JP2001297461A - 光ピックアップ、チルト検出装置とその方法、および、光ディスク装置 - Google Patents

光ピックアップ、チルト検出装置とその方法、および、光ディスク装置

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JP2001297461A
JP2001297461A JP2001036191A JP2001036191A JP2001297461A JP 2001297461 A JP2001297461 A JP 2001297461A JP 2001036191 A JP2001036191 A JP 2001036191A JP 2001036191 A JP2001036191 A JP 2001036191A JP 2001297461 A JP2001297461 A JP 2001297461A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクのチルトを検出可能なチルト検出
方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係るチルト検出方法は、レーザ
光を回折させて0次回折光および±1次回折光を生成す
る工程S111と、トラック案内溝が形成された光ディ
スクに対して前記0次回折光および±1次回折光を照射
する工程S112と、光ディスクで反射した±1次回折
光のプッシュプル信号を生成する工程S113,S11
4と、±1次回折光のプッシュプル信号の和に基づいて
光ディスクの傾きを検出する工程S115とを有する。
光ディスクに照射される±1次回折光の各々は、光ディ
スクにチルトが生じている場合における、光ディスクで
発生する波面収差による位相分布と等価または実質的に
等価な位相分布を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子を通過し
たレーザ光を光ディスクに照射する光ピックアップと、
光ディスクの傾き(チルト)を検出するチルト検出装置
およびチルト検出方法および光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置において、光ディスクに
チルトが有る場合、光ディスクの記録信号および/また
は再生信号の信号品質を低下させることがある。この光
ディスクのチルトを修正する場合、光ディスクのチルト
を検出して当該チルトに応じた信号を生成する必要があ
る。
【0003】特開平9−128785号公報には、光ピ
ックアップの発明が開示されている。この公報には、レ
ーザ光源と、対物レンズと、収差補正用の液晶パネルと
を有する光ピックアップにおいて、液晶パネルの屈折率
を光ディスクの厚さまたはチルト角に応じて変化させる
ことが開示されている。また、チルトセンサでチルト角
を検出し、このチルト角に基づいて液晶パネル制御回路
が液晶パネルを駆動して屈折率を変化させることが開示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平9−128
785号公報の光ピックアップでは、チルトセンサを設
ける位置に制約があると共に、光ディスクにおけるレー
ザ光の照射箇所とチルトセンサがチルトを検出する検出
箇所とが異なるので、前記光ディスクのチルトを正確に
検出することが困難である。
【0005】本発明の目的は、光ディスクのチルトを検
出可能なチルト検出装置およびチルト検出方法を提供す
ることにある。また本発明の他の目的は、前記チルト検
出装置で使用可能な光ピックアップとを提供することに
ある。また本発明の目的は、光ディスクのチルトを検出
し補正することが可能で、これにより高い品質で信号の
記録および再生が可能な光ディスク装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる第1の光
ピックアップは、レーザ光を出力するレーザと、前記レ
ーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光および当
該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じている
場合における当該光ディスクの波面収差と実質的に等価
な位相分布を有する±1次回折光を生成する回折格子
と、前記0次回折光および±1次回折光を集光し、トラ
ック案内溝が形成された光ディスクに対して照射する対
物レンズと、前記光ディスクで反射した前記±1次回折
光に応じた信号を受光し、当該各光に応じた信号を生成
する光検出器とを有する。
【0007】好適には、前記対物レンズは、前記0次回
折光を集光して、前記光ディスクのトラックに対して照
射し、前記±1次回折光を集光して、各々、光スポット
の中心の前記0次回折光の光スポットの中心からのディ
スク半径方向の距離が、前記トラックのピッチの(n/
2+1/4)倍(nは0以上の整数)と同一もしくは略
同一となる前記光ディスクの位置に対して照射する。
【0008】また好適には、前記±1次回折光の一方が
有する前記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が正
の一定角度である場合に発生する位相分布であり、前記
±1次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記光デ
ィスクのチルト角が負の前記一定角度である場合に発生
する位相分布である。
【0009】さらに好適には、前記対物レンズを前記光
ディスクの偏心に応じてディスク半径方向に移動させる
アクチュエータと、前記対物レンズのディスク半径方向
の移動量または変動量を検出する位置センサとをさらに
有する。
【0010】また、本発明に係わる第2の光ピックアッ
プは、レーザ光を出力するレーザと、前記レーザからの
レーザ光を回折させて、0次回折光である主レーザ光お
よび当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じ
ている場合における当該光ディスクの波面収差と実質的
に等価な位相分布を有する±1次回折光である第1およ
び第2の副レーザ光とを生成する第1の回折格子と、前
記主レーザ光を回折させて0次回折光である主レーザ回
折光と±1次回折光である第3および第4の副レーザ回
折光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ光を各
々回折させて0次回折光である第1および第2の副レー
ザ回折光を生成する第2の回折格子と、前記主レーザ回
折光および第1〜第4の副レーザ回折光を集光し、トラ
ック案内溝が形成された光ディスクに対して照射する対
物レンズと、前記光ディスクで反射した前記主レーザ回
折光および第1〜第4の副レーザ回折光に応じた信号を
受光し、当該各光に応じた信号を生成する光検出器とを
有する。
【0011】好適には、前記対物レンズは、前記主レー
ザ回折光を集光して前記光ディスクのトラックに対して
照射し、前記第1および第2の副レーザ回折光を集光し
て、各々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光の光
スポットの中心からのディスク半径方向の距離が、前記
トラックのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0以上
の整数)と同一もしくは略同一となる前記光ディスクの
位置に対して照射する。
【0012】また好適には、前記主レーザ回折光の光ス
ポットの中心部から前記第3および第4の副レーザ回折
光の光スポットの中心部までのディスク半径方向の距離
は、前記トラックのピッチの(m+1/2)倍(mは0
以上の整数)と同一もしくは略同一である。
【0013】さらに好適には、前記第1および第2の副
レーザ回折光の一方が有する前記位相分布は、前記光デ
ィスクのチルト角が正の一定角度である場合に発生する
位相分布であり、前記第1および第2の副レーザ回折光
の他方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチル
ト角が負の前記一定角度である場合に発生する位相分布
である。
【0014】特定的には、前記波面収差は、前記光ディ
スクの透明基板で生じるコマ収差である。
【0015】また、本発明に係わる第1のチルト検出装
置は、レーザ光を出力するレーザと、前記レーザからの
レーザ光を回折させて、0次回折光および当該レーザ光
照射対象の光ディスクにチルトが生じている場合におけ
る当該光ディスクの波面収差と実質的に等価な位相分布
を有する±1次回折光を生成する回折格子と、前記0次
回折光および±1次回折光を集光し、トラック案内溝が
形成された光ディスクに対して照射する対物レンズと、
前記光ディスクで反射した前記±1次回折光に応じた信
号を受光し、当該各光に応じた信号を生成する光検出器
と、前記生成された信号に基づいて、前記受光した前記
±1次回折光各々のプッシュプル信号を生成する信号生
成回路と、前記±1次回折光のプッシュプル信号の和に
基づいて前記光ディスクの傾きを検出するチルト検出回
路とを有する。
【0016】好適には、前記対物レンズは、前記0次回
折光を集光して、前記光ディスクのトラックに対して照
射し、前記±1次回折光を集光して、各々、光スポット
の中心の前記0次回折光の光スポットの中心からのディ
スク半径方向の距離が、前記トラックのピッチの(n/
2+1/4)倍(nは0以上の整数)と同一もしくは略
同一となる前記光ディスクの位置に対して照射する。
【0017】好適には、前記±1次回折光の一方が有す
る前記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が正の一
定角度である場合に発生する位相分布であり、前記±1
次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記光ディス
クのチルト角が負の前記一定角度である場合に発生する
位相分布である。
【0018】また好適には、前記光検出器は、前記光デ
ィスクで反射した前記±1次回折光の各々を受光する受
光部であって、前記受光する回折光における前記光ディ
スクのディスク半径方向に対応する方向に分割された複
数の受光領域を有する受光部を有し、前記信号生成回路
は、前記各受光部の各受光領域の出力信号に基づいて、
前記±1次回折光の各プッシュプル信号を各々生成す
る。
【0019】さらに好適には、前記対物レンズを前記光
ディスクの偏心に応じてディスク半径方向に移動させる
アクチュエータと、前記対物レンズのディスク半径方向
の移動量または変動量を検出する位置センサとをさらに
有し、前記チルト検出回路は、前記位置センサが検出し
た前記移動量または変動量に基づいて前記光ディスクの
偏心に応じた偏心信号を生成し、前記±1次回折光のプ
ッシュプル信号の和と前記偏心信号との差に基づき、前
記光ディスクの傾きを検出する。
【0020】また、本発明に係わる第2のチルト検出装
置は、レーザ光を出力するレーザと、前記レーザからの
レーザ光を回折させて、0次回折光である主レーザ光お
よび当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じ
ている場合における当該光ディスクの波面収差と実質的
に等価な位相分布を有する±1次回折光である第1およ
び第2の副レーザ光とを生成する第1の回折格子と、前
記主レーザ光を回折させて0次回折光である主レーザ回
折光と±1次回折光である第3および第4の副レーザ回
折光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ光を各
々回折させて0次回折光である第1および第2の副レー
ザ回折光を生成する第2の回折格子と、前記主レーザ回
折光および第1〜第4の副レーザ回折光を集光し、トラ
ック案内溝が形成された光ディスクに対して照射する対
物レンズと、前記光ディスクで反射した前記主レーザ回
折光および第1〜第4の副レーザ回折光に応じた信号を
受光し、当該各光に応じた信号を生成する光検出器と、
前記生成された信号に基づいて、前記受光した前記主レ
ーザ回折光および第1〜第4の副レーザ回折光各々のプ
ッシュプル信号を生成する信号生成回路と、前記主レー
ザ回折光ならびに第3および第4の副レーザ回折光のプ
ッシュプル信号に基づいて前記光ディスクの偏心に応じ
た偏心信号を生成し、前記第1および第2の副レーザ回
折光のプッシュプル信号の和と前記偏心信号との差に基
づいて前記光ディスクの傾きを検出するチルト検出回路
とを有する。
【0021】好適には、前記対物レンズは、前記主レー
ザ回折光を集光して前記光ディスクのトラックに対して
照射し、前記第1および第2の副レーザ回折光を集光し
て、各々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光の光
スポットの中心からのディスク半径方向の距離が、前記
トラックのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0以上
の整数)と同一もしくは略同一となる前記光ディスクの
位置に対して照射する。
【0022】また好適には、前記主レーザ回折光の光ス
ポットの中心部から前記第3および第4の副レーザ回折
光の光スポットの中心部までのディスク半径方向の距離
は、前記トラックのピッチの(m+1/2)倍(mは0
以上の整数)と同一もしくは略同一である。
【0023】さらに好適には、前記第1および第2の副
レーザ回折光の一方が有する前記位相分布は、前記光デ
ィスクのチルト角が正の一定角度である場合に発生する
位相分布であり、前記第1および第2の副レーザ回折光
の他方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチル
ト角が負の前記一定角度である場合に発生する位相分布
である。
【0024】また好適には、前記光検出器は、前記光デ
ィスクで反射した前記主レーザ回折光および第1〜第4
の副レーザ回折光の各々を受光する受光部であって、前
記受光する回折光における前記光ディスクのディスク半
径方向に対応する方向に分割された複数の受光領域を有
する受光部を有し、前記信号生成回路は、前記各受光部
の各受光領域の出力信号に基づいて、前記主レーザ回折
光および第1〜第4の副レーザ回折光のプッシュプル信
号を各々生成する。
【0025】また、本発明に係わる第1のチルト検出方
法は、レーザ光を回折させて0次回折光および当該レー
ザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じている場合に
おける当該光ディスクの波面収差と実質的に等価な位相
分布を有する±1次回折光を生成する工程と、前記生成
した前記0次回折光および±1次回折光を、トラック案
内溝が形成された光ディスクに対して照射する工程と、
前記光ディスクで反射した前記±1次回折光のプッシュ
プル信号を生成する工程と、前記±1次回折光のプッシ
ュプル信号の和に基づいて前記光ディスクの傾きを検出
する工程とを有する。
【0026】好適には、前記照射する工程では、前記0
次回折光を集光して、前記光ディスクのトラックに対し
て照射し、前記±1次回折光を集光して、各々、光スポ
ットの中心の前記0次回折光の光スポットの中心からの
ディスク半径方向の距離が、前記トラックのピッチの
(n/2+1/4)倍(nは0以上の整数)と同一もし
くは略同一となる前記光ディスクの位置に対して照射す
る。
【0027】また好適には、前記±1次回折光の一方が
有する前記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が正
の一定角度である場合に発生する位相分布であり、前記
±1次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記光デ
ィスクのチルト角が負の前記一定角度である場合に発生
する位相分布である。
【0028】さらに好適には、前記光ディスクの偏心に
応じた偏心信号を生成する工程をさらに有し、前記検出
する工程では、前記±1次回折光のプッシュプル信号の
和と前記偏心信号との差に基づいて前記光ディスクの傾
きを検出する。
【0029】また本発明に係わる第2のチルト検出方法
は、レーザ光を回折させて、0次回折光である主レーザ
光および当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが
生じている場合における当該光ディスクの波面収差と実
質的に等価な位相分布を有する±1次回折光である第1
および第2の副レーザ光とを生成する工程と、前記主レ
ーザ光を回折させ、0次回折光からなる主レーザ回折光
と±1次回折光からなる第3および第4の副レーザ回折
光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ光を回折
させて0次回折光からなる第1および第2の副レーザ回
折光を生成する工程と、前記主レーザ回折光および第1
〜第4の副レーザ回折光を、トラック案内溝が形成され
た光ディスクに対して照射する工程と、前記光ディスク
で反射した前記主レーザ回折光および第1〜第4の副レ
ーザ回折光のプッシュプル信号を生成する工程と、前記
主レーザ回折光ならびに第3および第4の副レーザ回折
光のプッシュプル信号に基づいて前記光ディスクの偏心
に応じた偏心信号を生成し、前記第1および第2の副レ
ーザ回折光のプッシュプル信号の和と前記偏心信号との
差に基づいて前記光ディスクの傾きを検出する工程とを
有する。
【0030】好適には、前記照射する工程では、前記主
レーザ回折光を集光して前記光ディスクのトラックに対
して照射し、前記第1および第2の副レーザ回折光を集
光して、各々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光
の光スポットの中心からのディスク半径方向の距離が、
前記トラックのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0
以上の整数)と同一もしくは略同一となる前記光ディス
クの位置に対して照射する。
【0031】また好適には、前記主レーザ回折光の光ス
ポットの中心部から前記第3および第4の副レーザ回折
光の光スポットの中心部までのディスク半径方向の距離
は、前記トラックのピッチの(m+1/2)倍(mは0
以上の整数)と同一もしくは略同一である。
【0032】さらに好適には、前記第1および第2の副
レーザ回折光の一方が有する前記位相分布は、前記光デ
ィスクのチルト角が正の一定角度である場合に発生する
位相分布であり、前記第1および第2の副レーザ回折光
の他方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチル
ト角が負の前記一定角度である場合に発生する位相分布
である。
【0033】また、本発明に係わる光ディスク装置は、
レーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光および
当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じてい
る場合における当該光ディスクの波面収差と実質的に等
価な位相分布を有する±1次回折光を生成し、前記0次
回折光および±1次回折光を光ディスクに照射し、当該
照射した光の前記光ディスクからの反射光を受光し、当
該各光に応じた信号を生成する光ピックアップと、前記
生成された信号に基づいて、少なくとも前記受光した前
記±1次回折光各々のプッシュプル信号を生成する信号
生成回路と、前記±1次回折光のプッシュプル信号の和
に基づいて前記光ディスクの傾きを検出するチルト検出
回路と、前記検出されたチルトに基づいて、前記光ディ
スクのチルトを補正するチルト補正機構とを有する。
【0034】上記した本発明に係る第1のチルト検出装
置では、回折格子で生成される±1次回折光は、光ディ
スクにチルトが生じている場合における、光ディスクで
発生する波面収差による位相分布と等価または実質的に
等価な位相分布を有する。前記位相分布により、±1次
回折光の一方のプッシュプル信号は所定のチルト角
(θ)で最大値となり、±1次回折光の他方のプッシュ
プル信号は所定のチルト角(−θ)で最小値となる。±
1次回折光のプッシュプル信号を加え合わせた和信号を
求めることで、光ディスクのチルト角が0度の場合に和
信号の値を0にすることができると共に、正負のチルト
角に応じた対称な和信号を得ることができ、和信号によ
りチルト角を検出可能である。
【0035】上記した本発明に係る第2のチルト検出装
置では、第1および第2の回折格子で生成される第1お
よび第2の副レーザ回折光は、光ディスクにチルトが生
じている場合における、光ディスクで発生する波面収差
による位相分布と等価または実質的に等価な位相分布を
有する。前記位相分布により、±1次回折光の一方のプ
ッシュプル信号は所定のチルト角(θ)で最大値とな
り、±1次回折光の他方のプッシュプル信号は所定のチ
ルト角(−θ)で最小値となる。±1次回折光のプッシ
ュプル信号を加え合わせた和信号を求めることで、光デ
ィスクのチルト角が0度の場合に和信号の値を0にする
ことができると共に、正負のチルト角に応じた対称な和
信号を得ることができ、和信号によりチルト角を検出可
能である。さらに、前記プッシュプル信号の和から光デ
ィスクの偏心成分を除去することで、主レーザ回折光の
照射箇所でのチルトを検出可能であり、光ディスクのチ
ルト角が0度付近である場合にもチルト角を検出可能で
あり、光ディスクのチルトの検出精度を向上可能であ
る。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。
【0037】光ディスク装置は、一般的に光ピックアッ
プを有し、光ピックアップ内の半導体レーザから出力さ
れたレーザ光を集光して光ディスクに対して照射する。
図1は、光ディスクに形成された光スポットの光強度と
位置との関係を例示する説明図である。図1(A)は、
光ディスクにチルトが無い場合における光強度と位置と
の関係を例示する説明図である。図1(B)は、光ディ
スクにチルトが有る場合における光強度と位置との関係
を例示する説明図である。
【0038】光ディスクに傾き(チルト)がある場合、
光スポットの中心の強度が低下し、傾いた方向にサイド
ローブが発生する。また、ビームスポットの中心強度の
低下により、反射光量に対応する再生信号の振幅が減少
して信号品質が低下する。これは、傾いた光ディスクの
透明基板(ディスク基板)にレーザ光が入射すると、透
明基板を通過して記録面に至るまでにレーザ光に空間的
な位相分布、例えば波面収差による位相分布が生じ、記
録面上に形成される光スポットの集光性能が低下するた
めである。
【0039】そこで、光強度が等しい2つのレーザ光に
対し、一方のレーザ光にチルト角θ度に相当する位相分
布を予め与え、他方のレーザ光にチルト角(−θ)度に
相当する位相分布を予め与えると、それぞれのレーザ光
から得られる再生プッシュプル信号は、図2中の特性曲
線A,Bのようになる。そこで、再生プッシュプル信号
の和を求めて和信号を生成することで、和信号の特性曲
線は(A+B)となり、正負のチルト(またはチルト
角)に応じたチルト誤差信号を得ることができる。
【0040】ところで、本実施の形態では、光ディスク
のチルトを検出するため、ディスク半径方向のディスク
基板の傾きによって生じる位相分布と等価または実質的
に等価な位相分布を、回折格子を用いて光ディスクへの
入射前にレーザ光に与える。
【0041】従来の光ピックアップにおいて、レーザ光
が回折格子を通過して生成された0次回折光および±1
次回折光は、進行方向に対して均一または実質的に均一
な位相分布を有している。0次回折光および±1次回折
光は、対物レンズを経て光ディスク上に1つの主光スポ
ットと2つの副光スポットとを同時に形成する。
【0042】一方、回折格子を所定のパターンにするこ
とで、0次回折光は均一な位相とし、±1次回折光には
それぞれ正負に傾いたディスク基板を通過した場合に生
じる空間的な位相分布を与えることができる。その結
果、対物レンズを介して、光ディスクにチルトが無い場
合の1つの主光スポットと、正負のチルトが有る場合と
等価または実質的に等価な2つの副光スポットとを、光
ディスクに同時に形成することが可能である。
【0043】ここで、計算機ホログラム技術を応用し、
スクリーンに対して垂直に入射する均一な位相分布のレ
ーザ光と、この均一な位相分布のレーザ光に対して所定
の角度および方位をもってスクリーンに入射するレーザ
光であって正または負に傾いたディスク基板を通過した
ときに生じる空間的な位相分布を有するレーザ光とが、
前記スクリーン上に形成する干渉縞を、電子計算機によ
り求める。なお、2つのレーザ光のなす角度および方位
は、光ピックアップに回折格子を搭載して使用する場合
における、回折格子通過後の0次回折光と±1次回折光
とがなす角度および方位に一致させる。
【0044】先ず、傾いたディスク基板を通過したレー
ザ光の位相分布を数式化する。当該数式には、波面収差
の多項式展開による記述を使用する。波面収差の多項式
展開によれば、傾いた透明基板により発生する波面収差
は、コマ収差が支配的である。このコマ収差Wcを、x
をディスク半径方向の位置とし、対物レンズの瞳面上で
の瞳半径で規格化された直交座標(x,y)で表すと、
次式(1)のようになる。
【0045】
【数1】 Wc(x,y)=2πW11x+2πW31x(x2 +y2 )+2πW51x(x2 + y22 …(1)
【0046】上式(1)において、W11は、光ディスク
上に形成される光スポットの位置を決める波面係数であ
り、光スポットの形状には影響を与えないので、任意の
値を選ぶことが可能である。また、W31,W51は、レー
ザ光波長λで規格化されたコマ収差係数W31(λ),W
51(λ)であり、それぞれ次式(2),(3)で表され
る。
【0047】
【数2】 W31(λ)={(n2 −1)n2 tNA3 sin θcos θ}/{2λ(n2 −sin2 θ)5/2 } …(2)
【0048】
【数3】 W51(λ)={(n2 −1)n2 tNA5 (n4 +3n2 cos2θ−5n2 sin2θ +4sin2θ−sin4θ)sin θcos θ}/{8λ(n2 −sin2θ)9/2 }…(3)
【0049】上式(2),(3)において、NAは対物
レンズの開口数であり、λはレーザ光源からのレーザ波
長であり、nはディスク基板の屈折率であり、tはディ
スク基板の厚さであり、θはディスク基板の傾きを示す
チルト角である。ディスク基板の材料は、例えばポリカ
ーボネートとし、その屈折率は約1.5である。
【0050】均一な位相分布のレーザ光に対し、方位β
および角度αだけ傾いて入射するレーザ光の位相分布W
dは、ディスク半径方向の位置をxとし、対物レンズの
瞳面上の瞳半径rで規格化された直交座標(x,y)で
表すと、次式(4)のようになる。なお、方位βは、半
径方向(またはx方向)の場合に0度とし、トラック方
向の場合に90度とする。
【0051】
【数4】 Wd(x,y)={2πr(xcos β+ysin β)sin α}/λ …(4)
【0052】以上から、θが所定の値であるときの位相
分布{Wc(x,y)+Wd(x,y)}を有するレー
ザ光と、スクリーンに垂直に入射する均一位相のレーザ
光とにより発生する干渉縞を計算する。
【0053】図3は、θ=1.0度、α=0.2度、β
=90度で計算された干渉縞を例示する説明図である。
なお、NA=0.6、λ=650nm、t=0.6m
m、n=1.5、r=2mm、W11=−2W31/3−W
51/2としている。また、図中のリングは、対物レンズ
の瞳に対応する。
【0054】この干渉縞を明暗の2値情報(明暗比1:
1)としてフォトマスクを作成し、作成されたフォトマ
スクを用いてガラス基板上に格子を作成するプロセスを
経て、所望の回折格子を得ることができる。図4は、図
3の干渉縞に基づいて作成された回折格子を例示する構
成図である。図4(A)は回折格子9の上面図であり、
図4(B)は回折格子9を線Cで切断した場合の概略的
な断面図である。
【0055】回折格子9は、うねるような溝9Bがガラ
ス基板9A上に形成されている。溝9Bの深さは、0次
回折光と±1次回折光との光量比により決定される。以
上のようにして作成された回折格子9を通過したレーザ
光は、対物レンズを経て光ディスク上に3つの光スポッ
トを形成する。0次回折光は、光ディスクにチルトが無
い場合に相当し、±1次回折光の一方は、ディスク半径
方向に正のチルト角θが有る場合と等価または実質的に
等価な光スポットを形成し、±1次回折光の他方はディ
スク半径方向に負のチルト角(−θ)が有る場合と等価
または実質的に等価な光スポットを形成する。
【0056】図5は、回折格子9を有する光ピックアッ
プを示す概略的な構成図である。この光ピックアップ5
0は、半導体レーザ4と、コリメータレンズ5と、回折
格子9と、ビームスプリッタ3と、対物レンズ2と、集
光レンズ6と、円筒レンズ7と、光検出器8と、レンズ
ホルダ2Hと、フォーカシング・アクチュエータ2F
と、トラッキング・アクチュエータ2Tと、中点センサ
12とを有する。
【0057】対物レンズ2は、レンズホルダ2Hに保持
されている。フォーカシング・アクチュエータ2Fは、
駆動信号Sfeに基づき、レンズホルダ2Hを光ディスク
80の記録面とは垂直なフォーカス方向に移動させ、そ
の結果、対物レンズ2をフォーカス方向に移動させ、フ
ォーカスサーボが実現される。トラッキング・アクチュ
エータ2Tは、駆動信号Steに基づき、レンズホルダ2
Hを光ディスク80の半径方向に移動させ、その結果、
対物レンズ2を光ディスク80の半径方向に移動させ、
トラッキングサーボが実現される。なお、トラッキング
・アクチュエータ2Tは、光ディスク80(の回転)に
偏心がある場合にも、同様にして駆動信号Steに基づ
き、偏心に応じて対物レンズ2をディスク半径方向に移
動させる。
【0058】半導体レーザ4は、駆動信号SLに基づい
て直線偏光のレーザ光を出力してコリメータレンズ5に
供給する。コリメータレンズ5は、半導体レーザ4から
のレーザ光を平行光にして回折格子9に供給する。回折
格子9は、コリメータレンズ5からのレーザ光を、0次
回折光からなる主レーザ光と、±1次回折光からなる第
1および第2の副レーザ光とに分離し、これらのレーザ
光(主レーザ光ならびに第1および第2の副レーザ光)
をビームスプリッタ3に供給する。
【0059】ビームスプリッタ3は、回折格子9からの
レーザ光を通過させて対物レンズ2に供給する。対物レ
ンズ2は、ビームスプリッタ3からのレーザ光を集光
し、ランドおよび/またはグルーブを有する光ディスク
80のトラックに供給する。光ディスク80は、トラッ
ク案内溝が形成されており、例えばコンパクトディスク
(CD)、ディジタルビデオディスク(DVD)、相変
化式の光ディスク(PD)等により構成する。
【0060】また、対物レンズ2は、光ディスク80で
反射したレーザ光をビームスプリッタ3に戻す。ビーム
スプリッタ3は、対物レンズ2からのレーザ光が入射さ
れ、入射されたレーザ光を反射して出射し、集光レンズ
6に供給する。集光レンズ6は、ビームスプリッタ3か
らのレーザ光を集光して円筒レンズ(シリンドリカルレ
ンズ)7に供給する。円筒レンズ7は、集光レンズ6か
らのレーザ光を通過させて光検出器8に供給する。光検
出器8は、円筒レンズ7からのレーザ光を受光部で受光
して出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,SC〜
SFを生成する。
【0061】中点センサ12は、位置センサであり、レ
ンズホルダ2Hのディスク半径方向の移動量または変動
量を検出することで、対物レンズ2のディスク半径方向
の移動量または変動量を検出し、検出した前記移動量ま
たは変動量を示す検出信号SRを生成する。
【0062】図6は、図5中の光検出器8の受光部を示
す概略的な構成図である。光検出器8は、主受光部8S
0と、第1および第2の副受光部8S1,8S2とを有
する。光検出器8には、後述するように、母線の方向が
主受光部8S0の分割線8Sx0または分割線8Sy0
の方向に対して約45度もしくは約135度の角度をな
す円筒レンズ7を通過したレーザ光が入射される。した
がって、入射されるレーザ光の各ビームは、その母線を
中心として線対称なビームとなる。ただし、主レーザ光
ならびに第1および第2の副レーザ光の各ビームの位置
関係は変わらない。そのため、光検出器8の受光部8S
0〜8S2の各々は、各ビームの位置関係において光デ
ィスク80のトラック方向に対応する方向に分割されて
おり、ディスク半径方向のプッシュプル信号または当該
プッシュプル信号に対応する信号が検出可能なように分
割されている。主受光部8S0は、直交する2つの分割
線8Sx0,8Sy0により4等分割または略4等分割
されており、4個の分割領域8Au,8Ad,8Bu,
8Bdを有する。図6の主受光部8S0には、円筒レン
ズ7からの主レーザ光(の反射光)により主光スポット
MSが形成されている。
【0063】分割領域8Auは、当該領域8Auに供給
される主レーザ光の光量(反射光量)に応じた出力信号
SAuを生成する。分割領域8Adは、当該領域8Ad
に供給される主レーザ光の光量に応じた出力信号SAd
を生成する。分割領域8Buは、当該領域8Buに供給
される主レーザ光の光量に応じた出力信号SBuを生成
する。分割領域8Bdは、当該領域8Bdに供給される
主レーザ光の光量に応じた出力信号SBdを生成する。
【0064】円筒レンズ7の母線の方向は、主受光部8
S0の分割線8Sx0または分割線8Sy0の方向に対
して約45度もしくは約135度の角度をなす。本実施
の形態においては分割線8Sy0の方向に対して135
度をなすものとする。光ディスク80で反射した主レー
ザ光が供給される主受光部8S0の分割線8Sy0は、
主レーザ光ビームの形状上においては光ディスク80の
トラック方向と平行または略平行になっており、主受光
部8S0を2等分割または略2等分割している。分割線
8Sx0,8Sy0の交点は、円筒レンズ7を通過した
主レーザ光の中心部または略中心部に位置する。
【0065】主受光部8S0に形成される光スポットM
Sの形状は、光ディスク80と対物レンズ2との距離に
応じて対角方向に変化するので、分割領域8Au,8A
d,8Bu,8Bdが生成する出力信号SAu,SA
d,SBu,SBdに基づき、非点収差法により光ディ
スク80での焦点ズレを検出可能である。なお、受光部
8S0〜8S2の中心が並ぶ方向と分割線8Sy0とが
なす角度が、前記方位βに一致または略一致している。
【0066】第1の副受光部8S1は、分割線8Sy1
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8C,8Dを有する。図6の第1の副受光部8S
1には、円筒レンズ7からの第1の副レーザ光(の反射
光)により副光スポットSS1が形成されている。分割
領域8Cは、当該領域8Cに供給される副レーザ光の光
量(反射光量)に応じた出力信号SCを生成する。分割
領域8Dは、当該領域8Dに供給される副レーザ光の光
量に応じた出力信号SDを生成する。第1の副受光部8
S1の中心部は、円筒レンズ7を通過した第1の副レー
ザ光の中心部または略中心部に位置する。
【0067】第2の副受光部8S2は、分割線8Sy2
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8E,8Fを有する。図6の第2の副受光部8S
2には、円筒レンズ7からの第2の副レーザ光(の反射
光)により副光スポットSS2が形成されている。分割
領域8Eは、当該領域8Eに供給されるレーザ光の光量
(反射光量)に応じた出力信号SEを生成する。分割領
域8Fは、当該領域8Fに供給されるレーザ光の光量に
応じた出力信号SFを生成する。第2の副受光部8S2
の中心部は、円筒レンズ7を通過した第2の副レーザ光
の中心部または略中心部に位置する。分割線8Sy0〜
8Sy2は、互いに平行または略平行になっている。
【0068】図7は、光ディスクの記録面における光ス
ポットの配置を示す説明図である。光ディスク80の記
録面には、ランドLAおよびグルーブGRが形成されて
おり、グルーブGRはトラック案内溝を構成している。
光ディスク80の記録面には、光量が大きい主レーザ光
による主光スポットMBと、光量が小さい第1および第
2の副レーザ光による第1および第2の副光スポットL
1,L2とが形成される。第1の副光スポットL1は、
メインローブに相当するスポットL10と、サイドロー
ブに相当するスポットL11とを有する。第2の副光ス
ポットL2は、メインローブに相当するスポットL20
と、サイドローブに相当するスポットL21とを有す
る。
【0069】主レーザ光は、主光スポットMBで反射し
て光検出器8の主受光部8S0に供給される。第1の副
レーザ光は、第1の副光スポットL1で反射して光検出
器8の第1の副受光部8S1に供給される。スポットL
1で反射した副レーザ光の中心部は、第1の副受光部8
S1の中心部または略中心部に位置するようになってい
る。第2の副レーザ光は、第2の副光スポットL2で反
射して光検出器8の第2の副受光部8S2に供給され
る。スポットL2で反射した副レーザ光の中心部は、第
2の副受光部8S2の中心部または略中心部に位置する
ようになっている。光検出器8の受光部8S0〜8S2
は、分割線8Sy0〜8Sy2により、ディスク半径方
向のプッシュプル信号を検出可能な構成となっている。
【0070】光ディスク80の記録面における2つの副
光スポットL1,L2の位置は、好適には、主光スポッ
トMBがトラック上にある場合に(例えば、主光スポッ
トMBの中心部がトラックの中央部に位置する場合
に)、各プッシュプル信号(SC−SD,SE−SF)
のうち一方が最大のときに他方が最小となる配置とす
る。
【0071】光ディスク80の主光スポットMBから2
つの副光スポットL1,L2までの距離は等しく、前述
の角度αにより決まる。また、所望の位置に2つの副光
スポットL1,L2がある場合に、2つの副光スポット
L1,L2にディスク半径方向のディスク基板のチルト
により生じる位相分布と等価または実質的に等価な位相
分布が与えられるように、方位βが設定されている。す
なわち、主光スポットMBの中心部から2つの副光スポ
ットL1,L2の中心部までのディスク半径方向の距離
D12は、グルーブGRのピッチ(またはトラックピッ
チ)Tpと0以上の整数nとを用いて、次式(5)で表
される。
【0072】
【数5】D12=(n/2+1/4)Tp …(5)
【0073】特に、ランドLAおよびグルーブGRの幅
が1:1であるランドグルーブ構造の場合は、ランドL
AとグルーブGRとの境界または略境界に副光スポット
L1,L2の中心部を配置する。
【0074】光ディスク80のチルトを示すチルト誤差
信号TSは、図6の第1および第2の副受光部8S1,
8S2の出力信号から得られるプッシュプル信号PP
1,PP2の和(PP1+PP2)から得ることができ
る。第1の副レーザ光のプッシュプル信号PP1=SC
−SDであり、第2の副レーザ光のプッシュプル信号P
P2=SE−SFであり、チルト誤差信号TSは次式
(6)で表される。
【0075】
【数6】 TS=(SC−SD)+(SE−SF) =PP1+PP2 …(6)
【0076】なお、主受光部8S0の出力信号から得ら
れる主レーザ光のプッシュプル信号PP0は、PP0=
SAu+SAd−SBu−SBdであり、トラッキング
誤差信号TEとして使用可能である。
【0077】図8は、チルト誤差信号TSとチルト角と
の関係を示す説明図であり、トラッキング誤差(デトラ
ック)が無い場合の説明図である。ここでは、各パラメ
ータの値を、θ=0.75度、NA=0.6、λ=40
5nm、t=0.6mm、Tp=0.7μmとしてい
る。図8に示すように、チルト誤差信号TSは、ディス
ク半径方向のチルト角が0度である場合に信号値が0に
なっており、良好な線形性を有する。また、チルト角の
正負に応じて符号が反転しており、好ましい特性が得ら
れている。
【0078】図9は、チルト誤差信号TSとチルト角と
の関係を示す説明図であり、トラッキング誤差(デトラ
ック)が有る場合と無い場合の説明図である。黒の丸印
は、デトラック量が0である場合を示している。黒の三
角印は、デトラック量が10%である場合を示してお
り、副光スポットの大きさの10%程度のトラッキング
誤差が生じた場合を示している。黒の四角印は、デトラ
ック量が−10%である場合を示しており、副光スポッ
トの大きさの−10%程度のトラッキング誤差が生じた
場合を示している。図9に示すように、チルト誤差信号
TSは、±10%のデトラックが生じた場合に、ディス
ク半径方向のチルト角は0.05度程度の変化が生じ、
デトラックに対する変化が小さく、好ましい特性が得ら
れている。
【0079】図10は、図5に示す光ピックアップ50
を有する光ディスク装置の実施の形態を示す概略的なブ
ロック構成図である。この光ディスク装置90は、モー
タ30と、モータ駆動回路35と、チルト補正部36
と、補償回路40と、増幅回路42と、光ピックアップ
50と、増幅回路(ヘッドアンプ)52と、レーザ駆動
回路55と、生成回路60と、情報検出回路65と、チ
ルト検出回路66と、制御回路70とを有する。この光
ディスク装置90は、光ディスク80に記録されている
記録情報を再生する。
【0080】また、光ディスク装置90は、チルト検出
装置95を有する。このチルト検出装置95は、補償回
路40と、増幅回路42と、光ピックアップ50と、増
幅回路52と、レーザ駆動回路55と、生成回路60
と、情報検出回路65と、チルト検出回路66と、制御
回路70とを有する。
【0081】制御回路70は、光ディスク装置90の全
体の制御を司るコントローラであり、例えばマイクロコ
ンピュータ(マイコン)により構成する。この制御回路
70は、モータ30、モータ駆動回路35、レーザ駆動
回路55、光ピックアップ50、補償回路40、生成回
路60、情報検出回路65、チルト検出回路66等を制
御する。
【0082】光ピックアップ50は、再生時において光
ディスク80の再生箇所にレーザ光LBを照射する。レ
ーザ駆動回路55は、制御回路70の制御下で駆動信号
SLを生成してこの駆動信号SLにより光ピックアップ
50内の半導体レーザ4を駆動し、半導体レーザ4から
レーザ光LBを出力させる。
【0083】モータ30は、例えば、スピンドルモータ
により構成され、光ディスク80を所定の回転速度で回
転させる。このモータ30は、一例として線速度が一定
になるように光ディスク80を回転させる。
【0084】モータ駆動回路35は、モータ30に駆動
電力を供給してモータ30を駆動する。このモータ駆動
回路35は、PWM(Pulse Width Modulation)制御に
よりモータ30の回転制御を行ってもよく、PLL(Ph
ase Locked Loop )制御により回転制御を行ってもよ
い。
【0085】増幅回路52は、光ピックアップ50が有
する光検出器8の各受光部の出力信号SAu,SAd,
SBu,SBd,SC〜SFを増幅して生成回路60に
供給する。
【0086】生成回路60は、増幅回路52からの増幅
された前記出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,
SC〜SFに基づき、主レーザ光の反射光量に応じた再
生信号RF0と、第1および第2の副レーザ光のプッシ
ュプル信号PP1,PP2と、フォーカス誤差信号FE
と、トラッキング誤差信号TEとを生成する。
【0087】この生成回路60は、例えば、増幅回路5
2からの前記出力信号SAu,SAd,SBu,SBd
の和に基づき、再生信号RF0(=SAu+SAd+S
Bu+SBd)を生成する。また、増幅回路52からの
前記出力信号SC,SDの差に基づき、プッシュプル信
号PP1(=SC−SD)を生成する。また、増幅回路
52からの前記出力信号SE,SFの差に基づき、プッ
シュプル信号PP2(=SE−SF)を生成する。
【0088】また、生成回路60は、例えば、増幅回路
52からの前記出力信号SAu,SAd,SBu,SB
dの対角線差に基づき、非点収差法によりフォーカス誤
差信号FE(=SAu+SBd−SAd−SBu)を生
成する。なお、生成回路60は、主レーザ光のプッシュ
プル信号PP0(=SAu+SAd−SBd−SBu)
を生成し、当該プッシュプル信号PP0をトラッキング
誤差信号TEとする。
【0089】補償回路40は、フォーカス誤差信号FE
およびトラッキング誤差信号TEを補償(位相補償およ
び/または周波数補償)した補償信号を生成し、この補
償信号を増幅回路42に供給する。
【0090】増幅回路42は、フォーカス誤差信号FE
の補償信号を増幅した駆動信号Sfeを、光ピックアップ
50内のフォーカシング・アクチュエータ2Fに供給す
る。また、増幅回路42は、トラッキング誤差信号TE
の補償信号を増幅した駆動信号Steを、光ピックアップ
50内のトラッキング・アクチュエータ2Tに供給す
る。
【0091】チルト検出回路66は、プッシュプル信号
PP1,PP2の和に基づいてチルトまたはチルト角を
検出する。具体的には、プッシュプル信号PP1,PP
2の和に基づいてチルト角に対応するチルト誤差信号T
S(=PP1+PP2)を生成し、このチルト誤差信号
TSを制御回路70に供給する。
【0092】情報検出回路65は、生成回路60から再
生信号RF0が供給され、再生信号RF0の復調等を行
って光ディスク80の記録情報を再生し、再生した記録
情報を出力信号Soとして出力する。また、情報検出回
路65は、再生信号RF0から光ディスク80のアドレ
スを検出し、当該アドレスに基づいて記録情報の再生を
行う。
【0093】制御回路70は、プッシュプル信号PP
1,PP2に基づいてクロストラック信号CT(=PP
1−PP2)を生成し、信号CTに基づいて主レーザ光
の光スポットの位置がトラック上にあるか否かを検出す
る。また、このクロストラック信号CTは、シーク時等
のトラックを光スポットが横切る時などに参照される。
【0094】チルト補正部36は、光ディスク80のチ
ルトを補正する。たとえば、制御回路70は、チルト誤
差信号TSに基づいて閉ループ制御によりチルト補正機
構を制御する。チルト補正部36が、制御回路70の制
御の下でチルトを補正することにより、チルト誤差信号
TSは0になる。
【0095】図11は、光ディスク装置90内のチルト
検出装置95において、光ディスク80のディスク半径
方向のチルトを検出する検出方法を示す概略的なフロー
チャートである。
【0096】先ず、ステップS111では、光ピックア
ップ50内の回折格子9は、半導体レーザ4からのレー
ザ光を回折させ、0次回折光からなる主レーザ光と、±
1次回折光からなる第1および第2の副レーザ光とを生
成する。第1および第2の副レーザ光は、光ディスク8
0にチルトが生じている場合における、光ディスク80
で発生する波面収差による位相分布と等価または実質的
に等価な位相分布を有する。これらのレーザ光(主レー
ザ光ならびに第1および第2副レーザ光)は、ビームス
プリッタ3を介して対物レンズ2に供給される。
【0097】ステップS112では、対物レンズ2は、
回折格子9からのレーザ光(主レーザ光ならびに第1お
よび第2の副レーザ光)を集光して光ディスク80に供
給し、光ディスク80にレーザ光を照射する。対物レン
ズ2は、主レーザ光を集光して光ディスク80のトラッ
クに対して照射する。対物レンズ2によって集光された
前記レーザ光は、光ディスク80で反射して対物レンズ
2を再度通過し、ビームスプリッタ3、集光レンズ6、
円筒レンズ7を経て光検出器8に供給される。
【0098】ステップS113では、光検出器8は、光
ディスク80で反射した主レーザ光ならびに第1および
第2の副レーザ光を受光部8S0〜8S2で受光して出
力信号SAu,SAd,SBu,SBd,SC〜SFを
生成する。これらの出力信号は、増幅回路(ヘッドアン
プ)52を介して生成回路60に供給される。
【0099】ステップS114では、生成回路60は、
出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,SC〜SF
に基づき、主レーザ光の反射光量に応じた再生信号RF
0と、第1および第2の副レーザ光のプッシュプル信号
PP1,PP2とを生成する。なお、再生信号RF0は
情報検出回路65に供給されて記録情報が抽出される。
【0100】ステップS115では、チルト検出回路6
6は、第1および第2の副レーザ光のプッシュプル信号
PP1,PP2の和に基づいて光ディスク80のチルト
またはチルト角を検出する。具体的には、プッシュプル
信号PP1,PP2の和に基づき、光ディスク80のチ
ルト角に対応するチルト誤差信号TS(=PP1+PP
2)を生成する。
【0101】以上のようにして光ディスクのチルトを検
出する手法は、光ディスクの偏心が小さい場合に有効で
ある。光ディスクの偏心が大きい場合、偏心に応じて対
物レンズ2がディスク半径方向に移動して受光部上の光
スポットが移動し、偏心に応じたオフセットがチルト誤
差信号TSに生じる。このため、チルト誤差信号TSか
ら、偏心によるオフセットを除去することが望ましい。
【0102】チルト誤差信号TSから、偏心によるオフ
セットを除去するには、光ピックアップ50に対してさ
らに回折格子を追加する。そして、追加した回折格子に
より生成した回折光を用いて所定の演算を行う。
【0103】図12は、図5の光ピックアップ50に対
して回折格子11を追加した光ピックアップ51を示す
概略的な構成図である。なお、図12の光ピックアップ
51において、図5の光ピックアップ50と同一構成部
分には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適
宜省略する。
【0104】この光ピックアップ51は、半導体レーザ
4と、コリメータレンズ5と、回折格子9と、回折格子
11と、ビームスプリッタ3と、対物レンズ2と、集光
レンズ6と、円筒レンズ7と、光検出器18と、レンズ
ホルダ2Hと、フォーカシング・アクチュエータ2F
と、トラッキング・アクチュエータ2Tとを有する。
【0105】半導体レーザ4は、駆動信号SLに基づい
て直線偏光のレーザ光を出力してコリメータレンズ5に
供給する。コリメータレンズ5は、半導体レーザ4から
のレーザ光を平行光にして回折格子9に供給する。
【0106】回折格子9は、コリメータレンズ5からの
レーザ光を、0次回折光からなる主レーザ光と、±1次
回折光からなる第1および第2の副レーザ光とに分離
し、これらのレーザ光(主レーザ光ならびに第1および
第2の副レーザ光)を回折格子11に供給する。
【0107】回折格子11は、例えば、直線状の平行な
溝が表面に平行に形成されたガラス基板からなり、回折
格子9からの各レーザ光を回折させる。そして、各レー
ザ光の0次回折光および±1次回折光を生成してビーム
スプリッタ3に供給する。具体的には、回折格子11
は、回折格子9からの主レーザ光の0次回折光からなる
主レーザ回折光と、主レーザ光の±1次回折光からなる
第3および第4の副レーザ回折光とを生成する。
【0108】また、回折格子11は、回折格子9からの
第1の副レーザ光の0次回折光からなる第1の副レーザ
回折光と、第1の副レーザ光の±1次回折光とを生成す
る。また、回折格子11は、回折格子9からの第2の副
レーザ光の0次回折光からなる第2の副レーザ回折光
と、第2の副レーザ光の±1次回折光とを生成する。な
お、第1および第2の副レーザ光の±1次回折光は、主
レーザ回折光ならびに第3および第4の副レーザ回折光
に比べて、光強度が無視できる程度に小さい。
【0109】ビームスプリッタ3は、回折格子9,11
からのレーザ光を通過させて対物レンズ2に供給する。
対物レンズ2は、ビームスプリッタ3からのレーザ光を
集光し、ランドおよび/またはグルーブを有する光ディ
スク80に供給する。
【0110】また、対物レンズ2は、光ディスク80で
反射したレーザ光をビームスプリッタ3に戻す。ビーム
スプリッタ3は、対物レンズ2からのレーザ光が入射さ
れ、入射されたレーザ光を反射して出射し、集光レンズ
6に供給する。集光レンズ6は、ビームスプリッタ3か
らのレーザ光を集光して円筒レンズ(シリンドリカルレ
ンズ)7に供給する。円筒レンズ7は、集光レンズ6か
らのレーザ光を通過させて光検出器18に供給する。光
検出器18は、円筒レンズ7からのレーザ光(主レーザ
回折光および第1〜第4の副レーザ回折光)を受光部で
受光して出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,S
C〜SJを生成する。
【0111】図13は、図12中の光検出器18の受光
部を示す概略的な構成図である。光検出器18は、主受
光部8S0と、第1〜第4の副受光部8S1〜8S4と
を有する。光検出器18には、後述するように、母線の
方向が主受光部8S0の分割線8Sx0または分割線8
Sy0の方向に対して約45度もしくは約135度の角
度をなす円筒レンズ7を通過したレーザ光が入射され
る。したがって、入射されるレーザ光の各ビームは、そ
の母線を中心として線対称なビームとなる。ただし、主
レーザ光ならびに第1および第2の副レーザ光の各ビー
ムの位置関係は変わらない。そのため、光検出器18の
受光部8S0〜8S4の各々は、各ビームの位置関係に
おいて光ディスク80のトラック方向に対応する方向に
分割されており、ディスク半径方向のプッシュプル信号
または当該プッシュプル信号に対応する信号が検出可能
なように分割されている。主受光部8S0は、直交する
2つの分割線8Sx0,8Sy0により4等分割または
略4等分割されており、4個の分割領域8Au,8A
d,8Bu,8Bdを有する。図13の主受光部8S0
には、円筒レンズ7からの主レーザ回折光(の反射光)
により主光スポットMSが形成されている。
【0112】分割領域8Auは、当該領域8Auに供給
される主レーザ回折光の光量(反射光量)に応じた出力
信号SAuを生成する。分割領域8Adは、当該領域8
Adに供給される主レーザ回折光の光量に応じた出力信
号SAdを生成する。分割領域8Buは、当該領域8B
uに供給される主レーザ回折光の光量に応じた出力信号
SBuを生成する。分割領域8Bdは、当該領域8Bd
に供給される主レーザ回折光の光量に応じた出力信号S
Bdを生成する。
【0113】円筒レンズ7の母線の方向は、主受光部8
S0の分割線8Sx0または分割線8Sy0の方向に対
して約45度もしくは約135度の角度をなす。本実施
の形態においては分割線8Sy0の方向に対して45度
をなすものとする。光ディスク80で反射した主レーザ
光が供給される主受光部8S0の分割線8Sy0は、主
レーザ光ビームの形状上においては光ディスク80のト
ラック方向と平行または略平行になっており、主受光部
8S0を2等分割または略2等分割している。分割線8
Sx0,8Sy0の交点は、円筒レンズ7を通過した主
レーザ回折光の中心部または略中心部に位置する。
【0114】主受光部8S0に形成される光スポットM
Sの形状は、光ディスク80と対物レンズ2との距離に
応じて対角方向に変化するので、分割領域8Au,8A
d,8Bu,8Bdが生成する出力信号SAu,SA
d,SBu,SBdに基づき、非点収差法により光ディ
スク80での焦点ズレを検出可能である。なお、受光部
8S0〜8S2が並ぶ方向と分割線8Sy0とがなす角
度が、前記方位βに一致または略一致している。
【0115】第1の副受光部8S1は、分割線8Sy1
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8C,8Dを有する。図13の第1の副受光部8
S1には、円筒レンズ7からの第1の副レーザ回折光に
より副光スポットSS1が形成されている。分割領域8
Cは、当該領域8Cに供給される副レーザ回折光の光量
(反射光量)に応じた出力信号SCを生成する。分割領
域8Dは、当該領域8Dに供給される副レーザ回折光の
光量に応じた出力信号SDを生成する。第1の副受光部
8S1の中心部は、円筒レンズ7を通過した第1の副レ
ーザ回折光の中心部または略中心部に位置する。
【0116】第2の副受光部8S2は、分割線8Sy2
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8E,8Fを有する。図13の第2の副受光部8
S2には、円筒レンズ7からの第2の副レーザ回折光に
より副光スポットSS2が形成されている。分割領域8
Eは、当該領域8Eに供給される副レーザ回折光の光量
(反射光量)に応じた出力信号SEを生成する。分割領
域8Fは、当該領域8Fに供給される副レーザ回折光の
光量に応じた出力信号SFを生成する。第2の副受光部
8S2の中心部は、円筒レンズ7を通過した第2の副レ
ーザ回折光の中心部または略中心部に位置する。分割線
8Sy0〜8Sy4は、互いに平行または略平行になっ
ている。
【0117】第3の副受光部8S3は、分割線8Sy3
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8G,8Hを有する。図13の第3の副受光部8
S3には、円筒レンズ7からの第3の副レーザ回折光に
より副光スポットSS3が形成されている。分割領域8
Gは、当該領域8Gに供給される副レーザ回折光の光量
(反射光量)に応じた出力信号SGを生成する。分割領
域8Hは、当該領域8Hに供給される副レーザ回折光の
光量に応じた出力信号SHを生成する。第3の副受光部
8S3の中心部は、円筒レンズ7を通過した第3の副レ
ーザ回折光の中心部または略中心部に位置する。
【0118】第4の副受光部8S4は、分割線8Sy4
により2等分割または略2等分割されており、2個の分
割領域8I,8Jを有する。図13の第4の副受光部8
S4には、円筒レンズ7からの第4の副レーザ回折光に
より副光スポットSS4が形成されている。分割領域8
Iは、当該領域8Iに供給される副レーザ回折光の光量
(反射光量)に応じた出力信号SIを生成する。分割領
域8Jは、当該領域8Jに供給される副レーザ回折光の
光量に応じた出力信号SJを生成する。第4の副受光部
8S4の中心部は、円筒レンズ7を通過した第4の副レ
ーザ回折光の中心部または略中心部に位置する。
【0119】図16は、光ディスクの記録面における光
スポットの配置を示す説明図である。光ディスク80の
記録面には、ランドLAおよびグルーブGRが形成され
ており、グルーブGRはトラック案内溝を構成してい
る。光ディスク80の記録面には、光量が大きい主レー
ザ回折光による主光スポットMBと、光量が小さい第1
〜第4の副レーザ回折光による第1〜第4の副光スポッ
トL1〜L4とが形成される。第1の副光スポットL1
は、メインローブに相当するスポットL10と、サイド
ローブに相当するスポットL11とを有する。第2の副
光スポットL2は、メインローブに相当するスポットL
20と、サイドローブに相当するスポットL21とを有
する。
【0120】主レーザ回折光は、主光スポットMBで反
射して光検出器18の主受光部8S0に供給される。第
1の副レーザ回折光は、第1の副光スポットL1で反射
して光検出器18の第1の副受光部8S1に供給され
る。スポットL1で反射した副レーザ回折光の中心部
は、第1の副受光部8S1の中心部または略中心部に位
置するようになっている。第2の副レーザ回折光は、第
2の副光スポットL2で反射して光検出器18の第2の
副受光部8S2に供給される。スポットL2で反射した
副レーザ回折光の中心部は、第2の副受光部8S2の中
心部または略中心部に位置するようになっている。
【0121】第3の副レーザ回折光は、第3の副光スポ
ットL3で反射して光検出器18の第3の副受光部8S
3に供給される。スポットL3で反射した副レーザ回折
光の中心部は、第3の副受光部8S3の中心部または略
中心部に位置するようになっている。第4の副レーザ回
折光は、第4の副光スポットL4で反射して光検出器1
8の第4の副受光部8S4に供給される。スポットL4
で反射した副レーザ回折光の中心部は、第4の副受光部
8S4の中心部または略中心部に位置するようになって
いる。前記光検出器18の受光部8S0〜8S4は、分
割線8Sy0〜8Sy4により、ディスク半径方向のプ
ッシュプル信号を検出可能な構成となっている。
【0122】光ディスク80の主光スポットMBから2
つの副光スポットL1,L2までの距離は等しく、前述
の角度αにより決まる。また、所望の位置に2つの副光
スポットL1,L2がある場合に、2つの副光スポット
L1,L2にディスク半径方向のディスク基板のチルト
により生じる位相分布と等価または実質的に等価な位相
分布が与えられるように、方位βが設定されている。す
なわち、主光スポットMBの中心部から2つの副光スポ
ットL1,L2の中心部までのディスク半径方向の距離
D12は、グルーブGRのピッチTpと0以上の整数n
とを用いて、上式(5)で表される。
【0123】また、主光スポットMBの中心部から2つ
の副光スポットL3,L4の中心部までのディスク半径
方向の距離D34は、グルーブGRのピッチTpと0以
上の整数mとを用いて、次式(7)で表される。
【0124】
【数7】D34=(m+1/2)Tp …(7)
【0125】特に、ランドLAおよびグルーブGRの幅
が1:1であるランドグルーブ構造の場合は、グルーブ
GRの中央部または略中央部に副光スポットL3,L4
の中心部を配置する。
【0126】光ディスク80の偏心に応じた偏心信号R
Oは、主レーザ回折光のプッシュプル信号PP0と、第
3および第4の副レーザ回折光のプッシュプル信号PP
3,PP4とに基づき、次式(8)の演算から求まる。
【0127】
【数8】 RO=SAu+SAd−SBu−SBd+k(SG−SH+SI−SJ) =PP0+k(PP3+PP4) …(8)
【0128】上式(8)において、主受光部8S0の主
スポットMSと副受光部8S3,8S4の副スポットS
S3,SS4との光強度の違いを補正係数kにより補正
することで、プッシュプル成分PP0とプッシュプル成
分PP3,PP4とが逆極性なので、偏心信号ROを検
出することができる。この補正係数kは、次式(9)で
表される。
【0129】
【数9】 k=(SAu+SAd+SBu+SBd)/(SG+SH+SI+SJ) =RF0/(RF3+RF4) …(9)
【0130】そこで、前記チルト誤差信号TSから、偏
心信号ROに適当な係数k0を乗じた信号(k0×R
O)を減算することで、偏心によるオフセットを除去し
たチルト誤差信号TS0を得ることができる。このチル
ト誤差信号TS0は、次式(10)で表される。
【0131】
【数10】 TS0=TS−k0×RO =PP1+PP2−k0×{PP0+k(PP3+PP4)}…(10)
【0132】また、主光スポットMSと副光スポットS
S1,SS2との光強度を補正する補正係数k0は、次
式(11)で表される。
【0133】
【数11】 k0=(SC+SD+SE+SF)/{2(SAu+SAd+SBu+SBd) } =(RF1+RF2)/(2×RF0) …(11)
【0134】図15は、チルト誤差信号TS0とチルト
角との関係を示す説明図であり、偏心が有る場合と無い
場合の説明図であり、図8および図9の説明図と対応し
ている。黒の丸印は、偏心量が0である場合を示してい
る。黒の四角印は、偏心量が20%である場合を示して
おり、対物レンズ2の大きさの20%程度の偏心が生じ
た場合を示している。図15に示すように、チルト誤差
信号TS0は、偏心が生じた場合にも好ましい特性が得
られる。
【0135】図16は、図12に示す光ピックアップ5
1を有する光ディスク装置の実施の形態を示す概略的な
ブロック構成図である。なお、図16の光ディスク装置
91では、図10の光ディスク装置90と同一構成部分
には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適宜
省略する。
【0136】この光ディスク装置91は、モータ30
と、モータ駆動回路35と、チルト補正部36と、補償
回路40と、舗装増幅回路42と、光ピックアップ51
と、増幅回路(ヘッドアンプ)53と、レーザ駆動回路
55と、生成回路61と、情報検出回路65と、チルト
検出回路67と、制御回路71とを有する。この光ディ
スク装置91は、光ディスク80に記録されている記録
情報を再生する。
【0137】また、光ディスク装置91は、チルト検出
装置96を有する。このチルト検出装置96は、補償回
路40と、増幅回路42と、光ピックアップ51と、増
幅回路53と、レーザ駆動回路55と、生成回路61
と、情報検出回路65と、チルト検出回路67と、制御
回路71とを有する。
【0138】制御回路71は、光ディスク装置91の全
体の制御を司るコントローラであり、例えばマイクロコ
ンピュータ(マイコン)により構成する。この制御回路
71は、モータ30、モータ駆動回路35、レーザ駆動
回路55、光ピックアップ51、補償回路40、生成回
路61、情報検出回路65、チルト検出回路67等を制
御する。
【0139】光ピックアップ51は、再生時において光
ディスク80の再生箇所にレーザ光LBを照射する。レ
ーザ駆動回路55は、制御回路71の制御下で駆動信号
SLを生成してこの駆動信号SLにより光ピックアップ
51内の半導体レーザ4を駆動し、半導体レーザ4から
レーザ光LBを出力させる。
【0140】増幅回路53は、光ピックアップ51が有
する光検出器18の各受光部の出力信号SAu,SA
d,SBu,SBd,SC〜SJを増幅して生成回路6
1に供給する。
【0141】生成回路61は、増幅回路53からの増幅
された前記出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,
SC〜SJに基づき、主レーザ回折光の反射光量に応じ
た再生信号RF0と、第1〜第4の副レーザ回折光の反
射光量に応じた再生信号RF1〜RF4を生成する。ま
た、生成回路61は、主レーザ回折光のプッシュプル信
号PP0と、第1〜第4の副レーザ回折光のプッシュプ
ル信号PP1〜PP4を生成する。また、生成回路61
は、フォーカス誤差信号FEとトラッキング誤差信号T
Eとを生成する。
【0142】生成回路61は、例えば、増幅回路53か
らの前記出力信号SAu,SAd,SBu,SBdの和
に基づき、再生信号RF0(=SAu+SAd+SBu
+SBd)を生成する。また、前記出力信号SC,SD
の和に基づき、再生信号RF1(=SC+SD)を生成
する。また、前記出力信号SE,SFの和に基づき、再
生信号RF2(=SE+SF)を生成する。また、前記
出力信号SG,SHの和に基づき、再生信号RF3(=
SG+SH)を生成する。また、前記出力信号SI,S
Jの和に基づき、再生信号RF4(=SI+SJ)を生
成する。
【0143】生成回路61は、例えば、増幅回路53か
らの前記出力信号SAu,SAdと出力信号SBu,S
Bdとの差に基づき、プッシュプル信号PP0(=SA
u+SAd−SBu−SBd)を生成する。また、前記
出力信号SC,SDの差に基づき、プッシュプル信号P
P1(=SC−SD)を生成する。また、前記出力信号
SE,SFの差に基づき、プッシュプル信号PP2(=
SE−SF)を生成する。また、前記出力信号SG,S
Hの差に基づき、プッシュプル信号PP3(=SG−S
H)を生成する。また、前記出力信号SI,SJの差に
基づき、プッシュプル信号PP4(=SI−SJ)を生
成する。
【0144】また、生成回路61は、例えば、増幅回路
53からの前記出力信号SAu,SAd,SBu,SB
dの対角線差に基づき、非点収差法によりフォーカス誤
差信号FE(=SAu+SBd−SAd−SBu)を生
成する。なお、生成回路61は、プッシュプル信号PP
0をトラッキング誤差信号TEとする。
【0145】チルト検出回路67は、プッシュプル信号
PP1,PP2の和と偏心成分とに基づいてチルトまた
はチルト角を検出する。具体的には、プッシュプル信号
PP1,PP2の和と偏心信号ROとの差に基づいてチ
ルト角に対応するチルト誤差信号TS0を上式(8)〜
(11)の演算から生成し、生成したチルト誤差信号T
S0を制御回路71に供給する。
【0146】情報検出回路65は、生成回路61から再
生信号RF0が供給され、再生信号RF0の復調等を行
って光ディスク80の記録情報を再生し、再生した記録
情報を出力信号Soとして出力する。また、情報検出回
路65は、再生信号RF0から光ディスク80のアドレ
スを検出し、当該アドレスに基づいて記録情報の再生を
行う。
【0147】制御回路71は、プッシュプル信号PP
1,PP2に基づいてクロストラック信号CT(=PP
1−PP2)を生成し、信号CTに基づいて主レーザ回
折光の光スポットの位置がトラック上にあるか否かを検
出する。また、このクロストラック信号CTは、シーク
時等のトラックを光スポットが横切る時などに参照され
る。
【0148】チルト補正部36は、光ディスク80のチ
ルトを補正する。たとえば、制御回路71は、チルト誤
差信号TSに基づいて閉ループ制御によりチルト補正機
構を制御する。チルト補正部36が、制御回路71の制
御の下でチルトを補正することにより、チルト誤差信号
TSは0になる。
【0149】図17は、光ディスク装置91内のチルト
検出装置96において、光ディスク80のディスク半径
方向のチルトを検出する検出方法を示す概略的なフロー
チャートである。
【0150】先ず、ステップS121では、光ピックア
ップ51内の回折格子9は、半導体レーザ4からのレー
ザ光を回折させ、0次回折光からなる主レーザ光と、±
1次回折光からなる第1および第2の副レーザ光とを生
成する。第1および第2の副レーザ光は、光ディスク8
0にチルトが生じている場合における、光ディスク80
で発生する波面収差による位相分布と等価または実質的
に等価な位相分布を有する。これらのレーザ光(主レー
ザ光ならびに第1および第2副レーザ光)は、回折格子
11に供給される。
【0151】ステップS122では、回折格子11は、
回折格子9からの主レーザ光を回折させて0次回折光か
らなる主レーザ回折光と、±1次回折光からなる第3お
よび第4の副レーザ回折光とを生成する。また、回折格
子11は、回折格子9からの第1の副レーザ光を回折さ
せて0次回折光からなる第1の副レーザ回折光を生成す
ると共に、回折格子9からの第2の副レーザ光を回折さ
せて0次回折光からなる第2の副レーザ回折光を生成す
る。これらのレーザ光(主レーザ回折光および第1〜第
4の副レーザ回折光)は、ビームスプリッタ3を介して
対物レンズ2に供給される。なお、第1および第2の副
レーザ回折光は、光ディスク80にチルトが生じている
場合における、光ディスク80で発生する波面収差によ
る位相分布と等価または実質的に等価な位相分布を有す
る。
【0152】ステップS123では、対物レンズ2は、
回折格子9,11からのレーザ光(主レーザ回折光およ
び第1〜第4の副レーザ回折光)を集光して光ディスク
80に供給し、前記レーザ光を光ディスク80に照射す
る。対物レンズ2は、主レーザ回折光を集光して光ディ
スク80のトラックに対して照射する。対物レンズ2に
よって集光された前記レーザ光は、光ディスク80で反
射して対物レンズ2を再度通過し、ビームスプリッタ
3、集光レンズ6、円筒レンズ7を経て光検出器18に
供給される。
【0153】ステップS124では、光検出器18は、
光ディスク80で反射した主レーザ回折光および第1〜
第4の副レーザ回折光を受光部8S0〜8S4で受光し
て出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,SC〜S
Jを生成する。これらの出力信号は、増幅回路(ヘッド
アンプ)53を介して生成回路61に供給される。
【0154】ステップS125では、生成回路61は、
出力信号SAu,SAd,SBu,SBd,SC〜SJ
に基づき、主レーザ回折光、第1〜第4の副レーザ回折
光の反射光量に応じた再生信号RF0,RF1〜RF4
を生成する。また、生成回路61は、主レーザ回折光、
第1〜第4の副レーザ回折光のプッシュプル信号PP
0,PP1〜PP4を生成する。
【0155】ステップS126では、チルト検出回路6
7は、第1および第2の副レーザ回折光のプッシュプル
信号PP1,PP2の和と偏心信号ROとに基づいて光
ディスク80のチルトまたはチルト角を検出する。具体
的には、プッシュプル信号PP1,PP2の和と偏心信
号ROとの差に基づき、光ディスク80のチルト角に対
応するチルト誤差信号TS0(=PP1+PP2−k0
×RO)を生成する。
【0156】以上のような光ピックアップ51であれ
ば、光ディスクの返信が大きい場合であっても、適切に
光ディスクのチルトを検出することができる。
【0157】なお、上記実施の形態は本発明の例示であ
り、本発明は上記実施の形態に限定されない。たとえ
ば、光ピックアップ51において、回折格子9と回折格
子11とを互いに入れ換えた配置としてもよい。
【0158】また、図10のチルト検出装置95におい
て、チルト検出回路66は、光ピックアップ50内の中
点センサ12からの検出信号SRに基づき、光ディスク
80の偏心に応じた偏心信号RQを検出し、プッシュプ
ル信号PP1,PP2の和と当該偏心信号RQとの差に
基づいてチルト誤差信号TS’を生成する構成とし、こ
のチルト誤差信号TS’を制御回路70に供給してもよ
い。例えば、検出信号SRから光ディスク80の回転周
期に応じた周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分に
基づいて偏心信号RQを生成する。この場合、図11の
フローチャートは、前記偏心信号RQを生成する工程を
有し、ステップS115では、チルト検出回路66は、
プッシュプル信号PP1,PP2の和と前記偏心信号R
Qとの差に基づいてチルトまたはチルト角の検出を行
う。
【0159】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、回折光を用いて光ディスクのチルトを検出可能なチ
ルト検出装置およびチルト検出方法と、前記チルト検出
装置で使用可能な光ピックアップ、および光ディスク装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディスクに形成された光スポットの光強度と
位置との関係を例示する説明図である。
【図2】ディスク半径方向のチルト角と、±1次回折光
のプッシュプル信号と、±1次回折光のプッシュプル信
号の和との関係を示す特性図である。
【図3】計算機ホログラム技術を用いて計算された干渉
縞を例示する説明図である。
【図4】図3の干渉縞に基づいて作成された回折格子を
例示する構成図である。
【図5】図4の回折格子9を有する光ピックアップを示
す概略的な構成図である。
【図6】図5中の光検出器8の受光部を示す概略的な構
成図である。
【図7】光ディスクの記録面における光スポットの配置
を示す説明図である。
【図8】チルト誤差信号TSとチルト角との関係を示す
説明図であり、トラッキング誤差(デトラック)が無い
場合の説明図である。
【図9】チルト誤差信号TSとチルト角との関係を示す
説明図であり、トラッキング誤差(デトラック)が有る
場合と無い場合とを示す説明図である。
【図10】図5に示す光ピックアップ50を有する光デ
ィスク装置の実施の形態を示す概略的なブロック構成図
である。
【図11】図10の光ディスク装置90内のチルト検出
装置95において、光ディスク80のディスク半径方向
のチルトを検出するチルト検出方法を示す概略的なフロ
ーチャートである。
【図12】図5の光ピックアップ50に対して回折格子
11を追加した光ピックアップ51を示す概略的な構成
図である。
【図13】図12中の光検出器18の受光部を示す概略
的な構成図である。
【図14】光ディスクの記録面における光スポットの配
置を示す説明図である。
【図15】チルト誤差信号TS0とチルト角との関係を
示す説明図であり、偏心が有る場合と無い場合とを示す
説明図である。
【図16】図12の光ピックアップ51を有する光ディ
スク装置の実施の形態を示す概略的なブロック構成図で
ある。
【図17】図16の光ディスク装置91内のチルト検出
装置96において、光ディスク80のディスク半径方向
のチルトを検出するチルト検出方法を示す概略的なフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
2…対物レンズ、2F…フォーカシング・アクチュエー
タ、2H…レンズホルダ、2T…トラッキング・アクチ
ュエータ、3…ビームスプリッタ、4…半導体レーザ
(レーザ)、5…コリメータレンズ、6…集光レンズ、
7…円筒レンズ、8,18…光検出器、8S0…主受光
部、8S1〜8S4…第1〜第4の副受光部、8Sx
0,8Sy0〜8Sy4…分割線、9…回折格子(第1
の回折格子)、11…回折格子(第2の回折格子)、1
2…中点センサ(位置センサ)、30…モータ、35…
モータ駆動回路、36…チルト補正部、40…補償回
路、42…増幅回路、50,51…光ピックアップ、5
2,53…増幅回路(ヘッドアンプ)、55…レーザ駆
動回路、60,61…生成回路、65…情報検出回路、
66,67…チルト検出回路(検出回路)、70,71
…制御回路、80…光ディスク、90,91…光ディス
ク装置、95,96…チルト検出装置、FE…フォーカ
ス誤差信号、GR…グルーブ、L1〜L4,LA…ラン
ド、SS1〜SS4…副光スポット、LB…レーザ光、
MB,MS…主光スポット、PP0〜PP4…プッシュ
プル信号、RF0〜RF4…再生信号、TE…トラッキ
ング誤差信号、Tp…ピッチ、TS,TS0…チルト誤
差信号、β…方位。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光を出力するレーザと、 前記レーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光お
    よび当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じ
    ている場合における当該光ディスクの波面収差と実質的
    に等価な位相分布を有する±1次回折光を生成する回折
    格子と、 前記0次回折光および±1次回折光を集光し、トラック
    案内溝が形成された光ディスクに対して照射する対物レ
    ンズと、 前記光ディスクで反射した前記±1次回折光に応じた信
    号を受光し、当該各光に応じた信号を生成する光検出器
    とを有する光ピックアップ。
  2. 【請求項2】前記対物レンズは、 前記0次回折光を集光して、前記光ディスクのトラック
    に対して照射し、 前記±1次回折光を集光して、各々、光スポットの中心
    の前記0次回折光の光スポットの中心からのディスク半
    径方向の距離が、前記トラックのピッチの(n/2+1
    /4)倍(nは0以上の整数)と同一もしくは略同一と
    なる前記光ディスクの位置に対して照射する請求項1記
    載の光ピックアップ。
  3. 【請求項3】前記±1次回折光の一方が有する前記位相
    分布は、前記光ディスクのチルト角が正の一定角度であ
    る場合に発生する位相分布であり、 前記±1次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記
    光ディスクのチルト角が負の前記一定角度である場合に
    発生する位相分布である請求項1記載の光ピックアッ
    プ。
  4. 【請求項4】前記対物レンズを前記光ディスクの偏心に
    応じてディスク半径方向に移動させるアクチュエータ
    と、 前記対物レンズのディスク半径方向の移動量または変動
    量を検出する位置センサとをさらに有する請求項1記載
    の光ピックアップ。
  5. 【請求項5】レーザ光を出力するレーザと、 前記レーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光で
    ある主レーザ光および当該レーザ光照射対象の光ディス
    クにチルトが生じている場合における当該光ディスクの
    波面収差と実質的に等価な位相分布を有する±1次回折
    光である第1および第2の副レーザ光とを生成する第1
    の回折格子と、 前記主レーザ光を回折させて0次回折光である主レーザ
    回折光と±1次回折光である第3および第4の副レーザ
    回折光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ光を
    各々回折させて0次回折光である第1および第2の副レ
    ーザ回折光を生成する第2の回折格子と、 前記主レーザ回折光および第1〜第4の副レーザ回折光
    を集光し、トラック案内溝が形成された光ディスクに対
    して照射する対物レンズと、 前記光ディスクで反射した前記主レーザ回折光および第
    1〜第4の副レーザ回折光に応じた信号を受光し、当該
    各光に応じた信号を生成する光検出器とを有する光ピッ
    クアップ。
  6. 【請求項6】前記対物レンズは、 前記主レーザ回折光を集光して前記光ディスクのトラッ
    クに対して照射し、 前記第1および第2の副レーザ回折光を集光して、各
    々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光の光スポッ
    トの中心からのディスク半径方向の距離が、前記トラッ
    クのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0以上の整
    数)と同一もしくは略同一となる前記光ディスクの位置
    に対して照射する請求項5記載の光ピックアップ。
  7. 【請求項7】前記主レーザ回折光の光スポットの中心部
    から前記第3および第4の副レーザ回折光の光スポット
    の中心部までのディスク半径方向の距離は、前記トラッ
    クのピッチの(m+1/2)倍(mは0以上の整数)と
    同一もしくは略同一である請求項6記載の光ピックアッ
    プ。
  8. 【請求項8】前記第1および第2の副レーザ回折光の一
    方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチルト角
    が正の一定角度である場合に発生する位相分布であり、 前記第1および第2の副レーザ回折光の他方が有する前
    記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が負の前記一
    定角度である場合に発生する位相分布である請求項5記
    載の光ピックアップ。
  9. 【請求項9】前記波面収差は、前記光ディスクの透明基
    板で生じるコマ収差である請求項5記載の光ピックアッ
    プ。
  10. 【請求項10】レーザ光を出力するレーザと、 前記レーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光お
    よび当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じ
    ている場合における当該光ディスクの波面収差と実質的
    に等価な位相分布を有する±1次回折光を生成する回折
    格子と、 前記0次回折光および±1次回折光を集光し、トラック
    案内溝が形成された光ディスクに対して照射する対物レ
    ンズと、 前記光ディスクで反射した前記±1次回折光に応じた信
    号を受光し、当該各光に応じた信号を生成する光検出器
    と前記生成された信号に基づいて、前記受光した前記±
    1次回折光各々のプッシュプル信号を生成する信号生成
    回路と、 前記±1次回折光のプッシュプル信号の和に基づいて前
    記光ディスクの傾きを検出するチルト検出回路とを有す
    るチルト検出装置。
  11. 【請求項11】前記対物レンズは、 前記0次回折光を集光して、前記光ディスクのトラック
    に対して照射し、 前記±1次回折光を集光して、各々、光スポットの中心
    の前記0次回折光の光スポットの中心からのディスク半
    径方向の距離が、前記トラックのピッチの(n/2+1
    /4)倍(nは0以上の整数)と同一もしくは略同一と
    なる前記光ディスクの位置に対して照射する請求項10
    記載のチルト検出装置。
  12. 【請求項12】前記±1次回折光の一方が有する前記位
    相分布は、前記光ディスクのチルト角が正の一定角度で
    ある場合に発生する位相分布であり、 前記±1次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記
    光ディスクのチルト角が負の前記一定角度である場合に
    発生する位相分布である請求項10記載のチルト検出装
    置。
  13. 【請求項13】前記光検出器は、前記光ディスクで反射
    した前記±1次回折光の各々を受光する受光部であっ
    て、前記受光する回折光における前記光ディスクのディ
    スク半径方向に対応する方向に分割された複数の受光領
    域を有する受光部を有し、 前記信号生成回路は、前記各受光部の各受光領域の出力
    信号に基づいて、前記±1次回折光の各プッシュプル信
    号を各々生成する請求項10記載のチルト検出装置。
  14. 【請求項14】前記対物レンズを前記光ディスクの偏心
    に応じてディスク半径方向に移動させるアクチュエータ
    と、 前記対物レンズのディスク半径方向の移動量または変動
    量を検出する位置センサとをさらに有し、 前記チルト検出回路は、前記位置センサが検出した前記
    移動量または変動量に基づいて前記光ディスクの偏心に
    応じた偏心信号を生成し、前記±1次回折光のプッシュ
    プル信号の和と前記偏心信号との差に基づき、前記光デ
    ィスクの傾きを検出する請求項10記載のチルト検出装
    置。
  15. 【請求項15】レーザ光を出力するレーザと、 前記レーザからのレーザ光を回折させて、0次回折光で
    ある主レーザ光および当該レーザ光照射対象の光ディス
    クにチルトが生じている場合における当該光ディスクの
    波面収差と実質的に等価な位相分布を有する±1次回折
    光である第1および第2の副レーザ光とを生成する第1
    の回折格子と、 前記主レーザ光を回折させて0次回折光である主レーザ
    回折光と±1次回折光である第3および第4の副レーザ
    回折光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ光を
    各々回折させて0次回折光である第1および第2の副レ
    ーザ回折光を生成する第2の回折格子と、 前記主レーザ回折光および第1〜第4の副レーザ回折光
    を集光し、トラック案内溝が形成された光ディスクに対
    して照射する対物レンズと、 前記光ディスクで反射した前記主レーザ回折光および第
    1〜第4の副レーザ回折光に応じた信号を受光し、当該
    各光に応じた信号を生成する光検出器と前記生成された
    信号に基づいて、前記受光した前記主レーザ回折光およ
    び第1〜第4の副レーザ回折光各々のプッシュプル信号
    を生成する信号生成回路と、 前記主レーザ回折光ならびに第3および第4の副レーザ
    回折光のプッシュプル信号に基づいて前記光ディスクの
    偏心に応じた偏心信号を生成し、前記第1および第2の
    副レーザ回折光のプッシュプル信号の和と前記偏心信号
    との差に基づいて前記光ディスクの傾きを検出するチル
    ト検出回路とを有するチルト検出装置。
  16. 【請求項16】前記対物レンズは、 前記主レーザ回折光を集光して前記光ディスクのトラッ
    クに対して照射し、 前記第1および第2の副レーザ回折光を集光して、各
    々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光の光スポッ
    トの中心からのディスク半径方向の距離が、前記トラッ
    クのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0以上の整
    数)と同一もしくは略同一となる前記光ディスクの位置
    に対して照射する請求項15記載のチルト検出装置。
  17. 【請求項17】前記主レーザ回折光の光スポットの中心
    部から前記第3および第4の副レーザ回折光の光スポッ
    トの中心部までのディスク半径方向の距離は、前記トラ
    ックのピッチの(m+1/2)倍(mは0以上の整数)
    と同一もしくは略同一である請求項16記載のチルト検
    出装置。
  18. 【請求項18】前記第1および第2の副レーザ回折光の
    一方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチルト
    角が正の一定角度である場合に発生する位相分布であ
    り、 前記第1および第2の副レーザ回折光の他方が有する前
    記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が負の前記一
    定角度である場合に発生する位相分布である請求項15
    記載のチルト検出装置。
  19. 【請求項19】前記光検出器は、前記光ディスクで反射
    した前記主レーザ回折光および第1〜第4の副レーザ回
    折光の各々を受光する受光部であって、前記受光する回
    折光における前記光ディスクのディスク半径方向に対応
    する方向に分割された複数の受光領域を有する受光部を
    有し、 前記信号生成回路は、前記各受光部の各受光領域の出力
    信号に基づいて、前記主レーザ回折光および第1〜第4
    の副レーザ回折光のプッシュプル信号を各々生成する請
    求項15記載のチルト検出装置。
  20. 【請求項20】レーザ光を回折させて0次回折光および
    当該レーザ光照射対象の光ディスクにチルトが生じてい
    る場合における当該光ディスクの波面収差と実質的に等
    価な位相分布を有する±1次回折光を生成する工程と、 前記生成した前記0次回折光および±1次回折光を、ト
    ラック案内溝が形成された光ディスクに対して照射する
    工程と、 前記光ディスクで反射した前記±1次回折光のプッシュ
    プル信号を生成する工程と、 前記±1次回折光のプッシュプル信号の和に基づいて前
    記光ディスクの傾きを検出する工程とを有するチルト検
    出方法。
  21. 【請求項21】前記照射する工程では、 前記0次回折光を集光して、前記光ディスクのトラック
    に対して照射し、 前記±1次回折光を集光して、各々、光スポットの中心
    の前記0次回折光の光スポットの中心からのディスク半
    径方向の距離が、前記トラックのピッチの(n/2+1
    /4)倍(nは0以上の整数)と同一もしくは略同一と
    なる前記光ディスクの位置に対して照射する請求項20
    記載のチルト検出方法。
  22. 【請求項22】前記±1次回折光の一方が有する前記位
    相分布は、前記光ディスクのチルト角が正の一定角度で
    ある場合に発生する位相分布であり、 前記±1次回折光の他方が有する前記位相分布は、前記
    光ディスクのチルト角が負の前記一定角度である場合に
    発生する位相分布である請求項20記載のチルト検出方
    法。
  23. 【請求項23】前記光ディスクの偏心に応じた偏心信号
    を生成する工程をさらに有し、 前記検出する工程では、前記±1次回折光のプッシュプ
    ル信号の和と前記偏心信号との差に基づいて前記光ディ
    スクの傾きを検出する請求項20記載のチルト検出方
    法。
  24. 【請求項24】レーザ光を回折させて、0次回折光であ
    る主レーザ光および当該レーザ光照射対象の光ディスク
    にチルトが生じている場合における当該光ディスクの波
    面収差と実質的に等価な位相分布を有する±1次回折光
    である第1および第2の副レーザ光とを生成する工程
    と、 前記主レーザ光を回折させ、0次回折光からなる主レー
    ザ回折光と±1次回折光からなる第3および第4の副レ
    ーザ回折光とを生成し、前記第1および第2の副レーザ
    光を回折させて0次回折光からなる第1および第2の副
    レーザ回折光を生成する工程と、 前記主レーザ回折光および第1〜第4の副レーザ回折光
    を、トラック案内溝が形成された光ディスクに対して照
    射する工程と、 前記光ディスクで反射した前記主レーザ回折光および第
    1〜第4の副レーザ回折光のプッシュプル信号を生成す
    る工程と、 前記主レーザ回折光ならびに第3および第4の副レーザ
    回折光のプッシュプル信号に基づいて前記光ディスクの
    偏心に応じた偏心信号を生成し、前記第1および第2の
    副レーザ回折光のプッシュプル信号の和と前記偏心信号
    との差に基づいて前記光ディスクの傾きを検出する工程
    とを有するチルト検出方法。
  25. 【請求項25】前記照射する工程では、前記主レーザ回
    折光を集光して前記光ディスクのトラックに対して照射
    し、 前記第1および第2の副レーザ回折光を集光して、各
    々、光スポットの中心の前記主レーザ回折光の光スポッ
    トの中心からのディスク半径方向の距離が、前記トラッ
    クのピッチの(n/2+1/4)倍(nは0以上の整
    数)と同一もしくは略同一となる前記光ディスクの位置
    に対して照射する請求項24記載のチルト検出方法。
  26. 【請求項26】前記主レーザ回折光の光スポットの中心
    部から前記第3および第4の副レーザ回折光の光スポッ
    トの中心部までのディスク半径方向の距離は、前記トラ
    ックのピッチの(m+1/2)倍(mは0以上の整数)
    と同一もしくは略同一である請求項25記載のチルト検
    出方法。
  27. 【請求項27】前記第1および第2の副レーザ回折光の
    一方が有する前記位相分布は、前記光ディスクのチルト
    角が正の一定角度である場合に発生する位相分布であ
    り、 前記第1および第2の副レーザ回折光の他方が有する前
    記位相分布は、前記光ディスクのチルト角が負の前記一
    定角度である場合に発生する位相分布である請求項24
    記載のチルト検出方法。
  28. 【請求項28】レーザからのレーザ光を回折させて、0
    次回折光および当該レーザ光照射対象の光ディスクにチ
    ルトが生じている場合における当該光ディスクの波面収
    差と実質的に等価な位相分布を有する±1次回折光を生
    成し、前記0次回折光および±1次回折光を光ディスク
    に照射し、当該照射した光の前記光ディスクからの反射
    光を受光し、当該各光に応じた信号を生成する光ピック
    アップと、 前記生成された信号に基づいて、少なくとも前記受光し
    た前記±1次回折光各々のプッシュプル信号を生成する
    信号生成回路と、 前記±1次回折光のプッシュプル信号の和に基づいて前
    記光ディスクの傾きを検出するチルト検出回路と、 前記検出されたチルトに基づいて、前記光ディスクのチ
    ルトを補正するチルト補正機構とを有する光ディスク装
    置。
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