JP4023365B2 - Recording and / or reproducing apparatus, optical head, and track error signal detection method - Google Patents

Recording and / or reproducing apparatus, optical head, and track error signal detection method Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置、並びにそのような記録及び/又は再生装置が備える光学ヘッド、並びに、そのような光学ヘッドを用いたトラック誤差信号検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクや光磁気ディスク等の光記録媒体に対して、音声信号や画像信号、プログラム等の情報信号の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置は、光学ヘッドを備え、この光学ヘッドは、光源から出射された光束を対物レンズにより光記録媒体の記録トラック上に集光させながら照射することで、光記録媒体に対する情報信号の書き込み及び/又は読み出しを行っている。
【0003】
また、記録及び/又は再生装置では、光学ヘッドが光記録媒体の記録トラック上を走査する際に、対物レンズにより集光された光束のスポットを記録トラック上に位置させるための光学ヘッドの駆動制御、いわゆるトラッキングサーボを行っている。具体的に、このトラッキングサーボでは、対物レンズが記録トラックと直交する方向に変位し、これによって変化する記録トラックからの反射光束を光検出素子により受光し、この光検出素子が受光して出力する光検出信号に基づいて、対物レンズにより集光された光束のスポットが記録トラック上にあるかどうかを推定するトラック誤差信号(トラッキングエラー信号ともいう。)を検出している。そして、記録及び/又は再生装置では、このトラック誤差信号に基づいて、対物レンズにより集光された光束のスポットを記録トラック上に位置させる光学ヘッドのトラッキング制御を行っている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−56568号公報(第3−4頁、第22図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した記録及び/又は再生装置では、一般的に書き込みが可能な光記録媒体に対して、(差動)プッシュプル法によって得られるプッシュプル信号をトラック誤差信号として用いている。
【0006】
すなわち、この書き込み可能な光記録媒体には、通常、グルーブと呼ばれる案内溝がディスク基板に形成されており、このグルーブで反射回折された反射光束から得られるプッシュプル信号に基づいて、光学ヘッドのトラッキングサーボが行われる。なお、グルーブとグルーブの間の部分は、一般にランドと呼ばれている。
【0007】
プッシュプル信号は、グルーブで反射回折された反射光束を、記録トラックと平行な方向に対応する分割線で2分割された受光面を有する光検出素子で受光し、この分割された2つの受光面からの出力の差分をとることで得ている。また、プッシュプル信号は、光源から出射された光束の波長をλとしたときに、溝の位相深さがλ/8程度で最大となる一方、溝の位相深さがλ/4となるときには、このようなプッシュプル信号を得ることはできない。
【0008】
このため、CDやMD等の光記録媒体では、溝の位相深さがλ/4程度で最大となる3ビーム法によって得られるラジアルコントラスト信号をトラック誤差信号として一般的に用いている。なお、ラジアルコントラスト(Radial Contrast)とは、標準状態において記録トラックを横切ったときの反射光束の総和信号レベルの変化幅のことであり、ランド上における光量をllとし、グルーブ上における光量をlgとしたときに、
Radial Contrast=2|(ll−lg)|/(ll+lg)
として表される。
【0009】
一方、DVD−ROM等の再生専用の光記録媒体では、差動位相差(DPD:Differential Phase Detection)法やヘテロダイン法によって得られる信号をトラック誤差信号として用いている。この場合、ディスクに記録されたピットの位相深さがλ/4程度で最良の信号を得ることができる。
【0010】
ところで、DVD+R/RWや、DVD−R/RW、DVD−RAM等の書き込み可能な光記録媒体では、記録トラックの溝深さがλ/6〜λ/12程度に設定されているため、トラック誤差信号としては、上述したプッシュプル信号が一般的に用いられている。
【0011】
これに対して、上述したDVD−ROM等の再生専用の光記録媒体では、ピットの位相深さがλ/4付近に設定されているために、上述したDPD法やヘテロダイン法によるトラック誤差信号の検出が必須となっている。
【0012】
このため、記録及び/又は再生装置では、これら位相深さの違いによって、再生専用の光記録媒体に対しては、上述したプッシュプル信号を用いた光学ヘッドのトラッキングサーボができないばかりでなく、ROM型のディスクプレーヤにおいて、上述した書き込み可能な光記録媒体を再生するためには、記録後の記録マークからDPD法によるトラック誤差信号が生成できるように、記録膜に特殊な条件を必要とするといった問題があった。
【0013】
また、上述したDVD−RAM等の光記録媒体では、高記録密度化を図るために、従来のランド若しくはグループの一方のみに記録トラックを形成する方式ではなく、ランド及びグループの双方に記録トラックを形成するランドグルーブ記録方式が採用されている。
【0014】
しかしながら、このようなランドグルーブ記録方式を採用した光記録媒体では、記録再生特性を最適にするために、通常、ランドとグルーブとが互いに略々同じ幅に設定されている。このため、記録及び/又は再生装置では、光束がランド上に照射されるときとグルーブ上に照射されるときとで光量がほぼ等しくなってしまい、光束がランド上にあるかグルーブ上にあるかを判別するためのトラック判別信号を生成することが困難となるといった問題があった(例えば、特許文献1を参照。)。
【0015】
この場合、特に、外部記憶装置や業務用映像記録、編集装置などの用途において頻繁に行われる高速シーク動作時に、所定の記録トラックに一度でアクセスすることが困難となり、アクセス時間が長くなってしまう。
【0016】
また、上述したランドグルーブ方式ではなく、グルーブ方式を採用したDVD+R/RWやDVD−R/RW、また、発光波長が405nm付近の短波長光源と開口数(NA)が0.85程度の高NA対物レンズを用いることで、更なる高記録密度化を図った新たな光ディスクフォーマットであるBlu−ray Disc等の書き込み可能な光記録媒体でも、高速アクセスに対する要求から、光束がランド上にあるかグルーブ上にあるかのトラック判別が求められてきている。
【0017】
しかしながら、近年の狭トラックピッチ化によって、ランドとグルーブとの幅に差がつけにくくなると、スポット内で強度変調される範囲が狭くなることから、光束がランド上に照射されるときとグルーブ上に照射されるときとで光量がほぼ等しくなってしまう。
【0018】
このため、グルーブ方式を採用した光記録媒体でも、上述したトラック判別信号を生成することが困難となるといった問題が発生してしまう。さらに、浅グルーブ化によって強度変調がされにくくなる場合も同様に、トラック判別信号を生成することが困難となるといった問題が発生してしまう。
【0019】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、プッシュプル法によるトラック誤差信号が良好に得られない光記録媒体に対しても、差動位相差法以外の方法による良好なトラック誤差信号を検出すると共に、トラック判別信号の検出を含めた位相深さの異なる光記録媒体に対する総合的な記録及び/又は再生特性の向上を可能とした記録及び/又は再生装置、光学ヘッド並びにトラック誤差信号検出方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る記録及び/又は再生装置は、光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、光出射手段から出射された光束の集光手段に至る光路中に配置され、光束を、光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ記録トラックと直交する方向における主スポットと一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、光記録媒体で反射された反射光束のうち、主光束を受光する主受光部と、一対の副光束を受光し且つその受光面が記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備える光学ヘッドと、一対の副受光部が一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を生成する信号処理手段と、信号処理手段により生成されたトラック誤差信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるための光学ヘッドの駆動制御を行う駆動制御手段とを備えることを特徴としている。
【0021】
以上のように、本発明に係る記録及び/又は再生装置では、回折光学素子によって、主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する方向に、それぞれ±n・Tp/2だけシフトした位置に一対の副スポットが形成され、且つ互いの極性が逆向きとなる非点収差が付与された一対の副光束を、記録トラックと直交する方向に対応する分割線で2分割された受光面を有する一対の副受光部によって受光し、これら一対の副受光部が受光して出力する光検出信号に基づいて、信号処理手段がトラック誤差信号を生成することから、このトラック誤差信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるための光学ヘッドの駆動制御を駆動制御手段によって適切に行うことができる。
【0022】
また、本発明に係る光学ヘッドは、光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、光出射手段から出射された光束の集光手段に至る光路中に配置され、光束を、光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ記録トラックと直交する方向における主スポットと一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、光記録媒体で反射された反射光束のうち、主光束を受光する主受光部と、一対の副光束を受光し且つその受光面が記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備え、一対の副受光部が一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるためのトラック誤差信号が生成されることを特徴としている。
【0023】
以上のように、本発明に係る光学ヘッドでは、回折光学素子によって、主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する方向に、それぞれ±n・Tp/2だけシフトした位置に一対の副スポットが形成され、且つ互いの極性が逆向きとなる非点収差が付与された一対の副光束を、記録トラックと直交する方向に対応する分割線で2分割された受光面を有する一対の副受光部によって受光し、これら一対の副受光部が受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号が生成されることから、このトラック誤差信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるための当該光学ヘッドの駆動制御を適切に行うことができる。
【0024】
また、本発明に係るトラック誤差信号検出方法は、光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、光出射手段から出射された光束の集光手段に至る光路中に配置され、光束を、光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ記録トラックと直交する方向における主スポットと一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、光記録媒体で反射された反射光束のうち、主光束を受光する主受光部と、一対の副光束を受光し且つその受光面が記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備える光学ヘッドが光記録媒体の記録トラック上を走査する際に、一対の副受光部が一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるためのトラック誤差信号を検出することを特徴としている。
【0025】
以上のように、本発明に係るトラック誤差信号検出方法では、回折光学素子によって、主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する方向に、それぞれ±n・Tp/2だけシフトした位置に一対の副スポットが形成され、且つ互いの極性が逆向きとなる非点収差が付与された一対の副光束を、記録トラックと直交する方向に対応する分割線で2分割された受光面を有する一対の副受光部によって受光し、これら一対の副受光部が受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を検出することから、このトラック誤差信号に基づいて、主スポットを記録トラック上に位置させるための光学ヘッドの駆動制御を適切に行うことができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した記録及び/又は再生装置、光学ヘッド並びにトラック誤差検出方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0027】
本発明を適用した記録及び/又は再生装置は、例えば種類の異なる複数の光ディスクの中から選定された光ディスクに対して、情報信号の記録及び再生を行う光記録媒体記録再生装置である。
【0028】
具体的に、この光記録媒体記録再生装置は、図1に示すように、光記録媒体である光ディスク101を回転駆動する回転駆動手段となるスピンドルモータ1を備えている。スピンドルモータ1は、駆動軸に図示しないディスクテーブルが取付けられ、このディスクテーブル上に光ディスク101が装着されることによって、この光ディスク101をディスクテーブルと一体に回転駆動する。スピンドルモータ1は、駆動制御手段となるサーボ制御回路5及びシステムコントローラ7によって制御され、所定の回転数で駆動される。
【0029】
光学ピックアップ装置2は、スピンドルモータ1によって回転駆動される光ディスク101に対して、情報信号の書き込み及び読み出しを行う光学ヘッドである。この光学ピックアップ装置2は、送りモータ3によって、ディスクテーブル上に装着された光ディスク101の径方向に移動操作される。これら光学ピックアップ装置2及び送りモータ3も、サーボ制御回路5によって制御されて駆動される。
【0030】
光学ピックアップ装置2は、光ディスク101の信号記録面に光束を照射し、この光束の反射光束を検出することによって、光ディスク101の記録トラック上を走査しながら情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置2によって光ディスク101から読み出された信号は、プリアンプ4により増幅されて、信号処理手段となる信号変復調及びECCブロック6及びサーボ制御回路5に送られる。
【0031】
信号変復調及びECCブロック6は、再生する光記録媒体の種類に応じて、信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。また、信号変復調及びECCブロック6は、送られた信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラック誤差信号、トラック判別信号、RF信号等を生成する。サーボ制御回路5は、信号変復調及びECCブロック6にて生成されるフォーカスエラー信号、トラック誤差信号、トラック判別信号に基づいて、光学ピックアップ装置2を制御する。
【0032】
信号変復調及びECCブロック6において復調された信号は、この信号が例えばコンピュータのデータストレージ用のデータであれば、インターフェイス8aを介して、外部コンピュータ9a等に送出される。この場合、外部コンピュータ9a等は、光ディスク101に記録された信号を、再生信号として受け取ることができる。
【0033】
また、光ディスク101に記録された情報信号が、いわゆる「オーディオ・ビジュアル」(音響再生及び画像再生)用の信号である場合には、信号変復調及びECCブロック6において復調された信号は、D/A,A/D変換器8bにおいてデジタル/アナログ変換されて、オーディオ・ビジュアル処理部9bに送出される。このオーディオ・ビジュアル処理部9bにおいてオーディオ・ビデオ処理を行われた信号は、オーディオ・ビジュアル信号入出力部9cを介して、図示しない外部の映像・映写機器に伝送される。
【0034】
また、光学ピックアップ装置2は、信号変復調及びECCブロック6から送られる信号に基づいて、回転操作される光ディスク101の所定の記録トラックに対して光束の照射を行う。このような光束の照射によって光ディスク101に対する情報信号の書き込みが行われる。
【0035】
光学ピックアップ装置2は、図2に示すように、各光学部品が図示しない光学ブロック部内に個別にマウントされて支持された構造を有している。
【0036】
具体的に、この光学ピックアップ装置2は、光出射手段となる光源部10を備え、この光源部10は、光束を出射する少なくとも1つの光源を有している。本例では、図3に示すように、1つの光源10aを有しており、この光源10aは、保持台部10dにより支持されて、パッケージ10e内に収納されている。
【0037】
そして、この光源10aから出射された光束は、回折光学素子17によって回折され、0次光束及び±1次回折光束を含む光束に分離される。
【0038】
このうち、0次光束は、光源10aから出射されてそのまま進行し、光ディスク101に対して情報信号の記録再生を行うための主スポットを記録トラック上に形成する主光束となる。+1次回折光束は、光源10aからずれた第1の仮想光源10bから出射された光束に等しく、第1の副スポットを形成する第1の副光束となる。−1次回折光束は、光源10aからずれた第2の仮想光源10cから出射された光束に等しく、第2の副スポットを形成する第2の副光束となる。また、一対の副光束が形成する各副スポットは、光ディスク101の信号記録面上において、主光束が形成する主スポットを挟んで互いに離間した位置に形成される。
【0039】
回折光学素子17は、図4に示すように、非点収差を生じさせるホログラムパターン(ホログラム光学素子)として構成されており、一対の副光束に対して、互いの極性が逆向き(逆符号)で、且つ、光ディスク101の信号記録面上に形成される記録トラックの接線方向に対して、略々45°の角度をなす非点収差を付与する。
【0040】
また、この回折光学素子17は、光軸回りに回転操作されることによって、主スポットの合焦位置を変動させることなく、各副スポットと光ディスク101の記録トラック上における主スポットとの位置関係を変化させることが可能となっている。そして、記録トラックと直交する方向における主スポットと一対の副スポットとのスポット中心間の距離は、トラックピッチをTpとし、nを0以上の整数としたときに、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となるように設定されている。すなわち、一対の副スポットは、光ディスク101の記録トラック上に形成された主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する方向に、それぞれ±n・Tp/2だけシフトした位置に形成されている。
【0041】
なお、n=0のとき、主スポットと副スポットとが全て同一記録トラック上に形成されるため、この場合には、トラックピッチの異なる複数の光ディスクに対しても、常に副スポットの記録トラックに対する関係を同じ状態にすることができる。
【0042】
なお、ここで言う「トラックピッチ(Tp)」とは、「ランドグルーブ方式」を採用し光記録媒体上のランド及びグループの双方に情報信号を記録する場合であっても、「ランドから次のランドまでの距離」(または、グループから次のグループまでの距離」)のことである。
【0043】
この光学ピックアップ装置2を用いて光記録媒体からの情報信号の書き込み及び/又は読み出しを行う場合には、この光源部10から射出された各光束は、図2に示すように、偏光ビームスプリッタプリズム11に入射され、この偏光ビームスプリッタプリズム11が有する誘電体多層膜に対してS偏光状態であることにより該誘電体多層膜によって略々全光量が反射されて、1/4波長板12に入射する。1/4波長板12に入射された光束は、この1/4波長板12を透過することにより円偏光状態となされ、コリメータレンズ13を透過して平行光束となされて、集光手段となる対物レンズ14に入射する。
【0044】
偏光ビームスプリッタプリズム11は、−般に、互いに貼り合わせられて立方体を形成する一対の三角プリズムと、これらの三角プリズムの間に蒸着やスパッタリングによって形成された誘電体多層膜とによって構成されている。この偏光ビームスプリッタプリズム11に対する入射光束は、誘電体多層膜に対するP偏光成分が該誘電体多層膜を透過し、該誘電体多層膜に対するS偏光成分が該誘電体多層膜によって反射される。
【0045】
対物レンズ14は、図示しない二軸アクチュエータによって、図2中矢印Fで示すフオーカス方向及び図2中矢印Tで示すトラッキング方向に移動操作可能に支持されており、入射された各光束を光ディスク101の信号記録面上に集光させる。このとき、3つの仮想的な光源10a,10b,10cから射出された光束が信号記録面上に集光される。
【0046】
光ディスク101の信号記録面上に照射されて、この信号記録面で反射された3本の反射光束は、対物レンズ14、コリメータレンズ13及び1/4波長板12を経て、直線偏光状態となって偏光ビームスプリッタプリズム11に至る。この偏光ビームスプリッタプリズム11において、反射光束は、誘電体多層膜に対してP偏光状態となっていることにより略々全光量が該誘電体多層膜を透過し、光源部10に戻る光路より分離されて、光分岐素子23及びマルチレンズ15を経て光検出手段となる光検出素子16に入射する。マルチレンズ15は、凹面とシリンドリカル面とが組み合わされたレンズであって、反射光束の集光点までの距離を延長するとともに、該反射光束に非点収差を生じさせる。
【0047】
光検出素子16は、図5に示すように、主スポットからの主反射光束を受光する主受光部18と、第1の副スポットからの第1の副反射光束を受光する第1の副受光部19と、第2の副スポットからの第2の副反射光束を受光する第2の副受光部20とを有して構成されている。
【0048】
主受光部18は、記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び記録トラックと直交する方向に対応する分割線によって4分割された受光面a,b,c,dを有し、これら4つの受光面a,b,c,dは、中心部分を介して放射状に配列され、このうち、受光面a,c及び受光面b,dが、互いに主受光部18の中心部分を介して対角で対向配置されている。そして、これら4つの受光面a,b,c,dからは、それぞれ独立的した光検出信号a,b,c,dが出力される。
【0049】
第1の副受光部19は、記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び記録トラックと直交する方向に対応する分割線によって4分割された受光面e,f,g,hを有し、これら4つの受光面e,f,g,hは、中心部分を介して放射状に配列され、このうち、受光面e,g及び受光面f,hが、互いに第1の副受光部19の中心部分を介して対角で対向配置されている。そして、これら4つの受光面e,f,g,hからは、それぞれ独立的した光検出信号e,f,g,hが出力される。
【0050】
第2の副受光部20は、記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び記録トラックと直交する方向に対応する分割線によって4分割された受光面i,j,k,lを有し、これら4つの受光面i,j,k,lは、中心部分を介して放射状に配列され、このうち、受光面i,k及び受光面j,lが、互いに第2の副受光部20の中心部分を介して対角で対向配置されている。そして、これら4つの受光面i,j,k,lからは、それぞれ独立的した光検出信号i,j,k,lが出力される。
【0051】
そして、この光検出素子16から出力される光検出信号は、例えば該光検出素子16の半導体基板上に形成された図示しないアンプにより電流−電圧変換された後、演算回路、もしくは、各受光部18,19,20に接続された光検出素子外部の演算回路に送られる。この演算回路においては、以下のようにして、各信号等が演算される。
【0052】
RF(主スポットについてのRF信号)
=(a+b+c+d)の変調成分
PI(プルイン信号:フォーカス引き込み信号:主スポットについての総和信号)
=a+b+c+d
FCS(フォーカスエラー信号(主スポットについての非点収差信号))
=(a+c)−(b+d)
MPP(主スポットについてのプッシュプル信号)
={(a+d)−(b+c)}
SPP1(第1の副スポットについてのプッシュプル信号)
={(e+h)−(f+g)}
SPP2(第2の副スポットについてのプッシュプル信号)
={(i+l)−(j+k)}
SRC1(第1の副スポットについてのラジアルコントラスト信号)
={(e+f)−(h+g)}
SRC2(第2の副スポットについてのラジアルコントラスト信号)
={(i+j)−(l+k)}
SAS1(第1の副スポットについてのたすきがけ演算信号)
={(e+g)−(f+h)}
SAS2(第2の副スポットについてのたすきがけ演算信号)
={(i+k)−(j+l)}
SPI1(第1の副スポットについての総和信号)
=e+f+g+h
SPI2(第2の副スポットについての総和信号)
=i+j+k+l
ところで、この光ピックアップ装置では、図6に示すように、上述した回折光学素子17によって分離された主光束及び一対の副光束のうち、主光束が、光ディスクの記録トラック上に主スポットを形成し、第1の副光束が、主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する一の方向に、+n・Tp/2だけシフトした位置に第1の副スポットを形成し、第2の副光束が、主スポットのスポット中心から記録トラックと直交する他の方向に、−n・Tp/2だけシフトした位置に第2の副スポットを形成する。また、これら一対の副スポットに対しては、回折光学素子17によって互いの極性が逆向き且つ記録トラックに対して略45゜の方向となる非点収差が付与されている。
【0053】
この場合、主スポットは、ランド上にあるかグルーブ上にあるかによらず、主受光部18の受光面における光強度分布が等しくなるのに対して、一対の副スポットは、ランド上にあるかグループ上にあるかによって、互いの光強度分布に大きな差異が生じ、しかも、非点収差の方向(符号)によって、ランドとグループとの関係が逆転する。これは、一対の副光束に互いの極性が逆向きとなる非点収差が付与されることによって、第1の副スポットが、第1の副受光部19の受光面e,fに対応した部分と、受光面g,hに対応した部分とが記録トラックを横断する方向と逆方向にシフトしたことに類似した作用を受けると共に、第2の副スポットが、第1の副受光部20の受光面i,jに対応した部分と、受光面k,lに対応した部分とが記録トラックを横断する方向と逆方向にシフトしたことに類似した作用を受けるためである。
【0054】
ここで、上述したDVD−ROM等の再生専用の光記録媒体のように、ピットの位相深さがλ/4がとなる場合において、各スポットが記録トラックを横切った際の各受光部上に形成されるスポットの光強度分布の変化を図7に模式的に示す。
【0055】
図7に示すように、主スポットは、オントラックの状態から記録トラックを横断すると、記録トラックと平行な方向に対応する分割線を挟んで対称な光強度分布の変化を示すと共に、記録トラックと直交する方向に対応する分割線を挟んで対称な光強度分布の変化を示す。
【0056】
一方、一対の副スポットは、オントラックの状態から記録トラックを横断すると、記録トラックと平行な方向に対応する分割線を挟んで対称な光強度分布の変化を示すのに対して、記録トラックと直交する方向に対応する分割線を挟んで光強度が反転する非対称な光強度分布の変化を示す。
【0057】
この場合、上述した主スポット、第1の副スポット及び第2の副スポットについてのプッシュプル信号MPP、SPP1、SPP2は、記録トラックによって変調されないことから、これらの信号からトラッキング誤差に関する情報を得ることはできない。
【0058】
そこで、本発明を適用した光記録媒体記録再生装置では、上述した溝の位相深さがλ/4となる光記録媒体に対しては、第1の副受光部19及び第2の副受光部が受光して出力する光検出信号に基づいて、以下の演算によりトラック誤差信号を生成する。
【0059】
RCTRK(ラジアルコントラストによるトラック誤差信号)
=SRC1−SRC2
また、上述した位相深さがλ/4となる光記録媒体に対しては、主受光部18が受光して出力する光検出信号に基づいて、以下の演算によりトラック判別信号を生成する。
【0060】
RCCTS(ラジアルコントラストによるトラック判別信号)
=PIの交流(AC)成分
そして、このようにして得られたトラック誤差信号RCTRKの振幅と、一対の副光束に生じさせる非点収差量との関係を示すグラフを図8に示す。
【0061】
なお、図8に示すグラフでは、フリンジ−ゼルニケの収差多項式におけるZ6を基準にした計算を行った。
【0062】
この「フリンジ−ゼルニケの収差多項式」に関して、簡単に説明しておくと、これは、半径とアジマスの円多項式で定義される単位円の範囲内で直交しているため、波面を表すのに有効であり、干渉計においてよく使われているものである。この多項式を用いて波面を表すと、半径1の単位円に対して、Rを半径方向の距離、Aを回転角度として、
のようになる。
【0063】
また、この計算では、波長λを405nm、光記録媒体のトラックピッチTpを0.32μmとして計算を行った。また、上記(Radial Contrast)は、1.0である。
【0064】
図8に示すように、トラック誤差信号RCTRKの振幅は、Z6が0.23付近でピークを有していることがわかる。
【0065】
一方、上述したDVD−RAM等の光記録媒体においては、グルーブの位相深さがλ/6〜λ/12程度であるため、上述した位相深さがλ/4となる場合とは振る舞いが異なる。代表例として、グルーブの位相深さがλ/8となる場合において、各スポットが記録トラックを横切った際の各受光部上に形成されるスポットの光強度分布の変化を図9に模式的に示す。
【0066】
図9に示すように、主スポットは、オントラックの状態から記録トラックを横断すると、記録トラックと直交する方向に対応する分割線を挟んで対称な光強度分布の変化を示すのに対して、記録トラックと平行な方向に対応する分割線を挟んで光強度が反転する非対称な光強度分布の変化を示す。
【0067】
一方、一対の副スポットは、オントラックの状態から記録トラックを横断すると、記録トラックと平行な方向に対応する分割線を挟んで非対称な光強度分布の変化を示すと共に、記録トラックと直交する方向に対応する分割線を挟んで非対称な光強度分布の変化を示す。
【0068】
この場合、上述した主スポットについてのプッシュプル信号MPPは、記録トラックにより変調されているので、この信号からトラッキング誤差に関する情報を得ることが可能である。また、第1の副スポット及び第2の副スポットについてのプッシュプル信号SPP1、SPP2に関しては、付与された非点収差によってスポット内で非対称なトラック変調となるため、プッシュプル演算結果としては、記録トラックによる変調が小さくなる。
【0069】
したがって、本発明を適用した光記録媒体記録再生装置では、上述した位相深さがλ/8となる光記録媒体に対して、以下の演算、いわゆる「差動プッシュプル法」によりトラック誤差信号を生成するが、第1の副スポット及び第2の副スポットについてのプッシュプル信号SPP1、SPP2のトラック変調が小さいため、主副スポット間の位置関係によるトラック誤差信号の変化を小さくすることが可能となる。
【0070】
DPPTRK(差動プッシュプル法によるトラック誤差信号)
=MPP−K・(SPP1+SPP2)(Kは比例定数。)
したがって、上述した位相深さがλ/8となる光記録媒体に対しては、このような一対の副スポットの光強度の差異から、第1の副受光部19及び第2の副受光部20が受光して出力する光検出信号に基づいて、以下の演算によりトラック判別信号を生成する。
【0071】
ASCTS(たすきがけ演算によるトラック判別信号)
=SAS1−SAS2
なお、本例では、ラジアルコントラストによるトラックエラー信号及びトラック判別信号を得るための副スポットとして、回折光学素子17によって分離された2つのスポットを用いている。様々な外乱による影響を低減するためには、このように2つの副スポットを用いることが望ましいが、1つの副スポットからでも、トラック判別信号を生成することができる。
【0072】
そして、このようにして得られたラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRK、トラック判別信号ASCTS及び一対の副スポットについてのプッシュプル信号SPPと、一対の副光束に生じさせる非点収差量との関係を示すグラフを図10に示す。
【0073】
なお、図10に示すグラフでは、上述した図8に示すグラフと同様に、フリンジ−ゼルニケの収差多項式におけるZ6を基準にした計算を行った。また、この計算では、波長λを405nm、光記録媒体のトラックピッチTpを0.32μmとして計算を行った。また、上記(Radial Contrast)は、0.2である。
【0074】
なお、図10に示すグラフおいて、太線は、ラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRKを示し、細線は、トラック判別信号ASCTSを示し、破線は、サイドスポットのプッシュプル信号SPPの変調が非点収差によって小さくなっていく様子を示す。
【0075】
図10に示すように、一対の副スポットについての非点収差を大きくしていくと、Z6が0.23程度のところでトラック判別信号ASCTS及びラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRKの振幅が最大となると共に、プッシュプル信号SPPの振幅が低下し、Z6が0.33付近で、副スポットについてのプッシュプル信号SPPが得られなくなることがわかる。
【0076】
そして、一対の副光束に付与する非点収差量は、以下の条件にしたがって決定することができる。
【0077】
先ず、他の光学部品によって発生する非点収差との合成によって、所望の非点収差量からずれることを防止する必要がある。他の光学部品によって発生する非点収差は、経験上、Z6として0.02程度である。したがって、Z6について、下記の条件が必要となる。したがって、Z6≧0.05となることが好ましい。
【0078】
次に、十分なトラック判別信号CTSの振幅を得るためには、Z6=0.05〜0.5となることが好ましい。
【0079】
特に、トラック判別信号CTS及びラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRKを最大にするためには、Z6≒0.23となることが好ましい。
【0080】
また、各副スポットについてのプッシュプル信号SPP1,SPP2の振幅を略0とすることで、副スポットの位置(トラック位相の主スポットとの位置関係、通常の差動プッシュプル法では180度である)によるトラック誤差信号TRKの振幅の変動を抑圧するためには、Z6≒0.33となることが好ましい。
【0081】
これらの条件に基づいて、光学系全体のバランスを考慮して、与える収差量を選定することができる。
【0082】
以上のように、本発明を適用した光記録媒体記録再生装置では、プッシュプル信号が得られない場合でも、トラック誤差信号を得ることが可能である。
【0083】
また、通常、ラジアルコントラストを用いてトラック誤差信号を得る場合には、一対の副スポットを±1/4トラックだけずらす3ビーム法が一般的であるが、これは一対の副スポットを±1/2トラックだけずらす差動プッシュプル法とは両立しない。
【0084】
これに対して、本発明では、一対の副スポットを±1/2トラックだけずらした状態で、ラジアルコントラストを用いた最良のトラック誤差信号RCTRKを得ることが可能なことから、上述した溝の位相深さがλ/4となる光記録媒体に対しては、ラジアルコントラストを用いたトラック誤差信号を検出し、溝の位相深さがλ/8に近い光記録媒体に対しては、プッシュプル法によるトラック誤差信号を検出することが可能である。
【0085】
なお、トラック誤差信号は、上述したラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRKや、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号DPPTRKに限らず、主受光部18の受光面a,b,c,dを用いて、いわゆる「差動位相差(DPD:Differential Phase Detection)法」により生成することも可能である。
【0086】
また、通常、スポットがランド上にあるかグループ上であるかで、反射光束における光強度分布は異ならない。これは、上述した光記録媒体において、トラック判別信号を生成することが困難となる原因でもある。
【0087】
これに対して、本発明では、一対の副光束に互いの極性が逆向き且つ記録トラックに対して略45゜の方向となる非点収差を付与することによって、一対の副スポットの光強度分布に大きな差異が生じることから、ランドとグループとの戻りの光量がほとんど変化しない光記録媒体に対しても、簡便な構成によって良好なトラック判別信号を検出することが可能である。
【0088】
したがって、本発明を適用した記録及び/又は再生装置では、上述した位相深さの異なる色々な光記録媒体に対して、安定したトラッキングサーボを行うことが可能であり、光学ピックアップ装置の安定且つ高速なシーク動作を行うことが可能である。
【0089】
また、上述した光学ピックアップ装置2では、図11に示すように、回折光学素子17に代わって偏光ホログラム光学素子22を設けた構成としてもよい。
【0090】
この場合、偏光ホログラム光学素子22は、上述した光源部10と偏光ビームスプリッタプリズム11との間ではなく、偏光ビームスプリッタプリズム11と1/4波長板12との間の光路中に配置される。これは、偏光ホログラム光学素子22が光ディスク101に向かう往路の光束に対してホログラムとして作用するが、光ディスクから戻る復路の光束に対しては、なんらの光学的作用を生じないようにするためである。
【0091】
また、上述した光学ピックアップ装置2では、図12に示すように、光検出素子16の主受光部18及び一対の副受光部19,20において、各戻り光スポットの中央部分のみを受光する受光面m,n,oを設けた構成としてもよい。
【0092】
この場合、各受光部18,19,20において、反射光束の中央部分のみを受光する受光面m,n,oを設けることによって、フォーカスエラー信号や、トラック誤差信号、アドレス信号等の安定化を図ることが可能となる。
【0093】
なお、この場合も、上述した各演算方法により、フォーカスエラー信号、トラック誤差信号、トラック判別信号及びRF信号生成することが可能である。
【0094】
また、上述した光検出素子16では、図13に示すように、主反射光束が分岐された光束を独立して受光する他の主受光部21を設けた構成としてもよい。
【0095】
この場合、第2の主受光部21への主反射光束の分岐は、図12に示すように、偏光ビームスプリッタプリズム11及びマルチレンズ15との間に、例えば、ウォラストンプリズムの如き光分岐素子23が設けられていることによって行われる。そして、第2の主受光部21は、図13に示すように、光分岐素子23によって分岐された主スポットからの反射光束を受光する1つの受光面sを有し、この第2の主受光部21が受光して出力される光検出信号がRF信号となる。
【0096】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、簡便な光学ヘッドを用いて、位相深さが異なる色々な光記録媒体に対して、最適なトラック誤差信号やトラック判別信号等の検出を行うことが可能なことから、光学ヘッドの安定したトラッキングサーボを行うと共に、光学ヘッドの安定且つ高速なシーク動作等を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光記録媒体記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図2】光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図3】光源部の構成を示す側面図である。
【図4】回折光学素子の構成を示す正面図である。
【図5】光検出素子の構成を示す正面図である。
【図6】光ディスクの信号記録面上における主スポットと一対の副スポットとの位置関係を示す模式図である。
【図7】位相深さがλ/4がとなる場合において、各スポットが記録トラックを横切った際の各受光部上に形成されるスポットの光強度分布の変化を示す模式図である。
【図8】ラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRKの振幅と、一対の副光束に生じさせる非点収差量との関係を示すグラフである。
【図9】位相深さがλ/8がとなる場合において、各スポットが記録トラックを横切った際の各受光部上に形成されるスポットの光強度分布の変化を示す模式図である。
【図10】ラジアルコントラストによるトラック誤差信号RCTRK、トラック判別信号ASCTS及びサイドスポットのプッシュプル信号SPPと、一対の副光束に生じさせる非点収差量との関係を示すグラフである。
【図11】光学ピックアップ装置の変形例を示すブロック図である。
【図12】光学ピックアップ装置の別の変形例を示すブロック図である。
【図13】光学検出素子の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 スピンドルモータ、2 光学ピックアップ装置、7 システムコントローラ、10 光源部、11、偏光ビームスプリッタプリズム、12 1/4波長板、13 コリメータレンズ、14 対物レンズ、15 マルチレンズ、16 光検出素子、17 回折光学素子、18 主受光部、19 第1の副受光部、20第2の副受光部、22 偏光ホログラム光学素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording and / or reproducing apparatus for recording and / or reproducing a signal with respect to an optical recording medium, an optical head provided in such a recording and / or reproducing apparatus, and such an optical head. The present invention relates to a track error signal detection method.
[0002]
[Prior art]
A recording and / or reproducing apparatus that records and / or reproduces an information signal such as an audio signal, an image signal, or a program with respect to an optical recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk includes an optical head. The information signal is written to and / or read from the optical recording medium by irradiating the light beam emitted from the light source while condensing it on the recording track of the optical recording medium by the objective lens.
[0003]
Further, in the recording and / or reproducing apparatus, when the optical head scans the recording track of the optical recording medium, the optical head drive control for positioning the spot of the light beam condensed by the objective lens on the recording track. So-called tracking servo is performed. Specifically, in this tracking servo, the objective lens is displaced in a direction orthogonal to the recording track, and the reflected light beam from the recording track that changes thereby is received by the light detection element, and this light detection element receives and outputs it. Based on the light detection signal, a track error signal (also called a tracking error signal) for estimating whether or not the spot of the light beam condensed by the objective lens is on the recording track is detected. In the recording and / or reproducing apparatus, based on the track error signal, the optical head tracking control for positioning the spot of the light beam condensed by the objective lens on the recording track is performed.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-56568 (page 3-4, FIG. 22)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the recording and / or reproducing apparatus described above, a push-pull signal obtained by a (differential) push-pull method is generally used as a track error signal for a writable optical recording medium.
[0006]
That is, in this writable optical recording medium, a guide groove called a groove is usually formed on a disk substrate, and based on a push-pull signal obtained from a reflected light beam reflected and diffracted by this groove, Tracking servo is performed. The portion between the grooves is generally called a land.
[0007]
The push-pull signal is obtained by receiving a reflected light beam reflected and diffracted by the groove with a light detecting element having a light receiving surface divided into two by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track, and the two light receiving surfaces divided. It is obtained by taking the difference of the output from. The push-pull signal is maximum when the phase depth of the groove is about λ / 8 when the wavelength of the light beam emitted from the light source is λ, while the phase depth of the groove is λ / 4. Such a push-pull signal cannot be obtained.
[0008]
For this reason, in an optical recording medium such as a CD or MD, a radial contrast signal obtained by a three-beam method in which the groove phase depth is maximum at about λ / 4 is generally used as a track error signal. Radial contrast is the change in the total signal level of the reflected light beam when crossing the recording track in the standard state.The amount of light on the land is ll, and the amount of light on the groove is lg. When
Radial Contrast = 2 | (ll-lg) | / (ll + lg)
Represented as:
[0009]
On the other hand, in a read-only optical recording medium such as a DVD-ROM, a signal obtained by a differential phase detection (DPD) method or a heterodyne method is used as a track error signal. In this case, the best signal can be obtained when the phase depth of the pits recorded on the disc is about λ / 4.
[0010]
By the way, in a writable optical recording medium such as DVD + R / RW, DVD-R / RW, and DVD-RAM, the groove depth of the recording track is set to about λ / 6 to λ / 12. As the signal, the above-described push-pull signal is generally used.
[0011]
On the other hand, in the above-described read-only optical recording medium such as a DVD-ROM, the phase depth of the pit is set in the vicinity of λ / 4, so that the track error signal generated by the DPD method or the heterodyne method described above is used. Detection is mandatory.
[0012]
For this reason, in the recording and / or reproducing apparatus, due to the difference in the phase depth, the optical head tracking servo using the push-pull signal described above cannot be performed on the reproduction-only optical recording medium. In order to reproduce the above-mentioned writable optical recording medium in a type of disc player, a special condition is required for the recording film so that a track error signal can be generated by the DPD method from the recording mark after recording. There was a problem.
[0013]
In addition, in the optical recording medium such as the DVD-RAM described above, in order to increase the recording density, the recording track is not formed on only one of the conventional land or group, but on both the land and the group. The land groove recording system to be formed is adopted.
[0014]
However, in an optical recording medium employing such a land / groove recording method, the land and the groove are usually set to have substantially the same width in order to optimize the recording / reproducing characteristics. For this reason, in the recording and / or reproducing apparatus, the amount of light is almost equal between when the light beam is irradiated on the land and when the light beam is irradiated on the groove, and whether the light beam is on the land or the groove. There is a problem that it becomes difficult to generate a track discrimination signal for discriminating the track (see, for example, Patent Document 1).
[0015]
In this case, in particular, it becomes difficult to access a predetermined recording track at a time during a high-speed seek operation that is frequently performed in applications such as an external storage device, business video recording, and editing device, and the access time becomes long. .
[0016]
Further, instead of the land groove method described above, a DVD + R / RW or DVD-R / RW adopting a groove method, a short wavelength light source with an emission wavelength of about 405 nm, and a high NA with a numerical aperture (NA) of about 0.85. Even in a writable optical recording medium such as Blu-ray Disc, which is a new optical disc format that further increases the recording density by using an objective lens, the light flux is on the land due to the demand for high-speed access. There has been a demand for discriminating whether the track is above.
[0017]
However, if it becomes difficult to make a difference in the width between the land and the groove due to the narrow track pitch in recent years, the range in which the intensity is modulated in the spot becomes narrow, so that when the light beam is irradiated on the land and on the groove The amount of light becomes almost equal when irradiated.
[0018]
For this reason, even in the optical recording medium adopting the groove system, there arises a problem that it becomes difficult to generate the track discrimination signal described above. Further, when it becomes difficult to modulate the intensity due to the shallow groove formation, a problem that it becomes difficult to generate the track discrimination signal similarly occurs.
[0019]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and other than the differential phase difference method even for an optical recording medium in which a track error signal by the push-pull method cannot be satisfactorily obtained. Recording and / or reproducing apparatus capable of detecting a good track error signal by the method and improving overall recording and / or reproducing characteristics for optical recording media having different phase depths including detection of a track discrimination signal An object of the present invention is to provide an optical head and a track error signal detection method.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a recording and / or reproducing apparatus according to the present invention includes a light emitting means having at least one light source for emitting a light beam, and a light beam emitted from the light emitting means on an optical recording medium. A light condensing means, and a light collecting means arranged in the optical path leading to the light converging means for the light beam emitted from the light emitting means, for recording and / or reproducing signals on the recording track of the optical recording medium. The distance between the center of the main light beam forming the spot and the pair of sub-spots sandwiching the main spot and between the main spot and the pair of sub-spots in the direction perpendicular to the recording track is n · Tp / 2 ( However, Tp is a track pitch and n is an integer of 0 or more.) And astigmatism in which the polarities are opposite to each other is applied to the pair of sub-beams. Diffractive optical element Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a pair of sub-light beams that receive the pair of sub-light beams and a light-receiving surface corresponding to a direction perpendicular to the recording track are at least divided into two A signal for generating a track error signal based on an optical head having a light detecting means having a pair of sub light receiving portions and a light detection signal that the pair of sub light receiving portions receive and output a pair of sub light beams. It is characterized by comprising processing means and drive control means for performing drive control of the optical head for positioning the main spot on the recording track based on the track error signal generated by the signal processing means.
[0021]
As described above, in the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention, a pair of diffractive optical elements are shifted by ± n · Tp / 2 in the direction perpendicular to the recording track from the spot center of the main spot. A pair of light-receiving surfaces having a sub-spot formed thereon and a pair of sub-beams provided with astigmatism whose polarities are opposite to each other are divided into two by a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. Since the signal processing means generates a track error signal based on the light detection signal received by the sub light receiving unit and received and output by the pair of sub light receiving units, the main spot is determined based on the track error signal. The drive control of the optical head for positioning on the recording track can be appropriately performed by the drive control means.
[0022]
An optical head according to the present invention includes a light emitting unit having at least one light source for emitting a light beam, a light collecting unit for condensing the light beam emitted from the light emitting unit on an optical recording medium, and a light emitting unit. A main light beam that is arranged in an optical path leading to a condensing means for a light beam emitted from the light beam and forms a main spot for recording and / or reproducing a signal on a recording track of the optical recording medium; A distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction orthogonal to the recording track is n · Tp / 2 (where Tp is the track pitch and n is 0). A diffractive optical element that separates into a pair of sub-beams and gives astigmatism with opposite polarities to the pair of sub-beams, and is reflected by the optical recording medium. Reflected light And a pair of sub-light-receiving units that receive a pair of sub-beams and whose light-receiving surfaces are divided at least in two by a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. A track error signal is generated for positioning the main spot on the recording track based on a photodetection signal that is received by the pair of sub-light-receiving units and outputs the pair of sub-beams. It is a feature.
[0023]
As described above, in the optical head according to the present invention, the diffractive optical element forms a pair of sub-spots at positions shifted by ± n · Tp / 2 in the direction perpendicular to the recording track from the spot center of the main spot. And a pair of sub-light-receiving portions each having a light-receiving surface that is divided into two by a parting line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. A track error signal is generated on the basis of the light detection signal received and output by the pair of sub light receiving units, so that the main spot is positioned on the recording track based on the track error signal. It is possible to appropriately perform drive control of the optical head.
[0024]
The track error signal detection method according to the present invention includes a light emitting unit having at least one light source that emits a light beam, a light collecting unit that condenses the light beam emitted from the light emitting unit on an optical recording medium, A main light beam which is arranged in an optical path leading to a light collecting means for collecting a light beam emitted from the light emitting means and forms a main spot for recording and / or reproducing a signal on a recording track of an optical recording medium; The distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction perpendicular to the recording track is n.Tp/2 (where Tp is the track pitch, n represents an integer greater than or equal to 0.) and a diffractive optical element that provides astigmatism with opposite polarities to the pair of sub-beams, and optical recording Anti-medium Among the reflected light fluxes, a main light-receiving portion that receives the main light flux and a pair of sub-lights that receive a pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is divided at least in two by a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track When the optical head having the light detecting means having the scanning section scans the recording track of the optical recording medium, the pair of sub light receiving sections receive the pair of sub light beams and output them based on the light detection signal. A track error signal for positioning the spot on the recording track is detected.
[0025]
As described above, in the track error signal detection method according to the present invention, the diffractive optical element shifts a pair of sub-seconds at positions shifted by ± n · Tp / 2 in the direction perpendicular to the recording track from the center of the main spot. A pair of sub-light beams each having a light-receiving surface that is divided into two by a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. Since the track error signal is detected based on the light detection signal received by the light receiving unit and received and output by the pair of sub light receiving units, the main spot is positioned on the recording track based on the track error signal. Therefore, the drive control of the optical head can be appropriately performed.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a recording and / or reproducing apparatus, an optical head, and a track error detection method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
A recording and / or reproducing apparatus to which the present invention is applied is an optical recording medium recording / reproducing apparatus that records and reproduces an information signal on, for example, an optical disk selected from a plurality of different types of optical disks.
[0028]
Specifically, as shown in FIG. 1, the optical recording medium recording / reproducing apparatus includes a spindle motor 1 serving as a rotational driving unit that rotationally drives an optical disk 101 that is an optical recording medium. The spindle motor 1 has a disk table (not shown) attached to a drive shaft, and the optical disk 101 is mounted on the disk table to rotate the optical disk 101 integrally with the disk table. The spindle motor 1 is controlled by a servo control circuit 5 and a system controller 7 as drive control means, and is driven at a predetermined rotational speed.
[0029]
The optical pickup device 2 is an optical head that writes and reads information signals to and from the optical disc 101 that is rotationally driven by the spindle motor 1. The optical pickup device 2 is moved by the feed motor 3 in the radial direction of the optical disc 101 mounted on the disc table. The optical pickup device 2 and the feed motor 3 are also controlled and driven by the servo control circuit 5.
[0030]
The optical pickup device 2 reads the information signal while scanning the recording track of the optical disc 101 by irradiating the signal recording surface of the optical disc 101 with a luminous flux and detecting the reflected luminous flux of the luminous flux. A signal read from the optical disk 101 by the optical pickup device 2 is amplified by the preamplifier 4 and sent to the signal modulation / demodulation and ECC block 6 and the servo control circuit 5 which are signal processing means.
[0031]
The signal modulation / demodulation and ECC block 6 performs signal modulation, demodulation, and ECC (error correction code) addition according to the type of optical recording medium to be reproduced. The signal modulation / demodulation and ECC block 6 generates a focus error signal, a track error signal, a track determination signal, an RF signal, and the like based on the transmitted signal. The servo control circuit 5 controls the optical pickup device 2 based on the signal modulation / demodulation and the focus error signal, the track error signal, and the track discrimination signal generated by the ECC block 6.
[0032]
The signal demodulated in the signal modulation / demodulation and ECC block 6 is sent to an external computer 9a or the like via the interface 8a if this signal is data for data storage of a computer, for example. In this case, the external computer 9a or the like can receive a signal recorded on the optical disc 101 as a reproduction signal.
[0033]
Further, when the information signal recorded on the optical disc 101 is a signal for so-called “audio visual” (sound reproduction and image reproduction), the signal demodulated in the signal modulation / demodulation and ECC block 6 is D / A. , A / D converter 8b performs digital / analog conversion and sends it to audio / visual processing section 9b. The signal that has been subjected to the audio / video processing in the audio / visual processing unit 9b is transmitted to an external video / projection device (not shown) via the audio / visual signal input / output unit 9c.
[0034]
Further, the optical pickup device 2 irradiates a predetermined recording track of the optical disc 101 to be rotated on the basis of the signal modulation / demodulation and the signal sent from the ECC block 6. Information signal writing to the optical disc 101 is performed by irradiation of such a light beam.
[0035]
As shown in FIG. 2, the optical pickup device 2 has a structure in which each optical component is individually mounted and supported in an optical block section (not shown).
[0036]
Specifically, the optical pickup device 2 includes a light source unit 10 serving as a light emitting unit, and the light source unit 10 includes at least one light source that emits a light beam. In this example, as shown in FIG. 3, it has one light source 10a, and this light source 10a is supported by the holding base part 10d and accommodated in the package 10e.
[0037]
The light beam emitted from the light source 10a is diffracted by the diffractive optical element 17 and separated into a light beam including a 0th-order light beam and a ± 1st-order diffracted light beam.
[0038]
Among these, the 0th-order light beam is emitted from the light source 10a and travels as it is, and becomes a main light beam that forms a main spot on the recording track for recording and reproducing information signals with respect to the optical disc 101. The + 1st order diffracted light beam is equal to the light beam emitted from the first virtual light source 10b shifted from the light source 10a, and becomes the first sub light beam that forms the first sub spot. The minus first-order diffracted light beam is equal to the light beam emitted from the second virtual light source 10c shifted from the light source 10a, and becomes the second sub light beam that forms the second sub spot. The sub-spots formed by the pair of sub-beams are formed on the signal recording surface of the optical disc 101 at positions separated from each other across the main spot formed by the main beam.
[0039]
As shown in FIG. 4, the diffractive optical element 17 is configured as a hologram pattern (hologram optical element) that causes astigmatism, and the polarities of the pair of sub-beams are opposite (reverse signs). In addition, astigmatism that gives an angle of approximately 45 ° with respect to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical disc 101 is given.
[0040]
Further, the diffractive optical element 17 is rotated around the optical axis, so that the positional relationship between each sub spot and the main spot on the recording track of the optical disc 101 is changed without changing the focus position of the main spot. It is possible to change. The distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction orthogonal to the recording track is n · Tp / 2 (where n is an integer greater than or equal to 0) where Tp is the track pitch. Tp is set to be a track pitch, and n is an integer of 0 or more.) That is, the pair of sub-spots are formed at positions shifted by ± n · Tp / 2 in the direction orthogonal to the recording track from the center of the main spot formed on the recording track of the optical disc 101.
[0041]
When n = 0, the main spot and the sub spot are all formed on the same recording track. In this case, even with respect to a plurality of optical discs having different track pitches, the sub spot is always applied to the recording track. The relationship can be in the same state.
[0042]
Note that the “track pitch (Tp)” here refers to the “land-groove method” in which information signals are recorded on both lands and groups on an optical recording medium. The distance to the land "(or the distance from the group to the next group").
[0043]
When the optical pickup device 2 is used to write and / or read information signals from the optical recording medium, the light beams emitted from the light source unit 10 are polarized beam splitter prisms as shown in FIG. 11, and because the dielectric multilayer film included in the polarizing beam splitter prism 11 is in the S-polarized state, almost all the amount of light is reflected by the dielectric multilayer film and is incident on the quarter-wave plate 12. To do. The light beam incident on the quarter-wave plate 12 is converted into a circularly polarized state by transmitting through the quarter-wave plate 12, and is converted into a parallel light beam through the collimator lens 13 so as to serve as a focusing means. The light enters the lens 14.
[0044]
The polarization beam splitter prism 11 is generally constituted by a pair of triangular prisms that are bonded together to form a cube, and a dielectric multilayer film formed by vapor deposition or sputtering between the triangular prisms. . In the incident light beam to the polarization beam splitter prism 11, the P-polarized component with respect to the dielectric multilayer film is transmitted through the dielectric multilayer film, and the S-polarized component with respect to the dielectric multilayer film is reflected by the dielectric multilayer film.
[0045]
The objective lens 14 is supported by a biaxial actuator (not shown) so as to be movable in the focus direction indicated by arrow F in FIG. 2 and the tracking direction indicated by arrow T in FIG. Focus on the signal recording surface. At this time, the light beams emitted from the three virtual light sources 10a, 10b, and 10c are condensed on the signal recording surface.
[0046]
The three reflected light beams that are irradiated on the signal recording surface of the optical disc 101 and reflected by the signal recording surface pass through the objective lens 14, the collimator lens 13, and the quarter-wave plate 12 to become a linearly polarized state. It reaches the polarizing beam splitter prism 11. In this polarization beam splitter prism 11, the reflected light beam is in a P-polarized state with respect to the dielectric multilayer film, so that almost all the amount of light passes through the dielectric multilayer film and is separated from the optical path returning to the light source unit 10. Then, the light passes through the light branching element 23 and the multi-lens 15 and enters the light detecting element 16 serving as a light detecting means. The multi-lens 15 is a lens in which a concave surface and a cylindrical surface are combined. The multi-lens 15 extends the distance of the reflected light beam to the condensing point and causes astigmatism in the reflected light beam.
[0047]
As shown in FIG. 5, the light detection element 16 includes a main light receiving unit 18 that receives a main reflected light beam from the main spot and a first sub light receiving light that receives the first sub reflected light beam from the first sub spot. And a second sub light receiving unit 20 that receives the second sub reflected light beam from the second sub spot.
[0048]
The main light receiving unit 18 has light receiving surfaces a, b, c, and d divided into four by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. The light receiving surfaces a, b, c, and d are arranged radially through the central portion, and among these, the light receiving surfaces a and c and the light receiving surfaces b and d are diagonal to each other through the central portion of the main light receiving portion 18. Are arranged opposite each other. Independent light detection signals a, b, c, and d are output from the four light receiving surfaces a, b, c, and d, respectively.
[0049]
The first sub light receiving unit 19 has light receiving surfaces e, f, g, and h divided into four by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. These four light receiving surfaces e, f, g, and h are arranged radially through the central portion, and among these, the light receiving surfaces e, g and the light receiving surfaces f, h are mutually the center of the first sub light receiving unit 19. It is oppositely arranged diagonally through the part. Independent light detection signals e, f, g, and h are output from these four light receiving surfaces e, f, g, and h, respectively.
[0050]
The second sub light receiving unit 20 has a light receiving surface i, j, k, l divided into four by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track, These four light receiving surfaces i, j, k, and l are arranged radially through the central portion, and among these, the light receiving surfaces i and k and the light receiving surfaces j and l are the center of the second sub light receiving unit 20. It is oppositely arranged diagonally through the part. Then, independent light detection signals i, j, k, and l are output from these four light receiving surfaces i, j, k, and l, respectively.
[0051]
The photodetection signal output from the photodetection element 16 is subjected to current-voltage conversion, for example, by an amplifier (not shown) formed on the semiconductor substrate of the photodetection element 16, and then an arithmetic circuit or each light receiving unit. 18, 19, and 20 connected to an arithmetic circuit outside the light detection element. In this arithmetic circuit, each signal and the like are calculated as follows.
[0052]
RF (RF signal for the main spot)
= Modulation component of (a + b + c + d)
PI (Pull-in signal: Focus pull-in signal: Total signal for the main spot)
= A + b + c + d
FCS (Focus error signal (astigmatism signal for main spot))
= (A + c)-(b + d)
MPP (Push-pull signal for main spot)
= {(A + d)-(b + c)}
SPP1 (push-pull signal for the first secondary spot)
= {(E + h)-(f + g)}
SPP2 (push-pull signal for the second secondary spot)
= {(I + l)-(j + k)}
SRC1 (radial contrast signal for the first secondary spot)
= {(E + f)-(h + g)}
SRC2 (radial contrast signal for the second secondary spot)
= {(I + j)-(l + k)}
SAS1 (A calculation signal for the first sub spot)
= {(E + g)-(f + h)}
SAS2 (A calculation signal for the second sub-spot)
= {(I + k)-(j + l)}
SPI1 (sum signal for the first sub spot)
= E + f + g + h
SPI2 (sum signal for second sub spot)
= I + j + k + l
In this optical pickup device, as shown in FIG. 6, the main light beam forms a main spot on the recording track of the optical disc among the main light beam and the pair of sub light beams separated by the diffractive optical element 17 described above. The first sub-beam forms a first sub-spot at a position shifted by + n · Tp / 2 in one direction orthogonal to the recording track from the spot center of the main spot, and the second sub-beam is A second sub spot is formed at a position shifted by −n · Tp / 2 in the other direction perpendicular to the recording track from the spot center of the main spot. The pair of sub-spots is given astigmatism by the diffractive optical element 17 so that the polarities of the sub-spots are opposite to each other and approximately 45 ° with respect to the recording track.
[0053]
In this case, regardless of whether the main spot is on the land or on the groove, the light intensity distribution on the light receiving surface of the main light receiving unit 18 is equal, whereas the pair of sub spots are on the land. Depending on whether the light is on a group or on a group, there is a large difference in the light intensity distribution between them, and the relationship between the land and the group is reversed depending on the direction (sign) of astigmatism. This is because the first sub-spot corresponds to the light-receiving surfaces e and f of the first sub-light-receiving unit 19 by giving astigmatism whose polarities are opposite to each other to the pair of sub-beams. And the portion corresponding to the light receiving surfaces g and h receive an action similar to that shifted in the direction opposite to the direction crossing the recording track, and the second sub spot receives the light received by the first sub light receiving unit 20. This is because the portion corresponding to the surfaces i and j and the portion corresponding to the light receiving surfaces k and l receive an action similar to that shifted in the direction opposite to the direction crossing the recording track.
[0054]
Here, in the case where the phase depth of the pit is λ / 4 as in the above-described optical recording medium such as a DVD-ROM, the spot is placed on each light receiving portion when each spot crosses the recording track. FIG. 7 schematically shows a change in the light intensity distribution of the formed spot.
[0055]
As shown in FIG. 7, when the main spot crosses the recording track from the on-track state, the main spot shows a change in light intensity distribution symmetric across a dividing line corresponding to the direction parallel to the recording track, The change of the light intensity distribution symmetrical with respect to the dividing line corresponding to the orthogonal direction is shown.
[0056]
On the other hand, when the pair of sub-spots crosses the recording track from the on-track state, the pair of sub-spots show a symmetrical change in light intensity distribution across the dividing line corresponding to the direction parallel to the recording track, whereas The change of the asymmetrical light intensity distribution in which the light intensity is reversed across the dividing line corresponding to the orthogonal direction is shown.
[0057]
In this case, since the push-pull signals MPP, SPP1, and SPP2 for the main spot, the first sub spot, and the second sub spot are not modulated by the recording track, information on the tracking error is obtained from these signals. I can't.
[0058]
Therefore, in the optical recording medium recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied, the first sub light receiving unit 19 and the second sub light receiving unit are provided for the optical recording medium in which the phase depth of the groove is λ / 4. A track error signal is generated by the following calculation on the basis of the light detection signal received and output by.
[0059]
RCTRK (Track error signal due to radial contrast)
= SRC1-SRC2
For the optical recording medium having a phase depth of λ / 4, a track discrimination signal is generated by the following calculation based on the light detection signal received and output by the main light receiving unit 18.
[0060]
RCCTS (Track discrimination signal with radial contrast)
= PI alternating current (AC) component
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amplitude of the track error signal RCTRK thus obtained and the amount of astigmatism generated in the pair of sub-light beams.
[0061]
In the graph shown in FIG. 8, the calculation was performed based on Z6 in the Fringe-Zernike aberration polynomial.
[0062]
A simple explanation for this "Fringe-Zernike aberration polynomial" is that it is orthogonal to the radius and the unit circle defined by the azimuth circular polynomial, and is effective in representing the wavefront. It is often used in interferometers. When the wavefront is expressed using this polynomial, R is a radial distance and A is a rotation angle with respect to a unit circle of radius 1.
become that way.
[0063]
In this calculation, the wavelength λ is 405 nm and the track pitch Tp of the optical recording medium is 0.32 μm. The (Radial Contrast) is 1.0.
[0064]
As shown in FIG. 8, it can be seen that the amplitude of the track error signal RCTRK has a peak when Z6 is around 0.23.
[0065]
On the other hand, in the optical recording medium such as the above-mentioned DVD-RAM, since the phase depth of the groove is about λ / 6 to λ / 12, the behavior is different from the case where the phase depth is λ / 4. . As a representative example, when the phase depth of the groove is λ / 8, the change in the light intensity distribution of the spot formed on each light receiving portion when each spot crosses the recording track is schematically shown in FIG. Show.
[0066]
As shown in FIG. 9, when the main spot crosses the recording track from the on-track state, the main spot shows a change in the light intensity distribution symmetrical across the dividing line corresponding to the direction orthogonal to the recording track. This shows an asymmetric change in light intensity distribution in which the light intensity is reversed across a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track.
[0067]
On the other hand, when the pair of sub-spots crosses the recording track from the on-track state, they show an asymmetrical change in light intensity distribution across the dividing line corresponding to the direction parallel to the recording track, and the direction perpendicular to the recording track A change in the asymmetric light intensity distribution across the dividing line corresponding to is shown.
[0068]
In this case, since the push-pull signal MPP for the main spot described above is modulated by the recording track, it is possible to obtain information on the tracking error from this signal. In addition, the push-pull signals SPP1 and SPP2 for the first sub-spot and the second sub-spot are asymmetrically modulated in the spot due to the applied astigmatism. The modulation by the track becomes smaller.
[0069]
Therefore, in the optical recording medium recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied, a track error signal is generated by the following calculation, so-called “differential push-pull method”, with respect to the optical recording medium having the phase depth of λ / 8. Although the track modulation of the push-pull signals SPP1 and SPP2 for the first and second sub-spots is small, the change in the track error signal due to the positional relationship between the main and sub-spots can be reduced. Become.
[0070]
DPPTRK (Track error signal by differential push-pull method)
= MPP-K. (SPP1 + SPP2) (K is a proportional constant.)
Therefore, for the above-described optical recording medium having a phase depth of λ / 8, the first sub light receiving unit 19 and the second sub light receiving unit 20 are obtained from the difference in light intensity between the pair of sub spots. The track discrimination signal is generated by the following calculation on the basis of the light detection signal received and output by.
[0071]
ASCTS (track discrimination signal based on calculation)
= SAS1-SAS2
In this example, two spots separated by the diffractive optical element 17 are used as sub-spots for obtaining a track error signal and a track discrimination signal by radial contrast. In order to reduce the influence of various disturbances, it is desirable to use two sub-spots as described above, but a track discrimination signal can be generated from one sub-spot.
[0072]
Then, the relationship between the track error signal RCTRK, the track discrimination signal ASCTS, the push-pull signal SPP for the pair of sub-spots, and the astigmatism amount generated in the pair of sub-beams is shown. A graph is shown in FIG.
[0073]
In the graph shown in FIG. 10, the calculation based on Z6 in the fringe-Zernike aberration polynomial was performed as in the graph shown in FIG. In this calculation, the wavelength λ is 405 nm and the track pitch Tp of the optical recording medium is 0.32 μm. The (Radial Contrast) is 0.2.
[0074]
In the graph shown in FIG. 10, the bold line indicates the track error signal RCTRK due to radial contrast, the thin line indicates the track discrimination signal ASCTS, and the broken line indicates that the side spot push-pull signal SPP is modulated by astigmatism. Show how it gets smaller.
[0075]
As shown in FIG. 10, when the astigmatism for the pair of sub-spots is increased, the amplitude of the track discrimination signal ASCTS and the track error signal RCTRK due to radial contrast becomes maximum when Z6 is about 0.23. It can be seen that the amplitude of the push-pull signal SPP decreases and the push-pull signal SPP for the sub-spot cannot be obtained when Z6 is around 0.33.
[0076]
The amount of astigmatism imparted to the pair of sub-beams can be determined according to the following conditions.
[0077]
First, it is necessary to prevent deviation from a desired amount of astigmatism by combining with astigmatism generated by other optical components. Astigmatism generated by other optical components is about 0.02 as Z6 from experience. Therefore, the following conditions are required for Z6. Therefore, it is preferable that Z6 ≧ 0.05.
[0078]
Next, in order to obtain a sufficient amplitude of the track discrimination signal CTS, it is preferable that Z6 = 0.05 to 0.5.
[0079]
In particular, in order to maximize the track discrimination signal CTS and the track error signal RCTRK due to radial contrast, it is preferable that Z6≈0.23.
[0080]
Further, by setting the amplitude of the push-pull signals SPP1 and SPP2 for each sub spot to be substantially 0, the position of the sub spot (positional relationship with the main spot of the track phase, 180 degrees in the normal differential push pull method). In order to suppress the fluctuation in the amplitude of the track error signal TRK due to the above, it is preferable that Z6≈0.33.
[0081]
Based on these conditions, the amount of aberration to be given can be selected in consideration of the balance of the entire optical system.
[0082]
As described above, the optical recording medium recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied can obtain the track error signal even when the push-pull signal cannot be obtained.
[0083]
In general, when a track error signal is obtained using radial contrast, a three-beam method in which a pair of sub-spots are shifted by ± 1/4 track is generally used. It is not compatible with the differential push-pull method that shifts by two tracks.
[0084]
In contrast, in the present invention, since the best track error signal RCTRK using the radial contrast can be obtained with the pair of sub-spots shifted by ± 1/2 track, the above-described groove phase can be obtained. For an optical recording medium having a depth of λ / 4, a track error signal using radial contrast is detected, and for an optical recording medium having a groove phase depth close to λ / 8, a push-pull method is used. It is possible to detect a track error signal due to.
[0085]
The track error signal is not limited to the above-described track error signal RCTRK due to the radial contrast and the track error signal DPPTRK due to the differential push-pull method, but using the light receiving surfaces a, b, c, d of the main light receiving unit 18, It can also be generated by a so-called “Differential Phase Detection (DPD) method”.
[0086]
In general, the light intensity distribution in the reflected light beam does not differ depending on whether the spot is on the land or on the group. This is also a cause of difficulty in generating the track discrimination signal in the above-described optical recording medium.
[0087]
On the other hand, in the present invention, the light intensity distribution of the pair of sub-spots is given to the pair of sub-beams by providing astigmatism whose polarities are opposite to each other and are approximately 45 ° with respect to the recording track. Therefore, it is possible to detect a good track discrimination signal with a simple configuration even for an optical recording medium in which the return light quantity between the land and the group hardly changes.
[0088]
Therefore, in the recording and / or reproducing apparatus to which the present invention is applied, it is possible to perform stable tracking servo on the various optical recording media having different phase depths, and the stable and high speed of the optical pickup apparatus. It is possible to perform a seek operation.
[0089]
Further, the optical pickup device 2 described above may have a configuration in which a polarization hologram optical element 22 is provided in place of the diffractive optical element 17, as shown in FIG.
[0090]
In this case, the polarization hologram optical element 22 is disposed not in the light source unit 10 and the polarization beam splitter prism 11 but in the optical path between the polarization beam splitter prism 11 and the quarter wavelength plate 12. This is because the polarization hologram optical element 22 acts as a hologram with respect to the outward light flux toward the optical disc 101, but to prevent any optical action from being caused with respect to the return light flux returning from the optical disc. .
[0091]
In the optical pickup device 2 described above, as shown in FIG. 12, the main light receiving portion 18 and the pair of sub light receiving portions 19 and 20 of the light detecting element 16 receive only the central portion of each return light spot. It is good also as a structure which provided m, n, o.
[0092]
In this case, each of the light receiving portions 18, 19, and 20 is provided with light receiving surfaces m, n, and o that receive only the central portion of the reflected light beam, thereby stabilizing the focus error signal, the track error signal, the address signal, and the like. It becomes possible to plan.
[0093]
Also in this case, it is possible to generate a focus error signal, a track error signal, a track discrimination signal, and an RF signal by the above-described calculation methods.
[0094]
Further, as shown in FIG. 13, the above-described light detection element 16 may be configured to include another main light receiving unit 21 that independently receives the light beam from which the main reflected light beam is branched.
[0095]
In this case, as shown in FIG. 12, the main reflected light beam is split into the second main light receiving unit 21 between the polarizing beam splitter prism 11 and the multi lens 15, for example, an optical branching element such as a Wollaston prism. 23 is provided. As shown in FIG. 13, the second main light receiving unit 21 has one light receiving surface s for receiving the reflected light beam from the main spot branched by the light branching element 23, and this second main light receiving unit. The photodetection signal received and output by the unit 21 is an RF signal.
[0096]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an optimum track error signal, a track discrimination signal, and the like are detected for various optical recording media having different phase depths using a simple optical head. Therefore, it is possible to perform stable tracking servo of the optical head and perform stable and high-speed seek operation of the optical head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical recording medium recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of an optical pickup device.
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a light source unit.
FIG. 4 is a front view showing a configuration of a diffractive optical element.
FIG. 5 is a front view showing a configuration of a photodetecting element.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between a main spot and a pair of sub-spots on a signal recording surface of an optical disc.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a change in light intensity distribution of spots formed on each light receiving portion when each spot crosses a recording track when the phase depth is λ / 4.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amplitude of a track error signal RCTRK due to radial contrast and the amount of astigmatism generated in a pair of sub-beams.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a change in light intensity distribution of spots formed on each light receiving portion when each spot crosses a recording track when the phase depth is λ / 8.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a track error signal RCTRK due to radial contrast, a track discrimination signal ASCTS, a side-pull push-pull signal SPP, and the amount of astigmatism generated in a pair of sub-beams.
FIG. 11 is a block diagram showing a modification of the optical pickup device.
FIG. 12 is a block diagram showing another modification of the optical pickup device.
FIG. 13 is a front view showing a modification of the optical detection element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle motor, 2 Optical pick-up apparatus, 7 System controller, 10 Light source part, 11, Polarizing beam splitter prism, 12 1/4 wavelength plate, 13 Collimator lens, 14 Objective lens, 15 Multi lens, 16 Light detection element, 17 Diffraction Optical element, 18 main light receiving portion, 19 first sub light receiving portion, 20 second sub light receiving portion, 22 polarization hologram optical element

Claims (15)

  1. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ上記記録トラックと直交する方向における前記主スポットと前記一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備え、
    上記回折光学素子が、上記一対の副光束に対して、互いの極性が逆向き且つ上記記録トラックに対して略45゜の方向となる非点収差を付与する光学ヘッドと、
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を生成する信号処理手段と、
    上記信号処理手段により生成された上記トラック誤差信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるための上記光学ヘッドの駆動制御を行う駆動制御手段とを備える記録及び/又は再生装置。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. The distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction perpendicular to the recording track is n · Tp / 2. (Wherein Tp represents a track pitch and n represents an integer of 0 or more), and astigmatism with opposite polarities with respect to the pair of sub-beams. A diffractive optical element to be applied;
    Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. A light detection means having a pair of sub-light-receiving portions divided into at least two parts,
    The diffractive optical element imparts astigmatism to the pair of sub-beams, the astigmatism having opposite polarities and approximately 45 ° with respect to the recording track ;
    A signal processing means for generating a track error signal based on a light detection signal that the pair of sub light receiving sections receive and output the pair of sub light beams;
    A recording and / or reproducing apparatus comprising: drive control means for performing drive control of the optical head for positioning the main spot on the recording track based on the track error signal generated by the signal processing means.
  2. 上記主受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面を有し、
    上記信号処理手段は、上記主受光部が上記主光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、プッシュプル信号を生成することを特徴とする請求項1記載の記録及び/又は再生装置。
    The main light receiving portion has a light receiving surface divided at least by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track,
    2. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 1, wherein the signal processing means generates a push-pull signal based on a light detection signal that the main light receiving unit receives and outputs the main light beam.
  3. 上記光学ヘッドは、上記光出射手段より出射された光束の上記光検出手段に至る光路中に配置された偏光ビームスプリッタと、上記偏光ビームスプリッタと上記集光手段との間の光路中に配置された1/4波長板とを備え、
    上記回折光学素子は、上記ビームスプリッタと上記1/4波長板との間の光路中に配置された偏光ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項1記載の記録及び/又は再生装置。
    The optical head is disposed in an optical path between the polarizing beam splitter and the light converging means, and a polarizing beam splitter disposed in an optical path leading to the light detecting means of the light beam emitted from the light emitting means. A quarter wave plate,
    2. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 1, wherein the diffractive optical element is a polarization hologram optical element disposed in an optical path between the beam splitter and the quarter wavelength plate.
  4. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有し、上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも4分割された受光面を有する光検出手段とを備える光学ヘッドと、
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいてトラック誤差信号を生成するとともに、トラック判別信号を生成する信号処理手段と、
    上記信号処理手段により生成された上記トラック誤差信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるための上記光学ヘッドの駆動制御を行い、上記信号処理手段により生成された上記トラック判別信号に基づいて、上記主スポットを各記録トラック間で移動させるための上記光学ヘッドの駆動制御を行う駆動制御手段とを備える記録及び/又は再生装置。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. a main light flux, said forming a pair of side spot across the main spot, the astigmatism becomes a direction of 45 ° with respect to the recording track each other's polarity in opposite to the pair of auxiliary light beams A diffractive optical element to be applied;
    Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. A pair of sub-light-receiving portions divided into at least two, and the pair of sub-light- receiving portions is at least a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. An optical head comprising a light detection means having a light receiving surface divided into four ;
    A signal processing unit for generating a track error signal and generating a track discrimination signal based on a light detection signal that the pair of sub light receiving units receive and output the pair of sub light beams;
    Based on the track error signal generated by the signal processing means, drive control of the optical head for positioning the main spot on the recording track is performed, and the track discrimination signal generated by the signal processing means is performed. And / or a drive control means for controlling the drive of the optical head for moving the main spot between the recording tracks.
  5. 上記主受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面を有し、The main light receiving portion has a light receiving surface divided at least by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track,
    上記信号処理手段は、上記主受光部が上記主光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、プッシュプル信号を生成することを特徴とする請求項4記載の記録及び/又は再生装置。5. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 4, wherein the signal processing unit generates a push-pull signal based on a light detection signal that the main light receiving unit receives and outputs the main light beam.
  6. 上記光学ヘッドは、上記光出射手段より出射された光束の上記光検出手段に至る光路中に配置された偏光ビームスプリッタと、上記偏光ビームスプリッタと上記集光手段との間の光路中に配置された1/4波長板とを備え、The optical head is disposed in an optical path between the polarizing beam splitter and the light converging means, and a polarizing beam splitter disposed in an optical path leading to the light detecting means of the light beam emitted from the light emitting means. A quarter wave plate,
    上記回折光学素子は、上記ビームスプリッタと上記1/4波長板との間の光路中に配置された偏光ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項4記載の記録及び/又は再生装置。5. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 4, wherein the diffractive optical element is a polarization hologram optical element disposed in an optical path between the beam splitter and the quarter wavelength plate.
  7. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束をそれぞれ受光する2分割された一対の副受光部とを有し、上記主受光部及び上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面をそれぞれ有する光検出手段とを備える光学ヘッドと、
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を生成するとともに、上記主受光部及び上記一対の副受光部が上記主光束及び上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、他のトラック誤差信号を生成する信号処理手段と、
    上記信号処理手段により生成された上記トラック誤差信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるための上記光学ヘッドの駆動制御を行い、上記信号処理手段により生成された上記他のトラック誤差信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるための上記光学ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする記録及び/又は再生装置。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. a main light flux, said forming a pair of side spot across the main spot, the astigmatism becomes a direction of 45 ° with respect to the recording track each other's polarity in opposite to the pair of auxiliary light beams A diffractive optical element to be applied;
    Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium has a main light receiving portion for receiving the main beam, the pair the pair of auxiliary light beam was divided into two to respectively receive and sub light receiving portion, said main light receiving And a pair of sub-light-receiving units, each of which has an optical head including a light detection unit having a light-receiving surface divided into at least two parts by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track ;
    The pair of sub light receiving units generate a track error signal based on a light detection signal output by receiving and outputting the pair of sub light beams, and the main light receiving unit and the pair of sub light receiving units are the main light beam and the A signal processing unit that generates another track error signal based on a light detection signal that receives and outputs a pair of sub-beams ;
    Based on the track error signal generated by the signal processing means, drive control of the optical head for positioning the main spot on the recording track is performed, and the other track generated by the signal processing means. A recording and / or reproducing apparatus for controlling driving of the optical head for positioning the main spot on the recording track based on an error signal .
  8. 上記主受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面を有し、The main light receiving portion has a light receiving surface divided at least by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track,
    上記信号処理手段は、上記主受光部が上記主光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、プッシュプル信号を生成することを特徴とする請求項7記載の記録及び/又は再生装置。8. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 7, wherein the signal processing unit generates a push-pull signal based on a light detection signal that the main light receiving unit receives and outputs the main light beam.
  9. 上記光学ヘッドは、上記光出射手段より出射された光束の上記光検出手段に至る光路中に配置された偏光ビームスプリッタと、上記偏光ビームスプリッタと上記集光手段との間の光路中に配置された1/4波長板とを備え、The optical head is disposed in an optical path between the polarizing beam splitter and the light converging means, and a polarizing beam splitter disposed in an optical path leading to the light detecting means of the light beam emitted from the light emitting means. A quarter wave plate,
    上記回折光学素子は、上記ビームスプリッタと上記1/4波長板との間の光路中に配置された偏光ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項7記載の記録及び/又は再  8. The recording and / or re-recording according to claim 7, wherein the diffractive optical element is a polarization hologram optical element disposed in an optical path between the beam splitter and the quarter-wave plate. 生装置。Raw equipment.
  10. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ上記記録トラックと直交する方向における前記主スポットと前記一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備え、
    上記回折光学素子が、上記一対の副光束に対して、互いの極性が逆向き且つ上記記録トラックに対して略45゜の方向となる非点収差を付与し、
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるためのトラック誤差信号を生成することを特徴とする光学ヘッド。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. The distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction perpendicular to the recording track is n · Tp / 2. (Wherein Tp represents a track pitch and n represents an integer of 0 or more), and astigmatism with opposite polarities with respect to the pair of sub-beams. A diffractive optical element to be applied;
    Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. A light detection means having a pair of sub-light-receiving portions divided into at least two parts,
    The diffractive optical element imparts astigmatism to the pair of sub-light beams, the polarities of which are opposite to each other and approximately 45 ° to the recording track ;
    An optical system that generates a track error signal for positioning the main spot on the recording track based on a light detection signal that the pair of sub light receiving units receive and output the pair of sub light beams. head.
  11. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. And a pair of sub-spots sandwiching the main spot, and the astigmatism in which the polarities of the pair of sub-beams are opposite to each other and the direction is 45 ° with respect to the recording track. A diffractive optical element to be applied;
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有し、上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも4分割された受光面を有する光検出手段とを備え、Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. A pair of sub-light-receiving portions divided into at least two, and the pair of sub-light-receiving portions is at least a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. A light detecting means having a light receiving surface divided into four,
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいてトラック誤差信号を生成するとともに、トラック判別信号を生成することを特徴とする光学ヘッド。An optical head, wherein the pair of sub light receiving units generate a track error signal and a track discrimination signal based on a light detection signal output by receiving and outputting the pair of sub light beams.
  12. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束をそれぞれ受光する2分割された一対の副受光部とを有し、上記主受光部及び上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面をそれぞれ有する光検出手段とを備え
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を生成するとともに、上記主受光部及び上記一対の副受光部が上記主光束及び上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、他のトラック誤差信号 を生成することを特徴とする光学ヘッド。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. And a pair of sub-spots sandwiching the main spot, and astigmatism in which the polarities of the pair of sub-beams are opposite to each other and the direction is 45 ° with respect to the recording track. A diffractive optical element to be applied;
    Among the reflected light beams reflected by the optical recording medium, the main light receiving unit has a main light receiving unit that receives the main light beam and a pair of sub-light receiving units that are divided into two parts that respectively receive the pair of sub light beams. And a pair of sub-light-receiving portions, each having a light detection means having a light-receiving surface divided at least in two by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track ,
    The pair of sub light receiving units generate a track error signal based on a light detection signal output by receiving and outputting the pair of sub light beams, and the main light receiving unit and the pair of sub light receiving units are the main light beam and the An optical head that generates another track error signal based on a light detection signal that receives and outputs a pair of sub-beams .
  13. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し且つ上記記録トラックと直交する方向における前記主スポットと前記一対の副スポットとのスポット中心間の距離が、n・Tp/2(但し、Tpはトラックピッチ、nは0以上の整数を表す。)となる一対の副光束とに分離すると共に、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きとなる非点収差を付与する回折光学素子と、
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有する光検出手段とを備え、上記回折光学素子が、上記一対の副光束に対して、互いの極性が逆向き且つ上記記録トラックに対して略45゜の方向となる非点収差を付与する光学ヘッドが上記光記録媒体の記録トラック上を走査する際に、
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、上記主スポットを上記記録トラック上に位置させるためのトラック誤差信号を検出することを特徴とするトラック誤差信号検出方法。
    A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. The distance between the center of the main spot and the pair of sub-spots in the direction perpendicular to the recording track is n · Tp / 2. (Wherein Tp represents a track pitch and n represents an integer of 0 or more), and astigmatism with opposite polarities with respect to the pair of sub-beams. A diffractive optical element to be applied;
    Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. And a light detecting means having a pair of sub-light-receiving portions divided into at least two, and the diffractive optical element has a polarity opposite to that of the pair of sub-beams and approximately 45 with respect to the recording track. When the optical head that gives astigmatism in the direction of ° scans the recording track of the optical recording medium,
    A track in which the pair of sub light receiving portions detects a track error signal for positioning the main spot on the recording track based on a light detection signal that receives and outputs the pair of sub light beams. Error signal detection method.
  14. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. And a pair of sub-spots sandwiching the main spot, and astigmatism in which the polarities of the pair of sub-beams are opposite to each other and the direction is 45 ° with respect to the recording track. A diffractive optical element to be applied;
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束を受光し且つその受光面が上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも2分割された一対の副受光部とを有し、上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線及び上記記録トラックと直交する方向に対応する分割線で少なくとも4分割された受光面を有する光検出手段とを備える光学ヘッドが上記光記録媒体の記録トラック上を走査する際に、  Of the reflected light beam reflected by the optical recording medium, a main light-receiving unit that receives the main light beam and a dividing line that receives the pair of sub-light beams and whose light-receiving surface is perpendicular to the recording track. A pair of sub-light-receiving portions divided into at least two, and the pair of sub-light-receiving portions is at least a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track and a dividing line corresponding to a direction orthogonal to the recording track. When an optical head having a light detection means having a light receiving surface divided into four scans a recording track of the optical recording medium,
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいてトラック誤差信号を生成するとともに、トラック判別信号を生成することを特徴とするトラック誤差信号検出方法。  A track error signal detection method, wherein the pair of sub light receiving units generate a track error signal and a track discrimination signal based on a light detection signal output by receiving and outputting the pair of sub light beams.
  15. 光束を出射する少なくとも1つの光源を有する光出射手段と、A light emitting means having at least one light source for emitting a luminous flux;
    上記光出射手段から出射された光束を光記録媒体上に集光させる集光手段と、Condensing means for condensing the light beam emitted from the light emitting means on the optical recording medium;
    上記光出射手段から出射された光束の上記集光手段に至る光路中に配置され、上記光束を、上記光記録媒体の記録トラック上に信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを形成する主光束と、前記主スポットを挟んで一対の副スポットを形成し、前記一対の副光束に対して互いの極性が逆向きで上記記録トラックに対して45°の方向となる非点収差を付与する回折光学素子と、A main spot for recording and / or reproducing a signal on the recording track of the optical recording medium is disposed in the optical path leading to the condensing unit of the light beam emitted from the light emitting unit. And a pair of sub-spots sandwiching the main spot, and the astigmatism in which the polarities of the pair of sub-beams are opposite to each other and the direction is 45 ° with respect to the recording track. A diffractive optical element to be applied;
    上記光記録媒体で反射された反射光束のうち、上記主光束を受光する主受光部と、上記一対の副光束をそれぞれ受光する2分割された一対の副受光部とを有し、上記主受光部及び上記一対の副受光部は、上記記録トラックと平行な方向に対応する分割線で少なくとも2分割された受光面をそれぞれ有する光検出手段とを備える光学ヘッドが上記光記録媒体の記録トラック上を走査する際に、Among the reflected light beams reflected by the optical recording medium, the main light receiving unit has a main light receiving unit that receives the main light beam and a pair of sub-light receiving units that are divided into two parts that respectively receive the pair of sub light beams. And the pair of sub light-receiving units are provided on the recording track of the optical recording medium, the optical head comprising: a light detecting means each having a light receiving surface divided at least in two by a dividing line corresponding to a direction parallel to the recording track. When scanning
    上記一対の副受光部が上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、トラック誤差信号を生成するとともに、上記主受光部及び上記一対の副受光部が上記主光束及び上記一対の副光束を受光して出力する光検出信号に基づいて、他のトラック誤差信号を生成することを特徴とするトラック誤差信号検出方法。The pair of sub light receiving units generate a track error signal based on a light detection signal output by receiving and outputting the pair of sub light beams, and the main light receiving unit and the pair of sub light receiving units are the main light beam and the A track error signal detection method, wherein another track error signal is generated based on a light detection signal that receives and outputs a pair of sub-beams.
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