JP3435067B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JP3435067B2 JP3435067B2 JP22286198A JP22286198A JP3435067B2 JP 3435067 B2 JP3435067 B2 JP 3435067B2 JP 22286198 A JP22286198 A JP 22286198A JP 22286198 A JP22286198 A JP 22286198A JP 3435067 B2 JP3435067 B2 JP 3435067B2
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- receiving area
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
- G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の情
報記録媒体に光学的に情報を記録又は再生する光ディス
ク装置に搭載される光ピックアップ装置に関する。詳し
くは、複数の記録再生層を有する光ディスクに対して、
正確な記録再生動作を可能とする光ピックアップ装置に
関する。
報記録媒体に光学的に情報を記録又は再生する光ディス
ク装置に搭載される光ピックアップ装置に関する。詳し
くは、複数の記録再生層を有する光ディスクに対して、
正確な記録再生動作を可能とする光ピックアップ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクは多量の情報信号を高
密度で記録することができるため、オーディオ、ビデ
オ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進めら
れている。最近は、記録容量を増大するために記録層を
多層に設けた記録媒体や、記録された信号を高速再生す
るために複数ビームで同時に複数トラックの信号を読み
出す光学系などが提案されている。
密度で記録することができるため、オーディオ、ビデ
オ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進めら
れている。最近は、記録容量を増大するために記録層を
多層に設けた記録媒体や、記録された信号を高速再生す
るために複数ビームで同時に複数トラックの信号を読み
出す光学系などが提案されている。
【０００３】上記の多層の記録層を有する記録媒体で
は、各記録再生面間の距離が短くなると、光ビームがあ
る１つの記録再生面に対してアクセスしている際に、そ
の記録再生面からの反射光が隣接する記録再生面からの
戻り光の影響を受けてしまう。このとき、光ビームのフ
ォーカス調整のためのフォーカス誤差信号も上記影響を
受けたものとなり、正確なフォーカス調整が行えなくな
る。
は、各記録再生面間の距離が短くなると、光ビームがあ
る１つの記録再生面に対してアクセスしている際に、そ
の記録再生面からの反射光が隣接する記録再生面からの
戻り光の影響を受けてしまう。このとき、光ビームのフ
ォーカス調整のためのフォーカス誤差信号も上記影響を
受けたものとなり、正確なフォーカス調整が行えなくな
る。
【０００４】上記問題を解決する光学系として、本出願
人は先に図１１に示す光ピックアップ装置を提案した
（特開平９−１６１２８２号公報）。
人は先に図１１に示す光ピックアップ装置を提案した
（特開平９−１６１２８２号公報）。
【０００５】この光ピックアップ装置は、半導体レーザ
１からの出射光がホログラム素子２を透過し、コリメー
トレンズ３、対物レンズ４を介して光ディスク５上に集
光される。その戻り光は、対物レンズ４、コリメートレ
ンズ３を介して、ホログラム素子２に導かれる。
１からの出射光がホログラム素子２を透過し、コリメー
トレンズ３、対物レンズ４を介して光ディスク５上に集
光される。その戻り光は、対物レンズ４、コリメートレ
ンズ３を介して、ホログラム素子２に導かれる。
【０００６】ホログラム素子２は図１２に示すように、
光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向に延びる
分割線２ｇと、この分割線２ｇの中心から光ディスク５
のラジアル方向と直交するｘ方向、つまり光ディスク５
のトラック方向に対応する方向に延びる分割線２ｈとに
より、３つの分割領域２ａ、２ｂ、２ｃに分割されてい
る。
光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向に延びる
分割線２ｇと、この分割線２ｇの中心から光ディスク５
のラジアル方向と直交するｘ方向、つまり光ディスク５
のトラック方向に対応する方向に延びる分割線２ｈとに
より、３つの分割領域２ａ、２ｂ、２ｃに分割されてい
る。
【０００７】受光素子７は、光デイスク５のトラック方
向に対応するｘ方向に配列された４つの矩形状の受光領
域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに分割された領域を有してい
る。中央の受光領域７ａ、７ｂ（フォーカス用の受光領
域）は、光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向
に延びる分割線７ｙにより分割され、７ａ、７ｂの外側
にそれぞれ７ｅ、７ｆの補助受光領域を設けている。
向に対応するｘ方向に配列された４つの矩形状の受光領
域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに分割された領域を有してい
る。中央の受光領域７ａ、７ｂ（フォーカス用の受光領
域）は、光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向
に延びる分割線７ｙにより分割され、７ａ、７ｂの外側
にそれぞれ７ｅ、７ｆの補助受光領域を設けている。
【０００８】これらの受光領域は、光ビームが光ディス
ク５の記録面に合焦状態の時に、ホログラム素子２の分
割領域２ａで回折された戻り光が分割線７ｙ上にビーム
Ｐ１を形成し、分割領域２ｂ、２ｃで回折された戻り光
がそれぞれ受光領域７ｄ、７ｃ上にビームＰ２、Ｐ３を
形成するように、配置されている。
ク５の記録面に合焦状態の時に、ホログラム素子２の分
割領域２ａで回折された戻り光が分割線７ｙ上にビーム
Ｐ１を形成し、分割領域２ｂ、２ｃで回折された戻り光
がそれぞれ受光領域７ｄ、７ｃ上にビームＰ２、Ｐ３を
形成するように、配置されている。
【０００９】そして、受光領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄ、７ｅ、７ｆの出力信号をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆとしたときに、フォーカス誤差信
号ＦＥＳは、（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ）の演算で
求められる。これにより、ＦＥＳカーブの形状が多層記
録層に適したものに補正される。
ｄ、７ｅ、７ｆの出力信号をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆとしたときに、フォーカス誤差信
号ＦＥＳは、（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ）の演算で
求められる。これにより、ＦＥＳカーブの形状が多層記
録層に適したものに補正される。
【００１０】図１３を用いて、ＦＥＳに関連する受光領
域７ａ、７ｂ、７ｅ、７ｆ及びビームＰ１についてのみ
詳しく説明する。図１３（ａ）のように合焦状態の時に
は、フォーカス用戻り光Ｐ１は分割線７ｙ上に集光され
る。ビームＰ１は光ディスク５が遠ざかった場合には図
１３（ｂ）、近づいた場合は図１３（ｄ）のようにいず
れかの一方の受光領域７ｂまたは７ａに拡がり、さらに
遠ざかったり近づいたりすると、（ｃ）（ｅ）のよう
に、はみ出した光はそれぞれ７ｆ、７ｅに入射する。
域７ａ、７ｂ、７ｅ、７ｆ及びビームＰ１についてのみ
詳しく説明する。図１３（ａ）のように合焦状態の時に
は、フォーカス用戻り光Ｐ１は分割線７ｙ上に集光され
る。ビームＰ１は光ディスク５が遠ざかった場合には図
１３（ｂ）、近づいた場合は図１３（ｄ）のようにいず
れかの一方の受光領域７ｂまたは７ａに拡がり、さらに
遠ざかったり近づいたりすると、（ｃ）（ｅ）のよう
に、はみ出した光はそれぞれ７ｆ、７ｅに入射する。
【００１１】図１４は、このフォーカス誤差信号ＦＥＳ
（＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ））のカーブ（実線
で示す）を示す図である。点線で示す補助受光領域７
ｅ、７ｆがない場合のフォーカス誤差信号ＦＥＳ（＝Ｓ
ａ−Ｓｂ）に比べて、ＦＥＳ引き込み範囲−ｄ１〜＋ｄ
１を越えた領域で、緩やかに０に収束していたのを急激
に０に収束させることができる。この場合、層間距離が
例えばｄ２の２層ディスク５を再生した場合、ＦＥＳカ
ーブは、図１５のようになりＦＥＳオフセットが十分小
さい独立した２本（２層）のＦＥＳカーブが得られるた
め、正常なフォーカスサーボを行うことができる。
（＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ））のカーブ（実線
で示す）を示す図である。点線で示す補助受光領域７
ｅ、７ｆがない場合のフォーカス誤差信号ＦＥＳ（＝Ｓ
ａ−Ｓｂ）に比べて、ＦＥＳ引き込み範囲−ｄ１〜＋ｄ
１を越えた領域で、緩やかに０に収束していたのを急激
に０に収束させることができる。この場合、層間距離が
例えばｄ２の２層ディスク５を再生した場合、ＦＥＳカ
ーブは、図１５のようになりＦＥＳオフセットが十分小
さい独立した２本（２層）のＦＥＳカーブが得られるた
め、正常なフォーカスサーボを行うことができる。
【００１２】しかしながら、ピックアップを組立てる際
には、当然組立て誤差が存在し、理想通り組立てられた
場合には、上記の通り、隣接記録再生層からの戻り光に
よるフォーカス誤差信号のオフセットを削除することが
可能であるが、誤差が発生した場合には、フォーカス動
作させた場合の受光素子への戻り光の形状が変化して、
フォーカス誤差信号の補正量が異なり、複数の記録再生
層を有する光ディスクを記録再生する際に、良好なＦＥ
Ｓカーブを得ることができなくなる。
には、当然組立て誤差が存在し、理想通り組立てられた
場合には、上記の通り、隣接記録再生層からの戻り光に
よるフォーカス誤差信号のオフセットを削除することが
可能であるが、誤差が発生した場合には、フォーカス動
作させた場合の受光素子への戻り光の形状が変化して、
フォーカス誤差信号の補正量が異なり、複数の記録再生
層を有する光ディスクを記録再生する際に、良好なＦＥ
Ｓカーブを得ることができなくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本出願人は、先
に特願平９−２４２０３号において、上述の問題点を解
決するために、補助受光領域の形状を最適化し、ピック
アップ組立て時に組立て誤差が発生しても、複数の記録
再生層を有する光ディスクに対して、正確な記録再生動
作を可能な光ピックアップを提案した（以下、先行提案
例と記す）。
に特願平９−２４２０３号において、上述の問題点を解
決するために、補助受光領域の形状を最適化し、ピック
アップ組立て時に組立て誤差が発生しても、複数の記録
再生層を有する光ディスクに対して、正確な記録再生動
作を可能な光ピックアップを提案した（以下、先行提案
例と記す）。
【００１４】先行提案例のピックアップ装置は、構成は
同じであるが、補助受光領域の形状を最適化し、ｘ方向
の幅を規定している点で異なる。
同じであるが、補助受光領域の形状を最適化し、ｘ方向
の幅を規定している点で異なる。
【００１５】以下、まず、上記した従来のピックアップ
装置（特開平９−１６１２８２号公報）において、組立
時の誤差によって生じるＦＥＳカーブの乱れについて述
べる。
装置（特開平９−１６１２８２号公報）において、組立
時の誤差によって生じるＦＥＳカーブの乱れについて述
べる。
【００１６】特に、組立て時に図１２のホログラム素子
２が半導体レーザ１とコリメータレンズ３で定められる
光軸に対して、＋Ｘ方向にずれて調整された場合のＦＥ
Ｓカーブを図１６に示す。この場合大きくデフォーカス
状態になった場合に遠い側（＋ｄ２付近）で大きなピー
クを生じてしまう。この状態で、例えば層間距離ｄ２の
２層ディスクを再生する場合、ＦＥＳにΔｄ１のＦＥＳ
オフセットが発生し、正しい合焦状態を得ることができ
ない。
２が半導体レーザ１とコリメータレンズ３で定められる
光軸に対して、＋Ｘ方向にずれて調整された場合のＦＥ
Ｓカーブを図１６に示す。この場合大きくデフォーカス
状態になった場合に遠い側（＋ｄ２付近）で大きなピー
クを生じてしまう。この状態で、例えば層間距離ｄ２の
２層ディスクを再生する場合、ＦＥＳにΔｄ１のＦＥＳ
オフセットが発生し、正しい合焦状態を得ることができ
ない。
【００１７】通常、ホログラム素子の位置ずれ、各部品
公差やレーザ波長のずれなどによって発生するＦＥＳオ
フセットは、ホログラム素子２の回転調整により０に調
整しているため、１層ディスクでは問題無いが、大きく
デフォーカス状態になったときのビーム形状の変化は理
想状態と異なるため、このようなＦＥＳ乱れが生じる。
公差やレーザ波長のずれなどによって発生するＦＥＳオ
フセットは、ホログラム素子２の回転調整により０に調
整しているため、１層ディスクでは問題無いが、大きく
デフォーカス状態になったときのビーム形状の変化は理
想状態と異なるため、このようなＦＥＳ乱れが生じる。
【００１８】この場合のビーム形状変化について図１７
を用いて説明する。分割線２ｇが＋ｘ方向にずれた場
合、大きくデフォーカスした状態での戻り光は、図１７
（ｃ）（ｅ）のように分割線７ｙからはみ出して、それ
ぞれ受光領域７ａ、７ｂ側に広がる。特に、デフォーカ
ス方向が遠い側でのはみ出しが大きくなり（同図
（ｃ））、組み立て誤差がなければ戻り光が入射しない
はずの受光領域７ａに、戻り光が入射してしまう。増加
分をΔＳａとすると、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ
＋Ｓｅ）で演算されるフォーカス誤差信号は、 ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ） ＝ΔＳａ ＝Δｄ１ となり乱れが生じる。
を用いて説明する。分割線２ｇが＋ｘ方向にずれた場
合、大きくデフォーカスした状態での戻り光は、図１７
（ｃ）（ｅ）のように分割線７ｙからはみ出して、それ
ぞれ受光領域７ａ、７ｂ側に広がる。特に、デフォーカ
ス方向が遠い側でのはみ出しが大きくなり（同図
（ｃ））、組み立て誤差がなければ戻り光が入射しない
はずの受光領域７ａに、戻り光が入射してしまう。増加
分をΔＳａとすると、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ
＋Ｓｅ）で演算されるフォーカス誤差信号は、 ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ） ＝ΔＳａ ＝Δｄ１ となり乱れが生じる。
【００１９】また、逆にホログラム素子２の分割線２ｇ
が−ｘ方向にズレた場合についても説明する。大きくデ
フォーカスした状態での戻り光は、図１８のように分割
線７ｙから離れていくように大きくなる。分割線７ｙの
位置ずれが無ければ、例えば図１３（ｃ）の状態では、
受光領域７ｂ全体に戻り光が入射するのに対して、位置
ずれがあると、図１８（ｃ）のように、受光領域７ｂへ
の戻り光が減少する。減少分をΔＳｂとすると、ＦＥＳ
＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ）で演算されるフォー
カス誤差信号は、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｅ） ＝ΔＳｂ ＝Δｄ１ となり、乱れが生じる。
が−ｘ方向にズレた場合についても説明する。大きくデ
フォーカスした状態での戻り光は、図１８のように分割
線７ｙから離れていくように大きくなる。分割線７ｙの
位置ずれが無ければ、例えば図１３（ｃ）の状態では、
受光領域７ｂ全体に戻り光が入射するのに対して、位置
ずれがあると、図１８（ｃ）のように、受光領域７ｂへ
の戻り光が減少する。減少分をΔＳｂとすると、ＦＥＳ
＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓｅ）で演算されるフォー
カス誤差信号は、ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｅ） ＝ΔＳｂ ＝Δｄ１ となり、乱れが生じる。
【００２０】先行提案例（特願平９−２４２０３号）に
おいてはこれを防ぐ方法として補助受光領域の面積を小
さくする手法を用いている。補助受光領域７ｅ、７ｆの
幅を小さくした場合のＦＥＳカーブを図１９の実線で示
す。また、組立て誤差がある場合のＦＥＳカーブを図２
０に示す。図２０と図１６を比較してみれば分かるよう
に、補助受光領域７ｅ、７ｆの幅を小さくすれば、ホロ
グラム素子の位置ずれがある場合に発生する遠い側での
ピークΔｄ１は小さくなる。
おいてはこれを防ぐ方法として補助受光領域の面積を小
さくする手法を用いている。補助受光領域７ｅ、７ｆの
幅を小さくした場合のＦＥＳカーブを図１９の実線で示
す。また、組立て誤差がある場合のＦＥＳカーブを図２
０に示す。図２０と図１６を比較してみれば分かるよう
に、補助受光領域７ｅ、７ｆの幅を小さくすれば、ホロ
グラム素子の位置ずれがある場合に発生する遠い側での
ピークΔｄ１は小さくなる。
【００２１】しかしながら、この場合、理想通りに組み
立てられたときに、ＦＥＳの補正量が小さいため、幅が
大きい場合（図１４）のＦＥＳ（一点鎖線）に比べてＦ
ＥＳの立ち下がりがゆるくなり、例えばデフォーカス位
置＋ｄ２においてはΔｄ２という若干のフォーカスオフ
セットが発生してしまう。
立てられたときに、ＦＥＳの補正量が小さいため、幅が
大きい場合（図１４）のＦＥＳ（一点鎖線）に比べてＦ
ＥＳの立ち下がりがゆるくなり、例えばデフォーカス位
置＋ｄ２においてはΔｄ２という若干のフォーカスオフ
セットが発生してしまう。
【００２２】このように、以上の例では、デフォーカス
状態検出用に設けられた補助受光領域が、主受光領域に
形成された分割線に対し対象な位置であって、かつ上記
主受光領域の外側に形成されていることが起因となり、
組立て誤差がある場合あるいは組立て誤差がない場合の
どちらか一方においてしか、良好なＦＥＳカーブを得る
ことができなかった。
状態検出用に設けられた補助受光領域が、主受光領域に
形成された分割線に対し対象な位置であって、かつ上記
主受光領域の外側に形成されていることが起因となり、
組立て誤差がある場合あるいは組立て誤差がない場合の
どちらか一方においてしか、良好なＦＥＳカーブを得る
ことができなかった。
【００２３】本発明は、多層ディスクのＦＥＳカーブの
改善をめざすものであり、特に、各記録再生層の間の距
離が小さい多層ディスクでも、各層からのＦＥＳカーブ
が干渉せず（オフセットが発生しない）、組立誤差があ
る場合でも乱れが少ないＦＥＳを生成でき、かつビーム
間隔の狭い複数ビーム光学系においても適用できる光ピ
ックアップ装置を提供することを目的とするものであ
る。
改善をめざすものであり、特に、各記録再生層の間の距
離が小さい多層ディスクでも、各層からのＦＥＳカーブ
が干渉せず（オフセットが発生しない）、組立誤差があ
る場合でも乱れが少ないＦＥＳを生成でき、かつビーム
間隔の狭い複数ビーム光学系においても適用できる光ピ
ックアップ装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００２４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ピッ
クアップ装置は、光源と、該光源からの出射光を多層の
記録層を有する記録担体上に集光させるとともに前記記
録担体からの戻り光を回折素子に導く光学系と、前記記
録担体の半径方向およびその直交方向に延びる分割線に
より３つの領域に分割され、前記光学系から導かれた戻
り光を受光素子側に回折させる回折素子と、前記分割線
に対応する線によって分割され、前記多層の記録層を有
する記録担体の再生層からの反射光を受光する少なくと
も２つの主受光領域と、前記多層の記録層を有する記録
担体の非再生層からの反射光のうち、前記主受光領域か
らはみ出した光のみを受光する補助受光領域とを有して
いる受光素子とを備えており、前記主受光領域と補助受
光領域とで前記戻り光を検出することで、前記非再生層
からの反射光が前記主受光領域に入射することによって
発生するオフセット並びに感度変化の補正を行う光ピッ
クアップ装置において、前記補助受光領域は、前記主受
光領域の分割線の方向のみに、隣接して配置されている
とともに、前記分割線に対して一方側にある主受光領域
からの出力に前記分割線に対して、他方側にある補助受
光領域からの出力を加えた信号と、前記分割線に対して
他方側にある主受光領域からの出力に前記分割線に対し
て一方 側にある補助受光領域からの出力を加えた信号
と、の差を取ることでフォーカス誤差信号を生成する演
算手段を有するものである。
クアップ装置は、光源と、該光源からの出射光を多層の
記録層を有する記録担体上に集光させるとともに前記記
録担体からの戻り光を回折素子に導く光学系と、前記記
録担体の半径方向およびその直交方向に延びる分割線に
より３つの領域に分割され、前記光学系から導かれた戻
り光を受光素子側に回折させる回折素子と、前記分割線
に対応する線によって分割され、前記多層の記録層を有
する記録担体の再生層からの反射光を受光する少なくと
も２つの主受光領域と、前記多層の記録層を有する記録
担体の非再生層からの反射光のうち、前記主受光領域か
らはみ出した光のみを受光する補助受光領域とを有して
いる受光素子とを備えており、前記主受光領域と補助受
光領域とで前記戻り光を検出することで、前記非再生層
からの反射光が前記主受光領域に入射することによって
発生するオフセット並びに感度変化の補正を行う光ピッ
クアップ装置において、前記補助受光領域は、前記主受
光領域の分割線の方向のみに、隣接して配置されている
とともに、前記分割線に対して一方側にある主受光領域
からの出力に前記分割線に対して、他方側にある補助受
光領域からの出力を加えた信号と、前記分割線に対して
他方側にある主受光領域からの出力に前記分割線に対し
て一方 側にある補助受光領域からの出力を加えた信号
と、の差を取ることでフォーカス誤差信号を生成する演
算手段を有するものである。
【００２５】請求項２に記載の光ピックアップ装置は、
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記補
助受光領域が、前記主受光領域の分割線に対して対称な
位置に配置された２または４つの受光領域から構成され
ているものである。
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記補
助受光領域が、前記主受光領域の分割線に対して対称な
位置に配置された２または４つの受光領域から構成され
ているものである。
【００２６】請求項３に記載の光ピックアップ装置は、
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置におい
て、前記光源または前記光学系は、前記記録担体上の複
数のトラックを同時に再生するための複数の光ビームを
生成する複数ビーム生成手段を有してなるものである。
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置におい
て、前記光源または前記光学系は、前記記録担体上の複
数のトラックを同時に再生するための複数の光ビームを
生成する複数ビーム生成手段を有してなるものである。
【００２７】請求項４に記載の光ピックアップ装置は、
請求項３に記載の光ピックアップ装置において、前記主
受光領域及び前記補助受光領域には、前記複数の光ビー
ムの内の１つの光ビームのみが入射するよう形成されて
なるものである。
請求項３に記載の光ピックアップ装置において、前記主
受光領域及び前記補助受光領域には、前記複数の光ビー
ムの内の１つの光ビームのみが入射するよう形成されて
なるものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて
詳細に示す。なお、従来例で示した構成要素と同じもの
は同一符号で示す。
詳細に示す。なお、従来例で示した構成要素と同じもの
は同一符号で示す。
【００２９】（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の構
成を示す図である。光源である半導体レーザ１からの出
射光がホログラム素子２を透過しコリメートレンズ３、
対物レンズ４を介して光ディスク５上に集光される。そ
の戻り光は、対物レンズ４、コリメートレンズ３を介し
て、ホログラム素子２に導かれる。ホログラム素子２は
図２に示すように、光ディスク５のラジアル方向に対応
するｙ方向に延びる分割線２ｇと、この分割線２ｇの中
心から光ディスク５のラジアル方向と直交するｘ方向、
つまり光ディスク５のトラック方向に対応する方向に延
びる分割線２ｈとにより、３つの分割領域２ａ、２ｂ、
２ｃに分割されている。
成を示す図である。光源である半導体レーザ１からの出
射光がホログラム素子２を透過しコリメートレンズ３、
対物レンズ４を介して光ディスク５上に集光される。そ
の戻り光は、対物レンズ４、コリメートレンズ３を介し
て、ホログラム素子２に導かれる。ホログラム素子２は
図２に示すように、光ディスク５のラジアル方向に対応
するｙ方向に延びる分割線２ｇと、この分割線２ｇの中
心から光ディスク５のラジアル方向と直交するｘ方向、
つまり光ディスク５のトラック方向に対応する方向に延
びる分割線２ｈとにより、３つの分割領域２ａ、２ｂ、
２ｃに分割されている。
【００３０】受光素子７は、光デイスク５のトラック方
向に対応するｘ方向に配列された４つの矩形状の受光領
域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに分割された領域を有してい
る。中央の受光領域７ａ、７ｂ（フォーカス用の受光領
域）は、光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向
に延びる分割線７ｙにより分割されている。また、受光
領域７ａ，７ｂの分割線方向の外側に隣接して補助受光
領域７ｇ、７ｈ、７１、７ｊが配置されている。
向に対応するｘ方向に配列された４つの矩形状の受光領
域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに分割された領域を有してい
る。中央の受光領域７ａ、７ｂ（フォーカス用の受光領
域）は、光ディスク５のラジアル方向に対応するｙ方向
に延びる分割線７ｙにより分割されている。また、受光
領域７ａ，７ｂの分割線方向の外側に隣接して補助受光
領域７ｇ、７ｈ、７１、７ｊが配置されている。
【００３１】受光領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、光ビ
ームが光ディスク５に合焦状態の時に、ホログラム素子
２の分割領域２ａで回折された戻り光が分割線７ｙ上に
ビームＰ１として集光され、分割領域２ｂ、２ｃで回折
された戻り光がそれぞれ受光領域７ｄ、７ｃ上にビーム
Ｐ２、Ｐ３として集光されるよう配置されている。
ームが光ディスク５に合焦状態の時に、ホログラム素子
２の分割領域２ａで回折された戻り光が分割線７ｙ上に
ビームＰ１として集光され、分割領域２ｂ、２ｃで回折
された戻り光がそれぞれ受光領域７ｄ、７ｃ上にビーム
Ｐ２、Ｐ３として集光されるよう配置されている。
【００３２】受光領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｇ、
７ｈ、７１、７ｊの出力信号をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄ、Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉ、Ｓｊとすると、フォーカ
ス誤差信号ＦＥＳは、図示していない演算手段が（Ｓａ
＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）を演算すること
で求められる。従来例の図１２においては、補助受光領
域を分割線に直交する方向に配置していたが、本発明で
は分割線方向の外側に配置し、上記演算により、従来例
で説明したものと同様のＦＥＳカーブ補正を行う。
７ｈ、７１、７ｊの出力信号をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄ、Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉ、Ｓｊとすると、フォーカ
ス誤差信号ＦＥＳは、図示していない演算手段が（Ｓａ
＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）を演算すること
で求められる。従来例の図１２においては、補助受光領
域を分割線に直交する方向に配置していたが、本発明で
は分割線方向の外側に配置し、上記演算により、従来例
で説明したものと同様のＦＥＳカーブ補正を行う。
【００３３】図３を用いて、フォーカス誤差信号ＦＥＳ
に関連する受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７
ｊおよびビームＰ１について詳しく説明する。図３
（ａ）のように合焦状態の時には、フォーカス用戻り光
Ｐ１、トラッキング用戻り光Ｐ２、Ｐ３が集光されてい
る。ビームＰ１は光ディスク５が遠ざかった場合には図
３（ｂ）、近づいた場合は図３（ｄ）のようにいずれか
の一方の受光領域７ｂまたは７ａに拡がり、さらに離れ
ていくと、（ｃ）（ｅ）のように、はみ出した光はそれ
ぞれ７ｈ、７ｊまたは７ｇ、７ｉに入射する。図４に示
すようにＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ
＋Ｓｉ）のカーブ（実線で示す）は、補助受光領域７
ｇ、７ｈ、７１、７ｊがない場合のＦＥＳ（＝Ｓａ−Ｓ
ｂ）（点線で示す）に比べて、ＦＥＳ引き込み範囲−ｄ
１〜＋ｄ１を越えた領域で、フォーカス誤差信号ＦＥＳ
を急激に０に収束させることができる。この場合、層間
距離が例えばｄ２の２層ディスクを再生した場合、従来
例の図１５で示したのと同様ＦＥＳオフセットが十分小
さい独立した２本（２層）のＦＥＳカーブが得られるた
め、正常なフォーカスサーボを行うことができる。
に関連する受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７
ｊおよびビームＰ１について詳しく説明する。図３
（ａ）のように合焦状態の時には、フォーカス用戻り光
Ｐ１、トラッキング用戻り光Ｐ２、Ｐ３が集光されてい
る。ビームＰ１は光ディスク５が遠ざかった場合には図
３（ｂ）、近づいた場合は図３（ｄ）のようにいずれか
の一方の受光領域７ｂまたは７ａに拡がり、さらに離れ
ていくと、（ｃ）（ｅ）のように、はみ出した光はそれ
ぞれ７ｈ、７ｊまたは７ｇ、７ｉに入射する。図４に示
すようにＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ
＋Ｓｉ）のカーブ（実線で示す）は、補助受光領域７
ｇ、７ｈ、７１、７ｊがない場合のＦＥＳ（＝Ｓａ−Ｓ
ｂ）（点線で示す）に比べて、ＦＥＳ引き込み範囲−ｄ
１〜＋ｄ１を越えた領域で、フォーカス誤差信号ＦＥＳ
を急激に０に収束させることができる。この場合、層間
距離が例えばｄ２の２層ディスクを再生した場合、従来
例の図１５で示したのと同様ＦＥＳオフセットが十分小
さい独立した２本（２層）のＦＥＳカーブが得られるた
め、正常なフォーカスサーボを行うことができる。
【００３４】この方法は別の表現をすれば、多層ディス
クの内の１つの記録再生層を再生した場合に、他の記録
再生層からの反射光、すなわち大きくデフォーカス状態
の戻り光のみを受光する補助受光領域を設け、その形状
を最適化することにより、補助受光領域からの信号（非
記録再生層からの信号）を用いて、再生層のＦＥＳオフ
セットを補正するというものである。
クの内の１つの記録再生層を再生した場合に、他の記録
再生層からの反射光、すなわち大きくデフォーカス状態
の戻り光のみを受光する補助受光領域を設け、その形状
を最適化することにより、補助受光領域からの信号（非
記録再生層からの信号）を用いて、再生層のＦＥＳオフ
セットを補正するというものである。
【００３５】このような特性は従来例で示した光ピック
アップと同様であるが、本実施例においては、ホログラ
ム素子に位置ずれがある場合でも、ＦＥＳに乱れが発生
せずに正常な特性を維持することができる。図５〜図７
を用いて詳細を説明する。
アップと同様であるが、本実施例においては、ホログラ
ム素子に位置ずれがある場合でも、ＦＥＳに乱れが発生
せずに正常な特性を維持することができる。図５〜図７
を用いて詳細を説明する。
【００３６】図１７で説明したのと同様、分割線２ｇが
＋ｘ方向にずれた場合、受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７
ｈ、７ｉ、７ｊとビームＰ１の関係は図５のようにな
る。つまり、大きくデフォーカスした状態での戻り光
は、図５（ｃ）（ｅ）のように分割線７ｙからはみ出す
ように大きくなる。分割線７ｙの位置ずれが無ければ
（例えば図３（ｃ）の状態）受光領域７ａに戻り光が入
射しないが、位置ずれがあると受光領域７ａへも戻り光
が入射してしまう。しかし、同時に補助受光領域７ｇ、
７ｉにも戻り光が入射するのでＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｈ＋
Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）で演算されるフォーカス
誤差信号では７ａへのはみ出し光の影響が７ｇ、７ｉへ
のはみ出し光の影響によりキャンセルされて図１６で示
したような大きなＦＥＳ乱れは発生しない。
＋ｘ方向にずれた場合、受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７
ｈ、７ｉ、７ｊとビームＰ１の関係は図５のようにな
る。つまり、大きくデフォーカスした状態での戻り光
は、図５（ｃ）（ｅ）のように分割線７ｙからはみ出す
ように大きくなる。分割線７ｙの位置ずれが無ければ
（例えば図３（ｃ）の状態）受光領域７ａに戻り光が入
射しないが、位置ずれがあると受光領域７ａへも戻り光
が入射してしまう。しかし、同時に補助受光領域７ｇ、
７ｉにも戻り光が入射するのでＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｈ＋
Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）で演算されるフォーカス
誤差信号では７ａへのはみ出し光の影響が７ｇ、７ｉへ
のはみ出し光の影響によりキャンセルされて図１６で示
したような大きなＦＥＳ乱れは発生しない。
【００３７】また、逆にホログラム素子２の分割線２ｇ
が−ｘ方向にずれた場合についても説明する。この場
合、受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊとビ
ームＰ１の関係は図６のようになる。大きくデフォーカ
スした状態での戻り光は、図６（ｃ）（ｅ）のように分
割線７ｙから離れていくように大きくなる。分割線７ｙ
の位置ずれが無ければ、例えば図３（ｃ）の状態では受
光領域７ｂ全体に戻り光が入射するが、位置ずれがある
と図７（ｃ）のように受光領域７ｂへの戻り光が減少し
ていってしてしまう。しかし、同時に補助受光領域７
ｈ、７ｊへの入射光も減少していくのでＦＥＳ＝（Ｓａ
＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）で演算されるフ
ォーカス誤差信号では７ｂの光量減少の影響が７ｈ、７
ｊへの光量減少の影響によりキャンセルされて図１６で
示したような大きなＦＥＳ乱れは発生しない。
が−ｘ方向にずれた場合についても説明する。この場
合、受光領域７ａ、７ｂ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊとビ
ームＰ１の関係は図６のようになる。大きくデフォーカ
スした状態での戻り光は、図６（ｃ）（ｅ）のように分
割線７ｙから離れていくように大きくなる。分割線７ｙ
の位置ずれが無ければ、例えば図３（ｃ）の状態では受
光領域７ｂ全体に戻り光が入射するが、位置ずれがある
と図７（ｃ）のように受光領域７ｂへの戻り光が減少し
ていってしてしまう。しかし、同時に補助受光領域７
ｈ、７ｊへの入射光も減少していくのでＦＥＳ＝（Ｓａ
＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｂ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）で演算されるフ
ォーカス誤差信号では７ｂの光量減少の影響が７ｈ、７
ｊへの光量減少の影響によりキャンセルされて図１６で
示したような大きなＦＥＳ乱れは発生しない。
【００３８】なお、補助受光領域７ｇ〜７ｊは、図２に
示したものに限られる訳ではなく、分割線７ｙに平行な
方向における主受光領域７ａ、７ｂの中央部分に対し
て、分割線７ｙの垂直方向に隣り合う位置以外に配置す
ればよく、例えば、図２１及び図２２に示したものであ
っても良い。これらの図は、分割線２ｇが＋ｘ方向にず
れた場合の戻り光を併せて表示しているが、図に示され
ているように、組み立て誤差が発生すると、組み立て誤
差のないときにビームｐ１が入射してはならない主受光
領域（７ａまたは７ｂ）に光が入射するが、その分、補
助受光領域７ｇ〜７ｊに入射する光量が減るため、組み
立て誤差の影響を吸収できる。よって、オフセット誤差
を防止できる。要するに、補助受光領域７ｇ〜７ｊは組
み立て誤差により前記主受光領域での受光量に変化が生
じたときに、その変化を補償できる（打ち消すことので
きる）形状及び配置に形成されていれば良い。
示したものに限られる訳ではなく、分割線７ｙに平行な
方向における主受光領域７ａ、７ｂの中央部分に対し
て、分割線７ｙの垂直方向に隣り合う位置以外に配置す
ればよく、例えば、図２１及び図２２に示したものであ
っても良い。これらの図は、分割線２ｇが＋ｘ方向にず
れた場合の戻り光を併せて表示しているが、図に示され
ているように、組み立て誤差が発生すると、組み立て誤
差のないときにビームｐ１が入射してはならない主受光
領域（７ａまたは７ｂ）に光が入射するが、その分、補
助受光領域７ｇ〜７ｊに入射する光量が減るため、組み
立て誤差の影響を吸収できる。よって、オフセット誤差
を防止できる。要するに、補助受光領域７ｇ〜７ｊは組
み立て誤差により前記主受光領域での受光量に変化が生
じたときに、その変化を補償できる（打ち消すことので
きる）形状及び配置に形成されていれば良い。
【００３９】また、補助受光領域は主受光領域の分割線
方向の両側に設けたが、片側でも同様の効果を得ること
ができる。
方向の両側に設けたが、片側でも同様の効果を得ること
ができる。
【００４０】また、補助受光領域７ｇ〜７ｊ及び主受光
領域７ａ，７ｂは、上記した全ての配置の場合とも、所
望のデフォーカス量のときにＦＥＳが０へと減じられる
ように、つまり、主受光領域７ａ，７ｂによるフォーカ
ス誤差信号を補助受光領域７ｇ〜７ｊにより補正できる
ように、その形状（幅，長さ等）及び配置が決定され
る。これにより、多層の光ディスクの記録再生面の間隔
に合わせて、各記録再生面でのＦＥＳが干渉しないよう
に設定できる。
領域７ａ，７ｂは、上記した全ての配置の場合とも、所
望のデフォーカス量のときにＦＥＳが０へと減じられる
ように、つまり、主受光領域７ａ，７ｂによるフォーカ
ス誤差信号を補助受光領域７ｇ〜７ｊにより補正できる
ように、その形状（幅，長さ等）及び配置が決定され
る。これにより、多層の光ディスクの記録再生面の間隔
に合わせて、各記録再生面でのＦＥＳが干渉しないよう
に設定できる。
【００４１】また、補助受光領域７ｇ〜７ｊからの出力
を、主受光領域７ａ，７ｂに対して一定の比率で増幅
（あるいは減衰）して上記した演算を行い、フォーカス
誤差信号を生成してもよい。このようにすれば、補助受
光領域７ｇ〜７ｊの配置の自由度が向上する。
を、主受光領域７ａ，７ｂに対して一定の比率で増幅
（あるいは減衰）して上記した演算を行い、フォーカス
誤差信号を生成してもよい。このようにすれば、補助受
光領域７ｇ〜７ｊの配置の自由度が向上する。
【００４２】さらに、ここでは、シングルナイフエッジ
法によりフォーカス誤差信号を得る場合について説明し
たが、本実施の形態の概念はビームサイズ法によりフォ
ーカス誤差信号を得る場合にも適用可能である。
法によりフォーカス誤差信号を得る場合について説明し
たが、本実施の形態の概念はビームサイズ法によりフォ
ーカス誤差信号を得る場合にも適用可能である。
【００４３】なお、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、プ
ッシュプル法にて（Ｓｃ−Ｓｄ）の演算で求めることが
できる。また，ピット信号が記録されたディスクであれ
ばＳｃとＳｄのピット変調信号の時間的ずれ（位相差）
を比較することにより、位相差（ＤＰＤ）法によるＴＥ
Ｓを得ることも可能である。
ッシュプル法にて（Ｓｃ−Ｓｄ）の演算で求めることが
できる。また，ピット信号が記録されたディスクであれ
ばＳｃとＳｄのピット変調信号の時間的ずれ（位相差）
を比較することにより、位相差（ＤＰＤ）法によるＴＥ
Ｓを得ることも可能である。
【００４４】（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。図８は本実施
の形態の光学系構成図、図９はホログラム素子と受光素
子の各受光領域の形成例を示す図である。
の形態の光学系構成図、図９はホログラム素子と受光素
子の各受光領域の形成例を示す図である。
【００４５】光学部品の構成は実施の形態１と略同様で
あるが、本実施の形態ではホログラム素子２と半導体レ
ーザ１の間に回折格子６（複数ビーム生成手段）が配置
されており、光源からの出射光を複数ビームに分割して
いる。複数ビームに分割する目的として、３ビーム法に
よるＴＥＳを得たい場合や、高速再生のために３ビーム
以上の複数ビームを隣接トラックに並列に集光させて、
同時に複数トラックの信号を読み出しを行いたい場合等
がある（図１０）。図８は、回折格子によって０次回折
光（メインビーム）と±１次光、±２次光（サブビー
ム）の５ビームを発生させて同時に５トラックを再生す
るための光ピックアップを示している。
あるが、本実施の形態ではホログラム素子２と半導体レ
ーザ１の間に回折格子６（複数ビーム生成手段）が配置
されており、光源からの出射光を複数ビームに分割して
いる。複数ビームに分割する目的として、３ビーム法に
よるＴＥＳを得たい場合や、高速再生のために３ビーム
以上の複数ビームを隣接トラックに並列に集光させて、
同時に複数トラックの信号を読み出しを行いたい場合等
がある（図１０）。図８は、回折格子によって０次回折
光（メインビーム）と±１次光、±２次光（サブビー
ム）の５ビームを発生させて同時に５トラックを再生す
るための光ピックアップを示している。
【００４６】光ディスク５からの戻り光はホログラム素
子２で回折されて、回折格子６を避けて受光素子８に導
かれる。受光素子８は、光ディスク５のラジアル方向に
対応するｙ方向に延びる分割線８ｙにより分割された受
光領域８ａ、８ｂ（フォーカス用の受光領域）、さらに
分割線方向の外側に隣接して配置された補助受光領域８
ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈが配置されている。さらにｙ方向
の両側に受光領域８ｃ、８ｄ（トラッキング用の受光領
域）を備え、またｘ方向には高次の回折ビームを受光す
るための受光領域８ｉ、８ｊと８ｋ、８ｌが配列されて
いる。０次回折光（メインビーム）については、中央の
受光領域７ａ、７ｂの分割線７ｙ上に、ホログラム素子
２の分割領域２ａで回折された戻り光がビームＰ１を形
成し、分割領域２ｂ、２ｃで回折された戻り光がそれぞ
れ受光領域８ｄ、８ｃ上にビームＰ２、Ｐ３を形成して
いる。
子２で回折されて、回折格子６を避けて受光素子８に導
かれる。受光素子８は、光ディスク５のラジアル方向に
対応するｙ方向に延びる分割線８ｙにより分割された受
光領域８ａ、８ｂ（フォーカス用の受光領域）、さらに
分割線方向の外側に隣接して配置された補助受光領域８
ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈが配置されている。さらにｙ方向
の両側に受光領域８ｃ、８ｄ（トラッキング用の受光領
域）を備え、またｘ方向には高次の回折ビームを受光す
るための受光領域８ｉ、８ｊと８ｋ、８ｌが配列されて
いる。０次回折光（メインビーム）については、中央の
受光領域７ａ、７ｂの分割線７ｙ上に、ホログラム素子
２の分割領域２ａで回折された戻り光がビームＰ１を形
成し、分割領域２ｂ、２ｃで回折された戻り光がそれぞ
れ受光領域８ｄ、８ｃ上にビームＰ２、Ｐ３を形成して
いる。
【００４７】また、サブビームについては、Ｐ１の＋１
次光Ｑ１、−１次光Ｓ１、＋２次光Ｒ１、−２次光Ｔ１
がそれぞれ受光領域８ｉ、８ｋ、８ｊ、８ｌに入射する
（Ｐ２、Ｐ３についても同様）。
次光Ｑ１、−１次光Ｓ１、＋２次光Ｒ１、−２次光Ｔ１
がそれぞれ受光領域８ｉ、８ｋ、８ｊ、８ｌに入射する
（Ｐ２、Ｐ３についても同様）。
【００４８】受光領域８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、
８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌの出力信号
をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆ、Ｓ
ｇ、Ｓｈ、Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｋ、Ｓｌとしたとき、フォー
カス誤差信号ＦＥＳを（Ｓａ＋Ｓｆ＋Ｓｈ）−（Ｓｂ＋
Ｓｅ＋Ｓｇ）の演算で求める。すなわち、ここでは、フ
ォーカス誤差信号ＦＥＳは０次回折光のみに基づいて生
成する。ＴＥＳについては実施例１と同様である。ま
た、各トラックの再生信号として、（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ
＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ＋Ｓｇ＋Ｓｈ）、Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓ
ｋ、Ｓｌの５つの信号を用いる。
８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌの出力信号
をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆ、Ｓ
ｇ、Ｓｈ、Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｋ、Ｓｌとしたとき、フォー
カス誤差信号ＦＥＳを（Ｓａ＋Ｓｆ＋Ｓｈ）−（Ｓｂ＋
Ｓｅ＋Ｓｇ）の演算で求める。すなわち、ここでは、フ
ォーカス誤差信号ＦＥＳは０次回折光のみに基づいて生
成する。ＴＥＳについては実施例１と同様である。ま
た、各トラックの再生信号として、（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ
＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ＋Ｓｇ＋Ｓｈ）、Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓ
ｋ、Ｓｌの５つの信号を用いる。
【００４９】ＦＥＳは実施の形態１と同様に配置された
補助受光領域（８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ）を利用して生
成するため、光ディスクが多層の記録再生層を有してお
り各記録再生層の間の距離が小さいものであっても、各
層からのＦＥＳカーブが干渉せず（オフセットが発生し
ない）、組立誤差がある場合でも乱れが少ないフォーカ
ス誤差信号を生成することができる。
補助受光領域（８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ）を利用して生
成するため、光ディスクが多層の記録再生層を有してお
り各記録再生層の間の距離が小さいものであっても、各
層からのＦＥＳカーブが干渉せず（オフセットが発生し
ない）、組立誤差がある場合でも乱れが少ないフォーカ
ス誤差信号を生成することができる。
【００５０】上記のように、本実施の形態においては補
助受光領域を分割線方向の外側にのみ設けたため、従来
のようにｘ方向に設けた場合に比べて、実質的な受光領
域幅を小さくできる（主受光領域８ａ、８ｂの幅を大き
くできる）ため、サブビーム間の距離が小さくても正常
なＦＥＳ特性を有する複数ビームピックアップが構成で
きる。
助受光領域を分割線方向の外側にのみ設けたため、従来
のようにｘ方向に設けた場合に比べて、実質的な受光領
域幅を小さくできる（主受光領域８ａ、８ｂの幅を大き
くできる）ため、サブビーム間の距離が小さくても正常
なＦＥＳ特性を有する複数ビームピックアップが構成で
きる。
【００５１】なお、本実施の形態においては、複数ビー
ム生成手段として回折格子を用いたが、特にこれに限定
する必要はなく、複数の半導体レーザチップを同一パッ
ケージに近接して配置したり、モノリシックレーザアレ
イなどを用いた複数レーザピックアップでも、適用する
ことができる。
ム生成手段として回折格子を用いたが、特にこれに限定
する必要はなく、複数の半導体レーザチップを同一パッ
ケージに近接して配置したり、モノリシックレーザアレ
イなどを用いた複数レーザピックアップでも、適用する
ことができる。
【００５２】また、補助受光領域も上記例のものに限ら
ず、実施の形態１で説明した例えば図２１，２２に示す
構成のものであってもよい。
ず、実施の形態１で説明した例えば図２１，２２に示す
構成のものであってもよい。
【００５３】また、上記例では、回折格子によって生成
した複数ビームの内の０次光を用いてフォーカス誤差信
号の生成を行ったが、１次光を用いてもよいし、また、
各ビーム全てについてフォーカス誤差信号の生成・検出
を行ってもよい。
した複数ビームの内の０次光を用いてフォーカス誤差信
号の生成を行ったが、１次光を用いてもよいし、また、
各ビーム全てについてフォーカス誤差信号の生成・検出
を行ってもよい。
【００５４】さらに、回折格子を用いて生成した複数ビ
ームのみならず、複数の半導体レーザからの複数ビーム
や複数の発光点を有するマルチレーザによる複数ビーム
に対しても、本実施の形態の光ピックアップを適用でき
る。この場合、複数ビームの内の１つのみに対してフォ
ーカス誤差信号を生成してもよいし、複数ビームそれぞ
れに対してフォーカス誤差信号を生成してもよい。
ームのみならず、複数の半導体レーザからの複数ビーム
や複数の発光点を有するマルチレーザによる複数ビーム
に対しても、本実施の形態の光ピックアップを適用でき
る。この場合、複数ビームの内の１つのみに対してフォ
ーカス誤差信号を生成してもよいし、複数ビームそれぞ
れに対してフォーカス誤差信号を生成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】このように本発明よれば、引き込み範囲
を越えたデフォーカス領域でのＦＥＳカーブの改善を達
成でき、各記録再生層の間の距離が小さい多層光ディス
クでも、各層からのＦＥＳカーブが干渉せず（オフセッ
トが発生せず）、組立誤差がある場合でも乱れが少ない
ＦＥＳを生成でき、かつビーム間隔の狭い複数ビーム光
学系においても適用できる。
を越えたデフォーカス領域でのＦＥＳカーブの改善を達
成でき、各記録再生層の間の距離が小さい多層光ディス
クでも、各層からのＦＥＳカーブが干渉せず（オフセッ
トが発生せず）、組立誤差がある場合でも乱れが少ない
ＦＥＳを生成でき、かつビーム間隔の狭い複数ビーム光
学系においても適用できる。
【図１】本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の
光学系を示す概略構成図である。
光学系を示す概略構成図である。
【図２】図１のホログラム素子及び受光素子の形状およ
び配置を説明する図である。
び配置を説明する図である。
【図３】図１の受光素子の形状及び組み立て誤差がない
場合の受光状態を説明する図である。
場合の受光状態を説明する図である。
【図４】ＦＥＳカーブを説明する図である。
【図５】＋ｘ方向にホログラム素子がずれた場合の受光
状態を説明する図である。
状態を説明する図である。
【図６】−ｘ方向にホログラム素子がずれた場合の受光
素子の形状および受光状態を説明する図である。
素子の形状および受光状態を説明する図である。
【図７】実施の形態１のホログラム素子がずれた場合の
ＦＥＳカーブを説明する図である。
ＦＥＳカーブを説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置の
光学系を示す概略構成図である。
光学系を示す概略構成図である。
【図９】図８のホログラム素子及び受光素子の形状およ
び配置を説明する図である。
び配置を説明する図である。
【図１０】複数ビームの配置を説明する図である。
【図１１】従来の光ピックアップ装置の光学系を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図１２】図１１におけるホログラム素子及び受光素子
の形状および配置を説明する図である。
の形状および配置を説明する図である。
【図１３】図１１の受光素子の形状及び組み立て誤差が
ない場合の受光状態を説明する図である。
ない場合の受光状態を説明する図である。
【図１４】従来の光ピックアップ装置におけるＦＥＳカ
ーブを説明する図である。
ーブを説明する図である。
【図１５】従来の光ピックアップ装置における２層ディ
スクのＦＥＳカーブを説明する図である。
スクのＦＥＳカーブを説明する図である。
【図１６】従来の光ピックアップ装置においてホログラ
ム素子がずれた場合のＦＥＳカーブを説明する図であ
る。
ム素子がずれた場合のＦＥＳカーブを説明する図であ
る。
【図１７】従来の光ピックアップ装置においてホログラ
ム素子が＋ｘ方向にずれた場合の受光素子の形状および
受光状態を説明する図である。
ム素子が＋ｘ方向にずれた場合の受光素子の形状および
受光状態を説明する図である。
【図１８】従来の光ピックアップ装置においてホログラ
ム素子がーｘ方向にずれた場合の受光素子の形状および
受光状態を説明する図である。
ム素子がーｘ方向にずれた場合の受光素子の形状および
受光状態を説明する図である。
【図１９】本出願人が先に提案した光ピックアップ装置
におけるＦＥＳカーブを説明する図である。
におけるＦＥＳカーブを説明する図である。
【図２０】図１９の光ピックアップ装置においてホログ
ラム素子がずれた場合のＦＥＳカーブを説明する図であ
る。
ラム素子がずれた場合のＦＥＳカーブを説明する図であ
る。
【図２１】本発明の受光素子の形状および配置の他の例
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２２】本発明の受光素子の形状および配置のさらに
他の例を説明する図である。
他の例を説明する図である。
１ 半導体レーザ
２ ホログラム素子
３ コリメータレンズ
４ 対物レンズ
５ 光ディスク
６ 回折格子
７ 受光素子
７ａ、７ｂ 主受光領域
７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊ 補助受光領域
８ 受光素子
８ａ、８ｂ 主受光領域
８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ 補助受光領域
Claims (4)
- 【請求項１】光源と、該光源からの出射光を多層の記録
層を有する記録担体上に集光させるとともに前記記録担
体からの戻り光を回折素子に導く光学系と、前記記録担体の半径方向およびその直交方向に延びる 分
割線により３つの領域に分割され、前記光学系から導か
れた戻り光を受光素子側に回折させる回折素子と、 前記分割線に対応する線によって分割され、前記多層の
記録層を有する 記録担体の再生層からの反射光を受光す
る少なくとも２つの主受光領域と、前記多層の記録層を
有する記録担体の非再生層からの反射光のうち、前記主
受光領域からはみ出した光のみを受光する補助受光領域
とを有している受光素子とを備えており、前記主受光領域と補助受光領域とで前記戻り光を検出す
ることで、前記非再生層からの反射光が前記主受光領域
に入射することによって発生するオフセット並びに感度
変化の補正を行う 光ピックアップ装置において、 前記補助受光領域は、前記主受光領域の分割線の方向の
みに、隣接して配置されているとともに、 前記分割線に対して一方側にある主受光領域からの出力
に前記分割線に対して、他方側にある補助受光領域から
の出力を加えた信号と、前記分割線に対して他方側にあ
る主受光領域からの出力に前記分割線に対して一方側に
ある補助受光領域からの出力を加えた信号と、の差を取
ることでフォーカス誤差信号を生成する演算手段を有す
る ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の光ピックアップ装置にお
いて、 前記補助受光領域は、前記主受光領域の分割線に対して
対称な位置に配置された２または４つの受光領域から構
成されてい ることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の光ピックアップ
装置において、 前記光源または前記光学系は、前記記録担体上の複数の
トラックを同時に再生するための複数の光ビームを生成
する複数ビーム生成手段を有してなることを特徴とする
光ピックアップ装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の光ピックアップ装置にお
いて、 前記主受光領域及び前記補助受光領域には、前記複数の
光ビームの内の１つの光ビームのみが入射するよう形成
されてなることを特徴とする光ピックアップ装置。
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|---|---|---|---|
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