WO2007010737A1

WO2007010737A1 - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: WO2007010737A1
Application number: PCT/JP2006/313244
Authority: WO
Inventors: Takuma Yanagisawa; Masakazu Ogasawara
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2008-01-22
Also published as: JP4663723B2; US7821899B2; US20090129235A1; JPWO2007010737A1

Abstract

　組み立て時に回折格子の位置調整を不要にするとともに、差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルすることができる光ピックアップ装置を提供すること。　本実施形態の光ピックアップ装置２００は、所定の溝が設けられ、光ディスク５０の盤面に設けられたグルーブピッチ、開口数、光ビームの波長および光ビームにおける光ディスク５０に照射する際の有効径に基づいて定められたピッチによって並設された２種類の格子溝を備えた特殊形状の回折格子２３０を有し、当該±１次回折光にて生成される各プッシュプル信号がそれぞれ抑制されるように、０次回折光および±１次回折光の光ディスク５０における反射光を検出して受光結果に対応する各信号を再生部１５０、制御部１３０およびアクチュエータサーボ回路１４０に出力するようになっている。

Description

明細書

光ピックアップ装置

技術分野

[0001] 本発明は、光ディスクなどの光学式記録媒体に対する情報の記録および再生に用 V、る光ピックアップ装置の技術分野に属する。

背景技術

[0002] 近年、 CD (Compact Disc)または DVD (Digital Versatile Disc)などの光ディスクは多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンビュータ等の多くの分野において利用が進められている。特に最近は、動画情報などのように、コンピュータ等で取り扱うデータ量が飛躍的に増大しており、それに伴って、記録ピットやトラックピッチの縮小化による光ディスクの大容量ィ匕が進んでいる。

[0003] このような光ディスクなどの光学式記録媒体では、当該光学式記録媒体に記録された信号の再生に関しては、当該トラックに光ビームを正確に照射させる必要があるため、当該信号が記録されたトラックに照射する光のスポットを追従させるトラッキング制御を行う必要がある。

[0004] 従来、トラッキング制御を行う際に、光学式記録媒体の半径方向の移動に対して発生するトラッキングの誤差を示すトラッキング誤差信号のオフセットをキャンセルさせるため、当該トラッキング誤差を検出する代表的な検出方法として、差動プッシュプル（ DPP : Differential Push Pull)法が知られている。

[0005] この DPP法は、光ディスクに照射する光ビームをメインビームと二つのサブビームに分割するとともに、各サブビームをメインビームが集光するトラックに対して「1Z2」トラックピッチだけ光ディスクの半径方向にずらして当該光ディスクに照射し、当該照射することによって反射された各反射光を、 2分割ディテクタを用いて検出するようになつており、検出された各 2分割ディテクタから出力された各サブビームも含む各プッシュプル信号を用いることによって、プッシュプルオフセットをキャンセルしたトラツキング誤差信号を検出し、当該検出されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行うようになって、る。 [0006] 特に、最近では、光ディスク上に照射されるメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって差動プッシュプル信号振幅が変動してしまうことを抑制する方法として、回折格子を、光ビームの光軸を中心にして 4つの象限 (領域）に分割し、第 1象限と第 3象限など対角象限の組合せのみにおいて、格子溝を一定量ずらした回折格子を用いて光ディスクに照射する 0次回折光 (すなわち、メインビーム）と ± 1次回折光 (すなわち、サブビーム)を出射させ、当該出射された各回折光の反射光に基づいてトラッキング誤差信号を検出する方法が用いられている。

[0007] すなわち、この特殊な回折格子を用いた DPP法は、光源から照射されたメインビームである 0次光回折光にとっては、通常の回折格子と同様の効果を与える一方、サブビームである ± 1次回折光にとっては、格子溝をずらした象限において波面の位相が他の象限の波面に対して遅延等による位相ずれが生じる効果が現れる。

[0008] したがって、この特殊な回折格子を用いた DPP法においては、上述のように、光ビームの光軸を中心にして 4つの象限 (領域）に分割し、第 1象限と第 3象限など対角象限の組合せのみにおいて、格子溝を一定量ずらすと、 ± 1次光のサブビームにおける上半分の象限 (第 1象限と第 2象限）にて発生するプッシュプル信号と、下半分の象限 (第 3象限と第 4象限）にて発生するプッシュプル信号と、が互いに打ち消し合うようになっており、光ビーム全体では、プッシュプル信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルするこができるようになって、る（例えば、特許文献 D o

[0009] 特許文献 1：特開 2001— 250250号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] しかしながら、上述のような特殊な回折格子を用いた DPP法であっては、回折格子において、 ± 1次回折光に対して位相差を与える領域が、当該回折格子を通過する光ビームの中心に対して対角の領域または記録媒体のトラック方向の中心線に対して対象な領域であるため、光ピックアップ装置を組み立てる際に、光学式記録媒体のトラック方向または半径方向の調整など当該回折格子の位置を高精度に調整する必要がある。 [0011] 本発明は、上記の課題の一例を解決するものとして、光ピックアップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を不要にするとともに、差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルすることができる光ピックアツプ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記の課題を解決するために、請求項 1に記載の発明は、光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、前記光源力出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、前記各受光信号に基づ!/、て前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、を備え、前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグループピッチを GP、前記集光手段における光ビームの有効径を D、当該光ビームの波長をえおよび開口数を NA 、 nを自然数とした場合に、第 1格子溝および第 2格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、

[数 1] p—

(2n + \) - GP - NA . · ■ (式 ¹ ) の式を具備するピッチ Pにて並設されているとともに、前記第 1格子溝および前記第 2 格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して 1Z2シフトされて構成されている。また、請求項 2に記載の発明は、光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、前記光源力出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、を備え、前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグループピッチを GP、前記集光手段における光ビームの有効径を D、当該光ビームの波長を λおよび開口数を ΝΑ、 ηを自然数とした場合に、第 1格子溝および第 2格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、

[数 2]

{ n + 2) - GP - NA . . . (式² ) の式を具備するピッチ Pにて並設されているとともに、前記第 1格子溝および前記第 2 格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して 1Z4シフトされて構成されている。

図面の簡単な説明

[図 1]本願の発明に係る情報記録再生装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

[図 2]—実施形態における回折格子 230の原理を説明するための図である。

[図 3]—実施形態における回折格子 230の構成を示す平面図である。 [図 4]並設ピッチ「P」を (式 9)で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーシヨンした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ (I)である。

[図 5]並設ピッチ「P」を (式 9)で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーシヨンした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（II)である。

[図 6]並設ピッチ「P」を (式 9)で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーシヨンした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（III)である。

[図 7]並設ピッチ「P」を (式 9)で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーシヨンした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ（IV)である。

[図 8]—実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ P について説明するための図（I)である。

[図 9]一実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ P について説明するための図（II)である。

[図 10]—実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（III)である。

[図 11]一実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（IV)である。

[図 12]—実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（V)である。

[図 13]—実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（VI)である。

[図 14]一実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（VII)である。

[図 15]—実施形態の回折格子の 1格子溝および第 2格子溝が並設される並設ピッチ Pについて説明するための図（ΠΧ)である。 [図 16]—実施形態の所定の並設ピッチにおいて 1格子溝および第 2格子溝が配設された回折格子にお、て、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ (I )である。

[図 17]—実施形態の所定の並設ピッチにおいて 1格子溝および第 2格子溝が配設された回折格子にお、て、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ (Π )である。

[図 18]DVD— RAMおよび DVD—RWにおける「a」に対する並設ピッチ「P」を示すグラフである。

符号の説明

100 情報記録装置

110 信号処理部

120 駆動回路

130 制御部

140 ァクチユエータサーボ回路

150 再生部

200 光ピックアップ装置

210 光源部

220 コリメータレンズ

230 回折格子

231 第 1格子溝

232 第 2格子溝

240 ビームスプリッタ

250 ァクチユエータ

260 集光レンズ

270 ディテクタ

300 対物レンズ

発明を実施するための最良の形態

次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する以下に説明する実施の形態は、 CD、 DVD、更には、 BD (Blu-ray Disc)などの光学式記録媒体 (以下、「光ディスク」 t 、う。）の記録および再生を行う光ピックアップ装置に対して本願の光ピックアップ装置を適用した場合の実施形態である。

[0017] まず、図 1を用いて、本実施形態にかかる情報記録再生装置の概要構成について説明する。なお、図 1は、本実施形態にかかる情報記録再生装置の構成を示すプロック図である。

[0018] 本実施形態の情報記録装置 100は、入力された信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部 110と、信号処理された信号に基づ!/、て光ディスク 50に光ビームを照射するとともに、その反射光を検出して受光信号を出力する光ピックアップ装置 20 0と、光ピックアップ装置 200を駆動する駆動回路 120と、駆動回路 120を制御する制御部 130と、光ピックアップ装置 200における後述するァクチユエータ 250を制御するァクチユエータサーボ回路 140と、光ピックアップ装置 200から出力された受光信号の再生を行う再生部 150と、により構成され、光ディスク 50における所定の信号の記録または所定の信号の再生を行うようになって!/、る。

[0019] 信号処理部 110には、入力端子 T1を介して外部力も所定のデータが入力されるようになつており、この信号処理部 110は、入力されたデータに所定の信号処理を施し、当該信号処理が施されたデータを制御部 130に出力するようになっている。

[0020] 例えば、本実施形態の信号処理部 110は、入力された映像および音声のデータを MPEG (Moving Picture Experts Group)等の所定の圧縮方式にて圧縮した後、当該圧縮されたデータを制御部 130に出力するようになっている。

[0021] 駆動回路 120は、主として増幅回路により構成され、制御部 130から入力された駆動信号を増幅した後に、光ピックアップ装置 200に供給するようになっている。この駆動回路 120は、所定の増幅率を有し、制御部 130の制御の下、光ディスク 50にデータを記録する場合には、光ピックアップ装置 200から記録パワーにて光ビームを出力するとともに、光ディスク 50に記録されているデータを再生する場合には、光ピックァップ装置 200から再生パワーにて光ビームを出力するようになっている。

[0022] なお、「記録パワー」とは、例えば、 DVD—RW(DVD— Rewritable)などの相変ィ匕型の光ディスク 50、および、例えば、 DVD—R (DVD— Recordable)などの色素変色型の光ディスク 50において相変化若しくは色素変色を生じるエネルギー量を示す。また、これに対して「再生パワー」とは、光ディスク 50において色素変色等の変化が生じなヽエネルギー量を示す。

[0023] 制御部 130は、主として中央演算処理装置（以下、「CPU (Central Processing Unit )」という。）により構成され、情報記録再生装置の各部を制御するようになっている。本実施形態の制御部 130は、光ディスク 50に対してデータを記録する場合には、信号処理部 110から入力されたデータに対応した記録用の駆動信号を駆動回路 120 に出力し、当該駆動回路 120が所定の記録パワーの光ビームを出力するように当該駆動回路 120の増幅率を制御するとともに、光ディスク 50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 120に出力し、当該駆動回路 1 20が所定の再生パワーの光ビームを出力するように当該駆動回路 120の増幅率を制御するようになっている。

[0024] なお、本実施形態の制御部 130は、光ピックアップ装置 200から出力された受光信号に基づいて、光ディスク 50の回転制御など図示しない回転駆動回路 120などの各種の制御を行うようになって!/、る。

[0025] 光ピックアップ装置 200は、駆動回路 120から供給される制御信号に基づいて光デイスク 50に対して光ビームを照射し、光ディスク 50に対するデータの記録および読み出しを行うために用いられる。本実施形態の光ピックアップ装置 200は、光ビームを回折して 0次回折光および士 1次回折光を光ディスク 50に照射するとともに、当該光ディスク 50に各回折光を照射する際にァクチユエータ 250に組み込まれた対物レンズ 300を介して集光するようになっている。また、この光ピックアップ装置 200は、光ディスク 50にて照射されて反射された各回折光（以下、「回折光」ともいう。）を受光し、当該受光結果に対応する各信号を受光信号として再生部 150、制御部 130およびァクチユエータサーボ回路 140に出力するようになって!/、る。

[0026] 特に、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、所定の溝が設けられ、光ディスク 5 0の盤面に設けられたグループピッチ、対物レンズ 300の開口数、光ビームの波長および光ビームにおける光ディスク 50に照射する際の有効径に基づいて定められたピツチによって並設された 2種類の格子溝を備えた特殊形状の回折格子 230を有し、当該 ± 1次回折光、それぞれが、プッシュプル信号振幅を抑制するように構成され、光ディスク 50上における 0次回折光および ± 1次回折光の半径方向距離が変化しても、差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制するように、 0次回折光および ± 1次回折光の光ディスク 50における反射光を検出して受光結果に対応する各信号を、再生部 150、制御部 130およびァクチユエータサーボ回路 140に出力するようになっている。

[0027] なお、本実施形態における光ピックアップ装置 200の構成およびその動作の詳細については、後述する。

[0028] 再生部 150は、例えば、加算回路及び増幅回路を有し、光ピックアップ装置 200から出力された信号である受光信号に基づいて再生 RF信号を生成するようになっており、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 T2に出力するようになっている。

[0029] ァクチユエータサーボ回路 140は、演算回路により構成され、光ピックアップ装置 2 00から出力された受光信号に基づいて補正信号、具体的にはトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を生成し、ァクチユエータ 250を介して光ディスク 50 に光ビームを集光する対物レンズ 300の可動制御を行うようになって、る。

[0030] 特に、本実施形態のァクチユエータサーボ回路 140は、 DPP方式を用いてァクチユエータ 250の可動制御を行うようになっており、光ビームの 0次回折光および ± 1次回折光の各回折光における各受光信号に基づいて、 DPP信号を生成するようになつており、生成された DPP信号をトラッキングエラー信号としてァクチユエータ 250に出力するようになっている。

[0031] なお、本実施形態では、後述するように、光ピックアップ装置 200は、各回折光を光ディスク 50のトラック方向と平行な分割線にて分割された受光素子にて受光するようになっているため、このァクチユエータサーボ回路 140は、各回折光において分割された各ディテクタ 270の出力信号の差分信号 PP 、PP および PP を生成する

subl sub main

とともに、 ± 1次回折光における差分信号 PP と PP を加算し、所定の値「G」を乗

subl sub 2

算した信号を、 0次回折光の差分信号力減算することによって DPP信号を生成するようになっている。 [数 3]

D - PP_main― G(pp_{sub ]} 十 PP_sub2 ) - . . (式 3 )

[0032] なお、「G」は 0次回折光と ± 1次回折光の光量の違いを補正する係数で、 0次回折光の光量によって正規ィ匕するための値である。

[0033] 次に、同様に図 1を用いて本実施形態の光ピックアップ装置 200の構成およびその動作について説明する。

[0034] 本実施形態の光ピックアップ装置 200は、光ビームを照射する光源部 210と、光源部 210から出射された光ビームを略平行光にするコリメータレンズ 220と、光ビームを通過させることによって回折光を出射する回折格子 230と、回折格子 230から出力された各回折光を透過するとともに、光ディスク 50にて反射された各反射光を反射させるビームスプリッタ 240と、各回折光を光ディスク 50に集光する対物レンズ 300が組み込まれたァクチユエータ 250と、光ディスク 50にて反射された各反射光を集光する集光レンズ 260と、集光レンズ 260によって集光された各反射光をそれぞれ 2分割して検出するディテクタ 270と、を備えている。

[0035] なお、例えば、本実施形態の光源部 210は、本発明の光源を構成し、回折格子 23 0は、本発明の回折格子 230を構成する。また、例えば、本実施形態の対物レンズ 3 00は、本発明の集光手段を構成し、ァクチユエータ 250は、本発明の制御手段を構成する。さらに、例えば、本実施形態のディテクタ 270は、本発明の受光手段を構成する。

[0036] 光源部 210は、半導体レーザ回路力も構成され、駆動回路 120から供給された信号に基づいて光ディスク 50に対して所定のパワーを有する光ビームを照射するようになっている。

[0037] コリメータレンズ 220は、光源部 210から光ディスク 50に対して光ビームが照射される光路に設けられ、光源部 210から出射された光ビームを略平行光にして回折格子 230に入射させるようになって!/、る。

[0038] 回折格子 230は、光源部 210から光ディスク 50に対して光ビームが照射される光路に設けられており、この回折格子 230には、コリメータレンズ 220によって略並行光にされた光ビームが入射されるようになっている。この回折格子 230は、入射された光ビームを通過させることによって、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1 次回折光に回折するようになっている。

[0039] 特に、本実施形態の回折格子 230は、上述のように、所定の溝が設けられ、光ディスク 50の盤面に設けられたグループピッチ、対物レンズ 300の開口数、光ビームの波長および光ビームにおける光ディスク 50に照射する際の有効径に基づいて定められたピッチによって並設された 2種類の格子溝を備えており、当該 0次回折光によつてプッシュプル信号が生成され、当該 ± 1次回折光によってプッシュプル信号振幅が抑制されるように、 0次回折光を透過させつつ、 ± 1次回折光に対して位相を変化させるようになつている。なお、本実施形態における回折格子 230の構成の詳細については、後述する。

[0040] ビームスプリッタ 240は、光源部 210から光ディスク 50に対して光ビームが照射される光路に設けられており、回折格子 230から出力された各回折光を透過して対物レンズ 300に入射させるとともに、光ディスク 50にて反射された反射光を反射させるようになっており、反射された反射光を、集光レンズ 260を介してディテクタ 270に受光させるようになっている。

[0041] ァクチユエータ 250は、光源部 210から光ディスク 50に対して光ビームが照射される光路に設けられ、ビームスプリッタ 240を透過した回折光を光ディスク 50に集光させるとともに、光ディスク 50にて反射された各回折光を反射光としてビームスプリッタ 240に入射させる対物レンズ 300と、当該対物レンズ 300を保持する図示しないレンズホルダと、ァクチユエータサーボ回路 140から出力された信号に基づいて、レンズホルダを介して対物レンズ 300の光ディスク 50に対する位置を制御する図示しない機構部と、カゝら構成されている。

[0042] 集光レンズ 260は、光ディスク 50にて反射された反射光の光路に設けられ、ビームスプリッタ 240によって反射された各反射光をディテクタ 270に集光するようになっている。

[0043] ディテクタ 270は、集光レンズ 260を介して光ディスク 50にて反射された各回折光を 2分割して受光し、当該受光結果に応じた各受光信号を再生部 150、制御部 130 およびァクチユエータサーボ回路 140に出力するようになっている。 [0044] 特に、本実施形態のディテクタ 270は、フォトダイオードからなる複数の受光素子から構成され、光ディスク 50のトラック方向と平行な分割線にて 2分割され、 0次回折光を受光する第 1受光素子と、光ディスク 50のトラック方向と平行な分割線にて 2分割され、 + 1次回折光および 1次回折光を受光する第 2受光素子および第 3受光素子と、を有しており、各受光素子における各回折光の受光結果に基づいて各受光信号をァクチユエータサーボ回路 140に出力するようになっている。

[0045] 次に、図 2および図 3を用いて本実施形態における回折格子 230の構成について説明する。なお、図 2は、本実施形態における回折格子 230の原理を説明するための図であり、図 3は、本実施形態における回折格子 230の構成を示す平面図である。

[0046] 通常、光源部 210から出射された光は、回折格子 230によって 0次回折光および士 1次回折光に分けられ、対物レンズ 300を通して光ディスク 50上に 3つのスポットを形成するようになっている。そして、光ディスク 50によって反射された各回折光は、再び対物レンズ 300を通りビームスプリッタ 240にて反射され、集光レンズ 260を介して 3 つの受光素子にそれぞれスポットを形成するようになって、る。

[0047] このため、ァクチユエータサーボ回路 140において、 0次回折光に対応する差分信号 PP は、光ディスク 50上の当該 0次回折光のスポットが当該光ディスク 50の盤面 main

に形成されたグループまたはランドの真上にある時は「PP =0

main 」と算出される力光ディスク 50上の 0次回折光のビームスポット位置がグループもしくはランドの真上から当該光ディスク 50の半径方向を基準として左右にずれると、 Γρρ >0」または「ΡΡ

main m く 0」と算出されることになるので、「PP =0」を目標値として光ディスク 50上の 0 ain main

次回折光のビームスポット位置を半径方向に移動させるトラッキングサーボを行うようになっている。

[0048] しかしながら、光ディスク 50上のビームスポット位置を当該光ディスク 50の半径方向に移動させる場合に、光ピックアップ装置 200全体を固定した状態にて対物レンズ 3 0₀のみを半径方向に移動させると、第 1受光素子上の 0次回折光におけるビームスポット位置も分割線と垂直な方向に移動することになるので、仮に光ディスク 50上における 0次回折光のビームスポット位置がグループもしくはランドの真上に形成された場合であっても、 0次回折光の受光信号によって算出される差分信号が「PP =0」とはならないため、プッシュプルオフセットが発生し、トラッキングサーボが適切に行うことができない。

[0049] このため、上述したように、 3ビームを用いた DPP法では、 ± 1次回折光においても、プッシュプル信号 PP を算出し、（式 3)に示すように DPP信号を算出するようにな sub

つており、この算出された DPP信号をトラッキング誤差信号として用いてトラッキングサーボを行うようになって!/、る。

[0050] すなわち、光ディスク 50の盤面に形成されるグループピッチを「GP」とし、当該光デイスク 50の半径方向に座標軸を「v」とすると、プッシュプル信号 PP 、PP および main sub 1

PP は（式 4)〜（式 6)となり、 DPP信号は、（式 3)〜（式 6)により（式 7)のように算出 sub2

され、プッシュプルオフセットがキャンセルされる。したがって、本実施形態では、算出された DPP信号に基づいてトラッキングサーボを行うことによって、適切なトラキングサーボを行うことができることとなる。

画

(式 4

(式 5 ) off (式 6 )

v

DPP ^ \ - os 2π - •sin 2π■ ぱ 7

GP GP

[0051] ただし、「v」は、光ディスク 50におけるデータが記録されているトラック中心力も測つた 0次回折光によって形成されるビームスポットの半径方向における位置を示し、「 Δ v」は、光ディスク 50上における 0次回折光によって形成されるビームスポットから測つた ± 1次回折光によって形成されるビームスポットの当該光ディスク 50の半径方向におけるシフト量を示す。また、「off」とは、対物レンズ 300の光ディスク 50の半径方向の移動に伴いディテクタ 270上のスポットが当該ディテクタ 270の分割線と垂直な方向にずれることで生じるプッシュプルオフセットを示す。

[0052] 一方、一般的には、理想状態では、（式 8)に示すように、上述の（式 7)において、「

Av=GPZ2」となるように回折格子 230の角度を調整するようになっている力例えば、光ディスク 50の回転軸と当該光ディスク 50に形成されたトラックの中心が一致しない場合に、または、図 3 (a)に示すように、対物レンズ 300が光ディスク 50の半径方向に移動するためのスライダ軸上にないなど、当該対物レンズ 300が光ディスク 50のトラックに垂直な軸上に設置されていない場合には、「Δν」は、「GP/2」の値力もずれてしまうので、（式 8)を満たさなくなり、 DPP振幅力「Av」の値によって変動してしまう（図 3 (b)参照)。

[数 5]

(式 8 )

[0053] そこで、本実施形態では、後述するように、回折格子 230を特殊形状にて形成することによって、 DPP信号振幅の変動を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセルすることができる当該トラッキングエラー信号を得ることができるようになつている。また、回折格子 230の構造を縦方向、横方向とも周期構造にすることで，光ピックァップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を不要にしている。

[0054] 具体的には、本実施形態の回折格子 230には、図 3に示すように、当該光ディスク 50のトラック方向に一定の周期にて溝が設けられ、光ディスク 50の半径方向に所定のピッチ Ρにて交互に並設された第 1の格子溝 (以下、「第 1格子溝」という。） 231と第 2の格子溝 (以下、「第 2格子溝」という。） 232の 2種類の格子溝が設けられており、第 2格子溝 232のトラック方向の周期（以下、「溝周期」という。）が、第 1格子溝 231 の溝周期に対して「1/2」または「1/4」シフトさせて構成されて!、る。

[0055] そして、この回折格子 230において、光ディスク 50の盤面に設けられたグループのピッチ（以下、「グループピッチ」という。）を「0？」、光ビームの有効径を「D」、当該光ビームの波長を「え」および対物レンズ 300の開口数を「NA」とすると、第 1格子溝 23 1および第 2格子溝 232の並設されるピッチ (以下、「並設ピッチ」という。 )「P」は、溝周期を「1Z2」シフトさせる場合には、（式 1)として規定され、また、溝周期を「1Z4」シフトさせる場合には、（式 2)として規定されるようになって!/、る。

[数 1]

_P— ス

(2n + \) - GP - NA . · . (式 i )

[数 2]

_P—

(4n + 2) - GP - NA . ■ , (式² )

[0056] なお、光ビームの有効径 Dとは、対物レンズ 300で利用される光束径に相当し、「n 」は、自然数を示す。また、この本実施形態において規定される並設ピッチ「P」の詳細については後述する。

[0057] 本実施形態では、光ピックアップ装置 200におヽて、このような特殊形状を有する回折格子 230を用いることによって、 ± 1次回折光が光ディスク 50にて反射されディテクタ 270に検出され、当該検出された ± 1次回折光の受光信号に基づいて、上述のように、ァクチユエータサーボ回路 140にて差分信号 PP および PP を算出し、 subl sub 2 当該算出された各差分信号に基づいてトラッキングエラー信号を算出すると、 ± 1次回折光のプッシュプル信号振幅を抑制し、かつ、プッシュプルオフセットをキャンセル可能な当該トラッキングエラー信号を得ることができるようになつている。なお、本実施形態では、上述の回折格子 230を液晶パネルで実現することも可能である。

[0058] 次に、本実施形態の回折格子 230において第 1格子溝 231および第 2格子溝 232 が並設される並設ピッチ「P」につ、て説明する。

[0059] まず、本実施形態の並設ピッチ「P」について説明する前に、図 4〜図 7を用いて（式 9)に示す並設ピッチ Pにて (式 9)中の自然数「m」を大きくすることによって単純に並設ピッチ「P」を小さくした場合におけるプッシュプル信号振幅のシミュレーション結果について説明する。ただし、（式 9)において「D」は前述した有効径を示す。

[数 6] ― _m ( mは自然数） ' ' · （式 9 )

[0060] なお、図 4〜図 7は、並設ピッチ「P」を (式 9)で定義した場合におけるプッシュプル信号振幅をシミュレーションした結果を示す図であり、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフ (I)である。ただし、図 4〜図 7とも、第 1格子溝 231と第 2 格子溝 232の繰返し周期、すなわち、「2P」の長さに対して回折格子 230の対物レンズに対する位置ずれを 0%〜25%まで 5%毎に変化させ、横軸に並設ピッチ「P」、縦軸に正規ィ匕したプッシュプル振幅の値を示したグラフである。

[0061] また、以下の説明において、図 4および図 5に示すシミュレーション結果においては、光ディスク 50として BD— REを想定し、開口数「NA=0. 85」、光ビームの波長「え =0. 405 m」、グループピッチ「GP = 0. 32 m」および有効径「0= 3. Omm」を用いている。また、図 6および図 7に示すシミュレーション結果においては、光ディスク 50として DVD— RAMを想定し、開口数「NA=0. 6」、光ビームの波長「え =0. 65 /z m」、グループピッチ「GP= 1. 48 m」および有効径「0 = 3. Omm」を用いている。

[0062] DPP信号振幅の変動は、（式 7)の Δνの変化によって生じる。（式 7)の Δνを消去する為には、（式 5)および (式 6)で示される ± 1次回折光によるプッシュプル信号振幅を抑制すれば良い。したがって、 DPP信号振幅の変動を抑制する為には、（式 9) に示す並設ピッチ「Ρ」にて (式 9)中の自然数「m」を大きくすることによって当該並設ピッチ「P」を小さくした場合にぉ、て、光ピックアップ装置の組み立て時に回折格子の位置調整を必要とせず、士 1次回折光によるプッシュプル信号振幅を抑制できるか否かが問題となる。

[0063] し力しながら、図 4〜図 7に示すように、回折格子 230における第 1格子溝 231の（トラック方向の)溝周期を「1Z2」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π」を与えた場合であっても、または「1Ζ4」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π Ζ2」を与えた場合であっても、ある特定の並設ピッチ「Ρ」ではプッシュプル振幅が抑制されるものの、この場合において、その他の並設ピッチ「Ρ」ではプッシュプル振幅を抑制することができない。また、回折格子 230の位置ずれについても、特定の位置ずれに対してはプッシュプル振幅を抑制することができても、他の位置ずれが発生した場合にはプッシュプル振幅を抑制することができな、。

[0064] そこで、本実施形態では、以下に説明するように、並設ピッチ「P」が（式 1)および（式 2)の関係性を有している場合に，最も効果的にプッシュプル振幅を抑制することができるようになつている。以下ではそれについて詳細に説明する。

[0065] 図 8〜図 15を用いて本実施形態における並設ピッチについて説明する。なお、図 8 〜図 15は、本実施形態の回折格子の第 1格子溝 231および第 2格子溝 232が並設される並設ピッチ「P」について説明するための図であり、図 16および図 17は、本実施形態の所定の並設ピッチにおいて第 1格子溝および第 2格子溝 232が配設された回折格子にお、て、格子溝に対するプッシュプル信号振幅の値を示すグラフである

[0066] 以下の説明において、光ディスク 50に照射される各回折光、すなわち、光ビームに対して、当該光ディスク 50の盤面上にて回折される回折光を反射回折光といい、回折格子 230によって回折される各回折光とは区別して説明する。また、以下の説明において、 0次回折光および士 1次回折光のそれぞれに対して 0次反射回折光および士 1次反射回折光が発生するようになって!/、る。

[0067] なお、以下の説明では、 1次回折光、すなわち、 1次のビームスポットを形成する光ビームを例にして説明する。また、以下の説明において、対物レンズ 300面上での座標におけるトラック方向を「x」、半径方向を「y」とする。

[0068] 対物レンズ 300に入射する光ビームは、振幅分布を f (x、 y)、位相分布を φ (x、 y) とすると、入射光の対物レンズ 300面上においては、（式 10)にて表される複素振幅分布を有する。また、対物レンズ 300の瞳の半径を「1」とすれば、入射光が一様の強度光の場合には、 f (x、 y)を (式 11)に示す関数にて表すことができる。

[数 7] (式 1 0

(式 1 1 )

[0069] 上述のように、各回折光である光ビームは、光ディスク 50においても、回折されるため、スカラー回折理論に従うと、当該 1次の光ビームにおける 0次反射回折光および士 1次反射回折光の複素振幅分布は、（式 12)〜（式 14)によって表される。

[数 8]

0次反射回折光：

Ε₀ ^ /{χ, γ)&χρ [- ίφ(χ, γ)] (式 1 2 )

+ 1次反射回折光：

(式 1 3 )

一 1次反射回折光：一 1 (式 1 4 )

ただし、

, NA \

q≡ GP

(式 1 5 )

V λ ノ

[0070] なお、「ΝΑ」、「え」、「GP」、「v」は、上述と同様に、それぞれ、対物レンズ 300の開口数、光ビームの波長、光ディスク 50のグループピッチおよび当該光ディスク 50上に形成されるビームスポットの半径方向位置を示し、「H」は、光ビームの波長およびグループの深さなどの所定の値で決定される当該光ディスク 50で反射回折された 0 次反射回折光と ± 1次反射回折光の位相差を示す。

[0071] そして、上述の（式 12)〜（式 15)を用いて、図 8および図 9に示す 1次の光ビームにおける 0次反射回折光と ± 1次反射回折光がディテクタ 270において重なる、すなわち、干渉する領域である「S 」領域および「S 」の領域における強度「Is 」および「I s 」は、（式 3)〜（式 15)にて算出される。

-1

[数 9]

■ · · (式 1 6 ) ただし、

2

- · · (式 1 8 ) ただし

ν

χ , y + Β = -Η +2π (式 1 9 )

GP また、 0次光と ± 1次光が干渉しない領域、すなわち、図 8および図 9において「S」

0 領域の光強度「Is」は、（式 20)に示すように、 (1. 0)と算出される。

0

[数 10]

1 .0 (式 2 0 ) 光ディスク 50にて反射回折された反射回折光は、再び対物レンズ 300を通りディテクタ 270上にビームスポットを形成するが、当該ディテクタ 270上でのスポット強度分布は、対物レンズ 300上での強度分布とほぼ同じ、すなわち、相似形として考えることができるため、ディテクタ 270における 2分割の受光素子によって得られるプッシュプル信号 ΡΡは（式 21)にて表すことができる。

[数 11] PP = sj_s+、 S—、I_S +s (式 2 1 )

[0074] ただし、「S 」および「S 」は、「S 」領域または「S 」領域の面積を示す。また、「δ

+1 - 1 +1 - 1

」は、図 8および図 9に示すように、隣接する受光素子に入光する「S」領域の面積の

0

差分を示し、上述のプッシュプルオフセットを表して、る。

[0075] このように、プッシュプル信号 PPは、干渉領域の面積と、当該干渉領域の光強度に基づいて算出することができるので、本実施形態では、上述の（式 17)および (式 19) における φ (x、 y)、すなわち対物レンズ 300面上での入射光の位相分布を工夫すること〖こよって、上述の効果を得る回折格子 230を構成している。

[0076] ここで、以下において、上述の位相分布 φ (x、 y)に具体的な値を与えて説明する。

[0077] まず、当該回折格子 230による 0次回折光について説明する。

0次回折光は、当該回折格子 230に入射する光と同じ複素振幅分布となる。したがつて、当該回折格子 230に入射される光の位相分布が場所に寄らず一様な値、すなわち、「 φ (x、 y) = φ 」とすると、上述の（式 16)〜（式 19)は、 (式 22)〜（式 24)のよ

0

うに表される。

[数 12] φ_+]

- 0 (式 2 2 )

( V

I _s - 2 + 2 cos A - 2 + 2 cos Η + 2π

GP (式 2 3 )

V

( V

I - 2 + 2 cos B = 2 + 2 cos Η - 2π

V GP (式 2 4

[0078] また、通常、「S = S 」であるので、「S = S ≡S士」とおくと、（式 21)から、最終

+1 - 1 +1 - 1 1

的に 0次回折光のプッシュプル信号 PP 力 (式 25)となり、当該 0次回折光のプッシ main

ュプル信号 PP は、光ディスク 50上のビームスポット位置 (V)の sin波として得られる main

こととなる。

[数 13] ί V f v

PP m.ain = 2S^ cos H + 2π cos H— 2π + δ

V GP V GPノ J

-2S_±i sin H sin 2π + δ

GP

(式 2 5 )

[0079] 次に、当該回折格子 230による ±1次回折光について説明する。

±1次回折光のプッシュプル信号 ΡΡ

subは、当該回折格子 230による ±1次回折光の位相が格子溝のずれ量に比例するため、当該回折格子 230に入射する一様の光ビームの位相を「φ 」とすると， ±1次回折光の位相分布() 、）は、（式 26)として

0

表される。

[数 14] ， ₀ + 2π -^^-= ₀ + Αφ(γ) (式 2 6 ただし、

Δ ア）

Α φ (^y I≡ 2 π

s

[0080] なお、この「s」は、上述の格子溝の溝周期を示し、光ディスク 50上に形成される 3ビームのスポット中心の距離によって決定される。また、「As(y)」は、溝周期のずれ量分布を表す関数であり、図 10に示すように、（式 27)によって表すことができる。

[数 15]

(式 2

[0081] ただし、「i」は、整数を示し、「 *」は、畳み込み演算を示す。また、「 δ (y)」および「 Rect(y, P)」はそれぞれデルタ関数、レクタンダル関数と言われるものであり、（式 28 )および (式 29)にて定義される。

[数 16] 1

0 if y≠

Rect (y,P) (式 2 9 )

0… if\y \ >―

1¹ 2

[0082] 例えば、 BD— REの光ディスク 50に当該回折格子 230を適用し、上述の（式 1)または (式 2)に示すように、回折格子 230における第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期のずれと、第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の並設ピッチ「P」とを規定すると、以下のように ±1次回折光におけるプッシュプル信 PPが算出されることになる。

[0083] この場合に、 BD—REの光ディスク 50におけるデータの記録または再生に用いられる開口数が「NA=0.85」、光ビームの波長が「え =0.405 m」およびグループピッチが「GP = 0.32/ζπι」となるので、（式 15)より、以下に示す「q」は、「0.672」となる。

[0084] (1)回折格子 230における第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期のずれ「AsZ s」が「1/2」であり、かつ、第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の並設ピッチが「P = D Z{(2n+l)'q}」の場合 (nは自然数）

例えば「n=5」とすると、本実施形態の回折格子 230から出射される ±1次回折光は、図 11に示す位相分布「φ (x、 y)」を有することとなり、当該 ±1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、再び対物レンズ 300に入射されると、図 12に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。また、図 8および図 9に示した干渉領域における「S 」領域および「S 」領域では、位相分布「φ 」および「φ 」

+1 -1 +1 -1 は、「+π」、「0」、「一 π」の 3値のうち何れ力となる。

[0085] そこで、「S 」領域のうち「φ =+π」、「φ =0」、「φ =— π」となる領域の面積

+1 +1 +1 +1

を、それぞれ「（S ) + 7u」、「（S )。」、「（S )— π」とし、「S 」領域のうち「φ =+π」、

+1 +1 +1 - 1 - 1

「φ =0」、「φ =— π」となる領域の面積を、それぞれ「（S ) + π」、「（S )。」、「（S

-1 -1 -1 -1 -1

)_π」とすると、（式 21)から ±1次回折光におけるプッシュプル信号 PP は、（式 30)

sub

にて表されることとなる。 [0086] ただし、「(I ) φ」は、「S」領域のうち位相が「 φ」となる領域の光強度を示している。

s

[数 17] pp_sub ： {(^₊₎ γ^π - {i_s ⁺ⁿ + (s_+: )° - (/_ϊ+ι )° + (s_+l - _s+] }

- { _,广■ ( 】广 + (S_, )° . (/ , )° + (S , · ，广 }+ δ

• · · (式 3 0)

[0087] このような条件下において、まずは、対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 5

0の半径方向に対称になるように回折格子 230が設置された場合を考える。

[0088] ±1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、再び対物レンズ 300に入射されることで、図 8に示すように、各「S」領域は、（式 31)および (式 32)にて表される関係性を有する。

[数 18] °+i) -

. · · (式 3 1 ) ( 十】) 1ノ (S±l/ - ' ' ぱ3 2 )

[0089] したがって、（式 16)〜（式 19)式を用いると、（式 31)により ±1次回折光におけるプッシュプル信号 PP は、（式 33)〖こて表されること〖こなる。

sub

[数 19]

}丄fl。.^(^{j^{^) () ( ¾) (^ζ (i+5+sso。¾ +ssso。s + =0。80。,l—--一

善( N T

[0090] ここで、図 12から分かるように、「2 (S± 1 ) ± π （S士 1）°」であるので、（式 33)に示すプッシュプル信号 ΡΡ は、「ν」に依存せず、「 δ」の近似値となる。

sub

[0091] 一方、対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 50の半径方向に常に対称になるとは限らない。そこで、次に対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 50の半径方向に PZ2だけずれるように回折格子 230が設置された場合を考える。

[0092] このような条件下において、 ± 1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、対物レンズ 300に入射されると、図 9に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。このとき、この図 9に示すように、各「S」領域は（式 34)〜（式 36)にて表される関係性を有する。

[数 20]

≡(s_±l)^±7r • · · (式 3 4 ) 二 —〗广 - - - (式 3 5 )

= — ,)o ≡ (S_±])° —— . （式 3 6 ) したがって、（式 16)〜（式 19)式を用いると、（式 31)により ±1次回折光におけるプッシュプル信号 PP は、（式 37)にて表される。

sub

[数 21]

卜

[0094] ここで、図 13から分かるように、（式 38)の関係が成り立つので、（式 37)に示すプッシュプル信号 PP は、「v」に依存せず、「 δ」の近似値となる。

sub

[数 22]

^ (^±1 ) - - . (式 3 8 )

[0095] 以上示したように，回折格子 230における第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期のずれ「A sZs」が「1Z2」であり、かつ、第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の並設ピッチが「P = DZ{ (2n+ l) 'q}」の場合は、対物レンズ 300と回折格子 230が光デイスク 50の半径方向に対して相対的にずれていてもプッシュプル信号 PP は、「v」 sub

に依存せず、「 δ」の近似値となる。

[0096] (2)回折格子 230における第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期のずれ「A sZ s」が「1/4」であり、かつ、第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の並設ピッチが「P = D Z { (4n + 2) · q }」の場合 (nは自然数）

例えば、「n=3」とすると、 ± 1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、再び対物レンズ 300に入射されることで、図 14に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。また、図 8および図 9に示した干渉領域における「S 」領

+1 域および「S 」領域では、位相分布「φ 」および「φ 」は、「

- 1 +1 - 1 + π Ζ2」、「一 π Ζ2」のうち何れかとなる。

[0097] そこで、「S 」領域のうち「 φ = + π

+1 +1 Ζ2」、「 φ = - π

+1 /2jとなる領域の面積を、それぞれ「（S ) + π ^/2」、「（S )— π ^/2」とし、「S 」領域のうち「φ = + π /2」、「φ =

+1 +1 - 1 - 1 - 1

— π Ζ²」となる領域の面積を、それぞれ「（S ) + π ^/2」、「（S )— π ^/2」とすると、（式 ²1)

- 1 - 1

式から ± 1次回折光におけるプッシュプル信号 PP は、（式 39)にて表されることとな

sub

る。ただし、「(Is± ) φ」は、「S」領域のうち位相が「φ」となる領域の光強度を示している。

[数 23]

+

() ^ ε

[0098] このような条件下において、まずは、対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 5 0の半径方向に対称になるように回折格子 230を設置された場合を考える。

[0099] ± 1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、対物レンズ 300に入射されることで、図 10に示すように、各「S」領域は、（式 40)にて表される関係性を有する。

[数 24] (S ² =(S ² =( J ² = (^) ^{2 2} . . . (式 _{4 0 )} (/ ΐ一

したがって、（式 16)〜（式 19)式を用いると、（式 40)により ± 1次回折光におけるプッシュプル信 /号 PP は、（式 41)にて表されることになり、この場合おいても、（式 4

sub

1)に示すプッシュプル信号 PP は、「v」に依存せず、「

sub δ」の近似値となる。

[数 25] M寸

ノへ

I <

ノ [0101] 一方、対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 50の半径方向に常に対称になるとは限らない。そこで、次に対物レンズ 300上での位相分布が光ディスク 50の半径方向に PZ2だけずれるように回折格子 230が設置された場合を考える。

[0102] このような条件下において、 ±1次回折光が光ディスク 50により反射回折され、対物レンズ 300に入射されると、図 15に示す各回折反射回折光の波面の位相分布を構成することとなる。すなわち、この図 15に示すように、各「S」領域は（式 42)および (式 43)にて表される関係性を有する。

[数 26]

² ≡(S_±]) . . . ぱ 4 2)

(S '

≡(S_± ^J . . . (式 4 _{3 )} したがって、（式 16)〜（式 19)式を用いると、（式 42)により ±1次回折光におけるプッシュプル信号 PP は、（式 44)〖こて表されること〖こなる。

sub

[数 27]

[0104] ここで，図 15から分かるように、（式 45)にて表すことができるので、（式 44)に示すプッシュプル信号 PP は、「v」に依存せず、「 δ」の近似値となる。

sub

[数 28]

₊ π

( ±1 ) ² ^ (^_±1) … （式 4 5 )

[0105] このように、回折格子 230において、第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期を「 1/2」または「1/4」シフトさせ、当該各第 1格子溝 231および第 2格子溝 232の並設ピッチ Pを (式 1)または (式 2)とすることによって、上述のように、 ± 1次回折光のプッシュプル信号 PP を算出することができるようになつている。

sub

[0106] すなわち、本実施形態の回折格子 230を、 BD—REの光ディスク 50におけるデータの再生時に適用すると、上述の（式 1)おまたは (式 2)に示すように、回折格子 230 における第 1格子溝 231と第 2格子溝 232の溝周期を「1Z2」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π」を与えた場合であっても、または「1Ζ4」シフトさせた場合、すなわち、位相差「π Ζ2」を与えた場合であっても、図 16および図 17に示すように、「η= 3 」以上に設定すれば、回折格子 230の位置ずれ、すなわち、当該回折格子 230の対物レンズ 300における X軸および y軸調整におけるずれが発生したとしても、プッシュプル振幅が抑制されるようになって、る。

[0107] したがって、士 1次回折光だけ、プッシュプルオフセットは、保存される一方、プッシュプル信号振幅は抑制する、すなわち、ほぼゼロになるので、本実施形態では、光ピックアップ装置 200において、このような回折格子 230を用い、 DPPトラッキング法を用いることによって、プッシュプルオフセットをキャンセルしつつ、プッシュプル信号振幅、すなわち、トラッキングエラー信号振幅の変動を圧縮することができるようになつている。

[0108] なお、図 16および図 17に示すシミュレート結果は、対物レンズの開口数「NA=0.

85」、光ビームの波長「え =0. 405 111」、グノレープピッチ「0? = 0. 32 m」およびビーム有効径¾ = 3. Omm」を用い、第 1格子溝 231の格子幅 W1と第 2格子溝 232 の格子幅 W2は同一として行ったものである。また、図 16および図 17は、第 1格子溝 231の格子幅 W1と第 2格子溝 232の格子幅 W2を足した値、すなわち、 2W1にて正規ィ匕した回折格子 230の位置ずれを 0%〜25%まで 5%毎に変えて、横軸は格子溝幅、縦軸は正規ィ匕したプッシュプル振幅の値にて示したグラフである。

[0109] 以上本実施形態の光ピックアップ装置 200は、光ディスク 50に対して光ビームを照射し、当該光ディスク 50に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク 50 に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置 200であつて、光ディスク 50に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク 50に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源部 210 と、光源部 210から出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光ディスク 50に出射する回折格子 230と、各回折光を光デイスク 50に集光するための対物レンズ 300と、光ディスク 50にて反射された各回折光を受光して各受光信号を出力するディテクタ 270と、各受光信号に基づ、て対物レンズ 300の光ディスク 50に対する位置を制御するァクチユエータ 250と、を備え、回折格子 230には、当該光ディスク 50の半径方向に光ディスク 50の盤面に設けられたグループピッチを「GP」、対物レンズ 300における光ビームの有効径を「D」、当該光ビームの波長を「え」および対物レンズ 300の開口数を「NA」とした場合に、第 1格子溝 231および第 2格子溝 232が（式 1)を具備するピッチ「P」にて並設されているとともに、第 1格子溝 231および第 2格子溝 232が、それぞれ、光ディスク 50におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して「1Z2」シフトされて構成されている。

[0110] この構成により，本実施形態の光ピックアップ装置 200は、特殊形状の回折格子 23 0を用いることによって生じた ± 1次回折光を，光ディスク 50に照射させ、その反射回折光をディテクタ 270にて検出する際， 0次反射回折光と ± 1次反射回折光が干渉する領域において，光強度を強める領域と弱める領域がほぼ等しくなり，結果としてプッシュプル信号振幅はほぼゼロになる。また対物レンズ 300と特殊形状の回折格子 230の相対位置が変化しても反射回折光における光強度を強める領域と弱める領域の割合はほとんど変化しな、。

[0111] この結果、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、差動プッシュプル信号にて、ァクチユエータ 250を介して対物レンズ 300を制御すれば、組み立て時に回折格子 2 30の位置調整を不要にするとともに、光ディスク 50上でのメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって生じる差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制しつつ、対物レンズ 300の当該光ディスク 50の半径方向におけるシフト量によつて生ずる対物レンズ 300のトラッキングエラーを抑制することができる。

[0112] また、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、光ディスク 50に対して光ビームを照射し、当該光ディスク 50に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク 5 0に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置 200であつて、光ディスク 50に記録されたデータの読み出し、または、当該光ディスク 50に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源部 210 と、光源部 210から出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光ディスク 50に出射する回折格子 230と、各回折光を光デイスク 50に集光するための対物レンズ 300と、光ディスク 50にて反射された各回折光を受光して各受光信号を出力するディテクタ 270と、各受光信号に基づ、て対物レンズ 300の光ディスク 50に対する位置を制御するァクチユエータ 250と、を備え、回折格子 230には、当該光ディスク 50の半径方向に光ディスク 50の盤面に設けられたグループピッチを「GP」、対物レンズ 300における光ビームの有効径を「D」、当該光ビームの波長を「え」および対物レンズ 300の開口数を「NA」とした場合に、第 1格子溝 231および第 2格子溝 232が（式 2)を具備するピッチ「P」にて並設されているとともに、第 1格子溝 231および第 2格子溝 232が、それぞれ、光ディスク 50におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して「1Z4」シフトされて構成されている。

[0113] この構成により、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、特殊形状の回折格子 23 0を用いることによって生じた ± 1次回折光を、光ディスク 50に照射させ、その反射回折光をディテクタ 270にて検出する際、 0次反射回折光と ± 1次反射回折光が干渉する領域において、光強度を強める領域と弱める領域がほぼ等しくなり、結果としてプッシュプル信号振幅はほぼゼロになる。また対物レンズ 300と特殊形状の回折格子 230の相対位置が変化しても反射回折光における光強度を強める領域と弱める領域の割合はほとんど変化しな、。

[0114] この結果、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、差動プッシュプル信号にて、ァクチユエータ 250を介して対物レンズ 300を制御すれば、組み立て時に回折格子 2 30の位置調整を不要にするとともに、光ディスク 50上でのメインビームとサブビームの半径方向の位置が変化することによって生じる差動プッシュプル信号振幅の変動を抑制しつつ、対物レンズ 300の当該光ディスク 50の半径方向におけるシフト量によつて生ずる対物レンズ 300のトラッキングエラーを抑制することができる。

[0115] なお、本実施形態の光ピックアップ装置 200は、記録フォーマットが異なる光デイスク 50に対して情報の記録および再生を行う際にも用いることができる。例えば、図 18 に示すように、（式 1)および (式 2)により、並設ピッチ Pを (式 46)とすると、 DVD-R AMに対しては、「a = 9」、 DVD— RWに対しては、「a= 17」とすることによって、並設ピッチ Pにほぼ同一の値を用いることができる。

[数 29] a GP - NA . · ■ (式 4 6 ) ただし、

a = (2 n + \ ) または " = (4" + 2) ( _nは自然数）

[0116] すなわち、異なる記録フォーマットの条件にて定めた並設ピッチ Pの値を有する回折格子 230を用いれば、一つの回折格子 230によって異なる記録フォーマットの光ディスク 50に対しても適用することができる。ただし、例えば、 DVD— RAMに対して「a = 14」、 DVD—RWに対して「a = 28」など「a」の値を大きくして成立する場合もあるが、当該「a」を大きくすると、必然的に並設ピッチ「P」が小さくなるので、回折格子の製造精度との関係で「a」を選択することが必要になる。また、図 18は、 DVD-RA Mおよび DVD— RWにおける「a」に対する並設ピッチ「P」を示すグラフである。

Claims

請求の範囲光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、を備え、前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグループピッチを GP、前記集光手段における光ビームの有効径を D、当該光ビームの波長をえおよび開口数を NA、 nを自然数とした場合に、第 1格子溝および第 2格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、

[数 1]

_P—

(2n ^ \) GP NA . · . (式の式を具備するピッチ pにて並設されているとともに、

前記第 1格子溝および前記第 2格子溝が、それぞれ、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に一定の周期にて構成された溝を有し、

一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して 1Z2シフトされて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。

光学式記録媒体に対して光ビームを照射し、当該光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う光ピックアップ装置であって、

前記光学式記録媒体に記録されたデータの読み出し、または、当該光学式記録媒体に対するデータの記録の少なくとも何れか一方を行う際に、光ビームを照射する光源と、

前記光源から出射された光ビームを回折し、少なくとも 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を光学式記録媒体に出射する回折格子と、

前記各回折光を前記光学式記録媒体に集光するための集光手段と、

前記光学式記録媒体にて反射された前記各回折光を受光して各受光信号を出力する受光手段と、

前記各受光信号に基づいて前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御する制御手段と、

を備え、

前記回折格子には、当該光学式記録媒体の半径方向に前記光学式記録媒体の盤面に設けられたグループピッチを GP、前記集光手段における光ビームの有効径を D、当該光ビームの波長をえおよび開口数を NA、 nを自然数とした場合に、第 1格子溝および第 2格子溝が、前記光学式記録媒体におけるデータが記録されるトラック方向に垂直な方向に、

[数 2]

_P— ^

(4n + 2) - GP - NA ' , ■ (式² ) の式を具備するピッチ pにて並設されているとともに、

一の格子溝のトラック方向の溝が、他の格子溝の溝の周期に対して 1Z4シフトされて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。

[3] 請求項 1または 2に記載の光ピックアップ装置であって、

前記制御手段が、差動プッシュプル方式にて前記各受光信号に基づ!、て前記集光手段の前記光学式記録媒体に対する位置を制御することを特徴とする光ピックァップ装置。

[4] 請求項 1乃至 3に記載の光ピックアップ装置であって、

前記回折格子が液晶パネルにて構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。