JP2006228390A - 光記録ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生せず、ＤＶＤ−ＲＡＭなどへの情報の記録に適した光記録ディスク装置を提供すること。
【解決手段】 光記録ディスク装置において、センサレンズとして２焦点４分割レンズを用い、光検出器３の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ａ₂、Ｂ₁、Ｃ₂、Ｄ₁での検出信号の和との差に基づいて、フォーカシングエラー信号を生成する。このため、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークが発生しないので、それに起因する不安定動作が発生せず、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報を確実に記録することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、光記録ディスクに記録された情報の再生または／および情報の記録を行う光記録ディスク装置に関するものである。さらに詳しくは、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報の記録を行うのに適した光記録ディスク装置に関するものである。

光記録ディスクに対する信号検出のための構成としては様々な構成が提案されているが、いずれの構成を採用した場合でも、光記録ディスク装置は、基本的には、レーザ光源と、光検出器と、レーザ光源から出射されたレーザ光を光記録ディスクに導く往路および光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有している。

このような光記録ディスク装置では、光検出器で検出された信号に基づいて、光記録ディスクに記録されている情報を再生するとともに、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する。このような信号検出のうち、フォーカシングエラー検出を行うための方法としては非点収差法が多用されている。この非点収差法は、図４（Ｅ）に示すように、受光面を第１、第２、第３、および第４の分割受光面Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′に４分割しておき、分割受光面Ａ′、Ｃ′での検出信号の和と、分割受光面Ｂ′、Ｄ′での検出信号の和との差に基づいて、フォーカシングエラー信号を生成する。すなわち、図４（Ｄ）、（Ｆ）に示すように、合焦状態からずれた場合には、分割受光面Ａ′、Ｃ′での検出信号の和と、分割受光面Ｂ′、Ｄ′での検出信号の和とのバランスが崩れることを利用して、フォーカシングエラー信号を生成する。

ここで、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録用の光記録ディスクは、記録前もトラッキング用案内溝が形成された構造になっており、記録前の光記録ディスクであっても、トラッキング用案内溝から発生するプッシュプル信号を用いれば、トラッキングエラー信号を生成することができる。ここで、プッシュプル信号は、トラッキング用案内溝から発生する回折光が光検出器の４分割受光面に到達することに得られる。

しかしながら、光記録ディスク装置の製造ばらつきや、光記録ディスクの製造ばらつきによって、トラッキング用案内溝から発生する回折光が適正な配向性をもたず、４分割受光面の適正な位置に到達しないことがある。その結果、プッシュプル信号がフォーカシングエラー信号に漏れ込むことがあり、このような場合、適正なフォーカシングエラー信号を生成できなくなる。このようなクロストークは、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークと称され、フォーカスサーボを不安定にし、また、シーク動作を不安定にする。このため、サーボの際のゲインにオフセットを設定する必要があるなど、本来、再生用光記録ディスクを駆動する場合より細やかなサーボ条件を必要とするにもかかわらず、このような条件を達成できていないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生せず、ＤＶＤ−ＲＡＭなどへの情報の記録に適した光記録ディスク装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明では、レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光記録ディスクに導く往路および前記光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、前記光検出器で検出された信号に基づいてフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する光記録ディスク装置であって、前記光学系は、前記復路の途中位置に、焦点距離が相違し、かつ、前記光検出器上の異なる位置に前記戻り光のビームを導く複数の分割レンズ面を備えたセンサレンズを備え、前記光検出器は、前記複数の分割レンズ面によって導かれた各戻り光を受光する複数の受光面を備え、当該複数の受光面での受光結果に基づいて前記フォーカシングエラー信号を生成することを特徴とする。

すなわち、本発明では、前記光検出器に導かれる前記戻り光のビームサイズの比較結果に基づいて前記フォーカシングエラー信号を生成するビームサイズ法を採用するにあたって、前記復路の途中位置に、焦点距離が相違し、かつ、前記光検出器上の異なる位置に前記戻り光のビームを導く複数の分割レンズ面を備えたセンサレンズを配置したことを特徴とする。このため、光記録ディスク装置の製造ばらつきや、光記録ディスクの製造ばらつきによって、トラッキング用案内溝から発生する回折光が適正な配向をもたず、光検出器の適正な位置に到達しない場合でも、プッシュプル信号がフォーカシングエラー信号に漏れ込むことがない。従って、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生しないので、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報を確実に記録することができる。

本発明において、前記複数の分割レンズ面として、境界が前記光記録ディスクのトラッキング方向およびジッタ方向のうちの一方に延びた２つの分割レンズ面を含み、当該２つの分割レンズ面の焦点距離が相違している構成を採用することができる。

また、本発明において、前記複数の分割レンズ面として、境界が前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びた２つの分割レンズ面を含み、当該２つの分割レンズ面の焦点距離が相違している構成を採用することができる。

本発明において、前記センサレンズは、例えば、前記複数の分割レンズ面として、田の字型に並ぶ第１、第２、第３および第４の分割レンズ面を備えるとともに、前記第１の分割レンズ面と前記第２の分割レンズ面との境界、および前記第３の分割レンズ面と前記第４の分割レンズ面との境界は、前記光記録ディスクのジッタ方向に延び、前記第１の分割レンズ面と前記第４の分割レンズ面との境界、および前記第２の分割レンズ面と前記第３の分割レンズ面との境界は、前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びており、当該第１、第２、第３および第４の分割レンズ面のうち、対角位置にある第１および第３の分割レンズ面の焦点距離が一致し、対角位置にある第２および第４の分割レンズ面の焦点距離が一致し、かつ、前記第１および第３の分割レンズ面の焦点距離と、前記第２および第４の分割レンズ面の焦点距離とが相違している構成を採用することができる。

本発明において、前記第１の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビーム、および前記第３の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビームは、前記光検出器において前記光記録ディスクのジッタ方向で少なくとも一部が重なる位置で受光され、前記第２の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビーム、および前記第４の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビームは、前記光検出器において前記光記録ディスクのジッタ方向で少なくとも一部が重なる位置で受光されることが好ましい。

本発明において、前記センサレンズの各分割レンズ面から前記光検出器に導かれる前記戻り光のビームサイズを比較するにあたっては、前記光検出器は、前記複数の受光面として、田の字型に並んで前記センサレンズから出射された前記戻り光のビームを受光する第１、第２、第３および第４の受光面を備えるとともに、前記第１の受光面と前記第２の受光面との境界、および前記第３の受光面と前記第４の受光面との境界は、前記光記録ディスクのジッタ方向に延び、前記第１の受光面と前記第４の受光面との境界、および前記第２の受光面と前記第３の受光面との境界は、前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びており、前記第１の受光面は、前記第２の受光面との境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ａ₁と、当該境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ａ₂とを備え前記第２の受光面は、前記第１の受光面との境界側に位置する第１の分割受光領域Ｂ₁と、その反対側に位置する第２の分割受光領域Ｂ₂とを備え、前記第３の受光面は、前記第４の受光面との境界側に位置する第１の分割受光領域Ｃ₁と、その反対側に位置する第２の分割受光領域Ｃ₂とを備え、前記第４の受光面は、前記第３の受光面との境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ｄ₁と、当該境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ｄ₂とを備えていることが好ましい。このように構成すると、前記複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ａ₂、Ｂ₁、Ｃ₂、Ｄ₁での検出信号の和との差に基づいて、前記フォーカシングエラー信号を生成することができる。

このように構成した場合、前記複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ａ₂、Ｄ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂での検出信号の和との差に基づいて、前記トラッキングエラー信号を生成すればよい。

本発明では、光検出器に導かれる戻り光のビームサイズの比較結果に基づいてフォーカシングエラー信号を生成するビームサイズ法を採用するにあたって、復路の途中位置に、焦点距離が相違し、かつ、光検出器上の異なる位置に戻り光のビームを導く複数の分割レンズ面を備えたセンサレンズを配置する。このため、光記録ディスク装置の製造ばらつきや、光記録ディスクの製造ばらつきによって、トラッキング用案内溝から発生する回折光が適正な配向性をもたず、光検出器の適正な位置に到達しない場合でも、プッシュプル信号がフォーカシングエラー信号に漏れ込むことがない。従って、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生しないので、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報を確実に記録することができる。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図面には、センサレンズの分割レンズ面と光記録ディスクとの位置関係、および受光器の受光面と光記録ディスクとの位置関係を示すことを目的に、トラッキング方向については矢印Ｔｒで示し、ジッタ方向（タンジェンシャル方向）については矢印Ｊで示してある。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。

図１において、本形態の光記録ディスク装置１は、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光束を発するレーザ光源２と、光検出器３とを有している。また、光記録ディスク装置１は、レーザ光源２から光記録ディスク１０に向けて、ビームスプリッタ２１、コリメートレンズ２２、立ち上げミラー２３、および対物レンズ２４を備えた光学系２０を有しており、これらの光学素子によって、レーザ光源２から出射されたレーザ光を光記録ディスク１０に導く往路が構成されている。また、光学系２０は、ビームスプリッタ２１と光検出器３との間にセンサレンズ２５を備えており、対物レンズ２４、立ち上げミラー２３、コリメートレンズ２２、ビームスプリッタ２１、およびセンサレンズ２５によって、光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器３に導く復路が構成されている。光検出器３は、光記録ディスクで反射した戻り光を検出して情報を記録する際、あるいは情報の再生を行う際、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するのに用いられ、これらのフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号は、対物レンズ駆動装置（図示せず）にフィードバックされるようになっている。

光記録ディスク１０は、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭであり、このＤＶＤ−ＲＡＭでは、図示を省略するが、ウォブル（うねり）が付されたランドとグルーブが同心円状に交互に形成され、ランドおよびグルーブのいずれもが、ピットが形成されるトラックとして用いられる。ここで、ウォブルから得られる信号は、クロックの引き込みに用いられる。

なお、立ち上げミラー２３の背後には、レーザ光源２から光記録ディスク１０に向かうレーザ光のうち、立ち上げミラー２３から漏れた光を検出するフロントモニタ４（モニター用光検出器）が配置されている。

（信号検出系の構成）
図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置に用いたセンサレンズの平面図、およびその断面構成を模式的に示す説明図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置において光記録ディスクからの戻り光がセンサレンズを介して光検出器に集光される様子を示す説明図である。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置に用いた光検出器の受光面の構成を示す説明図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置において、光記録ディスクからの戻り光に非点収差歪が含まれている場合の影響を示す説明図であり、図５（Ｄ）〜（Ｆ）は、従来例に係る光記録ディスク装置において光記録ディスクからの戻り光に非点収差歪が含まれている場合の影響を示す説明図である。

図１に示す光記録ディスク装置１において、センサレンズ２５は、２焦点４分割レンズであり、図２および図３に示すように、田の字型に並ぶ第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを備えており、各分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄの境界部分には段差が形成されている。ここで、センサレンズ２５の分割線Ｌ１１、Ｌ１２の方向は直交しており、本形態では、一方の分割線Ｌ１１（第１の分割レンズ面２５Ａと第２の分割レンズ面２５Ｂとの境界、および第３の分割レンズ面２５Ｃと第４の分割レンズ面２５Ｄとの境界）が光記録ディスク１０のトラックの接線方向と平行な方向（光記録ディスクのジッタ方向）に配置され、他方の分割線Ｌ１２（第１の分割レンズ面２５Ａと第４の分割レンズ面２５Ｄとの境界、および第２の分割レンズ面２５Ｂと第３の分割レンズ面２５Ｃとの境界）が光記録ディスク１０のトラックの接線方向と直交する方向（光記録ディスク１０のトラッキング方向）に配置される。

第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄはいずれも正のパワーを有しているが、対角位置にある第１の分割レンズ面２５Ａおよび第３の分割レンズ面２５Ｃは、焦点距離が一致し、対角位置にある第２の分割レンズ面２５Ｂおよび第４の分割レンズ面２５Ｄは、焦点距離が一致している。また、第１の分割レンズ面２５Ａおよび第３の分割レンズ面２５Ｃの焦点距離と、第２の分割レンズ面２５Ｂおよび第４の分割レンズ面２５Ｄの焦点距離とは相違している。

従って、図３に示すように、第１および第３の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｃから光検出器に向けて出射されたレーザ光は、光検出器３の奥側で合焦する。これに対して、第２および第４の分割レンズ面２５Ｂ、２５Ｄから光検出器３に向けて出射されたレーザ光は、光検出器３の手前で合焦する。

図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光検出器３は、複数の受光面として、田の字型に並んで前記第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄから導かれる戻り光のビームを受光する第１、第２、第３および第４の受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備えている。ここで、第１の受光面Ａと第２の受光面Ｂとの境界、および第３の受光面Ｃと第４の受光面Ｄとの境界は、光記録ディスクのジッタ方向に延びており、第１の受光面Ａと第４の受光面Ｄとの境界、および第２の受光面Ｂと第３の受光面Ｃとの境界は、光記録ディスクのトラッキング方向に延びている。従って、第１の分割レンズ面２５Ａから出射された戻り光のビームは第４の受光面Ｄで受光され、第２の分割レンズ面２５Ｂから出射された戻り光のビームは第２の受光面Ｂで受光され、第３の分割レンズ面２５Ｃから出射された戻り光のビームは第３の受光面Ｃで受光され、第４の分割レンズ面２５Ｄから出射された戻り光のビームは第１の受光面Ａで受光される。

また、第１の受光面Ａは、第２の受光面Ｂとの境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ａ₁と、境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ａ₂とを備えている。第２の受光面Ｂは、第１の受光面Ａとの境界側に位置する第１の分割受光領域Ｂ₁と、その反対側の第２の分割受光領域Ｂ₂とを備えている。第３の受光面Ｃは、第４の受光面Ｄとの境界側に位置する第１の分割受光領域Ｃ₁と、その反対側の第２の分割受光領域Ｃ₂とを備えている。第４の受光面Ｄは、第３の受光面Ｃとの境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ｄ₁と、境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ｄ₂とを備えている。

ここで、第１の受光面Ａの第１の分割受光領域Ａ₁と第２の分割受光領域Ａ₂との境界線は、第１の受光面Ａに集光するビームスポットが焦点位置において２等分割される位置に設定され、第２の受光面Ｂの第１の分割受光領域Ｂ₁と第２の分割受光領域Ｂ₂との境界線は、第２の受光面Ｂに集光するビームスポットが焦点位置において２等分割される位置に設定され、第３の受光面Ｃの第１の分割受光領域Ｃ₁と第２の分割受光領域Ｃ₂との境界線は、第３の受光面Ｃに集光するビームスポットが焦点位置において２等分割される位置に設定され、第４の受光面Ｄの第１の分割受光領域Ｄ₁と第２の分割受光領域Ｄ₂の境界線は、第４の受光面Ｄに集光するビームスポットが焦点位置において２等分割される位置に設定されている。

このように構成した光検出器３において、４つの受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々には、合焦点時、図４（Ｂ）に示すようなビームが形成され、遠側非合焦点時、図４（Ａ）に示すようなビームが形成され、近側非合焦点時、図４（Ｃ）に示すようなビームが形成される。

従って、光検出器３に形成された複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ａ₂、Ｂ₁、Ｃ₂、Ｄ₁での検出信号の和との差に基づいて、フォーカシングエラー信号を生成することができる。すなわち、分割受光領域Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｄ₁、Ｄ₂の各々で検出された信号をそのまま、信号Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｄ₁、Ｄ₂とすると、フォーカシングエラー信号は、下式
（Ａ₁＋Ｂ₂＋Ｃ₁＋Ｄ₂）−（Ａ₂＋Ｂ₁＋Ｃ₂＋Ｄ₁）
で求められる。

これに対して、トラッキングエラー信号をプッシュプル法で求める場合には、下式
（Ａ₁＋Ａ₂＋Ｄ₁＋Ｄ₂）−（Ｂ₁＋Ｂ₂＋Ｃ₁＋Ｃ₂）
でトラッキングエラー信号を生成すればよい。

なお、光記録ディスク１０から情報の再生を行う際、情報は、例えば、下式
Ａ₁＋Ａ₂＋Ｂ₁＋Ｂ₂＋Ｃ₁＋Ｃ₂＋Ｄ₁＋Ｄ₂
により再生することができる。

（本形態の主な効果）
このように、本形態の光記録ディスク装置１では、光検出器３に導かれる戻り光のビームサイズの比較結果に基づいてフォーカシングエラー信号を生成するビームサイズ法を採用するにあたって、復路の途中位置に、焦点距離が相違し、かつ、光検出器３上の異なる位置に戻り光のビームを導く複数の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを備えたセンサレンズ２５を配置する。従って、図５を参照して後述するように、光記録ディスク装置１の製造ばらつきや、光記録ディスク１０の製造ばらつきによって、トラッキング用案内溝から発生する回折光が適正な配向性をもたず、受光面の適正な位置に到達しない場合でも、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークが発生しないので、フォーカスサーボを安定した状態で行うことができ、シーク動作も安定した状態で行うことができる。また、サーボの際のゲインにオフセットを設定する必要もない。それ故、ＤＶＤ−ＲＡＭなどへの情報の記録を行うにあたって、再生用光記録ディスクを駆動する場合より細やかなサーボ条件を実現できる。

さらに、本形態では、センサレンズ２５を、田の字型に並ぶ第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを備えた２焦点４分割レンズを用いたため、光検出器３上で４つのビームが各々独立したスポットを形成するので、光検出器３の各４つの受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの向きをセンサレンズ２５に容易に合わせることができる。

図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、本形態の光記録ディスク装置１において、非点収差歪が発生していない状態および非点収差歪が発生している状態の各々において、光記録ディスク１０のトラックのイン側にビームスポットが形成された場合、光記録ディスク１０のトラックの中央にビームスポットが形成された場合、および光記録ディスク１０のトラックのアウト側にビームスポットが形成された場合に、光検出器３にスポットが形成された様子を示してある。また、図５（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）には、非点収差歪が発生していない状態および非点収差歪が発生している状態の各々において、光記録ディスク１０のトラックのイン側にビームスポットが形成された場合、光記録ディスク１０のトラックの中央にビームスポットが形成された場合、および光記録ディスク１０のトラックのアウト側にビームスポットが形成された場合に、光検出器にスポットが形成された様子を示してある。この従来例の場合、分割受光面Ａ′、Ｃ′での検出信号の和と、分割受光面Ｂ′、Ｄ′での検出信号の和との差に基づいて、フォーカシングエラー信号が生成される、また、分割受光面Ａ′、Ｄ′での検出信号の和と、分割受光面Ｂ′、Ｃ′での検出信号の和との差に基づいて、トラッキングエラー信号が生成される。

なお、図５において、非点収差により、明るくなる領域を白抜きで表し、暗くなる領域を右上がりの斜線および左上がりの斜線の双方を付して表してある。

図５（Ａ）〜（Ｃ）と、図５（Ｄ）〜（Ｆ）を比較すると分かるように、本形態の方式を採用した場合には、従来例に係る方式を採用した場合と違って、フォーカシングエラー信号を算出するための演算を行った際、非点収差に起因する明暗が相殺される結果、明暗がフォーカシングエラー信号の算出結果に影響を及ぼさない。それ故、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークが発生しない。

例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ（光記録ディスク１０）において、スポットの中心位置がグルーブ上にある状態を基準位置とし、この基準位置からスポットが光記録ディスク１０のイン側およびアウト側に各々０．３７μｍ（トラックピッチの１／２分）ずつずれる間にプッシュプル信号に含まれるフォーカシングエラー信号の比率（フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに対応する値）をシミュレーションにより求めた結果、図４（Ｄ）〜（Ｆ）および図５（Ｄ）〜（Ｆ）に示す従来例に係る方式では８％であったのに対して、図４（Ａ）〜（Ｃ）および図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す本発明に係る方式によれば３％まで低減できることが確認できた。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る光記録ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る光記録ディスク装置において光記録ディスクからの戻り光がセンサレンズを介して光検出器に集光される様子を示す説明図である。なお、本形態の光記録ディスク装置は、実施の形態１に係る光記録ディスク装置と基本的な構成が共通するので、共通する部分には同一の符号を付して図示することにしてそれらの説明を省略する。

図６において、本形態の光記録ディスク装置１も、実施の形態１と同様な光学系によって、レーザ光源２から出射されたレーザ光を光記録ディスク１０に導く往路、および光記録ディスク１０で反射した戻り光を光検出器３に導く復路が構成されている。

ここで、センサレンズ２５は、図２および図３を参照して説明したように、２焦点４分割レンズであり、田の字型に並ぶ第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを備えており、各分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄの境界部分には段差が形成されている。第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄはいずれも正のパワーを有しているが、対角位置にある第１の分割レンズ面２５Ａおよび第３の分割レンズ面２５Ｃは、焦点距離が一致し、対角位置にある第２の分割レンズ面２５Ｂおよび第４の分割レンズ面２５Ｄは、焦点距離が一致している。また、第１の分割レンズ面２５Ａおよび第３の分割レンズ面２５Ｃの焦点距離と、第２の分割レンズ面２５Ｂおよび第４の分割レンズ面２５Ｄの焦点距離とは相違している。従って、図３に示すように、第１および第３の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｃから光検出器に向けて出射されたレーザ光は、光検出器３の奥側で合焦する。これに対して、第２および第４の分割レンズ面２５Ｂ、２５Ｄから光検出器３に向けて出射されたレーザ光は、光検出器３の手前で合焦する。

本形態では、トラッキングエラー信号の３ビーム法が採用されており、図６に示すように、レーザ光源２とビームスプリッタ２１との間にグレーティング２６が配置されている。従って、本形態では、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、光検出器３は、＋１次回折光からなるサブビームを受光する第１の受光素子３１、０次光を受光する第２の受光素子３２、および−１次回折光を受光する第３の受光素子３３によって構成されている。

これらの受光素子３１、３２、３３のうち、光検出器３２は、実施の形態１と同様、複数の受光面として、田の字型に並んで前記第１、第２、第３および第４の分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄから導かれる戻り光のビームを受光する第１、第２、第３および第４の受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備えている。また、第１の受光面Ａは、第２の受光面Ｂとの境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ａ₁と、境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ａ₂とを備えている。第２の受光面Ｂは、第１の受光面Ａとの境界側に位置する第１の分割受光領域Ｂ₁と、その反対側の第２の分割受光領域Ｂ₂とを備えている。第３の受光面Ｃは、第４の受光面Ｄとの境界側に位置する第１の分割受光領域Ｃ₁と、その反対側の第２の分割受光領域Ｃ₂とを備えている。第４の受光面Ｄは、第３の受光面Ｃとの境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ｄ₁と、境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ｄ₂とを備えている。ここで、第１の受光面Ａの第１の分割受光領域Ａ₁と第２の分割受光領域Ａ₂との境界線は、第１の受光面Ａを２等分割する位置に設定され、第２の受光面Ｂの第１の分割受光領域Ｂ₁と第２の分割受光領域Ｂ₂との境界線は、第２の受光面Ｂを２等分割する位置に設定され、第３の受光面Ｃの第１の分割受光領域Ｃ₁と第２の分割受光領域Ｃ₂との境界線は、第３の受光面Ｃを２等分割する位置に設定され、第４の受光面Ｄの第１の分割受光領域Ｄ₁と第２の分割受光領域Ｄ₂の境界線は、第４の受光面Ｄを２等分割する位置に設定されている。

このように構成した光検出器３において、４つの受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々には、合焦点時、図７（Ｂ）に示すようなビームが形成され、遠側非合焦点時、図７（Ａ）に示すようなビームが形成され、近側非合焦点時、図７（Ｃ）に示すようなビームが形成される。

従って、光検出器３の受光素子３２に形成された複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ａ₂、Ｂ₁、Ｃ₂、Ｄ₁での検出信号の和との差に基づいて、フォーカシングエラー信号を生成することができる。すなわち、分割受光領域Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｄ₁、Ｄ₂の各々で検出された信号をそのまま、信号Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｄ₁、Ｄ₂とすると、フォーカシングエラー信号は、下式
（Ａ₁＋Ｂ₂＋Ｃ₁＋Ｄ₂）−（Ａ₂＋Ｂ₁＋Ｃ₂＋Ｄ₁）
で求められる。

また、トラッキングエラー信号は、前記したプッシュプル法および３ビーム法のいずれをも採用することができる。また、図７に示すように、光検出器において、＋１次回折光からなるサブビームを受光する第１の受光素子３１、および−１次回折光を受光する第３の受光素子３３も４分割してあるので、ＤＰＰ法でトラッキングエラー信号を検出することもできる。

［その他の実施の形態］
上記形態１、２では、第１の分割レンズ面２５Ａから出射された戻り光のビームの第４の受光面Ｄでの受光位置と、第３の分割レンズ面２５Ｃから出射された戻り光のビームの第３の受光面Ｃでの受光位置がジッタ方向で完全にずれ、かつ、第２の分割レンズ面２５Ｂから出射された戻り光のビームの第２の受光面Ｂでの受光位置と、第４の分割レンズ面２５Ｄから出射された戻り光のビームの第１の受光面Ａでの受光位置がジッタ方向で完全にずれていたが、合焦時における戻り光の受光状態を図８に示すように、第１の分割レンズ面２５Ａから出射された戻り光のビームの第４の受光面Ｄでの受光位置と、第３の分割レンズ面２５Ｃから出射された戻り光のビームの第３の受光面Ｃでの受光位置がジッタ方向で一部が重なり、かつ、第２の分割レンズ面２５Ｂから出射された戻り光のビームの第２の受光面Ｂでの受光位置と、第４の分割レンズ面２５Ｄから出射された戻り光のビームの第１の受光面Ａでの受光位置がジッタ方向で一部が重なるように、センサレンズの各分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを構成してもよい。

また、図示を省略するが、第１の分割レンズ面２５Ａから出射された戻り光のビームの第４の受光面Ｄでの受光位置と、第３の分割レンズ面２５Ｃから出射された戻り光のビームの第３の受光面Ｃでの受光位置がジッタ方向で完全に重なり、かつ、第２の分割レンズ面２５Ｂから出射された戻り光のビームの第２の受光面Ｂでの受光位置と、第４の分割レンズ面２５Ｄから出射された戻り光のビームの第１の受光面Ａでの受光位置がジッタ方向で完全に重なるように、センサレンズの各分割レンズ面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを構成してもよい。

これらのいずれの形態によっても、光検出器３の受光面の面積を狭くでき、光検出器３を小型化、低コスト化できるという利点がある。

また、上記形態では、センサレンズ２５として２焦点４分割レンズを用いたが、図９（Ａ）に示すように、１本の分割線Ｌ１でレンズ面を２分割した２焦点２分割レンズを用いてもよい。この場合には、図９（Ｂ）に示すようにビームが形成されるので、光検出器３の受光面Ａ、Ｄでの検出結果に基づいて、下式
（Ａ₁＋Ｄ₂）−（Ａ₂＋Ｄ₁）
によりフォーカシング信号を生成することができる。

また、図８（Ａ）に示すように、１本の分割線Ｌ２でレンズ面を２分割した２焦点２分割レンズを用いてもよい。この場合には、図９（Ｃ）に示すようにビームが形成されるので、光検出器３の受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄでの検出結果に基づいて、
（Ａ₁＋Ｂ₂＋Ｃ₁＋Ｄ₂）−（Ａ₂＋Ｂ₁＋Ｃ₂＋Ｄ₁）
によりフォーカシング信号を生成することができる。

本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置に用いたセンサレンズの平面図、およびその断面構成を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置において光記録ディスクからの戻り光がセンサレンズを介して光検出器に集光される様子を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置に用いた光検出器の受光面の構成を示す説明図であり、（Ｄ）〜（Ｆ）は、従来例に係る光記録ディスク装置において非点収差法を採用したときの光検出器の受光面の構成を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る光記録ディスク装置において、光記録ディスクからの戻り光に非点収差歪が含まれている場合の影響を示す説明図であり、（Ｄ）〜（Ｆ）は、従来例に係る光記録ディスク装置において光記録ディスクからの戻り光に非点収差歪が含まれている場合の影響を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る光記録ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る光記録ディスク装置に用いた光検出器の受光面の構成を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る光記録ディスク装置において、光記録ディスクからの戻り光がセンサレンズを介して光検出器に集光されたときの受光面を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る光記録ディスク装置の説明図である。

符号の説明

１ 光記録ディスク装置
２ レーザ光源
３ 光検出器
１０ 光記録ディスク
２０ 光学系
２５ センサレンズ
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ 分割レンズ面
２６ グレーティング
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 受光面

Claims (8)

1. レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光記録ディスクに導く往路および前記光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、前記光検出器で検出された信号に基づいてフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する光記録ディスク装置であって、
   前記光学系は、前記復路の途中位置に、焦点距離が相違し、かつ、前記光検出器上の異なる位置に前記戻り光のビームを導く複数の分割レンズ面を備えたセンサレンズを備え、
   前記光検出器は、前記複数の分割レンズ面によって導かれた各戻り光を受光する複数の受光面を備え、
   当該複数の受光面での各受光結果に基づいて前記フォーカシングエラー信号を生成することを特徴とする光記録ディスク装置。
2. 請求項１において、前記センサレンズの各分割レンズ面から前記光検出器に導かれる前記戻り光のビームサイズの比較結果に基づいて前記フォーカシングエラー信号を生成することを特徴とする光記録ディスク装置。
3. 請求項２において、前記複数の分割レンズ面として、境界が前記光記録ディスクのトラッキング方向およびジッタ方向のうちの一方に延びた２つの分割レンズ面を含み、当該２つの分割レンズ面の焦点距離が相違していることを特徴とする光記録ディスク装置。
4. 請求項３において、前記複数の分割レンズ面として、境界が前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びた２つの分割レンズ面を含み、当該２つの分割レンズ面の焦点距離が相違していることを特徴とする光記録ディスク装置。
5. 請求項４において、前記センサレンズは、前記複数の分割レンズ面として、田の字型に並ぶ第１、第２、第３および第４の分割レンズ面を備えるとともに、
   前記第１の分割レンズ面と前記第２の分割レンズ面との境界、および前記第３の分割レンズ面と前記第４の分割レンズ面との境界は、前記光記録ディスクのジッタ方向に延び、
   前記第１の分割レンズ面と前記第４の分割レンズ面との境界、および前記第２の分割レンズ面と前記第３の分割レンズ面との境界は、前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びており、
   当該第１、第２、第３および第４の分割レンズ面のうち、対角位置にある第１および第３の分割レンズ面の焦点距離が一致し、対角位置にある第２および第４の分割レンズ面の焦点距離が一致し、かつ、
   前記第１および第３の分割レンズ面の焦点距離と、前記第２および第４の分割レンズ面の焦点距離とが相違していることを特徴とする光記録ディスク装置。
6. 請求項５において、前記第１の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビーム、および前記第３の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビームは、前記光検出器において前記光記録ディスクのジッタ方向で少なくとも一部が重なる位置で受光され、
   前記第２の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビーム、および前記第４の分割レンズ面から出射された前記戻り光のビームは、前記光検出器において前記光記録ディスクのジッタ方向で少なくとも一部が重なる位置で受光されることを特徴とする光記録ディスク装置。
7. 請求項４ないし６のいずれかにおいて、前記光検出器は、前記複数の受光面として、田の字型に並んで前記センサレンズから出射された前記戻り光のビームを受光する第１、第２、第３および第４の受光面を備えるとともに、
   前記第１の受光面と前記第２の受光面との境界、および前記第３の受光面と前記第４の受光面との境界は、前記光記録ディスクのジッタ方向に延び、
   前記第１の受光面と前記第４の受光面との境界、および前記第２の受光面と前記第３の受光面との境界は、前記光記録ディスクのトラッキング方向に延びており、
   前記第１の受光面は、前記第２の受光面との境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ａ₁と、当該境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ａ₂とを備え、
   前記第２の受光面は、前記第１の受光面との境界側に位置する第１の分割受光領域Ｂ₁と、その反対側に位置する第２の分割受光領域Ｂ₂とを備え、
   前記第３の受光面は、前記第４の受光面との境界側に位置する第１の分割受光領域Ｃ₁と、その反対側に位置する第２の分割受光領域Ｃ₂とを備え、
   前記第４の受光面は、前記第３の受光面との境界側とは反対側に位置する第１の分割受光領域Ｄ₁と、当該境界領域側に位置する第２の分割受光領域Ｄ₂とを備え、
   前記複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ａ₂、Ｂ₁、Ｃ₂、Ｄ₁での検出信号の和との差に基づいて、前記フォーカシングエラー信号を生成することを特徴とする光記録ディスク装置。
8. 請求項７において、前記複数の分割受光領域のうち、分割受光領域Ａ₁、Ａ₂、Ｄ₁、Ｄ₂での検出信号の和と、分割受光領域Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂での検出信号の和との差に基づいて、前記トラッキングエラー信号を生成することを特徴とする光記録ディスク装置。

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