JP4724181B2 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
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情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray 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、トラッキング補正を行う、所謂、ＤＰＰ（差動プッシュプル）方式が一般的となっている。このＤＰＰ方式は、メインビームに対応したプッシュプル信号と、サブビームに対応したプッシュプル信号が逆位相となる位置（具体的には、光ディスク上に設けられたグルーブトラック及びこれに隣接するランドトラック）にメインビームと両サブビームを照射し、両プッシュプル信号の差分値を採ることによりプッシュプルオフセット（以下、「ＰＰオフセット」）を補正する方式となっている。なお、（i）上記「プッシュプル信号」とはＯＥＩＣ（Optical Electronic IC）の受光部を２分割形状として各分割領域における受光信号の差分値を採ったエラー信号を意味し、（ii）「ＰＰオフセット」とは、光ピックアップ装置内において対物レンズがトラッキング方向にサーボされ、ＯＥＩＣ上における集光スポット位置がシフトすることによりプッシュプル信号に発生するオフセットを意味している。
【０００３】
このようにＤＰＰ方式は、ＰＰオフセットを確実に補正できる反面、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、メインビームとサブビームの光ディスク盤面に対する照射位置のズレに弱いという性質を有する。このため、光ディスクのトラックピッチムラ等に起因して、トラックに対するサブビームの照射位置が変化してしまうと適切なトラッキング補正が行えなくなる。そこで、従来、サブビームの照射位置に関係なく、確実且つ正確にトラッキングエラー信号を取得するための手法が提案されるに至っている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２１９０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１に記載の光ピックアップ装置においては、サブビームに対応したプッシュプル信号中にトラック情報が重畳されることを防止するためサブビームを強制的にデフォーカス状態とさせ、もって、ＰＰオフセット量のみを示す補正信号を取得する手法が採用されている。従って、フォーカスエラーの検出用にシリンドリカルレンズを用いてしまうと（所謂、非点収差法）、ＯＥＩＣ上における集光スポットの形状が線状乃至は線状に近い楕円形となってしまい、正常にプッシュプル信号を得ることができなくなる。このため、この発明においては、ＲＦ検出やフォーカスエラー検出を行うためのＯＥＩＣとは、別体にてトラッキングエラー検出用のＯＥＩＣを設けることが必要となってしまい、光ピックアップ装置自体の小型化が困難となっていた。
【０００６】
また、このようにサブビームをディスク盤面においてデフォーカス状態とする構成を採用した場合、光ディスク上に存在する傷等によりサブビームが合焦となる可能性がある。そして、かかる事態が発生するとサブビームのプッシュプル信号にトラック情報が重畳され、オフセット量を正確に算出できなくなる。
【０００７】
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、光ピックアップ装置においてトラッキング補正を行う際に、サブビームの照射位置による影響を排除しつつ光ピックアップ装置の小型化を実現し、且つ、安定したトラッキング補正を可能とする光ピックアップ装置、情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本願の一つの観点では、光源から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折手段と、記録トラックを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する集光手段と、前記メインビーム及びサブ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、前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記サブビームに対応したサブプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、を備え、前記回折手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの（ａ）第１の焦線と、（ｂ）これに直交する第２の焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させ、前記回折手段は、前記非点収差を与える際に、前記記録トラックに平行な軸と、前記第１の焦線とにより形成される角の角度を４５°±１２°の範囲内に設定することを特徴とする。
［０００９］
また、本願の他の観点では、前記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。
【図面の簡単な説明】
［００１０］
［図１］
本願の原理を採用した情報記録再生装置において、メインビーム及び非点収差を与えたサブビームを最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけるＭＴＦ特性を示す図である。
［図２］
サブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰｍａｉｎ及びＰＰｓｕｂの信号特性を示す図である。
［図３］
光ディスクＤＫに照射されるメインビーム及びサブビームの関係を立体的に示す図である。
［図４］
実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を示すブロック図である。
［図５］
同実施形態にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
［図６］
同実施形態において光ディスクＤＫの盤面に設けられたトラックと、盤面上に照射されるメインビームとサブビームの関係を示す図である。
［図７］
（ａ）は、非点収差角度が略「０°」の場合（点線）と、略「４５°」の場合（実線）におけるＭＴＦ特性を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）における所定領域部分を拡大したグラフである。
［図８］
（ａ）は、非点収差角度を略「４５°」とした場合の光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
【図９】（ａ）は、非点収差角度を略「０°（若しくは９０°）」とした場合の光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
【図１０】回折格子１２及びエラー検出レンズ１８の双方において同一の角度にて非点収差を与えた場合における、±１次光のＯＥＩＣ１９上における集光スポット形状を示す図である。
【図１１】変形例１において光ディスク盤面に照射されるサブビームの立体及び平面形態を示す図である。
【図１２】同変形例におけるサブビームの非点収差角度「θ」と、ＰＰオフセットの値ＰＰoffsetとの関係を示す図である。
【図１３】同変形例におけるメイン受光部１９１の各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍで検出される信号の特性を示すグラフである。
【図１４】同変形例において最も信号値が小さくなる場合のプッシュプル信号ＰＰmainの波形を示す図である。
【図１５】変形例２にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【図１６】（ａ）は、同変形例において非点収差を与えたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を示すグラフであり、（ｂ）は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合におけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。
【図１７】変形例３にかかるＯＥＩＣ１９，受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【図１８】変形例４において非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を比較するグラフである。
【図１９】変形例５において複数の対物レンズを設けた場合に、一方の対物レンズが光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にシフトした位置に配置された場合の問題点を示す概念図である。
【符号の説明】
【００１１】
ＲＰ・・・情報記録再生装置
ＯＰ・・・受光信号処理部
ＡＤ・・・アクチュエータ駆動回路
ＳＣ・・・スピンドル制御回路
ＳＭ・・・スピンドルモータ
ＩＰ・・・入力信号処理部
Ｃ・・・制御部
Ｄ・・・駆動回路
ＰＵ・・・光ピックアップ装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本願の実施形態について説明することとするが、これに先立って本願の基本原理について説明する。
【００１３】
［１］基本原理
まず、プッシュプル信号を用いてトラッキング補正を行う場合、トラッキングサーボに併せて対物レンズの配置位置がシフトするとＯＥＩＣ上における光ビームの集光スポットもこれに伴ってシフトしてＰＰオフセットが発生する。このＰＰオフセットは、トラッキング補正時における足かせとなるため、トラッキング補正の精度を向上させる観点からはＰＰオフセットを如何にして除去するかが重要なファクターとなる。
【００１４】
このＰＰオフセットの解消方法の一つとして、ＤＰＰ方式が存在するが、このＤＰＰ方式ではメインビーム及びサブビームを解像限界まで絞り込んだ状態にて光ディスクＤＫの盤面に照射する構成が採用されているため、プッシュプル信号中にトラック情報（例えば、グルーブトラックに施されたウォブリングにより示される情報やグルーブトラックに設けられたピットに対応する情報等）成分が重畳されることとなってしまう。すなわち、この際得られるメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain、ＰＰsub1、ＰＰsub2（但し、「１」、「２」は各々＋１次光と、−１次光を判別するための添え字）は、トラック情報成分をsinθとすると、
PPmain=sinθ+offset ・・・・・（式１）
PPsub1=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・（式２）
PPsub2=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・（式３）
となり（「Ｇ」はメインビームとサブビームの回折光量に応じた係数）、
DPP= PPmain-(G/2)(PPsub1+PPsub2)=2sinθ ・・・・・（式４）
となる。従って、上記（式１）〜（式３）におけるトラック情報成分の値が正負逆転した関係を保つことがプッシュプル信号中からＰＰオフセット成分のみをキャンセルするための絶対条件となり、ＤＰＰ方式を実現するためには必然的にサブビームの照射位置を厳密に調整せざるを得なくなるのである。
【００１５】
逆に、この関係は、プッシュプル信号ＰＰsub中からトラック情報成分を除去し、プッシュプル信号ＰＰmainとの差分を採ればＰＰオフセット成分のみをキャンセルできることを証明している。本願においては、このトラック情報成分を除去するための手法として、光源からの出射光をメインビーム及びサブビームに回折させる際、サブビームに対してのみ非点収差を与え、非点収差が与えられた状態にてサブビームを光ディスク盤面に照射する手法を採用することにした。このように、サブビームに非点収差を与えた場合、光ディスクに集光されるサブビームの集光スポットサイズが収差を与えない場合と比較して大きくなり、プッシュプル信号ＰＰsubの変調度が著しく低下する。
【００１６】
この点について、図１を参照しつつ説明する。ここで、図１は、メインビーム及び非点収差（３５０ｍλ）を与えたサブビーム（共に波長４０５ｎｍ）を最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝送関数）特性を示す図であり、同図においては、空間周波数（１mmあたりに存在する明暗数）をｘ軸とすると共に、メインビームに対応するＭＴＦ特性を点線、サブビームに対応するＭＴＦ特性を実線にて示している。
【００１７】
今、光ディスクからトラック情報を読み出すために必要なＭＴＦの値が「０．１」程度であることを想定した場合、ＢＤのトラックピッチ「０．３２μｍ」に相当する空間周波数（図１においてＴｐ）では、メインビームのＭＴＦが「０．１５」程度の値を取り、トラック情報がすべて読み取り可能なＭＴＦ特性を持つことが分かる。一方、非点収差を与えられたサブビームに関しては、ＭＴＦがほぼ「０」（すなわち、トラックピッチに相当する解像度を有していない）となり、サブビームはトラック情報を再生し得ないことが分かる。
【００１８】
図２にサブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain及びＰＰsubの信号特性を示す。同図に示すように、サブビームに対して所定量の非点収差を与えた場合、サブビームに対応するプッシュプル信号ＰＰsub中からトラック情報成分が除去され、プッシュプル信号中のトラック情報成分がノイズとして認識されるレベルまで低減されていることが分かる。この結果、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubは、ＰＰオフセット分のみを表すこととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainとサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubの差分値を採ることで、ＰＰオフセットを補正することができるようになる。
【００１９】
なお、上記図１においては非点収差量を３５０ｍλとした場合におけるプッシュプル信号のＭＴＦ特性を示していたが、実際には１５０、２７５、３５０ｍλの非点収差量とした場合にＭＴＦ値が特に小さくなることが分かっている。但し、２２０ｍλ以上の非点収差を与えれば、サブビームに関するＭＴＦの値を実用上十分に小さな値とすることが可能となる。
【００２０】
また、非点収差が与えられたサブビームを光ディスクに照射する際に、サブビームが線像となる状態（焦線）にて照射した場合であっても、同様にトラック情報をキャンセルすることは可能であるが、この場合、ＯＥＩＣ上の集光スポット形状も線形となってしまい、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubが得づらくなってしまう。そこで、本願においては、図３に示すように、第１焦線と第２焦線の間（すなわち、最小錯乱円乃至は楕円形状となる位置。理想的には最小錯乱円近傍）においてサブビームが光ディスクに照射されるように光学系を設計することとしている。
【００２１】
また更に、光ビームの回折時に回折格子から±１次光に対応した２つのサブビームが射出されることとなるが、本願にかかる光ピックアップ装置においては、これら２つのサブビームの内、一方のみを利用しても、双方のサブビームを利用してもプッシュプルオフセットを補正することが可能となっている。そこで、以下に説明する実施形態においては、一方のサブビームのみを用いることとし、双方のサブビームを用いる態様に関しては変形例の項にて説明することとする（以下、単に「サブビーム」というときは、ＰＰオフセットの補正に用いるためのサブビームを意味するものとし、２つのサブビームを用いる場合においては両サブビームを「サブビームａ」、「サブビームｂ」と呼び区別することとする。）。
【００２２】
［２］実施形態
［２．１］実施形態の構成
まず、本願の実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を図４に示す。なお、この情報記録再生装置ＲＰは、ＢＤ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ＢＤ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、入力信号処理部ＩＰと、制御部Ｃと、駆動回路Ｄと、光ピックアップ装置ＰＵと、受光信号処理部ＯＰと、アクチュエータ駆動部ＡＤと、クランプされた光ディスクＤＫを回転させるためのスピンドルモータＳＭと、スピンドルモータＳＭの回転を制御するスピンドル制御回路ＳＣと、を有している。なお、図は省略するが、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より支持され、このキャリッジをスライダ軸に沿って移動（以下、「キャリッジサーボ」という。）させることにより、光ディスクＤＫの半径軸方向に光ピックアップ装置ＰＵが移動可能とされている。
【００２３】
これらの要素中、入力信号処理部ＩＰ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。
【００２４】
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は入力信号処理部ＩＰ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。また、この際、制御部Ｃは、スピンドル制御回路ＳＣに制御信号を供給し、光ディスクＤＫの回転を制御するようになっている。
【００２５】
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（光ディスクＤＫにおいて相変化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（相変化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。
【００２６】
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、ＢＤ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。
【００２７】
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（４０５ｎｍ）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、から構成される。また、各光学素子は、サブビームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、当該サブビームが光ディスクに照射されるように配置されている。なお、「請求の範囲」における「集光手段」は、例えば、アクチュエータ部１７の対物レンズ１７１に対応し、光路中に配置されるＰＢＳ１３等の光学素子を含むものとするか否かは任意となっている。
【００２８】
まず、回折格子１２は、例えば、ホログラム素子により構成され、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を射出する。また、この回折格子１２は、回折光（すなわち、サブビーム）に対して互いに直交した２枚のシリンドリカルレンズ（より具体的には、１枚の凸シリンダーレンズと、１枚の凹シリンダーレンズであってシリンダーレンズの稜線が直交している状態）として作用するようになっており、かかる回折格子１２の機能により、サブビームに非点収差（例えば、３５０ｍλ、１７５ｍλ等）が与えられる。なお、このように互いに直行した２枚のシリンダーレンズとしている理由は、１枚のシリンドリカルレンズとして作用させた場合、メインスポットがディスク上に集光した状態で、サブビームの一方の焦線もディスク上に集光してしまうため、これを防止するためとなっている。
【００２９】
以上の構成により、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubにトラック情報成分が重畳されてしまうことを防止し、もって、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセットを適切に補正することが可能となる。また、本実施形態においては、回折格子１２により非点収差を与える際に、サブビームの焦線と、光ディスクＤＫのトラックと、のなす角度を所定の角度とする構成が採用されており（以下、この角度を「非点収差角度」という）、かかる構成を採用することにより特有の効果が発生するが、この点に関しては後に詳述することとする。
【００３０】
なお、実際に装置を製造する場合には、この回折格子１２は、
Φ(x,y)=(2π／λ0)(a×x+b×y+c×xy)
（但しａ，ｂ，ｃは定数）、
Φ（x,y）=2mπ（ｍ＝0、±1、±2、±3・・・）
で示される、双曲線で表される回折格子パターンをするようにすることが必要である。
【００３１】
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及びサブビーム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、メインビームに対応した反射光を「メイン反射光」、サブビームに対応した反射光を「サブ反射光」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、半導体レーザ１１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。
【００３２】
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更させ、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現する。
【００３３】
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を受光して、受光信号を制御部Ｃ及び受光信号処理部ＯＰに出力する。
【００３４】
次に、受光信号処理部ＯＰは、ＯＥＩＣ１９から供給される受光信号に基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成して、アクチュエータ部ＡＤに供給する。また、この受光信号処理部ＯＰは、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。
【００３５】
アクチュエータ駆動部ＡＤは、受光信号処理部ＯＰから供給されるトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づきアクチュエータ部１７を制御する。なお、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時に用いるトラッキング補正方法に関しては任意であるが、本実施形態においては、ＤＰＤ方式を用いるものとし、上記「基本原理」の項にて説明したトラッキング補正方法に関しては、光ディスクＤＫに対するデータの記録時にのみ採用するものとして説明を行う。
【００３６】
（２）受光信号処理部ＯＰ等の具体的な構成について
以上、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を説明してきたが、ここで、本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９、受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成について図５を参照しつつ説明する。なお、図５は、本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【００３７】
同図に示すように本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９にはメイン反射光を受光するためのメイン受光部１９１のサブ反射光を受光するためのサブ受光部１９２が設けられており、両受光部１９１及び１９２は、非点収差法によるフォーカスエラー検出を行うため光ディスクＤＫのトラック方向及び半径方向に対応して４つの領域ａ、ｂ、ｃ、ｄ（添字の「ｍ」はメインを意味し、「ｓ」はサブを意味する）に分割されている。各受光部１９１及び１９２から出力される受光信号は、メイン受光部１９１から出力される受光信号が受光信号処理部ＯＰのメイン信号前処理回路２１に、サブ受光部１９２から出力される受光信号がサブ信号前処理回路２３に、夫々、供給されるようになっている。
【００３８】
次いで、メイン信号前処理回路２１は、図示せぬ加算器や減算器、位相比較器を有し、次の５つの機能を実現する。
【００３９】
＜和信号生成機能＞
この機能は、各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍに対応した受光信号に基づいて、当該受光信号の和信号を生成する機能である。そして、メイン信号前処理回路２１は、この生成した和信号を再生ＲＦ信号ＳrfとしてＲＦ信号処理回路２２に供給する。この結果、ＲＦ信号処理回路２２において当該再生ＲＦ信号に対するＤ／Ａ変換等がなされ、出力端子に出力されることとなる。また、メイン信号前処理回路２１は、当該和信号をサンプル信号Ｓsummとして可変増幅器２４に出力する。
【００４０】
＜プッシュプル信号生成機能＞
この機能は、各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍに対応した受光信号に基づき当該メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainを生成する機能である。かかる機能の実現に際して、メイン信号前処理回路２１には、（式５）に基づいてプッシュプル信号ＰＰmainを生成し、当該生成したプッシュプル信号ＰＰmainを減算器２５に出力する。
PPmain=(am+dm)-(bm+cm) ・・・・・（式５）
【００４１】
＜フォーカスエラー信号生成機能＞
この機能は、フォーカスエラー信号Ｓfeを生成するための機能であり、この機能を用いて生成されたフォーカスエラー信号Ｓfeを用いることで非点収差法によるフォーカス補正が実現される。この際、メイン信号前処理回路２１は（式６）に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号Ｓfeをアクチュエータ駆動部ＡＤのフォーカス制御回路３２に供給する。
Sfe=(am+cm)-(bm+dm) ・・・・・（式６）
【００４２】
＜ＤＰＤ信号生成機能＞
この機能は、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時にＤＰＤ方式のトラッキング補正を行うためのＤＰＤ信号Ｓdpdを生成する機能であり、メイン信号前処理回路２１は当該機能により生成したＤＰＤ信号をトラッキング制御回路３１に供給する。なお、このＤＰＤ信号Ｓdpdは、データ記録済みの光ディスクＤＫ（位相ピットの形成されたＲＯＭ型の光ディスクＤＫ）に対するデータ再生時に用いられるものであり、減算器２５から出力されるトラッキングエラー信号Ｓte（ライタブル型の光ディスクＤＫに対するデータ記録時に用いられる）と同時に用いられるものではない。
【００４３】
次いで、サブ信号前処理回路２３は、加算器及び減算器により構成され、サブ受光部１９２の各領域ａｓ、ｂｓ、ｃｓ、ｄｓに対応した受光信号に基づいて、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubを生成し、可変増幅器２４に出力する。また、このサブ信号前処理回路２３は、これらの受光信号の和信号を生成し、当該和信号をサンプル信号Ｓsumsとして出力する。
【００４４】
可変増幅器２４は、サブ信号前処理回路２３から供給されるプッシュプル信号ＰＰsubを所定のゲインにて増幅し、減算器２５に供給する。この可変増幅器２４における増幅率は、メイン信号前処理回路２１から供給されるサンプル信号Ｓsummと、サブ信号前処理回路２３から供給されるサンプル信号Ｓsumsの信号の比率に基づいて設定されるようになっている。この結果、可変増幅器２４から出力されるプッシュプル信号ＰＰsubは、メインビームとサブビームの回折効率分を補正した状態にて減算器２５に供給され、減算器２５においてプッシュプル信号ＰＰmainと、ＰＰsubの差分信号を生成することにより、減算器２５からＰＰオフセットの補正されたトラッキングエラー信号Ｓteが出力されることとなる。
【００４５】
そして、受光信号処理部ＯＰから供給されるトラッキングエラー信号Ｓte、ＤＰＤ信号Ｓdpd、更にはフォーカスエラー信号Ｓfeに基づいてトラッキング制御回路３１及びフォーカスエラー制御回路３２がアクチュエータ部１７を駆動することにより、対物レンズ１７１のトラッキングサーボ及びフォーカスサーボが実現されることとなる。
【００４６】
（３）回折格子１２においてサブビームに与える非点収差角度について
次に、本実施形態の情報記録再生装置ＲＰにおいて回折格子１２を用いてサブビームに与える非点収差角度について図６を参照しつつ詳細に説明する。なお、図６は、光ディスクＤＫの盤面におけるメインビームとサブビームの照射状態を示す図である。まず、同図に示すように、本実施形態においては、非点収差角度が略「４５°」となるように非点収差を与えることとしている。このように非点収差角度を略「４５°」としているのは、次のような理由による。
【００４７】
（ａ）プッシュプル信号ＰＰsubの精度向上
（i）ＭＴＦ特性の向上
まず、本願発明の完成に際して行った実験により、サブビームに対して与える、非点収差角度を略「４５°」とした場合にＭＴＦ特性が向上することが判明した。この点について図７を参照しつつ説明する。なお、図７において（ａ）は、非点収差角度が略「０°」の場合（点線）と、略「４５°」の場合（実線）におけるＭＴＦ特性を示すグラフ（横軸は空間周波数）であり、（ｂ）は、（ａ）における所定領域部分を拡大したグラフである。
【００４８】
同図に示すように、非点収差角度を略「４５°」とした場合におけるＭＴＦの値は、非点収差角度を略「０°」とした場合のＭＴＦの値に比較して全体的に低い値を採っていることが分かる。特にＢＤのトラックピッチ「０．３２μｍ」に相当する空間周波数（図７Ｔｐ）では非点収差角度を略「０°」とした場合に、ＭＴＦの値が「０．０５」程度となるのに対し、略「４５°」とした場合にはＭＴＦの値が「０．００５」程度となり、１／１０程度まで低減されていることが分かる（図７（ｂ）参照）。
【００４９】
上述したように、サブビームに対応したＭＴＦの値が大きくなるとプッシュプル信号ＰＰsubに含まれるトラック情報成分が多くなり、逆に小さくなるとトラック情報成分が少なくなることから、非点収差角度を略「４５°」とした場合にプッシュプル信号ＰＰsubに含まれるトラック情報成分をより多く除去でき、ＰＰオフセットを補正する際におけるノイズを大幅にカットできることとなる。以上が本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて非点収差角度を略「４５°」としている１つ目の理由である。
【００５０】
（ii）光ディスクＤＫにおけるデータの記録状態の影響排除
また、非点収差角度を略「４５°」とすることにより、光ディスクＤＫにおけるデータの記録状態の違いによる影響を排除することが可能となる。この点について図８及び図９を参照しつつ説明する。なお、図８及び図９において（ａ）は、光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。また、図８においては、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」とした場合について示しており、図９においては非点収差角度を略「０°」（括弧内は略「９０°」）とした場合について示している。
【００５１】
まず、記録用の光ディスクＤＫにおいてはデータの記録済み領域Ｘと未記録領域Ｙの全体的な反射率が大きく異なってくる。これは、データ記録時に相変化や色素変色等の発生に加え、位相ピットが形成されているのと同様の状態が形成されることによるものである。
【００５２】
この環境下において記録済み領域Ｘと未記録領域Ｙの双方にサブビームがかかってしまった場合、サブスポットの領域Ｒ２、Ｒ３は暗く、領域Ｒ１、Ｒ４は明るくなるという現象を生じる。一方、サブビームに非点収差が与えられていると、光ディスクＤＫ盤面において反射されたサブ反射光は、対物レンズ１７１の瞳上において非点収差角度に対応した軸を中心として反転し、更に、エラー検出レンズ１８を透過する際、「４５°」の軸を中心として反転し、ＯＥＩＣ１９に集光されることとなる。
【００５３】
このため、非点収差角度が略「０°」（若しくは略「９０°」）となってしまうと、サブ受光部１９２におけるトラッキング方向の分割線に対して、上側に領域Ｒ１、Ｒ４に対応した集光スポットが形成され、下側に領域Ｒ２、Ｒ３に対応した集光スポットが形成されることとなる。この結果、トラッキング方向の分割線の上下において明暗が発生し、適切なプッシュプル信号ＰＰsubが取得できなくなってしまうのである（図９（ｂ）から略「９０°」の時も同様であることが分かる）。
【００５４】
一方、非点収差角度を略「４５°」とした場合、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２上においては、トラッキング方向の分割線の上側に領域Ｒ３及びＲ４、下側に領域Ｒ１及びＲ２に対応したスポット部分が現れることとなり、記録済み領域Ｘ及び未記録領域Ｙの双方にかかってしまった受光光量差が、見事にキャンセルされることとなる。このように非点収差角度を略「４５°」とすることにより、プッシュプル信号ＰＰsubの最適化が実現されるため、対物レンズ１７１のシフトによるＰＰオフセットをより正確に補正することができる。
【００５５】
なおまた、実際に非点収差角度を設定する場合、「４５°」から所定の角度範囲内において、同様の効果が得られることが証明されているが、この点に関しては、変形例の項にて説明することとする。
【００５６】
（ｂ）エラー検出レンズ１８との相乗効果について
次に、非点収差角度を略「４５°」とした第３の理由について説明する。
【００５７】
まず、本実施形態においては、上述のようにメイン反射光を用いて、非点収差法によるフォーカス補正を実現するためエラー検出レンズ１８において略「４５°」の角度にて非点収差を与える構成を採用している。このとき、回折格子１２において与えられる非点収差の角度と、エラー検出レンズ１８において与えられる非点収差の角度が異なっていると、サブ反射光に与えられる非点収差の角度が変化してしまう。かかる事態は、メイン反射光を用いて非点収差法を実現する場合には問題とならないが、変形例の項にて説明するようにサブ反射光を用いて非点収差法を実現しようとする場合に問題となってしまう。もちろん、ＯＥＩＣ１９上における非点収差の角度が略「４５°」となるようにエラー検出レンズ１８の角度調整を行えば、かかる問題は解消可能であるが、装置製造時のコスト上昇に繋がりかねない。
【００５８】
これに対して、エラー検出レンズ１８と、回折格子１２において同一の角度にて非点収差を与えた場合、±１次光の何れか一方に関しては与えられている非点収差が強められ、他方に関しては与えられている非点収差が弱められるという現象を生じる。この場合、ＯＥＩＣ１９上におけるサブ反射光は、図１０に示すように、非点収差が強められる側のサブビームについては集光スポット径が大きくなる一方、非点収差が弱められる側のサブビームについては集光スポット径が小さくなるのみであり、非点収差の与えられている角度が変化することがない。従って、エラー検出レンズ１８は、従来の非点収差法と同様に、「４５°」にて取り付ければ良いこととなり、製造コストの削減が可能となるのである。なお、サブビームとして何れを用いるかは任意であるが、ＯＥＩＣ１９におけるサブビームの非点収差量を大きくすることにより、トラック情報の影響を更に削減することが可能となる。
【００５９】
［２．２］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が、同情報記録再生装置ＲＰにおいて光ディスクＤＫに記録されたデータを再生する際の動作は、従来の情報記録再生装置と異なる所がないので（具体的には、従来のＤＰＤ方式及び非点収差法によるアクチュエータサーボが行われる）、以下においては光ディスクＤＫに対するデータ記録時における動作についてのみ説明することとする。
【００６０】
まず、ユーザが情報記録再生装置ＲＰに対して光ディスクＤＫを挿入すると共に、図示せぬ操作部にデータを記録を行う旨の入力操作を行う。すると、制御部Ｃは、トラックサーチを行うための制御を実行する。この際、制御部Ｃは、スピンドル制御回路ＳＣに対して制御信号を供給し、スピンドルモータＳＭの回転を開始させると共に、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する。また、制御部Ｃは、キャリッジサーボを実行し、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。
【００６１】
一方、かかる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。この際、制御部Ｃは、減算器２５から供給されるトラッキングエラー信号Ｓteに基づいて、トラッキング補正を行うようにトラッキング制御回路３１を制御し、この結果、トラッキング制御回路３１は、減算器２５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。
【００６２】
一方、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４０５ｎｍ、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は、当該光ビームを回折させ、メインビーム（０次光）及びサブビーム（１次光）として射出する。この際、回折格子１２は、回折光であるサブビームに対してのみ非点収差を与え、単に回折格子１２を透過するに過ぎないメインビームに対してはシリンドリカルレンズとして作用しないこととなる。
【００６３】
一方、回折格子１２から射出されたメインビーム及びサブビームは、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６参照）。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、メイン反射光及びサブ反射光として、対物レンズ１７１に入射される状態となる。
【００６４】
次いで、これらメイン反射光及びサブ反射光は、対物レンズ１７１を透過した後、ミラー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、メイン受光部１９１にメイン反射光に対応する集光スポットが、サブ受光部１９２にサブ反射光に対応する集光スポットが夫々形成され、各受光部１９１及び１９２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。
【００６５】
このようにして、ＯＥＩＣ１９のメイン受光部１９１及びサブ受光部１９２から受光信号が出力される状態となると、メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１から供給される受光信号に基づいてメインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainを生成し、減算器２５に対するプッシュプル信号ＰＰmainの供給を開始する。また、この際メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１における受光信号の和信号を生成し、当該和信号をサンプル信号Ｓsummとして可変増幅器２４に供給する。なお、この和信号は、制御部Ｃが駆動回路Ｄのゲインを調整するためにも用いられることとなる。
【００６６】
更に、メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１から供給される受光信号に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号をフォーカス制御回路３１に供給する。この結果、フォーカス制御回路３１において、このフォーカスエラー信号Ｓfeに基づきアクチュエータ部１７が制御され、フォーカスサーボを実行されることとなる。なお、この際におけるフォーカスサーボの方法に関しては、従来の非点収差法と同様であるため詳細は省略する。
【００６７】
一方、サブ信号前処理回路２３は、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２から供給される受光信号の和信号を生成し、サンプル信号Ｓsumsとして可変増幅器２４に供給すると共に、サブビームに対応するプッシュプル信号ＰＰsubを生成して、可変増幅器２４に供給する状態となる。このようにして、サブ信号前処理回路２３から供給されたプッシュプル信号ＰＰsubは、可変増幅器２４においてサンプル信号ＳsummとＳsumsの比率に応じて増幅され、減算器２５に供給される。
【００６８】
以上の過程を経て、減算器２５にメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain及びＰＰsubが供給される状態となると、減算器２５の出力段から両信号ＰＰmain及びＰＰsubの差分値に対応したトラッキングエラー信号Ｓteが出力される。ここで、可変増幅器２４から出力されるプッシュプル信号ＰＰsubは、トラック情報成分が除去された（より正確には、ほとんど存在しない）ＤＣ（直流）的な信号として得られ（上記図２参照）、しかもメインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセット値に対応する信号レベルを有することとなる。よって、減算器２５から出力されるトラッキングエラー信号Ｓteは、プッシュプル信号ＰＰmainに発生したＰＰオフセットが補正された状態となり、当該トラッキングエラー信号Ｓteの値が「０」となるようにトラッキングサーボを行うことにより、適切なトラッキング補正が実現されることとなる。なお、この際、トラッキング制御回路３１が行う具体的な制御手法に関しては、従来のプッシュプル方式のトラッキング補正と同様であるため詳細は省略する。
【００６９】
その後、光ディスクＤＫに対するデータの記録が完了するまで当該トラッキングエラー信号Ｓteに基づくトラッキング補正が実行され、当該トラッキング補正が光ディスクＤＫに対するデータの記録が完了するまで、継続して実行されることとなる。
【００７０】
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は、半導体レーザ１１から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折格子１２と、光ディスクＤＫに対してメインビーム及びサブビームを集光するＰＢＳ１３、コリメータレンズ１４、ミラー１６及びアクチュエータ部１７と、メインビーム及びサブ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するＯＥＩＣ１９と、を備え、回折格子１２によりサブビームに対してのみ非点収差を与えると共に、当該サブビームを（ａ）第１焦線と、（ｂ）これに直交する第２焦線と、の間においてサブビームを光ディスクＤＫに集光させる構成が採用されている。
【００７１】
この構成により、光ディスクＤＫに照射されるサブビームの集光スポット径が、非点収差を与えない場合と比較して大きくなり、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubにトラック情報成分が重畳されることを防止することが可能となる。このため、サブビームの照射位置と無関係にプッシュプル信号ＰＰsubがＰＰオフセットの値を示すこととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセットを適切に補正し、もって、対物レンズシフトによる誤差の少ない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。また、サブビームをデフォーカス状態にて照射する場合と異なり、ＯＥＩＣ１９を複数設けることなく、正確なフォーカス補正を実現することが可能となるため、光ピックアップ装置ＰＵの小型化を実現することも可能となる。
【００７２】
また更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、最小錯乱円近傍にてサブビームを光ディスクＤＫに照射する構成を採用しているため、サブ受光部１９２に集光されるサブ反射光の集光スポット形状が略円形となり、適切にプッシュプル信号を得ることが可能となる。
【００７３】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰによれば、フォーカス補正に非点収差法を採用することが可能となり、装置の簡略化と、製造コストの低減化を実現することが可能となる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、ＢＤフォーマットに対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行う場合について説明した。しかし、情報記録再生装置ＲＰにより記録再生を行う光ディスクＤＫの種類に関しては任意であり、例えば、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ、更には、ＨＤ-ＤＶＤ（High Definition-ＤＶＤ）の各記録フォーマットに対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行う場合であっても、同様の構成及び原理によりトラッキング補正を実現することが可能となっている。
【００７５】
また、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。
【００７６】
［２．３］変形例
（１）変形例１
以下、上記実施形態の変形例１について図１１を参照しつつ説明する。この変形例１は、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」から変更した場合における、構成例となっている。
【００７７】
まず、図１１に示すように、非点収差によるサブビーム線像１（第１焦線）がトラックとθの角度を持っているとき、ディスク上のスポットを４分割すると、その領域は対物レンズ１７１の瞳上ではサブビーム線像１（すなわち、第１焦線）で反転された形態をとることとなる。今、図１１の様にディスク上で領域Ｒ２、Ｒ３が記録済み領域Ｘに、領域Ｒ１、Ｒ４が未記録領域Ｙにかかり、それをＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２にて受光するとトラッキングエラーは以下のように表される。
【００７８】
まず、記録部、未記録部の光の強度Ｉdark及びＩbrightは、
Idark=Ir2=Ir3 ・・・・・（式７）
Ibright=Ir1=Ir4 ・・・・・（式８）
により示される。また、サブ受光部１９２のトラッキング方向の分割線を挟んだ２つの領域ＤＥＴ１Ｓ（＝ａｓ＋ｄｓ）及びＤＥＴ２Ｓ（＝ｂｓ＋ｃｓ）において検出される受光信号Ｓ１及びＳ２と、ＰＰオフセット信号ＰＰoffsetは、
S1=(2θ/90)Idark+｛2-(2θ/90)｝Ibright ・・・・・（式９）
S2=(2θ/90) Ibright +｛2-(2θ/90)｝Idark ・・・・・（式１０）
PPoffset=S1-S2=(180-2θ/90)(Ibright -Idark) ・・・・・（式１１）
0.25×Idark≦(Ibright -Idark)≦Idark ・・・・・・（式１２）
により与えられる。この式は、サブビームに与えられた非点収差角度θによって、Ｓ１はディスク上の明るい光と暗い光がディテクタのＤＥＴ１Ｓにどの割合で入ってくるかを示すものとなっている。また、Ｓ２についても同様にＤＥＴ２Ｓにどの割合で入ってくるかを示しています（すなわち、各ＤＥＴに入っている明部と暗部の面積）。
【００７９】
これらの式中（式１２）は、相変化ディスクなどの規格で用いられる記録未記録部の明暗の範囲を示す。図１２にサブビームの非点収差角度「θ」と、ＰＰオフセットの値ＰＰoffsetとの関係を示す。網掛けの範囲がＰＰオフセットの発生する範囲である。記録済み領域Ｘと、未記録領域Ｙのコントラストが大きいほど生じるＰＰオフセットの値ＰＰoffsetも大きくなり、非点収差角度「θ」が「４５°」ではＰＰオフセットは生じないことが分かる。
【００８０】
次に、メイン反射光の受光時に検出される受光信号について考える。図１３にメイン受光部１９１の各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍで検出される信号を示す。なお、図１３においてはメイン受光部１９１の領域ＤＥＴ１Ｍ（＝ａｍ＋ｄｍ）に関する信号値を（ａ）に示し、領域ＤＥＴ２Ｍ（＝ｂｍ＋ｃｍ）に関する信号値を（ｂ）に示している。また、この図１３において横軸はスポットの光ディスクＤＫの半径方向の位置を示し、信号はランドトラック、グルーブトラックを繰り返し通過するためバイアスを持った正弦波状に変化する。
【００８１】
今、メインビームをＤＥＴ１ＭとＤＥＴ２Ｍで受光した場合、トラック情報に対して解像度があるためトラックをよぎる正弦は上の波形と反射光のＤＣ成分が加わった信号が得られる（図１３参照）。このＤＣ成分をＩmeanとした場合、ＤＥＴ１ＭのＤＣ成分をＩmean１、ＤＥＴ２ＭのＤＣ成分をＩmean２とすれば、その差分（Ｉmean１-Ｉmean２）がＰＰオフセットに相当することとなる。光ディスクＤＫの明暗部分に着目した場合、Ｉmean１-Ｉmean２＝0 、すなわち、Ｉmean１＝Ｉmean２＝Ｉmeanと表わせる。また、メイン受光部１９１の領域ＤＥＴ１Ｍ及びＤＥＴ２Ｍで検出される信号の位相は１８０°異なっていることから、受光信号ＴＥdet1及びＴＥdet2は、
TEdet1m=Imean+a×sinθ ・・・・・（式１３）
TEdet2m=Imean-a×sinθ ・・・・・（式１４）
TEsum= TEdet1m + TEdet2m=2Imean ・・・・・（式１５）
TEpp=2a ・・・・・（式１６）
【００８２】
ディスクシステムにもより多少数値や表現は異なるがが、プッシュプルのレベルは以下の式で規定される。
0.26≦(TEpp/TEsum)≦0.52 ・・・・・（式１７）
これを変形して
0.4Imean≦TEpp≦0.64Imean ・・・・・（式１８）
また、
Imean=2Idark ・・・・・（式１９）
なる関係が成立するため、図１２の（Ａ）は、（Ｂ）と表される。
【００８３】
最も信号値が小さい場合のプッシュプル信号ＰＰmainの波形を図１４に示す。図中点線で示すオフセット量がトラックピッチの「１／１０」のデトラックが生じるオフセット量である。記録済み領域Ｘ及び未記録領域Ｙによるディスクの明暗で生じるオフセットは許容可能であり、図１２（Ｂ）に示す「４５°±１２°」の範囲であれば問題が生じない。
【００８４】
以上説明したように、サブビームに与える非点収差の非点収差角度は、「４５°±１２°」の範囲内にあれば良く、厳密に「４５°」に設定する必要性はない。これは、同時にディスク上スポットが厳密に最小錯乱円である必要はないことも示している。
【００８５】
なお、上記実施形態及び変形例１においては、特別の効果を得るために非点収差角度を所定の角度とする構成を採用しているが、如何なる非点収差角度を採用しようとも「基本原理」の項にて説明した作用効果は得られるため、必ずしも、非点収差角度をこれらの角度とすることは必要とならない。
【００８６】
（２）変形例２
上記実施形態においては、メイン信号前処理回路２１から出力されるフォーカスエラー信号Ｓfe に基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していた。しかし、サブ受光部１９２におけるサブ反射光に対応した受光信号に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成するようにすることも可能である。かかる構成を採用する場合における、ＯＥＩＣ１９と、受光信号処理部ＯＰと、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を図１５に示す。
【００８７】
同図に示すように、本変形例にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、サブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesが生成されるようになっており、この生成されたフォーカスエラー信号Ｓfesがフォーカス制御回路３２に供給されるようになっている。なお、この際、サブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成する手法については、上記実施形態においてメイン信号前処理回路２１にて実行する処理と同様である（具体的には上記（式６）をサブ受光部１９２における受光信号に適用する）。かかる手法を採用した場合、フォーカスエラー信号Ｓfesにはトラック情報成分が重畳されないため、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズの無いフォーカス制御信号を得ることができる。
【００８８】
一方、この手法を採用した場合、エラー検出レンズ１８においてサブビームの非点収差角度が変化することの無いよう回折格子１２においてサブビームに与える非点収差角度を略「４５°」としておくことが望ましい。よって、上記実施形態と同様に回折格子１２において非点収差角度が略「４５°」となるように、非点収差を与えるようにすれば良い。但し、回折格子１２において与える非点収差角度を上記変形例１のように略「４５°」からズラした場合、この回折格子１２において与えられる非点収差角度と、エラー検出レンズ１８において与えられる非点収差角度と、が一致しなくなるため、エラー検出レンズ１８を透過する際にサブ反射光の非点収差角度が変化してしまうという事態が発生してしまう。
【００８９】
従って、変形例１のように、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」からズラした場合には、サブ受光部１９２に集光されるサブ反射光の非点収差角度が略「４５°」となるように、エラー検出レンズ１８の角度を調整することが必要となる点には留意が必要であるが、エラー検出レンズ１８の発生する非点収差量に比べて回折格子１２の発生する非点収差量を小さく設定することで、その影響を無視できる程度まで減じることができる。
【００９０】
以上の構成を採用した場合に得られるフォーカスエラー信号Ｓfesについて図１６を参照しつつ説明する。なお、図において（ａ）は、非点収差を与えたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を示すグラフであり、（ｂ）は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合におけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。また、同図においては、横軸をデフォーカス量とし、縦軸をフォーカスエラー信号の信号レベルとして表している。
【００９１】
同図に示すように、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合、フォーカスエラー信号が横軸方向にシフトしていることが分かる。このような特性の下では、フォーカスサーボを行う際の目標値を設定することが困難となるため、正常にフォーカス補正を行えないこととなる。これに対して、本変形例のように非点収差を与えたサブビームを用いた場合、フォーカスエラー信号を示す曲線は、シフトせず、デフォーカス量が「０」の時にフォーカスエラー信号Ｓfesの値も「０」になる。このため、フォーカスエラー信号Ｓfesの値が「０」となるようにフォーカスサーボを行えば良いこととなり、適切なフォーカス補正を行うことが可能となるのである。
【００９２】
このようにして、本変形例によれば、サブ受光部１９２からの受光信号に基づいてトラック情報成分が重畳されていないフォーカスエラー信号Ｓfesを取得することが可能となり、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズによるフォーカス補正精度の低下を防止することが可能となる。
【００９３】
（３）変形例３
次に本実施形態の変形例３について、図１７を参照しつつ説明する。なお、図１７は、本変形例にかかるＯＥＩＣ１９，受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【００９４】
ここで、上記実施形態においては、メイン信号前処理回路２１から出力されるフォーカスエラー信号Ｓfeに基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していたが、フォーカスエラー信号Ｓfeと、サブ反射光に対応したフォーカスエラー信号Ｓfesとの和に基づいてフォーカスエラー補正を行うようにしても良い。この場合、上記変形例２と同様の手法によりサブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号Ｓfesを可変増幅器２６に出力するようにする。
【００９５】
また、この可変増幅器２６に対してサンプル信号Ｓsumm及びＳsumsを夫々、メイン信号前処理回路２１と、サブ信号前処理回路２３から供給するようにするのである。そして、可変増幅器２６において、これらのサンプル信号Ｓsumm及びＳsumsの比率に応じた増幅率にてフォーカスエラー信号Ｓfesを増幅し、メインビームとサブビームの回折効率分を補正したフォーカスエラー信号Ｓfesを加算器２７に供給する。
【００９６】
そして、この加算器２７においてメイン信号前処理回路２１から供給されるフォーカスエラー信号Ｓfeと、サブ信号前処理回路２３から供給されるフォーカスエラー信号Ｓfesを加算して、フォーカス制御回路３２に出力するのである。この結果、フォーカス制御回路３２において、フォーカス制御が実行され、適切なフォーカスサーボが実現されることとなる。
【００９７】
（４）変形例４
上記実施形態においては、一つのサブビームを用いた場合について説明したが、２つのサブビームａ及びｂを用いるようにしても良い。この場合、サブビームａとサブビームｂの各々に対応した受光信号に基づいて２つのプッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbを生成し、当該プッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbを加算した後に、プッシュプル信号ＰＰmainから減算するようにすれば、よりＳ／Ｎの良いトラッキングエラー信号Ｓteを得ることが可能となる。また、フォーカスエラー信号に関しても同様に、サブビームａ及びｂの各々に対応した受光信号に基づいて２つのフォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを生成し、当該フォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを加算することでＳ／Ｎの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。
【００９８】
この場合、上述した図１０に示したように、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２におけるスポットサイズは、サブビームａに対応したものが大きく、サブビームｂに対応したものが小さくなる。このため、図１８に示すようにサブビームａのフォーカスエラー信号Ｓfesaとサブビームｂのフォーカスエラー信号Ｓfesbではキャプチャーレンジが多少異なる。しかし、ゼロクロスは一致するので両フォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを加算することでＳ／Ｎの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。さらに、サブビームａの第１焦線とサブビームｂの第２焦線は直交する関係にある。従って、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２におけるサブ反射光ａ及びｂの光量分布は互いに反転した状態になる。この時、サブビームａ及びｂのプッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbは、
PPsuba=(asa+dsa)-(bsa+csa) ・・・・・（式２０）
PPsubb=(asb+dsb)-(bsb+csb) ・・・・・（式２１）
PPsub=PPsuba+Ppsubb ・・・・・（式２２）
（但し、ａｓａ、ｂｓａ、ｃｓａ、ｄｓａは、各々、サブビームａに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味し、ａｓｂ、ｂｓｂ、ｃｓｂ、ｄｓｂは、各々、サブビームｂに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味する）となり、サブビームが１つの時と比較して、トラックと焦線のなす角度に依存しないプッシュプル信号ＰＰsubが得られる。
【００９９】
このようにして、本変形例によれば、サブビームａ及びｂを用いることによりプッシュプル信号ＰＰsubの信頼性を向上させることが可能となる。また、波長変化によるサブビームのディテクター上での移動も互いに相補的であるため、信頼性の高いピックアップを得ることが可能となる。
【０１００】
（５）変形例５
上記実施形態においては、ＢＤ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ＤＶＤ、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。
【０１０１】
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においても同様の手法によりサブビームに非点収差を与え、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。
【０１０２】
ここで、光ピックアップ装置ＰＵに設ける対物レンズ１７１が複数となった場合、図１９に示すように、装置製造時の制約上、一方の対物レンズについては、光ピックアップ装置のスライダ軸（すなわち、光ディスクの半径軸に一致する軸）上に配置することができても、他方の対物レンズについてはタンジェンシャル方向（すなわち、トラック進行方向）にシフトした位置に配置せざるを得なくなってしまう可能性が高くなる。このように、対物レンズがスライダ軸からシフトした位置に配置された場合、図１９に示すように対物レンズの配置位置において光ディスクの内周部から外周部にかけてトラック接線の角度がリニアに変化する。すると、光ディスクのサーチ位置の変化に伴い、サブビームがトラック法線方向に移動する現象が生じ、トラックに対するサブビームの照射位置が変化するという現象が発生する。
【０１０３】
かかる事象が発生した場合であっても、上記実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰのようにサブビームに非点収差を与える構成の下では、サブビームの照射位置の変化による影響を受けずに正確なトラッキング補正を行えるという点において特に利点の大きなものとなっている。
【０１０４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１０５】
また、２００５年６月２３日に出願された明細書、特許請求の範囲、図面、要約を含む日本の特許出願（No. 2005-184135）の全ての開示は、その全てを参照することよって、ここに組み込まれる。
【０００１】
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情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray 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、トラッキング補正を行う、所謂、ＤＰＰ（差動プッシュプル）方式が一般的となっている。このＤＰＰ方式は、メインビームに対応したプッシュプル信号と、サブビームに対応したプッシュプル信号が逆位相となる位置（具体的には、光ディスク上に設けられたグルーブトラック及びこれに隣接するランドトラック）にメインビームと両サブビームを照射し、両プッシュプル信号の差分値を採ることによりプッシュプルオフセット（以下、「ＰＰオフセット」）を補正する方式となっている。なお、（i）上記「プッシュプル信号」とはＯＥＩＣ（Optical Electronic IC）の受光部を２分割形状として各分割領域における受光信号の差分値を採ったエラー信号を意味し、（ii）「ＰＰオフセット」とは、光ピックアップ装置内において対物レンズがトラッキング方向にサーボされ、ＯＥＩＣ上における集光スポット位置がシフトすることによりプッシュプル信号に発生するオフセットを意味している。
【０００３】
このようにＤＰＰ方式は、ＰＰオフセットを確実に補正できる反面、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、メインビームとサブビームの光ディスク盤面に対する照射位置のズレに弱いという性質を有する。このため、光ディスクのトラックピッチムラ等に起因して、トラックに対するサブビームの照射位置が変化してしまうと適切なトラッキング補正が行えなくなる。そこで、従来、サブビームの照射位置に関係なく、確実且つ正確にトラッキングエラー信号を取得するための手法が提案されるに至っている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２１９０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１に記載の光ピックアップ装置においては、サブビームに対応したプッシュプル信号中にトラック情報が重畳されることを防止するためサブビームを強制的にデフォーカス状態とさせ、もって、ＰＰオフセット量のみを示す補正信号を取得する手法が採用されている。従って、フォーカスエラーの検出用にシリンドリカルレンズを用いてしまうと（所謂、非点収差法）、ＯＥＩＣ上における集光スポットの形状が線状乃至は線状に近い楕円形となってしまい、正常にプッシュプル信号を得ることができなくなる。このため、この発明においては、ＲＦ検出やフォーカスエラー検出を行うためのＯＥＩＣとは、別体にてトラッキングエラー検出用のＯＥＩＣを設けることが必要となってしまい、光ピックアップ装置自体の小型化が困難となっていた。
【０００６】
また、このようにサブビームをディスク盤面においてデフォーカス状態とする構成を採用した場合、光ディスク上に存在する傷等によりサブビームが合焦となる可能性がある。そして、かかる事態が発生するとサブビームのプッシュプル信号にトラック情報が重畳され、オフセット量を正確に算出できなくなる。
【０００７】
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、光ピックアップ装置においてトラッキング補正を行う際に、サブビームの照射位置による影響を排除しつつ光ピックアップ装置の小型化を実現し、且つ、安定したトラッキング補正を可能とする光ピックアップ装置、情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本願の一つの観点では、光源から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折手段と、記録トラックを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する集光手段と、前記メインビーム及びサブ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、前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記サブビームに対応したサブプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、を備え、前記回折手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの（ａ）第１の焦線と、（ｂ）これに直交する第２の焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させ、前記回折手段は、前記非点収差を与える際に、前記記録トラックに平行な軸と、前記第１の焦線とにより形成される角の角度を４５°±１２°の範囲内に設定することを特徴とする。
［０００９］
また、本願の他の観点では、前記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。
【図面の簡単な説明】
［００１０］
［図１］
本願の原理を採用した情報記録再生装置において、メインビーム及び非点収差を与えたサブビームを最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけるＭＴＦ特性を示す図である。
［図２］
サブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰｍａｉｎ及びＰＰｓｕｂの信号特性を示す図である。
［図３］
光ディスクＤＫに照射されるメインビーム及びサブビームの関係を立体的に示す図である。
［図４］
実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を示すブロック図である。
［図５］
同実施形態にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
［図６］
同実施形態において光ディスクＤＫの盤面に設けられたトラックと、盤面上に照射されるメインビームとサブビームの関係を示す図である。
［図７］
（ａ）は、非点収差角度が略「０°」の場合（点線）と、略「４５°」の場合（実線）におけるＭＴＦ特性を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）における所定領域部分を拡大したグラフである。
［図８］
（ａ）は、非点収差角度を略「４５°」とした場合の光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
【図９】（ａ）は、非点収差角度を略「０°（若しくは９０°）」とした場合の光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
【図１０】回折格子１２及びエラー検出レンズ１８の双方において同一の角度にて非点収差を与えた場合における、±１次光のＯＥＩＣ１９上における集光スポット形状を示す図である。
【図１１】変形例１において光ディスク盤面に照射されるサブビームの立体及び平面形態を示す図である。
【図１２】同変形例におけるサブビームの非点収差角度「θ」と、ＰＰオフセットの値ＰＰoffsetとの関係を示す図である。
【図１３】同変形例におけるメイン受光部１９１の各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍで検出される信号の特性を示すグラフである。
【図１４】同変形例において最も信号値が小さくなる場合のプッシュプル信号ＰＰmainの波形を示す図である。
【図１５】変形例２にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【図１６】（ａ）は、同変形例において非点収差を与えたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を示すグラフであり、（ｂ）は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合におけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。
【図１７】変形例３にかかるＯＥＩＣ１９，受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【図１８】変形例４において非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を比較するグラフである。
【図１９】変形例５において複数の対物レンズを設けた場合に、一方の対物レンズが光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にシフトした位置に配置された場合の問題点を示す概念図である。
【符号の説明】
【００１１】
ＲＰ・・・情報記録再生装置
ＯＰ・・・受光信号処理部
ＡＤ・・・アクチュエータ駆動回路
ＳＣ・・・スピンドル制御回路
ＳＭ・・・スピンドルモータ
ＩＰ・・・入力信号処理部
Ｃ・・・制御部
Ｄ・・・駆動回路
ＰＵ・・・光ピックアップ装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本願の実施形態について説明することとするが、これに先立って本願の基本原理について説明する。
【００１３】
［１］基本原理
まず、プッシュプル信号を用いてトラッキング補正を行う場合、トラッキングサーボに併せて対物レンズの配置位置がシフトするとＯＥＩＣ上における光ビームの集光スポットもこれに伴ってシフトしてＰＰオフセットが発生する。このＰＰオフセットは、トラッキング補正時における足かせとなるため、トラッキング補正の精度を向上させる観点からはＰＰオフセットを如何にして除去するかが重要なファクターとなる。
【００１４】
このＰＰオフセットの解消方法の一つとして、ＤＰＰ方式が存在するが、このＤＰＰ方式ではメインビーム及びサブビームを解像限界まで絞り込んだ状態にて光ディスクＤＫの盤面に照射する構成が採用されているため、プッシュプル信号中にトラック情報（例えば、グルーブトラックに施されたウォブリングにより示される情報やグルーブトラックに設けられたピットに対応する情報等）成分が重畳されることとなってしまう。すなわち、この際得られるメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain、ＰＰsub1、ＰＰsub2（但し、「１」、「２」は各々＋１次光と、−１次光を判別するための添え字）は、トラック情報成分をsinθとすると、
PPmain=sinθ+offset ・・・・・（式１）
PPsub1=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・（式２）
PPsub2=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・（式３）
となり（「Ｇ」はメインビームとサブビームの回折光量に応じた係数）、
DPP= PPmain-(G/2)(PPsub1+PPsub2)=2sinθ ・・・・・（式４）
となる。従って、上記（式１）〜（式３）におけるトラック情報成分の値が正負逆転した関係を保つことがプッシュプル信号中からＰＰオフセット成分のみをキャンセルするための絶対条件となり、ＤＰＰ方式を実現するためには必然的にサブビームの照射位置を厳密に調整せざるを得なくなるのである。
【００１５】
逆に、この関係は、プッシュプル信号ＰＰsub中からトラック情報成分を除去し、プッシュプル信号ＰＰmainとの差分を採ればＰＰオフセット成分のみをキャンセルできることを証明している。本願においては、このトラック情報成分を除去するための手法として、光源からの出射光をメインビーム及びサブビームに回折させる際、サブビームに対してのみ非点収差を与え、非点収差が与えられた状態にてサブビームを光ディスク盤面に照射する手法を採用することにした。このように、サブビームに非点収差を与えた場合、光ディスクに集光されるサブビームの集光スポットサイズが収差を与えない場合と比較して大きくなり、プッシュプル信号ＰＰsubの変調度が著しく低下する。
【００１６】
この点について、図１を参照しつつ説明する。ここで、図１は、メインビーム及び非点収差（３５０ｍλ）を与えたサブビーム（共に波長４０５ｎｍ）を最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝送関数）特性を示す図であり、同図においては、空間周波数（１mmあたりに存在する明暗数）をｘ軸とすると共に、メインビームに対応するＭＴＦ特性を点線、サブビームに対応するＭＴＦ特性を実線にて示している。
【００１７】
今、光ディスクからトラック情報を読み出すために必要なＭＴＦの値が「０．１」程度であることを想定した場合、ＢＤのトラックピッチ「０．３２μｍ」に相当する空間周波数（図１においてＴｐ）では、メインビームのＭＴＦが「０．１５」程度の値を取り、トラック情報がすべて読み取り可能なＭＴＦ特性を持つことが分かる。一方、非点収差を与えられたサブビームに関しては、ＭＴＦがほぼ「０」（すなわち、トラックピッチに相当する解像度を有していない）となり、サブビームはトラック情報を再生し得ないことが分かる。
【００１８】
図２にサブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain及びＰＰsubの信号特性を示す。同図に示すように、サブビームに対して所定量の非点収差を与えた場合、サブビームに対応するプッシュプル信号ＰＰsub中からトラック情報成分が除去され、プッシュプル信号中のトラック情報成分がノイズとして認識されるレベルまで低減されていることが分かる。この結果、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubは、ＰＰオフセット分のみを表すこととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainとサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubの差分値を採ることで、ＰＰオフセットを補正することができるようになる。
【００１９】
なお、上記図１においては非点収差量を３５０ｍλとした場合におけるプッシュプル信号のＭＴＦ特性を示していたが、実際には１５０、２７５、３５０ｍλの非点収差量とした場合にＭＴＦ値が特に小さくなることが分かっている。但し、２２０ｍλ以上の非点収差を与えれば、サブビームに関するＭＴＦの値を実用上十分に小さな値とすることが可能となる。
【００２０】
また、非点収差が与えられたサブビームを光ディスクに照射する際に、サブビームが線像となる状態（焦線）にて照射した場合であっても、同様にトラック情報をキャンセルすることは可能であるが、この場合、ＯＥＩＣ上の集光スポット形状も線形となってしまい、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubが得づらくなってしまう。そこで、本願においては、図３に示すように、第１焦線と第２焦線の間（すなわち、最小錯乱円乃至は楕円形状となる位置。理想的には最小錯乱円近傍）においてサブビームが光ディスクに照射されるように光学系を設計することとしている。
【００２１】
また更に、光ビームの回折時に回折格子から±１次光に対応した２つのサブビームが射出されることとなるが、本願にかかる光ピックアップ装置においては、これら２つのサブビームの内、一方のみを利用しても、双方のサブビームを利用してもプッシュプルオフセットを補正することが可能となっている。そこで、以下に説明する実施形態においては、一方のサブビームのみを用いることとし、双方のサブビームを用いる態様に関しては変形例の項にて説明することとする（以下、単に「サブビーム」というときは、ＰＰオフセットの補正に用いるためのサブビームを意味するものとし、２つのサブビームを用いる場合においては両サブビームを「サブビームａ」、「サブビームｂ」と呼び区別することとする。）。
【００２２】
［２］実施形態
［２．１］実施形態の構成
まず、本願の実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を図４に示す。なお、この情報記録再生装置ＲＰは、ＢＤ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ＢＤ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、入力信号処理部ＩＰと、制御部Ｃと、駆動回路Ｄと、光ピックアップ装置ＰＵと、受光信号処理部ＯＰと、アクチュエータ駆動部ＡＤと、クランプされた光ディスクＤＫを回転させるためのスピンドルモータＳＭと、スピンドルモータＳＭの回転を制御するスピンドル制御回路ＳＣと、を有している。なお、図は省略するが、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より支持され、このキャリッジをスライダ軸に沿って移動（以下、「キャリッジサーボ」という。）させることにより、光ディスクＤＫの半径軸方向に光ピックアップ装置ＰＵが移動可能とされている。
【００２３】
これらの要素中、入力信号処理部ＩＰ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。
【００２４】
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は入力信号処理部ＩＰ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。また、この際、制御部Ｃは、スピンドル制御回路ＳＣに制御信号を供給し、光ディスクＤＫの回転を制御するようになっている。
【００２５】
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（光ディスクＤＫにおいて相変化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（相変化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。
【００２６】
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、ＢＤ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。
【００２７】
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（４０５ｎｍ）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、から構成される。また、各光学素子は、サブビームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、当該サブビームが光ディスクに照射されるように配置されている。なお、「請求の範囲」における「集光手段」は、例えば、アクチュエータ部１７の対物レンズ１７１に対応し、光路中に配置されるＰＢＳ１３等の光学素子を含むものとするか否かは任意となっている。
【００２８】
まず、回折格子１２は、例えば、ホログラム素子により構成され、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を射出する。また、この回折格子１２は、回折光（すなわち、サブビーム）に対して互いに直交した２枚のシリンドリカルレンズ（より具体的には、１枚の凸シリンダーレンズと、１枚の凹シリンダーレンズであってシリンダーレンズの稜線が直交している状態）として作用するようになっており、かかる回折格子１２の機能により、サブビームに非点収差（例えば、３５０ｍλ、１７５ｍλ等）が与えられる。なお、このように互いに直行した２枚のシリンダーレンズとしている理由は、１枚のシリンドリカルレンズとして作用させた場合、メインスポットがディスク上に集光した状態で、サブビームの一方の焦線もディスク上に集光してしまうため、これを防止するためとなっている。
【００２９】
以上の構成により、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubにトラック情報成分が重畳されてしまうことを防止し、もって、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセットを適切に補正することが可能となる。また、本実施形態においては、回折格子１２により非点収差を与える際に、サブビームの焦線と、光ディスクＤＫのトラックと、のなす角度を所定の角度とする構成が採用されており（以下、この角度を「非点収差角度」という）、かかる構成を採用することにより特有の効果が発生するが、この点に関しては後に詳述することとする。
【００３０】
なお、実際に装置を製造する場合には、この回折格子１２は、
Φ(x,y)=(2π／λ0)(a×x+b×y+c×xy)
（但しａ，ｂ，ｃは定数）、
Φ（x,y）=2mπ（ｍ＝0、±1、±2、±3・・・）
で示される、双曲線で表される回折格子パターンをするようにすることが必要である。
【００３１】
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及びサブビーム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、メインビームに対応した反射光を「メイン反射光」、サブビームに対応した反射光を「サブ反射光」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、半導体レーザ１１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。
【００３２】
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更させ、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現する。
【００３３】
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を受光して、受光信号を制御部Ｃ及び受光信号処理部ＯＰに出力する。
【００３４】
次に、受光信号処理部ＯＰは、ＯＥＩＣ１９から供給される受光信号に基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成して、アクチュエータ部ＡＤに供給する。また、この受光信号処理部ＯＰは、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。
【００３５】
アクチュエータ駆動部ＡＤは、受光信号処理部ＯＰから供給されるトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づきアクチュエータ部１７を制御する。なお、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時に用いるトラッキング補正方法に関しては任意であるが、本実施形態においては、ＤＰＤ方式を用いるものとし、上記「基本原理」の項にて説明したトラッキング補正方法に関しては、光ディスクＤＫに対するデータの記録時にのみ採用するものとして説明を行う。
【００３６】
（２）受光信号処理部ＯＰ等の具体的な構成について
以上、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を説明してきたが、ここで、本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９、受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成について図５を参照しつつ説明する。なお、図５は、本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９及び受光信号処理部ＯＰ、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【００３７】
同図に示すように本実施形態にかかるＯＥＩＣ１９にはメイン反射光を受光するためのメイン受光部１９１のサブ反射光を受光するためのサブ受光部１９２が設けられており、両受光部１９１及び１９２は、非点収差法によるフォーカスエラー検出を行うため光ディスクＤＫのトラック方向及び半径方向に対応して４つの領域ａ、ｂ、ｃ、ｄ（添字の「ｍ」はメインを意味し、「ｓ」はサブを意味する）に分割されている。各受光部１９１及び１９２から出力される受光信号は、メイン受光部１９１から出力される受光信号が受光信号処理部ＯＰのメイン信号前処理回路２１に、サブ受光部１９２から出力される受光信号がサブ信号前処理回路２３に、夫々、供給されるようになっている。
【００３８】
次いで、メイン信号前処理回路２１は、図示せぬ加算器や減算器、位相比較器を有し、次の５つの機能を実現する。
【００３９】
＜和信号生成機能＞
この機能は、各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍに対応した受光信号に基づいて、当該受光信号の和信号を生成する機能である。そして、メイン信号前処理回路２１は、この生成した和信号を再生ＲＦ信号ＳrfとしてＲＦ信号処理回路２２に供給する。この結果、ＲＦ信号処理回路２２において当該再生ＲＦ信号に対するＤ／Ａ変換等がなされ、出力端子に出力されることとなる。また、メイン信号前処理回路２１は、当該和信号をサンプル信号Ｓsummとして可変増幅器２４に出力する。
【００４０】
＜プッシュプル信号生成機能＞
この機能は、各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍに対応した受光信号に基づき当該メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainを生成する機能である。かかる機能の実現に際して、メイン信号前処理回路２１には、（式５）に基づいてプッシュプル信号ＰＰmainを生成し、当該生成したプッシュプル信号ＰＰmainを減算器２５に出力する。
PPmain=(am+dm)-(bm+cm) ・・・・・（式５）
【００４１】
＜フォーカスエラー信号生成機能＞
この機能は、フォーカスエラー信号Ｓfeを生成するための機能であり、この機能を用いて生成されたフォーカスエラー信号Ｓfeを用いることで非点収差法によるフォーカス補正が実現される。この際、メイン信号前処理回路２１は（式６）に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号Ｓfeをアクチュエータ駆動部ＡＤのフォーカス制御回路３２に供給する。
Sfe=(am+cm)-(bm+dm) ・・・・・（式６）
【００４２】
＜ＤＰＤ信号生成機能＞
この機能は、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時にＤＰＤ方式のトラッキング補正を行うためのＤＰＤ信号Ｓdpdを生成する機能であり、メイン信号前処理回路２１は当該機能により生成したＤＰＤ信号をトラッキング制御回路３１に供給する。なお、このＤＰＤ信号Ｓdpdは、データ記録済みの光ディスクＤＫ（位相ピットの形成されたＲＯＭ型の光ディスクＤＫ）に対するデータ再生時に用いられるものであり、減算器２５から出力されるトラッキングエラー信号Ｓte（ライタブル型の光ディスクＤＫに対するデータ記録時に用いられる）と同時に用いられるものではない。
【００４３】
次いで、サブ信号前処理回路２３は、加算器及び減算器により構成され、サブ受光部１９２の各領域ａｓ、ｂｓ、ｃｓ、ｄｓに対応した受光信号に基づいて、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubを生成し、可変増幅器２４に出力する。また、このサブ信号前処理回路２３は、これらの受光信号の和信号を生成し、当該和信号をサンプル信号Ｓsumsとして出力する。
【００４４】
可変増幅器２４は、サブ信号前処理回路２３から供給されるプッシュプル信号ＰＰsubを所定のゲインにて増幅し、減算器２５に供給する。この可変増幅器２４における増幅率は、メイン信号前処理回路２１から供給されるサンプル信号Ｓsummと、サブ信号前処理回路２３から供給されるサンプル信号Ｓsumsの信号の比率に基づいて設定されるようになっている。この結果、可変増幅器２４から出力されるプッシュプル信号ＰＰsubは、メインビームとサブビームの回折効率分を補正した状態にて減算器２５に供給され、減算器２５においてプッシュプル信号ＰＰmainと、ＰＰsubの差分信号を生成することにより、減算器２５からＰＰオフセットの補正されたトラッキングエラー信号Ｓteが出力されることとなる。
【００４５】
そして、受光信号処理部ＯＰから供給されるトラッキングエラー信号Ｓte、ＤＰＤ信号Ｓdpd、更にはフォーカスエラー信号Ｓfeに基づいてトラッキング制御回路３１及びフォーカスエラー制御回路３２がアクチュエータ部１７を駆動することにより、対物レンズ１７１のトラッキングサーボ及びフォーカスサーボが実現されることとなる。
【００４６】
（３）回折格子１２においてサブビームに与える非点収差角度について
次に、本実施形態の情報記録再生装置ＲＰにおいて回折格子１２を用いてサブビームに与える非点収差角度について図６を参照しつつ詳細に説明する。なお、図６は、光ディスクＤＫの盤面におけるメインビームとサブビームの照射状態を示す図である。まず、同図に示すように、本実施形態においては、非点収差角度が略「４５°」となるように非点収差を与えることとしている。このように非点収差角度を略「４５°」としているのは、次のような理由による。
【００４７】
（ａ）プッシュプル信号ＰＰsubの精度向上
（i）ＭＴＦ特性の向上
まず、本願発明の完成に際して行った実験により、サブビームに対して与える、非点収差角度を略「４５°」とした場合にＭＴＦ特性が向上することが判明した。この点について図７を参照しつつ説明する。なお、図７において（ａ）は、非点収差角度が略「０°」の場合（点線）と、略「４５°」の場合（実線）におけるＭＴＦ特性を示すグラフ（横軸は空間周波数）であり、（ｂ）は、（ａ）における所定領域部分を拡大したグラフである。
【００４８】
同図に示すように、非点収差角度を略「４５°」とした場合におけるＭＴＦの値は、非点収差角度を略「０°」とした場合のＭＴＦの値に比較して全体的に低い値を採っていることが分かる。特にＢＤのトラックピッチ「０．３２μｍ」に相当する空間周波数（図７Ｔｐ）では非点収差角度を略「０°」とした場合に、ＭＴＦの値が「０．０５」程度となるのに対し、略「４５°」とした場合にはＭＴＦの値が「０．００５」程度となり、１／１０程度まで低減されていることが分かる（図７（ｂ）参照）。
【００４９】
上述したように、サブビームに対応したＭＴＦの値が大きくなるとプッシュプル信号ＰＰsubに含まれるトラック情報成分が多くなり、逆に小さくなるとトラック情報成分が少なくなることから、非点収差角度を略「４５°」とした場合にプッシュプル信号ＰＰsubに含まれるトラック情報成分をより多く除去でき、ＰＰオフセットを補正する際におけるノイズを大幅にカットできることとなる。以上が本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて非点収差角度を略「４５°」としている１つ目の理由である。
【００５０】
（ii）光ディスクＤＫにおけるデータの記録状態の影響排除
また、非点収差角度を略「４５°」とすることにより、光ディスクＤＫにおけるデータの記録状態の違いによる影響を排除することが可能となる。この点について図８及び図９を参照しつつ説明する。なお、図８及び図９において（ａ）は、光ディスクＤＫの盤面における集光状態を示す図であり、（ｂ）は、光ディスクＤＫから対物レンズ１７１に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（ｃ）は、ＯＥＩＣ１９上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。また、図８においては、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」とした場合について示しており、図９においては非点収差角度を略「０°」（括弧内は略「９０°」）とした場合について示している。
【００５１】
まず、記録用の光ディスクＤＫにおいてはデータの記録済み領域Ｘと未記録領域Ｙの全体的な反射率が大きく異なってくる。これは、データ記録時に相変化や色素変色等の発生に加え、位相ピットが形成されているのと同様の状態が形成されることによるものである。
【００５２】
この環境下において記録済み領域Ｘと未記録領域Ｙの双方にサブビームがかかってしまった場合、サブスポットの領域Ｒ２、Ｒ３は暗く、領域Ｒ１、Ｒ４は明るくなるという現象を生じる。一方、サブビームに非点収差が与えられていると、光ディスクＤＫ盤面において反射されたサブ反射光は、対物レンズ１７１の瞳上において非点収差角度に対応した軸を中心として反転し、更に、エラー検出レンズ１８を透過する際、「４５°」の軸を中心として反転し、ＯＥＩＣ１９に集光されることとなる。
【００５３】
このため、非点収差角度が略「０°」（若しくは略「９０°」）となってしまうと、サブ受光部１９２におけるトラッキング方向の分割線に対して、上側に領域Ｒ１、Ｒ４に対応した集光スポットが形成され、下側に領域Ｒ２、Ｒ３に対応した集光スポットが形成されることとなる。この結果、トラッキング方向の分割線の上下において明暗が発生し、適切なプッシュプル信号ＰＰsubが取得できなくなってしまうのである（図９（ｂ）から略「９０°」の時も同様であることが分かる）。
【００５４】
一方、非点収差角度を略「４５°」とした場合、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２上においては、トラッキング方向の分割線の上側に領域Ｒ３及びＲ４、下側に領域Ｒ１及びＲ２に対応したスポット部分が現れることとなり、記録済み領域Ｘ及び未記録領域Ｙの双方にかかってしまった受光光量差が、見事にキャンセルされることとなる。このように非点収差角度を略「４５°」とすることにより、プッシュプル信号ＰＰsubの最適化が実現されるため、対物レンズ１７１のシフトによるＰＰオフセットをより正確に補正することができる。
【００５５】
なおまた、実際に非点収差角度を設定する場合、「４５°」から所定の角度範囲内において、同様の効果が得られることが証明されているが、この点に関しては、変形例の項にて説明することとする。
【００５６】
（ｂ）エラー検出レンズ１８との相乗効果について
次に、非点収差角度を略「４５°」とした第３の理由について説明する。
【００５７】
まず、本実施形態においては、上述のようにメイン反射光を用いて、非点収差法によるフォーカス補正を実現するためエラー検出レンズ１８において略「４５°」の角度にて非点収差を与える構成を採用している。このとき、回折格子１２において与えられる非点収差の角度と、エラー検出レンズ１８において与えられる非点収差の角度が異なっていると、サブ反射光に与えられる非点収差の角度が変化してしまう。かかる事態は、メイン反射光を用いて非点収差法を実現する場合には問題とならないが、変形例の項にて説明するようにサブ反射光を用いて非点収差法を実現しようとする場合に問題となってしまう。もちろん、ＯＥＩＣ１９上における非点収差の角度が略「４５°」となるようにエラー検出レンズ１８の角度調整を行えば、かかる問題は解消可能であるが、装置製造時のコスト上昇に繋がりかねない。
【００５８】
これに対して、エラー検出レンズ１８と、回折格子１２において同一の角度にて非点収差を与えた場合、±１次光の何れか一方に関しては与えられている非点収差が強められ、他方に関しては与えられている非点収差が弱められるという現象を生じる。この場合、ＯＥＩＣ１９上におけるサブ反射光は、図１０に示すように、非点収差が強められる側のサブビームについては集光スポット径が大きくなる一方、非点収差が弱められる側のサブビームについては集光スポット径が小さくなるのみであり、非点収差の与えられている角度が変化することがない。従って、エラー検出レンズ１８は、従来の非点収差法と同様に、「４５°」にて取り付ければ良いこととなり、製造コストの削減が可能となるのである。なお、サブビームとして何れを用いるかは任意であるが、ＯＥＩＣ１９におけるサブビームの非点収差量を大きくすることにより、トラック情報の影響を更に削減することが可能となる。
【００５９】
［２．２］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が、同情報記録再生装置ＲＰにおいて光ディスクＤＫに記録されたデータを再生する際の動作は、従来の情報記録再生装置と異なる所がないので（具体的には、従来のＤＰＤ方式及び非点収差法によるアクチュエータサーボが行われる）、以下においては光ディスクＤＫに対するデータ記録時における動作についてのみ説明することとする。
【００６０】
まず、ユーザが情報記録再生装置ＲＰに対して光ディスクＤＫを挿入すると共に、図示せぬ操作部にデータを記録を行う旨の入力操作を行う。すると、制御部Ｃは、トラックサーチを行うための制御を実行する。この際、制御部Ｃは、スピンドル制御回路ＳＣに対して制御信号を供給し、スピンドルモータＳＭの回転を開始させると共に、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する。また、制御部Ｃは、キャリッジサーボを実行し、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。
【００６１】
一方、かかる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。この際、制御部Ｃは、減算器２５から供給されるトラッキングエラー信号Ｓteに基づいて、トラッキング補正を行うようにトラッキング制御回路３１を制御し、この結果、トラッキング制御回路３１は、減算器２５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。
【００６２】
一方、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４０５ｎｍ、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は、当該光ビームを回折させ、メインビーム（０次光）及びサブビーム（１次光）として射出する。この際、回折格子１２は、回折光であるサブビームに対してのみ非点収差を与え、単に回折格子１２を透過するに過ぎないメインビームに対してはシリンドリカルレンズとして作用しないこととなる。
【００６３】
一方、回折格子１２から射出されたメインビーム及びサブビームは、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６参照）。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、メイン反射光及びサブ反射光として、対物レンズ１７１に入射される状態となる。
【００６４】
次いで、これらメイン反射光及びサブ反射光は、対物レンズ１７１を透過した後、ミラー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、メイン受光部１９１にメイン反射光に対応する集光スポットが、サブ受光部１９２にサブ反射光に対応する集光スポットが夫々形成され、各受光部１９１及び１９２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。
【００６５】
このようにして、ＯＥＩＣ１９のメイン受光部１９１及びサブ受光部１９２から受光信号が出力される状態となると、メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１から供給される受光信号に基づいてメインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainを生成し、減算器２５に対するプッシュプル信号ＰＰmainの供給を開始する。また、この際メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１における受光信号の和信号を生成し、当該和信号をサンプル信号Ｓsummとして可変増幅器２４に供給する。なお、この和信号は、制御部Ｃが駆動回路Ｄのゲインを調整するためにも用いられることとなる。
【００６６】
更に、メイン信号前処理回路２１は、メイン受光部１９１から供給される受光信号に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号をフォーカス制御回路３１に供給する。この結果、フォーカス制御回路３１において、このフォーカスエラー信号Ｓfeに基づきアクチュエータ部１７が制御され、フォーカスサーボを実行されることとなる。なお、この際におけるフォーカスサーボの方法に関しては、従来の非点収差法と同様であるため詳細は省略する。
【００６７】
一方、サブ信号前処理回路２３は、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２から供給される受光信号の和信号を生成し、サンプル信号Ｓsumsとして可変増幅器２４に供給すると共に、サブビームに対応するプッシュプル信号ＰＰsubを生成して、可変増幅器２４に供給する状態となる。このようにして、サブ信号前処理回路２３から供給されたプッシュプル信号ＰＰsubは、可変増幅器２４においてサンプル信号ＳsummとＳsumsの比率に応じて増幅され、減算器２５に供給される。
【００６８】
以上の過程を経て、減算器２５にメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmain及びＰＰsubが供給される状態となると、減算器２５の出力段から両信号ＰＰmain及びＰＰsubの差分値に対応したトラッキングエラー信号Ｓteが出力される。ここで、可変増幅器２４から出力されるプッシュプル信号ＰＰsubは、トラック情報成分が除去された（より正確には、ほとんど存在しない）ＤＣ（直流）的な信号として得られ（上記図２参照）、しかもメインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセット値に対応する信号レベルを有することとなる。よって、減算器２５から出力されるトラッキングエラー信号Ｓteは、プッシュプル信号ＰＰmainに発生したＰＰオフセットが補正された状態となり、当該トラッキングエラー信号Ｓteの値が「０」となるようにトラッキングサーボを行うことにより、適切なトラッキング補正が実現されることとなる。なお、この際、トラッキング制御回路３１が行う具体的な制御手法に関しては、従来のプッシュプル方式のトラッキング補正と同様であるため詳細は省略する。
【００６９】
その後、光ディスクＤＫに対するデータの記録が完了するまで当該トラッキングエラー信号Ｓteに基づくトラッキング補正が実行され、当該トラッキング補正が光ディスクＤＫに対するデータの記録が完了するまで、継続して実行されることとなる。
【００７０】
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は、半導体レーザ１１から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折格子１２と、光ディスクＤＫに対してメインビーム及びサブビームを集光するＰＢＳ１３、コリメータレンズ１４、ミラー１６及びアクチュエータ部１７と、メインビーム及びサブ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するＯＥＩＣ１９と、を備え、回折格子１２によりサブビームに対してのみ非点収差を与えると共に、当該サブビームを（ａ）第１焦線と、（ｂ）これに直交する第２焦線と、の間においてサブビームを光ディスクＤＫに集光させる構成が採用されている。
【００７１】
この構成により、光ディスクＤＫに照射されるサブビームの集光スポット径が、非点収差を与えない場合と比較して大きくなり、サブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubにトラック情報成分が重畳されることを防止することが可能となる。このため、サブビームの照射位置と無関係にプッシュプル信号ＰＰsubがＰＰオフセットの値を示すこととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号ＰＰmainに発生するＰＰオフセットを適切に補正し、もって、対物レンズシフトによる誤差の少ない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。また、サブビームをデフォーカス状態にて照射する場合と異なり、ＯＥＩＣ１９を複数設けることなく、正確なフォーカス補正を実現することが可能となるため、光ピックアップ装置ＰＵの小型化を実現することも可能となる。
【００７２】
また更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、最小錯乱円近傍にてサブビームを光ディスクＤＫに照射する構成を採用しているため、サブ受光部１９２に集光されるサブ反射光の集光スポット形状が略円形となり、適切にプッシュプル信号を得ることが可能となる。
【００７３】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰによれば、フォーカス補正に非点収差法を採用することが可能となり、装置の簡略化と、製造コストの低減化を実現することが可能となる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、ＢＤフォーマットに対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行う場合について説明した。しかし、情報記録再生装置ＲＰにより記録再生を行う光ディスクＤＫの種類に関しては任意であり、例えば、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ、更には、ＨＤ-ＤＶＤ（High Definition-ＤＶＤ）の各記録フォーマットに対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行う場合であっても、同様の構成及び原理によりトラッキング補正を実現することが可能となっている。
【００７５】
また、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。
【００７６】
［２．３］変形例
（１）変形例１
以下、上記実施形態の変形例１について図１１を参照しつつ説明する。この変形例１は、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」から変更した場合における、構成例となっている。
【００７７】
まず、図１１に示すように、非点収差によるサブビーム線像１（第１焦線）がトラックとθの角度を持っているとき、ディスク上のスポットを４分割すると、その領域は対物レンズ１７１の瞳上ではサブビーム線像１（すなわち、第１焦線）で反転された形態をとることとなる。今、図１１の様にディスク上で領域Ｒ２、Ｒ３が記録済み領域Ｘに、領域Ｒ１、Ｒ４が未記録領域Ｙにかかり、それをＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２にて受光するとトラッキングエラーは以下のように表される。
【００７８】
まず、記録部、未記録部の光の強度Ｉdark及びＩbrightは、
Idark=Ir2=Ir3 ・・・・・（式７）
Ibright=Ir1=Ir4 ・・・・・（式８）
により示される。また、サブ受光部１９２のトラッキング方向の分割線を挟んだ２つの領域ＤＥＴ１Ｓ（＝ａｓ＋ｄｓ）及びＤＥＴ２Ｓ（＝ｂｓ＋ｃｓ）において検出される受光信号Ｓ１及びＳ２と、ＰＰオフセット信号ＰＰoffsetは、
S1=(2θ/90)Idark+｛2-(2θ/90)｝Ibright ・・・・・（式９）
S2=(2θ/90) Ibright +｛2-(2θ/90)｝Idark ・・・・・（式１０）
PPoffset=S1-S2=(180-2θ/90)(Ibright -Idark) ・・・・・（式１１）
0.25×Idark≦(Ibright -Idark)≦Idark ・・・・・・（式１２）
により与えられる。この式は、サブビームに与えられた非点収差角度θによって、Ｓ１はディスク上の明るい光と暗い光がディテクタのＤＥＴ１Ｓにどの割合で入ってくるかを示すものとなっている。また、Ｓ２についても同様にＤＥＴ２Ｓにどの割合で入ってくるかを示しています（すなわち、各ＤＥＴに入っている明部と暗部の面積）。
【００７９】
これらの式中（式１２）は、相変化ディスクなどの規格で用いられる記録未記録部の明暗の範囲を示す。図１２にサブビームの非点収差角度「θ」と、ＰＰオフセットの値ＰＰoffsetとの関係を示す。網掛けの範囲がＰＰオフセットの発生する範囲である。記録済み領域Ｘと、未記録領域Ｙのコントラストが大きいほど生じるＰＰオフセットの値ＰＰoffsetも大きくなり、非点収差角度「θ」が「４５°」ではＰＰオフセットは生じないことが分かる。
【００８０】
次に、メイン反射光の受光時に検出される受光信号について考える。図１３にメイン受光部１９１の各領域ａｍ、ｂｍ、ｃｍ、ｄｍで検出される信号を示す。なお、図１３においてはメイン受光部１９１の領域ＤＥＴ１Ｍ（＝ａｍ＋ｄｍ）に関する信号値を（ａ）に示し、領域ＤＥＴ２Ｍ（＝ｂｍ＋ｃｍ）に関する信号値を（ｂ）に示している。また、この図１３において横軸はスポットの光ディスクＤＫの半径方向の位置を示し、信号はランドトラック、グルーブトラックを繰り返し通過するためバイアスを持った正弦波状に変化する。
【００８１】
今、メインビームをＤＥＴ１ＭとＤＥＴ２Ｍで受光した場合、トラック情報に対して解像度があるためトラックをよぎる正弦は上の波形と反射光のＤＣ成分が加わった信号が得られる（図１３参照）。このＤＣ成分をＩmeanとした場合、ＤＥＴ１ＭのＤＣ成分をＩmean１、ＤＥＴ２ＭのＤＣ成分をＩmean２とすれば、その差分（Ｉmean１-Ｉmean２）がＰＰオフセットに相当することとなる。光ディスクＤＫの明暗部分に着目した場合、Ｉmean１-Ｉmean２＝0 、すなわち、Ｉmean１＝Ｉmean２＝Ｉmeanと表わせる。また、メイン受光部１９１の領域ＤＥＴ１Ｍ及びＤＥＴ２Ｍで検出される信号の位相は１８０°異なっていることから、受光信号ＴＥdet1及びＴＥdet2は、
TEdet1m=Imean+a×sinθ ・・・・・（式１３）
TEdet2m=Imean-a×sinθ ・・・・・（式１４）
TEsum= TEdet1m + TEdet2m=2Imean ・・・・・（式１５）
TEpp=2a ・・・・・（式１６）
【００８２】
ディスクシステムにもより多少数値や表現は異なるがが、プッシュプルのレベルは以下の式で規定される。
0.26≦(TEpp/TEsum)≦0.52 ・・・・・（式１７）
これを変形して
0.4Imean≦TEpp≦0.64Imean ・・・・・（式１８）
また、
Imean=2Idark ・・・・・（式１９）
なる関係が成立するため、図１２の（Ａ）は、（Ｂ）と表される。
【００８３】
最も信号値が小さい場合のプッシュプル信号ＰＰmainの波形を図１４に示す。図中点線で示すオフセット量がトラックピッチの「１／１０」のデトラックが生じるオフセット量である。記録済み領域Ｘ及び未記録領域Ｙによるディスクの明暗で生じるオフセットは許容可能であり、図１２（Ｂ）に示す「４５°±１２°」の範囲であれば問題が生じない。
【００８４】
以上説明したように、サブビームに与える非点収差の非点収差角度は、「４５°±１２°」の範囲内にあれば良く、厳密に「４５°」に設定する必要性はない。これは、同時にディスク上スポットが厳密に最小錯乱円である必要はないことも示している。
【００８５】
なお、上記実施形態及び変形例１においては、特別の効果を得るために非点収差角度を所定の角度とする構成を採用しているが、如何なる非点収差角度を採用しようとも「基本原理」の項にて説明した作用効果は得られるため、必ずしも、非点収差角度をこれらの角度とすることは必要とならない。
【００８６】
（２）変形例２
上記実施形態においては、メイン信号前処理回路２１から出力されるフォーカスエラー信号Ｓfe に基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していた。しかし、サブ受光部１９２におけるサブ反射光に対応した受光信号に基づいてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成するようにすることも可能である。かかる構成を採用する場合における、ＯＥＩＣ１９と、受光信号処理部ＯＰと、アクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を図１５に示す。
【００８７】
同図に示すように、本変形例にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、サブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesが生成されるようになっており、この生成されたフォーカスエラー信号Ｓfesがフォーカス制御回路３２に供給されるようになっている。なお、この際、サブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成する手法については、上記実施形態においてメイン信号前処理回路２１にて実行する処理と同様である（具体的には上記（式６）をサブ受光部１９２における受光信号に適用する）。かかる手法を採用した場合、フォーカスエラー信号Ｓfesにはトラック情報成分が重畳されないため、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズの無いフォーカス制御信号を得ることができる。
【００８８】
一方、この手法を採用した場合、エラー検出レンズ１８においてサブビームの非点収差角度が変化することの無いよう回折格子１２においてサブビームに与える非点収差角度を略「４５°」としておくことが望ましい。よって、上記実施形態と同様に回折格子１２において非点収差角度が略「４５°」となるように、非点収差を与えるようにすれば良い。但し、回折格子１２において与える非点収差角度を上記変形例１のように略「４５°」からズラした場合、この回折格子１２において与えられる非点収差角度と、エラー検出レンズ１８において与えられる非点収差角度と、が一致しなくなるため、エラー検出レンズ１８を透過する際にサブ反射光の非点収差角度が変化してしまうという事態が発生してしまう。
【００８９】
従って、変形例１のように、回折格子１２において与える非点収差角度を略「４５°」からズラした場合には、サブ受光部１９２に集光されるサブ反射光の非点収差角度が略「４５°」となるように、エラー検出レンズ１８の角度を調整することが必要となる点には留意が必要であるが、エラー検出レンズ１８の発生する非点収差量に比べて回折格子１２の発生する非点収差量を小さく設定することで、その影響を無視できる程度まで減じることができる。
【００９０】
以上の構成を採用した場合に得られるフォーカスエラー信号Ｓfesについて図１６を参照しつつ説明する。なお、図において（ａ）は、非点収差を与えたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号Ｓfesの特性を示すグラフであり、（ｂ）は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合におけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。また、同図においては、横軸をデフォーカス量とし、縦軸をフォーカスエラー信号の信号レベルとして表している。
【００９１】
同図に示すように、デフォーカスさせたサブビームを光ディスクＤＫに照射した場合、フォーカスエラー信号が横軸方向にシフトしていることが分かる。このような特性の下では、フォーカスサーボを行う際の目標値を設定することが困難となるため、正常にフォーカス補正を行えないこととなる。これに対して、本変形例のように非点収差を与えたサブビームを用いた場合、フォーカスエラー信号を示す曲線は、シフトせず、デフォーカス量が「０」の時にフォーカスエラー信号Ｓfesの値も「０」になる。このため、フォーカスエラー信号Ｓfesの値が「０」となるようにフォーカスサーボを行えば良いこととなり、適切なフォーカス補正を行うことが可能となるのである。
【００９２】
このようにして、本変形例によれば、サブ受光部１９２からの受光信号に基づいてトラック情報成分が重畳されていないフォーカスエラー信号Ｓfesを取得することが可能となり、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズによるフォーカス補正精度の低下を防止することが可能となる。
【００９３】
（３）変形例３
次に本実施形態の変形例３について、図１７を参照しつつ説明する。なお、図１７は、本変形例にかかるＯＥＩＣ１９，受光信号処理部ＯＰ及びアクチュエータ駆動部ＡＤの具体的な構成を示すブロック図である。
【００９４】
ここで、上記実施形態においては、メイン信号前処理回路２１から出力されるフォーカスエラー信号Ｓfeに基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していたが、フォーカスエラー信号Ｓfeと、サブ反射光に対応したフォーカスエラー信号Ｓfesとの和に基づいてフォーカスエラー補正を行うようにしても良い。この場合、上記変形例２と同様の手法によりサブ信号前処理回路２３においてフォーカスエラー信号Ｓfesを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号Ｓfesを可変増幅器２６に出力するようにする。
【００９５】
また、この可変増幅器２６に対してサンプル信号Ｓsumm及びＳsumsを夫々、メイン信号前処理回路２１と、サブ信号前処理回路２３から供給するようにするのである。そして、可変増幅器２６において、これらのサンプル信号Ｓsumm及びＳsumsの比率に応じた増幅率にてフォーカスエラー信号Ｓfesを増幅し、メインビームとサブビームの回折効率分を補正したフォーカスエラー信号Ｓfesを加算器２７に供給する。
【００９６】
そして、この加算器２７においてメイン信号前処理回路２１から供給されるフォーカスエラー信号Ｓfeと、サブ信号前処理回路２３から供給されるフォーカスエラー信号Ｓfesを加算して、フォーカス制御回路３２に出力するのである。この結果、フォーカス制御回路３２において、フォーカス制御が実行され、適切なフォーカスサーボが実現されることとなる。
【００９７】
（４）変形例４
上記実施形態においては、一つのサブビームを用いた場合について説明したが、２つのサブビームａ及びｂを用いるようにしても良い。この場合、サブビームａとサブビームｂの各々に対応した受光信号に基づいて２つのプッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbを生成し、当該プッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbを加算した後に、プッシュプル信号ＰＰmainから減算するようにすれば、よりＳ／Ｎの良いトラッキングエラー信号Ｓteを得ることが可能となる。また、フォーカスエラー信号に関しても同様に、サブビームａ及びｂの各々に対応した受光信号に基づいて２つのフォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを生成し、当該フォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを加算することでＳ／Ｎの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。
【００９８】
この場合、上述した図１０に示したように、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２におけるスポットサイズは、サブビームａに対応したものが大きく、サブビームｂに対応したものが小さくなる。このため、図１８に示すようにサブビームａのフォーカスエラー信号Ｓfesaとサブビームｂのフォーカスエラー信号Ｓfesbではキャプチャーレンジが多少異なる。しかし、ゼロクロスは一致するので両フォーカスエラー信号Ｓfesa及びＳfesbを加算することでＳ／Ｎの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。さらに、サブビームａの第１焦線とサブビームｂの第２焦線は直交する関係にある。従って、ＯＥＩＣ１９のサブ受光部１９２におけるサブ反射光ａ及びｂの光量分布は互いに反転した状態になる。この時、サブビームａ及びｂのプッシュプル信号ＰＰsuba及びＰＰsubbは、
PPsuba=(asa+dsa)-(bsa+csa) ・・・・・（式２０）
PPsubb=(asb+dsb)-(bsb+csb) ・・・・・（式２１）
PPsub=PPsuba+Ppsubb ・・・・・（式２２）
（但し、ａｓａ、ｂｓａ、ｃｓａ、ｄｓａは、各々、サブビームａに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味し、ａｓｂ、ｂｓｂ、ｃｓｂ、ｄｓｂは、各々、サブビームｂに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味する）となり、サブビームが１つの時と比較して、トラックと焦線のなす角度に依存しないプッシュプル信号ＰＰsubが得られる。
【００９９】
このようにして、本変形例によれば、サブビームａ及びｂを用いることによりプッシュプル信号ＰＰsubの信頼性を向上させることが可能となる。また、波長変化によるサブビームのディテクター上での移動も互いに相補的であるため、信頼性の高いピックアップを得ることが可能となる。
【０１００】
（５）変形例５
上記実施形態においては、ＢＤ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ＤＶＤ、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。
【０１０１】
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においても同様の手法によりサブビームに非点収差を与え、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。
【０１０２】
ここで、光ピックアップ装置ＰＵに設ける対物レンズ１７１が複数となった場合、図１９に示すように、装置製造時の制約上、一方の対物レンズについては、光ピックアップ装置のスライダ軸（すなわち、光ディスクの半径軸に一致する軸）上に配置することができても、他方の対物レンズについてはタンジェンシャル方向（すなわち、トラック進行方向）にシフトした位置に配置せざるを得なくなってしまう可能性が高くなる。このように、対物レンズがスライダ軸からシフトした位置に配置された場合、図１９に示すように対物レンズの配置位置において光ディスクの内周部から外周部にかけてトラック接線の角度がリニアに変化する。すると、光ディスクのサーチ位置の変化に伴い、サブビームがトラック法線方向に移動する現象が生じ、トラックに対するサブビームの照射位置が変化するという現象が発生する。
【０１０３】
かかる事象が発生した場合であっても、上記実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰのようにサブビームに非点収差を与える構成の下では、サブビームの照射位置の変化による影響を受けずに正確なトラッキング補正を行えるという点において特に利点の大きなものとなっている。
【０１０４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１０５】
また、２００５年６月２３日に出願された明細書、特許請求の範囲、図面、要約を含む日本の特許出願（No. 2005-184135）の全ての開示は、その全てを参照することよって、ここに組み込まれる。
Claims (12)
- 光源から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折手段と、
記録トラックを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する集光手段と、
前記メインビーム及びサブ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、
前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記サブビームに対応したサブプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、
を備え、
前記回折手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、
前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの（ａ）第１の焦線と、（ｂ）これに直交する第２の焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させ、
前記回折手段は、前記非点収差を与える際に、前記記録トラックに平行な軸と、前記第１の焦線とにより形成される角の角度を４５°±１２°の範囲内に設定することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記集光手段は、前記第１の焦線と、前記第２の焦線と、の間において前記サブビームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、前記光学式記録媒体に前記サブビームを集光させ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。
- 前記集光手段は、前記光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する対物レンズと、
前記光学式記録媒体に対する前記対物レンズの配置位置を可変させる可動機構と、を少なくとも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。 - 前記プッシュプル信号生成手段は、前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記メインビームに対応したメインプッシュプル信号を更に生成し、
前記生成されたメインプッシュプル信号と、前記サブプッシュプル信号の差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記生成された差分信号に基づいて前記可動機構を制御し、トラッキング補正を行うトラッキング制御手段と、を更に備え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。 - 前記受光手段は、前記記録トラックに平行な軸に対応する分割線と、前記記録トラックに直行する軸に対応する分割線と、により４分割された領域により前記サブビームに対応した前記反射光を受光して当該領域毎に前記受光信号を出力し、
前記プッシュプル信号生成手段は、前記領域毎に出力された前記受光信号に基づいて前記サブプッシュプル信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。 - 前記サブビームに対応した前記反射光に対して非点収差を更に与える非点収差付与手段と、
前記受光手段の前記４分割された領域毎に出力された前記受光信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、
前記生成されたフォーカスエラー信号に基づいて前記可動機構を制御し、フォーカス制御を実行するフォーカス制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。 - 前記回折手段から第１サブビームと第２サブビームの２つのサブビームが射出される場合に、
前記プッシュプル信号生成手段は、第１及び第２サブビームの各々に対応したサブプッシュプル信号を生成し、
前記差分信号生成手段は、前記第１及び第２サブビームの各々に対応したサブプッシュプル信号を加算し、当該加算したサブプッシュプル信号と前記メインプッシュプル信号の差分信号を生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。 - 前記メインビーム及びサブビームに対応した前記反射光に対して非点収差を更に与える非点収差付与手段と、
前記非点収差の与えられた前記反射光に基づいて前記可動機構を制御し、フォーカス制御を実行するフォーカス制御手段と、を更に備え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。 - 前記フォーカス制御手段は、前記メインビームの反射光に対応した受光信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
- 前記フォーカス制御手段は、前記サブビームの反射光に対応した受光信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
- 前記回折手段から第１サブビームと第２サブビームの２つのサブビームが射出される場合に、
前記フォーカス制御手段は、前記第１及び第２サブビームの各々に対応した受光信号に基づいて、２つのフォーカスエラー信号を生成し、当該生成した２つのフォーカスエラー信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ装置。 - 請求項１乃至請求項１１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。
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