JP2002216372A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2002216372A
JP2002216372A JP2001014428A JP2001014428A JP2002216372A JP 2002216372 A JP2002216372 A JP 2002216372A JP 2001014428 A JP2001014428 A JP 2001014428A JP 2001014428 A JP2001014428 A JP 2001014428A JP 2002216372 A JP2002216372 A JP 2002216372A
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light
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Masakazu Ogasawara
昌和 小笠原
Yoshitsugu Araki
良嗣 荒木
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Pioneer Electronic Corp
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光ディスク構造が異なる多種類の光ディスク
を記録再生する場合にＤＰＰ法によりトラッキングエラ
ー信号を得ることができ、かつ、どの光ディスクを再生
する場合でもＣＴＣ法を用いることができる光ピックア
ップ装置を提供する。 【解決手段】 照射光学系、光検出光学系、及び、サー
ボ信号演算部４１０を有する光ピックアップ装置であっ
て、照射光学系の光ビームの光路中に配置され、光ビー
ムから０次回折光、±１次回折光及び±２次回折光を生
成し、０次回折光のスポットが形成されたトラックの両
側に隣接するトラックに±２次回折光のスポットをそれ
ぞれ形成し、±１次回折光のスポットを０次回折光及び
±２次回折光のスポットの中点にそれぞれ形成すべく配
向されたグレーティング３２素子を備え、光検出器４０
は、０次回折光、±１次回折光及び±２次回折光のスポ
ットからの戻り光をそれぞれ受光する独立した受光素子
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
光学式記録媒体に光ビームを照射して情報を記録又は再
生する記録再生装置における光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Dis
c）と称される高記録密度及び大容量の情報記録媒体並
びにこれを用いた記録再生システムが広く知られてい
る。ＤＶＤでは、ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，Ｄ
ＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒなどが存在する。これらは同一
ファミリーでありながらまったく違う光ディスク構造を
もっている。例えば、図１に示すように、ＤＶＤ−ＲＯ
ＭのＲＯＭ光ディスク構造では、記録面に凹凸からなる
エンボスピット列が記録情報として形成されている。図
２に示すように、ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒなどは色素
又は相変化材料の記録面にグルーブを設けその上に反射
率が変化したピット列を記録情報として形成するグルー
ブ記録光ディスク構造を有している。さらに、図３に示
すように、同様な材料でランド及びグルーブを設けそれ
らの上に同様にピット列を形成するランド／グルーブ記
録光ディスク構造もある。よって、ＤＶＤファミリーで
は、記録再生システムの互換性が求められている。
【０００３】一方、従来から、光ビームのトラッキング
検出として、３ビーム法による３ビームピックアップが
知られている。３ビーム法は、記録トラックの情報ピッ
トを検出するために照射される主ビームに加えて、その
両側に副ビームを照射することによりトラッキング検出
などを行う方法である。例えば、３ビームのそれぞれの
戻り光のスポット毎に光検出器を設け、各々ラジアルプ
ッシュプル信号を検出し、その差動信号を取るようにす
れば、オフセットの影響を受けにくいトラッキング誤差
の検出ができる差動プッシュプル法（以下、ＤＰＰ法と
いう）がある。３つの光ビームを得るには、光ビームを
回折格子により回折させ、発生する主ビームの０次回折
光と副ビームの±１次回折光とを用いることが一般的で
ある。さらに、３ビームピックアップでは、隣接トラッ
クのクロストークを抑えるために、図４に示すように、
目標のトラックに０次回折光の主ビームを、±１次回折
光の両副ビームを隣接トラック上に集光させることによ
って、隣接トラックの信号を同時に読み出し、中央の主
ビームによる読み出し信号から差し引くことによってク
ロストークを相殺するクロストークキャンセル法（以
下、ＣＴＣ法という）を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】３ビームピックアップ
でグルーブ記録光ディスクを記録再生する場合、ＤＰＰ
法のトラッキングエラー信号を検出するには、副ビーム
をグループ間に集光する必要がある。一方、３ビームピ
ックアップにおいてグルーブ記録光ディスクでＣＴＣ法
を行うためには副ビームを隣接するグルーブ上に集光す
る必要がある。従って、３ビームピックアップでＤＰＰ
法及びＣＴＣ法の動作を両立させる場合、グレーティン
グを機械的に回転させたり、液晶素子のグレーティング
を用いて回折素子のピッチを変えて、副ビームの集光位
置を変える必要がある。
【０００５】しかしながら、これらの方法ではこの切り
替えを瞬時に行うことが不可能で、例えば記録動作で副
ビームをＤＰＰ法として用い、再生時にＣＴＣ法を行う
ことを瞬時に切り替えることができない。これは記録及
び再生を瞬時に切り替える必要がある高転送レートの光
ディスクシステムには不向きである。本発明は、上述し
た状況に鑑みてなされたものであり、光ディスク構造が
異なる多種類の光ディスクを記録再生する場合にＤＰＰ
法によりトラッキングエラー信号を得ることができ、か
つ、どの光ディスクを再生する場合でもＣＴＣ法を用い
ることができる光ピックアップ装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、光学式記録媒体の記録面上のトラックに光ビー
ムを集光してスポットを形成する照射光学系、及び、前
記スポットから反射されて戻った戻り光を光検出器へ導
く光検出光学系、前記光検出器の出力に基づいて生成さ
れたエラー信号によって駆動される光ピックアップ装置
であって、前記照射光学系の前記光ビームの光路中に配
置され、前記光ビームから０次回折光、±１次回折光及
び±２次回折光を生成し、０次回折光のスポットが形成
されたトラックの両側に隣接するトラックに±２次回折
光のスポットをそれぞれ形成し、±１次回折光のスポッ
トを０次回折光及び±２次回折光のスポットの中点にそ
れぞれ形成すべく配向されたグレーティング素子を備
え、前記光検出器は、前記０次回折光、±１次回折光及
び±２次回折光のスポットからの戻り光をそれぞれ受光
する独立した０次回折光用、±１次回折光用及び±２次
回折光用の受光素子を備えることを特徴とする。
【０００７】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記０次回折光用の受光素子は、直交する２本の分割線
を境界線として各々近接配置されかつ互いに独立した４
個の受光部からなり、一方の分割線がトラック伸長方向
に平行になるように配置されていることを特徴とする。
本発明の光ピックアップ装置においては、前記±１次回
折光用及び±２次回折光用の受光素子の各々は、トラッ
ク伸長方向と略平行に伸長する分割線を境界線として各
々近接配置されかつ互いに独立した少なくとも２個の受
光部から構成されていることを特徴とする。
【０００８】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記０次回折光用の受光素子に接続されかつその出力信
号に基づいて第１トラッキングエラー信号を生成する第
１トラッキングエラー信号演算回路と、前記０次回折光
用及び±１次回折光用の受光素子に接続されかつそれら
の出力信号に基づいて第２トラッキングエラー信号を生
成する第２トラッキングエラー信号演算回路と、前記０
次回折光用及び±２次回折光用の受光素子に接続されか
つそれらの出力信号に基づいて第３トラッキングエラー
信号を生成する第３トラッキングエラー信号演算回路
と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記光学式記録媒体が互いに異なる構造を有しかつ情報
記録信号のトラックピッチが略同一である複数の異なる
光学式記録媒体の１つである場合における前記光学式記
録媒体の構造を検出する種類検出手段と、前記種類検出
手段からの信号に応じて前記第１、第２及び第３トラッ
キングエラー信号を切り替える選択手段とを有すること
を特徴とする。
【００１０】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記光学式記録媒体が再生専用媒体である場合に、前記
０次回折光用の受光素子の信号に基づいてトラッキング
エラー信号を得ることを特徴とする。本発明の光ピック
アップ装置においては、前記光学式記録媒体がグルーブ
記録構造を有する場合に、前記±１次回折光用の受光素
子の信号に基づいてトラッキングエラー信号を得ること
を特徴とする。
【００１１】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記光学式記録媒体がランド／グルーブ記録構造を有す
る場合に、前記±２次回折光用の受光素子の信号に基づ
いてトラッキングエラー信号を得ることを特徴とする。
本発明の光ピックアップ装置においては、前記０次回折
光用及び±２次回折光用の受光素子に接続されかつ、前
記±２次回折光用の受光素子の出力信号に基づいて、前
記０次回折光用の受光素子の出力信号に含まれる隣接ト
ラックからの信号のクロストーク量を減少せしめるクロ
ストークキャンセル演算回路を備えたことを特徴とす
る。
【００１２】本発明の光ピックアップ装置においては、
少なくとも前記０次回折光のスポットからの戻り光に非
点収差を付与する光学素子を備えることを特徴とする。
本発明の光ピックアップ装置においては、前記非点収差
を付与する光学素子はシリンドリカルレンズであり、そ
の中心軸が光ディスクのトラック伸長方向に対して４５
度の角度で伸長するように、戻り光の光路に配置されて
いることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明による光ピックアッ
プ装置を含む記録再生装置の好適な実施形態について以
下に説明する。 （光ピックアップ装置）図５は、本発明の一実施形態で
ある光ピックアップ装置の構成を示す。
【００１４】ピット列又はトラックがその上に螺旋又は
同心円状に形成された記録層を有する光ディスク１は、
光ピックアップ装置３の対物レンズ３７から離間するよ
うに、図示しないスピンドルモータのターンテーブル上
に載置されている。光ピックアップ装置３は、光源であ
る半導体レーザ３１と、グレーティング３２と、偏光ビ
ームスプリッタ３３と、コリメータレンズ３４と、ミラ
ー３５と、１／４波長板３６と、対物レンズ３７と、シ
リンドリカルレンズなどの透光性材料からなる非点収差
発生光学素子３８と、光検出器４０とを備えている。光
検出器４０は、戻り光の０次回折光用の受光素子４０
０、同±１次回折光用の受光素子４０１及び４０２並び
に同±２次回折光用の受光素子４０３及び４０４を備え
ている。
【００１５】図５に示すように、半導体レーザ３１から
射出された光ビームは、グレーティング３２を経て偏光
ビームスプリッタ３３に入射する。偏光ビームスプリッ
タ３３は偏光鏡を有しており、入射した光ビームは偏光
ビームスプリッタ３３を通過し、コリメータレンズ３４
を経て、ミラー３５により光路を直角に変えられ、１／
４波長板３６を通過し、対物レンズ３７から光ディスク
１の記録面へ照射される。このように、照射光学系は、
対物レンズ３７は光ディスク１のピット列又はトラック
へ光ビームを集光して記録面上に５つの光スポット（図
示せず）を形成する。
【００１６】記録面上に照射される５つの回折光スポッ
トは、光源と対物レンズの間に配置されたグレーティン
グ３２の回折によって得られる。グレーティング３２
は、回折の影響を受けない０次回折光を中心に±１次回
折光、±２次回折光（図９参照）が発生するように、そ
のデューティ比及び回折効率が設定されている。グレー
ティング３２すなわち格子パターンを設けた回折格子
は、光ビームを通過させた場合、光ビームの本来の光軸
上に現れる０次回折光と、照射面上で直線上に所定間隔
ごと離れて現れる高次の回折光を生成する。この実施形
態では、±２次回折光までの光ビームを用いる。グレー
ティング３２により、主ビームとしての０次回折光と、
直線上にて主ビームを中心として対称的に配される４本
の副ビームの±１及び±２次回折光とが光ディスク１の
記録面へ照射されることになる。グレーティング３２
は、例えばガラス板などの平板に凹凸を形成した回折格
子で実現できるが、他には、所定透明電極パターンを備
えた液晶パネルを用いても実現できる。
【００１７】図５に示すように、光ディスク１の記録面
上の５つの光スポットにて反射された戻り光は、光検出
光学系により、光検出器４０へ導かれる。すなわち、戻
り光は対物レンズ３７、１／４波長板３６、ミラー３５
及びコリーメータレンズ３４を経て、再び偏光ビームス
プリッタ３３に入射する。戻り光は偏光ビームスプリッ
タ３３により半導体レーザ３１への方向とは異なる方向
へ光路を変えられ、非点収差発生光学素子３８を経て光
検出器４０へ導かれる。非点収差発生光学素子３８を通
過した戻り光は非点収差を付与され、０次回折光の戻り
光は０次回折光用受光素子４００へ、±１次回折光の戻
り光は±１次回折光用受光素子４０１、４０２へ、±２
次回折光の戻り光は±２次回折光用光検出器へそれぞれ
入射する。光検出器４０における各受光部は受光した光
を光電変換してそれぞれ出力する。
【００１８】図６に示すように、光検出器４０の０次回
折光用受光素子４００は、直交する２本の分割線を境界
線として各々近接配置されかつ互いに独立した４個の等
しい面積の受光部（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）から構成
され、一方の分割線がトラック伸長方向（接線方向）に
平行になるように構成されている。また、±１次回折光
用受光素子４０１、４０２はそれぞれ、トラック伸長方
向に略平行に伸長する１本の分割線を境界線として各々
近接配置されかつ互いに独立した２個の受光部（Ａ１，
Ａ２）（Ｃ１，Ｃ２）から構成される。さらに、±２次
回折光用受光素子４０３、４０４もそれぞれ、トラック
伸長方向に略平行に伸長する１本の分割線を境界線とし
て各々近接配置されかつ互いに独立した２個の受光部
（Ｄ１，Ｄ２）（Ｅ１，Ｅ２）から構成される。光検出
器４０は、非点収差法により、光スポットが光ディスク
１の記録面上で合焦となる場合、戻り光の０次回折光が
最小錯乱円となり、これが０次回折光用受光素子４００
の分割線の交点に位置するように、配置されている。な
お、０次、±１次及び±２次回折光用の受光素子４００
〜４０４は図６に示すように、直線上に並設される必要
はなく、光ディスクに照射される０次、±１及び±２次
回折光による光スポットからの５つの戻り光に対応する
ように独立して配置されればよい。
【００１９】図５に示すように、ピックアップ３の対物
レンズ３７はトラッキングアクチュエータ３０２に支持
されている。トラッキングアクチュエータ３０２は、後
述するトラッキングドライバから供給される駆動信号の
レベル及び極性に応じて対物レンズ３７を光ディスク１
の半径方向に移動せめ、光ビームを所定トラック上にト
レースさせるトラッキングサーボを実行する。
【００２０】ピックアップ３には対物レンズ３７に取り
付けられたフォーカスアクチュエータ（図示せず）も内
蔵され、フォーカスアクチュエータは供給される駆動信
号のレベル及び極性に応じて対物レンズ３７を光ディス
ク１の表面に垂直な方向（光軸方向）に移動せめ、光源
から発射された光ビームを所定の記録層へ集光するフォ
ーカスサーボを実行する。
【００２１】かかるフォーカスサーボには非点収差法が
用いられ、図５に示すように、非点収差発生光学素子の
シリンドリカルレンズ３８は、その中心軸（レンズ面を
なす円柱曲面の回転対称軸）が光ディスクのトラック伸
長方向に対して４５度の角度で伸長するように、戻り光
の光路に配置されている。この構成により、対物レンズ
３７により収束する戻り光に非点収差を与え、光ディス
ク１の記録面及び対物レンズ３７間距離に応じて手前に
線像、中間に最小散乱円及び奥に線像を形成する。よっ
て、検出光学系は、光ビームの合焦時に０次回折光スポ
ットから戻り光の最小散乱円を０次回折光用受光素子４
００に照射し、デフォーカス時に受光面の対角線方向に
延びた線像及び楕円形の０次光スポットを０次回折光用
受光素子４００に照射する。よって、０次回折光用受光
素子４００の対角位置にある一対の受光部（Ｂ１，Ｂ
３）の和信号と他方の一対の受光部（Ｂ２，Ｂ４）の和
信号と差動をとることで非点収差法のフォーカスエラー
信号を得ることができる。
【００２２】図７に示すように、光検出器４０はサーボ
信号演算部４１０に接続されている。サーボ信号演算部
４１０は後述する種々の信号を生成し、これらを、接続
された制御部５０９及びスイッチ回路５１０へ供給す
る。サーボ信号演算部４１０からスイッチ回路５１０へ
は第１、第２及び第３トラッキングエラー信号ＴＥ１，
ＴＥ２，ＴＥ３が供給される。スイッチ回路５１０はト
ラッキングドライバ５１３に接続され、制御部５０９か
らの信号により制御される。制御部５０９は、プロセッ
サ、ＲＯＭ，ＲＡＭを含むマイクロコンピュータであ
る。スイッチ回路５１０により選択中継されたトラッキ
ングエラーエラー信号がトラッキングドライバ５１３に
供給され、トラッキングドライバ５１３がスイッチ回路
５１０の出力に応じた駆動信号を発生し、これをトラッ
キングアクチュエータ３０２に供給する。これにより、
スイッチ回路５１０が１つの入力を選択しサーボ信号演
算部４１０の出力信号をトラッキングドライバ５１３へ
中継するトラッキングサーボループの閉成時には、選択
されたトラッキングエラー信号のレベルがゼロになるよ
うに、すなわち光スポットがトラックに追従するように
トラッキングアクチュエータ３０２が駆動される。
【００２３】光検出器４０はまた、公知のＣＴＣ法を実
行するクロストークキャンセル演算部６１０に接続され
ている。クロストークキャンセル演算部６１０は制御部
５０９により制御され、再生信号のＲＦ信号（Radio Fr
equency）を出力する。再生信号はＲＦアンプ（図示せ
ず）やイコライザ（図示せず）を経て読取信号処理系
（図示せず）に伝送される。
【００２４】（サーボ信号演算部）図８に示すように、
光検出器４０に接続されているサーボ信号演算部４１０
は０次回折光用のトラッキングエラー信号演算回路４１
１、±１次回折光用のトラッキングエラー信号演算回路
４１２並びに±２次回折光用のトラッキングエラー信号
演算回路４１３を備えている。これらトラッキングエラ
ー信号演算回路は、光電変換により出力された光検出電
気信号に基づいて所定の演算を行って複数のトラッキン
グエラー信号を生成する。
【００２５】０次回折光用のトラッキングエラー信号演
算回路４１１は、位相差法（以下、ＤＰＤ法という）に
基づいて構成されている。ＤＰＤ法は１つのトラックに
おける凹凸のピット列（記録信号）からの回折パターン
の位相変化からトラッキングエラー信号を検出する方法
である。０次回折光用のトラッキングエラー信号演算回
路４１１では、４分割された０次回折光用受光素子４０
０の分割線の交点に対して対角位置にある一方の２つの
受光部（Ｂ１，Ｂ３）からの出力の和信号と他方の２つ
の受光部（Ｂ２，Ｂ４）からの和信号の位相差とを比較
位相器４１１ａにて比較演算することにより、第１トラ
ッキングエラー信号ＴＥ１を生成する。このように、０
次回折光用の受光素子４００に接続された０次回折光用
のトラッキングエラー信号演算回路４１１はその出力信
号からＤＰＤ法に基づいて第１トラッキングエラー信号
ＴＥ１を生成する。
【００２６】また、０次及び±１次回折光用の受光素子
４００，４０１，４０２に接続された±１次回折光用の
トラッキングエラー信号演算回路４１２は、ＤＰＰ法に
基づいて構成されている。ＤＰＰ法は１つのトラックと
その両側の隣接トラックにおけるピット列や記録マーク
などによる光スポットの反射率の変化すなわち強度分布
の変化からトラッキングエラー信号を検出する方法であ
る。
【００２７】ＤＰＰ法では、２本の副ビームとそれら間
の中央の主ビームは記録面上に集光され合焦したとき、
主ビームのスポットがトラックの中心を通れば、反射光
の強度分布は左右対称になり、０次回折光用受光素子４
００からの検出信号（Ｂ１＋Ｂ４）と（Ｂ２＋Ｂ３）と
の差は生じない。一方、主ビームのスポットがトラック
の中心からずれた状態でピットを通れば、反射光のトラ
ック両側の強度分布に差が生じ、０次回折光用受光素子
４００からの検出信号の差が生じるが、このプッシュプ
ル法では、対物レンズ３７の光ディスク半径方向シフト
によりトラッキングエラー信号にオフセットが生じてし
まうという問題があるので、両側の２本の副ビームによ
り生成されるスポットの間隔をトラックの間隔に等しく
設定することにより、２本の副ビームにより生成された
スポットからの反射光の強度分布の差を±１次回折光用
受光素子４０１、４０２の受光部からの検出信号より求
めそれを補正して、対物レンズの半径方向シフトに対す
るオフセット信号を消去するのである。
【００２８】すなわち、±１次回折光用のトラッキング
エラー信号演算回路４１２では、０次回折光用の受光素
子４００並びに±１次回折光用受光素子４０１、４０２
の受光部の符号をその出力として示すと、得られるトラ
ッキングエラー信号ＴＥ２は、以下の式（１）によって
示される。
【００２９】
【数１】 ＴＥ２＝｛（Ｂ１＋Ｂ４）−（Ｂ２＋Ｂ３）｝−Ｇ×｛（Ａ１−Ａ２）＋（Ｃ１ −Ｃ２）｝……（１） ただし、上記式中、Ｇは補正係数を示す。
【００３０】さらに、０次及び±２次回折光用の受光素
子４００，４０３，４０４に接続された±２次回折光用
のトラッキングエラー信号演算回路４１３は、±１次回
折光用のトラッキングエラー信号演算回路４１２と同様
に、ＤＰＰ法に基づいて構成されている。よって、０次
回折光用の受光素子４００並びに±２次回折光用受光素
子４０３、４０４の受光部の符号をその出力として示す
と、得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３は、以下の
式（２）によって示される。
【００３１】
【数２】 ＴＥ３＝｛（Ｂ１＋Ｂ４）−（Ｂ２＋Ｂ３）｝−Ｇ×｛（Ｄ１−Ｄ２）＋（Ｅ１ −Ｅ２）｝……（２） ただし、上記式中、Ｇは補正係数を示す。
【００３２】図８に示すように、さらに、サーボ信号演
算部４１０は０次回折光用の受光素子４００に接続され
たＳＵＭ信号演算回路４１４も有し、受光素子４００の
受光部（Ｂ１＋Ｂ３＋Ｂ２＋Ｂ４）すべての光電変換信
号の合計をフォーカスＳＵＭ信号として生成し、制御部
５０９に供給する。また、サーボ信号演算部４１０は０
次回折光用の受光素子４００に接続されたフォーカスエ
ラー信号演算回路４１５も有し、０次回折光用受光素子
４００の受光部の符号をその出力として示すと、非点収
差法から得られるフォーカスエラー信号ＦＥは、以下の
式（３）によって得られる。
【００３３】
【数３】 ＦＥ＝（Ｂ１＋Ｂ３）−（Ｂ２＋Ｂ４）……（３） さらにまた、サーボ信号演算部４１０は±１次回折光用
の受光素子４０１，４０２に接続されたラジアルプッシ
ュプル信号演算回路４１６も有し、±１次回折光用の受
光素子からのラジアルプッシュプル信号を検出し、その
差動信号からプッシュプル信号を生成する。
【００３４】図７に示すように、サーボ信号演算部４１
０は、図示しないイコライザなどにより波形等化された
第１トラッキングエラー信号ＴＥ１をスイッチ回路５１
０の１つの入力端子（Ａ）に供給する。同様に、第２ト
ラッキングエラー信号ＴＥ２をスイッチ回路５１０の１
つの入力端子（Ｂ）に、第３トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅ３を入力端子（Ｃ）に供給する。
【００３５】スイッチ回路５１０には、制御部５０９か
らの制御信号が供給され、光ディスクの種類に対応した
制御信号に応じて端子（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを選択
的に出力するよう切り換え制御される。これにより、ス
イッチ回路５１０がいずれかのトラッキングエラー信号
を選択し、トラッキングドライバ５１３へ中継して、ト
ラッキングサーボループの閉成時には、光ビームが記録
面のトラックに追従するようにトラッキングアクチュエ
ータ３０２を駆動する。
【００３６】光ディスクの種類の検出は、例えば光ディ
スクを収納するカートリッジに判別マークを設け、これ
を判別することや、例えば、光ディスクにフォーカスサ
ーボほかけ光ディスクに設けられた記録情報に基づいて
光ディスクの種類を判別することで行われる。光ディス
クの種類の検出において、光ディスクなどに情報が記録
されていない場合はフォーカスＳＵＭ信号による光ディ
スクの反射率の変化及びプッシュプル信号レベルなどで
例えば以下のように判定する。
【００３７】制御部５０９は、所定閾値レベルに基づい
て光ディスクの反射率が大でかつプッシュプル信号レベ
ルが小の場合はＲＯＭ光ディスクと判別する。反射率小
及びプッシュプル小の場合はグルーブ記録光ディスクと
判別する。反射率小及びプッシュプル大の場合はランド
／グルーブ記録光ディスクと判別する。次に、制御部５
０９は、上記光ディスクの判別結果により、ＲＯＭ光デ
ィスクの場合は第１トラッキングエラー信号ＴＥ１を、
グルーブ記録光ディスクの場合は第２トラッキングエラ
ー信号ＴＥ２を、ランド／グルーブ記録光ディスクの場
合は第３トラッキングエラー信号ＴＥ３を、スイッチ回
路５１０で選択する。なお、再生時の場合は光ディスク
の種類に関わらずＣＴＣ法の演算を行う。
【００３８】（光ピックアップ装置の動作例）光ディス
クに照射される０次、±１及び±２次回折光による光ス
ポットからの戻り光をそれぞれ個別に受光する光検出器
４０の０次、±１次及び±２次回折光用の受光素子４０
０〜４０４との関係ついて説明する。まず、ＲＯＭ光デ
ィスクを再生する場合について説明する。図９に本発明
でのＲＯＭ光ディスク面上でのスポットの配置を示す。
０次回折光は信号が記録されたトラックに集光され、±
２次回折光は隣接するトラック上に集光するように配置
される。この場合±１次回折光はトラック間に集光して
いる。
【００３９】ＲＯＭ光ディスクを再生する場合、０次回
折光用の受光素子４００、同±１次回折光用の受光素子
４０１及び４０２並びに同±２次回折光用の受光素子４
０３及び４０４は図１０に示すように光ディスク面上の
５ビームの戻り光すべてを受光する。第１トラッキング
エラー信号ＴＥ１は、０次回折光による主ビームを用
い、０次回折光用の受光素子４００に接続された０次回
折光用のトラッキングエラー信号演算回路４１１により
ＤＰＤ法で得る。
【００４０】０次回折光が照射されるトラックの両側の
隣接トラックに集光された±２次回折光は、±２次回折
光用受光素子４０３，４０４で受光されＣＴＣ法に用い
られる。よって、ＲＯＭ光ディスクを再生する場合は０
次及び±２次回折光用の受光素子４００，４０３，４０
４からの信号を用いＣＴＣ法を行うことができる。次
に、グルーブ記録光ディスクを記録再生する場合につい
て説明する。図１１に本発明でのグルーブ記録光ディス
ク面上でのスポットの配置を示す。０次回折光は信号が
記録されたトラックに集光され、±２次回折光はＲＯＭ
光ディスクの場合と同様に隣接するトラック上に集光す
るように配置される。一方、±１次回折光はグルーブに
集光するように配置される。
【００４１】グルーブ記録光ディスクを再生する場合も
図１２に示すように０次回折光用の受光素子４００、同
±１次回折光用の受光素子４０１及び４０２並びに同±
２次回折光用の受光素子４０３及び４０４は光ディスク
面上の５ビームの戻り光すべてを受光する。この±１次
回折光を受光する±１次回折光用受光素子４０１、４０
２でプッシュプル信号を得ることができるので、０次回
折光用受光素子４００で得られる主ビームのプッシュプ
ル信号と差動をとることで対物レンズシフトによるオフ
セットの影響のないＤＰＰ法のトラッキングエラー信号
を得ることができる。再生時には、±２次回折光用受光
素子４０３、４０４を用いてＣＴＣ法を行う。また、再
生時にも０次及び±１次回折光用の受光素子４００，４
０１，４０２を用いてＤＰＰ法トラッキングエラー信号
を得てもよい。
【００４２】次に、ランド／グルーブ記録光ディスクを
記録再生する場合について説明する。図１３に本発明で
のランド／グルーブ記録光ディスク面上でのスポットの
配置を示す。０次回折光は信号が記録されたトラックに
集光され、±２次回折光はＲＯＭ光ディスク、グルーブ
記録光ディスクの場合と同様隣接するトラック上に集光
するように配置される。
【００４３】ランド／グルーブ記録光ディスクを再生す
る場合も図１４に示すように０次回折光用の受光素子４
００、同±１次回折光用の受光素子４０１及び４０２並
びに同±２次回折光用の受光素子４０３及び４０４は光
ディスク面上の５ビームの戻り光すべてを受光する。±
１次回折光用受光素子４０１、４０２の他に、±２次回
折光を受光する±２次回折光用の受光素子４０３，４０
４でもプッシュプル信号を得ることができるので、０次
回折光用の受光素子４００で得られる主ビームのプッシ
ュプル信号と差動をとることで対物レンズシフトによる
オフセットの影響のないＤＰＰ法トラッキングエラー信
号を得ることができる。光ディスク構造の違いがあるの
でグルーブ記録光ディスクの場合とＤＰＰ法トラッキン
グエラー信号を得るための光検出器が異なる。再生時に
は、０次及び±２次回折光用の受光素子４００，４０
３，４０４の信号を用いてＣＴＣ法を行うのは、ＲＯＭ
及びグルーブ記録ディスクの場合と同じである。
【００４４】いずれの光ディスク構造においても再生時
にＣＴＣ法で用いるビームは±２次回折光であり、ＣＴ
Ｃ法に用いる副ビーム光検出器は光ディスク構造によら
ず±２次回折光用の受光素子４０３，４０４なので製作
が困難な光検出器を多く設置する必要がない。以上のよ
うに、ＲＯＭ光ディスク、グルーブ記録光ディスク及び
ランド／グルーブ記録光ディスクは構造が異なるもの
の、隣接する情報が記録されたトラックピッチは、略同
一である。すなわちＣＴＣ法に用いる副ビームの配置は
光ディスクの構造によらず略同一である。このことは次
世代の光ディスクにも共通して成り立つとすれば、上記
実施形態は有効である。
【００４５】
【発明の効果】本発明において光ディスク構造が異なる
３種類の光ディスクを記録再生する場合において、どの
光ディスクを記録する場合でもＤＰＰ法トラッキングエ
ラー信号を得ることができ、どの光ディスクを再生する
場合でもＣＴＣ法を用いることができるためプレアビリ
ティに優れた装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＲＯＭ光ディスク構造を示す拡大概略斜視
図。
【図２】 グルーブ記録光ディスク構造を示す拡大概略
斜視図。
【図３】 ランド／グルーブ記録光ディスク構造を示す
拡大概略斜視図。
【図４】 光ディスクを示す拡大概略平面図。
【図５】 本発明による光ピックアップ装置の一実施形
態の構成を示す概略斜視図。
【図６】 本発明による光ピックアップ装置の光検出器
の構成を示す概略平面図。
【図７】 本発明による光ピックアップ装置の概略ブロ
ック図。
【図８】 本発明による光ピックアップ装置のサーボ信
号演算部の概略ブロック図。
【図９】 ＲＯＭ光ディスクの平面図。
【図１０】 本発明による光ピックアップ装置の光検出
器の平面図。
【図１１】 グルーブ記録光ディスクの平面図。
【図１２】 本発明による光ピックアップ装置の光検出
器の平面図。
【図１３】 ランド／グルーブ記録光ディスクの平面
図。
【図１４】 本発明による光ピックアップ装置の光検出
器の平面図。
【符号の説明】
１ 光ディスク ３１ 半導体レーザ ３２ グレーティング ３３ 偏光ビームスプリッタ ３４ コリメータレンズ ３５ ミラー ３６ １／４波長板 ３８ 非点収差発生光学素子 ４０ 光検出器 ３０２ トラッキングアクチュエータ ４００ ０次回折光用受光素子 ４０１、４０２ ±１次回折光用受光素子 ４０３、４０４ ±２次回折光用受光素子 ４１０ サーボ信号演算部 ４１１ ０次回折光用のトラッキングエラー信号演算回
路 ４１１a 比較位相器 ４１２ ±１次回折光用のトラッキングエラー信号演算
回路 ４１３ ±２次回折光用のトラッキングエラー信号演算
回路 ４１４ ＳＵＭ信号演算回路 ４１５ フォーカスエラー信号演算回路 ４１６ ラジアルプッシュプル信号演算回路 ５０９ 制御部 ５１０ スイッチ回路 ５１３ トラッキングドライバ ６１０ クロストークキャンセル演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA21 AA26 CA13 CA24 CB06 CD03 CD11 CF03 CF06 CG05 CG24 DA03 5D119 AA14 AA41 BB01 BB04 EA02 EC05 JA08 JA22 KA04 KA08 KA19

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学式記録媒体の記録面上のトラックに
    光ビームを集光してスポットを形成する照射光学系、及
    び、前記スポットから反射されて戻った戻り光を光検出
    器へ導く光検出光学系、前記光検出器の出力に基づいて
    生成されたエラー信号によって駆動される光ピックアッ
    プ装置であって、 前記照射光学系の前記光ビームの光路中に配置され、前
    記光ビームから０次回折光、±１次回折光及び±２次回
    折光を生成し、０次回折光のスポットが形成されたトラ
    ックの両側に隣接するトラックに±２次回折光のスポッ
    トをそれぞれ形成し、±１次回折光のスポットを０次回
    折光及び±２次回折光のスポットの中点にそれぞれ形成
    すべく配向されたグレーティング素子を備え、 前記光検出器は、前記０次回折光、±１次回折光及び±
    ２次回折光のスポットからの戻り光をそれぞれ受光する
    独立した０次回折光用、±１次回折光用及び±２次回折
    光用の受光素子を備えることを特徴とする光ピックアッ
    プ装置。
  2. 【請求項２】 前記０次回折光用の受光素子は、直交す
    る２本の分割線を境界線として各々近接配置されかつ互
    いに独立した４個の受光部からなり、一方の分割線がト
    ラック伸長方向に平行になるように配置されていること
    を特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記±１次回折光用及び±２次回折光用
    の受光素子の各々は、トラック伸長方向と略平行に伸長
    する分割線を境界線として各々近接配置されかつ互いに
    独立した少なくとも２個の受光部から構成されているこ
    とを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装
    置。
  4. 【請求項４】 前記０次回折光用の受光素子に接続され
    かつその出力信号に基づいて第１トラッキングエラー信
    号を生成する第１トラッキングエラー信号演算回路と、 前記０次回折光用及び±１次回折光用の受光素子に接続
    されかつそれらの出力信号に基づいて第２トラッキング
    エラー信号を生成する第２トラッキングエラー信号演算
    回路と、 前記０次回折光用及び±２次回折光用の受光素子に接続
    されかつそれらの出力信号に基づいて第３トラッキング
    エラー信号を生成する第３トラッキングエラー信号演算
    回路と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいず
    れか１記載の光ピックアップ装置。
  5. 【請求項５】 前記光学式記録媒体が互いに異なる構造
    を有しかつ情報記録信号のトラックピッチが略同一であ
    る複数の異なる光学式記録媒体の１つである場合におけ
    る前記光学式記録媒体の構造を検出する種類検出手段
    と、前記種類検出手段からの信号に応じて前記第１、第
    ２及び第３トラッキングエラー信号を切り替える選択手
    段とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    １記載の光ピックアップ装置。
  6. 【請求項６】 前記光学式記録媒体が再生専用媒体であ
    る場合に、前記０次回折光用の受光素子の信号に基づい
    てトラッキングエラー信号を得ることを特徴とする請求
    項５記載の光ピックアップ装置。
  7. 【請求項７】 前記光学式記録媒体がグルーブ記録構造
    を有する場合に、前記±１次回折光用の受光素子の信号
    に基づいてトラッキングエラー信号を得ることを特徴と
    する請求項５記載の光ピックアップ装置。
  8. 【請求項８】 前記光学式記録媒体がランド／グルーブ
    記録構造を有する場合に、前記±２次回折光用の受光素
    子の信号に基づいてトラッキングエラー信号を得ること
    を特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
  9. 【請求項９】 前記０次回折光用及び±２次回折光用の
    受光素子に接続されかつ、前記±２次回折光用の受光素
    子の出力信号に基づいて、前記０次回折光用の受光素子
    の出力信号に含まれる隣接トラックからの信号のクロス
    トーク量を減少せしめるクロストークキャンセル演算回
    路を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１
    記載の光ピックアップ装置。
  10. 【請求項１０】 少なくとも前記０次回折光のスポット
    からの戻り光に非点収差を付与する光学素子を備えるこ
    とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１記載の光ピッ
    クアップ装置。
  11. 【請求項１１】 前記非点収差を付与する光学素子はシ
    リンドリカルレンズであり、その中心軸が光ディスクの
    トラック伸長方向に対して４５度の角度で伸長するよう
    に、戻り光の光路に配置されていることを特徴とする請
    求項１〜１０のいずれか１記載の光ピックアップ装置。
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