回折格子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置
【課題】
安定したトラッキング制御を行えるようにする。
【解決手段】
回折格子において、格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、格子面の中央付近において、第３の格子領域、第１の格子領域、第２の格子領域及び第４の格子領域が第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ第１の格子領域、第２の格子領域が格子面の中央付近以外において第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、第１の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、第３の格子領域の格子パターンは第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
安定したトラッキング制御を行えるようにする。
【解決手段】
回折格子において、格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、格子面の中央付近において、第３の格子領域、第１の格子領域、第２の格子領域及び第４の格子領域が第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ第１の格子領域、第２の格子領域が格子面の中央付近以外において第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、第１の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、第３の格子領域の格子パターンは第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関し、特に、トラッキングエラー信号の検出方式としてインラインＤＰＰ（Differential Push Pull）方式が適用された光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置におけるトラッキングエラー信号の検出方式として、差動プッシュプル方式（以下、これをＤＰＰ方式と呼ぶ）が広く知られている。
【０００３】
ＤＰＰ方式は、所定のトラックピッチで記録トラックが形成された光ディスクに対して３つの光束を照射し、これら３つの光束の光ディスクにおける反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成する方式である。このＤＰＰ方式では、各光束がそれぞれ光ディスク上に形成する３つのスポットを、光ディスクの径方向にトラックピッチの半分ずつ順次ずらして位置させることで、対物レンズの変位や光ディスクの傾きなどに伴って発生するオフセットを抑制している。
【０００４】
しかしながら、ＤＰＰ方式では、上述のように光ディスク上に形成する３つのスポットを当該光ディスクの径方向にトラックピッチの半分ずつ順次ずらして位置させる必要があるため、トラックピッチの異なる光ディスクに関しては、安定したトラッキングエラー信号を検出できないという問題がある。ところが、近年では、トラックピッチが異なる複数種類の光ディスクが多く登場しており、これら複数種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置の実用化が強く望まれている。
【０００５】
そこで、かかるＤＰＰ方式の問題点を解決するための手段として、近年、インラインＤＰＰ方式と呼ばれるトラッキングエラー信号検出方式が提案され、広く用いられている（特許文献１及び特許文献２参照）。インラインＤＰＰ方式は、半導体レーザから発射された光束を上述の３つの光束に分離する回折格子の構造を工夫することで、光ディスク上の３つのスポットが同じ記録トラック上に位置する状態でもＤＰＰ方式と同様の方法によりトラッキングエラー信号を検出できることを利用した方式である。
【０００６】
このインラインＤＰＰ方式を利用することによって、トラックピッチが異なる光ディスクについてもトラッキングエラー信号を検出することができ、これによりトラックピッチが異なる複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置を構築できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８１９４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかるインラインＤＰＰ方式では、利用される回折格子の格子構造により発生する特有の問題として、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）±ＲＷ（ReWritable）等の記録型光ディスクにおいて、データが記録された領域（以下、これを記録領域と呼ぶ）と、データが未記録の領域（以下、これを未記録領域と呼ぶ）との境界（以下、これを記録未記録境界と呼ぶ）をスポットが通過する際にトラッキングエラー信号にオフセット（以下、これを記録未記録境界オフセットと呼ぶ）が発生し、安定したトラッキング制御を行い難い問題があった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、安定したトラッキング制御を行い得る回折格子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明においては、入射するレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子において、格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、前記第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、前記第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【００１１】
また格子領域の格子パターンの位相差は、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有するものでも同じとなる。
【００１２】
また本発明においては、光ピックアップ装置において、レーザ光を発射する半導体レーザと、前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子とを備え、前記回折格子は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【００１３】
さらに本発明においては、光ディスクに対してレーザ光を照射し、当該レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換することにより得られた検出信号を出力する光ピックアップと、前記光ピックアップから出力される前記検出信号に基づくトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成部と、前記サーボ信号生成部から与えられる前記トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行うトラッキング制御部とを有し、前記光ピックアップは、レーザ光を発射する半導体レーザと、前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子とを備え、前記回折格子は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、記録未記録境界オフセットのオフセット量を低減することができ、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の乱れを有効に防止できる。かくするにつき、安定したトラッキング制御を行い得る信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来型インラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の構成例を示す略線図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来型インラインＤＰＰ方式に使用される従来型回折格子の構成例を示す概念図である。
【図３】従来型インラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の一部構成の構成例を示す概念図である。
【図４】従来型インラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図５】記録未記録境界オフセットの説明に供する特性曲線図である。
【図６】記録未記録境界オフセットの説明に供する特性曲線図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図９】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１０】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１１】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１２】従来型インラインＤＰＰ方式の原理説明に供するグラフである。
【図１３】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の構成例を示す略線図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式に使用される本実施の形態による回折格子の構成例を示す概念図である。
【図１５】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図１６】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図１７】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供するグラフである。
【図１８】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式により得られる効果の説明に供するグラフである。
【図１９】（Ａ）は本実施の形態による回折格子を示す概念図であり、（Ｂ）は第１及び第２の分割幅の決定手法の説明に供するグラフである。
【図２０】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１７】
（１）従来のインラインＤＰＰ方式
本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を説明するに際して、まず、従来のインラインＤＰＰ方式（以下、これを従来型インラインＤＰＰ方式と呼ぶ）について説明する。
【００１８】
図１は、トラッキングエラー信号の検出方式として従来型インラインＤＰＰ方式が適用された光ピックアップ装置１の構成例を示す。この光ピックアップ装置１では、半導体レーザ２から所定波長のレーザ光が発散光として発射され、このレーザ光が回折格子３に照射される。
【００１９】
回折格子３は、例えば図２（Ａ）に示すように、格子面が矢印ｘで示す横方向（光ディスクの径方向に相当）に第１〜第４の格子領域３Ａ〜３Ｄの４つに分割された格子構造を有する。この場合、図２（Ｂ）に示すように、第１の格子領域３Ａには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して90度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第２の格子領域３Ｂには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して180度の位相差を有する格子パターンが形成され、かつ、第４の格子領域３Ｄには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して−90の位相差を有する格子パターンが形成されている。
【００２０】
そして回折格子３に照射されたレーザ光は、当該回折格子３によって０次光（以下、これをメインビームと呼ぶ）及び±１次光（以下、これらをサブビームと呼ぶ）の少なくとも３つのレーザ光に分離される。また、これらメインビーム及び各サブビームは、この後、それぞれダイクロイックミラー４を介してコリメートレンズ５に入射し、当該コリメートレンズ５によりほぼ平行光に変換される。
【００２１】
このコリメートレンズ５を透過したメインビーム及び各サブビームは、１／４波長板６において直線偏光から円偏光に変換された後に全反射ミラー７を介して対物レンズ８に入射する。対物レンズ８は、図示しない２次元アクチュエータによりトラッキング方向（光ディスクの径方向）及びフォーカス方向（光ディスクに近接又は離反する方向）に移動自在に保持されており、入射するメインビーム及び各サブビームを光ディスクの記録面上に集光する。これにより光ディスクの記録面上には、メインビーム及び各サブビームによって３つの集光スポットが形成される。この際、これら３つの集光スポットが光ディスクの記録面上において当該光ディスクの径方向に対してずれがないように（つまり同一記録トラック上に位置するように）回折格子３の格子構造等が調整される。
【００２２】
一方、光ディスクの記録面において反射したメインビーム及び各サブビームは、それぞれ対物レンズ８により平行光に変換された後に、全反射ミラー７を介して１／４波長板６に入射し、この１／４波長板６により元の偏光方向に対して垂直方向の偏光方向を有する直線偏光にそれぞれ変換される。また１／４波長板６を透過したメインビーム及び各サブビームは、それぞれコリメートレンズ５により収束光に変換された後に、ダイクロイックミラー４を介して検出レンズ９に入射し、この検出レンズ９によってそれぞれその軸方向に90度回転された光束に変換された後に受光素子１０に入射する。
【００２３】
受光素子１０には、図３に示すように、メインビーム及び各サブビームの入射位置にそれぞれ対応させて、４分割された受光面１０Ａ〜１０Ｃが３個設けられている。かくして、検出レンズ９を透過したメインビーム及び各サブビームは、それぞれ受光素子１０の対応する受光面１０Ａ〜１０Ｃに入射し、その受光面１０Ａ〜１０Ｃ上に検出光スポットを形成する。なお、以下においては、メインビームが形成する検出光スポットをメイン光スポットＭＳＰと呼び、各サブビームがそれぞれ形成する検出光スポットをサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２と呼ぶものとする。
【００２４】
そして、メインビームが入射した受光面１０Ａからの光電変換信号は減算器１１Ａによって減算処理されてプッシュプル信号（以下、これをメインプッシュプル信号と呼ぶ）ＭＰＰが生成される。またサブビームがそれぞれ入射した各受光面１０Ｂ，１０Ｃからの光電変換信号はそれぞれ異なる減算器１１Ｂ，１１Ｃによって減算処理されて２つのプッシュプル信号（以下、これらを第１及び第２のサブプッシュプル信号と呼ぶ）ＳＰＰ１，ＳＰＰ２が生成される。
【００２５】
さらに第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２が加算器１２により加算処理され、かくして得られたサブプッシュプル信号ＳＰＰを、増幅器１３においてメインビーム及びサブビーム間の光量比に応じた係数値（以下、これをｋ値と呼ぶ）倍したものが減算器１４においてメインプッシュプル信号ＭＰＰから除算されてトラッキングエラー信号ＴＥＳ（差分プッシュプル信号ＤＰＰ）が生成される。従って、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、次式以下の（１）式により表すことができる。
【００２６】
(数１)
ＴＥＳ＝ＭＰＰ−ｋ×（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２） ……（１）
【００２７】
この（１）式において、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＡＣ成分と、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２のＡＣ成分とは、逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２は同相）となっているため、（１）式の演算によって、信号成分が打ち消されることはない。
【００２８】
ここで、上述のように光ディスクでメインビームのスポットと、２つのサブビームのスポットとの３つのスポットを同一記ｋ１録トラック上に位置させるにも係わらず、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＡＣ成分と、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２のＡＣ成分とが逆相になる理由について説明する。
【００２９】
図４は、従来型インラインＤＰＰ方式において、図２について上述した従来の回折格子３を回折した後のメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差と、光ディスクで回折した後にこれらメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差とをそれぞれ示したものである。図中の分割線ｌ１〜ｌ３は、回折格子３の分割線Ｌ１〜Ｌ３に相当する。なお、図４では、メインビーム及び各サブビーム間の位相関係や、サブビーム同士間の位相関係については、何も示していない。また説明を簡略化するため、光ディスクを回折後のメインビーム及び各サブビームの位相差については、光ディスクの記録トラックによって発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味していない。
【００３０】
この図４（Ｂ）の左欄からも明らかなように、図２の回折格子３を回折した後のメインビームは、分割線ｌ１を基準として図４の左右部分の位相差が０となっている。つまりメインビームは分割線ｌ１を基準として図４の左右部分に位相差がない。これに対して、回折格子３を回折した後の各サブビームは、分割線ｌ１を基準として図４の左右部分間でほぼ180度の位相差が発生する。
【００３１】
メインビームは、この後、図４（Ｂ）の右欄に示すように、光ディスク上で０次光及び±１次光に分離（回折）された後に、上述のように受光素子１０の対応する受光面１０Ａに入射する。そして、メインビームが受光面１０Ａに形成するメイン光スポットＭＳＰの位置に応じたメインプッシュプル信号ＭＰＰが減算器１１Ａから出力される。
【００３２】
ここで、プッシュプル信号とは、光ディスクに入射したメインビームやサブビームが記録トラックで回折されることにより発生するそのメインビーム又はサブビームの０次光及び±１次光の干渉信号である。記録トラック上のスポット位置に依って０次光及び±１次光に所定の位相差が発生するため、スポット位置に応じた明暗がメインビーム及び各サブビーム内に発生し、これを検出器で検出することによりプッシュプル信号が得られる。
【００３３】
メインビームの場合、図４（Ｂ）の右欄からも明らかなように、光ディスクの記録トラックで回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相は、メインビームの他の領域と同相（位相０度）であり、０次光及び−１次光の干渉領域の位相も同様にメインビームの他の領域と同相（位相０度）となる。
【００３４】
一方、各サブビームは、回折格子３から出射後、図４（Ａ）の右欄及び図４（Ｃ）の右欄にそれぞれ示すように、光ディスク上でそれぞれ０次光及び±１次光に分離（回折）される。この場合、各サブビームには上述のように分割線ｌ１を基準として左右部分でほぼ180度の位相差が生じているため、サブビームが光ディスク上で回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相と、０次光及び−１次光の干渉領域の位相とは、いずれもメインビームの位相に対して180度反転した位相となる。
【００３５】
このため干渉信号であるプッシュプル信号は、スポット位置に対して反転した信号（逆相の信号）となる。簡単に説明すると、プッシュプル信号のＡＣ成分は干渉信号であるから、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とが逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＰＰ１，ＳＰＰ２同士は同相）となる。
【００３６】
これに対して対物レンズ８の変位や光ディスクの傾きなどにより生じるＤＣオフセット成分は干渉信号でないため、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とは同相になる。このため上述の（１）式の演算を行うことによって、安定したトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００３７】
以上のような従来型インラインＤＰＰ方式の利点としては、光ディスク上の同一記録トラック上に３つのスポットを配置してもトラッキングエラー信号を検出できるため、トラックピッチの異なる複数種類の光ディスクに対応できることである。
【００３８】
ところが、かかる従来型インラインＤＰＰ方式には、ＤＶＤ±ＲＷ等の記録型光ディスクにおいて、記録未記録境界をスポットが横切る際にトラッキングエラー信号に記録未記録境界オフセットが発生し、安定したトラッキング制御を行い難いという問題があった。以下、この事象について説明する。
【００３９】
図５は、記録型光ディスクの記録未記録境界をスポットが横切る際のメインプッシュプル信号ＭＰＰの信号波形のシミュレーション結果を示す。この図５からも明らかなように、スポットが光ディスクの未記録部を移動する際に得られるトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅よりも、スポットが光ディスクの記録部を移動する際に得られるトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅の方が小さい。これとは別に矢印で示すように、光ディスクの記録未記録境界を横切る瞬間にトラッキングエラー信号ＴＥＳにオフセットが発生していることが分かる。通常、トラッキング制御はトラッキングエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点でサーボ制御しているため、このようなオフセットが発生すると、単純に光ディスク上の記録トラックからスポットが外れるだけでなく、トラッキング制御自体を行えなくなる問題が発生する。このため、安定したトラッキング制御を行うためにはこの記録未記録境界オフセットを抑制する必要がある。
【００４０】
また図６に示すように、対物レンズ８の変位量が大きければ大きいほど記録未記録境界オフセットも大きくなる傾向にある。よって、図中の矢印のように記録未記録境界オフセットが大きくなると、トラッキング制御を安定して行うことができなくなるという問題がある。以下、この原因を簡単に説明する。
【００４１】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のようにメインビームが光ディスク上に形成するスポットが当該光ディスクの径方向に移動する際に、記録トラック上又は記録トラック間の溝部において発生するメインビームの０次光及び±１次光の位置関係を示す。この図７（Ｂ）からも明らかなように、メインビームが光ディスクにおいて回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域は０次光の分割線ｌ１を超えない範囲であり、これと同様に、かかる０次光及び−１次光の干渉領域も、０次光の分割線ｌ１を超えない範囲となっている。
【００４２】
一方、図８（Ｂ）は、かかるスポットが図８（Ａ）のように光ディスクの記録未記録境界を横切る際に発生するメインビームの０次光及び±１次光の位置関係を示す。この図８（Ｂ）からも明らかなように、スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る場合、かかる０次光及び＋１次光の干渉領域がメインビームの分割線ｌ１を越えて発生し、０次光及び−１次光の干渉領域もメインビームの分割線１を越えて発生する。つまり、スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際に、０次光及び＋１次光の干渉領域と、０次光及び−１次光の干渉領域とが重複した領域が発生することになる。
【００４３】
図９は、メイン光スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際における、メインビームの０次光の領域分布を示す。この図９において、領域Ｃはプッシュプル信号が発生する領域、領域Ｂは、記録未記録境界のオフセットが発生する領域であり、領域Ａは、０次光及び＋１次光の干渉領域と、０次光及び−１次光の干渉領域とが重複した領域である。この記録未記録境界オフセットは、プッシュプル信号と同様に干渉信号である。なお、記録未記録境界オフセットについての詳細は、電子通信学会ＣＰＭ２００５−１４９において説明されているので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
図１０は、従来型インラインＤＰＰ方式における記録未記録境界オフセットを発生する干渉領域のみを模式的に示した図である。実際には記録未記録境界のオフセットを発生する干渉領域のみだけでは発生しないが説明を簡単にするため記載した。さらに、図１０では、説明を簡略化するため光ディスクの記録未記録境界で発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味されていない。
【００４５】
まず図１０（Ｂ）で示されるメインプッシュプル信号ＭＰＰに関しては図４（Ｂ）と同じ記録未記録境界信号が検出される。これに対して、図１０（Ａ）及び図１０（Ｃ）で示される第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２に関しては、位相差が180度となっているため、干渉信号である記録未記録境界オフセットはメインプッシュプル信号ＭＰＰに対して反転することになる。このためメインプッシュプル信号ＭＰＰの記録未記録境界オフセットと、第１及び第２のサブプッシュプル信号の記録未記録境界オフセットとは反転する。よって、（１）式によりトラッキングエラー信号を検出すると、記録未記録境界オフセットは抑制できない。
【００４６】
図６について上述したように、この問題は、対物レンズ８の変位量が大きければ大きい程顕著となる。その理由を、図１１を参照して説明する。図１１において、図１１（Ｂ）は、対物レンズがシフトしていない状態、図１１（Ａ）は、対物レンズ８が外周側に所定量（例えば0.2ｍｍ）変位した状態、図１１（Ｃ）は、対物レンズ８が内側に所定量（例えば0.2ｍｍ）変位した状態をそれぞれ示す。
【００４７】
図１１（Ｂ）に示すように、サブビームのスポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際に、対物レンズ８が光ディスクの外周側及び内周側のいずれにもシフトしていない場合、サブビームにおける光量分布は分割線ｌ１を中心として左右対称となっている為、記録未記録境界オフセットは小さい。
【００４８】
一方、サブビームのスポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際、図１１（Ａ）又は図１１（Ｃ）のように対物レンズ８が光ディスクの外周側又は内周側に変位している場合には、サブビームにおける光量分布のバランスが崩れ、分割線ｌ１を中心として左右部分のいずれか一方の光量が大きくなる。この結果、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分の絶対値に対してサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分の絶対値が大きくなり、（１）式の演算結果が「０」にならないため、記録未記録境界オフセットが発生することになる。よって、記録未記録領域オフセットを小さくする為には、サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分の影響を小さくする必要がある。
【００４９】
サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分を小さくするにはｋ値を小さくすればよいが、
メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰの信号が同じとなるように設定するｋ値に対して小さくすると、トラッキング制御に影響がある。図１２に対物レンズ８の変位量に対するメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分及びｋ倍したサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分と、（１）式により算出される差分プッシュプル信号ＤＰＰ（トラッキングエラー信号ＴＥＳ）のＤＣ成分との関係を示す。メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰの信号が同じとなるｋ値を1.0と設定した場合、ｋ値を0.9（10パーセント低減）にするとメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分とサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分に隔離が発生し、差分プッシュプル信号ＤＰＰのＤＣ成分が残ることになり、トラッキング制御が悪くなる。
【００５０】
そこで、本実施の形態のインラインＤＰＰ方式は、従来型インライン方式よりも設定するｋ値が小さくなるように、回折格子の格子構造を工夫した点を特徴としている。以下、トラッキングエラー信号の検出方式としてこのような本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した本実施の形態による光ピックアップ装置について説明する。
【００５１】
（２）本実施の形態による光ピックアップ装置の概略構成
図１３は、本実施の形態による光ピックアップ装置２０の概略構成を示す。この光ピックアップ装置２０は、回折格子２１の格子構造図１の回折格子３の格子構造と異なる点を除いて図１について上述した光ピックアップ装置１と同様に構成されている。
【００５２】
実際上、本実施の形態による回折格子２１は、図１４（Ａ）に示すように、全体として正方形状の単板構造を有し、格子ピッチが同じで格子溝の位相が互いに異なる第１〜第４の格子領域２１Ａ〜２１Ｄから構成される。具体的に、回折格子２１は、矢印ｘで示す横方向（光ディスクの径方向に相当）のほぼ中央付近に設定された分割線Ｌ１０を境として、格子面が第１及び第２の格子領域２１Ａ，２１Ｂの２つの領域に大きく分割されている。また第１の格子領域２１Ａ内には、矢印ｙで示す縦方向（横方向と直交する方向であり、光ディスクの接線方向に相当）の中央付近に矩形形状の第３の格子領域２１Ｃが形成されると共に、第２の格子領域２１Ｂには、縦方向の中央付近に矩形形状の第４の格子領域２１Ｄが形成されている。
【００５３】
この場合、第３及び第４の格子領域２１Ｃ，２１Ｄは、分割線Ｌ１０を間に挟んで所定距離だけ離反するように形成されており、これにより、回折格子２１の縦方向の中央付近に第３の格子領域２１Ｃ、第１の格子領域２１Ａ、第２の格子領域２１Ｂ及び第４の格子領域２１Ｄが横方向に順番に並ぶように配置されている。
【００５４】
図１４（Ｂ）に示すように、第１の格子領域２１Ａには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で180度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第３の格子領域２１Ｃには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で−90度の位相差を有する格子パターンが形成され、第４の格子領域２１Ｄには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で90度の位相差を有する格子パターンが形成されている。
【００５５】
また、図１４（Ｃ）に示すように、第１の格子領域２１Ａには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で180度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第３の格子領域２１Ｃは第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して、溝方向及び溝周期が同一で90度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第４の格子領域２１Ｄには第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して、溝方向及び溝周期が同一で−90度の位相差を有する格子パターンを形成されているものでも同じである。
【００５６】
図１５は、上述した本実施の形態による回折格子２１を利用した本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式において、回折格子２１を回折した後のメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差と、光ディスクで回折した後にこれらメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差とをそれぞれ示している。図中の分割線ｌ１０は、回折格子２１の分割線Ｌ１０（図１４）に相当する。なお、図１５では、メインビーム及び各サブビーム間の位相関係や、サブビーム同士間の位相関係については、何も示していない。また説明を簡略化するため、光ディスクを回折後のメインビーム及び各サブビームの位相差については、光ディスクの記録トラックによって発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味していない。
【００５７】
この図１５（Ｂ）からも明らかなように、本実施の形態による回折格子２１（図１４）を回折した後のメインビームは、分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分の位相差が０となっている。つまりメインビームは分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分に位相差がない。これに対して、回折格子２１を回折した後の各サブビームは、分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分間でほぼ180度の位相差が発生する。
【００５８】
メインビームは、この後、光ディスク上で０次光及び±１次光に分離（回折）された後に、上述のように受光素子１０（図１３）の対応する受光面１０Ａ〜１０Ｃ（図３）に入射する。そして、メインビームが受光面１０Ａに形成するメイン光スポットＭＳＰ（図３）の位置に応じたプッシュプル信号が減算器１１Ａ（図３）から出力される。
【００５９】
メインビームの場合、図１５（Ｂ）からも明らかなように、光ディスクの記録トラックで回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相は、メインビームの他の領域と同相（位相０度）であり、０次光及び−１次光の干渉領域の位相も同様にメインビームの他の領域と同相（位相０度）となる。
【００６０】
一方、各サブビームは、回折格子２１から出射後、光ディスク上でそれぞれ０次光及び±１次光に分離（回折）される。この場合、各サブビームには上述のように分割線ｌ１０を基準として左右部分でほぼ180度の位相差が生じているため、サブビームが光ディスク上で回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相と、０次光及び−１次光の干渉領域の位相とは、いずれもメインビームの位相に対して180度反転した位相となる。
【００６１】
このため干渉信号であるプッシュプル信号は、図４について上述した従来型インラインＤＰＰ方式の場合と同様に、スポット位置に対して反転した信号（逆相の信号）となる。つまりプッシュプル信号のＡＣ成分は干渉信号であるから、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とが逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＰＰ１，ＳＰＰ２同士は同相）となる。よって、本実施の形態による回折格子２１を用いた本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の場合においても、従来型インラインＤＰＰ方式と同様の方法によりトラッキングエラー信号ＴＥＳを検出することができる。
【００６２】
ここで、図１６は図２について上述した従来の回折格子（以下、これを従来型回折格子と呼ぶ）３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットの光量分布と、図１３について上述した本実施の形態による回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットの光量分布とを示す。
【００６３】
従来型回折格子３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ａ−１）に示すように、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部に光量が集中しており、対物レンズ８が基準位置に位置している状態では、これら両端部における光量はほぼ同じである。よって、サブビームの光ディスクにおける反射光が受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット径中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とが同じとなる。
【００６４】
また従来型回折格子３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットにおいては、図１６（Ａ−２）に示すように、対物レンズ８が基準位置から０．２ｍｍシフトした場合においても、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部における光量はほぼ同じであるため、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２は、当該サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット径中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とがほぼ同じとなる。
【００６５】
一方、本実施の形態による回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ｂ−１）に示すように、従来型回折格子３と同様に、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部に光量が集中しており、対物レンズ８が基準位置に位置している状態では、これら両端部における光量はほぼ同じである。よって、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とが同じとなる
【００６６】
これに対して、対物レンズ８が基準位置から±0.2ｍｍシフトした場合、回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ｂ−２）に示すように、両端部の光量がアンバランスとなる。この結果、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心がスポット径中心に対してずれる。これは対物レンズがシフトした時に受光面上ではメインプッシュプル信号ＭＰＰに対してサブプッシュプル信号ＳＰＰの移動量（ＤＣ成分）が従来型インラインＤＰＰ方式よりも大きくなる。
【００６７】
図１７は、図１４について上述した本実施の形態の回折格子２１を利用した本実施の形態のインラインＤＰＰ方式における、対物レンズ８の変位量に対するメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分と、サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分と、差分プッシュプル信号ＤＰＰのＤＣ成分との関係を示す。
【００６８】
本実施の形態のインラインＤＰＰ方式ではｋ値の設定値1.0（従来型インラインＤＰＰ方式）に対して、0.9（10パーセント低減）がメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分とサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分が一致する。よってｋ値を従来型インラインＤＰＰ方式よりも小さく設定できる。
【００６９】
図１８（Ａ）は、トラッキングエラー信号の検出方式として従来型インラインＤＰＰ方式を採用した場合における、記録未記録境界オフセットのオフセット量と、対物レンズの変位量との関係を示す。また図１８（Ｂ）は、トラッキングエラー信号の検出方式として本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を採用した場合における、記録未記録境界オフセットのオフセット量（パーセント）と、対物レンズ８の変位量との関係を示す。
【００７０】
ここでは、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の最大値をａ（図５参照）とし、最小値をｂ（図５参照）として、記録未記録境界オフセットのオフセット量ＯＳを次式
(数２)
ＯＳ＝（ａ＋ｂ）／２（ａ−ｂ） ……（２）
により算出するものとしている。
【００７１】
この図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）からも明らかなように、本実施の形態のインラインＤＰＰ方式では、オフセット量ＯＳが従来型インラインＤＰＰ方式よりも、対物レンズ変位量±0.3ｍｍ付近で、10パーセント低減することが分かる。
【００７２】
図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）に示すように、半導体レーザ２から発射されて回折格子２１に入射するレーザ光のビーム径に対する第３及び第４の格子領域間の幅の割合（以下、これを第１の分割幅割合と呼ぶ）をＷＡとし、当該ビーム径に対する第３及び第４の格子領域の縦方向（矢印ｙ方向）の幅の割合（以下、これを第２の分割幅割合と呼ぶ）をＷＢとしたときの第１及び第２の分割幅割合ＷＡ，ＷＢと、ｋ値との関係を示す。
【００７３】
この図１９（Ｂ）からも明らかなように、第１の分割幅割合ＷＡを一定にした場合、第２の分割幅割合ＷＢが小さいほど記録未記録境界オフセットの改善効果として同じ効果を得るためのｋ値が小さくなる。また、第２の分割幅割合ＷＢを一定にした場合、第１の分割幅割合ＷＡを大きくするほど、記録未記録境界オフセットの改善効果として同じ効果を得るためのｋ値が小さくなる。
【００７４】
従って、かかる回折格子２１を利用した本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の場合、第１の分割幅割合ＷＡをなるべく大きくし、かつ第２の分割幅割合ＷＢをなるべく小さくすることによって（１）式のｋ値を小さくすることができることが分かる。つまり本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式では、このようにすることによって記録未記録境界オフセットのオフセット量を小さくすることができ、これにより記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号ＴＥＳの特性を改善することができる。
【００７５】
本実施の形態のインラインＤＰＰ方式のｋ値を設定値1.0（従来型インラインＤＰＰ方式）に対して、0.9（10パーセント低減）以下とする為の第１の分割幅割合ＷＡ及び第２分割幅割合ＷＢの条件は、図１９（Ｂ）より、回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ50パーセントの場合は、第１の分割幅割合ＷＡは、ほぼ17.5パーセント以上、回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ40パーセントの場合は、第１の分割幅割合ＷＡはほぼ15パーセント以上となる。
【００７６】
回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ40パーセント以下の場合は、記録未記録境界における改善効果が40パーセントとほぼ同じ為、第１の分割幅割合ＷＡが、15パーセント以上と規定できる。
【００７７】
（３）本実施の形態による光ディスク装置の構成
図２０は、図１３について上述した本実施の形態による光ピックアップ装置２０が搭載された本実施の形態による光ディスク装置３０の概略構成を示す。
【００７８】
この図２０において、光ピックアップ装置２０は、図示しない駆動機構により光ディスク３１の径方向にスライド自在に保持されており、この駆動機構をアクセス制御回路３２が駆動制御することにより、光ディスク３１に対する光ピックアップ装置２０のアクセス位置が制御される。
【００７９】
レーザ点灯回路３３からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置２０内の半導体レーザ２（図１３）に供給され、所定の光量で光束が発射される。また光ピックアップ装置２０内の受光素子１０（図１３）から出力される光電変換信号に基づいて生成された各種検出信号（例えば図３のメインプッシュプル信号ＭＰＰや第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２）は、サーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５に与えられる。
【００８０】
サーボ信号生成回路３４は、光ピックアップ装置２０から与えられる各種検出信号に基づいてフォーカスエラー信号や上述のトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成し、生成したこれらフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号ＴＥＳをアクチュエータ駆動回路３６に送信する。かくしてアクチュエータ駆動回路３６は、サーボ信号生成回路３４から与えられるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号ＴＥＳに基づいて、光ピックアップ装置２０内の対物レンズ８を保持する２次元アクチュエータを駆動することにより、対物レンズ８（図１３）の位置制御を行う。また情報信号再生回路３５は、光ピックアップ装置２０から与えられる検出信号（ＲＦ信号）に基づいて光ディスク３１に記録された情報信号を再生する。
【００８１】
なおサーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５で得られた信号の一部はコントロール回路３７に送られる。このコントロール回路３７には、レーザ点灯回路３３やアクセス制御回路３２、スピンドルモータ駆動回路３８など接続されており、それぞれ光ピックアップ装置２０内の半導体レーザ２に対する発光光量の制御、アクセス方向及び位置の制御、光ディスク３１を回転させるスピンドルモータ３９の回転制御等が行われる。また、コントロール回路３７の内部にはサーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５で得られた信号から光ディスク３１の種類を判別するディスク判別回路（図示せず）が設けられており、その判別結果から例えばサーボ信号生成回路３４の内部に備えられた上述の増幅器１３（図３）の増幅ゲイン（上述したｋ値に相当）等が自動的にコントロールされる。
【００８２】
（４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態による光ピックアップ装置によれば、（１）式のｋ値の値を低減することができるため、記録未記録境界オフセットのオフセット量を低減することができる。かくするにつき、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の乱れを有効に防止し得、かくして安定したトラッキング制御を行い得る信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【００８３】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を図１３のように構成された光ピックアップ装置２０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成の光ピックアップ装置に広く適用することができる。
【００８４】
また上述の実施の形態においては、本実施の形態による回折格子２１を図１４のように構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、第１乃至第４の格子領域が、格子面における第１の方向の中央付近に、第３の格子領域、第１の格子領域、第２の格子領域及び第４の格子領域が第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置、及び前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が中央付近以外に前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、第１の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、第３の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有し、第４の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有するように構成するのであれば、回折格子２１の構成としては、この他種々の構成を広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明はトラッキングエラー信号の検出方式としてインラインＤＰＰ方式が適用された光ピックアップ装置及び光ディスク装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１，２０……光ピックアップ装置、２……半導体レーザ、３，２１……回折格子、３Ａ〜３Ｄ，２１Ａ〜２１Ｄ……格子領域、８……対物レンズ、１０……受光素子、１０Ａ〜１０Ｃ……受光面、３０……光ディスク装置、ＭＰＰ……メインプッシュプル信号、ＭＳＰ……メイン光スポット、ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２……サブプッシュプル信号、ＳＳＰ１，ＳＳＰ２……サブ光スポット、ＴＥＳ……トラッキングエラー信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関し、特に、トラッキングエラー信号の検出方式としてインラインＤＰＰ（Differential Push Pull）方式が適用された光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置におけるトラッキングエラー信号の検出方式として、差動プッシュプル方式（以下、これをＤＰＰ方式と呼ぶ）が広く知られている。
【０００３】
ＤＰＰ方式は、所定のトラックピッチで記録トラックが形成された光ディスクに対して３つの光束を照射し、これら３つの光束の光ディスクにおける反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成する方式である。このＤＰＰ方式では、各光束がそれぞれ光ディスク上に形成する３つのスポットを、光ディスクの径方向にトラックピッチの半分ずつ順次ずらして位置させることで、対物レンズの変位や光ディスクの傾きなどに伴って発生するオフセットを抑制している。
【０００４】
しかしながら、ＤＰＰ方式では、上述のように光ディスク上に形成する３つのスポットを当該光ディスクの径方向にトラックピッチの半分ずつ順次ずらして位置させる必要があるため、トラックピッチの異なる光ディスクに関しては、安定したトラッキングエラー信号を検出できないという問題がある。ところが、近年では、トラックピッチが異なる複数種類の光ディスクが多く登場しており、これら複数種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置の実用化が強く望まれている。
【０００５】
そこで、かかるＤＰＰ方式の問題点を解決するための手段として、近年、インラインＤＰＰ方式と呼ばれるトラッキングエラー信号検出方式が提案され、広く用いられている（特許文献１及び特許文献２参照）。インラインＤＰＰ方式は、半導体レーザから発射された光束を上述の３つの光束に分離する回折格子の構造を工夫することで、光ディスク上の３つのスポットが同じ記録トラック上に位置する状態でもＤＰＰ方式と同様の方法によりトラッキングエラー信号を検出できることを利用した方式である。
【０００６】
このインラインＤＰＰ方式を利用することによって、トラックピッチが異なる光ディスクについてもトラッキングエラー信号を検出することができ、これによりトラックピッチが異なる複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置を構築できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８１９４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかるインラインＤＰＰ方式では、利用される回折格子の格子構造により発生する特有の問題として、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）±ＲＷ（ReWritable）等の記録型光ディスクにおいて、データが記録された領域（以下、これを記録領域と呼ぶ）と、データが未記録の領域（以下、これを未記録領域と呼ぶ）との境界（以下、これを記録未記録境界と呼ぶ）をスポットが通過する際にトラッキングエラー信号にオフセット（以下、これを記録未記録境界オフセットと呼ぶ）が発生し、安定したトラッキング制御を行い難い問題があった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、安定したトラッキング制御を行い得る回折格子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明においては、入射するレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子において、格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、前記第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、前記第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【００１１】
また格子領域の格子パターンの位相差は、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有するものでも同じとなる。
【００１２】
また本発明においては、光ピックアップ装置において、レーザ光を発射する半導体レーザと、前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子とを備え、前記回折格子は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【００１３】
さらに本発明においては、光ディスクに対してレーザ光を照射し、当該レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換することにより得られた検出信号を出力する光ピックアップと、前記光ピックアップから出力される前記検出信号に基づくトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成部と、前記サーボ信号生成部から与えられる前記トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行うトラッキング制御部とを有し、前記光ピックアップは、レーザ光を発射する半導体レーザと、前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子とを備え、前記回折格子は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、記録未記録境界オフセットのオフセット量を低減することができ、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の乱れを有効に防止できる。かくするにつき、安定したトラッキング制御を行い得る信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来型インラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の構成例を示す略線図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来型インラインＤＰＰ方式に使用される従来型回折格子の構成例を示す概念図である。
【図３】従来型インラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の一部構成の構成例を示す概念図である。
【図４】従来型インラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図５】記録未記録境界オフセットの説明に供する特性曲線図である。
【図６】記録未記録境界オフセットの説明に供する特性曲線図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図９】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１０】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１１】記録未記録境界オフセットの発生原因の説明に供する概念図である。
【図１２】従来型インラインＤＰＰ方式の原理説明に供するグラフである。
【図１３】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した光ピックアップ装置の構成例を示す略線図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式に使用される本実施の形態による回折格子の構成例を示す概念図である。
【図１５】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図１６】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供する概念図である。
【図１７】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の原理説明に供するグラフである。
【図１８】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式により得られる効果の説明に供するグラフである。
【図１９】（Ａ）は本実施の形態による回折格子を示す概念図であり、（Ｂ）は第１及び第２の分割幅の決定手法の説明に供するグラフである。
【図２０】本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１７】
（１）従来のインラインＤＰＰ方式
本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を説明するに際して、まず、従来のインラインＤＰＰ方式（以下、これを従来型インラインＤＰＰ方式と呼ぶ）について説明する。
【００１８】
図１は、トラッキングエラー信号の検出方式として従来型インラインＤＰＰ方式が適用された光ピックアップ装置１の構成例を示す。この光ピックアップ装置１では、半導体レーザ２から所定波長のレーザ光が発散光として発射され、このレーザ光が回折格子３に照射される。
【００１９】
回折格子３は、例えば図２（Ａ）に示すように、格子面が矢印ｘで示す横方向（光ディスクの径方向に相当）に第１〜第４の格子領域３Ａ〜３Ｄの４つに分割された格子構造を有する。この場合、図２（Ｂ）に示すように、第１の格子領域３Ａには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して90度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第２の格子領域３Ｂには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して180度の位相差を有する格子パターンが形成され、かつ、第４の格子領域３Ｄには、第３の格子領域３Ｃの格子パターンに対して−90の位相差を有する格子パターンが形成されている。
【００２０】
そして回折格子３に照射されたレーザ光は、当該回折格子３によって０次光（以下、これをメインビームと呼ぶ）及び±１次光（以下、これらをサブビームと呼ぶ）の少なくとも３つのレーザ光に分離される。また、これらメインビーム及び各サブビームは、この後、それぞれダイクロイックミラー４を介してコリメートレンズ５に入射し、当該コリメートレンズ５によりほぼ平行光に変換される。
【００２１】
このコリメートレンズ５を透過したメインビーム及び各サブビームは、１／４波長板６において直線偏光から円偏光に変換された後に全反射ミラー７を介して対物レンズ８に入射する。対物レンズ８は、図示しない２次元アクチュエータによりトラッキング方向（光ディスクの径方向）及びフォーカス方向（光ディスクに近接又は離反する方向）に移動自在に保持されており、入射するメインビーム及び各サブビームを光ディスクの記録面上に集光する。これにより光ディスクの記録面上には、メインビーム及び各サブビームによって３つの集光スポットが形成される。この際、これら３つの集光スポットが光ディスクの記録面上において当該光ディスクの径方向に対してずれがないように（つまり同一記録トラック上に位置するように）回折格子３の格子構造等が調整される。
【００２２】
一方、光ディスクの記録面において反射したメインビーム及び各サブビームは、それぞれ対物レンズ８により平行光に変換された後に、全反射ミラー７を介して１／４波長板６に入射し、この１／４波長板６により元の偏光方向に対して垂直方向の偏光方向を有する直線偏光にそれぞれ変換される。また１／４波長板６を透過したメインビーム及び各サブビームは、それぞれコリメートレンズ５により収束光に変換された後に、ダイクロイックミラー４を介して検出レンズ９に入射し、この検出レンズ９によってそれぞれその軸方向に90度回転された光束に変換された後に受光素子１０に入射する。
【００２３】
受光素子１０には、図３に示すように、メインビーム及び各サブビームの入射位置にそれぞれ対応させて、４分割された受光面１０Ａ〜１０Ｃが３個設けられている。かくして、検出レンズ９を透過したメインビーム及び各サブビームは、それぞれ受光素子１０の対応する受光面１０Ａ〜１０Ｃに入射し、その受光面１０Ａ〜１０Ｃ上に検出光スポットを形成する。なお、以下においては、メインビームが形成する検出光スポットをメイン光スポットＭＳＰと呼び、各サブビームがそれぞれ形成する検出光スポットをサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２と呼ぶものとする。
【００２４】
そして、メインビームが入射した受光面１０Ａからの光電変換信号は減算器１１Ａによって減算処理されてプッシュプル信号（以下、これをメインプッシュプル信号と呼ぶ）ＭＰＰが生成される。またサブビームがそれぞれ入射した各受光面１０Ｂ，１０Ｃからの光電変換信号はそれぞれ異なる減算器１１Ｂ，１１Ｃによって減算処理されて２つのプッシュプル信号（以下、これらを第１及び第２のサブプッシュプル信号と呼ぶ）ＳＰＰ１，ＳＰＰ２が生成される。
【００２５】
さらに第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２が加算器１２により加算処理され、かくして得られたサブプッシュプル信号ＳＰＰを、増幅器１３においてメインビーム及びサブビーム間の光量比に応じた係数値（以下、これをｋ値と呼ぶ）倍したものが減算器１４においてメインプッシュプル信号ＭＰＰから除算されてトラッキングエラー信号ＴＥＳ（差分プッシュプル信号ＤＰＰ）が生成される。従って、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、次式以下の（１）式により表すことができる。
【００２６】
(数１)
ＴＥＳ＝ＭＰＰ−ｋ×（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２） ……（１）
【００２７】
この（１）式において、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＡＣ成分と、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２のＡＣ成分とは、逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２は同相）となっているため、（１）式の演算によって、信号成分が打ち消されることはない。
【００２８】
ここで、上述のように光ディスクでメインビームのスポットと、２つのサブビームのスポットとの３つのスポットを同一記ｋ１録トラック上に位置させるにも係わらず、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＡＣ成分と、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２のＡＣ成分とが逆相になる理由について説明する。
【００２９】
図４は、従来型インラインＤＰＰ方式において、図２について上述した従来の回折格子３を回折した後のメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差と、光ディスクで回折した後にこれらメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差とをそれぞれ示したものである。図中の分割線ｌ１〜ｌ３は、回折格子３の分割線Ｌ１〜Ｌ３に相当する。なお、図４では、メインビーム及び各サブビーム間の位相関係や、サブビーム同士間の位相関係については、何も示していない。また説明を簡略化するため、光ディスクを回折後のメインビーム及び各サブビームの位相差については、光ディスクの記録トラックによって発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味していない。
【００３０】
この図４（Ｂ）の左欄からも明らかなように、図２の回折格子３を回折した後のメインビームは、分割線ｌ１を基準として図４の左右部分の位相差が０となっている。つまりメインビームは分割線ｌ１を基準として図４の左右部分に位相差がない。これに対して、回折格子３を回折した後の各サブビームは、分割線ｌ１を基準として図４の左右部分間でほぼ180度の位相差が発生する。
【００３１】
メインビームは、この後、図４（Ｂ）の右欄に示すように、光ディスク上で０次光及び±１次光に分離（回折）された後に、上述のように受光素子１０の対応する受光面１０Ａに入射する。そして、メインビームが受光面１０Ａに形成するメイン光スポットＭＳＰの位置に応じたメインプッシュプル信号ＭＰＰが減算器１１Ａから出力される。
【００３２】
ここで、プッシュプル信号とは、光ディスクに入射したメインビームやサブビームが記録トラックで回折されることにより発生するそのメインビーム又はサブビームの０次光及び±１次光の干渉信号である。記録トラック上のスポット位置に依って０次光及び±１次光に所定の位相差が発生するため、スポット位置に応じた明暗がメインビーム及び各サブビーム内に発生し、これを検出器で検出することによりプッシュプル信号が得られる。
【００３３】
メインビームの場合、図４（Ｂ）の右欄からも明らかなように、光ディスクの記録トラックで回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相は、メインビームの他の領域と同相（位相０度）であり、０次光及び−１次光の干渉領域の位相も同様にメインビームの他の領域と同相（位相０度）となる。
【００３４】
一方、各サブビームは、回折格子３から出射後、図４（Ａ）の右欄及び図４（Ｃ）の右欄にそれぞれ示すように、光ディスク上でそれぞれ０次光及び±１次光に分離（回折）される。この場合、各サブビームには上述のように分割線ｌ１を基準として左右部分でほぼ180度の位相差が生じているため、サブビームが光ディスク上で回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相と、０次光及び−１次光の干渉領域の位相とは、いずれもメインビームの位相に対して180度反転した位相となる。
【００３５】
このため干渉信号であるプッシュプル信号は、スポット位置に対して反転した信号（逆相の信号）となる。簡単に説明すると、プッシュプル信号のＡＣ成分は干渉信号であるから、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とが逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＰＰ１，ＳＰＰ２同士は同相）となる。
【００３６】
これに対して対物レンズ８の変位や光ディスクの傾きなどにより生じるＤＣオフセット成分は干渉信号でないため、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とは同相になる。このため上述の（１）式の演算を行うことによって、安定したトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００３７】
以上のような従来型インラインＤＰＰ方式の利点としては、光ディスク上の同一記録トラック上に３つのスポットを配置してもトラッキングエラー信号を検出できるため、トラックピッチの異なる複数種類の光ディスクに対応できることである。
【００３８】
ところが、かかる従来型インラインＤＰＰ方式には、ＤＶＤ±ＲＷ等の記録型光ディスクにおいて、記録未記録境界をスポットが横切る際にトラッキングエラー信号に記録未記録境界オフセットが発生し、安定したトラッキング制御を行い難いという問題があった。以下、この事象について説明する。
【００３９】
図５は、記録型光ディスクの記録未記録境界をスポットが横切る際のメインプッシュプル信号ＭＰＰの信号波形のシミュレーション結果を示す。この図５からも明らかなように、スポットが光ディスクの未記録部を移動する際に得られるトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅よりも、スポットが光ディスクの記録部を移動する際に得られるトラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅の方が小さい。これとは別に矢印で示すように、光ディスクの記録未記録境界を横切る瞬間にトラッキングエラー信号ＴＥＳにオフセットが発生していることが分かる。通常、トラッキング制御はトラッキングエラー信号ＴＥＳのゼロクロス点でサーボ制御しているため、このようなオフセットが発生すると、単純に光ディスク上の記録トラックからスポットが外れるだけでなく、トラッキング制御自体を行えなくなる問題が発生する。このため、安定したトラッキング制御を行うためにはこの記録未記録境界オフセットを抑制する必要がある。
【００４０】
また図６に示すように、対物レンズ８の変位量が大きければ大きいほど記録未記録境界オフセットも大きくなる傾向にある。よって、図中の矢印のように記録未記録境界オフセットが大きくなると、トラッキング制御を安定して行うことができなくなるという問題がある。以下、この原因を簡単に説明する。
【００４１】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のようにメインビームが光ディスク上に形成するスポットが当該光ディスクの径方向に移動する際に、記録トラック上又は記録トラック間の溝部において発生するメインビームの０次光及び±１次光の位置関係を示す。この図７（Ｂ）からも明らかなように、メインビームが光ディスクにおいて回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域は０次光の分割線ｌ１を超えない範囲であり、これと同様に、かかる０次光及び−１次光の干渉領域も、０次光の分割線ｌ１を超えない範囲となっている。
【００４２】
一方、図８（Ｂ）は、かかるスポットが図８（Ａ）のように光ディスクの記録未記録境界を横切る際に発生するメインビームの０次光及び±１次光の位置関係を示す。この図８（Ｂ）からも明らかなように、スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る場合、かかる０次光及び＋１次光の干渉領域がメインビームの分割線ｌ１を越えて発生し、０次光及び−１次光の干渉領域もメインビームの分割線１を越えて発生する。つまり、スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際に、０次光及び＋１次光の干渉領域と、０次光及び−１次光の干渉領域とが重複した領域が発生することになる。
【００４３】
図９は、メイン光スポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際における、メインビームの０次光の領域分布を示す。この図９において、領域Ｃはプッシュプル信号が発生する領域、領域Ｂは、記録未記録境界のオフセットが発生する領域であり、領域Ａは、０次光及び＋１次光の干渉領域と、０次光及び−１次光の干渉領域とが重複した領域である。この記録未記録境界オフセットは、プッシュプル信号と同様に干渉信号である。なお、記録未記録境界オフセットについての詳細は、電子通信学会ＣＰＭ２００５−１４９において説明されているので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
図１０は、従来型インラインＤＰＰ方式における記録未記録境界オフセットを発生する干渉領域のみを模式的に示した図である。実際には記録未記録境界のオフセットを発生する干渉領域のみだけでは発生しないが説明を簡単にするため記載した。さらに、図１０では、説明を簡略化するため光ディスクの記録未記録境界で発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味されていない。
【００４５】
まず図１０（Ｂ）で示されるメインプッシュプル信号ＭＰＰに関しては図４（Ｂ）と同じ記録未記録境界信号が検出される。これに対して、図１０（Ａ）及び図１０（Ｃ）で示される第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２に関しては、位相差が180度となっているため、干渉信号である記録未記録境界オフセットはメインプッシュプル信号ＭＰＰに対して反転することになる。このためメインプッシュプル信号ＭＰＰの記録未記録境界オフセットと、第１及び第２のサブプッシュプル信号の記録未記録境界オフセットとは反転する。よって、（１）式によりトラッキングエラー信号を検出すると、記録未記録境界オフセットは抑制できない。
【００４６】
図６について上述したように、この問題は、対物レンズ８の変位量が大きければ大きい程顕著となる。その理由を、図１１を参照して説明する。図１１において、図１１（Ｂ）は、対物レンズがシフトしていない状態、図１１（Ａ）は、対物レンズ８が外周側に所定量（例えば0.2ｍｍ）変位した状態、図１１（Ｃ）は、対物レンズ８が内側に所定量（例えば0.2ｍｍ）変位した状態をそれぞれ示す。
【００４７】
図１１（Ｂ）に示すように、サブビームのスポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際に、対物レンズ８が光ディスクの外周側及び内周側のいずれにもシフトしていない場合、サブビームにおける光量分布は分割線ｌ１を中心として左右対称となっている為、記録未記録境界オフセットは小さい。
【００４８】
一方、サブビームのスポットが光ディスクの記録未記録境界を横切る際、図１１（Ａ）又は図１１（Ｃ）のように対物レンズ８が光ディスクの外周側又は内周側に変位している場合には、サブビームにおける光量分布のバランスが崩れ、分割線ｌ１を中心として左右部分のいずれか一方の光量が大きくなる。この結果、メインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分の絶対値に対してサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分の絶対値が大きくなり、（１）式の演算結果が「０」にならないため、記録未記録境界オフセットが発生することになる。よって、記録未記録領域オフセットを小さくする為には、サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分の影響を小さくする必要がある。
【００４９】
サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分を小さくするにはｋ値を小さくすればよいが、
メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰの信号が同じとなるように設定するｋ値に対して小さくすると、トラッキング制御に影響がある。図１２に対物レンズ８の変位量に対するメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分及びｋ倍したサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分と、（１）式により算出される差分プッシュプル信号ＤＰＰ（トラッキングエラー信号ＴＥＳ）のＤＣ成分との関係を示す。メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰの信号が同じとなるｋ値を1.0と設定した場合、ｋ値を0.9（10パーセント低減）にするとメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分とサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分に隔離が発生し、差分プッシュプル信号ＤＰＰのＤＣ成分が残ることになり、トラッキング制御が悪くなる。
【００５０】
そこで、本実施の形態のインラインＤＰＰ方式は、従来型インライン方式よりも設定するｋ値が小さくなるように、回折格子の格子構造を工夫した点を特徴としている。以下、トラッキングエラー信号の検出方式としてこのような本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を適用した本実施の形態による光ピックアップ装置について説明する。
【００５１】
（２）本実施の形態による光ピックアップ装置の概略構成
図１３は、本実施の形態による光ピックアップ装置２０の概略構成を示す。この光ピックアップ装置２０は、回折格子２１の格子構造図１の回折格子３の格子構造と異なる点を除いて図１について上述した光ピックアップ装置１と同様に構成されている。
【００５２】
実際上、本実施の形態による回折格子２１は、図１４（Ａ）に示すように、全体として正方形状の単板構造を有し、格子ピッチが同じで格子溝の位相が互いに異なる第１〜第４の格子領域２１Ａ〜２１Ｄから構成される。具体的に、回折格子２１は、矢印ｘで示す横方向（光ディスクの径方向に相当）のほぼ中央付近に設定された分割線Ｌ１０を境として、格子面が第１及び第２の格子領域２１Ａ，２１Ｂの２つの領域に大きく分割されている。また第１の格子領域２１Ａ内には、矢印ｙで示す縦方向（横方向と直交する方向であり、光ディスクの接線方向に相当）の中央付近に矩形形状の第３の格子領域２１Ｃが形成されると共に、第２の格子領域２１Ｂには、縦方向の中央付近に矩形形状の第４の格子領域２１Ｄが形成されている。
【００５３】
この場合、第３及び第４の格子領域２１Ｃ，２１Ｄは、分割線Ｌ１０を間に挟んで所定距離だけ離反するように形成されており、これにより、回折格子２１の縦方向の中央付近に第３の格子領域２１Ｃ、第１の格子領域２１Ａ、第２の格子領域２１Ｂ及び第４の格子領域２１Ｄが横方向に順番に並ぶように配置されている。
【００５４】
図１４（Ｂ）に示すように、第１の格子領域２１Ａには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で180度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第３の格子領域２１Ｃには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で−90度の位相差を有する格子パターンが形成され、第４の格子領域２１Ｄには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で90度の位相差を有する格子パターンが形成されている。
【００５５】
また、図１４（Ｃ）に示すように、第１の格子領域２１Ａには、第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して溝方向及び溝周期が同一で180度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第３の格子領域２１Ｃは第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して、溝方向及び溝周期が同一で90度の位相差を有する格子パターンが形成されると共に、第４の格子領域２１Ｄには第２の格子領域２１Ｂの格子パターンに対して、溝方向及び溝周期が同一で−90度の位相差を有する格子パターンを形成されているものでも同じである。
【００５６】
図１５は、上述した本実施の形態による回折格子２１を利用した本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式において、回折格子２１を回折した後のメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差と、光ディスクで回折した後にこれらメインビーム内及び各サブビーム内に発生する位相差とをそれぞれ示している。図中の分割線ｌ１０は、回折格子２１の分割線Ｌ１０（図１４）に相当する。なお、図１５では、メインビーム及び各サブビーム間の位相関係や、サブビーム同士間の位相関係については、何も示していない。また説明を簡略化するため、光ディスクを回折後のメインビーム及び各サブビームの位相差については、光ディスクの記録トラックによって発生する０次光と±１次光との間の位相差分は加味していない。
【００５７】
この図１５（Ｂ）からも明らかなように、本実施の形態による回折格子２１（図１４）を回折した後のメインビームは、分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分の位相差が０となっている。つまりメインビームは分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分に位相差がない。これに対して、回折格子２１を回折した後の各サブビームは、分割線ｌ１０を基準として図１５（Ｂ）の左右部分間でほぼ180度の位相差が発生する。
【００５８】
メインビームは、この後、光ディスク上で０次光及び±１次光に分離（回折）された後に、上述のように受光素子１０（図１３）の対応する受光面１０Ａ〜１０Ｃ（図３）に入射する。そして、メインビームが受光面１０Ａに形成するメイン光スポットＭＳＰ（図３）の位置に応じたプッシュプル信号が減算器１１Ａ（図３）から出力される。
【００５９】
メインビームの場合、図１５（Ｂ）からも明らかなように、光ディスクの記録トラックで回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相は、メインビームの他の領域と同相（位相０度）であり、０次光及び−１次光の干渉領域の位相も同様にメインビームの他の領域と同相（位相０度）となる。
【００６０】
一方、各サブビームは、回折格子２１から出射後、光ディスク上でそれぞれ０次光及び±１次光に分離（回折）される。この場合、各サブビームには上述のように分割線ｌ１０を基準として左右部分でほぼ180度の位相差が生じているため、サブビームが光ディスク上で回折することにより得られる０次光及び＋１次光の干渉領域の位相と、０次光及び−１次光の干渉領域の位相とは、いずれもメインビームの位相に対して180度反転した位相となる。
【００６１】
このため干渉信号であるプッシュプル信号は、図４について上述した従来型インラインＤＰＰ方式の場合と同様に、スポット位置に対して反転した信号（逆相の信号）となる。つまりプッシュプル信号のＡＣ成分は干渉信号であるから、メインプッシュプル信号ＭＰＰと、第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２とが逆相（第１及び第２のサブプッシュプル信号ＰＰ１，ＳＰＰ２同士は同相）となる。よって、本実施の形態による回折格子２１を用いた本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の場合においても、従来型インラインＤＰＰ方式と同様の方法によりトラッキングエラー信号ＴＥＳを検出することができる。
【００６２】
ここで、図１６は図２について上述した従来の回折格子（以下、これを従来型回折格子と呼ぶ）３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットの光量分布と、図１３について上述した本実施の形態による回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットの光量分布とを示す。
【００６３】
従来型回折格子３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ａ−１）に示すように、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部に光量が集中しており、対物レンズ８が基準位置に位置している状態では、これら両端部における光量はほぼ同じである。よって、サブビームの光ディスクにおける反射光が受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット径中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とが同じとなる。
【００６４】
また従来型回折格子３により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットにおいては、図１６（Ａ−２）に示すように、対物レンズ８が基準位置から０．２ｍｍシフトした場合においても、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部における光量はほぼ同じであるため、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２は、当該サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット径中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とがほぼ同じとなる。
【００６５】
一方、本実施の形態による回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ｂ−１）に示すように、従来型回折格子３と同様に、当該スポットにおける光ディスクの径方向の両端部に光量が集中しており、対物レンズ８が基準位置に位置している状態では、これら両端部における光量はほぼ同じである。よって、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２のスポット中心と、サブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心とが同じとなる
【００６６】
これに対して、対物レンズ８が基準位置から±0.2ｍｍシフトした場合、回折格子２１により回折されたサブビームが光ディスク上に形成するスポットは、図１６（Ｂ−２）に示すように、両端部の光量がアンバランスとなる。この結果、受光素子１０の対応する受光面１０Ｂ，１０Ｃに形成するサブ光スポットＳＳＰ１，ＳＳＰ２の光量中心がスポット径中心に対してずれる。これは対物レンズがシフトした時に受光面上ではメインプッシュプル信号ＭＰＰに対してサブプッシュプル信号ＳＰＰの移動量（ＤＣ成分）が従来型インラインＤＰＰ方式よりも大きくなる。
【００６７】
図１７は、図１４について上述した本実施の形態の回折格子２１を利用した本実施の形態のインラインＤＰＰ方式における、対物レンズ８の変位量に対するメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分と、サブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分と、差分プッシュプル信号ＤＰＰのＤＣ成分との関係を示す。
【００６８】
本実施の形態のインラインＤＰＰ方式ではｋ値の設定値1.0（従来型インラインＤＰＰ方式）に対して、0.9（10パーセント低減）がメインプッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分とサブプッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分が一致する。よってｋ値を従来型インラインＤＰＰ方式よりも小さく設定できる。
【００６９】
図１８（Ａ）は、トラッキングエラー信号の検出方式として従来型インラインＤＰＰ方式を採用した場合における、記録未記録境界オフセットのオフセット量と、対物レンズの変位量との関係を示す。また図１８（Ｂ）は、トラッキングエラー信号の検出方式として本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式を採用した場合における、記録未記録境界オフセットのオフセット量（パーセント）と、対物レンズ８の変位量との関係を示す。
【００７０】
ここでは、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の最大値をａ（図５参照）とし、最小値をｂ（図５参照）として、記録未記録境界オフセットのオフセット量ＯＳを次式
(数２)
ＯＳ＝（ａ＋ｂ）／２（ａ−ｂ） ……（２）
により算出するものとしている。
【００７１】
この図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）からも明らかなように、本実施の形態のインラインＤＰＰ方式では、オフセット量ＯＳが従来型インラインＤＰＰ方式よりも、対物レンズ変位量±0.3ｍｍ付近で、10パーセント低減することが分かる。
【００７２】
図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）に示すように、半導体レーザ２から発射されて回折格子２１に入射するレーザ光のビーム径に対する第３及び第４の格子領域間の幅の割合（以下、これを第１の分割幅割合と呼ぶ）をＷＡとし、当該ビーム径に対する第３及び第４の格子領域の縦方向（矢印ｙ方向）の幅の割合（以下、これを第２の分割幅割合と呼ぶ）をＷＢとしたときの第１及び第２の分割幅割合ＷＡ，ＷＢと、ｋ値との関係を示す。
【００７３】
この図１９（Ｂ）からも明らかなように、第１の分割幅割合ＷＡを一定にした場合、第２の分割幅割合ＷＢが小さいほど記録未記録境界オフセットの改善効果として同じ効果を得るためのｋ値が小さくなる。また、第２の分割幅割合ＷＢを一定にした場合、第１の分割幅割合ＷＡを大きくするほど、記録未記録境界オフセットの改善効果として同じ効果を得るためのｋ値が小さくなる。
【００７４】
従って、かかる回折格子２１を利用した本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式の場合、第１の分割幅割合ＷＡをなるべく大きくし、かつ第２の分割幅割合ＷＢをなるべく小さくすることによって（１）式のｋ値を小さくすることができることが分かる。つまり本実施の形態によるインラインＤＰＰ方式では、このようにすることによって記録未記録境界オフセットのオフセット量を小さくすることができ、これにより記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号ＴＥＳの特性を改善することができる。
【００７５】
本実施の形態のインラインＤＰＰ方式のｋ値を設定値1.0（従来型インラインＤＰＰ方式）に対して、0.9（10パーセント低減）以下とする為の第１の分割幅割合ＷＡ及び第２分割幅割合ＷＢの条件は、図１９（Ｂ）より、回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ50パーセントの場合は、第１の分割幅割合ＷＡは、ほぼ17.5パーセント以上、回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ40パーセントの場合は、第１の分割幅割合ＷＡはほぼ15パーセント以上となる。
【００７６】
回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の第２の分割幅がほぼ40パーセント以下の場合は、記録未記録境界における改善効果が40パーセントとほぼ同じ為、第１の分割幅割合ＷＡが、15パーセント以上と規定できる。
【００７７】
（３）本実施の形態による光ディスク装置の構成
図２０は、図１３について上述した本実施の形態による光ピックアップ装置２０が搭載された本実施の形態による光ディスク装置３０の概略構成を示す。
【００７８】
この図２０において、光ピックアップ装置２０は、図示しない駆動機構により光ディスク３１の径方向にスライド自在に保持されており、この駆動機構をアクセス制御回路３２が駆動制御することにより、光ディスク３１に対する光ピックアップ装置２０のアクセス位置が制御される。
【００７９】
レーザ点灯回路３３からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置２０内の半導体レーザ２（図１３）に供給され、所定の光量で光束が発射される。また光ピックアップ装置２０内の受光素子１０（図１３）から出力される光電変換信号に基づいて生成された各種検出信号（例えば図３のメインプッシュプル信号ＭＰＰや第１及び第２のサブプッシュプル信号ＳＰＰ１，ＳＰＰ２）は、サーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５に与えられる。
【００８０】
サーボ信号生成回路３４は、光ピックアップ装置２０から与えられる各種検出信号に基づいてフォーカスエラー信号や上述のトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成し、生成したこれらフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号ＴＥＳをアクチュエータ駆動回路３６に送信する。かくしてアクチュエータ駆動回路３６は、サーボ信号生成回路３４から与えられるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号ＴＥＳに基づいて、光ピックアップ装置２０内の対物レンズ８を保持する２次元アクチュエータを駆動することにより、対物レンズ８（図１３）の位置制御を行う。また情報信号再生回路３５は、光ピックアップ装置２０から与えられる検出信号（ＲＦ信号）に基づいて光ディスク３１に記録された情報信号を再生する。
【００８１】
なおサーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５で得られた信号の一部はコントロール回路３７に送られる。このコントロール回路３７には、レーザ点灯回路３３やアクセス制御回路３２、スピンドルモータ駆動回路３８など接続されており、それぞれ光ピックアップ装置２０内の半導体レーザ２に対する発光光量の制御、アクセス方向及び位置の制御、光ディスク３１を回転させるスピンドルモータ３９の回転制御等が行われる。また、コントロール回路３７の内部にはサーボ信号生成回路３４及び情報信号再生回路３５で得られた信号から光ディスク３１の種類を判別するディスク判別回路（図示せず）が設けられており、その判別結果から例えばサーボ信号生成回路３４の内部に備えられた上述の増幅器１３（図３）の増幅ゲイン（上述したｋ値に相当）等が自動的にコントロールされる。
【００８２】
（４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態による光ピックアップ装置によれば、（１）式のｋ値の値を低減することができるため、記録未記録境界オフセットのオフセット量を低減することができる。かくするにつき、記録未記録境界におけるトラッキングエラー信号の乱れを有効に防止し得、かくして安定したトラッキング制御を行い得る信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【００８３】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を図１３のように構成された光ピックアップ装置２０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成の光ピックアップ装置に広く適用することができる。
【００８４】
また上述の実施の形態においては、本実施の形態による回折格子２１を図１４のように構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、第１乃至第４の格子領域が、格子面における第１の方向の中央付近に、第３の格子領域、第１の格子領域、第２の格子領域及び第４の格子領域が第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置、及び前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が中央付近以外に前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、第１の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、第３の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有し、第４の格子領域の格子パターンは第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有するように構成するのであれば、回折格子２１の構成としては、この他種々の構成を広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明はトラッキングエラー信号の検出方式としてインラインＤＰＰ方式が適用された光ピックアップ装置及び光ディスク装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１，２０……光ピックアップ装置、２……半導体レーザ、３，２１……回折格子、３Ａ〜３Ｄ，２１Ａ〜２１Ｄ……格子領域、８……対物レンズ、１０……受光素子、１０Ａ〜１０Ｃ……受光面、３０……光ディスク装置、ＭＰＰ……メインプッシュプル信号、ＭＳＰ……メイン光スポット、ＳＰＰ，ＳＰＰ１，ＳＰＰ２……サブプッシュプル信号、ＳＳＰ１，ＳＳＰ２……サブ光スポット、ＴＥＳ……トラッキングエラー信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射するレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子において、
格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、
前記第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、
前記第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、
前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする回折格子。
【請求項２】
前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、
又は、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項３】
前記第３及び第４の格子領域の前記第１の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径のほぼ50パーセント以下の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項４】
前記第３及び第４の格子領域の前記第２の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径のほぼ15パーセント以上の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項５】
レーザ光を発射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、
前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子と
を備え、
前記回折格子は、
格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
光ディスクに対してレーザ光を照射し、当該レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換することにより得られた検出信号を出力する光ピックアップと、
前記光ピックアップから出力される前記検出信号に基づくトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成部と、
前記サーボ信号生成部から与えられる前記トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行うトラッキング制御部と
を有し、
前記光ピックアップは、
レーザ光を発射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、
前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子と
を備え、
前記回折格子は、
格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
前記光ピックアップ内の前記回折格子における前記第３及び第４の格子領域の前記第１の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の略50パーセント以下の大きさに及び、前記第３及び第４の格子領域の前記第２の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の15パーセント以上の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項１】
入射するレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子において、
格子面を第１の方向と平行な分割線を境として２分割することにより形成された第１及び第２の格子領域と、
前記第１の格子領域内に形成された第３の格子領域と、
前記第２の格子領域内に形成された第４の格子領域とを備え、
前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする回折格子。
【請求項２】
前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、
又は、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して90度の位相差を有し、前記第４の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して−90度の位相差を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項３】
前記第３及び第４の格子領域の前記第１の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径のほぼ50パーセント以下の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項４】
前記第３及び第４の格子領域の前記第２の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径のほぼ15パーセント以上の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項５】
レーザ光を発射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、
前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子と
を備え、
前記回折格子は、
格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
光ディスクに対してレーザ光を照射し、当該レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換することにより得られた検出信号を出力する光ピックアップと、
前記光ピックアップから出力される前記検出信号に基づくトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成部と、
前記サーボ信号生成部から与えられる前記トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行うトラッキング制御部と
を有し、
前記光ピックアップは、
レーザ光を発射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから発射されたレーザ光を、少なくとも３つの光束に分離する回折格子と、
前記回折格子により分離された前記３つの光束を光ディスクの記録面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの記録面において反射された前記３つの光束を受光する受光素子と
を備え、
前記回折格子は、
格子面が第１の方向と平行な分割線を境として全体として第１及び第２の格子領域の２つの領域に分割され、前記第１の格子領域内には第３の格子領域が形成されると共に、前記第２の格子領域内には第４の格子領域が形成され、前記格子面の中央付近において、前記第３の格子領域、前記第１の格子領域、前記第２の格子領域及び前記第４の格子領域が前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、かつ前記第１の格子領域、前記第２の格子領域が前記格子面の中央付近以外において前記第１の方向と直交する第２の方向に順番に並ぶように配置され、
前記第１乃至第４の格子領域の溝方向及び溝周期は同じであり、
前記第１の格子領域の格子パターンは前記第２の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有し、前記第３の格子領域の格子パターンは前記第４の格子領域の格子パターンに対して180度の位相差を有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
前記光ピックアップ内の前記回折格子における前記第３及び第４の格子領域の前記第１の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の略50パーセント以下の大きさに及び、前記第３及び第４の格子領域の前記第２の方向の幅が、前記回折格子に入射する前記レーザ光のビーム径の15パーセント以上の大きさに選定された
ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２３４５８７（Ｐ２０１２−２３４５８７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００６０２（Ｐ２０１１−１００６０２）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【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２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【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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