JP2005293809A - Optical disk recording and/or reproducing apparatus and signal detection method therefor - Google Patents

Optical disk recording and/or reproducing apparatus and signal detection method therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a phenomenon that an arithmetic operation of a differential push-pull error signal is inaccurate at recording/reproduction of an optical disk having a plurality of information recording layers and detect a proper track control error signal. <P>SOLUTION: The size of a light receiving face of two-division light receiving elements 274, 275 for detecting a sub beam used for only detecting the track control error signal is made smaller than the size of a light receiving face of a 4-division light receiving element 273 for a major beam for reproducing an information signal. Concretely, the light receiving elements 274, 275 resulting from obliquely cutting off the four corners of the light receiving elements each having a square outer shape are employed. Further, in addition, the effect due to inter-layer stray light can be more reduced by selecting a coefficient (k) in an error computing equation (10) depending on the number of layers of the optical disk such as a single layer disk or a double layer disk. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ディスクに対して主ビームと副ビームを照射し、それらの戻り光を用いて差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号等の検出を行う光ディスク記録及び/または再生装置及びその信号検出方法に関する。   The present invention relates to an optical disc recording and / or reproducing apparatus for irradiating an optical disc with a main beam and a sub beam, and detecting a track control error signal or the like by a differential push-pull method using these return lights, and its signal detection Regarding the method.

従来より、この種の光ディスク記録再生装置において、予め光ディスク上にスパイラル状に形成された案内溝(グルーブ)からなる信号トラックに対して光ピックアップからの光ビームの集光スポットを追従させて情報信号の記録や再生を行う必要があり、この追従制御を行うための方法として、一般にプッシュプル誤差信号を検出する方法(いわゆるプッシュプル検出法)が用いられている。
このプッシュプル検出法においては、グルーブ形状によって回折を受けた反射光を、例えば図8に示すような、光ディスクのトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された4つの受光領域を有する4分割受光素子280で検出し、0次回折光(主ビーム)と±1次回折光(副ビーム)の干渉強度分布を検出することで、トラック制御誤差信号を生成する。
Conventionally, in this type of optical disc recording / reproducing apparatus, an information signal is obtained by following a focused spot of a light beam from an optical pickup with respect to a signal track composed of a guide groove (groove) previously formed in a spiral shape on an optical disc. As a method for performing this follow-up control, a method for detecting a push-pull error signal (so-called push-pull detection method) is generally used.
In this push-pull detection method, reflected light diffracted by the groove shape is divided into four light receiving elements having four light receiving regions divided in the track tangential direction of the optical disk and the optical disk radial direction as shown in FIG. A track control error signal is generated by detecting the interference intensity distribution of the 0th-order diffracted light (main beam) and ± 1st-order diffracted light (sub beam).

一方、プッシュプル誤差信号における光量変動、レンズのオフセットやディスクの傾きによる影響を軽減する方法として、差動プッシュプル検出法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
この差動プッシュプル検出法においては、例えば図9に示すような3つの分割受光素子が用いられる。すなわち、この分割受光素子は、光ディスクのトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された4つの受光領域によって主ビームの戻り光を検出する4分割受光素子270と、この4分割受光素子270の両側に配置され、トラック接線方向に分割された2つの受光領域によって副ビームの戻り光を検出する2つの2分割受光素子271、272とで構成されている。
そして、具体的には、主ビームより検出されるプッシュプル信号から、2つの副ビームによって検出される各プッシュプル信号の和を係数(k)を乗じて減算することにより、差動プッシュプル誤差信号が検出される(なお、詳細は後述する)。
特開昭61−94246号公報
On the other hand, a differential push-pull detection method has been proposed as a method for reducing the effects of fluctuations in the amount of light in the push-pull error signal, lens offset, and disk tilt (see, for example, Patent Document 1).
In this differential push-pull detection method, for example, three divided light receiving elements as shown in FIG. 9 are used. That is, the divided light receiving elements are divided into four divided light receiving elements 270 that detect the return light of the main beam by four light receiving areas divided in the track tangential direction of the optical disk and the optical disk radial direction, and on both sides of the four divided light receiving elements 270. It is composed of two two-divided light receiving elements 271 and 272 that are arranged and detect return light of the sub beam by two light receiving regions that are divided in the track tangential direction.
Specifically, the differential push-pull error is obtained by subtracting the sum of the push-pull signals detected by the two sub beams by the coefficient (k) from the push-pull signal detected by the main beam. A signal is detected (details will be described later).
JP-A-61-94246

ところで、上述のように主ビームと副ビームを照射する光ディスク記録再生装置においては、一般に主ビームと副ビームの強度比が10:1程度となるように設定することが多い。しかし、この設定で、例えば図10に示すように、2層の情報記録層100、101を有する光ディスク(いわゆる2層ディスク)103からの信号再生を行うために、一方の情報記録層100に集光スポットを照射した場合、もう一方の情報記録層101からの余分な反射光(迷光)を分離することが困難なため、この迷光成分も受光素子によって検出されてしまう。
この現象は層間迷光とも称されるが、差動プッシュプル信号を生成する上では、誤差信号をディスク反射率や、記録時あるいは再生時の照射パワーによって規格化するAGC(Automatic Gain Control)回路において、主ビームの層間迷光が副ビームの受光素子によって検出され、同信号の規格化を不正確なものとしてしまうという問題があった。
そこで本発明は、複数層の情報記録層を有する光ディスクの記録及び/または再生時に差動プッシュプル誤差信号の演算が不正確となる現象を低減でき、適正なトラック制御誤差信号の検出を行うことができる光ディスク記録及び/または再生装置及びその信号検出方法を提供することを目的とする。
By the way, in the optical disc recording / reproducing apparatus that irradiates the main beam and the sub beam as described above, in general, the intensity ratio of the main beam and the sub beam is often set to about 10: 1. However, with this setting, for example, as shown in FIG. 10, in order to perform signal reproduction from an optical disc (so-called two-layer disc) 103 having two information recording layers 100 and 101, the information is collected on one information recording layer 100. When the light spot is irradiated, it is difficult to separate excess reflected light (stray light) from the other information recording layer 101, and this stray light component is also detected by the light receiving element.
This phenomenon is also referred to as interlayer stray light, but in generating differential push-pull signals, an AGC (Automatic Gain Control) circuit that normalizes error signals by disk reflectivity and irradiation power during recording or reproduction. However, there is a problem that the interlayer stray light of the main beam is detected by the light receiving element of the sub beam, and the standardization of the signal becomes inaccurate.
Therefore, the present invention can reduce the phenomenon that the calculation of the differential push-pull error signal becomes inaccurate during recording and / or reproduction of an optical disc having a plurality of information recording layers, and can detect an appropriate track control error signal. It is an object of the present invention to provide an optical disc recording and / or reproducing apparatus and a signal detection method thereof.

上述の目的を達成するため、本発明の光ディスク記録及び/または再生装置は、光ディスクに対して信号情報の記録及び/または再生動作を行う光ピックアップと、前記光ピックアップで光ディスクに照射される光ビームを主ビームと両側の副ビームに分岐させて光ディスクに供給する光学素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する光検出器と、前記光検出器からの検出信号を用いて位相差法及び差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う演算回路とを有し、前記光検出器は、光ディスクの少なくともトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された受光領域によって前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子と、前記M分割受光素子の両側に配置され、少なくともトラック接線方向に分割された受光領域によって前記副ビームの戻り光を検出する2つのN分割受光素子とを有し、前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子の受光面積が前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面積よりも小さく、かつ、前記M分割受光素子及びN分割受光素子を用いて、差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical disk recording and / or reproducing apparatus according to the present invention includes an optical pickup that performs signal information recording and / or reproducing operations on an optical disk, and a light beam that is irradiated onto the optical disk by the optical pickup. Is divided into a main beam and sub-beams on both sides and supplied to the optical disc, a photodetector for detecting the return light from the optical disc, and a phase difference method and a difference using the detection signal from the photodetector. An arithmetic circuit for detecting a track control error signal by a dynamic push-pull method, and the photodetector detects the return light of the main beam by a light receiving region divided at least in the track tangential direction and the optical disc radial direction of the optical disc. An M-divided light receiving element to be detected and a light receiving area arranged on both sides of the M-divided light receiving element and divided at least in the track tangential direction M-divided light receiving elements for detecting the return light of the main beam, wherein the light receiving area of the N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub-beam detects the return light of the main beam. The track control error signal is detected by a differential push-pull method using a light receiving area smaller than the element and using the M divided light receiving element and the N divided light receiving element.

また本発明の信号検出方法は、光ディスクに対して信号情報の記録及び/または再生動作を行う光ピックアップと、前記光ピックアップで光ディスクに照射される光ビームを主ビームと両側の副ビームに分岐させて光ディスクに供給する光学素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する光検出器と、前記光検出器からの検出信号を用いて位相差法及び差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う演算回路とを有し、前記光検出器は、光ディスクの少なくともトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された受光領域によって前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子と、前記M分割受光素子の両側に配置され、少なくともトラック接線方向に分割された受光領域によって前記副ビームの戻り光を検出する2つのN分割受光素子とを有する光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法であって、前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子の受光面積が前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面積よりも小さく、かつ、前記M分割受光素子及びN分割受光素子を用いて差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行うことを特徴とする。   The signal detection method of the present invention also includes an optical pickup for recording and / or reproducing signal information with respect to an optical disc, and a light beam applied to the optical disc by the optical pickup is split into a main beam and sub beams on both sides. An optical element to be supplied to the optical disc, a photodetector for detecting return light from the optical disc, and detection of a track control error signal by a phase difference method and a differential push-pull method using a detection signal from the photodetector An M-divided light-receiving element that detects the return light of the main beam by a light-receiving region divided in at least the track tangential direction and the optical disc radial direction of the optical disc; Two detectors are provided on both sides of the light receiving element, and detect the return light of the sub beam by at least light receiving areas divided in the track tangential direction. A signal detection method for an optical disc recording and / or reproducing apparatus having an N-divided light receiving element, wherein the light receiving area of the N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam detects the return light of the main beam. The track control error signal is detected by a differential push-pull method using a light receiving area smaller than the light receiving element and using the M divided light receiving element and the N divided light receiving element.

本発明の光ディスク記録及び/または再生装置及びその信号検出方法によれば、副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子の受光面積が主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面積よりも小さく、かつ、3つの分割受光素子を用いて差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行うようにしたことから、複数層の情報記録層を有する光ディスクに対する信号記録時あるいは信号再生時に、層間迷光によって生じる差動プッシュプル方式トラック誤差信号の演算係数(k)の誤差を軽減することが可能となり、多層ディスクから単層ディスクに至る種々の光ディスクに対して差動プッシュプル方式を用いた適正なトラック制御が可能となる効果がある。   According to the optical disk recording and / or reproducing apparatus and the signal detection method of the present invention, the light receiving area of the N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam is the light receiving area of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. Is smaller and the track control error signal is detected by the differential push-pull method using three divided light receiving elements, so that signal recording or signal reproduction on an optical disc having a plurality of information recording layers is possible. Sometimes it is possible to reduce the error of the calculation coefficient (k) of the differential push-pull method track error signal caused by interlayer stray light, and the differential push-pull method can be applied to various optical discs ranging from multi-layer discs to single-layer discs. There is an effect that appropriate track control can be performed.

本発明の実施の形態による光ディスク記録及び/または再生装置及びその信号検出方法は、光ビームを回折格子を通して主ビーム(0次回折光)と副ビーム(±1次回折光)に回折させて光ディスクに照射し、その戻り光を主ビームは4分割受光素子、副ビームは2分割受光素子で受光し、これらの分割受光素子の出力信号を用いて情報信号の再生や、フォーカス及びトラッキングの制御を行う。そして、トラッキング制御には差動プッシュプル方式を用いるとともに、副ビームの戻り光を検出する2分割受光素子の受光面積を主ビームの戻り光を検出する4分割受光素子の受光面積よりも小さくすることで、多層ディスクの層間迷光によって生じる差動プッシュプル方式トラック誤差信号の演算係数(k)の誤差を軽減する。   An optical disc recording and / or reproducing apparatus and a signal detection method thereof according to an embodiment of the present invention irradiate an optical disc by diffracting a light beam into a main beam (0th order diffracted light) and a sub beam (± 1st order diffracted light) through a diffraction grating. Then, the return light is received by a four-divided light receiving element for the main beam and the two-divided light receiving element for the sub beam, and information signals are reproduced and focus and tracking are controlled using the output signals of these divided light receiving elements. The tracking control uses a differential push-pull method, and the light receiving area of the two-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam is made smaller than the light receiving area of the four-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. Thus, the error of the calculation coefficient (k) of the differential push-pull type tracking error signal caused by the interlayer stray light of the multilayer disk is reduced.

図1は本発明の実施例による光ディスク記録再生装置の全体構成例を示すブロック図であり、図2及び図3は図1に示す光ディスク記録再生装置の光ピックアップと信号演算回路の構成例を示すブロック図である。
また、図4は図1に示す光ディスク記録再生装置の対物レンズ駆動部と光ディスクを示す断面図、図5は図1に示す光ディスク記録再生装置の光ディスク再生用光学ピックアップの構成を示す断面図、図6は図1に示す光ディスク記録再生装置に設けられる分割受光素子の構成を示す拡大平面図である。
本実施例の光ディスク記録再生装置は、開口数0.85の2群対物レンズと波長405nmの青紫色半導体レーザ光源を用いた光ディスク(Blu-ray Disc)の記録再生装置で用いられる光学系の例を示している。以下、このような光ディスク記録再生装置で用いるトラック制御誤差信号の検出方法を中心に本実施例を説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an optical disc recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 show examples of the configuration of an optical pickup and a signal arithmetic circuit of the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. It is a block diagram.
4 is a cross-sectional view showing the objective lens driving unit and the optical disk of the optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the optical pickup for reproducing the optical disk of the optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 6 is an enlarged plan view showing a configuration of a divided light receiving element provided in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG.
The optical disk recording / reproducing apparatus of this embodiment is an example of an optical system used in an optical disk (Blu-ray Disc) recording / reproducing apparatus using a two-group objective lens having a numerical aperture of 0.85 and a blue-violet semiconductor laser light source having a wavelength of 405 nm. Is shown. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on a method for detecting a track control error signal used in such an optical disc recording / reproducing apparatus.

まず、図4を用いて本実施例における光ディスク光学系用2群対物レンズを説明する。
図示のように、本実施例の対物レンズ駆動部には、2群対物レンズを構成する第1のレンズ12及び第2のレンズ14と、レンズホルダ13と、2軸電磁アクチュエータ15等からなり、光ディスク11の信号記録面に近接して対向配置されている。
第2のレンズ14は、光軸方向、及び信号トラック(接線)と直交する方向に可動な構造を持つ2軸電磁アクチュエータ15上に搭載されている。第1のレンズ12は、第2のレンズ14と同一の光軸上に位置するように、レンズホルダ13によって支持され、これら2枚のレンズ12、14は一体となって開口数0.85の2群対物レンズとして機能する。半導体レーザ光源(図4には不図示)からのビームは、これら2枚のレンズを通過することによって光ディスク11上に集光される。
なお、対物レンズの開口数が大きくなることで、一般に光ディスク記録再生装置におけるディスク傾き許容度が減少する。従って、レンズ開口数を0.85まで高めた光ディスク記録再生装置においても、DVD(Digital Versatile Disc)とほぼ同等の傾き許容度を得るため、光透過保護層(カバー層)11aの厚さを0.1mm程度に薄くする手法が提案されている。
First, a two-group objective lens for an optical disc optical system in the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the objective lens driving unit of the present embodiment is composed of the first lens 12 and the second lens 14 constituting the second group objective lens, the lens holder 13, the biaxial electromagnetic actuator 15, and the like. The optical disc 11 is disposed so as to face the signal recording surface in the vicinity.
The second lens 14 is mounted on a biaxial electromagnetic actuator 15 having a structure movable in the optical axis direction and in a direction orthogonal to the signal track (tangent). The first lens 12 is supported by the lens holder 13 so as to be positioned on the same optical axis as the second lens 14, and these two lenses 12 and 14 are integrated with a numerical aperture of 0.85. Functions as a two-group objective lens. A beam from a semiconductor laser light source (not shown in FIG. 4) is focused on the optical disk 11 by passing through these two lenses.
Note that the increase in the numerical aperture of the objective lens generally decreases the disc tilt tolerance in the optical disc recording / reproducing apparatus. Accordingly, even in an optical disk recording / reproducing apparatus having a lens numerical aperture increased to 0.85, the thickness of the light transmission protective layer (cover layer) 11a is set to 0 in order to obtain a tilt tolerance substantially equal to that of a DVD (Digital Versatile Disc). A method for reducing the thickness to about 1 mm has been proposed.

次に、図5を用いて光ディスク再生用光学ピックアップの構成を説明する。
まず、半導体レーザ16からの出射光は、コリメータレンズ17で平行光とされ、トラック制御誤差信号を生成するために用いられる副ビーム(±1次回折光)生成用の回折格子19を通過した後、2 群対物レンズ12、14によって光ディスク11上に集光される。
そして、出射光の一部は偏光ビームスプリッタ20によって反射した後、集光レンズ21により発光出力検出用の光検出器22へと導かれて、レーザ出力を一定値に制御する目的で用いられる。なお、この光検出器22への入射光量は1/2波長板18を回転することによって調整が可能であり、実際のレーザ出力は、図示しない自動出力制御(APC:Automatic Power Control)回路によって任意の発光出力値に制御される。
また、液晶素子23は、同心状の電極パターンを有し、各電極への印加電圧に応じて、カバー層の厚さ誤差により生じる球面収差の補正を行う役割を果たす。また、2群レンズの手前には、半導体レーザ16の直線偏光を円偏光に変換するための1/4波長板24が配置される。
Next, the configuration of the optical pickup for reproducing an optical disk will be described with reference to FIG.
First, the emitted light from the semiconductor laser 16 is converted into parallel light by the collimator lens 17 and passes through a diffraction grating 19 for generating a sub beam (± first order diffracted light) used for generating a track control error signal. Condensed on the optical disk 11 by the second group objective lenses 12 and 14.
A part of the emitted light is reflected by the polarization beam splitter 20 and then guided to the light output detector 22 for detecting the light output by the condenser lens 21 and used for the purpose of controlling the laser output to a constant value. The amount of light incident on the photodetector 22 can be adjusted by rotating the half-wave plate 18, and the actual laser output can be arbitrarily set by an automatic power control (APC) circuit (not shown). The light emission output value is controlled.
The liquid crystal element 23 has a concentric electrode pattern and plays a role of correcting spherical aberration caused by the thickness error of the cover layer according to the voltage applied to each electrode. A quarter wavelength plate 24 for converting linearly polarized light of the semiconductor laser 16 into circularly polarized light is disposed in front of the second group lens.

一方、光ディスク11からの反射光は、ビームスプリッタ20で反射した後、検出光路へと導かれる。本例においては、焦点制御誤差信号として非点収差法を用いるとともに、トラック制御誤差信号として位相差法(例えば特開昭58−150145号参照)、及び差動プッシュプル法(例えば特開昭61−94246号参照)を用いており、集光レンズ25、並びにマルチレンズ26を通った収束光は、サーボ誤差信号及びRF信号検出用の光検出器27へと入射し、光電変換が施される。
光検出器27は、図6に示すように、1つの4分割受光素子273と2つの2分割受光素子274、275から構成されている。なお、図中の円S1、S2、S3は、それぞれ主ビーム及び副ビームのスポットを示している。
4分割受光素子273は、矢印αに示すトラック接線方向、及びその直交方向(光ディスク径方向)に4分割配置された4つの分割受光領域A〜Dを有しており、図示のように、主ビームのスポットS1が入射する。そして、各分割受光領域A〜Dは、それぞれ広帯域特性を有し、受光領域Aと受光領域D、受光領域Bと受光領域Cがトラック接線方向に対して対向する位置関係となる。
On the other hand, the reflected light from the optical disk 11 is reflected by the beam splitter 20 and then guided to the detection optical path. In this example, the astigmatism method is used as the focus control error signal, the phase difference method (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 58-150145), and the differential push-pull method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-61) as the track control error signal. -94246), the convergent light passing through the condensing lens 25 and the multi-lens 26 enters the photodetector 27 for detecting the servo error signal and the RF signal, and is subjected to photoelectric conversion. .
As shown in FIG. 6, the photodetector 27 includes one quadrant light receiving element 273 and two two-divided light receiving elements 274 and 275. Note that circles S1, S2, and S3 in the figure indicate the spots of the main beam and the sub beam, respectively.
The four-divided light receiving element 273 has four divided light receiving areas A to D arranged in four in the track tangential direction indicated by the arrow α and in the orthogonal direction (optical disc radial direction). A beam spot S1 is incident. Each of the divided light receiving areas A to D has a broadband characteristic, and has a positional relationship in which the light receiving area A and the light receiving area D and the light receiving area B and the light receiving area C face each other in the track tangential direction.

また、2分割受光素子274、275は、4分割受光素子273を挟んでトラック接線方向の直交方向の両側に配置され、2分割受光素子274はトラック接線方向の直交方向に2分割配置された2つの分割受光領域E、Fを有しており、図示のように、副ビームのスポットS2が入射する。また、2分割受光素子275もトラック接線方向の直交方向に2分割配置された2つの分割受光領域G、Hを有しており、図示のように、主ビームのスポットS3が入射する。
そして、本実施例の光検出器27では、図9に示す従来例と比較して分かるように、副ビームを受光する2分割受光素子274、275の受光面が主ビームを受光する4分割受光素子273の受光面より小さい面積に形成されている。すなわち、図示の例では、4分割受光素子273の受光面は、その外形全体に形成され、図9に示した従来の素子と共通であるが、2分割受光素子274、275の受光面は、外側の4つのコーナ部が斜めに切り取られており、その分、4分割受光素子273の受光面より小さい面積となっている。なお、各分割受光素子273、274、275をこのような形状に形成した作用効果については後に詳述する。
このような光検出器27に対し、回折格子19によって0次光(主ビーム)及び±1次光(副ビーム)の3つのビームに分割された照明光のうち、0次光の反射光は例えばスポットS1で示すように、4分割受光素子273のAからDまでの受光領域によって受光され、また±1次光の反射光は例えばスポットS2、S3で示すように、2分割受光素子274、275のEからHまでの受光領域によって受光されることとなる。
これらの受光領域A〜Hの出力に基づいて焦点制御誤差信号FE、並びに、トラック制御誤差信号としての差動プッシュプル誤差信号DPP(Differential Push-Pull Detection Method)が演算される。
The two-divided light receiving elements 274 and 275 are arranged on both sides in the orthogonal direction to the track tangential direction with the four-divided light receiving element 273 interposed therebetween, and the two-divided light receiving elements 274 are arranged in two in the orthogonal direction to the track tangential direction. There are two divided light receiving areas E and F, and a sub beam spot S2 is incident as shown in the figure. The two-divided light receiving element 275 also has two divided light receiving regions G and H that are divided into two in the direction orthogonal to the track tangential direction, and a main beam spot S3 is incident as shown in the figure.
In the photodetector 27 of this embodiment, as can be seen from the comparison with the conventional example shown in FIG. 9, the light receiving surfaces of the two-divided light receiving elements 274 and 275 that receive the sub-beam receive the main beam. The area is smaller than the light receiving surface of the element 273. That is, in the illustrated example, the light receiving surface of the four-divided light receiving element 273 is formed over the entire outer shape and is common to the conventional element shown in FIG. 9, but the light receiving surfaces of the two-divided light receiving elements 274 and 275 are The four outer corners are cut obliquely, and the area is smaller than that of the light receiving surface of the quadrant light receiving element 273. In addition, the effect which formed each division | segmentation light receiving element 273,274,275 in such a shape is explained in full detail behind.
Of the illumination light divided into three beams of zero-order light (main beam) and ± first-order light (sub-beam) by the diffraction grating 19 with respect to such a photodetector 27, the reflected light of the zero-order light is For example, the light is received by the light receiving areas A to D of the four-divided light receiving element 273 as indicated by the spot S1, and the reflected light of ± 1st order light is divided into the two-divided light receiving elements 274, as indicated by the spots S2 and S3, The light is received by the light receiving region 275 from E to H.
Based on the outputs of these light receiving areas A to H, a focus control error signal FE and a differential push-pull error signal DPP (Differential Push-Pull Detection Method) as a track control error signal are calculated.

次に、図2及び図3を用いて本実施例における差動プッシュプル検出法を実行する構成を説明する。
図示のように、本実施例の光ピックアップは、上述した光検出器27の各分割受光領域からの検出信号を増幅するヘッドアンプ31a〜31h、各ヘッドアンプ31a〜31hの出力の差分演算を行うためのオペアンプ32a〜32h、各オペアンプ32a〜32hの演算結果信号のゲインを自動調整するオートゲインコントローラ(AGC:Automatic Gain Control)回路33a〜33c、各AGC回路33a〜33cからのSPP1信号、SPP2信号、及びMPP信号を用いて差動プッシュプル誤差制御信号を演算するオペアンプ32i、32jを有する。
Next, a configuration for executing the differential push-pull detection method in this embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in the figure, the optical pickup of the present embodiment performs a difference calculation of the outputs of the head amplifiers 31a to 31h for amplifying the detection signals from the respective divided light receiving regions of the photodetector 27 and the head amplifiers 31a to 31h. Operational amplifiers 32a to 32h, automatic gain controller (AGC) circuits 33a to 33c for automatically adjusting the gains of the operation result signals of the operational amplifiers 32a to 32h, SPP1 signals and SPP2 signals from the AGC circuits 33a to 33c And operational amplifiers 32i and 32j for calculating a differential push-pull error control signal using the MPP signal.

次に、このような演算回路による演算処理について説明する。
図6に示す受光素子により光ディスク11から読み出された再生信号はヘッドアンプ31a〜31hに入力される。各ヘッドアンプ31a〜31hは、光学系からの再生信号(ここでは図6に示した各分割受光領域における受光量)を光電変換し、後段で処理するために必要となる所定のレベルに増幅する。
主ビームに対する受光素子A〜Dのヘッドアンプ31a〜31dの出力に対し、式(1)に示す演算を施すことでプッシュプル信号(MPP)が得られる。
MPP = (A+B)−(C+D) ……(1)
M_SUM = A+B+C+D ……(2)
また、同信号を受光素子A〜Dのヘッドアンプ出力の和(式(2)、M_SUM信号)を用いて規格化することで、主ビームのプッシュプル信号に対してAGCが施される。
MPP_AGC = MPP/M_SUM ……(3)
Next, arithmetic processing by such an arithmetic circuit will be described.
The reproduction signal read from the optical disk 11 by the light receiving element shown in FIG. 6 is input to the head amplifiers 31a to 31h. Each of the head amplifiers 31a to 31h photoelectrically converts a reproduction signal from the optical system (here, the amount of light received in each divided light receiving region shown in FIG. 6) and amplifies it to a predetermined level necessary for processing in the subsequent stage. .
A push-pull signal (MPP) is obtained by performing the calculation shown in Expression (1) on the outputs of the head amplifiers 31a to 31d of the light receiving elements A to D with respect to the main beam.
MPP = (A + B) − (C + D) (1)
M_SUM = A + B + C + D (2)
Further, AGC is applied to the push-pull signal of the main beam by normalizing the signal using the sum of the head amplifier outputs of the light receiving elements A to D (formula (2), M_SUM signal).
MPP_AGC = MPP / M_SUM (3)

同様に、+1次光、−1次回折光の反射光に対して、式(4)〜式(7)に示す演算を施すことで副ビームのプッシュプル信号(SPP1、SPP2)、並びに和信号が得られ、これらの信号に対しても、式(8)、式(9)による規格化を施すことで、AGC動作が実現される。
SPP1 = E−F ……(4)
SPP2 = G−H ……(5)
S1_SUM = E+F ……(6)
S2_SUM = G+H ……(7)
SPP1_AGC =SPP1/S1_SUM ……(8)
SPP2_AGC = SPP2/S2_SUM ……(9)
最終的には、式(3)、及び式(8)、式(9)の出力信号に対して以下の演算を行い、差動プッシュプル誤差信号(DPP)が演算される。
DPP=MPP_AGC−k ・(SPP1_AGC+SPP2_AGC) ……(10)
なお、式(10)におけるkの値は、例えば図3に示す可変抵抗R4の抵抗値を変化させることで任意の値に設定することが可能である。
図2及び図3に示した回路構成によって得られる差動プッシュプル誤差信号は、光ディスク上に形成された溝(グルーブ)構造、あるいは情報ピット列によって照射スポットが回折反射を受けることで生成される。
Similarly, the push-pull signals (SPP1, SPP2) of the sub beam and the sum signal are obtained by performing the calculations shown in the equations (4) to (7) for the reflected light of the + 1st order light and the −1st order diffracted light. As a result, the AGC operation is realized by normalizing these signals according to the equations (8) and (9).
SPP1 = EF (4)
SPP2 = GH (5)
S1_SUM = E + F (6)
S2_SUM = G + H (7)
SPP1_AGC = SPP1 / S1_SUM (8)
SPP2_AGC = SPP2 / S2_SUM (9)
Finally, the following calculation is performed on the output signals of Expression (3), Expression (8), and Expression (9) to calculate the differential push-pull error signal (DPP).
DPP = MPP_AGC-k (SPP1_AGC + SPP2_AGC) (10)
Note that the value of k in equation (10) can be set to an arbitrary value by changing the resistance value of the variable resistor R4 shown in FIG. 3, for example.
The differential push-pull error signal obtained by the circuit configuration shown in FIGS. 2 and 3 is generated when the irradiation spot is diffracted and reflected by the groove structure formed on the optical disc or the information pit row. .

また、2層ディスクにおける層間迷光の強度比(η)は、図10に示した2つの情報記録層(L0層とL1層)の反射率が等しい場合、概ね式(11)によって与えられる。
η = S/η/M2・(2d/tanθ)2 ……(11)
式(11)において、Sは受光素子の面積、Mは検出光学系の倍率、dは層間距離、θはディスク媒体内において光軸と集光ビーム最外縁光線との成す角度を表している。なお、開口数0.85の対物レンズと屈折率1.6のカバー層を有する光ディスクの組み合わせでは、θが約32度となり、受光素子を150μm角、光学系の倍率を20倍、層間間隔を25μmと想定すると、η=1.8%と求められる。
従って、主ビーム同士の層間迷光に関する影響は小さいものの、強度比を10:1とした主ビームが副ビームへ与える影響はこの10倍となり、無視できない。また、一方の層のみに信号が記録されている場合には、さらに大きな層間迷光を生じるため、差動プッシュプル信号の演算に大きな影響を及ぼし、トラックへの追従によって生じる対物レンズの視野振りに対して、残留誤差(Detrack)を生じる恐れがある。
In addition, the interlayer stray light intensity ratio (η) in a two-layer disc is approximately given by equation (11) when the reflectances of the two information recording layers (L0 layer and L1 layer) shown in FIG. 10 are equal.
η = S / η / M2 · (2d / tan θ) 2 (11)
In equation (11), S represents the area of the light receiving element, M represents the magnification of the detection optical system, d represents the interlayer distance, and θ represents the angle formed by the optical axis and the outermost edge beam of the condensed beam in the disk medium. In the case of a combination of an objective lens with a numerical aperture of 0.85 and an optical disk having a cover layer with a refractive index of 1.6, θ is about 32 degrees, the light receiving element is 150 μm square, the optical system magnification is 20 times, and the interlayer spacing is Assuming 25 μm, η = 1.8% is obtained.
Therefore, although the influence on the interlayer stray light between the main beams is small, the influence of the main beam having the intensity ratio of 10: 1 on the sub beam is ten times this and cannot be ignored. In addition, when signals are recorded only on one layer, even larger interlayer stray light is generated, which greatly affects the calculation of the differential push-pull signal, which affects the field of view of the objective lens caused by tracking the track. On the other hand, a residual error (Detrack) may occur.

そこで、この影響を軽減するため、本実施例では、トラック制御誤差信号の検出のみに用いられる副ビーム検出用の2分割受光素子274、275の受光面の大きさを、情報信号を再生する主ビームの4分割受光素子273の受光面よりも小さくする手法が考えられる。
具体的には、図6に示すように、正方形の外形を有する各受光素子に対して、受光ビームの形状は円形スポットに近いため、例えば4つのコーナを斜めに切り落とした形状の受光素子274、275を用いることで、効率よく層間迷光のみを軽減することが可能となる。
一例として、本例により、副ビーム受光素子274、275の受光面積を主ビーム受光素子273に受光面積に対して30%削減した場合、層間迷光による差動プッシュプル信号のバランス誤差を約3dB軽減することが可能となる。
Therefore, in order to reduce this influence, in this embodiment, the size of the light receiving surface of the two-part light receiving elements 274 and 275 for sub-beam detection used only for detecting the track control error signal is used to reproduce the information signal. A method of making the beam smaller than the light receiving surface of the quadrant light receiving element 273 can be considered.
Specifically, as shown in FIG. 6, for each light-receiving element having a square outer shape, the shape of the light-receiving beam is close to a circular spot. Therefore, for example, the light-receiving element 274 having a shape in which four corners are cut off obliquely, By using 275, it is possible to efficiently reduce only the interlayer stray light.
As an example, according to this example, when the light receiving area of the sub beam light receiving elements 274 and 275 is reduced by 30% with respect to the light receiving area in the main beam light receiving element 273, the balance error of the differential push-pull signal due to interlayer stray light is reduced by about 3 dB. It becomes possible to do.

さらに加えて、式(10)における係数(k)を単層ディスク、2層ディスクといった光ディスクの層数に応じて切り替えることで、層間迷光による影響をより軽減することが可能となる。
例えば、光ディスク記録再生装置の制御を行うコントロール部において、装置にセットされた光ディスクの仕様を識別したり、あるいはユーザが設定を行うことにより、使用する光ディスクの層数を認識し、上述した演算式(10)における係数(k)を切り替えるようにする。
In addition, the influence of interlayer stray light can be further reduced by switching the coefficient (k) in the equation (10) according to the number of layers of an optical disk such as a single-layer disk or a double-layer disk.
For example, in the control unit that controls the optical disk recording / reproducing apparatus, the number of layers of the optical disk to be used is recognized by identifying the specification of the optical disk set in the apparatus or by the user setting, and the above-described arithmetic expression The coefficient (k) in (10) is switched.

次に、図1を用いて本実施例を適用する光ディスク記録再生装置の全体構成を説明する。なお、図1において、上述した各誤差信号や和信号を検出するための演算回路は、それぞれブロック81、82、83で表している。
そして、式(2)の演算により得られた再生RF信号は、イコライザ・アンプ部(RF EQ)60によって波形等化された後、ブロック81、82、83等で示す信号処理系に供給される。
DSP(Digital Signal Processor)64は、光ディスク記録再生装置全体の動作を制御し、スピンドルモータ71の駆動回路70に対する制御も行うと同時に、光学系の焦点制御、並びにトラック制御に対する主機能も備えている。
また、各演算出力はA/D変換器61、62、63においてディジタル信号に変換され、DSP64において焦点制御、及びトラック制御に関する利得調整と位相補償が施される。DSPの出力はD/A変換器65、66によってアナログ信号に変換された後、増幅部67、68において必要な信号振幅へと増幅され、光学ピックアップ10に搭載された2軸電磁アクチュエータ15を駆動してレンズ位置の制御に用いられる。なお、球面収差補正素子である液晶デバイス23の制御はLC制御部(LC Control)71において行い、その駆動信号は増幅アンプ72を経由して光学ピックアップ10へと伝送される。
Next, the overall configuration of an optical disc recording / reproducing apparatus to which this embodiment is applied will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the arithmetic circuits for detecting each error signal and sum signal described above are represented by blocks 81, 82, and 83, respectively.
Then, the reproduced RF signal obtained by the calculation of Expression (2) is waveform-equalized by an equalizer / amplifier unit (RF EQ) 60 and then supplied to a signal processing system indicated by blocks 81, 82, 83, etc. .
A DSP (Digital Signal Processor) 64 controls the operation of the entire optical disc recording / reproducing apparatus, controls the drive circuit 70 of the spindle motor 71, and also has main functions for focus control of the optical system and track control. .
Each arithmetic output is converted into a digital signal by the A / D converters 61, 62, and 63, and the DSP 64 performs gain adjustment and phase compensation related to focus control and track control. The output of the DSP is converted into an analog signal by the D / A converters 65 and 66 and then amplified to a necessary signal amplitude by the amplification units 67 and 68 to drive the two-axis electromagnetic actuator 15 mounted on the optical pickup 10. Thus, it is used for controlling the lens position. The liquid crystal device 23 which is a spherical aberration correction element is controlled by an LC control unit (LC Control) 71, and the drive signal is transmitted to the optical pickup 10 via the amplification amplifier 72.

以上のような本実施例の方法を採用することにより、多層ディスクに対する信号記録時や信号再生時に、層間迷光によって生じる差動プッシュプル方式のトラック誤差信号の演算係数(k)の誤差を軽減することが可能となり、単層ディスクから多層ディスクに至る様々な光ディスクに対して、差動プッシュプル方式を用いたトラック制御が可能となり、対物レンズの視野振りに対して堅牢なトラック制御が実現できる。
なお、以上の実施例1においては、主ビームを検出する受光素子を4分割受光素子、副ビームを受光する受光素子を2分割受光素子としたが、それ以外の分割数を有する受光素子を用いることも可能である。
また、副ビームの受光素子の受光面積を主ビームの受光素子の受光面積より小さくする方法として、副ビームの受光素子の外縁部を切り取った形成としたが、この代わりに、副ビームの受光素子の形状を保ったまま、一辺の大きさを小さくするようにしてもよく、具体的には、種々の形態が可能であり、特に限定しないものとする。
また、以上の実施例では、本発明をBlu-ray Discの記録再生装置として構成したが、本発明は他の光ディスクの記録再生装置にも適用できるものである。
また、実施例では、高開口数対物レンズの例として2群構成のレンズユニットを用いた場合を説明したが、単レンズによっても同等の開口数を有する光学ヘッドを実現することが可能である。
By adopting the method of the present embodiment as described above, the error of the arithmetic coefficient (k) of the track error signal of the differential push-pull method caused by the interlayer stray light at the time of signal recording or signal reproduction with respect to the multilayer disk is reduced. Therefore, track control using a differential push-pull method can be performed on various optical disks ranging from single-layer disks to multi-layer disks, and robust track control can be realized with respect to the field of view of the objective lens.
In the first embodiment described above, the light receiving element that detects the main beam is a four-divided light receiving element, and the light receiving element that receives the sub-beam is a two-divided light receiving element. However, light receiving elements having other division numbers are used. It is also possible.
Further, as a method for reducing the light receiving area of the sub beam light receiving element to be smaller than the light receiving area of the main beam light receiving element, the outer edge portion of the sub beam light receiving element is cut off. While maintaining this shape, the size of one side may be reduced. Specifically, various forms are possible, and there is no particular limitation.
In the above embodiments, the present invention is configured as a Blu-ray Disc recording / reproducing apparatus. However, the present invention can also be applied to other optical disk recording / reproducing apparatuses.
In the embodiment, the case where a two-unit lens unit is used as an example of a high numerical aperture objective lens has been described. However, an optical head having an equivalent numerical aperture can be realized even with a single lens.

本発明の実施例2では、上述した主ビームと副ビームのプッシュプル差動演算を行う際に、演算式(10)で副ビームに乗じる係数(k)を、各受光素子における主ビームと副ビームの受光強度比に応じて変化させるようにしたものである。
すなわち、実施例1においては、演算式(10)の係数(k)を光ディスクの層数に応じて切り替える構成について言及したが、本実施例2では、各受光素子における主ビームと副ビームの受光強度を検出し、その強度比に応じて変化させることにより、層間迷光の影響を軽減するようにしたものである。
なお、差動プッシュプル信号演算時のバランスを調整する手法としては、特開2000−331355号公報や特開2000−331356号公報によって開示されるものが提案されているが、これらは回折格子の分光比率や光学系の調整誤差を回路的な手法で取り除くことに主眼を置いている。
また、特開2002−230805号公報に開示されるものでは、信号記録済み領域と未記録領域との間での係数(k)を調整する手法が提案されている。しかしながら、いずれの手法においても、多層ディスクの信号記録時や信号再生時の層間迷光に対する解決策を与えるものとはならない。
そこで、本実施例2では、多層ディスクへの信号記録時や信号再生時に、層間迷光の影響で差動プッシュプル誤差信号の演算が不正確となるのを軽減する極めて有効な手法を提供する。
In Embodiment 2 of the present invention, when the push-pull differential calculation of the main beam and the sub beam described above is performed, the coefficient (k) to be multiplied by the sub beam in the calculation formula (10) is set to the main beam and sub beam in each light receiving element. It is made to change according to the light reception intensity ratio of the beam.
That is, in the first embodiment, the configuration in which the coefficient (k) of the arithmetic expression (10) is switched according to the number of layers of the optical disk is described. In the second embodiment, the light reception of the main beam and the sub beam in each light receiving element. By detecting the intensity and changing the intensity according to the intensity ratio, the influence of interlayer stray light is reduced.
As a method for adjusting the balance at the time of differential push-pull signal calculation, those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-331355 and 2000-331356 have been proposed. The focus is on removing spectral ratios and optical system adjustment errors using circuit-based techniques.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-230805 proposes a method for adjusting the coefficient (k) between the signal recorded area and the unrecorded area. However, neither of these methods provides a solution for interlayer stray light during signal recording or signal reproduction on a multilayer disk.
Therefore, the second embodiment provides a very effective method for reducing the inaccuracy of the differential push-pull error signal due to the effect of interlayer stray light during signal recording on the multilayer disk or during signal reproduction.

図7は本実施例2による光ディスク記録再生装置の光ピックアップと信号演算回路の構成例を示すブロック図である。なお、図2と共通する構成については同一符号を付している。
本実現例2においては、各受光ビーム出力の和信号がオペアンプ32d、32f、32hからDSP64に入力される。DSP64は、例えば光学系の調整時やその後の単層ディスク再生時に設定された単層ディスクでの係数(kSL)を保持するとともに、主ビームと副ビームの受光信号強度比を演算する。
2層ディスクにおいては、主ビームと副ビームの受光信号強度比が単層ディスクにおける値から変化するため、差動プッシュプル信号の演算を行うオペアンプ36の入力のうち、副ビームのプッシュプル信号であるオペアンプ34の出力を可変アンプ(GCA:Gain Control Amplifier)35に通すことで変化させ、上記強度比に相当する比率分だけ増幅する。すなわち、2層ディスクにおいては、式(10)における係数(k)を kSL とは異なる kDL へと調整することで、差動プッシュプル信号の演算が正確に行われるようになる。
なお、本実施例においては、副ビームのプッシュプル信号を加算した後に信号レベルを調整する構成としたが、各副ビーム(SPP1、SPP2)に対して個別に同様の調整を施すことも可能である。また、主ビーム側の信号レベルを調整することでも同様の効果が得られる。加えて、2層を上回る情報記録層を有する光ディスク(例えば4層ディスク)に対しても、同様の手法を用いることで、差動プッシュプル誤差信号検出法の適用が可能となる。
また、上記係数(k)の最適化は、信号再生時のみに行い、信号記録時には、直前の再生状態における係数を保持することが望ましい。これは、信号記録時において、主ビームが照射された媒体領域では、通常、信号の記録過程(記録マーク形成)に伴う反射率変化を伴うため、受光素子によって検出される主ビームと副ビームの強度比に差異が生じるためである。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical pickup and a signal arithmetic circuit of the optical disc recording / reproducing apparatus according to the second embodiment. In addition, about the structure which is common in FIG. 2, the same code | symbol is attached | subjected.
In Realization Example 2, the sum signal of the respective light receiving beam outputs is input to the DSP 64 from the operational amplifiers 32d, 32f, and 32h. The DSP 64 holds, for example, the coefficient (k SL ) of the single-layer disc set at the time of adjusting the optical system and the subsequent reproduction of the single-layer disc, and calculates the received signal intensity ratio between the main beam and the sub beam.
In the dual-layer disc, the light-receiving signal intensity ratio of the main beam and the sub-beam changes from the value in the single-layer disc, so that the sub-beam push-pull signal among the inputs of the operational amplifier 36 that performs the differential push-pull signal calculation. The output of a certain operational amplifier 34 is changed by passing it through a variable amplifier (GCA: Gain Control Amplifier) 35 and amplified by a ratio corresponding to the intensity ratio. That is, in the dual-layer disc, the differential push-pull signal can be accurately calculated by adjusting the coefficient (k) in Equation (10) to k DL different from k SL .
In this embodiment, the signal level is adjusted after adding the sub-beam push-pull signal. However, the same adjustment can be applied to each sub-beam (SPP1, SPP2) individually. is there. The same effect can be obtained by adjusting the signal level on the main beam side. In addition, the differential push-pull error signal detection method can be applied to an optical disc having an information recording layer exceeding two layers (for example, a four-layer disc) by using the same method.
Further, it is desirable that the coefficient (k) is optimized only at the time of signal reproduction, and at the time of signal recording, the coefficient in the immediately previous reproduction state is retained. This is because, in the medium area irradiated with the main beam at the time of signal recording, the reflectance change accompanying the signal recording process (record mark formation) is usually accompanied. Therefore, the main beam and the sub beam detected by the light receiving element are This is because a difference occurs in the intensity ratio.

以上のような本実施例2によれば、差動プッシュプル誤差信号を用いて多層ディスクへのトラック制御を施す際に、その演算係数(k)を補正し、層間迷光によって生じる主ビームと副ビームのAGC後の振幅ずれを軽減することが可能となる。したがって、単層ディスクから2層以上の情報記録層を有する多層ディスクに至る様々な光ディスクに対して、差動プッシュプル方式を用いたトラック制御が可能となり、対物レンズの視野振りに対して堅牢なトラック制御が実現できる。
なお、その他の構成については、実施例1と同等であるので説明は省略する。また、本実施例2においても、主ビームを検出する受光素子を4分割受光素子、副ビームを受光する受光素子を2分割受光素子としたが、それ以外の分割数を有する受光素子を用いることも可能である。
また、本実施例2についても、Blu-ray Discの記録再生装置に限定されず、他の光ディスクの記録再生装置にも適用できるものである。
また、高開口数対物レンズの例として2群構成のレンズユニットを用いた場合を説明したが、単レンズによっても同等の開口数を有する光学ヘッドを実現することが可能である。
また、以上の実施例1,2では、記録機能と再生機能を兼備した装置について説明したが、本発明は記録または再生のいずれか一方の機能を有する装置にも適用し得るものであり、光ディスク記録及び/または再生装置とは、それらを含むことを意味するものとする。
According to the second embodiment as described above, when the track control to the multilayer disk is performed using the differential push-pull error signal, the calculation coefficient (k) is corrected, and the main beam and the sub beam generated by the interlayer stray light are corrected. It is possible to reduce the amplitude deviation of the beam after AGC. Therefore, track control using a differential push-pull method is possible for various optical disks ranging from a single-layer disk to a multi-layer disk having two or more information recording layers, which is robust against the field of view of the objective lens. Track control can be realized.
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. In the second embodiment, the light receiving element for detecting the main beam is a four-divided light receiving element, and the light receiving element for receiving the sub-beam is a two-divided light receiving element. However, a light receiving element having other division numbers is used. Is also possible.
Also, the second embodiment is not limited to the Blu-ray Disc recording / reproducing apparatus, but can be applied to other optical disk recording / reproducing apparatuses.
Further, the case where a lens unit having a two-group configuration is used as an example of a high numerical aperture objective lens has been described, but an optical head having an equivalent numerical aperture can be realized even with a single lens.
In the first and second embodiments, an apparatus having both a recording function and a reproducing function has been described. However, the present invention can also be applied to an apparatus having either a recording or reproducing function. Recording and / or playback devices are meant to include them.

本発明の実施例1に係る光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an optical disc recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示す光ディスク記録再生装置の光ピックアップと信号演算回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical pickup and a signal arithmetic circuit of the optical disc recording / reproducing apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す光ディスク記録再生装置の光ピックアップと信号演算回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical pickup and a signal arithmetic circuit of the optical disc recording / reproducing apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す光ディスク記録再生装置の対物レンズ駆動部と光ディスクを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the objective lens drive part and optical disk of the optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 図1に示す光ディスク記録再生装置の光ディスク再生用光学ピックアップの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the optical pick-up for optical disk reproduction | regeneration of the optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 図1に示す光ディスク記録再生装置に設けられる分割受光素子の構成を示す拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a configuration of a divided light receiving element provided in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1. 本発明の実施例2による光ディスク記録再生装置の光ピックアップと信号演算回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical pick-up and signal arithmetic circuit of the optical disk recording / reproducing apparatus by Example 2 of this invention. 従来の光ディスク記録再生装置でプッシュプル検出法に用いる分割受光素子の例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the example of the division | segmentation light receiving element used for the push pull detection method with the conventional optical disk recording / reproducing apparatus. 従来の光ディスク記録再生装置で差動プッシュプル検出法に用いる分割受光素子の例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the example of the division | segmentation light receiving element used for the differential push pull detection method with the conventional optical disk recording / reproducing apparatus. 従来の光ディスク記録再生装置で多層ディスクの記録時や再生時に生じる層間迷光の原理を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the principle of the interlayer stray light produced at the time of recording and reproduction | regeneration of a multilayer disk with the conventional optical disk recording / reproducing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10……光ピックアップ、11……光ディスク、27……光検出器、31a〜31h……ヘッドアンプ、32a〜32j……オペアンプ、33a〜33c……AGC回路、64……DSP。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical pick-up, 11 ... Optical disk, 27 ... Photodetector, 31a-31h ... Head amplifier, 32a-32j ... Operational amplifier, 33a-33c ... AGC circuit, 64 ... DSP.

Claims (12)

光ディスクに対して信号情報の記録及び/または再生動作を行う光ピックアップと、
前記光ピックアップで光ディスクに照射される光ビームを主ビームと両側の副ビームに分岐させて光ディスクに供給する光学素子と、
前記光ディスクからの戻り光を検出する光検出器と、
前記光検出器からの検出信号を用いて位相差法及び差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う演算回路とを有し、
前記光検出器は、光ディスクの少なくともトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された受光領域によって前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子と、前記M分割受光素子の両側に配置され、少なくともトラック接線方向に分割された受光領域によって前記副ビームの戻り光を検出する2つのN分割受光素子とを有し、
前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子の受光面積が前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面積よりも小さく、かつ、前記M分割受光素子及びN分割受光素子を用いて差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う、
ことを特徴とする光ディスク記録及び/または再生装置。
An optical pickup for recording and / or reproducing signal information with respect to an optical disc;
An optical element that divides a light beam applied to the optical disc by the optical pickup into a main beam and sub beams on both sides and supplies the optical beam to the optical disc;
A photodetector for detecting return light from the optical disc;
An arithmetic circuit that detects a track control error signal by a phase difference method and a differential push-pull method using a detection signal from the photodetector;
The photodetector is disposed on both sides of the M-divided light receiving element, the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam by the light receiving region divided at least in the track tangential direction and the optical disc radial direction of the optical disc, Two N-divided light receiving elements for detecting the return light of the sub-beam by a light receiving region divided in the track tangential direction,
The light receiving area of the N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub-beam is smaller than the light receiving area of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam, and the M-divided light receiving element and the N-divided light receiving element are Used to detect track control error signal by differential push-pull method,
An optical disc recording and / or reproducing apparatus characterized by the above.
前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子は、前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面の外縁部を切り取った形状の受光面を有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録及び/または再生装置。   The N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam has a light receiving surface having a shape obtained by cutting an outer edge portion of the light receiving surface of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. The optical disk recording and / or reproducing apparatus according to 1. 前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子は、前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面を縮小した形状の受光面を有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録及び/または再生装置。   The N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub-beam has a light receiving surface having a shape obtained by reducing the light receiving surface of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. Optical disc recording and / or playback device. 前記光ディスクは複数層の情報記録層を有し、各情報記録層に対して情報信号の記録または再生を行うことを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録及び/または再生装置。   2. The optical disc recording and / or reproducing apparatus according to claim 1, wherein the optical disc has a plurality of information recording layers, and information signals are recorded or reproduced on each information recording layer. 前記主ビームによって得られたプッシュプル信号から副ビームによって得られたプッシュプル信号を減算する差動演算手段を有し、前記差動演算手段は、副ビームに乗じる係数(k)を光ディスクの情報記録層の層数に応じて変化させて差動演算を行うことを特徴とする請求項4記載の光ディスク記録及び/または再生装置。   Differential calculation means for subtracting the push-pull signal obtained by the sub-beam from the push-pull signal obtained by the main beam, and the differential calculation means uses the coefficient (k) multiplied by the sub-beam as information on the optical disc. 5. The optical disc recording and / or reproducing apparatus according to claim 4, wherein the differential operation is performed by changing the number of recording layers according to the number of recording layers. 前記M分割受光素子は4分割受光素子であり、前記N分割受光素子は2分割受光素子であることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録及び/または再生装置。   2. The optical disk recording and / or reproducing apparatus according to claim 1, wherein the M-divided light receiving element is a four-divided light receiving element, and the N-divided light receiving element is a two-divided light receiving element. 光ディスクに対して信号情報の記録及び/または再生動作を行う光ピックアップと、
前記光ピックアップで光ディスクに照射される光ビームを主ビームと両側の副ビームに分岐させて光ディスクに供給する光学素子と、
前記光ディスクからの戻り光を検出する光検出器と、
前記光検出器からの検出信号を用いて位相差法及び差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う演算回路とを有し、
前記光検出器は、光ディスクの少なくともトラック接線方向及び光ディスク径方向に分割された受光領域によって前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子と、前記M分割受光素子の両側に配置され、少なくともトラック接線方向に分割された受光領域によって前記副ビームの戻り光を検出する2つのN分割受光素子とを有する光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法であって、
前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子の受光面積が前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面積よりも小さく、かつ、前記M分割受光素子及びN分割受光素子を用いて差動プッシュプル法によるトラック制御誤差信号の検出を行う、
ことを特徴とする光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。
An optical pickup for recording and / or reproducing signal information with respect to an optical disc;
An optical element that divides a light beam applied to the optical disc by the optical pickup into a main beam and sub beams on both sides and supplies the optical beam to the optical disc;
A photodetector for detecting return light from the optical disc;
An arithmetic circuit that detects a track control error signal by a phase difference method and a differential push-pull method using a detection signal from the photodetector;
The photodetector is disposed on both sides of the M-divided light receiving element, the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam by the light receiving region divided at least in the track tangential direction and the optical disc radial direction of the optical disc, A signal detection method for an optical disc recording and / or reproducing apparatus, comprising two N-divided light receiving elements for detecting return light of the sub beam by a light receiving region divided in a track tangential direction,
The light receiving area of the N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub-beam is smaller than the light receiving area of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam, and the M-divided light receiving element and the N-divided light receiving element are Used to detect track control error signal by differential push-pull method,
A signal detection method for an optical disc recording and / or reproducing apparatus.
前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子は、前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面の外縁部を切り取った形状の受光面を有することを特徴とする請求項7記載の光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。   The N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam has a light receiving surface having a shape obtained by cutting an outer edge portion of the light receiving surface of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. 8. A signal detection method for an optical disk recording and / or reproducing apparatus according to claim 7. 前記副ビームの戻り光を検出するN分割受光素子は、前記主ビームの戻り光を検出するM分割受光素子の受光面を縮小した形状の受光面を有することを特徴とする請求項7記載の光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。   8. The N-divided light receiving element for detecting the return light of the sub beam has a light receiving surface having a shape obtained by reducing the light receiving surface of the M-divided light receiving element for detecting the return light of the main beam. Signal detection method for optical disc recording and / or reproducing apparatus. 前記光ディスクは複数層の情報記録層を有し、各情報記録層に対して情報信号の記録または再生を行うことを特徴とする請求項7記載の光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。   8. The signal detection method of an optical disc recording and / or reproducing apparatus according to claim 7, wherein the optical disc has a plurality of information recording layers, and information signals are recorded or reproduced on each information recording layer. 前記主ビームによって得られたプッシュプル信号から副ビームによって得られたプッシュプル信号を減算する差動演算を行うとともに、この差動演算において副ビームに乗じる係数(k)を光ディスクの情報記録層の層数に応じて変化させて差動演算を行うことを特徴とする請求項10記載の光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。   A differential operation for subtracting the push-pull signal obtained by the sub-beam from the push-pull signal obtained by the main beam is performed, and a coefficient (k) to be multiplied by the sub-beam in this differential operation is calculated in the information recording layer of the optical disc. 11. The signal detection method for an optical disc recording and / or reproducing apparatus according to claim 10, wherein the differential operation is performed in accordance with the number of layers. 前記M分割受光素子は4分割受光素子であり、前記N分割受光素子は2分割受光素子であることを特徴とする請求項7記載の光ディスク記録及び/または再生装置の信号検出方法。
8. The signal detection method for an optical disc recording and / or reproducing apparatus according to claim 7, wherein the M-divided light receiving element is a four-divided light receiving element, and the N-divided light receiving element is a two-divided light receiving element.
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JP2009110628A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Sony Corp Optical disk device, and driving control method of optical disk
JP2009541913A (en) * 2006-06-26 2009-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Disk drive and light detection circuit

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