JP2001202638A - 光ピックアップ装置、およびそれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

光ピックアップ装置、およびそれを用いた光ディスク装置

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JP2001202638A
JP2001202638A JP2000011013A JP2000011013A JP2001202638A JP 2001202638 A JP2001202638 A JP 2001202638A JP 2000011013 A JP2000011013 A JP 2000011013A JP 2000011013 A JP2000011013 A JP 2000011013A JP 2001202638 A JP2001202638 A JP 2001202638A
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Yoshikuni Matsumura
吉晋 松村
Yoichi Tsuchiya
洋一 土屋
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップの構成部品間距離、構成部品
の設置状態、およびレーザ光の波長等が経時変化により
変化した場合でも正確にフォーカスエラー信号を検出で
きる光ピックアップ装置およびそれを用いた光ディスク
装置を提供する。 【解決手段】 光ピックアップ装置は、回折により生成
されたメインビームMLBと第1および第2のサブビー
ムSLB1、SLB2のDVD−RAMでの反射光を、
それぞれ、第1検出部71、第2検出部72、第3検出
部73で検出する光検出器7を備える。第1検出部71
は4分割され、第2および第3検出部72、73は9分
割されている。そして、第2および第3検出部72、7
3において4分割領域を変化させてフォーカスエラー信
号を演算し、ピークが最大となるフォーカスエラー信号
FE(2)、FE(3)を選択する。そして、第1検出
部71におけるフォーカスエラー信号FE(1)も用
い、3つのレーザ光に用いた非点収差法によるフォーカ
スエラー信号FE=FE(1)+α{FE(2)+FE
(3)}を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非点収差法により
正確にフォーカスエラー信号を演算可能な光ピックアッ
プ装置およびそれを用いた光ディスク装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】CD−ROMのように半導体レーザを用
いて情報を読み出す約1.2mmの厚さの光ディスクが
提供されている。この種の光ディスクではピックアップ
用対物レンズにフォーカスサーボ及びトラッキングサー
ボを行うことにより、信号記録面のピット列にレーザビ
ームを照射させ、信号を再生している。
【0003】また、最近では長時間の動画を記録するた
めの高密度が進んでいる。例えば、CD−ROMと同じ
直径12cmの光ディスクに、片面で4.7Gbyte
sの情報を記録可能な再生専用のDVD−ROMが発売
されている。そして、DVD−ROMにレーザ光を照射
するための対物レンズのフォーカスサーボは1つのレー
ザ光を用いた非点収差法により行っている。
【0004】更に、DVDと同じ容量を有し、書き換え
可能な光ディスクとしてDVD−RAMも発売されてい
る。そして、このDVD−RAMは、径方向にランドと
グルーブとを交互に配置したランド/グルーブ方式から
成り、ランドとグルーブとに信号を記録することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、DVD−RO
Mドライブで用いられている1つのレーザ光を用いた非
点収差法によるフォーカスサーボを行うと、フォーカス
エラー信号に漏れ込みが発生し、不安定なフォーカスサ
ーボになるという問題がある。つまり、DVD−RAM
は、径方向にランドとグルーブとを交互に配置したトラ
ック構造を有し、ランドとグルーブとでは、レーザ光の
入射面から信号記録面までの距離が異なるので、ランド
に対して焦点が合っていてもグルーブに対しては焦点が
合わない。また、その逆の場合も考えられる。その結
果、DVD−RAMにおいて、1つのレーザ光を用いて
非点収差法によるフォーカスサーボを行うと不安定にな
る。
【0006】また、図12を参照して、フォーカスサー
ボがONされた状態で光ピックアップをDVD−RAM
の径方向にシークする場合の問題点について説明する。
フォーカスエラー信号に漏れ込みがない場合、フォーカ
スエラー信号は図12の(a)に示すような信号にな
り、この状態で光ピックアップをDVD−RAMの径方
向にシークすると図12の(b)に示すような信号が検
出される。これは、レーザ光がランドとグルーブとから
成るトラックを横切ることにより検出される信号であ
り、信号(b)のピークの個数を計測することによりレ
ーザ光が横切ったトラック本数が分かるものである。し
かし、フォーカスエラー信号に漏れ込みがあると、フォ
ーカスエラー信号は図12の(c)に示すように信号
(a)に比べると振幅が大きい信号になり、この状態で
光ピックアップがDVD−RAMの径方向にシークする
と図12の(d)に示すようにフォーカスエラー信号
(c)が影響してピークが明確に分からない信号とな
る。その結果、レーザ光が横切ったトラック本数を正確
に計測できないという問題がある。
【0007】そこで、図11に示すように、レーザ光を
メインビームMLBと2つのサブビームSLB1、SL
B2とに回折し、これら3つのレーザ光のDVD−RA
Mでの反射光を4分割されたセンサー501、502、
503から成る光検出器50で検出し、各センサー50
1、502、503で検出されるレーザ光の強度を非点
収差法により演算して、 FE(501)=(501A+501C)−(501B
+501D) FE(502)=(502A+502C)−(502B
+502D) FE(503)=(503A+503C)−(503B
+503D) ここで、FE(501):センサー501において非点
収差法により計算したフォーカスエラー信号 FE(502):センサー502において非点収差法に
より計算したフォーカスエラー信号 FE(503):センサー503において非点収差法に
より計算したフォーカスエラー信号 を得、フォーカスエラー信号FEとして、 FE=FE(501)+α{FE(502)+FE(5
03)} を用いる3ビームを用いた非点収差法が提案されている
(第60回応用物理学会学術講演会 講演予稿集No.
3 3a ZC−11)。
【0008】この方法においては、メインビームMLB
と2つのサブビームSLB1、SLB2とを4分割され
たセンサー501、502、503の中心に正確に照射
する必要があるが、半導体レーザから生成されたレーザ
光をメインビームMLBと2つのサブビームSLB1、
SLB2とに回折する回折格子と半導体レーザとの距離
が経時変化により光ピックアップ組立時と異なった場
合、回折格子の格子が形成された方向とレーザ光の偏光
面との角度が光ピックアップ組立時と異なった場合、お
よび半導体レーザから生成されたレーザ光の波長が変化
した場合等には、サブビームSLB1、SLB2がセン
サー502、503に照射される位置は、センサー50
2、503の中心からDVD−RAMのタンジェンシャ
ル方向DR1、またはトラッキング方向DR2にずれ、
センサー502、503において正確にFE(50
2)、FE(503)を検出できない結果、フォーカス
エラー信号FEも不正確になるという問題がある。
【0009】そこで、本願発明は、かかる問題を解決
し、光ピックアップの構成部品間距離、構成部品の設置
状態、およびレーザ光の波長等が経時変化により変化し
た場合でも正確にフォーカスエラー信号を検出できる光
ピックアップ装置およびそれを用いた光ディスク装置を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
1に係る発明は、対物レンズによりレーザ光を光記録媒
体に集光照射して光記録媒体に信号を記録および/また
は再生する光ピックアップ装置であって、レーザ光を生
成するレーザ光源と、レーザ光源から生成されたレーザ
光をメインビームと第1および第2のサブビームとに回
折して対物レンズに導く回折格子と、メインビームと第
1および第2のサブビームの光記録媒体での反射光を検
出する光検出器とを備え、光検出器は、メインビームの
光記録媒体での反射光を検出する第1検出部と、第1の
サブビームの光記録媒体での反射光を検出する第2検出
部と、第2のサブビームの光記録媒体での反射光を検出
する第3検出部とから成り、第1検出部は、S字カーブ
を演算可能に領域分割され、第2および第3検出部は、
照射されるレーザ光の光軸がずれた場合にもS字カーブ
のピークが最大となるように、S字カーブを演算するた
めの4つの領域を変更可能に領域分割されている光ピッ
クアップ装置である。
【0011】請求項1に記載された光ピックアップ装置
においては、レーザ光源から生成されたレーザ光は回折
格子によりメインビームと第1および第2のサブビーム
とに回折されて対物レンズにより光記録媒体に集光照射
される。そして、光記録媒体で反射されたメインビー
ム、第1のサブビーム、および第2のサブビームは、そ
れぞれ、光検出器の第1検出部、第2検出部、および第
3検出部で検出される。そして、メインビームは、第1
検出部のS字カーブを演算可能に分割された領域で検出
され、第1のサブビームは、第2検出部のS字カーブを
演算するための4つの領域を変更可能に分割された領域
で検出され、第2のサブビームは、第3検出部のS字カ
ーブを演算するための4つの領域を変更可能に分割され
た領域で検出される。
【0012】従って、請求項1に記載された発明によれ
ば、第1および第2のサブビームの光記録媒体での反射
光が、それぞれ、第2検出部、第3検出部に照射される
位置がずれた場合にも、第2検出部、第3検出部で検出
されたレーザ光の強度を用いてピークが最大となるS字
カーブを得ることができ、その結果、3つのレーザ光を
用いた非点収差法によるフォーカスサーボにおいて正確
なフォーカスエラー信号を生成できる。
【0013】また、請求項2に係る発明は、請求項1記
載の光ピックアップ装置と、光検出器の第1検出部から
の光信号を入力し、第1のS字カーブを演算出力する第
1演算回路と、光検出器の第2検出部の各領域からの光
信号を入力し、4つの領域を変更してS字カーブを演算
し、ピークが最大となる第2のS字カーブを選択出力す
る第2演算回路と、光検出器の第3検出部の各領域から
の光信号を入力し、4つの領域を変更してS字カーブを
演算し、ピークが最大となる第3のS字カーブを選択出
力する第3演算回路と、第1演算回路からの第1のS字
カーブと、第2演算回路からの第2のS字カーブと、第
3演算回路からの第3のS字カーブとに基づいてフォー
カスエラー信号を演算する第4演算回路とを含む光ディ
スク装置である。
【0014】請求項2に記載された光ディスク装置にお
いては、光ピックアップ装置の光検出器を構成する第
1、第2、および第3検出部で検出されたレーザ光の強
度を用いて、第1、第2、および第3演算回路により第
1のS字カーブ、ピークが最大となる第2および第3の
S字カーブが演算され、第1、第2、および第3のS字
カーブを用いて第4演算回路によりフォーカスエラー信
号が演算される。そして、演算されたフォーカスエラー
信号に基づいて対物レンズのフォーカスサーボが行われ
る。
【0015】従って、請求項2に記載された発明によれ
ば、第1および第2のサブビームの光記録媒体での反射
光が第2検出部、第3検出部へ照射される位置がずれた
場合でも、ピークが最大のS字カーブを得ることがで
き、正確なフォーカスエラー信号を生成できる。その結
果、安定したフォーカスサーボが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
つつ説明する。図1を参照して、本願発明に係る光ピッ
クアップ装置10は、半導体レーザ1と、回折格子2
と、ハーフミラー3と、コリメータレンズ4と、対物レ
ンズ5と、光検出器7とを備える。半導体レーザ1は、
波長650nmのレーザ光を生成する。回折格子2は、
半導体レーザ1から生成されたレーザ光をメインビーム
と2つのサブビームに回折する。ハーフミラー3は、回
折格子からのレーザ光を半分透過させ、半分をコリメー
タレンズ4の方向へ反射する。コリメータレンズ4は、
ハーフミラー3からのレーザ光を平行光にする。対物レ
ンズ5は、コリメータレンズ4からのレーザ光を集光
し、DVD−RAM6の信号記録面6aにメインビーム
と2つのサブビームを照射する。光検出器7は、DVD
−RAM6の信号記録面6aで反射されたメインビーム
と2つのサブビームを検出する。
【0017】従って、半導体レーザ1から生成された波
長650nmのレーザ光は、回折格子2でメインビーム
と2つのサブビームとに回折され、ハーフミラー3で半
分がコリメータレンズ4の方向ヘ反射され、コリメータ
レンズ4により平行光にされる。そして、対物レンズ5
により集光され、DVD−RAM6の信号記録面6aに
照射される。信号記録面6aで反射されたレーザ光は、
対物レンズ5、およびコリメータレンズ4を介してハー
フミラー3まで戻り、ハーフミラー3を透過して光検出
器7で検出される。
【0018】図2を参照して、DVD−RAM6は、グ
ルーブ60と、グルーブ60の両側にランド61、62
が配置された平面構造を有し、レーザ光の入射面63か
らグルーブ60までの距離は、レーザ光の入射面63か
らランド61、62までの距離より短い断面構造を有す
る。グルーブ60とランド61、62の幅、即ち、径方
向(トラッキング方向とも言う。)DR2の距離は0.
615μmであり、グルーブ60とランド61、62と
の段差は60nm(これでよろしいですか?)である。
そして、回折格子2で回折されたメインビームMLBと
2つのサブビームSLB1、SLB2は、メインビーム
MLBの光軸がグルーブ60の中心に一致する場合、サ
ブビームSLB1の光軸がグルーブ60に隣接する一方
のランド61の中心に一致し、サブビームSLB2の光
軸はグルーブ60に隣接する他方のランド62の中心に
一致するように照射される。
【0019】図3を参照して、光ピックアップ装置10
の光検出器7は、第1検出部71、第2検出部72、お
よび第3検出部73を備える。第2検出部72、第1検
出部71、第3検出部73の配置がDVD−RAM6の
トラック方向DR1になるように第1、第2、および第
3検出部71、72、73が設置される。第1検出部7
1、4分割されており、領域B1(711)、B2(7
12)、B3(713)、およびB4(714)から成
る。また、第2検出部72は、9分割されており、領域
A1(721)、A2(722)、A3(723)、A
4(724)、A5(725)、A6(726)、A7
(727)、A8(728)、およびA9(729)か
ら成る。更に、第3検出部73も、9分割されており、
領域C1(731)、C2(732)、C3(73
3)、C4(734)、C5(735)、C6(73
6)、C7(737)、C8(738)、およびC9
(739)から成る。
【0020】メインビームMLBの光軸と第1のサブビ
ームSLB1の光軸との距離と、メインビームMLBの
光軸と第2のサブビームSLB2の光軸との距離とは等
しく、約200μmである。そして、第1検出部71、
第2検出部72、第3検出部73は、一辺100μmの
正方形の形状を有する。第1検出部71は4分割されて
いるので、各領域B1、B2、B3、B4(711、7
12、713、714)は、一辺50μmの正方形の形
状を有する。また、第2検出部72の領域A1(72
1)、A3(723)、A7(727)、およびA9
(729)は、一辺40μmの正方形の形状を有し、領
域A2(722)およびA8(728)はタンジェンシ
ャル方向DR1に20μm、トラッキング方向DR2に
40μmの長方形の形状を有し、領域A4(724)お
よびA6(726)は、タンジェンシャル方向DR1に
40μm、トラッキング方向DR2に20μmの長方形
の形状を有し、領域A5(725)は、一辺20μmの
正方形の形状を有する。第3検出部73の各領域C1
(731)、C2(732)、C3(733)、C4
(734)、C5(735)、C6(736)、C7
(737)、C8(738)、およびC9(739)
は、第2検出部72の対応する各領域A1(721)、
A2(722)、A3(723)、A4(724)、A
5(725)、A6(726)、A7(727)、A8
(728)、およびA9(729)と同じ寸法、同じ形
状を有する。
【0021】経時変化により第1のサブビームSLB1
の光軸が第2検出部72の中心から点30へずれ、第2
のサブビームSLB2の光軸が第3検出部73の中心か
ら点40へずれた場合、第2検出部72で検出された第
1のサブビームSLB1の強度を用いてS字カーブを演
算する際の4分割は、領域A1(721)+A4(72
4)、領域A2(722)+A3(723)+A5(7
25)+A6(726)、A7(727)、A8(72
8)+A9(729)である。従って、各領域A1(7
21)、A2(722)、A3(723)、A4(72
4)、A5(725)、A6(726)、A7(72
7)、A8(728)、およびA9(729)で検出さ
れる第1のサブビームSLB1の強度を、それぞれ、
[IA1]、[IA2]、[IA3]、[IA4]、
[IA5]、[IA6]、[IA7]、[IA8]、お
よび[IA9]とすると、第2検出部72で検出される
非点収差法によるフォーカスエラー信号FE(2)
(「S字カーブ」とも言う。)は、 FE(2)=[IA7+IA2+IA3+IA5+IA6]−[IA1+IA 4+IA8+IA9]・・・・・・・(1) により演算される。
【0022】また、同様に第3検出部73で検出される
非点収差法によるフォーカスエラー信号FE(3)は、 FE(3)=[IC3+IC4+IC5+IC7+IC8]−[IC1+IC 2+IC6+IC9]・・・・・・・(2) により演算される。
【0023】また、第1検出部71で検出される非点収
差法によるフォーカスエラー信号FE(1)は、 FE(1)=[IB1+IB4]−[IB2+IB3]・・・・・・・(3) により演算される。そして、最終的にフォーカスエラー
信号FEは、 FE=FE(1)+α{FE(2)+FE(3)}・・・・(4) ただし、α:所定の値により演算される。
【0024】この場合、メインビームMLBが第1検出
部71へ照射される位置は経時変化により変化しないの
で、第1検出部71が4分割されていれば、常に正確に
FE(1)を演算できる。上記説明したように第1のサ
ブビームSLB1の光軸が第2検出部72の中心から点
30にずれ、第2のサブビームSLB2の光軸が第3検
出部73の中心から点40にずれた場合にも、3つのレ
ーザ光を用いて正確にフォーカスエラー信号FEを生成
できる。
【0025】図3においては、第1のサブビームSLB
1の光軸、および第2のサブビームSLB2の光軸がず
れる位置が明確に分かっていることを前提に説明した
が、実際には、第1および第2のサブビームSLB1、
SLB2の光軸がずれる位置は明確になっていない。そ
こで、図4、5、6を参照して、第1および第2のサブ
ビームSLB1、SLB2がいずれの方向にずれてもピ
ークが最大となるフォーカスエラー信号FE(2)、F
E(3)(S字カーブ)を生成する方法について説明す
る。本願発明においては、第1のサブビームSLB1の
強度を第2検出部72で検出し、第2検出部72の点3
0、点31、点32、点33を中心に第2検出部72を
4つの領域に分割した場合についてフォーカスエラー信
号FE(2)30、FE(2)31、FE(2)32、FE
(2)33、(S字カーブ)を演算し、その演算して得ら
れた信号FE(2)30、FE(2)31、FE(2)32
FE(2)33の中からピークが最大となる信号を第2検
出部72におけるフォーカスエラー信号FE(2)とし
て抽出する。
【0026】即ち、点30を中心にして4分割される場
合は、上記(1)式と同じ式で演算され、 FE(2)30=[IA7+IA2+IA3+IA5+IA6]−[IA1+I A4+IA8+IA9]・・・・・・・(5) となり、点31を中心として4分割される場合は、 FE(2)31=[IA1+IA5+IA6+IA8+IA9]−[IA2+I A3+IA4+IA7]・・・・・・・(6) となり、点32を中心として4分割される場合は、 FE(2)32=[IA3+IA4+IA5+IA7+IA8]−[IA1+I A2+IA6+IA9]・・・・・・・(7) となり、点33を中心として4分割される場合は、 FE(2)33=[IA1+IA2+IA4+IA5+IA9]−[IA3+I A6+IA7+IA8]・・・・・・・(8) となる。
【0027】そして、演算されたFE(2)30、FE
(2)31、FE(2)32、およびFE(2)33の中か
ら、ピークが最大のフォーカスエラー信号を選択し、フ
ォーカスエラー信号FE(2)として出力する。図5を
参照して、第2検出部72で検出された第1のサブビー
ムSLB1の強度を用いて、第2検出部72を4分割す
る領域を変化させてフォーカスエラー信号を演算し、ピ
ークが最大となるフォーカスエラー信号を選択出力する
第2演算回路120は、回路1200と、回路1210
と、回路1220と、回路1230と、最大ピーク検出
回路1240と、S字カーブ出力回路1250と、端子
1251、1252、1253、1254と、スイッチ
1255とを備える。回路1200は、加算器1201
と、加算器1202と、加算器1203と、減算器12
04とを備え、回路1210は、加算器1211と、加
算器1212と、加算器1213と、減算器1214と
を備え、回路1220は、加算器1221と、加算器1
222と、加算器1223と、減算器1224とを備
え、回路1230は、加算器1231と、加算器123
2と、加算器1233と、減算器1234とを備える。
【0028】回路1200は、第2検出部72を点30
を中心として4分割した場合のフォーカスエラー信号F
E(2)30を演算する回路、即ち、上記(5)式の演算
を行う回路であり、加算器1201は、[IA1+IA
4+IA8+IA9]の演算を行い、加算器1202は
[IA2+IA3+IA5+IA6]の演算を行い、加
算器1203は、[[IA2+IA3+IA5+IA
6]+[IA7]]の演算を行い、減算器1204は、
[IA2+IA3+IA5+IA6+IA7]−[IA
1+IA4+IA8+IA9]の演算を行い、FE
(2)30として最大ピーク検出回路1240と、端子1
251へ出力する。
【0029】また、回路1210は、第2検出部72を
点31を中心として4分割した場合のフォーカスエラー
信号FE(2)31を演算する回路、即ち、上記(6)式
の演算を行う回路であり、加算器1211は、[IA2
+IA3+IA4+IA7]の演算を行い、加算器12
12は[IA5+IA6+IA8+IA9]の演算を行
い、加算器1213は、[[IA5+IA6+IA8+
IA9]+[IA1]]の演算を行い、減算器1204
は、[IA1+IA5+IA6+IA8+IA9]−
[IA2+IA3+IA4+IA7]の演算を行い、F
E(2)31として最大ピーク検出回路1240と、端子
1252へ出力する。
【0030】また、回路1220は、第2検出部72を
点32を中心として4分割した場合のフォーカスエラー
信号FE(2)32を演算する回路、即ち、上記(7)式
の演算を行う回路であり、加算器1221は、[IA1
+IA2+IA6+IA9]の演算を行い、加算器12
22は[IA4+IA5+IA7+IA8]の演算を行
い、加算器1223は、[[IA4+IA5+IA7+
IA8]+[IA3]]の演算を行い、減算器1224
は、[IA3+IA4+IA5+IA7+IA8]−
[IA1+IA2+IA6+IA9]の演算を行い、F
E(2)32として最大ピーク検出回路1240と、端子
1253へ出力する。
【0031】また、回路1230は、第2検出部72を
点33を中心として4分割した場合のフォーカスエラー
信号FE(2)33を演算する回路、即ち、上記(8)式
の演算を行う回路であり、加算器1231は、[IA3
+IA6+IA7+IA8]の演算を行い、加算器12
32は[IA1+IA2+IA4+IA5]の演算を行
い、加算器1233は、[[IA1+IA2+IA4+
IA5]+[IA9]]の演算を行い、減算器1234
は、[IA1+IA2+IA4+IA5+IA9]−
[IA3+IA6+IA7+IA8]の演算を行い、F
E(2)33として最大ピーク検出回路1240と、端子
1254へ出力する。
【0032】そうすると、最大ピーク検出回路1240
は、入力したFE(2)30、FE(2)31、FE(2)
32、およびFE(2)33の中からピークが最大のフォー
カスエラー信号を選択し、その結果をS字カーブ出力回
路1250へ出力する。第1のサブビームSLB1の光
軸が第2検出部72の点30の位置に一致して第2検出
部72へ照射された場合には、FE(2)30、FE
(2)31またはFE(2) 33(ピークは同じ。)、FE
(2)32の順にピークが小さくなる。即ち、図6の
(a)に示すS字カーブがFE(2)30になり、図6の
(b)に示すS字カーブがFE(2)31になり、図6の
(c)に示すS字カーブがFE(2)33になり、図6の
(d)に示すS字カーブがFE(2)32になる。従っ
て、最大ピーク検出回路1240は、フォーカスエラー
信号FE(2)30を選択し、その結果をS字カーブ出力
回路1250へ出力する。そうすると、S字カーブ出力
回路1250は、スイッチ1255を端子1251へ接
続し、フォーカスエラー信号FE(2)30を端子125
6から出力する。
【0033】以上の動作により、第2検出部72で検出
された第1のサブビームSLB1の強度を用いて、ピー
クが最大となるフォーカスエラー信号(S字カーブ)が
第2演算回路120から出力される。再び、図4を参照
して、第3検出部73も第2検出部72と同じように領
域分割されているので、上記図4、5、6を参照して説
明したのと同じ方法により第2演算回路120と同じ構
成を有する第3演算回路120を用いてピークが最大と
なるフォーカスエラー信号(S字カーブ)FE(3)が
出力される。
【0034】図7を参照して、第1検出部71で検出さ
れたメインビームMLBの強度は第1演算回路110へ
入力され、フォーカスエラー信号FE(1)とDVD−
RAM6からの再生信号RFとが演算され、フォーカス
エラー信号FE(1)は端子1107から出力され、再
生信号RFは端子1108から出力される。第1演算回
路110は、加算器1101と、加算器1102と、加
算器1104と、加算器1105と、加算器1106
と、減算器1103とを備える。そして、加算器110
1と、加算器1102と、減算器1103とを用いてフ
ォーカスエラー信号FE(1)が演算され、加算器11
04と、加算器1105と、加算器1106とを用いて
再生信号RFが演算される。
【0035】即ち、加算器1101は、第1検出部71
の領域B1(711)で検出されたメインビームMLB
の強度[IB1]と領域B4(714)で検出されたメ
インビームMLBの強度[IB4]との和[IB1+I
B4]を演算し、加算器1102は、第1検出部71の
領域B2(712)で検出されたメインビームMLBの
強度[IB2]と領域B3(713)で検出されたメイ
ンビームMLBの強度[IB3]との和[IB2+IB
3]を演算し、減算器1103は、加算器1101の出
力[IB1+IB4]と加算器1102の出力[IB2
+IB3]との差分を演算してフォーカスエラー信号F
E(1)として[IB1+IB4]−[IB2+IB
3]を端子1107から出力する。
【0036】また、加算器1104は、第1検出部71
の領域B1(711)で検出されたメインビームMLB
の強度[IB1]と領域B2(712)で検出されたメ
インビームMLBの強度[IB2]との和[IB1+I
B2]を演算し、加算器1105は、第1検出部71の
領域B3(713)で検出されたメインビームMLBの
強度[IB3]と領域B4(714)で検出されたメイ
ンビームMLBの強度[IB4]との和[IB3+IB
4]を演算し、加算器1106は、加算器1104の出
力[IB1+IB2]と加算器1105の出力[IB3
+IB4]との和を演算して再生信号RFとして[IB
1+IB2+IB3+IB4]を端子1108から出力
する。
【0037】図8を参照して、第1演算回路110で演
算されたフォーカスエラー信号FE(1)、第1のサブ
ビームSLB1の強度に基づいて第2演算回路120で
演算されたピークが最大となるフォーカスエラー信号F
E(2)、および第2のサブビームSLB2の強度に基
づいて第3演算回路130で演算されたピークが最大と
なるフォーカスエラー信号FE(3)は、第4演算回路
140へ入力され、第4演算回路140で、上記(4)
式に示したFE=FE(1)+α{FE(2)+FE
(3)}の演算が行われ、3つのレーザ光を用いた非点
収差法によるフォーカスエラー信号FEとして出力され
る。
【0038】これにより、第1および第2のサブビーム
SLB1、SLB2が経時変化により、第2検出部72
または第3検出部73の中心からずれて第2検出部72
または第3検出部73へ照射されても、第1のサブビー
ムSLB1の強度に基づいてピークが最大となるフォー
カスエラー信号FE(2)と、第2のサブビームSLB
2の強度に基づいてピークが最大となるフォーカスエラ
ー信号FE(3)を生成できるので、正確にフォーカス
エラー信号FEを生成できる。
【0039】なお、上記図4、5、6を参照して説明し
たように、本願発明においては、第2検出部72の各領
域または第3検出部73の各領域で検出されるレーザ光
の強度を用いて、4分割される領域を変化させ、全ての
4分割パターンについてフォーカスエラー信号を演算
し、演算したフォーカスエラー信号の中からピークが最
大となるフォーカスエラー信号を選択する構成を採用し
たが、本願発明は、これに限らず、第1のサブビームS
LB1または第2のサブビームSLB2が照射されてい
る中心を検出し、その検出結果に基づいて4分割パター
ンを決定してフォーカスエラー信号を演算する構成を採
用しても良い。
【0040】再び、図4を参照して、第1のサブビーム
SLB1の光軸が点30と一致して第2検出部72に照
射されている場合には、領域A7(727)で検出され
るレーザ光の強度[IA7]、領域A1(721)で検
出されるレーザ光の強度[IA7]または領域A9(7
29)で検出されるレーザ光の強度[IA9]、領域A
3(723)で検出されるレーザ光の強度[IA3]の
順でレーザ光の強度は弱くなるため、4つの領域A1
(721)、A3(723)、A7(727)、A9
(729)で検出される強度[IA1]、[IA3]、
[IA7]、[IA9]を検出し、その中から最大の強
度を有する領域A7(727)を抽出する。領域A7
(727)で検出されるレーザ光の強度が最大であると
いうことは、第1のサブビームSLB1の光軸は点30
に一致して第2検出部72へ照射されていることになる
ので、点30を中心として4分割してフォーカスエラー
信号FE(2)を演算し、出力すれば良い。以下、同様
に領域A1(721)で検出されるレーザ光の強度が最
大であれば点31を中心として4分割し、領域A3(7
23)で検出されるレーザ光の強度が最大であれば点3
2を中心として4分割し、領域A9(729)で検出さ
れるレーザ光の強度が最大であれば点33を中心として
4分割してフォーカスエラー信号FE(2)を演算し、
出力する。また、第1のサブビームSLB1のずれ方に
よっては、2つの領域、例えば、領域A1(721)で
検出されるレーザ光の強度と領域A7(727)で検出
されるレーザ光の強度とが同じである場合も考えられる
が、その場合は、点30または点31を中心として4分
割し、フォーカスエラー信号FE(2)を演算すれば、
ピークが大きいフォーカスエラー信号を生成できる。
【0041】第3検出部73で検出された第2のサブビ
ームSLB2に基づいてフォーカスエラー信号FE
(3)を生成する場合にも、上記説明したのと同じ構成
を用いる。これによりフォーカスエラー信号FE(2)
を生成する第2演算回路120、およびフォーカスエラ
ー信号FE(3)を生成する第3演算回路130の構成
を簡単にすることができる。
【0042】図9を参照して、光ピックアップ装置10
を用いた光ディスク装置について説明する。光ディスク
装置100は、光ピックアップ装置10と、第1演算回
路110と、第2演算回路120と、第3演算回路13
0と、第4演算回路140と、再生信号増幅回路150
と、サーボ回路160と、サーボ機構170と、スピン
ドルモータ180と、復号処理回路190と、制御回路
200と、変調回路210と、駆動信号生成回路220
と、レーザ駆動回路230とを備える。
【0043】光ピックアップ装置10はレーザ光をDV
D−RAM6に照射し、その反射光を検出する。第1演
算回路110、第2演算回路120、第3演算回路13
0および第4演算回路140は、上記説明した演算を行
う。再生信号増幅回路150は、第4演算回路140か
ら入力したフォーカスエラー信号FE、および第1演算
回路110から入力した再生信号RFを所定のレベルに
増幅した後、フォーカスエラー信号FEをサーボ回路1
60へ出力し、再生信号RFを復号処理回路190へ出
力する。
【0044】サーボ回路160は、再生信号増幅回路1
50から入力したフォーカスエラー信号FEおに基づい
て光ピックアップ装置10中の対物レンズ5のフォーカ
スサーボを行うようにサーボ機構170を制御するとと
もに、スピンドルモータ180を所定の回転数で回転す
る。サーボ機構170は、サーボ回路160からの制御
に基づいて光ピックアップ装置10中の対物レンズ5の
フォーカスサーボを行う。スピンドルモータ180はサ
ーボ回路160からの制御に基づいてDVD−RAM6
を所定の回転数で回転させる。
【0045】復号処理回路190は、再生信号増幅回路
190から入力した再生信号RFをアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換し、ノイズをカットし、復号して再
生データとして外部出力装置(図示省略)へ出力する。
制御回路200は、駆動信号生成回路220を制御す
る。変調回路210は、信号をDVD−RAM6へ記録
する際には、記録データを所定の方式に変調し、駆動信
号生成回路220へ出力する。駆動信号生成回路220
は、制御回路200からの制御に基づいて、DVD−R
AM6から信号を再生する際には、1mWの強度を有す
るレーザ光を生成するための駆動信号を生成し、レーザ
駆動回路230へ出力する。また、DVD−RAM6へ
信号を記録する際には、変調回路210から入力された
記録信号に基づいてレーザ光を強度を変調する駆動信号
を生成し、レーザ駆動回路230へ出力する。レーザ駆
動回路230は、駆動信号生成回路220からの駆動信
号に基づいて光ピックアップ装置10中の半導体レーザ
1を駆動する。光ピックアップ装置10は所定強度のレ
ーザ光をDVD−RAM6に照射する。
【0046】光ディスク装置100におけるDVD−R
AM6からの再生動作について説明する。光ディスク装
置100にDVD−RAM6が装着されると、制御回路
200はスピンドルモータ180を所定の回転数で回転
するようにサーボ回路160を制御し、サーボ回路16
0はスピンドルモータ180を所定の回転数で回転す
る。また、制御回路200は、所定の強度を有するレー
ザ光を生成するための駆動信号を生成するように駆動信
号生成回路220を制御し、駆動信号生成回路220
は、駆動信号を生成し、レーザ駆動回路230へ出力す
る。レーザ駆動回路230は、駆動信号生成回路220
からの駆動信号に基づいて光ピックアップ装置10中の
半導体レーザ1を駆動し、光ピックアップ装置10は所
定の強度を有するメインビームMLBと第1および第2
のサブビームSLB1、SLB2とから成るレーザ光を
DVD−RAM6に照射し、その反射光を光検出器7の
第1検出部71、第2検出部72、第3検出部73で検
出する。第1検出部71で検出されたメインビームML
Bの強度は第1演算回路110へ入力され、第1演算回
路110で上記説明したようにフォーカスエラー信号F
E(1)が演算される。また、第2検出部72で検出さ
れた第1のサブビームSLB1の強度は第2演算回路1
20へ入力され、第2演算回路120で上記説明したよ
うにフォーカスエラー信号FE(2)が演算される。更
に、第3検出部73で検出された第2のサブビームSL
B2の強度は第3演算回路130へ入力され、第3演算
回路130で上記説明したようにフォーカスエラー信号
FE(3)が演算される。そして、フォーカスエラー信
号FE(1)、FE(2)、FE(3)は第4演算回路
140へ入力され、フォーカスエラー信号FEが演算さ
れ、再生信号増幅回路150を介してサーボ回路160
へ入力される。そして、フォーカスエラー信号FEに基
づいて光ピックアップ装置100中の対物レンズ5のフ
ォーカスサーボが行われる。
【0047】その後、レーザ光はDVD−RAM6のデ
ータ領域へ移動させられ、ピット列に基づくメインビー
ムMLBの強度変化を光検出器7の第1検出部71で検
出し、その検出したレーザ光の強度を第1演算回路11
0へ入力する。そして、第1演算回路110で上記説明
したように再生信号RFを演算し、再生信号増幅回路1
50を介して復号処理回路190へ入力される。復号処
理回路190で上記説明した復号処理を行い再生データ
として外部出力装置(図示省略)へ出力される。これに
よりDVD−RAM6からの再生動作は終了する。
【0048】なお、上記説明においては、対物レンズ5
のトラッキングサーボについては言及しなかったが、光
検出器7の第1、第2、および第3検出部71、72、
73で検出されるレーザ光の強度を用いて周知のDPP
(DifferentialPush Pull)法に
より図示省略した演算回路によりトラッキングエラー信
号を生成し、そのトラッキングエラー信号に基づいてサ
ーボ回路160がサーボ機構170を制御して対物レン
ズ5のトラッキングサーボを行う。
【0049】次に、光ディスク装置100におけるDV
D−RAM6への信号の記録動作について説明する。光
ピックアップ装置10中の半導体レーザ1を駆動し、対
物レンズ5のフォーカスサーボがONされるまでの動作
は、再生動作の場合と同じである。その後、変調回路2
10は記録データを所定の方式に変調し、駆動信号生成
回路220は、入力した記録信号に基づいて強度が変化
するレーザ光を生成するための駆動信号を生成し、レー
ザ駆動回路230へ出力する。そして、レーザ駆動回路
230は、駆動信号生成回路220からの駆動信号に基
づいて光ピックアップ装置10中の半導体レーザ1が駆
動され、上記図1を参照して説明した動作を経て記録信
号に基づいて変調された強度を有するレーザ光がDVD
−RAM6の信号記録面6aに照射されて、DVD−R
AM6に信号が記録される。これによりDVD−RAM
6からの再生動作は終了する。
【0050】本願発明に係る光ピックアップ装置10に
用いる光検出器は、図3に示す光検出器7に限らず、図
10に示す光検出器77であってもよい。光検出器77
は、4分割された第1検出部771と、16分割された
第2検出部772と、16分割された第3検出部773
を備える。メインビームMLBのDVD−RAM6での
反射光は第1検出部771で検出され、第1のサブビー
ムSLB1のDVD−RAM6での反射光は第2検出部
772で検出され、第2のサブビームSLB2のDVD
−RAM6での反射光は第3検出部773で検出され
る。第2検出部772、第3検出部773は、図3に示
す光検出器7の第2検出部72、第3検出部73より多
数の領域に分割されているため、第1または第2のサブ
ビームSLB1、SLB2の光軸ずれをさらに精度よく
反映したフォーカスエラー信号FE(2)またはFE
(3)を生成できる。ピークが最大となるフォーカスエ
ラー信号FE(2)またはFE(3)の生成方法につい
ては、光検出器7の第2検出部72、第3検出部73の
場合と同じである。
【0051】本願発明は、上記実施の形態に限定される
ものではなく、本願発明は、特許請求の範囲により特定
される範囲に及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る光ピックアップ装置の構成図で
ある。
【図2】DVD−RAMの平面構造図と断面構造図であ
る。
【図3】図1の光検出器の平面構造図である。
【図4】レーザ光の光軸が光検出部の中心からずれた場
合に、ピークが最大となるフォーカスエラー信号を生成
する方法を説明する図である。
【図5】レーザ光の光軸が光検出部の中心からずれた場
合に、ピークが最大となるフォーカスエラー信号を生成
する演算回路を説明する図である。
【図6】非点収差法により演算したフォーカスエラー信
号を示す図である。
【図7】第1演算回路の構成図である。
【図8】3つのレーザ光を用いた非点収差法によるフォ
ーカスエラー信号を生成する回路構成図である。
【図9】本願発明に係る光ディスク装置のブロック図で
ある。
【図10】図1の光検出器の他の平面構造図である。
【図11】従来の問題点を説明する図である。
【図12】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ、2 回折格子、 3 ハーフミラ
ー、4 コリメータレンズ、5 対物レンズ、6 DV
D−RAM、6a 信号記録面、7 光演出器、10
光ピックアップ装置、60 グルーブ、61、62 ラ
ンド、71 第1検出部、72 第2検出部、73 第
3検出部、77光検出器、110 第演算回路、120
第2演算回路、130 第3演算回路、140 第4
演算回路、150 再生信号増幅回路、160 サーボ
回路、170 サーボ機構、180スピンドルモータ、
190 復号処理回路、200 変調回路、210 変
調回路、220 駆動信号生成回路、230 レーザ駆
動回路、1200、1210、1220、1230 回
路、1240 最大ピーク検出回路、1250 S字カ
ーブ出力回路、1251、1252、1253、125
4 端子、1255スイッチ
フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA07 AA20 CA02 CA22 CB03 CB06 CD01 CF16 CG04 CG24 CG36 CG44 5D119 AA23 AA39 BA01 EC15 EC41 FA05 JA22 KA10 KA20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対物レンズによりレーザ光を光記録媒体
    に集光照射して光記録媒体に信号を記録および/または
    再生する光ピックアップ装置であって、 レーザ光を生成するレーザ光源と、 前記レーザ光源から生成されたレーザ光をメインビーム
    と第1および第2のサブビームとに回折して前記対物レ
    ンズに導く回折格子と、 前記メインビームと前記第1および第2のサブビームの
    前記光記録媒体での反射光を検出する光検出器とを備
    え、 前記光検出器は、前記メインビームの前記光記録媒体で
    の反射光を検出する第1検出部と、 前記第1のサブビームの前記光記録媒体での反射光を検
    出する第2検出部と、 前記第2のサブビームの前記光記録媒体での反射光を検
    出する第3検出部とから成り、 前記第1検出部は、S字カーブを演算可能に領域分割さ
    れ、 前記第2および第3検出部は、照射されるレーザ光の光
    軸がずれた場合にもS字カーブのピークが最大となるよ
    うに、S字カーブを演算するための4つの領域を変更可
    能に領域分割されている光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光ピックアップ装置と、 前記光検出器の前記第1検出部からの光信号を入力し、
    第1のS字カーブを演算出力する第1演算回路と、 前記光検出器の前記第2検出部の各領域からの光信号を
    入力し、4つの領域を変更してS字カーブを演算し、ピ
    ークが最大となる第2のS字カーブを選択出力する第2
    演算回路と、 前記光検出器の前記第3検出部の各領域からの光信号を
    入力し、4つの領域を変更してS字カーブを演算し、ピ
    ークが最大となる第3のS字カーブを選択出力する第3
    演算回路と、 前記第1演算回路からの前記第1のS字カーブと、前記
    第2演算回路からの前記第2のS字カーブと、前記第3
    演算回路からの前記第3のS字カーブとに基づいてフォ
    ーカスエラー信号を演算する第4演算回路とを含む光デ
    ィスク装置。
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