JPH11110765A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トラックずれ信号中に含まれるオフセット成分
およびレンズシフト制御により生じるトラックオフセッ
トに影響されない光ヘッド装置を提供する 【解決手段】この発明の光ヘッド装置３は、０次回折
光、１次回折光および−１次回折光の全てが重なる領域
の反射レーザビームが入射しないよう配列された４つの
検出領域２４ａ，２４ｂ，２５ａおよび２５ｂと、その
中央に配置され、０次回折光、１次回折光および−１次
回折光の全てが重なる領域の反射レーザビームが入射さ
れる第５の検出領域２３ａを有するフォトディテクタ２
３を用い、４つの検出領域の出力によりトラックずれ信
号を生成することから、トラックずれ信号中にオフセッ
ト成分が重畳されることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体として
の光ディスクに情報を記録し、また、光ディスクから情
報を再生するための光ヘッド装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、記録媒体としての光
ディスクの記録面に、断面ビーム径が所定の大きさに設
定された光ビームを照射する対物レンズを有する光ヘッ
ド装置を含み、記録面に光ビームを照射することで、光
ディスクに記録されている情報に対応する反射光を取り
出して情報を再生する。

【０００３】上述した光ヘッド装置は、光ビームを発生
する光源としての半導体レーザ素子（以下、単にレーザ
素子と示す）と、レーザ素子から放射された光ビームを
記録媒体としての光ディスクの記録面に収束させるとと
もに記録面で反射された反射光ビームを取り出す対物レ
ンズと、対物レンズにより取り出された反射光ビームを
光電変換して光ディスクに記録されている情報に対応す
る再生信号を出力するフォトディテクタと、それぞれの
要素の間で、光ビームの光路を構成する複数の光学部材
等により形成されている。なお、光ヘッド装置は、高速
度のアクセスを可能とするために、対物レンズをアクチ
ェータ（可動部）に搭載し、レーザ素子、フォトディテ
クタおよび光路を構成する光学部材は、アクチェータと
分離された固定ユニット（固定部）に配置する例が広く
利用されている。

【０００４】ところで、光ディスクの記録面には、対物
レンズにより集光された光ビームの集光スポットが常に
所定の半径位置を追従し得るようにするために、グルー
ブと呼ばれる案内溝が設けられている。

【０００５】このグルーブの中心に対物レンズにより集
光された集光スポットの中心を常に一致させるために、
周知のトラッキング制御により、対物レンズが光ディス
クの半径方向に移動される。

【０００６】この場合、対物レンズを移動すべき量すな
わちトラッキング制御量は、例えば周知のプッシュ−プ
ル法等を用いて得られるトラックエラー信号に基づい
て、設定される。なお、プッシュ−プル法は、グルーブ
で反射・回折された光ビームを、光感受部が２分割され
ている光検出器で受光して光電変換し、その光電変換さ
れた信号の差をトラックエラー信号として用いる方式で
あり、例えば、「光ディスク技術」（村山登ほか、１９
８９年ラジオ技術社）の第８６頁ないし８８頁および図
１・９９ほかに説明されている。

【０００７】また、光ディスクの媒体上には、例えば、
「光ディスクストレージの基礎と応用」（尾島正啓ほ
か、１９９５年電子情報通信学会）の第１４０頁ないし
１４１頁などに記述されているように、アドレス情報を
提供するＩＤ部、同期信号を提供するＳＹＮＣ部等が、
プリピットとして形成されているヘッダー部がある。こ
のヘッダー部は、グルーブの所定の位置に所定間隔で配
列されている。なお、このヘッダー部は、通常、円周方
向に見たときに、グルーブが延在している方向にずれな
く、所定のさまざまな長さのピット列として形成されて
いる。

【０００８】ところで、近年光ディスクのより一層の高
密度化の要請から、グルーブのみならず、グルーブとグ
ルーブの間、すなわちランドにも情報を記録する方式
（ランド・グルーブ記録方式）が提案されている。

【０００９】より詳しくは、例えば、「次世代光ディス
ク技術」（藤原卓利ほか、１９９５年トリケップス）の
第５９頁ないし７４頁などに説明されている。

【００１０】ランド・グルーブ記録方式におけるヘッダ
ー部の構成方法の１つとして、例えば「１９９５年電子
情報通信学会総合大会講演集のＣ−２８７項」に示され
るにように、ヘッダー部がグルーブピッチの４分の１だ
け内周側と外周側にそれぞれずれた状態でそれぞれ２組
ずつ計４組形成されたものがある。この提案によれば、
４つのヘッダー部に記録されているすべての情報から、
トラック位置などが検出される。

【００１１】上述したランド・グルーブ記録記録方式に
おいては、ランド、グルーブの双方にデータを記録する
（記録されたデータが存在する）わけであるから、言い
換えると集光スポットは、ランド、グルーブのそれぞれ
をトレースしなければならない。

【００１２】この場合、ヘッダー部に記録されている情
報により、集光スポットがランドとグルーブのどちらを
卜レースしているかを判別しなければならないが、周知
のように分割線が光ディスクの円周方向に沿って形成さ
れている光検出器を用いて、受光パターンの差信号とし
て出力を取り出すことにより、検出される。すなわち、
ヘッダー部を構成しているピットを集光スポットが通過
するごとに、ある振幅を持った再生信号波形が、例え
ば、ヘッダー部がグルーブの内周側にシフトされている
場合は、例えば＋の偏位成分を含んで、また、ヘッダー
部がグルーブの外周側にシフトされている場合は、−の
偏位成分を含んで、それぞれ出力されるので、この偏位
成分の極性を特定することで、ランドとグルーブとが識
別される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
上の現在のグルーブ（トラック）と異なる位置（グルー
ブ）にある情報を読み出す、あるいは他のグルーブに新
たに情報を記録する、という必要が生じたときには、現
在集光スポットが当たっているグルーブから所定の目標
とするグルーブに、集光スポットを移動させなければな
らない。

【００１４】多くの場合、例えばリニアモータによりア
クチュエータを半径方向に駆動すること、およびアクチ
ュエータ上の対物レンズをトラッキング方向へ偏位する
こと（以下、レンズシフトという）の２つを適切に組み
合わせて制御することによりなされる。

【００１５】このとき、情報の速い読み出しあるいは書
き込みを実現するという観点からは、所望のトラックヘ
集光スポットが到達したならば、トラッキング制御によ
り集光スポットができる限りすみやかにトラック中心に
追従することが望まれる。これを実現するためには、一
般にはまずリニアモータにより、粗くアクチュエータ全
体を目標とするトラックの近傍、例えば５〜１０トラッ
ク手前まで送り、残りの数トラック分の移動をレンズシ
フトによりトラッキングを制御し、さらに、目標トラッ
クに近づくにつれて、または目標トラックに到達した後
に、リニアモータを微動させることによりレンズシフト
の量を低減していく方法がとられる。

【００１６】しかしながら、対物レンズを目標トラック
にトラッキングする際に、上述したレンズシフトを用い
ると、位相差信号にオフセット成分が重畳され、目標と
するトラックの中心に対して集光スポットの中心がずれ
た状態をトラック中心と判別する見なすトラックオフセ
ットが生じ、トラッキング制御が不安定になる問題があ
る。

【００１７】また、プッシュ−プル方式によるトラック
ずれ信号の検出において、トラック中心と集光スポット
の中心が一致しているにも拘わらず、あたかもトラック
ずれが生じているような、不所望なトラックずれ信号
（にせのトラックずれ信号）が出力され、同様にトラッ
キング制御が不安定になる。なお、にせのトラックずれ
信号とトラックオフセットとが同一極性である場合、ト
ラッキング制御により、トラック外れが生じる恐れもあ
る。

【００１８】これとは別に、ランド・グルーブ記録方式
においては、ヘッダー部からの信号に予め、偏位成分す
なわち上述したトラックオフセットあるいはにせのトラ
ックずれ信号のいづれとも識別される恐れのある成分が
含まれていることから、本来の偏位成分を明確に分離す
る必要が生じる。すなわち、ランド・グルーブ記録にお
いては、本来の偏位成分を分離しないと、内周側あるい
は外周側のいづれかのヘッダーからの再生信号が上述し
たトラックオフセットあるいはにせのトラックずれ信号
に埋もれてしまい、ヘッダー部に記録されている情報の
再生精度が低下し、最悪の場合には読み誤りを生じた
り、読みとり不能となる問題がある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、記録媒体に光ビームを供
給するための発光手段と、前記発光手段から出射された
前記光ビームを前記記録媒体に集光させるための集光手
段と、前記記録媒体から反射・回折された光を電気信号
に変換するための光電変換手段とを少なくとも有する光
ヘッドにおいて、前記記録媒体は、さまざまな大きさ・
形状およびその配置間隔を有するピットの連なりを有す
る構成となっていて、前記光電変換手段は、前記反射光
を受ける少なくとも５つ以上の光感受領域からなり、前
記光感受領域を分割する分割線の少なくとも２つ（第一
および第二の分割線）は、前記対物レンズによって収束
されて得られる集光スポットが前記記録媒体の半径方向
に移動したときに、前記光電変換手段上で前記反射光が
移動する方向と略直交する方向となっていて、前記第一
の分割線で画される第一の光感受領域は、前記ピットで
回折された光のうち、半径方向に生じる０次光成分と１
次光成分のみが重なっている部分の全てまたは一部をそ
の主成分とする光ビームを受光するものとし、前記第二
の分割線で画される第二の光感受領域は、前記ピットで
回折された光のうち、半径方向に生じる０次光成分と−
１次光成分のみが重なっている部分の全てまたは一部を
その主成分とする光ビームを受光するものとし、前記第
一の光感受領域は前記第一の分割線と略直交している第
三の分割線によって、略半分に分かたれ第三および第四
の光感受領域を形成し、前記第二の光感受領域は前記第
二の分割線と略直交している第四の分割線によって、略
半分に分かたれ第五および第六の光感受領域を形成し、
前記第一および第二の光感受領域ではとらえきれなかっ
た部分の前記反射光を受ける第七の光感受領域を有し、
前記第三から第六の光感受領域のうち、互いに対角な位
置にある領域に入射した前記反射光を光電変換して得ら
れた信号に関し、その２組の和信号である第一および第
二の対角和信号を生成し、前記第一の対角和信号と前記
第二の対角和信号との位相差を検出して位相差信号を生
成し、これをトラッキングエラー信号（位相差トラッキ
ングエラー信号）とし、かつ、前記第三ないし第七の光
感受領域に入射した光ビームを光電変換してえられる信
号の和信号を情報信号とすることを特徴とする光ヘッド
装置を提供するものである。

【００２０】またこの発明は、記録媒体に光ビームを供
給するための発光手段と、前記発光手段から出射された
前記光ビームを前記記録媒体に集光させるための集光手
段と、前記記録媒体から反射・回折された光を電気信号
に変換するための光電変換手段とを少なくとも有する光
ヘッドにおいて、前記記録媒体は、前記集光手段によっ
て前記光ビームを集光して得られる集光スポットを前記
記録媒体の円周方向に案内するための溝状をしたグルー
ブを有し、そのグルーブかつまたは前記グルーブの切れ
目に前記グルーブに対して偏位して位置するプリピット
列よりなるヘッダー部としてのさまざまな大きさおよび
形状およびその配置間隔を有するピットの連なりを有
し、前記光電変換手段は、前記反射光を受ける少なくと
も５つ以上の光感受領域からなり、前記光感受領域を分
割する分割線の少なくとも２つ（第一および第二の分割
線）は、前記対物レンズによって収束されて得られる集
光スポットが前記記録媒体の半径方向に移動したとき
に、前記光電変換手段上で前記反射光が移動する方向と
略直交する方向となっていて、前記第一の分割線で画さ
れる第一の光感受領域は、前記ピットで回折された光の
うち、半径方向に生じる０次光成分と１次光成分のみが
重なっている部分の全てまたは一部をその主成分とする
光ビームを受光するものとし、前記第二の分割線で画さ
れる第二の光感受領域は、前記ピットで回折された光の
うち、半径方向に生じる０次光成分と−１次光成分のみ
が重なっている部分の全てまたは一部をその主成分とす
る光ビームを受光するものとし、前記第一の光感受領域
は前記第一の分割線と略直交している第三の分割線によ
って、略半分に分かたれ第三および第四の光感受領域を
形成し、前記第二の光感受領域は前記第二の分割線と略
直交している第四の分割線によって、略半分に分かたれ
第五および第六の光感受領域を形成し、前記第一および
第二の光感受領域ではとらえきれなかった部分の前記反
射光を受ける第七の光感受領域を有し、前記第一の光感
受領域に入射した光ビームを光電変換してえられる信号
と、前記第二の光感受領域に入射した光ビームを光電変
換してえられる信号との差信号を生成し、グルーブを有
する前記記録媒体に対してはこれをトラッキングエラー
信号（改良プッシュプルトラッキングエラー信号）と
し、かつまたは前記第三から第六の光感受領域のうち、
互いに対角な位置にある領域に入射した前記反射光を光
電変換して得られた信号に関し、その２組の和信号であ
る第一および第二の対角和信号を生成し、前記第一の対
角和信号と前記第二の対角和信号との位相差を検出して
位相差信号を生成し、これをピットを有する前記記録媒
体に対してはこれをトラッキングエラー信号（位相差ト
ラッキングエラー信号）とし、かつまたは、前記第一の
光感受領域に入射した光ビームを光電変換してえられる
信号を第一のヘツダー補助信号とし、前記第二の光感受
領域に入射した光ビームを光電変換してえられる信号を
第二のヘッダー補助信号とし、前記第一のヘッダー補助
信号と前記第二のヘッダー補助信号との差信号を生成
し、これを上記偏在したプリピットよりなるヘッダー部
を有する前記記録媒体に対してヘッダー信号として、前
記第三ないし第七の光感受領域に入射した光ビームを光
電変換してえられる信号の和信号を情報信号とすること
を特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。

【００２１】さらにこの発明の光ヘッド装置において
は、位相差トラッキングエラー信号は、第一の対角和信
号と第二の対角和信号との間の位相差の平均時間をΔＴ
とし、当該光ヘッドを用いた光ディスクシステムのチャ
ネルクロック間隔をＴｗとしたときに、集光スポットの
中心と情報ピット列の中心とが０．１μｍだけ半径方向
にずれた場合にΔＴ／Ｔｗの最小値は０．５であり、か
つ、集光スポットの中心と情報ピット列の中心とのずれ
に応じて変化するΔＴ／Ｔｗの値のうち、＋側の最大値
をＴ１とし、−側の最大値をＴ２としたときに、｜（Ｔ
１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）｜の最大値は０．２である
ことを特徴とする。

【００２２】またさらにこの発明の光ヘッド装置におい
ては、情報ピットの半径方向のピッチは、略０．７４μ
ｍであり、かつ発光手段より発せられた光ビームの波長
は、６３５ないし６８５ｎｍであり、かつ集光手段は、
レンズよりなり、その開口数は、略０．６であり、情報
ピットの最短長は、０．４０ないし０．４４μｍである
ことを特徴とする。

【００２３】さらにまたこの発明の光ヘッド装置は、第
一の光感受領域に入射した光ビームを光電変換して得ら
れる信号（第一のトラッキング補助信号）、および第二
の光感受領域に入射した光ビームを光電変換して得られ
る信号（第二のトラッキング補助信号）は、 ０．３５≦（Ｌ１−Ｌ２）ｐｐ／（Ｌ１＋Ｌ２）ａ≦
１．０５ ただし、Ｌ１およびＬ２は、それぞれ前記第一のトラッ
キング補助信号および前記第二のトラッキング補助信号
の信号レベルであり、（Ｌ１−Ｌ２）ｐｐは、前記第一
のトラッキング補助信号と前記第二のトラッキング補助
信号との差信号の振幅を示し、（Ｌ１＋Ｌ２）ａは、前
記記録媒体で情報が書かれておらず、かつグルーブのな
い部分に前記集光スポットが照射されているときの前記
第一のトラッキング補助信号と前記第二のトラッキング
補助信号との和信号のレベルであり、かつ １．１０≦［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ≦
１．６５ ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍｉｎ／
｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍａｘ
≧ ０．７０ ただし、［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐは、
前記記録媒体で情報が書かれている、書かれていないに
かかわらず、信号レベル（Ｌ１−Ｌ２）の瞬時値を信号
レベル（Ｌ１＋Ｌ２）の瞬時値で割ったものの振幅値で
あり、｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍ
ｉｎは、その最小値を、｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋
Ｌ２）］ｐｐ｝ｍａｘは、その最大値を、それぞれ、示
すものであることを満たすことを特徴とする。

【００２４】またさらにこの発明の光ヘッド装置におい
ては、グルーブは、ピッチが略１．４８μｍであり、か
つ発光手段より発せられた光ビームの波長は、略６５０
ｎｍであり、かつ集光手段はレンズよりなり、その開口
数は、略０．６であり、かつ記録媒体への情報の記録
は、グルーブ中かつグルーブ同士の中間部になされるこ
とを特徴とする。

【００２５】さらにまたこの発明の光ヘッド装置は、ヘ
ッダー部は、グルーブの中心に対して記録媒体の内周方
向および外周方向にそれぞれ２つずつ計４つである第一
のヘッダー部、第二のヘッダー部、第三のヘッダー部お
よび第四のヘッダー部が偏在したものであり、ヘッダー
信号は、 Ｌ_ＶＦＯ／Ｌ_０ ≧ ０．２５ 、およびＬ_ＶＦＯ／Ｌ
_ｈｍａｘ ≧ ０．５０ ただし、Ｌ_ＶＦＯは、ヘッダー部を構成するプリピット
のうちＶＦＯ部分における信号振幅であり、Ｌ_０は、記
録媒体中のミラー部からの信号レベルであり、Ｌ
_ｈｍａｘは、ヘッダー部の信号振幅の最大値であり、 ０．９ ≦ Ｌ_{ＡＭＨＤ２}／Ｌ_{ＡＭＨＤ１} ≦ １．１ ０．９ ≦ Ｌ_{ＡＭＨＤ４}／Ｌ_{ＡＭＨＤ３} ≦ １．１ ０．８ ≦ Ｌ_ＡＭ１３／Ｌ_{ＡＭＨＤ１}、かつ ０．８ ≦ Ｌ_ＡＭ３１／Ｌ_{ＡＭＨＤ３} ただし、Ｌ_{ＡＭＨＤ１}、Ｌ_{ＡＭＨＤ２}、Ｌ_{ＡＭＨＤ３}お
よびＬ_{ＡＭＨＤ４}は、それぞれ第一のヘッダー部、第二
のヘッダー部、第三のヘッダー部、および第四のヘッダ
ー部からの信号振幅の最大値であり、かつ、 −０．１≦（Ｌ_βＨＤ１−Ｌ_αＨＤ１）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ２−Ｌ_αＨＤ２）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ３−Ｌ_αＨＤ３）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ 、かつ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ４−Ｌ_αＨＤ４）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ ただし、Ｌ_αＨＤ１、Ｌ_αＨＤ２、Ｌ_αＨＤ３およびＬ
_αＨＤ４は、それぞれ、第一のヘッダー部、第二のヘッ
ダー部、第三のヘッダー部および第四のヘッダー部の信
号に関し、集光スポットがグルーブ上にあるときは、Ｖ
ＦＯ部からの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値
との差のレベルであり、同集光スポットがランド上にあ
るときは、ＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッダー信号
全体の下限値との差のレベルであり、Ｌ_βＨＤ１、Ｌ
_βＨＤ２、Ｌ_βＨＤ３およびＬ_{βＨ Ｄ４}は、それぞれ、
第一のヘッダー部、第二のヘッダー部、第三のヘッダー
部および第四のヘッダー部からの信号に関し、集光スポ
ットがグルーブ上にあるときは、ＶＦＯ部からの信号の
下限値とヘッダー信号全体の下限値との差のレベルであ
り、集光スポットがランド上にあるときは、ＶＦＯ部か
らの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値との差の
レベルであり、かつ ｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜≦０．０５ ただし、Ｌ_ＨＤ１、Ｌ_ＨＤ２、Ｌ_ＨＤ３およびＬ_ＨＤ４
は、それぞれ、第一のヘッダー部、第二のヘッダー部、
第三のヘッダー部および第四のヘッダー部に対して前記
光検出器へ入射した光ビームを光電変換して得られる信
号に関して、その振幅の下限のレベルであり、かつ、集
光スポットが前記グルーブの中心から０．１μｍだけ記
録媒体の半径方向にオフセットしているときに、 ０．１５≦｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜ であることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００２７】図１は、この発明の実施の形態である光ヘ
ッド装置が組み込まれる光ディスク装置を概略的に説明
するブロック図である。

【００２８】図１に示されるように、光ディスク装置１
は、記録媒体としての光ディスクＤの記録面に情報を記
録し、または記録面に既に記録されている情報を読み出
す光ヘッド装置３と、光ヘッド装置３に向けて記録すべ
き情報に対応する信号を送出するとともに光ヘッド装置
３により読み出された情報を電気信号に変換する信号処
理部５と、光ヘッド装置３および光ディスクＤを所定の
速度で回転するモータ７を制御する制御部９とを有す
る。なお、信号処理部５には、図示しないインタフェー
スを介して、ホストコンピュータ等の外部装置９９が接
続されている。

【００２９】図１において、光ヘッド装置３は、制御部
９からの制御信号により光ディスクＤに照射するレーザ
ビームの照射位置が制御されながら、信号処理部５との
電気信号の授受にともなって、光ディスクＤとの間でレ
ーザビームの授受を行う。

【００３０】信号処理部５は、外部装置９９からの指示
に基づいて光ヘッド装置３により光ディスクＤからの読
み出された情報を電気信号に変換し、さらに記録情報と
して再生するとともに、光ディスクＤに記録すべき情報
を光ヘッド装置３が出射するレーザビームの光強度の変
化に対応させるために記録信号を生成する。

【００３１】制御部９は、光ヘッド装置３から光ディス
クＤに照射されるレーザビームの光強度、レーザビーム
の光ディスク上での位置およびモータ７によって回転さ
れる光ディスクＤの回転速度等を制御する。

【００３２】以下、図１に示した光ディスク装置１の動
作を簡単に説明する。

【００３３】まず、信号処理部５が外部装置９９からの
光ディスクＤに対する情報の再生、もしくは記録につい
て命令信号を受ける。

【００３４】この命令信号に基づいて、信号処理部５
は、光ヘッド装置３との間で電気信号のやりとりをする
とともに、制御部９に制御信号を伝送する。

【００３５】この伝送された制御信号をもとに、制御部
９は、光ヘッド装置３によって照射される光ディスクＤ
へのレーザビームの照射位置と、モータ７の回転速度を
制御する。

【００３６】このように、制御部９から制御を受けなが
ら、光ヘッド装置３は、信号処理部５との間でやりとり
される電気信号に基づいて光ディスクＤとの間でレーザ
ビームを授受することによって、情報の再生もしくは記
録を行う。

【００３７】この情報の再生もしくは記録にともなっ
て、光ヘッド装置３は、光ディスクＤに記録されていた
情報およびレーザビーム照射位置に関する情報に対応し
た電気信号を得て、この電気信号を信号処理部５に伝送
する。

【００３８】信号処理部５は、この電気信号からレーザ
ビーム照射位置に関する情報に対応した電気信号に基づ
いて、光ヘッド装置３の位置を変化させる制御信号を制
御部９に送るとともに、光ディスクＤに記録されていた
情報に対応した電気信号に復号等の処理を施した後に、
この処理済みの電気信号（再生信号）を、外部装置９９
へ伝送する。

【００３９】信号処理部５から再生信号を受けた外部装
置９９は、この再生信号を参照して、光ディスク装置１
に対し、次の指示である指示信号を、信号処理部５に再
び伝送する。

【００４０】以上のような一連の動作の繰り返しによ
り、光ディスク装置１は、光ディスクＤに記録されてい
る情報を再生し、もしくは光ディスクＤに情報を記録す
る。

【００４１】次に、図２ないし図５を参照しながら光ヘ
ッド装置３の構造を説明する。

【００４２】図２に示されるように、光ヘッド装置３
は、ベース３１上に固定されたレーザ光発光受光ユニッ
ト（以下、固定光学系と示す）３ａと、固定光学系３ａ
からのレーザビームを光ディスクＤの記録面に照射する
とともに光ディスクＤの記録面で反射された反射レーザ
ビームを再び固定光学系３ａに導くアクチェータ３ｂと
を有している。なお、アクチェータ３ｂは、図３に示す
ように、光ディスクＤの半径方向に延出された一対のガ
イドレール３２，３２上を移動可能に形成されたキャリ
ッジ３３を含み、キャリッジ３３に一体に形成された一
対のラジアル駆動コイル３４，３４と図示しない磁界供
給機構から供給される磁界とによりガイドレール３２，
３２上を、光ディスクＤの径方向に移動可能に形成され
ている。

【００４３】固定光学系３ａは、図４に示すように、例
えばアルミニウムにより形成されたハウジング１０を有
している。

【００４４】ハウジング１０の一端には、所定の波長、
例えば概ね６５０ナノメートル（以下、ｎｍと示す）の
レーザビームを発生するレーザ素子（半導体レーザ）１
１が固定されている。

【００４５】半導体レーザ１１から出射されたレーザビ
ームＲｆが進行する方向には、発散性のレーザビームＲ
ｆをコリメートするコリメータレンズ１２が配置されて
いる。

【００４６】コリメータレンズ１２によりコリメートさ
れたレーザビームＲｆが案内される方向には、レーザビ
ームＲｆに固有のアスペクト比に関連して楕円で出射さ
れたレーザビームＲｆの断面ビーム形状を楕円から円形
に補正する楕円補正プリズム１３および楕円補正プリズ
ム１３と一体に形成され、断面形状が概ね円形に補正さ
れたレーザビームＲｆをアクチェータ３ｂすなわち光デ
ィスクＤに向けて通過させるとともに光ディスクＤの図
示しない記録面で反射された反射レーザビームＲｒを光
ディスクＤに向かうレーザビームＲｆと分離するビーム
スプリッタ１４およびビームスプリッタ１４を通過され
てアクチェータ３ｂに向けられたレーザビームＲｆの偏
光面の方向を直線偏光から円偏光に変換するとともに光
ディスクＤで反射された反射レーザビームＲｒの偏光面
の方向を円偏光からアクチェータ３ｂに向けられたレー
ザビームＲｆの偏光面の方向に対して偏光の方向が９０
°回転された直線偏光に変換するλ／４板（位相遅延
板）１５が、順に配置されている。なお、ビームスプリ
ッタ１４は、偏光ビームスプリッタである。

【００４７】ビームスプリッタ１４により光ディスクＤ
に向かうレーザビームＲｒから分離された反射レーザビ
ームＲｒが案内される方向には、反射レーザビームＲｒ
を、さらに２つの反射レーザビームＲｒａおよびＲｒｂ
に分割するハーフミラータイプのビームスプリッタ１６
が配置されている。

【００４８】ビームスプリッタ１６により２つに分割さ
れたうちの一方の反射レーザビームＲｒａが導かれる方
向には、反射レーザビームＲｒａに所定の結像特性と収
束性を与える収束レンズ１７が配置されている。

【００４９】収束レンズ１７により収束性と所定の結像
特性が与えられた反射レーザビームＲｒａが進行する方
向には、収束レンズ１７により反射レーザビームＲｒａ
に与えられた収束性による収差を改善する凹レンズ１
８、凹レンズ１８を通過された反射レーザビームＲｒａ
に、後段に説明するフォーカスずれ検出のための所定の
結像特性を与えるシリンドリカルレンズ１９、シリンド
リカルレンズ１９により所定の結像特性が与えられた反
射レーザビームＲｒａを受光して、その反射レーザビー
ムＲｒａの光強度に対応する出力信号を出力するフォト
ディテクタ２０が、順に配置されている。

【００５０】ビームスプリッタ１６により２つに分割さ
れた反射レーザビームＲｒｂが導かれる方向には、光デ
ィスクＤで反射された反射レーザビームＲｒｂを所定の
方向に導くミラー２１が配置されている。

【００５１】ミラー２１により折り曲げられた反射レー
ザビームＲｒｂが進行する方向には、反射レーザビーム
Ｒｒｂに、所定の収束性を与える収束レンズ２２が配置
されている。

【００５２】収束レンズ２２により所定の収束性が与え
られた反射レーザビームＲｒｂが導かれる方向には、後
段に説明するトラックずれの検出およびオフセット量の
検出に利用されるフォトディテクタ２３が、配置されて
いる。

【００５３】アクチェータ３ｂのキャリッジ３３には、
図５に示すように、固定光学系３ａのビームスプリッタ
１４およびλ／４板１５を通過されて固定光学系３ａを
出射されたレーザビームＲｆを、以下に説明する対物レ
ンズに入射させるために折り曲げる立上げミラー３５が
配置されている。

【００５４】立上げミラー３５に案内されて立上げミラ
ー３５で概ね９０°折り曲げられたレーザビームＲｆが
向かう方向すなわち立上げミラー３５と光ディスクＤと
の間には、光ディスクＤの記録面の所定の深さすなわち
図示しない記録層に、立上げミラー３５で折り曲げられ
レーザビームＲｆを収束させるとともに光ディスクＤの
記録層で反射された反射レーザビームＲｒを取り出す対
物レンズ３６が配置されている。

【００５５】なお、対物レンズ３６は、図５を用いて以
下に説明するレンズホルダにより図６を用いて後段に詳
述する光ディスクＤの記録面と平行な方向であって光デ
ィスクＤの記録面に予め形成されている案内溝すなわち
グルーブｇと概ね直交するトラッキング方向および光デ
ィスクＤの記録面と直交するフォーカス方向のそれぞれ
に移動可能に保持されている。

【００５６】また、対物レンズ３６は、半導体レーザ１
１が放射するレーザビームの波長６５０ｎｍに対して、
概ね０．６の開口率が与えられており、焦点距離Ｆｏ
は、Ｆｏ＝３．３ｍｍ、有効径は、約４ｍｍで、光ディ
スクＤの記録面において、概ね０．００１ｍｍの集光ビ
ームスポット径を提供する。なお、光ディスクＤに形成
される記録マークすなわちピットの大きさは、ピット幅
（グルーブと直交する方向）で０．４ないし０．４４μ
ｍ、ピット長（グルーブに沿う方向）で０．６３μｍま
たは０．８４μｍで、ピットの深さは概ね０．７μｍ、
グルーブ方向のピットの間隔は概ね０．７４μｍであ
る。また、光ディスクＤとしては、厚さ０．６ｍｍの基
板を用いるものとする。なお、使用可能なレーザビーム
の波長は、例えば、６３５ないし６８５ｎｍである。

【００５７】図５に示されるように、レンズホルダ３７
は、軸受部３７ａを概ね中央に有し、軸受部３７ａを中
心とした所定半径の同心円の円周上に対物レンズ３６を
保持するレンズ保持面３７ｂとレンズ保持面３７ｂに対
して直交する方向に、一部を切り欠いた円筒状に形成さ
れた円筒面３７ｃを有し、キャリッジ３３の所定の位置
に固定されたレンズホルダベース３８の概ね中央から延
出されている軸３９に軸受部３７ａが係合されること
で、軸３９の回りを、回動自在に形成されている。

【００５８】レンズホルダ３７の円筒面３７ｃには、円
筒面３７ｃの外周を、軸受部３７ａを通る軸線に沿って
概ね４等分するよう規定される位置に、２組のコイル４
０，４０および４１，４１が設けられている。

【００５９】レンズホルダベース３８には、軸３９を中
心軸としてレンズホルダ３７の円筒面３７ｃに比較して
半径が増大された任意の半径で同心円の円周上に対応す
る位置で、円筒の一部を切り欠いた形状のヨーク４２が
形成されている。なお、ヨーク４２の内壁の所定の位置
には、レンズホルダ３７の円筒面３７ｃに向けて所定方
向の磁界を提供する２組の磁石４３，４３および４４，
４４が設けられている。また、磁石４３，４３は、対物
レンズ３６の光軸と直交する面で２分割される形でＮ極
とＳ極の着磁がなされていて、磁石４４，４４は、対物
レンズ３６の光軸と平行な面で２分割される形でＮ極と
Ｓ極の着磁がなされている。

【００６０】次に、図２ないし図５を用いて説明した光
ヘッド装置３におけるレーザビームの流れについて説明
する。

【００６１】半導体レーザ１１から出射されたレーザビ
ームＲｆは、コリメータレンズ１２により平行光束に変
換され、楕円補正プリズム１３により断面形状が概ね円
形に補正されて、ビームスプリッタ１４を透過する。

【００６２】ビームスプリッタ１４を透過したレーザビ
ームＲｆは、１／４波長板１５を通過することにより偏
光の方向が直線偏光から円偏光に変換されて、アクチェ
ータ３ｂの立ち上げミラー３５に向けて出射される。

【００６３】立ち上げミラー３５に案内されたレーザビ
ームＲｆは、立ち上げミラー３５により、概ね９０゜折
り曲げられ、レンズホルダ３７に保持されている対物レ
ンズ３６に案内される。

【００６４】レーザビームＲｆは、対物レンズ３６に導
かれ収束された後、スポットとして光ディスクＤへ照射
される。

【００６５】光ディスクＤに照射されたレーザビームＲ
ｆが光ディスクＤの記録面の案内溝すなわちグルーブｇ
で反射された反射レーザビームＲｒは、対物レンズ３６
および立ち上げミラー３５を順に戻され、１／４波長板
１５で再び円偏光から直線偏光に偏光状態が変換されて
ビームスプリッタ１４に案内される。反射レーザビーム
Ｒｒの偏光方向は、半導体レーザ１１から出射された当
初のレーザビームＲｆの偏光方向に対してちょうど９０
゜異なる向きに回転されているから、反射レーザビーム
Ｒｒは、ビームスプリッタ１４の偏光面により、今度は
反射される。

【００６６】ビームスプリッタ１４により、半導体レー
ザ１１から対物レンズ３６に向かうレーザビームＲｆと
分離された反射レーザビームＲｒは、ビームスプリッタ
１６により、概ね等しい光強度を有する２つの反射レー
ザビームＲｒａおよびＲｒｂに、分割される。

【００６７】ビームスプリッタ１６を透過した反射レー
ザビームＲｒａは、収束レンズ１７により所定の結像特
性および収束性が与えられた後、凹レンズ１８により収
差特性が改善され、さらにシリンドリカルレンズ１９に
よりフォーカスずれ検出のための非点収差性が付与され
て、フォトディテクタ２０に照射される。

【００６８】フォトディテクタ２０に照射された反射レ
ーザビームＲｒａは、フォトディテクタ２０により、光
強度に対応した大きさの電気信号に変換され、フォーカ
スエラー信号および再生信号に利用される。なお、フォ
ーカスエラー信号の検出は、この例では、周知の非点収
差方式であるので詳細な説明は省略する。

【００６９】フォトディテクタ２０により生成されたフ
ォーカスエラー信号をもとに、対物レンズ３６で収束さ
れたスポットの焦点と光ディスクＤの記録面の光軸方向
のずれをなくすためのフォーカス制御すなわちフォーカ
シングが実施される。なお、フォーカシングにおいて
は、フォーカスエラー信号に基づいてコイル４０，４０
に所定の方向の電流が供給されることで、磁石４３，４
３により提供されている磁界との電磁界相互作用による
吸引または反発の結果、レンズホルダ３７（対物レンズ
３６）が光ディスクＤの記録面に近づく方向または離れ
る方向のいづれかに移動される。

【００７０】ビームスプリッタ１６で反射された残りの
反射レーザビームＲｒｂは、ミラー２１により光路を９
０゜折り曲げられ、収束レンズ２２で所定の収束性が与
えられて、トラックずれの検出とオフセット量の検出に
利用されるフォトディテクタ２３に案内される。

【００７１】なお、フォトディテクタ２３は、図７およ
び図６を用いて後段に詳述するように、対物レンズ３６
の概ね全域を通過する０次回折光と１次回折光および−
１次回折光の全てが重なり合う領域に対応される第１の
検出領域２３ａ、第１の検出領域２３ａに沿って、第１
の検出領域２３ａに投影されるグルーブｇの外側と内側
に配列される第２および第３の検出領域２４ａ，２４ｂ
と、第４および第５の検出領域２５ａ，２５ｂを含む。

【００７２】次に、グルーブなしでピット列のみからな
る光ディスクに対する信号再生の実施の形態について説
明する。

【００７３】フォトディテクタ２３の各検出領域により
光電変換された各信号は、図９を用いて後段に詳述する
ように、所定の信号の位相差を検出することによって行
われるトラックずれ信号の生成、および光ディスクＤに
記録されている情報の再生に利用される再生信号の生成
に、それぞれ、利用される。

【００７４】フォトディテクタ２３により生成されたト
ラックずれ信号を基に、図９に示す信号処理系によりト
ラックエラー信号が生成されて、対物レンズ３６で収束
されたスポットの焦点と光ディスクＤの記録面のピット
列の中心との間のずれをなくすためのトラック制御すな
わちトラッキングが実施される。なお、トラッキングに
おいては、フォトディテクタ２３の受光領域２３ａおよ
び２３ｂの出力の差であるトラックずれ信号に基づいて
コイル４１，４１に所定の方向の電流が供給されること
で、磁石４４，４４により提供されている磁界との電磁
界相互作用による吸引または反発の結果、レンズホルダ
３７（対物レンズ３６）が光ディスクＤの記録面に沿っ
てピット列と直交する方向の光ディスクＤの半径方向の
中心寄りまたは外周寄りのいづれかに移動される。

【００７５】これに対して、第１の実施の形態では、ト
ラックずれを、その光量変化として反映している０次回
折光と１次回折光の重なり部分および０次回折光と−１
次回折光の重なりは、極力残したまま、トラックずれ信
号には寄与しない０次回折光、特に光強度の高い部分を
できるだけ削除するという光検出器の受光部の構成をと
っているので、レンズシフト時のオフセットが低減でき
る。

【００７６】なお、図７に示したフォトディテクタ２３
の第２および第３の検出領域２４ａ，２４ｂと第４およ
び第５の検出領域２５ａ，２５ｂは、光ディスクＤから
の反射レーザビームにレンズシフトによる偏位成分が付
加されている場合であっても、第２および第３の検出領
域２４ａ，２４ｂと第４および第５の検出領域２５ａ，
２５ｂのいづれの検出領域においても、光強度の変動が
ほとんど生じないように、その大きさが設定されてい
る。すなわち、例えば図８に示すように、０次回折光、
１次回折光および−１次回折光の全てが重なる領域の反
射レーザビームが第２ないし第５の検出領域２４ａ，２
４ｂ，２５ａ，２５ｂのいづれの検出領域にも入射しな
いよう、第１の検出領域２３ａの大きさを設定すること
で、トラックずれ信号中のオフセット成分の影響を除去
できる。

【００７７】図９は、図７に示した第１〜第５の検出領
域２３ａ，２４ａ，２４ｂ，２５ａおよび２５ｂを有す
るフォトディテクタ２３から得られる検出信号の処理に
利用される信号処理系の一例を示す概略図である。

【００７８】図９に示されるように、第２〜第５の検出
領域２４ａ，２４ｂ，２５ａおよび２５ｂに関し、互い
に対角に位置にある検出領域、すなわち２４ａおよび２
５ｂと２４ｂおよび２５ａからの光電変換信号のそれぞ
れを、第１ないし第４の電流−電圧変換回路５１ａ，５
１ｂ，５１ｃおよび５１ｄにより電流−電圧変換した信
号を、第１および第２の加算器５３ａ，５３ｂにより加
算して２つの和信号（「Ｉａ＋Ｉｃ」と「Ｉｂ＋Ｉｄ」
であり、以下、これらをそれぞれ第一の対角和信号およ
び第二の対角和信号と呼ぶ）を得る。

【００７９】この第一の対角和信号すなわち第１の加算
器５３ａの出力から第二の対角和信号すなわち第２の加
算器５３ｂの出力を引き算することで、後述するよう
に、レンズシフトの影響を受けないトラックずれ信号が
得られる。

【００８０】次に、位相差法において、レンズシフト時
に発生するオフセットの発生メカニズムについて詳細に
説明する。

【００８１】図１０は、周知のトラックずれ検出用のフ
ォトディテクタとして用いられることの多い４分割フォ
トディテクタに対して０次回折光、１次回折光および−
１次回折光が入射する状態を示す概略図である。なお、
いづれの例においても、レンズシフトにより、０次回折
光の強度中心がフォトディテクタの分割中心からシフト
されている状態を示すものとする。また、図１０におい
て、０次回折光、１次回折光および−１次回折光と記し
たものは、十分長いピットによる半径方向への各次数の
回折という意味であり、この他にもピットの前後端での
回折光が生じるが、ここでは、省略している。

【００８２】例えば、図１０に示す４分割フォトディテ
クタを用い、デトラックが生じていない状態で、集光ス
ポットがピット列をトレースしている状況を考える。

【００８３】図１０において、反射レーザビームは、光
検出器２３に、レンズシフトに対応するシフトが与えら
れた位置関係で入射する。このとき、その面積を大きく
占める側に、レーザビームの強度中心が位置している。

【００８４】このため、検出領域αおよびγとβおよび
δからの光電変換信号のそれぞれを、図９に示した第１
ないし第４の電流−電圧変換回路と同等の回路により電
流−電圧変換した信号を、同様に第１および第２の加算
器により加算して２つの和信号を得るとき、図９におい
て説明した第一および第二の対角和信号に対応する出力
は、検出領域γおよびδの出力に支配される。

【００８５】ところで、フォトディテクタの各検出領域
の出力が、光ディスクＤに存在するピットからの回折光
の影響により変化される場合、集光スポットのうちトレ
ース方向の前側の半分（ここでは、検出領域αおよびδ
を前側とする）から、出力が変化される。この場合、ピ
ットによる回折光の強度変化として「Ｉｂ」（検出領域
δの出力）のレベルが変化され、次に「Ｉｃ」（検出領
域γの出力）のレベルが変化される。

【００８６】従って、４分割フォトディテクタを用いた
場合、ピット通過時の２つの対角和信号「Ｉａ＋Ｉｃ」
および「Ｉｂ＋Ｉｄ」の位相関係は、信号「Ｉｂ」と
「Ｉｃ」の位相関係に類似したものとなり、結果として
位相のずれが生じて、これがトラックオフセットにな
る。

【００８７】まず、位相差法におけるトラッキングの原
理について説明する。

【００８８】図１０に示す４分割フォトディテクタを用
い、デトラックが生じている状態で、集光スポットがピ
ット列をトレースしている状況を考える。なお、この場
合、レンズシフトが存在しないものとする。

【００８９】詳細には、デトラックに伴って、ピットの
内周側での回折光の強度と、外周側での回折光の強度と
間に差が生じ、これが第一の対角和信号「Ｉａ＋Ｉｄ」
と第二の対角和信号「Ｉｂ＋Ｉｃ」のそれぞれに、差を
生じる。例えば、全体として、第一の対角和信号「Ｉａ
＋Ｉｄ」のレベルが第二の対角和信号「Ｉｂ＋Ｉｃ」の
レベルよりも高いとする。このとき、ピットの通過に伴
う回折光の強度の変化を考えると、例えば、信号「Ｉ
ａ」と「Ｉｂ」の位相が、信号「Ｉｃ」と「Ｉｄ」の位
相よりも進んでいるという状況にある。

【００９０】従って、第一の対角和信号（Ｉａ＋Ｉｃ）
と第二の対角和信号（Ｉｂ＋Ｉｄ）のレベルは、それぞ
れ、信号「Ｉａ」と「Ｉｄ」のレベルに依存して変化さ
れる。このため、第一の対角和信号（Ｉａ＋Ｉｃ）と第
二の対角和信号（Ｉｂ＋Ｉｄ）との位相関係は、それぞ
れ、信号「Ｉａ」と「Ｉｄ」の位相関係に類似したもの
となる。換言すると、図１０に示した４分割フォトディ
テクタを用いる構成は、ピットによってその半径方向に
生じる＋１次回折光と０次回折光の重なり部分の強度と
−１次回折光と０次回折光の重なり部分の強度との差を
位相差に変換して観測していることになる。

【００９１】ところが、上記したように、信号「Ｉａ」
の位相は、信号「Ｉｄ」の位相よりも進んでいるため
に、結果として、第一の対角和信号（Ｉａ＋Ｉｃ）の位
相は、第二の対角和信号（Ｉｂ＋Ｉｄ）の位相よりも進
んでいる、という位相差が生じ、現在利用されているト
ラッキングエラー信号が生成される。

【００９２】図１２は、図１０に示した４分割フォトデ
ィテクタを用い、レンズシフトの大きさを、０，０．２
および０．４ｍｍのそれぞれとしたときの位相差信号の
計算例を示している。一方、図１３は、図７ないし図９
に示した５分割フォトディテクタを用い、レンズシフト
の大きさを、０，０．２および０．４ｍｍのそれぞれと
したときの位相差信号の計算例を示している。なお、図
１２および図１３のそれぞれにおいて、横軸はトラック
ピッチを単位としたデトラック量、縦軸はチャネルビッ
ト時間を単位とした位相差信号のレベルを示している。

【００９３】図１２および図１３から、図７ないし図９
に示したように、０次回折光、１次回折光および−１次
回折光の全てが重なり合う領域の出力を利用しないこと
で、第２〜第５の検出領域２４ａ，２４ｂ，２５ａおよ
び２５ｂのそれぞれから得られる２つの対角和信号のレ
ベルが、レンズシフトの影響を受けないことすなわちト
ラックオフセットの大きさが低減されることが認められ
る。

【００９４】なお、図９に示す信号処理系においては、
全ての検出領域２３ａ，２４ａ，２４ｂ，２５ａおよび
２５ｂの出力の総和として、再生信号（Ｒｆ信号）も容
易に得ることができる。

【００９５】しかしながら、レンズシフトに伴い、対物
レンズ３６に供給される平行光束の強度中心が、対物レ
ンズの開口の中心とずれることにより、集光スポットの
強度分布にも影響を与え、結果として、ピットの半径方
向での回折光の強度に、内外周で差ができる。このた
め、図７に示した５分割フォトディテクタ２３を用いた
場合であっても、完全には、トラックオフセットの影響
を除去できない。

【００９６】以下に、５分割フォトディテクタを用い
て、トラックオフセットを含む全ての信号処理に利用可
能な信号処理系について説明する。

【００９７】図１１に示した２分割フォトディテクタ
は、周知のプッシュ−プル方式によるトラックずれの検
出に広く利用されている。

【００９８】ここで、プッシュ−プル方式のトラックず
れの検出について説明する。

【００９９】図６を用いて説明したように、光ディスク
Ｄで反射された反射レーザビームは、対物レンズ３６に
より平行光に戻されて、光検出器２３に案内される。

【０１００】ここで、光検出器２３が、図１１に示した
２分割フォトディテクタである場合（すなわち図１１に
示した状態である場合）には、１次回折光と−１次回折
光は、それぞれ、２つの検出領域ＡおよびＢに案内され
る。２分割フォトディテクタを用いたプッシュ−プル法
においては、集光スポットの中心とグルーブの中心とが
一致する位置に集光スポットがある場合には、グルーブ
において半径方向に対称な回折光が生じるため、差信号
は「０」レベルとなり、一致していない場合には、どち
らかの回折光の強度が大きくなることにより、差信号レ
ベルは「０」以外を示すことから、トラックずれが検出
できるわけである。

【０１０１】ところで、図１１に示したように、例え
ば、レンズシフトにより、０次回折光の光強度の中心が
２つの検出領域の分割中心からずれて案内された場合、
例えば、検出領域Ｂには、１次回折光および−１次回折
光の光強度に比較して十分に光強度の高い０次回折光の
光強度の中心が入射されることから、検出領域Ｂからの
出力が検出領域Ａからの出力に比較して大きくなり、集
光スポットの中心とグルーブの中心との間にずれが生じ
ていないにも拘わらず、トラックオフセットが生じてい
るような出力信号が出力される。

【０１０２】図１０において説明したように、４分割あ
るいは２分割のフォトディテクタにおけるトラックずれ
信号の生成メカニズムは、別の言い方をすると、０次回
折光に対する＋１次回折光と−１次回折光との位相差の
変化をとらえていることであるから、トラックずれ信号
にトラックオフセットの影響を与えないためには、１次
回折光と−１次回折光については、その強度が高い部分
を中心としてできるだけ多くの光を受光し、逆に０次回
折光については、その強度が高い中心部分の光をできる
だけ入射させないことが重要となる。

【０１０３】図１４は、図９に示した信号処理系の変形
例であって、トラックオフセットの影響を受けないトラ
ックずれ信号を生成可能な信号処理系の一例を示す概略
図である。

【０１０４】図１４に示されるように、第２〜第５の検
出領域２４ａ，２４ｂ，２５ａおよび２５ｂに関し、光
ディスクＤからの反射レーザビームに含まれるグルーブ
の影（図示しない）に対して平行に位置される検出領
域、すなわち２４ａおよび２４ｂと２５ａおよび２５ｂ
からの光電変換信号のそれぞれを、第１ないし第４の電
流−電圧変換回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃおよび５１ｄ
により電流−電圧変換した信号を、第３および第４の加
算器５６ａ，５６ｂにより加算して２つの和信号（「Ｉ
ａ＋Ｉｄ」と「Ｉｂ＋Ｉｃ」であり、以下、これらをそ
れぞれ第一の平行和信号および第二の平行和信号と呼
ぶ）を得る。すなわち、第３および第４の加算器５６
ａ，５６ｂは、第２および第３の検出領域２４ａと２４
ｂおよび第４および第５の検出領域２５ａと２５ｂを、
実質的に１つの検出領域と見なした状態を提供すること
に他ならない。

【０１０５】この第３および第４の加算器５６ａ，５６
ｂのそれぞれの出力の差を、加算器５８により求めるこ
とでプッシュ−プル信号が得られる。なお、この加算器
５８の出力は、ＣＡＰＡ信号としても利用可能である。

【０１０６】図１５は、図７に示したフォトディテクタ
からの出力と図１４に示した信号処理系から提供される
トラックエラー信号を示すグラフである。

【０１０７】図１５から明らかなように、第一および第
二の平行和信号を用いて差信号を求めることで、点線で
示したレンズシフトの影響を含む従来のトラックエラー
信号に比較して、トラックずれ信号の中心値が「０」に
接近することが認められる。

【０１０８】なお、図１５において、縦軸はトラッキン
グエラー信号のレベルを表していて、１．０および−
１．０というレベルは、光ディスクＤへの入射光がすべ
て光ディスクＤで反射されたときに、光検出器の２つあ
る光感受領域のどちらか一方へそのすべてが入射する、
という場合に対応している。この図から明らかなよう
に、４分割あるいは２分割のフォトディテクタを用いた
従来の信号処理系においては、レンズシフトが付加され
ることで、大きなトラックオフセッ卜が発生することが
再確認できる。

【０１０９】なお、図１ないし図１５に示した光ヘッド
装置は、第一の対角和信号と第二の対角和信号との間の
位相差の平均時間をΔＴ、図１に示した光ヘッド装置が
適用される光ディスク装置のチャネルクロックの間隔を
Ｔｗ、とするとき、集光スポットの中心とピット列の中
心とが０．１μｍだけ半径方向にずれた場合に ΔＴ／Ｔｗ の最小値が０．５であり、集光スポットの中心とピット
列の中心とのずれに応じて変化するΔＴ／Ｔｗの値のう
ち、＋側の最大値をＴ１とし、−側の最大値をＴ２とし
たときに、 ｜（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）｜ の最大値は、０．２であることを満足するものである。

【０１１０】また、図１ないし図１５に示した光ヘッド
装置は、第一の検出領域に入射したレーザビームを光電
変換して得られる第一のトラッキング補助信号および第
二の光感受領域に入射した光ビームを光電変換して得ら
れる第二のトラッキング補助信号は、Ｌ１およびＬ２
を、それぞれ、第一のトラッキング補助信号および第二
のトラッキング補助信号の信号レベル、（Ｌ１−Ｌ２）
ｐｐを、第一のトラッキング補助信号と第二のトラッキ
ング補助信号との差信号の振幅、（Ｌ１＋Ｌ２）ａを、
光ディスクＤの記録面の情報が存在しない領域すなわち
ミラー部に集光スポットが照射されているときの第一の
トラッキング補助信号と前記第二のトラッキング補助信
号との和信号のレベル、とするとき、 ０．３５≦（Ｌ１−Ｌ２）ｐｐ／（Ｌ１＋Ｌ２）ａ≦
１．０５ が満足され、［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ
を、光ディスクＤに情報が書かれている、いないにかか
わらず、（Ｌ１−Ｌ２）で示される信号の瞬時値を信号
レベル（Ｌ１＋Ｌ２）の瞬時値で割ったものの振幅値を
示し、添字ｍｉｎおよびｍａｘは、それぞれその最小値
および最大値を示すとき、 １．１０≦［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ≦
１．６５、かつ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］
ｐｐ｝ｍｉｎ／｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］
ｐｐ｝ｍａｘ ≧ ０．７０ が満足されることを特徴としている。

【０１１１】次に、図７に示した分割領域を有するフォ
トディテクタおよび図１４に示した信号処理系の、ラン
ド・グルーブ記録方式への適用について詳細に説明す
る。

【０１１２】ランド・グルーブ記録方式においては、光
ディスクＤ上のピット列は、図１６に模式的に示すよう
に、ヘッダー部がグルーブのピッチの４分の１だけ内周
側と外周側にずれた状態でそれぞれ２組ずつ計４組形成
されている。

【０１１３】このことから、既に説明したように、レン
ズシフトにより生じる偏位成分すなわち上述したトラッ
クオフセットおよびにせのトラックずれ信号のいづれと
も識別される恐れのある成分が含まれていることから、
本来の偏位成分を明確に分離しなければならない。

【０１１４】すなわち、ランド・グルーブ記録方式で情
報が記録されている光ディスクＤにおいては、集光スポ
ットが、例えばグルーブ上にあれば、図１６に示した第
一，第二のヘッダー部（それぞれＩＤ１、ＩＤ２と呼
ぶ）からの再生信号は、例えば、＋の極性を持つ波形と
して現れ、第三，第四のヘッダー部（それぞれＩＤ３、
ＩＤ４と呼ぶ）からの再生信号は、−の極性を持つ波形
として現れる。また、集光スポットがランド上にあれ
ば、ＩＤＩ、ＩＤ２からの再生信号は、−の極性を持つ
波形として現れ、ＩＤ３、ＩＤ４からの再生信号は＋の
極性を持つ波形として現れる。

【０１１５】従って、レンズシフトが付加された状態に
おいて、周知の４分割または２分割のフォトディテクタ
によりトラックずれ信号を得ると、フォトディテクタの
分割線に対して非対称な位置関係で反射レーザビームが
入射されることにより、図１０に示した４分割フォトデ
ィテクタおよび図１１に示した２分割フォトディテクタ
のいづれを用いた場合であっても、得られる２つの信号
レベルには、大きな差が生じる。なお、ヘッダー信号の
振幅がレンズシフトの増加とともにどのように変化する
かをシミュレーションした結果を図１７の曲線ａ，ｂに
示す。また、図１７において、曲線ａは、ピット長が
０．６４μｍの場合を、曲線ｂは、ピット長が０．８３
μｍの場合を、それぞれ示している。なお、図１７の曲
線ａ，ｂは、ＩＤ１、ＩＤ２またはＩＤ３、ＩＤ４のど
ちらか一方を示し、逆のヘッダー部であれば、出力は、
図１７の縦軸に関して対称移動させたグラフとなる。ま
た、シミュレーションに用いた計算条件は、半導体レー
ザからのレーザビームの波長λ＝６６０ｎｍ、対物レン
ズの開口数０．６０、光ディスクのグルーブピッチ１．
４８μｍ、ピット幅（平均値）０．７４μｍ、ピット深
さ７０ｎｍ、光ディスクの厚さ０．６ｍｍに設定してい
る。なお、ピットとピットとの間隔は、ピットの長さと
同じとしている。

【０１１６】これに対して、図７に示した５分割のフォ
トディテクタと図１４に示した信号処理系を用いること
により、図１７の曲線Ａおよび曲線Ｂに示すようなヘッ
ダー信号の振幅の変化が認められている。なお、曲線Ａ
は、ピット長が０．６４μｍの場合を、曲線Ｂは、ピッ
ト長が０．８３μｍの場合を、それぞれ示している。

【０１１７】図１７から明らかなように、高速度のシー
クを達成するために、レンズシフトを付加したにもかか
わらず、相対振幅の変化は、曲線ａ，ｂに比較して、１
／２以下に低減されている。

【０１１８】以下、図１７に示したように、相対振幅の
変化を改善できる理由を説明する。

【０１１９】光ディスクＤのグルーブとヘッダー部のピ
ット列が図１６に示したように配列されている場合、各
ピットは、グルーブの中心から見ると、内周側または外
周側へ偏在しているので、ヘッダー信号中のＡＣ成分の
大部分は、集光スポットのうちの内周側の略半分、また
は外周側の略半分の部分による回折光の強度変化として
得られる。

【０１２０】さて、レンズシフトが付加されると、既に
説明したように、光検出器の検出面に案内された光ディ
スクＤからの反射レーザビームは、図８に示したよう
に、０次回折光の光強度の中心が偏位される。

【０１２１】しかしながら、図１４（図９）を用いて説
明したように、０次回折光と１次回折光と−１次回折光
の全てが重なる領域の出力は、トラックずれの検出に利
用されないことから、レンズシフトが付加されることに
より光検出器２３に入射する反射レーザビームの０次回
折光の光強度の中心が偏位した場合であっても、その偏
位量が第１の検出領域２３ａの範囲に収まる場合には、
ヘッダー信号にレンズシフトの影響が生じることがほと
んどない。なお、第１の検出領域２３ａの幅、すなわち
分割線２３ｂと２３ｃとの間の距離は、好ましくは、上
述したように０次回折光により提供される集光スポット
円の直径の概ね１／３である。

【０１２２】図１８は、図１０に示した４分割フォトデ
ィテクタを用い、レンズシフトを「０」として、ヘッダ
ー信号の変動を計算した結果を示すグラフであって、曲
線ｈはヘッダー信号の出力を、曲線ｒは検出領域δとγ
の出力の和すなわち信号「Ｉｄ＋Ｉｃ」を、曲線ｌは検
出領域αとβの出力の和すなわち信号「Ｉａ＋Ｉｂ」
を、曲線ｓは信号「Ｉｄ＋Ｉｃ」と信号「Ｉａ＋Ｉｂ」
との和すなわち全ての検出領域からの出力の総和を示し
ている。なお、横軸は集光スポットがいくつかのピット
をトレースする際の、集光スポットの位置であり、縦軸
は再生信号のレベルを相対値として示したものである。
なお、図１９および図２０は、図１８に示した条件に、
レンズシフトの大きさを対物レンズの開口率の１０％の
大きさとし、そのレンズシフトがグルーブの内周側およ
び外周側に位置する条件を付加した場合のヘッダー信号
の変動の大きさを計算した計算値を示すグラフである。

【０１２３】図２１は、図７に示した５分割フォトディ
テクタを用い、図１８に準じた条件で、ヘッダー信号の
変動を計算した結果を示すグラフである。なお、各曲線
が示す条件は、図１８を同一の符号で示している。

【０１２４】図２２は、図２１に示した条件に、レンズ
シフトとして、対物レンズの開口率の１０％の大きさと
し、そのレンズシフトがグルーブの内周側に位置する条
件を付加した場合のヘッダー信号の変動を計算した結果
を示すグラフである。なお、各曲線が示す条件は、図１
８を同一の符号で示している。

【０１２５】図２３は、図２１に示した条件に、レンズ
シフトとして、対物レンズの開口率の１０％の大きさと
し、そのレンズシフトがグルーブの外周側に位置する条
件を付加した場合のヘッダー信号の変動を計算した結果
を示すグラフである。なお、各曲線が示す条件は、図１
８を同一の符号で示している。

【０１２６】図２２および図２３から、レンズシフトが
付加された場合であっても、図１８に示した周知の４分
割フォトディテクタを用いる例に比較して、ヘッダー信
号の変動が少なく、図２１に示したレンズシフトが
「０」の場合に近似可能な（すなわち特別な補正を必要
としない）ヘッダー信号が得られることが確認されてい
る。

【０１２７】なお、図２１および図２３に示した計算結
果は、図１６に示すような、グルーブの中心に対して光
ディスクの内周方向および外周方向にそれぞれ２つずつ
計４つである第一のヘッダー部、第二のヘッダー部、第
三のヘッダー部および第四のヘッダー部が偏在した状態
において、Ｌ_ＶＦＯを、ヘッダー部を構成するプリピッ
トのうちＶＦＯ部分（すなわち、光ディスクの回転変動
に対して、確実なデータ再生を確保するための連続的な
繰り返しデータパターン部分）における信号振幅、Ｌ_０
を、光ディスクの記録面の情報が記録されていないミラ
ー部における信号レベル、Ｌ_{ｈｍａｘを、}ヘッダー部の
信号振幅の最大値、とするとき、Ｌ_ＶＦＯ／Ｌ_０ ≧
０．２５、かつ、Ｌ_ＶＦＯ／Ｌ_ｈｍａｘ ≧ ０．５０
を満足するとともに、Ｌ_{ＡＭＨＤ１}を、第一のヘッダー
部からの信号振幅の最大値、Ｌ_{ＡＭＨＤ２}を、第二のヘ
ッダー部からの信号振幅の最大値、Ｌ_{ＡＭＨＤ３}を、第
三のヘッダー部からの信号振幅の最大値、およびＬ
_{ＡＭＨＤ４}を、第四のヘッダー部からの信号振幅の最大
値とするとき、 ０．９≦Ｌ_{ＡＭＨＤ２}／Ｌ_{ＡＭＨＤ１}≦１．１ ０．９≦Ｌ_{ＡＭＨＤ４}／Ｌ_{ＡＭＨＤ３}≦１．１ ０．８≦Ｌ_ＡＭ１３／Ｌ_{ＡＭＨＤ１}、および、 ０．８≦Ｌ_ＡＭ３１／Ｌ_{ＡＭＨＤ３} と、Ｌ_αＨＤ１を、第一のヘッダー部の信号に関し、集
光スポットがグルーブ上にあるときは、図示しないＶＦ
Ｏ部からの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値と
の差のレベル、同集光スポットがランド上にあるとき
は、図示しないＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッダー
信号全体の下限値との差のレベル、Ｌ_αＨＤ２を、第二
のヘッダー部の信号に関し、集光スポットがグルーブ上
にあるときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の上限値
とヘッダー信号全体の上限値との差のレベル、同集光ス
ポットがランド上にあるときは、図示しないＶＦＯ部か
らの信号の下限値とヘッダー信号全体の下限値との差の
レベル、Ｌ_αＨＤ３を、第三のヘッダー部の信号に関
し、集光スポットがグルーブ上にあるときは、図示しな
いＶＦＯ部からの信号の上限値とヘッダー信号全体の上
限値との差のレベル、同集光スポットがランド上にある
ときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッ
ダー信号全体の下限値との差のレベル、Ｌ_αＨＤ４を、
第四のヘッダー部の信号に関し、集光スポットがグルー
ブ上にあるときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の上
限値とヘッダー信号全体の上限値との差のレベル、同集
光スポットがランド上にあるときは、図示しないＶＦＯ
部からの信号の下限値とヘッダー信号全体の下限値との
差のレベル、Ｌ_βＨＤ１を、第一のヘッダー部からの信
号に関し、集光スポットがグルーブ上にあるときは、図
示しないＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッダー信号全
体の下限値との差のレベル、同集光スポットがランド上
にあるときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の上限値
とヘッダー信号全体の上限値との差のレベル、Ｌ
_βＨＤ２を、第二のヘッダー部からの信号に関し、集光
スポットがグルーブ上にあるときは、図示しないＶＦＯ
部からの信号の下限値とヘッダー信号全体の下限値との
差のレベル、同集光スポットがランド上にあるときは、
図示しないＶＦＯ部からの信号の上限値とヘッダー信号
全体の上限値との差のレベル、Ｌ_βＨＤ３を、第三のヘ
ッダー部からの信号に関し、集光スポットがグルーブ上
にあるときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の下限値
とヘッダー信号全体の下限値との差のレベル、同集光ス
ポットがランド上にあるときは、図示しないＶＦＯ部か
らの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値との差の
レベル、Ｌ_βＨＤ４を、第四のヘッダー部からの信号に
関し、集光スポットがグルーブ上にあるときは、図示し
ないＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッダー信号全体の
下限値との差のレベル、同集光スポットがランド上にあ
るときは、図示しないＶＦＯ部からの信号の上限値とヘ
ッダー信号全体の上限値との差のレベル、とし、 −０．１≦（Ｌ_βＨＤ１−Ｌ_αＨＤ１）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ２−Ｌ_αＨＤ２）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ３−Ｌ_αＨＤ３）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ および −０．１≦（Ｌ_βＨＤ４−Ｌ_αＨＤ４）／２Ｌ
_{ＡＭＨＤ１}≦０．１ が満足され、Ｌ_ＨＤ１を、第一のヘッダー部に対して光
検出器へ入射した光ビームを光電変換して得られる信号
に関して、その振幅の下限のレベル、Ｌ_ＨＤ２を、第二
のヘッダー部に対して光検出器へ入射した光ビームを光
電変換して得られる信号に関して、その振幅の下限のレ
ベル、Ｌ_ＨＤ３を、第三のヘッダー部に対して光検出器
へ入射した光ビームを光電変換して得られる信号に関し
て、その振幅の下限のレベル、Ｌ_ＨＤ４を、第四のヘッ
ダー部に対して光検出器へ入射した光ビームを光電変換
して得られる信号に関して、その振幅の下限のレベル、
とするとき、 ｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜≦０．０５ が満足され、かつ、集光スポットが前記グルーブの中心
から０．１μｍだけ前記記録媒体の半径方向にオフセッ
トしているときに、 ０．１５≦｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜ であることを満足している。

【０１２８】以上説明したように、偏在したプリピット
からのヘッダー信号および再生信号の生成も良好に検出
可能となる。これにより、たとえばＤＶＤ−ＲＯＭディ
スクとＤＶＤ−ＲＡＭディスクの両方の記録再生を実現
するための信号の取り出しが可能となる。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の光ヘッド
装置によれば、０次回折光、１次回折光および−１次回
折光の全てが重なる領域の反射レーザビームが入射しな
いよう配列された４つの検出領域と、その中央に配置さ
れ、０次回折光、１次回折光および−１次回折光の全て
が重なる領域の反射レーザビームが入射される第５の検
出領域を有するフォトディテクタを用い、４つの検出領
域の出力によりトラックずれ信号を生成することから、
トラックずれ信号中にオフセット成分が重畳されること
を防止できる。

【０１３０】また、４つの検出領域から出力される信号
のうち、対角和信号の差を位相差の検出に利用すること
から、トラックオフセットが生じない光ヘッド装置が提
供される。

【０１３１】さらに、４つの検出領域から出力される信
号のうち、平行和信号の差をトラックずれの検出に用い
ることで、レンズシフトが付加された場合においても、
オフセット成分の影響を受けないトラックずれ信号が得
られる。

【０１３２】これにより、ランド・グルーブ記録方式の
光ディスクにおけるヘッダー情報も読み取り可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である光ヘッド装置を有
する光ディスク装置を示す概略図。

【図２】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光
ヘッド装置の構成を示す概略図。

【図３】図２に示した光ヘッド装置のアクチェータの一
例を示す概略図。

【図４】図２に示した光ヘッド装置の固定光学系の一例
を示す概略図。

【図５】図３に示したアクチェータのレンズホルダとそ
の近傍を説明する概略図。

【図６】図３および図５に示したアクチェータの対物レ
ンズに戻される光ディスクからの反射レーザビームの状
態を説明する概略図。

【図７】図６に示した反射レーザビームに含まれるオフ
セット成分の検出が可能なトラックずれ検出に利用され
るフォトディテクタの検出領域を示す概略平面図。

【図８】図７に示したフォトディテクタに、検出領域の
分割中心と０次回折光の光強度の中心とがずれて入射す
る状態を示す概略図。

【図９】図７に示したフォトディテクタからの出力信号
を処理する信号処理系の一例を示す概略ブロック図。

【図１０】４分割フォトディテクタの検出領域の分割中
心と０次回折光の光強度の中心のずれの関係を説明する
概略図。

【図１１】２分割フォトディテクタの検出領域の分割中
心と０次回折光の光強度の中心のずれの関係を説明する
概略図。

【図１２】図１０に示した４分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトの大きさを、０，０．２および０．４
ｍｍのそれぞれとしたときの位相差信号の例を示すグラ
フ。

【図１３】図７に示した５分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトの大きさを、０，０．２および０．４
ｍｍのそれぞれとしたときの位相差信号の例を示すグラ
フ。

【図１４】図９に示した信号処理系の別の実施の形態を
示すブロック図。

【図１５】図７に示したフォトディテクタからの出力と
図１４に示した信号処理系により提供されるトラックず
れ信号を示すグラフ。

【図１６】ランド・グルーブ記録に利用される光ディス
クのヘッダー部のグルーブとピットの関係を模式的に示
す概略図。

【図１７】ランド・グルーブ記録された光ディスクのヘ
ッダー部を再生したヘッダー信号の振幅がレンズシフト
の増加とともにどのように変化するかをシミュレーショ
ンした結果を示すグラフ。

【図１８】図１０に示した４分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトを「０」として、ヘッダー信号の変動
を計算した結果を示すグラフ。

【図１９】図１０に示した４分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトとして、対物レンズの開口率の１０％
の大きさとし、そのレンズシフトがグルーブの内周側に
位置する条件を付加した場合のヘッダー信号の変動を計
算した結果を示すグラフ。

【図２０】図１０に示した４分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトとして、対物レンズの開口率の１０％
の大きさとし、そのレンズシフトがグルーブの外周側に
位置する条件を付加した場合のヘッダー信号のレンズシ
フトを「０」として、ヘッダー信号の変動を計算した結
果を示すグラフ。

【図２１】図７に示した５分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトを「０」として、ヘッダー信号の変動
を計算した結果を示すグラフ。

【図２２】図７に示した５分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトとして、対物レンズの開口率の１０％
の大きさとし、そのレンズシフトがグルーブの内周側に
位置する条件を付加した場合のヘッダー信号の変動を計
算した結果を示すグラフ。

【図２３】図７に示した５分割フォトディテクタを用
い、レンズシフトとして、対物レンズの開口率の１０％
の大きさとし、そのレンズシフトがグルーブの外周側に
位置する条件を付加した場合のヘッダー信号の変動を計
算した結果を示すグラフ。

【符号の説明】

１…光ディスク装置、 ３…光ヘッド装置、 ３ａ…固定光学系、 ３ｂ…アクチェータ、 ５…信号処理部、 ７…モータ、 ９…制御部、 １０…ハウジング、 １１…半導体レーザ、 １２…コリメータレンズ、 １３…楕円補正プリズム、 １４…ビームスプリッタ（偏光性）、 １５…λ／４板（位相遅延素子）、 １６…ビームスプリッタ（ハーフミラー）、 １７…収束レンズ、 １８…凹レンズ、 １９…シリンドリカルレンズ、 ２０…フォトディテクタ、 ２１…ミラー、 ２２…収束レンズ、 ２３…フォトディテクタ、 ２３ａ…第１の検出領域、 ２３ｂ…ラジアル分割線、 ２３ｃ…ラジアル分割線、 ２４…タンジェンシャル分割線、 ２４ａ…第２の検出領域、 ２４ｂ…第３の検出領域、 ２５…タンジェンシャル分割線、 ２５ａ…第４の検出領域、 ２５ｂ…第５の検出領域、 ３１…ベース、 ３２…ガイドレール、 ３３…キャリッジ、 ３４…ラジアル駆動コイル、 ３５…立ち上げミラー、 ３６…対物レンズ、 ３７…レンズホルダ ３８…レンズホルダベース、 ３９…軸、 ４０…コイル、 ４１…コイル、 ４２…ヨーク、 ４３…磁石、 ４４…磁石、 ５１ａ…電流−電圧変換回路、 ５１ｂ…電流−電圧変換回路、 ５１ｃ…電流−電圧変換回路、 ５１ｄ…電流−電圧変換回路、 ５１ｅ…電流−電圧変換回路、 ５３ａ…加算器、 ５３ｂ…加算器、 ５４…加算器、 ５５…位相比較器、 ５６ａ…加算器、 ５６ｂ…加算器、 ５７…加算器、 ５８…加算器、 Ｄ…光ディスク、 ｇ…グルーブ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に光ビームを供給するための発光
   手段と、前記発光手段から出射された前記光ビームを前
   記記録媒体に集光させるための集光手段と、前記記録媒
   体から反射・回折された光を電気信号に変換するための
   光電変換手段とを少なくとも有する光ヘッドにおいて、 前記記録媒体は、さまざまな大きさ・形状およびその配
   置間隔を有するピットの連なりを有する構成となってい
   て、 前記光電変換手段は、前記反射光を受ける少なくとも５
   つ以上の光感受領域からなり、前記光感受領域を分割す
   る分割線の少なくとも２つ（第一および第二の分割線）
   は、前記対物レンズによって収束されて得られる集光ス
   ポットが前記記録媒体の半径方向に移動したときに、前
   記光電変換手段上で前記反射光が移動する方向と略直交
   する方向となっていて、前記第一の分割線で画される第
   一の光感受領域は、前記ピットで回折された光のうち、
   半径方向に生じる０次光成分と１次光成分のみが重なっ
   ている部分の全てまたは一部をその主成分とする光ビー
   ムを受光するものとし、前記第二の分割線で画される第
   二の光感受領域は、前記ピットで回折された光のうち、
   半径方向に生じる０次光成分と−１次光成分のみが重な
   っている部分の全てまたは一部をその主成分とする光ビ
   ームを受光するものとし、前記第一の光感受領域は前記
   第一の分割線と略直交している第三の分割線によって、
   略半分に分かたれ第三および第四の光感受領域を形成
   し、前記第二の光感受領域は前記第二の分割線と略直交
   している第四の分割線によって、略半分に分かたれ第五
   および第六の光感受領域を形成し、前記第一および第二
   の光感受領域ではとらえきれなかった部分の前記反射光
   を受ける第七の光感受領域を有し、前記第三から第六の
   光感受領域のうち、互いに対角な位置にある領域に入射
   した前記反射光を光電変換して得られた信号に関し、そ
   の２組の和信号である第一および第二の対角和信号を生
   成し、前記第一の対角和信号と前記第二の対角和信号と
   の位相差を検出して位相差信号を生成し、これをトラッ
   キングエラー信号（位相差トラッキングエラー信号）と
   し、かつ、前記第三ないし第七の光感受領域に入射した
   光ビームを光電変換してえられる信号の和信号を情報信
   号とすることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 【請求項２】記録媒体に光ビームを供給するための発光
   手段と、前記発光手段から出射された前記光ビームを前
   記記録媒体に集光させるための集光手段と、前記記録媒
   体から反射・回折された光を電気信号に変換するための
   光電変換手段とを少なくとも有する光ヘッドにおいて、 前記記録媒体は、前記集光手段によって前記光ビームを
   集光して得られる集光スポットを前記記録媒体の円周方
   向に案内するための溝状をしたグルーブを有し、そのグ
   ルーブかつまたは前記グルーブの切れ目に前記グルーブ
   に対して偏位して位置するプリピット列よりなるヘッダ
   ー部としてのさまざまな大きさおよび形状およびその配
   置間隔を有するピットの連なりを有し、 前記光電変換手段は、前記反射光を受ける少なくとも５
   つ以上の光感受領域からなり、前記光感受領域を分割す
   る分割線の少なくとも２つ（第一および第二の分割線）
   は、前記対物レンズによって収束されて得られる集光ス
   ポットが前記記録媒体の半径方向に移動したときに、前
   記光電変換手段上で前記反射光が移動する方向と略直交
   する方向となっていて、前記第一の分割線で画される第
   一の光感受領域は、前記ピットで回折された光のうち、
   半径方向に生じる０次光成分と１次光成分のみが重なっ
   ている部分の全てまたは一部をその主成分とする光ビー
   ムを受光するものとし、前記第二の分割線で画される第
   二の光感受領域は、前記ピットで回折された光のうち、
   半径方向に生じる０次光成分と−１次光成分のみが重な
   っている部分の全てまたは一部をその主成分とする光ビ
   ームを受光するものとし、前記第一の光感受領域は前記
   第一の分割線と略直交している第三の分割線によって、
   略半分に分かたれ第三および第四の光感受領域を形成
   し、前記第二の光感受領域は前記第二の分割線と略直交
   している第四の分割線によって、略半分に分かたれ第五
   および第六の光感受領域を形成し、前記第一および第二
   の光感受領域ではとらえきれなかった部分の前記反射光
   を受ける第七の光感受領域を有し、前記第一の光感受領
   域に入射した光ビームを光電変換してえられる信号と、
   前記第二の光感受領域に入射した光ビームを光電変換し
   てえられる信号との差信号を生成し、グルーブを有する
   前記記録媒体に対してはこれをトラッキングエラー信号
   （改良プッシュプルトラッキングエラー信号）とし、か
   つまたは前記第三から第六の光感受領域のうち、互いに
   対角な位置にある領域に入射した前記反射光を光電変換
   して得られた信号に関し、その２組の和信号である第一
   および第二の対角和信号を生成し、前記第一の対角和信
   号と前記第二の対角和信号との位相差を検出して位相差
   信号を生成し、これをピットを有する前記記録媒体に対
   してはこれをトラッキングエラー信号（位相差トラッキ
   ングエラー信号）とし、かつまたは、前記第一の光感受
   領域に入射した光ビームを光電変換してえられる信号を
   第一のヘツダー補助信号とし、前記第二の光感受領域に
   入射した光ビームを光電変換してえられる信号を第二の
   ヘッダー補助信号とし、前記第一のヘッダー補助信号と
   前記第二のヘッダー補助信号との差信号を生成し、これ
   を上記偏在したプリピットよりなるヘッダー部を有する
   前記記録媒体に対してヘッダー信号として、前記第三な
   いし第七の光感受領域に入射した光ビームを光電変換し
   てえられる信号の和信号を情報信号とすることを特徴と
   する光ヘッド装置。
3. 【請求項３】前記位相差トラッキングエラー信号は、前
   記第一の対角和信号と前記第二の対角和信号との間の位
   相差の平均時間をΔＴとし、当該光ヘッドを用いた光デ
   ィスクシステムのチャネルクロック間隔をＴｗとしたと
   きに、前記集光スポットの中心と前記情報ピット列の中
   心とが０．１μｍだけ半径方向にずれた場合にΔＴ／Ｔ
   ｗの最小値は０．５であり、かつ、前記集光スポットの
   中心と前記情報ピット列の中心とのずれに応じて変化す
   るΔＴ／Ｔｗの値のうち、＋側の最大値をＴ１とし、−
   側の最大値をＴ２としたときに、 ｜（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）｜の最大値は、０．
   ２であることを特徴とする請求項１または２記載の光ヘ
   ッド装置。
4. 【請求項４】前記情報ピットの半径方向のピッチは、略
   ０．７４μｍであり、かつ前記発光手段より発せられた
   光ビームの波長は、６３５ないし６８５ｎｍであり、か
   つ前記集光手段は、レンズよりなり、その開口数は、略
   ０．６であり、前記情報ピットの最短長は、０．４０な
   いし０．４４μｍであることを特徴とする請求項１また
   は２記載の光ヘッド装置。
5. 【請求項５】前記第一の光感受領域に入射した光ビーム
   を光電変換して得られる信号（第一のトラッキング補助
   信号）、および前記第二の光感受領域に入射した光ビー
   ムを光電変換して得られる信号（第二のトラッキング補
   助信号）は、 ０．３５≦（Ｌ１−Ｌ２）ｐｐ／（Ｌ１＋Ｌ２）ａ≦
   １．０５ ただし、Ｌ１およびＬ２は、それぞれ前記第一のトラッ
   キング補助信号および前記第二のトラッキング補助信号
   の信号レベルであり、（Ｌ１−Ｌ２）ｐｐは、前記第一
   のトラッキング補助信号と前記第二のトラッキング補助
   信号との差信号の振幅を示し、（Ｌ１＋Ｌ２）ａは、前
   記記録媒体で情報が書かれておらず、かつグルーブのな
   い部分に前記集光スポットが照射されているときの前記
   第一のトラッキング補助信号と前記第二のトラッキング
   補助信号との和信号のレベルであり、かつ １．１０≦［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ≦
   １．６５ ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍｉｎ／
   ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍａｘ
   ≧ ０．７０ ただし、［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐは、
   前記記録媒体で情報が書かれている、書かれていないに
   かかわらず、信号レベル（Ｌ１−Ｌ２）の瞬時値を信号
   レベル（Ｌ１＋Ｌ２）の瞬時値で割ったものの振幅値で
   あり、 ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍｉｎ
   は、その最小値を、 ｛［（Ｌ１−Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）］ｐｐ｝ｍａｘ
   は、その最大値を、それぞれ、示すものであることを満
   たすことを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
6. 【請求項６】前記グルーブは、ピッチが略１．４８μｍ
   であり、かつ前記発光手段より発せられた光ビームの波
   長は、略６５０ｎｍであり、かつ前記集光手段はレンズ
   よりなり、その開口数は、略０．６であり、かつ前記記
   録媒体への情報の記録は前記グルーブ中かつ前記グルー
   ブ同士の中間部になされることを特徴とする請求項２記
   載の光ヘッド装置。
7. 【請求項７】前記ヘッダー部は、前記グルーブの中心に
   対して前記記録媒体の内周方向および外周方向にそれぞ
   れ２つずつ計４つである第一のヘッダー部、第二のヘッ
   ダー部、第三のヘッダー部および第四のヘッダー部が偏
   在したものであり、 前記ヘッダー信号は、 Ｌ_ＶＦＯ／Ｌ_０ ≧ ０．２５ 、およびＬ_ＶＦＯ／Ｌ
   _ｈｍａｘ ≧ ０．５０ ただし、Ｌ_ＶＦＯは、前記ヘッダー部を構成するプリピ
   ットのうちＶＦＯ部分における信号振幅であり、Ｌ
   _０は、前記記録媒体中のミラー部からの信号レベルであ
   り、Ｌ_ｈｍａｘは、前記ヘッダー部の信号振幅の最大値
   であり、 ０．９ ≦ Ｌ_{ＡＭＨＤ２}／Ｌ_{ＡＭＨＤ１} ≦ １．１ ０．９ ≦ Ｌ_{ＡＭＨＤ４}／Ｌ_{ＡＭＨＤ３} ≦ １．１ ０．８ ≦ Ｌ_ＡＭ１３／Ｌ_{ＡＭＨＤ１}、かつ ０．８ ≦ Ｌ_ＡＭ３１／Ｌ_{ＡＭＨＤ３} ただし、Ｌ_{ＡＭＨＤ１}、Ｌ_{ＡＭＨＤ２}、Ｌ_{ＡＭＨＤ３}お
   よびＬ_{ＡＭＨＤ４}は、それぞれ第一のヘッダー部、第二
   のヘッダー部、第三のヘッダー部、および第四のヘッダ
   ー部からの信号振幅の最大値であり、かつ、 −０．１≦（Ｌ_βＨＤ１−Ｌ_αＨＤ１）／２Ｌ
   _{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ２−Ｌ_αＨＤ２）／２Ｌ
   _{ＡＭＨＤ１}≦０．１ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ３−Ｌ_αＨＤ３）／２Ｌ
   _{ＡＭＨＤ１}≦０．１ 、かつ −０．１≦（Ｌ_βＨＤ４−Ｌ_αＨＤ４）／２Ｌ
   _{ＡＭＨＤ１}≦０．１ ただし、Ｌ_αＨＤ１、Ｌ_αＨＤ２、Ｌ_αＨＤ３およびＬ
   _αＨＤ４は、それぞれ、第一のヘッダー部、第二のヘッ
   ダー部、第三のヘッダー部および第四のヘッダー部の信
   号に関し、集光スポットがグルーブ上にあるときは、Ｖ
   ＦＯ部からの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値
   との差のレベルであり、同集光スポットがランド上にあ
   るときは、ＶＦＯ部からの信号の下限値とヘッダー信号
   全体の下限値との差のレベルであり、Ｌ_βＨＤ１、Ｌ
   _βＨＤ２、Ｌ_βＨＤ３およびＬ_{βＨ Ｄ４}は、それぞれ、
   第一のヘッダー部、第二のヘッダー部、第三のヘッダー
   部および第四のヘッダー部からの信号に関し、集光スポ
   ットがグルーブ上にあるときは、ＶＦＯ部からの信号の
   下限値とヘッダー信号全体の下限値との差のレベルであ
   り、集光スポットがランド上にあるときは、ＶＦＯ部か
   らの信号の上限値とヘッダー信号全体の上限値との差の
   レベルであり、かつ ｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
   Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜≦０．０５ ただし、Ｌ_ＨＤ１、Ｌ_ＨＤ２、Ｌ_ＨＤ３およびＬ_ＨＤ４
   は、それぞれ、第一のヘッダー部、第二のヘッダー部、
   第三のヘッダー部および第四のヘッダー部に対して前記
   光検出器へ入射した光ビームを光電変換して得られる信
   号に関して、その振幅の下限のレベルであり、かつ、前
   記集光スポットが前記グルーブの中心から０．１μｍだ
   け前記記録媒体の半径方向にオフセットしているとき
   に、 ０．１５≦｜［（Ｌ_ＨＤ１＋Ｌ_ＨＤ２）−（Ｌ_ＨＤ３＋
   Ｌ_ＨＤ４）］／２Ｌ_０｜ であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   光ヘッド装置。