光學頭、焦點偏移誤差信號檢出方法及光記錄再現裝置的製作方法
2023-05-05 15:22:21
專利名稱：光學頭、焦點偏移誤差信號檢出方法及光記錄再現裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在光記錄媒體上會聚光束的物鏡的位置對齊的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置。
背景技術：
光記錄再現裝置中設有例如沿著圓盤狀的光記錄媒體的圓周方向形成且在光記錄媒體的徑向形成多個軌道的預定區域記錄信息，或再現該軌道的預定區域上記錄的信息的光學頭。光學頭有對光記錄媒體只用來記錄信息的記錄專用型；僅用於再現信息的再現專用型；以及可用於記錄再現的記錄再現型。因而，安裝這些光學頭的裝置分別為光記錄裝置、光再現裝置、光記錄再現裝置，但本發明中，將這三種裝置統稱為光記錄再現裝置。
作為設在光記錄再現裝置的光學頭採用的物鏡焦點位置控制(焦點位置對準)用的焦點偏移誤差信號的檢出方法，已知有差動像散法。在專利文獻1至專利文獻3中公開了差動像散法。差動像散法的特徵在於能夠減小混入焦點偏移誤差信號的、物鏡跨越光記錄媒體軌道時發生的軌道跨越信號分量。在差動像散法中，用衍射光柵將從光源射出的光束分割為主光束和兩個副光束，然後會聚在光記錄媒體的表面(信息記錄面)並反射，對於反射後的主光束和兩個副光束，基於像散法分別生成焦點偏移誤差信號，求得該焦點偏移誤差信號之和並將得到的焦點偏移誤差信號用於物鏡的焦點位置控制。
如現已實用化的DVD-RAM，採用在岸臺和凹坑都記錄信息的岸臺凹坑記錄方式的光記錄媒體中，光記錄媒體的物理軌道節距成為數據軌道節距的兩倍。因此，與其它記錄方式的光記錄媒體相比，岸臺凹坑記錄方式的光記錄媒體的軌道跨越信號的對比度變大。因而，在岸臺凹坑記錄方式的光記錄媒體中，採用差動像散法充分減少混入焦點偏移誤差信號中的軌道跨越信號變得很重要。
另一方面，作為用於物鏡的軌道偏移的跟蹤誤差信號的檢出方法，眾所周知有以前常用的差動推挽法。在專利文獻4和專利文獻5中公開了差動推挽法。在差動推挽法中，用個別的受光元件接受從光記錄媒體反射的主光束和兩個副光束，按主光束和兩個副光束檢出推挽信號，通過對各推挽信號進行差動運算，能夠從跟蹤誤差信號良好地除去因物鏡的徑向轉移而產生的直流(DC)偏移分量。差動推挽法因對記錄模式中必要的未記錄區域的跟蹤控制特別有效而被廣泛採用。
差動像散法和差動推挽法中，都必須配置成光記錄媒體信息記錄面的半徑方向(徑向)的、副光束光斑位置成為主光束光斑位置的物理軌道節距的1/2倍。還有，物理軌道節距指的是與用光學頭進行再現時得到的軌道跨越信號的1周期相當的長度，在DVD-RAM中成為數據軌道節距的兩倍，而以DVD-ROM為首的其它光記錄媒體中為與數據軌道節距相同的長度。
日本專利文獻1特開平4-163681號公報日本專利文獻2特開平11-296875號公報日本專利文獻3特開平12-82226號公報日本專利文獻4特告平4-34212號公報日本專利文獻5特開平7-320287號公報日本專利文獻6特開2004-63073號公報日本專利文獻7特開平10-64080公號報日本專利文獻8特開2001-222827分與報
發明內容
可是，伴隨市場的需求而多樣化的現在的光記錄再現裝置中，光記錄媒體的規格並沒有統一，提出了多種規格並實用化。因此，需要用同一光學頭進行不同物理軌道節距的光記錄媒體的記錄再現。圖14和圖15中示意表示光記錄媒體信息記錄面上會聚主光束101和±1次的副光束103a、103b的狀態。圖14(a)和圖15(a)表示DVD-RAM的信息記錄面；圖14(b)和圖15(b)表示DVD-RW的信息記錄面；圖14(c)和圖15(c)表示DVD-ROM的信息記錄面。圖14和圖15中的左右方向的箭頭R表示光記錄媒體的半徑方向(徑向)，上下方向的箭頭T表示光記錄媒體軌道的切線方向。
如圖14(a)和圖14(b)所示，在DVD家族中可擦寫式光記錄媒體即DVD-RAM和DVD-RW，其影響軌道跨越信號的物理軌道節距的長度不同，分別為P1＝1.23μm，P2＝0.74μm。另外，DVD家族中的專用於再現的DVD-ROM的物理軌道節距的長度與DVD-RW相同，P2＝0.74μm。
如上所述，為了用差動像散法得到除去軌道跨越信號的理想的焦點偏移誤差信號，需要將徑向上的主光束101與副光束103a、103b的光束間隔(光斑間隔)分別配置成物理軌道節距的1/2倍。因而，特別是對於軌道跨越信號分量的混入大的DVD-RAM，為了得到理想的焦點偏移誤差信號，理想的作法是設主光束101與副光束103a、103b的光束之間的間隔BP1為0.615μm。
然而，如圖14(b)和圖14(c)所示，DVD-RAM的最佳光束間隔BP1＝0.615μm與DVD-RW或DVD-ROM的最佳光束間隔BP2＝0.37μm不一致。因此，由光束間隔BP1＝0.615μm的主光束101和副光束103a、103b用差動像散法檢出的焦點偏移誤差信號難以用於DVD-RW。
例如，如圖14(a)和圖14(b)所示，若將徑向的主光束101與副光束103a、103b的光斑間隔設定為最適合DVD-RAM的光束間隔BP1，則光束間隔BP1與DVD-RW的物理軌道節距P2之比成為BP1/P2＝0.615μm/0.74μm＝0.831。光束間隔BP1在DVD-RW中不會成為物理軌道節距P2的1/2倍。因而，即使採用差動像散法也不能從焦點偏移誤差信號充分地除去軌道跨越信號。
另一方面，如圖15(a)和圖15(b)所示，若將徑向的主光束101和副光束103a、103b的光束間隔設定成最適合DVD-RW的光束間隔BP2＝0.37μm，則光束間隔BP2與DVD-RAM的物理軌道節距P1之比成為BP2/P1＝0.37μm/1.23μm＝0.300。光束間隔BP2在DVD-RAM中不會成為物理軌道節距P1的1/2倍。因而，即使採用差動像散法也不能從焦點偏移誤差信號充分地除去軌道跨越信號。
然而，作為對未記錄的DVD±R/RW媒體進行跟蹤控制的方法，最佳方法是專利文獻4中公開的差動推挽(DPP)法。但是，適合DPP法的光束間隔如上所述為0.37μm。因此，若將主光束101和±1次的副光束103a、103b的光斑位置與光束間隔BP2＝0.37μm相一致，則會從DVD-RAM再現時的光束間隔BP1的最佳位置0.615μm偏移。因此，±1次的副光束103a、103b中包含的軌道跨越信號的振幅會減少。
圖16表示接受主光束101和±1次的副光束103a、103b的受光元件123、125a、125b的受光部的結構。如圖16所示，受光元件123的正方形的受光區內被與光記錄媒體(圖16中未圖示)軌道的切線方向大致平行的分割線124和與分割線124大致正交的分割線124』分割，具有相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區A、B、C、D。受光區A隔著分割線124與受光區D相鄰，並隔著分割線124』與受光區B相鄰，在受光區C的對角位置。受光區C隔著分割線124與受光區B相鄰，並隔著分割線124』與受光區D相鄰地配置。
同樣地，受光元件125a的正方形的受光區內被與光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的分割線126和與分割線126大致正交的分割線126』分割，具有相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區E1、F1、G1、H1。受光區E1隔著分割線126與受光區H1相鄰，並隔著分割線126』與受光區F1相鄰，且配置在受光區G1的對角位置。受光區G1隔著分割線126與F1相鄰，並隔著分割線126』與H1相鄰地配置。
同樣地，受光元件125b的正方形受光區內被與光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的分割線128和與分割線128大致正交的分割線128』分割，具有相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區E2、F2、G2、H2。受光區E2隔著分割線128與受光區H2相鄰，並隔著分割線128』與受光區F2相鄰，且配置在受光區G2的對角位置。受光區G2隔著分割線128與F2相鄰，並隔著分割線128』與受光區H2相鄰地配置。
受光元件123、125a、125b對應於光記錄媒體信息記錄面上的因主光束101和±1次的副光束103a、103b的光斑位置不同而產生的光路的偏移，在軌道切線方向上稍微錯開配置。另外，分割線124、126、128分別大致平行地配置，分割線124』、126』、128』分別大致平行地配置。另外，主光束101和±1次的副光束103a、103b會聚到受光元件123、125a、125b的受光區的大致中央的部分。
焦點偏移誤差信號(FES)利用受光元件123、125a、125b輸出的電信號由差動像散法檢出。若設從受光區A～D、E1～H1、E2～H2輸出的電信號分別為A～D、E1～H1、E2～H2，則FES可表示如下。
FES＝{(A+C)-(B+D)}+k×{(E+G)-(F+H)}…(1)在式(1)和後文給出的式中，設E1+E2＝E、F1+F2＝F、G1+G2＝G、H1+H2＝H。
圖17表示光記錄媒體徑向上、對應於主光束101與±1次的副光束103a、103b之間的光束間隔在±1次的副光束103a、103b中混入的軌道跨越信號振幅的變化。橫軸表示主光束101與±1次的副光束103a、103b之間的光束間隔對光記錄媒體的物理軌道節距的比率，縱軸表示軌道跨越信號振幅(任意單位)。圖17中用虛線表示的縱線表示主光束101與±1次的副光束103a、103b的光束間隔設成DVD±R/RW的最佳值(光束間隔＝0.37μm)時的、DVD-RAM的物理軌道節距與光束間隔之比。
如圖17所示，若設光束間隔為0.37μm，則光束間隔對DVD±R/RW的物理軌道節距之比成為0.5，得到最大的軌道跨越信號的振幅。但是，如圖虛線所示，DVD-RAM的軌道節距中，光束間隔與物理軌道節距之比為0.3。這時的軌道跨越信號的振幅會減至最大振幅的約30％。
例如，設主光束101與±1次的副光束103a、103b的光量比為18∶1，受光元件123和受光元件125a、125b的光電變換增益(放大率)之比為1∶3.74，並採用式(1)，取得使軌道跨越信號衰減的差動像散信號(焦點偏移誤差信號)時，係數k的最佳值算出為如下。
(18×1)÷(1×2×3.74)×(1/0.3)＝8如此，係數k的值不得不設定約為8。因而，光記錄再現裝置上必須使用具有高增益的放大電路，信號對噪聲比(S/N比)也劣化。還有，採用像散方法運算的、基於±1次的副光束103a、103b的電信號輸出(k{(E+G)-(F+H)})的峰值可能在該放大電路的輸出電壓範圍上飽和。如此，±1次的副光束103a、103b的調整位置(光束間隔)相對最佳值偏離很大時，存在式(1)所示的傳統的差動像散法不適合的問題。
作為從焦點偏移誤差信號除去軌道跨越分量的方法，公開了若干實施例。專利文獻6所記載的方法稱為差動像散法，通過相加主光束的像散信號與副光束的像散信號，增大焦點偏移誤差信號的S形曲線的振幅，同時除去以反相位混入的軌道跨越分量，也被廣泛用於DVD用光學頭。
另外，專利文獻7所記載的方法中，從傳統的像散信號減去正切推挽信號，並通過除去該方向上因光軸偏移而產生的軌道跨越分量來達成其目的。
還有，專利文獻8中公開的方法是從傳統的像散信號減去徑向推挽信號，然後除去軌道跨越信號分量的方法。本實施例中，對於其除去性能，分為由主光束生成和由副光束生成減去的徑向推挽信號的情況進行比較討論，由於像散信號包含的軌道跨越分量因其原因不同而相位差參差不齊，結果最好的對策是準備兩種情況的減去信號，適當切換使用兩者。
可是，專利文獻6的差動像散法不適用於具有多個物理軌道節距的光記錄媒體的情況。並且，不容易以將主光束與副光束這3個光束調整到各受光元件的田字形分割圖案中心，其調整工藝需要高額的設備和過多的時間，因此會增大製造成本。
另外，專利文獻7所記載的減去正切推挽信號的方法，如以下參照圖8的說明，要減去小於混入像散法中振幅的軌道跨越信號，且必須使增益係數k的值較大，因此具有導致信號的S/N比劣化的缺點。
還有，專利文獻8所記載的減去推挽信號的方法如以下參照圖8的說明，由於減去振幅大的軌道跨越信號，增益係數k的值不用大，因此有利於確保信號的S/N比。但是，由於推挽信號在物鏡沿盤的徑向偏移時發生DC偏移，就這樣減去時焦點偏移誤差信號中會增加DC偏移分量。將該信號用於聚焦控制時，在不進行跟蹤控制時不會發生問題，但光束與軌道隨從的狀態即進行跟蹤控制的場合，因向盤的軌道方向的位移而發生所述物鏡偏移時，會產生聚焦偏移(散焦)，因而存在會惡化再現信號的質量的問題。
本發明的目的在於在物理軌道節距不同的多個光記錄媒體中，能夠檢出軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置。
上述目的通過具有以下特徵的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法來達成，所述方法中將從光源射出的光束衍射而分割為主光束和兩個副光束，並通過物鏡會聚到光記錄媒體上，利用與沿著所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的3個受光區，分別接受所述光記錄媒體上反射的所述主光束和所述兩個副光束，然後變換為電信號，從位於對角的所述受光區的一對受光區和另一對受光區分別輸出的所述電信號進行差動運算而得到的第一運算信號，減去通過對所述主光束和所述兩個副光束進行運算處理而生成的第二運算信號，從而檢出使所述物鏡跨越所述光記錄媒體軌道時產生的軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於取代4分割的所述受光區，而採用由所述第一分割線2分割的兩個受光區，分別接受所述光記錄媒體上反射的所述兩個副光束，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於將分別接受所述兩個副光束的所述受光區內的相對位置相同的所述受光區輸出的所述電信號彼此相加，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，將所述兩個副光束的光斑配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述徑向上P2×(n+1/2)(其中，n為0以上的整數)左右的位置處，從而檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於基於分別混入所述第一和第二運算信號的所述軌道跨越信號的混入比，從所述第一運算信號減去按預定量放大的所述第二運算信號，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
另外，上述目的通過具有以下特徵的光學頭達成，所述光學頭用衍射光柵使從光源射出的光束衍射，分割為主光束和兩個副光束，然後通過物鏡會聚到光記錄媒體上，其中設有為了接受所述光記錄媒體反射的所述主光束後變換成電信號，用與所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的主光束用受光區，以及為了分別接受所述光記錄媒體反射的所述兩個副光束，用所述第一分割線分割為2個部分的兩個受光區；在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，將所述兩個副光束的光斑配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述徑向上P2×(n+1/2)(其中，n為0以上的整數)左右的位置處。
上述本發明的光學頭，其特徵在於在所述光記錄媒體徑向上，所述光記錄媒體表面上成像的所述兩個副光束的光斑直徑長度為同方向上所述主光束的光斑直徑長度的2.5倍以上。
另外，上述目的通過具有以下特徵的光記錄再現裝置達成，所述光記錄再現裝置中設有光學頭和誤差信號檢出部，其中，所述光學頭設有將光源射出的光束衍射而分割出主光束和兩個副光束的衍射光柵，使所述主光束和所述兩個副光束會聚到光記錄媒體上的物鏡，以及由與所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的、分別接受所述光記錄媒體反射的所述主光束和所述兩個副光束後變換成電信號的3個受光區；所述誤差信號檢出部，從對位於對角的所述受光區的一對受光區和另一對受光區分別輸出的所述電信號進行差動運算後得到的第一運算信號，減去通過對所述主光束與所述兩個副光束進行運算處理而生成的第二運算信號，從而檢出使所述物鏡跨越所述光記錄媒體軌道時產生的軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光記錄再現裝置，其特徵在於所述光學頭中取代分割為4部分的所述受光區，設有兩個分別接受所述光記錄媒體反射的所述兩個副光束的、由所述第一分割線分割為2部分的受光區。
上述本發明的光記錄再現裝置，其特徵在於所述誤差信號檢出部將分別接受所述兩個副光束的所述受光區內相對位置相同的所述受光區輸出的所述電信號彼此相加，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光記錄再現裝置，其特徵在於所述誤差信號檢出部基於分別混入所述第一和第二運算信號的所述軌道跨越信號的混入比，從所述第一運算信號減去按預定量放大後的所述第二運算信號，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
上述本發明的光記錄再現裝置，其特徵在於將所述兩個副光束在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述徑向上P2×(n+1/2)(其中，n為0以上的整數)左右的位置處。
上述本發明的光記錄再現裝置，其特徵在於所述光記錄媒體在徑向的、成像於所述光記錄媒體表面的所述兩個副光束的光斑直徑為同方向的所述主光束的光斑直徑的2.5倍以上。
依據本發明，能夠實現可在物理軌道節距不同的多個光記錄媒體檢出軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號的光記錄再現裝置。
圖1是本發明實施例1的光記錄再現裝置150上安裝的光學頭1的概略結構示圖。
圖2是表示本發明實施例1的光記錄再現裝置150上安裝的光學頭1的受光元件23、25a、25b的受光部的結構和受光元件23、25a、25b與誤差信號檢出部31的連接狀態的示圖。
圖3表示本發明實施例1的光記錄再現裝置150上安裝的光學頭1的主光束27和±1次副光束29a、29b的光斑間隔的設定值。
圖4是說明本發明實施例1的光記錄再現裝置150的FES的檢出原理的圖，表示用正切推挽法得到的正切推挽信號的實際測量波形。
圖5是說明本發明實施例1的光記錄再現裝置150的FES的檢出原理的圖，表示用像散法得到的FES的實際測量波形。
圖6是說明本發明實施例1的光記錄再現裝置150的FES的檢出原理的圖，表示一例會聚到受光元件23的主光束27的狀態。
圖7是說明本發明實施例1的光記錄再現裝置150的FES的檢出原理的圖，表示用推挽法得到的推挽信號的實際測量波形。
圖8是說明本發明實施例1的光記錄再現裝置150的FES的檢出原理的圖，表示用各種運算法得到的運算信號中混入的軌道跨越信號振幅的最大值。
圖9是本發明實施例1的光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中所設的FES檢出部33的示圖。
圖10是本發明實施例1的光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中所設的TES檢出部44的示圖。
圖11是本發明實施例1的光記錄再現裝置150的概略結構示圖。
圖12是本發明實施例2的光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中所設的FES檢出部53的示圖。
圖13是表示本發明實施例3的光記錄再現裝置150上安裝的光學頭1的受光元件23、55a、55b的受光部的結構和受光元件23、55a、55b與誤差信號檢出部31的連接狀態的示圖。
圖14是表示用於傳統光學頭的光記錄媒體的信息記錄面上會聚光束的狀態的示意圖。
圖15是表示用於傳統光學頭的光記錄媒體的信息記錄面上會聚光束的狀態的示意圖。
圖16是表示傳統光學頭的受光元件123、125a、125b的受光部的結構的示圖。
圖17是表示對應於傳統光學頭的主光束101與±1次的副光束103a、103b之間的光束間隔混入±1次的副光束103a、103b的軌道跨越信號振幅的變化的示圖。
(符號說明)1 光學頭，3 雷射二極體，5 偏振光束分離器，7 1/4波片，9 準直透鏡，11 功率監測用光電二極體，13 物鏡，14 岸臺，15 光記錄媒體，15a 第一光記錄媒體，15b 第二光記錄媒體，16 凹坑，17 傳感器透鏡，19 衍射光柵，21 圓柱形透鏡，23、25a、25b、55a、55b、123、125a、125b 受光元件，24、24』、26、26』、28、28』、124、124』、126、126』、128、128』分割線，27、101 主光束，29a、103a +1次的副光束，29b、103b -1次的副光束，31 誤差信號檢出部，33、53 FES檢出部，35 MFES生成部，35a、35b、37a、37b、45a、45b、47a、47b、57a、57b 加法部，35c、45c 差動部，37、45 MPS生成部，37c、47c、57c 差動放大部，41 FES生成部，44 TES檢出部，47、57 SPS生成部，49 TES生成部，150光記錄再現裝置，152 主軸馬達，154 控制器，155 雷射器驅動電路，156 透鏡驅動電路，157 聚焦伺服隨動電路，158 跟蹤伺服隨動電路，159 雷射器控制電路。
具體實施例方式
實施例1參照圖1至圖11，就本發明實施例1的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置進行說明。首先，參照圖1至圖3，就本實施例的光記錄再現裝置150上安裝的光學頭1的概略結構進行說明。光學頭1可對不同物理軌道節距長度的兩種光記錄媒體15分別記錄或再現信息。物理軌道節距相對寬的光記錄媒體15(第一光記錄媒體15a)為DVD-RAM或具有與它相等物理軌道節距的光記錄媒體。另外，物理軌道節距相對窄的光記錄媒體15(第二光記錄媒體15b)為DVD-ROM、DVD±R/RW或具有與這些相等物理軌道節距的光記錄媒體。第一光記錄媒體15a的物理軌道節距長度P1為1.23μm，第二物理軌道節距長度P2為0.74μm。
如圖1所示，光學頭1中作為射出光束的光源設有雷射二極體3。雷射二極體3基於來自控制器(未圖示)的控制電壓，能夠射出按記錄/再現不同的光強度的光束。
在雷射二極體3的光出射側的預定位置上，配置了衍射光柵19。從雷射二極體3射出的光束入射到衍射光柵19，然後被分割成3個光束(0次的主光束27和±1次的副光束29a、29b)。±1次的副光束29a、29b以主光束27位置為中心在軌道方向和徑向按預定距離相隔並對稱排列地配置在光記錄媒體15的信息記錄面上。
從雷射二極體3看的衍射光柵19的光透射側，依次配置偏振光束分離器5、1/4波片7、準直透鏡9和物鏡13。準直透鏡9設成將來自雷射二極體3的發散光束變換成平行光束後導入物鏡13，並將來自物鏡13的平行光束變換成會聚光束後導入受光元件23、25a、25b。物鏡13設成將來自準直透鏡9的平行光束會聚到光記錄媒體15的信息記錄面並形成讀取光斑，並將來自光記錄媒體15的反射光變換成平行光束後導入準直透鏡9。
在從1/4波片7看的偏振光束分離器5的光反射側，依次配置了傳感器透鏡17、圓柱形透鏡21和受光元件23、25a、25b。另外，從雷射二極體3看的偏振光束分離器5的光反射側，配置了用以測量雷射二極體3射出的光束的光強度的功率監測用光電二極體11。
傳感器透鏡17作為用以光學調整光記錄媒體15上反射的主光束27和±1次的副光束29a、29b的聚焦位置的反射光聚焦位置調整部起作用。另外，傳感器透鏡17將在光記錄媒體15反射的主光束27和±1次的副光束29a、29b按預定光學放大率放大後，經由圓柱形透鏡21分別在受光元件23、25a、25b上個別地成像。受光元件23接受主光束27，受光元件25a接受+1次的副光束29a，受光元件25b接受-1次的副光束29b。
經受光元件23、25a、25b的光電變換後輸出的各電信號被輸入至光記錄再現裝置150中所設的誤差信號檢出部31。在誤差信號檢出部31中，基於光記錄媒體15上反射的主光束27和±1次的副光束29a、29b，檢出使物鏡13跨越光記錄媒體15軌道時產生的軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號(FES)和物鏡13在光記錄媒體15的徑向偏移而產生的除去了DC偏移分量的跟蹤誤差信號(TES)。
圖2表示受光元件23、25a、25b的受光部的結構和受光元件23、25a、25b與誤差信號檢出部31之間的連接狀態。如圖2所示，受光元件23具有正方形受光區被與光記錄媒體15(圖2中未圖示)軌道的切線方向大致平行的分割線(第一分割線)24和與分割線24大致正交的分割線(第二分割線)24』分割，相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區(主光束用受光區)A、B、C、D。受光區A隔著分割線24與受光區D相鄰，並隔著分割線24』與受光區B相鄰，且配置在受光區C的對角位置。受光區C隔著分割線24與受光區B相鄰，並隔著分割線24』與受光區D相鄰地配置。
同樣地，受光元件25a具有正方形受光區被與光記錄媒體15軌道的切線方向大致平行的分割線(第一分割線)26和與分割線26大致正交的分割線(第二分割線)26』分割，相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區E1、F1、G1、H1。受光區E1隔著分割線26與受光區H1相鄰，並隔著分割線26』與受光區F1相鄰，且配置在受光區G1的對角位置。受光區G1隔著分割線26與受光區F1相鄰，並隔著分割線26』與受光區H1相鄰地配置。
同樣地，受光元件25b具有正方形受光區被與光記錄媒體15軌道的切線方向大致平行的分割線(第一分割線)28和與分割線28大致正交的分割線(第二分割線)28』分割，相鄰且矩陣狀配置的正方形的4個受光區E2、F2、G2、H2。受光區E2隔著分割線28與受光區H2相鄰，並隔著分割線28』與受光區F2相鄰，且配置在受光區G2的對角位置。受光區G2隔著分割線28與受光區F2相鄰，並隔著分割線28』與受光區H2相鄰地配置。
受光元件23、25a、25b對應於光記錄媒體15的信息記錄面上的主光束27和±1次的副光束29a、29b的光斑位置不同而產生的光路的偏移，與軌道切線方向稍微錯開配置。另外，分割線24、26、28各自大致平行地配置，分割線24』、26』、28』各自大致平行地配置。
從受光區E1～H1、E2～H2分別引出布線。各布線連接成使受光元件25a的受光區內的相對位置與受光區25b的受光區內的相對位置相同的各受光區連接。即，從受光區E1、E2引出的各布線相連，從受光區F1、F2引出的各布線相連，從受光區G1、G2引出的各布線相連，從受光區H1、H2引出的各布線相連。因此，從受光區E1、E2分別輸出的電信號成為同電位。同樣地，從受光區F1、F2分別輸出的電信號、從受光區G1、G2分別輸出的電信號以及從受光區H1、H2分別輸出的電信號分別成為同電位。這些布線與誤差信號檢出部31相連。
從受光區A、B、C、D分別引出的布線與誤差信號檢出部31相連。誤差信號檢出部31利用從受光區A～D、E1～H1、E2～H2輸出的電信號進行預定的運算處理，檢出FES或TES。
圖3表示光學頭1的主光束27與±1次的副光束29a、29b的光束間隔的設定值。如圖3所示，光學頭1的主光束27與±1次的副光束29a、29b的光束間隔在DVD±R/RW中設為最佳的0.37μm。會聚到第一或第二光記錄媒體15a、15b的信息記錄面上的主光束27與±1次的副光束29a、29b的光束間隔與圖15(a)至圖15(c)所示的主光束101和±1次的副光束103a、103b相同。
由於該光斑間隔在第一光記錄媒體15a中不是物理軌道節距的0.5(＝1/2)倍，即使採用式(1)所示的差動像散法，也不能檢出充分除去了軌道跨越信號的FES。因此以下參照圖4至圖8，就第一光記錄媒體15a中充分除去軌道跨越信號的FES的檢出原理進行說明。本實施例的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法的著重點在於，採用像散法檢出的FES中包含的軌道跨越信號分量的相位與採用推挽法檢出的推挽信號即軌道跨越信號的相位相同。本實施例的光記錄再現裝置150的特徵在於，通過從基於像散差法的運算信號(第一運算信號)減去在基於推挽法的運算信號(第二運算信號)上乘以適當增益的信號，得到除去了軌道跨越分量的良好的FES。
圖4表示在對光記錄媒體上施加了聚焦伺服的狀態下，採用正切推挽法得到的正切推挽信號的實際測量波形。圖4表示用與圖2所示的受光元件23、25a、25b相同結構的受光元件接受光記錄媒體的信息記錄面反射的主光束和±1次的副光束後光電變換而得到的實際測量波形。橫軸表示時間，縱軸表示正切推挽信號的振幅。圖中用A表示的曲線表示基於主光束的正切推挽信號(MTPS)的波形，圖中用B表示的曲線表示基於±1次的副光束的正切推挽信號(STPS)的波形。用受光元件23接受主光束，並將從受光區A、B、C、D輸出的電信號分別設為A、B、C、D，則MTPS由以下的運算處理得到。
MTPS＝(A+D)-(B+C)…(2)用受光元件25a、25b接受±1次的副光束，並將從受光區E1、F1、G1、H1及E2、F2、G2、H2輸出的電信號分別設為E1、F1、G1、H1及E2、F2、G2、H2，則STPS由以下的運算處理而得到。
STPS＝(E1+E2+H1+H2)-(F1+F2+G1+G2)＝(E+H)-(F+G)…(3)如圖2和式(2)及式(3)所示，在為得到正切推挽信號而進行的運算處理中，進行差動運算時起作用的受光元件25、25a、25b的分割線24』、26』、28』與光記錄媒體上的軌道切線方向大致正交。因此，物鏡跨越軌道時產生的軌道跨越信號分量幾乎不與MTPS和STPS重疊。
圖5表示與圖4相同的聚焦伺服的狀態下，採用像散法得到的FES的實際測量波形。圖5表示用與圖2所示的受光元件23、25a、25b相同結構的受光元件接受光記錄媒體的信息記錄面上反射的主光束和±1次的副光束而得到的實際測量波形。橫軸表示時間，縱軸表示FES的振幅。圖中A所示的曲線表示基於主光束的焦點偏移誤差信號(MFES)的波形，圖中B所示的曲線表示基於±1次的副光束的焦點偏移誤差信號(SFES)的波形。用受光元件23接受主光束，並將從受光區A、B、C、D輸出的電信號分別設為A、B、C、D，則MFES由以下的運算處理而得到。
MFES＝(A+C)-(B+D)…(4)將從受光區E1、F1、G1、H1和E2、F2、G2、H2輸出的電信號分別設為E1、F1、G1、H1和E2、F2、G2、H2，則SFES由以下的運算處理而得到。
SFES＝(E1+E2+G1+G2)-(F1+F2+H1+H2)＝(E+G)-(F+H)…(5)如圖4和圖5所示，採用像散法算出的MFES的振幅大於採用正切推挽法算出的MTPS的振幅。同樣地，採用像散法算出的SFES的振幅大於採用正切推挽法算出的STPS的振幅。如此，若主光束和副光束均採用像散法，則可確認與FES重疊的軌道跨越信號的振幅變大。
像散法中，從受光區被矩陣狀分割為4部分的受光元件23、25a、25b的對角位置的一對受光區輸出的各電信號相加後的電信號，減去從另一對受光區輸出的各電信號相加後的電信號。因此，理想的情況下與正切推挽信號同樣，MFES或SFES與軌道跨越信號的重疊少。但是實際上，相對將受光元件23、25a、25b的受光區沿光記錄媒體的軌道切線方向大致正交的方向分割的分割線24』、26』、28』，會聚到受光區的光束強度非對稱，並不相同。因此，按照會聚到受光區的光束的偏移量，用像散法得到的FES上會重疊軌道跨越信號。
圖6表示一例會聚到受光元件23的主光束27的狀態。圖6(a)表示主光束27會聚在受光元件23的大致中心附近的狀態。圖6(b)表示主光束27向受光元件23的受光區B、C側偏移地會聚的狀態。圖中左右方向的箭頭T表示光記錄媒體軌道的切線方向，上下方向的箭頭R表示光記錄媒體的徑向。在光記錄媒體的信息記錄面上交互形成多個的岸臺和凹坑而起到衍射光柵的作用。因此，如圖6(a)和圖6(b)所示，在光記錄媒體上反射後受光元件23的受光面成像的主光束27上產生衍射，產生主光束27的0次光27a、+1次光27b及-1次光27c。圖6中，用實線表示光強度相對大的+1次光27b，且用虛線表示相對小的-1次光27c。
由於主光束27本身的像差等的強度不均勻性，又由於進行主光束27的光路調整時產生的位置偏移等外因，如圖6(a)和圖6(b)所示，會聚到受光元件23的主光束27的位置偏移。另外，每次主光束27橫跨光記錄媒體15的軌道時，會聚到受光元件23的主光束27的強度分布相對分割線24』有時對稱有時不對稱。還有，每次主光束27橫跨光記錄媒體15的軌道時，主光束27的+1次光27b的強度大於-1次光27c的強度，或者-1次光27c的強度大於+1次光27b的強度。若每次主光束27橫跨光記錄媒體15的軌道時產生會聚到受光元件23的主光束27的位置偏移等，則基於式(4)和式(5)所示的運算的像散法中，如圖5所示，MFES或SFES的振幅變大。如此，採用像散法時，MFES和SFES上容易混入軌道跨越信號。
圖7表示與圖4和圖5相同的聚焦伺服的狀態下，採用推挽法而得到的推挽信號的實際測量波形。圖7表示用與圖2所示的受光元件23、25a、25b相同結構的受光元件接受光記錄媒體的信息記錄面上反射的主光束和±1次的副光束而得到的實際測量波形。橫軸表示時間，縱軸表示推挽信號的振幅。圖中A所示的曲線表示基於主光束的推挽信號(MPS)的波形，圖中B所示的曲線表示基於±1次的副光束的推挽信號(SPS)的波形。若用受光元件23接受主光束，並將從受光區A、B、C、D輸出的電信號分別設為A、B、C、D，MPS可由以下的運算處理得到。
MPS＝(A+B)-(C+D)…(6)若將從受光區E1、F1、G1、H1和E2、F2、G2、H2輸出的電信號分別設為E1、F1、G1、H1和E2、F2、G2、H2，SPS可由以下的運算處理得到。
SPS＝(E1+E2+F1+F2)-(G1+G2+H1+H2)＝(E+F)-(G+H)…(7)推挽信號作為用以對光記錄媒體進行軌道伺服的TES使用。推挽法中，根據光記錄媒體的反射光的強度分布的與軌道的切線方向大致正交的方向即徑向的偏移來檢出誤差信號。例如，如圖6(a)和圖6(b)所示，主光束27的±1次光27b、27c的強度在每次主光束27跨越光記錄媒體15的軌道時發生變化。因此，用推挽法算出的混入推挽信號中的軌道跨越信號的振幅大於正切推挽法或像散法。
可是，圖6所示的受光元件23上會聚的主光束27的位置偏移量因光學頭不同而異。由於光學頭的個體差異，用像散法得到的在MFES或SFES上重疊的軌道跨越信號分量因光學頭不同而異。
圖8表示用同一設計製造的兩種光學頭A、B測定通過各種運算法得到的運算信號中混入的軌道跨越信號振幅的最大值的結果。橫軸表示受光區內的分割差動運算方向，縱軸表示軌道跨越信號振幅的最大值(mV)。推挽方向上的運算採用式(6)和式(7)的差動運算，像散方向上的運算採用式(4)和式(5)的差動運算，正切推挽方向的運算採用式(2)和式(3)的差動運算。圖中◆符號表示光學頭A上的基於主光束的軌道跨越信號振幅，圖中■符號表示光學頭B上的基於主光束B的軌道跨越信號振幅，圖中▲符號表示光學頭A上的基於副光束的軌道跨越信號振幅。
如圖8所示，推挽方向上算出的軌道跨越信號振幅與像散方向上算出的軌道跨越信號振幅之比率在光學頭A、B中不同。通過像散方向(像散法)的運算而得到的軌道跨越信號振幅與通過推挽方向(推挽法)的運算而得到的軌道跨越信號振幅之比，在光學頭A上約為1∶5，在光學頭B上約為7∶12。因而，混入像散信號的軌道跨越信號分量與混入推挽信號的軌道跨越信號分量之間的混入比，在光學頭A上為1/5＝0.2，在光學頭B上為7/12＝0.58。如此，混入像散信號的軌道跨越信號分量的振幅在同一設計的光學頭A、B上相差很大。
本實施例的光記錄再現裝置150中，通過式(4)所示的像散法得到的MFES與通過式(6)所示的推挽法得到的MPS進行差動運算，檢出軌道跨越信號分量衰減的FES。但是，如圖8所示，用像散法得到的MFES中混入的軌道跨越信號振幅與用推挽法得到的MPS中混入的軌道跨越信號振幅不同。因此，將MPS按預定量放大後與MFES進行差動運算，從而能夠使混入MFES的軌道跨越信號分量充分衰減。軌道跨越信號分量被衰減的FES能夠由以下的運算式求出。
FES＝{(A+B)-(B+D)-k1×{(A+B)-(C+D)}…(8)接著，對係數k1的最佳值進行說明。如式(8)所示，FES通過僅對接受主光束而得到的電信號的運算處理來生成。因此，與減去的推挽信號相乘的係數k1，可直接使用圖8中說明的、像散信號和推挽信號中分別混入的軌道跨越信號分量的混入比。因而，光學頭A中k1＝0.2，光學頭B中k1＝0.58。
如此，本實施例的光記錄再現裝置150中，用於算出FES的係數k1的值為1以下，比傳統差動像散法中的係數k＝8小。從而，光記錄再現裝置150能夠降低放大電路的增益(放大率)，因此能夠防止FES的S/N比的劣化和從放大電路輸出的電信號的峰值的飽和等。
接著，參照圖9，就能夠進行式(8)所示的運算的FES檢出部的結構進行說明。圖9表示光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中設有的FES檢出部33的電路結構例。如圖9所示，FES檢出部33中設有對從受光元件23輸出的電信號進行差動運算，生成式(4)所示的MFES(第一運算信號)的MFES生成部35；對從受光元件23輸出的電信號進行差動運算，生成式(6)所示的MPS(第二運算信號)的MPS生成部37；以及將從MFES生成部35輸出的MFES與從MPS生成部37輸出的MPS進行差動運算而生成FES的FES生成部41。
MFES生成部35中設有加法部35a、35b和差動部35c。加法部35a、35b和差動部35c具有2輸入1輸出的電路結構。加法部35a的一個輸入端子(+)與受光區A連接，另一輸入端子(+)與受光區C連接。加法部35a的輸出端子與差動部35c的非反相輸入端子(+)連接。加法部35b的一個輸入端子(+)與受光區B連接，另一輸入端子(+)與受光區D連接。加法部35b的輸出端子與差動部35c的反相輸入端子(-)連接。差動部35c的輸出端子(MFES生成部35的輸出端子)與FES生成部41的非反相輸入端子(+)連接。
MFES生成部35對從受光元件23中位於對角的受光區A、C(一對受光區)輸出的電信號和從位於對角的受光區B、D(另一對受光區)輸出的電信號進行差動運算，輸出式(4)所示的MFES。
MPS生成部37中設有加法部37a、37b和差動放大部37c。加法部37a、37b和差動放大部37c具有2輸入1輸出的電路結構。加法部37a的一輸入端子(+)與受光區A連接，另一輸入端子(+)與受光區B連接。加法部37a的輸出端子與差動放大部37c的非反相輸入端子(+)連接。加法部37b的一個輸入端子(+)與受光區C連接，另一輸入端子(+)與受光區D連接。加法部37b的輸出端子與差動放大部37c的反相輸入端子(-)連接。差動放大部37c的輸出端子(MPS生成部37的輸出端子)與FES生成部41的反相輸入端子(-)連接。
差動放大部37c具有對從加法部37a輸出的相加信號A+B與從加法部37b輸出的相加信號C+D進行差動運算，並放大k1倍的功能。放大率(係數k1)基於在MFES和MPS中分別混入的軌道跨越信號分量的混入比，按光學頭1及第一或第二光記錄媒體15a、15b個別地設定。
MPS生成部37對從受光元件23的被分割線24分割的受光區A、B(一側受光區)輸出的電信號與從受光區C、D(另一側受光區)輸出的電信號進行差動運算，輸出將式(6)所示的MPS的電壓放大k1倍後的信號。
FES生成部41對MFES與電壓被放大k1倍的MPS進行差動運算而生成FES。MPS生成部37的差動放大部37c的放大率(係數k1)，為了能夠使軌道跨越信號分量衰減，按光學頭1和按第一或第二光記錄媒體15a、15b設定為最佳值。從而，本實施例的光學頭1對於第一或第二光記錄媒體15a、15b，都能檢出軌道跨越信號衰減了的FES。
接著，參照圖10說明TES檢出部的結構。圖10表示誤差信號檢出部31中設有的TES檢出部44的電路結構例。在本實施例的光記錄再現裝置150中，第一或第二光記錄媒體15a、15b上都可用差動推挽法檢出TES。如圖10所示，TES檢出部44中設有對從受光元件23輸出的電信號進行差動運算，生成式(6)所示的MPS的MPS生成部45；對從受光元件25a、25b輸出的電信號進行差動運算而生成式(7)所示的SPS的SPS生成部47；以及從MPS減去SPS而生成TES的TES生成部49。
MPS生成部45中設有加法部45a、45b和差動部45c。加法部45a、45b和差動部45c具有2輸入1輸出的電路結構。加法部45a的一個輸入端子(+)與受光區A連接，另一輸入端子(+)與受光區B連接。加法部45a的輸出端子與差動部45c的非反相輸入端子(+)連接。加法部45b的一個輸入端子(+)與受光區C連接，另一輸入端子(+)與受光區D連接。加法部45b的輸出端子與差動部45c的反相輸入端子(-)連接。差動部45c的輸出端子(MPS生成部45的輸出端子)與TES生成部49的非反相輸入端子(+)連接。
MPS生成部45對從受光元件23的被分割線24分割的受光區A、B(一側受光區)輸出的電信號和從受光區C、D(另一側受光區)輸出的電信號進行差動運算，輸出式(6)所示的MPS。
SPS生成部47中設有加法部47a、47b和差動放大部47c。加法部47a、47b和差動放大部47c具有2輸入1輸出的電路結構。加法部47a的一個輸入端子(+)與連接受光區E1、E2的布線E1+E2連接，另一輸入端子(+)與連接受光區F1、F2的布線F1+F2連接。加法部47a的輸出端子與差動放大部39c的非反相輸入端子(+)連接。加法部47b的一個輸入端子(+)與連接受光區G1、G2的布線G1+G2連接，另一輸入端子(+)與連接受光區H1、H2的布線H1+H2連接。加法部47b的輸出端子與差動放大部47c的反相輸入端子(-)連接。差動放大部47c的輸出端子(SPS生成部47的輸出端子)與TES生成部49的反相輸入端子(-)連接。
差動放大部47c具有對從加法部47a輸出的相加信號E+F與從加法部47b輸出的相加信號G+H進行差動運算，並放大kp倍的功能。差動放大部47c的放大率(係數kp)，按光學頭1及第一或第二光記錄媒體15a、15b個別地進行設定，以能從TES良好地除去因物鏡的徑向偏移而產生的DC偏移分量。
TES生成部49將從MPS生成部45輸出的MPS和從SPS生成部47輸出的電壓被放大kp倍的SPS相加而生成TES。因而，從TES生成部49輸出的TES可表示如下。
TES＝{(A+B)-(C+D)}-kp×{(E+F)-(G+H)}…(9)本實施例的光學頭1中，主光束27與±1次的副光束的光斑間隔設定在第二光記錄媒體15b(DVD±R/RW)的最佳值。因此，在第二光記錄媒體15b上反射的±1次的副光束29a、29b中混入的軌道跨越信號振幅成為最大(參照圖17)。可是，按照該光斑間隔，在第一光記錄媒體15a(DVD-RAM)中，軌道跨越信號不會成為最大振幅。但是，如圖7所示，用推挽法得到的軌道跨越信號振幅大於用其它運算方法得到的軌道跨越信號振幅。還有，混入第一光記錄媒體15a中±1次的副光束29a、29b的軌道跨越信號振幅的絕對值大於混入第二光記錄媒體15b中±1次的副光束29a、29b的軌道跨越信號振幅的絕對值。因此，第一光記錄媒體15a中，無需太增大SPS生成部47的放大率(係數kp)，也能良好地除去物鏡的徑向偏移而產生的DC偏移分量。因而，本實施例的光記錄再現裝置150對於第一或第二光記錄媒體15a、15b均能檢出除去DC偏移分量的TES。
接著，參照圖1，就光學頭1和誤差信號檢出部31的動作進行說明。如圖1所示，從雷射二極體3射出的發散光的光束入射到衍射光柵19。光束由衍射光柵19分割為0次的主光束27和±1次的副光束29a、29b。從衍射光柵19射出的發散光的主光束27和±1次的副光束29a、29b入射到偏振光束分離器5。在偏振光束分離器5中，主光束27和±1次的副光束29a、29b的預定的偏振光方位的線偏振光分量透射後入射到1/4波片7。另一方面，與該偏振光方位正交的線偏振光分量經反射後入射到功率監測用光電二極體11，被測量光束強度。
入射到1/4波片7的線偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b透過1/4波片7，成為圓偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b。該圓偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b由準直透鏡9變換為平行光，透過準直透鏡9後由物鏡13聚光，會聚到光記錄媒體15的信息記錄面後反射。這時，從徑向看，主光束27和±1次的副光束29a、29b之間的光斑間隔約為0.37μm，±1次的副光束29a、29b之間的徑向光斑間隔為0.74μm。在光記錄媒體15的信息記錄面上反射的圓偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b由物鏡1 3變為平行光後透過準直透鏡9，然後入射到1/4波片7。透過1/4波片7後，圓偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b由原來的線偏振光成為偏振方向旋轉90°的線偏振光，然後入射到偏振光束分離器5。該線偏振光的主光束27和±1次的副光束29a、29b在偏振光束分離器5上反射後入射到傳感器透鏡17。
透過傳感器透鏡17的主光束27和±1次的副光束29a、29b因圓柱形透鏡21而附帶像散，分別會聚到受光元件23、25a、25b上。用受光元件23、25a、25b分別接受的主光束27和±1次的副光束29a、29b變換為電信號，輸入到誤差信號檢出部31。誤差信號檢出部31基於從受光元件23、25a、25b輸出的電信號，檢出軌道跨越信號不依賴第一或第二光記錄媒體15a、15b而衰減的FES和除去了DC偏移分量的TES。
接著，就本實施例的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法進行說明。首先，在光記錄生成裝置150上安裝了第一或第二光記錄媒體15a、15b時，在對第一或第二光記錄媒體15a、15b上施加了預定的聚焦伺服的狀態下，檢出MFES、MPS和SPS，並算出係數k1和係數kp的最佳值。當算出係數k1和係數kp的最佳值的自測試結束時，接著，如上述光學頭1的動作中說明的那樣，首先，將從雷射二極體3射出的光束入射到衍射光柵19使之衍射，分割成主光束27和±1次的副光束29a、29b。接著，調整經由物鏡13會聚到光記錄媒體15的信息記錄面的±1次的副光束29a、29b的光斑，使它配置在關於主光束27的光斑對稱且徑向距離為0.37μm的位置上。主光束27和±1次的副光束29a、29b之間的光斑間隔通過使衍射光柵19的光柵面繞衍射光柵19的光軸旋轉來調整。
接著，使光記錄媒體15上反射的主光束27和±1次的副光束29a、29b分別會聚到受光元件23、25a、25b的受光面。通過用受光元件23、25a、25b接受主光束27和±1次的副光束29a、29b，經受光元件23光電變換後的電信號被輸入到誤差信號檢出部31。另外，由於在受光元件25a、25b的受光區內的相對位置相同的各受光區相連接，因此從受光區E1、E2分別輸出的電信號為同電位，從受光區F1、F2分別輸出的電信號成為同電位，從受光區G1、G2輸出的電信號成為同電位，從受光區H1、H2輸出的電信號成為同電位，它們分別被輸入到誤差信號檢出部31。
通過上述的自測試，MPS生成部37的放大率(係數k1)和SPS生成部47的放大率(係數kp)，按第一或第二光記錄媒體15a、15b設定為最佳值。從而，誤差信號檢出部31基於從受光元件23、25a、25b輸出的電信號，不依賴第一或第二光記錄媒體15a、15b地檢出軌道跨越信號衰減的FES和除去了DC偏移分量的TES。
如以上說明，本實施例的光記錄再現裝置150中，求出分別混入推挽信號和像散信號的軌道跨越信號分量的混入比，基於該混入比設定MPS生成部37的放大率(係數k1)，從而能夠使放大率(係數k1)的值變小。由此，光記錄再現裝置150在主光束27和±1次的副光束29a、29b的光斑間隔不是最佳的狀態下，或者光斑間隔偏離最佳的狀態下也能檢出軌道跨越信號衰減的FES。
接著，說明本實施例的光記錄再現裝置。圖11表示安裝了本實施例的光學頭1的光記錄再現裝置150的概略結構。如圖11所示，光記錄再現裝置150中設有用以旋轉光記錄媒體15的主軸馬達152；對光記錄媒體15照射雷射束並接受其反射光的光學頭1；控制主軸馬達152和光學頭1的動作的控制器154；向光學頭1供給雷射器驅動信號的雷射器驅動電路155；以及向光學頭1供給透鏡驅動信號的透鏡驅動電路156。
控制器154中包含聚焦伺服隨動電路157、跟蹤伺服隨動電路158和雷射器控制電路159。誤差信號檢出部31跨設在聚焦伺服隨動電路157和跟蹤伺服隨動電路158之間。當聚焦伺服隨動電路157工作時成為聚焦到旋轉的光記錄媒體15的信息記錄面的狀態，當跟蹤伺服隨動電路158工作時對於光記錄媒體15的偏心的信號軌道，雷射束的光斑會成為自動隨動狀態。聚焦伺服隨動電路157和跟蹤伺服隨動電路158分別具有用以自動調整聚焦增益的自動增益控制功能和用以自動調整跟蹤增益的自動增益控制功能。另外，雷射器控制電路159是生成由雷射器驅動電路155供給的雷射器驅動信號的電路，基於光記錄媒體15中記錄的記錄條件設定信息，生成適當的雷射器驅動信號。
聚焦伺服隨動電路157、跟蹤伺服隨動電路158和雷射器控制電路159等，可以為與控制器154分開的單獨器件而不必一定為組裝到控制器154內的電路。還有，可以為在控制器154內執行的軟體而不一定為物理電路。
在光記錄生成裝置150的系統動作中，按進行記錄再現的第一或第二光記錄媒體15a、15b，通過自測試算出係數k1和係數k的最佳值，從而又可高效率地除去混入FES中的軌道跨越分量，又可除去與TES重疊的DC偏移分量。
實施例2參照圖12，就本發明實施例2的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置進行說明。本實施例的光學頭1和光記錄再現裝置150的概略結構與上述實施例1的光學頭1和光記錄再現裝置150相同，省略其說明。另外，本實施例的光學頭1的主光束27和±1次的副光束29a、29b的光斑間隔與上述實施例1的光學頭1相同，設定為第二光記錄媒體1 5b的最佳值即0.39μm。
本實施例的光記錄再現裝置150的特徵在於取代MPS，通過從MFES減去以預定量放大的SPS，檢出軌道跨越信號分量衰減的FES。本實施例的光記錄再現裝置由以下的運算式算出FES。
FES＝{(A+C)-(B+D)}-k2×{(E+F)-(G+H)}…(10)如圖7所示，曲線A所示的MPS與曲線B所示的SPS，在振幅大小上稍有不同，但相位相同。因此，上述實施例1的光記錄再現裝置150中，能夠為了在MFES與MPS中抵消軌道跨越信號分量，將式(10)所示的係數k2設定為最佳值，從而能夠在MFES和SPS中抵消軌道跨越信號，並檢出軌道跨越信號衰減了的FES。
接著，就係數k2的最佳值進行說明。式(10)中，需要為將FES＝0而設定係數k2的值。如圖8所示，光學頭A中混入推挽信號的軌道跨越信號分量是在主光束和副光束之間大致相同的值。因而，分別混入推挽信號和像散信號的軌道跨越信號分量的混入比，可在光學頭A上看成0.2，在光學頭B上看成0.58。與上述實施例1同樣，設主光束和副光束的光量比為1 8∶1，且設接受主光束的受光元件的光電變換增益與接受副光束的受光元件的光電變換增益之比為1∶3.74，則光學頭A的係數k2的最佳值成為(18×1)÷(2×1×3.74)×0.2＝0.48。另外，光學頭B的係數k2的最佳值成為(18×1)÷(2×1×3.74)×0.58＝1.4。
如此，在MFES與SPS的差動運算後檢出FES的方法中，也無需設定係數k2的值為大值。因而，本實施例的光記錄再現裝置150可得到與上述實施例1的光記錄再現裝置150同樣的效果。
接著，就能夠進行式(10)所示的運算的FES檢出部的結構進行說明。圖12表示本實施例的光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中所設的FES檢出部53的電路結構。FES檢出部53的特徵在於取代上述實施例1的光記錄再現裝置150的FES檢出部33的MPS生成部37而設有SPS生成部57。在FES檢出部53中與圖9所示的FES檢出部33的構成要素及起相同作用功能的構成要素採用同一符號，省略其說明。
SPS生成部57中設有加法部57a、57b和差動放大部57c。加法部57a、57b和差動放大部57c具有2輸入1輸出的電路結構。加法部57a的一個輸入端子(+)與連接到受光區E1、E2的布線E1+E2相連，另一輸入端子(+)與連接到受光區F1、F2的布線F1+F2相連。加法部57a的輸出端子與差動放大部57c的非反相輸入端子(+)連接。加法部57b的一個輸入端子(+)與連接到受光區G1、G2的布線G1+G2相連，另一輸入端子(+)與連接到受光區H1、H2的布線H1+H2相連。加法部57b的輸出端子與差動放大部57c的反相輸入端子(-)連接。差動放大部57c的輸出端子(SPS生成部57的輸出端子)與FES生成部41的反相輸入端子(-)連接。
差動放大部57c具有對從加法部57a輸出的相加信號E+F和從加法部57b輸出的相加信號G+H進行差動運算，並放大k2倍的功能。放大率(係數k2)基於分別混入MFES和SPS的軌道跨越信號分量的混入比，按光學頭1和第一或第二光記錄媒體15a、15b個別地設定。
SPS生成部57對從由受光元件25a的分割線26分割的受光區E1、F1(一側受光區)輸出的電信號和從由受光元件25b的分割線28分割的受光區F2、F2(一側受光區)輸出的電信號與從受光元件25a的受光區G1、H1(另一側受光區)輸出的電信號和從受光元件25b的受光區G2、H2(另一側受光區)輸出的電信號進行差動運算，並將式(7)所示的SPS的電壓放大k2倍後輸出。
在FES生成部41中，進行MFES與電壓被放大k2倍的MPS的差動運算而生成FES。SPS生成部57的差動放大部57c的放大率(係數k2)，按第一或第二光記錄媒體設定為最佳值，以將混入FES的軌道跨越信號分量衰減。從而，本實施例的光記錄再現裝置150對第一或第二光記錄媒體15a、15b均能檢出軌道跨越信號衰減的FES。
本實施例的光記錄再現裝置150的TES檢出部具有與上述實施例1的光記錄再現裝置150的TES檢出部44相同的結構，省略其說明。另外，本實施例的光學頭1的動作和光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法與上述實施例1的光學頭1相同，省略其說明。
如以上說明，設有本實施例的光學頭1和誤差信號檢出部31的光記錄再現裝置150，能夠採用分別混入基於±1次的副光束29a、29b的推挽信號和基於主光束27的像散信號的軌道跨越信號分量的混入比，設定SPS生成部57的放大率(k2)。從而能夠使放大率(k2)的值變小。因而，即使光學頭1在主光束27和±1次的副光束29a、29b的光斑間隔不為最佳的狀態下，或者光斑間隔偏離最佳的狀態的情況下，均能檢出軌道跨越信號衰減的FES。
實施例3參照圖13，就本發明實施例3的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置進行說明。本實施例的光學頭1和光記錄再現裝置150的概略結構與上述實施例1的光學頭1和光記錄再現裝置150相同，省略其說明。另外，本實施例的光學頭1的主光束27與±1次的副光束29a、29b的光斑間隔與上述實施例1和實施例2的光學頭1相同，設定為第二光記錄媒體1 5b的最佳值即0.39μm。
本實施例以及安裝於光記錄再現裝置150上的光學頭1的特徵在於接受±1次的副光束29a、29b的受光元件的受光區被與光記錄媒體15軌道的切線方向大致平行的分割線分割為2個部分。圖13表示受光元件23、55a、55b的受光部的結構和受光元件23、55a、55b與誤差信號檢出部31之間的連接狀態。如圖13所示，接受+1次的副光束29a的受光元件55a的正方形受光區被與光記錄媒體15軌道的切線方向大致平行的分割線(第一分割線)54分割，具有相鄰配置的長方形的兩個受光區I1、J1。同樣地，接受-1次的副光束29b的受光元件55b的正方形受光區被與光記錄媒體15軌道的切線方向大致平行的分割線(第一分割線)56分割，具有相鄰配置的長方形的兩個受光區I2、J2。受光元件55a、55b通過從受光區I1、I2、J1、J2分別引出的布線連接到誤差信號檢出部31。
本實施例的光記錄再現裝置150中，與上述實施例2的光記錄再現裝置150同樣，通過從MFES減去以預定量放大的SPS來檢出FES。因此，本實施例的光學頭1中，由以下的運算式算出FES。
FES＝{(A+C)-(B+D)}-k3×{(I1+I2)-(J1+J2)} …(11)另外，本實施例的誤差信號檢出部可採用上述實施例2的誤差信號檢出部31的FES檢出部53。例如，圖12所示的加法部57a的一個輸入端子(+)上被輸入從受光區I1輸出的電信號，另一輸入端子(+)上被輸入從受光區I2輸出的電信號。從而加法部57a能夠輸出相加了受光區I1、I2輸出的電信號的相加信號I1+I2。同樣地，加法部57b的一個輸入端子(+)上被輸入從受光區J1輸出的電信號，另一輸入端子(+)上被輸入從受光區J2輸出的電信號。從而加法部57b能夠輸出相加了受光區J1、J2輸出的電信號的相加信號J1+J2。通過將差動運算部57c的放大率設定為係數k3，該相加信號I1+I2、J1+J2由差動運算部57c進行差動運算，且電壓被放大k3倍。
主光束與副光束之間的光量比，以及接受主光束的受光元件的光電變換增益與接受副光束的受光元件的光電變換增益之比與上述實施例2相同時，差動運算部57c的放大率(係數k3)成為與放大率(係數k2)相同。
如此，圖12所示的SPS生成部57能夠進行式(11)的第二項的運算處理。因而，FES檢出部57在如圖13所示的受光元件55a、55b那樣分割為2個部分的受光區I1、11、I2、J2情況下，也能檢出軌道跨越信號衰減的FES。
若如圖13所示的採用傳統差動推挽法的受光元件那樣將受光區I1、I2、J1、J2分割為2個部分而不是如圖2所示的受光元件25a、25b的受光區E1～H1、E2～H2那樣分割為4個部分的矩陣狀，則對±1次的副光束29a、29b的調整位置偏移的容限增加。從而，能夠減輕光學頭1的製造工藝之一即光學頭1的光學系統的光軸調整的負擔。另外，受光元件55a、55b的信號輸出的信道數少於具有分割為4個部分的矩陣狀受光區E1～H1、E2～H2的受光元件25a、25b。因此，增加從受光元件55a、55b到誤差信號檢出部31為止的布線，或受光元件55a、55b在光學頭1的設置部位等的自由度。
例如，通過用+1次的副光束29a進行觸發，測量再現信號中包含記錄數據的最高頻率的信號(RF信號)波形，能夠確認主光束27與±1次的副光束29a、29b存在於同一軌道上。從而，具有光學頭1的製造工藝中光束角度調整容易的優點。要採用該方法，必須檢出±1次的副光束29a、29b預先沒有相加的情況，即僅來自+1次的副光束29a的再現信號。具備三個圖1 6所示的傳統田字形受光區的受光元件123、125a、125b時，通常由於電極的數量不足，難以個別地檢出從±1次的副光束29a、29b輸出的電信號。
可是，本實施例的光記錄再現裝置150中受光元件55a、55b的信號輸出的信道數少於設有分割為4個部分的矩陣狀受光區E1～H1、E2～H2的受光元件125a、125b，幾乎沒有電極的數量不足的情況。因而，光記錄再現裝置150能夠採用上述的方法，能夠容易地進行光學頭1的製造工藝中的光束角度調整。
實施例4就本發明實施例4的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置進行說明。本實施例的光學頭和光記錄再現裝置的概略結構與上述實施例1的光學頭1和光記錄再現裝置150相同，省略其說明。另外，本實施例的光學頭中主光束27與±1次的副光束29a、29b的光斑間隔與上述實施例1的光學頭1一樣，設定為第二光記錄媒體15b的最佳值即0.39μm。
本實施例的光記錄再現裝置150其特徵在於在為了解決發生物鏡偏移時，會引起聚焦偏移(散焦)，再現信號質量劣化的問題，通過從像散信號(MFES)減去因對主光束和副光束進行運算處理而生成的物鏡偏移造成的偏移少的差動推挽信號(第二運算信號)，得到焦點偏移誤差信號。本實施例的光記錄再現裝置中，由以下的運算式算出FES。
FES＝{(A+C)-(B+D)}-k4×[{(A+B)-(C+D)}-k5×{(E+F)-(G+H)}]…(12)式(12)第二項大括弧內的式C[{(A+B)-(C+D)}-k5×{(E+F)-(G+H)}]中，除去係數k5就與式(9)所示的TES相同。因此，通過調整係數k5，能夠從式(12)第二項的運算而得到的差動推挽信號除去因物鏡徑向偏移而產生的DC偏移分量。由於對光記錄再現裝置MFES和除去了DC偏移分量的差動推挽信號進行運算處理，不會施加DC偏移分量且能夠檢出軌道跨越信號衰減了的FES。
接著，說明係數k4、k5的設定方法。k5與差動推挽信號的運算中採用的係數相同。即，係數k5設定為可充分除去DC偏移分量的值。另外，係數k4能夠使混入FES的軌道跨越信號成為最小值地優化設定。本實施例的光記錄再現裝置中，求出係數k4的最佳值時係數k5的值必須已經確定，但由於該階段僅沿聚焦方向伺服隨動，不會發生物鏡偏移。因而，最初給出一個適當的初始值，例如設係數k5為1，然後進行係數k4的優化。通過在係數k4確定之後再來進行係數k5的優化的步驟，能夠確定式(12)的兩個增益係數k4、k5。係數k4、k5的設定，例如在上述實施例1的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法中說明的自測試階段進行。
接著，就能夠進行式(12)所示的運算的FES檢出部的結構進行說明。本實施例的光記錄再現裝置中所設的FES檢出部中，可取代圖9所示的上述實施例1的FES檢出部33的MPS生成部37，而設有與圖10所示的上述實施例1的TES檢出部44相同結構的差動推挽信號(DPPS)生成部。但是，DPPS中需要取代TES檢出部44的差動放大部47c而設有放大率為k5的差動放大部。另外，DPPS中需要取代TES檢出部44的TES生成部49而設有放大率為k4的差動放大部。從而，本實施例的光記錄再現裝置的FES檢出部能夠進行式(12)所示的運算。
接著，就本實施例的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置的變形例進行說明。本變形例的光學頭中設 有與上述實施例3的光學頭1中所設的受光元件23、55a、55b相同結構的8分割圖案的受光元件23、55a、55b。本變形例的光記錄再現裝置中，由以下的運算式算出FES。
FES＝{(A+C)-(B+D)}-k6×[{(A+B)-(C+D)}-k7×{(I1+I2)-(J1+J2)}]…(13)本變形例的光記錄再現裝置採用與式(12)所示的係數k4、k5相同的方法來設定係數k6、k7，從而能夠檢出沒有被施加DC偏移分量且軌道跨越信號衰減了的FES。從而，本變形例的光記錄再現裝置得到與本實施例的光記錄再現裝置相同的效果。另外，本變形例的光記錄再現裝置安裝了設有8分割圖案的受光元件23、55a、55b的光學頭，因此使±1次的副光束的位置調整容易。
實施例5就本發明實施例5的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置進行說明。本實施例的光學頭的特徵在於作為用以在光記錄媒體的信息記錄面上形成±1次的副光束的衍射元件，設有波形光柵圖案的特殊光柵元件，將±1次的副光束的徑向的光斑直徑增大到主光束在同方向的光斑直徑的2.5倍以上。本實施例的光學頭的結構中，除取代衍射光柵19而採用特殊衍射光柵以外，與上述實施例1至實施例4的光學頭相同，省略其說明。另外，本實施例的光記錄再現裝置的結構與上述實施例1至實施例4的光記錄再現裝置的結構相同，省略其說明。
特殊衍射光柵具有例如柵距按預定周期變化的光柵圖案。若柵距按預定周期變化，則能夠給射出特殊衍射光柵的主光束以外的光束附加上像差。通過採用特殊衍射光柵，可使會聚到光記錄媒體的信息記錄面的、徑向的±1次的副光束的光斑直徑的長度大於徑向的主光束的光斑直徑的長度。
若增加±1次的副光束的徑向的長度，則±1次的副光束的光學的傳遞係數的遮斷頻率向低頻帶側偏移，因此可除去空間頻率(軌道節距的倒數)高的軌道跨越信號分量。因此，受光元件分別接受光記錄媒體15上反射的±1次的副光束，通過對從受光元件輸出的電信號進行運算處理，能夠檢出軌道跨越信號的混入量被抑制得更低的FES。若接受±1次的副光束的受光元件具有4分割的受光區，則用式(8)、式(10)或式(12)得到FES。另外，若接受±1次的副光束的受光元件具有2分割的受光區，則用式(11)或式(13)得到FES。
由於本實施例的光學頭中不需要光記錄媒體上±1次的副光束的角度調整，其製造工藝可進一步簡化，降低光學頭和光記錄再現裝置的製造成本。
本發明並不限於上述實施例，可作各種變形。
上述實施例1的光記錄再現裝置150中，從雷射二極體3射出的光束由衍射光柵19分割為主光束27和±1次的副光束29a、29b，但本發明並不限於這種情況。上述實施例1的光記錄再現裝置150中，能夠用一個受光元件接受的光檢出使軌道跨越信號衰減的FES。因此，僅檢出FES時，用一個受光元件接受不分割光束而會聚到光記錄媒體15的信息記錄面後反射的光束，也能檢出使軌道跨越信號衰減的FES。
另外，上述實施例1和實施例2的光學頭1中，從受光區E1、E2引出的各布線之間、從受光區F1、F2引出的各布線之間、從受光區G1、G2引出的各布線之間以及從受光區H1、H2引出的各布線之間分別相連，但本發明並不限於這種情況。從受光區E1～H1、E2～H2引出的布線可不連接預定的各受光區而連接到誤差信號檢出部31。
這時，需要在誤差信號檢出部31中設置將從受光區F1、E2分別輸出的各電信號之間、從受光區G1、G2分別輸出的各電信號之間、從受光區F1、F2分別輸出的各電信號之間以及從受光區H1、H2分別輸出的各電信號之間分別相加的4個加法部。該4個加法部能夠分別輸出相加信號E1+E2、G1+G2、F1+F2、H1+H2。將該4個相加信號連接到加法部47a、47b、57a、57b的預定輸入端子(+)，以成為與圖10所示的TES檢出部44和圖12所示的FES檢出部53相同的連接狀態，從而得到與上述實施例的FES檢出部53和TES檢出部44同樣的效果。
另外，上述實施例1至實施例3的光記錄再現裝置150的誤差信號檢出部31中，第1或第二光記錄媒體15a、15b均用FES檢出部33檢出FES，但本發明並不限於這種情況。主光束27和±1次的副光束29a、29b之間的光斑間隔調整為第二光記錄媒體15b的最佳值。因此，在第二光記錄媒體15b中可採用式(1)所示的傳統的差動像散法檢出FES。通過按第一或第二光記錄媒體15a、15b切換FES檢出方法，可得到與上述實施例的光記錄再現裝置150相同的效果。
另外，在上述實施例3的光記錄再現裝置150中，從受光區I1、I2、J1、J2引出的布線分別連接到誤差信號檢出部31，但本發明並不限於這種情況。例如，受光元件55a的受光區內的相對位置與受光區55b的受光區內相對位置相同的各受光區(受光區I1、I2和受光區J1、J2)之間可相連。這時，從受光區I1、I2分別輸出的電信號成為同電位，從受光區J1、J2分別輸出的電信號成為同電位。
從連接各受光區I1、I2之間的布線輸入到誤差信號檢出部31的電信號I1+I2，可看成與圖10所示的加法部47a和圖12所示的加法部57a的各輸出信號相同。同樣地，從連接各受光區J1、J2之間的布線輸入到誤差信號檢出部31的電信號J1+J2，可看成與圖10所示的加法部47b和圖12所示的加法部57b的各輸出信號相同。因而，將連接在受光區I1、I2之間的布線連接到差動放大部47c、57c的非反相輸入端子(+)，將連接在受光區J1、J2之間的布線連接到差動放大部47c、57c的反相輸入端子(-)，可得到與上述實施例2的TES檢出部44和FES檢出部53同樣的效果。
另外，上述實施例1和實施例2的光學頭1中設有具備相鄰且矩陣狀排列的4個受光區的受光元件23、25a、25b，但本發明並不限於這種情況。例如，受光元件23、25a、25b的受光區可分別分割為5個以上。這時，也可得到與上述實施例的光學頭1同樣的效果。
權利要求
1.一種光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於將從光源射出的光束衍射而分割為主光束和兩個副光束，並通過物鏡會聚到光記錄媒體上；利用與所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的3個受光區，分別接受所述光記錄媒體上反射的所述主光束和所述兩個副光束，然後變換為電信號；從位於對角的所述受光區的一對受光區和另一對受光區分別輸出的所述電信號進行差動運算而得到的第一運算信號，減去通過對所述主光束和所述兩個副光束進行運算處理而生成的第二運算信號，從而檢出使所述物鏡跨越所述光記錄媒體軌道時產生的軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號。
2.如權利要求1所述的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於取代4分割的所述受光區，而採用由所述第一分割線2分割的兩個受光區，分別接受所述光記錄媒體上反射的所述兩個副光束，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
3.如權利要求1或權利要求2所述的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於將分別接受所述兩個副光束的所述受光區內相對位置相同的所述受光區輸出的所述電信號彼此相加，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
4.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，將所述兩個副光束的光斑配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述的徑向上P2×(n+1/2)左右的位置處，從而檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號，其中，n為0以上的整數。
5.如權利要求1至權利要求4中任一項所述的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法，其特徵在於基於分別混入所述第一和第二運算信號的所述軌道跨越信號的混入比，從所述第一運算信號減去按預定量放大的所述第二運算信號，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
6.一種光學頭，用衍射光柵使從光源射出的光束衍射，分割為主光束和兩個副光束，然後通過物鏡會聚到光記錄媒體上，其中設有為了接受所述光記錄媒體反射的所述主光束後變換成電信號，用與所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的主光束用受光區，以及為了分別接受所述光記錄媒體反射的所達兩個副光束，用所述第一分割線分割為2個部分的兩個受光區；在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，將所述兩個副光束的光斑配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述徑向上P2×(n+1/2)左右的位置處，其中，n為0以上的整數。
7.如權利要求6所述的光學頭，其特徵在於在所述光記錄媒體徑向上，所述光記錄媒體表面上成像的所述兩個副光束的光斑直徑長度為同方向上所述主光束的光斑直徑長度的2.5倍以上。
8.一種光記錄再現裝置，其特徵在於設有光學頭和誤差信號檢出部，其中，所述光學頭設有將光源射出的光束衍射而分割出主光束和兩個副光束的衍射光柵，使所述主光束和所述兩個副光束會聚到光記錄媒體上的物鏡，以及由與所述光記錄媒體軌道的切線方向大致平行的第一分割線和與所述第一分割線大致正交的第二分割線分割為4部分的、分別接受所述光記錄媒體反射的所述主光束和所述兩個副光束後變換成電信號的3個受光區；所述誤差信號檢出部，從對位於對角的所述受光區的一對受光區和另一對受光區分別輸出的所述電信號進行差動運算後得到的第一運算信號，減去通過對所述主光束與所述兩個副光束進行運算處理而生成的第二運算信號，從而檢出使所述物鏡橫跨所述光記錄媒體軌道時產生的軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號。
9.如權利要求8所述的光記錄再現裝置，其特徵在於所述光學頭中，取代分割為4部分的所述受光區，設有兩個分別接受所述光記錄媒體反射的所述兩個副光束的、由所述第一分割線分割為2部分的受光區。
10.如權利要求8或權利要求9所述的光記錄再現裝置，其特徵在於所述誤差信號檢出部將分別接受所述兩個副光束的所述受光區內相對位置相同的所述受光區輸出的所述電信號彼此相加，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
11.如權利要求8至權利要求10中任一項所述的光記錄再現裝置，其特徵在於所述誤差信號檢出部基於分別混入所述第一和第二運算信號的所述軌道跨越信號的混入比，從所述第一運算信號減去按預定量放大後的所述第二運算信號，檢出使所述軌道跨越信號衰減的所述焦點偏移誤差信號。
12.如權利要求8至權利要求11中任一項所述的光記錄再現裝置，其特徵在於將所述兩個副光束在從徑向看物理軌道節距的長度為P1的所述光記錄媒體(第一光記錄媒體)或所述物理軌道節距的長度為P2(P2＜P1)的所述光記錄媒體(第二光記錄媒體)上，配置在關於所述主光束的光斑對稱的、所述徑向上P2×(n+1/2)左右的位置處，其中，n為0以上的整數。
13.如權利要求8至權利要求12中任一項所述的光記錄再現裝置，其特徵在於所述光記錄媒體在徑向的、成像於所述光記錄媒體表面的所述兩個副光束的光斑直徑長度為同方向的所述主光束的光斑直徑長度的2.5倍以上。
全文摘要
本發明提供不同物理軌道節距的多個光記錄媒體中，能夠檢出軌道跨越信號衰減了的焦點偏移誤差信號的光學頭的焦點偏移誤差信號檢出方法和採用該方法的光學頭以及光記錄再現裝置。用受光元件(23)接受光記錄媒體反射的主光束(27)，採用從受光區(A～D)分別輸出的電信號，通過像散法生成基於主光束的焦點偏移誤差信號(MFES)，並通過推挽法生成基於推挽信號(MPS)，通過從焦點偏移誤差信號(MFES)減去推挽信號(MPS)，從而由誤差信號檢出部(31)檢出使軌道跨越信號衰減的焦點偏移誤差信號(FES)。
文檔編號G11B7/09GK1808579SQ200510127158
公開日2006年7月26日 申請日期2005年11月16日 優先權日2004年11月16日
發明者澀谷義一, 岡禎一郎 申請人:Tdk株式會社