JPH1097723A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はフォーカスゆらぎの少ないフォーカス
誤差信号を得るとともに、再生分解能を向上させる光ピ
ックアップ装置を提供する。 【解決手段】光ピックアップ装置１０は、受光素子１１
がタンジェンシャル方向に平行な分割線１７と分割線１
８、１９により６分割されて、受光領域１１Ａ〜１１Ｆ
が形成され、反射光の０次光を主に受光するタンジェン
シャル方向の受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ
の出力ａ、ｂ、ｃ、ｄが演算回路１２と演算回路１３に
出力される。演算回路１２は［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋
ｄ）］を演算して、フォーカス誤差信号（Ｆｏ差）を生
成し、このフォーカス誤差信号は除算回路１４で和信号
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）で除算されて正規化フォーカス誤差
信号Ｆｏとして生成される。演算回路１３は和信号（ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を演算し、和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は
波形等価回路１５で波形整形された後、２値化回路１６
で２値化されて、再生分割能の高い２値化信号として出
力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置に関し、詳細には、フォーカスゆらぎの少ないフォー
カス誤差信号を得るとともに、再生分解能を向上させた
光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体レーザーからの光を対物
レンズによって集光させて、光情報記録媒体上に微小な
スポットを形成し、高密度な情報の記録再生を行うため
には、該スポットが光情報記録媒体上の記録面に正確に
焦点を結ぶことが必要である。そこで、従来から、非点
収差法に代表される種々の方法により、フォーカスエラ
ーの検出が行われている。

【０００３】光ピックアップ装置では、図６に示すよう
に、光源からの光束は、対物レンズ１により光情報記録
媒体２の記録面３（図６に実線で示す面）に収束スポッ
ト４として照射され、その反射光は、図示しない波長板
等の光学部品を介して円筒レンズ５を通過して、受光素
子６上に検出スポット７として集光される。

【０００４】受光素子６は、図７〜図９に示すように、
略四角形の４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが一点Ｐを中
心にその回りに配置されており、受光領域Ａ、ＣがＹ方
向に、受光領域Ｄ、ＢがＸ方向に、配置されている。従
来の非点収差法による光ピックアップ装置は、受光素子
６の各受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力をａ、ｂ、ｃ、ｄ
とすると、フォーカス信号Ｆ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）
により、フォーカスエラーを検出している。

【０００５】そして、図６において、光情報記録媒体２
の記録面３が、対物レンズ１の焦点位置にあるとき、す
なわち、合焦時には、光情報記録媒体２の記録面３で反
射された光は、Ｘ方向に関しては、点Ｑに、Ｙ方向に関
しては、点Ｒに焦点を持つので、受光素子６上には、図
７に示すように、円形の検出スポット７ｅが形成され
る。したがって、このときの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
各出力は、ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄとなり、フォーカス信号Ｆ
は、「０」（Ｆ＝０）となる。

【０００６】また、光情報記録媒体２の記録面３が、図
６に点線３Ｎで示すように、対物レンズ１の焦点位置よ
りも対物レンズ１に近い側にあるときには、記録面３で
反射された光は、点Ｑ、点ＲよりもＺ軸方向の正方向側
に焦点を持つので、受光素子６上には、図８に示すよう
に、Ｙ方向に長い縦長の楕円形の検出スポット７ｆが形
成される。したがって、このときの受光領域Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの出力は、ａ、ｃ＞ｂ、ｄとなり、フォーカス信
号Ｆは、正（Ｆ＞０）である。

【０００７】さらに、光情報記録媒体２の記録面３が、
図６に一点鎖線３Ｆで示すように、対物レンズ１の焦点
位置よりも対物レンズ１から遠い側にあるときには、記
録面３で反射された光は、点Ｑ、点ＲよりもＺ軸方向の
負方向側に焦点を持つので、受光素子６上には、図９に
示すように、Ｘ方向に長い横長の楕円形の検出スポット
７ｇが形成される。したがって、このときの受光領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力は、ａ、ｃ＜ｂ、ｄとなり、フォ
ーカス信号Ｆは、負（Ｆ＜０）である。

【０００８】ここで、対物レンズ１が合焦位置を保った
まま光情報記録媒体２のトラックを横切る場合、フォー
カス信号Ｆは、図１０に示すように、「０」のままであ
ることが望ましいが、実際には、光情報記録媒体２に刻
まれたランドやグルーブからなるトラック溝の影響によ
り、フォーカス信号Ｆに外乱信号が重畳されて、図１１
に示すように、ゆらぎが発生する。このゆらぎが発生す
るのは、光情報記録媒体２のランド上に結像した場合と
グルーブ上に結像した場合とで、光情報記録媒体２から
の反射光の状態が異なるために、検出スポット７の強度
分布が変化し、本来の信号にゆらぎが重畳されるために
生じる現象であり、また、このゆらぎは、光情報記録媒
体２上のピット（凹部あるいは凸部）の有無によっても
生じ、合焦時（Ｆ＝０）だけでなく、デフォーカス時
（Ｆ＞０、Ｆ＜０）においても生じる。

【０００９】そして、このような外乱信号が、対物レン
ズ１あるいはピックアップが光情報記録媒体２の半径方
向にシークする際にフォーカス信号に重畳されると、フ
ォーカスアクチュエータが外乱により駆動される結果と
なり、騒音が発生したり、フォーカスが外れるという問
題があった。

【００１０】そこで、従来、このフォーカスアクチュエ
ータに加わる雑音を減少させるフォーカスサーボ装置が
提案されている（特開昭５９−１３５６４４号公報参
照）。このフォーカスサーボ装置は、フォーカスサーボ
回路の一部を構成する増幅器を利得可変増幅器として、
アクセス時に利得可変増幅器の利得を低下させることに
より、外乱信号に対するゲインを低下させて、アクセス
時の騒音を減少させている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフォーカスサーボ装置にあっては、アクセス
時にフォーカスサーボ回路の一部を構成する利得可変増
幅器の利得を低下さていたため、外乱信号に対するゲイ
ンを低下させることはできるが、同時に本来のフォーカ
ス誤差信号に対するゲインも低下させることとなり、Ｓ
／Ｎ比は改善されず、ゲインを低下させすぎると、フォ
ーカス誤差に追随することができず、逆にフォーカスが
外れるという問題があった。

【００１２】そこで、請求項１記載の発明は、光情報記
録媒体のトラックで反射され非点収差の与えられた反射
光を受光する受光素子を、反射光のうち０次光を主に受
光する位置に配置された４つの受光領域と、０次光と＋
１次光または０次光と−１次光を主に受光する位置に配
置された２つの受光領域と、を備えたものとし、この０
次光を主に受光する４つの受光領域の受光量からフォー
カス誤差信号を生成するとともに、再生信号を生成する
ことにより、フォーカスゆらぎの少ないフォーカス誤差
信号を得ることができるとともに、再生分解能を向上さ
せることのできる光ピックアップ装置を提供することを
目的としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、受光素子を、受光
素子上のトラックの像と平行に配置されたトラック方向
分割線と、トラック方向分割線上の所定の１点でトラッ
ク方向分割線と所定角度で交わる２本の分割線と、によ
り、０次光を主に受光する位置に配置された４つの受光
領域と、０次光と＋１次光または０次光と−１次光を受
光する位置に配置された２つの受光領域と、の６つの受
光領域に分割することにより、受光素子を簡単な分割形
状で０次光を主に受光する４つの受光領域と±１次光を
受光する２つの受光領域に分割して、この０次光を主に
受光する４つの受光領域の受光量からフォーカス誤差信
号を生成するとともに、再生信号を生成し、フォーカス
ゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得ることができる
とともに、再生分解能を向上させることのできる安価な
光ピックアップ装置を提供することを目的としている。

【００１４】請求項３記載の発明は、受光素子を、受光
素子上のトラックの像と平行に配置されたトラック方向
分割線と、トラック方向分割線上の所定の１点を端点と
した２本の分割線と、トラック方向分割線上の前記１点
とは異なる１点を端点とした２本の分割線と、により、
０次光を主に受光する位置に配置された４つの受光領域
と、０次光と＋１次光または０次光と−１次光を受光す
る位置に配置された２つの受光領域と、の６つの受光領
域に分割することにより、当該４つの受光領域を、０次
光をより一層適切に受光する位置に配置して、０次光を
主に受光する４つの受光領域の受光量からフォーカス誤
差信号を生成するとともに、再生信号を生成し、より一
層フォーカスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得る
ことができるとともに、再生分解能をより一層向上させ
ることのできる光ピックアップ装置を提供することを目
的としている。

【００１５】請求項４記載の発明は、６つの受光領域の
うち０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量を、
当該４つの受光領域の位置関係において一方向回りに
ａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）に
よりフォーカス誤差信号を求め、各受光量の和（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ）を２値化して再生信号を生成することによ
り、受光素子に入射される収束スポットが略円形である
場合に、フォーカスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号
を得ることができるとともに、再生分解能を向上させる
ことのできる光ピックアップ装置を提供することを目的
としている。

【００１６】請求項５記載の発明は、６つの受光領域の
うち０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量を、
当該４つの受光領域の位置関係において一方向回りに
ａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）に
よりフォーカス誤差信号を求め、２つの受光量の和（ａ
＋ｃ）あるいは（ｂ＋ｄ）を２値化して再生信号を生成
することにより、受光素子に入射される収束スポットが
略楕円形で傾斜している場合に、フォーカスゆらぎの少
ないフォーカス誤差信号を得ることができるとともに、
非点収差法の設計に応じた再生信号成分の高い２つの受
光領域の受光量の和信号から再生信号を生成して、再生
分解能を向上させることのできる光ピックアップ装置を
提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の光
ピックアップ装置は、光源からの光をトラックを有する
情報記録媒体上に集光し、当該光情報記録媒体からの反
射光に光学系により前記トラックに対して略４５度方向
の非点収差を与えて、受光素子に集光照射する光ピック
アップ装置において、前記受光素子は、前記トラックか
らの前記反射光のうち、０次光を主に受光する位置に配
置された４つの受光領域と、０次光と＋１次光または０
次光と−１次光を受光する位置に配置された２つの受光
領域と、の６つの受光領域を有し、当該６つの受光領域
のうち、前記０次光を主に受光する４つの受光領域の受
光量からフォーカス誤差信号を生成するとともに、当該
４つの受光領域の受光量に基づいて再生信号を生成する
ことにより、上記目的を達成している。

【００１８】上記構成によれば、光情報記録媒体のトラ
ックで反射され非点収差の与えられた反射光を受光する
受光素子を、反射光のうち０次光を主に受光する位置に
配置された４つの受光領域と、０次光と＋１次光または
０次光と−１次光を主に受光する位置に配置された２つ
の受光領域と、を備えたものとし、この０次光を主に受
光する４つの受光領域の受光量からフォーカス誤差信号
を生成するとともに、再生信号を生成するので、フォー
カスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得ることがで
きるとともに、再生分解能を向上させることができる。

【００１９】上記の場合、例えば、請求項２に記載する
ように、前記受光素子は、該受光素子上の前記トラック
の像と平行に配置されたトラック方向分割線と、該トラ
ック方向分割線上の所定の１点で当該トラック方向分割
線と所定角度で交わる２本の分割線と、により、前記ト
ラックからの前記反射光のうち、前記０次光を主に受光
する位置に配置された前記４つの受光領域と、前記０次
光と前記＋１次光または前記０次光と前記−１次光を受
光する位置に配置された前記２つの受光領域と、の６つ
の受光領域に分割されていてもよい。

【００２０】上記構成によれば、受光素子を、受光素子
上のトラックの像と平行に配置されたトラック方向分割
線と、トラック方向分割線上の所定の１点でトラック方
向分割線と所定角度で交わる２本の分割線と、により、
０次光を主に受光する位置に配置された４つの受光領域
と、０次光と＋１次光または０次光と−１次光を受光す
る位置に配置された２つの受光領域と、の６つの受光領
域に分割しているので、受光素子を、簡単な分割形状
で、０次光を主に受光する４つの受光領域と±１次光を
受光する２つの受光領域に分割することができ、また、
この０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量から
フォーカス誤差信号を生成することができるとともに、
再生信号を生成することができ、安価に、フォーカスゆ
らぎの少ないフォーカス誤差信号を得ることができると
ともに、再生分解能を向上させることができる。

【００２１】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記受光素子は、該受光素子上の前記トラックの像
と平行に配置されたトラック方向分割線と、該トラック
方向分割線上の所定の１点を端点とした２本の分割線
と、該トラック方向分割線上の前記１点とは異なる１点
を端点とした２本の分割線と、により、前記トラックか
らの前記反射光のうち、前記０次光を主に受光する位置
に配置された前記４つの受光領域と、前記０次光と前記
＋１次光または前記０次光と前記−１次光を受光する位
置に配置された前記２つの受光領域と、の６つの受光領
域に分割されていてもよい。

【００２２】上記構成によれば、受光素子を、受光素子
上のトラックの像と平行に配置されたトラック方向分割
線と、トラック方向分割線上の所定の１点を端点とした
２本の分割線と、トラック方向分割線上の前記１点とは
異なる１点を端点とした２本の分割線と、により、０次
光を主に受光する位置に配置された４つの受光領域と、
０次光と＋１次光または０次光と−１次光を受光する位
置に配置された２つの受光領域と、の６つの受光領域に
分割しているので、当該４つの受光領域を、０次光をよ
り一層適切に受光する位置に配置することができ、０次
光を主に受光する４つの受光領域の受光量からフォーカ
ス誤差信号を生成することができるとともに、再生信号
を生成することができる。したがって、より一層フォー
カスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得ることがで
きるとともに、再生分解能をより一層向上させることが
できる。

【００２３】さらに、請求項４に記載するように、前記
光ピックアップ装置は、前記６つの受光領域のうち前記
０次光を主に受光する前記４つの受光領域の受光量を、
当該４つの受光領域の位置関係において一方向回りに
ａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）に
よりフォーカス誤差信号を演算するフォーカス誤差信号
演算手段と、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を演算する和信号演算
手段と、和信号演算手段の演算結果を２値化する２値化
手段と、を備えたものであってもよい。

【００２４】上記構成によれば、６つの受光領域のうち
０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量を、当該
４つの受光領域の位置関係において一方向回りにａ、
ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）により
フォーカス誤差信号を求め、各受光量の和（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ）を２値化して再生信号を生成するので、受光素子
に入射される収束スポットが略円形である場合に、フォ
ーカスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得ることが
できるとともに、再生分解能を向上させることができ
る。

【００２５】また、請求項５に記載するように、前記光
ピックアップ装置は、前記６つの受光領域のうち前記０
次光を主に受光する前記４つの受光領域の受光量を、当
該４つの受光領域の位置関係において一方向回りにａ、
ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）により
フォーカス誤差信号を演算するフォーカス誤差信号演算
手段と、（ａ＋ｃ）あるいは（ｂ＋ｄ）を演算する和信
号演算手段と、和信号演算手段の演算した（ａ＋ｃ）あ
るいは（ｂ＋ｄ）の演算結果を２値化する２値化手段
と、を備えたものであってもよい。

【００２６】上記構成によれば、６つの受光領域のうち
０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量を、当該
４つの受光領域の位置関係において一方向回りにａ、
ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）により
フォーカス誤差信号を求め、２つの受光量の和（ａ＋
ｃ）あるいは（ｂ＋ｄ）を２値化して再生信号を生成す
るので、受光素子に入射される収束スポットが略楕円形
で傾斜している場合に、フォーカスゆらぎの少ないフォ
ーカス誤差信号を得ることができるとともに、非点収差
法の設計に応じた再生信号成分の高い２つの受光領域の
受光量の和信号から再生信号を生成して、再生分解能を
向上させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００２８】図１〜図３は、本発明の光ピックアップ装
置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の光
ピックアップ装置の一実施の形態を適用した光ピックア
ップ装置１０の要部ブロック構成図である。

【００２９】図１において、光ピックアップ装置１０
は、受光素子１１、演算回路１２、１３、除算回路１
４、波形等価回路１５及び２値化回路１６等を備えてい
る。

【００３０】受光素子１１は、図２に示すように、略四
角形に形成されており、その２辺が図示しない光情報記
録媒体のトラック（案内溝）に平行な方向（タンジェン
シャル方向）に対して平行に配設されている。受光素子
１１は、一点Ｐで交差する分割線１７、１８、１９によ
り６つの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１
１Ｅ、１１Ｆに分割されている。すなわち、受光素子１
１は、まず、タンジェンシャル方向に平行な分割線（ト
ラック方向分割線）１７により、タンジェンシャル方向
に対して左右に２分割され、この分割線１７の中央の一
点Ｐで交差し略四角形の受光素子１１の対角線方向に延
在する分割線１８、１９により、左右に２分割されたそ
れぞれがさらに３分割されている。いま、受光素子１１
の上記６分割されたタンジェンシャル方向（図２中上下
方向）の４つの受光領域を受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃ、１１Ｄとし、残りの２つの受光領域を、受光領域
１１Ｅ、１１Ｆとすると、受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃ、１１Ｄには、光情報記録媒体のトラックにより回
折された反射光が、図示しない非点収差を与える光学系
（光学手段）を介して、図３に示すように、受光素子１
１に収束スポット２０として入射され、この収束スポッ
ト２０のうち、光情報記録媒体のトラックで反射された
反射光は、トラックパターン２０ｇ、２０ｈとして、主
に受光領域１１Ｅ、１１Ｆに入射される。

【００３１】すなわち、光情報記録媒体は、周知のよう
に、その記録面に形成されたトラック列により、トラッ
クと直交する方向（ラジアル方向）に回折格子として作
用するとともに、記録面に形成されたピット列により、
トラックと平行な方向（タンジェンシャル方向）に回折
格子として作用する。

【００３２】いま、光情報記録媒体のタンジェンシャル
方向の回折格子としての作用のみに着目すると、記録面
のピットによって回折された０次光は、受光素子１１の
中央に入射し、＋１次光と−１次光は、受光素子１１の
タンジェンシャル方向の４つの受光領域１１Ａ、１１Ｄ
及び受光領域１１Ｂ、１１Ｃに主に入射する。したがっ
て、＋１次光と−１次光は、受光領域１１Ａ、１１Ｄ及
び受光領域１１Ｂ、１１Ｃにおいて干渉し、主としてこ
の４つの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに再
生信号の強弱が現れる。すなわち、光情報記録媒体のピ
ットによって反射された反射光の受光素子１１への収束
スポット２０は、図３に示すように、光情報記録媒体の
トラックパターン２０ｇ、２０ｈと同様のトラックパタ
ーン２０ｉ、２０ｊとして、光情報記録媒体のトラック
パターン２０ｇ、２０ｈと直交する方向に入射される。
そして、受光素子１１は、受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃ、１１Ｄが受光量に対応した出力ａ、ｂ、ｃ、ｄを
出力し、受光領域１１Ｅ、１１Ｆが受光量に対応した出
力ｅ、ｆをそれぞれ出力する。

【００３３】再び、図１において、受光素子１１は、そ
の０次光を主に受光する受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１
Ｃ、１１Ｄの出力ａ、ｂ、ｃ、ｄを演算回路１２及び演
算回路１３に出力する。

【００３４】演算回路（フォーカス誤差信号演算手段）
１２は、受光領域１１Ａの出力ａと受光領域１１Ｃの出
力ｃの和から受光領域１１Ｂの出力ｂと受光領域１１Ｄ
の出力ｄを減算［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］して、除算
回路１４に出力する。すなわち、演算回路１２は、受光
素子１１を６分割した受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１
Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆのうち、タンジェンシャル
方向の時計方向（一方向）の受光領域１１Ａ、１１Ｂ、
１１Ｃ、１１Ｄの各出力ａ、ｂ、ｃ、ｄのうち、対角方
向に配設された受光領域１１Ａと受光領域１１Ｃの出力
ａと出力ｃの和から対角方向に配設された受光領域１１
Ｂと受光領域１１Ｄの出力ｂと出力ｄの和を減算してい
るので、フォーカス誤差信号を算出していることとな
り、また、これらの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、
１１Ｄには、主に０次光が入射されるので、安定したフ
ォーカス誤差信号（Ｆｏ差）が得られる。

【００３５】演算回路１３は、受光領域１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの各出力ａ、出力ｂ、出力ｃ、出力
ｄの和（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を演算して、除算回路１４及
び波形等価回路１５に出力する。この演算回路１３の演
算した和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、上述のように、光
情報記録媒体のピットによる回折信号成分を多く含んだ
信号であり、従来のように、全ての受光領域の出力の和
信号から再生信号を生成する場合に比較して、Ｃ／Ｎ
（再生分解能）が高い。

【００３６】除算回路１４は、演算回路１２の算出した
フォーカス誤差信号［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］で演算
回路１３の算出した和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を除算
｛［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）｝
して、正規化したフォーカス誤差信号（正規化Ｆｏ差）
を出力する。

【００３７】波形等価回路１５は、演算回路１３の算出
した和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）の波形を整形し、２値化
回路１６に出力する。２値化回路（２値化手段）１６
は、演算回路１３が算出して波形等価回路１５で波形整
形された和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を２値化し、２値化
信号を出力する。この２値化信号は、上述のように、Ｃ
／Ｎが高いので、信頼性の高い２値化信号（再生信号）
を得ることができる。

【００３８】次に、本実施の形態の作用を説明する。光
ピックアップ装置１０は、受光素子１１が、図２に示し
たように、タンジェンシャル方向に平行な分割線１７に
より、タンジェンシャル方向に対して左右に２分割さ
れ、略四角形の受光素子１１の対角線方向の分割線１
８、１９により、左右に２分割されたそれぞれがさらに
３分割されて、全体として６分割されている。受光素子
１１の６分割された受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、
１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆのうち、タンジェンシャル方向
の４つの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに
は、光情報記録媒体のトラックにより回折された反射光
が、図示しない非点収差を与える光学系を介して、図３
に示したように、収束スポット２０として入射され、こ
の収束スポット２０のうち、光情報記録媒体のトラック
で反射された反射光は、トラックパターン２０ｇ、２０
ｈとして、主に受光領域１１Ｅ、１１Ｆに入射される。
すなわち、光情報記録媒体は、周知のように、その記録
面に形成されたトラック列により、トラックと直交する
方向（ラジアル方向）に回折格子として作用するととも
に、記録面に形成されたピット列により、トラックと平
行な方向（タンジェンシャル方向）に回折格子として作
用する。

【００３９】そして、光情報記録媒体の記録面のピット
によって回折された０次光は、受光素子１１の中央に入
射し、＋１次光と−１次光は、受光素子１１のタンジェ
ンシャル方向の４つの受光領域１１Ａ、１１Ｄ及び受光
領域１１Ｂ、１１Ｃに主に入射する。したがって、＋１
次光と−１次光は、受光領域１１Ａ、１１Ｄ及び受光領
域１１Ｂ、１１Ｃにおいて干渉し、主としてこの４つの
受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに再生信号の
強弱が現れる。すなわち、光情報記録媒体のピットによ
って反射された反射光の受光素子１１への収束スポット
２０は、図３に示したように、光情報記録媒体のトラッ
クパターン２０ｇ、２０ｈと同様のトラックパターン２
０ｉ、２０ｊがトラックパターン２０ｇ、２０ｈと直交
する方向に入射され、受光素子１１は、受光領域１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄが出力ａ、ｂ、ｃ、ｄを出
力し、受光領域１１Ｅ、１１Ｆが出力ｅ、ｆをそれぞれ
出力する。

【００４０】そして、受光素子１１の６分割された受光
領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ
のうちタンジェンシャル方向に配設された受光領域１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの出力ａ、ｂ、ｃ、ｄが、
演算回路１２と演算回路１３に出力され、演算回路１２
は、これらの出力ａ、ｂ、ｃ、ｄのうち、時計方向の受
光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの対角方向に配
設された受光領域１１Ａと受光領域１１Ｃの出力ａと出
力ｃの和（ａ＋ｃ）から対角方向に配設された受光領域
１１Ｂと受光領域１１Ｄの出力ｂと出力ｄの和（ｂ＋
ｄ）を減算［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］し、安定したフ
ォーカス誤差信号（Ｆｏ差）を算出して、除算回路１４
に出力する。演算回路１３は、タンジェンシャル方向に
配設された受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの
各出力ａ、ｂ、ｃ、ｄの和（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を演算し
て、和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を除算回路１４及び波形
等価回路１５に出力し、波形等価回路１５は、この和信
号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を波形整形して２値化回路１６に
出力する。２値化回路１６は、演算回路１３が算出して
波形等価回路１５で波形整形された和信号（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ）を２値化し、２値化信号を出力する。

【００４１】そして、演算回路１３の演算した和信号
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、上述のように、光情報記録媒体
のピットによる回折信号成分を多く含んだ信号であり、
従来のように、全ての受光領域の出力の和信号から再生
信号を生成する場合に比較して、Ｃ／Ｎ（再生分解能）
が高い。したがって、信頼性の高い２値化信号を得るこ
とができ、安価に再生の分解能を向上させることができ
る。

【００４２】上記除算回路１４は、演算回路１２の算出
したフォーカス誤差信号［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］を
演算回路１３の算出した和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）で除
算｛［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］／（ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ）｝して、正規化したフォーカス誤差信号（正規化Ｆ
ｏ差）を出力する。したがって、和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ）の変動に強い安定した正規化フォーカス誤差信号Ｆ
ｏを得ることができ、フォーカスゆらぎの少ない正規化
フォーカス誤差信号Ｆｏを得ることができる。その結
果、フォーカス誤差に適切に追随することができ、フォ
ーカス外れを大幅に低減させることができる。

【００４３】なお、上記実施の形態においては、受光素
子１１は、タンジェンシャル方向に平行な分割線１７に
より、タンジェンシャル方向に対して左右に２分割さ
れ、当該分割線１７の一点Ｐで交差する受光素子１１の
対角線方向の２本の分割線１８、１９により、左右に２
分割されたそれぞれがさらに３分割されているが、受光
素子としては、上記実施の形態のものに限るものではな
く、例えば、図４に示すように、受光素子３０は、タン
ジェンシャル方向に平行な分割線３１により、左右に２
分割され、当該分割線３１の一点ｉを端点として略四角
形の受光素子３０の角方向に延在する２本の分割線３
２、３３と、分割線３１の他の一点ｊを端点として受光
素子３０の角方向に延在する２本の分割線３４、３５
と、により、６分割された受光領域３０Ａ、３０Ｂ、３
０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを有したものであっても
よい。

【００４４】この場合、受光素子３０のタンジェンシャ
ル方向の４つの受光領域３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０
Ｄへのトラックパターン２０ｇ、２０ｈの照射が減少
し、この受光領域３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの出
力ａ、ｂ、ｃ、ｄを、上記実施の形態と同様の演算処理
を行うことにより、より一層Ｃ／Ｎ（再生分解能）の高
い再生信号を生成することができるとともに、フォーカ
スゆらぎのより一層少ない正規化フォーカス誤差信号Ｆ
ｏを得ることができ、フォーカス誤差により一層適切に
追随して、フォーカス外れをより一層大幅に低減させる
ことができる。

【００４５】例えば、上記実施の形態においては、受光
素子１１上に結ばれる合焦時のスポット２０の形状が、
図３に示したように、略円形である場合について説明し
た。これは、通常の非点収差法の場合には、適切に適用
することができるが、フォーカス感度を上げた非点収差
法等においては、図５に示すように、受光素子１１上に
結ばれる合焦時のスポット４０の形状が、楕円形状に変
化する。

【００４６】このように、スポット４０の形状が楕円形
状であると、トラックパターン４０ｇは、受光領域１１
Ｂに侵入し、トラックパターン４０ｈは、受光領域１１
Ｄに侵入するようになる。そのため、±１次光の干渉に
よる信号成分は、受光領域１１Ｄよりも受光領域１１Ａ
に、受光領域１１Ｂよりも受光領域１１Ｃに多く含まれ
るようになる。このような場合、２値化信号としては、
４つの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの各出
力ａ、ｂ、ｃ、ｄの和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）として算
出するよりも、楕円形状のスポット４０の傾いた方の２
つの受光領域１１Ａ、１１Ｃ、あるいは、２つの受光領
域１１Ｂ、１１Ｄ、図５の場合では、受光領域１１Ａ、
１１Ｃの出力ａ、ｃの和（ａ＋ｃ）として和信号（ａ＋
ｃ）を算出する方が、Ｃ／Ｎが向上する。

【００４７】また、この楕円形状のスポット４０の傾き
方向は、光ピックアップ装置１０の設計時に決定される
ため、上記２つの２つの受光領域１１Ａ、１１Ｃ、ある
いは、２つの受光領域１１Ｂ、１１Ｄのいずれの和信号
を取るかは、設計時に設定する。

【００４８】そこで、設計時に設定した受光素子１１の
２つの受光領域１１Ａ、１１Ｃ、あるいは、２つの受光
領域１１Ｂ、１１Ｄのいずれかの和信号を算出して、２
値化信号とすることにより、Ｃ／Ｎ（再生分解能）が高
く、信頼性の高い２値化信号を得ることができ、安価に
再生の分解能を向上させることができる。

【００４９】そして、この場合も、上記フォーカス誤差
信号［（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）］を除算する和信号とし
ては、４つの受光領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ
の出力ａ、ｂ、ｃ、ｄの和である和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ）により除算して、正規化を行う。

【００５０】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００５１】

【発明の効果】請求項１記載の発明の光ピックアップ装
置によれば、光情報記録媒体のトラックで反射され非点
収差の与えられた反射光を受光する受光素子を、反射光
のうち０次光を主に受光する位置に配置された４つの受
光領域と、０次光と＋１次光または０次光と−１次光を
主に受光する位置に配置された２つの受光領域と、を備
えたものとし、この０次光を主に受光する４つの受光領
域の受光量からフォーカス誤差信号を生成するととも
に、再生信号を生成するので、フォーカスゆらぎの少な
いフォーカス誤差信号を得ることができるとともに、再
生分解能を向上させることができる。

【００５２】請求項２記載の発明の光ピックアップ装置
によれば、受光素子を、受光素子上のトラックの像と平
行に配置されたトラック方向分割線と、トラック方向分
割線上の所定の１点でトラック方向分割線と所定角度で
交わる２本の分割線と、により、０次光を主に受光する
位置に配置された４つの受光領域と、０次光と＋１次光
または０次光と−１次光を受光する位置に配置された２
つの受光領域と、の６つの受光領域に分割しているの
で、受光素子を、簡単な分割形状で、０次光を主に受光
する４つの受光領域と±１次光を受光する２つの受光領
域に分割することができ、また、この０次光を主に受光
する４つの受光領域の受光量からフォーカス誤差信号を
生成することができるとともに、再生信号を生成するこ
とができ、安価に、フォーカスゆらぎの少ないフォーカ
ス誤差信号を得ることができるとともに、再生分解能を
向上させることができる。

【００５３】請求項３記載の発明の光ピックアップ装置
によれば、受光素子を、受光素子上のトラックの像と平
行に配置されたトラック方向分割線と、トラック方向分
割線上の所定の１点を端点とした２本の分割線と、トラ
ック方向分割線上の前記１点とは異なる１点を端点とし
た２本の分割線と、により、０次光を主に受光する位置
に配置された４つの受光領域と、０次光と＋１次光また
は０次光と−１次光を受光する位置に配置された２つの
受光領域と、の６つの受光領域に分割しているので、当
該４つの受光領域を、０次光をより一層適切に受光する
位置に配置することができ、０次光を主に受光する４つ
の受光領域の受光量からフォーカス誤差信号を生成する
ことができるとともに、再生信号を生成することができ
る。したがって、より一層フォーカスゆらぎの少ないフ
ォーカス誤差信号を得ることができるとともに、再生分
解能をより一層向上させることができる。

【００５４】請求項４記載の発明の光ピックアップ装置
によれば、６つの受光領域のうち０次光を主に受光する
４つの受光領域の受光量を、当該４つの受光領域の位置
関係において一方向回りにａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、
（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）によりフォーカス誤差信号を求
め、各受光量の和（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を２値化して再生
信号を生成するので、受光素子に入射される収束スポッ
トが略円形である場合に、フォーカスゆらぎの少ないフ
ォーカス誤差信号を得ることができるとともに、再生分
解能を向上させることができる。

【００５５】請求項５記載の発明の光ピックアップ装置
によれば、６つの受光領域のうち０次光を主に受光する
４つの受光領域の受光量を、当該４つの受光領域の位置
関係において一方向回りにａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、
（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）によりフォーカス誤差信号を求
め、２つの受光量の和（ａ＋ｃ）あるいは（ｂ＋ｄ）を
２値化して再生信号を生成するので、受光素子に入射さ
れる収束スポットが略楕円形で傾斜している場合に、フ
ォーカスゆらぎの少ないフォーカス誤差信号を得ること
ができるとともに、非点収差法の設計に応じた再生信号
成分の高い２つの受光領域の受光量の和信号から再生信
号を生成して、再生分解能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップ装置の第１の実施の形
態を適用した光ピックアップ装置の要部ブロック構成
図。

【図２】図１の受光素子の平面図。

【図３】図２の受光素子に略円形の収束スポットが照射
されている状態を示す受光素子の平面図。

【図４】受光素子の受光領域の他の分割例を示す受光素
子の平面図。

【図５】図２の受光素子に楕円形の収束スポットが照射
されている状態を示す受光素子の平面図。

【図６】従来の光ピックアップ装置の要部正面図。

【図７】図６の受光素子に略円形の収束スポットが照射
されている状態を示す受光素子の平面図。

【図８】図６の受光素子に縦長の楕円形の収束スポット
が照射されている状態を示す受光素子の平面図。

【図９】図６の受光素子に横長の楕円形の収束スポット
が照射されている状態を示す受光素子の平面図。

【図１０】対物レンズが合焦位置を保ったまま光情報記
録媒体のトラックを横切る場合の理想的なフォーカス信
号を示す図。

【図１１】対物レンズが合焦位置を保ったまま光情報記
録媒体のトラックを横切る場合の外乱信号が重畳された
ときのフォーカス信号を示す図。

【符号の説明】

１０ 光ピックアップ装置 １１ 受光素子 １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ 受
光領域 １２、１３ 演算回路 １４ 除算回路 １５ 波形等価回路 １６ ２値化回路 １７、１８、１９ 分割線 ２０ 収束スポット ２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ トラックパターン ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ 出力 ３０ 受光素子 ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ 受
光領域 ３１、３２、３３ 分割線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光をトラックを有する情報記録
   媒体上に集光し、当該光情報記録媒体からの反射光に光
   学系により前記トラックに対して略４５度方向の非点収
   差を与えて、受光素子に集光照射する光ピックアップ装
   置において、前記受光素子は、前記トラックからの前記
   反射光のうち、０次光を主に受光する位置に配置された
   ４つの受光領域と、０次光と＋１次光または０次光と−
   １次光を受光する位置に配置された２つの受光領域と、
   の６つの受光領域を有し、当該６つの受光領域のうち、
   前記０次光を主に受光する４つの受光領域の受光量から
   フォーカス誤差信号を生成するとともに、当該４つの受
   光領域の受光量に基づいて再生信号を生成することを特
   徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】前記受光素子は、該受光素子上の前記トラ
   ックの像と平行に配置されたトラック方向分割線と、該
   トラック方向分割線上の所定の１点で当該トラック方向
   分割線と所定角度で交わる２本の分割線と、により、前
   記トラックからの前記反射光のうち、前記０次光を主に
   受光する位置に配置された前記４つの受光領域と、前記
   ０次光と前記＋１次光または前記０次光と前記−１次光
   を受光する位置に配置された前記２つの受光領域と、の
   ６つの受光領域に分割されていることを特徴とする請求
   項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】前記受光素子は、該受光素子上の前記トラ
   ックの像と平行に配置されたトラック方向分割線と、該
   トラック方向分割線上の所定の１点を端点とした２本の
   分割線と、該トラック方向分割線上の前記１点とは異な
   る１点を端点とした２本の分割線と、により、前記トラ
   ックからの前記反射光のうち、前記０次光を主に受光す
   る位置に配置された前記４つの受光領域と、前記０次光
   と前記＋１次光または前記０次光と前記−１次光を受光
   する位置に配置された前記２つの受光領域と、の６つの
   受光領域に分割されていることを特徴とする請求項１記
   載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】前記光ピックアップ装置は、前記６つの受
   光領域のうち前記０次光を主に受光する前記４つの受光
   領域の受光量を、当該４つの受光領域の位置関係におい
   て一方向回りにａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）
   −（ｂ＋ｄ）によりフォーカス誤差信号を演算するフォ
   ーカス誤差信号演算手段と、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を演算
   する和信号演算手段と、和信号演算手段の演算結果を２
   値化する２値化手段と、を備えたことを特徴とする請求
   項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ装
   置。
5. 【請求項５】前記光ピックアップ装置は、前記６つの受
   光領域のうち前記０次光を主に受光する前記４つの受光
   領域の受光量を、当該４つの受光領域の位置関係におい
   て一方向回りにａ、ｂ、ｃ、ｄとしたとき、（ａ＋ｃ）
   −（ｂ＋ｄ）によりフォーカス誤差信号を演算するフォ
   ーカス誤差信号演算手段と、（ａ＋ｃ）あるいは（ｂ＋
   ｄ）を演算する和信号演算手段と、和信号演算手段の演
   算した（ａ＋ｃ）あるいは（ｂ＋ｄ）の演算結果を２値
   化する２値化手段と、を備えたことを特徴とする請求項
   １から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ装
   置。