(57)【要約】【課題】センサへの迷光の漏れ込みを円滑に抑制すると共に、安定したフォーカスエラー信号を取得することが可能な光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供する。【解決手段】４分割センサＣ１には、分光素子によって回折されずに直進したＢＤ光（信号光と迷光）の０次回折光が照射される。センサＢｓ１〜Ｂｓ４には、トラック像の方向に並ぶ分光素子の回折領域によって回折されたＢＤ光（信号光）の＋１次回折光が照射される。センサＢｓ１〜Ｂｓ４の検出信号により生成されるフォーカスエラー信号に所定の乗数を乗じて得た信号を、４分割センサＣ１の検出信号により生成されるフォーカスエラー信号に加算する。こうして得られる信号は、Ｓ／Ｎ比が高く維持されながら、迷光と溝信号の影響が低く抑えられた良好且つ安定したフォーカスエラー信号となる。【選択図】図１０
2013077365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を記録媒体上に収束させる対物レンズと、
前記記録媒体によって反射された前記レーザ光が入射されるとともに、第１の方向における前記レーザ光の収束により第１の焦線を生成し、且つ、前記第１の方向に垂直な第２の方向における前記レーザ光の収束により第２の焦線を生成する非点収差素子と、
前記非点収差素子を通過した前記レーザ光を受光する光検出器と、
前記記録媒体によって反射された前記レーザ光が入射されるとともに、回折作用によって、２つの第１の領域および２つの第２の領域に入射した前記レーザ光を、それぞれ、前記光検出器の受光面上において、異なる４つの位置に導く分光素子と、を備え、
前記光検出器は、前記２つの第１の領域および前記２つの第２の領域に入射したレーザ光が導かれる位置に配置された複数のセンサと、前記分光素子によって回折されずに直進した前記レーザ光が導かれる位置に配置された第１の４分割センサとを有し、
前記２つの第１の領域は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線の交点を前記レーザ光の光軸に整合させたとき、前記２つの直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ第３の方向に配置され、前記２つの第２の領域は、他の一組の対頂角が並ぶ第４の方向に配置され、
前記記録媒体上に配されたトラックの前記分光素子上の方向は、前記第３の方向に平行であり、
前記第１の４分割センサは、その検出信号により、非点収差法に基づく第１のフォーカスエラー信号が生成されるよう構成され、
前記２つの第１の領域に入射したレーザ光を受光するセンサは、その検出信号により、非点収差法に基づく第２のフォーカスエラー信号が生成されるよう構成されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、前記２つの第１の領域にそれぞれ入射する前記レーザ光に、同じ方向且つ互いに異なる大きさの分光作用を付与し、前記２つの第２の領域にそれぞれ入射する前記レーザ光に、同じ方向且つ互いに異なる大きさの分光作用を付与する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、前記２つの直線の前記交点の位置に第３の領域を備え、当該第３の領域に入射したレーザ光を、前記複数のセンサが配された位置とは異なる位置に導くように回折させる、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器は、前記第３の領域に入射し回折された前記レーザ光が導かれる位置に第２の４分割センサを備え、
前記第２の４分割センサは、当該第２の４分割センサの２つの分割線のうち一方が、前記記録媒体によって反射された前記レーザ光の光軸と前記光検出器の前記受光面とが交わる基準点の方向を向くように、配置される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記２つの第１の領域は、それぞれ、前記第４の方向に２つの分割領域に区分され、ペアとなる２つの前記分割領域に入射し回折された前記レーザ光が前記光検出器上において所定の隙間だけ離れるよう、前記分割領域の回折作用が調整され、
前記第１の領域に入射した前記レーザ光を受光する前記センサは、ペアとなる２つの前記分割領域に入射した前記レーザ光を個別に受光する２分割センサからなっている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１のフォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、
前記第２のフォーカスエラー信号を生成する第２の演算回路と、
前記第２のフォーカスエラー信号に所定の乗数を乗じて得た信号を前記第１のフォーカスエラー信号に加算して第３のフォーカスエラー信号を生成する第３の演算回路と、を有する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記第１のフォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、
前記第２のフォーカスエラー信号を生成する第２の演算回路と、
前記第２のフォーカスエラー信号に所定の乗数を乗じて得た信号を前記第１のフォーカスエラー信号に加算して第３のフォーカスエラー信号を生成する第３の演算回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ディスク装置において、
記録媒体の種別と前記乗数とを対応付けて記憶する乗数記憶部と、
前記記録媒体の種別を判別するディスク判別部と、
前記ディスク判別部により判別された前記記録媒体の種別に対応する前記乗数を前記乗数記憶部から読み出し、読み出した乗数を前記第３の演算回路の乗数として設定する乗数設定部と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項７に記載の光ディスク装置において、
前記第１のフォーカスエラー信号に対する前記トラックの影響を表すパラメータの値と前記乗数とを対応付けて記憶する乗数記憶部と、
前記パラメータの値を取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータ取得部により取得された前記パラメータの値に対応する前記乗数を前記乗数記憶部から読み出し、読み出した乗数を前記第３の演算回路の乗数として設定する乗数設定部と、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関するものであり、特に、複数の記録層が積層された記録媒体に対してレーザ光を照射する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの大容量化に伴い、記録層の多層化が進んでいる。一枚のディスク内に複数の記録層を含めることにより、ディスクのデータ容量を顕著に高めることができる。記録層を積層する場合、これまでは片面２層が一般的であったが、最近では、さらに大容量化を進めるために、片面に３層以上の記録層が配されたディスクも実用化されている。ここで、記録層の積層数を増加させると、ディスクの大容量化を促進できる。しかし、その一方で、記録層間の間隔が狭くなり、層間クロストークによる信号劣化が増大する。
【０００３】
記録層を多層化すると、記録／再生対象とされる記録層（ターゲット記録層）からの反射光が微弱となる。このため、ターゲット記録層の上下にある記録層から、不要な反射光（迷光）が光検出器に入射すると、検出信号が劣化し、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに悪影響を及ぼす惧れがある。したがって、このように記録層が多数配されている場合には、適正に迷光を除去して、光検出器からの信号を安定化させる必要がある。
【０００４】
以下の特許文献１には、記録層が多数配されている場合に、適正に迷光を除去し得る光ピックアップ装置の新たな構成が示されている。この構成によれば、光検出器の受光面上に、信号光のみが存在する方形状の領域（信号光領域）を作ることができる。ディスクからの反射光は、信号光領域の頂角付近に照射される。信号光領域の頂角付近に、光検出器のセンサを配置することで、検出信号に対する迷光による影響を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記光ピックアップ装置では、光検出器に配置されたセンサの検出信号を用いて、従来の非点収差法に基づくフォーカスエラー信号が生成される。しかしながら、ビームスポットがディスク上のトラックに不均等に掛かると、フォーカスエラー信号が不安定になり、フォーカスサーボに悪影響を及ぼす惧れがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、センサへの迷光の漏れ込みを円滑に抑制すると共に、安定したフォーカスエラー信号を取得することが可能な光ピックアップ装置および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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、光ピックアップ装置に関する。この態様に係る光ピックアップ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を記録媒体上に収束させる対物レンズと、前記記録媒体によって反射された前記レーザ光が入射されるとともに、第１の方向における前記レーザ光の収束により第１の焦線を生成し、且つ、前記第１の方向に垂直な第２の方向における前記レーザ光の収束により第２の焦線を生成する非点収差素子と、前記非点収差素子を通過した前記レーザ光を受光する光検出器と、前記記録媒体
によって反射された前記レーザ光が入射されるとともに、回折作用によって、２つの第１の領域および２つの第２の領域に入射した前記レーザ光を、それぞれ、前記光検出器の受光面上において、異なる４つの位置に導く分光素子と、を備える。ここで、前記光検出器は、前記２つの第１の領域および前記２つの第２の領域に入射したレーザ光が導かれる位置に配置された複数のセンサと、前記分光素子によって回折されずに直進した前記レーザ光が導かれる位置に配置された第１の４分割センサとを有する。前記２つの第１の領域は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線の交点を前記レーザ光の光軸に整合させたとき、前記２つの直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ第３の方向に配置され、前記２つの第２の領域は、他の一組の対頂角が並ぶ第４の方向に配置される。前記記録媒体上に配されたトラックの前記分光素子上の方向は、前記第３の方向に平行である。前記第１の４分割センサは、その検出信号により、非点収差法に基づく第１のフォーカスエラー信号が生成されるよう構成されている。また、前記２つの第１の領域に入射したレーザ光を受光するセンサは、その検出信号により、非点収差法に基づく第２のフォーカスエラー信号が生成されるよう構成されている。
【０００９】
本発明の第２の態様は、光ディスク装置に関する。この態様に係る光ディスク装置は、上記第１の態様に係る光ピックアップ装置と、前記第１のフォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、前記第２のフォーカスエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記第２のフォーカスエラー信号に所定の乗数を乗じて得た信号を前記第１のフォーカスエラー信号に加算して第３のフォーカスエラー信号を生成する第３の演算回路と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、センサへの迷光の漏れ込みを円滑に抑制すると共に、安定したフォーカスエラー信号を取得することが可能な光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る技術原理（レーザ光の収束状態）を説明する図である。
【図２】実施の形態に係る技術原理（光束領域の分布状態）を説明する図である。
【図３】実施の形態に係る技術原理（信号光と迷光の分布状態）を説明する図である。
【図４】実施の形態に係る技術原理（信号光のみを取り出す方法）を説明する図である。
【図５】実施の形態に係る技術原理に基づくセンサと信号生成方法を説明する図である。
【図６】実施の形態に係る溝信号について説明するための図である。
【図７】実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図８】実施例に係る分光素子の構成を説明する図である。
【図９】実施例に係る光検出器のセンサレイアウトを示す図である。
【図１０】実施例に係る０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光の照射領域を示す模式図である。
【図１１】実施例に係る演算処理部の構成を示す図である。
【図１２】実施例および変更例に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図１３】実施例および変更例に係るテーブルを示す概念図である。
【図１４】実施例に係るＢＤの初期処理を示すフローチャートである。
【図１５】変更例１に係る分光素子の構成および光検出器のセンサレイアウトを示す図である。
【図１６】変更例２に係る分光素子の構成および光検出器のセンサレイアウトを示す図である。
【図１７】変更例３に係る分光素子の構成、光束領域、および光検出器のセンサレイアウトを示す図である。
【図１８】変更例３に係る分光素子を用いた場合のＳ字カーブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１４】
＜技術的原理＞
まず、図１ないし図５を参照して、本実施の形態に適用される技術的原理について説明する。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）は、レーザ光の収束状態を説明する図である。図１（ａ）は、ターゲット記録層によって反射されたレーザ光（信号光）、ターゲット記録層よりも深い層によって反射されたレーザ光（迷光１）、ターゲット記録層よりも浅い層によって反射されたレーザ光（迷光２）の収束状態を示す図である。図１（ｂ）は、本原理に用いるアナモレンズの構成を示す図である。
【００１６】
図１（ｂ）を参照して、アナモレンズは、レンズ光軸に平行に入射するレーザ光に対し、曲面方向と平面方向に収束作用を付与する。ここで、曲面方向と平面方向は、互いに直交している。また、曲面方向は、平面方向に比べ曲率半径が小さく、アナモレンズに入射するレーザ光を収束させる効果が大きい。
【００１７】
なお、ここでは、アナモレンズにおける非点収差作用を簡単に説明するために、便宜上、“曲面方向”と“平面方向”と表現しているが、実際には、レンズ光軸上の互いに異なる位置に焦線を結ぶ作用がアナモレンズによって生じれば良く、図１（ｂ）中の“平面方向”におけるアナモレンズの形状を平面に限定するものではない。なお、アナモレンズに収束状態でレーザ光が入射する場合は、“平面方向”におけるアナモレンズの形状は直線状（曲率半径＝∞）となり得る。
【００１８】
図１（ａ）を参照して、アナモレンズによって収束させられた信号光は、曲面方向および平面方向の収束により、それぞれ異なる位置で焦線を結ぶ。曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ０２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ０３）よりも、アナモレンズに近い位置となり、信号光の収束位置（Ｐ０１）は、曲面方向および平面方向の収束による焦線位置（Ｐ０２）、（Ｐ０３）の中間位置となる。信号光のビームは、収束位置（Ｐ０１）において最小錯乱円となる。なお、収束位置（Ｐ０１）において、アナモレンズに入射するレーザ光の光軸に垂直な面を、以下、「面Ｐ０」と称する。
【００１９】
アナモレンズによって収束させられた迷光１についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ１２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ１３）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光１の平面方向の収束による焦線位置（Ｐ１３）が、信号光の収束位置（Ｐ０１）よりも、アナモレンズに近い位置となるよう設計されている。
【００２０】
アナモレンズによって収束させられた迷光２についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ２２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ２３）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光２の曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ２２）
が、信号光の収束位置（Ｐ０１）よりも、アナモレンズから遠い位置となるよう設計されている。
【００２１】
以上を考慮して、面Ｐ０上における信号光および迷光１、２の光束領域の関係について検討する。
【００２２】
図２（ａ）は、アナモレンズに入射するレーザ光に設定された４つの光束領域ｆ１〜ｆ４を示す図である。この場合、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る信号光は、面Ｐ０上において、図２（ｂ）のように分布する。また、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る迷光１は、面Ｐ０上において、図２（ｃ）のように分布する。光束領域ｆ１〜ｆ４を通る迷光２は、面Ｐ０上において、図２（ｄ）のように分布する。なお、図２（ｂ）〜（ｄ）には、信号光のビーム径の大きさを示す円が実線で示されており、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、迷光１、２は信号光に比べて大きく広がっている。
【００２３】
ここで、面Ｐ０上における信号光と迷光１、２を光束領域毎に取り出すと、各光の分布は、図３（ａ）〜（ｄ）のようになる。この場合、各光束領域を通る信号光には、同じ光束領域を通る迷光１および迷光２の何れも重ならない。このため、各光束領域を通る信号光と迷光１、２を異なる方向に離散させた後に、信号光のみをセンサにて受光するように構成すると、対応するセンサには信号光のみが入射し、迷光の入射を抑止することができる。これにより、迷光による検出信号の劣化を回避することができる。
【００２４】
このように、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る光を分散させて面Ｐ０上において離間させることにより、信号光のみを取り出すことができる。本実施の形態は、この原理を基盤とするものである。
【００２５】
図４（ａ）は、光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光（信号光と迷光１、２）を面Ｐ０上において離間させるために、各光束領域を通るレーザ光の進行方向に付与するベクトルを示す図である。図４（ａ）は、アナモレンズ入射時の進行方向にレーザ光を見た図である。
【００２６】
光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光の進行方向は、それぞれ、ベクトルＶ１〜Ｖ４が付与されることにより変化する。ベクトルＶ１〜Ｖ４の方向は、平面方向と曲面方向に対して、それぞれ、４５度の傾きを持っている。ベクトルＶ１、Ｖ２の方向は同じであり、ベクトルＶ３、Ｖ４の方向は同じである。また、ベクトルＶ１、Ｖ４の大きさは同じであり、ベクトルＶ２、Ｖ３の大きさは同じである。ベクトルＶ１の大きさはベクトルＶ２よりも大きく、ベクトルＶ４の大きさはベクトルＶ３よりも大きい。ベクトルＶ１〜Ｖ４の大きさは、これらベクトルが付与される前のレーザ光の進行方向（アナモレンズ入射時の進行方向）に対する角度として規定される。
【００２７】
図４（ａ）に示すように進行方向が変化されると、光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光（信号光と迷光１、２）は、面Ｐ０上において、図４（ｂ）に示すように照射される。なお、図４（ｂ）には、進行方向が変化される前のレーザ光の光軸を示す中心Ｏが、併せて示されている。ベクトルＶ１〜Ｖ４を調節することにより、面Ｐ０上において、図４（ｂ）に示すように各光束領域を通る信号光と迷光１、２を分布させることができる。
【００２８】
この場合、光束領域ｆ１、ｆ２を通るレーザ光（信号光）の照射領域は、これら２つの照射領域のみが存在する直方形（信号光領域１）の対角位置にある頂角に位置付けられ、光束領域ｆ３、ｆ４を通るレーザ光（信号光）の照射領域は、これら２つの照射領域のみが存在する直方形（信号光領域２）の対角位置にある頂角に位置付けられる。
【００２９】
ここで、上記原理に基づくセンサと信号生成方法について説明する。
【００３０】
図５（ａ）は、ディスクからの反射光に設定された８つの光束領域ａ１〜ａ８を示す図であり、図５（ｂ）は、従来の非点収差法に基づく信号光の照射領域とセンサを示す図である。図５（ｂ）に示すセンサは、図１（ａ）の構成において面Ｐ０上に配され、図５（ｂ）には、光束領域ａ１〜ａ８を通る信号光が、面Ｐ０上において、それぞれ照射される照射領域Ａ１〜Ａ８が示されている。
【００３１】
また、図５（ａ）において、トラック溝による信号光の０次回折像と１次回折像の重なり（トラック像）の方向は、平面方向および曲面方向に対して４５度の傾きを持っており、上下方向となっている。これにより、図５（ｂ）において、信号光のトラック像の方向は、左右方向となる。図５（ａ）〜（ｃ）には、トラック像の境界が点線で示されている。
【００３２】
なお、トラック溝による信号光の０次回折像と１次回折像の重なり状態は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）で求められることが知られている。図５（ａ）に示すように光束領域ａ２、ａ３、ａ６、ａ７に１次回折像が収まる条件は、２＞波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）＞√２となる。
【００３３】
図５（ｂ）を参照して、従来の非点収差法では、光検出器の受光面上に４つのセンサＳａ〜Ｓｄから構成される４分割センサが配される。なお、ここで、センサＳａ〜Ｓｄは、便宜上、さらに平面方向または曲面方向に２分割されているものとする。すなわち、センサＳａは、センサＳ１、Ｓ２に分割され、センサＳｂは、センサＳ３、Ｓ４に分割され、センサＳｃは、センサＳ５、Ｓ６に分割され、センサＳｄは、センサＳ７、Ｓ８に分割されている。この場合、センサＳ１〜Ｓ８による検出信号をＳ１〜Ｓ８で表すと、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰは、それぞれ、以下の式（１）、（２）の演算により取得することができる。
【００３４】
ＦＥ＝（Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ７＋Ｓ８）−（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ５＋Ｓ６）  …（１）
ＰＰ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）−（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ７＋Ｓ８）  …（２）
【００３５】
次に、上記図４（ｂ）に示した信号光を受光するためのセンサと信号生成方法について説明する。
【００３６】
図５（ｃ）は、図４（ａ）に示すように進行方向が変化された信号光を受光するためのセンサを示す図である。図５（ｃ）において、センサＳ１〜Ｓ８は面Ｐ０上に配され、トラック像の方向は左右方向となる。
【００３７】
図４（ａ）に示すように進行方向が変化させられると、図５（ａ）に示す光束領域ａ１〜ａ８を通る信号光は、それぞれ、図５（ｃ）に示す照射領域Ａ１〜Ａ８に照射される。したがって、図５（ｃ）に示すように、信号光の照射領域Ａ１〜Ａ８の位置に、センサＳ１〜Ｓ８を配置すれば、図５（ｂ）の場合と同様、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰを、上記式（１）、（２）の演算により取得することができる。
【００３８】
以上のように、本原理によれば、従来の非点収差法に基づく場合と同様の演算処理にて、迷光の影響が抑制されたフォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を生成することができる。
【００３９】
ここで、上記式（１）に基づくフォーカスエラー信号ＦＥには、いわゆる溝外乱成分（以下、「溝信号」という）が重畳する。すなわち、ビームスポットがディスク上のトラッ
ク（溝）に不均等に掛かると、トラック（溝）によって生じる回折光がセンサ上にアンバランスに照射される。これにより、フォーカスエラー信号ＦＥに溝信号が含まれるようになる。かかる溝信号によりフォーカスエラー信号ＦＥが不安定になり、フォーカスサーボに悪影響を及ぼす惧れがある。
【００４０】
図６（ａ）〜（ｄ）は、溝信号について説明するための図である。
【００４１】
図６（ａ）を参照して、ディスク１０には、グルーブ１０ａとランド１０ｂとが形成されている。対物レンズ１１からディスク１０に向かうレーザ光は、ディスク１０のグルーブ１０ａ上のスポット位置に照射され、このグルーブ１０ａによって、０次回折光と、＋１次回折光と、−１次回折光が生じる。これら回折光を含むビームの形状は、開口絞り１２によって整形され、対物レンズ１１の光軸方向に見た場合、図６（ｂ）の点線に示すように円形状となる。
【００４２】
図６（ｂ）を参照して、整形後のビームには、グルーブ１０ａによって回折された＋１次回折光と−１次回折光が含まれている。０次回折光に対して＋１次回折光と−１次回折光の重なる割合は、ディスクの種別によって決まる。なお、０次回折光と＋１次回折光の境界と、０次回折光と−１次回折光の境界とが、トラック像の境界となる。
【００４３】
図６（ｂ）に示す整形後のビームは、光検出器上に図５（ｂ）に示すようにセンサＳ１〜Ｓ８が配されている場合、照射領域Ａ１〜Ａ８の位置に照射される。また、整形後ビームは、図５（ｃ）に示すようにセンサＳ１〜Ｓ８が配されている場合、照射領域Ａ１〜Ａ８の位置に照射される。何れの場合も、上述したようにセンサＳ１〜Ｓ８による検出信号に基づいて、上記式（１）、（２）の演算により、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰが得られる。
【００４４】
ディスク１０上に照射されるレーザ光のスポットが、ディスク１０に対して図６（ａ）の左右方向に動くと、図６（ｂ）に示す整形後のビームに含まれる＋１次回折光と−１次回折光の光強度がアンバランスになる。上記プッシュプル信号ＰＰは、かかる光強度のアンバランスを示すものであり、図６（ｃ）に示すように、左右方向のスポット位置に応じて変化する。トラッキングサーボは、左右の光強度が等しくなるよう、すなわち上記プッシュプル信号ＰＰの値が０になるよう行われる。
【００４５】
一方、上記フォーカスエラー信号ＦＥは、アナモレンズによって変形するビーム形状を示すものである。フォーカスサーボは、ビーム形状が真円となるよう、すなわち、フォーカスエラー信号ＦＥの値が０になるよう行われる。このため、＋１次回折光と−１次回折光の光強度のアンバランスにより生じる信号（溝信号）は、上記フォーカスエラー信号ＦＥにとって不要な信号（外乱成分）となる。
【００４６】
たとえば、所定の記録層上に対物レンズ１１の焦点位置が位置付けられている場合に、左右方向にスポット位置が変化すると、上記フォーカスエラー信号ＦＥには、図６（ｄ）に示すように、溝信号によって振幅が生じてしまう。ディスク１０の偏心等によりスポットがグルーブ１０ａに対して相対的に変位する場合にも溝信号が生じ、上記フォーカスエラー信号ＦＥに振幅が生じてしまう。これにより、フォーカスエラー信号ＦＥが不安定になり、フォーカスサーボに悪影響を及ぼす。
【００４７】
以下の実施例には、図４（ｂ）に示すように照射領域を分布させる場合の原理に基づく光ディスク装置において、図６（ｄ）に示すようなフォーカスエラー信号の振幅を小さくすることにより、安定したフォーカスエラー信号を取得することができる具体的な構成例が示されている。
【００４８】
＜実施例＞
本実施例は、ＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤに対応可能な互換型の光ディスク装置に本発明を適用したものである。上記原理は、ＢＤ用の光学系にのみ適用され、ＣＤ用の光学系とＤＶＤ用の光学系には、従来の３ビーム方式（インライン方式）が適用されている。
【００４９】
図７（ａ）、（ｂ）は、本実施例に係る光ディスク装置に搭載されている光ピックアップ装置１の光学系を示す図である。図７（ａ）は、立ち上げミラー１１１、１１２よりもディスク側の構成を省略した光学系の平面図、図７（ｂ）は、立ち上げミラー１１１、１１２以降の光学系を側面から透視した図である。
【００５０】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光ピックアップ装置１は、半導体レーザ１０１と、１／２波長板１０２と、２波長レーザ１０３と、回折格子１０４と、ダイクロイックミラー１０５と、偏光ビームスプリッタ１０６と、フロントモニタ１０７と、コリメートレンズ１０８と、駆動機構１０９と、１／４波長板１１０と、立ち上げミラー１１１、１１２と、２波長対物レンズ１１３と、ＢＤ対物レンズ１１４と、分光素子Ｈ１と、アナモレンズ１１５と、光検出器１１６を備えている。
【００５１】
半導体レーザ１０１は、波長４０５ｎｍ程度のＢＤ用レーザ光（以下、「ＢＤ光」という）を出射する。１／２波長板１０２は、ＢＤ光の偏光方向が、偏光ビームスプリッタ１０６に対してＳ偏光からややずれた方向となるように、ＢＤ光の偏光方向を調整する。２波長レーザ１０３は、波長７８５ｎｍ程度のＣＤ用レーザ光（以下、「ＣＤ光」という）と、波長６６０ｎｍ程度のＤＶＤ用レーザ光（以下、「ＤＶＤ光」という）をそれぞれ出射する２つのレーザ素子を同一ＣＡＮ内に収容している。２波長レーザ１０３は、出射するＣＤ光とＤＶＤ光の偏光方向が、偏光ビームスプリッタ１０６に対してＳ偏光からややずれた方向となるよう設置されている。
【００５２】
図７（ｃ）は、２波長レーザ１０３内におけるレーザ素子（レーザ光源）の配置を示す図である。図７（ｃ）は、２波長レーザ１０３をビーム出射側から見たときの図である。発光点１０３ａ、１０３ｂから、ＣＤ光とＤＶＤ光が発光され、発光点１０３ａと発光点１０３ｂの間には、所定のギャップが設けられている。なお、ＣＤ光の発光点１０３ａとＤＶＤ光の発光点１０３ｂとの間のギャップは、後述のように、ＤＶＤ光が、ＤＶＤ光用の４分割センサに適正に照射されるように設定される。このように、２つの光源を同一ＣＡＮ内に収容することで、複数ＣＡＮの構成に比べて光学系を簡素化することができる。
【００５３】
図７（ａ）、（ｂ）に戻り、回折格子１０４は、２段ステップ型の回折格子であり、ＣＤ光とＤＶＤ光を、それぞれ、メインビームと２つのサブビームに分割する。ダイクロイックミラー１０５は、内部にダイクロイック面１０５ａを有している。ダイクロイック面１０５ａは、ＢＤ光を反射し、ＣＤ光とＤＶＤ光を透過する。半導体レーザ１０１と、２波長レーザ１０３と、ダイクロイックミラー１０５は、ダイクロイック面１０５ａにより反射されたＢＤ光の光軸と、ダイクロイック面１０５ａを透過したＣＤ光の光軸とが互いに整合するように配置される。ダイクロイック面１０５ａを透過したＤＶＤ光の光軸は、ＢＤ光とＣＤ光の光軸から、図７（ｃ）に示すギャップだけずれる。
【００５４】
ＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光は、それぞれ、一部が偏光ビームスプリッタ１０６を透過し、大部分が偏光ビームスプリッタ１０６によって反射される。このようにＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光の一部が偏光ビームスプリッタ１０６を透過するよう、１／２波長板１０２と、２波長レーザ１０３が配置される。
【００５５】
ＣＤ光のメインビームおよび２つのサブビームと、ＤＶＤ光のメインビームおよび２つ
のサブビームが、それぞれ、ＣＤとＤＶＤのトラックに沿うよう、回折格子１０４が配置される。ＣＤによって反射されたＣＤ光のメインビームと２つのサブビームは、後述する光検出器１１６上のＣＤ用の４分割センサに照射される。ＤＶＤによって反射されたＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームは、後述する光検出器１１６上のＤＶＤ用の４分割センサに照射される。
【００５６】
偏光ビームスプリッタ１０６を透過したＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光は、フロントモニタ１０７に照射される。フロントモニタ１０７は、受光光量に応じた信号を出力する。フロントモニタ１０７からの信号は、半導体レーザ１０１と２波長レーザ１０３の出射パワー制御に用いられる。
【００５７】
コリメートレンズ１０８は、偏光ビームスプリッタ１０６側から入射するＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光を平行光に変換する。駆動機構１０９は、収差補正の際に、制御信号に応じてコリメートレンズ１０８を光軸方向に移動させる。駆動機構１０９は、コリメートレンズ１０８を保持するホルダ１０９ａと、ホルダ１０９ａをコリメートレンズ１０８の光軸方向に送るためのギア１０９ｂとを備え、ギア１０９ｂは、モータ１０９ｃの駆動軸に連結されている。
【００５８】
コリメートレンズ１０８により平行光とされたＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光は、１／４波長板１１０に入射する。１／４波長板１１０は、コリメートレンズ１０８側から入射するＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光を円偏光に変換するとともに、立ち上げミラー１１１側から入射するＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光を、コリメートレンズ１０８側から入射する際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクからの反射光は、偏光ビームスプリッタ１０６を透過する。なお、偏光ビームスプリッタ１０６を透過するディスクからの反射光の光軸は、図７（ａ）中のＺ軸に平行である。
【００５９】
立ち上げミラー１１１は、ダイクロイックミラーであり、ＢＤ光を透過するとともに、ＣＤ光とＤＶＤ光を２波長対物レンズ１１３に向かう方向に反射する。立ち上げミラー１１２は、ＢＤ光をＢＤ対物レンズ１１４に向かう方向に反射する。
【００６０】
２波長対物レンズ１１３は、ＣＤ光とＤＶＤ光を、それぞれ、ＣＤとＤＶＤに対して適正に収束させるよう構成されている。また、ＢＤ対物レンズ１１４は、ＢＤ光をＢＤに適正に収束させるよう構成されている。２波長対物レンズ１１３とＢＤ対物レンズ１１４は、ホルダ１２１に保持された状態で、対物レンズアクチュエータ１２２により、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。
【００６１】
分光素子Ｈ１は、上記原理に基づいて、図４（ａ）に示す各光束領域を通るレーザ光を、面Ｐ０上において図４（ｂ）に示すように分布させる。分光素子Ｈ１の構成については、追って、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００６２】
アナモレンズ１１５は、図１（ａ）に示すアナモレンズに相当し、分光素子Ｈ１側から入射するＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光に非点収差を導入する。アナモレンズ１１５を透過したＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光は、光検出器１１６に入射する。光検出器１１６は、各光を受光するための複数のセンサを有している。光検出器１１６上のセンサについては、追って、図９を参照して説明する。
【００６３】
図８（ａ）は、分光素子Ｈ１を偏光ビームスプリッタ１０６側から見たときの平面図である。図８（ｂ）は、分光素子Ｈ１に入射するレーザ光を、分光素子Ｈ１の回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５の境界線に対応するよう区分した光束領域ａ１１〜ａ１５を示す図である。なお、図８（ａ）には、平面方向と、曲面方向と、トラック像の方向が示されており、図８
（ｂ）には、トラック像の境界が点線で示されている。
【００６４】
分光素子Ｈ１は、正方形形状の透明板にて形成され、光入射面に２段ステップ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。分光素子Ｈ１の光入射面は、図８（ａ）に示すように、５つの回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に区分されている。なお、回折領域Ｈ１５は、後述のように、ＢＤ光の迷光による検出信号の劣化を低減させる程度に大きく、且つ、ＢＤ光に基づくトラッキングエラー信号が適正に得られる程度に小さく設定される。
【００６５】
回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５は、光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光を、回折作用により０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に分割する。光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の＋１次回折光は、実線の矢印（Ｖ１１〜Ｖ１５）の方向に回折される。また、光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の−１次回折光は、点線の矢印（Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍ）の方向に回折される。光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の０次回折光は、回折されずに回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５を透過する。
【００６６】
また、図８（ａ）には、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５によりレーザ光に付与される回折の方向と大きさ（回折角）が、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５およびベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１５ｍで示されている。回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５により生じる＋１次回折光の進行方向は、それぞれ、これら回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に入射する前のレーザ光の進行方向にベクトルＶ１１〜Ｖ１５を付与したものとなる。また、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５により生じる−１次回折光の進行方向は、それぞれ、これら回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に入射する前のレーザ光の進行方向にベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１５ｍを付与したものとなる。
【００６７】
ベクトルＶ１１〜Ｖ１４は、図４（ａ）のベクトルＶ１〜Ｖ４と同様に設定される。すなわち、ベクトルＶ１１、Ｖ１２の方向は同じであり、ベクトルＶ１３、Ｖ１４の方向は同じである。また、ベクトルＶ１１、Ｖ１４の大きさは同じであり、ベクトルＶ１２、Ｖ１３の大きさは同じである。ベクトルＶ１１の大きさは、ベクトルＶ１２よりも大きく、ベクトルＶ１４の大きさはベクトルＶ１３よりも大きい。ベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１４ｍは、それぞれ、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４に対して反対方向であり、等しい大きさを有する。
【００６８】
なお、本実施例では、分光素子Ｈ１がアナモレンズ１１５の前段に配置されている。このため、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４により生じる回折光は、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４により互いに異なる方向に進んだ後、アナモレンズ１１５により非点収差作用をうけることになる。これにより、光検出器１１６の受光面上における回折光の照射領域の位置は、上記原理に基づく位置から僅かにずれることになる。そこで、本実施例では、上記原理と同様、回折光が後述するセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に照射されるよう、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４の方向および大きさが僅かに調整されている。これにより、上記原理と同様、回折光の照射位置が所望の位置に位置付けられる。請求項２に記載の“同じ方向”は、このようにベクトルＶ１１〜Ｖ１４の方向が僅かに調整されていることも含むものである。
【００６９】
また、本実施例では、図４（ａ）の場合に比べ、回折領域Ｈ１５により、光束領域ａ１５を通るレーザ光の進行方向が変えられる。回折領域Ｈ１５により付与されるベクトルＶ１５、Ｖ１５ｍの方向は平面方向に平行で且つ互いに反対向きであり、また、ベクトルＶ１５、Ｖ１５ｍの大きさは、互いに等しい。
【００７０】
なお、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５、Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍの方向は、各回折領域に設定される回折パターンの向きによって設定され、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５、Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍの大きさは、各回折領域に設定される回折パターンのピッチによって設定される。
【００７１】
また、図８（ｂ）に示すように、光束領域ａ１１、ａ１２を通るレーザ光には、点線で示す外側の領域に、トラック溝による＋１次回折光と−１次回折光（トラック像）が大きく重なっており、かかるトラック像はレーザ光の中心近くに迫っている。このため、光束領域ａ１１、ａ１２を通るレーザ光の光強度は、トラック像の影響を受け易い。一方、光束領域ａ１３、ａ１４を通るレーザ光には、トラック像が少し重なっているものの、かかるトラック像はレーザ光の中心から遠い。このため、光束領域ａ１３、ａ１４を通るレーザ光の光強度は、強度が高いレーザ光の中央が掛かる部分における強度が支配的となり、トラック像による影響はかなり小さい。
【００７２】
図８（ｃ）は、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５のステップ高さと回折効率との関係を示す図である。
【００７３】
図８（ｃ）に示すように、分光素子Ｈ１に入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の回折効率は、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に設定された２段ステップ型の回折パターンのステップ高さによって変化する。本実施例のステップ高さは、図８（ｃ）中に示す“設定値”に設定される。これにより、ＢＤ光の０次回折光と＋１次回折光の回折効率は、それぞれ、約８０％と約１０％となり、ＤＶＤ光とＣＤ光の０次回折光の回折効率は、９０％以上となる。なお、−１次回折光の回折効率は、＋１次回折光の回折効率と略同じである。
【００７４】
こうして、分光素子Ｈ１に入射したＢＤ光は、上記回折効率でもって０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に分割される。また、分光素子Ｈ１に入射したＣＤ光とＤＶＤ光は、大半が分光素子Ｈ１による回折作用を受けずに、分光素子Ｈ１を透過する。
【００７５】
図９は、光検出器１１６のセンサレイアウトを示す図である。
【００７６】
光検出器１１６は、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４の回折作用によって生じるＢＤ光（信号光）の＋１次回折光を受光するＢＤ用のセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、回折領域Ｈ１５の回折作用によって生じるＢＤ光（信号光と迷光１、２）の＋１次回折光を受光する４分割センサＢｚと、分光素子Ｈ１による回折作用を受けずに透過したＣＤ光を受光する４分割センサＣ１〜Ｃ３と、分光素子Ｈ１による回折作用を受けずに分光素子Ｈ１を透過したＤＶＤ光を受光する４分割センサＤ１〜Ｄ３とを有する。センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４は、それぞれ、上記原理で示した図５（ｃ）のセンサＳ１〜Ｓ８と同様に配置される。なお、４分割センサＣ１は、後述のようにＢＤ光の０次回折光の受光にも共用される。また、中心Ｏは、偏光ビームスプリッタ１０６からＺ軸正方向に出射されるＢＤ光の光軸が、光検出器１１６の受光面と交わる点であり、４分割センサＣ１の中心（分割線の交点）と一致する。
【００７７】
光束領域ａ１１〜ａ１５を通るＢＤ光（信号光）の＋１次回折光は、それぞれ、照射領域Ａ１１〜Ａ１５に照射される。照射領域Ａ１１は、センサＢａ１、Ｂａ４によって受光され、照射領域Ａ１２は、センサＢａ２、Ｂａ３によって受光され、照射領域Ａ１３は、センサＢｓ３、Ｂｓ４によって受光され、照射領域Ａ１４は、センサＢｓ１、Ｂｓ２によって受光される。
【００７８】
光束領域ａ１５を通るＢＤ光（信号光と迷光１、２）の＋１次回折光は、中心Ｏに対して右上に位置する４分割センサＢｚに入射する。４分割センサＢｚは、センサＢｚ１〜Ｂｚ４から構成されており、上下左右の方向に対して４５度傾けて配置されている。また、４分割センサの分割線が、中心Ｏと４分割センサＢｚの中心ＢｚＯとを結ぶ一点鎖線の直線と重なるよう、４分割センサＢｚが配置されている。
【００７９】
回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４のピッチは、照射領域Ａ１１〜Ａ１４が、図９に示すように、
センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に位置付けられるよう設定される。また、回折領域Ｈ１５のピッチは、光束領域ａ１５を通るＢＤ光の＋１次回折光が４分割センサＢｚの中心ＢｚＯに位置付けられるよう設定されている。
【００８０】
ＢＤ光とＣＤ光の光軸は、上述したようにダイクロイック面１０５ａによって整合しているため、回折格子１０４により生じたＣＤ光のメインビーム（０次回折光）と、ＢＤ光の０次回折光は、その光軸が中心Ｏに一致するよう照射される。４分割センサＣ１の中心が中心Ｏに位置付けられるよう、４分割センサＣ１が配置される。４分割センサＣ２、Ｃ３は、ＣＤ光のサブビームを受光するよう、光検出器１１６の受光面上において、メインビームに対しＣＤのトラック像の方向に配置される。４分割センサＣ１〜Ｃ３は、それぞれ、センサＣ１１〜Ｃ１４と、センサＣ２１〜Ｃ２４と、センサＣ３１〜Ｃ３４から構成されている。
【００８１】
ＤＶＤ光の光軸は、上述したようにＣＤ光の光軸からずれているため、ＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームは、光検出器１１６の受光面上において、ＣＤ光のメインビームと２つのサブビームからずれた位置に照射される。４分割センサＤ１〜Ｄ３は、それぞれ、ＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームの照射位置に配置される。なお、ＣＤ光のメインビームとＤＶＤ光のメインビームとの距離は、図７（ｃ）に示すＣＤ光の発光点１０３ａとＤＶＤ光の発光点１０３ｂとの間のギャップによって決まる。
【００８２】
図１０は、光検出器１１６の受光面上と同じ平面（面Ｐ０）上に分布するＢＤ光（信号光と迷光１、２）の０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光の照射領域を示す模式図である。破線はＢＤ光の＋１次回折光を示し、長鎖線はＢＤ光の０次回折光を示し、点線はＢＤ光の−１次回折光を示している。また、図１０には、図９に示すセンサが併せて示されている。
【００８３】
本実施例のように、分光素子Ｈ１の回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に２段ステップ型の回折パターンが形成されると、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）の＋１次回折光と−１次回折光の照射領域は、中心Ｏを点対称の中心として分布し、０次回折光の照射領域は中心Ｏに分布する。このとき、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４には、ＢＤ光（信号光）の＋１次回折光のみが照射される。なお、本実施例では、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）については、０次回折光と＋１次回折光のみが利用され、−１次回折光は利用されない。
【００８４】
また、分光素子Ｈ１に入射するＢＤ光の中央部分は、４分割センサＢｚ近傍に飛ばされるため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の近傍に分布するＢＤ光の迷光（迷光１、２）の＋１次回折光の照射領域は、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に掛かりにくくなっている。すなわち、センサＢａ１、Ｂａ４の上端付近に分布する迷光１、２の照射領域は、それぞれ、左端と右端が、回折領域Ｈ１５により除かれた形状となっている。同様に、センサＢａ２、Ｂａ３の下端付近と、センサＢｓ１、Ｂｓ２の右端付近と、センサＢｓ３、Ｂｓ４の左端付近に分布する迷光１、２の照射領域は、回折領域Ｈ１５に応じて端部が除かれた形状となっている。これにより、ＢＤ対物レンズ１１４がＢＤの径方向に移動して、ＢＤ対物レンズ１１４の光軸がレーザ光の光軸からシフトしても、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光が入射し難くなる。また、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の位置が、光検出器１１６の受光面上でずれても、これらセンサに、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光が入射し難くなる。
【００８５】
次に、本実施例におけるＢＤ用の信号生成方法について説明する。本実施例では、ＢＤ用のフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号として、上記式（１）、（２）に示すような従来のフォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰとは異なる、フォーカスエラー信号ＦＥ３とトラッキングエラー信号ＴＥが用いられる。
【００８６】
本実施例におけるＢＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥ３は、乗数ｋ１を用いて、以下の式（３）の演算により取得することができる。
【００８７】
ＦＥ３＝ＦＥ１＋ｋ１×ＦＥ２  …（３）
【００８８】
ここで、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４、Ｃ１１〜Ｃ１４の検出信号を、それぞれ、Ｂａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４、Ｃ１１〜Ｃ１４と表すものとする。上記式（３）のフォーカスエラー信号ＦＥ１は、上記式（１）と同様に、以下の式（４）の演算により取得することができる。また、上記式（３）のフォーカスエラー信号ＦＥ２は、以下の式（５）の演算により取得することができる。
【００８９】
ＦＥ１＝（Ｃ１１＋Ｃ１３）−（Ｃ１２＋Ｃ１４）  …（４）
ＦＥ２＝（Ｂｓ１＋Ｂｓ３）−（Ｂｓ２＋Ｂｓ４）  …（５）
【００９０】
よって、本実施例におけるＢＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥ３は、以下の式（６）の演算により取得することができる。
【００９１】
ＦＥ３＝（Ｃ１１＋Ｃ１３）−（Ｃ１２＋Ｃ１４）
＋ｋ１×｛（Ｂｓ１＋Ｂｓ３）−（Ｂｓ２＋Ｂｓ４）｝  …（６）
【００９２】
ここで、フォーカスエラー信号ＦＥ１は、ＢＤ光の０次回折光に基づいて生成されるため、迷光１、２の影響を受け易い。また、４分割センサＣ１の検出信号には、図８（ｂ）に示す全ての光束領域を通るＢＤ光が照射されるため、フォーカスエラー信号ＦＥ１は溝信号を多く含んでしまう。しかしながら、分光素子Ｈ１の０次回折光の回折効率は約８０％と高いため、フォーカスエラー信号ＦＥ１のＳ／Ｎ比は大きくなる。
【００９３】
一方、フォーカスエラー信号ＦＥ２は、ＢＤ光（信号光）の＋１次回折光に基づいて生成され、分光素子Ｈ１の＋１次回折光の回折効率は約１０％と小さいため、フォーカスエラー信号ＦＥ２のＳ／Ｎ比は小さくなる。しかしながら、図１０に示すように、センサＢｓ１〜Ｂｓ４には迷光１、２の照射領域が重ならないため、フォーカスエラー信号ＦＥ２は迷光の影響を受け難い。
【００９４】
また、センサＢｓ１〜Ｂｓ４には、図８（ｂ）に示す光束領域ａ１３、ａ１４を通るＢＤ光のみが照射されるため、フォーカスエラー信号ＦＥ２は溝信号を殆ど含まない。すなわち、図８（ｂ）を参照して説明したように、光束領域ａ１３、ａ１４を通るレーザ光の光強度は、トラック像の影響を殆ど受けないため、光束領域ａ１３、ａ１４を通るＢＤ光に基づいて生成されるフォーカスエラー信号ＦＥ２は、溝信号を殆ど含まない。
【００９５】
よって、上記式（３）、（６）に示すように、フォーカスエラー信号ＦＥ１に、溝信号を殆ど含まないフォーカスエラー信号ＦＥ２を加算して、フォーカスエラー信号ＦＥ３を生成することで、溝信号の比率が抑制されたフォーカスエラー信号ＦＥ３を得ることができる。こうして生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ３は、Ｓ／Ｎ比が高く維持されながら、迷光と溝信号の影響が低く抑えられた良好且つ安定したフォーカスエラー信号となる。
【００９６】
なお、溝信号による影響は、ＢＤ−ＲＯＭを再生する場合には大きな問題とならず、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ等のディスクを再生／記録する場合に問題となる。このため、乗数ｋ１の値は、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ等のディスクを再生／記録する場合に、図６（ｄ）に示すような溝信号による振幅がＢＤ−ＲＯＭと同程度となるように設定される。具体的には
、フォーカスエラー信号のＳ字カーブの振幅に対する溝信号の振幅の割合αが、所定の閾値Ｓｒ以下となるように、乗数ｋ１が設定される。すなわち、上記式（６）によるフォーカスエラー信号ＦＥ３を参照して取得される割合αが閾値Ｓｒ以下となるように、乗数ｋ１が設定される。たとえば、複数のＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥについて、乗数ｋ１を変えながら、実際に再生動作が行われ、上記式（６）によるフォーカスエラー信号ＦＥ３のＳ字カーブの振幅と溝信号の振幅および割合αが取得される。そして、その結果に基づき、各種類のＢＤに最適な乗数ｋ１（割合αが閾値Ｓｒ以下となる乗数ｋ１）が取得される。
【００９７】
また、本実施例におけるＢＤ用のトラッキングエラー信号ＴＥは、乗数ｋ２を用いて、以下の式（７）の演算により取得することができる。
【００９８】
ＴＥ＝（Ｂａ１＋Ｂａ４）−（Ｂａ２＋Ｂａ３）
−ｋ２×｛（Ｂｓ１＋Ｂｓ４）−（Ｂｓ２＋Ｂｓ３）｝  …（７）
【００９９】
このように乗数ｋ２を用いたトラッキングエラー信号ＴＥの演算手法は、本件出願人が先に出願した特開２０１０−１０２８１３号公報に記載されている。
【０１００】
また、本実施例におけるＢＤ用のＲＦ信号は、以下の式（８）の演算により取得することができる。
【０１０１】
ＲＦ＝Ｃ１１＋Ｃ１２＋Ｃ１３＋Ｃ１４  …（８）
【０１０２】
なお、４分割センサＣ１に入射するＢＤ光の０次回折光には、信号光だけでなく迷光１、２も含まれる。しかしながら、４分割センサＣ１に入射するＢＤ光の０次回折光のうち、迷光の割合は１／１０程度であるため、ＢＤ用のＲＦ信号の取得においては、迷光による影響が特に問題となることは無い。
【０１０３】
また、ＣＤ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号は、４分割センサＣ１〜Ｃ３の検出信号に基づいて生成され、ＤＶＤ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号は、４分割センサＤ１〜Ｄ３の検出信号に基づいて生成される。ＣＤおよびＤＶＤ用のフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の生成には、３ビーム方式（インライン方式）による演算処理が用いられる。
【０１０４】
ここで、分光素子Ｈ１のＺ軸方向の位置調整と、中心Ｏを中心とする回転方向の位置調整は、センサＢｚ１〜Ｂｚ４の検出信号に基づいて行われる。センサＢｚ１〜Ｂｚ４の検出信号を、それぞれ、Ｂｚ１〜Ｂｚ４と表し、分光素子Ｈ１のＺ軸方向のずれ量と、中心Ｏを中心とする回転方向のずれ量を、それぞれ、ＨＯＥｚ、ＨＯＥθと表すと、ＨＯＥｚ、ＨＯＥθは、以下の式（９）、（１０）の演算により取得することができる。
【０１０５】
ＨＯＥｚ＝｛（Ｂｚ１＋Ｂｚ４）−（Ｂｚ２＋Ｂｚ３）｝
／（Ｂｚ１+Ｂｚ２＋Ｂｚ３＋Ｂｚ４）  …（９）
ＨＯＥθ＝｛（Ｂｚ１＋Ｂｚ２）−（Ｂｚ３＋Ｂｚ４）｝
／（Ｂｚ１+Ｂｚ２＋Ｂｚ３＋Ｂｚ４）  …（１０）
【０１０６】
分光素子Ｈ１は、Ｚ軸方向において、上記式（９）のＨＯＥｚの値が０となるよう位置付けられ、中心Ｏを中心とする回転方向において、上記式（１０）のＨＯＥθの値が０となるよう位置付けられる。
【０１０７】
また、分光素子Ｈ１のＸＹ平面内の位置調整は、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ
４の検出信号に基づいて行われる。分光素子Ｈ１のＸ軸方向とＹ軸方向のずれ量を、それぞれ、ＨＯＥｘ、ＨＯＥｙと表すと、ＨＯＥｘ、ＨＯＥｙは、以下の式（１１）、（１２）の演算により取得することができる。
【０１０８】
ＨＯＥｘ＝｛（Ｂｓ３＋Ｂｓ４）−（Ｂｓ１＋Ｂｓ２）｝
／（Ｂｓ１+Ｂｓ２＋Ｂｓ３＋Ｂｓ４）  …（１１）
ＨＯＥｙ＝｛（Ｂａ２＋Ｂａ３）−（Ｂａ１＋Ｂａ４）｝
／（Ｂａ１+Ｂａ２＋Ｂａ３＋Ｂａ４）  …（１２）
【０１０９】
分光素子Ｈ１は、ＸＹ平面内において、上記式（１１）、（１２）のＨＯＥｘ、ＨＯＥｙの値が０となるよう位置付けられる。
【０１１０】
図１１は、フォーカスエラー信号ＦＥ３と、トラッキングエラー信号ＴＥと、ＲＦ信号を生成する演算処理部３００の構成を示す図である。演算処理部３００は、加算器３０１〜３０９、３１６と、減算器３１０〜３１３、３１７と、乗算器３１４、３１５を備えている。また、演算処理部３００は、光ディスク装置の信号演算回路２０４（図１２参照）に含まれている。
【０１１１】
加算器３０１は、センサＣ１１、Ｃ１３の検出信号を加算し、加算器３０２は、センサＣ１２、Ｃ１４の検出信号を加算する。加算器３０３は、センサＢｓ１、Ｂｓ３の検出信号を加算し、加算器３０４は、センサＢｓ２、Ｂｓ４の検出信号を加算する。加算器３０５は、センサＢｓ１、Ｂｓ４の検出信号を加算し、加算器３０６は、センサＢｓ２、Ｂｓ３の検出信号を加算する。加算器３０７は、センサＢａ１、Ｂａ４の検出信号を加算し、加算器３０８は、センサＢａ２、Ｂａ３の検出信号を加算する。
【０１１２】
加算器３０９は、加算器３０１、３０２の出力信号を加算し、ＲＦ信号を出力する。減算器３１０は、加算器３０１、３０２の出力信号を減算し、フォーカスエラー信号ＦＥ１を出力する。減算器３１１は、加算器３０３、３０４の出力信号を減算し、フォーカスエラー信号ＦＥ２を出力する。減算器３１２は、加算器３０５、３０６の出力信号を減算する。減算器３１３は、加算器３０７、３０８の出力信号を減算する。
【０１１３】
乗算器３１４は、減算器３１１の出力信号に乗数ｋ１を乗算し、乗算器３１５は、減算器３１３の出力信号に乗数ｋ２を乗算する。加算器３１６は、減算器３１０と乗算器３１４の出力信号を加算し、フォーカスエラー信号ＦＥ３を出力する。減算器３１７は、減算器３１２と乗算器３１５の出力信号を減算し、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
【０１１４】
図１２（ａ）は、本実施例の光ディスク装置の構成を示す図である。
【０１１５】
本実施例の光ディスク装置は、光ピックアップ装置１と、コントローラ２０１と、レーザ駆動回路２０２と、再生回路２０３と、信号演算回路２０４と、サーボ回路２０５を備えている。なお、図１２（ａ）の光ピックアップ装置１には、半導体レーザ１０１と、光検出器１１６と、駆動機構１０９と、対物レンズアクチュエータ１２２のみが示されている。
【０１１６】
コントローラ２０１は、内部にメモリ２０１ａを有する。コントローラ２０１は、メモリ２０１ａに格納されたプログラムに従って光ディスク装置内の各部を制御する。また、メモリ２０１ａには、ディスクの種別に応じた複数の乗数ｋ１を含むテーブルと、製品出荷時等に予め決められた乗数ｋ２とが格納されている。コントローラ２０１は、ディスクの種別に応じて、乗数ｋ１を信号演算回路２０４（乗算器３１４）に設定する。また、コントローラ２０１は、乗数ｋ２を信号演算回路２０４（乗算器３１５）に設定する。乗数
ｋ１については、追って図１３を参照して説明する。
【０１１７】
レーザ駆動回路２０２は、コントローラ２０１の指示に応じて、半導体レーザ１０１を駆動する。再生回路２０３は、信号演算回路２０４から入力された再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成する。
【０１１８】
信号演算回路２０４は、図１１に示す演算処理部３００を有し、信号演算回路２０４には、光検出器１１６上のセンサから出力された信号が入力される。信号演算回路２０４は、図１１に示す回路によりフォーカスエラー信号ＦＥ１〜ＦＥ３を生成する。また、信号演算回路２０４は、図１１に示す回路によりトラッキングエラー信号ＴＥを生成する。さらに、信号演算回路２０４は、図１１に示す回路によりＲＦ信号を生成する。
【０１１９】
サーボ回路２０５は、信号演算回路２０４から入力されたフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ３とトラッキングエラー信号ＴＥから、フォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号を生成し、これら信号を対物レンズアクチュエータ１２２に出力する。また、サーボ回路２０５は、信号演算回路２０４から入力されたＲＦ信号の品質が最良となるよう、駆動機構１０９にサーボ信号を出力する。
【０１２０】
図１３（ａ）は、メモリ２０１ａに格納されるテーブルを示す概念図である。
【０１２１】
テーブルは、“ディスクの種別”の項目と“ｋ１の値”の項目が含まれている。ディスクの種別の項目には、“ＢＤ”、“ＢＤ−Ｒ”、“ＢＤ−ＲＥ”が含まれている。ｋ１の値の項目には、ディスクの種別の項目に対応する乗数ｋ１の値が設定されている。
【０１２２】
コントローラ２０１は、装着されたディスクがＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥであるとき、それぞれ、ディスクの種別の項目“ＢＤ”、“ＢＤ−Ｒ”、“ＢＤ−ＲＥ”に対応する乗数ｋ１の値を、信号演算回路２０４内の乗算器３１４に設定する。
【０１２３】
図１４は、ＢＤの再生／記録の処理が開始されるまでの処理（ＢＤの初期処理）を示すフローチャートである。
【０１２４】
光ディスク装置が起動されると、コントローラ２０１は、まず初期設定を行い（Ｓ１１）、半導体レーザ１０１をＯＮにする（Ｓ１２）。このとき、半導体レーザ１０１のパワーは、所定の値に設定される。続いて、コントローラ２０１は、装着されたディスクがＢＤ系か否かの判別処理を行う（Ｓ１３）。具体的には、ディスクは停止状態のままで、対物レンズアクチュエータ１２２が駆動され、ＢＤ対物レンズ１１４がフォーカス方向に移動される。このとき、フォーカスエラー信号ＦＥ１の振幅によりディスクの反射率が検出され、ディスク表面での反射によるＳ字カーブと記録層での反射によるＳ字カーブの時間間隔によりディスクの基板厚が検出される。さらに、フォーカスエラー信号ＦＥ１に基づいてＳ字カーブの振幅や対称性が検出される。これら検出結果が予めメモリ２０１ａに格納している閾値と比較されることにより、装着されたディスクがＢＤ系のディスク（たとえば、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ）であるかが判別される。また、このとき、検出されたＳ字カーブの個数から、ディスクの層数が判別される。
【０１２５】
装着されたディスクがＢＤ系のディスクでない、すなわち、ＣＤまたはＤＶＤであると（Ｓ１４：ＮＯ）、コントローラ２０１は、従来の３ビーム方式（インライン方式）によりフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を生成し、ディスクの再生／記録を行う。なお、ディスクがＣＤまたはＤＶＤである場合の以降の処理については、従来同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１２６】
他方、装着されたディスクがＢＤ系のディスクであると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、コントローラ２０１は、図１３（ａ）に示すテーブルを参照して、ディスクの種別“ＢＤ”に対応する乗数ｋ１の値を、信号演算回路２０４内の乗算器３１４に設定する（Ｓ１５）。そして、コントローラ２０１は、フォーカスエラー信号として、図１１の回路により生成されるフォーカスエラー信号ＦＥ３がサーボ回路２０５に出力されるよう、信号演算回路２０４を設定する（Ｓ１６）。
【０１２７】
次に、コントローラ２０１は、ディスクを回転させるスピンドルモータを回転させ（Ｓ１７）、Ｓ１３の処理で得られたディスクの層数に応じたパワーで、半導体レーザ１０１を発光させる（Ｓ１８）。続いて、コントローラ２０１は、フォーカスサーチをＯＮにする（Ｓ１９）。これにより、目標となる記録層にＢＤ対物レンズ１１４の焦点位置が位置付けられるよう、対物レンズアクチュエータ１２２がフォーカス方向に駆動される。目標となる記録層に焦点位置が位置付けられると、コントローラ２０１は、フォーカスサーボをＯＮにする（Ｓ２０）。
【０１２８】
続いて、コントローラ２０１は、信号演算回路２０４から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥの振幅等に基づいて、装着されたディスクがＢＤ−ＲＯＭか否かの判別処理を行う（Ｓ２１）。また、コントローラ２０１は、トラッキングサーボをＯＮにする（Ｓ２２）。これにより、目標となるトラックにＢＤ対物レンズ１１４の焦点位置が位置付けられる。
【０１２９】
続いて、コントローラ２０１は、ディスクの物理情報を読み出し（Ｓ２３）、Ｓ２１の判別結果と合わせて、ディスクの種別を確定させる（Ｓ２４）。コントローラ２０１は、図１３（ａ）に示すテーブルを参照して、確定したディスクの種別に対応する乗数ｋ１の値を、信号演算回路２０４内の乗算器３１４に設定する（Ｓ２５）。なお、ディスクがＢＤ−ＲＯＭの場合、Ｓ１５で設定された乗数ｋ１がそのまま用いられる。
【０１３０】
以上、本実施例によれば、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４には、ＢＤ光（信号光）の＋１次回折光のみが照射される。また、分光素子Ｈ１に入射するＢＤ光の中央部分は、回折領域Ｈ１５により４分割センサＢｚ近傍に飛ばされるため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の近傍に分布するＢＤ光の迷光（迷光１、２）の＋１次回折光の照射領域は、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に掛かりにくくなっている。これにより、迷光による検出信号の劣化を抑制して、精度の高い各種検出信号（たとえば、フォーカスエラー信号ＦＥ３とトラッキングエラー信号ＴＥ）を取得することができる。
【０１３１】
また、本実施例では、Ｓ／Ｎ比の高い４分割センサＣ１の検出信号を用いて、フォーカスエラー信号ＦＥ１を取得し、迷光の影響が少なく溝信号を殆ど含まないセンサＢｓ１〜Ｂｓ４の検出信号を用いて、フォーカスエラー信号ＦＥ２を取得した。そして、フォーカスエラー信号ＦＥ３は、乗数ｋ１を用いて、フォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ２に基づいて取得された。このとき、フォーカスエラー信号ＦＥ３の溝信号による振幅が、最終的にＢＤ−ＲＯＭが用いられた場合の溝信号の振幅と同程度となるよう乗数ｋ１が調整された。これにより、フォーカスエラー信号ＦＥ３は、Ｓ／Ｎ比が高く維持されながら、迷光と溝信号の影響が低く抑えられた良好且つ安定したフォーカスエラー信号となる。
【０１３２】
また、本実施例では、図４（ｂ）に示すようにＢＤ光の照射領域を分布させるために、２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子Ｈ１が用いられた。このように２段ステップ型の回折パターンが形成されると、図１０に示すように広範囲に亘って照射領域が分布することとなる。しかしながら、本実施例によれば、照射領域を全て含むように光検出器上のセンサを設置する必要がない。すなわち、本実施例では、ＢＤ光を受光するための光検出器１１６上のセンサは、中心Ｏに分布する信号光（０次回折光）と、中心Ｏの
上側と右側に分布する信号光（＋１次回折光）と、右上に分布する信号光（＋１次回折光）の照射領域のみを含むように設置される。これにより、本実施例のように、安価な２段ステップ型が形成された分光素子Ｈ１が用いられても、光検出器１１６をコンパクトに構成することが可能となる。
【０１３３】
なお、図４（ｂ）に示すように照射領域を分布させるために、ブレーズ型の回折パターンが形成された分光素子を用いることもできる。しかしながら、ブレーズ型の回折パターンが形成された分光素子は、本実施例のように２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子Ｈ１に比べて高価である。本実施例では、安価な２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子Ｈ１を用いることで、光ピックアップ装置１にかかるコストを低く抑えることができる。
【０１３４】
また、本実施例によれば、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）の０次回折光は、光検出器１１６の中心Ｏに入射するため、ＣＤ用の４分割センサＣ１を用いて、ＢＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥ３とＲＦ信号を取得することができる。これにより、光検出器１１６上に設置するセンサの数を少なくすることができるため、光検出器にかかるコストを低く抑えることができ、且つ、光検出器をコンパクトに構成することができる。
【０１３５】
また、本実施例によれば、上記式（９）、（１０）のＨＯＥｚ、ＨＯＥθの値が０となるように、また、上記式（１１）、（１２）のＨＯＥｘ、ＨＯＥｙの値が０となるように、分光素子Ｈ１の位置を調整する。これにより、分光素子Ｈ１を適正な位置に位置付けることができる。
【０１３６】
＜変更例１＞
本変更例では、上記実施例の分光素子Ｈ１によって付与されるベクトル（図８（ａ）参照）が、図１５（ａ）に示す分光素子Ｈ２のように変更され、上記実施例の光検出器１１６上のセンサ（図９参照）が、図１５（ｂ）に示すように変更される。
【０１３７】
図１５（ａ）を参照して、本変更例の分光素子Ｈ２の回折領域Ｈ２１〜Ｈ２５は、＋１次回折光について、ベクトルＶ２１〜Ｖ２５を付与し、−１次回折光について、ベクトルＶ２１ｍ〜Ｖ２５ｍを付与するように構成される。上記分光素子Ｈ１と同様、ベクトルＶ２１、Ｖ２２の方向は同じであり、ベクトルＶ２３、Ｖ２４の方向は同じである。また、ベクトルＶ２１、Ｖ２４の大きさは同じであり、ベクトルＶ２２、Ｖ２３の大きさは同じである。ベクトルＶ２２の大きさは、ベクトルＶ２１よりも大きく、ベクトルＶ２３の大きさはベクトルＶ２４よりも大きい。ベクトルＶ２５、Ｖ２５ｍは、上記分光素子Ｈ１のベクトルＶ１５、Ｖ１５ｍと同様である。ベクトルＶ２１ｍ〜Ｖ２５ｍは、それぞれ、ベクトルＶ２１〜Ｖ２５に対して反対方向であり、等しい大きさを有する。
【０１３８】
なお、本変更例においても、上記実施例の図８（ａ）の場合と同様、分光素子Ｈ２とアナモレンズ１１５の配置順に応じて、ベクトルＶ２１〜Ｖ２４の方向および大きさが僅かに調整されている。
【０１３９】
図１５（ｂ）を参照して、本変更例の４分割センサＣ１〜Ｃ３、Ｄ１〜Ｄ３、Ｂｚは、上記実施例と同様である。本変更例では、上記実施例と異なり、センサＢａ１、Ｂａ４は、センサＢａ２、Ｂａ３よりも下側に配置され、センサＢｓ１、Ｂｓ２は、センサＢｓ３、Ｂｓ４よりも左側に配置される。回折領域Ｈ２１〜Ｈ２５に入射するＢＤ光（信号光）の＋１次回折光は、照射領域Ａ２１〜Ａ２５に照射される。
【０１４０】
この場合も、上記実施例と同様の効果が奏され、安定したフォーカスエラー信号ＦＥ３を取得することができる。
【０１４１】
＜変更例２＞
本変更例では、上記実施例の分光素子Ｈ１によって付与されるベクトル（図８（ａ）参照）が、図１６（ａ）に示す分光素子Ｈ３のように変更され、上記実施例の光検出器１１６上のセンサ（図９参照）が、図１６（ｂ）に示すように変更される。
【０１４２】
図１６（ａ）を参照して、本変更例の分光素子Ｈ３の回折領域Ｈ３１〜Ｈ３５は、＋１次回折光について、ベクトルＶ３１〜Ｖ３５を付与し、−１次回折光について、ベクトルＶ３１ｍ〜Ｖ３５ｍを付与するように構成される。ベクトルＶ３１〜Ｖ３４の方向は、平面方向と曲面方向に対して４５度の角度をなし、且つ、全て異なっている。ベクトルＶ３１〜Ｖ３４の大きさは、全て同じである。ベクトルＶ３１ｍ〜Ｖ３５ｍは、それぞれ、ベクトルＶ３１〜Ｖ３５に対して反対方向であり、等しい大きさを有する。なお、ベクトルＶ３５、Ｖ３５ｍは、それぞれ、図１０（ａ）に示すベクトルＶ２５、Ｖ２５ｍと同じ方向である。
【０１４３】
なお、本変更例においても、上記実施例と同様、分光素子Ｈ３とアナモレンズ１１５の配置順に応じて、ベクトルＶ３１〜Ｖ３４の方向および大きさが僅かに調整されている。
【０１４４】
図１６（ｂ）を参照して、本変更例の４分割センサＣ１〜Ｃ３、Ｄ１〜Ｄ３、Ｂｚは、上記実施例と同様である。本変更例では、上記実施例と異なり、センサＢａ１、Ｂａ４と、センサＢａ２、Ｂａ３は、それぞれ、中心Ｏに対して上側と下側に配置され、センサＢｓ１、Ｂｓ２と、センサＢｓ３、Ｂｓ４は、それぞれ、中心Ｏに対して右側と左側に配置される。回折領域Ｈ３１〜Ｈ３５に入射するＢＤ光（信号光）の＋１次回折光は、照射領域Ａ３１〜Ａ３５に照射される。
【０１４５】
なお、回折領域Ｈ３１〜Ｈ３４に入射するＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光と、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）の−１次回折光は、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の頂角によって形成される信号光領域３の外側に照射される。回折領域Ｈ３５に入射するＢＤ光（信号光）の−１次回折光は、中心Ｏの左下に照射される。
【０１４６】
この場合も、上記実施例と同様、図１１の演算回路により各種信号が生成され、図１４の処理により、乗数ｋ１が設定される。これにより、上記実施例と同様の効果が奏され、安定したフォーカスエラー信号ＦＥ３を取得することができる。
【０１４７】
＜変更例３＞
本変更例では、上記実施例の分光素子Ｈ１の回折領域Ｈ１３、Ｈ１４（図８（ａ）参照）が２分割され、図１７（ａ）に示す分光素子Ｈ４のように変更される。図１７（ｂ）は、分光素子Ｈ３に入射するレーザ光を、分光素子Ｈ４の回折領域Ｈ４１〜Ｈ４７の境界線に対応するよう区分した光束領域ａ４１〜ａ４７を示す図である。
【０１４８】
図１７（ａ）を参照して、本変更例の分光素子Ｈ４の光入射面は、７つの回折領域Ｈ４１〜Ｈ４７に区分されている。回折領域Ｈ４３、Ｈ４４と、回折領域Ｈ４５、Ｈ４６は、それぞれ、上記分光素子Ｈ１の回折領域Ｈ１３、Ｈ１４が、中心を通る上下方向の直線により左右に分割された形状とされる。回折領域Ｈ４１〜Ｈ４７の回折効率とピッチは、上記分光素子Ｈ１の対応する領域の回折効率とピッチと同様に設定される。
【０１４９】
回折領域Ｈ４１、Ｈ４２、Ｈ４７は、光束領域ａ４１、ａ４２、ａ４７を通るレーザ光の進行方向に対して、上記分光素子Ｈ１と同様のベクトルＶ４１、Ｖ４１ｍ、Ｖ４２、Ｖ４２ｍ、Ｖ４７、Ｖ４７ｍを付与する。回折領域Ｈ４３〜Ｈ４６は、それぞれ、光束領域ａ４３〜ａ４６を通るレーザ光の進行方向に対して、ベクトルＶ４３〜Ｖ４６と、ベクト
ルＶ４３ｍ〜Ｖ４６ｍを付与する。ベクトルＶ４３〜Ｖ４６は、それぞれ、＋１次回折光についてのベクトルであり、ベクトルＶ４３ｍ〜Ｖ４６ｍは、それぞれ、−１次回折光についてのベクトルである。ベクトルＶ４３、Ｖ４４は、それぞれ、図８（ａ）のＶ１３に下方向、上方向の成分を加えたベクトルであり、ベクトルＶ４５、Ｖ４６は、それぞれ、図８（ａ）のＶ１４に下方向、上方向の成分を加えたベクトルである。なお、ベクトルＶ４３ｍ〜Ｖ４６ｍは、それぞれ、ベクトルＶ４３〜Ｖ４６に対して反対方向であり、ベクトルＶ４３〜Ｖ４６と等しい大きさを有する。
【０１５０】
図１７（ｃ）は、図９に示すセンサＢｓ１〜Ｂｓ４に位置付けられたＢＤ光（信号光）の＋１次回折光の照射領域を示す模式図である。なお、センサＢｓ１〜Ｂｓ４以外のセンサ上の照射領域は、図１０に示す場合と略同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１５１】
図１７（ｃ）に示すように、光束領域ａ４３〜ａ４６を通るＢＤ光（信号光）の＋１次回折光は、照射領域Ａ４３〜Ａ４６に照射される。このとき、照射領域Ａ４３、Ａ４４は、センサＢｓ３とセンサＢｓ４の境界線に重ならず、照射領域Ａ４５、Ａ４６は、センサＢｓ１とセンサＢｓ２の境界線に重ならない。すなわち、上記のようにベクトルＶ４３〜Ｖ４６が、下方向または上方向の成分を持つことにより、照射領域Ａ４３とＡ４４の間に隙間が生じ、また、照射領域Ａ４５とＡ４６との間に隙間が生じる。
【０１５２】
これにより、経年劣化等によりセンサＢｓ１〜Ｂｓ４の位置が上下方向にずれた場合、および、レーザ光の光軸に対するＢＤ対物レンズ１１４の光軸の位置がトラック像の方向に垂直な方向にシフトした場合（レンズシフト）でも、上記分光素子Ｈ１に比べて、センサＢｓ１〜Ｂｓ４の検出信号の精度の劣化が抑制される。
【０１５３】
この場合も、上記実施例と同様、図１１の演算回路により各種信号が生成され、図１４の処理により、乗数ｋ１が設定される。これにより、上記実施例と同様の効果が奏され、安定したフォーカスエラー信号ＦＥ３を取得することができる。
【０１５４】
以上、本発明の実施例および変更例について説明したが、本発明は、上記実施例および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施例も上記以外に種々の変更が可能である。
【０１５５】
たとえば、上記実施例では、分光素子がアナモレンズ１１５の前段に配置されたが、分光素子をアナモレンズ１１５の後段に配置しても良く、あるいは、アナモレンズ１１５の入射面または出射面に、分光素子と同様の回折作用をレーザ光に付与する回折パターンを一体的に配しても良い。なお、分光素子がアナモレンズ１１５の前段に配置される場合、上記実施例および変更例のように、分光素子とアナモレンズ１１５の配置順に応じて、各回折領域により付与されるベクトルを、図８（ａ）に示す原理上のベクトルから調整する必要はない。
【０１５６】
なお、分光素子は、アナモレンズ１１５の後段に配置するよりも前段に配置する方が望ましい。すなわち、分光素子をアナモレンズ１１５の前段に配置すると、後段に配置する場合に比べて、分光素子から光検出器１１６までの距離を長くすることができる。このため、分光素子の回折角を大きく設定しなくても、図１０に示すように、光検出器１１６上でＢＤ光（信号光）の＋１次回折光を、中心Ｏから離れた位置に照射させることができる。
【０１５７】
また、上記実施例では、図１２（ａ）に示すように、乗数ｋ１を含むテーブルと乗数ｋ２は、コントローラ２０１内部のメモリ２０１ａに格納されたが、これに替えて、図１２（ｂ）に示すように、光ピックアップ装置１側にメモリ１３１と信号演算回路２０４とを
保持する回路基板を配し、このメモリ１３１に乗数ｋ１を含むテーブルと乗数ｋ２が格納されるようにしても良い。この場合、コントローラ２０１は、メモリ１３１から乗数ｋ１、ｋ２を読み出して、信号演算回路２０４に設定する。また、乗数ｋ１、ｋ２はコントローラ２０１側のメモリ２０１ａに格納され、信号演算回路２０４のみが、光ピックアップ装置１側にあっても良い。さらに、信号演算回路２０４の一部が、光ピックアップ装置１側にあっても良い。たとえば、図１１に示す演算処理部３００の一部が、光ピックアップ装置１側にあっても、光ディスク装置側にあっても良い。
【０１５８】
また、上記実施例では、図１３（ａ）に示すように、３つのディスクの種別に応じて乗数ｋ１の値が設定されたが、さらに、多様なディスクの種類に応じて乗数ｋ１の値が設定されるようにしても良い。たとえば、高い反射率から低い反射率へと変化させることにより情報を記録する従来のＢＤ（High To Low）と、低い反射率から高い反射率へと変化さ
せることにより情報を記録するＢＤ（Low To High）とで、異なる乗数ｋ１を設定するよ
うにしても良い。
【０１５９】
また、上記実施例では、図１３（ａ）に示すように、メモリ２０１ａに複数の乗数ｋ１を含むテーブルが格納されたが、かかるテーブルに、図１３（ｂ）に示すようにディスクのメーカー名を表す“メーカー名”の項目が含まれるようにしても良い。この場合、たとえば、図１４のＳ２３において、ディスクの物理情報からメーカーが特定されるまで、所定のメーカーに対応する乗数ｋ１が信号演算回路２０４に設定され、メーカーが特定されると、特定されたメーカーに対応する乗数ｋ１が信号演算回路２０４に設定される。
【０１６０】
また、図１４のＳ２０においてフォーカスサーボがＯＮされた後に生じるフォーカスエラー信号ＦＥ１の振幅（溝信号による振幅）を参照し、かかる振幅を、Ｓ１３において取得したＳ字カーブの振幅（Ｓ字振幅）で除算して得られる割合に応じて乗数ｋ１が設定されても良い。この場合、乗数ｋ１を含むテーブルには、図１３（ｃ）に示すように“振幅割合”の項目が含まれる。溝信号による振幅をＳ字振幅で除算して得られる割合が、振幅割合の項目に示す所定の範囲内にあるとき、この振幅割合の項目に対応する乗数ｋ１が設定される。図１３（ｃ）に記載の“振幅割合”が請求項９に記載のパラメータに相当する。
【０１６１】
なお、Ｓ１８において設定される半導体レーザ１０１の発光パワーが、Ｓ１３の時点と異なる場合、半導体レーザ１０１の発光パワーの違いに応じて、溝信号による振幅がＳ字振幅と同じ基準となるように調整され、調整後の振幅に基づいて、振幅の割合が算出される。
【０１６２】
また、溝信号の大きさに関係する信号（たとえば、トラッキングエラー信号ＴＥ）等、他の信号の振幅を、Ｓ字振幅で除算して得られる割合に応じて乗数ｋ１が設定されても良い。この場合も、乗数ｋ１を含むテーブルには、かかる割合の項目が含まれる。
【０１６３】
また、上記実施例では、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、メモリ２０１ａに格納されたテーブルに基づいて乗数ｋ１が設定されたが、乗数ｋ１の値はディスクが装着される度に設定されるようにしても良い。たとえば、ディスクが装着されると乗数ｋ１を０に設定し、フォーカスエラー信号ＦＥ３による振幅を参照して、フォーカスエラー信号ＦＥ３の溝信号による振幅が、所定の閾値Ｓｒ以下となるよう、徐々に乗数ｋ１の値を大きくしても良い。なお、閾値Ｓｒは、予めコントローラ２０１のメモリ２０１ａに格納される。
【０１６４】
また、上記実施例では、図１４に示すように、Ｓ２１において、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅等に基づいて、装着されたディスクがＢＤ−ＲＯＭか否かの判別処理を行われた。しかしながら、Ｓ１３において、ＢＤ系のディスクであると判別したときに、さら
に、光検出器１１６に入射する光の強度から得られるディスクの反射率に基づいて、装着されたディスクがＢＤ−ＲＯＭか否かの判定処理が行われるようにしても良い。
【０１６５】
また、上記分光素子Ｈ１〜Ｈ３が用いられる場合、フォーカスエラー信号として、フォーカスエラー信号ＦＥ３でなく、フォーカスエラー信号ＦＥ２を用いるようにしても良い。この場合、フォーカスエラー信号ＦＥ２は、上述したように、Ｓ／Ｎ比が小さいものの、迷光の影響を受け難く、且つ、溝信号を殆ど含まないため、フォーカスエラー信号ＦＥ１を用いる場合に比べて、良好且つ安定したフォーカスエラー信号となり得る。
【０１６６】
なお、上記分光素子Ｈ４が用いられる場合、図１７（ｃ）に示すように、センサＢｓ１とセンサＢｓ２の境界線と、センサＢｓ３とセンサＢｓ４の境界線に、照射領域が重ならなくなる。このため、分光素子Ｈ４が用いられる場合、フォーカスエラー信号ＦＥ２のＳ字カーブには、図１８に示すように、ＢＤ対物レンズ１１４の焦点位置が記録層に位置付けられる付近（ゼロクロス付近）において、平坦な部分が生じる。このため、フォーカスエラー信号として、フォーカスエラー信号ＦＥ２のみを用いることができない。しかしながら、４分割センサＣ１の検出信号に基づいて生成されるフォーカスエラー信号ＦＥ１は、図１８に示すように、ゼロクロス付近において平坦な部分の無い適正なＳ字カーブを有する。よって、適正なＳ字カーブを有するフォーカスエラー信号ＦＥ１に、フォーカスエラー信号ＦＥ２が加算されたフォーカスエラー信号ＦＥ３は、図１８に示すように、適正なＳ字カーブを有する。よって、上記分光素子Ｈ４が用いられる場合でも、フォーカスエラー信号ＦＥ３により、フォーカスサーボを適正に行うことができる。
【０１６７】
また、上記実施例において、上記分光素子Ｈ１の左右の回折領域Ｈ１１、Ｈ１２を上下方向に２分割して、センサＢａ１とセンサＢａ４の境界線と、センサＢａ２、Ｂａ３の境界線に、照射領域が重ならないようにしても良い。この場合、分割した回折領域によるベクトルに、左方向または右方向の成分が加えられる。こうすると、センサＢａ１〜Ｂａ４の位置が左右方向にずれた場合でも、上記分光素子Ｈ１に比べて、センサＢａ１〜Ｂａ４の検出信号の精度の劣化が抑制される。
【０１６８】
また、上記実施例では、分光素子の中央に回折領域が設けられたが、かかる回折領域は無くても良い。この場合、図１０のセンサＢａ１〜Ｂａ４の周りの迷光１、２において、迷光の欠け部分が無くなるため、センサＢａ１、Ｂａ４の上端付近と、センサＢａ２、Ｂａ３の下端付近と、センサＢｓ１、Ｂｓ２の右端付近と、センサＢｓ３、Ｂｓ４の左端付近には、ＢＤ光の迷光１、２の＋１次回折光が掛かり易くなる。しかしながら、ＢＤ光の信号光の＋１次回折光と、ＢＤ光の迷光１、２の＋１次回折光との照射領域がずれているため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の検出信号の精度が維持され得る。
【０１６９】
また、上記実施例および変更例では、分光素子の中央の回折領域は、図８（ａ）に示すような形状とされたが、これに限らず、たとえば方形状とされても良い。また、上記実施例および変更例では、分光素子の中心の回折領域の外側近傍に形成されている回折領域の境界は、平面方向と曲面方向に対して４５度の角度をなす直線とされたが、これに限らず、たとえば平面方向と曲面方向に対して４５度以外の角度をなす直線であっても良い。また、分光素子の外側近傍に形成されている回折領域の境界は、左右方向の直線とされたが、これに限らず、たとえば平面方向と曲面方向に対して４５度の角度をなす直線であっても良い。
【０１７０】
また、上記実施例および変更例では、分光素子の光入射面にステップ型の回折パターンが形成されたが、これに替えて、ブレーズ型の回折パターンが形成されても良い。すなわち、本発明は、＋１次回折光と−１次回折光が生じる場合の他、何れか一方の回折光のみが生じる場合にも適用可能である。
【０１７１】
また、分光素子によるレーザ光の回折方向は上記実施例および変更例に示すものに限定されるものではない。平面方向と曲面方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線の交点を前記レーザ光軸に整合させたときに、対頂角の方向にある２つの光束領域のレーザ光と、他の対頂角の方向にある他の２つの光束領域のレーザ光と、交点の位置にある光束領域のレーザ光が光検出器の受光面上において互いに離れるのであれば、分光素子によるレーザ光の回折方向を上記実施例で示す方向以外の方向に設定しても良い。
【０１７２】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１７３】
１  …  光ピックアップ装置
１０１  …  半導体レーザ（レーザ光源）
１１４  …  ＢＤ対物レンズ（対物レンズ）
１１５  …  アナモレンズ（非点収差素子）
１１６  …  光検出器
１３１、２０１ａ  …  メモリ（乗数記憶部）
２０１  …  コントローラ（ディスク判別部、乗数設定部、パラメータ取得部）
３０１、３０２  …加算器（第１の演算回路）
３０３、３０４  …加算器（第２の演算回路）
３１０  …  減算器（第１の演算回路）
３１１  …  減算器（第２の演算回路）
３１４  …  乗算器（第３の演算回路）
３１６  …  加算器（第３の演算回路）
Ｂａ１〜Ｂａ４  …  センサ
Ｂｓ１〜Ｂｓ４  …  センサ（２分割センサ）
Ｂｚ  …  ４分割センサ（第２の４分割センサ）
Ｃ１  …  ４分割センサ（第１の４分割センサ）
Ｈ１〜Ｈ４  …  分光素子
Ｈ１１、Ｈ１２  …  回折領域（第２の領域）
Ｈ１３、Ｈ１４  …  回折領域（第１の領域）
Ｈ１５  …  回折領域（第３の領域）
Ｈ２１、Ｈ２２  …  回折領域（第２の領域）
Ｈ２３、Ｈ２４  …  回折領域（第１の領域）
Ｈ２５  …  回折領域（第３の領域）
Ｈ３１、Ｈ３２  …  回折領域（第２の領域）
Ｈ３３、Ｈ３４  …  回折領域（第１の領域）
Ｈ３５  …  回折領域（第３の領域）
Ｈ４１、Ｈ４２  …  回折領域（第２の領域）
Ｈ４３〜Ｈ４６  …  回折領域（第１の領域、分割領域）
Ｈ４７  …  回折領域（第３の領域）
【図１】
2013077365.tif 000003
【図２】
2013077365.tif 000004
【図３】
2013077365.tif 000005
【図４】
2013077365.tif 000006
【図５】
2013077365.tif 000007
【図６】
2013077365.tif 000008
【図７】
2013077365.tif 000009
【図８】
2013077365.tif 000010
【図９】
2013077365.tif 000011
【図１０】
2013077365.tif 000012
【図１１】
2013077365.tif 000013
【図１２】
2013077365.tif 000014
【図１３】
2013077365.tif 000015
【図１４】
2013077365.tif 000016
【図１５】
2013077365.tif 000017
【図１６】
2013077365.tif 000018
【図１７】
2013077365.tif 000019
【図１８】
2013077365.tif 000020