JP2002260251A

JP2002260251A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2002260251A
Application number: JP2001060486A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inoue; 浩之井上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、トラッキングに伴う集光素子の
移動や光情報記録媒体のチルトによりフォーカスエラー
信号及びトラッキングエラー信号のオフセットや劣化が
生じるという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、回折素子１９は少なくとも
集光素子１２の移動に伴う反射光の移動範囲を補う領域
で複数の領域に分割された回折領域を持ち、回折素子１
９及び受光素子２０、２１は前記複数の領域のうちの一
部の複数領域で生じる＋１次回折光が受光素子２０の手
前側で集光するとともに、前記複数の領域のうちの他の
一部の複数領域で生じる＋１次回折光が受光素子２１の
後側で集光するように配置され、かつ受光素子２０への
集光回折光の光量と受光素子２１への集光回折光の光量
とが略等しくなるように前記回折領域の分割された複数
の領域が設定され、スポットサイズ検出法によるフォー
カスエラー信号検出を行い、前記回折光の略光軸を通り
光情報記録媒体１３のトラック方向に平行な分割線で受
光素子２０、２１を２分割することでプッシュプル法に
よるトラッキングエラー信号検出を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回折素子を用いて
光源からの入射光と光情報記録媒体からの反射光を分離
し、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ、ＤＶＤなどの光情報記録媒体に対
して情報の記録、再生を行う光ピックアップ装置は、薄
型化、低コスト化の要望が非常に強い。このような要望
に応えるものの１つとして、回折素子を用いた光ピック
アップ装置の開発が盛んである。回折素子としてのホロ
グラム素子を用いた光ピックアップ装置として、特開平
０４−３１１８２８号公報に記載された構成のものがあ
る。この光ピックアップ装置は、図２５に示すように光
源である半導体レーザ１、コリメートレンズ２、回折素
子としてのホログラム素子３、４、１／４波長板５、対
物レンズ６、光情報記録媒体としての光ディスク７、受
光素子であるフォトダイオード８、９から構成されてい
る。

【０００３】半導体レーザ１から出射されたＰ偏光は、
コリメートレンズ２により略平行光とされ、ホログラム
３、４及び１／４波長板５を介して対物レンズ６により
光ディスク７上に集光される。光ディスク７からの反射
光は、対物レンズ６及び１／４波長板５を通るが、１／
４波長板５を２回透過することでＳ偏光となる。ホログ
ラム素子４は、半導体レーザ１からの光束と光ディスク
７からの反射光とを分離させる光路分離素子として機能
し、かつ、光ディスク７からの反射光をフォトダイオー
ド８、９に集光させる集光素子としても機能する。よっ
て、１／４波長板５からのＳ偏光は、ホログラム素子４
により入射光軸に対して所定の角度で回折され、フォト
ダイオード８、９に集光されて受光される。

【０００４】また、スポットサイズ検出法によるフォー
カスエラー信号検出及びプッシュプル法によるトラッキ
ングエラー信号検出を行う光ピックアップ装置の一例と
して、図２６に示すようなものが知られている。光源１
０からの光束は回折素子１１を介して集光素子としての
対物レンズ１２により光情報記録媒体としての光ディス
ク１３に集光され、この光ディスク１３は図示しない駆
動部により回転駆動される。

【０００５】光ディスク１３からの反射光は、図２７に
示すように略光軸位置で２分割された回折素子１１の回
折パターン１１ａ、１１ｂで２分割されて回折され、回
折パターン１１ａで回折された一方の回折光１４が受光
素子１５の手前側で集光されるとともに、回折パターン
１１ｂで回折された他方の回折光１７が受光素子１６の
奥側で集光される。受光素子１５、１６における受光領
域の分割パターンは例えば図２８に示すようなものが挙
げられる。なお、図２７における符号１８は光ディスク
１３からの反射光を示す。２分割された回折光１４、１
７はそれぞれ受光素子１５、１６の３分割された受光領
域１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃで受光され、これら
の受光領域１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃからそれぞ
れ得られる信号１５Ａ〜１５Ｃ、１６Ａ〜１６Ｃが図示
しない演算回路で以下の演算式により演算されてフォー
カスエラー信号ＦＥＳが得られる。

【０００６】ＦＥＳ＝（１５Ａ＋１５Ｃ＋１６Ｂ）−
（１５Ｂ＋１６Ａ＋１６Ｃ）また、受光領域１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃからそ
れぞれ得られる信号１５Ａ〜１５Ｃ、１６Ａ〜１６Ｃが
図示しない演算回路で以下の演算式により演算されてト
ラッキングエラー信号ＴＥＳが得られる。ＴＥＳ＝（１５Ａ＋１５Ｂ＋１５Ｃ）−（１６Ａ＋１６
Ｂ＋１６Ｃ）特開平９−６３０７６号公報には、情報記録媒体にて反
射された光ビームを回折効果により受光素子に導く回折
素子を備えた光ピックアップにおいて、合焦・非合焦状
態を前記受光素子の領域分割線を境界とした位置ずれに
よって検出できるように、前記回折素子を光ビームの光
軸に対して傾けて配置したことを特徴とする光ピックア
ップが記載されている。

【０００７】特開平１０−４９８８４号公報には、光源
から出射された光束を集光手段を介して光ディスクに照
射し、該光ディスクからの反射光束を光検出手段側へ透
過型回折素子で回折し、該回折された反射光束を前記光
検出手段で検出する光ピックアップ装置において、前記
回折素子は、前記光ディスクのトラック方向に略沿って
延びる分割線と該分割線と直交するように前記光ディス
クのラジアル方向に略沿って延びる分割線によって分割
された４つの領域を有し、該４つの領域のうちの一方の
対角線位置の２つの領域と他方の対角線位置の２つの領
域は、該一方の２つの領域で回折された反射光束と該他
方の２つの領域で回折された反射光束の比較によりフォ
ーカス状態が検出できるように該フォーカス状態に対応
した空間変動を該各反射光束にそれぞれ与え、前記集光
手段は、トラッキングのために前記光ディスクのラジア
ル方向に略沿って移動するように設定されており、前記
光検出手段は、前記光源の波長変動によりフォーカス状
態検出のための前記回折された反射光束の集光スポット
が移動する方向に略沿った分割線によって分割されてな
る少なくとも２つの受光面を備え、該各受光面が前記移
動距離より長い長さを有するフォーカス状態検出のため
の光検出部を２組有し、前記一方の光検出部が前記一方
の対角線位置の２つの領域で回折された反射光束を検出
すると共に、前記他方の光検出部が前記他方の対角線位
置の２つの領域で回折された反射光束を検出することを
特徴とする光ピックアップ装置が記載されている。

【０００８】特開平１１−２５４８０号公報には、光源
と、この光源からの出射光を記録担体上に集光するため
の光学部品と、上記記録担体からの反射光を受光して電
気信号に変換する受光素子と、上記光源からの出射光を
複数に分離して上記記録担体に入射させる第１回折格子
と、上記記録担体からの反射光を回折して上記受光素子
に導く第２回折格子とを有する光ピックアップ装置にお
いて、上記受光素子は、上記第１回折格子からの０次回
折光を受光してフォーカス誤差に応じた信号を出力する
フォーカス誤差検出用領域と、上記第１回折格子からの
２次以上の回折光を受光して、上記第２回折格子からの
回折光の波長変動に応じた信号を出力する波長変動検出
用領域とを備え、上記受光素子のフォーカス誤差検出用
領域が出力する信号からフォーカス誤差信号を生成する
フォーカス誤差信号生成回路と、上記受光素子の波長変
動検出用領域が出力する信から、上記第２回折格子から
の回折光の波長変動に起因する上記フォーカス誤差信号
の変動を補正する補正信号を生成する補正信号生成回路
とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置が記載
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように２分割し
た回折素子１１を用いた光ピックアップ装置では、光デ
ィスク１３上の所望のトラック位置に対物レンズ１２に
よる集光スポットを移動するためのトラッキング動作に
より、図２９に示すように対物レンズ１２をトラック方
向に直交する方向（ラジアル方向）に移動させるが、こ
の場合、回折素子１１における反射光の位置が図３１に
示すように回折パターン１１ａ、１１ｂに対して非常に
アンバランスになり、回折パターン１１ａ、１１ｂにお
ける反射光の光量の不均衡が生じる。

【００１０】よって、回折パターン１１ａ、１１ｂから
の回折光１４、１７も受光素子１５の３分割された受光
領域１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃ上で図３２に示す
ようになり、回折光１４、１７の強度の不均衡が生じ
る。このため、ＦＥＳはゼロにならずＳ字カーブ特性
（デフォーカス量とＦＥＳとの関係）に大きな影響が生
じ、ＴＥＳは対物レンズ１２の移動量に応じた直流オフ
セット成分が生じる。図３４及び図３５は、図２６に示
す光ピックアップ装置での対物レンズ１２の移動による
ＦＥＳ特性、ＴＥＳ特性の劣化の一例を示す。また、以
上のような光量の不均衡は、図３０に示すように光ディ
スク１３がチルトした場合にも同様に図３３に示すよう
に発生する。

【００１１】本発明は、トラッキングに伴う集光素子の
移動や光情報記録媒体のチルトによらず、オフセットや
劣化のないフォーカスエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号を得ることができ、良好で安定したフォーカスサ
ーボ、トラックサーボを行うことができる光ピックアッ
プ装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、光源と、この光源からの出
射光を光情報記録媒体上に集光するための集光素子と、
前記光情報記録媒体からの反射光を受光して電気信号に
変換する受光素子と、前記光情報記録媒体からの反射光
を回折して前記受光素子に導く回折素子とを有する光ピ
ックアップ装置において、前記回折素子は少なくとも前
記集光素子の移動に伴う前記反射光の移動範囲を補う領
域で複数の領域に分割された回折領域を持ち、前記回折
素子及び前記受光素子は前記複数の領域のうちの一部の
複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素子の手前側
で集光するとともに、前記複数の領域のうちの他の一部
の複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素子の後側
で集光するように配置され、かつ前記回折素子の回折領
域における前記反射光の位置によらず前記一部の複数領
域から前記受光素子への集光回折光の光量と前記他の一
部の複数領域から前記受光素子への集光回折光の光量と
が略等しくなるように前記回折領域の分割された複数の
領域が設定され、前記受光素子として前記手前側で集光
する回折光を受光する第１の受光素子と、前記後側で集
光する回折光を受光する第２の受光素子とを備えていて
スポットサイズ検出法によるフォーカスエラー信号検出
を行い、前記回折光の略光軸を通り前記光情報記録媒体
のトラック方向に平行な分割線で前記第１の受光素子及
び前記第２の受光素子を２分割することでプッシュプル
法によるトラッキングエラー信号検出を行うものであ
る。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１記載の光
ピックアップ装置において、前記第１の受光素子及び前
記第２の受光素子はそれぞれ、幅の狭い受光領域と、こ
の受光領域の両側の幅の広い受光領域との少なくとも３
つの受光領域に分割され、これらの受光領域のうちの最
外側の受光領域で前記反射光のズレ量を検出して前記ト
ラッキングエラー信号の直流オフセット成分を補正する
ものである。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項２記載の光
ピックアップ装置において、前記最外側の受光領域が、
前記反射光の前記光情報記録媒体のグルーブ溝による回
折パターンのうち０次光と±１次回折光が重なる領域に
かかっていないものである。

【００１５】請求項４に係る発明は、光源と、この光源
からの出射光を光情報記録媒体上に集光するための集光
素子と、前記光情報記録媒体からの反射光を受光して電
気信号に変換する受光素子と、前記光情報記録媒体から
の反射光を回折して前記受光素子に導く回折素子とを有
する光ピックアップ装置において、前記回折素子は少な
くとも前記集光素子の移動に伴う前記反射光の移動範囲
を補う領域で複数の領域に分割された回折領域を持ち、
前記回折素子及び前記受光素子は前記複数の領域のうち
の一部の複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素子
の手前側で集光するとともに、前記複数の領域のうちの
他の一部の複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素
子の後側で集光するように配置され、かつ前記回折素子
の回折領域における前記反射光の位置によらず前記一部
の複数領域から前記受光素子への集光回折光の光量と前
記他の一部の複数領域から前記受光素子への集光回折光
の光量とが略等しくなるように前記回折領域の分割され
た複数の領域が設定され、前記受光素子として前記手前
側で集光する回折光を受光する第１の受光素子と、前記
後側で集光する回折光を受光する第２の受光素子とを備
えていてスポットサイズ検出法によるフォーカスエラー
信号検出を行い、前記反射光の前記光情報記録媒体のグ
ルーブ溝による回折パターンのうち０次光と±１次回折
光が重なる領域の一部を受光する２つの受光領域を前記
第１の受光素子及び前記第２の受光素子それぞれに設
け、これらの受光領域で得られる信号を演算してトラッ
キングエラー信号を検出するものである。

【００１６】請求項５に係る発明は、光源と、この光源
からの出射光を光情報記録媒体上に集光するための集光
素子と、前記光情報記録媒体からの反射光を受光して電
気信号に変換する受光素子と、前記光情報記録媒体から
の反射光を回折して前記受光素子に導く回折素子とを有
する光ピックアップ装置において、前記回折素子は少な
くとも前記集光素子の移動に伴う前記反射光の移動範囲
を補う領域で複数の領域に分割された回折領域を持ち、
前記回折素子及び前記受光素子は前記複数の領域のうち
の一部の複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素子
の手前側で集光するとともに、前記複数の領域のうちの
他の一部の複数領域で生じる＋１次回折光が前記受光素
子の後側で集光するように配置され、かつ前記回折素子
の回折領域における前記反射光の位置によらず前記一部
の複数領域から前記受光素子への集光回折光の光量と前
記他の一部の複数領域から前記受光素子への集光回折光
の光量とが略等しくなるように前記回折領域の分割され
た複数の領域が設定され、前記受光素子として前記手前
側で集光する回折光を受光する第１の受光素子と、前記
後側で集光する回折光を受光する第２の受光素子とを備
え、これらの第１の受光素子及び第２の受光素子で得ら
れる電気信号を演算してフォーカスエラー信号を検出
し、前記反射光の前記光情報記録媒体のグルーブ溝によ
る回折パターンのうち０次光と±１次回折光が重なる領
域の一部を回折する２つの回折領域を前記回折素子に設
け、該２つの回折領域による２つの回折光をそれぞれ受
光する少なくとも２つの別の受光素子を配置し、これら
の受光素子で得られる信号を演算してトラッキングエラ
ー信号を検出するものである。

【００１７】請求項６に係る発明は、請求項１〜５のい
ずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、前記
回折素子は前記集光素子の前記光源側近傍に配置されて
前記集光素子と一体的に可動するものである。

【００１８】請求項７に係る発明は、請求項１〜６のい
ずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、前記
回折素子を偏光方向により回折作用の異なる偏光性回折
素子とし、この偏光性回折素子と前記集光素子との間に
１／４波長板を配置したものである。

【００１９】請求項８に係る発明は、請求項１〜７のい
ずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、前記
回折素子は＋１次回折光の回折効率が最も高くなるよう
にブレーズ化されているものである。

【００２０】請求項９に係る発明は、請求項１〜８のい
ずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、前記
各エラー信号及び補正信号を生成する信号生成回路は前
記受光素子が内蔵する演算回路で構成されているもので
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態を示
す。この第１実施形態の光ピックアップ装置は、回折素
子を用いて光源からの入射光と光情報記録媒体からの反
射光を分離し、情報の記録及び再生（もしくは情報の記
録のみ、もしくは情報の再生のみ）を行う光ピックアッ
プ装置の一形態であり、前述した図２６に示す光ピック
アップ装置において、２分割された回折素子１１の代り
に多分割された回折素子１９が用いられ、受光素子１
５、１６の代りに受光素子２０、２１が用いられる。な
お、図１において、図２６と同一部分には同一符号が付
してある。

【００２２】回折素子１９の回折領域は、少なくとも集
光素子としての対物レンズ１２の移動に伴う光ディスク
１３からの反射光の移動範囲を補う回折領域であり、多
数の領域に分割される。この多分割回折素子１９は、例
えば図２（ａ）に示すように２つの回折作用の異なる回
折領域１９ａ、１９ｂが短冊形状に交互に並んだ形態の
ものを用いたが、図２（ｂ）に示すように２つの回折作
用の異なる回折領域１９ａ、１９ｂがマトリクス状に並
んだ形態のものなどを用いてもよい。

【００２３】回折素子１９及び受光素子２０、２１は、
回折領域１９ａで生じる＋１次回折光２２が受光素子２
０の手前側で集光するとともに、回折領域１９ｂで生じ
る＋１次回折光２３が受光素子２１の後側で集光するよ
うに配置され、かつ回折素子１９の回折領域１９ａ、１
９ｂにおける反射光の位置によらず、回折領域１９ａか
ら受光素子２０への集光回折光２２の光量と、回折領域
１９ｂからの受光素子２１への集光回折光２３の光量と
が略等しくなるように回折領域１９ａ、１９ｂの分割さ
れた複数の領域が設定される。

【００２４】光ディスク１３から対物レンズ１２を介し
て多分割回折素子１９に入射した反射光は、回折領域１
９ａによって回折されて受光素子２０の手前で集光し、
回折領域１９ｂによって回折されて受光素子２１の後側
で集光する。図３は、受光素子２０、２１上での回折光
の受光スポット２２Ｓ、２３Ｓを示す。受光素子２０、
２１における受光領域は、回折領域１９ａからの回折光
２２を受光する受光素子２０上の回折光スポット２２Ｓ
と、回折領域１９ｂからの回折光２３を受光する受光素
子２１上の回折光スポット２３Ｓとをそれぞれトラック
方向に３分割し、かつ回折光２２、２３の略光軸を通り
トラック方向に平行な分割線でそれぞれ２分割した受光
領域２０ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆがある。

【００２５】図９及び図１０は本実施形態に用いられる
フォーカスエラー信号生成回路の各例を示す。このフォ
ーカスエラー信号生成回路は、演算回路２４からなり、
受光素子２０、２１の３分割した各受光領域２０ａ〜２
０ｆ、２１ａ〜２１ｆからそれぞれ得られる信号２０Ａ
〜２０Ｆ、２１Ａ〜２１Ｆを以下の演算式ＦＥＳ＝（２０Ａ＋２０Ｃ＋２０Ｄ＋２０Ｆ＋２１Ｂ＋
２１Ｅ）−（２０Ｂ＋２０Ｅ＋２１Ａ＋２１Ｃ＋２１Ｄ
＋２１Ｆ）もしくはＦＥＳ＝（２０Ｂ＋２０Ｅ）−（２１Ｂ＋２１Ｅ）により演算することで、スポットサイズ検出法によるフ
ォーカスエラー信号検出を行ってフォーカスエラー信号
ＦＥＳを生成する。このフォーカスエラー信号生成回路
を含むフォーカスサーボ系は、フォーカスエラー信号Ｆ
ＥＳに応じて対物レンズ１２を光軸方向へ移動させて焦
点合わせを行う。

【００２６】図１１は本実施形態のトラッキングエラー
信号生成回路を示す。このトラッキングエラー信号生成
回路は、演算回路２５からなり、受光素子２０、２１の
２分割した各受光領域２０ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆ
からそれぞれ得られる信号２０Ａ〜２０Ｆ、２１Ａ〜２
１Ｆを以下の演算式ＴＥＳ＝（２０ａ＋２０ｂ＋２０ｃ＋２０ｄ＋２０ｅ＋
２０ｆ）−（２１ａ＋２１ｂ＋２１ｃ＋２１ｄ＋２１ｅ
＋２１ｆ）により演算することで、プッシュプル法によるトラッキ
ングエラー信号検出を行ってトラッキングエラー信号Ｔ
ＥＳを生成する。

【００２７】ここで、図２９に示すように対物レンズ１
２がトラッキング動作によりトラック方向と直交する方
向に移動した場合、多分割回折素子１９上での反射光１
８も図４に示すように点線位置から実線位置へ矢印方向
に移動するが、回折素子１９が多分割されているため、
回折領域１９ａと回折領域１９ｂとで反射光１８の光量
が略同比率で入射する。よって、受光素子２０、２１上
での回折光スポット２２Ｓ、２３Ｓも図３２に示すよう
な不均衡になることはなく、図３に示すような回折光ス
ポット２２Ｓ、２３Ｓの状態をほぼ維持する。このた
め、トラッキング動作で対物レンズ１２が移動しても、
フォーカスエラー信号ＦＥＳに劣化やオフセットが生じ
ない。

【００２８】図５は本実施形態の光ピックアップ装置で
対物レンズ１２を移動させた場合のフォーカスエラー特
性を示す。図５の特性では、対物レンズ１２の移動量が
図３４の特性と同一である。図５の特性では、図３４の
特性に比較して、対物レンズ１２が移動した（シフトし
た）場合でもＳ字カーブ特性（デフォーカス量とＦＥＳ
との関係）にほとんど変化がなく、劣化やオフセットの
ない安定したＳ字カーブ特性か得られる。

【００２９】多分割回折素子１９は２つの回折作用の異
なる回折領域１９ａ、１９ｂが短冊形状に交互に並んだ
形態のものを用いたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、多分割回折素子１９は、図２（ｂ）に示すよ
うに２つの回折作用の異なる回折領域１９ａ、１９ｂが
格子状に細分化されてマトリクス状に並んだものでもよ
く、回折素子１９に入射する反射光が対物レンズ１２の
移動により移動した場合でも、その移動領域をカバー
し、かつ、常に２つの回折領域１９ａ、１９ｂに均一に
入射し、２つの回折光２２、２３の光量が均一になるよ
うな分割形状であればよい。

【００３０】また、受光素子２０、２１の受光領域分割
パターンは、各回折光２２、２３のスポットサイズの違
いによる光強度変化を検出できるものであればよい。さ
らに、受光素子２０、２１が各回折光２２、２３を別個
に受光せずに回折光２２、２３を１つの受光素子で受光
するようにしても構わない。また、図１に示す光ピック
アップ装置では有限光学系を用いているが、図８に示す
ように集光素子としての対物レンズ１２と回折素子１９
との間に光源１０からの光束を平行光にするためのコリ
メートレンズ２６を配置した無限光学系としても本発明
は適用可能である。

【００３１】光源１０と受光素子２０、２１上の回折光
スポット２２Ｓ、２３Ｓは、図１では同一面内に配設さ
れているように図示しているが、光ディスク１３からの
反射光が、回折領域１９ａによって受光素子の手前で集
光し、かつ、回折領域１９ｂによって受光素子の奥側で
集光するような配置であればよく、必ずしも同一面内で
ある必要はない。

【００３２】このように、受光素子２０、２１をトラッ
ク方向に平行な分割線で２分割することでトラッキング
エラー信号検出が可能であり、また、回折素子１９の回
折領域を細分して反射光を回折させることで、トラッキ
ング動作で対物レンズ１２がトラック方向と直交する方
向に移動した場合でも、フォーカスエラー信号に劣化や
オフセットが生じず、常に安定したフォーカスエラー信
号検出が可能となる。

【００３３】以上のように、第１実施形態によれば、回
折素子１９は少なくとも集光素子としての対物レンズ１
２の移動に伴う反射光の移動範囲を補う（含む）領域で
複数の領域に分割された回折領域を持ち、回折素子１９
及び受光素子２０、２１は上記複数の領域のうちの一部
の複数領域１９ａで生じる＋１次回折光が受光素子２０
の手前側で集光するとともに、上記複数の領域のうちの
他の一部の複数領域１９ｂで生じる＋１次回折光が受光
素子２１の後側で集光するように配置され、かつ回折素
子１９の回折領域における上記反射光の位置によらず上
記一部の複数領域１９ａから受光素子２０への集光回折
光の光量と上記他の一部の複数領域１９ｂから受光素子
２１への集光回折光の光量とが略等しくなるように回折
領域の分割された複数の領域が設定され、受光素子とし
て上記手前側で集光する回折光を受光する第１の受光素
子２０と、上記後側で集光する回折光を受光する第２の
受光素子２１とを備えていてスポットサイズ検出法によ
るフォーカスエラー信号検出を行い、上記回折光の略光
軸を通り光情報記録媒体としての光ディスク１３のトラ
ック方向に平行な分割線で第１の受光素子２０及び第２
の受光素子２１を２分割することでプッシュプル法によ
るトラッキングエラー信号検出を行うので、トラッキン
グに伴う対物レンズの移動や光情報記録媒体のチルトに
よらず、オフセットや劣化のないフォーカスエラー信号
を得ることができ、良好で安定したフォーカスサーボを
行うことができる。

【００３４】上記第１実施形態において、図６に示すよ
うに、受光素子２０上で回折光スポット２２Ｓ（実際に
は図３に示すように多分割回折素子１９により分割した
ものとなるが、便宜上円形に表現してある）が移動した
場合に、受光素子２０上のトラック方向に３分割した受
光領域２０ａ〜２０ｆのうちのうちの最外側の受光領域
２０ａ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｆは反射光スポット２２
Ｓのグルーブ溝による回折パターンの影響が少ないた
め、これらの最外側の受光領域２０ａ、２０ｄ、２０
ｃ、２０ｆのうちラジアル方向に配列されている受光領
域から得られる信号の差分をとることで、反射光スポッ
ト２２Ｓの移動量に応じた信号を得ることができる。

【００３５】これは受光素子２１についても同様である
が、対物レンズ１２の移動による反射光スポット２２
Ｓ、２３Ｓの移動方向は図７に示すように受光素子２
０、２１上では矢印のように互いに逆であるため、対物
レンズ１２の移動もしくは光ディスク１３のチルトによ
る反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓのズレ量を表わすスポ
ットズレ信号は以下のようになる。スポットズレ信号＝（２０ａ＋２０ｃ）−（２０ｄ＋２
０ｆ）＋（２１ｄ＋２１ｆ）−（２１ａ＋２１ｃ）ここで、図１２は反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓのズレ
量（スポットズレ量）とトラックオフセット（トラッキ
ングエラー信号のオフセット）との関係を示し、図１３
はスポットズレ量とスポットズレ信号との関係を示す。
これらの関係は両者ともほぼ比例的な関係にあるため、
トラックオフセットとスポットズレ信号との関係も比例
関係になる。よって、スポットズレ信号に定数ｋを掛け
ることでトラックオフセット補正信号を得ることができ
る。

【００３６】そこで、本発明の第２実施形態では、上記
第１実施形態において、図１１に示すトラッキングエラ
ー信号生成回路の代りに図１４に示すようなトラッキン
グエラー信号生成回路が用いられ、受光素子２０、２１
はそれぞれ、幅の狭い受光領域２０ｂ、２０ｅ、２１
ｂ、２１ｅと、この受光領域２０ｂ、２０ｅ、２１ｂ、
２１ｅの両側の幅の広い受光領域２０ａ、２０ｄ、２０
ｃ、２０ｆ、２１ａ、２１ｄ、２１ｃ、２１ｆとの少な
くとも３つの受光領域に分割される。このトラッキング
エラー信号生成回路は、上述のようにトラッキングエラ
ー信号を演算する演算回路２５と、スポットズレ信号を
演算する演算回路２７と、この演算回路２７からのスポ
ットズレ信号に係数ｋをかけてトラックオフセット補正
信号を得る係数器２８と、演算回路２５からのトラッキ
ングエラー信号に対して係数器２８からのトラックオフ
セット補正信号を減算して補正する演算回路２９とから
なり、受光素子２０、２１の各受光領域２０ａ〜２０
ｆ、２１ａ〜２１ｆからそれぞれ得られる信号２０Ａ〜
２０Ｆ、２１Ａ〜２１Ｆを以下の演算式ＴＥＳ＝（２０ａ＋２０ｂ＋２０ｃ＋２１ｄ＋２１ｅ＋
２１ｆ）−（２０ｄ＋２０ｅ＋２０ｆ＋２１ａ＋２１ｂ
＋２１ｃ）−ｋ｛（２０ａ＋２０ｃ）−（２０ｄ＋２０
ｆ）＋（２１ｄ＋２０ｆ）−（２１ａ＋２１ｃ）｝により演算することで、トラッキングエラー信号ＴＥＳ
を生成する。

【００３７】よって、受光素子２０、２１の分割数を増
やすことなく簡単な回路を追加することで、対物レンズ
１２の移動や光ディスク１３のチルトによるトラックオ
フセットを補正することができる。ここに、スポットズ
レ信号を演算する演算回路２７と、この演算回路２７か
らのスポットズレ信号に係数ｋをかけてトラックオフセ
ット補正信号を得る係数器２８と、演算回路２５からの
トラッキングエラー信号に対して係数器２８からのトラ
ックオフセット補正信号を減算して補正する演算回路２
９は、トラックオフセット補正回路を構成する。

【００３８】このように、第２実施形態によれば、第１
実施形態において、受光素子２０、２１はそれぞれ、幅
の狭い受光領域２０ｂ、２０ｅ、２１ｂ、２１ｅと、こ
の受光領域２０ｂ、２０ｅ、２１ｂ、２１ｅの両側の幅
の広い受光領域２０ａ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｆ、２１
ａ、２１ｄ、２１ｃ、２１ｆとの少なくとも３つの受光
領域に分割され、これらの受光領域のうちの最外側の受
光領域２０ａ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｆ、２１ａ、２１
ｄ、２１ｃ、２１ｆで反射光のズレ量を検出してトラッ
キングエラー信号の直流オフセット成分を補正するの
で、受光素子２０、２１の分割数を増やすことなく簡単
な回路を追加することで、対物レンズ１２の移動や光デ
ィスク１３のチルトによるトラックオフセットを補正す
ることができる。

【００３９】本発明の第３実施形態では、上記第２実施
形態において、図１５に示すように、受光素子２０はラ
ジアル方向の分割線３０が、反射光スポット２２Ｓのグ
ルーブ溝による回折パターンのうちの０次光と±１次回
折光が重なる領域３１に掛からないように設定されてい
る。このため、受光素子２０のトラック方向の最外側の
受光領域２０ａ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｆにおいては、
光ディスク１３上の集光スポットがグルーブ溝をまたい
だ場合においても回折による光量の変化がないので、上
記スポットズレ信号を安定して検出することが可能とな
る。これは、受光素子２１についても同様である。よっ
て、トラックオフセット補正を安定して行うことがで
き、ひいては安定したトラッキングエラー信号の検出が
可能となる。

【００４０】図１５では受光素子２０の受光領域をラジ
アル方向の分割線３０によりトラック方向に３つに分割
しているが、回折パターン３１に分割線３０が掛からな
いようにすると、中央の受光領域２０ｂ、２０ｅの幅が
広くなってしまい、フォーカスエラーの検出感度（Ｓ字
カーブ特性（デフォーカス量とＦＥＳとの関係）の直線
部分の傾き）に影響を与えるため、図１６に示すように
受光素子２０のトラック方向の分割数を多くし、フォー
カスエラー検出とスポットズレ信号検出それぞれに適し
た分割線３０を設定しても構わない。これは受光素子２
１についても同様である。

【００４１】以上のように、第３実施形態によれば、第
２実施形態において、最外側の受光領域２０ａ、２０
ｄ、２０ｃ、２０ｆ、２１ａ、２１ｄ、２１ｃ、２１ｆ
が、反射光２２の光デススク１３のグルーブ溝による回
折パターンのうち０次光と±１次回折光が重なる領域３
１にかかっていないので、トラックオフセット補正を安
定して行うことができ、ひいては安定したトラッキング
エラー信号の検出が可能となる。

【００４２】本発明の第４実施形態では、上記第１実施
形態において、図１７に示すようなフォーカスエラー信
号生成回路及び後述のトラッキングエラー信号生成回路
が用いられ、受光素子２０、２１はトラック方向に３分
割した受光領域２０ａ〜２０ｃ、２１ａ〜２１ｃと、反
射光スポット２２Ｓ、２３Ｓのグルーブ溝による回折パ
ターンのうちの０次光と±１次回折光が重なる領域内の
一部分のみを受光する２つの受光領域３２ｐ、３２ｑ、
３３ｐ、３３ｑとが設けられる。

【００４３】フォーカスエラー信号生成回路は、図示し
ない演算回路からなり、受光領域２０ａ〜２０ｃ、２１
ａ〜２１ｃからそれぞれ得られる信号２０Ａ〜２０Ｃ、
２１Ａ〜２１Ｃを以下の演算式ＦＥＳ＝（２０Ａ＋２０Ｃ＋２１Ｂ）−（２０Ｂ＋２１
Ａ＋２１Ｃ）もしくはＦＥＳ＝２０Ｂ−２１Ｂにより演算することで、スポットサイズ検出法によるフ
ォーカスエラー信号検出を行ってフォーカスエラー信号
ＴＥＳを生成する。

【００４４】トラッキングエラー信号生成回路は、演算
回路３４からなり、受光領域３２ｐ、３２ｑ、３３ｐ、
３３ｑからそれぞれ得られる信号３２Ｐ、３２Ｑ、３３
Ｐ、３３Ｑを以下の演算式ＴＥＳ＝（２０Ｐ＋２１Ｑ）−（２０Ｑ＋２１Ｐ）により演算することで、プッシュプル法によるトラッキ
ングエラー信号検出を行ってトラッキングエラー信号Ｔ
ＥＳを生成する。

【００４５】反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓのグルーブ
溝による回折パターンのうちの０次光と±１次回折光が
重なる領域の光強度は、その領域内でほぼ一定である。
よって、受光素子２０、２１の受光領域３２ｐ、３２
ｑ、３３ｐ、３３ｑが反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓの
グルーブ溝による回折パターンのうちの０次光と±１次
回折光が重なる領域内の一部分のみを受光するので、対
物レンズ１２のシフトや光ディスク１３のチルトにより
反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓがラジアル方向に移動し
た場合でも、受光領域３２ｐ、３２ｑ、３３ｐ、３３ｑ
が反射光スポット２２Ｓ、２３Ｓのグルーブ溝による回
折パターンのうちの０次光と±１次回折光が重なる領域
から外れない限りは、トラックオフラットのない安定し
たトラッキングエラー検出が可能となる。

【００４６】受光領域３２ｐ、３２ｑ、３３ｐ、３３ｑ
は、図１７では楕円形状で記されているが、必ずしも楕
円形状である必要はなく、対物レンズ１２のシフトや光
ディスク１３のチルトにより反射光スポット２２Ｓ、２
３Ｓがラジアル方向に移動した場合でも、反射光スポッ
ト２２Ｓ、２３Ｓのグルーブ溝による回折パターンのう
ちの０次光と±１次回折光が重なる領域を常に受光でき
る領域に設定されていればよい。

【００４７】このように、第４実施形態によれば、反射
光の光ディスク１３のグルーブ溝による回折パターンの
うち０次光と±１次回折光が重なる領域の一部を受光す
る受光領域３２ｐ、３２ｑ、３３ｐ、３３ｑを受光素子
２０、２１それぞれに設け、これらの受光領域３２ｐ、
３２ｑ、３３ｐ、３３ｑで得られる信号を演算してトラ
ッキングエラー信号を検出するので、上記第１実施形態
のフォーカスエラー信号検出の効果に加えて、対物レン
ズ１２のシフトや光ディスク１３のチルトがあった場合
でもトラックオフセットのない常に安定したトラッキン
グエラー信号検出が可能となる。

【００４８】本発明の第５実施形態では、上記第１実施
形態において、図１８に示すように回折素子１９の回折
領域には反射光１８の光ディスク１３のグルーブ溝によ
る回折パターンのうち０次光と±１次回折光が重なる領
域の一部のみを回折する２つの回折領域３５ｐ、３５ｑ
が設けられ、図１９に示すように回折領域１９ａ、１９
ｂによる回折光２２、２３が受光素子２０、２１のトラ
ック方向に３分割された受光領域２０ａ〜２０ｃ、２１
ａ〜２１ｃでそれぞれ受光されるとともに、回折領域３
５ｐ、３５ｑによる回折光が受光素子３６、３７でそれ
ぞれ受光される。

【００４９】フォーカスエラー信号生成回路は、図示し
ない演算回路からなり、受光領域２０ａ〜２０ｃ、２１
ａ〜２１ｃからそれぞれ得られる信号２０Ａ〜２０Ｃ、
２１Ａ〜２１Ｃを以下の演算式ＦＥＳ＝（２０Ａ＋２０Ｃ＋２１Ｂ）−（２０Ｂ＋２１
Ａ＋２１Ｃ）もしくはＦＥＳ＝２０Ｂ−２１Ｂにより演算することで、スポットサイズ検出法によるフ
ォーカスエラー信号検出を行ってフォーカスエラー信号
ＴＥＳを生成する。

【００５０】トラッキングエラー信号生成回路は、演算
回路３９からなり、受光素子３６、３７からそれぞれ得
られる信号３６ｓ、３７ｓの差分を以下の演算式ＴＥＳ＝３６ｓ−３７ｓにより演算することで、プッシュプル法によるトラッキ
ングエラー信号検出を行ってトラッキングエラー信号Ｔ
ＥＳを生成する。

【００５１】この第５実施形態では、第４実施形態と同
様に反射光１８のグルーブ溝による回折パターンのうち
の０次光と±１次回折光が重なる領域の光強度は、その
領域内でほぼ一定である。よって、回折領域３５ｐ、３
５ｑでは反射光１８のグルーブ溝による回折パターンの
うちの０次光と±１次回折光が重なる領域内の一部分の
みを回折するので、対物レンズ１２のシフトや光ディス
ク１３のチルトにより反射光１８がラジアル方向に移動
した場合でも、回折領域３５ｐ、３５ｑが反射光１８の
グルーブ溝による回折パターンのうちの０次光と±１次
回折光が重なる領域から外れず、かつ回折光スポット３
８ｐ、３８ｑが受光素子３６、３７の受光領域を外れな
い限りは、トラックオフラットのない安定したトラッキ
ングエラー信号検出が可能となる。

【００５２】回折領域３５ｐ、３５ｑは、図１８では楕
円で記されているが、必ずしも楕円である必要はなく、
対物レンズ１２のシフトや光ディスク１３のチルトによ
り反射光１８が移動した場合でも、反射光１８のグルー
ブ溝による回折パターンのうちの０次光と±１次回折光
が重なる領域を常に回折できる領域に設定されていれば
よい。

【００５３】この第５実施形態によれば、反射光の光デ
ィスク１３のグルーブ溝による回折パターンのうち０次
光と±１次回折光が重なる領域の一部を回折する２つの
回折領域３５ｐ、３５ｑを回折素子１９に設け、２つの
回折領域３５ｐ、３５ｑによる２つの回折光をそれぞれ
受光する少なくとも２つの別の受光素子３６、３７を配
置し、これらの受光素子３６、３７で得られる信号を演
算してトラッキングエラー信号を検出するので、上記第
１実施形態のフォーカスエラー信号検出の効果に加え
て、対物レンズ１２のシフトや光ディスク１３のチルト
があった場合でもトラックオフセットのない常に安定し
たトラッキングエラー信号検出が可能となる。

【００５４】本発明の第６実施形態では、上記第５実施
形態において、図２０に示すように、回折素子１９は、
集光素子としての対物レンズ１２の光源１０側近傍に配
設されて保持部材４０により対物レンズ１２と一体に固
定され、対物レンズ１２と一体的に移動する。トラッキ
ング動作により対物レンズ１２がラジアル方向に移動し
た場合でも、回折素子１９が対物レンズ１２の近傍でか
つ一緒に移動するため、光ディスク１３から回折素子１
９を透過回折した反射光がほとんど移動しない。

【００５５】上記第５実施形態では、図１８に示すよう
に回折素子１９上で光ディスク１３からの反射光１８が
移動しても０次光と±１次回折光が重なる領域から外れ
ないように回折領域３５ｐ、３５ｑを小さくしなければ
ならない。従って、その回折光３８ｐ、３８ｑの光量が
少なくなり、受光素子３６、３７から得られる信号のＳ
／Ｎが悪くなり、安定したトラッキングエラー信号検出
が行えない恐れがある。

【００５６】しかしながら、第６実施形態では、図２１
に示すように回折素子１９上の光ディスク反射光１８が
ほとんど移動しないため、図２２、図２３に示すように
回折領域３５ｐ、３５ｑの面積を大きくすることが可能
となり、ひいては回折光３８ｐ、３８ｑの回折量が大き
くなり、受光素子３６、３７から得られる信号のＳ／Ｎ
がよくなり、安定したトラッキングエラー信号検出を行
うことが可能となる。

【００５７】このように、第６実施形態によれば、回折
素子１９は集光素子としての対物レンズ１２の光源１０
側近傍に配置されて対物レンズ１２と一体的に可動する
ので、受光素子３６、３７から得られる信号のＳ／Ｎが
よくなり、安定したトラッキングエラー信号検出を行う
ことが可能となる。

【００５８】なお、上記第２実施形態乃至第４実施形態
において、回折素子１９を集光素子としての対物レンズ
１２の光源１０側近傍に配置して対物レンズ１２と一体
的に可動させ、反射光の光ディスク１３のグルーブ溝に
よる回折パターンのうち０次光と±１次回折光が重なる
領域の一部を回折する２つの回折領域３５ｐ、３５ｑを
回折素子１９に設け、２つの回折領域３５ｐ、３５ｑに
よる２つの回折光をそれぞれ受光する少なくとも２つの
別の受光素子３６、３７を配置し、これらの受光素子３
６、３７で得られる信号を演算してトラッキングエラー
信号を検出するようにしてもよい。

【００５９】上記第１実施形態では、回折素子１９は光
ディスク１３からの反射光に対してのみ回折作用が起こ
るように光路が図１に示されているが、実際には光源１
０からの入射光が回折素子１９を透過した場合にも回折
が起こり、図１に示されていない回折光が回折素子１９
の光ディスク１３側に発生する。この回折光は光ディス
ク１３に対する情報の記録再生には利用されず、また、
その一部が光ディスク１３等で反射してフレア光として
受光素子に入射し、しばしば検出信号のＳ／Ｎを低下さ
せる要因になる。

【００６０】本発明の第７実施形態では、上記第１実施
形態乃至第６実施形態において、それぞれ、図２４に示
すように回折素子１９の代りに、偏光方向により回折作
用の異なる偏光性回折素子４１が用いられ、さらに偏光
性回折素子４１と対物レンズ１２との間に１／４波長板
４２が配設される。光源１０からのＰ偏光の光束は偏光
性回折素子４１を介して対物レンズ１２により光ディス
ク１３に集光される。光ディスク１３からの反射光は、
対物レンズ１２及び１／４波長板４２を通るが、１／４
波長板４２を２回透過することでＳ偏光となって偏光回
回折素子４１に入射する。

【００６１】偏光性回折素子４１は、光源１０から入射
するＰ偏光に対しては回折作用を行わず、１／４波長板
４２を２回透過してＳ偏光となった光ディスク１３から
の反射光に対しては回折作用を行うものであり、光源１
０からの入射光と光ディスク１３からの反射光の分離性
能（消光比）を大きく高めることが可能となる。よっ
て、偏光性回折素子４１が光源１０からの入射光と光デ
ィスク１３からの反射光とを分離するため、光利用効率
が高く、その結果、受光素子の入射光量が増加して検出
信号のＳ／Ｎが向上する。さらに、フレア光が少ないた
め、この点においてもＳ／Ｎが向上する。

【００６２】また、検出信号のＳ／Ｎを同程度にした場
合や、光ディスク１３の記録面に到達する光の強度を同
程度にする場合は、光源１０のパワーを、より少ないも
のにできるため、発光と同時に発生する光源１０の熱を
抑えることが可能であり、また、省エネルギーにもな
る。また、価格の低い最大発光パワーがより小さい光源
を使うことができるため、低コストで光ピックアップ装
置を実現できる。また、光源１０は発光パワーがより少
なくて済むために発熱量を少なくでき、かつ光源１０の
寿命を延ばすことが可能となり、非常に信頼性の高い光
ピックアップ装置を実現できる。

【００６３】このように、第７実施形態によれば、回折
素子を偏光方向により回折作用の異なる偏光性回折素子
４１とし、この偏光性回折素子４１と集光素子としての
対物レンズ１２との間に１／４波長板４２を配置したの
で、光利用効率が高く、受光素子の入射光量が増加して
フレア光が少なくなり検出信号のＳ／Ｎが向上する。ま
た、検出信号のＳ／Ｎを同程度にした場合や、光ディス
ク１３の記録面に到達する光の強度を同程度にする場合
は、光源１０のパワーを、より少ないものにできる。

【００６４】本発明の第８実施形態では、上記第１実施
形態乃至第７実施形態において、それぞれ、回折素子１
９、４１を＋１次回折光の回折効率が最も高くなるよう
にブレーズ化することにより、＋１次回折光の回折効率
を向上させる構成としたものである。回折素子１９、４
１をブレーズ化していない場合には、プラス次数とマイ
ナス次数の回折効率が同一であるため、±１次回折光の
トータルの回折効率を仮に１００％としても、その半分
の５０％は利用することができないが、回折素子１９、
４１をブレーズ化することにより、＋１次回折光のみの
回折効率を大幅に高めることができる。よって、回折素
子１９、４１をブレーズ化するのみで、光ディスク反射
光の光利用効率を向上させ、Ｓ／Ｎの良い信号検出及び
Ｓ／Ｎの良い光ピックアップ装置を簡便に低コストで実
現できる。

【００６５】このように第８実施形態によれば、回折素
子１９、４１は＋１次回折光の回折効率が最も高くなる
ようにブレーズ化されているので、光ディスク反射光の
光利用効率を向上させ、Ｓ／Ｎの良い信号検出及びＳ／
Ｎの良い光ピックアップ装置を簡便に低コストで実現で
きる。

【００６６】本発明の第９実施形態では、上記第１実施
形態乃至第８実施形態において、それぞれ、フォーカス
エラー信号生成回路、トラッキングエラー信号生成回
路、トラックオフセット補正回路を含む信号増幅回路を
受光素子２０、２１（もしくは受光素子２０、２１、３
６、３７）に組み込んで内蔵させる構成としたものであ
る。このため、外来ノイズの影響を受けにくく、受光素
子の後段に回路を追加することなく安定した信号の生成
及び情報記録再生を行える光ピックアップ装置を実現す
ることが可能となる。

【００６７】このように、第９実施形態によれば、各エ
ラー信号及び補正信号を生成する信号生成回路は受光素
子２０、２１（もしくは受光素子２０、２１、３６、３
７）が内蔵する演算回路で構成されているので、外来ノ
イズの影響を受けにくく、受光素子の後段に回路を追加
することなく安定した信号の生成及び情報記録再生を行
える光ピックアップ装置を実現することが可能となる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、トラッキングに伴う集光素子の移動や光情報記録媒
体のチルトによらず、オフセットや劣化のないフォーカ
スエラー信号を得ることができ、良好で安定したフォー
カスサーボを行うことができる。請求項２に係る発明に
よれば、受光素子の分割数を増やすことなく簡単な回路
を追加することで、集光素子のシフトや光情報記録媒体
のチルトによるトラックオフセットを補正することがで
きる。

【００６９】請求項３に係る発明によれば、トラックオ
フセット補正を安定して行うことができ、ひいては安定
したトラッキングエラー信号の検出が可能となる。請求
項４に係る発明によれば、集光素子のシフトや光情報記
録媒体のチルトがあった場合でもトラックオフセットの
ない常に安定したトラッキングエラー信号検出が可能と
なる。

【００７０】請求項５に係る発明によれば、集光素子の
シフトや光情報記録媒体のチルトがあった場合でもトラ
ックオフセットのない常に安定したトラッキングエラー
信号検出が可能となる。請求項６に係る発明によれば、
受光素子から得られる信号のＳ／Ｎがよくなり、安定し
たトラッキングエラー信号検出を行うことが可能とな
る。

【００７１】請求項７に係る発明によれば、光利用効率
が高く、受光素子の入射光量が増加してフレア光が少な
くなり検出信号のＳ／Ｎが向上する。また、検出信号の
Ｓ／Ｎを同程度にした場合や、光情報記録媒体の記録面
に到達する光の強度を同程度にする場合は、光源のパワ
ーをより少ないものにできる。

【００７２】請求項８に係る発明によれば、光情報記録
媒体反射光の光利用効率を向上させ、Ｓ／Ｎの良い信号
検出及びＳ／Ｎの良い光ピックアップ装置を簡便に低コ
ストで実現できる。請求項９に係る発明によれば、外来
ノイズの影響を受けにくく、受光素子の後段に回路を追
加することなく安定した信号の生成及び情報記録再生を
行える光ピックアップ装置を実現することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す概略図である。

【図２】同第１実施形態で用いられる多分割回折素子の
各例を示す平面図である。

【図３】同第１実施形態における受光素子上での回折光
の受光スポットを示す図である。

【図４】同第１実施形態において対物レンズがトラッキ
ング動作によりトラック方向と直交する方向に移動した
場合の多分割回折素子上での反射光の移動を示す平面図
である。

【図５】同第１実施形態で対物レンズを移動させた場合
のフォーカスエラー特性を示す特性図である。

【図６】同第１実施形態において受光素子上での回折光
スポットの移動を示す平面図である。

【図７】同第１実施形態における対物レンズの移動によ
る反射光スポットの移動を示す平面図である。

【図８】本発明を適用した無限光学系を有する光ピック
アップ装置の一形態を示す概略図である。

【図９】上記第１実施形態に用いられるフォーカスエラ
ー信号生成回路の一例を示す回路図である。

【図１０】上記第１実施形態に用いられるフォーカスエ
ラー信号生成回路の他の例を示す回路図である。

【図１１】上記第１実施形態のトラッキングエラー信号
生成回路を示す回路図である。

【図１２】光ピックアップ装置における反射光スポット
のズレ量とトラックオフセットとの関係を示す特性図で
ある。

【図１３】光ピックアップ装置におけるスポットズレ量
とスポットズレ信号との関係を示す特性図である。

【図１４】本発明の第２実施形態のトラッキングエラー
信号生成回路を示す回路図である。

【図１５】本発明の第３実施形態における受光素子の受
光状態を示す平面図である。

【図１６】本発明に用いることが可能な受光素子の一例
を示す平面図である。

【図１７】本発明の第４実施形態におけるフォーカスエ
ラー信号生成回路を示す回路図である。

【図１８】本発明の第５実施形態における回折素子を示
す平面図である。

【図１９】同第５実施形態の受光素子及びトラッキング
エラー信号生成回路を示す回路図である。

【図２０】本発明の第６実施形態を示す概略図である。

【図２１】同第６実施形態における光ディスクからの反
射光の移動を示す概略図である。

【図２２】同第６実施形態の回折素子を示す平面図であ
る。

【図２３】本発明の第６実施形態の受光素子及びトラッ
キングエラー信号生成回路を示す回路図である。

【図２４】本発明の第７実施形態を示す概略図である。

【図２５】従来の光ピックアップ装置の一例を示す概略
図である。

【図２６】従来の光ピックアップ装置の他の例を示す概
略図である。

【図２７】同光ピックアップ装置の回折素子を示す平面
図である。

【図２８】同光ピックアップ装置の受光素子を示す平面
図である。

【図２９】同光ピックアップ装置における対物レンズの
ラジアル方向移動を示す概略図である。

【図３０】同光ピックアップ装置において光ディスクが
チルトした場合を示す概略図である。

【図３１】同光ピックアップ装置において対物レンズを
ラジアル方向に移動させた場合の回折素子を示す平面図
である。

【図３２】同光ピックアップ装置において対物レンズを
ラジアル方向に移動させる場合の受光素子の受光状態を
示す平面図である。

【図３３】同光ピックアップ装置において光ディスクが
チルトした場合の受光素子の受光状態を示す平面図であ
る。

【図３４】同光ピックアップ装置での対物レンズの移動
によるＦＥＳ特性の劣化の一例を示す図である。

【図３５】同光ピックアップ装置での対物レンズの移動
によるＴＥＳ特性の劣化の一例を示す図である。

【符号の説明】１０光源１２対物レンズ１３光ディスク１９回折素子２０、２１回折素子１９ａ、１９ｂ回折領域２０ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆ、３２ｐ、３２ｑ、３
３ｐ、３３ｑ受光領域３１０次光と±１次回折光が重なる領域３５ｐ、３５ｑ回折領域３６、３７受光素子４１偏光性回折素子４２１／４波長板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、この光源からの出射光を光情報記
録媒体上に集光するための集光素子と、前記光情報記録
媒体からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素
子と、前記光情報記録媒体からの反射光を回折して前記
受光素子に導く回折素子とを有する光ピックアップ装置
において、前記回折素子は少なくとも前記集光素子の移
動に伴う前記反射光の移動範囲を補う領域で複数の領域
に分割された回折領域を持ち、前記回折素子及び前記受
光素子は前記複数の領域のうちの一部の複数領域で生じ
る＋１次回折光が前記受光素子の手前側で集光するとと
もに、前記複数の領域のうちの他の一部の複数領域で生
じる＋１次回折光が前記受光素子の後側で集光するよう
に配置され、かつ前記回折素子の回折領域における前記
反射光の位置によらず前記一部の複数領域から前記受光
素子への集光回折光の光量と前記他の一部の複数領域か
ら前記受光素子への集光回折光の光量とが略等しくなる
ように前記回折領域の分割された複数の領域が設定さ
れ、前記受光素子として前記手前側で集光する回折光を
受光する第１の受光素子と、前記後側で集光する回折光
を受光する第２の受光素子とを備えていてスポットサイ
ズ検出法によるフォーカスエラー信号検出を行い、前記
回折光の略光軸を通り前記光情報記録媒体のトラック方
向に平行な分割線で前記第１の受光素子及び前記第２の
受光素子を２分割することでプッシュプル法によるトラ
ッキングエラー信号検出を行うことを特徴とする光ピッ
クアップ装置。
【請求項２】請求項１記載の光ピックアップ装置におい
て、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子はそれ
ぞれ、幅の狭い受光領域と、この受光領域の両側の幅の
広い受光領域との少なくとも３つの受光領域に分割さ
れ、これらの受光領域のうちの最外側の受光領域で前記
反射光のズレ量を検出して前記トラッキングエラー信号
の直流オフセット成分を補正することを特徴とする光ピ
ックアップ装置。
【請求項３】請求項２記載の光ピックアップ装置におい
て、前記最外側の受光領域が、前記反射光の前記光情報
記録媒体のグルーブ溝による回折パターンのうち０次光
と±１次回折光が重なる領域にかかっていないことを特
徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】光源と、この光源からの出射光を光情報記
録媒体上に集光するための集光素子と、前記光情報記録
媒体からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素
子と、前記光情報記録媒体からの反射光を回折して前記
受光素子に導く回折素子とを有する光ピックアップ装置
において、前記回折素子は少なくとも前記集光素子の移
動に伴う前記反射光の移動範囲を補う領域で複数の領域
に分割された回折領域を持ち、前記回折素子及び前記受
光素子は前記複数の領域のうちの一部の複数領域で生じ
る＋１次回折光が前記受光素子の手前側で集光するとと
もに、前記複数の領域のうちの他の一部の複数領域で生
じる＋１次回折光が前記受光素子の後側で集光するよう
に配置され、かつ前記回折素子の回折領域における前記
反射光の位置によらず前記一部の複数領域から前記受光
素子への集光回折光の光量と前記他の一部の複数領域か
ら前記受光素子への集光回折光の光量とが略等しくなる
ように前記回折領域の分割された複数の領域が設定さ
れ、前記受光素子として前記手前側で集光する回折光を
受光する第１の受光素子と、前記後側で集光する回折光
を受光する第２の受光素子とを備えていてスポットサイ
ズ検出法によるフォーカスエラー信号検出を行い、前記
反射光の前記光情報記録媒体のグルーブ溝による回折パ
ターンのうち０次光と±１次回折光が重なる領域の一部
を受光する２つの受光領域を前記第１の受光素子及び前
記第２の受光素子それぞれに設け、これらの受光領域で
得られる信号を演算してトラッキングエラー信号を検出
することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】光源と、この光源からの出射光を光情報記
録媒体上に集光するための集光素子と、前記光情報記録
媒体からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素
子と、前記光情報記録媒体からの反射光を回折して前記
受光素子に導く回折素子とを有する光ピックアップ装置
において、前記回折素子は少なくとも前記集光素子の移
動に伴う前記反射光の移動範囲を補う領域で複数の領域
に分割された回折領域を持ち、前記回折素子及び前記受
光素子は前記複数の領域のうちの一部の複数領域で生じ
る＋１次回折光が前記受光素子の手前側で集光するとと
もに、前記複数の領域のうちの他の一部の複数領域で生
じる＋１次回折光が前記受光素子の後側で集光するよう
に配置され、かつ前記回折素子の回折領域における前記
反射光の位置によらず前記一部の複数領域から前記受光
素子への集光回折光の光量と前記他の一部の複数領域か
ら前記受光素子への集光回折光の光量とが略等しくなる
ように前記回折領域の分割された複数の領域が設定さ
れ、前記受光素子として前記手前側で集光する回折光を
受光する第１の受光素子と、前記後側で集光する回折光
を受光する第２の受光素子とを備え、これらの第１の受
光素子及び第２の受光素子で得られる電気信号を演算し
てフォーカスエラー信号を検出し、前記反射光の前記光
情報記録媒体のグルーブ溝による回折パターンのうち０
次光と±１次回折光が重なる領域の一部を回折する２つ
の回折領域を前記回折素子に設け、該２つの回折領域に
よる２つの回折光をそれぞれ受光する少なくとも２つの
別の受光素子を配置し、これらの受光素子で得られる信
号を演算してトラッキングエラー信号を検出することを
特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つに記載の光ピ
ックアップ装置において、前記回折素子は前記集光素子
の前記光源側近傍に配置されて前記集光素子と一体的に
可動することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１つに記載の光ピ
ックアップ装置において、前記回折素子を偏光方向によ
り回折作用の異なる偏光性回折素子とし、この偏光性回
折素子と前記集光素子との間に１／４波長板を配置した
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１つに記載の光ピ
ックアップ装置において、前記回折素子は＋１次回折光
の回折効率が最も高くなるようにブレーズ化されている
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか１つに記載の光ピ
ックアップ装置において、前記各エラー信号及び補正信
号を生成する信号生成回路は前記受光素子が内蔵する演
算回路で構成されていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。