JP4514792B2 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク等の光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生に用いる光ピックアップ装置及びその制御方法、この光ピックアップ装置を用いた情報記録再生装置に関する。

従来、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）といった光ディスク用の情報記録再生装置の分野においては、トラッキング補正やクロストークキャンセル（以下、「ＣＴＣ」という）を行うための様々な手法が提案され、現在では、光源からの出射光をメインビーム（０次光）及びサブビーム（±１次光）の３ビームに変換し、当該メインビーム及びサブビームを用いてトラッキング補正、或いは、ＣＴＣを行う方式が一般的となっている（例えば、差動プッシュプル〔ＤＰＰ〕方式）。

これら３ビームを用いたトラッキング補正方式やＣＴＣ方式は、ディスク盤面に設けられたトラックに対して３つのビームを照射すべき位置関係が予め定められており、この照射位置の関係が崩れてしまうとトラッキング補正、或いは、ＣＴＣを適切に行うことができなくなるという性質を有している。例えば、ＤＰＰ方式においてはメインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号が逆位相となる関係を維持する必要があるため、両サブビームをトラック法線方向に、各々半トラックピッチずつズラした位置（すなわち、ランドトラック上）に照射することが必須となり、この位置の関係が崩れると正確なトラッキングエラー信号が得られなくなる。

一方、光ディスクのトラックピッチは、現状、記録フォーマットにより異なったものとなっているため、所謂、コンパチブルレコーダ（記録フォーマットの異なる光ディスクに対するデータの記録再生を行う装置）においては、記録再生対象となる光ディスクの種別に応じて、上記位置関係を満たすための様々な工夫が提案されてきた。例えば、特許文献１においては、０次光及び±１次光の他、±２次光を発生させる回折格子により、光源から出射される光ビームを５つのビームに変換し、データの記録再生対象となる光ディスクの種別に応じてトラッキング補正に用いる光ビームを切り換える手法が提案されている。
特開２００４−５８５９号公報

ところで、実際に情報記録再生装置を製造する場合、装置製造時の制約により、光ディスクの半径軸と、対物レンズ中心点の移動軸（具体的には、記録再生位置の変動に伴い、対物レンズがキャリッジサーボ等により移動する移動軸）がずれるような場面が、屡々発生する。例えば、２つの対物レンズを備えた光ピックアップ装置を情報記録装置内に組み込む場合、半径軸に対して平行に設けられたスライダ軸上に一方の対物レンズを配置した際に、他方の対物レンズがスライダ軸から光ディスクのタンジェンシャル方向にシフトして配置されてしまうような場合がこれにあたる。

以上のような理由により、光ディスクの半径軸と対物レンズ中心の移動軸がずれる現象が発生すると、図１に示すようにデータの記録再生位置の変化に伴い、対物レンズ配置位置においてトラック接線の角度が変化するという現象を生じる。すると、トラックに対するサブビームの照射位置が当該トラックの法線方向に変化する現象が生じ、トラッキング補正信号やＣＴＣ信号の変調度が小さくなってしまうため、トラッキング補正やＣＴＣが行えなくなってしまうのである。

しかし、上記特許文献１に記載の発明は、単に光ディスクの種別に応じて、トラッキング補正に用いるサブビームを±１次光から±２次光に切り換える構成を有するものに過ぎず、記録再生位置の変化に伴いトラックに対するメインビーム及びサブビームの照射位置が変化したような場合に、当該変化に対応し得る機能を有するものとはなっていない。

本願は以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その課題の一例としては、３ビームを用いてトラッキング補正やＣＴＣを行う場合に、トラックに対するサブビームの照射位置に変動が生じた場合でも、確実且つ適切なトラッキング補正及びＣＴＣを実現可能な光ピックアップ装置、その制御方法及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本願の一つの観点において請求項１に記載の光ピックアップ装置は、（i）０次光としてのメインビーム、（ii）＋１次光としての第１内側サブビーム（サブビームｉｎＡ）、（iii）−１次光としての第２内側サブビーム（サブビームｉｎＢ）、（iv）＋２次光としての第１外側サブビーム（サブビームｏｕｔＡ）及び（v）−２次光としての第２外側サブビーム（サブビームｏｕｔＢ）の５つの光ビームを射出する光ビーム射出手段と、光学式記録媒体に設けられた螺旋状の記録トラック中心点を通る半径軸から、前記記録トラックの円周方向に所定量シフトした前記光学式記録媒体上の位置に前記５つの光ビームを集光させる集光手段と、前記５つの光ビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、（ａ）前記メインビーム、第１内側サブビーム及び第２内側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための内側信号を生成する一方、（ｂ）前記メインビーム、第１外側サブビーム及び第２外側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための外側信号を生成する生成手段と、
前記内側信号及び外側信号の各々に対して係数を乗算した後、当該係数乗算後の内側信号及び外側信号の和信号を生成する和信号生成手段と、を備えることを特徴とする。

また、本願の他の観点において請求項９に記載の情報記録再生装置は、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。

更に、本願の他の観点において請求項１０に記載の制御方法は、（i）０次光としてのメインビーム、（ii）＋１次光としての第１内側サブビーム、（iii）−１次光としての第２内側サブビーム、（iv）＋２次光としての第１外側サブビーム及び（v）−２次光としての第２外側サブビームの５つの光ビームを射出する光ビーム射出手段と、光学式記録媒体に設けられた螺旋状の記録トラック中心点を通る半径軸から、前記記録トラックの円周方向に所定量シフトした前記光学式記録媒体上の位置に前記５つの光ビームを集光させる集光手段と、前記５つの光ビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、を備えた光ピックアップ装置の制御方法であって、（ａ）前記メインビーム、第１内側サブビーム及び第２内側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための内側信号を生成する一方、（ｂ）前記メインビーム、第１外側サブビーム及び第２外側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための外側信号を生成する生成工程と、前記内側信号及び外側信号の各々に対して係数を乗算した後、当該係数乗算後の内側信号及び外側信号の和信号を生成する和信号生成工程と、を備えることを特徴とする。

本願における課題を説明するための図である。 第１実施形態における情報記録再生装置ＲＰの構成を示すブロック図である。 本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて光ディスクＤＫの盤面に照射されているメインビーム、サブビームin及びサブビームoutの集光スポット位置、更には、スライダ軸と、対物レンズ１７１の位置関係を示す図である。 スライダ軸と対物レンズ１７１の間の距離Ｌが「４ｍｍ」、メインビームとサブビームinの距離が５．０μm、メインビームとサブビームoutの距離が１０．０μm、の時に，シフト量ｒ＝３．４ｃｍでΔｘin及びΔｘoutを夫々「ＧＰ／２」「ＧＰ（＝０．７４μｍ）」（図３参照）に調整した環境下における差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の変化状態を示す図である。 同実施形態にかかるサーボ部Ｓ及びＯＥＩＣ１９の具体的な構成を示すブロック図である。 同実施形態における、係数ｋin及びｋoutの値の変化態様を示すグラフである。 同実施形態にかかる係数設定テーブルＴＢＬの記録内容の一例を示す図である。 同実施形態においてメインビームとサブビームin，サブビームoutが直線上に並ぶ場合に、情報記録再生装置ＲＰにおいて光ディスクＤＫの盤面に照射されているメインビーム、サブビームin及びサブビームoutの集光スポット位置、更には、スライダ軸と、対物レンズ１７１の位置関係を示す図である。 同実施形態において、角度γ０の値が初期調整値としてふさわしくない場合に得られる、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の変化状態を示す図である。 同実施形態における（式１７）の関係を記録再生半径内においてプロットしたグラフである。 （ａ）は、第１実施形態において条件１、２、３の全てを満たす角度γ０の範囲の具体例を示す図であり、（ｂ）は、各範囲における具体的な差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの特性を示すグラフである。 スライダ軸と対物レンズ１７１の間の距離Ｌを「４ｍｍ」、メインビームとサブビームinの距離が５．０μm、メインビームとサブビームoutの距離が１０．０μmの時に、シフト量ｒ＝３．４ｃｍでΔｘin及びΔｘoutを夫々「ＧＰ（＝０．７４μｍ）／２」「ＧＰ−０．１μｍ」（図３参照）のように調整した、直線上にビームスポットが並ばない環境下における差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の変化状態を示す図である。 第１実施形態の変形例１にかかるサーボ部Ｓ及びＯＥＩＣ１９の具体的な構成を示すブロック図である。 （ａ）は、変形例１における係数ｋin及びｋoutの値の変化態様を示すグラフであり、（ｂ）は、係数決定テーブルＴＢＬ２の記録内容の一例を示す図である。 第２実施形態において光ディスクＤＫに対して照射されるメインビームがオントラックの時にサブビームが取りうる範囲を示した図である。 第２実施形態において、角度γ０が（式５２）の範囲にある場合のＣＴＣ信号の特性を示すグラフである。

符号の説明

ＲＰ・・・情報記録再生装置
Ｓ・・・サーボ部
ＥＧ・・・エラー信号生成部
ＷＤ・・・重み決定部
ＡＤ・・・アクチュエータ駆動部
ＳＰ・・・信号処理部
Ｃ・・・制御部
Ｄ・・・駆動回路
ＰＵ・・・光ピックアップ装置
Ｐ・・・再生部

［１］第１実施形態
［１．１］第１実施形態の構成
（１）情報記録再生装置ＲＰの概略構成
次に、図２を参照しつつ本願の第１実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの構成について説明する。なお、この情報記録再生装置ＲＰは、ＤＶＤフォーマットに対応した光ディスクＤＫに対する情報の記録及び再生を行うＤＶＤレコーダに本願の光ピックアップ装置を適用したものとなっている。
同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、大別して信号処理部ＳＰと、制御部Ｃと、駆動回路Ｄと、光ピックアップ装置ＰＵと、再生部Ｐと、サーボ部Ｓと、を有している。なお、図示は省略するが、この情報記録再生装置ＲＰの光ピックアップ装置ＰＵは、キャリッジに固定された状態でスライダ軸に移動可能に支持されており、このキャリッジをスライダ軸に沿って移動させることによりキャリッジサーボを実現するようになっている（図１参照）。

ここで、この情報記録再生装置ＲＰにおいては、光ピックアップ装置ＰＵに搭載された対物レンズ１７１の中心点が光ディスクＤＫの半径軸からタンジェンシャル方向（光ディスクＤＫの円周方向）にシフトした位置に配置されている（図１参照）。かかる対物レンズ１７１の配置構成の下では、データの記録再生位置が変動し、光ピックアップ装置ＰＵがスライダ軸に沿って移動した際に対物レンズ１７１の配置位置においてトラック接線の角度が変化してしまい、３ビームを用いたトラッキング補正の実現が困難となってしまう（図１参照）。
そこで、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、次のような手法を採用することとしている。

まず、光ピックアップ装置ＰＵに搭載する回折格子１２として０次光及び±１次光の他に±２次光を射出する回折格子を用いる。そして、光ピックアップ装置ＰＵに搭載された半導体レーザ１１から出射される光ビームを、この回折格子１２により回折させ、５ビームの状態にて光ディスクＤＫの盤面に照射するようにする（以下においては、０次光を「メインビーム」、±１次光を「サブビームin（夫々A、Bなる添字により特定）」、±２次光を「サブビームout（夫々A、Bなる添字により特定）」と呼ぶ）。

ここで、光ディスクＤＫの盤面に照射されているメインビーム、サブビームin（図３のように光ディスクＤＫの盤面において内側に照射）及びサブビームout（外側に照射）の集光スポット位置が図３に示すような関係となる場合を想定し、各ビームを２分割ディテクタにより受光して各ビームに対応したプッシュプル信号を生成する場合を考える（図５参照。この図５について詳しくは後述する）。

この場合、まず、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainは、

（但し、「ＧＰ」はグルーブピッチ、「ｘ」は理想位置からトラック法線方向に対する集光スポットのシフト量）で示され、サブビームinA、inB及びサブビームoutA、outBの、夫々に対応するプッシュプル信号ＰＰina、ＰＰinb、ＰＰouta、ＰＰoutbは、各々、

により示されることとなる。なお、（式２）及び（式３）における「Δｘin」「Δｘout」は、夫々、メインビームに対応した集光スポット中心からサブビームin及びサブビームoutに対応した集光スポット中心までのトラック法線方向の距離を示している（図３参照）。

このときサブビームinとサブビームoutの各々に基づいて差動プッシュプル信号ＤＰＰinとＤＰＰoutを生成した場合、各信号は次式により示されることとなる。

（なお、「Ｇin」及び「Ｇout」は、各々、回折格子１２におけるメインビームと、サブビームin及びサブビームoutの回折光量を補正するための係数。）
一方、サーチ位置の変動により対物レンズ１７１の配置位置におけるトラック接線の角度が変化した場合、図３に示すようにΔｘin及びΔｘoutの値が、これに伴って変化する。すると、（式６）及び（式７）中のパラメータが変動して、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅が変化する結果を招来する。

この差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の変化状態について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４は、スライダ軸と対物レンズ１７１の間の距離Ｌが「４ｍｍ」、メインビームとサブビームinの距離が５．０μm、メインビームとサブビームoutの距離が１０．０μm、の時に，シフト量ｒ＝３．４ｃｍでΔｘin及びΔｘoutを夫々「ＧＰ／２」「ＧＰ（＝０．７４μｍ）」（図３参照）、となる初期調整を施した場合に、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の変化状態を示す図であり、同図においては、横軸に対物レンズ１７１中心点の半径軸方向に対するシフト量ｒ（光ディスクＤＫ中心点をｒ＝「０」とし、記録再生半径「ｒmin」〜「ｒmax」の間についてプロッティング）を示している。

まず、図４に示すように、シフト量ｒの変化に伴いΔｘin及びΔｘoutの値が変化すると、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅が「１」以下となる場面が発生する。通常、ＤＶＤレコーダ等においてＤＰＰ方式のトラッキング補正を実現するためには、信号振幅値が約「１」程度なければ正確なトラッキング補正を実現することができないことが知られている。従って、この「１」なる値を信号振幅の閾値ＴＨと想定した場合、記録再生位置の変化に伴い差動プッシュプル信号ＤＰＰin或いはＤＰＰoutが閾値ＴＨを下回る場面が発生し、何れか一方のみを用いても正確なトラッキング補正が実現できないこととなる（図４参照）。

一方、両差動プッシュプル信号ＤＰＰin或いはＤＰＰoutは、サブビームin及びoutの照射位置（すなわち、光ディスクＤＫ上における集光スポット）が適切に初期調整されている環境下において、互いに相補関係を有し（すなわち、適切な位相差が発生する）、一方の振幅が「１」以下となる場面で、他方が「１」以上となる関係を有している。従って、かかる初期調整がなされている環境下においては、対物レンズ１７１中心の半径方向に対するシフト量ｒの変化に併せてトラッキング補正に用いる差動プッシュプル信号ＤＰＰin、ＤＰＰoutを切り換えれば、信号振幅値が閾値ＴＨ以下となることを適切に防止できることとなる。

一方、図４に示す場合、シフト量ｒ１〜ｒ２の領域、及びシフト量ｒ３〜ｒ４の領域においては、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの信号振幅値が何れも閾値ＴＨ「１」以上となっていることが分かる。このような場面においては、何れか一方の差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを選択して利用するようにすることも可能であるが、両者に対して重み付けを行い、両者ＤＰＰin及びＤＰＰoutの和を採ることにより、信号振幅の急激な変動を抑えることも可能となる。

そこで、本実施形態においては、次の（式８）に基づいて、

トラッキング補正用の信号（以下、「トラッキングエラー信号Ｓte」という）を生成し、同（式８）中の重み付けの係数「ｋin」及び「ｋout」の値をシフト量ｒに基づいて変動させることにより、トラッキングエラー信号Ｓteの振幅が閾値ＴＨ以下となることを防止し、併せて、トラッキングエラー信号Ｓteの振幅が急激に変動することを防止することとした。

なお、この「ｋin」及び「ｋout」の変更態様に関しては幾つかのパターン（図６及び図９参照）が考えられるが、この点については後に詳細に説明することとする。

なおまた、実際に装置を構成する場合、図４に示すような差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅特性を得るためには、上記のように所定の条件を満たすように初期調整を行うことが必要となってくるが、この初期調整の具体的な手法に関しては、後に詳細に説明することとする。

以下、図２に示す各要素について詳説する。

まず、信号処理部ＳＰは、入力用の端子を有しており、この端子を介して外部から入力されたデータに所定形式の信号処理を施して制御部Ｃに出力する。

制御部Ｃは、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、情報記録再生装置ＲＰの各部を制御する。例えば、光ディスクＤＫに対してデータを記録する場合、制御部Ｃは信号処理部ＳＰから入力されるデータに対応した記録用の駆動信号を駆動回路Ｄに出力する一方、光ディスクＤＫに記録されているデータの再生を行う場合には、再生用の駆動信号を駆動回路Ｄに出力する。

駆動回路Ｄは主として増幅回路により構成され、制御部Ｃから入力された駆動信号を増幅した後、光ピックアップ装置ＰＵに供給する。この駆動回路Ｄにおける増幅率は制御部Ｃにより制御され、光ディスクＤＫに対するデータ記録時には光ピックアップ装置ＰＵから記録パワー（色素変色型或いは相変化型の光ディスクＤＫにおいて相変化若しくは色素変色が発生するエネルギー量）にて光ビームが出力されるように増幅率が制御される一方、データ再生時には再生パワー（色素変色等が発生しないエネルギー量）にて光ビームが出力されるように増幅率が制御される。

光ピックアップ装置ＰＵは、駆動回路Ｄから供給される制御信号に基づいて、ＤＶＤフォーマットの光ディスクＤＫに光ビームを照射し、当該光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行うために用いられる。

かかる機能を実現するため、本実施形態にかかる光ピックアップ装置ＰＵは、駆動回路Ｄから供給される駆動信号に基づいて所定方向に直線偏光（例えば、Ｐ偏光）された光ビーム（波長約６５０ｎｍ）を出力する半導体レーザ１１と、回折格子１２と、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１３と、コリメータレンズ１４と、λ／４板１５と、ミラー１６と、アクチュエータ部１７と、エラー検出レンズ１８と、ＯＥＩＣ１９と、から構成され、各光学素子は、上記図４に示す差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの関係を満たすように初期調整されている。

まず、回折格子１２は、半導体レーザ１１から射出された光ビームを回折させて、メインビーム及びサブビームin（A及びB）、サブビームout（A及びB）の５つのビームを射出する。なお、この回折格子１２に関しては上述した初期調整を行うことが必須となるが、この初期調整の手法については後述する。

ＰＢＳ１３は、例えば、Ｐ偏光された入射光を透過させる一方、Ｓ偏光された入射光を反射する光学素子であり、回折格子１２から射出されるメインビーム、サブビームin、サブビームoutをコリメータレンズ１４に導光すると共に、当該ビームの光ディスクＤＫ盤面における反射光（以下、メインビーム、サブビームin及びサブビームoutに対応した反射光を、夫々「メイン反射光」、「サブ反射光in」及び「サブ反射光out」という）をエラー検出レンズ１８に導光する。コリメータレンズ１４は、ＰＢＳ１３を透過して入射されるメインビーム及びサブビームの一部を略平行光に変換する一方、光ディスクＤＫからの反射光を収束させるための光学素子であり、λ／４板１５は、直線偏光、円偏光間の相互変換を行う光学素子である。かかるλ／４板１５の機能により、往路復路間において偏光方向がπ／２だけ変化し、ＰＢＳ１３による往路及び復路の分離が行われる。なお、「往路」とは、光源ユニット１から光ディスクＤＫに向かう光ビームの光路を意味し、「復路」とは、光ディスクＤＫからＯＥＩＣ１９に向かう反射光の光路を意味する。

アクチュエータ部１７は、対物レンズ１７１と、対物レンズ１７１を固定する対物レンズホルダ１７２、更には、この対物レンズホルダ１７２を一体的に可動させる可動機構１７３と、を有し、アクチュエータ駆動部ＡＤから供給される補正信号に基づいて対物レンズの位置を変化させ、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現する。

エラー検出レンズ１８は、シリンドリカルレンズにより構成されており、非点収差法によるフォーカスエラー検出を実現するため、光ディスクＤＫのトラックに対して約４５°の角度に非点収差を与えるようになっている。ＯＥＩＣ１９は、例えば、フォトダイオードにより構成され、エラー検出レンズ１８から照射されるメイン反射光及びサブ反射光in、outを受光して、受光信号を制御部Ｃ及びサーボ部Ｓのエラー信号生成部ＥＧ、重み付け決定部WDに出力する。

次に、再生部Ｐは、例えば、加算回路及び増幅回路を有し、ＯＥＩＣ１９から供給される受光信号に基づいて再生ＲＦ信号を生成し、当該再生ＲＦ信号に対して所定の信号処理を施した後、出力端子ＯＵＴに出力する。

サーボ部Ｓは、光ピックアップ装置ＰＵのＯＥＩＣ１９から供給される受光信号に基づいてアクチュエータ部１７を制御するための要素であり、エラー信号生成部ＥＧと、重み決定部ＷＤと、アクチュエータ駆動部ＡＤと、を有している。

これらの要素中、重み決定部ＷＤは、対物レンズ１７１の半径方向に対するシフト量ｒ（より具体的には、図３に示す光ディスクＤＫの中心点から半径軸方向に対するシフト量ｒ）に基づいて、上記（式８）における係数ｋin及びｋoutを決定し、当該決定した係数ｋin及びｋoutを示す制御信号をエラー信号生成部ＥＧに供給する。

エラー信号生成部ＥＧはＯＥＩＣ１９から供給される受光信号に基づいて、上記トラッキングエラー信号Ｓte及びフォーカスエラー信号Ｓfeを生成してアクチュエータ駆動部ＡＤに出力し、アクチュエータ駆動部ＡＤはエラー信号生成部ＥＧから供給されるエラー信号に基づいてアクチュエータ部１７を制御する。

（２）サーボ部Ｂの具体的な構成
次に、図５を参照しつつサーボ部Ｓ及びＯＥＩＣ１９の具体的な構成について詳細に説明する。

同図に示すように本実施形態においてＯＥＩＣ１９は、（i）メイン反射光を受光するための第１受光部１９Ａと、（ii）サブ反射光inAを受光するための第２受光部１９Ｂと、（iii）サブ反射光inBを受光するための第３受光部１９Ｃと、（iv）サブ反射光outAを受光するための第４受光部１９Ｄと、（v）サブ反射光outBを受光するための第５受光部１９Ｅと、を有すると共に、第１受光部１９Ａが４分割形状、第２〜第５受光部１９Ｂ〜１９Ｅが夫々２分割形状とされている。この第１受光部１９Ａの各分割領域ａ、ｂ、ｃ、ｄは、各々、領域ａ及びｃが加算器２０Ａ-１の入力段に、領域ｂ及びｄが加算器２０Ａ-２の入力段に、接続され、両加算器２０Ａ-１及び２０Ａ-２の出力段は減算器２１Ａの入力段に接続されている。この結果、減算器２１Ａからは、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainとして、

なる信号が出力され、内側ＤＰＰ信号生成部２２ｉｎ及び外側ＤＰＰ信号生成部２２ｏｕｔに供給されることとなる（但し、式９においてａ、ｂ、ｃ、ｄは、対応する領域における受光信号レベル）。

一方、第２〜第５受光部１９Ｂ〜１９Ｅは、（i）第２受光部１９Ｂが減算器２１Ｂの入力段に、（ii）第３受光部１９Ｃが減算器２１Ｃの入力段に、（iii）第４受光部１９Ｄが減算器２１Ｄの入力段に、（iv）第５受光部１９Ｅが減算器２１Ｅの入力段に、夫々、接続されている。この結果、各減算器２１Ｂ〜２１Ｅからは、各々、サブビームinA、inB、outA及びoutBに対応したプッシュプル信号ＰＰina、ＰＰinb、ＰＰouta及びＰＰoutbが出力されることとなる。

次いで、内側ＤＰＰ信号生成部２２-ｉｎは加算器２２１-ｉｎと、増幅回路２２２-ｉｎと、減算器２２３-ｉｎを有する一方、外側ＤＰＰ信号生成部２２-ｏｕｔは加算器２２１-ｏｕｔと、増幅回路２２２-ｏｕｔと、減算器２２３-ｏｕｔを有し、夫々、サブビームin及びサブビームoutに対応した差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを、以下の（式１０）、（式１１）に基づいて生成する。

この結果、内側ＤＰＰ信号生成部２２ｉｎにおいて生成された差動プッシュプル信号ＤＰＰｉｎが係数乗算部２３の増幅回路２３１ｉｎに供給され、外側ＤＰＰ信号生成部２２ｏｕｔにおいて生成された差動プッシュプル信号ＤＰＰｏｕｔが増幅回路２３１ｏｕｔに供給されることとなる。なお、各式において（i）「Ｇin」はメインビームとサブビームinの回折光量に応じた係数、（ii）「Ｇout」はメインビームとサブビームoutの回折光量に応じた係数、となっているが、本実施形態においてはサブビームinとして±１次光を、サブビームoutとして±２次光を用いているので、サブビームinとサブビームoutとの間で光量が異なってくる。このため、「Ｇin」及び「Ｇout」は、かかる回折光量比を考慮した値として設定されることとなる。

次いで、係数乗算部２３に設けられた、増幅回路２３１ｉｎ及び２３１ｏｕｔは、重み決定部ＷＤから供給される制御信号に基づいて、両ＤＰＰ信号生成部２２ｉｎ及び２２ｏｕｔから入力される差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを増幅する。この結果、両増幅回路２３１ｉｎ及び２３１ｏｕｔからは、上記（式８）に示す係数ｋin及びｋoutを乗算した値の差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutが出力されることとなり、加算器２４から上記（式８）により示されるトラッキングエラー信号Ｓteがアクチュエータ駆動部ＡＤに供給され、トラッキング制御が実現されることとなる。

なお、フォーカスエラー信号生成部２５においてフォーカスエラー信号を生成する手法については任意であり、例えば、非点収差法を採用する場合、エラー検出レンズ１８としてシリンドリカルレンズを設け、第１受光部１９Ａから出力される受光信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成するようにすれば良い。

一方、係数乗算部２３を制御するための重み決定部ＷＤは、シフト量検出器ＲＤと、係数決定部ＣＣと、を有し、これらの要素中、シフト量検出器ＲＤは対物レンズ１７１中心点の光ディスクＤＫ中心点からのシフト量ｒ（図３参照）を算出し、当該算出結果を示すシフト量信号を重み決定部ＷＤに供給するためのものとなっている。

なお、シフト量ｒを検出する具体的な方法については任意であり、例えば、光ディスクＤＫに対するデータの記録再生開始前においてトラックサーチを行っている状態においては、（方法ａ）第１受光部１９Ａから出力される受光信号のゼロクロス回数をカウントすることにより光ディスクＤＫの最内周から何トラック分移動したのかを算出し、当該移動トラック数に基づいてシフト量ｒを算出するようにしても良いし、（方法ｂ）光ディスクＤＫから読み出した記録アドレスをシフト量に変換するためのテーブルを保持させ、当該テーブルと光ディスクＤＫから読み出した記録アドレスに基づいてシフト量ｒを算出するようにしても良い。また、光ディスクＤＫに対してデータの記録再生を開始した後は、（方法ｃ）経過時間に基づいてシフト量ｒを算出するようにしても良く、（方法ｄ）図示せぬスピンドルモータの回転数をカウントし、当該カウント数に基づいてシフト量ｒを算出するようにしても良く、更には、（方法ｅ）受光信号に含まれるウォブル信号に基づいてシフト量ｒを算出するようにしても良い。なお、方法ｃを採用する場合、角速度一定の場合、時間に正比例の関係にてシフト量は変動し、線速度一定の場合には、記録開始位置のシフト量ｒから一周の長さを算出すると共に当該算出した長さに基づいて一周あたりにかかる時間数を特定し、当該特定された時間数と経過時間数に基づいてシフト量ｒを算出するようにすれば良い。

係数決定部ＣＣは、シフト量検出器ＲＤから供給されるシフト量信号に基づいて上記（式８）における係数ｋin及びｋoutを決定し、当該係数ｋin及びｋoutを示す制御信号を係数乗算部２３に供給して、係数乗算部２３における係数を可変させる。

ここで、この係数決定部ＣＣにおける係数ｋin及びｋoutの決定方法について図６を参照しつつ説明する。なお、図６は、係数ｋin及びｋoutの値の変化態様を示すグラフであり、同図においては、係数ｋinの変化態様を実線で示すと共に、係数ｋoutの変化態様を点線で示している。また、この図６においては、シフト量ｒを横軸、係数の値を縦軸とすると共に、上記図４における「ｒ１」〜「ｒ４」に対応するシフト量ｒを横軸上に表示している。

まず、上記図４において示したように、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutは、以下のような関係を有している。
（区間１）シフト量ｒ＝「ｒmin」〜「ｒ１」及び「ｒ４」〜「ｒmax」の間、差動プッシュプル信号ＤＰＰinが閾値ＴＨ以下、ＤＰＰoutが閾値ＴＨ以上。
（区間２）シフト量ｒ＝「ｒ１」〜「ｒ２」の間、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutが共に閾値ＴＨ以上。
（区間３）シフト量ｒ＝「ｒ２」〜「ｒ３」の間、差動プッシュプル信号ＤＰＰinが閾値ＴＨ以上、ＤＰＰoutが閾値ＴＨ以下。
（区間４）シフト量ｒ＝「ｒ３」〜「ｒ４」の間、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutが共に閾値ＴＨ以上。

この関係が成立する環境下では、上記区間１においては、差動プッシュプル信号ＤＰＰoutのみを用いた場合に、信号振幅を最も大きくすることができ、区間３においては、差動プッシュプル信号ＤＰＰinのみを用いた場合に、信号振幅を最も大きくすることが可能となる。一方、区間２及び区間４においては差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutは、共に閾値ＴＨ以上の値を採りつつ、増減している状態にある。

かかる関係に鑑み、本実施形態においては、係数ｋin及びｋoutの値を図６に示すように、（ａ）区間１：ｋin=「０」、ｋout=「１」、（ｂ）区間２：ｋin=(ｒ-ｒ１)/(ｒ２-ｒ１)、ｋout=(ｒ２-ｒ)/(ｒ２-ｒ１)、（ｃ）区間３：ｋin=「１」、ｋout=「０」、（ｄ）区間４：ｋin=(ｒ４-ｒ)/(ｒ４-ｒ３)、ｋout=(ｒ-ｒ３)/(ｒ４-ｒ３)、と設定することとしている。かかる係数ｋin及びｋoutの設定を可能とすべく、この係数決定部ＣＣは、図７に示す係数設定テーブルＴＢＬを有しており、この係数設定テーブルＴＢＬに基づいてシフト量検出器ＲＤからのシフト量信号に対応する係数ｋin及びｋoutを算出する。そして、当該算出した係数ｋin及びｋoutを示す制御情報を係数乗算部２３に供給し、増幅回路２３１in及び２３１outにおける増幅率を制御するのである。この結果、エラー信号生成部ＥＧの加算器２４から出力されるトラッキングエラー信号Ｓteが変化し、的確なトラッキング補正が実現されることとなる。

（３）光ビーム照射位置の初期調整原理について
以上、本願の第１実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの具体的な構成について説明してきたが、ここで、光ディスクＤＫの盤面に対するメインビーム、サブビームin及びサブビームout の照射位置の初期調整手法と、その原理について説明する。

まず、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰのように対物レンズ１７１の移動軸がスライダ軸から光ディスクのタンジェンシャル方向にシフトした位置にある場合、ビーム照射位置の初期調整を適切に行わないと、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの双方が共に閾値ＴＨを下回り、所望のトラッキングエラー信号Ｓteが得られないことがある。

この点について図８及び図９を参照しつつ説明する。今、図８に示すように（i）対物レンズ１７１の移動軸と、（ii）メインビーム、サブビームin、outの照射位置を結んだ軸と、がなす角の角度を「γ０」とする。この場合において、サブビームin及びoutの照射位置は、角度γ０の値に依存して変化するものであるため、初期調整時に角度γ０の値を適切に調整しておかなければ、図９に示すように差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの双方が閾値ＴＨ（＝「１」）を下回ってしまう可能性がある。

一方、この角度γ０の値は、回折格子１２の設置角度に依存するため、記録再生半径（「ｒmin」〜「ｒout」）の間において差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの少なくとも何れか一方が閾値ＴＨを上回るような角度γ０の範囲を求め、当該範囲内となるように回折格子１２の角度を設定することにより、かかる事態の発生を防止することが可能となる。

以下、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの何れか一方が必ず閾値ＴＨを上回るような角度γ０の設定条件について説明する。但し、以下においては全てのビームに対応した集光スポットは直線上に並び、且つ、メインビームとサブビームout間の距離がメインビームとサブビームin間の距離のＡ倍（Ａは定数）であるものとして説明を行う。従って、上記Δｘin＝Δｘとした場合に、Δｘout＝ＡΔｘなる関係が成立することとなる（図８参照）。

この場合、図８からΔｘ（ｒ）は（式１２）のようになる。また、角度γ０の条件を求めるために、（式１３）及び（式１４）の関係を用いる。なお、α０はメインビームが存在するトラックから測った角度である。

ここで、角度γ０の範囲を決める際には、次の点に留意しなければならない。すなわち、
＜留意点ａ＞記録再生半径内において少なくとも何れか一方の差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅が閾値ＴＨ以上となる必要がある点、
＜留意点ｂ＞再生半径内で差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰout間に交点が存在する場合、その交点での振幅値は必ず閾値ＴＨ以上とならなければならない点、
＜留意点ｃ＞（式６）及び（式７）に示したように２つの差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅は、半径に対してｃｏｓ関数となるので、差動プッシュプル信号ＤＰＰinとＤＰＰoutの間に同相交点（すなわち、同じ半径方向の変化に対して信号振幅の変化の極性が等しい交点）と逆相交点（すなわち、同じ半径方向の変化に対して信号振幅の変化の極性が反転する交点）の二種類が存在することとなる点、である。

以下、これらの点に留意しつつ、記録再生半径内において、必ず、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの何れ一方が閾値ＴＨ以上となる条件として、本実施形態においては以下の３つの条件を設定した。

（ａ）条件１
まず、第１の条件は、記録再生半径内に同相交点が存在しないということである。同相交点が記録再生半径内に存在しても、その値が閾値ＴＨ以上となればよいので、本来ならば、そのような範囲も含めるべきであるが、そうすると非常に条件値が多くなり、理解が困難となる。また、同相交点が存在する時＜留意点ａ＞を満たす角度γ０の範囲は非常に狭いことが分かっているので、記録再生半径内に同相交点が存在する場合を全て除外することにした。

（ｂ）条件２
記録再生半径内の逆相交点において差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅の値が閾値ＴＨ以上であれば良いので、これを「第２の条件」とした。

（ｃ）条件３
但し、上記２つの条件を満たしても、最内周、最外周でどちらの信号も閾値ＴＨを下回る場合があるので、「第３の条件」として、最内周と最外周で必ず差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの少なくとも一方が閾値ＴＨを上回るという条件を加えた。

以下、各条件を実現するための初期調整値について説明する。

（ａ）条件１について
同相交点が存在しないという条件から角度γ０の範囲を以下の式に従って決める。同相交点は、

（但し、ｎは整数とし、Δｘin＝Δｘとした場合に、Δｘout＝ＡΔｘ（すなわち、メインビーム、サブビームin及びoutの集光スポットが直線上にある状態）とする）なる条件を満たすときに生じるため、記録再生半径内で、この（式１５）を満たさなければ良いこととなる。通常、メインビームがグルーブトラックにオントラックの時、サブビームinは、これに隣接するランドトラックに照射されるようにするので、記録再生半径内で０＜Δｘout−Δｘin＜ＧＰであれば記録再生半径内で同相交点が存在しない。つまり、

を満たすようにすれば良いこととなる。（式１３）及び（式１４）を用いるとγ０の範囲は以下のようになる。

ここで、角度γ０の下限、上限を横軸ｒ（ｒminからｒmax）としてグラフにプロットすると、図１０のようになる。

よって，記録再生半径内でｒの値によらず条件を満たす角度γ０は斜線で示される範囲に設定されることが必要となり、この条件を数式により表現すると、

となる。これが角度γ０の第１の条件になる。

（ｂ）条件２について
一方、逆相交点でΔｘは、

（但し、ｍは整数）
を満たす時に生じるので、これをΔｘｃとすると

となる。ここで、ｍは交点に対応する整数である。逆相交点で差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅は等しく、この値が閾値ＴＨ以上であるためにはｍが以下の式を満たす必要がある。

（但し、ＴＨは閾値ＴＨ）
この式からｍの範囲を求めると、

となる（ただしｎは整数）。

図８から分かるように、ｒ＝ｒminで（Ａ＋１）Δｘが最も大きくなり、ｒ＝ｒmaxで最も小さくなる。従って、ｍの最小値と最大値は以下のように表すことができる。

つまり、ｍはｍmin≦ｍ≦ｍmaxを満たす整数である。

よって、ｍが（式２２）の範囲にあるためには、

であれば良い。

この（式２５）を変形すると

ここからΔｘ（ｒmax）の範囲を求めると

である。

同様に（式２６）を変形してΔｘ（ｒmin）の範囲を求めると

である。

（式１３）及び（式１４）を用いて、（式２８）（式２９）から角度γ０の範囲を求めると

となり、これが角度γ０の第２の条件となる（但しｎは整数）。

（ｃ）条件３について
最内周、最外周で差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの何れか一方の振幅が閾値ＴＨ以上になる条件から角度γ０の範囲を求める。

ここで、差動プッシュプル信号ＤＰＰinが最内周で閾値ＴＨ以上になる条件から、

これを変形してΔｘ（ｒmin）の範囲に直すと、

である（但しｎinminは整数）。

（式１２）にｒ=ｒminを代入すると、

ここで、（式１３）及び（式１４）を用いて、Δｘ（ｒmin）の範囲から角度γ０の範囲を求めると、

のようになる（但し、ｎinminは整数）。

同様にして、差動プッシュプル信号ＤＰＰoutが最内周で閾値ＴＨ以上になる条件から、

（但し、ｎoutminは整数）。同様に差動プッシュプル信号ＤＰＰinが最外周で閾値ＴＨ以上になる条件から、

となる（なお、ｎinminは整数）。

更に、差動プッシュプル信号ＤＰＰoutが最外周で閾値ＴＨ以上になる条件から、

である（なお、ｎoutmaxは整数）。

よって，最内周で（式３４）か（式３５）のどちらか、最外周で（式３６）か（式３７）のどちらかを満たしていれば、最内周、最外周で差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの少なくとも何れか一方の振幅が閾値ＴＨ以上になる。以上が角度γ０の条件３である。

記録再生半径内で差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの少なくとも何れか一方の振幅が閾値ＴＨ以上になるためには、角度γ０について上記条件１、２、３を全て満たすことが必要となる。各パラメータ（ＧＰ＝０．７４μｍ、Ｌ＝４．０ｍｍ、Ｄ＝５．０μｍ、ｒmin＝２．５ｃｍ、ｒmax＝５．５ｃｍ、Ａ＝２．０、ＴＨ＝１）を代入した角度γ０の範囲の具体例を図１１（ａ）に示し、図１１（ｂ）に、各範囲における具体的な差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの特性を示す。

図１１（ｂ）に示すように、角度γ０の値が上記各条件を全て満たす範囲内において、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの少なくとも何れか一方が閾値ＴＨ以上となることが分かる。本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、光ディスクＤＫの盤面におけるサブビームin及びoutの照射位置の関係が以上のような条件を満たすように、回折格子１２の角度調整されることとなる。

直線上に集光スポットを配置しない場合の初期調整の条件について、ここでは詳しく説明しないが例えば図１２のように、スライダ軸と対物レンズ１７１の間の距離Ｌが「４ｍｍ」、メインビームとサブビームinの距離が５．０μm、メインビームとサブビームoutの距離が１０．０μmの時に、シフト量ｒ＝３．４ｃｍでΔｘin及びΔｘoutを夫々「ＧＰ（＝０．７４μｍ）／２」「ＧＰ−０．１μｍ」と調整すると、記録再生半径内でＤＰＰ振幅が閾値以上になる。

［１．２］第１実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの具体的な動作について説明することとする。まず、情報記録再生装置ＲＰに光ディスクＤＫが挿入されている状態において、ユーザが図示せぬ操作部に当該光ディスクＤＫに対して所定の入力操作を行う。すると、制御部Ｃは、図示せぬスピンドルモータに対する駆動信号を供給し、スピンドルモータを回転させると共に、トラックサーチ用の光ビームが半導体レーザ１１から出力されるように駆動回路Ｄに対する駆動信号の供給を開始し、トラックサーチのための処理を実行する。この際、制御部Ｃは、キャリッジサーボを実行させ、データを記録すべきアドレスに対応した光ディスクＤＫ上の位置まで光ピックアップＰＵを移動させる。

また、この際、シフト量検出器ＲＤにおいてトラックサーチに伴うシフト量ｒが算出され、シフト量検出器ＲＤは、当該算出結果を保持する状態となる。

一方、トラックサーチが完了すると、制御部Ｃは、アクチュエータ駆動部ＡＤに制御信号を供給し、トラッキングサーボループをクローズの状態に移行させる。この結果、アクチュエータ駆動部ＡＤは、エラー信号生成部ＥＧから供給されるトラッキングエラー信号Ｓteに基づくトラッキング補正動作を行う状態に移行する。このようにして、トラッキングサーボループがクローズの状態となると、制御部Ｃは、駆動回路Ｄにおける増幅率を記録パワーに対応した値に再設定し、入力信号処理部ＩＰから供給される入力信号に対応した駆動信号の供給を開始する。

このようにして、制御部Ｃから駆動信号が供給されると、駆動回路Ｄから半導体レーザ１１に対する信号供給が開始され、半導体レーザ１１は、この供給信号に基づいて記録パワーの光ビーム（波長６５０ｎｍ、Ｐ偏光）を出射する状態となる。このようにして出射された光ビームが回折格子１２に入射されると、回折格子１２において当該光ビームが回折されて、メインビーム（０次光）、サブビームinA、inB（±１次光）及びサブビームoutA、outB（±２次光）の５ビームが射出される状態となる。

一方、回折格子１２から射出されたメインビーム、サブビームin及びサブビームoutは、ＰＢＳ１３を透過して、コリメータレンズ１４において略平行光に変換された後、λ／４板１５において円偏光の状態に移行し、ミラー１６により図において上方（以下、「図中」と略称する）に反射され、対物レンズ１７１により光ディスクＤＫの盤面上に集光される（上記図３参照）。このようにして、メインビーム及びサブビームが光ディスクＤＫ盤面に集光された状態となると、これらメインビーム及びサブビームは、光ディスクＤＫ盤面において反射され、対物レンズ１７１に入射される状態となる。

次いで、これらのビームに対応した反射光は、対物レンズ１７１を透過した後、ミラー１６により図中左方に反射され、λ／４板１５を透過して往路とπ／２だけ偏光方向が変化した直線偏光（例えば、Ｓ偏光）の状態に移行する。そして、コリメータレンズ１４を透過した後、ＰＢＳ１３により図中下方に反射されて、エラー検出レンズ１８によりＯＥＩＣ１９に集光される。この結果、第１受光部１９Ａにメイン反射光が、第２受光部１９Ｂにサブ反射光inAが、第３受光部１９Ｃにサブ反射光inBが、第４受光部１９Ｄにサブ反射光outAが、第５受光部１９Ｅにサブ反射光outBが、夫々、集光され、各受光部１９Ａ〜１９Ｅから反射光の受光光量に対応したレベルの受光信号が出力される状態となる。

この状態となると、シフト量検出器ＲＤは、シフト量ｒを算出し、シフト量信号を出力する状態となる。この際、シフト量検出器ＲＤは、トラックサーチ時に保持したシフト量からの変位量Δｒを算出すると共に、この変化量Δｒをトラックサーチ時のシフト量に加算して、現在のシフト量ｒを算出する。なお、シフト量検出部ＲＤからシフト量信号を出力するタイミング及びシフト量信号の態様については任意であり、例えば、一定間隔にてシフト量ｒを示すシフト量信号を出力するようにしても良く、シフト量ｒの変化に併せてシフト量信号として係数決定部ＣＣに供給する電圧値を随時変化させるようにしても良い。

このようにして、シフト量検出器ＲＤからシフト量信号が供給される状態となると、係数決定部ＣＣは、シフト量信号と係数設定テーブルＴＢＬに基づいて、シフト量信号に対応する係数ｋin及びｋoutの値を算出し、当該算出した係数ｋin及びｋoutを示す制御信号を係数乗算部２３に供給する状態に移行するのである。なお、この際、係数決定部ＣＣから制御信号を出力するタイミング及び制御信号の態様に関しては任意であり、一定間隔にて係数ｋin及びｋoutを示す制御信号を出力するようにしても良く、制御信号として供給する電圧値を係数ｋin及びｋoutの変化に併せて随時変化させるようにしても良い。

以上の処理がなされる結果、係数決定部ＣＣから供給される制御信号に基づいて係数乗算部２３において増幅回路２３１in及び２３１outにおける増幅率が変更され、アクチュエータ駆動部ＡＤに供給されるトラッキングエラー信号Ｓteの信号値が変化する。この結果、常にトラッキングエラー信号Ｓteの振幅が閾値ＴＨ以上に維持されることとなり、適切なトラッキング補正が実現されることとなる。

このようにして、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、半導体レーザ１１から射出された光ビームを回折格子１２により回折させ、（i）メインビーム、（ii）サブビームinA、（iii）サブビームinB、（iv）サブビームoutA及び（v）サブビームoutBの５つのビームを射出させ、光ディスクＤＫの中心点を通る半径軸から、記録トラックの円周方向に所定量シフトした位置に、これら５つのビームを集光させるようになっている。そして、これら５つのビームの光ディスクＤＫにおける反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力して、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを生成し、この生成した差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの対して係数ｋin及びｋoutを乗算した後、和を採ってトラッキングエラー信号Ｓteを生成する構成を有している。このため、信号振幅が閾値ＴＨを上回る差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの線形和を採ったトラッキングエラー信号Ｓteが生成されることとなる。この結果、３ビームを用いてＤＰＰ方式によるトラッキング補正を実行する際に、トラックに対するサブビームの照射位置に変動が生じた場合でも、確実且つ適切なトラッキング補正を実行することが可能となるのである。

また、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、シフト量ｒに対応する係数ｋin及びｋoutを設定テーブルＴＢＬから読み出して、当該係数ｋin及びｋoutに基づいてトラッキングエラー信号を生成しているため、信号処理時の処理負担を軽減することが可能となると共に、信号振幅の変動を少なくすることも可能となり、もって、安定したトラッキング補正を実現することが可能となる。

なお、上記実施形態においては制御部Ｃ及び駆動回路Ｄ、受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤを光ピックアップ装置ＰＵと別体の装置（例えば、ＣＰＵ）により構成した例について説明したが、これらは光ピックアップ装置ＰＵと一体的に構成するようにしても良い。

また、係数設定テーブルＴＢＬに格納する係数ｋin及びｋoutの値を「０」及び「１」のみとすることで、単純に値が大きくなる差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutに切り替えるようにすることも可能である。

また更に、上記実施形態においては、トラッキング補正を行う場合を例に説明を行ったが、同様の手法によりＣＴＣを実現することも可能である。但し、ＣＴＣを実現しようとする場合には、サブビームin及びoutがメインビームの照射されているグルーブトラックに隣接するグルーブトラック上に照射することが必要となるので、各ビームの照射位置をＣＴＣ用に調整することが必要となる点には留意しなければならない。

［１．３］第１実施形態の変形例
（１）変形例１
上記第１実施形態においては、半導体レーザ１１からの出射光を回折格子１２により、回折させ、メインビーム及びサブビームinA、inB、サブビームoutA、outBの５つのビームを射出する構成を採用していた。しかし、回折格子１２を用いることなく、マルチアレイ化した光源（すなわち、５つの半導体レーザを１パッケージにした光源ユニット）を用いることも可能である。特に、５つのビームに対応した集光スポットを直線状に配置しない場合、このマルチアレイ化した光源が好適な形態となる。但し、５つのビームに対応した集光スポットを直線状に配置した場合であっても、上記のような初期設定を行わなければならない点に関しては、上記第１実施形態と同様である。

（２）変形例２
上記実施形態においては、図７に示した係数設定テーブルＴＢＬを係数決定部ＣＣに保有させ、シフト量検出器ＲＤから供給されるシフト量信号により示されるのみに基づいて係数ｋin及びｋoutを決定することにより、図６のような係数ｋin及びｋoutの変化態様を実現するようになっていた。しかし、シフト量信号のみならず、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを利用して係数ｋin及びｋoutを決定するようにすることも可能である。かかる方法を採用することにより、トラッキングエラー信号Ｓteに発生する信号変化を更に抑制し、トラッキング補正の精度を更に向上させることが可能となる。

かかる機能を実現するため、本変形例において係数決定部ＣＣ２には図１３に示すように、内側ＤＰＰ信号生成部２２in及び外側ＤＰＰ信号生成部２２outから差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutが供給されるようになっている。また、この係数決定部ＣＣ２は、図１４（ｂ）に示すような係数決定テーブルＴＢＬ２を有しており、このテーブルＴＢＬ２に基づいて係数ｋin及びｋoutを算出するようになっている。

具体的には、図１４（ｂ）に示すように、
（ａ）区間１１（シフト量ｒ＝「ｒmin」〜「ｒ１」及び「ｒ４」〜「ｒmax」）：ｋin=「０」、ｋout=「１」、
（ｂ）区間１２（シフト量ｒ＝「ｒ１」〜「ｒ２」及び「ｒ３」〜「ｒ４」）：ｋin=(ＴＨ-ＤＰＰin)/｛２ＴＨ-(ＤＰＰin+ＤＰＰout)、ｋout==(ＴＨ-ＤＰＰout)/｛２ＴＨ-(ＤＰＰin+ＤＰＰout)、
（ｃ）区間１３（シフト量ｒ＝「ｒ２」〜「ｒ３」）：ｋin=「１」、ｋout=「０」、
と設定することとしている。この結果、係数ｋin及びｋoutの設定値は、図１４（ａ）に示すように変動することとなり、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅変化をも考慮した係数ｋin及びｋoutの決定形態を実現することが可能となる。かかる手法により、決定された係数ｋin及びｋoutを上記（式８）に代入してトラッキングエラー信号Ｓteを生成することにより、トラッキングエラー信号Ｓteの変動を更に抑制することが可能となるのである。

このようにして、本変形例によれば、更にトラッキングエラー信号Ｓteの変動を抑制し、正確なトラッキング補正を実現することが可能となる。

なお、上記変形例１においては、シフト量ｒと、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの３つを利用して係数ｋin及びｋoutを決定する構成を採用したが、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの値のみに基づいてトラッキングエラー信号Ｓteを生成するようにしても良い。この場合、差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutの振幅値が閾値ＴＨを越えているか否かを検出するようにし、越えているものと判定した場合に、利用する差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを切り換えるようにしても良い。また、この場合、上記（式８）に基づいてトラッキングエラー信号Ｓteを生成するようにしても良い。

（３）変形例３
上記実施形態においては、ＤＶＤフォーマットの光ディスクＤＫに対して情報の記録再生を行う、所謂、１ビーム１ディスク型の情報記録再生装置ＲＰに対して、本願の技術思想を適用した場合を例に説明を行っていた。しかし、光ディスクＤＫの従う記録フォーマットに関しては任意であり、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＢＤ、ＨＤ-ＤＶＤ（High Definition-ＤＶＤ）といった、他の記録フォーマットに従った光ディスクＤＫに対するデータの記録再生を行う場合についても上記実施形態と同様の構成により実現することが可能である。

また、情報記録再生装置ＲＰにより記録再生を行う記録フォーマット数に関しては任意であり、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ-ＤＶＤの４記録フォーマットに対応した光ピックアップ装置ＰＵにおいても回折格子１２を用いることにより半導体レーザ１１からの出射光を回折させ、５つのビームに変換して光ディスクＤＫに照射することにより、同様の作用効果を奏することが可能となっている。また、この場合における対物レンズ１７１の数に関しては任意であり、互換型の対物レンズ１７１を一つ用いるようにしても良いし、複数の対物レンズ１７１を設けるようにしても良い。この場合であっても、何れか一方の対物レンズ１７１がスライダ軸からタンジェンシャル方向にシフトして設けられる場合には、同様の効果を奏することが可能となる。

［２］第２実施形態
上記第１実施形態においては差動プッシュプル信号ＤＰＰin及びＤＰＰoutを扱ったが、同様の手法により隣接トラックのクロストーク信号（以下、「ＣＴＣ信号」という）の変動を抑える角度γ０の条件を求めることも可能である。この点について以下説明する。まず、ＣＴＣ信号はメインビームがグルーブトラック上に照射されている状態において、サブビームが、これに隣接するグルーブトラック上にある時に最大となる。これを式で以下のように表す。

（なお、ＴＰはトラックピッチ）
ここで、角度γ０の範囲を決める際には、次の点に留意しなければならない。すなわち、
＜留意点ａａ＞本実施形態においては、サブビームin及びoutに対応した１組のＣＴＣ信号からＣＴＣ用信号を生成する点。
＜留意点ｂｂ＞再生半径内でどちらかのＣＴＣ信号が閾値ＴＨを超えている必要がある点。
＜留意点ｃｃ＞ＣＴＣを実現するためには、サブビームin及びoutが読む隣接トラックのＣＴＣ信号が他のトラックの信号よりも大きくなければならない点。なお、ＣＴＣ信号はガウス関数で表されるので、サブビームin及びoutがランドトラック中央にある時のＣＴＣ信号が閾値ＴＨとなる。

従って、サブビームが図１５の範囲にあれば良いこととなる。

ここで、第２実施形態において示したように、Δｘ（ｒ）はｒ＝ｒmaxで最小となるので、この条件を数式で表すと、

のどちらかを記録再生半径内で満たせば良いことになる。また、Δｘ（ｒ）はｒ＝ｒminで最も大きくなるため、この条件を数式で表すと、

のどちらかを記録再生半径内で満たせば良いことになる。
この２つの条件式を角度γ０の範囲に変形するため、（式１２）にｒ＝ｒmaxを代入すると、

ここで、（式１３）及び（式１４）を用いて、Δｘ（ｒmax）の範囲から角度γ０の範囲を求めると、

このとき、

なる関係が成立するので、

であれば良いこととなる。

また、（式１２）にｒ＝ｒminを代入すると

ここで、（式１３）及び（式１４）を用いて、Δｘ（ｒmin）の範囲から角度γ０の範囲を求めると

このとき、

なる関係が成立するため、

であれば良い。従って、

このγ０が（式５２）の範囲にある場合のＣＴＣ信号の例を図１６に示す。計算で用いたパラメータはＧＰ＝０．７４μｍ、Ｌ＝４．０ｍｍ、Ｄ＝５．０μｍ、ｒmin＝２．５ｃｍ、ｒmax＝５．５ｃｍ、Ａ＝２．０である。なお、閾値ＴＨはトラック中間にサブビームがある時のＣＴＣ信号の値を示している。同図に示すように、γ０が（式５２）に示す値を採る場合、記録再生半径内においてサブビームinに対応したＣＴＣ信号ＣＴＣin及びＣＴＣoutの少なくとも何れか一方が、必ず、閾値ＴＨ以上の値を採る。

この結果、半径位置に応じた係数ｋin及びｋoutを乗算してＣＴＣ信号ＣＴＣin及びＣＴＣoutに対する重み付けを行って、

適切なＣＴＣを実現することが可能となる。なお、係数ｋin及びｋoutの決定方法は、任意であり、例えば、上記第１実施形態と同様に初期調整後に得られたＣＴＣ信号ＣＴＣin及びＣＴＣoutの特性から各半径位置において設定すべき係数ｋin及びｋoutを予め決定し、当該決定された係数値を示す係数設定テーブルＴＢＬを予め係数決定部ＣＣに保有させるようにしても良い。

但し、以上のように、ＣＴＣ信号ＣＴＣinとＣＴＣoutをそれぞれ演算しても良いが、実際にはＣＴＣ信号を生成するための回路を２つ設け、それぞれ演算することは製造コストの上昇要因となり、実現性に乏しい。従って、ＣＴＣ信号を生成するための回路は一つのみ設け、この回路においてＣＴＣin及びＣＴＣoutのうち大きいほうの信号を選択的に演算することが望ましい。この場合、信号の大小を予め係数設定テーブルＴＢＬに記述しておき、例えば、あるシフト量ｒにおいて、ＣＴＣ信号ＣＴＣinがＣＴＣoutよりも大きい場合（ｋin=１ｋout=０）、クロストーク信号を生成するための回路に対してサブビームinに対応した受光信号のみを入力して演算し、ＣＴＣ信号ＣＴＣoutは演算せずに一定値を出力するようにする。かかる手法を採用することにより、ＣＴＣ信号の生成用回路が１つで済むこととなり、装置の製造コストの上昇を防止することが可能となる。

このようにして、本実施形態によれば対物レンズ１７１がスライダ軸からタンジェンシャル方向にシフトした位置に配置されている場合であっても、適切なＣＴＣを実現することが可能となる。

Claims (10)

1. （i）０次光としてのメインビーム、（ii）＋１次光としての第１内側サブビーム、（iii）−１次光としての第２内側サブビーム、（iv）＋２次光としての第１外側サブビーム及び（v）−２次光としての第２外側サブビームの５つの光ビームを射出する光ビーム射出手段と、
   光学式記録媒体に設けられた螺旋状の記録トラック中心点を通る半径軸から、前記記録トラックの円周方向に所定量シフトした前記光学式記録媒体上の位置に前記５つの光ビームを集光させる集光手段と、
   前記５つの光ビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、
   （ａ）前記メインビーム、第１内側サブビーム及び第２内側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための内側信号を生成する一方、（ｂ）前記メインビーム、第１外側サブビーム及び第２外側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための外側信号を生成する生成手段と、
   前記内側信号及び外側信号の各々に対して係数を乗算した後、当該係数乗算後の内側信号及び外側信号の和信号を生成する和信号生成手段と、
   を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記５つの光ビームを射出する手段は、光源と回折手段からなることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. （ａ）前記メインビームの集光位置を通り、且つ、前記半径軸に対して直角な線と前記半径軸とが交わる交点と、（ｂ）前記記録トラックの中心点と、の間の距離を算出する距離算出手段を更に有し、
   前記和信号生成手段は、
   前記算出された距離に基づいて前記内側信号及び外側信号に乗算すべき係数を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記和信号生成手段は、
   前記内側信号及び外側信号の信号値と、前記距離と、に基づいて前記内側信号及び外側信号に乗算すべき係数を決定することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記光ビーム射出手段は、
   前記内側信号及び外側信号が周期関数として得られる場合に、
   前記５つの光ビームが前記光学式記録媒体に照射された際に各ビームに対応した集光スポットを結んで形成される直線と前記半径軸とのなす角度が
   （ａ）条件１：前記内側信号と外側信号の間に同相交点が存在せず、
   （ｂ）条件２：前記内側信号と外側信号の逆相交点における信号値が所定の閾値以上であり、且つ、
   （ｃ）条件３：前記光学式記録媒体における記録再生半径における最内周及び最外周の何れにおいても前記内側信号と外側信号の何れかが前記閾値以上となる、という３条件を満たすように、前記５つの光ビームを、前記トラッキング補正に用いるために、射出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記光ビーム射出手段は、
   前記５つの光ビームが前記光学式記録媒体に照射された際に各ビームに対応した集光スポットを結んで形成される直線と前記半径軸とのなす角度が
   sin-1(TP／2AD)＋(π／2)−tan-1(L／r_max) ＜γ0＜ sin-1(3TP／2D)＋(π／2)−tan-1(L／ｒ_min)
   （但し、γ０：角度、ＴＰ：トラックピッチ、Ａ：定数、Ｄ：メインビームとサブビームとの直線距離、Ｌ：スライダ軸と対物レンズとの距離、ｒ _min ：記録再生半径の最小値をそれぞれ示す。）
   なる条件を満たすように、前記光ビームを、前記クロストークキャンセルに用いるために回折させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記生成された和信号に基づいて、トラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかを実行する補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
8. 前記集光手段は、複数の対物レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
   前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、
   前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、
   を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
10. （i）０次光としてのメインビーム、（ii）＋１次光としての第１内側サブビーム、（iii）−１次光としての第２内側サブビーム、（iv）＋２次光としての第１外側サブビーム及び（v）−２次光としての第２外側サブビームの５つの光ビームを射出する光ビーム射出手段と、
    光学式記録媒体に設けられた螺旋状の記録トラック中心点を通る半径軸から、前記記録トラックの円周方向に所定量シフトした前記光学式記録媒体上の位置に前記５つの光ビームを集光させる集光手段と、
    前記５つの光ビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、を備えた光ピックアップ装置の制御方法であって、
    （ａ）前記メインビーム、第１内側サブビーム及び第２内側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための内側信号を生成する一方、（ｂ）前記メインビーム、第１外側サブビーム及び第２外側サブビームの各々に対応した受光信号からトラッキング補正或いはクロストークキャンセルの少なくとも何れかに用いるための外側信号を生成する生成工程と、
    前記内側信号及び外側信号の各々に対して係数を乗算した後、当該係数乗算後の内側信号及び外側信号の和信号を生成する和信号生成工程と、
    を備えることを特徴とする制御方法。

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