JP2001291268A

JP2001291268A - 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2001291268A
Application number: JP2000106879A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Katayama; 龍一片山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2001-10-19
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: JP3489533B2

Abstract

(57)【要約】【課題】任意のトラックピッチのディスクに対するラ
ンド／グルーブ判定【解決手段】メインビームとサブビームとを出射する
光源部２０２と、各ビームをディスクＤ１上に集光する
対物レンズ６と、ディスクＤ１からの反射光を受光する
光検出器１１とを備え、光源部２０２は、メインビーム
とサブビームの対物レンズ６から集光点までの距離を少
なくともディスクＤ１のラジアル方向についてずらす回
折光学素子３を有し、光検出器１１は、メインビームと
サブビームの各々に対する受光部２１〜４０を備えると
共に、サブビームに対する受光部２９〜４０は、当該サ
ブビームのラジアル方向の中央部分と両端部分とをそれ
ぞれ個別に受光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッド装置およ
び光学式情報記録再生装置に係り、特に、ランド／グル
ーブ記録方式の光記録媒体に対して記録や再生を行うた
めの光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光学式情報記録再生装置における高密度
化の方法の一つとして、光記録媒体に形成された溝の凹
部であるランドと凸部であるグルーブの両方に対して記
録や再生を行うランド／グルーブ記録が知られている。

【０００３】ランド／グルーブ記録を行う光学式情報記
録再生装置においては、光記録媒体のランド（又はグル
ーブ）にアクセスを行う場合、トラックサーボの誤動作
を防ぐため、集光スポットが光記録媒体のランド（又は
グルーブ）上に位置することを確認してからトラックサ
ーボの引き込み動作を行うことが望ましい。このため、
集光スポットが光記録媒体のランド、グルーブのどちら
の上に位置するかを検出する機能（ランド／グルーブの
位置検出機能）が必要とされる。

【０００４】図２０に、ランド／グルーブの位置検出機
能を有する従来の光ヘッド装置の構成を示す。この光ヘ
ッド装置は、特開平９−２８８８３１号公報に記載され
ているものである。半導体レーザ１７４からの出射光は
コリメータレンズ１７５で平行光化され、回折光学素子
１７６により０次光、±１次回折光の３つの光に分割さ
れる。これらの光は偏光ビームスプリッタ１７７にＰ偏
光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板
１７８を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物
レンズ１７９でディスクＤ１上に集光される。

【０００５】さらに、ディスクＤ１からの３つの反射光
は対物レンズ１７９を逆向きに透過し、１／４波長板１
７８を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直
線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ１７７にＳ偏
光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ
１８１、球面レンズ１８２を透過して光検出器１８３で
受光される。光検出器１８３は円筒レンズ１８１、球面
レンズ１８２の２つの焦線の中間に設置されている。

【０００６】図２１にディスクＤ１上の集光スポットの
配置を示す。集光スポットＬ１８５，Ｌ１８６，Ｌ１８
７は、それぞれ回折光学素子１７６からの０次光、＋１
次回折光、−１次回折光に相当し、集光スポットＬ１８
５はトラック１８４（例えばランドとする）上、集光ス
ポットＬ１８６はトラック１８４とその左側に隣接する
トラック（グルーブ）の境界上、集光スポットＬ１８７
はトラック１８４とその右側に隣接するトラック（グル
ーブ）の境界上に配置されている。

【０００７】図２２に、光検出器１８３の受光部のパタ
ーンと光検出器１８３上の光スポットの配置を示す。光
スポットＬ１９６は回折光学素子１７６からの０次光に
相当し、光軸を通るディスクＤ１のタンジェンシャル方
向に平行な分割線およびラジアル方向に平行な分割線で
４つに分割された受光部１８８〜１９１で受光される。

【０００８】光スポットＬ１９７は回折光学素子１７６
からの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスクＤ１
のタンジェンシャル方向に平行な分割線で２つに分割さ
れた受光部１９２、１９３で受光される。光スポットＬ
１９８は回折光学素子１７６からの−１次回折光に相当
し、光軸を通るディスクＤ１のタンジェンシャル方向に
平行な分割線で２つに分割された受光部１９４、１９５
で受光される。

【０００９】ここで、ディスクＤ１上の集光スポットＬ
１８５〜Ｌ１８７の列はほぼタンジェンシャル方向であ
るが、円筒レンズ１８１および球面レンズ１８２の作用
により、光検出器１８３上においては光スポットＬ１９
６〜Ｌ１９８はほぼラジアル方向に沿って並ぶ。

【００１０】受光部１８８〜１９５からの出力をそれぞ
れＶ１８８〜Ｖ１９５で表わすと、フォーカス誤差信号
は非点収差法により、{（Ｖ１８８＋Ｖ１９１）−（Ｖ
１８９＋Ｖ１９０）}の演算から得られる。トラック誤
差信号はプッシュプル法により、{（Ｖ１８８＋Ｖ１９
０）−（Ｖ１８９＋Ｖ１９１）}の演算から得られる。

【００１１】さらに、ランド／グルーブの判別信号は
{（Ｖ１９２＋Ｖ１９５）−（Ｖ１９３＋Ｖ１９４）}の
演算から得られる。また、集光スポットＬ１８５による
再生信号は（Ｖ１８８＋Ｖ１８９＋Ｖ１９０＋Ｖ１９
１）の演算から得られる。

【００１２】図２３に、トラック誤差信号およびランド
／グルーブの判別信号に関わる各種の波形を示す。横軸
は集光スポットＬ１８５がディスクＤ１の溝を図２１の
左側から右側へ横断する際の集光スポットと溝の位置ず
れ量であり、ａは集光スポットＬ１８５がグルーブ上に
位置している状態、ｂは集光スポットＬ１８５がグルー
ブとランドの境界上に位置している状態、ｃは集光スポ
ットＬ１８５がランド上に位置している状態、ｄは集光
スポットＬ１８５がランドとグルーブの境界上に位置し
ている状態にそれぞれ対応している。

【００１３】集光スポットＬ１８５によるプッシュプル
信号、すなわちトラック誤差信号である{（Ｖ１８８＋
Ｖ１９０）−（Ｖ１８９＋Ｖ１９１）}の波形は図２３
（Ａ）のようになる。

【００１４】集光スポットＬ１８６は集光スポットＬ１
８５に対してディスクＤ１の溝の１／４周期分だけ図２
１の左側にずれて配置されているため、集光スポットＬ
１８６によるプッシュプル信号である（Ｖ１９２−Ｖ１
９３）の波形は図２３（Ａ）の波形に対して位相がπ／
２だけ遅れて図２３（Ｂ）のようになる。

【００１５】集光スポットＬ１８７は集光スポットＬ１
８５に対してディスクＤ１の溝の１／４周期分だけ図２
１の右側にずれて配置されているため、集光スポットＬ
１８７によるプッシュプル信号である（Ｖ１９４−Ｖ１
９５）の波形は図２３（Ａ）の波形に対して位相がπ／
２だけ進んで図２３（Ｃ）のようになる。

【００１６】図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）の波形は逆相
であるため、集光スポットＬ１８６，Ｌ１８７によるプ
ッシュプル信号の差、すなわちランド／グルーブの判別
信号である{（Ｖ１９２＋Ｖ１９５）−（Ｖ１９３＋Ｖ
１９４）}の波形は図２３（Ｄ）のようになる。

【００１７】集光スポットＬ１８５がディスクＤ１のグ
ルーブ上に位置している状態では、図２３（Ａ）に示す
トラック誤差信号は０であるが、図２３（Ｄ）に示すラ
ンド／グルーブの判別信号は正の値をとる。一方、集光
スポットＬ１８５がディスクＤ１のランド上に位置して
いる状態では、図２３（Ａ）に示すトラック誤差信号は
０であるが、図２３（Ｄ）に示すランド／グルーブの判
別信号は負の値をとる。従って、ランド／グルーブの判
別信号の符号により、集光スポットＬ１８５がディスク
Ｄ１のランド、グルーブのどちらの上に位置するかを検
出することが可能である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図２０に示す従来の光
ヘッド装置においては、ランド／グルーブの位置検出を
行うため、両端の集光スポットＬ１８６、Ｌ１８７が中
心の集光スポットＬ１８５に対してディスクＤ１の溝の
１／４周期分（ランド幅又はグルーブ幅の半分）だけ互
いに逆向きにずれて配置されている。しかし、ディスク
Ｄ１とトラックピッチの異なるディスクに対しては、３
つの集光スポットＬ１８５〜Ｌ１８７をこのように配置
することができないため、ランド／グルーブの位置検出
を行うことができない。

【００１９】一方、任意のトラックピッチのディスクに
対してランド／グルーブの位置検出を行うことができる
光ヘッド装置として、特開平１１−１３４６７７号公報
に記載されている光ヘッド装置がある。しかし、この光
ヘッド装置においては、分割線により複数の領域に分割
されている回折光学素子を用いているため、分割線を入
射光の光軸に対して所定の位置に合わせるための回折光
学素子の面内の位置調整が極めて困難である。

【００２０】

【発明の目的】本発明の目的は、ランド／グルーブの位
置検出機能を有する従来の光ヘッド装置における上に述
べた課題を解決し、任意のトラックピッチのディスクに
対してランド／グルーブの位置検出を行うことができる
こと、さらには、光学素子の位置調整が簡単な光ヘッド
装置および光学式情報記録再生装置を提供することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置お
よび光学式情報記録再生装置は、メインビームとサブビ
ームとを出射する光源部と、各ビームを光記録媒体上に
集光する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を受光
する光検出器とを備えている。

【００２２】そして、光源部は、メインビームとサブビ
ームの対物レンズから集光点までの距離を少なくとも光
記録媒体のラジアル方向についてずらす光学素子を有し
ている。なお、この光学素子は、集光点を光軸とラジア
ル方向を含む断面内で光軸方向にずらすのであって、ラ
ジアル方向に沿って集光点の位置をずらすものではな
い。

【００２３】また、光検出器は、メインビームとサブビ
ームの各々に対する受光部を備えると共に、サブビーム
に対する受光部は、当該サブビームのラジアル方向の中
央部分と両端部分とをそれぞれ個別に受光する。

【００２４】上記構成によれば、メインビームの集光ス
ポットは光記録媒体上に焦点を結んでいるため、集光ス
ポットが光記録媒体のグルーブ上に位置している状態で
もランド上に位置している状態でも、光記録媒体で反射
されたメインビームのラジアル方向における強度分布は
同じである。

【００２５】これに対し、サブビームは集光点が光記録
媒体上からずれている状態で当該光記録媒体上に集光ス
ポットが形成されているので、集光スポットが光記録媒
体のランド上に位置している状態とグルーブ上に位置し
ている状態では、光記録媒体で反射されたサブビームの
ラジアル方向における強度分布は当該ラジアル方向中央
部と両端部とでは異なっている。すなわち、光記録媒体
よりも遠方又は手前に集光点がある状態では、光記録媒
体のラジアル方向における中心部の強度に対して周辺部
の強度が相対的に強くなり、また或いは光記録媒体のラ
ジアル方向における中心部の強度に対して周辺部の強度
が相対的に弱くなる。そこで、光記録媒体で反射された
サブビームの光記録媒体のラジアル方向における中心部
の強度と周辺部の強度の差からランド／グルーブの判別
信号が得られる。

【００２６】上記構成によれば、例えば従来のようにラ
ンド幅又はグルーブ幅の半分だけラジアル方向にずらし
てサブビームを照射する必要がなく、例えば、メインビ
ームとサブビームとを同一のトラック上に照射してもラ
ンド／グルーブの判別が可能であるため、トラックピッ
チにかかわらず多様な光記録媒体に対応することができ
る。

【００２７】なお、上述のサブビームについては、メイ
ンビームと比較して、少なくともラジアル方向について
のみ集光点がずれて、タンジェンシャル方向についての
集光点は一致していても良い（例えば、集光スポットが
非点隔差を有する場合）。

【００２８】また、上記構成の光ヘッド装置を有する光
学式情報記録再生装置においては、光記録媒体のランド
（又はグルーブ）にアクセスを行う場合、トラックサー
ボの暴走を防ぐため、メインビームの集光スポットが光
記録媒体のランド（又はグルーブ）上に位置することを
確認してからトラックサーボの引き込み動作を行う。

【００２９】また、本発明の光ヘッド装置及び光学式情
報記録再生装置においては、サブビームの集光スポット
を光記録媒体上でラジアル方向に僅かにデフォーカスさ
せるための光学素子として、単一の領域からなる光学素
子を用いることができるため、光学素子の面内の位置調
整が簡単である。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１乃至図１
２に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。図１
に、本実施形態たる光学式情報記録再生装置１のブロッ
ク図を示す。この光学式情報記録再生装置１は、光ヘッ
ド装置１０と、この光ヘッド装置１０を介してフォーカ
シング及びトラッキングを行うヘッド駆動手段（図示
略）と、このヘッド駆動手段の動作制御手段２００と、
後述する光検出器１１の出力に基づいてトラック誤差信
号，フォーカス誤差信号，ランド／グルーブの判別信号
及び再生信号を生成する信号処理回路２０１とを備えて
いる。

【００３１】上記光ヘッド装置１０は、メインビームと
サブビームとを出射する光源部２０２を備えている。こ
の光源部２０２は、単一のレーザ光を出射する光源とし
ての半導体レーザ７と、この半導体レーザ７の出射光を
平行光化するコリメータレンズ２と、この平行光をメイ
ンビームである０次光、サブビームである±１次回折光
の３つの光に分割する回折光学素子３とから構成されて
いる。

【００３２】さらに、光ヘッド装置１０は、各ビームを
透過させる偏光ビームスプリッタ４と、この偏光ビーム
スプリッタ４の透過光を直線偏光から円偏光に変換する
1/4波長板５と、この1/4波長板５の透過光をディスクＤ
１上に集光する対物レンズ６と、ディスクＤ１からの反
射光を所定の複数受光部に分割された受光面にて受光し
各光強度を出力する光検出器１１と、光検出器の手前に
配設されて反射光を分割し光検出器１１の各受光部に導
くホログラム光学素子８とを備えている。

【００３３】かかる構成により、光源部２０２から出射
された各ビームは偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光とし
て入射してほぼ１００％が透過し、1/4波長板５を透過
して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でデ
ィスクＤ１上に集光される。ディスクＤ１からの３つの
反射光は対物レンズ６を逆向きに透過し、1/4波長板５
を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏
光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として
入射してほぼ１００％が反射され、ホログラム光学素子
８で＋１次回折光として大部分が回折され、レンズ９を
透過して光検出器１１で受光される。

【００３４】上記回折光学素子３を図２及び図３に基づ
いて詳説する。図２は回折光学素子３の平面図である。
回折光学素子３は、図中に点線の円で示す対物レンズ６
の有効径を含む領域に回折格子が形成された構成であ
る。回折格子における格子の方向はディスクＤ１の半径
方向Ｒ（ラジアル方向）にほぼ平行であり且つ各格子の
パターンは同心の円弧状に設定されている。各円弧の中
心は、回折光学素子３の外部であってディスクＤ１の接
線方向Ｔ（タンジェンシャル方向）の下側に位置してい
る。

【００３５】格子のライン部とスペース部の位相差を例
えば０．２３２πとすると、入射光は０次光として約８
７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．
１％が回折される。図２の上側に回折される光を＋１次
回折光、図２の下側に回折される光を−１次回折光とす
ると、回折光学素子３は＋１次回折光に対しては凹レン
ズの働きをし、−１次回折光に対しては凸レンズの働き
をする。

【００３６】図３にディスクＤ１上の集光スポットの配
置を示す。図３（Ａ）はディスクＤ１にレーザ光を照射
する方向から見た平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の右
方から見た側方断面図である。集光スポットＬ１２，Ｌ
１３，Ｌ１４は、それぞれ回折光学素子３からの０次
光、＋１次回折光、−１次回折光に相当し、図３（Ａ）
に示すように、３つの集光スポットＬ１２〜Ｌ１４は同
一のトラックＤ２（ここではグルーブとする）上に配置
されている。回折光学素子３がレンズパワーを有してい
るため、図３（Ｂ）に示すように、メインビームである
集光スポットＬ１２はディスクＤ１上に焦点を結んでい
るが、サブビームである集光スポットＬ１３，Ｌ１４は
ディスクＤ１上で僅かにデフォーカスしている。

【００３７】即ち、前述した回折光学素子３は、各ビー
ムをディスクＤ１上に集光する際の対物レンズ６から集
光点までの距離を、＋１次回折光については０次光より
も長く延ばし、−１次回折光については０次光よりも短
縮する機能を有している。このため、集光スポットＬ１
３は入射側から見て集光点の手前に位置し、集光スポッ
トＬ１４は入射側から見て集光点よりも遠方に位置して
いる。このメインビームと各サブビームとの対物レンズ
６から集光点までの距離の差は、本実施形態では、0.1
〜1.0[μm]であり、望ましくは0.5[μm]程度である。こ
のように、対物レンズ６から集光点までの距離がずれて
いるので、サブビームである集光スポットＬ１３，Ｌ１
４は、メインビームである集光スポットＬ１２に比べて
径がやや大きい。

【００３８】なお、図３（Ａ）に示すように、回折光学
素子３は、各集光スポットＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４がデ
ィスクＤ１の同一のトラックＤ２上に並ぶようにその向
きが設定されている。

【００３９】次に、上述したホログラム光学素子８につ
いて詳説する。図４はホログラム光学素子８の平面図で
ある。ホログラム光学素子８は、光が入射する側の面
（入射面）と光が出射する側の面（出射面）の両方に回
折格子が形成された構成である。図４（Ａ）は入射面を
光が入射する側から見た平面図である。入射面に形成さ
れた回折格子は図中に点線の円で示す対物レンズ６の有
効径を含み、ディスクＤ１の半径方向Ｒに平行な分割線
で領域１５，１６の２つに分割されている。

【００４０】回折格子における格子の方向は領域１５，
１６のいずれにおいてもディスクＤ１の接線方向Ｔに平
行であり、格子のパターンは領域１５，１６のいずれに
おいても等間隔の直線状である。また、領域１５と領域
１６における格子間隔は等しい。

【００４１】さらに、格子の断面形状は領域１５，１６
のいずれにおいても鋸歯状である。鋸歯の上部と下部の
位相差を２πとすると、各領域への入射光は＋１次回折
光としてそれぞれほぼ１００％が回折される。領域１５
における鋸歯の向きは図の左側に回折される光が＋１次
回折光になるように設定されており、領域１６における
鋸歯の向きは図の右側に回折される光が＋１次回折光に
なるように設定されている。

【００４２】一方、図４（Ｂ）は出射面を光が入射する
側から見た平面図である。出射面に形成された回折格子
は図中に点線の円で示す対物レンズ６の有効径を含み、
ディスクＤ１の接線方向Ｔに平行な３本の分割線で領域
１７〜２０の４つに分割されている。

【００４３】回折格子における格子の方向は領域１７〜
２０のいずれにおいてもディスクＤ１の接線方向Ｔに平
行であり、格子のパターンは領域１７〜２０のいずれに
おいても等間隔の直線状である。領域１７と領域２０に
おける格子間隔は等しく、また領域１８と領域１９にお
ける格子間隔は等しい。そして、前者は後者に比べて狭
い。

【００４４】さらに、格子の断面形状は領域１７〜２０
のいずれにおいても鋸歯状である。これら鋸歯の上部と
下部の位相差を２πとすると、各領域への入射光は＋１
次回折光としてそれぞれほぼ１００％が回折される。領
域１７，１８における鋸歯の向きは図の左側に回折され
る光が＋１次回折光になるように設定されており、領域
１９，２０における鋸歯の向きは図の右側に回折される
光が＋１次回折光になるように設定されている。なお、
ホログラム光学素子８における入射面に形成された回折
格子と出射面に形成された回折格子は互いに入れ換える
ことも可能である。

【００４５】次に、上述した光検出器１１について詳説
する。図５に、光検出器１１の受光部のパターンと光検
出器１１上の光スポットの配置を示す。

【００４６】光検出器１１の受光部の内，受光部２１〜
２８はメインビームの受光部であり、受光部２１〜２４
がホログラム光学素子８の領域１５による＋１次回折光
の受光部であって、受光部２５〜２８が領域１６による
＋１次回折光の受光部である。受光部２１〜２４及び受
光部２５〜２８は、それぞれ長方形状の受光部が互いに
交差するタンジェンシャル方向Ｔに沿った分割線とラジ
アル方向Ｒに沿った分割線とにより四分割されて形成さ
れている。

【００４７】これに対して、光スポットＬ４１は回折光
学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子８の領
域１５からの＋１次回折光であって領域１７からの＋１
次回折光に相当し、受光部２１，２２の境界線上に集光
される。

【００４８】光スポットＬ４２は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１５からの＋
１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光に相当
し、受光部２１，２２の境界線上に集光される。

【００４９】光スポットＬ４３は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１５からの＋
１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光に相当
し、受光部２３、２４の境界線上に集光される。

【００５０】光スポットＬ４４は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１５からの＋
１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光に相当
し、受光部２３、２４の境界線上に集光される。

【００５１】光スポットＬ４５は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１６からの＋
１次回折光であって領域１７からの＋１次回折光に相当
し、受光部２５、２６の境界線上に集光される。

【００５２】光スポットＬ４６は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１６からの＋
１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光に相当
し、受光部２５、２６の境界線上に集光される。

【００５３】光スポットＬ４７は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１６からの＋
１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光に相当
し、受光部２７、２８の境界線上に集光される。

【００５４】光スポットＬ４８は回折光学素子３からの
０次光のうちホログラム光学素子８の領域１６からの＋
１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光に相当
し、受光部２７、２８の境界線上に集光される。

【００５５】光検出器１１の受光部の内，受光部２９〜
３４は回折光学素子３による＋１次回折光であるサブビ
ームの受光部であり、受光部２９〜３１がホログラム光
学素子８の領域１５による＋１次回折光の受光部であっ
て、受光部３２〜３４が領域１６による＋１次回折光の
受光部である。受光部２９〜３１及び受光部３２〜３４
は、それぞれラジアル方向Ｒに沿った長方形状の受光部
のラジアル方向両端部をそれぞれタンジェンシャル方向
Ｔに沿った二本の分割線により分割して形成されてい
る。

【００５６】即ち、受光部３０は領域１５により分割さ
れた＋１次回折光のさらにラジアル方向の中央部分を受
光し、各受光部２９，３１はラジアル方向の両端部分を
それぞれ個別に受光する。また、受光部３３は領域１６
により分割された＋１次回折光のさらにラジアル方向の
中央部分を受光し、各受光部３２，３４はラジアル方向
の両端部分をそれぞれ個別に受光する。

【００５７】一方、光スポットＬ４９は回折光学素子３
からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域
１５からの＋１次回折光であって領域１７からの＋１次
回折光に相当し、受光部２９上に集光される。

【００５８】光スポットＬ５０は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光
に相当し、受光部３０上に集光される。

【００５９】光スポットＬ５１は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光
に相当し、受光部３０上に集光される。

【００６０】光スポットＬ５２は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光
に相当し、受光部３１上に集光される。

【００６１】光スポットＬ５３は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１７からの＋１次回折光
に相当し、受光部３２上に集光される。

【００６２】光スポットＬ５４は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光
に相当し、受光部３３上に集光される。

【００６３】光スポットＬ５５は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光
に相当し、受光部３３上に集光される。

【００６４】光スポットＬ５６は回折光学素子３からの
＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光
に相当し、受光部３４上に集光される。

【００６５】光検出器１１の受光部の内，受光部３５〜
４０は回折光学素子３による−１次回折光であるサブビ
ームの受光部であり、受光部３５〜３７がホログラム光
学素子８の領域１５による＋１次回折光の受光部であっ
て、受光部３８〜４０が領域１６による＋１次回折光の
受光部である。受光部３５〜３７及び受光部３８〜４０
は、それぞれラジアル方向Ｒに沿った長方形状の受光部
のラジアル方向両端部をそれぞれタンジェンシャル方向
Ｔに沿った二本の分割線により分割して形成されてい
る。

【００６６】即ち、受光部３６は領域１５により分割さ
れた−１次回折光のさらにラジアル方向の中央部分を受
光し、各受光部３５，３７はラジアル方向の両端部分を
それぞれ個別に受光する。また、受光部３９は領域１６
により分割された−１次回折光のさらにラジアル方向の
中央部分を受光し、各受光部３８，４０はラジアル方向
の両端部分をそれぞれ個別に受光する。

【００６７】一方、光スポットＬ５７は回折光学素子３
からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域
１５からの＋１次回折光であって領域１７からの＋１次
回折光に相当し、受光部３５上に集光される。

【００６８】光スポットＬ５８は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光
に相当し、受光部３６上に集光される。

【００６９】光スポットＬ５９は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光
に相当し、受光部３６上に集光される。

【００７０】光スポットＬ６０は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１５か
らの＋１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光
に相当し、受光部３７上に集光される。

【００７１】光スポットＬ６１は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１７からの＋１次回折光
に相当し、受光部３８上に集光される。

【００７２】光スポットＬ６２は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１８からの＋１次回折光
に相当し、受光部３９上に集光される。

【００７３】光スポットＬ６３は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域１９からの＋１次回折光
に相当し、受光部３９上に集光される。

【００７４】光スポットＬ６４は回折光学素子３からの
−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域１６か
らの＋１次回折光であって領域２０からの＋１次回折光
に相当し、受光部４０上に集光される。

【００７５】次に、信号処理回路２０１について説明す
る。光検出器１１の各受光部２１〜４０は、それぞれ受
光した光強度に応じた電流を出力する。各受光部２１〜
４０からの出力をそれぞれＶ２１〜Ｖ４０で表わすと、
信号処理回路２０１は、フォーカス誤差信号をフーコー
法により、（Ｖ２１＋Ｖ２３＋Ｖ２６＋Ｖ２８）−（Ｖ
２２＋Ｖ２４＋Ｖ２５＋Ｖ２７）の演算から算出し、動
作制御手段２００に出力する。また、信号処理回路２０
１は、トラック誤差信号をプッシュプル法により、（Ｖ
２１＋Ｖ２２＋Ｖ２５＋Ｖ２６）−（Ｖ２３＋Ｖ２４＋
Ｖ２７＋Ｖ２８）の演算から算出し、動作制御手段２０
０に出力する。さらに、信号処理回路２０１は、再生信
号を、Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３＋Ｖ２４＋Ｖ２５＋Ｖ２
６＋Ｖ２７＋Ｖ２８の演算から算出し、例えば、光学式
情報記録再生装置１が接続された上位装置に出力する。

【００７６】さらに、信号処理回路２０１は、光検出器
１１における回折光学素子３からの±１次回折光（サブ
ビーム）の各受光部２９〜４０の出力に基づいてディス
クＤ１上の回折光学素子３からの０次光（メインビー
ム）の集光スポットＬ１２がランド又はグルーブのいず
れに位置しているかの判別信号を生成する判別信号生成
部２０３を有している。

【００７７】ランド／グルーブの判別信号は、（Ｖ２９
＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４）−（Ｖ３０＋Ｖ３３）、
（Ｖ３５＋Ｖ３７＋Ｖ３８＋Ｖ４０）−（Ｖ３６＋Ｖ３
９）、又は（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４＋Ｖ３６
＋Ｖ３９）−（Ｖ３０＋Ｖ３３＋Ｖ３５＋Ｖ３７＋Ｖ３
８＋Ｖ４０）のいずれかの演算からも算出することがで
きるが、本実施形態では、判別信号生成部２０３では、
（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４＋Ｖ３６＋Ｖ３９）
−（Ｖ３０＋Ｖ３３＋Ｖ３５＋Ｖ３７＋Ｖ３８＋Ｖ４
０）の演算からランド／グルーブの判別信号を算出す
る。

【００７８】以下、ランド／グルーブの判別信号が上記
各式から求められる理由を図６乃至図１２に基づいて説
明する。図６にディスクＤ１上の集光スポットＬ１２に
対するディスクＤ１からの０次光，±１次回折光の位置
関係を示し、図７に集光スポットＬ１２とトラックＤ２
の位置ずれに伴うディスクＤ１からの０次光，±１次回
折光の位相の変化を示す。集光スポットＬ１２は光ビー
ムＬ６５により形成され、ディスクＤ１上に焦点を結ん
でいる。このため、０次光、±１次回折光の波面（等位
相面）は平面となる。

【００７９】図７（Ａ）では、光ビームＬ６５がグルー
ブＤ３上に照射されている。このとき、図７（Ｂ）に示
すように、０次光の位相を０とすると、±１次回折光の
位相は共に−π／２となる。図７（Ｃ）では、光ビーム
Ｌ６５がグルーブＤ３とランドＤ４の境界上に照射され
ている。このとき、図７（Ｄ）に示すように、図７
（Ｂ）の状態に対し＋１次回折光の位相はπ／２遅れ、
−１次回折光の位相はπ／２進む。従って、０次光の位
相を０とすると、＋１次回折光の位相はπ又は−π、−
１次回折光の位相は０となる。

【００８０】図７（Ｅ）では、光ビームＬ６５がランド
Ｄ４上に照射されている。このとき、図７（Ｆ）に示す
ように、図７（Ｄ）の状態に対し＋１次回折光の位相は
π／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。従っ
て、０次光の位相を０とすると、±１次回折光の位相は
共にπ／２となる。図７（Ｇ）では、光ビームＬ６５が
ランドＤ４とグルーブＤ３の境界上に照射されている。
このとき、図７（Ｈ）に示すように、図７（Ｆ）の状態
に対し＋１次回折光の位相はπ／２遅れ、−１次回折光
の位相はπ／２進む。従って、０次光の位相を０とする
と、＋１次回折光の位相は０、−１次回折光の位相はπ
又は−πとなる。

【００８１】上述の如く、光ビームＬ６５の移動に伴
い、０次光と＋１次回折光の重なる領域Ｌ６８と０次光
と−１次回折光の重なる領域Ｌ６９（図６参照）におけ
る強度は以下のようになる。

【００８２】図７（Ａ）の状態では図７（Ｂ）に示すよ
うに、０次光と±１次回折光の位相差は共にπ／２であ
るため、領域Ｌ６８と領域Ｌ６９における強度は等し
い。図７（Ｃ）の状態では図７（Ｄ）に示すように、０
次光と＋１次回折光の位相差はπで干渉により弱め合
い、０次光と−１次回折光の位相差は０で干渉により強
め合うため、領域Ｌ６８における強度は領域Ｌ６９にお
ける強度に比べて弱い。

【００８３】図７（Ｅ）の状態では図７（Ｆ）に示すよ
うに、０次光と±１次回折光の位相差は共にπ／２であ
るため、領域Ｌ６８と領域Ｌ６９における強度は等し
い。図７（Ｇ）の状態では図７（Ｈ）に示すように、０
次光と＋１次回折光の位相差は０で干渉により強め合
い、０次光と−１次回折光の位相差はπで干渉により弱
め合うため、領域Ｌ６８における強度は領域Ｌ６９にお
ける強度に比べて強い。

【００８４】図８にディスクＤ１上の集光スポットＬ１
３に対するディスクＤ１からの０次光，±１次回折光の
位置関係を示し、図９に集光スポットＬ１３とトラック
Ｄ２の位置ずれに伴うディスクＤ１からの０次光，±１
次回折光の位相の変化を示す。集光スポットＬ１３は光
ビームＬ７０により形成され、ディスクＤ１上で僅かに
デフォーカスしており、入射側から見て集光点の手前に
位置する。このため、０次光、±１次回折光の波面（等
位相面）は下に凸の放物面となり、０次光、±１次回折
光は中心部に比べて周縁部の位相が進む。

【００８５】図９（Ａ）では、光ビームＬ７０がグルー
ブＤ３上に照射されている。このとき、図９（Ｂ）に示
すように、０次光の中心部の位相を０とすると、±１次
回折光の中心部の位相は共に−π／２となる。図９
（Ｃ）では、光ビームＬ７０がグルーブＤ３とランドＤ
４の境界上に照射されている。このとき、図９（Ｄ）に
示すように、図９（Ｂ）の状態に対し＋１次回折光の位
相はπ／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。従
って、０次光の中心部の位相を０とすると、＋１次回折
光の中心部の位相はπ又は−π、−１次回折光の中心部
の位相は０となる。

【００８６】図９（Ｅ）では、光ビームＬ７０がランド
Ｄ４上に照射されている。このとき、図９（Ｆ）に示す
ように、図９（Ｄ）の状態に対し＋１次回折光の位相は
π／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。従っ
て、０次光の中心部の位相を０とすると、±１次回折光
の中心部の位相は共にπ／２となる。図９（Ｇ）では、
光ビームＬ７０がランドＤ４とグルーブＤ３の境界上に
照射されている。このとき、図９（Ｈ）に示すように、
図９（Ｆ）の状態に対し＋１次回折光の位相はπ／２遅
れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。従って、０次光
の中心部の位相を０とすると、＋１次回折光の中心部の
位相は０、−１次回折光の中心部の位相はπ又は−πと
なる。

【００８７】上述の如く、光ビームＬ７０の移動に伴
い、０次光と＋１次回折光の重なる外側の領域Ｌ７１、
内側の領域Ｌ７２、０次光と−１次回折光の重なる内側
の領域Ｌ７３、外側の領域Ｌ７４における強度は以下の
ようになる。

【００８８】図９（Ａ）の状態では図９（Ｂ）に示すよ
うに、０次光と±１次回折光の位相差は外側では共にπ
／２よりやや大きく干渉によりやや弱め合い、内側では
共にπ／２よりやや小さく干渉によりやや強め合うた
め、領域Ｌ７１，Ｌ７４における強度は領域Ｌ７２，Ｌ
７３における強度に比べてやや弱い。

【００８９】図９（Ｃ）の状態では図９（Ｄ）に示すよ
うに、０次光と＋１次回折光の位相差は外側ではπより
やや小さく、内側ではやはりπよりやや小さいため、領
域Ｌ７１と領域Ｌ７２における強度はほぼ等しく、０次
光と−１次回折光の位相差は外側では０よりやや大き
く、内側ではやはり０よりやや大きいため、領域Ｌ７３
と領域Ｌ７４における強度はほぼ等しい。

【００９０】図９（Ｅ）の状態では図９（Ｆ）に示すよ
うに、０次光と±１次回折光の位相差は外側では共にπ
／２よりやや小さく干渉によりやや強め合い、内側では
共にπ／２よりやや大きく干渉によりやや弱め合うた
め、領域Ｌ７１，Ｌ７４における強度は領域Ｌ７２，Ｌ
７３における強度に比べてやや強い。

【００９１】図９（Ｇ）の状態では図９（Ｈ）に示すよ
うに、０次光と＋１次回折光の位相差は外側では０より
やや大きく、内側ではやはり０よりやや大きいため、領
域Ｌ７１と領域Ｌ７２における強度はほぼ等しく、０次
光と−１次回折光の位相差は外側ではπよりやや小さ
く、内側ではやはりπよりやや小さいため、領域Ｌ７３
と領域Ｌ７４における強度はほぼ等しい。

【００９２】図１０にディスクＤ１上の集光スポットＬ
１４に対するディスクＤ１からの０次光，±１次回折光
の位置関係を示し、図１１に集光スポットＬ１４とトラ
ックＤ２の位置ずれに伴うディスクＤ１からの０次光，
±１次回折光の位相の変化を示す。集光スポットＬ１４
は光ビームＬ７５により形成され、ディスクＤ１上で僅
かにデフォーカスしており、入射側から見て集光点より
も遠方に位置する。このため、０次光、±１次回折光の
波面（等位相面）は上に凸の放物面となり、０次光、±
１次回折光は中心部に比べて周縁部の位相が遅れる。

【００９３】図１１（Ａ）では、光ビームＬ７５がグル
ーブＤ３上に照射されている。このとき、図１１（Ｂ）
に示すように、０次光の中心部の位相を０とすると、±
１次回折光の中心部の位相は共に−π／２となる。図１
１（Ｃ）では、光ビームＬ７５がグルーブＤ３とランド
Ｄ４の境界上に照射されている。このとき、図１１
（Ｄ）に示すように、図１１（Ｂ）の状態に対し＋１次
回折光の位相はπ／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／
２進む。従って、０次光の中心部の位相を０とすると、
＋１次回折光の中心部の位相はπ又は−π、−１次回折
光の中心部の位相は０となる。

【００９４】図１１（Ｅ）では、光ビームＬ７５がラン
ドＤ４上に照射されている。このとき、図１１（Ｆ）に
示すように、図１１（Ｄ）の状態に対し＋１次回折光の
位相はπ／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。
従って、０次光の中心部の位相を０とすると、±１次回
折光の中心部の位相は共にπ／２となる。図１１（Ｇ）
では、光ビームＬ７５がランドＤ４とグルーブＤ３の境
界上に照射されている。このとき、図１１（Ｈ）に示す
ように、図１１（Ｆ）の状態に対し＋１次回折光の位相
はπ／２遅れ、−１次回折光の位相はπ／２進む。従っ
て、０次光の中心部の位相を０とすると、＋１次回折光
の中心部の位相は０、−１次回折光の中心部の位相はπ
又は−πとなる。

【００９５】上述の如く、光ビームＬ７５の移動に伴
い、０次光と＋１次回折光の重なる外側の領域Ｌ７６、
内側の領域Ｌ７７、０次光と−１次回折光の重なる内側
の領域Ｌ７８、外側の領域Ｌ７９における強度は以下の
ようになる。図１１（Ａ）の状態では図１１（Ｂ）に示
すように、０次光と±１次回折光の位相差は外側では共
にπ／２よりやや小さく干渉によりやや強め合い、内側
では共にπ／２よりやや大きく干渉によりやや弱め合う
ため、領域Ｌ７６、Ｌ７９における強度は領域Ｌ７７、
Ｌ７８における強度に比べてやや強い。図１１（Ｃ）の
状態では図１１（Ｄ）に示すように、０次光と＋１次回
折光の位相差は外側ではπよりやや小さく、内側ではや
はりπよりやや小さいため、領域Ｌ７６と領域Ｌ７７に
おける強度はほぼ等しく、０次光と−１次回折光の位相
差は外側では０よりやや大きく、内側ではやはり０より
やや大きいため、領域Ｌ７８と領域Ｌ７９における強度
はほぼ等しい。

【００９６】図１１（Ｅ）の状態では図１１（Ｆ）に示
すように、０次光と±１次回折光の位相差は外側では共
にπ／２よりやや大きく干渉によりやや弱め合い、内側
では共にπ／２よりやや小さく干渉によりやや強め合う
ため、領域Ｌ７６、Ｌ７９における強度は領域Ｌ７７、
Ｌ７８における強度に比べてやや弱い。図１１（Ｇ）の
状態では図１１（Ｈ）に示すように、０次光と＋１次回
折光の位相差は外側では０よりやや大きく、内側ではや
はり０よりやや大きいため、領域Ｌ７６と領域Ｌ７７に
おける強度はほぼ等しく、０次光と−１次回折光の位相
差は外側ではπよりやや小さく、内側ではやはりπより
やや小さいため、領域Ｌ７８と領域Ｌ７９における強度
はほぼ等しい。

【００９７】図１２に、トラック誤差信号およびランド
／グルーブの判別信号に関わる各種の波形を示す。横軸
は集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ１の溝を図
３（Ａ）における左側から右側へ横断する際の集光スポ
ットと溝の位置ずれであり、ａは集光スポットＬ１２〜
Ｌ１４がグルーブ上に位置している状態、ｂは集光スポ
ットＬ１２〜Ｌ１４がグルーブとランドの境界上に位置
している状態、ｃは集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がラン
ド上に位置している状態、ｄは集光スポットＬ１２〜Ｌ
１４がランドとグルーブの境界上に位置している状態に
それぞれ対応している。すなわち、ａ〜ｄは図７，９，
１１における（Ａ）〜（Ｄ）の状態にそれぞれ対応して
いる。

【００９８】前述したホログラム光学素子８により、図
６における領域Ｌ６８は光検出器１１の受光部２１、２
２、２５、２６で受光され、領域Ｌ６９は光検出器１１
の受光部２３、２４、２７、２８で受光される。このと
き、（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２５＋Ｖ２６）−（Ｖ２３＋
Ｖ２４＋Ｖ２７＋Ｖ２８）の値は図７（Ｂ）によれば
０、図７（Ｄ）によれば負、図７（Ｆ）によれば０、図
７（Ｈ）によれば正となるため、トラック誤差信号であ
る（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２５＋Ｖ２６）−（Ｖ２３＋Ｖ
２４＋Ｖ２７＋Ｖ２８）の波形は図１２（Ａ）のように
なる。

【００９９】前述したホログラム光学素子８により、図
８における領域Ｌ７１は光検出器１１の受光部２９、３
２で受光され、領域Ｌ７２および領域Ｌ７３は光検出器
１１の受光部３０、３３で受光され、領域Ｌ７４は光検
出器１１の受光部３１、３４で受光される。このとき、
（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４）−（Ｖ３０＋Ｖ３
３）の値は図９（Ｂ）によれば負、図９（Ｄ）によれば
ほぼ０、図９（Ｆ）によれば正、図９（Ｈ）によればほ
ぼ０となるため、第一のランド／グルーブの判別信号で
ある（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４）−（Ｖ３０＋
Ｖ３３）の波形は図１２（Ｂ）のようになる。

【０１００】前述したホログラム光学素子８により、図
１０における領域Ｌ７６は光検出器１１の受光部３５、
３８、領域Ｌ７７および領域Ｌ７８は光検出器１１の受
光部３６、３９、領域Ｌ７９は光検出器１１の受光部３
７、４０にそれぞれ対応している。このとき、（Ｖ３５
＋Ｖ３７＋Ｖ３８＋Ｖ４０）−（Ｖ３６＋Ｖ３９）の値
は図１１（Ｂ）によれば正、図１１（Ｄ）によればほぼ
０、図１１（Ｆ）によれば負、図１１（Ｈ）によればほ
ぼ０となるため、第二のランド／グルーブの判別信号で
ある（Ｖ３５＋Ｖ３７＋Ｖ３８＋Ｖ４０）−（Ｖ３６＋
Ｖ３９）の波形は図１２（Ｃ）のようになる。

【０１０１】図１２（Ｂ）と図１２（Ｃ）の波形は逆相
であるため、第一、第二のランド／グルーブの判別信号
の差、すなわち第三のランド／グルーブの判別信号であ
る（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４＋Ｖ３６＋Ｖ３
９）−（Ｖ３０＋Ｖ３３＋Ｖ３５＋Ｖ３７＋Ｖ３８＋Ｖ
４０）の波形は図１２（Ｄ）のようになる。

【０１０２】集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ
１のグルーブ上に位置している状態では、図１２（Ａ）
に示すトラック誤差信号は０であるが、図１２（Ｂ）〜
図１２（Ｄ）に示す第一〜第三のランド／グルーブの判
別信号はそれぞれ負、正、負の値をとる。一方、集光ス
ポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ１のランド上に位置
している状態では、図１２（Ａ）に示すトラック誤差信
号は０であるが、図１２（Ｂ）〜図１２（Ｄ）に示す第
一〜第三のランド／グルーブの判別信号はそれぞれ正、
負、正の値をとる。従って、ランド／グルーブの判別信
号の符号により、集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディス
クＤ１のランド、グルーブのどちらの上に位置するかを
検出することが可能である。

【０１０３】光検出器１１の受光部３０、３３は図８に
おける領域Ｌ７２および領域Ｌ７３以外にディスクＤ１
からの０次光のみの領域も含んでいるが、ディスクＤ１
からの±１次回折光のみの領域は対物レンズ６の有効径
の範囲外であるため、光検出器１１の受光部２９、３２
は図８における領域Ｌ７１のみを含んでおり、光検出器
１１の受光部３１、３４は図８における領域Ｌ７４のみ
を含んでいる。

【０１０４】このため、図１２（Ｂ）に示す第一のラン
ド／グルーブの判別信号は負の直流成分を有し、ランド
における信号の絶対値がグルーブにおける信号の絶対値
に比べて小さくなり、ランドにおける位置検出のマージ
ンがグルーブにおける位置検出のマージンに比べて狭く
なる。

【０１０５】また、光検出器１１の受光部３６、３９は
図１０における領域Ｌ７７および領域Ｌ７８以外にディ
スクＤ１からの０次光のみの領域も含んでいるが、ディ
スクＤ１からの±１次回折光のみの領域は対物レンズ６
の有効径の範囲外であるため、光検出器１１の受光部３
５、３８は図１０における領域Ｌ７６のみを含んでお
り、光検出器１１の受光部３７、４０は図１０における
領域Ｌ７９のみを含んでいる。

【０１０６】このため、図１２（Ｃ）に示す第二のラン
ド／グルーブの判別信号は負の直流成分を有し、グルー
ブにおける信号の絶対値がランドにおける信号の絶対値
に比べて小さくなり、グルーブにおける位置検出のマー
ジンがランドにおける位置検出のマージンに比べて狭く
なる。

【０１０７】これに対し、図１２（Ｄ）に示す第三のラ
ンド／グルーブの判別信号は第一、第二のランド／グル
ーブの判別信号が有する直流成分が相殺されるため直流
成分を有さず、ランド、グルーブのいずれにおいても十
分な位置検出のマージンが得られる。

【０１０８】次に、動作制御手段２００について説明す
る。この動作制御手段２００では、上述した信号処理回
路２０１から出力されたフォーカス誤差信号又はトラッ
ク誤差信号の値に応じてヘッド駆動手段を駆動し、フォ
ーカシング及びトラッキングを行う。

【０１０９】さらに、動作制御手段２００は、図示しな
いトラックサーボ回路を有し、このトラックサーボ回路
は、集光スポットＬ１２をディスクＤ１の所望のトラッ
クに追従させるようにヘッド駆動手段の動作制御を行
う。

【０１１０】また、動作制御手段２００は、ディスクＤ
１の所定のトラックへのアクセスに際して，信号処理回
路からランド／グルーブの判別信号の入力を受けてから
トラックサーボの引き込み動作を行う判定先行機能２０
４を有している。従って、予め集光スポットがランド上
又はグルーブ上のどちらに位置しているかが認識されて
いるので、トラックサーボの引き込み動作を安定して行
うことができ、トラックサーボの暴走を有効に回避する
ことが可能である。

【０１１１】以上のように、光学式情報記録再生装置１
では、０次光の集光スポットＬ１２がディスクＤ１上に
焦点を結ぶときに±１次回折光の集光スポットＬ１３，
Ｌ１４をディスクＤ１上でデフォーカスさせる回折光学
素子３を有しているので、ランド上又はグルーブ上のど
ちらに集光スポットＬ１２〜Ｌ１４が位置するかによっ
て上記±１次回折光の集光スポットＬ１３，Ｌ１４の反
射光の中央部と両端部とにディスクＤ１からの０次光と
±１次回折光の間の位相差を生ぜしめることができ、こ
れに伴いこれらの間で光強度の差異を生ぜしめることが
可能である。

【０１１２】一方、本発明では、サブビームの反射光を
ラジアル方向中央部と両端部とで個別に受光する受光部
を備える光検出器を有しているので、サブビームの反射
光の中央部と両端部とにおける光強度の差異を観測する
ことが可能であり、これに基づいてサブビームの集光ス
ポットがランド上又はグルーブ上のいずれにあるか判定
することが可能となる。また、予めサブビームとメイン
ビームとの相対的な位置関係を設定しておくことによ
り、サブビームの判定からメインビームの集光スポット
がランド上又はグルーブ上のいずれにあるか判定する判
定信号を得ることが可能である。

【０１１３】一方、光学式情報記録再生装置１では、回
折光学素子３からの±１次回折光の反射光をラジアル方
向中央部と両端部とで個別に受光する受光部を備える光
検出器１１を有しているので、±１次回折光の反射光の
中央部と両端部とにおける光強度の差異を観測すること
が可能であり、これに基づいて各集光スポットＬ１２〜
Ｌ１４がランド上又はグルーブ上のいずれにあるか判定
することが可能である。

【０１１４】また、光源部２０２では、回折光学素子３
は各集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ１の同一
のトラックＤ２上に並ぶようにその向きが設定されてい
るので、従来のようにトラックピッチに応じてメインビ
ームとサブビームとの位置関係を設定する必要がなく、
トラックピッチが異なる多種多様の光記録媒体に対して
ランド／グルーブの識別を行うことが可能である。

【０１１５】また、上記判定は、入射面が単一の領域か
らなりしかも、レンズパワーが非常に弱く、格子のパタ
ーンがほぼ等間隔の直線に近い回折光学素子３によって
も実現可能なので、従来のような複数の領域に分割され
ている回折光学素子を必須とせず、従って、光学素子の
位置調整を容易に行うことが可能である。

【０１１６】なお、上記光学式情報記録再生装置１で
は、光検出器１１が回折光学素子３からの±１次回折光
の双方を受光する受光部を備えると共に、信号処理回路
２０１ではこれら双方の検出結果から判別信号を生成し
ていたが、特にこれに限定するものではない。例えば、
光検出器が回折光学素子３からの±１次回折光のいずれ
か一方を受光する受光部しか有しないものであって（例
えば受光部３５〜４０がない光検出器１１）、信号処理
回路では（Ｖ２９＋Ｖ３１＋Ｖ３２＋Ｖ３４）−（Ｖ３
０＋Ｖ３３）により判別信号を生成する構成であっても
良い。この場合、ランド又はグルーブのマージンが低く
なるが判別信号を生成することは充分可能である。

【０１１７】（第２の実施形態）次に、本願発明の第２
の実施形態について図１３及び図１４に基づいて説明す
る。なお、本実施形態で示す各構成の内、前述した光学
式情報記録再生装置１で示した構成と同一のものについ
ては同符号を付して重複する説明は省略するものとす
る。

【０１１８】図１３に、第２の実施形態たる光学式情報
記録再生装置１Ａのブロック図を示す。この光学式情報
記録再生装置１Ａは、前述したホログラム光学素子８に
替えて同位置に円筒レンズ８０を配設し、光検出器１１
に替えて受光部が少ない光検出器８１を同位置に配設し
てなる光ヘッド装置１０Ａを有し、さらに、信号処理回
路２０１に替えて光検出器８１の出力に基づいて各種信
号を生成する信号処理回路２０１Ａを備える点において
光学式情報記録再生装置１と異なっており、他の構成に
ついては同様である。従って、光源部２０２からの出射
光によるディスクＤ１上の集光スポットの配置は、光学
式情報記録再生装置１と同じである（図３参照）。

【０１１９】上記円筒レンズ８０とレンズ９とは光軸に
沿った方向においてその２つの焦線が異なる位置に設定
されており、光検出器８１はその２つの焦線の中間に設
置されている。

【０１２０】図１４に、光検出器８１の受光部のパター
ンと光検出器８１上の光スポットの配置を示す。光検出
器８１は、回折光学素子３からの０次光を受光する受光
面を光軸を通るディスクＤ１のラジアル方向に平行な分
割線と当該分割線に交差するタンジェンシャル方向に平
行な分割線とで仕切られてなる四つの受光部８２，８
３，８４，８５と、＋１次回折光を受光する受光面を光
軸を通るディスクＤ１のタンジェンシャル方向に平行な
２つの分割線で仕切られてなる三つの受光部８６，８
７，８８と、−１次回折光を受光する受光面を光軸を通
るディスクＤ１のタンジェンシャル方向に平行な２つの
分割線で仕切られてなる三つの受光部８９，９０，９１
とを備えている。

【０１２１】光スポットＬ９２は回折光学素子３からの
０次光に相当し、各受光部８２〜８５で受光される。光
スポットＬ９３は回折光学素子３からの＋１次回折光に
相当し、受光部８６〜８８で受光される。光スポットＬ
９４は回折光学素子３からの−１次回折光に相当し、受
光部８９〜９１で受光される。三つの光スポットＬ９
２，Ｌ９３，Ｌ９４は、ディスクＤ１上の集光スポット
Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４と同じ方向に一列に並んだ状態
となっているが、各光スポットＬ９２，Ｌ９３，Ｌ９４
は個別に円筒レンズ８０およびレンズ９の作用により９
０度回転した状態で光検出器８１に受光されている。従
って、±１次回折光は、前述したように、受光面が光軸
を通るディスクＤ１のタンジェンシャル方向に平行な２
つの分割線で仕切られてなる三つの受光部で受光されて
いることになる。従って、±１次回折光は、いずれもラ
ジアル方向中央部と両端部とがそれぞれ個別に受光され
ていることになる。

【０１２２】次に、信号処理回路２０１Ａについて説明
する。光検出器８１の各受光部８２〜９１は、それぞれ
受光した光強度に応じた電流を出力する。各受光部８２
〜９１からの出力をそれぞれＶ８２〜Ｖ９１で表わす
と、信号処理回路２０１Ａは、フォーカス誤差信号を非
点収差法により、（Ｖ８２＋Ｖ８５）−（Ｖ８３＋Ｖ８
４）の演算から算出し、動作制御手段２００に出力す
る。また、信号処理回路２０１Ａは、トラック誤差信号
をプッシュプル法により、（Ｖ８２＋Ｖ８４）−（Ｖ８
３＋Ｖ８５）の演算から算出し、動作制御手段２００に
出力する。さらに、信号処理回路２０１Ａは、再生信号
を、Ｖ８２＋Ｖ８３＋Ｖ８４＋Ｖ８５の演算から算出
し、例えば、光学式情報記録再生装置１Ａが接続された
上位装置に出力する。

【０１２３】さらに、信号処理回路２０１Ａは、光検出
器８１における回折光学素子３からの±１次回折光（サ
ブビーム）の各受光部８６〜９１の出力に基づいてディ
スクＤ１上の回折光学素子３からの０次光（メインビー
ム）の集光スポットＬ１２がランド又はグルーブのいず
れに位置しているかの判別信号を生成する判別信号生成
部２０３Ａを有している。

【０１２４】ランド／グルーブの判別信号は、（Ｖ８６
＋Ｖ８８）−Ｖ８７、（Ｖ８９＋Ｖ９１）−Ｖ９０、又
は（Ｖ８６＋Ｖ８８＋Ｖ９０）−（Ｖ８７＋Ｖ８９＋Ｖ
９１）のいずれの演算からも算出することができるが、
本実施形態では、判別信号生成部２０３Ａは、（Ｖ８６
＋Ｖ８８＋Ｖ９０）−（Ｖ８７＋Ｖ８９＋Ｖ９１）の演
算からランド／グルーブの判別信号を算出する。

【０１２５】前述の図６〜図１１で説明したディスクＤ
１上の集光スポットＬ１２〜Ｌ１４とトラックＤ２の位
置ずれとこれに伴うディスクＤ１からの０次光、±１次
回折光の位相の変化の関係は、各光スポットＬ９２〜Ｌ
９４についても同様に適用される。

【０１２６】即ち、図６における領域Ｌ６８は光検出器
８１の受光部８２，８４で受光され、領域Ｌ６９は光検
出器８１の受光部８３，８５で受光される。このとき、
（Ｖ８２＋Ｖ８４）−（Ｖ８３＋Ｖ８５）の値は図７
（Ａ）では０、図７（Ｃ）では負、図７（Ｅ）では０、
図７（Ｇ）では正となるため、トラック誤差信号である
（Ｖ８２＋Ｖ８４）−（Ｖ８３＋Ｖ８５）の波形は図１
２（Ａ）のようになる。

【０１２７】図８における領域Ｌ７１は光検出器８１の
受光部８６で受光され、領域Ｌ７２および領域Ｌ７３は
光検出器８１の受光部８７で受光され、領域Ｌ７４は光
検出器８１の受光部８８で受光される。このとき、（Ｖ
８６＋Ｖ８８）−Ｖ８７の値は図９（Ａ）では負、図９
（Ｃ）ではほぼ０、図９（Ｅ）では正、図９（Ｇ）では
ほぼ０となるため、第一のランド／グルーブの判別信号
である（Ｖ８６＋Ｖ８８）−Ｖ８７の波形は図１２
（Ｂ）のようになる。

【０１２８】図１０における領域Ｌ７６は光検出器８１
の受光部８９で受光され、領域Ｌ７７および領域Ｌ７８
は光検出器８１の受光部９０で受光され、領域Ｌ７９は
光検出器８１の受光部９１で受光される。このとき、
（Ｖ８９＋Ｖ９１）−Ｖ９０の値は図１１（Ａ）では
正、図１１（Ｃ）ではほぼ０、図１１（Ｅ）では負、図
１１（Ｇ）ではほぼ０となるため、第二のランド／グル
ーブの判別信号である（Ｖ８９＋Ｖ９１）−Ｖ９０の波
形は図１２（Ｃ）のようになる。図１２（Ｂ），図１２
（Ｃ）の波形は逆相であるため、第一、第二のランド／
グルーブの判別信号の差、すなわち第三のランド／グル
ーブの判別信号である（Ｖ８６＋Ｖ８８＋Ｖ９０）−
（Ｖ８７＋Ｖ８９＋Ｖ９１）の波形は図１２（Ｄ）のよ
うになる。

【０１２９】集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ
１のグルーブ上に位置している状態では、図１２（Ａ）
に示すトラック誤差信号は０であるが、図１２（Ｂ）〜
図１２（Ｄ）に示す第一〜第三のランド／グルーブの判
別信号はそれぞれ負、正、負の値をとる。一方、集光ス
ポットＬ１２〜Ｌ１４がディスクＤ１のランド上に位置
している状態では、図１２（Ａ）に示すトラック誤差信
号は０であるが、図１２（Ｂ）〜図１２（Ｄ）に示す第
一〜第三のランド／グルーブの判別信号はそれぞれ正、
負、正の値をとる。従って、ランド／グルーブの判別信
号の符号により、集光スポットＬ１２〜Ｌ１４がディス
クＤ１のランド、グルーブのどちらの上に位置するかを
検出することが可能である。

【０１３０】光検出器８１の受光部８７は図８における
領域Ｌ７２および領域Ｌ７３以外にディスクＤ１からの
０次光のみの領域も含んでいるが、ディスクＤ１からの
±１次回折光のみの領域は対物レンズ６の有効径の範囲
外であるため、光検出器８１の受光部８６は図８におけ
る領域Ｌ７１のみを含んでおり、光検出器８１の受光部
８８は図８における領域Ｌ７４のみを含んでいる。この
ため、図１２（Ｂ）に示す第一のランド／グルーブの判
別信号は負の直流成分を有し、ランドにおける信号の絶
対値がグルーブにおける信号の絶対値に比べて小さくな
り、ランドにおける位置検出のマージンがグルーブにお
ける位置検出のマージンに比べて狭くなる。

【０１３１】また、光検出器８１の受光部９０は図１０
における領域Ｌ７７および領域Ｌ７８以外にディスクＤ
１からの０次光のみの領域も含んでいるが、ディスクＤ
１からの±１次回折光のみの領域は対物レンズ６の有効
径の範囲外であるため、光検出器８１の受光部８９は図
１０における領域Ｌ７６のみを含んでおり、光検出器８
１の受光部９１は図１０における領域Ｌ７９のみを含ん
でいる。このため、図１２（Ｃ）に示す第二のランド／
グルーブの判別信号は負の直流成分を有し、グルーブに
おける信号の絶対値がランドにおける信号の絶対値に比
べて小さくなり、グルーブにおける位置検出のマージン
がランドにおける位置検出のマージンに比べて狭くな
る。

【０１３２】これに対し、図１２（Ｄ）に示す第三のラ
ンド／グルーブの判別信号は第一、第二のランド／グル
ーブの判別信号が有する直流成分が相殺されるため直流
成分を有さず、ランド、グルーブのいずれにおいても十
分な位置検出のマージンが得られる。

【０１３３】また、上記第２の実施形態においては、サ
ブビームの集光スポットをディスク上でラジアル方向に
僅かにデフォーカスさせるための光学素子として、図２
に示す回折光学素子３が用いられている。回折光学素子
３は単一の領域からなりしかも、レンズパワーが非常に
弱く、格子のパターンはほぼ等間隔の直線であると見な
せるため、面内の位置調整が不要である。

【０１３４】以上のように、光学式情報記録再生装置１
Ａは前述した光学式情報記録再生装置１と同様の効果を
上げることが可能である。

【０１３５】（第３の実施形態）次に、本願発明の第３
の実施形態について図１５及び図１６に基づいて説明す
る。なお、本実施形態で示す各構成の内、前述した光学
式情報記録再生装置１で示した構成と同一のものについ
ては同符号を付して重複する説明は省略するものとす
る。図１５に、本実施形態たる光学式情報記録再生装置
１Ｂのブロック図を示す。

【０１３６】この光学式情報記録再生装置１Ｂは、光ヘ
ッド装置１０Ｂと、この光ヘッド装置１０Ｂを介してフ
ォーカシング及びトラッキングを行うヘッド駆動手段
（図示略）と、このヘッド駆動手段の動作制御手段２０
０と、信号処理回路２０１とを備えている。

【０１３７】上記光ヘッド装置１０Ｂは、メインビーム
とサブビームとを出射する光源部２０２Ｂを備えてい
る。この光源部２０２Ｂは、単一のレーザ光を出射する
光源としての半導体レーザ９６と、この半導体レーザ９
６の出射光を平行光化するコリメータレンズ２と、この
平行光をメインビームである０次光、サブビームである
±１次回折光の３つの光に分割する偏光性回折光学素子
９８とから構成されている。

【０１３８】さらに、光ヘッド装置１０Ｂは、偏光性回
折光学素子９８の透過光をそのまま透過させる偏光性ホ
ログラム光学素子９９と、この偏光性ホログラム光学素
子９９からの透過光を直線偏光から円偏光に変換する1/
4波長板５と、この1/4波長板５の透過光をディスクＤ１
上に集光する対物レンズ６と、ディスクＤ１からの反射
光を所定の複数受光部に分割された受光面にて受光し各
光強度を出力する光検出器９７と、を備えている。

【０１３９】上記光ヘッド装置１０Ｂは、上述した各構
成要素が半導体レーザ９６からディスクＤ１までの間で
一列に配設されており、従って、前述した偏光ビームス
プリッタ４が不要な構成となっている。さらに、半導体
レーザ９６と光検出器９７とがモジュール９５内に一体
的に設置されている。

【０１４０】上述した偏光性回折光学素子９８は、半導
体レーザ９６からの出射光は異常光として一部を回折
し、１／４波長板５を往路と復路とで透過したディスク
Ｄ１からの反射光は常光としてほぼ１００％透過させ
る。また、偏光性ホログラム光学素子９９は、半導体レ
ーザ９６からの出射光は常光としてほぼ１００％透過さ
せ、１／４波長板５を往路と復路とで透過したディスク
Ｄ１からの反射光は異常光として大部分を回折する。そ
して、偏光性ホログラム光学素子９９で回折された反射
光は、コリメータレンズ２を透過して光検出器９７で受
光される。

【０１４１】上記偏光性回折光学素子９８の平面図は、
図２に示した回折光学素子３の平面図と同じである。従
って、以下の説明では回折光学素子３の各領域と同じ符
号を使用して説明する。但し、偏光性回折光学素子９８
は、図２中に点線で示す対物レンズ６の有効径を含む領
域に、例えば複屈折性を有するニオブ酸リチウム基板上
にプロトン交換領域と誘電体膜から成る２層の回折格子
が形成された構成である。プロトン交換領域の深さと誘
電体膜の厚さを適切に設計することにより、格子のライ
ン部とスペース部の位相差を常光、異常光に対して独立
に規定することができる。往路の異常光に対しては、格
子のライン部とスペース部の位相差を例えば０．２３２
πとすると、入射光は０次光として約８７．３％が透過
し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折され
る。一方、復路の常光に対しては、格子のライン部とス
ペース部の位相差を０とすると、入射光は０次光として
ほぼ１００％が透過する。

【０１４２】かかる偏光性回折光学素子９８により分割
されたレーザ光によるディスクＤ１上の集光スポットの
配置は、図３に示すディスクＤ１上の集光スポットＬ１
２，Ｌ１３，Ｌ１４の配置と同じである。

【０１４３】上記偏光性ホログラム光学素子９９の平面
図は、図４に示したホログラム光学素子８の平面図と同
じである。従って、以下の説明ではホログラム光学素子
８の各領域と同じ符号を使用して説明する。但し、偏光
性ホログラム光学素子９９は、光が入射する側の面（入
射面）と光が出射する側の面（出射面）の両方に、例え
ば複屈折性を有するニオブ酸リチウム基板上にプロトン
交換領域と誘電体膜から成る２層の回折格子が形成され
た構成である。入射面に形成された回折格子における格
子の断面形状は領域１５、１６のいずれにおいても２層
の鋸歯状であり、出射面に形成された回折格子における
格子の断面形状は領域１７〜２０のいずれにおいても２
層の鋸歯状である。プロトン交換領域の深さと誘電体膜
の厚さを適切に設計することにより、鋸歯の上部と下部
の位相差を常光、異常光に対して独立に規定することが
できる。往路の常光に対しては、鋸歯の上部と下部の位
相差を０とすると、各領域への入射光は０次光としてそ
れぞれほぼ１００％が透過する。一方、復路の異常光に
対しては、鋸歯の上部と下部の位相差を２πとすると、
各領域への入射光は＋１次回折光としてそれぞれほぼ１
００％が回折される。なお、偏光性ホログラム光学素子
９９における入射面に形成された回折格子と出射面に形
成された回折格子は互いに入れ換えることも可能であ
る。

【０１４４】次に、上述した光検出器９７について詳説
する。図１６に、光検出器９７の受光部のパターンと光
検出器９７上の光スポットの配置を示す。

【０１４５】光検出器９７の受光部の内，受光部１０１
〜１０８はメインビームの受光部であり、受光部１０１
〜１０４が偏光性ホログラム光学素子９９の領域１５に
よる＋１次回折光の受光部であって、受光部１０５〜１
０８が領域１６による＋１次回折光の受光部である。受
光部１０１〜１０４及び受光部１０５〜１０８は、それ
ぞれ長方形状の受光部が互いに交差するタンジェンシャ
ル方向Ｔに沿った分割線とラジアル方向Ｒに沿った分割
線とにより四分割されて形成されている。

【０１４６】これに対して、光スポットＬ１２１は偏光
性回折光学素子９８からの０次光のうち偏光性ホログラ
ム光学素子９９の領域１５からの＋１次回折光であって
領域１７からの＋１次回折光に相当し、受光部１０１，
１０２の境界線上に集光される。

【０１４７】光スポットＬ１２２は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１５からの＋１次回折光であって領域１８からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０１，１０２の境界線
上に集光される。

【０１４８】光スポットＬ１２３は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１５からの＋１次回折光であって領域１９からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０３、１０４の境界線
上に集光される。

【０１４９】光スポットＬ１２４は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１５からの＋１次回折光であって領域２０からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０３、１０４の境界線
上に集光される。

【０１５０】光スポットＬ１２５は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１６からの＋１次回折光であって領域１７からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０５、１０６の境界線
上に集光される。

【０１５１】光スポットＬ１２６は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１６からの＋１次回折光であって領域１８からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０５、１０６の境界線
上に集光される。

【０１５２】光スポットＬ１２７は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１６からの＋１次回折光であって領域１９からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０７、１０８の境界線
上に集光される。

【０１５３】光スポットＬ１２８は偏光性回折光学素子
９８からの０次光のうち偏光性ホログラム光学素子９９
の領域１６からの＋１次回折光であって領域２０からの
＋１次回折光に相当し、受光部１０７、１０８の境界線
上に集光される。

【０１５４】光検出器９７の受光部の内，受光部１０９
〜１１４は偏光性回折光学素子９８による＋１次回折光
であるサブビームの受光部であり、受光部１０９〜１１
１が偏光性ホログラム光学素子９９の領域１５による＋
１次回折光の受光部であって、受光部１１２〜１１４が
領域１６による＋１次回折光の受光部である。受光部１
０９〜１１１及び受光部１１２〜１１４は、それぞれラ
ジアル方向Ｒに沿った長方形状の受光部のラジアル方向
両端部をそれぞれタンジェンシャル方向Ｔに沿った二本
の分割線により分割して形成されている。

【０１５５】即ち、受光部１１０は領域１５により分割
された＋１次回折光のさらにラジアル方向の中央部分を
受光し、各受光部１０９，１１１はラジアル方向の両端
部分をそれぞれ個別に受光する。また、受光部１１３は
領域１６により分割された＋１次回折光のさらにラジア
ル方向の中央部分を受光し、各受光部１１２，１１４は
ラジアル方向の両端部分をそれぞれ個別に受光する。

【０１５６】一方、光スポットＬ１２９は偏光性回折光
学素子９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム
光学素子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領
域１７からの＋１次回折光に相当し、受光部１０９上に
集光される。

【０１５７】光スポットＬ１３０は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域１８
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１０上に集光さ
れる。

【０１５８】光スポットＬ１３１は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域１９
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１０上に集光さ
れる。

【０１５９】光スポットＬ１３２は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域２０
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１１上に集光さ
れる。

【０１６０】光スポットＬ１３３は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１７
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１２上に集光さ
れる。

【０１６１】光スポットＬ１３４は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１８
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１３上に集光さ
れる。

【０１６２】光スポットＬ１３５は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１９
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１３上に集光さ
れる。

【０１６３】光スポットＬ１３６は偏光性回折光学素子
９８からの＋１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域２０
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１４上に集光さ
れる。

【０１６４】光検出器９７の受光部の内，受光部１１５
〜１２０は偏光性回折光学素子９８による−１次回折光
であるサブビームの受光部であり、受光部１１５〜１１
７が偏光性ホログラム光学素子９９の領域１５による＋
１次回折光の受光部であって、受光部１１８〜１２０が
領域１６による＋１次回折光の受光部である。受光部１
１５〜１１７及び受光部１１８〜１２０は、それぞれラ
ジアル方向Ｒに沿った長方形状の受光部のラジアル方向
両端部をそれぞれタンジェンシャル方向Ｔに沿った二本
の分割線により分割して形成されている。

【０１６５】即ち、受光部１１６は領域１５により分割
された−１次回折光のさらにラジアル方向の中央部分を
受光し、各受光部１１５，１１７はラジアル方向の両端
部分をそれぞれ個別に受光する。また、受光部１１９は
領域１６により分割された−１次回折光のさらにラジア
ル方向の中央部分を受光し、各受光部１１８，１２０は
ラジアル方向の両端部分をそれぞれ個別に受光する。

【０１６６】一方、光スポットＬ１３７は偏光性回折光
学素子９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム
光学素子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領
域１７からの＋１次回折光に相当し、受光部１１５上に
集光される。

【０１６７】光スポットＬ１３８は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域１８
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１６上に集光さ
れる。

【０１６８】光スポットＬ１３９は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域１９
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１６上に集光さ
れる。

【０１６９】光スポットＬ１４０は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１５からの＋１次回折光であって領域２０
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１７上に集光さ
れる。

【０１７０】光スポットＬ１４１は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１７
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１８上に集光さ
れる。

【０１７１】光スポットＬ１４２は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１８
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１９上に集光さ
れる。

【０１７２】光スポットＬ１４３は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域１９
からの＋１次回折光に相当し、受光部１１９上に集光さ
れる。

【０１７３】光スポットＬ１４４は偏光性回折光学素子
９８からの−１次回折光のうち偏光性ホログラム光学素
子９９の領域１６からの＋１次回折光であって領域２０
からの＋１次回折光に相当し、受光部１２０上に集光さ
れる。

【０１７４】また、光検出器９７正面中央部には半導体
レーザ９６およびミラー１００が設置されている。半導
体レーザ９６からの出射光はミラー１００で反射されて
ディスクＤ１に向かう。

【０１７５】各受光部１０１〜１２０からの出力をそれ
ぞれＶ１０１〜Ｖ１２０で表わすと、信号処理回路２０
１は、フォーカス誤差信号をフーコー法により、（Ｖ１
０１＋Ｖ１０３＋Ｖ１０６＋Ｖ１０８）−（Ｖ１０２＋
Ｖ１０４＋Ｖ１０５＋Ｖ１０７）の演算から算出し、動
作制御手段２００に出力する。また、信号処理回路２０
１は、トラック誤差信号をプッシュプル法により、（Ｖ
１０１＋Ｖ１０２＋Ｖ１０５＋Ｖ１０６）−（Ｖ１０３
＋Ｖ１０４＋Ｖ１０７＋Ｖ１０８）の演算から算出し、
動作制御手段２００に出力する。さらに、信号処理回路
２０１は、再生信号を、Ｖ１０１＋Ｖ１０２＋Ｖ１０３
＋Ｖ１０４＋Ｖ１０５＋Ｖ１０６＋Ｖ１０７＋Ｖ１０８
の演算から算出し、例えば、光学式情報記録再生装置１
Ｂが接続された上位装置に出力する。

【０１７６】さらに、ランド／グルーブの判別信号は、
（Ｖ１０９＋Ｖ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１４）−（Ｖ１
１０＋Ｖ１１３）、（Ｖ１１５＋Ｖ１１７＋Ｖ１１８＋
Ｖ１２０）−（Ｖ１１６＋Ｖ１１９）、又は（Ｖ１０９
＋Ｖ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１４＋Ｖ１１６＋Ｖ１１
９）−（Ｖ１１０＋Ｖ１１３＋Ｖ１１５＋Ｖ１１７＋Ｖ
１１８＋Ｖ１２０）のいずれの演算からも算出すること
ができるが、信号処理回路２０１の判別信号生成部２０
３は、（Ｖ１０９＋Ｖ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１４＋Ｖ
１１６＋Ｖ１１９）−（Ｖ１１０＋Ｖ１１３＋Ｖ１１５
＋Ｖ１１７＋Ｖ１１８＋Ｖ１２０）の演算からランド／
グルーブの判別信号を算出する。

【０１７７】ディスクＤ１上の集光スポットＬ１２〜Ｌ
１４とトラックＤ２の位置ずれに伴うディスクＤ１から
の０次光、±１次回折光の位相の変化は図６〜１１に示
す通りである。

【０１７８】光学式情報記録再生装置１Ｂにおいては、
光学式情報記録再生装置１において図６〜１２を参照し
て説明した方法と同様の方法により、集光スポットＬ１
２〜Ｌ１４がディスクＤ１のランド、グルーブのどちら
の上に位置するかを検出することが可能である。

【０１７９】また、上記第３の実施形態においては、サ
ブビームの集光スポットをディスク上でラジアル方向に
僅かにデフォーカスさせるための光学素子として、偏光
性回折光学素子９８が用いられている。偏光性回折光学
素子９８は単一の領域からなりしかも、レンズパワーが
非常に弱く、格子のパターンはほぼ等間隔の直線である
と見なせるため、面内の位置調整が不要である。

【０１８０】（第４の実施形態）次に、本願発明の第４
の実施形態について図１７乃至図１９に基づいて説明す
る。なお、本実施形態で示す各構成の内、前述した光学
式情報記録再生装置１Ｂで示した構成と同一のものにつ
いては同符号を付して重複する説明は省略するものとす
る。

【０１８１】図１７に、第４の実施形態たる光学式情報
記録再生装置１Ｃのブロック図を示す。この光学式情報
記録再生装置１Ｃは、前述した偏光性ホログラム光学素
子９９に替えて同位置に他の偏光性ホログラム光学素子
１４７を配設し、光検出器９７に替えて受光部が少ない
光検出器１４６を同位置に配設してなる光ヘッド装置１
０Ｃを有し、さらに、信号処理回路２０１に替えて光検
出器１４６の出力に基づいて各種信号を生成する信号処
理回路２０１Ｃを備える点において光学式情報記録再生
装置１Ｂと異なっており、他の構成については同様であ
る。従って、光源部２０２Ｂからの出射光によるディス
クＤ１上の集光スポットの配置は、光学式情報記録再生
装置１Ｂと同じである（図３参照）。また、上記半導体
レーザ９６と光検出器１４６とがモジュール１４５内に
一体的に設置されている。

【０１８２】上述の偏光性ホログラム光学素子１４７
は、半導体レーザ９６からの出射光は常光としてほぼ１
００％透過させ、１／４波長板５を往路と復路とで透過
したディスクＤ１からの反射光は異常光として大部分を
回折する。そして、偏光性ホログラム光学素子１４７で
回折された反射光は、コリメータレンズ２を透過して光
検出器１４６で受光される。なお、光検出器１４６は偏
光性ホログラム光学素子１４７とコリメータレンズ２の
２つの焦線の中間に設置されている。

【０１８３】図１８は偏光性ホログラム光学素子１４７
の平面図である。偏光性ホログラム光学素子１４７は、
図中に点線で示す対物レンズ６の有効径を含む領域に、
例えば複屈折性を有するニオブ酸リチウム基板上にプロ
トン交換領域と誘電体膜から成る２層の回折格子が形成
された構成である。回折格子における格子の方向はディ
スクＤ１の接線方向（タンジェンシャル方向）にほぼ平
行であり、格子のパターンはディスクＤ１の接線方向
（タンジェンシャル方向）および半径方向（ラジアル方
向）を漸近線とする双曲線状である。

【０１８４】プロトン交換領域の深さと誘電体膜の厚さ
を適切に設計することにより、格子のライン部とスペー
ス部の位相差を常光、異常光に対して独立に規定するこ
とができる。往路の常光に対しては、格子のライン部と
スペース部の位相差を０とすると、入射光は０次光とし
てほぼ１００％が透過する。一方、復路の異常光に対し
ては、格子のライン部とスペース部の位相差をπとする
と、入射光は±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％
が回折される。偏光性ホログラム光学素子１４７は±１
次回折光に対して円筒レンズの働きをし、＋１次回折光
における母線および−１次回折光における母線は、ディ
スクＤ１の半径方向に対してそれぞれ＋４５°および−
４５°の角度を成している。

【０１８５】次に、上述した光検出器１４６について詳
説する。図１９に、光検出器１４６の受光部のパターン
と光検出器１４６上の光スポットの配置を示す。

【０１８６】光検出器１４６の受光部１４８〜１５１が
偏光性回折光学素子９８の０次光であって偏光性ホログ
ラム光学素子１４７による＋１次回折光である光スポッ
トＬ１６８の受光部であって、受光部１５２〜１５５が
偏光性回折光学素子９８の０次光であって偏光性ホログ
ラム光学素子１４７による−１次回折光である光スポッ
トＬ１６９の受光部である。これら受光部１４８〜１５
１及び受光部１５２〜１５５は、それぞれ正方形状の受
光面が光軸を通るディスクＤ１のタンジェンシャル方向
Ｔに沿った分割線とラジアル方向Ｒに沿った分割線とに
より四分割されて形成されている。

【０１８７】また、光検出器１４６の受光部１５６〜１
５８が偏光性回折光学素子９８の＋１次回折光であって
偏光性ホログラム光学素子１４７による＋１次回折光で
ある光スポットＬ１７０の受光部であって、受光部１５
９〜１６１が偏光性回折光学素子９８の＋１次回折光で
あって偏光性ホログラム光学素子１４７による−１次回
折光である光スポットＬ１７１の受光部である。これら
受光部１５６〜１５８及び受光部１５９〜１６１は、そ
れぞれ正方形状の受光面が光軸を通るディスクＤ１のタ
ンジェンシャル方向Ｔに平行な二本の分割線により三分
割されて形成されている。

【０１８８】また、光検出器１４６の受光部１６２〜１
６４が偏光性回折光学素子９８の−１次回折光であって
偏光性ホログラム光学素子１４７による＋１次回折光で
ある光スポットＬ１７２の受光部であって、受光部１６
５〜１６７が偏光性回折光学素子９８の−１次回折光で
あって偏光性ホログラム光学素子１４７による−１次回
折光である光スポットＬ１７３の受光部である。これら
受光部１６２〜１６４及び受光部１６５〜１６７は、そ
れぞれ正方形状の受光面が光軸を通るディスクＤ１のタ
ンジェンシャル方向Ｔに平行な二本の分割線により三分
割されて形成されている。

【０１８９】なお、上記各光スポットＬ１６８〜Ｌ１７
３は個別に偏光性ホログラム光学素子１４７及びコリメ
ータレンズ２の作用により９０度回転した状態で光検出
器１４６に受光されている。従って、偏光性回折光学素
子９８による各±１次回折光（光スポットＬ１７０〜Ｌ
１７３）は、前述したように、受光面が光軸を通るディ
スクＤ１のタンジェンシャル方向に平行な２つの分割線
で仕切られてなる三つの受光部で受光されていることに
なる。従って、各±１次回折光は、いずれもラジアル方
向中央部と両端部とがそれぞれ個別に受光されているこ
とになる。

【０１９０】また、偏光性ホログラム光学素子１４７の
±１次回折光における２つの母線は互いに直交している
ため、光スポットＬ１６８、Ｌ１７０、Ｌ１７２と光ス
ポットＬ１６９、Ｌ１７１、Ｌ１７３は、上下および左
右の強度分布が互いに逆になる。

【０１９１】また、光検出器９７正面中央部には半導体
レーザ９６およびミラー１００が設置されている。半導
体レーザ９６からの出射光はミラー１００で反射されて
ディスクＤ１に向かう。

【０１９２】各受光部１４８〜１６７からの出力をそれ
ぞれＶ１４８〜Ｖ１６７で表わすと、信号処理回路２０
１Ｃは、フォーカス誤差信号を非点収差法により、（Ｖ
１４８＋Ｖ１５１＋Ｖ１５３＋Ｖ１５４）−（Ｖ１４９
＋Ｖ１５０＋Ｖ１５２＋Ｖ１５５）の演算から算出し、
動作制御手段２００に出力する。また、信号処理回路２
０１Ｃは、トラック誤差信号をプッシュプル法により、
（Ｖ１４８＋Ｖ１５０＋Ｖ１５３＋Ｖ１５５）−（Ｖ１
４９＋Ｖ１５１＋Ｖ１５２＋Ｖ１５４）の演算から算出
し、動作制御手段２００に出力する。さらに、信号処理
回路２０１Ｃは、再生信号を、Ｖ１４８＋Ｖ１４９＋Ｖ
１５０＋Ｖ１５１＋Ｖ１５２＋Ｖ１５３＋Ｖ１５４＋Ｖ
１５５の演算から算出し、例えば、光学式情報記録再生
装置１Ｃが接続された上位装置に出力する。

【０１９３】さらに、ランド／グルーブの判別信号は、
（Ｖ１５６＋Ｖ１５８＋Ｖ１５９＋Ｖ１６１）−（Ｖ１
５７＋Ｖ１６０）、（Ｖ１６２＋Ｖ１６４＋Ｖ１６５＋
Ｖ１６７）−（Ｖ１６３＋Ｖ１６６）、又は（Ｖ１５６
＋Ｖ１５８＋Ｖ１５９＋Ｖ１６１＋Ｖ１６３＋Ｖ１６
６）−（Ｖ１５７＋Ｖ１６０＋Ｖ１６２＋Ｖ１６４＋Ｖ
１６５＋Ｖ１６７）のいずれの演算からも算出すること
ができるが、信号処理回路２０１Ｃの判別信号生成部２
０３Ｃは、（Ｖ１５６＋Ｖ１５８＋Ｖ１５９＋Ｖ１６１
＋Ｖ１６３＋Ｖ１６６）−（Ｖ１５７＋Ｖ１６０＋Ｖ１
６２＋Ｖ１６４＋Ｖ１６５＋Ｖ１６７）の演算からラン
ド／グルーブの判別信号を算出する。

【０１９４】ディスクＤ１上の集光スポットＬ１２〜Ｌ
１４とトラックＤ２の位置ずれに伴うディスクＤ１から
の０次光、±１次回折光の位相の変化は図６〜図１１に
示す通りである。

【０１９５】光学式情報記録再生装置１Ｃにおいては、
光学式情報記録再生装置１において図６〜１２を参照し
て説明した方法と同様の方法により、集光スポットＬ１
２〜Ｌ１４がディスクＤ１のランド、グルーブのどちら
の上に位置するかを検出することが可能である。

【０１９６】また、上記第４の実施形態においては、サ
ブビームの集光スポットをディスク上でラジアル方向に
僅かにデフォーカスさせるための光学素子として、偏光
性回折光学素子９８が用いられている。偏光性回折光学
素子９８は単一の領域からなりしかも、レンズパワーが
非常に弱く、格子のパターンはほぼ等間隔の直線である
と見なせるため、面内の位置調整が不要である。

【０１９７】前述した各光学式情報記録再生装置１，１
Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいては、＋１次回折光に対しては凹
レンズの働きをし、−１次回折光に対しては凸レンズの
働きをする回折光学素子又は偏光性回折光学素子によ
り、＋１次回折光に相当する集光スポットを入射側から
見て集光点の手前に形成し、−１次回折光に相当する集
光スポットを入射側から見て集光点より遠方に形成して
いる。

【０１９８】これに対し、＋１次回折光に対しては母線
がディスクのタンジェンシャル方向に平行な円筒凹レン
ズの働きをし、−１次回折光に対しては母線がディスク
のタンジェンシャル方向に平行な円筒凸レンズの働きを
する回折光学素子又は偏光性回折光学素子により、＋１
次回折光に相当する集光スポットを入射側から見てディ
スクのタンジェンシャル方向に平行な集光線の手前に形
成し、−１次回折光に相当する集光スポットを入射側か
ら見てディスクのタンジェンシャル方向に平行な集光線
より遠方に形成する形態も考えられる。

【０１９９】サブビームの集光スポットをディスク上で
ラジアル方向に僅かにデフォーカスさせるための光学素
子であるこのような回折光学素子又は偏光性回折光学素
子は、単一の領域からなり、しかもレンズパワーが非常
に弱く、格子のパターンはほぼ等間隔の直線であると見
なせるため、面内の位置調整が不要である。

【０２００】また、前述した各光学式情報記録再生装置
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいては、半導体レーザからの
出射光を回折光学素子又は偏光性回折光学素子により０
次光、±１次回折光の３つの光に分割し、０次光をメイ
ンビーム、±１次回折光をサブビームとして用いてい
る。これに対し、半導体レーザからの出射光を回折光学
素子又は偏光性回折光学素子により０次光と＋１次回折
光又は−１次回折光のいずれかの２つの光に分割し、０
次光をメインビーム、＋１次回折光又は−１次回折光の
どちらか一方のみをサブビームとして用いる形態も考え
られる。

【０２０１】また、１個の半導体レーザからの出射光を
回折光学素子又は偏光性回折光学素子により２つ又は３
つの光に分割してメインビーム、サブビームとして用い
る代わりに、２個又は３個の半導体レーザからの出射光
をそれぞれメインビーム、サブビームとして用いる形態
も考えられる。

【０２０２】この場合、サブビームの集光スポットをデ
ィスク上でラジアル方向に僅かにデフォーカスさせるこ
とは、サブビームの半導体レーザの位置がコリメータレ
ンズの焦点の前方又は後方にずらされているか、コリメ
ータレンズと対物レンズの間のサブビームの光路中に、
凹レンズ又は凸レンズ、あるいは母線がディスクのタン
ジェンシャル方向に平行な円筒凹レンズ又は円筒凸レン
ズがさらに挿入されている構成とすることにより実現で
きる。

【０２０３】上述の如く、サブビームの半導体レーザの
位置をコリメータレンズの焦点の前方又は後方にずらす
場合、サブビームの集光スポットをディスク上でラジア
ル方向に僅かにデフォーカスさせるための光学素子は不
要である。一方、コリメータレンズと対物レンズの間の
サブビームの光路中に、凹レンズ若しくは凸レンズ又は
母線がディスクのタンジェンシャル方向に平行な円筒凹
レンズ若しくは円筒凸レンズをさらに挿入する場合、サ
ブビームの集光スポットをディスク上でラジアル方向に
僅かにデフォーカスさせるための光学素子であるこのよ
うな凹レンズ若しくは凸レンズ、又は円筒凹レンズ若し
くは円筒凸レンズは、単一の領域からなり、しかもレン
ズパワーが非常に弱く、表面はほぼ平面であると見なせ
るため、面内の位置調整が不要である。

【０２０４】

【発明の効果】本発明にかかる光ヘッド装置及び光学式
情報記録再生装置は、光源からの出射光からメインビー
ムとサブビームを生成すると共に、メインビームの集光
スポットがディスク上に焦点を結ぶときにサブビームの
集光スポットをディスク上でデフォーカスさせる光学素
子を有しているので、ランド上又はグルーブ上のどちら
に集光スポットが位置するかによって上記サブビームの
反射光の中央部と両端部とにディスクからの０次光と±
１次回折光の間の位相差を生ぜしめることができ、これ
に伴いこれらの間で光強度の差異を生ぜしめることが可
能である。

【０２０５】一方、本発明では、サブビームの反射光を
ラジアル方向中央部と両端部とで個別に受光する受光部
を備える光検出器を有しているので、サブビームの反射
光の中央部と両端部とにおける光強度の差異を観測する
ことが可能であり、これに基づいてサブビームの集光ス
ポットがランド上又はグルーブ上のいずれにあるか判定
することが可能となる。また、予めサブビームとメイン
ビームとの相対的な位置関係を設定しておくことによ
り、サブビームの判定からメインビームの集光スポット
がランド上又はグルーブ上のいずれにあるか判定する判
定信号を得ることが可能である。

【０２０６】また、本発明はメインビームとサブビーム
の相対的な位置関係が明確であれば、従来のようにトラ
ックピッチに応じてメインビームとサブビームとの位置
関係を設定する必要がないので、トラックピッチが異な
る多種多様の光記録媒体に対してランド／グルーブの識
別を行うことを可能とする。

【０２０７】また、本発明は、メインビームとサブビー
ムの対物レンズから各集光点までの距離に所定の差を設
ける光学素子で実現可能なので、従来のように複数の領
域に分割されている回折光学素子を必須とせず、従っ
て、光学素子の位置調整の困難性を排除することが可能
である。

【０２０８】また、本発明にかかる光学式情報記録再生
装置であって、動作制御手段がランド／グルーブの判定
信号を受けてからトラックサーボの引き込み動作を行わ
しめる判定先行機能を備える構成の場合には、予め集光
スポットがランド上又はグルーブ上のどちらに位置して
いるかが認識されているので、トラックサーボの引き込
み動作を安定して行うことができ、トラックサーボの暴
走を有効に回避することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に開示した回折光学素子の平面図である。

【図３】図１に開示した光ヘッド装置によるディスク上
の集光スポットの配置を示し、図３（Ａ）はディスク面
上から見た図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をラジア
ル方向にそった視線で見た図である。

【図４】図４（Ａ）は図１に開示したホログラム光学素
子の平面図であり、図４（Ｂ）は背面図である。

【図５】図１に開示した光検出器とその受光部に対する
光スポットの配置を示す正面図である。

【図６】メインビームに対するディスクからの０次光，
±１次回折光の位置関係を示す説明図である。

【図７】ディスク上のメインビームの集光スポットとト
ラックの位置ずれに伴うディスクからの０次光，±１次
回折光の位相の変化を示す図であって、図７（Ａ）は光
ビームがグルーブ上に照射されている状態を示し、図７
（Ｂ）はそのときの０次光及び±１次回折光の等位相面
のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿った断面図を
示し、図７（Ｃ）は光ビームがグルーブとランドの境界
に照射されている状態を示し、図７（Ｄ）はそのときの
０次光及び±１次回折光の等位相面のディスク面に垂直
且つラジアル方向に沿った断面図を示し、図７（Ｅ）は
光ビームがランド上に照射されている状態を示し、図７
（Ｆ）はそのときの０次光及び±１次回折光の等位相面
のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿った断面図を
示し、図７（Ｇ）は光ビームがランドとグルーブの境界
に照射されている状態を示し、図７（Ｈ）はそのときの
０次光及び±１次回折光の等位相面のディスク面に垂直
且つラジアル方向に沿った断面図を示す。

【図８】一方のサブビームに対するディスクからの０次
光，±１次回折光の位置関係を示す説明図である。

【図９】ディスク上の一方のサブビームの集光スポット
とトラックの位置ずれに伴うディスクからの０次光，±
１次回折光の位相の変化を示す図であって、図９（Ａ）
は光ビームがグルーブ上に照射されている状態を示し、
図９（Ｂ）はそのときの０次光及び±１次回折光の等位
相面のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿った断面
図を示し、図９（Ｃ）は光ビームがグルーブとランドの
境界に照射されている状態を示し、図９（Ｄ）はそのと
きの０次光及び±１次回折光の等位相面のディスク面に
垂直且つラジアル方向に沿った断面図を示し、図９
（Ｅ）は光ビームがランド上に照射されている状態を示
し、図９（Ｆ）はそのときの０次光及び±１次回折光の
等位相面のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿った
断面図を示し、図９（Ｇ）は光ビームがランドとグルー
ブの境界に照射されている状態を示し、図９（Ｈ）はそ
のときの０次光及び±１次回折光の等位相面のディスク
面に垂直且つラジアル方向に沿った断面図を示す。

【図１０】他方のサブビームに対するディスクからの０
次光，±１次回折光の位置関係を示す説明図である。

【図１１】ディスク上の他方のサブビームの集光スポッ
トとトラックの位置ずれに伴うディスクからの０次光，
±１次回折光の位相の変化を示す図であって、図１１
（Ａ）は光ビームがグルーブ上に照射されている状態を
示し、図１１（Ｂ）はそのときの０次光及び±１次回折
光の等位相面のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿
った断面図を示し、図１１（Ｃ）は光ビームがグルーブ
とランドの境界に照射されている状態を示し、図１１
（Ｄ）はそのときの０次光及び±１次回折光の等位相面
のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿った断面図を
示し、図１１（Ｅ）は光ビームがランド上に照射されて
いる状態を示し、図１１（Ｆ）はそのときの０次光及び
±１次回折光の等位相面のディスク面に垂直且つラジア
ル方向に沿った断面図を示し、図１１（Ｇ）は光ビーム
がランドとグルーブの境界に照射されている状態を示
し、図１１（Ｈ）はそのときの０次光及び±１次回折光
の等位相面のディスク面に垂直且つラジアル方向に沿っ
た断面図を示す。

【図１２】図１２（Ａ）は信号処理回路で生成されるト
ラック誤差信号を示す図であり、図１２（Ｂ）は一方の
サブビームのみから求まるランド／グルーブの判別信号
を示す図であり、図１２（Ｃ）は他方のサブビームのみ
から求まるランド／グルーブの判別信号を示す図であ
り、図１２（Ｄ）は図１２（Ｂ）と図１２（Ｃ）の判別
信号の減算値から求められたランド／グルーブの判別信
号を示す図である。

【図１３】第２の実施の形態を示すブロック図である。

【図１４】図１３に開示した光検出器とその受光部に対
する光スポットの配置を示す正面図である。

【図１５】第３の実施の形態を示すブロック図である。

【図１６】図１５に開示した光検出器とその受光部に対
する光スポットの配置を示す正面図である。

【図１７】第４の実施の形態を示すブロック図である。

【図１８】図１７に開示した偏光性ホログラム光学素子
の平面図である。

【図１９】図１７に開示した光検出器とその受光部に対
する光スポットの配置を示す正面図である。

【図２０】従来例のブロック図である。

【図２１】従来例によるディスク上の集光スポットの配
置を示す説明図である。

【図２２】図２０に開示した光検出器とその受光部に対
する光スポットの配置を示す正面図である。

【図２３】図２３（Ａ）は従来の信号処理回路で生成さ
れるトラック誤差信号を示す図であり、図２３（Ｂ）は
一方のサブビームのみから求まるランド／グルーブの判
別信号を示す図であり、図２３（Ｃ）は他方のサブビー
ムのみから求まるランド／グルーブの判別信号を示す図
であり、図２３（Ｄ）は図２３（Ｂ）と図２３（Ｃ）の
判別信号の減算値から求められたランド／グルーブの判
別信号を示す図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ光学式情報記録再生装置３回折光学素子６対物レンズ７，９６半導体レーザ（光源）８ホログラム光学素子１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ光ヘッド装置１１，８１，９７，１４６光検出器２１〜４０，８２〜９１，１０１〜１２０，１４８〜１
６７受光部９８偏光性回折光学素子９９，１４７偏光性ホログラム光学素子２００動作制御手段２０１，２０１Ａ，２０１Ｃ信号処理回路２０２，２０２Ｂ光源部２０３，２０３Ａ，２０３Ｃ判別信号生成部２０４判定先行機能Ｄ１ディスク（光記録媒体）Ｄ２トラックＤ３グルーブＤ４ランドＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４集光スポットＬ４１〜Ｌ６４，Ｌ９２〜Ｌ９４，Ｌ１２１〜Ｌ１４
４，Ｌ１６８〜Ｌ１７３光スポット（反射光）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインビームとサブビームとを出射する
光源部と、前記各ビームを光記録媒体上に集光する対物
レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検
出器とを備え、前記光源部は、前記メインビームと前記サブビームの前
記対物レンズから集光点までの距離を少なくとも前記光
記録媒体のラジアル方向についてずらす光学素子を有
し、前記光検出器は、前記メインビームと前記サブビームの
各々に対する受光部を備えると共に、前記サブビームに
対する受光部は、当該サブビームの前記ラジアル方向の
中央部分と両端部分とをそれぞれ個別に受光することを
特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】前記光源部は、前記メインビームと前記
サブビームとを前記光記録媒体の同一のトラック上に各
々の集光スポットが形成されるように出射することを特
徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】前記光源部は、単一のレーザ光を出射す
る光源と、この光源と前記対物レンズの間に配設され，
前記光源からの出射光を複数の光に分割する回折光学素
子又は偏光性回折光学素子とを有し、該回折光学素子又は該偏光性回折光学素子の０次光によ
り前記メインビームを形成し、±１次回折光のいずれか
一方により前記サブビームを形成することを特徴とする
請求項１又は２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】前記光源部は、単一のレーザ光を出射す
る光源と、この光源と前記対物レンズの間に配設され，
前記光源からの出射光を複数の光に分割する回折光学素
子又は偏光性回折光学素子とを有し、該回折光学素子又は該偏光性回折光学素子の０次光によ
り前記メインビームを形成し、±１次回折光の双方によ
り二つの前記サブビームを形成すると共に、前記光検出器は、前記各サブビームごとに前記受光部を
有することを特徴とする請求項１又は２記載の光ヘッド
装置。
【請求項５】前記回折光学素子又は前記偏光性回折光
学素子は、前記＋１次回折光に対して凹レンズとして働
く機能と、前記−１次回折光に対して凸レンズとして働
く機能とを備えることを特徴とする請求項４記載の光ヘ
ッド装置。
【請求項６】前記回折光学素子又は前記偏光性回折光
学素子は、前記各ビームを前記光記録媒体上に集光する
際の前記対物レンズから集光点までの距離を、前記＋１
次回折光については前記０次光よりも長く延ばし、前記
−１次回折光については前記０次光よりも短縮する機能
を有することを特徴とする請求項５記載の光ヘッド装
置。
【請求項７】前記回折光学素子又は前記偏光性回折光
学素子は、その格子のパターンを同心の円弧状に設定し
たことを特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
【請求項８】前記回折光学素子又は前記偏光性回折光
学素子は、前記＋１次回折光に対して母線が前記光記録
媒体のタンジェンシャル方向に平行な円筒凹レンズとし
て働く機能と、前記−１次回折光に対して母線が前記光
記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な円筒凸レンズ
として働く機能とを備えることを特徴とする請求項４記
載の光ヘッド装置。
【請求項９】前記回折光学素子又は前記偏光性回折光
学素子は、前記各ビームを前記光記録媒体上に集光する
際の前記対物レンズから前記タンジェンシャル方向の集
光線までの距離を、前記＋１次回折光については前記０
次光よりも長く延ばし、前記−１次回折光については前
記０次光よりも短縮する機能を有することを特徴とする
請求項８記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】前記光源部は、前記メインビームと前
記サブビームとを個別に出射する複数の光源を有するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】前記光源部と前記対物レンズの間にコ
リメータレンズを配設し、前記サブビームの光源を前記
コリメータレンズの焦点よりも前方又は後方にずらして
配置したことを特徴とする請求項１０記載の光ヘッド装
置。
【請求項１２】前記光源部と前記対物レンズの間にコ
リメータレンズを配設し、前記サブビームの光路中に、
凹レンズ又は凸レンズを介挿したことを特徴とする請求
項１０記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】前記光源部と前記対物レンズの間にコ
リメータレンズを配設し、前記サブビームの光路中に、
母線が前記光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な
円筒凹レンズ又は円筒凸レンズを介挿したことを特徴と
する請求項１０記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９，１０，１１，１２又は１３記載の光ヘッド装置
と、この光ヘッド装置のフォーカシング及びトラッキン
グを行うヘッド駆動手段と、このヘッド駆動手段の動作
制御手段と、前記光検出器の出力に基づいてフォーカス
誤差信号，トラック誤差信号及び再生信号を生成する信
号処理回路とを備え、前記信号処理回路は、前記サブビームに対する受光部の
出力に基づいて前記光記録媒体上の前記メインビームの
集光スポットがランド又はグルーブのいずれに位置して
いるかの判別信号を生成する判別信号生成部を有するこ
とを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１５】前記判別信号生成部は、前記サブビー
ムの前記ラジアル方向の中央部分を受光する受光部の出
力に対する両端部分を受光する受光部の出力の減算値か
ら前記判別信号を生成することを特徴とする請求項１４
記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１６】請求項４，５，６，７，８又は９記載
の光ヘッド装置と、この光ヘッド装置のフォーカシング
及びトラッキングを行うヘッド駆動手段と、このヘッド
駆動手段の動作制御手段と、前記光検出器の出力に基づ
いてフォーカス誤差信号，トラック誤差信号及び再生信
号を生成する信号処理回路とを備え、前記信号処理回路は、前記各サブビームに対する受光部
の出力に基づいて前記光記録媒体上の前記メインビーム
の集光スポットがランド又はグルーブのいずれに位置し
ているかの判別信号を生成する判別信号生成部を有し、前記＋１次回折光の前記ラジアル方向の中央部分を受光
する受光部の出力に対する両端部分を受光する受光部の
出力の減算値と、前記−１次回折光の前記ラジアル方向
の中央部分を受光する受光部の出力に対する両端部分を
受光する受光部の出力の減算値との差に基づいて前記判
別信号を生成することを特徴とする光学式情報記録再生
装置。
【請求項１７】前記動作制御手段は、前記光記録媒体
の所定のトラックへのアクセスに際して，前記信号処理
回路から前記判別信号の入力を受けてからトラックサー
ボの引き込み動作を行う判定先行機能を有することを特
徴とする請求項１４，１５又は１６記載の光学式情報記
録再生装置。