JP2004039165A - 光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】トラッキングエラー信号の検出に優れた光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】光源（１）と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段（４）と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段（３）と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段（５）とを備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】光源（１）と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段（４）と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段（３）と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段（５）とを備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学式記録媒体からの反射光を検出する光ピックアップ装置に関する。また、この発明は、上記光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。さらに、この発明は、光ピックアップ装置により検出された反射光に基づきトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクのトラッキング方式としてプッシュプル法（ＰＰ法）がある。ＰＰ法は対物レンズのトラッキング方向の移動により対称性がずれてオフセットが発生する。このオフセットの抑制方法として、対物レンズのトラッキング方向の移動量をモニタして電気的にオフセット量をキャンセルする方法がある。また、３ビームを用いた差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）もある。さらに、対物レンズと一体でホログラムを駆動する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
対物レンズのトラッキング方向の移動量をモニタする方法を適用する場合、移動量をモニタするための位置センサを光ピックアップに設ける必要がある。このため、装置が大型となり、例えばノートパソコン向けの小形・薄形の光ピックアップには適用できない。また、新たに位置センサが必要となるため装置のコストアップの要因となる。
【０００４】
ＤＰＰ法は３ビームを用いてオフセットをキャンセルする方式なので、レーザ出射光の約８割がメインビーム、約２割がサイドビームとなる。従って、記録系の様にレーザ出射光にマージンのない光ピックアップでは適用できない。また、メインビームとサイドビームの間隔はトラックピッチの略半分となる。このため、例えばＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒのようにトラックピッチの異なる媒体に記録する光ピックアップでは使用できない。
【０００５】
対物レンズと一体でホログラムを駆動する方法は、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのように受光信号に対してＰＰ信号の変調率の高いディスクは有効である。しかし、例えばＤＶＤ−Ｒのように受光信号に対してＰＰ信号の変調率の小さいディスクでは、対物レンズのシフトによって開口上のビームのガウス分布に偏りが発生し、ＰＰ信号のオフセットが発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、トラッキングエラー信号の検出に優れた光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明の光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法は、以下のように構成されている。
【０００８】
（１）この発明の光ピックアップ装置は、光源と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、を備えている。
【０００９】
（２）この発明は、光ディスクに対する情報の記録処理、及び光ディスクに記録された情報の再生処理のうちの少なくとも一方の処理を実行する光ディスク装置であって、光源と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された反射光に基づきトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御するトラッキング制御手段と、を備えている。
【００１０】
（３）この発明は、光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を前記直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域の反射光を独立に検出し、０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ａ、成分ｂ、成分ｃ、成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を検出する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。図１に示すように光ピックアップ１０は、光源１、コリメータレンズ２、ホログラム３、対物レンズ４、光検出器５を備えている。
【００１３】
この光ピックアップ１０は、光学記録媒体からＰＰ信号を検出するとともに、ＤＶＤディスクのように位相差検出法（ＤＰＤ法）にてトラッキングエラー信号を検出する。ＰＰ信号の検出対象となる光学記録媒体としては、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのようにＰＰ信号の変調率の高いディスクと、例えばＤＶＤ−ＲのようにＤＶＤ−ＲＡＭとトラックピッチが大きく異なり、かつＰＰ信号の変調率の低いディスクがある。
【００１４】
光源１より出射するレーザ光は、コリメータレンズ２でコリメート光に変換され、ホログラム３を透過して対物レンズ４により図示しないディスクのピット列２０ａに集光する。ピット列２０ａからの回折光は再び対物レンズ４でコリメート光に変換され、ホログラム３で回折して光検出器５に入射する。ここで対物レンズ４とホログラム３は一体となって駆動する。
【００１５】
図２はホログラム３のホログラムパターンを、図３は光検出器５の検出パターンを示す。図２に示すように、ホログラム３は、領域３ａ、領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆの５分割の構成となっている。図３に示すように、光検出器５は、検出領域５ａ、検出領域５ｂ、検出領域５ｃ、検出領域５ｄ、検出領域５ｅ、検出領域５ｆを備えている。領域３ａの反射光は、光検出器５の検出領域５ａと検出領域５ｂの間に集光し、例えばナイフエッジ法を用いたフォーカス検出に用いられる。領域３ｃは、ＰＰ信号の変調率の低いディスクにおける開口とトラッキング方向の−１次光が重なる部分をトラッキング方向に２分割した領域の一方の分割領域である。表現を変えると、領域３ｃは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｄは、同様に開口と＋１次光が重なる部分をトラッキング方向に２分割した領域である。表現を変えると、領域３ｄは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｅと領域３ｆは、領域３ａ、領域３ｃ、及び領域３ｄを除いた部分をトラッキング方向に２分割した領域である。表現を変えると、領域３ｅは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重ならない非重複領域のうちの領域３ｃに接する分割領域である。領域３ｆは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重ならない非重複領域のうちの領域３ｄに接する分割領域である。領域３ｃ〜３ｆで回折した光は、光検出器５の５ｃ〜５ｆに入射する。
【００１６】
光検出器５から出力信号は、図示しないアンプにより増幅され、以下の信号を出力する。
【００１７】
・ＶＡ＝５ａ
・ＶＢ＝５ｂ
・ＶＣ＝５ｃ＋５ｅ
・ＶＤ＝５ｄ＋５ｆ
・ＶＥ＝５ｅ
・ＶＦ＝５ｆ
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はナイフエッジ法を用いているので、ＦＥＳ＝ＶＡ−ＶＢとなる。またＤＶＤディスクのＤＰＤ信号はＤＰＤ＝ｐｈａｓｅ（ＶＣ）−ｐｈａｓｅ（ＶＤ）で出力される。またＤＶＤ−ＲＡＭディスクのＰＰ信号は変調率が高いため対物レンズ４のシフトに伴うオフセットの影響が小さい。これよりＤＶＤ−ＲＡＭディスクのＰＰ信号はＰＰ＝ＶＣ−ＶＤで出力される。
【００１８】
ＤＶＤ−ＲのＰＰ信号は変調率が小さいため、対物レンズ４のシフトによる開口のガウス分布の不均一によりオフセットが発生する。例えば、このオフセットを領域３ｅ及び領域３ｆの部分で補償する。
【００１９】
図４に示すように、対物レンズシフトによる開口のガウス分布の偏りによりＰＰ信号、即ちＰＰ＝ＶＣ−ＶＤはオフセット（ＯＦＳ）を持つ。一方、図２に示す領域３ｅ及び領域３ｆの部分も同様にガウス分布の不均一によりオフセットが発生する。従って、ＣＰＰ＝（ＶＣ−ＶＤ）−ｋ（ＶＥ−ＶＦ）となる。ここで、ｋの値を適当に調整する。これにより、対物レンズのシフトによるＰＰ信号のオフセットを抑制することができる。特にこの方法では、ＶＥ、ＶＦは０次光の部分の信号なのでＰＰの変調成分が乗っていない。従って図５に示すように、サーボ信号検出用のＬＰＦを通過した後の信号では、ＶＣ−ＶＤのＰＰ信号に対してＶＥ−ＶＦはＤＣ的な信号となる。従ってＣＰＰの演算によりＰＰ信号の振幅は変化しない。
【００２０】
以上のように構成することにより、トラックピッチやＰＰ変調率、トラッキングエラー信号の検出方法が異なるディスクにおいても良好なトラッキングエラー信号を得ることが出来る。
【００２１】
上記説明では、ホログラム３の半分、領域３ａをフォーカシングエラーの検出用に採用したが、領域３ｃ〜３ｆと対称なパターンを設けて全体でトラッキングエラー信号を検出するようにしてもよい。つまり、図８に示すように、ホログラム３のホログラムパターンを構成する。つまり、ホログラム３は、領域３ａｃ、領域３ａｄ、領域３ａｅ、領域３ａｆ、領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆの８分割の構成となっている。図８に示すホログラム３は、全体でトラッキングエラー信号を検出するので、図２に示すホログラムよりも高精度にトラッキングエラー検出できる。なお、図８に示すホログラム３が採用される場合、光検出器５は、図８に示すホログラム３の８つの分割領域の反射光を独立に検出することが可能な構成を取るものとする。
【００２２】
また図示しないアンプにより、ＶＣ＝５ｃ＋５ｅ、ＶＤ＝５ｄ＋５ｆ、ＶＥ＝５ｅ、ＶＦ＝５ｆの演算を行っているが、記録・再生するディスクによってはＶＣ＝５ｃ、ＶＤ＝５ｄ、ＶＥ＝５ｅ、ＶＦ＝５ｆとしてＣＰＰ＝（ＶＣ−ＶＤ）−ｋ（ＶＥ−ＶＦ）としてもよい。
【００２３】
続いて、図１に示す光ピックアップ１０を適用した光ディスク装置の一例について説明する。図６は、この発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示す図である。この光ディスク装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの光ディスク２０に対して目的のデータを記録したり、この光ディスク２０に記録されたデータを再生したりする。
【００２４】
図６に示すように、光ディスク装置は、光ピックアップ１０、信号処理回路１１、復調回路１２、フォーカスエラー信号生成回路１３、トラッキングエラー信号生成回路１４、フォーカス制御回路１６、トラッキング制御回路１７、変調回路１８、及びレーザ制御回路１９を備えている。
【００２５】
まず、この光ディスク装置によるデータの記録について説明する。記録データ（データシンボル）は、変調回路１８により所定のチャネルビット系列に変調される。記録データに対応したチャネルビット系列は、レーザ制御回路１９によりレーザ駆動波形に変換される。レーザ制御回路１９は、光源１のレーザをパルス駆動し、所望のビット系列に対応したデータを光ディスク２０上に記録する。光源１から放射された記録用の光ビームは、対物レンズ４により光ディスク１の情報記録面に集光される。集光されたビームは、フォーカス制御回路１６によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路１７によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。
【００２６】
続いて、この光ディスク装置によるデータの再生について説明する。データ再生指示に基づき、光源１は再生用の光ビームを放射する。光源１から放射された再生用の光ビームは、対物レンズ４により光ディスク２０の情報記録面に集光される。集光されたビームは、フォーカス制御回路１６によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路１７によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。このとき、光ディスク２０上に照射された再生用の光ビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜により反射される。反射光は対物レンズ４を逆方向に透過し、光検出器５に入射される。光検出器５に入射された光束は光電変換されて電気信号となり増幅される。増幅された信号は信号処理回路１１にて等化され２値化され、復調回路１２に送られる。復調回路１２では所定の変調方式に対応した復調動作を施されて、再生データが出力される。
【００２７】
上記説明したように、光検出器５から出力される電気信号に基づき、フォーカスエラー信号生成回路１３によりフォーカスエラー信号が生成される。同様に、光検出器１０から出力される電気信号に基づき、トラッキングエラー信号生成回路１４によりトラッキングエラー信号が生成される。フォーカス制御回路１６は、フォーカスエラー信号に基づきビームスポットのフォーカスを制御する。トラッキング制御回路１７は、トラッキングエラー信号に基づきビームスポットのトラッキングを制御する。
【００２８】
続いて、図７を参照して、トラッキングエラー信号検出方法についてまとめる。図７は、トラッキングエラー信号検出処理の概略を示すフローチャートである。既に説明したように、トラッキングエラー信号は、トラッキングエラー信号生成回路１４により生成される。
【００２９】
まず、上記したように、ホログラム３により、図２に示す分割領域の反射光が独立に検出される（ＳＴ１）。つまり、光ディスク２０からの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域（領域３ｃと領域３ｄ）の反射光が検出される。同時に、０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域（領域３ｅと領域３ｆ）の反射光が検出される。
【００３０】
領域３ｃは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｄは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｅは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重複しない非重複領域のうちの領域３ｃに接する分割領域である。領域３ｆは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、非重複領域のうちの領域３ｄに接する分割領域である。領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｃ、成分Ｄ、成分Ｅ、成分Ｆと定義する。（Ｃ−Ｄ）−ｋ（Ｅ−Ｆ） （ｋ：係数） が演算され（ＳＴ２）、演算結果からトラッキングエラー信号が検出される（ＳＴ３）。
【００３１】
また、領域３ｃ及び領域３ｅに対応する反射光成分を成分Ｃ、領域３ｄ及び領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｄ、領域３ｅに対応する反射光成分を成分Ｅ、領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｆと定義し、（Ｃ−Ｄ）−ｋ（Ｅ−Ｆ）（ｋ：係数） を演算し（ＳＴ２）、演算結果からトラッキングエラー信号を検出するようにしてもよい（ＳＴ３）。
【００３２】
以上説明したように、この発明によれば、コストアップを伴わず、小形・薄型の光ピックアップを提供できる。また、トラックピッチやＰＰ信号の変調率が異なるディスクにおいても良好なトラッキングエラー信号を検出できる光ピックアップを提供できる。
【００３３】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、トラッキングエラー信号の検出に優れた光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す光ピックアップにおけるホログラムのホログラムパターンの一例を示す図である。
【図３】図１に示す光ピックアップにおける光検出器の検出パターンの一例を示す図である。
【図４】図１に示す光ピックアップにおける対物レンズのシフトによる開口のガウス分布の偏りの一例を示す図である。
【図５】ＶＣ−ＶＤとＶＥ−ＶＦの関係を示す図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係るトラッキングエラー信号検出処理を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す光ピックアップにおけるホログラムのホログラムパターンの別例（８分割）を示す図である。
【符号の説明】
１…光源
２…コリメータレンズ
３…ホログラム
４…対物レンズ
５…光検出器
１０…光ピックアップ
１１…信号処理回路
１２…復調回路
１３…フォーカスエラー信号生成回路
１４…トラッキングエラー信号生成回路
１６…フォーカス制御回路
１７…トラッキング制御回路
１８…変調回路
１９…レーザ制御回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学式記録媒体からの反射光を検出する光ピックアップ装置に関する。また、この発明は、上記光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。さらに、この発明は、光ピックアップ装置により検出された反射光に基づきトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクのトラッキング方式としてプッシュプル法（ＰＰ法）がある。ＰＰ法は対物レンズのトラッキング方向の移動により対称性がずれてオフセットが発生する。このオフセットの抑制方法として、対物レンズのトラッキング方向の移動量をモニタして電気的にオフセット量をキャンセルする方法がある。また、３ビームを用いた差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）もある。さらに、対物レンズと一体でホログラムを駆動する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
対物レンズのトラッキング方向の移動量をモニタする方法を適用する場合、移動量をモニタするための位置センサを光ピックアップに設ける必要がある。このため、装置が大型となり、例えばノートパソコン向けの小形・薄形の光ピックアップには適用できない。また、新たに位置センサが必要となるため装置のコストアップの要因となる。
【０００４】
ＤＰＰ法は３ビームを用いてオフセットをキャンセルする方式なので、レーザ出射光の約８割がメインビーム、約２割がサイドビームとなる。従って、記録系の様にレーザ出射光にマージンのない光ピックアップでは適用できない。また、メインビームとサイドビームの間隔はトラックピッチの略半分となる。このため、例えばＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒのようにトラックピッチの異なる媒体に記録する光ピックアップでは使用できない。
【０００５】
対物レンズと一体でホログラムを駆動する方法は、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのように受光信号に対してＰＰ信号の変調率の高いディスクは有効である。しかし、例えばＤＶＤ−Ｒのように受光信号に対してＰＰ信号の変調率の小さいディスクでは、対物レンズのシフトによって開口上のビームのガウス分布に偏りが発生し、ＰＰ信号のオフセットが発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、トラッキングエラー信号の検出に優れた光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明の光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法は、以下のように構成されている。
【０００８】
（１）この発明の光ピックアップ装置は、光源と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、を備えている。
【０００９】
（２）この発明は、光ディスクに対する情報の記録処理、及び光ディスクに記録された情報の再生処理のうちの少なくとも一方の処理を実行する光ディスク装置であって、光源と、前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された反射光に基づきトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御するトラッキング制御手段と、を備えている。
【００１０】
（３）この発明は、光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を前記直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域の反射光を独立に検出し、０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ａ、成分ｂ、成分ｃ、成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を検出する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。図１に示すように光ピックアップ１０は、光源１、コリメータレンズ２、ホログラム３、対物レンズ４、光検出器５を備えている。
【００１３】
この光ピックアップ１０は、光学記録媒体からＰＰ信号を検出するとともに、ＤＶＤディスクのように位相差検出法（ＤＰＤ法）にてトラッキングエラー信号を検出する。ＰＰ信号の検出対象となる光学記録媒体としては、例えばＤＶＤ−ＲＡＭのようにＰＰ信号の変調率の高いディスクと、例えばＤＶＤ−ＲのようにＤＶＤ−ＲＡＭとトラックピッチが大きく異なり、かつＰＰ信号の変調率の低いディスクがある。
【００１４】
光源１より出射するレーザ光は、コリメータレンズ２でコリメート光に変換され、ホログラム３を透過して対物レンズ４により図示しないディスクのピット列２０ａに集光する。ピット列２０ａからの回折光は再び対物レンズ４でコリメート光に変換され、ホログラム３で回折して光検出器５に入射する。ここで対物レンズ４とホログラム３は一体となって駆動する。
【００１５】
図２はホログラム３のホログラムパターンを、図３は光検出器５の検出パターンを示す。図２に示すように、ホログラム３は、領域３ａ、領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆの５分割の構成となっている。図３に示すように、光検出器５は、検出領域５ａ、検出領域５ｂ、検出領域５ｃ、検出領域５ｄ、検出領域５ｅ、検出領域５ｆを備えている。領域３ａの反射光は、光検出器５の検出領域５ａと検出領域５ｂの間に集光し、例えばナイフエッジ法を用いたフォーカス検出に用いられる。領域３ｃは、ＰＰ信号の変調率の低いディスクにおける開口とトラッキング方向の−１次光が重なる部分をトラッキング方向に２分割した領域の一方の分割領域である。表現を変えると、領域３ｃは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｄは、同様に開口と＋１次光が重なる部分をトラッキング方向に２分割した領域である。表現を変えると、領域３ｄは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｅと領域３ｆは、領域３ａ、領域３ｃ、及び領域３ｄを除いた部分をトラッキング方向に２分割した領域である。表現を変えると、領域３ｅは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重ならない非重複領域のうちの領域３ｃに接する分割領域である。領域３ｆは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重ならない非重複領域のうちの領域３ｄに接する分割領域である。領域３ｃ〜３ｆで回折した光は、光検出器５の５ｃ〜５ｆに入射する。
【００１６】
光検出器５から出力信号は、図示しないアンプにより増幅され、以下の信号を出力する。
【００１７】
・ＶＡ＝５ａ
・ＶＢ＝５ｂ
・ＶＣ＝５ｃ＋５ｅ
・ＶＤ＝５ｄ＋５ｆ
・ＶＥ＝５ｅ
・ＶＦ＝５ｆ
フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）はナイフエッジ法を用いているので、ＦＥＳ＝ＶＡ−ＶＢとなる。またＤＶＤディスクのＤＰＤ信号はＤＰＤ＝ｐｈａｓｅ（ＶＣ）−ｐｈａｓｅ（ＶＤ）で出力される。またＤＶＤ−ＲＡＭディスクのＰＰ信号は変調率が高いため対物レンズ４のシフトに伴うオフセットの影響が小さい。これよりＤＶＤ−ＲＡＭディスクのＰＰ信号はＰＰ＝ＶＣ−ＶＤで出力される。
【００１８】
ＤＶＤ−ＲのＰＰ信号は変調率が小さいため、対物レンズ４のシフトによる開口のガウス分布の不均一によりオフセットが発生する。例えば、このオフセットを領域３ｅ及び領域３ｆの部分で補償する。
【００１９】
図４に示すように、対物レンズシフトによる開口のガウス分布の偏りによりＰＰ信号、即ちＰＰ＝ＶＣ−ＶＤはオフセット（ＯＦＳ）を持つ。一方、図２に示す領域３ｅ及び領域３ｆの部分も同様にガウス分布の不均一によりオフセットが発生する。従って、ＣＰＰ＝（ＶＣ−ＶＤ）−ｋ（ＶＥ−ＶＦ）となる。ここで、ｋの値を適当に調整する。これにより、対物レンズのシフトによるＰＰ信号のオフセットを抑制することができる。特にこの方法では、ＶＥ、ＶＦは０次光の部分の信号なのでＰＰの変調成分が乗っていない。従って図５に示すように、サーボ信号検出用のＬＰＦを通過した後の信号では、ＶＣ−ＶＤのＰＰ信号に対してＶＥ−ＶＦはＤＣ的な信号となる。従ってＣＰＰの演算によりＰＰ信号の振幅は変化しない。
【００２０】
以上のように構成することにより、トラックピッチやＰＰ変調率、トラッキングエラー信号の検出方法が異なるディスクにおいても良好なトラッキングエラー信号を得ることが出来る。
【００２１】
上記説明では、ホログラム３の半分、領域３ａをフォーカシングエラーの検出用に採用したが、領域３ｃ〜３ｆと対称なパターンを設けて全体でトラッキングエラー信号を検出するようにしてもよい。つまり、図８に示すように、ホログラム３のホログラムパターンを構成する。つまり、ホログラム３は、領域３ａｃ、領域３ａｄ、領域３ａｅ、領域３ａｆ、領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆの８分割の構成となっている。図８に示すホログラム３は、全体でトラッキングエラー信号を検出するので、図２に示すホログラムよりも高精度にトラッキングエラー検出できる。なお、図８に示すホログラム３が採用される場合、光検出器５は、図８に示すホログラム３の８つの分割領域の反射光を独立に検出することが可能な構成を取るものとする。
【００２２】
また図示しないアンプにより、ＶＣ＝５ｃ＋５ｅ、ＶＤ＝５ｄ＋５ｆ、ＶＥ＝５ｅ、ＶＦ＝５ｆの演算を行っているが、記録・再生するディスクによってはＶＣ＝５ｃ、ＶＤ＝５ｄ、ＶＥ＝５ｅ、ＶＦ＝５ｆとしてＣＰＰ＝（ＶＣ−ＶＤ）−ｋ（ＶＥ−ＶＦ）としてもよい。
【００２３】
続いて、図１に示す光ピックアップ１０を適用した光ディスク装置の一例について説明する。図６は、この発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示す図である。この光ディスク装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの光ディスク２０に対して目的のデータを記録したり、この光ディスク２０に記録されたデータを再生したりする。
【００２４】
図６に示すように、光ディスク装置は、光ピックアップ１０、信号処理回路１１、復調回路１２、フォーカスエラー信号生成回路１３、トラッキングエラー信号生成回路１４、フォーカス制御回路１６、トラッキング制御回路１７、変調回路１８、及びレーザ制御回路１９を備えている。
【００２５】
まず、この光ディスク装置によるデータの記録について説明する。記録データ（データシンボル）は、変調回路１８により所定のチャネルビット系列に変調される。記録データに対応したチャネルビット系列は、レーザ制御回路１９によりレーザ駆動波形に変換される。レーザ制御回路１９は、光源１のレーザをパルス駆動し、所望のビット系列に対応したデータを光ディスク２０上に記録する。光源１から放射された記録用の光ビームは、対物レンズ４により光ディスク１の情報記録面に集光される。集光されたビームは、フォーカス制御回路１６によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路１７によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。
【００２６】
続いて、この光ディスク装置によるデータの再生について説明する。データ再生指示に基づき、光源１は再生用の光ビームを放射する。光源１から放射された再生用の光ビームは、対物レンズ４により光ディスク２０の情報記録面に集光される。集光されたビームは、フォーカス制御回路１６によるフォーカス制御及びトラッキング制御回路１７によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。このとき、光ディスク２０上に照射された再生用の光ビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜により反射される。反射光は対物レンズ４を逆方向に透過し、光検出器５に入射される。光検出器５に入射された光束は光電変換されて電気信号となり増幅される。増幅された信号は信号処理回路１１にて等化され２値化され、復調回路１２に送られる。復調回路１２では所定の変調方式に対応した復調動作を施されて、再生データが出力される。
【００２７】
上記説明したように、光検出器５から出力される電気信号に基づき、フォーカスエラー信号生成回路１３によりフォーカスエラー信号が生成される。同様に、光検出器１０から出力される電気信号に基づき、トラッキングエラー信号生成回路１４によりトラッキングエラー信号が生成される。フォーカス制御回路１６は、フォーカスエラー信号に基づきビームスポットのフォーカスを制御する。トラッキング制御回路１７は、トラッキングエラー信号に基づきビームスポットのトラッキングを制御する。
【００２８】
続いて、図７を参照して、トラッキングエラー信号検出方法についてまとめる。図７は、トラッキングエラー信号検出処理の概略を示すフローチャートである。既に説明したように、トラッキングエラー信号は、トラッキングエラー信号生成回路１４により生成される。
【００２９】
まず、上記したように、ホログラム３により、図２に示す分割領域の反射光が独立に検出される（ＳＴ１）。つまり、光ディスク２０からの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域（領域３ｃと領域３ｄ）の反射光が検出される。同時に、０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域（領域３ｅと領域３ｆ）の反射光が検出される。
【００３０】
領域３ｃは、０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｄは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域である。領域３ｅは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、０次光と±１次光とが重複しない非重複領域のうちの領域３ｃに接する分割領域である。領域３ｆは、同様に０次光のうち直径で分割された一方の領域であって、非重複領域のうちの領域３ｄに接する分割領域である。領域３ｃ、領域３ｄ、領域３ｅ、領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｃ、成分Ｄ、成分Ｅ、成分Ｆと定義する。（Ｃ−Ｄ）−ｋ（Ｅ−Ｆ） （ｋ：係数） が演算され（ＳＴ２）、演算結果からトラッキングエラー信号が検出される（ＳＴ３）。
【００３１】
また、領域３ｃ及び領域３ｅに対応する反射光成分を成分Ｃ、領域３ｄ及び領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｄ、領域３ｅに対応する反射光成分を成分Ｅ、領域３ｆに対応する反射光成分を成分Ｆと定義し、（Ｃ−Ｄ）−ｋ（Ｅ−Ｆ）（ｋ：係数） を演算し（ＳＴ２）、演算結果からトラッキングエラー信号を検出するようにしてもよい（ＳＴ３）。
【００３２】
以上説明したように、この発明によれば、コストアップを伴わず、小形・薄型の光ピックアップを提供できる。また、トラックピッチやＰＰ信号の変調率が異なるディスクにおいても良好なトラッキングエラー信号を検出できる光ピックアップを提供できる。
【００３３】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、トラッキングエラー信号の検出に優れた光ピックアップ装置、光ディスク装置、及びトラッキングエラー信号検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す光ピックアップにおけるホログラムのホログラムパターンの一例を示す図である。
【図３】図１に示す光ピックアップにおける光検出器の検出パターンの一例を示す図である。
【図４】図１に示す光ピックアップにおける対物レンズのシフトによる開口のガウス分布の偏りの一例を示す図である。
【図５】ＶＣ−ＶＤとＶＥ−ＶＦの関係を示す図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係るトラッキングエラー信号検出処理を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す光ピックアップにおけるホログラムのホログラムパターンの別例（８分割）を示す図である。
【符号の説明】
１…光源
２…コリメータレンズ
３…ホログラム
４…対物レンズ
５…光検出器
１０…光ピックアップ
１１…信号処理回路
１２…復調回路
１３…フォーカスエラー信号生成回路
１４…トラッキングエラー信号生成回路
１６…フォーカス制御回路
１７…トラッキング制御回路
１８…変調回路
１９…レーザ制御回路
Claims (8)
- 光源と、
前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、
前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記分割手段は、前記集光手段と一体に取り付けたれたホログラムであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
- 前記分割手段は、前記０次光の二つの直交する直径で前記重複領域及び非重複領域を８分割し、
前記検出手段は、前記分割手段により８分割された分割領域の反射光を独立に検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。 - 光ディスクに対する情報の記録処理、及び光ディスクに記録された情報の再生処理のうちの少なくとも一方の処理を実行する光ディスク装置であって、
光源と、
前記光源から出射されるレーザ光を光ディスクに集光する集光手段と、
前記光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割するとともに、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域も前記直径及びこの直径と直交する半径で分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された分割領域の反射光を独立に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された反射光に基づきトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づきトラッキングを制御するトラッキング制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。 - ０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ａ、成分ｂ、成分ｃ、成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
- ０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ及び領域Ｃに対応する反射光成分を成分ａ、領域Ｂ及び領域Ｄに対応する反射光成分を成分ｂ、領域Ｃに対応する反射光成分を成分ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
- 光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を前記直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域の反射光を独立に検出し、
０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ａ、成分ｂ、成分ｃ、成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を検出する、
ことを特徴とするトラッキングエラー信号検出方法。 - 光ディスクからの反射光のうち、０次光とこの０次光を基準に対称の±１次光とが重なった重複領域をこの０次光の直径でそれぞれ分割した分割領域、この０次光とこれら±１次光とが重ならない非重複領域を前記直径及びこの直径と直交する半径で分割した分割領域の反射光を独立に検出し、
０次光のうち前記直径で分割された一方の領域であって、０次光と−１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ａ、０次光と＋１次光との重複領域のうちの一方の分割領域を領域Ｂ、非重複領域のうちの領域Ａに接する分割領域を領域Ｃ、非重複領域のうちの領域Ｂに接する分割領域を領域Ｄと定義し、領域Ａ及び領域Ｃに対応する反射光成分を成分ａ、領域Ｂ及び領域Ｄに対応する反射光成分を成分ｂ、領域Ｃに対応する反射光成分を成分ｃ、領域Ｄに対応する反射光成分を成分ｄと定義すると、（ａ−ｂ）−ｋ（ｃ−ｄ） （ｋ：係数） に基づきトラッキングエラー信号を検出する、
ことを特徴とするトラッキングエラー信号検出方法。
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