WO2006137296A1 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents

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WO2006137296A1
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sub
signal
light
push
astigmatism
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English (en)
French (fr)
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Ikuya Kikuchi
Masakazu Ogasawara
Takuma Yanagisawa
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Pioneer Corp
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Pioneer Corp
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device and an information recording / reproducing apparatus used for recording and reproducing information on an optical recording medium such as an optical disk.
  • DPP Different Push-Pull
  • main beam (0th order light
  • sub beam ⁇ 1st order light
  • tracking correction is performed.
  • the push-pull signal corresponding to the main beam and the push-pull signal corresponding to the sub beam are in opposite phases (specifically, the groove track provided on the optical disk and the land adjacent thereto).
  • the main beam and both sub-beams are irradiated to the track) and the difference between the push-pull signals is taken to correct the push-pnore offset (hereinafter “PP offset”).
  • PP offset push-pnore offset
  • the above “push-pull signal” means an error signal that takes the difference value of the received light signal in each divided area with the light receiving part of EIC (Optical Electronic IC) divided into two parts
  • PP offset means an offset generated in the push-pull signal when the objective lens is servoed in the tracking direction in the optical pickup device and the focused spot position on the OEIC shifts.
  • the DPP method can reliably correct the PP offset, but has the power to maintain the relationship in which the main beam push-pnore signal and the sub-beam push-pnore signal have opposite phases. It has the property of being weak to the deviation of the irradiation position with respect to the board surface. For this reason, if the irradiation position of the sub beam with respect to the track changes due to uneven track pitch of the optical disk, etc., appropriate tracking correction cannot be performed. Therefore, conventionally, a method has been proposed for obtaining a tracking error signal reliably and accurately regardless of the sub-beam irradiation position (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9 219030
  • the sub beam is forcibly applied to the optical pickup device described in Patent Document 1 described above.
  • a method is adopted in which the defocused state is obtained and a correction signal indicating only the PP offset amount is acquired. Therefore, if a cylindrical lens is used for focus error detection (so-called astigmatism method), the shape of the focused spot on the OEIC will be linear or nearly elliptical. As a result, it is not possible to obtain a push push signal normally. For this reason, in the present invention, it is necessary to provide an OEIC for tracking error detection separately from the OEIC for performing RF detection and focus error detection. It was difficult to make it.
  • the optical pickup device eliminates the influence of the sub-beam irradiation position when performing tracking correction in the optical pickup device. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device and an information recording / reproducing device that can realize downsizing of the device and enable stable tracking correction.
  • an optical recording apparatus having a recording track and a diffractive unit that diffracts an optical beam emitted from a light source and emits the light beam as a main beam and a sub beam.
  • Light collecting means for condensing the main beam and sub beam on the medium; light receiving means for receiving reflected light of the main beam and sub beam on the optical recording medium; and outputting a light receiving signal corresponding to each beam;
  • the diffraction The means gives astigmatism only to the sub-beam, while the focusing means has (a) a first focal line of the sub-beam given the astigmatism, and (b) a first orthogonal to the sub-beam.
  • the sub beam is condensed on the optical recording medium between two focal lines.
  • the optical pickup device the driving unit that drives the optical pickup device, and the recording and reproduction of information with respect to the optical recording medium by controlling the driving unit. And a control means for controlling the output, and an output means for outputting a signal corresponding to a light reception result in the optical pickup device.
  • FIG. 1 shows the MTF characteristics when an optical disc surface is irradiated with a main beam and a sub beam with astigmatism in the vicinity of the minimum circle of confusion in an information recording / reproducing apparatus employing the principle of the present application.
  • FIG. 2 is a diagram showing signal characteristics of push-pull signals PPmain and PPsub corresponding to the main beam and the sub beam, which are obtained when astigmatism is given only to the sub beam.
  • FIG. 3 is a diagram three-dimensionally showing the relationship between the main beam and sub-beams irradiated on the optical disc DK.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an information recording / reproducing apparatus RP according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of the OEIC 19, the received light signal processing unit OP, and the actuator driving unit AD according to the same embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a track provided on the surface of the optical disc DK and a main beam and a sub beam irradiated on the surface in the same embodiment.
  • FIG. 7 (a) is a graph showing the MTF characteristics when the astigmatism angle is approximately “0 °” (dotted line) and when it is approximately “45 °” (solid line). 6 is a graph in which a predetermined area portion in (a) is enlarged.
  • FIG. 8 (a) is a diagram showing the light condensing state on the surface of the optical disc DK when the astigmatism angle is approximately “45 °”, and (b) is incident on the objective lens 171 from the optical disc DK.
  • FIG. 6C is a diagram showing the states of the main reflected light and the sub-reflected light
  • FIG. 8C is a diagram showing the condensed spot state of the main reflected light and the sub-reflected light on the OEIC 19.
  • (a) is a diagram showing the state of light condensing on the surface of the optical disc DK when the astigmatism angle is approximately “0 ° (or 90 °)”
  • (b) is an objective view from the optical disc DK.
  • FIG. 6C is a diagram showing the states of main reflected light and sub reflected light incident on a lens 171
  • FIG. 5C is a diagram showing the condensing spot state of the main reflected light and the sub reflected light on the OEIC19.
  • FIG. 10 is a diagram showing the shape of the condensed spot on the OEIC 19 of ⁇ first-order light when astigmatism is given at the same angle in both the diffraction grating 12 and the error detection lens 18.
  • FIG. 11 is a diagram showing the three-dimensional and planar shapes of the sub-beams irradiated on the optical disc board surface in Modification 1.
  • FIG. 12 A diagram showing the relationship between the astigmatism angle “ ⁇ ” of the sub-beam and the PP offset value PPoff set in the same modification.
  • FIG. 13 is a graph showing characteristics of signals detected in each area am, bm, cm, and dm of the main light receiving unit 191 in the same modification.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a specific configuration of an OEIC 19, a received light signal processing unit OP, and an actuator driving unit AD according to Modification 2.
  • FIG. 16 (a) is a graph showing the characteristics of the focus error signal Sfes obtained by the astigmatism method when the sub-beam given astigmatism is irradiated onto the optical disc DK in the same modification. (B) is a graph showing the characteristics of the focus error signal when the optical disc DK is irradiated with the defocused sub beam.
  • FIG. 17 A block diagram showing a specific configuration of the EIC19, the received light signal processing unit OP, and the actuator driving unit AD according to Modification 3.
  • FIG. 19 A conceptual diagram showing a problem when one objective lens is arranged at a position shifted in the tangential direction of the optical disc DK when a plurality of objective lenses are provided in Modification 5. Explanation of symbols
  • the push-pull signals PPmain, PPsubl, PPsub2 corresponding to the main beam and sub-beam obtained at this time (however, “1” and “2” are + 1st order light and auxiliary light for discriminating the primary light respectively. E)) If the track information component is sin ⁇ ,
  • G is a coefficient corresponding to the amount of diffracted light of the main beam and sub beam
  • the converging spot size of the sub-beam focused on the optical disc is larger than when no aberration is given, and the modulation degree of the push-pull signal PPsub is significantly reduced.
  • Fig. 1 shows the MTF (Modulation Transfer Function) when the optical disk surface is irradiated with a main beam and a sub beam (both wavelengths of 405 nm) given astigmatism (350 m ⁇ ) near the circle of least confusion.
  • the spatial frequency (brightness / dark number existing per mm) is taken as the X axis
  • the MTF characteristic corresponding to the main beam is indicated by the dotted line
  • the MTF characteristic corresponding to the sub beam is indicated. Shown with solid lines.
  • FIG. 2 shows the signal characteristics of the push-pull signals PP thigh in and PPsub corresponding to the main beam and the sub beam, which are obtained when astigmatism is given only to the sub beam.
  • the track information component is removed from the push-pull signal PPsub corresponding to the sub-beam, and the track information component in the push-pull signal is changed. As a result, it is reduced to a level that can be recognized as noise.
  • the push-pull signal PPsub corresponding to the sub beam represents only the PP offset, and by taking the difference value between the push-pull signal PPmain corresponding to the main beam and the push-pull signal PPsub corresponding to the sub beam, the PP offset Can be corrected.
  • the force showing the MTF characteristics of the push-pull signal when the amount of astigmatism is 350 m ⁇ is actually when the amount of astigmatism is 150, 275, 350 m ⁇ . It has been found that the MTF value is particularly small. However, if an astigmatism of 220m or more is given, the MTF value for the sub-beam can be made sufficiently small in practice.
  • the track information is similarly canceled even when the sub beam is irradiated in a line image state (focal line).
  • the shape of the focused spot on the OEIC is also linear, making it difficult to obtain the push-pull signal PPsub corresponding to the sub beam. Therefore, in the present application, as shown in FIG. 3, between the first focal line and the second focal line (that is, the position where the circle of least confusion or an ellipse is formed, ideally near the circle of least confusion).
  • the optical system is designed so that the sub-beam is irradiated onto the optical disk.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of the information recording / reproducing apparatus RP according to the embodiment of the present application.
  • the information recording / reproducing apparatus RP is an application of the optical pickup apparatus of the present application to a BD recorder that records and reproduces information with respect to an optical disc DK that supports the BD format.
  • the information recording / reproducing apparatus RP according to the present embodiment includes an input signal processing unit IP, a control unit C, a drive circuit D, an optical pickup device PU, a received light signal processing unit OP, and an actuator. It has a drive unit AD, a spindle motor SM for rotating the clamped optical disc DK, and a spindle control circuit SC for controlling the rotation of the spindle motor SM.
  • the optical pickup device PU of the information recording / reproducing device RP is supported by a slider shaft while being fixed to the carriage, and moves along the slider shaft (hereinafter referred to as “carriage servo”). By doing so, the optical pickup device PU can be moved in the radial axis direction of the optical disc DK.
  • the input signal processing unit IP has a terminal for input. Data input from the outside through this terminal is subjected to signal processing in a predetermined format, and is sent to the control unit C. Output
  • the control unit C is mainly configured by a CPU (Central Processing Unit), and controls each unit of the information recording / reproducing apparatus RP. For example, when recording data on the optical disc DK, the control unit C outputs a recording drive signal corresponding to the data input from the input signal processing unit IP to the drive circuit D, while being recorded on the optical disc DK. When playing back data, the drive signal for playback is output to the drive circuit D. At this time, the control unit C supplies a control signal to the spindle control circuit SC to control the rotation of the optical disc DK.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the drive circuit D is mainly composed of an amplifier circuit, amplifies the drive signal input from the control unit C, and then supplies the amplified signal to the optical pickup device PU.
  • Gain in this drive circuit D Is controlled by the control unit C, and when data is recorded on the optical disc DK, the amplification factor is set so that a light beam is output from the optical pickup device PU at a recording power (the amount of energy that causes a phase change in the optical disc DK).
  • the amplification factor is controlled so that the light beam is output with the reproduction power (the amount of energy that does not cause a phase change).
  • the optical pickup device PU is used to irradiate a light beam to the optical disc DK of the BD format based on a control signal supplied from the drive circuit D, and to record and reproduce data on the optical disc DK. .
  • the optical pickup device PU that is effective in this embodiment is linearly polarized (for example, P-polarized) in a predetermined direction based on the drive signal supplied from the drive circuit D.
  • a semiconductor laser 11 that outputs a light beam (405 nm), a diffraction grating 12, a PBS (polarization beam splitter) 13, a collimator lens 14, a ⁇ / 4 plate 15, a mirror 16, and an actuator unit 17
  • the error detection lens 18 and the OEIC 19 are configured.
  • each optical element is arranged so that the sub-beam is irradiated onto the optical disc in the vicinity of the position where the sub-beam becomes the minimum circle of confusion.
  • the diffraction grating 12 is constituted by, for example, a hologram element, diffracts the light beam emitted from the semiconductor laser 11, and emits the main beam and the sub beam.
  • the diffraction grating 12 is composed of two cylindrical lenses (more specifically, one convex cylinder lens and one concave cylinder one lens) orthogonal to the diffracted light (ie, sub beam).
  • the astigmatism for example, 350 ml ⁇ 175m ⁇
  • the function of the diffraction grating 12 is given to the sub beam by the force and the function of the diffraction grating 12.
  • the reason for the two cylinder lenses that are orthogonal to each other in this way is that when acting as a single cylindrical lens, the main spot is focused on the disk, and one focal line of the sub beam is also It concentrates on the disk and is used to prevent this.
  • the diffraction grating 12 is
  • ⁇ (x, y) (2 ⁇ / ⁇ 0) (a X x + b X y + c X xy)
  • the PBS 13 is, for example, an optical element that transmits P-polarized incident light while reflecting S-polarized incident light.
  • the PBS 13 guides the main beam and the sub beam emitted from the diffraction grating 12 to the collimator lens 14.
  • the reflected light of the beam on the optical disk DK board surface (hereinafter, the reflected light corresponding to the main beam is referred to as “main reflected light”, and the reflected light corresponding to the sub beam is referred to as “sub reflected light”) is supplied to the error detection lens 18.
  • Light guide is, for example, an optical element that transmits P-polarized incident light while reflecting S-polarized incident light.
  • the collimator lens 14 is an optical element for converging the reflected light from the optical disc DK while converting a part of the main beam and the sub beam incident through the PBS 13 into substantially parallel light, and a ⁇ / 4 plate
  • An optical element 15 performs mutual conversion between linearly polarized light and circularly polarized light.
  • the polarization direction changes by ⁇ / 2 between the forward and backward paths, and the forward path and the backward path are separated by the PBS 13.
  • the “outward path” means the optical path of the optical beam from the semiconductor laser 11 to the optical disk DK
  • the “return path” means the optical path of the reflected reflected light from the optical disk DK to the OEIC19.
  • the actuator unit 17 includes an objective lens 171, an objective lens Honorada 172 that fixes the objective lens 171, and a movable mechanism 173 that integrally moves the objective lens holder 172, and drives the actuator. Based on the correction signal supplied from the AD, the position of the objective lens is changed to realize tracking servo and focus servo.
  • the error detection lens 18 is constituted by a cylindrical lens, and is based on the astigmatism method. Therefore, astigmatism is given at an angle of about 45 ° with respect to the track of the optical disc DK.
  • the OEIC 19 is configured by, for example, a photodiode, receives the main reflected light and the sub reflected light emitted from the error detection lens 18, and outputs the received light signal to the control unit C and the received light signal processing unit OP.
  • the light reception signal processing unit 0P generates a tracking error signal and a focus error signal based on the light reception signal supplied from the OEIC 19, and supplies the tracking error signal and the focus error signal to the actuator unit AD.
  • the received light signal processing unit ⁇ P generates a reproduction RF signal based on the light reception signal supplied from the OEIC 19, performs predetermined signal processing on the reproduction RF signal, and then outputs it to the output terminal OUT. To do.
  • the actuator driving unit AD controls the actuator unit 17 based on the tracking error signal and the focus error signal supplied from the received light signal processing unit 0P.
  • the tracking correction method used when reproducing the data recorded on the optical disc DK is arbitrary. In this embodiment, the DPD method is used, and the tracking correction method described in the above “Basic Principles” section is used. The explanation will be made on the assumption that it is adopted only when data is recorded on the optical disc DK.
  • FIG. 5 is a block diagram showing specific configurations of the OEIC 19, the received light signal processing unit OP, and the actuator driving unit AD that are useful in the present embodiment.
  • the OEIC 19 that works with the present embodiment is provided with a sub light receiving unit 192 for receiving the sub reflected light of the main light receiving unit 191 for receiving the main reflected light
  • Both light-receiving sections 191 and 192 have four areas a, b, c, d (the subscript “m” is the main) corresponding to the track direction and the radial direction of the optical disc DK to detect the focus error by the astigmatism method.
  • “s” means sub).
  • the light receiving signal output from each light receiving unit 191 and 192 is the light receiving signal output from the main light receiving unit 191 to the main signal preprocessing circuit 21 of the light receiving signal processing unit OP, and the light receiving signal output from the sub light receiving unit 192. Are supplied to the sub-signal preprocessing circuit 23, respectively.
  • the main signal preprocessing circuit 21 has an adder, a subtracter, and a phase comparator (not shown), and realizes the following five functions.
  • This function is a function for generating a sum signal of the received light signals based on the received light signals corresponding to the areas am, bm, cm, and dm.
  • the main signal preprocessing circuit 21 supplies the generated sum signal to the RF signal processing circuit 22 as a reproduction RF signal Srf.
  • the RF signal processing circuit 22 performs D / A conversion or the like on the reproduced RF signal and outputs it to the output terminal. Further, the main signal preprocessing circuit 21 outputs the sum signal to the variable amplifier 24 as a sample signal 33.
  • This function is a function for generating a push-pull signal PPmain corresponding to the main beam based on the received light signal corresponding to each area am, bm, cm, dm.
  • the main signal preprocessing circuit 21 When realizing the function, the main signal preprocessing circuit 21 generates the push-pull signal PPmain based on (Equation 5), and outputs the generated push-pull signal PPmain to the subtractor 25.
  • This function is a function for generating the focus error signal Sfe, and the focus correction by the astigmatism method is realized by using the focus error signal Sfe generated by using this function.
  • the main signal preprocessing circuit 21 generates a focus error signal Sfe based on (Equation 6), and supplies the generated focus error signal Sfe to the focus control circuit 32 of the actuator driver AD.
  • This function generates a DPD signal Sdpd for performing DPD tracking correction when data recorded on the optical disc DK is played back.
  • the main signal preprocessing circuit 21 uses the DPD signal generated by the function.
  • the tracking control circuit 31 is supplied. Note that this DPD signal Sdpd is recorded on the optical disc DK (R with pits formed). It is used when data is played back on OM type optical disc DK) and is not used at the same time as tracking error signal Ste (used when recording data on writable type optical disc DK).
  • the sub signal preprocessing circuit 23 is configured by an adder and a subtracter, and based on the light reception signals corresponding to the respective regions as, bs, cs, ds of the sub light receiving unit 192, the push planoscope corresponding to the sub beam.
  • the signal PPsub is generated and output to the variable amplifier 24.
  • the sub-signal preprocessing circuit 23 generates a sum signal of these received light signals and outputs the sum signal as a sample signal Ssums.
  • the variable amplifier 24 amplifies the push-pull signal PPsub supplied from the sub signal preprocessing circuit 23 with a predetermined gain, and supplies the amplified signal to the subtractor 25.
  • the amplification factor in the variable amplifier 24 is set based on the ratio of the signal of the sample signal Ss wake up supplied from the main signal preprocessing circuit 21 and the sump signal Ssums supplied from the sub signal preprocessing circuit 23. It is like that.
  • the push-pnore signal PP sub output from the variable amplifier 24 is supplied to the subtracter 25 in a state where the diffraction efficiency of the main beam and the sub-beam is corrected.
  • the tracking error signal Ste with the PP offset corrected is output from the subtractor 25.
  • the tracking control circuit 31 and the focus error control circuit 32 drive the actuator unit 17 based on the tracking error signal Ste, the DPD signal Sdpd, and further the focus error signal Sfe supplied from the light receiving signal processing unit OP.
  • tracking servo and focus servo of the objective lens 17 1 are realized.
  • FIG. 6 is a view showing the irradiation state of the main beam and the sub beam on the surface of the optical disc DK.
  • astigmatism is given so that the astigmatism angle is substantially “45 °”.
  • the reason why the astigmatism angle is set to approximately “45 °” is as follows. [0047] (a) Push-pull signal PPsub accuracy improvement
  • FIG. 7 is a graph showing the MTF characteristics when the astigmatism angle is approximately “0 °” (dotted line) and when it is approximately "45 °" (solid line) (the horizontal axis is the spatial frequency).
  • (B) is a graph obtained by enlarging the predetermined region portion in (a).
  • the MTF value when the astigmatism angle is approximately “45 °” is compared with the MTF value when the astigmatism angle is approximately "0 °". It can be seen that the overall value is low. In particular, at the spatial frequency equivalent to the BD track pitch of “0.32 xm” (Fig. 7 Tp), when the astigmatism angle is about “0 °”, the MTF value is about “0.05”. On the other hand, when it is approximately “45 °”, the MTF value is about “0.005”, which is reduced to about 1/10, and the force S is divided (see Fig. 7 (b)). .
  • the track information component included in the push-pull signal P Psub increases, and conversely, the track information component decreases as the value decreases.
  • the angle is approximately “45 °”
  • more of the track information component contained in the push-pull signal PPsub can be removed, and noise when correcting the PP offset can be greatly cut.
  • the above is the first reason why the astigmatism angle is set to approximately “45 °” in the information recording / reproducing apparatus RP that is effective in the present embodiment.
  • FIGS. 8 and 9 (a) is a diagram showing the light condensing state on the surface of the optical disk DK, and (b) is the main reflected light and sub reflected light incident on the objective lens 171 from the optical disk DK.
  • FIG. 6C is a diagram showing a focused spot state of main reflected light and sub reflected light on the OEIC 19.
  • the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 is approximately “45 °”.
  • FIG. 9 shows a case where the astigmatism angle is approximately “0 °” (the bracket is approximately “90 °”).
  • the overall reflectivity of the recorded area X and the unrecorded area Y of the data is greatly different. This is because, in addition to the occurrence of phase change and dye discoloration during data recording, a state similar to that in which phase pits are formed is formed.
  • the astigmatism angle is approximately “0 °” (or approximately “90 °”)
  • the regions Rl and R4 on the upper side with respect to the dividing line in the tracking direction in the sub light receiving unit 192 A focused spot corresponding to the region R2 and R3 is formed on the lower side.
  • an appropriate push-pull signal PPsub cannot be acquired (the same is true at approximately “90 °” from FIG. 9 (b)). I understand).
  • the astigmatism angle is approximately “45 °”
  • the regions R3 and R4 are located above the dividing line in the tracking direction, and the regions are located below. Spot portions corresponding to R1 and R2 will appear, and the difference in the amount of received light that has applied to both the recorded area X and the unrecorded area Y will be cancelled.
  • the astigmatism angle is set to approximately “45 °”
  • the optimization of the push-pnore signal PPsub is realized, so that the PP offset due to the shift of the objective lens 171 can be corrected more accurately.
  • the error detection lens 18 is astigmatized at an angle of approximately “45 °” in order to achieve focus correction by the astigmatism method using the main reflected light as described above.
  • a configuration that gives aberration is adopted.
  • the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 and the astigmatism angle given in the error detection lens 18 are different, the astigmatism angle given to the sub-reflected light changes. .
  • This situation does not pose a problem when the astigmatism method is realized by using the main reflected light, but as explained in the section of the modification example, the astigmatism method is attempted by using the sub-reflected light.
  • Problem. Of course, if the angle of the error detection lens 18 is adjusted so that the angle of astigmatism on the OEIC19 is approximately 45 °, this problem can be solved. .
  • the astigmatism given to either one of the soil primary light is strong.
  • a phenomenon occurs in which the astigmatism applied is weakened.
  • the sub-reflected light on the OEIC 19 has a larger condensing spot diameter for the sub-beam on the side where the astigmatism is strengthened, while the sub-beam on the side on which the astigmatism is weakened. For, only the focused spot diameter becomes smaller, and the angle given astigmatism does not change.
  • the error detection lens 18 may be attached at “45 °” as in the conventional astigmatism method, and the manufacturing cost can be reduced. Note that it is arbitrary which sub-beam is used as the sub-beam. By increasing the amount of astigmatism of the sub-beam in the OEIC 19, the influence of the track information can be further reduced.
  • the control unit C executes control for performing a track search.
  • the control unit C supplies a control signal to the spindle control circuit SC to start the rotation of the spindle motor SM, and at the same time, drives the drive circuit D so that the track search light beam is output from the semiconductor laser 11.
  • the control unit C executes carriage servo and moves the optical pickup PU to a position on the optical disc DK corresponding to the address where data is to be recorded.
  • the control unit C supplies a control signal to the actuator driving unit AD to shift the tracking servo loop to the closed state.
  • the control unit C controls the tracking control circuit 31 to perform tracking correction based on the tracking error signal Ste supplied from the subtracter 25.
  • the tracking control circuit 31 Shifts to a state where tracking correction operation based on the tracking error signal Ste supplied from 25 is performed.
  • the control unit C resets the amplification factor in the drive circuit D to a value corresponding to the recording power and is supplied from the input signal processing unit IP. Supply of drive signal corresponding to input signal is started.
  • the semiconductor laser 11 receives the light beam of the recording pattern based on this supply signal.
  • Wavelength 405 nm, P-polarized light is emitted.
  • the diffraction grating 12 diffracts the light beam and emits it as a main beam (0th order light) and a sub beam (primary light).
  • the diffraction grating 12 gives astigmatism only to the sub-beam which is the diffracted light, and simply passes through the diffraction grating 12, but does not act as a cylindrical lens for the main beam.
  • the main beam and sub beam emitted from the diffraction grating 12 pass through the PBS 13. Then, after being converted into substantially parallel light by the collimator lens 14, it shifts to a circularly polarized state at the ⁇ / 4 plate 15 and is reflected upward (hereinafter abbreviated as “in the figure”) by the mirror 16. Then, the light is condensed on the surface of the optical disk DK by the objective lens 171 (see FIG. 6 above). In this way, when the main beam and the sub beam are focused on the optical disk DK board surface, the main beam and the sub beam are reflected on the optical disk DK board surface, and the objective lens 171 is used as the main reflected light and the sub reflected light. It will be in the state which injects into.
  • the main reflected light and the sub reflected light are transmitted through the objective lens 171 and then reflected leftward in the figure by the mirror, transmitted through the ⁇ / 4 plate 15, and polarized by ⁇ / 2 with the forward path. Transition to the state of linearly polarized light (eg, S-polarized light) whose direction has changed. Then, after passing through the collimator lens 14, it is reflected downward in the figure by the PBS 13, and is condensed on the IC 19 by the error detection lens 18. As a result, a condensing spot force corresponding to the main reflected light is formed in the main light receiving portion 191, and a condensing spot corresponding to the sub reflected light is formed in the sub light receiving portion 192, respectively. A light reception signal at a level corresponding to the amount of light received is output.
  • linearly polarized light eg, S-polarized light
  • the main signal preprocessing circuit 21 is based on the light receiving signal supplied from the main light receiving unit 191. Then, a push-pull signal PPmain corresponding to the main beam is generated, and supply of the push-pull signal PP to the subtractor 25 is started. At this time, the main signal preprocessing circuit 21 generates a sum signal of the light reception signals in the main light receiving unit 191 and supplies the sum signal to the variable amplifier 24 as the sample signal Ssumm. This sum signal is also used by the control unit C to adjust the gain of the drive circuit D.
  • the main signal preprocessing circuit 21 generates a focus error signal Sfe based on the light reception signal supplied from the main light receiving unit 191, and the generated focus error signal is used as the focus control circuit 31.
  • the actuator unit 17 is controlled based on the focus error signal Sfe, and the focus servo is executed. Since the focus servo method at this time is the same as the conventional astigmatism method, the details are omitted.
  • the sub signal preprocessing circuit 23 receives the signal supplied from the sub light receiving unit 192 of the OEIC 19.
  • the push Pnore signal PPsub corresponding to the sub beam is generated and supplied to the variable amplifier 24.
  • the push-pull signal PPsub supplied from the sub-signal preprocessing circuit 23 is amplified by the variable amplifier 24 in accordance with the ratio of the sample signals Ssumm and Ssums and supplied to the subtractor 25.
  • the push pull signals PPmain and PPsub corresponding to the main beam and the sub beam are supplied to the subtracter 25, the difference value between the two signals PPmain and PPsub is output from the output stage of the subtractor 25.
  • Tracking error signal Ste corresponding to is output.
  • the push-pull signal PPsub output from the variable amplifier 24 is obtained as a DC (direct current) signal from which the track information component has been removed (more precisely, it does not exist) (see Fig. 2 above).
  • the signal level corresponding to the PP offset value generated in the push-pnore signal PPmain corresponding to the main beam is obtained as a DC (direct current) signal from which the track information component has been removed (more precisely, it does not exist).
  • the tracking error signal Ste output from the subtractor 25 is tracked so that the PP offset generated in the push-pull signal PPmain is corrected and the value of the tracking error signal Ste is “0”.
  • the specific control method performed by the tracking control circuit 31 is the same as that of the conventional push-pull tracking correction, and the details are omitted.
  • tracking correction based on the tracking error signal Ste is performed until data recording on the optical disc DK is completed, and the tracking correction is continuously performed until data recording on the optical disc DK is completed. It will be.
  • the information recording / reproducing apparatus RP diffracts the light beam emitted from the semiconductor laser 11 and emits it as a main beam and a sub beam, and the optical disc DK.
  • PBS 13, collimator lens 14, mirror 16 and actuator unit 17 for focusing the main beam and sub beam, and the reflected light from the optical beam DK of the main beam and sub beam, and receiving light signals corresponding to each beam OEIC19, and astigmatism is given only to the sub-beam by the diffraction grating 12, and the sub-beam is placed between (a) the first focal line and (b) the second focal line orthogonal thereto.
  • the sub-beam is focused on the optical disc DK.
  • the condensing spot diameter force of the sub-beam irradiated onto the optical disc DK increases as compared with the case where no astigmatism is given, and the track information component is included in the push-pull signal P Psub corresponding to the sub-beam. It is possible to prevent overlapping. For this reason, the push-pull signal PPsub indicates the PP offset value regardless of the sub-beam irradiation position, and the PP offset generated in the push-pull signal PPmain corresponding to the main beam is appropriately corrected, thereby shifting the objective lens. It is possible to realize stable tracking correction with little error due to. In addition, unlike the case of irradiating the sub-beam in the defocused state, it is possible to realize accurate focus correction without providing multiple OEIC19, so it is possible to reduce the size of the optical pickup device PU It becomes.
  • the information recording / reproducing apparatus RP employs a configuration in which the optical disc DK is irradiated with a sub beam in the vicinity of the minimum circle of confusion, the sub light receiving unit 192 collects the sub beam.
  • the reflected light condensing spot shape is almost circular, and it is a force S to obtain a push push signal appropriately.
  • the information recording / reproducing apparatus RP according to the present embodiment, it is possible to employ the astigmatism method for focus correction, and it is possible to simplify the apparatus and reduce the manufacturing cost.
  • optical disc DK corresponding to the BD format
  • the type of optical disc DK that is recorded / reproduced by the information recording / reproducing device RP is arbitrary.
  • it corresponds to each recording format of CD (compact disc), DVD, and HD_DVD (High Definition-DVD).
  • CD compact disc
  • DVD digital versatile disc
  • HD_DVD High Definition-DVD
  • control unit C, the drive circuit D, the received light signal processing unit OP, and the actuator drive unit AD are configured by a device (eg, CPU) separate from the optical pickup device PU. These forces may be integrated with the optical pickup device PU.
  • Modification 1 of the above embodiment will be described with reference to FIG.
  • This modification 1 is a configuration example when the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 is changed from approximately “45 °”.
  • sub-beam line image 1 (first focal line) due to astigmatism
  • the area should take the form inverted on sub-beam line image 1 (ie, the first focal line) on the pupil of objective lens 171. It becomes.
  • sub-beam line image 1 ie, the first focal line
  • the areas R2 and R3 are applied to the recorded area X and the areas Rl and R4 are applied to the unrecorded area Y on the disc as shown in FIG. It is expressed as follows.
  • Equation 12 the range of light and darkness of a non-recorded portion used in standards such as a phase change disk is shown.
  • Figure 12 shows the relationship between the astigmatism angle “ ⁇ ” of the sub-beam and the PP offset value P Poffset.
  • the shaded area is the area where PP offset occurs.
  • the PP offset value PPof fset also increases, indicating that no PP offset occurs when the astigmatism angle ⁇ is 45 °.
  • FIG. 13 shows signals detected in each area am, bm, cm, and dm of the main light receiver 191.
  • the signal value is shown in (b).
  • the horizontal axis indicates the position of the spot in the radial direction of the optical disc DK, and the signal changes in a sinusoidal shape with a bias because it repeatedly passes through the land track and groove track.
  • FIG. 14 shows the waveform of the push-pnore signal PPmain when the signal value is the smallest.
  • the offset amount indicated by the dotted line is the offset amount at which detracking of 1/10 of the track pitch occurs.
  • the offset caused by the brightness of the disc due to the recorded area X and the unrecorded area Y is acceptable, and there is no problem if it is in the range of “45 ° ⁇ 12 °” as shown in Fig. 12 (B).
  • the astigmatism angle of astigmatism given to the sub-beam is “45 ° ⁇ 1
  • FIG. 15 shows a specific configuration of the OEI C19, the received light signal processing unit OP, and the actuator driving unit AD when a powerful configuration is adopted.
  • the sub signal preprocessing circuit 23 generates the focus error signal Sfes.
  • the focus error signal Sfes is supplied to the focus control circuit 32.
  • the method of generating the focus error signal Sfes in the sub signal preprocessing circuit 23 is the same as the processing executed in the main signal preprocessing circuit 21 in the above embodiment (specifically, the above (formula 6) is applied to the light reception signal in the sub light receiver 192).
  • this method since the track information component is not superimposed on the focus error signal Sfes, it is possible to obtain a focus control signal without any track cross noise that occurs when crossing tracks.
  • the error detection lens 18 has an astigmatism of the sub beam. It is desirable to set the astigmatism angle given to the sub-beam in the diffraction grating 12 to be substantially “45 °” so that the aberration angle does not change. Therefore, astigmatism may be given so that the astigmatism angle in the diffraction grating 12 is substantially “45 °” as in the above embodiment. However, when the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 is deviated from substantially “45 °” as in the first modification, the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 and the error detection lens 18 are given. Since the astigmatism angle does not match, the astigmatism angle of the sub reflected light changes when passing through the error detection lens 18.
  • the astigmatism angle given in the diffraction grating 12 is shifted by approximately “45 °” force, the non-reflected light of the sub-reflected light collected on the sub light receiving unit 192 is not It should be noted that it is necessary to adjust the angle of the error detection lens 18 so that the angle of astigmatism is approximately “45 °”. However, the amount of astigmatism generated by the error detection lens 18 is necessary. In comparison, by setting the amount of astigmatism generated by the diffraction grating 12 to be small, it is possible to reduce the influence S to a level that can be ignored.
  • (a) is a graph showing the characteristics of the focus error signal Sfes obtained by the astigmatism method when the optical disk DK is irradiated with a sub beam with astigmatism.
  • 4 is a graph showing the characteristics of a focus error signal when a defocused sub beam is irradiated onto an optical disc DK.
  • the horizontal axis represents the defocus amount
  • the vertical axis represents the signal level of the focus error signal.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a specific configuration of the OEIC 19, the received light signal processing unit 0P, and the actuator driving unit AD that are useful in this modification.
  • the force focus error signal Sfe and the sub-reflected light that have been configured to perform focus correction based on the focus error signal Sfe output from the main signal preprocessing circuit 21 are used. Focus error correction may be performed based on the sum of the corresponding focus error signal Sfes.
  • the focus error signal Sfes is generated in the sub-signal preprocessing circuit 23 by the same method as in the second modification, and the generated focus error signal Sfes is output to the variable amplifier 26.
  • sample signals Ssumm and Ssums are supplied to the variable amplifier 26 from the main signal preprocessing circuit 21 and the sub signal preprocessing circuit 23, respectively. Then, in the variable amplifier 26, the focus error signal Sfes is amplified at an amplification factor corresponding to the ratio of these sample signals Ssumm and Ssums, and the focus error signal Sfes corrected for the diffraction efficiency of the main beam and sub beam is added to the adder. Supply to 27.
  • the focus error signal Sfe supplied from the main signal preprocessing circuit 21 and the focus error signal Sfes supplied from the sub signal preprocessing circuit 23 are calorie-calculated, and the focus control circuit 32 Is output.
  • the focus control circuit 32 executes focus control, and appropriate focus servo is realized.
  • sub beam a and sub beam If two push-pull signals PPsuba and P Psubb are generated based on the received light signals corresponding to each of the program b, and the push-pull signals PPsuba and PPsubb are added, then they are subtracted from the push-pull signal PPmain. It becomes possible to obtain the tracking error signal Ste with better S / N.
  • two focus error signals Sfes a and Sfesb are generated based on the received light signal corresponding to each of the sub beams a and b, and the focus error signals Sfesa and Sfesb are generated.
  • the focus error signals Sfesa and Sfesb are generated.
  • the spot size in the sub light receiving unit 192 of the OEIC 19 is larger for the sub beam a and smaller for the sub beam b. Therefore, as shown in FIG. 18, the capture range is slightly different between the focus error signal Sfesa of the sub beam a and the focus error signal Sfesb of the sub beam b. However, since the zero crossings match, it is possible to obtain a focus error signal with good S / N by adding both focus error signals Sfesa and Sfesb. Further, the first focal line of sub-beam a and the second focal line of sub-beam b are orthogonal to each other.
  • the light quantity distributions of the sub reflected light a and b in the sub light receiving unit 192 of the OEIC 19 are in a mutually inverted state.
  • push-pull signals PPsuba and PPsubb of sub-beams a and b are
  • a push-pull signal PPs ub that does not depend on the angle between the track and the focal line is obtained compared to when the sub beam power is used.
  • the case where the technical idea of the present application is applied to the so-called 1-beam 1-disc type information recording / reproducing apparatus RP that records and reproduces information on the BD-format optical disc DK is taken as an example. I was explaining.
  • the recording format according to the optical disc DK is arbitrary.
  • CD Compact Disc
  • DVD High Definition-DVD
  • HD-DVD High Definition-DVD
  • the number of recording formats for recording / reproducing by the information recording / reproducing apparatus RP is arbitrary.
  • the optical pick-up apparatus PU corresponding to four recording formats of CD, DVD, BD, and HD-DVD. It is possible to give astigmatism to the sub-beam by the same method and to achieve the same effect.
  • the number of objective lenses 171 in this case is arbitrary, and one compatible objective lens 171 may be used, or a plurality of objective lenses 171 may be provided.
  • one objective lens has a slider shaft ( In other words, even if it can be arranged on an axis that coincides with the radial axis of the optical disk, the other objective lens has to be arranged at a position shifted in the tangential direction (that is, the track traveling direction).
  • the track tangential angular force S linearly increases from the inner periphery to the outer periphery of the optical disc at the position of the objective lens as shown in FIG. Change.
  • the search position of the optical disk changes, the phenomenon that the sub beam moves in the track normal direction occurs, and the phenomenon occurs when the irradiation position of the sub beam on the track changes.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is an example, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of claims of the present invention, and has the same operational effects. However, it is included in the technical scope of the present invention.

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Abstract

　トラッキング補正を行う際にサブビームの照射位置による影響を排除しつつ光ピックアップ装置の小型化を実現し、且つ、安定したトラッキング補正を可能とする。 　光ピックアップ装置ＰＵに設けられた回折格子１２において、サブビーム（±１次光の何れか）に対して非点収差を与え、当該サブビームを最小錯乱円近傍にて光ディスクＤＫに照射する。そして、メインビーム（０次光）に対応したプッシュプル信号ＰＰmainからサブビームに対応したプッシュプル信号ＰＰsubを減算してトラッキングエラー信号Ｓteを取得し、当該トラッキングエラー信号Ｓteに基づいてトラッキング補正を行う。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置及び情報記録再生装置
技術分野
[0001] 本発明は、光ディスク等の光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生に用いる 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置に関する。 背景技術
[0002] 従来、 DVD (Digital Versatile Disc)や BD (Blu-ray Disc)といった光ディスク用の情 報記録再生装置の分野においては、トラッキング補正を行うための様々な手法が提 案され、現在では光源からの出射光をメインビーム（0次光）及びサブビーム（ ± 1次 光）の 3ビームに変換し、トラッキング補正を行う、所謂、 DPP (差動プッシュプル)方 式が一般的となっている。この DPP方式は、メインビームに対応したプッシュプル信 号と、サブビームに対応したプッシュプル信号が逆位相となる位置（具体的には、光 ディスク上に設けられたグルーブトラック及びこれに隣接するランドトラック）にメインビ 一ムと両サブビームを照射し、両プッシュプル信号の差分値を採ることによりプッシュ プノレオフセット（以下、「PPオフセット」）を補正する方式となっている。なお、 （i)上記「 プッシュプル信号」とは〇EIC (Optical Electronic IC)の受光部を 2分割形状として各 分割領域における受光信号の差分値を採ったエラー信号を意味し、 (ii)「PPオフセ ット」とは、光ピックアップ装置内において対物レンズがトラッキング方向にサーボされ 、 OEIC上における集光スポット位置がシフトすることによりプッシュプル信号に発生 するオフセットを意味してレ、る。
[0003] このように DPP方式は、 PPオフセットを確実に補正できる反面、メインビームのプッ シュプノレ信号とサブビームのプッシュプノレ信号が逆位相となる関係を維持する必要 力あるため、メインビームとサブビームの光ディスク盤面に対する照射位置のズレに 弱いという性質を有する。このため、光ディスクのトラックピッチムラ等に起因して、トラ ックに対するサブビームの照射位置が変化してしまうと適切なトラッキング補正が行え なくなる。そこで、従来、サブビームの照射位置に関係なぐ確実且つ正確にトラツキ ングエラー信号を取得するための手法が提案されるに至っている（特許文献 1参照） [0004] 特許文献 1 :特開平 9 219030号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで、上述した特許文献 1に記載の光ピックアップ装置にぉレ、ては、サブビーム に対応したプッシュプル信号中にトラック情報が重畳されることを防止するためサブビ ームを強制的にデフォーカス状態とさせ、もって、 PPオフセット量のみを示す補正信 号を取得する手法が採用されている。従って、フォーカスエラーの検出用にシリンドリ カルレンズを用いてしまうと（所謂、非点収差法）、 OEIC上における集光スポットの形 状が線状乃至は線状に近い楕円形となってしまレ、、正常にプッシュプノレ信号を得る ことができなくなる。このため、この発明においては、 RF検出やフォーカスエラー検出 を行うための OEICとは、別体にてトラッキングエラー検出用の OEICを設けることが 必要となってしまレ、、光ピックアップ装置自体の小型化が困難となっていた。
[0006] また、このようにサブビームをディスク盤面においてデフォーカス状態とする構成を 採用した場合、光ディスク上に存在する傷等によりサブビームが合焦となる可能性が ある。そして、力、かる事態が発生するとサブビームのプッシュプノレ信号にトラック情報 が重畳され、オフセット量を正確に算出できなくなる。
[0007] 本願は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その課題の一例としては 、光ピックアップ装置においてトラッキング補正を行う際に、サブビームの照射位置に よる影響を排除しつつ光ピックアップ装置の小型化を実現し、且つ、安定したトラツキ ング補正を可能とする光ピックアップ装置、情報記録再生装置を提供することを目的 とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上述した課題を解決するため、本願の一つの観点では、光源から出射された光ビ ームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折手段と、記録トラッ クを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する集 光手段と、前記メインビーム及びサブビームの前記光学式記録媒体における反射光 を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、を備え、前記回折 手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、前記集光手段は、前 記非点収差の与えられたサブビームの（a)第 1焦線と、 （b)これに直交する第 2焦線と 、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させることを特徴とす る。
[0009] また、本願の他の観点では、前記光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を 駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に 対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、前記光ピックアップ装置におけ る受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。 図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本願の原理を採用した情報記録再生装置において、メインビーム及び非点収 差を与えたサブビームを最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけ る MTF特性を示す図である。
[図 2]サブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビ ームに対応したプッシュプル信号 PPmain及び PPsubの信号特性を示す図である。
[図 3]光ディスク DKに照射されるメインビーム及びサブビームの関係を立体的に示す 図である。
[図 4]実施形態に力かる情報記録再生装置 RPの概要構成を示すブロック図である。
[図 5]同実施形態にかかる OEIC19及び受光信号処理部 OP、ァクチユエータ駆動 部 ADの具体的な構成を示すブロック図である。
[図 6]同実施形態において光ディスク DKの盤面に設けられたトラックと、盤面上に照 射されるメインビームとサブビームの関係を示す図である。
[図 7] (a)は、非点収差角度が略「0° 」の場合 (点線）と、略「45° 」の場合 (実線）に おける MTF特性を示すグラフであり、（b)は、（a)における所定領域部分を拡大した グラフである。
[図 8] (a)は、非点収差角度を略「45° 」とした場合の光ディスク DKの盤面における 集光状態を示す図であり、（b)は、光ディスク DKから対物レンズ 171に入射されるメ イン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（c)は、 OEIC19上におけるメイ ン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。 園 9] (a)は、非点収差角度を略「0° (若しくは 90° )」とした場合の光ディスク DKの 盤面における集光状態を示す図であり、（b)は、光ディスク DKから対物レンズ 171に 入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（c)は、 OEIC19上 におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
園 10]回折格子 12及びエラー検出レンズ 18の双方において同一の角度にて非点 収差を与えた場合における、 ± 1次光の OEIC19上における集光スポット形状を示 す図である。
園 11]変形例 1において光ディスク盤面に照射されるサブビームの立体及び平面形 態を示す図である。
園 12]同変形例におけるサブビームの非点収差角度「 Θ」と、 PPオフセットの値 PPoff setとの関係を示す図である。
[図 13]同変形例におけるメイン受光部 191の各領域 am、 bm、 cm、 dmで検出される 信号の特性を示すグラフである。
園 14]同変形例において最も信号値が小さくなる場合のプッシュプル信号 PPmainの 波形を示す図である。
[図 15]変形例 2にかかる OEIC19及び受光信号処理部 OP、ァクチユエータ駆動部 A Dの具体的な構成を示すブロック図である。
[図 16] (a)は、同変形例において非点収差を与えたサブビームを光ディスク DKに照 射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号 Sfesの特性を示すグ ラフであり、（b)は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスク DKに照射した場合に おけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。
園 17]変形例 3にかかる〇EIC19，受光信号処理部〇P及びァクチユエータ駆動部 A Dの具体的な構成を示すブロック図である。
園 18]変形例 4において非点収差法により得られるフォーカスエラー信号 Sfesの特性 を比較するグラフである。
園 19]変形例 5において複数の対物レンズを設けた場合に、一方の対物レンズが光 ディスク DKのタンジヱンシャル方向にシフトした位置に配置された場合の問題点を 示す概念図である。 符号の説明
[0011] RP-- ·情報記録再生装置
ΟΡ···受光信号処理部
AD- ··ァクチユエータ駆動回路
SC."スピンドル制御回路
SM."スピンドルモータ
ΙΡ···入力信号処理部
〇···制御部
ϋ···駆動回路
ρυ···光ピックアップ装置
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本願の実施形態について説明することとするが、これに先立って本願の基本 原理について説明する。
[0013] 「1Ί某本原理
まず、プッシュプル信号を用いてトラッキング補正を行う場合、トラッキングサーボに 併せて対物レンズの配置位置がシフトすると OEIC上における光ビームの集光スポッ トもこれに伴ってシフトして ΡΡオフセットが発生する。この ΡΡオフセットは、トラツキン グ補正時における足かせとなるため、トラッキング補正の精度を向上させる観点から は ΡΡオフセットを如何にして除去するかが重要なファクタ一となる。
[0014] この ΡΡオフセットの解消方法の一つとして、 DPP方式が存在する力 この DPP方 式ではメインビーム及びサブビームを解像限界まで絞り込んだ状態にて光ディスク D Κの盤面に照射する構成が採用されているため、プッシュプノレ信号中にトラック情報（ 例えば、グノレーブトラックに施されたゥォブリングにより示される情報ゃグノレーブトラッ クに設けられたピットに対応する情報等)成分が重畳されることとなってしまう。すなわ ち、この際得られるメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号 PPmain 、 PPsubl、 PPsub2(但し、「1」、「2」は各々 +1次光と、 1次光を判別するための添 え字）は、トラック情報成分を sin Θとすると、
PPmain=sin Θ + offset (式丄) PPsub l=(l/G)(- sin Θ +offset) (式 2)
PPsub2=(l/G)(- sin Θ +offset) (式 3)
となり（「G」はメインビームとサブビームの回折光量に応じた係数）、
DPP= PPmain-(G/2)(PPsub l+PPsub2)=2sin θ (式 4)
となる。従って、上記（式 1 )〜（式 3)におけるトラック情報成分の値が正負逆転した関 係を保つことがプッシュプル信号中力、ら ΡΡオフセット成分のみをキャンセルするため の絶対条件となり、 DPP方式を実現するためには必然的にサブビームの照射位置を 厳密に調整せざるを得なくなるのである。
[0015] 逆に、この関係は、プッシュプル信号 PPsub中からトラック情報成分を除去し、プッ シュプル信号 PPmainとの差分を採れば PPオフセット成分のみをキャンセルできるこ とを証明している。本願においては、このトラック情報成分を除去するための手法とし て、光源からの出射光をメインビーム及びサブビームに回折させる際、サブビームに 対してのみ非点収差を与え、非点収差が与えられた状態にてサブビームを光デイス ク盤面に照射する手法を採用することにした。このように、サブビームに非点収差を 与えた場合、光ディスクに集光されるサブビームの集光スポットサイズが収差を与え ない場合と比較して大きくなり、プッシュプル信号 PPsubの変調度が著しく低下する。
[0016] この点について、図 1を参照しつつ説明する。ここで、図 1は、メインビーム及び非点 収差（350m λ )を与えたサブビーム（共に波長 405nm)を最小錯乱円近傍にて光 ディスク盤面に照射した場合における MTF (Modulation Transfer Function :変調伝 送関数)特性を示す図であり、同図においては、空間周波数（l mmあたりに存在する 明暗数）を X軸とすると共に、メインビームに対応する MTF特性を点線、サブビーム に対応する MTF特性を実線にて示してレ、る。
[0017] 今、光ディスクからトラック情報を読み出すために必要な MTFの値が「0. 1」程度で あることを想定した場合、 BDのトラックピッチ「0. 32 x m」に相当する空間周波数（図 1において Tp)では、メインビームの MTFが「0. 1 5」程度の値を取り、トラック情報が すべて読み取り可能な MTF特性を持つことが分かる。一方、非点収差を与えられた サブビームに関しては、 MTFがほぼ「0」（すなわち、トラックピッチに相当する解像度 を有していなレ、）となり、サブビームはトラック情報を再生し得ないことが分かる。 [0018] 図 2にサブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブ ビームに対応したプッシュプル信号 PP腿 in及び PPsubの信号特性を示す。同図に 示すように、サブビームに対して所定量の非点収差を与えた場合、サブビームに対 応するプッシュプル信号 PPsub中からトラック情報成分が除去され、プッシュプル信 号中のトラック情報成分がノイズとして認識されるレベルまで低減されていることが分 力、る。この結果、サブビームに対応したプッシュプル信号 PPsubは、 PPオフセット分 のみを表すこととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号 PPmainとサブビーム に対応したプッシュプル信号 PPsubの差分値を採ることで、 PPオフセットを補正する ことができるようになる。
[0019] なお、上記図 1においては非点収差量を 350m λとした場合におけるプッシュプル 信号の MTF特性を示していた力 実際には 150、 275、 350m λの非点収差量とし た場合に MTF値が特に小さくなることが分かっている。但し、 220m 以上の非点収 差を与えれば、サブビームに関する MTFの値を実用上十分に小さな値とすることが 可能となる。
[0020] また、非点収差が与えられたサブビームを光ディスクに照射する際に、サブビーム が線像となる状態（焦線）にて照射した場合であっても、同様にトラック情報をキャン セルすることは可能であるが、この場合、 OEIC上の集光スポット形状も線形となって しまい、サブビームに対応したプッシュプル信号 PPsubが得づらくなつてしまう。そこ で、本願においては、図 3に示すように、第 1焦線と第 2焦線の間（すなわち、最小錯 乱円乃至は楕円形状となる位置。理想的には最小錯乱円近傍）においてサブビーム が光ディスクに照射されるように光学系を設計することとしている。
[0021] また更に、光ビームの回折時に回折格子から ± 1次光に対応した 2つのサブビーム が射出されることとなる力 本願に力かる光ピックアップ装置においては、これら 2つ のサブビームの内、一方のみを利用しても、双方のサブビームを利用してもプッシュ プノレオフセットを補正することが可能となっている。そこで、以下に説明する実施形態 においては、一方のサブビームのみを用いることとし、双方のサブビームを用いる態 様に関しては変形例の項にて説明することとする（以下、単に「サブビーム」というとき は、 PPオフセットの補正に用いるためのサブビームを意味するものとし、 2つのサブビ ームを用いる場合においては両サブビームを「サブビーム a」、「サブビーム b」と呼び 区別することとする。）。
[0022] 「2Ί実施形態
Figure imgf000010_0001
まず、本願の実施形態にかかる情報記録再生装置 RPの概要構成を図 4に示す。 なお、この情報記録再生装置 RPは、 BDフォーマットに対応した光ディスク DKに対 する情報の記録及び再生を行う BDレコーダに本願の光ピックアップ装置を適用した ものとなっている。同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、 入力信号処理部 IPと、制御部 Cと、駆動回路 Dと、光ピックアップ装置 PUと、受光信 号処理部 OPと、ァクチユエータ駆動部 ADと、クランプされた光ディスク DKを回転さ せるためのスピンドルモータ SMと、スピンドルモータ SMの回転を制御するスピンド ル制御回路 SCと、を有している。なお、図は省略するが、この情報記録再生装置 RP の光ピックアップ装置 PUは、キャリッジに固定された状態でスライダ軸により支持され 、このキャリッジをスライダ軸に沿って移動（以下、「キャリッジサーボ」という。）させるこ とにより、光ディスク DKの半径軸方向に光ピックアップ装置 PUが移動可能とされて いる。
[0023] これらの要素中、入力信号処理部 IPは、入力用の端子を有しており、この端子を介 して外部から入力されたデータに所定形式の信号処理を施して制御部 Cに出力する
[0024] 制御部 Cは、主として CPU (Central Processing Unit)により構成され、情報記録再 生装置 RPの各部を制御する。例えば、光ディスク DKに対してデータを記録する場 合、制御部 Cは入力信号処理部 IPから入力されるデータに対応した記録用の駆動 信号を駆動回路 Dに出力する一方、光ディスク DKに記録されているデータの再生を 行う場合には、再生用の駆動信号を駆動回路 Dに出力する。また、この際、制御部 C は、スピンドル制御回路 SCに制御信号を供給し、光ディスク DKの回転を制御するよ うになつている。
[0025] 駆動回路 Dは主として増幅回路により構成され、制御部 Cから入力された駆動信号 を増幅した後、光ピックアップ装置 PUに供給する。この駆動回路 Dにおける増幅率 は制御部 Cにより制御され、光ディスク DKに対するデータ記録時には光ピックアップ 装置 PUから記録パワー（光ディスク DKにおレ、て相変化が発生するエネルギー量） にて光ビームが出力されるように増幅率が制御される一方、データ再生時には再生 パワー（相変化が発生しないエネルギー量）にて光ビームが出力されるように増幅率 が制御される。
[0026] 光ピックアップ装置 PUは、駆動回路 Dから供給される制御信号に基づいて、 BDフ ォーマットの光ディスク DKに光ビームを照射し、当該光ディスク DKに対するデータ の記録及び再生を行うために用いられる。
[0027] 力、かる機能を実現するため、本実施形態に力、かる光ピックアップ装置 PUは、駆動 回路 Dから供給される駆動信号に基づいて所定方向に直線偏光 (例えば、 P偏光）さ れた光ビーム (405nm)を出力する半導体レーザ 11と、回折格子 12と、 PBS (偏光 ビームスプリッタ） 13と、コリメータレンズ 14と、 λ /4板 15と、ミラー 16と、ァクチユエ ータ部 17と、エラー検出レンズ 18と、 OEIC19と、力 構成される。また、各光学素子 は、サブビームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、当該サブビームが光ディスクに 照射されるように配置されている。なお、「請求の範囲」における「集光手段」は、例え ば、ァクチユエータ部 17の対物レンズ 171に対応し、光路中に配置される PBS13等 の光学素子を含むものとするか否かは任意となっている。
[0028] まず、回折格子 12は、例えば、ホログラム素子により構成され、半導体レーザ 11か ら射出された光ビームを回折させて、メインビーム及びサブビームを射出する。また、 この回折格子 12は、回折光（すなわち、サブビーム）に対して互いに直交した 2枚の シリンドリカルレンズ（より具体的には、 1枚の凸シリンダーレンズと、 1枚の凹シリンダ 一レンズであってシリンダーレンズの稜線が直交している状態）として作用するように なっており、力、かる回折格子 12の機能により、サブビームに非点収差 (例えば、 350 m l ^ 175m λ等）が与えられる。なお、このように互いに直行した 2枚のシリンダーレ ンズとしている理由は、 1枚のシリンドリカルレンズとして作用させた場合、メインスポッ トがディスク上に集光した状態で、サブビームの一方の焦線もディスク上に集光してし まうため、これを防止するためとなつている。
[0029] 以上の構成により、サブビームに対応したプッシュプル信号 PPsubにトラック情報成 分が重畳されてしまうことを防止し、もって、メインビームに対応したプッシュプル信号 PPmainに発生する PPオフセットを適切に補正することが可能となる。また、本実施形 態においては、回折格子 12により非点収差を与える際に、サブビームの焦線と、光 ディスク DKのトラックと、のなす角度を所定の角度とする構成が採用されており（以下 、この角度を「非点収差角度」という）、かかる構成を採用することにより特有の効果が 発生するが、この点に関しては後に詳述することとする。
[0030] なお、実際に装置を製造する場合には、この回折格子 12は、
Φ (x,y)=(2 π / λ 0)(a X x+b X y+c X xy)
(但し a， b, cは定数）、
Φ (x,y) =2πι π (m = 0、 ± 1、 ± 2、 ± 3 · · · )
で示される、双曲線で表される回折格子パターンをするようにすることが必要である。
[0031] PBS13は、例えば、 P偏光された入射光を透過させる一方、 S偏光された入射光を 反射する光学素子であり、回折格子 12から射出されるメインビーム及びサブビームを コリメータレンズ 14に導光すると共に、当該ビームの光ディスク DK盤面における反射 光（以下、メインビームに対応した反射光を「メイン反射光」、サブビームに対応した反 射光を「サブ反射光」という）をエラー検出レンズ 18に導光する。コリメータレンズ 14 は、 PBS 13を透過して入射されるメインビーム及びサブビームの一部を略平行光に 変換する一方、光ディスク DKからの反射光を収束させるための光学素子であり、 λ /4板 15は、直線偏光、円偏光間の相互変換を行う光学素子である。かかる λ /4 板 15の機能により、往路復路間において偏光方向が π /2だけ変化し、 PBS13に よる往路及び復路の分離が行われる。なお、「往路」とは、半導体レーザ 11から光デ イスク DKに向力、う光ビームの光路を意味し、「復路」とは、光ディスク DKから OEIC1 9に向力 反射光の光路を意味する。
[0032] ァクチユエータ部 17は、対物レンズ 171と、対物レンズ 171を固定する対物レンズ ホノレダ 172、更には、この対物レンズホルダ 172を一体的に可動させる可動機構 17 3と、を有し、ァクチユエータ駆動部 ADから供給される補正信号に基づいて対物レン ズの位置を変更させ、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現する。
[0033] エラー検出レンズ 18は、シリンドリカルレンズにより構成されており、非点収差法に よるフォーカスエラー検出を実現するため光ディスク DKのトラックに対して約 45° の 角度に非点収差を与えるようになっている。 OEIC19は、例えば、フォトダイオードに より構成され、エラー検出レンズ 18から照射されるメイン反射光及びサブ反射光を受 光して、受光信号を制御部 C及び受光信号処理部 OPに出力する。
[0034] 次に、受光信号処理部〇Pは、 OEIC19から供給される受光信号に基づいてトラッ キングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成して、ァクチユエータ部 ADに供給 する。また、この受光信号処理部〇Pは、 OEIC19から供給される受光信号に基づい て再生 RF信号を生成し、当該再生 RF信号に対して所定の信号処理を施した後、出 力端子 OUTに出力する。
[0035] ァクチユエータ駆動部 ADは、受光信号処理部〇Pから供給されるトラッキングエラ 一信号及びフォーカスエラー信号に基づきァクチユエータ部 17を制御する。なお、 光ディスク DKに記録されたデータの再生時に用いるトラッキング補正方法に関して は任意である力 本実施形態においては、 DPD方式を用いるものとし、上記「基本原 理」の項にて説明したトラッキング補正方法に関しては、光ディスク DKに対するデー タの記録時にのみ採用するものとして説明を行う。
[0036] (2)受光信号処理部 OP等の具体的な構成について
以上、本実施形態に力かる情報記録再生装置 RPの概要構成を説明してきたが、こ こで、本実施形態に力かる〇EIC19、受光信号処理部 OP及びァクチユエータ駆動 部 ADの具体的な構成について図 5を参照しつつ説明する。なお、図 5は、本実施形 態に力かる OEIC19及び受光信号処理部 OP、ァクチユエータ駆動部 ADの具体的 な構成を示すブロック図である。
[0037] 同図に示すように本実施形態に力かる OEIC19にはメイン反射光を受光するため のメイン受光部 191のサブ反射光を受光するためのサブ受光部 192が設けられてお り、両受光部 191及び 192は、非点収差法によるフォーカスエラー検出を行うため光 ディスク DKのトラック方向及び半径方向に対応して 4つの領域 a、 b、 c、 d (添字の「m 」はメインを意味し、「s」はサブを意味する）に分割されている。各受光部 191及び 19 2から出力される受光信号は、メイン受光部 191から出力される受光信号が受光信号 処理部 OPのメイン信号前処理回路 21に、サブ受光部 192から出力される受光信号 がサブ信号前処理回路 23に、夫々、供給されるようになっている。
[0038] 次いで、メイン信号前処理回路 21は、図示せぬ加算器や減算器、位相比較器を有 し、次の 5つの機能を実現する。
[0039] <mm ^m >
この機能は、各領域 am、 bm、 cm、 dmに対応した受光信号に基づいて、当該受光 信号の和信号を生成する機能である。そして、メイン信号前処理回路 21は、この生 成した和信号を再生 RF信号 Srfとして RF信号処理回路 22に供給する。この結果、 R F信号処理回路 22において当該再生 RF信号に対する D/A変換等がなされ、出力 端子に出力されることとなる。また、メイン信号前処理回路 21は、当該和信号をサン プノレ信号 33醒111として可変増幅器 24に出力する。
[0040] くプッシュプノレ信畀牛成機能〉
この機能は、各領域 am、 bm、 cm、 dmに対応した受光信号に基づき当該メインビ ームに対応したプッシュプル信号 PPmainを生成する機能である。力かる機能の実現 に際して、メイン信号前処理回路 21には、（式 5)に基づいてプッシュプル信号 PPmai nを生成し、当該生成したプッシュプル信号 PPmainを減算器 25に出力する。
PPmain=(am+dm)-(bm+cm) 式 5)
[0041] <フォーカスエラー信号牛成機能 >
この機能は、フォーカスエラー信号 Sfeを生成するための機能であり、この機能を用 いて生成されたフォーカスエラー信号 Sfeを用いることで非点収差法によるフォーカス 補正が実現される。この際、メイン信号前処理回路 21は（式 6)に基づいてフォーカス エラー信号 Sfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号 Sfeをァクチユエータ駆 動部 ADのフォーカス制御回路 32に供給する。
Ste= am+cm)-(bm+dm) (式 6)
[0042] < OPOM m >
この機能は、光ディスク DKに記録されたデータの再生時に DPD方式のトラツキン グ補正を行うための DPD信号 Sdpdを生成する機能であり、メイン信号前処理回路 2 1は当該機能により生成した DPD信号をトラッキング制御回路 31に供給する。なお、 この DPD信号 Sdpdは、データ記録済みの光ディスク DK (位相ピットの形成された R OM型の光ディスク DK)に対するデータ再生時に用いられるものであり、減算器 25 力 出力されるトラッキングエラー信号 Ste (ライタブル型の光ディスク DKに対するデ ータ記録時に用いられる）と同時に用いられるものではない。
[0043] 次いで、サブ信号前処理回路 23は、加算器及び減算器により構成され、サブ受光 部 192の各領域 as、 bs、 cs、 dsに対応した受光信号に基づいて、サブビームに対応 したプッシュプノレ信号 PPsubを生成し、可変増幅器 24に出力する。また、このサブ信 号前処理回路 23は、これらの受光信号の和信号を生成し、当該和信号をサンプノレ 信号 Ssumsとして出力する。
[0044] 可変増幅器 24は、サブ信号前処理回路 23から供給されるプッシュプル信号 PPsu bを所定のゲインにて増幅し、減算器 25に供給する。この可変増幅器 24における増 幅率は、メイン信号前処理回路 21から供給されるサンプル信号 Ss醒 mと、サブ信号 前処理回路 23から供給されるサンプノレ信号 Ssumsの信号の比率に基づいて設定さ れるようになっている。この結果、可変増幅器 24から出力されるプッシュプノレ信号 PP subは、メインビームとサブビームの回折効率分を補正した状態にて減算器 25に供給 され、減算器 25においてプッシュプノレ信号 PP腿 inと、 PPsubの差分信号を生成する ことにより、減算器 25から PPオフセットの補正されたトラッキングエラー信号 Steが出 力されることとなる。
[0045] そして、受光信号処理部 OPから供給されるトラッキングエラー信号 Ste、 DPD信号 Sdpd、更にはフォーカスエラー信号 Sfeに基づいてトラッキング制御回路 31及びフォ 一カスエラー制御回路 32がァクチユエータ部 17を駆動することにより、対物レンズ 17 1のトラッキングサーボ及びフォーカスサーボが実現されることとなる。
[0046] (3)回折格子 12においてサブビームに与える非点 差 度について
次に、本実施形態の情報記録再生装置 RPにおいて回折格子 12を用いてサブビ ームに与える非点収差角度について図 6を参照しつつ詳細に説明する。なお、図 6 は、光ディスク DKの盤面におけるメインビームとサブビームの照射状態を示す図で ある。まず、同図に示すように、本実施形態においては、非点収差角度が略「45° 」 となるように非点収差を与えることとしている。このように非点収差角度を略「45° 」と しているのは、次のような理由による。 [0047] (a)プッシュプル信号 PPsubの精度向上
(i) MTF特件の向上
まず、本願発明の完成に際して行った実験により、サブビームに対して与える、非 点収差角度を略「45° 」とした場合に MTF特性が向上することが判明した。この点 について図 7を参照しつつ説明する。なお、図 7において（a)は、非点収差角度が略 「0° 」の場合（点線）と、略「45° 」の場合 (実線）における MTF特性を示すグラフ（ 横軸は空間周波数）であり、（b)は、 （a)における所定領域部分を拡大したグラフであ る。
[0048] 同図に示すように、非点収差角度を略「45° 」とした場合における MTFの値は、非 点収差角度を略「0° 」とした場合の MTFの値に比較して全体的に低い値を採って レ、ることが分かる。特に BDのトラックピッチ「0. 32 x m」に相当する空間周波数（図 7 Tp)では非点収差角度を略「0° 」とした場合に、 MTFの値が「0. 05」程度となるの に対し、略「45° 」とした場合には MTFの値が「0. 005」程度となり、 1/10程度まで 低減されてレ、ること力 S分力る（図 7 (b)参照）。
[0049] 上述したように、サブビームに対応した MTFの値が大きくなるとプッシュプル信号 P Psubに含まれるトラック情報成分が多くなり、逆に小さくなるとトラック情報成分が少な くなることから、非点収差角度を略「45° 」とした場合にプッシュプル信号 PPsubに含 まれるトラック情報成分をより多く除去でき、 PPオフセットを補正する際におけるノイズ を大幅にカットできることとなる。以上が本実施形態に力かる情報記録再生装置 RP において非点収差角度を略「45° 」としている 1つ目の理由である。
[0050] (ii)光ディスク DKにおけるデータの記録状態の影響棑除
また、非点収差角度を略「45° 」とすることにより、光ディスク DKにおけるデータの 記録状態の違いによる影響を排除することが可能となる。この点について図 8及び図 9を参照しつつ説明する。なお、図 8及び図 9において（a)は、光ディスク DKの盤面 における集光状態を示す図であり、（b)は、光ディスク DKから対物レンズ 171に入射 されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、（c)は、 OEIC19上にお けるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。また、図 8に おいては、回折格子 12において与える非点収差角度を略「45° 」とした場合につい て示しており、図 9においては非点収差角度を略「0° 」（括弧内は略「90° 」）とした 場合について示している。
[0051] まず、記録用の光ディスク DKにおいてはデータの記録済み領域 Xと未記録領域 Y の全体的な反射率が大きく異なってくる。これは、データ記録時に相変化や色素変 色等の発生に加え、位相ピットが形成されているのと同様の状態が形成されることに よるものである。
[0052] この環境下におレ、て記録済み領域 Xと未記録領域 Yの双方にサブビームがかかつ てしまった場合、サブスポットの領域 R2、 R3は喑ぐ領域 Rl、 R4は明るくなるという 現象を生じる。一方、サブビームに非点収差が与えられていると、光ディスク DK盤面 において反射されたサブ反射光は、対物レンズ 171の瞳上において非点収差角度 に対応した軸を中心として反転し、更に、エラー検出レンズ 18を透過する際、「45° 」の軸を中心として反転し、 OEIC19に集光されることとなる。
[0053] このため、非点収差角度が略「0° 」（若しくは略「90° 」）となってしまうと、サブ受光 部 192におけるトラッキング方向の分割線に対して、上側に領域 Rl、 R4に対応した 集光スポットが形成され、下側に領域 R2、 R3に対応した集光スポットが形成されるこ ととなる。この結果、トラッキング方向の分割線の上下において明暗が発生し、適切な プッシュプル信号 PPsubが取得できなくなってしまうのである（図 9 (b)から略「90° 」 の時も同様であることが分かる）。
[0054] 一方、非点収差角度を略「45° 」とした場合、 OEIC19のサブ受光部 192上にお レ、ては、トラッキング方向の分割線の上側に領域 R3及び R4、下側に領域 R1及び R 2に対応したスポット部分が現れることとなり、記録済み領域 X及び未記録領域 Yの双 方にかかってしまった受光光量差が、見事にキャンセルされることとなる。このように 非点収差角度を略「45° 」とすることにより、プッシュプノレ信号 PPsubの最適化が実 現されるため、対物レンズ 171のシフトによる PPオフセットをより正確に補正すること ができる。
[0055] なおまた、実際に非点収差角度を設定する場合、「45° 」から所定の角度範囲内 において、同様の効果が得られることが証明されている力 この点に関しては、変形 例の項にて説明することとする。 [0056] (b)エラー検出レンズ 18との相乗効果について
次に、非点収差角度を略「45° 」とした第 3の理由について説明する。
[0057] まず、本実施形態においては、上述のようにメイン反射光を用いて、非点収差法に よるフォーカス補正を実現するためエラー検出レンズ 18において略「45° 」の角度に て非点収差を与える構成を採用している。このとき、回折格子 12において与えられる 非点収差の角度と、エラー検出レンズ 18において与えられる非点収差の角度が異な つていると、サブ反射光に与えられる非点収差の角度が変化してしまう。かかる事態 は、メイン反射光を用いて非点収差法を実現する場合には問題とならないが、変形 例の項にて説明するようにサブ反射光を用いて非点収差法を実現しょうとする場合 に問題となってしまう。もちろん、 OEIC19上における非点収差の角度が略「45° 」と なるようにエラー検出レンズ 18の角度調整を行えば、力かる問題は解消可能である 力 装置製造時のコスト上昇に繋がりかねない。
[0058] これに対して、エラー検出レンズ 18と、回折格子 12において同一の角度にて非点 収差を与えた場合、土 1次光の何れか一方に関しては与えられている非点収差が強 められ、他方に関しては与えられている非点収差が弱められるという現象を生じる。こ の場合、 OEIC19上におけるサブ反射光は、図 10に示すように、非点収差が強めら れる側のサブビームについては集光スポット径が大きくなる一方、非点収差が弱めら れる側のサブビームについては集光スポット径が小さくなるのみであり、非点収差の 与えられている角度が変化することがなレ、。従って、エラー検出レンズ 18は、従来の 非点収差法と同様に、「45° 」にて取り付ければ良いこととなり、製造コストの削減が 可能となるのである。なお、サブビームとして何れを用いるかは任意である力 OEIC 19におけるサブビームの非点収差量を大きくすることにより、トラック情報の影響を更 に削減することが可能となる。
Figure imgf000018_0001
次に、以上のような構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPの具 体的な動作について説明することとするが、同情報記録再生装置 RPにおいて光ディ スク DKに記録されたデータを再生する際の動作は、従来の情報記録再生装置と異 なる所がないので（具体的には、従来の DPD方式及び非点収差法によるァクチユエ ータサーボが行われる）、以下においては光ディスク DKに対するデータ記録時にお ける動作にっレ、てのみ説明することとする。
[0060] まず、ユーザが情報記録再生装置 RPに対して光ディスク DKを挿入すると共に、図 示せぬ操作部にデータを記録を行う旨の入力操作を行う。すると、制御部 Cは、トラッ クサーチを行うための制御を実行する。この際、制御部 Cは、スピンドル制御回路 SC に対して制御信号を供給し、スピンドルモータ SMの回転を開始させると共に、トラッ クサーチ用の光ビームが半導体レーザ 11から出力されるように駆動回路 Dに対する 駆動信号の供給を開始する。また、制御部 Cは、キャリッジサーボを実行し、データを 記録すべきアドレスに対応した光ディスク DK上の位置まで光ピックアップ PUを移動 させる。
[0061] 一方、かかるトラックサーチが完了すると、制御部 Cは、ァクチユエータ駆動部 ADに 制御信号を供給し、トラッキングサーボループをクローズの状態に移行させる。この際 、制御部 Cは、減算器 25から供給されるトラッキングエラー信号 Steに基づいて、トラ ッキング補正を行うようにトラッキング制御回路 31を制御し、この結果、トラッキング制 御回路 31は、減算器 25から供給されるトラッキングエラー信号 Steに基づくトラツキン グ補正動作を行う状態に移行する。このようにして、トラッキングサーボループがクロ ーズの状態となると、制御部 Cは、駆動回路 Dにおける増幅率を記録パワーに対応し た値に再設定し、入力信号処理部 IPから供給される入力信号に対応した駆動信号 の供給を開始する。
[0062] 一方、制御部 Cから駆動信号が供給されると、駆動回路 Dから半導体レーザ 11に 対する信号供給が開始され、半導体レーザ 11は、この供給信号に基づいて記録パ ヮ一の光ビーム（波長 405nm、 P偏光）を出射する状態となる。このようにして出射さ れた光ビームが回折格子 12に入射されると、回折格子 12は、当該光ビームを回折さ せ、メインビーム（0次光）及びサブビーム（1次光）として射出する。この際、回折格子 12は、回折光であるサブビームに対してのみ非点収差を与え、単に回折格子 12を 透過するに過ぎなレ、メインビームに対してはシリンドリカルレンズとして作用しないこと となる。
[0063] 一方、回折格子 12から射出されたメインビーム及びサブビームは、 PBS13を透過 して、コリメータレンズ 14において略平行光に変換された後、 λ /4板 15において円 偏光の状態に移行し、ミラー 16により図において上方（以下、「図中」と略称する）に 反射され、対物レンズ 171により光ディスク DKの盤面上に集光される（上記図 6参照 )。このようにして、メインビーム及びサブビームが光ディスク DK盤面に集光された状 態となると、これらメインビーム及びサブビームは、光ディスク DK盤面において反射さ れ、メイン反射光及びサブ反射光として、対物レンズ 171に入射される状態となる。
[0064] 次いで、これらメイン反射光及びサブ反射光は、対物レンズ 171を透過した後、ミラ 一により図中左方に反射され、 λ /4板 15を透過して往路と π /2だけ偏光方向が 変化した直線偏光（例えば、 S偏光）の状態に移行する。そして、コリメータレンズ 14 を透過した後、 PBS13により図中下方に反射されて、エラー検出レンズ 18により ΟΕ IC19に集光される。この結果、メイン受光部 191にメイン反射光に対応する集光スポ ット力 サブ受光部 192にサブ反射光に対応する集光スポットが夫々形成され、各受 光部 191及び 192から反射光の受光光量に対応したレベルの受光信号が出力され る状態となる。
[0065] このようにして、 OEIC19のメイン受光部 191及びサブ受光部 192から受光信号が 出力される状態となると、メイン信号前処理回路 21は、メイン受光部 191から供給さ れる受光信号に基づいてメインビームに対応したプッシュプル信号 PPmainを生成し 、減算器 25に対するプッシュプノレ信号 PP腿 inの供給を開始する。また、この際メイン 信号前処理回路 21は、メイン受光部 191における受光信号の和信号を生成し、当該 和信号をサンプル信号 Ssummとして可変増幅器 24に供給する。なお、この和信号は 、制御部 Cが駆動回路 Dのゲインを調整するためにも用いられることとなる。
[0066] 更に、メイン信号前処理回路 21は、メイン受光部 191から供給される受光信号に基 づレ、てフォーカスエラー信号 Sfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号をフォ 一カス制御回路 31に供給する。この結果、フォーカス制御回路 31において、このフ オーカスエラー信号 Sfeに基づきァクチユエータ部 17が制御され、フォーカスサーボ を実行されることとなる。なお、この際におけるフォーカスサーボの方法に関しては、 従来の非点収差法と同様であるため詳細は省略する。
[0067] 一方、サブ信号前処理回路 23は、 OEIC19のサブ受光部 192から供給される受 光信号の和信号を生成し、サンプノレ信号 Ss蘭 sとして可変増幅器 24に供給すると共 に、サブビームに対応するプッシュプノレ信号 PPsubを生成して、可変増幅器 24に供 給する状態となる。このようにして、サブ信号前処理回路 23から供給されたプッシュ プル信号 PPsubは、可変増幅器 24においてサンプル信号 Ssummと Ssumsの比率に 応じて増幅され、減算器 25に供給される。
[0068] 以上の過程を経て、減算器 25にメインビーム及びサブビームに対応したプッシュプ ル信号 PPmain及び PPsubが供給される状態となると、減算器 25の出力段から両信 号 PPmain及び PPsubの差分値に対応したトラッキングエラー信号 Steが出力される。 ここで、可変増幅器 24から出力されるプッシュプル信号 PPsubは、トラック情報成分 が除去された（より正確には、ほとんど存在しなレ、） DC (直流）的な信号として得られ（ 上記図 2参照）、し力、もメインビームに対応したプッシュプノレ信号 PPmainに発生する P Pオフセット値に対応する信号レベルを有することとなる。よって、減算器 25から出力 されるトラッキングエラー信号 Steは、プッシュプル信号 PPmainに発生した PPオフセ ットが補正された状態となり、当該トラッキングエラー信号 Steの値が「0」となるようにト ラッキングサーボを行うことにより、適切なトラッキング補正が実現されることとなる。な お、この際、トラッキング制御回路 31が行う具体的な制御手法に関しては、従来のプ ッシュプル方式のトラッキング補正と同様であるため詳細は省略する。
[0069] その後、光ディスク DKに対するデータの記録が完了するまで当該トラッキングエラ 一信号 Steに基づくトラッキング補正が実行され、当該トラッキング補正が光ディスク D Kに対するデータの記録が完了するまで、継続して実行されることとなる。
[0070] このようにして、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、半導体レーザ 11か ら出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折 格子 12と、光ディスク DKに対してメインビーム及びサブビームを集光する PBS 13、 コリメータレンズ 14、ミラー 16及びァクチユエータ部 17と、メインビーム及びサブビー ムの光ディスク DKにおける反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力す る OEIC19と、を備え、回折格子 12によりサブビームに対してのみ非点収差を与える と共に、当該サブビームを (a)第 1焦線と、 （b)これに直交する第 2焦線と、の間にお いてサブビームを光ディスク DKに集光させる構成が採用されている。 [0071] この構成により、光ディスク DKに照射されるサブビームの集光スポット径力 非点 収差を与えなレ、場合と比較して大きくなり、サブビームに対応したプッシュプル信号 P Psubにトラック情報成分が重畳されることを防止することが可能となる。このため、サ ブビームの照射位置と無関係にプッシュプル信号 PPsubが PPオフセットの値を示す こととなり、メインビームに対応したプッシュプル信号 PPmainに発生する PPオフセット を適切に補正し、もって、対物レンズシフトによる誤差の少ない安定したトラッキング 補正を実現することが可能となる。また、サブビームをデフォーカス状態にて照射す る場合と異なり、 OEIC19を複数設けることなぐ正確なフォーカス補正を実現するこ とが可能となるため、光ピックアップ装置 PUの小型化を実現することも可能となる。
[0072] また更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPは、最小錯乱円近傍にてサ ブビームを光ディスク DKに照射する構成を採用しているため、サブ受光部 192に集 光されるサブ反射光の集光スポット形状が略円形となり、適切にプッシュプノレ信号を 得ること力 S可言 となる。
[0073] 更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置 RPによれば、フォーカス補正に非 点収差法を採用することが可能となり、装置の簡略化と、製造コストの低減化を実現 すること力 S可言 となる。
[0074] なお、上記実施形態においては、 BDフォーマットに対応した光ディスク DKに対す るデータの記録及び再生を行う場合について説明した。しかし、情報記録再生装置 RPにより記録再生を行う光ディスク DKの種類に関しては任意であり、例えば、 CD (c ompact disc)や DVD、更には、 HD_DVD (High Definition-DVD)の各記録フォー マットに対応した光ディスク DKに対するデータの記録及び再生を行う場合であって も、同様の構成及び原理によりトラッキング補正を実現することが可能となっている。
[0075] また、上記実施形態においては制御部 C及び駆動回路 D、受光信号処理部 OP、 ァクチユエータ駆動部 ADを光ピックアップ装置 PUと別体の装置（例えば、 CPU)に より構成した例について説明した力 これらは光ピックアップ装置 PUと一体的に構成 するようにしても良い。
[0076] [2. 3Ί変形例 以下、上記実施形態の変形例 1について図 11を参照しつつ説明する。この変形例 1は、回折格子 12において与える非点収差角度を略「45° 」から変更した場合にお ける、構成例となっている。
[0077] まず、図 11に示すように、非点収差によるサブビーム線像 1 (第 1焦線）がトラックと
Θの角度を持っているとき、ディスク上のスポットを 4分割すると、その領域は対物レン ズ 171の瞳上ではサブビーム線像 1 (すなわち、第 1焦線）で反転された形態をとるこ ととなる。今、図 11の様にディスク上で領域 R2、 R3が記録済み領域 Xに、領域 Rl、 R4が未記録領域 Yにかかり、それを OEIC19のサブ受光部 192にて受光するとトラ ッキングエラーは以下のように表される。
[0078] まず、記録部、未記録部の光の強度 Idark及び Ibrightは、
Idark=Ir2=Ir3 (式 7)
Ibright=Irl=Ir4 (式 8)
により示される。また、サブ受光部 192のトラッキング方向の分割線を挟んだ 2つの領 域 DET1 S ( = as + ds)及び DET2S ( = bs + cs)におレヽて検出される受光信号 S 1及 び S2と、 PP才フセッ卜信号 PPoffsetは、
Sl=(2 Θ /90)Idark+{2-(2 Θ /90)} Ibright (式 9)
S2=(2 Θ /90) Ibright +{2-(2 Θ /90)} Idark (式 10)
PPoffset=Sl- S2=(180- 2 Θ /90)(Ibright -Idark) (式 11)
0.25 X Idark≤ (Ibright— Idark)≤ Idark (式 12)
により与えられる。この式は、サブビームに与えられた非点収差角度 Θによって、 S1 はディスク上の明るい光と暗い光がディテクタの DET1Sにどの割合で入ってくるかを 示すものとなっている。また、 S2についても同様に DET2Sにどの割合で入ってくる 力、を示してレ、ます (すなわち、各 DETに入っている明部と暗部の面積)。
[0079] これらの式中（式 12)は、相変化ディスクなどの規格で用いられる記録未記録部の 明暗の範囲を示す。図 12にサブビームの非点収差角度「 Θ」と、 PPオフセットの値 P Poffsetとの関係を示す。網掛けの範囲が PPオフセットの発生する範囲である。記録 済み領域 Xと、未記録領域 Yのコントラストが大きいほど生じる PPオフセットの値 PPof fsetも大きくなり、非点収差角度「 Θ」が「45° 」では PPオフセットは生じないことが分 かる。
[0080] 次に、メイン反射光の受光時に検出される受光信号について考える。図 13にメイン 受光部 191の各領域 am、 bm、 cm、 dmで検出される信号を示す。なお、図 13にお レ、てはメイン受光部 191の領域 DET1M ( = am + dm)に関する信号値を（a)に示し 、領域0£丁21^ ( = 1)111 + 0：111)に関する信号値を（b)に示している。また、この図 13に おいて横軸はスポットの光ディスク DKの半径方向の位置を示し、信号はランドトラッ ク、グルーブトラックを繰り返し通過するためバイアスを持った正弦波状に変化する。
[0081] 今、メインビームを DET1Mと DET2Mで受光した場合、トラック情報に対して解像 度があるためトラックをよぎる正弦は上の波形と反射光の DC成分が加わった信号が 得られる（図 13参照）。この DC成分を Imeanとした場合、 DET1Mの DC成分を Imean 1、 DET2Mの DC成分を Imean2とすれば、その差分（Imeanl_Imean2)が PPオフセ ットに相当することとなる。光ディスク DKの明喑部分に着目した場合、 Imeanl-Imean 2 = 0、すなわち、 Imeanl =Imean2 = Imeanと表わせる。また、メイン受光部 191の領 域 DET1M及び DET2Mで検出される信号の位相は 180° 異なっていること力 、 受光信号 TEdetl及び TEdet2は、
丁 Edet丄 m=Imean+a X sm θ : 丄 3)
TEdet2m=Imean- a X sm Θ 、式丄 4)
TEsum= TEdetlm + TEdet2m=2Imean (式 15)
TEpp=2a (式 16)
[0082] ディスクシステムにもより多少数値や表現は異なるがが、プッシュプルのレベルは以 下の式で規定される。
0.26≤ (TEpp/TEsum)≤ 0.52 (式 17)
これを変形して
0.4Imean≤ TEpp≤ 0.64Imean (式 18)
また、
Imean=2Idark (式 19)
なる関係が成立するため、図 12の（A)は、（B)と表される。
[0083] 最も信号値が小さい場合のプッシュプノレ信号 PPmainの波形を図 14に示す。図中 点線で示すオフセット量がトラックピッチの「1/10」のデトラックが生じるオフセット量 である。記録済み領域 X及び未記録領域 Yによるディスクの明暗で生じるオフセット は許容可能であり、図 12 (B)に示す「45° ± 12° 」の範囲であれば問題が生じない
[0084] 以上説明したように、サブビームに与える非点収差の非点収差角度は、「45° ± 1
2° 」の範囲内にあれば良ぐ厳密に「45° 」に設定する必要性はなレ、。これは、同 時にディスク上スポットが厳密に最小錯乱円である必要はないことも示している。
[0085] なお、上記実施形態及び変形例 1においては、特別の効果を得るために非点収差 角度を所定の角度とする構成を採用しているが、如何なる非点収差角度を採用しょう とも「基本原理」の項にて説明した作用効果は得られるため、必ずしも、非点収差角 度をこれらの角度とすることは必要とならない。
[0086] (2)栾形例 2
上記実施形態においては、メイン信号前処理回路 21から出力されるフォーカスエラ 一信号 Sfeに基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していた。しかし、サブ受光 部 192におけるサブ反射光に対応した受光信号に基づレ、てフォーカスエラー信号 Sf esを生成するようにすることも可能である。力かる構成を採用する場合における、 OEI C19と、受光信号処理部 OPと、ァクチユエータ駆動部 ADの具体的な構成を図 15に 示す。
[0087] 同図に示すように、本変形例に力かる情報記録再生装置 RPにおいては、サブ信 号前処理回路 23においてフォーカスエラー信号 Sfesが生成されるようになっており、 この生成されたフォーカスエラー信号 Sfesがフォーカス制御回路 32に供給されるよう になっている。なお、この際、サブ信号前処理回路 23においてフォーカスエラー信号 Sfesを生成する手法については、上記実施形態においてメイン信号前処理回路 21 にて実行する処理と同様である（具体的には上記（式 6)をサブ受光部 192における 受光信号に適用する)。力、かる手法を採用した場合、フォーカスエラー信号 Sfesには トラック情報成分が重畳されないため、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズの 無レ、フォーカス制御信号を得ることができる。
[0088] 一方、この手法を採用した場合、エラー検出レンズ 18においてサブビームの非点 収差角度が変化することの無いよう回折格子 12においてサブビームに与える非点収 差角度を略「45° 」としておくことが望ましい。よって、上記実施形態と同様に回折格 子 12において非点収差角度が略「45° 」となるように、非点収差を与えるようにすれ ば良い。但し、回折格子 12において与える非点収差角度を上記変形例 1のように略 「45° 」からズラした場合、この回折格子 12において与えられる非点収差角度と、ェ ラー検出レンズ 18において与えられる非点収差角度と、がー致しなくなるため、エラ 一検出レンズ 18を透過する際にサブ反射光の非点収差角度が変化してしまうという 事態が発生してしまう。
[0089] 従って、変形例 1のように、回折格子 12において与える非点収差角度を略「45° 」 力、らズラした場合には、サブ受光部 192に集光されるサブ反射光の非点収差角度が 略「45° 」となるように、エラー検出レンズ 18の角度を調整することが必要となる点に は留意が必要であるが、エラー検出レンズ 18の発生する非点収差量に比べて回折 格子 12の発生する非点収差量を小さく設定することで、その影響を無視できる程度 まで減じること力 Sできる。
[0090] 以上の構成を採用した場合に得られるフォーカスエラー信号 Sfesについて図 16を 参照しつつ説明する。なお、図において（a)は、非点収差を与えたサブビームを光デ イスク DKに照射した場合に、非点収差法により得られるフォーカスエラー信号 Sfesの 特性を示すグラフであり、（b)は、デフォーカスさせたサブビームを光ディスク DKに照 射した場合におけるフォーカスエラー信号の特性を示すグラフである。また、同図に おいては、横軸をデフォーカス量とし、縦軸をフォーカスエラー信号の信号レベルと して表している。
[0091] 同図に示すように、デフォーカスさせたサブビームを光ディスク DKに照射した場合 、フォーカスエラー信号が横軸方向にシフトしていることが分かる。このような特性の 下では、フォーカスサーボを行う際の目標値を設定することが困難となるため、正常 にフォーカス補正を行えないこととなる。これに対して、本変形例のように非点収差を 与えたサブビームを用いた場合、フォーカスエラー信号を示す曲線は、シフトせず、 デフォーカス量が「0」の時にフォーカスエラー信号 Sfesの値も「0」になる。このため、 フォーカスエラー信号 Sfesの値が「0」となるようにフォーカスサーボを行えば良いこと となり、適切なフォーカス補正を行うことが可能となるのである。
[0092] このようにして、本変形例によれば、サブ受光部 192からの受光信号に基づいてト ラック情報成分が重畳されてレ、なレ、フォーカスエラー信号 Sfesを取得することが可能 となり、トラック横切り時に生じるトラッククロスノイズによるフォーカス補正精度の低下 を防止することが可能となる。
[0093] (3)栾形例 3
次に本実施形態の変形例 3について、図 17を参照しつつ説明する。なお、図 17は 、本変形例に力かる OEIC19,受光信号処理部〇P及びァクチユエータ駆動部 AD の具体的な構成を示すブロック図である。
[0094] ここで、上記実施形態においては、メイン信号前処理回路 21から出力されるフォー カスエラー信号 Sfeに基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していた力 フォー カスエラー信号 Sfeと、サブ反射光に対応したフォーカスエラー信号 Sfesとの和に基 づいてフォーカスエラー補正を行うようにしても良い。この場合、上記変形例 2と同様 の手法によりサブ信号前処理回路 23においてフォーカスエラー信号 Sfesを生成し、 当該生成したフォーカスエラー信号 Sfesを可変増幅器 26に出力するようにする。
[0095] また、この可変増幅器 26に対してサンプル信号 Ssumm及び Ssumsを夫々、メイン信 号前処理回路 21と、サブ信号前処理回路 23から供給するようにするのである。そし て、可変増幅器 26において、これらのサンプル信号 Ssumm及び Ssumsの比率に応じ た増幅率にてフォーカスエラー信号 Sfesを増幅し、メインビームとサブビームの回折 効率分を補正したフォーカスエラー信号 Sfesを加算器 27に供給する。
[0096] そして、この加算器 27においてメイン信号前処理回路 21から供給されるフォーカス エラー信号 Sfeと、サブ信号前処理回路 23から供給されるフォーカスエラー信号 Sfes をカロ算して、フォーカス制御回路 32に出力するのである。この結果、フォーカス制御 回路 32において、フォーカス制御が実行され、適切なフォーカスサーボが実現され ることとなる。
[0097] (4)栾形例 4
上記実施形態においては、一つのサブビームを用いた場合について説明したが、 2つのサブビーム a及び bを用いるようにしても良レ、。この場合、サブビーム aとサブビ ーム bの各々に対応した受光信号に基づいて 2つのプッシュプル信号 PPsuba及び P Psubbを生成し、当該プッシュプル信号 PPsuba及び PPsubbを加算した後に、プッシ ュプル信号 PPmainから減算するようにすれば、より S/Nの良いトラッキングエラー信 号 Steを得ることが可能となる。また、フォーカスエラー信号に関しても同様に、サブビ ーム a及び bの各々に対応した受光信号に基づレ、て 2つのフォーカスエラー信号 Sfes a及び Sfesbを生成し、当該フォーカスエラー信号 Sfesa及び Sfesbを加算することで S /Nの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。
[0098] この場合、上述した図 10に示したように、 OEIC19のサブ受光部 192におけるスポ ットサイズは、サブビーム aに対応したものが大きぐサブビーム bに対応したものが小 さくなる。このため、図 18に示すようにサブビーム aのフォーカスエラー信号 Sfesaとサ ブビーム bのフォーカスエラー信号 Sfesbではキヤプチヤーレンジが多少異なる。しか し、ゼロクロスは一致するので両フォーカスエラー信号 Sfesa及び Sfesbを加算すること で S/Nの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。さらに、サブビーム aの 第 1焦線とサブビーム bの第 2焦線は直交する関係にある。従って、 OEIC19のサブ 受光部 192におけるサブ反射光 a及び bの光量分布は互いに反転した状態になる。 この時、サブビーム a及び bのプッシュプル信号 PPsuba及び PPsubbは、
PPsuba=、asa+dsaノ- (bsa+csaノ (式 20)
PPsubb=(asb+dsb)-(bsb+csb) (式 21)
PPsub=PPsuba+Ppsubb (式 22)
(但し、 asa、 bsa、 csa、 dsaは、各々、サブビーム aに対応したサブ受光部の各分割 領域に対応した受光信号を意味し、 asb、 bsb、 csb、 dsbは、各々、サブビーム bに対 応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味する）となり、サブビーム 力 つの時と比較して、トラックと焦線のなす角度に依存しないプッシュプル信号 PPs ubが得られる。
[0099] このようにして、本変形例によれば、サブビーム a及び bを用いることによりプッシュプ ル信号 PPsubの信頼性を向上させることが可能となる。また、波長変化によるサブビ ームのディテクター上での移動も互いに相補的であるため、信頼性の高いピックアツ プを得ること力 S可肯 となる。 [0100] (5)変形例 5
上記実施形態においては、 BDフォーマットの光ディスク DKに対して情報の記録再 生を行う、所謂、 1ビーム 1ディスク型の情報記録再生装置 RPに対して、本願の技術 思想を適用した場合を例に説明を行っていた。しかし、光ディスク DKの従う記録フォ 一マットに関しては任意であり、例えば、 CD (Compact Disc)や DVD、 HD-DVD (H igh Definition-DVD)といった、他の記録フォーマットに従った光ディスク DKに対す るデータの記録再生を行う場合についても上記実施形態と同様の構成により実現す ることが可能である。
[0101] また、情報記録再生装置 RPにより記録再生を行う記録フォーマット数に関しては任 意であり、例えば、 CD、 DVD, BD、 HD-DVDの 4記録フォーマットに対応した光ピ ックアップ装置 PUにおいても同様の手法によりサブビームに非点収差を与え、同様 の作用効果を奏することが可能となっている。また、この場合における対物レンズ 17 1の数に関しては任意であり、互換型の対物レンズ 171を一つ用いるようにしても良 いし、複数の対物レンズ 171を設けるようにしても良い。
[0102] ここで、光ピックアップ装置 PUに設ける対物レンズ 171が複数となった場合、図 19 に示すように、装置製造時の制約上、一方の対物レンズについては、光ピックアップ 装置のスライダ軸（すなわち、光ディスクの半径軸に一致する軸）上に配置することが できても、他方の対物レンズについてはタンジェンシャル方向（すなわち、トラック進 行方向）にシフトした位置に配置せざるを得なくなってしまう可能性が高くなる。このよ うに、対物レンズ力 Sスライダ軸からシフトした位置に配置された場合、図 19に示すよう に対物レンズの配置位置において光ディスクの内周部から外周部にかけてトラック接 線の角度力 Sリニアに変化する。すると、光ディスクのサーチ位置の変化に伴レ、、サブ ビームがトラック法線方向に移動する現象が生じ、トラックに対するサブビームの照射 位置が変化するとレ、う現象が発生する。
[0103] 力、かる事象が発生した場合であっても、上記実施形態にかかる情報記録再生装置 RPのようにサブビームに非点収差を与える構成の下では、サブビームの照射位置の 変化による影響を受けずに正確なトラッキング補正を行えるという点において特に利 点の大きなものとなっている。 [0104] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例 示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を 有し、同様な作用効果を奏するものは、レ、かなるものであっても本発明の技術的範囲 に包含される。
[0105] また、 2005年 6月 23日に出願された明細書、特許請求の範囲、図面、要約を含む 日本の特許出願（No. 2005-184135)の全ての開示は、その全てを参照することよつ て、ここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 光源から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出 する回折手段と、
記録トラックを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを 集光する集光手段と、
前記メインビーム及びサブビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し 、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、を備え、
前記回折手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、 前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの（a)第 1の焦線と、 (b) これに直交する第 2の焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体 に集光させることを特徴とする光ピックアップ装置。
[2] 前記集光手段は、前記第 1の焦線と、前記第 2の焦線と、の間において前記サブビ ームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、前記光学式記録媒体に前記サブビーム を集光させることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記回折手段は、（a)前記記録トラックに平行な軸、或いは、 （b)前記記録トラック に直交する軸と、前記第 1の焦線とが重ならない角度にて前記サブビームに非点収 差を与えることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[4] 前記回折手段は、前記非点収差を与える際に前記記録トラックに平行な軸と、前記 第 1の焦線により形成される角の角度を 45° ± 12° の範囲内に設定することを特徴 とする請求項 3に記載の光ピックアップ装置。
[5] 前記集光手段は、前記光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビーム を集光する対物レンズと、
前記光学式記録媒体に対する前記対物レンズの配置位置を可変させる可動機構 と、を少なくとも有することを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか一項に記載の光ピッ クアップ装置。
[6] 前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記メインビームに対応したメイ ンプッシュプノレ信号と、前記サブビームに対応したサブプッシュプノレ信号を生成する プッシュプル信号生成手段と、 前記生成されたメインプッシュプノレ信号と、前記サブプッシュプノレ信号の差分信号 を生成する差分信号生成手段と、
前記生成された差分信号に基づレ、て前記可動機構を制御し、トラッキング補正を 行うトラッキング制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項 5に記載の光ピック アップ装置。
[7] 前記回折手段から第 1サブビームと第 2サブビームの 2つのサブビームが射出され る場合に、
前記プッシュプノレ信号生成手段は、第 1及び第 2サブビームの各々に対応したサブ プッシュプノレ信号を生成し、
前記差分信号生成手段は、前記第 1及び第 2サブビームの各々に対応したサブプ ッシュプル信号を加算し、当該加算したサブプッシュプノレ信号と前記メインプッシュプ ル信号の差分信号を生成する
ことを特徴とする請求項 6に記載の光ピックアップ装置。
[8] 前記メインビーム及びサブビームに対応した前記反射光に対して非点収差を更に 与える非点収差付与手段と、
前記非点収差の与えられた前記反射光に基づレ、て前記可動機構を制御し、フォー カス制御を実行するフォーカス制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項 5に 記載の光ピックアップ装置。
[9] 前記フォーカス制御手段は、前記メインビームの反射光に対応した受光信号に基 づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項 8に記載の光ピックアップ装 置。
[10] 前記フォーカス制御手段は、前記サブビームの反射光に対応した受光信号に基づ レ、て前記可動機構を制御することを特徴とする請求項 8に記載の光ピックアップ装置
[11] 前記回折手段から第 1サブビームと第 2サブビームの 2つのサブビームが射出され る場合に、
前記フォーカス制御手段は、前記第 1及び第 2サブビームの各々に対応した受光 信号に基づいて、 2つのフォーカスエラー信号を生成し、当該生成した 2つのフォー カスエラー信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項 10に記 載の光ピックアップ装置。
請求項 1乃至請求項 11の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及 び再生を制御する制御手段と、
前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
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