(57)【要約】【課題】トラック溝周期の異なる複数の光ディスクに対し、安定したトラッキング誤差信号を得ることが出来る光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】レーザの波長および開口数が略等しい少なくとも２つの光ディスクに対し、光ディスク上のトラック溝周期が大きい光ディスクの場合には、ディスクを反射した複数の光ビームからトラッキング誤差信号を検出し、光ディスク上のトラック溝周期が小さい光ディスクの場合には、ディスクを反射した複数の光ビームのうち１つの光ビームからトラッキング誤差信号を検出する。【選択図】図２
2012123883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、
略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対するトラッキング誤差信号用の信号出力が異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、
該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、
略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、
少なくとも１種類の記録型または書き換え可能な光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、
他の種類の記録型または書き換え可能な光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、
該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、
略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、
前記記録トラックを有するトラック溝の周期が最も大きい光ディスクの場合に対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、
前記記録トラックを有するトラック溝の周期が最も小さい光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、
該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、
略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、
単層ディスクのみに対応した種類の光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、
多層ディスクにも対応した種類の光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクから反射した光ビームを分岐する光分岐素子を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置において、
前記光分岐素子はホログラム素子であり、
前記ホログラム素子は、
光ビームを少なくとも０次回折光および正負または正または負の次数の回折光に分岐するとともに、正負または正または負の次数の回折光にデフォーカス収差を与えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出部は、
前記ホログラム素子の０次回折光から再生信号を生成することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項５に記載の光ピックアップ装置において、
前記光分岐素子は、
反射面を少なくとも２面有する複合プリズムであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項６または請求項８に記載の光ピックアップ装置において、
フォーカス誤差信号検出方式は、スポットサイズ検出方式であり、
前記光検出器で検出して得た電気信号のうち、
フォーカス誤差信号用の出力信号と前記トラッキング誤差信号用の出力信号を共用化することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の光ピックアップ装置において、
フォーカス誤差信号検出方式は、ナイフエッジ方式であり、
前記光検出器により前記ホログラム素子における正または負次数の回折光のうちいずれか一方から検出された電気信号がフォーカス誤差信号用として出力され、
前記光検出器により前記ホログラム素子における残る一方の回折光から検出された電気信号が前記トラッキング誤差信号用として出力されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置において、
前記ホログラム素子は、
前記ホログラム素子上の光ビームの略中心を通り前記光ディスクの半径方向に略平行する方向の分割線で少なくとも２分割されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記トラッキング誤差信号は、前記光ディスクのトラック溝による回折光を前記光検出器により検出した信号から生成された信号であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
該光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置が記録／再生している光ディスクの種類の情報に応じて、トラッキング誤差信号用の出力信号を切替えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出し電気信号に変換して出力する光検出部を有し、
該光検出部は、前記光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置が記録／再生してい光ディスクの種類の情報に応じて、前記光ディスク装置がトラッキング誤差信号を生成するための信号を切替えて出力することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器は、
前記光ディスクに照射された複数の光ビームの前記回折格子における０次回折光を検出する受光部出力と、
前記光ディスクに照射された複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクが有するトラック溝により回折された前記回折格子における０次回折光と±１次回折光の干渉領域を検出する受光部出力を、前記光ディスクの種類の情報に応じて、トラッキング誤差信号用の出力信号を切替えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器は、
前記光ディスクに照射された複数の光ビームの前記回折格子における±１次回折光を検出する受光部出力と、
前記光ディスクに照射された複数の光ビームが含む１つの光ビームの光ディスクが有するトラック溝により回折された０次回折光を検出する前記光検出器の受光部出力を、前記光ディスクの種類の情報に応じて、トラッキング誤差信号用の出力信号を切替えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
該光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置にＤＶＤ−ＲＡＭIIが記録／再生された場合には、ディスク上に照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、
ＤＶＤ−Ｒが記録／再生された場合には、光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記レーザ光源は、第１の波長と第２の波長を含む少なくとも２つの波長の光ビームからいずれかを選択して出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１９】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
前記レーザ光源は、第１の波長と第２の波長を含む少なくとも２つの波長の光ビームからいずれかを選択して出射するレーザ光源であり、
前記光検出器が有する、前記第１の波長の光ビームが照射されるフォーカス誤差信号を生成するための受光部は、前記第２の波長の光ビームが照射される前記光ディスク上に記録された情報信号の再生信号を生成するための受光部であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１の波長はＤＶＤに対応した略６５０ｎｍの波長であり、
前記第２の波長はＣＤに対応した略７８５ｎｍの波長であり、
前記ＤＶＤに対して情報信号を記録再生する時の前記回折格子から分岐された少なくとも３つのスポットの前記光ディスクにおける半径方向の間隔は、ＤＶＤ−ＲＡＭIIのトラック溝周期の略半分であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２１】
請求項１５に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１の波長はＤＶＤに対応した略６５０ｎｍの波長であり、
前記第２の波長はＣＤに対応した略７８５ｎｍの波長であり、
前記ＣＤに対して情報信号を記録再生する時の前記回折格子から分岐された少なくとも３つのスポットの前記光ディスクにおける半径方向の間隔は、ＣＤ−Ｒのトラック溝周期の略半分であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２２】
光ディスク装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光源と、
該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、
前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出し電気信号に変換して出力し、前記光ディスク装置が記録／再生している光ディスクの種類の情報に応じて前記光ディスク装置がトラッキング誤差信号用の信号出力を切替える光ピックアップ装置と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ点灯回路と、
前記光検出部で生成された前記電気信号から前記対物レンズの前記光ディスク上のトラックに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング誤差信号および垂直方向の相対的な位置を制御するフォーカス誤差信号を生成するサーボ信号生成部と、
前記光検出器で生成された前記電気信号から前記光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置および光ディスク装置に係り、特にトラック溝周期の異なる複数の光ディスクに対して安定したサーボ信号を得る光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば特許文献１がある。本公報には課題として「従来の光ピックアップ装置はトラックと集光スポットの位置ズレを補正するために対物レンズを移動させると、光検出器上のスポットも移動し、このスポットの移動によりトラッキング誤差信号にオフセットが発生し、安定した情報の書き込み、再生ができないという問題がある。」と記載があり、解決手段として「この発明に係わる光ピックアップ装置は、本願第１の発明においては２分割された光検出器を第１の境界線と平行な第２および第３の境界線を用いて左右方向に４分割し、外側の検出素子の差動信号を用いてトラッキング誤差信号を補正する。」と記載がある。
【０００３】
また、特許文献２では、課題として「光学系が簡素で、対物レンズの並進や情報記録媒体の傾きによって発生するオフセットを抑圧できるとともに、情報記録媒体のトラック間隔が変化してもトラッキング誤差信号の振幅を最大に保てるトラッキング誤差信号検出装置を得る。」と記載があり、解決手段として「略半面に略１８０度の位相差を与えられた一本の光ビームを含む２本のビームを対物レンズを介して情報記録媒体に集光照射し、前記２本の光ビームによって形成される集光スポットの前記情報記録媒体上トラックに直交する方向の間隔がトラック間隔の略整数倍となるように前記集光スポットを前記情報記録媒体上に配置し、この情報記録媒体から光ビームをそれぞれ一対の２分割光検知器の差出力の差からトラッキング誤差信号を得るようにした。」と記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１１９５３１号公報
【特許文献２】特開平９−８１９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク半径方向（Ｒａｄ方向）へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらの信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
上記トラッキング誤差信号については、ディスクのトラック溝周期の異なる光ディスクに対し、１つのピックアップ装置で互換しようとする場合、大きな課題がある。例えば、ＤＶＤに代表されるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIがそれに相当する。ＤＶＤ−Ｒは、トラック溝周期が０．７４μｍ、ＤＶＤ−ＲＡＭIIは、トラック溝周期が１．２３μｍとなっているため、ディスク溝による回折角がＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIで大きく異なる。このため、特許文献１に示された０次回折光と±１次回折光の関係が記録／再生するディスクによって違ってしまい、特許文献１では複数のディスクに対し安定したトラッキング誤差信号を検出することができない課題がある。
【０００７】
それに対し、特許文献２では回折格子の略半面に略１８０度の位相差を与えることでトラック溝周期の異なるディスクに対し、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となっている。ところが特許文献２の構成では、２層以上のディスクの場合に大きな課題がある。特許文献２は、回折格子によりメインビームの他に２つのサブビームを発生させ、ディスク上に３つの光ビームを集光する。そして、ディスクを反射した３つの光ビームは特許文献２（図７）のように２分割受光部にそれぞれ入射し、２分割受光部の差動信号を３ビーム間で演算することでトラッキング誤差信号を生成している。特許文献２のような構成とすることで単層ディスクにおいては安定したトラッキング誤差信号が生成可能となる。しかし、２層ディスクの場合には安定したトラッキング誤差信号が得られない課題がある。ここで、２層ディスクの場合には信号光の他に他層からの迷光がぼけて入射する。このときメインビームがサブビームの受光部に入射することが大きな課題となる。それは、一般的にメインとサブビームの光量比が１０〜２０：１となっており、メインビームに対してサブビームの光量が非常に小さい。これは、サブビームの光量が大きくなるとサブビームによりディスク上のマークを消してしまうことがあるため、サブビームの光量を小さくしてある。このため、光量の大きいメインビームのぼけた光が光量の小さいサブビームの受光部に入射してしまうことで２つ以上の光ビームが干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。このような要因でトラッキング誤差信号が変動すると、安定した記録／再生が出来なくなるだけでなく、条件によってはトラックに追従できなくなる課題がある。
【０００８】
また、埃や光学部品の傷などによりメインビームの一部が欠けるとメインビームの迷光光量がサブビームの信号光量に対し大きいため、トラッキング誤差信号にオフセットが発生してしまい、結果としてトラックに追従できないことが課題となる。
そこで本発明は、トラック溝周期の異なる複数の光ディスクに対して安定したトラッキング誤差信号を得る光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した目的を達成するため本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ピックアップ装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対するトラッキング誤差信号用の信号出力が異なることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ピックアップ装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、少なくとも１種類の記録型または書き換え可能な光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、他の種類の記録型または書き換え可能な光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ピックアップ装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、前記記録トラックを有するトラック溝の周期が最も大きい光ディスクの場合に対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、前記記録トラックを有するトラック溝の周期が最も小さい光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力することを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ピックアップ装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出し電気信号に変換して出力する光検出部を有し、該光検出部は、前記光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置が記録／再生してい光ディスクの種類の情報に応じて、前記光ディスク装置がトラッキング誤差信号を生成するための信号を切替えてから出力することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ピックアップ装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を複数のビームに分岐する回折格子と、該回折格子で分岐された前記レーザ光の複数のビームを前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出して電気信号に変換する光検出部と、を有し、略等しい前記レーザ光の波長と前記対物レンズの開口数を用いる少なくとも２種類の記録型または書換え型光ディスクに対し、単層ディスクのみに対応した種類の光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力し、多層ディスクにも対応した種類の光ディスクに対しては、該光ディスクに照射した複数の光ビームが含む１つの光ビームの前記光ディスクからの反射光を前記光検出器で検出して得た電気信号をトラッキング誤差信号用として信号出力することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して前記光ディスクに書込まれた信号を読取る光ディスク装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源が発生したレーザ光が入射され該レーザ光を前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの相対的な位置を変位させるアクチュエータと、前記光ディスクから反射された前記レーザ光を検出し電気信号に変換して出力し、前記光ディスク装置が記録／再生している光ディスクの種類の情報に応じて前記光ディスク装置がトラッキング誤差信号用の信号出力を切替える光ピックアップ装置と、前記レーザ光源を駆動するレーザ点灯回路と、前記光検出部で生成された前記電気信号から前記対物レンズの前記光ディスク上のトラックに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング誤差信号および垂直方向の相対的な位置を制御するフォーカス誤差信号を生成するサーボ信号生成部と、前記光検出器で生成された前記電気信号から前記光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によればトラック溝周期の異なる複数の光ディスクに対して安定したサーボ信号を得る光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができ、光ディスク装置の基本性能の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図２】実施例１における光検出器の受光部配置を示す図である。
【図３Ａ】従来の光検出器を示す第１の図である。
【図３Ｂ】従来の光検出器を示す第２の図である。
【図４Ａ】従来技術の課題を説明するための第１の信号波形図である。
【図４Ｂ】従来技術の課題を説明するための第２の信号波形図である。
【図５】従来技術の課題を説明するための特性図である。
【図６】実施例１における効果を示す特性図である。
【図７】実施例１における光検出器の他の受光部配置を示す図である。
【図８】実施例１における光検出器のさらに他の受光部配置を示す図である。
【図９】実施例１における信号結線方法を示す図である。
【図１０】実施例２における光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図１１】実施例２における光ピックアップ装置の他の光学系を示す図である。
【図１２】実施例３における光検出器の受光部配置を示す図である。
【図１３】実施例３におけるホログラム素子を示す図である。
【図１４】実施例４におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図１５】実施例４におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図１６】実施例４における光検出器の他の受光部配置を示す図である。
【図１７】実施例５におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図１８】実施例５におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図１９】実施例５における光検出器の他の受光部配置を示す図である。
【図２０】実施例６におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図２１】実施例６におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図２２】実施例７におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図２３】実施例７におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。
【図２４】実施例８における光学的再生装置を示すブロック図である。
【図２５】実施例９における光学的記録再生装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づきながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１における光ピックアップ装置の光学系を示す図である。本実施例はＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIについて説明するが、ディスク上のトラック溝周期がＤＶＤ−Ｒと同じＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ±ＲＷなどの光ディスクであっても良いし、ディスク上のトラック溝周期の異なる複数の光ディスクであっても良い。
【００１９】
半導体レーザ５０からは、波長略６５０ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射された光ビームは回折格子９に入射する。入射した光ビームは回折格子９により少なくともメインビームと２つのサブビームに分離される。このときメインビームと２つのサブビームの回折効率は１０：１：１であるとする。
【００２０】
そして、回折格子９を出射した光ビームはビームスプリッタ５２で反射される。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックする。これにより光ディスク上の光量が所定量となるようモニタすることが可能となる。
【００２１】
ビームスプリッタ５２で反射された光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームは立ち上げミラー５５で反射され、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。ここで、立ち上げミラー５５、１／４波長板５６は、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２と重なって図示されているが、図の奥側から立ち上げミラー５５、１／４波長板５６、対物レンズ２の順で配置されている。また、メインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、ＤＶＤ−ＲＡＭIIのトラック溝周期の半分である０．６１５μｍとなっている。
【００２２】
光ディスクから反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ホログラム素子１１の回折効率は例えば０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝５：２：２であり、±１次回折光には、それぞれ反対のデフォーカス収差が与えられる。例えば、＋１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも近い位置で収束し、−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。ここで、光検出器１０は図２のような受光部配置になっている。
【００２３】
図２は、実施例１における光検出器の受光部配置を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域は光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ａ〜３ｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９による０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａ、ｂ、ｃはそれぞれホログラム素子１１による０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示している。具体的には、スポット１ａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット２ａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット３ａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット１ｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット２ｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット３ｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット１ｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット２ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット３ｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光を示している。なお、光検出器１０はスポット１ａが集光するように調整されている。
【００２４】
ここで、図２に示す受光部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐから得られた信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐの信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００２５】
【数１】
2012123883.tif 000003
【００２６】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明を省略する。
【００２７】
本実施例はレーザの波長および開口数が略等しい少なくとも２つの光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭIIなど）に対し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭII）の場合には、ディスクから反射した少なくとも２つ以上のビームからトラッキング誤差信号を生成し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も小さいディスク（ＤＶＤ−Ｒ）の場合には、ディスクから反射した１つのビームからトラッキング誤差信号を生成することを特徴としている。また、本実施例の別の特徴としては、単層ディスクしか存在しないＤＶＤ−ＲＡＭIIに関しては少なくとも２つ以上のトラッキング誤差信号を生成し、単層および２層ディスクが存在するＤＶＤ−Ｒについては１つのビームから検出することを特徴としている。
ここで、本実施例の効果について説明するために特許文献１についての課題について説明する。
【００２８】
図３Ａと図３Ｂは、従来の光検出器を示す図であり、特許文献１（図６）でＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIを記録／再生した場合の受光部とスポットの関係を示している。ここでは受光部の領域幅ｖはＤＶＤ−Ｒに合わせている。図３ＡはＤＶＤ−Ｒを記録／再生した場合を示しており、図３ＢはＤＶＤ−ＲＡＭIIを記録／再生した場合を示している。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。また、図の矢印は、対物レンズの変位に伴って、回折格子上で光ビームの外形が移動する方向を示している。
【００２９】
図４Ａと図４Ｂは、従来技術の課題を説明するための信号波形図であり、図３Ａと図３Ｂに示した特許文献１の構成の場合のＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIの信号成分について示した図である。図４ＡはＤＶＤ−Ｒの場合を示しており、図４ＢはＤＶＤ−ＲＡＭIIの場合を示している。ここで、受光部１０ａ〜１０ｆが検出した信号をＩ１０ａ〜Ｉ１０ｆとする。このとき、特許文献１の構成で、ＤＶＤ−Ｒを記録／再生する場合、Ｉ１０ａ−Ｉ１０ｂで得られたプッシュプル信号とｋｔ（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））で得られたＤＣオフセットを演算することで対物レンズが変位した場合であっても安定したトラッキング誤差信号が得られる。ここでｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
しかし、ＤＶＤ−ＲＡＭIIの場合には光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光が大きく交わっているため、ＤＣオフセットを検出する受光部１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆに干渉領域が入射してしまう。このため、ｋｔ（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））で得られたオフセット信号にプッシュプル信号が含まれてしまう。
【００３０】
これにより、Ｉ１０ａ−Ｉ１０ｂで得られたプッシュプル信号成分が減算されてしまい、図４Ｂのようにトラッキング誤差信号振幅が非常に小さくなってしまうのである。例えばこの課題を解決するために、受光部の領域幅ｖを大きくすることで（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））のプッシュプル信号成分を小さくすることも可能であるが、それに伴ってｋｔが大きくなってしまう課題がある。
【００３１】
図５は、従来技術の課題を説明するための特性図であり、領域幅ｖを変えたときのトラッキング誤差信号の(Ｉ１０ａ−Ｉ１０ｂ)−ｋｔ（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））、ＤＣオフセット信号の（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））のプッシュプル信号振幅およびｋｔのシミュレーション結果を示している。ここで、プッシュプル信号振幅は(Ｉ１０ａ−Ｉ１０ｂ)のプッシュプル信号振幅で規格化している。なお、シミュレーションに用いたピックアップ装置のパラメータを以下に示す。
＊本実施例のパラメータ
波長：６５０ｎｍ
対物レンズＮＡ：０．６５
対物レンズ焦点距離：２．０ｍｍ
コリメートレンズ焦点距離：１２．０ｍｍ
この図からＤＣオフセット信号の（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））に振幅を発生させないためには領域幅ｖは有効径比に対し９０％以上とする必要がある（図の横軸に付した右側の三角部を参照）。しかし、この場合ｋｔは１８程度となってしまい、例えばディスク上の傷や埃などを通過するときに、ＤＣオフセット信号（（Ｉ１０ｃ＋Ｉ１０ｄ）−（Ｉ１０ｅ＋Ｉ１０ｆ））に微小なオフセットが発生した場合、そのオフセット信号は１８倍されてトラッキング誤差信号として演算される。このため、ｋｔが大きくなると外乱に対しトラッキング誤差信号が大きく変動してしまい、安定したトラッキング制御ができない。実用を考慮するとｋｔは１〜３程度にすることが望ましい。しかし例えば、ｋｔを３にした場合には、図５よりトラッキング誤差信号振幅は(Ｉ１０ａ−Ｉ１０ｂ)のプッシュプル信号振幅の２５％程度しか得られないため（図の横軸に付した左側の三角部を参照）、ＤＶＤ−ＲＡＭIIでは安定したトラッキング制御が出来ない。このため、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIを特許文献１の構成で互換することはトラッキング誤差信号検出の観点から実現困難となっている。
【００３２】
さらに、ＤＶＤ−ＲＯＭに対応する場合についても課題がある。ＤＶＤ−ＲＯＭなどでは、１つのビームを４分割して検出し、信号の位相差からトラッキング誤差信号を検出するＤＰＤ検出方式がある。特許文献２でＤＰＤ検出方式に対応するためには受光部１０ａと１０ｂをディスク接線方向（Ｔａｎ方向）に分割する必要がある。しかし、Ｔａｎ方向に分割してしまうと受光部が８つとなるため、光ビームから電気信号に変換する場合のアンプノイズが大きくなり満足した再生信号性能が得られない課題がある。
以上の課題については特許文献１には記載されておらず、そのため解決方法については全く記載されていない。
【００３３】
それに対し、特許文献２では回折格子の略半面に略１８０度の位相差を与えることでトラック溝周期の異なるディスクに対し、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となっている。ところが特許文献２の構成では、２層以上のディスクの場合に大きな課題がある。特許文献２では、回折格子によりメインビームの他に２つのサブビームを発生させ、ディスク上に３つの光ビームを集光させる。そして、ディスクから反射された３つの光ビームは特許文献２（図７）のように２分割受光部にそれぞれ入射され、２分割受光部の差動信号および３ビーム間で演算されることでトラッキング誤差信号が生成されている。特許文献２のような構成とすることで単層ディスクにおいては安定したトラッキング誤差信号が生成可能となる。しかし、２層ディスクの場合には安定したトラッキング誤差信号が得られない。２層ディスクの場合には信号光の他に他層からの迷光がぼけて入射されるため、メインビームがサブビームの受光部に入射することが大きな課題となる。それは、一般的にメインとサブビームの光量比が１０〜２０：１となっており、メインビームに対してサブビームの光量が非常に小さい。これは、サブビームの光量が大きくなるとサブビームによりディスク上のマークを消してしまうため、サブビームの光量を小さくしてあることによる。このため、光検出器１０上では光量の大きいメインビームのぼけた光ビームが光量の小さいサブビームの受光部に入射してしまうと、２つ以上の光ビームが干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号として検出されてしまうのである。特にメインビームに対してサブビームが小さいために、トラッキング誤差信号を演算して得るにはサブビームの信号を増幅する必要があり、小さな変動成分であっても大きなオフセット変動となってしまう。
【００３４】
このような要因でトラッキング誤差信号が変動すると、安定した記録／再生が出来なくなるだけでなく、条件によっては光ビームがトラックに追従できなくなる課題がある。
また、ディスク上の埃や傷などで光ビームの一部が欠けるとメインビームの迷光光量がサブビームの信号光量に対し大きいため、トラッキング誤差信号にオフセットが発生してしまい、結果としてトラックに追従できないことが課題となる。
以上の課題については特許文献２には記載されておらず、そのため解決方法については全く記載されていない。
【００３５】
本実施例では、これらの課題を解決することが可能となっている。まず、本実施例のＤＶＤ−Ｒの記録／再生時について説明する。図２に示す受光部ａ〜ｆで検出した信号Ａ〜Ｆを用いて本実施例の構成ではＤＶＤ−Ｒを記録／再生する場合、（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））で得られたプッシュプル信号と、ｋｔ１（（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ））で得られたＤＣオフセットを演算することで対物レンズがＲａｄ方向に移動した場合であっても安定したトラッキング誤差信号が得られる。ここでｋｔ１は対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。
図６は、実施例１における効果を示す特性図であり、領域幅ｖを変えたときのトラッキング誤差信号の（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））−ｋｔ１（（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ））、ＤＣオフセット信号の（（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ））のプッシュプル信号振幅およびｋｔ１のシミュレーション結果を示している。ここで、プッシュプル信号振幅は（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））のプッシュプル信号振幅で規格化している。また、計算条件は図５と同じパラメータを用いている。
【００３６】
図６より、例えばｋｔを３にした場合、トラッキング誤差信号振幅は（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））のプッシュプル信号振幅の８０％程度得られる（図の横軸に付した三角部を参照）。これは実用上問題なく、安定したトラッキングサーボ制御が可能である。ここで、２層ディスクの場合には、図２に示すトラッキング誤差信号を検出する受光部ａ〜ｈに例えばスポット１ａやスポット１ｃなどからの迷光が入射する。特許文献２のようにメインとサブビームの光量比が１０〜２０：１の場合には光量の小さいサブビームに対して干渉信号や傷や埃などのオフセット信号が発生してしまうが、本実施例の場合には、スポット１ａとスポット１ｂとスポット１ｃの光量比が５：２：２であり、光量差が小さい構成となっており、干渉による信号変動や傷、埃などの影響はほとんど受けない。
【００３７】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭのトラッキング誤差信号であるＤＰＤ信号は、受光部ａ〜ｈから検出するため、ＲＦ信号にはなんら影響を与えない。特に、本実施例の場合、ＲＦ信号を１つの受光部で検出することでアンプノイズが小さくなり、光量を分離したことに伴う信号の劣化を改善することが可能となっている。
【００３８】
次に、ＤＶＤ−ＲＡＭIIの記録／再生時について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭIIの場合には、回折格子９で回折したメインビームと２つのサブスポットからトラッキング誤差信号を生成する。ディスク上でメインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、ＤＶＤ−ＲＡＭIIのトラック溝周期の半分の０．６１５μｍとなっているため、メインビームから検出する（Ａ＋Ｂ＋Ｅ＋Ｆ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｇ＋Ｈ）に対し、サブビームから検出する（Ｉ−Ｊ）および（Ｋ−Ｌ）のプッシュプル信号は位相が１８０度ずれている。それに対し、対物レンズの移動に伴うＤＣオフセットは同じ方向に発生するのでメインビームの出力信号とサブビームの出力信号の差動信号を演算することでＤＣオフセットのない安定したトラッキング誤差信号が検出できる。
【００３９】
このように、本実施例はレーザの波長および開口数が略等しい少なくとも２つの光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭIIなど）に対し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭII）の場合には、ディスクから反射した少なくとも２つのビームからトラッキング誤差信号を生成し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も小さいディスク（ＤＶＤ−Ｒ）の場合には、ディスクから反射した１つのビームからトラッキング誤差信号を生成することを特徴としている。また、本実施例の別の特徴としては、単層ディスクしか存在しないＤＶＤ−ＲＡＭIIに関してはディスクから反射した少なくとも２つのビームからトラッキング誤差信号を生成し、単層および２層ディスクが存在するＤＶＤ−Ｒについてはディスクから反射した１つのビームから検出することを特徴としている。
【００４０】
図７は、実施例１における光検出器の他の受光部配置を示す図である。本実施例において光検出器１０は図２で説明したが例えば、図７のようにホログラム素子の−１次回折光（１ｃ、２ｃ、３ｃ）を光検出器１０で分割して検出しても良く、その信号をトラッキング誤差信号として演算して用いても良い。また、回折格子９およびホログラム素子１１の回折効率は限定されず、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。また、本実施例ではホログラム素子１１の０次回折光を、ＲＦ信号として検出していたが、これに限定されず、例えばホログラム素子の回折効率を０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：１として、図８のような受光部配置で検出しても良い。また、同様にしてホログラム素子の回折効率を０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝１：１：０として、図８のような受光部配置で検出しても良い。本実施例のようにホログラム素子を用いる場合には、温度やレーザ出力に伴ってレーザ波長が変化すると僅かながら、回折角（受光部集光位置）が変化することが課題となることがある。この課題に対し、ホログラム素子の回折効率を０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝１：１：０として、受光部ａ、受光部ｂ、受光部ｃ、受光部ｄ、受光部ｅ、受光部ｆ、受光部ｇで０次回折光を検出すると波長が変位してもスポット１ｂが移動しない。このため、波長が変位しても安定したトラッキング誤差信号が得られる特徴がある。また、フォーカス誤差信号受光部の受光部ｍ、受光部ｎ、受光部ｏに関しては、波長の変位に伴うスポット１ｃの移動方向がＲａｄ方向であり、受光部ｍ、受光部ｎ、受光部ｏをＲａｄ方向に伸ばしてあるため問題とならない。また受光部ｍ、受光部ｎ、受光部ｏをさらにＲａｄ方向に広げても良い。ここで、ホログラム素子の−１次光は検出しなかったが受光部を配置し、検出することでＲＦ信号やトラッキング誤差信号などを生成しても良い。
また、例えば回折効率を、ホログラム素子の回折効率を０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝１：０：１として、０次回折光と−１次光でフォーカス誤差信号を検出しても良い。
【００４１】
図８は、実施例１における光検出器のさらに他の受光部配置を示す図である。この場合には、以下の演算を行うことで同様の効果が得られる。
【００４２】
【数２】
2012123883.tif 000004
【００４３】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。このとき、ＲＦ信号受光部は３つとなってしまうが実用上は問題がない。また、受光部ｍと受光部ｏを結線することでノイズを低減することも可能である。
【００４４】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。さらに、回折格子９は本実施例の回折格子だけには限定されず、例えば特許文献２や特開２００７−２３４１７５号公報や特開２００５−１２２８６９号公報のような回折格子であっても同様の効果は得られる。
【００４５】
また、本実施例では信号出力方法については説明しなかったが、例えば光ピックアップ装置からはＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭIIのそれぞれの信号を出力しても良いし、光ピックアップ装置内で演算した信号を出力しても良い。さらに、光ディスク装置にディスクが挿入され、光ディスク装置でのディスク判別の結果を元に光検出器１１または光ピックアップ装置の信号出力を変えても良い。ただし、信号出力ピン数が多くなってしまうと小型化が困難となるため、図９のように出力することで、光ピックアップの信号出力ピン数を少なくしても良い。
【００４６】
図９は、実施例１における信号結線方法を示す図である。ここでは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２はＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭII、ＤＶＤ−ＲＯＭを切替えるスイッチとなっている。図中のＩ１〜Ｉ６までの信号に対し、以下の演算を行うことでトラッキング誤差信号が得られる。
【００４７】
【数３】
2012123883.tif 000005
【００４８】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。
ここで、信号結線の特徴としては、ＤＶＤ−Ｒを記録再生する場合にトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光を検出する受光部出力と、ＤＶＤ−ＲＡＭIIを記録／再生する場合の回折格子９のメインビームを検出する受光部出力をスイッチで切替えることで、ドライブ側ではｋｔ１とｋｔ２以外の変更なしに安定したＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭIIのトラッキング誤差信号が得られるようになっている。また、ＤＶＤ−Ｒを記録再生する場合にトラックによって回折された０次回折光を主に検出する受光部出力と、ＤＶＤ−ＲＡＭIIを記録／再生する場合のサブビームを検出する受光部出力をスイッチで入れ替えることも同様に可能である。
このようにして光ピックアップ装置の信号出力ピン数を減らすることで、小型化することが可能となる。なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は同時にＯＮまたはＯＦＦになることはないので１つの入力としても良い。
【実施例２】
【００４９】
図１０は、実施例２における光ピックアップ装置の光学系を示す図である。実施例１ではホログラム素子１１を用いて収差として光ビームにデフォーカスを与えていたが、本実施例では複合プリズムを使い、光ビームを分岐することでデフォーカスを与えていることが異なっている。それ以外は、実施例１と同様の構成である。
本実施例では、実施例１と異なる構成について説明する。実施例１同様にディスクから反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、複合プリズム１５に入射される。複合プリズム１５は、少なくとも反射面１５ａ、１５ｂ、１５ｃの反射面を有している。複合プリズム１５に入射した光ビームは反射面１５ａ、１５ｂで反射および透過、反射面１５ｃで反射され、それぞれの光ビームは光検出器１０に入射する。
【００５０】
ここで、光検出器１０は図２のような受光部配置になっている。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域は光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ａ〜３ｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ反射面１５ｂの反射光、反射面１５ａの透過光、反射面１５ｃの反射光となっている。具体的には、スポット１ａは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット２ａは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｂの反射、スポット３ａは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｂの反射、スポット１ｂは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット２ｂは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット３ｂは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット１ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット２ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット３ｃは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光を示している。光検出器１０はスポット１ａが集光するように調整されている。なお、ここでは光検出器１０に入射するスポットａ、スポットｂ、スポットｃの光量比は、５：１：１としている。
【００５１】
ここで、図２に示す受光部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐから得られた信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐの信号を用いて、前記した（数１）の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００５２】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【００５３】
本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例１のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、ホログラム素子を用いる場合には、温度やレーザ出力に伴ってレーザ波長が変化すると僅かながら、回折角（受光部集光位置）が変化するが、本実施例のように複合プリズムを用いることでそれを抑制することが可能となる。
【００５４】
本実施例において光検出器１０は図２で説明したが例えば、図７のように、反射面１５ｃの反射光（１ｃ、２ｃ、３ｃ）を光検出器１０で分割して検出しても良く、その信号をトラッキング誤差信号として演算して用いても良い。また、回折格子９の回折効率は限定されず、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。また、本実施例では、光検出器１０に入射するスポットａ、スポットｂ、スポットｃの光量比は、５：１：１としたが、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。
【００５５】
さらに本実施例では複合プリズムの反射面１５ｂの反射光を、ＲＦ信号として検出していたが、これに限定されず、例えば複合プリズムの反射面を１５ａ、１５ｃのみとし、図８のような受光部配置で検出しても良い。この場合には、前記した（数２）の演算を行うことで同様の効果が得られる。
【００５６】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。このとき、ＲＦ信号受光部は３つとなってしまうが実用上は問題がない。また、受光部ｍと受光部ｏを結線することでノイズを低減することも可能である。
【００５７】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。さらに、回折格子９は本実施例のさらに、回折格子９は本実施例の回折格子だけには限定されず、例えば特許文献２や特開２００７−２３４１７５号公報や特開２００５−１２２８６９号公報のような回折格子であっても同様の効果は得られる。そして、光学系は図１０だけには限定されず、例えば図１１のように半導体レーザ５０と光検出器１０が同じ方向に配置される光学系であっても良い。
図１１は、実施例２における光ピックアップ装置の他の光学系を示す図である。このようにすると、光ピックアップ装置を小型化することが可能となる。
【実施例３】
【００５８】
図１２は、実施例３における光ピックアップ装置の光検出器１０の受光部配置を示す図である。実施例１との違いはホログラム素子１１のパターン、光検出器１０の受光部が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００５９】
本実施例では、実施例１と異なる構成について説明する。実施例１同様にディスクから反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ホログラム素子１１は複数領域に分割されていると同時に、出射回折光に対し、所定のデフォーカス収差が与えられる特性を有する光学素子となっている。ホログラム素子１１により分離された光ビームは、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成される。
【００６０】
図１３は、実施例３におけるホログラム素子１１の形状を示す図である。実線は領域の境界線を示し、１点鎖線は光ビームの外形を示している。ホログラム素子１１は、光ビームの略中心を通る分割線でＴａｎ方向に領域Ｉ、領域IIの２領域に分割されている。また、ホログラム素子１１の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光の回折効率は例えば５：２：２である。そして、±１次回折光には、それぞれ反対のデフォーカス収差が与えられる。例えば、＋１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも近い位置で収束し、−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。
【００６１】
ここで、光検出器１０は図１２のような受光部配置になっている。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域は光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１０ａ〜３０ｅまであり、記号内の１０、２０、３０はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、領域Ｉの＋１次回折光、領域Ｉの−１次回折光、領域IIの＋１次回折光、領域IIの−１次回折光を示している。具体的には、スポット１０ａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット２０ａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット３０ａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット１０ｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット２０ｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット３０ｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット１０ｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット２０ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット３０ｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット１０ｄは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット２０ｄは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット３０ｄは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット１０ｅは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット２０ｅは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット３０ｅは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光を示している。なお、光検出器１０はスポット１０ｃおよび１０ｅが集光するように調整されている。
【００６２】
ここで、図１２に示す受光部ｍａ、ｍｂ、ｍｃ、ｍｄ、ｍｅ、ｍｆ、ｍｇ、ｍｈ、ｉａ、ｉｂ、ｊａ、ｊｂ、ｋａ、ｋｂ、ｌａ、ｌｂ、ｐ、ｕａ、ｕｂ、ｗａ、ｗｂから得られた信号ＭＡ、ＭＢ、ＭＣ、ＭＤ、ＭＥ、ＭＦ、ＭＧ、ＭＨ、ＩＡ、ＩＢ、ＪＡ、ＪＢ、ＫＡ、ＫＢ、ＬＡ、ＬＢ、Ｐ、ＵＡ、ＵＢ、ＷＡ、ＷＢの信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００６３】
【数４】
2012123883.tif 000006
【００６４】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【００６５】
本実施例では、ホログラム素子１１で与えたでフォーカス収差を片側の回折光で吸収し、もう片方の回折光の光検出器１０上のスポット径を大きくしている。ホログラム素子１１で上下に２分割しているものの、スポットの受光方法と演算を考慮するとトラッキング誤差信号検出としては実施例１と同様となっているため、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、実施例１では、ホログラム素子１１の±１次回折光を用いてスポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号を検出していた観点から、光検出器上でのスポットの有効径を大きくできなかったが、本実施例ではホログラム素子の−１次回折光を集光させることでフォーカス誤差信号を検出しているため、ホログラム素子のデフォーカス収差量を実施例１の構成に対し、大きく与えることができるため、光検出器上での＋１次回折光の有効径を大きくすることも可能となる。このため、＋１次回折光の有効径を大きくすることにより受光部の位置ずれに強くすることが可能となる。また、フォーカス誤差信号に関しても、本実施例のように２つのナイフエッジ方式の受光部を並べるダブルナイフエッジとすることで受光部の位置ずれに強い構成とすることが可能となる。このような構成とすることで、光検出器の位置ずれに強い構成とすることができる。さらに、本実施例はデフォーカスを与える観点からホログラム素子を複合プリズムに変更しても同様の効果が得られることはいうまでもない。この場合、ホログラム素子は通常の２分割以上の回折格子となる。そして本実施例の回折格子９およびホログラム素子の回折効率は限定されなく、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。また、本実施例では、ホログラム素子を２分割したがそれには限定されない。
【００６６】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにナイフエッジ方式であっても良いし、非点収差方式やスポットサイズ検出方式であっても良い。さらに、回折格子９は本実施例の回折格子だけには限定されず、例えば特許文献２や特開２００７−２３４１７５号公報や特開２００５−１２２８６９号公報のような回折格子であっても同様の効果は得られる。
【実施例４】
【００６７】
図１４は、第４の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器１０の受光部配置を示しす。実施例１との違いは半導体レーザ５０が２波長レーザとなっていること、光検出器１０の受光部が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００６８】
２波長半導体レーザは、２つの波長のレーザを出射可能なレーザである。ここでは、ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍと、ＣＤに対応した波長７８５ｎｍを出射可能なレーザとする。ただし、波長は限定されず、例えばＢＤに対応した波長４０５ｎｍであっても良い。図１の光学系で本実施例の説明を行う。
【００６９】
まずはＤＶＤを記録／再生する場合について説明する。半導体レーザ５０からは、波長略６５０ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射された光ビームは回折格子９に入射する。入射した光ビームは回折格子９により、少なくともメインビームと２つのサブビームに分離される。このときメインビームと２つのサブビームの回折効率は１０：１：１であるとする。
【００７０】
そして、回折格子９を出射した光ビームはビームスプリッタ５２で反射される。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックする。これにより光ディスク上の光量が所定量となるようモニタすることが可能となる。
【００７１】
ビームスプリッタ５２で反射された光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームは立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。ここで、メインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、ＤＶＤ−ＲＡＭIIのトラック溝周期の半分である０．６１５μｍとなっている。
【００７２】
光ディスクから反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ホログラム素子１１の回折効率は例えば０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝５：２：２であり、±１次回折光には、それぞれ反対のデフォーカス収差が与えられる。例えば、＋１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも近い位置で収束し、−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。
【００７３】
図１４では、実施例４におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＤＶＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ａａ〜３ａｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａａ、ａｂ、ａｃはそれぞれホログラム素子１１の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示している。具体的には、スポット１ａａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット２ａａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット３ａａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット１ａｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット２ａｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット３ａｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット１ａｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット２ａｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット３ａｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光を示している。なお、光検出器１０はスポット１ａａが集光するように調整されている。
【００７４】
ここで、図１４に示す受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｍ１、ｎ１、ｏ１、ｎ２から得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｏ１、Ｎ２の信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００７５】
【数５】
2012123883.tif 000007
【００７６】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【００７７】
本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例１のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。
次にＣＤを記録／再生する場合について説明する。半導体レーザ５０からは、波長略７８５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射された光ビームは回折格子９に入射する。入射した光ビームは回折格子９により少なくともメインビームと２つのサブビームに分離される。
【００７８】
そして、回折格子９を出射した光ビームはビームスプリッタ５２で反射される。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックする。これにより光ディスク上の光量が所定量となるようモニタすることが可能となる。
【００７９】
ビームスプリッタ５２で反射された光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームは立ち上げミラー５５で反射され、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。ここで、メインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、０．７４３μｍとなっている。これは、ＤＶＤの波長の場合には０．６１５μｍであったが、これに対し、ＣＤの場合には回折格子９により波長分だけ回折されるため、０．７４３μｍとなる。
【００８０】
光ディスクから反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ＤＶＤの記録／再生時同様、ホログラム素子１１の±１次回折光には、それぞれ反対のデフォーカス収差が与えられる。ここで、例えば、＋１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも近い位置で収束し、−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。
【００８１】
図１５は、実施例４におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＣＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ｂａ〜３ｂｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ｂａ、ｂｂ、ｂｃはそれぞれホログラム素子１１の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示している。具体的には、スポット１ｂａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット２ｂａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット３ｂａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット１ｂｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット２ｂｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット３ｂｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の＋１次回折光、スポット１ｂｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット２ｂｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット３ｂｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光を示している。
【００８２】
図１４と図１５より、ＤＶＤを記録／再生した場合のスポット１ａａとＣＤを記録／再生した場合のスポット１ｂａの位置が異なっていることがわかる。これは、２波長レーザのＤＶＤとＣＤの発光点が違うためであり、このような発光点ずれが２波長レーザでＤＶＤとＣＤを互換するときの課題となっている。
ここで、図１５に示す受光部ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２、ｍ２、ｎ２、ｏ２、ｎ１から得られた信号Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２、Ｋ２、Ｌ２、Ｍ２、Ｎ２、Ｏ２、Ｎ１の信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００８３】
【数６】
2012123883.tif 000008
【００８４】
なお、式中のｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明を省略する。
ここで、ＣＤの場合には、回折格子９で回折したメインビームと２つのサブスポットからトラッキング誤差信号を生成する。ディスク上でメインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、ＣＤのトラック溝周期の半分からはわずかにずれているが、メインビームから検出した（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ２＋Ｆ２）−（Ｃ２＋Ｄ２＋Ｇ２＋Ｈ２）に対し、サブビームから検出した（Ｉ２−Ｊ２）＋（Ｋ２−Ｌ２）のプッシュプル信号は位相が１８０度ずれている。それに対し、対物レンズの移動に伴うＤＣオフセットは同じ方向に発生するのでメインビームの出力信号とサブビームの出力信号の差動信号を演算することでＤＣオフセットのない安定したトラッキング誤差信号が検出できる。ここで、実際にはディスク上でメインビームのスポットに対するサブビームのスポットのＲａｄ方向位置は、ＣＤの半トラック溝周期のからはわずかにずれているため、ディスクの偏芯特性はわずかに劣化するが、ＣＤのトラック溝周期がＤＶＤに対して大きいために実用上は問題とならない。また、ディスクの偏芯特性を改善するために回折格子９は、例えば特開２００８−１７６８９９号や特開２００７−２３４１７５号公報や特開２００５−１２２８６９号公報のような回折格子であっても良い。また、サブスポットの位置をＣＤ側で最適化してＤＶＤ−ＲＡＭIIがずれるようにしても良いし、ＣＤとＤＶＤ−ＲＡＭの中間となるようにサブスポットを配置しても良い。
【００８５】
このように、本実施例はレーザの波長および開口数が略等しい少なくとも２つの光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭIIなど）に対し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭII）の場合には、ディスクから反射した少なくとも２つ以上のビームからトラッキング誤差信号を生成し、少なくともディスク上のトラック溝周期が最も小さいディスク（ＤＶＤ−Ｒ）の場合には、ディスクから反射した少なくとも１つのビームからトラッキング誤差信号を生成することを特徴としている。また、本実施例の別の特徴としては、単層ディスクしか存在しないＤＶＤ−ＲＡＭII、ＣＤ−Ｒに関しては少なくとも２つ以上のビームからトラッキング誤差信号を生成し、単層および２層ディスクが存在するＤＶＤ−Ｒについては１つのビームから検出することを特徴としている。さらに、本実施例は、受光部ｎ１、ｎ２をＤＶＤとＣＤで共用することでＤＶＤとＣＤの互換を実現している。
図１６は、実施例４における光検出器の他の受光部配置を示す図である。図１６のようにＲＦ信号のノイズ低減のためにＲＦ信号を受光部する受光部ｎｂ１、ｎｂ２が小さくなるよう受光部を分割しても良い。
また、回折格子９およびホログラム素子１１の回折効率は限定されず、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。また、本実施例ではホログラム素子１１の０次回折光を、ＲＦ信号として検出していたが、これに限定されず、例えばホログラム素子の回折効率を０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：１として、図１４、図１５と同様の光検出器で検出しても良い。この場合には、以下の演算を行うことで同様の効果が得られる。
【００８６】
ＤＶＤ
【００８７】
【数７】
2012123883.tif 000009
【００８８】
ＣＤ
【００８９】
【数８】
2012123883.tif 000010
【００９０】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２、ｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。このとき、ＲＦ信号受光部は３つとなってしまうが実用上は問題がない。また、受光部ｍ１と受光部ｏ１、受光部ｍ２と受光部ｏ２を結線することでノイズを低減することも可能である。
【００９１】
そして、本実施例は実施例１に対しＣＤに対応した受光部が増えているが、ＤＶＤとＣＤの出力信号を共用化し、図９のように出力しても良い。
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴しており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。
【実施例５】
【００９２】
図１７は、第５の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器１０の受光部配置を示す。実施例４ではホログラム素子１１を用いて収差として光ビームにデフォーカスを与えていたが、本実施例では図１０のように複合プリズムを使い、光ビームを分岐することでデフォーカスを与えていることと、光検出器１０の受光部が異なっていることであり、それ以外は実施例４と同様の構成である。
【００９３】
本実施例では、実施例４と異なる構成について説明する。実施例４同様にディスクを反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、複合プリズム１５に入射する。複合プリズムは、少なくとも反射面１５ａ、１５ｂ、１５ｃの反射面を有している。複合プリズム１５に入射した光ビームは反射面１５ａ、１５ｂを反射および透過、反射面１５ｃで反射され、それぞれの光ビームは光検出器１０に入射する。
【００９４】
まずはＤＶＤを記録／再生する場合について説明する。
図１７は、実施例５におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＤＶＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ａａ〜３ａｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａａ、ａｂ、ａｃはそれぞれ反射面１５ｂの反射光、反射面１５ａの透過光、反射面１５ｃの反射光となっている。
【００９５】
具体的には、スポット１ａａは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット２ａａは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット３ａａは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット１ａｂは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット２ａｂは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット３ａｂは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット１ａｃは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット２ａｃは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット３ａｃは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光を示している。なお、光検出器１０はスポット１ａａが集光するように調整されている。なお、ここでは光検出器１０に入射するスポットａ、スポットｂ、スポットｃの光量比は、５：１：１としている。
【００９６】
ここで、図１７に示す受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｍ１、ｎ１、ｏ１、ｐ１から得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｏ１、Ｐ１の信号を用い、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【００９７】
【数９】
2012123883.tif 000011
【００９８】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例１のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
次にＣＤを記録／再生する場合について説明する。
図１８は、実施例５におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＣＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。
なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ｂａ〜３ｂｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ｂａ、ｂｂ、ｂｃはそれぞれ反射面１５ｂの反射光、反射面１５ａの透過光、反射面１５ｃの反射光となっている。
【０１００】
具体的には、スポット１ｂａは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット２ｂａは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット３ｂａは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｂの反射光、スポット１ｂｂは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット２ｂｂは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット３ｂｂは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ａの透過光、スポット１ｂｃは、回折格子９の０次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット２ｂｃは、回折格子９の＋１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光、スポット３ｂｃは、回折格子９の−１次回折光かつ反射面１５ｃの反射光を示している。
【０１０１】
図１７と図１８より、ＤＶＤを記録／再生した場合のスポット１ａａとＣＤを記録／再生した場合のスポット１ｂａの位置が異なっていることがわかる。これは、２波長レーザのＤＶＤとＣＤの発光点が違うためであり、このような発光点ずれが２波長レーザでＤＶＤとＣＤを互換するときの課題となっている。
ここで、図１８に示す受光部ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２、ｍ２、ｎ２、ｏ２、ｐ２から得られた信号Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２、Ｋ２、Ｌ２、Ｍ２、Ｎ２、Ｏ２、Ｐ２の信号を用い、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【０１０２】
【数１０】
2012123883.tif 000012
【０１０３】
なお、式中のｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
【０１０４】
本実施例と実施例４の主な違いは受光部配置である。本実施例の受光部は、ＤＶＤとＣＤのＲａｄ方向のスポット間隔が略同じであるのに対し、実施例４の受光部は、ＤＶＤとＣＤのＲａｄ方向のスポット間隔が異なっている。これは、ホログラム素子が波長に依存することから波長の長いＣＤの方がより回折されるためである。ただし、本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例４のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、ホログラム素子を用いる場合には、温度やレーザ出力に伴ってレーザ波長が変化すると僅かながら、回折角（受光部集光位置）が変化するが、本実施例のように複合プリズムを用いることでそれを抑制することが可能となる。
さらに本実施例では複合プリズムの反射面１５ｂの反射光を、ＲＦ信号として検出していたが、これに限定されず、例えば複合プリズムの反射面を１５ａ、１５ｃのみとし、図１９に示す光検出器で検出しても良い。この場合には、ＤＶＤでは前記した（数７）の、ＣＤでは前記した（数８）の演算を行うことで同様の効果が得られる。
【０１０５】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２、ｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。このとき、ＲＦ信号受光部は３つとなってしまうが実用上は問題がない。また、受光部ｍ１と受光部ｏ１、受光部ｍ２と受光部ｏ２を結線することでノイズを低減することも可能である。
【０１０６】
そして、本実施例は実施例１に対しＣＤに対応した受光部が増えているが、ＤＶＤとＣＤの出力信号を共用化し、図９のように出力しても良い。
【０１０７】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。そして、光学系は図１０だけには限定されず、例えば図１１のように半導体レーザ５０と光検出器１０が同じ方向に配置される光学系であっても良い。このようにすると、光ピックアップ装置を小型化することが可能となる。
【実施例６】
【０１０８】
図２０は、第６の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器１０の受光部配置を示す。実施例４との違いはホログラム素子１１の回折角、光検出器１０の受光部が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【０１０９】
本実施例では、実施例４と異なる構成について説明する。実施例４同様にディスクで反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ホログラム素子１１の回折効率は例えば０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝５：０：５であり、−１次回折光には、デフォーカス収差が与えられる。例えば−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。
ここで、図２０では、実施例６におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＤＶＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ａａ〜３ａｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａａ、ａｃはそれぞれホログラム素子１１の０次回折光、−１次回折光を示している。具体的には、スポット１ａａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット２ａａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット３ａａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット１ａｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット２ａｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット３ａｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光を示している。なお、光検出器１０はスポット１ａａとスポット１ａｃが略同じデフォーカスが与えられるように調整されている。
ここで、図２０に示す受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｍ１、ｎ１、ｏ１から得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｏ１の信号を用いて、前記した（数７）の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【０１１０】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例１のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
次にＣＤを記録／再生する場合について説明する。
図２１は、実施例６におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＣＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット１ｂａ〜３ｂｃまであり、記号内の１、２、３はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ｂａ、ｂｃはそれぞれホログラム素子１１の０次回折光、−１次回折光を示している。具体的には、スポット１ｂａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット２ｂａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット３ｂａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の０次回折光、スポット１ｂｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット２ｂｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光、スポット３ｂｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の−１次回折光を示している。
【０１１２】
図２０と図２１より、ＤＶＤを記録／再生した場合のスポット１ａａとＣＤを記録／再生した場合のスポット１ｂａの位置が異なっていることがわかる。これは、２波長レーザのＤＶＤとＣＤの発光点が違うためであり、このような発光点ずれが２波長レーザでＤＶＤとＣＤを互換するときの課題となっている。
ここで、図２１に示す受光部ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２、ｌ２、ｍ２、ｎ２、ｏ２から得られた信号Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２、Ｋ２、Ｌ２、Ｍ２、Ｎ２、Ｏ２の信号を用いて、前記した（数８）の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【０１１３】
なお、式中のｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明を省略する。このとき、ＲＦ信号受光部は３つとなってしまうが実用上は問題がない。また、受光部ｍ１と受光部ｏ１、受光部ｍ２と受光部ｏ２を結線することでノイズを低減することも可能である。
【０１１４】
実施例４の場合には、ホログラム素子の±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号を検出した。それに対し、本実施例の場合には、ホログラム素子の０次回折光と−１次回折光を用いてフォーカス誤差信号を検出している。また、実施例４の場合には、ホログラム素子の＋１次回折光を用いてフォーカス誤差信号を検出したが、本実施例の場合には０次回折光を用いてトラッキング誤差信号を検出している。このような構成とすることで、実施例４の効果以外に、ホログラム素子の光軸方向ずれや波長の変位に対して強い構成とすることができる。具体的には、波長が変位してもスポット１ａａ（スポット１ｂａ）はホログラムそしの０次回折光であるため移動しない。このため、波長が変位しても安定したトラッキング誤差信号が得られる特徴がある。また、フォーカス誤差信号受光部の受光部ｍ１、受光部ｎ１、受光部ｏ１（受光部ｍ２、受光部ｎ２、受光部ｏ２）に関しては、波長の変位に伴うスポット１ａｃ（スポット１ｂｃ）の移動方向がＲａｄ方向であり、受光部ｍ１、受光部ｎ１、受光部ｏ１（受光部ｍ２、受光部ｎ２、受光部ｏ２）をＲａｄ方向に伸ばしてあるため問題とならない。そして、本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例４のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例１と同様の効果を得ることができる。しかし、本実施例の場合、０次回折光と−１次回折光からフォーカス誤差信号を検出している観点からＤＶＤとＣＤでフォーカスが一致しない課題がある。これに対しては、例えば受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１（受光部ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）と受光部ｍ１、ｎ１、ｏ１（受光部ｍ２、ｎ２、ｏ２）のＴａｎ方向の受光部幅を最適化することで対応することが可能である。また、光ディスク装置において、所定のオフセットを加えて制御しても良い。
【０１１５】
さらに本実施例の回折格子９およびホログラム素子１１の回折効率は限定されず、例えばホログラム素子の＋１次回折光が発生しても問題はない。また、＋１次回折光を検出し、信号として用いても良い。そして本実施例では、０次回折光と−１次回折光からフォーカス誤差信号を検出したが、これには限定されず、０次回折光と＋１次回折光からフォーカス誤差信号を検出しても良く、ＤＶＤとＣＤのフォーカス誤差信号受光部を共通化しても良い。
【０１１６】
そして、本実施例は実施例１に対しＣＤに対応した受光部が増えているが、ＤＶＤとＣＤの出力信号を共用化し、図９のように出力しても良い。
【０１１７】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。
【実施例７】
【０１１８】
図２２は、第７の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器１０の受光部配置を示す。実施例４との違いはホログラム素子１１のパターン、光検出器１０の受光部が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【０１１９】
本実施例では、実施例４と異なる構成について説明する。実施例４同様にディスクで反射された光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。ホログラム素子は複数領域に分割されていると同時に、出射回折光に対し、所定のデフォーカス収差が与えられる特性を有する光学素子となっている。ホログラム素子１１により分離された光ビームは、領域ごとにそれぞれ異なった方向に信号し、光検出器１０に入射する。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成される。
【０１２０】
図１３は、ホログラム素子１１の形状を示している。実線は領域の境界線を示し、１点鎖線はＤＶＤの光ビームの外形を示している。ホログラム素子１１は、ＤＶＤ、ＣＤの光ビームの略中心を通る分割線でＴａｎ方向に領域Ｉ、領域IIの２領域に分割されている。なお、図１３にはＣＤの光ビームの外形については図示していないが、２波長レーザのＤＶＤとＣＤの発光点が違うため、ＤＶＤに対し、ＣＤの光ビームはＲａｄ方向にずれている。また、ホログラム素子１１の±１次回折光には、それぞれ反対のデフォーカス収差が与えられる。例えば、＋１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも近い位置で収束し、−１次回折光は０次回折光に対し、コリメートレンズ５１よりも遠い位置で収束するデフォーカス収差が与えられているとする。
【０１２１】
まずはＤＶＤを記録／再生する場合について説明する。
図２２は、実施例６におけるＤＶＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＤＶＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。なお、光検出器１０上のスポットは、スポット４０ａ〜６０ｅまであり、記号内の４０、５０、６０はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、領域Ｉの＋１次回折光、領域Ｉの−１次回折光、領域IIの＋１次回折光、領域IIの−１次回折光を示している。具体的には、スポット４０ａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット５０ａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット６０ａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット４０ｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット５０ｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット６０ｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット４０ｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット５０ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット６０ｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット４０ｄは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット５０ｄは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット６０ｄは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット４０ｅは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット５０ｅは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット６０ｅは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光を示している。なお、光検出器１０はスポット４０ｃおよび４０ｅが集光するように調整されている。
【０１２２】
ここで、図２２に示す受光部ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、ｎｅ、ｎｆ、ｎｇ、ｎｈ、ｎａｄ、ｎｅｈ、ｎｉａ、ｎｉｂ、ｎｉｃ、ｎｉｄ、ｎｉａｄ、ｎｊａ、ｎｊｂ、ｎｊｃ、ｎｊｄ、ｎｊａｄ、ｕｃ、ｕｄ、ｗｃ、ｗｄ、ｐ１から得られた信号ＮＡ、ＮＢ、ＮＣ、ＮＤ、ＮＥ、ＮＦ、ＮＧ、ＮＨ、ＮＡＤ、ＮＥＨ、ＮＩＡ、ＮＩＢ、ＮＩＣ、ＮＩＤ、ＮＩＡＤ、ＮＪＡ、ＮＪＢ、ＮＪＣ、ＮＪＤ、ＮＪＡＤ、ＵＣ、ＵＤ、ＷＣ、ＷＤ、Ｐ１の信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【０１２３】
【数１１】
2012123883.tif 000013
【０１２４】
なお、式中のｋｔ１、ｋｔ２は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。また、式中のφはＤＰＤ方式における各信号の位相差を示したものである。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
本実施例のトラッキング誤差検出方式と実施例３のトラッキング誤差信号検出方式が同様であることから、実施例３と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
次にＣＤを記録／再生する場合について説明する。
図２３は、実施例６におけるＣＤに信号を記録再生する際の光検出器１０の受光部配置と光ビームの関係を示す図である。図中の実線は受光部を示しており、斜線の領域はＤＶＤを記録／再生した場合の光ビームを示している。
【０１２６】
なお、光検出器１０上のスポットは、スポット７０ａ〜９０ｅまであり、記号内の７０、８０、９０はそれぞれ回折格子９の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光を示しており、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、領域Ｉの＋１次回折光、領域Ｉの−１次回折光、領域IIの＋１次回折光、領域IIの−１次回折光を示している。具体的には、スポット７０ａは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット８０ａは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット９０ａは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉ、領域IIの０次回折光、スポット７０ｂは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット８０ｂは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット９０ｂは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの＋１次回折光、スポット７０ｃは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット８０ｃは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット９０ｃは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域Ｉの−１次回折光、スポット７０ｄは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット８０ｄは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット９０ｄは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの＋１次回折光、スポット７０ｅは、回折格子９の０次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット８０ｅは、回折格子９の＋１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光、スポット９０ｅは、回折格子９の−１次回折光かつホログラム素子１１の領域IIの−１次回折光を示している。
【０１２７】
図２２と図２３より、ＤＶＤを記録／再生した場合のスポット４０ａとＣＤを記録／再生した場合のスポット７０ａの位置が異なっていることがわかる。これは、２波長レーザのＤＶＤとＣＤの発光点が違うためであり、このような発光点ずれが２波長レーザでＤＶＤとＣＤを互換するときの課題となっている。
ここで、図２３に示す受光部ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、ｎｅ、ｎｆ、ｎｇ、ｎｈ、ｎａｄ、ｎｅｈ、ｎｉａ、ｎｉｂ、ｎｉｃ、ｎｉｄ、ｎｉａｄ、ｎｊａ、ｎｊｂ、ｎｊｃ、ｎｊｄ、ｎｊａｄ、ｕｄ、ｕｅ、ｗｄ、ｗｅ、ｐ２から得られた信号ＮＡ、ＮＢ、ＮＣ、ＮＤ、ＮＥ、ＮＦ、ＮＧ、ＮＨ、ＮＡＤ、ＮＥＨ、ＮＩＡ、ＮＩＢ、ＮＩＣ、ＮＩＤ、ＮＩＡＤ、ＮＪＡ、ＮＪＢ、ＮＪＣ、ＮＪＤ、ＮＪＡＤ、ＵＤ、ＵＥ、ＷＤ、ＷＥ、Ｐ２の信号を用いて、以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）が生成される。
【０１２８】
【数１２】
2012123883.tif 000014
【０１２９】
なお、式中のｋｔ３は対物レンズが移動した際にトラッキング誤差信号にＤＣオフセットを発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はスポットサイズ検出方式であり、本方式は公知であるため説明は省略する。
本実施例では、ホログラム素子で与えたでフォーカス収差を片側の回折光で吸収し、もう片方の回折光の光検出器１０上のスポット径を大きくしている。ホログラム素子１１で上下に２分割しているものの、スポット分割方法と演算を考慮するとトラッキング誤差信号検出としては実施例４（ＣＤ）と同様となっているため、実施例４と同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
本実施例は実施例３に対し、受光部ｎａｄ、ｎｅｈ、ｎｉａｄ、ｎｊａｄをＤＶＤとＣＤで共用することでＤＶＤとＣＤの互換を実現している。ただし、本実施例ではＤＶＤとＣＤの互換について説明したが、例えばＤＶＤとＢＤであっても良いし、他の光ディスクとの互換であっても良い。なお、本実施例はデフォーカスを与える観点からホログラム素子を複合プリズムに変更しても同様の効果が得られることはいうまでもない。そして本実施例の回折格子９およびホログラム素子の回折効率は限定されず、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。また、本実施例では、受光部ｎｃ、ｎｄ、ｎｆ、ｎｇ、ｎｉｂ、ｎｉｃ、ｎｊｂ、ｎｊｃ上でＤＶＤとＣＤの光ビームのＲａｄ方向分割線が一致していたが、これには限定されず、軸を合わせないで分離して検出しても同様の効果が得られる。
【０１３１】
本実施例は、複数のディスクに対し、トラッキング誤差信号検出方式を変えることを特徴としており、フォーカス誤差信号検出方式には依存しないため、例えば本実施例のようにスポットサイズ検出方式であっても良いし、非点収差方式やナイフエッジ方式であっても良い。
【０１３２】
本実施例では、ホログラム素子で与えたでフォーカス収差を片側の回折光で吸収し、もう片方の回折光の光検出器１０上のスポット径を大きくしている。このため、本実施例では、ホログラム素子で与えたでフォーカス収差を片側の回折光で吸収し、もう片方の回折光の光検出器１０上のスポット径を大きくしている。ホログラム素子１１で上下に２分割しているものの、スポットの受光方法と演算を考慮するとトラッキング誤差信号検出としては実施例４と同様となっているため、実施例４と同様の効果を得ることができる。また、実施例４では、ホログラム素子１１の±１次回折光を用いてスポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号を検出していた観点から、光検出器上でのスポットの有効径を大きくできなかったが、本実施例ではホログラム素子の−１次回折光を集光させることでフォーカス誤差信号を検出しているため、ホログラム素子のデフォーカス収差量を実施例４の構成に対し、大きく与えることができるため、光検出器上での＋１次回折光の有効径を大きくすることも可能となる。このため、＋１次回折光の有効径を大きくすることにより受光部の位置ずれに強くすることが可能となる。
【０１３３】
また、フォーカス誤差信号に関しても、本実施例のように２つのナイフエッジ方式の受光部を並べるダブルナイフエッジとすることで受光部の位置ずれに強い構成とすることが可能となる。このような構成とすることで、光検出器の位置ずれに強い構成とすることができる。さらに、本実施例はデフォーカスを与える観点からホログラム素子を複合プリズムに変更しても同様の効果が得られることはいうまでもない。この場合、ホログラム素子は通常の２分割以上の回折格子となる。そして本実施例の回折格子９およびホログラム素子の回折効率は限定されなく、本実施例とは異なっていても同様の効果が得られる。さらに、回折格子９は本実施例の回折格子だけには限定されず、特開２００８−１７６８９９や特開２００７−２３４１７５号公報や特開２００５−１２２８６９号公報のような回折格子であっても同様の効果は得られる。
【実施例８】
【０１３４】
実施例８では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的再生装置について説明する。
図２４は、実施例７における光学的再生装置を示すブロック図である。光ピックアップ装置１７０は、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生の指令に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１７０内に組み込むこともできる。
【０１３５】
光ピックアップ装置１７０内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１７０内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
【０１３６】
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザ発光光量の制御などが行われる。また、例えば、再生する光ディスクに応じたコントロール回路からの信号を基に、光ピックアップ装置の出力信号を変更することもできる。
【実施例９】
【０１３７】
実施例９では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。
図２５は、実施例８における光学的記録再生装置を示すブロック図である。この装置で前記図２４に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書込む機能が付加されている点である。
【０１３８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換えをすることが可能である。
このように上記した実施例に変更を加えた実施例が考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【０１３９】
２：対物レンズ、５：アクチュエータ、９：回折格子、１０：光検出器、１１：ホログラム素子、１５：複合プリズム、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５５：立ち上げミラー、５６：１／４波長板、１７０：光ピックアップ装置、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御回路、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１８０：スピンドルモータ。
【図１】
2012123883.tif 000015
【図２】
2012123883.tif 000016
【図３Ａ】
2012123883.tif 000017
【図３Ｂ】
2012123883.tif 000018
【図４Ａ】
2012123883.tif 000019
【図４Ｂ】
2012123883.tif 000020
【図５】
2012123883.tif 000021
【図６】
2012123883.tif 000022
【図７】
2012123883.tif 000023
【図８】
2012123883.tif 000024
【図９】
2012123883.tif 000025
【図１０】
2012123883.tif 000026
【図１１】
2012123883.tif 000027
【図１２】
2012123883.tif 000028
【図１３】
2012123883.tif 000029
【図１４】
2012123883.tif 000030
【図１５】
2012123883.tif 000031
【図１６】
2012123883.tif 000032
【図１７】
2012123883.tif 000033
【図１８】
2012123883.tif 000034
【図１９】
2012123883.tif 000035
【図２０】
2012123883.tif 000036
【図２１】
2012123883.tif 000037
【図２２】
2012123883.tif 000038
【図２３】
2012123883.tif 000039
【図２４】
2012123883.tif 000040
【図２５】
2012123883.tif 000041