JP2001160225A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

光学的情報記録再生装置

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JP2001160225A
JP2001160225A JP34359299A JP34359299A JP2001160225A JP 2001160225 A JP2001160225 A JP 2001160225A JP 34359299 A JP34359299 A JP 34359299A JP 34359299 A JP34359299 A JP 34359299A JP 2001160225 A JP2001160225 A JP 2001160225A
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JP
Japan
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tracking error
light
objective lens
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JP34359299A
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English (en)
Inventor
Koichiro Nishikawa
幸一郎 西川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化、低コストの要求に伴ない、対
物レンズの位置を検出するセンサを配置するスペースを
確保するのが難しい。 【解決手段】 2つの副スポットS1,S2の光ディス
ク6からの反射光に基づいて第1のトラッキングエラー
信号TE1を生成する手段と、主スポットmの光ディス
ク6からの反射光に基づいて第2のトラッキングエラー
信号TE2を生成する手段とを備え、第1のトラッキン
グエラー信号TE1に基づいてトラッキングサーボを行
いながら、第2のトラッキングエラー信号TE2を対物
レンズ5のトラッキング方向の位置を示す位置信号とし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の情
報記録媒体に情報を記録し、あるいは記録情報を再生す
る光学的情報記録再生装置、特に、対物レンズの位置を
センサを用いることなく検出可能な装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、特開平5−282732
号公報に開示されているように、磁界変調方式による光
磁気記録装置においては装置の組立に際して磁気ヘッド
と光ヘッドとの相対位置調整が不充分な場合、装置内温
度変化等で上記相対位置調整の精度が低下した場合に備
えて、あるいは対物レンズの可動範囲を磁気ヘッドの有
効磁界範囲に制限するために、対物レンズに近接する形
でレンズポジションセンサを備えている。即ち、レンズ
ポジションセンサの位置信号に基づいて光ヘッドと磁気
ヘッドの相対位置を調整し、常時、光ヘッドと磁気ヘッ
ドが相対向するように制御している。また、レンズポジ
ションセンサの出力信号は光ヘッド全体の送りのために
用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年におい
ては装置の小型化、低コスト化が要求されており、対物
レンズに近接する形でレンズポジションセンサを配置す
るためにはスペースの確保が難しくなっている。即ち、
レンズポジションセンサは一対の発光素子と受光素子か
ら成り、比較的大型であるため、広いスペースを必要と
する。また、レンズポジションセンサそのもののコスト
や組立調整コスト等により低コスト化の妨げになってい
た。
【0004】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、レン
ズポジションセンサを用いることなく、対物レンズの位
置を検出することが可能な光学的情報記録再生装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光源か
ら発した光束を分割素子により複数の光束に分割し、分
割された光束を対物レンズにより情報記録媒体上に少な
くとも主スポット及び2つの副スポットに集光する光学
的情報記録再生装置において、前記2つの副スポットの
記録媒体からの反射光に基づいて第1のトラッキングエ
ラー信号を生成する手段と、前記主スポットの記録媒体
からの反射光に基づいて第2のトラッキングエラー信号
を生成する手段とを備え、前記第1のトラッキングエラ
ー信号に基づいてトラッキングサーボを行いながら、前
記第2のトラッキングエラー信号を前記対物レンズのト
ラッキング方向の位置を示す位置信号として出力するこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成さ
れる。
【0006】また、本発明の目的は光源から発した光束
を分割素子により複数の光束に分割し、分割された光束
を対物レンズにより情報記録媒体上に少なくとも主スポ
ット及び2つの副スポットに集光する光学的情報記録再
生装置において、前記主スポット及び2つの副スポット
の記録媒体からの反射光に基づいて第1のトラッキング
エラー信号を生成する手段と、前記主スポットの記録媒
体からの反射光に基づいて第2のトラッキングエラー信
号を生成する手段とを備え、前記第1のトラッキングエ
ラー信号に基づいてトラッキングサーボを行いながら、
前記第2のトラッキングエラー信号を前記対物レンズの
トラッキング方向の位置を示す位置信号として出力する
ことを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成
される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1
の実施形態の構成を示す図である。図1において、1は
記録/再生用光源である半導体レーザである。半導体レ
ーザ1から発した光束は回折格子2で少なくとも0次回
折光と±1次回折光に分割され、偏光ビームスプリッタ
3、コリメータレンズ4を透過して対物レンズ5に入射
する。そして、回折格子2で分割された各々の光束は対
物レンズ5で集光され、記録媒体である光ディスク6上
に0次回折光による主スポットm、±1次回折光による
副スポットS1,S2として照射される。
【0008】この時、回折格子2の光軸廻りの回転調整
を行うことにより図2に示すように副スポットS1,S
2は情報トラック11間の距離を1周期(tp)とする
と、主スポットmに対して1/4tpだけトラックに垂
直方向に離れた位置に照射される。また、各光スポット
がトラック垂直方向(ラジアル方向)に移動した時、副
スポットS1,S2は主スポットmに対して1/4tp
相当の時間の異なる、情報トラックによる変調を受け
る。主スポットm、副スポットS1,S2の光ディスク
6からの反射光は光ディスク6の情報信号を含み、往路
光路を逆戻りして偏光ビームスプリッタ3に入射する。
この入射光は偏光ビームスプリッタ3で反射され、ウォ
ラストンプリズム8で更に各光ビームが3本の光ビーム
に分けられ、センサレンズ9によりセンサ10上に集光
される。図1の光学系の場合、センサレンズ9にて非点
隔差が付加される。
【0009】図3はセンサ10を詳細に示す図である。
センサ10は中央の4分割の受光部A,B,C,D、そ
の両側の受光部G,H、これらの受光部を挟むように配
置された受光部E,Fから構成されている。また、各受
光部上のスポットは光ディスク6からの反射光である。
主スポットmの反射光は4分割の受光部A,B,C,
D、受光部G,H上にそれぞれ集光され、副スポットS
1の反射光は受光部E、副スポットS2の反射光は受光
部F上にそれぞれ集光される。
【0010】図4は信号処理回路を示す回路図である。
I/Vは電流電圧変換器であり、各受光部の信号は電流
電圧変換器I/Vで電圧信号に変換される。受光部E,
Fの出力信号は減算器20で差がとられ、第1のトラッ
キングエラー信号TE1(E−F)として出力される。
また、受光部A,Bの出力信号、受光部C,Dの出力信
号は各々加算器21,22で加算され、更に減算器23
で加算器21,22の出力信号の差をとることで第2の
トラッキングエラー信号TE2が生成される。即ち、第
2のトラッキングエラー信号TE2は(A+B)−(C
+D)の演算により得られる。第2のトラッキングエラ
ー信号TE2は、詳しく後述するように対物レンズ5の
トラッキング方向の位置を示す位置信号として用いられ
る。受光部G,Hの出力信号は減算器24で差がとら
れ、光磁気信号(G−H)となる。なお、図4では図示
していないが、フォーカスエラー信号は(A+C)−
(B+D)の演算により得られる。
【0011】ここで、第1、第2のトラッキングエラー
信号TE1,TE2は、対物レンズ5がラジアル方向に
関して固定されている時、情報トラック11がラジアル
方向に移動すると(デトラック)、図5に示すように周
期tpの信号となる。ところが、光ディスク6を固定し
て対物レンズ5をラジアル方向に移動させると、図6に
示すように第2のトラッキングエラー信号TE2は対物
レンズ5のシフト量に応じた直流変動成分(DCオフセ
ット)を有する信号となる。図6の縦軸は任意スケール
である。これは、主に対物レンズ5に入射する光量分布
の変化に伴い、センサ10の4分割センサ上における光
スポットの光量バランスが崩れることにより生じる。
【0012】一方、第1のトラッキングエラー信号TE
1は光センサの分割領域における受光になっていないの
で、光スポットの光量バランスが崩れても影響はなく、
図7に示すようにDCオフセットのない信号が得られ
る。従って、光ディスク6を回転させて図示しないトラ
ッキング制御回路で第1のトラッキングエラー信号TE
1に基づいて主スポットmが情報トラックに追従するよ
うにトラッキングサーボをかけると、第2のトラッキン
グエラー信号TE2は信号振幅が圧縮され、光ディスク
6の偏芯に応じた対物レンズ5のラジアル方向の変位に
伴うDCオフセットに相当するエラー信号のみが得られ
る。このDCオフセットに相当するエラー信号は、図8
に示すようにまさしく対物レンズ5のトラッキング方向
の位置を示す信号となる。
【0013】第1のトラッキングエラー信号TE1に基
づくトラッキングサーボ時の第2のトラッキングエラー
信号TE2、即ち、対物レンズ位置信号は以下のような
目的に用いることができる。 (1)光ヘッド全体の位置制御を行う。即ち、位置制御
回路を用いて第2のトラッキングエラー信号がゼロとな
るように制御することにより、光ヘッドが常時その中心
に位置するように制御を行う。 (2)第2のトラッキングエラー信号をモニタし、対物
レンズ位置が磁気ヘッドの有効磁界範囲から外れる時は
光ディスクを排出する。 (3)第2のトラッキングエラー信号に基づいて磁気ヘ
ッドの位置制御を行い、常時磁気ヘッドと光ヘッドが相
対向するように制御を行う。
【0014】ここで、光ディスク6に情報を記録する場
合は、半導体レーザ1を一定の記録パワーで点灯し、半
導体レーザ1による記録パワーの主スポットmを光ディ
スク6の情報トラックに走査し、同時に磁気ヘッド11
から記録信号に応じて変調された磁界を印加することに
より情報の記録を行う。また、光ディスク6の記録情報
を再生する場合は、半導体レーザ1を再生パワーとし、
再生パワーの主スポットmを目的トラックに走査し、光
ディスク6からの反射光をセンサ10で検出する。この
時、図4の信号処理回路で光磁気信号が生成され、図示
しない再生回路で光磁気信号を用いて2値化、復調等の
所定の信号処理を行うことにより記録情報の再生を行
う。なお、図1の7は半導体レーザ1のレーザ光の一部
を検出するAPC用の光センサである。
【0015】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。なお、第2の実施形態の構成はセンサ10以外
は図1と同様である。半導体レーザ1からの光束は回折
格子2で少なくとも0次回折光と±1次回折光に分割さ
れ、対物レンズ5により光ディスク6上に0次回折光に
よる主スポットm、±1次回折光による副スポットS
1,S2として照射される。この時、本実施形態では、
回折格子2の光軸廻りの回転調整により図9に示すよう
に副スポットS1,S2は情報トラック11間の距離を
1周期(tp)とした時、主スポットmに対して1/2
tpだけトラック垂直方向に離れた位置に照射される。
【0016】即ち、情報トラック11をランドとする
と、副スポットS1,S2は隣接するグルーブ上に配さ
れる。また、各光スポットがトラック垂直方向(ラジア
ル方向)に移動した時、副スポットS1,S2は主スポ
ットmに対して±1/2tp相当の時間の異なる、情報
トラックによる変調を受ける。主スポットm、副スポッ
トS1,S2の光ディスク6からの反射光は、往路光路
を逆戻りし、偏光ビームスプリッタ3で反射され、ウォ
ラストンプリズム8で更に各ビームが3本のビームに分
けられ、センサレンズ9によりセンサ10上に集光され
る。この場合、同様にセンサレンズ9にて非点隔差が付
加される。
【0017】図10はセンサ10を詳細に示す図であ
る。4分割の受光部A〜D、その両側の受光部G,Hは
図3と同様である。また、これらの受光部を挟む形で2
分割の受光部I,Jと2分割の受光部K,Lが設けられ
ている。各受光部上のスポットは光ディスク6からの反
射光である。主スポットmの反射光は4分割の受光部A
〜D、受光部G,H上にそれぞれ集光され、副スポット
S1の反射光は2分割の受光部K,L、副スポットS2
の反射光は2分割の受光部I,J上にそれぞれ集光され
る。
【0018】図11は信号処理回路を示す回路図であ
る。I/Vは電流電圧変換器である。まず、第2のトラ
ッキングエラー信号TE2は図4と同様に(A+B)−
(C+D)の演算により得られる。また、第1のトラッ
キングエラー信号TE1は次のようにして得られる。即
ち、2分割の受光部I,Jの出力信号が減算器25で差
がとられ、2分割の受光部K,Lの出力信号が減算器2
6で差がとられ、この減算器25,26の出力信号が加
算器27で加算される。そして、加算器27の出力信号
を増幅器gで増幅し、減算器29で増幅器gの出力信号
と第2のトラッキングエラー信号TE2の差をとること
で、第1のトラッキングエラー信号TE1が得られる。
【0019】つまり、第1のトラッキングエラー信号T
E1は、 TE1=α{(I−J)+(K−L)}−TE2 の演算により得られる。ここで、αは増幅器gのゲイン
で、後述するようにDCオフセットのないトラッキング
エラー信号が得られるようにゲインαが決められてい
る。また、光磁気信号は図4と同様に(G−H)の演算
により得られ、フォーカスエラー信号は(A+C)−
(B+D)の演算により得られる。
【0020】ここで、第1、第2のトラッキングエラー
信号TE1,TE2は、対物レンズ5がラジアル方向に
関して固定されている時、情報トラック11がラジアル
方向に移動すると(デトラック)、図5に示すように周
期tpの信号となる。ところが、光ディスク6を固定し
て対物レンズ5をラジアル方向に移動させると、第2の
トラッキングエラー信号TE2は対物レンズ5のシフト
量に応じた直流変動(DCオフセット)を有するトラッ
キングエラー信号となる。これは、前述のように対物レ
ンズ5に入射する光量分布の変化に伴い、センサ上での
光スポットの光量バランスが崩れることによる。
【0021】一方、第1のトラッキングエラー信号TE
1は、DCオフセットのない信号となるようにゲインα
の値が選ばれており、図7に示すような信号となる。こ
れは、ディファレンシャルプッシュプル法と呼ばれてい
る手法である。従って、光ディスク6を回転させて、図
示しないトラッキング制御回路で第1のトラッキングエ
ラー信号に基づいてトラッキングサーボをかけると、第
2のトラッキングエラー信号TE2の信号振幅は圧縮さ
れ、光ディスク6の偏芯に応じた対物レンズ5のラジア
ル方向の変位に伴うDCオフセットに相当する信号のみ
が得られる。このDCオフセットに相当するエラー信号
は同様に対物レンズ5のトラッキング方向の位置を示す
信号となる。第1のトラッキングエラー信号TE1に基
づくトラッキングサーボ時の第2のトラッキングエラー
信号TE2は、第1の実施形態と同様に光ヘッド全体の
位置制御、光ディスクの排出制御、磁気ヘッドの制御等
に用いることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズポジションセンサを用いることなく、対物レンズの
トラッキング方向の位置信号を得ることができ、装置の
構成を簡単化及び小型化することができる。また、レン
ズポジションセンサがない分、低下コスト化できると共
に、組立調整コストも低減できるので、装置を安価に作
製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す図であ
る。
【図2】図1の実施形態の光ディスク上の光スポットを
示す図である。
【図3】図1の実施形態のセンサ及びセンサ上の光スポ
ットを示す図である。
【図4】図1の実施形態の信号処理回路を示す図であ
る。
【図5】対物レンズがラジアル方向に固定されている時
に情報トラックがラジアル方向に移動した場合の第1、
第2のトラッキングエラー信号を示す図である。
【図6】光ディスクを固定して対物レンズをラジアル方
向に移動させた時の第2のトラッキングエラー信号を示
す図である。
【図7】光ディスクを固定して対物レンズをラジアル方
向に移動させた時の第1のトラッキングエラー信号を示
す図である。
【図8】第1のトラッキングエラー信号に基づいてトラ
ッキングサーボをかけた時の第2のトラッキングエラー
信号の変化を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施形態の光ディスク上の光ス
ポットを示す図である。
【図10】第2の実施形態のセンサ及びセンサ上の光ス
ポットを示す図である。
【図11】第2の実施形態の信号処理回路を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 回折格子 3 偏光ビームスプリッタ 5 対物レンズ 6 光ディスク 8 ウォラストンプリズム 9 センサレンズ 10 センサ 11 磁気ヘッド IV 電流電圧変換器 A〜L 受光部 g 増幅器
フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA01 AA13 AA21 BA01 BB01 BB02 BF02 BF03 CA13 CA15 CA23 CC12 CC16 CC17 CD03 CD11 CF03 CF16 CG04 CG14 CG24 CG33 CG44 DA33 DA35 DA42 DB04 DB12 DC03 5D119 AA01 AA29 BA01 DA01 DA05 EA02 EB14 EC21 EC42 JA22 KA04 KA08 KA10 KA17 KA27

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から発した光束を分割素子により複
    数の光束に分割し、分割された光束を対物レンズにより
    情報記録媒体上に少なくとも主スポット及び2つの副ス
    ポットに集光する光学的情報記録再生装置において、前
    記2つの副スポットの記録媒体からの反射光に基づいて
    第1のトラッキングエラー信号を生成する手段と、前記
    主スポットの記録媒体からの反射光に基づいて第2のト
    ラッキングエラー信号を生成する手段とを備え、前記第
    1のトラッキングエラー信号に基づいてトラッキングサ
    ーボを行いながら、前記第2のトラッキングエラー信号
    を前記対物レンズのトラッキング方向の位置を示す位置
    信号として出力することを特徴とする光学的情報記録再
    生装置。
  2. 【請求項2】 光源から発した光束を分割素子により複
    数の光束に分割し、分割された光束を対物レンズにより
    情報記録媒体上に少なくとも主スポット及び2つの副ス
    ポットに集光する光学的情報記録再生装置において、前
    記主スポット及び2つの副スポットの記録媒体からの反
    射光に基づいて第1のトラッキングエラー信号を生成す
    る手段と、前記主スポットの記録媒体からの反射光に基
    づいて第2のトラッキングエラー信号を生成する手段と
    を備え、前記第1のトラッキングエラー信号に基づいて
    トラッキングサーボを行いながら、前記第2のトラッキ
    ングエラー信号を前記対物レンズのトラッキング方向の
    位置を示す位置信号として出力することを特徴とする光
    学的情報記録再生装置。
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