JP2001307352A - 光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ方法 - Google Patents

光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ方法

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JP2001307352A
JP2001307352A JP2000119959A JP2000119959A JP2001307352A JP 2001307352 A JP2001307352 A JP 2001307352A JP 2000119959 A JP2000119959 A JP 2000119959A JP 2000119959 A JP2000119959 A JP 2000119959A JP 2001307352 A JP2001307352 A JP 2001307352A
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spp1
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Koji Takasaki
浩司 高崎
Hitoshi Okada
均 岡田
Tsutomu Maruyama
務 丸山
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録時における高精度なトラッキングサーボ
を可能にし、記録密度の高密度化を可能にする。 【解決手段】 メインフォトディテクター8aは縦横4
つの受光部(A、B、C、D)を有し、サイドフォトデ
ィテクター8b、8bはともに左右2つの受光部(E、
F又はG、H)を有するとともに、各フォトディテクタ
ーにより各別のプッシュプル信号(SPP1信号、SP
P2信号、MPP信号)を生成し、これらプッシュプル
信号の演算出力からトラッキングエラー信号(DPP信
号)を生成するとともに、上記各フォトディテクターに
おけるプッシュプル信号に生じたDCオフセット量を各
プッシュプル信号毎にキャンセルする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な光学ピックア
ップ装置のトラッキングサーボ方法に関する。詳しく
は、記録可能な光学ディスクのディスクドライブ装置に
も用いられる光学ピックアップ装置において、特に記録
時に高精度なトラッキングサーボを可能にする技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】光学式記録媒体、例えば、CD(Compac
t Disc)等のディスクドライブ装置におけるトラッキン
グサーボ方式として、DPP(Differential Push Pul
l)法が知られている。
【0003】DPP法は、メインビームMBと2つのサ
イドビームSB、SBとからそれぞれ得られる各受光素
子の出力信号を演算することにより、トラッキングエラ
ー信号を生成するものである。
【0004】具体的には、DPP法は、レーザ光源から
出射されたビームの往路中に回折手段(グレーティン
グ)を配設し、光学ディスク上に0次回折光(メインビ
ーム)と2つの1次回折光(サイドビーム)の3つのビ
ーム光による各スポットを形成し、これらの戻り光をそ
れぞれのフォトディテクターa、b、bにより受光し
て、メインビームによるメインスポットMSを信号の書
き込み又は読み取りに用い、サイドビームによるサイド
スポットSS、SSをトラッキングエラー検出用に用い
る方式である。
【0005】図5、図7及び図9に示すように、メイン
スポットMSを受光するメインフォトディテクターaは
縦横の4つに分割され、サイドスポットSS、SSを受
光するサイドフォトディテクターb、bは左右に2つに
分割されている。尚、各分割素子の出力信号をA、B、
C、D、E、F、G、Hで示す。そしてこれらフォトデ
ィテクターa、b、bからの出力信号間の演算出力から
トラッキングエラー信号が生成される。
【0006】即ち、メインフォトディテクターaの出力
信号からメインプッシュプル(MPP)信号を生成し、
サイドフォトディテクターb、bの出力信号からサイド
プッシュプル(SPP1、SPP2)信号を生成し、以
下の演算式で、ディフェレンシャルプッシュプル(DP
P)信号が得られる。
【0007】MPP=(B+C)−(A+D) SPP1=E−F SPP2=G−H DPP=MPP−K・(SPP1+SPP2) ∴DPP=((B+C)−(A+D))−K・((E−
F)+(G−H)) K:係数。
【0008】図5は、光学部品等のばらつきがない場合
におけるフォトディテクターa、b、bと各スポットM
S、SS、SSとの関係を模式的に示し、図6は図5に
おけるSPP1信号、SPP2信号、MPP信号、DP
P信号の波形を示す。
【0009】図6から解るように、SPP1信号とSP
P2信号は同相で、MPP信号はSPP1信号及びSP
P信号2とは逆相で、DPP信号はMPP信号と同相で
それぞれ出力される。
【0010】図7は、光学部品のばらつき等により各ス
ポットMS、SS、SSの間隔がずれている場合(図面
ではスポット間の間隔が広がった場合を示す。)のフォ
トディテクターa、b、bと各スポットMS、SS、S
Sとの位置関係を模式的に示し、図8は図7におけるS
PP1信号、SPP2信号、MPP信号、DPP信号の
波形を示す。尚、本図において実線で示すものが、信号
読取時(リード時)の各PP(プッシュプル)信号であ
り、破線で示すものが後述する信号記録時(ライト時)
のSPP信号、DPP信号である。
【0011】信号読取時の場合、SPP1信号、SPP
2信号に正負逆のDCオフセットが発生するが、両DC
オフセット量の絶対値は同じであり、よって、上記演算
式によりこれらDCオフセット量がキャンセルされ、D
PP信号はDCオフセットがない状態で出力されるた
め、オントラック状態を維持することができる(図8実
線参照)。
【0012】図9は、対物レンズ、フォトディテクター
等の位置ずれにより各スポットMS、SS、SSが各フ
ォトディテクターa、b、b上で一方(図面では右方)
にずれている場合のフォトディテクターa、b、bと各
スポットMS、SS、SSとの位置関係を模試的に示
し、図10は図9におけるSPP1信号、SPP2信
号、MPP信号、DPP信号の波形を示す。尚、本図に
おいて実線で示すものが、信号読取時(リード時)の各
PP(プッシュプル)信号であり、破線で示すものが後
述する信号記録時(ライト時)の各PP(プッシュプ
ル)信号である。
【0013】信号読取時の場合、SPP1信号、SPP
2信号及びMPP信号には何れもDCオフセットが発生
するが、上記演算式によりこれらDCオフセット量がキ
ャンセルされ、DPP信号はDCオフセットがない状態
で出力されるため、オントラック状態を維持することが
できる。
【0014】このように、DPP方式は、光学部品のば
らつき等により各スポットMS、SS、SSの間隔がず
れている場合(図7参照)及び対物レンズ、フォトディ
テクター等の位置ずれにより各スポットMS、SS、S
Sが各フォトディテクターa、b、b上で一方にずれて
いる場合(図9参照)のいずれにおいても、トラッキン
グエラー信号(DPP信号)のDCオフセット量を演算
式上でキャンセルすることができるため、信号読取系の
光学ピックアップにおいてはたいへん有効なトラッキン
グサーボ方式とされている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところが、光学部品の
ばらつき等により各スポットMS、SS、SSの間隔が
ずれている場合(図7参照)や対物レンズ、フォトディ
テクター等の位置ずれにより各スポットMS、SS、S
Sが各フォトディテクターa、b、b上で一方にずれて
いる場合(図9参照)において生じたオフセット量をキ
ャンセルすることができるのは、上述のように光学ディ
スクの信号を読み取る場合だけである。
【0016】即ち、光学式記録媒体、例えば、CD−R
(Compact Disc-Recordable)、CD−RW(Compact D
isc-ReWritable)等の光ディスクのドライブ装置におい
て、光学部品のばらつき等により各スポットMS、S
S、SSの間隔がずれてオフセット量が生じている場合
の信号記録時には、図8の波形図において破線で示すよ
うに、SPP1信号のDCオフセット量1とSPP2信
号のDCオフセット量2とが異なってしまう。具体的に
は、SPP2信号のオフセット量2はSPP1信号のオ
フセット量1よりも絶対値が小さく発生してしまい最終
出力信号であるDPP信号に上記演算式ではキャンセル
できないDCオフセット量3が生じてしまう。
【0017】また、CD−R、CD−RW等の光ディス
クのドライブ装置において、対物レンズ、フォトディテ
クター等の位置ずれにより各スポットMS、SS、SS
が各フォトディテクターa、b、b上で一方にずれてオ
フセット量が生じている場合の信号記録時には、図10
の波形図において破線で示すように、SPP1信号のD
Cオフセット量1′とSPP2信号のDCオフセット量
2′とが異なってしまう。具体的には、SPP2信号の
オフセット量2′はSPP1信号のオフセット量1′よ
りも小さく発生してDCレベルが下がってしまい最終出
力信号であるDPP信号に上記演算式ではキャンセルで
きないDCオフセット量3′が生じてしまう。
【0018】このように、記録時においてはトラッキン
グサーボをかけるとDPP信号のDCオフセット分だけ
ずれが生じ、デトラック状態(トラックから外れた状
態)が生じ、記録特性を悪化させてしまうという問題が
ある。
【0019】かかる問題は、光学ディスクcの信号記録
時は一方のサイドビーム(メインビームMBに先行する
サイドビーム)SB1はピットd、d、・・・がまった
く形成されていない未記録状態のディスク面にて反射さ
れ、他方のサイドビーム(メインビームMBを後追する
サイドビーム)SB2はピットd、d、・・・が形成さ
れた記録状態トラックTとトラックTとの間のディスク
面にて反射されるためである(図13参照)。
【0020】そして、光学ピックアップ装置において上
記オフセット量を許容範囲内にするためには、光学部品
自体の精度や対物レンズ、フォトディテクター自体の精
度、これらの設置位置精度等を高くしなければならず、
装置のコスト高を招来する。また、記録密度の高密度化
を図るとき、上記DCオフセット量の許容範囲はさらに
狭くしなければならず、結局、光学ピックアップ装置に
あっては、記録密度の高密度化を図ることが困難である
という問題がある。
【0021】そこで、本発明は、特に記録時における高
精度なトラッキングサーボを可能にし、記録密度の高密
度化を可能にすることを課題とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明光学ピックアップ
装置のトラッキングサーボ方法は、上記した課題を解決
するために、メインフォトディテクターは縦横4つの受
光部を有し、サイドフォトディテクターはともに左右2
つの受光部を有するとともに、各フォトディテクターに
より各別のプッシュプル信号を生成し、これらプッシュ
プル信号の演算出力からトラッキングエラー信号を生成
するとともに、上記各フォトディテクターにおけるプッ
シュプル信号に生じたDCオフセット量は各プッシュプ
ル信号毎にキャンセルするようにしたものである。
【0023】従って、本発明光学ピックアップ装置のト
ラッキングサーボ方法によれば、各フォトディテクター
におけるプッシュプル信号に生じたDCオフセット量を
各プッシュプル信号毎にキャンセルするようにしたの
で、SPP1信号とSPP2信号とのDCオフセット量
が異なっていても、演算式によらずにDPP信号にオフ
セット量が発生しないようにすることができ、高精度な
トッラッキングサーボを可能にし、また、記録密度の高
密度化を実現することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、本発明光学ピックアップ
装置のトラッキングサーボ方法の実施の形態について添
付図面を参照して説明する。
【0025】図1は、本発明にかかる光学ピックアップ
装置1の光学部品の構成について説明する概略図であ
る。
【0026】光学ピックアップ装置1は、ビーム光Bを
発生するレーザ光源2と該レーザ光源2から出射された
ビーム光Bを回折させる回折手段3と、ビーム光Bを透
過又は所定の方向に反射させるビームスプリッタ4と、
平行光束を形成するコリメータレンズ5と光学ディスク
6の信号面にビーム光Bを集光させる対物レンズ7と、
光学ディスク6からの戻り光を受光するフォトディテク
ター8とを有する。
【0027】フォトディテクター8は上記従来の技術で
説明したものと同じく、メインフォトディテクター8a
と2つのサイドフォトディテクター8b、8bとからな
り、メインフォトディテクター8aは縦横の4つに分割
されメインスポットMSを受光し、サイドフォトディテ
クター8b、8bは左右に2つにそれぞれ分割されサイ
ドスポットSS、SSを受光する。また、各分割素子の
出力信号は上記従来の技術と同様にA、B、C、D、
E、F、G、Hで示す(図2参照)。そしてこれらフォ
トディテクター8a、8b、8bからの出力信号間の演
算出力からトラッキングエラー信号を生成する。
【0028】上述の「発明が解決しようとする課題」で
説明したとおり、光学部品のばらつきでフォトディテク
ター上の各スポットMS、SS、SSの間隔がずれてい
る場合や対物レンズ7、フォトディテクター8等の位置
ずれにより各スポットMS、SS、SSがフォトディテ
クター8上において一方にずれている場合においては、
信号記録時にSPP1信号、SPP2信号に生じるDC
オフセット量が異なってしまい、かかるDCオフセット
量を上記演算式上でキャンセルすることができず、DP
P信号にDCオフセット量が生じてしまい、デトラック
してしまう。
【0029】そこで、本発明にかかる光学ピックアップ
装置1は、以下のように、メインスポットがオントラッ
クの状態であるにもかかわらず、SPP1信号、SPP
2信号、MPP信号にDCオフセット量が生じてしまっ
た場合、以下のようにして、これらDCオフセット量を
各PP信号(SPP1信号、SPP2信号、MPP信
号)毎にキャンセルする。以下、そのトラッキング方法
について順を追って説明する。
【0030】1)光学ディスク6をセットし回転させた
ときに、各フォトディテクター8a、8b、8bによ
り、SPP1信号、SPP信号2、MPP信号を検出す
る。この状態はまだトラッキングサーボを掛けていない
状態であり、光学部品のばらつき、対物レンズ7、フォ
トディテクター8等の位置ずれ等がある場合には各ビー
ムスポットMS、SS、SSがフォトディテクター8
a、8b、8b上にそのまま位置ずれとなって現れる。
【0031】2)次に上記検出された各PP信号(SP
P1信号、SPP2信号、MPP信号)のDCオフセッ
ト量を各別に記憶する。SPP1信号にDCオフセット
量が検出されればそのDCオフセット量を記憶し、SP
P2信号にDCオフセット量が検出されればそのDCオ
フセット量を記憶し、更にMPP信号にDCオフセット
量が検出されればそのDCオフセット量を記憶する。
【0032】3)記憶した各PP信号(SPP1信号、
SPP2信号、MPP信号)のDCオフセット量をトラ
ッキングサーボにおいて検出したSPP1信号、SPP
2信号、MPP信号に除算して各PP信号(SPP1信
号、SPP2信号、MPP信号)ごとにDCオフセット
量をキャンセルする。
【0033】4)これにより調整された各PP信号(S
PP1信号、SPP2信号、MPP信号)を上記演算式
によりDPP信号を算出すると、DCオフセット量が生
じていないDPP信号を生成することができる。
【0034】しかして、このように生成されたDPP信
号をトラッキングエラー信号としてトラッキングサーボ
を行なうことにより、デトラックせずに光学ディスク6
に信号の記録を行なうことができる。
【0035】図3は、光学部品のばらつきでフォトディ
テクター上の各スポットMS、SS、SSの間隔がずれ
ている場合、初期のSPP1信号、SPP2信号、MP
P信号の波形と、これらPP信号のDCオフセット量を
キャンセルした後のSPP1信号、SPP2信号、MP
P信号の波形とこれら調整後の各PP信号(SPP1信
号、SPP2信号、MPP信号)に基づき生成したDP
P信号の波形を示す。
【0036】図4は、対物レンズ7、フォトディテクタ
ー8等の位置ずれにより各スポットMS、SS、SSが
フォトディテクター8上において一方にずれている場
合、初期のSPP1信号、SPP2信号、MPP信号の
波形と、これらPP信号のDCオフセット量をキャンセ
ルした後のSPP1信号、SPP2信号、MPP信号の
波形とこれら調整後の各PP信号(SPP1信号、SP
P2信号、MPP信号)に基づき生成したDPP信号の
波形図である。
【0037】このように、光学部品のばらつき及び対物
レンズ7、フォトディテクター8等の位置ずれのいずれ
の場合においても、記録時にSPP1信号、SPP2信
号における各DCオフセット量が異なることからDPP
信号にも演算上キャンセルすることができないDCオフ
セット量が生ずるがこれをキャンセルすることができ
る。
【0038】そして、このように生成された調整トラッ
キングエラー信号によりトラッキングサーボをかけるこ
とにより、デトラックせずに光学ディスク6に信号の記
録を行なうことができる。
【0039】また、ラジアルスキュー(光学ディスク6
の半径方向における光軸の傾き)が生じていると、対物
レンズのコマ収差の影響によりデトラックが発生する
が、かかるデトラック対策としても本発明は有効であ
る。
【0040】即ち、ラジアルスキューによるデトラック
は、「発明が解決しようとする課題」で説明した問題点
である、対物レンズ7、フォトディテクター8等の位置
ずれによる各スポットMS、SS、SSの一方向へのず
れとフォトディテクター上には同じ現象として現われ
る。
【0041】そして、スキューに対する対策を採らない
場合、そのデトラックのずれの方向が記録中のデトラッ
クと同じ方向であるとそのデトラック量は増大し、逆方
向であるとキャンセルされ、そのため、読み取り特性の
最も良くなるスキュー位置と記録特性の最も良くなるス
キュー位置とにずれが生ずるが、本発明トラッキングサ
ーボ方法を適用することにより、上記スキューによるず
れがなくなり、読み取り特性が最良のスキューに合わせ
ることにより記録特性が最良になるスキューに合わせる
ことができる。
【0042】尚、かかるSPP1信号、SPP1信号、
MPP信号の調整は、当該光学ピックアップ装置1の初
期設定において行うことにより、それ以後の光学ピック
アップ装置1についての各PP信号(SPP1信号、S
PP2信号、MPP信号)のDCオフセット量の調整を
行う必要をなくすることができるが、これに限らず、各
光学ディスク6毎に記録を行うときに行うようにするこ
ともでき、これによれば、光学ディスク毎のより高精度
のトラッキングサーボを実現することができ、記録密度
の高密度化に対応することができる。
【0043】また、上記した実施の形態において示した
各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当た
っての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これ
らによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるこ
とがあってはならいものである。
【0044】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ
方法は、レーザ光源から出射されたビーム光を回折手段
により1つのメインビームと2つのサイドビームとに分
け、メインビームをメインフォトディテクターに受光さ
せて信号の読取用又は記録用及びサーボエラー検出用と
し、2つのサイドビームを各別のサイドフォトディテク
ターにそれぞれ受光させてトラッキングエラー検出用と
して用いる光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ
方法において、メインフォトディテクターは縦横4つの
受光部を有し、サイドフォトディテクターはともに左右
2つの受光部を有するとともに、各フォトディテクター
により各別のプッシュプル信号を生成し、これらプッシ
ュプル信号の演算出力からトラッキングエラー信号を生
成するとともに、上記各フォトディテクターにおけるプ
ッシュプル信号に生じたDCオフセット量は各プッシュ
プル信号毎にキャンセルするようにしたことを特徴とす
る。
【0045】従って、本発明光学ピックアップ装置のト
ラッキングサーボ方法によれば、各フォトディテクター
におけるプッシュプル信号に生じたDCオフセット量を
各プッシュプル信号毎にキャンセルするようにしたの
で、SPP1信号とSPP2信号とのDCオフセット量
が異なっていても、演算式によらずにDPP信号にオフ
セット量が発生しないようにすることができ、高精度な
トッラッキングサーボを可能にし、また、記録密度の高
密度化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図4とともに本発明光学ピックアップ
装置の実施の形態を示すもので、本図は全体の構成を概
略的に示す側面図である。
【図2】フォトディテクターとスポットとの関係を模式
的に示す図である。
【図3】各スポットの間隔がずれた場合の各PP信号の
波形及び各PP信号のDCオフセット量をキャンセルし
た場合の各PP信号の波形を示す図である。
【図4】各スポットが一方向にずれた場合の各PP信号
の波形及び各PP信号のDCオフセット量をキャンセル
した場合の各PP信号の波形を示す図である。
【図5】対物レンズ、フォトディテクター等に位置ずれ
がない状態におけるフォトディテクターとスポットとの
関係を模式的に示す図である。
【図6】図5における各PP信号の波形図である。
【図7】光学部品等のばらつきがある状態におけるフォ
トディテクターとスポットとの関係を模式的に示す図で
ある。
【図8】図7における各PP信号の波形図である。
【図9】対物レンズ、フォトディテクター等に位置ずれ
がある状態におけるフォトディテクターとスポットとの
関係を模式的に示す図である。
【図10】図9における各PP信号の波形図である。
【図11】記録時における光学ディスク上でのスポット
の配置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1…光学ピックアップ装置、B…ビーム光、MB…メイ
ンビーム、SB…サイドビーム、2…レーザ光源、3…
回折手段、5…コリメータレンズ、6…光学ディスク、
7…対物レンズ、8a…メインフォトディテクター、8
b…サイドフォトディテクター、MS…メインスポッ
ト、SS…サイドスポット
フロントページの続き (72)発明者 丸山 務 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D118 AA14 AA18 BA01 BB02 BF02 BF03 CA13 CB01 CD11 CF03 CF06 DA35 5D119 AA29 BA01 EA02 KA17 KA19 KA24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から出射されたビーム光を回
    折手段により1つのメインビームと2つのサイドビーム
    とに分け、メインビームをメインフォトディテクターに
    受光させて信号の読取用又は記録用及びサーボエラー検
    出用とし、2つのサイドビームを各別のサイドフォトデ
    ィテクターにそれぞれ受光させてトラッキングエラー検
    出用として用いる光学ピックアップ装置のトラッキング
    サーボ方法において、 メインフォトディテクターは縦横4つの受光部を有し、
    サイドフォトディテクターはともに左右2つの受光部を
    有するとともに、各フォトディテクターにより各別のプ
    ッシュプル信号を生成し、これらプッシュプル信号の演
    算出力からトラッキングエラー信号を生成するととも
    に、 上記各フォトディテクターにおけるプッシュプル信号に
    生じたDCオフセット量は各プッシュプル信号毎にキャ
    ンセルするようにしたことを特徴とする光学ピックアッ
    プ装置のトラッキングサーボ方法。
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