JP4158114B2 - 光ピックアップ及びディスクドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は光ピックアップ及びディスクドライブ装置についての技術分野に関する。詳しくは、ディスク状記録媒体の偏心等による影響を低減してトラッキング誤差信号の品質の向上を図る技術分野に関する。

ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置があり、このようなディスクドライブ装置は、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動し該ディスク状記録媒体に対して対物レンズを介してレーザー光を照射して情報信号の記録又は再生を行う光ピックアップを備えている。

光ピックアップにあっては、フォーカシング誤差信号の検出により対物レンズをディスク状記録媒体の記録面に離接する方向（フォーカシング方向）へ変位させてフォーカシング調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク状記録媒体の略半径方向（トラッキング方向）へ変位させてトラッキング調整が行われる。

トラッキング誤差信号の検出方法としてプッシュプル法が知られているが、この方法は、対物レンズがトラッキング方向へ変位されるときに大きな直流変動（ＤＣオフセット）信号が生じ易いという問題点がある。

そこで、トラッキング誤差信号の検出方法としては、ＤＣオフセット信号の低減を図ることができる差動プッシュプル法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

差動プッシュプル法は、回折素子によってレーザー光を主光束と一対の副光束とに分割し、図１３に示すように、ディスク状記録媒体の記録面上に形成される各副光束のスポット（サブスポット）Ｓ、Ｓが隣り合うトラックＴ、Ｔ間に位置されるようにすることにより、主光束のスポット（メインスポット）Ｍと各サブスポットＳ、Ｓとの距離がそれぞれトラックピッチＰの２分の１となるようにしている。

このように差動プッシュプル法にあっては、メインスポットＭとサブスポットＳ、Ｓとの距離をトラックピッチの２分の１とすることにより、主光束から検出されるトラッキング誤差信号の位相と副光束から検出されるトラッキング誤差信号の位相とを反転させてＤＣオフセット信号をキャンセルするようにしている（図１４参照）。

特開昭６１―９４２４６号公報

ところが、上記した差動プッシュプル法を採用した場合において、ディスク状記録媒体の偏心や温度等の環境変化等による回折素子の角度ズレ（回転方向へのズレ）が生じていると、２つのサブスポットＳ、Ｓの隣り合うトラックＴ、Ｔ間からの位置ズレが生じてしまう。この位置ズレにより、２つの副光束から検出されるトラッキング誤差信号の位相が相対的にずれてしまい、図１５に示すように、副光束から検出されるトラッキング誤差信号の振幅が減少し、差動プッシュプル（ＤＰＰ）信号の振幅が減少するという不具合が生じる。

特に、ディスク状記録媒体に偏心が生じている場合には、ディスク状記録媒体の１回転の間にＤＰＰ信号の振幅が変化することになり、トラッキングサーボの性能の悪化を生じ易い。

一方、ディスクドライブ装置には使用波長の異なる複数の種類のディスク状記録媒体、例えば、ＣＤ（Compact Disc）とＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の双方に対して情報信号の記録又は再生が可能とされたものがある。

このようなディスクドライブ装置にあっては、各ディスク状記録媒体によってトラックピッチが異なるための他、各波長に対して共通の回折素子を用いる場合には副光束の回折角度が波長によって異なるために、各ディスク状記録媒体ともにサブスポットを隣り合うトラック間に位置させることは困難である。

このような場合に、例えば、一方のディスク状記録媒体においてのみ、サブスポットを隣り合うトラック間に位置させるように設定すると、特に、他方のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、ＤＰＰ信号の振幅の変化量が大きくなると共にＤＣオフセット信号が大きくなってしまう。また、各ディスク状記録媒体の最適位置の中間の位置にサブスポットを位置させることにより対応することも考慮されるが、この場合には、各ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、ＤＰＰ信号の振幅の変化及びＤＣオフセット信号が生じ、トラッキングサーボの性能の悪化を来たしてしまう。

上記の場合に、それぞれのディスク状記録媒体毎に専用の回折素子を用いることにより対応することが可能であるが、この場合には、複数の回折素子が必要となり、部品点数の増加やこれによるコストの高騰が生じるという新たな問題が生じてしまう。また、使用波長が同じディスク状記録媒体、例えば、ＤＶＤの場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＶＤ±Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ−ＲＷ（Rewritable）とＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）とではトラックピッチが相違するため、ＤＶＤの全ての種類に対応して専用の回折素子を用いると、一層の部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことになる。

従って、使用波長やトラックピッチが異なるディスク状記録媒体に対して情報信号の記録又は再生を可能とするディスクドライブ装置において、何れのディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時においても、トラッキングサーボの良好な性能の確保を図ることが望まれる。

そこで、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した問題点を克服し、ディスク状記録媒体の偏心等による影響を低減してトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることを課題とする。

本発明光ピックアップは、上記した課題を解決するために、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子とを設け、複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤａ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤａ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたものである。

別の本発明光ピックアップは、上記した課題を解決するために、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を設け、複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤｂ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤｂ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたものである。

本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、光ピックアップに、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を設け、複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたものである。

別の本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、光ピックアップに、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を設け、複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたものである。

従って、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、第１の副光束、第２の副光束、第３の副光束及び第４の副光束により検出されるトラッキング誤差信号の位相が反転されてキャンセルされる。

本発明光ピックアップは、使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動すると共に該ディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップであって、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を備え、上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤａ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤａ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたことを特徴とする。

従って、ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、回折素子の位相調整を行うことなく、ディスク状記録媒体の偏心や回折素子の回転ズレの影響が消失又は低減された各ディスク状記録媒体に対応した良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。

また、種類の異なるディスク状記録媒体に対する記録又は再生を行う場合において、回折素子の共通化を図ることができるため、部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことなくトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向としたので、トラッキング制御動作時に、回折素子に入射されるレーザー光の光束と回折素子の各領域との相対的な位置に変化が生じることがなく、回折素子による副光束の生成に悪影響を及ぼすことがない。

また、トラッキング制御動作時に、メインビームと回折前の元のレーザービームとの関係が変化することがなく、変調に悪影響を及ぼすことがない。

別の本発明光ピックアップは、使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動すると共に該ディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップであって、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を備え、上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤｂ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤｂ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたことを特徴とする。

従って、ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、回折素子の位相調整を行うことなく、ディスク状記録媒体の偏心や回折素子の回転ズレの影響が消失又は低減された各ディスク状記録媒体に対応した良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。

また、種類の異なるディスク状記録媒体に対する記録又は再生を行う場合において、回折素子の共通化を図ることができるため、部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことなくトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

請求項４に記載した発明にあっては、回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向としたので、トラッキング制御動作時に、回折素子に入射されるレーザー光の光束と回折素子の各領域との相対的な位置に変化が生じることがなく、回折素子による副光束の生成に悪影響を及ぼすことがない。

また、トラッキング制御動作時に、メインビームと回折前の元のレーザービームとの関係が変化することがなく、変調に悪影響を及ぼすことがない。

本発明ディスクドライブ装置は、使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、移動ベース上に対物レンズ駆動装置が支持されると共にディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体の半径方向へ移動しディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、上記光ピックアップは、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を備え、上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたことを特徴とする。

従って、ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、回折素子の位相調整を行うことなく、ディスク状記録媒体の偏心や回折素子の回転ズレの影響が消失又は低減された各ディスク状記録媒体に対応した良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。

また、種類の異なるディスク状記録媒体に対する記録又は再生を行う場合において、回折素子の共通化を図ることができるため、部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことなくトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

請求項６に記載した発明にあっては、回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向としたので、トラッキング制御動作時に、回折素子に入射されるレーザー光の光束と回折素子の各領域との相対的な位置に変化が生じることがなく、回折素子による副光束の生成に悪影響を及ぼすことがない。

また、トラッキング制御動作時に、メインビームと回折前の元のレーザービームとの関係が変化することがなく、変調に悪影響を及ぼすことがない。

別の本発明ディスクドライブ装置は、使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、移動ベース上に対物レンズ駆動装置が支持されると共にディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体の半径方向へ移動しディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、上記光ピックアップは、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と主光束と副光束を受光する受光素子を備え、上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにしたことを特徴とする。

従って、ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、回折素子の位相調整を行うことなく、ディスク状記録媒体の偏心や回折素子の回転ズレの影響が消失又は低減された各ディスク状記録媒体に対応した良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。

また、種類の異なるディスク状記録媒体に対する記録又は再生を行う場合において、回折素子の共通化を図ることができるため、部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことなくトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

請求項８に記載した発明にあっては、回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向としたので、トラッキング制御動作時に、回折素子に入射されるレーザー光の光束と回折素子の各領域との相対的な位置に変化が生じることがなく、回折素子による副光束の生成に悪影響を及ぼすことがない。

また、トラッキング制御動作時に、メインビームと回折前の元のレーザービームとの関係が変化することがなく、変調に悪影響を及ぼすことがない。

以下に、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置の最良の形態を添付図面に従って説明する。

ディスクドライブ装置１は、外筐２内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り（図１参照）、外筐２には図示しないディスク挿入口が形成されている。

外筐２内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル３が固定されている。

シャーシには、平行なガイド軸４、４が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー５が支持されている。

光ピックアップ６は、移動ベース７と該移動ベース７に設けられた所要の光学部品と移動ベース７上に配置された対物レンズ駆動装置８とを有し、移動ベース７の両端部に設けられた軸受部７ａ、７ｂがそれぞれガイド軸４、４に摺動自在に支持されている。移動ベース７に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー５に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー５が回転されると、ナット部材がリードスクリュー５の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ６がディスクテーブル３に装着されるディスク状記録媒体１００の半径方向へ移動される。

ディスク状記録媒体１００としては、例えば、ＤＶＤ１００ａとＣＤ１００ｂが用いられる。

以上のようにして構成されたディスクドライブ装置１において、スピンドルモーターの回転に伴ってディスクテーブル３が回転されると、該ディスクテーブル３に装着されたディスク状記録媒体１００、即ち、ＤＶＤ１００ａ又はＣＤ１００ｂが回転され、同時に、光ピックアップ６がディスク状記録媒体１００の半径方向へ移動されてディスク状記録媒体１００に対する記録動作又は再生動作が行われる。

光ピックアップ６は、図２に示すように、発光素子９、回折素子１０、ビームスプリッター１１、コリメーターレンズ１２、立ち上げミラー１３、１／４波長板１４、対物レンズ１５、モニター用受光素子１６及び受光素子１７を備え、発光素子９、回折素子１０、ビームスプリッター１１、コリメーターレンズ１２、立ち上げミラー１３、１／４波長板１４、モニター用受光素子１６及び受光素子１７は移動ベース７に配置され、対物レンズ１５は対物レンズ駆動装置８に設けられている。

発光素子９は異なる波長を有するレーザー光を発光する２つの発光点を有し、第１の発光点からは、例えば、約６５０ｎｍの波長（第１の波長）を有するレーザー光が発光され、第２の発光点からは、例えば、約７８０ｎｍの波長（第２の波長）を有するレーザー光が発光される。一方のディスク状記録媒体１００、即ち、ＤＶＤ１００ａに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第１の発光点から約６５０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光され、他方のディスク状記録媒体１００、即ち、ＣＤ１００ｂに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第２の発光点から約７８０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光される。

回折素子１０としては、例えば、グレーティングが用いられ、回折素子１０は複数の領域１８、１８、・・・に分割されている（図３参照）。発光素子９から発光されるレーザー光Ｒは複数の領域１８、１８、・・・に跨って入射され、レーザー光Ｒは主光束（０次光）と一対の第１の副光束（±１次光）と一対の第２の副光束（±２次光）と一対の第３の副光束（±３次光）と一対の第４の副光束（±４次光）とに分割される。

ビームスプリッター１１は、例えば、透過型であり、発光素子９から発光されたレーザー光を一部を除いて透過させてコリメーターレンズ１２へ導き、ディスク状記録媒体１００で反射されたレーザー光の戻り光を分離面１１ａで反射させて受光素子１７へ導く機能を有する。尚、発光素子９から発光されビームスプリッター１１に入射されたレーザー光は、その一部が分離面１１ａで反射されてモニター用受光素子１６に導かれる。

コリメーターレンズ１２は入射されたレーザー光の光束を平行光束にする機能を有し、立ち上げミラー１３はレーザー光を反射して１／４波長板１４又はコリメーターレンズ１２へ導く機能を有し、１／４波長板１４は入射されたレーザー光の偏光方向を変換する機能を有し、対物レンズ１５は入射されたレーザー光をディスク状記録媒体１００の記録面上に集光させる機能を有する。

モニター用受光素子１６は発光素子９から発光されたレーザー光の光強度を検出する機能を有する。モニター用受光素子１６によって検出された検出結果は発光素子９を駆動する駆動回路にフィードバックされ、モニター用受光素子１６によって検出された検出結果に基づいて発光素子９が制御され略一定の光強度を有するレーザー光が発光素子９から発光される。

以上のように構成された光ピックアップ６において、発光素子９の第１の発光点から第１の波長を有するレーザー光、即ち、ＤＶＤ１００ａに対応する約６５０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光されると、レーザー光は回折素子１０によって回折されて主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割される。

回折されたレーザー光はビームスプリッター１１を透過されてコリメーターレンズ１２によって平行光束とされ、立ち上げミラー１３で立ち上げられ１／４波長板１４によって偏光方向が変換されて対物レンズ１５を介してディスクテーブル３に装着されたＤＶＤ１００ａの記録面に照射される。ＤＶＤ１００ａの記録面に照射されたレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１５、１／４波長板１４、立ち上げミラー１３及びコリメーターレンズ１２を介してビームスプリッター１１に入射される。ビームスプリッター１１に入射された戻り光は、ビームスプリッター１１の分離面１１ａで反射され、受光素子１７に入射される。このとき発光素子９から発光されビームスプリッター１１に入射された光の一部が分離面１１ａで反射されてモニター用受光素子１６で受光され、発光素子９の第１の発光点から発光されるレーザー光の光強度が略一定となるように制御される。

光ピックアップ６にあっては、第１の波長を有するレーザー光の第１の副光束のサブスポットをＳ１ａ、Ｓ１ｂとし、第２の副光束のサブスポットをＳ２ａ、Ｓ２ｂとし、第３の副光束のサブスポットをＳ３ａ、Ｓ３ｂとし、第４の副光束のサブスポットをＳ４ａ、Ｓ４ｂとし、ＤＶＤ１００ａの略半径方向において順にＳ１ａ、Ｓ２ａ、Ｓ３ａ、Ｓ４ａ及びＳ１ｂ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ｂが形成されたとし、ＤＶＤ１００ａのトラックピッチをＰａとし、ｎ12、ｎ34、ｎ13、ｎ24を自然数とし、サブスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂの各中心とサブスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂの各中心との距離をＤａ12とし、サブスポットＳ３ａ、Ｓ３ｂの各中心とサブスポットＳ４ａ、Ｓ４ｂの各中心との距離をＤａ34とし、サブスポットＳ１ａ、Ｓ１ｂの各中心とサブスポットＳ３ａ、Ｓ３ｂの各中心との距離をＤａ13とし、サブスポットＳ２ａ、Ｓ２ｂの各中心とサブスポットＳ４ａ、Ｓ４ｂの各中心との距離をＤａ24としたときに、距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるように回折素子１０が設計されている。

例えば、ｎ12、ｎ34、ｎ13、ｎ24がそれぞれ１であるときには、Ｄａ12、Ｄａ34が略Ｐａ／２、距離Ｄａ13、Ｄａ24が略Ｐａとされ、各隣り合うスポットの中心間の距離Ｄａ（Ｄａ12、Ｄａ23、Ｄａ34）がそれぞれ略Ｐａ／２とされる（図４参照）。

従って、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷである場合には、トラックピッチＰａが規格上０．７４μｍであるため、例えば、ｎ12、ｎ34、ｎ13、ｎ24＝１の場合には、距離Ｄａ12、Ｄａ23、Ｄａ34がそれぞれ約０．３７μｍとされる。

また、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＡＭである場合には、トラックピッチＰａが規格上１．２３μｍであるため、例えば、ｎ12、ｎ34、ｎ13、ｎ24＝１の場合には、距離Ｄａ12、Ｄａ23、Ｄａ34がそれぞれ約０．６２μｍとされる。

受光素子１７に戻り光が入射されると、受光素子１７で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるが、上記のように、副光束については、距離Ｄａ12、Ｄａ34がトラックピッチＰａの約２分の１とされているため、サブスポットＳ１ａとサブスポットＳ２ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ３ａとサブスポットＳ４ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｂとサブスポットＳ２ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ３ｂとサブスポットＳ４ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が反転される。従って、副光束全体のトラッキング誤差信号は、図５に示すように、振幅が０となり、対物レンズ１５がトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出される。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

尚、上記のように、各隣り合うスポットの中心間の距離Ｄａ（Ｄａ12、Ｄａ23、Ｄａ34）がそれぞれ略Ｐａ／２とされると、以下の式（１）により副光束全体のトラッキング誤差信号の振幅が０となる。

（１）Ｃｏｓ（α＋３π／２）＋Ｃｏｓ（α＋π／２）＋Ｃｏｓ（α−π／２）＋Ｃｏｓ（α−３π／２）＝０。

また、副光束のサブスポット間の距離Ｄａ12、Ｄａ34、Ｄａ13、Ｄａ24は、回折素子１０の設計により一義的に決定されるため、ＤＶＤ１００ａの偏心によって主光束から検出されるトラッキング誤差信号と副光束から検出されるトラッキング誤差信号とに位相の変化が生じても、副光束全体でトラッキング誤差信号がキャンセルされるため、ＤＶＤ１００ａの偏心によるＤＰＰ信号の振幅の減少という不具合を生じない。

一方、発光素子９の第２の発光点から第２の波長を有するレーザー光、即ち、ＣＤ１００ｂに対応する約７８０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光されると、レーザー光は回折素子１０によって回折されて主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割される。

回折されたレーザー光はビームスプリッター１１を透過されてコリメーターレンズ１２によって平行光束とされ、立ち上げミラー１３で立ち上げられ１／４波長板１４によって偏光方向が変換されて対物レンズ１５を介してディスクテーブル３に装着されたＣＤ１００ｂの記録面に照射される。ＣＤ１００ｂの記録面に照射されたレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１５、１／４波長板１４、立ち上げミラー１３及びコリメーターレンズ１２を介してビームスプリッター１１に入射される。ビームスプリッター１１に入射された戻り光は、ビームスプリッター１１の分離面１１ａで反射され、受光素子１７に入射される。このとき発光素子９から発光されビームスプリッター１１に入射された光の一部が分離面１１ａで反射されてモニター用受光素子１６で受光され、発光素子９の第２の発光点から発光されるレーザー光の光強度が略一定となるように制御される。

光ピックアップ６にあっては、上記したように、ＤＶＤ１００ａの場合には、各副光束のサブスポットの各中心間の距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐとなるように回折素子１０が設計されている。回折素子１０の回折角度は波長に比例するため、第１の波長を有するレーザー光の場合のサブスポットの中心間の距離をＤａとし、第２の波長を有するレーザー光の場合のサブスポットの中心間の距離をＤｂとすると、距離Ｄｂは、Ｄｂ＝（７８０／６５０）×Ｄａにより算出される。

従って、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷであり、ｎ（ｎ12、ｎ34、ｎ13、ｎ24）＝１の場合には、Ｄａ＝０．３７μｍであることからＤｂ＝０．４４μｍとなる。

また、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＡＭであり、ｎ＝１の場合には、Ｄａ＝０．６２μｍであることからＤｂ＝０．７３μｍとなる。

ＣＤ１００ｂは、トラックピッチＰｂが規格上１．６μｍであるため、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷである場合には、上記のように、距離Ｄｂ＝０．４４μｍでることから、トラックピッチＰｂの約４分の１となる（図６参照）。

このとき受光素子１７に戻り光が入射されると、受光素子１７で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるが、上記のように、副光束については、距離Ｄｂ12、Ｄｂ23、Ｄｂ34がトラックピッチＰｂの約４分の１とされ距離Ｄｂ13、Ｄｂ24がトラックピッチＰｂの約２分の１とされているため、サブスポットＳ１ｃとサブスポットＳ３ｃにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ２ｃとサブスポットＳ４ｃにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｄとサブスポットＳ３ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ２ｄとサブスポットＳ４ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が略反転される。従って、副光束全体のトラッキング誤差信号は、振幅が０に近い値となる。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

尚、上記のように、各隣り合うスポットの中心間の距離Ｄｂ（Ｄｂ12、Ｄｂ23、Ｄｂ34）がそれぞれ略Ｐｂ／４とされると、以下の式（２）により副光束全体のトラッキング誤差信号の振幅が０となる。

（２）Ｃｏｓ（α＋３π／４）＋Ｃｏｓ（α＋π／４）＋Ｃｏｓ（α−π／４）＋Ｃｏｓ（α−３π／４）＝０。

また、副光束のサブスポット間の距離Ｄｂは、回折素子１０の設計により一義的に決定されるため、ＣＤ１００ｂの偏心によって主光束から検出されるトラッキング誤差信号と副光束から検出されるトラッキング誤差信号とに位相の変化が生じても、副光束全体でトラッキング誤差信号の大部分がキャンセルされるため、ＣＤ１００ｂの偏心によるＤＰＰ信号の振幅の減少という不具合を生じ難い。

また、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＡＭである場合には、ＣＤ１００ｂは、トラックピッチＰｂが規格上１．６μｍであるため、上記のように、距離Ｄｂ＝０．７３μｍであることから、トラックピッチＰｂの２分の１に近い値となる。

このとき受光素子１７に戻り光が入射されると、受光素子１７で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるが、上記のように、副光束については、距離Ｄｂ12、Ｄｂ34がトラックピッチＰｂの２分の１に近い値とされているため、サブスポットＳ１ｃとサブスポットＳ２ｃにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ３ｃとサブスポットＳ４ｃにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｄとサブスポットＳ２ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ３ｄとサブスポットＳ４ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が略反転される。従って、副光束全体のトラッキング誤差信号は、振幅が０に近い値となる。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

尚、副光束のサブスポット間の距離Ｄｂは、回折素子１０の設計により一義的に決定されるため、ＣＤ１００ｂの偏心によって主光束から検出されるトラッキング誤差信号と副光束から検出されるトラッキング誤差信号とに位相の変化が生じても、副光束全体でトラッキング誤差信号の大部分がキャンセルされるため、ＣＤ１００ｂの偏心によるＤＰＰ信号の振幅の減少という不具合を生じ難い。

上記には、ＤＶＤ１００ａの記録時又は再生時において、距離Ｄａが所定の距離となるように回折素子１０を設計した例について説明したが、逆に、以下に示すように、ＣＤ１００ｂの記録時又は再生時において、距離Ｄｂが所定の距離となるように回折素子１０を設計することもできる。

ＣＤ１００ｂのトラックピッチをＰｂとし、ＣＤ１００ｂの略半径方向において順にＳ１ｃ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ｃ、Ｓ４ｃ及びＳ１ｄ、Ｓ２ｄ、Ｓ３ｄ、Ｓ４ｄが形成されたとし、各サブスポットの中心間の距離をＤｂとすると、距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるように回折素子１０が設計されている。

例えば、ｎ13、ｎ24、ｎ12、ｎ34がそれぞれ１であるときには、Ｄｂ13、Ｄｂ24が略Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12、Ｄｂ34が略Ｐｂ／４とされ、各隣り合うスポットの中心間の距離Ｄｂがそれぞれ略Ｐ／４とされる（図７参照）。

従って、ＣＤ１００ｂのトラックピッチＰａは規格上１．６μｍであるため、例えば、ｎ13、ｎ24、ｎ12、ｎ34＝１の場合には、距離Ｄｂ12、Ｄｂ23、Ｄｂ34がそれぞれ約０．４μｍとされる。

従って、受光素子１７で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、上記のように、副光束については、距離Ｄｂ13、Ｄｂ24がトラックピッチＰｂの約２分の１とされているため、サブスポットＳ１ｃとサブスポットＳ３ｃにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ２ｂとサブスポットＳ４ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｄとサブスポットＳ３ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ２ｄとサブスポットＳ４ｄにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が反転される。副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズ１５がトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出される。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

尚、副光束のサブスポット間の距離Ｄｂ13、Ｄｂ24、Ｄｂ12、Ｄｂ34は、回折素子１０の設計により一義的に決定されるため、ＣＤ１００ｂの偏心によって主光束から検出されるトラッキング誤差信号と副光束から検出されるトラッキング誤差信号とに位相の変化が生じても、副光束全体でトラッキング誤差信号がキャンセルされるため、ＣＤ１００ｂの偏心によるＤＰＰ信号の振幅の減少という不具合を生じない。

一方、ＤＶＤ１００ａについては、Ｄａ＝（６５０／７８０）×Ｄｂより、Ｄａ＝０．３３μｍとなる。ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷである場合には、トラックピッチＰａが規格上０．７４μｍであるため、距離ＤａがトラックピッチＰａの約２分の１となり（図８参照）、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＡＭである場合には、トラックピッチＰａが規格上１．２３μｍであるため、距離ＤａがトラックピッチＰａの約４分の１となる。

従って、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷである場合には、サブスポットＳ１ａとサブスポットＳ２ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ３ａとサブスポットＳ４ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｂとサブスポットＳ２ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ３ｂとサブスポットＳ４ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が略反転され、副光束全体のトラッキング誤差信号は、振幅が０に近い値となる。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

また、ＤＶＤ１００ａがＤＶＤ−ＲＡＭである場合には、サブスポットＳ１ａとサブスポットＳ３ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ２ａとサブスポットＳ４ａにより検出されるトラッキング誤差信号の位相、サブスポットＳ１ｂとサブスポットＳ３ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相及びサブスポットＳ２ｂとサブスポットＳ４ｂにより検出されるトラッキング誤差信号の位相が反転され、副光束全体のトラッキング誤差信号は、振幅が０に近い値となる。主光束についてはトラッキング誤差信号が検出され、ＤＣオフセット信号も検出されるが、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号を検出することができる。

以上に記載した通り、光ピックアップ６にあっては、ディスク状記録媒体１００に対する情報信号の記録時又は再生時において、回折素子１０の位相調整を行うことなく、ディスク状記録媒体１００の偏心や回折素子１０の回転ズレの影響が消失又は低減された各ディスク状記録媒体１００に対応した良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。

また、種類の異なるディスク状記録媒体１００に対する記録又は再生を行う場合において、回折素子１０の共通化を図ることができるため、部品点数の増加及びコストの高騰を来たすことなくトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

さらに、ＤＶＤについて、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＡＭの全てに対応することができるため、ＤＶＤの種類によらずトラッキング誤差信号の品質の向上を図ることができる。

尚、上記には、ｎを自然数としたときに、ｎ＝１の場合を例として示したが、本発明において自然数ｎの採り得る範囲は任意である。

また、２種類のディスク状記録媒体１００、１００に対応する回折素子１０の位相調整を行う必要がないため、最大で３種類の異なる規格のディスク状記録媒体１００、１００、１００、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ及びブルーレイディスクに対応したトラッキング誤差信号を得ることができる。

３種類の異なる規格のディスク状記録媒体１００、１００、１００に対する情報信号の記録又は再生を行うことができる光ピックアップとして、例えば、以下のような構成がある（図９参照）。

光ピックアップ６Ａは、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ及びブルーレイディスクに対する情報信号の記録又は再生を行うことができるものであり、移動ベース７Ａと該移動ベース７Ａ上に配置された対物レンズ駆動装置８Ａとを備え、該対物レンズ駆動装置８Ａは第１の対物レンズ１５ａ及び第２の対物レンズ１５ｂを有している。

このような光ピックアップ６Ａにあっては、ＤＶＤ、ＣＤについては図２に示すような共通の第１の光学系の光路を有し、ブルーレイディスクについてはＤＶＤ、ＣＤとは異なる第２の光学系の光路を有している。

第１の対物レンズ１５ａは第１の光学系の光路上に配置され、ＤＶＤ１００ａ又はＣＤ１００ｂの記録面にレーザー光を集光する機能を有する。第２の対物レンズ１５ｂは第２の光学系の光路上に配置され、ブルーレイディスクの記録面にレーザー光を集光する機能を有する。

光ピックアップ６Ａがディスク状記録媒体１００の半径Ｒ方向へ移動されるときには、第２の対物レンズ１５ｂは、ディスク状記録媒体１００の半径Ｒ上を移動されるが、第１の対物レンズ１５ａは、ディスク状記録媒体１００の半径Ｒに平行な線分Ｐ上を移動される。従って、第２の対物レンズ１５ｂを介してディスク状記録媒体に照射されるレーザー光は、図１０に示すように、ディスク状記録媒体（ブルーレイディスク）のトラックＴｙ、Ｔｙ、・・・に対してサブスポットＳｙ、Ｓｙ、・・・が略平行で均一な状態で形成されるが、第１の対物レンズ１５ａを介してディスク状記録媒体（ＤＶＤ１００ａ又はＣＤ１００ｂ）に照射されるレーザー光は、図１１に示すように、ディスク状記録媒体のトラックＴｘ、Ｔｘ、・・・に対してサブスポットＳｘ、Ｓｘ、・・・が傾斜した不均一な状態で形成される。特に、光ピックアップ６Ａがディスク状記録媒体の内周側に移動されたときには、記録トラックの曲率が大きいため、この傾斜した不均一な状態が顕著になる。

しかしながら、ディスクドライブ装置１にあっては、上記したように、レーザー光を四対の副光束に分割し各副光束間の距離を所定の条件式を満足する距離としているため、第１の対物レンズ１５ａが半径Ｒ上を移動されないことに基づいて生じる位相回転の影響を受けることがなく、特に、上記のような波長の異なる３種類のディスク状記録媒体を取り扱う光学系を有する光ピックアップ６Ａの形成に好適である。

次に、回折素子の変形例を示す（図１２参照）。

図１２に示す回折素子１０Ａには、多数の領域１８Ａ、１８Ａ、・・・が形成され、該領域１８Ａ、１８Ａ、・・・の並び方向がディスク状記録媒体１００の接線方向とされている。

回折素子１０Ａにあっては、回折素子１０に比して分割された領域数が多くなっている。

ここで、一般に、光ピックアップにおいては、発光素子と対物レンズとが接近した位置に配置されておらず両者が離隔して位置されているため、発光素子から出射されたレーザー光の対物レンズの開口に対する入射角度、入射位置や回折の影響により、ディスク状記録媒体の記録面上に照射される各サブビーム間の光量に差が生じる場合がある。例えば、一方のサブビームの全体が対物レンズの開口に入射されたが、他方のサブビームは一部が開口から外れた位置に入射され他の一部が開口に入射されたときには、ディスク状記録媒体の記録面上に形成される一方のサブスポットの光量と他方のサブスポットの光量に差が生じることとなる。

しかしながら、回折素子１０Ａのように、分割された領域数を増やすことにより、レーザー光Ｒが多数の領域１８Ａ、１８Ａ、・・・に跨って入射され、レーザー光Ｒ内の第１の副光束を生成する領域１８Ａ、１８Ａ、・・・の合計面積とレーザー光Ｒ内の第２の副光束を生成する領域１８Ａ、１８Ａ、・・・の合計面積とレーザー光Ｒ内の第３の副光束を生成する領域１８Ａ、１８Ａ、・・・の合計面積とレーザー光Ｒ内の第４の副光束を生成する領域１８Ａ、１８Ａ、・・・の合計面積とが同じ面積になり易い。従って、ディスク状記録媒体１００の略半径方向に離隔して形成されるサブスポットＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の光量が全て略等しくなり、各副光束から検出されるトラッキング誤差信号を確実にキャンセルすることが可能であり、トラッキング制御動作の信頼性の向上を図ることができる。

また、トラッキング制御動作時においては、対物レンズ１５がディスク状記録媒体１００の略半径方向へ移動されるため、回折素子１０のように、領域１８、１８、・・・、１８Ａ、１８Ａ、・・・の並び方向を接線方向とすることにより、レーザー光Ｒと領域１８、１８、・・・、１８Ａ、１８Ａ、・・・との相対的な位置に変化が生じることがなく、サブビームの生成に悪影響を及ぼすことがない。

さらに、プッシュプル信号がディスク状記録媒体１００の略半径方向において変化されるため、上記のように、領域１８、１８、・・・、１８Ａ、１８Ａ、・・・の並び方向を接線方向とすることにより、メインビームと回折前の元のレーザービームとの関係が変化することがなく、変調に悪影響を及ぼすことがない。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１２と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概略斜視図である。 光ピックアップの構成を示す概念図である。 回折素子を示す概念図である。 ＤＶＤに対応するレーザー光について、サブスポット間の距離をトラックピッチの２分の１に設定した場合に、ＤＶＤに対応するレーザー光のスポットとトラックとの位置関係を示す概念図である。 トラッキング誤差信号を示すグラフ図である。 ＤＶＤに対応するレーザー光について、サブスポット間の距離をトラックピッチの２分の１に設定した場合に、ＣＤに対応するレーザー光のスポットとトラックとの位置関係を示す概念図である。 ＣＤに対応するレーザー光について、サブスポット間の距離をトラックピッチの４分の１に設定した場合に、ＣＤに対応するレーザー光のスポットとトラックとの位置関係を示す概念図である。 ＣＤに対応するレーザー光について、サブスポット間の距離をトラックピッチの４分の１に設定した場合に、ＤＶＤに対応するレーザー光のスポットとトラックとの位置関係を示す概念図である。 ３種類の異なる規格のディスク状記録媒体を取り扱う光ピックアップの構成を概念的に示す平面図である。 図９の光ピックアップにおいて、半径Ｒ上を移動する第２の対物レンズを介して照射されるレーザー光のサブスポットの状態を示す概念図である。 図９の光ピックアップにおいて、半径Ｒに平行線分Ｐ上を移動する第１の対物レンズを介して照射されるレーザー光のサブスポットの状態を示す概念図である。 回折素子の変形例を示す概念図である。 従来の光ピックアップにおいて差動プッシュプル法を用いた場合のレーザー光のスポットの状態を示す概念図である。 従来の光ピックアップにおいて差動プッシュプル法を用いた場合のトラッキング誤差信号を示すグラフ図である。 従来の問題点を示すグラフ図である。

符号の説明

１００…ディスク状記録媒体、１…ディスクドライブ装置、３…ディスクテーブル、６…光ピックアップ、７…移動ベース、９…発光素子、１０…回折素子、１５…対物レンズ、１７…受光素子、１８…領域、６Ａ…光ピックアップ、１５ａ…対物レンズ、１５ｂ…対物レンズ、１０Ａ…回折素子、１８Ａ…領域

Claims (8)

1. 使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動すると共に該ディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップであって、
   発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と、
   上記主光束と上記副光束を受光する受光素子とを備え、
   上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、
   上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤａ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤａ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤａ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、
   距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、
   上記受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにした
   ことを特徴とする光ピックアップ。
2. 回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動すると共に該ディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップであって、
   発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と、
   上記主光束と上記副光束を受光する受光素子とを備え、
   上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第２の副光束のスポット、第３の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、
   上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤｂ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤｂ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤｂ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、
   距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、
   上記受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにした
   ことを特徴とする光ピックアップ。
4. 回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向とした
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
5. 使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、移動ベース上に対物レンズ駆動装置が支持されると共にディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体の半径方向へ移動しディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、
   上記光ピックアップは、
   発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と、
   上記主光束と上記副光束を受光する受光素子とを備え、
   上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、
   上記トラックピッチが最大でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰａとしたときに、
   距離Ｄａ12が略（２ｎ12−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ34が略（２ｎ34−１）×Ｐａ／２、距離Ｄａ13が略（２ｎ13−１）×Ｐａ及び距離Ｄａ24が略（２ｎ24−１）×Ｐａとなるようにし、
   上記受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにした
   ことを特徴とするディスクドライブ装置。
6. 回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向とした
   ことを特徴とする請求項５に記載のディスクドライブ装置。
7. 使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録又は再生が可能とされ、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、移動ベース上に対物レンズ駆動装置が支持されると共にディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体の半径方向へ移動しディスク状記録媒体に対して発光素子から発光されディスク状記録媒体の種類に応じた波長を有するレーザー光を対物レンズを介して照射する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、
   上記光ピックアップは、
   発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第１の副光束と一対の第２の副光束と一対の第３の副光束と一対の第４の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子と、
   上記主光束と上記副光束を受光する受光素子とを備え、
   上記複数の種類のディスク状記録媒体のうちトラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において順に形成されるスポットを上記第１の副光束のスポット、第３の副光束のスポット、第２の副光束のスポット及び第４の副光束のスポットとし、
   上記トラックピッチが最小でない任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に形成される上記第１の副光束のスポット中心と第２の副光束のスポット中心との距離をＤ12とし、第３の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ34とし、第１の副光束のスポット中心と第３の副光束のスポット中心との距離をＤ13とし、第２の副光束のスポット中心と第４の副光束のスポット中心との距離をＤ24とし、ｎ12、ｎ34、ｎ13及びｎ24をそれぞれ自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをＰｂとしたときに、
   距離Ｄｂ13が略（２ｎ13−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ24が略（２ｎ24−１）×Ｐｂ／２、距離Ｄｂ12が略（２ｎ12−１）×Ｐｂ／４及び距離Ｄｂ34が略（２ｎ34−１）×Ｐｂ／４となるようにし、
   上記受光素子に戻り光が入射され、受光素子で受光された主光束と副光束に基づいてトラッキング誤差信号の検出が行われるときに、副光束全体のトラッキング誤差信号は振幅が０となり、対物レンズがトラッキング方向へ変位する際に生じるＤＣオフセット信号のみが検出され、主光束についてはトラッキング誤差信号とＤＣオフセット信号が検出され、副光束により検出されたＤＣオフセット信号と主光束により検出されたＤＣオフセット信号とでキャンセルすることにより、適正なトラッキング誤差信号が検出されるようにした
   ことを特徴とするディスクドライブ装置。
8. 回折素子の上記複数の領域の並び方向をディスク状記録媒体の接線方向とした
   ことを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブ装置。

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