JP2006146979A - 光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光記録媒体に光ビームを集光させる対物レンズの位置合わせに用いる光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置に関し、物理的トラックピッチの異なる複数の光記録媒体において、トラッククロス信号が減衰した焦点ズレ誤差信号を検出できる光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光記録媒体で反射した主ビーム２７を受光素子２３で受光し、受光領域Ａ〜Ｄからそれぞれ出力された電気信号を用いて、非点収差法により主ビームに基づく焦点ズレ誤差信号ＭＦＥＳと、プッシュプル法により主ビームに基づくプッシュプル信号ＭＰＳとを生成し、ＭＦＥＳからＭＰＳを減算することにより、トラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号ＦＥＳが誤差信号検出部３１で検出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、光記録媒体に光ビームを集光させる対物レンズの位置合わせに用いる光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置に関する。

光記録再生装置は、例えば円板状の光記録媒体の円周方向に沿って形成され且つ光記録媒体の半径方向に複数形成されたトラックの所定領域に情報を記録し、又は当該トラックの所定領域に記録された情報を再生する光ヘッドを備えている。光ヘッドには、光記録媒体に対して情報を記録するだけに用いられる記録専用型と、情報を再生するだけに用いられる再生専用型、及び記録再生の双方に使用可能な記録再生型とがある。従って、これらを搭載した装置はそれぞれ光記録装置、光再生装置、光記録再生装置となるが、本願では以下、それら全てを包含して光記録再生装置と総称する。

光記録再生装置に備えられた光ヘッドに用いる対物レンズの焦点位置制御（焦点位置合わせ）用の焦点ズレ誤差信号の検出方法として、差動非点収差法が知られている。特許文献１乃至特許文献３には差動非点収差法が開示されている。差動非点収差法は焦点ズレ誤差信号に混入した、対物レンズが光記録媒体のトラックを横切る際に発生するトラッククロス信号成分を低減できる点に特徴を有している。差動非点収差法では、光源から射出した光ビームを回折格子により主ビームと２本の副ビームとに分割して光記録媒体の表面（情報記録面）に集光させて反射させ、反射した主ビーム及び２本の副ビームのそれぞれについて非点収差法による焦点ズレ誤差信号が生成され、当該焦点ズレ誤差信号の和をとって得られる焦点ズレ誤差信号が対物レンズの焦点位置制御に用いられる。

現在実用化されているＤＶＤ−ＲＡＭのように、ランドとグルーヴの両方に情報を記録するランドグルーヴ記録方式を用いる光記録媒体では、光記録媒体の物理的トラックピッチはデータトラックピッチの２倍となる。このため、ランドグルーヴ記録方式の光記録媒体は他の記録方式の光記録媒体に比較してトラッククロス信号のコントラストが大きくなる。従って、ランドグルーヴ記録方式の光記録媒体では、差動非点収差法を用いて焦点ズレ誤差信号に混入したトラッククロス信号を十分に低減することが重要となる。

一方、対物レンズのトラックズレに用いるトラッキング誤差信号の検出方法として、従来から多く用いられている差動プッシュプル法が知られている。特許文献４及び特許文献５には、差動プッシュプル法が開示されている。差動プッシュプル法では、光記録媒体から反射した主ビームと２本の副ビームとを個別の受光素子で受光し、主ビーム及び２本の副ビーム毎にプッシュプル信号を検出し、各プッシュプル信号を差動演算することにより、対物レンズのラジアル方向へのシフトによって生じる直流（ＤＣ）オフセット成分をトラッキング誤差信号から良好に除去することができる。差動プッシュプル法は、記録モードにおいて必要となる未記録領域のトラッキング制御に特に有効であるため広く用いられている。

差動非点収差法と差動プッシュプル法はいずれも、光記録媒体の情報記録面の半径（ラジアル）方向における、主ビームのスポット位置に対する副ビームのスポット位置を物理的トラックピッチの１／２倍となるように配置する必要がある。なお、物理的トラックピッチとは、光ヘッドにより再生を行った場合に得られるトラッククロス信号の１周期分に相当する長さを意味し、ＤＶＤ−ＲＡＭではデータトラックピッチの２倍となり、ＤＶＤ−ＲＯＭをはじめ他の光記録媒体ではデータトラックピッチと同一の長さになる。
特開平４−１６３６８１号公報 特開平１１−２９６８７５号公報 特開平１２−８２２２６号公報 特告平４−３４２１２号公報 特開平７−３２０２８７号公報 特開２００４−６３０７３号公報 特開平１０―６４０８０公号報 特開２００１−２２２８２７公号報

ところが、市場の要求に伴って多様化する現在の光記録再生装置においては、光記録媒体の規格が統一されず、複数種類の規格が提案され実用化されている。このため、物理的トラックピッチの異なる光記録媒体の記録再生を同一の光ヘッドを用いて行う必要が生じている。図１４及び図１５は、光記録媒体の情報記録面に主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂが集光した状態を模式的に示している。図１４（ａ）及び図１５（ａ）はＤＶＤ−ＲＡＭの情報記録面を示し、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）は、ＤＶＤ−ＲＷの情報記録面を示し、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）はＤＶＤ−ＲＯＭの情報記録面を示している。図１４及び図１５の図中の左右方向の矢印Ｒは光記録媒体の半径（ラジアル）方向を示し、上下方向の矢印Ｔは光記録媒体のトラックの接線方向を示している。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、ＤＶＤファミリーのうちの書き換え可能型光記録媒体であるＤＶＤ−ＲＡＭとＤＶＤ−ＲＷはトラッククロス信号に影響する物理的トラックピッチの長さがそれぞれＰ１＝１．２３μｍ、Ｐ２＝０．７４μｍと異なっている。また、ＤＶＤファミリーのうちの再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭの物理的トラックピッチの長さはＤＶＤ−ＲＷと同様に、Ｐ２＝０．７４μｍである。

上述したように、差動非点収差法を用いてトラッククロス信号が除去された理想的な焦点ズレ誤差信号を得るためには、ラジアル方向における主ビーム１０１と副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔（スポット間隔）を物理的トラックピッチの１／２倍にそれぞれ配置する必要がある。従って、特にトラッククロス信号成分の混入が大きいＤＶＤ−ＲＡＭについて理想的な焦点ズレ誤差信号を得るためには、主ビーム１０１と副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔ＢＰ１を０．６１５μｍとするのが理想的である。

ところが、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示すように、ＤＶＤ−ＲＡＭの最適なビーム間隔ＢＰ１＝０．６１５μｍはＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭでの最適なビーム間隔ＢＰ２＝０．３７μｍとは一致しない。このため、ビーム間隔ＢＰ１＝０．６１５μｍの主ビーム１０１と副ビーム１０３ａ、１０３ｂとから差動非点収差法を用いて検出した焦点ズレ誤差信号はＤＶＤ−ＲＷに適用し難い。

例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、ラジアル方向の主ビーム１０１と副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのスポット間隔をＤＶＤ−ＲＡＭに最適なビーム間隔ＢＰ１に設定すると、ビーム間隔ＢＰ１とＤＶＤ−ＲＷの物理的トラックピッチＰ２との比はＢＰ１／Ｐ２＝０．６１５μｍ／０．７４μｍ＝０．８３１となる。ビーム間隔ＢＰ１はＤＶＤ−ＲＷでは、物理的トラックピッチＰ２の１／２倍にならない。従って、差動非点収差法を用いても焦点ズレ誤差信号からトラッククロス信号を十分に除去することができない。

一方、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、ラジアル方向の主ビーム１０１と副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔をＤＶＤ−ＲＷに最適なビーム間隔ＢＰ２＝０．３７μｍに設定すると、ビーム間隔ＢＰ２とＤＶＤ−ＲＡＭの物理的トラックピッチＰ１との比はＢＰ２／Ｐ１＝０．３７μｍ／１．２３μｍ＝０．３００となる。ビーム間隔ＢＰ２はＤＶＤ−ＲＡＭでは、物理的トラックピッチＰ１の１／２倍にならない。従って、差動非点収差法を用いても焦点ズレ誤差信号からトラッククロス信号を十分に除去することができない。

ところで、未記録のＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ媒体に対してトラッキング制御を行う方法としては、特許文献４に開示されている差動プッシュプル（ＤＰＰ）法が好適である。しかし、ＤＰＰ法に適したビーム間隔は上述したように０．３７μｍである。このため、主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂのスポット位置をビーム間隔ＢＰ２＝０．３７μｍに合わせると、ＤＶＤ−ＲＡＭ再生時のビーム間隔ＢＰ１の最適位置０．６１５μｍからずれてしまう。このため、±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂに含まれるトラッククロス信号の振幅は減少してしまう。

図１６は、主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂを受光する受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂの受光部の構成を示している。図１６に示すように、受光素子１２３は、正方形状の受光領域内を光記録媒体（図１６では不図示）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１２４と、分割線１２４にほぼ直交する分割線１２４’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有している。受光領域Ａは分割線１２４を介して受光領域Ｄに隣接し、分割線１２４’を介して受光領域Ｂに隣接し、受光領域Ｃに対角に位置して配置されている。受光領域Ｃは分割線１２４を介して受光領域Ｂに隣接し、分割線１２４’を介して受光領域Ｄに隣接して配置されている。

同様に、受光素子１２５ａは、正方形状の受光領域内を光記録媒体のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１２６と、分割線１２６にほぼ直交する分割線１２６’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１を有している。受光領域Ｅ１は分割線１２６を介して受光領域Ｈ１に隣接し、分割線１２６’を介して受光領域Ｆ１に隣接し、受光領域Ｇ１に対角に位置して配置されている。受光領域Ｇ１は分割線１２６を介してＦ１に隣接し、分割線１２６’を介してＨ１に隣接して配置されている。

同様に、受光素子１２５ｂは、正方形状の受光領域内を光記録媒体のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線１２８と、分割線１２８にほぼ直交する分割線１２８’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２を有している。受光領域Ｅ２は分割線１２８を介して受光領域Ｈ２に隣接し、分割線１２８’を介して受光領域Ｆ２に隣接し、受光領域Ｇ２に対角に位置して配置されている。受光領域Ｇ２は分割線１２８を介してＦ２に隣接し、分割線１２８’を介してＨ２に隣接して配置されている。

受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂは光記録媒体の情報記録面での主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂのスポット位置が異なることにより生じる光路のズレに対応させて、トラックの接線方向に若干ずらして配置されている。また、分割線１２４、１２６、１２８はそれぞれ略平行に配置され、分割線１２４’、１２６’、１２８’はそれぞれ略平行に配置されている。また、主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂは受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂの受光領域の略中央に集光されている。

焦点ズレ誤差信号（ＦＥＳ）は受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂから出力された電気信号を用いて差動非点収差法により検出される。受光領域Ａ〜Ｄ、Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２から出力される電気信号をそれぞれＡ〜Ｄ、Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２とすると、ＦＥＳは以下のように表すことができる。
ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ×｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）｝ ・・・（１）
式（１）及びこれ以後に示す式において、Ｅ１＋Ｅ２＝Ｅとし、Ｆ１＋Ｆ２＝Ｆとし、Ｇ１＋Ｇ２＝Ｇとし、Ｈ１＋Ｈ２＝Ｈとする。

図１７は、光記録媒体のラジアル方向における、主ビーム１０１と±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔に対する±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂに混入するトラッククロス信号振幅の変化を示している。横軸は主ビーム１０１と±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔を光記録媒体の物理的トラックピッチに対する比率で表し、縦軸はトラッククロス信号振幅（任意単位）を表している。図１７の図中に破線で示す縦線は、主ビーム１０１と±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔をＤＶＤ±Ｒ／ＲＷの最適値（ビーム間隔＝０．３７μｍ）とした場合の、ＤＶＤ−ＲＡＭにおける物理的トラックピッチとビーム間隔との比を示している。

図１７に示すように、ビーム間隔を０．３７μｍに設定すると、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷの物理的トラックピッチに対するビーム間隔の比は０．５となって、最も大きいトラッククロス信号の振幅が得られる。ところが、ＤＶＤ−ＲＡＭのトラックピッチに対しては、図中に破線で示すように、ビーム間隔と物理的トラックピッチとの比は０．３になる。この場合のトラッククロス信号の振幅は最大振幅の約３０％に減少してしまう。

例えば、主ビーム１０１と±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂとの光量比を１８：１とし、受光素子１２３及び受光素子１２５ａ、１２５ｂの光電変換ゲイン（増幅率）の比を１：３．７４として、式（１）を用いて、トラッククロス信号を減衰させた差動非点収差信号（焦点ズレ誤差信号）を得ようとすると、係数ｋの最適値は以下のように算出できる。
（１８×１）÷（１×２×３．７４）×（１／０．３）＝８

このように、係数ｋの値を約８に設定しなければならない。従って、光記録再生装置に高いゲインを有する増幅回路を用いなければならず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）も劣化する。さらに、非点収差方法を用いて演算された、±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂに基づく電気信号出力（ｋ｛（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）｝）のピーク値が当該増幅回路の出力電圧範囲に対して飽和してしまう恐れがある。このように、±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂの調整位置（ビーム間隔）が最適値から大きくずれている場合には、式（１）に示す従来の差動非点収差法は適さないという問題を有している。

焦点ズレ誤差信号からトラッククロス成分を除去する方法として、いくつかの実施例が開示されている。特許文献６に記載の方法は、差動非点収差法とよばれるもので、主ビームの非点収差信号と副ビームの非点収差信号とを加算することにより、焦点ズレ誤差信号のＳ字曲線の振幅を増大させつつ、逆位相で混入するトラッククロス成分を除去するものであり、ＤＶＤ用光ヘッドにも広く用いられている。

また、特許文献７に記載の方法は、従来の非点収差信号からタンジェンシャルプッシュプル信号を減算して、この方向の光軸ズレによって生ずるトラッククロス成分を除去することにより目的を達成するものである。

さらに、特許文献８に開示されている方法は、従来の非点収差信号からラジアルプッシュプル信号を減算して、トラッククロス信号成分を除去するものである。本実施例では、減算するラジアルプッシュプル信号を主ビームから生成する場合と、副ビームから生成する場合とに分けて、その除去性能についても比較検討しており、非点収差信号に含まれるトラッククロス成分は、その原因系によって位相差がまちまちなので、両方の減算信号を準備しておき、両者を適宜切り換えて使用するのが得策と結論付けられている。

ところが、特許文献６の差動非点収差法は、複数の物理的トラックピッチを持つ光記録媒体に対応する場合には不都合が生じる。また、主ビームと副ビームとを合わせた３本のビームを、各受光素子の田の字型分割パターンの中心に来るように調整する事は容易でなく、調整工程に高額の設備と過大な時間を要する事になるため、製造コストの増大につながる。

また、特許文献７に記載のタンジェンシャルプッシュプル信号を減算する方法は、後程図８を用いて説明するように、非点収差法に混入するよりも小さい振幅のトラッククロス信号を減算することになり、ゲイン係数ｋの値を大きくしなければならないため、信号のＳ／Ｎ比の劣化を招くという欠点がある。

さらに、特許文献８に記載のプッシュプル信号を減算する方法は後程図８を用いて説明するように、振幅の大きいトラッククロス信号を減算するので、ゲイン係数ｋの値が小さくてすむため信号のＳ／Ｎ比の確保に有利である。しかし、プッシュプル信号は対物レンズがディスクのラジアル方向にシフトした時にＤＣオフセットを発生するため、このまま減算したのでは焦点ズレ誤差信号にもＤＣオフセット成分が印加されてしまう。この信号をフォーカス制御に用いた場合には、トラッキング制御を行っていない時には問題はないが、光ビームがトラックを追従する状態すなわちトラッキング制御を行っている場合には、ディスクのトラック方向への変位により前記の対物レンズシフトが発生した時に、合焦ズレ（デフォーカス）を起こしてしまい、再生信号の品質が劣化してしまうという問題点がある。

本発明の目的は、物理的トラックピッチの異なる複数の光記録媒体において、トラッククロス信号が減衰した焦点ズレ誤差信号を検出できる光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置を提供することにある。

上記目的は、光源から射出した光ビームを回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割して、対物レンズを介して光記録媒体に集光させ、前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された、３つの受光領域を用いて前記光記録媒体で反射した前記主ビーム及び前記２本の副ビームをそれぞれ受光して電気信号に変換し、対角に位置する前記受光領域の一方の対及び他方の対からそれぞれ出力された前記電気信号を差動演算して得た第１の演算信号から、前記主ビームと前記２本の副ビームとを演算処理することにより生成した第２の演算信号を減算して、前記対物レンズが前記光記録媒体のトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法よって達成される。

上記本発明の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、４分割された前記受光領域に代えて、前記第１の分割線により２分割された受光領域を２つ用いて前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、前記２本の副ビームをそれぞれ受光する前記受光領域内での相対位置の同じ前記受光領域から出力された前記電気信号同士を加算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記２本の副ビームのスポットを、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、前記第１及び第２の演算信号にそれぞれ混入する前記トラッククロス信号の混入比に基づいて所定量増幅させた前記第２の演算信号を前記第１の演算信号から減算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

また、上記目的は、光源から射出した光ビームを回折格子で回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割して対物レンズを介して光記録媒体に集光させる光ヘッドであって、前記光記録媒体で反射した前記主ビームを受光して電気信号に変換するために、前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された主ビーム用受光領域と、前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光するために、前記第１の分割線により２分割された２つの受光領域を有し、ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記２本の副ビームのスポットを、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置したことを特徴とする光ヘッドによって達成される。

上記本発明の光ヘッドであって、前記光記録媒体のラジアル方向の、前記光記録媒体表面に結像した前記２本の副ビームのスポット径の長さは、同方向の前記主ビームのスポット径の長さの２．５倍以上であることを特徴とする。

また、上記目的は、光源から射出した光ビームを回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割する回折格子と、前記主ビーム及び前記２本の副ビームを光記録媒体に集光させる対物レンズと、前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された、前記光記録媒体で反射した前記主ビーム及び前記２本の副ビームをそれぞれ受光して電気信号に変換する３つの受光領域とを有する光ヘッドと、対角に位置する前記受光領域の一方の対及び他方の対からそれぞれ出力された前記電気信号を差動演算して得た第１の演算信号から、前記主ビームと前記２本の副ビームとを演算処理することにより生成した第２の演算信号を減算して、前記対物レンズが前記光記録媒体のトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号を検出する誤差信号検出部とを有することを特徴とする光記録再生装置によって達成される。

上記本発明の光記録再生装置であって、前記光ヘッドは、４分割された前記受光領域に代えて、前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光する、前記第１の分割線により２分割された受光領域を２つ有することを特徴とする。

上記本発明の光記録再生装置であって、前記誤差信号検出部は、前記２本の副ビームをそれぞれ受光する前記受光領域内での相対位置の同じ前記受光領域から出力された前記電気信号同士を加算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

上記本発明の光記録再生装置であって、前記誤差信号検出部は、前記第１及び第２の演算信号にそれぞれ混入する前記トラッククロス信号の混入比に基づいて所定量増幅させた前記第２の演算信号を前記第１の演算信号から減算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする。

上記本発明の光記録再生装置であって、前記２本の副ビームは、ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置されていることを特徴とする。

上記本発明の光記録再生装置であって、前記光記録媒体のラジアル方向の、前記光記録媒体表面に結像した前記２本の副ビームのスポット径の長さは、同方向の前記主ビームのスポット径の長さの２．５倍以上であることを特徴とする。

本発明によれば、物理的トラックピッチの異なる複数の光記録媒体において、トラッククロス信号が減衰した焦点ズレ誤差信号を検出できる光記録再生装置が実現できる。

〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について図１乃至図１１を用いて説明する。まず、本実施の形態による光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１の概略の構成について図１乃至図３を用いて説明する。光ヘッド１は物理的トラックピッチの長さが異なる２種類の光記録媒体１５のそれぞれに情報の記録又は再生を行うことができるようになっている。物理的トラックピッチが相対的に広い光記録媒体１５（第１の光記録媒体１５ａ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭ及びこれと同等の物理的トラックピッチを備えた光記録媒体である。また、物理的トラックピッチが相対的に狭い光記録媒体１５（第２の光記録媒体１５ｂ）は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ及びこれらと同等の物理的トラックピッチを備えた光記録媒体である。第１の光記録媒体１５ａの物理的トラックピッチの長さＰ１は１．２３μｍであり、第２の物理的トラックピッチの長さＰ２は０．７４μｍである。

図１に示すように、光ヘッド１は、光ビームを射出する光源としてレーザダイオード３を有している。レーザダイオード３は、コントローラ（不図示）からの制御電圧に基づいて記録／再生毎に異なる光強度の光ビームを射出できるようになっている。

レーザダイオード３の光射出側の所定位置には、回折格子１９が配置されている。レーザダイオード３から射出された光ビームは、回折格子１９に入射して３本の光ビーム（０次の主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂ）に分割される。±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは、主ビーム２７位置を中心にトラック方向及びラジアル方向に所定距離隔てて対称に並んで光記録媒体１５の情報記録面に配置されている。

レーザダイオード３から見て回折格子１９の光透過側には、偏光ビームスプリッタ５、１／４波長板７、コリメータレンズ９及び対物レンズ１３がこの順に並んで配置されている。コリメータレンズ９は、レーザダイオード３からの発散光線束を平行光線束に変換して対物レンズ１３に導くと共に、対物レンズ１３からの平行光線束を集束光線束に変換して受光素子２３、２５ａ、２５ｂに導くために設けられている。対物レンズ１３はコリメータレンズ９からの平行光線束を光記録媒体１５の情報記録面に集光して読み取りスポットを形成すると共に、光記録媒体１５からの反射光を平行光線束に変換してコリメータレンズ９に導くために設けられている。

１／４波長板７から見て偏光ビームスプリッタ５の光反射側には、センサレンズ１７、シリンドリカルレンズ２１及び受光素子２３、２５ａ、２５ｂがこの順に配置されている。また、レーザダイオード３から見て偏光ビームスプリッタ５の光反射側には、レーザダイオード３から射出された光ビームの光強度を計測するためのパワーモニタ用フォトダイオード１１が配置されている。

センサレンズ１７は、光記録媒体１５で反射された主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂの合焦位置を光学的に調整するための反射光合焦位置調整部として機能する。また、センサレンズ１７は光記録媒体１５で反射した主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂを所定の光学系倍率で拡大させてシリンドリカルレンズ２１を介して受光素子２３、２５ａ、２５ｂ上にそれぞれ個別に結像させるようになっている。受光素子２３は主ビーム２７を受光し、受光素子２５ａは＋１次の副ビーム２９ａを受光し、受光素子２５ｂは−１次の副ビーム２９ｂを受光するようになっている。

受光素子２３、２５ａ、２５ｂで光電変換されて出力された各電気信号は光記録再生装置１５０に備えられた誤差信号検出部３１に入力される。誤差信号検出部３１では、光記録媒体１５で反射した主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに基づいて、対物レンズ１３が光記録媒体１５のトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号（ＦＥＳ）、及び対物レンズ１３の光記録媒体１５のラジアル方向へのシフトによって生じるＤＣオフセット成分が除去されたトラッキング誤差信号（ＴＥＳ）が検出されるようになっている。

図２は、受光素子２３、２５ａ、２５ｂの受光部の構成と、受光素子２３、２５ａ、２５ｂと誤差信号検出部３１との接続状態を示している。図２に示すように、受光素子２３は、正方形状の受光領域内を光記録媒体１５（図２では不図示）のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線（第１の分割線）２４と、分割線２４にほぼ直交する分割線（第２の分割線）２４’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域（主ビーム用受光領域）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有している。受光領域Ａは分割線２４を介して受光領域Ｄに隣接し、分割線２４’を介して受光領域Ｂに隣接し、受光領域Ｃに対角に位置して配置されている。受光領域Ｃは分割線２４を介して受光領域Ｂに隣接し、分割線２４’を介して受光領域Ｄに隣接して配置されている。

同様に、受光素子２５ａは、正方形状の受光領域内を光記録媒体１５のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線（第１の分割線）２６と、分割線２６にほぼ直交する分割線（第２の分割線）２６’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１を有している。受光領域Ｅ１は分割線２６を介して受光領域Ｈ１に隣接し、分割線２６’を介して受光領域Ｆ１に隣接し、受光領域Ｇ１に対角に位置して配置されている。受光領域Ｇ１は分割線２６を介してＦ１に隣接し、分割線２６’を介してＨ１に隣接して配置されている。

同様に、受光素子２５ｂは、正方形状の受光領域内を光記録媒体１５のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線（第１の分割線）２８と、分割線２８にほぼ直交する分割線（第２の分割線）２８’とで分割して、隣接してマトリクス状に配置された正方形状の４つの受光領域Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２を有している。受光領域Ｅ２は分割線２８を介して受光領域Ｈ２に隣接し、分割線２８’を介して受光領域Ｆ２に隣接し、受光領域Ｇ２に対角に位置して配置されている。受光領域Ｇ２は分割線２８を介してＦ２に隣接し、分割線２８’を介してＨ２に隣接して配置されている。

受光素子２３、２５ａ、２５ｂは光記録媒体１５の情報記録面での主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂのスポット位置が異なることにより生じる光路のズレに対応させて、トラックの接線方向に若干ずらして配置されている。また、分割線２４、２６、２８はそれぞれ略平行に配置され、分割線２４’、２６’、２８’はそれぞれ略平行に配置されている。

受光領域Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２から、それぞれ配線が引き出されている。受光素子２５ａの受光領域内での相対位置と、受光領域２５ｂの受光領域内での相対位置とが同じ受光領域同士が接続されるように、各配線は接続されている。すなわち、受光領域Ｅ１、Ｅ２から引き出された配線同士は接続され、受光領域Ｆ１、Ｆ２から引き出された配線同士は接続され、受光領域Ｇ１、Ｇ２から引き出された配線同士は接続され、受光領域Ｈ１、Ｈ２から引き出された配線同士は接続されている。このため、受光領域Ｅ１、Ｅ２からそれぞれ出力された電気信号は同電位になる。同様に、受光領域Ｆ１、Ｆ２からそれぞれ出力された電気信号、受光領域Ｇ１、Ｇ２からそれぞれ出力された電気信号及び受光領域Ｈ１、Ｈ２からそれぞれ出力された電気信号はそれぞれ同電位になる。当該配線は誤差信号検出部３１に接続されている。

受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからそれぞれ引き出された配線は誤差信号検出部３１に接続されている。誤差信号検出部３１は受光領域Ａ〜Ｄ、Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２から出力された電気信号を用いて所定の演算処理を行い、ＦＥＳやＴＥＳを検出するようになっている。

図３は、光ヘッド１の主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔の設定値を示している。図３に示すように、光ヘッド１の主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷにおいて最適な０．３７μｍに設定されている。第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂの情報記録面に集光された主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂのスポット間隔は、図１５（ａ）乃至図１５（ｃ）に示す主ビーム１０１及び±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂと同様になる。

当該スポット間隔は第１の光記録媒体１５ａでは、物理的トラックピッチの０．５（＝１／２）倍にならないので、式（１）に示す差動非点収差法を用いても、トラッククロス信号が十分に除去されたＦＥＳを検出することができない。そこで次に、第１の光記録媒体１５ａにおいて、トラッククロス信号が十分に除去されたＦＥＳの検出原理について、図４乃至図８を用いて説明する。本実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法では、非点収差法を用いて検出したＦＥＳに含まれるトラッククロス信号成分の位相が、プッシュプル法を用いて検出したプッシュプル信号、すなわちトラッククロス信号の位相と同位相である点に着目している。本実施の形態による光記録再生装置１５０は、非点収差法による演算信号（第１の演算信号）から、プッシュプル法による演算信号（第２の演算信号）に適当なゲインを乗じた信号を減算することによって、トラッククロス成分が除去された良好なＦＥＳを得ることを特徴とする。

図４は、光記録媒体にフォーカスサーボをかけた状態において、タンジェンシャルプッシュプル法を用いて得られたタンジェンシャルプッシュプル信号の実測波形を示している。図４は、光記録媒体の情報記録面で反射した主ビーム及び±１次の副ビームを図２に示す受光素子２３、２５ａ、２５ｂと同様の構成の受光素子で受光して光電変換して得られた実測波形を示している。横軸は時間を表し、縦軸はタンジェンシャルプッシュプル信号の振幅を表わしている。図中にＡで示す曲線は、主ビームに基づくタンジェンシャルプッシュプル信号（ＭＴＰＳ）の波形を示し、図中にＢで示す曲線は±１次の副ビームに基づくタンジェンシャルプッシュプル信号（ＳＴＰＳ）の波形を示している。主ビームを受光素子２３で受光して、受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから出力された電気信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、ＭＴＰＳは以下の演算処理により得られる。
ＭＴＰＳ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） ・・・（２）

±１次の副ビームを受光素子２５ａ、２５ｂで受光して、受光領域Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２から出力された電気信号をそれぞれＥ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２とすると、ＳＴＰＳは以下の演算処理により得られる。
ＳＴＰＳ＝（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｈ１＋Ｈ２）−（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｇ１＋Ｇ２）
＝（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋Ｇ） ・・・（３）

図２及び式（２）並びに式（３）に示すように、タンジェンシャルプッシュプル信号を得るために行われる演算処理において、差動演算を行う際に寄与する受光素子２５、２５ａ、２５ｂの分割線２４’、２６’、２８’は、光記録媒体上のトラックの接線方向に対して略直交している。このため、対物レンズがトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号成分はＭＴＰＳ及びＳＴＰＳに殆ど重畳されない。

図５は、図４と同じフォーカスサーボの状態において、非点収差法を用いて得られたＦＥＳの実測波形を示している。図５は、光記録媒体の情報記録面で反射した主ビーム及び±１次の副ビームを図２に示す受光素子２３、２５ａ、２５ｂと同様の構成の受光素子で受光して得られた実測波形を示している。横軸は時間を表し、縦軸はＦＥＳの振幅を表わしている。図中にＡで示す曲線は、主ビームに基づく焦点ズレ誤差信号（ＭＦＥＳ）の波形を示し、図中にＢで示す曲線は±１次の副ビームに基づく焦点ズレ誤差信号（ＳＦＥＳ）の波形を示している。主ビームを受光素子２３で受光して、受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから出力された電気信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、ＭＦＥＳは以下の演算処理により得られる。
ＭＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ・・・（４）

受光領域Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２から出力された電気信号をそれぞれＥ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２とすると、ＳＦＥＳは以下の演算処理により得られる。
ＳＦＥＳ＝（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｇ１＋Ｇ２）−（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｈ１＋Ｈ２）
＝（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ） ・・・（５）

図４及び図５に示すように、非点収差法を用いて算出されたＭＦＥＳの振幅はタンジェンシャルプッシュプル法を用いて算出されたＭＴＰＳの振幅より大きい。同様に、非点収差法を用いて算出されたＳＦＥＳの振幅はタンジェンシャルプッシュプル法を用いて算出されたＳＴＰＳの振幅より大きい。このように、主ビーム及び副ビームともに、非点収差法を用いると、ＦＥＳに重畳するトラッククロス信号の振幅が大きくなることが確認できる。

非点収差法では、受光領域がマトリクス状に４分割された受光素子２３、２５ａ、２５ｂの対角に位置する受光領域の一方の対から出力された電気信号同士を加算した電気信号から、他方の対から出力された電気信号同士を加算した電気信号が減算される。このため、理想的にはタンジェンシャルプッシュプル信号と同様に、ＭＦＥＳ又はＳＦＥＳへのトラッククロス信号の重畳は少ない筈である。しかし実際には、受光素子２３、２５ａ、２５ｂの受光領域内を光記録媒体のトラック接線方向に略直交する方向に分割する分割線２４’、２６’、２８’に対して、受光領域に集光される光ビームの強度が非対称になり、同一にならない。このため、受光領域に集光される光ビームのズレ量に応じて、非点収差法により得られるＦＥＳにトラッククロス信号が重畳されてしまう。

図６は受光素子２３に集光された主ビーム２７の状態の一例を示している。図６（ａ）は主ビーム２７が受光素子２３の略中心付近に集光した状態を示している。図６（ｂ）は主ビーム２７が受光素子２３の受光領域Ｂ、Ｃ側にずれて集光した状態を示している。図中の左右方向の矢印Ｔは光記録媒体のトラックの接線方向を示し、上下方向の矢印Ｒは光記録媒体のラジアル方向を示している。光記録媒体の情報記録面に交互に複数形成されたランド及びグルーヴは回折格子として機能する。このため、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、光記録媒体で反射して受光素子２３の受光面に結像した主ビーム２７には回折が生じて主ビーム２７の０次光２７ａ、＋１次光２７ｂ及び−１次光２７ｃが生じる。図６では、光強度が相対的に大きい＋１次光２７ｂを実線で示し、相対的に小さい−１次光２７ｃを破線で示している。

主ビーム２７そのものの収差等の強度不均一性が原因となったり、主ビーム２７の光路調整を行う際に生じる位置ズレ等の外的要因が原因となったりして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、受光素子２３に集光する主ビーム２７の位置がずれる。また、主ビーム２７が光記録媒体１５のトラックを横切る毎に、受光素子２３に集光する主ビーム２７の強度分布が分割線２４’に対して対称になったり非対称になったりする場合がある。さらに、主ビーム２７が光記録媒体１５のトラックを横切る毎に、主ビーム２７の＋１次光２７ｂの強度が−１次光２７ｃの強度より大きくなったり、−１次光２７ｃの強度が＋１次光２７ｂの強度より大きくなったりする。主ビーム２７が光記録媒体１５のトラックを横切る毎に受光素子２３に集光する主ビーム２７の位置ズレ等が生じると、式（４）及び式（５）に示す演算による非点収差法では、図５に示すように、ＭＦＥＳやＳＦＥＳの振幅が大きくなる。このように、非点収差法を用いると、ＭＦＥＳ及びＳＦＥＳにはトラッククロス信号が混入し易くなる。

図７は、図４及び図５と同じフォーカスサーボの状態において、プッシュプル法を用いて得られたプッシュプル信号の実測波形を示している。図７は、光記録媒体の情報記録面で反射した主ビーム及び±１次の副ビームを図２に示す受光素子２３、２５ａ、２５ｂと同様の構成の受光素子で受光して得られた実測波形を示している。横軸は時間を表し、縦軸はプッシュプル信号の振幅を表わしている。図中にＡで示す曲線は、主ビームに基づくプッシュプル信号（ＭＰＳ）の波形を示し、図中にＢで示す曲線は±１次の副ビームに基づくプッシュプル信号（ＳＰＳ）の波形を示している。主ビームを受光素子２３で受光して、受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから出力された電気信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、ＭＰＳは以下の演算処理により得られる。
ＭＰＳ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） ・・・（６）

受光領域Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２から出力された電気信号をそれぞれＥ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１及びＥ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２とすると、ＳＰＳは以下の演算処理により得られる。
ＳＰＳ＝（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｆ１＋Ｆ２）−（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｈ１＋Ｈ２）
＝（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ） ・・・（７）

プッシュプル信号は光記録媒体へのトラックサーボのためのＴＥＳとして用いられる。プッシュプル法では、光記録媒体からの反射光の強度分布の、トラックの接線方向に略直交する方向、すなわちラジアル方向の偏りから誤差信号が検出される。例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、主ビーム２７の±１次光２７ｂ、２７ｃの強度は主ビーム２７が光記録媒体１５のトラックを横切る毎に変化する。このため、プッシュプル法によって算出されるプッシュプル信号に混入するトラッククロス信号の振幅は、タンジェンシャルプッシュプル法や非点収差法に比べて大きくなる。

ところで、図６に示す受光素子２３に集光される主ビーム２７の位置ズレ量は光ヘッド毎に異なる。光ヘッドの個体差により、非点収差法を用いて得られるＭＦＥＳやＳＦＥＳに重畳するトラッククロス信号成分は光ヘッド毎に異なる。

図８は、各種演算法により得られた演算信号に混入するトラッククロス信号振幅の最大値を、同一設計の下に製造された２種類の光ヘッドＡ、Ｂについて測定した結果を示している。横軸は、受光領域内での分割差動演算方向を表し、縦軸は、トラッククロス信号振幅の最大値（ｍＶ）を表している。プッシュプル方向での演算は式（６）及び式（７）の差動演算が用いられ、非点収差方向での演算は式（４）及び式（５）の差動演算が用いられ、タンジェンシャルプッシュプル方向の演算は式（２）及び式（３）の差動演算が用いられている。図中◆印は、光ヘッドＡでの主ビームに基づくトラッククロス信号振幅を示し、図中■印は、光ヘッドＢでの主ビームＢに基づくトラッククロス信号振幅を示し、図中▲印は、光ヘッドＡでの副ビームに基づくトラッククロス信号振幅を示している。

図８に示すように、プッシュプル方向で算出されたトラッククロス信号振幅と、非点収差方向で算出されたトラッククロス信号振幅との比率は、光ヘッドＡ、Ｂにおいて異なる。非点収差方向（非点収差法）の演算により得られるトラッククロス信号振幅と、プッシュプル方向（プッシュプル法）の演算による得られるトラッククロス信号振幅との比は、光ヘッドＡでは約１：５となり、光ヘッドＢでは約７：１２となる。従って、プッシュプル信号に混入するトラッククロス信号成分に対する非点収差信号に混入するトラッククロス信号成分の混入比は、光ヘッドＡでは、１／５＝０．２となり、光ヘッドＢでは、７／１２＝０．５８となる。このように、非点収差信号に混入するトラッククロス信号成分の振幅は、同一設計の光ヘッドＡ、Ｂにおいて大きく異なる。

本実施の形態による光記録再生装置１５０では、式（４）に示す非点収差法により得られるＭＦＥＳから、式（６）に示すプッシュプル法により得られるＭＰＳを差動演算して、トラッククロス信号成分が減衰されたＦＥＳが検出される。但し、図８に示すように、非点収差法により得られるＭＦＥＳに混入するトラッククロス信号振幅と、プッシュプル法により得られるＭＰＳに混入するトラッククロス信号振幅は異なる。そこで、ＭＰＳを所定量増幅してからＭＦＥＳと差動演算を行うことにより、ＭＦＥＳに混入したトラッククロス信号成分を十分に減衰させることができる。トラッククロス信号成分が減衰されたＦＥＳは以下の演算式により求めることができる。
ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝−ｋ１×｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝ ・・・（８）

次に、係数ｋ１の最適値について説明する。式（８）に示すようにＦＥＳは主ビームを受光して得られる電気信号のみの演算処理により生成される。このため、減算するプッシュプル信号に乗ずる係数ｋ１は、図８において説明した、非点収差信号及びプッシュプル信号にそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比をそのまま用いればよい。従って、光ヘッドＡでは、ｋ１＝０．２となり、光ヘッドＢでは、ｋ１＝０．５８となる。

このように、本実施の形態による光記録再生装置１５０では、ＦＥＳの算出に用いる係数ｋ１の値は１以下になり、従来の差動非点収差法における係数ｋ＝８と比較して小さくなる。これにより、光記録再生装置１５０は増幅回路のゲイン（増幅率）を低く抑えることができるので、ＦＥＳのＳ／Ｎ比の劣化及び増幅回路から出力される電気信号のピーク値の飽和等の防止を図ることができる。

次に、式（８）に示す演算を行うことのできるＦＥＳ検出部の構成について図９を用いて説明する。図９は、光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１に備えられたＦＥＳ検出部３３の回路構成例を示している。図９に示すように、ＦＥＳ検出部３３は、受光素子２３から出力された電気信号を差動演算して、式（４）に示すＭＦＥＳ（第１の演算信号）を生成するＭＦＥＳ生成部３５と、受光素子２３から出力された電気信号を差動演算して、式（６）に示すＭＰＳ（第２の演算信号）を生成するＭＰＳ生成部３７と、ＭＦＥＳ生成部３５から出力されたＭＦＥＳと、ＭＰＳ生成部３７から出力されたＭＰＳとを差動演算してＦＥＳを生成するＦＥＳ生成部４１とを有している。

ＭＦＥＳ生成部３５は加算部３５ａ、３５ｂと差動部３５ｃとを有している。加算部３５ａ、３５ｂ及び差動部３５ｃは２入力１出力の回路構成を有している。加算部３５ａの一方の入力端子（＋）は受光領域Ａに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｃに接続されている。加算部３５ａの出力端子は差動部３５ｃの非反転入力端子（＋）に接続されている。加算部３５ｂの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｂに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｄに接続されている。加算部３５ｂの出力端子は差動部３５ｃの反転入力端子（−）に接続されている。差動部３５ｃの出力端子（ＭＦＥＳ生成部３５の出力端子）はＦＥＳ生成部４１の非反転入力端子（＋）に接続されている。

ＭＦＥＳ生成部３５は、受光素子２３において対角に位置する受光領域Ａ、Ｃ（一方の対）から出力された電気信号と、対角に位置する受光領域Ｂ、Ｄ（他方の対）から出力された電気信号とを差動演算して、式（４）に示すＭＦＥＳを出力する。

ＭＰＳ生成部３７は加算部３７ａ、３７ｂと差動増幅部３７ｃとを有している。加算部３７ａ、３７ｂ及び差動増幅部３７ｃは２入力１出力の回路構成を有している。加算部３７ａの一方の入力端子（＋）は受光領域Ａに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｂに接続されている。加算部３７ａの出力端子は差動増幅部３７ｃの非反転入力端子（＋）に接続されている。加算部３７ｂの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｃに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｄに接続されている。加算部３７ｂの出力端子は差動増幅部３７ｃの反転入力端子（−）に接続されている。差動増幅部３７ｃの出力端子（ＭＰＳ生成部３７の出力端子）はＦＥＳ生成部４１の反転入力端子（−）に接続されている。

差動増幅部３７ｃは加算部３７ａから出力された加算信号Ａ＋Ｂと加算部３７ｂから出力された加算信号Ｃ＋Ｄとを差動演算して、ｋ１倍に増幅する機能を有している。増幅率（係数ｋ１）は、ＭＦＥＳ及びＭＰＳにそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比に基づいて、光ヘッド１毎及び第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に個別に設定される。

ＭＰＳ生成部３７は、受光素子２３の分割線２４で分割された受光領域Ａ、Ｂ（一方の側）から出力された電気信号と、受光領域Ｃ、Ｄ（他方の側）から出力された電気信号とを差動演算して、式（６）に示すＭＰＳの電圧をｋ１倍に増幅した信号を出力する。

ＦＥＳ生成部４１はＭＦＥＳとｋ１倍に電圧が増幅されたＭＰＳとを差動演算してＦＥＳを生成する。ＭＰＳ生成部３７の差動増幅部３７ｃの増幅率（係数ｋ１）は、トラッククロス信号成分を減衰できるように、光ヘッド１毎及び第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に最適値に設定されている。これにより、本実施の形態による光ヘッド１は、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂのいずれにおいても、トラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

次に、ＴＥＳ検出部の構成について図１０を用いて説明する。図１０は、誤差信号検出部３１に備えられたＴＥＳ検出部４４の回路構成例を示している。本実施の形態による光記録再生装置１５０では、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂのいずれにおいても、ＴＥＳは差動プッシュプル法を用いて検出される。図１０に示すように、ＴＥＳ検出部４４は、受光素子２３から出力された電気信号を差動演算して、式（６）に示すＭＰＳを生成するＭＰＳ生成部４５と、受光素子２５ａ、２５ｂから出力された電気信号を差動演算して式（７）に示すＳＰＳを生成するＳＰＳ生成部４７と、ＭＰＳからＳＰＳを減算して、ＴＥＳを生成するＴＥＳ生成部４９とを有している。

ＭＰＳ生成部４５は加算部４５ａ、４５ｂと差動部４５ｃとを有している。加算部４５ａ、４５ｂ及び差動部４５ｃは２入力１出力の回路構成を有している。加算部４５ａの一方の入力端子（＋）は受光領域Ａに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｂに接続されている。加算部４５ａの出力端子は差動部４５ｃの非反転入力端子（＋）に接続されている。加算部４５ｂの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｃに接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｄに接続されている。加算部４５ｂの出力端子は差動部４５ｃの反転入力端子（−）に接続されている。差動部４５ｃの出力端子（ＭＰＳ生成部４５の出力端子）はＴＥＳ生成部４９の非反転入力端子（＋）に接続されている。

ＭＰＳ生成部４５は、受光素子２３の分割線２４で分割された受光領域Ａ、Ｂ（一方の側）から出力された電気信号と、受光領域Ｃ、Ｄ（他方の側）から出力された電気信号とを差動演算して、式（６）に示すＭＰＳを出力する。

ＳＰＳ生成部４７は加算部４７ａ、４７ｂと差動増幅部４７ｃとを有している。加算部４７ａ、４７ｂ及び差動増幅部４７ｃは２入力１出力の回路構成を有している。加算部４７ａの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｅ１、Ｅ２を接続した配線Ｅ１＋Ｅ２に接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｆ１、Ｆ２を接続した配線Ｆ１＋Ｆ２に接続されている。加算部４７ａの出力端子は差動増幅部３９ｃの非反転入力端子（＋）に接続されている。加算部４７ｂの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｇ１、Ｇ２を接続した配線Ｇ１＋Ｇ２に接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｈ１、Ｈ２を接続した配線Ｈ１＋Ｈ２に接続されている。加算部４７ｂの出力端子は差動増幅部４７ｃの反転入力端子（−）に接続されている。差動増幅部４７ｃの出力端子（ＳＰＳ生成部４７の出力端子）はＴＥＳ生成部４９の反転入力端子（−）に接続されている。

差動増幅部４７ｃは加算部４７ａから出力された加算信号Ｅ＋Ｆと加算部４７ｂから出力された加算信号Ｇ＋Ｈとを差動演算して、電圧をｋｐ倍に増幅する機能を有している。差動増幅部４７ｃの増幅率（係数ｋｐ）は、対物レンズのラジアル方向へのシフトによって生じるＤＣオフセット成分をＴＥＳから良好に除去できるように、光ヘッド１毎及び第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に個別に設定される。

ＴＥＳ生成部４９は、ＭＰＳ生成部４５から出力されたＭＰＳと、ＳＰＳ生成部４７から出力されたｋｐ倍に電圧が増幅されたＳＰＳとを加算してＴＥＳを生成する。従って、ＴＥＳ生成部４９から出力されるＴＥＳは以下のように表すことができる。
ＴＥＳ＝｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−ｋｐ×｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝ ・・・（９）

本実施の形態による光ヘッド１では、主ビーム２７と±１次の副ビームとのスポット間隔は、第２の光記録媒体１５ｂ（ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ）の最適値に設定されている。このため、第２の光記録媒体１５ｂで反射した±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに混入するトラッククロス信号振幅は最大となる（図１７参照）。ところで、当該スポット間隔では、第１の光記録媒体１５ａ（ＤＶＤ−ＲＡＭ）において、トラッククロス信号は最大振幅にならない。ところが、図７に示すように、プッシュプル法により得られるトラッククロス信号振幅は他の演算方法により得られるトラッククロス信号振幅より大きくなる。さらに、第１の光記録媒体１５ａにおける±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに混入するトラッククロス信号振幅の絶対値は、第２の光記録媒体１５ｂにおける±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに混入するトラッククロス信号振幅の絶対値より大きい。このため、第１の光記録媒体１５ａにおいて、ＳＰＳ生成部４７の増幅率（係数ｋｐ）をそれ程大きくしなくても、対物レンズのラジアル方向へのシフトによって生じるＤＣオフセット成分をＴＥＳから良好に除去できる。従って、本実施の形態による光記録再生装置１５０は、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂのいずれにおいても、ＤＣオフセット成分が除去されたＴＥＳを検出することができる。

次に、光ヘッド１及び誤差信号検出部３１の動作について図１を用いて説明する。図１に示すように、レーザダイオード３から出射された発散光の光ビームは回折格子１９に入射する。光ビームは回折格子１９により０次の主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとに分割される。回折格子１９から出射された発散光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは偏光ビームスプリッタ５に入射する。偏光ビームスプリッタ５において、主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂの所定の偏光方位の直線偏光成分は透過して１／４波長板７に入射する。一方、当該偏光方位に直交する直線偏光成分は反射してパワーモニタ用フォトダイオード１１に入射し、光ビーム強度が計測される。

１／４波長板７に入射した直線偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは、１／４波長板７を透過して円偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとなる。この円偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは、コリメータレンズ９で平行光に変換され、コリメータレンズ９を透過して対物レンズ１３により集束されて光記録媒体１５の情報記録面に集光して反射する。このとき、ラジアル方向に見た、主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は約０．３７μｍであり、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂのラジアル方向のスポット間隔は０．７４μｍである。光記録媒体１５の情報記録面で反射した円偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは、対物レンズ１３で平行光にされてからコリメータレンズ９を透過して１／４波長板７に入射する。１／４波長板７を透過することにより、円偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは当初の直線偏光から偏光方位が９０°回転した直線偏光になって偏光ビームスプリッタ５に入射する。この直線偏光の主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは偏光ビームスプリッタ５で反射させられてセンサレンズ１７に入射する。

センサレンズ１７を透過した主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂはシリンドリカルレンズ２１により非点収差が付与されて受光素子２３、２５ａ、２５ｂ上にそれぞれ集光する。受光素子２３、２５ａ、２５ｂでそれぞれ受光された主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂは電気信号に変換されて誤差信号検出部３１に入力される。誤差信号検出部３１は、受光素子２３、２５ａ、２５ｂから出力された電気信号に基づいて第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂによらずトラッククロス信号が減衰したＦＥＳと、ＤＣオフセット成分が除去されたＴＥＳを検出する。

次に、本実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法について説明する。まず、光記録生成装置１５０に第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂが搭載されると、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂに所定のフォーカスサーボをかけた状態で、ＭＦＥＳ、ＭＰＳ及びＳＰＳを検出し、係数ｋ１及び係数ｋｐの最適値を算出する。係数ｋ１及び係数ｋｐの最適値を算出するセルフテストが終了すると、次に、上記の光ヘッド１の動作で説明したように、まず、レーザダイオード３から射出した光ビームを回折格子１９に入射して回折させて主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとに分割する。次に、対物レンズ１３を介して光記録媒体１５の情報記録面に集光させた±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂのスポットを、主ビーム２７のスポットに関し、対称且つラジアル方向に０．３７μｍの位置に配置されるように調整する。主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は回折格子１９の格子面を回折格子１９の光軸回りに回転させることにより調整される。

次に、光記録媒体１５で反射した主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂを受光素子２３、２５ａ、２５ｂの受光面にそれぞれ集光させる。受光素子２３、２５ａ、２５ｂで主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂを受光することにより、受光素子２３で光電変換された電気信号が誤差信号検出部３１に入力される。また、受光素子２５ａ、２５ｂの受光領域内での相対位置が同じ受光領域同士は接続されているので、受光領域Ｅ１、Ｅ２からそれぞれ出力された電気信号は同電位になり、受光領域Ｆ１、Ｆ２からそれぞれ出力された電気信号は同電位になり、受光領域Ｇ１、Ｇ２から出力された電気信号は同電位になり、受光領域Ｈ１、Ｈ２から出力された電気信号は同電位になって、誤差信号検出部３１にそれぞれ入力される。

上記のセルフテストにより、ＭＰＳ生成部３７の増幅率（係数ｋ１）及びＳＰＳ生成部４７の増幅率（係数ｋｐ）は、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に、最適値に設定されている。これにより、誤差信号検出部３１は、受光素子２３、２５ａ、２５ｂから出力された電気信号に基づいて第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂによらずトラッククロス信号が減衰したＦＥＳと、ＤＣオフセット成分が除去されたＴＥＳを検出する。

以上説明したように、本実施の形態による光記録再生装置１５０では、プッシュプル信号及び非点収差信号にそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比を求め、当該混入比に基づいてＭＰＳ生成部３７の増幅率（係数ｋ１）を設定することにより、増幅率（係数ｋ１）の値を小さくすることができる。これにより、光記録再生装置１５０は主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔が最適な状態になくても、あるいはスポット間隔が最適な状態からずれてもトラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

次に、本実施の形態による光記録再生装置について説明する。図１１は、本実施の形態による光ヘッド１を搭載した光記録再生装置１５０の概略構成を示している。光記録再生装置１５０は、図１１に示すように光記録媒体１５を回転させるためのスピンドルモータ１５２と、光記録媒体１５にレーザビームを照射するとともにその反射光を受光する光ヘッド１と、スピンドルモータ１５２及び光ヘッド１の動作を制御するコントローラ１５４と、光ヘッド１にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路１５５と、光ヘッド１にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路１５６とを備えている。

コントローラ１５４にはフォーカスサーボ追従回路１５７、トラッキングサーボ追従回路１５８及びレーザコントロール回路１５９が含まれている。誤差信号検出部３１は、フォーカスサーボ追従回路１５７及びトラッキングサーボ追従回路１５８に跨って含まれている。フォーカスサーボ追従回路１５７が作動すると、回転している光記録媒体１５の情報記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路１５８が作動すると、光記録媒体１５の偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路１５７及びトラッキングサーボ追従回路１５８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路１５９は、レーザ駆動回路１５５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光記録媒体１５に記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。

これらフォーカスサーボ追従回路１５７、トラッキングサーボ追従回路１５８及びレーザコントロール回路１５９については、コントローラ１５４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ１５４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ１５４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。

光記録生成装置１５０のシステム動作において、記録再生が行われる第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に、セルフテストを通じて係数ｋ１及び係数ｋの最適値を算出することにより、効率よくＦＥＳに混入するトラッククロス成分を除去したり、ＴＥＳに重畳するＤＣオフセット成分を除去したりすることができる。

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について図１２を用いて説明する。本実施の形態による光ヘッド１及び光記録再生装置１５０の概略の構成は上記第１の実施の形態による光ヘッド１及び光記録再生装置１５０と同様であるため説明は省略する。また、本実施の形態による光ヘッド１における主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は、上記第１の実施の形態による光ヘッド１と同様に、第２の光記録媒体１５ｂの最適値である０．３９μｍに設定されている。

本実施の形態による光記録再生装置１５０は、ＭＰＳに代えて、所定量増幅したＳＰＳをＭＦＥＳから減算することにより、トラッククロス信号成分が減衰されたＦＥＳを検出する点に特徴を有している。本実施の形態による光記録再生装置では、以下の演算式によりＦＥＳが算出される。
ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝−ｋ２×｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝ ・・・（１０）

図７に示すように、曲線Ａで示すＭＰＳと曲線Ｂで示すＳＰＳとは、振幅の大きさに多少の違いがあるが、位相は同じである。このため、上記第１の実施の形態による光記録再生装置１５０において、ＭＦＥＳとＭＰＳとでトラッククロス信号成分を相殺したように、式（１０）に示す係数ｋ２を最適値に設定することにより、ＭＦＥＳとＳＰＳとでトラッククロス信号を相殺して、トラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

次に、係数ｋ２の最適値について説明する。式（１０）において、ＦＥＳ＝０となるように係数ｋ２の値を設定する必要がある。図８に示すように、光ヘッドＡにおいて、プッシュプル信号に混入するトラッククロス信号成分は、主ビームと副ビームとで略同じ値である。従って、プッシュプル信号及び非点収差信号にそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比は、光ヘッドＡでは０．２と看做すことができ、光ヘッドＢでは０．５８と看做すことができる。上記第１の実施の形態と同様に、主ビームと副ビームとの光量比を１８：１とし、主ビームを受光する受光素子の光電変換ゲインと、副ビームを受光する受光素子の光電変換ゲインとの比を１：３．７４とすると、光ヘッドＡにおける係数ｋ２の最適値は、（１８×１）÷（２×１×３．７４）×０．２＝０．４８となる。また、光ヘッドＢにおける係数ｋ２の最適値は、（１８×１）÷（２×１×３．７４）×０．５８＝１．４となる。

このように、ＭＦＥＳからＳＰＳを差動演算してＦＥＳを検出する方法においても、係数ｋ２の値を大きく設定する必要がない。従って、本実施の形態による光記録再生装置１５０は、上記第１の実施の形態の光記録再生装置１５０と同様の効果が得られる。

次に、式（１０）に示す演算を行うことのできるＦＥＳ検出部の構成について説明する。図１２は、本実施の形態による光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１に備えられたＦＥＳ検出部５３の回路構成を示している。ＦＥＳ検出部５３は、上記第１の実施の形態における光記録再生装置１５０のＦＥＳ検出部３３のＭＰＳ生成部３７に代えて、ＳＰＳ生成部５７を備えている点に特徴を有している。ＦＥＳ検出部５３において図９に示したＦＥＳ検出部３３の構成要素及び同一の作用機能を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

ＳＰＳ生成部５７は加算部５７ａ、５７ｂと差動増幅部５７ｃとを有している。加算部５７ａ、５７ｂ及び差動増幅部５７ｃは２入力１出力の回路構成を有している。加算部５７ａの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｅ１、Ｅ２を接続した配線Ｅ１＋Ｅ２に接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｆ１、Ｆ２を接続した配線Ｆ１＋Ｆ２に接続されている。加算部５７ａの出力端子は差動増幅部５７ｃの非反転入力端子（＋）に接続されている。加算部５７ｂの一方の入力端子（＋）は受光領域Ｇ１、Ｇ２を接続した配線Ｇ１＋Ｇ２に接続され、他方の入力端子（＋）は受光領域Ｈ１、Ｈ２を接続した配線Ｈ１＋Ｈ２に接続されている。加算部５７ｂの出力端子は差動増幅部５７ｃの反転入力端子（−）に接続されている。差動増幅部５７ｃの出力端子（ＳＰＳ生成部５７の出力端子）はＦＥＳ生成部４１の反転入力端子（−）に接続されている。

差動増幅部５７ｃは加算部５７ａから出力された加算信号Ｅ＋Ｆと加算部５７ｂから出力された加算信号Ｇ＋Ｈとを差動演算して、ｋ２倍に増幅する機能を有している。増幅率（係数ｋ２）は、ＭＦＥＳ及びＳＰＳにそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比に基づいて、光ヘッド１毎及び第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎に個別に設定される。

ＳＰＳ生成部５７は、受光素子２５ａの分割線２６で分割された受光領域Ｅ１、Ｆ１（一方の側）から出力された電気信号及び受光素子２５ｂの分割線２８で分割された受光領域Ｅ２、Ｆ２（一方の側）から出力された電気信号と、受光素子２５ａの受光領域Ｇ１、Ｈ１（他方の側）から出力された電気信号及び受光素子２５ｂの受光領域Ｇ２、Ｈ２（他方の側）から出力された電気信号とを差動演算して、式（７）に示すＳＰＳをｋ２倍に電圧を増幅して出力する。

ＦＥＳ生成部４１では、ＭＦＥＳとｋ２倍に電圧が増幅されたＭＰＳとを差動演算してＦＥＳが生成される。ＳＰＳ生成部５７の差動増幅部５７ｃの増幅率（係数ｋ２）は、ＦＥＳに混入するトラッククロス信号成分を減衰できるように、第１又は第２の光記録媒体毎に最適値に設定されている。これにより、本実施の形態による光記録再生装置１５０は、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂのいずれにおいても、トラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

本実施の形態による光記録再生装置１５０のＴＥＳ検出部は上記第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＴＥＳ検出部４４と同様の構成であるため説明は省略する。また、本実施の形態による光ヘッド１の動作及び光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法は、上記第１の実施の形態による光ヘッド１と同様であるため、説明は省略する。

以上説明したように、本実施の形態による光ヘッド１及び誤差信号検出部３１を有する光記録再生装置１５０は、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに基づくプッシュプル信号及び主ビーム２７に基づく非点収差信号にそれぞれ混入するトラッククロス信号成分の混入比を用いて、ＳＰＳ生成部５７の増幅率（ｋ２）を設定することができる。これにより、増幅率（ｋ２）の値を小さくすることができる。従って、光ヘッド１は主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔が最適な状態になくても、又はスポット間隔が最適な状態からずれてもトラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について図１３を用いて説明する。本実施の形態による光ヘッド１及び光記録再生装置１５０の概略の構成は上記第１の実施の形態による光ヘッド１及び光記録再生装置１５０と同様であるため説明は省略する。また、本実施の形態による光ヘッド１における主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は、上記第１及び第２の実施の形態による光ヘッド１と同様に、第２の光記録媒体１５ｂの最適値である０．３９μｍに設定されている。

本実施の形態による及び光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１は、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂを受光する受光素子の受光領域が光記録媒体１５のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線により２分割されている点に特徴を有している。図１３は、受光素子２３、５５ａ、５５ｂの受光部の構成と、受光素子２３、５５ａ、５５ｂと誤差信号検出部３１との接続状態を示している。図１３に示すように、＋１次の副ビーム２９ａを受光する受光素子５５ａは、正方形状の受光領域内を光記録媒体１５のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線（第１の分割線）５４で分割して、隣接して配置された長方形状の２つの受光領域Ｉ１、Ｊ１を有している。同様に、−１次の副ビーム２９ｂを受光する受光素子５５ｂは、正方形状の受光領域内を光記録媒体１５のトラックの接線方向にほぼ平行な分割線（第１の分割線）５６で分割して、隣接して配置された長方形状の２つの受光領域Ｉ２、Ｊ２を有している。受光素子５５ａ、５５ｂは受光領域Ｉ１、Ｉ２、Ｊ１、Ｊ２からそれぞれ引き出された配線により誤差信号検出部３１に接続されている。

本実施の形態による光記録再生装置１５０では、上記第２の実施の形態による光記録再生装置１５０と同様に、所定量増幅したＳＰＳをＭＦＥＳから減算することによりＦＥＳが検出される。このため、本実施の形態による光ヘッド１では、以下の演算式によりＦＥＳが算出される。
ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝−ｋ３×｛（Ｉ１＋Ｉ２）−（Ｊ１＋Ｊ２）｝ ・・・（１１）

また、本実施の形態による誤差信号検出部のＦＥＳ検出部は、上記第２の実施の形態による誤差信号検出部３１のＦＥＳ検出部５３を用いることができる。例えば、図１２に示す加算部５７ａの一方の入力端子（＋）に受光領域Ｉ１から出力された電気信号が入力され、他方の入力端子（＋）に受光領域Ｉ２から出力された電気信号が入力される。これにより、加算部５７ａは受光領域Ｉ１、Ｉ２から出力された電気信号を加算した加算信号Ｉ１＋Ｉ２を出力することができる。同様に、加算部５７ｂの一方の入力端子（＋）に受光領域Ｊ１から出力された電気信号が入力され、他方の入力端子（＋）に受光領域Ｊ２から出力された電気信号が入力される。これにより、加算部５７ｂは受光領域Ｊ１、Ｊ２から出力された電気信号を加算した加算信号Ｊ１＋Ｊ２を出力することができる。差動演算部５７ｃの増幅率を係数ｋ３に設定することにより、当該加算信号Ｉ１＋Ｉ２、Ｊ１＋Ｊ２は、差動演算部５７ｃにより差動演算され、且つ電圧がｋ３倍に増幅される。

主ビームと副ビームとの光量比、主ビームを受光する受光素子の光電変換ゲインと、副ビームを受光する受光素子の光電変換ゲインとの比が、上記第２の実施の形態と同様の場合には、差動演算部５７ｃの増幅率（係数ｋ３）は増幅率（係数ｋ２）と同一になる。

このように、図１２に示すＳＰＳ生成部５７は式（１１）の第２項の演算処理を行うことができる。従って、ＦＥＳ検出部５７は図１３に示す受光素子５５ａ、５５ｂのように２分割された受光領域Ｉ１、Ｊ１、Ｉ２、Ｊ２であっても、トラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

図２に示す受光素子２５ａ、２５ｂの受光領域Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２のように４分割されたマトリクス状とせずに、図１３に示す従来の差動プッシュプル法で用いられる受光素子のように、受光領域Ｉ１、Ｉ２、Ｊ１、Ｊ２を２分割にすると、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂの調整位置ズレに対する余裕度が増加する。これにより、光ヘッド１の製造工程の１つである光ヘッド１の光学系の光軸調整の負担を軽減することができる。また、受光素子５５ａ、５５ｂの信号出力のチャンネル数は、４分割されたマトリクス状の受光領域Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２を有する受光素子２５ａ、２５ｂより少なくなる。このため、受光素子５５ａ、５５ｂから誤差信号検出部３１までの配線の引き回しや、受光素子５５ａ、５５ｂの光ヘッド１への設置場所等の自由度は増加する。

例えば、＋１次の副ビーム２９ａでトリガをかけて、再生信号のうちの記録データを含む最も高い周波数の信号（ＲＦ信号）波形を観測することで、主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂが同一のトラック上に存在していることを確認できる。これにより、光ヘッド１の製造工程における光ビーム角度調整が容易になる利点を有している。この方法を採用するには、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂがあらかじめ加算されていない状況、即ち＋１次の副ビーム２９ａのみからの再生信号を検出できることが必須である。図１６に示す従来の田の字型の受光領域を備えた受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂを３つ有する場合には、通常は電極の数が足りなくなるため、±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂから出力された電気信号を個別に検出することは困難である。

ところが、本実施の形態による光記録再生装置１５０は、受光素子５５ａ、５５ｂの信号出力のチャンネル数が４分割されたマトリクス状の受光領域Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２を有する受光素子１２５ａ、１２５ｂより少ないので、電極の数が足りなくなることがほとんどない。従って、光記録再生装置１５０は、上記の方法を用いることができるので、容易に光ヘッド１の製造工程における光ビーム角度調整を行うことができる。

〔第４の実施の形態〕
本発明の第４の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について説明する。本実施の形態による光ヘッド及び光記録再生装置の概略構成は上記第１の実施の形態による光ヘッド１及び光記録再生装置１５０と同様であるため説明は省略する。また、本実施の形態による光ヘッドにおける主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は、上記第１の実施の形態による光ヘッド１と同様に、第２の光記録媒体１５ｂの最適値である０．３９μｍに設定されている。

本実施の形態による光記録再生装置１５０は、対物レンズシフトが発生した時に、合焦ズレ（デフォーカス）を起こしてしまい、再生信号の品質が劣化してしまうという問題を解決するために、非点収差信号（ＭＦＥＳ）から、主ビームと副ビームとを演算処理することにより生成した、対物レンズシフトによるオフセットの少ない差動プッシュプル信号（第２の演算信号）を減算することによって、焦点ズレ誤差信号を得る点に特徴を有している。本実施の形態による光記録再生装置では、以下の演算式によりＦＥＳが算出される。

ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ４×〔｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−｛ｋ５×｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝〕 ・・・（１２）

式（１２）の第２項の大括弧内の式〔｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−｛ｋ５×｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝〕は、係数ｋ５を除けば式（９）に示すＴＥＳと同様である。このため、係数ｋ５を調整することにより、式（１２）の第２項の演算により得られる差動プッシュプル信号から対物レンズのラジアル方向へのシフトによって生じるＤＣオフセット成分を除去することができる。光記録再生装置はＭＦＥＳとＤＣオフセット成分が除去された差動プッシュプル信号とを演算処理するため、ＤＣオフセット成分が印加されず且つトラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。

次に、係数ｋ４、ｋ５の設定方法について説明する。ｋ５は差動プッシュプル信号の演算に用いる係数と同一とする。すなわち、係数ｋ５はＤＣオフセット成分が十分に除去できる値に設定される。また、係数ｋ４はＦＥＳに混入されたトラッククロス信号が最小値になるように最適化されて設定される。本実施の形態による光記録再生装置では、係数ｋ４の最適値を求める際には係数ｋ５の値が既に決まっていなければならないが、この段階ではフォーカス方向のみサーボ追従しているため、対物レンズシフトは発生しない。従って、最初に適当な初期値、例えば係数ｋ５に１を与えておいてから、係数ｋ４の最適化が行われる。係数ｋ４が決まった後で改めて係数ｋ５の最適化を行うといった手順を踏むことにより、式（１２）の２つのゲイン係数ｋ４、ｋ５を確定することができる。係数ｋ４、ｋ５の設定は、例えば、上記第１の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法で説明したセルフテストの段階で行われる。

次に、式（１２）に示す演算を行うことのできるＦＥＳ検出部の構成について説明する。本実施の形態による光記録再生装置に備えられたＦＥＳ検出部は、図９に示す上記第１の実施の形態のＦＥＳ検出部３３のＭＰＳ生成部３７に代えて、図１０に示す上記第１の実施の形態のＴＥＳ検出部４４と同様の構成の差動プッシュプル信号（ＤＰＰＳ）生成部を有していればよい。但し、ＤＰＰＳは、ＴＥＳ検出部４４の差動増幅部４７ｃに代えて、増幅率がｋ５の差動増幅部を有する必要がある。また、ＤＰＰＳは、ＴＥＳ検出部４４のＴＥＳ生成部４９に代えて、増幅率がｋ４の差動増幅部を有する必要がある。これにより、本実施の形態による光記録再生装置のＦＥＳ検出部は、式（１２）に示す演算を行うことができる。

次に、本実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置の変形例について説明する。本変形例による光ヘッドは、上記第３の実施の形態による光ヘッド１に備えられた受光素子２３、５５ａ、５５ｂと同様の構成の８分割パターンの受光素子２３、５５ａ、５５ｂを有している。本変形例による光記録再生装置では、以下の演算式によりＦＥＳが算出される。

ＦＥＳ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋ｋ６×〔｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝−｛ｋ７×｛（Ｉ１＋Ｉ２）−（Ｊ１＋Ｊ２）｝〕 ・・・（１３）

本変形例による光記録再生装置は、式（１２）に示す係数ｋ４、ｋ５と同様の方法を用いて係数ｋ６、ｋ７を設定することにより、ＤＣオフセット成分が印加されず且つトラッククロス信号が減衰されたＦＥＳを検出することができる。これにより、本変形例による光記録再生装置は本実施の形態による光記録再生装置と同様の効果が得られる。また、本変形例による光記録再生装置は、８分割パターンの受光素子２３、５５ａ、５５ｂを有する光ヘッドを搭載しているので、±１次の副ビームの位置調整が容易となる。

〔第５の実施の形態〕
本発明の第５の実施の形態による光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法及びそれを用いた光ヘッド並びに光記録再生装置について説明する。本実施の形態による光ヘッドは、光記録媒体の情報記録面上に±１次の副ビームを形成するための回折素子として波型の格子パターンを備えた特殊回折素子を備え、±１次の副ビームのラジアル方向のスポット径を、主ビームの同方向のスポット径の２．５倍以上に大きくした点に特徴を有している。本実施の形態による光ヘッドの構成は、回折格子１９の代わりに特殊回折格子を用いる点を除いて、上記第１乃至第４の実施の形態による光ヘッドと同様であるため説明は省略する。また、本実施の形態による光記録再生装置の構成は上記第１乃至第４の実施の形態による光記録再生装置の構成と同様であるため説明は省略する。

特殊回折格子は、例えば格子ピッチが所定の周期で変化する格子パターンを有している。格子ピッチが所定の周期で変化していると、特殊回折格子を射出した主ビーム以外の光ビームに収差を与えることができる。特殊回折格子を用いることにより、光記録媒体の情報記録面に集光された、ラジアル方向の±１次の副ビームのスポット径の長さをラジアル方向の主ビームのスポット径の長さより長くすることができる。

±１次の副ビームのラジアル方向の長さを長くすると、±１次の副ビームにおける光学的伝達係数の遮断周波数が低域側にシフトするので、空間周波数（トラックピッチの逆数）の高いトラッククロス信号成分が除去される。このため、光記録媒体１５で反射した±１次の副ビームを受光素子でそれぞれ受光し、受光素子から出力された電気信号を演算処理することより、トラッククロス信号の混入がより少量に押さえられたＦＥＳを検出することができる。±１次の副ビームを受光する受光素子が４分割の受光領域を有する場合には、式（８）、式（１０）又は式（１２）を用いてＦＥＳが得られる。また、±１次の副ビームを受光する受光素子が２分割の受光領域を有する場合には、式（１１）又は式（１３）を用いてＦＥＳが得られる。

本実施の形態による光ヘッドにおいては、光記録媒体上における±１次の副ビームの角度調整が不要になるため、さらなる製造工程の簡略化が可能になり、光ヘッド及び光記録再生装置の製造コストの低減が図れる。

本発明は上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記第１の実施の形態による光記録再生装置１５０では、レーザダイオード３から射出した光ビームは回折格子１９により主ビーム２７及び±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂに分割されているが、本発明はこれに限られない。上記第１の実施の形態による光記録再生装置１５０は、１つの受光素子の受光光を用いてトラッククロス信号を減衰させたＦＥＳを検出することができる。このため、ＦＥＳのみを検出する場合は、光ビームを分割せずに光記録媒体１５の情報記録面に集光させて反射させた光ビームを１つの受光素子で受光しても、トラッククロス信号を減衰させたＦＥＳを検出することができる。

また、上記第１及び第２の実施の形態による光ヘッド１は、受光領域Ｅ１、Ｅ２から引き出された配線同士、受光領域Ｆ１、Ｆ２から引き出された配線同士、受光領域Ｇ１、Ｇ２から引き出された配線同士及び受光領域Ｈ１、Ｈ２から引き出された配線同士はそれぞれ接続されているが、本発明はこれに限られない。受光領域Ｅ１〜Ｈ１、Ｅ２〜Ｈ２から引き出された配線は所定の受光領域同士を接続せずに、誤差信号検出部３１に接続してもよい。

この場合、受光領域Ｅ１、Ｅ２からそれぞれ出力された電気信号同士、受光領域Ｇ１、Ｇ２からそれぞれ出力された電気信号同士、受光領域Ｆ１、Ｆ２からそれぞれ出力された電気信号同士及び受光領域Ｈ１、Ｈ２からそれぞれ出力された電気信号同士をそれぞれ加算する４つの加算部を誤差信号検出部３１に備える必要がある。当該４つの加算部は、加算信号Ｅ１＋Ｅ２、Ｇ１＋Ｇ２、Ｆ１＋Ｆ２、Ｈ１＋Ｈ２をそれぞれ出力することができる。図１０に示すＴＥＳ検出部４４及び図１２に示すＦＥＳ検出部５３と同様の接続状態になるように、当該４つの加算信号を加算部４７ａ、４７ｂ、５７ａ、５７ｂの所定の入力端子（＋）に接続することにより、上記実施の形態のＦＥＳ検出部５３及びＴＥＳ検出部４４と同様の効果が得られる。

また、上記第１乃至第３の実施の形態による光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１では、第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂのいずれも、ＦＥＳ検出部３３でＦＥＳを検出しているが、本発明はこれに限られない。主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔は第２の光記録媒体１５ｂの最適値に調整されている。このため、第２の光記録媒体１５ｂでは、式（１）に示す従来の差動非点収差法を用いてＦＥＳを検出してもよい。第１又は第２の光記録媒体１５ａ、１５ｂ毎にＦＥＳ検出方法を切り替えることにより、上記実施の形態による光記録再生装置１５０と同様の効果が得られる。

また、上記第３の実施の形態による光記録再生装置１５０では、受光領域Ｉ１、Ｉ２、Ｊ１、Ｊ２から引き出された配線は誤差信号検出部３１にそれぞれ接続されているが、本発明はこれに限られない。例えば、受光素子５５ａの受光領域内での相対位置と、受光領域５５ｂの受光領域内での相対位置とが同じ受光領域同士（受光領域Ｉ１、Ｉ２同士、受光領域Ｊ１、Ｊ２同士）は接続されていてもよい。この場合、受光領域Ｉ１、Ｉ２からそれぞれ出力された電気信号は同電位になり、受光領域Ｊ１、Ｊ２からそれぞれ出力された電気信号は同電位になる。

受光領域Ｉ１、Ｉ２同士を接続した配線から誤差信号検出部３１に入力される電気信号Ｉ１＋Ｉ２は、図１０に示す加算部４７ａ及び図１２に示す加算部５７ａのそれぞれの出力信号と同一と看做すことができる。同様に、受光領域Ｊ１、Ｊ２同士を接続した配線から誤差信号検出部３１に入力される電気信号Ｊ１＋Ｊ２は、図１０に示す加算部４７ｂ及び図１２に示す加算部５７ｂのそれぞれの出力信号と同一と看做すことができる。従って、受光領域Ｉ１、Ｉ２同士を接続した配線を差動増幅部４７ｃ、５７ｃの非反転入力端子（＋）に接続し、受光領域Ｊ１、Ｊ２同士を接続した配線を差動増幅部４７ｃ、５７ｃの反転入力端子（−）に接続することにより、上記第２の実施の形態によるＴＥＳ検出部４４及びＦＥＳ検出部５３と同様の効果が得られる。

また、上記第１及び第２の実施の形態による光ヘッド１は、隣接してマトリクス状に配置された４つの受光領域を備えた受光素子２３、２５ａ、２５ｂを有しているが、本発明はこれに限らない。例えば、受光素子２３、２５ａ、２５ｂの受光領域は５つ以上にそれぞれ分割されていてもよい。この場合も、上記実施の形態の光ヘッド１と同様の効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１の受光素子２３、２５ａ、２５ｂの受光部の構成と、受光素子２３、２５ａ、２５ｂと誤差信号検出部３１との接続状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１の主ビーム２７と±１次の副ビーム２９ａ、２９ｂとのスポット間隔の設定値を示している。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＦＥＳの検出原理について説明するための図であって、タンジェンシャルプッシュプル法を用いて得られたタンジェンシャルプッシュプル信号の実測波形を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＦＥＳの検出原理について説明するための図であって、非点収差法を用いて得られたＦＥＳの実測波形を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＦＥＳの検出原理について説明するための図であって、受光素子２３に集光された主ビーム２７の状態の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＦＥＳの検出原理について説明するための図であって、プッシュプル法を用いて得られたプッシュプル信号の実測波形を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０のＦＥＳの検出原理について説明するための図であって、各種演算法により得られた演算信号に混入するトラッククロス信号振幅の最大値を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１に備えられたＦＥＳ検出部３３を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１に備えられたＴＥＳ検出部４４を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光記録再生装置１５０の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による光記録再生装置１５０の誤差信号検出部３１に備えられたＦＥＳ検出部５３を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による光記録再生装置１５０に搭載された光ヘッド１の受光素子２３、５５ａ、５５ｂの受光部の構成と、受光素子２３、５５ａ、５５ｂと誤差信号検出部３１との接続状態を示す図である。 従来の光ヘッドに用いる光記録媒体の情報記録面に光ビームが集光された状態を模式的に示す図である。 従来の光ヘッドに用いる光記録媒体の情報記録面に光ビームが集光された状態を模式的に示す図である。 従来の光ヘッドの受光素子１２３、１２５ａ、１２５ｂの受光部の構成を示す図である。 従来の光ヘッドの主ビーム１０１と±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂとのビーム間隔に対する±１次の副ビーム１０３ａ、１０３ｂに混入するトラッククロス信号振幅の変化を示す図である。

符号の説明

１ 光ヘッド
３ レーザダイオード
５、偏光ビームスプリッタ
７ １／４波長板
９ コリメータレンズ
１１ パワーモニタ用フォトダイオード
１３ 対物レンズ
１４ ランド
１５ 光記録媒体
１５ａ 第１の光記録媒体
１５ｂ 第２の光記録媒体
１６ グルーヴ
１７ センサレンズ
１９ 回折格子
２１ シリンドリカルレンズ
２３、２５ａ、２５ｂ、５５ａ、５５ｂ、１２３、１２５ａ、１２５ｂ 受光素子
２４、２４’、２６、２６’、２８、２８’、１２４、１２４’、１２６、１２６’、１２８、１２８’ 分割線
２７、１０１ 主ビーム
２９ａ、１０３ａ ＋１次の副ビーム
２９ｂ、１０３ｂ −１次の副ビーム
３１ 誤差信号検出部
３３、５３ ＦＥＳ検出部
３５ ＭＦＥＳ生成部
３５ａ、３５ｂ、３７ａ、３７ｂ、４５ａ、４５ｂ、４７ａ、４７ｂ、５７ａ、５７ｂ 加算部
３５ｃ、４５ｃ 差動部
３７、４５ ＭＰＳ生成部
３７ｃ、４７ｃ、５７ｃ 差動増幅部
４１ ＦＥＳ生成部
４４ ＴＥＳ検出部
４７、５７ ＳＰＳ生成部
４９ ＴＥＳ生成部
１５０ 光記録再生装置
１５２ スピンドルモータ
１５４ コントローラ
１５５ レーザ駆動回路
１５６ レンズ駆動回路
１５７ フォーカスサーボ追従回路
１５８ トラッキングサーボ追従回路
１５９ レーザコントロール回路

Claims (13)

1. 光源から射出した光ビームを回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割して、対物レンズを介して光記録媒体に集光させ、
   前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された、３つの受光領域を用いて前記光記録媒体で反射した前記主ビーム及び前記２本の副ビームをそれぞれ受光して電気信号に変換し、
   対角に位置する前記受光領域の一方の対及び他方の対からそれぞれ出力された前記電気信号を差動演算して得た第１の演算信号から、前記主ビームと前記２本の副ビームとを演算処理することにより生成した第２の演算信号を減算して、前記対物レンズが前記光記録媒体のトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号を検出すること
   を特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法。
2. 請求項１記載の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、
   ４分割された前記受光領域に代えて、前記第１の分割線により２分割された受光領域を２つ用いて前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法。
3. 請求項１又は２に記載の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、
   前記２本の副ビームをそれぞれ受光する前記受光領域内での相対位置の同じ前記受光領域から出力された前記電気信号同士を加算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、
   ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記２本の副ビームのスポットを、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法であって、
   前記第１及び第２の演算信号にそれぞれ混入する前記トラッククロス信号の混入比に基づいて所定量増幅させた前記第２の演算信号を前記第１の演算信号から減算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光ヘッドの焦点ズレ誤差信号検出方法。
6. 光源から射出した光ビームを回折格子で回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割して対物レンズを介して光記録媒体に集光させる光ヘッドであって、
   前記光記録媒体で反射した前記主ビームを受光して電気信号に変換するために、前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された主ビーム用受光領域と、
   前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光するために、前記第１の分割線により２分割された２つの受光領域を有し、
   ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記２本の副ビームのスポットを、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置したことを特徴とする光ヘッド。
7. 請求項６に記載の光ヘッドであって、
   前記光記録媒体のラジアル方向の、前記光記録媒体表面に結像した前記２本の副ビームのスポット径の長さは、同方向の前記主ビームのスポット径の長さの２．５倍以上であることを特徴とする光ヘッド。
8. 光源から射出した光ビームを回折させて主ビームと２本の副ビームとに分割する回折格子と、前記主ビーム及び前記２本の副ビームを光記録媒体に集光させる対物レンズと、前記光記録媒体のトラックの接線に沿う方向に略平行な第１の分割線と、前記第１の分割線に略直交する第２の分割線とにより４分割された、前記光記録媒体で反射した前記主ビーム及び前記２本の副ビームをそれぞれ受光して電気信号に変換する３つの受光領域とを有する光ヘッドと、
   対角に位置する前記受光領域の一方の対及び他方の対からそれぞれ出力された前記電気信号を差動演算して得た第１の演算信号から、前記主ビームと前記２本の副ビームとを演算処理することにより生成した第２の演算信号を減算して、前記対物レンズが前記光記録媒体のトラックを横切る際に生じるトラッククロス信号を減衰させた焦点ズレ誤差信号を検出する誤差信号検出部と
   を有することを特徴とする光記録再生装置。
9. 請求項８記載の光記録再生装置であって、
   前記光ヘッドは、４分割された前記受光領域に代えて、前記光記録媒体で反射した前記２本の副ビームをそれぞれ受光する、前記第１の分割線により２分割された受光領域を２つ有することを特徴とする光記録再生装置。
10. 請求項８又は９に記載の光記録再生装置であって、
    前記誤差信号検出部は、前記２本の副ビームをそれぞれ受光する前記受光領域内での相対位置の同じ前記受光領域から出力された前記電気信号同士を加算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光記録再生装置。
11. 請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光記録再生装置であって、
    前記誤差信号検出部は、前記第１及び第２の演算信号にそれぞれ混入する前記トラッククロス信号の混入比に基づいて所定量増幅させた前記第２の演算信号を前記第１の演算信号から減算して、前記トラッククロス信号を減衰させた前記焦点ズレ誤差信号を検出することを特徴とする光記録再生装置。
12. 請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の光記録再生装置であって、
    前記２本の副ビームは、ラジアル方向に見た物理的トラックピッチの長さがＰ１の前記光記録媒体（第１の光記録媒体）又は前記物理的トラックピッチの長さがＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）の前記光記録媒体（第２の光記録媒体）に対し、前記主ビームのスポットに関し、対称且つ前記ラジアル方向にＰ２×（ｎ＋１／２）（但し、ｎは０以上の整数）程度の位置に配置されていることを特徴とする光記録再生装置。
13. 請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の光記録再生装置であって、
    前記光記録媒体のラジアル方向の、前記光記録媒体表面に結像した前記２本の副ビームのスポット径の長さは、同方向の前記主ビームのスポット径の長さの２．５倍以上であることを特徴とする光記録再生装置。

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