JP2007287276A - 光ヘッドの調整方法、光ヘッド及び光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来からある部品及び誤差信号検出方法を用いたままでマルチドライブ用光ヘッドの小型化、低価格を図る。
【解決手段】 この光ヘッドの調整方法は、互いに波長が異なる第１，第２の光ビームを出射する第１，第２の発光領域を有する半導体レーザ３と、互いに物理的トラックピッチが異なる光記録媒体２ａ〜２ｃに第１，第２の光ビームを集光させる対物レンズ８と、光記録媒体２ａ〜２ｃで反射された第１，第２の光ビームを検出する光検出器１２，１３ａ，１３ｂ，１４，１５ａ及び１５ｂと、第１，第２の光ビームの共通光路中に配置され、第１，第２の光ビームを主ビーム１７、±１次の副ビーム１８ａ、１８ｂに分割する回折格子４とを有する光ヘッド１に関する。この光ヘッドの調整方法では、光記録媒体２ａの再生時に得られる主ビーム１７、±１次の副ビーム１８ａ、１８ｂに基づいて、回折格子４を調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク等の光記録媒体にデータの記録又は再生を行う光ヘッドの調整方法、この調整方法により調整された光ヘッド及びこの光ヘッドを備えた光記録再生装置に関する。

従来の光ヘッドには、互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、第１及び第２の光ビームを光ディスクにそれぞれ集光させる対物レンズと、光ディスクで反射された第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する光検出器とを搭載したものがある。この光ヘッドでは、第１及び第２の光ビームの共通光路中に１つの３分割特殊回折格子を配置している。

この３分割特殊回折格子は、第１〜第３の少なくとも３つの領域に分割されており、第１の領域は第２と第３の領域との間に配置され、第１の領域内における周期構造の位相は第２及び第３の領域内における周期構造の位相に対して略９０度異なっているとともに、第２の領域内における周期構造の位相は第３の領域内における周期構造の位相に対して略１８０度異なっている。

そして、トラックピッチが略０．７４μｍの光ディスクに対しては、上記３分割特殊回折格子によって回折分離した第１の光ビームを用いて差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力し、トラックピッチが略１．６μｍの光ディスクに対しては、上記３分割特殊回折格子によって回折分離した第２の光ビームを用いて３スポット方式又は差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を生成するための電気信号を出力している（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。

また、従来の光ヘッドには、上記した第１の従来例の構成に加えて、光検出器の前段に上記第１の光ビームと上記第２の光ビームの光軸を一致させる同軸化素子を配置したものもある（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
特開２００６−４４９９号公報（請求項２，［００２６］〜［００３５］、図１，図８，図９）

上記した第１及び第２の従来例では、３分割特殊回折格子や同軸化素子という特殊な光学部品を用いているため、この光ヘッド自体及びこの光ヘッドを備えた光記録再生装置がコストアップになるという問題があった。

また、上記第１及び第２の半導体レーザに対して１つの光検出器を共用した光学ヘッドを用いて、それぞれ異なる種類及び異なる規格の光記録媒体、例えば、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等を記録又は再生する場合（マルチドライブ用光ヘッド）、上記光検出器は、上記特許文献１の図３及び図７に示すように、１８〜２８個の受光領域を有している。また、一般に、上記光検出器と、上記光検出器の各受光領域から出力された電気信号をそれぞれ差動演算する複数の差動演算部、各差動演算部から出力された出力信号を加算して焦点ズレ誤差信号ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳ及び情報読み取り信号ＳＵＭを生成する複数の加算部とからなる信号演算回路とを１個のＩＣで構成したＰＤ−ＩＣが用いられている。

上記したように、１８〜２８個の受光領域と信号演算回路とを１個のＰＤ−ＩＣで構成した場合、各々の入出力信号をそのまま外部端子に接続すると、電源端子及び接地端子を含めて端子数が非常に多くなる。これに伴って、ＰＤ−ＩＣのパッケージサイズが大きくなるため、光ヘッドの小型化、低価格化の障害となる。そこで、最近では、上記光検出器を構成する複数の受光領域のいくつかを電気的に接続することにより、上記ＰＤ−ＩＣの端子数を削減する手法がとられている。

この手法を用いて、例えば、光記録媒体の情報記録面によって反射された＋１次の副ビームに基づくプッシュプル信号と、上記光記録媒体の情報記録面によって反射された−１次の副ビームに基づくプッシュプル信号とを加算するように構成した場合、以下に示す不都合がある。即ち、回折格子の角度を調整しても、光記録媒体の情報記録面での主ビームと±１次の副ビームとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、主ビームに基づくプッシュプル信号の位相と±１次の副ビームに基づくプッシュプル信号の位相との差（以下、「ＭＳ位相差」という。）は、常に略０度（０±１８０度）となり、ＭＳ位相差が回折格子の角度を調整する指標とはなり得なくなってしまう。

そこで、従来からある部品及び誤差信号検出方法を用いたままで光ヘッドの小型化、低価格を図ることが要請されるが、上記した第１及び第２の従来例では、この要請に応えることができない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような課題を解決することができる光ヘッドの調整方法、光ヘッド及び光記録再生装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る光ヘッドの調整方法は、互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドの調整方法に係り、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記回折格子を調整することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームに基づくプッシュプル信号の位相と前記第１及び第２の副ビームに基づくプッシュプル信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、前記回折格子を調整することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームの全加算信号の位相と前記第１又は第２の副ビームのいずれかの加算信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、前記回折格子を調整することを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記回折格子の片面には、前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記第１の光記録媒体の情報記録面での前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームとのスポット間隔が最適な位置となるように、前記回折格子を調整することを特徴としている。

また、請求項６記載の発明は、請求項１又は５に記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記回折格子の一方の面には、前記第１の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成され、前記回折格子の他方の面には、前記第２の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴としている。

また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光ヘッドの調整方法に係り、前記第２の光検出器は、前記第１及び第２の副ビームを受光する受光部がそれぞれ４分割されているとともに、対応する受光領域が互いに電気的に接続されていることを特徴としている。

また、請求項８記載の発明に係る光ヘッドは、互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドに係り、前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、調整されていることを特徴としている。

また、請求項９記載の発明は、請求項８に記載の光ヘッドに係り、前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームに基づくプッシュプル信号の位相と前記第１及び第２の副ビームに基づくプッシュプル信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、調整されていることを特徴としている。

また、請求項１０記載の発明は、請求項８に記載の光ヘッドに係り、前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームの全加算信号の位相と前記第１又は第２の副ビームのいずれかの加算信号の位相との差が所定の範囲に収まるように調整されていることを特徴としている。

また、請求項１１記載の発明は、請求項８乃至１０のいずれかに記載の光ヘッドに係り、前記回折格子の片面には、前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴としている。

また、請求項１２記載の発明は、請求項８に記載の光ヘッドに係り、前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記第１の光記録媒体の情報記録面での前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームとのスポット間隔が最適な位置となるように、調整されていることを特徴としている。

また、請求項１３記載の発明は、請求項８又は１２に記載の光ヘッドに係り、前記回折格子の一方の面には、前記第１の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成され、前記回折格子の他方の面には、前記第２の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴としている。

また、請求項１４記載の発明は、請求項８乃至１３のいずれかに記載の光ヘッドに係り、前記第２の光検出器は、前記第１及び第２の副ビームを受光する受光部がそれぞれ４分割されているとともに、対応する受光領域が互いに電気的に接続されていることを特徴としている。

また、請求項１５記載の発明に係る光記録再生装置は、請求項８乃至１４のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴としている。

本発明によれば、請求項１記載の発明に係る光ヘッドの調整方法は、互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドの調整方法に係り、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記回折格子を調整している。従って、従来からある部品及び誤差信号検出方法を用いているので、光ヘッド自体及びこの光ヘッドを備えた光記録再生装置のコストを削減することができる。また、第１乃至第３の光記録媒体を記録又は再生するのに良好なトラッキング誤差信号ＴＥＳを得ることができる。

また、本発明によれば、請求項８記載の発明に係る光ヘッドは、互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドに係り、前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、調整されている。従って、従来からある部品及び誤差信号検出方法を用いているので、光ヘッド自体及びこの光ヘッドを備えた光記録再生装置のコストを削減することができる。また、第１乃至第３の光記録媒体を記録又は再生するのに良好なトラッキング誤差信号ＴＥＳを得ることができる。

また、本発明によれば、請求項１５記載の発明に係る光記録再生装置は、請求項８乃至１４のいずれかに記載の光ヘッドを備えている。従って、コストを削減することができる。また、第１乃至第３の光記録媒体を記録又は再生するのに良好なトラッキング誤差信号ＴＥＳを得ることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ヘッドの調整方法が適用される光ヘッド１の光学系の構成を示す概略図である。この光ヘッド１は、物理的トラックピッチが異なる３種類の光記録媒体２（２ａ〜２ｃ）のそれぞれに情報の記録又は再生を行うことができるように構成されている。

第１の光記録媒体２ａは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ及びこれと同等の物理的トラックピッチを備えた光記録媒体である。また、第２の光記録媒体２ｂは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、片面２．６ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ及びこれらと同等の物理的トラックピッチを備えた光記録媒体である。さらに、第３の光記録媒体２ｃは、片面４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭ及びこれと同等の物理的トラックピッチを備えた光記録媒体である。

図２に示すように、第１の光記録媒体２ａの物理的トラックピッチＰ１の半分Ｐ１／２は０．８μｍ、第２の光記録媒体２ｂの物理的トラックピッチＰ２は０．７４μｍ、第３の光記録媒体２ｃの物理的トラックピッチＰ３は０．６１５μｍ、第２の光記録媒体２ｂの物理的トラックピッチＰ２の半分Ｐ２／２は０．３７μｍである。

光ヘッド１は、図１に示すように、光ビームを出射する光源として半導体レーザ３を有している。半導体レーザ３は、ＣＤを記録再生するための波長７８０ｎｍの光ビーム（第１の光ビーム）を発光する第１の発光領域と、ＤＶＤを記録再生するための波長６５０ｎｍの光ビーム（第２の光ビーム）を発光する第２の発光領域とが略１１０μｍ隔てて形成され、１つのパッケージに収容されている。

半導体レーザ３の光出射側の所定位置には、回折格子４が配置されている。この回折格子４の片面には、半導体レーザ３から出射された、波長７８０ｎｍの光ビーム及び波長６５０ｎｍの光ビームをそれぞれ３本の光ビーム（０次の主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ、１８ｂ）に分割するために最適化された回折格子パターンが形成されている。即ち、回折格子４は、光記録媒体２の表面（情報記録面）において、主ビーム１７の集光位置を中心にトラック方向に所定距離隔てて対称な位置に±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂが集光されるように、半導体レーザ３から出射された光ビームを分割する。回折格子４は、例えば、透過率が９０％以上、反射率が０．５％以下、格子ピッチが３０．０±１．０μｍ、格子角度が１．５±０．５°である。

半導体レーザ３から見て回折格子４の光透過側には、偏光ビームスプリッタ５、４分の１波長板６、コリメートレンズ７及び対物レンズ８がこの順に並んで配置されている。偏光ビームスプリッタ５では、回折格子４からの主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂのＰ偏光の直線偏光成分が９０％以上透過して４分の１波長板６に入射するとともに、Ｐ偏光の直線偏光成分の残りの数％程度が反射してフロントモニタ用光検出器９に入射する。また、偏光ビームスプリッタ５では、４分の１波長板６からのＳ偏光の直線偏光成分がほぼ１００％反射して、後述するセンサレンズ１０に入射する。

４分の１波長板６は、偏光ビームスプリッタ５からの主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂのＰ偏光の直線偏光成分（以下、「往路光ビーム」という。）を円偏光成分に変換するとともに、コリメートレンズ７からの円偏光成分を上記往路光ビームの偏光方位と直交する方向の直線偏光成分、即ち、上記Ｓ偏光の直線偏光成分に変換する。

コリメートレンズ７は、４分の１波長板６からの発散光線束を平行光線束に変換するとともに、対物レンズ８からの平行光線束を集束光線束に変換する。また、コリメートレンズ７は、光軸方向に移動可能に構成されている。光記録媒体２の光透過層の厚みに応じて光記録媒体２の情報記録面に集光する光ビームに付加される球面収差が基準値と異なる場合には、コリメートレンズ７を光軸方向に移動することにより、上記球面収差の基準値からのずれを打ち消すことができるように構成されている。

対物レンズ８は、コリメートレンズ７からの平行光線束を光記録媒体２の情報記録面に集光するとともに、光記録媒体２からの反射光を平行光線束に変換する。フロントモニタ用光検出器９は、半導体レーザ３から出射された光ビームの光強度を計測する。このフロントモニタ用光検出器９の出力に基づいて半導体レーザ３の出力が調整される。

一方、４分の１波長板６から見て偏光ビームスプリッタ５の光反射側には、センサレンズ１０、シリンドリカルレンズ１１並びに受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂがこの順に配置されている。センサレンズ１０は、光記録媒体２で反射された主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを所定の光学系倍率で拡大する。また、センサレンズ１０は、この光ヘッド１の組立調整時には、光軸方向に移動可能に構成されている。即ち、センサレンズ１０を光軸方向に移動することにより、光記録媒体２で反射された主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂの受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂの各受光面上における合焦位置を光学的に調整することができるように構成されている。

シリンドリカルレンズ１１は、センサレンズ１０からの光ビームに焦点ズレ誤差検出のための非点収差を与えるために、上記光ビームに対し、幅方向（曲率方向）にのみ変化を与え、長さ方向には変化を与えずに線状のビームを形成し、受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂ上にそれぞれ個別に結像させる。センサレンズ１０及びシリンドリカルレンズ１１は、両者の機能を備える１個のアナモフィックレンズと置き換えても良い。

受光素子１２は、半導体レーザ３の第２の発光領域で発光された波長６５０ｎｍの光ビームのうち、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃの情報記録面によってそれぞれ反射された主ビーム１７を受光する。同様に、受光素子１３ａは、半導体レーザ３の第２の発光領域で発光された波長６５０ｎｍの光ビームのうち、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃの情報記録面によってそれぞれ反射された＋１次の副ビーム１８ａを受光する。受光素子１３ｂは、半導体レーザ３の第２の発光領域で発光された波長６５０ｎｍの光ビームのうち、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃの情報記録面によってそれぞれ反射された−１次の副ビーム１８ｂを受光する。

一方、受光素子１４は、半導体レーザ３の第１の発光領域で発光された波長７８０ｎｍの光ビームのうち、第１の光記録媒体２ａの情報記録面によって反射された主ビーム１７を受光する。同様に、受光素子１５ａは、半導体レーザ３の第１の発光領域で発光された波長７８０ｎｍの光ビームのうち、第１の光記録媒体２ａの情報記録面によって反射された＋１次の副ビーム１８ａを受光する。受光素子１５ｂは、半導体レーザ３の第１の発光領域で発光された波長７８０ｎｍの光ビームのうち、第１の光記録媒体２ａの情報記録面によって反射された−１次の副ビーム１８ｂを受光する。受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂは、受光した各光ビームをそれぞれ分割された各受光領域においてそれぞれ独立に光電変換して電気信号を出力する。

次に、受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂの構成について、図３を参照して説明する。受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂは、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等から構成されている。受光素子１２は、正方形状を呈する受光領域内を光記録媒体２（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１２ａと、分割線１２ａにほぼ直交する分割線１２ｂとで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状を呈する４つの受光領域Ａ〜Ｄを有している。受光領域Ａは、分割線１２ａを介して受光領域Ｂに隣接するとともに、分割線１２ｂを介して受光領域Ｄに隣接し、かつ、受光領域Ｃに対角に位置して配置されている。受光領域Ｃは、分割線１２ａを介して受光領域Ｄに隣接し、分割線１２ｂを介して受光領域Ｂに隣接して配置されている。

同様に、受光素子１３ａは、正方形状を呈する受光領域内を第２又は第３の光記録媒体２ｂ又は２ｃ（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１３ａａと、分割線１３ａａにほぼ直交する分割線１３ａｂとで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状を呈する４つの受光領域Ｆ１〜Ｆ４を有している。受光領域Ｆ１は、分割線１３ａａを介して受光領域Ｆ２に隣接するとともに、分割線１３ａｂを介して受光領域Ｆ４に隣接し、かつ、受光領域Ｆ３に対角に位置して配置されている。受光領域Ｆ３は、分割線１３ａｂを介してＦ２に隣接するとともに、分割線１３ａａを介してＦ４に隣接して配置されている。

同様に、受光素子１３ｂは、正方形状を呈する受光領域内を第２又は第３の光記録媒体２ｂ又は２ｃ（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１３ｂａと、分割線１３ｂａにほぼ直交する分割線１３ｂｂとで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状を呈する４つの受光領域Ｅ１〜Ｅ４を有している。受光領域Ｅ１は、分割線１３ｂａを介して受光領域Ｅ２に隣接するとともに、分割線１３ｂｂを介して受光領域Ｅ４に隣接し、かつ、受光領域Ｅ３に対角に位置して配置されている。受光領域Ｅ３は、分割線１３ｂｂを介してＥ２に隣接するとともに、分割線１３ｂａを介してＥ４に隣接して配置されている。

受光素子１２、１３ａ及び１３ｂは、第２又は第３の光記録媒体２ｂ又は２ｃ（図１参照）の情報記録面での主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂのスポット位置が異なることにより生じる光路のズレに対応させて、ラジアル方向に若干ずらして配置されている。また、分割線１２ａ、１３ａａ及び１３ｂａは、それぞれ略平行に配置され、分割線１２ｂ、１３ａｂ及び１３ｂｂはそれぞれ略平行に配置されている。

受光素子１４、１５ａ及び１５ｂは、受光素子１２、１３ａ及び１３ｂとは、半導体レーザ３における第１の発光領域と第２の発光領域との距離（略１１０μｍ）の光学的倍率に応じた距離だけ隔てて形成されている。受光素子１４は、正方形状を呈する受光領域内を第１の光記録媒体２ａ（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１４ａと、分割線１４ａにほぼ直交する分割線１４ｂとで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状を呈する４つの受光領域ａ、ｂ、ｃ及びｄを有している。受光領域ａは、分割線１４ａを介して受光領域ｂに隣接するとともに、分割線１４ｂを介して受光領域ｄに隣接し、かつ、受光領域ｃに対角に位置して配置されている。受光領域ｃは、分割線１４ａを介して受光領域ｄに隣接し、分割線１４ｂを介して受光領域ｂに隣接して配置されている。

一方、受光素子１５ａは、正方形状を呈する受光領域内を第１の光記録媒体２ａ（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ直交する分割線１５ａａで分割して、隣接して配置された長方形状を呈する２つの受光領域ｆ１及びｆ２を有している。受光領域ｆ１は、分割線１５ａａを介して受光領域ｆ２に隣接して配置されている。同様に、受光素子１５ｂは、正方形状を呈する受光領域内を第１の光記録媒体２ａ（図１参照）のトラックの接線方向にほぼ直交する分割線１５ｂａで分割して、隣接して配置された長方形状を呈する２つの受光領域ｅ１及びｅ２を有している。受光領域ｅ１は、分割線１５ｂａを介して受光領域ｅ２に隣接して配置されている。

受光素子１４、１５ａ及び１５ｂは、第１の光記録媒体２ａ（図１参照）の情報記録面での主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂのスポット位置が異なることにより生じる光路のズレに対応させて、ラジアル方向に若干ずらして配置されている。また、分割線１４ｂ、１５ａａ及び１３ｂａはそれぞれ略平行に配置されている。

光学系が上記構成を有する光ヘッド１には、上記受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂと、上記受光素子１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１５ａ及び１５ｂの各受光領域から出力された電気信号を演算して焦点ズレ誤差信号ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳ及び情報読み取り信号ＳＵＭを生成する信号演算回路１６とを１個のＩＣで構成したＰＤ−ＩＣが設けられている。信号演算回路１６は、図４に示すように、信号演算部１６ａと、信号演算部１６ｂとから構成されている。

図４（ａ）は、上記受光素子１２、１３ａ及び１３ｂと信号演算部１６ａとの接続状態を示している。受光領域Ｆ１〜Ｆ４及びＥ１〜Ｆ４からは各１本ずつ配線が引き出されている。受光素子１３ａの受光領域内での相対位置と、受光領域１３ｂの受光領域内での相対位置とが同じ受光領域同士が接続されるように、各配線は接続されている。即ち、受光領域Ｆ１及びＥ１から引き出された配線同士、受光領域Ｆ２及びＥ２から引き出された配線同士、受光領域Ｆ３及びＥ３から引き出された配線同士及び受光領域Ｆ４及びＥ４から引き出された配線同士は接続されている。当該配線は信号演算部１６ａに接続されている。

受光領域Ａ〜Ｄから各１本ずつ引き出された配線は、信号演算部１６ａに接続されている。信号演算部１６ａは、受光領域Ａ〜Ｄ、Ｅ１〜Ｅ４及びＦ１〜Ｆ４から出力された電気信号を用いて所定の演算処理を行い、焦点ズレ誤差信号ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳ及び情報読み取り信号ＳＵＭをそれぞれ生成する。

図４（ｂ）は、上記受光素子１４、１５ａ及び１５ｂと信号演算部１６ｂとの接続状態を示している。受光領域ａ〜ｄ、ｅ１、ｅ２、ｆ１及びｆ２から各１本ずつ引き出された配線は、信号演算部１６ｂに接続されている。信号演算部１６ｂは、受光領域ａ〜ｄ、ｅ１、ｅ２、ｆ１及びｆ２から出力された電気信号を用いて所定の演算処理を行い、焦点ズレ誤差信号ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳ及び情報読み取り信号ＳＵＭをそれぞれ生成する。

図５は、信号演算部１６ａの電気的構成の一例を示す回路図である。加算部２１ａは、受光領域Ｆ１及びＥ１からそれぞれ出力された電気信号と、受光領域Ｆ３及びＥ３からそれぞれ出力された電気信号とを加算する。加算部２１ｂは、受光領域Ｆ２及びＥ２からそれぞれ出力された電気信号と、受光領域Ｆ４及びＥ４からそれぞれ出力された電気信号とを加算する。減算部２１ｃは、加算部２１ａの出力信号から加算部２１ｂの出力信号を減算する。減算部２１ｃの出力信号は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づく非点収差信号である。

加算部２２ａは、受光領域Ａから出力された電気信号と、受光領域Ｃから出力された電気信号とを加算する。加算部２２ｂは、受光領域Ｂから出力された電気信号と、受光領域Ｄから出力された電気信号とを加算する。減算部２２ｃは、加算部２２ａの出力信号から加算部２２ｂの出力信号を減算する。減算部２２ｃの出力信号は、主ビーム１７に基づく非点収差信号である。

信号増幅部２３は、減算部２１ｃの出力信号を増幅率（係数ｋ１）で増幅する。信号増幅部２３の増幅率（係数ｋ１）は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づく非点収差信号に混入したトラッククロスノイズと、主ビーム１７に基づく非点収差信号に混入したトラッククロスノイズとが相殺できるように所定の値に設定される。ここで、トラッククロスノイズとは、焦点ズレ誤差信号ＦＥＳに混入してしまうトラッキング誤差信号ＴＥＳのノイズ成分を焦点ズレ誤差信号ＦＥＳの振幅で除算したものをいい、単位は％である。

なお、係数ｋ１は、正負のいずれも取り得る係数である。係数ｋ１が正（＋）の場合は、減算部２１ｃの出力信号と同位相、かつ、振幅が（ｋ１）倍された信号が、信号増幅部２３から出力される。一方、係数ｋ１が負（−）の場合は、減算部２１ｃの位相と１８０度位相が異なり、かつ、振幅が（ｋ１）倍された信号が、信号増幅部２３から出力される。

加算部２４は、信号増幅部２３の出力信号と減算部２２ｃの出力信号とを加算して焦点ズレ誤差信号ＦＥＳとして出力する。焦点ズレ誤差信号ＦＥＳは、式（１）で表される。
ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ１×｛（Ｅ１＋Ｅ３＋Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｅ２＋Ｅ４＋Ｆ２＋Ｆ４）｝…（１）
式（１）に示す係数ｋ１を最適な値に設定することにより、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂにそれぞれ混入したトラッククロスノイズが減衰された焦点ズレ誤差信号ＦＥＳを生成することができる。

加算部２５は、加算部２２ａの出力信号と、加算部２２ｂの出力信号とを加算して情報読み取り信号ＳＵＭとして出力する。情報読み取り信号ＳＵＭは、式（２）で表される。
ＳＵＭ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ…（２）

加算部２６ａは、受光領域Ｆ１及びＥ１からそれぞれ出力された電気信号と、受光領域Ｆ２及びＥ２からそれぞれ出力された電気信号とを加算する。加算部２６ｂは、受光領域Ｆ３及びＥ３からそれぞれ出力された電気信号と、受光領域Ｆ４及びＥ４からそれぞれ出力された電気信号とを加算する。減算部２６ｃは、加算部２６ａの出力信号から加算部２６ｂの出力信号を減算する。減算部２６ｃの出力信号は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰである。

加算部２７ａは、受光領域Ａから出力された電気信号と、受光領域Ｂから出力された電気信号とを加算する。加算部２７ｂは、受光領域Ｃから出力された電気信号と、受光領域Ｄから出力された電気信号とを加算する。減算部２７ｃは、加算部２７ａの出力信号から加算部２７ｂの出力信号を減算する。減算部２７ｃの出力信号は、主ビーム１７に基づくプッシュプル信号ＭＰＰである。

信号増幅部２８は、減算部２６ｃの出力信号を増幅率（係数ｋ２）で増幅する。信号増幅部２８の増幅率（係数ｋ２）は、対物レンズ８の光記録媒体２のラジアル方向へのシフトによって生じる直流オフセット成分を主ビーム１７に基づくプッシュプル信号ＭＰＰと±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰとを用いて相殺するために所定の値に設定される。なお、係数ｋ２は、正負のいずれも取り得る係数である。係数ｋ２が正（＋）の場合は、減算部２６ｃと同位相、かつ、振幅が（ｋ２）倍された信号が、信号増幅部２８から出力される。係数ｋ２が負（−）の場合は、減算部２６ｃの位相と１８０度位相が異なり、かつ、振幅が（ｋ２）倍された信号が、信号増幅部２８から出力される。

減算部２９は、減算部２７ｃの出力信号から信号増幅部２８の出力信号を減算してトラッキング誤差信号ＴＥＳとして出力する。トラッキング誤差信号ＴＥＳは、式（３）で表される。
ＴＥＳ＝｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−ｋ２×｛（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｆ１＋Ｆ２）−（Ｅ３＋Ｅ４＋Ｆ３＋Ｆ４）｝…（３）
式（３）に示す係数ｋ２を最適な値に設定することにより、対物レンズ８のラジアル方向への変位によってトラッキング誤差信号ＴＥＳに生じる直流オフセット成分を効果的に除去することができる。

図６は、信号演算部１６ｂの電気的構成の一例を示す回路図である。加算部３１ａは、受光領域ｅ１から出力された電気信号と、受光領域ｆ１から出力された電気信号とを加算する。加算部３１ｂは、受光領域ｅ２から出力された電気信号と、受光領域ｆ２から出力された電気信号とを加算する。減算部３１ｃは、加算部３１ａの出力信号から加算部３１ｂの出力信号を減算する。減算部３１ｃの出力信号は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づく非点収差信号である。

加算部３２ａは、受光領域ａから出力された電気信号と、受光領域ｃから出力された電気信号とを加算する。加算部３２ｂは、受光領域ｂから出力された電気信号と、受光領域ｄから出力された電気信号とを加算する。減算部３２ｃは、加算部３２ａの出力信号から加算部３２ｂの出力信号を減算する。減算部３２ｃの出力信号は、主ビーム１７に基づく非点収差信号である。

信号増幅部３３は、減算部３１ｃの出力信号を増幅率（係数ｋ３）で増幅する。信号増幅部３３の増幅率（係数ｋ３）は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づく非点収差信号に混入したトラッククロスノイズと、主ビーム１７に基づく非点収差信号に混入したトラッククロスノイズとが相殺できるように所定の値に設定される。なお、係数ｋ３は、正負のいずれも取り得る係数である。係数ｋ３が正（＋）の場合は、減算部３１ｃの出力信号と同位相、かつ、振幅が（ｋ３）倍された信号が、信号増幅部３３から出力される。一方、係数ｋ３が負（−）の場合は、減算部３１ｃの位相と１８０度位相が異なり、かつ、振幅が（ｋ３）倍された信号が、信号増幅部３３から出力される。

加算部３４は、信号増幅部３３の出力信号と減算部３２ｃの出力信号とを加算して焦点ズレ誤差信号ＦＥＳとして出力する。焦点ズレ誤差信号ＦＥＳは、式（４）で表される。
ＦＥＳ＝｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝＋ｋ３×｛（ｅ１＋ｆ１）−（ｅ２＋ｆ２）｝…（４）
式（４）に示す係数ｋ３を最適な値に設定することにより、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂにそれぞれ混入したトラッククロスノイズが減衰された焦点ズレ誤差信号ＦＥＳを生成することができる。

加算部３５は、加算部３２ａの出力信号と、加算部３２ｂの出力信号とを加算して情報読み取り信号ＳＵＭとして出力する。情報読み取り信号ＳＵＭは、式（５）で表される。
ＳＵＭ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ…（５）

加算部３６ａは、受光領域ｅ１から出力された電気信号と、受光領域ｆ１から出力された電気信号とを加算する。加算部３６ｂは、受光領域ｅ２から出力された電気信号と、受光領域ｆ２から出力された電気信号とを加算する。減算部３６ｃは、加算部３６ａの出力信号から加算部３６ｂの出力信号を減算する。減算部３６ｃの出力信号は、±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰである。

加算部３７ａは、受光領域ａから出力された電気信号と、受光領域ｂから出力された電気信号とを加算する。加算部３７ｂは、受光領域ｃから出力された電気信号と、受光領域ｄから出力された電気信号とを加算する。減算部３７ｃは、加算部３７ａの出力信号から加算部３７ｂの出力信号を減算する。減算部３７ｃの出力信号は、主ビーム１７に基づくプッシュプル信号ＭＰＰである。

信号増幅部３８は、減算部３６ｃの出力信号を増幅率（係数ｋ４）で増幅する。信号増幅部３８の増幅率（係数ｋ４）は、対物レンズ８の光記録媒体２のラジアル方向へのシフトによって生じる直流オフセット成分を主ビーム１７に基づくプッシュプル信号ＭＰＰと±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰとを用いて相殺するために所定の値に設定される。なお、係数ｋ４は、正負のいずれも取り得る係数である。係数ｋ４が正（＋）の場合は、減算部３６ｃと同位相、かつ、振幅が（ｋ４）倍された信号が、信号増幅部３８から出力される。係数ｋ４が負（−）の場合は、減算部３６ｃの位相と１８０度位相が異なり、かつ、振幅が（ｋ４）倍された信号が、信号増幅部３８から出力される。

減算部３９は、減算部３７ｃの出力信号から信号増幅部３８の出力信号を減算してトラッキング誤差信号ＴＥＳとして出力する。トラッキング誤差信号ＴＥＳは、式（６）で表される。
ＴＥＳ＝｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−ｋ４×｛（ｅ１＋ｆ１）−（ｅ２＋ｆ２）｝…（６）
式（６）に示す係数ｋ４を最適な値に設定することにより、対物レンズ８のラジアル方向への変位によってトラッキング誤差信号ＴＥＳに生じる直流オフセット成分を効果的に除去することができる。

次に、上記光ヘッド１を備えた光記録再生装置の概略構成について、図６を参照して説明する。この光記録再生装置は、上記光ヘッド１と、スピンドルモータ４１と、スピンドルモータ駆動回路４２と、コントローラ４３と、送りモータ４４と、送りモータ駆動回路４５と、レーザ駆動回路４６と、レンズ駆動回路４７とから概略構成されている。

光ヘッド５１は、図１に示す光学系の他、図示しないが、対物レンズ８を駆動する対物レンズ駆動装置と、ハウジングとを有している。ハウジングは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）あるいはマグネシウム（Ｍｇ）等の金属や液晶ポリマ（ＬＣＰ）等の合成樹脂などからなる。ハウジングには、上記対物レンズ駆動装置の外周形状と略相似形状であって、上記対物レンズ駆動装置が遊嵌される貫通部が形成されている。対物レンズ駆動装置は、ハウジングの貫通部に遊嵌された状態で、ハウジングとは、貫通部の上周縁部の数箇所、貫通部の下周縁部の数箇所において接着剤等により固着されている。これにより、ハウジングは、上記対物レンズ駆動装置を支持する。

スピンドルモータ駆動回路４２は、コントローラ４３の制御の下、スピンドルモータ４１を駆動して光記録媒体２を回転させる。コントローラ４３は、光ヘッド１から供給されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ、焦点ズレ誤差信号ＦＥＳ及び情報読み取り信号ＳＵＭに基づいて、スピンドルモータ駆動回路４２、送りモータ駆動回路４５、レーザ駆動回路４６及びレンズ駆動回路４７をそれぞれ制御する。

送りモータ駆動回路４５は、コントローラ４３の制御の下、送りモータ４４を駆動して光ヘッド１を光記録媒体２の半径方向に移動させる。レーザ駆動回路４６は、コントローラ４３の制御の下、光ヘッド１を構成する半導体レーザ３（図１参照）を駆動するためのレーザ駆動信号を生成し、光ヘッド１に供給する。レンズ駆動回路４７は、コントローラ４３の制御の下、光ヘッド１を構成する対物レンズ８のフォーカシング、トラッキング及びチルトを制御するためのレンズ駆動信号を生成し、光ヘッド１に供給する。

コントローラ４３は、フォーカスサーボ追従回路５１と、トラッキングサーボ追従回路５２と、スキュー調整回路５３と、レーザコントロール回路５４とを有している。フォーカスサーボ追従回路５１は、光ヘッド１から供給される焦点ズレ誤差信号ＦＥＳに基づいて、回転している光記録媒体２の情報記録面に光ヘッド１から出射された光ビームのフォーカスをかけるためのフォーカスサーボ信号を生成し、レンズ駆動回路４７に供給する。

トラッキングサーボ追従回路５２は、光ヘッド１から供給されるトラッキング誤差信号ＴＥＳに基づいて、光記録媒体２の偏芯している信号トラックに対して、光ヘッド１から出射された光ビームのビームスポットを追従させるためのトラッキングサーボ信号を生成し、レンズ駆動回路４７に供給する。スキュー調整回路５３は、光ヘッド１から供給されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ等に基づいて、光ヘッド１を構成する対物レンズ８（図１参照）をラジアル方向やタンジェンシャル方向に傾斜させるためのスキュー調整信号を生成し、レンズ駆動回路４７に供給する。レーザコントロール回路５４は、光ヘッド１から供給される情報読み取り信号ＳＵＭから抽出された光記録媒体２に記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。

コントローラ４３は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、シーケンサ等のハードウェアで構成しも良いし、ＣＰＵ（中央処理装置）が上記フォーカスサーボ追従回路５１、上記トラッキングサーボ追従回路５２、上記スキュー調整回路５３及び上記レーザコントロール回路５４が行う処理をプログラムに基づいて実行するように構成しても良い。

次に、上記構成を有する光ヘッド１の調整方法について、図を参照して説明する。既に図２を用いて説明したように、第１〜第３の光記録媒体２ａ〜２ｃの物理的トラックピッチは、異なっている。これに伴って、光記録媒体２ａ〜２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線が光記録媒体２ａ〜２ｃの各トラックの接線となす角度も以下に示すように異なっている。

図２において、直線Ｌ１は、第１の光記録媒体２ａの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線である。また、角度θ１は、上記直線Ｌ１が光記録媒体２ａのトラックの接線となす角度である。角度θ１は、２．２度である。

同様に、直線Ｌ２は、第２の光記録媒体２ｂの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線である。また、角度θ２は、上記直線Ｌ２が第３の光記録媒体２ｂのトラックの接線となす角度である。角度θ２は、１．２３度である。

さらに、直線Ｌ３は、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線である。また、角度θ３は、上記直線Ｌ３が第３の光記録媒体２ｃのトラックの接線となす角度である。角度θ３は、２．０５度である。

従って、光ヘッド１の調整時に回折格子４を回転させることにより、例えば、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合、第２の光記録媒体２ｂの情報記録面における主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔は、最適な位置からずれてしまう。

第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整しているので、図８（ａ）に示すように、予め意図的に偏芯させた第３の光記録媒体２ｃを図７に示す光記録再生装置で再生した場合に得られるトラッキング誤差信号ＴＥＳは高品質である。これに対し、第２の光記録媒体２ｂの情報記録面における主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔は、最適な位置からずれているため、図８（ｂ）に示すように、予め意図的に偏芯させた第２の光記録媒体２ｂを図７に示す光記録再生装置で再生した場合に得られるトラッキング誤差信号ＴＥＳは高品質とはいえない。

ここで、トラッキング誤差信号ＴＥＳが高品質であると言えるためには、式（７）によって表される比率ＡＲが６０％以上である必要がある。
ＡＲ＝Ｎ／Ｍ×１００（％）…（７）
式（７）において、Ｍはトラッキング誤差信号ＴＥＳの最大振幅、Ｎはトラッキング誤差信号ＴＥＳの最小振幅を表している。

図８（ａ）に示すトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲは７６．６％であり、６０％以上であるが、図８（ｂ）に示すトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲは４７．９％であり、６０％を下回っている。なお、図８（ａ）及び（ｂ）において、下側の波形は、それぞれ±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰの波形を示している。

また、図９は、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合において、上記ＭＳ位相差に対するトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲの特性の一例を示す。

図９において、■印を結ぶ曲線ａは、予め意図的に偏芯させた第３の光記録媒体２ｃを図７に示す光記録再生装置で再生した場合に得られるトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲのＭＳ位相差に対する特性の一例を示している。一方、◆印を結ぶ曲線ｂは、予め意図的に偏芯させた第２の光記録媒体２ｂを図７に示す光記録再生装置で再生した場合に得られるトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲのＭＳ位相差に対する特性の一例を示している。

図９から分かるように、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃのいずれのトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲも６０％以上である範囲は、極めて狭い。また、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット角度を任意に変化させた場合、図１０に示すように、トラッククロスノイズは、第２の光記録媒体２ｂの最適な特性が得られる回折格子角度（ＣＤ−ＭＳ位相差でみた場合、−７９度）に調整を行ってしまうと１５％を超えてしまい、良好な焦点ズレ誤差信号ＦＥＳが得られなくなってしまう。

さらに、光ヘッドの小型化、低価格化の観点からＰＤ−ＩＣの端子数を削減するために、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃのそれぞれの情報記録面からの反射光を受光する受光素子１３ａ及び１３ｂについては、ＰＤ−ＩＣ内部において、図４（ａ）に示すように、受光素子１３ａの受光領域Ｆ１と受光素子１３ｂの受光領域Ｅ１、受光素子１３ａの受光領域Ｆ２と受光素子１３ｂの受光領域Ｅ２、受光素子１３ａの受光領域Ｆ３と受光素子１３ｂの受光領域Ｅ３、受光素子１３ａの受光領域Ｆ４と受光素子１３ｂの受光領域Ｅ４がそれぞれ既に電気的に接続されている。

このような場合、上記したＭＳ位相差は、主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔に依存せず、常に０度又は１８０度（即ち、同位相又は逆位相）となる。上記したように、第２の光記録媒体２ｂ再生時に得られる主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔は、第２の光記録媒体２ｂの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合における主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線Ｌ２と第２の光記録媒体２ｂのトラックの接線となす角度θ２に対応している。同様に、第３の光記録媒体２ｃ再生時に得られる主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔は、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合における主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線Ｌ３と第３の光記録媒体２ｃのトラックの接線となす角度θ３に対応している。

従って、上記したＭＳ位相差（以下、「ＤＶＤ−ＭＳ位相差」という。）は、上記角度θ２及び上記角度θ３を表す指標とはなり得ない。これにより、上記ＤＶＤ−ＭＳ位相差の値に基づいて、回折格子４を調整することにより、上記角度θ２と上記角度θ３とについて、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃのいずれの記録又は再生にも特性上支障のない妥当な位置に調整することはできない。

一方、第１の光記録媒体２ａの情報記録面からの反射光を受光する受光素子１５ａ及び１５ｂについては、ＰＤ−ＩＣ内部において、図４（ｂ）に示すように、いずれの受光領域ｅ１、ｅ２、ｆ１及びｆ２も互いに電気的に接続されていない。従って、この場合に得られる上記ＭＳ位相差（以下、「ＣＤ−ＭＳ位相差」という。）は、第１の光記録媒体２ａ再生時に得られる主ビーム１７並びに±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂを結ぶ直線Ｌ２と第１の光記録媒体２ａのトラックの接線となす角度θ１を表す指標となり得る。

そこで、本発明の実施の形態１に係る光ヘッド１の調整方法では、上記したＣＤ−ＭＳ位相差の特徴を利用して、上記角度θ２及びθ３を上記θ１から推定するために、上記ＣＤ−ＭＳ位相差を指標として回折格子４の調整を行う。上記ＣＤ−ＭＳ位相差は、第１の光記録媒体２ａ再生時に得られる主ビーム１７に基づくプッシュプル信号ＭＰＰの位相と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰの位相との差である。±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂに基づくプッシュプル信号ＳＰＰは、＋１次の副ビーム１８ａ又は−次の副ビーム１８ｂのいずれか一方を使用する。

なお、上記ＣＤ−ＭＳ位相差は、第１の光記録媒体２ａ再生時に得られる情報読み取り信号ＳＵＭ（式（５）参照）の位相と＋１次の副ビーム１８ａの加算信号（ｆ１＋ｆ２）の位相との差又は、第１の光記録媒体２ａ再生時に得られる情報読み取り信号ＳＵＭ（式（５）参照）の位相と−１次の副ビーム１８ｂの加算信号（ｅ１＋ｅ２）の位相との差からも求めることができる。

ここで、図１１には、第１の光記録媒体２ａの上記角度θ１（＝２．２度）を基準（＝０．００）として換算した、第２の光記録媒体２ｂの角度θ２（以下、「換算角度θ２」という。）、第３の光記録媒体２ｃの角度θ３（以下、「換算角度θ３」という。）、本発明の実施の形態１に係る光ヘッドの調整方法を用いて調整した場合の調整位置における角度（以下、「換算角度θ４」という。）が記載されている。

また、図１１には、第１の光記録媒体２ａの上記ＣＤ−ＭＳ位相差と、第２の光記録媒体２ｂの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合における回折格子角度の状態で得られるＣＤ−ＭＳ位相差（以下、「第１位相差」という。）と、第３の光記録媒体２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔を最適な位置に調整した場合における回折格子角度の状態で得られるＣＤ−ＭＳ位相差（以下、「第２位相差」という。）と、本発明の実施の形態１に係る光ヘッドの調整方法を用いて調整した場合における回折格子角度の状態で得られるＣＤ−ＭＳ位相差が記載されている。

図１１から分かるように、第１位相差は−７９度、第２位相差は−１２度であるから、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃのいずれの記録又は再生にも特性上支障のない妥当なＣＤ−ＭＳ位相差の範囲は、−１２〜−７９度である。しかし、発明者らが鋭意検討した結果、予め意図的に偏芯させた第３の光記録媒体２ｃを図７に示す光記録再生装置で再生した場合に得られるトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲのＭＳ位相差に対する特性が良好となるためには、ＣＤ−ＭＳ位相差の範囲は、約−６０〜−８０度であることが分かった。

以上のことから、本発明の実施の形態１では、以下に示す方法により光ヘッド１の調整を行う。まず、図１に示す光ヘッド１を組み立て、回折格子４以外の部品を固定した後、図７に示す光記録再生装置に搭載する。次に、図７に示す光記録再生装置により第１の光記録媒体２ａを再生しつつ、上記ＣＤ−ＭＳ位相差の範囲が約−６０〜−８０度の範囲に収まるように回折格子４の格子面を回折格子４の光軸回りに回転させて調整した後、回折格子４を接着剤等を用いて固定する。

このように、本発明の実施の形態１によれば、従来からある部品及び誤差信号検出方法を用いているので、光ヘッド１自体及びこの光ヘッド１を備えた光記録再生装置のコストを削減することができる。また、本発明の実施の形態１によれば、端子数が削減されたＰＤ−ＩＣを用いた場合でも、上記した第１〜第３の光記録媒体２ａ〜２ｃを記録又は再生するのに良好なトラッキング誤差信号ＴＥＳを得ることができる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッドの調整方法が適用される光ヘッド６１の光学系の構成を示す概略図である。図１２において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１２に示す光ヘッド６１が図１に示す光ヘッド１と異なる点は、回折格子４に換えて回折格子６２が新たに設けられている点である。

回折格子６２の表面及び裏面には、格子ピッチが互いに異なる第１及び第２の回折格子パターンがそれぞれ形成されている。上記第１及び第２の回折格子パターンにおける格子ピッチは、それぞれ対象となる光ビームの波長（今の場合、波長７８０ｎｍ及び波長６５０ｎｍ）に応じて最適化されている。回折格子６２の透過率は、例えば、第１の光記録媒体２ａに対して９０％以上、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃに対して８５％以上、反射率が０．５％以下である。また、回折格子６２の格子ピッチは、例えば、第１の光記録媒体２ａに対して２７．５±０．２５μｍ、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃに対して３１．０±０．２５μｍである。さらに、回折格子６２の格子角度は、例えば、第１の光記録媒体２ａに対して１．５°、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃに対して２．２°である。また、回折格子６２の相対格子角度は、例えば、０．７±０．０５°である。

本発明の実施の形態２では、以下に示す方法により光ヘッド６１の調整を行う。まず、図１２に示す光ヘッド６１を組み立て、回折格子６２以外の部品を固定した後、図７に示す光記録再生装置に搭載する。次に、図７に示す光記録再生装置により第１の光記録媒体２ａを再生しつつ、第１の光記録媒体２ａの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔が最適な位置となるように回折格子６２の格子面を回折格子６２の光軸回りに回転させて調整した後、回折格子６２を接着剤等を用いて固定する。これにより、第２及び第３の光記録媒体２ｂ及び２ｃの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのそれぞれのスポット間隔も最適な位置となる。

このように、本発明の実施の形態２によれば、表面及び裏面に格子ピッチが互いに異なる第１及び第２の回折格子パターンがそれぞれ形成された回折格子６２を用いるとともに、図７に示す光記録再生装置により第１の光記録媒体２ａを再生しつつ、第１の光記録媒体２ａの情報記録面での主ビーム１７と±１次の副ビーム１８ａ及び１８ｂとのスポット間隔が最適な位置となるように回折格子６２を調整している。このため、本発明の実施の形態２によれば、上記した実施の形態１で得られる効果と同様の効果が得られる。また、上記した実施の形態１では、第１の光記録媒体２ａに対する特性が多少犠牲となることは否めないが、本発明の実施の形態２によれば、第１〜第３の光記録媒体２ａ〜２ｃに対する最適な特性が得られる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明の実施の形態１に係る光ヘッドの調整方法を適用した光ヘッドの光学系の構成を示す概略図である。 第１〜第３の光記録媒体の物理的トラックピッチ及びその半分並びに、第１〜第３の光記録媒体を記録又は再生する際の対応する主ビーム及び±１次の副ビームを通る各直線が対応する光記録媒体のトラックの接線とそれぞれなす角度θ１〜θ３の関係を説明するための概念図である。 受光素子の構成の一例を示す図である。 受光素子と信号演算部との接続状態を示す回路図である。 信号演算部の電気的構成の一例を示す回路図である。 信号演算部の電気的構成の一例を示す回路図である。 図１に示す光ヘッドを備えた光記録再生装置の構成を示す概略図である。 トラッキング誤差信号ＴＥＳ及びプッシュプル信号ＳＰＰの波形の一例を示す図である。 第２及び第３の光記録媒体の情報記録面での主ビーム及び±１次の副ビームのスポット角度を任意に変化させて調整した場合において、ＣＤ−ＭＳ位相差に対するトラッキング誤差信号ＴＥＳの比率ＡＲ特性の一例を示す図である。 第３の光記録媒体の情報記録面での主ビーム及び±１次の副ビームのスポット角度を任意に変化させて調整した場合において、ＣＤ−ＭＳ位相差に対するトラッククロスノイズの特性の一例を示す図である。 第１の光記録媒体の角度θ１を基準とした第２の光記録媒体の換算角度θ２、第３の光記録媒体の換算角度θ３及び換算角度θ４の一例と、第１の光記録媒体のＣＤ−ＭＳ位相差を基準とした第２の光記録媒体の第１換算位相差、第３の光記録媒体の第２換算位相差及び最適調整換算位相差の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る光ヘッドの調整方法を適用した光ヘッドの光学系の構成を示す概略図である。

符号の説明

１，６１ 光ヘッド
２ 光記録媒体
２ａ 第１の光記録媒体
２ｂ 第２の光記録媒体
２ｃ 第３の光記録媒体
３ 半導体レーザ（第１及び第２の半導体レーザ）
４，６２ 回折格子
５ 偏光ビームスプリッタ
６ ４分の１波長板
７ コリメートレンズ
８ 対物レンズ
９ フロントモニタ用光検出器
１０ センサレンズ
１１ シリンドリカルレンズ
１２，１３ａ，１３ｂ 受光素子（第２の光検出器）
１４，１５ａ，１５ｂ 受光素子（第１の光検出器）
１２ａ，１２ｂ，１３ａａ，１３ａｂ，１３ｂａ，１３ｂｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａａ，１５ｂａ 分割線
１６ 信号演算回路
１６ａ，１６ｂ 信号演算部
１７ ０次の主ビーム
１８ａ ＋１次の副ビーム（第１の副ビーム）
１８ｂ −１次の副ビーム（第２の副ビーム）
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２４，２５，２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２９，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３４，３５，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３９ 加算部
２１ｃ，２２ｃ，２６ｃ，２７ｃ，２９，３１ｃ，３２ｃ，３６ｃ，３７ｃ，３９ 減算部
２３，２８，３３，３８ 信号増幅部
４１ スピンドルモータ
４２ スピンドルモータ駆動回路
４３ コントローラ
４４ 送りモータ
４５ 送りモータ駆動回路
４６ レーザ駆動回路
４７ レンズ駆動回路
５１ フォーカスサーボ追従回路
５２ トラッキングサーボ追従回路
５３ スキュー調整回路
５４ レーザコントロール回路

Claims (15)

1. 互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドの調整方法において、
   前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記回折格子を調整することを特徴とする光ヘッドの調整方法。
2. 前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームに基づくプッシュプル信号の位相と前記第１及び第２の副ビームに基づくプッシュプル信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、前記回折格子を調整することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッドの調整方法。
3. 前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームの全加算信号の位相と前記第１又は第２の副ビームのいずれかの加算信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、前記回折格子を調整することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッドの調整方法。
4. 前記回折格子の片面には、前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ヘッドの調整方法。
5. 前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記第１の光記録媒体の情報記録面での前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームとのスポット間隔が最適な位置となるように、前記回折格子を調整することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッドの調整方法。
6. 前記回折格子の一方の面には、前記第１の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成され、前記回折格子の他方の面には、前記第２の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴とする請求項１又は５に記載の光ヘッドの調整方法。
7. 前記第２の光検出器は、前記第１及び第２の副ビームを受光する受光部がそれぞれ４分割されているとともに、対応する受光領域が互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光ヘッドの調整方法。
8. 互いに波長が異なる第１及び第２の光ビームをそれぞれ出射する第１及び第２の半導体レーザと、互いに物理的トラックピッチが異なる第１乃至第３の光記録媒体に前記第１又は第２の光ビームをそれぞれ集光させる対物レンズと、前記第１乃至第３の光記録媒体でそれぞれ反射された前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ検出する第１及び第２の光検出器と、前記第１及び第２の光ビームの共通光路中に配置され、前記第１又は第２の光ビームを主ビーム並びに第１及び第２の副ビームに分割する回折格子とを有する光ヘッドにおいて、
   前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、調整されていることを特徴とする光ヘッド。
9. 前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームに基づくプッシュプル信号の位相と前記第１及び第２の副ビームに基づくプッシュプル信号の位相との差が所定の範囲に収まるように、調整されていることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド。
10. 前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビームの全加算信号の位相と前記第１又は第２の副ビームのいずれかの加算信号の位相との差が所定の範囲に収まるように調整されていることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド。
11. 前記回折格子の片面には、前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の光ヘッド。
12. 前記回折格子は、前記第１の光記録媒体の再生時に得られる前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに基づいて、前記第１の光記録媒体の情報記録面での前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームとのスポット間隔が最適な位置となるように、調整されていることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド。
13. 前記回折格子の一方の面には、前記第１の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成され、前記回折格子の他方の面には、前記第２の光ビームを前記主ビーム並びに前記第１及び第２の副ビームに分割するための回折格子パターンが形成されていることを特徴とする請求項８又は１２に記載の光ヘッド。
14. 前記第２の光検出器は、前記第１及び第２の副ビームを受光する受光部がそれぞれ４分割されているとともに、対応する受光領域が互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の光ヘッド。
15. 請求項８乃至１４のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴とする光記録再生装置。

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