本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
===本発明に係る光検出装置10を具備する光ピックアップ装置1の全体構成===
以下、図2を参照しつつ、本発明に係る光検出装置10を具備する光ピックアップ装置1の全体構成について説明する。図2は、本発明に係る光検出装置10を具備する光ピックアップ装置1の全体構成の一例を示す図である。尚、図2に示す光ディスク90は、複数の情報記録層を有する多層光ディスクの一例として、情報記録層L0と半透明反射膜から形成される情報記録層L1との2つの情報記録層を有するBlu-ray Discであるものとして、以下説明する。また、光ピックアップ装置1は、例えば差動プッシュプル法に基づくトラッキング制御及び差動非点収差法に基づくフォーカス制御を行うものとして、以下説明する。
光ピックアップ装置1は、半導体レーザー2、回折格子3、偏光ビームスプリッタ4、コリメータレンズ5、1/4波長板6、対物レンズ7、アクチュエータ8、検出レンズ9、光検出装置10を有する。尚、図2に示す光ピックアップ装置1は、一般的な光ピックアップ装置が有するフロントモニタダイオード等は省略している。
半導体レーザー2は、例えばp型半導体とn型半導体とをpn接合したダイオードから構成されている。半導体レーザー2は、不図示のレーザー駆動回路からの制御電圧が印加されることにより、光ディスク90の情報記録層L0までの保護層の厚み(0.1mm〜0.075mm)に対応する波長(400nm〜410nm)であって、所定方向の直線偏光であるレーザー光を出射する。
回折格子3は、半導体レーザー2からのレーザー光を基に、例えば0次光(メインビームとも称する)及び±1次回折光(正の回折次数の回折光、負の回折次数の回折光。(先行及び後行)サブビームとも称する)を発生する。この回折格子3は、0次光と±1次回折光との光量比を、例えば10〜20:1とする回折効率を有する。
偏光ビームスプリッタ4は、前述の所定方向の直線偏光を透過し、所定方向と直交する直線偏光を検出レンズ9へ反射する偏光膜を有する。このため、偏光ビームスプリッタ4は、回折格子3からの0次光及び±1次回折光を透過する。また、偏光ビームスプリッタ4は、光ディスク90の情報の再生又は記録の対象である一の情報記録層(L0又はL1。以下、対象の情報記録層という)からの0次反射光及び±1次反射光を、検出レンズ9へ反射する。更に、偏光ビームスプリッタ4は、光ディスク90の情報の再生又は記録の対象ではない他の情報記録層(L1又はL0。以下、非対象の情報記録層という)からの0次反射光(以下、迷光という)及び±1次反射光を、検出レンズ9へ反射する。尚、光ディスク90の前記非対象の情報記録層からの±1次反射光の光量は、回折格子3の回折効率や前記非対象の情報記録層に対する±1次回折光の非集光等に起因して、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号の検出に影響を及ぼさない程度の光量となるため、本実施形態においては、説明を省略する。
コリメータレンズ5は、偏光ビームスプリッタ4からの0次光及び±1次回折光を平行光に変換して、1/4波長板6に出射する。また、コリメータレンズ5は、1/4波長板6からの0次反射光及び±1次反射光、迷光を収束光に変換して、偏光ビームスプリッタ4に出射する。
1/4波長板6は、前述の所定方向の直線偏光を所定回転方向の円偏光に変換し、所定回転方向とは逆方向の円偏光を所定方向と直交する直線偏光に変換するように光軸方向が設定された、複屈折シート、ポリマー材料等の高分子材料や水晶等から構成される。このため、1/4波長板6は、コリメータレンズ5からの0次光及び±1次回折光を、所定回転方向の円偏光に変換する。また、1/4波長板6は、対物レンズ7からの所定回転方向とは逆方向の円偏光である0次反射光及び±1次反射光、迷光を、所定方向と直交する直線偏光に変換する。
対物レンズ7は、光ディスク90の規格に対応する開口数(0.85)を有し、トラッキング制御用のコイル及びフォーカス制御用のコイルを有する不図示のホルダーにて保持される。対物レンズ7は、1/4波長板6からの0次光及び±1次回折光を、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)に集光する。この結果、0次光及び±1次回折光は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)に集光されるとともに、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)を照射することとなる。このため、光ディスク90において、所定回転方向とは逆方向の円偏光である、0次反射光及び±1次反射光、迷光が発生することとなる。そして、対物レンズ7は、光ディスク90からの0次反射光及び±1次反射光、迷光を略平行光に変換して、1/4波長板6に出射する。
尚、この0次反射光とは、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0及びL1)に螺旋状に形成されたトラックで0次光が反射回折されることにより発生する、例えば0次光及び±1次回折光を示すものである。そこで、本実施形態おいては、通常0次反射光と称し、必要に応じて、0次反射光を構成する0次光を0次の0次反射光と称し、±1次回折光を±1次の0次反射光と称する。また、±1次反射光とは、光ディスク90の情報記録層のトラックで±1次回折光が反射回折されることにより発生する、例えば各0次光及び±1次回折光を示すものである。そこで、本実施形態においては、通常+1次反射光と称し、必要に応じて、+1次反射光を構成する0次光(0次の第1反射光)を0次の+1次反射光と称し、±1次回折光(回折する第2反射光)を±1次の+1次反射光と称する。同様に、通常−1次反射光と称し、必要に応じて、−1次反射光を構成する0次光(0次の第1反射光)を0次の−1次反射光と称し、±1次回折光(回折する第2反射光)を±1次の−1次反射光と称する。
アクチュエータ8は、トラッキング制御用の磁気部材(マグネット、ヨーク等)、フォーカス制御用の磁気部材(同様)、一端が対物レンズ7を保持するホルダーに固着されたサスペンションワイヤ等から構成される。アクチュエータ8は、不図示のサーボ制御回路からのトラッキングエラー信号に基づく制御電圧が印加されることによって発生する、トラッキング制御用の磁気部材と前述のコイルとの磁気作用により、対物レンズ7を光ディスク90の径方向へ移動する。また、アクチュエータ8は、不図示のサーボ制御回路からのフォーカスエラー信号に基づく制御電圧が印加されることによって発生する、フォーカス制御用の磁気部材と前述のコイルとの磁気作用により、対物レンズ7を光軸方向に移動する。
検出レンズ9は、シリンドリカルレンズ等で構成され、偏光ビームスプリッタ4からの0次反射光及び±1次反射光、迷光に非点収差を付与する。
光検出装置10は、後述する受光面11乃至13を有し、検出レンズ9からの0次反射光及び±1次反射光、迷光を受光する。以下、光検出装置10の構成について詳述する。
===本発明に係る光検出装置10の構成===
以下、図1を参照しつつ、本発明に係る光検出装置10の構成について説明する。図1は、本発明に係る光検出装置10が有する受光面11乃至13を示す図である。尚、図1に示す0次反射光及び±1次反射光は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに、0次光が合焦及び追従しているときの受光面11乃至13への受光の様子を示すものである。
受光面11(第1受光面)は、受光領域A乃至Dを有する。受光領域A乃至Dは、全受光領域の中心から同一の放射角度をもって全受光領域を4分割したものである。また、受光領域A、Bと受光領域C、Dとの分割方向は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域A、Dと受光領域B、Cとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面11は、受光領域A、Bにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次反射光のうち、0次の0次反射光、+1次の0次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面11は、受光領域C、Dにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次反射光のうち、0次の0次反射光、−1次の0次反射光の一部(斜線部)を受光する。尚、受光面11は、受光領域A乃至Dにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光することとなる。しかしながら、受光面11が受光する迷光は、受光面12、13(第2受光面)が受光する迷光のように増幅されないため、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に対する影響が受光面12、13が受光する迷光の影響に比べて小さい。そこで、本実施形態においては、受光面11が受光する迷光については、説明を省略するものとする。そして、受光面11は、受光領域A乃至Dにおいて受光した0次反射光の光量に応じた光電変換信号A乃至Dを生成して、後段のトラッキングエラー信号を生成する演算処理回路40(後述の図3参照)、フォーカスエラー信号を形成する演算処理回路60(後述の図5参照)に出力する。
尚、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦及び追従している場合、受光面11は図1に示すように0次反射光を受光するため、受光領域Aにおいて受光する0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Bにおいて受光する0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Cにおいて受光する0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Dにおいて受光する0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量とは等しくなる。
受光面12(第4受光面)は、受光面11と所定間隔をもって隣接し、受光領域E乃至Hと受光面M(第3受光面、第6受光面)を有する。受光領域E、F(第1受光領域)は、受光面Mとの分割方向が光ディスク90の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Eと受光領域Fとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面12は、受光領域E、Fにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの+1次反射光のうち、0次の+1次反射光、+1次の+1次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面12は、受光領域E、Fにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。受光領域G、H(第2受光領域)は、受光面Mとの分割方向が光ディスク90の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Gと受光領域Hとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面12は、受光領域G、Hにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの+1次反射光のうち、0次の+1次反射光、−1次の+1次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面12は、受光領域G、Hにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
受光面Mは、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光する迷光を、当該受光面Mが受光する迷光で相殺するために設けられる。受光面Mは、受光領域E、Fと受光領域G、Hとの間に例えば略長方形状に設けられる。詳述すると、受光面Mは、一方の長手方向が受光領域E、Fと接し、他方の長手方向が受光領域G、Hと接し、一方及び他方の長手方向と直交する幅方向が、受光領域E、Fが受光すべき+1次の+1次反射光の一部及び受光領域G、Hが受光すべき−1次の+1次反射光の一部の受光を回避する長さで設けられる。また、受光面Mは、受光領域E、Fとの分割方向と受光領域G、Hとの分割方向との中間点からなる線と、受光領域Eと受光領域Fとの分割方向及び受光領域Gと受光領域Hとの分割方向との交点が、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦しているときの0次の+1次反射光の中心と一致するように設けられる。以下、受光面Mがこのように設けられる理由について説明すると、差動プッシュプル法に基づくトラッキング制御においては、光ディスク90の情報記録層(L0及びL1)のトラックに対して0次光の位置ずれが生じた場合、ずれ量に応じて、+1次の+1次反射光の一部及び−1次の+1次反射光の一部の光量が変化する。そして、+1次の+1次反射光の一部及び−1次の+1次反射光の一部の光量の変化に応じてトラッキングエラー信号も変化することとなり、このトラッキングエラー信号の変化を用いることにより良好なトラッキング制御を行うことが可能となる。このため、+1次の+1次反射光の一部及び−1次の+1次反射光の一部は、トラッキングエラー信号の検出の基となる受光領域E乃至Hのみで受光されることが望ましい。このため、受光面Mは、+1次の+1次反射光の一部及−1次の+1次反射光の一部の受光を回避するように設けられる。そして、受光面Mは、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの+1次反射光のうちの0次の+1次反射光を受光する。また受光面Mは、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光する迷光を相殺するために、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
そして、受光面12は、受光領域E乃至Hにおいて受光した+1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号E乃至Hを生成して、後段の演算処理回路40、60に出力する。また、受光面Mは、受光した0次の+1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号Mを生成して、後段の演算処理回路40、60に出力する。
尚、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦及び追従している場合、受光面12は図1に示すように+1次反射光を受光するため、受光領域Eにおいて受光する0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量と、受光領域Fにおいて受光する0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量と、受光領域Gにおいて受光する0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量と、受光領域Hにおいて受光する0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量とは等しくなる。
受光面13(第5受光面)は、受光面12と相反する側に受光面11と所定間隔をもって隣接し、受光領域I乃至Lと受光面N(第3受光面、第7受光面)を有する。受光領域I、J(第1受光領域)は、受光面Nとの分割方向が光ディスク90の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Iと受光領域Jとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面13は、受光領域I、Jにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの−1次反射光のうち、0次の−1次反射光、+1次の−1次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面13は、受光領域I、Jにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。受光領域K、L(第2受光領域)は、受光面Nとの分割方向が光ディスク90の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Kと受光領域Lとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面13は、受光領域K、Lにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの−1次反射光のうち、0次の−1次反射光、−1次の−1次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面13は、受光領域K、Lにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
受光面Nは、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光する迷光を、当該受光面Nが受光する迷光で相殺するために設けられる。受光面Nは、受光領域I、Jと受光領域K、Lとの間に例えば略長方形状に設けられる。詳述すると、受光面Nは、一方の長手方向が受光領域I、Jと接し、他方の長手方向が受光領域K、Lと接し、一方及び他方の長手方向と直交する幅方向が、受光領域I、Jが受光すべき+1次の−1次反射光の一部及び受光領域K、Lが受光すべき−1次の−1次反射光の一部の受光を回避する長さで設けられる。また、受光面Nは、受光領域I、Jとの分割方向と受光領域K、Lとの分割方向との中間点からなる線と、受光領域Iと受光領域Jとの分割方向及び受光領域Kと受光領域Lとの分割方向との交点が、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦しているときの0次の−1次反射光の中心と一致するように設けられる。尚、受光面Nがこのように設けられる理由は、前述の受光面12における受光面Mと同様である。そして、受光面Nは、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの−1次反射光のうちの0次の−1次反射光を受光する。また、受光面Nは、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光する迷光を相殺するために、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
そして、受光面13は、受光領域I乃至Lにおいて受光した−1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号I乃至Lを生成して、後段の演算処理回路40、60に出力する。また、受光面Nは、受光した0次の−1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号Nを生成して、後段の演算処理回路40、60に出力する。
尚、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦及び追従している場合、受光面13は図1に示すように−1次反射光を受光するため、受光領域Iにおいて受光する0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量と、受光領域Jにおいて受光する0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量と、受光領域Kにおいて受光する0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量と、受光領域Lにおいて受光する0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量とは等しくなる。
===本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づく迷光の相殺===
以下、図1、図2を適宜参照しつつ、図3乃至図5を用いて、本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づく迷光の相殺について説明する。
<<トラッキングエラー信号の生成における迷光の相殺>>
図3は、本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づいてトラッキングエラー信号を生成する演算処理回路40の全体構成の一例を示す回路図である。図4は、回折格子3を回転することにより、0次反射光のみを本発明に係る光検出装置10において受光する様子を示す図である。
演算処理回路40は、加算器41、42、44、45、49、50、54、減算器43、46、48、51、53、56、58、増幅器47、52、55、直流信号生成器57を有する。
加算器41、42、減算器43は、トラッキングエラー信号の基となる、0次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器41は、光検出装置10の受光面11が、受光領域Aにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Aと、受光領域Bにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Bと、を加算する。
加算器42は、光検出装置10の受光面11が、受光領域Cにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Cと、受光領域Dにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Dと、を加算する。
減算器43は、加算器41の加算結果(光電変換信号A+光電変換信号B)から、加算器42の加算結果(光電変換信号C+光電変換信号D)を減算する。この結果、減算器43は、トラッキングエラー信号の基となる、0次反射光の光量に応じた信号{(光電変換信号A+光電変換信号B)−(光電変換信号C+光電変換信号D)}を出力することとなる。
加算器44、45、減算器46、48、増幅器47は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器44は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Eにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Eと、受光領域Fにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Fと、を加算する。尚、以下、光電変換信号E、Fのうち、0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号E(1)、F(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号E(2)、F(2)とする。
加算器45は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Gにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Gと、受光領域Hにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Hと、を加算する。尚、以下、光電変換信号G、Hのうち、0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号G(1)、H(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号G(2)、H(2)とする。
減算器46は、加算器44の加算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号E(2)+光電変換信号F(1)+光電変換信号F(2))から、加算器45の加算結果(光電変換信号G(1)+光電変換信号G(2)+光電変換信号H(1)+光電変換信号H(2))を減じる。
増幅器47は、光検出装置10の受光面12における受光面Mが受光した0次の+1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号Mを、増幅率α1で増幅する。尚、以下、光電変換信号Mのうち、0次の+1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号M(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号M(2)とする。この増幅率α1は、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光した迷光を受光面Mが受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α1の設定の一例について説明すると、図4に示すように、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面12は、受光領域E乃至Hと受光面Mにおいて、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面12と受光面Mが出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号E(2)乃至H(2)、M(2)となる。
そこで、増幅率α1は、
光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2)−光電変換信号G(2)−光電変換信号H(2)−光電変換信号M(2)・α1=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α1は、
(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2)−光電変換信号G(2)−光電変換信号H(2))/光電変換信号M(2)
に設定される。この結果、増幅器47は、光電変換信号M(1)+光電変換信号M(2)をα1倍した、光電変換信号M(1)・α1+(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2)−光電変換信号G(2)−光電変換信号H(2))を出力する。
減算器48は、減算器46の減算結果{(光電変換信号E(1)+光電変換信号E(2)+光電変換信号F(1)+光電変換信号F(2))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号G(2)+光電変換信号H(1)+光電変換信号H(2))}から、増幅器47の増幅結果{光電変換信号M(1)・α1+(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2)−光電変換信号G(2)−光電変換信号H(2))}を減じる。この減算器48の減算結果は、
光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M(1)・α1
となる。この式が示すように、減算器48の減算結果は、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光した迷光を、受光面Mが受光した迷光で相殺したものとなる。この結果、減算器48は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器49、50、減算器51、53、増幅器52は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器49は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Iにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Iと、受光領域Jにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Jと、を加算する。尚、以下、光電変換信号I、Jのうち、0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号I(1)、J(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号I(2)、J(2)とする。
加算器50は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Kにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Kと、受光領域Lにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Lと、を加算する。尚、以下、光電変換信号K、Lのうち、0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号K(1)、L(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号K(2)、L(2)とする。
減算器51は、加算器49の加算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号I(2)+光電変換信号J(1)+光電変換信号J(2))から、加算器50の加算結果(光電変換信号K(1)+光電変換信号K(2)+光電変換信号L(1)+光電変換信号L(2))を減じる。
増幅器52は、光検出装置10の受光面13における受光面Nが受光した0次の−1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号Nを、増幅率α2で増幅する。尚、以下、光電変換信号Nのうち、0次の−1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号N(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号N(2)とする。この増幅率α2は、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光した迷光を受光面Nで受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α2の設定の一例について説明すると、図4に示すように、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面13は、受光領域I乃至Kと受光面Nにおいて、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面13と受光面Nが出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号I(2)乃至K(2)、N(2)となる。
そこで、増幅率α2は、
光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2)−光電変換信号K(2)−光電変換信号L(2)−光電変換信号N(2)・α2=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α2は、
(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2)−光電変換信号K(2)−光電変換信号L(2))/光電変換信号N(2)
に設定される。この結果、増幅器52は、光電変換信号N(1)+光電変換信号N(2)をα2倍した、光電変換信号N(1)・α2+(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2)−光電変換信号K(2)−光電変換信号L(2))を出力する。
減算器53は、減算器51の減算結果{(光電変換信号I(1)+光電変換信号I(2)+光電変換信号J(1)+光電変換信号J(2))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号K(2)+光電変換信号L(1)+光電変換信号L(2))}から、増幅器52の増幅結果{光電変換信号N(1)・α2+(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2)−光電変換信号K(2)−光電変換信号L(2))}を減じる。この減算器53の減算結果は、
光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号K(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N(1)・α2
となる。この式が示すように、減算器53の減算結果は、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光した迷光を、受光面Nが受光した迷光で相殺したものとなる。この結果、減算器53は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器54は、減算器48の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M(1)・α1)と、減算器53の減算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号K(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N(1)・α2)と、を加算する。この結果、加算器54は、(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M(1)・α1−光電変換信号N(1)・α2を出力する。
直流信号生成器57は、加算器54の加算結果のうちの{−光電変換信号M(1)・α1−光電変換信号N(1)・α2}と相殺するための直流信号Vaを生成して、減算器58に出力する。直流信号Vaについて詳述すると、光電変換信号M(1)は、受光面Mが受光する0次の+1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の+1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号M(1)は、+1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の+1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。同様に、光電変換信号N(1)は、受光面Nが受光する0次の−1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の−1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号N(1)は、−1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の−1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。そこで、直流信号生成器57は、直流信号である{−光電変換信号M(1)・α1−光電変換信号N(1)・α2}と等しい、直流信号Vaを生成する。尚、上述の直流信号生成器57が生成する直流信号Vaは、増幅器47の増幅率α1、増幅器52の増幅率α2の設定後の実測値やシミュレーション等から得ることができる。
減算器58は、加算器54の加算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M(1)・α1−光電変換信号N(1)・α2から、直流信号生成器57からの直流信号Vaを減じる。この結果、減算器58の減算結果は、受光面Mが受光した0次の+1次反射光成分と受光面Nが受光した0次の−1次反射光成分とが減じられた、(光電変換信号E(1) +光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))となる。
増幅器55は、減算器58の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))を、増幅率Xで増幅する。この増幅率Xは、回折格子3の回折効率による0次光と±1次回折光の光強度の相違を調整するべく定まる値である。そして、増幅器55は、X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}を、減算器56に出力する。
減算器56は、減算器43の減算結果{(光電変換信号A+光電変換信号B)−(光電変換信号C+光電変換信号D)}から、増幅器55の増幅結果[X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}]を減算することによって、トラッキングエラー信号を生成する。そして、このトラッキングエラー信号は、{(光電変換信号A+光電変換信号B)−(光電変換信号C+光電変換信号D)}−X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}となり、受光面12、13が受光領域E乃至H、I乃至Lにおいて受光した迷光を、受光面M、Nが受光した迷光で相殺した信号となる。つまり、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに対する、0次光の位置ずれに正確に対応したトラッキングエラー信号が生成されることとなる。
<<フォーカスエラー信号の生成における迷光の相殺>>
図5は、本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づいてフォーカスエラー信号を生成する演算処理回路60の全体構成の一例を示す回路図である。
演算処理回路60は、加算器61、62、64、65、69、70、74、76、減算器63、66、68、71、73、78、増幅器67、72、75、直流信号生成器77を有する。
加算器61、62、減算器63は、フォーカスエラー信号の基となる、0次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器61は、光検出装置10の受光面11が、受光領域Aにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Aと、受光領域Cにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Cと、を加算する。
加算器62は、光検出装置10の受光面11が、受光領域Bにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Bと、受光領域Dにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号Dと、を加算する。
減算器63は、加算器61の加算結果(光電変換信号A+光電変換信号C)から、加算器62の加算結果(光電変換信号B+光電変換信号D)を減算する。この結果、減算器63は、フォーカスエラー信号の基となる、0次反射光の光量に応じた信号{(光電変換信号A+光電変換信号C)−(光電変換信号B+光電変換信号D)}を出力することとなる。
加算器64、65、減算器66、68、増幅器67は、フォーカスエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器64は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Eにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号E(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号E(2)と、受光領域Gにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号G(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号G(2)と、を加算する。
加算器65は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Fにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号F(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号F(2)と、受光領域Hにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号H(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号H(2)と、を加算する。
減算器66は、加算器64の加算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号E(2)+光電変換信号G(1)+光電変換信号G(2))から、加算器65の加算結果(光電変換信号F(1)+光電変換信号F(2)+光電変換信号H(1)+光電変換信号H(2))を減じる。
増幅器67は、光検出装置10の受光面12における受光面Mが受光した0次の+1次反射光の光量に応じた光電変換信号M(1)と迷光の光量に応じた光電変換信号M(2)とを、増幅率β1で増幅する。この増幅率β1は、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光した迷光を受光面Mが受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率β1の設定の一例について説明すると、図4を示して前述したように、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面12は、受光領域E乃至Hと受光面Mにおいて、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面12と受光面Mが出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号E(2)乃至H(2)、M(2)となる。
そこで、増幅率β1は、
光電変換信号E(2)+光電変換信号G(2)−光電変換信号F(2)−光電変換信号H(2)−光電変換信号M(2)・β1=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率β1は、
(光電変換信号E(2)+光電変換信号G(2)−光電変換信号F(2)−光電変換信号H(2))/光電変換信号M(2)
に設定される。この結果、増幅器67は、光電変換信号M(1)+光電変換信号M(2)をβ1倍した、光電変換信号M(1)・β1+(光電変換信号E(2)+光電変換信号G(2)−光電変換信号F(2)−光電変換信号H(2))を出力する。
減算器68は、減算器66の減算結果{(光電変換信号E(1)+光電変換信号E(2)+光電変換信号G(1)+光電変換信号G(2))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号F(2)+光電変換信号H(1)+光電変換信号H(2))}から、増幅器67の増幅結果{光電変換信号M(1)・β1+(光電変換信号E(2)+光電変換信号G(2)−光電変換信号F(2)−光電変換信号H(2))}を減じる。この減算器68の減算結果は、
光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M(1)・β1
となる。この式が示すように、減算器68の減算結果は、受光面12が受光領域E乃至Hにおいて受光した迷光を、受光面Mが受光した迷光で相殺したものとなる。この結果、減算器68は、フォーカスエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器69、70、減算器71、73、増幅器72は、フォーカスエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。加算器69は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Iにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号I(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号I(2)と、受光領域Kにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号K(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号K(2)と、を加算する。
加算器70は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Jにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号J(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号J(2)と、受光領域Lにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号L(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号L(2)と、を加算する。
減算器71は、加算器69の加算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号I(2)+光電変換信号K(1)+光電変換信号K(2))から、加算器70の加算結果(光電変換信号J(1)+光電変換信号J(2)+光電変換信号L(1)+光電変換信号L(2))を減じる。
増幅器72は、光検出装置10の受光面13における受光面Nが受光した0次の−1次反射光の光量に応じた光電変換信号N(1)と迷光の光量に応じた光電変換信号N(2)とを、増幅率β2で増幅する。この増幅率β2は、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光した迷光を受光面Nが受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率β2の設定の一例について説明すると、図4を示して前述したように、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面13は、受光領域I乃至Kと受光面Nにおいて、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面13と受光面Nが出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号I(2)乃至L(2)、N(2)となる。
そこで、増幅率β2は、
光電変換信号I(2)+光電変換信号K(2)−光電変換信号J(2)−光電変換信号L(2)−光電変換信号N(2)・β2=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率β2は、
(光電変換信号I(2)+光電変換信号K(2)−光電変換信号J(2)−光電変換信号L(2))/光電変換信号N(2)
に設定される。この結果、増幅器72は、光電変換信号N(1)+光電変換信号N(2)をβ2倍した、光電変換信号N(1)・β2+(光電変換信号I(2)+光電変換信号K(2)−光電変換信号J(2)−光電変換信号L(2))を出力する。
減算器73は、減算器71の減算結果{(光電変換信号I(1)+光電変換信号I(2)+光電変換信号K(1)+光電変換信号K(2))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号J(2)+光電変換信号L(1)+光電変換信号L(2))}から、増幅器72の増幅結果{光電変換信号N(1)・β2+(光電変換信号I(2)+光電変換信号K(2)−光電変換信号J(2)−光電変換信号L(2))}を減じる。この減算器73の減算結果は、
光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1)−光電変換信号J(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N(1)・β2
となる。この式が示すように、減算器73の減算結果は、受光面13が受光領域I乃至Lにおいて受光した迷光を、受光面Nが受光した迷光で相殺したものとなる。この結果、減算器73は、フォーカスエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器74は、減算器68の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1)−光電変換信号F(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M(1)・β1)と、減算器73の減算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1)−光電変換信号J(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N(1)・β2)と、を加算する。この結果、加算器74は、(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M(1)・β1−光電変換信号N(1)・β2を出力する。
直流信号生成器77は、加算器74の加算結果のうちの{−光電変換信号M(1)・β1−光電変換信号N(1)・β2}と相殺するための直流信号Vbを生成して、減算器78に出力する。直流信号Vbについて詳述すると、光電変換信号M(1)は、前述したように、一定の0次の+1次反射光の光量に応じた直流信号となる。同様に、光電変換信号N(1)は、前述したように、一定の0次の−1次反射光の光量に応じた直流信号となる。そこで、直流信号生成器77は、直流信号である{−光電変換信号M(1)・β1−光電変換信号N(1)・β2}と等しい、直流信号Vbを生成する。尚、上述の直流信号生成器77が生成する直流信号Vbは、増幅器67の増幅率β1、増幅器72の増幅率β2の設定後の実測値やシミュレーション等から得ることができる。
減算器78は、加算器74の加算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M(1)・β1−光電変換信号N(1)・β2から、直流信号生成器77からの直流信号Vbを減じる。この結果、減算器78の減算結果は、受光面Mが受光した0次の+1次反射光成分と受光面Nが受光した0次の−1次反射光成分とが減じられた、(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))となる。
増幅器75は、減算器78の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))を、増幅率Yで増幅する。この増幅率Yは、回折格子3の回折効率による0次光と±1次回折光の光強度の相違を調整するべく定まる値である。そして、増幅器75は、Y・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))}を、加算器76に出力する。
加算器76は、減算器63の減算結果{(光電変換信号A+光電変換信号C)−(光電変換信号B+光電変換信号D)}と、増幅器75の増幅結果[Y・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))}]とを加算することによって、フォーカスエラー信号を生成する。そして、このフォーカスエラー信号は、{(光電変換信号A+光電変換信号C)−(光電変換信号B+光電変換信号D)}+Y・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))}となり、受光面12、13が受光領域E乃至H、I乃至Lにおいて受光した迷光を、受光面M、Nが受光した迷光で相殺した信号となる。つまり、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに対する、0次光の位置ずれに正確に対応したフォーカスエラー信号が生成されることとなる。この結果、このフォーカスエラー信号に基づくフォーカス制御と前述のトラッキングエラー信号に基づくトラッキング制御を行うことにより、光ディスク90の一の情報記録層(L0又はL1)に0次光を正確に集光することが可能となり、光ディスク90からの良好な情報の再生又は記録を行うことが可能なる。
上述した実施形態によれば、受光面12、13が受光する他の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を相殺することが可能となり、光ディスク90の一の情報記録層(L0又はL1)に対して0次光を正確に集光させることができる。また、受光面12、13の一部に対して受光面M、Nを備えることから、光検出装置10の大型化、コストアップ等を防止又は軽減することが可能となる。
また、受光面12、13が±1次の±1次反射光の一部を受光する領域以外に受光面M、Nを設けることによって、例えば差動プッシュプル法に基づくトラッキングエラー信号の検出に最も重要な±1次の±1次反射光の一部を、受光面M、Nが受光することを回避することが可能となる。この結果、差動プッシュプル法に基づく正確なトラッキングエラー信号を検出することが可能となり、光ディスク90の一の情報記録層(L0又はL1)に対して0次光を正確に集光させることが可能となる。
また、受光面12に対する受光面Mと受光面13に対する受光面Nとをそれぞれ設けることにより、受光面12が受光する他の情報記録層(L1又はL0)からの迷光の相殺と、受光面13が受光する他の情報記録層からの迷光の相殺とを、それぞれ適切に行うことが可能となる。この結果、受光面12、13の受光結果に基づいてより正確なトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を検出することが可能となり、光ディスク90の一の情報記録層(L0又はL1)に対してより正確に0次光を集光することが可能となる。
===本発明に係る光検出装置10のその他の構成===
以下、図1を適宜参照しつつ、図6を用いて、本発明に係る光検出装置10のその他の構成について説明する。図6は、本発明に係る光検出装置10が有する受光面12乃至14を示す図である。尚、図6に示す受光面12乃至14において、図1と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
受光面14(第1受光面)は、受光領域O乃至Rと受光面S1(第3受光面)、S2(第3受光面)を有する。
受光領域O、Pは、受光領域Q、Rとの分割方向が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Oと受光領域Pとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面14は、受光領域O、Pにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次反射光のうち、0次の0次反射光、+1次の0次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面14は、受光領域O、Pにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
受光領域Q、Rは、受光領域O、Pとの分割方向が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0及びL1)のトラックの接線方向と対応し、受光領域Qと受光領域Rとの分割方向は、光ディスク90の径方向と対応している。そして、受光面14は、受光領域Q、Rにおいて、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次反射光のうち、0次の0次反射光、−1次の0次反射光の一部(斜線部)を受光する。また、受光面14は、受光領域Q、Rにおいて、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
受光面S1、S2は、受光面14が受光領域O乃至Rにおいて受光する迷光を、当該受光面S1、S2が受光する迷光で相殺するために設けられる。受光面S1、S2は、正方形形状の受光面14の全受光領域において、0次反射光に非点収差が付与されることにより0次の0次反射光が変化(実線から破線への変化、又は、破線から実線への変化)する領域以外に設けられる。このため、受光面S1は、受光領域O、R間に、例えば台形形状で設けられる。詳述すると、台形形状の受光面S1の高さh1は、受光領域O、Rの境界線の長さl1を0次の0次反射光(実線)の半径より長い長さとするように設定される。また、台形形状の受光面S1の上辺の長さm1及び下辺の長さm2は、非点収差が付与されることによって変形する0次の0次反射光(破線)と交差しない長さで設定される。また、受光面S2は、受光領域P、Q間に、例えば台形形状で設けられる。詳述すると、台形形状の受光面S2の高さh2は、受光領域P、Qの境界線の長さl2を0次の0次反射光(実線)の半径より長い長さとするように設定される。また、台形形状の受光面S2の上辺の長さm3及び下辺の長さm4は、非点収差が付与されることによって変形する0次の0次反射光(破線)と交差しない長さで設定される。そして、受光面S1、S2は、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
そして、受光面14は、受光領域O乃至Rにおいて受光した0次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号O乃至Rを生成して、後段の再生信号を生成する演算処理回路80(後述の図7参照)に出力する。また、受光面S1、S2は、受光した迷光の光量に応じた光電変換信号S1、S2を生成して、後段の演算処理回路80に出力する。
尚、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦及び追従している場合、受光面14は図6に示すように0次反射光を受光するため、受光領域Oにおいて受光する0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Pにおいて受光する0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Qにおいて受光する0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量と、受光領域Rにおいて受光する0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量とは等しくなる。
===本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づく迷光の相殺===
以下、図6を適宜参照しつつ、図7を用いて、本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づく迷光の相殺について説明する。
<<再生信号の生成における迷光の相殺>>
図7は、本発明に係る光検出装置10の受光結果に基づいて再生信号を生成する演算処理回路80の全体構成の一例を示す回路図である。
演算処理回路80は、加算器81乃至83、87、増幅器84、減算器85を有する。
加算器81乃至83は、迷光を含む0次反射光の光量に応じた再生信号を生成するために設けられる。加算器81は、光検出装置10の受光面14が、受光領域Oにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Oと、受光領域Pにおいて受光した0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Pと、を加算する。尚、以下、光電変換信号O、Pのうち、0次の0次反射光及び+1次の0次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号O(1)、P(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号O(2)、P(2)とする。
加算器82は、光検出装置10の受光面14が、受光領域Qにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Qと、受光領域Rにおいて受光した0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部、迷光の光量に応じた光電変換信号Rと、を加算する。尚、以下、光電変換信号Q、Rのうち、0次の0次反射光及び−1次の0次反射光の一部の光量に応じた成分を光電変換信号Q(1)、R(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号Q(2)、R(2)とする。
加算器83は、加算器81の加算結果(光電変換信号O(1)+光電変換信号O(2)+光電変換信号P(1)+光電変換信号P(2))と、加算器82の加算結果(光電変換信号Q(1)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(1)+光電変換信号R(2))と、を加算する。この結果、加算器83は、迷光を含む0次反射光の光量に応じた再生信号(光電変換信号O(1)+光電変換信号O(2)+光電変換信号P(1)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(1)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(1)+光電変換信号R(2))を出力することとなる。
加算器87は、光検出装置10の受光面14における受光面S1が受光した迷光の光量に応じた光電変換信号S1と、受光面S2が受光した迷光の光量に応じた光電変換信号S2と、を加算する。
増幅器84は、加算器87の加算結果(光電変換信号S1+光電変換信号S2)を、増幅率γで増幅する。この増幅率γは、受光面14が受光領域O乃至Rにおいて受光した迷光を、受光面S1、S2が受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率γの設定の一例について説明すると、受光面14の受光領域O乃至Rと受光面S1、S2において、迷光のみを受光させる。このとき受光面14と受光面S1、S2が出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号O(2)乃至R(2)、S1、S2となる。
そこで、増幅率γは、
光電変換信号O(2)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(2)−(光電変換信号S1+光電変換信号S2)・γ=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率γは、
(光電変換信号O(2)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(2))/(光電変換信号S1+光電変換信号S2)
に設定される。この結果、増幅器84は、光電変換信号S1+光電変換信号S2をγ倍した、光電変換信号O(2)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(2)を出力する。
減算器85は、加算器83の加算結果(光電変換信号O(1)+光電変換信号O(2)+光電変換信号P(1)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(1)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(1)+光電変換信号R(2))から、増幅器84の増幅結果(光電変換信号O(2)+光電変換信号P(2)+光電変換信号Q(2)+光電変換信号R(2))を減じる。この減算器85の減算結果は、
光電変換信号O(1)+光電変換信号P(1)+光電変換信号Q(1)+光電変換信号R(1)
となる。この式が示すように、減算器85の減算結果は、受光面14が受光領域O乃至Rにおいて受光した迷光を、受光面S1、S2が受光した迷光で相殺したものとなる。この結果、減算器85は、迷光を相殺した0次反射光の光量に応じた再生信号を出力することとなる。この結果、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)に対する、良好な情報の再生又は記録が行われることとなる。
尚、上述した実施形態によれば、受光面14の受光領域O乃至Rが受光した迷光を相殺するために、2つの受光面S1、S2を設けているが、これに限るものではない。例えば、図8に示すように、4つの受光面S1乃至S4を設け、当該受光面S1乃至S4が受光する迷光の光量に応じて増幅器84の増幅率γの値を定め、受光領域O乃至Rが受光した迷光を相殺するように設けても良い。このように、受光領域O乃至Rが受光した迷光を相殺するための受光面の数は、増幅器84の増幅率γの値を調整することで任意の数を設定することが可能である。
また、受光面S1、S2の形状を台形としたが、これに限るものではない。0次反射光に非点収差が付与されることにより、0次の0次反射光が変化(実線から破線への変化、又は、破線から実線への変化)する領域以外であれば、受光面S1、S2の形状は任意の形状とすることが可能である。
上述した実施形態によれば、受光面14が受光する他の情報記録層からの迷光を相殺することが可能となり、受光面14が受光する一の情報記録層(L0又はL1)からの0次の0次反射光に基づいた再生信号に対するジッタの発生等を軽減又は防止することが可能となる。この結果、光ディスク90からの良好な情報の再生又は記録を行うことが可能となる。また、受光面14の一部に対して受光面S1、S2を備えることから、光検出装置10の大型化、コストアップ等を防止又は軽減することが可能となる。
また、0次の0次反射光が変化する領域以外に受光面S1、S2を設けることにより、当該受光面S1、S2が仮に0次の0次反射光を受光した場合の再生信号に対する影響を防止することが可能となる。つまり、0次の0次反射光が変化する領域以外に受光面S1、S2を設けることにより、より正確な再生信号を得ることが可能となる。
以上、本発明に係る光検出装置について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
===光検出装置10のその他の形態===
<<第1のその他の形態>>
上述の実施形態においては、図1(図6)に示す受光面M、受光面Nを、略長方形状に設けているが、これに限るものではない。例えば図9に示すように、楕円形状としても良い。図9に示す楕円形状の受光面Mは、最大長の直径が受光領域E、Fと受光領域G、Hとの分割方向(光ディスク90の情報記録層(L0又はL1)のトラックの接線方向に対応)上に設けられ、最小長の直径が受光領域Eと受光領域F、受光領域Gと受光領域Hの分割方向上に設けられる。また、最小長の直径は、受光領域E、Fが受光するべき+1次の+1次反射光の一部及び受光領域G、Hが受光するべき−1次の+1次反射光の一部の受光を回避する長さで設けられる。また、図9に示す楕円形状の受光面Nは、最大長の直径が受光領域I、Jと受光領域K、Lとの分割方向(光ディスク90の情報記録層(L0又はL1)のトラックの接線方向に対応)上に設けられ、最小長の直径が受光領域Iと受光領域J、受光領域Kと受光領域Lの分割方向上に設けられる。また、最小長の直径は、受光領域I、Jが受光するべき+1次の−1次反射光の一部及び受光領域K、Lが受光するべき−1次の−1次反射光の一部の受光を回避する長さで設けられる。このような楕円形状の受光面M、Nにおいても、同様の効果を奏することが可能である。また、楕円形状に限らず、受光面Mは、受光領域E、Fと受光領域G、Hとの間に設けられ、且つ、受光領域E、Fが受光するべき+1次の+1次反射光の一部及び受光領域G、Hが受光するべき−1次の+1次反射光の一部の受光を回避する形状であれば良い。また、受光面Nは、受光領域I、Jと受光領域K、Lとの間に設けられ、且つ、受光領域I、Jが受光するべき+1次の−1次反射光の一部及び受光領域K、Lが受光するべき−1次の−1次反射光の一部の受光を回避する形状であれば良い。
<<第2のその他の形態>>
また、例えば図10に示すように、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けても良い。
図10に示す受光面Mは、受光領域F、Gが受光領域E、Hと接する側の反対側に略長方形状に設けられる。詳述すると、受光面Mは、長手方向が受光領域F、Gと接し、長手方向と直交する幅方向が、受光領域F、Gが受光すべき0次の+1次反射光及び±1次の+1次反射光の受光を回避する長さで設けられる。また、受光面Mは、長手方向が光ディスク90の径方向と対応し、受光領域E、Fと受光領域G、Hの分割方向と直交する幅方向が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックの接線方向に対応している。また、図10に示す受光面Nは、受光領域J、Kが受光領域I、Lと接する側の反対側に略長方形状に設けられる。詳述すると、受光面Nは、長手方向が受光領域J、Kと接し、長手方向と直交する幅方向が、受光領域J、Kが受光すべき0次の−1次反射光及び±1次の−1次反射光の受光を回避する長さで設けられる。また、受光面Nは、長手方向が光ディスク90の径方向と対応し、受光領域I、Jと受光領域K、Lの分割方向と直交する幅方向が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックの接線方向に対応している。尚、受光面M、Nは、受光領域F、G、I、L側に設けても良い。
このように、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けることにより、増幅器55(図3)の増幅率X及び増幅器75(図5)の増幅率Yを、従来の0次光と±1次回折光の光量比を等しくする値に設定することが可能となる。詳述すると、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けると、受光面M、Nの受光結果に基づいて生成する光電変換信号M、Nは、迷光成分のみの光電変換信号M(2)、N(2)となる。このため、減算器48の減算結果は、光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)となる。また、減算器53の減算結果は、光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号K(1)−光電変換信号L(1)となる。そして、加算器54の加算結果は、(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))となる。この結果、増幅器55の増幅率Xは、前述のように−光電変換信号M(1)・α1−光電変換信号N(1)・α2を勘案することなく、0次光と±1次回折光の光量比を等しくする値に設定すれば良いこととなる。つまり、増幅器55の増幅率Xに、前述のX1を設定すれば良いことなる。この結果、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けることにより、増幅器55の増幅率Xをより容易に設定することが可能となる。
同様に、減算器68の減算結果は、光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1)−光電変換信号F(1)−光電変換信号H(1)となる。また、減算器73の減算結果は、光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1)−光電変換信号J(1)−光電変換信号L(1)となる。そして、加算器74の加算結果は、(光電変換信号E(1)+光電変換信号G(1))−(光電変換信号F(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号K(1))−(光電変換信号J(1)+光電変換信号L(1))となる。この結果、増幅器75の増幅率Yは、前述のように−光電変換信号M(1)・β1−光電変換信号N(1)・β2を勘案することなく、0次光と±1次回折光の光量比を等しくする値に設定すれば良いこととなる。つまり。増幅器75の増幅率Yに、上述のY1を設定すれば良いことなる。この結果、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けることにより、増幅器75の増幅率Yをより容易に設定することが可能となる。
上述の第2のその他の形態によれば、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M、Nを設けることによって、受光面M、Nは、他の情報記録層からの迷光のみを受光することとなる。この結果、受光面12、13の受光結果に基づくトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の検出において、受光面M、Nが±1次反射光を受光することによる補正をすることなく、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
尚、上述の実施形態及び第1、第2のその他の形態においては、差動プッシュプル法に基づくトラッキングエラー信号の検出について説明したがこれに限るものではない。例えば3ビーム法に基づくトラッキングエラー信号の検出も可能である。
<<第3のその他の形態>>
また、図11に示すように、受光領域E、Fに対する受光面M1、受光領域G、Hに対する受光面M2、受光領域I、Jに対する受光面N1、受光領域K、Lに対する受光面N2をそれぞれ設けて良い。この受光面M1、M2、N1、N2は、迷光の光強度分布が、迷光の中心が最も光強度が強く、迷光の中心から離れるにつれて光強度が弱くなる特性に対応するために設けられるものである。
受光面M1は、受光面12が受光領域E、Fにおいて受光する迷光を、当該受光面M1が受光する迷光で相殺するために設けられる。また、受光面M2は、受光面12が受光領域G、Hにおいて受光する迷光を、当該受光面M2が受光する迷光で相殺するために設けられる。受光面M1、M2は、図1に示す受光面Mを、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦しているときの0次の+1次反射光の中心を通る、当該トラックの接線方向に対応する分割方向に分割したものである。そして、受光面M1は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次の+1次反射光、及び、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。また、受光面M2は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次の+1次反射光、及び、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
また、受光面N1は、受光面13が受光領域I、Jにおいて受光する迷光を、当該受光面N1が受光する迷光で相殺するために設けられる。また、受光面N2は、受光面13が受光領域K、Lにおいて受光する迷光を、当該受光面N2が受光する迷光で相殺するために設けられる。受光面N1、N2は、図1に示す受光面Nを、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに0次光が合焦しているときの0次の−1次反射光の中心を通る、当該トラックの接線方向に対応する分割方向に分割したものである。そして、受光面N1は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次の−1次反射光、及び、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。また、受光面N2は、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)からの0次の−1次反射光、及び、光ディスク90の前記非対象の情報記録層(L1又はL0)からの迷光を受光する。
ところで、受光面M1が受光する迷光の光強度は、受光面M1が受光領域E、F側に設けられるため、受光面M2が受光する迷光の光強度よりも、受光領域E、Fにおいて受光する迷光の光強度により近似したものとなる。また、受光面M2が受光する迷光の光強度は、受光面M2が受光領域G、H側に設けられるため、受光面M1が受光する迷光の光強度よりも、受光領域G、Hにおいて受光する迷光の光強度により近似したものとなる。また、受光面N1が受光する迷光の光強度は、受光面N1が受光領域I、J側に設けられるため、受光面N2が受光する迷光の光強度よりも、受光領域I、Jにおいて受光する迷光の光強度により近似したものとなる。また、受光面N2が受光する迷光の光強度は、受光面N2が受光領域K、LH側に設けられるため、受光面N1が受光する迷光の光強度よりも、受光領域K、Lにおいて受光する迷光の光強度により近似したものとなる。そこで、この受光面M1が受光する迷光の光強度と受光面12が受光領域E、Fにおいて受光する迷光の光強度との近似、受光面M2が受光する迷光の光強度と受光面12が受光領域G、Hにおいて受光する迷光の光強度との近似を利用して、受光面12が受光領域E、Fにおいて受光する迷光を、受光面M1が受光する迷光で相殺し、受光面12が受光領域G、Hにおいて受光する迷光を、受光面M2が受光する迷光で相殺する。また、受光面N1が受光する迷光の光強度と受光面13が受光領域I、Jにおいて受光する迷光の光強度との近似、受光面N2が受光する迷光の光強度と受光面13が受光領域K、Lにおいて受光する迷光の光強度との近似を利用して、受光面13が受光領域I、Jにおいて受光する迷光を、受光面N1が受光する迷光で相殺し、受光面13が受光領域K、Lにおいて受光する迷光を、受光面N2が受光する迷光で相殺する。以下、図12を参照しつつ、一例として、トラッキングエラー信号の生成における迷光の相殺について説明する。
図12は、第3のその他の形態に係る光検出装置10の受光結果に基づいてトラッキングエラー信号を生成する演算処理回路20の全体構成の一例を示す回路図である。尚、図12に示す演算処理回路20の構成において、図3に示す演算処理回路40と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
演算処理回路20は、加算器21、24、28、31、35、41、42、減算器23、26、27、30、33、34、37、39、43、増幅器22、25、29、32、36、直流信号生成器38を有する。
加算器21、24、増幅器22、25、減算器23、26、27は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。
加算器21は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Eにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号E(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号E(2)と、受光領域Fにおいて受光した0次の+1次反射光及び+1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号F(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号F(2)と、を加算する。
増幅器22は、光検出装置10の受光面12における受光面M1が受光した0次の+1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号M1を、増幅率α3で増幅する。尚、以下、光電変換信号M1のうち、0次の+1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号M1(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号M1(2)とする。この増幅率α3は、受光面12が受光領域E、Fにおいて受光した迷光を受光面M1が受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α3の設定の一例について説明すると、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面12は、受光領域E、Fと受光面M1において、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面12と受光面M1が出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号E(2)、F(2)、M1(2)となる。
そこで、増幅率α3は、
光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2)−光電変換信号M1(2)・α3=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α3は、
(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2))/光電変換信号M1(2)
に設定される。この結果、増幅器22は、光電変換信号M1(1)+光電変換信号M1(2)をα3倍した、光電変換信号M1(1)・α3+(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2))を出力する。
減算器23は、加算器21の加算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号E(2)+光電変換信号F(1)+光電変換信号F(2))から、増幅器22の増幅結果{M1(1)・α3+(光電変換信号E(2)+光電変換信号F(2))}を減じる。この減算器23の減算結果は、
光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号M1(1)・α3
となる。この式が示すように、減算器23の減算結果は、受光面12が受光領域E、Fにおいて受光する迷光を、受光面M1が受光する迷光で相殺したものとなる。
加算器24は、光検出装置10の受光面12が、受光領域Gにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号G(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号G(2)と、受光領域Hにおいて受光した0次の+1次反射光及び−1次の+1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号H(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号H(2)と、を加算する。
増幅器25は、光検出装置10の受光面12における受光面M2が受光した0次の+1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号M2を、増幅率α4で増幅する。尚、以下、光電変換信号M2のうち、0次の+1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号M2(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号M2(2)とする。この増幅率α4は、受光面12が受光領域G、Hにおいて受光した迷光を受光面M2が受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α4の設定の一例について説明すると、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面12は、受光領域G、Hと受光面M2において、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面12と受光面M2が出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号G(2)、H(2)、M2(2)となる。
そこで、増幅率α4は、
光電変換信号G(2)+光電変換信号H(2)−光電変換信号M2(2)・α4=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α4は、
(光電変換信号G(2)+光電変換信号H(2))/光電変換信号M2(2)
に設定される。この結果、増幅器25は、光電変換信号M2(1)+光電変換信号M2(2)をα4倍した、光電変換信号M2(1)・α4+(光電変換信号G(2)+光電変換信号H(2))を出力する。
減算器26は、加算器24の加算結果(光電変換信号G(1)+光電変換信号G(2)+光電変換信号H(1)+光電変換信号H(2))から、増幅器25の増幅結果{M2(1)・α4+(光電変換信号G(2)+光電変換信号H(2))}を減じる。この減算器26の減算結果は、
光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1)−光電変換信号M2(1)・α4
となる。この式が示すように、減算器26の減算結果は、受光面12が受光領域G、Hにおいて受光する迷光を、受光面M2が受光する迷光で相殺したものとなる。
減算器27は、減算器23の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号M1(1)・α3)から、減算器26の減算結果(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1)−光電変換信号M2(1)・α4)を減算する。この減算器27の減算結果は、
光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4
となる。この式が示すように、減算器48は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した+1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器28、31、増幅器29、32、減算器30、33、34は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を生成するために設けられる。
加算器28は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Iにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号I(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号I(2)と、受光領域Jにおいて受光した0次の−1次反射光及び+1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号J(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号J(2)と、を加算する。
増幅器29は、光検出装置10の受光面13における受光面N1が受光した0次の−1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号N1を、増幅率α5で増幅する。尚、以下、光電変換信号N1のうち、0次の−1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号N1(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号N1(2)とする。この増幅率α5は、受光面13が受光領域I、Jにおいて受光した迷光を受光面N1で受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α5の設定の一例について説明すると、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面13は、受光領域I、Jと受光面N1において、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面13と受光面N1が出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号I(2)、J(2)、N1(2)となる。
そこで、増幅率α5は、
光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2)−光電変換信号N1(2)・α5=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α5は、
(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2))/光電変換信号N1(2)
に設定される。この結果、増幅器29は、光電変換信号N1(1)+光電変換信号N1(2)をα5倍した、光電変換信号N1(1)・α5+(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2))を出力する。
減算器30は、加算器28の加算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号I(2)+光電変換信号J(1)+光電変換信号J(2))から、増幅器29の増幅結果{N1(1)・α5+(光電変換信号I(2)+光電変換信号J(2))}を減じる。この減算器30の減算結果は、
光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号N1(1)・α5
となる。この式が示すように、減算器30の減算結果は、受光面13が受光領域I、Jにおいて受光する迷光を、受光面N1が受光した迷光で相殺したものとなる。
加算器31は、光検出装置10の受光面13が、受光領域Kにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号K(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号K(2)と、受光領域Lにおいて受光した0次の−1次反射光及び−1次の−1次反射光の一部の光量に応じた光電変換信号K(1)と、迷光の光量に応じた光電変換信号L(2)と、を加算する。
増幅器32は、光検出装置10の受光面13における受光面N2が受光した0次の−1次反射光及び迷光の光量に応じた光電変換信号N2を、増幅率α6で増幅する。尚、以下、光電変換信号N2のうち、0次の−1次反射光の光量に応じた成分を光電変換信号N2(1)、迷光の光量に応じた成分を光電変換信号N2(2)とする。この増幅率α6は、受光面13が受光領域K、Lにおいて受光した迷光を受光面N2で受光した迷光で相殺する値に設定される。以下、増幅率α6の設定の一例について説明すると、回折格子3を所定方向(例えば、図2紙面手前から奥方向)へ回転すると、受光面13は、受光領域K、Lと受光面N2において、迷光のみを受光することとなる。従って、このとき受光面13と受光面N2が出力する光電変換信号は、迷光成分のみの光電変換信号K(2)、L(2)、N2(2)となる。
そこで、増幅率α6は、
光電変換信号K(2)+光電変換信号L(2)−光電変換信号N2(2)・α6=0
を満たす値に設定される。つまり、増幅率α6は、
(光電変換信号K(2)+光電変換信号L(2))/光電変換信号N2(2)
に設定される。この結果、増幅器32は、光電変換信号N2(1)+光電変換信号N2(2)をα6倍した、光電変換信号N2(1)・α6+(光電変換信号K(2)+光電変換信号L(2))を出力する。
減算器33は、加算器31の加算結果(光電変換信号K(1)+光電変換信号K(2)+光電変換信号L(1)+光電変換信号L(2))から、増幅器32の増幅結果{N2(1)・α6+(光電変換信号K(2)+光電変換信号L(2))}を減じる。この減算器33の減算結果は、
光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1)−光電変換信号N2(1)・α6
となる。この式が示すように、減算器33の減算結果は、受光面13が受光領域K、Lにおいて受光する迷光を、受光面N2が受光する迷光で相殺したものとなる。
減算器34は、減算器30の減算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号N1(1)・α5)から、減算器33の減算結果(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1)−光電変換信号N2(1)・α6)を減算する。この減算器34の減算結果は、
光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号K(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6
となる。この式が示すように、減算器34は、トラッキングエラー信号の基となる、迷光を相殺した−1次反射光の光量に応じた信号を出力することとなる。
加算器35は、減算器27の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1)−光電変換信号G(1)−光電変換信号H(1)−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4)と、減算器34の減算結果(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1)−光電変換信号K(1)−光電変換信号L(1)−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6)と、を加算する。この結果、加算器35は、(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6を出力する。
直流信号生成器38は、加算器35の加算結果のうちの{−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6}と相殺するための直流信号Vcを生成して、減算器39に出力する。直流信号Vcについて詳述すると、光電変換信号M1(1)は、受光面M1が受光する0次の+1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の+1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号M1(1)は、+1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の+1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。同様に、光電変換信号M2(1)は、受光面M2が受光する0次の+1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の+1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号M2(1)は、+1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の+1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。また、光電変換信号N1(1)は、受光面N1が受光する0次の−1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の−1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号N1(1)は、−1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の−1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。同様に、光電変換信号N2(1)は、受光面N2が受光する0次の−1次反射光及び迷光のうちの迷光成分を除いた、0次の−1次反射光の光量に応じた信号である。そして、この光電変換信号N2(1)は、−1次回折光が光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックを横断しているか否かに関わらず、0次の−1次反射光の光量が一定となるため、信号成分が変化しない直流信号となる。そこで、直流信号生成器38は、直流信号である{−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6}と等しい、直流信号Vcを生成する。尚、上述の直流信号生成器38が生成する直流信号Vcは、増幅器22の増幅率α3、増幅器25の増幅率α4、増幅器29の増幅率α5、増幅器32の増幅率α6の設定後の実測値やシミュレーション等から得ることができる。
減算器39は、加算器35の加算結果{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))−光電変換信号M1(1)・α3+光電変換信号M2(1)・α4−光電変換信号N1(1)・α5+光電変換信号N2(1)・α6}から、直流信号生成器38からの直流信号Vcを減じる。この結果、減算器39の減算結果は、受光面M1、M2が受光した0次の+1次反射光と受光面N1、N2が受光した0次の−1次反射光とが減じられた、(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))となる。
増幅器36は、減算器39の減算結果(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))を、増幅率Xで増幅する。この増幅率Xは、回折格子3の回折効率による0次光と±1次回折光の光強度の相違を調整するべく定まる値である。そして、増幅器36は、X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}を、減算器56に出力する。
減算器37は、減算器43の減算結果{(光電変換信号A+光電変換信号B)−(光電変換信号C+光電変換信号D)}から、増幅器36の増幅結果[X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}]を減算することによって、トラッキングエラー信号を生成する。そして、このトラッキングエラー信号は、{(光電変換信号A+光電変換信号B)−(光電変換信号C+光電変換信号D)}−X・{(光電変換信号E(1)+光電変換信号F(1))−(光電変換信号G(1)+光電変換信号H(1))+(光電変換信号I(1)+光電変換信号J(1))−(光電変換信号K(1)+光電変換信号L(1))}となり、受光面12、13が受光領域E乃至H、I乃至Lにおいて受光した迷光を、受光面M1、M2、N1、N2が受光した迷光で相殺した信号となる。つまり、光ディスク90の前記対象の情報記録層(L0又はL1)のトラックに対する、0次光の位置ずれに正確に対応したトラッキングエラー信号が生成されることとなる。
上述の第3のその他の形態によれば、受光領域E、F(I、J)と受光領域G、H(K、L)とのそれぞれに受光面M1、M2(N1、N2)を設けることにより、他の情報記録層からの迷光の光強度分布に対応して迷光を相殺することが可能となる。この結果、受光面12、13の受光結果に基づいてより正確なトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を検出することが可能となり、光ディスク90の一の情報記録層(L0又はL1)に対してより正確に0次光を集光させることが可能となる。
尚、上述においては、トラッキングエラー信号の生成における迷光の相殺について説明したがこれに限るものではなく、フォーカスエラー信号の生成においても同様の効果を奏することが可能である。
<<第4のその他の形態>>
上述の第3のその他の形態においては、図11に示す受光面M1、M2、N1、N2を、略長方形状に設けているが、これに限るものではない。例えば図13に示すように、受光面M、Nを、分割された受光面M1、M2からなる楕円形状、分割された受光面N1、N2からなる楕円形状とし設けても、同様の効果を奏することが可能である。尚、この楕円形状やその他の形状の受光面M1、M2、N1、N2については、第1のその他の形態に記した通りである。
<<第5のその他の形態>>
また、例えば図14に示すように、受光面12、13が±1次反射光を受光する領域以外に受光面M1、M2、N1、N2を設けても良い。この場合、第2のその他の形態に示す同様の効果を奏することが可能となる。
尚、上述の実施形態及び各その他の実施形態においては、差動非点収差法に基づくフォーカスエラー信号の検出について説明したが、これに限るものではない。例えば、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号を検出する場合、受光面12、13は、それぞれ2分割した受光領域(E、FとG、H、I、JとK、L)のみを有する構成としても良い。また、上述においては、受光面12、13のそれぞれに受光面M、N(M1、M1、N1、N2)を設けて迷光を相殺するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、受光面12に受光面M(M1、M2)のみを設け、受光面M(M1、M2)が受光する迷光に基づいて受光面13が受光する迷光を相殺するように設けても良い。また、その逆としても良い。また、上述の実施形態等においては、光ディスク90の他の情報記録層からの迷光を相殺すると説明したが、本発明に係らない演算処理回路20等を構成する増幅器22等のばらつき、製造誤差等によっては完全に相殺することが出来ないこともある。しかしながら、本発明に係る光検出装置10は迷光を相殺する目的で受光面M、N等を有しているため、少なくとも迷光を低減することが可能となり、従来の光検出装置と比べて有用なものとなる。