JP2001319347A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メインディテクタからサイドディテクタへの
リーク電流によるオフセットを取り除き可能な光ピック
アップを提供する。 【解決手段】 第１のフォトディテクタ２３と第２及び
第３のフォトディテクタＥ、Ｆとの間にそれぞれ第４及
び第５のフォトディテクタＩ、Ｊを設け、第４及び第５
のフォトディテクタＩ、Ｊの検出電流Ｉｉ及びリーク電
流Ｉｅ間にＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係が成立し、第５及び第
３のフォトディテクタＪの検出電流Ｉｊ及びリーク電流
Ｉｆとの間にＩｆ＝ｋ・Ｉｊの関係が成立するように、
第４及び第５のフォトディテクタＩ、Ｊの面積と光電変
換効率とを選定し、第１のフォトディテクタ２３の光電
変換電流が、第２及び第３のフォトディテクタＥ、Ｆに
流れるリーク電流Ｉｅ、Ｉｆによるオフセットを除去し
たトラッキングエラー信号ＴＥを検出し、高精度の記録
・再生動作が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラッキングエラ
ーオフセットを除去する機能を備えた光ピックアップと
光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置の光ピックアップ
周辺部分は、図５に示すような構成となっていて、円板
状の光ディスク１が軸芯を中心にスピンドルモータ２に
よって回動自在に配設され、この光ディスク１に近接対
向して、対物レンズ６と対物レンズ６の後段に配置され
る受発光素子部７Ａとを含む光ピックアップ３が配設さ
れており、対物レンズ６は、図示せぬ２軸アクチュエー
タによって、光ディスク１の信号記録面に垂直な方向Ｙ
と光ディスク１の半径方向Ｒとに微調整されるようにな
っており、また、光ピックアップ３全体が、図示せぬリ
ニアモータによって、光ディスク１の半径方向に移送自
在に構成されている。

【０００３】受発光素子部７Ａは、図６に示すように集
積回路構成となっていて、上面が正透過性の透光体１９
で覆われたパッケージ１８の底面上に、レーザユニット
１２とフォトディテクタ部１７Ａとが配置されており、
レーザユニット１２に対向する透光体１９の下面位置に
グレーティング１３が固定配置され、フォトディテクタ
部１７Ａに対向する透光体１９の下面位置には、非点収
差発生レンズ１６が一体に形成されている。また、透光
体１９の上面に、グレーティング１３で回折されたレー
ザ光が透過するビームスプリッタ１４が配置され、レー
ザユニット１２から放射されたレーザ光は、グレーティ
ング１３によって、０次光と、０次光に対してそれぞれ
所定角度方向に回折される±１次光とに分光され、３方
向に分光されたレーザ光が、ビームスプリッタ１４を透
過し、対物レンズ６を介して光ディスク１の信号記録面
に入射されるように構成されている。さらに、光ディス
ク１への入射光が、光ディスク１の信号記録面で反射さ
れ、この反射光が、ビームスプリッタ１４に入射され、
ビームスプリッタ１４の反射面で反射され、ビームスプ
リッタ１４に取り付けられている高反射ミラー膜１５で
反射されてフォトディテクタ部１７Ａに入射されるよう
に構成されている。

【０００４】レーザユニット１２とフォトディテクタ部
１７Ａとは、図７に示すように、パッケージ１８の底面
上に隣接して配置されており、フォトディテクタ部１７
Ａには、受光面が４分割されたディテクタＡ〜Ｄからな
る第１のフォトディテクタ（メインディテクタ）２３が
設けられ、この第１のフォトディテクタ２３の両端側
に、第１のフォトディテクタ２３から等間隔の位置に第
２及び第３のフォトディテクタ（サイドディテクタ）
Ｅ、Ｆがそれぞれ配設されている。

【０００５】このような構成の従来の光ピックアップ３
では、レーザユニット１２から出射されるレーザ光は、
グレーティング１３によって、０次光と、０次光を中心
に所定角度にそれぞれ回折された±１次光とに分光さ
れ、ビームスプリッタ１４を透過したレーザ光は、光デ
ィスク１の信号記録面に垂直な方向Ｙと、光ディスク１
の半径方向Ｒとに微調整される対物レンズ６を介して、
光ディスク１の信号記録面に集光される。そして、信号
記録面からの反射光は、対物レンズ６を介して、ビーム
スプリッタ１４に入射され、ビームスプリッタ１４の反
射面で反射され、さらに、高反射ミラー膜１５で反射さ
れ、非点収差発生レンズ１６によって、非点収差を発生
させた状態でフォトディテクタ部１７Ａに入射される。

【０００６】この場合、フォトディテクタ部１７Ａで
は、０次光に対応する反射光が、図８に示すように、メ
インビームスポット２０として、第１のフォトディテク
タである第１のフォトディテクタ２３に入射し、＋１次
光に対応する反射光が、サイドビームスポット２４とし
て、第２のフォトディテクタＥに入射し、−１次光に対
応する反射光が、サイドビームスポット２５として、第
３のフォトディテクタＦに入射する。ここで、メインビ
ームスポット２０の入射によるディテクタＡ〜Ｄの検出
電流をＩＡ〜ＩＤとし、サイドビームスポット２４の入
射による第２のフォトディテクタＥの検出電流をＩＥ、
サイドビームスポット２５による第３のフォトディテク
タＦの検出電流をＩＦとすると、検出ＲＦ信号ｆ（Ｒ
Ｆ）、フォーカスエラー信号ｆ（Ｅｆ）、トラッキング
エラー信号ＴＥはそれぞれ次式で求められる。

【０００７】 ｆ（ＲＦ）＝ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＤ （１） ｆ（Ｅｆ）＝（ＩＡ＋ＩＣ）−（ＩＢ＋ＩＤ） （２） ＴＥ＝ＩＥ−ＩＦ （３）

【０００８】ところで、この従来の受発光素子部７Ａ
が、装置の小型化に対応してより小型化されて行くと、
ディテクタＡ〜Ｄからなる第１のフォトディテクタ２３
と、第２及び第３のディテクタＥ、Ｆとの間隔が小さく
なり、メインビームスポット２０がディテクタＡ〜Ｄで
光電変換された電流の一部がフォトディテクタ部１７Ａ
の半導体基板を介して、第２のフォトディテクタＥまた
は第３のフォトディテクタＦにリーク電流として流れる
という問題が生じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この問題を解明するた
めに、発明者らは、フォトディテクタ部１７Ａにメイン
ビームスポット２０のみを入射し、そのスポット位置を
図８の矢印に示すように、Ｘ方向に微小移動させた場合
に、第２及び第３のフォトディテクタＥ、Ｆで検出され
るリーク電流Ｉｅ、Ｉｆを測定したところ、図９に示す
ような測定結果が得られた。ここで、リーク電流Ｉｅ、
Ｉｆの電流値は、図９の左側の縦軸で読み取られ、リー
ク電流の差値Ｉｅ−Ｉｆの電流値は、図９の右側の縦軸
で読み取られる。実測の結果では、図８の矢印に示すよ
うに、メインビームスポット２０が、第２のフォトディ
テクタＥに対して近付きまたは遠ざかる場合のリーク電
流Ｉｅの測定点は、図９の◆のようになり、メインビー
ムスポット２０が、第３のフォトディテクタＦに対して
近付きまたは遠ざかる場合のリーク電流Ｉｆの測定点
は、同図の■のようになり、リーク電流Ｉｅ、Ｉｆの差
の電流値は、同図の右側の縦軸で読み取られ、その演算
点は、同図の▲のようになる。

【００１０】このようなリーク電流は、前述の（３）式
で示されるトラッキングエラー信号ＴＥ＝ＩＥ−ＩＦへ
のオフセットとなって現われ、トラッキング制御に際し
て、目的のトラックからずれた位置に光ビームが制御移
送され、光ディスク装置の記録・再生動作の特性を劣化
させることになる。

【００１１】本発明は、前述したような従来の受発光素
子部において、検出電流に基づき検出されるトラッキン
グエラーに生じるオフセットに鑑みてなされたものであ
り、その第１の目的は、第１のディテクタから第２及び
第３のディテクタへのリーク電流に起因するオフセット
を取り除くことが可能な光ピックアップを提供すること
にある。また、本発明の第２の目的は、第１のディテク
タから第２及び第３のディテクタへのリーク電流に起因
するオフセットを取り除くことが可能な光ディスク装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の発明の光ピックアップは、レ
ーザ光源と、該レーザ光源からの出射光を、０次光及び
±１次光を含む３ビームに分割する回折格子と、前記レ
ーザ光源からの出射光を光記録媒体の信号記録面に集光
する対物レンズと、前記光記録媒体の信号記録面で反射
した戻り光を検出する光検出手段とを具備する光ピック
アップにおいて、前記光検出手段は、受光面が４分割さ
れ、前記０次光を受光する第１のフォトディテクタと、
該第１のフォトディテクタを挟む一端側に配置され、前
記＋１次光を受光する第２のフォトディテクタと、前記
第１のフォトディテクタを挟む他端側に配置され、前記
−１次光を受光する第３のフォトディテクタとを有する
と共に、前記第１のフォトディテクタと前記第２のフォ
トディテクタ間に配置され、検出電流Ｉｉと前記第１の
フォトディテクタから前記第２のフォトディテクタへの
リーク電流Ｉｅとの間に、比例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ
・Ｉｉの関係がある第４のフォトディテクタと、前記第
１のフォトディテクタと前記第３のフォトディテクタ間
に配置され、検出電流Ｉｊと前記第１のフォトディテク
タから前記第３のフォトディテクタへのリーク電流Ｉｆ
との間に、比例定数をｋとして、Ｉｆ＝ｋ・Ｉｊの関係
がある第５のフォトディテクタとを有することを特徴と
するものである。

【００１３】このような手段によると、レーザ光源から
の出射光が、回折格子によって、０次光及び±１次光を
含む３ビームに分割され、この３ビームが、対物レンズ
によって記録媒体の信号記録面に集光され、信号記録面
での反射光は、０次光が受光面が４分割された第１のフ
ォトディテクタで受光され、＋１次光は、第１のフォト
ディテクタを挟む一端側に配置される第２のフォトディ
テクタで受光され、−１次光は、第１のフォトディテク
タを挟む他端側に配置される第３のフォトディテクタで
受光される。

【００１４】この場合、第１のフォトディテクタと第２
のフォトディテクタ間に、検出電流Ｉｉが第１のフォト
ディテクタから第２のフォトディテクタへのリーク電流
をＩｅ、比例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係があ
る第４のフォトディテクタが配置され、第１のフォトデ
ィテクタと第３のフォトディテクタ間に、検出電流Ｉｊ
が第１のフォトディテクタから第３のフォトディテクタ
へのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとしてＩｆ＝ｋ・
Ｉｊの関係がある第５のフォトディテクタが配置されて
いるので、トラッキングエラー信号ＴＥは、ＴＥ＝
｛（ＩＥ＋Ｉｅ）−（ＩＦ＋Ｉｆ）｝−（ｋＩｉ−ｋＩ
ｊ）＝ＩＥ−ＩＦとなり、リーク電流によるオフセット
のないトラッキングエラー信号ＴＥが検出される。

【００１５】前記第１の目的を達成するために、請求項
２記載の発明の光ピックアップは、請求項１記載の発明
において、前記第４のフォトディテクタ及び前記第５の
フォトディテクタが、前記第１のフォトディテクタない
し前記第３のフォトディテクタと同一の基板上に形成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１６】このような手段によると、請求項１記載の
発明での作用に加えて、第４のフォトディテクタ及び第
５のフォトディテクタが、第１のフォトディテクタない
し第３のフォトディテクタと同一の基板上に形成され、
小型化された光ピックアップによって、高精度のトラッ
キングエラー信号の検出が行われる。

【００１７】前記第１の目的を達成するために、請求項
３記載の発明の光ピックアップは、請求項１記載の発明
において、前記第４のフォトディテクタにより、前記第
１のフォトディテクタから前記第２のフォトディテクタ
へのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋとして電流ｋ・Ｉ
ｅが検出され、前記第５のフォトディテクタにより、前
記第１のフォトディテクタから前記第３のフォトディテ
クタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして電流ｋ
・Ｉｆが検出されるように、前記第４のフォトディテク
タと前記第５のフォトデデクタの面積、及び光電変換効
率が選定されていることを特徴とするものである。

【００１８】このような手段によると、第４のフォトデ
ィテクタによって、第１のフォトディテクタから第２の
フォトディテクタへのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋ
として電流ｋ・Ｉｅが検出され、第５のフォトディテク
タによって、第１のフォトディテクタから第３のフォト
ディテクタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして
電流ｋ・Ｉｆが検出されるように、第４のフォトディテ
クタと第５のフォトデデクタの面積及び光電変換効率を
選定することによって、請求項１記載の発明での作用が
実行される。

【００１９】前記第２の目的を達成するために、請求項
４記載の発明の光ディスク装置は、レーザ光源と、該レ
ーザ光源からの出射光を、０次光及び±１次光を含む３
ビームに分割する回折格子と、前記レーザ光源からの出
射光を光記録媒体の信号記録面に集光する対物レンズ
と、受光面が４分割され、前記０次光を受光する第１の
フォトディテクタと、該第１のフォトディテクタを挟む
一端側に配置され、前記＋１次光を受光する第２のフォ
トディテクタと、前記第１のフォトディテクタを挟む他
端側に配置され、前記−１次光を受光する第３のフォト
ディテクタとを有すると共に、前記第１のフォトディテ
クタと前記第２のフォトディテクタ間に配置され、検出
電流Ｉｉと前記第１のフォトディテクタから前記第２の
フォトディテクタへのリーク電流Ｉｅとの間に、比例定
数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係がある第４のフォト
ディテクタと、前記第１のフォトディテクタと前記第３
のフォトディテクタ間に配置され、検出電流Ｉｊと前記
第１のフォトディテクタから前記第３のフォトディテク
タへのリーク電流Ｉｆとの間に、比例定数をｋとして、
Ｉｆ＝ｋ・Ｉｊの関係がある第５のフォトディテクタと
を有し、前記光記録媒体の信号記録面で反射した戻り光
を検出する光検出手段と、前記記録媒体を回動するスピ
ンドルモータと、少なくとも前記対物レンズを、前記記
録媒体の半径方向に移送する送りモータと、前記スピン
ドルモータと前記送りモータとを制御する制御駆動手段
と、前記記録媒体に対する記録・再生の制御動作の信号
処理を行う信号処理手段とを具備することを特徴とする
ものである。

【００２０】このような手段によると、請求項４記載の
発明での作用に加えて、スピンドルモータによって、記
録媒体が軸芯を中心に回動され、送りモータによって、
対物レンズ系と受光手段とが、記録媒体の半径方向に一
体に移送され、制御駆動手段によって、スピンドルモー
タと送りモータの回転が、記録・再生動作に対応してサ
ーボ制御され、信号処理手段によって、記録媒体に対す
る記録・再生の制御動作の信号処理が行われ、高精度の
記録・再生動作が行われる。

【００２１】同様に前記第２の目的を達成するために、
請求項５記載の発明の光ディスク装置は、請求項４記載
の発明において、前記第４のフォトディテクタ及び前記
第５のフォトディテクタが、前記第１のフォトディテク
タないし前記第３のフォトディテクタと同一の基板上に
形成されていることを特徴とするものである。

【００２２】このような手段によると、請求項４記載の
発明での作用に加えて、第４のフォトディテクタ及び第
５のフォトディテクタが、第１のフォトディテクタない
し第３のフォトディテクタと同一の基板上に形成され、
小型化された光ピックアップによって、高精度のトラッ
キングエラー信号の検出が行われる。

【００２３】同様に前記第２の目的を達成するために、
請求項６記載の発明の光ディスク装置は、請求項４記載
の発明において、前記第４のフォトディテクタにより、
前記第１のフォトディテクタから前記第２のフォトディ
テクタへのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋとして電流
ｋ・Ｉｅが検出され、前記第５のフォトディテクタによ
り、前記第１のフォトディテクタから前記第３のフォト
ディテクタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして
電流ｋ・Ｉｆが検出されるように、前記第４のフォトデ
ィテクタと前記第５のフォトデデクタの面積、及び光電
変換効率が選定されていることを特徴とするものであ
る。

【００２４】このような手段によると、第４のフォトデ
ィテクタによって、第１のフォトディテクタから第２の
フォトディテクタへのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋ
として電流ｋ・Ｉｅが検出され、第５のフォトディテク
タによって、第１のフォトディテクタから第３のフォト
ディテクタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして
電流ｋ・Ｉｆが検出されるように、第４のフォトディテ
クタと第５のフォトデデクタの面積及び光電変換効率を
選定することによって、請求項４記載の発明での作用が
実行される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を光ディスク装置
に係る一実施の形態に基づいて、図１ないし図４を参照
して説明する。図１は実施の形態の構成を示すブロック
図、図２は図１のフォトディテクタ部の構成を従来装置
との対比で示す説明図、図３は図１のフォトディテクタ
部のＩＣ回路構成の一例を示す説明図、図４は図１のフ
ォトディテクタ部と信号処理ユニットとの回路構成の他
の例を示す回路図である。

【００２６】本実施の形態には、図１に示すように、全
体の動作を制御するシステムＣＰＵ３０が設けられ、こ
のシステムＣＰＵ３０には、ディスク回転を制御するデ
ィスク回転サーボ回路３１と、光ピックアップのディス
ク半径方向の移送を制御するラジアルサーボ回路３２と
が接続され、ディスク回転サーボ回路３１にスピンドル
モータ２が接続され、スピンドルモータ２によって、軸
芯を中心に回動自在な光ディスク１が設けられている。
なお、図１では、光ディスク装置の一例として、対物レ
ンズを駆動する２軸アクチュエータと受発光素子部７と
がリニアモータ１０により一体的に光ディスク１の径方
向に駆動される事例を示す。この光ディスク１に近接対
向して光ピックアップ３が配設されており、この光ピッ
クアップ３には、光ディスク１に対向して配置される対
物レンズ６と、この対物レンズ６を、光ディスク１の信
号記録面に垂直な方向と光ディスク１の半径方向とに微
小距離の範囲で調整移動する２軸アクチュエータ５と、
光ディスク１への入射光を出射し、光ディスク１からの
反射光を受光する受発光素子部７とが設けられている。
また、光ピックアップ３は、ラジアルサーボ回路３２に
接続されたリニアモータ１０によって、光ディスク１の
半径方向に移送自在に構成されている。

【００２７】本実施の形態のフォトディテクタ部１７
は、図２（ｂ）に示すような構成となっていて、同図
（ａ）に示す既に説明した従来のフォトディテクタ部１
７Ａに対して、第１のフォトディテクタ（メインディテ
クタ）２３と、第２及び第３のフォトディテクタ（サイ
ドディテクタ）Ｅ、Ｆと間に、それぞれ第４及び第５の
フォトディテクタ（補助ディテクタ）Ｉ、Ｊが、第１の
フォトディテクタ２３から同一の間隔位置にそれぞれ配
設されている。そして、本実施の形態においては、第４
のフォトディテクタＩの検出電流Ｉｉと第２のフォトデ
ィテクタＥで検出されるリーク電流Ｉｅとの間には、比
例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係が成立し、第５
のフォトディテクタＪの検出電流Ｉｊと第３のフォトデ
ィテクタＦで検出されるリーク電流Ｉｆとの間には、比
例定数をｋとしてＩｆ＝ｋ・Ｉｊの関係が成立するよう
に、第４及び第５のフォトディテクタＩ、Ｊの面積と光
電変換効率が選定されている。 また、第４及び第５の
フォトディテクタＩ、Ｊは、半導体基板を通して流れ込
むリーク電流の検出に用いられるので、不要な入力光の
影響を除くために、アルミ遮光膜で上面が遮光されてい
る。

【００２８】本実施の形態のフォトディテクタ部１７の
回路構成の一例は、図３に示すようになっていて、第１
のフォトディテクタ２３を構成するディテクタＡ〜Ｄ、
第２及び第３のフォトディテクタＥ、Ｆ、並びに第４及
び第５のフォトディテクタＩ、Ｊのアノード側が共通ア
ースに接続され、ディテクタＡ〜Ｄのカソード側が、そ
れぞれ端子ｔＡ〜ｔＤに接続され、第２のフォトディテ
クタＥと第５のフォトディテクタＪのカソード側が、端
子ｔＥに共通に接続され、第３のフォトディテクタＦと
第４のフォトディテクタＩのカソード側が、端子ｔＦに
共通に接続されている。

【００２９】また、本実施の形態のフォトディテクタ部
１７と信号処理ユニット１１との回路構成の他の例は、
図４に示すようになっていて、トランスインピーダンス
がＺｔ１の電流−電圧変換アンプＡｍｐ１の反転入力端
子に、アノード側がアースされた第４のフォトディテク
タＩのカソード側が接続され、トランスインピーダンス
がＺｔ２の電流−電圧変換アンプＡｍｐ２の反転入力端
子に、アノード側がアースされた第５のフォトディテク
タＪのカソード側が接続されている。そして、Ａｍｐ１
の出力端子が、抵抗Ｒ１を介してトランス抵抗がＲ３の
Ａｍｐ５の反転入力端子に接続され、Ａｍｐ２の出力端
子が、抵抗Ｒ２を介してＡｍｐ５の非反転入力端子に接
続され、Ａｍｐ５の出力端子が、抵抗Ｒ９を介して、ト
ランス抵抗がＲ１０のＡｍｐ７の反転入力端子に接続さ
れている。

【００３０】同様にして、トランスインピーダンスがＺ
ｔ３の電流−電圧変換アンプＡｍｐ３の反転入力端子
に、アノード側がアースされた第３のフォトディテクタ
Ｆのカソード側が接続され、トランスインピーダンスが
Ｚｔ４の電流−電圧変換アンプＡｍｐ４の反転入力端子
に、アノード側がアースされた第２のフォトディテクタ
Ｅのカソード側が接続されている。さらに、Ａｍｐ３の
出力端子が、抵抗Ｒ５を介してトランス抵抗がＲ７のＡ
ｍｐ６の反転入力端子に接続され、Ａｍｐ４の出力端子
が、抵抗Ｒ６を介してＡｍｐ６の非反転入力端子に接続
されている。そして、Ａｍｐ７の出力端子が、抵抗Ｒ１
２を介して、トランス抵抗がＲ１４のＡｍｐ８の反転入
力端子に接続され、Ａｍｐ６の出力端子が、抵抗Ｒ１３
を介して、Ａｍｐ８の非反転入力端子に接続されてい
る。

【００３１】本実施の形態において、図２或いは図３に
示す回路は、集積化することにより、フォトディテクタ
部１７と同一基板上に形成してもよいし、光ピックアッ
プの外部のサーボマトリクスＩＣに形成してもよい。

【００３２】本実施の形態のフォトディテクタ部１７の
その他の部分の構成は、すでに図６及び図７を参照して
説明した従来のフォトディテクタ部１７Ａと同一なの
で、重複する説明は行わない。

【００３３】本実施の形態では、図１に戻って、前述の
システムＣＰＵ３０に、再生、記録の制御動作の信号処
理をする信号処理ユニット１１の制御端子が接続され、
この信号処理ユニット１１にレーザユニット１２とフォ
トディテクタ部１７の第１のフォトディテクタ２３、第
２及び第３のフォトディテクタＥ、Ｆ、並びに第４及び
第５のフォトディテクタＩ、Ｊとが、それぞれ接続さ
れ、信号処理ユニット１１の出力端子には、２軸アクチ
ュエータ５を駆動制御する２軸アクチュエータ制御ユニ
ット８が接続されている。この２軸アクチュエータ制御
ユニット８には、フォーカシング駆動信号を出力するフ
ォーカシング駆動回路８ａとトラッキング駆動信号を出
力するトラッキング駆動回路８ｂとが設けられ、信号処
理ユニット１１の出力端子は、フォーカシング駆動回路
８ａとトラッキング駆動回路８ｂとにそれぞれ接続さ
れ、フォーカシング駆動回路８ａの出力端子と、トラッ
キング駆動回路８ｂの出力端子とが、２軸アクチュエー
タに接続されている。

【００３４】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態では、システムＣＰＵ３０からの
指令に基づいて、記録・再生動作が制御されるが、シス
テムＣＰＵ３０の指令によって、ディスク回転サーボ回
路３１から出力される回転駆動信号によって、スピンド
ルモータ２が回転し、光ディスク１が軸芯を中心に、例
えば、トラック半径に反比例した回転速度になるように
ＣＬＶ（線速度一定）方式で制御されて回動する。同時
にシステムＣＰＵ３０の指令によって、ラジアルサーボ
回路３２から駆動信号が出力され、この駆動信号によっ
て、リニアモータ１０が回転して、光ピックアップ３が
光ディスク１の半径方向に目的のトラック位置まで移送
される。

【００３５】また、システムＣＰＵ３０からの指令によ
って、信号処理ユニット１１から出力される駆動信号に
よって、レーザユニット１２から出射されるレーザ光
は、すでに説明したように、グレーティング１３によっ
て、０次光と、０次光に対して所定角度にそれぞれ回折
される±１次光とに分光され、ビームスプリッタ１４を
透過し、対物レンズ６を介して、光ディスク１の信号記
録面に入射される。この場合、システムＣＰＵ３０の指
令によって、信号処理ユニット１１から、フォーカシン
グ駆動回路８ａとトラッキング駆動回路８ｂとに制御信
号が入力され、フォーカシング駆動回路８ａとトラッキ
ング駆動回路８ｂから出力される駆動信号によって、２
軸アクチュエータ５が作動し、対物レンズ６が、光ディ
スク１の信号記録面に垂直な方向と、光ディスク１の半
径方向とに微小調整移動され、レーザユニット１２から
のレーザ光は、対物レンズ６を介して、光ディスク１の
目的のトラックの信号記録面に集光される。

【００３６】一方、信号記録面からの反射光は、対物レ
ンズ６を介して、ビームスプリッタ１４に入射され、す
でに説明したように、ビームスプリッタ１４の反射面で
反射され、さらに、高反射ミラー膜１５で反射され、非
点収差発生レンズ１６によって、非点収差を発生させた
状態でフォトディテクタ部１７に入射される。フォトデ
ィテクタ部１７においては、０次光に対応する反射光
が、図２（ｂ）に示すように、メインビームスポット２
０として第１のフォトディテクタ２３に入射し、＋１次
光に対応する反射光が、サイドビームスポット２４とし
て第２のフォトディテクタＥに入射し、−１次光に対応
する反射光が、サイドビームスポット２５として第３の
フォトディテクタＦに入射する。ここで、メインビーム
スポット２０の入射によるディテクタＡ〜Ｄの検出電流
をＩＡ〜ＩＤとし、サイドビームスポット２４の入射に
よる第２のフォトディテクタＥの検出電流をＩＥ、サイ
ドビームスポット２５による第３のフォトディテクタＦ
の検出電流をＩＦ、第２のフォトディテクタＥが検出す
るリーク電流をＩｅ、第３のフォトディテクタＦが検出
するリーク電流をＩｆ、第４のフォトディテクタＩが検
出するリーク電流をＩｉ、第５のフォトディテクタＪが
検出するリーク電流をＩｊとすると、すでに説明したよ
うに、Ｉｅ＝ｋ・Ｉｉ、Ｉｆ＝ｋ・Ｉｆの関係があり、
トラッキングエラー信号ＴＥは次式で求められる。

【００３７】 ＴＥ＝｛（ＩＥ＋Ｉｅ）−（ＩＦ＋Ｉｆ）｝−（ｋ・Ｉｉ−ｋ・Ｉｊ） ＝（ＩＥ＋Ｉｅ）−（ＩＦ＋Ｉｆ）−Ｉｅ＋Ｉｊ ＝ＩＥ−ＩＦ （４）

【００３８】本実施の形態では、図３に示すように、第
１のフォトディテクタ２３のディテクタＡ〜Ｄでの検出
電流ＩＡ〜ＩＤを端子ｔＡ〜ｔＤから取出し、第２のフ
ォトディテクタＥと第５のフォトディテクタＪとの検出
電流の加算電流を端子ｔＥから取出し、第３のフォトデ
ィテクタＦと第４のフォトディテクタＩとの検出電流の
加算電流を端子ｔＦから取出し、信号処理ユニット１１
で、（１）式（２）式及び（４）式の演算を行うことに
より、検出ＲＦ信号ｆ（ＲＦ）、フォーカスエラー信号
ｆ（Ｅｆ）、トラッキングエラー信号ＴＥを求めること
ができる。この場合には、従来の光ピックアップ用のサ
ーボマトリクスｉｃに新たな回路を付加せずに構成する
ことが可能である。或いは、図４に示すように、第４及
び第５のフォトディテクタＩ、Ｊ、並びに第２及び第３
のフォトディテクタＥ、Ｆの検出電流を電圧に変換した
後に、アンプＡｍｐ５〜Ａｍｐ７のゲインを最適値に設
定し、或いは、アンプＡｍｐ１〜アンプＡｍｐ４のトラ
ンスインピーダンスＺ１１、Ｚ１２、Ｚ１３、Ｚ１４を
最適値に設定することにより、トラッキングエラー信号
を求める演算を行うこともできる。

【００３９】このようにして、本実施の形態によると、
フォトディテクタ部１７において、第１のフォトディテ
クタ２３と第２のフォトディテクタＥ間に第４のフォト
ディテクタＩを設け、第１のフォトディテクタ２３と第
３のフォトディテクタＦ間に第５のフォトディテクタＪ
を設け、第４のフォトディテクタＩの検出電流Ｉｉと第
２のフォトディテクタＥで検出されるリーク電流Ｉｅと
の間に、比例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係が成
立し、第５のフォトディテクタＪの検出電流Ｉｊと第３
のフォトディテクタＦで検出されるリーク電流Ｉｆとの
間に、比例定数をｋとしてＩｆ＝ｋ・Ｉｊの関係が成立
するように、第４及び第５のフォトディテクタＩ、Ｊの
面積と光電変換効率とが選定されている。このようにす
ることにより、（４）式に示すように、第１のフォトデ
ィテクタ２３の光電変換電流が、基板を介して第２及び
第３のフォトディテクタＥ、Ｆに流れるリーク電流Ｉ
ｅ、Ｉｆによるオフセットのない高精度のトラッキング
エラー信号ＴＥを検出することができ、高精度の記録・
再生動作を行うことが可能になる。

【００４０】なお、以上の実施の形態においては、光ピ
ックアップとしては、集積素子化された光ピックアップ
を取り上げて説明したが、本発明は、この実施の形態に
限定されるものではなく、光ピックアップとしては、集
積素子化されていないディスクリートタイプの光ピック
アップを使用することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明の光ピックアップに
よると、レーザ光源からの出射光が、回折格子によっ
て、０次光及び±１次光を含む３ビームに分割され、こ
の３ビームが、対物レンズによって記録媒体の信号記録
面に集光され、信号記録面での反射光は、０次光が受光
面が４分割された第１のフォトディテクタで受光され、
＋１次光は、第１のフォトディテクタを挟む一端側に配
置される第２のフォトディテクタで受光され、−１次光
は、第１のフォトディテクタを挟む他端側に配置される
第３のフォトディテクタで受光される。

【００４２】この場合、第１のフォトディテクタと第２
のフォトディテクタ間に、検出電流Ｉｉが第１のフォト
ディテクタから第２のフォトディテクタへのリーク電流
をＩｅ、比例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係があ
る第４のフォトディテクタが配置され、第１のフォトデ
ィテクタと第３のフォトディテクタ間に、検出電流Ｉｊ
が第１のフォトディテクタから第３のフォトディテクタ
へのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとしてＩｆ＝ｋ・
Ｉｊの関係がある第５のフォトディテクタが配置されて
いるので、トラッキングエラー信号ＴＥは、ＴＥ＝
｛（ＩＥ＋Ｉｅ）−（ＩＦ＋Ｉｆ）｝−（ｋ・Ｉｉ−ｋ
・Ｉｊ）＝ＩＥ−ＩＦとなり、リーク電流によるオフセ
ットのないトラッキングエラー信号ＴＥを検出すること
が可能になる。

【００４３】請求項２記載の発明の光ピックアップによ
ると、請求項１記載の発明で得られる効果に加えて、第
４のフォトディテクタ及び第５のフォトディテクタが、
第１のフォトディテクタないし第３のフォトディテクタ
と同一の基板上に形成されているので、小型化された光
ピックアップによって、高精度のトラッキングエラ信号
の検出を行うことが可能になる。

【００４４】請求項３記載の発明の光ピックアップによ
ると、第４のフォトディテクタによって、第１のフォト
ディテクタから第２のフォトディテクタへのリーク電流
をＩｅ、比例定数をｋとして電流ｋ・Ｉｅが検出され、
第５のフォトディテクタによって、第１のフォトディテ
クタから第３のフォトディテクタへのリーク電流をＩ
ｆ、比例定数をｋとして電流ｋ・Ｉｆが検出されるよう
に、第４のフォトディテクタと第５のフォトデデクタの
面積及び光電変換効率を選定することによって、請求項
１記載の発明での効果を実現することが可能になる。

【００４５】請求項４記載の発明の光ディスク装置によ
ると、請求項１記載の発明で得られる効果に加えて、ス
ピンドルモータによって、記録媒体が軸芯を中心に回動
され、送りモータによって、対物レンズ系と受光手段と
が、記録媒体の半径方向に一体に移送され、制御駆動手
段によって、スピンドルモータと送りモータの回転が、
記録・再生動作に対応してサーボ制御され、信号処理手
段によって、記録媒体に対する記録・再生の制御動作の
信号処理が行われるので、高精度の記録・再生動作を行
うことが可能になる。

【００４６】請求項５記載の発明の光ディスク装置によ
ると、請求項４記載の発明で得られる効果に加えて、第
４のフォトディテクタ及び第５のフォトディテクタが、
第１のフォトディテクタないし第３のフォトディテクタ
と同一の基板上に形成されているので、小型化された光
ピックアップによって、高精度のトラッキングエラ信号
の検出を行うことが可能になる。

【００４７】請求項６記載の発明の光ディスク装置によ
ると、第４のフォトディテクタによって、第１のフォト
ディテクタから第２のフォトディテクタへのリーク電流
をＩｅ、比例定数をｋとして電流ｋ・Ｉｅが検出され、
第５のフォトディテクタによって、第１のフォトディテ
クタから第３のフォトディテクタへのリーク電流をＩ
ｆ、比例定数をｋとして電流ｋ・Ｉｆが検出されるよう
に、第４のフォトディテクタと第５のフォトデデクタの
面積及び光電変換効率を選定することによって、請求項
４記載の発明での効果を実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置に係る一実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１のフォトディテクタ部の構成を従来装置と
の対比で示す説明図である。

【図３】図１のフォトディテクタ部のＩＣ回路構成の一
例を示す説明図である。

【図４】図１のフォトディテクタ部と信号処理ユニット
との回路構成の他の例を示す回路図である。

【図５】従来の光ディスク装置の光ピックアップ周辺部
分の要部構成を示す説明図である。

【図６】図５の受発光素子部の構成を示す説明図であ
る。

【図７】図５の受発光素子部の構成を示す平面図であ
る。

【図８】図５のフォトディテクタ部の構成を示す説明図
である。

【図９】図８の光スポット位置と検出電流との関係を示
す特性図である。

【符号の説明】

１・・光ディスク、２・・スピンドルモータ、３・・光
ピックアップ、５・・２軸アクチュエータ、６・・対物
レンズ、７・・受発光素子部、８・・２軸アクチュエー
タ制御ユニット、１０・・リニアモータ、１１・・信号
処理ユニット、１２・・レーザユニット、１３・・グレ
ーティング、１４・・ビームスプリッタ、１７・・フォ
トディテクタ部、２３・・第１のフォトディテクタ、Ｅ
・・第２のフォトディテクタ、Ｆ・・第３のフォトディ
テクタ、Ｉ・・第４のフォトディテクタ、Ｊ・・第５の
フォトディテクタ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、 該レーザ光源からの出射光を、０次光及び±１次光を含
   む３ビームに分割する回折格子と、 前記レーザ光源からの出射光を光記録媒体の信号記録面
   に集光する対物レンズと、 前記光記録媒体の信号記録面で反射した戻り光を検出す
   る光検出手段とを具備する光ピックアップにおいて、 前記光検出手段は、受光面が４分割され、前記０次光を
   受光する第１のフォトディテクタと、該第１のフォトデ
   ィテクタを挟む一端側に配置され、前記＋１次光を受光
   する第２のフォトディテクタと、前記第１のフォトディ
   テクタを挟む他端側に配置され、前記−１次光を受光す
   る第３のフォトディテクタと、を有すると共に、 前記第１のフォトディテクタと前記第２のフォトディテ
   クタ間に配置され、検出電流Ｉｉと前記第１のフォトデ
   ィテクタから前記第２のフォトディテクタへのリーク電
   流Ｉｅとの間に、比例定数をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの
   関係がある第４のフォトディテクタと、前記第１のフォ
   トディテクタと前記第３のフォトディテクタ間に配置さ
   れ、検出電流Ｉｊと前記第１のフォトディテクタから前
   記第３のフォトディテクタへのリーク電流Ｉｆとの間
   に、比例定数をｋとして、Ｉｆ＝ｋ・Ｉｊの関係がある
   第５のフォトディテクタと、を有することを特徴とする
   光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記第４のフォトディテクタ及び前記第
   ５のフォトディテクタが、前記第１のフォトディテクタ
   ないし前記第３のフォトディテクタと同一の基板上に形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピッ
   クアップ。
3. 【請求項３】 前記第４のフォトディテクタにより、前
   記第１のフォトディテクタから前記第２のフォトディテ
   クタへのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋとして電流ｋ
   ・Ｉｅが検出され、前記第５のフォトディテクタによ
   り、前記第１のフォトディテクタから前記第３のフォト
   ディテクタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして
   電流ｋ・Ｉｆが検出されるように、前記第４のフォトデ
   ィテクタと前記第５のフォトデデクタの面積、及び光電
   変換効率が選定されていることを特徴とする請求項１に
   記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】 レーザ光源と、 該レーザ光源からの出射光を、０次光及び±１次光を含
   む３ビームに分割する回折格子と、 前記レーザ光源からの出射光を光記録媒体の信号記録面
   に集光する対物レンズと、 受光面が４分割され、前記０次光を受光する第１のフォ
   トディテクタと、該第１のフォトディテクタを挟む一端
   側に配置され、前記＋１次光を受光する第２のフォトデ
   ィテクタと、前記第１のフォトディテクタを挟む他端側
   に配置され、前記−１次光を受光する第３のフォトディ
   テクタと、を有すると共に、前記第１のフォトディテク
   タと前記第２のフォトディテクタ間に配置され、検出電
   流Ｉｉと前記第１のフォトディテクタから前記第２のフ
   ォトディテクタへのリーク電流Ｉｅとの間に、比例定数
   をｋとしてＩｅ＝ｋ・Ｉｉの関係がある第４のフォトデ
   ィテクタと、前記第１のフォトディテクタと前記第３の
   フォトディテクタ間に配置され、検出電流Ｉｊと前記第
   １のフォトディテクタから前記第３のフォトディテクタ
   へのリーク電流Ｉｆとの間に、比例定数をｋとして、Ｉ
   ｆ＝ｋ・Ｉｊの関係がある第５のフォトディテクタと、
   を有し、前記光記録媒体の信号記録面で反射した戻り光
   を検出する光検出手段と、 前記記録媒体を回動するスピンドルモータと、 少なくとも前記対物レンズを、前記記録媒体の半径方向
   に移送する送りモータと、 前記スピンドルモータと前記送りモータとを制御する制
   御駆動手段と、 前記記録媒体に対する記録・再生の制御動作の信号処理
   を行う信号処理手段とを具備することを特徴とする光デ
   ィスク装置。
5. 【請求項５】 前記第４のフォトディテクタ及び前記第
   ５のフォトディテクタが、前記第１のフォトディテクタ
   ないし前記第３のフォトディテクタと同一の基板上に形
   成されていることを特徴とする請求項４に記載の光ディ
   スク装置。
6. 【請求項６】 前記第４のフォトディテクタにより、前
   記第１のフォトディテクタから前記第２のフォトディテ
   クタへのリーク電流をＩｅ、比例定数をｋとして電流ｋ
   ・Ｉｅが検出され、前記第５のフォトディテクタによ
   り、前記第１のフォトディテクタから前記第３のフォト
   ディテクタへのリーク電流をＩｆ、比例定数をｋとして
   電流ｋ・Ｉｆが検出されるように、前記第４のフォトデ
   ィテクタと前記第５のフォトデデクタの面積、及び光電
   変換効率が選定されていることを特徴とする請求項４に
   記載の光ディスク装置。