(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する１つ以上の半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を集光して第１の光ディスクに集光する第１の対物レンズと、
前記半導体レーザから出射された光束を集光して第２の光ディスクに集光する第２の対物レンズと、
第２の光ディスクから反射した光束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束を受光する複数の受光面を有する光検出器と、
前記第１の光ディスクおよび前記第２の光ディスクの半径方向に前記光ピックアップ装置を駆動する駆動機構と、
前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズは前記駆動方向に対して略垂直な方向に並べて搭載されており、
かつ前記第１の対物レンズのレンズ中心は前記第１の光ディスクの中心から駆動方向に伸びる軸の軸上に配置しており、
前記回折格子は、第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域、第６領域の６領域を有しており、
前記回折格子の第１領域、第２領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第３領域、第５領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第４領域、第６領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第１領域は、第４領域と第５領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第２領域は、第３領域と第６領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第１領域と第２領域の中心部は、前記光ピックアップの装置の駆動方向に対して垂直な方向に距離ｄの間隔で配置されており、
前記第１領域と第４領域の境界線及び前記第１領域と第５領域の境界線は、前記第１、第２の対物レンズ変位方向に平行に形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】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する１つ以上の半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光束を集光して第１の光ディスクに集光する第１の対物レンズと、
前記半導体レーザから出射された光束を集光して第２の光ディスクに集光する第２の対物レンズと、
第２の光ディスクから反射した光束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束を受光する複数の受光面を有する光検出器と、
前記第１の光ディスクおよび前記第２の光ディスクの半径方向に前記光ピックアップ装置を駆動する駆動機構と、
前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズは前記駆動方向に対して略垂直な方向に並べて搭載されており、
かつ前記第１の対物レンズのレンズ中心は前記第１の光ディスクの中心から駆動方向に伸びる軸の軸上に配置しており、
前記回折格子は、第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域、第６領域、第７領域の７領域を有しており、
前記回折格子の第１領域、第２領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第３領域、第５領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第４領域、第６領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第１領域は、第４領域と第５領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第２領域は、第３領域と第６領域の間に挟まれており、
前記第７領域は前記回折格子の略中心を含んでおり、
前記回折格子の第１領域と第２領域の中心部は、前記駆動方向に対して垂直な方向に距離ｄの間隔で配置されており、
前記第１領域と第４領域の境界線及び前記第１領域と第５領域の境界線は、前記第１、第２の対物レンズ変位方向に平行に形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３】
請求項１から２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置であって、
該光ピックアップ装置の駆動方向に対して垂直な方向とディスク上のトラック接線方向との相対角度をトラック角度θとし、前記回折格子上での光ビームの光束径を有効径Ｄ、最内周での前記光ディスク上のトラック角度をトラック角度θ１、最外周での前記光ディスク上のトラック角度をトラック角度θ２とした場合、
｜Ｄ×ｓｉｎθ１｜≧ｄ≧｜Ｄ×ｓｉｎθ２｜
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項記載の光ピックアップ装置であって、
前記回折格子の第１領域と第２領域は、前記回折格子の中心を通り前記駆動方向に伸びる直線によって分割されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置から出力される信号を用いて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を有する光ディスク装置であって、
前記回折格子の第１領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ１と、
前記回折格子の第２領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ２と、
前記回折格子の第３領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ３と、
前記回折格子の第４領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ４と、
前記回折格子の第５領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ５と、
前記回折格子の第６領域に入射し、前記検出器によって検出された信号Ｄ６と、
前記Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６で検出される信号強度を補正する係数ｋにより、
式（Ｄ１−Ｄ２）−ｋ×（（Ｄ４−Ｄ３）＋（Ｄ５−Ｄ６））でトラッキング誤差信号
を生成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、
前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号や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、
光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路とを搭載した光ディスク装置。
【請求項７】
光束を複数に分岐する回折格子であって、
前記回折格子は、第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域、第６領域の６領域を有しており、
前記回折格子の第１領域、第２領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第３領域、第５領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第４領域、第６領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第１領域は、第４領域と第５領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第２領域は、第３領域と第６領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第１領域と第２領域の中心部は、第１領域と第３領域の接する軸と垂直な方向に距離ｄの間隔で配置されており、
前記第１領域と第４領域の境界線及び前記第１領域と第５領域の境界線は、前記第１、第２の対物レンズ変位方向に平行に形成されていることを特徴とする回折格子。
【請求項８】
光束を複数に分岐する回折格子であって、
前記回折格子は、第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域、第６領域、第７領域の７領域を有しており、
前記回折格子の第１領域、第２領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第３領域、第５領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第４領域、第６領域は前記回折格子の中心に対して点対称であり、
前記回折格子の第１領域は、第４領域と第５領域の間に挟まれており、
前記回折格子の第２領域は、第３領域と第６領域の間に挟まれており、
前記第７領域は前記回折格子の略中心を含んでおり、
前記回折格子の第１領域と第２領域の中心部は、第１領域と第３領域の接する軸と垂直な方向に距離ｄの間隔で配置されており、
前記第１領域と第４領域の境界線及び前記第１領域と第５領域の境界線は、前記第１、第２の対物レンズ変位方向に平行に形成されていることを特徴とする回折格子。
【請求項９】
請求項７から８のいずれか一項記載の回折格子であって、
前記回折格子の第１領域と第２領域は、前記中心を通り、第１領域と第３領域の接する軸と平行な方向に伸びる直線によって分割されることを特徴とする回折格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子、光ピックアップ装置、光ディスク装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特許文献１（特開２００４−２８１０２６号公報）と特許文献２（特開２００６−３１９１３号公報）がある。
【０００３】
特許文献１（特開２００４−２８１０２６号公報）には、課題として「ＴＥ信号振幅の変動量をΔＰＰ＝（振幅ａ−振幅ｂ）／（振幅ａ＋振幅ｂ）と定義し、上記のような従来の構成によってＴＥ信号を検出する場合、変動量ΔＰＰは０．６９、ずれｏｆｔ１は＋３３ｎｍ、ずれｏｆｔ２は−３３ｎｍと、大きな値を示す。このようにＴＥ信号振幅の変動量ΔＰＰが大きく変動すると、トラックＴｎ−１及びＴｎではトラッキング制御の利得が低下して、トラッキング制御が不安定になり、情報を信頼性高く記録及び再生することができないという問題があった。」にと記載があり、解決手段として「本発明に係るさらに他の光情報装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームをトラックを有する光記憶媒体上に集光する集光手段と、前記光記憶媒体で反射・回折された光ビームを分岐する分岐手段と、前記分岐された光ビームを複数の領域によって分割する分割手段と、前記分割手段で分割された光ビームを検出し、検出した光量に応じて電流信号を出力する複数の検出領域を有する光検出手段と、前記光検出手段から出力された電流信号を電圧信号に変換する複数の変換手段と、前記分割手段に配置された前記複数の領域のうち、トラッキング誤差信号成分を主に含む領域を第１の領域とし、トラッキング誤差信号のオフセット成分を主に含む領域を第２の領域とし、前記第１の領域から得られる電圧信号から、前記第２の領域から得られる電圧信号に係数をかけて差し引くことでトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段とを備え、前記第１の領域を通った光ビームが前記光検出手段に到達する効率に比べて、前記第２の領域を通った光ビームが前記光検出手段に到達する効率が高いことを特徴とする。」と記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８１０２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク状記録媒体の半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらの信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
このうちトラッキング誤差信号検出方法として、プッシュプル方式が知られているが、対物レンズの光ピックアップ装置駆動方向への変位により大きな直流変動（以下ＤＣオフセットと呼ぶ）が生じやすいという課題がある。このため特許文献１では、トラッキング成分を主として含む光ビームとトラッキング成分を含まない光ビームとを分割手段を用いて分割検出し、両者を差動演算することでＤＣオフセットを抑制したトラッキング誤差信号を検出している。ところが、ディスクの走査半径位置によって相対的なトラック角度が変化して見える場合には、本来トラッキング成分を補正するための領域にトラッキング成分が検出されるため、差動演算するとトラッキング成分の一部まで減ることになる。これにより、トラッキング制御時のゲイン低下を招き、安定したトラッキング制御が行えなくなる課題がある。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、安定したサーボ信号を得ることが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。
【００１０】
本発明に従う光ピックアップ装置は、レーザ光を出射する１つ以上の半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光束を集光して第１の光ディスクに集光する第１の対物レンズと、前記半導体レーザから出射された光束を集光して第２の光ディスクに集光する第２の対物レンズと、第２の光ディスクから反射した光束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束を受光する複数の受光面を有する光検出器と、前記第１の光ディスクおよび前記第２の光ディスクの半径方向に駆動する駆動機構と、前記第１の対物レンズと前記第２の対物レンズは前記駆動方向に対して略垂直な方向に並べて搭載されており、かつ前記第１の対物レンズのレンズ中心は前記第１の光ディスクの中心から駆動方向に伸びる軸の軸上に配置しており、前記回折格子は、領域１、領域２、領域３、領域４、領域５、領域６の６領域を有しており、前記回折格子の領域１、領域２は前記回折格子の中心に対して点対称であり、前記回折格子の領域３、領域５は前記回折格子の中心に対して点対称であり、前記回折格子の領域４、領域６は前記回折格子の中心に対して点対称であり、前記回折格子の領域１は、領域３と領域６の間に挟まれており、前記回折格子の領域２は、領域４と領域５の間に挟まれており、前記回折格子の領域１と領域２の中心部は、前記駆動方向に対して垂直な方向に距離ｄの間隔で配置されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、対物レンズが光ピックアップ装置駆動方向直線上にディスク回転中心がない場合であっても、安定したサーボ信号を得ることが可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の第１の実施例に係る光ピックアップ装置の一例を示したものである。
【００１４】
光ピックアップ装置１は、図１のように駆動機構７によって光ディスク１００の半径方向に駆動することができるように構成されている。また光ピックアップ装置上のアクチュエータ５には対物レンズ２と対物レンズ３が搭載されており、対物レンズ３の光ピックアップ装置駆動方向の直線上には、ディスク回転中心があるが対物レンズ２の光ピックアップ装置駆動方向の直線上には、ディスク回転中心はない。
【００１５】
ここで、例えば対物レンズ３をＤＶＤ／ＣＤ、対物レンズ２をＢＤ対物レンズとして説明を行う。
【００１６】
上記のような光ピックアップ装置において、図２は光学系について示している。
まず、ＤＶＤ／ＣＤ光学系について説明する。
二波長半導体レーザ４０からは、波長略６５０ｎｍの光ビームと７８５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ４０から出射した光ビームは補助レンズ４１、回折格子４２を経てビームスプリッタ４３を反射する。ビームスプリッタ４３を反射した光ビームは、ビームスプリッタ５３を透過、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ビームエキスパンダ５４、立ち上げミラー４５、１／４波長板４６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ３により光ディスク１００上に集光される。
【００１７】
光ディスク１００により反射した光ビームは、対物レンズ３、１／４波長板４６、立ち上げミラー４５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５３、ビームスプリッタ４３を透過し、検出レンズ４７を経て、光検出器４８で検出される。ＣＤについても同様であるため省略する。
【００１８】
次にＢＤ光学系について説明する。半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２、偏光回折格子１１（以下、回折格子と呼ぶ）を透過、ビームスプリッタ５３を反射する。
【００１９】
ビームスプリッタ５３を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ビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスク１００のカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー４５を透過、立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【００２０】
光ディスク１００により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、立ち上げミラー４５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５３を経て、回折格子１１に入射する。回折格子１１により光ビームは複数の領域に光束が分割されて、それぞれ異なった方向に進行し、検出レンズ１２に入射する。検出レンズ１２では非点収差が与えられ、光検出器１０に入射することで非点収差方式によるフォーカス誤差信号を検出する。光検出器１０上には、例えば図３のように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束が照射される。そして、受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成される。
【００２１】
このような構成において、例えば回折格子１１が特許文献１のような回折格子のパターンであった場合、以下の問題が発生する。
【００２２】
まず、特許文献１のトラッキング誤差信号検出方法について説明する。トラッキング成分は、光ディスク上のトラックを反射した際の０次回折光と±１次光の干渉領域（以下、トラッキング領域と呼ぶ）を検出し、差動演算することで生成される。図４に特許文献１の回折格子と光ビームの関係を示す。図４（ａ）は対物レンズが変位していない場合、（ｂ）は対物レンズが変位した場合を示している。図中の実線は回折格子の分割線を示しており、２点鎖線は回折格子上の光ビーム、斜線部はトラッキング領域を示している。
【００２３】
ここで、回折格子領域ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６を回折した光ビームは、図３に示す光検出器の受光面ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５、ｋ６にそれぞれ入射する。また、回折格子を透過した光ビームは受光面Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に入射する。この受光面ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５、ｋ６、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４から得られた電気信号をＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄとするとフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号は以下の式で表せる。
【００２４】
【数１】
0004945464.tif 000002
【００２５】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００２６】
トラッキング成分はトラッキング領域で生成されることからＤ１、Ｄ２の差動信号がトラッキング信号となる。ただし、ディスク上のスポットがトラックに追従するために対物レンズが、光ピックアップ装置駆動方向に変位した場合、図４（ｂ）のように回折格子上で光ビームが変位するため、Ｄ１、Ｄ２の差動信号にＤＣオフセットが発生する。このＤＣオフセットを抑制するために、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６の信号を用いている。Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６の信号は主にトラッキング成分を含まないため、（Ｄ３ーＤ４）＋（Ｄ５ーＤ６）の演算をするとＤＣオフセットのみが検出される。このため、上記演算を行うとＤＣオフセットの発生しない安定したトラッキング誤差信号が得られるのである。
【００２７】
図２のような本発明の構成では、対物レンズ２は光ピックアップ装置方向の直線上には、ディスク回転中心はないため、光ディスク１００上のトラック角度が図５のように内位置、外周位置で変化する。このため、特許文献１の構成をそのまま適応するとディスク半径位置によってトラッキング誤差信号振幅が図６のように変動する。この変動について以下説明する。
【００２８】
トラッキング領域は、上記したようにディスク上トラックを反射した際の０次回折光と±１次光の干渉領域である。このため、ディスク上のトラックが回転してしまうとそれに伴って、トラッキング領域も回転する。図７は内周位置、外周位置での回折格子のパターンと光ビームとの関係を示したもので、（ａ）が内周位置、（ｂ）が外周位置の場合を示している。図中の実線は回折格子の分割線を示しており、２点鎖線は回折格子上の光ビーム、斜線部はトラッキング領域を示している。このようにトラッキング領域が回転してしまうと電気信号のＤ４、Ｄ６にトラッキング成分が発生してしまう。このため、トラッキング誤差信号演算を行うと振幅が劣化してしまうのである。これにより、図６のようにトラッキング誤差信号は内周位置、外周位置で変動してしまう。この変動は、トラッキング制御のゲインの劣化を招き、トラッキング制御を不安定にさせる要因となってしまう。
【００２９】
それに対し、特開２００６−３１９１３号公報（特許文献２）では図８のように特許文献１の回折格子の分割を回転させることにより、内周位置から外周位置においての図９のようにトラッキング誤差信号の変動を抑制している。しかし、回折格子を傾けた場合においても同様の問題が発生する。それについて以下説明する。
【００３０】
図１０に特許文献２の構成での内周、中周、外周位置での光ビームと回折格子の関係を示す。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図９ａ点、ｂ点、ｃ点の場合のスポットと回折格子の関係を示している。ここで、図１０（ａ）、（ｃ）は回折格子領域ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６にトラッキング領域が入射してしまうため、図９ｂ点に対し、ａ点、ｃ点に移動することでトラッキング誤差信号振幅が変動している。ただし、特許文献１に対し、角度が付いていることでトラッキング誤差振幅の変動量を低減している。ところが、ディスク上のスポットがトラックに追従するために対物レンズ２が、光ピックアップ装置駆動方向（図１０矢印）に変位すると回折格子領域ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６にトラッキング領域が入射してしまう（図中ｏ１００部分）。この結果、電気信号のＤ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６にさらにトラッキング成分が発生してしまい、トラッキング誤差信号振幅が変動してしまう。これにより、トラッキング制御のゲインの劣化を招き、トラッキング制御を不安定にさせる要因となってしまう。
【００３１】
この課題に対し、本実施形態では、一例として、図１１のような回折格子としている。ここに示す回折格子においては、回折格子領域ｄ１（第１領域）、ｄ２（第２領域）、ｄ３（第３領域）、ｄ４（第４領域）、ｄ５（第５領域）、ｄ６（第６領域）の６つの領域から構成されており、回折格子中心６００に対してｄ１とｄ２が点対称、ｄ３とｄ５が点対称、ｄ４とｄ６が点対称となっている。そして、この回折格子は特許文献２のように回折格子の領域を単純に回転させるのではなく、回折格子領域ｄ１とｄ２の中心を光ピックアップ装置駆動方向に対して垂直な方向に距離ｄずらしていることを特徴としている。このような回折格子にすることでディスク内周位置から外周位置において図１２のようにトラッキング誤差信号振幅の変動を抑制することが可能となる。さらに、本発明の回折格子は特許文献２に対し、レンズの変位に強いことを特徴の一つとしている。
【００３２】
図１３に本発明の構成での内周、中周、外周位置での光ビームと回折格子の関係を示す。図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１２ａ点、ｂ点、ｃ点の場合のスポットと回折格子の関係を示している。ここで、図１３（ａ）、（ｃ）は回折格子領域ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６にトラッキング領域が入射してしまうため、図１２ｂ点に対し、ａ点、ｃ点に移動することでトラッキング誤差信号振幅が変動している。ただし、特許文献１に対し、回折格子領域ｄ１、ｄ２の位置が光ピックアップ装置駆動方向に対して垂直な方向にずれていることでトラッキング誤差振幅の変動量を低減している。
【００３３】
ここで、特許文献２では図１３のｏ２００に相当する部分が対物レンズの変位に伴って回折格子領域ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６に入射していた。それに対し、本発明の場合には、ディスク上のスポットがトラックに追従するために対物レンズが、光ピックアップ装置駆動方向（図１１矢印）に変位しても回折格子領域ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６に入射するトラッキング領域は変化しない。これは、対物レンズ変位方向に平行に回折格子の領域を配置しているためである。これにより、対物レンズが変位した場合であっても安定したトラッキング誤差信号が検出できる。
ここで回折格子の距離ｄについては、図５に示したθ１、θ２および回折格子上の光ビーム有効径Ｄによって以下の式で表せる。
【００３４】
【数２】
0004945464.tif 000003
【００３５】
この距離ｄは、θ１傾いたことによるトラッキング領域の対物レンズ変位方向と垂直な方向への変化量（Ｄ×ｓｉｎθ１）とθ２傾いたことによるトラッキング領域の対物レンズ変位方向と垂直な方向への変化量（Ｄ×ｓｉｎθ２）の間であれば効果が得られることを示している。
【００３６】
このように回折格子領域ｄ１とｄ２を光ピックアップ装置駆動方向に対して垂直な方向に距離ｄずらすことで内周、外周位置におけるトラッキング誤差信号振幅の変化や対物レンズの変位によるトラッキング誤差信号振幅の変化を最小限に抑えることが可能となる。なおここでは、図１１のような形状で説明したがトラッキング領域を回折し、検出するための回折格子領域がトラッキング領域方向にずれていれば同様の効果が得られるため、例えば回折格子の形状が図１４のように回折格子領域ｄ７（第７領域）を有する形状であってもよい。
【００３７】
また、本実施例では非点収差方式でのフォーカス誤差信号検出方式で説明したが、ナイフエッジ方式やスポットサイズ方式などの他の方式を用いても同様の効果が得られることは言うまでもなく検出方式および検出器には依存しない。さらに、本実施例では回折格子１１は偏光回折格子としたが、例えばビームスプリッタ５２と検出レンズ１２間に普通の回折格子を配置しても良いことは言うまでもない。
【実施例２】
【００３８】
図１５は本発明の第２の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系について示している。なお、ＤＶＤ／ＣＤ光学系は実施例１と同様であるため説明は省略し、構成の異なるＢＤ光学系についてのみ説明する。
【００３９】
半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２、偏光回折格子１１（以下、回折格子と呼ぶ）を透過、ビームスプリッタ５３を反射する。
【００４０】
ビームスプリッタ５３を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ビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスク１００のカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー４５を透過、立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【００４１】
光ディスク１００により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、立ち上げミラー４５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５３を経て、回折格子１１に入射する。回折格子１１により光ビームは複数の領域に光束が分割されて、それぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部には回折格子１１によって分割された光束が照射され、受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力される。これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号やフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成される。
【００４２】
このような光学系構成において、図１６は回折格子１１、図１７は検出器１０を示している。回折格子１０は領域ｄａとｄｂ（第１領域）、ｄｃとｄｄ（第２領域）、ｄｅ（第４領域）、ｄｆ（第５領域）、ｄｇ（第６領域）、ｄｈ（第３領域）、ｄｉとｄｊとｄｋとｄｌ（第７領域）の７つの領域から構成されており、回折格子中心６００に対してｄａ、ｄｂとｄｃ、ｄｄが点対称、ｄｅとｄｇが点対称、ｄｆとｄｈが点対称となっている。このうち回折格子領域ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄ、ｄｅ、ｄｆ、ｄｇ、ｄｈを回折した＋１次光が図１７中の受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１にそれぞれ入射する。そして、回折格子領域ｄｉ、ｄｋを回折した＋１次光が図１７中の受光面ｉｋ１に入射し、ｄｊ、ｄｌを回折した＋１次光が図１７中の受光面ｊｌ１に入射する。また、回折格子領域ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄのー１次光は受光面ｒ、ｓ、ｔ、ｕに入射し、回折格子領域ｄｅ、ｄｆ、ｄｇ、ｄｈのー１次光はそれぞれ受光面ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２にそれぞれ入射する。なお、回折格子領域ｉ１、ｊ１、ｋ１、ｌ１はブレーズ化されており＋１次光のみが発生する。
【００４３】
ここで、受光面ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉｋ１、ｊｌ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２から得られた電気信号をＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、ＩＫ１、ＪＬ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２とするとフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号は以下の式で表せる。
【００４４】
【数３】
0004945464.tif 000004
【００４５】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００４６】
この式のトラッキング誤差信号検出方法は、実施例１で示した図１１の回折格子を分割して検出しただけであって、同様の検出方法であることがわかる。すなわち、対物レンズ２は光ピックアップ装置駆動方向の直線上には、ディスク回転中心はない本構成であっても図１６の回折格子を用いることにより、内周位置、外周位置であっても安定したトラッキング誤差信号が検出できる。このとき距離ｄについては図１６の太線で示すように回折格子上のトラッキング領域を含む回折格子領域で判断される。また、回折格子は図１４のような形状であってもよい。
【実施例３】
【００４７】
実施例３では、光ピックアップ装置１を搭載した、光学的再生装置について説明する。図１８は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置１は、光ディスク１００の半径方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００４８】
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１内の半導体レーザに供給され、半導体レーザ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１７７は光ピックアップ装置１内に組み込むこともできる。
【００４９】
光ピックアップ装置１内の光検出器から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。
【００５０】
前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器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。
【００５１】
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
【実施例４】
【００５２】
実施例４では、光ピックアップ装置１を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図１９は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図１９に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
【００５３】
以上、本発明に従う光ピックアップ及び光ディスク装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良や変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１における光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。
【図２】実施例１における本発明の光学系を説明する図である。
【図３】実施例１における本発明の光検出器を説明する図である。
【図４】特許文献１のトラッキング誤差信号検出方式を説明する図である。
【図５】内外周位置におけるトラック角度変化を示す図である。
【図６】特許文献１の構成でのディスク内外周におけるトラッキング誤差信号振幅変動を示す図である。
【図７】特許文献１の構成の課題を説明する図である。
【図８】特許文献２のトラッキング誤差信号検出方式を説明する図である。
【図９】特許文献２の構成でのディスク内外周におけるトラッキング誤差信号振幅変動を示す図である。
【図１０】特許文献２の構成の課題を説明する図である。
【図１１】実施例１における本発明の回折格子を説明する図である。
【図１２】実施例１における本発明の効果を説明する図である。
【図１３】実施例１における本発明の効果を説明する図である。
【図１４】図１１以外の回折格子を説明する図である。
【図１５】実施例２における本発明の光学系を説明する図である。
【図１６】実施例２における本発明の回折格子を説明する図である。
【図１７】実施例２における本発明の光検出器を説明する図である。
【図１８】実施例３における光学的再生装置を説明する図である。
【図１９】実施例４における光学的記録再生装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：光ピックアップ装置、２：対物レンズ、３：対物レンズ、５：アクチュエータ、７：駆動機構、１０：光検出器、１１：偏光回折格子、４０：半導体レーザ、４１：コリメートレンズ、４２：回折格子、４３：ビームスプリッタ、４５：立ち上げミラー、４６：１／４波長板、４７：検出レンズ、４８：光検出器、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５３：ビームスプリッタ、５４：ビームエキスパンダ、５５：立ち上げミラー、１００：光ディスク、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１７９：球面収差補正素子駆動回路、１８０：スピンドルモータ
【図１】
0004945464.tif 000005
【図２】
0004945464.tif 000006
【図３】
0004945464.tif 000007
【図４】
0004945464.tif 000008
【図５】
0004945464.tif 000009
【図６】
0004945464.tif 000010
【図７】
0004945464.tif 000011
【図８】
0004945464.tif 000012
【図９】
0004945464.tif 000013
【図１０】
0004945464.tif 000014
【図１１】
0004945464.tif 000015
【図１２】
0004945464.tif 000016
【図１３】
0004945464.tif 000017
【図１４】
0004945464.tif 000018
【図１５】
0004945464.tif 000019
【図１６】
0004945464.tif 000020
【図１７】
0004945464.tif 000021
【図１８】
0004945464.tif 000022
【図１９】
0004945464.tif 000023