JP2004348889A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】差動プッシュプル法及び３ビーム法によるトラッキング制御に対応させた光ピックアップ装置に関する。
【解決手段】ＤＶＤレーザー素子１及びＣＤレーザー素子７から出射されるそれぞれのレーザービームを選択的に単一の対物レンズに入射して通常密度記録媒体の読み取り及び高密度記録媒体の書き込みを行う差動プッシュプル法によるトラッキング制御に対応させたピックアップ装置であって、各記録媒体によって反射されたレーザービームを受光する光検出器６を備え、光検出器６はメイン素子Ａとサブ素子Ｂ、Ｃとにより構成され、サブ素子Ｂ、Ｃは差動プッシュプル方式によりトラッキングする信号トラック方向に対応する方向の分割線により少なくとも２分割され、且つ、ＣＤ側からの光スポットが照射される分割領域をもう一方の領域に比べて広くしてその領域に照射するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクの記録再生に使用されるメインビームとこのメインビームの前後に配置される各サブビームとの３ビームをディスクに照射し、差動プッシュプル法及び３ビーム法によるトラッキング制御に対応させた光ピックアップ装置に関し、特に、受光素子に照射される３ビームの配置を工夫した光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクに対して光学的に信号の記録再生を行う光学ヘッド装置は、周知の如く、半導体レーザーから出射されるレーザービームを回折格子により回折して回折光ビームを形成し、０次光ビームの他に±１次回折光ビームを形成して３ビームとすることが行なわれており、０次光ビームのメインビームをディスクの信号トラックに追従させるトラッキング制御の方式として３ビーム法や差動プッシュプル法に対応させている機種が主流になっている。
【０００３】
ところで、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ―Ｒドライブの如く、記録可能な光ディスク装置においては、±１次回折光ビームの各サブビームがメインビームに対して先行及び後行することになり記録時に前記各サブビームがそれぞれ記録前及び記録後の信号トラックをトレースすることになるので、各サブビームの反射ビームの光量が相違することから、また光利用効率の関係から記録可能な光ディスク装置においては一般にトラッキングサーボに差動プッシュプル方式が採用されている。
【０００４】
この差動プッシュプル方式のトラッキングサーボに用いられるトラッキングエラー信号を得る場合、光学ヘッドからディスクに出射する３ビームのうち、メインビームを信号トラック上に配置すると共に、２つのサブビームをそれぞれメインビームが配置された信号トラックとそれぞれ異なる方向の隣接信号トラックとの中央に配置し、光検出器のメインビームに対応する受光出力から演算されるメインプッシュプル信号と光検出器の各サブビームに対応する受光出力から演算されるサブプッシュプル信号とをそれぞれ演算し、メインプッシュプル信号とサブプッシュプル信号とを所定の合成比に調整した後、これらの信号の差分を演算してトラッキングエラー信号生成回路によりトラッキングエラー信号を生成する。
【０００５】
ところで、プッシュプル方式は、単なるプッシュプル法であっても差動プッシュプル法であってもディスクの信号トラック（またはピット）の深さが光学ヘッド装置のレーザー波長の略１／４であると、トラッキングエラー信号が得られない問題がある。
【０００６】
その為、光ディスク装置においては、プッシュプル法の他に他のトラッキング方式（例えば３ビーム法や位相差法）のトラッキング制御の両方を行えるようにし、信号トラックの深さがレーザー波長の略１／４であるディスクの場合にプッシュプル法以外のトラッキング方式を採用してそのディスクでのトラッキング制御を達成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２３５７１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤを基にしながら信号トラックのピッチがＣＤ規格に則っていない１．３５μｍ±０．３μｍとしてＣＤと同一ディスク径で同一変調方式によりＣＤより高容量化を図った特殊ＣＤビデオディスク、いわゆるＳＶＣＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｄｅｏ ＣＤ）（あるいはＤＶＣＤ（ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ ＣＤ））が中華人民共和国内で普及している。
【０００９】
このＳＶＣＤは、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の再生専用の光ディスク装置によって再生されることを想定していると思われ、再生専用の光ディスク装置において主流となっている３ビーム法に対して良好なトラッキングエラー信号が得られるように信号トラックの深さがレーザー波長の略１／４となっているものがある。
【００１０】
ところが、記録可能な光ディスク装置の場合、先に述べた理由によりトラッキング方式として差動プッシュプル法が好適であり、ＣＤの再生専用の標準ディスクの場合にはこの差動プッシュプル法であっても有効に動作するので、記録可能な光ディスク装置の場合、トラッキング方式として差動プッシュプル法のみが採用されることが多い。
【００１１】
したがって、このようにトラッキング方式として差動プッシュプル法のみを採用した光ディスク装置の場合、前記ＳＶＣＤのトラッキング制御を行えない問題が生じた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、受光素子はメイン素子とサブ素子とにより構成され、サブ素子は差動プッシュプル方式によりトラッキングする信号トラック方向に対応する方向の分割線により少なくとも２分割され、且つ、ＣＤ側からの光スポットが照射される分割領域をもう一方の領域に比べて広くしてその領域に照射するようにしたものである。
【００１３】
【実施例】
図１は本発明に係わる光学ヘッド装置を備える光ディスク装置のトラッキング制御を行う回路部分を示す回路図、図２は本発明に係る光学ヘッド装置の光学系を示す構成図であり、ＤＶＤ及びＣＤ規格のディスクに対応しており、差動プッシュプル法及び３ビーム法の両トラッキング制御に対応されている。
【００１４】
まず、ＤＶＤの光路を説明する。ＤＶＤレーザー素子１から発生されるレーザービームは、ＤＶＤ回折格子２により回折された後にビームスプリッター３により反射され、対物レンズ４により集光されてディスクｄに到達される。
【００１５】
ディスクｄにより反射された反射ビームは、対物レンズ４に戻り、ビームスプリッター３を通過し、更にハーフミラー５を通過してフォーカス制御に利用する非点収差が付与され、その後、光検出器６に受光される。
【００１６】
次にＣＤの光路について説明する。ＣＤレーザー素子７から発生されるレーザービームは、ＣＤ回折格子８により回折された後にハーフミラー５の表面により反射され、ビームスプリッター３を通過し対物レンズ４に入射されて該対物レンズ４により集光されてディスクｄに到達される。
【００１７】
ディスクｄにより反射された反射ビームは、対物レンズ４に戻り、ビームスプリッター３を通過し、更にハーフミラー５を通過してフォーカス制御に利用する非点収差が付与され、その後、光検出器６に受光される。
【００１８】
次に、各サブビーム同士の位相差が設定される光学ヘッド装置を備える光ディスク装置のトラッキング制御を行う回路部分に関して図１に示す回路図を用いて説明する。
【００１９】
図１において、図２に示す光学ヘッド装置によりディスクｄに照射される３ビームのうち、メインビームとなる０次回折光ビームと、トラッキング制御に用いられる先行及び後方の各サブビームとなる±１次回折光ビームとがそれぞれディスクに照射されている状態を示しており、光学ヘッド装置の光検出器６には、メインビーム及び各サブビームの各反射光をそれぞれ受光するメイン受光領域Ａ及び一対のサブ受光領域Ｂ、Ｃが設けられている。
【００２０】
前記メイン受光領域Ａは、直交する２本の分割線により４つの受光素子に分割されており、前記各分割線はハーフミラー５により非点収差が発生される非点収差発生方向に対してそれぞれπ／４（ｒａｄ）を成す方向に設定されている。
【００２１】
その為、４つの受光素子の各対角線上の受光素子における受光出力をそれぞれ加算し、その加算した各受光出力の差を演算することによる非点収差法によりディスクｄの信号面上におけるメインビームの焦点の位置ズレ度合を示すフォーカスエラー信号が得られる。
【００２２】
一対のサブ受光領域Ｂ、Ｃにおいては、光検出器６上に投影される信号トラックの方向に対応する方向の分割線により２分割されており、サブ受光領域Ｂにおいて、メイン受光領域Ａに近い領域を広く設定された領域ＢＡと、狭い領域ＢＢとに分割されている。一方のサブ受光領域Ｃにおいて、メイン受光領域Ａに近い領域ＣＡと、狭い領域ＣＢとに分割されており、サブ受光素子Ｂに照射されるビームスポットは分割された領域線上である照射スポットＢＣ点を照射し、サブ受光領域Ｃに照射されるビームスポットは分割された領域線上である照射スポットＣＣ点を照射し、その分割された各受光素子はそれぞれ受光量に対応した受光出力を発生する。
【００２３】
尚、フォーカス制御に関しては本発明に直接関係しないので、フォーカスエラー信号を生成する回路は省略している。
【００２４】
メイン受光領域Ａにおいてこの受光領域上に投影される信号トラック方向に対応する並びの各受光素子の各受光出力はそれぞれ加算されて加算受光出力ａ１及びａ２となり、この各加算受光出力ａ１及びａ２は第１差動アンプ１１に供給され、この第１差動アンプ１１より各加算受光出力ａ１及びａ２の差分出力（ａ１−ａ２）が得られる。
【００２５】
一方、サブ受光領域Ｂの各受光素子から発生されるそれぞれの受光出力ｂ１及びｂ２は第２差動アンプ１２によりその受光出力ｂ１及びｂ２の差分出力（ｂ１−ｂ２）が得られ、サブ受光領域Ｃの各受光素子から発生されるそれぞれの受光出力ｃ１及びｃ２は第３差動アンプ１３によりその受光出力ｃ１及びｃ２の差分出力（ｃ１−ｃ２）が得られる。
【００２６】
第２差動アンプ１２による差分出力（ｂ１−ｂ２）と第３差動アンプ１３による差分出力（ｃ１−ｃ２）とは、加算器１４により加算される。この加算器１４により得られる第２差動アンプ１２による差分出力（ｂ１−ｂ２）と第３差動アンプ１３の差分出力（ｃ１−ｃ２）とを加算した加算出力（ｂ１−ｂ２）＋（ｃ１−ｃ２）は、レベル調整アンプ１５によるゲインｇ１によりレベル調整された後、第４差動アンプ１６の一方の入力端、この場合反転入力端に入力される。
【００２７】
一方、前記第４差動アンプ１６の他方の入力端の非反転入力端には、第１差動アンプ１１による差分出力（ａ１−ａ２）が入力されるので、前記第４差動アンプ１６はレベル調整アンプ１５によりレベル調整した加算器１４による加算出力ｇ１（（ｂ１−ｂ２）＋（ｃ１−ｃ２））と第１差動アンプ１１による差分出力（ａ１−ａ２）との差分出力｛（ａ１−ａ２）−ｇ１（（ｂ１−ｂ２）＋（ｃ１−ｃ２））｝を発生する。
【００２８】
この前記第４差動アンプ１６から発生される差分出力は、差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）となり、信号トラックの深さが光学ヘッド装置のレーザー波長の略１／４以外であるディスク、特に記録用ディスクのトラッキング制御に好適なトラッキングエラー信号となる。
【００２９】
次に３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号の説明する。サブ受光素子Ｂに照射されるビームスポットは領域ＢＡ領域ＢＢとに分割された領域ＢＡ点を照射スポットＢＤ点を照射し、サブ受光領域Ｃに照射されるビームスポットは領域ＣＡ領域ＣＢとに分割された領域ＣＡ点を照射スポットＣＤ点を照射する。このように照射された各領域は、サブ受光領域Ｂの領域ＢＢとサブ受光領域Ｃの領域ＣＢにはビームスポットが照射されないので信号は出力されない。このように照射スポットＢＤ点と照射スポットＣＤ点に照射するにはＣＤ回折格子８のピッチ角度を調整し、所定の位置に照射されるように構成されている。
【００３０】
サブ受光領域Ｂの領域ＢＡに照射される照射スポットＢＤから発生される出力は受光出力ｂ１のみで、一方、サブ受光領域Ｃの領域ＣＡに照射される照射スポットＣＤからの受光出力ｃ２は、レベル調整アンプ１７によるゲインｇ２によりレベル調整されて第５差動アンプ１８の非反転入力端に入力され、第５差動アンプ１８の他端である反転入力端には前記照射スポットＢＤによる出力ｂ１が入力される。
【００３１】
この差分出力ｇ２（ｃ２）−（ｂ１）は３ビーム法によるトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）となり、信号トラックの深さが光学ヘッド装置のレーザー波長の略１／４であるディスク、特にＳＶＣＤのトラッキング制御に好適なトラッキングエラー信号となる。
【００３２】
ところで、第４差動アンプ１６及び第５差動アンプ１８からそれぞれ出力される差動プッシュプル法に対応するトラッキングエラー信号及び３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号は選択スイッチ１９により選択的に後段の回路に供給されて使用されるようになっており、前記選択スイッチ１９は切換制御回路２０によって選択するトラッキングエラー信号が切り換えられる。
【００３３】
切換制御回路２０は初期状態時に差動プッシュプル法に対応するトラッキングエラー信号を選択するべく選択スイッチ１９を第４差動アンプ１６側に切り換え、この第４差動アンプ１６からのトラッキングエラー信号の出力レベルが基準レベルに達している場合は選択スイッチ１９を第４差動アンプ１６側に保持し、前記出力レベルが基準レベルに達しない状態になると、選択スイッチ１９を第５差動アンプ１８側に切り換え、３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号を選択するようになっている。
【００３４】
その為、信号トラックの深さが光学ヘッド装置のレーザー波長の略１／４以外の通常の標準ディスクを再生、あるいは記録する場合、通常トラッキングエラー信号の出力レベルが基準レベル以上になるので、切換制御回路２０により差動プッシュプル法に対応するトラッキングエラー信号が選択されるようになり、一方、信号トラックの深さが光学ヘッド装置のレーザー波長の略１／４であるＳＶＣＤ等のディスクを再生する場合、トラッキングエラー信号の出力レベルが基準レベルに達しない状態になるので、切換制御回路２０により３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号が選択されるようになる。
【００３５】
すなわち、光学ヘッド装置の光ビームの調整は、標準ディスク及びＳＶＣＤのいずれのトラックピッチのディスクであってもそれぞれ差動プッシュプル法及び３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号により正常なトラッキング制御を行える。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、受光素子はメイン素子とサブ素子とにより構成され、サブ素子は差動プッシュプル方式によりトラッキングする信号トラック方向に対応する方向の分割線により少なくとも２分割され、且つ、ＣＤ側からの光スポットが照射される分割領域をもう一方の領域に比べて広くしてその領域に照射するようにしたので、差動プッシュプル法に対応するトラッキングエラー信号が所定レベルに達しない際に、３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号を選択するようにしているので、標準ディスクにおいては差動プッシュプル法によるトラッキング制御が行なわれ、ディスクの記録再生に対応されると共に、差動プッシュプル法によるトラッキング制御が不可能なディスクにおいては３ビーム法によるトラッキング制御が行なわれ、標準ディスクより信号トラックピッチが十数％狭い特殊ディスクにおいても３ビーム法によりトラッキング制御を行うことが可能となり、中華人民共和国内で普及しているＳｕｐｅｒ Ｖｉｄｅｏ ＣＤを問題なく再生することができる。
【００３７】
そして、現行の受光素子である一部の受光面を変更するのみで、低価格で、しかも容易に３ビームを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置のトラッキング制御を行う回路部分を示す回路図である。
【図２】本発明に係わる光学ヘッド装置の光学系を示す構成図である。
【符号の説明】
１ ＤＶＤレーザー素子
７ ＣＤレーザー素子
４ 対物レンズ
６ 光検出器
Ａ メイン受光領域
Ｂ、Ｃ サブ受光領域
１９ 選択スイッチ
２０ 切換制御回路

Claims (2)

1. 通常記録密度の通常密度記録媒体に適した波長のレーザービームを出射する第１光源及び前記通常記録密度より高密度の高密度記録媒体に適した波長のレーザービームを出射する第２光源を備え、それらの第１光源及び第２光源から出射されるそれぞれのレーザービームを選択的に単一の対物レンズに入射して通常密度記録媒体の読み取り及び高密度記録媒体の書き込みを行う差動プッシュプル法によるトラッキング制御に対応させたピックアップ装置であって、各記録媒体によって反射されたレーザービームを受光する受光素子を備え、受光素子はメイン素子とサブ素子とにより構成され、サブ素子は差動プッシュプル方式によりトラッキングする信号トラック方向に対応する方向の分割線により少なくとも２分割され、且つ、ＣＤ側からの光スポットが照射される分割領域をもう一方の領域に比べて広くしてその領域に照射するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 差動プッシュプル法及び３ビーム法のそれぞれのトラッキング制御方法に対応するトラッキングエラー信号が所定レベルに達しない際に、３ビーム法に対応するトラッキングエラー信号を選択するようにした請求項１に記載の光ピックアップ装置。

Images