JP4296869B2 - Optical pickup and optical disk recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、光ディスクに記憶されたデータを再生等するための光ピックアップおよび該光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置に関する。 The present invention relates to, for example, an optical pickup for reproducing data stored on an optical disc and an optical disc recording / reproducing apparatus using the optical pickup.
従来、光ディスク記録再生装置の光ピックアップの光源からのレーザ光のノイズをキャンセルする技術として、光ディスクに反射して得られた反射光を受光する受光素子と光ディスクに反射させないで受光する受光素子とを別個に設け、反射光を受光する受光素子からの再生高周波信号(再生RF信号)から、反射させないで受光する受光素子からのAPC(Automatic Power Contorol)用のモニタ出力信号を減算する方法が採られている。 Conventionally, as a technology for canceling noise of a laser beam from a light source of an optical pickup of an optical disk recording / reproducing apparatus, a light receiving element that receives reflected light obtained by reflection on an optical disk and a light receiving element that receives light without reflecting on an optical disk are provided. A method is adopted in which a monitor output signal for APC (Automatic Power Control) from a light receiving element that receives light without being reflected is subtracted from a reproduction high-frequency signal (reproduced RF signal) that is provided separately and receives the reflected light. ing.
また、再生RF信号生成用のRFPD(RF Photo Detector)と別個にAPC用のモニタ出力信号を生成するFPD(Front Photo Detector)を設け、レーザノイズの加法的ノイズ成分と変調ノイズ成分との両方をキャンセルすることができるようにしたものもある。(例えば、特許文献1参照。)
しかしながら、近年光ディスクの高密度化に伴い記録されるドメインが小さくなってきているため、DVD等再生で安定なREAD動作を確保するために、メインスポットの4分割PDの各出力信号を用いてトラッキングエラーを検出するDPD(Differential Phase Detection)法が用いられている。ところが特許文献1の技術では、RF信号についてのSN比を改善することは出来るが、例えばメインスポットの4分割PDの各領域からの信号のSN比(信号対雑音比)を改善することは出来ないので、SN比が悪いためにトラッキングエラー信号の品位が悪く、うまく再生を行なえない問題があった。 However, in recent years, the recorded domain has become smaller with the increase in the density of optical discs. Therefore, in order to ensure a stable READ operation during reproduction of a DVD or the like, tracking is performed using each output signal of a quadrant PD of the main spot. A DPD (Differential Phase Detection) method for detecting an error is used. However, the technique of Patent Document 1 can improve the signal-to-noise ratio for the RF signal, but it can improve the signal-to-noise ratio (signal-to-noise ratio) of the signal from each region of the quadrant PD of the main spot, for example. Since there is no signal-to-noise ratio, the tracking error signal is of poor quality and cannot be reproduced properly.
また、特許文献1の技術では、FPDと4分割PDとが別々に構成されており、FPD信号と再生RF信号がそれぞれ別のPDIC(Photo Detector IC)で処理されるため、例えばプロセス的なバラツキやこの二つの信号の群遅延特性のずれによって広い帯域での充分なLDノイズキャンセルが不可能であった。 Further, in the technique of Patent Document 1, the FPD and the quadrant PD are configured separately, and the FPD signal and the reproduction RF signal are processed by different PDICs (Photo Detector ICs), for example, process variations. In addition, due to the difference in the group delay characteristics of the two signals, sufficient LD noise cancellation in a wide band is impossible.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、トラッキング性能に優れた光ピックアップ及び光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical pickup excellent in tracking performance and an optical disc recording / reproducing apparatus using the optical pickup .
上記目的を達成するために、本発明の主たる観点に係る光ピックアップは、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から夫々分流した信号を加算する第2の演算手段と、前記第2の演算手段により加算されて生成された信号から前記第2の受光素子の信号を減ずる第3の演算手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical pickup according to a main aspect of the present invention includes a light source that irradiates an optical disc with laser light and a plurality of regions that receive the reflected light of the laser light from the optical disc. 1 light receiving element, a second light receiving element that is disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receives the laser light from the light source, and each of the first light receiving elements generated in each region of the first light receiving element. First arithmetic means for subtracting the signal of the second light receiving element from the signal, and second arithmetic means for adding signals respectively shunted from the respective signals generated in the respective regions of the first light receiving element; And third calculating means for subtracting the signal of the second light receiving element from the signal generated by addition by the second calculating means.
ここで、「直接受光する」とは、光ディスクに反射させないでという意味であり例えば光源から射出されたレーザ光をグレーティングやビームスプリッタなどを介して、第2の受光素子に照射させ、受光するものである。 Here, “directly receiving light” means that the light is not reflected on the optical disk, for example, by irradiating the second light receiving element with laser light emitted from a light source via a grating or a beam splitter to receive light. It is.
本発明では、第1の演算手段により、第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から第2の受光素子の信号を夫々減ずることができるので、例えば第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号中のノイズ成分を除去しトラッキング性能を向上させることができる。また、第3の演算手段により、第2の演算手段で加算されて生成された信号から第2の受光素子からの信号を減ずることができるので、例えば再生信号の品位も向上させることができる。 In the present invention, since the first arithmetic means can subtract the signal of the second light receiving element from each signal generated in each region of the first light receiving element, for example, each of the first light receiving elements. It is possible to remove the noise component in each signal generated in the region and improve the tracking performance. Further, since the signal from the second light receiving element can be subtracted from the signal generated by the addition by the second arithmetic means by the third arithmetic means, the quality of the reproduction signal can be improved, for example.
本発明の一の形態によれば、前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする。これにより、信号のプロセスのバラツキを低減することができると共に、広帯域のレーザノイズをキャンセルすることができる。 According to an aspect of the present invention, the first light receiving element and the second light receiving element are disposed on the same chip. As a result, signal process variation can be reduced, and broadband laser noise can be canceled.
本発明の一の形態によれば、前記第2の受光素子からの信号、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号、および前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号の遅延特性が同一であることを特徴とする。これにより、遅延特性の違いによる影響を抑制することができるので、ノイズ成分をより正確に除去することができる。 According to one aspect of the present invention, a signal from the second light receiving element, each signal generated in each region of the first light receiving element, and each signal generated in each region of the first light receiving element. The delay characteristics of the signals generated by addition by the second calculation means are the same. Thereby, since the influence by the difference in a delay characteristic can be suppressed, a noise component can be removed more correctly.
本発明の一の形態によれば、前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は0.5ns以下、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする。これにより、充分なノイズキャンセル量を確保することができる。 According to one aspect of the present invention, the signal between the signal generated from each region of the first light receiving element and added by the second calculation means and the signal from the second light receiving element is provided. The delay error is 0.5 ns or less, and the delay error between each signal generated in each region of the first light receiving element and the signal from the second light receiving element is 1 ns or less. . As a result, a sufficient amount of noise cancellation can be ensured.
本発明の他の観点に係る光ピックアップは、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、前記第1の演算手段で生成された夫々の信号を加算する第2の演算手段とを具備することを特徴とする。 An optical pickup according to another aspect of the present invention includes a light source that irradiates an optical disc with laser light, a first light receiving element that is divided into a plurality of regions that receive reflected light of the laser light from the optical disc, A second light receiving element that is disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receives the laser light from the light source, and the second light receiving from each signal generated in each region of the first light receiving element. The first arithmetic means for subtracting the signal of each element and the second arithmetic means for adding the respective signals generated by the first arithmetic means are provided.
本発明では、第1の演算手段により、第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から第2の受光素子の信号を夫々減ずることができるので、例えば第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号中のレーザノイズ成分などを除去しトラッキング性能を向上させることができる。 In the present invention, since the first arithmetic means can subtract the signal of the second light receiving element from each signal generated in each region of the first light receiving element, for example, each of the first light receiving elements. It is possible to improve the tracking performance by removing the laser noise component in each signal generated in the region.
本発明の一の形態によれば、前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする。これにより、信号のプロセスのバラツキを低減することができる。 According to an aspect of the present invention, the first light receiving element and the second light receiving element are disposed on the same chip. As a result, variations in signal processing can be reduced.
本発明の一の形態によれば、前記第2の受光素子からの信号と前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号との遅延特性が同一であることを特徴とする。これにより、遅延特性の違いの影響を抑制することができるので、ノイズ成分をより正確に除去することができる。 According to one aspect of the present invention, the delay characteristics of the signal from the second light receiving element and each signal generated in each region of the first light receiving element are the same. Thereby, since the influence of the difference in delay characteristics can be suppressed, the noise component can be removed more accurately.
本発明の一の形態によれば、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする。これにより、より確実にノイズ成分を除去することができる。 According to an aspect of the present invention, a delay error between each signal generated in each region of the first light receiving element and a signal from the second light receiving element is 1 ns or less. And Thereby, a noise component can be removed more reliably.
本発明の他の観点に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から夫々分流した信号を加算する第2の演算手段と、前記第2の演算手段により加算されて生成された信号から前記第2の受光素子の信号を減ずる第3の演算手段とを具備する光ピックアップを備えることを特徴とする。 An optical disk recording / reproducing apparatus according to another aspect of the present invention includes a light source that irradiates an optical disk with laser light, a first light receiving element that is divided into a plurality of regions that receive reflected light of the laser light from the optical disk, and The second light receiving element disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receiving the laser beam from the light source, and the second signal generated from each signal generated in each region of the first light receiving element. First computing means for subtracting the signals of the light receiving elements, second computing means for adding signals respectively shunted from the signals generated in the respective areas of the first light receiving elements, and the second computing means And an optical pickup including a third calculation unit that subtracts the signal of the second light receiving element from the signal generated by addition by the calculation unit.
本発明では、光ディスク記録再生装置は、第1の演算手段により、第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から第2の受光素子の信号を夫々減ずることができるので、例えば第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号中のノイズ成分を除去しトラッキング性能を向上させることができる。また、第3の演算手段により、第2の演算手段で加算されて生成された信号から第2の受光素子からの信号を減ずることができるので、例えば再生信号の品位も向上させることができる。 In the present invention, the optical disc recording / reproducing apparatus can subtract the signal of the second light receiving element from the respective signals generated in the respective areas of the first light receiving element by the first calculating means. The noise component in each signal generated in each region of one light receiving element can be removed to improve the tracking performance. Further, since the signal from the second light receiving element can be subtracted from the signal generated by the addition by the second arithmetic means by the third arithmetic means, the quality of the reproduction signal can be improved, for example.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップは、前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする。これにより、信号のプロセスのバラツキを低減することができると共に、広帯域のレーザノイズをキャンセルすることができる。 According to an aspect of the present invention, the optical pickup is characterized in that the first light receiving element and the second light receiving element are disposed on the same chip. As a result, signal process variation can be reduced, and broadband laser noise can be canceled.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップは、前記第2の受光素子からの信号、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号、および前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号の遅延特性が同一であることを特徴とする。これにより、遅延誤差の影響を抑制することができるので、ノイズ成分をより正確に除去することができる。 According to an aspect of the present invention, the optical pickup includes a signal from the second light receiving element, each signal generated in each region of the first light receiving element, and the first light receiving element. The delay characteristics of the signals generated in each region and added and generated by the second calculation means are the same. Thereby, since the influence of a delay error can be suppressed, a noise component can be removed more accurately.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップの前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は0.5ns以下、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする。これにより、充分なノイズキャンセル量を確保することができる。 According to one aspect of the present invention, a signal generated in each region of the first light receiving element of the optical pickup and added by the second calculation means and a signal from the second light receiving element And the delay error between each signal generated in each region of the first light receiving element and the signal from the second light receiving element is 1 ns or less. It is characterized by. As a result, a sufficient amount of noise cancellation can be ensured.
本発明の他の観点に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスクにレーザ光を照射する光源と、前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、前記第1の演算手段で生成された夫々の信号を加算する第2の演算手段とを具備する光ピックアップを備えることを特徴とする。 An optical disk recording / reproducing apparatus according to another aspect of the present invention includes a light source that irradiates an optical disk with laser light, a first light receiving element that is divided into a plurality of regions that receive reflected light of the laser light from the optical disk, and The second light receiving element disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receiving the laser beam from the light source, and the second signal generated from each signal generated in each region of the first light receiving element. And an optical pickup comprising a first computing means for subtracting the signals of the light receiving elements, and a second computing means for adding the respective signals generated by the first computing means.
本発明では、光ディスク記録再生装置は、第1の演算手段により、第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から第2の受光素子の信号を夫々減ずることができるので、例えば第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号中のノイズ成分を除去しトラッキング性能を向上させることができる。 In the present invention, the optical disc recording / reproducing apparatus can subtract the signal of the second light receiving element from the respective signals generated in the respective areas of the first light receiving element by the first calculating means. The noise component in each signal generated in each region of one light receiving element can be removed to improve the tracking performance.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップは、前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする。これにより、信号のプロセスのバラツキを低減することができる。 According to an aspect of the present invention, the optical pickup is characterized in that the first light receiving element and the second light receiving element are disposed on the same chip. As a result, variations in signal processing can be reduced.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップは、前記第2の受光素子からの信号と前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号との遅延特性が同一であることを特徴とする。これにより、遅延特性の影響を抑制することができるので、ノイズ成分をより正確に除去することができる。 According to an aspect of the present invention, the optical pickup has the same delay characteristics between the signal from the second light receiving element and each signal generated in each region of the first light receiving element. It is characterized by. Thereby, since the influence of the delay characteristic can be suppressed, the noise component can be more accurately removed.
本発明の一の形態によれば、前記光ピックアップの前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする。これにより、より確実にノイズ成分を除去することができる。 According to one aspect of the present invention, a delay error between each signal generated in each region of the first light receiving element of the optical pickup and the signal from the second light receiving element is 1 ns or less. It is characterized by being. Thereby, a noise component can be removed more reliably.
本発明の他の観点に係るチップは、光ディスクからの反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子とが配設されたことを特徴とする。これにより、第1の受光素子及び第2の受光素子からの信号のプロセスバラツキを低減できる。 A chip according to another aspect of the present invention includes a first light receiving element that is divided into a plurality of regions that receive reflected light from an optical disc, and a laser that is disposed in the vicinity of the first light receiving element. A second light receiving element that directly receives light is provided. Thereby, process variations of signals from the first light receiving element and the second light receiving element can be reduced.
以上のように、本発明によれば、容易にトラッキング性能を向上させることができると共に、再生信号の品位も向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the tracking performance can be easily improved and the quality of the reproduction signal can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下実施形態を説明するにあたっては、光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置のCD及びDVDの再生を中心に説明するが、これに限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the description will focus on the reproduction of CDs and DVDs of an optical disk recording / reproducing apparatus using an optical pickup, but the present invention is not limited to this.
図1は本発明の第1の実施形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図、図2は光ピックアップの概略説明図、図3は光ピックアップのフォトディテクタIC(PDIC)の模式図、図4は光ピックアップの各PD及びFPDの配置説明図、図5はLNC効果量と周波数との群遅延(誤差)特性を示すグラフである。 1 is a block diagram of an optical disk recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an optical pickup, FIG. 3 is a schematic diagram of a photodetector IC (PDIC) of the optical pickup, and FIG. FIG. 5 is a graph showing the group delay (error) characteristics between the LNC effect amount and the frequency.
図1に示すように、光ディスク記録再生装置1は、例えば音楽情報や映像情報などが記録された光ディスク2がセットされており、光ディスク2を回転させるスピンドルモータ3、光ディスク2にレーザ光を照射させ電気信号に変換させたりする光ピックアップ部4、スピンドルモータ3などを駆動などさせるドライバ5、ドライバ5を制御するドライバ制御部6、例えばRF信号を復調、誤り検出及び訂正などの処理をして音楽情報などの信号を再生したり、トラッキング信号などを生成する信号処理部9、信号処理部9からの信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバータ10、D/Aコンバータ10によりアナログ信号に変換された信号を音響情報などに変換し出力すると共に、操作ボタンなどによる操作情報を入力する入出力部11、例えば入出力部11から入力された音響情報などの図示しないエンコード処理手段や変調回路などを有する記録制御回路12及び光ディスク記録再生装置1全体の動作の制御をする制御部13などから構成されている。
As shown in FIG. 1, an optical disc recording / reproducing apparatus 1 has an
ここで、光ディスク2は音響情報などが記録されたCD(Compact Disc)、映像情報などが記録されたDVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体である。
Here, the
図1に示すように、光ピックアップ部4は、レーザ光を受光する光ピックアップ34と、光ピックアップ34からのFPD信号とPD信号とを増幅などするアンプ7と、FPD信号、PD信号のノイズキャンセルなどの処理をするノイズキャンセル回路8などを有する。尚、ノイズとは、半導体レーザ素子14のレーザ射出時に含まれるノイズ成分をいう。
As shown in FIG. 1, the optical pickup unit 4 includes an
図2に示すように、光ピックアップ部4は、例えばレーザ光を射出する半導体レーザ素子(光源)14、そのレーザ光を3ビームに回折分離するグレーティング15、分離された3ビームを光ディスク2に照射するレーザ光と光ディスク2に照射しないレーザ光に分離するビームスプリッタ16、そのビームスプリッタ16を透過したレーザ光を平行光にするコリメータレンズ17、コリメータレンズ17により平行光にされたレーザ光を光ディスク2上に集光する対物レンズ18、グレーティング15を射出しビームスプリッタ16で屈折されたレーザ光を所定の受光素子に照射させるミラー19、光ディスク2からの反射光がビームスプリッタ16で屈折され入射する例えばシリンドリカルレンズにより構成されている検出レンズ20、及びその検出レンズ20からのレーザ光を受光する4分割PD(第1の受光素子)22とミラー19により反射されたレーザ光を検出レンズ20を介して受光する後述するFPD(第2の受光素子)24とが基板21に実装されたフォトディテクタIC(以下、PDICという。)23などを有する。なお、光ピックアップ34は、光ピックアップ部4のうち、アンプ7、後述する4分割PD22からの4個の信号を加算する演算回路(以下、「SUM」という。)及びノイズキャンセル回路8を除いた部分である。
As shown in FIG. 2, the optical pickup unit 4 includes, for example, a semiconductor laser element (light source) 14 that emits laser light, a grating 15 that diffracts and separates the laser light into three beams, and irradiates the
半導体レーザ素子14は、例えば波長780nmのレーザ光を射出する。また、グレーティング15は半導体レーザ素子14から射出されたレーザ光を1つのメインビームと2つのサブビームの3つのビームに分離するための回析格子である。
The
また、ビームスプリッタ16は、グレーティング15からのレーザ光の一部をそのまま透過させ、残りをミラー19の方向に屈折させることができるものであり、更に透過したレーザ光が光ディスク2に反射して戻ってきたときは、その反射光を全て、もしくは大半を屈折することができるものである。
Further, the
更に、ミラー19は、ビームスプリッタ16により屈折されたグレーティング15からのレーザ光を、ビームスプリッタ16に対しミラー19と反対側に配置されたPDIC23上のFPD24に照射するためのものである。ミラー19の設置角度を調節することにより、半導体レーザ素子14からのレーザ光がFPD24に照射される。PDIC23は、光ディスク2からの反射光を受光する4分割PD22と光ディスク2に反射させないで受光するFPD24とが、1枚の基板21上に配設されて構成されている。
Further, the
次に、図3及び図4に基づいてPDIC23について説明する。図3に示すように、PDIC23は、4個の領域A〜領域Dに分割された4分割PD22、2分割されたフォトディテクタである2分割PD28、30、APC用のモニタ出力信号を生成するFPD(Front Photo Detector)24、4分割PD22、FPD24からの出力を増幅するアンプ7、領域A〜Dからの各出力を加算するSUM39、各領域A〜Dの出力信号中のノイズ成分を除去する4個のレーザノイズキャンセル回路(以下、「LNC」という。)38及びSUM39で加算されて生成されたRF信号中のノイズ成分を除去するRF―LNC回路(以下、「RF−LNC」という。)41を有する。尚、図3に示すFPD24は、回路の説明の都合上の配置であり、実際の配置ではない。実際の配置例については図4に示す。
Next, the
図3に示すように、4分割PD22の領域A〜Dは、アンプ7を構成する各I/Vアンプ37に接続されている。各I/Vアンプ37の信号は、SUM39およびLNC38にそれぞれ供給される。SUM39はRF−LNC41に接続されている。なお、ノイズキャンセル回路8を構成するLNC38、RF−LNC41には、公知の演算回路が用いられている。FPD24は、I/Vアンプ37を介して各LNC38およびRF−LNC41に接続されている。LNC38及びRF−LNC41からの出力信号は、信号処理部9に供給される。また、2分割PD28、30は、それぞれ図示しないI/Vアンプを介して信号処理部9に接続されている。
As shown in FIG. 3, the regions A to D of the four-divided
また、図4に示すように、4分割PD22の上下方向(図4中のY軸方向)両隣には、2分割PD28、30が近接して基板21上に配設されている。また、2分割PD28、30と4分割PD22の配列方向と直交する方向(図4中のX軸方向)右隣りには、FPD24が配置されている。
As shown in FIG. 4, two-divided
図3に示すように、4分割PD22は、4個の分割出力信号を生成することができる。4個の分割出力信号は、DPD法によるトラッキングエラー信号の生成に用いられる。なお、例えばCD/DVD記録時にはピット列がないため、DPD法ではトラッキングをすることができないので、2分割PD28、30がDPP(Differential Push Pull Method)法によるトラッキングエラー信号の生成に利用されている。また、2分割PD28、30は、CD再生時には3ビーム法によるトラッキングエラー信号の生成に利用してもよい。
As shown in FIG. 3, the 4-
更に、アンプ7を構成する各I/Vアンプ37は、例えば制御部13のコントロールの下、4分割PD22の領域A〜Dからの出力信号及びFPD24からの出力信号を所定の大きさまで増幅することができる。
Further, each I /
また、SUM39は、4分割PD22の領域A〜Dからの出力信号を加算しノイズ除去前のRF信号を生成することができる。
The
更に、各LNC38は、各領域A〜Dの出力信号からFPD24の信号を減じて、各領域A〜Dの出力信号中のノイズ成分を除去するために用いられる。
Furthermore, each
また、RF−LNC41は、SUM39により加算され生成された信号からFPD24の信号を減じて、SUM39により加算されて生成された信号中のノイズ成分を除去するために用いられる。
Further, the RF-
RF−LNC41のノイズレベルは、各LNC38より低く設定されている。すなわち、RF−LNC41は、各LNC38より高精度のノイズキャンセルが可能に設計されている。また、FPD24と、4分割PD22とを同一基板21上に実装することで、FPD24の信号、4分割PDの領域A〜Dの信号、RF信号の各群遅延特性がほぼ同一となるように構成されている。
The noise level of the RF-
ここで、群遅延特性とは、素子に所定周波数の信号が入力してから出力するまでの遅延時間の特性を表している。また、異なる素子における群遅延時間の差を群遅延誤差という。 Here, the group delay characteristic represents a characteristic of a delay time from when a signal having a predetermined frequency is input to the element until it is output. A difference in group delay time in different elements is referred to as a group delay error.
ノイズのキャンセル(削減)量と群遅延誤差Tとの間には、キャンセル(削減)量(以下、「LNC効果量」という。)={(1−cosωT)2+(sinωT)2}1/2の関係があり、縦軸をLNC効果量、横軸をレーザ光の周波数とすると、図5に示す曲線E(群遅延誤差0.5ns)、曲線F(群遅延誤差1.0ns)などで表される群遅延特性がある。 Between the amount of noise cancellation (reduction) and the group delay error T, the amount of cancellation (reduction) (hereinafter referred to as “LNC effect amount”) = {(1−cos ωT) 2 + (sin ωT) 2 } 1 / When the vertical axis is the LNC effect amount and the horizontal axis is the frequency of the laser beam, the curve E (group delay error 0.5 ns) and the curve F (group delay error 1.0 ns) shown in FIG. There is a group delay characteristic expressed.
例えば、DVD16倍速再生時に必要とされるノイズレベルは−125dB/Hz程度である。ノイズレベルが−100dB/Hz程度の安価なLDを使用する場合には、RF信号及び4分割PD22からの信号のノイズレベルを下げるために、100MHzの帯域でそれぞれ20、10dB程度ノイズを除去する必要がある。図5により、例えば100MHzのRF信号中のノイズを20dB程度削減するためには、RF信号−FPD信号間での群遅延誤差が0.5ns以下であればよいことが分かる。また、例えば100MHzの領域A〜Dの信号中のノイズを10dB程度削減するためには、4分割PD22の領域A〜D信号−FPD信号間での群遅延誤差が1ns以下であればよいことが分かる。
For example, the noise level required for
以上から、光ピックアップ部4は、RF信号−FPD信号間での群遅延誤差が0.5ns以下、4分割PD22の領域A〜D信号−FPD信号間での群遅延誤差が1ns以下に設計されている。尚、群遅延誤差は光学上可能であれば、可能な限り0に近いことが望ましい。
From the above, the optical pickup unit 4 is designed so that the group delay error between the RF signal and the FPD signal is 0.5 ns or less, and the group delay error between the region A to D signal of the 4-divided
図1に示すように、信号処理部9では、ノイズ成分が除去された各LNC38からの出力信号を用いてトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号が生成されると共に、RF−LNC41でノイズキャンセルされたRF信号に復調、誤り検出及び訂正などの処理が施され音楽情報などの信号が再生される。
As shown in FIG. 1, in the
ドライバ5は、例えば図示しないフォーカスドライバ、トラッキングドライバ及びスピンドルドライバなどを有し、光ピックアップ34の対物レンズ18をフォーカス方向及びトラッキング方向などに動かすことができる。また、スピンドルドライバは、スピンドルモータ3の回転を制御することができる。
The driver 5 includes, for example, a focus driver, a tracking driver, and a spindle driver (not shown), and can move the
また、ドライバ制御部6は例えば図示しないフォーカス制御回路やトラッキング制御回路などを有し、制御部13のコントロール下、信号処理部9からのフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などに基づいて、ドライバ5を制御することができる。
The driver control unit 6 includes, for example, a focus control circuit and a tracking control circuit (not shown). The driver control unit 6 controls the driver 5 based on a focus error signal and a tracking error signal from the
更に、入出力部11は図示しない音響部、表示部、撮像部及び操作部などを有し、例えば制御部13のコントロールの下、D/Aコンバータ10から供給されるアナログ信号に変換された音楽情報などを音響部のスピーカなどにより音声などにして出力することができる。
Furthermore, the input /
また、入出力部11は、操作部の操作ボタンなどからの操作情報を制御部13に受け渡すことができる。
Further, the input /
また、制御部13は例えば図示しない演算と制御とをするCPU(Central Processing Unit)、必要に応じて一時的に情報を記録し光ディスク記録再生装置1の制御をより円滑に行うRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及びデータ格納部などを有する。
Further, the
次に、以上のように構成された光ディスク記録再生装置1の動作についてCDの再生を中心に説明する。 Next, the operation of the optical disc recording / reproducing apparatus 1 configured as described above will be described focusing on the reproduction of a CD.
まず、図1に示すように光ディスク記録再生装置1に光ディスク2がセットされ入出力部11のボタン操作などにより電源が投入されると、制御部13はドライバ制御部6及びドライバ5によりスピンドルモータ3を所定の回転数で回転させる。
First, as shown in FIG. 1, when the
また、制御部13はドライバ制御部6及びドライバ5により図示しないスレッドモータを駆動させ、所定の光ディスク2の位置に光ピックアップ部4を移動させると共に、ドライバ制御部6及びドライバ5により半導体レーザ素子14に電流をリードパワーレベルに調節して、供給させる。
In addition, the
更に、必要な電流が供給された半導体レーザ素子14は、例えば波長780nmのレーザ光を射出する。射出されたレーザ光は例えば図2に示す実線のようにまず、グレーティング15に入射し3つのビームに分離されビームスプリッタ16に入射する。すなわち、回折格子であるグレーティング15により、メインビームとサブビームに分離され、サブビームは信号を読み取るためのメインビームからトラックの左右方向に1/2トラックだけずれた位置に照射されるように回折される。
Further, the
また、ビームスプリッタ16に入射した3つのビームからなるレーザ光は一部はそのまま透過し、コリメータレンズ17に入射する。残りは、図2で示すようにミラー19のほうへ屈折させられる。ミラー19に入射したレーザ光はミラー19で反射されFPD24に照射される。
Further, a part of the laser beam composed of the three beams incident on the
一方、コリメータレンズ17に入射したレーザ光はコリメータレンズ17により平行光にされ、対物レンズ18に入射する。そして、対物レンズ18でレーザ光は光ディスク2の情報記録面に集光される。
On the other hand, the laser light incident on the
更に、情報記録面で反射された3つのビームからなるレーザ光は、対物レンズ18及びコリメータレンズ17を逆に戻り、ビームスプリッタ16に入射する。ビームスプリッタ16に入射した光ディスク2からの反射光は、全て、もしくは一部が屈折され、4分割PD22に照射されることとなる。
Further, the laser beam composed of the three beams reflected by the information recording surface returns to the
図3に示すように、4分割PD22、すなわち、領域A〜Dに入射したレーザ光は、4個の信号に分割される。各信号は、例えば制御部13のコントロール下、I/Vアンプ37により増幅され、SUM39により加算され、RF−LNC41に供給される。また、領域A〜Dの4個の信号は、各LNC38にも供給される。
As shown in FIG. 3, the laser light incident on the four-divided
一方、FPD24に入射したレーザ光は、FPD24により電気信号に変換される。この電気信号は、I/Vアンプ37により増幅され、各LNC38およびRF−LNC41に供給される。
On the other hand, the laser light incident on the
LNC38は、例えば領域Aの信号からFPD24の信号を減じて領域Aの信号中のノイズを除去する。他の領域B〜Dの信号中のノイズも同様に除去される。各LNCでノイズが除去された4個の信号は、信号処理部9に供給され、信号処理部9は例えばDPD法によりトラッキングエラー、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を生成する。生成されたトラッキングエラー及びフォーカシングエラー信号は制御部13を介してドライバ制御部6に供給される。
For example, the
ドライバ制御部6は、トラッキングエラー信号をドライバ5に伝える。ドライバ5は、トラッキングドライバにより光ピックアップ部4の図示しない例えば2軸アクチュエータのトラッキングコイルによって、トラッキングを行なう。 The driver control unit 6 transmits a tracking error signal to the driver 5. The driver 5 performs tracking by a tracking driver, for example, by a tracking coil of a biaxial actuator (not shown) of the optical pickup unit 4.
また、ドライバ制御部6は、フォーカスエラー信号をドライバ5に伝える。ドライバ5は、フォーカスドライバにより光ピックアップ部4の図示しない例えば2軸アクチュエータのフォーカスコイルによって、フォーカシングを行なう。 Further, the driver control unit 6 transmits a focus error signal to the driver 5. The driver 5 performs focusing by a focus driver, for example, with a focus coil of a biaxial actuator (not shown) of the optical pickup unit 4.
これによって、対物レンズ18を常に適正な位置に保つことができ、再生の精度を確保できる。
As a result, the
また、RF−LNC41は、SUM39の信号からFPD24の信号を減じてSUM39の信号中のノイズを除去し、RF信号を生成する。その後RF信号を信号処理部9に供給する。
Also, the RF-
信号処理部9は例えば制御部13のコントロール下、供給されたノイズキャンセル済みのRF信号を復調、誤り検出及び訂正などの処理をして音楽情報などの信号を生成し、D/Aコンバータ10に供給する。
For example, under the control of the
更に、D/Aコンバータ10は、例えば制御部13のコントロール下、供給された音楽情報などの信号をアナログ信号に変換し、入出力部11に供給する。
Further, the D /
入出力部11は、例えば制御部13のコントロール下、供給された音響情報などを図示しない音響部のスピーカなどにより音声などにして出力し、光ディスク2に記録された音楽情報等が再生されることとなる。
The input /
以上で光ディスク記録再生装置1の動作の説明を終了する。 This is the end of the description of the operation of the optical disc recording / reproducing apparatus 1.
このように本実施形態によれば、光ディスク記録再生装置1は、光ピックアップ部4が4分割PD22の領域A〜Dの信号からFPD24の信号を夫々減じてノイズを除去する4個のLNC38を有しているので、トラッキングエラー信号の品位を向上させて、DPD法の精度、すなわち、トラッキングの精度を向上させることができると共に、SUM39により加算されたRF信号からFPD24の信号を減じてノイズを除去するRF−LNC41を有しているので、RF信号中のノイズ成分もFPD24の信号と同相除去することができる。
As described above, according to the present embodiment, the optical disc recording / reproducing apparatus 1 has the four
また、光ディスク記録再生装置1は、RF信号のノイズを除去するためのRF−LNC41と、トラッキング、フォーカシングエラー信号を生成するために用いられる4個のLNC38とを有しているので、精度のよいRF信号を得るためのRF−LNC41を1個にすることができる。
The optical disc recording / reproducing apparatus 1 has an RF-
更に、FPD24と、4分割PD22とが同一基板21上に実装されているので、プロセスバラツキを抑制でき、問題となるのは回路設計の誤差のみとなり、安定した広帯域レーザノイズキャンセルを可能にできる。
Further, since the
また、FPD24と、4分割PD22とを同一基板21上に実装することで、プロセスのバラツキを抑制し、FPD24の信号、4分割PD22の領域A〜Dの信号、RF信号を同一のPDIC23上の各素子で受信し、各信号の各群遅延特性がほぼ同一に設計されている。これにより、群遅延特性の違いによる影響を抑制することができるので、ノイズ成分をより正確に除去することができる。
Further, by mounting the
更に、FPD24と、4分割PD22とを同一基板21上に実装し、RF信号−FPD信号間での群遅延誤差は0.5ns以下、4分割PDの領域A〜D信号−FPD信号間での群遅延誤差は1ns以下に設定されている。このため、必要なLNC効果量を確保することができる。また、再生ジッタを軽減でき、システムマージンを拡大できる。このため、部品の組み立て精度や加工精度を緩和できる。
Further, the
次に、本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップを用いた光ディスク記録再生装置について説明する。なお、本実施形態では第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しその説明を省略し異なる箇所を説明する。 Next, an optical disk recording / reproducing apparatus using the optical pickup according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and different portions will be described.
図6は、本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップのPDIC23を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the
本実施形態では、4個のLNC38の出力から夫々分流された4個の信号を加算する演算回路(以下、「SUM」という。)39を有しており、第1の実施形態のRF−LNC41を有していない。4個のLNC38は、SUM39だけでなく信号処理部9にも接続されている。また、4個のLNC38は、第1の実施形態のRF−LNC41と同性能に設定されている。
In the present embodiment, an arithmetic circuit (hereinafter referred to as “SUM”) 39 that adds four signals respectively divided from the outputs of the four
次に、以上のように構成された光ディスク記録再生装置の動作について説明する。なお、I/Vアンプ37で信号が増幅されるまでと、信号が信号処理部9に供給された後は、第1の実施形態と同じなので、信号の増幅以降から信号処理部9供給までについて説明する。
Next, the operation of the optical disc recording / reproducing apparatus configured as described above will be described. It should be noted that until the signal is amplified by the I /
制御部13は、各LNC38に、4分割PD22の各領域A〜Dで出力され各I/Vアンプ37で増幅された信号からFPD24の信号を減じさせ、ノイズキャンセルした信号を出力させる。ノイズキャンセルされた4個の信号は、夫々信号処理部9に供給される。一方、制御部13は、SUM39に、各LNC38でノイズキャンセルされた4個の出力信号を加算させて、RF信号を出力させる。RF信号も信号処理部9に供給される。
The
このように本実施形態によれば、光ディスク記録再生装置1は、光ピックアップ部4が4分割PD22の領域A〜Dの信号からFPD24の信号を夫々減じてノイズを除去する4個のLNC38を有しているので、トラッキングエラー信号の品位を向上させて、DPD法の精度、すなわち、トラッキングの精度を向上させることができると共に、4個のLNC38の出力から夫々分流された4個の信号を加算するSUM39を有しているので、RF信号中のノイズ成分もFPD24の信号と同相除去することができる。
As described above, according to the present embodiment, the optical disc recording / reproducing apparatus 1 has the four
また、4個のLNC38の出力から夫々分流された4個の信号を加算するSUM39を有しているので、第1実施形態のRF−LNC41が不要となり、例えば、PDIC23の小型化を図ることができる。
Further, since the
尚、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。 The present invention is not limited to any of the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the technical idea of the present invention.
例えば上述した実施形態では、光ディスク2の再生の場合について主に説明したがこれに限られるものではなく、レーザ光を用いて記録再生するものであれば他の記録媒体であってもよい。これにより、よりカスタマイズ化が図れることとなる。
For example, in the above-described embodiment, the case of reproducing the
1 光ディスク記録再生装置
2 光ディスク
3 スピンドルモータ
4 光ピックアップ部
5 ドライバ
6 ドライバ制御部
7 アンプ
8 ノイズキャンセル回路
9 信号処理部
10 D/Aコンバータ
11 入出力部
12 記録制御回路
13 制御部
14 半導体レーザ素子
15 グレーティング
16 ビームスプリッタ
17 コリメータレンズ
18 対物レンズ
19 ミラー
20 検出レンズ
21 基板
22 4分割PD
23 PDIC
24 FPD
34 光ピックアップ
A、B、C、D 領域
37 I/Vアンプ
38 LNC
39 SUM
41 RF−LNC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk recording / reproducing
23 PDIC
24 FPD
34 Optical pickup A, B, C, D area 37 I /
39 SUM
41 RF-LNC
Claims (8)
前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、
前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、
前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、
前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から夫々分流した信号を加算する第2の演算手段と、
前記第2の演算手段により加算されて生成された信号から前記第2の受光素子の信号を減ずる第3の演算手段と
を具備することを特徴とする光ピックアップ。 A light source for irradiating an optical disc with laser light;
A first light receiving element divided into a plurality of regions for receiving the reflected light of the laser light from the optical disc;
A second light receiving element disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receiving the laser light from the light source;
First computing means for subtracting the signal of the second light receiving element from the respective signals generated in each region of the first light receiving element;
Second computing means for adding signals respectively shunted from the respective signals generated in the respective regions of the first light receiving element;
An optical pickup comprising: third arithmetic means for subtracting the signal of the second light receiving element from the signal generated by addition by the second arithmetic means.
前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1,
An optical pickup characterized in that the first light receiving element and the second light receiving element are disposed on the same chip.
前記第2の受光素子からの信号、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号、および前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号の遅延特性が同一であることを特徴とする光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1,
The signal from the second light receiving element, each signal generated in each area of the first light receiving element, and each signal generated in each area of the first light receiving element are added by the second arithmetic means. An optical pickup characterized in that the delay characteristics of the generated signals are the same.
前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は0.5ns以下、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1,
A delay error between a signal generated in each region of the first light receiving element and added by the second calculation means and a signal from the second light receiving element is 0.5 ns or less, An optical pickup characterized in that a delay error between each signal generated in each region of one light receiving element and a signal from the second light receiving element is 1 ns or less.
前記光ディスクからの前記レーザ光の反射光を受光する複数の領域に分割された第1の受光素子と、
前記第1の受光素子の近傍に配置され、前記光源からのレーザ光を直接受光する第2の受光素子と、
前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から前記第2の受光素子の信号を夫々減ずる第1の演算手段と、
前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号から夫々分流した信号を加算する第2の演算手段と、
前記第2の演算手段により加算されて生成された信号から前記第2の受光素子の信号を減ずる第3の演算手段と
を具備する光ピックアップを備えることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 A light source for irradiating an optical disc with laser light;
A first light receiving element divided into a plurality of regions for receiving the reflected light of the laser light from the optical disc;
A second light receiving element disposed in the vicinity of the first light receiving element and directly receiving the laser light from the light source;
First computing means for subtracting the signal of the second light receiving element from the respective signals generated in each region of the first light receiving element;
Second computing means for adding signals respectively shunted from the respective signals generated in the respective regions of the first light receiving element;
An optical disc recording / reproducing apparatus comprising: an optical pickup comprising: third arithmetic means for subtracting the signal of the second light receiving element from the signal generated by addition by the second arithmetic means.
前記光ピックアップは、前記第1の受光素子および前記第2の受光素子が同一チップ上に配設されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 The optical disc recording / reproducing apparatus according to claim 5 ,
In the optical pickup, the first optical receiving element and the second optical receiving element are arranged on the same chip.
前記光ピックアップは、前記第2の受光素子からの信号、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号、および前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号の遅延特性が同一であることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 The optical disc recording / reproducing apparatus according to claim 5 ,
The optical pickup includes a signal from the second light receiving element, each signal generated in each area of the first light receiving element, and the second calculation generated in each area of the first light receiving element. An optical disk recording / reproducing apparatus characterized in that the delay characteristics of the signals generated by addition by the means are the same.
前記光ピックアップの前記第1の受光素子の各領域で生成され前記第2の演算手段により加算されて生成された信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は0.5ns以下、前記第1の受光素子の各領域で生成された夫々の信号と前記第2の受光素子からの信号との間の遅延誤差は1ns以下であることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 The optical disc recording / reproducing apparatus according to claim 5 ,
A delay error between a signal generated in each region of the first light receiving element of the optical pickup and added by the second calculation means and a signal from the second light receiving element is 0.5 ns. An optical disc recording / reproducing apparatus, wherein a delay error between each signal generated in each region of the first light receiving element and a signal from the second light receiving element is 1 ns or less.
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