JPH0397127A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク装置におけるトランキングエラー
の検出に回折素子にまり生成された１次回折光を用いる
光ピックアップ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光学式記録媒体への記録方式は、記録ビットの形或方法
により、相変化型及び反射率変化型等、種々の方式が知
られており、又、記録ビットの形戒が１回のみ可能な追
記型の記録媒体と、記録ビットの書替えが行える書替え
゛可能型の記録媒体とに分類される。一般に、これらの
光学式記録媒体には、いずれも予め記録トラックに対応
する案内溝（又は凸部）が形成され、記録・再生又は消
去の際には光ビームが上記案内溝をトレースするように
、トラッキング制御が行われる。

上記のトラッキング制御のためのトラッキングエラーの
検出方法としては、プッシュブル法及び３ビーム法等が
良く知られている。

例えば、第１２図（ａ）に示すようなプッシュプル法で
は、図示しない光発生手段から出射され、プリズムξラ
ー３１を透過した光ビームは対物レンズ３２により光デ
ィスク３３上に集光される。光ディスク３３からの反射
光は対物レンズ３２を経てプリズムミラー３１により直
角方向に反射される。プリズムミラー３１からの光ビー
ムは光検出器３４に導かれて、光検出器３４の１対の光
検出部３４ａ・３４ｂにスポットＳ′として集光される
。なお、第１２図（ａ）では、便宜上光検出部３４ａ・
３４ｂを紙面と平行な向きで表示しているが、実際は、
光検出部３４ａ・３４ｂはプリズムξラー３１と対向し
ている。

光検出部３４ａ・３４ｂからはそれぞれの受光量に応じ
た検出信号が出力される。そして、トラッキングエラー
が生じていない場合、光検出部３４ａ・３４ｂからの出
力信号の大きさは等しくなるが、トラッキングエラーが
生じた場合、光検出部３４ａ・３４ｂからの出力信号の
大きさが相違する。光検出部３４ａ・３４ｂからの出力
信号は減算器３５により減算処理が施されて、その差が
トラッキングエラー信号として出力される。

ところが、上記のプッシュプル法では、光ディスク３３
が水平で対物レンズ３２と平行な状態にある場合、トラ
ッキングエラーの検出は正確に行われるが、第１２図（
ｂ）に示すように、光ディスク３３が傾斜した場合、光
ディスク３３からの反射光の光路がずれるため、光検出
器３４上でのスポットの位置ずれが生じ、実際にはトラ
ッキングエラーが生じていないにもかかわらず、トラッ
キングエラーを生じた旨の検出が行われる。このように
、トラッキングエラー信号にオフセットが生じてトラッ
キングの調整が正確に行えなくなるため、正確な再生が
不可能となる。なお、上記のオフセットの補正を行えば
、プッシュプル法によるトラッキング調整が可能である
が、補正動作は煩雑なものである。

又、プッシュブル法において、対物レンズ３２を駆動す
ることによりトラッキングの調整を行う場合、対物レン
ズ３２を光ディスク３３の半径方向へ移動させることに
よっても上記と同様の不具合が生じるため、正しいトラ
ッキングの制御を行うためには対物レンズ３２を光ピッ
クアップ装置と一体的に駆動する等の対策を講じる必要
があった。以上のように、プッシュプル法を用いる場合
は、種々の条件を満たさねばならないという不便を生じ
ていた。

一方、３ビーム法では、１対の光ビームをトラッキング
エラーの検出に用いるので、上記のような問題は解消さ
れている。この３ビーム法では第１３図に示すような凹
凸の格子面３６ａを有する回折素子３６により、入射光
ビームが０次回折光及び±１次回折光に３分割された光
ビームが利用される。これらの光ビームは第１４図に示
すように、０次回折光が光ディスク３７の目標のトラッ
ク３８にメインスポットＳｌ′として集光される一方、
±１次回折光がメインスポットの前後で光ディスク３７
の半径方向に僅かにずれた位置でサブスポットＳ２　　
・３，／　として集光されるようになっている。光ディ
スク３７上に、例えば、トラック３８に沿うピット３９
（便宜上、ハッチングで示す）として記録されている記
録信号は、メインスポットＳ，１により読み取られる一
方、トラッキングエラー信号はサブスポット３２′　・
ｓ３の光強度の差として生戒される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記した従来の３ビーム法では、既にピット
３９が記録されたトラック３８の再生を行う場合は正し
くトラッキングエラーの検出が行われるが、例えば、追
記型の光ディスク３７等においてピット３９の形成によ
り記録を行う場合、記録すべきトラック３８においてメ
インスポットＳＩ′に先行するサプスボッ｝Ｓｚ’はビ
ット３９の未だ形成されていない領域に集光される一方
、メインスポットＳＩ′の後方のサブスポットＳ，は既
にピット３９の形成された領域に集光される。そのため
、トラッキングエラーの生じていない状態でもサブスポ
ッｔ−ｓ．’　　・３．１の光強度に差が生じ、トラッ
キングエラー信号にオフセットが発生する問題がある。

従って、３ビーム法では、記録時にトラッキングエラー
の検出を行うことが困難であるという問題点を有してい
た。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の態様に係る光ピックアップ装置は、上記
の課題を解決するために、光発生手段と、この光発生手
段から出射される光を記録媒体上に集光させるとともに
記録媒体からの反射光を第２の回折素子に導く光学系と
、上記光発生手段と記録媒体とを結ぶ光軸上に設けられ
、光発生手段からの光を記録情報検出用の０次回折光と
トラッキングエラー検出用の１次回折光とに分割する第
１の回折素子と、上記記録媒体からの反射光の光軸上に
設けられ、上記反射光を光検出器側に回折させる第２の
回折素子と、複数の光検出部を有し、上記第２の回折素
子からの回折光を各光検出部で電気信号に変換する光検
出器とを備えた光ピックアップ装置において、上記第１
の回折素子は回折格子の方向を記録媒体のトラック方向
に対して所定角度傾斜させた第１　？Ｍ域と、回折格子
の方向を記録媒体のトラック方向に対して上記第１領域
の回折格子とは逆方向にほぼ同一角度傾斜させるととも
にその格子間隔が上記第１領域の格子間隔とほぼ等しく
設定された第２領域とを有していることを基本的な特徴
とするものである。

なお、上記第１の回折素子の第１及び第２領域における
回折格子は同一のブレーズ断面形状を有していることが
望ましい。

又、上記第１の回折素子における第１・第２領域は一方
の領域で生戒されたｌ次回折光の反射光が全て他方の領
域に戻るように上記第１・第２領域が形成されているこ
とが好ましい。

更に、上記第２の回折素子は２つの領域に分割され、こ
れらの領域により上記記録媒体からの反射光が光検出器
のそれぞれ異なる光検出部に向けて回折されるように形
成されていることが好適である。

又、上記第１の回折素子の第１領域によりｌ次回折され
、記録媒体で反射して第２の回折素子に入射する１次回
折光は第２の回折素子における２分割された一方の領域
のみに入射し、第１の回折素子の第２領域で１次回折さ
れ、記録媒体で反射して第２の回折素子に入射する１次
回折光は第２の回折素子における２分割された他方の領
域のみに入射するようにされていることが好ましい。

又、本発明の第２の態様に係る光ピックアップ装置は、
光発生手段と、この光発生手段から出射される光を記録
媒体上に集光させるとともに記録媒体からの反射光を光
検出器に導く光学系と、上記光発生手段と記録媒体とを
結ぶ光軸上に設けられ、光発生手段からの光を記録情報
検出用のＯ次回折光とトラッキングエラー検出用の１次
回折光とに分割する回折素子と、上記記録媒体からの反
射光を各光検出部で電気信号に変換する光検出器とを備
えた光ピックアップ装置において、上記回折素子は回折
格子の方向を記録媒体のトラック方向に対して所定角度
傾斜させた第１領域と、回折格子の方向を記録媒体のト
ラック方向に対して上記第１領域の回折格子とは逆方向
にほぼ同一角度傾斜させるとともにその格子間隔が上記
第１領域の格子間隔とほぼ等しく設定された第２領域と
を有していることを特徴とするもの又ある。

〔作　用〕 ゛上記本発明の第１の態様によれば、第１の回折素子を
第１・第２領域に分割するとともに、第１・第２領域の
回折格子の方向を記録媒体のトラック方向に対して互い
に逆向きにほぼ同一角度傾斜させ、かつ、第１・第２領
域の格子間隔をほぼ等しくしたので、記録媒体のトラッ
ク上にこの第１の回折素子でのＯ次回折光によりメイン
スポットが形成されるとともに、このメインスポットの
トラック方向の前方及び／又は後方におけるメインスポ
ットからの距離がほぼ等しい位置に少なくとも１対のサ
ブスポットが形成されるようになる。

そこで、このメインスポットより前方又は後方の１対の
サブスポットを利用してトラッキングエラーの検出を行
うようにすれば、仮に記録時であってもトラッキングエ
ラーの検出を正確に行うことができるようになる。

すなわち、メインスポットより前方よりの１対のサブス
ポットを利用すれば、記録時においては両サブスポット
とも未記録領域に照射されるので、両サブスポットにお
ける反射率はほぼ等しくなり、トラッキングエラーの検
出にオフセットは生じにくくなる。

又、メインスポットより後方の１対のサブスポットを利
用すれば、記録時においては両サブスポットとも記録済
領域に照射されるので、やはりトラッキングエラーの検
出にオフセットは生じにくくなる。

一方、上記本発明の第２の態様は、第２の回折素子を有
していない以外は上記した本発明の第１の態様とほぼ同
様であり、第２の態様における回折素子の構造、作用等
は第１の態様における第１の回折素子とほぼ同様である
。従って、第２の態様においても、記録媒体のトラック
上のメインスポットの前方又は後方に少なくとも１対の
サブスポットが形成されるので、メインスポットの前方
又は後方の１対のサブスポットを利用することにより、
記録時であってもオフセットを生じることなくトラッキ
ングエラーの検出が行えるものである。

なお、上記した第１又は第２の態様による光ピックアッ
プ装置は、記録可能型の光学式記録媒体に記録を行う場
合に特に有効であるが、記録済の記録媒体の再生時等に
も同様に使用できるものである。

〔実施例１〕 本発明の第１の態様に係る一実施例を第１図乃至第６図
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

第２図に示すように、光ピックアンプ装置はレーザ光を
出射する光発生手段としての半導体レーザ１と、半導体
レーザ１からのレーザ光を０次回折光と１次回折光とに
分割する第１の回折素子２と、記録媒体としての光ディ
スク６からの反射光を光検出器７側に回折させる第２の
回折素子３と、第１及び第２の回折素子２・３を通過し
たレーザ光を平行光とするコリメートレンズ４と、コリ
メートレンズ４からのレーザ光を光ディスク６上に集光
させる対物レンズ５と、光ディスク６で反射され、第２
の回折素子３で回折された光を受光する光検出器７とを
備えている。ここで使用される光ディスク６は、例えば
、追記型、書替え可能型等の記録可能型のものであって
、かつ、光ディスク６上には、トラックを形戒するトラ
ック溝６ａ・６ａ・・・が予め螺旋状又は同心円状に形
成されている。

第１図に示すように、第１の回折素子２は光ディスク６
のラジアル方向（Ｘ方向）に延びる分割線２ｅにより第
１・第２領域２ａ・２ｂに分割されている。各領域２ａ
・２ｂにおける半導体レーザ１側の表面近傍にそれぞれ
回折格子２ｃ・２ｃ・・・、２ｄ・２ｄ・・・が形成さ
れている。回折格子２ｃ・２Ｃ・・・と回折格子２ｄ・
２ｄ・・・とは、Ｙ方向に延びる光ディスク６のトラッ
ク溝６ａの中心線Ｔに対し互いに逆向きに同一角度だけ
傾斜するようにされている。又、回折格子２Ｃ・２Ｃ・
・・及び２ｄ・２ｄ・・・の格子間隔はそれぞれ一定と
されるとともに、互いに等しく設定されている。

上記の構成により、第１の回折素子２の第１領域２ａへ
の入射光は０次回折光と±１次回折光とに分割される。

そのうちの０次回折光は、第３図にも示すように、光デ
ィスク６上に、光軸Ｏ上に中心を有するメインスポット
Ｓ１を形或する一方、±１次回折光は光ディスク６上の
メインスポットＳｌからトラック溝６ａの方向に離れた
位置に１対のサブスポットＳ２　・Ｓ，を形成する。な
お、サブスポットＳ２　・Ｓ，はトラック溝６ａの中心
線Ｔに対しトラック溝６ａの延びる方向と直交する方向
に互いに逆向きに同一距離だけずれた位置に形成される
。

又、第１の回折素子２の第２領域２ｂへの入射光は０次
回折光と±１次回折光とに分割される。

そのうちの０次回折光は、第Ｉ　ＳＩ域２ａでのＯ次回
折光とともに光ディスク６上にメインスボントＳ１を形
或する一方、±１次回折光は光ディスク６上のメインス
ポットＳｌからトラック溝６ａの方向に離れた位置に１
対のサブスポットＳ４　・Ｓ，を形成ずる。サブスポッ
トＳ４　・Ｓ，はトラック溝６ａの中心ｗＡＴに対しそ
れぞれサブスポットＳ２・Ｓ３と互いに逆向きに同一距
離だけトラック溝６ａと直交する方向にずれた位置に形
成される。

このように、本実施例では、第１の回折素子２により光
ディスク６上に５つのスポットＳ，−Ｓ，が形成される
ようになっている。

上記第１　ＦＪ域２ａによる１対のサブスボッ｝Ｓｚ・
Ｓ，は回折格子２Ｃ・２Ｃ・・・の方向と直交する方向
に延びる延長線ｔ，上に位置する一方、第２領域２ｂに
よる１対のサブスポットＳ４　・Ｓ，は回折格子２ｄ・
２ｄ・・・の方向と直交する方向に延びる延長線ｔ２上
に位置するものである。そしてトラック溝６ａの中心線
Ｔに対する延長線ｔ１・ｔ２の傾斜角度θは等しいので
、トラック溝６ａの中心線Ｔに対するサブスポットＳ２
　・Ｓ４のラジアル方向の変位量Ｐ１は互いに等しく、
上記中心線Ｔに対するサブスポットＳ３　・Ｓ５のラジ
アル方向の変位量Ｐ１も互いに等しくなる。

本実施例では、後述の如く、第１の回折素子２の各領域
の＋１次回折光に基づくサブスポットＳ２・Ｓ４を利用
してトラッキングエラーの検出を行うものである。その
場合、トラック溝６ａの中心線Ｔに対するサブスポット
Ｓ２　・Ｓ４のラジアル方向の変位量Ｐ１が相違すると
、正しいトラッキングエラー信号が得られなくなる。従
って、本実施例では、第１の回折素子２を光軸Ｏの回り
で回転させて中心＆ＩＴに対するサプスポッｌ−５２　
　・Ｓ，のラジアル方向の変位量Ｐ，を整合させる必要
がある。その際、サブスポットＳ２　・Ｓ４とメインス
ポットＳｌ間の距離が大きくなるに伴って第１の回折素
子２の回転によるサブスポットｓ２　・Ｓ，の変位量が
大きくなり、それだけ調整が困難となる。従って、光検
出器７の構或に支障を来さない範囲でサブスポットＳ２
　・ｓ４をメインスポットＳ１に接近させることが好ま
しい。

なお、第１図及び第３図においては、サブスポット３２
〜Ｓ，を円形として表示したが、実際には第１の回折素
子２の分割線２ｅと半導体レーザ１からのレーザビーム
の外径又は光学系の開口形状によって決まる形状（分割
線２ｅを直線、レーザビームの外径を円形とすれば半円
形となる）を基本として各種収差によりやや乱れた形状
となる。しかし、第１領，域２ａで形成されるサブスポ
ットＳ２　・Ｓ，と第２領域２ｂで形成されるサブスポ
ットＳ４　・Ｓ，とが対称の形状となるため、サブスポ
ット３２〜Ｓ，の形状如何がトラッキングエラーの検出
に影響を与えることはない。

光ディスク６が記録可能型のものである場合、記録時に
は、光ディスク６のトラック溝６ａの中央に照射されに
メインスポットＳ１により、トラック溝６ａに沿って、
例えば、図示しないピットが形戒され、所望の情報の記
録が行われる。一方、再生時には、記録時より強度を低
下させられた・メインスポットＳ１により、例えば、ピ
ットとして記録された情報が読み取られる。そして、記
録及び再生時に、以下で詳述するように、メインスポッ
トＳ１より先行する１対のサブスポットＳ２・Ｓ４によ
りトラッキングエラーの検出が行われてメインスポット
Ｓ１がトラック溝６ａの中央に位置するように誘導され
る。このように、本実施例では、メインスポットＳ１よ
り先行する１対のサブスポットＳ２　・Ｓ４によりトラ
ッキングエラーの検出を行うものであるから、記録時に
おいてもトラッキングエラー検出用のサブスポットＳ２
・Ｓ４はともにピット等により記録される情報を走査せ
ず、従って、トラッキングエラーの検出は正確に行われ
る。

次に、第２の回折素子３（第４図参照）及び第２の回折
素子３により回折される光ディスク６からの反射光を受
光する光検出器７（第５図参照）につき説明する。第２
の回折素子３は光ディスク６のラジアル方向に延びる分
割線３ｅにより第１及び第２領域３ａ・３ｂに分割され
、各領域３ａ・３ｂには互いにピッチの異なる直線状の
回折格子３Ｃ・３Ｃ・・・、３ｄ・３ｄ・・・がそれぞ
れ分割線３ｅと直交する方向に形成されている。

光検出器７は互いに隣接して光ディスク６のラジアル方
向（Ｘ方向）に延びる１対の光検出部７ａ・７ｂと、光
検出部７ａ・７ｂの終端位置を起点として光ディスク６
のラジアル方向に延びる光検出部７ｃと、光検出部７ａ
・７ｂのＹ方向の側方位置でＸ方向に延びる光検出部７
ｄと、光検出部７ＣのＹ方向の側方位置でＸ方向に延び
る光検出部７ｅとの合計５つの光検出部を有している。

フォーカスエラーの生じてしない合焦状態の際、第２の
回折素子３の第１領域３ａで回折されたメインスポット
Ｓ１からの反射光は、光検出部７ａ・７ｂの分割線７ｆ
上に集光されてスポットＲ１を形成し、第２の回折素子
３の第２領域３ｂで回折されたメインスポットＳ１から
の反射光は光検出部７ｃ内にスポットＲ２を形成する。

一方、サブスポットＳ２　・Ｓ４からの反射光は、後に
詳述するように分割線３ｅを設定することより、サブス
ポットＳ２からの反射光は全て第２領域３ｂで回折され
て光検出部７ｅ上にスポットＲ３として集光され、サブ
スポットＳ４からの反射光は全て第１　ｗｉ域３ａで回
折されて光検出部７ｄ上にスポットＲ４として集光され
るようになる。

上記各光検出部７ａ〜７ｅの出力信号をそれぞれＳ　ａ
　−　Ｓ　ｅとすると、フォーカスエラー信号ＦＥＳは
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂの演算で得られ、トラッキングエラ
ー信号はＴＥＳはＴＥＳ＝Ｓｄ−Ｓｅの演算で得られ、
ピット等により記録された記録情報の再生信号ＲＦはＲ
Ｆ＝Ｓａ−１−Ｓｂ＋Ｓｃの演算で得られる。

次に、第１及び第２の回折素子２・３の配置位置につき
第６図（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。

第６図（ａ）は半導体レーザ１から出射され、第１の回
折素子２の第１　′？ｒ４域２ａで回折された＋１次回
折光が第２の回折素子３、コリメートレンズ４及び対物
レンズ５を介して光ディスク６上の集光点Ｐ１上にサブ
スポットＳ２を形或し、再度対物レンズ５、コリメート
レンズ４を介して第２の回折素子３の第２領域３ｂに戻
るまでの経路を示したものである。但し、上記の経路中
の往路を右下がりのハッチングで、復路を左下がりのハ
ッチングで示す。上記の経路は、半導体レーザ１の光源
面上の仮想集光点Ｐ，から出射され、第１の回折素子２
の第１領域２ａで０次回折された光が光ディスク６上の
Ｐ１点で反射されて再度仮想集光点Ｐ．に戻る経路であ
ると考えることもできる。

又、第６図（ｂ）は半導体レーザ１から出射され、第１
の回折素子２の第２領域２ｂで回折された＋１次回折光
が光ディスク６上のＰ２点にサブスポットＳ４を形成し
た後、第２の回折素子３の第１　ｅｌ域３ａに戻るまで
の経路を示したものである。但し、右下がりのハッチン
グは往路、左下がりのハッチングは復路を示す。上記の
経路は、光源面上の仮想集光点Ｐｂから出射された光が
第１の回折素子２の第２領域２ｂでＯ次回折され、Ｐ２
点で反射されて再度仮想集光点Ｐ．に戻る経路であると
考えることもできる。

第６図（ａ）及び（ｂ）において、第１の回折素子２の
第１及び第２領域２ａ・２ｂを分割する紙面と直交する
方向に延びる分割線２ｅは、光ディスク６上の光軸中心
点Ｐ，又はＰｔを通り、光ディスク６に垂直な光軸線Ｉ
Ｉ　’ｌｚと交差する位置に設定する。これにより、サ
ブスポットＳ２・Ｓ４は光ディスク６上において、ほぼ
同形状、同光量となる。

又、第１の回折素子２の第１領域２ａで回折された＋１
次回折光が光ディスク６で反射した後、全て第２の回折
素子３の第２領域３ｂに入射するようにし、逆に第１の
回折素子２の第２領域２ｂで回折された＋１次回折光が
光ディスク６で反射した後、全て第２の回折素子３の第
１領域３ａに入射するようにするためには、第２の回折
素子３の第１及び第２領域３ａ・３ｂを分割する分割線
３ｅは上記光軸線１ｌ　’ｌ．ｚと交差する位置に設定
すれば良い。

なお、第１の回折素子２の各領域２ａ・２ｂの回折格子
２Ｃ・２ｃ・・・、２ｄ・２ｄ・・・の断面形状は、矩
形断面とするのが一般的であるが、上記の説明から明ら
かなように、本実施例では、第１の回折素子２で生或さ
れる０次回折光、各１対の±１次回折光のうちの０次回
折光と１対の＋１次回折光のみを使用するため、−１次
回折光を減少させて＋１次回折光のみを増加させたブレ
ーズ形状とするのがより有効である。その場合、本実施
例では、２つの領域２ａ・２ｂの格子間隔が等しいので
、両頭域２ａ・２ｂ間で光の利用効率差のない最適高効
率ブレーズ形状を容易に製作することができるものであ
る。

〔実施例２〕 次に、第７図乃至第１１図に基づいて第２実施例を説明
する。

第７図に示すように、本実施例に係る光ピックアップ装
置は、光発生手段としての半導体レーザ１１を備え、半
導体レーザｌ１から出射された光ビームは、後に詳述す
る如く、回折素子１２にょりＯ次回折光と１対の＋１次
回折光とに分割されるようになっている。

回折素子ｌ２を通過した光ビームはハーフミラー１３で
直角に反射され、コリメートレンズ１４を通過すること
により平行光束となった後、対物レンズ１５により光デ
ィスク１６に集光されるものである。光ディスク１６と
して、ここでは、光ビームを照射してピット２１（第１
１図参照）を形或することによ−り、１回のみ所望の記
録が可能な追記型のものが使用される。

光ディスクｌ６から反射した光ビームは、対物レンズ１
５、コリメートレンズｌ４及びハーフミラー１３を通過
し、平凹レンズ１７により光検出器１８上に集光される
ようになっている。この光ピックアップ装置においては
、ハーフミラー１３、コリメートレンズｌ４、対物レン
ズ１５及び平凹レンズ１７が光学系１９を威している。

第８図に回折素子１２及びその後方に位置する光ディス
ク１６を示す。なお、回折素子１２と光ディスク１６と
の間にハーフミラー１３が配置されている関係上、回折
素子１２と光ディスク１６とは実際には同一直線上には
存在しないが、第８図では便宜上両者が同一直線上に存
在しているものとして表示している。

回折素子ｌ２は、例えば、ハーフミラーｌ３側の表面が
格子面とされ、この格子面は、光ディスク１６のトラッ
ク１６ａに対応する方向に延びる分割線１２ｅにより第
１及び第２領域１２ａ・１２ｂに分割されている。各領
域１２ａ・１２ｂにはそれぞれ回折格子１２ｃ・１２ｃ
・・・　１２ｄ・１２ｄ・・・が分割線１２ｅに対して
互いに逆向きに同一角度だけ傾斜させて形成されている
。各領域１２ａ・１２ｂの回折格子１２ｃｌ２ｃ−　　
１２ｄ・１２ｄ・・・の格子間隔はともに一定で、かつ
、互いに等しく設定されている。

回折格子１２ｃ・１２ｃ・・・　１２ｄ・１２ｄ・・・
は、第９図に示すように、ともにブレーズ形状を成し、
入射光ビームを、そのまま直進するＯ次回折光と、Ｏ次
回折光との間に所定の角度を威す各１つの＋１次回折光
とに分離し、かつ、＋１次回折光と逆の方向に分離され
る−１次回折光を殆ど生じさせないように構成されてい
る。これにより、回折素子１２全体としては、０次回折
光と１対の＋１次回折光とが形成されることになる。な
お、第８図の如く、上記のＯ次回折光は光ディスク１６
のトラック１６ａ上にメインスポットＳ６を形成し、１
対の＋１次回折光は同一のトラック１６ａにおけるメイ
ンスポットＳ６より先行する位置に、メインスポットＳ
６のトラックずれを検出するためのｌ対のサブスポット
Ｓ，・Ｓ，を形或するようになっている。なお、メイン
スポットＳ，とサブスポットＳ７　・３８間の中心間距
離Ｄは従来と同様１５〜２５μｍ程度となるように設定
されている。

記録に際しては、光ディスク１６のトラック１６ａ上に
集光されるメインスポットＳ６により、トラック１６ａ
に沿って所定長さのピット２１が形成される。又、再生
時には、上記の記録時より強度を低くされたメインスポ
ットＳｂにより、後に詳述する如く、ピット２１として
記録された信号の再生が行われる。そして、後述のよう
に、記録及び再生時に１対のサブスポッ｝Ｓ？　　・Ｓ
８によりトラッキングエラーの検出が行われ、それに基
づいてメインスポットＳ６がトラック１６ａの中央に位
置するようにメインスポットＳｉの照射位置の調整が行
われるようになっている。

上記光検出器ｌ８は、第１０図に示すように、互いに直
交する分割線１８ｇ・１８ｈにより分割された４つの光
検出部１８ａ−１８ｄと、分割線１８ｇと同一直線上に
位置する分割線１８ｉにより分割された２つの光検出部
１８ｅ−１８ｆとからなる合計６つの光検出部１８ａ〜
１８ｆを有している。光検出部１８ａ〜１８ｄには光デ
ィスク１６上のメインスポットＳ６からの反射光が集光
されたスポットＲ５が形成され、光検出部１８ａ〜１８
ｄのそれぞれで受光した光強度に応じた検出信号Ｓａ−
Ｓｄが出力されるようになっている。

又、光検出部１８ｅ・１８ｆには、それぞれサブスポッ
トＳ７　・Ｓ，からの反射光が集光されてなるスボッＩ
−Ｒ．　　・Ｒ，が形成され、それぞれの光検出部１８
ｅ・１８ｆがスポットＲ６　・Ｒ７の光強度に応じた検
出信号Ｓｅ−Ｓｆを出力するようになっている。

上記各光検出部１８ａ〜１８ｆの検出信号Ｓａ〜Ｓ『に
基づいて、ピット２１により記録された情報を再生して
なる再生信号ＲＦは、ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄで
求められる。又、フォーカスエラー信号ＦＥＳはＦＥＳ
＝　（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）の演算で求められ
、トランキングエラー信号ＴＥＳはＴＥＳ＝Ｓｅ−Ｓｆ
の演算で求められて、ＦＥＳ及びＴＢＳが“Ｏ”となる
ようにフォーカス及びトラッキングの調整が行われる。

上記の構或によれば、光ディスク１６に信号の記録を行
う際には、第１１図に示すように、トラック１６ａ上に
メインスポットＳ６によりその照射時間に応じた長さの
ピット２１　（便宜上、／Ｓンチッグで示す）が形成さ
れる。その際、サプスボッ｝Ｓｙ　　・Ｓｌｌは、メイ
ンスポントＳ６より先行する位置で同一のトラック１６
ａ上の未記録領域を走査し、サブスポットＳ７　・Ｓ８
がビット２１を走査することはない。従って、記録時に
おいて、トラッキングエラー信号の生成にピット２１の
影響が及ばなくなるので、トラッキングエラー信号のオ
フセットをなくすことができる。なお、メインスポット
Ｓ６とサブスポットＳ，・Ｓ，の光強度の比はｌＯ：１
程度で、サブスポットＳ，Ｓ，の光強度は充分に微弱で
あるため、サブスポットＳ７　・Ｓ，により記録が行わ
れることはない。

ところで、この第２実施例でも、上記の第１実施例と同
様、トラック１６ａの中央位置からの２つのサブスポッ
トＳ，・Ｓ８の変位量が相違している場合は、トラッキ
ングエラー信号にオフセットが生じることになる。そこ
で、光ピックアップ装置の組立時等に、必要に応して回
折素子ｌ２を光軸を中心として回転させることにより、
メインスポットＳ６とサブスポットＳ，・ＳＩｌを同一
トラック１６ａ上に位置させるとともに、トラッキング
エラー信号のオフセットを除去する調整を行つ。

上記の実施例では、２つのサブスポットｓ７Ｓ８がとも
にトラック１６ａ上でメインスポットＳｂより先行する
ようにしたが、それに代えて、２つのサブスポットｓ７
　・Ｓ，をともにメインスボットＳ６より後方に配置す
るようにしても良い．その場合、ピット２１の形或によ
る記録時に、２つのサブスポットＳ７　・Ｓ８がともに
ピット２１上を走査するので、トラッキングエラーが生
していない限り２つのサブスポットＳ７　・Ｓ８からの
反射光強度はほぼ等しくなり、正確なトラッキング制御
が行われる。

なお、上記の実施例では、追記型の光ディスク１６の一
例として、光ビームの照射によりピット２ｌが形成され
るものにつき説明したが、それ以外に、光ビームの照射
によりピッ｝２１は形或せずに反射率のみを変化させる
ことにより信号の記録を行う光ディスク等にも本発明は
有効である。

又、本発明の光ピンクアップ装置は、追記型等の書替可
能型の光ディスクに特に有効であるが、それ以外に、再
生専用型の光ディスクにも使用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明の第１の態様に係る光ピックアップ装置は、以上
のように、光発生手段と、この光発生手段から出射され
る光を記録媒体上に集光させるとともに記録媒体からの
反射光を第２の回折素子に導く光学系と、上記光発生手
段と記録媒体とを結ぶ光軸上に設けられ、光発生手段か
らの光を記録情報検出用の０次回折光とトラッキングエ
ラー検出用の１次回折光とに分割する第１の回折素子と
・、上記記録媒体からの反射光の光軸上に設けられ、上
記反射光を光検出器側に回折させる第２の回折素子と、
複数の光検出部を有し、上記第２の回折素子からの回折
光を各光検出部で電気信号に変換する光検出器とを備え
た光ピックアップ装置において、上記第１の回折素子は
回折格子の方向を記録媒体のトラック方向に対して所定
角度傾斜させた第１領域と、回折格子の方向を記録媒体
のトランク方向に対して上記第１領域の回折格子とは逆
方向に同一角度傾斜させるとともにその格子間隔が上記
第１領域の格子間隔と等しく設定された第２領域とを有
していることを基本的な構成としている。

これにより、第１の回折素子を第１・第２領域に分割す
るとともに、第１・第２　ＴＪ域の回折格子の方向を記
録媒体のトラック方向に対して互いに逆向きに同一角度
傾斜させ、かつ、第１・第２領域の格子間隔をほぼ等し
くしたので、記録媒体のトラック上にこの第１の回折素
子での０次回折光によりメインスポットが形成されると
ともに、このメインスポットのトラック方向の前方及び
／又は後方におけるメインスポットからの距離がほぼ等
しい位置に少なくとも１対のサブスポットが形成される
ようになる。そこで、このメインスポットより前方又は
後方の１対のサブスポットを利用してトラッキングエラ
ーの検出を行うようにすれば、仮に記録時であってもト
ラッキングエラーの検出を正確に行うことができるよう
になる。

すなわち、メインスポットより前方の１対のサブスポッ
トを利用すれば、記録時においては両サブスポットはと
もに未記録領域に照射されるので、両サブスポットにお
ける反射率はほぼ等しくなり、トラッキングエラーの検
出にオフセットは生じにくくなる。

又、メインスポットより後方の１対のサブスポットを利
用すれば、記録時においては両サブスポットはともに記
録済領域に照射されるので、やはりトラッキングエラー
の検出にオフセットは生じにくくなる。

一方、本発明の第２の態様に係る光ピックアップ装置は
、光発生手段と、この光発生手段から出射される光を記
録媒体上に集光させるとともに記録媒体からの反射光を
光検出器に導く光学系と、上記光発生手段と記録媒体と
を結ぶ光軸上に設けられ、光発生手段からの光を記録情
報検出用の０次回折光とトラッキングエラー検出用の１
次回折光とに分割する回折素子と、上記記録媒体からの
反射光を各光検出部で電気信号に変換する光検出器とを
備えた光ピックアップ装置において、上記回折素子は回
折格子の方向を記録媒体のトラック方向に対して所定角
度傾斜させた第Ｉ　ＳＪｊ域と、回折格子の方向を記録
媒体のトラック方向に対して上記第１領域の回折格子と
は逆方向に同一角度傾斜させるとともにその格子間隔が
上記第１領域の格子間隔と等しく設定された第２領域と
を有している構戒である。

この第２の態様は、第２の回折素子を有していない以外
は上記した本発明の第１の態様とほぼ同様であり、第２
の態様における回折素子の構造、作用等は第１の態様に
おける第１の回折素子とほぼ同様である。従って、第２
の態様においても、記録媒体のトラック上のメインスポ
ットの前方又は後方に少なくとも１対のサブスポットが
形成されるので、メインスポットの前方又は後方の１対
のサブスポットを利用することにより、記録時であって
もオフセットを生じることなくトラッキングエラーの検
出が行えるものである。

なお、上記した第１又は第２の態様による光ピックアッ
プ装置は、記録可能型の光学式記録媒体に記録を行う場
合に特に有効であるが、記録済の記録媒体の再生時等に
も同様に使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すものである
。 第１図は第１の回折素子を示す概略正面図である。 第２図は光ピックアンプ装置の説明図である。 第３図は光デーイスクの拡大正面部分図である。 第４図は第２の回折素子の概略正面図である。 第５図は光検出器の概略正面図である。 第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１の回折素子の第１・
第２領域で回折された＋１次回折光の進行経路を示す説
明図である。 第７図乃至第１１図は第２実施例を示すものである。 第７図は光ピックアップ装置の説明図である。 第８図は回折素子及び光ディスクを示す概略正面図であ
る。 第９図は回折素子を示す側面説明図である。 第１０図は光検出器の概略正面図である。 第１１図は光ディスクの拡大正面部分図である。 第１２図乃至第１４図は従来例を示すものである。 第１２図（ａ）は光ピックアップ装置の説明図である。 同図（ｂ）は光ディスクが傾斜した場合の同説明図であ
る。 第１３図は回折素子を示す側面説明図である。 第１４図は光ディスクの拡大正面部分図である。 １・１ｌは半導体レーザ（光発生手段）、２・１２は回
折素子、２ａ２ｂ−１２ａｌ２ｂは領域、２ｃ・２ｄ−
１２ｃｌ２ｄは回折格子、６・１６は光ディスク、７・
１８は光検出器、１９は光学系である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光発生手段と、この光発生手段から出射される光を
   記録媒体上に集光させるとともに記録媒体からの反射光
   を第２の回折素子に導く光学系と、上記光発生手段と記
   録媒体とを結ぶ光軸上に設けられ、光発生手段からの光
   を記録情報検出用の０次回折光とトラッキングエラー検
   出用の１次回折光とに分割する第１の回折素子と、上記
   記録媒体からの反射光の光軸上に設けられ、上記反射光
   を光検出器側に回折させる第２の回折素子と、複数の光
   検出部を有し、上記第２の回折素子からの回折光を各光
   検出部で電気信号に変換する光検出器とを備えた光ピッ
   クアップ装置において、上記第１の回折素子は回折格子
   の方向を記録媒体のトラック方向に対して所定角度傾斜
   させた第１領域と、回折格子の方向を記録媒体のトラッ
   ク方向に対して上記第１領域の回折格子とは逆方向にほ
   ぼ同一角度傾斜させるとともにその格子間隔が上記第１
   領域の格子間隔とほぼ等しく設定された第２領域とを有
   していることを特徴とする光ピックアップ装置。 ２、上記第１の回折素子の第１及び第２領域における回
   折格子は同一のブレーズ断面形状を有していることを特
   徴とする請求項第１項に記載の光ピックアップ装置。 ３、上記第１の回折素子における第１・第２領域のうち
   の一方の領域で生成された１次回折光の反射光が全て他
   方の領域に戻るように上記第１・第２領域が形成されて
   いることを特徴とする請求項第１項に記載の光ピックア
   ップ装置。 ４、上記第２の回折素子は２つの領域に分割され、これ
   らの領域により上記記録媒体からの反射光が光検出器の
   それぞれ異なる光検出部に回折されるように構成されて
   いることを特徴とする請求項第１項に記載の光ピックア
   ップ装置。 ５、上記第１の回折素子の第１領域により１次回折され
   、記録媒体で反射して第２の回折素子に入射する１次回
   折光は第２の回折素子における２分割された一方の領域
   のみに入射し、第１の回折素子の第２領域で１次回折さ
   れ、記録媒体で反射して第２の回折素子に入射する１次
   回折光は第２の回折素子における２分割された他方の領
   域のみに入射するように構成されていることを特徴とす
   る請求項第４項に記載の光ピックアップ装置。 ６、光発生手段と、この光発生手段から出射される光を
   記録媒体上に集光させるとともに記録媒体からの反射光
   を光検出器に導く光学系と、上記光発生手段と記録媒体
   とを結ぶ光軸上に設けられ、光発生手段からの光を記録
   情報検出用の０次回折光とトラッキングエラー検出用の
   １次回折光とに分割する回折素子と、上記記録媒体から
   の反射光を各光検出部で電気信号に変換する光検出器と
   を備えた光ピックアップ装置において、 上記回折素子は回折格子の方向を記録媒体のトラック方
   向に対して所定角度傾斜させた第１領域と、回折格子の
   方向を記録媒体のトラック方向に対して上記第１領域の
   回折格子とは逆方向にほぼ同一角度傾斜させるとともに
   その格子間隔が上記第１領域の格子間隔とほぼ等しく設
   定された第２領域とを有していることを特徴とする光ピ
   ックアップ装置。