光ピックアップ装置および光ディスク装置
【課題】 複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録／再生する場合に、従来に比して再生信号のノイズを低減し、且つ安定したサーボ信号を得ることが可能でさらには小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 多層光ディスクからの反射光を回折格子により複数の領域に分割する。再生信号である０次格子回折光を１つの受光部で検出し、他層迷光の０次格子回折光よりも外側に、フォーカス誤差信号・トラッキング誤差信号用の受光部を配置する。
【解決手段】 多層光ディスクからの反射光を回折格子により複数の領域に分割する。再生信号である０次格子回折光を１つの受光部で検出し、他層迷光の０次格子回折光よりも外側に、フォーカス誤差信号・トラッキング誤差信号用の受光部を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特許文献１があり、課題として「複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する」と記載があり、解決手段として「光源ユニット５１から出射されたＰ偏光の光ビームは、光ディスク１５で反射され、Ｓ偏光となってレンズ６１に入射する。そして１／４波長板６２、６３では、いずれも、光軸の＋Ｘ側に入射した光ビーム＋１／４波長の光学的位相差が付与され。−Ｘ側に入射した光ビームに−１／４波長の光学位相差が与えられる。これにより、１／４波長板６３を介した信号光はＳ偏光、迷光はＰ偏光となり、偏光光学素子６４では信号光のみが透過する。」と記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、「多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることが出来る光学ピックアップ装置を提供することを目的」として、「多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光束が光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶとともに、分割された光束を複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光束を複数個用いてトラッキング誤差信号を検出する。さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光束の分割領域と受光面を配置する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４３４４号公報
【特許文献２】特開２００９−１７００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスクの半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらのサーボ信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
上記サーボ信号のうち、トラッキング誤差信号については、記録層が複数存在する多層ディスクとなることで大きな課題がある。多層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない複数の記録層を反射した迷光が同じ受光部に入射する。受光部に信号光と迷光が入射すると、光ビーム同士が干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。
【０００７】
この問題に対し、特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、光検出器上の複数の受光部により、再生信号を検出する構成としているため、光を電気信号に変換する際に発生するノイズが加算される。したがって、再生信号のノイズ低減すなわち、Ｓ／Ｎの向上が課題となる。
【０００９】
本発明は、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録／再生する場合に、従来に比して再生信号のノイズを低減し、且つ安定したサーボ信号を得ることが可能でさらには小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録／再生する場合に、従来に比して再生信号のノイズを低減し、且つ安定したサーボ信号を得ることが可能でさらには小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における本発明の光学系を説明する図である。
【図２】実施例１における本発明の回折格子を示す図である。
【図３】実施例１における本発明の受光部を示す図である。
【図４】実施例１における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図５】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図６】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図７】実施例１における本発明の他の回折格子を示す図である。
【図８】実施例１における本発明の他の回折格子を示す図である。
【図９】実施例１における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１０】実施例１における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１１】実施例２における本発明の受光部を示す図である。
【図１２】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１３】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１４】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１５】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１６】実施例３における本発明の受光部を示す図である。
【図１７】実施例３における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図１８】実施例３における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１９】実施例３における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２０】実施例４における本発明の受光部を示す図である。
【図２１】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２２】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２３】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２４】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２５】実施例５における光学的再生装置を説明する図である。
【図２６】実施例６における光学的記録再生装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の第１の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示したものである。ここではＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）について説明するが、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）や他の記録方式であってもなんら構わない。なお、以下の説明において、光ディスクの層には、記録型光ディスクにおける記録層や、再生専用の光ディスクの再生層が含まれる。
【００１５】
半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２を反射する。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的に記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの情報記録面（記録層）に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク上の光量をモニタすることが可能となる。
【００１６】
ビームスプリッタ５２を反射した光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームはビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスクのカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。
【００１７】
光ディスクを反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を透過し、回折格子１１に入射する。入射した光ビームは回折格子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０上に焦点を結ぶ。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部には回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成される。
【００１８】
ここで、トラッキング誤差信号検出について説明を行う。一般的なトラッキング誤差信号検出方法として、ディスク上に３つの光ビームを照射する３ビーム差動プッシュプル方式（ＤＰＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ方式）が知られている。この３ビームＤＰＰ方式は、回折格子によって光ビームをメインビームとサブビーム＋１次回折光、サブビーム−１次回折光に分割し、ディスク上に３つのスポットを形成する。このとき、３つのスポットのディスク反射光を検出し、メインビームから得られるメインプッシュプル（ＭＰＰ）信号とサブビーム＋１次とサブビーム−１次から得られるサブプッシュプル（ＳＰＰ）信号を以下の演算を行うことで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を低減した３ビームＤＰＰ信号を検出している。
【００１９】
【数１】
なお、ｋはメインビームとサブビームの光量比を補正する係数である。
【００２０】
ところが、３ビームＤＰＰ方式は２層およびそれ以上の記録層を有するディスクの記録／再生において問題が発生する。これについて最も簡単な２層ディスクで説明を行う。２層ディスクは記録層が２層存在する光ディスクであり、それぞれの記録層で反射光が発生する。このため、２層ディスクでは光ビームは光ディスクによって２つに分離され、２つの光路を辿って検出器に入射する。例えば片方の層に焦点を合わせた場合、その光ビームは検出器面上にスポット（信号光）を形成し、もう片方の層を反射した光ビーム（迷光）が検出器上にぼけた状態で入射する。この時、検出器上ではそれぞれの層を反射した信号光と迷光とが検出器面上で重なり合い、干渉が発生する。本来、周波数の同じレーザを出射したビームは時間的に変化しないが、光ディスクの回転により層の間隔が変化するため、２つの光の位相関係が時間的に変化し、トラッキング誤差信号であるＤＰＰ信号の変動を引き起こす。この３ビームＤＰＰ信号の変動は主にＳＰＰ信号に大きく起因している。これは、メインビーム（０次回折光）とサブビーム＋１次回折光とサブビーム−１次回折光の光量比が一般的に１０：１：１〜２０：１：１であり、メインビームに対してサブビームの光量が小さいため、サブビームの信号光とメインビームの迷光との干渉が信号光に対して大きく発生してしまうのである。これにより、ＳＰＰ信号が大きく変動してしまい、結果としてトラッキング誤差信号である３ビームＤＰＰ信号が大きく変動してしまうのである。トラッキング誤差信号の変動が発生すると、光ディスク上のスポットがトラックに沿って追従できなくなり、主に記録／再生性能劣化の問題が起こる。
【００２１】
この問題に対し、特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
【００２２】
これに対し本実施例における光ピックアップ装置では、図１に示したように非常に簡単な光学系であるため光ピックアップ装置の小型化が可能となっている。以下、本実施例における光ピックアップ装置について説明を行う。
【００２３】
図２は、本発明の回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線は光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された回折光（以下、「ディスク回折光」と記す。）の０次ディスク回折光と±１次ディスク回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。回折格子１１は、ディスク上のトラックで回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
光検出器１０は、図３のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子で回折された回折光（以下、「格子回折光」と記す。）の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。
【００２４】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図３に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光はそれぞれ、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙから得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙの信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００２５】
【数２】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
【００２６】
この方式によれば、光検出器上のひとつの受光部ｊで得られた信号Ｊ０から、ＲＦ信号を生成するため、例えば特許文献２のように光検出器上の複数の受光部で得られた信号からＲＦ信号を生成するのに比べ、光を電気信号に変換する際に発生するノイズを低減できるという効果がある。以下、本方式において多層迷光を避けるための実施例について詳細に説明する。
【００２７】
図４に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０層記録／再生時、（ｂ）はＬ１層記録／再生時を示している。ここで、迷光Ｏ０、迷光Ｏ１は、それぞれＬ０層、Ｌ１層での他層迷光の０次格子回折光を示している。図４より、回折格子１１の０次格子回折光以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。また、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００２８】
図４より、トラッキング誤差信号検出用の受光部では他層からの迷光が入射しないことから、信号光と迷光の干渉が発生しないため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。また、本実施例における光ピックアップ装置は対物レンズが変位しても受光部に迷光が入射しにくい構成となっている。
【００２９】
実際の信号検出では、対物レンズはディスク上のトラックに追従しながら記録／再生するため、対物レンズはＲａｄ方向に変位する。対物レンズが変位すると、光検出器上で迷光成分のみがＲａｄ方向に変位する。このため、通常の光検出器の受光部パターンであれば対物レンズが変位すると受光部に他層からの迷光が入射する可能性がある。これに対して、本実施例における光ピックアップ装置では回折格子１１のパターンに対して光検出器１０を最適化することで、対物レンズの変位許容量を大きくすることが可能となっている。ここで考慮しなければならないのは、レンズ変位方向に対して信号光と迷光とをいかにして分離するかという点である。
【００３０】
図５に、回折格子の領域Ｄｈを回折し、受光部ｈ１に入射した光ビームを示す。また、図６に領域Ｄｄを回折し、受光部ｄ１に入射した光ビームを示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はディスク上の光スポットの状態によって分けられており、（ｂ）がディスク上に焦点を結んでいる状態、（ａ）、（ｃ）は対物レンズがデフォーカスした状態を示している。なお、（ａ）、（ｃ）は対物レンズがデフォーカスしている方向が異なっている。この（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の関係は受光部の位置にほとんど依存しない。ここで、デフォーカスについて説明するのは、２層ディスクの迷光は焦点位置でない場所で反射したデフォーカス光と解釈できるからである。
【００３１】
図５と図６を比較するとデフォーカスによって光ビームの移動する方向が異なることがわかる。図５の領域Ｄｈを回折した光ビームはデフォーカスによって光ディスクのトラック方向（以降、Ｔａｎ方向と呼ぶ）に移動する。それに対し、図６の領域Ｄｄを回折した光ビームはＲａｄ方向に移動する。これは、回折格子上の光ビーム中心１５に対して点対称にぼけるため、領域によってデフォーカスによる移動方向が異なるのである。このため、迷光の避け方も領域により分けることが重要となる。光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このように迷光を避けることで対物レンズがＲａｄ方向に変位しても検出器に入射しない。このため、回折格子の領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部をＲａｄ方向に並べることで、他の領域を回折した迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３２】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部をＴａｎ方向に並べることで迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３３】
以上のように、光検出器１０は、図３ように受光部を配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００３４】
さらに、本構成ではＲＦ信号検出を上記のように１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００３５】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けるように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば、回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ）を回折した光ビームを、図９のように受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１（受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）をＲａｄ方向に並べるだけであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、図９の点線２４のように０次光に対して略円弧形状となるよう受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１とフォーカス信号検出用受光部、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２を並べても良い。
【００３６】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。このため、例えば、図１０のようにフォーカス誤差信号検出用の受光部が＋１次格子回折光と−１次格子回折光で入れ替わっても同様の効果が得られる。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｒａｄ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例２】
【００３７】
図１１は本発明の第２の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００３８】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００３９】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図１１のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図１１に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙに入射する。ここでは、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は受光部に入射していない。
【００４０】
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙから得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙの信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００４１】
【数３】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
実施例１と検出器上でのスポットが同様の配置であるため、回折格子１１の０次格子回折光以外は、２層ディスク記録／再生時の他層からの迷光が受光部に入射しない。ただし、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００４２】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図１１の受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
【００４３】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図１１の受光部ａ１とｂ１、ｃ１とｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００４４】
以上のように、光検出器１０は、図１１のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。さらに、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けるように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ）を回折した光ビームを、図１２のように受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１をＲａｄ方向に並べるだけであっても同様の効果が得られる。また、図１２の点線２４のように０次光に対して略円弧形状となるよう受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１とフォーカス信号検出用受光部を並べても良い。
【００４５】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｒａｄ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。また、本実施例では、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は検出しなかったが、別に受光部を配置することでＲＦ信号やフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、調整用の信号として検出しても良い。上記内容を考慮すれば、図１３（ａ）、（ｂ）のように領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、同様の考え方で、図１４（ａ）、（ｂ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、残りの領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの＋１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、同様の考え方で、図１５（ａ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの＋１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良いし、図１５（ｂ）のように領域Ｄｂ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄｂ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈの+１次格子回折光と領域Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例３】
【００４６】
図１６は本発明の第３の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００４７】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００４８】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図１６のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図１６に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３に入射する。領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光はそれぞれ、受光部ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３に入射する。受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３から得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｒ３、Ｓ３、Ｔ３、Ｕ３、Ｖ３の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００４９】
【数４】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
【００５０】
図１７に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０層記録／再生時、（ｂ）はＬ１層記録／再生時を示している。ここで、迷光Ｏ０、迷光Ｏ１は、それぞれＬ０層、Ｌ１層での他層迷光の０次格子回折光を示している。
図１７より、回折格子１１の０次格子回折光以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光部ｊから検出された信号J０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００５１】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図１６の受光部ｅ１とｈ１、ｆ１とｇ１（ｅ２とｈ２、ｆ２とｇ２）のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
【００５２】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図１６の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。さらに、受光部ｊとそれ以外の受光部の間隔を広げることで０次格子回折光の他層からの迷光が対物レンズの変位に伴って移動しても受光部に入射しない構成とすることができる。また、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００５３】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、図１８（ａ）、（ｂ）のように受光部を配置しても同様の効果が得られる。また、図１６の受光部ｆ１とｇ１とｅ２とｈ２、受光部ｆ２とｇ２とｅ１とｈ１や図１８（ａ）の受光部ｅ１とｇ１とｆ２とｈ２、受光部ｅ２とｇ２とｆ１とｈ１は近づいて配置されても問題はなく、例えば、図１９のように横方向に一直線に並べて検出しても良い。
【００５４】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｔａｎ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。
【実施例４】
【００５５】
図２０は本発明の第４の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００５６】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００５７】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図２０のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図２０に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光は、それぞれ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３に入射する。ここでは、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は受光部に入射していない。
【００５８】
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３から得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｒ３、Ｓ３、Ｔ３、Ｕ３、Ｖ３の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００５９】
【数５】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式である。
【００６０】
実施例３と検出器上でのスポットの配置が同じであるため、回折格子１１の０次格子回折光以外は、２層ディスク記録／再生時の他層からの迷光が受光部に入射しない。ただし、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００６１】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図２０の受光部ｆ１とｇ１、ｅ１とｈ１のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図２０の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００６２】
以上のように、光検出器１０は、図２０のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。さらに、受光部ｊとそれ以外の受光部の間隔を広げることで０次格子回折光の他層からの迷光が対物レンズの変位に伴って移動しても受光部に入射しない構成とすることができる。また、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおけるのＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００６３】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、図２１（ａ）、（ｂ）のように受光部を配置しても同様の効果が得られる。
【００６４】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｔａｎ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。上記内容を考慮すれば、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、同様の考え方で、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの+１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、残りの領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの＋１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、同様の考え方で、図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの＋１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例５】
【００６５】
実施例５では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的再生装置について説明する。図２５は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置１７０は、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００６６】
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１７０内に組み込むこともできる。
【００６７】
光ピックアップ装置１７０内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１７０内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。
【００６８】
前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
【００６９】
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
【実施例６】
【００７０】
実施例６では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図２６は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図２５に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
【００７１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２：対物レンズ、５：アクチュエータ、１０：光検出器、１１：回折格子、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５３：フロントモニタ、５４：ビームエキスパンダ、５５：立ち上げミラー、５６：１／４波長板、１７０：光ピックアップ装置、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御回路、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１７９：球面収差補正素子駆動回路、１８０：スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ：回折格子の領域、ａ１〜ｈ１、ｅ２〜ｈ２：トラッキング誤差信号検出用受光部、ｒ〜ｙ、ｒ１〜ｙ１、ｒ２〜Ｕ２、ｒ３〜ｖ３、ｒ４〜ｙ４、ｒ５〜ｗ５、：フォーカス誤差信号検出用受光部、ｊ：再生信号検出用受光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特許文献１があり、課題として「複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する」と記載があり、解決手段として「光源ユニット５１から出射されたＰ偏光の光ビームは、光ディスク１５で反射され、Ｓ偏光となってレンズ６１に入射する。そして１／４波長板６２、６３では、いずれも、光軸の＋Ｘ側に入射した光ビーム＋１／４波長の光学的位相差が付与され。−Ｘ側に入射した光ビームに−１／４波長の光学位相差が与えられる。これにより、１／４波長板６３を介した信号光はＳ偏光、迷光はＰ偏光となり、偏光光学素子６４では信号光のみが透過する。」と記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、「多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることが出来る光学ピックアップ装置を提供することを目的」として、「多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光束が光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶとともに、分割された光束を複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光束を複数個用いてトラッキング誤差信号を検出する。さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光束の分割領域と受光面を配置する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４３４４号公報
【特許文献２】特開２００９−１７００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスクの半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらのサーボ信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
上記サーボ信号のうち、トラッキング誤差信号については、記録層が複数存在する多層ディスクとなることで大きな課題がある。多層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない複数の記録層を反射した迷光が同じ受光部に入射する。受光部に信号光と迷光が入射すると、光ビーム同士が干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。
【０００７】
この問題に対し、特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、光検出器上の複数の受光部により、再生信号を検出する構成としているため、光を電気信号に変換する際に発生するノイズが加算される。したがって、再生信号のノイズ低減すなわち、Ｓ／Ｎの向上が課題となる。
【０００９】
本発明は、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録／再生する場合に、従来に比して再生信号のノイズを低減し、且つ安定したサーボ信号を得ることが可能でさらには小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録／再生する場合に、従来に比して再生信号のノイズを低減し、且つ安定したサーボ信号を得ることが可能でさらには小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における本発明の光学系を説明する図である。
【図２】実施例１における本発明の回折格子を示す図である。
【図３】実施例１における本発明の受光部を示す図である。
【図４】実施例１における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図５】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図６】２層ディスクの他層からの迷光の振舞いを説明する図である。
【図７】実施例１における本発明の他の回折格子を示す図である。
【図８】実施例１における本発明の他の回折格子を示す図である。
【図９】実施例１における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１０】実施例１における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１１】実施例２における本発明の受光部を示す図である。
【図１２】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１３】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１４】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１５】実施例２における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１６】実施例３における本発明の受光部を示す図である。
【図１７】実施例３における２層ディスクを記録／再生時の迷光の形状（検出器上）を示す図である。
【図１８】実施例３における本発明の他の受光部を示す図である。
【図１９】実施例３における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２０】実施例４における本発明の受光部を示す図である。
【図２１】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２２】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２３】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２４】実施例４における本発明の他の受光部を示す図である。
【図２５】実施例５における光学的再生装置を説明する図である。
【図２６】実施例６における光学的記録再生装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の第１の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示したものである。ここではＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）について説明するが、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）や他の記録方式であってもなんら構わない。なお、以下の説明において、光ディスクの層には、記録型光ディスクにおける記録層や、再生専用の光ディスクの再生層が含まれる。
【００１５】
半導体レーザ５０からは、波長略４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームはビームスプリッタ５２を反射する。なお一部の光ビームはビームスプリッタ５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的に記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの情報記録面（記録層）に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク上の光量をモニタすることが可能となる。
【００１６】
ビームスプリッタ５２を反射した光ビームはコリメートレンズ５１により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ５１を透過した光ビームはビームエキスパンダ５４に入射する。ビームエキスパンダ５４は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスクのカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ５４を出射した光ビームは立ち上げミラー５５を反射、１／４波長板５６を透過後、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク上に集光される。
【００１７】
光ディスクを反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、ビームエキスパンダ５４、コリメートレンズ５１、ビームスプリッタ５２を透過し、回折格子１１に入射する。入射した光ビームは回折格子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０上に焦点を結ぶ。光検出器１０上には複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部には回折格子１１によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるＲＦ信号、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成される。
【００１８】
ここで、トラッキング誤差信号検出について説明を行う。一般的なトラッキング誤差信号検出方法として、ディスク上に３つの光ビームを照射する３ビーム差動プッシュプル方式（ＤＰＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ方式）が知られている。この３ビームＤＰＰ方式は、回折格子によって光ビームをメインビームとサブビーム＋１次回折光、サブビーム−１次回折光に分割し、ディスク上に３つのスポットを形成する。このとき、３つのスポットのディスク反射光を検出し、メインビームから得られるメインプッシュプル（ＭＰＰ）信号とサブビーム＋１次とサブビーム−１次から得られるサブプッシュプル（ＳＰＰ）信号を以下の演算を行うことで対物レンズの変位に伴うＤＣ成分を低減した３ビームＤＰＰ信号を検出している。
【００１９】
【数１】
なお、ｋはメインビームとサブビームの光量比を補正する係数である。
【００２０】
ところが、３ビームＤＰＰ方式は２層およびそれ以上の記録層を有するディスクの記録／再生において問題が発生する。これについて最も簡単な２層ディスクで説明を行う。２層ディスクは記録層が２層存在する光ディスクであり、それぞれの記録層で反射光が発生する。このため、２層ディスクでは光ビームは光ディスクによって２つに分離され、２つの光路を辿って検出器に入射する。例えば片方の層に焦点を合わせた場合、その光ビームは検出器面上にスポット（信号光）を形成し、もう片方の層を反射した光ビーム（迷光）が検出器上にぼけた状態で入射する。この時、検出器上ではそれぞれの層を反射した信号光と迷光とが検出器面上で重なり合い、干渉が発生する。本来、周波数の同じレーザを出射したビームは時間的に変化しないが、光ディスクの回転により層の間隔が変化するため、２つの光の位相関係が時間的に変化し、トラッキング誤差信号であるＤＰＰ信号の変動を引き起こす。この３ビームＤＰＰ信号の変動は主にＳＰＰ信号に大きく起因している。これは、メインビーム（０次回折光）とサブビーム＋１次回折光とサブビーム−１次回折光の光量比が一般的に１０：１：１〜２０：１：１であり、メインビームに対してサブビームの光量が小さいため、サブビームの信号光とメインビームの迷光との干渉が信号光に対して大きく発生してしまうのである。これにより、ＳＰＰ信号が大きく変動してしまい、結果としてトラッキング誤差信号である３ビームＤＰＰ信号が大きく変動してしまうのである。トラッキング誤差信号の変動が発生すると、光ディスク上のスポットがトラックに沿って追従できなくなり、主に記録／再生性能劣化の問題が起こる。
【００２１】
この問題に対し、特許文献１では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、２枚の１／４波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
【００２２】
これに対し本実施例における光ピックアップ装置では、図１に示したように非常に簡単な光学系であるため光ピックアップ装置の小型化が可能となっている。以下、本実施例における光ピックアップ装置について説明を行う。
【００２３】
図２は、本発明の回折格子１１の形状を示している。実線は領域の境界線を示し、２点鎖線は光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された回折光（以下、「ディスク回折光」と記す。）の０次ディスク回折光と±１次ディスク回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。回折格子１１は、ディスク上のトラックで回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
光検出器１０は、図３のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子で回折された回折光（以下、「格子回折光」と記す。）の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。
【００２４】
ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図３に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙに入射し、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光はそれぞれ、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２に入射する。
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙから得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙの信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００２５】
【数２】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
【００２６】
この方式によれば、光検出器上のひとつの受光部ｊで得られた信号Ｊ０から、ＲＦ信号を生成するため、例えば特許文献２のように光検出器上の複数の受光部で得られた信号からＲＦ信号を生成するのに比べ、光を電気信号に変換する際に発生するノイズを低減できるという効果がある。以下、本方式において多層迷光を避けるための実施例について詳細に説明する。
【００２７】
図４に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０層記録／再生時、（ｂ）はＬ１層記録／再生時を示している。ここで、迷光Ｏ０、迷光Ｏ１は、それぞれＬ０層、Ｌ１層での他層迷光の０次格子回折光を示している。図４より、回折格子１１の０次格子回折光以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。また、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００２８】
図４より、トラッキング誤差信号検出用の受光部では他層からの迷光が入射しないことから、信号光と迷光の干渉が発生しないため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。また、本実施例における光ピックアップ装置は対物レンズが変位しても受光部に迷光が入射しにくい構成となっている。
【００２９】
実際の信号検出では、対物レンズはディスク上のトラックに追従しながら記録／再生するため、対物レンズはＲａｄ方向に変位する。対物レンズが変位すると、光検出器上で迷光成分のみがＲａｄ方向に変位する。このため、通常の光検出器の受光部パターンであれば対物レンズが変位すると受光部に他層からの迷光が入射する可能性がある。これに対して、本実施例における光ピックアップ装置では回折格子１１のパターンに対して光検出器１０を最適化することで、対物レンズの変位許容量を大きくすることが可能となっている。ここで考慮しなければならないのは、レンズ変位方向に対して信号光と迷光とをいかにして分離するかという点である。
【００３０】
図５に、回折格子の領域Ｄｈを回折し、受光部ｈ１に入射した光ビームを示す。また、図６に領域Ｄｄを回折し、受光部ｄ１に入射した光ビームを示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はディスク上の光スポットの状態によって分けられており、（ｂ）がディスク上に焦点を結んでいる状態、（ａ）、（ｃ）は対物レンズがデフォーカスした状態を示している。なお、（ａ）、（ｃ）は対物レンズがデフォーカスしている方向が異なっている。この（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の関係は受光部の位置にほとんど依存しない。ここで、デフォーカスについて説明するのは、２層ディスクの迷光は焦点位置でない場所で反射したデフォーカス光と解釈できるからである。
【００３１】
図５と図６を比較するとデフォーカスによって光ビームの移動する方向が異なることがわかる。図５の領域Ｄｈを回折した光ビームはデフォーカスによって光ディスクのトラック方向（以降、Ｔａｎ方向と呼ぶ）に移動する。それに対し、図６の領域Ｄｄを回折した光ビームはＲａｄ方向に移動する。これは、回折格子上の光ビーム中心１５に対して点対称にぼけるため、領域によってデフォーカスによる移動方向が異なるのである。このため、迷光の避け方も領域により分けることが重要となる。光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このように迷光を避けることで対物レンズがＲａｄ方向に変位しても検出器に入射しない。このため、回折格子の領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを回折した光ビームを検出する受光部をＲａｄ方向に並べることで、他の領域を回折した迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３２】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部をＴａｎ方向に並べることで迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３３】
以上のように、光検出器１０は、図３ように受光部を配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
【００３４】
さらに、本構成ではＲＦ信号検出を上記のように１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００３５】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けるように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば、回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ）を回折した光ビームを、図９のように受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１（受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２）をＲａｄ方向に並べるだけであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、図９の点線２４のように０次光に対して略円弧形状となるよう受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１とフォーカス信号検出用受光部、受光部ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２を並べても良い。
【００３６】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。このため、例えば、図１０のようにフォーカス誤差信号検出用の受光部が＋１次格子回折光と−１次格子回折光で入れ替わっても同様の効果が得られる。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｒａｄ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例２】
【００３７】
図１１は本発明の第２の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００３８】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００３９】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図１１のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図１１に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙに入射する。ここでは、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は受光部に入射していない。
【００４０】
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙから得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙの信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００４１】
【数３】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
実施例１と検出器上でのスポットが同様の配置であるため、回折格子１１の０次格子回折光以外は、２層ディスク記録／再生時の他層からの迷光が受光部に入射しない。ただし、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００４２】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図１１の受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
【００４３】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図１１の受光部ａ１とｂ１、ｃ１とｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００４４】
以上のように、光検出器１０は、図１１のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。さらに、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けるように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ）を回折した光ビームを、図１２のように受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１をＲａｄ方向に並べるだけであっても同様の効果が得られる。また、図１２の点線２４のように０次光に対して略円弧形状となるよう受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１とフォーカス信号検出用受光部を並べても良い。
【００４５】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｒａｄ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。また、本実施例では、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は検出しなかったが、別に受光部を配置することでＲＦ信号やフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、調整用の信号として検出しても良い。上記内容を考慮すれば、図１３（ａ）、（ｂ）のように領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、同様の考え方で、図１４（ａ）、（ｂ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、残りの領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの＋１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、同様の考え方で、図１５（ａ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの＋１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良いし、図１５（ｂ）のように領域Ｄｂ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄｂ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｈの+１次格子回折光と領域Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例３】
【００４６】
図１６は本発明の第３の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００４７】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００４８】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図１６のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図１６に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光はそれぞれ、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。また、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３に入射する。領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光はそれぞれ、受光部ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３に入射する。受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３から得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｒ３、Ｓ３、Ｔ３、Ｕ３、Ｖ３の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００４９】
【数４】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式は例えばナイフエッジ方式を用いる。
【００５０】
図１７に２層ディスク記録／再生時の信号光および他層からの迷光の関係を示す。（ａ）はＬ０層記録／再生時、（ｂ）はＬ１層記録／再生時を示している。ここで、迷光Ｏ０、迷光Ｏ１は、それぞれＬ０層、Ｌ１層での他層迷光の０次格子回折光を示している。
図１７より、回折格子１１の０次格子回折光以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。ただし、受光部ｊから検出された信号J０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００５１】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図１６の受光部ｅ１とｈ１、ｆ１とｇ１（ｅ２とｈ２、ｆ２とｇ２）のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
【００５２】
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図１６の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。さらに、受光部ｊとそれ以外の受光部の間隔を広げることで０次格子回折光の他層からの迷光が対物レンズの変位に伴って移動しても受光部に入射しない構成とすることができる。また、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおける再生信号のＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００５３】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、図１８（ａ）、（ｂ）のように受光部を配置しても同様の効果が得られる。また、図１６の受光部ｆ１とｇ１とｅ２とｈ２、受光部ｆ２とｇ２とｅ１とｈ１や図１８（ａ）の受光部ｅ１とｇ１とｆ２とｈ２、受光部ｅ２とｇ２とｆ１とｈ１は近づいて配置されても問題はなく、例えば、図１９のように横方向に一直線に並べて検出しても良い。
【００５４】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｔａｎ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。
【実施例４】
【００５５】
図２０は本発明の第４の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例１との違いは光検出器１０が異なっていることであり、それ以外は実施例１と同様の構成である。
【００５６】
図２に示す回折格子１１は、ディスク上のトラックを回折したディスク回折光の０次ディスク回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ（領域Ａ）と、ディスク回折光の０次ディスク回折光、±１次ディスク回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ）と、領域Ｄｉ（領域Ｃ）で形成されている。
【００５７】
回折格子１１の分光比は例えば０次格子回折光：＋１次格子回折光：−１次格子回折光＝１０：１：１であるとする。光検出器１０は、図２０のようなパターンになっている。なお、図中において回折格子の０次格子回折光および±１次格子回折光を黒点で示している。ここで、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉを回折した０次格子回折光は、図２０に示す光検出器の受光部ｊに入射する。また、回折格子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した＋１次格子回折光は、それぞれ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１に入射する。領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを回折した−１次格子回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３に入射する。ここでは、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光は受光部に入射していない。
【００５８】
受光部ｊ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｒ３、ｓ３、ｔ３、ｕ３、ｖ３から得られたＪ０、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｒ３、Ｓ３、Ｔ３、Ｕ３、Ｖ３の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ＲＦ信号を生成する。
【００５９】
【数５】
なお、ｋｔは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でＤＣ成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式である。
【００６０】
実施例３と検出器上でのスポットの配置が同じであるため、回折格子１１の０次格子回折光以外は、２層ディスク記録／再生時の他層からの迷光が受光部に入射しない。ただし、受光部ｊから検出された信号Ｊ０は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているので迷光があっても実用上問題とならない。
【００６１】
実施例１でも説明したように、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＴａｎ方向に離れている（領域Ｄｈ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ（領域Ａ））場合には、迷光はＴａｎ方向に避けることが望ましい。このため、図２０の受光部ｆ１とｇ１、ｅ１とｈ１のようにＴａｎ方向に迷光を避けることで、対物レンズがＲａｄ方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
また、光ビーム中心１５に対して回折格子の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ（領域Ｂ））場合には、迷光はＲａｄ方向に避けることが望ましい。このため、図２０の受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１のようにＲａｄ方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００６２】
以上のように、光検出器１０は、図２０のようにすることで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。さらに、受光部ｊとそれ以外の受光部の間隔を広げることで０次格子回折光の他層からの迷光が対物レンズの変位に伴って移動しても受光部に入射しない構成とすることができる。また、本構成ではＲＦ信号検出を１つの受光部で行うことで光を電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できるため、多層ディスクにおけるのＳ／Ｎ向上の観点から非常に有利である。
【００６３】
本実施例では、回折格子１１は図２で説明を行ったが、これには限定されず、図７（ａ）、（ｂ）のようなパターンであっても同様の効果が得られる。また、回折格子１１は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図８のように回折格子に領域Ｚを構成しても同様の効果が得られる。このとき、領域Ｚに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Ｚは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。さらに、本実施例では回折格子１１はビームスプリッタ透過後に配置したが、回折格子１１を偏光回折格子とし、ビームスプリッタ透過前に配置しても同様の効果が得られる。また、ここでは２層で説明を行ったが、２層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られる。また、球面収差補正方式については限定されない。本実施例の受光部配置は一例であり、光量の大きい回折格子の０次格子回折光を１つの受光部で検出し、その０次格子回折光の迷光を避けように回折格子の±１次格子回折光もしくはそれより大きい次数の格子回折光の受光部を配置するようにすれば、同様の効果がある。また、回折格子の中心に対してＲａｄ方向にある領域の迷光は、Ｒａｄ方向に分離し、回折格子の中心に対してＴａｎ方向にある領域の迷光は、Ｔａｎ方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られ、例えば、図２１（ａ）、（ｂ）のように受光部を配置しても同様の効果が得られる。
【００６４】
本実施例における光ピックアップ装置は迷光が入射しない構成であることが特徴であり、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号の演算および検出方法には依存しない。また、受光部同士は接している必要はない。さらに、本実施例では領域Ｄｉの＋１次格子回折光、−１次格子回折光については明記しなかったが、例えば、Ｔａｎ方向に回折しても良く、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良い。上記内容を考慮すれば、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈを回折した−１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。また、同様の考え方で、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの+１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、残りの領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次格子回折光と領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの＋１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、同様の考え方で、図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの＋１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの−１次格子回折光を検出してトラッキング誤差信号を生成し、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｈの−１次格子回折光と領域Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｇの＋１次格子回折光を検出してフォーカス誤差信号を生成しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良い。
【実施例５】
【００６５】
実施例５では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的再生装置について説明する。図２５は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置１７０は、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
【００６６】
レーザ点灯回路１７７からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１７０内に組み込むこともできる。
【００６７】
光ピックアップ装置１７０内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では前記光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１７０内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。
【００６８】
前記情報信号再生回路１７５では、前記光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
【００６９】
前記サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
【実施例６】
【００７０】
実施例６では、光ピックアップ装置１７０を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図２６は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図２５に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８を設け、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７の点灯制御を行って、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
【００７１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２：対物レンズ、５：アクチュエータ、１０：光検出器、１１：回折格子、５０：半導体レーザ、５１：コリメートレンズ、５２：ビームスプリッタ、５３：フロントモニタ、５４：ビームエキスパンダ、５５：立ち上げミラー、５６：１／４波長板、１７０：光ピックアップ装置、１７１：スピンドルモータ駆動回路、１７２：アクセス制御回路、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報記録回路、１７９：球面収差補正素子駆動回路、１８０：スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ：回折格子の領域、ａ１〜ｈ１、ｅ２〜ｈ２：トラッキング誤差信号検出用受光部、ｒ〜ｙ、ｒ１〜ｙ１、ｒ２〜Ｕ２、ｒ３〜ｖ３、ｒ４〜ｙ４、ｒ５〜ｗ５、：フォーカス誤差信号検出用受光部、ｊ：再生信号検出用受光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを検出する１つの光検出器と
を備え、
前記光検出器は、再生信号を検出する受光部が１つであることを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項２】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
光ビームを分岐する回折格子と、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを検出する複数の受光部を有する１つの光検出器とを備え、
前記光検出器は、再生信号を検出する受光部が１つであり、
再生信号を検出する受光部を除く受光部からサーボ制御用の信号を生成することを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項３】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスク半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを複数領域に分岐する回折格子と、
前記回折格子の複数の領域で分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する１つの光検出器とを備え、
前記光検出器は、前記回折格子の０次格子回折光を検出する第１の受光部と、±１次格子回折光以上の次数の格子回折光を検出する複数の第２の受光部があり、
前記回折格子の０次格子回折光を検出した信号を再生信号とし、±１次格子回折光以上の次数の格子回折光を検出した信号をサーボ制御用の信号とすることを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項３記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、
前記光検出器の前記複数の第２の受光部は、前記光ディスクの目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射した光ビームの０次格子回折光の外側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、
前記光検出器の前記第１の受光部は、
前記光ディスクの目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射した光ビームの±１次格子回折光以上の次数の格子回折光の外側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器の前記第２の受光部は、前記光検出器の前記第１の受光部を略中心とした略円弧または略円形状で配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記目的の情報記録層からの反射光ビームは、前記光検出器の受光部上に焦点を結ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項３から請求項７のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子の±１次格子回折光以上の次数の格子回折光よりも０次格子回折光の光量が大きいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項３から請求項８のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、少なくとも±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記回折格子領域Ａ、Ｂ、Ｃの０次格子回折光から再生信号を検出するとともに、
前記領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光部のうち、少なくとも２つの受光部が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項３から請求項９のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、少なくとも±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記回折格子領域Ａ、Ｂ、Ｃの０次格子回折光から再生信号を検出するとともに、
前記第２の受光部であって、前記領域Ｂの１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光部のうち、少なくとも２つの受光部が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項９から請求項１０のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、前記回折格子領域Ａを回折した格子回折光を検出した信号および前記回折格子領域Ｂを回折した格子回折光を検出した信号から生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
フォーカス誤差信号は、ダブルナイフエッジ方式であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、目的の情報記録層の前記回折格子上に入射する光ビーム外形よりも外側の領域は、内側に対し透過率が小さくなっていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記回折格子上に入射する光ビームの外形よりも外側の領域は、
前記目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射光ビームが入射すると、前記光検出器の受光部とは異なる領域に照射されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記回折格子上に入射する光ビームの外形よりも外側の領域は、
前記目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射光ビームが入射すると、入射光を反射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか一項記載の光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路とを搭載した光ディスク装置。
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを検出する１つの光検出器と
を備え、
前記光検出器は、再生信号を検出する受光部が１つであることを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項２】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
光ビームを分岐する回折格子と、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを検出する複数の受光部を有する１つの光検出器とを備え、
前記光検出器は、再生信号を検出する受光部が１つであり、
再生信号を検出する受光部を除く受光部からサーボ制御用の信号を生成することを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項３】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスク半径方向に変位させるためのアクチュエータと、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを複数領域に分岐する回折格子と、
前記回折格子の複数の領域で分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する１つの光検出器とを備え、
前記光検出器は、前記回折格子の０次格子回折光を検出する第１の受光部と、±１次格子回折光以上の次数の格子回折光を検出する複数の第２の受光部があり、
前記回折格子の０次格子回折光を検出した信号を再生信号とし、±１次格子回折光以上の次数の格子回折光を検出した信号をサーボ制御用の信号とすることを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項３記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、
前記光検出器の前記複数の第２の受光部は、前記光ディスクの目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射した光ビームの０次格子回折光の外側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、
前記光検出器の前記第１の受光部は、
前記光ディスクの目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射した光ビームの±１次格子回折光以上の次数の格子回折光の外側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光検出器の前記第２の受光部は、前記光検出器の前記第１の受光部を略中心とした略円弧または略円形状で配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記目的の情報記録層からの反射光ビームは、前記光検出器の受光部上に焦点を結ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項３から請求項７のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子の±１次格子回折光以上の次数の格子回折光よりも０次格子回折光の光量が大きいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項３から請求項８のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、少なくとも±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記回折格子領域Ａ、Ｂ、Ｃの０次格子回折光から再生信号を検出するとともに、
前記領域Ａの＋１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光部のうち、少なくとも２つの受光部が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項３から請求項９のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記回折格子は領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの少なくとも３つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Ａには、０次ディスク回折光が入射し、
前記領域Ｂには、少なくとも±１次ディスク回折光が入射し、
前記光検出器において、前記回折格子領域Ａ、Ｂ、Ｃの０次格子回折光から再生信号を検出するとともに、
前記第２の受光部であって、前記領域Ｂの１次格子回折光または−１次格子回折光を検出する受光部のうち、少なくとも２つの受光部が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項９から請求項１０のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
トラッキング誤差信号は、前記回折格子領域Ａを回折した格子回折光を検出した信号および前記回折格子領域Ｂを回折した格子回折光を検出した信号から生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
フォーカス誤差信号は、ダブルナイフエッジ方式であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、目的の情報記録層の前記回折格子上に入射する光ビーム外形よりも外側の領域は、内側に対し透過率が小さくなっていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記回折格子上に入射する光ビームの外形よりも外側の領域は、
前記目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射光ビームが入射すると、前記光検出器の受光部とは異なる領域に照射されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項２から請求項１２のいずれか一項記載の光ピックアップ装置において、
前記光ディスクの目的の情報記録層に焦点を合わせた場合に、前記回折格子上に入射する光ビームの外形よりも外側の領域は、
前記目的の情報記録層以外の記録再生層からの反射光ビームが入射すると、入射光を反射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか一項記載の光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路とを搭載した光ディスク装置。
【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】
【公開番号】特開２０１１−１８１１１８（Ｐ２０１１−１８１１１８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４１２６７（Ｐ２０１０−４１２６７）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
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