WO2007105704A1

WO2007105704A1 - 光ディスク装置

Info

Publication number: WO2007105704A1
Application number: PCT/JP2007/054883
Authority: WO
Inventors: Seiji Nishiwaki; Kazuo Momoo; Junichi Asada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2007-09-20
Also published as: CN101401159A; JPWO2007105704A1; US20090028036A1

Abstract

　多層ディスクの記録再生時に、フォーカシングしている信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラッキングを可能にする。このため、本発明にかかる光ディスク装置の光分岐素子は、対物レンズから入射する光の光軸位置（２０）を含む第１の領域（２１ｃ～２４ｃ）と、前記第１の領域の周辺において前記光軸から隔たった位置にある第２の領域（２１ａ～２４ａ，２１ｂ～２４ｂ）とを有する。光検出器の検出面（９ａ）は、前記第１の領域からの入射光を検出する第１の検出領域（９７，９８）と、前記第２の領域からの入射光を検出する第２の検出領域（９５，９６）とを有する。第２の検出領域によりトラッキングエラー信号が検出される。前記光ディスクが複数の信号面を有する場合、フォーカシングしている信号面以外の信号面で反射され、前記第１の領域から前記光検出器へ入射した光は、前記第２の検出領域には入射しない。

Description

明細書

光ディスク装置

技術分野

[0001] 本発明は、光ディスクに信号を記録するため、または、光ディスクに記録された信号を再生するために使われる光ディスク装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の技術として、例えば特開 2000— 132848号公報（特許文献 1)に光ディスク装置が開示されている。ここではこの先例に基づき、一部を修正して図 1、図 7、図 8 を用いて説明する。

[0003] 図 1 (a)は、従来例における光ディスク装置の要部断面構成を示す。図 1 (a)に示すように、従来の光ディスク装置は、光検出基板 9と、光検出基板 9上に取り付けられた光源 1とを備えている。光源 1は、例えば半導体レーザ等である。また、この光ディスク装置は、光源 1からのレーザ光 laの光路上に、コリメートレンズ 4、偏光性ホログラム基板 2 1/4波長板 3、対物レンズ 5を備えている。 1/4波長板 3は、偏光性ホロダラム基板 2の背面に設けられている。

[0004] 図 1 (b)は、図 1 (a)の光検出基板 9を、レーザ光 laの光路を含み、かつ図 1 (a)の断面に垂直な面で切断した構成を示す断面図である。図 1 (b)に示すように、光検出基板 9には、基板面に対してほぼ 45度傾斜した反射面を有する反射ミラー 10が設けられている。光源 1から反射ミラー 10の反射面へ向かって照射されたレーザ光 laは、反射面で反射され、コリメートレンズ 4へ向かい、コリメートレンズ 4により平行光に変換される。さらに、コリメートレンズ 4から出射した平行光は、偏光性ホログラム基板 2を透過し、 1/4波長板 3により直線偏光（S波または P波）から円偏光に変換され、対物レンズ 5により集光されて光ディスク 6の信号面 6a上に集束する。信号面 6aで反射された光は対物レンズ 5を経て、 1/4波長板 3により直線偏光（P波または S波）に変換される。この直線偏光は、偏光性ホログラム基板 2のホログラム面 2aに入射し、これを回折して光軸 7を対称軸とする 1次回折光 8 1次回折光 8 'に分岐する。これらの回折光は、コリメートレンズ 4を経て集束性の光となり、光検出基板 9の検出面 9aに入射する。なお、 1/4波長板 3は、偏光性ホログラム基板 2に張り合わされており、これらは対物レンズ 5と同一筐体内に構成され、一体として移動する。検出面 9aはコリメ一トレンズ 4の焦平面位置（すなわち光源 1の仮想発光点位置）にほぼ位置してレ、る

[0005] 図 7 (a)および図 7 (b)は、従来の光ディスク装置のホログラム面 2aおよび検出面 9a の構成を示す。図 7 (a)は、検出面 9aを光ディスク 6側から見た場合の平面図であり、検出面 9a上に形成される光スポットを共に示す。図 7 (b)は、ホログラム面 2aを光ディスク 6側から見た場合の平面図である。

[0006] 図 7 (b)において、ホログラム面 2aは、ホログラム面 2aと光軸 7との交点 20で直交する 2直線 (X軸、 Y軸）により、第 1象限 21、第 2象限 22、第 3象限 23、第 4象限 24に 4 分割される。 Y軸は光ディスク 6の半径方向に平行であり、ホログラム面 2a上の戻り光 80には、光ディスク 6の信号面 6a上に形成された案内溝により発生する回折光 80a 、 80bが、 Y軸方向にシフトして重畳している。なお、図 7 (b)では、光スポットのアウトラインを破線で示した。この光がホログラム面 2aを通過する際に ± 1次の回折光が発生し、各回折光はそれぞれ 4分割されて検出面 9a上に投射される。

[0007] 図 7 (a)に示すように、検出面 9aには、検出面 9aと光軸 7との交点 90で直交し、かつ X軸、 Y軸に平行な 2直線を X軸、 y軸として、 y軸の +側に、台形状のトラッキング検出セル 91、 92、 93、 94が配置されている。また、 y軸の—側には、 y軸に沿った櫛歯形状をなすフォーカス検出セル 95、 96が交互に配置されている。図 7 (a)において、電気的に導通されている検出セルには同一の参照符号を付し、本明細書の以下の記載でも同様とする。これらの検出セルの外形形状は、 y軸に対してほぼ対称形をなしている。なお、光源 1の発光点から出射する光 l aは図 7の紙面と平行な面内を X 軸と平行に進み、反射ミラー 10により光軸方向（点 90を通り紙面に直交する方向）に反射される。

[0008] 図 7 (a)および図 7 (b)において、ホログラム面 2aの第 1象限 21で回折する 1次回折光は、検出セル 91に収まる光スポット 81Sに、 _ 1次回折光は、検出セル 95と検出セル 96との境界を跨る光スポット 81S 'に、それぞれ集光する。第 2象限 22で回折する 1次回折光は、検出セル 92に収まる光スポット 82Sに、 _ 1次回折光は検出セル 9 5と検出セル 96との境界を跨る光スポット 82S'に、それぞれ集光する。第 3象限 23 で回折する 1次回折光は、検出セル 93に収まる光スポット 83Sに、—1次回折光は検出セル 95と検出セル 96との境界を跨る光スポット 83S 'に、それぞれ集光する。第 4 象限 24で回折する 1次回折光は、検出セル 94に収まる光スポット 84Sに、 _ 1次回折光は検出セル 95と検出セル 96との境界を跨る光スポット 84S 'に、それぞれ集光する。なお各集光スポットに於ける y軸方向の焦線は、検出面 9aのどちら側にあっても良いが、 X軸方向の焦線は、 1次回折光についてはホログラム面 2a側から見て検出面 9aの奥、 _ 1次回折光についてはホログラム面 2a側から見て検出面 9aの手前に位置する。図 7 (a)では、 y軸方向の焦線を X軸方向の焦線の位置に一致（レ、わゆる非点収差のなレ、集光）させてレ、る。

[0009] なお、上記の特開 2000— 132848号公報に記載された装置では、ホログラム面の各象限を X軸に沿った短冊形状にさらに分割し、同一の検出セル 95と検出セル 96との境界線を跨る様に一つ飛びの短冊領域を透過する光を検出面 9aの奥側に集光させ、その間にある一つ飛びの短冊領域を透過する光を検出面 9aの手前（1次回折光の場合）に集光させている。しかし、ホログラム面を短冊領域に分割するか否かは、今回の発明の特徴には無関係の事柄なので、以下では簡単のため短冊領域のない形態で説明を行う。なお、後述する実施の形態においても同様に、ホログラム面を短冊領域に分割しなレ、ものとして説明を行うが、ホログラム面を短冊領域に分割した実施形態も、本発明の技術的範囲に属する。

[0010] 図 7 (a)および図 7 (b)に示す構成において、各検出セル 95, 96により、以下の 6つの信号が得られる。

[0011] T1を検出セル 91で得られる信号、 T2を検出セル 92で得られる信号、 T3を検出セノレ 93で得られる信号、 T4を検出セル 94で得られる信号、 F1を検出セル 95で得られる信号、 F2を検出セル 96で得られる信号とする。

[0012] これらの検出信号により、光ディスク 6のトラックへのトラッキングエラー信号 TE、光ディスク 6の信号面 6aへのフォーカスエラー信号 FE、光ディスク 6の信号面 6aの再生信号 RFが、次式（1)〜（3)に基づき生成される。

[0013] TE=T1 +T2-T3-T4 ·■· (!) FE = F1 -F2 · ' · (2)

RF = F1 + F2+T1 +T2+T3 +T4 …（3)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] このような従来の光ディスク装置において以下の問題があった。

[0015] 図 8 (a)および図 8 (b)は、従来例において光ディスク 6の信号面 6aに対して集束光がディフォーカスする時の、検出面 9a上の光スポットの様子を示す図である。図 8 (a) は、信号面 6aが合焦時よりも対物レンズ 5に近づいた場合の図、図 8 (b)は、信号面 6aが合焦時よりも対物レンズ 5から遠ざかった場合の図である。なお、図 8 (a)および図 8 (b)では、検出面 9aにおいて y軸の +方向に形成される、 1次回折光の光スポットだけを表している力 _ 1次回折光の光スポットは、図 7 (a)に示す点 90を原点として、 1次回折光の光スポットに対してほぼ点対称な形状となる。図 8 (a)において、光スポット 81S、 83S、 84Sのー咅まそれぞれ検出セノレ 92、 94、 91に挂卜カつてレヽる。図 8 (b)でも、光スポット 81S、 82S、 84Sの一きカそれぞれ検出セノレ 94、 91、 93に掛カ、つている。 DVD— Rや Blu_Rayディスク等で商品化されており、 2つの信号面が接着層を挟んで 2層構造になっている所謂 2層ディスクの場合、一方の信号面にフオーカシングすると、接着層の厚さを d、屈折率を nとして、他方の信号面で反射される光は、往復で 2d/nだけディフォーカスした状態で、検出面 9aへ帰ってくる。従つて、図 8 (a)や図 8 (b)で示したように、記録再生対象の信号面以外の信号面で反射する光が迷光となってトラッキングエラー検出器に混入し、正常なトラッキング制御を妨げ、オフトラックやトラック飛びを引き起こすことになる。

[0016] 本発明は力かる問題点に鑑み、多層ディスクの記録再生時に、フォーカシングしてレ、る信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラッキングを可能にする光ディスク装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

[0017] 上記の目的を達成するために、本発明にかかる光ディスク装置は、光源と、光分岐素子と、対物レンズと、光検出器とを備えた光ディスク装置であって、前記対物レンズは、前記光源力出射された光を光ディスクの信号面上に集光すると共に、該信号面で反射された光を前記光分岐素子へ入射させ、前記光分岐素子は、前記対物レンズから入射する光の光軸位置を含む第 1の領域と、前記第 1の領域の周辺において前記光軸から隔たった位置にある第 2の領域とを有し、前記第 1の領域に入射した光と前記第 2の領域とに入射した光とを分岐して前記光検出器へ入射させ、前記光検出器の検出面は、前記光分岐素子の第 1の領域からの入射光を検出する第 1の検出領域と、前記第 1の検出領域から離れた位置に設けられ、前記光分岐素子の第 2の領域力の入射光を検出する第 2の検出領域とを有し、前記第 2の検出領域による検出信号を用いて、前記光ディスクのトラッキングエラー信号を検出し、前記光ディスクが複数の信号面を有する場合、前記対物レンズがフォーカスしてレ、る信号面以外の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないことを特徴とする。

[0018] この構成によれば、複数の信号面を有するいわゆる多層ディスクを用いて記録再生を行う場合、記録再生対象の信号面とは異なる信号面からの反射光が、トラッキングエラー信号を検出するための第 2の検出領域に入射しないので、トラッキングエラー信号を精度良く検出することができる。これにより、フォーカシングしている信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラツキングを可能にする光ディスク装置を提供することが可能となる。

[0019] 上記の光ディスク装置において、前記光検出器が、前記第 1の検出領域で検出された信号を用いて、前記光ディスクのフォーカスエラー信号を検出することが好ましレ、。

[0020] また、上記の光ディスク装置は、前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、前記(1が40 111〜70 111 の範囲にあるときはり好ましくは、 dがのとき）に、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成されていることが好ましレ、。これにより、信号面の間隔カ¾0 111〜70 111の範囲に規定されてぃる13 0_1の記録再生時に、フォーカシングしてレ、る信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラッキングが可能となる。 [0021] また、上記の光ディスク装置は、前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、前記(1が20 111〜30 111 の範囲にあるとき（より好ましくは、 dが 25 μ ΐηのとき）に、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成されていることが好ましレ、。これにより、信号面の間隔が 20 ！〜 30 x mの範囲に規定されている Blu- Rayデイスクの記録再生時に、フォーカシングしてレ、る信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラッキングが可能となる。

[0022] また、上記の光ディスク装置は、前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、前記 dが 17 μ m〜23 μ m の範囲にあるときはり好ましくは、 dが 20 x mのとき）に、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成されていることが好ましレ、。これにより、信号面の間隔が 17 /i m〜23 μ mの範囲に規定されている HD— DVD の記録再生時に、フォーカシングしてレ、る信号面以外の信号面で反射する迷光の影響を受けず、制御誤差の小さい安定したトラッキングが可能となる。

[0023] また、上記の光ディスク装置は、前記光分岐素子で分岐せずに前記光検出面へ入射する光の光軸位置を原点とし、前記原点をとおり前記光ディスクの径方向と平行な直線を y軸とし、前記原点をとおり前記 y軸に直交する直線を X軸とすると、前記光検出器における第 2の検出領域が、前記 y軸に沿って形成され、前記第 1の検出領域、前記第 2の検出領域を挟むように X軸方向に 2つに分別して形成された態様としても良い。

[0024] あるいは、上記の光ディスク装置は、前記光分岐素子で分岐せずに前記光検出面へ入射する光の光軸位置を原点とし、前記原点をとおり前記光ディスクの径方向と平行な直線を y軸とし、前記原点をとおり前記 y軸に直交する直線を X軸とすると、前記光検出器における第 1の検出領域が、前記 y軸に沿って形成され、前記第 2の検出領域が、前記第 1の検出領域を挟むように X軸方向に 2つに分別して形成された態様であっても良い。 [0025] また、上記の光ディスク装置において、前記第 2の検出領域は、 X軸方向の長さが相対的に小さい第 1の部分と相対的に大きい第 2の部分とを有することが好ましい。さらに、前記第 2の検出領域における前記第 1の部分の X軸方向の長さを w lと表し、前記第 2の部分の X軸方向の長さを w2と表すと、前記光ディスクの信号面に対してディフォーカスがゼロの時に前記第 2の検出領域に形成される光スポットのうち、前記第 2 の部分に位置する光スポットが、前記第 2の部分において y軸方向のほぼ中心、かつ、 y軸から w l/2よりも離れた位置に形成されることが好ましレ、。

発明の効果

[0026] 以上の本発明により、 2層ディスクや多層ディスクの記録再生時に、記録再生対象の信号面以外の面で反射された光が迷光として光検出器に混入することがない。従つて、光検出器で検出した光信号から高精度なトラッキングエラー信号を求めることができ、誤差の小さい安定したトラッキング制御を実現できる。これにより、例えば、対物レンズにディスク径方向に沿った偏心があっても、トラッキング制御時に発生するォフトラックをキャンセルすること等が可能となる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態及び従来の光ディスク装置の断面構成図

[図 2]図 2 (a)および図 2 (b)は、本発明の一実施形態にかかる光ディスク装置のホログラム面及び検出面の構成を、これらの各面における光スポット配置と共に示す図

[図 3]図 3 (a)および図 3 (b)は、本発明の一実施形態にかかる光ディスク装置におけるディフォーカス時の検出面上での光スポットの様子を示す説明図

[図 4]図 4 (a)および図 4 (b)は、本発明の一実施形態に力かる光ディスク装置において多層ディスクを記録再生する場合に、記録再生対象の信号面以外の信号面からの反射光が検出面に掛からないための条件を説明するための図

[図 5]図 5は、本発明の他の実施形態に力かる光ディスク装置の検出面の構成と光スポット配置とを示す図

[図 6]図 6 (a)および図 6 (b)は、図 5に示した本発明の他の実施形態に力かる光ディスク装置におけるディフォーカス時の検出面上での光スポットの様子を示す説明図 [図 7]図 7 (a)および図 7 (b)は、従来の光ディスク装置のホログラム面及び検出面の構成を、これらの各面における光スポット配置と共に示す図

[図 8]図 8 (a)および図 8 (b)は、従来の光ディスク装置におけるディフォーカス時の検出面上での光スポットの説明図

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本発明の一実施形態にかかる光ディスク装置について、図 1〜図 6を参照しながら詳細に説明する。なお、前述した従来の光ディスク装置と共通の構成要素については、同一の参照符号を付与する。

[0029] 本実施形態に力かる光ディスク装置は、図 1に示した従来の光ディスク装置と同様、光検出基板 9と、光検出基板 9上に取り付けられた光源 1とを備えている。光源 1は、例えば半導体レーザ等である。また、この光ディスク装置は、従来の光ディスク装置と同様に、光源 1からのレーザ光 laの光路上に、コリメートレンズ 4、偏光性ホログラム基板 2、 1/4波長板 3、対物レンズ 5を備えている。 1/4波長板 3は、偏光性ホロダラム基板 2の背面に設けられている。ただし、本実施形態にかかる光ディスク装置は、偏光性ホログラム基板 2のホログラム面 2aの領域構成と、光検出基板 9の検出面 9a 上の検出セルの配置とが、従来の光ディスク装置とは異なっている。

[0030] 図 2 (a)および図 2 (b)は、本実施形態に力かる光ディスク装置のホログラム面 2aおよび検出面 9aの構成を示す。図 2 (a)は、検出面 9aを光ディスク 6側から見た場合の平面図である。図 2 (b)は、ホログラム面 2aを光ディスク 6側から見た場合の平面図である。

[0031] 本実施形態に力かる光ディスク装置において、偏光性ホログラム基板 2のホログラム面 2aは、ホログラム面 2aと光軸 7との交点である原点 20で直交する 2直線 (X軸、 Y 軸）で 4つの象限 21， 22, 23, 24に分けられる。象限 21〜24は、 X軸に対して線対称な 2本の円弧 71， 72と、円弧 71， 72の端部から Y軸に平行に、かつ X軸から遠ざ力、る方向に伸びる線分 73, 74, 75, 76と、円弧 71 , 72と交わる点を両端とし、 X軸に垂直に交わる線分 77, 78とによって、それぞれが 3つの領域に分けられる。

[0032] 即ち、第 1象限 21は、領域 21a, 21b, 21cに分けられる。第 2象限 22は、領域 22a , 22b, 22cに分けられる。第 3象限 23は、領域 23a, 23b, 23cに分けられる。第 4象限 24は、領域 24a, 24b, 24cに分害 'Jされる。領域 21c, 22c, 23c, 24cは、原点 20 に接する領域である。領域 21a, 22a, 23a, 24aは、原点 20から X軸方向に隔たつた領域、言い換えれば、領域 21c, 22c, 23c, 24cに対して X軸方向において隣接する領域である。領域 21b, 22b, 23b, 24bは、原点 20から Y軸方向に隔たった領域、言い換えれば、領域 21c， 22c, 23c, 24cに対して Y軸方向において隣接する領域である。

[0033] Υ軸は光ディスク 6の半径方向に平行であり、ホログラム面 2a上の戻り光 80には、光ディスク 6の信号面 6a上に形成された案内溝により発生する回折光 80a、 80bが Y 軸方向にシフトして重畳している。図 2 (a)では、光ディスク 6が DVD— Rや DVD— R W等の狭ピッチフォーマットである場合の、光ディスク 6からの戻り光のアウトラインを破線で示している。この光がホログラム面 2aを通過することにより、 ± 1次の回折光が発生する。各回折光は、 4つの象限のそれぞれに設けられた 3領域で分割されることにより、 12本の光に分割されて光検出基板 9の検出面 9a上に投射される。すなわち、第 1象限 21における領域 21a〜21cは、ホログラムパターン（グレーティングの模様 )が互いに異なっている。これにより、領域 21a〜21 cを透過する光は互いに異なる 3 方向に進み、検出面 9aにおいて互いに異なる 3つの位置に投射される。第 2象限 22 における領域 22a〜22c、第 3象限 23における領域 23a〜23c、第 4象限 24における領域 24a〜 24cについても同様である。

[0034] —方、図 2 (a)に示すように、光検出基板 9の検出面 9aには、検出面 9aと光軸 7との交点である原点 90で直交し、 X軸、 Y軸に平行な 2直線を X軸、 y軸として、 y軸の + 側に y軸に沿った櫛歯形状をなすフォーカス検出セル 95, 96が交互に配置されている。図 2 (a)においても、電気的に導通されている検出セルには同じ参照符号を付した。また、 y軸の近傍に、トラッキング検出セル 97， 98が配置されている。トラッキング検出セル 97， 98は、 y軸を境界線として y軸に対して対称な形状をなす。トラッキング検出セル 97， 98において、 y軸の一側に相当する一部の領域力他領域に比べ X軸の一方向または +方向に突き出ている。図 3 (a)に示すように、トラッキング検出セル 97, 98の X軸方向の幅は、 y軸の—方向側の端部から高さ hの領域においては w2Z 2であり、当該領域よりも y軸の +方向側の領域においては wl/2である。なお、 w2 >wlである。 [0035] フォーカス検出セル 95, 96は、トラッキング検出セル 97, 98とは隔たった位置に、トラッキング検出セル 97, 98を挟む形で配置され、その外形形状は y軸に対してほぼ対称である。 y軸の側には、方形の検出セル 91, 92, 93, 94が分散して配置されている。なお、検出セル 91， 92, 93, 94についても、電気的に導通されている検出セルには同一の参照符号を付与した。なお、光源 1の発光点から出射する光 laは、図 2の紙面と平行な面内を X軸に平行に進み、反射ミラー 10により光軸方向（原点 90 を通り紙面に直交する方向）に反射されている。

[0036] ホログラム面 2aの領域 21aを回折する 1次回折光は、トラッキング検出セル 98に収まる光スポット 81Sに、 _ 1次回折光は、検出セル 91に収まる光スポット 81S 'に、それぞれ集光する。なお、光スポット 81Sと光スポット 81S 'とは、原点 90に対して対称な位置にある。また、領域 21bを回折する 1次回折光は、トラッキング検出セル 97に収まる光スポット 81 ' Sに、 _ 1次回折光は、検出セル 91に収まる光スポット 81 ' S 'にそれぞれ集光する。光スポット 81 ' Sと光スポット 81 ' S 'も、原点 90に対して対称な位置にある。領域 21cを回折する 1次回折光は、フォーカス検出セル 95と 96の境界を跨る光スポット 81"Sに、—1次回折光は検出セル 91に収まる光スポット 81"S'にそれぞれ集光する。光スポット 81"Sと光スポット 81"S'も、原点 90に対して対称な位置にある。

[0037] 同様に、領域 22a, 22cを回折する 1次回折光は、フォーカス検出セル 95と 96の境界を跨る光スポット 82S、 82"Sに、—1次回折光は検出セル 92に収まる光スポット 82 S '、 82"S 'に、それぞれ集光する。領域 22bを回折する 1次回折光は、検出セル 97 に収まる光スポット 82' Sに、—1次回折光は、検出セル 92に収まる光スポット 82' S ' に、それぞれ集光する。

[0038] また、領域 23a， 23cを回折する 1次回折光は、フォーカス検出セル 95と 96の境界を跨る光スポット 83S、 83"Sに、 _ 1次回折光は、検出セル 93に収まる光スポット 83 S '、 83"S 'に、それぞれ集光する。領域 23bを回折する 1次回折光は、トラッキング検出セル 98に収まる光スポット 83' Sに、 _ 1次回折光は、検出セル 93に収まる光スポット 83' S 'に、それぞれ集光する。

[0039] また、領域 24aを回折する 1次回折光は、トラッキング検出セル 97に収まる光スポット 84Sに、—1次回折光は、検出セル 94に収まる光スポット 84S 'に、それぞれ集光する。領域 24bを回折する 1次回折光は、トラッキング検出セル 98に収まる光スポット 84' Sに、—1次回折光は、検出セル 94に収まる光スポット 84' S 'に、それぞれ集光する。領域 24cを回折する 1次回折光は、フォーカス検出セル 95と 96の境界を跨る光スポット 84"Sに、 _ 1次回折光は検出セル 94に収まる光スポット 84"S 'に、それぞれ集光する。

[0040] なお、 1次回折光 (こよる集光スポット 81S、 84S、 81，S、 82'S、 83'S、 84'Sfま、【まぼ検出面 9a上に焦点を結ぶ光である。集光スポット 81"S、 82S、 82，，S、 83S、 83" S、 84"Sについて、 y軸方向の焦線は検出面 9aのどちら側にあっても良レ、が、 x軸方向の焦線は、ホログラム面 2a側から見て検出面 9aの奥に位置する。図 2 (a)では、 y 軸方向の焦線を X軸方向の焦線の位置に一致させている（レヽわゆる非点収差のない集光）。従って、 _ 1次回折光による集光スポット 81S，、 84S '、 81'S'、 82'S，、 83'S' 、 84'S'は、ほぼ検出面 9a上に焦点を結ぶ光によるスポットである。集光スポット 81" S'、 82S'、 82〃S'、 83S'、 83〃S'、 84〃S，の x車由方向の焦 f泉 ίま、ホログラム面 2a佃 J力ら見て検出面 9aの手前に位置し、 y軸方向の焦線も X軸方向の焦線の位置に一致する。

[0041] 図 2 (a)に示す各検出セルにより、次の 8つの信号が得られる。ここで、 T1を検出セル 91で得られる信号、 T2を検出セル 92で得られる信号、 T3を検出セル 93で得られる信号、 T4を検出セル 94で得られる信号、 F1をフォーカス検出セル 95で得られる信号、 F2をフォーカス検出セル 96で得られる信号、 S1をトラッキング検出セル 97で得られる信号、 S2をトラッキング検出セル 98で得られる信号とする。

[0042] これらの検出信号により、 DVD— RAM等の広いピッチの光ディスクのトラックへのトラッキングエラー信号 TE1、 DVD— Rや DVD— RW等の狭ピッチの光ディスクのトラックへのトラッキングエラー信号 TE2、 DVD— ROM等の再生専用光ディスクのトラックへのトラッキングエラー信号 TE3、光ディスクの信号面へのフォーカスエラー信号 FE、光ディスクの信号面の再生信号 RFが、次式 (4)〜（8)に基づき生成される。

[0043] TE1 =T1 +T2-T3 -T4 …（4)

TE2 = S2-S1 - - - (5) TE3=T1 +T3-T2-T4 …（6)

FE = F1 -F2 · ' · (7)

RF=T1 +T2+T3 +T4 …（8)

光スポット 81S、 84Sには、 DVD— Rや DVD— RW等の狭ピッチフォーマットの光ディスクからの回折光成分（80a, 80b)を捕捉できているので、オフトラッキングに伴う強度変化が発生する。これは、いわゆる 0次光と回折光との干渉に起因して発生する現象である。一方、光スポット 81'S、 82'S、 83'S、 84'Sには回折光成分が含まれていないので、オフトラッキングに伴う強度変化は発生しなレ、。またトラッキング制御に伴い対物レンズ 5が光軸 7 (即ちレーザ光のガウシアン中心）に対しシフトすると、これに同期して、戻り光 80の強度分布もシフトする。この現象は、例えば Y>0で光量増カロ、 Υく 0で減少、または Υく 0で光量増カロ、 Υ>0で減少といったように、ホロダラム面 2a上での強度中心が Υ軸に沿って移動する形で表れる。従って、光スポット 84S と光スポット 81'S、 82'Sとは、強度変化の方向が互いに逆になり、光スポット 81Sと光スポット 83'S、 84'Sも変化の方向が逆になる。従って信号 TE2では対物レンズシフトの影響がキャンセルされた状態でオフトラッキングの情報のみを検出できている。すなわち、信号 TE2では、ホログラム面 2aの各象限に形成された 3つの領域の面積比をうまく調整することで、対物レンズ 5のレンズシフトによるオフトラッキングへの影響を完全にキャンセルすることができる。

[0044] なお、 DVD—RAM等の 1 · 2 μ m以上の大ピッチフォーマットの光ディスクでは、戻り光 80の強度分布がほぼ均一に揃う。従って、各光スポットのレンズシフトによる強度変化が小さぐ信号 TE1のオフセットも小さくなるので、これをトラッキングエラー検出に用いることができる。さらに、 DVD— RAMの場合、 2層ディスクのフォーマットが提案されていないので、迷光の影響を気にする必要がなぐ信号 TE1によるトラツキングエラー検出で差し支えない。

[0045] 図 3 (a)および図 3 (b)は、本実施形態において、光ディスク 6の信号面に対する集束光のディフォーカスがゼロの場合と、ディフォーカスしている場合とにおける、検出面 9a上での光スポットの様子を示す図である。図 3 (a)には、信号面が合焦時よりも対物レンズ 5に近い場合の光スポット、図 3 (b)には、信号面が合焦時よりも対物レンズ 5から遠くにある場合の光スポットを示す。すなわち、図 3 (a)は、光ディスク 6におレ、て記録再生対象の信号面（ディフォーカスがゼロの信号面）からの反射光による光スポット（参照符号に Pが付されているもの）と、当該信号面よりも対物レンズ 5に近い側にある他の信号面からの反射光による光スポット（参照符号に Sが付されているもの）とを示す図である。また、図 3 (b)は、光ディスク 6において記録再生対象の信号面（ディフォーカスがゼロの信号面）からの反射光による光スポット（参照符号にが付されているもの）と、当該信号面よりも対物レンズ 5から遠い側にある他の信号面からの反射光による光スポット（参照符号に Sが付されているもの）とを示す図である。なお、図 3 (a)および図 3 (b)では、 1次回折光側の光スポットだけを表している力 - 1 次回折光側の光スポットは、 1次回折光側の光スポットに対してほぼ原点 90に対称な形状となる。

[0046] 図 3 (a)の場合、ディフォーカス時に、どの光スポットも、検出セノレ 97と検出セノレ 98 の上に掛かっていない。例えば、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 97上の点 84 Pにあった光スポットは、ディフォーカス量がある一定の値（片道で δ 1)を超えることで、 y軸の—方向に移動し、検出セル 97を外れた位置の光スポット 84Sとなる。 δ 1 の条件については後述する。また、検出セル 98上の点 81Pにあった光スポットは、 y 軸の +方向に移動し、検出セル 98を外れた位置の光スポット 81Sとなる。なお、図 3 ( a)において、ディフォーカスがゼロの時の光スポットは、実際は、検出面 9a上で焦点近傍にあるため光の回折により複雑な形状をなし、ホログラム面 2aの各象限 21〜24 の分割領域を透過する際の当該分割領域との重なり形状とは相似しないが、ここでは円形に表示している。

[0047] これらの光スポットが検出セル 97、 98上に残らない理由は、光スポット 84S、 81S力 S 、ホログラム面 2a上でその原点 20から Y軸方向に隔たった領域（領域 24b, 21b)で発生した回折光であることと、検出セル 98において y軸の—方向側の一部の領域が、 y軸の +方向側の領域に比べて X軸の +方向に突出し、この突出した領域に点 81 Pが位置すること、点 84Pが検出セル 97の y軸の一方向側の端近くに位置していること、等にある。

[0048] また、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 97上の点 81'Pにあった光スポットは、ディフォーカス量が前記の一定の値（片道で δ 1)を超えることで、 X軸の +方向に移動し、検出セル 98を外れた位置の光スポット 81'Sとなる。検出セル 97上の点 82'Pにあった光スポットは、 X軸の—方向に移動し、検出セル 97を外れた位置の光スポット 8 2'Sとなる。検出セル 98上の点 83'Pにあった光スポットは、 X軸の一方向に移動し、検出セル 97を外れた位置の光スポット 83'Sとなる。検出セル 98上の点 84'Pにあつた光スポットは、 X軸の +方向に移動し、検出セル 98を外れた位置の光スポット 84'S となる。これら力 S検出セノレ 97、 98上に残らなレヽ理由は、光スポット 81，S、 82，S、 83'S 、 84'Sがホログラム面 2a上でその原点 20力 X軸方向に隔たった領域（領域 21a， 2 2a, 23a, 24a)で発生した回折光であることと、検出セル 97, 98において光スポット 81'P, 82'P, 83'P, 84'Pが位置している領域の x軸方向の幅 wl/2が小さいことにある。

[0049] 一方、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 96上の点 81"P、点 84"Pの近傍にあつた光スポットは、それぞれ、 X軸の +方向に向かって拡大された光スポット 81"S、 8 4"Sとなる。検出セル 96上の点 82Pと点 83Pの近傍にあった光スポットは、それぞれ、 X車由の一方向に向力つて拡大された光スポット 82S、 82"Sと、光スポット 83S、 83" Sになる。光スポット 84"S、 82S、 82"Siま検出セノレ 97、 98力ら遠ざ力る方向に拡大するので、どの様なディフォーカス量であっても、検出セノレ 97、 98に掛力ることはなレヽ。光スポット 81"S、 83S、 83"Siま、検出セノレ 97、 98に向力つて拡大する力 S、ディフォーカス量が一定値（片道で δ 2)を超えなければ検出セル 97、 98に掛かることはなレ、。なお、 5 2の条件につレヽても後述する。これらの光スポット（81"S、 82S、 82"、 83S、 83"S、 84"S)が検出セル 97、 98上に掛からない理由は、それらの起点（ディフォーカスがゼロのときのスポット位置）が検出セル 97、 98から離れた位置にあることにある。

[0050] また、図 3 (b)においても、ディフォーカス時に、どの光スポットも検出セル 97と検出セル 98の上に掛かっていなレ、。例えば、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 97上の点 84Pにあった光スポットは、ある一定のディフォーカス量（片道で δ 1)を超えることで、 y軸の +方向に移動し、検出セル 97を外れた位置の光スポット 84Sとなる。検出セル 98上の点 81Pにあった光スポットは、 y軸の一方向に移動し、検出セノレ 97, 9 8を外れた位置の光スポット 81Sとなる。これらが検出セル 97、 98上に残らない理由は、光スポット 84S、 81S力ホログラム面 2a上でその原点 20から Y軸方向に隔たつた領域 (領域 24b, 21b)で発生した回折光であることと、検出セル 97において y軸の —方向側の一部の領域が他領域に比べ X軸の—方向に突出し、この突出した領域に点 84Pが位置すること、点 81Pが検出セル 98の y軸の—方向側の端近くに位置していること、等にある。

[0051] また、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 97上の点 81'Pにあった光スポットは、ディフォーカス量が前記の一定の値 (片道で δ 1)を超えることで、 X軸の一方向に移動し、検出セル 97を外れた位置の光スポット 81'Sとなる。検出セル 97上の点 82'Pにあった光スポットは、 X軸の +方向に移動し、検出セル 98から外れた位置の光スポット 82'Sとなる。検出セル 98上の点 83'Pにあった光スポットは X軸の +方向に移動し、検出セル 98を外れた位置の光スポット 83'Sとなる。検出セル 98上の点 84'Pにあつた光スポットは X軸の—方向に移動し、検出セル 97を外れた位置にある光スポット 84 'Sとなる。これら力 S検出セノレ 97、 98上に残らない理由は、光スポット 81'S、 82'S, 83 'S、 84'Sが、ホログラム面 2a上でその原点 20から X軸方向に隔たった領域（領域 21 a, 22a, 23a, 24a)で発生した回折光であることと、検出セル 97, 98において光スポット 81'P, 82'P, 83'P, 84'Pが位置している領域の x軸方向の幅 wl/2が小さいことにある。

[0052] 一方、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 96上の点 81"P、点 84"Pの近傍にあつた光スポットは、それぞれ X軸の一方向に向かって拡大された光スポット 81"S、 84 "Sとなる。検出セル 96上の点 82P、及び点 83Pの近傍にあった光スポットは、 x軸の +方向に向かって拡大された光スポット 82S、 82"S、および、光スポット 83S、 83"S となる。光スポット 81"S、 83S、 83，，Sは、検出セノレ 97、 98力ら遠ざ力、る方向に拡大するので、どの様なディフォーカス量であっても検出セル 97、 98に掛かることはない。光スポット 84，，S、 82S、 82，，Sfま、検出セノレ 97、 98に向力、う方向へ拡大する力 S、ディフォーカス量が一定値（片道で δ 2)を超えなければ検出セル 97、 98に掛かることはなレ、。これらの光スポット（81"S、 82S、 82"、 83S、 83"S、 84"S)力 S検出セノレ 97 、 98上に掛からない理由は、それらの起点（ディフォーカスがゼロのときのスポット位置）が検出セル 97、 98から離れた位置にあることにある。

[0053] 2層ディスクの場合、片側の層にフォーカシングすると、他層を反射する光は片側で d/n、往復で 2d/nだけディフォーカスした状態で検出面 9aに帰ってくる。 2層ディスクは、 DVD— Rや Blu_Rayディスク等として商品化されており、 2つの信号面が厚さ d、屈折率 nの接着層を挟んで 2層構造になった光ディスクである。 dの値は、 DVD —Rの規格では 40 μ m< d< 70 μ m、 Blu— Rayの規格では 20 mく d< 30 μ m、 HD— DVDの規格では 17 μ m< d< 23 μ mと規定されてレ、る。このディフォーカス量（片側で dZn)が次式（9)の範囲にあれば、検出セル 97、 98には、光ディスク 6において再生したい信号面以外の信号面で反射された光が迷光として混入しないことになる。

[0054] δ K d/n< δ 2 …（9)

上記実施の形態では適切なスケールで設計しさえすれば、容易に式（9)を満足させること力 Sできる。例えば、 η= 1. 51、 40 111< (1< 70 /1 111とすると、 δ 1く 26. δ μ m、 5 2 >46. 4 /i mとなるように wl, w2等のスケールを決定すればよい。また、式（ 9)を完全に満足できなくとも、厚さの中間値（DVD— Rで 55 μ ΐη、 Blu— Rayで 25 /i m、 HD— DVDで 20 /i mの大きさ）で発生する迷光が検出セル 97、 98に入射しなレ、ように設計できてレヽれば、中間値から外れた厚さに対してもある程度許容できるはずである。このように、上記実施の形態によれば、光ディスクにおいて再生または記録の対象である信号面から d μ mだけ手前か奥にある他の信号面で反射する光が検出セル 97、 98に入射することがなレ、。従って、検出セル 97、 98での検出信号から生成される信号 TE2をトラッキングエラー信号に採用することで、 2層ディスクに於けるトラッキング制御を安定化させ、トラッキング制御時でのオフトラックやトラック飛びをなくすことができる。

[0055] ここで、ディフォーカス時に、光スポットが検出セル 97, 98に掛からないための、検出セノレ 97， 98のサイズ条件について説明する。図 3 (a)および図 3 (b)で説明したように、ディフォーカスがゼロの時に検出セル 98の点 81Pにあった光スポットは、片道で δ 1のディフォーカスが生じた場合、 y軸の一方向または +方向に移動した光スポット 81Sとなる。同様に、図 3 (a)および図 3 (b)で説明したように、ディフォーカスがゼ口の時に検出セル 98の点 84Pにあった光スポットは、片道で δ 1のディフォーカスが生じた場合、 y軸の一方向または +方向に移動した光スポット 84Sとなる。この光スポット 81Sおよび 84S力検出セル 97, 98に掛からないようにするためには、以下の条件が満たされる必要がある。

[0056] すなわち、ディフォーカスがゼロの時の光スポット 81P, 84Pは、図 4 (a)に示すように、検出セノレ 97, 98において幅が広くなつている領域の y軸方向の長さを hとすると、検出セル 97， 98において y軸の一方向の端部力 h/2の距離に位置していることが好ましい。また、これらの光スポット 81P， 84Pは、検出セノレ 97, 98において幅が広くなつている領域にて、 y軸から wlZ2よりも離れた位置にある。

[0057] そして、ディフォーカス量が片道 δ 1のときの検出面 9a上の全開ロスポットの直径 D 1は、次式（10)から求められる。なお、 NAは対物レンズ 5の開口数、 fcはコリメ一トレンズ 4の焦点距離、は対物レンズ 5の焦点距離である。また、 δ l = dl/nとする。 dlは、 2層ディスクの最小層間厚であり、例えば DVD— Rまたは DVD— RWの場合は 40 μΐη以下である。 nは、光ディスク 6のディスク基材の屈折率である。

[0058] Dl = 2Xf XNAX2X δ 1/fcX (fc/f )²

= fc/f φ X4XNAXdl/n ---(10)

そして、上述の光スポット 81P, 84P力ディフォーカス量が片道 δ 1となった時に、検出セル 97, 98に掛からない条件は、次式（11)が満たされることである。なお、 α は、図 4(b)に示すように、ホログラム面 2aにおいて、原点 20から、領域 21cと領域 21 bとの境界までの y軸上の距離である。

[0059] h/2 < D1X a/(f ΧΝΑ) ·'·(11)

上式（11)の条件は、次式（12)のように表すこともできる。

[0060] /a < 4Xfc/f ²Χάΐ/η ---(12)

この式（12)の条件が満たされ、かつ、ディフォーカスがゼロの時の光スポット 81P, 84Ρ力検出セノレ 97, 98において X軸方向の幅が広くなつている領域にて、 y軸から wl/2よりも離れた位置にあることにより、ディフォーカス量が片道 δ 1を超えた場合に、光スポット 81S, 84S力 S検出セノレ 97, 98に挂卜カること力 Sなレヽ。

[0061] さらに、図 4 (a)に示す光スポット 81"Ρは、図 3 (a)を参照して説明したとおり、信号面が対物レンズ 5に近くなると、 X軸の +方向へ拡大された光スポット 81"Sとなる。この光スポットが 81"Sが、ディフォーカス量が片道 δ 2の場合でも、検出器 97に掛からない条件は、次式（13)が満たされることである。なお、 cは、図 4 (a)に示すように、光スポット 81"P力も検出セル 97までの X軸方向の距離である。また、 δ 2 = d2Znとする。 d2は、 2層ディスクの最大層間厚であり、例えば DVD— Rまたは DVD— RWの場合は 70 xm以下である。 D2は、ディフォーカス量が片道 δ 2のときの検出面 9a上の全開ロスポットの直径である。

[0062] c > D2 = fc/f φ X4XNAXd2/n ---(13)

同様に、この条件が満たされるとき、図 3(b)に示した光スポット 84"Pから、ディフォ一カス量が片道 δ 2の場合に生じる光スポット 84"Sも、検出器 98に掛からない。

[0063] また、図 3(b)に示したように、図 4 (a)に示す光スポット 82' Pは、信号面が対物レンズ 5から遠ざかると、 X軸の +方向に移動した光スポット 82， Sとなる。ディフォーカス量が片道 δ 1となったときに、この光スポット 82' Sが検出セル 98に掛からない条件は次式（14)が満たされることである。なお、 βは、図 4(b)に示すように、ホログラム面 2a において、原点 20から、領域 21cと領域 21aとの境界までの X軸上の距離である。

[0064] 3/4Xwl < D1X β / (ί φ ΧΝΑ) ·'·(14)

上式（14)の条件は、次式（15)のように表すこともできる。

[0065] w/ β < 16/3Xfc/f φ²Χά1/η ---(15)

なお、上記の実施形態では、トラッキングエラー信号用の光検出セルを検出セル 9 7、 98とし、検出セノレ 97の上に光スポット 84S、 81'S、 82'S、検出セノレ 98の上に光スポット 81S、 83'S、 84'Sが配置されるように、ホログラム面 2aを構成した。し力し、これはあくまでも一例であり、これらの光スポットを検出セル 97, 98上にどのような組み合わせで配置するかについては、様々な態様が可能である。

[0066] また、上記の実施形態では、光ディスク 6が 2層ディスクの場合を説明した力 4層や 8層等の多層ディスクについても同じであり、同様の効果が得られる。

[0067] また、上記の実施形態では、光源 1と検出面 9aを同一基板上に構成したが、これらを別々に構成し、更にはコリメートレンズも 2つにして往路側と復路側で分けて使用する構成でもよぐ得られる効果に変わりはない。 [0068] さらに、上記の実施形態は、ホログラム面 2a上で原点 20から離れた領域である領域 21a〜24aまたは領域 21b〜24bから発生した光スポットだけをトラッキング検出セルの上に集めたことが特徴である。これと同じ特徴を持てば、他の形態であっても同様の効果を生み出すことができる。

[0069] 例えば、上記の実施形態では、トラッキング検出セル 97、 98を X軸の原点付近に配置し、フォーカス検出セル 95、 96を、トラッキング検出セル 97、 98に対して X軸の + 側と一側に配置した。しかし、これとは逆に、フォーカスエラー信号検出用の検出セル 95、 96を X軸の原点付近に配置し、トラッキングエラー信号検出用の検出セル 97 を X軸の +側、検出セル 98を X軸の—側に配置する構成も考えられる。

[0070] この場合の構成例を、本発明の他の実施形態として、図 5に示す。図 5は、検出セルと光スポットの位置が異なるだけで、その他は全て図 2と同じであり、詳しい説明は省略する。また、図 6 (a)および図 6 (b)は、図 5に示した検出セル配置の場合に、光ディスク 6の信号面に対する集束光のディフォーカスがゼロの場合と、ディフォーカスしている場合とにおける、検出面 9a上での光スポットの様子を示す図である。図 6 (a) には、信号面が合焦時よりも対物レンズ 5に近い場合の光スポット、図 6 (b)には、信号面が合焦時よりも対物レンズ 5から遠くにある場合の光スポットを示す。すなわち、図 6 (a)は、光ディスク 6において記録再生対象の信号面（ディフォーカスがゼロの信号面）からの反射光による光スポット（参照符号に Pが付されているもの）と、当該信号面よりも対物レンズ 5に近い側にある他の信号面からの反射光による光スポット（参照符号に Sが付されているもの）とを示す図である。また、図 6 (b)は、光ディスク 6におレ、て記録再生対象の信号面（ディフォーカスがゼロの信号面）からの反射光による光スポット（参照符号に Pが付されているもの）と、当該信号面よりも対物レンズ 5から遠い側にある他の信号面からの反射光による光スポット（参照符号に Sが付されているもの）とを示す図である。なお、図 6 (a)および図 6 (b)では、 1次回折光側の光スポットだけを表している力 _ 1次回折光側の光スポットは、 1次回折光側の光スポットに対してほぼ原点 90に対称な形状となる。

[0071] 図 5に示した検出セルの配置の場合も、図 6 (a)および図 6 (b)に示すように、ある一定のディフォーカス量を超えることで、トラッキング検出セル 97とトラッキング検出セル 98の上にあった光スポットはその外部に外れ、フォーカス検出セル 95、 96の上にあつた光スポットはディフォーカス量がある一定値を超えない限り、トラッキング検出セノレ 97、 98の上に掛かることはない。従って、図 5に示した検出セル配置によっても、図 2で示した検出セル配置と全く同一の効果が得られる。

[0072] さらに、ホログラム面 2aにおける領域分割は、図 2 (b)に示した態様だけに限定されなレ、。例えば、原点 20に接する領域 21c〜24cの形状は、図 2 (b)に示したような形状に限定されず、原点 20に接している限りにおいて任意の形状をとり得る。

産業上の利用可能性

[0073] 本発明にかかる光ディスク装置は、ホログラム面上で原点から離れた領域から発生した光スポットだけをトラッキング検出器の上に集めることにより、安定したトラッキング制御を実現できるので、特に多層光ディスクの記録再生の精度を上げることができ、各種光ディスクに関する機器として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 光源と、光分岐素子と、対物レンズと、光検出器とを備えた光ディスク装置であって前記対物レンズは、前記光源から出射された光を光ディスクの信号面上に集光すると共に、該信号面で反射された光を前記光分岐素子へ入射させ、

前記光分岐素子は、前記対物レンズから入射する光の光軸位置を含む第 1の領域と、前記第 1の領域の周辺において前記光軸から隔たった位置にある第 2の領域とを有し、前記第 1の領域に入射した光と前記第 2の領域とに入射した光とを分岐して前記光検出器へ入射させ、

前記光検出器の検出面は、前記光分岐素子の第 1の領域からの入射光を検出する第 1の検出領域と、前記第 1の検出領域力離れた位置に設けられ、前記光分岐素子の第 2の領域からの入射光を検出する第 2の検出領域とを有し、前記第 2の検出領域による検出信号を用いて、前記光ディスクのトラッキングエラー信号を検出し、前記光ディスクが複数の信号面を有する場合、前記対物レンズがフォーカスしてレ、る信号面以外の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないことを特徴とする光ディスク装置。

[2] 前記光検出器は、前記第 1の検出領域で検出された信号を用いて、前記光デイスクのフォーカスエラー信号を検出する、請求項 1記載の光ディスク装置。

[3] 前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、

前記 dが 40 μ m〜70 μ mの範囲にあるときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 1に記載の光デイスク装置。

[4] 前記 dが 55 _β mのときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 3に記載の光ディスク装置。

[5] 前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、

前記(1カ 20 111〜30 /1 111の範囲にぁるときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 1に記載の光デイスク装置。

[6] 前記 dが 25 μ mのときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域力前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 5に記載の光ディスク装置。

[7] 前記光ディスクにおいて前記対物レンズがフォーカスしている信号面と、他の信号面との距離を dと表すと、

前記 dが 17 μ m〜23 μ mの範囲にあるときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 1に記載の光デイスク装置。

[8] 前記 dが 20 μ mのときに、前記他の信号面で反射された光のうち、前記光分岐素子の第 1の領域から前記光検出器へ入射した光は前記第 2の検出領域には入射しないよう、前記光分岐素子が形成された、請求項 7に記載の光ディスク装置。

[9] 前記光分岐素子で分岐せずに前記光検出面へ入射する光の光軸位置を原点とし、前記原点をとおり前記光ディスクの径方向と平行な直線を y軸とし、前記原点をとおり前記 y軸に直交する直線を X軸とすると、

前記光検出器における第 2の検出領域が、前記 y軸に沿って形成され、前記第 1の検出領域が、前記第 2の検出領域を挟むように X軸方向に 2つに分別して形成された、請求項 1〜8のいずれかに記載の光ディスク装置。

[10] 前記光分岐素子で分岐せずに前記光検出面へ入射する光の光軸位置を原点とし、前記原点をとおり前記光ディスクの径方向と平行な直線を y軸とし、前記原点をとおり前記 y軸に直交する直線を X軸とすると、

前記光検出器における第 1の検出領域が、前記 y軸に沿って形成され、前記第 2の検出領域が、前記第 1の検出領域を挟むように x軸方向に 2つに分別して形成された、請求項 1〜8のいずれかに記載の光ディスク装置。

[11] 前記第 2の検出領域は、 X軸方向の長さが相対的に小さい第 1の部分と相対的に大きい第 2の部分とを有する、請求項 1〜： 10のいずれかに記載の光ディスク装置。

[12] 前記第 2の検出領域における前記第 1の部分の X軸方向の長さを wlと表し、前記第 2の部分の X軸方向の長さを w2と表すと、

前記光ディスクの信号面に対してディフォーカスがゼロの時に前記第 2の検出領域に形成される光スポットのうち、前記第 2の部分に位置する光スポットが、前記第 2の部分において y軸方向のほぼ中心、かつ、 y軸から wl/2よりも離れた位置に形成される、請求項 11に記載の光ディスク装置。