光ピックアップヘッド装置及び光情報装置及び光情報再生方法
【課題】 光記憶媒体のトラックである溝を作製するときに誤差が有り、ＴＥ信号振幅が変動する光記憶媒体を用いた場合に、ＴＥ信号振幅の変動を低減する。
【解決手段】 所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用い、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向の異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記複数のビームから得られる信号を操作する。
【解決手段】 所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用い、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向の異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記複数のビームから得られる信号を操作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーク及びスペースで情報を記録する光記憶媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップヘッド装置、光情報装置及び情報再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度・大容量の記憶媒体として、近年、ＤＶＤと称する高密度・大容量の光ディスクが実用化され、動画のような大量の情報を扱える情報媒体として広く普及している。
【０００３】
図７０は、記録再生が可能な光情報装置としての光ディスクシステムにおける光ピックアップで用いられている、一般的な光学系の構成を示した図である。従来の構成は、光記憶媒体に３つのビームを照射してトラッキング誤差信号を検出している（例えば、特開平３−００５９２７号公報（第５−８頁、第２図）（特許文献１）参照）。
【０００４】
半導体レーザなどの光源１は、波長λ１が４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散性のビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２に入射したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０の透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板４０ａの厚さは、０．１ｍｍである。光記憶媒体４０は、情報記録面４０ｂを有している。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。
【０００５】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を経て、光検出器３０に入射する。ビーム７０には、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０００６】
光検出器３０は、４つの受光部３０ａ〜３０ｄを有している。受光部３０ａから３０ｄは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄを出力する。
【０００７】
非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｃ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｄ）により得られ、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）により得られ、光記憶媒体４０に記録された情報（以下ＲＦとする）信号は、Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ＋Ｉ３０ｄにより得られる。ＦＥ信号及びＴＥ信号は、所望のレベルに増幅及び位相補償が行われた後、アクチュエータ９１及び９２に供給されて、フォーカス及びトラッキング制御がなされる。
【０００８】
しかしながら、１枚の光記憶媒体４０に記憶する情報の容量を増加するために、トラックピッチを狭くしていくと、トラックを作製するときの精度もその分向上しなければならないが、現実には、ある絶対的な量の誤差が存在するために、トラックピッチを狭くしていくと、トラックピッチに対する作製誤差量は相対的に増大する。したがって、ＤＶＤと比較して、この誤差の影響は非常に大きくなっている。
【０００９】
図７１に、光記憶媒体４０に形成されたトラックと直交する方向にビーム７０を走査したときに得られるＴＥ信号を示す。横軸に示すＴｎ−４、・・・、Ｔｎ＋４は、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに形成されたトラックを示しており、図中において垂直方向に伸びる実線はトラックピッチがｔｐで一律に形成された場合の各トラックＴｎ−４、・・・、Ｔｎ＋４の中心位置をそれぞれ示している。ここで、トラックＴｎ−１はΔｎ−１だけ、トラックＴｎはΔｎだけ、本来のトラックＴｎ−１およびＴｎが形成されるべき位置からそれぞれずれた位置に形成されており、Δｎ−１は＋２５ｎｍ、Δｎは−２５ｎｍである。その結果、ＴＥ信号の振幅は、トラックＴｎ−１の近傍で最大が振幅ａ、最小が振幅ｂを示し、すなわち大きく変動する。また、ＴＥ信号のゼロクロス点の位置は、トラックＴｎ−１ではｏｆｔ１だけ、トラックＴｎではｏｆｔ２だけ、トラックＴｎ−１およびＴｎの中心からそれぞれずれる。すなわち、ずれｏｆｔ１とずれｏｆｔ２はオフトラック量を表す。
【特許文献１】特開平３−００５９２７号公報（第５−８頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明は、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、及び情報再生方法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】
【００１２】
本発明に係る光情報装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと第１のサブビームと第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとはトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が変動するとき、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
前記第１のプッシュプル信号は、前記メインビームの中央付近における領域が用いられずに生成され、前記第２のプッシュプル信号は、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームの中央付近における領域が用いられずに生成されることが好ましい。
【００１４】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１５】
前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとはそれぞれ４つの受光部で受光され、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとをそれぞれ受光する前記４つの受光部からの出力をＩ１〜Ｉ４、ｋを実数としたとき、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号とは、（Ｉ１−Ｉ２）−ｋ・（Ｉ３−Ｉ４）の演算でそれぞれ得られることが好ましい。
【００１６】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る他の光情報装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームを受光する４つの受光部の出力をＩ１〜Ｉ４、ｋを実数とし、プッシュプル信号を（Ｉ１−Ｉ２）−ｋ・（Ｉ３−Ｉ４）の演算で得ることを特徴とする。
【００１８】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１９】
前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成することが好ましい。
【００２０】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００２１】
前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を多く含む領域を通った光を前記受光部で受光することで前記出力Ｉ１と前記出力Ｉ２とが前記受光部から出力され、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を殆ど含まない領域を通った光を前記受光部で受光することで前記出力Ｉ３と前記出力Ｉ４が前記受光部から出力され、前記集光光学系で集光されるビームの集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における領域の前記集光光学系の中心からの距離をＬ１とし、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光の集光光学系の中心からの最小の距離をＬ２としたとき、距離Ｌ１と距離Ｌ２との間の領域を通った光を前記受光部で受光することで出力Ｉ３と出力Ｉ４とが前記受光部から出力されることが好ましい。
【００２２】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることを特徴とする。
【００２３】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成することを特徴とする。
【００２４】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記集光光学系における前記トラックの写像と平行な線分に対して対称な形状を有していることが好ましい。
【００２５】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、矩形であることが好ましい。
【００２６】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、正方形であることが好ましい。
【００２７】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、糸巻き形状であることが好ましい。
【００２８】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けたビームの光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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、所望の焦点位置にビームを照射させる制御を行うための信号であるフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段と、前記光記憶媒体に集光されたビームの位置に情報が記録されているかどうかを検出する記録未記録検出手段と、前記トラッキング誤差信号の振幅を係数ｋで制御する振幅制御手段とを具備し、前記振幅制御手段が、前記記録未記録検出手段から生成される信号と前記フォーカス誤差信号生成手段から生成される信号とを用いて制御されることを特徴とする。
【００２９】
記録未記録検出手段が、光記憶媒体に記録されたマーク及びスペースに応じて変化する信号の振幅と、光検出手段から出力される信号から低域濾波手段を用いて低い周波数成分の信号とを検出することで、光記憶媒体に集光されたビームの位置に情報が記録されているかどうかを検出することが好ましい。
【００３０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの前記振幅の変化量が最小となるように、ｋを設定することが好ましい。
【００３１】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となる光ビームの位置が、前記トラックの中央に近づくように、ｋを設定することが好ましい。
【００３２】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの変化量が最小となるｋの値をｋ１とし、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となるときの光ビームの位置が、前記トラックの中央に最も近づくときのｋの値をｋ２としたとき、前記ｋが前記ｋ１と前記ｋ２との間の値に設定されることが好ましい。
【００３３】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記ビーム分岐手段は複数の領域を有し、前記ビーム分岐手段上におけるビームの大きさをＤとし、前記集光光学系の開口数をＮＡとし、前記光記憶媒体から前記光検出器に至るまでの光ピックアップヘッド装置における光学系の横倍率をαとし、前記情報記録面と反射面との間の間隔をｄとし、前記情報記録面と前記反射面との間の間隔ｄに存在する屈折率をｎ２とし、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段が、前記ビームが照射される中央付近における領域が幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐するとき、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受光部の幅Ｓは、Ｓ≦２・ｈ・α・ＮＡ・ｄ／（Ｄ・ｎ２）の関係を有することを特徴とする。
【００３４】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段は、５つの異なる領域を有し、前記ビームが照射される中央付近における領域において幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐し、他の４つの領域において大略同じ方向に向かって前記ビームを分岐することを特徴とする。
【００３５】
前記集光光学系は、トラッキング制御に伴い駆動され、前記ビーム分岐手段は、前記集光光学系が駆動されたときに前記受光部上の写像が移動する方向とは略直交する方向に沿って前記ビームを分岐し、前記ビームを用いて前記トラッキング誤差信号が生成されることが好ましい。
【００３６】
前記ビーム分岐手段における複数の領域から分岐されたビームは、概隣接した複数の受光部で受光されることが好ましい。
【００３７】
前記ビーム分岐手段の第１の領域と第２の領域とにおいて分岐されたビームは、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を多く含み、前記ビーム分岐手段の第３の領域と第４の領域とにおいて分岐されたビームは、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を殆ど含まず、前記第１の領域で分岐されたビームと前記第２の領域で分岐されたビームとを結ぶ前記光検出手段上における第１の仮想の線分と前記第３の領域で分岐されたビームと前記第４の領域で分岐されたビームとを結ぶ前記光検出手段上における第２の仮想の線分とは前記光検出手段上におけるトラックの写像とそれぞれ直交していることが好ましい。
【００３８】
前記概隣接した複数の受光部の輪郭が矩形であることが好ましい。
【００３９】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段は、５つの異なる領域を有し、前記ビームが照射される中央付近の領域において幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐し、他の４つの領域において大略同じ方向に向かって前記ビームを分岐し、前記光検出手段は、５つの受光部を互いに近接した位置に有し、前記ビーム分岐手段における他の４つの領域において分岐されたビームはそれぞれ１つの受光部で受光され、前記ビーム分岐手段の他の４つの領域で分岐されたビームを受光する４つの受光部から出力される信号をＩ１〜Ｉ４とし、前記ビーム分岐手段によって分岐されたビームを受光する４つの受光部に近接して設けられた受光部から出力される信号をＩ５とし、ｋを実数としたとき、前記トラッキング誤差信号生成手段は前記プッシュプル信号を｛（Ｉ１−Ｉ５）−ｋ１・（Ｉ２−Ｉ５）｝−ｋ・｛（Ｉ３−Ｉ５）−ｋ２・（Ｉ４−Ｉ５）｝の演算で得ることを特徴とする。
【００４０】
前記ビーム分岐手段で分岐されたビームは、前記受光部上で概焦点を結ぶことが好ましい。
【００４１】
前記フォーカス誤差信号を検出するための信号を出力する受光部と、前記トラッキング誤差信号を検出するための信号を出力する受光部とが一体化されていることが好ましい。
【００４２】
前記光ピックアップヘッド装置は，前記光記憶媒体から前記光検出器に至る光路中に、非点収差をビームに付与する非点収差発生手段をさらに含んでおり、前記フォーカス誤差信号は、前記非点収差を与えられたビームに基づいて検出されることが好ましい。
【００４３】
前記ビーム分岐手段が、前記非点収差発生手段で前記ビームに与えられる前記非点収差を相殺するための波面を、分岐するビームに与えることが好ましい。
【００４４】
前記プッシュプル信号を生成するために用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記光記憶媒体で反射、回折されたビームの前記０次回折光と前記１次回折光とが互いに重ならない領域であることが好ましい。
【００４５】
前記複数の受光部が各々部分的にビームを受光することによって前記ビームを分割することが好ましい。
【００４６】
前記光記憶媒体から前記光検出手段に至る光路中にビーム分割手段を設けることによって前記ビームを分割することが好ましい。
【００４７】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックとが隣接する領域において生じていることが好ましい。
【００４８】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックピッチが変動していることによって生じていることが好ましい。
【００４９】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックの幅が変動していることによって生じていることが好ましい。
【００５０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックの深さが変動していることによって生じていることが好ましい。
【００５１】
メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１とし、前記メインビームが前記トラックＴｎの中央に位置するとき、第１のサブビームが前記トラックＴｎ−１と前記トラックＴｎとの間に位置し、第２のサブビームが前記トラックＴｎと前記トラックＴｎ＋１との間に位置することが好ましい。
【００５２】
メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームが前記トラックＴｎの中央に位置するとき、第１のサブビームが前記トラックＴｎ−２と前記トラックＴｎ−１との間に位置し、第２のサブビームが前記トラックＴｎ＋１と前記トラックＴｎ＋２との間に位置することが好ましい。
【００５３】
前記光源の波長をλとし、前記集光手段の有する開口数をＮＡとしたとき、ｔｐ／０．８＜λ／ＮＡ＜０．５μｍの関係を満足することが好ましい。
【００５４】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けて前記ビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面を有し、前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面によって反射されたビームが前記受光部に入射しないように前記受光部を配置していることを特徴とする。
【００５５】
前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面が、第２の情報記録面であることが好ましい。
【００５６】
前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面が、前記光記憶媒体にビームが入射する表面であることが好ましい。
【００５７】
前記トラッキング誤差信号を生成するために用いられるビームを受光する受光部が、他のビームを受光する受光部の大きさよりも小さいことが好ましい。
【００５８】
前記光記憶媒体が複数の情報記録面を有していることが好ましい。
【００５９】
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、前記ビームに球面収差を付与する球面収差付与手段と、前記球面収差付与手段からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段と、前記集光手段を駆動してトラッキング制御を可能にする駆動手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記駆動手段によって駆動される前記集光手段の位置に応じて前記トラッキング誤差信号に生じるオフセットを補償するためのオフセット補償手段とを具備し、前記球面収差付与手段は、前記光記憶媒体に集光されるビームの状態に応じて、前記ビームに付与する球面収差量を調節することが可能であり、前記オフセット補償手段は、前記球面収差付与手段が付与する前記球面収差量に応じて制御されることを特徴とする。
【００６０】
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。
【００６１】
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、前記分割手段に設けら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の領域を通った光ビームから得られる電流信号と前記第２の領域を通った光ビームから得られる電流信号とを同一の変換手段によって電圧に変換して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具備することを特徴とする。
【００６２】
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が好ましい。
【００６３】
前記第２の領域を通った光ビームの一部が前記光検出手段に到達する効率が、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高いことが好ましい。
【００６４】
前記第２の領域の外周部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が好ましい。
【００６５】
前記第２の領域のトラック接線方向に沿った周辺部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が好ましい。
【００６６】
前記第２の領域のトラック横断方向に沿った周辺部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が好ましい。
【００６７】
前記光検出手段は少なくとも第１〜第４の検出領域を有しており、前記第１の領域は、トラック接線方向に略平行な分割線とトラック直交方向に略平行な分割線とにより少なくとも４つの領域に分割され、前記第２の領域も、トラック接線方向に略平行な分割線とトラック直交方向に略平行な分割線とにより少なくとも４つの領域に分割され、前記第２の領域を通った光は、前記第１の領域の対角方向にある領域を通った光を受光して得られた電流信号を変換するための変換手段によって電圧信号に変換されることが好ましい。
【００６８】
前記第２の領域を通った光を前記光検出手段上で焦点を結ぶように集光することが好ましい。
【００６９】
前記第１の領域を通った光を前記検出手段上で焦点を結ぶように集光することが好ましい。
【００７０】
前記少なくとも第１〜第４の検出領域を持つ光検出手段により得られた信号に基づいてフォーカス誤差信号と情報再生信号とを生成することが好ましい。
【００７１】
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、前記光源からの光ビームを受けて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ビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で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受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでいる光ピックアップと、所望のトラックに前記光ビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記光記憶媒体に記録された情報信号を生成する情報信号生成手段とを具備し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記分割手段は、前記情報信号と前記プッシュプル信号とを生成するために光ビームを分割し、前記プッシュプル信号は、前記光ビームの中央付近以外の領域からの信号に基づいて生成され、前記情報信号を生成するために前記光ビームの中央付近の領域から得る信号の比率は、前記光ビームの外周側の領域から得る信号の比率よりも高いことを特徴とする。
【００７２】
前記分割手段の前記複数の領域のうちの前記光ビームの中央付近における領域は、矩形であることが好ましい。
【００７３】
前記ビーム分割手段が、前記集光手段と一体化されていることが好ましい。
【００７４】
前記分割手段は回折素子であり、前記到達効率の違いは前記回折素子の回折効率の違いに基づいて生じることが好ましい。
【００７５】
本発明に係る光ピックアップヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを具備し、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記メインビームをトラックと直交する方向に沿って走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームがトラックＴｎの中央に位置するとき、前記第１のサブビームがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１との間に位置し、前記第２のサブビームがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２との間に位置することを特徴とする。
【００７６】
本発明に係る他の光ピックアップヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて光記憶媒体の記録面上に集光する第１の集光手段と、前記光記憶媒体で反射されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受光し、その光量に応じた信号を出力する光検出手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを、前記光検出手段に配置された複数の受光領域に対応するように複数のビームに分割するビーム分割手段と、前記ビームを前記光検出手段に集光する第２の集光手段とを具備し、前記光記憶媒体は前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記第１の集光手段と第２の集光手段との間には開口制限手段が設けられており、前記光情報記憶媒体の前記ビームを反射させる反射面で反射してきたビームの外周部を遮光し、前記光情報記憶媒体の前記ビームを反射させる反射面で反射してきたビームが前記光検出手段に混入しないようにしたことを特徴とする。
【００７７】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が、前記記録面よりもビームの入射する側に形成されていることが好ましい。
【００７８】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が、前記光記録媒体の他の記録面であることが好ましい。
【００７９】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が前記光記録媒体の表面であることが好ましい。
【００８０】
前記開口制限手段は、前記ビーム分割手段の近傍に設けられていることが好ましい。
【００８１】
前記開口制限手段が前記ビーム分割手段と一体で構成されていることが好ましい。
【００８２】
前記集光手段が前記記憶媒体のトラッキング方向に沿って変位した場合でも、前記光記憶媒体の記録面から反射してきた光を遮ることがないように、前記開口制限手段の開口は、トラッキング方向とは直交する方向に沿ったサイズよりも前記トラッキング方向に沿ったサイズの方が大きいことが好ましい。
【００８３】
本発明に係る光情報装置は、本発明に係る光ピックアップヘッド装置と、前記光記憶媒体と前記光ピックアップヘッド装置と間の相対的な位置を変化させる駆動部と、前記光ピックアップヘッド装置から出力される信号を受けて演算を行い所望の情報を得る電気信号処理部とを備えたことを特徴とする。
【００８４】
本発明に係る光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを具備し、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均がｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときに、前記ビームの一部の領域を用いない、もしくは前記ビームの前記一部の領域から得られる信号を操作することによって、前記プッシュプル信号の振幅の変化を低減することを特徴とする。
【００８５】
本発明に係る他の光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向に沿った異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均がｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときに、前記複数のビームから得られる信号を操作することにより、前記プッシュプル信号の振幅の変化を低減することを特徴とする。
【００８６】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するように、予め未記録のトラックと記録済みのトラックとを前記光記憶媒体に形成していることが好ましい。
【００８７】
前記記録済みのトラックと前記未記録のトラックとを交互に配置していることが好ましい。
【００８８】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、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用いた光情報再生方法であって、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を高くすることによって前記トラッキング誤差信号のオフセットを低減することを特徴とする。
【００８９】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、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の領域の光ビームから得られる電流信号と前記第２の領域の光ビームから得られる電流信号を同一の変換手段で電圧に変換して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ることでトラッキング誤差信号のオフセットを低減することを特徴とする。
【００９０】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビームを受けて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ビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐された光ビームを複数の領域に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受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでいる光ピックアップと、所望のトラックに光ビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記光記憶媒体に記録された情報信号を生成する情報信号生成手段を用いた光情報再生方法であって、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記分割手段は、前記情報信号と前記プッシュプル信号とを生成するために光ビームを分割し、前記プッシュプル信号は、前記光ビームの中央付近以外の領域からの信号に基づいて生成され、前記光ビームの外周側の領域からの信号に基づいて生成される情報信号の比率よりも、前記光ビームの中央付近の領域からの信号に基づいて生成される情報信号の比率を高めて、前記光記憶媒体に記録された情報を再生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００９１】
本発明によれば、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、及び情報再生方法を提供することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、光情報再生方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】
以下、本発明の光情報装置、光ピックアップヘッド装置及び光情報再生方法の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００９３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１として、光情報装置の構成を示している。光ピックアップヘッド装置４（または光ピックアップとも言う）は、波長λが４０５ｎｍのレーザ光を光記憶媒体４０に照射し、光記憶媒体４０に記録された信号の再生を行う。移送制御器５は、光記憶媒体４０上の任意の位置で情報を記録もしくは再生するために光ピックアップヘッド装置４を光記憶媒体４０の半径方向に沿って移動させる。光記憶媒体４０を駆動するモータ６は、光記憶媒体４０を回転させる。制御器７は、光ピックアップヘッド装置４と移送制御器５とモータ６とを制御する。
【００９４】
増幅器８は、光ピックアップヘッド装置４によって読み取られた信号を増幅する。制御器９には、増幅器８からの出力信号が入力される。制御器９は、この信号に基づいて、光ピックアップヘッド装置４が光記憶媒体４０の信号を読み取る際に必要とされるＦＥ信号やＴＥ信号などのサーボ信号を生成し、これを制御器７に出力する。また、制御器９に入力される信号はアナログ信号であるが、制御器９はこのアナログ信号をディジタル化（２値化）する。復調器１０は、光記憶媒体４０から読み取られてディジタル化された信号を解析するとともに、元の映像や音楽などのデータを再構築し、再構築された信号は出力手器１４から出力される。
【００９５】
検出器１１は、制御器９から出力される信号に基づいてアドレス信号等を検出し、これをシステム制御器１２に出力する。システム制御器１２は、光記憶媒体４０から読み取られた物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報（光記憶媒体管理情報）に基づいて光記憶媒体４０を識別し、記録再生条件等を解読し、この光情報装置全体を制御する。光記憶媒体４０に情報を記録再生する場合、システム制御器１２からの指示に従って、制御器７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は図２において後述する光記憶媒体４０に形成された情報記録面４０ｂの所望の位置の上に光ピックアップヘッド装置４を移動させ、光ピックアップヘッド装置４は光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに情報を記録再生する。
【００９６】
図２は、実施の形態１係る光ピックアップヘッド装置４の構成の一例を示した図である。
【００９７】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散ビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、回折格子５８に入射する。回折格子５８に入射したビーム７０は、０次及び±１次回折光の３つのビームに回折される。０次回折光が情報の記録／再生を行うメインビーム７０ａ、±１次回折光がＴＥ信号の検出を行うためのディファレンシャルプッシュプル（ＤＰＰ）法用の２つのサブビーム７０ｂ及び７０ｃとなる。回折格子５８によって回折される０次回折光７０ａと１つの１次回折光７０ｂもしくは７０ｃの回折効率の比は、サブビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常１０：１〜２０：１に設定され、ここでは２０：１である。回折格子５８で生成された３つのビーム７０ａ〜７０ｃは、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０に形成された透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５によって制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。光記憶媒体４０に形成された透明基板４０ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは、１．５７である。
【００９８】
図３は、光記憶媒体４０に形成された情報記録面４０ｂ上のビームとトラックとの関係を示している。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１はそれぞれ、トラックである。情報はトラックとなる溝上に記録される。トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ−１とトラックＴｎの間に位置し、サブビーム７０ｃがトラックＴｎとトラックＴｎ＋１の間に位置するように、各ビームを配置している。メインビーム７０ａとサブビーム７０ｂ、７０ｃとの各トラックと直交する方向に沿った間隔Ｌは０．１６μｍである。
【００９９】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０ａ〜７０ｃは、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射したビーム７０ａ〜７０ｃは、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの検出レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを経て、光検出器３２に入射する。ビーム７０ａ〜７０ｃには、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０１００】
図４は、光検出器３２と光検出器３２へ入射した７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光検出器３２は全部で８つの受光部３２ａ〜３２ｈを有し、マトリックス状に配置された受光部３２ａ〜３２ｄがビーム７０ａを受光し、受光部３２ｅおよび３２ｆがビーム７０ｂを受光し、受光部３２ｇおよび３２ｈがビーム７０ｃを受光する。受光部３２ａ〜３２ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３２ａ〜Ｉ３２ｈを出力する。
【０１０１】
ＦＥ信号は、光検出器３２から出力される信号Ｉ３２ａ〜Ｉ３２ｄを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｃ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｄ）の演算で得られる。また、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により、すなわち｛（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｄ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３２ｅ＋Ｉ３２ｇ）−（Ｉ３２ｆ＋Ｉ３２ｈ）｝の演算でそれぞれ得られる。ここでＣは、回折格子５８の０次回折光と１つの１次回折光との間の回折効率の比によって決まる係数である。これらのＦＥ信号及びＴＥ信号は、所望のレベルに増幅及び位相補償が行われた後、対物レンズ５６を動かすためのアクチュエータ９１及び９２に供給されて、フォーカス及びトラッキング制御がなされる。
【０１０２】
図５は、光記憶媒体４０に形成されたトラックと直交する方向に沿ってビーム７０ａ〜７０ｃを走査したときに得られるプッシュプル法によるＴＥ信号を示す。光記憶媒体４０の作製時に生じた誤差のため、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂ上に形成されたトラックＴｎ−１とＴｎは、本来の位置から２５ｎｍずれた位置に形成されている。ここでは、メインビーム７０ａとサブビーム７０ｂおよび７０ｃとは、トラックと直交する方向に沿ってｔｐ／２だけずらして配置しているため、図５に示すように、メインビーム７０ａがトラックＴｎ−１とＴｎとの間に位置して、振幅Ｓ１の信号が得られるとき、サブビーム７０ｃはトラックＴｎ−１とＴｎ−２との間に位置して、振幅Ｓ２の信号が得られ、サブビーム７０ｂはトラックＴｎ−１とＴｎとの間におけるトラックＴｎに近い場所に位置して、振幅Ｓ３の信号が得られる。
【０１０３】
振幅Ｓ２の信号と振幅Ｓ３の信号とを平均した信号が、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃとから得られるプッシュプル法によるＴＥ信号であり、ここでは、｜（Ｓ２＋Ｓ３）／２｜＞｜Ｓ１｜の関係にある。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号とを差動演算することによりＴＥ信号が得られる。
【０１０４】
前述したように｜（Ｓ２＋Ｓ３）／２｜＞｜Ｓ１｜の関係にあることから、ＤＰＰ法によってＴＥ信号の振幅の変動が改善される。これは、前述した従来の光情報装置で得られるＴＥ信号は、光記憶媒体におけるトラックの作製位置に誤差がある場合、この誤差がＴＥ信号の振幅にそのまま反映されてしまう。実施の形態１では、トラックと直交する方向に沿ったメインビーム７０ａと異なる位置に別のサブビーム７０ｂおよび７０ｃを照射することにより、メインビーム７０ａが作製位置に誤差のあるトラック上に位置したときでも、サブビーム７０ｂおよび７０ｃは別の場所に位置するので、光記憶媒体４０のトラックを形成する際の作製位置に誤差があっても、この誤差の影響が軽減される。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、従来の光情報装置では０．６９であったものが、実施の形態１に係る光情報装置では０．４４と従来の光情報装置の約２／３に改善される。したがって、実施の形態１に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１０５】
また、従来の光情報装置ではトラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が＋３３ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が−３３ｎｍであったものが、実施の形態１に係る光情報装置では、オフトラックｏｆｔ１が＋１０ｎｍ、オフトラックｏｆｔ２が−１０ｎｍと、従来の光情報装置の約１／３に改善される。したがって、実施の形態１に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置を得ることができる。
【０１０６】
（実施の形態２）
図６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、情報記録面４０ｂ上におけるビームとトラックとの関係を示している。前述した実施の形態１の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置４では、メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ−１とトラックＴｎの間に、サブビーム７０ｃがトラックＴｎとトラックＴｎ＋１の間に位置するように、ビームを配置していた。実施の形態２に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置では、メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｃがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１の間に、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２の間に位置するように、ビームを配置している。すなわち、メインビームとサブビームとの間のトラックと直交する方向に沿った間隔Ｌは（３・ｔｐ）／２＝０．４８μｍである。光ピックアップヘッド装置４における回折格子５８を少し回動することで、実施の形態２に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置を構成することができる。ＴＥ信号は、実施の形態１に示した演算と同様の演算により得ることができる。
【０１０７】
このようにメインビームとサブビームとの間のトラックと直交する方向に沿った間隔Ｌを実施の形態１において図３を参照して前述した間隔よりも広くすることにより、ＴＥ信号振幅の変動は、実施の形態１に係る光情報装置よりも低減することができる。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、実施の形態１に係る光情報装置では０．４４であったものが、実施の形態２に示す光情報装置では０．２１と約１／２に改善される。したがって、実施の形態２に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を更に低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１０８】
また、実施の形態１の光情報装置ではトラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が＋１０ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が−１０ｎｍであったものが、実施の形態２に係る光情報装置では、オフトラックｏｆｔ１が−６ｎｍ、オフトラックｏｆｔ２が＋６ｎｍと、実施の形態１の約１／２に改善される。したがって、実施の形態２に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は更に少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を更に信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１０９】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３３とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光ピックアップヘッド装置４を構成する光検出器３２の代わりに光検出器３３を用いることで、光情報装置を構成することができる。光検出器３３は全部で１２個の受光部３３ａ〜３３ｌを有し、受光部３３ａ〜３３ｈがビーム７０ａを、受光部３３ｉ〜３３ｊがビーム７０ｂを、受光部３３ｋ〜３３ｌがビーム７０ｃを、それぞれ受光する。受光部３３ａ〜３３ｌは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３３ａ〜Ｉ３３ｌを出力する。ＦＥ信号は、光検出器３３から出力される信号Ｉ３３ａ〜Ｉ３３ｈを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ３３ａ＋Ｉ３３ｂ＋Ｉ３３ｅ＋Ｉ３ｆ）−（Ｉ３３ｃ＋Ｉ３３ｄ＋Ｉ３３ｇ＋Ｉ３３ｈ）の演算で得られる。この演算は、複雑な演算に見えるが、光検出器３３が光検出器３２よりも多くの受光部を有しているためであって、実質的には、非点収差法でＦＥ信号を得る一般的な演算である。
【０１１０】
一方、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３３ａ＋Ｉ３３ｈ）−（Ｉ３３ｄ＋Ｉ３３ｅ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３３ｉ＋Ｉ３３ｋ）−（Ｉ３３ｊ＋Ｉ３３ｌ）｝の演算で得る。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号を差動演算することによりＴＥ信号が得られることは、前述した実施の形態１の光情報装置と同様である。
【０１１１】
しかし、第１のプッシュプル信号を生成するのに、メインビーム７０ａの中央付近を受光する受光部３３ｂ、３３ｃ、３３ｆ、３３ｇから出力される信号は用いられていない。また、サブビーム７０ｂを受光する受光部３３ｉと３３ｊは、ビーム７０ｂの中央付近を受光しない。なお、ここで、ビームを受光しない領域の幅は、ビームの直径の７０％としている。同様に、サブビーム７０ｃを受光する受光部３３ｋと３３ｌは、ビーム７０ｃの中央付近を受光しない。すなわち第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームとの中央付近の領域が用いられずに生成される点が前述した実施の形態１および２と異なる。これは、トラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときの変動成分は、ビームの中心付近に多くあり、その部分を用いないことで、改善されるという原理に基づいている。例えば、トラックの位置ずれが３本毎に生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このときの周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０１１２】
ＴＥ信号振幅の変動は、実施の形態２の光情報装置よりも低減することができる。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、本光情報装置では０．１４であり、従来の光情報装置の１／４以下である。したがって、実施の形態３に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を更に低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、更に情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１１３】
また、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が−１１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が＋１１ｎｍであり、従来の光情報装置の約１／３に改善される。したがって、実施の形態３に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は更に少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１１４】
なお、ＴＥ信号を生成する際に用いないビームの中央付近の領域は、トラックピッチｔｐと開口数ＮＡと波長λとに回折角が依存する光記憶媒体による０次回折光と１次回折光が重なる領域を除いた部分とすることで、効果的にＴＥ信号振幅の変動を低減することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
図８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３４とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光ピックアップヘッド装置４を構成する光検出器３２の代わりに光検出器３４を用いることで、光情報装置を構成することができる。光検出器３４は全部で１６個の受光部３４ａ〜３４ｐを有し、受光部３４ａ〜３４ｈがビーム７０ａを、受光部３４ｉ〜３４ｊ、３４ｍ〜３４ｎがビーム７０ｂを、受光部３４ｋ〜３４ｌ、３４ｏ〜３４ｐがビーム７０ｃを、それぞれ受光する。
【０１１６】
１６個の受光部３４ａ〜３４ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３４ａ〜Ｉ３４ｐを出力する。ＦＥ信号は、光検出器３４から出力される信号Ｉ３４ａ〜Ｉ３４ｈを用いて非点収差法により得る。演算については図７を参照して前述した光検出器３３を用いる場合と同様である。
【０１１７】
一方、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３４ａ＋Ｉ３４ｈ）−（Ｉ３４ｄ＋Ｉ３４ｅ）｝−ｋ・｛（Ｉ３４ｂ＋Ｉ３４ｇ）−（Ｉ３４ｃ＋Ｉ３４ｆ）｝−Ｃ・［｛（Ｉ３４ｉ＋Ｉ３４ｋ）−（Ｉ３４ｊ＋Ｉ３４ｌ）｝−ｋ・｛（Ｉ３４ｍ＋Ｉ３４ｏ）−（Ｉ３４ｎ＋Ｉ３４ｐ）｝］の演算で得る。ｋは係数であり、実数である。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号を差動演算することによりＴＥ信号が得られることは、前述した実施の形態１の光情報装置と同様である。
【０１１８】
しかし、第１のプッシュプル信号を生成するのに、メインビーム７０ａの中央付近を受光する受光部３４ｂ、３４ｃ、３４ｆ、３４ｇ、サブビーム７０ｂの中央付近を受光する受光部３４ｍ、３４ｎ、サブビーム７０ｃの中央付近を受光する受光部３４ｏ、３４ｐから出力される信号にそれぞれ係数ｋを掛けて演算している点が、通常のＤＰＰ法による演算と異なっている。これは、トラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときの変動成分は、ビームの中心付近に多くあり、その部分を操作することで、改善されるという原理に基づいている。例えば、トラックの位置ずれが３本毎に生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このときの周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０１１９】
前述した実施の形態３の光情報装置では、単にビームの中央付近を用いないことで、ＴＥ信号の変動を抑えていたが、実施の形態４では、さらに、ＴＥ信号を検出する受光部３４ａ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｈ〜３４ｌに混入している変動成分を受光部３４ｂ、３４ｃ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｍ〜３４ｐで受光されるビーム７０ａ〜７０ｃの中央付近から得られる信号を用いて相殺することで、さらにＴＥ信号の変動を低減している。
【０１２０】
したがって、ＴＥ信号の振幅の変動は、前述した実施の形態２の光情報装置よりも低減することができる。係数ｋ＝−０．４５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．２８、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は０ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は０ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号の変動は１／２以下に低減し、オフトラックはほとんど０に低減できる。すなわち、実施の形態４の光情報装置では、光記憶媒体の作製時にトラックの位置がずれている場合でも、常に溝の中心に情報を記録再生することができる。一方、係数ｋ＝０．３５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．０４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−２１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋２１ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号の変動は殆ど０に低減することができる。したがって、実施の形態４の光情報装置におけるトラッキング制御は極めて安定であり、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。また、オフトラックｏｆｔ１、ｏｆｔ２は溝の中心から見たずれ量を表しているが、本来、光記憶媒体上に常にトラックピッチｔｐで情報が記録されるとし、仮想的にトラックが、常にｔｐの間隔に存在しているとした場合の、トラックＴｎ−１、Ｔｎにおけるオフトラック量をそれぞれオフトラック量ｔｏｆｔ１、ｔｏｆｔ２とすれば、オフトラック量ｔｏｆｔ１は＋４ｎｍ、オフトラック量ｔｏｆｔ２は−４ｎｍと、非常に小さい。すなわち、実施の形態４の光情報装置では、光記憶媒体の作製時に溝の位置がずれている場合でも常に一定のピッチで情報を記録することが可能であり、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１２１】
なお、光検出器３４を構成する受光部３４ａ〜３４ｐでビーム７０ａ〜７０ｃを分割することにより、他の光学部品を追加する必要が無く、光学系を複雑にすることなく本光情報装置を構成することができる。したがって、安価な光情報装置を提供することができる。
【０１２２】
また、係数ｋは、ＴＥ信号の変動量を最小にする値とオフトラックを最小にする値が異なるので、光情報装置の求める性能に応じて、ｋの値を両者の間に設定してもよく、性能バランスのとれた光情報装置となる。
【０１２３】
（実施の形態５）
図９は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４００の構成の一例を示した図である。
【０１２４】
前述した実施の形態１に示す光ピックアップヘッド装置４と本光ピックアップヘッド装置４００の違いは、偏光ビームスプリッタ５２と集光レンズ５９との間にビーム分割素子６０を設けていることと、光検出器３２の代わりに光検出器３５を用いていることである。光ピックアップヘッド装置４の代わりに光ピックアップヘッド装置４００を用いることで、実施の形態５に係る光情報装置を構成することができる。
【０１２５】
図１０は、ビーム分割素子６０の構成を模式的に示している。ビーム分割素子６０は、２種類の領域６０ａと６０ｂとを有している。領域６０ａは透明で、入射したビームをそのまま透過させる。一方、領域６０ｂにはブレーズ化された回折格子が形成されており、入射したビームを効率よく一方向に回折させる。したがって、ビーム７０ａ〜７０ｃが領域６０ａと６０ｂの両方にそれぞれ入射することにより、ビーム７０ａ〜７０ｃはそれぞれ２つに分割される。
【０１２６】
図１１は、光検出器３５とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光検出器３５は全部で１６個の受光部３５ａ〜３５ｐを有し、受光部３５ａ〜３５ｈがビーム分割素子６０の領域６０ａを透過したビーム７０ａ〜７０ｃを、受光部３５ｉ〜３５ｐがビーム分割素子６０の領域６０ｂで回折されたビーム７０ａ〜７０ｃを、それぞれ受光する。全部で１６個の受光部３５ａ〜３５ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３５ａ〜Ｉ３５ｐを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｃ＋Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｋ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｄ＋Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｌ）の演算により得られる。この演算は、複雑な演算に見えるが、光検出器３５が光検出器３２よりも多くの受光部を有しているためであって、実質的には、非点収差法でＦＥ信号を得る一般的な演算である。
【０１２７】
ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｄ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３５ｅ＋Ｉ３５ｇ）−（Ｉ３５ｆ＋Ｉ３５ｈ）｝−ｋ・［｛（Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｌ）−（Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｋ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３５ｍ＋Ｉ３５ｏ）−（Ｉ３５ｎ＋Ｉ３５ｐ）｝］の演算で得る。
【０１２８】
得られるＴＥ信号の特性は、前述した実施の形態４に示す光情報装置と同様である。また、ＴＥ信号を｛（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｄ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｃ）｝−ｋ・｛（Ｉ３５ｅ＋Ｉ３５ｇ）−（Ｉ３５ｆ＋Ｉ３５ｈ）｝の演算で得てもよい。このときのＴＥ信号の特性は、前述した実施の形態３に示す光情報装置と同様である。
【０１２９】
一方、実施の形態５の光情報装置では、光記憶媒体４０に集光されるビーム７０ａ〜７０ｃが有する球面収差量を示す信号である球面収差誤差信号を生成することができる。球面収差誤差信号は、（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｃ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｄ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｋ）−（Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｌ）｝の演算で得られる。すなわち、メインビーム７０ａの中央付近の領域を受光する受光部７０ｉ〜７０ｌから出力される信号を差動演算して第１のＦＥ信号を生成し、メインビーム７０ａの外側付近の領域を受光する受光部７０ａ〜７０ｄから出力される信号を差動演算して第２のＦＥ信号を生成し、第１のＦＥ信号と第１のＦＥ信号とを差動演算して球面収差誤差信号を得ている。ここで、係数Ｃ２は実数であり、所望の球面収差量のときに球面収差誤差信号が０となるように調整するための補正係数である。光ピックアップヘッド装置４に球面収差補正手段を設け、球面収差誤差信号を用いて球面収差補正手段を制御することにより、光記憶媒体４０に集光されるビームが有する球面収差を低減することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。なお、球面収差補正手段は、液晶素子、凹凸の組み合わせレンズ、等、一般的な構成が適用できるので、ここでは説明を略している。
【０１３０】
（実施の形態６）
図１２は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０１の構成の一例を示した図である。
【０１３１】
前述した実施の形態１に示す光ピックアップヘッド装置４と実施の形態６の光ピックアップヘッド装置４０１との間の違いを、以下に述べる。まず、回折格子５８を用いていないため、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂ上には１つのビーム７１が集光されている。また、ビーム分割素子６１を設け、さらに、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化し、アクチュエータ９１と９２は、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４と対物レンズ５６とを駆動して、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う。また、ビーム分割素子６１は、偏光依存性の素子であり、光源１から光記憶媒体４０に向かう往路においては、入射するビーム７１を全て透過する。一方、光記憶媒体４０で反射されたビームが光検出器３６に向かう復路においては、入射するビームの大半の光量は透過するが、一部の光量は回折され、複数の回折光が生成される。また、光検出器３２の代わりに光検出器３６を用いている。光ピックアップヘッド装置４の代わりに光ピックアップヘッド装置４０１を用いることで、実施の形態６に係る光情報装置を構成することができる。
【０１３２】
図１３は、ビーム分割素子６１の構成を模式的に示している。ビーム分割素子６１は、４種類の領域６１ａ〜６１ｄを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６１ａ〜６１ｄからビーム７１ａ〜７１ｄを生成する。
【０１３３】
図１４は、光検出器３６とビーム７１ａ〜７１ｄ、７１０との間の関係を模式的に示している。光検出器３６は全部で８個の受光部３６ａ〜３６ｈを有し、受光部３６ａ〜３６ｄがビーム７１０を、受光部３６ｇがビーム７１ａを、受光部３６ｅがビーム７１ｂを、受光部３６ｆがビーム７１ｃを、受光部３６ｈがビーム７１ｄを、それぞれ受光する。受光部３６ａ〜３６ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３６ａ〜Ｉ３６ｈを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３６ａ＋Ｉ３６ｃ）−（Ｉ３６ｂ＋Ｉ３６ｄ）の演算により得られる。
【０１３４】
一方、ＴＥ信号は、（Ｉ３６ｇ−Ｉ３６ｈ）−ｋ・（Ｉ３６ｅ−Ｉ３６ｆ）の演算で得られる。係数ｋ＝０．３５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．０４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−１９ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋１９ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号振幅の変動は殆ど０にまで低減でき、トラッキング制御は極めて安定になる。
【０１３５】
また、ＴＥ信号は、（Ｉ３６ｇ−Ｉ３６ｈ）の演算で得ても良い。このとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．２４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋１ｎｍであり、光記憶媒体の作製時にトラックの位置がずれている場合でも、常に溝の中心に情報を記録することができる。
【０１３６】
実施の形態６に係る光情報装置では、１つのビーム７１しか、光記憶媒体４０に集光していないため、光記憶媒体４０が大きな偏心を有していた場合でも、ＴＥ信号振幅の変動量が大きくなることはなく、安定にトラッキング制御を行うことができる。
【０１３７】
また、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化し、アクチュエータ９１と９２とで駆動しているために、光記憶媒体４０が偏心を有していて、トラッキング追従する場合でも、ビーム７１を分割する位置は常に一定であるので、光記憶媒体４０の有する偏心量に依存せず、ＴＥ信号振幅の変動は、常に安定して低減することができる。また、ビーム７１を分割する幅を、光記憶媒体の有する偏心を考慮せずに、ＴＥ信号振幅の変動が最も低減できるように設定することが可能であり、よりＴＥ信号振幅の変動を低減できる光情報装置となる。また、トラッキング追従したときにＴＥ信号に発生するオフセットも少なくできる。
【０１３８】
また、回折格子５８を設けていないので、光記憶媒体４０に情報を記録するために必要な光源１から出射する出力は、前述した光ピックアップヘッド装置４と比較して少なくて済むので、光源１の負担はその分軽くなり、光源１の寿命が長くなる。したがって、長期に渡って使用可能な光情報装置を提供することができる。
【０１３９】
また、ビーム分割素子６１の領域６１ａ〜６１ｄに、回折光が光検出器３６上で焦点を結ぶように、レンズ効果を持たせることで、受光部３６ｅ〜３６ｈの大きさを小さくすることができる。受光部３６ｅ〜３６ｈの大きさが小さい程、迷光の影響をうけにくくなるので、その分、安定したトラッキング制御を行うことができるようになる。光記憶媒体に複数の情報記録面を有する光記憶媒体を用いた場合には、特に有効である。受光部の大きさを小さくしたときには、その分、集光レンズ５９の焦点距離を短くしても、すなわち検出光学系の倍率を低くしても、迷光の影響が大きくならないので、経時変化に対して安定な光情報装置を提供することができる。
【０１４０】
（実施の形態７）
図１５は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３７とビーム７１ｂ〜７１ｃ、７１０との間の関係を模式的に示している。前述した実施の形態６に示す光検出器３６に代わりに光検出器３７を用いることで実施の形態７に係る光情報装置を構成することができる。光検出器３７は光検出器３６から受光部３６ｇと３６ｈとを無くしたものと同等である。光検出器３７は全部で６個の受光部３７ａ〜３７ｆを有し、受光部３７ａ〜３７ｄがビーム７１０を、受光部３７ｅがビーム７１ｂを、受光部３７ｆがビーム７１ｃを、それぞれ受光する。
【０１４１】
ＴＥ信号は、｛（Ｉ３７ａ＋Ｉ３７ｄ）−（Ｉ３７ｂ＋Ｉ３７ｃ）｝−ｋ・（Ｉ３７ｅ−Ｉ３７ｆ）の演算で得られる。係数ｋを適切に選ぶことにより、前述した実施の形態６に示す光情報装置と同等の特性を得ることができる。光検出器３７は実施の形態６の光検出器３６よりも小さく、その分小型の光ピックアップヘッド装置となる。また、光検出器３７は光検出器３６よりも受光部数が少ないので、その分、信号を処理する回路の規模も小さくなり安価となる。
【０１４２】
また、ビーム分割素子の領域６１ａと６１ｄから回折光を生成しなくてもよいので、領域６１ａと６１ｄを形成せず、単にビームが透過するようにすれば、その分、ビーム７１０の光量が増加するので、光記憶媒体４０に記録された情報を読み出す際のＳ／Ｎが良くなる。
【０１４３】
（実施の形態８）
図１６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ビーム分割素子６２の構成を模式的に示している。前述した実施の形態６に示すビーム分割素子６１の代わりにビーム分割素子６２を、光検出器３６に代わりに光検出器３８を用いることで実施の形態８に係る光情報装置を構成することができる。ビーム分割素子６２は、２種類の領域６２ａ〜６２ｂを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６２ａ〜６２ｂからビーム７３ａ〜７３ｂを生成する。
【０１４４】
図１７は、光検出器３８とビーム７３ａ〜７３ｂ、７１０との関係を模式的に示している。
【０１４５】
光検出器３８は全部で１２個の受光部３８ａ〜３８ｌを有し、受光部３８ａ〜３８ｄがビーム７１０を、受光部３８ｅ〜３８ｈがビーム７３ａを、受光部３８ｉ〜３８ｌがビーム７３ｂを、それぞれ受光する。受光部３８ａ〜３８ｌは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３８ａ〜Ｉ３８ｌを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３８ａ＋Ｉ３８ｃ）−（Ｉ３８ｂ＋Ｉ３８ｄ）の演算により得られる。
【０１４６】
ＴＥ信号は、（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｈ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｇ）の演算で得られる。また、｛（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｈ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｇ）｝−ｋ・｛（Ｉ３８ｉ＋Ｉ３８ｌ）−（Ｉ３８ｊ＋Ｉ３８ｋ）｝の演算で得ても良い。ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化した場合には、どちらの演算でも構わないが、ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化しない場合には、後者の演算を用いることが好ましい。後者の演算では、トラッキング追従により、アクチュエータが移動した場合にＴＥ信号に生じるオフセットは前者よりも小さくなるからである。
【０１４７】
球面収差誤差信号は、（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｇ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｈ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３８ｉ＋Ｉ３８ｋ）−（Ｉ３８ｊ＋Ｉ３８ｌ）｝の演算で得られる。
【０１４８】
実施の形態８に係る光情報装置は、実施の形態５に示す光情報装置と同様に、ＴＥ信号振幅の変動を低減できる。また、球面収差誤差信号の品質は、実施の形態５に示す光情報装置よりも良好であり、より精度よく球面収差を補正することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１４９】
また、ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化せずに、偏光ビームスプリッタ５２から光検出器３８に至る光路中に配置しても構わない。その場合には、ビーム分割素子６２が偏光依存性を有している必要はなく、無偏光型の素子で構わない。極めて安価な樹脂成形でビーム分割素子６２が作製できるので、その分安価な光情報装置を提供することができる。
【０１５０】
（実施の形態９）
図１８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ビーム分割素子６３の構成を模式的に示している。前述した実施の形態６に示すビーム分割素子６１の代わりにビーム分割素子６３を、光検出器３６に代わりに光検出器３９を用いることで実施の形態９に係る光情報装置を構成することができる。ビーム分割素子６３は、３種類の領域６３ａ〜６３ｃを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６３ａ〜６３ｃからビーム７４ａ〜７４ｃを生成する。
【０１５１】
図１９は、光検出器３９とビーム７４ａ〜７４ｃ、７１０との関係を模式的に示している。光検出器３９は全部で１６個の受光部３９ａ〜３９ｐを有し、受光部３９ａ〜３９ｄがビーム７１０を、受光部３９ｅ〜３９ｈがビーム７４ａを、受光部３９ｉ〜３９ｌがビーム７４ｂを、受光部３９ｍ〜３９ｐがビーム７４ｃを、それぞれ受光する。受光部３９ａ〜３９ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３９ａ〜Ｉ３９ｐを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３９ａ＋Ｉ３９ｃ）−（Ｉ３９ｂ＋Ｉ３９ｄ）の演算により得られる。
【０１５２】
ＴＥ信号は、（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）の演算で得られる。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｈ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｇ）｝の演算で得ても良い。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｌ）−（Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｋ）｝の演算で得ても良い。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｌ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｋ）｝の演算で得ても良い。いずれの演算を用いた場合も、ＴＥ信号振幅の変動を低減できる。ビーム分割素子６３を対物レンズ５６と一体化した場合には、いずれの演算でも構わないが、ビーム分割素子６３を対物レンズ５６と一体化しない場合には、２番目以降の演算を用いることが好ましい。２番目以降の演算では、トラッキング追従により、アクチュエータが移動した場合にＴＥ信号に生じるオフセットは前者よりも小さくなる。１番目の演算と４番目の演算とのいずれかを用いた場合、前述した実施の形態６に示す光情報装置と同様の特性が得られる。また、２番目の演算を用いた場合には、デフォーカスが生じた場合でも、オフトラックが少なく、デフォーカス等の外乱に対して信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１５３】
球面収差誤差信号は、（Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｋ）−（Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｌ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｏ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｈ＋Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｐ）｝の演算で得られる。また、球面収差誤差信号の品質は、前述した実施の形態５に示す光情報装置よりも良好であり、より精度よく球面収差を補正することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１５４】
これまでに述べた実施の形態では、全てＴＥ信号振幅の変動を抑えるためにビームの中央付近の幅をビームの直径の０．７倍としたが、これはΔＰＰとオフトラックの改善量とを比較できるように同一の条件にしたためであって、この範囲に特に制約はなく、自由に設定することができる。必ずしも直線で分割する必要がないことも勿論である。
【０１５５】
また、いままで、溝を形成する際の位置誤差によってＴＥ信号振幅の変動が生じている場合について説明したが、溝の幅、深さに誤差がある場合や、光記憶媒体において情報が記録されたトラックと情報が未記録のトラックとの間の境界付近でも同様にＴＥ信号振幅の変動が生じるが、これらの場合にも本発明は有効である。
【０１５６】
（実施の形態１０）
図２０は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０２の構成の一例を示した図である。
【０１５７】
前述した実施の形態５に示す光ピックアップヘッド装置４００と実施の形態１０に係る光ピックアップヘッド装置４０２との違いは、回折格子５８を用いていないこと、光記憶媒体４１が２つの情報記録層４１ｂと４１ｃを有していること、ビーム分割素子６０の代わりにビーム分割素子６４を、光検出器３５の代わりに光検出器４５をそれぞれ用いていることである。回折格子５８を用いていないため、光源１から出射された１つのビーム７０が光記憶媒体４１の情報記録面上に集光される。
【０１５８】
光記憶媒体４１は２つの情報記録面４１ｂと４１ｃとを有しているが、ここでは対物レンズ５６で集光されたビーム７０が、情報記録面４１ｃに焦点を結んでいるときの様子を示している。光記憶媒体４１は、透明基板４１ａと情報記録面４１ｂ、４１ｃからなり、光記憶媒体４１の光が入射する面から情報記録面４１ｃまでの距離ｄ２を１００μｍ、情報記録面４１ｂと４１ｃの間隔ｄ１を２５μｍとしている。また、ここでは図示していないが、情報記録面４１ｂと４１ｃとに形成されるトラックの周期ｔｐは、０．３２μｍである。
【０１５９】
また、光源１の波長λは４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。情報記録面４１ｂと４１ｃの等価的な反射率はそれぞれ４〜８％程度である。ここで、等価的な反射率は、光記憶媒体４１に入射するビームの光量を１としたとき、情報記録面４１ｂもしくは４１ｃで反射された後に、光記憶媒体４１を再び出射する際のビームの光量を示している。情報記録面４１ｃは、入射したビームの光量の大半を吸収もしくは反射するが、情報記録面４１ｂは、情報記録面４１ｃにビームを到達させるために、入射したビ−ムの約５０％の光量を透過させ、残りの５０％の光量を吸収もしくは反射する。
【０１６０】
光記憶媒体４１の情報記録面４１ｃで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６を透過した後、偏光ビームスプリッタ５２で反射されて、ビーム分割素子６４に入射する。ビーム分割素子６４は複数のビーム７５を生成し、ビーム分割素子６４で生成された複数のビーム７５は、シリンドリカルレンズ５７を透過して非点収差が付与された後、光検出器４５で受光される。
【０１６１】
図２１は、ビーム分割素子６４の構成を、図２１は、光検出器４５と光検出器４５で受光されるビーム７５との関係を、それぞれ模式的に示している。ビーム分割素子６４は、全部で７種類の領域６４ａ〜６４ｇを有している。ビーム分割素子６４において、Ｄは偏光ビームスプリッタ５２によって反射された後にビーム分割素子６４に入射するビーム７０の直径を示しており、通常２〜４ｍｍ程度に設計される。ここでは、３ｍｍとしている。
【０１６２】
ビーム７５は、０次回折光である７５ａと７つの１次回折光である７５ｂ〜７５ｈとを含んでいる。ビーム分割素子６４は、一種の回折格子であり、ここでは、０次回折光の回折効率を８０％、１次回折光の回折効率を８％としている。０次回折光の回折効率を１次回折光の回折効率よりも高くしているのは、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃに記録された情報を、０次回折光を用いて読み出し、１次回折光は、トラッキング誤差信号の生成のみに用いるためである。０次回折光の回折効率を高くする程、情報記録面４１ｂ及び４１ｃに記録された情報を読み出す際の信号対雑音比を高くすることができるので、忠実に情報を再生できる。
【０１６３】
ビーム７５ａは領域６４ａ〜６４ｇから、ビーム７５ｂは領域６４ａから、ビーム７５ｃは領域６４ｂから、ビーム７５ｄは領域６４ｃから、ビーム７５ｅは領域６４ｄから、ビーム７５ｆは領域６４ｅから、ビーム７５ｇは領域６４ｆから、ビーム７５ｈは領域６４ｇから、それぞれ生成される。領域６４ａ〜６４ｇに形成するパターンは、いずれも等周期で直線状の単純格子である。トラッキング制御に応じて、ビーム分割素子６４上でビーム７０が矢印ＴＲＫの方向に沿って移動する。
【０１６４】
ビーム７０の半径ｒよりも十分大きく領域６４ａ〜６４ｆを形成することで、トラッキング制御時に、ＴＥ信号が低下することを防止している。ここでは、領域６４ａ〜６４ｆの矢印ＴＲＫの方向に沿った大きさｈ３を、ビーム７０の半径ｒに比べて、それぞれ５００μｍ大きくしている。一方、トラッキング追従方向を示す矢印ＴＲＫとは直交する方向に沿った大きさについては、光ピックアップヘッド装置を組み立てる際のビーム分割素子６４とビーム７０との位置ずれ公差分だけあれば良いので、通常１０〜１００μｍあれば十分であり、ここでは、幅ｈ４をビーム７０の直径Ｄよりも１００μｍ大きくしている。また、幅ｈ１を０．３５Ｄ、幅ｈ２を０．６Ｄとしている。
【０１６５】
図２２を参照すると、光検出器４５は、全部で１０個の受光部４５ａ〜４５ｊを有している。受光部４５ａ〜４５ｄはＦＥ信号と光記憶媒体４１に記録された情報を再生するための信号との検出に、受光部４５ｅ〜４５ｊはＴＥ信号の検出にそれぞれ用いられる。ＦＥ信号を検出するための受光部４５ａ〜４５ｄとＴＥ信号を検出するための受光部４５ｅ〜４５ｊとを同一の半導体基板上に形成することで、光ピックアップヘッド装置を小型にすることができ、また光ピックアップヘッド装置を組み立てる際の工数を少なくすることができる。
【０１６６】
ビーム７５ａは４つの受光部４５ａ〜４５ｄで、ビーム７５ｂは受光部４５ｅで、ビーム７５ｃは受光部４５ｆで、ビーム７５ｄは受光部４５ｇで、ビーム７５ｅは受光部４５ｈで、ビーム７５ｆは受光部４５ｉで、ビーム７５ｇは受光部４５ｊで、それぞれ受光される。ビーム７５ｈは、どの受光部でも受光されないようにしている。この構成により、先に述べた実施の形態３等と同様に光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減している。
【０１６７】
また、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、不要な光がＴＥ信号を検出するために用いられる受光部に入射することを避ける役目も果たしている。受光部４５ａ〜４５ｊは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｊを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ４５ａ＋Ｉ４５ｃ）−（Ｉ４５ｂ＋Ｉ４５ｄ）の演算により得られる。ＴＥ信号の検出方法については後述する。
【０１６８】
ビーム７５ａ〜７５ｈは、情報記録面４１ｃで反射されたビーム７０がビーム分割素子６４に入射して生成されたビームであるが、光記憶媒体４１は、２つの情報記録面４１ｂと４１ｃとを有しているので、情報記録面４１ｂで反射されたビームも偏光ビームスプリッタ５２で反射された後に、ビーム分割素子６４に入射して、ビーム分割素子６４では回折光が生成される。ビーム７６ａ〜７６ｈは、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７０がビーム分割素子６４に入射して、生成された回折光である。ビーム７６ａは領域６４ａ〜６４ｇから、ビーム７６ｂは領域６４ａから、ビーム７６ｃは領域６４ｂから、ビーム７６ｄは領域６４ｃから、ビーム７６ｅは領域６４ｄから、ビーム７６ｆは領域６４ｅから、ビーム７６ｇは領域６４ｆから、ビーム７６ｈは領域６４ｇから、それぞれ生成される。
【０１６９】
ビーム７０は、情報記録面４１ｃに焦点を結ぶようにしているので、情報記録面４１ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、ビーム７６ａ〜７６ｈも光検出器４５上で大きくデフォーカスをしている。ここで、ビーム７６ａ〜７６ｈが、いずれも受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにしている。これは、ビーム７６ａ〜７６ｈが、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射すると、その入射の程度に応じてＴＥ信号に乱れが生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。ここでは、ビーム７６ａの半径よりも遠い位置に受光部４５ｅ〜４５ｊを形成することで、ビーム７６ａが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにしている。
【０１７０】
また、受光部４５ｅ〜４５ｊを近接して形成し、ビーム７５ｂ〜７５ｇを受光している。また、図２１に示すビーム分割素子６４の中央部に領域６４ｇを設け、領域６４ｇから生成されたビーム７５ｈをＴＥ信号の生成には用いていない。このような配置により、ビーム７６ｂ〜７６ｇは、受光部４５ｅ〜４５ｊの外側に位置し、すなわち、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しない。更に、ビーム７５ｈをビーム７５ｂ〜７５ｇとは直交する方向に回折させている。このことにより、受光部４５ｅ〜４５ｊをビーム７６ａが入射しない位置に形成することで、ビーム７６ｈは、確実に受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しなくなる。
【０１７１】
また、トラッキング制御に応じて、ビーム７６ａは矢印ＴＲＫの方向に沿って移動する。矢印ＴＲＫの方向とは直交する方向に受光部４５ｅ〜４５ｊを形成することにより、トラッキング制御によって、ビーム７６ａが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射することは無くなり、その分、受光部４５ｅ〜４５ｊを受光部４５ａ〜４５ｄに近づけて形成することができる。その分、光検出器４５の大きさは小さくなり、安価な光ピックアップヘッド装置を提供することができる。
【０１７２】
ビーム７６ｂ〜７６ｇが受光部４５ｅ〜４５ｊへ入射しない条件として、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ１が、２・ｈ１／Ｄ・ｄ１／ｎ２・α・ＮＡ以下であればよい。また、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ２についても同様に、２・ｈ２／Ｄ・ｄ１／ｎ２・α・ＮＡ以下であればよい。ここで、ｄ１は情報記録面４１ｂと４１ｃとの間の間隔、ｎ２は、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂと４１ｃとの間に存在する媒質の屈折率、αは、光記憶媒体４１から光検出器４５に至る光学系の横倍率、Ｄはビーム分割素子６４上におけるビーム７０の直径、ｈ１とｈ２は、ビーム分割素子６４の領域６４ｇの幅、ＮＡは対物レンズ５６の開口数である。ここでは、横倍率αは、大略ｆ３／ｆ２となる。この条件を満足するように、ビーム分割素子６４の領域６４ｇの幅ｈ１と幅ｈ２、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ１と幅Ｓ２を設定する。光学系の横倍率は４〜４０倍程度が適切である。
【０１７３】
なお、ここでは、光記憶媒体４１が情報記録面を２つ有する場合について説明したが、光記憶媒体が３つ以上の情報記録面を有している場合でも同様に本発明を適用することができる。また、光記憶媒体の光が入射する面（以下表面とする）は通常、反射防止膜が形成されないので、光記憶媒体の表面でもビームが反射された後、光検出器に向かう。この光記憶媒体の表面で反射されたビームも、トラッキング制御を不安定にすることがあるので、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないことが望ましい。光記憶媒体の表面で反射されたビームについても、先に述べた設計方法により、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにすることが可能である。すなわち、情報記録面４１ｂと４１ｃとの間隔ｄ１に代わりに、所望の情報記録面と、光記憶媒体の表面等、他のビームを反射する面との間の間隔ｄを用いることで、任意の面に拡張することができる。
【０１７４】
図２３は、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示している。受光部４５ｅと４５ｆから出力される信号Ｉ４５ｅとＩ４５ｆは差動演算部８０１で差動演算がなされる。差動演算された信号であるＩ４５ｆ−Ｉ４５ｅは、所謂プッシュプル法によるＴＥ信号である。
【０１７５】
ビーム分割素子６４を対物レンズ５６と一体化していないため、光記憶媒体４１の偏心に応じて対物レンズ５６をトラッキング追従させると、ＴＥ信号にトラッキング追従に応じたオフセットの変動が生じる。そこで、図２３に示す信号処理部では、受光部４５ｇと４５ｈから出力される信号Ｉ４５ｇとＩ４５ｈは加算部８０２で、受光部４５ｉと４５ｊから出力される信号Ｉ４５ｉとＩ４５ｊは加算部８０３で、それぞれ加算される。加算部８０２と８０３とから出力される信号は、差動演算部８０４で差動演算がなされる。差動演算部８０４から出力される信号は、可変利得増幅部８０５に入力され、所望の信号強度に増幅もしくは減衰がなされる。ここでは、約２．５の増幅度を持たせている。可変利得増幅部８０５から出力される信号は、差動演算部８０１から出力される信号が有するオフセット変動と同じ変動を有する。これらのオフセット変動は、偏芯を有する光記憶媒体に対してトラッキング動作を行ったときや、アクセス動作を行ったとき、等に生じる。
【０１７６】
差動演算部８０６は、差動演算部８０１から出力される信号と可変利得増幅部８０５から出力される信号とを受けて差動演算を行うことで、差動演算部８０１から出力される信号が有する上述のオフセット変動を減ずる。差動演算部８０６から出力される信号は、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無いＴＥ信号であるが、そのままでは、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃの反射率、光記憶媒体４１に照射するビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、除算部８０８に入力して、一定の振幅になるようにする。
【０１７７】
受光部４５ａ〜４５ｄから出力される信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｄは加算部８０７で加算された後、除算部８０８に除算を行う信号として入力される。加算部８０７から出力される信号は、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃの反射率や光記憶媒体４１に照射するビームの強度に比例した信号であり、除算部８０８から出力される信号は所望の強度を有するＴＥ信号となる。
【０１７８】
実施の形態１０に係る光ピックアップヘッド装置及び信号処理部を用いた光情報装置では、光記憶媒体が複数の情報記録面を有する場合でも、安定なトラッキング動作が可能であり、信頼性の高い光情報装置となる。また、ビーム７５ｄ〜７５ｇを受光部４５ｇ〜４５ｊでそれぞれ受光しているため、受光部４５ｇ〜４５ｊから出力される信号の強度を比較することにより、ビーム分割素子６４の設定位置がビーム７０に対してどのような位置にあるのかを容易に認識することができる。そのため、ビーム分割素子６４をビーム７０に対して精度良く設定するための調整が容易にでき、光ピックアップヘッド装置の生産性を高めることができる。
【０１７９】
勿論、前述した実施の形態６に示す光ピックアップヘッド装置と同様に、ビーム分割素子６４を偏光依存性素子で作製し、対物レンズ５６と一体化してもよい。その場合、ビーム分割素子６４上のビーム７０の位置は、常に一定になるので、領域６４ｇの幅ｈ１を広くしても、ＴＥ信号の振幅の低下はない。その分、受光部４５ｅ〜４５ｊにビーム７６ｄ〜７６ｇが入射しにくくなる。
【０１８０】
（実施の形態１１）
図２４は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４６とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２における光検出器４５の代わりに光検出器４６を用い、ビーム分割素子６４の領域６４ｄと６４ｆに形成するパターンを少し変更することにより、実施の形態１１に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８１】
この光ピックアップヘッド装置においては、ビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４６ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４６ｈで、それぞれ受光している。更に、ビーム７５ｄと７５ｅを受光部４６ｇ上で、ビーム７５ｆと７５ｇを受光部４６ｈ上で、それぞれ重ねることにより、受光部４６ｇと４６ｈが、大きくならないようにしている。そのため、光検出器４６の大きさは図２２を参照して前述した光検出器４５よりも小さくでき、光検出器４６は光検出器４５よりも安価となる。また、受光部４６ｅ〜４６ｈが占める面積は、前述した受光部４５ｅ〜４５ｊが占める面積よりも小さく、その分、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４６ｅ〜４６ｈに入りにくくなり、実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置を用いた場合よりも更にＴＥ信号の変動を低減でき、安定なトラッキング制御を行うことができる。勿論、光記憶媒体４１の表面で反射されたビームに対しても同様である。
【０１８２】
ビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４６ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４６ｈで、それぞれ受光するために、図２１に示すビーム分割素子６４の領域６４ｄと６４ｆとに形成するパターンの周期と空間周波数軸とを少し変更している。領域６４ｄと６４ｆとに形成するパターンは、いずれも等周期で直線状の単純格子である。なお、受光部４６ａ〜４６ｄは前述した受光部４５ａ〜４５ｄと同様である。
【０１８３】
また、加算部８０２と８０３が不要となるので、その分安価な光情報装置を提供することができる。また、光学的にビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４６ｇ〜４６ｈに入射しないように、受光部４６ｇ〜４６ｈを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４６ｇ〜４６ｈに入射する場合がある。しかしながら、受光部４６ｇ〜４６ｈの面積が前述した受光部４５ｅ〜４５ｊの面積よりも狭くなる分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１８４】
（実施の形態１２）
図２５は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４７とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２における光検出器４５の代わりに光検出器４７を用い、ビーム分割素子６４の領域６４ａ〜６４ｆに形成するパターンを少し変更することにより、実施の形態１２に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８５】
この光ピックアップヘッド装置においては、前述した実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置と同様にビーム７５ｄと７５ｅとを１つの受光部４７ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇとを１つの受光部４７ｈで、それぞれ受光し、更に、ビーム７５ｄと７５ｅを受光部４７ｇ上で、ビーム７５ｆと７５ｇを受光部４７ｈ上で、それぞれ重ねている。
【０１８６】
更に、シリンドリカルレンズ５７をビーム７５ｂ〜７５ｇが透過することにより付与される非点収差を相殺して、光検出器４７上で焦点を結ぶように、図２１に示すビーム分割素子６４の領域６４ａ〜６４ｆに形成するパターンに、パワーを持たせているということである。したがって、光検出器４７上のビーム７５ｂ〜７５ｈは、前述した光検出器４６上のビーム７５ｂ〜７５ｈよりも小さく、その分、受光部４７ｅ〜４７ｈを受光部４６ｅ〜４６ｈよりも小さくでき、光検出器４７は光検出器４６よりも更に安価となる。
【０１８７】
また、受光部４７ｅ〜４７ｈが占める面積は、前述した受光部４６ｅ〜４６ｊが占める面積よりも小さく、その分、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４７ｅ〜４７ｈに入りにくくなり、更に安定なトラッキング制御を行うことができる。勿論、光記憶媒体４１の表面で反射されたビームに対しても同様である。なお、受光部４７ａ〜４７ｄは前述した受光部４６ａ〜４６ｄと同様である。また、光学的にビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４７ｅ〜４７ｈに入射しないように、受光部４７ｅ〜４７ｈを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４７〜４７ｈに入射する場合がある。しかしながら、受光部４７ｅ〜４７ｈの面積が小さくなる分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置を用いた場合よりもよりも更にＴＥ信
号の変動を低減でき、安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１８８】
（実施の形態１３）
図２６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６５を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０における図２１に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６５を用いることにより、実施の形態１３に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８９】
ビーム分割素子６５における領域６５ａ〜６５ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６５との違いは、領域６４ｇに相当する領域６５ｇの幅ｈ５が狭く、その分、領域６５ｃ〜６５ｆの範囲が広くなっていることである。
【０１９０】
領域６５ｃ〜６５ｆの範囲を図２１に示す領域６４ｃ〜６４ｆよりも広くすることで、図２２に示す受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は増加し、その分、可変利得増幅部８０５の増幅度を小さくすることができる。ここでは幅ｈ６を０．３５Ｄとすることで、可変利得増幅部８０５の増幅度を約２．３倍に下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号が、加算部８０２、８０３等で発生し、出力される信号に付加されることのある電気的なオフセットの影響を低減することができる。
【０１９１】
また、ビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４５ｇ〜４５ｊに光学的に入射しないように、受光部４５ｇ〜４５ｊを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４５ｇ〜４５ｊに入射する場合がある。しかしながら、受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量が増加する分、意図しない迷光の光量は相対的に低下するので、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１９２】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０１９３】
（実施の形態１４）
図２７は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６６を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６６を用いることにより、実施の形態１４に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１９４】
ビーム分割素子６６における領域６６ａ〜６６ｇはそれぞれ、図２１を参照して前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６６の違いは、領域６４ｇに相当する領域６６ｇの幅が広く、その分、領域６６ａ〜６６ｂの範囲が狭くなっていることである。
【０１９５】
領域６６ａ〜６６ｂの範囲を領域６４ａ〜６４ｂよりも狭くすることで、受光部４５ｅ〜４５ｆで受光されるビーム７５ｂ〜７５ｃの光量は低下するが、その分、図２３を参照して前述した可変利得増幅部８０５の増幅度を小さくすることができる。ここでは、幅ｈ２を０．３５Ｄ、幅ｈ５を０．６５Ｄとしていることで、可変利得増幅部８０５の増幅度を約１．４倍に下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。
【０１９６】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０１９７】
また、幅ｈ２を０．３Ｄ〜０．５Ｄとすることで、光記憶媒体４１の情報記録面が有するトラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することで生じるＴＥ信号振幅の変動を非常に小さくすることができ、安定に情報を記録可能な光情報装置を提供することができる。
【０１９８】
（実施の形態１５）
図２８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６７を模式的に示した図である。図２１を参照して前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６７を用いることにより、実施の形態１５に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１９９】
ビーム分割素子６７における領域６７ａ〜６７ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６７との違いは、領域６７ａと６７ｂの一部分に領域６７ｈ〜６７ｋを設け、その分、領域６７ａと６７ｂを狭くしていることである。
【０２００】
領域６７ｈ〜６７ｋには領域６７ｇと同じパターンを記録している。すなわち、領域６７ｈ〜６７ｋから生成されるビームは受光部４５ｅ〜４５ｊで受光されないようにしている。領域６７ａと６７ｂとを狭くすることにより、その分、領域６７ａと６７ｂから生成されるビーム７６ｂと７６ｃが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しにくくなる。特に、ビーム分割素子６７から生成されるビームが図２０を参照して前述したシリンドリカルレンズ５７を透過するときに有効である。
【０２０１】
また、領域６７ｈ〜６７ｋを設けることにより、領域６７ａと６７ｂとから生成されるビーム７５ｂと７５ｃとに含まれる、トラッキング追従に応じたオフセット変動は小さくなり、その分、図２３に示す可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。また、領域６７ｈ〜６７ｋを設けてもＴＥ信号の振幅は低下しない。
【０２０２】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０２０３】
（実施の形態１６）
図２９は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構
成するビーム分割素子６８を模式的に示した図である。前述した実施の形態１５に示すビーム分割素子６７の代わりに、ビーム分割素子６８を用いることにより、実施の形態１６に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０２０４】
ビーム分割素子６８における領域６８ａ〜６８ｋはそれぞれ、前述したビーム分割素子６７における領域６７ａ〜６７ｋに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６８とビーム分割素子６７との違いは、領域６８ｈ〜６８ｋに形成するパターンが領域６７ｈ〜６７ｋに形成するパターンと異なることである。
【０２０５】
領域６８ｈには領域６８ｃと同じパターンを、領域６８ｉには領域６８ｄと同じパターンを、領域６８ｊには領域６８ｅと同じパターンを、領域６８ｋには領域６８ｆと同じパターンを、それぞれ記録している。このため、ビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は増加し、図２３に示す可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。また、受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量が増加する分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０２０６】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０２０７】
なお、これまでに述べたビーム分岐素子６４〜６８における領域６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂ、６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ、６８ａおよび６８ｂは、プッシュプル法によるＴＥ信号を検出する領域である。幅ｈ２は、（１−（λ／２／ｔｐ／ＮＡ）２）１／２・Ｄ〜（１−（λ／２／ｔｐ／ＮＡ）２）１／２・Ｄ／２程度の範囲で、良好なＴＥ信号を得ることができる。また、幅ｈ１は、（λ／ｔｐ／ＮＡ−１−Δ）・Ｄ以下であれば、トラッキング制御に対応して、ビーム分割素子上でビーム７０が移動しても、全くＴＥ信号の劣化はない。幅ｈ１が１．５・（λ／ｔｐ／ＮＡ−１−Δ）・Ｄ以下であれば実用上問題のない良好なＴＥ信号が得られる。
【０２０８】
なお、Δは、ビーム分割素子上でのビーム７０の直径を１として規格化したときのビーム分割素子上をビーム７０が動く距離である。勿論、幅ｈ２を更に大きくしたい場合や、ＴＥ信号の振幅を常に一定に保ちたい場合には、トラッキング制御に対応して、ＴＥ信号の振幅が一定となるような振幅制御部を設けてもよい。トラッキング制御がどのような状態にあるかについては、例えば図２３に示す差動演算部８０４の出力から容易に知ることができる。
【０２０９】
（実施の形態１７）
図３０は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示した図である。図２３を参照して前述した実施の形態１０に示す信号処理部の代わりに、本信号処理部を用いることにより、実施の形態１７に係る光情報装置を構成できる。
【０２１０】
受光部４５ｅ〜４５ｊから出力される信号Ｉ４５ｅ〜Ｉ４５ｊが、差動演算部８０６で差動演算されることは、図２３を参照して前述した実施の形態１０に示した信号処理部と同様である。受光部４５ａ〜４５ｄから出力される信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｄは、加算部８０７で加算される。
【０２１１】
図３１は、加算部８０７で加算された信号をオシロスコープで観察した時の様子を示す図であり、所謂アイパターンである。加算部８０７から出力された信号は、低域濾波部８０９と振幅検出部８１１とに入力される。低域濾波部８０９では、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに記録されたマーク及びスペースからなる信号よりも十分低い周波数成分に応じた信号を出力する。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されている場合には図３１に示す信号強度Ｉｄｃが出力される。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されていない場合には図３１に示す信号強度Ｉｔが出力される。
【０２１２】
一方、振幅検出部８１１では、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに記録されたマーク及びスペースからなる信号周波数成分の振幅に応じた信号を出力する。振幅検出部８１１は、一般的な実効値を検出する回路を用いることができる。また、包絡線を検出する回路等、振幅に応じた信号を出力可能で有れば、特に制約はない。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されている場合には図３１に示す信号強度Ｉｒｆに応じた信号が出力される。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されていない場合には０が出力される。
【０２１３】
低域濾波部８０９と振幅検出部８１１とから出力される信号は、それぞれ可変利得増幅部８１０と８１２とに入力され、所望の信号強度に増幅もしくは減衰がなされる。可変利得増幅部８１０と８１２とから出力される信号は、加算部８１３で加算された後、除算部８０８に除算を行う信号として入力される。
【０２１４】
加算部８０７と低域濾波部８０９と振幅検出部８１１と可変利得増幅部８１０と８１２と加算部８１３とは、記録未記録検出手段を構成している。除算部８０８は、振幅制御手段を構成している。
【０２１５】
図３２は、可変利得増幅部８１０と８１２との利得の一例を示す図である。直線ｋ２は可変利得増幅部８１０の利得を、直線ｋ３は可変利得増幅部８１２の利得を、それぞれ示している。可変利得増幅部８１０の利得は、デフォーカスに依存せず一定の値としているが、可変利得増幅部８１２の利得は、情報記録面４１ｂもしくは４１ｃに集光されるビームのデフォーカスの状態に依存して変化させている。ここでは、直線ｋ３によって示される利得の値を、デフォーカスが−０．２μｍのときに１、デフォーカスが０μｍのときに０としている。直線ｋ２によって示される利得の値は常に１である。デフォーカスの値は、ＦＥ信号を用いることで、容易に知ることができる。
【０２１６】
直線ｋ３によって示される可変利得増幅部８１２の利得をデフォーカスに応じて変化させると、記憶媒体４１の情報記録面が有するトラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することで生じるＴＥ信号の振幅の変動を非常に小さくすることができ、安定に情報を記録可能な光情報装置を提供することができる。
【０２１７】
なお、ここで示した直線ｋ２と直線ｋ３とによって示される利得の値は一例であり、可変利得増幅部８１０と８１２との利得及び利得の変化の割合は光学設計により最適な値に設定すればよい。利得の最適な値は、光情報装置の求める性能に応じて、ＴＥ信号の変動量を最小にする値としてもよいし、オフトラックを最小にする値としてもよい。また、両者の間に設定してもよい。
【０２１８】
また、本構成は一例であり、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃが有するトラックが記録済みのトラックか未記録かのトラックであるかを検出し、その状態とデフォーカスの状態とに応じてＴＥ信号の振幅を制御することができれば、如何なる構成でもよい。また、光記憶媒体が有する情報記録面の数に制約はなく、トラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することでＴＥ信号の振幅に変動が生じる情報記録面を有する光記憶媒体であれば、全ての光記憶媒体に、本発明の光情報装置を適用することができる。
【０２１９】
図３３は、図２０を参照して前述した光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報を記録した場合の一例を示す図である。ここでは、トラックＴｎ−２、Ｔｎ、Ｔｎ＋２に情報を記録し、トラックＴｎ−１、Ｔｎ＋１には情報を記録していない。すなわち、記録済みのトラックと未記録のトラックとを交互に形成している。トラックと直交する方向にビームを走査することでＴＥ信号が得られる。記録済みのトラックと未記録のトラックを混在させることにより、ＴＥ信号の振幅に変動が生じるが、この変動が小さくなるように直線ｋ２と直線ｋ３とによってそれぞれ示される可変利得増幅部８１０と８１２との利得を調整すればよい。記録済みのトラックと未記録のトラックとを交互に形成した場合が、最もＴＥ信号の振幅の変動は顕著であり、可変利得増幅部８１０と８１２の利得を精度良く調整することができる。
【０２２０】
（実施の形態１８）
図３４は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０３の構成の一例を示した図である。図２０を参照して前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２と本光ピックアップヘッド装置４０３との違いは、偏光ビームスプリッタ５２と４分の１波長板４３との間に凹レンズ８１と凸レンズ８２とを設けたことである。
【０２２１】
凹レンズ８１の位置をアクチュエータ９３で変えることにより、ビーム７０に与える球面収差量を調整できるようにしている。情報記録面４１ｂ、４１ｃに集光されるビーム７０の有する球面収差量は、光記憶媒体４１の表面から情報記録層４１ｂ、４１ｃまでの距離に応じて変化するが、情報記録面４１ｂ、４１ｃに集光されるビーム７０が有する球面収差が小さくなるように、凹レンズ８１と凸レンズ８２を用いて球面収差を補正している。凹レンズ８１と凸レンズ８２とを設けることにより、情報記録面４１ｂと４１ｃとのどちらにも、球面収差が少ない状態で情報を記録することができる。
【０２２２】
ここで、対物レンズ５６に入射するビームの直径Ｄ１は、アパーチャ５５で開口が制限されるために一定であるが、ビーム分割素子６４に入射するビームの直径Ｄ２は、凹レンズ８１の位置に応じて変化する場合がある。ビーム分割素子６４に設けられた領域６４ａ〜６４ｇの大きさは一定であるので、ビームの直径Ｄ２が小さくなると、領域６４ａ〜６４ｂで生成されるビーム７５ｂ〜７５ｃの光量は増加し、領域６４ｃ〜６４ｆで生成されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は低下する。直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得が一定のままであれば、差動演算部８０１から出力される信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動を適切に減ずることができなくなる。
【０２２３】
図３５は、本実施の形態におけるビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１と直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得との間の関係を示す図である。ビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１が小さくなる程、可変利得増幅部８０５の利得が大きくなるようにしている。
【０２２４】
図３６は、図３４に示すアクチュエータ９３の駆動電圧とビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１との間の関係を示す図である。アクチュエータ９３の駆動電圧とビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１とは相関関係があり、ここでは、アクチュエータ９３の駆動電圧に応じて、直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得を制御している。ビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１を測定することは困難であるが、アクチュエータ９３の駆動電圧は容易に知ることができる。情報記録面４１ｂもしくは４１ｃに集光されるビームの球面収差が少なくなるように、凹レンズ８１を変位させた場合でも、常に、差動演算部８０１から出力される信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動を適切に減ずることができる。すなわち、情報記録面を複数有する光記憶媒体に対して情報の記録を行う光情報装置の信頼性を高めることができる。
【０２２５】
（実施の形態１９）
図３７は、本発明に係る別の光ピックアップヘッド装置を示す構成図である。
【０２２６】
半導体レーザなどの光源１は、波長λ１が４０５ｎｍの直線偏光のビーム７０を出射する。光源１から出射されたビーム７０は、コリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２を通過した光は立ち上げミラー２４で光路を折り曲げられ、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、対物レンズ５６に入射し集光する。対物レンズ５６の焦点距離ｆは２ｍｍで、開口数ＮＡは０．８５である。対物レンズ５６は図示しない対物レンズ駆動装置により駆動され、ビーム７０は厚さ０．１ｍｍの透明保護層を透過して光記憶媒体４０の記録面上に集光する。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。
【０２２７】
光記憶媒体４０で反射したビーム７０は対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、ビーム分岐手段としての偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射し向きを変えたビーム７０は開口制限素子８３を通り、開口制限素子８３に接している回折素子２２を通って、複数のビーム７００及び２１ａ〜２１ｅに分割される。分割されたビームは集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を透過して非点収差が付与された後、光検出器５１に入射する。光検出器５１に入射した光は電気信号として出力される。
【０２２８】
図３８は、回折素子２２と開口制限素子８３との構成を模式的に示している。図３９は、光検出器５１の受光部の形状とビーム７００及び２１ａ〜２１ｄとの間の関係を模式的に示している。
【０２２９】
回折素子２２は４つの領域２２ａ〜２２ｅを有しており、入射したビーム７０の大半をそのまま透過させ０次回折光２１０を生成し、一部の光量を回折させて領域２２ａ〜２２ｅからそれぞれビーム７０ａ〜７０ｅを生成する。
【０２３０】
光検出器５１は全部で８つの受光部５１ａ〜５１ｈを有している。受光部５１ａ〜５１ｈは信号検出用の受光部であり、受光部５１ａ〜５１ｄがビーム２１０を、受光部５１ｇがビーム２１ｃを、受光部５１ｅがビーム２１ａを、受光部５１ｆがビーム２１ｃを、受光部５１ｈがビーム２１ｄを、それぞれ受光する。領域２２ｅは他の領域に比べて大きな回折角で回折するような特性が与えてあり、領域２２ｅにおいて回折したビームは光検出器５１に入らない。光検出器５１における受光部５１ａ〜５１ｈには、それぞれその一端に電極８４が設けられており、受光した光量に応じた電流信号Ｉ５１ａ〜Ｉ５１ｈが電極８４から図示しない半導体回路へ出力される。
【０２３１】
ＦＥ信号は、非点収差法により（Ｉ５１ａ＋Ｉ５１ｃ）−（Ｉ５１ｂ ＋Ｉ５１ｄ）の演算により得られ、それに基づき対物レンズ５６の位置を制御する。
【０２３２】
また、ＴＥ信号は、（Ｉ５１ｇ−Ｉ５１ｈ）−ｋ・（Ｉ５１ｅ−Ｉ５１ｆ）の演算で得られる。得られたＴＥ信号に基づいて対物レンズの位置を制御し、信号を記録再生することができる。
【０２３３】
回折素子２２の領域分割は実施の形態１９では直線としたが、光記憶媒体４０の特性等に応じてＴＥ信号特性を最適にするように任意の位置形状で分割されるものである。ｋは実数であり、回折素子２２の領域分割の位置や光記憶媒体４０の特性により最適な値が選ばれる。
【０２３４】
また、情報の再生時において、情報記憶媒体に記録されている情報信号（以下ＲＦ信号）はＩ５１ａ＋Ｉ５１ｂ＋Ｉ５１ｃ＋Ｉ５１ｄにより得られる。
【０２３５】
このとき、光検出器５１に対して入射する光は２１０及び２１ａ〜２１ｄだけでなく、図３７の迷光２１で示されるように光記憶媒体４０の透明基板の表面４０ｄからの反射光が発散光となって光検出器５１側に向かって戻ってくる。
【０２３６】
この迷光２１も回折素子２２を透過した後に集光レンズ５９に入るが、正規のビーム７０よりも発散した発散光のため、検出器５１の表面ではビーム７００によって作られるスポットよりも大きく広がって入射しようとする。
【０２３７】
この光は、そのままでは信号用の受光部にも入ってしまい、特に比較的光量の少ない回折光２１ｅ〜２１ｄを受ける受光部５１ｅ〜５１ｈに入った場合、信号品質を大きく劣化させてしまい、トラッキング制御を不安定にさせ高い信頼性をもっての情報の記録再生が不可能となる。実施の形態１９では途中の経路に開口制限素子８３を挿入して迷光２１の周囲の光を遮断することで、図３９で示すように光検出器５１の表面での迷光２１によるスポット３２０を小さくすることができる。このため、回折光２１ａ〜２１ｄを受けるための受光部５１ｅ〜５１ｈに迷光２１が入射しないようにすることができる。
【０２３８】
また、直接受光部に入らない光であっても迷光２１をできるだけ減らすと、図示しないレンズ鏡筒内面や光ヘッド内面での反射によって受光部に不要な受光部へ向かう光も遮断でき、安定なトラッキング制御が可能となる。
【０２３９】
なお、この迷光２１についても回折素子２２で回折するが、その回折光が受光部５１ｅ〜５１ｈに入らないように、回折素子２２の中央部の領域２２ｅでは大きな回折角で回折するようになっており、光検出器５１外の所へ回折光が向かうようになっている。
【０２４０】
開口制限素子８３の開口径は、光記憶媒体４０の記録面から反射した正規のビーム７０を遮光しないように、図３８に示すように対物レンズのＮＡから決まる径８３ａ以上としている。
【０２４１】
さらに、対物レンズがトラックに追従してトラッキング方向に変位するとビーム７０の位置も変化してしまう。その場合にもビーム７０を遮光してしまわないように開口制限素子８３の開口は、トラック方向に対しては対物レンズの変位を考慮した分だけ大きくした径８３ｂを持つ長円径の開口形状にすることが望ましい。
【０２４２】
また、迷光２１をできるだけ多く遮るためにはビーム７０に対して迷光２１の径ができるだけ大きく広がっている位置に、いいかえればビーム７０を通すための開口内を通る迷光２１の光量がもっとも少なくなる位置に開口制限素子８３を配置することで、最も効率的に迷光２１を遮光することができる。その目的のため実施の形態１９では開口制限素子８３は回折素子２２と接した位置に配置している。
【０２４３】
この理由は図３７で示すように、迷光２１はビーム７０に比べて発散しながら光検出器５１に向かうので、光記憶媒体４０からできるだけ遠ざかった位置で開口制限すれば多くの迷光２１をさえぎることができる。しかしながら、一方で回折素子２２よりも光検出器５１側では、回折素子２２の働きによって分岐したビーム７０ａ〜７０ｄがビーム７００に対して広がっていくため、それを遮らないようにビーム７００対して大きな開口径にすると、その分だけ迷光２１の遮断量が低下する。
【０２４４】
また、開口制限素子８３の開口中心と回折素子の２２の中心とが一致していない場合、通過し分岐していく光量にアンバランスが生じてしまう。このため、ＴＥ信号が不正規な誤差を持ってしまいトラッキング性能を悪化させることになる。実施の形態１９では、回折素子２２に接した位置に開口制限素子８３を配置しているため、互いの位置あわせが容易である。例えば回折素子２２を光ヘッド装置に組み込む前に、回折素子２２の分割パターンを見ながら開口制限素子８３の位置を合わせて固定しておいてから、光ヘッド装置に取り付けるということも可能である。従って、光ヘッド装置を組み立てる際の工数が少なくて済み、安価な光ヘッド装置を提供することができる。
【０２４５】
なお、実施の形態１９では開口制限素子８３と回折素子２２とが別の部材から構成されているとしたが、必ずしもその必要はなく例えば図４０に示すように回折素子２２の開口制限相当部分を別の回折特性をもつ領域２２ｆとして分割し、この領域２２ｆを通る光のすべてが光検出器５１に入射しないよう回折する特性にすることでも同様の効果が得られる。さらにこの場合は開口制限素子８３の位置を合わせる必要もなくなる。領域２２ｆは実質的に受光部５１ｅ〜５１ｈへの迷光２１を遮光する機能を有していればいかなる構成でも構わず、例えば反射膜であっても吸収膜であっても構わない。また、高い回折効率を持つ回折格子であっても良い。
【０２４６】
以上のような構成により、情報記憶媒体の保護層からの反射による迷光の影響が少ない良好なＴＥ信号を得ることができ、高い信頼性をもって情報を記録再生できる光ヘッド装置を提供することができる。
【０２４７】
また、実施の形態１に示す光情報装置における光ピックアップヘッド装置４の代わりに実施の形態１９に係る光ピックアップヘッド装置を用いることにより、光情報装置を構成することができ、信頼性の高い信号出力を得ることができ、良好な記録再生特性を得ることが可能な光情報装置を提供できる。
【０２４８】
また、迷光２１を発生させる反射面は、透明基板の表面４０ｄに限られることはなく、光記憶媒体４０が複数の記録面を有している場合には、情報を記録もしくは再生している記録面以外からの迷光も発生される。その場合にも本発明は同様に有効である。
【０２４９】
（実施の形態２０）
実施の形態２０ではホログラム素子によりＴＥ信号に必要な領域を分岐すると同時に分割し、電気的に最適な補正係数を決める場合について述べる。
【０２５０】
図４１は実施の形態２０に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに集光される。光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂにはマークとスペースとを選択的に配置したトラック、もしくはマークとスペースを配置するための案内溝が、トラックとして所定の間隔で同心円もしくはスパイラル状に並んでいる。対物レンズ５６はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに沿って移動させられる。
【０２５１】
情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り平行光になりビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過しホログラム素子（分割手段）２０１により一部の光が回折される。ホログラム素子２０１を通った光は検出レンズ１０７により集光される。検出レンズ１０７は、図２を参照して前述した実施の形態１に示す集光レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７との機能を１つの素子で有する複合機能レンズである。光検出器（光検出手段）４６はホログラム素子２０１を通った光ビーム２０３と回折光２０４とを受光する。
【０２５２】
図４２はホログラム素子２０１の分割と光ビームとの間の関係を示している。ホログラム素子２０１は３本の分割線２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃにより、６つの領域２２０ａ〜２２０ｆに分割される。光ビーム２２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる部分を斜線で示している。この斜線で示す部分がＴＥ信号を主に含む領域（第１の領域）である。この領域を含む領域２２０ｃと２２０ｄとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方領域２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｅ、２２０ｆはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２の領域）でありここからオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２５３】
一点鎖線２２２に沿ったホログラム素子２０１の回折効率の分布を図４３に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。破線は分割線２０１ｂと２０１ｃとの交点における位置を示す。図４３に示すように分割線２０１ｂと２０１ｃとの外側での回折効率η２は、内側での回折効率η１より高い構成とする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域の光ビームが光検出器４６に到達する効率を高めている。
【０２５４】
図４４は光検出器４６と電気回路との構成を示している。光検出器４６に設けられた０次光受光部４６ａ〜４６ｄはホログラム素子２０１を透過した０次光である光ビーム２０３を受光する。受光部４６ａ〜４６ｄから出力される信号を用いてＦＥ信号と情報再生用信号とを検出する。ここではＦＥ信号検出の詳細については省略する。
【０２５５】
受光部４６ｅ〜４６ｈはホログラム素子２０１で回折された回折光２０４（図４１）を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部４６ｅには図４２に示す領域２２０ｃを通った光が入射し、受光部４６ｇには領域２２０ｄを通った光が入射する。受光部４６ｅと４６ｇとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３０は受光部４６ｅからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３１は受光部４６ｇからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２５６】
更に、受光部４６ｆには図４２に示す領域２２０ａと２２０ｅとを通った光が入射し、受光部４６ｈには領域２２０ｂと２２０ｆとを通った光が入射する。受光部４６ｆと４６ｈからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３２は受光部４６ｈからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３３は受光部４６ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２５７】
差動演算部１３４はＩＶアンプ１３０と１３１とからの出力信号を受け、その差信号を出力する。これがＴＥ信号成分を主に含む信号となる。一方、差動演算部１３５はＩＶアンプ１３２と１３３とからの出力を受けてその差信号を出力する。これがオフセット成分を主に含む信号となる。差動演算部１３５から出力された信号は可変利得増幅回路１３６により利得（係数）ｋが掛けられｋ倍された信号が出力される。差動演算部（ＴＥ信号生成手段）１３７は差動演算部１３４と可変利得増幅回路１３６とからの出力信号を受けてその差信号を出力する。
【０２５８】
可変利得増幅回路１３６の利得ｋは、対物レンズが移動した時の、差動演算部１３５から出力した信号のＤＣ成分の変動量と可変利得増幅回路１３６から出力される信号のＤＣ成分の変動量とが等しくなるように決められる。差動演算部１３７からは、対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２５９】
利得ｋは、分割線２０１ｂと２０１ｃとの間の間隔と光ビーム２２１の直径との比や、光ビーム２２１内の光の強度分布に依存する。ここでは領域２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｅ，２２０ｆの回折効率η２を領域２２０ｃ，２２０ｄの回折効率η１の２倍にすることで、利得ｋを１程度とすることができる。
【０２６０】
ＩＶアンプ１３０〜１３３で各々に発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、従来例では利得ｋが２程度であるため、最悪の場合ΔＥの６倍の電気オフセットが補正後のＴＥ信号に発生する。ところが、実施の形態２０の場合、利得ｋは１程度でよいため、最悪の場合でもΔＥの４倍の電気オフセットで収まる。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の２／３に低減することができる。
【０２６１】
この例ではＴＥ信号のオフセットを低減するための係数である利得をヘッド毎、また光記憶媒体毎に最適な値にすることができるため、ＴＥ信号のオフセットを小さく抑えることができる。さらにホログラム素子の分割線の位置は回折効率とは独立に決められるため、分割パターンとして最適な形を使用できるという自由度を確保できる。
【０２６２】
なお、オフセット成分を主に含む信号を得るための領域における回折効率を更に高くすれば、利得ｋを更に小さくすることができるため温度等による電気オフセットの発生量を小さくすることができる。
【０２６３】
また、このような例ではＲＦ信号を得るための０次光のタンゼンシャル方向に沿った透過効率も変化するが、波形等化や最尤復号法（ＰＲＭＬ法）などによりＲＦ信号に与える影響を低減できる。
【０２６４】
別の分割手段を用いた例として、図４５は別の例のホログラム素子（分割手段）２４１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２４１を用いる。ホログラム素子２４１は分割線２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃにより６つの領域２４５ａ〜２４５ｆに分割される。分割された各領域から生成された回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２６５】
一点鎖線２４６に沿った回折効率分布を図４６に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη３であり、両端でη４となるように直線的に変化する。破線は一点鎖線２４６と分割線２４１ｂおよび２４１ｃとの交点における位置をそれぞれ示す。
【０２６６】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｅ，２４５ｆを通った光ビームが光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。
【０２６７】
更に別の分割手段を用いた例として、図４７は更に別の例のホログラム素子（分割手段）２５１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２５１を用いる。ホログラム素子２５１は分割線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃにより６つの領域２５５ａ〜２５５ｆに分割される。分割された各領域から生成される回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２６８】
一点鎖線２５６に沿った回折効率分布を図４８に示す。横軸はラジアル方向（トラック横断方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη５であり、端でη５よりも高いη６となるようにホログラム素子２５１は作られている。破線は点線２５７と２５８と一点鎖線２５６とが交わる点の位置を示す。
【０２６９】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２５５ａ，２５５ｂ，２５５ｅ，２５５ｆのうち、対物レンズの移動により面積が変化する割合が大きい光ビームの周辺部が光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので、可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。このように同じ領域内で回折効率を変えても良い。このような例ではタンゼンシャル方向に沿った回折効率の変化が小さいので、ＲＦ信号を得るための０次光の透過効率の部分的な違いを小さくでき、ＲＦ信号に与える影響を低減できる。
【０２７０】
更に別の分割手段を用いた例として、図４９は更に別の例のホログラム素子（分割手段）２６１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２６１を用いる。ホログラム素子２６１は分割線２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃにより６つの領域２６５ａ〜２６５ｆに分割される。分割された各領域から生成される回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２７１】
一点鎖線２６６に沿った回折効率分布を図５０に示す。横軸はラジアル方向に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη７であり、両端でη７よりも高いη８となるようにホログラム素子２６１は作られている。破線は点線２６７と２６８と一点鎖線２６６とが交わる点の位置を示す。
【０２７２】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２６５ａ，２６５ｂ，２６５ｅ，２６５ｆのうち、対物レンズの移動により面積が変化する割合が大きい光ビームの周辺部が光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。このように光ビームに沿って回折効率を変えても良い。
【０２７３】
（実施の形態２１）
実施の形態２１ではホログラム素子によりＴＥ信号に必要な領域を分岐すると同時に分割し、光学的に位置を入れ替えて演算を行う場合について述べる。
【０２７４】
光学系の構成については前述した実施の形態２０とほぼ同様なので構成図は省略する。実施の形態２０と異なるのは、図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりに、ホログラム素子（分割手段）３０１を用い、光検出器４６の代わりに光検出器（光検出手段）３０３を用いる点である。
【０２７５】
図５１にホログラム素子（分割手段）３０１の分割と光ビームとの間の関係示す。ホログラム素子３０１は３本の分割線３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃにより、６つの領域３０２ａ〜３０２ｆに分割される。光ビーム３２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる部分を斜線で示している。この斜線で示した部分がＴＥ信号を主に含む領域である。この領域３０２ｃと３０２ｄからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方、領域３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｅ、３０２ｆからはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２７６】
一点鎖線３２２に沿った回折効率の分布を図５２に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。破線は分割線３０１ｂと３０１ｃと一点鎖線３２２との交点の位置を示す。図５２に示すように分割線３０１ｂと３０１ｃの外側での回折効率η１０は、内側における回折効率η９の約２倍となるようにする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域を通った光ビームが光検出器に到達する効率を高めている。
【０２７７】
図５３は光検出器３０３と電気回路の構成を示す。光検出器３０３に設けられた０次光受光部３０３ａ〜３０３ｄはホログラム素子３０１を透過した０次光である光ビーム３３１を受光する。受光部３０３ａ〜３０３ｄから出力される信号を用いてＦＥ信号と情報再生用信号とを検出する。受光部３０３ｅ，３０３ｆはホログラム素子３０１で回折された回折光を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部３０３ｅには領域３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｆを通った光が入射し、受光部３０３ｆには領域３０２ａ，３０２ｄ，３０２ｅを通った光が入射する。
【０２７８】
ＩＶアンプ（変換手段）３４０は受光部３０３ｅからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）３４１は受光部３０３ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。領域３０２ａと３０２ｂからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができ、領域３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｅ，３０２ｆからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。このように、分割線３０１ａをまたいで互い異なる側にある領域が同じ受光部に入るように各受光部を配置する。これにより対物レンズの移動によるオフセットを低減することができる。差動演算部３４２はＩＶアンプ３４０と３４１との出力信号を受け、その差信号を出力する。これにより対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２７９】
実施の形態２１の場合、ＩＶアンプは２個でよい。このためＩＶアンプ各々で発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、最悪の場合ΔＥの２倍の電気オフセットが補正後のＴＥ信号に発生する。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の１／３に低減することができる。
【０２８０】
（実施の形態２２）
実施の形態２２では、プリズムによりファーフィールドを分割し、電気的に補正係数を掛けてＴＥ信号のオフセットを低減する場合について述べる。
【０２８１】
図５４は実施の形態２２の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体（光記憶媒体）４０の情報記録面４０ｂに集光される。対物レンズ５６はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに移動させられる。情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り平行光になりビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過しもう１つのビームスプリッタ（分岐手段）１０４により一部の光が反射し、残りの光は透過する。
【０２８２】
ビームスプリッタ１０４を通った光は検出レンズ１０７により集光され、光検出器（光検出手段）３０により受光される。一方ビームスプリッタ１０４で反射した光はプリズム（分割手段）１０５によりビームが分割される。分割された光は検出レンズ１０６により集光され、光検出器（光検出手段）３０５により検出される。
【０２８３】
図５５は、プリズム１０５の分割と光ビームとの間の関係を示す。プリズム１０５は３本の稜４１０、４１１、４１２により、６つの領域４２０ａ〜４２０ｆに分割される。光ビーム４２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる領域を斜線で示している。この斜線で示した領域がＴＥ信号を主に含む領域である。この領域４２０ｃと４２０ｄとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方領域４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｅ、４２０ｆからはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２８４】
一点鎖線４２２に沿った透過率の分布を図５６に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は透過率を示している。破線は稜４１１と４１２との位置を示す。このように稜４１１と４１２との外側での透過率η１２は、内側での透過率η１１より高い構成とする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域を通った光ビームが光検出器３０５に到達する効率を高めている。
【０２８５】
図５７は光検出器３０５と電気回路との構成を示す。６個の受光部３０５ａ〜ｆはビームスプリッタ１０４で反射されプリズム１０５で分割された光を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部３０５ｃには図５５に示す領域４２０ｃを通った光が入射し、受光部３０５ｄには領域４２０ｄを通った光が入射する。受光部３０５ｃと３０５ｄからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３０は受光部３０５ｃからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３１は受光部３０５ｄからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２８６】
更に、受光部３０５ａには領域４２０ａを通った光が、受光部３０５ｅには領域４２０ｅを通った光が入射し、受光部３０５ｂには領域４２０ｂを通った光が、受光部３０５ｆには領域４２０ｆを通った光が入射する。受光部３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｅ，３０５ｆからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３２は受光部３０５ｂと３０５ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３３は受光部３０５ａと３０５ｅとからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２８７】
差動演算部１３４はＩＶアンプ１３０と１３１との出力信号を受け、その差信号を出力する。これがＴＥ信号成分を主に含む信号となる。一方、差動演算部１３５はＩＶアンプ１３２と１３３との出力を受けてその差信号を出力する。これがオフセット成分を主に含む信号となる。差動演算部１３５から出力された信号は可変利得増幅部１３６により利得ｋが掛けられｋ倍された信号が出力される。差動演算部１３７は差動演算部１３４と可変利得増幅部１３６との出力信号を受けてその差信号を出力する。
【０２８８】
可変利得増幅部１３６の利得ｋは、対物レンズが移動した時において、差動演算部１３５から出力した信号のＤＣ成分の変動量と可変利得増幅部１３６から出力される信号のＤＣ成分の変動量とが等しくなるように決められる。差動演算部１３７からは、対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２８９】
利得ｋは稜４１１と４１２との間の間隔と光ビーム４２１の直径との比や、光ビーム４２１内の光の強度分布に依存する。ここでは領域４２０ａ，４２０ｂ，４２０ｅ，４２０ｆの透過率η１２を領域４２０ｃ，４２０ｄの透過率η１１の２倍にすることで、利得ｋを１程度とすることができる。
【０２９０】
ＩＶアンプ１３０〜１３３で各々に発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、実施の形態２２の場合、前述した実施の形態２０と同じように、利得ｋは１程度でよいため、最悪の場合でもΔＥの４倍の電気オフセットで収まる。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の２／３に低減することができる。
【０２９１】
実施の形態２２に示す例では前述した実施の形態２０と同様に、ＴＥ信号のオフセットを低減するための係数である利得をヘッドごと、また光記憶媒体毎に最適な値にすることができるため、ＴＥ信号のオフセットを小さく抑えることができる。さらにホログラム素子の分割線の位置は回折効率とは独立に決められるため、分割パターンとして最適な形を使用できるという自由度を確保できる。さらにプリズムを用いるためホログラム素子を使う場合に比べて回折による損失が少なく、光の利用効率をあげることができるため、電気オフセットの影響を低減することができる。
【０２９２】
（実施の形態２３）
実施の形態２３では、対物レンズと一体で移動するホログラム素子で光の一部を回折し、領域を入れ替える場合の例について述べる。
【０２９３】
図５８は本実施の形態の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された直線偏光の光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して、偏光ホログラム素子（分割手段）５０１と４分の１波長板５４とを透過し、円偏光となって対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに集光される。対物レンズ５６、偏光ホログラム素子５０１および４分の１波長板５４はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに沿って移動させられる。情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り、平行光になり４分の１波長板５４を通り、行きの光ビームとは９０度偏光面が異なる直線偏光となる。
【０２９４】
直線偏光となった光は偏光ホログラム素子５０１で一部の光が回折され、光ビームの進行方向が変えられる。偏光ホログラム素子５０１を出た光は、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過し、検出レンズ１０７により非点収差を与えられて、集光され、光検出器（光検出手段）３０により受光される。
【０２９５】
図５９は偏光ホログラム素子５０１の分割と光ビームとの間の関係を示している。偏光ホログラム素子５０１は４つの分割線５１０，５１１，５１２，５１３により６つの領域に分割される。このうち、領域５２０ａと領域５２０ｂとはＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）であり、この領域にはホログラムの溝はなく、光ビームは全て透過する。領域５２１ａ，５２１ｂ，５２１ｃ，５２１ｄはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２領域）であり、この領域にはブレーズされた溝が形成されており、光ビームは特定の方向に回折される。第２の領域はトラック接線方向に略平行な分割線５１１とトラック直交方向に略平行な分割線５１３で４つの領域に分割される。
【０２９６】
図６０は光検出器３０と電気回路との構成を示す図である。光検出器３０はトラック接線方向に略平行な分割線５３０とトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより分けられる４つの受光部３０ａ〜３０ｄからなる。図５９に示す偏光ホログラム素子５０１の領域５２０ａを通過した光は、光ビーム５４０ａとなり受光部３０ａと３０ｂとにまたがるように配置される。領域５２０ｂを通過した光は、光ビーム５４０ｂとなり受光部３０ｃと３０ｄとにまたがるように配置される。このようにＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）５２０ａと５２０ｂとを通った光ビームはホログラム素子５０１上のトラック接線方向に略平行な分割線５１０，５１２と光検出器３０上のトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより４つの領域に分割される。
【０２９７】
一方、図５９に示す分割線５１０と５１２ではさまれた４つの領域（第２の領域）を通った光は第１の領域を通った光と互いに対角の位置に配置される。すなわち、領域５２１ａを通過した光は、光ビーム５４１ｄとなり、受光部３０ｃで受光され、領域５２１ｂを通過した光は、光ビーム５４１ｃとなり、受光部３０ｂで受光され、領域５２１ｃを通過した光は、光ビーム５４１ｂとなり、受光部３０ｄで受光され、領域５２１ｄを通過した光は、光ビーム５４１ａとなり、受光部３０ａで受光される。
【０２９８】
受光部３０ａで受光された光は電流信号として出力され、ＩＶアンプ１３０により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３０から出力される信号を信号Ａとする。受光部３０ｄで受光された光は電流信号として出力され、ＩＶアンプ１３１により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３１から出力される信号を信号Ｂとする。受光部３０ｂで受光された光はＩＶアンプ１３３により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３３から出力される信号を信号Ｃとする。受光部３０ｃで受光された光はＩＶアンプ１３２により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３２から出力される信号を信号Ｄとする。
【０２９９】
加算回路５５０は信号Ａと信号Ｃとを受け、その和（Ａ＋Ｃ）を出力する。加算回路５５１は信号Ｂと信号Ｄとを受け、その和（Ｂ＋Ｄ）を出力する。差動演算部５５２は、加算回路５５０と５５１とからの信号を受けてその差信号｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝を出力する。差動演算部５２２の信号からＴＥ信号を得ることができる。
【０３００】
この例ではＦＥ信号は非点収差法で検出する。光ビームは図５８に示す検出レンズ１０７により非点収差が与えられているため、対物レンズ５６と光記憶媒体４０との間の距離が変わると光検出器３０上のスポットが歪み、光ビームは略円の状態から長円の状態を経て焦線になる。非点収差を与える方向を、焦線が光検出器３０の分割線となす角が４５度となる方向とし、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）という信号を生成することでフォーカス誤差を検出することができる。
【０３０１】
また、ピット列で情報が記録された再生専用光記憶媒体を再生する際に、（Ａ＋Ｄ）の信号と（Ｂ＋Ｃ）の信号とを位相比較することで位相差法によるトラッキング制御をおこうなうことができる。また４つの検出信号を全て加算することで情報再生のための再生用信号を得ることができる。
【０３０２】
実施の形態２３によれば、対物レンズの移動と同時に偏光ホログラム素子も移動するため、分割線の相対的な移動は無くオフセットの発生量が少ない。しかしこの場合でも半導体レーザの光量分布が移動する影響を受けるため、オフセットが発生する。このオフセット発生量を低減するため、光ビームの中央付近の領域を入れ替えて検出する。こうすることで光量分布の移動の影響を低減することができる。この時、対角位置の領域の入れ替えを行うことにより、非点収差法のＦＥ信号や、位相差法のＴＥ信号に大きな影響を与えずにすむ。
【０３０３】
このように実施の形態２３の構成を用いれば、４つの受光部という少ない受光部と少ない回路構成でオフセットの無いＴＥ信号と、ＦＥ信号、情報再生用信号および位相差用ＴＥ信号を得ることができる。
【０３０４】
（実施の形態２４）
実施の形態２４では、前述した実施の形態２３で回折した光を回折限界近くに集光する場合の例について述べる。実施の形態２３との違いのみを説明する。光学構成としては偏光ホログラム素子５０１の代わりに偏光ホログラム素子（分割手段）３０７を用いる。
【０３０５】
図６１は偏光ホログラム素子（分割手段）３０７の分割と光ビームとの間の関係を示している。偏光ホログラム素子３０７は４つの分割線３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃおよび３０７ｄにより６つの領域に分割される。このうち、領域６２０ａと領域６２０ｂとはＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）であり、この領域にはホログラムの溝はなく、光ビームは全て透過する。領域６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃおよび６２１ｄはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２領域）であり、この領域にはブレーズされた溝が形成されており、光ビームは特定の方向に回折され、その際図５８に示す検出レンズ１０７で付与される非点収差を予めキャンセルするように非点収差を与える。第２の領域はトラック接線方向に略平行な分割線３０７ｂとトラック直交方向に略平行な分割線３０７ｄで４つの領域に分割される。
【０３０６】
図６２は光検出器（光検出手段）３０と電気回路との構成を示している。偏光ホログラム素子３０７の領域６２０ａを通過した光は、光ビーム６４０ａとなり受光部３０ａと３０ｂとにまたがるように配置され、領域６２０ｂを通過した光は、光ビーム６４０ｂとなり受光部３０ｃと３０ｄとにまたがるように配置される。このようにＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）６２０ａと６２０ｂとを通った光ビームはホログラム素子３０７上のトラック接線方向に略平行な分割線３０７ａ，３０７ｃと光検出器３０上のトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより４つの領域に分割される。
【０３０７】
一方、分割線３０７ａと３０７ｃではさまれた４つの領域（第２の領域）を通った光は第１の領域を通った光と互いに対角の位置に配置される。４つの領域（第２の領域）を通った光のそれぞれは、検出レンズ１０７で与えられる非点収差をキャンセルされ、回折限界に近い集光された点となる。すなわち、領域６２１ａを通過した光は、光ビーム６４１ｄとなり、受光部３０ｃで受光され、領域６２１ｂを通過した光は、光ビーム６４１ｃとなり、受光部３０ｂで受光され、領域６２１ｃを通過した光は、光ビーム６４１ｂとなり、受光部３０ｃで受光され、領域６２１ｄを通過した光は、光ビーム６４１ａとなり、受光部３０ａで受光される。
【０３０８】
受光部３０ａからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３０は電圧信号Ａを出力する。受光部３０ｂからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３１は電圧信号Ｂを出力する。受光部３０ｃからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３３は電圧信号Ｃを出力する。受光部３０ｄからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３２は電圧信号Ｄを出力する。加算回路５５０と５５１と差動演算部５２２とは、これらの信号を演算し、信号｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝をＴＥ信号として得る。
【０３０９】
実施の形態２４によれば、前述した実施の形態２３と同様にＦＥ信号、ＲＦ信号および位相差法のＴＥ信号が得られ、オフセットの少ないプッシュプル信号が得られるという効果がある。さらに、光ビーム６４１ａ〜６４１ｄが集光されているため、フォーカスずれや、光検出器の位置ずれがあっても光ビームが受光部をはみ出すことがなくなるため、ＴＥ信号を安定に得ることができる。
【０３１０】
すなわち、反射率が低い光記憶媒体を用いた場合に周囲の温度が変化しても、ＴＥ信号のオフセット変動が小さいので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置を実現できる。
【０３１１】
なお、光ビームの分割パターンは前述した実施の形態２０〜２４で説明したものに限るものではない。これ以外のホログラムの分割パターンでも同じような効果を得ることができる。特にここではＴＥ信号を主に含む領域（第１の領域）は全てのＴＥ信号を生じる全ての領域を含み、ＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２の領域）はＴＥ信号を生じる領域をまったく含まない例を示したが、これに限るものではなく、第１の領域がＴＥ信号を生じる領域の一部のみを含み、第２の領域がＴＥ信号を生じる領域の一部を含んでいても良い。
【０３１２】
またＴＥ信号を作るために光ビーム内の全ての領域を使用する必要はなく、例えば光ビームの中央付近はＴＥ信号を使用しない場合でも本発明を適用でき、その効果を得ることができる。
【０３１３】
なお、実施の形態２４では光ビームを分割する手段として、ホログラム素子とプリズムとを用いる例を用いたが、光検出器の受光部を分割し、これを分割手段としても良い。この場合光検出器に到達する効率を変えるために、部分的に透過効率の異なるフィルターを用いたり、ビームスプリッターの透過率を部分的に変えても良い。
【０３１４】
（実施の形態２５）
図６３は、本発明の更に別の光情報装置の実施の形態として、光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置４０４の構成の一例を示している。
【０３１５】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散ビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０に設けられた透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板４０ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは、１．６２である。
【０３１６】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、ビーム分割素子１０８でビーム７０の大半の光量は透過して０次回折光のビーム７００となり、一部の光量は回折され、複数の１次回折光のビーム７０１が生成される。ビーム分割素子１０８を透過したビーム７００およびビーム７０１は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの検出レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを通り抜けて、光検出器４６に入射する。ビーム７００およびビーム７０１は、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０３１７】
図６４は、ビーム分割素子１０８の構成を模式的に示している。ビーム分割素子１０８は、分割された７つの領域１０８ａ〜１０８ｇを有しており、１０９はビーム分割素子１０８を通過するビームを示している。入射したビーム７０の大半を透過させて、ＲＦ信号を生成する０次回折光のビーム７００を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域１０８ａ〜１０８ｆからＴＥ信号を生成する１次回折光のビーム７０１ａ〜７０１ｆを生成する。図６４におけるｈはビーム分割素子１０８を通過するビームの直径、ｈｒは１０８ｇの領域の光記憶媒体４０の半径方向の長さ、ｈｔは領域１０８ｇにおける光記憶媒体４０のトラック方向に沿った長さを示す。実施の形態２５では、ｈｒ／ｈ＝０．３５、ｈｔ／ｈ＝０．６５、ビーム分割素子１０８の領域１０８ａ〜１０８ｆでの０次回折光および１次回折光の回折効率は８０％および２０％、ビーム分割素子１０８における領域１０８ｇの０次回折光の効率は１００％に設定している。つまりビーム分割素子１０８の中央付近の領域１０８ｇは単にビーム７０が透過する領域となっており、ビーム７０の外周側の領域（１０８ａ〜１０８ｆ）よりも０次回折光の回折効率を高く設定している。
【０３１８】
図６５は、光検出器４６とビーム７０１ａ〜７０１ｇ、７００との間の関係を模式的に示している。光検出器４６は全部で８つの受光部４６ａ〜４６ｈを有し、受光部４６ａ〜４６ｄがビーム７００を、受光部４６ｅがビーム７０１ｂを、受光部４６ｆがビーム７０１ａを、受光部４６ｇがビーム７０１ｅおよびビーム７０１ｆを、受光部４６ｈがビーム７０１ｃおよびビーム７０１ｄを、それぞれ受光する。受光部４６ａ〜４６ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ４６ａ〜Ｉ４６ｈを出力する。
【０３１９】
ＦＥ信号は、光検出器４６から出力される信号Ｉ４６ａ〜Ｉ４６ｄを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ４６ａ＋Ｉ４６ｃ）−（Ｉ４６ｂ＋Ｉ４６ｄ）の演算で得られる。
【０３２０】
またＴＥ信号は、（Ｉ４６ｇ−Ｉ４６ｈ）−ｋ・（Ｉ４６ｅ−Ｉ４６ｆ）の演算で得られる。補正係数ｋを最適化することにより、対物レンズ５６の半径方向への移動に伴うＴＥ信号のオフセットを補正することができる。またＴＥ信号は、ビームの中央付近の領域（ビーム分割素子１０８の領域１０８ｇ）を用いずに生成されている。これは光記憶媒体４０に形成されるトラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときに生じる変動成分は、光ビームの中心付近に多く生じるので、その中心付近において生じた変動成分を用いないことで、改善されるという原理に基づいている。例えばトラックの位置ずれが３本ごとに生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このとき生じている周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０３２１】
ＲＦ信号は、（Ｉ４６ａ＋Ｉ４６ｃ＋Ｉ４６ｂ＋Ｉ４６ｄ）の演算で得られる。このようにＲＦ信号は、ビーム分割素子１０８の７つの領域（１０８ａ〜１０８ｇ）を透過した０次回折光７００に基づいて生成されている。
【０３２２】
またビーム分割素子１０８の中央付近の領域１０８ｇでは単にビーム７０が透過するため、光記録媒体４０から反射したビームを０次回折光および１次回折光に分割し、０次回折光よりＲＦ信号を生成していた従来の光情報装置と比較すると、０次回折光のビーム７００の光量が増加するので光記憶媒体４０に記録された情報を読み出す際のＳ／Ｎが良くなる。したがって、光記憶媒体４０に記録された情報を信頼性高く再生することができる光情報装置を実現できる。
【０３２３】
図６６にビーム中央付近の領域における０次回折光の回折効率に対する３Ｔおよび８Ｔ振幅の関係を示す。条件は、８−１４変調、３Ｔマーク長＝０．２３μm、ｈｔ／ｈ＝０．６５、ｈｒ／ｈ＝０．３５、ビーム分割素子の中央付近以外の領域(１０８ａ〜１０８ｆ)の０次回折効率を８０％とした。図６６に示すの黒丸●は規格化３Ｔ振幅、白丸○は規格化８Ｔ振幅を示す。３Ｔ振幅および８Ｔ振幅は、ビーム分割素子１０８の中央付近における領域１０８ｇの０次光回折効率が８０％の場合の振幅で規格化を行った。ビーム中央付近の領域１０８ｇにおける０次回折光の回折効率を８０％から１００％に増加することにより３Ｔ振幅および８Ｔ振幅はそれぞれ約７％および８％それぞれ改善した。実施の形態２５のようにビーム中央付近の領域における０次回折効率を増加すれば、ＴＥ信号の特性には影響を与えずに、ＲＦ信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【０３２４】
また実施の形態２５は、８−１４変調に限らず、如何なる変調方式に対しても効果が得られる。なお１−７変調等、最短マーク長が２Ｔである変調方式とパーシャルレスポンス（ＰＲＭＬ）による信号検出方法とを併用した場合、３Ｔ信号の振幅が改善される条件（例えば２Ｔ＝０．１５μm、３Ｔ＝０．２３μm）にすると、特に誤り率の改善が大きい。
【０３２５】
実施の形態２５に係るビーム分割素子１０８は、無偏光型の素子で構わないので、極めて安価な樹脂成形で作製できる。このため、その分安価な光情報装置を提供することができる。
【０３２６】
実施の形態２５では、ビーム分割素子１０８の中央付近の領域の形状を矩形で説明したが、ビーム分割素子１０８の中央付近の領域の分割パターンはこれに限らない。例えば前述した図２８に示すような分割形状でも同様の効果を得ることができる。
【０３２７】
実施の形態２５では、ビーム分割素子１０８を偏光ビームスプリッタ５２から光検出器４６に至る光路中に配置する構成で説明したが、ビーム分割素子１０８と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化する構成にしても構わない。その場合にはビーム分割素子１０８を偏光依存性の素子とし、光源１から光記録媒体４０に向かう往路においては、入射するビーム７０を全て透過する。一方、光記憶媒体４０で反射されたビームが光検出器４６に向かう復路においては、ビーム分割素子１０８へ入射するビーム７０の大半の光量は透過して０次回折光のビーム７００となり、一部の光量は回折され、複数の１次回折光のビーム７０１が生成される。ビーム分割素子１０８と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化する構成にした場合、ビーム７０と領域１０８ｇとの位置関係は常に一定に保たれるので、３Ｔ信号の増加する割合が一定となり、より安定に光記憶媒体に記録された情報を再生することが可能となる。
【０３２８】
（実施の形態２６）
図６７は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６９を模式的に示した図である。前述した実施の形態１６に示すビーム分割素子６８の代わりに、ビーム分割素子６９を用いることにより、実施の形態２６に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０３２９】
ビーム分割素子６９における領域６９ａ〜６９ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６８における領域６８ａ〜６８ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６９における領域６９ｈは、ビーム分割素子６８における領域６８ｈと６８ｉに、ビーム分割素子６９における領域６９ｉは、ビーム分割素子６８における領域６８ｊと６８ｋにそれぞれ対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６９とビーム分割素子６８との間の違いは、ビーム分割素子６８における領域６８ｈと６８ｉに相当する、ビーム分割素子６９における領域６９ｈの幅を広くし、その分、領域６９ａの幅が６８ａよりも狭くなっていることである。領域６８ｊ、６８ｋ、６９ｉ、６９ｂ、６８ｂの関係についても同様である。
【０３３０】
光記憶媒体に、前述した図３３に示すようにトラック１本置きに複素反射率が変化するマーク列として情報が記録された場合、光記憶媒体に記録されたマーク列はトラックの周期がｔｐの２倍の回折格子として振る舞う。したがって、光記憶媒体に照射されたビームは周期ｔｐの溝状トラックと周期が２・ｔｐの回折格子とによって、回折光が生成される。
【０３３１】
図６７において、破線領域７０ｅと７０ｆとはビーム７０の中で、光記憶媒体の周期ｔｐを有する溝状トラックによって回折された１次回折光の像を示す。一方、破線７０ｇと７０ｈとは、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の像のビーム７０内における最内周の位置を示す。図が煩雑となるので、詳しくは示していないが、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光は、破線７０ｇ及び７０ｈから、ビーム７０の外側、すなわち領域７０ｅ、７０ｆ側に向う領域に入射する。
【０３３２】
ＴＥ信号の対称性の変動は、周期が２・ｔｐの回折格子によって生成された回折光によってもたらせられる。今、領域６９ａ、６９ｃ、６９ｄにおいて、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の入射する量を比較すると、領域６９ａの方が領域６９ｃと６９ｄとの和よりも遙かに多い。領域６９ｂ、６９ｅ、６９ｆについても同様である。
【０３３３】
先に述べたように、ＴＥ信号を生成する際、領域６９ａから得られる信号と領域６９ｃ、６９ｄから得られる信号とは、係数を掛けた後に減算処理を行うので、領域６９ａに含まれるＴＥ信号において変動する成分は低減される。しかし、領域６９ｃと６９ｄとに含まれる周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の光量は、減算処理でＴＥ信号から変動成分を無くすためには不十分な量である場合がある。
【０３３４】
実施の形態２６においては、領域６９ｈの面積を広くしている。領域６９ｈから得られる信号の極性と領域６９ｃと６９ｄから得られる信号の極性とは同一であり、領域６９ｈの面積を広くすることで、ＴＥ信号の変動を十分に低減することができる。ここでは、ビーム分割素子６９上のビーム７０の半径を１としたとき、領域７０ｈの幅ｈ１を０．７０、領域６９ａにおける最も内側のビーム分割素子６９の中心からの幅Ｌ２を０．４０としている。この幅は一例であって、光記憶媒体の特性、光学系の開口数、光源の波長、等を考慮して、最適設計を行えば良い。
【０３３５】
光記憶媒体に形成されるマークの反射率が変化することでＴＥ信号の振幅の変動する場合でも、実施の形態２６に係るビーム分割素子６９を用いることにより、ＴＥ信号の変動は軽減され、安定にトラッキング動作を行うことができる光情報装置を提供することができる。本実施の形態に示す光情報装置は、特に、記録状態未記録状態での反射率の比が３倍以上と大きな反射率比を有する光記憶媒体を用いる場合に有効である。
【０３３６】
なお、前述した実施の形態１０に示すように、可変利得増幅部を用いてＴＥ信号の振幅を制御することにより、更にＴＥ信号の振幅を安定させることができるのは言うまでもない。
【０３３７】
また、ここでは、説明を単純化するために、前述した図３３に示すようにトラック１本置きに情報を記録した状態を例として説明したが、記録済みトラックと未記録のトラックとの位置関係により様々な周期が存在する。いずれの場合でも、等価的には基本周期ｔｐよりも長い周期となり、実施の形態２６に係るビーム分割素子６９を用いた場合の効果が得られる。特に、トラックに情報を記録する際の制限は無い。また、未記録のトラックの周期が部分的に異なる場合にも、実施の形態２６のビーム分割素子を用いた場合の効果が得られる。
【０３３８】
（実施の形態２７）
図６８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４５とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの間の関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１１に示す光検出器４６の代わりに光検出器４５を用い、後述するＴＥ信号を生成するための信号処理部を用いることで、実施の形態２７に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０３３９】
本光ピックアップヘッド装置においては、前述した実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置と同様にビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４５ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４５ｈで、それぞれ受光している。受光部４５ｉと４５ｊは、ＴＥ信号を生成するために用いられるビームは入射しない。
【０３４０】
図６９は、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示している。図２３を参照して前述した実施の形態１０に示す信号処理部との違いは、ビーム７５ｄと７５ｅとを１つの受光部４５ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇとを１つの受光部４５ｈで、それぞれ受光しているために、加算部８０２、８０３が不要なのでなくしていることと、差動演算部８１４〜８１７、可変利得増幅部８１８〜８２１を設けていることである。
【０３４１】
差動演算部８１４〜８１７は受光部４５ｅ〜４５ｈから出力される信号を受け、それぞれ受光部４５ｉから出力される信号を減算する。光ピックアップヘッド装置を構成する光学部品の周辺部から乱反射した光や、光源から発せられる自然放出光、等、不要な迷光が受光部４５ｅ〜４５ｉに入射することがある。これらの不要な迷光は、光検出器４５上では大きく発散したビームである場合が大半であり、受光部４５ｅ〜４５ｉには、それぞれ概ね同量の迷光が入射する。受光部４５ｉは、ＴＥ信号を生成するために用いられるビームは入射しないようにしているため、受光部４５ｉから出力される信号は迷光に起因した信号である。差動演算部８１４〜８１７を設けることにより、受光部４５ｅ〜４５ｈから出力される信号から迷光に起因した信号を低減することができる。受光部４５ｊは使用していないので、必ずしも光検出器４５に形成する必要はない。
【０３４２】
差動演算部８１４〜８１７から出力される信号は可変利得増幅部８１８〜８２１にそれぞれ入力され、所望の信号レベルに調整される。ここでは、アクチュエータが中立の位置にあるとき、受光部４５ｅと４５ｆとに入射するビーム分割素子で分割されたビームの光量に基づく信号レベルが互いに等しくなるように可変利得増幅部８２０と８２１の利得を調整する。また、同様に受光部４５ｇと４５ｈに入射するビーム分割素子で分割されたビームの光量に基づく信号レベルが互いに等しくなるように、可変利得増幅部８１８と８１９との利得を調整する。可変利得増幅部８１８〜８２１から出力される信号の処理方法は、前述した実施の形態１０と同様である。光記憶媒体に反射率に変化を生じさせる欠陥や指紋が付着した場合でも、差動演算部８０４、８０１から出力される信号は意図しない変動が少なく、安定なトラッキング動作をさせることが可能となる。
【０３４３】
なお、ここでは迷光の検出に受光部４５ｉを用いたが、受光部４５ｉの代わりに受光部４５ｊを用いても構わない。
【０３４４】
また、受光部４５ｅ〜４５ｈと受光部４５ｉをそれぞれ同じ大きさとしたため、単純に差動演算を行ったが、迷光の検出に受光部４５ｉと４５ｊとの双方を用いすなわち２倍の面積の受光部を用い、受光部４５ｉと４５ｊから出力される信号を１／２に減衰させてから差動演算をしても同様の効果を得られる。迷光を検出する受光部の面積を大きくすることで、迷光の分布の偏りの影響を軽減することができるので、より精度よく迷光に起因した信号を取り除くことができる。
【０３４５】
なお、以上に説明した実施の形態１〜２７は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態を採り得る。無偏光の光学系を用いる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能であることは言うまでもない。本発明の趣旨とは関係ないので、非点収差法以外のＦＥ信号検出方式については説明しなかったが、本発明はＦＥ信号の検出方式には何ら制約はなく、スポットサイズディテクション法、フーコー法、等通常のＦＥ信号検出方式は全て用いることができる。
【０３４６】
また、光記憶媒体の作製時にトラックの位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで、ＴＥ信号振幅が変動する光記憶媒体を用いた場合でも、本実施の形態に示す全ての光情報装置では、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、光記憶媒体の歩留まりを向上させて、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０３４７】
また、ＴＥ信号振幅が変動する光記憶媒体を許容できることから、レーザビームを用いて光記憶媒体の原盤を高速にカッティングできるので、電子ビームを用いて原盤をカッティングするよりも早く、また安価に原盤を作製できる。その分、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０３４８】
また、ここでは、光源１の波長λを４０５ｎｍ、対物レンズ５６の開口数ＮＡを０．８５としたが、ｔｐ／０．８＜λ／ＮＡ＜０．５μｍであるとき、本実施に形態に係る光情報装置は、特にこれまでに述べた特長を顕著に示す。
【０３４９】
また、ビーム分割素子に回折素子を用いた場合、通常±１次回折光が発生するが、共役光を利用する場合は、共役光のそれぞれを受光する受光部を設けても良い。共役光を利用しない場合は、回折素子をブレーズ化して、光の利用効率を高めても良い。
【図面の簡単な説明】
【０３５０】
【図１】本発明の実施の形態１の光情報装置の構成の概略を示す図
【図２】本発明の実施の形態１の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の光情報装置における光記憶媒体上のトラックとビームの関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１の光情報装置で得られるＴＥ信号の様子を示す図
【図６】本発明の実施の形態２の光情報装置における光記憶媒体上のトラックとビームの関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態３の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態４の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態５の光情報装置における光ピックアップを構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態５の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１２】本発明の実施の形態６の光情報装置における光ピックアップを構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図１３】本発明の実施の形態６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１４】本発明の実施の形態６の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１５】本発明の実施の形態７の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１６】本発明の実施の形態８の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１７】本発明の実施の形態８の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態９の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１９】本発明の実施の形態９の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２０】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図２１】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２２】本発明の実施の形態１０の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２３】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図２４】本発明の実施の形態１１の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２５】本発明の実施の形態１２の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２６】本発明の実施の形態１３の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２７】本発明の実施の形態１４の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２８】本発明の実施の形態１５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２９】本発明の実施の形態１６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図３０】本発明の実施の形態１７の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図３１】本発明の実施の形態１７の光情報装置から読み出された情報信号を示す図
【図３２】本発明の実施の形態１７の光情報装置を構成する信号処理部における可変利得増幅部の利得を示す図
【図３３】本発明の実施の形態１７の光情報装置における光記憶媒体上の記録済みトラックと未記録トラックとの関係を示す図
【図３４】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図３５】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する信号処理部における可変利得増幅部の利得を示す図
【図３６】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する光ピックアップヘッドにおけるアクチュエータの駆動電圧とビーム径の関係を示す図
【図３７】本発明の実施の形態１９における光ヘッド装置を示す構成図
【図３８】本発明の実施の形態１９における回折素子と開口制限素子の構成を示す模式図
【図３９】本発明の実施の形態１９における光検出器の受光面形状と入射するビームの関係を示す図
【図４０】本発明の実施の形態１９における回折素子と開口制限の他の例の構成を示す模式図
【図４１】本発明の実施の形態２０の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図４２】本発明の実施の形態２０の光情報装置のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４３】本発明の実施の形態２０の光情報装置のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４４】本発明の実施の形態２０の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図４５】本発明の実施の形態２０の光情報装置の別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４６】本発明の実施の形態２０の光情報装置の別の例のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４７】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４８】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子のラジアル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４９】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図５０】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子のラジアル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５１】本発明の実施の形態２１の光情報装置のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図５２】本発明の実施の形態２１の光情報装置のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５３】本発明の実施の形態２１の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図５４】本発明の実施の形態２２の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図５５】本発明の実施の形態２２の光情報装置のプリズムの分割と光ビームの関係を示す図
【図５６】本発明の実施の形態２２の光情報装置のプリズムのタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５７】本発明の実施の形態２２の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図５８】本発明の実施の形態２３の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図５９】本発明の実施の形態２３の光情報装置の偏光ホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図６０】本発明の実施の形態２３の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図６１】本発明の実施の形態２４の光情報装置の偏光ホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図６２】本発明の実施の形態２４の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図６３】本発明の実施の形態２５の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図６４】本発明の実施の形態２５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図６５】本発明の実施の形態２５の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図６６】本発明の実施の形態２５の光情報装置で得られるビーム分割素子の中央付近の領域の０次回折光の効率に対する振幅の様子を示す図
【図６７】本発明の実施の形態２６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図６８】本発明の実施の形態２７の光情報装置を構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図６９】本発明の実施の形態２７の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図７０】従来の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図７１】従来の光情報装置で得られるＴＥ信号の様子を示す図
【符号の説明】
【０３５１】
４，４００〜４０３ 光ピックアップ
５ 移送制御器
６ モータ
７ 第１の制御手段
８ 増幅器
９ 第２の制御手段
１０ 復調手段
１１ 検出手段
１２ システム制御手段
１４ 出力手段
３２〜３９，４５〜４７ 光検出器
３２ａ〜３２ｈ，３３ａ〜３３ｌ，３４ａ〜３４ｐ，３５ａ〜３５ｐ，３６ａ〜３６ｈ，３７ａ〜３７ｆ，３８ａ〜３８ｌ，３９ａ〜３９ｐ，４５ａ〜４５ｊ，４６ａ〜４６ｈ，４７ａ〜４７ｈ 受光部
４１ 光記憶媒体
５８ 回折格子
６０〜６８ ビーム分割素子
６０ａ，６０ｂ，６１ａ〜６１ｃ，６２ａ〜６２ｂ，６３ａ〜６３ｃ，６４ａ〜６４ｇ，６５ａ〜６５ｇ，６６ａ〜６６ｇ，６７ａ〜６７ｋ，６８ａ〜６８ｋ 領域
７０ａ〜７０ｃ，７１ａ〜７１ｄ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ〜７４ｃ，７５ａ〜７５ｈ，７６ａ〜７６ｈ，７１０ ビーム
８１ 凹レンズ
８２ 凸レンズ
９３ アクチュエータ
８０１，８０４，８０６ 差動演算部
８０２，８０３，８０７，８１３ 加算部
８０５，８１０，８１２ 可変利得増幅部
８０８ 除算部
８０９ 低域濾波部
８１１ 振幅検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーク及びスペースで情報を記録する光記憶媒体に対して情報の記録、再生もしくは消去を行う光ピックアップヘッド装置、光情報装置及び情報再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度・大容量の記憶媒体として、近年、ＤＶＤと称する高密度・大容量の光ディスクが実用化され、動画のような大量の情報を扱える情報媒体として広く普及している。
【０００３】
図７０は、記録再生が可能な光情報装置としての光ディスクシステムにおける光ピックアップで用いられている、一般的な光学系の構成を示した図である。従来の構成は、光記憶媒体に３つのビームを照射してトラッキング誤差信号を検出している（例えば、特開平３−００５９２７号公報（第５−８頁、第２図）（特許文献１）参照）。
【０００４】
半導体レーザなどの光源１は、波長λ１が４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散性のビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２に入射したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０の透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板４０ａの厚さは、０．１ｍｍである。光記憶媒体４０は、情報記録面４０ｂを有している。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。
【０００５】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を経て、光検出器３０に入射する。ビーム７０には、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０００６】
光検出器３０は、４つの受光部３０ａ〜３０ｄを有している。受光部３０ａから３０ｄは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄを出力する。
【０００７】
非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｃ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｄ）により得られ、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）により得られ、光記憶媒体４０に記録された情報（以下ＲＦとする）信号は、Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ＋Ｉ３０ｄにより得られる。ＦＥ信号及びＴＥ信号は、所望のレベルに増幅及び位相補償が行われた後、アクチュエータ９１及び９２に供給されて、フォーカス及びトラッキング制御がなされる。
【０００８】
しかしながら、１枚の光記憶媒体４０に記憶する情報の容量を増加するために、トラックピッチを狭くしていくと、トラックを作製するときの精度もその分向上しなければならないが、現実には、ある絶対的な量の誤差が存在するために、トラックピッチを狭くしていくと、トラックピッチに対する作製誤差量は相対的に増大する。したがって、ＤＶＤと比較して、この誤差の影響は非常に大きくなっている。
【０００９】
図７１に、光記憶媒体４０に形成されたトラックと直交する方向にビーム７０を走査したときに得られるＴＥ信号を示す。横軸に示すＴｎ−４、・・・、Ｔｎ＋４は、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに形成されたトラックを示しており、図中において垂直方向に伸びる実線はトラックピッチがｔｐで一律に形成された場合の各トラックＴｎ−４、・・・、Ｔｎ＋４の中心位置をそれぞれ示している。ここで、トラックＴｎ−１はΔｎ−１だけ、トラックＴｎはΔｎだけ、本来のトラックＴｎ−１およびＴｎが形成されるべき位置からそれぞれずれた位置に形成されており、Δｎ−１は＋２５ｎｍ、Δｎは−２５ｎｍである。その結果、ＴＥ信号の振幅は、トラックＴｎ−１の近傍で最大が振幅ａ、最小が振幅ｂを示し、すなわち大きく変動する。また、ＴＥ信号のゼロクロス点の位置は、トラックＴｎ−１ではｏｆｔ１だけ、トラックＴｎではｏｆｔ２だけ、トラックＴｎ−１およびＴｎの中心からそれぞれずれる。すなわち、ずれｏｆｔ１とずれｏｆｔ２はオフトラック量を表す。
【特許文献１】特開平３−００５９２７号公報（第５−８頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明は、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、及び情報再生方法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】
【００１２】
本発明に係る光情報装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと第１のサブビームと第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとはトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が変動するとき、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
前記第１のプッシュプル信号は、前記メインビームの中央付近における領域が用いられずに生成され、前記第２のプッシュプル信号は、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームの中央付近における領域が用いられずに生成されることが好ましい。
【００１４】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１５】
前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとはそれぞれ４つの受光部で受光され、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームとをそれぞれ受光する前記４つの受光部からの出力をＩ１〜Ｉ４、ｋを実数としたとき、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号とは、（Ｉ１−Ｉ２）−ｋ・（Ｉ３−Ｉ４）の演算でそれぞれ得られることが好ましい。
【００１６】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る他の光情報装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームを受光する４つの受光部の出力をＩ１〜Ｉ４、ｋを実数とし、プッシュプル信号を（Ｉ１−Ｉ２）−ｋ・（Ｉ３−Ｉ４）の演算で得ることを特徴とする。
【００１８】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００１９】
前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成することが好ましい。
【００２０】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることが好ましい。
【００２１】
前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を多く含む領域を通った光を前記受光部で受光することで前記出力Ｉ１と前記出力Ｉ２とが前記受光部から出力され、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を殆ど含まない領域を通った光を前記受光部で受光することで前記出力Ｉ３と前記出力Ｉ４が前記受光部から出力され、前記集光光学系で集光されるビームの集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における領域の前記集光光学系の中心からの距離をＬ１とし、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光の集光光学系の中心からの最小の距離をＬ２としたとき、距離Ｌ１と距離Ｌ２との間の領域を通った光を前記受光部で受光することで出力Ｉ３と出力Ｉ４とが前記受光部から出力されることが好ましい。
【００２２】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得ることを特徴とする。
【００２３】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記ビームは前記複数の受光部で受光され、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するとき、前記ビームの中央付近における領域が用いずに前記プッシュプル信号を生成することを特徴とする。
【００２４】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記集光光学系における前記トラックの写像と平行な線分に対して対称な形状を有していることが好ましい。
【００２５】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、矩形であることが好ましい。
【００２６】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、正方形であることが好ましい。
【００２７】
前記集光光学系で集光されるビームの前記集光光学系上の写像において、前記プッシュプル信号を生成する際に用いられないビームの中央付近における前記領域が、糸巻き形状であることが好ましい。
【００２８】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けたビームの光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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、所望の焦点位置にビームを照射させる制御を行うための信号であるフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段と、前記光記憶媒体に集光されたビームの位置に情報が記録されているかどうかを検出する記録未記録検出手段と、前記トラッキング誤差信号の振幅を係数ｋで制御する振幅制御手段とを具備し、前記振幅制御手段が、前記記録未記録検出手段から生成される信号と前記フォーカス誤差信号生成手段から生成される信号とを用いて制御されることを特徴とする。
【００２９】
記録未記録検出手段が、光記憶媒体に記録されたマーク及びスペースに応じて変化する信号の振幅と、光検出手段から出力される信号から低域濾波手段を用いて低い周波数成分の信号とを検出することで、光記憶媒体に集光されたビームの位置に情報が記録されているかどうかを検出することが好ましい。
【００３０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの前記振幅の変化量が最小となるように、ｋを設定することが好ましい。
【００３１】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となる光ビームの位置が、前記トラックの中央に近づくように、ｋを設定することが好ましい。
【００３２】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの変化量が最小となるｋの値をｋ１とし、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となるときの光ビームの位置が、前記トラックの中央に最も近づくときのｋの値をｋ２としたとき、前記ｋが前記ｋ１と前記ｋ２との間の値に設定されることが好ましい。
【００３３】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記ビーム分岐手段は複数の領域を有し、前記ビーム分岐手段上におけるビームの大きさをＤとし、前記集光光学系の開口数をＮＡとし、前記光記憶媒体から前記光検出器に至るまでの光ピックアップヘッド装置における光学系の横倍率をαとし、前記情報記録面と反射面との間の間隔をｄとし、前記情報記録面と前記反射面との間の間隔ｄに存在する屈折率をｎ２とし、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段が、前記ビームが照射される中央付近における領域が幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐するとき、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受光部の幅Ｓは、Ｓ≦２・ｈ・α・ＮＡ・ｄ／（Ｄ・ｎ２）の関係を有することを特徴とする。
【００３４】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段は、５つの異なる領域を有し、前記ビームが照射される中央付近における領域において幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐し、他の４つの領域において大略同じ方向に向かって前記ビームを分岐することを特徴とする。
【００３５】
前記集光光学系は、トラッキング制御に伴い駆動され、前記ビーム分岐手段は、前記集光光学系が駆動されたときに前記受光部上の写像が移動する方向とは略直交する方向に沿って前記ビームを分岐し、前記ビームを用いて前記トラッキング誤差信号が生成されることが好ましい。
【００３６】
前記ビーム分岐手段における複数の領域から分岐されたビームは、概隣接した複数の受光部で受光されることが好ましい。
【００３７】
前記ビーム分岐手段の第１の領域と第２の領域とにおいて分岐されたビームは、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を多く含み、前記ビーム分岐手段の第３の領域と第４の領域とにおいて分岐されたビームは、前記光記憶媒体のトラックで回折された１次回折光を殆ど含まず、前記第１の領域で分岐されたビームと前記第２の領域で分岐されたビームとを結ぶ前記光検出手段上における第１の仮想の線分と前記第３の領域で分岐されたビームと前記第４の領域で分岐されたビームとを結ぶ前記光検出手段上における第２の仮想の線分とは前記光検出手段上におけるトラックの写像とそれぞれ直交していることが好ましい。
【００３８】
前記概隣接した複数の受光部の輪郭が矩形であることが好ましい。
【００３９】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記ビーム分岐手段は、５つの異なる領域を有し、前記ビームが照射される中央付近の領域において幅ｈに渡って、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受光部とは異なる方向に向かって前記ビームを分岐し、他の４つの領域において大略同じ方向に向かって前記ビームを分岐し、前記光検出手段は、５つの受光部を互いに近接した位置に有し、前記ビーム分岐手段における他の４つの領域において分岐されたビームはそれぞれ１つの受光部で受光され、前記ビーム分岐手段の他の４つの領域で分岐されたビームを受光する４つの受光部から出力される信号をＩ１〜Ｉ４とし、前記ビーム分岐手段によって分岐されたビームを受光する４つの受光部に近接して設けられた受光部から出力される信号をＩ５とし、ｋを実数としたとき、前記トラッキング誤差信号生成手段は前記プッシュプル信号を｛（Ｉ１−Ｉ５）−ｋ１・（Ｉ２−Ｉ５）｝−ｋ・｛（Ｉ３−Ｉ５）−ｋ２・（Ｉ４−Ｉ５）｝の演算で得ることを特徴とする。
【００４０】
前記ビーム分岐手段で分岐されたビームは、前記受光部上で概焦点を結ぶことが好ましい。
【００４１】
前記フォーカス誤差信号を検出するための信号を出力する受光部と、前記トラッキング誤差信号を検出するための信号を出力する受光部とが一体化されていることが好ましい。
【００４２】
前記光ピックアップヘッド装置は，前記光記憶媒体から前記光検出器に至る光路中に、非点収差をビームに付与する非点収差発生手段をさらに含んでおり、前記フォーカス誤差信号は、前記非点収差を与えられたビームに基づいて検出されることが好ましい。
【００４３】
前記ビーム分岐手段が、前記非点収差発生手段で前記ビームに与えられる前記非点収差を相殺するための波面を、分岐するビームに与えることが好ましい。
【００４４】
前記プッシュプル信号を生成するために用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記光記憶媒体で反射、回折されたビームの前記０次回折光と前記１次回折光とが互いに重ならない領域であることが好ましい。
【００４５】
前記複数の受光部が各々部分的にビームを受光することによって前記ビームを分割することが好ましい。
【００４６】
前記光記憶媒体から前記光検出手段に至る光路中にビーム分割手段を設けることによって前記ビームを分割することが好ましい。
【００４７】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックとが隣接する領域において生じていることが好ましい。
【００４８】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックピッチが変動していることによって生じていることが好ましい。
【００４９】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックの幅が変動していることによって生じていることが好ましい。
【００５０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化することが、前記光記憶媒体に形成されたトラックの深さが変動していることによって生じていることが好ましい。
【００５１】
メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１とし、前記メインビームが前記トラックＴｎの中央に位置するとき、第１のサブビームが前記トラックＴｎ−１と前記トラックＴｎとの間に位置し、第２のサブビームが前記トラックＴｎと前記トラックＴｎ＋１との間に位置することが好ましい。
【００５２】
メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームが前記トラックＴｎの中央に位置するとき、第１のサブビームが前記トラックＴｎ−２と前記トラックＴｎ−１との間に位置し、第２のサブビームが前記トラックＴｎ＋１と前記トラックＴｎ＋２との間に位置することが好ましい。
【００５３】
前記光源の波長をλとし、前記集光手段の有する開口数をＮＡとしたとき、ｔｐ／０．８＜λ／ＮＡ＜０．５μｍの関係を満足することが好ましい。
【００５４】
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、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けて前記ビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は情報を記録するための情報記録面を有し、前記光記憶媒体は、前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面を有し、前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面によって反射されたビームが前記受光部に入射しないように前記受光部を配置していることを特徴とする。
【００５５】
前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面が、第２の情報記録面であることが好ましい。
【００５６】
前記情報記録面にビームが集光されるときに前記ビームを反射させる反射面が、前記光記憶媒体にビームが入射する表面であることが好ましい。
【００５７】
前記トラッキング誤差信号を生成するために用いられるビームを受光する受光部が、他のビームを受光する受光部の大きさよりも小さいことが好ましい。
【００５８】
前記光記憶媒体が複数の情報記録面を有していることが好ましい。
【００５９】
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、前記ビームに球面収差を付与する球面収差付与手段と、前記球面収差付与手段からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段と、前記集光手段を駆動してトラッキング制御を可能にする駆動手段とを含んでおり、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記駆動手段によって駆動される前記集光手段の位置に応じて前記トラッキング誤差信号に生じるオフセットを補償するためのオフセット補償手段とを具備し、前記球面収差付与手段は、前記光記憶媒体に集光されるビームの状態に応じて、前記ビームに付与する球面収差量を調節することが可能であり、前記オフセット補償手段は、前記球面収差付与手段が付与する前記球面収差量に応じて制御されることを特徴とする。
【００６０】
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。
【００６１】
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、前記分割手段に設けら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の領域を通った光ビームから得られる電流信号と前記第２の領域を通った光ビームから得られる電流信号とを同一の変換手段によって電圧に変換して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具備することを特徴とする。
【００６２】
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が好ましい。
【００６３】
前記第２の領域を通った光ビームの一部が前記光検出手段に到達する効率が、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高いことが好ましい。
【００６４】
前記第２の領域の外周部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が好ましい。
【００６５】
前記第２の領域のトラック接線方向に沿った周辺部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が好ましい。
【００６６】
前記第２の領域のトラック横断方向に沿った周辺部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が好ましい。
【００６７】
前記光検出手段は少なくとも第１〜第４の検出領域を有しており、前記第１の領域は、トラック接線方向に略平行な分割線とトラック直交方向に略平行な分割線とにより少なくとも４つの領域に分割され、前記第２の領域も、トラック接線方向に略平行な分割線とトラック直交方向に略平行な分割線とにより少なくとも４つの領域に分割され、前記第２の領域を通った光は、前記第１の領域の対角方向にある領域を通った光を受光して得られた電流信号を変換するための変換手段によって電圧信号に変換されることが好ましい。
【００６８】
前記第２の領域を通った光を前記光検出手段上で焦点を結ぶように集光することが好ましい。
【００６９】
前記第１の領域を通った光を前記検出手段上で焦点を結ぶように集光することが好ましい。
【００７０】
前記少なくとも第１〜第４の検出領域を持つ光検出手段により得られた信号に基づいてフォーカス誤差信号と情報再生信号とを生成することが好ましい。
【００７１】
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、前記光源からの光ビームを受けて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ビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で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受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでいる光ピックアップと、所望のトラックに前記光ビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記光記憶媒体に記録された情報信号を生成する情報信号生成手段とを具備し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記分割手段は、前記情報信号と前記プッシュプル信号とを生成するために光ビームを分割し、前記プッシュプル信号は、前記光ビームの中央付近以外の領域からの信号に基づいて生成され、前記情報信号を生成するために前記光ビームの中央付近の領域から得る信号の比率は、前記光ビームの外周側の領域から得る信号の比率よりも高いことを特徴とする。
【００７２】
前記分割手段の前記複数の領域のうちの前記光ビームの中央付近における領域は、矩形であることが好ましい。
【００７３】
前記ビーム分割手段が、前記集光手段と一体化されていることが好ましい。
【００７４】
前記分割手段は回折素子であり、前記到達効率の違いは前記回折素子の回折効率の違いに基づいて生じることが好ましい。
【００７５】
本発明に係る光ピックアップヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを具備し、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記メインビームをトラックと直交する方向に沿って走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームがトラックＴｎの中央に位置するとき、前記第１のサブビームがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１との間に位置し、前記第２のサブビームがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２との間に位置することを特徴とする。
【００７６】
本発明に係る他の光ピックアップヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて光記憶媒体の記録面上に集光する第１の集光手段と、前記光記憶媒体で反射されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受光し、その光量に応じた信号を出力する光検出手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを、前記光検出手段に配置された複数の受光領域に対応するように複数のビームに分割するビーム分割手段と、前記ビームを前記光検出手段に集光する第２の集光手段とを具備し、前記光記憶媒体は前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面を有し、前記第１の集光手段と第２の集光手段との間には開口制限手段が設けられており、前記光情報記憶媒体の前記ビームを反射させる反射面で反射してきたビームの外周部を遮光し、前記光情報記憶媒体の前記ビームを反射させる反射面で反射してきたビームが前記光検出手段に混入しないようにしたことを特徴とする。
【００７７】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が、前記記録面よりもビームの入射する側に形成されていることが好ましい。
【００７８】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が、前記光記録媒体の他の記録面であることが好ましい。
【００７９】
前記記録面上にビームが集光されるときに、前記ビームを反射させる反射面が前記光記録媒体の表面であることが好ましい。
【００８０】
前記開口制限手段は、前記ビーム分割手段の近傍に設けられていることが好ましい。
【００８１】
前記開口制限手段が前記ビーム分割手段と一体で構成されていることが好ましい。
【００８２】
前記集光手段が前記記憶媒体のトラッキング方向に沿って変位した場合でも、前記光記憶媒体の記録面から反射してきた光を遮ることがないように、前記開口制限手段の開口は、トラッキング方向とは直交する方向に沿ったサイズよりも前記トラッキング方向に沿ったサイズの方が大きいことが好ましい。
【００８３】
本発明に係る光情報装置は、本発明に係る光ピックアップヘッド装置と、前記光記憶媒体と前記光ピックアップヘッド装置と間の相対的な位置を変化させる駆動部と、前記光ピックアップヘッド装置から出力される信号を受けて演算を行い所望の情報を得る電気信号処理部とを備えたことを特徴とする。
【００８４】
本発明に係る光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源からのビームを受けて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されたビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを具備し、前記光検出手段は複数の受光部を有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均がｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときに、前記ビームの一部の領域を用いない、もしくは前記ビームの前記一部の領域から得られる信号を操作することによって、前記プッシュプル信号の振幅の変化を低減することを特徴とする。
【００８５】
本発明に係る他の光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向に沿った異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均がｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときに、前記複数のビームから得られる信号を操作することにより、前記プッシュプル信号の振幅の変化を低減することを特徴とする。
【００８６】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するように、予め未記録のトラックと記録済みのトラックとを前記光記憶媒体に形成していることが好ましい。
【００８７】
前記記録済みのトラックと前記未記録のトラックとを交互に配置していることが好ましい。
【００８８】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、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用いた光情報再生方法であって、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を高くすることによって前記トラッキング誤差信号のオフセットを低減することを特徴とする。
【００８９】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、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の領域の光ビームから得られる電流信号と前記第２の領域の光ビームから得られる電流信号を同一の変換手段で電圧に変換して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ることでトラッキング誤差信号のオフセットを低減することを特徴とする。
【００９０】
本発明に係るさらに他の光情報再生方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビームを受けて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ビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐された光ビームを複数の領域に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受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでいる光ピックアップと、所望のトラックに光ビームを照射させる制御を行うための信号である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、前記光記憶媒体に記録された情報信号を生成する情報信号生成手段を用いた光情報再生方法であって、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記分割手段は、前記情報信号と前記プッシュプル信号とを生成するために光ビームを分割し、前記プッシュプル信号は、前記光ビームの中央付近以外の領域からの信号に基づいて生成され、前記光ビームの外周側の領域からの信号に基づいて生成される情報信号の比率よりも、前記光ビームの中央付近の領域からの信号に基づいて生成される情報信号の比率を高めて、前記光記憶媒体に記録された情報を再生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００９１】
本発明によれば、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、及び情報再生方法を提供することができる光ピックアップヘッド装置、光情報装置、光情報再生方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】
以下、本発明の光情報装置、光ピックアップヘッド装置及び光情報再生方法の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００９３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１として、光情報装置の構成を示している。光ピックアップヘッド装置４（または光ピックアップとも言う）は、波長λが４０５ｎｍのレーザ光を光記憶媒体４０に照射し、光記憶媒体４０に記録された信号の再生を行う。移送制御器５は、光記憶媒体４０上の任意の位置で情報を記録もしくは再生するために光ピックアップヘッド装置４を光記憶媒体４０の半径方向に沿って移動させる。光記憶媒体４０を駆動するモータ６は、光記憶媒体４０を回転させる。制御器７は、光ピックアップヘッド装置４と移送制御器５とモータ６とを制御する。
【００９４】
増幅器８は、光ピックアップヘッド装置４によって読み取られた信号を増幅する。制御器９には、増幅器８からの出力信号が入力される。制御器９は、この信号に基づいて、光ピックアップヘッド装置４が光記憶媒体４０の信号を読み取る際に必要とされるＦＥ信号やＴＥ信号などのサーボ信号を生成し、これを制御器７に出力する。また、制御器９に入力される信号はアナログ信号であるが、制御器９はこのアナログ信号をディジタル化（２値化）する。復調器１０は、光記憶媒体４０から読み取られてディジタル化された信号を解析するとともに、元の映像や音楽などのデータを再構築し、再構築された信号は出力手器１４から出力される。
【００９５】
検出器１１は、制御器９から出力される信号に基づいてアドレス信号等を検出し、これをシステム制御器１２に出力する。システム制御器１２は、光記憶媒体４０から読み取られた物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報（光記憶媒体管理情報）に基づいて光記憶媒体４０を識別し、記録再生条件等を解読し、この光情報装置全体を制御する。光記憶媒体４０に情報を記録再生する場合、システム制御器１２からの指示に従って、制御器７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は図２において後述する光記憶媒体４０に形成された情報記録面４０ｂの所望の位置の上に光ピックアップヘッド装置４を移動させ、光ピックアップヘッド装置４は光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに情報を記録再生する。
【００９６】
図２は、実施の形態１係る光ピックアップヘッド装置４の構成の一例を示した図である。
【００９７】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散ビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、回折格子５８に入射する。回折格子５８に入射したビーム７０は、０次及び±１次回折光の３つのビームに回折される。０次回折光が情報の記録／再生を行うメインビーム７０ａ、±１次回折光がＴＥ信号の検出を行うためのディファレンシャルプッシュプル（ＤＰＰ）法用の２つのサブビーム７０ｂ及び７０ｃとなる。回折格子５８によって回折される０次回折光７０ａと１つの１次回折光７０ｂもしくは７０ｃの回折効率の比は、サブビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常１０：１〜２０：１に設定され、ここでは２０：１である。回折格子５８で生成された３つのビーム７０ａ〜７０ｃは、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０に形成された透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５によって制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。光記憶媒体４０に形成された透明基板４０ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは、１．５７である。
【００９８】
図３は、光記憶媒体４０に形成された情報記録面４０ｂ上のビームとトラックとの関係を示している。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１はそれぞれ、トラックである。情報はトラックとなる溝上に記録される。トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ−１とトラックＴｎの間に位置し、サブビーム７０ｃがトラックＴｎとトラックＴｎ＋１の間に位置するように、各ビームを配置している。メインビーム７０ａとサブビーム７０ｂ、７０ｃとの各トラックと直交する方向に沿った間隔Ｌは０．１６μｍである。
【００９９】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０ａ〜７０ｃは、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射したビーム７０ａ〜７０ｃは、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの検出レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを経て、光検出器３２に入射する。ビーム７０ａ〜７０ｃには、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０１００】
図４は、光検出器３２と光検出器３２へ入射した７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光検出器３２は全部で８つの受光部３２ａ〜３２ｈを有し、マトリックス状に配置された受光部３２ａ〜３２ｄがビーム７０ａを受光し、受光部３２ｅおよび３２ｆがビーム７０ｂを受光し、受光部３２ｇおよび３２ｈがビーム７０ｃを受光する。受光部３２ａ〜３２ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３２ａ〜Ｉ３２ｈを出力する。
【０１０１】
ＦＥ信号は、光検出器３２から出力される信号Ｉ３２ａ〜Ｉ３２ｄを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｃ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｄ）の演算で得られる。また、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により、すなわち｛（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｄ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３２ｅ＋Ｉ３２ｇ）−（Ｉ３２ｆ＋Ｉ３２ｈ）｝の演算でそれぞれ得られる。ここでＣは、回折格子５８の０次回折光と１つの１次回折光との間の回折効率の比によって決まる係数である。これらのＦＥ信号及びＴＥ信号は、所望のレベルに増幅及び位相補償が行われた後、対物レンズ５６を動かすためのアクチュエータ９１及び９２に供給されて、フォーカス及びトラッキング制御がなされる。
【０１０２】
図５は、光記憶媒体４０に形成されたトラックと直交する方向に沿ってビーム７０ａ〜７０ｃを走査したときに得られるプッシュプル法によるＴＥ信号を示す。光記憶媒体４０の作製時に生じた誤差のため、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂ上に形成されたトラックＴｎ−１とＴｎは、本来の位置から２５ｎｍずれた位置に形成されている。ここでは、メインビーム７０ａとサブビーム７０ｂおよび７０ｃとは、トラックと直交する方向に沿ってｔｐ／２だけずらして配置しているため、図５に示すように、メインビーム７０ａがトラックＴｎ−１とＴｎとの間に位置して、振幅Ｓ１の信号が得られるとき、サブビーム７０ｃはトラックＴｎ−１とＴｎ−２との間に位置して、振幅Ｓ２の信号が得られ、サブビーム７０ｂはトラックＴｎ−１とＴｎとの間におけるトラックＴｎに近い場所に位置して、振幅Ｓ３の信号が得られる。
【０１０３】
振幅Ｓ２の信号と振幅Ｓ３の信号とを平均した信号が、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃとから得られるプッシュプル法によるＴＥ信号であり、ここでは、｜（Ｓ２＋Ｓ３）／２｜＞｜Ｓ１｜の関係にある。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号とを差動演算することによりＴＥ信号が得られる。
【０１０４】
前述したように｜（Ｓ２＋Ｓ３）／２｜＞｜Ｓ１｜の関係にあることから、ＤＰＰ法によってＴＥ信号の振幅の変動が改善される。これは、前述した従来の光情報装置で得られるＴＥ信号は、光記憶媒体におけるトラックの作製位置に誤差がある場合、この誤差がＴＥ信号の振幅にそのまま反映されてしまう。実施の形態１では、トラックと直交する方向に沿ったメインビーム７０ａと異なる位置に別のサブビーム７０ｂおよび７０ｃを照射することにより、メインビーム７０ａが作製位置に誤差のあるトラック上に位置したときでも、サブビーム７０ｂおよび７０ｃは別の場所に位置するので、光記憶媒体４０のトラックを形成する際の作製位置に誤差があっても、この誤差の影響が軽減される。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、従来の光情報装置では０．６９であったものが、実施の形態１に係る光情報装置では０．４４と従来の光情報装置の約２／３に改善される。したがって、実施の形態１に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１０５】
また、従来の光情報装置ではトラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が＋３３ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が−３３ｎｍであったものが、実施の形態１に係る光情報装置では、オフトラックｏｆｔ１が＋１０ｎｍ、オフトラックｏｆｔ２が−１０ｎｍと、従来の光情報装置の約１／３に改善される。したがって、実施の形態１に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置を得ることができる。
【０１０６】
（実施の形態２）
図６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、情報記録面４０ｂ上におけるビームとトラックとの関係を示している。前述した実施の形態１の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置４では、メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ−１とトラックＴｎの間に、サブビーム７０ｃがトラックＴｎとトラックＴｎ＋１の間に位置するように、ビームを配置していた。実施の形態２に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置では、メインビーム７０ａがトラックＴｎの上に位置するとき、サブビーム７０ｃがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１の間に、サブビーム７０ｂがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２の間に位置するように、ビームを配置している。すなわち、メインビームとサブビームとの間のトラックと直交する方向に沿った間隔Ｌは（３・ｔｐ）／２＝０．４８μｍである。光ピックアップヘッド装置４における回折格子５８を少し回動することで、実施の形態２に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置を構成することができる。ＴＥ信号は、実施の形態１に示した演算と同様の演算により得ることができる。
【０１０７】
このようにメインビームとサブビームとの間のトラックと直交する方向に沿った間隔Ｌを実施の形態１において図３を参照して前述した間隔よりも広くすることにより、ＴＥ信号振幅の変動は、実施の形態１に係る光情報装置よりも低減することができる。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、実施の形態１に係る光情報装置では０．４４であったものが、実施の形態２に示す光情報装置では０．２１と約１／２に改善される。したがって、実施の形態２に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を更に低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１０８】
また、実施の形態１の光情報装置ではトラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が＋１０ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が−１０ｎｍであったものが、実施の形態２に係る光情報装置では、オフトラックｏｆｔ１が−６ｎｍ、オフトラックｏｆｔ２が＋６ｎｍと、実施の形態１の約１／２に改善される。したがって、実施の形態２に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は更に少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を更に信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１０９】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３３とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光ピックアップヘッド装置４を構成する光検出器３２の代わりに光検出器３３を用いることで、光情報装置を構成することができる。光検出器３３は全部で１２個の受光部３３ａ〜３３ｌを有し、受光部３３ａ〜３３ｈがビーム７０ａを、受光部３３ｉ〜３３ｊがビーム７０ｂを、受光部３３ｋ〜３３ｌがビーム７０ｃを、それぞれ受光する。受光部３３ａ〜３３ｌは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３３ａ〜Ｉ３３ｌを出力する。ＦＥ信号は、光検出器３３から出力される信号Ｉ３３ａ〜Ｉ３３ｈを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ３３ａ＋Ｉ３３ｂ＋Ｉ３３ｅ＋Ｉ３ｆ）−（Ｉ３３ｃ＋Ｉ３３ｄ＋Ｉ３３ｇ＋Ｉ３３ｈ）の演算で得られる。この演算は、複雑な演算に見えるが、光検出器３３が光検出器３２よりも多くの受光部を有しているためであって、実質的には、非点収差法でＦＥ信号を得る一般的な演算である。
【０１１０】
一方、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３３ａ＋Ｉ３３ｈ）−（Ｉ３３ｄ＋Ｉ３３ｅ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３３ｉ＋Ｉ３３ｋ）−（Ｉ３３ｊ＋Ｉ３３ｌ）｝の演算で得る。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号を差動演算することによりＴＥ信号が得られることは、前述した実施の形態１の光情報装置と同様である。
【０１１１】
しかし、第１のプッシュプル信号を生成するのに、メインビーム７０ａの中央付近を受光する受光部３３ｂ、３３ｃ、３３ｆ、３３ｇから出力される信号は用いられていない。また、サブビーム７０ｂを受光する受光部３３ｉと３３ｊは、ビーム７０ｂの中央付近を受光しない。なお、ここで、ビームを受光しない領域の幅は、ビームの直径の７０％としている。同様に、サブビーム７０ｃを受光する受光部３３ｋと３３ｌは、ビーム７０ｃの中央付近を受光しない。すなわち第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームとの中央付近の領域が用いられずに生成される点が前述した実施の形態１および２と異なる。これは、トラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときの変動成分は、ビームの中心付近に多くあり、その部分を用いないことで、改善されるという原理に基づいている。例えば、トラックの位置ずれが３本毎に生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このときの周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０１１２】
ＴＥ信号振幅の変動は、実施の形態２の光情報装置よりも低減することができる。ＴＥ信号の変動量ΔＰＰが、本光情報装置では０．１４であり、従来の光情報装置の１／４以下である。したがって、実施の形態３に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動を更に低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、更に情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる。
【０１１３】
また、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１が−１１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２が＋１１ｎｍであり、従来の光情報装置の約１／３に改善される。したがって、実施の形態３に示す光情報装置は、ＴＥ信号振幅の変動する安価な光記憶媒体を用いた場合でも、オフトラック量は更に少なく、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１１４】
なお、ＴＥ信号を生成する際に用いないビームの中央付近の領域は、トラックピッチｔｐと開口数ＮＡと波長λとに回折角が依存する光記憶媒体による０次回折光と１次回折光が重なる領域を除いた部分とすることで、効果的にＴＥ信号振幅の変動を低減することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
図８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３４とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光ピックアップヘッド装置４を構成する光検出器３２の代わりに光検出器３４を用いることで、光情報装置を構成することができる。光検出器３４は全部で１６個の受光部３４ａ〜３４ｐを有し、受光部３４ａ〜３４ｈがビーム７０ａを、受光部３４ｉ〜３４ｊ、３４ｍ〜３４ｎがビーム７０ｂを、受光部３４ｋ〜３４ｌ、３４ｏ〜３４ｐがビーム７０ｃを、それぞれ受光する。
【０１１６】
１６個の受光部３４ａ〜３４ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３４ａ〜Ｉ３４ｐを出力する。ＦＥ信号は、光検出器３４から出力される信号Ｉ３４ａ〜Ｉ３４ｈを用いて非点収差法により得る。演算については図７を参照して前述した光検出器３３を用いる場合と同様である。
【０１１７】
一方、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３４ａ＋Ｉ３４ｈ）−（Ｉ３４ｄ＋Ｉ３４ｅ）｝−ｋ・｛（Ｉ３４ｂ＋Ｉ３４ｇ）−（Ｉ３４ｃ＋Ｉ３４ｆ）｝−Ｃ・［｛（Ｉ３４ｉ＋Ｉ３４ｋ）−（Ｉ３４ｊ＋Ｉ３４ｌ）｝−ｋ・｛（Ｉ３４ｍ＋Ｉ３４ｏ）−（Ｉ３４ｎ＋Ｉ３４ｐ）｝］の演算で得る。ｋは係数であり、実数である。メインビーム７０ａから得られるＴＥ信号を第１のプッシュプル信号とし、２つのサブビーム７０ｂと７０ｃから得られるＴＥ信号を第２のプッシュプル信号としたとき、ＤＰＰ法では、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号を差動演算することによりＴＥ信号が得られることは、前述した実施の形態１の光情報装置と同様である。
【０１１８】
しかし、第１のプッシュプル信号を生成するのに、メインビーム７０ａの中央付近を受光する受光部３４ｂ、３４ｃ、３４ｆ、３４ｇ、サブビーム７０ｂの中央付近を受光する受光部３４ｍ、３４ｎ、サブビーム７０ｃの中央付近を受光する受光部３４ｏ、３４ｐから出力される信号にそれぞれ係数ｋを掛けて演算している点が、通常のＤＰＰ法による演算と異なっている。これは、トラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときの変動成分は、ビームの中心付近に多くあり、その部分を操作することで、改善されるという原理に基づいている。例えば、トラックの位置ずれが３本毎に生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このときの周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０１１９】
前述した実施の形態３の光情報装置では、単にビームの中央付近を用いないことで、ＴＥ信号の変動を抑えていたが、実施の形態４では、さらに、ＴＥ信号を検出する受光部３４ａ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｈ〜３４ｌに混入している変動成分を受光部３４ｂ、３４ｃ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｍ〜３４ｐで受光されるビーム７０ａ〜７０ｃの中央付近から得られる信号を用いて相殺することで、さらにＴＥ信号の変動を低減している。
【０１２０】
したがって、ＴＥ信号の振幅の変動は、前述した実施の形態２の光情報装置よりも低減することができる。係数ｋ＝−０．４５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．２８、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は０ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は０ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号の変動は１／２以下に低減し、オフトラックはほとんど０に低減できる。すなわち、実施の形態４の光情報装置では、光記憶媒体の作製時にトラックの位置がずれている場合でも、常に溝の中心に情報を記録再生することができる。一方、係数ｋ＝０．３５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．０４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−２１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋２１ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号の変動は殆ど０に低減することができる。したがって、実施の形態４の光情報装置におけるトラッキング制御は極めて安定であり、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。また、オフトラックｏｆｔ１、ｏｆｔ２は溝の中心から見たずれ量を表しているが、本来、光記憶媒体上に常にトラックピッチｔｐで情報が記録されるとし、仮想的にトラックが、常にｔｐの間隔に存在しているとした場合の、トラックＴｎ−１、Ｔｎにおけるオフトラック量をそれぞれオフトラック量ｔｏｆｔ１、ｔｏｆｔ２とすれば、オフトラック量ｔｏｆｔ１は＋４ｎｍ、オフトラック量ｔｏｆｔ２は−４ｎｍと、非常に小さい。すなわち、実施の形態４の光情報装置では、光記憶媒体の作製時に溝の位置がずれている場合でも常に一定のピッチで情報を記録することが可能であり、隣接したトラックに記録された情報を消去してしまうことが更に少なくなる。したがって、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置となる。
【０１２１】
なお、光検出器３４を構成する受光部３４ａ〜３４ｐでビーム７０ａ〜７０ｃを分割することにより、他の光学部品を追加する必要が無く、光学系を複雑にすることなく本光情報装置を構成することができる。したがって、安価な光情報装置を提供することができる。
【０１２２】
また、係数ｋは、ＴＥ信号の変動量を最小にする値とオフトラックを最小にする値が異なるので、光情報装置の求める性能に応じて、ｋの値を両者の間に設定してもよく、性能バランスのとれた光情報装置となる。
【０１２３】
（実施の形態５）
図９は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４００の構成の一例を示した図である。
【０１２４】
前述した実施の形態１に示す光ピックアップヘッド装置４と本光ピックアップヘッド装置４００の違いは、偏光ビームスプリッタ５２と集光レンズ５９との間にビーム分割素子６０を設けていることと、光検出器３２の代わりに光検出器３５を用いていることである。光ピックアップヘッド装置４の代わりに光ピックアップヘッド装置４００を用いることで、実施の形態５に係る光情報装置を構成することができる。
【０１２５】
図１０は、ビーム分割素子６０の構成を模式的に示している。ビーム分割素子６０は、２種類の領域６０ａと６０ｂとを有している。領域６０ａは透明で、入射したビームをそのまま透過させる。一方、領域６０ｂにはブレーズ化された回折格子が形成されており、入射したビームを効率よく一方向に回折させる。したがって、ビーム７０ａ〜７０ｃが領域６０ａと６０ｂの両方にそれぞれ入射することにより、ビーム７０ａ〜７０ｃはそれぞれ２つに分割される。
【０１２６】
図１１は、光検出器３５とビーム７０ａ〜７０ｃとの関係を模式的に示している。光検出器３５は全部で１６個の受光部３５ａ〜３５ｐを有し、受光部３５ａ〜３５ｈがビーム分割素子６０の領域６０ａを透過したビーム７０ａ〜７０ｃを、受光部３５ｉ〜３５ｐがビーム分割素子６０の領域６０ｂで回折されたビーム７０ａ〜７０ｃを、それぞれ受光する。全部で１６個の受光部３５ａ〜３５ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３５ａ〜Ｉ３５ｐを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｃ＋Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｋ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｄ＋Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｌ）の演算により得られる。この演算は、複雑な演算に見えるが、光検出器３５が光検出器３２よりも多くの受光部を有しているためであって、実質的には、非点収差法でＦＥ信号を得る一般的な演算である。
【０１２７】
ＴＥ信号は、ＤＰＰ法により得る。ここでのＴＥ信号は、｛（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｄ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３５ｅ＋Ｉ３５ｇ）−（Ｉ３５ｆ＋Ｉ３５ｈ）｝−ｋ・［｛（Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｌ）−（Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｋ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３５ｍ＋Ｉ３５ｏ）−（Ｉ３５ｎ＋Ｉ３５ｐ）｝］の演算で得る。
【０１２８】
得られるＴＥ信号の特性は、前述した実施の形態４に示す光情報装置と同様である。また、ＴＥ信号を｛（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｄ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｃ）｝−ｋ・｛（Ｉ３５ｅ＋Ｉ３５ｇ）−（Ｉ３５ｆ＋Ｉ３５ｈ）｝の演算で得てもよい。このときのＴＥ信号の特性は、前述した実施の形態３に示す光情報装置と同様である。
【０１２９】
一方、実施の形態５の光情報装置では、光記憶媒体４０に集光されるビーム７０ａ〜７０ｃが有する球面収差量を示す信号である球面収差誤差信号を生成することができる。球面収差誤差信号は、（Ｉ３５ａ＋Ｉ３５ｃ）−（Ｉ３５ｂ＋Ｉ３５ｄ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３５ｉ＋Ｉ３５ｋ）−（Ｉ３５ｊ＋Ｉ３５ｌ）｝の演算で得られる。すなわち、メインビーム７０ａの中央付近の領域を受光する受光部７０ｉ〜７０ｌから出力される信号を差動演算して第１のＦＥ信号を生成し、メインビーム７０ａの外側付近の領域を受光する受光部７０ａ〜７０ｄから出力される信号を差動演算して第２のＦＥ信号を生成し、第１のＦＥ信号と第１のＦＥ信号とを差動演算して球面収差誤差信号を得ている。ここで、係数Ｃ２は実数であり、所望の球面収差量のときに球面収差誤差信号が０となるように調整するための補正係数である。光ピックアップヘッド装置４に球面収差補正手段を設け、球面収差誤差信号を用いて球面収差補正手段を制御することにより、光記憶媒体４０に集光されるビームが有する球面収差を低減することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。なお、球面収差補正手段は、液晶素子、凹凸の組み合わせレンズ、等、一般的な構成が適用できるので、ここでは説明を略している。
【０１３０】
（実施の形態６）
図１２は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０１の構成の一例を示した図である。
【０１３１】
前述した実施の形態１に示す光ピックアップヘッド装置４と実施の形態６の光ピックアップヘッド装置４０１との間の違いを、以下に述べる。まず、回折格子５８を用いていないため、光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂ上には１つのビーム７１が集光されている。また、ビーム分割素子６１を設け、さらに、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化し、アクチュエータ９１と９２は、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４と対物レンズ５６とを駆動して、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う。また、ビーム分割素子６１は、偏光依存性の素子であり、光源１から光記憶媒体４０に向かう往路においては、入射するビーム７１を全て透過する。一方、光記憶媒体４０で反射されたビームが光検出器３６に向かう復路においては、入射するビームの大半の光量は透過するが、一部の光量は回折され、複数の回折光が生成される。また、光検出器３２の代わりに光検出器３６を用いている。光ピックアップヘッド装置４の代わりに光ピックアップヘッド装置４０１を用いることで、実施の形態６に係る光情報装置を構成することができる。
【０１３２】
図１３は、ビーム分割素子６１の構成を模式的に示している。ビーム分割素子６１は、４種類の領域６１ａ〜６１ｄを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６１ａ〜６１ｄからビーム７１ａ〜７１ｄを生成する。
【０１３３】
図１４は、光検出器３６とビーム７１ａ〜７１ｄ、７１０との間の関係を模式的に示している。光検出器３６は全部で８個の受光部３６ａ〜３６ｈを有し、受光部３６ａ〜３６ｄがビーム７１０を、受光部３６ｇがビーム７１ａを、受光部３６ｅがビーム７１ｂを、受光部３６ｆがビーム７１ｃを、受光部３６ｈがビーム７１ｄを、それぞれ受光する。受光部３６ａ〜３６ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３６ａ〜Ｉ３６ｈを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３６ａ＋Ｉ３６ｃ）−（Ｉ３６ｂ＋Ｉ３６ｄ）の演算により得られる。
【０１３４】
一方、ＴＥ信号は、（Ｉ３６ｇ−Ｉ３６ｈ）−ｋ・（Ｉ３６ｅ−Ｉ３６ｆ）の演算で得られる。係数ｋ＝０．３５としたとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．０４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−１９ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋１９ｎｍであり、従来の光情報装置と比較してＴＥ信号振幅の変動は殆ど０にまで低減でき、トラッキング制御は極めて安定になる。
【０１３５】
また、ＴＥ信号は、（Ｉ３６ｇ−Ｉ３６ｈ）の演算で得ても良い。このとき、ＴＥ信号の変動量ΔＰＰは０．２４、トラックＴｎ−１におけるオフトラックｏｆｔ１は−１ｎｍ、トラックＴｎにおけるオフトラックｏｆｔ２は＋１ｎｍであり、光記憶媒体の作製時にトラックの位置がずれている場合でも、常に溝の中心に情報を記録することができる。
【０１３６】
実施の形態６に係る光情報装置では、１つのビーム７１しか、光記憶媒体４０に集光していないため、光記憶媒体４０が大きな偏心を有していた場合でも、ＴＥ信号振幅の変動量が大きくなることはなく、安定にトラッキング制御を行うことができる。
【０１３７】
また、ビーム分割素子６１と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化し、アクチュエータ９１と９２とで駆動しているために、光記憶媒体４０が偏心を有していて、トラッキング追従する場合でも、ビーム７１を分割する位置は常に一定であるので、光記憶媒体４０の有する偏心量に依存せず、ＴＥ信号振幅の変動は、常に安定して低減することができる。また、ビーム７１を分割する幅を、光記憶媒体の有する偏心を考慮せずに、ＴＥ信号振幅の変動が最も低減できるように設定することが可能であり、よりＴＥ信号振幅の変動を低減できる光情報装置となる。また、トラッキング追従したときにＴＥ信号に発生するオフセットも少なくできる。
【０１３８】
また、回折格子５８を設けていないので、光記憶媒体４０に情報を記録するために必要な光源１から出射する出力は、前述した光ピックアップヘッド装置４と比較して少なくて済むので、光源１の負担はその分軽くなり、光源１の寿命が長くなる。したがって、長期に渡って使用可能な光情報装置を提供することができる。
【０１３９】
また、ビーム分割素子６１の領域６１ａ〜６１ｄに、回折光が光検出器３６上で焦点を結ぶように、レンズ効果を持たせることで、受光部３６ｅ〜３６ｈの大きさを小さくすることができる。受光部３６ｅ〜３６ｈの大きさが小さい程、迷光の影響をうけにくくなるので、その分、安定したトラッキング制御を行うことができるようになる。光記憶媒体に複数の情報記録面を有する光記憶媒体を用いた場合には、特に有効である。受光部の大きさを小さくしたときには、その分、集光レンズ５９の焦点距離を短くしても、すなわち検出光学系の倍率を低くしても、迷光の影響が大きくならないので、経時変化に対して安定な光情報装置を提供することができる。
【０１４０】
（実施の形態７）
図１５は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光検出器３７とビーム７１ｂ〜７１ｃ、７１０との間の関係を模式的に示している。前述した実施の形態６に示す光検出器３６に代わりに光検出器３７を用いることで実施の形態７に係る光情報装置を構成することができる。光検出器３７は光検出器３６から受光部３６ｇと３６ｈとを無くしたものと同等である。光検出器３７は全部で６個の受光部３７ａ〜３７ｆを有し、受光部３７ａ〜３７ｄがビーム７１０を、受光部３７ｅがビーム７１ｂを、受光部３７ｆがビーム７１ｃを、それぞれ受光する。
【０１４１】
ＴＥ信号は、｛（Ｉ３７ａ＋Ｉ３７ｄ）−（Ｉ３７ｂ＋Ｉ３７ｃ）｝−ｋ・（Ｉ３７ｅ−Ｉ３７ｆ）の演算で得られる。係数ｋを適切に選ぶことにより、前述した実施の形態６に示す光情報装置と同等の特性を得ることができる。光検出器３７は実施の形態６の光検出器３６よりも小さく、その分小型の光ピックアップヘッド装置となる。また、光検出器３７は光検出器３６よりも受光部数が少ないので、その分、信号を処理する回路の規模も小さくなり安価となる。
【０１４２】
また、ビーム分割素子の領域６１ａと６１ｄから回折光を生成しなくてもよいので、領域６１ａと６１ｄを形成せず、単にビームが透過するようにすれば、その分、ビーム７１０の光量が増加するので、光記憶媒体４０に記録された情報を読み出す際のＳ／Ｎが良くなる。
【０１４３】
（実施の形態８）
図１６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ビーム分割素子６２の構成を模式的に示している。前述した実施の形態６に示すビーム分割素子６１の代わりにビーム分割素子６２を、光検出器３６に代わりに光検出器３８を用いることで実施の形態８に係る光情報装置を構成することができる。ビーム分割素子６２は、２種類の領域６２ａ〜６２ｂを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６２ａ〜６２ｂからビーム７３ａ〜７３ｂを生成する。
【０１４４】
図１７は、光検出器３８とビーム７３ａ〜７３ｂ、７１０との関係を模式的に示している。
【０１４５】
光検出器３８は全部で１２個の受光部３８ａ〜３８ｌを有し、受光部３８ａ〜３８ｄがビーム７１０を、受光部３８ｅ〜３８ｈがビーム７３ａを、受光部３８ｉ〜３８ｌがビーム７３ｂを、それぞれ受光する。受光部３８ａ〜３８ｌは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３８ａ〜Ｉ３８ｌを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３８ａ＋Ｉ３８ｃ）−（Ｉ３８ｂ＋Ｉ３８ｄ）の演算により得られる。
【０１４６】
ＴＥ信号は、（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｈ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｇ）の演算で得られる。また、｛（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｈ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｇ）｝−ｋ・｛（Ｉ３８ｉ＋Ｉ３８ｌ）−（Ｉ３８ｊ＋Ｉ３８ｋ）｝の演算で得ても良い。ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化した場合には、どちらの演算でも構わないが、ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化しない場合には、後者の演算を用いることが好ましい。後者の演算では、トラッキング追従により、アクチュエータが移動した場合にＴＥ信号に生じるオフセットは前者よりも小さくなるからである。
【０１４７】
球面収差誤差信号は、（Ｉ３８ｅ＋Ｉ３８ｇ）−（Ｉ３８ｆ＋Ｉ３８ｈ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３８ｉ＋Ｉ３８ｋ）−（Ｉ３８ｊ＋Ｉ３８ｌ）｝の演算で得られる。
【０１４８】
実施の形態８に係る光情報装置は、実施の形態５に示す光情報装置と同様に、ＴＥ信号振幅の変動を低減できる。また、球面収差誤差信号の品質は、実施の形態５に示す光情報装置よりも良好であり、より精度よく球面収差を補正することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１４９】
また、ビーム分割素子６２を対物レンズ５６と一体化せずに、偏光ビームスプリッタ５２から光検出器３８に至る光路中に配置しても構わない。その場合には、ビーム分割素子６２が偏光依存性を有している必要はなく、無偏光型の素子で構わない。極めて安価な樹脂成形でビーム分割素子６２が作製できるので、その分安価な光情報装置を提供することができる。
【０１５０】
（実施の形態９）
図１８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ビーム分割素子６３の構成を模式的に示している。前述した実施の形態６に示すビーム分割素子６１の代わりにビーム分割素子６３を、光検出器３６に代わりに光検出器３９を用いることで実施の形態９に係る光情報装置を構成することができる。ビーム分割素子６３は、３種類の領域６３ａ〜６３ｃを有しており、入射したビーム７０の大半を透過させて０次回折光７１０を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域６３ａ〜６３ｃからビーム７４ａ〜７４ｃを生成する。
【０１５１】
図１９は、光検出器３９とビーム７４ａ〜７４ｃ、７１０との関係を模式的に示している。光検出器３９は全部で１６個の受光部３９ａ〜３９ｐを有し、受光部３９ａ〜３９ｄがビーム７１０を、受光部３９ｅ〜３９ｈがビーム７４ａを、受光部３９ｉ〜３９ｌがビーム７４ｂを、受光部３９ｍ〜３９ｐがビーム７４ｃを、それぞれ受光する。受光部３９ａ〜３９ｐは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３９ａ〜Ｉ３９ｐを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ３９ａ＋Ｉ３９ｃ）−（Ｉ３９ｂ＋Ｉ３９ｄ）の演算により得られる。
【０１５２】
ＴＥ信号は、（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）の演算で得られる。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｈ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｇ）｝の演算で得ても良い。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｌ）−（Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｋ）｝の演算で得ても良い。また、｛（Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｐ）−（Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｏ）｝−ｋ・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｌ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｋ）｝の演算で得ても良い。いずれの演算を用いた場合も、ＴＥ信号振幅の変動を低減できる。ビーム分割素子６３を対物レンズ５６と一体化した場合には、いずれの演算でも構わないが、ビーム分割素子６３を対物レンズ５６と一体化しない場合には、２番目以降の演算を用いることが好ましい。２番目以降の演算では、トラッキング追従により、アクチュエータが移動した場合にＴＥ信号に生じるオフセットは前者よりも小さくなる。１番目の演算と４番目の演算とのいずれかを用いた場合、前述した実施の形態６に示す光情報装置と同様の特性が得られる。また、２番目の演算を用いた場合には、デフォーカスが生じた場合でも、オフトラックが少なく、デフォーカス等の外乱に対して信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１５３】
球面収差誤差信号は、（Ｉ３９ｉ＋Ｉ３９ｋ）−（Ｉ３９ｊ＋Ｉ３９ｌ）｝−Ｃ２・｛（Ｉ３９ｅ＋Ｉ３９ｇ＋Ｉ３９ｍ＋Ｉ３９ｏ）−（Ｉ３９ｆ＋Ｉ３９ｈ＋Ｉ３９ｎ＋Ｉ３９ｐ）｝の演算で得られる。また、球面収差誤差信号の品質は、前述した実施の形態５に示す光情報装置よりも良好であり、より精度よく球面収差を補正することができ、光記憶媒体にジッタの少ないマークを記録することができ、信頼性の高い光情報装置を提供することができる。
【０１５４】
これまでに述べた実施の形態では、全てＴＥ信号振幅の変動を抑えるためにビームの中央付近の幅をビームの直径の０．７倍としたが、これはΔＰＰとオフトラックの改善量とを比較できるように同一の条件にしたためであって、この範囲に特に制約はなく、自由に設定することができる。必ずしも直線で分割する必要がないことも勿論である。
【０１５５】
また、いままで、溝を形成する際の位置誤差によってＴＥ信号振幅の変動が生じている場合について説明したが、溝の幅、深さに誤差がある場合や、光記憶媒体において情報が記録されたトラックと情報が未記録のトラックとの間の境界付近でも同様にＴＥ信号振幅の変動が生じるが、これらの場合にも本発明は有効である。
【０１５６】
（実施の形態１０）
図２０は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０２の構成の一例を示した図である。
【０１５７】
前述した実施の形態５に示す光ピックアップヘッド装置４００と実施の形態１０に係る光ピックアップヘッド装置４０２との違いは、回折格子５８を用いていないこと、光記憶媒体４１が２つの情報記録層４１ｂと４１ｃを有していること、ビーム分割素子６０の代わりにビーム分割素子６４を、光検出器３５の代わりに光検出器４５をそれぞれ用いていることである。回折格子５８を用いていないため、光源１から出射された１つのビーム７０が光記憶媒体４１の情報記録面上に集光される。
【０１５８】
光記憶媒体４１は２つの情報記録面４１ｂと４１ｃとを有しているが、ここでは対物レンズ５６で集光されたビーム７０が、情報記録面４１ｃに焦点を結んでいるときの様子を示している。光記憶媒体４１は、透明基板４１ａと情報記録面４１ｂ、４１ｃからなり、光記憶媒体４１の光が入射する面から情報記録面４１ｃまでの距離ｄ２を１００μｍ、情報記録面４１ｂと４１ｃの間隔ｄ１を２５μｍとしている。また、ここでは図示していないが、情報記録面４１ｂと４１ｃとに形成されるトラックの周期ｔｐは、０．３２μｍである。
【０１５９】
また、光源１の波長λは４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。情報記録面４１ｂと４１ｃの等価的な反射率はそれぞれ４〜８％程度である。ここで、等価的な反射率は、光記憶媒体４１に入射するビームの光量を１としたとき、情報記録面４１ｂもしくは４１ｃで反射された後に、光記憶媒体４１を再び出射する際のビームの光量を示している。情報記録面４１ｃは、入射したビームの光量の大半を吸収もしくは反射するが、情報記録面４１ｂは、情報記録面４１ｃにビームを到達させるために、入射したビ−ムの約５０％の光量を透過させ、残りの５０％の光量を吸収もしくは反射する。
【０１６０】
光記憶媒体４１の情報記録面４１ｃで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６を透過した後、偏光ビームスプリッタ５２で反射されて、ビーム分割素子６４に入射する。ビーム分割素子６４は複数のビーム７５を生成し、ビーム分割素子６４で生成された複数のビーム７５は、シリンドリカルレンズ５７を透過して非点収差が付与された後、光検出器４５で受光される。
【０１６１】
図２１は、ビーム分割素子６４の構成を、図２１は、光検出器４５と光検出器４５で受光されるビーム７５との関係を、それぞれ模式的に示している。ビーム分割素子６４は、全部で７種類の領域６４ａ〜６４ｇを有している。ビーム分割素子６４において、Ｄは偏光ビームスプリッタ５２によって反射された後にビーム分割素子６４に入射するビーム７０の直径を示しており、通常２〜４ｍｍ程度に設計される。ここでは、３ｍｍとしている。
【０１６２】
ビーム７５は、０次回折光である７５ａと７つの１次回折光である７５ｂ〜７５ｈとを含んでいる。ビーム分割素子６４は、一種の回折格子であり、ここでは、０次回折光の回折効率を８０％、１次回折光の回折効率を８％としている。０次回折光の回折効率を１次回折光の回折効率よりも高くしているのは、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃに記録された情報を、０次回折光を用いて読み出し、１次回折光は、トラッキング誤差信号の生成のみに用いるためである。０次回折光の回折効率を高くする程、情報記録面４１ｂ及び４１ｃに記録された情報を読み出す際の信号対雑音比を高くすることができるので、忠実に情報を再生できる。
【０１６３】
ビーム７５ａは領域６４ａ〜６４ｇから、ビーム７５ｂは領域６４ａから、ビーム７５ｃは領域６４ｂから、ビーム７５ｄは領域６４ｃから、ビーム７５ｅは領域６４ｄから、ビーム７５ｆは領域６４ｅから、ビーム７５ｇは領域６４ｆから、ビーム７５ｈは領域６４ｇから、それぞれ生成される。領域６４ａ〜６４ｇに形成するパターンは、いずれも等周期で直線状の単純格子である。トラッキング制御に応じて、ビーム分割素子６４上でビーム７０が矢印ＴＲＫの方向に沿って移動する。
【０１６４】
ビーム７０の半径ｒよりも十分大きく領域６４ａ〜６４ｆを形成することで、トラッキング制御時に、ＴＥ信号が低下することを防止している。ここでは、領域６４ａ〜６４ｆの矢印ＴＲＫの方向に沿った大きさｈ３を、ビーム７０の半径ｒに比べて、それぞれ５００μｍ大きくしている。一方、トラッキング追従方向を示す矢印ＴＲＫとは直交する方向に沿った大きさについては、光ピックアップヘッド装置を組み立てる際のビーム分割素子６４とビーム７０との位置ずれ公差分だけあれば良いので、通常１０〜１００μｍあれば十分であり、ここでは、幅ｈ４をビーム７０の直径Ｄよりも１００μｍ大きくしている。また、幅ｈ１を０．３５Ｄ、幅ｈ２を０．６Ｄとしている。
【０１６５】
図２２を参照すると、光検出器４５は、全部で１０個の受光部４５ａ〜４５ｊを有している。受光部４５ａ〜４５ｄはＦＥ信号と光記憶媒体４１に記録された情報を再生するための信号との検出に、受光部４５ｅ〜４５ｊはＴＥ信号の検出にそれぞれ用いられる。ＦＥ信号を検出するための受光部４５ａ〜４５ｄとＴＥ信号を検出するための受光部４５ｅ〜４５ｊとを同一の半導体基板上に形成することで、光ピックアップヘッド装置を小型にすることができ、また光ピックアップヘッド装置を組み立てる際の工数を少なくすることができる。
【０１６６】
ビーム７５ａは４つの受光部４５ａ〜４５ｄで、ビーム７５ｂは受光部４５ｅで、ビーム７５ｃは受光部４５ｆで、ビーム７５ｄは受光部４５ｇで、ビーム７５ｅは受光部４５ｈで、ビーム７５ｆは受光部４５ｉで、ビーム７５ｇは受光部４５ｊで、それぞれ受光される。ビーム７５ｈは、どの受光部でも受光されないようにしている。この構成により、先に述べた実施の形態３等と同様に光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減している。
【０１６７】
また、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、不要な光がＴＥ信号を検出するために用いられる受光部に入射することを避ける役目も果たしている。受光部４５ａ〜４５ｊは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｊを出力する。ＦＥ信号は、（Ｉ４５ａ＋Ｉ４５ｃ）−（Ｉ４５ｂ＋Ｉ４５ｄ）の演算により得られる。ＴＥ信号の検出方法については後述する。
【０１６８】
ビーム７５ａ〜７５ｈは、情報記録面４１ｃで反射されたビーム７０がビーム分割素子６４に入射して生成されたビームであるが、光記憶媒体４１は、２つの情報記録面４１ｂと４１ｃとを有しているので、情報記録面４１ｂで反射されたビームも偏光ビームスプリッタ５２で反射された後に、ビーム分割素子６４に入射して、ビーム分割素子６４では回折光が生成される。ビーム７６ａ〜７６ｈは、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７０がビーム分割素子６４に入射して、生成された回折光である。ビーム７６ａは領域６４ａ〜６４ｇから、ビーム７６ｂは領域６４ａから、ビーム７６ｃは領域６４ｂから、ビーム７６ｄは領域６４ｃから、ビーム７６ｅは領域６４ｄから、ビーム７６ｆは領域６４ｅから、ビーム７６ｇは領域６４ｆから、ビーム７６ｈは領域６４ｇから、それぞれ生成される。
【０１６９】
ビーム７０は、情報記録面４１ｃに焦点を結ぶようにしているので、情報記録面４１ｂでは、大きくデフォーカスをしている。そのため、ビーム７６ａ〜７６ｈも光検出器４５上で大きくデフォーカスをしている。ここで、ビーム７６ａ〜７６ｈが、いずれも受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにしている。これは、ビーム７６ａ〜７６ｈが、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射すると、その入射の程度に応じてＴＥ信号に乱れが生じ、その結果、安定なトラッキング制御ができなくなることがあるためである。ここでは、ビーム７６ａの半径よりも遠い位置に受光部４５ｅ〜４５ｊを形成することで、ビーム７６ａが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにしている。
【０１７０】
また、受光部４５ｅ〜４５ｊを近接して形成し、ビーム７５ｂ〜７５ｇを受光している。また、図２１に示すビーム分割素子６４の中央部に領域６４ｇを設け、領域６４ｇから生成されたビーム７５ｈをＴＥ信号の生成には用いていない。このような配置により、ビーム７６ｂ〜７６ｇは、受光部４５ｅ〜４５ｊの外側に位置し、すなわち、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しない。更に、ビーム７５ｈをビーム７５ｂ〜７５ｇとは直交する方向に回折させている。このことにより、受光部４５ｅ〜４５ｊをビーム７６ａが入射しない位置に形成することで、ビーム７６ｈは、確実に受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しなくなる。
【０１７１】
また、トラッキング制御に応じて、ビーム７６ａは矢印ＴＲＫの方向に沿って移動する。矢印ＴＲＫの方向とは直交する方向に受光部４５ｅ〜４５ｊを形成することにより、トラッキング制御によって、ビーム７６ａが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射することは無くなり、その分、受光部４５ｅ〜４５ｊを受光部４５ａ〜４５ｄに近づけて形成することができる。その分、光検出器４５の大きさは小さくなり、安価な光ピックアップヘッド装置を提供することができる。
【０１７２】
ビーム７６ｂ〜７６ｇが受光部４５ｅ〜４５ｊへ入射しない条件として、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ１が、２・ｈ１／Ｄ・ｄ１／ｎ２・α・ＮＡ以下であればよい。また、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ２についても同様に、２・ｈ２／Ｄ・ｄ１／ｎ２・α・ＮＡ以下であればよい。ここで、ｄ１は情報記録面４１ｂと４１ｃとの間の間隔、ｎ２は、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂと４１ｃとの間に存在する媒質の屈折率、αは、光記憶媒体４１から光検出器４５に至る光学系の横倍率、Ｄはビーム分割素子６４上におけるビーム７０の直径、ｈ１とｈ２は、ビーム分割素子６４の領域６４ｇの幅、ＮＡは対物レンズ５６の開口数である。ここでは、横倍率αは、大略ｆ３／ｆ２となる。この条件を満足するように、ビーム分割素子６４の領域６４ｇの幅ｈ１と幅ｈ２、受光部４５ｅ〜４５ｊの幅Ｓ１と幅Ｓ２を設定する。光学系の横倍率は４〜４０倍程度が適切である。
【０１７３】
なお、ここでは、光記憶媒体４１が情報記録面を２つ有する場合について説明したが、光記憶媒体が３つ以上の情報記録面を有している場合でも同様に本発明を適用することができる。また、光記憶媒体の光が入射する面（以下表面とする）は通常、反射防止膜が形成されないので、光記憶媒体の表面でもビームが反射された後、光検出器に向かう。この光記憶媒体の表面で反射されたビームも、トラッキング制御を不安定にすることがあるので、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないことが望ましい。光記憶媒体の表面で反射されたビームについても、先に述べた設計方法により、受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しないようにすることが可能である。すなわち、情報記録面４１ｂと４１ｃとの間隔ｄ１に代わりに、所望の情報記録面と、光記憶媒体の表面等、他のビームを反射する面との間の間隔ｄを用いることで、任意の面に拡張することができる。
【０１７４】
図２３は、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示している。受光部４５ｅと４５ｆから出力される信号Ｉ４５ｅとＩ４５ｆは差動演算部８０１で差動演算がなされる。差動演算された信号であるＩ４５ｆ−Ｉ４５ｅは、所謂プッシュプル法によるＴＥ信号である。
【０１７５】
ビーム分割素子６４を対物レンズ５６と一体化していないため、光記憶媒体４１の偏心に応じて対物レンズ５６をトラッキング追従させると、ＴＥ信号にトラッキング追従に応じたオフセットの変動が生じる。そこで、図２３に示す信号処理部では、受光部４５ｇと４５ｈから出力される信号Ｉ４５ｇとＩ４５ｈは加算部８０２で、受光部４５ｉと４５ｊから出力される信号Ｉ４５ｉとＩ４５ｊは加算部８０３で、それぞれ加算される。加算部８０２と８０３とから出力される信号は、差動演算部８０４で差動演算がなされる。差動演算部８０４から出力される信号は、可変利得増幅部８０５に入力され、所望の信号強度に増幅もしくは減衰がなされる。ここでは、約２．５の増幅度を持たせている。可変利得増幅部８０５から出力される信号は、差動演算部８０１から出力される信号が有するオフセット変動と同じ変動を有する。これらのオフセット変動は、偏芯を有する光記憶媒体に対してトラッキング動作を行ったときや、アクセス動作を行ったとき、等に生じる。
【０１７６】
差動演算部８０６は、差動演算部８０１から出力される信号と可変利得増幅部８０５から出力される信号とを受けて差動演算を行うことで、差動演算部８０１から出力される信号が有する上述のオフセット変動を減ずる。差動演算部８０６から出力される信号は、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無いＴＥ信号であるが、そのままでは、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃの反射率、光記憶媒体４１に照射するビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、除算部８０８に入力して、一定の振幅になるようにする。
【０１７７】
受光部４５ａ〜４５ｄから出力される信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｄは加算部８０７で加算された後、除算部８０８に除算を行う信号として入力される。加算部８０７から出力される信号は、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃの反射率や光記憶媒体４１に照射するビームの強度に比例した信号であり、除算部８０８から出力される信号は所望の強度を有するＴＥ信号となる。
【０１７８】
実施の形態１０に係る光ピックアップヘッド装置及び信号処理部を用いた光情報装置では、光記憶媒体が複数の情報記録面を有する場合でも、安定なトラッキング動作が可能であり、信頼性の高い光情報装置となる。また、ビーム７５ｄ〜７５ｇを受光部４５ｇ〜４５ｊでそれぞれ受光しているため、受光部４５ｇ〜４５ｊから出力される信号の強度を比較することにより、ビーム分割素子６４の設定位置がビーム７０に対してどのような位置にあるのかを容易に認識することができる。そのため、ビーム分割素子６４をビーム７０に対して精度良く設定するための調整が容易にでき、光ピックアップヘッド装置の生産性を高めることができる。
【０１７９】
勿論、前述した実施の形態６に示す光ピックアップヘッド装置と同様に、ビーム分割素子６４を偏光依存性素子で作製し、対物レンズ５６と一体化してもよい。その場合、ビーム分割素子６４上のビーム７０の位置は、常に一定になるので、領域６４ｇの幅ｈ１を広くしても、ＴＥ信号の振幅の低下はない。その分、受光部４５ｅ〜４５ｊにビーム７６ｄ〜７６ｇが入射しにくくなる。
【０１８０】
（実施の形態１１）
図２４は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４６とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２における光検出器４５の代わりに光検出器４６を用い、ビーム分割素子６４の領域６４ｄと６４ｆに形成するパターンを少し変更することにより、実施の形態１１に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８１】
この光ピックアップヘッド装置においては、ビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４６ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４６ｈで、それぞれ受光している。更に、ビーム７５ｄと７５ｅを受光部４６ｇ上で、ビーム７５ｆと７５ｇを受光部４６ｈ上で、それぞれ重ねることにより、受光部４６ｇと４６ｈが、大きくならないようにしている。そのため、光検出器４６の大きさは図２２を参照して前述した光検出器４５よりも小さくでき、光検出器４６は光検出器４５よりも安価となる。また、受光部４６ｅ〜４６ｈが占める面積は、前述した受光部４５ｅ〜４５ｊが占める面積よりも小さく、その分、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４６ｅ〜４６ｈに入りにくくなり、実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置を用いた場合よりも更にＴＥ信号の変動を低減でき、安定なトラッキング制御を行うことができる。勿論、光記憶媒体４１の表面で反射されたビームに対しても同様である。
【０１８２】
ビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４６ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４６ｈで、それぞれ受光するために、図２１に示すビーム分割素子６４の領域６４ｄと６４ｆとに形成するパターンの周期と空間周波数軸とを少し変更している。領域６４ｄと６４ｆとに形成するパターンは、いずれも等周期で直線状の単純格子である。なお、受光部４６ａ〜４６ｄは前述した受光部４５ａ〜４５ｄと同様である。
【０１８３】
また、加算部８０２と８０３が不要となるので、その分安価な光情報装置を提供することができる。また、光学的にビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４６ｇ〜４６ｈに入射しないように、受光部４６ｇ〜４６ｈを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４６ｇ〜４６ｈに入射する場合がある。しかしながら、受光部４６ｇ〜４６ｈの面積が前述した受光部４５ｅ〜４５ｊの面積よりも狭くなる分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１８４】
（実施の形態１２）
図２５は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４７とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２における光検出器４５の代わりに光検出器４７を用い、ビーム分割素子６４の領域６４ａ〜６４ｆに形成するパターンを少し変更することにより、実施の形態１２に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８５】
この光ピックアップヘッド装置においては、前述した実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置と同様にビーム７５ｄと７５ｅとを１つの受光部４７ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇとを１つの受光部４７ｈで、それぞれ受光し、更に、ビーム７５ｄと７５ｅを受光部４７ｇ上で、ビーム７５ｆと７５ｇを受光部４７ｈ上で、それぞれ重ねている。
【０１８６】
更に、シリンドリカルレンズ５７をビーム７５ｂ〜７５ｇが透過することにより付与される非点収差を相殺して、光検出器４７上で焦点を結ぶように、図２１に示すビーム分割素子６４の領域６４ａ〜６４ｆに形成するパターンに、パワーを持たせているということである。したがって、光検出器４７上のビーム７５ｂ〜７５ｈは、前述した光検出器４６上のビーム７５ｂ〜７５ｈよりも小さく、その分、受光部４７ｅ〜４７ｈを受光部４６ｅ〜４６ｈよりも小さくでき、光検出器４７は光検出器４６よりも更に安価となる。
【０１８７】
また、受光部４７ｅ〜４７ｈが占める面積は、前述した受光部４６ｅ〜４６ｊが占める面積よりも小さく、その分、情報記録面４１ｂで反射されたビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４７ｅ〜４７ｈに入りにくくなり、更に安定なトラッキング制御を行うことができる。勿論、光記憶媒体４１の表面で反射されたビームに対しても同様である。なお、受光部４７ａ〜４７ｄは前述した受光部４６ａ〜４６ｄと同様である。また、光学的にビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４７ｅ〜４７ｈに入射しないように、受光部４７ｅ〜４７ｈを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４７〜４７ｈに入射する場合がある。しかしながら、受光部４７ｅ〜４７ｈの面積が小さくなる分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置を用いた場合よりもよりも更にＴＥ信
号の変動を低減でき、安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１８８】
（実施の形態１３）
図２６は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６５を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０における図２１に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６５を用いることにより、実施の形態１３に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１８９】
ビーム分割素子６５における領域６５ａ〜６５ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６５との違いは、領域６４ｇに相当する領域６５ｇの幅ｈ５が狭く、その分、領域６５ｃ〜６５ｆの範囲が広くなっていることである。
【０１９０】
領域６５ｃ〜６５ｆの範囲を図２１に示す領域６４ｃ〜６４ｆよりも広くすることで、図２２に示す受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は増加し、その分、可変利得増幅部８０５の増幅度を小さくすることができる。ここでは幅ｈ６を０．３５Ｄとすることで、可変利得増幅部８０５の増幅度を約２．３倍に下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号が、加算部８０２、８０３等で発生し、出力される信号に付加されることのある電気的なオフセットの影響を低減することができる。
【０１９１】
また、ビーム７６ａ〜７６ｈが受光部４５ｇ〜４５ｊに光学的に入射しないように、受光部４５ｇ〜４５ｊを配置したとしても、意図しない迷光が受光部４５ｇ〜４５ｊに入射する場合がある。しかしながら、受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量が増加する分、意図しない迷光の光量は相対的に低下するので、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０１９２】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０１９３】
（実施の形態１４）
図２７は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６６を模式的に示した図である。前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６６を用いることにより、実施の形態１４に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１９４】
ビーム分割素子６６における領域６６ａ〜６６ｇはそれぞれ、図２１を参照して前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６６の違いは、領域６４ｇに相当する領域６６ｇの幅が広く、その分、領域６６ａ〜６６ｂの範囲が狭くなっていることである。
【０１９５】
領域６６ａ〜６６ｂの範囲を領域６４ａ〜６４ｂよりも狭くすることで、受光部４５ｅ〜４５ｆで受光されるビーム７５ｂ〜７５ｃの光量は低下するが、その分、図２３を参照して前述した可変利得増幅部８０５の増幅度を小さくすることができる。ここでは、幅ｈ２を０．３５Ｄ、幅ｈ５を０．６５Ｄとしていることで、可変利得増幅部８０５の増幅度を約１．４倍に下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。
【０１９６】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０１９７】
また、幅ｈ２を０．３Ｄ〜０．５Ｄとすることで、光記憶媒体４１の情報記録面が有するトラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することで生じるＴＥ信号振幅の変動を非常に小さくすることができ、安定に情報を記録可能な光情報装置を提供することができる。
【０１９８】
（実施の形態１５）
図２８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６７を模式的に示した図である。図２１を参照して前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２におけるビーム分割素子６４の代わりに、ビーム分割素子６７を用いることにより、実施の形態１５に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０１９９】
ビーム分割素子６７における領域６７ａ〜６７ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６４における領域６４ａ〜６４ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６４とビーム分割素子６７との違いは、領域６７ａと６７ｂの一部分に領域６７ｈ〜６７ｋを設け、その分、領域６７ａと６７ｂを狭くしていることである。
【０２００】
領域６７ｈ〜６７ｋには領域６７ｇと同じパターンを記録している。すなわち、領域６７ｈ〜６７ｋから生成されるビームは受光部４５ｅ〜４５ｊで受光されないようにしている。領域６７ａと６７ｂとを狭くすることにより、その分、領域６７ａと６７ｂから生成されるビーム７６ｂと７６ｃが受光部４５ｅ〜４５ｊに入射しにくくなる。特に、ビーム分割素子６７から生成されるビームが図２０を参照して前述したシリンドリカルレンズ５７を透過するときに有効である。
【０２０１】
また、領域６７ｈ〜６７ｋを設けることにより、領域６７ａと６７ｂとから生成されるビーム７５ｂと７５ｃとに含まれる、トラッキング追従に応じたオフセット変動は小さくなり、その分、図２３に示す可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。また、領域６７ｈ〜６７ｋを設けてもＴＥ信号の振幅は低下しない。
【０２０２】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０２０３】
（実施の形態１６）
図２９は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構
成するビーム分割素子６８を模式的に示した図である。前述した実施の形態１５に示すビーム分割素子６７の代わりに、ビーム分割素子６８を用いることにより、実施の形態１６に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０２０４】
ビーム分割素子６８における領域６８ａ〜６８ｋはそれぞれ、前述したビーム分割素子６７における領域６７ａ〜６７ｋに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６８とビーム分割素子６７との違いは、領域６８ｈ〜６８ｋに形成するパターンが領域６７ｈ〜６７ｋに形成するパターンと異なることである。
【０２０５】
領域６８ｈには領域６８ｃと同じパターンを、領域６８ｉには領域６８ｄと同じパターンを、領域６８ｊには領域６８ｅと同じパターンを、領域６８ｋには領域６８ｆと同じパターンを、それぞれ記録している。このため、ビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は増加し、図２３に示す可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる。可変利得増幅部８０５の増幅度を下げることができる分、可変利得増幅部８０５に入力される信号において、加算部８０２、８０３等で発生して出力される信号に付加される電気的なオフセットの影響を低減することができる。また、受光部４５ｇ〜４５ｊで受光されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量が増加する分、意図しない迷光の光量は相対的に低下し、より安定なトラッキング制御が可能となる。
【０２０６】
また、本実施の形態のビーム分割素子を用いた場合でも、光記憶媒体に形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで生じるＴＥ信号の変動を低減でき、更に、光記憶媒体が複数の情報記録面を有している場合に、ＴＥ信号を検出するために用いる受光部に不要な光が入射してＴＥ信号が変動するということを避ける構成としている。
【０２０７】
なお、これまでに述べたビーム分岐素子６４〜６８における領域６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂ、６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ、６８ａおよび６８ｂは、プッシュプル法によるＴＥ信号を検出する領域である。幅ｈ２は、（１−（λ／２／ｔｐ／ＮＡ）２）１／２・Ｄ〜（１−（λ／２／ｔｐ／ＮＡ）２）１／２・Ｄ／２程度の範囲で、良好なＴＥ信号を得ることができる。また、幅ｈ１は、（λ／ｔｐ／ＮＡ−１−Δ）・Ｄ以下であれば、トラッキング制御に対応して、ビーム分割素子上でビーム７０が移動しても、全くＴＥ信号の劣化はない。幅ｈ１が１．５・（λ／ｔｐ／ＮＡ−１−Δ）・Ｄ以下であれば実用上問題のない良好なＴＥ信号が得られる。
【０２０８】
なお、Δは、ビーム分割素子上でのビーム７０の直径を１として規格化したときのビーム分割素子上をビーム７０が動く距離である。勿論、幅ｈ２を更に大きくしたい場合や、ＴＥ信号の振幅を常に一定に保ちたい場合には、トラッキング制御に対応して、ＴＥ信号の振幅が一定となるような振幅制御部を設けてもよい。トラッキング制御がどのような状態にあるかについては、例えば図２３に示す差動演算部８０４の出力から容易に知ることができる。
【０２０９】
（実施の形態１７）
図３０は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示した図である。図２３を参照して前述した実施の形態１０に示す信号処理部の代わりに、本信号処理部を用いることにより、実施の形態１７に係る光情報装置を構成できる。
【０２１０】
受光部４５ｅ〜４５ｊから出力される信号Ｉ４５ｅ〜Ｉ４５ｊが、差動演算部８０６で差動演算されることは、図２３を参照して前述した実施の形態１０に示した信号処理部と同様である。受光部４５ａ〜４５ｄから出力される信号Ｉ４５ａ〜Ｉ４５ｄは、加算部８０７で加算される。
【０２１１】
図３１は、加算部８０７で加算された信号をオシロスコープで観察した時の様子を示す図であり、所謂アイパターンである。加算部８０７から出力された信号は、低域濾波部８０９と振幅検出部８１１とに入力される。低域濾波部８０９では、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに記録されたマーク及びスペースからなる信号よりも十分低い周波数成分に応じた信号を出力する。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されている場合には図３１に示す信号強度Ｉｄｃが出力される。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されていない場合には図３１に示す信号強度Ｉｔが出力される。
【０２１２】
一方、振幅検出部８１１では、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに記録されたマーク及びスペースからなる信号周波数成分の振幅に応じた信号を出力する。振幅検出部８１１は、一般的な実効値を検出する回路を用いることができる。また、包絡線を検出する回路等、振幅に応じた信号を出力可能で有れば、特に制約はない。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されている場合には図３１に示す信号強度Ｉｒｆに応じた信号が出力される。情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報が記録されていない場合には０が出力される。
【０２１３】
低域濾波部８０９と振幅検出部８１１とから出力される信号は、それぞれ可変利得増幅部８１０と８１２とに入力され、所望の信号強度に増幅もしくは減衰がなされる。可変利得増幅部８１０と８１２とから出力される信号は、加算部８１３で加算された後、除算部８０８に除算を行う信号として入力される。
【０２１４】
加算部８０７と低域濾波部８０９と振幅検出部８１１と可変利得増幅部８１０と８１２と加算部８１３とは、記録未記録検出手段を構成している。除算部８０８は、振幅制御手段を構成している。
【０２１５】
図３２は、可変利得増幅部８１０と８１２との利得の一例を示す図である。直線ｋ２は可変利得増幅部８１０の利得を、直線ｋ３は可変利得増幅部８１２の利得を、それぞれ示している。可変利得増幅部８１０の利得は、デフォーカスに依存せず一定の値としているが、可変利得増幅部８１２の利得は、情報記録面４１ｂもしくは４１ｃに集光されるビームのデフォーカスの状態に依存して変化させている。ここでは、直線ｋ３によって示される利得の値を、デフォーカスが−０．２μｍのときに１、デフォーカスが０μｍのときに０としている。直線ｋ２によって示される利得の値は常に１である。デフォーカスの値は、ＦＥ信号を用いることで、容易に知ることができる。
【０２１６】
直線ｋ３によって示される可変利得増幅部８１２の利得をデフォーカスに応じて変化させると、記憶媒体４１の情報記録面が有するトラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することで生じるＴＥ信号の振幅の変動を非常に小さくすることができ、安定に情報を記録可能な光情報装置を提供することができる。
【０２１７】
なお、ここで示した直線ｋ２と直線ｋ３とによって示される利得の値は一例であり、可変利得増幅部８１０と８１２との利得及び利得の変化の割合は光学設計により最適な値に設定すればよい。利得の最適な値は、光情報装置の求める性能に応じて、ＴＥ信号の変動量を最小にする値としてもよいし、オフトラックを最小にする値としてもよい。また、両者の間に設定してもよい。
【０２１８】
また、本構成は一例であり、光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ及び４１ｃが有するトラックが記録済みのトラックか未記録かのトラックであるかを検出し、その状態とデフォーカスの状態とに応じてＴＥ信号の振幅を制御することができれば、如何なる構成でもよい。また、光記憶媒体が有する情報記録面の数に制約はなく、トラックに情報が記録されている場合と記録されていない場合とが混在することでＴＥ信号の振幅に変動が生じる情報記録面を有する光記憶媒体であれば、全ての光記憶媒体に、本発明の光情報装置を適用することができる。
【０２１９】
図３３は、図２０を参照して前述した光記憶媒体４１の情報記録面４１ｂ、４１ｃに情報を記録した場合の一例を示す図である。ここでは、トラックＴｎ−２、Ｔｎ、Ｔｎ＋２に情報を記録し、トラックＴｎ−１、Ｔｎ＋１には情報を記録していない。すなわち、記録済みのトラックと未記録のトラックとを交互に形成している。トラックと直交する方向にビームを走査することでＴＥ信号が得られる。記録済みのトラックと未記録のトラックを混在させることにより、ＴＥ信号の振幅に変動が生じるが、この変動が小さくなるように直線ｋ２と直線ｋ３とによってそれぞれ示される可変利得増幅部８１０と８１２との利得を調整すればよい。記録済みのトラックと未記録のトラックとを交互に形成した場合が、最もＴＥ信号の振幅の変動は顕著であり、可変利得増幅部８１０と８１２の利得を精度良く調整することができる。
【０２２０】
（実施の形態１８）
図３４は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、本発明に係る光ピックアップヘッド装置４０３の構成の一例を示した図である。図２０を参照して前述した実施の形態１０に示す光ピックアップヘッド装置４０２と本光ピックアップヘッド装置４０３との違いは、偏光ビームスプリッタ５２と４分の１波長板４３との間に凹レンズ８１と凸レンズ８２とを設けたことである。
【０２２１】
凹レンズ８１の位置をアクチュエータ９３で変えることにより、ビーム７０に与える球面収差量を調整できるようにしている。情報記録面４１ｂ、４１ｃに集光されるビーム７０の有する球面収差量は、光記憶媒体４１の表面から情報記録層４１ｂ、４１ｃまでの距離に応じて変化するが、情報記録面４１ｂ、４１ｃに集光されるビーム７０が有する球面収差が小さくなるように、凹レンズ８１と凸レンズ８２を用いて球面収差を補正している。凹レンズ８１と凸レンズ８２とを設けることにより、情報記録面４１ｂと４１ｃとのどちらにも、球面収差が少ない状態で情報を記録することができる。
【０２２２】
ここで、対物レンズ５６に入射するビームの直径Ｄ１は、アパーチャ５５で開口が制限されるために一定であるが、ビーム分割素子６４に入射するビームの直径Ｄ２は、凹レンズ８１の位置に応じて変化する場合がある。ビーム分割素子６４に設けられた領域６４ａ〜６４ｇの大きさは一定であるので、ビームの直径Ｄ２が小さくなると、領域６４ａ〜６４ｂで生成されるビーム７５ｂ〜７５ｃの光量は増加し、領域６４ｃ〜６４ｆで生成されるビーム７５ｄ〜７５ｇの光量は低下する。直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得が一定のままであれば、差動演算部８０１から出力される信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動を適切に減ずることができなくなる。
【０２２３】
図３５は、本実施の形態におけるビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１と直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得との間の関係を示す図である。ビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１が小さくなる程、可変利得増幅部８０５の利得が大きくなるようにしている。
【０２２４】
図３６は、図３４に示すアクチュエータ９３の駆動電圧とビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１との間の関係を示す図である。アクチュエータ９３の駆動電圧とビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１とは相関関係があり、ここでは、アクチュエータ９３の駆動電圧に応じて、直線ｋ１によって示される可変利得増幅部８０５の利得を制御している。ビームの直径の比Ｄ２／Ｄ１を測定することは困難であるが、アクチュエータ９３の駆動電圧は容易に知ることができる。情報記録面４１ｂもしくは４１ｃに集光されるビームの球面収差が少なくなるように、凹レンズ８１を変位させた場合でも、常に、差動演算部８０１から出力される信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動を適切に減ずることができる。すなわち、情報記録面を複数有する光記憶媒体に対して情報の記録を行う光情報装置の信頼性を高めることができる。
【０２２５】
（実施の形態１９）
図３７は、本発明に係る別の光ピックアップヘッド装置を示す構成図である。
【０２２６】
半導体レーザなどの光源１は、波長λ１が４０５ｎｍの直線偏光のビーム７０を出射する。光源１から出射されたビーム７０は、コリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２を通過した光は立ち上げミラー２４で光路を折り曲げられ、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、対物レンズ５６に入射し集光する。対物レンズ５６の焦点距離ｆは２ｍｍで、開口数ＮＡは０．８５である。対物レンズ５６は図示しない対物レンズ駆動装置により駆動され、ビーム７０は厚さ０．１ｍｍの透明保護層を透過して光記憶媒体４０の記録面上に集光する。光記憶媒体４０には、トラックとなる連続溝が形成されており、トラックピッチｔｐは０．３２μｍである。
【０２２７】
光記憶媒体４０で反射したビーム７０は対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、ビーム分岐手段としての偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射し向きを変えたビーム７０は開口制限素子８３を通り、開口制限素子８３に接している回折素子２２を通って、複数のビーム７００及び２１ａ〜２１ｅに分割される。分割されたビームは集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を透過して非点収差が付与された後、光検出器５１に入射する。光検出器５１に入射した光は電気信号として出力される。
【０２２８】
図３８は、回折素子２２と開口制限素子８３との構成を模式的に示している。図３９は、光検出器５１の受光部の形状とビーム７００及び２１ａ〜２１ｄとの間の関係を模式的に示している。
【０２２９】
回折素子２２は４つの領域２２ａ〜２２ｅを有しており、入射したビーム７０の大半をそのまま透過させ０次回折光２１０を生成し、一部の光量を回折させて領域２２ａ〜２２ｅからそれぞれビーム７０ａ〜７０ｅを生成する。
【０２３０】
光検出器５１は全部で８つの受光部５１ａ〜５１ｈを有している。受光部５１ａ〜５１ｈは信号検出用の受光部であり、受光部５１ａ〜５１ｄがビーム２１０を、受光部５１ｇがビーム２１ｃを、受光部５１ｅがビーム２１ａを、受光部５１ｆがビーム２１ｃを、受光部５１ｈがビーム２１ｄを、それぞれ受光する。領域２２ｅは他の領域に比べて大きな回折角で回折するような特性が与えてあり、領域２２ｅにおいて回折したビームは光検出器５１に入らない。光検出器５１における受光部５１ａ〜５１ｈには、それぞれその一端に電極８４が設けられており、受光した光量に応じた電流信号Ｉ５１ａ〜Ｉ５１ｈが電極８４から図示しない半導体回路へ出力される。
【０２３１】
ＦＥ信号は、非点収差法により（Ｉ５１ａ＋Ｉ５１ｃ）−（Ｉ５１ｂ ＋Ｉ５１ｄ）の演算により得られ、それに基づき対物レンズ５６の位置を制御する。
【０２３２】
また、ＴＥ信号は、（Ｉ５１ｇ−Ｉ５１ｈ）−ｋ・（Ｉ５１ｅ−Ｉ５１ｆ）の演算で得られる。得られたＴＥ信号に基づいて対物レンズの位置を制御し、信号を記録再生することができる。
【０２３３】
回折素子２２の領域分割は実施の形態１９では直線としたが、光記憶媒体４０の特性等に応じてＴＥ信号特性を最適にするように任意の位置形状で分割されるものである。ｋは実数であり、回折素子２２の領域分割の位置や光記憶媒体４０の特性により最適な値が選ばれる。
【０２３４】
また、情報の再生時において、情報記憶媒体に記録されている情報信号（以下ＲＦ信号）はＩ５１ａ＋Ｉ５１ｂ＋Ｉ５１ｃ＋Ｉ５１ｄにより得られる。
【０２３５】
このとき、光検出器５１に対して入射する光は２１０及び２１ａ〜２１ｄだけでなく、図３７の迷光２１で示されるように光記憶媒体４０の透明基板の表面４０ｄからの反射光が発散光となって光検出器５１側に向かって戻ってくる。
【０２３６】
この迷光２１も回折素子２２を透過した後に集光レンズ５９に入るが、正規のビーム７０よりも発散した発散光のため、検出器５１の表面ではビーム７００によって作られるスポットよりも大きく広がって入射しようとする。
【０２３７】
この光は、そのままでは信号用の受光部にも入ってしまい、特に比較的光量の少ない回折光２１ｅ〜２１ｄを受ける受光部５１ｅ〜５１ｈに入った場合、信号品質を大きく劣化させてしまい、トラッキング制御を不安定にさせ高い信頼性をもっての情報の記録再生が不可能となる。実施の形態１９では途中の経路に開口制限素子８３を挿入して迷光２１の周囲の光を遮断することで、図３９で示すように光検出器５１の表面での迷光２１によるスポット３２０を小さくすることができる。このため、回折光２１ａ〜２１ｄを受けるための受光部５１ｅ〜５１ｈに迷光２１が入射しないようにすることができる。
【０２３８】
また、直接受光部に入らない光であっても迷光２１をできるだけ減らすと、図示しないレンズ鏡筒内面や光ヘッド内面での反射によって受光部に不要な受光部へ向かう光も遮断でき、安定なトラッキング制御が可能となる。
【０２３９】
なお、この迷光２１についても回折素子２２で回折するが、その回折光が受光部５１ｅ〜５１ｈに入らないように、回折素子２２の中央部の領域２２ｅでは大きな回折角で回折するようになっており、光検出器５１外の所へ回折光が向かうようになっている。
【０２４０】
開口制限素子８３の開口径は、光記憶媒体４０の記録面から反射した正規のビーム７０を遮光しないように、図３８に示すように対物レンズのＮＡから決まる径８３ａ以上としている。
【０２４１】
さらに、対物レンズがトラックに追従してトラッキング方向に変位するとビーム７０の位置も変化してしまう。その場合にもビーム７０を遮光してしまわないように開口制限素子８３の開口は、トラック方向に対しては対物レンズの変位を考慮した分だけ大きくした径８３ｂを持つ長円径の開口形状にすることが望ましい。
【０２４２】
また、迷光２１をできるだけ多く遮るためにはビーム７０に対して迷光２１の径ができるだけ大きく広がっている位置に、いいかえればビーム７０を通すための開口内を通る迷光２１の光量がもっとも少なくなる位置に開口制限素子８３を配置することで、最も効率的に迷光２１を遮光することができる。その目的のため実施の形態１９では開口制限素子８３は回折素子２２と接した位置に配置している。
【０２４３】
この理由は図３７で示すように、迷光２１はビーム７０に比べて発散しながら光検出器５１に向かうので、光記憶媒体４０からできるだけ遠ざかった位置で開口制限すれば多くの迷光２１をさえぎることができる。しかしながら、一方で回折素子２２よりも光検出器５１側では、回折素子２２の働きによって分岐したビーム７０ａ〜７０ｄがビーム７００に対して広がっていくため、それを遮らないようにビーム７００対して大きな開口径にすると、その分だけ迷光２１の遮断量が低下する。
【０２４４】
また、開口制限素子８３の開口中心と回折素子の２２の中心とが一致していない場合、通過し分岐していく光量にアンバランスが生じてしまう。このため、ＴＥ信号が不正規な誤差を持ってしまいトラッキング性能を悪化させることになる。実施の形態１９では、回折素子２２に接した位置に開口制限素子８３を配置しているため、互いの位置あわせが容易である。例えば回折素子２２を光ヘッド装置に組み込む前に、回折素子２２の分割パターンを見ながら開口制限素子８３の位置を合わせて固定しておいてから、光ヘッド装置に取り付けるということも可能である。従って、光ヘッド装置を組み立てる際の工数が少なくて済み、安価な光ヘッド装置を提供することができる。
【０２４５】
なお、実施の形態１９では開口制限素子８３と回折素子２２とが別の部材から構成されているとしたが、必ずしもその必要はなく例えば図４０に示すように回折素子２２の開口制限相当部分を別の回折特性をもつ領域２２ｆとして分割し、この領域２２ｆを通る光のすべてが光検出器５１に入射しないよう回折する特性にすることでも同様の効果が得られる。さらにこの場合は開口制限素子８３の位置を合わせる必要もなくなる。領域２２ｆは実質的に受光部５１ｅ〜５１ｈへの迷光２１を遮光する機能を有していればいかなる構成でも構わず、例えば反射膜であっても吸収膜であっても構わない。また、高い回折効率を持つ回折格子であっても良い。
【０２４６】
以上のような構成により、情報記憶媒体の保護層からの反射による迷光の影響が少ない良好なＴＥ信号を得ることができ、高い信頼性をもって情報を記録再生できる光ヘッド装置を提供することができる。
【０２４７】
また、実施の形態１に示す光情報装置における光ピックアップヘッド装置４の代わりに実施の形態１９に係る光ピックアップヘッド装置を用いることにより、光情報装置を構成することができ、信頼性の高い信号出力を得ることができ、良好な記録再生特性を得ることが可能な光情報装置を提供できる。
【０２４８】
また、迷光２１を発生させる反射面は、透明基板の表面４０ｄに限られることはなく、光記憶媒体４０が複数の記録面を有している場合には、情報を記録もしくは再生している記録面以外からの迷光も発生される。その場合にも本発明は同様に有効である。
【０２４９】
（実施の形態２０）
実施の形態２０ではホログラム素子によりＴＥ信号に必要な領域を分岐すると同時に分割し、電気的に最適な補正係数を決める場合について述べる。
【０２５０】
図４１は実施の形態２０に係る光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに集光される。光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂにはマークとスペースとを選択的に配置したトラック、もしくはマークとスペースを配置するための案内溝が、トラックとして所定の間隔で同心円もしくはスパイラル状に並んでいる。対物レンズ５６はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに沿って移動させられる。
【０２５１】
情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り平行光になりビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過しホログラム素子（分割手段）２０１により一部の光が回折される。ホログラム素子２０１を通った光は検出レンズ１０７により集光される。検出レンズ１０７は、図２を参照して前述した実施の形態１に示す集光レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７との機能を１つの素子で有する複合機能レンズである。光検出器（光検出手段）４６はホログラム素子２０１を通った光ビーム２０３と回折光２０４とを受光する。
【０２５２】
図４２はホログラム素子２０１の分割と光ビームとの間の関係を示している。ホログラム素子２０１は３本の分割線２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃにより、６つの領域２２０ａ〜２２０ｆに分割される。光ビーム２２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる部分を斜線で示している。この斜線で示す部分がＴＥ信号を主に含む領域（第１の領域）である。この領域を含む領域２２０ｃと２２０ｄとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方領域２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｅ、２２０ｆはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２の領域）でありここからオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２５３】
一点鎖線２２２に沿ったホログラム素子２０１の回折効率の分布を図４３に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。破線は分割線２０１ｂと２０１ｃとの交点における位置を示す。図４３に示すように分割線２０１ｂと２０１ｃとの外側での回折効率η２は、内側での回折効率η１より高い構成とする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域の光ビームが光検出器４６に到達する効率を高めている。
【０２５４】
図４４は光検出器４６と電気回路との構成を示している。光検出器４６に設けられた０次光受光部４６ａ〜４６ｄはホログラム素子２０１を透過した０次光である光ビーム２０３を受光する。受光部４６ａ〜４６ｄから出力される信号を用いてＦＥ信号と情報再生用信号とを検出する。ここではＦＥ信号検出の詳細については省略する。
【０２５５】
受光部４６ｅ〜４６ｈはホログラム素子２０１で回折された回折光２０４（図４１）を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部４６ｅには図４２に示す領域２２０ｃを通った光が入射し、受光部４６ｇには領域２２０ｄを通った光が入射する。受光部４６ｅと４６ｇとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３０は受光部４６ｅからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３１は受光部４６ｇからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２５６】
更に、受光部４６ｆには図４２に示す領域２２０ａと２２０ｅとを通った光が入射し、受光部４６ｈには領域２２０ｂと２２０ｆとを通った光が入射する。受光部４６ｆと４６ｈからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３２は受光部４６ｈからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３３は受光部４６ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２５７】
差動演算部１３４はＩＶアンプ１３０と１３１とからの出力信号を受け、その差信号を出力する。これがＴＥ信号成分を主に含む信号となる。一方、差動演算部１３５はＩＶアンプ１３２と１３３とからの出力を受けてその差信号を出力する。これがオフセット成分を主に含む信号となる。差動演算部１３５から出力された信号は可変利得増幅回路１３６により利得（係数）ｋが掛けられｋ倍された信号が出力される。差動演算部（ＴＥ信号生成手段）１３７は差動演算部１３４と可変利得増幅回路１３６とからの出力信号を受けてその差信号を出力する。
【０２５８】
可変利得増幅回路１３６の利得ｋは、対物レンズが移動した時の、差動演算部１３５から出力した信号のＤＣ成分の変動量と可変利得増幅回路１３６から出力される信号のＤＣ成分の変動量とが等しくなるように決められる。差動演算部１３７からは、対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２５９】
利得ｋは、分割線２０１ｂと２０１ｃとの間の間隔と光ビーム２２１の直径との比や、光ビーム２２１内の光の強度分布に依存する。ここでは領域２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｅ，２２０ｆの回折効率η２を領域２２０ｃ，２２０ｄの回折効率η１の２倍にすることで、利得ｋを１程度とすることができる。
【０２６０】
ＩＶアンプ１３０〜１３３で各々に発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、従来例では利得ｋが２程度であるため、最悪の場合ΔＥの６倍の電気オフセットが補正後のＴＥ信号に発生する。ところが、実施の形態２０の場合、利得ｋは１程度でよいため、最悪の場合でもΔＥの４倍の電気オフセットで収まる。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の２／３に低減することができる。
【０２６１】
この例ではＴＥ信号のオフセットを低減するための係数である利得をヘッド毎、また光記憶媒体毎に最適な値にすることができるため、ＴＥ信号のオフセットを小さく抑えることができる。さらにホログラム素子の分割線の位置は回折効率とは独立に決められるため、分割パターンとして最適な形を使用できるという自由度を確保できる。
【０２６２】
なお、オフセット成分を主に含む信号を得るための領域における回折効率を更に高くすれば、利得ｋを更に小さくすることができるため温度等による電気オフセットの発生量を小さくすることができる。
【０２６３】
また、このような例ではＲＦ信号を得るための０次光のタンゼンシャル方向に沿った透過効率も変化するが、波形等化や最尤復号法（ＰＲＭＬ法）などによりＲＦ信号に与える影響を低減できる。
【０２６４】
別の分割手段を用いた例として、図４５は別の例のホログラム素子（分割手段）２４１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２４１を用いる。ホログラム素子２４１は分割線２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃにより６つの領域２４５ａ〜２４５ｆに分割される。分割された各領域から生成された回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２６５】
一点鎖線２４６に沿った回折効率分布を図４６に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη３であり、両端でη４となるように直線的に変化する。破線は一点鎖線２４６と分割線２４１ｂおよび２４１ｃとの交点における位置をそれぞれ示す。
【０２６６】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｅ，２４５ｆを通った光ビームが光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。
【０２６７】
更に別の分割手段を用いた例として、図４７は更に別の例のホログラム素子（分割手段）２５１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２５１を用いる。ホログラム素子２５１は分割線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃにより６つの領域２５５ａ〜２５５ｆに分割される。分割された各領域から生成される回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２６８】
一点鎖線２５６に沿った回折効率分布を図４８に示す。横軸はラジアル方向（トラック横断方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη５であり、端でη５よりも高いη６となるようにホログラム素子２５１は作られている。破線は点線２５７と２５８と一点鎖線２５６とが交わる点の位置を示す。
【０２６９】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２５５ａ，２５５ｂ，２５５ｅ，２５５ｆのうち、対物レンズの移動により面積が変化する割合が大きい光ビームの周辺部が光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので、可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。このように同じ領域内で回折効率を変えても良い。このような例ではタンゼンシャル方向に沿った回折効率の変化が小さいので、ＲＦ信号を得るための０次光の透過効率の部分的な違いを小さくでき、ＲＦ信号に与える影響を低減できる。
【０２７０】
更に別の分割手段を用いた例として、図４９は更に別の例のホログラム素子（分割手段）２６１の分割と光ビームとの間の関係を示している。図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりにこのホログラム素子２６１を用いる。ホログラム素子２６１は分割線２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃにより６つの領域２６５ａ〜２６５ｆに分割される。分割された各領域から生成される回折光は図４４を参照して前述した例と同様に検出系に入射し検出される。
【０２７１】
一点鎖線２６６に沿った回折効率分布を図５０に示す。横軸はラジアル方向に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。回折効率は中心部でη７であり、両端でη７よりも高いη８となるようにホログラム素子２６１は作られている。破線は点線２６７と２６８と一点鎖線２６６とが交わる点の位置を示す。
【０２７２】
このような構成でもオフセットを主に含む領域である２６５ａ，２６５ｂ，２６５ｅ，２６５ｆのうち、対物レンズの移動により面積が変化する割合が大きい光ビームの周辺部が光検出器４６（図４１）に到達する効率が高いので可変利得増幅回路の利得ｋを小さくすることができる。このため、温度等により変化する電気オフセットの変動によるオフセットの発生量を低減することができる。このように光ビームに沿って回折効率を変えても良い。
【０２７３】
（実施の形態２１）
実施の形態２１ではホログラム素子によりＴＥ信号に必要な領域を分岐すると同時に分割し、光学的に位置を入れ替えて演算を行う場合について述べる。
【０２７４】
光学系の構成については前述した実施の形態２０とほぼ同様なので構成図は省略する。実施の形態２０と異なるのは、図４２を参照して前述したホログラム素子２０１の代わりに、ホログラム素子（分割手段）３０１を用い、光検出器４６の代わりに光検出器（光検出手段）３０３を用いる点である。
【０２７５】
図５１にホログラム素子（分割手段）３０１の分割と光ビームとの間の関係示す。ホログラム素子３０１は３本の分割線３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃにより、６つの領域３０２ａ〜３０２ｆに分割される。光ビーム３２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる部分を斜線で示している。この斜線で示した部分がＴＥ信号を主に含む領域である。この領域３０２ｃと３０２ｄからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方、領域３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｅ、３０２ｆからはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２７６】
一点鎖線３２２に沿った回折効率の分布を図５２に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は回折効率を示している。破線は分割線３０１ｂと３０１ｃと一点鎖線３２２との交点の位置を示す。図５２に示すように分割線３０１ｂと３０１ｃの外側での回折効率η１０は、内側における回折効率η９の約２倍となるようにする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域を通った光ビームが光検出器に到達する効率を高めている。
【０２７７】
図５３は光検出器３０３と電気回路の構成を示す。光検出器３０３に設けられた０次光受光部３０３ａ〜３０３ｄはホログラム素子３０１を透過した０次光である光ビーム３３１を受光する。受光部３０３ａ〜３０３ｄから出力される信号を用いてＦＥ信号と情報再生用信号とを検出する。受光部３０３ｅ，３０３ｆはホログラム素子３０１で回折された回折光を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部３０３ｅには領域３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｆを通った光が入射し、受光部３０３ｆには領域３０２ａ，３０２ｄ，３０２ｅを通った光が入射する。
【０２７８】
ＩＶアンプ（変換手段）３４０は受光部３０３ｅからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）３４１は受光部３０３ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。領域３０２ａと３０２ｂからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができ、領域３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｅ，３０２ｆからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。このように、分割線３０１ａをまたいで互い異なる側にある領域が同じ受光部に入るように各受光部を配置する。これにより対物レンズの移動によるオフセットを低減することができる。差動演算部３４２はＩＶアンプ３４０と３４１との出力信号を受け、その差信号を出力する。これにより対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２７９】
実施の形態２１の場合、ＩＶアンプは２個でよい。このためＩＶアンプ各々で発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、最悪の場合ΔＥの２倍の電気オフセットが補正後のＴＥ信号に発生する。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の１／３に低減することができる。
【０２８０】
（実施の形態２２）
実施の形態２２では、プリズムによりファーフィールドを分割し、電気的に補正係数を掛けてＴＥ信号のオフセットを低減する場合について述べる。
【０２８１】
図５４は実施の形態２２の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体（光記憶媒体）４０の情報記録面４０ｂに集光される。対物レンズ５６はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに移動させられる。情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り平行光になりビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過しもう１つのビームスプリッタ（分岐手段）１０４により一部の光が反射し、残りの光は透過する。
【０２８２】
ビームスプリッタ１０４を通った光は検出レンズ１０７により集光され、光検出器（光検出手段）３０により受光される。一方ビームスプリッタ１０４で反射した光はプリズム（分割手段）１０５によりビームが分割される。分割された光は検出レンズ１０６により集光され、光検出器（光検出手段）３０５により検出される。
【０２８３】
図５５は、プリズム１０５の分割と光ビームとの間の関係を示す。プリズム１０５は３本の稜４１０、４１１、４１２により、６つの領域４２０ａ〜４２０ｆに分割される。光ビーム４２１は略円形であり、光記憶媒体のトラックで回折された±１次光と０次光とが重なる領域を斜線で示している。この斜線で示した領域がＴＥ信号を主に含む領域である。この領域４２０ｃと４２０ｄとからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。一方領域４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｅ、４２０ｆからはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。
【０２８４】
一点鎖線４２２に沿った透過率の分布を図５６に示す。横軸はタンゼンシャル方向（トラック接線方向）に沿った位置、縦軸は透過率を示している。破線は稜４１１と４１２との位置を示す。このように稜４１１と４１２との外側での透過率η１２は、内側での透過率η１１より高い構成とする。このようにしてオフセット成分を主に含む領域を通った光ビームが光検出器３０５に到達する効率を高めている。
【０２８５】
図５７は光検出器３０５と電気回路との構成を示す。６個の受光部３０５ａ〜ｆはビームスプリッタ１０４で反射されプリズム１０５で分割された光を受光し、光量に応じた電流信号を出力する。受光部３０５ｃには図５５に示す領域４２０ｃを通った光が入射し、受光部３０５ｄには領域４２０ｄを通った光が入射する。受光部３０５ｃと３０５ｄからはＴＥ信号成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３０は受光部３０５ｃからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３１は受光部３０５ｄからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２８６】
更に、受光部３０５ａには領域４２０ａを通った光が、受光部３０５ｅには領域４２０ｅを通った光が入射し、受光部３０５ｂには領域４２０ｂを通った光が、受光部３０５ｆには領域４２０ｆを通った光が入射する。受光部３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｅ，３０５ｆからはオフセット成分を主に含む信号を得ることができる。ＩＶアンプ（変換手段）１３２は受光部３０５ｂと３０５ｆからの電流信号を電圧信号に変換する。またＩＶアンプ（変換手段）１３３は受光部３０５ａと３０５ｅとからの電流信号を電圧信号に変換する。
【０２８７】
差動演算部１３４はＩＶアンプ１３０と１３１との出力信号を受け、その差信号を出力する。これがＴＥ信号成分を主に含む信号となる。一方、差動演算部１３５はＩＶアンプ１３２と１３３との出力を受けてその差信号を出力する。これがオフセット成分を主に含む信号となる。差動演算部１３５から出力された信号は可変利得増幅部１３６により利得ｋが掛けられｋ倍された信号が出力される。差動演算部１３７は差動演算部１３４と可変利得増幅部１３６との出力信号を受けてその差信号を出力する。
【０２８８】
可変利得増幅部１３６の利得ｋは、対物レンズが移動した時において、差動演算部１３５から出力した信号のＤＣ成分の変動量と可変利得増幅部１３６から出力される信号のＤＣ成分の変動量とが等しくなるように決められる。差動演算部１３７からは、対物レンズが移動しても、オフセット変動がないＴＥ信号が得られる。
【０２８９】
利得ｋは稜４１１と４１２との間の間隔と光ビーム４２１の直径との比や、光ビーム４２１内の光の強度分布に依存する。ここでは領域４２０ａ，４２０ｂ，４２０ｅ，４２０ｆの透過率η１２を領域４２０ｃ，４２０ｄの透過率η１１の２倍にすることで、利得ｋを１程度とすることができる。
【０２９０】
ＩＶアンプ１３０〜１３３で各々に発生する電気オフセットを平均的にΔＥとすると、実施の形態２２の場合、前述した実施の形態２０と同じように、利得ｋは１程度でよいため、最悪の場合でもΔＥの４倍の電気オフセットで収まる。したがって温度等により変化するオフセットの発生量を従来例の２／３に低減することができる。
【０２９１】
実施の形態２２に示す例では前述した実施の形態２０と同様に、ＴＥ信号のオフセットを低減するための係数である利得をヘッドごと、また光記憶媒体毎に最適な値にすることができるため、ＴＥ信号のオフセットを小さく抑えることができる。さらにホログラム素子の分割線の位置は回折効率とは独立に決められるため、分割パターンとして最適な形を使用できるという自由度を確保できる。さらにプリズムを用いるためホログラム素子を使う場合に比べて回折による損失が少なく、光の利用効率をあげることができるため、電気オフセットの影響を低減することができる。
【０２９２】
（実施の形態２３）
実施の形態２３では、対物レンズと一体で移動するホログラム素子で光の一部を回折し、領域を入れ替える場合の例について述べる。
【０２９３】
図５８は本実施の形態の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ（光源）１から出射された直線偏光の光ビームはコリメータレンズ５３により平行光にされ、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３で反射して、偏光ホログラム素子（分割手段）５０１と４分の１波長板５４とを透過し、円偏光となって対物レンズ（集光手段）５６で光記憶媒体４０の情報記録面４０ｂに集光される。対物レンズ５６、偏光ホログラム素子５０１および４分の１波長板５４はアクチュエータ９１、９２により、光記憶媒体の面ぶれと光記憶媒体の偏芯とに応じて光軸方向とトラック横断方向とに沿って移動させられる。情報記録面４０ｂで反射・回折した光ビームは再び対物レンズ５６を通り、平行光になり４分の１波長板５４を通り、行きの光ビームとは９０度偏光面が異なる直線偏光となる。
【０２９４】
直線偏光となった光は偏光ホログラム素子５０１で一部の光が回折され、光ビームの進行方向が変えられる。偏光ホログラム素子５０１を出た光は、ビームスプリッタ（分岐手段）１０３を透過し、検出レンズ１０７により非点収差を与えられて、集光され、光検出器（光検出手段）３０により受光される。
【０２９５】
図５９は偏光ホログラム素子５０１の分割と光ビームとの間の関係を示している。偏光ホログラム素子５０１は４つの分割線５１０，５１１，５１２，５１３により６つの領域に分割される。このうち、領域５２０ａと領域５２０ｂとはＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）であり、この領域にはホログラムの溝はなく、光ビームは全て透過する。領域５２１ａ，５２１ｂ，５２１ｃ，５２１ｄはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２領域）であり、この領域にはブレーズされた溝が形成されており、光ビームは特定の方向に回折される。第２の領域はトラック接線方向に略平行な分割線５１１とトラック直交方向に略平行な分割線５１３で４つの領域に分割される。
【０２９６】
図６０は光検出器３０と電気回路との構成を示す図である。光検出器３０はトラック接線方向に略平行な分割線５３０とトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより分けられる４つの受光部３０ａ〜３０ｄからなる。図５９に示す偏光ホログラム素子５０１の領域５２０ａを通過した光は、光ビーム５４０ａとなり受光部３０ａと３０ｂとにまたがるように配置される。領域５２０ｂを通過した光は、光ビーム５４０ｂとなり受光部３０ｃと３０ｄとにまたがるように配置される。このようにＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）５２０ａと５２０ｂとを通った光ビームはホログラム素子５０１上のトラック接線方向に略平行な分割線５１０，５１２と光検出器３０上のトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより４つの領域に分割される。
【０２９７】
一方、図５９に示す分割線５１０と５１２ではさまれた４つの領域（第２の領域）を通った光は第１の領域を通った光と互いに対角の位置に配置される。すなわち、領域５２１ａを通過した光は、光ビーム５４１ｄとなり、受光部３０ｃで受光され、領域５２１ｂを通過した光は、光ビーム５４１ｃとなり、受光部３０ｂで受光され、領域５２１ｃを通過した光は、光ビーム５４１ｂとなり、受光部３０ｄで受光され、領域５２１ｄを通過した光は、光ビーム５４１ａとなり、受光部３０ａで受光される。
【０２９８】
受光部３０ａで受光された光は電流信号として出力され、ＩＶアンプ１３０により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３０から出力される信号を信号Ａとする。受光部３０ｄで受光された光は電流信号として出力され、ＩＶアンプ１３１により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３１から出力される信号を信号Ｂとする。受光部３０ｂで受光された光はＩＶアンプ１３３により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３３から出力される信号を信号Ｃとする。受光部３０ｃで受光された光はＩＶアンプ１３２により電圧信号に変換される。ＩＶアンプ１３２から出力される信号を信号Ｄとする。
【０２９９】
加算回路５５０は信号Ａと信号Ｃとを受け、その和（Ａ＋Ｃ）を出力する。加算回路５５１は信号Ｂと信号Ｄとを受け、その和（Ｂ＋Ｄ）を出力する。差動演算部５５２は、加算回路５５０と５５１とからの信号を受けてその差信号｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝を出力する。差動演算部５２２の信号からＴＥ信号を得ることができる。
【０３００】
この例ではＦＥ信号は非点収差法で検出する。光ビームは図５８に示す検出レンズ１０７により非点収差が与えられているため、対物レンズ５６と光記憶媒体４０との間の距離が変わると光検出器３０上のスポットが歪み、光ビームは略円の状態から長円の状態を経て焦線になる。非点収差を与える方向を、焦線が光検出器３０の分割線となす角が４５度となる方向とし、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）という信号を生成することでフォーカス誤差を検出することができる。
【０３０１】
また、ピット列で情報が記録された再生専用光記憶媒体を再生する際に、（Ａ＋Ｄ）の信号と（Ｂ＋Ｃ）の信号とを位相比較することで位相差法によるトラッキング制御をおこうなうことができる。また４つの検出信号を全て加算することで情報再生のための再生用信号を得ることができる。
【０３０２】
実施の形態２３によれば、対物レンズの移動と同時に偏光ホログラム素子も移動するため、分割線の相対的な移動は無くオフセットの発生量が少ない。しかしこの場合でも半導体レーザの光量分布が移動する影響を受けるため、オフセットが発生する。このオフセット発生量を低減するため、光ビームの中央付近の領域を入れ替えて検出する。こうすることで光量分布の移動の影響を低減することができる。この時、対角位置の領域の入れ替えを行うことにより、非点収差法のＦＥ信号や、位相差法のＴＥ信号に大きな影響を与えずにすむ。
【０３０３】
このように実施の形態２３の構成を用いれば、４つの受光部という少ない受光部と少ない回路構成でオフセットの無いＴＥ信号と、ＦＥ信号、情報再生用信号および位相差用ＴＥ信号を得ることができる。
【０３０４】
（実施の形態２４）
実施の形態２４では、前述した実施の形態２３で回折した光を回折限界近くに集光する場合の例について述べる。実施の形態２３との違いのみを説明する。光学構成としては偏光ホログラム素子５０１の代わりに偏光ホログラム素子（分割手段）３０７を用いる。
【０３０５】
図６１は偏光ホログラム素子（分割手段）３０７の分割と光ビームとの間の関係を示している。偏光ホログラム素子３０７は４つの分割線３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃおよび３０７ｄにより６つの領域に分割される。このうち、領域６２０ａと領域６２０ｂとはＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）であり、この領域にはホログラムの溝はなく、光ビームは全て透過する。領域６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃおよび６２１ｄはＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２領域）であり、この領域にはブレーズされた溝が形成されており、光ビームは特定の方向に回折され、その際図５８に示す検出レンズ１０７で付与される非点収差を予めキャンセルするように非点収差を与える。第２の領域はトラック接線方向に略平行な分割線３０７ｂとトラック直交方向に略平行な分割線３０７ｄで４つの領域に分割される。
【０３０６】
図６２は光検出器（光検出手段）３０と電気回路との構成を示している。偏光ホログラム素子３０７の領域６２０ａを通過した光は、光ビーム６４０ａとなり受光部３０ａと３０ｂとにまたがるように配置され、領域６２０ｂを通過した光は、光ビーム６４０ｂとなり受光部３０ｃと３０ｄとにまたがるように配置される。このようにＴＥ信号成分を主に含む領域（第１の領域）６２０ａと６２０ｂとを通った光ビームはホログラム素子３０７上のトラック接線方向に略平行な分割線３０７ａ，３０７ｃと光検出器３０上のトラック直交方向に略平行な分割線５３１とにより４つの領域に分割される。
【０３０７】
一方、分割線３０７ａと３０７ｃではさまれた４つの領域（第２の領域）を通った光は第１の領域を通った光と互いに対角の位置に配置される。４つの領域（第２の領域）を通った光のそれぞれは、検出レンズ１０７で与えられる非点収差をキャンセルされ、回折限界に近い集光された点となる。すなわち、領域６２１ａを通過した光は、光ビーム６４１ｄとなり、受光部３０ｃで受光され、領域６２１ｂを通過した光は、光ビーム６４１ｃとなり、受光部３０ｂで受光され、領域６２１ｃを通過した光は、光ビーム６４１ｂとなり、受光部３０ｃで受光され、領域６２１ｄを通過した光は、光ビーム６４１ａとなり、受光部３０ａで受光される。
【０３０８】
受光部３０ａからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３０は電圧信号Ａを出力する。受光部３０ｂからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３１は電圧信号Ｂを出力する。受光部３０ｃからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３３は電圧信号Ｃを出力する。受光部３０ｄからの電流信号を受けてＩＶアンプ１３２は電圧信号Ｄを出力する。加算回路５５０と５５１と差動演算部５２２とは、これらの信号を演算し、信号｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝をＴＥ信号として得る。
【０３０９】
実施の形態２４によれば、前述した実施の形態２３と同様にＦＥ信号、ＲＦ信号および位相差法のＴＥ信号が得られ、オフセットの少ないプッシュプル信号が得られるという効果がある。さらに、光ビーム６４１ａ〜６４１ｄが集光されているため、フォーカスずれや、光検出器の位置ずれがあっても光ビームが受光部をはみ出すことがなくなるため、ＴＥ信号を安定に得ることができる。
【０３１０】
すなわち、反射率が低い光記憶媒体を用いた場合に周囲の温度が変化しても、ＴＥ信号のオフセット変動が小さいので、情報を信頼性高く記録もしくは再生することができる光情報装置を実現できる。
【０３１１】
なお、光ビームの分割パターンは前述した実施の形態２０〜２４で説明したものに限るものではない。これ以外のホログラムの分割パターンでも同じような効果を得ることができる。特にここではＴＥ信号を主に含む領域（第１の領域）は全てのＴＥ信号を生じる全ての領域を含み、ＴＥ信号のオフセット成分を主に含む領域（第２の領域）はＴＥ信号を生じる領域をまったく含まない例を示したが、これに限るものではなく、第１の領域がＴＥ信号を生じる領域の一部のみを含み、第２の領域がＴＥ信号を生じる領域の一部を含んでいても良い。
【０３１２】
またＴＥ信号を作るために光ビーム内の全ての領域を使用する必要はなく、例えば光ビームの中央付近はＴＥ信号を使用しない場合でも本発明を適用でき、その効果を得ることができる。
【０３１３】
なお、実施の形態２４では光ビームを分割する手段として、ホログラム素子とプリズムとを用いる例を用いたが、光検出器の受光部を分割し、これを分割手段としても良い。この場合光検出器に到達する効率を変えるために、部分的に透過効率の異なるフィルターを用いたり、ビームスプリッターの透過率を部分的に変えても良い。
【０３１４】
（実施の形態２５）
図６３は、本発明の更に別の光情報装置の実施の形態として、光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置４０４の構成の一例を示している。
【０３１５】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散ビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記憶媒体４０に設けられた透明基板４０ａを透過し、情報記録面４０ｂ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板４０ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは、１．６２である。
【０３１６】
情報記録面４０ｂで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、ビーム分割素子１０８でビーム７０の大半の光量は透過して０次回折光のビーム７００となり、一部の光量は回折され、複数の１次回折光のビーム７０１が生成される。ビーム分割素子１０８を透過したビーム７００およびビーム７０１は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの検出レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを通り抜けて、光検出器４６に入射する。ビーム７００およびビーム７０１は、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０３１７】
図６４は、ビーム分割素子１０８の構成を模式的に示している。ビーム分割素子１０８は、分割された７つの領域１０８ａ〜１０８ｇを有しており、１０９はビーム分割素子１０８を通過するビームを示している。入射したビーム７０の大半を透過させて、ＲＦ信号を生成する０次回折光のビーム７００を生成し、一部の光量を回折させて、それぞれ領域１０８ａ〜１０８ｆからＴＥ信号を生成する１次回折光のビーム７０１ａ〜７０１ｆを生成する。図６４におけるｈはビーム分割素子１０８を通過するビームの直径、ｈｒは１０８ｇの領域の光記憶媒体４０の半径方向の長さ、ｈｔは領域１０８ｇにおける光記憶媒体４０のトラック方向に沿った長さを示す。実施の形態２５では、ｈｒ／ｈ＝０．３５、ｈｔ／ｈ＝０．６５、ビーム分割素子１０８の領域１０８ａ〜１０８ｆでの０次回折光および１次回折光の回折効率は８０％および２０％、ビーム分割素子１０８における領域１０８ｇの０次回折光の効率は１００％に設定している。つまりビーム分割素子１０８の中央付近の領域１０８ｇは単にビーム７０が透過する領域となっており、ビーム７０の外周側の領域（１０８ａ〜１０８ｆ）よりも０次回折光の回折効率を高く設定している。
【０３１８】
図６５は、光検出器４６とビーム７０１ａ〜７０１ｇ、７００との間の関係を模式的に示している。光検出器４６は全部で８つの受光部４６ａ〜４６ｈを有し、受光部４６ａ〜４６ｄがビーム７００を、受光部４６ｅがビーム７０１ｂを、受光部４６ｆがビーム７０１ａを、受光部４６ｇがビーム７０１ｅおよびビーム７０１ｆを、受光部４６ｈがビーム７０１ｃおよびビーム７０１ｄを、それぞれ受光する。受光部４６ａ〜４６ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ４６ａ〜Ｉ４６ｈを出力する。
【０３１９】
ＦＥ信号は、光検出器４６から出力される信号Ｉ４６ａ〜Ｉ４６ｄを用いて非点収差法により、すなわち（Ｉ４６ａ＋Ｉ４６ｃ）−（Ｉ４６ｂ＋Ｉ４６ｄ）の演算で得られる。
【０３２０】
またＴＥ信号は、（Ｉ４６ｇ−Ｉ４６ｈ）−ｋ・（Ｉ４６ｅ−Ｉ４６ｆ）の演算で得られる。補正係数ｋを最適化することにより、対物レンズ５６の半径方向への移動に伴うＴＥ信号のオフセットを補正することができる。またＴＥ信号は、ビームの中央付近の領域（ビーム分割素子１０８の領域１０８ｇ）を用いずに生成されている。これは光記憶媒体４０に形成されるトラックが周期ｔｐに対して変動して形成されたときに生じる変動成分は、光ビームの中心付近に多く生じるので、その中心付近において生じた変動成分を用いないことで、改善されるという原理に基づいている。例えばトラックの位置ずれが３本ごとに生じている場合には、３本のトラックを１つの周期構造体として考えればよく、このとき生じている周期はｔｐの３倍となる。この周期構造体からの回折光は、周期が長い分だけビームの回折角は小さく、すなわち周期構造体からの１次回折光は、ビームの中心部に多く存在するようになる。
【０３２１】
ＲＦ信号は、（Ｉ４６ａ＋Ｉ４６ｃ＋Ｉ４６ｂ＋Ｉ４６ｄ）の演算で得られる。このようにＲＦ信号は、ビーム分割素子１０８の７つの領域（１０８ａ〜１０８ｇ）を透過した０次回折光７００に基づいて生成されている。
【０３２２】
またビーム分割素子１０８の中央付近の領域１０８ｇでは単にビーム７０が透過するため、光記録媒体４０から反射したビームを０次回折光および１次回折光に分割し、０次回折光よりＲＦ信号を生成していた従来の光情報装置と比較すると、０次回折光のビーム７００の光量が増加するので光記憶媒体４０に記録された情報を読み出す際のＳ／Ｎが良くなる。したがって、光記憶媒体４０に記録された情報を信頼性高く再生することができる光情報装置を実現できる。
【０３２３】
図６６にビーム中央付近の領域における０次回折光の回折効率に対する３Ｔおよび８Ｔ振幅の関係を示す。条件は、８−１４変調、３Ｔマーク長＝０．２３μm、ｈｔ／ｈ＝０．６５、ｈｒ／ｈ＝０．３５、ビーム分割素子の中央付近以外の領域(１０８ａ〜１０８ｆ)の０次回折効率を８０％とした。図６６に示すの黒丸●は規格化３Ｔ振幅、白丸○は規格化８Ｔ振幅を示す。３Ｔ振幅および８Ｔ振幅は、ビーム分割素子１０８の中央付近における領域１０８ｇの０次光回折効率が８０％の場合の振幅で規格化を行った。ビーム中央付近の領域１０８ｇにおける０次回折光の回折効率を８０％から１００％に増加することにより３Ｔ振幅および８Ｔ振幅はそれぞれ約７％および８％それぞれ改善した。実施の形態２５のようにビーム中央付近の領域における０次回折効率を増加すれば、ＴＥ信号の特性には影響を与えずに、ＲＦ信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【０３２４】
また実施の形態２５は、８−１４変調に限らず、如何なる変調方式に対しても効果が得られる。なお１−７変調等、最短マーク長が２Ｔである変調方式とパーシャルレスポンス（ＰＲＭＬ）による信号検出方法とを併用した場合、３Ｔ信号の振幅が改善される条件（例えば２Ｔ＝０．１５μm、３Ｔ＝０．２３μm）にすると、特に誤り率の改善が大きい。
【０３２５】
実施の形態２５に係るビーム分割素子１０８は、無偏光型の素子で構わないので、極めて安価な樹脂成形で作製できる。このため、その分安価な光情報装置を提供することができる。
【０３２６】
実施の形態２５では、ビーム分割素子１０８の中央付近の領域の形状を矩形で説明したが、ビーム分割素子１０８の中央付近の領域の分割パターンはこれに限らない。例えば前述した図２８に示すような分割形状でも同様の効果を得ることができる。
【０３２７】
実施の形態２５では、ビーム分割素子１０８を偏光ビームスプリッタ５２から光検出器４６に至る光路中に配置する構成で説明したが、ビーム分割素子１０８と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化する構成にしても構わない。その場合にはビーム分割素子１０８を偏光依存性の素子とし、光源１から光記録媒体４０に向かう往路においては、入射するビーム７０を全て透過する。一方、光記憶媒体４０で反射されたビームが光検出器４６に向かう復路においては、ビーム分割素子１０８へ入射するビーム７０の大半の光量は透過して０次回折光のビーム７００となり、一部の光量は回折され、複数の１次回折光のビーム７０１が生成される。ビーム分割素子１０８と４分の１波長板５４とを対物レンズ５６と一体化する構成にした場合、ビーム７０と領域１０８ｇとの位置関係は常に一定に保たれるので、３Ｔ信号の増加する割合が一定となり、より安定に光記憶媒体に記録された情報を再生することが可能となる。
【０３２８】
（実施の形態２６）
図６７は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成するビーム分割素子６９を模式的に示した図である。前述した実施の形態１６に示すビーム分割素子６８の代わりに、ビーム分割素子６９を用いることにより、実施の形態２６に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０３２９】
ビーム分割素子６９における領域６９ａ〜６９ｇはそれぞれ、前述したビーム分割素子６８における領域６８ａ〜６８ｇに対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６９における領域６９ｈは、ビーム分割素子６８における領域６８ｈと６８ｉに、ビーム分割素子６９における領域６９ｉは、ビーム分割素子６８における領域６８ｊと６８ｋにそれぞれ対応して１次回折光を生成する。ビーム分割素子６９とビーム分割素子６８との間の違いは、ビーム分割素子６８における領域６８ｈと６８ｉに相当する、ビーム分割素子６９における領域６９ｈの幅を広くし、その分、領域６９ａの幅が６８ａよりも狭くなっていることである。領域６８ｊ、６８ｋ、６９ｉ、６９ｂ、６８ｂの関係についても同様である。
【０３３０】
光記憶媒体に、前述した図３３に示すようにトラック１本置きに複素反射率が変化するマーク列として情報が記録された場合、光記憶媒体に記録されたマーク列はトラックの周期がｔｐの２倍の回折格子として振る舞う。したがって、光記憶媒体に照射されたビームは周期ｔｐの溝状トラックと周期が２・ｔｐの回折格子とによって、回折光が生成される。
【０３３１】
図６７において、破線領域７０ｅと７０ｆとはビーム７０の中で、光記憶媒体の周期ｔｐを有する溝状トラックによって回折された１次回折光の像を示す。一方、破線７０ｇと７０ｈとは、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の像のビーム７０内における最内周の位置を示す。図が煩雑となるので、詳しくは示していないが、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光は、破線７０ｇ及び７０ｈから、ビーム７０の外側、すなわち領域７０ｅ、７０ｆ側に向う領域に入射する。
【０３３２】
ＴＥ信号の対称性の変動は、周期が２・ｔｐの回折格子によって生成された回折光によってもたらせられる。今、領域６９ａ、６９ｃ、６９ｄにおいて、周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の入射する量を比較すると、領域６９ａの方が領域６９ｃと６９ｄとの和よりも遙かに多い。領域６９ｂ、６９ｅ、６９ｆについても同様である。
【０３３３】
先に述べたように、ＴＥ信号を生成する際、領域６９ａから得られる信号と領域６９ｃ、６９ｄから得られる信号とは、係数を掛けた後に減算処理を行うので、領域６９ａに含まれるＴＥ信号において変動する成分は低減される。しかし、領域６９ｃと６９ｄとに含まれる周期が２・ｔｐの回折格子によって回折された１次回折光の光量は、減算処理でＴＥ信号から変動成分を無くすためには不十分な量である場合がある。
【０３３４】
実施の形態２６においては、領域６９ｈの面積を広くしている。領域６９ｈから得られる信号の極性と領域６９ｃと６９ｄから得られる信号の極性とは同一であり、領域６９ｈの面積を広くすることで、ＴＥ信号の変動を十分に低減することができる。ここでは、ビーム分割素子６９上のビーム７０の半径を１としたとき、領域７０ｈの幅ｈ１を０．７０、領域６９ａにおける最も内側のビーム分割素子６９の中心からの幅Ｌ２を０．４０としている。この幅は一例であって、光記憶媒体の特性、光学系の開口数、光源の波長、等を考慮して、最適設計を行えば良い。
【０３３５】
光記憶媒体に形成されるマークの反射率が変化することでＴＥ信号の振幅の変動する場合でも、実施の形態２６に係るビーム分割素子６９を用いることにより、ＴＥ信号の変動は軽減され、安定にトラッキング動作を行うことができる光情報装置を提供することができる。本実施の形態に示す光情報装置は、特に、記録状態未記録状態での反射率の比が３倍以上と大きな反射率比を有する光記憶媒体を用いる場合に有効である。
【０３３６】
なお、前述した実施の形態１０に示すように、可変利得増幅部を用いてＴＥ信号の振幅を制御することにより、更にＴＥ信号の振幅を安定させることができるのは言うまでもない。
【０３３７】
また、ここでは、説明を単純化するために、前述した図３３に示すようにトラック１本置きに情報を記録した状態を例として説明したが、記録済みトラックと未記録のトラックとの位置関係により様々な周期が存在する。いずれの場合でも、等価的には基本周期ｔｐよりも長い周期となり、実施の形態２６に係るビーム分割素子６９を用いた場合の効果が得られる。特に、トラックに情報を記録する際の制限は無い。また、未記録のトラックの周期が部分的に異なる場合にも、実施の形態２６のビーム分割素子を用いた場合の効果が得られる。
【０３３８】
（実施の形態２７）
図６８は、本発明に係る別の光情報装置の一例として、光ピックアップヘッド装置を構成する光検出器４５とビーム７５ａ〜７５ｈ、７６ａ〜７６ｈとの間の関係の一例を模式的に示した図である。前述した実施の形態１１に示す光検出器４６の代わりに光検出器４５を用い、後述するＴＥ信号を生成するための信号処理部を用いることで、実施の形態２７に係る光ピックアップヘッド装置を構成できる。
【０３３９】
本光ピックアップヘッド装置においては、前述した実施の形態１１に示す光ピックアップヘッド装置と同様にビーム７５ｄと７５ｅを１つの受光部４５ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇを１つの受光部４５ｈで、それぞれ受光している。受光部４５ｉと４５ｊは、ＴＥ信号を生成するために用いられるビームは入射しない。
【０３４０】
図６９は、ＴＥ信号を生成するための信号処理部の構成を示している。図２３を参照して前述した実施の形態１０に示す信号処理部との違いは、ビーム７５ｄと７５ｅとを１つの受光部４５ｇで、ビーム７５ｆと７５ｇとを１つの受光部４５ｈで、それぞれ受光しているために、加算部８０２、８０３が不要なのでなくしていることと、差動演算部８１４〜８１７、可変利得増幅部８１８〜８２１を設けていることである。
【０３４１】
差動演算部８１４〜８１７は受光部４５ｅ〜４５ｈから出力される信号を受け、それぞれ受光部４５ｉから出力される信号を減算する。光ピックアップヘッド装置を構成する光学部品の周辺部から乱反射した光や、光源から発せられる自然放出光、等、不要な迷光が受光部４５ｅ〜４５ｉに入射することがある。これらの不要な迷光は、光検出器４５上では大きく発散したビームである場合が大半であり、受光部４５ｅ〜４５ｉには、それぞれ概ね同量の迷光が入射する。受光部４５ｉは、ＴＥ信号を生成するために用いられるビームは入射しないようにしているため、受光部４５ｉから出力される信号は迷光に起因した信号である。差動演算部８１４〜８１７を設けることにより、受光部４５ｅ〜４５ｈから出力される信号から迷光に起因した信号を低減することができる。受光部４５ｊは使用していないので、必ずしも光検出器４５に形成する必要はない。
【０３４２】
差動演算部８１４〜８１７から出力される信号は可変利得増幅部８１８〜８２１にそれぞれ入力され、所望の信号レベルに調整される。ここでは、アクチュエータが中立の位置にあるとき、受光部４５ｅと４５ｆとに入射するビーム分割素子で分割されたビームの光量に基づく信号レベルが互いに等しくなるように可変利得増幅部８２０と８２１の利得を調整する。また、同様に受光部４５ｇと４５ｈに入射するビーム分割素子で分割されたビームの光量に基づく信号レベルが互いに等しくなるように、可変利得増幅部８１８と８１９との利得を調整する。可変利得増幅部８１８〜８２１から出力される信号の処理方法は、前述した実施の形態１０と同様である。光記憶媒体に反射率に変化を生じさせる欠陥や指紋が付着した場合でも、差動演算部８０４、８０１から出力される信号は意図しない変動が少なく、安定なトラッキング動作をさせることが可能となる。
【０３４３】
なお、ここでは迷光の検出に受光部４５ｉを用いたが、受光部４５ｉの代わりに受光部４５ｊを用いても構わない。
【０３４４】
また、受光部４５ｅ〜４５ｈと受光部４５ｉをそれぞれ同じ大きさとしたため、単純に差動演算を行ったが、迷光の検出に受光部４５ｉと４５ｊとの双方を用いすなわち２倍の面積の受光部を用い、受光部４５ｉと４５ｊから出力される信号を１／２に減衰させてから差動演算をしても同様の効果を得られる。迷光を検出する受光部の面積を大きくすることで、迷光の分布の偏りの影響を軽減することができるので、より精度よく迷光に起因した信号を取り除くことができる。
【０３４５】
なお、以上に説明した実施の形態１〜２７は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態を採り得る。無偏光の光学系を用いる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能であることは言うまでもない。本発明の趣旨とは関係ないので、非点収差法以外のＦＥ信号検出方式については説明しなかったが、本発明はＦＥ信号の検出方式には何ら制約はなく、スポットサイズディテクション法、フーコー法、等通常のＦＥ信号検出方式は全て用いることができる。
【０３４６】
また、光記憶媒体の作製時にトラックの位置、幅、深さにばらつきがあるときやトラックに情報が記録されることで、ＴＥ信号振幅が変動する光記憶媒体を用いた場合でも、本実施の形態に示す全ての光情報装置では、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、安定にトラッキング動作を行うことができるので、光記憶媒体の歩留まりを向上させて、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０３４７】
また、ＴＥ信号振幅が変動する光記憶媒体を許容できることから、レーザビームを用いて光記憶媒体の原盤を高速にカッティングできるので、電子ビームを用いて原盤をカッティングするよりも早く、また安価に原盤を作製できる。その分、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０３４８】
また、ここでは、光源１の波長λを４０５ｎｍ、対物レンズ５６の開口数ＮＡを０．８５としたが、ｔｐ／０．８＜λ／ＮＡ＜０．５μｍであるとき、本実施に形態に係る光情報装置は、特にこれまでに述べた特長を顕著に示す。
【０３４９】
また、ビーム分割素子に回折素子を用いた場合、通常±１次回折光が発生するが、共役光を利用する場合は、共役光のそれぞれを受光する受光部を設けても良い。共役光を利用しない場合は、回折素子をブレーズ化して、光の利用効率を高めても良い。
【図面の簡単な説明】
【０３５０】
【図１】本発明の実施の形態１の光情報装置の構成の概略を示す図
【図２】本発明の実施の形態１の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の光情報装置における光記憶媒体上のトラックとビームの関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１の光情報装置で得られるＴＥ信号の様子を示す図
【図６】本発明の実施の形態２の光情報装置における光記憶媒体上のトラックとビームの関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態３の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態４の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態５の光情報装置における光ピックアップを構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態５の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１２】本発明の実施の形態６の光情報装置における光ピックアップを構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図１３】本発明の実施の形態６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１４】本発明の実施の形態６の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１５】本発明の実施の形態７の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１６】本発明の実施の形態８の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１７】本発明の実施の形態８の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態９の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図１９】本発明の実施の形態９の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２０】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図２１】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２２】本発明の実施の形態１０の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２３】本発明の実施の形態１０の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図２４】本発明の実施の形態１１の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２５】本発明の実施の形態１２の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図２６】本発明の実施の形態１３の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２７】本発明の実施の形態１４の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２８】本発明の実施の形態１５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図２９】本発明の実施の形態１６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図３０】本発明の実施の形態１７の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図３１】本発明の実施の形態１７の光情報装置から読み出された情報信号を示す図
【図３２】本発明の実施の形態１７の光情報装置を構成する信号処理部における可変利得増幅部の利得を示す図
【図３３】本発明の実施の形態１７の光情報装置における光記憶媒体上の記録済みトラックと未記録トラックとの関係を示す図
【図３４】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図３５】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する信号処理部における可変利得増幅部の利得を示す図
【図３６】本発明の実施の形態１８の光情報装置を構成する光ピックアップヘッドにおけるアクチュエータの駆動電圧とビーム径の関係を示す図
【図３７】本発明の実施の形態１９における光ヘッド装置を示す構成図
【図３８】本発明の実施の形態１９における回折素子と開口制限素子の構成を示す模式図
【図３９】本発明の実施の形態１９における光検出器の受光面形状と入射するビームの関係を示す図
【図４０】本発明の実施の形態１９における回折素子と開口制限の他の例の構成を示す模式図
【図４１】本発明の実施の形態２０の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図４２】本発明の実施の形態２０の光情報装置のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４３】本発明の実施の形態２０の光情報装置のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４４】本発明の実施の形態２０の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図４５】本発明の実施の形態２０の光情報装置の別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４６】本発明の実施の形態２０の光情報装置の別の例のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４７】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図４８】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子のラジアル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図４９】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図５０】本発明の実施の形態２０の光情報装置の更に別の例のホログラム素子のラジアル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５１】本発明の実施の形態２１の光情報装置のホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図５２】本発明の実施の形態２１の光情報装置のホログラム素子のタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５３】本発明の実施の形態２１の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図５４】本発明の実施の形態２２の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図５５】本発明の実施の形態２２の光情報装置のプリズムの分割と光ビームの関係を示す図
【図５６】本発明の実施の形態２２の光情報装置のプリズムのタンゼンシャル方向の回折効率の変化の様子を示す図
【図５７】本発明の実施の形態２２の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図５８】本発明の実施の形態２３の光情報装置の光学系の構成を説明する図
【図５９】本発明の実施の形態２３の光情報装置の偏光ホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図６０】本発明の実施の形態２３の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図６１】本発明の実施の形態２４の光情報装置の偏光ホログラム素子の分割と光ビームの関係を示す図
【図６２】本発明の実施の形態２４の光情報装置の光検出器の分割と光ビームの関係と電気回路の構成を示す図
【図６３】本発明の実施の形態２５の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図６４】本発明の実施の形態２５の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図６５】本発明の実施の形態２５の光情報装置における光ピックアップを構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図６６】本発明の実施の形態２５の光情報装置で得られるビーム分割素子の中央付近の領域の０次回折光の効率に対する振幅の様子を示す図
【図６７】本発明の実施の形態２６の光情報装置を構成するビーム分割素子の構成を示す図
【図６８】本発明の実施の形態２７の光情報装置を構成する光検出器とビームの関係を示す図
【図６９】本発明の実施の形態２７の光情報装置を構成する信号処理部の構成を示す図
【図７０】従来の光情報装置を構成する光ピックアップヘッド装置の構成を示す図
【図７１】従来の光情報装置で得られるＴＥ信号の様子を示す図
【符号の説明】
【０３５１】
４，４００〜４０３ 光ピックアップ
５ 移送制御器
６ モータ
７ 第１の制御手段
８ 増幅器
９ 第２の制御手段
１０ 復調手段
１１ 検出手段
１２ システム制御手段
１４ 出力手段
３２〜３９，４５〜４７ 光検出器
３２ａ〜３２ｈ，３３ａ〜３３ｌ，３４ａ〜３４ｐ，３５ａ〜３５ｐ，３６ａ〜３６ｈ，３７ａ〜３７ｆ，３８ａ〜３８ｌ，３９ａ〜３９ｐ，４５ａ〜４５ｊ，４６ａ〜４６ｈ，４７ａ〜４７ｈ 受光部
４１ 光記憶媒体
５８ 回折格子
６０〜６８ ビーム分割素子
６０ａ，６０ｂ，６１ａ〜６１ｃ，６２ａ〜６２ｂ，６３ａ〜６３ｃ，６４ａ〜６４ｇ，６５ａ〜６５ｇ，６６ａ〜６６ｇ，６７ａ〜６７ｋ，６８ａ〜６８ｋ 領域
７０ａ〜７０ｃ，７１ａ〜７１ｄ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ〜７４ｃ，７５ａ〜７５ｈ，７６ａ〜７６ｈ，７１０ ビーム
８１ 凹レンズ
８２ 凸レンズ
９３ アクチュエータ
８０１，８０４，８０６ 差動演算部
８０２，８０３，８０７，８１３ 加算部
８０５，８１０，８１２ 可変利得増幅部
８０８ 除算部
８０９ 低域濾波部
８１１ 振幅検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、前記第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項２】
前記プッシュプル信号を生成するために用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記光記憶媒体で反射、回折されたビームの前記０次回折光と前記１次回折光とがお互いに重ならない領域である、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項３】
前記複数の受光部が各々部分的にビームを受光することで、前記ビームを分割する、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項４】
前記光記憶媒体から前記光検出手段に至る光路中にビーム分割手段を設けることによって前記ビームを分割する、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項５】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得る、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項６】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数ｋが用いられて生成され、前記第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームのそれぞれの中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数ｋが用いられて生成され、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項７】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得る、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項８】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの前記振幅の変化量が最小となるように、前記増幅係数ｋを設定する、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項９】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となる光ビームの位置が、前記トラックの中央に近づくように、前記増幅係数ｋを設定する、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項１０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの変化量が最小となる前記増幅係数ｋの値をｋ１とし、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となるときの光ビームの位置が、前記トラックの中央に最も近づくときの前記増幅係数ｋの値をｋ２としたとき、前記増幅係数ｋが前記ｋ１と前記ｋ２との間の値に設定される、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項１１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームがトラックＴｎの中央に位置するとき、前記第１のサブビームがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１との間に位置し、前記第２のサブビームがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２との間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる前記第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項１２】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向に沿った異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる前記プッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動するとき、前記複数のビームの中央付近の領域が用いられずに、もしくは中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数が用いられて前記プッシュプル信号が生成されることにより前記プッシュプル信号の振幅の変動を低減することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１３】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するように、予め未記録のトラックと記録済みのトラックとを前記光記憶媒体に形成している、請求項１２に記載の光情報再生方法。
【請求項１４】
前記記録済みのトラックと前記未記録のトラックとを交互に配置している、請求項１３に記載の光情報再生方法。
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、前記第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームの中央付近の領域が用いられずに生成され、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項２】
前記プッシュプル信号を生成するために用いられないビームの中央付近における前記領域が、前記光記憶媒体で反射、回折されたビームの前記０次回折光と前記１次回折光とがお互いに重ならない領域である、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項３】
前記複数の受光部が各々部分的にビームを受光することで、前記ビームを分割する、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項４】
前記光記憶媒体から前記光検出手段に至る光路中にビーム分割手段を設けることによって前記ビームを分割する、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項５】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得る、請求項１に記載の光情報装置。
【請求項６】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームがトラック上に位置するとき、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれトラック間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号は、メインビームの中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数ｋが用いられて生成され、前記第２のプッシュプル信号は、第１のサブビームと第２のサブビームのそれぞれの中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数ｋが用いられて生成され、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項７】
前記光記憶媒体に集光されるビームが有する球面収差量を示す球面収差誤差信号を生成する球面収差誤差信号生成手段をさらに具備し、前記球面収差誤差信号生成手段は、前記メインビームの中央付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第１のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームの外側付近における領域を受光する複数の受光部から出力される信号を差動演算して第２のフォーカス誤差信号を生成し、前記第１のフォーカス誤差信号と前記第２のフォーカス誤差信号とを差動演算して前記球面収差誤差信号を得る、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項８】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が前記周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの前記振幅の変化量が最小となるように、前記増幅係数ｋを設定する、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項９】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となる光ビームの位置が、前記トラックの中央に近づくように、前記増幅係数ｋを設定する、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項１０】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するときの変化量が最小となる前記増幅係数ｋの値をｋ１とし、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号が実質的にゼロクロス点となるときの光ビームの位置が、前記トラックの中央に最も近づくときの前記増幅係数ｋの値をｋ２としたとき、前記増幅係数ｋが前記ｋ１と前記ｋ２との間の値に設定される、請求項６に記載の光情報装置。
【請求項１１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを含んでおり、前記回折手段で生成される０次回折光をメインビームとし、前記回折手段で生成される１次以上の２つの回折光を第１のサブビームと第２のサブビームとし、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記メインビームと前記第１のサブビームと前記第２のサブビームはそれぞれ複数の受光部で受光される光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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具備し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記メインビームをトラックと直交する方向に走査したときに前記メインビームが照射されるトラックを、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１、Ｔｎ、Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋２とし、前記メインビームがトラックＴｎの中央に位置するとき、前記第１のサブビームがトラックＴｎ−２とトラックＴｎ−１との間に位置し、前記第２のサブビームがトラックＴｎ＋１とトラックＴｎ＋２との間に位置し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記メインビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第１のプッシュプル信号を生成し、前記第１のサブビームと前記第２のサブビームを受光する受光部から出力される信号を差動演算して第２のプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる前記第１のプッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動し、前記第１のプッシュプル信号と前記第２のプッシュプル信号を差動演算することにより前記トラッキング誤差信号を生成する光情報装置。
【請求項１２】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて０次及び１次以上からなる複数の回折ビームを生成する回折手段と、前記回折手段からの複数のビームを受けて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された複数のビームを受けてビームを分岐するビーム分岐手段と、前記ビーム分岐手段で分岐されたビームを受け、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出手段とを有する光ピックアップヘッド装置と、所望のトラックにビームを照射させる制御を行うための信号である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用いた光情報再生方法であって、前記光検出手段は複数の受光部を有し、前記複数のビームは、トラックと直交する方向に沿った異なる位置を照射し、前記トラッキング誤差信号生成手段は、前記受光部から出力される信号を差動演算してプッシュプル信号を生成し、前記光記憶媒体は、概略一定の周期で並んだトラックを有しており、前記周期の平均が周期ｔｐであり、前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られる前記プッシュプル信号の振幅が、情報の記録されていないトラックと情報の記録されたトラックが隣接したことによって、もしくは前記光記憶媒体に形成されたトラックの周期が部分的に周期ｔｐとは異なることによって、周期ｔｐとは異なる周期で変動するとき、前記複数のビームの中央付近の領域が用いられずに、もしくは中央付近における領域に対して通常のプッシュプル信号を得る際の演算とは異なる極性もしくは増幅係数が用いられて前記プッシュプル信号が生成されることにより前記プッシュプル信号の振幅の変動を低減することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１３】
前記光記憶媒体のトラックと直交する方向に沿って前記光ビームを走査したときに周期ｔｐで得られるプッシュプル信号の振幅が周期ｔｐとは異なる周期で変化するように、予め未記録のトラックと記録済みのトラックとを前記光記憶媒体に形成している、請求項１２に記載の光情報再生方法。
【請求項１４】
前記記録済みのトラックと前記未記録のトラックとを交互に配置している、請求項１３に記載の光情報再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
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【図４６】
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【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
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【図５３】
【図５４】
【図５５】
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【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【公開番号】特開２００８−２８２５２８（Ｐ２００８−２８２５２８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８０５３６（Ｐ２００８−１８０５３６）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【分割の表示】特願２００７−３３２６２４（Ｐ２００７−３３２６２４）の分割
【原出願日】平成１５年８月２０日（２００３．８．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【分割の表示】特願２００７−３３２６２４（Ｐ２００７−３３２６２４）の分割
【原出願日】平成１５年８月２０日（２００３．８．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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