(57)【要約】【課題】対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクの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できること。【解決手段】対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクに関して、ディスクのトラック溝周期が大きい光ディスクである場合には、この回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号を用いてトラッキング誤差信号を生成し、ディスクのトラック溝周期が小さい光ディスクである場合には、この回折格子上の光ビームの外縁部を含む領域の回折光を検出した信号を用いてトラッキング誤差信号を検出する。【選択図】図２
2012094218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置から出射された光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
前記光ディスクで反射した光ビームを分岐する回折格子と、
前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記光検出器が、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び前記対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号のプッシュプル信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折格子は、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、主に０次ディスク回折光が入射する第１の分割領域と、
所定のディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、０次及び±１次ディスク回折光が入射する第２の分割領域と、
前記回折格子の略中心を含む領域としての第３の分割領域と
を有し、
記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第１の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も小さい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第１の分割領域、前記第２の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折格子は、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、主に０次ディスク回折光が入射する第１の分割領域と、
所定のディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、０次及び±１次ディスク回折光が入射する第２の分割領域と、
前記回折格子の略中心を含む領域としての第３の分割領域と
を有し、
記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きい光ディスクである場合、
前記検出器は、
前記第３の分割領域のみの回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も小さい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第１の分割領域、前記第２の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記回折格子は、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、主に０次ディスク回折光が入射する第１の分割領域と、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、０次及び±１次ディスク回折光が入射する第２の分割領域と、
前記回折格子上の光ビーム有効径内の領域であって、かつ、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない領域としての第３の分割領域と、
前記回折格子の略中心を含む領域としての第４の分割領域と
を有し、
記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び前記対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きい光ディスクである場合、
前記検出器は、
前記第１の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も小さい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第１の分割領域、前記第２の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記回折格子は、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、主に０次ディスク回折光が入射する第１の分割領域と、
前記光ディスクのトラックにより回折されたディスク回折光のうち、０次及び±１次ディスク回折光が入射する第２の分割領域と、
前記回折格子上の光ビーム有効径内の領域であって、かつ、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない領域としての第３の分割領域と、
前記回折格子の略中心を含む領域としての第４の分割領域と
を有し、
記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び前記対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクのうち、複数種類の光ディスクのうち少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第３の分割領域のみの回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記複数種類の光ディスクのうち、少なくともディスクのトラック溝周期が最も小さい光ディスクである場合、
前記光検出器は、
前記第１の分割領域、前記第２の分割領域及び前記第３の分割領域の回折光を検出した信号であって、前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記回折格子は、前記光ピックアップ装置内の固定部に搭載されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記光検出器は、
前記回折格子の＋１次格子回折光及び−１次格子回折光を検出した信号であって、少なくとも前記トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
光ビームを出射する半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射された光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射した光ビームを分岐する回折格子と、前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有し、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する光検出器と、を備える光ピックアップ装置と、
前記半導体レーザ装置を駆動するレーザ点灯回路と、
前記光検出器から出力された信号を用いて少なくとも前記トラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記光ディスクに記録された情報信号を少なくとも再生する情報信号回路とを備える
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及び光ディスク装置に関し、特に複数種類の光ディスクに関して受光素子により信号検出を行う光ピックアップ装置及び光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高密度・大容量の記憶媒体として広く光ディスクが用いられている。このような光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc），ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk Recordable），ＤＶＤ−ＲＡＭ２（Digital Versatile Disk Random Access Memory ２）及びＣＤ（Compact Disc）等、様々な規格の記録媒体が存在している。
【０００３】
これら様々な種類の光ディスクの情報の読み取り及び書き込みには、光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置が用いられている。この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に、フォーカス誤差信号に基づいて対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス調整を行う他、トラッキング誤差信号に基づいて対物レンズをディスク半径方向（ラジアル方向、以下「Ｒａｄ方向」ともいう）へ変位させてトラッキング調整を行う。従来の光ディスク装置は、これらフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号に基づいて、対物レンズの位置制御を行っている。
【０００４】
ところで、従来の光ディスク装置では、対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が同じにも関わらず、ディスクのトラック溝周期が互いに異なる複数種類の光ディスクに関して、１つのピックアップ装置で対応しようとする場合、安定したトラッキング誤差信号が得られないといった問題があった。ここで、このような複数種類の光ディスクとしては、例えば、いわゆるデジタルバーサタイルディスク（以下「ＤＶＤ」という）に代表されるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２を挙げることができる。このうちＤＶＤ−Ｒは、ＤＶＤ−ＲＡＭ２よりトラック溝周期が大きいため、光ディスク上での光ビームによる回折が小さくなってしまい、従来の光ディスク装置では、安定したトラッキング誤差信号を得ることができないといった問題があった。
【０００５】
これに対し、第１の従来技術（特許文献１参照）及び第２の従来技術（特許文献２参照）では、対物レンズに偏光回折格子を一体化して搭載することにより、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２共に安定したサーボ信号を生成している。つまり、対物レンズと偏光回折格子とを一体化させた特殊な構成を採用することにより、対物レンズが変位しても回折格子上の光ビーム外縁部位置が変化しないため、対物レンズの変位にもかかわらず安定したトラッキング誤差信号を得ることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５００３２号公報
【特許文献２】特開２００７−６６４８６号公報
【特許文献３】特開２００４−２８１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、これら第１及び第２の従来技術では、所定の偏光成分のみを回折する特殊な性能を有する偏光回折格子自体が高価であるため、コストが高くなる傾向があった。また、偏光回折格子は、対物レンズと一体駆動する必要があるため、光ピックアップ装置を薄型化することができなかった。
【０００８】
これに対し、第３の従来技術としては、偏光回折格子を使わずに、復路光学系に安価な無偏光性の回折格子を配置する構成を採用することも考えられる（例えば特許文献３参照）。しかしながら、第３の従来技術では、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２のディスクのトラック溝周期の違いから発生する干渉領域の違いが存在するため、安定したサーボ信号を検出することができなかった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ディスクのトラック溝周期の異なる複数の光ディスクについて安定したトラッキング誤差信号を得ることができる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため、本発明においては、光ビームを出射する半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射された光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射した光ビームを分岐する回折格子と、前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、を備えた光ピックアップ装置であって、前記光検出器が、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明においては、光ビームを出射する半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射された光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射した光ビームを分岐する回折格子と、前記回折格子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有し、前記回折格子上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、トラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する光検出器と、を備える光ピックアップ装置と、前記半導体レーザ装置を駆動するレーザ点灯回路と、前記光検出器から出力された信号を用いて少なくともトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、前記光ディスクに記録された情報信号を少なくとも再生する情報信号回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ディスクのトラック溝周期の異なる複数の光ディスクについて安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態による光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態による光ピックアップ装置の構成例を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態における回折格子の構成例を示す平面図である。
【図４】光検出器の受光部のパターンの一例を示す平面図である。
【図５】ＤＶＤ−ＲＡＭ２を記録／再生しているときの回折格子とプッシュプルパターンの関係を示す図である。
【図６】第１の比較例としての従来の回折格子を用いてＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２の情報の記録及び再生した場合を示す図である。
【図７】第１の比較例の構成の場合におけるＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２の信号成分について示した図である。
【図８】本実施の形態及び第３の比較例との対物レンズ変位特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】回折格子の変形例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態による回折格子のパターン構成例を示す図である。
【図１１】回折格子のパターン構成例を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態による光ピックアップ装置の回折格子のパターン構成例を示す図である。
【図１３】光検出器の受光部のパターンの一例を示す平面図である。
【図１４】回折格子状に形成された光ビームの系条例を示す図である。
【図１５】回折格子の変形例を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態における光ディスク装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面について、本発明の一実施の形態について詳述する。
【００１５】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態による光ディスク装置の構成
図１は、第１の実施の形態による光ディスク装置１の構成例を示した概略ブロック図である。本実施の形態では、光ディスク１００の一例として、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２について説明するが、その他にも、光ディスク１００上のトラック溝周期がＤＶＤ−Ｒと同様なＤＶＤ＋ＲまたはＤＶＤ±ＲＷなどであっても良いし、対応するレーザ光の波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数週類の光ディスクであっても良い。以下、本実施の形態では、主として、例えばＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２の情報を挙げて説明する。
【００１６】
光ディスク装置１は、光ディスク１００の情報を記録及び再生するための光学的記録再生装置の一例である。光ディスク装置１は、スピンドルモータ３、スピンドルモータ駆動回路４、光ピックアップ装置５、アクセス制御回路６、レーザ点灯回路７、サーボ信号生成回路８、情報信号再生回路９、アクチュエータ駆動回路１０、情報信号記録回路１３及びコントロール回路１４を備えている。
【００１７】
光ディスク１００は、円盤状の情報記録媒体であり、その中心が、スピンドルモータ３の回転軸に固定されている。このスピンドルモータ３は、スピンドルモータ駆動回路４によって電力が供給されることにより、回転軸を回転させる。これに伴って、上述した光ディスク１００が回転する。
【００１８】
光ピックアップ装置５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、上述したアクセス制御回路６からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００１９】
レーザ点灯回路７からは、所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置５内の後述する半導体レーザ装置に供給され、当該半導体レーザ装置からは再生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７は光ピックアップ装置５内に組み込むこともできる。
【００２０】
光ピックアップ装置５内の後述する光検出器（図１には図示せず）から出力された信号は、サーボ信号生成回路８、情報信号再生回路９及び情報信号記録回路１３に送られる。このうちサーボ信号生成回路８では、光検出器５７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及び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１０を経て光ピックアップ装置５内のアクチュエータを駆動して、後述する対物レンズの位置制御がなされる。
【００２１】
情報信号再生回路９では、光検出器５７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を再生する。サーボ信号生成回路８及び情報信号再生回路９で得られた信号の一部は、コントロール回路１４に送られる。このコントロール回路１４には、スピンドルモータ駆動回路４、アクセス制御回路６、サーボ信号生成回路８、レーザ点灯回路７などが接続されている。コントロール回路１４は、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ３の回転制御、アクセス方向及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５内の半導体レーザ装置の発光光量の制御などが行われる。
【００２２】
（１−２）第１の実施の形態による光ピックアップ装置の構成
図２は、図１に示される光ピックアップ装置５の構成例を示す平面図である。
【００２３】
光ピックアップ装置５は、半導体レーザ装置５０、ビームスプリッタ５２、フロントモニタ５３、コリメートレンズ５１、立ち上げミラー５５、１／４波長板５６、アクチュエータ５４、対物レンズ２、回折格子１１及び光検出器５７を備える。
【００２４】
半導体レーザ装置５０は、波長が、例えば略６６０ｎｍの光ビームを発散光として出射する。半導体レーザ装置５０から出射した光ビームは、ビームスプリッタ５２で反射する。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、半導体レーザ装置５０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１００に信号を記録する際に、半導体レーザ装置５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ装置５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより、光ディスク１００上の光量をモニタすることが可能となる。
【００２５】
ビームスプリッタ５２で反射した光ビームは、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で反射して１／４波長板５６を透過した後、アクチュエータ５４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。
【００２６】
光ディスク１００で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、回折格子１１に入射する。この回折格子１１は、光ピックアップ装置５内の固定部に固定されており、入射した光ビームを、複数の領域に分割さるとともに、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行させ、光検出器５７上に焦点を結ばせる。この光検出器５７上には、複数の受光部が形成されており、各受光部には、回折格子１１によって分割された光ビームが照射され、スポット上の像が形成される。本実施形態においては、この光検出器５７は、各受光部に照射された光量に応じて電気信号として、回折格子１１上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域の回折光を検出した信号であって、少なくともトラッキング誤差信号を生成するための信号を出力する。上述した光ディスク装置のサーボ信号生成回路８は、この出力信号に基づいて演算し、その演算結果に基づいて、再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成する。
【００２７】
（１−３）プッシュプルパターン（ＤＶＤ−Ｒ）
図３は、回折格子１１の形状を示している。図示の例において実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は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。
【００２８】
この回折格子１１は、例えばＤＶＤ−Ｒにおいてディスクのトラックにおいて回折した回折光の０次回折光が主に入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）と、ディスク回折光の０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）と、回折格子の略中心を含む領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）で形成されている。
【００２９】
回折格子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であるとする。
【００３０】
図４は、光検出器５７のパターンの一例を示す平面図である。図中の黒点は、信号光を示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射する。一方、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した０次回折光は受光部ｏに入射する。
【００３１】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｏからそれぞれ得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｏの信号に基づいて、以下のような数式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）及びＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００３２】
【数１】
2012094218.tif 000003
【００３３】
なお、数式１の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。ここで、本実施の形態では、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用する。
【００３４】
（１−４）ＤＶＤ−ＲＡＭ２
次にＤＶＤ−ＲＡＭ２の情報を記録及び再生する場合について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭ２の光ビームも、上述したＤＶＤ−Ｒと同様の光路を経て光ディスク１００上に集光される。このとき、これらＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２は、ディスクのトラック溝周期が異なることが大きな違いの１つであり、これに伴いディスクのトラックに依って発生するディスク反射回折光の回折角がＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とで異なる。そして、ディスクにおいて回折した光ビームは、ＤＶＤ−Ｒのときと同じ光路を辿って回折格子１１に入射する。
【００３５】
（１−５）プッシュプルパターン（ＤＶＤ−ＲＡＭ２）
図５は、ＤＶＤ−ＲＡＭ２を記録／再生しているときの回折格子１１とプッシュプルパターンの関係を示している。図示の例において、実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は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。
【００３６】
これより、図３に示すＤＶＤ−Ｒのプッシュプルパターンと、図５に示すＤＶＤ−ＲＡＭ２のプッシュプルパターンとは大きく異なっていることが分かる。これは、光ディスク１００上のトラック溝周期が異なっていることが影響している。
【００３７】
ＤＶＤ−Ｒのトラック溝周期は０．７４μｍであるのに対し、ＤＶＤ−ＲＡＭ２のトラック溝周期は１．２３μｍとなっている。原理的に回折光は、トラック溝周期の小さいＤＶＤ−Ｒの方が大きく回折されるため、図３に示すＤＶＤ−Ｒのボールシェイプパターンは、図５に示すＤＶＤ−ＲＡＭ２に比べ、小さい領域となっているのである。
【００３８】
上述したＤＶＤ−Ｒのときと同様に、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図４に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射する。一方、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した０次回折光は、受光部ｏに入射する。
【００３９】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｏからそれぞれ得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｏの信号に基づいて、以下のような数式２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）を生成する。
【００４０】
【数２】
2012094218.tif 000004
【００４１】
また、サーボ信号生成回路８は、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）に関しては、以下のような数式３の演算により生成しても良い。
【数３】
2012094218.tif 000005
なお、式中のｋｔは、対物レンズ２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。本実施の形態では、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用する。
【００４２】
（１−６）比較例との比較検証
次に、本実施の形態の効果を説明するため、一般的な検出方法の課題について説明する。ここでは、比較例として、例えば特開２００４−２８１０２６号公報（上記特許文献３に相当）に開示された検出方法（以下、単に「第１の比較例」という）を例示して説明する。
【００４３】
図６は、第１の比較例としての従来の回折格子を用いてＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２の情報の記録及び再生した場合を示す。図６（Ａ）は、ＤＶＤ−Ｒを記録／再生した場合を示しており、図６（Ｂ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭ２を記録／再生した場合を示している。図示の例において実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は、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２の変位に伴って、第１の比較例としての従来の回折格子上で光ビームの外縁部が移動する方向を示している。
【００４４】
本実施の形態及び第１の比較例としてのように、対物レンズ２と偏光性回折格子を一体化していない場合、対物レンズ２が変位すると、回折格子上の光ビーム外縁部位置が変化する。このため、サーボ信号生成回路８は、対物レンズ２の変位に伴ってビーム外縁部の位置が変化しても、安定したトラッキング誤差信号が得られるよう演算する必要がある。
【００４５】
図７は、図６に示した第１の比較例の構成の場合におけるＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２の信号成分について示した図である。図７（Ａ）は、ＤＶＤ−Ｒの場合を示しており、図７（Ｂ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭ２の場合を示している。ここでは、回折格子領域６４ａ〜６４ｇによって回折した光ビームを検出した信号を、Ｉ６４ａ〜Ｉ６４ｇとする。このとき、第１の比較例の構成を採用した場合に、ＤＶＤ−Ｒの情報の記録及び再生を行うときは、サーボ信号生成回路８は、Ｉ６４ｂ−Ｉ６４ａで得られたプッシュプル信号と、ｋｔ（（Ｉ６４ｇ＋Ｉ６４ｆ）−（Ｉ６４ｃ＋Ｉ６４ｄ））で得られたオフセット（ＤＣ）信号とを用いて演算することで、対物レンズ２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を得ることができる。ここで、ｋｔは、対物レンズ２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。
【００４６】
しかし、第１の比較例の構成を採用した場合に、ＤＶＤ−ＲＡＭ２の情報の記録及び再生を行うときには、ｋｔ（（Ｉ６４ｇ＋Ｉ６４ｆ）−（Ｉ６４ｃ＋Ｉ６４ｄ））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。これにより、Ｉ６４ｂ−Ｉ６４ａ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６（Ｂ）のようにトラッキング誤差信号の振幅が非常に小さくなってしまう問題点が生じる。
【００４７】
例えば、この課題を解決するために、回折格子の分割幅ｖｉを大きくすることで（（Ｉ６４ｇ＋Ｉ６４ｆ）−（Ｉ６４ｃ＋Ｉ６４ｄ））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、それに伴って係数ｋｔが大きくなってしまう。この係数ｋｔが大きくなると、プッシュプ信号変調度の小さいＤＶＤ−Ｒなどでは、傷などの外乱により安定したトラッキング制御ができなくなってしまう。実用を考慮すると、この係数ｋｔは１〜３程度にすることが望ましい。ただし、係数ｋｔを１〜３程度にすると、回折格子の分割幅ｖｉを大きくすることができないため、ＤＶＤ−ＲＡＭ２では安定したトラッキング誤差信号が得られないことになるのである。
【００４８】
以上のように第１の比較例では、ＤＶＤ−Ｒのようなボールシェイプに対しては、安定したトラッキング誤差信号を検出可能であるが、ＤＶＤ−ＲＡＭ２のような干渉領域の大きいボールシェイプに対しては、安定したトラッキング誤差信号を検出できないことが分かる。このため、第１の比較例では、復路に配置した回折格子を採用してＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２を互換することは、非常に困難である。
【００４９】
それに対し、その他の比較例としての特開平７−５００３２（上述した特許文献１に相当、以下「第２の比較例」という）もしくは特開２００７−６６４８６号公報（上述した特許文献２に相当、以下「第３の比較例」という）のように対物レンズと偏光回折格子を一体化させた構成の場合には、対物レンズが変位しても回折格子上の光ビーム外縁部位置が変化しないため、偏光回折格子のコストを問題としないならば、対物レンズの変位に対して安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００５０】
（１−７）検証結果
そこで、本実施の形態では、第２及び第３の比較例のように対物レンズと回折格子とを一体化させなくても、以下に示すように安定したトラッキング誤差信号を得ることに成功している。まず、本実施の形態におけるＤＶＤ−Ｒのトラッキング誤差信号検出について説明する。
【００５１】
（１−７−１）ＤＶＤ−Ｒ
ＤＶＤ−Ｒの場合、検出器１０は、その受光部によって、回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折された光ビームを検出する。サーボ信号生成回路８は、回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｉ、Ｄｊにおいて回折した光ビームの検出信号を加算した信号と、回折格子領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した光ビームの検出信号を加算した信号との差動信号を演算することにより、プッシュプル信号のＡＣ成分を生成する。
【００５２】
このとき、光ディスク１００上のトラックに追従するために対物レンズ２がＲａｄ方向に変位すると、回折格子１１上の光ビームがＲａｄ方向に移動するため、ＡＣ成分の他にＤＣ成分が発生してしまう。また、トラッキング誤差信号にＤＣ成分が発生すると、オフトラック状態で記録／再生するだけでなく、ＤＣ成分の量によってはトラックに追従できなく問題となる。このため、本実施の形態では、サーボ信号生成回路８が、回折格子領域Ｄｅ，Ｄｆにおいて回折した光ビームの検出信号を加算した信号と、回折格子領域Ｄｇ，Ｄｈにおいて回折した光ビームの検出信号を加算した信号との差動信号を演算することにより、対物レンズ２の変位に伴ったＤＣ成分を検出し、所定の係数（ｋｔ）を乗算することで補正している。このような演算を行うことにより、ＤＶＤ−Ｒに関して、対物レンズ２がＲａｄ方向に変位しても安定したトラッキング誤差信号が得られるのである。
【００５３】
（１−７−２）ＤＶＤ−ＲＡＭ２
次にＤＶＤ−ＲＡＭ２について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭ２においても、ＤＶＤ−Ｒと同様に、対物レンズ２がＲａｄ方向に変位すると、回折格子１１上の光ビームがＲａｄ方向に移動する。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、回折格子１１上の光ビーム中央領域に回折格子領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）を構成し、対物レンズ２が変位しても、光ビームの外縁部が変化しない領域を設けている。この対物レンズ２が変位すると、回折格子１１上の光ビームの外縁部がＲａｄ方向に移動する。このため、上述した第３の比較例のような検出方式では、原理的にＤＣ成分が大きく発生してしまい、係数ｋｔが大きくなってしまう。
【００５５】
それに対し、本実施の形態のように所定量、対物レンズ２が変位しても同じ外縁部となる領域（回折格子領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ）を検出することで、ＤＣ成分の発生を抑制できるのである。サーボ信号生成回路８は、このような領域からトラッキング誤差信号を生成することで、回折格子１１を光ピックアップ装置５内の固定部に配置しても、安定したトラッキング誤差信号を生成することができる。
【００５６】
実際には、本実施の形態によっても、対物レンズ２の変位に伴って光強度分布も移動するが、強度分布により発生するＤＣ成分が小さいため、実用上問題とはならない（上記数式３の演算）。もし、そのＤＣ成分を考慮しなければならない場合には、上述した数式２の演算を行うことにより強度分布で変化したＤＣ成分や、受光部の感度ばらつきなどで発生したＤＣ成分を抑制することが可能となる。
【００５７】
図８は、本実施の形態及び第３の比較例によって演算を行ったときのＤＶＤ−ＲＡＭ２のトラッキング誤差信号の振幅と、振幅に対するＤＣ成分量との対物レンズ変位特性をシミュレーションした結果である。
【００５８】
図８（Ａ）は、本実施の形態による構成の数式２の演算結果の一例を示し、図８（Ｂ）は、本実施の形態による構成の数式３の演算結果の一例を示し、図８（Ｃ）は、第３の比較例による検出方式の結果の一例を示している。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）における横軸は、対物レンズ変位量を示しており、縦軸は、トラッキング誤差信号の振幅と振幅に対するＤＣ成分量とを示している。なお、トラッキング誤差信号の振幅は、１つのビームからプッシュプル信号を生成したときの振幅を１として規格化した結果である。なお、シミュレーションに用いた光ピックアップ装置５のパラメータを以下に示す。
【００５９】
［本実施の形態におけるパラメータ］
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
回折格子領域幅ｈ：回折格子上有効光束径比７０％
回折格子領域幅ｖ：回折格子上有効光束径比６０％
【００６０】
［第３の比較例におけるパラメータ］
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
回折格子領域幅ｈｏ：回折格子上有効光束径比３５％
回折格子領域幅ｖｉ：回折格子上有効光束径比６０％
【００６１】
上述した図６において説明したように、第３の比較例では、対物レンズ２の変位ない場合には、トラッキング誤差信号の振幅が発生していない。このため、安定したサーボ制御することができない。それに対し、本実施の形態の構成であれば、１つのビームからプッシュプル信号を生成したときの６０％程度のトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００６２】
これは、実用上問題とならない振幅となっている。また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）のトラッキング誤差信号の振幅に対するＤＣ成分量を見ると、略同等であることが分かる。これは、前述したように対物レンズ２の変位に対してＤＣ成分を発生していないということを示している。
【００６３】
以上のように、ディスクのトラック溝周期の異なるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とで、トラッキング誤差信号の検出方法を変えることにより、安定したサーボ信号を生成することができる。特にＤＶＤ−ＲＡＭ２においては、対物レンズ２の変位に対して光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成することにより、対物レンズ２が変位しても安定したトラッキング誤差信号が生成可能となる。
【００６４】
このように、本実施の形態は、レーザの波長及び対物レンズ２の開口数が略同様な複数種類の光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ２など）に関して少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ２）の場合には、検出器１０は、上記回折格子１１上の光ビーム外縁部を含まない回折格子領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８が、この信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式３の場合には、このプッシュプル信号がトラッキング誤差信号となる。それに対し、数式２の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。
【００６５】
一方、少なくともディスクのトラック溝周期が最も小さいディスク（例えばＤＶＤ−Ｒ）の場合には、光検出器５７は、回折格子１１上の光ビームの外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８は、この信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式１の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。このように、トラック溝周期の違いに応じてプッシュプル信号を検出する信号成分を変えることが本実施例の特徴となる。
【００６６】
ここでいう「光ビームの外縁部を含む領域」は、上述した領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）に相当する。また、「外縁部を含まない回折格子領域」は、上述した領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）に相当する。
【００６７】
（１−８）回折格子の変形例
本実施の形態において回折格子１１は、上述した図３においても説明したが、例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｃ）のように、回折格子領域Ｄｉ〜Ｄｌがディスク接線方向（Ｔａｎ方向）に伸びていても良く、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）のように、分割線が曲線であっても良い。なお、実線は領域の境界を示し、点線は光ビームの外縁部を示している。
【００６８】
本実施の形態では、上述した第３の比較例とは検出方法が異なるため、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）のように、Ｒａｄ方向に凸型となる方が、より安定したトラッキング誤差信号を検出することができる特徴がある。ただし、本実施の形態の特徴は、対物レンズ２が一体駆動でない回折格子１１の構成において、対物レンズ２の変位に対して光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成する構成であるため、回折格子１１は、図３または図９に示した構成に限定されるものではなく、その他の構成を採用しても良い。
【００６９】
また、本実施の形態では、回折格子１１は、光ビームがビームスプリッタ５２を透過した後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子として、ビームスプリッタ５２が透過前に配置しても、同様の効果が得られる。本実施の形態による回折格子１１の回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００７０】
（１−９）その他の構成に関する変形例
さらに、光検出器５７の受光部の配置は、上述した図４には限定されず、回折格子１１の各領域の信号を検出してさえいれば、同様の効果を発揮することができる。また、光ピックアップ装置５は、例えば、複数波長の光ビームを出射可能な半導体レーザ装置５０を搭載し、回折格子１１を波長依存性の回折格子とし、特定の波長のみに回折格子として作用させても、上記同様の効果を発揮することができる。
【００７１】
さらに、本実施の形態では、サーボ信号生成回路８は、回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した光ビームを検出した信号からナイフエッジ方式によるフォーカス誤差信号を生成しているが、これには限定されない。例えば、サーボ信号生成回路８は、回折格子領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈにおいて回折した光ビームを用いてフォーカス誤差信号を生成しても良い。
【００７２】
また、本実施の形態では、上述したナイフエッジ方式によらなくても、スポットサイズ方式及び非点収差方式によるフォーカス誤差信号検出であっても、同様の効果が得られる。そして、本実施の形態では、光検出器５７の受光部上にスポットが収束したが、別の構成として、回折格子１１を用いずに、光検出器５７の受光部に所定の径の状態で光ビームを入射し、その受光部の領域のうち光ビームの外縁部を含まない複数の分割領域を用いて、光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成しても良い。このような別の構成を採用する光ピックアップ装置においては、回折格子１１を除くその他の構成に関しては、本実施の形態と同様な構成を採用しても良い。
【００７３】
本実施の形態では、例えばＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷモードと、ＤＶＤ−ＲＡＭ１、ＤＶＤ−ＲＡＭ２モードとを設定し、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種類に応じて、光ピックアップ装置５のトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。即ち、本実施の形態では、記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び対物レンズ２の開口数が略同様であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数の光ディスク１００に関して、ディスクのトラック溝周期に応じて、複数の受光器から出力されるトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。また、このような出力の切り替えは、光検出器５７内で行っても良いし、光ピックアップ装置内の回路で行っても良い。さらに、光学的記録再生装置側または後述する光学的再生装置側で行っても良い。
【００７４】
（２）第２の実施の形態
図１０は、第２の実施の形態による光ピックアップ装置５が搭載する回折格子１１のパターンを示したものである。第２の実施の形態における第１の実施の形態との違いは、回折格子１１のパターンが異なっていることであり、それ以外の構成は、第１の実施の形態と略同様である。以下、図２に示す光学系を参照しつつ、第２の実施の形態について説明する。
【００７５】
（２−１）ＤＶＤ−Ｒ
まずは、ＤＶＤ−Ｒを記録／再生する場合について説明する。半導体レーザ装置５０からは、波長略６６０ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ装置５０から出射した光ビームは、ビームスプリッタ５２で反射する。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１００の記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザ装置５０の光量を高精度に制御する必要がある。
【００７６】
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、半導体レーザ装置５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ装置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１００上の光量をモニタすることが可能となる。
【００７７】
ビームスプリッタ５２で反射した光ビームは、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。このコリメートレンズ５１を透過した光ビームは立ち上げミラー５５で反射し、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５４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。
【００７８】
光ディスク１００で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、回折格子１１に入射する。この回折格子１１により光ビームは、複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器５７上に焦点を結ぶ。この光検出器５７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、回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。この光検出器５７は、各受光部に照射された光量に応じて電気信号を出力する。サーボ信号生成回路８は、これらの出力を演算することにより、再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成する。
【００７９】
（２−２）回折格子の形状例
図１０は、回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は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。
【００８０】
この回折格子１１は、光ディスク１００のトラックにより回折された回折光のうち、主に０次回折光が入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）と、光ディスク１００のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、０次回折光及び±１次回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）と、回折格子１１上の光ビーム有効径内の領域であって、かつ、この回折格子１１上の光ビームの外縁部を含まない領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）、回折格子１１の略中心を含む領域Ｄｍ（第４の分割領域）で形成されている。なお、領域Ｄｍ（第４の分割領域）は、光ビームの中心が入射する領域となっている。
【００８１】
回折格子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であるとする。また、光検出器５７は、図４のようなパターンになっている。図中の黒点は、信号光を示している。
【００８２】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図４に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ、Ｄｍにおいて回折した０次回折光は受光部ｏに入射する。
【００８３】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｏからそれぞれ得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｏの信号に基づいて、上述した数式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）及びＲＦ（ＲＦ）信号を生成する。ここで、本実施の形態では、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用する。
【００８４】
（２−３）ＤＶＤ−ＲＡＭ２
次にＤＶＤ−ＲＡＭ２を記録／再生する場合について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭ２の光ビームも、ＤＶＤ−Ｒと同様の光路を経て、光ディスク１００上に集光される。このとき、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とは、ディスクのトラック溝周期が異なることが大きな違いの１つであり、これに伴い、ディスクのトラックに依って発生するディスク反射回折光の回折角がＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とで異なる。
【００８５】
そして、光ディスク１００で反射した光ビームは、ＤＶＤ−Ｒのときと同じ光路を経て回折格子１１に入射する。この回折格子１１に入射した光ビームは、ＤＶＤ−Ｒのときと同様に、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図４に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖに入射し、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ、Ｄｍにおいて回折した０次回折光は、受光部ｏに入射する。
【００８６】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｏからそれぞれ得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｏの信号に基づいて、上述した数式２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）及びＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。また、トラッキング誤差信号に関しては、上述した数式３のような演算であってもよい。一方、本実施の形態では、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用する。
【００８７】
（２−４）プッシュプルパターン
上述した第１の実施の形態において、図３及び図５において示したように、ＤＶＤ−ＲＡＭ２のプッシュプルパターンは、ＤＶＤ−Ｒのプッシュプルパターンに対し、ディスク０次回折光とディスク±１次回折光の交わっている領域が大きい。このため、ＤＶＤ−ＲＡＭ２に関して、本実施の形態によるＤＶＤ−Ｒの場合と同様の演算を行った場合、上述した第３の比較例と同様、トラッキング誤差信号の振幅が非常に小さくなってしまう。これは、対物レンズ２が変位した場合に、領域ごとに光ビームの外縁部が変化するため、原理的にＤＣ成分が大きく発生してしまうためである。
【００８８】
そこで、本実施の形態では、回折格子１１上の光ビーム中央領域付近に回折格子領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌを構成し、対物レンズ２が変位しても光ビームの外縁部が変化しない領域を配置している。このような回折格子領域の信号を検出することで安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。また、第１の実施の形態に対し、トラッキング誤差信号として回折格子中央領域Ｄｍを検出しないことで、トラッキング誤差信号の振幅は低下するものの、ディスク回折光の±１次回折光が交わっている領域の検出信号を少なくできるため、その領域が発生するトラッキング誤差信号の微小なデトラックやオフセットを抑制することが可能となる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態では、ディスクのトラック溝周期の異なるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とにおいて、トラッキング誤差信号の検出方法を変えることにより、サーボ信号として、安定したトラッキング誤差信号を生成することができる。本実施の形態では、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ２においては、対物レンズ２の変位に対して光ビームの外縁部の変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成することにより、対物レンズ２が変位しても安定したトラッキング誤差信号が生成可能となる。
【００９０】
このように、第１の実施の形態では、対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が略同様な少なくとも２つの光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ２など）に関し、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ２）の場合には、光検出器５７が、上記回折格子１１上の光ビームの外縁部を含まない回折格子領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式３の場合には、このプッシュプル信号がトラッキング誤差信号となる。それに対し、数式２の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。
【００９１】
一方、少なくともディスク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、光検出器５７は、回折格子１１上の光ビームの外縁部を含む回折格子領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８が、この信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式１の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。このように、トラック溝周期の違いに応じてプッシュプル信号を検出する信号成分を変えることが本実施例の特徴となる。
【００９２】
ここでいう「光ビームの外縁部を含む領域」は、上述した領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）に相当する。また、「外縁部を含まない回折格子領域」は、上述した領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）に相当する。
【００９３】
本実施の形態において回折格子１１は、図１０の説明でも言及したが、例えば、図１１（Ａ）及び図１１（Ｄ）のように回折格子領域Ｄｉ〜ＤｌがＴａｎ方向に伸びていても良く、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）のように分割線が曲線であっても良い。なお、実線は領域の境界を示し、点線は光ビームの外縁部を示している。
【００９４】
本実施の形態は、上述した第３の比較例とは検出方法が異なるため、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）のようにＲａｄ方向に凸型となる方が、より安定したトラッキング誤差信号が検出可能な特徴がある。ただし、本実施の形態の特徴は、対物レンズ一体駆動でない構成で、対物レンズ２の変位に対して光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成する構成であるため、図１０及び図１１だけには限定されるものではない。
【００９５】
また、本実施の形態では、回折格子１１を、光ビームがビームスプリッタ５２を透過した後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ５２の透過前に配置しても同様の効果を発揮することができる。本実施の形態における回折格子１１の回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００９６】
さらに、光検出器５７の受光部配置は、図４には限定されず、回折格子１１の各領域の信号を検出してさえいれば同様の効果が得られる。また、例えば、光ピックアップ装置５は、複数波長の光ビームを出射可能な半導体レーザ装置５０を搭載し、回折格子１１を波長依存性の回折格子とし、所定の波長のみに回折格子として作用させても同様の効果を発揮することができる。
【００９７】
さらに、本実施の形態では、回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した光ビームを検出した信号からナイフエッジ方式によるフォーカス誤差信号を検出したが、これには限定されない。例えば、本実施の形態では、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈにおいて回折した光ビームを用いてフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、スポットサイズ方式または非点収差方式によってフォーカス誤差信号を生成しても、同様の効果を発揮することができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、回折格子領域Ｄｍの±１次回折光はサーボ信号として用いなかったが、例えば領域Ｄｍを４分割し、検出することでサーボ信号を生成しても良い。さらに、本実施の形態では、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２を例示して説明したが、ディスクのトラック溝周期がＤＶＤ−Ｒと同じであるＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ±ＲＷなどの記録方式であっても良いし、対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が略同一であり、かつ、ディスク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。
【００９９】
そして、本実施の形態では、受光部上にスポットが収束したが、別の構成として受光部に所定の径の状態で光ビームを入射し、受光部の分割領域を用いて光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成しても良い。
【０１００】
本実施の形態では、光ピックアップ装置の信号出力については特に説明しなかったが、例えばＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷモードと、ＤＶＤ−ＲＡＭ１、ＤＶＤ−ＲＡＭ２モードとを設定し、光ディスク装置に挿入された光ディスク１００の種類に応じて、光ピックアップ装置５のトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。即ち、本実施の形態では、記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び対物レンズ２の開口数が略同様であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数の光ディスク１００に関してディスクのトラック溝周期に応じて、複数の受光器から出力されるトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。また、このような出力の切り替えは、光学的記録再生装置または後述する光学的再生装置側で切り替えを行っても良い。
【０１０１】
（３）第３の実施の形態
図１２は、第３の実施の形態による光ピックアップ装置の回折格子１１のパターンを示したものである。第１の実施の形態との違いは、上述した半導体レーザ装置５０が２波長半導体レーザ装置となっていること、回折格子１１のパターン、光検出器５７の受光部の構成が異なっていることであり、それ以外は、第１の実施の形態と略同様の構成である。
【０１０２】
（３−１）光ピックアップ装置の構成
２波長半導体レーザ装置は、２種類の波長のレーザ光を出射可能なレーザである。ここでは、デジタルバーサタイルディスク（以下「ＤＶＤ」という）に対応した波長６６０ｎｍと、コンパクトディスク（以下「ＣＤ」という）に対応した波長７８０ｎｍと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２の光学系で本実施の形態の説明を行う。
【０１０３】
まずは、ＤＶＤ−Ｒを記録／再生する場合について説明する。半導体レーザ装置５０は、波長略６６０ｎｍの光ビームを発散光として出射する。半導体レーザ装置５０から出射した光ビームは、ビームスプリッタ５２で反射する。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。
【０１０４】
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１００の記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザ装置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、半導体レーザ装置５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ装置５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより、光ディスク１００上の光量をモニタすることが可能となる。
【０１０５】
ビームスプリッタ５２で反射した光ビームは、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で反射し、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５４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。
【０１０６】
光ディスクで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、回折格子１１に入射する。この回折格子１１により、光ビームは、複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器５７上に焦点を結ぶ。
【０１０７】
この光検出器５７上には、複数の受光部が形成されており、各受光部には、回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。検出器１０は、各受光部に照射された光量に応じて電気信号を出力する。サーボ信号生成回路８は、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成する。
【０１０８】
（３−２）回折格子の構成
図１２は、回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は光ディスク１００のトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光とのプッシュプルパターンを示している。
【０１０９】
回折格子１１は、ＤＶＤ−Ｒにおいてディスクのトラックで回折した回折光の０次回折光が主に入射する領域Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）と、回折光の０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）と、領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）で形成されている。
【０１１０】
回折格子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であるとする。また、光検出器５７は、図１２のようなパターンになっている。図中の黒点はＤＶＤの信号光を示しており、図中の三角はＣＤの信号光を示している。
【０１１１】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図１２に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅｒ１、ｅｌ１、ｆｒ１、ｆｌ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。
【０１１２】
また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ１、ｓ１、ｔ１、ｕ１、ｖ１に入射し、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した０次回折光は、受光部ｏ１に入射する。
【０１１３】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅｒ１、ｅｌ１、ｆｒ１、ｆｌ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ１、ｓ１、ｔ１、ｕ１、ｖ１、ｏ１からそれぞれ得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、ＥＲ１、ＥＬ１、ＦＲ１、ＦＬ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｓ１、Ｔ１、Ｕ１、Ｖ１、Ｏ１に基づいて、以下のような数式４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）及びＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【０１１４】
【数４】
2012094218.tif 000006
【０１１５】
なお、式中の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。ここで、本実施の形態でも、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用する。
【０１１６】
（３−３）ＤＶＤ−ＲＡＭ２
次にＤＶＤ−ＲＡＭ２を記録／再生する場合について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭ２の光ビームも、ＤＶＤ−Ｒと同様の光路を経て光ディスク１００上に集光される。このとき、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２とは、ディスクのトラック溝周期が異なることが大きな違いの１つであり、これに伴いディスクのトラックに依って発生するディスク反射回折光の回折角がＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２で異なる。
【０１１７】
そして、光ディスク１００で反射した光ビームは、ＤＶＤ−Ｒのときと同じ光路を辿って回折格子１１に入射する。この回折格子１１に入射した光ビームは、ＤＶＤ−Ｒのときと同様に、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図１２に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅｒ１、ｅｌ１、ｆｒ１、ｆｌ、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ１、ｓ１、ｔ１、ｕ１、ｖ１に入射し、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した０次回折光は、受光部ｏ１に入射する。
【０１１８】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅｒ１、ｅｌ１、ｆｒ１、ｆｌ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１、ｒ１、ｓ１、ｔ１、ｕ１、ｖ１、ｏ１からそれぞれ得られたＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、ＥＲ１、ＥＬ１、ＦＲ１、ＦＬ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｓ１、Ｔ１、Ｕ１、Ｖ１、Ｏ１の信号に基づいて、以下のような数式５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）及びＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【０１１９】
【数５】
2012094218.tif 000007
【０１２０】
また、サーボ信号生成回路８は、トラッキング誤差信号に関しては、以下のような数式６の演算により生成しても良い。
【０１２１】
【数６】
2012094218.tif 000008
【０１２２】
なお、式中の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。ここで、本実施の形態では、フォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用している。
【０１２３】
上述した第１の実施の形態における図３及び図５で示したように、ＤＶＤ−ＲＡＭ２のプッシュプルパターンは、ＤＶＤ−Ｒのプッシュプルパターンに対し、ディスク０次回折光とディスク±１次回折光が交わっている領域が大きい。このため、ＤＶＤ−ＲＡＭ２を本実施の形態のＤＶＤ−Ｒの演算と同じ演算を行った場合、第３の比較例と同様、トラッキング誤差信号の振幅が非常に小さくなってしまう。これは、対物レンズ２が変位した場合に、領域ごとに光ビームの外縁部が変化するため、原理的にＤＣ成分が大きく発生してしまうためである。
【０１２４】
そこで、第３の実施の形態では、回折格子１１上の光ビーム中央領域に回折格子領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌを構成し、対物レンズ２が変位しても光ビームの外縁部が変化しない領域を配置している。このように検出することで、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２に対して安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【０１２５】
以上のように、ディスクのトラック溝周期の異なるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭ２でトラッキング誤差信号の検出方法を変えることで安定したサーボ信号を生成することができる。特にＤＶＤ−ＲＡＭ２においては、対物レンズ変位に対して光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成することで対物レンズが変位しても安定したトラッキング誤差信号が生成可能となる。
【０１２６】
このように、第２の実施の形態は、対応するレーザの波長及び対物レンズの開口数が略同様な少なくとも２つの光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ２など）に関し、少なくともディスクのトラック溝周期が最も大きいディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ２）の場合には、検出器１０が、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含まない回折格子領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８が、この信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式３の場合には、このプッシュプル信号がトラッキング誤差信号となる。それに対し、数式２の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。
【０１２７】
ここでいう「光ビームの外縁部を含む領域」は、上述した領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）に相当する。また、「外縁部を含まない回折格子領域」は、上述した領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）に相当する。
【０１２８】
一方、検出器１０は、少なくともディスク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、光検出器５７は、回折格子１１上の光ビームの外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８が、この信号に基づいてプッシュプル信号を生成する。ここで、数式１の場合には、回折格子１１上の光ビーム外縁部を含む領域から回折した光ビームを検出した信号を出力し、サーボ信号生成回路８がこの信号に基づいてＤＣ成分の信号を生成する。そして、サーボ信号生成回路８がプッシュプル信号とＤＣ信号の差動演算を得ることでトラッキング誤差信号を生成する。
トラック溝周期の違いに応じてプッシュプル信号を検出する信号成分を変えることが本実施例の特徴となる。
【０１２９】
ここでいう「光ビームの外縁部を含む領域」は、上述した領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（第１の分割領域）、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（第２の分割領域）に相当する。また、「外縁部を含まない回折格子領域」は、上述した領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌ（第３の分割領域）に相当する。
【０１３０】
（３−４）コンパクトディスク（ＣＤ）
次にＣＤについて説明する。半導体レーザ装置５０からは、波長略７８０ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ装置５０から出射した光ビームは、ビームスプリッタ５２で反射する。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。
【０１３１】
ビームスプリッタ５２で反射した光ビームは、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で反射し、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５４に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【０１３２】
光ディスク１００で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、回折格子１１に入射する。この回折格子１１により、光ビームは複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器５７上に焦点を結ぶ。この光検出器５７上には複数の受光部が形成されており、各受光部には回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。
【０１３３】
光検出器５７は、各受光部に照射された光量に応じて電気信号を出力する。サーボ信号生成回路８は、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成する。
【０１３４】
図１４は、ＣＤの情報の記録／再生を行っているときの回折格子１１上の光ビームの形状を示している。なお、実線は領域の境界を示し、２点鎖線は光ビームの外縁部を示し、斜線部は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次回折光とのプッシュプルパターンを示している。図１２及び図１４においてＣＤとＤＶＤの光ビームの中心位置がずれているのは、原理的に、半導体レーザ装置のＣＤとＤＶＤの発光点が一致していないためである。このため、第３の実施の形態では、回折格子１１について、ＣＤ側に対し、分割線１２１を構成することにより、ＣＤに対応しているのである。
【０１３５】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した＋１次回折光は、それぞれ、図１３に示す光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｉ２、ｊ１、ｋ２、ｌ１に入射する。また、領域Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈにおいて回折した−１次回折光は、それぞれ、図１３に示す光検出器５７の受光部ｅｒ２、ｅｌ２、ｆｒ２、ｆｌ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
【０１３６】
さらに、領域Ｄａ、Ｄｂにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｓ２、ｔ２、ｕ２に入射し、領域Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した−１次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｎ３、ｐ３、ｑ３、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３に入射する。そして、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌにおいて回折した０次回折光は受光部ｏ２に入射する。
【０１３７】
上述したサーボ信号生成回路８は、光検出器５７の受光部ａ１、ｂ１、ｅｒ２、ｅｌ２、ｆｒ２、ｆｌ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ１、ｋ２、ｌ１、ｓ２、ｔ２、ｕ２、ｎ３、ｐ３、ｑ３、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３、ｏ２からそれぞれ得られた信号Ａ１、Ｂ１、ＥＲ２、ＥＬ２、ＦＲ２、ＦＬ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ１、Ｋ２、Ｌ１、Ｓ２、Ｔ２、Ｕ２、Ｎ３、Ｐ３、Ｑ３、Ｒ３、Ｓ３、Ｔ３、Ｕ３、Ｖ３、Ｏ２に基づいて、以下のような数式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）及びＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【０１３８】
【数７】
2012094218.tif 000009
【０１３９】
なお、式中の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。ここで、本実施の形態ではフォーカス誤差検出方式としてナイフエッジ方式を採用している。
【０１４０】
ＣＤのボールシェイプパターンは、ＤＶＤ−Ｒよりもディスク０次回折光とディスク±１次回折光が交わっているが、ＤＶＤ−ＲＡＭ２よりも交わっていない。また、ＤＶＤ側で回折格子の領域幅ｖを決定すれば、原理的にＣＤの有効径に対し、分割線は広がって見える。このため、ディスク回折光±１次回折光が回折格子領域Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈに入射する領域が小さい。このとき、ｋ値は、ＤＶＤよりも大きくなるが、ボールシェイプパターンがＤＶＤ−Ｒよりもディスク０次回折光とディスク±１次回折光が交わっており、プッシュプル信号変調度が大きいため、外乱にも強くなっているため問題とならない。このように検出することで、サーボ信号生成回路８がＤＶＤ及びＣＤに関して、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。
【０１４１】
（３−５）変形例
本実施の形態において回折格子１１は、ＣＤの中央分割線１２１と領域Ｄａ、ＤｂとＤｉ、Ｄｊの分割線が一致するようにしていたが、例えば図１５（Ａ）のように分割線１２１によって回折格子領域ＤｉｒとＤｉｌ、ＤｊｒとＤｊｌのように領域を分割しても良く、それに応じて受光部を配置すれば良い。
【０１４２】
また、第３の実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）のように回折格子領域Ｄｍを配置しても良い。さらに、第３の実施の形態では、図１５（Ｃ）のように、領域Ｄｍと分割線１２２を一致させても良い。なお、実線は領域の境界を示し、点線は光ビームの外縁部を示している。
【０１４３】
本実施の形態における特徴は、対物レンズ２の一体駆動でない回折格子１１の構成で、対物レンズ２の変位に対して光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成する構成であるため、図１２及び図１５に開示された構成には限定されるものではない。
【０１４４】
また、本実施の形態では、回折格子１１は、光ビームがビームスプリッタ５２の透過した後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。本実施の形態による回折格子１１の回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。さらに、光検出器５７の受光部の配置は、図１３のような構成には限定されず、回折格子１１の各領域の信号を検出してさえいれば同様の効果が得られる。
【０１４５】
また、本実施の形態では、例えば、複数波長の光ビームを出射可能な半導体レーザ装置を搭載し、回折格子１１を波長依存性の回折格子とし、所定の波長のみに回折格子として作用させても同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態では、サーボ信号生成回路８が、回折格子領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて回折した光ビームを検出した信号からナイフエッジ方式を用いてフォーカス誤差信号を生成したが、これには限定されない。
【０１４６】
本実施の形態では、サーボ信号生成回路８が、例えば、Ｄｅｒ、Ｄｅｌ、Ｄｆｒ、Ｄｆｌ、Ｄｇ、Ｄｈにおいて回折した光ビームを用いてフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、フォーカス誤差信号の生成方法としては、例えばスポットサイズ方式または非点収差方式を採用しても良い。
【０１４７】
さらに、本実施の形態では、ＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭ２を例示して説明したが、ディスクのトラック溝周期がＤＶＤ−Ｒと同じであるＤＶＤ＋ＲまたはＤＶＤ±ＲＷなどの記録方式であっても良いし、または、対応するレーザの波長及び対物レンズ２の開口数が略同一であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数種類の光ディスク１００であっても良い。
【０１４８】
また、本実施の形態では、受光部上にスポットを収束させているが、別の構成として受光部に所定の径の状態で光ビームを入射し、受光部の分割領域を用いて光ビームの外縁部変化のないもしくは小さい領域の信号からトラッキング誤差信号を生成しても良い。
【０１４９】
本実施の形態では、例えばＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷモードと、ＤＶＤ−ＲＡＭ１、ＤＶＤ−ＲＡＭ２モードとを設定し、光ディスク装置に挿入された光ディスク１００の種類に応じて、光ピックアップ装置５のトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。即ち、本実施の形態では、記録または再生するために必要なレーザ光の波長及び対物レンズ２の開口数が略同様であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数の光ディスク１００に関してディスクのトラック溝周期に応じて、複数の受光器から出力されるトラッキング誤差信号用の信号出力を切替えても良い。なお、光学的再生装置または光学的記録再生装置側において、このような切り替えを行っても良い。
【０１５０】
（４）第４の実施の形態
上述した第１から第３の実施の形態では、それぞれ、主として光学的情報記録再生装置を用いて説明したが、この第４の実施の形態では、光ピックアップ装置５を搭載した光学的再生装置について説明する。
【０１５１】
図１６は、第４の実施の形態による光学的再生装置としての光ディスク装置の概略構成例である。第４の実施の形態による光ディスク装置も光ピックアップ装置５を搭載している。
【０１５２】
第４の実施の形態では、例えば第１から第３の実施の形態による光ピックアップ装置５において情報信号記録回路１３を搭載していない点が主として異なっている。この光ピックアップ装置５は、上述した実施の形態と同様に、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動する機構が設けられており、アクセス制御回路６からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【０１５３】
レーザ点灯回路７は、所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置５内の半導体レーザ装置に供給され、半導体レーザ装置５０からは再生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７は、光ピックアップ装置５内に組み込むこともできる。
【０１５４】
光ピックアップ装置５の光検出器５７から出力された信号は、サーボ信号生成回路８及び情報信号再生回路９に送られる。このサーボ信号生成回路８は、光検出器５７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及びチルト制御信号などのサーボ信号を生成し、これを基にアクチュエータ駆動回路１０を経て、光ピックアップ装置５に内蔵されたアクチュエータを駆動して、対物レンズ２の位置制御を行う。
【０１５５】
情報信号再生回路９では、光検出器５７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。サーボ信号生成回路８及び情報信号再生回路９で得られた信号の一部は、コントロール回路１４に送られる。このコントロール回路１４には、スピンドルモータ駆動回路４、アクセス制御回路６、サーボ信号生成回路８及びレーザ点灯回路７などが接続されている。このコントロール回路１４は、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ３の回転制御を行ったり、アクセス方向及びアクセス位置の制御を行ったり、対物レンズのサーボ制御を行ったり、光ピックアップ装置５が内蔵する半導体レーザ装置５０の発光光量の制御などを行う。
【０１５６】
（５）その他の実施形態
上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。例えば、上記実施形態では、各種プログラムの処理をシーケンシャルに説明したが、特にこれにこだわるものではない。従って、処理結果に矛盾が生じない限り、処理の順序を入れ替え又は並行動作するように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、レーザの波長および対物レンズの開口数が略同様であり、かつ、ディスクのトラック溝周期の異なる複数種類の光ディスクに対応する光ピックアップ装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１５８】
５……光ピックアップ装置、２……対物レンズ、５４……アクチュエータ、８……サーボ信号生成回路、１１……回折格子、５７……光検出器、５０……半導体レーザ装置、１００……光ディスク、Ｄａ〜Ｄｍ……回折格子の分割領域、Ｄｅｒ，Ｄｅｌ，Ｄｆｌ，Ｄｆｒ……回折格子の分割領域、ａ１〜ｋ１ｒ，ｓ，ｔ，ｕ，ｖ……光検出器の受光部、ｅｌ１，ｅｒ１，ｅｌ２，ｅｒ２，ｇ２，ｆｌ２，ｆｒ２，ｈ２，ｒ１，ｓ１，ｔ１，ｕ１，ｖ１，ｓ２，ｔ２，ｕ２，ｓ３，ｔ３，ｕ３，ｖ３，ｎ３，ｐ３，ｑ３，ｒ３……光検出器の受光部。
【図１】
2012094218.tif 000010
【図２】
2012094218.tif 000011
【図３】
2012094218.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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