JP4663723B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光ディスクなどの光学式記録媒体に対する情報の記録および再生に用いる光ピックアップ装置の技術分野に属する。
近年、ＣＤ（Compact Disc）またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの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。特に最近は、動画情報などのように、コンピュータ等で取り扱うデータ量が飛躍的に増大しており、それに伴って、記録ピットやトラックピッチの縮小化による光ディスクの大容量化が進んでいる。
このような光ディスクなどの光学式記録媒体では、当該光学式記録媒体に記録された信号の再生に関しては、当該トラックに光ビームを正確に照射させる必要があるため、当該信号が記録されたトラックに照射する光のスポットを追従させるトラッキング制御を行う必要がある。
従来、トラッキング制御を行う際に、光学式記録媒体の半径方向の移動に対して発生するトラッキングの誤差を示すトラッキング誤差信号のオフセットをキャンセルさせるため、当該トラッキング誤差を検出する代表的な検出方法として、差動プッシュプル（ＤＰＰ：Differential Push Pull）法が知られている。
このＤＰＰ法は、光ディスクに照射する光ビームをメインビームと二つのサブビームに分割するとともに、各サブビームをメインビームが集光するトラックに対して「１／２」トラックピッチだけ光ディスクの半径方向にずらして当該光ディスクに照射し、当該照射することによって反射された各反射光を、２分割ディテクタを用いて検出するようになっており、検出された各２分割ディテクタから出力された各サブビームも含む各プッシュプル信号を用いることによって、プッシュプルオフセットをキャンセルしたトラッキング誤差信号を検出し、当該検出されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行うようになっている。
特に、最近では、光ディスク上に照射されるメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって差動プッシュプル信号振幅が変動してしまうことを抑制する方法として、回折格子を、光ビームの光軸を中心にして４つの象限（領域）に分割し、第１象限と第３象限など対角象限の組合せのみにおいて、格子溝を一定量ずらした回折格子を用いて光ディスクに照射する０次回折光（すなわち、メインビーム）と±１次回折光（すなわち、サブビーム）を出射させ、当該出射された各回折光の反射光に基づいてトラッキング誤差信号を検出する方法が用いられている。
すなわち、この特殊な回折格子を用いたＤＰＰ法は、光源から照射されたメインビームである０次光回折光にとっては、通常の回折格子と同様の効果を与える一方、サブビームである±１次回折光にとっては、格子溝をずらした象限において波面の位相が他の象限の波面に対して遅延等による位相ずれが生じる効果が現れる。
したがって、この特殊な回折格子を用いたＤＰＰ法においては、上述のように、光ビームの光軸を中心にして４つの象限（領域）に分割し、第１象限と第３象限など対角象限の組合せのみにおいて、格子溝を一定量ずらすと、±１次光のサブビームにおける上半分の象限（第１象限と第２象限）にて発生するプッシュプル信号と、下半分の象限（第３象限と第４象限）にて発生するプッシュプル信号と、が互いに打ち消し合うようになっており、光ビーム全体では、プッシュプル信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルするこができるようになっている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−２５０２５０号公報
しかしながら、上述のような特殊な回折格子を用いたＤＰＰ法であっては、回折格子において、±１次回折光に対して位相差を与える領域が、当該回折格子を通過する光ビームの中心に対して対角の領域または記録媒体のトラック方向の中心線に対して対象な領域であるため、光ピックアップ装置を組み立てる際に、光学式記録媒体のトラック方向または半径方向の調整など当該回折格子の位置を高精度に調整する必要がある。
本発明は、上記の課題の一例を解決するものとして、光ピックアップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を不要にするとともに、差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルすることができる光ピックアップ装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、を備え、前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグルーブピッチをＧＰ、前記集光手段における光ビームの有効径をＤ、当該光ビームの波長をλおよび開口数をＮＡ、nを自然数とした場合に、第１格子溝および第２格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、
の式を具備するピッチＰにて並設されているとともに、前記第１格子溝および前記第２格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して１／２シフトされて構成されている。
また、請求項２に記載の発明は、光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、を備え、前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグルーブピッチをＧＰ、前記集光手段における光ビームの有効径をＤ、当該光ビームの波長をλおよび開口数をＮＡ、nを自然数とした場合に、第１格子溝および第２格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、
の式を具備するピッチＰにて並設されているとともに、前記第１格子溝および前記第２格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して１／４シフトされて構成されている。
本願の発明に係る情報記録再生装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 一実施形態における回折格子２３０の原理を説明するための図である。 一実施形態における回折格子２３０の構成を示す平面図である。 並設ピッチ「Ｐ」を（式９）で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（Ｉ）である。 並設ピッチ「Ｐ」を（式９）で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（II）である。 並設ピッチ「Ｐ」を（式９）で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（III）である。 並設ピッチ「Ｐ」を（式９）で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（IV）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（Ｉ）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（II）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（III）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（IV）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（Ｖ）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（VI）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（VII）である。 一実施形態の回折格子の１格子溝および第２格子溝が並設される並設ピッチＰについて説明するための図（IIX）である。 一実施形態の所定の並設ピッチにおいて１格子溝および第２格子溝が配設された回折格子において、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（Ｉ）である。 一実施形態の所定の並設ピッチにおいて１格子溝および第２格子溝が配設された回折格子において、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（II）である。 ＤＶＤ−ＲＡＭおよびＤＶＤ−ＲＷにおける「ａ」に対する並設ピッチ「Ｐ」を示すグラフである。
符号の説明
１００ 情報記録装置
１１０ 信号処理部
１２０ 駆動回路
１３０ 制御部
１４０ アクチュエータサーボ回路
１５０ 再生部
２００ 光ピックアップ装置
２１０ 光源部
２２０ コリメータレンズ
２３０ 回折格子
２３１ 第１格子溝
２３２ 第２格子溝
２４０ ビームスプリッタ
２５０ アクチュエータ
２６０ 集光レンズ
２７０ ディテクタ
３００ 対物レンズ
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
以下に説明する実施の形態は、ＣＤ、ＤＶＤ、更には、ＢＤ（Blu-ray Disc）などの光学式記録媒体（以下、「光ディスク」という。）の記録および再生を行う光ピックアップ装置に対して本願の光ピックアップ装置を適用した場合の実施形態である。
まず、図１を用いて、本実施形態にかかる情報記録再生装置の概要構成について説明する。なお、図１は、本実施形態にかかる情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態の情報記録装置１００は、入力された信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部１１０と、信号処理された信号に基づいて光ディスク５０に光ビームを照射するとともに、その反射光を検出して受光信号を出力する光ピックアップ装置２００と、光ピックアップ装置２００を駆動する駆動回路１２０と、駆動回路１２０を制御する制御部１３０と、光ピックアップ装置２００における後述するアクチュエータ２５０を制御するアクチュエータサーボ回路１４０と、光ピックアップ装置２００から出力された受光信号の再生を行う再生部１５０と、により構成され、光ディスク５０における所定の信号の記録または所定の信号の再生を行うようになっている。
信号処理部１１０には、入力端子Ｔ１を介して外部から所定のデータが入力されるようになっており、この信号処理部１１０は、入力されたデータに所定の信号処理を施し、当該信号処理が施されたデータを制御部１３０に出力するようになっている。
例えば、本実施形態の信号処理部１１０は、入力された映像および音声のデータをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の所定の圧縮方式にて圧縮した後、当該圧縮されたデータを制御部１３０に出力するようになっている。
駆動回路１２０は、主として増幅回路により構成され、制御部１３０から入力された駆動信号を増幅した後に、光ピックアップ装置２００に供給するようになっている。この駆動回路１２０は、所定の増幅率を有し、制御部１３０の制御の下、光ディスク５０にデータを記録する場合には、光ピックアップ装置２００から記録パワーにて光ビームを出力するとともに、光ディスク５０に記録されているデータを再生する場合には、光ピックアップ装置２００から再生パワーにて光ビームを出力するようになっている。
なお、「記録パワー」とは、例えば、ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ−ReWritable）などの相変化型の光ディスク５０、および、例えば、ＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−Recordable）などの色素変色型の光ディスク５０において相変化若しくは色素変色を生じるエネルギー量を示す。また、これに対して「再生パワー」とは、光ディスク５０において色素変色等の変化が生じないエネルギー量を示す。
制御部１３０は、主として中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ（Central Processing Unit）」という。）により構成され、情報記録再生装置の各部を制御するようになっている。本実施形態の制御部１３０は、光ディスク５０に対してデータを記録する場合には、信号処理部１１０から入力されたデータに対応した記録用の駆動信号を駆動回路１２０に出力し、当該駆動回路１２０が所定の記録パワーの光ビームを出力するように当該駆動回路１２０の増幅率を制御するとともに、光ディスク５０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１２０に出力し、当該駆動回路１２０が所定の再生パワーの光ビームを出力するように当該駆動回路１２０の増幅率を制御するようになっている。
なお、本実施形態の制御部１３０は、光ピックアップ装置２００から出力された受光信号に基づいて、光ディスク５０の回転制御など図示しない回転駆動回路１２０などの各種の制御を行うようになっている。
光ピックアップ装置２００は、駆動回路１２０から供給される制御信号に基づいて光ディスク５０に対して光ビームを照射し、光ディスク５０に対するデータの記録および読み出しを行うために用いられる。本実施形態の光ピックアップ装置２００は、光ビームを回折して０次回折光および±１次回折光を光ディスク５０に照射するとともに、当該光ディスク５０に各回折光を照射する際にアクチュエータ２５０に組み込まれた対物レンズ３００を介して集光するようになっている。また、この光ピックアップ装置２００は、光ディスク５０にて照射されて反射された各回折光（以下、「回折光」ともいう。）を受光し、当該受光結果に対応する各信号を受光信号として再生部１５０、制御部１３０およびアクチュエータサーボ回路１４０に出力するようになっている。
特に、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、所定の溝が設けられ、光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブピッチ、対物レンズ３００の開口数、光ビームの波長および光ビームにおける光ディスク５０に照射する際の有効径に基づいて定められたピッチによって並設された２種類の格子溝を備えた特殊形状の回折格子２３０を有し、当該±１次回折光、それぞれが、プッシュプル信号振幅を抑制するように構成され、光ディスク５０上における０次回折光および±１次回折光の半径方向距離が変化しても、差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制するように、０次回折光および±１次回折光の光ディスク５０における反射光を検出して受光結果に対応する各信号を、再生部１５０、制御部１３０およびアクチュエータサーボ回路１４０に出力するようになっている。
なお、本実施形態における光ピックアップ装置２００の構成およびその動作の詳細については、後述する。
再生部１５０は、例えば、加算回路及び増幅回路を有し、光ピックアップ装置２００から出力された信号である受光信号に基づいて再生ＲＦ信号を生成するようになっており、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Ｔ２に出力するようになっている。
アクチュエータサーボ回路１４０は、演算回路により構成され、光ピックアップ装置２００から出力された受光信号に基づいて補正信号、具体的にはトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を生成し、アクチュエータ２５０を介して光ディスク５０に光ビームを集光する対物レンズ３００の可動制御を行うようになっている。
特に、本実施形態のアクチュエータサーボ回路１４０は、ＤＰＰ方式を用いてアクチュエータ２５０の可動制御を行うようになっており、光ビームの０次回折光および±１次回折光の各回折光における各受光信号に基づいて、ＤＰＰ信号を生成するようになっており、生成されたＤＰＰ信号をトラッキングエラー信号としてアクチュエータ２５０に出力するようになっている。
なお、本実施形態では、後述するように、光ピックアップ装置２００は、各回折光を光ディスク５０のトラック方向と平行な分割線にて分割された受光素子にて受光するようになっているため、このアクチュエータサーボ回路１４０は、各回折光において分割された各ディテクタ２７０の出力信号の差分信号ＰＰsub1、ＰＰsub2およびＰＰmainを生成するとともに、±１次回折光における差分信号ＰＰsub1とＰＰsub2を加算し、所定の値「Ｇ」を乗算した信号を、０次回折光の差分信号から減算することによってＤＰＰ信号を生成するようになっている。
なお、「Ｇ」は０次回折光と±１次回折光の光量の違いを補正する係数で、０次回折光の光量によって正規化するための値である。
次に、同様に図１を用いて本実施形態の光ピックアップ装置２００の構成およびその動作について説明する。
本実施形態の光ピックアップ装置２００は、光ビームを照射する光源部２１０と、光源部２１０から出射された光ビームを略平行光にするコリメータレンズ２２０と、光ビームを通過させることによって回折光を出射する回折格子２３０と、回折格子２３０から出力された各回折光を透過するとともに、光ディスク５０にて反射された各反射光を反射させるビームスプリッタ２４０と、各回折光を光ディスク５０に集光する対物レンズ３００が組み込まれたアクチュエータ２５０と、光ディスク５０にて反射された各反射光を集光する集光レンズ２６０と、集光レンズ２６０によって集光された各反射光をそれぞれ２分割して検出するディテクタ２７０と、を備えている。
なお、例えば、本実施形態の光源部２１０は、本発明の光源を構成し、回折格子２３０は、本発明の回折格子２３０を構成する。また、例えば、本実施形態の対物レンズ３００は、本発明の集光手段を構成し、アクチュエータ２５０は、本発明の制御手段を構成する。さらに、例えば、本実施形態のディテクタ２７０は、本発明の受光手段を構成する。
光源部２１０は、半導体レーザ回路から構成され、駆動回路１２０から供給された信号に基づいて光ディスク５０に対して所定のパワーを有する光ビームを照射するようになっている。
コリメータレンズ２２０は、光源部２１０から光ディスク５０に対して光ビームが照射される光路に設けられ、光源部２１０から出射された光ビームを略平行光にして回折格子２３０に入射させるようになっている。
回折格子２３０は、光源部２１０から光ディスク５０に対して光ビームが照射される光路に設けられており、この回折格子２３０には、コリメータレンズ２２０によって略並行光にされた光ビームが入射されるようになっている。この回折格子２３０は、入射された光ビームを通過させることによって、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に回折するようになっている。
特に、本実施形態の回折格子２３０は、上述のように、所定の溝が設けられ、光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブピッチ、対物レンズ３００の開口数、光ビームの波長および光ビームにおける光ディスク５０に照射する際の有効径に基づいて定められたピッチによって並設された２種類の格子溝を備えており、当該０次回折光によってプッシュプル信号が生成され、当該±１次回折光によってプッシュプル信号振幅が抑制されるように、０次回折光を透過させつつ、±１次回折光に対して位相を変化させるようになっている。なお、本実施形態における回折格子２３０の構成の詳細については、後述する。
ビームスプリッタ２４０は、光源部２１０から光ディスク５０に対して光ビームが照射される光路に設けられており、回折格子２３０から出力された各回折光を透過して対物レンズ３００に入射させるとともに、光ディスク５０にて反射された反射光を反射させるようになっており、反射された反射光を、集光レンズ２６０を介してディテクタ２７０に受光させるようになっている。
アクチュエータ２５０は、光源部２１０から光ディスク５０に対して光ビームが照射される光路に設けられ、ビームスプリッタ２４０を透過した回折光を光ディスク５０に集光させるとともに、光ディスク５０にて反射された各回折光を反射光としてビームスプリッタ２４０に入射させる対物レンズ３００と、当該対物レンズ３００を保持する図示しないレンズホルダと、アクチュエータサーボ回路１４０から出力された信号に基づいて、レンズホルダを介して対物レンズ３００の光ディスク５０に対する位置を制御する図示しない機構部と、から構成されている。
集光レンズ２６０は、光ディスク５０にて反射された反射光の光路に設けられ、ビームスプリッタ２４０によって反射された各反射光をディテクタ２７０に集光するようになっている。
ディテクタ２７０は、集光レンズ２６０を介して光ディスク５０にて反射された各回折光を２分割して受光し、当該受光結果に応じた各受光信号を再生部１５０、制御部１３０およびアクチュエータサーボ回路１４０に出力するようになっている。
特に、本実施形態のディテクタ２７０は、フォトダイオードからなる複数の受光素子から構成され、光ディスク５０のトラック方向と平行な分割線にて２分割され、０次回折光を受光する第１受光素子と、光ディスク５０のトラック方向と平行な分割線にて２分割され、＋１次回折光および−１次回折光を受光する第２受光素子および第３受光素子と、を有しており、各受光素子における各回折光の受光結果に基づいて各受光信号をアクチュエータサーボ回路１４０に出力するようになっている。
次に、図２および図３を用いて本実施形態における回折格子２３０の構成について説明する。なお、図２は、本実施形態における回折格子２３０の原理を説明するための図であり、図３は、本実施形態における回折格子２３０の構成を示す平面図である。
通常、光源部２１０から出射された光は、回折格子２３０によって０次回折光および±１次回折光に分けられ、対物レンズ３００を通して光ディスク５０上に３つのスポットを形成するようになっている。そして、光ディスク５０によって反射された各回折光は、再び対物レンズ３００を通りビームスプリッタ２４０にて反射され、集光レンズ２６０を介して３つの受光素子にそれぞれスポットを形成するようになっている。
このため、アクチュエータサーボ回路１４０において、０次回折光に対応する差分信号ＰＰmainは、光ディスク５０上の当該０次回折光のスポットが当該光ディスク５０の盤面に形成されたグルーブまたはランドの真上にある時は「ＰＰmain＝０」と算出されるが、光ディスク５０上の０次回折光のビームスポット位置がグルーブもしくはランドの真上から当該光ディスク５０の半径方向を基準として左右にずれると、「ＰＰmain＞０」または「ＰＰmain＜０」と算出されることになるので、「ＰＰmain＝０」を目標値として光ディスク５０上の０次回折光のビームスポット位置を半径方向に移動させるトラッキングサーボを行うようになっている。
しかしながら、光ディスク５０上のビームスポット位置を当該光ディスク５０の半径方向に移動させる場合に、光ピックアップ装置２００全体を固定した状態にて対物レンズ３００のみを半径方向に移動させると、第１受光素子上の０次回折光におけるビームスポット位置も分割線と垂直な方向に移動することになるので、仮に光ディスク５０上における０次回折光のビームスポット位置がグルーブもしくはランドの真上に形成された場合であっても、０次回折光の受光信号によって算出される差分信号が「ＰＰmain＝０」とはならないため、プッシュプルオフセットが発生し、トラッキングサーボが適切に行うことができない。
このため、上述したように、３ビームを用いたＤＰＰ法では、±１次回折光においても、プッシュプル信号ＰＰsubを算出し、（式３）に示すようにＤＰＰ信号を算出するようになっており、この算出されたＤＰＰ信号をトラッキング誤差信号として用いてトラッキングサーボを行うようになっている。
すなわち、光ディスク５０の盤面に形成されるグルーブピッチを「ＧＰ」とし、当該光ディスク５０の半径方向に座標軸を「ｖ」とすると、プッシュプル信号ＰＰmain、ＰＰsub1およびＰＰsub2は（式４）〜（式６）となり、ＤＰＰ信号は、（式３）〜（式６）により（式７）のように算出され、プッシュプルオフセットがキャンセルされる。したがって、本実施形態では、算出されたＤＰＰ信号に基づいてトラッキングサーボを行うことによって、適切なトラキングサーボを行うことができることとなる。
ただし、「ｖ」は、光ディスク５０におけるデータが記録されているトラック中心から測った０次回折光によって形成されるビームスポットの半径方向における位置を示し、「Δｖ」は、光ディスク５０上における０次回折光によって形成されるビームスポットから測った±１次回折光によって形成されるビームスポットの当該光ディスク５０の半径方向におけるシフト量を示す。また、「ｏｆｆ」とは、対物レンズ３００の光ディスク５０の半径方向の移動に伴いディテクタ２７０上のスポットが当該ディテクタ２７０の分割線と垂直な方向にずれることで生じるプッシュプルオフセットを示す。
一方、一般的には、理想状態では、（式８）に示すように、上述の（式７）において、「Δｖ＝ＧＰ／２」となるように回折格子２３０の角度を調整するようになっているが、例えば、光ディスク５０の回転軸と当該光ディスク５０に形成されたトラックの中心が一致しない場合に、または、図３（ａ）に示すように、対物レンズ３００が光ディスク５０の半径方向に移動するためのスライダ軸上にないなど、当該対物レンズ３００が光ディスク５０のトラックに垂直な軸上に設置されていない場合には、「Δｖ」は、「ＧＰ／２」の値からずれてしまうので、（式８）を満たさなくなり、ＤＰＰ振幅が「Δｖ」の値によって変動してしまう（図３（ｂ）参照）。
そこで、本実施形態では、後述するように、回折格子２３０を特殊形状にて形成することによって、ＤＰＰ信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルすることができる当該トラッキングエラー信号を得ることができるようになっている。また、回折格子２３０の構造を縦方向、横方向とも周期構造にすることで，光ピックアップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を不要にしている。
具体的には、本実施形態の回折格子２３０には、図３に示すように、当該光ディスク５０のトラック方向に一定の周期にて溝が設けられ、光ディスク５０の半径方向に所定のピッチＰにて交互に並設された第１の格子溝（以下、「第１格子溝」という。）２３１と第２の格子溝（以下、「第２格子溝」という。）２３２の２種類の格子溝が設けられており、第２格子溝２３２のトラック方向の周期（以下、「溝周期」という。）が、第１格子溝２３１の溝周期に対して「１／２」または「１／４」シフトさせて構成されている。
そして、この回折格子２３０において、光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブのピッチ（以下、「グルーブピッチ」という。）を「ＧＰ」、光ビームの有効径を「Ｄ」、当該光ビームの波長を「λ」および対物レンズ３００の開口数を「ＮＡ」とすると、第１格子溝２３１および第２格子溝２３２の並設されるピッチ（以下、「並設ピッチ」という。）「Ｐ」は、溝周期を「１／２」シフトさせる場合には、（式１）として規定され、また、溝周期を「１／４」シフトさせる場合には、（式２）として規定されるようになっている。
なお、光ビームの有効径Ｄとは、対物レンズ３００で利用される光束径に相当し、「ｎ」は、自然数を示す。また、この本実施形態において規定される並設ピッチ「Ｐ」の詳細については後述する。
本実施形態では、光ピックアップ装置２００において、このような特殊形状を有する回折格子２３０を用いることによって、±１次回折光が光ディスク５０にて反射されディテクタ２７０に検出され、当該検出された±１次回折光の受光信号に基づいて、上述のように、アクチュエータサーボ回路１４０にて差分信号ＰＰsub1およびＰＰsub2を算出し、当該算出された各差分信号に基づいてトラッキングエラー信号を算出すると、±１次回折光のプッシュプル信号振幅を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセル可能な当該トラッキングエラー信号を得ることができるようになっている。なお、本実施形態では、上述の回折格子２３０を液晶パネルで実現することも可能である。
次に、本実施形態の回折格子２３０において第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が並設される並設ピッチ「Ｐ」について説明する。
まず、本実施形態の並設ピッチ「Ｐ」について説明する前に、図４〜図７を用いて（式９）に示す並設ピッチＰにて（式９）中の自然数「ｍ」を大きくすることによって単純に並設ピッチ「Ｐ」を小さくした場合におけるプッシュプル信号振幅のシミュレーション結果について説明する。ただし、（式９）において「D」は前述した有効径を示す。
なお、図４〜図７は、並設ピッチ「Ｐ」を（式９）で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（Ｉ）である。ただし、図４〜図７とも、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の繰返し周期、すなわち、「２P」の長さに対して回折格子２３０の対物レンズに対する位置ずれを０％〜２５％まで５％毎に変化させ、横軸に並設ピッチ「Ｐ」、縦軸に正規化したプッシュプル振幅の値を示したグラフである。
また、以下の説明において、図４および図５に示すシミュレーション結果においては、光ディスク５０としてＢＤ−ＲＥを想定し、開口数「ＮＡ＝０．８５」、光ビームの波長「λ＝０．４０５μｍ」、グループピッチ「ＧＰ＝０．３２μｍ」および有効径「Ｄ＝３．０ｍｍ」を用いている。また、図６および図７に示すシミュレーション結果においては、光ディスク５０としてＤＶＤ−ＲＡＭを想定し、開口数「ＮＡ＝０．６」、光ビームの波長「λ＝０．６５μｍ」、グループピッチ「ＧＰ＝１．４８μｍ」および有効径「Ｄ＝３．０ｍｍ」を用いている。
ＤＰＰ信号振幅の変動は、（式７）のΔｖの変化によって生じる。（式７）のΔｖを消去する為には、（式５）および（式６）で示される±１次回折光によるプッシュプル信号振幅を抑制すれば良い。したがって、ＤＰＰ信号振幅の変動を抑制する為には、（式９）に示す並設ピッチ「Ｐ」にて（式９）中の自然数「ｍ」を大きくすることによって当該並設ピッチ「Ｐ」を小さくした場合において、光ピックアップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を必要とせず、±１次回折光によるプッシュプル信号振幅を抑制できるか否かが問題となる。
しかしながら、図４〜図７に示すように、回折格子２３０における第１格子溝２３１の（トラック方向の）溝周期を「１／２」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π」を与えた場合であっても、または「１／４」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π／２」を与えた場合であっても、ある特定の並設ピッチ「Ｐ」ではプッシュプル振幅が抑制されるものの、この場合において、その他の並設ピッチ「Ｐ」ではプッシュプル振幅を抑制することができない。また、回折格子２３０の位置ずれについても、特定の位置ずれに対してはプッシュプル振幅を抑制することができても、他の位置ずれが発生した場合にはプッシュプル振幅を抑制することができない。
そこで、本実施形態では、以下に説明するように、並設ピッチ「Ｐ」が（式１）および（式２）の関係性を有している場合に，最も効果的にプッシュプル振幅を抑制することができるようになっている。以下ではそれについて詳細に説明する。
図８〜図１５を用いて本実施形態における並設ピッチについて説明する。なお、図８〜図１５は、本実施形態の回折格子の第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が並設される並設ピッチ「Ｐ」について説明するための図であり、図１６および図１７は、本実施形態の所定の並設ピッチにおいて第１格子溝および第２格子溝２３２が配設された回折格子において、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフである。
以下の説明において、光ディスク５０に照射される各回折光、すなわち、光ビームに対して、当該光ディスク５０の盤面上にて回折される回折光を反射回折光といい、回折格子２３０によって回折される各回折光とは区別して説明する。また、以下の説明において、０次回折光および±１次回折光のそれぞれに対して０次反射回折光および±１次反射回折光が発生するようになっている。
なお、以下の説明では、−1次回折光、すなわち、−1次のビームスポットを形成する光ビームを例にして説明する。また、以下の説明において、対物レンズ３００面上での座標におけるトラック方向を「ｘ」、半径方向を「ｙ」とする。
対物レンズ３００に入射する光ビームは、振幅分布をｆ（ｘ、ｙ）、位相分布をφ（ｘ、ｙ）とすると、入射光の対物レンズ３００面上においては、（式１０）にて表される複素振幅分布を有する。また、対物レンズ３００の瞳の半径を「１」とすれば、入射光が一様の強度光の場合には、ｆ（ｘ、ｙ）を（式１１）に示す関数にて表すことができる。
上述のように、各回折光である光ビームは、光ディスク５０においても、回折されるため、スカラー回折理論に従うと、当該−1次の光ビームにおける０次反射回折光および±１次反射回折光の複素振幅分布は、（式１２）〜（式１４）によって表される。
なお、「ＮＡ」、「λ」、「ＧＰ」、「ｖ」は、上述と同様に、それぞれ、対物レンズ３００の開口数、光ビームの波長、光ディスク５０のグルーブピッチおよび当該光ディスク５０上に形成されるビームスポットの半径方向位置を示し、「Ｈ」は、光ビームの波長およびグルーブの深さなどの所定の値で決定される当該光ディスク５０で反射回折された０次反射回折光と±１次反射回折光の位相差を示す。
そして、上述の（式１２）〜（式１５）を用いて、図８および図９に示す−1次の光ビームにおける０次反射回折光と±１次反射回折光がディテクタ２７０において重なる、すなわち、干渉する領域である「Ｓ+1」領域および「Ｓ-1」の領域における強度「Ｉs+1」および「Ｉs-1」は、（式３）〜（式１５）にて算出される。
また、０次光と±１次光が干渉しない領域、すなわち、図８および図９において「Ｓ0」領域の光強度「Ｉs0」は、（式２０）に示すように、（１．０）と算出される。
光ディスク５０にて反射回折された反射回折光は、再び対物レンズ３００を通りディテクタ２７０上にビームスポットを形成するが、当該ディテクタ２７０上でのスポット強度分布は、対物レンズ３００上での強度分布とほぼ同じ、すなわち、相似形として考えることができるため、ディテクタ２７０における２分割の受光素子によって得られるプッシュプル信号ＰＰは（式２１）にて表すことができる。
ただし、「Ｓ+1」および「Ｓ-1」は、「Ｓ+1」領域または「Ｓ-1」領域の面積を示す。また、「δ」は、図８および図９に示すように、隣接する受光素子に入光する「Ｓ0」領域の面積の差分を示し、上述のプッシュプルオフセットを表している。
このように、プッシュプル信号ＰＰは、干渉領域の面積と、当該干渉領域の光強度に基づいて算出することができるので、本実施形態では、上述の（式１７）および（式１９）におけるφ（ｘ、ｙ）、すなわち対物レンズ３００面上での入射光の位相分布を工夫することによって、上述の効果を得る回折格子２３０を構成している。
ここで、以下において、上述の位相分布φ（ｘ、ｙ）に具体的な値を与えて説明する。
まず、当該回折格子２３０による０次回折光について説明する。
０次回折光は、当該回折格子２３０に入射する光と同じ複素振幅分布となる。したがって、当該回折格子２３０に入射される光の位相分布が場所に寄らず一様な値、すなわち、「φ（ｘ、ｙ）＝φ0」とすると、上述の（式１６）〜（式１９）は、（式２２）〜（式２４）のように表される。
また、通常、「Ｓ+1＝Ｓ-1」であるので、「Ｓ+1＝Ｓ-1≡Ｓ±1」とおくと、（式２１）から、最終的に０次回折光のプッシュプル信号ＰＰmainが（式２５）となり、当該０次回折光のプッシュプル信号ＰＰmainは、光ディスク５０上のビームスポット位置（ｖ）のｓｉｎ波として得られることとなる。
次に、当該回折格子２３０による±１次回折光について説明する。
±１次回折光のプッシュプル信号ＰＰsubは、当該回折格子２３０による±１次回折光の位相が格子溝のずれ量に比例するため、当該回折格子２３０に入射する一様の光ビームの位相を「φ0」とすると，±１次回折光の位相分布φ（ｘ、ｙ）は、（式２６）として表される。
なお、この「ｓ」は、上述の格子溝の溝周期を示し、光ディスク５０上に形成される３ビームのスポット中心の距離によって決定される。また、「Δｓ（ｙ）」は、溝周期のずれ量分布を表す関数であり、図１０に示すように、（式２７）によって表すことができる。
ただし、「ｉ」は、整数を示し、「＊」は、畳み込み演算を示す。また、「δ（ｙ）」および「Ｒｅｃｔ（ｙ，P）」はそれぞれデルタ関数、レクタングル関数と言われるものであり、（式２８）および（式２９）にて定義される。
例えば、ＢＤ−ＲＥの光ディスク５０に当該回折格子２３０を適用し、上述の（式１）または（式２）に示すように、回折格子２３０における第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期のずれと、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の並設ピッチ「Ｐ」とを規定すると、以下のように±１次回折光におけるプッシュプル信ＰＰが算出されることになる。
この場合に、ＢＤ−ＲＥの光ディスク５０におけるデータの記録または再生に用いられる開口数が「ＮＡ＝０．８５」、光ビームの波長が「λ＝０．４０５μｍ」およびグループピッチが「ＧＰ＝０．３２μｍ」となるので、（式１５）より、以下に示す「ｑ」は、「０．６７２」となる。
（１）回折格子２３０における第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期のずれ「Δｓ／ｓ」が「１／２」であり、かつ、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の並設ピッチが「Ｐ＝Ｄ／｛（２ｎ＋１）・ｑ｝」の場合（ｎは自然数）
例えば「ｎ＝５」とすると、本実施形態の回折格子２３０から出射される±１次回折光は、図１１に示す位相分布「φ（ｘ、ｙ）」を有することとなり、当該±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、再び対物レンズ３００に入射されると、図１２に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。また、図８および図９に示した干渉領域における「Ｓ+1」領域および「Ｓ-1」領域では、位相分布「φ+1」および「φ-1」は、「＋π」、「０」、「−π」の３値のうち何れかとなる。
そこで、「Ｓ+1」領域のうち「φ+1＝＋π」、「φ+1＝０」、「φ+1＝−π」となる領域の面積を、それぞれ「（Ｓ+1）+π」、「（Ｓ+1）0」、「（Ｓ+1）-π」とし、「Ｓ-1」領域のうち「φ-1＝＋π」、「φ-1＝０」、「φ-1＝−π」となる領域の面積を、それぞれ「（Ｓ-1）+π」、「（Ｓ-1）0」、「（Ｓ-1）-π」とすると、（式２１）から±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式３０）にて表されることとなる。
ただし、「（Ｉs）φ」は、「Ｓ」領域のうち位相が「φ」となる領域の光強度を示している。
このような条件下において、まずは、対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向に対称になるように回折格子２３０が設置された場合を考える。
±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、再び対物レンズ３００に入射されることで、図８に示すように、各「Ｓ」領域は、（式３１）および（式３２）にて表される関係性を有する。
したがって、（式１６）〜（式１９）式を用いると、（式３１）により±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式３３）にて表されることになる。
ここで、図１２から分かるように、「２（Ｓ±1）±π≒（Ｓ±1）0」であるので、（式３３）に示すプッシュプル信号ＰＰsubは、「ｖ」に依存せず、「δ」の近似値となる。
一方、対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向に常に対称になるとは限らない。そこで、次に対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向にＰ／２だけずれるように回折格子２３０が設置された場合を考える。
このような条件下において、±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、対物レンズ３００に入射されると、図９に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。このとき、この図９に示すように、各「Ｓ」領域は（式３４）〜（式３６）にて表される関係性を有する。
したがって、（式１６）〜（式１９）式を用いると、（式３１）により±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式３７）にて表される。
ここで、図１３から分かるように、（式３８）の関係が成り立つので、（式３７）に示すプッシュプル信号ＰＰsubは、「ｖ」に依存せず、「δ」の近似値となる。
以上示したように，回折格子２３０における第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期のずれ「Δｓ／ｓ」が「１／２」であり、かつ、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の並設ピッチが「Ｐ＝Ｄ／｛（２ｎ＋１）・ｑ｝」の場合は、対物レンズ３００と回折格子２３０が光ディスク５０の半径方向に対して相対的にずれていてもプッシュプル信号ＰＰsubは、「ｖ」に依存せず、「δ」の近似値となる。
（２）回折格子２３０における第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期のずれ「Δｓ／ｓ」が「１／４」であり、かつ、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の並設ピッチが「Ｐ＝Ｄ／｛（４ｎ＋２）・ｑ｝」の場合（ｎは自然数）
例えば、「ｎ＝３」とすると、±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、再び対物レンズ３００に入射されることで、図１４に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。また、図８および図９に示した干渉領域における「Ｓ+1」領域および「Ｓ-1」領域では、位相分布「φ+1」および「φ-1」は、「＋π／２」、「−π／２」のうち何れかとなる。
そこで、「Ｓ+1」領域のうち「φ+1＝＋π／２」、「φ+1＝−π／２」となる領域の面積を、それぞれ「（Ｓ+1）+π/2」、「（Ｓ+1）-π/2」とし、「Ｓ-1」領域のうち「φ-1＝＋π／２」、「φ-1＝−π／２」となる領域の面積を、それぞれ「（Ｓ-1）+π/2」、「（Ｓ-1）-π/2」とすると、（式２１）式から±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式３９）にて表されることとなる。ただし、「（Ｉs±1）φ」は、「Ｓ」領域のうち位相が「φ」となる領域の光強度を示し
ている。
このような条件下において、まずは、対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向に対称になるように回折格子２３０を設置された場合を考える。
±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、対物レンズ３００に入射されることで、図１０に示すように、各「Ｓ」領域は、（式４０）にて表される関係性を有する。
したがって、（式１６）〜（式１９）式を用いると、（式４０）により±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式４１）にて表されることになり、この場合おいても、（式４１）に示すプッシュプル信号ＰＰsubは、「ｖ」に依存せず、「δ」の近似値となる。
一方、対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向に常に対称になるとは限らない。そこで、次に対物レンズ３００上での位相分布が光ディスク５０の半径方向にＰ／２だけずれるように回折格子２３０が設置された場合を考える。
このような条件下において、±１次回折光が光ディスク５０により反射回折され、対物レンズ３００に入射されると、図１５に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。すなわち、この図１５に示すように、各「Ｓ」領域は（式４２）および（式４３）にて表される関係性を有する。
したがって、（式１６）〜（式１９）式を用いると、（式４２）により±１次回折光におけるプッシュプル信号ＰＰsubは、（式４４）にて表されることになる。
ここで，図１５から分かるように、（式４５）にて表すことができるので、（式４４）に示すプッシュプル信号ＰＰsubは、「ｖ」に依存せず、「δ」の近似値となる。
このように、回折格子２３０において、第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期を「１／２」または「１／４」シフトさせ、当該各第１格子溝２３１および第２格子溝２３２の並設ピッチＰを（式１）または（式２）とすることによって、上述のように、±１次回折光のプッシュプル信号ＰＰsubを算出することができるようになっている。
すなわち、本実施形態の回折格子２３０を、ＢＤ−ＲＥの光ディスク５０におけるデータの再生時に適用すると、上述の（式１）おまたは（式２）に示すように、回折格子２３０における第１格子溝２３１と第２格子溝２３２の溝周期を「１／２」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π」を与えた場合であっても、または「１／４」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π／２」を与えた場合であっても、図１６および図１７に示すように、「ｎ＝３」以上に設定すれば、回折格子２３０の位置ずれ、すなわち、当該回折格子２３０の対物レンズ３００におけるｘ軸およびｙ軸調整におけるずれが発生したとしても、プッシュプル振幅が抑制されるようになっている。
したがって、±１次回折光だけ、プッシュプルオフセットは、保存される一方、プッシュプル信号振幅は抑制する、すなわち、ほぼゼロになるので、本実施形態では、光ピックアップ装置２００において、このような回折格子２３０を用い、ＤＰＰトラッキング法を用いることによって、プッシュプルオフセットをキャンセルしつつ、プッシュプル信号振幅、すなわち、トラッキングエラー信号振幅の変動を圧縮することができるようになっている。
なお、図１６および図１７に示すシミュレート結果は、対物レンズの開口数「ＮＡ＝０．８５」、光ビームの波長「λ＝０．４０５μｍ」、グループピッチ「ＧＰ＝０．３２μｍ」およびビーム有効径「Ｄ＝３．０ｍｍ」を用い、第１格子溝２３１の格子幅Ｗ１と第２格子溝２３２の格子幅Ｗ２は同一として行ったものである。また、図１６および図１７は、第１格子溝２３１の格子幅Ｗ１と第２格子溝２３２の格子幅Ｗ２を足した値、すなわち、２Ｗ１にて正規化した回折格子２３０の位置ずれを０％〜２５％まで５％毎に変えて、横軸は格子溝幅、縦軸は正規化したプッシュプル振幅の値にて示したグラフである。
以上本実施形態の光ピックアップ装置２００は、光ディスク５０に対して光ビームを照射し、当該光ディスク５０に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク５０に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置２００であって、光ディスク５０に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク５０に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源部２１０と、光源部２１０から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光ディスク５０に出射する回折格子２３０と、各回折光を光ディスク５０に集光するための対物レンズ３００と、光ディスク５０にて反射された各回折光を受光して各受光信号を出力するディテクタ２７０と、各受光信号に基づいて対物レンズ３００の光ディスク５０に対する位置を制御するアクチュエータ２５０と、を備え、回折格子２３０には、当該光ディスク５０の半径方向に光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブピッチを「ＧＰ」、対物レンズ３００における光ビームの有効径を「Ｄ」、当該光ビームの波長を「λ」および対物レンズ３００の開口数を「ＮＡ」とした場合に、第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が（式１）を具備するピッチ「Ｐ」にて並設されているとともに、第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が、それぞれ、光ディスク５０におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して「１／２」シフトされて構成されている。
この構成により，本実施形態の光ピックアップ装置２００は、特殊形状の回折格子２３０を用いることによって生じた±１次回折光を，光ディスク５０に照射させ、その反射回折光をディテクタ２７０にて検出する際，０次反射回折光と±１次反射回折光が干渉する領域において，光強度を強める領域と弱める領域がほぼ等しくなり，結果としてプッシュプル信号振幅はほぼゼロになる。また対物レンズ３００と特殊形状の回折格子２３０の相対位置が変化しても反射回折光における光強度を強める領域と弱める領域の割合はほとんど変化しない。
この結果、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、差動プッシュプル信号にて、アクチュエータ２５０を介して対物レンズ３００を制御すれば、組み立て時に回折格子２３０の位置調整を不要にするとともに、光ディスク５０上でのメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって生じる差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制しつつ、対物レンズ３００の当該光ディスク５０の半径方向におけるシフト量によって生ずる対物レンズ３００のトラッキングエラーを抑制することができる。
また、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、光ディスク５０に対して光ビームを照射し、当該光ディスク５０に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク５０に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置２００であって、光ディスク５０に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク５０に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源部２１０と、光源部２１０から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光ディスク５０に出射する回折格子２３０と、各回折光を光ディスク５０に集光するための対物レンズ３００と、光ディスク５０にて反射された各回折光を受光して各受光信号を出力するディテクタ２７０と、各受光信号に基づいて対物レンズ３００の光ディスク５０に対する位置を制御するアクチュエータ２５０と、を備え、回折格子２３０には、当該光ディスク５０の半径方向に光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブピッチを「ＧＰ」、対物レンズ３００における光ビームの有効径を「Ｄ」、当該光ビームの波長を「λ」および対物レンズ３００の開口数を「ＮＡ」とした場合に、第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が（式２）を具備するピッチ「Ｐ」にて並設されているとともに、第１格子溝２３１および第２格子溝２３２が、それぞれ、光ディスク５０におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して「１／４」シフトされて構成されている。
この構成により、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、特殊形状の回折格子２３０を用いることによって生じた±１次回折光を、光ディスク５０に照射させ、その反射回折光をディテクタ２７０にて検出する際、０次反射回折光と±１次反射回折光が干渉する領域において、光強度を強める領域と弱める領域がほぼ等しくなり、結果としてプッシュプル信号振幅はほぼゼロになる。また対物レンズ３００と特殊形状の回折格子２３０の相対位置が変化しても反射回折光における光強度を強める領域と弱める領域の割合はほとんど変化しない。
この結果、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、差動プッシュプル信号にて、アクチュエータ２５０を介して対物レンズ３００を制御すれば、組み立て時に回折格子２３０の位置調整を不要にするとともに、光ディスク５０上でのメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって生じる差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制しつつ、対物レンズ３００の当該光ディスク５０の半径方向におけるシフト量によって生ずる対物レンズ３００のトラッキングエラーを抑制することができる。
なお、本実施形態の光ピックアップ装置２００は、記録フォーマットが異なる光ディスク５０に対して情報の記録および再生を行う際にも用いることができる。例えば、図１８に示すように、（式１）および（式２）により、並設ピッチＰを（式４６）とすると、ＤＶＤ−ＲＡＭに対しては、「ａ＝９」、ＤＶＤ−ＲＷに対しては、「ａ＝１７」とすることによって、並設ピッチＰにほぼ同一の値を用いることができる。
すなわち、異なる記録フォーマットの条件にて定めた並設ピッチＰの値を有する回折格子２３０を用いれば、一つの回折格子２３０によって異なる記録フォーマットの光ディスク５０に対しても適用することができる。ただし、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭに対して「ａ＝１４」、ＤＶＤ−ＲＷに対して「ａ＝２８」など「ａ」の値を大きくして成立する場合もあるが、当該「ａ」を大きくすると、必然的に並設ピッチ「P」が小さくなるので、回折格子の製造精度との関係で「ａ」を選択することが必要になる。また、図１８は、ＤＶＤ−ＲＡＭおよびＤＶＤ−ＲＷにおける「ａ」に対する並設ピッチ「Ｐ」を示すグラフである。

Claims (4)

  1. 光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、
    前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、
    前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、
    前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、
    前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、
    前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグルーブピッチをＧＰ、前記集光手段における光ビームの有効径をＤ、当該光ビームの波長をλおよび開口数をＮＡ、nを自然数とした場合に、第１格子溝および第２格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、
    の式を具備するピッチＰにて並設されているとともに、
    前記第１格子溝および前記第２格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、
    一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して１／２シフトされて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、
    前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、
    前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、
    前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、
    前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、
    前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグルーブピッチをＧＰ、前記集光手段における光ビームの有効径をＤ、当該光ビームの波長をλおよび開口数をＮＡ、nを自然数とした場合に、第１格子溝および第２格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、
    の式を具備するピッチＰにて並設されているとともに、
    前記第１格子溝および前記第２格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、
    一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して１／４シフトされて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記制御手段が、差動プッシュプル方式にて前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御することを特徴とする光ピックアップ装置。
  4. 請求項１乃至３に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記回折格子が液晶パネルにて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
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