JP2000306248A

JP2000306248A - 光学ヘッド並びに記録及び／又は再生装置

Info

Publication number: JP2000306248A
Application number: JP11277054A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Seo; 勝弘瀬尾
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】情報記録面の周期構造に影響されることな
く、適切にフォーカスエラー信号を得て、安定的なフォ
ーカスサーボを実現する。【解決手段】光源２１から出射されたレーザ光をその
光路上に配設されたグレーティング素子２３を透過させ
ることにより、第１の光束とこの第１の光束よりも解像
力の低い第２の光束とに分離し、第１の光束を情報の記
録再生に用いるとともに、第２の光束をフォーカスエラ
ー信号の検出に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体に対
して光を照射してこの光学記録媒体に情報を書き込み、
又はこの光学記録媒体から情報を読み出す光学ヘッド、
並びに、この光学ヘッドを備えた記録及び／又は再生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学記録媒体である光ディスクを
回転操作するとともに、この回転操作される光ディスク
の情報記録面に対物レンズにより集光された光スポット
を照射することにより、この光ディスクの情報記録面に
情報を記録し、又はこの光ディスクの情報記録面に記録
された情報を再生するように構成された光ディスクドラ
イブが提案されている。

【０００３】このように、光を用いて情報の記録及び／
又は再生を行う光ディスクドライブにおいては、例え
ば、光ディスクが回転操作されること等に起因してこの
光ディスクに振動が生じた場合であっても、対物レンズ
により集光された光スポットが常に光ディスクの信号記
録面上で焦点を結ぶように、光ディスクの振動量に応じ
て対物レンズを光ディスクの信号記録面に近接離間する
方向に移動操作するフォーカスサーボ機構が備えられて
いる。

【０００４】すなわち、このような光ディスクドライブ
においては、光ディスクに振動が生じて光ディスクと対
物レンズとの間の距離が変動すると、光ディスクの信号
記録面に照射されこの信号記録面で反射された戻り光か
ら、その旨の情報（以下、フォーカスエラー信号とい
う。）が検出される。そして、対物レンズを移動可能に
支持する２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構
が、このフォーカスエラー信号に基づいて駆動され、光
ディスクの振動量に応じて対物レンズを光ディスクの信
号記録面に近接離間する方向に移動させる。

【０００５】これにより、光ディスクドライブは、光デ
ィスクに振動が生じた場合であっても、対物レンズによ
り集光される光スポットの焦点を、常に光ディスクの信
号記録面上に結ばせ、適切に情報の記録及び／又は再生
が行えるようになされている。

【０００６】また、光ディスクには、記録トラックとし
て、光ビームスポットがトラッキングするための案内溝
が形成されているか、あるいは、ＲＦ信号を読み出すこ
とができる凹凸列が形成されている。光ビームスポット
は、これら案内溝、または、凹凸列に沿うように、トラ
ッキング制御される必要がある。しかしながら、光ディ
スクの記録トラックに直交する方向の振動量は大きいた
め、対物レンズを光軸に直交する方向に駆動することに
より、光ビームスポットを記録トラックに追従させる必
要がある。このような動作をトラックサーボと呼ぶ。こ
のトラッキングサーボのためには、トラッキング誤差信
号が必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したフォーカスサ
ーボを行うためのフォーカスエラー信号は、通常、光デ
ィスクの信号記録面に照射されこの信号記録面で反射さ
れた戻り光が受光素子により受光され、この受光素子に
より受光された戻り光の光強度パターンが電気信号に変
換され、この信号をもとにして演算処理が施されること
により生成される。

【０００８】このように生成されたフォーカスエラー信
号は、光ディスクの情報記録面と対物レンズとの間の距
離のみの関数となっており、しかも線形となっているこ
とが理想的である。

【０００９】ところで、光ディスクには、その情報記録
面に、光スポットを記録トラックに追従させるための案
内溝（以下、グルーブという。）が、隣接する記録トラ
ックを区切るようにスパイラル状或いは同心円状に形成
されている場合が多い。そして、光ディスクの情報記録
面は、このスパイラル状或いは同心円状に形成されたグ
ルーブの部分と、隣り合うグルーブ間の領域であるラン
ドの部分とが当該光ディスクの半径方向に交互に形成さ
れた周期構造とされていることが多い。

【００１０】以上のように、情報記録面がグルーブとラ
ンドとの周期構造とされた光ディスクを用いた場合、そ
の情報記録面にて反射され、受光素子により受光された
戻り光の光強度パターンは、情報記録面の周期構造の影
響を受けて変動してしまう。そして、この受光素子によ
り受光された戻り光をもとに生成されたフォーカスエラ
ー信号は、この戻り光の光強度パターンの変動に応じて
変化してしまう場合がある。この場合には、フォーカス
エラー信号が、光ディスクの情報記録面と対物レンズと
の間の距離のみの関数ではなく、光スポットとグルーブ
或いはランドとの相対位置に応じて変化する値となって
しまう。

【００１１】このとき、例えば、光ディスクの情報記録
面上に光スポットが焦点を結んだ状態、すなわちジャス
トフォーカスの状態で、光スポットを情報記録面上の記
録トラックを横切る方向に移動させると、ジャストフォ
ーカスの状態であるにもかかわらず、フォーカスエラー
信号がゼロ以外の値となってしまう。そして、このよう
なフォーカスエラー信号が生成されると、ジャストフォ
ーカスの状態であるにもかかわらず、このフォーカスエ
ラー信号に基づいてフォーカスサーボ機構が動作される
ことになり、対物レンズと光ディスクの情報記録面との
間の距離を適切に保つことが困難となる。

【００１２】また、トラッキングエラー信号も、記録面
内の案内溝中心と光ビームスポットとの距離のみの関数
となっていることが理想的である。

【００１３】トラッキングエラー信号の検出手段として
は、いわゆるプッシュプル法が知られている。このプッ
シュプル法においては、光ビームスポットが光ディスク
の案内溝を横切るとき、この光束の反射光を検出する光
検出器上では、図１４中の（ａ），（ｂ）に示すよう
に、案内溝方向に平行に光強度の明暗が現れる。したが
って、光軸中心に関して対称な分割線を有する光検出器
の、対称な位置における強度差（プッシュプル信号）が
トラッキングエラー信号として使えるのである。すなわ
ち、プッシュプル信号は、光ビームスポットがトラック
中心にあるときにゼロクロス点となり、この近辺でほぼ
線形な変化を示す信号となるので、サーボのための誤差
信号として使えるのである。

【００１４】しかしながら、トラッキング動作のために
対物レンズがトラック横断方向（ラジアル方向）に駆動
されたときや、光ディスクのラジアルチルトがあるとき
には、図１４中の（ｃ），（ｄ）に示すように、ビーム
の強度分布が光検出器上で移動するため、プッシュプル
信号にはオフセットが生ずる。対物レンズの移動に応じ
て生ずるプッシュプル信号のオフセットは、図１４
（ｄ）に示すように、プッシュプル信号の周期の長いう
ねりとなって現れる。

【００１５】安定なトラッキングサーボを行うために
は、このようなオフセットをキャンセルする必要があ
る。

【００１６】本発明は、上述したような従来の問題点に
鑑みてなされたものであって、情報記録面の周期構造に
影響されることなく、適切にフォーカスエラー信号及び
トラッキングエラー信号を得ることができ、安定的なフ
ォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実現する光学
ヘッド、並びに、この光学ヘッドを用いた記録及び／又
は再生装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ヘッド
は、第１の光束と、この第１の光束よりも解像力の低い
第２の光束とを光学記録媒体に同時に照射させる照射光
学系を備え、上記第１の光束で上記光学記録媒体に対す
る情報の書き込み及び／又は読み出しを行い、上記第２
の光束でフォーカスエラー信号の検出を行うことを特徴
としている。

【００１８】この光学ヘッドによれば、照射光学系によ
り、第１の光束と、この第１の光束よりも解像力の低い
第２の光束とが光学記録媒体に同時に照射される。そし
て、光学記録媒体に第１の光束が照射されることによ
り、この光学記録媒体に情報が書き込まれ、又は、この
光学記録媒体から情報が読み出される。また、光学記録
媒体に照射された第２の光束からフォーカスエラー信号
が検出される。この第２の光束は、光学記録媒体に対し
て情報の書き込み及び／又は読み出しを行うための第１
の光束よりも解像力の低い光である。

【００１９】以上のように、本発明に係る光学ヘッドに
おいては、光学記録媒体に対して情報の書き込み及び／
又は読み出しを行うための第１の光束よりも解像力の低
い第２の光束をフォーカスエラー信号の検出に用いるよ
うにしているので、例えば、これらの光を照射する光学
記録媒体の情報記録面に周期構造が形成されていた場合
であっても、この周期構造がフォーカスエラー信号に及
ぼす影響を小さくすることがでる。したがって、この光
学ヘッドによれば、適切なフォーカスエラー信号を検出
することができる。

【００２０】第１及び第２の光束の解像力は、これらの
光を光学記録媒体に照射させる照射光学系の開口数ＮＡ
と、これらの光の波長とによって決まる。したがって、
第２の光束の解像力を第１の光束の解像力よりも低くす
るには、例えば、照射光学系に、中央部に回折格子が形
成され、この回折格子が形成された領域の大きさが、対
物レンズの開口径よりも小さくされた光学素子を設け、
この光学素子の回折格子が形成された領域の外周部分を
透過した光とこの光学素子の回折格子が形成された領域
を透過した０次光とを、第１の光束として対物レンズを
介して光学記録媒体に照射し、この光学素子の回折格子
が形成された領域を透過して回折された光を、第２の光
束として対物レンズを介して光学記録媒体に照射するよ
うにすればよい。

【００２１】また、第２の光束の解像力を第１の光束の
解像力よりも低くするには、照射光学系に波長の異なる
２つの光をそれぞれ出射する光源を設け、この光源から
出射される２つの光のうち、波長の短い光を第１の光束
として光学記録媒体に照射させ、波長の長い光を第２の
光束として光学記録媒体に照射させるようにしてもよ
い。

【００２２】なお、本発明に係る光学ヘッドにおいて
は、第２の光束の解像力が上記光学記録媒体のトラック
ピッチ未満であることが望ましい。このように、第２の
光束の解像力を光学記録媒体のトラックピッチ未満とし
た場合には、例えば、隣接するトラックを区切るように
同心円状又はスパイラル状にグルーブが形成され、これ
らグルーブの部分と、隣り合うグルーブ間の領域である
ランドの部分とにより、トラックを横切る方向に凹凸の
周期構造が形成された光学記録媒体が用いられた場合で
あっても、この周期構造に影響されることなく、適切な
フォーカスエラー信号の検出が可能となる。

【００２３】また、本発明に係る記録及び／又は再生装
置は、第１の光束と、この第１の光束よりも解像力の低
い第２の光束とを光学記録媒体に同時に照射させ、上記
第１の光束で上記光学記録媒体に対する情報の書き込み
及び／又は読み出しを行うとともに、上記第２の光束で
フォーカスエラー信号を検出する光学ヘッドと、この光
学ヘッドにより検出されたフォーカスエラー信号に基づ
いて、光学ヘッドのフォーカスサーボを行うサーボ機構
とを備えることを特徴としている。

【００２４】この記録及び／又は再生装置によれば、光
学ヘッドにより、第１の光束で光学記録媒体に対する情
報の書き込み及び／又は読み出しが行われ、この第１の
光束よりも解像力の低い第２の光束でフォーカスエラー
信号の検出が行われる。

【００２５】そして、サーボ機構により、光学ヘッドに
より検出されたフォーカスエラー信号に基づいて、光学
ヘッドのフォーカスサーボが行われる。

【００２６】以上のように、本発明に係る記録及び／又
は再生装置においては、再生信号を検出するための第１
の光束よりも解像力の低い第２の光束でフォーカスエラ
ー信号が検出され、このフォーカスエラー信号に基づい
てフォーカスサーボが行われるので、例えば、光学記録
媒体の情報記録面に周期構造が形成されていた場合であ
っても、この周期構造がフォーカスエラー信号に及ぼす
影響を小さくすることができ、フォーカスエラー信号を
適切に生成して、安定的なフォーカスサーボを行うこと
ができる。

【００２７】そして、本発明に係る光学ヘッドは、第１
の光束とこの第１の光束よりもビーム径が細い第２の光
束とを光学記録媒体に対して同時に集光させて照射する
照射光学系を備え、第１の光束により光学記録媒体に対
する情報の書き込み及び／又は読み出しを行うととも
に、該第１の光束の該光学記録媒体からの反射光を用い
てトラッキングエラー信号を検出し、該第２の光束の該
光学記録媒体からの反射光に基づいてフォーカスエラー
信号を検出することを特徴とするものである。

【００２８】さらに、本発明に係る光学ヘッドは、第１
の光束とこの第１の光束よりもビーム径が細い第２の光
束とを光学記録媒体に対して同時に集光させて照射する
照射光学系を備え、第１の光束により上記光学記録媒体
に対する情報の書き込み及び／又は読み出しを行い、第
１及び第２の光束の該光学記録媒体からの反射光を用い
てトラッキングエラー信号を検出するとともに、該第２
の光束の該光学記録媒体からの反射光に基づいてフォー
カスエラー信号を検出することを特徴とするものであ
る。

【００２９】本発明に係る記録及び／又は再生装置にお
いては、光学記録媒体に対する情報の書き込み及び／又
は読み出しを行うための第１の光束、または、この第１
の光束及びこの第１の光束よりもビーム径が細い第２の
光束の光学記録媒体からの反射光を用いてトラッキング
エラー信号が検出され、このトラッキングエラー信号に
基づいてトラッキングサーボを行うことができるので、
例えば、光学記録媒体の情報記録面に案内溝やピット列
などの周期構造が形成されていた場合であっても、さら
に、対物レンズのオフセットに影響されることなく、ト
ラッキングエラー信号を適切に生成し、安定的なトラッ
キングサーボを行うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、ここでは書き換え可能な光
ディスクに対して情報を記録再生する光ディスク装置に
本発明を適用した例について説明するが、本発明はこの
例に限定されるものではなく、読み出し専用の光ディス
クや光磁気ディスク等の光を用いて記録及び／又は再生
が行われる光学記録媒体を用いたあらゆるタイプの記録
及び／又は再生装置に適用可能である。

【００３１】本発明を適用した光ディスク装置の一構成
例を図１に示す。この図１に示す光ディスク装置１は、
光ディスク５０を回転操作するスピンドルモータ２と、
このスピンドルモータ２により回転操作される光ディス
ク５０に対して信号を書き込み、又は光ディスク５０に
書き込まれた信号を読み出す光学ヘッド３と、この光学
ヘッド３を光ディスク５０上の任意の位置に移動操作す
るスレッドモータ４と、光学ヘッド３により光ディスク
５０に書き込むべき信号を生成し、又は光学ヘッド３に
より光ディスク５０から読み出された信号を基に再生信
号を生成する記録再生回路５と、光学ヘッド３により光
ディスク５０から読み出された信号を基に光ディスク５
０上のアドレス信号を再生するアドレス再生回路１２
と、光学ヘッド３により光ディスク５０から読み出され
た信号を基に、フォーカスサーボ信号やトラッキングサ
ーボ信号、光学ヘッド３の位置決めを行うための信号、
スピンドルモータ２の回転制御を行うための信号等、光
ディスク装置１全体の動作を制御するための制御信号を
生成する制御回路６とを備えている。

【００３２】スピンドルモータ２は、制御回路６より供
給される制御信号に基づいて動作されるスピンドルドラ
イバ７により駆動され、光ディスク５０を所定の回転数
で回転操作する。

【００３３】また、スレッドモータ４は、制御回路６よ
り供給される制御信号に基づいて動作されるスレッドド
ライバ８により駆動され、光学ヘッド３を光ディスク５
０上の所定の位置に移動させる。

【００３４】光学ヘッド３は、光源から出射されたレー
ザ光を対物レンズにより集光し、集光された光スポット
を光ディスク５０の信号記録面５１上に照射することに
より、この光ディスク５０に信号を書き込み、又はこの
光ディスク５０に書き込まれた信号を読み出す。このと
き、対物レンズは、制御回路６より供給されるフォーカ
スエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて動
作される対物レンズドライバ９により、光ディスク５０
に近接離間する方向及び光ディスク５０の径方向の２軸
方向に移動操作され、フォーカスサーボ及びトラッキン
グサーボが行われる。

【００３５】記録再生回路５は、ホストコンピュータ等
の外部装置から入力される記録信号をメモリ１０に一時
記憶させ、このメモリ１０から記録信号を順次読み出し
て、この記録信号に対してインターリーブやエラー訂正
符号の付加等を行って、光ディスク５０に書き込むべき
信号を生成する。そして、記録再生回路５は、この光デ
ィスク５０に書き込むべき信号をレーザドライバ１１に
出力する。

【００３６】また、記録再生回路５は、光学ヘッド３に
より光ディスク５０から読み出された信号に対して、エ
ラー訂正処理やインターリーブ等を行って、再生信号を
生成する。記録再生回路５により生成された再生信号
は、ホストコンピュータ等の外部回路に出力される。

【００３７】アドレス再生回路１２は、光学ヘッド３に
より光ディスク５０から読み出された信号を基に、光デ
ィスク５０上におけるアドレス信号を再生し、制御回路
６に送る。

【００３８】制御回路６は、光学ヘッド３により光ディ
スク５０から読み出された信号から、フォーカスサーボ
信号やトラッキングサーボ信号を生成して、これらフォ
ーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を対物レン
ズドライバ１１に供給する。また、制御回路６は、光学
ヘッド３により光ディスク５０から読み出された信号か
ら、光学ヘッド３の位置決めを行うための信号を生成し
てこの信号をスレッドドライバ８に供給し、また、スピ
ンドルモータ２の回転制御を行うための信号を生成して
この信号をスピンドルドライバ７に供給する。

【００３９】以上のように構成される光ディスク装置１
により、光ディスク５０に対して信号を記録するとき
は、先ず、スピンドルモータ２により光ディスク５０が
回転操作されるとともに、記録再生回路５に、ホストコ
ンピュータ等の外部装置から記録信号が入力される。

【００４０】記録再生回路５に記録信号が入力される
と、記録再生回路５がその記録信号を基に光ディスク５
０に書き込むべき信号を生成し、この信号をレーザドラ
イバ１１に出力する。レーザドライバ１１は、この信号
に応じて光学ヘッド３の光源から出射されるレーザ光の
強度を変調する。

【００４１】光学ヘッド３は、スレッドモータ４により
光ディスク５０上の所定の位置に光ディスク５０の径方
向に移動操作される。そして、光学ヘッド３は、レーザ
ドライバ１１により強度変調されたレーザ光を対物レン
ズにより集光し、集光された光スポットを光ディスク５
０の信号記録面５１上に照射させる。これにより、光デ
ィスク５０の信号記録面５１上の所定の位置に所定の信
号が書き込まれる。

【００４２】また、光学ヘッド３は、この光ディスク５
０の信号記録面５１により反射された戻り光を光検出器
により受光する。この光検出器により受光された戻り光
は、電気信号に変換されて、制御回路６に供給される。
制御回路６は、この光学ヘッド３の光検出器から供給さ
れた信号を基にフォーカスエラー信号及びトラッキング
エラー信号を生成して対物レンズドライバ９に供給す
る。そして、対物レンズドライバ９が、制御回路６から
供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号に基づいて、光学ヘッド３の対物レンズを、光デ
ィスク５０に近接離間する方向及び光ディスク５０の径
方向の２軸方向に移動操作することにより、フォーカス
サーボ及びトラッキングサーボが行われれる。

【００４３】また、この光ディスク装置１により、光デ
ィスク５０から信号を再生するときは、先ず、スピンド
ルモータ２により光ディスク５０が回転操作されるとと
もに、スレッドモータ４により、光学ヘッド３が光ディ
スク５０上の所定の位置に移動操作される。

【００４４】光学ヘッド３が光ディスク５０上の所定の
位置に移動操作されると、光学ヘッド３の光源から所定
の強度のレーザ光が出射される。光学ヘッド３の光源か
ら出射されたレーザ光は、対物レンズにより集光されて
光ディスク５０の信号記録面５１上の所定の位置に照射
される。

【００４５】光ディスク５０の信号記録面５１上の所定
の位置に照射されたレーザ光は、この位置に書き込まれ
た信号に応じて変調され、信号成分を含んだ状態で、こ
の光ディスク５０の信号記録面５１により反射される。
光ディスク５０の信号記録面５１により反射された戻り
光は、光学ヘッド３の光検出器により受光され、電気信
号に変換されて、記録再生回路５に供給される。

【００４６】記録再生回路５は、この光学ヘッド３の光
検出器から供給された信号を基に再生信号を生成する。
そして、記録再生回路５により生成された再生信号は、
ホストコンピュータ等の外部回路に出力される。

【００４７】また、光学ヘッド３の光検出器により受光
され、電気信号に変換された信号は、制御回路６に供給
される。制御回路６は、この光学ヘッド３の光検出器か
ら供給された信号を基にフォーカスサーボ信号やトラッ
キングサーボ信号を生成して対物レンズドライバ９に供
給する。そして、対物レンズドライバ９が、制御回路６
から供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキング
エラー信号に基づいて、光学ヘッド３の対物レンズを、
光ディスク５０に近接離間する方向及び光ディスク５０
の径方向の２軸方向に移動操作することにより、フォー
カスサーボ及びトラッキングサーボが行われれる。

【００４８】光ディスク装置１は、以上のように、フォ
ーカスサーボ及びトラッキングサーボを行いながら光デ
ィスク５０に対して信号の記録再生を行うことにより、
例えば、光ディスク５０が振動した場合であっても光ス
ポットの焦点を常に光ディスク５０の信号記録面５１上
に結ばせ、また、光スポットを光ディスク５０の記録ト
ラックに適切に追従させて、適切に信号の記録再生が行
えるようになされている。

【００４９】この光ディスク装置１のフォーカスサーボ
を行う部分（フォーカスサーボ系）の機能ブロック図を
図２に示す。光ディスク装置１において、フォーカスサ
ーボを行うときは、図２に示すように、先ず、制御回路
６のフォーカスエラー信号生成回路１５において、光学
ヘッド３の光検出器から供給される信号に基づいてフォ
ーカスエラー信号が生成される。そして、このフォーカ
スエラー信号は、演算器１６に供給され、この演算器１
６において、目標値制御回路１７から供給される目標値
とのずれ量が算出される。この演算器１６により算出さ
れるフォーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す信
号は、位相補償回路１８を介して対物レンズドライバ９
に供給される。

【００５０】そして、対物レンズドライバ９は、このフ
ォーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す信号に基
づいて、フォーカスエラー信号生成回路１５において生
成されるフォーカスエラー信号が目標値に近づく方向
に、光学ヘッド３の対物レンズを移動操作させる。

【００５１】以上のように、光ディスク装置１のフォー
カスサーボ系は、光学ヘッド３の光検出器により受光さ
れた信号を基に生成されたフォーカスエラー信号が目標
値に等しくなるように制御されるクローズドループとな
っている。すなわち、このフォーカスサーボ系は、フォ
ーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す信号を光学
ヘッド３にフィードバックして対物レンズを移動操作
し、フォーカスエラー信号が目標値に等しくなるように
制御するようにしている。

【００５２】このフォーカスサーボ系において、通常
は、目標値制御回路１７から供給される目標値はゼロに
設定されている。したがって、この場合は、フォーカス
エラー信号生成回路１５において生成されるフォーカス
エラー信号が位相補償回路１８を介してそのまま対物レ
ンズドライバ９に供給されることになる。

【００５３】但し、光ディスク５０として、ランドの部
分とグルーブの部分の双方に信号を記録するように構成
された、いわゆるランド／グルーブ方式の光ディスクを
用いる場合には、ランドに信号を記録する場合とグルー
ブに信号を記録する場合とで、それぞれ異なる目標値が
設定される場合がある。この場合には、フォーカスエラ
ー信号とそれぞれの目標値とのずれ量を示す信号が位相
補償回路１８を介して対物レンズドライバ９に供給され
ることになる。

【００５４】次に、光ディスク装置１の備える光学ヘッ
ド３の詳細について説明する。

【００５５】この光ディスク装置１が備える光学ヘッド
３の一構成例を図３に示す。この図３に示す光学ヘッド
３は、照射光学系として、レーザ光を出射する光源２１
と、この光源２１から出射されたレーザ光を平行光に変
換するコリメートレンズ２２と、このコリメートレンズ
２２により平行光に変換されたレーザ光の光束の中央部
分を回折させるとともに、その外周部分を回折させずに
そのまま透過させるように構成されたグレーティング素
子２３と、このグレーティング素子２３を透過したレー
ザ光の光路を折り曲げるビームスプリッタ２４と、この
ビームスプリッタ２４により光路が折り曲げられたレー
ザ光を集光して、集光された光スポットを光ディスク５
０の信号記録面５１上に照射させる対物レンズ２５とを
備えている。

【００５６】また、この光学ヘッド３は、受光用の光学
系として、光ディスク５０の信号記録面５１により反射
され、対物レンズ２５及びビームスプリッタ２４を透過
した反射光を収束光にする集光レンズ２６と、この集光
レンズ２６により収束光とされた戻り光に非点収差を生
じさせるシリンドリカルレンズ２７と、このシリンドリ
カルレンズ２７を透過した戻り光を受光する光検出器２
８とを備えている。

【００５７】この光学ヘッド３により、光ディスク５０
に記録された信号を読み出す際は、先ず、光源２１から
所定の強度のレーザ光が出射される。光源２１から出射
されたレーザ光は、コリメートレンズ２２により平行光
とされた後に、グレーティング素子２３に入射する。

【００５８】グレーティング素子２３は、図４に示すよ
うに、十分な透過率を有する光学部材が外形寸法を対物
レンズ２５と略等しくなるように円形に成形され、その
中央部にグレーティング３０が円形に形成された構成と
されている。このグレーティング素子２３のグレーティ
ング３０が形成された領域の半径Ａ２は、対物レンズ２
５の開口半径Ａ１よりも小さく設定されている。

【００５９】以上のように構成されたグレーティング素
子２３に入射したレーザ光は、このグレーティング素子
２３を透過することにより、図５に示すように、グレー
ティング３０が形成された領域の外周部分を透過するレ
ーザ光と、グレーティング３０が形成された領域を透過
してこのグレーティング３０により回折されない０次光
とからなる光束（以下、第１の光束という。）と、図６
に示すように、グレーティング３０が形成された領域を
透過してこのグレーティングにより回折されたプラス
（＋）一次回折光及びマイナス（−）一次回折光（以
下、第２の光束という。）とに分離される。

【００６０】これらグレーティング素子２３により分離
された第１の光束と第２の光束とは、ともに、対物レン
ズ２５により集光され、光ディスク５０の信号記録面５
１上に照射される。このとき、第１の光束の開口率ＮＡ
１と第２の光束の開口率ＮＡ２は、対物レンズ２５の焦
点距離をｆとすると、以下の式（１），（２）により求
められる。

【００６１】ＮＡ１＝Ａ１／ｆ・・・（１）ＮＡ２＝Ａ２／ｆ・・・（２）ここで、上述したように、グレーティング素子２３のグ
レーティング３０が形成された領域の半径Ａ２は、対物
レンズ２５の開口半径Ａ１よりも小さく設定されている
ので、ＮＡ１＞ＮＡ２の関係が成り立つことになる。

【００６２】ところで、光の解像力を示す値であるカッ
トオフ周波数ｆｃは、その光の波長をλとし、その光の
開口率をＮＡ０としたときに、以下の式（３）により求
められる。

【００６３】ｆｃ＝２・ＮＡ０／λ ・・・（３）光学ヘッド３において、グレーティング素子２３により
分離された第１の光束と第２の光束とは、波長λが同じ
であるので、第１の光束のカットオフ周波数の方が第２
の光束のカットオフ周波数よりも高くなっている。この
光学ヘッド３においては、カットオフ周波数が高い第１
の光束を再生信号及びトラッキングエラー信号の検出に
用い、カットオフ周波数が低い第２の光束をフォーカス
エラー信号の検出に用いるようにしている。

【００６４】光学ヘッド３は、以上のように、カットオ
フ周波数が高い第１の光束を再生信号及びトラッキング
エラー信号の検出に用い、カットオフ周波数が低い第２
の光束をフォーカスエラー信号の検出に用いることによ
り、光ディスク５０の信号記録面５１上に、例えば、隣
接するトラックを区切るように同心円状又はスパイラル
状にグルーブが形成され、これらグルーブの部分と、隣
り合うグルーブ間の領域であるランドの部分とにより、
トラックを横切る方向に凹凸の周期構造が形成されてい
る場合であっても、再生信号及びトラッキングエラー信
号を適切に検出しながら、フォーカスエラー信号を上述
した周期構造に影響されることなく、適切に検出するこ
とができるようになされている。

【００６５】すなわち、再生信号及びトラッキングエラ
ー信号の検出に用いる光束のカットオフ周波数が低い
と、光ディスク５０の信号記録面５１上に記録された信
号及びトラックの解像ができない場合があり、再生信号
及びトラッキングエラー信号を適切に検出することがで
きない場合がある。一方、フォーカスエラー信号の検出
に用いる光のカットオフ周波数が、光ディスク５０の信
号記録面５１上に形成された上記周期構造の空間周波数
と比べて十分大きいと、この光により信号記録面５１上
に形成された周期構造が解像されてしまい、この光の戻
り光に、周期構造が反映された信号成分が加わることに
なる。この信号成分は、フォーカスエラー信号にとって
はノイズとなる成分であるので、この戻り光に基づいて
生成されたフォーカスエラー信号は、ノイズを含んだ信
号となってしまう。

【００６６】光学ヘッド３は、光源２１から出射され、
コリメートレンズ２２により平行光とされたレーザ光を
グレーティング素子２３を透過させることにより第１の
光束と第２の光束とに分離し、カットオフ周波数が高い
第１の光束を再生信号及びトラッキングエラー信号の検
出に用い、カットオフ周波数が低い第２の光束をフォー
カスエラー信号の検出に用いることにより、第１の光束
により光ディスク５０の信号記録面５１上に記録された
信号及びトラックを解像して、再生信号及びトラッキン
グエラー信号を適切に検出し、第２の光束により光ディ
スク５０の信号記録面５１上に形成された周期構造を解
像することなく適切にフォーカスエラー信号を検出する
ことができるようになされている。

【００６７】ところで、第２の光束が、光ディスク５０
の信号記録面５１上に形成された周期構造を全く解像で
きないようにするには、第２の光束のカットオフ周波数
をこの周期構造の空間周波数、すなわち、光ディスク５
０の信号記録面５１上に形成されたトラックの空間周波
数よりも低くなるように設定すればよい。すなわち、光
ディスク５０の信号記録面５１に形成された記録トラッ
クのトラックピッチをｔｐとしたときに、第２の光束の
カットオフ周波数ｆｃ２が以下の式（４）を満たすよう
にすればよい。

【００６８】ｆｃ２＜１／ｔｐ・・・（４）第２の光束のカットオフ周波数ｆｃ２が式（４）を満た
すようにするには、第２の光束の開口率ＮＡ２を適切な
値に設定する必要がある。ここで、第２の光束のカット
オフ周波数ｆｃ２は、式（３）より、２・ＮＡ２／λで
あるので、第２の光束の開口率ＮＡ２が以下の式（５）
を満たすようにすればよい。

【００６９】ＮＡ２＜λ／（２・ｔｐ）・・・（５）第２の光束の開口率ＮＡ２が式（５）を満たすようにす
るには、グレーティング素子２３のグレーティング３０
が形成された領域の半径Ａ２を適切な値に設定する必要
がある。ここで、第２の光束の開口率ＮＡ２は、式
（２）より、Ａ２／ｆであるので、グレーティング素子
２３のグレーティング３０が形成された領域の半径Ａ２
が以下の式（６）を満たすようにすればよい。

【００７０】Ａ２＜ｆ・λ／（２・ｔｐ）・・・（６）光学ヘッド３は、グレーティング素子２３のグレーティ
ング３０が形成された領域の半径Ａ２が上記式（６）を
満たすように設定されることにより、第２の光束は、光
ディスク５０の信号記録面５１上に形成された周期構造
を全く解像できないようになり、この周期構造に影響さ
れることなく、更に適切にフォーカスエラー信号の検出
を行うことができるようになる。

【００７１】光ディスク５０の信号記録面５１上に照射
され、この信号記録面５１にて反射された第１の光束の
戻り光と第２の光束の戻り光は、対物レンズ２５を再度
透過して平行光とされた後にビームスプリッタ２４を透
過する。そして、ビームスプリッタ２４を透過した第１
の光束の戻り光と第２の光束の戻り光は、集光レンズ２
６を透過することにより集光され、更にシリンドリカル
レンズ２７を透過することにより非点収差が与えられて
光検出器２８に入射する。

【００７２】光検出器２８は、例えば、図７に示すよう
に、第１の光束の戻り光を受光する第１の受光部３１
と、第２の光束であるプラス一次光或いはマイナス一次
光の戻り光を受光する第２の受光部３２とを有して構成
されている。

【００７３】第１の受光部３１は、トラッキングエラー
信号として、例えばプッシュプル信号を検出することが
できるように２分割されている。具体的には、第１の受
光部３１は、図７に示すように、ビームが分離された方
向と直交する方向に沿って２分割されている。第１の受
光部３１の分割方向は、この例に限定されるものではな
いが、この例のようにビームが分割された方向と直交す
る方向に沿って分割されることにより、光検出器２８の
位置合わせが容易となる。

【００７４】第２の受光部３２は、いわゆる非点収差法
によりフォーカスエラー信号を検出することができるよ
うに、互いに直交する方向に４分割されている。

【００７５】なお、図７に示した光検出器２８は、第１
の光束の戻り光を受光する第１の受光部３１と、第２の
光束であるプラス一次光或いはマイナス一次光の戻り光
を受光する第２の受光部３２とを有するように構成され
ているが、光検出器２８は、図８に示すように、第１及
び第２の受光部３１，３２の他に、第２の光束の戻り光
のうち第２の受光部３２で受光されない光を受光する第
３の受光部３３を有するように構成されていてもよい。
この図８に示す光検出器２８においては、第１の光束の
戻り光が第１の受光部３１により受光され、第２の光束
の戻り光のうち例えばプラス１次光の戻り光が第２の受
光部３２により受光され、第２の光束の戻り光のうち例
えばマイナス１次光の戻り光が第３の受光部３３により
受光されることになる。

【００７６】以上のように、光検出器２８が、第１及び
第２の受光部３１，３２の他に、第２の光束の戻り光の
うち第２の受光部３２で受光されない光を受光する第３
の受光部３３を有するように構成された場合には、第２
の受光部３２により検出される信号と第３の受光部３３
により検出される信号の平均の値をもとにしてフォーカ
スエラー信号を生成することにより、例えば、光ディス
ク５０に傾きが生じた場合であっても、この光ディスク
５０の傾きに起因する誤差を打ち消して、良好なフォー
カスエラー信号を得ることができる。

【００７７】光検出器２８の第１の受光部３１に入射し
た第１の光束の戻り光は、この光検出器２８により光電
変換され、電気信号として記録再生回路５及び制御回路
６へ供給される。そして、記録再生回路５において、こ
の信号をもとに再生信号が生成されるとともに、制御回
路６において、トラッキングエラー信号が生成される。
第１の光束は、上述したように、光ディスク５０の信号
記録面５１上に記録された信号及びトラックを解像する
のに十分高いカットオフ周波数を有するので、この第１
の光束の戻り光を検出することにより、再生信号及びト
ラッキングエラー信号を適切に生成することができる。

【００７８】また、光検出器２８の第２の受光部３２
（及び第３の受光部３３）に入射した第２の光束の戻り
光は、この光検出器２８により光電変換され、電気信号
として制御回路６へ供給される。そして、制御回路６に
おいて、この信号をもとに、いわゆる非点収差法によ
り、フォーカスエラー信号が生成される。

【００７９】具体的には、例えば、ジャストフォーカス
のとき、すなわち、対物レンズ２５により集光された第
２の光束の光スポットが光ディスク５０の信号記録面５
１上で焦点を結んでいるときは、光検出器２８の第２の
受光部３２（及び第３の受光部３３）上における第２の
光束の戻り光の強度パターンは、図９中の（ａ）に示す
ようなパターンとなる。このとき、図中Ａで示す領域に
より受光される光の強度をＡＳとし、図中Ｂで示す領域
により受光される光の強度をＢＳとし、図中Ｃで示す領
域により受光される光の強度をＣＳとし、図中Ｄで示す
領域により受光される光の強度をＤＳとしたときに、
（ＡＳ＋ＣＳ）−（ＢＳ＋ＤＳ）で与えられるフォーカ
スエラー信号がほぼゼロとなる。

【００８０】一方、対物レンズ２５が光ディスク５０の
信号記録面５１に近すぎるときは、光検出器２８の第２
の受光部３２（及び第３の受光部３３）上における第２
の光束の戻り光の強度パターンは、図９中の（ｂ）に示
すようなパターンとなる。このとき、フォーカスエラー
信号は、マイナスの値となる。また、対物レンズ２５が
光ディスク５０の信号記録面５１から遠すぎるときは、
光検出器２８の第２の受光部３２（及び第３の受光部３
３）上における第２の光束の戻り光の強度パターンは、
図９中の（ｃ）に示すようなパターンとなる。このと
き、フォーカスエラー信号は、プラスの値となる。

【００８１】フォーカスエラー信号の検出に用いられる
第２の光束は、上述したように、光ディスク５０の信号
記録面５１上に形成されたトラックを横切る方向の周期
構造を解像できないようなカットオフ周波数とされてい
るので、この第２の光束の戻り光を検出することによ
り、上記周期構造に影響されることなく、良好なフォー
カスエラー信号を適切に生成することができる。

【００８２】なお、以上は、非点収差法によりフォーカ
スエラー信号を生成する例について説明したが、本発明
はこの例に限定されるものではなく、例えば同心円法
（スポットサイズの変動を利用する方法）、ナイフエッ
ジ法、臨界角法等の他の方法によりフォーカスエラー信
号を生成するようにしてもよい。このように、他の方法
によりフォーカスエラー信号を生成した場合でも、本発
明によれば、光ディスク５０の信号記録面５１上に形成
されたトラックを横切る方向の周期構造に影響されるこ
となく、良好なフォーカスエラー信号を適切に生成する
ことができる。

【００８３】ところで、光源２１から出射されたレーザ
光をグレーティング素子２３を透過させることにより第
１の光束と第２の光束とに分離した場合、第１の光束
は、図１０に示すように、回折格子３０に回折されるこ
となくこの回折格子３０が形成された領域を透過した部
分が、外周部分を透過した部分に比べて、回折格子３０
の回折効率の分だけ相対的に光強度が弱まった状態とな
っている。また、第１の光束は、図１１に示すように、
回折格子３０に回折されることなくこの回折格子３０が
形成された領域を透過した部分と外周部分を透過した部
分との間に、光学的位相差が生じている。

【００８４】以上のように第１の光束に生じる光強度の
分布や光学的位相差は、記録密度が飛躍的に向上した光
ディスク５０に対して信号の記録再生を行う場合には、
ノイズとして影響を及ぼす可能性があり、このような第
１の光束に生じる光強度の分布や光学的位相差を減殺し
た場合には、再生信号及びトラッキングエラー信号の検
出を安定的に行うことが可能となる。一方、第１の光束
を図１０に示すような光強度の分布が生じた状態で積極
的に用いるようにしたときは、この第１の光束を用い
て、例えば、超解像による信号の記録再生が可能とな
る。

【００８５】第１の光束に生じる強度分布を減殺するた
めには、グレーティング素子２３を、図１２又は図１３
に示すような構成とすることが考えられる。すなわち、
図１２に示すように、グレーティング素子２３を、中央
部グレーティング３０が形成された領域の外周部分に、
中央部に形成された中央部グレーティング３０とは回折
方向の異なる他の外周部グレーティング４０が形成され
た構成とする。或いは、図１３に示すように、グレーテ
ィング素子２３を、中央部グレーティング３０が形成さ
れた領域の外周部分に、中央部に形成された中央部グレ
ーティング３０とは格子のピッチが異なる他の外周部グ
レーティング４１が形成された構成とする。

【００８６】また、第１の光束に生じる強度分布を減殺
するためには、グレーティング素子２３の外周部分の透
過率を、中央部に形成されたグレーティング３０の回折
効率分だけ低くするようにしてもよい。

【００８７】なお、図１０に示したように第１の光束に
強度分布が生じた状態でグレーティング素子２３を以上
のように構成することにより、このグレーティング素子
２３の外周部分を透過する光の強度を、グレーティング
３０が形成された中央部を透過する光の強度に近づける
ことができる。厚みの制御は、素子表面に光学薄膜を施
すことによっても容易に行うことができる。

【００８８】また、第１の光束に生じる位相差を減殺す
るためには、例えば、グレーティング素子２３のグレー
ティング３０が形成された中央部の厚みと外周部の厚み
とを互いに異ならせるようにすればよい。グレーティン
グ素子２３のグレーティング３０が形成された中央部の
厚みと外周部の厚みとを、グレーティング３０の回折効
率に応じてそれぞれ適切な値に設定することにより、第
１の光束に生じる位相差を適切に減殺することができ
る。

【００８９】なお、以上は、光源２１から出射されたレ
ーザ光を、その光路上に配設されたグレーティング素子
２３を透過させることにより、解像力の高い（カットオ
フ周波数の高い）第１の光束と、解像力の低い（カット
オフ周波数の低い）第２の光束とに分離するようにした
例について説明したが、本発明は、解像力の高い第１の
光束を用いて再生信号及びトラッキングエラー信号を検
出し、解像力の低い第２の光束を用いてフォーカスエラ
ー信号を検出するようになされていれば、以上の例に限
定されるものではなく、他の方法により解像力の高い第
１の光束と解像力の低い第２の光束とを得るようにして
もよい。

【００９０】例えば、第１及び第２の光束のカットオフ
周波数は、上記式（３）からも分かるように、その光の
波長にも依存するので、互いに異なる波長の２種類のレ
ーザ光を出射するように光源２１を構成し、これらのレ
ーザ光のうち、波長の短い光を第１の光束として用い、
波長の長い光を第２の光束として用いるようにしてもよ
い。

【００９１】ところで、この光ヘッドにおいて、トラッ
キングエラー信号は、いわゆるディフェレンシャルプッ
シュプル法（Differential Push-Pull法、ＤＰＰ法）を
用いて検出することができる。

【００９２】この場合には、第１の光束についてのプッ
シュプル信号Ｉ０は、上述したようにして検出する。そ
して、ここでは、第２の光束についても、例えばプラス
一次光についてプッシュプル信号Ｉ＋１を検出する。第
２の光束についてのプッシュプル信号Ｉ＋１には、第２
の光束がトラックピッチに対して解像度が不足している
ため、ビームスポットが記録トラックを横断する時の信
号成分は現れない。そして、光ヘッドに対する対物レン
ズの光ディスクの径方向への移動や、光ディスクのラジ
アルチルトによるオフセット成分は、これら各プッシュ
プル信号Ｉ０，Ｉ＋１について、同極性に現れる。

【００９３】したがって、各プッシュプル信号Ｉ０，Ｉ
＋１のゲイン差をＫとすると、トラッキングエラー信号
ＴＥは、以下の演算により、オフセット成分がキャンセ
ルされた状態で求められる。

【００９４】ＴＥ＝Ｉ０−Ｋ・Ｉ＋１さらに、マイナス一次光についてもプッシュプル信号Ｉ
−１を検出し、トラッキングエラー信号ＴＥを求める演
算に使用することができる。この場合には、Ｉ＋１につ
いてのゲイン差をＫ１とし、Ｉ−１についてのゲイン差
をＫ２とすると、トラッキングエラー信号ＴＥは、以下
の演算により求められる。

【００９５】ＴＥ＝Ｉ０−（Ｋ１・Ｉ＋１＋Ｋ２・Ｉ−１）／２または、ＴＥ＝Ｉ０−Ｋ１・Ｉ＋１または、ＴＥ＝Ｉ０−Ｋ２・Ｉ−１さらに、本発明に係る光ヘッドは、グレーティング素子
を、図１２に示すように、中央部グレーティング３０が
形成された領域の外周部分にこの中央部グレーティング
３０とは回折方向の異なる外周部グレーティング４０が
形成されたものとし、または、図１３に示すように、中
央部グレーティング３０が形成された領域の外周部分に
この中央部グレーティング３０とは格子のピッチが異な
る外周部グレーティング４１が形成されたものとした場
合において、第１の光束と、外周部グレーティングによ
る±一次回折光とを用いて、いわゆるディフェレンシャ
ルプッシュプル法（Differential Push-Pull法、ＤＰＰ
法）を用いてトラッキングエラー信号を検出するものと
して構成することができる。

【００９６】この場合には、第１の光束による光ディス
ク上のビームスポットと、外周部グレーティングによる
±一次回折光による光ディスク上のビームスポットと
は、記録トラックのピッチ、すなわち、案内溝の周期を
Ｐとしたとき、記録トラックに直交する方向に、略々、
以下の式に示す値だけずれた位置に照射されるようにし
ておく。

【００９７】Ｐ｛ｎ＋（１／２）｝（ただし、ｎは、０
または任意の自然数）ここで、Ｐ｛ｎ＋（１／２）｝が最良だが、その周辺の
値でもよい。

【００９８】第１の光束についてのプッシュプル信号Ｉ
０は、上述したようにして検出される。そして、ここで
は、外周部グレーティングによる±一次回折光について
も、例えば、プラス一次光について、プッシュプル信号
Ｉ＋１を検出する。これらプッシュプル信号Ｉ０，Ｉ＋
１には、ビームスポットが記録トラックを横断する時の
信号成分の変化が互いに逆極性となって現れる。また、
光ヘッドに対する対物レンズの光ディスクの径方向への
移動や、光ディスクのラジアルチルトによるオフセット
成分は、これら各プッシュプル信号Ｉ０，Ｉ＋１につい
て、同極性の変化として現れる。

【００９９】したがって、各プッシュプル信号Ｉ０，Ｉ
＋１のゲイン差をＫとすると、トラッキングエラー信号
ＴＥは、以下の演算により、オフセット成分がキャンセ
ルされた状態で求められる。

【０１００】ＴＥ＝Ｉ０−Ｋ・Ｉ＋１このトラッキングエラー信号ＴＥでは、通常のプッシュ
プル信号に対してトラック横断成分が２倍となってお
り、良好なトラッキングエラー信号となっている。

【０１０１】さらに、マイナス一次光についてもプッシ
ュプル信号Ｉ−１を検出し、トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅを求める演算に使用することができる。この場合に
は、Ｉ＋１についてのゲイン差をＫ１とし、Ｉ−１につ
いてのゲイン差をＫ２とすると、トラッキングエラー信
号ＴＥは、以下の演算により求められる。

【０１０２】ＴＥ＝Ｉ０−（Ｋ１・Ｉ＋１＋Ｋ２・Ｉ−１）／２

【０１０３】

【発明の効果】本発明に係る光学ヘッドは、光学記録媒
体に対する情報の書き込み及び／又は読み出しを行うた
めの第１の光束よりも解像力の低い第２の光束をフォー
カスエラー信号の検出に用いるようにしているので、例
えば、これらの光を照射する光学記録媒体の情報記録面
に周期構造が形成されていた場合であっても、この周期
構造がフォーカスエラー信号に及ぼす影響を小さくする
ことができる。したがって、この光学ヘッドによれば、
良好なフォーカスエラー信号を検出することができる。

【０１０４】また、本発明に係る記録及び／又は再生装
置においては、光学ヘッドが、光学記録媒体に対する情
報の書き込み及び／又は読み出しを行うための第１の光
束よりも解像力の低い第２の光束を用いてフォーカスエ
ラー信号を検出し、このフォーカスエラー信号に基づい
てサーボ機構が光学ヘッドのフォーカスサーボを行うよ
うにしているので、例えば、光学記録媒体の情報記録面
に周期構造が形成されていた場合であっても、この周期
構造がフォーカスエラー信号に及ぼす影響を小さくする
ことができ、フォーカスエラー信号を適切に生成して、
安定的なフォーカスサーボを行うことができる。

【０１０５】また、本発明に係る光学ヘッドは、光学記
録媒体に対する情報の書き込み及び／又は読み出しを行
うための第１の光束、または、この第１の光束及びこの
第１の光束よりもビーム径が細い第２の光束の光学記録
媒体からの反射光を用いてトラッキングエラー信号が検
出され、このトラッキングエラー信号に基づいてトラッ
キングサーボを行うことができるので、例えば、光学記
録媒体の情報記録面に案内溝やピット列などの周期構造
が形成されていた場合であっても、さらに、対物レンズ
のオフセットに影響されることなく、トラッキングエラ
ー信号を適切に生成して、安定的なトラッキングサーボ
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ディスク装置の一構成例を
示すブロック図である。

【図２】上記光ディスク装置のフォーカスサーボ系を示
すブロック図である。

【図３】本発明を適用した光学ヘッドの一例を示す模式
図である。

【図４】上記光学ヘッドが備えるグレーティング素子の
平面図である。

【図５】上記グレーティング素子により分離された第１
の光束を示す模式図である。

【図６】上記グレーティング素子により分離された第２
の光束を示す模式図である。

【図７】上記光学ヘッドが備える光検出器の一例を示す
平面図である。

【図８】上記光学ヘッドが備える光検出器の他の例を示
す平面図である。

【図９】上記光検出器の第２の受光部上における第２の
光束の戻り光の強度パターンを示す図であり、（ａ）は
ジャストフォーカスのときの第２の光束の戻り光の強度
パターンを示し、（ｂ）は対物レンズが光ディスクの信
号記録面に近すぎるときの第２の光束の戻り光の強度パ
ターンを示し、（ｃ）は対物レンズが光ディスクの信号
記録面から遠すぎるときの第２の光束の戻り光の強度パ
ターンを示している。

【図１０】グレーティング素子を透過することにより第
１の光束に強度分布が生じた状態を示す模式図である。

【図１１】グレーティング素子を透過することにより第
１の光束に位相差が生じた状態を示す模式図である。

【図１２】グレーティング素子の他の例を示す平面図で
ある。

【図１３】グレーティング素子の更に他の例を示す平面
図である。

【図１４】対物レンズのオフセットによる光検出器上の
ビームスポット及びプッシュプル信号の変動を示す正面
図及びグラフである。

【符号の説明】

１光ディスク装置、３光学ヘッド、５記録再生回
路、６制御回路、９対物レンズドライバ、２１光
源、２３グレーティング素子、２５対物レンズ、２
８光検出器、３０グレーティング、中央部グレーテ
ィング、４０，４１外周部グレーティング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光束と、この第１の光束よりも解
像力の低い第２の光束とを光学記録媒体に同時に照射さ
せる照射光学系を備え、上記第１の光束で上記光学記録媒体に対する情報の書き
込み及び／又は読み出しを行うとともに、上記第２の光
束でフォーカスエラー信号を検出することを特徴とする
光学ヘッド。
【請求項２】第２の光束の解像力が上記光学記録媒体
のトラックピッチ未満であることを特徴とする請求項１
記載の光学ヘッド。
【請求項３】照射光学系は、対物レンズと、中央部に
回折格子が形成され、この回折格子が形成された領域の
大きさが、上記対物レンズの開口径よりも小さくされた
光学素子とを有し、上記光学素子の回折格子が形成された領域の外周部分を
透過した光と上記光学素子の回折格子が形成された領域
を透過した０次光とが、上記第１の光束として上記対物
レンズを介して上記光学記録媒体に照射され、上記光学素子の回折格子が形成された領域を透過して回
折された光が、上記第２の光束として上記対物レンズを
介して上記光学記録媒体に照射されることを特徴とする
請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項４】光学素子は、その回折格子が形成された
領域を透過して回折された光の解像力が上記光学記録媒
体のトラックピッチ未満となるように、回折格子が形成
された領域の上記光学記録媒体のトラックを横断する方
向に対応した方向の大きさが設定されていることを特徴
とする請求項３記載の光学ヘッド。
【請求項５】光学素子の回折格子が形成された領域の
外周部分には、該回折格子とは異なる他の回折格子が形
成されており、上記光学素子の中央部の回折格子が形成された領域を透
過した０次光と、その外周部分の他の回折格子が形成さ
れた領域を透過した０次光とが、上記第１の光束として
上記光学記録媒体に照射されることを特徴とする請求項
３記載の光学ヘッド。
【請求項６】光学素子の回折格子が形成された領域の
外周部分の透過率が、該回折格子が形成された領域の透
過率よりも小さく設定されていることを特徴とする請求
項３記載の光学ヘッド。
【請求項７】光学素子は、回折格子が形成された領域
とその外周部分とで、０次光の位相差が略々０、また
は、波長の整数倍になるように、回折格子が形成された
領域の光路長と、その外周部分の光路長とが設定されて
いることを特徴とする請求項３記載の光学ヘッド。
【請求項８】照射光学系は、波長の異なる２つの光を
それぞれ出射する光源を備え、上記光源から出射される２つの光のうち、波長の短い光
が第１の光束として光学記録媒体に照射され、上記光源から出射される２つの光のうち、波長の長い光
が第２の光束として上記光学記録媒体に照射されること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項９】第２の光束の波長は、該第２の光束の解
像力が光学記録媒体のトラックピッチ未満となるように
設定されていることを特徴とする請求項５記載の光学ヘ
ッド。
【請求項１０】第１の光束と、この第１の光束よりも
解像力の低い第２の光束とを光学記録媒体に同時に照射
させ、該第１の光束で該光学記録媒体に対する情報の書
き込み及び／又は読み出しを行うとともに、該第２の光
束でフォーカスエラー信号を検出する光学ヘッドと、上記光学ヘッドにより検出されたフォーカスエラー信号
に基づいて、上記光学ヘッドのフォーカスサーボを行う
サーボ機構とを備えることを特徴とする記録及び／又は
再生装置。
【請求項１１】光学ヘッドにより光学記録媒体に照射
される第２の光束の解像力が光学記録媒体のトラックピ
ッチ未満であることを特徴とする請求項１０記載の記録
及び／又は再生装置。
【請求項１２】第１の光束とこの第１の光束よりもビ
ーム径が細い第２の光束とを光学記録媒体に対して同時
に集光させて照射する照射光学系を備え、上記第１の光束により上記光学記録媒体に対する情報の
書き込み及び／又は読み出しを行うとともに、該第１の
光束の該光学記録媒体からの反射光を用いてトラッキン
グエラー信号を検出し、上記第２の光束の該光学記録媒
体からの反射光に基づいてフォーカスエラー信号を検出
することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項１３】第２の光束は、第１の光束よりも長波
長の光であることを特徴とする請求項１２記載の光学ヘ
ッド。
【請求項１４】照射光学系は、対物レンズと、この対
物レンズのアパーチャ径より小径の中央部グレーティン
グと、この中央部グレーティングの外周側の円環状の領
域に設けられ該中央部グレーティングと回折光の出射方
向が異なる外周部グレーティングとを光学記録媒体に向
かう往光路上に有し、中央部グレーティングを透過した０次光及び外周部グレ
ーティングを透過した０次光が第１の光束となり、中央
部グレーティングによる回折光が第２の光束となること
を特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド。
【請求項１５】光学記録媒体上に集光された光束の反
射光を検出する光検出器であって該光学記録媒体の記録
トラックの接線方向と平行な方向の分割線により受光面
が分割され、該光束の光軸について対称な領域の光強度
差を検出する光検出器を備え、外周部グレーティングの回折光は、上記光学記録媒体上
において、該外周部グレーティングの０次光に対して、
上記記録トラックに直交する方向に、略々、Ｐ｛ｎ＋（１／２）｝（ただし、Ｐは記録トラックのピ
ッチ、ｎは０または任意の自然数）だけずれた位置に照射され、第１の光束の反射光について上記光検出器により検出さ
れる光強度差と、外周部グレーティングの回折光の反射
光について該光検出器により検出される光強度差との差
に基づいて、トラッキングエラー信号の検出を行うこと
を特徴とする請求項１４記載の光学ヘッド。
【請求項１６】第１の光束とこの第１の光束よりもビ
ーム径が細い第２の光束とを光学記録媒体に対して同時
に集光させて照射する照射光学系を備え、上記第１の光束により上記光学記録媒体に対する情報の
書き込み及び／又は読み出しを行い、上記第１及び第２
の光束の該光学記録媒体からの反射光を用いてトラッキ
ングエラー信号を検出するとともに、該第２の光束の該
光学記録媒体からの反射光に基づいてフォーカスエラー
信号を検出することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項１７】第２の光束は、第１の光束よりも長波
長の光であることを特徴とする請求項１６記載の光学ヘ
ッド。
【請求項１８】照射光学系は、対物レンズと、この対
物レンズのアパーチャ径より小径の中央部グレーティン
グと、この中央部グレーティングの外周側の円環状の領
域に設けられ該中央部グレーティングと回折光の出射方
向が異なる外周部グレーティングとを光学記録媒体に向
かう往光路上に有し、中央部グレーティングを透過した０次光及び外周部グレ
ーティングを透過した０次光が第１の光束となり、中央
部グレーティングによる回折光が第２の光束となること
を特徴とする請求項１６記載の光学ヘッド。
【請求項１９】光学記録媒体上に集光された光束の反
射光を検出する光検出器であって該光学記録媒体の記録
トラックの接線方向と平行な方向の分割線により受光面
が分割され、該光束の光軸について対称な領域の光強度
差を検出する光検出器を備え、第１の光束の反射光について上記光検出器により検出さ
れる光強度差と、第２の光束の反射光について該光検出
器により検出される光強度差との差に基づいて、トラッ
キングエラー信号の検出を行うことを特徴とする請求項
１８記載の光学ヘッド。