JP2004146013A - 光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクのディスク欠陥に対して、ディスク欠陥があった場合においてもサーボ系への影響が小さく、ディスク欠陥に強い光ピックアップ及びそれを用いた光ディスク装置を実現する。
【解決手段】上記の課題を解決する手段として、３ビームを用いた光ピックアップにおいて、＋１次光あるいは−１次光もしくは両方が照射される光検出器の受光領域からの出力によりディスク欠陥部分を判別し、ディスク欠陥があった場合にはフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号をホールド回路によりホールドするようにする。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学的情報記録媒体（以下、光ディスクと記す）に記録された情報信号を再生するために用いられる光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置（以下、光ディスク装置と記す）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報記録再生装置として普及しているが、情報の記録容量や波長の違いによって様々な種類の光ディスクが存在している。例えばＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒなどでは１２ｃｍの光ディスクに７８０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量６５０ＭＢを実現しており、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＡＭなどでは６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量４．７ＧＢを実現している。光ディスクにはディスク記録面上に螺旋形状あるいは同心円状からなるトラックに記録ピットが配置されており、光ディスク装置ではこの記録ピットにレーザ光を集光しディスク記録面からの反射光を光検出器にて検出することにより情報信号を生成し、光ディスクからの情報再生を実現している。そのため、光ディスク装置に搭載された光ピックアップにおいては、光ディスクにレーザ光を正確に集光するためのフォーカスエラー信号によるフォーカスサーボや、光ディスク上の記録トラックを正確にトレースするためのトラッキングエラー信号によるトラッキングサーボの技術が必須となっている。
【０００３】
ここで、光ディスクに傷や汚れなどのディスク欠陥部分が存在する場合、ディスク欠陥部分はフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に対して外乱要因となるため、フォーカスサーボやトラッキングサーボに多大な影響を及ぼし、光ディスクの記録情報信号の正確な再生動作に支障をきたしてしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題に対しては、従来から様々な対策案が提案されている。例えば、第１の従来技術としては、ディスク上データの記録再生を行うメイン光学系とは別に、メインビームに対して同一トラック上を先行するビームを投射する先行光学系を設け、この先行ビーム光学系にてディスクの欠陥を検出したときにフォーカス及びトラッキングサーボをホールドすることにより、フォーカス及びトラッキングが異常動作となることを防止し、記録再生に支障が無いようにするものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、第２の従来技術としては、２つのサブビームの出力信号差によりトラッキングを行う３ビーム方式において、先行サブビームの出力信号を遅延させることにより、２つのサブビームからの出力信号におけるディスク欠陥部分への突入・脱出時間のずれを無くし、ディスク欠陥によりトラッキング動作が異常となりトラックジャンプしてしまうことを防止するものが提案されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−７３９３５広報（第５−７頁、第１図）
【特許文献２】
特開平８−５５３５１広報（第３−４、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記第１の従来技術においては、ディスク上データの記録再生を行うメイン光学系とは別に、メインビームに対して同一トラック上を先行するビームを投射する先行光学系を設ける構成である。そのため、通常の光ピックアップの光学系に対して、光学系の大きさが大きくならざるを得ず、光ディスク装置の小型化に対して妨げとなるという問題がある。
【０００８】
また、上記第２の従来技術においては、光ディスクの回転数に応じて遅延量を変更しなければならないため、高速化に対応した光ディスク装置においてはトラッキングサーボの回路が複雑になるという問題がある。さらに、フォーカスサーボに関しては何ら対策がなされていないため、ディスク欠陥がある場合にフォーカスサーボに多大な影響があり、情報信号の再生が困難になるという問題がある。
【０００９】
以上の状況を鑑み、本発明の目的は簡単な構成でディスク欠陥を検出し、ディスク欠陥があった場合においてもフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に外乱の影響をできるだけ低減し、良好にディスクへの情報の記録再生をすることが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、レーザ光源から出射された光ビームが０次光、＋１次光、−１次光の少なくとも３本の光ビームに分岐されて光学的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で反射された前記３本の光ビームが照射される光検出器を有する光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置において、前記０次光による光ビームが照射される前記光検出器の第１の受光領域と、前記＋１次光の光ビームが照射される前記光検出器の第２の受光領域と、前記−１次光の光ビームが照射される前記光検出器の第３の受光領域と、前記第１、第２、第３の何れかもしくは全ての受光領域からの出力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を生成するサーボ信号生成手段と、前記第２あるいは第３の受光領域からの出力を判別し判別結果に応じた切替え信号を出力するディスク欠陥検出手段と、前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ異なる端子に切替えて出力する切替え手段とを備え、前記第２あるいは第３もしくは両方の受光領域からの出力が所定の範囲から逸脱していると前記ディスク欠陥検出手段により判別した場合に、前記切替え手段により前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ異なる端子に出力するようにする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記切替え手段の後段に前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の出力レベルを所定の値に維持するようにするホールド手段とを備え、前記第２あるいは第３もしくは両方の受光領域からの出力が所定の範囲から逸脱していると前記ディスク欠陥検出手段により判別した場合に、前記ホールド手段により前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の出力レベルを所定の値に維持するようにする。
【００１２】
さらに、上記課題を解決するために本発明では、前記第１、第２及び第３の受光領域より各々独立してプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成できる信号を出力可能なようにする。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記第１の受光領域より非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成できる信号を出力可能なようにする。
【００１４】
さらに、上記課題を解決するために本発明では、前記第１、第２及び第３の受光領域より各々独立して非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成できる信号を出力可能なようにする。
【００１５】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記第１、第２及び第３の光ビームが前記光学的情報記録媒体の同一トラック上に配置されるようにする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態としての光ピックアップの構成ならびに動作について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１において、半導体レーザ２は６５０ｎｍ帯の波長で発振するものであり、点灯している状態を示している。半導体レーザ２より出射した光ビームは、回折格子３を透過してハーフミラー４に至る。ここで、回折格子３を透過した光ビームは、格子上に形成された回折溝によりそのまま透過する０次光及び所定の回折角で０次光から分離進行する±１次回折光の少なくとも３つの光ビームとなる構成である。ハーフミラー４は光ビームの光軸１２に対して、４５°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された反射膜で６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を約８０％反射すると同時に約２０％透過させる光学素子である。光ビームの約８０％はハーフミラー４の反射膜において反射した後、コリメートレンズ５によって平行な光ビームに変換され対物レンズ６に達する。対物レンズ６は駆動コイル８と一体となっているアクチュエータ７に保持されており、駆動コイル８と対向する位置にマグネット９が配置されている。そのため、駆動コイル８に通電しマグネット９から駆動力を発生させることにより対物レンズ６を所望の方向に移動することが可能な構成となっている。対物レンズ６を透過した光ビームは、光ディスク１の情報記録面上に合焦し０次光及び±１次回折光の３つの光スポットを形成している。光ディスク１を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ６、コリメートレンズ５を経て、ハーフミラー４に到達し、光ビームの戻り光量の約２０％はハーフミラー４を透過する。ハーフミラー４を透過する光ビームはコリメートレンズ５によりすでに収束光となっているため、光ビームの進行方向に対して４５°方向に傾斜しているハーフミラー４を透過する際に光ビームには非点収差が与えられる。その後、光ビームは光検出器１０の所定の位置に集光されるようになっている。これら光学部品により光ピックアップ１１が構成されている。
【００１８】
図２は、光ディスクの情報記録面におけるスポットの配置を示したものである。先述したように回折格子３を透過した光ビームは、０次光及び±１次光の３つの光ビームに分岐され光ディスク１の記録面においては３つのスポットを形成している。図２において、グルーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、ランド２１ａ、２１ｂと呼ばれる溝が光ディスクの半径方向に対して交互に存在しトラックを形成している。ここで、スポット３０は０次光のディスク上スポット、スポット３１は＋１次光のディスク上スポット、スポット３２は−１次光のディスク上スポットを示している。±１次光の２つのスポット３１、３２は、０次光のスポット３０に対して２分の１トラックピッチずれた位置となるように回折格子３を回転調整しているため、図のように０次光３０がグルーブ２０ｂにある場合、＋１次光のスポット３１はランド２１ｂ、−１次光のスポット３２はランド２１ａに配置されるようになる。
【００１９】
図３は、光検出器の受光面パターン及び演算回路を示したものである。光検出器１０には、図のように各分割受光面が記号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで表されている田の字型に４分割された受光領域５０と、受光面ＡおよびＤの外側の離れた位置に各分割受光面が記号Ｅ、Ｆで表されている上下に２分割された受光領域５１と、受光面ＢおよびＣの外側の離れた位置に各分割受光面が記号Ｇ、Ｈで表されている上下に２分割された受光領域５２が配置されている。これら受光領域５１、５０、５２は、略一直線上に配置されている。ここで、受光領域５０上には、ディスク上光スポット３０のディスク反射光が集光され検出光スポット４０を形成している。同様に受光領域５１上にはディスク上光スポット３１のディスク反射光が、受光領域５２上にはディスク上光スポット３２のディスク反射光がそれぞれ集光され、検出光スポット４１および４２を形成している。
【００２０】
受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々で光電変換されて検出された各検出電流は、光検出器１０に設けられた電流−電圧変換増幅器６０、６１、６２、６３によって電圧に変換され、それぞれ光検出器１０の出力端子に送られる。同様に受光面Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力線は電流−電圧変換増幅器６４、６５、６６、６７に接続されている。（以下、説明を簡単にするため、これら電圧変換された検出信号については、その検出信号が検出された受光面と同一の記号で示す。）結局、光検出器１０の８本の出力端子には、それぞれ　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが出力されることになる。
【００２１】
次に演算回路について説明する。
【００２２】
光検出器１０の出力端子から出力される８本の検出信号のうち、出力信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを加算器７０により加算し和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）によりＲＦ信号を生成することにより、光ディスクに記録されている情報信号を所定の信号再生回路により再生可能となっている。尚、本実施形態では示されていないが、前記加算器７０を光検出器１０内に格納し、光検出器１０の信号出力端子に和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の出力端子を追加する構成であってもかまわない。一方、加算器７１、７２、減算器７３によって信号（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が出力され、加算器７４、７５、減算器７６によって信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）が出力される。ここで、信号（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）は、いわゆる非点収差方式によって検出されるディスク上光スポット３０のフォーカスエラー信号に相当するものである。また（Ａ＋Ｄ）、（Ｂ＋Ｃ）は、検出光スポット３０をディスクのトラッキング方向（半径方向）に２分割した場合の各々の領域における検出光量に相当し、この２個の信号の差信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上光スポット３０のトラッキングエラー信号に相当するものである。
【００２３】
出力信号Ｅ、Ｆからは減算器７７によって信号Ｅ−Ｆが出力され、出力信号Ｇ、Ｈからは減算器７８によって信号Ｇ−Ｈが出力されている。信号Ｅ−Ｆ及びＧ−Ｈは加算器７９によって信号（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）として出力されており、更に増幅器８０によって所定の増幅率αで増幅されている。この増幅器８０の増幅率αは信号（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）が信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。減算器８１から出力される信号は、
｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝−α・｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝
となる。この信号は、受光領域５０から得られたディスク上スポット３０のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号から、受光領域５１および５２から得られたディスク上スポット３１および３２のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号を減算した信号に相当するものであり、いわゆるディファレンシャル・プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号である。そのため、対物レンズ変位に伴うオフセットが大幅に除去された良好なトラッキングエラー信号を得ることが可能である。
【００２４】
さらに、出力信号Ｅ、Ｆからは加算器８２によってディスク欠陥突入信号Ｅ＋Ｆが出力され、出力信号Ｇ、Ｈからは加算器８３によってディスク欠陥脱出信号Ｇ＋Ｈが出力されている。
【００２５】
図４に本発明の第１の実施形態における光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図を示す。コントロール回路９０は、スピンドルモータ制御回路９１によりスピンドルモータ１４を回転制御しディスク１を回転させる。また、コントロール回路９０はレーザ点灯回路９２を駆動し、光ピックアップ１１の半導体レーザ２を最適な光出力で点灯させている。
【００２６】
光ピックアップ１１で検出された各種検出信号は、サーボ信号生成回路９３、情報信号検出回路９８に送られる。情報信号検出回路９８では、光ピックアップ１１の検出信号から光ディスク１に記録された情報信号を検出し再生信号出力端子へ出力する。
【００２７】
一方、サーボ信号生成回路９３では光ピックアップ１１で検出された各種信号から光ディスク１に適したフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号、及び後述するディスク欠陥突入信号やディスク欠陥脱出信号が生成される。フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号は切替えスイッチ１００に送られる。
【００２８】
ディスク欠陥検出回路９４は、後述するディスク欠陥突入信号及びディスク欠陥脱出信号のレベルが所定の値以下になった場合に出力レベルが大きな値をとるディフェクト信号を生成する。ディフェクト信号はコントロール回路９０に送られると同時に切替えスイッチ１００に送られる。切替えスイッチ１００では、ディフェクト信号のレベルに応じてスイッチを端子（ｉ）と端子（ｉｉ）を切替えており、ディフェクト信号のレベルが大きくなった場合にはホールド回路９５につながる端子（ｉｉ）の側にスイッチを切替えている。ホールド回路９５では、コントロール回路９０からの信号に従い、端子（ｉｉ）より入力した信号を所定の時間維持した状態で出力するようにしている。そのため、ディフェクト信号のレベルが大きくなった場合は、切替えスイッチ１００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を端子（ｉｉ）を経てホールド回路９５に送り、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をある時間における出力の状態に所定時間維持することが可能である。
【００２９】
コントロール回路９０は、アクチュエータ駆動回路９６を経由して光ピックアップ１１内のアクチュエータ７を駆動し、対物レンズ６の位置制御を行う。また、コントロール回路９０は、アクセス制御回路９７にも接続されており、光ピックアップ１１のアクセス方向位置制御を行っている。
【００３０】
次にディスク欠陥検出方法について説明する。
【００３１】
図５は、光ディスク上のスポットとディスク欠陥部分の位置関係を示した図である。図において、ディスク欠陥部分８０は光ディスク１の回転に伴い図中に矢印で示した方向に移動する。本発明の第１の実施形態においては、光ディスク上に３つのスポットを形成しているため、ディスク欠陥部分８０はディスク１の回転に伴い＋１次光スポット３１、０次光スポット３０、−１次光スポット３２の順番にある時間間隔を持って通過することとなる。図５（ａ）は先行スポットである＋１次光スポット３１がディスク欠陥部分８０に突入する直前の状態、図５（ｂ）は＋１次光スポット３１がディスク欠陥部分８０に突入した状態、図５（ｃ）は＋１次光スポット３１、０次光スポット３０、−１次光スポット３２の３つのスポット全てがディスク欠陥部分８０に位置している状態、図５（ｄ）は後行スポットである−１次光スポット３２がディスク欠陥部分８０から脱出する直前の状態、図５（ｅ）は−１次光スポット３２がディスク欠陥部分８０から出した直後の状態を示している。
【００３２】
図６及び図７は、ディスク欠陥を通過する場合の各種信号を示したものである。図６は切替えスイッチ１００を端子（ｉ）にして、ホールド回路９５を未使用の場合であり、図７は切替えスイッチ１００を端子（ｉｉ）にして、ホールド回路９６を使用している場合である。また、図中の（ａ）〜（ｅ）の記号は、図５にて示した各ディスク位置に対応している。
【００３３】
図６において、時間（ａ）から（ｂ）にて＋１次光スポット３１がディスク欠陥部分８０に突入するため、＋１次スポット３１の受光領域の出力から生成されるディスク欠陥突入信号が急激に零となる。また、０次光スポット３０、＋１次光スポット３１、及び−１次光スポット３２の各受光領域の出力より生成されるトラッキングエラー信号も変化する。
【００３４】
時間（ｂ）から（ｃ）において、０次光スポット３０の受光領域の出力と−１次光スポット３２の受光領域の出力が順次零となるため、それらから生成されるＲＦ信号及びディスク欠陥脱出信号も零となる。そのため、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号が変化する。
【００３５】
時間（ｃ）付近においては、３つのスポットがいずれもディスク欠陥部分８０にあるため、３つのスポットの受光領域からの出力も全て零となり、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が零となる。
【００３６】
時間（ｃ）から（ｄ）において、＋１次光スポット３１と０次光スポット３０はディスク欠陥部分８０を順次脱出している。一方、−１次光スポット３２はディスク欠陥部分８０にあるため、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号は時間により変化する。
【００３７】
時間（ｄ）から（ｅ）において、−１次光スポット３２もディスク欠陥部分８０を脱出するため、トラッキングエラー信号も零に戻るようになる。
【００３８】
ここで、対物レンズ駆動信号はトラッキングエラー信号を基にしてトラッキングエラー信号が零となるように生成されるため、時間（ａ）から（ｅ）になるに従い実際の対物レンズの位置とは関係なしに対物レンズ駆動信号自体が大きく変化してしまう。そのため、図６に示したホールド回路がない状態では、ディスク欠陥部分を通過するときに対物レンズ位置が大きくずれたり、フォーカスがはずれたりするようになってしまう。
【００３９】
本発明の第１の実施形態においては、図７に示したようにディスク欠陥検出回路９４において所定のスライスレベルを設定し、そのスライスレベルとディスク欠陥突入信号及びディスク欠陥脱出信号を比較することによりディスク欠陥部分の通過時のみに出力が大きくなるディフェクト信号を生成している。このディフェクト信号により、切替えスイッチ１００を端子（ｉｉ）に切替え、ホールド回路９５によりフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を一定時間ホールドすることにより、ディスク欠陥部分通過時における対物レンズ駆動信号の変動を極力小さくでき、結果的に対物レンズ位置も大きくずれることがなく、フォーカスがはずれることもない。
【００４０】
図８は、本発明の第２の実施形態における光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図である。第１の実施形態との違いは、サーボ信号生成回路９３より出力されるディスク欠陥脱出信号を遅延回路９９経由でディスク欠陥検出回路９４に入力している点と、コントロール回路９０からの出力を逆起波形発生回路１０１経由でアクチュエータ駆動回路９６に入力しているところである。
【００４１】
図９は、本発明の第２の実施形態におけるディスク欠陥を通過する場合の各種信号を示したものである。第２の実施形態においては、逆起波形発生回路１０１にてディフェクト信号に基づきトラッキングエラー信号をホールドする時点で、直前のトラッキングエラー信号波形の逆波形を出力するようにしている。これにより、対物レンズ位置のずれを最小限に留めることが可能である。
【００４２】
また、ディスク欠陥脱出信号に対しては、所定時間の遅延を加えるようにするために、完全にディスク欠陥部分８０を脱出した時点で、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を得ることができるため、よりいっそう安定に対物レンズ位置を制御することが可能である。
【００４３】
図１０は、本発明の第３の実施形態を示したものであり、光検出器の受光面パターン及び演算回路を示している。図１０においては、ディスク欠陥突入信号を受光領域５１の受光面Ｅにより出力し、ディスク欠陥脱出信号を受光領域５２の受光面Ｇより出力する構成である点が、図３にて示した第１の実施形態と異なる点である。本図においても、第１の実施形態と同一のものに関しては同一の符号を付し、説明は省略する。図１０に示した構成にすることにより、ディスク欠陥突入信号及びディスク欠陥脱出信号の生成に加算器を必要としないために演算回路を簡素にすることが可能である。
【００４４】
図１１は、本発明の第４の実施形態を示したものであり、光検出器の受光面パターン及び演算回路を示している。受光面ＥとＧを光検出器１０の内部で結線し、受光面ＦとＨも同様に光検出器１０の内部で結線している点が第１の実施形態と異なる点である。本図においても、第１の実施形態と同一のものに関しては同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４５】
ディスク欠陥突入信号とディスク欠陥脱出信号は、受光領域５１及び受光領域５２の受光面（Ｅ＋Ｇ）、（Ｆ＋Ｈ）を加算器８２により加算した（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ）から生成している。ディスク欠陥部分通過時に得られるディスク欠陥突入信号及び脱出信号は、サブスポット４１及び４２の光量を加算したものであるが、ディスク欠陥部分突入時あるいは脱出時に一方のサブスポットの信号が完全に欠落するため第１の実施形態と同様にディスク欠陥部分を検出可能である。本構成により光検出器１０から出力する信号数を６本に低減できるため、光検出器１０の小型化を図ることが可能である。
【００４６】
尚、本構成ではディスク欠陥突入信号を受光面Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈからの出力和信号（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ）としているが、加算器８２を削除して（Ｅ＋Ｇ）あるいは（Ｆ＋Ｈ）より検出するような構成であってもかまわない。
【００４７】
図１２は、第５の実施形態を示したものであり、光検出器の受光面パターン及び演算回路を示している。第１の実施形態と比較して、受光領域５１が４つの受光面Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊからなり、受光領域５２が４つの受光面Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌから構成されている点が異なっている。本図においても、第１の実施形態と同一のものに関しては同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４８】
受光領域５１を構成する受光面Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊの出力線は電流−電圧変換増幅器６４、６５、５５、５６に接続されており、受光領域５２を構成する受光面Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌの出力線は電流−電圧変換増幅器６６、６７、５７、５８に接続されている。（以下、説明を簡単にするため、これら電圧変換された検出信号については、第１の実施形態と同様その検出信号が検出された受光面と同一の記号で示す。）結局、光検出器１０の１２本の出力端子には、それぞれ　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌが出力されることになる。
【００４９】
次に演算回路について説明する。
【００５０】
加算器７１、７２、減算器７３によって信号（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が出力され、加算器７４、７５、減算器７６によって信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）が出力される。ここで、信号（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）は、いわゆる非点収差方式によって検出されるディスク上光スポット３０のフォーカスエラー信号に相当するものである。また、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上光スポット３０のトラッキングエラー信号に相当するものである。
【００５１】
出力信号Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊからは加算器３５、３６、減算器３９によって信号（Ｆ＋Ｉ）−（Ｅ＋Ｊ）が出力され、出力信号Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌからは加算器４５、４６、減算器４９によって信号（Ｈ＋Ｋ）−（Ｇ＋Ｌ）が出力されている。信号（Ｆ＋Ｉ）−（Ｅ＋Ｊ）及び（Ｈ＋Ｋ）−（Ｇ＋Ｌ）は加算器８４によって信号（Ｆ＋Ｉ）−（Ｅ＋Ｊ）＋（Ｈ＋Ｋ）−（Ｇ＋Ｌ）として出力されており、更に増幅器８５によって所定の増幅率βで増幅されている。この増幅器８５の増幅率βは信号（Ｆ＋Ｉ）−（Ｅ＋Ｊ）＋（Ｈ＋Ｋ）−（Ｇ＋Ｌ）が信号（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。加算器８６から出力される信号は、
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＋β・｛（Ｆ＋Ｉ）−（Ｅ＋Ｊ）＋（Ｈ＋Ｋ）−（Ｇ＋Ｌ）｝
となる。この信号は、受光領域５０から得られたディスク上スポット３０の非点収差法によるフォーカスエラー信号から、受光領域５１および５２から得られたディスク上スポット４１および４２の非点収差法によるフォーカスエラー信号を減算した信号に相当するものであり、いわゆる差動非点収差方式によるフォーカスエラー信号である。そのため、フォーカスエラー信号へのトラッキングエラー信号のもれ込みを低減した良好なフォーカスエラー信号を得ることが可能である。
【００５２】
また、出力信号Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊからは加算器３７、３８、減算器７７によって信号（Ｅ＋Ｉ）−（Ｆ＋Ｊ）が出力され、出力信号Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌからは加算器４７、４８、減算器７８によって信号（Ｇ＋Ｋ）−（Ｈ＋Ｌ）が出力されている。信号（Ｅ＋Ｉ）−（Ｆ＋Ｊ）及び（Ｇ＋Ｋ）−（Ｈ＋Ｌ）は加算器７９によって信号（Ｅ＋Ｉ）−（Ｆ＋Ｊ）＋（Ｇ＋Ｋ）−（Ｈ＋Ｌ）として出力されており、更に増幅器８０によって所定の増幅率αで増幅されている。この増幅器８０の増幅率αは信号（Ｅ＋Ｉ）−（Ｆ＋Ｊ）＋（Ｇ＋Ｋ）−（Ｈ＋Ｌ）が信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。減算器８１から出力される信号は、
（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−α・｛（Ｅ＋Ｉ）−（Ｆ＋Ｊ）＋（Ｇ＋Ｋ）−（Ｈ＋Ｌ）｝
となる。この信号は、受光領域５０から得られたディスク上スポット３０のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号から、受光領域５１および５２から得られたディスク上スポット４１および４２のプッシュプル法によるトラッキングエラー信号を減算した信号に相当するものであり、いわゆるディファレンシャル・プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号である。そのため、対物レンズ変位に伴うオフセットが大幅に除去された良好なトラッキングエラー信号を得ることが可能である。
【００５３】
さらに、出力信号Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊからは加算器８２によってディスク欠陥突入信号Ｅ＋Ｆ＋Ｉ＋Ｊが出力され、出力信号Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌからは加算器８３によってディスク欠陥脱出信号Ｇ＋Ｈが出力されている。
【００５４】
このような構成とすることにより、差動非点収差方式によるフォーカスエラー信号を出力可能でありながら、第１の実施形態と同様にディスク欠陥部分の検出が実現できる。
【００５５】
図１３は、本発明の第６の実施形態を示したものであり、光検出器の受光面パターン及び演算回路を示している。受光面ＥとＧ、受光面ＦとＨ、受光面ＩとＫ、受光面ＪとＬは光検出器１０の内部でそれぞれ結線されており、この部分が第５の実施形態と異なる点である。本図においても、第５の実施形態と同一のものに関しては同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５６】
ディスク欠陥突入信号とディスク欠陥脱出信号は、受光領域５１及び受光領域５２の検出面（Ｅ＋Ｇ）、（Ｆ＋Ｈ）、（Ｉ＋Ｋ）、（Ｊ＋Ｌ）を加算器８２により加算した（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌ）から生成している。ディスク欠陥部分通過時に得られるディスク欠陥突入信号及び脱出信号は、サブスポット４１及び４２の光量を加算したものであるが、ディスク欠陥部分突入時あるいは脱出時に一方のサブスポットの信号が完全に欠落するため第４の実施形態と同様にディスク欠陥部分を検出可能である。本構成により光検出器１０から出力する信号数を８本に低減できるため、第５の実施形態と比較してさらに光検出器１０や演算回路の小型化を図ることが可能である。
【００５７】
尚、本構成ではディスク欠陥突入信号あるいはディスク欠陥脱出信号を受光面Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌからの出力和信号（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌ）としているが、加算器８２への入力信号の組合せは任意であり、何れの構成も可能であるのはいうまでもない。
【００５８】
次に発明の他の実施形態について説明する。
【００５９】
図１４及び図１５は、本発明の第７の実施形態を示したものである。図１４は、回折格子３のパターン形状、図１５はディスク上のスポット配置を示している。図１４において、回折格子３には左半分の領域１５ａと右半分の領域１５ｂにそれぞれ同じピッチで回折溝が形成されており、右と左の各領域の回折溝は丁度略１８０°位相が反転するようになっている。そのため、回折格子３を透過する光ビーム１６の±１次光は０次光に対して略１８０°の位相ずれを持ったものとなっている。
【００６０】
図１５において、ディスク上の＋１次光スポット３３、及び−１次光スポット３４は、０次光スポット３０と同一トラックのトラック２０ｂ上に配置されている。詳細な原理は、特開平９−８１９４２に記載されているのでここでは省略する。このようなスポットの配置とすることで、ディファレンシャルプシュプル法と同様なトラッキング信号を得ることが可能である。
【００６１】
第７の実施形態によれば、光ディスク上のサブスポットが同一トラックに配置されているため、ディスク欠陥突入信号及びディスク欠陥脱出信号の挙動は、０次光におけるＲＦ信号の挙動と時間的なずれは生じるがほぼ同じ挙動となり、より正確にディスク欠陥を検出可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、光ピックアップ及びそれを用いた光ディスク装置において、３ビームの±１次光の検出光量によりディスクの欠陥を検出し、ディスク欠陥を完全に通過するまでサーボ信号をホールドすることが可能であるため、ディスク欠陥によるサーボ系への影響を低減することが可能であり、ディスク欠陥に強い光ディスク装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における光ピックアップの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における光ディスクの情報記録面におけるスポットの配置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における光検出器の受光面パターン及び演算回路を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における光ディスク上のスポットとディスク欠陥部分の位置関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるディスク欠陥を通過する場合の各種信号を示す図であり、ホールド回路を未使用の場合を示した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるディスク欠陥を通過する場合の各種信号を示す図であり、ホールド回路を使用の場合を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるディスク欠陥を通過する場合の各種信号を示す図であり、ホールド回路を使用の場合を示した図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における光検出器の受光面パターン及び演算回路を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態における光検出器の受光面パターン及び演算回路を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態における光検出器の受光面パターン及び演算回路を示す図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態における光検出器の受光面パターン及び演算回路を示す図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態における回折格子のパターン形状を示す図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態におけるディスク上のスポット配置を示す図である。
【符号の説明】
１　……光ディスク、　２　……半導体レーザ、　３　……回折格子
１０　……光検出器、　１１　……光ピックアップ、
３０　……０次光スポット、　３１　……＋１次光スポット、
３２　……−１次光スポット、　５０、５１、５２　……受光領域、
８０　……ディスク欠陥部分、　９３　……サーボ信号生成回路、
９４　……ディスク欠陥検出回路、　９５　……ホールド回路、
９９　……遅延回路、　１００　……切替えスイッチ、
１０２　……逆起波形発生回路

Claims (6)

1. レーザ光源から出射された光ビームが０次光、＋１次光、−１次光の少なくとも３本の光ビームに分岐されて光学的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で反射された前記３本の光ビームが照射される光検出器を有する光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置において、
   前記０次光による光ビームが照射される前記光検出器の第１の受光領域と、
   前記＋１次光の光ビームが照射される前記光検出器の第２の受光領域と、
   前記−１次光の光ビームが照射される前記光検出器の第３の受光領域と、
   前記第１、第２、第３の何れかもしくは全ての受光領域からの出力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を生成するサーボ信号生成手段と、前記第２あるいは第３の受光領域からの出力を判別し判別結果に応じた切替え信号を出力するディスク欠陥検出手段と、
   前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ異なる端子に切替えて出力する切替え手段とを備え、
   前記第２あるいは第３もしくは両方の受光領域からの出力が所定の範囲から逸脱していると前記ディスク欠陥検出手段により判別した場合に、前記切替え手段により前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ異なる端子に出力するようにすることを特徴とする光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。
2. 前記切替え手段の後段に前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の出力レベルを所定の値に維持するようにするホールド手段とを備え、
   前記第２あるいは第３もしくは両方の受光領域からの出力が所定の範囲から逸脱していると前記ディスク欠陥検出手段により判別した場合に、前記ホールド手段により前記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の出力レベルを所定の値に維持するようにすることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。
3. 前記第１、第２及び第３の受光領域より各々独立してプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成できる信号を出力可能なことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。
4. 前記第１の受光領域より非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成できる信号を出力可能なことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。
5. 前記第１、第２及び第３の受光領域より各々独立して非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成できる信号を出力可能なことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。
6. 前記第１、第２及び第３の光ビームが前記光学的情報記録媒体の同一トラック上に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置。

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