JP3844296B2 - 光記録媒体の傾斜量検出装置およびそれを備える光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの出射光に対する光記録媒体の傾斜量を検出する光記録媒体の傾斜量検出装置およびそれを備える光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザ光を情報記録面に照射することによって記録された情報が読取られる円板状光記録媒体として、アルミニウム蒸着層に形成されるピットによって情報が記録されるたとえばコンパクトディスク（Compact Disc；略称：ＣＤ）などに加え、たとえばレーザ光の照射によって有機色素などの色素膜が物理的に変化して形成されるピットによって情報が記録される追記型光ディスク（Compact Disc-Recordable；略称：ＣＤ−Ｒ）、レーザ光の照射と外部磁界により変化する記録膜の磁化方向によって情報が記録される光磁気ディスク（Magneto Optical Disc；略称：ＭＯ）およびレーザ光の照射によって変化する記録層のアモルファス状態と結晶化状態とによって情報が記録される相変化型光ディスク（Phase-Change Optical Disc；略称：ＰＤ）などの様々な記録様式に基づいて情報が記録される光ディスクが利用されている。
【０００３】
光記録媒体の単位面積当りの情報記憶容量である記録密度の増加に伴って、光記録媒体の傾斜量を精度よく検出し、その傾きを制御することによって、光記録媒体に対して情報を記録再生する精度の信頼性を確保することが強く要求されている。したがって、光記録媒体に対して情報の記録および再生を行う際には、光記録媒体に集光される光の光軸に対する光記録媒体の傾斜量の制御が行われる。
【０００４】
図１２は、光記録媒体１上の光スポットの位置２を平面的に示す図である。光記録媒体１の軸心３と光スポットの位置２とを結ぶ直線４および直線４の延長方向を光記録媒体の半径方向と呼び、光記録媒体に集光される光の光軸に対する光記録媒体の半径方向の傾斜量をラジアルチルト量と呼ぶ。
【０００５】
光記録媒体のラジアルチルト量を検出する従来技術は以下のようである。光ピックアップに備わる対物レンズの位置に対して光記録媒体の半径方向へずれた位置にたとえば光反射型センサであるチルトセンサが設けられ、光ピックアップを光記録媒体の半径方向へ移動させたときの反射光量をチルトセンサが受光し、半径方向へ移動する前の反射光量との差を検出することによって、光記録媒体のラジアルチルト量が検出される。
【０００６】
また、光記録媒体のラジアルチルト量を検出するもう１つの従来技術がたとえば特開平２０００−１４９２９８号公報に開示されている。図１３は、もう１つの従来のラジアルチルト量検出装置に備わる光検出手段５の構成を簡略化して示す平面図である。光源から出射される光は回折格子によって零次回折光６、プラス（＋）１次回折光７およびマイナス（−）１次回折光８に回折され、光記録媒体に照射される。光記録媒体によって反射された光のうち、零次回折光６は２行２列の行列状に配置された４個の受光素子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる受光素子群９に受光され、＋１次回折光７、−１次回折光８は２行１列の行列状に配置された２個の受光素子１０ｅ，１０ｆ，１１ｇ，１１ｈからなる２つの受光素子群１０，１１にそれぞれ受光される。
【０００７】
受光素子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１１ｇ，１１ｈが検出する検出信号をそれぞれ検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとする。各受光素子が検出する検出信号に基づいて式（１）に示すディファレンシャル・プッシュ・プル（Differential Push Pull；略称：ＤＰＰ）信号を得ることができる。また検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが等価回路、２値化回路によって処理された後、位相比較回路によって検出信号Ａと検出信号Ｂとが比較され、また検出信号Ｄと検出信号Ｃとが比較されて得られた各パルス列に基づいて式（２）に示すディファレンシャル・フェーズ・ディテクション（Differential Phase Detection；略称：ＤＰＤ）信号が得られ、得られたＤＰＰ信号とＤＰＤ信号との差が求められる。ＤＰＰ信号とＤＰＤ信号との差は、光記録媒体のラジアルチルト量の増加に伴って増加するので、ＤＰＰ信号とＤＰＤ信号との差を求めることによって光記録媒体のラジアルチルト量が検出される。
【０００８】

ここで、ｋは｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝および｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝
の振幅を等しくするための定数
ＤＰＤ信号＝Ｐ（Ａ＋Ｄ）−Ｐ（Ｂ＋Ｃ） …（２）
ここで、Ｐは位相
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した反射型センサを用いてラジアルチルト量を検出する従来技術には以下の問題がある。光を光記録媒体上に集光する対物レンズとチルトセンサとを光記録媒体の半径方向において同じ位置に設けることができないので、チルトセンサがラジアルチルト量を検出する光記録媒体の半径方向の位置と光スポットの位置とが異なり、光スポットの位置における正確なラジアルチルト量を検出することが困難であるという問題がある。またチルトセンサを備えるので、部材点数が増加し装置が大型化するという問題がある。
【００１０】
また特開平２０００−１４９２９８号公報に開示されたもう１つの従来技術には以下の問題がある。ＤＰＤ信号は、ピットを有する光記録媒体から反射される反射光の位相差に基づいて検出される信号であるので、高い周波数特性を有する反射光も検出することができる受光素子からなる光検出手段と、前述したＤＰＤ信号を求めるための複雑な回路が必要であり、装置のコスト高を招くという問題がある。また、光磁気ディスクのようにピットが形成されていない光記録媒体に対してはＤＰＤ信号を利用することができないので、ラジアルチルト量を検出することが困難であるという問題がある。
【００１１】
またＤＰＤ信号には以下の特性がある。図１４は、４種類の光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を示す図である。ここでオフセット量とは、同じ強さのＤＰＤ信号を出力する光記録媒体が傾斜していないときの光スポットの位置と光記録媒体が傾斜しているときの光スポットの位置とのずれ量をいう。すべての光記録媒体においてピットが形成されており、トラック幅は０．２３μｍであり、ピット深さは３５ｎｍである。第１０ライン８１は、ピット長さが３６３．６ｎｍであり、隣接ピットとの位相関係が同相である光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を求めた結果を示し、第１１ライン８２は、ピット長さが１０９０．８ｎｍであり、隣接ピットとの位相関係が逆相である光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を求めた結果を示し、第１２ライン８３は、ピット長さが３６３．６ｎｍであり、隣接ピットとの位相関係が逆相である光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を求めた結果を示し、第１３ライン８４は、ピット長さが１０９０．８ｎｍであり、隣接ピットとの位相関係が同相である光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を求めた結果を示す。
【００１２】
いずれの光記録媒体においてもラジアルチルト量とオフセット量との関係は線形に変動していないことに加え、トレースするピットの長さおよび隣接ピットとの位相関係によってピット幅、ラジアルチルト量などが同じであってもオフセット量が大きく異なる。このように、ＤＰＤ信号は、ピットの長さ、隣接ピットとの位相関係に依存する傾向がある。このことによって、同じラジアルチルト量であってもピットパターンによってＤＰＤ信号は異なり、ラジアルチルト量の検出精度を上げることができないという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、簡易な構成で光記録媒体の傾斜量を精度よく検出することができる光記録媒体の傾斜量検出装置およびそれを備える光ピックアップ装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光によって情報が記録または再生され、トラック幅ｔ１を有する第１トラックとトラック幅ｔ１よりも小さいトラック幅ｔ２（ｔ１＞ｔ２）を有する第２トラックとが形成される光記録媒体の傾斜量を検出する光記録媒体の傾斜量検出装置において、
光を出射する光源と、
光源と光記録媒体との間に配置され、光源から出射される光をメインビームと第１および第２サブビームとに回折する光回折手段と、
光記録媒体から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの反射光をそれぞれ検出する光検出手段と、
前記光記録媒体の第１トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいてトラッキング誤差信号を求め、トラッキング誤差信号に応答しトラッキングサーボをかけることによって、トラッキング誤差信号の出力が零になるようにした状態で、前記光記録媒体の第２トラック部分をメインビーム、第１および第２サブビームがトレースし、第２トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいて求められるトラッキング誤差信号を、前記光記録媒体の傾斜量検出信号として検出する傾斜量検出手段とを含むことを特徴とする光記録媒体の傾斜量検出装置である。
【００１５】
本発明に従えば、光源から出射される光は、光回折手段によって回折されて光記録媒体に照射される。光記録媒体から反射される光は光検出手段によって受光されて検出信号が出力される。光記録媒体の第１トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいてトラッキング誤差信号が求められ、トラッキング誤差信号に応答しトラッキングサーボをかけることによって、トラッキング誤差信号の出力が零になるようにした状態で、光記録媒体の第２トラック部分をメインビーム、第１および第２サブビームがトレースし、第２トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいて求められるトラッキング誤差信号が光記録媒体の傾斜量検出信号として傾斜量検出手段によって検出される。このことによって、トラッキングサーボをかける過程で自動的に光記録媒体の傾斜量を検出することができる。また、光記録媒体の傾斜量を検出するための部材および演算回路を新たに設ける必要がないので、装置の小型化およびコストの低減を実現することが可能になる。また、トラック幅が異なる少なくとも２つのトラックを有する光記録媒体であれば、記録方式を限定することなくより多くの光記録媒体に対応して傾斜量を検出することができる。
【００１６】
また本発明は、前記トラッキング誤差信号は、
前記光検出手段によって検出されるメインビームおよび第１および第２サブビームの検出信号を減算演算または加算演算して得られるディファレンシャル・プッシュ・プル（ＤＰＰ）信号であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、トラッキング誤差信号は光検出手段によって検出されるメインビームおよび第１および第２サブビームの検出信号を減算演算または加算演算して得られるディファレンシャル・プッシュ・プル信号である。このことによって、ピットを有さない光記録媒体においても傾斜量検出信号を検出することができるので、より多くの光記録媒体に対応して傾斜量を精度よく検出することが可能になる。
【００１８】
また本発明は、光記録媒体から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームに含まれる信号に基づいて、前記メインビーム、第１および第２サブビームがトレースしている光記録媒体のトラック部分が、第１トラック部分または第２トラック部分のいずれであるかを判断する判断手段と、
前記メインビーム、第１および第２サブビームが第２トラック部分のトレースを開始してから、トラッキング誤差信号に応答してトラッキングサーボがかかるまでの間に検出されるトラッキング誤差信号を記憶する記憶手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、判断手段の判断結果に応答して記憶手段がトラッキング誤差信号を記憶し、記憶されたトラッキング誤差信号が傾斜量検出信号として利用される。このことによって、第２トラックのトラック長さに関係なく、光記録媒体の第２トラック部分において検出されるトラッキング誤差信号を傾斜量検出信号として利用することができる。
【００２０】
また本発明は、光記録媒体の情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
前記いずれかに記載の光記録媒体の傾斜量検出装置を備え、
さらに傾斜量検出装置による前記光記録媒体の傾斜量検出出力に応答し、光記録媒体の傾斜量を補正する補正手段と、
前記光記録媒体からの反射光をＲＦ信号として検出するもう１つの光検出手段と、
前記光記録媒体ともう１つの光検出手段との間に配置され、前記光記録媒体からの反射光をもう１つの光検出手段に集光させる集光手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００２１】
本発明に従えば、光ピックアップ装置において光記録媒体の傾斜量は傾斜量検出装置によって検出され補正手段によって補正されるので、光記録媒体に対して情報の記録および再生を精度よく行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２１の構成を簡略化して示す系統図であり、図２は図１に示す光ピックアップ装置２１に備わる光検出手段２２の構成を簡略化して示す平面図であり、図３は光記録媒体２３の要部拡大図である。
【００２３】
光ピックアップ装置２１は、光を出射する光源２４と、光源２４と光記録媒体２３との間に配置され、光源２４から出射される光を光記録媒体２３上に集光させる集光手段２５（以後、第１集光手段と呼ぶ）と、光源２４と光記録媒体２３との間に配置され、光源２４から出射される光をメインビーム２６と第１および第２サブビーム２７，２８とに回折する光回折手段２９と、光記録媒体２３から反射されるメインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８の反射光をそれぞれ検出する光検出手段２２（以後、第１光検出手段と呼ぶ）と、光記録媒体２３の傾斜量検出信号を検出する傾斜量検出手段３１と、光記録媒体２３の傾斜量検出出力に応答し、光記録媒体２３の傾斜量を補正する補正手段３２と、光記録媒体２３からの反射光をＲＦ信号として検出するもう１つの光検出手段３３（以後、第２光検出手段と呼ぶ）と、光記録媒体２３と第１および第２光検出手段２２，３３との間に配置され、光記録媒体２３からの反射光を第１および第２光検出手段２２，３３にそれぞれ集光させる集光手段３４（以後、第２集光手段と呼ぶ）と、各手段の動作を制御する図示しない制御手段とを備え、光記録媒体２３に対して情報の記録および再生を行う。
【００２４】
光記録媒体２３は、たとえばＣＤ−Ｒ、書換え型コンパクトディスク（Compact disc-Rewritable；略称：ＣＲ−ＲＷ）、追記型デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc-Recordable；略称：ＤＶＤ−Ｒ）、書換え型デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc Reｗritable；略称：ＤＶＤ−ＲＷ、Digital Versatile Disc plus Rewritable；略称：ＤＶＤ＋ＲＷ、Digital Versatile Disc-Random Access Memory；略称：ＤＶＤ−ＲＡＭ）、ＭＯなどの光ディスクである。
【００２５】
光記録媒体２３は、たとえば使用者が情報を記録することができるグルーブであり、トラック幅ｔ１が０.４μｍ、グルーブ深さが３５ｎｍである第１トラック３６と、次に続く第１トラック３６のアドレス情報が予めピットを配列することによって記録されているアドレス部であり、トラック幅ｔ２が０．２３μｍ、ピット深さが３５ｎｍである第２トラック３７とを有する。また第２トラック３７はトラック長さが短いので、光記録媒体２３に対して情報を記録再生する際、第２トラック３７部分においてメインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８の検出出力に基づいてトラッキング誤差信号が検出されると、検出されたトラッキング誤差信号に応答してトラッキングサーボがかかる前にメインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８は次の第１トラック３６部分へ移動する。
【００２６】
光記録媒体２３の厚みは０．５ｍｍ、屈折率は１．６２、トラックピッチＰは０．８μｍである。光記録媒体２３は、所望の位置に装着されると図示しないスピンドルモータによって回転駆動される。
【００２７】
前述したように光記録媒体２３の軸心と対物レンズによって形成されるメインビームの光スポットの位置とを結ぶ直線および直線の延長方向を光記録媒体の半径方向と呼び、光記録媒体に集光される光の光軸に対する光記録媒体の半径方向の傾斜量をラジアルチルト量と呼ぶ。光記録媒体２３のラジアルチルト量のうち、光記録媒体が図１の紙面に向かって反時計まわりに傾斜しているときのラジアルチルト量を正とし、図１の紙面に向かって時計まわりに傾斜しているときのラジアルチルト量を負とする。
【００２８】
光源２４は、半導体レーザ装置であり、たとえば４０５ｎｍの光を光記録媒体２３に向けて出射する。半導体レーザ装置に備わる半導体レーザチップのレーザ放射角は、接合面に水平な方向の角度が１０度、接合面に垂直な方向の角度が２５度である。
【００２９】
第１集光手段２５は、コリメートレンズ３８と、アナモプリズム３９と、第１ビームスプリッタ４０と、対物レンズ４１とを備える。コリメートレンズ３８は、光源２４から出射された光を平行光にする。またコリメートレンズ３８は、焦点距離が８．３７ｍｍである。アナモプリズム３９は、光源２４から出射される楕円形の光束を円形の光束に成形するとともに、非点収差を補正する。第１ビームスプリッタ４０は、光源２４からの出射光を透過し、光記録媒体２３からの反射光を反射する。
【００３０】
対物レンズ４１は、入射光を光記録媒体２３上の情報記録面に集光し、情報記録面上に光スポットを形成する。対物レンズ４１の開口数（Numerical Aperture；略称：ＮＡ）は０．６、焦点距離は２ｍｍ、ビーム整形比は１：１．５である。また対物レンズ４１は、電磁力を利用して対物レンズ４１を駆動する２軸アクチュエータ７５によって、光記録媒体２３へ近接離反する方向であるフォーカス方向、光記録媒体２３の半径方向であるトラッキング方向へ駆動される。
【００３１】
光回折手段２９は、回折格子であり、アナモプリズム３９によって成形された円形の光束をメインビーム２６である零次回折光と、第１および第２サブビーム２７，２８であるプラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光とに回折する。（以後、光記録媒体２３、第１および第２光検出手段２２，３３上においてメインビーム２６が形成する光スポットをメインスポット２６、第１および第２サブビーム２７，２８が形成する光スポットを第１および第２サイドスポット２７，２８とそれぞれ呼ぶことがある。）図３に示すように第１サイドスポット２７は、光記録媒体２３の半径方向においてメインスポット２６の位置から軸心側にトラックピッチＰの２分の１ずれ、また第２サイドスポット２８は、光記録媒体２３の半径方向においてメインスポット２６の位置から外周側にトラックピッチＰの２分の１ずれて位置する。このことによって、光記録媒体２３からの第１および第２サブビーム２７，２８の反射光の位相はメインビーム２６の反射光の位相と比較して１８０度遅れている。またさらに第１サイドスポット２７と第２サイドスポット２８とは、光スポットがトラックをトレースする方向（以後、トレース方向と呼ぶ）においてメインスポット２６の位置から互いに反対の方向に同じ距離だけずれて位置する。
【００３２】
第２集光手段３４は、第２ビームスプリッタ４２と、第１および第２集光レンズ４３，４４と、シリンドリカルレンズ４５とを含む。第２ビームスプリッタ４２は、入射した反射光のうち一部の光を第１光検出手段２２へ入射する方向へ反射し、残余の光を第２光検出手段３３へ入射する方向へ透過する。
【００３３】
第１および第２集光レンズ４３，４４は、入射した光を集束し集束光とする。シリンドリカルレンズ４５は、一方向の断面のみ屈折力を有し、一方向と直交する他方向の断面には屈折力がなく、透過した反射光に非点収差を発生させる。
【００３４】
制御手段は、傾斜量検出出力に応答して補正手段３２を駆動し、光記録媒体２３のラジアルチルト量を補正する。また制御手段は、対物レンズ４１を駆動する２軸アクチュエータ７５の動作、光記録媒体２３を回転させるスピンドルモータの動作などを制御する。
【００３５】
補正手段３２は、対物レンズ４１の重心を角変位の中心として対物レンズ４１および２軸アクチュエータ７５を光記録媒体２３に対して角変位駆動することによって、光記録媒体２３に集光される光の光軸に対する光記録媒体２３の傾斜量を補正する。また補正手段３２は、対物レンズ４１の重心を角変位の中心として光ピックアップ装置２１全体を光記録媒体２３に対して角変位駆動する構成であってもよい。
【００３６】
第１および第２光検出手段２２，３３は、たとえばフォトダイオードであり、光記録媒体２３からの反射光を受光し、その光量に対応する電流に変換して反射光の検出信号を得る。第２光検出手段３３は、フォトダイオードによる検出出力に基づいてＲＦ信号を生成する図示しない信号増幅アンプを備える。生成されたＲＦ信号は、復調処理、誤り訂正処理およびデインターリーブ処理などを行うデータ処理部７６に出力される。またデータ処理部７６は、後述する判断手段７８を備える。
【００３７】
第１光検出手段２２は、２行２列の行列状に配置された４個の受光素子４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄからなる受光素子群４６（以後、第１受光素子群と呼ぶ）と、２行１列の行列状に配置された２個の受光素子４７ｅ，４７ｆ，４８ｇ，４８ｈからなる２つの受光素子群４７，４８（以後、第２、第３受光素子群と呼ぶ）とによって構成される。第１受光素子群４６はメインビーム２６を受光し、第２および第３受光素子群４７，４８は第１および第２サブビーム２７，２８をそれぞれ受光する。光記録媒体２３からの第１および第２サブビーム２７，２８の反射光を受光する第２および第３受光素子群４７，４８は、光記録媒体２３の半径方向およびトレース方向にずれているけれども、図２では便宜上第１、第２および第３受光素子群４６，４７，４８を３行１列の行列状に示す。
【００３８】
また、ここでは便宜上、第１受光素子群４６に備わる受光素子４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄの検出信号をそれぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄと呼び、第２受光素子群４７に備わる受光素子４７ｅ，４７ｆの検出信号をそれぞれ検出信号ｅ，ｆと呼び、第３受光素子群４８に備わる受光素子４８ｇ，４８ｈの検出信号をそれぞれ検出信号ｇ，ｈと呼ぶ。
【００３９】
図４は、傾斜量検出手段３１の構成を簡略化して示すブロック図である。傾斜量検出手段３１は、演算回路であり、第１光検出手段２２の検出出力に基づいてトラッキング誤差信号と、フォーカス誤差信号（Focus Error Signal；略称：ＦＥＳ）とが演算される。トラッキング誤差信号は、第１光検出手段２２によって検出されるメインビーム２６および第１および第２サブビーム２７，２８の検出信号を減算演算または加算演算して得られるディファレンシャル・プッシュ・プル（以後、ＤＰＰと略称する）信号である。また傾斜量検出手段３１は、後述する記憶手段７７を備える。
【００４０】
検出信号ａ，ｄは、第１論理和回路４９の加算入力端子にそれぞれ入力され、検出信号ｂ，ｃは第２論理和回路５０の加算入力端子にそれぞれ入力されて演算される。得られた信号（ａ＋ｄ）は第１論理差回路５１の非反転入力端子に入力され、信号（ｂ＋ｃ）は第１論理差回路５１の反転入力端子に入力されて信号｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝が演算される。
【００４１】
検出信号ｅは、第２論理差回路５２の非反転入力端子に入力され、検出信号ｆは、第２論理差回路５２の反転入力端子に入力されて信号（ｅ−ｆ）が演算される。検出信号ｇは、第３論理差回路５３の非反転入力端子に入力され、検出信号ｈは、第３論理差回路５３の反転入力端子に入力されて信号（ｇ−ｈ）が演算される。
【００４２】
第１論理差回路５１によって演算処理された信号｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝は第４論理差回路５４の非反転入力端子に入力される。第２論理差回路５２によって演算処理された信号（ｅ−ｆ）と、第３論理差回路５３によって演算処理された信号（ｇ−ｈ）とは、第３論理和回路５５の加算入力端子にそれぞれ入力され信号｛（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ）｝が演算される。得られた信号｛（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ）｝は、第１増幅回路５６によってｋ倍に増幅されて第４論理差回路５４の反転入力端子に入力される。第４論理差回路５４によって演算された信号が第２増幅回路５７によってｋ_１倍に増幅されて、式（３）に示すＤＰＰ信号が演算される。

ここで、ｋは｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝および｛（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ）｝の振幅を等しくするための定数
また、第１受光素子群４６による検出出力に基づいてＦＥＳが求められる。検出信号ａ，ｃは、第４論理和回路５８の加算入力端子にそれぞれ入力され、検出信号ｂ，ｄは、第５論理和回路５９の加算入力端子にそれぞれ入力され演算される。得られた信号（ａ＋ｃ）は、第５論理差回路６０の非反転入力端子に入力され、信号（ｂ＋ｄ）は、第５論理差回路６０の反転入力端子に入力されて、式（４）に示すＦＥＳが演算される。
【００４３】
ＦＥＳ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ） …（４）
得られたＤＰＰ信号およびＦＥＳは、２軸アクチュエータ７５に出力されて対物レンズがフォーカス方向およびトラッキング方向へ駆動される。
【００４４】
光ピックアップ装置２１を構成する以上の部材のうち、光源２４、第１集光手段２５、光回折手段２９、第１光検出手段２２、傾斜量検出手段３１、第２集光手段３４、判断手段７８および記憶手段７７は、本発明の他の実施の形態である光記録媒体２３の傾斜量検出装置６１（以下、単に傾斜量検出装置６１と呼ぶことがある）を構成する。
【００４５】
光記録媒体２３が所望の位置に装着されたことが制御手段によって認識されると、光記録媒体２３は図示しないスピンドルモータによって回転され、回転する光記録媒体２３に向かって光源２４から光が出射される。光源２４から出射された光は、コリメートレンズ３８によって平行光とされ、アナモプリズム３９によって円形光束に成形され、非点収差が補正される。アナモプリズム３９を透過した光は、光回折手段２９によってメインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８へ回折され第１ビームスプリッタ４０を透過し、対物レンズ４１によってそれぞれ集束されて光記録媒体２３上に各光スポットが形成される。光記録媒体２３からの反射光は、対物レンズ４１を透過し、第１ビームスプリッタ４０によって反射され、第２ビームスプリッタ４２によって一部の光が第１光検出手段２２の方向へ反射される。
【００４６】
第１光検出手段２２の方向へ反射された光は、第１集光レンズ４３によって集光され、シリンドリカルレンズ４５を透過することによって、非点収差が与えられた後、第１光検出手段２２に受光される。第１光検出手段２２による検出出力に基づいて傾斜量検出手段３１によってＤＰＰ信号が検出される。また傾斜量検出手段３１によって検出されるＦＥＳに応答してフォーカスサーボがかけられる。
【００４７】
図５は、光記録媒体２３の第１トラック３６部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を示す図である。メインスポット２６の位置は、図３に示す光記録媒体２３の半径方向におけるトラックの中心６２とメインスポットの中心６３との距離によって示す。なお、メインスポット２６の位置は、光記録媒体２３の半径方向においてメインスポット２６が光記録媒体２３の軸心側に移動したときを正とし、外周側に移動したときを負とする。また、第１および第２サイドスポット２７，２８はメインスポット２６とともに移動するので、メインスポット２６の位置が移動すると第１および第２サイドスポット２７，２８もメインスポット２６と同じ距離を移動する。
【００４８】
第１ライン６４は、光記録媒体２３が半径方向に傾斜していないとき、すなわちラジアルチルト量が０度のとき、メインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を求めた結果を示し、第２ライン６５は、光記録媒体２３が傾斜しラジアルチルト量が０．５度のときのメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を求めた結果を示す。
【００４９】
光記録媒体２３のラジアルチルト量が０度の場合、メインスポット２６の位置が０μｍであるとき、すなわちメインスポット２６の中心６３がトラックの中心６２にあるときＤＰＰ信号が零になるけれども、ラジアルチルト量が０．５度の場合、メインスポット２６の位置が０．０４６μｍであるとき、すなわちメインスポット２６の中心６３がトラックの中心６２から光記録媒体２３の軸心側へ０．０４６μｍずれているときＤＰＰ信号は零となる。
【００５０】
図６は、光記録媒体２３の第２トラック３７部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を示す。第３ライン６６は、ラジアルチルト量が０度のときのメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を求めた結果を示し、第４ライン６７は、ラジアルチルト量が０．５度のときのメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を求めた結果を示す。ラジアルチルト量が０度の場合、メインスポット２６の位置が０μｍであるとき、すなわちメインスポット２６の中心６３がトラックの中心６２にあるときＤＰＰ信号は零となるけれども、ラジアルチルト量が０．５度の場合、メインスポット２６の位置が０．０２３μｍのとき、すなわちメインスポット２６の中心６３がトラックの中心６２から光記録媒体２３の軸心側へ０．０２３μｍずれた位置にあるときＤＰＰ信号は零となる。
【００５１】
図７は、光記録媒体２３のラジアルチルト量と第１トラック３６部分および第２トラック３７部分におけるオフセット量との関係を示す図である。ここで、オフセット量とは、同じ強さのＤＰＰ信号を出力する光記録媒体２３が傾斜していないときのメインスポット２６の位置と光記録媒体２３が傾斜しているときのメインスポット２６の位置とのずれ量をいう。第５ライン６８は、光記録媒体２３のラジアルチルト量と第１トラック３６部分におけるオフセット量との関係を求めた結果を示し、第６ライン６９は、光記録媒体２３のラジアルチルト量と第２トラック３７部分におけるオフセット量との関係を求めた結果を示す。第５および第６ライン６８，６９はそれぞれ線形に変動している。また第２トラック３７部分におけるオフセット量は、第１トラック３６部分におけるオフセット量と比較して小さい。
【００５２】
ここで図５において第２ライン６５は、ラジアルチルト量が０．５度のとき第１トラック３６部分において発生するオフセット量分第１ライン６４をＸ軸方向へずらしたものと一致する。また、図６において第４ライン６７は、ラジアルチルト量が０．５度のときの第２トラック３７部分において発生するオフセット量分第３ライン６６をＸ軸方向へずらしたものと一致する。図７に示すようにラジアルチルト量と第１および第２トラック３６，３７部分におけるオフセット量との関係は線形に変動している。このことによって、第１および第２トラック３６，３７部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係は、ラジアルチルト量がどのような値を取っても、第１および第３ライン６４，６６が、図７の第５および第６ライン６８，６９に示すラジアルチルト量とオフセット量との関係に基づいてＸ軸方向にずれることよってそれぞれ表されることがわかる。
【００５３】
図８は傾斜している光記録媒体２３上のメインスポット２６の経路を示す図であり、図９は図８に示すメインスポット２６の経路におけるＤＰＰ信号を示す図である。図９中の第７ライン７０は、図８に示すメインスポット２６の経路におけるＤＰＰ信号の出力を示す。第１トラック３６部分をメインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８がトレースすると、メインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８の検出出力に基づいて傾斜量検出手段３１によってＤＰＰ信号が求められ、ＤＰＰ信号に応答しトラッキングサーボがかけられる。このとき、対物レンズ４１が２軸アクチュエータ７５によって駆動され位置制御が行われて第１トラック３６部分におけるＤＰＰ信号が零となるけれども、光記録媒体２３が傾斜しているのでメインスポット２６の位置はトラックの中心６２からずれている。このずれ量がオフセット量Ｇである。第１および第２サブビーム２７，２８も、光記録媒体２３が傾斜していないときのスポット位置であるトラックの中心６２からトラックピッチＰの２分の１ずらした位置からメインスポット２６のオフセット量Ｇ分ずれている。
【００５４】
このオフセット量Ｇを保ったままメインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８は第２トラック３７部分へ移動し、第２トラック３７部分をトレースする。図７に示すように第２トラック３７部分におけるオフセット量と第１トラック３６部分におけるオフセット量とは異なるので、ＤＰＰ信号は第２トラック３７部分において零から変動し、メインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８の検出出力に基づいて傾斜量検出手段３１によってＤＰＰ信号ｄが検出される。
【００５５】
第２トラック３７部分において検出されるＤＰＰ信号ｄは、ラジアルチルト量がたとえば０．５度である場合、第４ライン６７に示す第２トラック３７部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係において、メインスポット２６の位置が０．０４６μｍであるときのＤＰＰ信号である。第２トラック３７のトラック長さは短いので、第２トラック３７部分において検出されるＤＰＰ信号に応答してトラッキングサーボがかかるまでにメインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８が次に続く第１トラック３６部分へ移動する。このため、対物レンズ４１は第１トラック３６部分でトラッキングサーボがかかることによって制御された位置から移動することがなく、メインスポット２６の中心６３は直線７１上を移動し、メインスポット２６、第１および第２サイドスポット２７，２８が、続く第１トラック３６部分へ移動したとき再びＤＰＰ信号が零となる。
【００５６】
前述したように第２トラック３７部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係は、ラジアルチルト量がどのような値を取っても、第３ライン６６が、図７の第６ライン６９に示すラジアルチルト量とオフセット量との関係に基づいてＸ軸方向にずれることよって表される。また第１トラック３６部分においてＤＰＰ信号に応答してトラッキングサーボがかけられＤＰＰ信号が零となったときのオフセット量が第２トラック３７部分におけるメインスポット２６の位置であるので、図６に示す前記第２トラック３７部分のメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係において、図７の第５ライン６８に示す各ラジアルチルト量での第１トラック３６部分におけるオフセット量、すなわち各ラジアルチルト量での第２トラック３７部分のメインスポットの位置に対するＤＰＰ信号を前記関係に基づいて算出すると、各ラジアルチルト量での第１トラック３６部分におけるオフセット量と第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号との関係は線形に変動することがわかる。また第５ライン６８に示す第１トラック３６部分におけるオフセット量とラジアルチルト量との関係は線形に変動しているので、第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号とラジアルチルト量との関係が線形に変動することがわかる。
【００５７】
図１０は、光記録媒体２３のラジアルチルト量と第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号との関係を示す図である。第８ライン７２は、傾斜量検出装置６１を用いて光記録媒体２３のラジアルチルト量と第２トラック３７部分において検出されるＤＰＰ信号との関係を求めた結果を示す。第８ライン７２に示すように光記録媒体２３のラジアルチルト量と第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号との関係は前述したように線形に変動している。このことによって、第１トラック３６部分においてＤＰＰ信号に応答してトラッキングサーボがかけられＤＰＰ信号が零となった後の第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号は、傾斜量検出信号であるラジアルチルト量検出信号として利用することができる。
【００５８】
また、ディファレンシャル・フェーズ・ディテクション（以後、ＤＰＤと呼ぶ）信号を用いてラジアルチルト量とオフセット量との関係を求めた場合、前述した図１４に示すように、ラジアルチルト量とオフセット量との関係が線形に変動していないことに加え、メインスポット２６がトレースするピットの長さおよび隣接ピットとの位相関係によってピット幅、ラジアルチルト量などが同じ長さであってもオフセット量が大きく異なる。したがって、ピット長さおよび隣接ピットとの位相関係に大きく依存するＤＰＤ信号を利用するより、依存しないＤＰＰ信号をラジアルチルト量検出に利用することが好適であることがわかる。このことによって、ピットを有さない光記録媒体においてもラジアルチルト量検出信号を検出することができるので、より多くの光記録媒体に対応してラジアルチルト量を精度よく検出することができる。
【００５９】
傾斜量検出装置６１によって検出されたラジアルチルト量検出信号は、制御手段に出力され、ラジアルチルト量検出出力に応答して制御手段が補正手段３２へ傾き制御信号を出力し補正手段３２を駆動することによって光記録媒体２３のラジアルチルト量が補正される。また、光記録媒体２３のラジアルチルト量の検出および補正と同時に、第２ビームスプリッタ４２を透過したメインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８は、第２光検出手段３３によって受光され、信号増幅アンプによってＲＦ信号として検出される。光記録媒体２３に記録された情報を含む信号であるＲＦ信号はデータ処理部７６によって復調処理される。ＲＦ信号は、誤り訂正符号が検出されて誤り訂正処理が施された後、デインターリーブ処理され８−１６変調方式（Eight to Fourteen Modulation-PLUS；略称：ＥＦＭ−ＰＬＵＳ）によって復調処理されることによって復調信号となる。復調信号は出力可能なレベルまで増幅されて出力される。
【００６０】
本発明の傾斜量検出装置６１によってラジアルチルト量が検出される前述した光記録媒体２３は、第２トラック３７のトラック長さが、ＤＰＰ信号が検出されてもトラッキングサーボがかかることなく次に続く第１トラック３６部分をメインスポット２６がトレースするほど短いけれども、トラッキングサーボがかかるほど充分長いトラック長さの第２トラックを有する光記録媒体のラジアルチルト量を検出する場合は、以下のようにして検出を行う。
【００６１】
前述したように傾斜量検出装置６１には、判断手段７８と記憶手段７７が備わる。判断手段７８は、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現され、データ処理部７６によって得られる復調信号に基づいて、メインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８がトレースしている光記録媒体のトラック部分が、第１トラック部分または第２トラック部分のいずれであるかを判断する。また判断手段７８は、データ処理部７６に備わるけれども、データ処理部７６とは別に設けてもよい。
【００６２】
また記録手段７７は、たとえばランダムアクセスメモリ（Random Access Memory；略称：ＲＡＭ）などからなり、メインビーム２６、第１および第２サブビーム２７，２８が第２トラック部分のトレースを開始してから、ＤＰＰ信号に応答してトラッキングサーボがかかるまでの間に検出されるＤＰＰ信号を記憶する。
【００６３】
図１１は、ラジアルチルト量の検出方法を説明するフローチャートである。ステップａ１では、光記録媒体に対する情報の再生または記録が開始されると、ラジアルチルト量検出が開始される。ステップａ２では、判断手段７８によって復調信号のモニタが開始される。またこのとき、傾斜量検出手段３１によってＤＰＰ信号の検出が開始される。ステップａ３では、得られた復調信号が第２トラック部分のデータであるか否かが判断手段７８によって判断される。判断結果が肯定であるとき、ステップａ４に進む。ステップａ４では、第２トラック部分のトレースを開始してから、ＤＰＰ信号に応答してトラッキングサーボがかかるまでの間に検出されるＤＰＰ信号のうち最大値が記憶手段７７によって記憶される。先のステップａ３における判断結果が否定であるとき、ステップａ２に戻って以降のステップを繰返す。
【００６４】
ステップａ５では、得られる復調信号が第１トラック部分のデータになったか否かが判断手段７８によって判断される。判断結果が肯定であるとき、ステップａ６に進む。ステップａ６では、記憶手段７７に記憶されたＤＰＰ信号の最大値をラジアルチルト量検出信号として制御手段に出力し補正手段３２を駆動する。先のステップａ５における判断結果が否定であるとき、ステップａ４に戻って以降のステップを繰返す。ステップａ７では、光記録媒体に対する情報の再生または記録が終了か否かを判断する。判断結果が否定であるとき、ステップａ２に戻って以降のステップを繰返す。判断結果が肯定であるときａ８に進み、ラジアルチルト量検出を終了する。
【００６５】
以上によって、第２トラックのトラック長さに関係なく、光記録媒体の第２トラック部分において検出されるトラッキング誤差信号を傾斜量検出信号として利用することができる。
【００６６】
本実施の形態の光ピックアップ装置２１が備える傾斜量検出装置６１によれば、トラッキングサーボをかける過程で自動的に光記録媒体２３のラジアルチルト量を検出することができる。また光記録媒体２３のラジアルチルト量を検出するための部材および演算回路を新たに設ける必要がないので、装置の小型化およびコストの低減を実現することが可能になる。また、トラック幅が異なる少なくとも２つのトラックを有する光記録媒体２３であれば、記録方式を限定することなくより多くの光記録媒体に対応してラジアルチルト量を検出することができる。
【００６７】
また本実施の形態の光ピックアップ装置２１によれば、光記録媒体２３のラジアルチルト量が検出され補正手段３２によって補正されるので、光記録媒体２３に対して情報の記録および再生を精度よく行うことができる。
【００６８】
以上のように本発明の他の実施の形態によれば、傾斜量が検出されるのは円板状の光記録媒体２３である光ディスクであるけれども、これに限定されることなく、光によって情報が記録再生され、トラック幅が異なる少なくとも２つのトラックを有する光記録媒体であればたとえば光メモリカードのような矩形またそれ以外の板状光記録媒体であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、メインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいて光記録媒体の第１トラック部分におけるトラッキング誤差信号が求められ、トラッキング誤差信号に応答しトラッキングサーボをかけることによって、トラッキング誤差信号の出力が零になるようにした状態で、光記録媒体の第２トラック部分をメインビーム、第１および第２サブビームがトレースし、第２トラック部分におけるトラッキング誤差信号が光記録媒体の傾斜量検出信号として傾斜量検出手段によって検出される。このことによって、トラッキングサーボをかける過程で自動的に光記録媒体の傾斜量を検出することができる。また、光記録媒体の傾斜量を検出するための部材および演算回路を新たに設ける必要がないので、装置の小型化およびコストの低減を実現することが可能になる。また、トラック幅が異なる少なくとも２つのトラックを有する光記録媒体であれば、記録方式を限定することなくより多くの光記録媒体に対応して傾斜量を検出することができる。
【００７０】
また本発明によれば、トラッキング誤差信号は光検出手段によって検出されるメインビームおよび第１および第２サブビームの検出信号を減算演算または加算演算して得られるディファレンシャル・プッシュ・プル信号である。このことによって、ピットを有さない光記録媒体においても傾斜量検出信号を検出することができるので、より多くの光記録媒体に対応して傾斜量を精度よく検出することが可能になる。
【００７１】
また本発明によれば、判断手段の判断結果に応答して記憶手段によって記憶されたトラッキング誤差信号が傾斜量検出信号として利用される。このことによって、第２トラックの長さに関係なく、光記録媒体の第２トラック部分において検出されるトラッキング誤差信号を傾斜量検出信号として利用することができる。
【００７２】
また本発明によれば、光ピックアップ装置において光記録媒体の傾斜量は傾斜量検出装置によって検出され補正手段によって補正されるので、光記録媒体に対して情報の記録および再生を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２１の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】図１に示す光ピックアップ装置２１に備わる光検出手段２２の構成を簡略化して示す平面図である。
【図３】光記録媒体２３の要部拡大図である。
【図４】傾斜量検出手段３１の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図５】光記録媒体２３の第１トラック３６部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を示す図である。
【図６】光記録媒体２３の第２トラック３７部分におけるメインスポット２６の位置とＤＰＰ信号との関係を示す。
【図７】光記録媒体２３のラジアルチルト量と第１トラック３６部分および第２トラック３７部分におけるオフセット量との関係を示す図である。
【図８】傾斜している光記録媒体２３上のメインスポット２６の経路を示す図である。
【図９】図８に示すメインスポット２６の経路におけるＤＰＰ信号を示す図である。
【図１０】光記録媒体２３のラジアルチルト量と第２トラック３７部分におけるＤＰＰ信号との関係を示す図である。
【図１１】ラジアルチルト量の検出方法を説明するフローチャートである。
【図１２】光記録媒体１上の光スポットの位置２を平面的に示す図である。
【図１３】もう１つの従来のラジアルチルト量検出装置に備わる光検出手段５の構成を簡略化して示す平面図である。
【図１４】４種類の光記録媒体におけるラジアルチルト量とオフセット量との関係を示す図である。
【符号の説明】
２１ 光ピックアップ装置
２２ 第１光検出手段
２３ 光記録媒体
２４ 光源
２５ 第１集光手段
３１ 傾斜量検出手段
３２ 補正手段
３３ 第２光検出手段
３４ 第２集光手段
６１ 傾斜量検出装置

Claims (4)

1. 光によって情報が記録または再生され、トラック幅ｔ１を有する第１トラックとトラック幅ｔ１よりも小さいトラック幅ｔ２（ｔ１＞ｔ２）を有する第２トラックとが形成される光記録媒体の傾斜量を検出する光記録媒体の傾斜量検出装置において、
   光を出射する光源と、
   光源と光記録媒体との間に配置され、光源から出射される光をメインビームと第１および第２サブビームとに回折する光回折手段と、
   光記録媒体から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの反射光をそれぞれ検出する光検出手段と、
   前記光記録媒体の第１トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいてトラッキング誤差信号を求め、トラッキング誤差信号に応答しトラッキングサーボをかけることによって、トラッキング誤差信号の出力が零になるようにした状態で、前記光記録媒体の第２トラック部分をメインビーム、第１および第２サブビームがトレースし、第２トラック部分から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームの検出出力に基づいて求められるトラッキング誤差信号を、前記光記録媒体の傾斜量検出信号として検出する傾斜量検出手段とを含むことを特徴とする光記録媒体の傾斜量検出装置。
2. 前記トラッキング誤差信号は、
   前記光検出手段によって検出されるメインビームおよび第１および第２サブビームの検出信号を減算演算または加算演算して得られるディファレンシャル・プッシュ・プル（ＤＰＰ）信号であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の傾斜量検出装置。
3. 光記録媒体から反射されるメインビーム、第１および第２サブビームに含まれる信号に基づいて、前記メインビーム、第１および第２サブビームがトレースしている光記録媒体のトラック部分が、第１トラック部分または第２トラック部分のいずれであるかを判断する判断手段と、
   前記メインビーム、第１および第２サブビームが第２トラック部分のトレースを開始してから、トラッキング誤差信号に応答してトラッキングサーボがかかるまでの間に検出されるトラッキング誤差信号を記憶する記憶手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の光記録媒体の傾斜量検出装置。
4. 光記録媒体の情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
   前記請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体の傾斜量検出装置を備え、
   さらに傾斜量検出装置による前記光記録媒体の傾斜量検出出力に応答し、光記録媒体の傾斜量を補正する補正手段と、
   前記光記録媒体からの反射光をＲＦ信号として検出するもう１つの光検出手段と、
   前記光記録媒体ともう１つの光検出手段との間に配置され、前記光記録媒体からの反射光をもう１つの光検出手段に集光させる集光手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。

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