JP2001176115A

JP2001176115A - 光学ヘッド装置、光ディスク装置、トラッキングエラー信号の検出方法及び回折格子

Info

Publication number: JP2001176115A
Application number: JP35085999A
Authority: JP
Inventors: Junichi Suzuki; 潤一鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】記録トラックのトラックピッチの異なる信号
記録媒体について３ビーム法によるトラッキングエラー
信号の検出を可能にする。【解決手段】光源から出射された光ビームを、ＤＶＤ
及びＣＤの信号記録面に記録された信号を再生するため
の再生用光ビームと、ＤＶＤに対するトラッキングエラ
ー信号を生成するための第１のトラッキングエラー信号
用光ビームと、ＣＤに対するトラッキングエラー信号を
生成するための第２のトラッキングエラー信号用光ビー
ムとを含む複数の光ビームに分割するための回折格子２
であって、互いに格子定数の異なる略短冊状の第１の回
折領域２ａ₁と第２の回折領域２ａ₂とが交互に配列され
てなるものを光ディスク装置は備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを照射し
て、信号記録媒体に記録されている信号を読み取る光学
ヘッド装置、そのような光学ヘッド装置を備えて、光学
ヘッド装置が読み取った信号を再生する光ディスク装
置、信号記録媒体に対するトラッキングを行うトラッキ
ングエラー信号の検出方法、及び光ビームを回折する回
折格子に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、いわゆるＣＤ、いわ
ゆるＤＶＤ等の光ディスクから信号を再生することがで
きる。光ディスク装置は、光学ヘッド装置を備え、光デ
ィスクの信号記録面上に光ビームを集光させて、信号記
録面に記録されている信号を読み取っている。そして、
トラッキングにより光スポットを信号列に追従されるこ
とにより、クロストーク等を防止して、再生信号の劣化
を防止している。

【０００３】トラッキングをとる手段として、いわゆる
３ビーム法によるものが挙げられる。３ビーム法は、図
１０に示すように、光源から出射された光ビームによ
り、主光スポットＢＳ₀、第１及び第２の副光スポット
ＢＳ₁，ＢＳ₂を信号記録面に形成して、トラッキングを
行うことを可能にするものである。具体的には、副光ス
ポットＢＳ₁，ＢＳ₂の戻り光からトラッキングエラー信
号を取得して、取得したトラッキングエラー信号に基づ
いて主光スポットＢＳ₀を記録トラックに沿って追従さ
せている。以下に、３ビーム法を採用して構成される光
学ヘッド装置について説明する。

【０００４】光学ヘッド装置は、図１１に示すように、
光源１０１、回折格子１０２、ビームスプリッタ１０
３、対物レンズ１０４及び光検出器１０５を備えてい
る。

【０００５】この光学ヘッド装置は、光源１０１から光
ビームを出射する。光源１０１は、例えば、レーザダイ
オードである。光源１０１から出射された光ビームは、
回折格子１０２にて回折される。

【０００６】図１２中（Ａ）に示す回折格子１０２の格
子面１０２ａは、図１２中（Ｂ）に示すように、凹凸形
状とされ、溝が形成されている。例えば、格子面１０２
ａは、回折格子１０２においてビームスプリッタ１０３
に対向される面に形成されている。このような形状から
なる回折格子１０２を透過される光ビームは、格子面１
０２ａにおいて、０次回折光、＋１次回折光及び−１次
回折光に回折される。なお、回折格子１０２により２次
以上の回折光も発生するがここでは図示しない。０次回
折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分割された光ビ
ームは、ビームスプリッタ１０３を透過して、対物レン
ズ１０４に入射される。

【０００７】光ビームは、対物レンズ１０４により、光
ディスク２００の信号記録面２００ａ上に集光される。
ここで、対物レンズ１０４は、図示しない操作手段、例
えば２軸アクチュエータにより、トラッキング方向、フ
ォーカシング方向に移動可能に支持されている。また、
光ディスク２００は、いわゆるＣＤやいわゆるＤＶＤで
ある。

【０００８】光ディスク２００の信号記録面２００ａ上
には、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光によ
り、図１０に示したように、主光スポットＢＳ₀、第１
及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂が形成される。主
光スポットＢＳ₀、第１及び第２の副光スポットＢＳ₁，
ＢＳ₂は、光ディスク２００の記録トラックに沿った方
向と略同方向に一列に配列される。オントラック状態で
は、主光スポットＢＳ₀が記録トラックのピットＰ上に
位置される。

【０００９】具体的には、第１及び第２の副光スポット
ＢＳ₁，ＢＳ₂は、主光スポットＢＳ₀に対して光ディス
ク２００の記録トラックに沿った方向（前後方向）にお
いて、所定のピッチだけずれて位置される。このよう
に、主光スポットＢＳ₀、第１及び第２の副光スポット
ＢＳ₁，ＢＳ₂は、所定の位置関係とされて信号記録面２
００ａ上に形成されるが、主光スポットＢＳ₀、第１及
び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂の位置関係は、上述
した回折格子１０２の形状等によって決定されている。

【００１０】信号記録面２００ａに記録されているピッ
トＰによって変調された主光スポットＢＳ₀、第１及び
第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂による戻り光、すなわ
ち、０次回折光、±１次回折光の戻り光は、対物レンズ
１０４を透過され、ビームスプリッタ１０３に入射され
る。戻り光は、ビームスプリッタ１０３の反射面１０３
ａにおいて反射されて、光検出器１０５にて受光され
る。

【００１１】光検出器１０５は、図１３に示すように、
０次回折光、±１次回折光の戻り光を受光できるように
第１乃至第３の受光部１０５₁，１０５₂，１０５₃を備
えている。例えば、第１乃至第３の受光部１０５₁，１
０５₂，１０５₃は、光電変換素子である。また、０次回
折光の戻り光を受光する第１の受光部１０５₁は４分割
されており、第１乃至第４の受光領域１０５₁₁，１０５
₁₂，１０５₁₃，１０５₁₄から構成されている。このよう
に第１の受光部１０５₁を４分割された第１乃至第４の
受光領域１０５₁₁，１０５₁₂，１０５₁₃，１０５₁₄によ
り構成することにより、例えば、非収差法によるフォー
カスエラー信号の検出が可能になる。

【００１２】このような光検出器１０５の第１乃至第３
の受光部１０５₁，１０５₂，１０５₃において、０次回
折光、±１次回折光の戻り光がそれぞれ受光される。例
えば、このとき、図１３に示すように、第１の受光部１
０５₁において、０次回折光の戻り光による光スポット
ＢＳ₀₁が形成され、また、第２の受光部１０５₂におい
て＋１次回折光の戻り光による光スポットＢＳ₁₁が形成
され、また、第３の受光部１０５₃において、−１次回
折光の戻り光による光スポットＢＳ₂₁が形成されてい
る。

【００１３】そして、光ディスク装置は、第１の受光部
１０５₁における光検出信号により、再生信号やフォー
カスエラー信号を得ている。また、第２及び第３の受光
部１０５₂，１０５₃における光検出信号によりトラッキ
ングエラー信号を得ている。

【００１４】具体的には、トラッキングエラー信号は、
第１の受光部１０５₁と第２の受光部１０５₃との差信号
として得られる。光ディスク２００に偏心やトラックに
うねり等があった場合、記録トラックと第１及び第２の
副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂との相対位置がずれることか
ら、それにより第２の受光部１０５₂と＋１次回折光に
よる戻り光の光スポットＢＳ₁₁とにずれが生じ、また、
第３の受光部１０５₃と−１次回折光による戻り光の光
スポットＢＳ₂₁とにずれが生じる。このズレとトラッキ
ングエラー信号とが所定の関係を有していることから、
トラッキングエラー信号の変化から、光ディスク２００
に偏心やトラックにうねり等によりオントラックされて
いないことを検出することができる。例えば、記録トラ
ックと第１及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂との相
対位置のずれとトラッキングエラー信号ＴＥとは、
（５）式のような関係式として示される。

【００１５】ＴＥ＝SIN（２×π×ΔＥ／Ｔｐ）×SIN（２×π×ΔＤ／Ｔｐ）・・・（５）ここで、Ｔｐは、図１０に示すように、記録トラックの
トラックピッチであり、また、ΔＥは、ディスク回転方
向の±１次回折光と０次回折光との相対ずれ（μｍ）
で、例えば、好ましくはトラックピッチＴｐの４分の１
の値をとるものであり、また、ΔＤは、光ディスク２０
０の偏心等によって生じた３ビーム（主光スポット、第
１及び第２の副光スポット）と記録トラックとの相対ず
れ（μｍ）である。よって、この（５）式により、トラ
ッキングエラー信号に基づいて、３ビームと記録トラッ
クとの相対ずれ（μｍ）であるΔＤを求めることができ
る。

【００１６】光学ヘッド装置は、上述のようなトラッキ
ングエラー信号やフォーカスエラー信号に基づいて、図
示しない操作手段を駆動させて、対物レンズ１０４を微
動させ、トラッキング及びフォーカシングを行う。トラ
ッキングでは、主光スポットＢＳ₀が記録トラックに追
従動作される。

【００１７】このように、光ディスク装置は、３ビーム
法によりトラッキングエラー信号等を得ている。３ビー
ム法によるトラッキングエラー信号の検出では、ピット
と同じ成分から信号を創りだしているので、トラッキン
グエラー信号の安定性が良い。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した３
ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出では、ト
ラックピッチの異なる光ディスク、例えばＣＤとＤＶＤ
に対し同時に採用することできない。これは、３ビーム
法が光ディスクの記録トラックのトラックピッチに強く
依存するからである。

【００１９】例えば、この課題を回避する手段として従
来は２つの検出法を組み合わせていた。例えば、ＣＤの
再生時には上述した３ビーム法によりトラッキングエラ
ー信号を検出し、ＤＶＤの再生時にはＤＰＤ（Differen
tial Phase Detection）法を採用して１ビームの戻り光
からトラッキングエラー信号を検出していた。しかし、
上述したように３ビーム法によるトラッキングエラー信
号の検出の方が信号の安定性が良く、トラックピッチの
異なる異なる光ディスクに対しても３ビーム法によりト
ラッキングエラー信号を検出することができれば光ディ
スク装置の再生性能の向上に繋がる。

【００２０】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、記録トラックのトラックピッチの異
なる信号記録媒体について３ビーム法によるトラッキン
グエラー信号の検出を可能にする光学ヘッド装置、光デ
ィスク装置、及びトラッキングエラー検出方法、及び回
折格子を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ヘッド
装置は、上述の課題を解決するために、光源から出射さ
れた光ビームを回折して、少なくとも、記録トラックの
トラックピッチの異なる第１及び第２の信号記録媒体の
信号記録面に記録された信号を再生するための再生用光
ビームと、第１の信号記録媒体に対するトラッキングエ
ラー信号を生成するための第１のトラッキングエラー信
号用光ビームと、第２の信号記録媒体に対するトラッキ
ングエラー信号を生成するための第２のトラッキングエ
ラー信号用光ビームとを含む複数の光ビームに分割する
回折手段と、回折手段により分割された複数の光ビーム
をそれぞれ集束して、信号記録媒体の信号記録面上に複
数の光スポットを形成させる集光手段と、信号記録面上
で反射された複数の光ビームの戻り光を受光してそれに
応じた光検出信号を出力する受光手段とを備える。

【００２２】このような構成を有する光学ヘッド装置
は、光源から出射された光ビームを回折して、少なくと
も、記録トラックのトラックピッチの異なる第１及び第
２の信号記録媒体の信号記録面に記録された信号を再生
するための再生用光ビームと、第１の信号記録媒体に対
するトラッキングエラー信号を生成するための第１のト
ラッキングエラー信号用光ビームと、第２の信号記録媒
体に対するトラッキングエラー信号を生成するための第
２のトラッキングエラー信号用光ビームとを含む複数の
光ビームに回折手段により分割し、回折手段により分割
された複数の光ビームをそれぞれ集束して、信号記録媒
体の信号記録面上に複数の光スポットを集光手段により
形成し、信号記録面上で反射された複数の光ビームの戻
り光を受光手段により受光してそれに応じた光検出信号
を出力する。

【００２３】これにより、光学ヘッド装置は、回折手段
で分割した第１のトラッキングエラー信号用光ビームを
第１の信号記録媒体に照射して得た戻り光により、３ビ
ーム法を採用してトラッキングエラー信号を検出し、ま
た、回折手段で分割した第２のトラッキングエラー信号
用光ビームを第１の信号記録媒体とは記録トラックのト
ラックピッチが異なる第２の信号記録媒体に照射して得
た戻り光により、３ビーム法を採用してトラッキングエ
ラー信号を検出する。

【００２４】また、本発明に係る光ディスク装置は、上
述の課題を解決するために、光源から出射された光ビー
ムを回折して、少なくとも、再生用光ビームと、第１の
トラッキングエラー信号用光ビームと、第２のトラッキ
ングエラー信号用光ビームとを含む複数の光ビームに分
割する回折手段と、回折手段により分割された複数の光
ビームをそれぞれ集束して、記録トラックのトラックピ
ッチの異なる第１及び第２の信号記録媒体の信号記録面
上に複数の光スポットを形成させる集光手段と、信号記
録面上で反射された複数の光ビームの戻り光を受光して
それに応じた光検出信号を出力する受光手段と、受光手
段が検出した再生用光ビームの戻り光に応じた光検出信
号に基づいて再生信号を生成し、受光手段が検出した第
１のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り光に応じ
た光検出信号に基づいて第１の信号記録媒体に対応され
るトラッキングエラー信号を生成し、受光手段が検出し
た第２のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り光に
応じた光検出信号に基づいて第２の信号記録媒体に対応
されるトラッキングエラー信号を生成する信号処理手段
とを備える。

【００２５】このような構成を有する光ディスク装置
は、光源から出射された光ビームを回折して、少なくと
も、再生用光ビームと、第１のトラッキングエラー信号
用光ビームと、第２のトラッキングエラー信号用光ビー
ムとを含む複数の光ビームに回折手段により分割し、回
折手段により分割された複数の光ビームをそれぞれ集束
して、記録トラックのトラックピッチの異なる第１及び
第２の信号記録媒体の信号記録面上に複数の光スポット
を集光手段により形成し、信号記録面上で反射された複
数の光ビームの戻り光を受光手段により受光してそれに
応じた光検出信号を出力し、信号処理手段により、受光
手段が検出した再生用光ビームの戻り光に応じた光検出
信号に基づいて再生信号を生成し、また、受光手段が検
出した第１のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り
光に応じた光検出信号に基づいて第１の信号記録媒体に
対応されるトラッキングエラー信号を生成し、そして、
受光手段が検出した第２のトラッキングエラー信号用光
ビームの戻り光に応じた光検出信号に基づいて第２の信
号記録媒体に対応されるトラッキングエラー信号を生成
する。

【００２６】これにより、光ディスク装置は、回折手段
で分割した第１のトラッキングエラー信号用光ビームを
第１の信号記録媒体に照射して得た戻り光により、３ビ
ーム法を採用してトラッキングエラー信号を検出し、ま
た、回折手段で分割した第２のトラッキングエラー信号
用光ビームを第１の信号記録媒体とは記録トラックのト
ラックピッチが異なる第２の信号記録媒体に照射して得
た戻り光により、３ビーム法を採用してトラッキングエ
ラー信号を検出する。

【００２７】また、本発明に係るトラッキングエラー信
号の検出方法は、上述の課題を解決するために、光源か
ら出射された光ビームを回折手段を用いて回折し、少な
くとも、記録トラックのトラックピッチの異なる第１及
び第２の信号記録媒体の信号記録面に記録された信号を
再生するための再生用光ビームと、第１の信号記録媒体
に対するトラッキングエラー信号を生成するための第１
のトラッキングエラー信号用光ビームと、第２の信号記
録媒体に対するトラッキングエラー信号を生成するため
の第２のトラッキングエラー信号用光ビームとを含む複
数の光ビームに分割し、分割された複数の光ビームを集
光手段により集束して、信号記録媒体の信号記録面上に
複数の光スポットを形成し、信号記録面上で反射された
複数の光ビームの戻り光を受光手段によりそれぞれ受光
して、それに応じた光検出信号を出力し、受光手段から
出力された第１のトラッキングエラー信号用光ビームの
戻り光に応じた光検出信号に基づいて、第１の信号記録
媒体に対する第１のトラッキングエラー信号を生成し、
受光手段から出力された上記第２のトラッキングエラー
信号用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基づい
て、第２の信号記録媒体に対する第２のトラッキングエ
ラー信号を生成する。

【００２８】このようなトラッキングエラー信号の検出
方法は、回折手段で分割した第１のトラッキングエラー
信号用光ビームを第１の信号記録媒体に照射して得た戻
り光により、３ビーム法を採用してトラッキングエラー
信号を検出し、また、回折手段で分割した第２のトラッ
キングエラー信号用光ビームを第１の信号記録媒体とは
記録トラックのトラックピッチが異なる第２の信号記録
媒体に照射して得た戻り光により、３ビーム法を採用し
てトラッキングエラー信号を検出する。

【００２９】また、本発明に係る回折格子は、上述の課
題を解決するために、記録トラックのトラックピッチが
異なる第１及び第２の信号記録媒体に対応した光学ヘッ
ドに用いられ、光源から出射された光ビームを、少なく
とも、第１及び第２の信号記録媒体の信号記録面に記録
された信号を再生するための再生用光ビームと、第１の
信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を生成す
るための第１のトラッキングエラー信号用光ビームと、
第２の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を
生成するための第２のトラッキングエラー信号用光ビー
ムとを含む複数の光ビームに分割するための回折格子で
あって、互いに格子定数の異なる略短冊状の第１の回折
領域と第２の回折領域とが交互に配列されてなる。

【００３０】このような回折格子により、第１の回折領
域にて回折して第１のトラッキングエラー信号を生成す
るための第１のトラッキングエラー信号用光ビームを得
て、また、第２の回折領域にて回折して第２のトラッキ
ングエラー信号を生成するための第２のトラッキングエ
ラー信号用光ビームを得る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、光
ディスクに対する信号の記録及び再生をすることができ
る光ディスク装置である。

【００３２】光ディスク装置は、図１に示すように、光
源１、回折格子２、ビームスプリッタ３、対物レンズ４
及び光検出器５を備えた光学ヘッド装置を備えている。
この光ディスク装置は、記録トラックのトラックピッチ
の異なる第１及び第２の信号記録媒体に対する記録や再
生を行うように構成されている。ここで、第１の信号記
録媒体、第２の信号記録媒体として、いわゆるＤＶＤと
いわゆるＣＤが挙げられる。よって、記録トラックのト
ラックピッチの狭い第１の信号記録媒体がＤＶＤに該当
し、第１の信号記録媒体より記録トラックのトラックピ
ッチが広い第２の信号記録媒体がＣＤに該当する。

【００３３】光学ヘッド装置は、光源１から光ビームを
出射する。光源１は、例えば、レーザダイオードであ
る。光源１から出射されたレーザ光は、光路上に配設さ
れている回折格子２において回折される。

【００３４】回折格子２は、入射された光ビームを回折
して、複数の光ビームに分割する回折手段である。回折
格子２は、少なくとも、記録トラックのトラックピッチ
が異なる第１及び第２の信号記録媒体の信号記録面に記
録された信号を再生するための再生用光ビームと、第１
の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を生成
するための第１のトラッキングエラー信号用光ビーム
と、第２の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信
号を生成するための第２のトラッキングエラー信号用光
ビームとを含む複数の光ビームに分割する。

【００３５】回折格子２は、具体的には、図２に示すよ
うに、光ビームを回折するいわゆる格子面２ａが形成さ
れている。例えば、格子面２ａは、回折格子２おいてビ
ームスプリッタ３に対向される面、すなわち、回折格子
２から光ビームが出射される出射面に形成されている。

【００３６】格子面２ａは、格子定数の異なる略短冊状
の第１の回折領域２ａ₁と第２の回折領域２ａ₂とが交互
に配列されて、全体として略短冊状の領域が繰り返しパ
ターンとされて形成されている。

【００３７】第１及び第２の格子領域２ａ₁，２ａ₂は互
いに異なる格子定数とされて形成されている。具体的に
は、第１の格子領域２ａ₁の格子定数は、第２の格子領
域２ａ₂の格子定数より小さな値とされており、すなわ
ち、第１の格子領域２ａ₁の方が粗い格子パターンとな
っている。

【００３８】以下、第１及び第２の格子領域２ａ₁，２
ａ₂が交互に配列される方向をＸ方向とし、その直角方
向をＹ方向として説明する。すなわち、それぞれの格子
領域２ａ₁，２ａ₂内において形成されている溝の配列方
向（或いは凹凸形状の形成方向、或いは格子ピッチの方
向）はＹ方向に略一致する。

【００３９】光ビームが、このような形状からなる回折
格子２の格子面２ａに、図３中（Ａ）に示すように照射
されると、第１及び第２の格子領域２ａ₁，２ａ₂におい
て異なる回折を受け、図３中（Ｂ）に示すように、複数
の光ビームに分離される。具体的には、光ビームは、第
１の格子領域２ａ₁における回折により０次回折光、±
１次回折光とされ、第２の格子領域２ａ₂における回折
により０次回折光、±１次回折光とされる。

【００４０】ここで、第１の格子領域２ａ₁の０次回折
光と第２の格子領域２ａ₂の０次回折光とは回折格子２
からの出射方向が一致する。また、第１の格子領域２ａ
₁にて回折された±１次回折光はその０次回折光の両側
に位置され、また、第２の格子領域２ａ₂に回折された
±１次回折光はその第１の格子領域２ａ₁にて回折され
た±１次回折光の外側に位置され、各格子領域２ａ₁，
２ａ₂による＋１次回折光と−１次回折光とが０次回折
光に関して対称となるといった分布を示す。すなわち、
それらの回折光は、Ｙ方向、すなわち格子ピッチの方向
に一致されて一列に配列される分布をとる。このような
分布をとるのは、回折方向は一致するが、各格子領域２
ａ₁，２ａ₂とでは、格子定数が異なり、回折角度が異な
るからである。回折角度については、信号記録面２００
ａ上において光スポットとして形成された際、光スポッ
ト間の距離が所定の距離をなすように決定されている。
これについては後述する。

【００４１】このように光ビームが回折格子２にて回折
されて複数の光ビームとされるが、第１及び第２の回折
領域２ａ₁，２ａ₂による０次回折光は第１及び第２の信
号記録媒体の記録トラックに記録されている信号を再生
するための再生用光ビームとなり、第１の回折領域２ａ
₁による±１次回折光は第１の信号記録媒体のトラッキ
ングエラー信号を検出するための第１のトラッキングエ
ラー信号用光ビームとなり、第２の回折領域２ａ₂によ
る±１次回折光は第２の信号記録媒体のトラッキングエ
ラー信号を検出するための第２のトラッキングエラー信
号用光ビームとなる。

【００４２】そして、このような再生用光ビームとされ
る０次回折光、第１のトラッキングエラー信号用光ビー
ムとされる第１の格子領域２ａ₁による±１次回折光
（以下、±１ａ次回折光という。）及び第２のトラッキ
ングエラー信号用光ビームとされる第２の格子部２ａ₂
による±１次回折光（以下、±１ｂ次回折光という。）
は、ビームスプリッタ３を透過され、対物レンズ４に入
射される。

【００４３】光ビームは、対物レンズ４により、光ディ
スク２００（第１の信号記録媒体又は第２の信号記録媒
体。以下、同じ。）上の信号記録面２００ａ上に集光さ
れる。ここで、対物レンズ４は、図示しない操作手段、
例えば２軸アクチュエータにより、トラッキング方向、
フォーカシング方向に移動可能に支持されている。

【００４４】光ディスク２００上には、０次回折光、±
１ａ次回折光及び±１ｂ次回折光により、複数の光スポ
ットが形成される。

【００４５】図４には記録トラックが第１のトラックピ
ッチｔｐａとされている第１の信号記録媒体（ＤＶＤ）
を示し、図５には第１のトラックピッチｔｐａよりも広
い第２のトラックピッチｔｐｂとされている第２の信号
記録媒体（ＣＤ）を示し、０次回折光、±１ａ次回折光
及び±１ｂ次回折光によりその信号記録面上に形成され
た複数の光スポットを示している。具体的には、０次回
折光により主光スポットＢＳ₀が形成され、±１ａ次回
折光により第１及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂が
形成され、±１ｂ次回折光により第３及び第４の副光ス
ポットＢＳ₃，ＢＳ₄が形成されている。

【００４６】この図４及び図５に示すように、±１ａ次
回折光による第１及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂
が０次回折光に基づく主光スポットＢＳ₀を中心に対称
とされて、主光スポットＢＳ₀から所定の間隔を有して
形成され、また、±１ｂ次回折光に基づく第３及び第４
の副光スポットＢＳ₂，ＢＳ₄が０次回折光に基づく主光
スポットＢＳ₀を中心に対称とされて、且つ第１及び第
２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂の外側に、主光スポット
ＢＳ₀から所定の間隔を有して形成されている。このよ
うにして、主光スポットＢＳ₀及び第１乃至第４の副光
スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄が光ディスク２０
０の記録トラックに沿った方向と略同方向に一列に配列
される。

【００４７】よって、回折格子２は、光スポット間の距
離がこのような位置関係となるように、第１及び第２の
格子領域２ａ₁，２ａ₂の格子定数、或いは第１及び第２
の格子領域２ａ₁，２ａ₂による回折角度が決定されてい
るといえる。

【００４８】主光スポットＢＳ₀及び第１乃至第４の副
光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄の配列は上述し
たように一列になされるが、その配列は記録トラックに
形成されているピット列の中心線から所定の角度を有し
ている。よって、主光ビームＢＳ₀のオントラック状態
の場合では、主光スポットＢＳ₀はピットＰ上に位置さ
れ、第１乃至第４の光スポット副光スポットＢＳ₁，Ｂ
Ｓ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄はピット列から所定の距離離間され
て配置される。具体的には、オントラック状態におい
て、第１及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂について
はピットＰの近傍に第１の距離Ｄ１とされて位置され、
第３及び第４の副光スポットＢＳ₃，ＢＳ₄についてはピ
ットＰから第１の距離Ｄ１よりも遠い第２の距離Ｄ２と
されて位置される。

【００４９】光ディスク装置は、このように信号記録面
２００ａ上に形成される複数の光スポットの戻り光ＢＳ
₀，ＢＳ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄を光ディスク２００の
種類に応じて選択的に使用して、トラッキングエラー信
号の検出等をしている。具体的には、主光スポットＢＳ
₀を、第１及び第２の信号記録媒体の再生信号検出用及
びフォーカスエラー信号検出用として共通に使用し、第
１及び第２の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂を、第１のトラ
ックピッチｔｐａの第１の信号記録媒体についてのトラ
ッキングエラー信号検出用として使用して、第３及び第
４の副光スポットＢＳ₃，ＢＳ₄を、第２のトラックピッ
チｔｐｂの第２の信号記録媒体についてのトラッキング
エラー信号検出用として使用する。

【００５０】すなわち、複数の光スポットＢＳ₀，Ｂ
Ｓ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄は第１及び第２のトラックピ
ッチｔｐａ，ｔｐｂに応じて所定の配列とされて形成さ
れており、第１のトラックピッチｔｐａに応じて形成さ
れたピット列と所定の位置関係をなす第１及び第２の副
光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂を第１の信号記録媒体のトラッ
キングエラー信号検出用として用い、さらに、第２の信
号記録媒体の第２のトラックピッチｔｐｂに応じて形成
されたピット列と所定の位置関係をなす第３及び第４の
副光スポットＢＳ₃，ＢＳ₄を第２の信号記録媒体のトラ
ッキングエラー信号検出用として用いている。このよう
にすることで、記録トラックのトラックピッチが異なる
第１及び第２の信号記録媒体に対して３ビーム法による
トラッキングエラー信号の検出が可能になる。

【００５１】信号記録面２００ａに形成されたピットＰ
等によって変調された主光スポットＢＳ₀、第１乃至第
４の副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄による戻
り光は、対物レンズ４を透過され、ビームスプリッタ３
に入射される。

【００５２】戻り光は、ビームスプリッタ３の反射面３
ａにおいて反射されて、光検出器５において受光され
る。

【００５３】光検出器５は、図６に示すように、０次回
折光、±１ａ次回折光及び±１ｂ次回折光の戻り光を受
光できるように第１乃至第５の受光部５₁，５₂，５₃，
５₄，５₅を備えている。なお、受光部５₁，５₂，５₃，
５₄，５₅は、例えば、光電変換素子である。また、０次
回折光の戻り光を受光する第１の受光部５₁は縦方向に
おいて２分割され、横方向において２分割されて、第１
乃至第４の受光領域５₁₁，５₁₂，５₁₃，５₁₄から構成さ
れている。このように第１の受光部５₁を４分割された
第１乃至第４の受光領域５₁₁，５₁₂，５₁₃，５₁₄により
構成することで、例えば、非収差法によるフォーカスエ
ラー信号の検出が可能になる。

【００５４】このような光検出器５の第１乃至第５の受
光部５₁，５₂，５₃，５₂，５₃において、０次回折光、
±１ａ次回折光及び±１ｂ次回折光の戻り光がそれぞれ
受光される。具体的には、０次回折光の戻り光は第１の
受光部５₁にて受光され、＋１ａ次回折光の戻り光は第
２の受光部５₂にて受光され、−１ａ次回折光の戻り光
は第３の受光部５₃にて受光され、＋１ｂ次回折光の戻
り光は第４の受光部５₄にて受光され、−１ｂ次回折光
の戻り光は第５の受光部５₅にて受光される。このと
き、図６に示すように、第１乃至第５の受光部５₁，
５₂，５₃，５₄，５₅において、０次回折光、±１ａ次回
折光及び±１ｂ次回折光の戻り光による複数の光スポッ
トＢＳ₀₁，ＢＳ₁₁，ＢＳ₂₁，ＢＳ₃₁，ＢＳ₄₁が形成され
る。

【００５５】光ディスク装置は、第１の信号記録媒体の
再生時においては、３ビーム法に基づいて、第１の受光
部５₁の光検出信号により再生信号やフォーカスエラー
信号を取得し、第２の受光部５₂と第３の受光部５₃の光
検出信号の差信号によりトラッキングエラー信号を取得
する。また、第２の信号信号記録媒体の再生時において
は、３ビーム法に基づいて、第１の受光部５₁における
光検出信号により再生信号やフォーカスエラー信号を取
得して、第４の受光部５₄と第５の受光部５₅の光検出信
号の差信号によりトラッキングエラー信号を取得する。
再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー
信号の検出については、光ディスク装置の図示しない信
号処理部において検出する。

【００５６】光学ヘッド装置では、このようにして得た
トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号に基づ
いて、図示しない操作手段を駆動させて、対物レンズ４
を微動させて、トラッキング及びフォーカシングする。
トラッキングにより、主光スポットＢＳ₀が記録トラッ
クに追従動作される。

【００５７】以上のように、光ディスク装置は、記録ト
ラックのトラックピッチが異なる第１の信号記録媒体や
第２の信号記録媒体に記録されている信号を再生するこ
とができる。そして、回折格子２により、信号記録面２
００ａ上に複数の光スポットを形成し、その複数の光ス
ポットが第１のトラックピッチｔｐａにより形成された
ピット列と所定の位置関係になるように、さらに、第２
のトラックピッチｔｐｂにより形成されたピット列と所
定の位置関係になるように配列されることにより、光デ
ィスク装置は、トラックピッチが異なる第１及び第２の
信号記録媒体について３ビーム法によるトラッキングエ
ラー信号を得ることができるようになる。すなわち、ト
ラックピッチに強く依存する３ビーム法を、何ら影響な
く、第１及び第２の信号記録媒体について使用すること
ができるようになる。これにより、第１及び第２の信号
記録媒体についてトラッキングエラー信号を、３ビーム
法により安定した信号として検出することができる。

【００５８】具体的には、以下のように、複数の光スポ
ットが第１のトラックピッチｔｐａにより形成されたピ
ット列と所定の位置関係を満たし、さらに、第２のトラ
ックピッチｔｐｂにより形成されたピット列と所定の位
置関係を満たすことにより、３ビーム法を、第１及び第
２の信号記録媒体について使用することができるように
なる。

【００５９】上述したように、トラッキングエラー信号
ＴＥとトラックずれ量ΔＤとの関係は（５）式のような
関係として得ることができる。そして、（５）式では、
±１次回折光と０次回折光との相対ずれ量を示すΔＥが
トラックピッチＴｐとの関係において所定の値になるよ
うに決定されている。すなわち、例えば相対的ずれ量Δ
ＥがトラックピッチＴｐの４分の１となるといったよう
にである。よって、トラックピッチＴｐが異なれば、ず
れ量ΔＥも変化する。

【００６０】例えば、トラックピッチＴｐが変更された
場合、すなわち、相対的ずれ量ΔＥが変更された場合、
それに拘わらず、変更前のままの相対的ずれ量ΔＥによ
りなる（５）式により得られるトラッキングエラー信号
に基づいてトラッキング動作を実行してしまうと、本来
のずれ量とは異なる移動量により主光スポットを移動さ
せてしまうことになる。

【００６１】よって、第１及び第２の副光スポットＢＳ
₁₁，ＢＳ₂₁とピット列との間の距離である第１の距離Ｄ
１（ΔＥ）を第１のトラックピッチＴｐａの４分の１と
なるように決定し、また、第３及び第４の副光スポット
ＢＳ₁₃，ＢＳ₂₄とピット列との間の距離である第２の距
離Ｄ２（ΔＥ）を第２のトラックピッチＴｐｂの４分の
１となるように決定し、第１の信号記録媒体のトラッキ
ングエラー信号を検出する場合には第１及び第２の副光
スポットＢＳ₁₁，ＢＳ₂₁を使用し、第２の信号記録媒体
のトラッキングエラー信号を検出する場合には第３及び
第４の副光スポットＢＳ₁₃，ＢＳ₂₄を使用することで、
（５）式により第１及び第２の信号記録媒体それぞれに
ついて正しいトラッキングエラー信号を得ることができ
る。なお、このような条件を満たすには、第１及び第２
の格子領域２ａ₁，２ａ₂の格子定数を適宜選択すること
により可能となる。すなわち、格子定数を（５）式が満
たされるように決定する。

【００６２】第１の回折領域２ａ₁の格子定数をＰａと
し、第２の回折領域２ａ₂の格子定数をＰｂとし、第１
の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐａとし、第２の
信号記録媒体のトラックピッチをＴｐｂとし、光源１か
ら出射された光ビームの波長をλとしたときに、第１の
回折領域２ａ₁の格子定数Ｐａと第２の回折領域２ａ₂の
格子定数Ｐｂとが式（６）を満足するように決定する。

【００６３】Ｔｐａ：Ｔｐｂ＝λ×Ｐａ：λ×Ｐｂ・・・（６）このように各格子定数を決定して、トラッキングエラー
信号を得ている。以上のように、光ディスク装置は、ト
ラックピッチに強く依存する３ビーム法を、何ら影響な
く、トラックピッチの異なる第１及び第２の信号記録媒
体に使用して、トラッキングエラー信号を検出すること
ができる。

【００６４】なお、以下のようなことを要件に加えるこ
とによりさらに効果を得ることができる。

【００６５】図２に示したように、第１の格子領域２ａ
₁と第２の格子領域２ａ₂とは交互に形成され、略短冊形
状とされている配列されているが、その配列間隔を、す
なわち、Ｘ方向における配列間隔を所定の間隔とするこ
とによりさらなる効果を得ることができる。それは、以
下のようなことからである。

【００６６】格子面２ａにおいてＸ方向に第１の格子領
域２ａ₁と第２の格子領域２ａ₂とが交互に形成されてい
ることは、Ｘ方向にパターンに格子面が形成されている
ことと等価である。すなわち、Ｘ方向に短冊形状とされ
たいわゆる開口スリットが配列されている領域を光ビー
ムが通過することと等価である。

【００６７】このような場合、そのいわゆる開口スリッ
トの周期に依存した回折像が信号記録面２００ａ上に発
生する。第１の格子領域２ａ₁と第２の格子領域２ａ₂の
配列方向が、第１及び第２の格子領域２ａ₁，２ａ₂に形
成されている溝の形成方向と直角とされている場合に
は、図７に示すように、副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，Ｂ
Ｓ₃，ＢＳ₄それぞれに対応して、その配列方向の略直角
方向に、回折像ＢＳ_1d，ＢＳ_2d，ＢＳ_3d，ＢＳ_4dが発生
する。

【００６８】そして、各副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，Ｂ
Ｓ₃，ＢＳ₄と、当該各副光スポットＢＳ₁，ＢＳ₂，ＢＳ
₃，ＢＳ₄に対応して発生する回折像ＢＳ_1d，ＢＳ_2d，Ｂ
Ｓ_3d，ＢＳ_4dとの間の距離は、複スリットの回折像の計
算から（７）式により与えられる。

【００６９】（λ×Ｎ）／（２×ＮＡ）・・・（７）ここで、λは光の波長であり、Ｎは対物レンズの瞳内で
の開口スリットの数であり、ＮＡは対物レンズの開口数
である。

【００７０】よって、光検出器５においても、図８に示
すように、その戻り光が信号記録媒体２００ａに照射さ
れた形態として、そのまま受光されるようになる。これ
により、場合によっては、第２乃至第５の受光部５₂，
５₃，５₄，５₅において、開口スリットによる回折像の
戻り光ＢＳ_11d，ＢＳ_21d，ＢＳ_31d，ＢＳ_41dが受光され
てしまう場合も生じる。これでは、回折像の戻り光が不
要光として光検出信号のＳ／Ｎを悪化させてしまう。

【００７１】そこで、第１の格子領域２ａ₁と第２の格
子領域２ａ₂とのＸ方向における配列間隔を所定の間隔
とすることにより、そのような回折像による光検出信号
のＳ／Ｎの悪化を防止することができる。例えば、最低
でも格子領域により回折された光スポットＢＳ₀，Ｂ
Ｓ₁，ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄と、回折像による戻り光ＢＳ
_11d，ＢＳ_21d，ＢＳ_31d，ＢＳ_41dとの間の距離が５μｍ
をとることとすれば、例えば、（８）式を満たすよう
に、開口スリットの数Ｎ、すなわち、格子面２ａを構成
する第１の回折領域２ａ₁と第２の格子領域２ａ₂との全
体としての配列数を決定する必要がある。

【００７２】（λ×Ｎ）／（２×ＮＡ）＞５[μｍ]・・・（８）例えば、ＮＡが０．４５であり、λが０．７８（μｍ）
である場合には、Ｎ＞５を満たす必要がある。好ましく
は、全体として１０列以上である。

【００７３】このように、第１の格子領域２ａ₁と第２
の格子領域２ａ₂とのＸ方向における配列間隔を所定の
間隔とすることにより、光検出信号のＳ／Ｎの悪化を防
止することができる。さらに、第１の格子領域２ａ₁と
第２の格子領域２ａ₂との配列方向は、第１及び第２の
格子領域２ａ₁，２ａ₂に形成されている溝の形成方向と
直角とされているがこれは以下のような効果がある。

【００７４】仮に、第１の格子領域２ａ₁と第２の格子
領域２ａ₂との配列方向と第１及び第２の格子領域２
ａ₁，２ａ₂に形成されている溝の形成方向とがほぼ同一
方向とされた場合、開口スリットによる回折像ＢＳ_1d，
ＢＳ_2d，ＢＳ_3d，ＢＳ_4dが副光スポットＢＳ₀，ＢＳ₁，
ＢＳ₂，ＢＳ₃，ＢＳ₄と同一方向に並んでしまうことに
なる。

【００７５】よって、信号記録媒体２００ａに照射され
た形態として、そのまま光検出器５で受光されるように
なるため、第２乃至第５の受光部５₂，５₃，５₄，５₅に
おいて、開口スリットによる回折像の戻り光ＢＳ_11d，
ＢＳ_21d，ＢＳ_31d，ＢＳ_41dが受光されてしまう場合も
生じ、回折像の戻り光が不要光として光検出信号のＳ／
Ｎを悪化させてしまうことになる。

【００７６】したがって、図８に示すように、開口スリ
ットによる回折像の戻り光ＢＳ_11d，ＢＳ_21d，Ｂ
Ｓ_31d，ＢＳ_41dが０次回折光、±１ａ次回折光及び±１
ｂ次回折光の戻り光による光スポットＢＳ₁₁，ＢＳ₂₁，
ＢＳ₃₁，ＢＳ₄₁の配列方向に対する角度ψを所定の角度
になるようにする必要がある。このようなことから、好
ましい形態として、第１の格子領域２ａ₁と第２の格子
領域２ａ₂との配列方向に対して第１及び第２の格子領
域２ａ₁，２ａ₂に形成されている溝の形成方向を直角に
して、光検出信号のＳ／Ｎの悪化を防止している。

【００７７】なお、光検出器５については、図６に示し
たように、０次回折光、±１ａ次回折光及び±１ｂ次回
折光の戻り光に対応して、第１乃至第５の受光部５₁，
５₂，５₃，５₄，５₅を設けることに限定されるものでは
ない。

【００７８】例えば、図９に示すように、＋１ａ次回折
光及び＋１ｂ次回折光の戻り光を受光する１個の受光部
５₂と、−１ａ次回折光及び−１ｂ次回折光の戻り光を
受光するための１個の受光部５₃と備え、全体として３
個の第１乃至第３の受光部５₁，５₂，５₃から光検出器
５を構成することもできる。

【００７９】また、本発明の実施の形態の説明では、記
録トラックのトラックピッチの異なる第１及び第２の信
号記録媒体としていわゆるＤＶＤといわゆるＣＤとを挙
げて説明しているが、これに限定されないことはいうま
でもない。

【００８０】

【発明の効果】本発明に係る光学ヘッド装置は、光源か
ら出射された光ビームを回折して、少なくとも、記録ト
ラックのトラックピッチの異なる第１及び第２の信号記
録媒体の信号記録面に記録された信号を再生するための
再生用光ビームと、第１の信号記録媒体に対するトラッ
キングエラー信号を生成するための第１のトラッキング
エラー信号用光ビームと、第２の信号記録媒体に対する
トラッキングエラー信号を生成するための第２のトラッ
キングエラー信号用光ビームとを含む複数の光ビームに
分割する回折手段と、回折手段により分割された複数の
光ビームをそれぞれ集束して、信号記録媒体の信号記録
面上に複数の光スポットを形成させる集光手段と、信号
記録面上で反射された複数の光ビームの戻り光を受光し
てそれに応じた光検出信号を出力する受光手段とを備え
ることにより、光源から出射された光ビームを回折し
て、少なくとも、第１及び第２の信号記録媒体の信号記
録面に記録された信号を再生するための再生用光ビーム
と、第１の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信
号を生成するための第１のトラッキングエラー信号用光
ビームと、第２の信号記録媒体に対するトラッキングエ
ラー信号を生成するための第２のトラッキングエラー信
号用光ビームとを含む複数の光ビームに回折手段により
分割し、回折手段により分割された複数の光ビームをそ
れぞれ集束して、信号記録媒体の信号記録面上に複数の
光スポットを集光手段により形成し、信号記録面上で反
射された複数の光ビームの戻り光を受光手段により受光
してそれに応じた光検出信号を出力することができる。

【００８１】これにより、光学ヘッド装置は、回折手段
で分割した第１のトラッキングエラー信号用光ビームを
第１の信号記録媒体に照射して得た戻り光により、３ビ
ーム法を採用してトラッキングエラー信号を検出し、ま
た、回折手段で分割した第２のトラッキングエラー信号
用光ビームを第１の信号記録媒体とは記録トラックのト
ラックピッチが異なる第２の信号記録媒体に照射して得
た戻り光により、３ビーム法を採用してトラッキングエ
ラー信号を検出することを可能にする。

【００８２】また、本発明に係る光ディスク装置は、光
源から出射された光ビームを回折して、少なくとも、再
生用光ビームと、第１のトラッキングエラー信号用光ビ
ームと、第２のトラッキングエラー信号用光ビームとを
含む複数の光ビームに分割する回折手段と、回折手段に
より分割された複数の光ビームをそれぞれ集束して、記
録トラックのトラックピッチの異なる第１及び第２の信
号記録媒体の信号記録面上に複数の光スポットを形成さ
せる集光手段と、信号記録面上で反射された複数の光ビ
ームの戻り光を受光してそれに応じた光検出信号を出力
する受光手段と、受光手段が検出した再生用光ビームの
戻り光に応じた光検出信号に基づいて再生信号を生成
し、受光手段が検出した第１のトラッキングエラー信号
用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基づいて第１
の信号記録媒体に対応されるトラッキングエラー信号を
生成し、受光手段が検出した第２のトラッキングエラー
信号用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基づいて
第２の信号記録媒体に対応されるトラッキングエラー信
号を生成する信号処理手段とを備えることにより、光源
から出射された光ビームを回折して、少なくとも、再生
用光ビームと、第１のトラッキングエラー信号用光ビー
ムと、第２のトラッキングエラー信号用光ビームとを含
む複数の光ビームに回折手段により分割し、回折手段に
より分割された複数の光ビームをそれぞれ集束して、記
録トラックのトラックピッチの異なる第１及び第２の信
号記録媒体の信号記録面上に複数の光スポットを集光手
段により形成し、信号記録面上で反射された複数の光ビ
ームの戻り光を受光手段により受光してそれに応じた光
検出信号を出力し、信号処理手段により、受光手段が検
出した再生用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基
づいて再生信号を生成し、また、受光手段が検出した第
１のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り光に応じ
た光検出信号に基づいて第１の信号記録媒体に対応され
るトラッキングエラー信号を生成し、そして、受光手段
が検出した第２のトラッキングエラー信号用光ビームの
戻り光に応じた光検出信号に基づいて第２の信号記録媒
体に対応されるトラッキングエラー信号を生成すること
ができる。

【００８３】これにより、光ディスク装置は、回折手段
で分割した第１のトラッキングエラー信号用光ビームを
第１の信号記録媒体に照射して得た戻り光により、３ビ
ーム法を採用してトラッキングエラー信号を検出し、ま
た、回折手段で分割した第２のトラッキングエラー信号
用光ビームを第１の信号記録媒体とは記録トラックのト
ラックピッチが異なる第２の信号記録媒体に照射して得
た戻り光により、３ビーム法を採用してトラッキングエ
ラー信号を検出することができる。

【００８４】また、本発明に係るトラッキングエラー信
号の検出方法は、光源から出射された光ビームを回折手
段を用いて回折し、少なくとも、記録トラックのトラッ
クピッチの異なる第１及び第２の信号記録媒体の信号記
録面に記録された信号を再生するための再生用光ビーム
と、第１の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信
号を生成するための第１のトラッキングエラー信号用光
ビームと、第２の信号記録媒体に対するトラッキングエ
ラー信号を生成するための第２のトラッキングエラー信
号用光ビームとを含む複数の光ビームに分割し、分割さ
れた複数の光ビームを集光手段により集束して、信号記
録媒体の信号記録面上に複数の光スポットを形成し、信
号記録面上で反射された複数の光ビームの戻り光を受光
手段によりそれぞれ受光して、それに応じた光検出信号
を出力し、受光手段から出力された第１のトラッキング
エラー信号用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基
づいて、第１の信号記録媒体に対する第１のトラッキン
グエラー信号を生成し、受光手段から出力された上記第
２のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り光に応じ
た光検出信号に基づいて、第２の信号記録媒体に対する
第２のトラッキングエラー信号を生成することにより、
回折手段で分割した第１のトラッキングエラー信号用光
ビームを第１の信号記録媒体に照射して得た戻り光によ
り、３ビーム法を採用してトラッキングエラー信号を検
出し、また、回折手段で分割した第２のトラッキングエ
ラー信号用光ビームを第１の信号記録媒体とは記録トラ
ックのトラックピッチが異なる第２の信号記録媒体に照
射して得た戻り光により、３ビーム法を採用してトラッ
キングエラー信号を検出することができる。

【００８５】また、本発明に係る回折格子は、記録トラ
ックのトラックピッチが異なる第１及び第２の信号記録
媒体に対応した光学ヘッドに用いられ、光源から出射さ
れた光ビームを、少なくとも、第１及び第２の信号記録
媒体の信号記録面に記録された信号を再生するための再
生用光ビームと、第１の信号記録媒体に対するトラッキ
ングエラー信号を生成するための第１のトラッキングエ
ラー信号用光ビームと、第２の信号記録媒体に対するト
ラッキングエラー信号を生成するための第２のトラッキ
ングエラー信号用光ビームとを含む複数の光ビームに分
割するための回折格子であって、互いに格子定数の異な
る略短冊状の第１の回折領域と第２の回折領域とが交互
に配列されてなり、第１の回折領域にて回折して第１の
トラッキングエラー信号を生成するための第１のトラッ
キングエラー信号用光ビームを得て、また、第２の回折
領域にて回折して第２のトラッキングエラー信号を生成
するための第２のトラッキングエラー信号用光ビームを
得ることを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の光学ヘッド装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】上述の光学ヘッド装置の回折格子を示す平面図
である。

【図３】上述の回折格子により回折された回折光を示す
図である。

【図４】上述の回折格子により回折された回折光によ
り、第１の信号記録媒体の信号記録面に形成された光ス
ポットを示す平面図である。

【図５】上述の回折格子により回折された回折光によ
り、第２の信号記録媒体の信号記録面に形成された光ス
ポットを示す平面図である。

【図６】上述の光学ヘッド装置の光検出器であって、５
個の受光部を備えるものを示す図である。

【図７】上述の回折格子の第１及び第２の回折領域の回
折により得られる光スポットと、開口スリットの効果に
よる回折像とが信号記録面に形成されている場合を示す
平面図である。

【図８】上述の第１及び第２の回折領域の回折により得
られる光スポットと、開口スリットの効果による回折像
とが信号記録面に形成された場合において、光検出器に
おける受光状態を説明するために用いた図である。

【図９】上述の光学ヘッド装置の他の形態の光検出器で
あって、３個の受光部を備えるものを示す図である。

【図１０】従来において、３ビーム法によりトラッキン
グエラー信号を検出する場合を説明するために用いた平
面図である。

【図１１】従来の光学ヘッド装置の構成を示すブロック
図である。

【図１２】従来の回折格子の構成を示す断面図である。

【図１３】従来の光学ヘッド装置の備える光検出器を示
す平面図である。

【符号の説明】

１光源、２、回折格子、２ａ格子面、２ａ₁ 第１
の回折領域、２ａ₂ 第２の回折領域、３ビームスプ
リッタ、４対物レンズ、５光検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録トラックのトラックピッチが異なる
第１及び第２の信号記録媒体に対応した光学ヘッド装置
であって、光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを回折して、少なくと
も、上記第１及び第２の信号記録媒体の信号記録面に記
録された信号を再生するための再生用光ビームと、上記
第１の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を
生成するための第１のトラッキングエラー信号用光ビー
ムと、上記第２の信号記録媒体に対するトラッキングエ
ラー信号を生成するための第２のトラッキングエラー信
号用光ビームとを含む複数の光ビームに分割する回折手
段と、上記回折手段により分割された複数の光ビームをそれぞ
れ集束して、上記信号記録媒体の信号記録面上に複数の
光スポットを形成させる集光手段と、上記信号記録面上で反射された複数の光ビームの戻り光
を受光してそれに応じた光検出信号を出力する受光手段
とを備えたことを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２】上記回折手段は、互いに格子定数の異な
る略短冊状の第１の回折領域と第２の回折領域とが交互
に配列されてなる格子面を有し、上記回折手段の格子面を透過した０次回折光が上記再生
用光ビームとされ、上記第１の回折領域にて回折された
±１次回折光が３ビーム法で上記第１のトラッキングエ
ラー信号用光ビームとされ、上記第２の回折領域にて回
折された±１次回折光が３ビーム法で上記第２のトラッ
キングエラー信号用光ビームとされることを特徴とする
請求項１記載の光学ヘッド装置。
【請求項３】上記第１の回折領域の格子定数をＰａと
し、上記第２の回折領域の格子定数をＰｂとし、上記第
１の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐａとし、上記
第２の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐｂとし、上
記光源から出射された光ビームの波長をλとしたとき
に、上記第１の回折領域の格子定数Ｐａと上記第２の回
折領域の格子定数Ｐｂとが式（１）であるＴｐａ：Ｔｐｂ＝λ×Ｐａ：λ×Ｐｂ・・・（１）を満たすことを特徴とする請求項２記載の光学ヘッド装
置。
【請求項４】上記回折手段の格子面には、上記第１の
回折領域と第２の回折領域とが、全体として１０列以上
配列されていることを特徴とする請求項２記載の光学ヘ
ッド装置。
【請求項５】上記第１の回折領域内における溝の配列
方向及び第２の回折領域内における溝の配列方向が、上
記格子面における第１の回折領域と第２の回折領域との
配列方向と略直交した方向とされていることを特徴とす
る請求項２記載の光学ヘッド装置。
【請求項６】上記受光手段は、上記回折手段の格子面
を透過した０次回折光の戻り光と、上記第１の回折領域
にて回折された±１次回折光の戻り光と、上記第２の回
折領域にて回折された±１次回折光の戻り光とを各々個
別に受光する５つの受光部を有することを特徴とする請
求項２記載の光学ヘッド装置。
【請求項７】上記受光手段は、上記回折手段の格子面
を透過した０次回折光の戻り光を受光する第１の受光部
と、上記第１の回折領域にて回折された＋１次回折光の
戻り光及び上記第２の回折領域にて回折された＋１次回
折光の戻り光を受光する第２の受光部と、上記第１の回
折領域にて回折された−１次回折光の戻り光及び上記第
２の回折領域にて回折された−１次回折光の戻り光を受
光する第３の受光部との少なくとも３つの受光部を有す
ることを特徴とする請求項２記載の光学ヘッド装置。
【請求項８】上記集光手段は、上記０次回折光に基づ
く主光スポット、上記主光スポットの両側に位置する上
記第１の回折領域にて回折された±１次回折光に基づく
第１及び第２の副光スポット、並びに主光スポットの両
側であって、上記第１及び第２の副光スポットそれぞれ
の外側に位置する上記第２の回折領域にて回折された±
１次回折光に基づく第３及び第４の副光スポットをそれ
ぞれ形成して、上記主光スポット及び上記第１乃至第４の副光スポット
が上記信号記録媒体の記録トラックに沿った方向と略同
方向に一列に配列されることを特徴とする請求項２記載
の光学ヘッド装置。
【請求項９】記録トラックのトラックピッチが異なる
第１及び第２の信号記録媒体に対応した光ディスク装置
であって、上記第１の信号記録媒体又は上記第２の信号記録媒体を
回転操作する回転操作手段と、光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを回折して、少なくと
も、再生用光ビームと、第１のトラッキングエラー信号
用光ビームと、第２のトラッキングエラー信号用光ビー
ムとを含む複数の光ビームに分割する回折手段と、上記回折手段により分割された複数の光ビームをそれぞ
れ集束して、上記信号記録媒体の信号記録面上に複数の
光スポットを形成させる集光手段と、上記信号記録面上で反射された複数の光ビームの戻り光
を受光してそれに応じた光検出信号を出力する受光手段
と、上記受光手段が検出した再生用光ビームの戻り光に応じ
た上記光検出信号に基づいて再生信号を生成し、上記受
光手段が検出した上記第１のトラッキングエラー信号用
光ビームの戻り光に応じた上記光検出信号に基づいて上
記第１の信号記録媒体に対応されるトラッキングエラー
信号を生成し、上記受光手段が検出した上記第２のトラ
ッキングエラー信号用光ビームの戻り光に応じた上記光
検出信号に基づいて上記第２の信号記録媒体に対応され
るトラッキングエラー信号を生成する信号処理手段とを
備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】上記回折手段は、互いに格子定数の異
なる略短冊状の第１の回折領域と第２の回折領域とが交
互に配列されてなる格子面を有し、上記回折手段の格子面を透過した０次回折光が上記再生
用光ビームとされ、上記第１の回折領域にて回折された
±１次回折光が３ビーム法で上記第１のトラッキングエ
ラー信号用光ビームとされ、上記第２の回折領域にて回
折された±１次回折光が３ビーム法で上記第２のトラッ
キングエラー信号用光ビームとされることを特徴とする
請求項９記載の光ディスク装置。
【請求項１１】上記第１の回折領域の格子定数をＰａ
とし、上記第２の回折領域の格子定数をＰｂとし、上記
第１の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐａとし、上
記第２の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐｂとし、
上記光源から出射された光ビームの波長をλとしたとき
に、上記第１の回折領域の格子定数Ｐａと上記第２の回折領
域の格子定数Ｐｂとが式（２）であるＴｐａ：Ｔｐｂ＝λ×Ｐａ：λ×Ｐｂ・・・（２）を満足することを特徴とする請求項１０記載の光ディス
ク装置。
【請求項１２】上記集光手段は、上記０次回折光に基
づく主光スポット、上記主光スポットの両側に位置する
上記第１の回折領域にて回折された±１次回折光に基づ
く第１及び第２の副光スポット、並びに主光スポットの
両側であって、上記第１及び第２の副光スポットそれぞ
れの外側に位置する上記第２の回折領域にて回折された
±１次回折光に基づく第３及び第４の副光スポットをそ
れぞれ形成して、上記主光スポット及び上記第１乃至第４の副光スポット
が上記信号記録媒体の記録トラックに沿った方向に略同
方向に一列に配列され、上記信号処理手段は、上記第１の回折領域にて回折され
た±１次回折光の戻り光の光検出信号に基づいて３ビー
ム法により第１のトラッキングエラー信号を検出し、上
記第２の回折領域にて回折された±１次回折光の戻り光
の光検出信号に基づいて３ビーム法により第２のトラッ
キングエラー信号を検出することを特徴とする請求項１
０記載の光ディスク装置。
【請求項１３】記録トラックのトラックピッチが異な
る第１及び第２の信号記録媒体に対してトラッキングエ
ラー信号を検出するトラッキングエラー信号の検出方法
であって、光源から出射された光ビームを回折手段を用いて回折
し、少なくとも、上記信号記録媒体の信号記録面に記録
された信号を再生するための再生用光ビームと、上記第
１の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を生
成するための第１のトラッキングエラー信号用光ビーム
と、上記第２の信号記録媒体に対するトラッキングエラ
ー信号を生成するための第２のトラッキングエラー信号
用光ビームとを含む複数の光ビームに分割し、分割された上記複数の光ビームを集光手段により集束し
て、上記信号記録媒体の信号記録面上に複数の光スポッ
トを形成し、上記信号記録面上で反射された複数の光ビームの戻り光
を受光手段によりそれぞれ受光して、それに応じた光検
出信号を出力し、上記受光手段から出力された上記第１のトラッキングエ
ラー信号用光ビームの戻り光に応じた光検出信号に基づ
いて、上記第１の信号記録媒体に対する第１のトラッキ
ングエラー信号を生成し、上記受光手段から出力された
上記第２のトラッキングエラー信号用光ビームの戻り光
に応じた光検出信号に基づいて、上記第２の信号記録媒
体に対する第２のトラッキングエラー信号を生成するこ
とを特徴とするトラッキングエラー信号の検出方法。
【請求項１４】上記回折手段として、互いに格子定数
の異なる略短冊状の第１の回折領域と第２の回折領域と
が交互に配列されてなる格子面を有するものを用い、上記回折手段の上記格子面を透過した０次回折光が上記
再生用光ビームとされ、上記第１の回折領域にて回折さ
れた±１次回折光が３ビーム法で上記第１のトラッキン
グエラー信号用光ビームとされ、上記第２の回折領域に
て回折された±１次回折光が３ビーム法で上記第２のト
ラッキングエラー信号用光ビームとされることを特徴と
する請求項１３記載のトラッキングエラー信号の検出方
法。
【請求項１５】上記回折手段として、上記第１の回折
領域の格子定数をＰａとし、上記第２の回折領域の格子
定数をＰｂとし、上記第１の信号記録媒体のトラックピ
ッチをＴｐａとし、上記第２の信号記録媒体のトラック
ピッチをＴｐｂとし、上記光源から出射された光ビーム
の波長をλとしたときに、上記第１の回折領域の格子定数Ｐａと上記第２の回折領
域の格子定数Ｐｂとが式（３）であるＴｐａ：Ｔｐｂ＝λ×Ｐａ：λ×Ｐｂ・・・（３）を満足するものを用いることを特徴とする請求項１４記
載のトラッキングエラー信号の検出方法。
【請求項１６】上記集光手段では、上記０次回折光に
基づく主光スポット、上記主光スポットの両側に位置す
る上記第１の回折領域にて回折された±１次回折光に基
づく第１及び第２の副光スポット、並びに主光スポット
の両側であって、上記第１及び第２の副光スポットそれ
ぞれの外側に位置する上記第２の回折領域にて回折され
た±１次回折光に基づく第３及び第４の副光スポットを
それぞれ形成して、上記主光スポット及び上記第１乃至第４の副光スポット
が上記信号記録媒体の記録トラックに沿った方向と略同
方向に一列に配列され、上記第１の回折領域にて回折された±１次回折光の戻り
光の光検出信号に基づいて３ビーム法により第１のトラ
ッキングエラー信号を生成し、上記第２の回折領域にて
回折された±１次回折光の戻り光の光検出信号に基づい
て３ビーム法により第２のトラッキングエラー信号を生
成することを特徴とする請求項１４記載のトラッキング
エラー信号の検出方法。
【請求項１７】記録トラックのトラックピッチが異な
る第１及び第２の信号記録媒体に対応した光学ヘッドに
用いられ、光源から出射された光ビームを、少なくと
も、上記信号記録媒体の信号記録面に記録された信号を
再生するための再生用光ビームと、上記第１の信号記録
媒体に対するトラッキングエラー信号を生成するための
第１のトラッキングエラー信号用光ビームと、上記第２
の信号記録媒体に対するトラッキングエラー信号を生成
するための第２のトラッキングエラー信号用光ビームと
を含む複数の光ビームに分割するための回折格子であっ
て、互いに格子定数の異なる略短冊状の第１の回折領域
と第２の回折領域とが交互に配列されてなる格子面を有
することを特徴とする回折格子。
【請求項１８】上記第１の回折領域の格子定数をＰａ
とし、上記第２の回折領域の格子定数をＰｂとし、上記
第１の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐａとし、上
記第２の信号記録媒体のトラックピッチをＴｐｂとし、
上記光源から出射された光ビームの波長をλとしたとき
に、上記第１の回折領域の格子定数Ｐａと上記第２の回折領
域の格子定数Ｐｂとが式（４）であるＴｐａ：Ｔｐｂ＝λ×Ｐａ：λ×Ｐｂ・・・（４）を満足することを特徴とする請求項１７記載の回折格
子。
【請求項１９】上記格子面には、上記第１の回折領域
と第２の回折領域とが、全体として１０列以上配列され
ていることを特徴とする請求項１８記載の回折格子。
【請求項２０】上記第１の回折領域内における溝の配
列方向及び第２の回折領域内における溝の配列方向が、
上記格子面における第１の回折領域と第２の回折領域と
の配列方向と略直交した方向とされていることを特徴と
する請求項１８記載の回折格子。