JP2011258251A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラッキング制御の精度を高めるようにする。
【解決手段】光ディスク装置１０は、強度分布回転角度φを−４５度として、光ピックアップ１７のホログラム素子３１における分割線Ｖ１及びＶ２を、トラック走行方向に対し４５度傾斜させ、すなわち分割線角度θを４５度として、さらに先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するように設け、信号処理部１３においてレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．８８とし（６）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成し、これに応じて駆動制御部１２により対物レンズ１８をトラッキング制御することにより、レンズシフト信号ＳＬＳに含まれるノイズ成分の増幅による悪影響を最小限に抑えることができるので、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を向上させトラッキング制御の精度を高めることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、例えば複数の記録層を有する光ディスクに対応する光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光ディスク装置においては、光ディスクに対して光ビームを照射し、当該光ビームが当該光ディスクにより反射されてなる反射光ビームを読み取ることにより、情報を再生するようになされている。光ディスクとしては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等が広く普及している。

この光ディスクには、記録すべき情報が符号化されると共に変調された上で、螺旋状又は同心円状に形成されたトラックにピット等として記録されるようになされている。

そこで光ディスク装置では、情報を記録又は再生する際、光源から出射された光ビームを対物レンズにより集光し、光ディスクの記録層に螺旋状又は同心円状に形成されているトラックに対し、当該光ビームの焦点を合わせるようになされている。

このとき光ディスク装置は、光検出器に所定形状の受光領域を設けるなどして反射光を受光する。光ディスク装置は、その受光結果を基に、光ビームを照射すべきトラック（以下これを目標トラックと呼ぶ）と光ビームの焦点との、フォーカス方向及びトラッキング方向に関するずれ量を表すフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ算出する。

続いて光ディスク装置は、フォーカスエラー信号を基に対物レンズをフォーカス方向へ移動すると共に、トラッキングエラー信号を基に当該対物レンズをトラッキング方向へ移動することにより、光ビームの焦点を目標トラックに合わせるようになされている。

光ディスク装置においてトラッキングエラー信号を生成する手法としては、種々のものが提案されているが、その一つとして１ビームプッシュプル法と呼ばれる手法がある。（例えば、特許文献１参照）。

一般に反射光ビームＬＲは、光ディスクにおけるトラックの溝構造による回折作用に起因して、図中斜線で示すプッシュプル部分の光量（以下プッシュプル成分とも呼ぶ）が、光ビームの焦点とトラックとのずれ量に応じて変化することが知られている。また反射光ビームＬＲは、対物レンズのトラッキング方向への移動（いわゆるレンズシフト）に応じて、各光学素子に対する照射位置がトラッキング方向に相当する方向へ変位される。

そこで１ビームプッシュプル法を用いた光ディスク装置では、図１に示すように複数の領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ及び１Ｈのように分割されたホログラム素子１等を用いて、反射光ビームＬＲをその領域毎に異なる方向（図中矢印で示す）へ回折させる。

このとき領域１Ｅ及び１Ｆの光量には、プッシュプル成分に加えてレンズシフトに起因したレンズシフト成分が含まれ、領域１Ｇ及び１Ｈの光量には、レンズシフト成分のみが含まれる。

また光ディスク装置は、領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ及び１Ｈによってそれぞれ回折された反射光ビームを、図２に示すように、光検出器２に複数設けられた受光領域２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ及び２Ｈによりそれぞれ受光し、受光信号ＳＥ、ＳＦ、ＳＧ及びＳＨをそれぞれ生成する。

因みに光検出器２では、いわゆる層間迷光（図中破線で示す）によるオフセットを回避するべく、反射光ビームＬＲの回折方向及び受光領域の配置等がそれぞれ設定されている。

その後光ディスク装置は、所定の信号処理部において、まず受光信号ＳＥ及びＳＦの差分からプッシュプル成分を表すプッシュプル信号を生成すると共に、受光信号ＳＧ及びＳＨの差分からレンズシフト成分を表すレンズシフト信号を生成する。

続いて光ディスク装置は、当該信号処理回路において、例えば次の（１）式に従った演算処理を行うことにより、レンズシフト成分を相殺してトラックずれ量を適切に表すトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成する。

ＳＴＥ＝（ＳＥ−ＳＦ）−Ｋｔ・（ＳＧ−ＳＨ） ……（１）

ここで、光ディスク装置の光源としては、一般にレーザダイオードが用いられている。また当該光源から出射された光ビームの光強度分布は、いわゆるガウス分布に近似している。このため、反射光ビームのうち比較的中央寄りの領域に起因したプッシュプル信号の信号レベルは比較的高くなる一方、比較的外周寄りの領域に起因したレンズシフト信号の信号レベルは比較的低くなる。

そこで（１）式では、予め定められた係数Ｋｔをレンズシフト信号（ＳＧ−ＳＨ）に乗算することにより、当該レンズシフト信号の信号レベルをプッシュプル信号（ＳＥ−ＳＦ）の信号レベルに合わせてから減算処理を行うようになされている。

特開２０１０−０４４８４７公報（第４図）

ところで光ディスク装置では、上述したように光源から出射される光ビームがガウス分布に近似しており、その周辺部分における光強度が小さいことから、アパーチャ等により当該周辺部分を遮蔽し、光強度が大きい中央部分のみを利用している。

一方、光ディスク装置及び光ディスクについては、１枚の光ディスクに記録できる情報量の増加や、情報の記録または再生に要する時間の短縮が要求されてきた。そこで光ディスク装置及び光ディスクでは、このような要望に応じるべく、記録密度の高密度化、記録層の多層化や光ディスクの回転速度の高速化等が行われてきた。

光ディスクの記録層を多層化する場合には、各記録層における光の反射率がそれぞれ規定されており、最下層に十分な光量を到達させるべく、光源から出射する光ビームの光量をできるだけ増加させる必要がある。

また光ディスクの回転速度を高速化する場合には、単位時間あたりに一定の範囲に対し十分な光量を照射するべく、同様に光源から出射する光ビームの光量をできるだけ増加させる必要がある。

ここで、光ディスク装置の小型化や製造コスト削減等のため、光源における消費電力を増加させることなく、また発光効率の高い光源を新たに開発することもなく、光源をそのまま用いながら光ビーム全体の光量を増加させる有効な手法として、当該光ビームの利用する範囲を拡大することが考えられる。

しかしながら、光ビームの利用する範囲を拡大することは、利用範囲内のうち外周寄りの部分における光量を相対的に低下させることになる。すなわち光ディスク装置では、プッシュプル信号の信号レベルに対するレンズシフト信号の信号レベルをさらに低下させることになる。

そうすると、光ディスク装置において適切なトラッキングエラー信号ＳＴＥを得るには、（１）式における係数Ｋｔをより大きな値にする必要がある。

しかしながら光ディスク装置の構成上、光検出器２の受光領域２Ｇ及び２Ｈには、例えば層間迷光や、光ディスク装置の製造誤差等による他の光学部品からの迷光、或いは光ディスクの欠陥に起因した異常ビーム等が照射されてしまう場合がある。これらの場合、レンズシフト信号（ＳＧ−ＳＨ）には、所望のレンズシフト成分以外にノイズ成分等が含まれることになる。

このため光ディスク装置は、（１）式における係数Ｋｔを大きくした場合、トラッキングエラー信号ＳＴＥに含まれるノイズ成分をさらに増幅することになるため、トラッキング制御の精度を低下させるおそれがある、という問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、トラッキング制御の精度を高め得る光ピックアップ及び光ディスク装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の光ピックアップにおいては、光ビームを出射する光源と、光ディスクの記録層に光ビームを集光する対物レンズと、対物レンズを、記録層に螺旋状又は同心円状に形成されたトラックとほぼ直交するトラッキング方向へ移動させるレンズ移動部と、光ビームが光ディスクにより反射されてなる反射光ビームにおけるトラックの溝により回折された＋１次光及び−１次光でなるプッシュプル部分に対応するプッシュプル領域のうち光ディスクの内周側に相当する内周側プッシュプル領域により反射光ビームの一部を回折させて内周側プッシュプルビームとし、プッシュプル領域のうち光ディスクの外周側に相当する外周側プッシュプル領域により反射光ビームの一部を回折させて外周側プッシュプルビームとし、反射光ビームにおいてトラックの走行方向に相当するトラック走行方向に関しプッシュプル領域よりも先行する先行側及び後行する後行側それぞれのレンズシフト領域のうち、トラック走行方向に対し傾斜されたレンズシフト分割線により分割され光ディスクの内周側に相当する内周側レンズシフト領域により反射光ビームの一部を回折させて内周側レンズシフトビームとし、レンズシフト分割線により分割されたレンズシフト領域のうち光ディスクの外周側に相当する外周側レンズシフト領域により反射光ビームの一部を回折させて外周側レンズシフトビームとする分割回折部と、内周側プッシュプルビーム、外周側プッシュプルビーム、内周側レンズシフトビーム及び外周側レンズシフトビームをそれぞれ受光してそれぞれの光強度に応じた内周側プッシュプル信号、外周側プッシュプル信号、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号をそれぞれ生成する受光部とを設け、所定の信号処理部により、内周側プッシュプル信号及び外周側プッシュプル信号の差分値と、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値に所定の係数を乗じた値との差分値に基づき、トラッキング方向に関する光ビームの焦点とトラック溝の中心線とのずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成させ、所定の駆動制御部により、トラッキングエラー信号を基にレンズ移動部を介して対物レンズをトラッキング方向へ移動させるようにした。

本発明の光ピックアップは、分割回折部におけるレンズシフト分割線を傾斜させることにより、所定量のレンズシフトが生じた際における内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値を大きくすることができる。これにより光ピックアップは、信号処理部において当該差分値に乗じる係数を小さくすることができるので、レンズシフト信号に含まれるノイズ成分等による影響を格段に低減でき、トラッキングエラー信号の品質を高めることができる。

また本発明の光ディスク装置においては、光ビームを出射する光源と、光ディスクの記録層に光ビームを集光する対物レンズと、対物レンズを、記録層に螺旋状又は同心円状に形成されたトラック溝とほぼ直交するトラッキング方向へ移動させるレンズ移動部と、光ビームが光ディスクにより反射されてなる反射光ビームにおけるトラックの溝により回折された＋１次光及び−１次光でなるプッシュプル部分に対応するプッシュプル領域のうち光ディスクの内周側に相当する内周側プッシュプル領域により反射光ビームの一部を回折させて内周側プッシュプルビームとし、プッシュプル領域のうち光ディスクの外周側に相当する外周側プッシュプル領域により反射光ビームの一部を回折させて外周側プッシュプルビームとし、反射光ビームにおいてトラックの走行方向に相当するトラック走行方向に関しプッシュプル領域よりも先行する先行側及び後行する後行側それぞれのレンズシフト領域のうち、トラック走行方向に対し傾斜されたレンズシフト分割線により分割され光ディスクの内周側に相当する内周側レンズシフト領域により反射光ビームの一部を回折させて内周側レンズシフトビームとし、レンズシフト分割線により分割されたレンズシフト領域のうち光ディスクの外周側に相当する外周側レンズシフト領域により反射光ビームの一部を回折させて外周側レンズシフトビームとする分割回折部と、内周側プッシュプルビーム、外周側プッシュプルビーム、内周側レンズシフトビーム及び外周側レンズシフトビームをそれぞれ受光してそれぞれの光強度に応じた内周側プッシュプル信号、外周側プッシュプル信号、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号をそれぞれ生成する受光部と、内周側プッシュプル信号及び外周側プッシュプル信号の差分値と、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値に所定の係数を乗じた値との差分値に基づき、トラッキング方向に関する光ビームの焦点とトラック溝の中心線とのずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成する信号処理部と、トラッキングエラー信号を基にレンズ移動部を介して対物レンズをトラッキング方向へ移動させる駆動制御部とを設けるようにした。

本発明の光ディスク装置は、分割回折部におけるレンズシフト分割線を傾斜させることにより、所定量のレンズシフトが生じた際における内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値を大きくすることができる。これにより光ディスク装置は、信号処理部において当該差分値に乗じる係数を小さくすることができるので、レンズシフト信号に含まれるノイズ成分等による影響を格段に低減でき、トラッキングエラー信号の品質を高めることができる。

本発明によれば、分割回折部におけるレンズシフト分割線を傾斜させることにより、所定量のレンズシフトが生じた際における内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値を大きくすることができる。これにより本発明では、信号処理部において当該差分値に乗じる係数を小さくすることができるので、レンズシフト信号に含まれるノイズ成分等による影響を格段に低減できトラッキングエラー信号の品質を高めることができる。かくして本発明は、トラッキング制御の精度を高め得る光ピックアップ及び光ディスク装置を実現できる。

従来のホログラム素子の構成を示す略線図である。 従来の光検出器の構成を示す略線図である。 光ディスク装置の構成を示す略線図である。 光ディスクの構成を示す略線図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 第１の実施の形態によるホログラム素子の構成を示す略線図である。 光検出器の構成を示す略線図である。 反射光ビームの分離の様子を示す略線図である。 第１の実施の形態における分割線角度とレンズシフトキャンセル係数との関係を示す略線図である。 分割線位置とレンズシフトキャンセル係数との関係を示す略線図である。 従来のレンズシフト発生量とメインプッシュプル信号の直流成分及びレンズシフト信号との関係を示す略線図である。 第１の実施の形態によるレンズシフト発生量とメインプッシュプル信号の直流成分及びレンズシフト信号との関係を示す略線図である。 第２の実施の形態によるホログラム素子の構成を示す略線図である。 第２の実施の形態における分割線角度とレンズシフトキャンセル係数との関係を示す略線図である。 他の実施の形態における分割線角度とレンズシフトキャンセル係数との関係を示す略線図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（光ディスク装置・分割線角度を４５度とする場合の構成例）
２．第２の実施の形態（光ディスク装置・分割線角度を２２．５度とする場合の構成例）
３．他の実施の形態

＜１．第１の実施の形態＞
［１−１．光ディスク装置の構成］
図３に示すように、光ディスク装置１０は、統括制御部１１を中心に構成されており、光ディスク１００に対して情報を記録し、また当該光ディスク１００から情報を再生し得るようになされている。

光ディスク１００は、図４（Ａ）に断面図を示すように、例えば２層の記録層Ｙ０及びＹ１（以下、これらをまとめて記録層Ｙと呼ぶ）を有している。各記録層Ｙは、螺旋状又は同心円状のトラック溝が形成されており、当該トラック溝に沿って情報が記録されるようになされている。

統括制御部１１は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム等が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとして用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)とによって構成されている。

統括制御部１１は、光ディスク１００から情報を再生する場合、駆動制御部１２を介してスピンドルモータ１５を回転駆動させ、ターンテーブル１５Ｔに載置された光ディスク１００を所望の速度で回転させる。

また統括制御部１１は、駆動制御部１２を介してスレッドモータ１６を駆動させることにより、光ピックアップ１７を移動軸に沿ってトラッキング方向、すなわち光ディスク１００の内周側又は外周側へ向かう方向へ大きく移動させるようになされている。

光ピックアップ１７は、対物レンズ１８や２軸アクチュエータ１９等の複数の部品が取り付けられており、統括制御部１１の制御に基づいて光ディスク１００へ光ビームを照射するようになされている。

因みに統括制御部１１は、光ディスク１００（図４（Ａ））に光ビームを照射する場合、記録層Ｙ０又はＹ１のうち情報を読み出す対象とする記録層Ｙ、すなわち光ビームの焦点を合わせるべき記録層Ｙを対象記録層ＹＴとして選定するようになされている。

また光ピックアップ１７は、光ビームが光ディスクにより反射されてなる反射光ビームを受光し、その受光結果に応じた受光信号を生成して信号処理部１３へ供給するようになされている。

信号処理部１３は、供給された受光信号を用いた所定の演算処理を行うことによりフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ生成し、これらを駆動制御部１２へ供給する。

駆動制御部１２は、供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ１８を駆動するための駆動信号を生成し、これを光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９へ供給する。

光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９は、この駆動信号に基づいて対物レンズ１８を移動させることにより、当該対物レンズ１８により集光される光ビームの焦点位置を調整するようになされている。

信号処理部１３は、受光信号に対し所定の演算処理、復調処理及び復号化処理等を施すことにより、光ディスク１００に記録されている情報を再生し得るようになされている。

また統括制御部１１は、光ディスク１００に情報を記録する場合、図示しない外部機器等から記録すべき情報を受け付け、これを信号処理部１３へ供給する。信号処理部１３は、当該情報に対し所定の符号化処理や変調処理等を施すことにより記録用信号を生成し、これを光ピックアップ１７へ供給する。

光ピックアップ１７は、光ビームを記録用の強度とすると共に記録用信号に応じて変調させることにより、記録用信号に応じた記録マークを形成していく。例えば光ディスク１００がＢＤ−ＲＥ（Blu-ray Disc-Rewritable）と同様の記録方式の場合、記録層を形成する材料を局所的に相変化させることにより当該記録マークを形成する。

このように光ディスク装置１は、光ディスク１００に対し光ピックアップ１７から光ビームを照射させ、その反射光を基に対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行いながら、情報の再生処理や記録処理を行い得るようになされている。

［１−２．光ピックアップの構成］
光ピックアップ１７は、図５に示すように、光ディスク１００に光ビームＬ１を照射し、当該光ビームＬ１が当該光ディスク１００により反射されてなる反射光ビームＬＲを受光するようになされている。

レーザダイオード２１は、波長約４０５［ｎｍ］の青紫色レーザ光でなる光ビームＬ１を発散光として出射し往路コリメータレンズ２２へ入射させる。

因みにレーザダイオード２１は、一般的な性質により光ビームＬ１における光強度が扁平なガウシアン分布となっているため、その強度分布パターンが略楕円状となっている。またレーザダイオード２１は、この強度分布パターンを表す楕円における長軸方向が所定方向を向くよう、取付角度等が調整されている。

往路コリメータレンズ２２は、光ビームＬ１を発散光から平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ２３へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ２３は、光ビームの偏光方向に応じて透過率が相違する反射透過面２３Ｓを有しており、Ｐ偏光の光ビームをほぼ全て透過すると共に、Ｓ偏光の光ビームをほぼ全て反射するようになされている。実際上偏光ビームスプリッタ２３は、反射透過面２３Ｓにより光ビームＬ１をほぼ全て透過させ、ビームエクスパンダ２４へ入射させる。

ビームエクスパンダ２４は、凹レンズでなり光ビームＬ１の光軸方向に移動し得る可動レンズ２４Ａと、凸レンズでなり光ピックアップ１７に固定された固定レンズ２４Ｂとを有している。ビームエクスパンダ２４は、この可動レンズ２４Ａ及び固定レンズ２４Ｂにより光ビームＬ１の球面収差を変化させ、１／４波長板２５へ入射させるようになされている。

このときビームエクスパンダ２４は、駆動制御部１２の制御に基づき、光ビームＬ１が集光され光ディスク１００の対象記録層ＹＴに到達する際に生じる球面収差と逆特性となるような球面収差を当該光ビームＬ１に予め与える。これによりビームエクスパンダ２４は、光ビームＬ１の対象記録層ＹＴへの到達時における球面収差を補正し得るようになされている。

１／４波長板２５は、光ビームを直線偏光と円偏光との間で相互変換し得るようになされており、例えばＰ偏光でなる光ビームＬ１を左円偏光に変換し、対物レンズ１８へ入射させる。

対物レンズ１８は、光ビームＬ１を集光する。このとき統括制御部１１は、駆動制御部１２を介して、２軸アクチュエータ１９により対物レンズ１８のフォーカス方向に関する位置を調整する。これにより対物レンズ１８は、光ビームＬ１の焦点Ｆ１を光ディスク１００の対象記録層ＹＴにおおよそ合わせるよう照射する。

ここで光ビームＬ１は、レーザダイオード２１の取付角度の調整等により、図４（Ｂ）に示すように、光強度分布パターンの長軸方向（図中長軸方向線ＷＬにより示す）が、光ディスク１００におけるトラックの走行方向（図中走行方向線ＷＴにより示す）に対し４５度傾斜するようになされている。以下では、走行方向線ＷＴに対し長軸方向線ＷＬがなす角度を強度分布回転角度φと呼ぶ。因みに強度分布回転角度φは、時計回りを正としており、図４（Ｂ）の場合は−４５度となる。

このとき光ビームＬ１は、対象記録層ＹＴ（図４（Ａ））で反射されることにより、反射光ビームＬＲとなり、対物レンズ１８（図５）へ入射される。また反射光ビームＬＲは、円偏光における回転方向が反射時に反転されるため、右円偏光となる。

この後反射光ビームＬＲは、対物レンズ１８により発散光から平行光に変換され、１／４波長板２５により右円偏光からＳ偏光（直線偏光）へ変換され、さらにビームエクスパンダ２４へ入射される。

ビームエクスパンダ２４は、反射光ビームＬＲが対象記録層ＹＴにより反射されてから対物レンズ１８を通過するまでの間に生じた球面収差を補正し、当該反射光ビームＬＲを偏光ビームスプリッタ２３へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ２３は、Ｓ偏光でなる反射光ビームＬＲを反射透過面２３Ｓにおいて反射し、ホログラム素子３１へ入射させる。

ホログラム素子３１は、後述するように複数の領域に分割され、当該領域毎にホログラムが形成されている。このためホログラム素子３１は、領域毎に反射光ビームＬＲの一部を回折させて１次光でなる反射光ビームＬＲ１とし、その残りの部分を透過して０次光でなる反射光ビームＬＲ０として、これらを復路コリメータレンズ３２へ入射させる。

復路コリメータレンズ３２は、反射光ビームＬＲ０並びにＬＲ１をそれぞれ収束させ、シリンドリカルレンズ３３へ入射させる。

シリンドリカルレンズ３３は、０次光でなる反射光ビームＬＲ０に非点収差を持たせ、光検出器３４へ照射する。

因みにシリンドリカルレンズ３３は、その光学的性質により、１次光でなる反射光ビームＬＲ１についても同様に非点収差を持たせることになる。しかしながら反射光ビームＬＲ１は、ホログラム素子３１に形成されたホログラムにより、予め当該非点収差を相殺するような波面収差が与えられ、これによりシリンドリカルレンズ３３から出射される時点で収差を殆ど持たないようになされている。

光検出器３４は、複数の受光領域Ｒが設けられており、各受光領域Ｒにより反射光ビームＬＲ０及びＬＲ１をそれぞれ受光し、その受光量に応じた受光信号Ｓをそれぞれ生成する。その後光検出器３４は、受光信号Ｓをヘッドアンプ３５によりそれぞれ増幅して信号処理部１３（図３）へ送出するようになされている。

［１−２−１．ホログラム素子の構成］
ホログラム素子３１は、図１と対応する図６に示すように、トラック走行方向（図の縦方向）に関し、中央のプッシュプル領域３１ＰＰ、並びにその先行側（図の上側）及び後行側（図の下側）のレンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２に大きく３分割されている。

因みにレンズシフト領域３１ＬＳ１とプッシュプル領域３１ＰＰとの分割線、及び当該プッシュプル領域３１ＰＰとレンズシフト領域３１ＬＳ２との分割線は、いずれもトラック走行方向とほぼ直交するようになされている。

これは、これらの分割線を内外周方向から傾斜させた場合、レンズシフトが生じた際にメインプッシュプル信号（後述する）に含まれるレンズシフト成分が増加するため、レンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値を却って大きな値にしなければならなくなるためである。

プッシュプル領域３１ＰＰは、反射光ビームＬＲ１のプッシュプル部分と対応しており、当該プッシュプル部分を含むようになされている。一方レンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２は、反射光ビームＬＲにおけるプッシュプル部分及び中央の部分を除いた先行側及び後行側の部分（以下これをレンズシフト部分と呼ぶ）と対応している。

またプッシュプル領域３１ＰＰは、内外周方向（図の左右方向）に関し、領域３１Ｅ、３１Ｊ及び３１Ｆに３分割されている。さらにレンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２は、それぞれ内外周方向に関し、領域３１Ｇ１及び３１Ｈ１並びに領域３１Ｇ２及び３１Ｈ２に２分割されている。

ホログラム素子３１の領域３１Ｅ〜３１Ｊは、それぞれホログラムが形成されており、領域毎に反射光ビームＬＲの回折方向（図中実線の矢印で示す）が設定されている。

また領域３１Ｅ〜３１Ｊの各ホログラムは、バイナリ型の回折格子として形成されており、入射された光を所定の割合で回折させて＋１次光の反射光ビームＬＲ１を発生させるようになされている。因みにこの場合、−１次光も発生するものの、この−１次光については特に利用しない。

ホログラム素子３１の領域３１Ｅは、反射光ビームＬＲのうち光ディスク１００における内周側のプッシュプル部分に対応している。

領域３１Ｅは、反射光ビームＬＲのうち当該領域３１Ｅに照射された部分を所定の割合で回折し、１次光でなる反射光ビームＬＲ１Ｅとして縦方向からやや内周側へ傾いた方向（図の左下方向）へ進行させると共に、その残りをそのまま透過し０次光でなる反射光ビームＬＲ０の一部として直進させる。

ホログラム素子３１の領域３１Ｆは、反射光ビームＬＲのうち光ディスク１００における外周側のプッシュプル部分に対応している。

領域３１Ｆは、反射光ビームＬＲのうち当該領域３１Ｆに照射された部分を所定の割合で回折し、１次光でなる反射光ビームＬＲ１Ｆとして縦方向からやや外周側へ傾いた方向（図の右下方向）へ進行させると共に、その残りをそのまま透過し０次光でなる反射光ビームＬＲ０の一部として直進させる。

ホログラム素子３１の領域３１Ｇ１及び３１Ｇ２は、レンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２のうち内周側に対応している。またホログラム素子３１の領域３１Ｈ１及び３１Ｈ２は、レンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２のうち外周側に対応している。

ここでホログラム素子３１は、レンズシフト領域３１ＬＳ１における領域３１Ｇ１及び３１Ｈ１の分割線Ｖ１並びにレンズシフト領域３１ＬＳ２における領域３１Ｇ２及び３１Ｈ２の分割線Ｖ２が、従来のホログラム素子１（図１）の場合と相違している。

すなわち従来のホログラム素子１では、分割線Ｖ１及びＶ２がトラック走行方向に沿っていた。これに対し本実施の形態におけるホログラム素子３１では、分割線Ｖ１及びＶ２が、トラック走行方向ＷＴに対して、光強度分布パターンにおける長軸方向ＷＬと反対の方向に約４５度傾斜されている。

領域３１Ｇ１及び３１Ｇ２（以下まとめて領域３１Ｇとも呼ぶ）には、反射光ビームＬＲのうち、トラック走行方向に関してプッシュプル部分の先行側及び後行側に相当するレンズシフト部分のうち内周側の部分が入射される。

領域３１Ｇ１及び３１Ｇ２は、反射光ビームＬＲのうち当該領域３１Ｇ１及び３１Ｇ２にそれぞれ照射された部分をそれぞれ所定の割合で回折させ、１次光でなる反射光ビームＬＲ１Ｇ１及びＬＲ１Ｇ２（以下まとめて反射光ビームＬＲ１Ｇとも呼ぶ）とする。このとき領域３１Ｇは、この反射光ビームＬＲ１Ｇを外周側（図の右方向）へ回折させると共に、その残りをそのまま透過し０次光でなる反射光ビームＬＲ０の一部として直進させる。

領域３１Ｈ１及び３１Ｈ２（以下まとめて領域３１Ｈとも呼ぶ）には、反射光ビームＬＲのうち、トラック走行方向に関してプッシュプル部分の先行側及び後行側に相当するレンズシフト部分のうち外周側の部分が入射される。

領域３１Ｈ１及び３１Ｈ２は、反射光ビームＬＲのうち当該領域３１Ｈ１及び３１Ｈ２にそれぞれ照射された部分をそれぞれ所定の割合で回折させ、１次光でなる反射光ビームＬＲ１Ｈ１及びＬＲ１Ｈ２（以下まとめて反射光ビームＬＲ１Ｈとも呼ぶ）とする。このとき領域３１Ｈは、この反射光ビームＬＲ１Ｈを外周側（図の右方向）へ回折させると共に、その残りをそのまま透過し０次光でなる反射光ビームＬＲ０の一部として直進させる。

ホログラム素子３１の領域３１Ｊは、反射光ビームＬＲの中央部分と対応している。領域３１Ｊは、反射光ビームＬＲのうち中央部分を所定の割合で回折させ、１次光でなる反射光ビームＬＲ１Ｊとして後行側且つ外周側（図の右下方向）へ進行させると共に、その残りをそのまま透過し０次光でなる反射光ビームＬＲ０の一部として直進させる。

［１−２−２．光検出器の構成］
光検出器３４は、図７に示すように、反射光ビームＬＲ０及びＬＲ１が照射される照射面に複数の受光部ＤＡ、ＤＥ、ＤＦ、ＤＧ、ＤＨ及びＤＪが形成されている。

受光部ＤＡは、０次光でなる反射光ビームＬＲ０の光軸に対応する基準点Ｐ２を中心に、縦方向及び横方向にそれぞれ２分割された、すなわち格子状に４分割された受光領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ及びＲＤにより構成されている。因みに受光領域ＲＡ〜ＲＤは、いずれもほぼ同等の大きさでなる略正方形状に形成されている。

受光領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ及びＲＤは、反射光ビームＬＲ０により形成されるスポットの一部をそれぞれ受光し、その受光量に応じた受光信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及びＳＤをそれぞれ生成してヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。

因みに反射光ビームＬＲ０は、シリンドリカルレンズ３３（図５）の作用により、光検出器３４上における照射パターンが約９０°回転されている。

受光部ＤＥは、図７において基準点Ｐ２の左斜め下側に配置されており、全体として縦方向に長い長方形状に形成された受光領域ＲＥと、その上下に隣接配置され縦方向に短縮された略長方形状の受光領域ＲＥＸ及びＲＥＹとにより構成されている。

受光領域ＲＥは、反射光ビームＬＲ１Ｅにより形成されるスポットを受光し、その全受光量に応じた受光信号ＳＥを生成してヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。

受光部ＤＦは、図７において基準点Ｐ２の右斜め下側に配置されており、全体として縦方向に長い長方形状に形成された受光領域ＲＦと、その上下に隣接配置され縦方向に短縮された略長方形状の受光領域ＲＦＸ及びＲＦＹとにより構成されている。

受光領域ＲＦは、反射光ビームＬＲ１Ｆにより形成されるスポットを受光し、その全受光量に応じた受光信号ＳＦを生成してヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。

受光部ＤＧは、図７において基準点Ｐ２の右側に配置されており、全体として縦方向に長い長方形状に形成された受光領域ＲＧと、その上下に隣接配置され縦方向に短縮された略長方形状の受光領域ＲＧＸ及びＲＧＹとにより構成されている。

受光部ＤＧは、反射光ビームＬＲ１Ｇ１及びＬＲ１Ｇ２によりそれぞれ形成されるスポットを合わせて受光し、その全受光量に応じた受光信号ＳＧを生成してヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。

受光部ＤＨは、図７において基準点Ｐ２の右側且つ受光部ＤＧよりも右側に配置されており、全体として縦方向に長い長方形状に形成された受光領域ＲＨと、その上下に隣接配置され縦方向に短縮された略長方形状の受光領域ＲＨＸ及びＲＨＹとにより構成されている。

受光部ＤＨは、反射光ビームＬＲ１Ｈ１及びＬＲ１Ｈ２によりそれぞれ形成されるスポットを合わせて受光し、その全受光量に応じた受光信号ＳＧを生成してヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。

因みに受光領域ＲＥＸ及びＲＥＹは、いわゆる層間迷光が受光領域ＲＥに照射される場合に、当該受光領域ＲＥへの照射量に応じた迷光受光信号を生成するようになされている。また受光領域ＲＦＸ及びＲＦＹ、ＲＧＸ及びＲＧＹ並びにＲＨＸ及びＲＨＹも、それぞれ同様に受光領域ＲＦ、ＲＧ及びＲＨへの層間迷光の照射量に応じた迷光受光信号を生成するようになされている。これに応じて信号処理部１３は、特許文献１に開示されているような手法により、各迷光受光信号を用いて受光信号ＳＥ、ＳＦ、ＳＧ及びＳＨに含まれる迷光成分をそれぞれ相殺するようになされている。

受光部ＤＪは、図７において基準点Ｐ２の右斜め下側且つ受光部ＤＦの右側に配置されており、受光部ＤＡを４５度回転させたような、格子状に４分割された受光領域ＲＪＡ、ＲＪＢ、ＲＪＣ及びＲＪＤにより反射光ビームＬＲ１Ｊを受光する。

因みに受光領域ＲＪＡ〜ＲＪＤは、いずれもほぼ同等の大きさでなる略正方形状に形成されている。

受光領域ＲＪＡ、ＲＪＢ、ＲＪＣ及びＲＪＤは、それぞれの受光量に応じた受光信号ＳＪＡ、ＳＪＢ、ＳＪＣ及びＳＪＤを生成し、これらをヘッドアンプ３５（図５）へ送出する。この受光信号ＳＪＡ〜ＳＪＤは、例えば光ピックアップ１７の組立調整時に、光検出器３４の取付位置や取付角度等を調整する際に利用されるようになされている。

このように光検出器３４は、受光部ＤＡ、ＤＥ、ＤＦ、ＤＧ、ＤＨ及びＤＪの各受光領域Ｒにより反射光ビームＬＲ０及びＬＲ１を受光し、それぞれの受光量に応じた受光信号Ｓをそれぞれ生成するようになされている。

ここで、反射光ビームＬＲがホログラム素子３１により分割され光検出器３４に照射される様子を模式的に表すと、図８のようになる。

因みに光ピックアップ１７では、ホログラム素子３１、復路コリメータレンズ３２及びシリンドリカルレンズ３３等の光学設計等により、反射光ビームＬＲ０、ＬＲ１Ｅ〜ＬＲ１Ｊが光検出器３４の照射面付近においてそれぞれ焦点を結ぶようになされている。このため光検出器３４上に形成される各スポットは、実際にはいずれも点状に集光されるが、説明の都合上、図７及び図８ではホログラム素子３１における各領域に対応する形状として表している。

［１−３．トラッキングエラー信号の生成］
信号処理部１３（図３）は、光検出器３４から供給される受光信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及びＳＤを基に、次の（２）式に従って再生ＲＦ信号ＳＲＦを算出する。

ＳＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ ……（２）

また信号処理部１３は、この受光信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及びＳＤを基に、次の（３）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥを算出する。

ＳＦＥ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） ……（３）

さらに信号処理部１３は、トラッキングエラー信号を生成するための中間的な信号として、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰ及びレンズシフト信号ＳＬＳを次の（４）式及び（５）式に従ってそれぞれ算出する。

ＳＭＰＰ＝（ＳＥ−ＳＦ） ……（４）

ＳＬＳ＝（ＳＧ−ＳＨ） ……（５）

続いて信号処理部１３は、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰ及びレンズシフト信号ＳＬＳを基に、所定のレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを用い、次の（６）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥを算出する。

ＳＴＥ＝ＳＭＰＰ−Ｋｔ×ＬＳ ……（６）

この（６）式は、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰに含まれるレンズシフト成分及びレンズシフト信号ＳＬＳが常に比例関係にあることを前提に、レンズシフト信号ＳＬＳを用いてメインプッシュプル信号ＳＭＰＰからレンズシフト成分を相殺することを表している。

［１−４．ホログラム素子とレンズシフトキャンセル係数との関係］
ところで光ピックアップ１７（図５）では、その構成上、対物レンズ１８のレンズシフトが生じると、ホログラム素子３１に対する反射光ビームＬＲの照射位置が内周側又は外周側に移動する。

このときホログラム素子３１（図６）の領域３１Ｅ及び３１Ｆでは、それぞれに入射される光量が、プッシュプル領域における明暗の変化のみでなく、レンズシフトにも伴って変化する。この結果、信号処理部１３（図３）において（４）式により算出されるメインプッシュプル信号ＳＭＰＰには、プッシュプル成分に加えてレンズシフト成分が含まれる。

ホログラム素子３１の領域３１Ｇ及び３１Ｈにおいても、それぞれに入射される光量がレンズシフトに伴って変化する。このとき領域３１Ｇ及び３１Ｈでは、反射光ビームＬＲのうち、レンズシフトに伴い分割線Ｖ１及びＶ２を跨いで移動する部分の光量が（５）式のレンズシフト信号ＳＬＳとして現れる。

ところで光ピックアップ１７では、上述したように、レーザダイオード２１から出射される光ビームＬ１の光強度は、長軸を有する扁平なガウシアン分布となっている。このため反射光ビームＬＲの強度分布は、図６（Ａ）に示したように、略楕円状に明暗の分布が表れる。

すなわち領域３１Ｇ及び３１Ｈの範囲内においても、反射光ビームＬＲの光強度は一様ではなく、トラック走行方向に対し長軸方向が約４５度傾斜した扁平なガウシアン分布に従った強度分布となっている。

このため、ある一定のレンズシフト量のときに算出されるレンズシフト信号ＳＬＳ、すなわち分割線Ｖ１及びＶ２を跨いで移動する部分の光量は、当該分割線Ｖ１及びＶ２の角度や配置等に応じて異なると考えられる。これに伴い、レンズシフトキャンセル係数Ｋｔも、当該分割線Ｖ１及びＶ２に応じて相違すると考えられる。

そこで、トラック走行方向に対する分割線Ｖ１及びＶ２の傾斜角度（以下これを分割線角度θと呼ぶ）を様々に変化させたときの、当該境界線角度θとレンズシフトキャンセル係数Ｋｔとの関係を算出したところ、図９（Ａ）のような特性が得られた。

因みに図９（Ｂ）〜（Ｄ）は、分割線角度θをそれぞれ−４５度、０度及び４５度としたときのホログラム素子３１の概略的な形状をそれぞれ表している。

また各分割線Ｖ１及びＶ２の位置に関しては、レンズシフトが生じていないときの反射光ビームＬＲの外周においてトラック走行方向に関し最も先行側及び後行側の端点（以下それぞれを先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２（図６（Ａ））と呼ぶ）を通過することを条件とした。

図９からわかるように、各分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θを４５度としたときにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値が最も小さくなり、このときの値が約１．８８となった。この値は、分割線角度θを０度としたとき、すなわち従来の構成におけるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値である約２．０１よりも小さな値となっている。

次に、各分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θを４５度に固定し、当該分割線Ｖ１及びＶ２の位置（以下これを分割線位置ｘと呼ぶ）を内外周方向に移動させたときの、当該分割線位置ｘとレンズシフトキャンセル係数Ｋｔとの関係を算出したところ、図１０（Ａ）のような特性が得られた。

因みに図１０の横軸は、各分割線Ｖ１及びＶ２がそれぞれ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２を通過するときを値０とし、また反射光ビームＬＲの半径Ｒにより正規化して、百分率により各分割線Ｖ１及びＶ２の位置を表している。

すなわち、各分割線Ｖ１及びＶ２が先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２を通過するときの当該先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２にそれぞれ相当する点ＶＱ１及びＶＱ２から当該先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２までの距離Ｌと、反射光ビームＬＲの半径Ｒとを用いると、分割線位置ｘは次の（７）式のように表すことができる。

ｘ＝１００×Ｌ／Ｒ ……（７）

図１０からわかるように、各分割線Ｖ１及びＶ２の分割線位置を値０としたとき、すなわち各分割線Ｖ１及びＶ２がそれぞれ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２を通過するときにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値が最も小さくなり、このときの値が約１．８８となった。

これらの結果を踏まえ、本実施の形態におけるホログラム素子３１は、分割線角度θを４５度とし、且つ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するように、分割線Ｖ１及びＶ２を設けた。

また本実施の形態における信号処理部１３（図３）は、（６）式におけるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．８８としてトラッキングエラー信号ＳＴＥを算出するようになされている。

［１−５．メインプッシュプル信号とレンズシフト信号との関係］
ところで信号処理部１３は、（６）式の演算において、レンズシフト信号ＳＬＳにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを乗じることによりメインプッシュプル信号ＳＭＰＰとレンズシフト成分の信号レベルを揃えてから、そのレンズシフト成分を相殺するようになされている。

このことは、レンズシフトの発生量に関わらず、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰに含まれるレンズシフト成分とレンズシフト信号ＳＬＳとの比率が一定となることが前提となる。

そこで、まず従来のホログラム素子１（図１）を用いた従来の光ディスク装置について、レンズシフト発生量ｙとメインプッシュプル信号ＳＭＰＰの直流成分ＳＭＰＰＤＣ及びレンズシフト信号ＳＬＳとの関係をシミュレートしたところ、図１１に示すようなグラフが得られた。

因みに図１１の横軸については、反射光ビームＬＲの半径Ｒ（図１０（Ｂ））を１００％として規格化した。また図１１の縦軸については、反射光ビームＬＲの全光量に相当する信号レベルを１００％として規格化した。

図１１からわかるように、従来の光ディスク装置では、レンズシフト発生量ｙに関わらず、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰの直流成分ＳＭＰＰＤＣ及びレンズシフト信号ＳＬＳのそれぞれがレンズシフト発生量ｙにほぼ比例しており、線形性を有している。

このことは、従来の光ディスク装置において、レンズシフト発生量ｙに関わらずメインプッシュプル信号ＳＭＰＰに含まれるレンズシフト成分とレンズシフト信号ＳＬＳとの比率がほぼ一定であり、（６）式によりレンズシフト成分を適切に相殺でき良好なトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成できることを示している。

次に、本実施の形態によるホログラム素子３１（図６）を用いた光ディスク装置１０についても、同様にレンズシフト発生量ｙとメインプッシュプル信号ＳＭＰＰの直流成分ＳＭＰＰＤＣ及びレンズシフト信号ＳＬＳとの関係をシミュレートしたところ、図１１と対応する図１２に示すようなグラフが得られた。

ここでホログラム素子３１の領域３１Ｅ及び３１Ｆの形状は、従来のホログラム素子１の領域１Ｅ及び１Ｆと同等である。このため図１２におけるメインプッシュプル信号ＳＭＰＰの直流成分ＳＭＰＰＤＣのグラフは、図１１と同等となっている。

また図１２におけるレンズシフト信号ＳＬＳは、レンズシフト発生量ｙにほぼ比例している。このことは、ホログラム素子３１を用いた光ディスク装置１０において、メインプッシュプル信号ＳＭＰＰに含まれるレンズシフト成分とレンズシフト信号ＳＬＳとの比率がほぼ一定であり（６）式によりレンズシフト成分を適切に相殺し得ることを示している。

さらに図１２におけるレンズシフト信号ＳＬＳは、図１１の場合と比較して全般的に信号レベルが高くなっている。このことは、ホログラム素子３１を用いた光ディスク装置１０では、従来の光ディスク装置よりもレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを小さな値とすることができることを示している。

［１−６．動作及び効果］
以上の構成において、第１の実施の形態による光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７において強度分布回転角度φ（図４）を−４５度とするようレーザダイオード２１の取付角度を設定した。

ホログラム素子３１（図６）については、各レンズシフト領域３１ＬＳ１及び３１ＬＳ２の分割線Ｖ１及びＶ２を、トラック走行方向に対し４５度傾斜させ、すなわち分割線角度θを４５度として、且つ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するよう設定した。

信号処理部１３は、光検出器３４から供給される複数の受光信号Ｓを基に、（４）式及び（５）式に従ってプッシュプル信号ＳＭＰＰ及びレンズシフト信号ＳＬＳをそれぞれ生成し、さらにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．８８として、（６）式によりトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成する。

これに応じて駆動制御部１２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥに基づき対物レンズ１８をトラッキング制御する。

従って光ディスク装置１０は、（６）式においてレンズシフト信号ＳＬＳに乗じるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを、分割線角度θを０度としたときの２．０１から１．８８に抑制することができる。このため光ディスク装置１０は、迷光等の影響によりレンズシフト信号ＳＬＳに含まれる可能性があるノイズ成分をも増幅してしまうことによる影響を最小限に抑えることができる。

この場合ホログラム素子３１については、従来のホログラム素子１と比較して、分割線Ｖ１及びＶ２を傾斜させるよう予め製造するだけで良い。また当該分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θ及び分割線位置ｘについては、その設計時にシミュレーション等の結果を基にそれぞれ最適な値に設定すれば良い。

このため光ディスク装置１０は、従来のホログラム素子１を用いる従来の光ディスク装置と比較して、部品の追加や構成材料の変更等を行う必要が無く、また製造工程の複雑化を招くこともない。

また光ディスク装置１０は、ホログラム素子３１における分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θが４５度であっても、レンズシフト信号ＳＬＳのレンズシフト発生量ｙに対する直線性を維持することができるので（図１２）、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を損なうことがない。

以上の構成によれば、光ディスク装置１０は、強度分布回転角度φを−４５度として、光ピックアップ１７のホログラム素子３１における分割線Ｖ１及びＶ２を、トラック走行方向に対し４５度傾斜させ、さらに先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するように設けた。そして光ディスク装置１０は、信号処理部１３においてレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．８８とし（６）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成し、これに応じて駆動制御部１２により対物レンズ１８をトラッキング制御する。これにより光ディスク装置１０は、レンズシフト信号ＳＬＳに含まれるノイズ成分の増幅による悪影響を最小限に抑えることができるので、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を向上させトラッキング制御の精度を高めることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態による光ディスク装置５０は、第１の実施の形態による光ディスク装置１０と比較して、信号処理部１３及び光ピックアップ１７に代わる信号処理部５３及び光ピックアップ５７を有している点が相違するものの、他の部分は同様に構成されている。

光ピックアップ５７は、光ピックアップ１７と比較して、レーザダイオード２１の取付角度が相違すると共に、ホログラム素子３１に代わるホログラム素子６１を有している点が相違している。

レーザダイオード２１は、光ビームＬ１が光ディスク１００に照射される際に、強度分布回転角度φ（図４（Ｂ））が−２２．５度となるように取り付けられている。

ホログラム素子６１は、図６（Ａ）と対応する図１３に示すように、ホログラム素子３１と比較して分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θがそれぞれ２２．５度となっている点が相違するものの、他は同様に構成されている。

ここで、強度分布回転角度φを−２２．５度とした場合について、第１の実施の形態と同様に分割線角度θとレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値との関係を算出したところ、図９（Ａ）と対応する図１４（Ａ）のような特性が得られた。

因みに図１４（Ｂ）〜（Ｄ）は、分割線角度θをそれぞれ−４５度、０度及び２２．５度としたときのホログラム素子６１の概略的な形状をそれぞれ表している。

また各分割線Ｖ１及びＶ２の位置に関しては、先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２を通過することを条件とした。

図１４からわかるように、各分割線Ｖ１及びＶ２の分割線角度θを２２．５度としたときにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値が最も小さくなり、このときの値が約１．７５となった。この値は、分割線角度θを０度としたとき、すなわち従来の構成におけるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値である約１．８０よりも小さな値となっている。

この結果を踏まえ、本実施の形態におけるホログラム素子６１は、分割線角度θを２２．５度とするように分割線Ｖ１及びＶ２を設けた。

また本実施の形態における信号処理部５３（図３）は、（６）式におけるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．７５としてトラッキングエラー信号ＳＴＥを算出するようになされている。

以上の構成において、第２の実施の形態による光ディスク装置５０は、光ピックアップ５７において強度分布回転角度φ（図１３）を−２２．５度とするようレーザダイオード２１の取付角度を設定した。

ホログラム素子６１（図１３）については、各レンズシフト領域の分割線Ｖ１及びＶ２を、トラック走行方向に対し２２．５度傾斜させ、すなわち分割線角度θを２２．５度として、且つ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するよう設定した。

信号処理部５３は、光検出器３４から供給される複数の受光信号Ｓを基に、（４）式及び（５）式に従ってプッシュプル信号ＳＭＰＰ及びレンズシフト信号ＳＬＳをそれぞれ生成し、さらにレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．７５として、（６）式によりトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成する。

これに応じて駆動制御部１２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥに基づき対物レンズ１８をトラッキング制御する。

従って光ディスク装置５０は、（６）式においてレンズシフト信号ＳＬＳに乗じるレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを、分割線角度θを０度としたときの１．８０から１．７５に抑制することができる。このため光ディスク装置５０は、第１の実施の形態と同様、迷光等の影響によりレンズシフト信号ＳＬＳに含まれる可能性があるノイズ成分をも増幅してしまうことによる影響を最小限に抑えることができる。

また光ディスク装置５０は、その他の点についても第１の実施の形態による光ディスク装置１０と同様の作用効果を奏し得る。

以上の構成によれば、光ディスク装置５０は、強度分布回転角度φを−２２．５度として、光ピックアップ５７のホログラム素子６１における分割線Ｖ１及びＶ２を、トラック走行方向に対し２２．５度傾斜させ、さらに先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２をそれぞれ通過するように設けた。そして光ディスク装置５０は、信号処理部５３においてレンズシフトキャンセル係数Ｋｔを１．７５とし（６）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成し、これに応じて駆動制御部１２により対物レンズ１８をトラッキング制御する。これにより光ディスク装置５０は、レンズシフト信号ＳＬＳに含まれるノイズ成分の増幅による悪影響を最小限に抑えることができるので、トラッキングエラー信号ＳＴＥの品質を向上させトラッキング制御の精度を高めることができる。

＜３．他の実施の形態＞
なお上述した第１及び第２の実施の形態においては、分割線Ｖ１及びＶ２について、強度分布回転角度φを−４５度又は−２２．５度としたときに、分割線角度θをそれぞれ４５度又は２２．５度に設定するようにした場合について述べた。

本発明はこれに限らず、例えば強度分布回転角度φを−４５度としたときに、図９（Ａ）の特性に基づいて分割線角度θを約３５度乃至約５０度の範囲内の値に設定する等、分割線Ｖ１及びＶ２をトラック走行方向から任意の分割線角度θだけ傾斜させるようにしても良い。この場合、反射光ビームＬＲの光強度分布を考慮したシミュレーション等により、レンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値を良好に抑制し得るような分割線角度θを適宜定めれば良い。

ここで、図１５（Ｂ）に示すように強度分布回転角度φを０度とするようレーザダイオード２１の取付角度を調整した場合について、分割線角度θとレンズシフトキャンセル係数Ｋｔとの関係を算出したところ、図９（Ａ）及び図１４（Ａ）と対応する図１５（Ａ）のような特性が得られた。

図１５（Ａ）では、分割線角度θが０度若しくは−１５度から１５度までの範囲においてレンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値が最も小さくなっている。

これらを踏まえると、レンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値を良好に抑制し得るような分割線角度θとしては、レーザダイオード２１の取付角度を表す強度分布回転角度φ（例えば−４５度）に対し、当該強度分布回転角度φの正負を反転した値（例えば４５度）に設定することが考えられる。

また上述した実施の形態においては、分割線位置ｘを値０とする、すなわち分割線Ｖ１及びＶ２がそれぞれ先端点Ｑ１及び後端点Ｑ２（図６（Ａ））を通過するよう設定した場合について述べた。

本発明はこれに限らず、例えば図１０（Ａ）の特性に基づいて分割線位置ｘを約−５から約３０の範囲内の値に設定する等、分割線Ｖ１及びＶ２を任意の分割線位置ｘに位置させるようにしても良い。この場合、反射光ビームＬＲの光強度分布を考慮したシミュレーション等により、レンズシフトキャンセル係数Ｋｔの値を良好に抑制し得るような分割線位置ｘを適宜定めれば良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、ホログラム素子３１の各領域にバイナリ型のホログラムを形成するようにした場合について述べた。

本発明はこれに限らず、ホログラム素子３１の各領域に例えばブレーズドホログラム等の種々の光学素子を形成するようにしても良く、要は反射光ビームＬＲの一部を所望の方向に回折させることができれば良い。特にブレーズドホログラムを用いる場合、−１次光のように不要な回折光の発生を抑えることができるため、光利用効率を高めること、或いは迷光の発生範囲を狭めることもできる。

またこの場合、全ての領域でホログラムの種類を統一しなくても良く、一部の領域のみホログラムの種類を相違させるようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、ホログラム素子３１の各領域における回折方向を、図６（Ｂ）のように左下、右下又は右とする場合について述べた。

本発明はこれに限らず、各領域における回折方向をそれぞれ任意の方向及び角度とするようにしても良い。この場合、要は光検出器３４において、０次又は１次の反射光ビームを受光するための受光領域Ｒを、層間迷光が極力照射されないよう配置できれば良い。ホログラム素子３１としては、これら受光領域Ｒに合わせて各領域の回折方向及び回折角度を定めれば良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、光ディスク装置１０が１ビームプッシュプル法によりトラッキングエラー信号を生成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、光ディスク１００の種類に応じて、例えばＢＤ−ＲＯＭの場合にはＤＰＤ（Differential Phase Detection）法等の位相差法を用い、ＢＤ−ＲやＢＤ−ＲＥ等の場合には１ビームプッシュプル法を用いるようにしても良い。この場合、ＤＰＤ法に対応したトラッキングエラー信号演算回路を信号処理部１３に追加すれば良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに第１の実施の形態の場合、光ディスク装置１０が、例えばＢＤ方式等の単一の方式のみでなく、ＤＶＤ方式やＣＤ方式等を加えた２以上の方式にも対応するようにしても良い。この場合、各方式に対応した波長の光ビームを出射し得るレーザダイオードをビームスプリッタ等と共に設け、各方式に対応した受光領域を光検出器３４に設ければ良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、レーザダイオード２１から出射する光ビームＬ１の波長を４０５［ｎｍ］とする場合について述べた。本発明はこれに限らず、光ディスク１００に対応した種々の波長でなる光ビームを出射するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、光ディスク装置１０が光ディスク１００に対し情報の記録処理及び再生処理の双方を行い得るようにした場合について述べた。

しかしながら本発明はこれに限らず、例えば光ディスク１００の再生処理のみを行い得る光ディスク装置に本発明を適用するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した実施の形態においては、光源としてのレーザダイオード２１と、対物レンズとしての対物レンズ１８と、レンズ移動部としての２軸アクチュエータ１９と、分割回折部としてのホログラム素子３１と、受光部としての光検出器３４とによって光ピックアップとしての光ピックアップ１７を構成する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、対物レンズと、レンズ移動部と、分割回折部と、受光部とによって光ピックアップを構成するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、光源としてのレーザダイオード２１と、対物レンズとしての対物レンズ１８と、レンズ移動部としての２軸アクチュエータ１９と、分割回折部としてのホログラム素子３１と、受光部としての光検出器３４と、信号処理部としての信号処理部１３と、駆動制御部としての駆動制御部１２とによって光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、対物レンズと、レンズ移動部と、分割回折部と、受光部と、信号処理部と、駆動制御部とによって光ディスク装置を構成するようにしても良い。

本発明は、映像や音声或いは種々のデータ等の情報を光ディスクに記録し、また当該光ディスクから当該情報を再生する光ディスク装置でも利用できる。

１０、５０……光ディスク装置、１１……統括制御部、１２……駆動制御部、１３、５３……信号処理部、１７、５７……光ピックアップ、１８……対物レンズ、１９……２軸アクチュエータ、２１……レーザダイオード、３１、６１……偏光ホログラム素子、３１ＰＰ……プッシュプル領域、３１ＬＳ１、３１ＬＳ２……レンズシフト領域、３１Ｅ、３１Ｆ、３１Ｇ１、３１Ｇ２、３１Ｈ１、３１Ｈ２、３１Ｊ、６１Ｅ、６１Ｆ、６１Ｇ１、６１Ｇ２、６１Ｈ１、６１Ｈ２、６１Ｊ……領域、３４……光検出器、φ……強度分布回転角度、θ……分割線角度、Ｑ１……先端点、Ｑ２……後端点、１００……光ディスク、Ｌ１……光ビーム、ＬＲ、ＬＲ０、ＬＲ１Ｅ、ＬＲ１Ｆ、ＬＲ１Ｇ１、ＬＲ１Ｇ２、ＬＲ１Ｈ１、ＬＲ１Ｈ２、ＬＲ１Ｊ……反射光ビーム、ＳＥ、ＳＦ、ＳＧ、ＳＨ……受光信号、ＳＭＰＰ……メインプッシュプル信号、ＳＬＳ……レンズシフト信号、Ｋｔ……レンズシフトキャンセル係数、ＳＴＥ……トラッキングエラー信号。

Claims (5)

1. 光ビームを出射する光源と、
   光ディスクの記録層に上記光ビームを集光する対物レンズと、
   上記対物レンズを、上記記録層に螺旋状又は同心円状に形成されたトラックとほぼ直交するトラッキング方向へ移動させるレンズ移動部と、
   上記光ビームが上記光ディスクにより反射されてなる反射光ビームにおける上記トラックの溝により回折された＋１次光及び−１次光でなるプッシュプル部分に対応するプッシュプル領域のうち上記光ディスクの内周側に相当する内周側プッシュプル領域により上記反射光ビームの一部を回折させて内周側プッシュプルビームとし、上記プッシュプル領域のうち上記光ディスクの外周側に相当する外周側プッシュプル領域により上記反射光ビームの一部を回折させて外周側プッシュプルビームとし、上記反射光ビームにおいて上記トラックの走行方向に相当するトラック走行方向に関し上記プッシュプル領域よりも先行する先行側及び後行する後行側それぞれのレンズシフト領域のうち、上記トラック走行方向に対し傾斜されたレンズシフト分割線により分割され上記光ディスクの内周側に相当する内周側レンズシフト領域により上記反射光ビームの一部を回折させて内周側レンズシフトビームとし、上記レンズシフト分割線により分割された上記レンズシフト領域のうち上記光ディスクの外周側に相当する外周側レンズシフト領域により上記反射光ビームの一部を回折させて外周側レンズシフトビームとする分割回折部と、
   上記内周側プッシュプルビーム、上記外周側プッシュプルビーム、上記内周側レンズシフトビーム及び上記外周側レンズシフトビームをそれぞれ受光してそれぞれの光強度に応じた内周側プッシュプル信号、外周側プッシュプル信号、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号をそれぞれ生成する受光部と
   を有し、
   所定の信号処理部により、上記内周側プッシュプル信号及び外周側プッシュプル信号の差分値と、上記内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値に所定の係数を乗じた値との差分値に基づき、上記トラッキング方向に関する上記光ビームの焦点と上記トラック溝の中心線とのずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成させ、
   所定の駆動制御部により、上記トラッキングエラー信号を基に上記レンズ移動部を介して上記対物レンズを上記トラッキング方向へ移動させる
   光ピックアップ。
2. 上記光ビームは、
   光強度分布が楕円状でなると共に、上記光ビームが上記光ディスクに照射される際に上記楕円の長軸を上記トラック走行方向に対して所定の傾斜方向に所定の光傾斜角だけ傾斜させ、
   上記分割回折部は、
   上記レンズシフト分割線が上記トラック走行方向に対し上記傾斜方向と反対の方向に上記光傾斜角と同等の角度だけ傾斜されている
   請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 上記分割回折部は、
   上記レンズシフト分割線が上記反射光ビームの外周における上記先行側及び上記後行側の端点である先端点及び後端点をそれぞれ通過するよう設けられている
   請求項１に記載の光ピックアップ。
4. 上記分割回折部は、
   上記プッシュプル領域及び上記先行側のレンズシフト領域を分割する先行側分割線と、当該プッシュプル領域及び上記後行側のレンズシフト領域を分割する後行側分割線とを、それぞれ上記トラック走行方向とほぼ直交させている
   請求項１に記載の光ピックアップ。
5. 光ビームを出射する光源と、
   光ディスクの記録層に上記光ビームを集光する対物レンズと、
   上記対物レンズを、上記記録層に螺旋状又は同心円状に形成されたトラック溝とほぼ直交するトラッキング方向へ移動させるレンズ移動部と、
   上記光ビームが上記光ディスクにより反射されてなる反射光ビームにおける上記トラックの溝により回折された＋１次光及び−１次光でなるプッシュプル部分に対応するプッシュプル領域のうち上記光ディスクの内周側に相当する内周側プッシュプル領域により上記反射光ビームの一部を回折させて内周側プッシュプルビームとし、上記プッシュプル領域のうち上記光ディスクの外周側に相当する外周側プッシュプル領域により上記反射光ビームの一部を回折させて外周側プッシュプルビームとし、上記反射光ビームにおいて上記トラックの走行方向に相当するトラック走行方向に関し上記プッシュプル領域よりも先行する先行側及び後行する後行側それぞれのレンズシフト領域のうち、上記トラック走行方向に対し傾斜されたレンズシフト分割線により分割され上記光ディスクの内周側に相当する内周側レンズシフト領域により上記反射光ビームの一部を回折させて内周側レンズシフトビームとし、上記レンズシフト分割線により分割された上記レンズシフト領域のうち上記光ディスクの外周側に相当する外周側レンズシフト領域により上記反射光ビームの一部を回折させて外周側レンズシフトビームとする分割回折部と、
   上記内周側プッシュプルビーム、上記外周側プッシュプルビーム、上記内周側レンズシフトビーム及び上記外周側レンズシフトビームをそれぞれ受光してそれぞれの光強度に応じた内周側プッシュプル信号、外周側プッシュプル信号、内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号をそれぞれ生成する受光部と、
   上記内周側プッシュプル信号及び外周側プッシュプル信号の差分値と、上記内周側レンズシフト信号及び外周側レンズシフト信号の差分値に所定の係数を乗じた値との差分値に基づき、上記トラッキング方向に関する上記光ビームの焦点と上記トラック溝の中心線とのずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成する信号処理部と、
   上記トラッキングエラー信号を基に上記レンズ移動部を介して上記対物レンズを上記トラッキング方向へ移動させる駆動制御部と
   を有する光ディスク装置。

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