JP3380942B2 - 多層光ディスク用光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号記録領域である情
報信号層が複数積層された例えば、情報信号がピットに
より記録された多層光ディスク、情報信号が光磁気記録
された多層光磁気ディスク等の多層光ディスクの各情報
信号層から情報信号を記録再生する再生装置、記録装
置、記録再生装置に用いて好適な多層光ディスク用光ピ
ックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップ装置は、光源であ
るレーザダイオードと、このレーザダイオードと光ディ
スクとの間に互いに光軸を一致させて設けられるコリメ
ータレンズ、回折格子、偏光ビームスプリッタ、対物レ
ンズとを備えて構成されている。また、この光ピックア
ップ装置は、偏光ビームスプリッタを介した光ディスク
から反射されたレーザビーム（以下、反射ビームと称す
る。）を受光するフォトディテクタと、このフォトディ
テクタと偏光ビームスプリッタとの間に互いに光軸を一
致させて設けられるフォーカシングレンズとを備えて構
成されている。

【０００３】そして、この光ピックアップ装置は、レー
ザダイオードから出射されたレーザビームを偏光ビーム
スプリッタ、対物レンズ等を介して光ディスクの信号記
録領域に集光して照射する。そして、偏光ビームスプリ
ッタを介した光ディスクからの反射ビームをフォトディ
テクタで受光することによって、光ディスクの情報信号
を読み取り再生する。

【０００４】なお、この光ピックアップ装置は、光ディ
スクの情報信号を読み取り再生する際、非点収差法によ
って対物レンズをフォーカス調整するフォーカス制御
と、３スポット（３ビーム）法によって光ディスクの信
号記録領域の信号トラックに追従して対物レンズをトラ
ッキング調整するトラッキング制御とを行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
は、情報信号の高記録密度化が要望されており、信号記
録領域である情報信号層が複数積層された多層光ディス
クが提案されている。

【０００６】この多層光ディスクには、例えば、情報信
号記録領域である情報信号層が２層に重ね合わされて構
成されている２層光ディスクがある。２層光ディスク２
０は、図５に示すように、一般にポリカーボネイト（Ｐ
Ｃ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明
な合成樹脂材料によって形成されるディスク基板２０Ｃ
と、このディスク基板２０Ｃの主面上に形成される第１
の情報信号層２０Ａと、この第１の情報信号層２０Ａ上
に透明樹脂材料によって形成されるスペーサ層２０Ｄ
と、第１の情報信号層２０Ａにスペーサ層２０Ｄを介し
て重ね合わされて形成される第２の情報信号層２０Ｂ
と、この第２の情報信号層２０Ｂを機械的及び化学的に
保護するために第２の情報信号層２０Ｂ上に被覆形成さ
れる保護層２０Ｅとから構成されている。

【０００７】そして、この２層光ディスク２０は、図６
に示すように、光ピックアップ装置によって第１の情報
信号層２０Ａに重ね合わされた第２の情報信号層２０Ｂ
の情報信号が読み取り再生される際、レーザダイオード
から出射されたレーザビーム２５が、第１の情報信号層
２０Ａを透過して第２の情報信号層２０Ｂに照射される
構造である。

【０００８】従来の光ピックアップ装置は、２層光ディ
スク２０の第１の情報信号層２０Ａから情報信号を読み
取り再生する際、図７（Ａ）に示すように、第１の情報
信号層２０Ａに照射されたレーザビーム２５が、第１の
情報信号層２０Ａに照射される過程で、この第１の情報
信号層２０Ａを透過して情報信号の読み取りの対象にさ
れていない第２の情報信号層２０Ｂにもそれぞれ照射さ
れてしまう。

【０００９】このため、光ピックアップ装置は、フォト
ディテクタ２３に、対物レンズ２１の焦点が合わされた
２層光ディスク２０の第１の情報信号層２０Ａからの反
射ビーム２５Ａが照射されるとともに、対物レンズ２１
の焦点が合わされていない第２の情報信号層２０Ｂから
フォーカスぼけして大きくされた反射ビーム２５Ｂ（以
下、反射ビームの迷光と称する。）も照射される。すな
わち、光ピックアップ装置は、フォーカシングレンズ２
２を介してフォトディテクタ２３上に、反射ビーム２５
Ａと、この反射ビーム２５Ａの外周側に広げられた反射
ビームの迷光２５Ｂとが同心円状にそれぞれ照射され
る。

【００１０】また同様に、光ピックアップ装置は、２層
光ディスク２０の第２の情報信号層２０Ｂから情報信号
を読み取り再生する際、図７（Ｂ）に示すように、第２
の情報信号層２０Ｂに照射されるレーザビーム２５が、
第２の情報信号層２０Ｂに照射される過程で、情報信号
の読み取りの対象にされていない第１の情報信号層２０
Ａにもそれぞれ照射されてしまう。

【００１１】このため、光ピックアップ装置は、フォト
ディテクタ２３に、対物レンズ２１の焦点が合わされた
２層光ディスク２０の第２の情報信号層２０Ｂから反射
された反射ビーム２５Ａが照射されるとともに、対物レ
ンズ２１の焦点が合わされていない第１の情報信号層２
０Ａからフォーカスぼけして大きくされた反射ビームの
迷光２５Ｂも照射される。

【００１２】ところで、光ピックアップ装置は、多層光
ディスクの情報信号を読み取り再生する際に、多層光デ
ィスクの信号記録領域上に、例えば、傷、塵等があるこ
とにより、情報信号の検出欠陥いわゆるディフェクトが
発生する。このため、光ピックアップ装置は、対物レン
ズ２１の焦点が合わされていた多層光ディスクの情報信
号層からずれて、他の情報信号層に対物レンズ２１の焦
点が合わされてしまうという問題点がある。

【００１３】そして、光ピックアップ装置は、対物レン
ズ２１の焦点が多層光ディスクのどの情報信号層に合わ
されているかを検出する場合、情報信号層の情報信号を
読み取るために行われるフォーカシング制御によって生
じるフォーカスエラー信号に基づいて、焦点が合わされ
ている情報信号層を検出する。

【００１４】すなわち、この光ピックアップ装置は、フ
ォーカシング制御が行われて、多層光ディスクのいずれ
かの情報信号層に対物レンズ２１の焦点がいったん合わ
された後に、焦点が合わされた情報信号層を検出するこ
とができないという問題点がある。

【００１５】したがって、光ピックアップ装置は、焦点
が合わされていた情報信号層から他の情報信号層に焦点
がずれて合わされてしまった場合、焦点がずれて合わさ
れた情報信号層から情報信号をいったん読み取り再生を
行うことによって、焦点がずれて合わされている情報信
号層を検出しなくてはならない。

【００１６】このため、この光ピックアップ装置は、焦
点にずれが生じた場合、ずれた焦点を修正する修正動作
に要する時間中、必要な情報信号を読み取り再生するこ
とができないという問題がある。

【００１７】そこで、本発明は、多層光ディスクの焦点
が合わされている情報信号層を検出することが可能とな
り、所望の情報信号の読み取り再生動作を迅速に行うこ
とができる多層光ディスク用光ピックアップ装置を提供
することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するため、本発明は、所望の情報信号が記録される複数
の情報信号層を積層してなる多層光ディスク用の光ピッ
クアップ装置であって、上記複数の情報信号層の内いず
れか１層に焦点を合わすように設けられた対物レンズ
と、上記光ディスクからの反射ビームに非点収差を発生
させる非点収差発生手段と、互いに直交する分割線によ
り４分割された第１乃至第４の受光領域を有し、上記第
１乃至第４の受光領域で受光した上記反射ビームの受光
光量を演算することにより第１の光量検出信号を出力す
る第１の受光手段と、上記第１乃至第４の受光領域の対
角線の延長上に設けられた第１乃至第４の識別用のディ
テクタを有し、上記第１乃至第４の識別用ディテクタで
受光した上記反射ビームの受光光量を演算することによ
り第２の光量検出信号を出力する第２の受光手段と、上
記第１の光量検出信号に基づいて、上記対物レンズの焦
点を制御する制御手段と、上記第２の光量検出信号に基
づいて、上記対物レンズの焦点が合わされている情報信
号層を検出する検出手段とを有するものである。ここ
で、多層光ディスクの複数の情報信号層のうち焦点が合
わせられていない情報信号層からの反射ビームとは、情
報信号の読み取り再生の対象とされていない信号記録層
からの反射ビームであって、情報信号の読み取り再生の
対象である情報信号層からの反射ビームにとっての迷光
である。

【００１９】また、現在焦点が合わされている情報信号
層からの反射ビームの光軸を中心として放射状に受光領
域が４分割された各受光領域を備え、これら各受光領域
で上記反射ビームを受光する４分割フォトディテクタを
有し、上記受光手段の各受光領域は、上記４分割フォト
ディテクタの各受光領域の外周部にそれぞれ位置して設
けられる。

【００２０】さらに、上記４分割フォトディテクタは、
略方形状に形成されており、上記受光手段の各受光領域
は略Ｌ字状に形成されており、これら略Ｌ字状の各受光
領域は、各内側の屈曲点が上記４分割フォトディテクタ
の対角線の延長線上にそれぞれ位置し、かつ、該４分割
フォトディテクタの各受光領域をそれぞれ囲むように設
けらる。

【００２１】

【作用】以上のように構成した本発明に係る多層光ディ
スク用光ピックアップ装置は、多層光ディスクの各情報
信号層から情報信号を読み取り再生する際、非点収差発
生手段が多層光ディスクの情報信号層からの反射ビーム
に非点収差を発生させるとともに、この非点収差発生手
段からの反射ビームを受光手段が受光する。

【００２２】ところで、焦点が合わされていない情報信
号層からの反射ビームは、反射される多層光ディスクの
情報信号層が変化することに伴って、受光手段の受光面
上での形態も変化する。したがって、多層光ディスク用
光ピックアップ装置は、焦点が合わされていない情報信
号層からの反射ビームの形態の変化に応じて受光手段が
受光する受光光量に基づいて、検出手段が対物レンズの
焦点が合わされている情報信号層を検出する。

【００２３】すなわち、この多層光ディスク用光ピック
アップ装置は、受光手段が焦点が合わされていない多層
光ディスクの情報信号層からの反射ビームを受光するこ
とよって、この受光手段の各受光領域からの各光量検出
信号に基づいて、随時、検出手段が対物レンズの焦点が
合わされている情報信号層を検出することが可能にな
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、多
層光ディスクとして２層光ディスクを読み取り再生する
実施例の多層光ディスク用光ピックアップ装置１を図１
〜図３を参照して説明する。この多層光ディスク用光ピ
ックアップ装置１は、３スポット法によってトラッキン
グ制御を行うとともに、非点収差法によってフォーカシ
ング制御を行う。

【００２５】多層光ディスク用光ピックアップ装置１
は、図１に示すように、光源であるレーザダイオード２
６と、このレーザダイオード２６と２層光ディスク２０
との間に互いに光軸を一致させて設けられるコリメータ
レンズ２７、回折格子２８、偏光ビームスプリッタ（Ｐ
ＢＳ）２９、１／４波長板３０、対物レンズ３１とを備
えている。また、この多層光ディスク用光ピックアップ
装置１は、２層光ディスク２０からの反射ビームを受光
するフォトディテクタ３４と、このフォトディテクタ３
４と偏光ビームスプリッタ２９との間に互いに光軸を一
致させて設けられるフォーカシングレンズ３２、シリン
ドリカルレンズ３３とを備えている。

【００２６】フォトディテクタ３４は、図２に示すよう
に、メインビームディテクタ１０と、このメインビーム
ディテクタ１０の両側端部にそれぞれ設けられる第１の
サイドビームディテクタ１１及び第２のサイドビームデ
ィテクタ１２と、メインビームディテクタ１０の外周部
に設けられる第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識
別用ディテクタ１３Ｄと、これら第１の識別用ディテク
タ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄに接続配線さ
れた検出器１８とから構成されている。

【００２７】メインビームディテクタ１０は、受光面に
照射される反射ビームの光軸を中心として、受光領域が
放射状に第１の受光領域１０Ａ〜第４の受光領域１０Ｄ
とに４等分割された略方形状の４分割フォトディテクタ
が用いられている。第１のサイドビームディテクタ１１
及び第２のサイドビームディテクタ１２は、受光面に照
射される反射ビームの光軸を通る直線によって、受光領
域が第１の受光領域１１Ａ、１２Ａ及び第２の受光領域
１１Ｂ、１２Ｂとに２等分割された２分割フォトディテ
クタが用いられている。そして、第１のサイドビームデ
ィテクタ１１及び第２のサイドビームディテクタ１２
は、メインビームディテクタ１０に照射されるメインビ
ームの迷光１４の外方に位置してそれぞれ設けられてい
る。

【００２８】第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識
別用ディテクタ１３Ｄは、各受光領域が略Ｌ字状に形成
されている。そして、これらＬ字状の各受光領域は、各
内側の屈曲点がメインビームディテクタ１０対角線の延
長線上にそれぞれ位置するとともに、メインビームディ
テクタ１０の第１の受光領域１０Ａ〜第４の受光領域１
０Ｄをそれぞれ囲む状態でそれぞれ配設されている。

【００２９】検出器１８は、図３に示すように、第１の
識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３
Ｄにそれぞれ接続配線されており、これら第１の識別用
ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄに出
力された各光量検出信号に基づいて、対物レンズ３１の
焦点が合わされている情報信号層を検出する。

【００３０】そして、多層光ディスク用光ピックアップ
装置１に多層光ディスクとして読み取り再生される２層
光ディスク２０は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すよ
うに、一般にポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明な合成樹脂材料によ
って形成されるディスク基板２０Ｃと、このディスク基
板２０Ｃの主面上に形成される第１の情報信号層２０Ａ
と、この第１の情報信号層２０Ａ上に透明樹脂材料によ
って形成されるスペーサ層２０Ｄと、第１の情報信号層
２０Ａにスペーサ層２０Ｄを介して重ね合わされて形成
される第２の情報信号層２０Ｂと、この第２の情報信号
層２０Ｂを機械的及び化学的に保護するために第２の情
報信号層２０Ｂ上に被覆形成される保護層２０Ｅとから
構成されている。

【００３１】そして、この２層光ディスク２０は、図６
に示すように、光ピックアップ装置によって第１の情報
信号層２０Ａに重ね合わされた第２の情報信号層２０Ｂ
の情報信号が読み出される際、レーザダイオードから出
射されたレーザビームが、第１の情報信号層２０Ａを透
過して第２の情報信号層２０Ｂに照射される構造であ
る。

【００３２】上述したように構成された多層光ディスク
用光ピックアップ装置１について、２層光ディスク２０
の第１の情報信号層から情報信号を読み取り再生する
際、レーザダイオード２６から出射されるレーザビーム
の光路、及び２層光ディスク２０の焦点が合わされてい
る情報信号層を検出する処理を図３を参照して説明す
る。

【００３３】まず、レーザダイオード２６から出射され
たレーザビームは、コリメータレンズ２７に入射され、
このコリメータレンズ２７によって発散光から平行光に
変換されて出射される。コリメータレンズ２７に出射さ
れたレーザビームは、回折格子２８に入射される。

【００３４】この回折格子２８は、入射されたレーザビ
ームを、メインビーム７、第１のサイドビーム８及び第
２のサイドビーム９とに３分割して透過する。回折格子
２８に３分割された各ビームは、偏光ビームスプリッタ
２９に入射され、この偏光ビームスプリッタ２９に透過
される。

【００３５】偏光ビームスプリッタ２９に透過された各
ビームは、１／４波長板３０に入射され、この１／４波
長板３０によって入射された各ビームが直線偏光から円
偏光にそれぞれ変換されて透過される。１／４波長板３
０に透過された各ビームは、対物レンズ３１に入射され
る。

【００３６】この対物レンズ３１は、入射された各ビー
ムをそれぞれ集光して２層光ディスク２０の第１の情報
信号層２０Ａに照射する。このとき、２層光ディスク２
０の第１の情報信号層２０Ａに照射された各ビームは、
この第１の情報信号層２０Ａに照射されるとともに、第
１の情報信号層２０Ａを透過して第２の情報信号層２０
Ｂにも照射される。

【００３７】そして、２層光ディスク２０の第１の情報
信号層２０Ａに照射された各ビームは、この第１の情報
信号層２０Ａから反射されるとともに、第２の情報信号
層２０Ｂからも各ビームが反射される。すなわち、２層
光ディスク２０の第１の情報信号層２０Ａに照射された
各ビームは、対物レンズ３１の焦点が合わされている第
１の情報信号層２０Ａからの各反射ビーム、及び対物レ
ンズ３１の焦点が合わされていない第２の情報信号層２
０Ｂからの各反射ビームの迷光になって反射される。

【００３８】そして、各反射ビーム及び各反射ビームの
迷光は、対物レンズ３１にそれぞれ入射される。この対
物レンズ３１は、入射された各反射ビーム及び各反射ビ
ームの迷光をそれぞれ透過させて１／４波長板３０にそ
れぞれ入射させる。この１／４波長板３０は、入射され
た各反射ビーム及び各反射ビームの迷光を、円偏光から
直線偏光にそれぞれ変換して透過させる。

【００３９】１／４波長板３０に透過された各反射ビー
ム及び各反射ビームの迷光は、偏光ビームスプリッタ２
９に入射され、この偏光ビームスプリッタ２９によって
それぞれ反射されて透過される。偏光ビームスプリッタ
２９を透過した各反射ビーム及び各反射ビームの迷光
は、フォーカシングレンズ３２に入射され、このフォー
カシングレンズ３２によって収束されて透過される。

【００４０】フォーカシングレンズ３２を透過した各反
射ビーム及び各反射ビームの迷光は、シリンドリカルレ
ンズ３３に入射される。このシリンドリカルレンズ３３
に入射された各反射ビーム及び各反射ビームの迷光は、
それぞれ集光されてフォトディテクタ３４の各ディテク
タ上にそれぞれ照射される。

【００４１】フォトディテクタ３４のメインビームディ
テクタ１０は、第１の受光領域１０Ａ〜第４の受光領域
１０Ｄに照射されたメインビーム７の各受光光量によっ
て、対物レンズ３１をフォーカシング制御する。メイン
ビームディテクタ１０は、第１の受光領域１０Ａ〜第４
の受光領域１０Ｄによって出力される光量検出出力をそ
れぞれＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４とすると、２層光ディス
ク２０の第１の情報信号層２０Ａの表面における焦点ず
れの量を示すいわゆるフォーカスエラー信号（ＦＥ）
は、 ＦＥ＝（Ｅ１＋Ｅ３）ー（Ｅ２＋Ｅ４） により得ることができる。

【００４２】また、フォトディテクタ３４の第１のサイ
ドビームディテクタ１１及び第２のサイドビームディテ
クタ１２は、第１の受光領域１１Ａ及び第２の受光領域
１１Ｂと、第１の受光領域１２Ａ及び第２の受光領域１
２Ｂとに照射された第１のサイドビーム８及び第２のサ
イドビーム９の各受光光量によって、対物レンズ３１を
トラッキング制御する。

【００４３】第１のサイドビームディテクタ１１及び第
２のサイドビームディテクタ１２は、第１の受光領域１
１Ａ及び第２の受光領域１１Ｂと、第１の受光領域１２
Ａ及び第２の受光領域１２Ｂによって出力される光量検
出出力をそれぞれＥ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８とすると、２
層光ディスク２０の第１の情報信号層２０Ａの表面にお
けるトラックずれの量を示すいわゆるトラッキングエラ
ー信号（ＴＥ）は、 ＴＥ＝（Ｅ５＋Ｅ６）ー（Ｅ７＋Ｅ８） により得ることができる。

【００４４】そして、メインビームディテクタ１０、第
１のサイドビームディテクタ１１及び第２のサイドビー
ムディテクタ１２は、第１の情報信号層２０Ａからメイ
ンビーム７、第１のサイドビーム８及び第２のサイドビ
ーム９とがそれぞれ照射されるとともに、第２の情報信
号層２０Ｂからメインビームの迷光１４、図示しない第
１のサイドビームの迷光及び第２のサイドビームの迷光
とがそれぞれ照射される。

【００４５】メインビームディテクタ１０に照射される
メインビームの迷光１４は、第１のサイドビームディテ
クタ１１及び第２のメインビームディテクタ１２とがメ
インビームディテクタ１０から所定の間隔をおいて設け
られているため、第１のサイドビームディテクタ１１上
及び第２のサイドビームディテクタ１２上にそれぞれ重
畳されない。また、第１のサイドビームの迷光及び第２
のサイドビームの迷光は、図示しないが、メインビーム
ディテクタ１０上に重畳されない。

【００４６】また仮に、これら第１のサイドビームの迷
光及び第２のサイドビームの迷光は、メインビームディ
テクタ１０上に重畳される場合であっても、強度がメイ
ンビームの迷光１４と比較して十分に弱いため、メイン
ビームディテクタ１０に悪影響を及ぼさない。

【００４７】そして、多層光ディスク用光ピックアップ
装置１は、図２及び図３に示すように、非点収差法によ
ってフォーカシング制御するため、メインビームの迷光
１４のスポット形状が楕円形状にされている。また、こ
のメインビームの迷光１４は、２層光ディスク２０の第
１の情報信号層２０Ａから反射されるか、第２の情報信
号層２０Ｂから反射されるかによって、楕円形状の長軸
と短軸とが入れ替わって変化する。

【００４８】すなわち、この多層光ディスク用光ピック
アップ装置１は、図２及び図３に示すように、情報信号
の読み取り再生の対象とされる情報信号層が２層光ディ
スク２０の第２の情報信号層２０Ｂである場合、メイン
ビームの迷光１４が第１の情報信号層２０Ａ（対物レン
ズ３１に対して近い側）から反射され、このメインビー
ムの迷光１４である楕円形状の長軸が右に４５度傾斜さ
れる。

【００４９】また、この多層光ディスク用光ピックアッ
プ装置１は、図２及び図３に示すように、情報信号の読
み取り再生の対象とされる情報信号層が２層光ディスク
２０の第１の情報信号層２０Ａである場合、メインビー
ムの迷光１４が第２の情報信号層２０Ｂ（対物レンズ３
１に対して遠い側）から反射され、このメインビームの
迷光１４である楕円形状の長軸が左に４５度傾斜され
る。

【００５０】したがって、第１の識別用ディテクタ１３
Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄは、メインビームの
迷光１４の楕円形状が変化することによって、各受光領
域がそれぞれ受光する受光光量が変化する。これら第１
の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１
３Ｄは、各受光領域の各光量検出信号を出力し、これら
各光量検出信号に基づいて、検出器１８が対物レンズ３
１の焦点が合わされている情報信号層を検出する。

【００５１】第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識
別用ディテクタ１３Ｄが、各受光領域によって出力され
る光量検出出力をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とする。そし
て、対物レンズ３１の焦点が合わされている２層光ディ
スク２０の情報信号層を検出する検出信号（ＬＳ）は、 ＬＳ＝（Ｓ１＋Ｓ３）ー（Ｓ２＋Ｓ４） により得ることができる。

【００５２】そして、多層光ディスク用光ピックアップ
装置１は、多層光ディスクとして２層光ディスク２０の
情報信号を読み取り再生する際、検出器１８によって、
対物レンズ３１の焦点が合わされている情報信号層が、
ＬＳ＞０の場合、第１の情報信号層２０Ａであり、また
ＬＳ＜０の場合、第２の情報信号層２０Ｂであることを
検出する。

【００５３】つぎに、上述した多層光ディスク用光ピッ
クアップ装置１について、多層光ディスクとして図示し
ない３層光ディスクを読み取り再生する際、第１の識別
用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄ
が、対物レンズ３１の焦点が合わされている情報信号層
を検出する処理を図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を参照して説
明する。

【００５４】まず、多層光ディスク用光ピックアップ装
置１は、３層光ディスクの第１の情報信号層（対物レン
ズ３１に最も近い側）から情報信号を読み取り再生する
際、図４（Ａ）に示すように、第１の識別用ディテクタ
１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄに、対物レンズ
３１の焦点が合わされていない第２の情報信号層からの
反射ビームの迷光１４Ｂ及び第３の情報信号層からの反
射ビームの迷光１４Ｃがそれぞれ同心円状に重畳され
る。

【００５５】第２の情報信号層からの反射ビームの迷光
１４Ｂ及び第３の情報信号層からの反射ビームの迷光１
４Ｃは、長軸がそれぞれ右に４５度傾斜した楕円形状で
ある。第３の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ｃ
は、第２の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ｂの
外周部に広げられた同心円状に形成される。

【００５６】つぎに、多層光ディスク用光ピックアップ
装置１は、３層光ディスクの第２の情報信号層から情報
信号を読み取り再生する際、図４（Ｂ）に示すように、
第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテク
タ１３Ｄに、対物レンズ３１の焦点が合わされていない
第１の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ａ及び第
３の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ｃがそれぞ
れ重畳される。

【００５７】第１の情報信号からの反射ビームの迷光１
４Ａは、長軸が左に４５度傾斜した楕円形状であり、ま
た第３の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ｃは、
長軸が右に４５度傾斜した楕円形状である。第１の情報
信号層からの反射ビームの迷光１４Ａは、第３の情報信
号層からの反射ビームの迷光１４Ｃと交差する。

【００５８】そして、多層光ディスク用光ピックアップ
装置１は、３層光ディスクの第３の情報信号層（対物レ
ンズ３１に最も遠い側）から情報信号を読み取り再生す
る際、図４（Ｃ）に示すように、第１の識別用ディテク
タ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄに、対物レン
ズ３１の焦点が合わされていない第１の情報信号層から
の反射ビームの迷光１４Ａ及び第２の情報信号層からの
反射ビームの迷光１４Ｃがそれぞれ同心円状に重畳され
る。

【００５９】第１の情報信号層からの反射ビームの迷光
１４Ａ及び第２の情報信号層からの反射ビームの迷光１
４Ｂは、長軸がそれぞれ左に４５度傾斜した楕円形状で
ある。第１の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ａ
は、第２の情報信号層からの反射ビームの迷光１４Ｂの
外周部に広げられた同心円状に形成される。

【００６０】すなわち、多層光ディスク用光ピックアッ
プ装置１は、３層光ディスクの各情報信号層から情報信
号を読み取り再生する際、対物レンズ３１の焦点が合わ
される情報信号層に応じて、第１の識別用ディテクタ１
３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄに、各情報信号層
からの反射ビームの迷光１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがそれ
ぞれ重畳される状態が変化する。

【００６１】したがって、多層光ディスク用光ピックア
ップ装置１は、第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の
識別用ディテクタ１３Ｄの各受光領域が各受光光量に応
じて各光量検出信号を出力して、これら各光量検出信号
に基づいて検出器１８が検出することによって、対物レ
ンズ３１の焦点が合わされている情報信号層を検出す
る。

【００６２】上述したように、実施例の多層光ディスク
用光ピックアップ装置１は、第１の識別用ディテクタ１
３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄを備えることによ
って、随時、必要に応じて対物レンズ３１の焦点が合わ
された情報信号層を検出することができる。

【００６３】したがって、この多層光ディスク用光ピッ
クアップ装置１は、多層光ディスクの情報信号を読み取
り再生中、多層光ディスクの信号記録領域上に、例え
ば、傷、塵等があることにより、対物レンズ３１の焦点
が合わされていた情報信号層から焦点がずれて他の情報
信号層に焦点が合わされてしまった場合でも、焦点の合
わされていた元の情報信号層に焦点を戻す修正動作が迅
速に行うことができる。

【００６４】すなわち、多層光ディスク用光ピックアッ
プ装置１は、対物レンズ３１の焦点位置にずれが生じた
場合でも、速やかに焦点位置の修正動作を行って、所望
の情報信号を迅速に読み取り再生することができる。

【００６５】なお、実施例の多層光ディスク用ピックア
ップ装置１は、偏光ビームスプリッタ２９を備えたが、
この偏光ビームスプリッタ２９の代わりにビームスプリ
ッタを用いることによって、１／４波長板３０が不要と
なり、構成を簡略化することができる。

【００６６】また、本実施例に係る多層光ディスク用ピ
ックアップ装置１は、３スポット法によってトラッキン
グエラー信号を検出したが、３スポット法に限定される
ものでなく、例えば、他のプッシュプル法、ヘテロダイ
ン法等によってトラッキングエラー信号を検出しても良
い。

【００６７】また、第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第
４の識別用ディテクタ１３Ｄは、受光領域が放射状に４
等分割された４分割フォトディテクタで構成しても良
い。この場合、多層光ディスク用光ピックアップ装置１
は、偏光ビームスプリッタ２９に反射された反射ビーム
を２分割するビームスプリッタを備え、このビームスプ
リッタによって分割された一方の反射ビームをメインビ
ームディテクタ１０に照射させるとともに、分割された
他方の反射ビームにシリンドリカルレンズ３３によって
非点収差を発生させてこの反射ビームを４分割フォトデ
ィテクタに照射させる構成とする。

【００６８】また、実施例の多層光ディスク用光ピック
アップ装置１は、略Ｌ字状の受光領域を有する第１の識
別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディテクタ１３Ｄ
と略方形状のメインビームディテクタ１０とを備えた
が、略円弧状の受光領域を有する第１の識別用ディテク
タ〜第４の識別用ディテクタと、これら第１の識別用デ
ィテクタ〜第４の識別用ディテクタによって外周部が囲
まれる円形状のメインビームディテクタとを備える構成
としても良い。

【００６９】最後に、実施例の多層光ディスク用光ピッ
クアップ装置１は、第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第
４の識別用ディテクタ１３Ｄがそれぞれ独立して設けら
れたが、メインビームディテクタ１０の外周部に略方形
環状の受光領域を有する識別用ディテクタを設けて、こ
の識別用ディテクタの受光領域をメインビームディテク
タ１０の各受光領域に対応して４等分割することによっ
て、第１の識別用ディテクタ１３Ａ〜第４の識別用ディ
テクタ１３Ｄを構成しても良い。

【００７０】

【発明の効果】本発明に係る多層光ディスク用光ピック
アップ装置によれば、複数の情報信号層の内いずれか１
層に焦点を合わすように設けられた対物レンズと、光デ
ィスクからの反射ビームに非点収差を発生させる非点収
差発生手段と、互いに直交する分割線により４分割され
た第１乃至第４の受光領域を有し、上記第１乃至第４の
受光領域で受光した上記反射ビームの受光光量を演算す
ることにより第１の光量検出信号を出力する第１の受光
手段と、上記第１乃至第４の受光領域の対角線の延長上
に設けられた第１乃至第４の識別用のディテクタを有
し、上記第１乃至第４の識別用ディテクタで受光した上
記反射ビームの受光光量を演算することにより第２の光
量検出信号を出力する第２の受光手段と、上記第１の光
量検出信号に基づいて、上記対物レンズの焦点を制御す
る制御手段と、上記第２の光量検出信号に基づいて、上
記対物レンズの焦点が合わされている情報信号層を検出
する検出手段とを有することによって、随時、必要に応
じて焦点が合わされている情報信号層を検出することが
できる。

【００７１】したがって、この多層光ディスク用光ピッ
クアップ装置は、例えば、焦点が合わされている情報信
号層がずれて他の情報信号層に焦点が合わされてしまっ
た場合でも、焦点位置の修正動作を速やかに行って、所
望の情報信号を迅速に読み取り再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の多層光ディスク用
光ピックアップ装置を示す模式図である。

【図２】同多層光ディスク用光ピックアップ装置が備え
るフォトディテクタを示す平面模式図である。

【図３】同多層光ディスク用光ピックアップ装置が備え
るフォトディテクタのメインビームディテクタを示す平
面模式図である。

【図４】同多層光ディスク用光ピックアップ装置が備え
るフォトディテクタのメインビームディテクタと識別用
ディテクタとを示す平面模式図である。

【図５】２層光ディスクを示す部分拡大斜視図である。

【図６】従来の光ピックアップ装置が２層光ディスクに
レーザビームを照射した状態を説明するために示す模式
図である。

【図７】従来の光ピックアップ装置が２層光ディスクに
照射したレーザビームの光路を説明するために示す模式
図である。

【符号の説明】

１ 多層光ディスク用光ピックアップ装置 １０ メインビームディテクタ（４分割フォトディテク
タ） １８ 検出器（検出手段） １３Ａ〜１３Ｄ 識別用ディテクタ（受光手段） ２６ レーザダイオード（レーザ光源） ３１ 対物レンズ ３３ シリンドリカルレンズ（非点収差発生手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−151609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243024（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−96828（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/08 - 7/22

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の情報信号が記録される複数の情報
   信号層を積層してなる多層光ディスク用の光ピックアッ
   プ装置であって、 上記複数の情報信号層の内いずれか１層に焦点を合わす
   ように設けられた対物レンズと、 上記光ディスクからの反射ビームに非点収差を発生させ
   る非点収差発生手段と、互いに直交する分割線により４
   分割された第１乃至第４の受光領域を有し、上記第１乃
   至第４の受光領域で受光した上記反射ビームの受光光量
   を演算することにより第１の光量検出信号を出力する第
   １の受光手段と、 上記第１乃至第４の受光領域の対角線の延長上に設けら
   れた第１乃至第４の識別用のディテクタを有し、上記第
   １乃至第４の識別用ディテクタで受光した上記反射ビー
   ムの受光光量を演算することにより第２の光量検出信号
   を出力する第２の受光手段と、 上記第１の光量検出信号に基づいて、上記対物レンズの
   焦点を制御する制御手段と、 上記第２の光量検出信号に基づいて、上記対物レンズの
   焦点が合わされている情報信号層を検出する検出手段と
   を有する多層光ディスク用光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記第１乃至第４の受光領域は、略方形
   状に形成されており、 上記第１乃至第４の識別用ディテクタは、略Ｌ字状に形
   成されており、各内側の屈曲点が上記第１乃至第４の受
   光領域の対角線の延長上に位置し、かつ上記第１乃至第
   ４の受光領域をそれぞれ囲むように設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の多層光ディスク用光ピック
   アップ装置。