JP2009099221A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録層の間隔の狭い光情報媒体の各記録層に記録されている情報の正確な読み出しを実現する。
【解決手段】光検出器５は、光路の中心Ｇで直交する仮想軸線Ｒ２，Ｒ３によって等分割された受光領域３１ａ〜３１ｄが中心Ｇの周囲にこの順に配設されて受光量を示す電気信号Ｓａ〜Ｓｄを出力するメイン検出器３１と、各象限内に位置するメイン検出器３１の受光領域３１ａ〜３１ｄに近接した状態でそれぞれ配設されて、受光量を示す電気信号Ｓａｓ〜Ｓｄｓをそれぞれ出力する４つの迷光検出器３２〜３５とを備え、処理部７は、光ビームが集光される１つの記録層に対応する２つの迷光検出器を特定し、特定した迷光検出器から出力される電気信号でメイン検出器３１から出力される電気信号Ｓａ〜Ｓｄを補正して再生信号ＲＦを生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の記録層を備えた光情報媒体に記憶された情報を示す再生信号を生成する光ピックアップ装置に関するものである。

この種の光ピックアップ装置として、下記の特許文献１に開示された光ピックアップ装置が知られている。この光ピックアップ装置は、複数の記録層を有する光情報媒体（多層光情報媒体）に対して主ビームおよび２つの副ビームを照射する光ピックアップ装置であって、これらビームを所望の記録層にそれぞれ合焦させてトラッキング制御を行い得るように、図１３に示すように、主ビームについての所望の記録層（合焦記録層）からの反射主ビームのメイン反射光スポットＳＰａを受光するメイン受光部５２と、各副ビームについての合焦記録層からの反射副ビームのサブ反射光スポットＳＰｂ，ＳＰｃを受光する２つのサブ受光部５３，５４と、主ビームおよび副ビームについての合焦記録層以外の記録層（非合焦記録層）からの迷光（非合焦反射主ビームおよび非合焦反射副ビーム）を受光する迷光受光部５５〜６０とを有する受光素子５１を備えて構成されている。

具体的には、メイン受光部５２は、４分割された受光面Ａ０〜Ｄ０で構成されて、主ビームの反射光（戻りビーム）についてのメイン反射光スポットＳＰａを受光して、受光面Ａ０〜Ｄ０の各受光量に応じた検出信号Ａ０〜Ｄ０を出力する。サブ受光部５３は、光情報媒体の各記録層における信号列の配列方向（すなわちトラック方向。同図中の左右方向）に略平行な分割線で２分割された受光面Ｅ０，Ｆ０を備え、各受光面Ｅ０，Ｆ０で受光するサブ反射光スポットＳＰｂの受光量に応じた検出信号Ｅ０，Ｆ０を出力する。サブ受光部５４は、各記録層における信号列の配列方向に略平行な分割線で２分割された受光面Ｇ０，Ｈ０を備え、各受光面Ｇ０，Ｈ０で受光するサブ反射光スポットＳＰｃの受光量に応じた検出信号Ｇ０，Ｈ０を出力する。

一方、迷光受光部５５，５６は、サブ受光部５３の近傍に、サブ受光部５３を挟んでトラック方向に沿って一直線上に配設されている。この場合、迷光受光部５５はトラック方向とほぼ平行な分割線で２分割された受光面Ｅ１，Ｆ１を備え、各受光面Ｅ１，Ｆ１で受光する迷光の受光量に応じた迷光検出信号Ｅ１，Ｆ１を生成する。同様にして、迷光受光部５６は、トラック方向とほぼ平行な分割線で２分割された受光面Ｅ２，Ｆ２を備え、各受光面Ｅ２，Ｆ２で受光する迷光の受光量に応じた迷光検出信号Ｅ２，Ｆ２を生成する。また、各受光面Ｅ１，Ｅ２の面積は同面積に規定されると共に、各受光面Ｅ１，Ｅ２の合計面積が受光面Ｅ０と同一となるように規定されている。同様にして、各受光面Ｆ１，Ｆ２の面積も同面積に規定されると共に、各受光面Ｆ１，Ｆ２の合計面積が受光面Ｆ０と同一となるように規定されている。

また、迷光受光部５７，５８は、上記した迷光受光部５５，５６の各受光面Ｅ１，Ｆ１、Ｅ２，Ｆ２と同様にして分割された受光面Ｇ１，Ｈ１、および受光面Ｇ２，Ｈ２を備え、サブ受光部５３に対する迷光受光部５５，５６と同様にして、サブ受光部５４の近傍に配設されて、迷光の受光量に応じた迷光検出信号Ｇ１，Ｈ１，Ｇ２，Ｈ２を生成する。

また、迷光受光部５９，６０は、上記した迷光受光部５５，５６の各受光面Ｅ１，Ｆ１、Ｅ２，Ｆ２と同様にして分割された受光面Ａ１，Ｄ１、および受光面Ｂ１，Ｃ１を備え、サブ受光部５３に対する迷光受光部５５，５６と同様にして、メイン受光部５２の近傍に配設されて、迷光の受光量に応じた迷光検出信号Ａ１，Ｂ１，Ｃ２，Ｄ２を生成する。また、各受光面Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１の各面積は、各受光面Ａ０〜Ｄ０の面積と同面積に規定されている。

この受光素子を備えた光ピックアップ装置では、検出信号Ｅ０を迷光検出信号Ｅ１，Ｅ２で、検出信号Ｆ０を迷光検出信号Ｆ１，Ｆ２で、検出信号Ｇ０を迷光検出信号Ｇ１，Ｇ２で、検出信号Ｈ０を迷光検出信号Ｈ１，Ｈ２でそれぞれ補正すると共に、検出信号Ａ０〜Ｄ０を迷光検出信号Ａ１〜Ｄ１で補正し、補正された各検出信号Ａ０〜Ｄ０，Ｅ０〜Ｈ０を用いて差動プッシュプル信号ＤＰＰを算出して、トラッキング制御を実施している。この光ピックアップ装置によれば、各検出信号Ａ０〜Ｄ０を各迷光検出信号Ａ１〜Ｄ１で、また各検出信号Ｅ０，Ｆ０，Ｇ０，Ｈ０を対応する各迷光検出信号Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ１，Ｈ２でそれぞれ補正することにより、各検出信号Ａ０〜Ｄ０，Ｅ０〜Ｈ０に含まれる迷光によるノイズ成分をキャンセルすることができ、高精度なトラッキング制御が可能となっている。

また、この特許文献１には開示されてはいないが、この種の光ピックアップ装置（メイン受光部５２が４つに等分割された光ピックアップ装置）では、迷光検出信号Ａ１〜Ｄ１で補正された各検出信号Ａ０〜Ｄ０を加算することにより、光情報媒体に記憶された情報を示す再生信号を迷光の影響をキャンセルした状態で生成している。具体的には、下記式に基づいて、再生信号ＲＦを生成している。
ＲＦ＝（Ａ０−ｋ０×Ａ１）＋（Ｂ０−ｋ０×Ｂ１）＋（Ｃ０−ｋ０×Ｃ１）
＋（Ｄ０−ｋ０×Ｄ１）
ここで、ｋ０は補正係数である。
特開２００７−１７９７１１号公報（第６−１０頁、第５図）

ところが、従来の光ピックアップ装置には、以下の問題点がある。すなわち、この光ピックアップ装置では、図１３に示すように、迷光の照射領域ＳＰｘが、メイン反射光スポットＳＰａやサブ反射光スポットＳＰｂ、ＳＰｃに比べ極めて広く、受光素子５１のメイン受光部５２および各サブ受光部５３，５４全体に広く入射してその検出信号Ａ０〜Ｄ０，Ｅ０〜Ｈ０に影響を与えることを条件として、迷光によるノイズ成分のキャンセルを行っている。しかしながら、この光ピックアップ装置では、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）などによって光検出器への光ビームに対して非点収差を付与する構成のため、合焦記録層以外の記録層（非合焦記録層）からの迷光（非合焦反射主ビームおよび非合焦反射副ビーム）の照射領域（迷光の形状）は円形にならず、図１４に示すように楕円となる。また、迷光の照射領域の大きさは、合焦記録層と非合焦記録層との間の距離に応じて変化する（具体的には、距離が短くなるに従って小さくなる）。このため、光情報媒体によっては、図１４に示すように、主ビームについての迷光の照射領域ＳＰｘは、メイン受光部５２全体を覆うものの、メイン受光部５２の近傍に配設された迷光受光部５９，６０の各受光面Ａ１〜Ｄ１については全体にかからずに、一部にのみかかる状態となることもあり、このような状態においては、従来の光ピックアップ装置では、メイン受光部５２の各受光面Ａ０〜Ｄ０の受光量を示す検出信号Ａ０〜Ｄ０に含まれる迷光を迷光受光部５９，６０から出力される迷光検出信号Ａ１〜Ｄ１でキャンセルすることができない。したがって、従来の光ピックアップ装置には、記録層の間隔の狭い光情報媒体については、メイン受光部から出力される検出信号に含まれる迷光をキャンセルできないため、この光情報媒体の記録層に記録されている情報を正確に読み出すことが困難となるという問題点が存在している。

本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたものであり、記録層の間隔の狭い光情報媒体の各記録層に記録されている情報を正確に読み出し得る光ピックアップ装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報媒体の複数の記録層のうちの１つの記録層に集光された光ビームの当該光情報媒体からの戻り光ビームを当該戻り光ビームの光路に交差する平面上に配設された光検出器に対して非点収差を付与した状態で導く光学系と、当該光検出器から出力される受光量を示す電気信号に基づいて当該光情報媒体に記憶された情報を示す再生信号を生成する処理部とを備えた光ピックアップ装置であって、前記光検出器は、前記光路の中心で直交する２つの仮想軸線によって等分割された第１受光領域、第２受光領域、第３受光領域および第４受光領域が当該光路の中心の周囲にこの順に配設されて構成されると共に当該各受光領域での受光量を示す電気信号を出力するメイン検出器と、前記各仮想軸線によって前記平面上に規定される直交座標における４つの象限のうちの隣接する２つの象限内において当該各象限内に位置する前記メイン検出器の前記受光領域に近接した状態でそれぞれ配設されて、受光量を示す電気信号をそれぞれ出力する２つの迷光検出器とを備え、前記処理部は、前記光ビームが集光される前記１つの記録層に対応する１つの前記迷光検出器を特定し、当該特定した迷光検出器から出力される前記電気信号で前記メイン検出器から出力される前記電気信号を補正して前記再生信号を生成する。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記光検出器は、他の２つの前記象限内において当該各象限内に位置する前記メイン検出器の前記受光領域に近接した状態でそれぞれ配設されて、受光量を示す電気信号をそれぞれ出力する２つの迷光検出器をさらに備え、前記処理部は、前記４つの象限のうちの互いに対角の位置にある２組の対角象限内に位置する４つの前記迷光検出器のうちから前記光ビームが集光される前記１つの記録層に対応する１組の対角象限内に位置する２つの前記迷光検出器を特定し、当該特定した各迷光検出器から出力される前記電気信号で前記メイン検出器から出力される前記電気信号を補正して前記再生信号を生成する。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記各対角象限内に位置する前記迷光検出器は、前記光路の中心を基準として点対称となる位置に配設されている。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、前記処理部は、前記１組の対角象限内に位置する前記各迷光検出器から出力される前記電気信号のうちの振幅の大きな電気信号で前記メイン検出器からの前記電気信号を補正する。

本発明に係る光ピックアップ装置では、メイン検出器は、等分割されて４つの象限のそれぞれに配設された４つの受光領域を備え、２つの迷光検出器は、４つの象限のうちの隣接する２つの象限内において各象限内に位置するメイン検出器の受光領域に近接した状態でそれぞれ配設されている。また、処理部は、光ビームが集光される１つの記録層に対応する１つの迷光検出器を特定し、この特定した迷光検出器から出力される電気信号でメイン検出器から出力される電気信号を補正して再生信号を生成する。

したがって、この光ピックアップ装置によれば、光ビームが集光される１つの記録層に対応して特定した１つの迷光検出器がメイン検出器と共にこの１つの記録層を除く他のすべての記録層からの迷光を常に受光することができるため、処理部がこの１つの迷光検出器から出力される１つの電気信号でメイン検出器から出力される各電気信号を補正することにより、メイン検出器から出力される各電気信号に含まれているすべての迷光成分をキャンセルすることができる結果、正確な再生信号を生成することができる。また、２つの迷光検出器でメイン検出器から出力される各電気信号に含まれているすべての迷光成分をキャンセルすることができるため、光検出器の構成、ひいては光ピックアップ装置全体の構成を簡略化することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置では、処理部は、４つの象限のうちの互いに対角の位置にある２組の対角象限のうちの光ビームが集光される１つの記録層に対応する１組の対角象限内に位置する２つの迷光検出器を特定し、この特定した２つの迷光検出器から出力される電気信号でメイン検出器から出力される各電気信号を補正して再生信号を生成する。したがって、この光ピックアップ装置によれば、光ビームが集光される１つの記録層に対応して特定した２つの迷光検出器がメイン検出器と共にこの１つの記録層を除く他のすべての記録層からの迷光を常に受光することができるため、処理部がこの２つの迷光検出器から出力される２つの電気信号でメイン検出器から出力される各電気信号を補正することにより、メイン検出器から出力される各電気信号に含まれているすべての迷光成分をキャンセルすることができる結果、正確な再生信号を生成することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、各対角象限内に位置する迷光検出器を光路の中心を基準として点対称となる位置に配設したことにより、同様にして光路の中心を基準として点対称となる楕円形として光検出器上に投射される外形が最小の迷光における長軸上または近傍に、特定した２つの迷光検出器を位置させることができ、これにより、対物レンズのレンズシフトなどに起因して迷光のビームスポットの光検出器上での投射位置が多少ずれたとしても、この対応する２つの迷光検出器をすべての迷光のビームスポット内に確実に含ませることができる結果、正確な再生信号を安定して生成することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置では、処理部は、１組の対角象限内に位置する各迷光検出器から出力される電気信号のうちの振幅の大きな電気信号でメイン検出器からの電気信号を補正する。したがって、この光ピックアップ装置によれば、迷光のビームスポットが大きくシフト（移動）して、迷光のビームスポットのうちのいずれか（例えば、最小のビームスポット）が、特定した１組の対角象限に含まれる２つの迷光検出器のうちの一方の全体に照射されない状態になったとしても、迷光のビームスポットが全体に照射されている２つの迷光検出器のうちの他方から出力される振幅の大きな電気信号を使用して正確な再生信号を生成することができるため、対物レンズのレンズシフトの影響を大幅に低減することができる。

以下、本発明に係る光ピックアップ装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、一例として、再生信号、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号の生成を１つの光ビームに基づいて行う１ビーム方式の光ピックアップ装置を例に挙げて説明する。

最初に、光ピックアップ装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す光ピックアップ装置１は、例えば、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ、ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）−Ｒ、ＨＤ−ＲＷ、ＨＤ−ＲＡＭなどの記録型ＤＶＤや、ＣＤ−ＲおよびＣＤ−ＲＷなどの記録型ＣＤのように、記録および再生の双方が行われる光情報媒体に対する記録・再生動作、およびＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭおよびＨＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭなどの再生のみが行われる光情報媒体（多層光情報媒体）に対する再生動作を少なくとも実行するドライブ装置に組み込み可能に構成されている。具体的には、この光ピックアップ装置１は、同図に示すように、レーザビームなどの光ビームを出射する光源２、対物レンズ３、レンズ駆動部４、光検出器５、光学系６および処理部７を備え、図２に示すように、光情報媒体１１に形成された複数の記録層（本例では一例として４つの記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）のうちの任意の１つの記録層に光ビームを集光させると共に、光ビームを集光させた記録層に形成されているトラック上に光ビームのビームスポットを精度良く位置させ得るように構成されている。なお、光情報媒体１１に形成された各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０は、図２に示すように、光情報媒体１１における光ビームの入射面側からこの順で配置されて、記録層Ｌ３，Ｌ２間の間隔がｘ、記録層Ｌ２，Ｌ１間の間隔がｙ、記録層Ｌ１，Ｌ０間の間隔がｚにそれぞれ規定されているものとする。

対物レンズ３は、光学系６から入射した光ビーム（平行光状態の光ビーム）を光情報媒体１１上に集光させると共に、光情報媒体１１からの戻り光ビームを平行光に戻す機能を備えている。レンズ駆動部４は、処理部７から出力される後述のフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、図２に示すように、対物レンズ３を光情報媒体１１に対して接離動させて光情報媒体１１に形成された複数の記録層（同図では一例として４つの記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）のうちの所望の１つの記録層に光ビームを集光させる。また、レンズ駆動部４は、処理部７から出力される後述のトラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、対物レンズ３を光情報媒体１１の径方向に移動させて、光ビームを集光させた記録層に形成されているトラック上に光ビームのビームスポットを位置させる。

光検出器５は、図３に示すように、メイン検出器３１、および４つの迷光検出器３２，３３，３４，３５を備えて構成されて、図１に示すように、光学系６から出射される戻り光ビームの光路Ｒ１に交差する（一例として垂直な）平面ＰＬ上に配設されている。この場合、メイン検出器３１は、図３に示すように、光路Ｒ１の中心Ｇで直交する２つの仮想軸線Ｒ２，Ｒ３によって等分割（一例として平面形状が正方形で、かつ同一面積に分割）された第１受光領域３１ａ、第２受光領域３１ｂ、第３受光領域３１ｃおよび第４受光領域３１ｄが光路Ｒ１の中心Ｇの周囲にこの順に配設されて構成されて、全体の平面形状が正方形に形成されている。また、メイン検出器３１は、各受光領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄでの戻り光ビームの受光量を示す電気信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを出力する。また、メイン検出器３１は、その対角線の長さが合焦記録層からの戻り光ビームのビームスポットＳＰについての直径（ｒ）のｗ１倍に規定されている。

迷光検出器３２は、仮想軸線Ｒ２，Ｒ３によって平面ＰＬ上に規定される直交座標における４つの象限のうちの第２象限内に、同じ第２象限内に位置するメイン検出器３１の第１受光領域３１ａに近接して配設されて、受光量を示す電気信号Ｓａｓを出力する。迷光検出器３３は、４つの象限のうちの第３象限内に、同じ第３象限内に位置するメイン検出器３１の第２受光領域３１ｂに近接して配設されて、受光量を示す電気信号Ｓｂｓを出力する。迷光検出器３４は、４つの象限のうちの第４象限内に、同じ第４象限内に位置するメイン検出器３１の第２受光領域３１ｃに近接して配設されて、受光量を示す電気信号Ｓｃｓを出力する。迷光検出器３５は、４つの象限のうちの第１象限内に、同じ第１象限内に位置するメイン検出器３１の第２受光領域３１ｄに近接して配設されて、受光量を示す電気信号Ｓｄｓを出力する。

本例では一例として、各迷光検出器３２〜３５は、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄと同一平面視形状（正方形）、および同一面積（同一受光面積）に形成されている。また、４つの象限のうちの１組の対角象限（第２象限および第４象限）内に位置する１組の迷光検出器３２，３４は、光路Ｒ１の中心Ｇ（上記した直交座標の原点）を基準として互いに点対称となる位置に配設され、他の１組の対角象限（第１象限および第３象限）内に位置する１組の迷光検出器３５，３３も同様にして、光路Ｒ１の中心Ｇを基準として互いに点対称となる位置に配設されている。具体的には、迷光検出器３２，３４は、各々の対角線がメイン検出器３１の一の対角線の延長線Ｒ４と一致し、かつ同じ象限内に位置するメイン検出器３１の受光領域３１ａ，３１ｃと角を接するようにして配設されている。また、迷光検出器３５，３３は、各々の対角線がメイン検出器３１の他の対角線の延長線Ｒ５と一致し、かつ同じ象限内に位置するメイン検出器３１の受光領域３１ｄ，３１ｂと角を接するようにして配設されている。

光学系６は、図１に示すように、一例として、偏光ビームスプリッタ２１、コリメータレンズ２２、１／４波長板２３およびセンサレンズ（シリンドリカルレンズ）２４を備え、光源２から出射された光ビームを対物レンズ３に入射させると共に、対物レンズ３で受光した光情報媒体１１からの戻り光ビームを光検出器５に対して（光検出器５上に）非点収差を付与した状態で投射する。本例では、対物レンズ３および光学系６全体の復路光学倍率はβ１に規定されている。また、この光学系６では、戻り光ビームに非点収差を付加するセンサレンズ２４（レンズ倍率：β２）が、センサレンズ２４上に投射された戻り光ビームのビームスポットのシフト方向（対物レンズ３が光情報媒体１１の径方向にシフトしたときのビームスポットの移動方向）に対して母線が４５°傾くように配設されている。

また、光学系６は、対物レンズ３によって光ビームが集光された光情報媒体１１における所定の記録層からの戻り光ビームのビームスポットＳＰを、図３に示すように、メイン検出器３１の中心位置に位置し、かつビームスポットＳＰに含まれている領域Ｐ１，Ｐ２（±１次回折光による明暗の変化が出現する領域）のうちの領域Ｐ１が第１受光領域３１ａおよび第４受光領域３１ｄ側に位置し、領域Ｐ２が第２受光領域３１ｂおよび第３受光領域３１ｃ側に位置するように投射する。これにより、対物レンズ３が光情報媒体１１の径方向にシフトしたときには、ビームスポットＳＰはメイン検出器３１上において仮想軸線Ｒ２に沿って平行移動する。

処理部７は、一例として多チャンネル分のアナログ信号（本例では電気信号Ｓａ〜Ｓｄ，Ｓａｓ〜Ｓｄｓ）をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換機能を備えたＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成されて、光検出器５から出力される電気信号Ｓａ〜Ｓｄ，Ｓａｓ〜Ｓｄｓをディジタルデータにそれぞれ変換し、これらディジタルデータに基づいて、フォーカスエラー信号ＦＥを生成するフォーカスエラー信号生成処理、トラッキングエラー信号ＴＥを生成するトラッキングエラー信号生成処理、再生信号ＲＦを生成する再生信号生成処理、および光情報媒体１１における合焦記録層を検出する合焦記録層検出処理を実行する。本例では、処理部７は、フォーカスエラー信号生成処理では、下記式（１）で示される演算を行ってフォーカスエラー信号ＦＥを生成し、トラッキングエラー信号生成処理では、下記式（２）で示される演算を行ってトラッキングエラー信号ＴＥを生成し、再生信号生成処理では、下記式（３）で示される演算を行って再生信号ＲＦを生成する。また、処理部７は、光情報媒体１１内での合焦位置においてピークを示すプルイン信号（＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）を生成すると共にこのピークをカウントすることにより、記録層Ｌ３〜Ｌ０のうちの後述するフォーカスの引き込み範囲（キャプチャーレンジ）に含まれる記録層（合焦記録層）を検出する。なお、発明の理解を容易にするため、下記の各式では、ディジタルデータに変換される前の各電気信号の記号（「Ｓａ」など）を使用して演算内容を表している。

ＦＥ＝Ｓａ＋Ｓｃ−（Ｓｂ＋Ｓｄ） ・・・・・・・・・・・・・・ （１）
ＴＥ＝Ｓａ＋Ｓｄ−（Ｓｂ＋Ｓｃ） ・・・・・・・・・・・・・・ （２）
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ−２×Ｓｍ ・・・・・・・・・・・ （３）
ここで、Ｓｍは、対物レンズ３によって光ビームが集光された光情報媒体１１の１つの記録層（合焦記録層）に対応する１組の対角象限内に位置する２つの迷光検出器、すなわち、１つの記録層に対応する２つの迷光検出器から出力される電気信号を用いて表される演算式であり、合焦記録層が記録層Ｌ３および記録層Ｌ１のいずれかであるときには、図６，８に示すように、非合焦記録層からの戻り光ビーム（迷光）のビームスポット（外形が楕円形となるビームスポット）のうちの最小のビームスポット（図６ではビームスポットＳＰ２、図８ではビームスポットＳＰ０）が、同図に示すように、第１象限と第３象限とに亘って延びる（長軸がこれらの象限に位置する）ように投射されることから、対応する１組の対角象限が第１象限および第３象限に規定されて、つまり対応する迷光検出器が迷光検出器３３，３５に規定されて、Ｓｍは（Ｓｂｓ＋Ｓｄｓ）に規定されている。一方、合焦記録層が記録層Ｌ２および記録層Ｌ０のいずれかであるときには、図７，９に示すように、非合焦記録層からの戻り光ビーム（迷光）のビームスポット（外形が楕円形となるビームスポット）のうちの最小のビームスポット（図７ではビームスポットＳＰ３、図９ではビームスポットＳＰ１）が、同図に示すように、第２象限と第４象限とに亘って延びる（長軸がこれらの象限に位置する）ように投射されることから、対応する１組の対角象限が第２象限および第４象限に規定されて、つまり対応する迷光検出器が迷光検出器３２，３４に規定されて、Ｓｍは（Ｓａｓ＋Ｓｃｓ）に規定されている。

また、光ピックアップ装置１では、光情報媒体１１に対して対物レンズ３を徐々に近づけて合焦位置を光情報媒体１１の表面側から記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を経由して裏面側に移動させたときに、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルは、図４に示すように、記録層Ｌ３〜Ｌ０毎に、記録層の手前でピークを示し、その後急激に低下して合焦位置が記録層上となったときにゼロになり、その後さらに低下して逆極性のピークを示し、その後にゼロに戻るという変化を繰り返す。この場合、合焦位置が各記録層のうちの所望の記録層であるときには、光学系６は、図５に示すように、この所望の記録層（合焦記録層）からの戻り光ビームについてのビームスポットＳＰを、センサレンズ２４を介して光検出器５のメイン検出器３１の中心に円形（最小のスポット径ｒ）で投射する（同図中の位置ＦＰ上にメイン検出器３１が位置した状態）。このため、この状態では上記式（１）で算出されるフォーカスエラー信号ＦＥは、そのレベルがゼロとなる。

一方、光学系６は、光情報媒体１１における合焦記録層を基準として手前側に位置する記録層からの戻り光ビームのビームスポットＳＰについては、図５に示すように、センサレンズ２４を介して光検出器５に、仮想軸線Ｒ２を基準として長軸が左斜め方向に４５°傾いた楕円形、つまり第２象限および第４象限の対角象限に亘って長く延びる（この対角象限内に長軸が位置する）楕円形で投射する。このため、ビームスポットＳＰは、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄのうちの第２象限および第４象限の対角象限に位置する第１受光領域３１ａおよび第３受光領域３１ｃに多く投射されるため、上記式（１）で算出されるフォーカスエラー信号ＦＥは、図４に示すように、そのレベルが正極性となる。特に、合焦記録層からその手前側に距離γ１だけずれた位置からの戻り光ビームのビームスポットＳＰについては、光学系６は、図５に示すように、仮想軸線Ｒ２を基準として左斜め方向に４５°傾いた線形で光検出器５に投射する。この状態では、ビームスポットＳＰは、第２象限および第４象限の対角象限に位置する第１受光領域３１ａおよび第３受光領域３１ｃにのみ投射されるため、上記式（１）で算出されるフォーカスエラー信号ＦＥは、図４に示すように、そのレベルが最大（ピーク）となる。

他方、光学系６は、光情報媒体１１における合焦記録層を基準として奥側に位置する記録層からの戻り光ビームのビームスポットＳＰについては、図５に示すように、センサレンズ２４を介して光検出器５に、仮想軸線Ｒ２を基準として長軸が右斜め方向に４５°傾いた楕円形、つまり第１象限および第３象限の対角象限に亘って長く延びる（この対角象限内に長軸が位置する）楕円形で投射する。このため、ビームスポットＳＰは、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄのうちの第１象限および第３象限の対角象限に位置する第４受光領域３１ｄおよび第２受光領域３１ｂに多く投射されるため、上記式（１）で算出されるフォーカスエラー信号ＦＥは、図４に示すように、そのレベルが負極性となる。特に、合焦記録層からその奥側に距離γ２（＝γ１×β２）だけずれた位置からの戻り光ビームのビームスポットＳＰについては、光学系６は、図５に示すように、仮想軸線Ｒ２を基準として右斜め方向に４５°傾いた線形で光検出器５に投射する。この状態では、ビームスポットＳＰは、第１象限および第３象限の対角象限に位置する第４受光領域３１ｄおよび第２受光領域３１ｂにのみ投射されるため、上記式（１）で算出されるフォーカスエラー信号ＦＥは、図４に示すように、そのレベルが最大（ピーク）となる。また、このフォーカスエラー信号ＦＥにおける正極性のピークと負極性のピークとの間の波形を利用してフォーカス制御が行われるため、各ピーク間（距離ａ１（＝γ１＋γ２）の範囲内）はフォーカスの引き込み範囲（キャプチャーレンジ）と呼ばれている。なお、光情報媒体１１内での距離γ１，γ２およびａ１（＝γ１＋γ２）は、光検出器５側では、図５に示すように、おおよそ復路光学倍率β１の二乗（＝ｋ）を乗じた長さで表される。

また、光学系６は、光情報媒体１１において、後述するように各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０の間隔（層間隔）ｘ，ｙ，ｚが規定されている条件下において、図６に示すように、記録層Ｌ３が合焦記録層であるときの各非合焦記録層からの戻り光ビーム（迷光）のビームスポット（外形が楕円形となるビームスポット）のうちの最小のビームスポット（記録層Ｌ３の一つ奥側に位置する記録層Ｌ２のビームスポットＳＰ２）に関して、下記式（４）で表されるように短軸長ａがメイン検出器３１の対角線の長さ（ｗ１×ｒ）のｗ２（＞１）倍となり、かつ下記式（５）で表される長軸長ｄが対角線の長さ（ｗ１×ｒ）の２倍を超えるように光検出器５に投射する。また、光学系６は、図７に示すように、記録層Ｌ２が合焦記録層であるときの各非合焦記録層からの戻り光ビーム（迷光）のビームスポットのうちの最小のビームスポット（記録層Ｌ２の一つ手前側に位置する記録層Ｌ３のビームスポットＳＰ３）に関して、下記式（６）で表される長軸長ｃが対角線の長さ（ｗ１×ｒ）の２倍以上となるように光検出器５に投射する。また、次に小さいビームスポット（記録層Ｌ２の一つ奥側に位置する記録層Ｌ１のビームスポットＳＰ１）に関して、下記式（７）で表される短軸長ｅが対角線の長さ（ｗ１×ｒ）のｗ３（≧２）倍となるように光検出器５に投射する。なお、メイン検出器３１に投射されるビームスポットＳＰの直径ｒ、上記した短軸長ａ、および上記した各長軸長ｃ，ｄと、ｋ倍された各γ１，γ２，ａ１，ｘ，ｙとの間には、図５に示す関係が成り立っている。
ａ＝ｒ×ｗ１×ｗ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
ｄ＝γ２×（ｘ＋γ１）／（（ｘ−γ２）×γ１）×ｗ１×ｗ２×ｒ・・（５）
ｃ＝（ｘ＋γ２）／（ｘ−γ２）×ｗ１×ｗ２×ｒ ・・・・・・・・・（６）
ｅ＝ｒ×ｗ１×ｗ３ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）
なお、本例では、光検出器５についてのメイン検出器３１の対角線方向の長さがメイン検出器３１の対角線（ｗ１×ｒ）の長さの２倍となる構成であるため、上記の長軸長ｃおよび短軸長ｅについても、メイン検出器３１の対角線（ｗ１×ｒ）の長さの２倍以上としたが、長軸長ｃおよび短軸長ｅは、光検出器５についてのメイン検出器３１の対角線方向の長さがメイン検出器３１の対角線（ｗ１×ｒ）の長さのｆ（＞１）倍であるとしたときには、ｆ倍以上に設定される。

次に、光ピックアップ装置１によって情報が読み取られる光情報媒体１１における各記録層Ｌ０〜Ｌ３の間隔（記録層Ｌ３，Ｌ２間の間隔ｘ、記録層Ｌ２，Ｌ１間の間隔ｙ、および記録層Ｌ１，Ｌ０間の間隔ｚ）について説明する。この光情報媒体１１では、記録層Ｌ３と記録層Ｌ２との間隔ｘが、下記の式（８），（９）を満たし、記録層Ｌ２と記録層Ｌ１との間隔ｙが、下記の式（１０）を満たし、かつ記録層Ｌ１と記録層Ｌ０との間隔ｚが下記の式（１１）を満たすように構成されている。また、各式（８）〜（１１）を満足する最小のｘ，ｙ，ｚに規定することで、後述するように正確な再生信号ＲＦを生成しつつ、各記録層Ｌ３〜Ｌ０の間隔を最短にすることができるようになっている。したがって、光情報媒体１１の厚みを薄くすることができたり、また同じ厚みの光情報媒体であれば、記録層の数をより多くすることができる（より多層化することができる）。
ｘ≧（１＋ｗ１×ｗ２）×γ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
ｘ≧２×ａ１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）
ｙ≧ｗ３×（ｘ−γ２）／ｗ２＋γ２ ・・・・・・・・・・・・・・（１０）
ｚ≧ｘ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１）

次に、光情報媒体１１の各記録層Ｌ０〜Ｌ３から情報を読み出すときの光ピックアップ装置１によるフォーカス制御動作、トラッキング制御動作および再生信号ＲＦの生成動作について説明する。

まず、光ピックアップ装置１では、処理部７が、レンズ駆動部４を制御することによって対物レンズ３を光情報媒体１１に対して接離動させて、各記録層Ｌ０〜Ｌ３のうちの情報を読み出す記録層（所望の記録層）に対物レンズ３から出射される光ビームを集光させる。この際、処理部７は、プルイン信号のピークをカウントしつつ、所望の記録層がフォーカスエラー信号ＦＥの引き込み範囲ａ１内に位置するように対物レンズ３を接離動させる。次いで、処理部７は、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルがゼロになるように、レンズ駆動部４を制御して対物レンズ３の光情報媒体１１に対する距離を微調する。これにより、対物レンズ３から出射される光ビームが所望の記録層に集光される。続いて、処理部７は、上記式（２）に基づいて生成したトラッキングエラー信号ＴＥのレベルがゼロになるように、レンズ駆動部４を制御して対物レンズ３を光情報媒体１１の径方向に移動させる。これにより、対物レンズ３から光情報媒体１１の所望の記録層に照射されたビームスポットが、この記録層に形成されているトラック上に位置させられる。

この状態に移行した後に、処理部７は、上記式（３）に基づいて再生信号ＲＦの生成を開始する。この場合、所望の記録層が記録層Ｌ３のときには、各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０からの各戻り光ビームのビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ１，ＳＰ０は、図６に示すように、光検出器５に投射される。具体的には、合焦記録層である記録層Ｌ３からのビームスポットＳＰ３はメイン検出器３１内に円形（直径ｒ）の状態で投射される。一方、非合焦記録層である各記録層Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０からの各ビームスポットＳＰ２，ＳＰ１，ＳＰ０は迷光として光検出器５に仮想軸線Ｒ２を基準として右斜め方向に４５°傾いた楕円形、すなわち第１象限から第３象限に亘って延びる楕円形の状態で投射される。

この場合、外形の最も小さなビームスポットＳＰ２は、上記したように、その短軸長ａがメイン検出器３１の対角線の長さ（ｒ×ｗ１）のｗ２倍となり、かつその長軸長ｄがこの対角線の長さ（ｒ×ｗ１）の２倍を超えるように光検出器５上に投射される。したがって、第１象限から第３象限に亘って延びる楕円形のビームスポットＳＰ２内には、記録層Ｌ３に対応する２つの迷光検出器３３，３５、すなわち、ビームスポットＳＰ２のこの延び方向（以下、「長軸方向」ともいう）に対応する第１象限に配設された迷光検出器３５および第３象限に配設された迷光検出器３３が常に位置する状態となる。また、ビームスポットＳＰ１はビームスポットＳＰ２を含み、さらにビームスポットＳＰ０はビームスポットＳＰ１を含むため、ビームスポットＳＰ２内に含まれる２つの迷光検出器３５，３３は、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄと共に、すべての非合焦記録層からの迷光を受光する状態となる。

また、処理部７は、記録層Ｌ３からの情報の読み出しに際しては、上記したように、Ｓｍとして、この２つの迷光検出器３５，３３から出力される電気信号Ｓｂｓ，Ｓｄｓで規定される式（Ｓｂｓ＋Ｓｄｓ）を使用してＲＦを算出する。このため、処理部７が上記式（３）に基づいて再生信号ＲＦを算出することにより、すなわち、４つの受光領域３１ａ〜３１ｄで生成される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの合計（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）から各迷光検出器３５，３３で生成される各電気信号の合計の２倍（２×（Ｓｂｓ＋Ｓｄｓ））を減算することにより、処理部７は、メイン検出器３１で受光しているすべての迷光成分がキャンセルされた再生信号ＲＦを生成する。

次に、所望の記録層が記録層Ｌ２のときには、各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０からの各戻り光ビームのビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ１，ＳＰ０は、図７に示すように、光検出器５に投射される。具体的には、合焦記録層である記録層Ｌ２からのビームスポットＳＰ２はメイン検出器３１内に円形（直径ｒ）の状態で投射される。一方、非合焦記録層である各記録層Ｌ３，Ｌ１，Ｌ０からの各ビームスポットＳＰ３，ＳＰ１，ＳＰ０は迷光として光検出器５に楕円形の状態で投射されるが、記録層Ｌ２の１つ手前側に位置する記録層Ｌ３からのビームスポットＳＰ３は、記録層Ｌ２の１つ奥側に位置する記録層Ｌ１，Ｌ０からの各ビームスポットＳＰ１，ＳＰ０とは逆に、仮想軸線Ｒ２を基準として左斜め方向に４５°傾いた楕円形、すなわち第２象限から第４象限に亘って延びる楕円形の状態で投射される。

この場合、外形の最も小さなビームスポットＳＰ３は、上記したように、その長軸長ｃがメイン検出器３１の対角線の長さ（ｒ×ｗ１）の２倍以上となるように、光検出器５上に投射される。また、センサレンズ２４がレンズとして機能するときの光学系６の焦点距離の方が、センサレンズ２４がレンズとして機能しないときの光学系６の焦点距離よりも必ず短くなるため、このビームスポットＳＰ３の短軸長ｂは、記録層Ｌ３が合焦記録層であるときの上記のビームスポットＳＰ２の短軸長ａよりも長くなる。したがって、第２象限から第４象限に亘って延びる楕円形のビームスポットＳＰ３内には、記録層Ｌ２に対応する２つの迷光検出器３２，３４、すなわち、ビームスポットＳＰ３の長軸方向に対応する第２象限に配設された迷光検出器３２および第４象限に配設された迷光検出器３４が常に位置する状態となる。一方、記録層Ｌ２の１つ奥側に位置する記録層Ｌ１からのビームスポットＳＰ１は、上記したように、その短軸長ｅがメイン検出器３１の対角線の長さ（ｒ×ｗ１）のｗ３倍、つまりこの対角線の長さの２倍以上となるように、光検出器５上に投射される。また、ビームスポットＳＰ０はビームスポットＳＰ１を含む。このため、ビームスポットＳＰ３，ＳＰ１内に含まれる２つの迷光検出器３２，３４は、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄと共に、すべての非合焦記録層からの迷光を受光する状態となる。

また、処理部７は、記録層Ｌ２からの情報の読み出しに際しては、上記したように、Ｓｍとして、この２つの迷光検出器３２，３４から出力される電気信号Ｓａｓ，Ｓｃｓで規定される式（Ｓａｓ＋Ｓｃｓ）を使用してＲＦを算出する。このため、処理部７が上記式（３）に基づいて再生信号ＲＦを算出することにより、すなわち、４つの受光領域３１ａ〜３１ｄで生成される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの合計（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）から各迷光検出器３２，３４で生成される各電気信号の合計の２倍（２×（Ｓａｓ＋Ｓｃｓ））を減算することにより、処理部７は、メイン検出器３１で受光しているすべての迷光成分がキャンセルされた再生信号ＲＦを生成する。

続いて、所望の記録層が記録層Ｌ１のときには、各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０からの各戻り光ビームのビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ１，ＳＰ０は、図８に示すように、光検出器５に投射される。具体的には、合焦記録層である記録層Ｌ１からのビームスポットＳＰ１はメイン検出器３１内に円形（直径ｒ）の状態で投射される。一方、非合焦記録層である各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ０からの各ビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ０は迷光として光検出器５に楕円形の状態で投射されるが、記録層Ｌ１の手前側に位置する各記録層Ｌ３，Ｌ２からのビームスポットＳＰ３，ＳＰ２は、左斜め方向に４５°傾いた状態で投射され、記録層Ｌ１の１つ奥側に位置する記録層Ｌ０からのビームスポットＳＰ０は、右斜め方向に４５°傾いた状態で投射される。この場合、記録層Ｌ１と記録層Ｌ０との間隔ｚは、記録層Ｌ３と記録層Ｌ２との間隔ｘ以上に規定されているため、記録層Ｌ０からの戻り光ビームのビームスポットＳＰ０の外形は、記録層Ｌ３が合焦記録層であるときの記録層Ｌ２からの迷光のビームスポットＳＰ２の外形以上の大きさとなる。また、記録層Ｌ１の１つ手前側に位置する記録層Ｌ２からのビームスポットＳＰ２は、記録層Ｌ２が合焦記録層であるときの記録層Ｌ１からの迷光のビームスポットＳＰ１と比較して、その短軸長はビームスポットＳＰ１の短軸長よりも長くなり、またその長軸長はビームスポットＳＰ１の長軸よりも若干短くなる場合もあるものの少なくともメイン検出器３１の対角線の長さ（ｒ×ｗ）の２倍以上となり、光検出器５に対して十分に大きな形状となる。

したがって、第１象限から第３象限に亘って延びる楕円形のビームスポットＳＰ０内には、記録層Ｌ１に対応する２つの迷光検出器３３，３５、すなわち、ビームスポットＳＰ０の長軸方向に対応する第１象限に配設された迷光検出器３５および第３象限に配設された迷光検出器３３が常に位置する状態となる。また、上記したように、ビームスポットＳＰ２は光検出器５に対して十分に大きな形状となり、さらにビームスポットＳＰ３はこのビームスポットＳＰ２を含むため、ビームスポットＳＰ０内に含まれる２つの迷光検出器３５，３３は、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄと共に、すべての非合焦記録層からの迷光を受光する状態となる。

また、処理部７は、記録層Ｌ１からの情報の読み出しに際しては、上記した記録層Ｌ３からの情報の読み出しと同様にして、Ｓｍとして（Ｓｂｓ＋Ｓｄｓ）を使用してＲＦを算出する。このため、処理部７が上記式（３）に基づいて再生信号ＲＦを算出することにより、すなわち、４つの受光領域３１ａ〜３１ｄで生成される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの合計（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）から各迷光検出器３５，３３で生成される各電気信号の合計の２倍（２×（Ｓｄｓ＋Ｓｂｓ））を減算することにより、処理部７は、メイン検出器３１で受光しているすべての迷光成分がキャンセルされた再生信号ＲＦを生成する。

最後に、所望の記録層が記録層Ｌ０のときには、各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０からの各戻り光ビームのビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ１，ＳＰ０は、図９に示すように、光検出器５に投射される。具体的には、合焦記録層である記録層Ｌ０からのビームスポットＳＰ０はメイン検出器３１内に円形の状態で投射される。一方、非合焦記録層である各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１からの各ビームスポットＳＰ３，ＳＰ２，ＳＰ１は、迷光として光検出器５に楕円形の状態で投射されるが、各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１はすべて記録層Ｌ０の手前側に位置するため、左斜め方向に４５°傾いた状態で投射される。この場合、記録層Ｌ１，Ｌ０間の間隔ｚが記録層Ｌ３，Ｌ２間の間隔ｘ以上に規定されているため、記録層Ｌ０の１つ手前側に位置する記録層Ｌ１からの迷光のビームスポットＳＰ１は、その外形が、記録層Ｌ２が合焦記録層であるときの記録層Ｌ３からの迷光のビームスポットＳＰ３の外形以上の大きさとなる。したがって、第２象限から第４象限に亘って延びる楕円形のビームスポットＳＰ１内には、記録層Ｌ０に対応する２つの迷光検出器３２，３４、すなわち、ビームスポットＳＰ１の長軸方向に対応する第２象限に配設された迷光検出器３２および第４象限に配設された迷光検出器３４が常に位置する状態となる。また、ビームスポットＳＰ２はこのビームスポットＳＰ１を含み、さらにビームスポットＳＰ３はビームスポットＳＰ２を含んでいる。したがって、記録層Ｌ２が合焦記録層であるときと同様にして、ビームスポットＳＰ１内に含まれる２つの迷光検出器３２，３４はすべての迷光成分を受光する状態となる。

また、処理部７は、記録層Ｌ０からの情報の読み出しに際しては、上記したように、Ｓｍとして、この２つの迷光検出器３２，３４から出力される電気信号Ｓａｓ，Ｓｃｓで規定される式（Ｓａｓ＋Ｓｃｓ）を使用してＲＦを算出する。このため、処理部７が上記式（３）に基づいて再生信号ＲＦを算出することにより、すなわち、４つの受光領域３１ａ〜３１ｄで生成される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの合計（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）から各迷光検出器３２，３４で生成される各電気信号の合計の２倍（２×（Ｓａｓ＋Ｓｃｓ））を減算することにより、処理部７は、メイン検出器３１で受光しているすべての迷光成分がキャンセルされた再生信号ＲＦを生成する。

このように、この光ピックアップ装置１では、メイン検出器３１は、光路Ｒ１の中心Ｇで直交する２つの仮想軸線Ｒ２，Ｒ３によって等分割された４つの第１受光領域３１ａ〜第４受光領域３１ｄが光路Ｒ１の中心Ｇの周囲にこの順に配設されて構成されている。また、各仮想軸線Ｒ２，Ｒ３によって規定される直交座標における４つの象限内に迷光検出器３２，３３，３４，３５が配設され、各迷光検出器３２，３３，３４，３５は、同じ象限内に位置する受光領域３１ａ〜３１ｄに近接して配設されている。また、処理部７は、４つの象限のうちの互いに対角の位置にある２組の対角象限のうちの光ビームが集光される１つの記録層（合焦記録層）に対応する１組の対角象限内に位置する２つの迷光検出器を特定し、この特定した２つの迷光検出器から出力される電気信号でメイン検出器３１から出力される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄを補正して再生信号ＲＦを生成する。具体的には、処理部７は、光ビームが集光される記録層毎に、４つの迷光検出器のうちから、外形が最小となる迷光のビームスポットＳＰの長軸方向に対応する対角象限内に配設された２つの迷光検出器を特定し、この特定した２つの迷光検出器を使用して再生信号ＲＦを生成する。

したがって、この光ピックアップ装置１によれば、記録層に対応して特定した２つの迷光検出器がメイン検出器３１と共にすべての非合焦記録層からの迷光を常に受光することができるため、処理部７がこの２つの迷光検出器から出力される２つの電気信号でメイン検出器３１から出力される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄを補正することにより、各電気信号Ｓａ〜Ｓｄに含まれているすべての迷光成分をキャンセルすることができる結果、正確な再生信号ＲＦを生成することができる。

また、この光ピックアップ装置１では、迷光検出器３２，３４を光路Ｒ１の中心Ｇを基準として点対称となる位置に配設する一例として、各々の対角線がメイン検出器３１の一の対角線の延長線Ｒ４と一致するように迷光検出器３２，３４を配置（迷光検出器３２，３４を延長線Ｒ４上に配置）し、また迷光検出器３３，３５を光路Ｒ１の中心Ｇを基準として点対称となる位置に配設する一例として、各々の対角線がメイン検出器３１の他の対角線の延長線Ｒ５と一致するように迷光検出器３３，３５を配置（迷光検出器３３，３５を延長線Ｒ５上に位置）している。また、各迷光のビームスポットＳＰは、光路Ｒ１の中心Ｇを基準として点対称となる楕円形（長軸が各延長線Ｒ４，Ｒ５のいずれかと概ね平行となる楕円形）で光検出器５に投射される。したがって、この光ピックアップ装置１によれば、同じ記録層に対応する２つの迷光検出器についての点対称となる位置関係を投射される迷光のビームスポットＳＰのうちの外形が最小となる迷光のビームスポットＳＰの投射位置に揃える（具体的には、このビームスポットＳＰの長軸と概ね平行となる延長線Ｒ４，Ｒ５のいずれかの上に配置する）ことにより、このビームスポットＳＰの長軸上またはその近傍に対応する２つの迷光検出器を配置することができ、このビームスポットＳＰの投射位置が多少ずれたとしても、この対応する２つの迷光検出器をビームスポットＳＰ内に確実に含ませることができる結果、正確な再生信号ＲＦを安定して生成することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の例では、４つの記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を含む光情報媒体１１を例に挙げて説明したが、２層や３層の記録層を備えた光情報媒体に対しても、光ピックアップ装置１を使用することができる。また、上記した記録層Ｌ３，Ｌ２の間隔ｘ、および記録層Ｌ１，Ｌ２の間隔ｙとの関係を、繰り返し適用することにより、５層以上の記録層が配設された光情報媒体についても、非合焦記録層からの迷光成分をキャンセルした状態で、合焦記録層に記録されている情報を含む再生信号ＲＦを正確に生成することができる。例えば、６つの記録層Ｌ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を含む光情報媒体では、記録層Ｌ５，Ｌ４間の間隔がｘ、記録層Ｌ４，Ｌ３の間隔がｙ、記録層Ｌ３，Ｌ２間の間隔がｘ、記録層Ｌ２，Ｌ１の間隔がｙ、記録層Ｌ１，Ｌ０間の間隔がｘに規定されていればよく、この構成の光情報媒体についても、光ピックアップ装置１において、各電気信号Ｓａ〜Ｓｄに含まれているすべての迷光成分をキャンセルすることができる結果、正確な再生信号ＲＦを生成することができる。

また、例えば、上記の例では、２組の対角象限のうちの１つの組の対角象限に含まれる２つの迷光検出器から出力される２つの電気信号（電気信号Ｓａｓ，Ｓｃｓ、または電気信号Ｓｂｓ，Ｓｄｓ）の和の２倍を、メイン検出器３１から出力される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの総和から減算して再生信号ＲＦを生成しているが、対物レンズ３のレンズシフトに起因して光検出器５上において各迷光のビームスポットＳＰが大きくシフト（移動）して、各迷光のビームスポットＳＰのうちのいずれか（例えば、最小のビームスポットＳＰ）が、特定した１つの組の対角象限に含まれる２つの迷光検出器全体に照射されない状態となる場合も想定される。

この場合、楕円形の各迷光のビームスポットＳＰのシフト方向は、概ねその長軸方向に沿った方向となるため、特定された１組の迷光検出器全体に照射されない状態となったときであっても、この１組の迷光検出器のうちのいずれか一方はすべての迷光のビームスポットＳＰ内に必ず含まれている。したがって、処理部７が、特定した１組の迷光検出器から出力される２つの電気信号のうちのレベル（振幅）の大きな電気信号を４倍すると共に、これをメイン検出器３１から出力される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの総和から減算して再生信号ＲＦを生成するという構成を採用することもできる。この構成によれば、対物レンズ３のレンズシフトの影響をさらに低減することができる結果、正確な再生信号ＲＦを一層安定して生成することができる。

また、迷光検出器３２，３４を光路Ｒ１の中心Ｇを基準として点対称となる位置に配設する一例として、各々の対角線がメイン検出器３１の一の対角線の延長線Ｒ４と一致するように迷光検出器３２，３４を配置し、また迷光検出器３３，３５を光路Ｒ１の中心Ｇを基準として点対称となる位置に配設する一例として、各々の対角線がメイン検出器３１の他の対角線の延長線Ｒ５と一致するように迷光検出器３２，３４を配置した例を挙げて説明したが、各々の対角線をメイン検出器３１の対角線からずらした状態で各迷光検出器３２〜３５を配置することもできる。例えば、楕円形の各迷光のビームスポットＳＰのシフト方向は上記したように概ねその長軸方向に沿った方向となるが、このシフト方向に沿ったシフト量が大きい場合には、延長線Ｒ４上からは外れるものの、このシフト方向と平行で、かつ点対称な位置に、迷光検出器３２，３４を配置して、各迷光のビームスポットＳＰから各迷光検出器３２，３４を外れ難くすることができる。各迷光検出器３３，３５についても同様であり、延長線Ｒ５上からは外れるものの、迷光のビームスポットＳＰのシフト方向と平行で、かつ点対称な位置に配置して、迷光のビームスポットＳＰから各迷光検出器３３，３５を外れ難くすることができる。また、点対称に配置する他の例として、各迷光検出器３２〜３５をメイン検出器３１の外縁に沿って左右または上下方向にずらして配置することもできる。

また、光路Ｒ１の中心Ｇを原点とした直交座標におけるすべての象限（４つの象限）に迷光検出器を配置する構成について上記したが、対物レンズ３によるレンズシフトの影響が少なく、このため、光検出器５上での各迷光のビームスポットＳＰのシフト量が少ない場合には、上記した１組の対角象限のうちのいずれか一方、および他の１組の対角象限のうちのいずれか一方にのみ迷光検出器を配置する構成を採用することもできる。具体的には、上記した各迷光検出器３２〜３５のうちの、迷光検出器３２および迷光検出器３５の２つ、または迷光検出器３２および迷光検出器３３の２つ、または迷光検出器３４および迷光検出器３５の２つ、または迷光検出器３４および迷光検出器３３の２つを使用する構成を採用することもできる。この構成では、２組の対角象限に配設され４つの迷光検出器３２〜３５から１組の対角象限に配設された２つの迷光検出器を特定して使用した上記の例と同様にして、合焦記録層に対応して２つの迷光検出器から１つの迷光検出器を特定し、この特定した１つの迷光検出器から出力される電気信号を４倍すると共に、これをメイン検出器３１から出力される各電気信号Ｓａ〜Ｓｄの総和から減算することで、再生信号ＲＦを生成することができる。この構成によれば、迷光検出器の数を半減させることができるため、光検出器５の構成、ひいては光ピックアップ装置１全体の構成を簡略化することができる。

また、一例として、再生信号ＲＦ、トラッキングエラー信号ＴＥおよびフォーカスエラー信号ＦＥの生成を１つの光ビームに基づいて行う１ビーム方式の光ピックアップ装置１を例に挙げて説明したが、本発明は１ビーム方式の光ピックアップ装置に限定されず、メイン検出器の他に２つのサブ検出器を備えて構成される３ビーム方式の光ピックアップ装置のメイン検出器に対して適用できるのは勿論である。本願発明をこの３ビーム方式の光ピックアップ装置のメイン検出器に適用することで、この光ピックアップ装置においても、再生信号ＲＦに含まれる迷光成分をキャンセルできて、正確な再生信号ＲＦを生成することが可能となる。

また、一例として、各迷光検出器３２〜３５の形状および面積（受光面積）を、メイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄと同一形状（一例として正方形）および同一面積として迷光成分を高精度でキャンセルし得るようにし、また各迷光検出器３２〜３５の配置については、一例として各辺が仮想軸線Ｒ２，Ｒ３と平行になるように配設した例について上記したが、配置についてはこれに限定されず、例えば図１０に示すように、各迷光検出器３２〜３５を仮想軸線Ｒ２に対して４５°傾けて配設する構成を採用することもできる。これらの構成によれば、光検出器５全体についてのメイン検出器３１の対角線に沿った長さを短くすることができ、楕円形となる迷光のビームスポットＳＰ内により含まれ易くすることができる。また、各迷光検出器３２〜３５の形状については、正方形に限定されず、種々の形状とすることができる。例えば、図１１に示すように、各受光領域３１ａ〜３１ｄ、および各迷光検出器３２〜３５を１つの隅部が面取りされた同一平面形状の正方形とし、かつこの面取りされた隅部同士を突き合わせるようにして配置することで、迷光成分を高精度でキャンセルしつつ、光検出器５全体についてのメイン検出器３１の対角線に沿った長さを短くすることもでき、光検出器５全体を楕円形となる迷光のビームスポットＳＰ内により含まれ易くすることができる。

また、迷光成分をキャンセルしつつ、光検出器５全体を楕円形となる迷光のビームスポットＳＰ内により一層含まれ易くするため、各迷光検出器３２〜３５をメイン検出器３１の各受光領域３１ａ〜３１ｄよりも小さくしたり、形状を変えたりすることもできる。例えば、図示はしないが、上記した図３、図１０および図１１の構成において、各迷光検出器３２〜３５を形状はそのままで面積を小さくし、かつメイン検出器３１の四隅に接した状態とすることで、全体の大きさを一層小形にすることもできる。また、図１２に示すように、各迷光検出器３２〜３５を矢尻状の形状（光路Ｒ１の中心Ｇから離間するに従い先細りする形状）にすることもできる。これらの構成では、上記の式（３）を用いた再生信号ＲＦの演算に際して、例えばメイン検出器３１の受光領域３１ａの面積を迷光検出器３２の面積で除算して得られた係数を各電気信号Ｓａｓ，Ｓｂｓ，Ｓｃｓ，Ｓｄｓに乗算し、この乗算によって得られた各電気信号を新たな電気信号として使用する。これにより、再生信号ＲＦに含まれる迷光成分をキャンセルすることができる。また、特に、各迷光検出器３２〜３５を矢尻状の形状とした構成では、メイン検出器３１の一の対角線に沿った迷光検出器３２，３４の全体形状、およびメイン検出器３１の他の対角線に沿った迷光検出器３３，３５の全体形状をより扁平な形状にできるため、楕円形となる迷光のビームスポットＳＰ内にさらに含まれ易くすることができ、この結果として、対物レンズ３のレンズシフトの影響を受けることなく、正確な再生信号ＲＦを安定して生成することができる。

また、光情報媒体１１の各記録層Ｌ３〜Ｌ０の間隔ｘ，ｙ，ｚと、迷光のビームスポットＳＰについての短軸長および長軸長との間には、上記した各式（４）〜（１１）で示される関係が成り立っている。このため、光検出器５におけるメイン検出器３１の対角線に沿った長さを短くして、さらに小さい迷光のビームスポットＳＰが投射されたとしても正確な再生信号ＲＦを生成できるように構成したときには、光情報媒体１１の各記録層Ｌ３〜Ｌ０の間隔（層間隔）ｘ，ｙ，ｚをさらに短くすることができる結果、光情報媒体１１の厚みをさらに薄くしたり、同じ厚みのときにはさらなる多層化を図ることができる。

また、上記式（６）で算出されるｃが対角線の長さ（ｗ１×ｒ）の２倍以上となるという条件を満たすようにｗ２の値を決定すると共に、２以上となるｗ３を決定し、合焦記録層Ｌ３からの情報の読み出しのときには、このようにして決定されたｗ２，ｗ３に基づいて上記各式（４），（５）で算出される短軸長ａおよび長軸長ｄの記録層Ｌ２からの迷光のビームスポットＳＰ２が光検出器５に照射され、また合焦記録層Ｌ２からの情報の読み出しのときには、上記のようにして決定されたｗ２，ｗ３に基づいて上記各式（６），（７）で算出される長軸長ｃの記録層Ｌ３からの迷光のビームスポットＳＰ３が光検出器５に照射され、また短軸長ｅの記録層Ｌ１からの迷光のビームスポットＳＰ１が光検出器５に照射されるが、いずれの場合においても、上記したように、メイン検出器３１、および合焦記録層に対応する迷光検出器にすべての迷光が照射されるため、再生信号ＲＦに含まれる迷光成分を完全にキャンセルできる。一方、再生信号ＲＦに含まれる迷光成分を完全にはキャンセルできないが、上記のｗ２については、１以上とし、ｗ３については、１を超えて２未満とする構成を採用することもできる。この構成では、メイン検出器３１には常にすべての迷光のビームスポットＳＰが照射されている状態において、合焦記録層に対応する迷光検出器の一部にすべての迷光のビームスポットＳＰを照射させるようにすることができ、これによって再生信号ＲＦに含まれる迷光成分を低減させることができる。このため、再生信号ＲＦに含まれる迷光成分を完全にはキャンセルできないが低減できれば十分であるときには、光検出器５の外形が同じという条件下では、迷光のビームスポットＳＰの外形が小さくてもよく、したがって、光情報媒体１１の各記録層についての層間距離を一層小さくすることができる。

また、上記の各例では、１組の対角象限（第２象限および第４象限）内に位置する１組の迷光検出器３２，３４を光路Ｒ１の中心Ｇ（上記した直交座標の原点）を基準として互いに点対称となる位置に配設し、かつ他の１組の対角象限（第１象限および第３象限）内に位置する１組の迷光検出器３５，３３も中心Ｇを基準として互いに点対称となる位置に配設する構成を採用したが、この構成に代えて、１組の迷光検出器３２，３４をメイン検出器３１の対角線の延長線Ｒ５を基準として線対称な位置に配置し、かつ他の１組の迷光検出器３３，３５をメイン検出器３１の対角線の延長線Ｒ４を基準として線対称な位置に配置する構成を採用してもよい。

光ピックアップ装置１の構成図である。 光情報媒体１１における各記録層Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０の間隔を示す説明図である。 光検出器５および処理部７の構成を示すブロック図である。 フォーカスエラー信号ＦＥのレベルと、光情報媒体１１と対物レンズ３との間の距離との関係を示す説明図である。 光学系６から光検出器５に投射される戻り光ビームについてのビームスポットＳＰの形状の様子を説明するための説明図である。 光情報媒体１１の記録層Ｌ３が合焦記録層であるときの光学系６から光検出器５上に投射される各記録層Ｌ３〜Ｌ０からの各戻り光ビームについてのビームスポットＳＰ３〜ＳＰ０の形状を説明するための説明図である。 光情報媒体１１の記録層Ｌ２が合焦記録層であるときの光学系６から光検出器５上に投射される各記録層Ｌ３〜Ｌ０からの各戻り光ビームについてのビームスポットＳＰ３〜ＳＰ０の形状を説明するための説明図である。 光情報媒体１１の記録層Ｌ１が合焦記録層であるときの光学系６から光検出器５上に投射される各記録層Ｌ３〜Ｌ０からの各戻り光ビームについてのビームスポットＳＰ３〜ＳＰ０の形状を説明するための説明図である。 光情報媒体１１の記録層Ｌ０が合焦記録層であるときの光学系６から光検出器５上に投射される各記録層Ｌ３〜Ｌ０からの各戻り光ビームについてのビームスポットＳＰ３〜ＳＰ０の形状を説明するための説明図である。 光検出器５の他の例の構成を示す平面図である。 光検出器５の他の例の構成を示す平面図である。 光検出器５の他の例の構成を示す平面図である。 従来の光ピックアップ装置での受光素子５１の構造を示す平面図である。 図１３の受光素子５１と、非点収差が付与された迷光の照射領域ＳＰｘとの関係を示す平面図である。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
２ 光源
３ 対物レンズ
５ 光検出器
６ 光学系
７ 処理部
１１ 光情報媒体
３１ メイン検出器
３１ａ〜３１ｄ 受光領域
３２〜３５ 迷光検出器
Ｌ０〜Ｌ３ 記録層
Ｒ２，Ｒ３ 仮想軸線
ＲＦ 再生信号
Ｓａ〜Ｓｄ，Ｓａｓ〜Ｓｄｓ 電気信号

Claims (4)

1. 光情報媒体の複数の記録層のうちの１つの記録層に集光された光ビームの当該光情報媒体からの戻り光ビームを当該戻り光ビームの光路に交差する平面上に配設された光検出器に対して非点収差を付与した状態で導く光学系と、当該光検出器から出力される受光量を示す電気信号に基づいて当該光情報媒体に記憶された情報を示す再生信号を生成する処理部とを備えた光ピックアップ装置であって、
   前記光検出器は、前記光路の中心で直交する２つの仮想軸線によって等分割された第１受光領域、第２受光領域、第３受光領域および第４受光領域が当該光路の中心の周囲にこの順に配設されて構成されると共に当該各受光領域での受光量を示す電気信号を出力するメイン検出器と、前記各仮想軸線によって前記平面上に規定される直交座標における４つの象限のうちの隣接する２つの象限内において当該各象限内に位置する前記メイン検出器の前記受光領域に近接した状態でそれぞれ配設されて、受光量を示す電気信号をそれぞれ出力する２つの迷光検出器とを備え、
   前記処理部は、前記光ビームが集光される前記１つの記録層に対応する１つの前記迷光検出器を特定し、当該特定した迷光検出器から出力される前記電気信号で前記メイン検出器から出力される前記電気信号を補正して前記再生信号を生成する光ピックアップ装置。
2. 前記光検出器は、他の２つの前記象限内において当該各象限内に位置する前記メイン検出器の前記受光領域に近接した状態でそれぞれ配設されて、受光量を示す電気信号をそれぞれ出力する２つの迷光検出器をさらに備え、
   前記処理部は、前記４つの象限のうちの互いに対角の位置にある２組の対角象限のうちの前記光ビームが集光される前記１つの記録層に対応する１組の対角象限内に位置する２つの前記迷光検出器を特定し、当該特定した各迷光検出器から出力される前記電気信号で前記メイン検出器から出力される前記電気信号を補正して前記再生信号を生成する請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 前記各対角象限内に位置する前記迷光検出器は、前記光路の中心を基準として点対称となる位置に配設されている請求項２記載の光ピックアップ装置。
4. 前記処理部は、前記１組の対角象限内に位置する前記各迷光検出器から出力される前記電気信号のうちの振幅の大きな電気信号で前記メイン検出器からの前記電気信号を補正する請求項２または３記載の光ピックアップ装置。

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