JPH103673A - 光ヘッド、光ディスク装置及び光ディスク再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１台の光学ヘッドを用いて異なる種類の光ディ
スクに対応できる光ディスク装置において、光ディスク
の種類が異なっても常に良好なフォーカスおよびトラッ
キング制御がおこなえる光学ヘッドおよび光ディスク装
置を提供する。 【解決手段】光ディスクに形成される３つの集光スポッ
トのディスク方向に関する配置間隔が、第１の光ディス
クに対してはそのトラックピッチの１／２に、第２の光
ディスクに対してはそのトラックピッチの１／４の奇数
倍であって３／４以上の値になるようにする。具体的に
は光学ヘッド内の対物レンズの焦点距離および回折格子
の格子定数を本発明中に示した所定の関係式を満たすよ
うな値に設定する。また、トラッキング制御方式として
差動プッシュプル方式または３ビーム方式を用い、ディ
スクの種類に応じて適宜切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学ヘッド、光ディ
スク装置及び光ディスク再生方法に関するもので、特に
１個の光学ヘッドで互いに異なる構成を有する２種類以
上の光ディスクに記録されている情報信号を記録または
再生するに好適な光学ヘッド及び光ディスク装置に適用
し得る。

【０００２】

【従来の技術】最近、互いに異なる基板厚さまたは異な
るトラックピッチを有する複数種類の光ディスクに対し
て、情報信号を記録または再生する光ディスク装置が注
目されている。一般にこのような光ディスク装置に搭載
される光学ヘッドは、各光ディスクに対して最適な記録
または再生が行われるよう最適設計された複数種類の対
物レンズを具備し、この光ディスク装置にかけられてい
る光ディスクの種類を識別して最適な対物レンズに切り
替える機能を備えるか、あるいは１個の対物レンズで異
なる２種類の焦点距離を有するいわゆる２焦点対物レン
ズを備えている。

【０００３】ところで、従来このような光学ヘッドにお
いて、光ディスク上の集光スポットのトラッキング制御
信号を検出するのに好適な検出方式としては、いわゆる
３ビーム方式と差動プッシュプル方式と呼ばれる方式が
ある。この２方式はいずれも光学ヘッドのレーザ光源と
対物レンズ間の光路中に所定の格子定数を有する回折格
子を配置し、この回折格子によって光ビームを３本に回
折分離することによって、図２（ａ）（ｂ）に示すよう
に３個の集光スポット１００、１０１、１０２が光ディ
スク上の記録トラック６０または６１に対してわずかに
傾斜した方向に等間隔に別れて照射するようになってい
る。そしてこれら集光スポットの光ディスク半径方向に
関する配置間隔（以下簡単の為、単に配置間隔とのみ記
す。）は、３ビーム方式では光ディスクの記録トラック
ピッチの略１／４に、差動プッシュプル方式では記録ト
ラックピッチの略１／２に設定される。この３ビーム方
式と差動プッシュプル方式は、いずれも対物レンズのト
ラッキング方向への変位や傾きなどに伴うトラッキング
オフセットが発生しにくく、安定なトラッキング制御が
行えるという特長を有し、３ビーム方式はピット列の構
造を有する光ディスクに、差動プッシュプル方式は連続
溝構造を有する光ディスクに好適なトラッキング制御信
号検出方式である。

【０００４】なお、異なる２種類の光ディスクに対して
それぞれ３ビーム方式と差動プッシュプル方式でトラッ
キング制御をおこなう光学ヘッドの公知例としては、特
開平７−３２０２８７号公報がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した３
ビーム方式および差動プッシュプル方式における集光ス
ポットの光ディスク半径方向に関する配置間隔は、光学
ヘッド内に配置する回折格子の格子定数ｄ、各対物レン
ズの焦点距離および前記３個の集光スポットの並びの方
向と光ディスクの記録トラック６０または６１の方向が
なす角α（図２参照）によって決まる。一方、前記した
ように対物レンズだけを切り替えることによって異なる
種類の光ディスクに対応する光学ヘッドや、２焦点対物
レンズを備える光学ヘッドでは、回折格子は常に同一で
ある（従って、前記ｄおよびαが同じである）。したが
って、装着する光ディスクにより焦点距離が異なると、
３個の集光スポットの配置間隔も変化する。そのため、
適当な焦点距離にあわない場合は、集光スポットの配置
間隔が、対象となる光ディスクの記録トラックピッチか
ら決まる３ビーム方式または差動プッシュプル方式の最
適配置間隔からはずれ、良好なトラッキング制御信号が
得られなくなるいう問題がおこる。しかしながら一方
で、対象となるすべての種類の光ディスクに対して、そ
れぞれに適用するトラッキング制御信号検出方式で従来
から採用されている最適な配置間隔になるように、対物
レンズの焦点距離の組み合わせや回折格子の格子定数ｄ
を決めると、ディスクの種類によっては実現困難な焦点
距離や格子定数になってしまう恐れがある。

【０００６】前記したような従来例では、このような問
題に対しては全く考慮されていなかった。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑み、同一の光
学ヘッドで異なる種類の光ディスクの記録、再生をおこ
なう光ディスク装置において、対象となるどのような種
類の光ディスクに対しても、常に良好なトラッキング制
御及びフォーカス制御がおこなえる光学ヘッド及び光デ
ィスク装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、光ディスクに形成される３個の集光ス
ポットとトラックピッチの関係をディスクの種類に応じ
定める。すなわち、本発明にかかる光学ヘッド及び光デ
ィスク装置は、光ビームを発するレーザ光源と、該レー
ザ光源から発せられた前記光ビームが入射され該光ビー
ムを集光するコリメートレンズと、該コリメートレンズ
から発せられた前記光ビームを回折して０次光ビームと
±１次光ビームとする回折格子と、該回折格子により回
折された前記光ビームを集光し、光ディスク上に３個の
集光スポットを形成する１又は複数の対物レンズと、前
記光ディスクで反射した光ビームから前記光ディスクに
記録されている情報信号を再生する信号再生手段と、前
記対物レンズの位置制御をおこなうためのトラッキング
制御信号検出手段と、を備え、トラックピッチの異なる
第１及び第２の前記光ディスクに記録された情報を再生
する光ディスク装置であって、前記第１の光ディスクを
再生する場合には、該第１の光ディスクに形成される前
記３個の集光スポットのうち中心の集光スポットと他の
集光スポットとのディスク半径方向に関する第１の配置
間隔が、前記第１の光ディスクの記録トラックピッチの
１／２の奇数倍に略一致する値になり、前記第２の光デ
ィスクを再生する場合には、該第２の光ディスクに形成
される前記３個の集光スポットのうち中心の集光スポッ
トと他の集光スポットとのディスク半径方向に関する第
２の配置間隔が、前記第２の光ディスクの記録トラック
ピッチの１／４の奇数倍であって、かつ３／４以上の値
に略一致する値になることを特徴とする光学ヘッドとし
た。

【０００９】さらに、再生するディスクの種類によって
は、前記第１の配置間隔が前記第１の光ディスクの記録
トラックピッチの１／４の奇数倍に略一致するような値
の配置間隔になることを特徴とする光学ヘッドあるい
は、前記第２の配置間隔が前記第２の光ディスクの記録
トラックピッチの１／２の奇数倍であって３／２以上以
上の値に略一致するとなることを特徴とする光学ヘッド
とする。

【００１０】また、特に、前記トラッキング制御信号検
出手段は、３ビーム方式による第１のトラッキング制御
信号検出手段と、差動プッシュプル方式による第２のト
ラッキング制御信号検出手段から成り、前記第１の配置
間隔が前記第１の光ディスクの記録トラックピッチの約
１／２であり、前記第２の配置間隔が前記第２の光ディ
スクの記録トラックピッチの約３／４であることを特徴
とする光ディスク装置とすることによって、より情報の
再生が良好に行われる。

【００１１】以上はトラッキング制御を良好に行うとい
う課題の解決手段であるが、さらに、光ビームを発する
レーザ光源と、該レーザ光源から発せられた前記光ビー
ムが入射され該光ビームを平行光と発するコリメートレ
ンズと、該コリメートレンズから発せられた前記光ビー
ムを入射して該平行光を集光し光ディスク上集光スポッ
トを形成する１又は複数の対物レンズと、前記光ディス
クで反射した光ビームから前記光ディスクに記録されて
いる情報信号を再生する信号再生手段と、前記光ディス
クに対してフォーカス制御をおこなうためのフォーカス
制御信号を出力するフォーカス制御信号検出手段と、を
備え、前記レーザ光源と前記１又は複数の対物レンズ間
に配置された前記レーザ光源から発せられた光ビームを
回折して０次光ビームと±１次光ビームとする回折格子
を有し、前記光ディスクに３つの集光スポットを形成し
て、記録面の高さの異なる第１及び第２の前記光ディス
クに記録された情報を再生する光学ヘッドであって、前
記フォーカス制御信号検出手段は、前記第１及び第２の
光ディスクの各々の再生に応じて、前記フォーカス制御
信号を互いに異なる増幅率で増幅する可変増幅器を有す
ることを特徴とする光学ヘッドとすることによって、フ
ォーカス制御をディスクの種類に応じ正確に行うことが
できる。

【００１２】また、上記のトラッキング制御信号検出手
段、フォーカス制御信号検出手段、信号再生手段は、そ
れぞれ、トラッキング制御信号検出回路、フォーカス制
御信号検出回路、信号再生回路でもよい。

【００１３】さらに、本発明は、上記のような光学ヘッ
ドを有し、異なる種類の光ディスクの記録・再生をおこ
なうことができる光ディスク装置、及び光ディスク再生
方法を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１を
用いて説明する。図１は本発明の光学ヘッドの第１の実
施例を示す概略構成図である。

【００１５】半導体レーザ光源１を発した光ビームは、
コリメートレンズ２によって平行光ビームに変換された
後、回折格子３に入射する。この回折格子３は所定の格
子定数ｄを有し、入射した平行光ビームを回折して、回
折格子３をそのまま透過する０次光ビームと所定角度だ
け傾いて進行する＋１次および−１次回折光ビームを分
離発生させる。そしてこれら０次光ビームと±１次回折
光ビームは、偏光ビームスプリッタ４、光路偏向用三角
ミラー５、１／４波長板６を経て対物レンズ７に入射
し、この対物レンズ７によって、光ディスク９の信号記
録面に３個の集光スポット１００および１０１、１０２
を形成する。なお、この光学ヘッドには対物レンズ７の
他に対物レンズ７とは異なる焦点距離および開口数を有
する対物レンズ８も搭載されている。そして、アクチュ
エータ２０により光ディスクの種類に応じてこの対物レ
ンズ７および８を適宜切り替えることにより、基板厚さ
あるいは記録トラックピッチあるいは情報信号の記録密
度などが異なる２種類の光ディスクに対して最適な記録
あるいは再生がおこなえるようになっている。

【００１６】集光スポット１００および１０１、１０２
の光ディスク９からの反射光ビームは往き光とは逆の光
路をたどり、対物レンズ７（あるいは対物レンズ８）、
１／４波長板６、光路偏向用三角ミラー５を経て偏光ビ
ームスプリッタ４に達する。そしてこの偏光ビームスプ
リッタ４を反射して集束レンズ１０、シリンドリカルレ
ンズ１１を経て、多分割光検出器１２の各光検出面に集
光される。この多分割光検出器１２は、情報信号の記
録、再生をおこなう主集光スポット１００のディスク反
射光が入射する田の字型４分割検出領域２００と、トラ
ッキング制御信号検出用の集光スポット１０１および１
０２のディスク反射光がそれぞれ入射する検出領域２０
１と２０２からなる。このうち４分割検出領域２００で
検出された各検出信号は電流−電圧変換器３０によって
電流−電圧変換された後、制御信号検出回路に送られ、
所定の演算処理を経て、例えば非点収差方式など公知の
フォーカス制御信号検出方式によるフォーカス制御信号
が出力される。このフォーカス制御信号は、アクチュエ
ータ制御回路４３に送られ、そのフォーカス制御信号に
応じてアクチュエータ２０に所定の駆動電流が出力され
る。その結果、対物レンズ７（あるいは対物レンズ８）
が光軸方向に位置制御（いわゆるフォーカス制御）され
る。なお、この非点収差方式によるフォーカス制御の検
出原理については、本発明とは直接関係しない公知の事
実なので詳細な説明は省略する。また、前記４分割検出
領域２００で検出された各検出信号から信号再生回路４
２によって光ディスク９に記録されている情報信号が再
生されるが、この信号再生回路４２の詳細についても公
知の事実なので詳細な説明は省略する。

【００１７】一方、検出領域２０１および２０２で検出
された各検出信号からは、制御信号検出回路４１内の所
定の演算回路を経て、３ビーム方式または差動プッシュ
プル方式によるトラッキング制御信号が出力され、この
トラッキング制御信号を基にアクチュエータ制御回路４
３を経てアクチュエータ２０に所定の駆動電流が出力さ
れる。その結果、対物レンズ７（あるいは対物レンズ
８）が光ディスク９の半径方向に駆動し、主集光スポッ
ト１００が常に光ディスク９の記録トラック上を正しく
トレースするよう位置制御（いわゆるトラッキング制
御）される。なお、３ビーム方式および差動プッシュプ
ル方式そのものの検出原理についてはすでに公知の事実
であるので詳しい説明は省略する。

【００１８】前記制御信号検出回路４１やアクチュエー
タ制御回路４３は、コントロール回路４４によってトラ
ッキング制御信号検出方式の切り替えや対物レンズの切
り替え等が制御されている。

【００１９】今、図１に示すような構成の光学ヘッドの
実施例として焦点距離ｆ１を有する対物レンズ７がトラ
ックピッチＴｐ１の光ディスク（例えば連続溝構造を有
する書き換え可能なＤＶＤ（Degital Versatile Disk）
等。以下このディスクを第１のディスクと記す。）用
に、焦点距離ｆ２を有する対物レンズ８がトラックピッ
チＴｐ２の光ディスク（例えばピット列の構造を有する
ＣＤ等。以下このディスクを第２のディスクと記す。）
用に用いられるものとし、かつ前記第１のディスクに対
しては差動プッシュプル方式で、第２のディスクに対し
ては３ビーム方式でトラッキング制御信号を検出するも
のとする。この場合は例えば図３（ａ）にしめすよう
に、対物レンズ７によって第１のディスク９ａ上に集光
される集光スポットの配置間隔Ｓ１は、第１のディスク
９ａの記録トラックピッチＴｐ２の約１／２に設定す
る。一方、対物レンズ８によって第２のディスク９ｂ上
に集光される各集光スポットの配置間隔Ｓ２を従来の３
ビーム方式の検出原理に従い第２のディスク９ｂの記録
トラックピッチＴｐ１の１／４に設定すると、例えば第
１のディスクがＴｐ１＝１．４８μｍで、かついわゆる
ランド・グルーブ記録された高密度ディスク、第２のデ
ィスクがＴｐ２＝１．６μｍのコンパクトディスクであ
った場合は、対物レンズ７および８の焦点距離の組み合
わせは、例えばｆ１＝３ｍｍでｆ２≒１．６ｍｍ，ある
いはｆ２＝３ｍｍでｆ１≒５．６ｍｍなどのように実際
には製作困難な焦点距離の組み合わせにならざる得な
い。通常、記録トラックピッチが１．５μｍ〜１．６μ
ｍ程度の光ディスクに適応した対物レンズの焦点距離と
しては３ｍｍ乃至４ｍｍ程度が一般的であり、２ｍｍ以
下の焦点距離では有効光束径が小さくなりすぎて必要な
性能が得られなくなる。また焦点距離が５ｍｍを超える
ような対物レンズを高密度光ディスクに適用するために
は、必要な有効光束径を著しく大きくする必要があり、
レンズ自身の製作が難しくなる上、大きくかつ重いレン
ズになってしまうので、光学ヘッドに搭載される対物レ
ンズとしては極めて不向きなものになってしまう。

【００２０】このように、従来は集光スポットの最適配
置間隔は、差動プッシュプル方式では図２（ａ）に示す
ように光ディスクの記録トラックピッチの略１／２、３
ビーム方式では図２（ｂ）に示すように記録トラックピ
ッチの略１／４であるとされてきたため、上記の問題点
が生じる。しかし、通常光ディスクでは記録トラックは
各ディスクごとに一定のトラックピッチごとに互いに平
行に配置されているため、最適な集光スポット配置間隔
は前記の値に限定されることはなく、回折格子の格子定
数ｄおよび前記第１の対物レンズの焦点距離ｆ１と前記
第２の対物レンズの焦点距離ｆ２との間に以下の関係が
成り立つように前記格子定数ｄおよび前記焦点距離ｆ
１、ｆ２を定めれば来とほぼ同様に良好なトラッキング
制御信号が得られる。

【００２１】 ｆ１・ｔａｎ（θ）・ｓｉｎ（α）≒（ｍ１＋ｎ１／４）・Ｔｐ１ （１） かつ、 ｆ２・ｔａｎ（θ）・ｓｉｎ（α）≒（ｍ２＋ｎ２／４）・Ｔｐ２ （２） ただし、 θ＝ Ｓｉｎ−１(λ／ｄ） α：光ディスクの記録トラックと回折格子によって分離
した０次および±１次回折光ビームが光ディスク上で形
成する集光スポットの並びの方向がなす角 λ：レーザ光源を発する光ビームの波長 ｍ１ ，ｍ２ ：０以上の整数 ｎ１ ，ｎ２ ：１，２，または３ Ｔｐ１：第１の光ディスクのトラックピッチ。

【００２２】Ｔｐ２：第２の光ディスクのトラックピッ
チ。

【００２３】上記の例においては、Ｓ２＝（ｍ±１／
４）・Ｔｐ（ｍは任意の整数、Ｔｐは光ディスクの記録
トラックピッチ）の配置間隔でも従来の３ビーム方式と
ほぼ同様に良好なトラッキング制御信号が得られる性質
を利用する。例えば図３（ｂ）または図４にしめすよう
に、Ｓ２＝（３／４）Ｔｐ２＝１．２μｍになるよう焦
点距離ｆ２を定める。このようにするとｆ１＝３ｍｍの
場合でもｆ２≒４．９ｍｍとなり、より現実的な対物レ
ンズの組み合わせになる。ここで、記録トラックピッチ
が１．６μｍのコンパクトディスクのような通常の光デ
ィスクでは、レーザ光の波長を６５０ｎｍ程度の短波長
にしておけば対物レンズの開口数を０．４程度に抑える
ことができるので、焦点距離が５ｍｍ程度であっても一
般的な光学ヘッド用対物レンズとほぼ同様の有効光束径
にすることができる。

【００２４】なお、図３（ｂ）または図４のように Ｓ
２＝（３／４）Ｔｐ２とした場合に３ビーム方式で得ら
れるトラッキング制御信号は、従来のようにＳ２＝（１
／４）Ｔｐ２とした場合に得られるトラッキング制御信
号に対し図５にしめすようにちょうど振幅が反転した信
号になる。したがって、このようなトラッキング制御信
号で対物レンズのトラッキング制御を行う場合は、従来
の３ビーム方式による制御とは制御の極性を反転させて
おく必要がある。

【００２５】ところで以上の実施例は、対物レンズを切
り替えるとともにトラッキング制御信号検出方式を差動
プッシュプル方式または３ビーム方式に切り替え、かつ
差動プッシュプル方式の場合は集光スポットの配置間隔
Ｓ１を記録トラックピッチＴｐ１の１／２に設定し、３
ビーム方式の場合は集光スポットの配置間隔Ｓ２を記録
トラックピッチＴｐ２の３／４に設定する例をしめして
いるが、本発明はこのような実施例に限定されることは
なく、例えばともに差動プッシュプル方式を用いたり、
ともに３ビーム方式を用いる場合においても、それぞれ
の検出方式に応じて下記の式を満足するように、各対物
レンズの焦点距離と回折格子の格子定数の最適値を求め
ればよい。

【００２６】差動プッシュプル方式をトラッキング制御
信号検出に用いる系では、 ｆ・ｔａｎ（θ）・ｓｉｎ（α）≒（ｌ＋１／２）・Ｔｐ （３） を満足し、３ビーム方式をトラッキング制御信号検出に
用いる系では、 ｆ・ｔａｎ（θ）・ｓｉｎ（α）≒（ｍ＋１／４）・Ｔｐ （４） または、 ｆ・ｔａｎ（θ）・ｓｉｎ（α）≒（ｍ−１／４）・Ｔｐ （５） ただし、ｌ，ｍは０以上の任意の整数。

【００２７】を満足するような最適な対物レンズ焦点距
離ｆと回折格子の格子定数ｄを求めればよい。

【００２８】ただし上式で 、θ＝ Ｓｉｎ−１（λ／
ｄ）であり、αは光ディスクの記録トラックと回折格子
によって分離した０次および±１次回折光ビームが光デ
ィスク上で形成する集光スポットの並びの方向がなす角
をあらわす。またλはレーザ光源を発する光ビームの波
長、Ｔｐは対象となる各光ディスクのトラックピッチを
あらわす。

【００２９】また、例えば、第１の光ディスクがピット
列の構造を有する再生専用のＤＶＤ等で、第２の光ディ
スクが上記実施例と同じくピット列の構造を有するＣＤ
等である場合に、双方のディスクにおいてトラッキング
制御を３ビーム方式で行う光ディスクの場合は、配置間
隔Ｓ１を記録トラックピッチＴｐ１の１／４に設定し、
配置間隔Ｓ２を記録トラックピッチＴｐ２の３／４に設
定するとよい。

【００３０】図６は図１の実施例中に示されている制御
信号検出回路４１の概略構成を示すブロック図である。
多分割光検出器１２は、主集光スポット１００の光ディ
スク９からの反射光ビームが入射する４分割領域２００
ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄと、トラッキング制
御信号検出用集光スポット１０１と１０２のディスク反
射光ビームがそれぞれ入射する２０１ａ，２０１ｂおよ
び２０２ａ，２０２ｂの２組の２分割領域から構成され
る。なお、この各２分割領域は、それぞれ前記反射光ビ
ームを光ディスク９の記録トラックに対応する方向に沿
った分割線で分割されるように設定されている。

【００３１】まず、差動プッシュプル方式でトラッキン
グ信号を検出する場合は、まず４分割領域２００ａ，２
００ｂ，２００ｃ，２００ｄのそれぞれから検出される
信号Ｓ０ａ，Ｓ０ｂ，Ｓ０ｃ，Ｓ０ｄが電流−電圧変換
（図示せず）された後、加算器３０３、３０４および減
算器３０８によって、いわゆるプッシュプル信号（Ｓ０
ａ＋Ｓ０ｂ）−（Ｓ０ｃ＋Ｓ０ｄ）として出力される。
（以下、簡単のためこの信号をプッシュプル信号１と記
す。） 同様に２分割領域２０１ａ，２０１ｂおよび２
０２ａ，２０２ｂ各検出領域から得られた検出信号は、
電流−電圧変換（図示せず）された後、それぞれ減算器
３０１および３０６によっての減算処理され、各反射光
ビームのプッシュプル信号が出力される。この両プッシ
ュプル信号は、その一方が増幅器３０７で所定の増幅率
Ｇ１で増幅された後、加算器３０９によって加算され
る。そして、加算器３０９の出力信号が増幅器３１０に
よって所定の増幅率Ｇ２で増幅された後、減算器３１１
によって前記のプッシュプル信号１から減算処理される
ことにより、差動プッシュプル方式によるトラッキング
制御信号が出力される。

【００３２】一方、３ビーム方式でトラッキング制御信
号を検出する場合は、２分割領域２０１ａ，２０１ｂお
よび２０２ａ，２０２ｂ各検出領域から得られた検出信
号をそれぞれ加算器３０２、３０５によって加算処理
し、その各出力信号を減算器３１２によって減算処理す
ることにより、トラッキング制御信号が出力される。

【００３３】なお、前記した差動プッシュプル方式と３
ビーム方式を図１の実施例の場合のように対物レンズの
切り替えに合わせて切り替える場合は、図６内に記載さ
れているように両制御信号の出力端に切り替えスイッチ
３１３を設け、コントロール回路４４から送られてくる
トラッキング切り替え信号によってこの切り替えスイッ
チを切り替えることにより、対物レンズ７または８の位
置制御に用いられるトラッキング制御信号検出方式を光
ディスクの種類に応じて適宜切り替えるようにすればよ
い。

【００３４】一方図６の実施例では、４分割領域２００
ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄのそれぞれから出力
される検出信号Ｓ０ａ，Ｓ０ｂ，Ｓ０ｃ，Ｓ０ｄから加
算器３５０、３５１および減算器３５２を経て、例えば
いわゆる非点収差方式によるフォーカス制御信号が検出
される。（なお、非点収差方式の検出原理については、
すでに公知の内容なので説明は省略する。）しかし非点
収差方式などの一般的なフォーカス制御信号検出方式で
は、もし光ディスクの違いに応じて切り替えられる各対
物レンズが互いに異なった焦点距離を有している場合、
その焦点距離の差に応じてフォーカス制御信号の検出感
度に著しい差が生じてしまうという問題がある。そこで
本実施例では、減算器３５２の先に可変増幅器３５３を
設け、コントロール回路４４から送られる対物レンズ切
り替え信号によって増幅率を切り替えるようになってい
る。このような構成にすることにより、光ディスクの違
いに応じて切り替えられる対物レンズの焦点距離が互い
に異なる場合でも、常にほぼ一定の検出感度を得ること
ができる。

【００３５】ところで、以上述べた各実施例は光学ヘッ
ド内に２個（あるいはそれ以上の）対物レンズがそれぞ
れ別個に存在する場合を例にあげて説明したが、もちろ
ん本発明はそれに限定されるものではない。すなわち、
例えば１個のレンズで異なる２種類の焦点距離を有する
いわゆる２焦点対物レンズ等を用いた光学ヘッドであっ
ても、それがディスクの種類に応じて使用する焦点距離
を切り替える構成であれば、結局２個の対物レンズをア
クチュエータにより切り替える構成と全く同等であると
考えられるので、本発明を適用して同様の効果を得るこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、同
一の光学ヘッドで異なる種類の光ディスクの記録、再生
をおこなう光ディスク装置において、対象となるどのよ
うな種類の光ディスクに対しても、常に良好なフォーカ
スおよびトラッキング制御がおこなえる光学ヘッド、光
ディスク装置及び光ディスク再生方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学ヘッドの第１の実施例を示す概略
構成図。

【図２】光ディスクの記録トラックと集光スポットの位
置関係の一例をしめす平面図。

【図３】対物レンズの焦点距離と集光スポットの配置間
隔の関係を示す概略平面図。

【図４】本発明における光ディスクの記録トラックと集
光スポットの位置関係の一例を示す平面図。

【図５】本発明で得られるトラッキング制御信号の一例
を示す線図。

【図６】本発明の制御信号検出回路の実施例を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザ光源 ３・・・回折格子 ７、８・・・対物レンズ ９・・・光ディスク １２・・・多分割光検出器 １００、１０１、１０２・・・集光スポット

フロントページの続き (72)発明者 福井 雅千 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを発するレーザ光源と、 該レーザ光源から発せられた前記光ビームが入射され該
   光ビームを集光するコリメートレンズと、 該コリメートレンズから発せられた前記光ビームを回折
   して０次光ビームと±１次光ビームとする回折格子と、 該回折格子により回折された前記光ビームを集光し、光
   ディスク上に３個の集光スポットを形成する１又は複数
   の対物レンズと、 前記光ディスクで反射した光ビームから前記光ディスク
   に記録されている情報信号を再生する信号再生手段と、 前記対物レンズの位置制御を行うためのトラッキング制
   御信号検出手段と、を備え、 トラックピッチの異なる第１及び第２の前記光ディスク
   に記録された情報を再生する光学ヘッドであって、 前記第１の光ディスクを再生する場合には、該第１の光
   ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
   心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
   方向に関する第１の配置間隔が、前記第１の光ディスク
   の記録トラックピッチの１／２の奇数倍に略一致する値
   になり、 前記第２の光ディスクを再生する場合には、該第２の光
   ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
   心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
   方向に関する第２の配置間隔が、前記第２の光ディスク
   の記録トラックピッチの１／４の奇数倍であって、かつ
   ３／４以上の値に略一致する値になることを特徴とする
   光学ヘッド。
2. 【請求項２】光ビームを発するレーザ光源と、 該レーザ光源から発せられた前記光ビームを回折して０
   次光ビームと±１次光ビームとする回折格子と、 該回折格子により回折された前記光ビームが入射され該
   光ビームを集光するコリメートレンズと、 該コリメートレンズから発せられた前記光ビームを集光
   し、光ディスク上に３個の集光スポットを形成する１又
   は複数の対物レンズと、 前記光ディスクで反射した光ビームから前記光ディスク
   に記録されている情報信号を再生する信号再生手段と、 前記対物レンズの位置制御を行うためのトラッキング制
   御信号検出手段と、を備え、 トラックピッチの異なる第１及び第２の前記光ディスク
   に記録された情報を再生する光学ヘッドであって、 前記第１の光ディスクを再生する場合には、該第１の光
   ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
   心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
   方向に関する第１の配置間隔が、前記第１の光ディスク
   の記録トラックピッチの１／２の奇数倍に略一致する値
   になり、 前記第２の光ディスクを再生する場合には、該第２の光
   ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
   心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
   方向に関する第２の配置間隔が、前記第２の光ディスク
   の記録トラックピッチの１／４の奇数倍であって、かつ
   ３／４以上の値に略一致する値になることを特徴とする
   光学ヘッド。
3. 【請求項３】光ビームを発するレーザ光源と、 該レーザ光源から発せられた前記光ビームが入射され該
   光ビームを集光するコリメートレンズと、 該コリメートレンズから発せられた前記光ビームを回折
   して０次光ビームと±１次光ビームとする回折格子と、 該回折格子により回折された前記光ビームを集光し、光
   ディスク上に３個の集光スポットを形成する１又は複数
   の対物レンズと、 前記光ディスクで反射した光ビームから前記光ディスク
   に記録されている情報信号を再生する信号再生手段と、 前記対物レンズの位置制御を行うための３ビーム方式に
   よるトラッキング制御信号検出手段と、を備え、 前記光ディスクに対し照射する前記３個の集光スポット
   のディスク半径方向に関する配置間隔が、前記光ディス
   クの記録トラックピッチの約３／４になることを特徴と
   する光学ヘッド。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の光学ヘッドにおい
   て、 前記第１の配置間隔が前記第１の光ディスクの記録トラ
   ックピッチの１／４の奇数倍に略一致するような値にな
   ることを特徴とする光学ヘッド。
5. 【請求項５】請求項１または２記載の光学ヘッドにおい
   て、 前記第２の配置間隔が前記第１の光ディスクの記録トラ
   ックピッチの１／２の奇数倍であって３／２以上の値に
   略一致するような値になることを特徴とする光学ヘッ
   ド。
6. 【請求項６】請求項４記載の光学ヘッドにおいて、 前記トラッキング制御信号検出手段は、３ビーム方式に
   よるトラッキング制御信号検出手段であることを特徴と
   する光学ヘッド。
7. 【請求項７】請求項５記載の光学ヘッドにおいて、 前記トラッキング制御信号検出手段は、差動プッシュプ
   ル方式によるトラッキング制御信号検出手段であること
   を特徴とする光学ヘッド。
8. 【請求項８】請求項１または２記載の光学ヘッドにおい
   て、 前記トラッキング制御信号検出手段は、３ビーム方式に
   よるトラッキング制御信号検出手段と差動プッシュプル
   方式による第２のトラッキング制御信号検出手段から成
   り、 前記第１の配置間隔が前記第１の光ディスクの記録トラ
   ックピッチの約１／２になり、 前記第２の配置間隔が前記第２の光ディスクの記録トラ
   ックピッチの約３／４になることを特徴とする光学ヘッ
   ド。
9. 【請求項９】光ビームを発するレーザ光源と、 該レーザ光源から発せられた前記光ビームが入射され該
   光ビームを集光するコリメートレンズと、 該コリメートレンズから発せられた前記光ビームを回折
   して０次光ビームと±１次光ビームとする回折格子と、 該回折格子により回折された前記光ビームを集光し、光
   ディスク上に３個の集光スポットを形成する１又は複数
   の対物レンズと、 前記光ディスクで反射した光ビームから前記光ディスク
   に記録されている情報信号を再生する信号再生手段と、 前記光ディスクに対してフォーカス制御をおこなうため
   のフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御信号検
   出手段と、を備え、 記録面の高さの異なる第１及び第２の前記光ディスクに
   記録された情報を再生する光学ヘッドであって、 前記フォーカス制御信号検出手段は、前記第１及び第２
   の光ディスクの各々の再生に応じて、前記フォーカス制
   御信号を互いに異なる所定の増幅率で増幅する可変増幅
   器を有することを特徴とする光学ヘッド。
10. 【請求項１０】請求項１乃至８記載の光学ヘッドにおい
    て、 前記トラッキング制御信号検出手段は、トラッキング制
    御信号検出回路であり、 前記信号再生手段は、信号再生回路ることを特徴とする
    光学ヘッド。
11. 【請求項１１】請求項９記載の光学ヘッドにおいて、 前記フォーカス制御信号検出手段は、フォーカス制御信
    号検出回路であり、 前記信号再生手段は、信号再生回路であることを特徴と
    する光学ヘッド。
12. 【請求項１２】請求項１乃至１１の光学ヘッドを有する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
13. 【請求項１３】レーザ光源から発せられた光ビームを回
    折して０次光ビームと±１次光ビームとし、光ディスク
    上に３個の集光スポットを形成して、前記光ディスクで
    反射した光ビームから、トラックピッチの異なる第１及
    び第２の前記光ディスクに記録されている情報信号を再
    生する光ディスク再生方法であって、 前記第１の光ディスクを再生する場合には、該第１の光
    ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
    心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
    方向に関する第１の配置間隔が、前記第１の光ディスク
    の記録トラックピッチの１／２の奇数倍に略一致する値
    になり、 前記第２の光ディスクを再生する場合には、該第２の光
    ディスクに形成される前記３個の集光スポットのうち中
    心の集光スポットと他の集光スポットとのディスク半径
    方向に関する第２の配置間隔が、前記第２の光ディスク
    の記録トラックピッチの１／４の奇数倍であって、かつ
    ３／４以上の値に略一致する値になるように、前記光デ
    ィスク上に前記３個の集光スポットを形成することを特
    徴とする光ディスク再生方法。
14. 【請求項１４】レーザ光源から発せられた光ビームを回
    折して０次光ビームと±１次光ビームとし、光ディスク
    上に３個の集光スポットを形成して、前記光ディスクで
    反射した光ビームから、記録面の高さの異なる第１及び
    第２の前記光ディスクに記録されている情報信号を再生
    する光ディスク再生方法であって、 前記第１及び第２の光ディスクの各々の再生に応じて、
    前記フォーカス制御信号を互いに異なる所定の増幅率で
    増幅することを特徴とする光ディスク再生方法。