JP4140681B2 - マルチビーム光ディスクドライブにおけるフォーカスエラー信号を生成するための方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、光ディスクの読み出しおよび書き込みを行う光ディスクドライブにおいて使用されるフォーカスシステムに関する。より詳細には、本発明は、光ディスクの複数のトラックを同時に読み出すかまたは書き込むためのマルチビーム光学システムとともに使用されるためのフォーカス検出器を提供する。
【０００２】
（発明の背景）
光ディスクは、記憶密度が高く、データ保持寿命が長く、そしてコストが比較的低いので、情報を配布するための媒体フォーマットの主流となってきた。大規模フォーマットディスク、およびより最近のＤＶＤディスクは、完全長の映画を記憶するために開発されてきた。コンパクトディスク（ＣＤ）フォーマットは、音楽の記録物を配布するために開発および市場化され、そしてビニールのレコードにとって代わった。ＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭなどの大容量読み出し専用データ記憶媒体は、パーソナルコンピュータ分野において普及してきた。ＤＶＤフォーマットは、映像情報のための配布媒体の選択肢としてビデオテープにまもなくとって代わるであろう。
【０００３】
最近、比較的安価な光ディスク書き込み器および書き込み可能光学媒体が、利用可能になってきており、光ディスクをパーソナルコンピュータのためのバックアップおよびアーカイブ記憶デバイスとして人気のあるものとしている。書き込み可能光ディスクの記憶容量は大きいので、マルチメディアオーサリングおよび大量の記憶装置にアクセスする必要のある他のアプリケーションにおける使用にも理想的である。現在の書き込み可能光ディスク技術は、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）などの複数の追記型技術と；光磁気技術を使用するＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）など、ディスク上で書き込み、消去、および書き換えを可能にするいくつかの技術；さらに、位相変化およびダイポリマー技術を使用する他の技術を含む。書き込み可能光ディスク技術の最近の発展によって、書き換え可能光学媒体はより実用的になってきた。そして、ＤＶＤ−ＲＡＭのための仕様は、大容量書き換え光学媒体の使用を必要とする。
【０００４】
光ディスクは、透明なディスクまたは基板から構成される。ディスク内の反射面において、連続するビットストリームの形態のデータが一続きのピットとして符号化される。ピットは、スパイラルまたは円トラックに沿って配置される。データは、低パワーレーザビームをディスク上のトラック上にフォーカシングし、そしてディスクの表面から反射された光を検出することによって光ディスクから読み出される。光ディスクを回転することによって、ディスクの表面から反射された光は、回転するピットのパターンがレーザ照射の視野へ入ったりおよび出たりすることによって変調される。光学的およびイメージングシステムは、変調され、反射されたレーザ光を検出し、そして電気信号を生成する。その電気信号は、復号化されて、光ディスク上に記憶されたデジタルデータを復元する。
【０００５】
通常、書き込み可能光ディスクへのデータの記録は、読み出しのために使用されるよりも高パワーのレーザを使用して行われる。通常、光ディスク書き込み器とともに使用される媒体は、高パワーレーザからのビームの存在に応じてその光学特性を変化させる材料からなる記録層を含む。高パワーレーザを使用して、記録層中に「ピット」を生成する。ピットは、ディスクの周辺領域と異なる反射率を有し、そしてより低パワーの読み出しビームを使用して読み出され得る。データの消去および再記録を行う能力を有するシステムにおいて、読み出しのための低パワーと書き込みのための高パワーとの間のパワー出力を有するレーザを使用して、データを消去し得る。あるいは、いくつかのシステムは、異なる波長の光を出力するレーザを使用して光学媒体からデータを消去する。光ディスクの書き込みおよび消去を行うために使用される方法は、使用される記録可能媒体のタイプに依存する。
【０００６】
光ディスクからのデータの書き込みまたは取り出しをするために、前述の光学システムは、データの読み出しまたは書き込みのためにいずれかのディスクトラックに位置決めされ得るピックアップアセンブリを含む。サーボ機構は、ディスクの歪みまたは離心にかかわらず、光学システムをフォーカシングし、そして、ピックアップアセンブリをトラック上の位置に維持するために提供される。
【０００７】
光ディスクドライブにおいて使用される自動フォーカスシステムは、非常に感度が高くなければいけない。システムがディスクの表面上へ光を適切にフォーカシングできなければ、ピットから反射された光とピット周辺の領域から反射された光との位相干渉が失われ得、データを読み出し不可能となる。書き込みに対して、不適切なフォーカスは、書き込みビームのエネルギーを過度に大きい領域上に広がらせ、光ディスクの効率的な書き込みが可能でなくなり得る。
【０００８】
最も注意深く製造されたディスクでさえ、完全には平坦ではない。そして、最良の光ディスク読み取り器でさえ、ディスクの垂直オフセットにおけるばらつきなしには２００ＲＰＭ以上の必要速度でディスクを回転させることは可能でない。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）の読み取りのための仕様では、ディスクの垂直オフセットにおける±６００ミクロンのばらつきを余裕にみているが、ビームのフォーカシングは±２ミクロン以内にとどめなければならない。したがって、ディスクの垂直オフセットが変動しながらもディスクの表面にフォーカスが合った状態を維持し得るフォーカスシステムを有する必要がある。
【０００９】
一般に、光ディスク読み取り器において使用されるフォーカスシステムは、光ディスクから反射された照射ビームによって形成される光スポットの所定のパラメータを測定する。光ディスク読み取り器におけるフォーカスエラーを検出する１つの従来から公知の方法は、非点収差方法である。この方法において、シリンドリカルレンズをシステム中の光路中に配置して、反射ビーム中へ非点収差を導入する。次に、ビームは、４つの等面積光検出器セグメントからなるクアドラント検出器（ｑｕａｄｒａｎｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）上にフォーカシングされる。
【００１０】
ビームのフォーカスが合うと、検出器上へ投影されたイメージは円形となり、光が検出器の４つのセグメントすべてに均等に当たる。ビームのフォーカスがはずれると、シリンドリカルレンズによって導入された非点収差によって、クアドラント検出器上へ投影されたイメージが楕円となる場合、システムがフォーカスからはずれる方向および程度に依存するが、検出器のセグメントのうちの２つが他の２つより光を多く受け取る。クアドラント検出器のセグメントから信号は、算術的に組み合わせられ、フォーカスエラー補正信号を生成する。次に、その信号を使用して、光ディスクの表面へ近づくかまたは遠ざかるように対物レンズを移動させるサーボを駆動してディスクをフォーカスが合った状態に維持する。非点収差方法、および光ディスク読み取り器におけるフォーカスエラーを検出および補正する他の方法についてのさらなる情報は、Ｈ．ＮａｋａｊｉｍａおよびＨ．Ｏｇａｗａ、（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（Ｃ．Ａｓｃｈｍａｎｎによる翻訳）、オーム社刊、日本（１９９２年）の１４０〜１４２頁、およびＫ．Ｐｏｈｌｍａｎｎ、（Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）、（第２版、１９９２年）、Ａ−Ｒ Ｅｄｉｔｉｏｎｓ、Ｉｎｃ．刊、Ｍａｄｉｓｏｎ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎの１１１〜１１７頁において見られ得る。フォーカスエラー信号を検出するための非点収差方法を使用する光走査デバイスの例が、欧州特許第０ ４４１ ４３５号において見られ得る。
【００１１】
従来の公知のシステムのほとんどにおいて、データはディスクからシリアルに（すなわち一度に１ビット）読み出されるので、光ディスク読み取り器のための最大データ転送速度は、ピットがピックアップアセンブリを通過する速度によって決定される。ビットの線密度およびトラックピッチは、特定の光ディスクフォーマットの仕様によって固定される。例えば、ＣＤディスクは、１．６μｍのトラックピッチを使用し、他方ＤＶＤの使用するトラックピッチは、そのほんの約２分の１の幅である。
【００１２】
光ディスク読み取り器および書き込み器のデータ転送速度を増加させる従来から公知の方法は、ディスク自体の回転速度を増加することによってピットがピックアップを通過する速度を増加させることに集中してきた。現在、１６×標準速度までの回転速度を有する線速度一定（ＣＬＶ）ドライブが市販されており、そしてさらに速い読み出し速度が角速度一定設計を使用して達成されてきた。しかし、ディスク回転速度がより高速になると、光ディスクプレーヤ内に光学的および機械的サブシステムがますます必要とされ、より大きな振動が起こり、そしてそのようなプレーヤの設計および製造がより困難および高価となる。回転速度がより高くなるとまた、ディスクへの正確なデータの書き込みがより困難となり、４×標準速度より速い速度での記録を行う入手可能なＣＤ−Ｒシステムはほとんどない。
【００１３】
同一人に譲渡されたＡｌｏｎらへの米国特許第５，４２６，６２３号に記載されるように、ディスク回転速度を増加するコスト的に有効な代替案は、複数のデータトラックを同時に読み出すことである。そこに提供される方法および装置によると、例えば、１０個の隣接するデータトラックが同時に読み出され得る。したがって、ディスクがほんの４×標準速度で回転される場合でも、１０個のトラックを同時に読み出す能力は、４０×のドライブに匹敵する。
【００１４】
なお、本明細書中で使用されるように、データトラックは、スパイラルをディスクの１回転分追従する、通常の光コンパクトディスクのスパイラルデータトラックの一部である。したがって、同時に複数のデータトラックを読み出し得るドライブは、スパイラルデータトラックから一度に複数のそのような部分を読み出す。同心円トラックを有する光ディスクについて、データトラックは、１つのそのような円状トラックを示す。複数の同心円スパイラルトラックを有するディスクについて、データトラックは、同心スパイラルトラックのうちの１つを示す。
【００１５】
複数のデータトラックを同時に読み出しおよび書き込みを行い得るドライブを実施し得る１つの方法は、複数のビームの使用することにより、各ビームがディスク上の１つのデータトラックを照射するように構成される。Ｙａｓｕｋａｗａらへの米国特許第５，１４４，６１６号は、複数のレーザダイオードエミッタを使用して複数のビームを提供するシステムを示す。また、他の方法を使用して複数のビームを提供し得るが、これらの方法のうちのいくつかは、複数のトラックへの同時書き込みに使用するには適切でないこともあり得る。Ｃｏｒｓｏｖｅｒへの米国特許第４，４５９，６９０号は、例えば、１つのレーザ供給源によって生成された照射ビームがトラック方向に垂直な方向にそのビームをディザする音響光学デバイスを使用して複数のビームに分割されるマルチビームシステムを記載する。
【００１６】
マルチビーム光ピックアップにおけるビームはまた、回折素子を使用することによって１つのビームを複数のビームに分割するように提供され得る。この技術は、（Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）、Ｐｏｈｌｍａｎｎ、Ｋ．（第２版、Ａ−Ｒ Ｅｄｉｔｉｏｎｓ、１９９２年）の１０８〜１１５頁に示されるように、３ビームトラッキングシステムにおけるビームを生成するために使用される。同一人に譲渡された米国特許第５，９１７，７９７号において、回折素子は、照射ビームを複数の読み出しビームへ分割するために使用される。注意深い設計によって、光ディスクのデータトラックと適切に位置合わせされた複数の読み出しビームを生成し得る回折素子を生成し得る。
【００１７】
しかし、マルチビームシステムは、自動フォーカスシステムに対しては困難を生じ得る。例えば、非点収差方法を標準のシリンドリカルレンズを用いて使用するならば、フォーカス検出器上へ投影されたスポットのイメージが比較的大きな直径を有し得る。これは単一ビームシステムに対しては問題とならないが、マルチビームシステムにおいては、ビーム間の間隔は、フォーカス検出器の大きさを厳しく制約する。検出器が過度に大きいと、複数のスポットが検出器に当たり得る。そのようなシステムにおけるスポットの大きな直径はまた、マルチビームシステムにおける隣接ビーム間のクロストークを起こし得る。
【００１８】
さらに、システムがフォーカスからはずれた場合に投影される楕円スポットは、ビームのフォーカスが合った場合に投影される円形スポットよりもずっと大きくあり得る。したがって、例えば、複数のビームが使用される場合、複数ビームの楕円投影がフォーカスエラー検出器を超えて拡大するか、複数のスポットがフォーカス検出器に当たるか、またはスポットがお互いに重なり得る。これにより、フォーカスエラーの大きさを正確に測定するフォーカスエラー信号を得ることが困難となる。
【００１９】
したがって、マルチビーム光ピックアップにおいて使用されるように設計されたフォーカスエラー検出システムを提供することが望ましい。
【００２０】
また、マルチビーム光ピックアップによって投影されたスポット間の重なりに対処するフォーカス検出システムを提供することが望ましい。
【００２１】
（発明の要旨）
上記によると、本発明の目的は、マルチビーム光ピックアップにおいて使用されるために設計されたフォーカスエラー検出システムを提供することである。
【００２２】
また、本発明の目的は、マルチビーム光ピックアップによって投影されたスポット間の重なりに対処するフォーカス検出システムを提供することである。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の目的は、フォーカスエラーを決定する際に使用するためのスポットの異なるセットを生成する、ホログラム素子または回折格子のいずれかである光学素子を含む光学システムを使用して達成される。これらのスポットは、マルチビーム光ピックアップによって投影されたスポット間の重なりに対処するように構成されたマルチ素子のフォーカス検出器上へ方向づけられる。
【００２４】
第１の実施形態において、等しくない面積の隣接セグメントを有するクアドラント検出器を使用してフォーカスエラーを検出する。フォーカス検出器の設計は、非点収差のための軸の回転および光学素子によって検出器上へ投影されるスポットの間隔と関連して、検出器の大きさを超えるスポットサイズおよびスポット間の重なりを補償するフォーカスエラー信号の生成を可能にする。
【００２５】
別の実施形態において、光学素子は、非点収差の反対軸を有する２セットのフォーカシングスポットを生成し、そしてフォーカス検出器は、２つの部分を有し、各部分は２つの光検出器セグメントを有する。非点収差の反対軸ならびに検出器部分の形状および位置は、スポット間の重なりが無視されることを可能にする。
【００２６】
他の実施形態において、フォーカス検出器は、２つ以上の間隔のあいた部分を含み、そのうちの少なくとも１つは複数セグメントを有する。その２つ以上の部分は、マルチビームシステムの複数のビームから光を受け取るように配置されるので、ビームによって投影されるスポット間の重なりから生じるエラーを低減する。検出器部分の形状および位置、ならびにその部分からの信号に基づいてフォーカスエラーを計算するために使用される式によって、重なりが無視されることを可能とする。
【００２７】
本発明のフォーカス検出器のさらに他の実施形態は、伸長光検出器セグメントを含む。伸長光検出器セグメントに向けて、複数のビームによって生成されたスポットが方向づけられる。伸長光検出器セグメントは、平均を計算することによって、そのビームのうちの１つより多くのフォーカスエラーを検出する。
【００２８】
（発明の詳細な説明）
本発明のさらなる特徴、その性質および種々の利点は、添付の図面および好適な実施形態の以下の詳細な説明からより明らかとなり得る。
【００２９】
本明細書中に提供される本発明の説明は、以下のように構成される。まず、非点収差フォーカス検出器を使用する従来から公知の単一ビーム光ピックアップを、本発明の背景として記載する。次に、本発明のフォーカス検出方法および装置とともに使用するのに適切なマルチビーム光ピックアップを記載する。いくつかの他の本発明の代替的かつ例示的な実施形態を開示する。
【００３０】
図１を参照して、非点収差方法がフォーカスエラーを検出するためのクアドラント検出器とともに使用される例示的な従来からの公知の単一ビーム光ピックアップ１５を記載する。光ピックアップ１５は、レーザダイオード１６、コリメータ１７、偏光ビームスプリッタ１８、１／４波長板１９、対物レンズ２０、検出器レンズ２１、シリンドリカルレンズ２２，検出器２４、およびサーボシステム２６を含む。
【００３１】
レーザダイオード１６は、コリメータ１７によってコリメートされたコヒーレントな光ビームを生成する。コリメートされた光ビームは、偏光ビームスプリッタ１８、および１／４波長だけ光の偏光を回転させる１／４波長板１９を通過する。次に、光ビームは、対物レンズ２０によって光ディスク１００のデータ保有表面へ投射される。
【００３２】
光ビームは、光ディスク１００の表面から反射され、データ保有表面上に記録されたデータによって変調される。変調され、反射されたビームは再び、対物レンズ２０および１／４波長板１９を通過する。１／４波長板１９は、さらに１／４波長だけ、反射された光ビームの偏光を回転するので、そのビームが偏光ビームスプリッタ１８によって反射されるのを可能にする。次に、反射されたビームは、検出レンズ２１、および最良の円形面に位置する、非点収差を導入しそしてビームをクアドラント検出器２４にフォーカシングするシリンドリカル２２を通過する。
【００３３】
クアドラント検出器２４は、光ディスク１００から読み出されたデータ、フォーカスエラー、およびトラッキングエラーを示す信号を生成する。サーボシステム２６は、フォーカスエラー信号に応じて光ディスク１００へ近づくようにまたは遠ざかるように対物レンズ２０を移動させ、システムをフォーカスの合った状態に維持する。第２サーボシステム（図示せず）は、トラッキングエラー信号に応じて光ピックアップ１０の位置を調節し、システムを光ディスク１００のデータトラックと位置合わせされるように維持する。
【００３４】
なお、図１に示されるような、シリンドリカルレンズを使用して非点収差を導入するシステムにおいて、最良の円形面と最良のイメージ面は同じでないことに留意されたい。最良の円形面に投影されたスポットのイメージは、最良のイメージ面に投影されたイメージよりもずっと大きい。非点収差法を使用してフォーカスエラーを正確に決定するために、検出器２４は、最良の円形面に位置されなければならない。
【００３５】
図２Ａを参照して、クアドラント検出器２４を使用するフォーカスエラー信号の生成を記載する。クアドラント検出器２４は、光検出セグメント２４ａ〜ｄを含み、そのそれぞれは、セグメントを照射する光の量に応じて信号を生成する。上記のように、強度が光ディスク１００上のデータにしたがって変調されるスポットＳが、光ピックアップ１０の光学素子によって検出器２４上へ投影される。
【００３６】
セグメント２４ａ〜ｄからの信号を合計して、光ディスク１００からのデータが読み出され得るようにデータ信号を生成し得る。同様に、トラッキングエラー信号は、検出器２４のセグメントの隣接する対からの信号の合計の差をとることによって計算され得る。トラッキングエラー信号は、サーボシステムを駆動するように使用され、光ピックアップ１０の位置を調節してトラッキングエラーを補正する。フォーカスエラー信号はまた、検出器２４のセグメントの反対の対からの信号の合計の差をとることによって計算され得。
【００３７】
Ｅ_Focus＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） （１）
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤは、それぞれセグメント２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、および２４ｄによって生成された信号である。フォーカスエラー信号を使用して、サーボシステム２６を駆動する。サーボシステム２６は、対物レンズ２２の位置を調節してフォーカスエラーを補正する。
【００３８】
システムがフォーカスの合った状態になった場合、図２Ａにおいて示されるように、スポットＳは円形であり、そのため検出器２４のすべての４つのセグメントが等しく照射される。式（１）を適用すると、ゼロのフォーカスエラー値を生じる。
【００３９】
システムが正確にフォーカシングされない場合、シリンドリカルレンズ２２によって導入される非点収差によりスポットＳが楕円になる。非点収差の軸は、システムがフォーカスの合っていない方向に依存する。システムが過度に近位にフォーカスされる状態（つまり、焦点が光ディスクの表面の前にある）場合、図２Ｂにおいて示されるように、スポットＳは、セグメント２４ｂおよび２４ｄよりも大きい程度にセグメント２４ａおよび２４ｃを照射し得、正のフォーカスエラー信号を生成する。システムが過度に遠位にフォーカスされる状態である（すなわち、焦点が光ディスクの表面の後にある）場合、図２Ｃにおいて示されるように、スポットＳは、セグメント２４ａおよび２４ｃよりも大きい程度にセグメント２４ｂおよび２４ｄを照射し得、負のフォーカスエラー信号を生じる。
【００４０】
ここで図３を参照して、本発明の原理にしたがって構築されたマルチビーム光ピックアップを説明する。マルチビーム光ピックアップ３０は、レーザダイオード３２、回折素子３４、コリメータ３６、偏光ビームスプリッタ３８、１／４波長板４０、対物レンズ４２、検出器レンズ４４、光学素子４６、検出器アレイ４７、フォーカス検出器４８、およびサーボシステム２７を含む。
【００４１】
動作において、レーザダイオード３２によって生成されたコヒーレントな光ビームは、回折素子３４を通過して、そして光ディスク１００の複数のトラックを同時に読み出すために使用される複数の読み出しビームに分割される。複数の読み出しビームは、コリメータ３６、偏光ビームスプリッタ３８、および１／４波長板４０を通過する。対物レンズ４２は、複数の読み出しビームを光ディスク１００の複数のトラック上にフォーカシングする。
【００４２】
光ディスク１００の複数のトラック中に存在するデータによって変調された反射ビームは再度、対物レンズ４２および１／４波長板４０を通過し、そして偏光ビームスプリッタ３８によって検出器レンズ４４および光学素子４６の方へ反射される。ホログラム素子または回折格子のいずれかであり得る光学素子４６は、ビームを、検出器アレイ４７のデータおよびトラッキング検出部分へ方向づけられた複数の０次ビーム、およびフォーカス検出器４８に方向づけられた複数の１次ビームに分割する。さらに、光学素子４６は、１次ビームに非点収差を導入して、本発明の原理にしたがって変更された非点収差フォーカシング方法の使用を可能にする。
【００４３】
光学素子４６は、好ましくは、回折光学素子（ＤＯＥ）と呼ばれる特別なタイプの回折格子である。あるいは、光学素子４６は、ホログラム光学素子（ＨＯＥ）であり得るが、ＨＯＥの使用は、コストがより高いため現在のところはあまり好ましくない。ＤＯＥおよびＨＯＥは、ビームが互いに対して適切な角度を形成するように２つの干渉するコヒーレントレーザビームを使用することによって形成され得る。レーザビームによって生成された干渉パターンは、適切なフォトレジストを用いてコーティングされたガラスなどの基板上へ投影される。フォトレジストが処理されそして除去されると、干渉パターンが一続きの平行な溝として基板上に刻印される。回折およびホログラム格子を形成する方法は、同一人に譲渡された米国特許第４，５６０，２４９号、Ｌｅｅ、「Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｂｅａｍ Ｇｒａｔｉｎｇｓ」、（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）、Ｖｏｌ．１８、２１５２〜５８頁、１９７９年７月、およびＬｅｅ、「Ｂｉｎａｒｙ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｈｏｌｏｇｒａｍｓ」、（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）、Ｖｏｌ．１３、１６７７〜８２頁、１９７４年７月にさらに詳細に議論される。米国特許４，５６０，２４９は、本明細書中にて参考として援用される。
【００４４】
光学素子４６を使用して反射ビームを分割することによって、検出器アレイ４７から間隔をあけられたフォーカス検出器を使用することが可能となることは利点を有する。詳細には、フォーカス検出器は、データ検出器またはトラッキング検出器の機能を働かさないで、フォーカスエラー信号を生成するためだけに使用されるように構成され得る。したがって、以下に記載されるように、フォーカス検出器４８は特に、マルチビーム光ピックアップにおいてフォーカスエラーを検出するようにされる。
【００４５】
さらに、光学素子４６を使用すると、最良の円形面および最良のイメージ面が一致することが可能となる。したがって、フォーカスおよびデータ検出器の両方が、同じ面において配置され得る。また、１次ビームが光軸から大きな角度ではずれる場合、光学素子４６は、任意の軸外し光学収差も補償するように設計され得る。
【００４６】
図４に関して、図３において示されるようなマルチビーム光ピックアップを有する従来から公知のクアドラントフォーカス検出器を使用することに関する欠点を記載する。複数のスポットＳ₁−Ｓ₅が（５ビームシステムを仮定する）フォーカス検出器４９上へ投射される場合、中央のスポットの部分がフォーカス検出器４９の境界の外へ当たり得、そして複数のスポットがシステムがフォーカスの合っていない状態であるフォーカス検出器のいくつかのセグメントを照射し得る。スポットＳ₃のいくつかの領域がフォーカス検出器４９の外へ当たり、他方スポットＳ₂およびＳ₄の部分がフォーカス検出器４９に当たるので、正確なフォーカスエラー値は、容易に得られない。
【００４７】
ここで図５Ａ〜５Ｃを参照して、本発明の原理にしたがって構築された例示的検出器アレイ４７およびフォーカス検出器５０を記載する。検出器アレイ４７は、データ検出器５２ａ〜５２ｅを含み、ここでデータ検出器５２ｃは、クアドラント検出器であり、その出力はまた、トラッキングエラー信号を生成するために使用される。フォーカス検出器５０は、光検出器セグメント５０ａ〜５０ｄを含み、ここでセグメント５０ａおよび５０ｃはセグメント５０ｂおよび５０ｄよりも大きい。検出器５０の幅（すなわち、セグメント５０ｂおよび５０ｄの組み合わさった幅）は、システムがフォーカスの合った状態である場合にフォーカス検出器５０上へ投影されたスポットの幅と等しくなるように選択される。
【００４８】
図５Ａにおいて、システムがフォーカスの合った状態である場合、フォーカス検出器５０上へ投影されたスポットＳ₁₃は円形であるので、セグメント５０ａ〜５０ｄのすべては、等しい量の照射を受け取り、そして等しい信号を生成する。上記の式（１）を使用してフォーカスエラーを生成すると、ゼロのフォーカスエラー信号を生じる。
【００４９】
システムが過度に近位にフォーカシングされる場合、光学素子４６によって導入された非点収差は、１次スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅（５ビームシステムを仮定）を楕円にする。光学素子４６によって導入された非点収差の軸は回転されるので、システムが過度に近位にフォーカシングされる場合はスポット間の重なりがない。その代わりに、図５Ｂにおいて示されるように、フォーカス検出器５０上へ投影されたスポットＳ₁₃は、セグメント５０ｂおよび５０ｄよりも多くセグメント５０ａおよび５０ｃを照射し、正値のフォーカスエラーを生じる。
【００５０】
逆に、システムが過度に遠位にフォーカシングされる場合、図５Ｃにおいて示されるように、１次スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅は、楕円になり、そして図５Ｂのスポットの非点収差軸と直交する軸を有するので、楕円スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅の端が重なる。スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅の間隔および方向、ならびに検出器５０の大きさによって、検出器５０の外へ当たる中心スポットのいずれの部分も隣接のスポットからのミラーイメージの重なりによって補償される。したがって、フォーカス検出器５０を使用して、隣接スポット間の重なりに基づいてフォーカスエラーを正確に生成してフォーカス検出器の境界を超えて拡大するスポットＳ₁₅の効果を相殺するようにし得る。
【００５１】
なお、本発明の原理にしたがって構築された（特に、読み出しおよび書き込みの両方のために使用される）マルチビーム光ピックアップのいくつかの実施形態において、中心ビームは、周辺ビームよりも大きなパワーを有し得ることに留意されたい。ビームパワーのこの等しくない分布は、隣接スポットＳ₁₂およびＳ₁₄からの重なりが、中心スポットＳ₁₃が検出器５０の外へ拡大する場合に喪失するエネルギーを補償する度合いに影響し得るので、非中心ビームからの光によって照射されるように検出器５０を位置づけるのが望ましくあり得る。あるいは、ビームが等しくないパワーを有するシステムにおいて、以下に記載される実施形態のうちの１つが使用され得る。
【００５２】
図６は、図５Ａ〜５Ｃに関して記載されるシステムの変形例を示す。図６において示されたフォーカスシステムは、スポットＳ₁₂およびＳ₁₄によってそれぞれ照射され得るように位置づけされた２つのフォーカス検出器５４および５６を有する。フォーカスエラー信号は、式（２）において示されるように、検出器５４および検出器５６によって決定されたフォーカスエラーの平均をとることによって計算される。
【００５３】
Ｅ_Focus＝（（５４ａ＋５４ｃ）−（５４ｂ＋５４ｄ）＋（５６ａ＋５６ｃ）−（５６ｂ＋５６ｄ））／２ （２）
中心ビーム以外のビームについてフォーカスエラーの計算をベースにすることによって、（中心ビームから最も遠いビームを含む）すべてのビームについての平均フォーカスエラーを低減し得ることは利点を有する。これは、中心ビームと比較して外側ビームのフォーカスにおける若干のばらつきを補償するのに役立つ。
【００５４】
ここで図７Ａ〜７Ｃを参照して、本発明のフォーカス検出器の別の実施形態を記載する。フォーカス検出器６０は、最外部の１次スポットＳ₁₁およびＳ₁₅（それぞれ他のスポット１つだけによって重なられる）を使用してフォーカスエラーを決定し、そして光検出器セグメント６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、および６０ｄを含む。各セグメントは、そのセグメント上に当たる光の量に応じる信号を生成する。
【００５５】
図７Ａに関して、光学システムがフォーカスの合った状態である場合、スポットＳ₁₁およびＳ₁₅は、円形であり、そのためセグメントの各々が等しい量の照射を受け取る。セグメント６０ａ１、６０ａ２、６０ｃ１および６０ｃ２の合計は、セグメント６０ｂおよび６０ｄの合計を超え得るので、上記式（１）と異なる式を使用してフォーカスエラーを計算する必要がある。その代わりに、フォーカスエラー信号は、以下のようにフォーカス検出器６０によって出力される信号を使用して計算され得る。
【００５６】
Ｅ_Focus＝（６０ａ１＋６０ａ２＋６０ｃ１＋６０ｃ２）／２−（６０ｂ＋６０ｄ） （３）
すべてのセグメントが等しく照射されるならば、フォーカスエラーはゼロである。
【００５７】
システムが過度に近位にフォーカシングされる場合、図７Ｂにおいて示されるように、スポットＳ₁₁およびＳ₁₅は楕円になり、そしてセグメント６０ｂおよび６０ｄよりも多くセグメント６０ａ１、６０ａ２、６０ｃ１、および６０ｃ２を照射する。上記式（３）を適用すると、フォーカスエラーに対して正の値を生じる。逆に、システムが過度に遠位にフォーカシングされる場合、図７Ｃにおいて示されるように、スポットＳ₁₁およびＳ₁₅はセグメント６０ａ１、６０ａ２、６０ｃ１、および６０ｃ２よりも多くセグメント６０ｂおよび６０ｄを照射し、したがって負のフォーカスエラー値を生じる。
【００５８】
最も外側のスポットだけを使用してフォーカスエラーを決定するので、それぞれのスポットは隣接のスポット１つだけによって重なることは利点を有する。重なりの領域において検出器がないので、重なりは、フォーカスエラー計算に影響を及ぼさない。あるいは、図７Ａ〜７Ｃのものと同様だがセグメント６０ａ２および６０ｃ２を有さないフォーカス検出器を使用して、同様の結果が得られ得る。この場合、フォーカスエラーを計算するための式（１）が使用され得る。
【００５９】
図７Ａ〜７Ｃのフォーカス検出器のそのような変形例を図８に関して記載する。図８のフォーカス検出器において、最も外側のビームの部分がセグメント６２ｂおよび６２ｄ上へ投影され、他方中心ビームがセグメント６２ａおよび６２ｃ上へ投影される。フォーカスエラーは、上記の式（１）において示されるように、クアドラント検出器からのフォーカスエラーを計算するための「標準」式を使用するこの実施形態を使用して計算され得る。
【００６０】
なお、図７Ａ〜７Ｃおよび図８の実施形態は、一定個数のビームを使用するシステムにおいて使用されるのみであり得ることに留意されたい。いくつかの光ディスク読み出し／書き込みシステムにおいて、ビーム数を変更することが望ましくあり得る。例えば、データをディスクから読み出す場合に５ビームが使用され得、他方書き込みのために１つだけのビーム使用される。ビームが１つだけ使用されるモードの間、最も外側のビームが存在せず、そして図７Ａ〜７Ｃおよび図８のフォーカス検出器がフォーカスエラーを計算できないことがあり得る。システムによってフォーカス検出器上へ投射されるビーム数が変動するならば、図９Ａ〜９Ｃにおいて図示されるようなフォーカス検出器を使用することが望ましい。
【００６１】
ここで図９Ａ〜９Ｃを参照して、本発明のフォーカス検出器のさらに別の実施形態を記載する。フォーカス検出器７０は、２つの部分７０’および７０’’を含む。検出器７０’は光検出器セグメント７０ａおよび７０ｃを含み、他方検出器７０’’は光検出器セグメント７０ｂおよび７０ｄを含む。フォーカス検出器７０の部分７０’および７０’’は、０次スポットＳ₀₁〜Ｓ₀₅の両側上に位置され、そして０次スポットの軸に平行な方向を向く。
【００６２】
図９Ａ〜９Ｃにおいて、光学素子４６は、１組の０次スポットＳ₀₁〜Ｓ₀₅を検出器アレイ４７上へ、１組の１次スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅をフォーカス検出器７０の部分７０’（光検出器セグメント７０ａおよび７０ｃ）上へ、および１組の−１次スポットＳ_-11〜Ｓ_-15をフォーカス検出器７０の部分７０’’（光検出器セグメント７０ｂおよび７０ｄ）上へ投影する。光学素子４６は、非点収差を、第１の軸に沿って１次スポット中へ、および第２の軸に沿って第１の軸に直交するように−１次スポット中へ導入するように構成される。
【００６３】
そのシステムがフォーカスの合った状態である場合、図９Ａにおいて示されるように、スポットＳ₁₃およびＳ_-13は、円形であり、そのため光検出器セグメントの各々が等しい量の照射を受け取る。フォーカスエラーは、式（４）にしたがってフォーカス検出器７０を使用して計算され得る。
【００６４】
Ｅ_Focus＝（７０ａ＋７０ｃ）−（７０ｂ＋７０ｄ） （４）
これにより、光検出器セグメントが等しい照射を受け取る場合、ゼロのフォーカスエラー値を生じる。
【００６５】
システムは、過度に近位にフォーカシングされることによってフォーカスがはずれた状態の場合、図９Ｂにおいて示されるように、１次スポットＳ₁₃は、反対の非点収差軸を有する−１次スポットＳ_-13がフォーカス検出器部分７０’’を照射するより多くフォーカス検出器部分７０’を照射し、フォーカスエラーに対して正の値を生じる。逆に、システムが過度に遠位にフォーカシングされる場合、図９Ｃにおいて示されるように、１次および−１次スポットの反対の非点収差軸によって、フォーカス検出器部分７０’’がフォーカス検出器部分７０’よりも多くの量の照射を受け取り、負のフォーカスエラー値を生じる。フォーカス検出器７０の部分７０’および７０’’の各々は、スポットの中心に中心のある「砂時計」形状を有するので、光検出器セグメント上に当たるスポットの重なりがない。したがって、フォーカス検出器７０は、スポット間の重なりを無視しつつ正確なフォーカスエラーを生成する。
【００６６】
フォーカス検出器７０は、中心スポットＳ₁₃およびＳ_-13から照射を受け取るように位置づけされる必要はないが、非中心スポットのうちの１つの１次および−１次によって照射されるように位置づけされ得ることは利点を有する。これは特に好ましくあり得る。なぜなら、フォーカスは中心スポットに対してよりも非中心スポットに対しての方が悪いことが多いからである。
【００６７】
本発明のフォーカス検出器のさらに別の実施形態を図１０Ａ〜１０Ｃに関して記載する。ここで、フォーカス検出器は、伸長セグメント７５ａ、７５ｂ、７５ｃおよび７５ｄを含む。複数のビームのすべてによって生成されるスポットは、フォーカスが合った場合に、その４つの伸長セグメント上に当たる。
【００６８】
図９Ａ〜９Ｃの実施形態に対し、図１０Ａ〜１０Ｃの実施形態は、光学素子４６が１組の０次スポットＳ₀₁〜Ｓ₀₅を検出器アレイ４７上へ、１組の１次スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅をセグメント７５ａおよび７５ｃ上へ、および１組の−１次スポットＳ_-11〜Ｓ_-15をセグメント７５ｂおよび７５ｄ上へ投影することを必要とする。光学素子４６は、非点収差を、第１の軸に沿って１次スポット中へ、および第２の軸に沿って第１の軸に直交するように−１次スポット中へ導入するように構成される。
【００６９】
そのシステムがフォーカスの合った状態である場合、図１０Ａにおいて示されるように、スポットは円形であり、そして光検出器のセグメントの各々がスポットの全てから等しい量の照射を受け取る。フォーカスエラーは、式（５）にしたがって計算され得る。
【００７０】
Ｅ_Focus＝（７５ａ＋７５ｃ）−（７５ｂ＋７５ｄ） （５）
この式により、光検出器セグメントがスポットのすべてから等しい照射を受け取る場合、ゼロのフォーカスエラー値を生じる。
【００７１】
システムが、過度に近位にフォーカシングされることによってフォーカスのはずれた状態である場合、図１０Ｂにおいて示されるように、１次スポットＳ₁₁〜Ｓ₁₅は、反対の非点収差軸を有する−１次スポットＳ_-11〜Ｓー₁₅がセグメント７５ｂおよび７５ｄを照射するより多くセグメント７５ａおよび７５ｃを照射し、フォーカスエラーに対して正の値を生じる。逆に、システムが過度に遠位にフォーカシングされる場合、図１０Ｃにおいて示されるように、１次および−１次スポットの反対の非点収差軸によって、セグメント７５ｂおよび７５ｄがセグメント７５ａおよび７５ｃよりも多くの量の照射を受け取り、負のフォーカスエラー値を生じる。図１０Ａ〜１０Ｃを見ると明らかとなるように、重なった領域がセグメントのいずれかの上にも投影されないので、スポット間の重なりは無視される。
【００７２】
伸長光検出器セグメントは、そのセグメント上へ投影されたすべての光の合計に比例する信号を本質的に提供することは利点を有する。セグメントはビームによって投影されたスポットのすべての範囲を含むので、この実施形態によって提供されるフォーカスエラーは、すべてのスポットの平均フォーカスエラーに比例する。さらに、スポットの全てに対するフォーカスエラーの平均を有効にとるフォーカス検出器を使用することは、フォーカスエラー信号を生成するためにスポットを１つだけしか使用しないシステムよりもより均一なジッター値を提供すると予想される。
【００７３】
図１１を参照して、図１０Ａ〜１０Ｃのフォーカスエラー検出器の別の実施形態を記載する。伸長セグメント７８ａ〜７８ｄの三角形突起７９は、鋸歯状端を形成し、これによりこの実施形態は、改善されたフォーカスエラー信号を提供することが可能である。突起７９の三角形形状により、システムがフォーカスのはずれた状態の場合（図示せず）のビーム間の重なりは、フォーカスエラー信号に影響するとは予想されない。図１０Ａ〜１０Ｃを参照して記載された検出器の他の変形例もまた可能である。例えば、セグメントは、選択された個数のスポットだけの範囲を含むように短くされ得る。
【００７４】
当業者に明らかであり得るように、図３のマルチビーム光ピックアップの多くの可能な変形例が、本発明のフォーカス検出方法および装置とともに使用され得る。例えば、１つのレーザダイオードおよび格子を使用する代わりに、複数のレーザダイオード、またはレーザダイオードおよびホログラム素子または回折素子の組み合わせを使用して複数のビームを生成し得る。また、同一人に譲渡された同時係属中の米国特許出願番号０９／０２７，３１３に記載されるように、格子は、光路中のコリメータの後の位置に移動されるか、もしくはコリメータまたはビームスプリッタと組み合わせられ得る。さらに、種々の光学素子の他の構成が使用され得る。図３の光学システムはまた、例えば、ＤＶＤおよびＣＤフォーマットの両方を読み出し得るシステムにおいて使用される、複数の波長の光を取り扱う２つ以上の光路を有する光ピックアップの一部を形成し得る。
【００７５】
本発明の好ましい例示的実施形態が上記されたが、本発明を逸脱せずに種々の変形および変更がなされ得ることは当業者に明らかであり得る。例えば、本発明のフォーカス検出器は、上記よりも多いかまたは少ないビームを有するマルチビーム光ピックアップに容易に適用され得る。本発明の方法および装置はまた、同時に光ディスクの複数のトラックに対し読み出しおよび書き込みの両方を行う光ピックアップに適用され得る。添付の請求の範囲において、本発明の真の精神および範囲に入るすべてのそのような変形および変更を包含するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来から公知の単一ビーム光ピックアップのブロック図である。
【図２Ａ】 非点収差フォーカスエラー検出のために使用される従来から公知のクアドラント検出器の動作を例示する。ここでその検出器に投影されるイメージは、フォーカスの合った状態である。
【図２Ｂ】 非点収差フォーカスエラー検出のために使用される従来から公知のクアドラント検出器の動作を例示する。ここでその検出器に投影されるイメージは、過度に近位にフォーカシングされる。
【図２Ｃ】 非点収差フォーカスエラー検出のために使用される従来から公知のクアドラント検出器の動作を例示する。ここでその検出器に投影されるイメージは、過度に遠位にフォーカシングされる。
【図３】 本発明のフォーカス検出方法および装置とともに使用されるのに適切なマルチビーム光ピックアップのブロック図である。
【図４】 従来から公知のクアドラント検出器をマルチビーム光ピックアップにおいて使用する際に生じる困難を説明する図である。
【図５Ａ】 本発明の原理にしたがって構築されたフォーカス検出器の第１の実施形態の動作を示す。ここでそのデータ検出器に投影されるイメージは、フォーカスの合った状態である。
【図５Ｂ】 本発明の原理にしたがって構築されたフォーカス検出器の第１の実施形態の動作を示す。ここでその検出器に投影されるイメージは、過度に近位にフォーカシングされる。
【図５Ｃ】 本発明の原理にしたがって構築されたフォーカス検出器の第１の実施形態の動作を示す。ここでその検出器に投影されるイメージは、過度に遠位にフォーカシングされる。
【図６】 図５Ａ〜５Ｃにおいて示された実施形態の変形例を示す。
【図７Ａ】 システムがフォーカスの合った状態である場合の本発明の別の実施形態の動作を示す。
【図７Ｂ】 システムが過度に近位にフォーカシングされる場合の本発明の別の実施形態の動作を示す。
【図７Ｃ】 システムが過度に遠位にフォーカシングされる場合の本発明の別の実施形態の動作を示す。
【図８】 図７Ａ〜７Ｃの実施形態の変形例を示す。
【図９Ａ】 データ検出器上に投影されたイメージとともにシステムがフォーカスの合った状態である場合の本発明のさらに別の実施形態の動作を示す。
【図９Ｂ】 データ検出器上に投影されたイメージとともにシステムが過度に近位にフォーカシングされる場合の本発明のさらに別の実施形態の動作を示す。
【図９Ｃ】 データ検出器上に投影されたイメージとともにシステムが過度に遠位にフォーカシングされる場合の本発明のさらに別の実施形態の動作を示す。
【図１０Ａ】 データ検出器上のイメージがフォーカスの合った状態である別の実施形態を示す。
【図１０Ｂ】 データ検出器上のイメージがが過度に近位にフォーカシングされる別の実施形態を示す。
【図１０Ｃ】 データ検出器上のイメージがが過度に遠位にフォーカシングされる別の実施形態を示す。
【図１１】 図１０Ａ〜１０Ｃの実施形態の変形例を示す。

Claims (30)

1. 光ディスク（１００）から複数のデータトラックを同時に読み出すための光ピックアップアセンブリ（３０）であって、該光ピックアップアセンブリは、複数の読み出しビームを生成するための手段と、該複数の読み出しビームを該光ディスク（１００）の複数のデータトラック上へフォーカシングする対物レンズ（４２）と、各データ検出器が該データ検出器を照射する光の量に応じて信号を生成する複数のデータ検出器（４７、５２ａ〜ｅ）とを含み、該光ピックアップアセンブリは、
   該複数のデータ検出器（４７、５２ａ〜ｅ）から間隔をあけられたフォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）であって、該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は複数の光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）を含み、各光検出器セグメントが該光検出器セグメントを照射する光の量に応じて信号を生成し、該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、該光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）によって生成される該信号を組み合わせることによるフォーカスエラーの存在に応じてフォーカスエラー信号を生成する、フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）と、
   該光ディスクから反射されたビームを複数のデータビームおよび複数のフォーカスビームに分割する光学素子（４６）であって、該光学素子（４６）は非点収差を該複数のフォーカスビームに導入し、そして該複数のフォーカスビームを該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）に該複数のデータビームを該複数のデータ検出器（４７、５２ａ〜ｅ）に方向づける、光学素子（４６）とによって特徴づけられ、
   該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、４つの光検出器セグメントを有するクアドラント検出器（５２ｃ）を含み、該４つの光検出器セグメントのうちの隣接する光検出器セグメントの面積は等しくない、光ピックアップアセンブリ（３０）。
2. 前記光学素子（４６）は、前記読み出しビームが第１の方向においてフォーカスのはずれた状態である場合に前記フォーカスビームが重なるように回転された軸を有する非点収差を導入する、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
3. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、前記複数のフォーカスビームのうちの１つより多くによって照射される、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
4. 前記複数のフォーカスビームは、外側フォーカスビームを含み、前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、該外側フォーカスビームによって照射される、請求項３に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
5. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、第１および第２の部分（６０）を含み、該第１および第２の部分（６０）の各々は、前記外側フォーカスビームのうちのそれぞれ１つよって照射される、請求項４に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
6. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）の前記第１および第２の部分（６０）の各々は、３つの光検出器セグメント（６０ａ１、６０ｄ、６０ｃ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ２）を含む、請求項５に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
7. 前記フォーカス検出器の前記第１の部分は、３つの光検出器セグメントを含み、該フォーカス検出器の前記第２の部分は、１つの光検出器セグメントを含む、請求項５に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
8. 前記光学素子（４６）は、前記光ディスク（１００）から反射されたビームを複数のデータビームならびに第１および第２の複数のフォーカスビームに分割し、該光学素子（４６）は、第１の軸に沿った非点収差を該第１の複数のフォーカスビームに導入し、そして第２の軸に沿った非点収差を該第２の複数のフォーカスビームに導入し、該光学素子（４６）はさらに、該複数のデータビームを複数のデータセンサ（４７、５２ａ〜ｅ）へ、該第１の複数のフォーカスビームを前記フォーカス検出器の第１の部分（７０’）へ、該第２の複数のフォーカスビームを該フォーカス検出器の第２の部分（７０’’）へ方向づける、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
9. 前記第１の軸が前記第２の軸に直交する、請求項８に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
10. 前記フォーカス検出器の前記第１および第２の部分（７０’、７０’’）は、該フォーカス検出器の第１の部分（７０’）が第１のフォーカスビームによって照射され、そして該フォーカス検出器の第２の部分（７０’’）が第２のフォーカスビームによって照射されるように配置され、該第２のフォーカスビームは、該第１のフォーカスビームに対応するが、該第１のフォーカスビームの非点収差の軸に直交する非点収差の軸を有する、請求項９に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
11. 前記フォーカス検出器の該第１および第２の部分（７０’、７０’’）はそれぞれ、２つの光検出器セグメント（７０ａ〜ｄ）を含む、請求項１０に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
12. 前記フォーカス検出器の前記第１の部分（７０’）は、前記第１の複数のフォーカスビームのうちの少なくとも２つによって照射される第１の伸長セグメント（７５ａ、７５ｃ、７８ａ、７８ｃ）を含み、該フォーカス検出器の前記第２の部分は、前記第２の複数のフォーカスビームのうちの少なくとも２つによって照射される第２の伸長セグメント（７５ｂ、７５ｄ、７８ｂ、７８ｄ）を含む、請求項８に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
13. 前記第１の伸長セグメント（７５ａ、７５ｃ、７８ａ、７８ｃ）は、前記第１の複数のフォーカスビームのうちのすべてによって照射され、そして前記第２の伸長セグメント（７５ｂ、７５ｄ、７８ｂ、７８ｄ）は、前記第２の複数のフォーカスビームのうちのすべてよって照射される、請求項１２に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
14. 前記フォーカスエラー信号は、前記複数のフォーカスビームの平均フォーカスエラーに比例する、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
15. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、複数のクアドラント検出器を含み、各クアドラント検出器（５２ｃ）が４つの光検出器セグメントを有する、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
16. 前記クアドラント検出器の各々は、前記フォーカスビームのうちの少なくとも対応する１つによって照射され、そして該クアドラント検出器の各々は、該フォーカスビームの該対応する１つにおけるフォーカスエラーに応じてエラー信号を生成する、請求項１５に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
17. 前記フォーカスエラー信号は、前記クアドラント検出器によって生成された前記エラー信号の平均に比例する、請求項１６に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
18. 前記光学素子（４６）は、回折光学素子（ＤＯＥ）（３４）を含む、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
19. 前記光学素子（４６）は、ホログラム光学素子（ＨＯＥ）（３４）を含む、請求項１に記載の光ピックアップアセンブリ（３０）。
20. 光ディスク（１００）の複数のトラックを同時に読み出すための方法であって、該方法は、複数の読み出しビームを生成する工程と、該複数の読み出しビームを該光ディスク（１００）の複数のトラック上へフォーカシングする工程と、該光ディスク（１００）の該複数のトラックから反射されたビームを複数のデータビームおよび複数のフォーカスビームに分割する工程と、非点収差を該複数のフォーカスビームに導入する工程と、該複数のデータビームを複数のデータ検出器（４７、５２ａ〜ｅ）に方向づける工程とを包含し、該方法は、
    該複数のフォーカスビームを、該複数のデータ検出器（４７、５２ａ〜ｅ）から間隔をあけられたフォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）上へ方向づける工程であって、該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は複数の光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）を含み、各光検出器セグメントが該光検出器セグメントを照射する光の量に応じて信号を生成する、工程と、
    該光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）によって生成される該信号を組み合わせることによってフォーカスエラーの存在に応じるフォーカスエラー信号を生成する工程と、
    該フォーカスエラー信号を使用して該複数の読み出しビームのフォーカスを調節する工程とによって特徴づけられ、
    該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、４つの光検出器セグメントを有するクアドラント検出器（５２ｃ）を含み、該４つの光検出器セグメントのうちの隣接する光検出器セグメントの面積は等しくない、方法。
21. 前記非点収差を複数のフォーカスビーム中へ導入する工程は、前記読み出しビームが第１の方向においてフォーカスのはずれた状態である場合に該複数のフォーカスビームが重なるように該非点収差の軸を回転させる工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）上へ複数のフォーカスビームを方向付ける工程は、前記フォーカスビームのうちの１つより多くを使用して該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）を照射する工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
23. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、第１および第２の部分（６０）を含み、前記フォーカスビームのうちの１つより多くを使用して該フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）を照射する工程は、第１の外側ビームを使用して該フォーカス検出器の該第１の部分を照射する工程と、第２の外側ビームを使用して該フォーカス検出器の該第２の部分を照射する工程とを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記複数のトラックから反射されるビームを分割する工程は、該ビームを複数のデータビーム、第１の複数のフォーカスビーム、および第２の複数のフォーカスビームに分割する工程を含み、前記フォーカスビームに非点収差を導入する工程は、第１の軸に沿った非点収差を該第１の複数のフォーカスビームに導入する工程と、該第１の軸に直交する第２の軸に沿った非点収差を該第２の複数のフォーカスビームに導入する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
25. 前記フォーカスビームを方向づける工程は、前記第１の複数のフォーカスビームのうちの少なくとも１つが前記フォーカス検出器の前記第１の部分（７０’）を照射するように該第１の複数のフォーカスビームを該フォーカス検出器の該第１の部分（７０’）へ方向づける工程と、前記第２の複数のフォーカスビームのうちの少なくとも１つが該フォーカス検出器の前記第２の部分（７０’’）を照射するように該第２の複数のフォーカスビームを該フォーカス検出器の該第２の部分（７０’’）へ方向づける工程とを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第１の複数のフォーカスビームのうちの１つより多くが前記フォーカス検出器の前記第１の部分（７０’）を照射し、そして前記第２の複数のフォーカスビームのうちの１つより多くが該フォーカス検出器の前記第２の部分（７０’’）を照射する、請求項２５に記載の方法。
27. 前記フォーカスエラー信号は、前記複数のフォーカスビームの平均フォーカスエラーに比例する、請求項２０に記載の方法。
28. 前記フォーカス検出器（４８、５０、５４、５６、６０、７０）は、複数の部分を有し、各部分は、複数の光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）を含み、そして前記複数のフォーカスビームを方向づける工程は、少なくとも１つのフォーカスビームを用いて該複数の部分の各々を照射する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
29. 前記光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）によって生成される信号を組み合わせる工程は、前記複数の部分の各々の該光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）の該信号を組み合わせて複数のエラー信号を生成する工程を含む、請求項２８に記載の方法。
30. 前記光検出器セグメント（５０ａ〜ｄ、６０ａ１、６０ａ２、６０ｂ、６０ｃ１、６０ｃ２、６０ｄ、７０ａ〜ｄ、７５ａ〜ｄ）によって生成される信号を組み合わせる工程は、前記複数のエラー信号の平均をとる工程を含む、請求項２９に記載の方法。

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