、その焦点距離において、記録層に最小の光スポットを提供可能に、制御される。
【００３２】
より詳細には、半導体レーザ（ＬＤ）２１から発したレーザ光は、コリメートレンズ２２によりコリメートされる。このレーザ光は、直線偏光であり、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２３、ホログラム（ＨＯＥ）２４を透過し、１／４波長板２５により偏光面が円偏光に変化（回転）され、対物レンズ２６に所定の集束性が与えられて、光ディスクＤの記録面に集光される。
【００３３】
光ディスクＤの記録面に集光されたレーザ光は、記録面に記録されている記録マーク、例えばピット（ピット列）やマーク（反射率の異なるパターン）、あるいはグルーブ等で（反射あるいは回折され）、光学的に変調される。
【００３４】
光ディスクの記録面で反射あるいは回折した反射レーザ光は、対物レンズ２６で、再びほぼ平行化され、１／４波長板２５を再び通過されて、往路とは偏光の方向が９０度変化されて、ホログラム（ＨＯＥ）２４に戻される。
【００３５】
ホログラム２４は、復路の偏光（反射レーザ光）にのみ作用するパターンが与えられており、復路のレーザ光（反射レーザ光）を、複数の光束に分割し、かつ所定の方向に偏向させる（分割されたレーザ光毎に、それぞれのレーザ光に対応して設けられているフォトディテクタの受光領域に向けて、中心からの距離を変化させる）。
【００３６】
このようにして、偏光の方向が往路と９０度変化され、所定数に分割された反射レーザ光は、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２３の偏光面で反射され、フォーカスレンズ２７を介してフォトディテクタ２８のそれぞれの受光領域（後述）に、集光される。
【００３７】
図２は、図１に示した光ディスク装置の光ヘッドに組み込まれるホログラム素子により光束が分割される際のパターンならびにフォトダイオード（光検出器）の受光領域の配列および形状の特徴（配列パターン）の一例を示す。
【００３８】
図２に示されるように、ホログラム（ＨＯＥ）２４は、例えば概ね円形のパターン２４−０を有する。パターン２４−０は、概ね中心を通る境界線２４Ｒ（ラジアル方向）と、境界線２４Ｒと直交する境界線２４Ｔ（タンジェンシャル方向）により、両境界線の交点を中心とする第１〜第４の領域２４−１〜２４−４に、区分されている。パターン２４−０の内側には、同心円状に定義された概ね円形の境界線２４Ｃが設けられ、第１〜第４の領域の内側（中心寄り）に、第５〜第８の領域２４−５〜２４−８が規定されている。なお、境界線２４Ｒは、図示しないが光ディスクの記録面に同心円状あるいはスパイラル状に予め形成される図示しないトラック（案内溝）または記録マーク列が延びる方向（タンジェンシャル方向）と直交する半径方向（ラジアル方向）に延びている。
【００３９】
第１〜第４の領域２４−１〜２４−４により回折される回折光と第５〜第８の領域２４−５〜２４−８により回折される回折光は、それぞれが境界線２４Ｒと２４Ｔにより区分される同一の区画内（数学的な観点で示すと「象限」に相当する）に規定された領域において、位相差検出（DPD：Differential Phase Detection）法、すなわち対物レンズ２６により、光ディスクＤの記録面に集光されるレーザ光と記録面に予め形成されている記録マーク列または案内溝の位置のずれを示すトラッキングエラー信号を生成するための第１のトラッキングエラー検出法に利用される。
【００４０】
第１〜第４の領域２４−１〜２４−４により回折される回折光は、第２のトラッキングエラー検出法であるプッシュプル（PP：Push Pull）方式のトラッキングエラー信号の生成に利用される。
【００４１】
上述した回折パターン（ＨＯＥ）２４により分割された光ビーム（レーザ光）は、光検出器２８の４分割の受光領域２８−ａ〜２８−ｄと、ラジアル方向に距離を置いた４つの独立した受光領域２８−ｅ〜２８−ｈに、それぞれ、結像される。
【００４２】
すなわち、回折パターン２４−１により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｈに、同２４−２により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｇに、同２４−３により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｆに、同２４−４により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｅに、それぞれ、結像される。
【００４３】
また、回折パターン２４−５により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ａに、同２４−６により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｂに、同２４−７により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｃに、同２４−８により回折された光ビーム（回折光）は、受光領域２８−ｄに、それぞれ、結像される。
【００４４】
個々の受光領域２８−ａ〜２８−ｈの出力を、それぞれＰａ〜Ｐｈとすると、    
プッシュプル（PP）法によるトラッキングエラー信号ＰＰは、    
ＰＰ＝（Ｐｅ＋Ｐｆ）−（Ｐｇ＋Ｐｈ）                    ・・・（１）    
により得られる。
【００４５】
また、位相差検出法（DPD）によるトラッキングエラー信号ＤＰＤ（以下、単にＤＰＤと呼称する）は、    
ＤＰＤ＝Ｐｈ（Ｐｈ＋Ｐａ＋Ｐｆ＋Ｐｃ）−Ｐｈ（Ｐｇ＋Ｐｂ＋Ｐｅ＋Ｐｄ）    
・・・（２）    
により求めることができる。
【００４６】
ところで、パターン２４−０の内側に同心円状に規定される境界線２４Ｃの大きさは、光ディスク装置１により再生可能な光ディスク（記録媒体）Ｄの記録面に予め形成されている案内溝（トラック）のピッチに基づいて規定されている。
【００４７】
例えば、再生可能な光ディスクが、広く普及しているＤＶＤ規格である場合、トラックピッチは、０．６８μｍである。
【００４８】
これに対し、現行のＤＶＤ規格の光ディスクに比較して記録密度が高められているＨＤ  ＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、データ領域のトラックは、そのトラックピッチが、０．３〜０．７μｍで、例えば０．３４〜０．４４μｍ、典型的には０．４０μｍであることが多い。なお、ＨＤ  ＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、システムリード−イン（System Lead-in）領域のトラックピッチは、０．６８μｍに決められている。
【００４９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、上述したトラックピッチと図２に示したホログラムパターンの同心円状の境界線（境界円２４Ｃ）の大きさを規定する方法を示す。なお、図３（ａ）は、トラックピッチＴｐが狭い光ディスクまたは部分からの反射レーザ光の回折光を、図３（ｂ）は、トラックピッチＴｐが広い光ディスクまたは部分からの反射レーザ光の回折光を、それぞれ、光検出器上における集光パターンの例として、模式的に示していている。
【００５０】
例えば、トラックピッチＴｐが狭い光ディスクまたは部分について、Ｔｐ＝０．４μｍとした場合、光ディスクからの反射レーザ光は、図３（ａ）に示すように、非回折光と回折光の一部が相互に重なりあうとともに、回折光同士は、ラジアル方向において所定の間隔となる。
【００５１】
一方、トラックピッチＴｐが広い光ディスクまたは部分について、Ｔｐ＝０．６８μｍとした場合、光ディスクからの反射レーザ光は、図３（ｂ）に示すように、非回折光と回折光の一部が相互に重なりあうとともに、回折光同士も、図３（ａ）に示した例に比較して重なりあう領域が増大されて、ラジアル方向において所定の領域で重なりあう。
【００５２】
従って、図２に示した回折素子の同心円状の境界線２４Ｃは、図３（ｃ）で説明されるように、トラックピッチＴｐの広いトラック（Ｔｐ＝０．６８μｍ）から反射されたレーザ光による回折光同士が重なりあう領域を含み、トラックピッチＴｐの狭いトラック（Ｔｐ＝０．４０μｍ）から反射されたレーザ光による回折光のいずれも含まない領域に規定される。
【００５３】
このことは、図２に示した回折素子２４の回折パターンから同心円状の境界線２４Ｃにより区分される内側の４つのパターンを比較のため取り除いた状態で、ＤＰＤ信号を得ることを考えた場合に、図４に示すように、ゼロクロス信号が１セット（１組）のみとはならないことにより説明される。なお、図４は、既に説明した「先行技術」および対応する「発明が解決しようとする課題」において説明したことがらと同等であるから詳細な説明を省略する。
【００５４】
図５は、図２および図３により説明した本発明を適用した光検出器ならびに回折素子により得られるＤＰＤ信号を示している。
【００５５】
なお、図５において、曲線Ａは、トラックピッチＴｐの広いトラック（Ｔｐ＝０．６８μｍ）すなわちシステムリードイン）からのＤＰＤ信号を示し、曲線Ｂは、トラックピッチＴｐの狭いトラック（Ｔｐ＝０．４０μｍすなわちデータ領域）からのＤＰＤ信号を示している。
【００５６】
図５から明らかなように、曲線Ｂの振幅は曲線Ａの振幅に比較して小さいが、もともとのトラックピッチに依存するものであり、図４に示したようなゼロクロスが１セット（１組）以外にも生じるという問題は生じないことが認められる。
【００５７】
なお、図２および図３に示した本発明を適用した光検出器ならびに回折素子によれば、光ディスクＤが記録層に案内溝を持つ書換え型、あるいは追記型ディスクの場合に用いられる補償トラッキングエラー信号ＣＰＰ（Compensation Push Pull，すなわち第３のトラッキングエラー検出法）についても、    
ＣＰＰ＝（Ｐｇ＋Ｐｈ）−（Ｐｅ＋Ｐｆ）−ｋ（Ｐａ＋Ｐｂ−Ｐｃ−Ｐｄ）    
ここで、ｋは補償係数    
・・・（３）    
により、求めることができる。
【００５８】
図６は、図１に示した光ディスク装置の光ヘッドに組み込まれるホログラム素子（回折格子）により光束が分割される際のパターンならびにフォトダイオード（光検出器）の受光領域の配列および形状の特徴（配列パターン）の別の実施の形態の一例を示す。なお、図６に示す例は、図２により既に説明したホログラムの回折パターンおよび対応する光検出器の受光領域の配列を変形し、ＰＰ（プッシュプル）信号のＳ／Ｎをより高めることを可能としている。
【００５９】
図６に示されるように、ホログラム（ＨＯＥ）６２４（識別のため［６００］を加算する）は、例えば概ね円形のパターン６２４−０を有する。パターン６２４−０は、概ね中心を通る境界線６２４Ｒ（ラジアル方向）と、境界線６２４Ｒと直交する境界線６２４Ｔ（タンジェンシャル方向）により、両境界線の交点を中心とする第１〜第４の領域６２４−１〜６２４−４に、区分されている。パターン６２４−０の内側には、同心円状に定義された概ね円形の境界線６２４Ｃが設けられ、第１〜第４の領域の内側（中心寄り）に、第５〜第８の領域６２４−５〜６２４−８が規定されている。また、図３により説明したが、光ディスクＤからの反射レーザ光のうちの非回折光が透過する部分であって、回折光は重ならない部分に対応する２つの円弧を組み合わせた境界線６２４ＵＲと６２４ＬＲと境界線６２４Ｔとにより規定される第９〜第１２の領域６２４−１２〜６２４−１５（回折光の領域を境界線６２４Ｃと境界線６２４Ｔが交わる位置まで移動して規定される部分であって、非回折光がそのまま通過する領域）が設けられている。
【００６０】
第１〜第４の領域６２４−１〜６２４−４により回折される回折光は、それぞれ、プッシュプル（PP：Push Pull）方式のトラッキングエラー信号の生成に利用される。なお、参照符号から見ると、図２により先に説明した例と一致するが、それぞれの領域においては、第９〜第１２領域６２４−１２〜６２４−１５が欠きとられている（対応する光検出器の受光領域に入射しない）点が異なる。
【００６１】
第１〜第４の領域６２４−１〜６２４−４により回折される回折光と第５〜第８の領域６２４−５〜６２４−８により回折される回折光は、それぞれが同一の区画内（数学的な観点で示すと「象限」に相当する）に規定された領域において、位相差検出（DPD：Differential Phase Detection）法のトラッキングエラー信号の生成に利用される。また、第１〜第４の領域６２４−１〜６２４−４の一部が第９〜第１２領域６２４−１２〜６２４−１５として欠きとられている（対応する光検出器の受光領域に入射しない）点は、上述のＰＰ信号と同様である。
【００６２】
第９〜第１２の領域６２４−１２〜６２４−１５を通過された光は、それぞれ、対物レンズ２６のレンズシフトの影響を除去するために利用可能である。
【００６３】
上述した回折パターンにより分割された光ビーム（レーザ光）は、光検出器６２８の受光面の概ね中心の４分割の受光領域６２８ａ〜６２８ｄと、ラジアル方向に距離を置いた４つの独立した受光領域６２８ｅ〜６２８ｈに、それぞれ、結像される。また、第９〜第１２の領域６２４−１２〜６２４−１５により分割されたレーザ光は、それぞれ、光検出器６２８の４分割の受光領域６２８−ａ〜６２８−ｄの近傍の所定の位置に規定された第９ないし第１２の受光領域６２８−ｑ，６２８−ｒ，６２８−ｕおよび６２８−ｖに、それぞれ、結像される。
【００６４】
その出力をそれぞれＰａ〜ＰｈならびにＰｑ，Ｐｒ，ＰｕおよびＰｖとすると、    
位相差検出法（DPD）によるトラッキングエラー信号ＤＰＤは、    
ＤＰＤ＝Ｐｈ（Ｐｈ＋Ｐａ＋Ｐｑ＋Ｐｆ＋Ｐｃ＋Ｐｕ）    
−Ｐｈ（Ｐｇ＋Ｐｂ＋Ｐｒ＋Ｐｅ＋Ｐｄ＋Ｐｖ）    
（実質的に（２）と同じ）                          ・・・（４）    
により求めることができる。
【００６５】
また、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＰＰは、    
ＰＰ＝（Ｐｅ＋Ｐｆ）−（Ｐｇ＋Ｐｈ）    
（計算式は実質的に（１）と同じ，但し、第９〜第１２領域    
６２４−１２〜６２４−１５を通過する成分が、それぞれの    
出力に含まれない）                                ・・・（５）    
により求めることができる。
【００６６】
また、補償トラッキングエラー信号ＣＰＰについても、    
ＣＰＰ＝（Ｐｇ＋Ｐｈ）−（Ｐｅ＋Ｐｆ）    
−ｋ｛（Ｐａ＋Ｐｂ−Ｐｃ−Ｐｄ）＋（Ｐｑ＋Ｐｒ−Ｐｕ−Ｐｖ）｝    
ここで、ｋは補償係数    
・・・（６）    
により、求めることができる。
【００６７】
なお、（５）式すなわちＰＰ信号および（６）式すなわちＣＰＰ信号については、もともと利用しない成分を除去したものであり、対物レンズ２６のレンズシフトによるオフセット成分のみに対応する出力である。従って、（３）式に比較した場合、補償信号としてのＳ／Ｎが向上可能である。
【００６８】
このことは、ｋの大きさを小さく設定することで、例えば光ディスクＤの記録面に、光ディスクに固有の案内溝（トラック）からの反射レーザ光に類似した反射光を生成するような傷が生じた場合やごみ等が付着した場合に、その影響を低減できることを意味する。
【００６９】
従って、光ディスクに固有の案内溝（トラック）に類似した信号を出力するような傷が生じた光ディスクに対しても、影響を受けにくい光ディスク装置が得られる。
【００７０】
また、（５）式および（６）式によれば、光検出器６２８の受光領域６２８−ｑ，６２８−ｒ，６２８−ｕおよび６２８−ｖは、一見すると不要であるが、例えば波長が４０５ｎｍのレーザ光を用いるＨＤ  ＤＶＤ規格の光ディスクから情報を再生する場合においては、その再生出力が小さいため、ＨＦ（再生出力）のゲインを高めるために、総ての受光領域の出力を加算する等の場合に有益である。
【００７１】
以上説明したように、本発明により規定した受光光学系を用いることにより、２つ以上の異なるピッチのトラックが形成される光ディスク（記録媒体）に記録された情報を再生する際のプッシュ−プル法によるトラッキングエラー信号（ＰＰ，第２の方式のトラッキングエラー信号生成方法）および位相差法によるトラッキングエラー信号（ＤＰＤ，第１の方式のトラッキングエラー信号生成方法）ならびに補償トラッキングエラー信号（ＣＰＰ，第３の方式のトラッキングエラー信号生成方法）のＳ／Ｎが向上される。また、対物レンズにレンズシフトが重畳される系においても、正確なトラックエラー検出が可能となる。
【００７２】
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。
【００７３】
また、発明の詳細な説明においては、光ディスク装置を例に実施の形態を説明したが、記録媒体として光ディスクを用いる動画撮影用カメラや、音楽データを収容する携帯用の音響機器等にも適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の実施の形態が適用可能な情報記録再生装置（光ディスク装置）の構成の一例を示す概略図。
【図２】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド装置に用いられる回折素子（ホログラム）による光束分割のパターンならびにフォトダイオード（光検出器）の受光領域のパターンの一例を示す概略図。
【図３】図２に示したホログラムを定義する条件を説明する概略図。
【図４】図２に示したホログラムの作用を説明するためのＤＰＤ（トラッキングエラー）信号の比較例を示すグラフ。
【図５】図２に示したホログラムを用いて得られるＤＰＤ（トラッキングエラー）信号の例を示すグラフ。
【図６】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド装置に用いられる回折素子（ホログラム）による光束分割のパターンならびにフォトダイオード（光検出器）の受光領域のパターンの一例を示す概略図。
【符号の説明】
【００７５】
１…光ディスク装置（情報記録再生装置）、１１…光ピックアップ（光ヘッド装置）、１２…信号処理部、２１…レーザダイオード（光源）、２２…コリメートレンズ、２３…偏光ビームスプリッタ（分離手段）、２４，６２４…ホログラム（回折素子）、２５…１／４波長板、２６…対物レンズ、２７…フォーカスレンズ、２８，６２８…フォトダイオード（光検出器）、１０１…演算回路（信号処理部）、１１１…サーボ回路、Ｄ…光ディスク（記録媒体）。
【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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