(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクに対して情報を記録しまたは情報を再生し、トラッキング制御にディファレンシャル・プッシュプル法を用いる光ディスク装置におけるサブビームの照射位置決定方法であって、
（ａ）前記第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、
（ｂ）前記第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、
（ｃ）メインビームのスポットとサブビームのスポットとの前記第１光ディスクの径方向における仮の距離を
［数１］
Ｌ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、
（ｄ）前記メインビームのスポットと前記サブビームのスポットとの前記第２光ディスクの径方向における仮の距離を
［数２］
Ｌ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とし、
（ｅ）Ｎ2はＬ1がＬ2に最も近くなるような整数であり、
（ｆ）Ｌ1とＬ2との中間値をＬとし、
（ｇ）中間値ＬとＬ1との差をΔＬ1とし、
（ｈ）ΔＬ1の絶対値が極小となるＮ1に基づいて中間値Ｌを決定し、そして、
（ｉ）メインビームのスポットとサブビームのスポットとの前記第１光ディスクもしくは前記第２光ディスクの径方向における距離がＬとなるようにサブビームを配置する、サブビームの照射位置決定方法。
【請求項２】
トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクに対して情報を記録しまたは情報を再生し、トラッキング制御にディファレンシャル・プッシュプル法を用いる光ディスク装置におけるサブビームの照射位置決定方法であって、
（ａ）１つのメインビーム，２つの１次サブビームおよび２つの２次サブビームを、前記２次サブビームが前記メインビームおよび前記１次サブビームの外側に位置して直線を形成する位置に照射し、
（ｂ）前記１次サブビームのスポットと前記メインビームのスポットとがなす直線と前記メインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ1とし、
（ｃ）前記２次サブビームのスポットと前記メインビームのスポットとがなす直線と前記メインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ2とし、
（ｄ）前記第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、
（ｅ）前記第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、
（ｆ）前記メインビームのスポットと前記１次サブビームのスポットとの距離をＲとし、
（ｇ）前記メインビームのスポットと前記２次サブビームのスポットとの距離を２Ｒとし、
（ｈ）前記メインビームのスポットと前記１次サブビームのスポットとの前記第１光ディスクの径方向の距離を
［数３］
Ｌ1＝Ｒ×ｓｉｎθ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、
（ｉ）前記メインビームのスポットと前記２次サブビームのスポットとの前記第２光ディスクの径方向の距離を
［数４］
Ｌ2＝２×Ｒ×ｓｉｎθ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とし、
（ｊ）Ｎ2はθ2がθ1に最も近くなるような整数とし、
（ｋ）
［数５］
Ｌ2’＝２×Ｒ×ｓｉｎθ1
とし、
（ｌ）Ｌ2’とＬ2との差をΔＬ2とし、
（ｍ）ΔＬ2の絶対値が極小となるときのＮ1に基づいてθ1とθ2を決定し、そして
（ｎ）前記１次サブビームのスポット，前記２次サブビームのスポットおよび前記メインビームのスポットがなす直線と前記メインビームが照射されるトラックの接線とがなす角度θがθ1≦θ≦θ2となるように前記１次サブビームと前記２次サブビームとを配置する、サブビームの照射位置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光ディスク装置およびサブビームの照射位置決定方法に関し、特にたとえば、トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクに対して情報を記録しまたは情報を再生し、トラッキング制御にディファレンシャル・プッシュプル法を用いる、光ディスク装置およびサブビームの照射位置決定方法に関する。
【０００２】
【技術背景】
大容量の情報を記録再生できる記録媒体としてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ファミリーが存在する。このＤＶＤファミリーには、ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭなどが存在する。ＤＶＤ−ＲＯＭは読み出しのみの利用であるが、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷはビデオ情報のように連続して記録する用途などに適しており、ＤＶＤ−ＲＡＭはランダムにアクセスして不連続な領域に記録ができるのでコンピュータの外部メモリとしての用途などに適している。
【０００３】
これらの記録媒体は適した用途が異なってはいるが、先に普及した再生専用光ディスクを再生するＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置ですべて再生できることがユーザから望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの記録済み光ディスクは、ＤＶＤ−ＲＯＭとほぼ同等となるように規格で定められているため、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷをＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置で再生できるようにすることは容易である。しかし、ＤＶＤ−ＲＡＭとＤＶＤ−ＲＯＭとではトラックピッチなどの物理フォーマットがまったく異なる。たとえば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷはグルーブ記録であり、そのトラックピッチはＤＶＤ−ＲＯＭと同じ０．７４μｍであるが、ＤＶＤ−ＲＡＭはランド／グルーブ記録であり、そのトラックピッチは０．６１５μｍである。したがって、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置に手を加えずにＤＶＤ−ＲＡＭをそのまま再生することはできない。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷおよびＤＶＤ−ＲＡＭのどちらも再生することができる、光ディスク装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクに対して情報を記録しまたは情報を再生し、トラッキング制御にディファレンシャル・プッシュプル法を用いる光ディスク装置におけるサブビームの照射位置決定方法であって、（ａ）第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、（ｂ）第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、（ｃ）メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第１光ディスクの径方向における仮の距離を
【０００９】
【数６】
Ｌ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、（ｄ）メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第２光ディスクの径方向における仮の距離を
【００１０】
【数７】
Ｌ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とし、（ｅ）Ｎ2はＬ1がＬ2に最も近くなるような整数であり、（ｆ）Ｌ1とＬ2との中間値をＬとし、（ｇ）中間値ＬとＬ1との差をΔＬ1とし、（ｈ）ΔＬ1の絶対値が極小となるＮ1に基づいて中間値Ｌを決定し、そして、（ｉ）メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第１光ディスクもしくは第２光ディスクの径方向における距離がＬとなるようにサブビームを配置する、サブビームの照射位置決定方法である。
【００１１】
第２の発明は、トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクに対して情報を記録しまたは情報を再生し、トラッキング制御にディファレンシャル・プッシュプル法を用いる光ディスク装置におけるサブビームの照射位置決定方法であって、（ａ）１つのメインビーム，２つの１次サブビームおよび２つの２次サブビームを、２次サブビームがメインビームおよび１次サブビームの外側に位置して直線を形成する位置に照射し、（ｂ）１次サブビームのスポットとメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ1とし、（ｃ）２次サブビームのスポットとメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ2とし、（ｄ）第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、（ｅ）第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、（ｆ）メインビームのスポットと１次サブビームのスポットとの距離をＲとし、（ｇ）メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとの距離を２Ｒとし、（ｈ）メインビームのスポットと１次サブビームのスポットとの第１光ディスクの径方向の距離を
【００１２】
【数８】
Ｌ1＝Ｒ×ｓｉｎθ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、（ｉ）メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとの第２光ディスクの径方向の距離を
【００１３】
【数９】
Ｌ2＝２×Ｒ×ｓｉｎθ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とし、（ｊ）Ｎ2はθ2がθ1に最も近くなるような整数とし、（ｋ）
【００１４】
【数１０】
Ｌ2’＝２×Ｒ×ｓｉｎθ1
とし、（ｌ）Ｌ2’とＬ2との差をΔＬ2とし、（ｍ）ΔＬ2の絶対値が極小となるときのＮ1に基づいてθ1とθ2を決定し、そして（ｎ）１次サブビームのスポット，２次サブビームのスポットおよびメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす角度θがθ1≦θ≦θ2となるように１次サブビームと２次サブビームとを配置する、サブビームの照射位置決定方法である。
【００１５】
【作用】
第１発明においては、サブビームを照射するにあたり、トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクのどちらに照射しても、トラックの中央からのずれが極小となる位置にサブビームを照射する。
【００１６】
より具体的には、第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第１光ディスクの径方向における仮の距離を
【００１７】
【数１１】
Ｌ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第２光ディスクの径方向における仮の距離を
【００１８】
【数１２】
Ｌ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とする。
【００１９】
そして、Ｎ2はＬ1がＬ2に最も近くなるような整数とする。また、Ｌ1とＬ2との中間の値をＬとし、この中間値ＬとＬ1との差をΔＬ1とする（中間値ＬとＬ2との差も同じ）。そして、ΔＬ1の絶対値が極小となるＮ1を決定し、このＮ1を
【００２０】
【数１３】
Ｌ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1
に代入することによって中間値Ｌを決定する。
【００２１】
メインビームのスポットとサブビームのスポットとの第１光ディスクもしくは第２光ディスクの径方向における距離がこのＬとなるようにサブビームを配置する。
【００２２】
こうすることによって、第１光ディスクおよび第２光ディスクのどちらにおいても、サブビームのスポットのトラック中央からのずれがほとんどなくなる。
【００２３】
第２発明においては、トラックピッチの異なる第１光ディスクおよび第２光ディスクのそれぞれのための２種類（合計４本）のサブビームを使用する。この場合、光ピックアップの構造上、サブビームのスポット，１次サブビーム（２本）のスポットおよび２次サブビーム（２本）のスポットは直線上に配置される。また、サブビームのスポットから１次サブビームのスポットまでの距離と１次サブビームのスポットから２次サブビームのスポットまでの距離とはほぼ等しくなる。
【００２４】
より具体的に説明すると、１次サブビームのスポットとメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ1とし、２次サブビームのスポットとメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす仮の角度をθ2とする。また、第１光ディスクのトラックピッチをＰ1とし、第２光ディスクのトラックピッチをＰ2とし、メインビームのスポットと１次サブビームのスポットとの距離をＲとし、メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとの距離を２Ｒとする。
【００２５】
そして、メインビームのスポットと１次サブビームのスポットとの第１光ディスクの径方向の距離を
【００２６】
【数１４】
Ｌ1＝Ｒ×ｓｉｎθ1＝Ｐ1／２＋Ｐ1×Ｎ1（Ｎ1は整数）
とし、メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとの第２光ディスクの径方向の距離を
【００２７】
【数１５】
Ｌ2＝２×Ｒ×ｓｉｎθ2＝Ｐ2／２＋Ｐ2×Ｎ2（Ｎ2は整数）
とする。
【００２８】
ここで、Ｎ2はθ2がθ1に最も近くなるような整数とする。
【００２９】
メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとがなす直線と、メインビームが照射されたトラックの接線とがなす角度を仮にθ1としたときの、メインビームのスポットと２次サブビームのスポットとの第２光ディスクの径方向の距離を
【００３０】
【数１６】
Ｌ2’＝２×Ｒ×ｓｉｎθ1
とする。そして、Ｌ2’とＬ2との差をΔＬ2とする。
【００３１】
ΔＬ2の絶対値が極小となるときのＮ1を求め、Ｎ1に基づいてθ1とθ2を決定する。そして、１次サブビームのスポット，２次サブビームのスポットおよびメインビームのスポットとがなす直線とメインビームが照射されるトラックの接線とがなす角度θがθ1≦θ≦θ2となるように１次サブビームと２次サブビームとを配置する。
【００３２】
こうすることによって、１次サブビームは第１光ディスクのトラックのほぼ中央に照射され、２次サブビームは第２光ディスクのトラックのほぼ中央に照射される。
【００３３】
詳しくは後述するが、光ピックアップ内の受光センサの位置ずれと、サブビームのスポットのトラックの中央からのずれが同時に発生した場合には、光ピックアップのトラックの横断時にフォーカス・エラー（以下、ＦＥ）信号に含まれる外乱の影響を完全には取り除くことができない（オフセットが生じてしまう）。
【００３４】
トラックピッチの異なる第１光ディスクと第２光ディスクとを従来の光ディスク装置で再生しようとすると、トラックピッチが異なるので、どちらかの光ディスクにおいて、サブビームのスポットがトラックの中央から外れてしまう。そして、受光センサの位置ずれが重なるとＦＥ信号に外乱の影響が出てしまう。したがって、トラックピッチの異なる第１光ディスクと第２光ディスクとを１つの光ディスク装置で再生することができない。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、トラックピッチの異なる２つの光ディスクを１つの光ディスク装置で再生する際の障壁であるＦＥ信号への外乱の影響を排除できるので、トラックピッチの異なるたとえばＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとを１つの光ディスク装置で再生することができる。
【００３６】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００３７】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の光ディスク装置１０は、信号を再生する記録媒体として、たとえばＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭのような光ディスク１２を用いる。図１では、光ディスク１２の下方の構成部品を明示するために、光ディスク１２の外形のみを想像線で表している。光ディスク１２は保持部１４に保持され、スピンドルモータ１６によって回転される。光ディスク１２の下方に、この光ディスク１２に信号を記録したり光ディスク１２から信号を再生したりするための光ピックアップ１８が設けられ、この光ピックアップ１８は、シャフト２０によってシャフト２０の軸方向に移動可能に保持される。そして、このシャフト２０はシャフトホルダ２２によって保持され、このシャフトホルダ２２は、スピンドルモータ１６とともに、シャーシ２４上に固定される。
【００３８】
上述のスピンドルモータ１６は、スピンドルモータシャーシ２６上に固定され、このスピンドルモータシャーシ２６とシャフトホルダシャーシ２４とが支軸２８によって連結される。
【００３９】
光ピックアップ１８から射出されたレーザ光は、スピンドルモータ１６によって回転された光ディスク１２上に結像され、微小なスポットを形成する。光ピックアップ１８はシャフト２０に沿って、図示されない駆動部によって移動する。したがて、スポットは光ディスク１２上を２次元的に走査できる。このことによって、信号を光ディスク１２に記録し、また、信号を再生する。
【００４０】
本発明を適用する光学系は、種々の記録再生方式によって、若干異なる。実施例を説明するにあたっては、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの光学系を例に引くが、これに限定されるものではない。
【００４１】
次に、図２を用いてレーザ光の流れを説明する。まず、レーザダイオード３０からレーザ光が放射状に射出される。このレーザ光は球面波であり、回折格子３２を通過することによってそれぞれ仮想光源を持った３つの球面波に分けられる。１つは、放射光を平行光に変換するコリメータレンズ３８の光軸上のレーザダイオード３０を光源とする０次光であり、残りは光軸に対して対称で、ｙｚ平面をｚ軸中心にわずかに回転したｙ’ｚ’平面内に仮想光源を持つ、＋１次光と、−１次光である。
【００４２】
０次光は光量が大きいメインビームとなり、信号の記録再生に使用される。±１次光は光量が小さいサブビームとなり、ディファレンシャル・プッシュプル法と呼ばれるトラッキング・サーボに用いられる。この信号は周知の技術であり、本発明に直接関係しないので、±１次光の経路とともに、ここでは説明を省略する。そこで、０次光の流れのみを説明する。
【００４３】
光をその偏光に応じて、反射あるいは透過させる偏光ビームスプリッタ３４は、光のＰ波（反射面の法線に平行な偏光）成分を所定の割合、たとえば９：１で透過光と反射光とに分光し、Ｓ波（反射面の法線に直角な偏光）成分を所定の割合、たとえば０：１０で透過光と反射光とに分光する。
【００４４】
この光学系においては、レーザダイオード３０の直線偏光の偏光面をｚｘ平面と平行に配置しているので、レーザダイオード３０から出射される光は、すべてＰ波となる。したがって、偏光ビームスプリッタ３４によって全光量の１０分の１が反射されて光量を検出するフロントモニタ３６に入射し、残りが透過する。フロントモニタ３６に入射した光は、電気信号に変換され、オート・パワー・コントロールに利用される。つまり、フロントモニタ３６が出力する電気信号が所定の値に保たれるように、レーザダイオード３０に供給される電流が制御される。その結果、対物レンズ４４から出射されるメインビームのパワーが所定の強さに保たれる。
【００４５】
偏光ビームスプリッタ３４を透過した光は、コリメータレンズ３８によって球面波から平面波、言い換えれば、放射光から平行光に変換される。平行光の方向は光軸に平行な方向である。
【００４６】
コリメータレンズ３８で変換された平行光は、１／４（４分の１）波長板４０に入射し、直線偏光が円偏光に変換される。そして円偏光とされた光は反射ミラー４２によって向きを変えられて対物レンズ４４に入射する。そして対物レンズ４４を透過した光は光ディスク１２の信号面で結像し、反射される。この反射によって光の位相が反転するため円偏光の回転方向が逆転する。信号面での反射光は往路を逆に辿り、まず、対物レンズ４４で平行光に変換され、その後１／４波長板４０を通過する。このとき、円偏光から直線偏光に変換されるが、往路と違って、円偏光が逆向きであるため、返還された直線偏光の偏光面は偏光ビームスプリッタ３４におけるＳ波平面、つまりｙｚ平面と平行になる。
【００４７】
次に、コリメータレンズ３８において平行光が集束光に変換され、変換された集束光が偏光ビームスプリッタ３４に入射する。この入射光はＳ波に直線偏光しているので、偏光ビームスプリッタ３４では１００％反射され、光を電気信号に変換する受光センサ４８の方向に向きを変え、非点収差を発生させるシリンドリカルレンズ４６に入射する。シリンドリカルレンズ４６の稜線は、光軸をｘ軸方向とし、ｘｙ平面と４５度をなす方向に傾いている。したがって、この断面内での光軸上の結像位置は、この断面と垂直な断面内での結像位置とは一致しない。このような非点収差を発生させるのは、フォーカス・サーボに非点収差法を用いるためである。非点収差法の原理は周知であるので、ここでの説明は省略する。
【００４８】
光はコリメータレンズ３８とシリンドリカルレンズ４６とによって、受光センサ４８付近の光軸上で集光する。受光センサ４８は、シリンドリカルレンズ４６によって規定された２断面でのそれぞれの結像点のおよそ中央位置に配置されている。
【００４９】
シリンドリカルレンズ４６を出射した光は、図３に示す、光軸位置に配置された４分割センサ４８ａ，４８ｂ，４８ｃおよび４８ｄの上に集光される。これらのセンサは、記録信号を再生するためと同時に、フォーカス・サーボに用いるために４分割されているが、この作用に関しては、周知であるためここでは説明を省略する。なお。フォーカス・サーボに用いるフォーカス・エラー信号（以下、ＦＥ信号）は、センサ４８ａ，４８ｂ，４８ｃおよび４８ｄの出力をそれぞれＡ，Ｂ，ＣおよびＤと表すと、数１７で与えられる。
【００５０】
【数１７】
ＦＥ  ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、ランダムアクセスが頻繁に発生する。フォーカシング制御において、簡便で一般的な手法である非点収差法を用いると、ランダムアクセス時にトラック溝を横断する際に、光ディスク１２に照射されたスポットがトラック溝によって回折現象を起こす。この回折現象はＦＥ信号にとって外乱となる。
【００５１】
ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷではランダムアクセスの必要が少ないためトラック溝を横断する際に発生する外乱への対策は重要ではないのでＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ装置では外乱への対策が施されていない。そのため、ＤＶＤ−ＲＡＭをＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ装置で再生するためには、この外乱への対策を行う必要がある。
【００５２】
したがって、この発明の要点は、スポットがトラックを横断する際に発生するＦＥ信号への外乱の影響を軽減し、トラックピッチの異なるＤＶＤ−ＲＡＭをＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ装置で再生可能とすることにある。
【００５３】
トラッキング制御法として、ディファレンシャル・プッシュプル（以下、ＤＰＰ）法を用いた場合、サブビームの配置位置が、トラックピッチ（厳密には溝ピッチ）で規定される。したがって、トラックピッチの異なるＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとを再生する場合、厳密にはサブビームの位置を変更しなければならない。
【００５４】
サブビームの配置を説明するため、先に、ランド、グルーブについて簡単に説明する。記録用光ディスク１２には案内溝が事前に形成されている。図４および図５に示すようにグルーブは、記録再生を行う光ピックアップ１８から見て凸となった溝であり、ランドは、逆に凹となった溝である。
【００５５】
メインビームとサブビームとでは照射される位置が異なる。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでは、メインビームはグルーブに照射され、サブビームはランドに照射される。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ランドにもグルーブにも記録を行う。したがって、メインビームがグルーブに照射されたときにはサブビームはランドに照射され、メインビームがランドに照射されたときにはサブビームはグルーブに照射される。なお、従来の光ディスク装置では、図４および図５に示すようにメインビームおよびサブビームは互いに隣り合ったランドおよびグルーブに照射されている。したがって、メインビームからサブビームの光ディスク１２におけるラジアル方向の距離は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでは、溝ピッチ０．７４μｍの半分の０．３７μｍであり、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、溝ピッチ１．２３μｍの半分の０．６１５μｍであるので、その差は大きいものである。
【００５６】
そのため、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとの場合でサブビームの位置を変更しなければ、ＤＶＤ−ＲＡＭのサブビームの場所が、本来あるべき点線で描いた円の位置（図５参照）であるランドもしくはグルーブの幅方向の中央から外れてしまう。
【００５７】
詳しくは後述するが、サブビームの位置がランドもしくはグルーブの幅方向の中央からずれている場合、さらに受光センサ４８の位置ずれが重なると、外乱によるＦＥ信号への影響を排除することができない。
【００５８】
以下に、外乱の発生する場合について説明する。
【００５９】
・理想的な状態（受光センサの位置ずれなし、ビーム位置が適当）での外乱
図６（Ａ）〜（Ｃ）は光ディスク１２上で光が結像した状態で、対物レンズ４４とともにスポットが光ディスク半径方向の左から右に移動する（ランダムアクセスなどによってトラックを跨ぐ）場合の平行光ファーフィールド・パターン（以下、ＦＦＰ）をメインビーム、サブビームについて表した模式図である。対物レンズ４４に入射する平行光のＦＦＰ強度の中央は対物レンズ４４の光軸とほぼ一致している状態とする。光ディスク１２上の溝（ランド）は回折格子のように作用して、ｎ次回折光が発生する。実際に０次光と重畳してＦＦＰに影響を及ぼすのは、±１次光である。記録用光ディスク１２の案内溝は、プッシュプル（以下、ＰＰ）信号が得られやすいように、深さが光の波長の１／６から１／８程度に設計されているので、±１次光と０次光とが重畳し合うと光量は減衰する。その結果、図６中に斜線で施した部分が周囲よりも暗くなる。
【００６０】
図６（Ａ）は、スポットがトラック幅の中央より左に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部はトラック中央軸（左右方向）に対して非対称であるが、４分割センサ（センサ４８ａ，４８ｂ，４８ｃおよび４８ｄ）について上下方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」になり外乱は発生しない（図３および数１参照）。
【００６１】
図６（Ｂ）は、スポットがトラック幅の中央に位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部はトラック中央軸に対して対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」になり外乱は発生しない（数１参照）。
【００６２】
図６（Ｃ）は、スポットがトラック幅の中央より右に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサについて上下方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」になり外乱は発生しない。
【００６３】
このように、受光センサの位置ずれがなくビーム位置が適当である場合には、ＦＥ信号はトラック横断の影響を受けない。
【００６４】
なお、４分割センサにおいて、トラック中央軸で左右に分割した各々の光量の差が、ＰＰ信号に反映され、スポットがトラック溝を横断するに連れて正弦波に似たＰＰ信号が発生する。
【００６５】
・受光センサが位置ずれした状態での外乱
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、光ピックアップ１８の組み立ての際などにおいて、受光センサ４８が縦方向に位置ずれを起こした場合である。
【００６６】
図７（Ａ）は、スポットがトラック幅の中央より左に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサの上下左右方向に非対称であるため、ＦＥ信号は「０」にならない。
【００６７】
図７（Ｂ）は、スポットがトラック幅の中央に位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて左右方向に対称であるため、ＦＥ信号は「０」となる。
【００６８】
図７（Ｃ）は、スポットがトラック幅の中央より右に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサの上下左右方向に非対称であるため、ＦＥ信号は「０」にならない。
【００６９】
このように、スポットが左から右にトラックを横断すると、ＦＥ信号には正弦波に似た信号が重畳される。これが外乱となる。しかし、この場合には差動非点収差法を用いることによって、外乱を除去することができる。
【００７０】
図８に示すように、サブビームの光ディスクにおける反射光を受ける受光センサも４分割とする。すると、メインビームと同様にＦＥ信号を検出することができ、トラックの横断時にサブビーム用の４分割センサの出力にも外乱が乗る。
【００７１】
図７（Ａ）および図７（Ｃ）において、メインビームのＦＦＰとサブビームのＦＦＰとは左右対称となっている。そのため、それぞれのＦＥ信号の出力の符号は逆となっている。したがって、サブビームのＦＥ信号を適当に増幅し、メインビームのＦＥ信号とサブビームのＦＥ信号とを加算すれば、ＦＥ信号は「０」となる。つまり、スポットが左から右にトラックを横断しても外乱が相殺されてＦＥ信号に外乱が発生しない。これが差動非点収差法である。
【００７２】
なお、ここでは、受光センサ４８が縦方向に位置ずれを起こした場合を説明したが、横方向に位置ずれを起こした場合も同様である。
【００７３】
・サブビーム位置が適当でない場合の外乱
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、先の図６（Ａ）〜（Ｂ）と同様であるが、メインビームとサブビームとの光ディスク１２の半径方向の距離が溝ピッチの半分に配置されなかった場合、つまり、サブビームのスポットがトラックの中央に位置しない場合である。この場合には、サブビームのＦＦＰの左右不均等さと、メインビームのＦＦＰの左右不均等さとには差異が生じている。
【００７４】
図９（Ａ）は、スポットがトラック幅の中央から、左に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて左右方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」となる。
【００７５】
図９（Ｂ）は、スポットがトラック幅の中央に位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて上下左右方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」となる。
【００７６】
図９（Ｃ）は、スポットがトラック幅の中央から、右に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて上下方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」となる。
【００７７】
以上のように、サブビームの位置が適当でない場合、スポットがトラック溝を横断してもＦＥ信号に影響を与えない。
【００７８】
・サブビーム位置が適当でなく、かつ、受光センサが位置ずれしている場合の外乱
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、メインビームとサブビームとの光ディスク１２の半径方向の距離が溝ピッチの半分に配置されず（サブビームのスポットがトラックの中央に配置されず）、かつ、受光センサ４８が縦方向に位置ずれを起こしている場合である。サブビームのＦＦＰの左右不均等さと、メインビームのＦＦＰの左右不均等さとには差異が生じている。
【００７９】
図１０（Ａ）は、スポットがトラック幅の中央から、左に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて上下左右方向に非対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」とはならない。
【００８０】
図１０（Ｂ）は、スポットライトがトラック幅の中央に位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて左右方向に対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」となる。
【００８１】
図１０（Ｃ）は、スポットがトラック幅の中央から、右に寄って位置する場合であり、メインビームのＦＦＰの暗部は４分割センサにおいて上下左右方向に非対称である。したがって、ＦＥ信号は「０」とはならない。
【００８２】
以上のことから、スポットが左から右にトラックを横断すると、ＦＥ信号には正弦波に似た信号が重畳される。これが外乱である。この外乱を除去するために、前に述べた差動非点収差法を用いることを試みる。
【００８３】
図１０（Ａ）および（Ｃ）において、メインビームのＦＦＰとサブビームのＦＦＰとは左右対称とはなっていない。しかし、各々のＦＥ信号はおおむね逆となるので、サブビームのＦＥ信号を適当に増幅して、メインビームとサブビームとを加算する。すると、ＦＥ信号からの外乱の発振は除去できるが、個々の直流成分が加算され、ＦＥ信号にオフセットが発生してしまう。
【００８４】
このように、サブビームの配置がトラックの中央から大きく外れている場合、調整不良や組み立て後の何らかの原因でさらに受光センサ４８のずれが生じると、ＦＥ信号にオフセットが発生する。オフセットが発生すると、光ディスク１２上においてスポットが絞れなくなり、記録および再生の性能が低下してしまう。したがって、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとを１つのディスク装置で再生することができない。
【００８５】
そこで、この実施例の光ディスク装置１０では、上述の問題を回避するために、トラックのピッチが異なるＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのどちらの場合にも、サブビームの照射位置がトラックの中央から大きく外れないような工夫をする。このようにすれば、たとえ受光センサ４８にずれが生じていても、ＦＥ信号に発生する外乱を差動非点収差法を用いて除去することができる。
【００８６】
具体的には、サブビームのスポットの位置をメインビームのスポットから光ディスク１２の径方向に少しずつ離してゆき、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのどちらにおいても、トラック幅の中央からサブビームのスポットが大きく離れないような位置を特定する。
【００８７】
ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの場合、図１１に示すように、メインビームはグルーブに照射され、サブビームは、点線の円で表したように、メインビームが照射されているグルーブに隣り合ったランドに従来は照射されていた。この場合、メインビームのスポットと片側のサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離Ｌ1は、０．７４μｍ／２＝０．３７である。ここで、サブビームのスポットをメインビームのスポットからＮ1本の溝ピッチだけ遠ざけるとすると、距離Ｌ1は数１８で与えられる。
【００８８】
【数１８】
Ｌ1  ＝  ０．３７＋０．７４×Ｎ1
ＤＶＤ−ＲＡＭの場合、図１２に示すように、メインビームがグルーブに照射されているときには、サブビームは、点線の円で示したように、メインビームが照射されているグルーブに隣り合ったランドに従来は照射されていた。この場合、メインビームのスポットと片側のサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離Ｌ2は、０．１６５μｍである。ここで、サブビームのスポットをメインビームのスポットからＮ2本の溝ピッチだけ遠ざけたとすると、距離Ｌ2は数１９で与えられる。ここでピッチとはグルーブから次のグルーブあるいはランドから次のランドまでの距離のことである。
【００８９】
【数１９】
Ｌ2  ＝  ０．６１５＋２×０．６１５×Ｎ2
ここで、Ｎ2は、Ｌ2がＬ1に最も近くなるような整数を選ぶ。そして、Ｌ1とＬ2との中間（メインビームのスポットからの距離がＬ）にサブビームを配置することとする。このときのメインビームのスポットとサブビームのスポットとの距離をＬとする。そして、ＬとＬ1との差をΔＬ1とし、ＬとＬ2との差をΔＬ2とする。
【００９０】
ここでＮ1とＮ2とを変化させて、ΔＬ1の絶対値とΔＬ2の絶対値とが最小となる値を探す。なお、ΔＬ1の絶対値とΔＬ2の絶対値とは同じ値をとる。Ｎ1を変化させていったときの各値を表１に示し、Ｎ1を変化させたときのサブビームのトラックからのずれを図１３に示す。
【００９１】
【表１】
0003883889.tif 000002
【００９２】
Ｎ1を増やしていくと、２つのサブビームが光ディスク１２の外周側と内周側とに広がってゆくので、最外周と最内周とで、メインビームがアクセスできないトラックが増えてしまう。また、Ｎ1を増やしていくと、表１および図１３に示すように、ΔＬ1とΔＬ2とが周期的に変動する。そのため、最初にΔＬ1の絶対値とΔＬ2の絶対値が極小値となるＮ1を選択することが好ましい。
【００９３】
その結果、Ｎ1＝２，Ｎ2＝１，ΔＬ1＝０．００２５，ΔＬ2＝−０．００２５という値が得られる。この結果にしたがうと、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの場合には、サブビームはメインビームからおよそ溝ピッチ２本分はなれた場所に位置することになり、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、サブビームはメインビームからおよそ溝ピッチ１本離れた場所に位置することになる。そして、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのどちらの場合も、サブビームのトラック幅の中央からのずれは０．００２５μｍとごくわずかなものになる。
【００９４】
したがって、トラックピッチの異なるＤＶＤ−Ｒ／ＲＷおよびＤＶＤ−ＲＡＭのどちらにおいても、サブビームの配置がトラック幅のほぼ中央となるので、何らかの原因で光センサにずれが生じた場合にも、上述したように、差動非点収差法をもちいることによって外乱を相殺できるのでＦＥ信号が「０」となり、ＦＥ信号は外乱の影響を受けることがない。ゆえに、ＦＥ信号にオフセットが発生するようなこともなく、オフセットのために記録および再生の性能が低下することもない。したがって、１つのドライブ装置でＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのどちらも再生することができる。
【００９５】
次の実施例の光ディスク装置１０では、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭとのそれぞれに専用のサブビームを使用する。つまり、回折格子３２によって４つのサブビームを生成し、そしてたとえば、±１次光をＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ用のサブビームとし、±２次光をＤＶＤ−ＲＡＭ用のサブビームとする。この場合、受光センサ４８に含まれるセンサは、図１４に示すように構成される。この図に示すように、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの記録面で反射された±１次光を、Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１およびＨ１で受光し、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録面で反射された±２次光を、Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２およびＨ２で受光する。
【００９６】
４つのサブビームを使用する場合、図１５および図１６に示すように、光ピックアップ１８の構造上（回折格子３４のため）、メインビームのスポット，１次サブビーム（±１次光）のスポットおよび２次サブビーム（±２次光）のスポットは直線上に配置される。また、メインビームのスポットと１次サブビームのスポットとの距離と、１次サブビームのスポットと２次サブビームのスポットとの距離とはほぼ等しくなる。したがって、メインビームのスポットとサブビームのスポットがなす直線と、メインビームが照射されているトラックの接線とがなす角度θが決まれば、サブビームのスポットの位置が決定される。
【００９７】
図１５を参照して、まず、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの場合について説明する。従来の光ディスク装置では、サブビームは図中に点線の円で描いたように、メインビームが照射されているグルーブの両隣のランドに照射される。この場合、メインビームのスポットと片側のサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離Ｌ1は、０．７４／２＝０．３７μｍである。
【００９８】
サブビーム（１次サブビーム：ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ用のサブビーム）のスポットの位置を、図１５に示すようにメインビームのスポットからの距離をそのままに、メインビームが照射されているグルーブからＮ2本分の溝ピッチだけ遠ざける（円弧を描く）場合、メインビームのスポットとサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離Ｌ1は、数２０で与えられる。
【００９９】
【数２０】
Ｌ1  ＝  Ｒ×ｓｉｎθ1  ＝  ０．３７＋０．７４×Ｎ1
ただし、Ｒ：メインスポットとサブスポットとの距離
θ1：メインスポットとサブスポットとを結ぶ直線とメ
インビームが照射されているグルーブの接線とがなす角
次に図１６を参照して、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合について説明する。従来の光ディスク装置では、サブビームは図中に点線の円で描いたように、メインビームが照射されているランドもしくはグルーブの両隣のグルーブもしくはランドに照射される。この場合、メインビームのスポットと片側のサブビームのスポットとの光ディスク１２の半径方向の距離Ｌ2は、０．６１５μｍである。
【０１００】
サブビーム（２次サブビーム：ＤＶＤ−ＲＡＭ用のサブビーム）のスポットの位置を、図１６に示すようにメインビームのスポットからの距離をそのままに、メインビームが照射されているランドもしくはグルーブからＮ2本分の溝ピッチだけ遠ざけた（円弧を描く）場合、メインビームのスポットとサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離Ｌ2は、数２１で得られる。
【０１０１】
【数２１】
Ｌ2  ＝  ２×Ｒ×ｓｉｎθ2  ＝  ０．６１５＋２×０．６１５×Ｎ2
ただし、２×Ｒ：メインスポットとサブスポットとの距離
θ2：メインスポットとサブスポットとを結ぶ直線
とメインビームが照射されているランドもしくはグルーブの接線とがなす角
ここで、Ｎ2はθ2がθ1に最も近くなるような整数を選ぶ。
【０１０２】
θ2の代わりにθ1でＤＶＤ−ＲＡＭ用のサブビーム（２次サブビーム）を配置したとする。このとき、メインビームのスポットとサブビームのスポットとの光ディスク１２の径方向の距離をＬ2［θ1］（＝２×Ｒ×ｓｉｎθ1）とし、Ｌ2［θ1］とＬ2との差をΔＬ2とする。
【０１０３】
そして、Ｎ1を変更して、このΔＬ2が最小となるようなθ1を特定する。Ｎ1を変化させていったときの各値を表２に示し、Ｎ1を変化させたときのサブビームのトラックからのずれを図１７に示す。
【０１０４】
【表２】
0003883889.tif 000003
【０１０５】
Ｎ1を増やしていくと、サブビームが光ディスク１２の外周側と内周側とに広がってゆくので、最外周と最内周とで、メインビームがアクセスできないトラックが増えてしまう。また、Ｎ1を増やしていくと、表２および図１７に示すように、ΔＬ2が周期的に変動する。そのため、最初にΔＬ2の絶対値が極小値を得るＮ1を選択することが好ましい。
【０１０６】
その結果、Ｎ1＝４，Ｎ2＝５，θ1＝１０．４８１，θ2＝１０．６４３，ΔＬ2＝０．１０５という値が得られる。この結果にしたがうと、メインビームのスポット，１次サブビームのスポットおよび次サブビームのスポットがなす直線と、メインビームが照射されているトラックの接線とがなす角度は、１０．４８１ｄｅｇである。
【０１０７】
θ＝θ1とした場合、１次サブビームはＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのトラックの中央に照射され、２次サブビームはＤＶＤ−ＲＡＭのトラックの中央から０．１０５μｍだけずれた位置に照射される。
【０１０８】
そして、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの場合には、サブビームはメインビームから溝ピッチ４本分はなれた場所に位置することになり、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、サブビームのスポットはメインビームのスポットからおよそ溝ピッチ５本分はなれた場所に位置することになる。
【０１０９】
また、θ＝θ2とした場合、１次サブビームはＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのトラックの中央から０．１０５μｍだけずれた位置に照射され、２次サブビームはＤＶＤ−ＲＡＭのトラックの中央に照射される。
【０１１０】
ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭのどちらかの性能を重視するのでなければ、θはθ1とθ2との間の値とすればよい。
【０１１１】
このように、トラックピッチの異なるＤＶＤ−Ｒ／ＲＷおよびＤＶＤ−ＲＡＭのどちらであっても、サブビームの配置がトラック幅のほぼ中央となるので、何らかの原因で光センサにずれが生じた場合にも、上述したように、差動非点収差法を用いることによって外乱を相殺できるのでＦＥ信号が「０」となり、ＦＥ信号は外乱の影響を受けることがない。ゆえに、ＦＥ信号にオフセットが発生するようなこともなく、オフセットのために記録および再生の性能が低下することもない。したがって、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷおよびＤＶＤ−ＲＡＭを１つのドライブ装置で再生することができる。
【０１１２】
なお、上述した実施例は形態を種々に変更することができる。たとえば、上述の例では、±１次光をＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ用にし、±２次光をＤＶＤ−ＲＡＭ用にしたが、逆に±１次光をＤＶＤ−ＲＡＭ用にし、±２次光をＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ用にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の全体構成を示す図解図である。
【図２】光ピックアップの一例を示す図解図である。
【図３】受光センサの一構成例を示す図解図である。
【図４】ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのスポット位置を示す図解図である。
【図５】ＤＶＤ−ＲＡＭのスポット位置を示す図解図である。
【図６】ファーフィールド・パターンを示す図解図である。
【図７】ファーフィールド・パターンを示す図解図である。
【図８】受光センサの一構成例を示す図解図である。
【図９】ファーフィールド・パターンを示す図解図である。
【図１０】ファーフィールド・パターンを示す図解図である。
【図１１】ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのスポット位置を示す図解図である。
【図１２】ＤＶＤ−ＲＡＭのスポット位置を示す図解図である。
【図１３】サブビームのトラックずれを示す図解図である。
【図１４】受光センサの一構成例を示す図解図である。
【図１５】ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのスポット位置を示す図解図である。
【図１６】ＤＶＤ−ＲＡＭのスポット位置を示す図解図である。
【図１７】サブビームのトラックずれを示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …光ディスク装置
１８  …光ピックアップ
３０  …レーザダイオード
３２  …回折格子
３４  …偏光ビームスプリッタ
３６  …フロントモニタ
３８  …コリメータレンズ
４０  …１／４波長板
４２  …反射ミラー
４４  …対物レンズ
４６  …シリンドリカルレンズ
４８  …受光センサ
【図１】
0003883889.tif 000004
【図２】
0003883889.tif 000005
【図３】
0003883889.tif 000006
【図４】
0003883889.tif 000007
【図５】
0003883889.tif 000008
【図６】
0003883889.tif 000009
【図７】
0003883889.tif 000010
【図８】
0003883889.tif 000011
【図９】
0003883889.tif 000012
【図１０】
0003883889.tif 000013
【図１１】
0003883889.tif 000014
【図１２】
0003883889.tif 000015
【図１３】
0003883889.tif 000016
【図１４】
0003883889.tif 000017
【図１５】
0003883889.tif 000018
【図１６】
0003883889.tif 000019
【図１７】
0003883889.tif 000020