JPH11185278A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の記録層を有する記録媒体のそれぞれの層
から反射される反射光の一方によりフォーカスずれ信号
が生成されない光ヘッド装置を提供する。 【解決手段】この発明の光ディスク装置１００は、対物
レンズ１２が光ディスクＤの第１の記録層にフォーカス
されている場合に第２の記録層からの反射光により生じ
るビームスポットＳ２ａ，Ｓ２ｂがあたかもフォーカス
ずれ信号となって検出されることを防止するために、光
ディスクの半径方向と直交する分割線４６ｙを境界とし
てそれぞれの側の受光領域の面積が等しくなるように構
成された第１ないし第４の受光領域４６ａ〜４６ｄを有
するフォーカスずれ検出用のフォトディテクタ４６を有
する。

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、複数の記録層を
有する記録媒体から情報を再生する光ヘッド装置におい
て、対物レンズを目的の記録層に正確にフォーカス可能
なフォーカス制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、対物レンズとフォト
ディテクタとを有する光ヘッド装置を含み、記録媒体す
なわち光ディスクの記録面に半導体レーザ素子からの光
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読み出す一方
で、光ディスクに情報を記録するために利用される。

【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と、同半導体レーザ
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検出して光電変換し、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
力する複数の光検出器（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。

【０００４】今日、記録密度を増大させるために、光デ
ィスクに照射される光ビームの断面ビーム径の小径化す
なわち記録ピットの大きさを低減することによりピット
列であるトラック１本当たりに記録ピットを記録できる
数を増大することとピット列すなわちトラック相互の間
隔の低減することにより単位面積当たりの記録ピットの
総数を増大する方法、光ディスクに設けられているグル
ーブ（案内溝）を利用して記録ピットの中心を主として
グルーブに位置させるグルーブ記録と同ピットの中心を
主としてグルーブ以外の領域であるランドに位置させる
ランド記録とを併用するランド−グルーブ記録等が提案
されている。

【０００５】また、さらに記録密度を向上させる方法と
して、２以上の記録層を積層して光ディスクを構成し、
各記録層に情報を記録する方法が提案されている。上述
した光ヘッド装置においては、対物レンズは、フォーカ
ス制御により、光ディスクの記録面と直交する方向に移
動されて、記録面の所定の深さの位置に、光ビームを集
光させる。また、対物レンズは、トラック制御により、
記録ピット列すなわちトラックの中心と対物レンズによ
り集光された集光スポットの中心とが一致するよう光デ
ィスクの半径方向に移動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した２
以上の記録層が積層された光ディスクにおいては、対物
レンズがある記録層に集光スポットを集光可能に移動さ
れた状態で、他の記録層から反射された光ビームがフォ
ーカス検出用の光検出器に投影される問題がある。

【０００７】このことは、フォーカス検出用の光検出器
からの出力信号に、不所望な誤差を重畳することとな
る。すなわち、対物レンズが、目的とする記録層に光ビ
ームを集光可能に位置されているにもかかわらず、フォ
ーカスずれが生じているような状態が呈示される問題が
ある。この場合、対物レンズを通った光ビームが目的と
する記録層に正確に集光されなくなり、最悪の場合に
は、フォーカス制御が困難となる問題がある。

【０００８】この発明は、複数の記録層を有する記録媒
体から情報を再生する光ヘッド装置において、対物レン
ズを目的の記録層に正確にフォーカス可能な光ヘッド装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、光源からの光を複数の記
録層を有する記録媒体の所定の記録層の所定の位置に集
光する集光手段と、前記記録媒体の各記録層で反射さ
れ、前記集光手段により取り込まれた前記記録媒体のそ
れぞれの記録層からの反射光を前記光源から前記記録媒
体に向かう光と分離する分離手段と、この分離手段によ
り分離された前記記録媒体の各記録層からの反射光を受
光して光電変換し、光強度に対応する大きさの電気信号
を出力する光電変換手段と、を有し、前記光電変換手段
は、前記集光手段により取り込まれた前記記録媒体の各
記録層からの反射光により前記光電変換手段上に投影さ
れるビームスポットのうちの前記集光手段が合焦状態に
ある記録層と異なる記録層からの反射光によるビームス
ポットに対応する光電変換出力を相殺可能な形状の光検
出領域を含むことを特徴とする光ヘッド装置を提供する
ものである。

【００１０】またこの発明は、光源からの光を複数の記
録層を有する記録媒体の所定の記録層の所定の位置に集
光する集光手段と、前記記録媒体の各記録層で反射さ
れ、前記集光手段により取り込まれた前記記録媒体のそ
れぞれの記録層からの反射光を前記光源から前記記録媒
体に向かう光と分離する分離手段と、前記記録媒体の半
径方向に沿って規定される第１の線分と、この第１の線
分と直交する第２の線分によって区分された４つの領域
内に所定の形状に形成された第１ないし第４の４つの受
光領域を含み、前記記録媒体の各記録層の反射光が前記
集光手段により集光される際に、前記記録媒体の第１の
記録層からの反射光のビームスポットを光電変換して得
られる電気信号を相殺するとともに前記記録媒体の第２
の記録層からの反射光のビームスポットを光電変換して
得られる電気信号を、前記集光手段と前記記録媒体の第
２の記録層との間の距離と前記集光手段により第２の記
録層に集光されるビームスポットが所定のビーム径に集
光される距離とを一致させるためのフォーカスずれ出力
として出力する光電変換手段と、を有することを特徴と
する光ヘッド装置を提供するものである。

【００１１】さらにこの発明は、光源からの光ビーム
を、第１および第２の記録層が積層されている記録媒体
の選択されたいづれかの記録層の所定の位置に集光する
レンズと、前記記録媒体の上記選択された記録層および
残りの記録層のそれぞれから反射され、前記レンズによ
り取り込まれた前記記録媒体のそれぞれの記録層からの
反射光ビームを前記光源から前記記録媒体に向かう光と
分離する分離手段と、前記記録媒体の半径方向に沿って
規定される第１の線分と、この第１の線分と直交する第
２の線分によって区分された領域内に、上記第１の線分
を境界として区分される前記記録媒体の記録面が回転さ
れる方向の上流側または下流側の一方の側に、前記記録
媒体の記録面の半径方向の内周側あるいは外周側のそれ
ぞれの領域の大きさが上記第２の線分により等しい大き
さに区分されるよう設けられた第１の検出領域と、上記
第２の線分を境界として区分される前記記録媒体の記録
面の半径方向の内周側または外周側の一方の側に、前記
記録媒体の記録面が回転される方向の上流側あるいは下
流側のそれぞれの領域の大きさが上記第１の線分により
等しい大きさに区分されるよう設けられた第２の検出領
域と、上記第１の線分を境界として区分される前記記録
媒体の記録面が回転される方向の下流側または上流側の
一方の側に、前記記録媒体の記録面の半径方向の外周側
または内周側のそれぞれの領域の大きさが上記第２の線
分により等しい大きさに区分されるよう設けられた第３
の検出領域と、上記第２の線分を境界として区分される
前記記録媒体の記録面の半径方向の外周側または内周側
の一方の側に、前記記録媒体の記録面が回転される方向
の下流側もしくは上流側のそれぞれの領域の大きさが上
記第１の線分により等しい大きさに区分されるよう設け
られた第４の検出領域と、を有し、上記第１ないし第４
の検出領域のそれぞれの面積は、等しく形成され、かつ
上記第１ないし第４の検出領域の外周部は、前記レンズ
により投影される光ビームのビームスポットに対して光
学的に遮蔽されていて、前記記録媒体の上記選択された
記録層からの反射光ビームのビームスポットを光電変換
して得られる電気信号を前記レンズと前記記録媒体の上
記選択された記録層との間の距離と前記レンズにより上
記選択された記録層に集光されるビームスポットが所定
のビーム径に集光される距離とを一致させるためのフォ
ーカスずれ出力として出力するとともに、前記記録媒体
の各記録層からの反射光ビームが前記レンズにより集光
される際に前記記録媒体の上記残りの記録層からの反射
光ビームのビームスポットを光電変換して得られる電気
信号を上記第１および上記第３の検出領域相互の出力の
差ならびに上記第２および上記第４の検出領域相互の出
力の差を求めることで相殺する光電変換手段と、を有す
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。

【００１２】またさらにこの発明の光電変換手段は、記
録媒体の径方向に平行で反射光のビームスポットの中心
部分が投影される第１の線分を境界として記録媒体の記
録面が回転される方向の上流側と下流側に区分された複
数の検出領域と、記録媒体の径方向の所定の位置で径方
向と直交するとともに反射光のビームスポットの中心部
分が投影される第２の線分を境界として記録媒体の記録
面の径方向の内周側と外周側とに区分された複数の検出
領域を含むことを特徴とする。

【００１３】さらにまたこの発明の光電変換手段のそれ
ぞれの検出領域は、それぞれ等しい面積を有することを
特徴とする。またさらにこの発明の光電変換手段の第１
の線分を境界として区分される検出領域の少なくとも１
つは、第２の線分により区分される領域のそれぞれに対
して所定の比率の面積となるよう形成されることを特徴
とする。

【００１４】さらにまたこの発明の光電変換手段の上記
第２の線分を境界として区分される検出領域の少なくと
も１つは、上記第１の線分により区分される領域のそれ
ぞれに対して所定の比率の面積となるよう形成されるこ
とを特徴とする。

【００１５】またさらにこの発明は、光電変換手段の第
１の検出領域および第３の検出領域は、第２の線分を境
界として区分される２つの光ビーム成分の双方を受光す
ることを特徴とする。

【００１６】さらにまたこの発明の光電変換手段の第１
の線分および第２の線分のそれぞれにより区分される各
検出領域は、第１の線分および第２の線分の交点を対象
中心として点対称の関係に形成されていることを特徴と
する。

【００１７】またさらにこの発明の光電変換手段の第１
の検出領域は、第１の線分を境界として区分される記録
媒体の記録面が回転される方向の上流側あるいは下流側
の一方の領域に、記録媒体の記録面の半径方向の内周側
および外周側のそれぞれの領域の大きさが第２の線分に
より等しい大きさに区分されるように配列されているこ
とを特徴とする。

【００１８】さらにまたこの発明の光電変換手段の第２
の検出領域は、第２の線分を境界として区分される記録
媒体の記録面の径方向の内周側あるいは外周側の一方の
領域に、記録媒体の記録面が回転される方向の上流側お
よび下流側のそれぞれの領域の大きさが第１の線分によ
り等しい大きさに区分されるように配列されていること
を特徴とする。

【００１９】またさらにこの発明の光電変換手段の第３
の検出領域は、第１の線分を境界として区分される記録
媒体の記録面が回転される方向の下流側もしくは上流側
の一方の領域に、記録媒体の記録面の半径方向の内周側
および外周側のそれぞれの領域の大きさが第２の線分に
より等しい大きさに区分されるように配列されているこ
とを特徴とする。

【００２０】さらにまたこの発明の光電変換手段の第４
の検出領域は、第２の線分を境界として区分される記録
媒体の記録面の径方向の外周側もしくは内周側の一方の
領域に、記録媒体の記録面が回転される方向の上流側お
よび下流側のそれぞれの領域の大きさが第１の線分によ
り等しい大きさに区分されるように配列されていること
を特徴とする。

【００２１】またさらにこの発明の光電変換手段と分離
手段との間には、分離手段により光源から記録媒体に向
かう光ビームから分離された反射光ビームから第２の線
分に沿って所定の間隔に整列される２つの光ビーム成分
を生成する回折手段が配置されていることを特徴とす
る。

【００２２】さらにまたこの発明の回折手段は、光ビー
ムを透過可能な板状媒体に、所定の特性が与えられたホ
ログラム回折格子が形成されているものであることを特
徴とする。

【００２３】またさらにこの発明の光電変換手段の第１
の検出領域および第３の検出領域は、第２の線分を境界
として、回折手段により所定の間隔に整列された２つの
光ビーム成分の双方を受光することを特徴とする。

【００２４】さらにまたこの発明の光電変換手段の第１
の検出領域および第３の検出領域には、回折手段により
所定の間隔に整列された２つの光ビーム成分の双方が投
影されることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。図１に示されるように、光ディス
ク装置１００は、複数の記録層を有する記録媒体すなわ
ち光ディスクＤの図示しない記録面に平行に、かつ記録
面に設けられている図示しないトラックと直交する方向
に移動可能なアクチェータ４とアクチェータ４に向けて
所定の波長のレーザビームを送出するともにアクチェー
タ４から戻されたレーザビームを受光するレーザビーム
送出／受光部６とを含む光ヘッド装置２を有している。

【００２６】アクチェータ４は、制御部８からの駆動信
号に基づいて、光ディスクＤの図示しない記録面の図示
しないトラックと直交する方向に移動される。レーザビ
ーム送出／受光部６は、制御部８からの駆動信号に基づ
いて、情報の書き込み時には記録レーザビームを、情報
を読み出す際には再生用レーザビームを、それぞれ出射
する。

【００２７】制御部８は、信号処理部１０を経由して入
力される図示しない外部装置からの読み出しあるいは書
き込み命令（コマンド）に基づいて、制御部８に所定の
制御信号を供給するとともにレーザビーム送出／受光部
６により受光され、光電変換された情報信号を復号し
て、再生信号として、外部装置に出力する。

【００２８】アクチェータ４はまた、レーザビーム送出
／受光部６の後述する光源からの光ビームを光ディスク
Ｄの図示しない記録面の所定の位置に結像させるととも
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
Ｌｒを取り出す対物レンズ１２、対物レンズ１２を、光
ディスクＤの記録面と直交する方向ならびに記録面に記
録されている情報であるピット列からなるトラック（情
報を記録可能な光ディスクにおいて情報が記録されてい
ない領域については、案内溝すなわちグルーブ）を横切
る方向かつ記録面に沿って移動可能に保持するピックア
ップ１４、ピックアップ１４を、一対のガイドレール１
６に沿って光ディスクＤの径方向に移動可能に支持する
キャリッジ１８を有する。

【００２９】ピックアップ１４は、図２に示すように、
キャリッジ１８上の所定位置に載置されたベース１４ａ
から光ディスクＤの記録面と直交する方向に延出された
中心軸１４ｂを回動中心として回動可能に形成された円
筒状のレンズホルダ１４ｃを含み、レンズホルダ１４ｃ
の一端部に設けられているレンズ保持面１４ｄに対物レ
ンズ１２を保持する。なお、ピックアップ１４またはキ
ャリッジ１８のいづれか一方には、レーザビーム送出／
受光部６からのレーザビームＬｆを対物レンズ１２に向
けて案内するミラー２０が、設けられている。

【００３０】レンズホルダ１４ｃの外周面の所定位置に
は、対物レンズ１２（レンズホルダ１４ｃ）を光ディス
クＤの記録面と直交する方向すなわち中心軸１４ｂに沿
って移動するための推力を発生するフォーカシングコイ
ル１４ｅと、対物レンズ１２（レンズホルダ１４ｃ）を
光ディスクＤの記録面のトラックを横切る方向に移動さ
せるための推力を発生するトラッキングコイル１４ｆ
が、（外周面の）曲面に沿って設けられている。

【００３１】中心軸１４ｂを中心としてレンズホルダ１
４ｃの外周面を取り巻く領域には、レンズホルダ１４ｃ
の外周面の各コイル１４ｅおよび１４ｆに向けて所定方
向の磁界を提供する２組の固定磁石１４ｇおよび１４ｈ
と、それぞれの固定磁石１４ｇ，１４ｈを保持するとと
もに各磁石と共働して磁気回路を構成するヨーク１４ｉ
が設けられている。なお、ヨーク１４ｉは、中心軸１４
ｂから概ね等しい半径に設定される円周に沿ってあるい
はその近傍に、分割してもしくは円環状に配列されてい
る。

【００３２】レーザビーム送出／受光部６は、図３に示
すように、ベース６ａ、ベース６ａ上の所定の位置に配
置され、振動の方向が概ね一方向に揃えられた直線偏光
の光ビームを出射する光源３０、同ベース６ａ上の所定
の位置に配置され、光源３０からの光ビームをアクチェ
ータ４に向けて送出するとともに光ディスクＤの記録面
で反射されて戻された反射光ビームを光ディスクＤに向
かう光ビームから分離する偏光ビームスプリッタ３２、
同ベース６ａ上の所定の位置に配置され、偏光ビームス
プリッタ３２とミラー２０との間に配置され、アクチェ
ータ４のミラー２０に向かう光ビームをコリメートする
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Ｌｒに所定の集束性を与える集光レンズ３４、
同ベース６ａ上の所定の位置に配置され、集光レンズ３
４を通った光ビームの偏光の方向を直線偏光から円偏光
に変換するリターダ（λ／４板）３６およびλ／４板３
６を通った光ビームのアスペクト比を概ね円形に補正す
る楕円補正プリズム３８を有している。

【００３３】レーザビーム送出／受光部６はまた、光デ
ィスクＤの記録面で反射され、アクチェータ４を経由し
て戻された反射レーザビームＬｒが偏光ビームスプリッ
タ３２によりミラー２０に向かうレーザビームＬｆから
分離された反射レーザビームＬｒをさらに２つのレーザ
ビームに分離するビームスプリッタ（ハーフミラー）４
０、ハーフミラー４０により分割された２つのレーザビ
ームのそれぞれを検出して光電変換し、それぞれのレー
ザビーム光強度に対応する電気信号に変換する第１のフ
ォトディテクタ４２および第２のフォトディテクタ４６
を有している。なお、第２のフォトディテクタ４６とハ
ーフミラー４０との間には、ハーフミラー４０で分割さ
れたレーザビームの一方に、フォーカスずれの検出のた
めの所定の光学特性を与えるホログラムプレート（回折
素子）４８が配置されている。

【００３４】光源３０は、例えば波長が６５０ｎｍ（ナ
ノメートル）のレーザビームＬｆを出射する半導体レー
ザ素子であって、出射したレーザビームＬｆの直線偏光
の方向が偏光ビームスプリッタ３２の図示しない偏光面
により反射される方向となるように、固定されている。

【００３５】偏光ビームスプリッタ３２は、半導体レー
ザ素子３０により放射されたレーザビームＬｆの直線偏
光の方向と直交するよう偏光の方向が設定された図示し
ない偏光面（ビームスプリット面）を有し、半導体レー
ザ素子３０からのレーザビームＬｆを９０°折り曲げる
とともに、光ディスクＤで反射された反射レーザビーム
Ｌｒを通過させる。

【００３６】λ／４板３６は、偏光ビームスプリッタ３
２により反射されたレーザビームＬｆの偏光の方向を直
線偏光から円偏光に変換し、また光ディスクＤで反射さ
れた反射レーザビームＬｒの偏光の方向を円偏光から、
再び直線偏光に変換する。このとき、偏光ビームスプリ
ッタ３２から光ディスクＤに向かうレーザビームＬｆの
偏光の方向と光ディスクＤから戻されたＬｒの偏光の方
向との間には、λ／４板３６により、９０°の位相差が
与えられる。これにより、光ディスクＤにより反射され
たＬｒは、今度は、偏光ビームスプリッタ３２の偏光面
を通過し、ハーフミラー４０に向けられる。

【００３７】楕円補正プリズム３８の偏光ビームスプリ
ッタ３２側の面は、後述するＡＰＣ（オートパワーコン
トロール）に関連して半導体レーザ素子３０から光ディ
スクＤに向かうレーザビームＬｆの一部を偏光ビームス
プリッタ３２に側に戻すために、半導体レーザ素子３０
から放射されるレーザビームＬｆの中心と対物レンズ１
２の中心との間に規定される光軸Ｏすなわち偏光ビーム
スプリッタ３２におけるレーザビームＬｆの反射点（反
射中心）とミラー２０における反射点（反射中心）とを
結ぶ軸線に対して、所定の角度だけ傾けられている。ま
た、楕円補正プリズム３８の入射面３８ａは、半導体レ
ーザ素子３０側から入射されるレーザビームＬｆの概ね
５ないし５０％を反射するミラー面に形成されている。

【００３８】第１のフォトディテクタ４２は、トラック
ずれの検出に利用されるもので、図４を用いて後述する
ように、対物レンズ１２に所定の大きさのレンズシフト
が与えられている場合に生じる第１のフォトディテクタ
４２の物理的な中心とフォトディテクタに集光された反
射レーザビームＬｒの中心との間のずれを検出すること
のない円弧上に配列された第１ないし第４の受光領域４
２ａ，４２ｂ，４２ｃおよび４２ｄと、第１ないし第４
の領域を除いた領域４２ｅからなる５つの受光領域を有
している。すなわち、第１のフォトディテクタ４２は、
対物レンズ１２により取り込まれた光ディスクＤからの
反射レーザビームＬｒが投影されて形成されるビームス
ポット円が光ディスクＤの径方向の最内周側および最外
周側のいづれかまたはそれぞれの側に移動される場合
に、ビームスポット円が常時投影される領域を除く領域
に対応して形成されている。なお、第１および第４の受
光領域４２ａと４２ｄは、光ディスクＤの径方向に平行
な線分を対称軸として、第２および第３の受光領域４２
ｂと４２ｃに、軸対称となるよう配列されている。ま
た、第１および第２の受光領域４２ａと４２ｂは、光デ
ィスクＤの径方向に平行な線分と直交する線分すなわち
任意のトラックの法線を対称軸として、第３および第４
の受光領域４２ｃと４２ｄに、軸対称となるよう配列さ
れている。なお、対物レンズ１２の物理的な中心を通っ
た反射レーザビームＬｒと第１のフォトディテクタ４２
上に投影された反射レーザビームＬｒのビームスポット
の中心との間のずれすなわちレンズシフトが「０」であ
る場合に、対物レンズ１２の中心を通った反射レーザビ
ームＬｒは、トラックの法線に、概ね一致されることは
いうまでもない。

【００３９】第１のフォトディテクタ４２にはまた、第
１ないし第５の受光領域とは独立に、楕円補正プリズム
３８の入射面３８ａで反射され、光ディスクＤの記録面
からの反射レーザビームＬｒに比較して短い光路で短時
間で戻されるパワーコントロール向けのレーザビーム
（Ｌｆ）を受光して光電変換するモニタフォトディテク
タ４４が一体に組み込まれている。

【００４０】モニタフォトディテクタ４４は、半導体レ
ーザ素子３０から放射されるレーザビームＬｆの光強度
を一定に維持するためのオート・パワー・コントロール
（以下、ＡＰＣと示す）に利用されるレーザビーム（Ｌ
ｆ）の光強度の変化をモニタして、光強度の変動に対応
する出力電流を出力する。

【００４１】第２のフォトディテクタ４６は、対物レン
ズ１２と光ディスクＤの記録面とのフォーカシングを整
合するための、後述するフォーカスずれ信号の検出に利
用される。なお、第２のフォトディテクタ４６は、図６
を用いて後述するように、４つに分割された受光領域４
６ａ，４６ｂ，４６ｃおよび４６ｄを有し、図６に示す
ホログラム回折パターンを有するホログラムプレート４
８により複数のビームに分割されたレーザビームを受光
して、各受光領域に対応する大きさの電流を出力する。

【００４２】制御部８は、主制御装置としてのＣＰＵ５
０、ＣＰＵ５０に接続され、ＣＰＵ５０を動作させるた
めのイニシャルデータが記憶されている読みだし専用メ
モリ（リード・オンリ・メモリ、以下ＲＯＭと示す）５
２、図示しない外部装置から供給される記録すべき情報
あるいは光ディスクＤから読み出されたデータなどを保
持するランダム・アクセス・メモリ（以下、ＲＡＭと示
す）５４およびＲＡＭ５４に入出力されるデータを一時
的に記憶するバッファメモリ５６を有している。

【００４３】ＣＰＵ５０には、半導体レーザ素子３０に
所定の駆動電流を供給して所定の光強度のレーザビーム
Ｌｆを出力させるレーザ駆動回路６２、ＲＡＭ５４に記
憶された記録すべき情報に対応して半導体レーザ素子３
０から出射されるレーザビームＬｆの強度を変化させる
記録レーザビーム発生回路６４、モニタフォトディテク
タ４４に接続され、楕円補正プリズム３８の入射面３８
ａで反射されたレーザビーム（Ｌｆ）の強度に基づいて
半導体レーザ素子３０から出射されるレーザビームＬｆ
の強度を一定に維持するための制御量を規定するＡＰＣ
（オート・パワー・コントロール）回路６６が接続され
ている。なお、ＡＰＣ回路６６の出力は、レーザ駆動回
路６２にフィードバックされることはいうまでもない。

【００４４】ＣＰＵ５０にはまた、第１のフォトディテ
クタ４２に接続され、光ディスクＤで反射された反射レ
ーザビームＬｒを受光して光電変換して得られた電流値
から求められるトラックずれ量に基づいてレンズホルダ
１４ｃのトラッキングコイル１４ｆに供給する電流値を
設定するトラック制御回路７０が接続されている。な
お、トラック制御回路７０には、図４を用いて後述する
トラックずれ検出部６８により求められるトラックずれ
信号ＴＥＳが入力され、トラックずれ信号ＴＥＳに対応
する電流値がトラック制御回路７０からトラッキングコ
イル１４ｆに供給される。

【００４５】ＣＰＵ５０にはさらに、第２のフォトディ
テクタ４６に接続され、光ディスクＤで反射された反射
レーザビームＬｒを受光して光電変換して得られた電流
値から求められるフォーカスずれ量に基づいて対物レン
ズ１２すなわちレンズホルダ１４ｃの位置を制御するた
めのフォーカスコイル１４ｅへの駆動電流の大きさを規
定するフォーカス制御回路７４が接続されている。な
お、フォーカス制御回路７４には、図６を用いて後述す
るフォーカスずれ検出部７２により求められるフォーカ
スずれ信号ＦＥＳが入力され、フォーカスずれ信号ＦＥ
Ｓに対応する電流値がフォーカス制御回路７４からフォ
ーカシングコイル１４ｅに供給される。

【００４６】図４は、第１のフォトディテクタ４２の検
出面すなわち第１ないし第４の受光領域４２ａ，４２
ｂ，４２ｃおよび４２ｄならびに第５の受光領域４２ｅ
の形状と、それぞれの受光領域４２ａ，４２ｂ，４２
ｃ，４２ｄおよび４２ｅから出力される検出信号（出力
電流）を処理する処理回路（トラックずれ検出部６８）
の一例を示す概略図である。

【００４７】詳細には、第１のフォトディテクタ４２に
おける第１の受光領域４２ａおよび第２の受光領域４２
ｂは、光ディスクＤからの反射レーザビームＬｒの集光
スポットがフォトディテクタ４２の概ね中心に投影され
たときに提供されるビームスポット円（実線）の内側、
かつビームスポットがレンズシフトにより第一の方向す
なわち第１および第２の受光領域が設けられる領域か
ら、第３および第４の受光領域が設けられる方向に最も
シフトされた状態で投影されたときに提供される反射レ
ーザビームＬｒのビームスポットの円周（一点鎖線）に
より囲まれる領域を第一の方向と直交する第二の方向の
概ね中央で分割して得られる形状を有する。

【００４８】また、第３の受光領域４２ｃと第４の受光
領域４２ｄとは、反射レーザビームＬｒの集光スポット
がフォトディテクタ４２の概ね中心に投影されたときに
提供されるビームスポットの円周（実線）の内側で同ビ
ームスポットがレンズシフトにより第一の方向と逆方向
である第三の方向すなわち第３および第４の受光領域が
設けられる領域から、第１および第２の受光領域が設け
られる方向に最も移動された状態で投影された場合に得
られる反射レーザビームＬｒのビームスポットの円周
（二点鎖線）により囲まれる領域を第二の方向の概ね中
央で分割して得られる形状を有する。なお、第１および
第２の受光領域４２ａ，４２ｂと第３および第４の受光
領域４２ｃ，４２ｄは、第二の方向に平行かつフォトデ
ィテクタ４２の中央に位置する対称軸を考えるとき、軸
対称に配列されていると表示できる。なお、それぞれの
受光領域における対物レンズ１２に与えられるレンズシ
フトにより移動される第一の方向（ｘ軸方向）と直交す
る方向（ｙ軸方向）から見た幅ｄの最大値は、対物レン
ズ１２に与えられるレンズシフトの大きさに支配される
が、図４に示されるようにＬｒのビームスポット円の直
径の概ね１／３以内に設定される。また、第３の受光領
域４２ｃおよび第４の受光領域４２ｄと第１の受光領域
４２ａおよび第２の受光領域４２ｂとの間の間隔Ｋの最
大値は、対物レンズ１２に与えられるレンズシフトの大
きさに支配されるが、図４に示されるようにレーザビー
ムＬｆのビームスポット円の直径の概ね７０％以内に設
定される。

【００４９】換言すると、第１のフォトディテクタの第
１および第２の受光領域４２ａ，４２ｂは、対物レンズ
１２を通って案内された光ディスクＤからの反射レーザ
ビームＬｒのビームスポット円が第３および第４の検出
領域４２ｃ，４２ｄの側にシフトした状態で投影された
場合に、光ディスクＤの径方向に直交して任意のトラッ
ク（案内溝）の法線として定義される第１の線分よりも
光ディスクＤの径方向の内周側に投影されるビームスポ
ット円を検出しない形状に、同第３および第４の受光領
域４２ｃ，４２ｄは、対物レンズ１２を通って案内され
た光ディスクＤからの反射レーザビームＬｒのビームス
ポット円が第１および第２の検出領域４２ａ，４２ｂの
側にシフトした状態で投影された場合に、光ディスクＤ
の径方向に直交して任意のトラック（案内溝）の法線と
して定義される第１の線分よりも光ディスクＤの径方向
の外周側に投影されるビームスポット円を検出しない形
状に、それぞれ、形成される。

【００５０】第１および第２の受光領域４２ａおよび４
２ｂからの出力は、それぞれ増幅器８１ａおよび８１ｂ
で電流−電圧変換され、加算器８２により相互に加算さ
れる。

【００５１】一方、第３および第４の受光領域４２ｃお
よび４２ｄからの出力は、それぞれ増幅器７１ｃおよび
７１ｄにより同様に電流−電圧変換され、加算器８３に
より相互に加算される。こののち、加算器８２と加算器
８３の出力は、差動増幅器８４により引き算される。

【００５２】すなわち、トラックずれ信号ＴＥＳは、 ＴＥＳ ＝ ［（第１の受光領域４２ａの出力 ＋ 第２の受光領域４２ｂの出力） − （第３の受光領域４２ｃの出力 ＋ 第４の受光領域４２ｄの出力）］ ＝ 加算器８２の出力 − 加算器８３の出力 ＝ 差動増幅器８４の出力 により示される。

【００５３】このようにして求められたトラックずれ信
号ＴＥＳは、トラック制御回路７０に供給される。な
お、第１のフォトディテクタ４２の第１および第２の受
光領域４２ａ，４２ｃに照射される反射レーザビームＬ
ｒおよび第３および第４の受光領域４２ｃ，４２ｄに照
射される反射レーザビームＬｒのそれぞれは、既に説明
したように、対物レンズ１２に与えられるレンズシフト
量に依存してフォトディテクタの物理的な中心とフォト
ディテクタに集光されたレーザビームの中心の間のずれ
を検出することのない円弧上に配列されていることか
ら、トラックずれ信号ＴＥＳの大きさは、高い精度で検
出される。

【００５４】トラック制御回路７０は、トラックずれ信
号ＴＥＳの大きさに基づいて、光ディスクＤの記録面の
トラックの中心と対物レンズ１２を通過して目標トラッ
クに収束されるレーザビームの中心とを一致させるため
にレンズホルダ１４ｃを最適量回動させることのできる
トラック制御電流をトラッキングコイル１４ｆに供給す
る。

【００５５】また、第１ないし第４の受光領域４２ａ，
４２ｂ，４２ｃ，４２ｄおよび４２ｅのそれぞれのアノ
ードの出力は、加算器８５で加算され、図示しない信号
再生回路またはＲＡＭ５４に入力される。なお、光ディ
スクＤが、ランド−グルーブ記録である場合には、加算
器８５の出力の一部は、ヘッダー部からの読取信号の再
生にも利用される。

【００５６】ところで、図５に示されるように、光ディ
スクＤは、対物レンズ１２に近接する側から、支持体、
１層目（第１の記録層）および２層目（第２の記録層）
の順に示される２層の記録層を有している。

【００５７】このため、図５から明らかなように、対物
レンズ１２が１層目にフォーカスされ、絞り１４ｊを通
過してフォトディテクタ４６の受光面に１層目からの反
射レーザビームが最小ビームスポットで結像されている
場合に、２層目からの反射レーザビームは、フォトディ
テクタ４６の手前で集束され、図６を用いて以下に示す
ように、大きなビームスポットとなって、フォトディテ
クタ４６の受光面に結像される。この場合、フォトディ
テクタ４６からの出力は、対物レンズ１２が光ディスク
Ｄの１層目にフォーカスされているにも拘わらず、フォ
ーカスずれが存在しているようなフォーカスずれ信号が
出力される。

【００５８】図６には、ハーフミラー４０と第２のフォ
トディテクタ４６との間に配置されるホログラム回折プ
レート４８のホログラムパターンと光ディスクＤからの
反射レーザビームＬｒとの関係（フォーカスずれ検出部
７２）が示されている。

【００５９】図６（ａ）に示されるように、第２のフォ
トディテクタ（フォーカス検出用）４６は、互いに直交
する第一および第二の分割線４６ｘおよび４６ｙにより
区分された４つの受光領域４６ａ，４６ｂ，４６ｃおよ
び４６ｄを有する。なお、第一の分割線４６ｘは、光デ
ィスクＤの半径方向に沿う方向すなわちトラック用の第
１のフォトディテクタ４２のｘ軸方向と同一とする。ま
た、各受光領域４６ａ〜４６ｄのそれぞれは、ｘ軸（第
一の分割線４６ｘに沿う）方向と直交するｙ軸（第二の
分割線４６ｙに沿う）方向に沿って延出される４本の
（縦）帯状領域と、それぞれの帯状領域のうちの２本の
（縦）帯状領域を相互に接続するｘ軸方向に延出された
（横）帯状領域との組み合わせによって構成されてい
る。

【００６０】詳細には、第１の受光領域４６ａは、第１
の分割線４６ｘに隣接する第１の端部から第２の分割線
４６ｙに平行にかつ第２の分割線４６ｙと隣り合ってフ
ォトディテクタ４６のｘ軸方向と直交する端部まで幅Ｗ
１だけ延出された第１の帯状領域、第１の帯状領域と同
等の幅に設定され、第１の帯状領域と直交する方向に幅
Ｗ２だけフォトディテクタ４６のｘ軸方向の端部に沿っ
て分割線４６ｙにより区分されるとなりの領域に延出さ
れた接続領域および接続領域に接するとともに、第１の
帯状領域と同等の幅Ｗ３でｙ軸に沿ってｘ軸の直前すな
わち第１の帯状領域と直交する方向に幅Ｗ４だけフォト
ディテクタ４６のｘ軸に平行に延出された領域を分割線
４６ｘとの間に配列可能な長さに設定された第２の帯状
領域からなる３つの受光領域の総和で示される受光面積
を有する。換言すると、第１の受光領域４６ａは、幅Ｗ
１で規定される帯状領域を分割線４６ｘと分割線４６ｙ
の交点から、分割線４６ｙに沿ってフォトディテクタ４
６の外郭部まで延出し、外郭部から分割線４６ｙと交差
する方向に幅Ｗ１×３本分延出し、さらに分割線４６ｙ
と平行に分割線４６ｘに向けて分割線４６ｘとの間に幅
Ｗ１の隙間を提供する位置まで延出させた矩形に定義さ
れる。なお、第１の受光領域４６ａは、分割線４６ｘに
より区分される受光領域の一方の側に位置される。ま
た、分割線４６ｙにより区分される２つの領域のそれぞ
れの面積は、分割線４６ｙを境界として概ね等しく設定
される。同様に、第３の受光領域４６ｃは、第一および
第二の分割線４６ｘおよび４６ｙの交点を対称点として
点対称に配列されている。従って、第３の受光領域４６
ｃは、分割線４６ｘにより区分される２つの受光領域の
うちの第１の受光領域４６ａが配列される側と反対側に
位置される。また、分割線４６ｙにより区分される２つ
の領域のそれぞれの面積は、第１の受光領域４６ａと同
様に、分割線４６ｙを境界として概ね等しく設定され
る。

【００６１】一方、第２の受光領域４６ｂは、分割線４
６ｙに沿って第１の検出領域４６ａに隣接して定義さ
れ、幅Ｗ１でフォトディテクタ４６の外郭部から分割線
４６ｘまで延出された第１の帯状領域と、分割線４６ｘ
に沿って分割線４６ｙ方向に幅Ｗ１分だけ分割線４６ｙ
側に延出された接続領域と、分割線４６ｙに沿って分割
線４６ｘから第３の受光領域４６ｃにより囲まれた領域
に延出された第２の帯状領域からなる３つの受光領域の
総和で示される受光面積を有する。換言すると、第２の
受光領域４６ｂは、幅Ｗ１で規定される帯状領域をフォ
トディテクタ４６の分割線４６ｘと平行な外郭部から分
割線４６ｙと平行に第１の受光領域４６ａに沿って分割
線４６ｘとの接点まで延出し、分割線４６ｘに沿って分
割線４６ｙに接するまで延長し、さらに分割線４６ｙに
隣接して第３の受光領域の第１および第２の帯状領域の
間の空間の全域に延出させた矩形に定義される。なお、
第２の受光領域４６ｂは、分割線４６ｙにより区分され
る受光領域の一方の側に位置される。また、分割線４６
ｘにより区分される２つの領域のそれぞれの面積は、分
割線４６ｘを境界として概ね等しく設定される。同様
に、第４の受光領域４６ｄは、第一および第二の分割線
４６ｘおよび４６ｙの交点を対称点として点対称に配列
されている。従って、第４の受光領域４６ｄは、分割線
４６ｙにより区分される２つの受光領域のうちの第２の
受光領域４６ｂが配列される側と反対側に位置される。
また、分割線４６ｘにより区分される２つの領域のそれ
ぞれの面積は、第２の受光領域４６ｂと同様に、分割線
４６ｘを境界として概ね等しく設定される。

【００６２】以上説明したように、フォトディテクタ４
６において、第１ないし第４の受光領域４６ａ〜４６ｄ
は、分割線４６ｙをｘ軸方向の中心としてｘ軸方向に、
それぞれ、２×Ｗ１の幅に形成される。なお、それぞれ
の受光領域のｘ軸方向の幅は、いづれもＷ１である。従
って、後段に説明する受光領域の幅Ｗは、Ｗ＝４Ｗ１で
定義される。

【００６３】図６（ｂ）に示されるように、ホログラム
プレート４８は、第１ないし第４の回折パターン４８
ａ，４８ｂ，４８ｃおよび４８ｄを有する。なお、ホロ
グラムプレート４８は、周知の光ヘッド装置において広
く利用されているナイフエッジに対応する詳述しない遮
光パターンと上述した第２のフォトディテクタ４６のｘ
軸に平行に配列される第１および第４の受光領域４６ａ
および４６ｄの組と第２および第３の受光領域４６ｂお
よび４６ｃの組のそれぞれに対して、第一および第二の
分割線４６ｘ，４６ｙのそれぞれが交差する位置を対称
点として点対称となる結像パターンを提供可能な回折パ
ターンとが形成されている。

【００６４】より詳細には、第１の回折パターンおよび
第４の回折パターン４８ａ，４８ｄは、フォトディテク
タ４６に照射される反射レーザビームＬｒが対物レンズ
１２に与えられるレンズシフトの影響により移動される
第一の方向すなわちｘ軸方向に沿って、ホログラム回折
プレート４８の概ね中央を通って延出される区分線４８
ｘと区分線４８ｘ（第一の方向）に直交する第二の方向
すなわちｙ軸方向に、同様にプレート４８の概ね中央を
通って延出される区分線４８ｙを対称軸として軸対称に
形成されている。なお、第１の回折パターン４８ａと第
４の回折パターン４８ｄは、いづれも、区分線４８ｙか
ら所定距離離れた領域からホログラム回折プレート４８
の外縁部に向けて設けられる。また、それぞれの回折パ
ターンには、入射された反射レーザビームＬｒを、フォ
トディテクタ４６の受光領域外へ回折（誘導）可能な特
性が与えられている。

【００６５】一方、第２の回折パターン４８ｂと第３の
回折パターン４８ｃは、区分線４８ｙを境界線としてｙ
軸方向に、区分線４８ｙと平行に配列されている。な
お、各回折パターン４８ｂと４８ｃの区分線４８ｙから
の距離すなわち各パターン４８ｂと４８ｃのそれぞれの
ｘ軸方向の幅は、概ね等しく形成される。また、第２の
回折パターン４８ｂには、入射された反射レーザビーム
Ｌｒを、フォトディテクタ４６の第１の受光領域４６ａ
に向けて回折可能なパターンが、第３の回折パターン４
８ｃには、入射された反射レーザビームＬｒを、フォト
ディテクタ４６の第３の受光領域４６ｃに向けて回折可
能なパターンが、それぞれ与えられている。

【００６６】なお、第２のフォトディテクタ４６の各受
光領域４６ａ〜４６ｄのｙ軸方向と直交する方向すなわ
ちホログラム回折プレート４８のナイフエッジ遮光パタ
ーンと直交する方向の幅Ｗは、Δｚを光ディスクＤの第
１の記録層と第２の記録層との間の間隔、ＮＡを対物レ
ンズ１２の開口数、Ｍｔを対物レンズ１２と第２のフォ
トディテクタ４６との間の光学系の横倍率とするとき、 Ｗ ＜ Δｚ × ＮＡ × Ｍｔ を満足するように設定される。

【００６７】ここで、図５に示した光学系を例に、上述
したΔｚ，ＮＡおよびＭｔのそれぞれの一例を示すと、
光ディスクＤの第１の記録層と第２の記録層との間の間
隔Δｚは、４０μｍ、対物レンズ１２の開口数ＮＡは、
０．６、対物レンズ１２と第２のフォトディテクタ４６
との間の光学系の横倍率Ｍｔは、５であるから、第２の
フォトディテクタ４６の各受光領域４６ａ〜４６ｄの幅
Ｗは、１２０μｍより狭いことが必要となる。この場
合、第２のフォトディテクタ４６各受光領域４６ａ〜４
６ｄのそれぞれは、幅Ｗ ＜ １２０μｍを満足するよ
うに、第２のフォトディテクタ４６の製造時に所定の面
積が与えられてもよいが、第二の分割線４６ｙからｘ軸
方向に等距離すなわちこの例では６０μｍの位置よりも
フォトディテクタ４６の外周側の領域が一対の遮光板４
６ｅ，４６ｆにより遮光されるものであってもよい。ま
た、上述した条件から、第１ないし第４の受光領域４６
ａ〜４６ｄのそれぞれのｘ軸（分割線４６ｘ）と平行な
方向の長さ、すなわち各帯状領域の幅Ｗ１は、それぞ
れ、最大で３０μｍに設定される。

【００６８】このような回折パターンを有するホログラ
ム回折プレート４８と第２のフォトディテクタ４６によ
り、図６（ａ）に示されるように、第１および第３の受
光領域４６ａおよび４６ｃからの出力は、それぞれ増幅
器９１ａおよび９１ｃで電流−電圧変換され、加算器９
２により相互に加算される。一方、第２および第４の受
光領域４６ｂおよび４６ｄからの出力は、それぞれ増幅
器９１ｂおよび９１ｄにより同様に電流−電圧変換さ
れ、加算器９３により相互に加算される。こののち、加
算器９２と加算器９３の出力は、差動増幅器９４により
引き算される。

【００６９】ここで、対物レンズ１２が光ディスクＤの
第１の記録層にフォーカスされている場合、反射レーザ
ビームは、フォトディテクタ４６の分割線４６ｙ上に最
小ビームスポットＳ１ａおよびＳ１ｂとして投影され
る。

【００７０】反面、光ディスクＤの第２の記録層で反射
された反射レーザビームは、図５を用いて説明したよう
に、フォトディテクタ４６よりも集光レンズ３４よりの
所定位置で最小ビームスポットとなったのち、焦点ぼけ
により拡大されたビームスポットＳ２ａおよびＳ２ｂと
なって、フォトディテクタ４６の各受光領域４６ａ〜４
６ｄに投影される。すなわち、図６（ａ）に円弧で示し
たように、光ディスクＤの第１の記録層からの反射レー
ザビームのビームスポットＳ１ａおよびＳ１ｂが分割線
４６ｙ上に最小ビームスポットで投影されているにも拘
わらず、第１ないし第４の受光領域４６ａ〜４６ｄのそ
れぞれに、あたかも対物レンズ１２の位置が光軸方向に
ずれているような状態を呈示する別のビームスポット円
Ｓ２ａおよびＳ２ｂが投影される。

【００７１】ところで、図６（ａ）に示したフォトディ
テクタ４６では、光ディスクＤの第２の記録層から反射
された反射レーザビームによって形成されるビームスポ
ットＳ２ａ，Ｓ２ｂは、フォトディテクタ４６の分割線
４６ｙを境界として、第１、第３および第４の受光領域
４６ａ，４６ｃおよび４６ｄの一部と第１ないし第３の
受光領域４６ａ〜４６ｃの一部の一部とにより、それぞ
れ、概ね対称に、第２の記録層からの反射レーザビーム
を受光して光電変換する。

【００７２】詳細には、一方のビームスポットＳ２ａ
は、第１の受光領域４６ａのうちの分割線４６ｙを越え
て第４の受光領域４６ｄの側に突出している部分と、第
４の受光領域４６ｄに投影される。このとき、同ビーム
スポットＳ２ａのうちの一部は、第３の受光領域４６ｃ
の分割線４６ｙを越えて第４の受光領域４６ｄの側に突
出している部分にも投影される。その一方で、残りのビ
ームスポットＳ２ｂは、第１の受光領域４６ａのうちの
分割線４６ｙよりも第２の受光領域４６ｂの側に位置す
る部分と、第２の受光領域４６ｂに投影される。このと
き、同ビームスポットＳ２ｂのうちの一部は、第３の受
光領域４６ｃの分割線４６ｙよりも第２の受光領域４６
ｂの側に位置する部分にも投影される。

【００７３】すなわち、第２の受光領域４６ｂ（第４の
受光領域４６ｄ）に投影されるビームスポットＳ２ｂ
（Ｓ２ａ）の成分と同等の成分は、分割線４６ｙを境界
として同じ側に位置されている第３および第１の受光領
域４６ｃ，４６ａ（第１および第３の受光領域４６ａ，
４６ｃ）のそれぞれに投影されるビームスポットＳ２ｂ
（Ｓ２ａ）の総和として出力される。このとき、第３の
受光領域４６ｃのうちの分割線４６ｙを越えて第４の受
光領域４６ｄの側に区分された領域に投影されるビーム
スポットＳ２ａの成分は、同時に第１の受光領域４６ａ
の分割線４６ｙよりも第２の受光領域４６ｂの側に投影
されるビームスポットＳ２ｂの成分と実質的に同一の面
積（出力）となる。このことは、第１の受光領域４６ａ
のうちの分割線４６ｙを越えて第２の受光領域４６ｂの
側に区分された領域に投影されるビームスポットＳ２ｂ
の成分と、第１の受光領域４６ａの分割線４６ｙよりも
第４の受光領域４６ｄの側に投影されるビームスポット
Ｓ２ａの成分と、についても同様である。

【００７４】このことから、フォトディテクタ４６を分
割線４６ｙを境界として２つに区分する場合に、第２の
受光領域４６ｂの出力と第１の受光領域４６ａの出力
（または第３受光領域の出力）を、周知のフォーカスず
れの検出系と同一の構成により、加算することで、分割
線４６ｙを境界として分割された一方の受光領域におけ
る光ディスクＤの第２の記録層からの反射レーザビーム
を光電変換して得られる出力信号が（光ディスクＤの）
第１の記録層からの反射レーザビームを光電変換して得
られる出力信号に対してあたかもフォーカスずれが存在
するかのように出力されることが防止される。同様に、
フォトディテクタ４６を分割線４６ｙを境界として２つ
に区分する場合に、第４の受光領域４６ｄの出力と第３
の受光領域４６ｃの出力（または第１受光領域の出力）
を、周知のフォーカスずれの検出系と同一の構成によ
り、加算することで、分割線４６ｙを境界として分割さ
れた一方の受光領域における光ディスクＤの第２の記録
層からの反射レーザビームを光電変換して得られる出力
信号が（光ディスクＤの）第１の記録層からの反射レー
ザビームを光電変換して得られる出力信号に対してあた
かもフォーカスずれが存在するかのように出力されるこ
とが防止される。

【００７５】この結果、フォーカスずれ信号ＦＥＳは、 ＦＥＳ ＝ ［（第１の受光領域４６ａの出力 ＋ 第３の受光領域４６ｃの出力） − （第２の受光領域４６ｂの出力 ＋ 第４の受光領域４６ｄの出力）］ ＝ 加算器９２の出力 − 加算器９３の出力 ＝ 差動増幅器９４の出力 により示される。

【００７６】このようにして求められたフォーカスずれ
信号ＦＥＳは、フォーカス制御回路７４に供給され、フ
ォーカス制御回路７４により、フォーカスずれ信号ＦＥ
Ｓに対応するフォーカスコイル１４ｅに移動を提供可能
な制御量に変換されて、フォーカスコイル１４ｅに所定
のフォーカス制御電流が供給される。なお、それぞれの
受光領域４６ａ，４６ｂ，４６ｃおよび４６ｄには、光
ディスクＤの第１および第２の記録層のうちの対物レン
ズ１２がフォーカスされていない記録層からの反射レー
ザビームにより生じる出力を相殺できることから、フォ
ーカスずれ信号ＦＥＳが高い精度で検出可能となる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フォーカスずれの検出に利用されるフォトディテク
タは、光ディスクの複数の記録層からの複数の反射レー
ザビームのうちの対物レンズがフォーカス状態にある記
録層からの反射レーザビーム以外の反射レーザビームに
より生成される電流を相殺できる。これにより、高い精
度でフォーカスずれが検出される。従って、複数の記録
層を有する光ディスクの各記録層に対して、対物レンズ
を正確にフォーカスさせることができる。

【００７８】また、ホログラム回折プレートの作用によ
り、フォーカスずれ検出用のフォトディテクタの受光領
域に、ヘッダー部で回折された反射レーザビームが入射
することが阻止されることから、さらに、フォーカスず
れ信号の精度が高められる。なお、ホログラム回折プレ
ートは、周知のナイフエッジを兼ねることはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である光ヘッド装置が利用さ
れる光ディスク装置を示す概略図。

【図２】図１に示した光ヘッド装置のアクチェータのピ
ックアップを説明する概略図。

【図３】図１に示した光ディスク装置のレーザビーム送
出／受光部を説明する概略図。

【図４】図３に示した光ヘッド装置のレーザビーム送出
／受光部のトラック用フォトディテクタの検出面の受光
領域と検出面に投影されるレーザビームと信号検出方法
を説明する概略図。

【図５】図１に示した光ディスク装置の対物レンズのフ
ォーカス状態とフォーカス検出用フォトディテクタに投
影される反射レーザビームとの関係を説明する概略図。

【図６】図３に示した光ヘッド装置のレーザビーム送出
／受光部のフォーカス用フォトディテクタの検出面の受
光領域とホログラム回折プレートを通って検出面に投影
されるレーザビームと信号検出方法を説明する概略図。

【符号の説明】

２ …光ディスク装置、 ４ …アクチェータ、 ６ …レーザビーム送出／受光部、 １２ …対物レンズ、 １４ …ピックアップ、 １４ｂ…中心軸、 １４ｃ…レンズホルダ、 １４ｄ…レンズ保持面、 １４ｅ…フォーカシングコイル、 １４ｆ…トラッキングコイル、 １６ …ガイドレール、 １８ …キャリッジ、 ２０ …ミラー、 ３０ …半導体レーザ素子（光源）、 ３２ …偏光ビームスプリッタ、 ３４ …集光レンズ、 ３６ …λ／４板、 ３８ …楕円補正プリズム、 ４０ …ビームスプリッタ（ハーフミラー）、 ４２ …第１の（トラック用）フォトディテクタ、 ４４ …モニタフォトディテクタ、 ４６ …第２の（フォーカス用）フォトディテクタ、 ４６ａ…第１の受光領域、 ４６ｂ…第２の受光領域、 ４６ｃ…第３の受光領域、 ４６ｄ…第４の受光領域、 ４８ …ホログラムプレート、 ４８ａ…第１の回折パターン、 ４８ｂ…第２の回折パターン、 ４８ｃ…第３の回折パターン、 ４８ｄ…第４の回折パターン、 ６８ …トラックずれ検出部、 ７０ …トラック制御回路、 ７２ …フォーカスずれ検出部、 ７４ …フォーカス制御回路。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光を複数の記録層を有する記録
   媒体の所定の記録層の所定の位置に集光する集光手段
   と、 前記記録媒体の各記録層で反射され、前記集光手段によ
   り取り込まれた前記記録媒体のそれぞれの記録層からの
   反射光を前記光源から前記記録媒体に向かう光と分離す
   る分離手段と、 この分離手段により分離された前記記録媒体の各記録層
   からの反射光を受光して光電変換し、光強度に対応する
   大きさの電気信号を出力する光電変換手段と、を有し、 前記光電変換手段は、前記集光手段により取り込まれた
   前記記録媒体の各記録層からの反射光により前記光電変
   換手段上に投影されるビームスポットのうちの前記集光
   手段が合焦状態にある記録層と異なる記録層からの反射
   光によるビームスポットに対応する光電変換出力を相殺
   可能な形状の光検出領域を含むことを特徴とする光ヘッ
   ド装置。
2. 【請求項２】前記光電変換手段は、前記記録媒体の径方
   向に平行で上記反射光のビームスポットの中心部分が投
   影される第１の線分を境界として前記記録媒体の記録面
   が回転される方向の上流側と下流側に区分された複数の
   検出領域と、前記記録媒体の径方向の所定の位置で径方
   向と直交するとともに上記反射光のビームスポットの中
   心部分が投影される第２の線分を境界として前記記録媒
   体の記録面の径方向の内周側と外周側とに区分された複
   数の検出領域を含むことを特徴とする請求項１記載の光
   ヘッド装置。
3. 【請求項３】前記光電変換手段のそれぞれの検出領域
   は、それぞれ等しい面積を有することを特徴とする請求
   項２記載の光ヘッド装置。
4. 【請求項４】前記光電変換手段の上記第１の線分を境界
   として区分される検出領域の少なくとも１つは、上記第
   ２の線分により区分される領域のそれぞれに対して所定
   の比率の面積となるよう形成されることを特徴とする請
   求項３記載の光ヘッド装置。
5. 【請求項５】前記光電変換手段の上記第２の線分を境界
   として区分される検出領域の少なくとも１つは、上記第
   １の線分により区分される領域のそれぞれに対して所定
   の比率の面積となるよう形成されることを特徴とする請
   求項３記載の光ヘッド装置。
6. 【請求項６】前記光電変換手段の上記第１の検出領域お
   よび上記第３の検出領域は、上記第２の線分を境界とし
   て区分される２つの光ビーム成分の双方を受光すること
   を特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
7. 【請求項７】前記光電変換手段の上記第１の線分および
   上記第２の線分のそれぞれにより区分される各検出領域
   は、上記第１の線分および上記第２の線分の交点を対象
   中心として点対称の関係に形成されていることを特徴と
   する請求項２記載の光ヘッド装置。
8. 【請求項８】光源からの光を複数の記録層を有する記録
   媒体の所定の記録層の所定の位置に集光する集光手段
   と、 前記記録媒体の各記録層で反射され、前記集光手段によ
   り取り込まれた前記記録媒体のそれぞれの記録層からの
   反射光を前記光源から前記記録媒体に向かう光と分離す
   る分離手段と、 前記記録媒体の半径方向に沿って規定される第１の線分
   と、この第１の線分と直交する第２の線分によって区分
   された４つの領域内に所定の形状に形成された第１ない
   し第４の４つの受光領域を含み、前記記録媒体の各記録
   層の反射光が前記集光手段により集光される際に、前記
   記録媒体の第１の記録層からの反射光のビームスポット
   を光電変換して得られる電気信号を相殺するとともに前
   記記録媒体の第２の記録層からの反射光のビームスポッ
   トを光電変換して得られる電気信号を、前記集光手段と
   前記記録媒体の第２の記録層との間の距離と前記集光手
   段により第２の記録層に集光されるビームスポットが所
   定のビーム径に集光される距離とを一致させるためのフ
   ォーカスずれ出力として出力する光電変換手段と、を有
   することを特徴とする光ヘッド装置。
9. 【請求項９】前記光電変換手段の上記第１ないし第４の
   検出領域は、それぞれ等しい面積を有することを特徴と
   する請求項８記載の光ヘッド装置。
10. 【請求項１０】前記光電変換手段の上記第１および第３
    の検出領域は、上記第２の線分を境界として前記記録媒
    体の記録面が回転される方向の上流側と下流側に区分さ
    れていることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装
    置。
11. 【請求項１１】前記光電変換手段の上記第２および第４
    の検出領域は、上記第１の線分を境界として前記記録媒
    体の記録面の径方向の内側と外側に区分されていること
    を特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
12. 【請求項１２】前記光電変換手段の上記第１の検出領域
    および上記第３の検出領域は、上記第２の線分を境界と
    して区分される２つの光ビーム成分の双方を受光するこ
    とを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
13. 【請求項１３】前記光電変換手段の上記第１の検出領域
    は、上記第１の線分を境界として区分される前記記録媒
    体の記録面が回転される方向の上流側あるいは下流側の
    一方の領域に、前記記録媒体の記録面の半径方向の内周
    側および外周側のそれぞれの領域の大きさが上記第２の
    線分により等しい大きさに区分されるように配列されて
    いることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
14. 【請求項１４】前記光電変換手段の上記第２の検出領域
    は、上記第２の線分を境界として区分される前記記録媒
    体の記録面の径方向の内周側あるいは外周側の一方の領
    域に、前記記録媒体の記録面が回転される方向の上流側
    および下流側のそれぞれの領域の大きさが上記第１の線
    分により等しい大きさに区分されるように配列されてい
    ることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
15. 【請求項１５】前記光電変換手段の上記第３の検出領域
    は、上記第１の線分を境界として区分される前記記録媒
    体の記録面が回転される方向の下流側もしくは上流側の
    一方の領域に、前記記録媒体の記録面の半径方向の内周
    側および外周側のそれぞれの領域の大きさが上記第２の
    線分により等しい大きさに区分されるように配列されて
    いることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
16. 【請求項１６】前記光電変換手段の上記第４の検出領域
    は、上記第２の線分を境界として区分される前記記録媒
    体の記録面の径方向の外周側もしくは内周側の一方の領
    域に、前記記録媒体の記録面が回転される方向の上流側
    および下流側のそれぞれの領域の大きさが上記第１の線
    分により等しい大きさに区分されるように配列されてい
    ることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
17. 【請求項１７】前記光電変換手段の上記第１の線分およ
    び上記第２の線分のそれぞれにより区分される各検出領
    域は、上記第１の線分および上記第２の線分の交点を対
    象中心として点対称の関係に形成されていることを特徴
    とする請求項９記載の光ヘッド装置。
18. 【請求項１８】光源からの光ビームを、第１および第２
    の記録層が積層されている記録媒体の選択されたいづれ
    かの記録層の所定の位置に集光するレンズと、 前記記録媒体の上記選択された記録層および残りの記録
    層のそれぞれから反射され、前記レンズにより取り込ま
    れた前記記録媒体のそれぞれの記録層からの反射光ビー
    ムを前記光源から前記記録媒体に向かう光と分離する分
    離手段と、 前記記録媒体の半径方向に沿って規定される第１の線分
    と、この第１の線分と直交する第２の線分によって区分
    された領域内に、上記第１の線分を境界として区分され
    る前記記録媒体の記録面が回転される方向の上流側また
    は下流側の一方の側に、前記記録媒体の記録面の半径方
    向の内周側あるいは外周側のそれぞれの領域の大きさが
    上記第２の線分により等しい大きさに区分されるよう設
    けられた第１の検出領域と、上記第２の線分を境界とし
    て区分される前記記録媒体の記録面の半径方向の内周側
    または外周側の一方の側に、前記記録媒体の記録面が回
    転される方向の上流側あるいは下流側のそれぞれの領域
    の大きさが上記第１の線分により等しい大きさに区分さ
    れるよう設けられた第２の検出領域と、上記第１の線分
    を境界として区分される前記記録媒体の記録面が回転さ
    れる方向の下流側または上流側の一方の側に、前記記録
    媒体の記録面の半径方向の外周側または内周側のそれぞ
    れの領域の大きさが上記第２の線分により等しい大きさ
    に区分されるよう設けられた第３の検出領域と、上記第
    ２の線分を境界として区分される前記記録媒体の記録面
    の半径方向の外周側または内周側の一方の側に、前記記
    録媒体の記録面が回転される方向の下流側もしくは上流
    側のそれぞれの領域の大きさが上記第１の線分により等
    しい大きさに区分されるよう設けられた第４の検出領域
    と、を有し、上記第１ないし第４の検出領域のそれぞれ
    の面積は、等しく形成され、かつ上記第１ないし第４の
    検出領域の外周部は、前記レンズにより投影される光ビ
    ームのビームスポットに対して光学的に遮蔽されてい
    て、前記記録媒体の上記選択された記録層からの反射光
    ビームのビームスポットを光電変換して得られる電気信
    号を前記レンズと前記記録媒体の上記選択された記録層
    との間の距離と前記レンズにより上記選択された記録層
    に集光されるビームスポットが所定のビーム径に集光さ
    れる距離とを一致させるためのフォーカスずれ出力とし
    て出力するとともに、前記記録媒体の各記録層からの反
    射光ビームが前記レンズにより集光される際に前記記録
    媒体の上記残りの記録層からの反射光ビームのビームス
    ポットを光電変換して得られる電気信号を上記第１およ
    び上記第３の検出領域相互の出力の差ならびに上記第２
    および上記第４の検出領域相互の出力の差を求めること
    で相殺する光電変換手段と、を有することを特徴とする
    光ヘッド装置。
19. 【請求項１９】前記光電変換手段と前記分離手段との間
    には、前記分離手段により前記光源から前記記録媒体に
    向かう光ビームから分離された上記反射光ビームから上
    記第２の線分に沿って所定の間隔に整列される２つの光
    ビーム成分を生成する回折手段が配置されていることを
    特徴とする請求項１８記載の光ヘッド装置。
20. 【請求項２０】前記回折手段は、光ビームを透過可能な
    板状媒体に、所定の特性が与えられたホログラム回折格
    子が形成されているものであることを特徴とする請求項
    １９記載の光ヘッド装置。
21. 【請求項２１】前記光電変換手段の上記第１の検出領域
    および上記第３の検出領域には、前記回折手段により所
    定の間隔に整列された２つの光ビーム成分の双方が投影
    されることを特徴とする請求項１９記載の光ヘッド装
    置。
22. 【請求項２２】前記光電変換手段の上記第１の検出領域
    および上記第３の検出領域は、上記第２の線分を境界と
    して、前記回折手段により所定の間隔に整列された２つ
    の光ビーム成分の双方を受光することを特徴とする請求
    項１９記載の光ヘッド装置。
23. 【請求項２３】前記光電変換手段の上記第１の線分およ
    び上記第２の線分のそれぞれにより区分される各検出領
    域は、上記第１の線分および上記第２の線分の交点を対
    象中心として点対称の関係に形成されていることを特徴
    とする請求項１９記載の光ヘッド装置。