JPWO2009057448A1 - 光ヘッド装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

対物レンズの移動線が半径線から離れた位置にあっても、トラッキング動作に伴うトラッキングエラー信号の振幅の低下を抑制することができるヘッド装置及び光ディスク装置であって、この光ヘッド装置の光ヘッド部の一つは、半径線（Ｂ０）から所定距離（Ｆ）離れ、半径線（Ｂ０）に平行な直線である移動線（Ｂ１）上に配置された対物レンズ（１５）と、対物レンズ（１５）のトラッキング動作を行う機構と、光ディスク（Ａ）で反射し、対物レンズ（１５）を通過したレーザ光を検知する光検知器（２０）とを有し、トラッキング動作を行う機構は、対物レンズ（１５）のトラッキング動作の方向が、移動線（Ｂ１）上の所定の基準位置における記録トラック（Ｃ）の接線（Ｄ）に直角な方向（Ｍ）になるよう、構成されている。

Description

本発明は、光ディスクからの情報の読み取り及び／又は光ディスクへの情報の書き込みを行う光ヘッド装置及びこの光ヘッド装置を備えた光ディスク装置に関するものである。

図１は、従来の光ヘッド装置１ａを備えた光ディスク装置の内部構造を概略的に示す図である。光ヘッド装置１ａは、複数種類の光ディスクのそれぞれに対応した２つの光ヘッド部（図示せず）を有している。一方の光ヘッド部は、対物レンズ１５ａと、この対物レンズ１５ａを通してレーザ光を照射及び対物レンズ１５ａを通して入射したレーザ光を検知する光学系とを有している。他方の光ヘッド部は、対物レンズ４５ａと、この対物レンズ４５ａを通してレーザ光を照射及び対物レンズ４５ａを通して入射したレーザ光を検知する光学系を有している。光ディスク装置は、光ヘッド装置１ａを光ディスクＡの径方向であるｘ方向に移動させるための移動手段を備えている。この移動手段は、光ヘッド装置１ａをｘ方向に移動可能に支持する２本の送り軸５１，５２と、光ヘッド装置１ａに係合する送りねじ５３と、この送りねじ５３を回転させることによって光ヘッド装置１ａをｘ方向に移動させるモータ５４とを有している。対物レンズ４５ａは、光ディスクＡの中心Ａ０を通るｘ方向の直線（以下「半径線」と言う。）Ｂ０上に配置されている。対物レンズ１５ａは、半径線Ｂ０に平行であって半径線Ｂ０から距離Ｆだけ離れた直線（以下「移動線」と言う。）Ｂ１上に配置されている。光ヘッド装置１ａをｘ方向に移動させることによって、対物レンズ４５ａは半径線Ｂ０上を移動し、対物レンズ１５ａは移動線Ｂ１上を移動する。

図２は、光ヘッド装置１ａの対物レンズ１５ａが光ディスクＡの最内周の記録トラックＣ０上にある場合と最外周の記録トラックＣ１上にある場合を示す図である。光ディスクＡの最内周の記録トラックＣ０の半径をＲ０とし、移動線Ｂ１上において最内周の記録トラックＣ０に接する接線Ｄ０と、半径線Ｂ０に直交するｙ方向の直線Ｅ０とのなす角度をθ０とし、移動線Ｂ１と半径線Ｂ０との間の距離をＦとすると、接線Ｄ０の傾き角θ０は次式（１）で表すことができる。
θ０＝ｓｉｎ^−１（Ｆ／Ｒ０） （１）
また、光ディスクＡの最外周の記録トラックＣ１の半径をＲ１とし、移動線Ｂ１上において最外周の記録トラックＣ１に接する接線Ｄ１と、半径線Ｂ１に直交するｙ方向の直線Ｅ１とのなす角度をθ１とすると、接線Ｄ１の傾き角θ１は次式（２）で表すことができる。
θ１＝ｓｉｎ^−１（Ｆ／Ｒ１） （２）

図３（ａ）は、対物レンズ１５ａが最内周の記録トラックＣ０上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光Ｊを示す図である。レーザ光Ｊは、記録トラックによる回折光である±１次回折光と０次回折光を含む。＋１次回折光と０次回折光が重なった光、及び、−１次回折光と０次回折光が重なった光を、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２と言う。図３（ａ）において、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２に平行な（トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の中間に位置する）直線Ｇ０は、移動線Ｂ１上における最内周の記録トラックＣ０の接線Ｄ０に対応する。したがって、直線Ｇ０が、半径線Ｂ０に直交する直線Ｅ０に対応する基準線Ｈに対する角度（トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の傾き角）は、θ０である。

図３（ｂ）は、対物レンズ１５ａが最外周の記録トラックＣ１上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光Ｊを示す図である。図３（ｂ）において、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２に平行な（トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の中間に位置する）直線Ｇ１は、移動線Ｂ１上における最外周の記録トラックＣ１の接線Ｄ１に対応する。したがって、直線Ｇ１が、半径線Ｂ０に直交する直線Ｅ１に対応する基準線Ｈに対する角度（トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の傾き角）は、θ１である。このように対物レンズ１５ａが、移動線Ｂ１上を最内周の記録トラック位置から最外周の記録トラック位置まで移動すると、光検知器の受光面上におけるトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の傾き角はθ０からθ１に減少する。

図４は、従来の光ヘッド装置に関する図であり、アドバンスドプッシュプル法（ＡＰＰ法）の光検知器２０とトラッキングエラー信号生成回路を示している。光検知器２０の受光面は、ｙ方向の１本の縦分割線２１と、ｘ方向の２本の横分割線２２，２３によって、６つの受光領域２４〜２９に分割されている。６つの受光領域２４〜２９の検知信号の値をそれぞれ、ＬＡ，ＲＡ，ＬＢ，ＲＢ，ＬＣ，ＲＣと表記する。トラッキングエラー信号生成回路は、差動回路３１と、加算回路３２と、加算回路３３と、差動回路３４と、可変利得増幅回路３５と、差動回路３６とを有している。差動回路３１は、受光領域２５の検知信号（値：ＲＡ）と受光領域２４の検知信号（値：ＬＡ）の差信号（プッシュプル信号）（値：（ＲＡ−ＬＡ））を生成する。また、加算回路３２は、受光領域２７の検知信号（値：ＲＢ）と受光領域２９の検知信号（値：ＲＣ）と和信号（値：（ＲＢ＋ＲＣ））を生成し、加算回路３３は、受光領域２６の検知信号（値：ＬＢ）と受光領域２９の検知信号（値：ＬＣ）との和信号（値：（ＬＢ＋ＬＣ））を生成し、差動回路３４は、和信号（値：（ＲＢ＋ＲＣ））と和信号（値：（ＬＢ＋ＬＣ））の差信号（レンズシフト信号）
（値：｛（ＲＢ＋ＲＣ）−（ＬＢ＋ＬＣ）｝）を生成する。可変利得増幅回路３５は、レンズシフト信号をｋ倍にし、差動回路３６は、トラッキングエラー信号
（値：（ＲＡ−ＬＡ）−ｋ｛（ＲＢ＋ＲＣ）−（ＬＢ＋ＬＣ）｝）を生成する。

図５（ａ）は、従来の光ヘッド装置に関する図であり、対物レンズ１５ａが最内周の記録トラックＣ０上にあるときに光検知器２０に照射されるレーザ光Ｊと受光領域２４〜２９を示している。図５（ａ）に示されるように、移動線Ｂ１上の最内周の記録トラックＣ０から対物レンズ１５ａを通過して入射したレーザ光Ｊのトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２（及び直線Ｇ０）は、半径線Ｂ０に直交する直線Ｅ０に対応する基準線Ｈに対して角度θ０だけ傾いている。このため、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の一部が光検知器２０の受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射され、受光領域２５の検知信号と受光領域２４の検知信号の差信号であるプッシュプル信号の振幅｜ＲＡ−ＬＡ｜が低下し、その結果、トラッキングエラー信号の振幅が低下する。

また、図５（ｂ）は、従来の光ヘッド装置に関する図であり、対物レンズ１５ａが最外周の記録トラックＣ１上にあるときに光検知器２０に照射されるレーザ光Ｊと受光領域２４〜２９を示している。図５（ｂ）に示されるように、移動線Ｂ１上の最外周の記録トラックＣ１から対物レンズ１５ａを通過して入射したレーザ光Ｊのトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２（及び直線Ｇ１）は、半径線Ｂ０に直交する直線Ｅ１に対応する受光面上の基準線Ｈに対して角度θ１だけ傾いている。このため、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の一部が光検知器２０の受光領域２７，２８（又は２６，２９）に照射され、受光領域２５の検知信号と受光領域２４の検知信号の差信号であるプッシュプル信号の振幅｜ＲＡ−ＬＡ｜が低下し、その結果、トラッキングエラー信号の振幅が低下する。

図６は、従来の光ヘッド装置に関する図であり、図５（ａ）及び（ｂ）に示される光検知器を採用した場合における、光ディスクの中心Ａ０から対物レンズ１５ａの中心までの距離（半径位置）とトラッキングエラー信号の振幅との関係を示している。図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、移動線Ｂ１上を移動する対物レンズ１５ａを通過して入射したレーザ光Ｊのトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の一部は受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射され、図６に示されるように、最内周の記録トラックに近づくほど、トラッキングエラー信号の振幅が低下する問題がある。

トラッキングエラー信号の振幅低下を抑制するために、光検知器２０の縦分割線２１を、半径線Ｂ０に直角な直線Ｅ０又はＥ１に対応する基準線Ｈに対して角度（傾き角）θｄｅｔだけ傾けるように、光検知器２０を配置する対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図７（ａ）及び（ｂ）は、他の従来の光ヘッド装置に関する図であり、同図（ａ）は、対物レンズ１５ａが最内周の記録トラックＣ０上にあるときに光検知器２０に照射されたレーザ光Ｊを示し、同図（ｂ）は、対物レンズ１５ａが最外周の記録トラックＣ１上にあるときに光検知器２０に照射されたレーザ光Ｊを示す。図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、特許文献１に記載の光ヘッド装置においては、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の一部が受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射される量は減少している。

図８は、他の従来の光ヘッド装置に関する図であり、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように光検知器２０を傾き角θｄｅｔだけ傾けた場合における、光ディスクの中心Ａ０から対物レンズ１５ａの中心までの距離（半径位置）とトラッキングエラー信号の振幅との関係を示している。図８に示されるように、移動線Ｂ１上を移動する対物レンズ１５ａを通過したレーザ光Ｊのトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２の一部は受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射されるが、受光領域２７，２８（又は２６，２９）に照射される量は、図６の場合に比べて少なくなっている。

特開２００６−３１９１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光ヘッド装置においては、対物レンズ１５ａは移動線Ｂ１に平行なＫ方向にトラッキング動作するので、トラッキング動作によって、トラッキングエラー信号の振幅が低下するという問題がある。図９（ａ）は、対物レンズ１５ａが記録トラックＣ上において移動線Ｂ１に平行なＫ方向にトラッキング動作をする様子を示す図であり、図９（ｂ）は、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２が受光領域２６，２７（又は２８，２９）にほとんど照射されていない状態を示す図であり、図９（ｃ）は、トラッキング動作によって、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２が受光領域２６，２７（又は２８，２９）に照射される状態を示す図である。なお、図９（ａ）において、Ｄは、移動線Ｂ１上における記録トラックＣの接線を示し、Ｅは、半径線Ｂ０に直交する直線を示し、図９（ｃ）において、Ｌは、光ディスク上におけるＫ方向に対応する光検知器上の方向を示す。また、図１０は、Ｋ方向のトラッキング動作によるトラッキングエラー信号の振幅の低下を示す図である。図１０は、対物レンズ１５ａの位置が移動線Ｂ１上の最内周の記録トラックＣ０（半径Ｒ０）上にあるとき及び最外周の記録トラックＣ１（半径Ｒ１）上にあるときのトラッキングエラー信号の振幅の変化を示す曲線と、対物レンズ１５ａの位置が移動線Ｂ１上の最内周と最外周の中間位置（中周）の記録トラック上にあるときのトラッキングエラー信号の振幅の変化を示す曲線とを示している。図１０に示されるように、特許文献１に記載の光ヘッド装置においては、対物レンズ１５ａのＫ方向のトラッキング動作によって、トラッキングエラー信号の振幅が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、対物レンズの移動線が光ディスクの中心を通る半径線から離れた位置にあっても、トラッキング動作に伴うトラッキングエラー信号の振幅の低下を抑制することができる光ヘッド装置及び光ディスク装置を提供することにある。

本発明の光ヘッド装置は、光ディスク装置に備えられた移動手段によって、ターンテーブルに装着された光ディスクの径方向の１本の直線である半径線に沿って移動可能に支持される光ヘッド装置であって、前記光ディスクにレーザ光を照射し、前記光ディスクで反射したレーザ光を検知する第１の光ヘッド部を有し、前記第１の光ヘッド部は、前記半径線から所定距離離れ、前記半径線に平行な直線である移動線上に配置された第１の対物レンズと、前記第１の対物レンズのトラッキング動作を行う第１のトラッキング手段と、前記光ディスクで反射し、前記第１の対物レンズを通過したレーザ光を検知する第１の光検知手段とを有し、前記第１のトラッキング手段は、前記第１の対物レンズのトラッキング動作の方向が、前記移動線上の所定の基準位置における前記光ディスクの記録トラックの接線に直角な方向になるよう、構成されていることを特徴としている。

また、本発明の光ディスク装置は、光ディスクに対する、情報の読み取り及び／又は書き込みを行う光ディスク装置であって、上述した本発明の光ヘッド装置と、前記光ヘッド装置を、ターンテーブルに装着された光ディスクの径方向の１本の直線である半径線に沿って移動可能に支持する移動手段と、前記光ヘッド装置の前記第１の光検知手段の検知信号に基づいて、前記第１のトラッキング手段によるトラッキング動作を制御する制御手段とを有することを特徴としている。

本発明によれば、トラッキング動作の方向が、移動線上の所定の基準位置における光ディスクの記録トラックの接線に直角な方向になるので、第１の対物レンズの移動線が光ディスクの中心を通る半径線から離れた位置にあっても、トラッキング動作に伴うトラッキングエラー信号の振幅の低下を抑制することができ、その結果、トラッキング性能を向上させることができるという効果がある。

従来の光ヘッド装置を備えた光ディスク装置の内部構造を概略的に示す図である。 光ヘッド装置の対物レンズが光ディスクの最内周の記録トラック上にあるときと最外周の記録トラック上にあるときを示す図である。 （ａ）は、移動線上の対物レンズが最内周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光を示す図であり、（ｂ）は、移動線上の対物レンズが最外周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光を示す図である。 ＡＰＰ法の光検知器とトラッキングエラー信号生成回路を示す図である。 （ａ）は、移動線上の対物レンズが最内周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光と受光領域を示す図であり、（ｂ）は、移動線上の対物レンズが最外周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光と受光領域を示す図である。 図５（ａ）及び（ｂ）に示される光検知器を採用した場合における、光ディスクの中心から移動線上の対物レンズの中心までの距離（半径位置）とトラッキングエラー信号の振幅との関係を示す図である。 （ａ）は、移動線上の対物レンズが最内周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光と受光領域を示す図であり、（ｂ）は、移動線上の対物レンズが最外周の記録トラック上にあるときに光検知器に照射されるレーザ光と受光領域を示す図である。 図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように光検知器を傾けた場合における、光ディスクの中心から移動線上の対物レンズの中心までの距離（半径位置）とトラッキングエラー信号の振幅との関係を示す図である。 （ａ）は、移動線上の対物レンズが記録トラック上において移動線に平行な方向にトラッキング動作をする様子を示す図であり、（ｂ）は、トラッキング成分の光がレンズシフト信号生成用の受光領域にほとんど照射されていない状態を示す図であり、図９（ｃ）は、トラッキング動作によって、トラッキング成分の光がレンズシフト信号生成用の受光領域に照射される状態を示す図である。 従来の光ヘッド装置の光ディスク中心線と平行な移動線上を移動する光ヘッド部におけるトラッキング量とトラッキングエラー信号振幅の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光ヘッド装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ヘッド部が移動線上の最内周位置にある場合を示す図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ヘッド部が移動線上の中間位置にある場合を示す図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ヘッド部が移動線上の最外周位置にある場合を示す図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の光学系を概略的に示す構成図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ヘッド部の光検知器を示す図であり、（ｂ）は、光検知器とレーザ光を示す図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の対物レンズアクチュエータを示す図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ディスク中心線と平行な移動線上を移動する光ヘッド部におけるトラッキング制御を示す図であり、（ｂ）は、光検知器とレーザ光を示す図である。 実施の形態１に係る光ヘッド装置の光ディスク中心線と平行な移動線上を移動する光ヘッド部におけるトラッキング量とトラッキングエラー信号振幅の関係を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を概略的に示す構成図であり、（ｂ）は、ホログラム回折素子の平面図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置、 ２ スピンドルモータ、 ３ マトリクス回路、 ４ 信号再生回路、 ５ サーボ回路、 ６ スピンドル制御回路、 ７ レーザ制御回路、 ８ スレッド制御回路、 ９ コントローラ、 １０ 移動手段、 １１ 半導体レーザ、 １２ 偏光ビームスプリッタ、 １３ コリメータレンズ、 １４ １／４波長版、 １５ 対物レンズ、 １６ 対物レンズアクチュエータ、 １７ ビームスプリッタ、 １８ シリンドリカルレンズ、 １９ 光検知器、 ２０ アドバンスドプッシュプル法の光検知器、 ２１ 縦分割線、 ２２，２３ 横分割線、 ２４〜２９ 光検知領域、 ４５ 対物レンズ、 ５１，５２ 送り軸、 ５３ 送りねじ、 ５４ モータ、 ５５ 対物レンズアクチュエータ、 ６０ ホログラム回折素子、 ６４〜６９ 領域、 Ａ 光ディスク、 Ａ０ 光ディスクの中心、 Ａ１ 情報記録面、 Ｂ０ 半径線、 Ｂ１ 移動線、 Ｃ 記録トラック、 Ｃ０ 最内周の記録トラック、 Ｃ１ 最外周の記録トラック、 Ｄ０ 移動線上における記録トラックＣ０の接線、 Ｄ１ 移動線上における記録トラックＣ１の接線、 Ｅ０ 半径線に直交する直線、 Ｅ１ 半径線に直交する直線、 Ｊ レーザ光、 Ｊ１，Ｊ２ トラッキング成分の光、 Ｇ トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２に平行な直線、 Ｈ 半径線Ｂ０に直交す基準線、 Ｊ レーザ光、 Ｊ１，Ｊ２ レーザ光のトラッキング成分、 Ｋ 従来のトラッキング方向、 Ｌ 光検知器上におけるＫ方向に対応する方向、 Ｍ 本発明のトラッキング方向、 Ｎ 光検知器上におけるＭ方向に対応する方向。

実施の形態１．
図１１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図１１に示されるように、実施の形態１に係る光ディスク装置は、光ヘッド装置１と、光ディスクＡが装着されるターンテーブル（図示せず）を回転させるスピンドルモータ２と、マトリクス回路３と、再生データを出力する信号再生回路４と、サーボ回路５と、スピンドルモータ２の動作を制御するスピンドル制御回路６と、光ヘッド装置１の半導体レーザの動作を制御するレーザ制御回路７と、光ヘッド装置１の移動手段１０のモータの動作を制御するスレッド制御回路８と、入力されるコマンドに基づいて装置全体の動作を制御するコントローラ９と、光ヘッド装置１の移動手段１０とを有している。光ヘッド装置１の移動手段１０は、既に説明した図１及び後述の図１２に示されるように、光ヘッド装置１をｘ方向に移動可能に支持する２本の送り軸５１，５２と、光ヘッド装置１に係合する送りねじ５３と、この送りねじ５３を回転させることによって光ヘッド装置１ａをｘ方向に移動させるモータ５４とを有している。

光ヘッド装置１は、光ディスク装置内に、移動手段１０によって光ディスクＡの径方向の１本の直線である半径線Ｂ０に沿って移動可能に支持されている。実施の形態１の光ヘッド装置１は、複数の光ヘッド部（図１１には示さず）を有し、各光ヘッド部は、ターンテーブルに装着された異なる種類の光ディスクにレーザ光を照射し、この光ディスクから反射したレーザ光（回折光）を検知する。実施の形態１においては、光ヘッド装置１は、移動線Ｂ０上の対物レンズ１５を含む第１の光ヘッド部（後述する図１５に示す）と、半径Ｂ１上の対物レンズ４５を含む第２の光ヘッド部（図示せず）とを有する。ただし、光ヘッド部の数は、３台以上であってもよい。また、少なくとも第１の光ヘッド部を有する光ヘッド装置であれば、本発明を適用可能である。

光ディスクＡで反射したレーザ光（回折光）は光ヘッド装置１の第１の光ヘッド部の光検知器又は第２の光ヘッド部の光検知器によって検知され、光検知器の複数の受光領域の受光光量に応じた値の電気信号がマトリクス回路３に供給される。マトリクス回路３は、マトリクス演算／増幅回路等を備えており、光検知器の複数の受光領域からの出力信号を用いたマトリクス演算処理によって必要な信号を生成する。マトリクス回路３によって生成される信号は、例えば、高周波信号の再生信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを含む。既に説明した、図４のトラッキングエラー信号検出回路は、マトリクス回路３に含まれる。マトリクス回路３から出力される再生信号は、信号再生回路４に供給され、マトリクス回路３から出力されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、サーボ回路５に供給される。信号再生回路４は、再生信号に対して２値化処理、再生クロック生成処理等を行い、再生データを生成する。再生データは、図示しないホスト機器に転送される。光ディスク装置に接続されるホスト機器としては、例えば、ＡＶシステムとしての機器やパーソナルコンピュータ等がある。

サーボ回路５は、マトリクス回路３から供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号から、フォーカス及びトラッキングの各種サーボドライブ信号を生成し、光ヘッド装置１にサーボ動作を実行させる。すなわち、サーボ回路５は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号及びトラッキングドライブ信号を生成し、光ヘッド装置１のフォーカスコイル及びトラッキングコイル（後述する図１５における符号１６）を駆動する。これによって光ヘッド装置１、マトリクス回路３、及びサーボ回路５によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。

また、スピンドル制御回路６は、スピンドルモータ２の回転制御を行う。レーザ制御回路７は、光ヘッド装置１の半導体レーザから出射されるレーザの強度を制御する。スレッド制御回路８は、モータ５４の動作を制御して、光ヘッド装置１を半径方向に移動させ、光ヘッド装置１が、光ディスクＡの所望の半径位置の記録トラックから情報を読み出すことができるようにしている。以上のようなサーボ系及び再生系の各種動作は、マイクロコンピュータによって形成されたコントローラ９により制御される。コントローラ９は、ホスト機器からのコマンドに応じて各種処理を実行する。

図１２は、実施の形態１に係る光ヘッド装置１の第１の光ヘッド部の対物レンズ１５が移動線Ｂ１上の最内周の記録トラックの位置（最内周位置）にある場合を示す図であり、図１３は、実施の形態１に係る光ヘッド装置１の第１の光ヘッド部の対物レンズ１５が移動線Ｂ１上の中間の記録トラックの位置（中周位置）にある場合を示す図であり、図１４は、実施の形態１に係る光ヘッド装置１の第１の光ヘッド部の対物レンズ１５が移動線Ｂ１上の最外周の記録トラックの位置（最外周位置）にある場合を示す図である。既に説明したように、光ヘッド装置１は、複数種類の光ディスクのそれぞれに対応した第１の光ヘッド部及び第２の光ヘッド部を有している。第１の光ヘッド部は、対物レンズ１５と、この対物レンズ１５を通してレーザ光を照射及び対物レンズ１５を通して入射したレーザ光（回折光）を検知する光学系（後述する図１５に示す）とを有している。第２の光ヘッド部は、対物レンズ４５と、この対物レンズ４５を通してレーザ光を照射及び対物レンズ１５を通して入射したレーザ光（回折光）を検知する光学系（図示せず）を有している。対物レンズ４５は、光ディスクＡの中心Ａ０を通るｘ方向の直線である半径線Ｂ０上に配置されている。対物レンズ１５は、半径線Ｂ０に平行であって、半径線Ｂ０から距離Ｆだけ離れた直線である移動線Ｂ１上に配置されている。移動手段１０によって、光ヘッド装置１をｘ方向に移動させることによって、対物レンズ４５は半径線Ｂ０上を移動し、対物レンズ１５は移動線Ｂ１上を移動する。また、図１２乃至図１４において、符号５５は、対物レンズ１５及び／又は４５をトラッキング方向に移動させる対物レンズアクチュエータを示す。対物レンズアクチュエータ５５は、ワイヤー方式のアクチュエータであり、Ｍ方向に、対物レンズ１５及び／又は４５を移動させる。Ｍ方向は、半径線Ｂ０に直角な直線に対して角度θｄｅｔ傾いた直線Ｄに直交する方向である。なお、対物レンズアクチュエータ５５に代えて、複数の対物レンズのそれぞれに、別個の対物レンズアクチュエータを備えることも可能である。

図１５は、移動線Ｂ１上にある対物レンズ１５を含む第１の光ヘッド部の構成図である。第１の光ヘッド部は、半導体レーザ１１と、偏光ビームスプリッタ１２と、コリメータレンズ１３と、１／４波長板１４と、対物レンズ１５と、対物レンズアクチュエータ１６と、ビームスプリッタ１７と、シリンドリカルレンズ１８と、非点収差法の光検知器１９と、ＡＰＰ法の光検知器２０とを有している。半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２で反射し、コリメータレンズ１３で平行光とされ、１／４波長板１４を通って対物レンズ１５によって光ディスクＡの情報記録面Ａ１に集光される。また、対物レンズ１５は、第１のトラッキング手段としての機能を持つ対物レンズアクチュエータ１６（図１２乃至図１４における対物レンズアクチュエータ５５）によって、フォーカス方向及びトラッキング方向に駆動される。光ディスクＡで反射したレーザ光（回折光）は、対物レンズ１５と、１／４波長板１４と、コリメータレンズ１３とを通って偏光ビームスプリッタ１２に達し、偏光ビームスプリッタ１２を透過する。実施の形態１に係る光ヘッド装置１においては、例えば、フォーカスエラー信号として非点収差法を用い、トラッキングエラー信号としてＡＰＰ法を用いる。ビームスプリッタ１７に達したレーザ光は、２光路に分けられる。ビームスプリッタ１７を透過（直進）したレーザ光は、シリンドリカルレンズ１８を透過して非点収差法の光検知器１９に入射する。一方、ビームスプリッタ１８で反射した（進行方向を変えた）レーザ光はＡＰＰ法の光検知器２０に入射する。光検知器１９及び２０は、光電変換によって、入射光量に応じた値の電気信号を出力する。実施の形態１の光ヘッド装置においては、第１の光ヘッド部の対物レンズ１５のトラッキング動作の方向（後述する図１８における符号Ｍ）は、移動線Ｂ１上の所定の基準位置における光ディスクＡの記録トラック（後述する図１８における符号Ｃ）の接線（後述する図１８における符号Ｄ）に直角な方向になるよう、構成されている。

また、図示していないが、対物レンズ４５を含む第２の光ヘッド部の光学系も、図１５に示される構成と同様の構成を有し、例えば、第２の対物レンズのトラッキング動作を行う第２のトラッキング手段と、対物レンズ４５を通過した回折光を検知する光検知器などを有している。

実施の形態１においては、図２を用いた説明と同様に、光ヘッド装置１の対物レンズ１５が光ディスクＡの記録領域の最内周の記録トラック上（半径Ｒ０）にあるときと、記録領域の最外周の記録トラック上（半径Ｒ１）にあるときで、光ディスクＡからの回折光の傾きが異なる。具体的には、最内周の記録トラックあるときの回折光の傾きは、図３（ａ）に示されるように、比較的大きく、最外周の記録トラックあるときの回折光の傾きは、図３（ｂ）に示されるように、比較的小さい。回折光の傾き角θ０及びθ１は、上記式（１）及び（２）によって求めることができる。

図１６（ａ）は、実施の形態１におけるＡＰＰ法の光検知器２０及びトラッキングエラー信号生成回路を示す図である。図１６（ａ）において、図４の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図１６（ａ）に示されるＡＰＰ法の光検知器２０は、受光面の縦分割線２１が、基準線Ｈに対して角度θｄｅｔ（θｄｅｔ≠０）だけ傾くように、光検知器２０を配置し、角度θｄｅｔを、移動線Ｂ１上の所定の基準位置における記録トラックの接線と、半径線Ｂ０上における記録トラックの接線である基準線とのなす角度に等しい角度に設定してる点が、図４の場合と相違する。ＡＰＰ法の光検知器２０は、縦分割線２１と、２つの横分割線２２、２３とによって６つの受光領域２４〜２９に分割されている。また、実施の形態１においては、角度θ０と角度θ１との平均の角度（θ０＋θ１）／２を、θｄｅｔとし、半径線Ｂ０に直角な直線Ｈに対して分割線２１はθｄｅｔ傾いている。ＡＰＰ法の演算では、受光領域２４の検知信号と受光領域２５の検知信号との差信号がプッシュプル信号である。受光領域２６の検知信号と受光領域２８の検知信号との和信号の信号値である第１の値と、受光領域２７の検知信号と受光領域２９の検知信号との和信号の信号値である第２の値としたときに、第１の値と第２の値の差信号がレンズシフト信号である。プッシュプル信号からレンズシフト信号をｋ倍して差を取った値が、ＡＰＰトラッキング信号の信号値である。なお、角度θｄｅｔは、角度θ０と角度θ１との平均値に限定されず、θ０≦θｄｅｔ≦θ１を満足する他の値を選択することも可能である。

図１６（ｂ）は、対物レンズ１５が移動線Ｂ１上の基準位置（中周の記録トラック上の位置）にあって、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２に平行な直線Ｇと、半径線Ｂ０に直角な線Ｈのなす角がθｄｅｔのときの光検知器と光スポットＪの関係を示している。光検知器２０の６つの受光領域の内、受光領域２４，２５にトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２が入射し、受光領域２６〜２９にはトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２を含まない光が入射しており、ＡＰＰ法の場合の理想的なレーザ光Ｊの入射状態になっている。

移動線Ｂ１上の対物レンズ１５が、移動手段１０による光ヘッド装置１の移動によって、光ディスクＡの最内周の記録トラックから最外周の記録トラックまで移動する間における、トラッキングエラー信号の変動については、図７（ａ）及び（ｂ）並びに図８に示される場合と同様に、光検知器２０を、基準線Ｈに対して角度θｄｅｔだけ傾けて配置することにより、抑制することができる。

図１７は、対物レンズ１５をトラッキング方向に移動させる対物レンズアクチュエータ５５を示す図である。図１７に示されるように、対物レンズアクチュエータ５５は、半径線Ｂ０に直角な直線Ｅに対して角度θｄｅｔ傾いたＤ方向の直線に直交するＭ方向に対物レンズ１５を移動させる。

図１８（ａ）は、図９（ａ）と同じ位置（基準位置）に対物レンズ１５がある状態を示す図であり、図１８（ｂ）は、対物レンズ１５がトラッキング方向（Ｍ方向）に沿ってトラッキングしたときの光検知器２０上のレーザ光Ｊを示す。ここで、対物レンズ１５のトラッキング方向であるＭ方向は、直線Ｇ（縦分割線２１の方向）に直角な方向である。対物レンズ１５がトラッキング方向（Ｍ方向）に沿ってトラッキングすると、図９（ａ）及び（ｂ）に示される場合とは異なり、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２が受光領域２４と２５から外れて受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射されることはない。

図１９は、実施の形態１に係る光ヘッド装置１の移動線Ｂ１上を移動する光ヘッド部におけるトラッキング量とトラッキングエラー信号振幅の関係を示す図である。実施の形態１においては、光ディスクＡの中周の記録トラックにおいて、トラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２が受光領域２４及び２５から外れて、受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射されることはないので、トラッキングによるトラッキングエラー信号の劣化は生じない。また、対物レンズ１５が最内周の記録トラックの位置又は最外周の記録トラックの位置に移動した場合にも、トラッキング方向をＭ方向とすることによって、受光領域２４及び２５から外れて、受光領域２７，２８（又は、２６，２９）に照射されるトラッキング成分の光Ｊ１，Ｊ２を無くする、又は、少なくすることができる。

以上に説明したように、実施の形態１に係る光ヘッド装置１及びこれを備えた光ディスク装置によれば、図１８（ａ）に示されるように、トラッキング動作の方向が、移動線Ｂ１上の所定の基準位置における光ディスクＡの記録トラックＣの接線Ｄに直角なＭ方向になるので、対物レンズ１５の移動線Ｂ１が光ディスクＡの中心Ａ０を通る半径線Ｂ０から離れた位置にあっても、トラッキング動作に伴うトラッキングエラー信号の振幅の低下を防ぐことができる。

実施の形態２．
図２０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置の光学系を示す図であり、同図（ａ）は、光ヘッドの光学系の構成を示し、同図（ｂ）は、ホログラム回折素子６０の平面図である。図２０（ａ）において、図１５の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図２０（ａ）に示される実施の形態２の光ヘッド装置は、ビームスプリッタ１７に代えて光分割手段としてのホログラム回折素子６０を備えた点、及び、光検知器１９，２０に代えて、光検知器１９，２０の各受光領域と同様の機能を有する光検知器７０を備えた点が、実施の形態１に係る光ヘッド装置と相違する。

図２０に示されるように、ホログラム回折素子６０は、実施の形態１における、光検知器２０の受光領域２４〜２９と同様に、ホログラム回折素子６０は、１本の縦分割線６１と、２本の横分割線６２，６３によって分割されており、６つの領域６４〜６９を備えている。各領域６４〜６９はレーザ光を分割し、分割されたレーザ光は進行方向を変えられ、光検知器７０がレーザ光を受光可能としている。光検知器７０で受光されたレーザ光は、実施の形態１の場合と同様の演算により、ＡＰＰ法によるトラッキングエラー信号が生成される。実施の形態２においては、レーザ光を、光検知器７０の各受光領域に集光さることができるので、光検知器７０のサイズを小さくすることができ、また、光検知器７０の応答性を改善することができる。

なお、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。

Claims (10)

1. 光ディスク装置に備えられた移動手段によって、ターンテーブルに装着された光ディスクの径方向の１本の直線である半径線に沿って移動可能に支持される光ヘッド装置であって、
   前記光ディスクにレーザ光を照射し、前記光ディスクで反射したレーザ光を検知する第１の光ヘッド部を有し、
   前記第１の光ヘッド部は、
   前記半径線から所定距離離れ、前記半径線に平行な直線である移動線上に配置された第１の対物レンズと、
   前記第１の対物レンズのトラッキング動作を行う第１のトラッキング手段と、
   前記光ディスクで反射し、前記第１の対物レンズを通過したレーザ光を検知する第１の光検知手段と
   を有し、
   前記第１のトラッキング手段は、前記第１の対物レンズのトラッキング動作の方向が、前記移動線上の所定の基準位置における前記光ディスクの記録トラックの接線に直角な方向になるよう、構成されている
   ことを特徴とする光ヘッド装置。
2. 前記ターンテーブルに装着された他の光ディスクにレーザ光を照射し、前記他の光ディスクで反射したレーザ光を検知する第２の光ヘッド部をさらに有し、
   前記第２の光ヘッド部は、
   前記半径線上に配置された第２の対物レンズと、
   前記第２の対物レンズのトラッキング動作を行う第２のトラッキング手段と、
   前記他の光ディスクで反射し、前記第２の対物レンズを通過したレーザ光を検知する第２の光検知手段と
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
3. 前記第１の光検知手段は、分割線によって分割される複数の受光領域を有し、
   前記分割線は、前記基準位置における記録トラックの接線に直角な方向の直線に対応する方向の直線である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ヘッド装置。
4. 前記分割線は、前記基準位置における記録トラックの接線に平行な直線に対応する方向の直線であることを特徴とする請求項３に記載の光ヘッド装置。
5. 前記第１の光ヘッド部は、前記光ディスクで反射し、前記第１の対物レンズを通過したレーザ光を、複数のレーザ光に分割する光分割手段を有し、
   前記第１の光検知手段は、複数の受光領域を有し、
   前記光分割手段によって分割された前記複数のレーザ光は、前記複数の受光領域のそれぞれによって検知される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ヘッド装置。
6. 前記光分割手段は、分割線によって分割される複数の領域を有し、
   前記光分割手段の分割線は、前記基準位置における記録トラックの接線に直角な方向の直線に対応する方向の直線である
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド装置。
7. 前記光分割手段の分割線は、前記基準位置における記録トラックの接線に平行な直線に対応する方向の直線であることを特徴とする請求項６に記載の光ヘッド装置。
8. 前記基準位置における記録トラックの接線と、前記半径線上における記録トラックの接線である基準線とのなす角度をθｄｅｔとし、
   前記移動線上における最内周の記録トラックの接線と、前記基準線とのなす角度をθ０とし、
   前記移動線上における最外周の記録トラックの接線と、前記基準線とのなす角度をθ１としたときに
   θ０≦θｄｅｔ≦θ１
   を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
9. θｄｅｔ＝（θ０＋θ１）／２
   であることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド装置。
10. 光ディスクに対する、情報の読み取り及び／又は書き込みを行う光ディスク装置であって、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光ヘッド装置と、
    前記光ヘッド装置を、ターンテーブルに装着された光ディスクの径方向の１本の直線である半径線に沿って移動可能に支持する移動手段と、
    前記光ヘッド装置の前記第１の光検知手段の検知信号に基づいて、前記第１のトラッキング手段によるトラッキング動作を制御する制御手段と
    を有することを特徴とする光ディスク装置。

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