JP2004039063A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭにデータを記録する。
【解決手段】光ピックアップ１２からメインビーム及びサブビームのレーザ光を光ディスク１０に照射し、差動プッシュプル法によりトラッキングエラー信号を生成する。光ディスク１０としてＤＶＤ−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＡＭを用いる場合、メインビームとサブビームのトラック幅方向の間隔を略１．８５μｍとする。これにより、ランドとグルーブ間の距離が０．６１５μｍのＤＶＤ−ＲＡＭに対してもランドとグルーブ間距離が０．３７μｍのＤＶＤ−Ｒに対してもメインビームとサブビームがそれぞれランドとグルーブに照射され差動プッシュプルが可能となる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、特に複数種類の光ディスクに対してデータの記録及び再生を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクには、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等が存在し、用途に応じて使い分けられている。ＣＤ−ＲＯＭ等の再生専用光ディスクは、データがプリピットで形成されており、３ビーム法でデータを再生する。すなわち、光ピックアップから１個のメインビームと２個のサブビームをトラックピッチの約１／４だけずらして照射し、その反射光をそれぞれ受光する。再生信号はメインビームの総和信号から得られ、トラッキングエラー信号はサブビームの平均レベルの差を演算することで得られる。
【０００３】
一方、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭ等のデータ記録可能な光ディスクはランド／グルーブ構造を有し、プッシュプル法でデータを記録再生する。すなわち、ランド／グルーブ構造は回折格子として機能し、ディスク面で反射したレーザ光はトラック幅方向に２分割された受光素子上で明暗を生じる。その出力差を利用してトラッキングエラー信号が得られる。但し、トラッキングに伴う対物レンズの移動等により受光素子上のビーム位置がシフトすると受光素子からの出力にオフセットが生じ、たとえレーザ光がトラック中心にあってもトラッキングエラー信号がゼロとならない問題が生じる。
【０００４】
そこで、従来より、プッシュプル法におけるオフセットを除去する技術が開発されている。一つの方法は、ホログラムにより反射レーザ光を２分割してそれぞれ受光素子に導くものであり、他の方法はメインビームとサブビームを生成し、メインビームとサブビームの差動をとる方法（差動プッシュプル）である。差動プッシュプルでは、メインビームとサブビームをトラックピッチの１／２だけずらせ、例えばグルーブに記録する場合にはメインビームをグルーブ上に照射し、サブビームを隣接するランド上に照射してメインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号の差動を演算する。メインビームとサブビームには、オフセットが同量だけ生じているので、差動を演算することでオフセットを除去することができる。
【０００５】
なお、ＤＶＤ−ＲＡＭではランドとグルーブにともにデータを記録するため、メインビームとサブビームをトラックピッチだけずらせ、メインビームをグルーブ上に照射しサブビームを隣接するランド上に照射する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ＤＶＤ−ＲあるいはＤＶＤ−ＲＡＭに対してデータの記録を行う際にはメインビームとサブビームをそれぞれランドとグルーブに照射して差動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ことが可能であるが、最近では１つのドライブで多種類の光ディスクに記録再生することが求められており、従来の光ピックアップあるいはドライブでは対応できない問題があった。
【０００７】
すなわち、例えばＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭにデータを記録する場合、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭではトラックピッチが異なるため、ＤＶＤ−Ｒにおいてランドとグルーブにそれぞれメインビームとサブビームを照射するように光ピックアップの光学系を設定したとしても、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては一般にメインビームとサブビームがそれぞれランドとグルーブに照射されることはなく、差動プッシュプルを用いてもトラッキングエラー信号を生成することはできない。
【０００８】
ＤＶＤ−Ｒ用とＤＶＤ−ＲＡＭ用にそれぞれ光学系を用意し、これらを切り替えることで対応することも理論的には可能であるが、光ピックアップの部品点数増大やコスト増大を招く。
【０００９】
なお、特開平１０−２９３９３９号公報には、３ビーム法でトラッキングエラー信号を生成する際にメインビームとサブビームの間隔を所定の関係となるように配置して２種類の光記録媒体に対応する技術が記載されているが、差動プッシュプル法を用いる場合については記載されていない。ちなみに、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭにデータを記録する際には３ビーム法を用いることはできない。データ記録時においてメインビームに先行するサブビームは未だデータが記録されていないためその反射光レベルが高い一方、メインビームに続くサブビームは既にデータが記録されているためその反射光レベルが低くなり、したがって両者の差分を演算しても有効なトラッキングエラー信号は得られない。メインビームとサブビームの間隔を調整しても同様である。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、トラックピッチの異なる２種類の光ディスク、特にＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭに共にデータを記録することができる光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録再生を行う光ピックアップであって、レーザ光を射出する手段と、前記レーザ光をメインビーム及びサブビームに分割する分割手段と、前記メインビーム及びサブビームを前記光ディスクに導く手段と、前記光ディスクからの前記メインビームの反射光及び前記サブビームの反射光を受光し差動プッシュプル用信号を出力する手段とを有し、前記メインビームとサブビームの前記光ディスク上におけるトラック幅方向距離を略１．８５μｍに設定することを特徴とする。
【００１２】
本発明の光ピックアップは光ディスクに対してデータを記録再生する光ディスク装置に組み込むことができる。このような光ディスク装置は、トラックピッチが０．７４μｍのＤＶＤ−Ｒ／ＤＶＤ−ＲＷ／ＤＶＤ＋ＲＷあるいはトラックピッチが０．６１５μｍのＤＶＤ−ＲＡＭのいずれかに対してデータの記録再生を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図が示されている。光ピックアップ（ＰＵ）１２は光ディスク１０に対向配置され、光ディスク１０の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード（ＬＤ）、レーザダイオードから射出したレーザ光を１個のメインビームと２個のサブビームに分割する回折格子、対物レンズ、フォトディテクタ、メインビーム及びサブビームを対物レンズに導く光学系及び光ディスク１０からの反射光をフォトディテクタに導く光学系を含んで構成される。レーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路（ＬＤＤ）３２により駆動され、データを再生する際には再生パワーのレーザ光を照射し、記録する際には記録パワーのレーザ光を照射する。
【００１５】
光ディスク１０としては、ＤＶＤ−Ｒ（４．７ＧＢ）及びＤＶＤ−ＲＡＭ（４．７ＧＢ）が用いられる。すなわち、本実施形態の光ディスク装置（ドライブ）は、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭのいずれにもデータを記録するものである。ＤＶＤ−Ｒはランド／グルーブ構造を有し、グルーブのみにデータを記録する。トラックピッチは隣接するグルーブ間距離である０．７４μｍである。一方、ＤＶＤ−ＲＡＭもランド／グルーブ構造を有し、ランド及びグルーブにデータを記録する。トラックピッチは隣接するランドとグルーブ間距離で０．６１５μｍである。
【００１６】
光ピックアップ１２のフォトディテクタは、差動プッシュプル法を用いる公知の構成と同様にメインビーム用及び２個のサブビーム用にそれぞれ設けられており、反射光量に応じた検出信号をサーボ検出部１４及びＲＦ検出部２０に出力する。
【００１７】
サーボ検出部１４は、光ピックアップ１２からの信号に基づきトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥを生成してそれぞれトラッキング制御部１６及びフォーカス制御部１８に出力する。トラッキングエラー信号ＴＥは差動プッシュプル法により生成され、フォーカスエラー信号ＦＥは非点収差法等により生成される。トラッキング制御部１６は、トラッキングエラー信号ＴＥに基づき光ピックアップ１２を光ディスク１０のトラック幅方向に駆動してオントラック状態に維持する。また、フォーカス制御部１８はフォーカスエラー信号ＦＥに基づき光ピックアップ１２をフォーカス方向に駆動してオンフォーカス状態に維持する。
【００１８】
ＲＦ検出部２０は、光ピックアップ１２からの信号、具体的にはメインビームの反射光を受光するフォトディテクタからの和信号を増幅して再生ＲＦ信号を生成し、信号処理部２２及びデコーダ２６に出力する。信号処理部２２は、ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ）実行時にテストデータの再生信号からβ値算出に必要な信号を検出してコントローラ３０に出力する。なお、ＯＰＣとは、データ記録可能な光ディスクにデータを記録する際に、その所定エリアＰＣＡに対して記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生したときの品質（β値やジッタ等）を検出して最適記録パワーを選択する処理である。
【００１９】
コントローラ３０は、β値を算出してデータ記録時の最適記録パワーを決定してレーザダイオード駆動回路３２を制御する。
【００２０】
デコーダ２６は、イコライザや二値化器を備え、再生ＲＦ信号の所定周波数、具体的には３Ｔ信号の振幅をブーストして二値化し、二値化信号を復調してコントローラ３０に出力する。復調は、図示しないＰＬＬ回路で同期クロック信号を生成して信号を抽出することにより実行される。コントローラ３０はデコーダ２６からの復調データをパーソナルコンピュータ等の上位装置に出力する。
【００２１】
図２には、本実施形態において用いられる差動プッシュプル法におけるメインビームと２個のサブビームの基本的な照射位置が示されている。グルーブにデータを記録する場合、メインビーム（ｍａｉｎ）は当該グルーブに照射し、２個のサブビーム（ｓｕｂ１及びｓｕｂ２）は当該グルーブに隣接するランドに照射される。メインビーム及びサブビームはそれぞれプッシュプルが演算され、さらにメインとサブのプッシュプルが演算される。オフセットはメインビームとサブビームに同量だけ生じているため、差動を演算することでオフセット成分が除去される。また、メインビームとサブビームはグルーブとランドに照射されるためそれぞれのプッシュプル信号の位相は互いに反転しており、メインプッシュプル信号とサブプッシュプル信号の差動を演算すると振幅が倍となる。光ディスク１０がＤＶＤ−Ｒの場合、メインビームはグルーブ内に照射され、サブビームはランドに照射される。光ディスク１０がＤＶＤ−ＲＡＭの場合、メインビームはグルーブ内あるいはランドに照射され、サブビームは隣接するランドあるいはグルーブにそれぞれ照射される。
【００２２】
図３には、差動プッシュプル法における光ピックアップ１２のフォトディテクタ配置が示されている。４分割フォトディテクタ１００はメインビームに対応し、トラック幅方向に２分割された２つのフォトディテクタ１０２，１０４はそれぞれサブビーム１，２に対応する。フォトディテクタ１００，１０２，１０４の各要素を図示の如くＡ〜Ｄ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２とすると、トラッキングエラー信号ＴＥは、上述の如くメインプッシュプル信号とサブプッシュプル信号の差動として、ＴＥ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝−ｋ｛（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｅ２＋Ｆ２）｝により生成される。ｋは定数である。
【００２３】
ところで、ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭとではメインビームとサブビームをそれぞれ照射すべきランドとグルーブ間の距離が異なるため、光ピックアップ１２の回折格子及び光学系を一方の光ディスクの間隔に適合させるように設定すると、他方の光ディスクにおいてメインビームとサブビームを正しくランドとグルーブに照射することができなくなる。以下、この点について説明する。
【００２４】
図４には、光ピックアップ１２内の回折格子をＤＶＤ−ＲＡＭ用に設定した場合のメインビームとサブビーム（ｓｕｂ１）が示されている。図４（ａ）はＤＶＤ−ＲＡＭ上の照射位置であり、図４（ｂ）はＤＶＤ−Ｒ上の照射位置である。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ランドとグルーブ間距離は０．６１５μｍであり、ＤＶＤ−Ｒではランドとグルーブ間距離は０．７４μｍ／２＝０．３７μｍである。したがって、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいてメインビームとサブビームの間隔を０．６１５μｍに設定してメインビームをグルーブに照射し、サブビームを隣接するランドに照射しても、ＤＶＤ−Ｒではメインビームとサブビームがそれぞれグルーブとランドに正しく照射されなくなる。（ｂ）において、ＤＶＤ−Ｒではメインビームがグルーブに照射されるものの、サブビームがランドの中心ではなくランドとグルーブとの境界近傍に照射されてしまうことが示されている。
【００２５】
一方、図５には、光ピックアップ１２の回折格子をＤＶＤ−Ｒ用に設定した場合の照射位置が示されている。図において、（ａ）はＤＶＤ−Ｒ上の照射位置であり、（ｂ）はＤＶＤ−ＲＡＭ上の照射位置である。メインビームとサブビームの間隔を０．３７μｍとすると、（ａ）に示されるようにＤＶＤ−Ｒにおいてはメインビームとサブビームがそれぞれグルーブとランドに照射されることとなるが、ＤＶＤ−ＲＡＭにデータを記録しようとするとメインビームとサブビームが正しくグルーブとランドに照射されない。図（ｂ）において、サブビームがランドではなくグルーブとランドの境界に照射されてしまうことが示されている。
【００２６】
このように、メインビームとサブビームの間隔を０．６１５μｍあるいは０．３７μｍのいずれかに設定すると、ＤＶＤ−ＲあるいはＤＶＤ−ＲＡＭの一方のみについてデータを記録できるに留まり、他方についてはトラッキングエラー信号ＴＥが生成できずデータを記録することができなくなる。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、メインビームとサブビームの間隔を所定の値、具体的には略１．８５μｍに設定することで、単一の光ピックアップ１２でＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭに対してデータを記録する。
【００２８】
図６には、本実施形態におけるメインビームとサブビームの照射位置が示されている。（ａ）はＤＶＤ−ＲＡＭ上における照射位置であり、（ｂ）はＤＶＤ−Ｒ上における照射位置である。メインビームとサブビームの間隔は略１．８５μｍに設定されているため、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいてメインビームがグルーブに照射される場合、サブビームは１つ離れたランドの略中央に照射される。一方、ＤＶＤ−Ｒにおいても、メインビームとサブビームの間隔を略１．８５μｍに設定することで、メインビームがグルーブに照射され、サブビームが２つ離れたランドに照射される。このように、いずれの場合においてもメインビームとサブビームがグルーブとランドに照射されるため、メインビームとサブビームと用いて差動プッシュプル法によりトラッキングエラー信号ＴＥを生成することができる。
【００２９】
なお、メインビームとサブビームの間隔を１．８５μｍの整数倍としても同様にＤＶＤ−ＲＡＭとＤＶＤ−Ｒにおいてランドとグルーブに照射することが可能であるが、メインビームとサブビーム間の距離が増大するほど光ピックアップ１２のサイズが増大するため、最小値である１．８５μｍ近傍とすることが望ましい。
【００３０】
すなわち、０．６１５×ｍ≒０．３７×ｎ（ｍ、ｎ＝１，２，３，・・・）となるような（ｍ、ｎ）の組み合わせは複数存在するが、これらの中で最小のものを選択することが望ましい。
【００３１】
また、本実施形態では、光ピックアップ１２内の回折格子の格子定数を調整してメインビームとサブビーム間の距離（トラック幅方向の距離）を略１．８５μｍとしたが、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいてメインビームがグルーブの中央に位置し、サブビームが１つ離れたランドの中央に位置するように、その距離を０．６１５×３＝１．８４５μｍとしてもよい。また、ＤＶＤ−Ｒにおいてメインビームがグルーブの中央に位置し、サブビームが２つ離れたランドの中央に位置するように、その距離を０．３７０×５＝１．８５０μｍとしてもよい。略１．８５μｍとする意義は、要するに、メインビームがグルーブの中央に位置する場合、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいてサブビームが隣接ランドではなく１つ離れたランドの略中央に位置し、ＤＶＤ−Ｒにおいては隣接ランドではなく２つ離れたランドの略中央に位置するように設定することにある。このような技術思想の範囲内において任意の数値を設定することが可能である。
【００３２】
なお、本実施形態ではＤＶＤ−Ｒを例示したが、ＤＶＤ−Ｒの代わりにＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷを用いた場合も同様に適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば異なる種類の光ディスク、特にＤＶＤ−Ｒ／ＤＶＤ−ＲＷ／ＤＶＤ＋ＲＷとＤＶＤ−ＲＡＭに対して単一の光ピックアップでデータを記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の全体構成図である。
【図２】差動プッシュプル法におけるメインビームとサブビームの照射位置を示す説明図である。
【図３】差動プッシュプル法におけるフォトディテクタの配置説明図である。
【図４】ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭにおけるメインビームとサブビームの照射位置説明図（ＤＶＤ−ＲＡＭ基準）である。
【図５】ＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭにおけるメインビームとサブビームの照射位置説明図（ＤＶＤ−Ｒ基準）である。
【図６】実施形態におけるＤＶＤ−ＲとＤＶＤ−ＲＡＭにおけるメインビームとサブビームの照射位置説明図である。
【符号の説明】
１０　光ディスク、１２　光ピックアップ、１４　サーボ検出部、１６　トラッキング制御部、１８　フォーカス制御部、２０　ＲＦ検出部、２２　信号処理部、２６　デコーダ、３０　コントローラ、３２　レーザダイオード駆動回路。

Claims (3)

1. 光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録再生を行う光ピックアップであって、
   レーザ光を射出する手段と、
   前記レーザ光をメインビーム及びサブビームに分割する分割手段と、
   前記メインビーム及びサブビームを前記光ディスクに導く手段と、
   前記光ディスクからの前記メインビームの反射光及び前記サブビームの反射光を受光し差動プッシュプル用信号を出力する手段と、
   を有し、前記メインビームとサブビームの前記光ディスク上におけるトラック幅方向距離を略１．８５μｍに設定することを特徴とする光ピックアップ。
2. 請求項１記載の光ピックアップを備える光ディスク装置
3. 請求項２記載の光ディスク装置において、
   トラックピッチが０．７４μｍのＤＶＤ−Ｒ／ＤＶＤ−ＲＷ／ＤＶＤ＋ＲＷあるいはトラックピッチが０．６１５μｍのＤＶＤ−ＲＡＭのいずれかに対してデータの記録再生を行うことを特徴とする光ディスク装置。

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