JP4200642B2 - Focus error signal calculation method and optical pickup device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォーカスエラー信号演算方法及び光学ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、光ディスクの如き光学記録媒体が提案され、さらに、この光学記録媒体から情報信号の読出しを行う光学ピックアップ装置が提案されている。
【0003】
このような光学ピックアップ装置は、図7に示すように、レーザダイオードなどの光源101と、この光源101より発せられた光束を光学記録媒体102上に集光させて照射する対物レンズ103と、該光束の光学記録媒体102からの反射光束の光路を分岐させる光路分岐素子104と、反射光束に非点収差を生じさせる非点収差発生素子105と、この非点収差発生素子105を経た反射光束が受光面上に集光される光検出器106とを備えて構成されている。
【0004】
そして、この光学ピックアップ装置においては、フォーカスエラー信号演算回路により、光検出器106の出力に基づいて対物レンズ103による光束の集光点と光学記録媒体102の信号記録面との間の該光束の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号が演算される。
【0005】
光検出器は、図8に示すように、放射状に配列された4面の受光面を有し、これら4面の受光面により、反射光束を光軸回りに4分割して受光する。この4面の受光面を、反射光束の光軸回りに、第1の光検出出力aを出力する第1の受光面A、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面B、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面C及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面Dとしたとき、フォーカスエラー信号演算回路は、フォーカスエラー信号Feを、
Fe=(a+c)−(b+d)
という演算によって求める。
また、トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)Trは、
Tr=(a+d)−(b+c)
という演算によって求められる。
【0006】
光学ピックアップ装置においては、対物レンズ103は、2軸アクチュエータによって、光軸方向及び記録トラックに直交する方向に移動操作可能に支持されており、フォーカスエラー信号に基づいて光軸方向に移動操作されるフォーカスサーボ動作及びトラッキングエラー信号に基づいて記録トラックに直交する方向に移動操作されるトラッキングサーボ動作によって移動操作される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような光学ピックアップ装置においては、トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)Trの変動が、フォーカスエラー信号Feに影響を与えることがある。すなわち、
Fe=(a+c)−(b+d)=(a−b)−(d−c)
より、フォーカスエラー信号は、2つのプッシュプル信号の差信号である。そして、図9に示すように、光検出器106の位置が反射光束の光軸に対してずれを生じ、aとd、bとcがそれぞれ等しくなくなった状態で、トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)Trが0でなくなった場合、フォーカスエラー信号は、図10に示すように、フォーカスエラーが生じていなくとも0でなくなってしまう。
【0008】
このように、フォーカスエラー信号Feがトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)Trの変動によって影響を受けると、フォーカスサーボ特性が不安定になり、特に、シーク動作時等には、大振幅のプッシュプル信号がフォーカスエラー信号に混ざり込み、フォーカスサーボ特性が悪影響を受けることとなる。また、プッシュプル信号が不必要に2軸アクチュエータを加振することとなり、動作音が大きくなる。
【0009】
さらに、フォーカスサーボ特性を維持するために、光検出器の位置ずれに対する許容量が少なく、光検出器の取付け位置精度を高精度に維持する必要がある。すなわち、光検出器の位置ずれによって、フォーカスエラー信号のS字曲線のバランスが悪化しやすい。
【0010】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、フォーカスエラー信号がトラッキングエラー信号の変動に影響を受けることが防止されて安定したフォーカスサーボ動作が行え、また、光検出器の位置ずれに対する許容量を大きくすることができるようになされたフォーカスエラー信号演算方法及び光学ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係るフォーカスエラー信号演算方法は、光源より発せられた光束を対物レンズにより光学記録媒体上に集光させて照射しこの光束の該光学記録媒体からの反射光束に非点収差を生じさせこの反射光束を光検出器の受光面上に集光させこの光検出器の出力に基づいて対物レンズによる光束の集光点と光学記録媒体の信号記録面との間の該光束の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号を演算するフォーカスエラー信号演算方法であって、光検出器として放射状に配列された4面の受光面を有するものを用いてこれら4面の受光面により反射光束を光軸回りに4分割して受光し、4面の受光面を反射光束の光軸回りに第1の光検出出力aを出力する第1の受光面、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面とし、第1及び第2の受光面が、光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、第3及び第4の受光面が、光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、これら光検出出力a,b,c,dに対するゲインを第1のゲインk1、または、第2のゲインk2とし、第1及び第2のゲインk 1 ,k 2 を、k 1 {(a−b)のAC成分}+k 2 {(c−d)のAC成分}=0、若しくは、k 1 {(a−b)の振幅}=k 2 {(c−d)の振幅}となるように決定したとき、フォーカスエラー信号Feを、Fe=k1(a−b)+k2(c−d)という演算によって求めるものである。
【0012】
また、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源と、この光源より発せられた光束を光学記録媒体上に集光させて照射する対物レンズと、該光束の光学記録媒体からの反射光束に非点収差を生じさせる非点収差発生素子と、この非点収差発生素子を経た反射光束が受光面上に集光される光検出器と、光検出器の出力に基づいて対物レンズによる光束の集光点と光学記録媒体の信号記録面との間の該光束の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号を演算するフォーカスエラー信号演算回路とを備えている。光検出器は、放射状に配列された4面の受光面を有し、これら4面の受光面により、上記反射光束を光軸回りに4分割して受光するものである。
【0013】
そして、この光学ピックアップ装置は、4面の受光面を、反射光束の光軸回りに、第1の光検出出力aを出力する第1の受光面、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面とし、第1及び第2の受光面が、光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、第3及び第4の受光面が、光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、これら光検出出力a,b,c,dに対するゲインを第1のゲインk1、または、第2のゲインk2とし、上記第1及び第2のゲインk 1 ,k 2 を、k 1 {(a−b)のAC成分}+k 2 {(c−d)のAC成分}=0、若しくは、k 1 {(a−b)の振幅}=k 2 {(c−d)の振幅}となるように決定したとき、フォーカスエラー信号演算回路は、フォーカスエラー信号Feを、Fe=k1(a−b)+k2(c−d)という演算によって求めるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0015】
本発明に係るフォーカスエラー信号演算方法を実施する本発明に係る光学ピックアップ装置は、図1に示すように、光源となるレーザダイオード1と、このレーザダイオード1より発せられた光束を光学記録媒体となる光ディスク102上に集光させて照射する対物レンズ2と、該光束の光ディスク102からの反射光束の光路を分割させるビームスプリッタ3と、このビームスプリッタ3を経た反射光束に非点収差を生じさせる非点収差発生素子4と、この非点収差発生素子4を経た反射光束が受光面上に集光される光検出器5とを備えて構成されている。
【0016】
光学ピックアップ装置においては、対物レンズ2は、図示しない2軸アクチュエータによって、この対物レンズ2の光軸方向及び光ディスク102の径方向(記録トラックに直交する方向)に移動操作可能に支持されており、フォーカスエラー信号に基づいて光軸方向に移動操作されるフォーカスサーボ動作及びトラッキングエラー信号に基づいて光ディスクの径方向に移動操作されるトラッキングサーボ動作によって移動操作される。
【0017】
そして、この光学ピックアップ装置においては、フォーカスエラー信号演算回路となる演算回路6により、光検出器5の光検出出力に基づいて、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が演算される。フォーカスエラー信号は、対物レンズ2による光束の集光点と光ディスク102の信号記録面との間の該光束の光軸方向の距離を示す信号である。このフォーカスエラー信号に基づいて、2軸アクチュエータが対物レンズ2をこの対物レンズ2の光軸方向に移動操作することにより、フォーカスサーボ動作が実現される。トラッキングエラー信号は、対物レンズ2による光束の集光点と光ディスク102の記録トラックとの間の該光ディスク102の径方向の距離を示す信号である。このトラッキングエラー信号に基づいて、2軸アクチュエータが対物レンズ2をこの対物レンズ2の光軸に直交する光ディスクの径方向に移動操作することにより、トラッキングサーボ動作が実現される。
【0018】
光検出器5は、図2に示すように、放射状に配列された4面の受光面A,B,C,Dを有し、これら4面の受光面A,B,C,Dにより、光ディスク102からの反射光束を光軸回りに4分割して受光する。この4面の受光面A,B,C,Dは、反射光束の光軸回りに、第1の光検出出力aを出力する第1の受光面A、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面B、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面C及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面Dとなっている。
【0019】
これら受光面A,B,C,Dは、光ディスク102上において記録トラックに跨った領域に照射される光束の戻り光束を受光する2対の受光面となっている。すなわち、第1及び第2の受光面A,Bは、光ディスク102上において記録トラックを挟んだ2つの領域に照射された光束の戻り光束をそれぞれ受光する受光面となっており、また、第3及び第4の受光面C,Dは、光ディスク102上において記録トラックを挟んだ2つの領域に照射された光束の戻り光束をそれぞれ受光する受光面となっている。
【0020】
演算回路6は、トラッキングエラー信号Trを、以下に示す演算によって求める。
【0021】
Tr=(a+d)−(b+c)
これは、いわゆる「プッシュプル法」といわれるトラッキングエラー信号の検出方法である。
【0022】
また、光検出器5の各受光面A,B,C,Dからの各光検出出力a,b,c,dに対するゲインを第1のゲインk1、または、第2のゲインk2としたとき、演算回路6は、フォーカスエラー信号Feを、以下に示す演算によって求める。
【0023】
Fe=(k1・a+k2・c)−(k1・b+k2・d)
=k1・a+k2・c−k1・b−k2・d
=k1・a−k1・b+k2・c−k2・d
=k1(a−b)+k2(c−d)
=k1(a−b)−k2(d−c)
これは、いわゆる「非点収差法」といわれるフォーカスエラー信号の検出方法である。なお、非点収差発生素子4が反射光束に対して発生させる非点収差は、反射光束の焦点の前後において、この反射光束の光軸を介して対向する受光面に亘る方向(A・C及びB・D)の焦線が形成されるものとなっている。
【0024】
ところで、この光学ピックアップ装置においては、フォーカスエラー信号は、図3に示すように、光ディスク102上の記録トラックに跨った領域に照射される光束の戻り光束を受光する2対の受光面のそれぞれについてプッシュプル信号が求められ、これらプッシュプル信号にそれぞれゲインk1,k2を掛けて加えた信号となっている。
【0025】
したがって、この光学ピックアップ装置においては、各受光部対A・B、D・Cについて、各ゲインk1,k2を適宜に定めることにより、トラッキングエラー信号の変動のフォーカスエラー信号への影響を抑えることができる。
【0026】
そして、各ゲインk1,k2は、光ディスク102から情報信号の読出しを行うことに先だって、以下のようにして決定することにより、トラッキングエラー信号の変動のフォーカスエラー信号への影響を有効に抑えることができる。
【0027】
k1{(a−b)のAC(交流)成分}+k2{(c−d)のAC(交流)成分}=0
もしくは、
k1{(a−b)の振幅}=k2{(c−d)の振幅}
このようにして、トラッキングエラー信号の変動のフォーカスエラー信号への影響が抑えられることにより、フォーカスサーボ特性が安定化し、特に、シーク動作時等においても、大振幅のプッシュプル信号がフォーカスエラー信号に混ざり込むことがないので、フォーカスサーボ特性が悪化することがない。また、プッシュプル信号が不必要に2軸アクチュエータを加振することがなく、動作音が大きくなることがない。
【0028】
さらに、フォーカスサーボ特性を維持するために光検出器の取付け位置精度を高精度に維持する必要がなく、光検出器の位置ずれに対する許容量が大きい。すなわち、光検出器の位置ずれによるフォーカスエラー信号のS字曲線のバランスの悪化がない。
【0029】
この光学ピックアップ装置の演算回路における各ゲインk1,k2を決定する回路の構成例としては、図4に示すように、第1の受光面Aからの光検出出力がアンプ7を介して入力されるとともに第2の受光面Bからの光検出出力がアンプ7を介して入力される減算器(プッシュプル演算器)9を有し、この減算器9の出力がバッファ10、積分器11を介してホールド回路12に送られる回路が考えられる。積分器11は、基準振幅レベルに基づいて積分を行う。ホールド回路12は、ゲイン調整時以外は入力出力値をホールドし、ホールドした値をゲインとしてアンプ7,8にフィードバックする。これらアンプ7,8の出力は、各受光面A,Bからの出力として、フォーカスエラー信号の演算に使用される。
【0030】
この回路においては、同様に、第4の受光面Dからの光検出出力がアンプ13を介して入力されるとともに第3の受光面Cからの光検出出力がアンプ14を介して入力される減算器(プッシュプル演算器)15を有している。この減算器9の出力は、バッファ16、積分器17を介して、ホールド回路18に送られる。積分器17は、基準振幅レベルに基づいて積分を行う。ホールド回路18は、ゲイン調整時以外は入力出力値をホールドし、ホールドした値をゲインとしてアンプ13,14にフィードバックする。これらアンプ13,14の出力は、各受光面D,Cからの出力として、フォーカスエラー信号の演算に使用される。
【0031】
また、この回路においては、積分器11,17は、図5に示すように、互いに他方の積分器17,11に入力される信号を基準として積分を行うこととしてもよい。
【0032】
この光学ピックアップ装置において、本発明に係るフォーカスエラー信号演算方法を実行して得られたフォーカスエラー信号は、図6に示すように、光検出器の取り付け位置に誤差が生じている場合においても、トラッキングエラー信号の変動による影響が少ないものとなっている。なお、この図6において、「X方向」(横軸)は、光ディスク上において記録トラックの接線に沿う方向の位置ずれ量であり、「Y方向」(各ポイントに示した数値)は、光ディスク上において記録トラックに直交する方向の位置ずれ量である。左側の縦軸がトラッキング信号の変動のフォーカスエラー信号への影響量を示し、右側の縦軸がデフォーカス量を示している。
【0033】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るフォーカスエラー信号演算方法及び光学ピックアップ装置においては、光学記録媒体からの反射光束を検出する光検出器の取付け位置に誤差が生じている場合においても、フォーカスエラー信号がトラッキングエラー信号の変動によって影響を受けることが防止されているので、高速シーク時等においても、フォーカスサーボ特性が劣化することがない。
【0034】
すなわち、本発明は、フォーカスエラー信号がトラッキングエラー信号の変動に影響を受けることが防止されて安定したフォーカスサーボ動作が行え、また、光検出器の位置ずれに対する許容量を大きくすることができるようになされたフォーカスエラー信号演算方法及び光学ピックアップ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフォーカスエラー信号演算方法を実施する本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図2】上記光学ピックアップ装置における光検出器の受光面の構成を示す平面図である。
【図3】上記光学ピックアップ装置におけるフォーカスエラー信号の演算を受光面に対応させて説明する平面図である。
【図4】上記光学ピックアップ装置の演算回路におけるゲインを決定する回路の構成を示す回路図である。
【図5】上記光学ピックアップ装置の演算回路におけるゲインを決定する回路の構成の他の例を示す回路図である。
【図6】上記光学ピックアップ装置において上記フォーカスエラー信号演算方法を実施した場合のトラッキングエラーの変動のフォーカスエラー信号への影響を示すグラフである。
【図7】従来の光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図8】上記従来の光学ピックアップ装置における光検出器の受光面の構成を示す平面図である。
【図9】上記従来の光学ピックアップ装置において光検出器が位置ずれした状態を示す平面図である。
【図10】上記従来の光学ピックアップ装置におけるフォーカスエラー信号がトラッキングエラー信号の変動の影響を受けることを受光面に対応させて説明する平面図である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード、2 対物レンズ、3 ビームスプリッタ、4 非点収差発生素子、5 光検出器、6 演算回路、102 光ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a focus error signal calculation method and an optical pickup device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an optical recording medium such as an optical disk has been proposed, and an optical pickup device that reads information signals from the optical recording medium has been proposed.
[0003]
As shown in FIG. 7, such an optical pickup device includes a
[0004]
In this optical pickup device, the focus error signal calculation circuit causes the light beam between the condensing point of the light beam by the
[0005]
As shown in FIG. 8, the photodetector has four light receiving surfaces arranged in a radial pattern, and the four light receiving surfaces receive the reflected light beam by dividing it into four around the optical axis. A first light receiving surface A that outputs a first light detection output a and a second light receiving surface B that outputs a second light detection output b around the optical axis of the reflected light beam. When the third light receiving surface C that outputs the third light detection output c and the fourth light receiving surface D that outputs the fourth light detection output d are used, the focus error signal calculation circuit converts the focus error signal Fe to
Fe = (a + c) − (b + d)
It is calculated by the operation.
The tracking error signal (push-pull signal) Tr is
Tr = (a + d) − (b + c)
It is calculated by the operation.
[0006]
In the optical pickup device, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the optical pickup device as described above, the fluctuation of the tracking error signal (push-pull signal) Tr may affect the focus error signal Fe. That is,
Fe = (a + c)-(b + d) = (ab)-(dc)
Thus, the focus error signal is a difference signal between two push-pull signals. Then, as shown in FIG. 9, the tracking error signal (push-pull signal) is generated in a state where the position of the
[0008]
As described above, when the focus error signal Fe is affected by the fluctuation of the tracking error signal (push-pull signal) Tr, the focus servo characteristic becomes unstable. In particular, a large-amplitude push-pull signal during a seek operation or the like. Is mixed with the focus error signal, and the focus servo characteristic is adversely affected. In addition, the push-pull signal unnecessarily vibrates the biaxial actuator, increasing the operating noise.
[0009]
Furthermore, in order to maintain the focus servo characteristic, it is necessary to maintain a high accuracy in the mounting position of the photodetector with a small tolerance for the positional deviation of the photodetector. That is, the balance of the S-shaped curve of the focus error signal is likely to deteriorate due to the positional deviation of the photodetector.
[0010]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and the focus error signal is prevented from being affected by fluctuations in the tracking error signal, so that stable focus servo operation can be performed, and light detection is performed. It is an object of the present invention to provide a focus error signal calculation method and an optical pickup device which are capable of increasing an allowable amount with respect to a position shift of a device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a focus error signal calculation method according to the present invention is configured to irradiate a light beam emitted from a light source by condensing the light beam on an optical recording medium by an objective lens and reflecting the light beam from the optical recording medium. Astigmatism is generated in the light beam, and the reflected light beam is collected on the light receiving surface of the photodetector. Based on the output of the light detector, the light collecting point of the light beam by the objective lens and the signal recording surface of the optical recording medium A focus error signal calculation method for calculating a focus error signal indicating a distance in the optical axis direction of the luminous flux between the four light beams using a light detector having four light receiving surfaces arranged radially. The first light receiving surface, the second light receiving surface, which receives the divided light flux by dividing the reflected light beam around the optical axis by the four light receiving surfaces, and outputs the first light detection output a around the optical axis of the reflected light flux. The second receiver that outputs the light detection output b of Surface, the third and the third light receiving surface and a fourth fourth light receiving surfaces outputting light detection output d for outputting light detection output c, the first and second light receiving surface, the recording of the optical recording medium The third and fourth light receiving surfaces are arranged side by side in a direction perpendicular to the recording track of the optical recording medium , and gains for these light detection outputs a, b, c, and d are arranged. Is the first gain k 1 or the second gain k 2, and the first and second gains k 1 and k 2 are k 1 {the AC component of (ab)} + k 2 {(c− d) AC component} = 0, or k 1 {amplitude of (ab)} = k 2 { amplitude of (cd)} , the focus error signal Fe is changed to Fe = k 1 of (a-b) + k 2 (c-d) are those determined by calculation.
[0012]
Further, the optical pickup device according to the present invention has astigmatism in a light source, an objective lens that focuses and irradiates a light beam emitted from the light source, and a reflected light beam from the optical recording medium. An astigmatism generating element that causes aberration, a photodetector that collects a reflected light beam that has passed through the astigmatism generating element on a light receiving surface, and a light beam that is collected by an objective lens based on the output of the photodetector A focus error signal calculation circuit for calculating a focus error signal indicating a distance in the optical axis direction of the light beam between the point and the signal recording surface of the optical recording medium. The photodetector has four light receiving surfaces arranged in a radial pattern, and the four light receiving surfaces receive the reflected light beam divided into four around the optical axis.
[0013]
In this optical pickup device, the four light receiving surfaces are arranged around the optical axis of the reflected light beam, the first light receiving surface for outputting the first light detection output a, and the second light detection output b for outputting the second light detection output b. 2 light receiving surfaces, a third light receiving surface that outputs a third light detection output c, and a fourth light receiving surface that outputs a fourth light detection output d. The first and second light receiving surfaces are optical recordings. The third and fourth light receiving surfaces are arranged side by side in a direction perpendicular to the recording track of the optical recording medium, and these light detection outputs a, b, c, The gain for d is the first gain k 1 or the second gain k 2, and the first and second gains k 1 and k 2 are k 1 {AC component of (ab)} + k 2. = 0 {(c-d) AC components}, or, k 1 {(a-b ) the amplitude of} = k 2 {(c- When determined to be the amplitude}) of the focus error signal operation circuit the focus error signal Fe, is shall determined by a calculation that Fe = k 1 (a-b ) + k 2 (c-d) .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
As shown in FIG. 1, an optical pickup device according to the present invention that performs a focus error signal calculation method according to the present invention includes a
[0016]
In the optical pickup device, the
[0017]
In this optical pickup device, the focus error signal and the tracking error signal are calculated based on the light detection output of the
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
These light receiving surfaces A, B, C, and D are two pairs of light receiving surfaces that receive the returning light flux of the light beam irradiated on the area straddling the recording track on the
[0020]
The
[0021]
Tr = (a + d) − (b + c)
This is a so-called “push-pull method” for detecting a tracking error signal.
[0022]
Further, the gain for each light detection output a, b, c, d from each light receiving surface A, B, C, D of the
[0023]
Fe = (k 1 · a + k 2 · c) − (k 1 · b + k 2 · d)
= K 1 · a + k 2 · c-k 1 · b-k 2 · d
= K 1 · a-k 1 · b + k 2 · c-k 2 · d
= K 1 (ab) + k 2 (cd)
= K 1 (ab) -k 2 (dc)
This is a so-called “astigmatism method” for detecting a focus error signal. The astigmatism generated by the astigmatism generating element 4 with respect to the reflected light beam is the direction (A, C, and A) of the light receiving surfaces facing each other through the optical axis of the reflected light beam before and after the focal point of the reflected light beam. BD) is formed.
[0024]
By the way, in this optical pickup device, as shown in FIG. 3, the focus error signal is received for each of the two pairs of light receiving surfaces that receive the returning light flux of the light beam applied to the region straddling the recording track on the
[0025]
Accordingly, in this optical pickup device, the gain k 1 , k 2 is appropriately determined for each pair of light receiving parts A · B, D · C, thereby suppressing the influence of fluctuations in the tracking error signal on the focus error signal. be able to.
[0026]
The gains k 1 and k 2 are determined as follows prior to the reading of the information signal from the
[0027]
k 1 {AC (alternating current) component of (ab)} + k 2 {AC (alternating current) component of (cd)} = 0
Or
k 1 {amplitude of (a−b)} = k 2 {amplitude of (cd)}
In this way, the influence of the tracking error signal fluctuation on the focus error signal is suppressed, so that the focus servo characteristics are stabilized.In particular, even during a seek operation, a large-amplitude push-pull signal becomes the focus error signal. Since they are not mixed, the focus servo characteristics do not deteriorate. Further, the push-pull signal does not unnecessarily vibrate the biaxial actuator, and the operation sound does not increase.
[0028]
Further, it is not necessary to maintain the accuracy of the mounting position of the photodetector in order to maintain the focus servo characteristic, and the tolerance for the positional deviation of the photodetector is large. That is, there is no deterioration in the balance of the S-curve of the focus error signal due to the positional deviation of the photodetector.
[0029]
As an example of the circuit configuration for determining the gains k 1 and k 2 in the arithmetic circuit of this optical pickup device, the light detection output from the first light receiving surface A is input via an amplifier 7 as shown in FIG. And a subtractor (push-pull calculator) 9 to which the light detection output from the second light receiving surface B is input via the amplifier 7. The output of the subtracter 9 is supplied to the
[0030]
Similarly, in this circuit, the light detection output from the fourth light receiving surface D is input through the
[0031]
In this circuit, the
[0032]
In this optical pickup device, the focus error signal obtained by executing the focus error signal calculation method according to the present invention, as shown in FIG. 6, even when there is an error in the mounting position of the photodetector, The influence of fluctuation of the tracking error signal is small. In FIG. 6, the “X direction” (horizontal axis) is the amount of positional deviation in the direction along the tangent line of the recording track on the optical disc, and the “Y direction” (the numerical value shown at each point) is on the optical disc. Is a positional deviation amount in a direction perpendicular to the recording track. The left vertical axis indicates the amount of influence of the tracking signal variation on the focus error signal, and the right vertical axis indicates the defocus amount.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the focus error signal calculation method and the optical pickup device according to the present invention, the focus error signal can be obtained even when there is an error in the mounting position of the photodetector that detects the reflected light beam from the optical recording medium. Is prevented from being affected by fluctuations in the tracking error signal, so that the focus servo characteristics are not deteriorated even during high-speed seeking.
[0034]
That is, according to the present invention, the focus error signal is prevented from being affected by fluctuations in the tracking error signal, a stable focus servo operation can be performed, and the tolerance for the positional deviation of the photodetector can be increased. Thus, it is possible to provide a focus error signal calculation method and an optical pickup device that have been made in the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention that implements a focus error signal calculation method according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a light receiving surface of a photodetector in the optical pickup device.
FIG. 3 is a plan view for explaining calculation of a focus error signal in the optical pickup device in association with a light receiving surface.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a circuit for determining a gain in an arithmetic circuit of the optical pickup device.
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of a circuit configuration for determining a gain in an arithmetic circuit of the optical pickup device.
FIG. 6 is a graph showing the influence of a change in tracking error on a focus error signal when the focus error signal calculation method is performed in the optical pickup device.
FIG. 7 is a side view showing a configuration of a conventional optical pickup device.
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a light receiving surface of a photodetector in the conventional optical pickup device.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which the photodetector is displaced in the conventional optical pickup device.
FIG. 10 is a plan view for explaining that the focus error signal in the conventional optical pickup device is affected by the fluctuation of the tracking error signal, corresponding to the light receiving surface.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記光検出器として放射状に配列された4面の受光面を有するものを用い、これら4面の受光面により、上記反射光束を光軸回りに4分割して受光し、
上記4面の受光面を、反射光束の光軸回りに、第1の光検出出力aを出力する第1の受光面、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面とし、上記第1及び第2の受光面が、上記光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、上記第3及び第4の受光面が、上記光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、これら光検出出力a,b,c,dに対するゲインを第1のゲインk1、または、第2のゲインk2とし、
上記第1及び第2のゲインk 1 ,k 2 を、k 1 {(a−b)のAC成分}+k 2 {(c−d)のAC成分}=0、若しくは、k 1 {(a−b)の振幅}=k 2 {(c−d)の振幅}となるように決定したとき、フォーカスエラー信号Feを、
Fe=k1(a−b)+k2(c−d)
という演算によって求めるフォーカスエラー信号演算方法。The light beam emitted from the light source is condensed and irradiated onto the optical recording medium by the objective lens, and astigmatism is generated in the reflected light beam from the optical recording medium. The reflected light beam is received by the photodetector. A focus error signal indicating the distance in the optical axis direction of the light beam between the condensing point of the light beam by the objective lens and the signal recording surface of the optical recording medium based on the output of the photodetector. A focus error signal calculation method for calculating,
Using the light detector having four light receiving surfaces arranged radially as the photodetector, the four light receiving surfaces receive the reflected light beam divided into four around the optical axis,
The four light receiving surfaces are a first light receiving surface that outputs a first light detection output a around the optical axis of the reflected light beam, a second light receiving surface that outputs a second light detection output b, and a third light receiving surface. The third light receiving surface for outputting the light detection output c and the fourth light receiving surface for outputting the fourth light detection output d, and the first and second light receiving surfaces serve as recording tracks of the optical recording medium. The third and fourth light receiving surfaces are arranged side by side in a direction perpendicular to the recording track of the optical recording medium , and gains for these light detection outputs a, b, c, and d are arranged. Is the first gain k 1 or the second gain k 2 ,
The first and second gains k 1 and k 2 are set to k 1 {AC component of (ab)} + k 2 { AC component of (cd)} = 0, or k 1 {(a− b) amplitude} = k 2 {( amplitude of (cd))} , the focus error signal Fe is
Fe = k 1 (ab) + k 2 (cd)
Focus error signal operation method Ru determined by calculation that.
上記光源より発せられた光束を光学記録媒体上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光束の上記光学記録媒体からの反射光束に非点収差を生じさせる非点収差発生素子と、
上記非点収差発生素子を経た反射光束が受光面上に集光される光検出器と、
上記光検出器の出力に基づいて上記対物レンズによる光束の集光点と光学記録媒体の信号記録面との間の該光束の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号を演算するフォーカスエラー信号演算回路と
を備え、
上記光検出器は、放射状に配列された4面の受光面を有し、これら4面の受光面により、上記反射光束を光軸回りに4分割して受光し、
上記4面の受光面を、反射光束の光軸回りに、第1の光検出出力aを出力する第1の受光面、第2の光検出出力bを出力する第2の受光面、第3の光検出出力cを出力する第3の受光面及び第4の光検出出力dを出力する第4の受光面とし、上記第1及び第2の受光面が、上記光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、上記第3及び第4の受光面が、上記光学記録媒体の記録トラックに直交する方向に並んで配置され、これら光検出出力a,b,c,dに対するゲインを第1のゲインk1、または、第2のゲインk2とし、
上記第1及び第2のゲインk 1 ,k 2 を、k 1 {(a−b)のAC成分}+k 2 {(c−d)のAC成分}=0、若しくは、k 1 {(a−b)の振幅}=k 2 {(c−d)の振幅}となるように決定したとき、上記フォーカスエラー信号演算回路は、フォーカスエラー信号Feを、
Fe=k1(a−b)+k2(c−d)
という演算によって求める光学ピックアップ装置。A light source;
An objective lens that focuses and irradiates a light beam emitted from the light source on an optical recording medium;
An astigmatism generating element for causing astigmatism in a reflected light beam from the optical recording medium of the light beam;
A photodetector that collects the reflected light beam that has passed through the astigmatism generating element on the light receiving surface;
Focus error signal calculation for calculating a focus error signal indicating the distance in the optical axis direction of the light beam between the condensing point of the light beam by the objective lens and the signal recording surface of the optical recording medium based on the output of the photodetector With circuit and
The photodetector has four light receiving surfaces arranged radially, and receives the reflected light flux divided into four around the optical axis by the four light receiving surfaces,
The four light receiving surfaces are a first light receiving surface that outputs a first light detection output a around the optical axis of the reflected light beam, a second light receiving surface that outputs a second light detection output b, and a third light receiving surface. The third light receiving surface for outputting the light detection output c and the fourth light receiving surface for outputting the fourth light detection output d, and the first and second light receiving surfaces serve as recording tracks of the optical recording medium. The third and fourth light receiving surfaces are arranged side by side in a direction perpendicular to the recording track of the optical recording medium , and gains for these light detection outputs a, b, c, and d are arranged. Is the first gain k 1 or the second gain k 2 ,
The first and second gains k 1 and k 2 are set to k 1 {AC component of (ab)} + k 2 { AC component of (cd)} = 0, or k 1 {(a− b) amplitude} = k 2 {( amplitude of (cd))} , the focus error signal calculation circuit calculates the focus error signal Fe as follows:
Fe = k 1 (ab) + k 2 (cd)
The optical pickup device Ru determined by calculation that.
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