JP2006344296A - 光ディスク装置、およびピックアップ装置 - Google Patents

光ディスク装置、およびピックアップ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】１プッシュプル方式を実現しつつ、DPD信号の検出も可能し、さらに複数の信号層が存在する光ディスクにも対応できるようにする。
【解決手段】 トラック方向に対して直交方向に光検出器９が、２つのトラック方向端領域とトラック方向中領域に分割され、さらに、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、トラック方向に平行に光検出器９が２分割され、その結果、図中上側のトラック方向端領域に２つの受光領域Ｅ，Ｆが形成され、図中下側のトラック方向端領域に２つの受光領域Ｈ，Ｇが形成され、かつ、トラック方向中領域に受光領域Ａ乃至Ｄが形成される。本発明は、再生と記録とのうちの少なくとも一方が可能な光ディスク装置に適用可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスク装置およびピックアップ装置に関し、特に、１プッシュプル方式を実現しつつ、DPD信号の検出も可能し、さらに複数の信号層が存在する光ディスクにも対応できるようにした光ディスク装置およびピックアップ装置に関する。
近年、光ディスク装置（例えば特許文献１，２参照）の普及が著しい。
このような光ディスク装置におけるトラッキングエラーの検出方法として、例えば１スポットプッシュプル方式が特許文献１に開示されている。この１スポットプッシュプル方式は、構成が簡単でかつ３ビーム法に比べてレーザ光の利用効率が高い方式であるため、記録可能な光ディクス装置に適用すると好適である。
特許３４３８１６０号公報 特開２００４−２８１０２６号公報
しかしながら、特許文献１に開示されたような従来の１スポットプッシュプル方式の受光素子では、再生専用のDVD（Digital Versatile Disk）などのトラックエラー信号として用いられる位相差法（DPD：Differential Phase Detection）信号を検出することはできなかった。
また、各種のサーボ信号を得るためには、受光素子を多数の受光領域に分割する必要があり、多数の受光領域の加算による再生信号の劣化を避けるために、ビームをサーボ検出用および再生信号検出用の複数の光束に分岐するとともに、再生信号検出用の受光素子を別途設けるなどの必要、即ち、１スポットプッシュプル方式ではなく複数の光束を持つ方式を適用する必要があった。
このような複数の光束を持つ方式は、単一信号層のみを有する光ディスクに対しては有効な手法であると考えられるものの、複数の信号層が存在することを前提としたDVDやBD（Blu-ray Disc）等の光ディスクに対しては有効な手法であるとは言い難い。他の信号層で反射することによって生じる不要な反射光（層間迷光）の影響を受けるからである。従って、このような複数の光束を持つ方式を適用した光ディスク装置では、サーボエラー信号や再生信号の劣化が懸念される。
そこで、例えば特許文献２には、２つの信号層が存在する光ディスクに対応した方式として、層間迷光を避けてサーボ検出領域を配置する方式が開示されているが、この特許文献２に開示された方式でも３つ以上の信号層が存在する光ディスクへの対応は困難である。
即ち、現状、１プッシュプル方式を実現しつつ、DPD信号の検出も可能し、さらに複数の信号層が存在する光ディスクにも対応した光ディスク装置（或いはその一部であるピックアップ装置）の実現は非常に困難であった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、１プッシュプル方式を実現しつつ、DPD信号の検出も可能し、さらに３つ以上の信号層が存在する光ディスクにも対応した光ディスク装置（或いはその一部であるピックアップ装置）を提供することができるものである。
本発明の光ディスク装置は、所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスクに対して、情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、光ディスクの記録面上に光ビームを集光する集光手段と、集光手段を、光ディスクのトラック方向に対して直交方向に移動させる第１の移動手段と、集光手段により光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子を有し、トラック方向に対して直交方向に受光素子が、トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されている光検出手段と、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて、トラックと光ビームとの相対変位を示すトラックエラー信号を生成する第１のトラックエラー信号生成手段と、第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力、および第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行うことで、光検出手段の受光素子上の光スポットの相対変位を検出する光スポット変位検出手段と、第１のトラックエラー信号生成手段により生成されたトラックエラー信号を、光スポット変位検出手段により検出された光スポットの相対変位に基づいて補正するオフセット補正手段と、オフセット補正手段により補正されたトラックエラー信号に応じて、第１の移動手段を駆動することでトラッキング制御を行うトラッキング制御手段とを備えることを特徴とする。
第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、および、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれの出力を用いた位相差法（DPD：Differential Phase Detection）による演算を行い、その演算結果に基づいてトラックエラー信号を生成する第２のトラックエラー信号生成手段をさらに設け、トラッキング制御手段は、さらに、第１のトラックエラー信号生成手段により生成されたトラックエラー信号の代わりに、第２のトラックエラー信号生成手段により生成されたトラックエラー信号に応じてトラッキング制御を行うようにすることができる。
第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力および第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のうちの少なくとも一部分の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、第１のフォーカスエラー信号と第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段と、球面収差信号生成手段により生成された球面収差信号に応じて、集光手段により光ディスクの記録面上に光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段とをさらに設けるようにすることができる。
集光手段を、光ディスクの記録面に対して直交方向に移動させる第２の移動手段と、第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、および、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のうちの、トラックと光ビームとの相対変位の検出に必要な受光領域を除く１以上の受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算の結果に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、フォーカスエラー信号生成手段により生成されたフォーカスエラー信号に応じて、第２の移動手段を駆動することでフォーカス制御を行うフォーカス制御手段とをさらに設けるようにすることができる。
第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、および、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域の全ての出力を用いた所定の演算を行い、その演算結果に基づいて再生信号を生成する再生信号生成手段をさらに設け、第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域、および、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれにはフォトダイオードが設けられており、第１のトラックエラー信号生成手段および光スポット変位検出手段と、再生信号生成手段とのうちの一方には、フォトダイオードのカソードが接続され、他方には、フォトダイオードのアノードが接続されているようにすることができる。
光検出手段は、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が２分割され、かつ、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、トラック方向中領域に形成された４つの受光領域のそれぞれが、受光素子の外周側の受光領域と、受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、トラック方向中領域に８つの受光領域が形成されているようにすることができる。
第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力、第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力、および、トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの外周側の４つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの中央側の４つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、第１のフォーカスエラー信号と第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段と、球面収差信号生成手段により生成された球面収差信号に応じて、集光手段により光ディスクの記録面上に光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段とをさらに設けるようにすることができる。
トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの４つの中央側の受光領域のそれぞれは、Ｌ字型の形状を有しており、そのＬ字の２つの端のうちの一方の端が受光素子の外周部に配置されているようにすることができる。
本発明の光ディスク装置においては、光ディスクの記録面上に光ビームを集光する集光手段と、集光手段を、光ディスクのトラック方向に対して直交方向に移動させる第１の移動手段と、集光手段により光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子を有し、トラック方向に対して直交方向に受光素子が、トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されている光検出手段とが設けられている。そして、トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域の出力を用いる所定の演算が行われ、その演算結果に基づいて、トラックと光ビームとの相対変位を示すトラックエラー信号が生成され、また、第１のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力、および第２のトラック方向端領域に形成された２つの受光領域の出力を用いる所定の演算が行われて、光検出手段の受光素子上の光スポットの相対変位が検出され、その後、トラックエラー信号が光スポットの相対変位に基づいて補正される。そして、補正されたトラックエラー信号に応じたトラッキング制御が行われて、第１の移動手段が駆動されて集光手段が移動する。
本発明のピックアップ装置は、所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスクに対して、情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載されるピックアップ装置であって、光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子を備え、トラック方向に対して直交方向に受光素子が、トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されていることを特徴とする。
トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が２分割され、かつ、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、トラック方向中領域に形成された４つの受光領域のそれぞれが、受光素子の外周側の受光領域と、受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、トラック方向中領域に８つの受光領域が形成されているようにすることができる。
本発明のピックアップ装置においては、光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子が設けられている。そして、トラック方向に対して直交方向に受光素子が、トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、トラック方向に対して直交方向にトラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、トラック方向に平行に受光素子が２分割され、その結果、第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されている。
本発明によれば、光ディスク装置またはピックアップ装置を提供できる。特に、１プッシュプル方式を実現しつつ、DPD信号の検出も可能し、さらに複数の信号層が存在する光ディスクにも対応できる光ディスク装置またはピックアップ装置を提供できる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
本発明によれば、光ディスク装置が提供される。この光ディスク装置（例えば図１の光ディスク装置）は、
所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスク（例えば図１の光ディスク３１）に対して、前記情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクの記録面上に光ビームを集光する集光手段（例えば図１の対物レンズ６）と、
前記集光手段を、前記光ディスクのトラック方向に対して直交方向に移動させる第１の移動手段（例えば図１のトラッキングアクチュエータ１３）と、
前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に集光された前記光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子（例えば図２や図６の受光素子（受光面））を有し、前記トラック方向に対して直交方向に前記受光素子が、前記トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、前記トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、前記トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれ（例えば図２や図６の対応する領域）に分割され、さらに、前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記第１のトラック方向端領域に２つの受光領域（例えば図２や図６の受光領域Ｅ，Ｆ）が形成され、前記第２のトラック方向端領域に２つの受光領域（例えば図２や図６の受光領域Ｈ，Ｇ）が形成され、かつ、前記トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域（例えば図２の受光領域Ａ乃至Ｄや、図６の受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤ，ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬ）が形成されている光検出手段（例えば図１の光検出器９）と、
前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（３）や式（１０）における｛（ａ＋ｄ）-（ｂ＋ｃ）｝の演算）を行い、その演算結果に基づいて、前記トラックと前記光ビームとの相対変位を示すトラックエラー信号を生成する第１のトラックエラー信号生成手段（例えば図１のトラックエラー信号演算回路２２のうちの、図５のトラッキングエラー演算部６２）と、
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、および前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（３）や式（１０）における｛（ｅ＋ｈ）-（ｆ＋ｇ）｝の演算）を行うことで、前記光検出手段の前記受光素子上の光スポットの相対変位を検出する光スポット変位検出手段（例えば図１のトラックエラー信号演算回路２２のうちの、図５の光スポット変位演算部６１）と、
前記第１のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号を、前記光スポット変位検出手段により検出された前記光スポットの相対変位に基づいて補正する（例えば後述する式（３）や式（１０）を演算することで補正する）オフセット補正手段（例えば図１のトラックエラー信号演算回路２２のうちの、図５のオフセット補正演算部６４）と、
前記オフセット補正手段により補正された前記トラックエラー信号に応じて、前記第１の移動手段を駆動することでトラッキング制御を行うトラッキング制御手段（例えば図１のトラッキング制御部２５）と
を備えることを特徴とする。
この光ディスク装置は、
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれの出力を用いた位相差法（DPD：Differential Phase Detection）による演算（例えば後述する式（４）や式（１１）の演算）を行い、その演算結果に基づいて前記トラックエラー信号を生成する第２のトラックエラー信号生成手段（例えば図１のトラックエラー信号演算回路２２のうちの、図５のDPD演算部６５）をさらに備え、
前記トラッキング制御手段は、さらに、前記第１のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号の代わりに、前記第２のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号に応じて前記トラッキング制御を行う
ようにすることができる。
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力および前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（５）の演算）を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの前記受光領域のうちの少なくとも一部分の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（６）の演算）を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、前記第１のフォーカスエラー信号と前記第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算（例えば後述する式（７）の演算）を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段（例えば図１の球面収差信号演算回路２３）と、
前記球面収差信号生成手段により生成された前記球面収差信号に応じて、前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に前記光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段（例えば図１の球面収差補正部４と、その補正の制御を行う球面収差制御部２７）と
をさらに設けるようにすることができる。
この光ディスク装置は、
前記集光手段を、前記光ディスクの記録面に対して直交方向に移動させる第２の移動手段（例えば図１のフォーカスアクチュエータ１４）と、
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のうちの、前記トラックと前記光ビームとの相対変位の検出に必要な受光領域を除く１以上の受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば式（２）や式（９）の演算）を行い、その演算の結果に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段（例えば図１のフォーカスエラー信号演算回路２１）と、
前記フォーカスエラー信号生成手段により生成された前記フォーカスエラー信号に応じて、前記第２の移動手段を駆動することでフォーカス制御を行うフォーカス制御手段（例えば図１のフォーカス制御部２６）と
をさらに設けるようにすることができる。
この光ディスク装置は、
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域の全ての出力を用いた所定の演算を行い、その演算結果に基づいて再生信号を生成する再生信号生成手段（例えば図１の再生信号回路２４）をさらに設け、
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれにはフォトダイオード（例えば図１のフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈ）が設けられており、
前記第１のトラックエラー信号生成手段および前記光スポット変位検出手段と、前記再生信号生成手段とのうちの一方には、前記フォトダイオードのカソードが接続され、他方には、前記フォトダイオードのアノードが接続されている（例えば図１の例では、トラックエラー信号ＴＥが、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのカソード側から出力され、光ディスク再生信号が、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのアノード側から出力されるように、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈが接続されている）
ようにすることができる。
この光ディスク装置において、
前記光検出手段（例えば図６の例の光検出器９）は、
前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が２分割され、かつ、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、前記トラック方向中領域に形成された４つの前記受光領域のそれぞれが、前記受光素子の外周側の受光領域と、前記受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に８つの受光領域（例えば図６の例では、外周側の受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤと、中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬ）が形成されている
ようにすることができる。
前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、および、前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの前記外周側の４つの受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（１２）の演算）を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの前記中央側の４つの受光領域の出力を用いる所定の演算（例えば後述する式（１３）の演算）を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、前記第１のフォーカスエラー信号と前記第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算（例えば後述する式（１４）の演算）を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段（例えば図１の球面収差信号演算回路２３）と、
前記球面収差信号生成手段により生成された前記球面収差信号に応じて、前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に前記光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段（例えば、図１の球面収差補正部４と、その補正の制御を行う球面収差制御部２７）
をさらに設けるようにすることができる。
前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの４つの前記中央側の受光領域のそれぞれは、Ｌ字型の形状（例えば図６の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬの形状）を有しており、そのＬ字の２つの端のうちの一方の端が前記受光素子の外周部に配置されている
ようにすることができる。
本発明によれば、ピックアップ装置が提供される。このピックアップ装置（例えば図１のレーザ１乃至ヘッドアンプ１０を含むピックアップ装置）は、
所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスク（例えば図１の光ディスク３１）に対して、前記情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置（例えば図１の光ディスク装置）に搭載されるピックアップ装置において、
前記光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子（例えば図２や図６の光検出器９の受光素子（受光面））を備え、
前記トラック方向に対して直交方向に前記受光素子が、前記トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、前記トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、前記トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれ（例えば図２や図６の対応する領域）に分割され、さらに、前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記第１のトラック方向端領域に２つの受光領域（例えば図２や図６の受光領域Ｅ，Ｆ）が形成され、前記第２のトラック方向端領域に２つの受光領域（例えば図２や図６の受光領域Ｈ，Ｇ）が形成され、かつ、前記トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域（例えば図２の受光領域Ａ乃至Ｄや、図６の受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤ，ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬ）が形成されている
ことを特徴とする。
このピックアップ装置（例えば図１のレーザ１乃至ヘッドアンプ１０を含むピックアップ装置であって、例えば図６の例の光検出器９が搭載されたピックアップ装置）において、
前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が２分割され、かつ、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、前記トラック方向中領域に形成された４つの前記受光領域のそれぞれが、前記受光素子の外周側の受光領域と、前記受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に８つの受光領域（例えば図６の例では、外周側の受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤと、中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬ）が形成されている
ようにすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した光ディスク装置、或いは、本発明を適用したピックアップ装置を含む光ディスク装置の一実施の形態、より正確には、そのうちの光学系とサーボ制御系との一実施の形態の構成例を示している。
図１の例では、光ディスク装置の光学系は、光源１乃至光検出器９から構成されている。
光源１は、図示せぬ駆動回路により駆動されてレーザ光を発射する。光源１から発射されたレーザ光は、コリメータレンズ２を介して平行光束となり、偏光ビームスプリッタ３および球面収差補正部４を透過し、１／４波長板５によって円偏光に変換され、対物レンズ６に到達する。対物レンズ６は、１／４波長板５から到達してきた光束を光ディスク３１の記録面（図１中斜線部の面）に収束させる。光ディスク３１の記録面で反射した光束は、対物レンズ６で平行光束になされた後に１／４波長板５を再び透過し、その結果、最初とは９０度偏光方向の異なる直線偏光に変換され、球面収差補正部４を透過した後、偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３に入射した光束は、そこで反射して、さらに、集束レンズ７およびシリンドリカルレンズ８を透過した後、光検出器９の受光面（受光素子）に到達する。
このように、本実施の形態の光ディスク装置は、光ディスク３１の記録面で反射して光検出器９に入射される光束、即ち戻りの光束は１スポットであるという特徴を有している。
光検出器９は、複数の受光領域に分割された受光面を有している。この受光面における複数の受光領域のそれぞれには例えばフォトダイオードが設けられている。図１の例では、後述する図２の例に対応させて、即ち、８つの受光領域Ａ乃至Ｈが存在する例に対応させて、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈが光検出器９に設けられている。
換言すると、後述する図６、図９、または図１０の例に対応させる必要がある場合、即ち、１２の受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬ（以下、受光領域ＡＡ乃至ＤＬと記述する）が存在する例に対応させる必要がある場合、図示はしないが、１２のフォトダイオード９−ＡＡ，９−ＢＢ，９−ＣＣ，９−ＤＤ，９−Ｅ，９−Ｆ，９−Ｇ，９−Ｈ，９−ＡＩ，９−ＢＪ，９−ＣＫ，９−ＤＬが光検出器９に設けられることになる。さらに、ヘッドアンプ１０の個数も対応する数だけ設けられることになる。
ところで、図２は、光検出器９の受光面の一例を示している。図３は、図２の例の光検出器９の受光面上における、トラック追従による図１の対物レンズ６の移動（トラッキングアクチュエータ１３による対物レンズ６の移動）がない状態での光スポット５１の例を示している。一方、図４は、図２の例の光検出器９の受光面上における、トラック追従による対物レンズ６の移動があったときの光スポット５１の例を示している。
図２乃至図４の例では、光検出器９の受光面は、光ディスク３１（図１）のトラックの接線方向（以下、トラック方向と称する）にほぼ平行な分割線４１と、光ディスク３１の半径方向（以下、ディスク半径方向と称する）にほぼ平行な分割線４２乃至４４とによって、８つの受光領域Ａ乃至Ｈに分割されている。
具体的には図２乃至図４の例では、光検出器９の受光面は、分割線４２，４４により、トラック方向に対してほぼ直角の方向（以下単に、トラック方向の直交方向と称する）に分割されて、その結果、３つの受光領域が形成されている。以下、この３つの受光領域のうちの、中央の受光領域をトラック方向中領域と称し、両端の２つの受光領域のそれぞれをトラック方向端領域と称する。トラック方向中領域はさらに、分割線４３により２つの受光領域に分割されている。さらに、２つのトラック方向端領域、および、トラック方向中領域からトラック方向の直交方向に２分割された受光領域のそれぞれは、分割線４１により、ディスク半径方向に対してほぼ直角の方向に、即ち、トラック方向に対してほぼ平行な方向に（以下単に、トラック方向と平行にと称する）それぞれ２分割されている。その結果、光検出器９の受光面には、８つの受光領域Ａ乃至Ｈが形成されている。
ただし、図２乃至図４の例では、８つの受光領域Ａ乃至Ｈは次のようにして定義されている。即ち、図２乃至図４の例では、光検出器９の受光面を図２の状態で見た場合に、トラック方向中領域から分割された４つの受光領域のそれぞれが、左斜め上端から時計回りに、受光領域Ａ乃至Ｄのそれぞれとされている。また、受光領域Ａ，Ｂに隣接するトラック方向端領域（図２中上側のトラック方向端領域）から分割された２つの受光領域のうちの、受光領域Ａと隣接する方（図２中左側の方）が受光領域Ｅとされ、受光領域Ｂと隣接する方（図２中右側の方）が受光領域Ｆとされている。また、受光領域Ｃ，Ｄに隣接するトラック方向端領域（図２中下側のトラック方向端領域）から分割された２つの受光領域のうちの、受光領域Ｃと隣接する方（図２中右側の方）が受光領域Ｇとされ、受光領域Ｄと隣接する方（図２中左側の方）が受光領域Ｈとされている。
図１に戻り、以上説明した光検出器９の８つの受光領域Ａ乃至Ｈ（図２）のそれぞれに設けられたフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのそれぞれは、図１の例では、カソードがヘッドアンプ１０−Ａ乃至１０−Ｄのそれぞれの入力端に接続され、アノードがヘッドアンプ１０−Ｉの入力端に一律に接続されている。
即ち、後述するように、ヘッドアンプ１０−Ａ乃至１０−Ｈの出力端は、トラックエラー信号ＴＥを出力するトラックエラー信号演算回路２２に少なくとも接続されており、かつ、ヘッドアンプ１０−Ｉの出力端は、光ディスク再生信号を出力する再生信号回路２４に接続されている。従って、図１の例の光ディスク装置は、トラックエラー信号ＴＥを、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのカソード側から出力し、光ディスク再生信号を、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのアノード側から出力することができる。
なお、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈは、図１の例と逆に接続されてもよい。即ち、図示はしないが、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのそれぞれは、アノードがヘッドアンプ１０−Ａ乃至１０−Ｈのそれぞれの入力端に接続され、カソードがヘッドアンプ１０−Ｉの入力端に一律に接続されてもよい。このような図１の例とは逆の接続がなされた場合、図示せぬ光ディスク装置は、トラックエラー信号ＴＥを、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのカソード側から出力し、光ディスク再生信号を、８つのフォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのアノード側から出力することができる。
以上説明したような光学系の対物レンズ６や球面収差補正部４を駆動するためのサーボ制御系として、図１の例では、ヘッドアンプ１０乃至コントローラ１５が設けられている。
また、別の視点に立つと、図１の例の光ディスク装置は、本発明が適用されるピックアップ装置である、図１のレーザ１乃至ヘッドアンプ１０を含むピックアップ装置と、信号演算回路１１乃至コントローラ１５とから構成されていると捉えることもできる。
ヘッドアンプ１０の出力信号は、信号演算回路１１に供給される。図１の例では、信号演算回路１１には、フォーカスエラー信号演算回路２１乃至再生信号回路２４が設けられている。
なお、以下（ただし、後述するように図６以降の説明をする前の段階まで）、受光領域Ａ乃至Ｈ（フォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのカソード）のそれぞれの出力レベル、より正確には、ヘッドアンプ１０−Ａ乃至１０−Ｈの出力レベルを、ａ乃至hのそれぞれと記述する。
図１の例では、フォーカスエラー信号ＦＥとして非点収差法が適用されており、このため、フォーカスエラー信号演算回路２１は、例えば次の式（１）の演算を行い、その演算結果をフォーカスエラー信号ＦＥとして出力することができる。
FE = （a＋c＋e＋ｇ） - （ｂ＋ｄ＋ｆ＋ｈ） ・・・（１）
或いは、フォーカスエラー信号演算回路２１は、例えば次の式（２）の演算を行い、その演算結果をフォーカスエラー信号ＦＥとして出力することもできる。この場合、式（２）の演算は、プッシュプル成分（トラックと光ビームとの相対変位）を検出する受光領域Ａ乃至Ｄを除いた演算であるので、式（２）に従って算出されたフォーカスエラー信号ＦＥは、プッシュプル成分の漏れこみの少ないフォーカスエラー信号となる。従って、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のプッシュプル成分の大きいディスクが光ディスク３１として採用されている場合、その光ディスク３１を非点収差法で再生する際に安定したフォーカスサーボ動作を実現することが可能になる。
FE = （ｅ＋ｇ） - （ｆ＋ｈ） ・・・（２）
式（１）または式（２）に従って算出されたフォーカスエラー信号ＦＥは、フォーカスエラー信号演算回路２１から、後述するサーボ制御部１２のフォーカス制御部２６に供給される。
また、トラックエラー信号演算回路２２は、記録型ディスクが光ディスク３１として採用されている場合には１スポットプッシュプル法（ＰＰ）を利用して、情報ピット列が予め形成された再生専用光ディスク（ＲＯＭ）が光ディスク３１として採用されている場合には位相差法（ＤＰＤ：Differential Phase Detection）を主に利用して、トラックエラー信号ＴＥを算出して出力することができる。
具体的には、１スポットプッシュプル法では、例えば次の式（３）によりトラックエラー信号ＴＥが算出される。ただし、次の式（３）においては、トラックエラー信号ＴＥは、１スポットプッシュプル法で算出されたことを示すために特に、ＴＥ−ＰＰと記述されている。即ち、次の式（３）においては、｛（ａ＋ｄ）-（ｂ＋ｃ）｝の演算はプッシュプル成分（トラックと光ビームとの相対変位）の検出に相当し、｛（ｅ＋ｈ）-（ｆ＋ｇ）｝の演算はレンズ移動成分（受光素子上の光スポットの相対変位）の検出に相当している。従って、次の式（３）により得られるトラックエラー信号ＴＥ−ＰＰは、プッシュプル成分からレンズ移動成分が除外され、その結果、オフセットのない安定したトラックエラー信号となる。なお、式（３）においてαは係数を示している。
TE-PP ＝ ｛（a＋d）-（b＋c）｝ - α*｛（ｅ+ｈ）-（ｆ+ｇ）｝ ・・・（３）
また、位相差法では、例えば次の式（４）によりトラックエラー信号ＴＥが算出される。ただし、次の式（４）においては、トラックエラー信号ＴＥは、位相差法で算出されたことを示すために特に、ＴＥ−ＤＰＤと記述されている。なお、次の式（４）において演算子φは信号位相を示している。
TE-DPD ＝ φ（ａ＋ｃ＋ｅ＋ｇ） - φ（ｂ＋ｄ＋ｆ＋ｈ） ・・・（４）
このように、トラックエラー信号演算回路２２は、上述した式（３）または式（４）の演算を行い、その演算結果をトラックエラー信号ＴＥとして出力することができる。この場合、トラックエラー信号演算回路２２は、例えば図５に示されるように構成することができる。即ち、図５は、トラックエラー信号演算回路２２の詳細な構成例を示している。
図５の例では、トラックエラー信号演算回路２２は、光スポット変位演算部６１乃至トラックエラー信号選択部６６から構成されている。
光スポット変位演算部６１は、レンズ移動成分（受光素子上の光スポットの相対変位）の演算、即ち、上述した式（３）のうちの｛（ｅ＋ｈ）-（ｆ＋ｇ）｝の演算を行う。
このため、光スポット変位演算部６１には、ｅ＋ｈの演算を行う演算部７１、ｆ＋ｇの演算を行う演算部７２、演算部７１と演算部７２との演算結果の和を演算する（即ち、｛（ｅ＋ｈ）＋（ｆ＋ｇ）｝の演算を行う）演算部７３、および、演算部７１と演算部７２との演算結果の差分を演算する（即ち、｛（ｅ＋ｈ）−（ｆ＋ｇ）｝の演算を行う）演算部７４が設けられている。演算部７３と演算部７４とのそれぞれの演算結果は、ゲインコントロール部６３のAGC部７９に供給される。
また、トラッキングエラー演算部６２は、補正前のトラックエラー信号の演算、換言すると、プッシュプル成分（トラックと光ビームとの相対変位）の演算、即ち、上述した式（３）のうちの｛（ａ＋ｄ）-（ｂ＋ｃ）｝の演算を行う。
このため、トラッキングエラー演算部６２には、ａ＋ｄの演算を行う演算部７５、ｂ＋ｃの演算を行う演算部７６、演算部７５と演算部７６との演算結果の和を演算する（即ち、｛（ａ＋ｄ）＋（ｂ＋ｃ）｝の演算を行う）演算部７７、および、演算部７５と演算部７６との演算結果の差分を演算する（即ち、｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝の演算を行う）演算部７８が設けられている。演算部７７と演算部７８とのそれぞれの演算結果は、ゲインコントロール部６３のAGC部８０に供給される。
ゲインコントロール部６３のAGC（Auto Gain Control）部７９は、演算部７４の出力信号のゲイン、即ち、｛（ｅ＋ｈ）−（ｆ＋ｇ）｝のゲインを、演算部７３の出力信号に基づいて調整し、ゲイン調整後の｛（ｅ＋ｈ）−（ｆ＋ｇ）｝をオフセット補正演算部６４の演算部８２に供給する。
ゲインコントロール部６３のAGC部８０は、演算部７８の出力信号のゲイン、即ち、｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝のゲインを、演算部７７の出力信号に基づいて調整し、ゲイン調整後の｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝をオフセット補正演算部６４の演算部８３に供給する。
オフセット補正演算部６４は、トラッキングエラー演算部６２からAGC部８０を介して供給されてきたトラックエラー信号、即ち｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝を、光スポット変位演算部６１からAGC部７９を介して供給されてきた信号、即ち、光スポットの相対変位に相当する｛（ｅ＋ｈ）−（ｆ＋ｇ）｝に基づいて補正し、その結果得られる補正後のトラックエラー信号ＴＥ−ＰＰをトラックエラー信号選択部６６に供給する。
即ち、オフセット補正演算部６４は、上述した式（３）の演算を行う。このため、オフセット補正演算部６４には、コントローラ１５の制御に基づいて式（３）のゲインαを設定するゲイン設定部８１、その設定されたゲインαを用いてα*｛（ｅ+ｈ）-（ｆ+ｇ）｝の演算を行う演算部８２、および、AGC部８０の出力である｛（a＋d）-（b＋c）｝と、演算部８２の出力であるα*｛（ｅ+ｈ）-（ｆ+ｇ）｝の差分を取る（即ち、｛（a＋d）-（b＋c）｝ - α*｛（ｅ+ｈ）-（ｆ+ｇ）｝の演算を行う）演算部８３が設けられている。
DPD演算部６５は、上述した式（４）の演算を行い、その演算結果、即ち、トラックエラー信号ＴＥ−ＤＰＤをトラックエラー信号選択部６６に供給する。
トラックエラー信号選択部６６は、コントローラ１５から供給されるトラックエラー選択信号に基づいて、オフセット補正演算部６４から供給されるトラックエラー信号ＴＥ−ＰＰと、DPD演算部６５から供給されるトラックエラー信号ＴＥ−ＤＰＤとのうちの何れか一方を選択し、選択した方をトラックエラー信号ＴＥとして、後述するサーボ制御部１２のトラッキング制御部２５（図１）に供給する。
なお、トラックエラー選択信号は、例えばここでは、光ディスク３１（図１）の種類を示す信号とされている。即ち、具体的には例えばここでは、記録型ディスクを示す信号がトラックエラー選択信号としてコントローラ１５から供給されてきた場合には、トラックエラー信号選択部６６は、オフセット補正演算部６４から供給されるトラックエラー信号ＴＥ−ＰＰをトラックエラー信号ＴＥとして、トラッキング制御部２５に供給する。これに対して、例えばここでは、情報ピット列が予め形成された再生専用光ディスク（ＲＯＭ）を示す信号がトラックエラー選択信号としてコントローラ１５から供給されてきた場合には、トラックエラー信号選択部６６は、DPD演算部６５から供給されるトラックエラー信号ＴＥ−ＤＰＤをトラックエラー信号ＴＥとして、トラッキング制御部２５に供給する。
図１に戻り、球面収差信号演算回路２３は、例えば次の式（５）に従って第２のフォーカスエラー信号ＦＥ２（図３や図４の光スポット５１の外周部分におけるフォーカスエラー信号ＦＥ２）を算出し、また、例えば次の式（６）に従って第３のフォーカスエラー信号ＦＥ３（光スポット５１の内周部分におけるフォーカスエラー信号ＦＥ３）を算出し、これらの２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３を次の式（７）の右辺に代入して演算することで、球面収差信号ＳＡを算出して出力することができる。なお、式（７）においてβは係数を示している。
FE2 ＝ （ｅ＋ｇ） - （ｆ＋ｈ） ・・・（５）
FE3 ＝ （ａ＋ｃ） - （ｂ＋ｄ） ・・・（６）
SA ＝ FE2 − β*（FE3） ・・・（７）
式（５）乃至式（７）に従って算出された球面収差信号ＳＡは、球面収差信号演算回路２３から、後述するサーボ制御部１２の球面収差制御部２７に供給される。
また、再生信号回路２４は、ヘッドアンプ１０−Ｉの出力信号（フォトダイオード９−Ａ乃至９−Ｈのアノード側の全ての出力レベル）に基づいて、光ディスク再生信号を生成して出力する。即ち、再生信号回路２４は、光検出器９の全ての受光領域Ａ乃至Ｈの出力レベルａ乃至hの総加算を演算することで、光ディスク再生信号を生成して出力する。
サーボ制御部１２は、図１の例では、トラッキング制御部２５乃至球面収差制御部２７から構成されている。
トラッキング制御部２５は、トラックエラー信号演算回路２２から供給されるトラックエラー信号ＴＥに応じて、トラッキングアクチュエータ１３を駆動することでトラッキング制御（トラック方向に対して直交方向に対物レンズ６を移動させる制御）を行う。換言すると、トラッキングアクチュエータ１３は、トラッキング制御部２５により駆動され、トラック方向に対して直交方向に対物レンズ６を移動させる。
フォーカス制御部２６は、フォーカスエラー信号演算回路２１から供給されるフォーカスエラー信号ＦＥに応じて、フォーカスアクチュエータ１４を駆動することでフォーカス制御（光ディスク３１の記録面に対して直交方向、即ちフォーカス方向に対物レンズ６を移動させる制御）を行う。換言すると、フォーカスアクチュエータ１４は、フォーカス制御部２６により駆動され、フォーカス方向に対物レンズ６を移動させる。
球面収差制御部２７は、対物レンズ６により光ディスク３１の記録面上に光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正部４に対する補正の制御を、球面収差信号演算回路２３から供給される球面収差信号ＳＡに応じて行う。
具体的には例えば、光ディスク３１への照射光の球面収差が小さく合焦状態にあるときには、光検出器９の受光面に形成される光スポット５１の強度は全面でほぼ均一となる。従って、上の式（５）乃至式（７）に示されるように、２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３はともにほぼゼロとなり、その結果、球面収差信号ＳＡもほぼゼロとなる。このような場合、球面収差制御部２６は、球面収差補正部４の補正の制御を禁止する。
これに対して、光ディスク３１への照射光に球面収差が加わったときには、光検出器９の受光面に形成される光スポット５１は、その内周部分と外周部分とで異なる強度分布を持ち、その結果、２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３はそれぞれ異なる値を持つ。従って、球面収差信号ＳＡはゼロではない所定の値を有するようになり、このゼロではない値を有する球面収差信号ＳＡにより球面収差を検出することが可能になる。従って、このような場合、球面収差制御部２６は、その検出結果に基づいて、球面収差補正部４の補正の制御を行う。
コントローラ１５は、この光ディスク装置全体の動作の制御、即ち、例えば信号演算回路１１、サーボ制御部１２の他、図示せぬスピンドルモータ等の動作の制御を行う。
以上、図２の例の受光面を有する光検出器９、即ち、８つの受光領域Ａ乃至Ｈに区分された光検出器９を搭載した光ディスク装置について説明した。
ただし、本発明が適用される光検出器９の実施の形態は、図２の例に限定されず、様々な実施の形態を取ることが可能である。
具体的には例えば、本発明が適用される光検出器９として、図６に示されるような受光面を有する光検出器９を採用することも可能である。即ち、図６は、本発明が適用される光検出器９の受光面の一例であって、図２とは異なる例を示している。
また、図７は、図６の例の光検出器９の受光面上における、トラック追従による対物レンズ６（図１）の移動がない状態での光スポット５１の例を示している。一方、図８は、図６の例の光検出器９の受光面上における、トラック追従による対物レンズ６の移動があったときの光スポット５１の例を示している。
図６乃至図８の例では、光検出器９の受光面は、図２乃至図４の例と同様の分割線４１乃至４４に加えて、さらに分割線９１乃至９４によって、１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬに分割されている。
即ち、図２乃至図４の例では、トラック方向中領域は４つの受光領域Ａ乃至Ｄに分割されていたが、図６乃至図８の例では、この４つの受光領域Ａ乃至Ｄのそれぞれが、分割線９１乃至９４のそれぞれにより、さらに２分割されている。
なお、図６乃至図８の例では、分割線９１により受光領域Ａから分割された２つの受光領域のうちの、受光面の外周側の方（図６中左方）が受光領域ＡＡとされ、受光面の中央側の方（図６中右方）が受光領域ＡＩとされている。分割線９２により受光領域Ｂから分割された２つの受光領域のうちの、外周側の方（図６中右方）が受光領域ＢＢとされ、中央側の方（図６中左方）が受光領域ＢＪとされている。分割線９３により受光領域Ｃから分割された２つの受光領域のうちの、外周側の方（図６中右方）が受光領域ＣＣとされ、中央側の方（図６中左方）が受光領域ＣＫとされている。分割線９４により受光領域Ｄから分割された２つの受光領域のうちの、外周側の方（図６中左方）が受光領域ＤＤとされ、中央側の方（図６中右方）が受光領域ＤＬとされている。
トラック方向中領域のうちの中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬのそれぞれは、それらに設けられるフォトダイオードをヘッドアンプに接続するために（ただし、図１の例では、フォトダイオードもそのカソード側に接続されるヘッドアンプ１０も図示されていない）、即ち、その出力信号をヘッドアンプに供給するために、Ｌ字型の形状を有している。ただし、ここで言うＬ字型の形状とは、厳密な意味でＬ字となっている必要は特に無く、２つの直線のそれぞれの一端が接続された形状であって、２つの直線が少なくとも平行に配置されていない（１つの直線になっていない）形状であれば構わない。
換言すると、Ｌ字型の形状を有する受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬのそれぞれの２つの端（Ｌ字型を形成する２つの直線の接続端とは反対側のそれぞれの端）のうちの一方の端が、光検出器９の受光面の外周部に配置され、この外周部に配置された端から出力信号が取り出される。なお、以下、Ｌ字型の形状を有する受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬのそれぞれの２つの端のうちの、出力信号が取り出される端を、以下、信号出力端と称する。
なお、トラック方向中領域のうちの中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬの信号出力端の配置位置は、図６乃至図８の例では、光検出器９の受光面の外周部を構成する辺のうちのトラック方向にほぼ平行な辺上の位置とされたが、この位置に限定されず、結局、光検出器９の受光面の外周部であれば任意の位置で構わない。具体的には例えば、図９に示されるように、受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬの信号出力端の配置位置は、光検出器９の受光面の外周部のうちの、ディスク半径方向（トラック方向の直交方向）にほぼ平行な辺上の位置であってもよい。即ち、図９は、本発明が適用される光検出器９の受光面の一例であって、図２や図６とは異なる例を示している。ただし、図９においては、分割線の図示は省略されている。
換言すると、図６乃至図８の例では、トラック方向中領域のうちの中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬが、トラック方向端領域とトラック方向中領域との境界部分を通して受光面の外周部まで領域を延長した結果、各々がＬ字型の形状を持つことになったと捉えることもできる。一方、図９の例では、受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬが、ディスク半径方向と直交方向（トラック方向）に受光面を２分割するための境界部分（図６で言う分割線４１）を通して受光面の外周部まで領域を延長した結果、各々がＬ字型の形状を持つことになったと捉えることもできる。
さらにまた、トラック方向中領域のうちの中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬの形状は、Ｌ字型に限定されず、出力信号を取り出すことが可能な形状であれば任意の形状で構わない。具体的には例えば、受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬの形状は、図１０に示されるような長方形の形状でもよい。即ち、図１０は、本発明が適用される光検出器９の受光面の一例であって、図２、図６、および図９とは異なる例を示している。ただし、図１０においても、分割線の図示は省略されている。
図１０の例の場合、光検出器９の１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬのそれぞれは、長方形の形状を有しているが故に、その出力信号が配線により取り出されるようになされている。図１０においては、受光領域ＡＡ乃至ＤＬのそれぞれの配線領域（信号取り出し部）には、対応する受光領域の符号の後に「−Ｓ」が追加された符号が付されている。
換言すると、トラック方向中領域のうちの中央側の受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＣＬのそれぞれは、例えば出力信号を配線で取り出すことにより、Ｌ字型以外の任意の形状で形成することが可能になる。
このような図６乃至図８、図９、および図１０の例のように、光検出器９の受光面が１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬに分割されている場合には、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラックエラー信号ＴＥ、および、球面収差信号ＳＡは例えば次のように算出することができる。
ただし、この場合、図示はしないが、光ディスク装置には、１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬのそれぞれに対応するフォトダイオードが設けられた光検出器９と、それらのフォトダイオードのそれぞれに対応するヘッドアンプ１０が設けられることになる。
そして、１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬのそれぞれに対応する１２のヘッドアンプの出力が、信号演算回路１１に供給されることになる。なお、以下、受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤのそれぞれの出力レベル（より正確にはそれぞれに対応するヘッドアンプの出力レベル）を、ａ乃至ｄのそれぞれと記述し、受光領域Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれの出力レベル（より正確にはそれぞれに対応するヘッドアンプの出力レベル）を、ｅ乃至ｈのそれぞれと記述し、かつ、受光領域ＡＩ，ＢＪ，ＣＫ，ＤＬのそれぞれの出力レベル（より正確にはそれぞれに対応するヘッドアンプの出力レベル）を、ｉ乃至ｌのそれぞれと記述する。
この場合、フォーカスエラー信号演算回路２１は、例えば次の式（８）の演算を行い、その演算結果をフォーカスエラー信号ＦＥとして出力することができる。
FE = （ａ＋ｃ＋ｅ＋ｇ＋ｉ＋ｋ） - （ｂ＋ｄ＋ｆ＋ｈ＋ｊ＋ｌ） ・・・(８）
或いは、フォーカスエラー信号演算回路２１は、例えば次の式（９）の演算を行い、その演算結果をフォーカスエラー信号ＦＥとして出力することもできる。この場合、式（９）の演算は、プッシュプル成分（トラックと光ビームとの相対変位）を検出する受光領域ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤを除いた演算であるので、式（９）に従って算出されたフォーカスエラー信号ＦＥは、プッシュプル成分の漏れこみの少ないフォーカスエラー信号となる。従って、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のプッシュプル成分の大きいディスクが光ディスク３１として採用されている場合、その光ディスク３１を非点収差法で再生する際に安定したフォーカスサーボ動作を実現することが可能になる。
FE = （ｅ＋ｇ＋ｉ＋ｋ） - （ｆ＋ｈ＋ｊ＋ｌ） ・・・（９）
また、トラックエラー信号演算回路２２は、記録型ディスクが光ディスク３１として採用されている場合には１スポットプッシュプル法（ＰＰ）を利用して、情報ピット列が予め形成された再生専用光ディスク（ＲＯＭ）が光ディスク３１として採用されている場合には位相差法（ＤＰＤ：Differential Phase Detection）を主に利用して、トラックエラー信号ＴＥを算出して出力することができる。
具体的には、１スポットプッシュプル法では、例えば次の式（１０）によりトラックエラー信号ＴＥが算出される。ただし、次の式（１０）においては、トラックエラー信号ＴＥは、１スポットプッシュプル法で算出されたことを示すために特に、ＴＥ−ＰＰと記述されている。即ち、次の式（１０）においては、｛（ａ＋ｄ）-（ｂ＋ｃ）｝の演算はプッシュプル成分（トラックと光ビームとの相対変位）の検出に相当し、｛（ｅ＋ｈ）-（ｆ＋ｇ）｝の演算はレンズ移動成分（受光素子上の光スポットの相対変位）の検出に相当している。従って、次の式（１０）により得られるトラックエラー信号ＴＥ−ＰＰは、プッシュプル成分からレンズ移動成分が除外され、その結果、オフセットのない安定したトラックエラー信号となる。なお、式（１０）においてαは係数を示している。
TE-PP ＝ ｛（a＋d）-（b＋c）｝ - α*｛（ｅ+ｈ）-（ｆ+ｇ）｝ ・・・（１０）
また、位相差法では、例えば次の式（１１）によりトラックエラー信号ＴＥが算出される。ただし、次の式（１１）においては、トラックエラー信号ＴＥは、位相差法で算出されたことを示すために特に、ＴＥ−ＤＰＤと記述されている。なお、次の式（１１）において演算子φは信号位相を示している。
TE-DPD ＝ φ（ａ＋ｃ＋ｅ＋ｇ＋ｉ＋ｋ） - φ（ｂ＋ｄ＋ｆ＋ｈ＋ｊ＋ｌ）
・・・（１１）
また、球面収差信号演算回路２３は、例えば次の式（１２）に従って第２のフォーカスエラー信号ＦＥ２（図７や図８の光スポット５１の外周部分におけるフォーカスエラー信号ＦＥ２）を算出し、かつ、例えば次の式（１３）に従って第３のフォーカスエラー信号ＦＥ３（光スポット５１の内周部分におけるフォーカスエラー信号ＦＥ３）を算出し、これらの２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３を次の式（１４）の右辺に代入して演算することで、球面収差信号ＳＡを算出して出力することができる。なお、式（１４）においてβは係数を示している。
FE2 ＝ （ａ＋ｃ＋ｅ＋ｇ） - （ｂ＋ｄ＋ｆ＋ｈ） ・・・（１２）
FE3 ＝ （ｉ＋ｋ） - （ｊ＋ｌ） ・・・（１３）
SA ＝ FE2 − β*（FE3） ・・・（１４）
光ディスク３１への照射光の球面収差が小さく合焦状態にあるときには、光検出器９の受光面に形成される光スポット５１の強度は全面でほぼ均一となる。従って、上の式（１２）乃至式（１４）に示されるように、２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３はともにほぼゼロとなり、その結果、球面収差信号ＳＡもほぼゼロとなる。
これに対して、光ディスク３１への照射光に球面収差が加わったときには、光検出器９の受光面に形成される光スポット５１は、その内周部分と外周部分とで異なる強度分布を持ち、その結果、２つのフォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３はそれぞれ異なる値を持つ。従って、球面収差信号ＳＡはゼロではない値を有するようになるため、このゼロではない値を有する球面収差信号ＳＡにより球面収差を検出することが可能になる。
なお、フォーカスエラー信号ＦＥ２，ＦＥ３のそれぞれは、次の式（１５），式（１６）のそれぞれに従って算出することもできる。
FE2 ＝ （ｅ＋ｇ） - （ｆ＋ｈ） ・・・（１５）
FE3 ＝ （ａ＋ｉ＋ｋ＋ｃ） - （ｂ＋ｊ＋ｄ＋ｌ） ・・・（１６）
また、図６乃至図８、図９、および図１０の例のように、光検出器９の受光面が１２の受光領域ＡＡ乃至ＤＬに分割されている場合には、再生信号回路２４は、受光領域ＡＡ乃至ＤＬのそれぞれの出力レベルａ乃至ｌの総加算を演算することで、再生信号を生成して出力する。
以上説明した本発明が適用される光検出器、即ち、受光面が上述した分割手法に従って８や１２の受光領域に分割にされた光検出器（ピックアップ装置）や、それを搭載した光ディスク装置を採用することで、次のような第１の効果乃至第３の効果を少なくとも奏することが可能になる。
即ち、第１の効果とは、従来の１スポットプッシュプル方式では検出できなかった位相差法（ＤＰＤ：Differential Phase Detection）の検出が可能となるため、単一の光検出器を用いて多くの種類の光ディスクに対応する事が可能となる、という効果である。
第２の効果とは、単一の光検出器を用いて球面収差信号の検出が可能になるだけでなく、プッシュプル成分の漏れこみが少ないフォーカスエラー信号の検出が可能となるため、光ピックアップの高機能化が容易となる、という効果である。
第３の効果とは、サーボ信号を得るために光検出器を多分割化しても再生信号の劣化を抑えることも可能であるため、再生信号検出用の光束を分岐することなく、単一の光束にて全ての信号を検出する事が可能であるため、２つ以上の信号層を持つ光ディスクの再生においても、サーボエラー信号や再生信号の劣化を最小限に抑えることが可能となる、という効果である。
本発明を適用した光ディスク装置、或いは、本発明を適用した光検出器を搭載した光ディスク装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した光検出器の受光面の一例であって、図１の光検出器の受光面の一例を示す図である。 図２の光検出器の受光面上における、トラック追従による対物レンズの移動がない状態での光スポットの例を示す図である。 図２の光検出器の受光面上における、トラック追従による対物レンズの移動があったときの光スポットの例を示す図である。 図１のトラック信号演算回路の詳細な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した光検出器の受光面の一例であって、図２とは異なる例を示す図である。 図６の光検出器の受光面上における、トラック追従による対物レンズの移動がない状態での光スポットの例を示す図である。 図６の光検出器の受光面上における、トラック追従による対物レンズの移動があったときの光スポットの例を示す図である。 本発明を適用した光検出器の受光面の一例であって、図２および図６とは異なる例を示す図である。 本発明を適用した光検出器の受光面の一例であって、図２、図６、および図９とは異なる例を示す図である。
符号の説明
１ 光源， ２ コリメータレンズ， ３ 偏光ビームスプリッタ， ４ 球面収差補正部， ５ １／４波長板， ６ 対物レンズ， ７ 集束レンズ， ８ シリンドリカルレンズ， ９ 光検出器， ９−Ａ乃至９−Ｈ フォトダイオード， １０ ヘッドアンプ， １１ 信号演算回路， １２ サーボ制御部， １３ トラッキングアクチュエータ， １４ フォーカスアクチュエータ， １５ コントローラ， ２１ フォーカスエラー信号演算回路， ２２ トラックエラー信号演算回路， ２３ 球面収差信号演算回路， ２４ 再生信号回路， ２５ トラッキング制御部， ２６ フォーカス制御部， ２７ 球面収差制御部， ３１ 光ディスク， ４１乃至４４ 分割線， ５１ 光スポット， ６１ 光スポット変位演算部， ６２ トラッキングエラー演算部， ６３ ゲインコントロール部， ６４ オフセット補正演算部， ６５ DPD演算部， ６６ トラックエラー信号選択部， ９１乃至９４

Claims (10)

  1. 所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスクに対して、前記情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置において、
    前記光ディスクの記録面上に光ビームを集光する集光手段と、
    前記集光手段を、前記光ディスクのトラック方向に対して直交方向に移動させる第１の移動手段と、
    前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に集光された前記光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子を有し、前記トラック方向に対して直交方向に前記受光素子が、前記トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、前記トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、前記トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、前記第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、前記トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されている光検出手段と、
    前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて、前記トラックと前記光ビームとの相対変位を示すトラックエラー信号を生成する第１のトラックエラー信号生成手段と、
    前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、および前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算を行うことで、前記光検出手段の前記受光素子上の光スポットの相対変位を検出する光スポット変位検出手段と、
    前記第１のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号を、前記光スポット変位検出手段により検出された前記光スポットの相対変位に基づいて補正するオフセット補正手段と、
    前記オフセット補正手段により補正された前記トラックエラー信号に応じて、前記第１の移動手段を駆動することでトラッキング制御を行うトラッキング制御手段と
    を備えることを特徴とする光ディスク装置。
  2. 前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれの出力を用いた位相差法（DPD：Differential Phase Detection）による演算を行い、その演算結果に基づいて前記トラックエラー信号を生成する第２のトラックエラー信号生成手段をさらに備え、
    前記トラッキング制御手段は、さらに、前記第１のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号の代わりに、前記第２のトラックエラー信号生成手段により生成された前記トラックエラー信号に応じて前記トラッキング制御を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
  3. 前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力および前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの前記受光領域のうちの少なくとも一部分の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、前記第１のフォーカスエラー信号と前記第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段と、
    前記球面収差信号生成手段により生成された前記球面収差信号に応じて、前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に前記光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
  4. 前記集光手段を、前記光ディスクの記録面に対して直交方向に移動させる第２の移動手段と、
    前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のうちの、前記トラックと前記光ビームとの相対変位の検出に必要な受光領域を除く１以上の受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算の結果に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、
    前記フォーカスエラー信号生成手段により生成された前記フォーカスエラー信号に応じて、前記第２の移動手段を駆動することでフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
  5. 前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域の全ての出力を用いた所定の演算を行い、その演算結果に基づいて再生信号を生成する再生信号生成手段をさらに備え、
    前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域、および、前記トラック方向中領域に形成された少なくとも４つの受光領域のそれぞれにはフォトダイオードが設けられており、
    前記第１のトラックエラー信号生成手段および前記光スポット変位検出手段と、前記再生信号生成手段とのうちの一方には、前記フォトダイオードのカソードが接続され、他方には、前記フォトダイオードのアノードが接続されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
  6. 前記光検出手段は、
    前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が２分割され、かつ、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、前記トラック方向中領域に形成された４つの前記受光領域のそれぞれが、前記受光素子の外周側の受光領域と、前記受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に８つの受光領域が形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
  7. 前記第１のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、前記第２のトラック方向端領域に形成された２つの前記受光領域の出力、および、前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの４つの前記外周側の受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第１のフォーカスエラー信号を生成し、前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの前記中央側の４つの受光領域の出力を用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて第２のフォーカスエラー信号を生成し、前記第１のフォーカスエラー信号と前記第２のフォーカスエラー信号とを用いる所定の演算を行い、その演算結果に基づいて球面収差信号を生成する球面収差信号生成手段と、
    前記球面収差信号生成手段により生成された前記球面収差信号に応じて、前記集光手段により前記光ディスクの記録面上に前記光ビームが集光されるときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
  8. 前記トラック方向中領域に形成された８つの受光領域のうちの前記中央側の４つの受光領域のそれぞれは、Ｌ字型の形状を有しており、そのＬ字の２つの端のうちの一方の端が前記受光素子の外周部に配置されている
    ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
  9. 所定のトラック形態で情報信号が記録されているまたは記録され得る光ディスクに対して、前記情報信号の記録と再生とのうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載されるピックアップ装置において、
    前記光ディスクの記録面上に集光された光ビームがその光ディスクから反射された結果得られる光束を受光する受光素子を備え、
    前記トラック方向に対して直交方向に前記受光素子が、前記トラック方向の一方の端側の受光領域である第１のトラック方向端領域、前記トラック方向の他方の端側の受光領域である第２のトラック方向端領域、および、前記トラック方向の中央部分の受光領域であるトラック方向中領域のそれぞれに分割され、さらに、前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が少なくとも２分割され、また、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記第１のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、前記第２のトラック方向端領域に２つの受光領域が形成され、かつ、前記トラック方向中領域に少なくとも４つの受光領域が形成されている
    ことを特徴とするピックアップ装置。
  10. 前記トラック方向に対して直交方向に前記トラック方向中領域が２分割され、かつ、前記トラック方向に平行に前記受光素子が２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に４つの受光領域が形成され、さらに、前記トラック方向中領域に形成された４つの前記受光領域のそれぞれが、前記受光素子の外周側の受光領域と、前記受光素子の中央側の受光領域とに２分割され、その結果、前記トラック方向中領域に８つの受光領域が形成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載のピックアップ装置。
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