JP4873773B2 - Optical pickup device, optical recording medium recording / reproducing device, and track discrimination signal detection method - Google Patents

Optical pickup device, optical recording medium recording / reproducing device, and track discrimination signal detection method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読出しを行う光学ピックアップ装置、このような光学ピックアップ装置を備えて構成され光記録媒体に対する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、及び、このような光記録媒体記録再生装置において記録トラックの位置を検出するためのトラック判別信号を検出するトラック判別信号検出方法に関し、特に、ランド−グループ記録を行う光記録媒体記録再生装置、この光記録媒体記録再生装置において用いられる光学ピックアップ装置及びトラック判別信号検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、いわゆる光ディスクの如き光記録媒体が提案され、このような光記録媒体を用いて情報信号の記録及び再生を行う装置として光記録媒体記録再生装置が提案されている。この光記録媒体記録再生装置においては、光記録媒体として、種々の方式に基づく光ディスクが用いられる。そして、このような光記録媒体記録再生装置においては、光学ピックアップ装置によって、光ディスクに対する情報信号の書き込み及び読出しを行っている。
【0003】
この光学ピックアップ装置は、半導体レーザの如き光源を有し、この光源の発する光束を、対物レンズを介して光ディスクの信号記録面上に集光させて照射するように構成されている。そして、この光学ピックアップ装置は、信号記録面上に照射した光束により該信号記録面に情報信号を書き込み、また、該信号記録面上に照射した光束の該信号記録面による反射光束を検出することにより、該信号記録面に記録された情報信号を読み取るように構成されている。
【0004】
この光学ピックアップ装置は、光ディスクの信号記録面上に螺旋状、または、同心円状に形成されたランド部、または、グループ部に沿って、情報信号の書き込み及び読出しを行う。
【0005】
一方、光ディスクにおいては、記録される情報信号の高密度化が進められている。例えば、再生専用のいわゆる「ROMディスク」としては、「コンパクトディスク(CD)」(商標名)と同じく直径が120mmの光ディスクを用いながら、記録容量が「コンパクトディスク」の容量である650MBの約7倍の4.7GBに高められた「DVD」(商標名)が提案されている。
【0006】
高記録密度化は、情報信号の記録及び再生が行える「書換可能ディスク」においても進行しており、書換可能な「DVD」という位置付けで、いわゆる「DVD−RAM」ディスクを用いる光記録媒体記録再生装置が提案されている。この「DVD−RAM」ディスクは、記録される情報信号の高密度化を図るために、従来のランド部もしくはグループ部の一方のみに情報信号を記録する方式ではなく、ランド部及びグループ部の双方に情報信号を記録する「ランドグルーブ記録方式」を採用している。
【0007】
また、近年、さらなる高記録密度化を図った光ディスクフォーマットとして、発光波長が405nm付近の短波長光源と、NA(開口数)が0.85の高NA対物レンズを用いた「DVR」フォーマットが開発されているが、このフォーマットにおいても、「ランドグルーブ記録方式」が採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような「DVD−RAM」に代表されるように、「ランドグルーブ記録方式」を用いた高密度書換可能ディスクにおいては、ランド部及びグルーブ部の幅がほぼ等しく設定されていることによって、以下のような不具合を生じる。
【0009】
すなわち、ランド部がグルーブ部よりも幅が広い光ディスクを用いてランド部のみに記録を行う「ランド記録方式」を採用した場合においては、図22に示すように、トラッキングエラー信号(TE)と戻り光(「3スポット法」を用いる場合はメインスポット)の和信号(SUM)とは、グループ部から次のグループ部までを一周期とした場合に(1/4)周期だけ位相がずれた関係にある。
【0010】
したがって、トラッキングエラー信号(TE)が0となるようにトラッキング制御を行うにあたって、トラッキングエラー信号(TE)が0となる状態は光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合との2つの場合があるが、これら2つの場合は、和信号(SUM)のレベルによって区別することができる。
【0011】
このように光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合との2つの場合を区別するための信号は、「トラック判別信号」、または、「クロストラック信号(CTS)」と呼ばれる。このような「トラック判別信号」としては、「ランド記録方式」を採用した場合のように、和信号(SUM)のレベルが光束がランド部上に照射されている場合とグルーブ部上に照射されている場合とで大きく異なる場合には、図23に示すように、該和信号の交流(AC)成分(AC−SUM)を用いることが可能である、和信号の交流成分は、図23に示すように、トラッキングエラー信号に対して90度位相の異なるトラック判別信号となっている。
【0012】
「ランド記録方式」を採用した場合においては、このようなトラッキングエラー信号と和信号の交流成分との2信号を用いることにより、高速でシーク動作をしている場合でも、記録トラックに対してスポットがどちらの方向に何トラック動いたかを正確に知ることが可能となり、安定してトラック横断数のカウントや、トラッキングサーボの引込動作を行うことができる。
【0013】
ところが、「ランドグルーブ方式」を採用した場合においては、記録再生特性を最適にするために、通常はランド部とグルーブ部とは互いに略々同じ幅に設定されている。その結果、先の説明における和信号は、図24に示すように、ランド部上に光束が照射されている場合とグルーブ部上に光束が照射されている場合とでほぼ等しくなってしまい、この和信号からトラック判別信号を生成することができない。
【0014】
その結果、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という問題があった。
【0015】
また、「ランドグルーブ方式」を採用しないで光記録媒体に記録される情報信号の高密度化を図るフォーマットとして、いわゆる「DVD+RW」等があるが、これらも、ランド、または、グループの一方のみに情報信号を記録する方式でありながら、ランド及びグループの幅が互いに略々等しく設定されていることなどにより、和信号の交流成分(AC−SUM)は、その直流(DC)成分に対して数%しかない場合が多く、やはり同様の問題を抱えていた。
【0016】
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、部品点数を多くしたり部品の構成を複雑化することなく、例えば「DVD−RAM」や「DVR」の如き「ランドグルーブ方式」を採用した光記録媒体を用いる場合においても、トラック判別信号を生成することができ、また、高速アクセスが可能となされた光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法、及び、このような光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法を採用した光記録媒体記録再生装置を提供しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と、該光束を、ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを備えている。
【0018】
そして、この光学ピックアップ装置においては、光源から出射された光束を、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段によって、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する非点収差を有する副光束とする。また、上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、上記光検出手段は、上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、それぞれが独立した光検出信号を出力する複数の受光素子から構成され、これら受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、上記各受光素子は、加減算されることにより、上記主スポットの位置を判別するためのトラック判別信号が生成される複数の光検出信号を出力する。
【0019】
また、本発明に係る光記録媒体記録再生装置は、ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体が着脱可能に取り付けられ、装着された光記録媒体を操作する操作機構と、この操作機構に装着されて操作される光記録媒体に対して情報信号の書込み及び読出しを行う光学ピックアップ装置と、この光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて該光学ピックアップ装置の対物レンズの位置を制御するサーボ回路とを備えている。
【0020】
この光記録媒体記録再生装置において、光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有している。この光学ピックアップ装置においては、光源から出射された光束を、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段によって、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する非点収差を有する副光束とする。また、上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、上記光検出手段は、上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有し、上記副受光部は、それぞれが独立した光検出信号を出力する複数の受光素子から構成され、これら受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、上記各受光素子は、加減算されることにより、上記主スポットの位置を判別するためのトラック判別信号が生成される複数の光検出信号を出力する。
【0021】
そして、本発明に係るトラック判別信号検出方法は、まず、ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体が着脱可能に取り付けられ装着された光記録媒体を操作する操作機構に、該光記録媒体を装着して操作させる。次に、光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有する光学ピックアップ装置を用いて、操作機構に装着されて操作された光記録媒体より情報信号を読み出す。
【0022】
光学ピックアップ装置においては、光源から出射された光束を、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段により、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に副スポットを形成する非点収差を有する副光束とする。ここで、上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有する上記光検出手段の上記副受光部を構成する独立した光検出信号を出力する複数の受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、上記各受光素子により加減算された出力信号に基づいて、上記主スポットの位置を判別するためのトラック判別信号を生成する。
【0023】
【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。
【0024】
本発明に係る光学ピックアップ装置を備えて構成された本発明に係る光記録媒体記録再生装置は、この実施の形態においては、光記録媒体である光ディスクとして、複数の種類の光ディスクから選定して、それぞれに対して情報信号の記録及び再生できるようになっている。そして、モード切替等の操作により、例えば、いわゆる「DVD−RAM」ディスクの如く「ランドグループ記録」を行うことができる光ディスクを用いて、「ランドグループ記録」を行うことができる。
【0025】
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操作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ており、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り、この光ディスク101をディスクテーブルとともに回転操作する。スピンドルモータ1は、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する。
【0026】
光学ピックアップ装置2は、スピンドルモータ1によって回転操作される光ディスク101に対し、情報信号の書き込み及び読出しを行う。この光学ピックアップ装置1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1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する。
【0027】
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り、該信号記録面より情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置2により光ディスク101より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。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、トラッキングエラー信号、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、トラッキングエラー信号、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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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の信号記録面に対して、光束の照射を行う。このような光束の照射により、光ディスク101の信号記録面に対する情報信号の書き込みが行われる。
【0031】
光学ピックアップ装置2は、図2に示すように、光源部10を備えて構成されている。この光源部10は、光束を出射する少なくとも1つの発光点を有しており、この実施の形態においては、図3に示すように、1つの発光点10aを有している。この発光点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。そして、この光源部10は、光回折素子17を有している。光回折素子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(ホログラム素子)として構成されている。発光点10aより発せられ光回折素子17によって回折された光束は、0次光及び±1次光に分離される。0次光は、発光点10aから発せられてそのまま進行する主光束に等しい。+1次光は、発光点10aではなく、この発光点10aからずれた第1の仮想発光点10bから発せられた第1の副光束に等しい。また、−1次光も、発光点10aではなく、この発光点10aからずれた第2の仮想発光点10cから発せられた第2の副光束に等しい。
【0032】
そして、光回折素子17における0次光は、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該光ディスク101の信号記録面上に形成する主光束となる。光回折素子17における+1次光は、第1の副スポットを形成する第1の副光束となる。また、光回折素子17における−1次光は、第2の副スポットを形成する第2の副光束となる。また、主光束が形成する主スポットと各副光束が形成する各副スポットとは、光ディスク101の信号記録面上において、互いに離間した位置に形成される。
【0033】
そして、光回折素子17における±1次光は、互いに逆符号で、かつ、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略々45°の角度をなす非点収差が付加されている。
【0034】
また、この光源部10においては、光回折素子17が光軸回りに回転操作されることにより、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の信号記録面上の記録トラック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、各副スポットは、光ディスクの信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離の絶対値をS、トラックピッチをTp、nを整数としたとき、
S≒Tp・n/2
が成立する位置に形成される。
【0035】
なお、本発明において、「トラックピッチ(Tp)」とは、「ランドグルーブ方式」を採用し光ディスク上のランド部及びグループ部の双方に情報信号を記録する場合であっても、「ランド部から次のランド部までの距離」(または、「グループ部から次のグループ部までの距離」)のことを言っている。
【0036】
この光学ピックアップ装置2を用いて「ランドグルーブ記録」が行われた光記録媒体から情報信号を読み出す場合には、この光源部10の仮想的な各発光点10a,10b,10c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、対物レンズ14に入射する。
【0037】
なお、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。
【0038】
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つの仮想的な発光点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。
【0039】
光ディスク101の信号記録面上に照射されて該信号記録面により反射された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22及びマルチレンズ15を経て光検出素子16に入射する光路を進行する。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。
【0040】
なお、光学ピックアップ装置2を構成する各光学部品は、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ている。また、光回折素子17は、偏光ホログラム素子により構成することもできる。この場合には、光回折素子17は、上述のように発光点10a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との間に設けることとしてもよい。偏光ホログラム素子は、光ディスク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形成することが可能だからである。
【0041】
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第1の主受光部18、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、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、及び、主スポットからの主反射光束が分岐された光束を独立して受光する第2の主受光部21を有して構成されている。第2の主受光部21への主反射光束の分岐は、図2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22が設けられていることによって行われる。
【0042】
第1の主受光部18は、いわゆる「非点収差法」によるフォーカスエラー信号の検出を行うため中心部分を介して放射状に配列された状態の4個の受光素子a,b,c,dとからなる。この主受光部18において、受光素子a,c及び受光素子b,dは、互いに主受光部18の中心部分を介して対角で対向する位置となっている。これら4面の受光素子a,b,c,dからは、それぞれ独立的な光検出信号a,b,c,dが出力される。
【0043】
第2の主受光部21は、光分岐素子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個の受光素子sからなる。この受光素子sからは、光検出信号sが出力される。この光検出信号sは、光ディスク101から読み出されるいわゆるRF信号となるものである。
【0044】
また、各副受光部19,20は、それぞれいわゆる「非点収差法」によるフォーカスエラー信号の検出を行うため中心部分を介して放射状に配列された状態の4個の受光素子e,f,g,h、i,j,k,lとからなる。第1の副受光部19において、受光素子e,g及び受光素子f,hは、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する位置となっている。これら4面の受光素子e,f,g,hからは、それぞれ独立的な光検出信号e,f,g,hが出力される。第2の副受光部20において、受光素子i,k及び受光素子j,lは、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する位置となっている。これら4面の受光素子i,j,k,lからは、それぞれ独立的な光検出信号i,j,k,lが出力される。
【0045】
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18,19,20,21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、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TE、トラック判別信号CTS及びRF信号が演算される。
【0046】
すなわち、トラック判別信号CTSは、以下の演算により生成される。
【0047】
CTS={(e+g)−(f+h)}−{(i+k)−(j+l)}
また、フォーカスエラー信号FE1、トラッキングエラー信号TE及びRF信号は、それぞれ以下の演算によって生成される。フォーカスエラー信号FE1は、いわゆる「非点収差法」による生成であり、トラッキングエラー信号TEは、いわゆる「差動プッシュプル法」による生成である。
【0048】
FE1=(a+c)−(b+d)
TE={(a+d)−(b+c)}−K1・{(e+h)−(f+g)}+{(i+l)−(j+k)}
(∵K1は係数)
RF=s
なお、本発明に係る光学ピックアップ装置の光検出素子16においては、各副受光部19,20がそれぞれ主受光部18と同様の受光面を有していることから、特開2000−82226において提案されているように、フォーカスエラー信号FE2を以下の演算により生成することとしてもよい。
【0049】
FE2={(a+c)−(b+d)}+K2・{(e+g)−(f+h)}+{(i+k)−(j+l)}
(∵K2は係数)
また、トラッキングエラー信号としては、主受光部18からの光検出信号a,b,c,dを用いて、いわゆる差動位相差法(ディファレンシャルフェイズディテクション法:DPD法)により生成することも可能である。
【0050】
次に、本発明に係るトラック判別信号検出方法における信号検出の原理について説明する。
【0051】
本発明においては、光ディスクの信号記録面上に、記録トラックの接線方向に対して略々45°方向をなす非点収差を付加した副スポットを形成する。非点収差付加手段としてホログラム素子を用い、その±1次光を副スポットを形成する副光束として使用する場合、互いに非点隔差の方向の異なる2つの副スポットが形成される。この状態で各スポットが記録トラックを横断すると、主スポットでは、照射位置がランド位置かグループ位置かによって戻り光の強度が等しいのに対して、副スポットでは、非点収差による波面の干渉状態の変化によって、照射位置がランド位置かグループ位置かによって、戻り光強度に大きな差異が生ずる。このような光強度の差異に基づいて、トラック判別を行うことができる。
【0052】
例えば、光ディスクとして「DVR」ディスク(商標名)を用いる光学ピックアップ装置において、光ディスクにおける回折光の対物レンズ瞳上における強度分布及び位相分布を計算した結果を図6乃至図11に示す。
【0053】
ここに示した計算結果の計算条件としては、光学ピックアップ装置が照射する光束の波長を405nmとし、対物レンズの開口数(NA)を0.85とした。光ディスク上の記録トラックの周期は、0.60μmとし、グループ部の往復位相深さを(λ/6)とした。また、ランド部及びグループ部は、ともに等幅(0.30μm)の矩形とした。
【0054】
この図6乃至図11は、主スポットがランド部上にある場合(図6乃至図8)の、非点隔差が+0.5μmの一方の副スポット(図6)、主スポット(図7)及び非点隔差が−0.5μmの他方の副スポット(図8)について(便宜上、非点隔差の方向を表すため、“+”,“−”の符号を用いている。)、並びに、主スポットがグループ部上にある場合(図9乃至図11)の、非点隔差が+0.5μmの一方の副スポット(図9)、主スポット(図10)及び非点隔差が−0.5μmの他方の副スポット(図11)について、反射光束における強度分布を示している。
【0055】
図7及び図10に示すように、光束に非点収差のない状態では、スポットがランド部上にあるかグループ部上であるかで、反射光束における強度分布は異ならない。これは、前述したように、ランド−グループ記録媒体において、和信号をトラック判別信号として用いることができない原因でもある。一方、光束に非点収差を付加した場合には、スポットがランド部上にあるかグループ部上にあるかで、反射光束における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、ランド部とグループ部との関係が逆転していることがわかる。
【0056】
ところで、上述の光学ピックアップ装置において、フォーカスエラー信号は、通常の非点収差法のほか、上述した特開2000−82226において提案されている方式によって検出することが可能であるが、この場合、反射光束は、図12に示すように、マルチレンズ15によって、記録トラックによる回折パターンの方向に対して45°をなす方向に非点収差を生じさせられている。光検出素子16の受光部を、図12に示すように、非点収差が生じていることにより形成される非点収差が発生する方向の焦線と、これと直交する非点収差を付加されない方向、すなわち、マルチレンズ15のシリンドリカル面の母線に平行な方向の焦線との略中間位置に配置することにより、合焦時には、戻り光のスポットは略々円に、引込範囲の両端では、焦線となることによって、主光束の光ディスク上での合焦時には、反射光束の受光素子上のスポットは略々円形になり、フォーカス引込範囲の両端側では、焦線となり、S字型をしたフォーカスエラー曲線が得られる。
【0057】
主スポットの光ディスク上における合焦時において、対物レンズの瞳上における反射光束の回折パターンと、受光部上における回折パターンとを考えると、シリンドリカル面の母線に平行な方向と直交する方向のうち、受光部面の手前で合焦する方向についてのみ、パターンが反転するため、光検出素子16の受光部面上には、図13に示すように、各受光部に対応した戻り光スポットが形成される。
【0058】
したがって、受光部において副光束の反射光束を分割して受光するにあたって、図16に示すように、スポットの中心から放射状に4分割した状態で受光することとすれば、図14及び図15に示すような、照射位置がランド部上かグループ部上かによる強度変化に基づいて、上述したように、トラック判別信号が検出できるのである。
【0059】
ここで、主スポットと副スポットとの光ディスク上における位置関係は、フォーカスエラー信号の検出方式として上述した特開2000−82226に記載の方式を用いている場合には、主スポットがグルーブ部上にあるときには、副スポットはランド部上にあるように設定されていることが望ましい。また、フォーカスエラー信号を求める演算が通常の非点収差法である場合には、主スポットがグルーブ部上にあるときに、副スポットがグループ部上にあるように設定されていてもランド部上にあるように設定されていてもよい。これらの場合には、トラック判別信号の極性が互いに反転する。
【0060】
主スポットと副スポットとが光ディスク上においてこのような位置関係をとるためには、上述したように、光ディスクの信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離をS、記録トラックのトラックピッチをTp、nを整数としたときに、以下の式が成立している必要がある。
S≒Tp・n/2
特に、各副スポットは、以下の式(I)乃至(III)が成立する2つの位置に形成されていることが望ましい。
(I)S≒+P/2
S≒−P/2
(II)S=0
(III)S≒+P,S≒−P
しかし、各副スポットは、主スポットに対して対称な位置に形成される必要はない。
S≒+nP/2
S≒−mP/2
(∵n>m、n<m、または、n=m)
特に、上記式(II)が成立する場合については、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、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。
【0061】
トラック判別信号(CTS信号)は、図17に示すように、トラッキングエラー信号TEに対して、グループ部から次のグループ部までを一周期とした場合に(1/4)周期だけ位相がずれた関係にある。トラック判別信号が極小となる図17中の(A),(C)で示す状態においては、トラック判別信号が極大となる図17中の(B)で示す状態に対して、光検出素子16の受光面部においては、図18及び図20に示す状態に対して図19に示すように、トラック判別信号の極性が逆になる強度分布となっている。
【0062】
なお、上述した実施の形態においては、トラック判別信号を得るための副スポットとして、ホログラム素子によって形成された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。
【0063】
なお、光検出素子16の受光面部は、図21に示すように、主受光部18及び各副受光部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を設けることとしてもよい。このように、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を設けることにより、光ディスクの信号記録面における回折光が重なって反射光束の中央部分の光強度が強くなった状態でスポットの移動が生じたときにも、このスポット移動によるフォーカスエラー信号の変動を回避することができる。
【0064】
この場合にも、上述した各演算方法により、フォーカスエラー信号FE1,FE2、トラッキングエラー信号TE、トラック判別信号CTS、RF信号RFを生成することができる。
【0065】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光学ピックアップ装置、光記録媒体記録再生装置及びトラック判別信号検出方法においては、「ランドグルーブ記録媒体」を用いて「ランドグループ記録」を行う場合においても、簡単な構成により、良好なトラック判別信号を得ることができる。
【0066】
このため、トラッキングサーボの引込や、シーク時の記録トラック横断の数及び方向のカウントなど、従来より使用されていた制御方法を「ランドグルーブ記録」において使用することを可能とする。
【0067】
したがって、本発明は、部品点数が少なく部品の構成も簡単で、低コストで、かつ、高速アクセスが可能となされた、例えば「DVD−RAM」、「DVR」などを用いて「ランドグループ記録」を行う光学ピックアップ装置及び光記録媒体記録再生装置を提供することができる。
【0068】
また、「DVD−RAM」、「DVR」に限らず、「ランドグルーブ記録」を用いる他の規格の光ディスクに対して一般的に適用することができ、部品点数も少なく部品の構成も簡単な光学ピックアップ装置及び光記録媒体記録再生装置を提供することができるものである。
【0069】
すなわち、本発明は、部品点数を多くしたり部品の構成を複雑化することなく、例えば「DVD−RAM」や「DVR」の如き「ランドグルーブ方式」を採用した光記録媒体を用いる場合においても、トラック判別信号を生成することができ、また、高速アクセスが可能となされた光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法、及び、このような光学ピックアップ装置、トラック判別信号検出方法を採用した光記録媒体記録再生装置を提供することかできるものである。
【0070】
なお、本発明は、「ランドグルーブ方式」の採用に伴って生ずる特有の現象を利用しているわけではないので、「DVD+RW」や「DVD−RW」等の如く、ランド部、または、グルーブ部のいずれか一方のみに情報信号を記録する方式の光記録媒体を用いる場合においても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る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】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3】上記光学ピックアップ装置の光源部の構成を示す側面図である。
【図4】上記光源部を構成する光回折素子を示す正面図である。
【図5】本発明に係る光学ピックアップ装置の光検出素子の受光部の構成及び光検出素子上における光スポットの状態を示す正面図である。
【図6】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがランド部上にある場合における+0.5μmの非点隔差がある副スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図7】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがランド部上にある場合における非点隔差のない主スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図8】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがランド部上にある場合における−0.5μmの非点隔差がある副スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図9】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがグループ部上にある場合における+0.5μmの非点隔差がある副スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図10】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがグループ部上にある場合における非点隔差のない主スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図11】光ディスクとして「DVR」を用いる光学ピックアップ装置により「DVR」を再生したときに主スポットがグループ部上にある場合における−0.5μmの非点隔差がある副スポットの光ディスクによる回折光の対物レンズ瞳上における強度分布の計算結果を示すグラフである。
【図12】「非点収差法」における光束の断面形状の変化を示す斜視図である。
【図13】上記光学ピックアップ装置における合焦状態における光検出素子上における各スポットの状態を示す正面図である。
【図14】上記光学ピックアップ装置における合焦状態における一方の副受光部における反射光束の光強度分布を示す平面図である。
【図15】上記光学ピックアップ装置における合焦状態における他方の副受光部における反射光束の光強度分布を示す平面図である。
【図16】上記光学ピックアップ装置における各副受光部における反射光束の受光状態を示す平面図である。
【図17】本発明に係るトラック判別信号検出方法によって検出されるトラック判別信号を示すグラフである。
【図18】上記トラック判別信号が極小値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図19】上記トラック判別信号が極大値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図20】上記トラック判別信号が再び極小値をとるときの光検出素子上のスポットの状態を示す正面図である。
【図21】本発明に係る光学ピックアップ装置の光検出素子の受光部の構成の他の例及び光検出素子上における光スポットの状態を示す正面図である。
【図22】従来の「ランド記録方式」におけるトラッキングエラー信号と和信号との関係を示すグラフである。
【図23】従来の「ランド記録方式」におけるトラッキングエラー信号及びトラック判別信号を示すグラフである。
【図24】従来の「ランドグループ記録方式」における和信号を示すグラフである。
【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、10a 主発光点、10b,10c 仮想発光点、11、偏光ビームスプリッタプリズム、14 対物レンズ、16 光検出素子、17 光回折素子、18 主受光部、19,20 副受光部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that writes and reads information signals to and from an optical recording medium, and an optical recording medium recording and reproducing device that includes such an optical pickup device and records and reproduces information signals to and from the optical recording medium. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and a track discrimination signal detection method for detecting a track discrimination signal for detecting the position of a recording track in such an optical recording medium recording / reproducing apparatus, and in particular, an optical recording medium recording / reproducing apparatus for performing land-group recording. The present invention relates to an optical pickup device and a track discrimination signal detection method used in the optical recording medium recording / reproducing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an optical recording medium such as a so-called optical disk has been proposed, and an optical recording medium recording / reproducing apparatus has been proposed as an apparatus for recording and reproducing information signals using such an optical recording medium. In this optical recording medium recording / reproducing apparatus, optical disks based on various methods are used as the optical recording medium. In such an optical recording medium recording / reproducing apparatus, information signals are written to and read from the optical disk by an optical pickup device.
[0003]
This optical pickup device has a light source such as a semiconductor laser, and is configured to condense and irradiate a light beam emitted from this light source on a signal recording surface of an optical disc via an objective lens. The optical pickup device writes an information signal on the signal recording surface by a light beam irradiated on the signal recording surface, and detects a reflected light beam by the signal recording surface of the light beam irradiated on the signal recording surface. Thus, the information signal recorded on the signal recording surface is read.
[0004]
This optical pickup device writes and reads information signals along land portions or group portions formed spirally or concentrically on a signal recording surface of an optical disc.
[0005]
On the other hand, in the optical disk, the information signal to be recorded has been increased in density. For example, as a so-called “ROM disc” for reproduction only, an optical disc having a diameter of 120 mm is used as in the case of “compact disc (CD)” (trade name), and the recording capacity is about 7 of 650 MB, which is the capacity of “compact disc”. “DVD” (trade name), which is doubled to 4.7 GB, has been proposed.
[0006]
Higher recording density is also progressing in “rewritable discs” capable of recording and playing back information signals, and the so-called “DVD-RAM” discs are used for recording and playback of optical recording media in the position of “rewritable” DVDs. A device has been proposed. This "DVD-RAM" disc is not a conventional system for recording information signals only in one of the land part or group part in order to increase the density of recorded information signals. The “land groove recording method” is used to record the information signal.
[0007]
In recent years, the “DVR” format, which uses a short-wavelength light source with an emission wavelength of about 405 nm and a high NA objective lens with an NA (numerical aperture) of 0.85, has been developed as an optical disc format for further higher recording density. However, even in this format, the “land groove recording method” is adopted.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as represented by the above-mentioned “DVD-RAM”, in the high-density rewritable disc using the “land-groove recording method”, the width of the land portion and the groove portion are set to be substantially equal. Causes the following problems.
[0009]
That is, when the “land recording method” in which recording is performed only on the land portion using an optical disk having a land portion wider than the groove portion, as shown in FIG. 22, the tracking error signal (TE) is returned. The sum signal (SUM) of light (main spot when using the “3-spot method”) is a relationship in which the phase is shifted by (1/4) period when one period is from the group part to the next group part. It is in.
[0010]
Therefore, when tracking control is performed so that the tracking error signal (TE) becomes zero, the tracking error signal (TE) becomes zero when the light beam is irradiated on the land portion and on the groove portion. The two cases can be distinguished by the level of the sum signal (SUM).
[0011]
Thus, the signal for distinguishing between the case where the light beam is irradiated on the land portion and the case where the light beam is irradiated on the groove portion is a “track discrimination signal” or “cross track signal ( CTS) ". As such a “track discrimination signal”, the sum signal (SUM) level is applied to the land portion and the groove portion as in the case of adopting the “land recording method”. 23, the alternating current (AC) component (AC-SUM) of the sum signal can be used as shown in FIG. 23. The alternating current component of the sum signal is shown in FIG. As shown, the track discrimination signal is 90 degrees out of phase with the tracking error signal.
[0012]
When the “land recording method” is adopted, by using two signals of such a tracking error signal and an alternating current component of the sum signal, even when a high speed seek operation is performed, a spot is recorded on the recording track. Thus, it is possible to accurately know how many tracks have moved in which direction, and it is possible to stably count the number of track crossings and to perform the tracking servo pull-in operation.
[0013]
However, when the “land / groove method” is employed, the land portion and the groove portion are generally set to have substantially the same width in order to optimize the recording / reproducing characteristics. As a result, as shown in FIG. 24, the sum signal in the above explanation becomes almost equal when the light flux is irradiated on the land portion and when the light flux is irradiated on the groove portion. A track discrimination signal cannot be generated from the sum signal.
[0014]
As a result, it becomes difficult to access a predetermined recording track at a time during high-speed seek operations that are frequently performed particularly in applications such as external storage devices, professional video recording and editing devices, and the access time becomes longer. There was a problem.
[0015]
In addition, as a format for increasing the density of information signals recorded on an optical recording medium without adopting the “land groove method”, there are so-called “DVD + RW” and the like. Although the information signal is recorded, the AC component (AC-SUM) of the sum signal is several times the direct current (DC) component because the land and group widths are set to be substantially equal to each other. In many cases, there were only%, and they had the same problem.
[0016]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and without increasing the number of components or complicating the configuration of components, for example, “land” such as “DVD-RAM” and “DVR”. Even in the case of using an optical recording medium adopting a “groove method”, a track discrimination signal can be generated, and an optical pickup device capable of high-speed access, a track discrimination signal detection method, and such an optical It is an object of the present invention to provide an optical recording medium recording / reproducing apparatus employing a pickup device and a track discrimination signal detection method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problem, an optical pickup device according to the present invention includes a light source having at least one light emitting point that emits a light beam, and the light beam.The land part and the group part have an information signal recordable in one or both of the land part and the group part.An objective lens for focusing and irradiating the signal recording surface of the optical recording medium and a light detecting means for receiving a reflected light beam from the signal recording surface of the optical recording medium are provided.
[0018]
  And in this optical pickup device, in the forward path emitted from the light source, the light beam emitted from the light source,By astigmatism adding means that is an optical diffraction element disposed in the optical path,A main light beam for forming a main spot for recording and / or reproducing an information signal on the signal recording surface of the optical recording medium, and a position separated from the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium A sub-light beam having astigmatism that forms a sub-spot is formed. Also, the astigmatism directions added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. And approximately 45 degrees.The light detecting means includes a main light receiving portion for receiving a main reflected light beam, which is a light beam reflected by the signal recording surface of the optical recording medium, and a light beam in which the sub light beam is reflected by the signal recording surface. A sub-light-receiving unit that receives the sub-reflected light beam, and the sub-light-receiving unit includes a plurality of light-receiving elements that output independent light detection signals. Each of the light receiving elements outputs a plurality of light detection signals that generate a track discrimination signal for discriminating the position of the main spot by adding and subtracting.The
[0019]
Further, the optical recording medium recording / reproducing apparatus according to the present invention has a land portion and a group portion, and an optical recording medium capable of recording an information signal is detachably attached to one or both of the land portion and the group portion, An operating mechanism for operating the mounted optical recording medium, an optical pickup device for writing and reading information signals to and from the optical recording medium operated by being mounted on the operating mechanism, and an output signal from the optical pickup device And a servo circuit for controlling the position of the objective lens of the optical pickup device.
[0020]
  In this optical recording medium recording / reproducing apparatus, the optical pickup device includes a light source having at least one light emitting point that emits a light beam, an objective lens that focuses and irradiates the light beam on a signal recording surface of the optical recording medium, And a light detecting means for receiving a reflected light beam from the signal recording surface of the optical recording medium. In this optical pickup device, the light beam emitted from the light source is transmitted in the forward path emitted from the light source.By astigmatism adding means that is an optical diffraction element disposed in the optical path,A main light beam for forming a main spot for recording and / or reproducing an information signal on the signal recording surface of the optical recording medium, and a position separated from the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium A sub-beam having astigmatism that forms a sub-spot is used. Also, the astigmatism directions added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. And approximately 45 degrees.The light detecting means includes a main light receiving portion for receiving a main reflected light beam, which is a light beam reflected by the signal recording surface of the optical recording medium, and a light beam in which the sub light beam is reflected by the signal recording surface. A sub-light-receiving unit that receives the sub-reflected light beam, and the sub-light-receiving unit includes a plurality of light-receiving elements that output independent light detection signals. Each of the light receiving elements outputs a plurality of light detection signals that generate a track discrimination signal for discriminating the position of the main spot by adding and subtracting.The
[0021]
In the track discrimination signal detecting method according to the present invention, first, an optical recording medium having a land portion and a group portion and capable of recording an information signal on one or both of the land portion and the group portion is detachably attached. An operation mechanism for operating the mounted optical recording medium is operated by mounting the optical recording medium. Next, a light source having at least one light emitting point that emits a light beam, an objective lens that collects and irradiates the light beam on the signal recording surface of the optical recording medium, and a reflected light beam from the signal recording surface of the optical recording medium An information signal is read from an optical recording medium that is mounted on the operation mechanism and operated using an optical pickup device having a light detection means for receiving light.
[0022]
  In the optical pickup device, the light beam emitted from the light source is disposed in the optical path in the forward path emitted from the light source.Optical diffraction elementA main light beam for forming a main spot for recording and / or reproducing an information signal on the signal recording surface of the optical recording medium by the astigmatism adding means and the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium A sub-beam having astigmatism that forms a sub-spot at a position separated from the sub-spot is used. Here, the directions of astigmatism added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. Yes and roughly 45 °A main light receiving portion that receives a main reflected light beam that is a light beam reflected by the signal recording surface of the optical recording medium, and a sub-reflected light beam that is a light beam that is reflected by the signal recording surface. The sub reflected light beam is divided and received by a plurality of light receiving elements that output independent light detection signals constituting the sub light receiving part of the light detecting means having a sub light receiving part for receiving light. A track discrimination signal for discriminating the position of the main spot is generated based on the added / subtracted output signal.The
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
In this embodiment, an optical recording medium recording / reproducing apparatus according to the present invention configured to include the optical pickup apparatus according to the present invention is selected from a plurality of types of optical disks as optical disks that are optical recording media. Information signals can be recorded and reproduced for each. Then, by operation such as mode switching, “land group recording” can be performed using an optical disk capable of performing “land group recording” such as a so-called “DVD-RAM” disk.
[0025]
As shown in FIG. 1, the optical recording medium recording / reproducing apparatus includes a spindle motor 1 serving as a rotation operation unit that rotationally drives an optical disk 101 that is an optical recording medium. In the spindle motor 1, a disk table (not shown) is attached to a drive shaft, and the optical disk 101 is rotated together with the disk table by mounting the optical disk 101 on the disk table. The spindle motor 1 is controlled by a servo control circuit 5 and a system controller 7 and is driven at a predetermined rotational speed.
[0026]
The optical pickup device 2 writes and reads information signals to and from the optical disc 101 that is rotated by the spindle motor 1. The optical pickup device 1 is moved by a feed motor 3 in the radial direction of the optical disc 101 mounted on the disc table. The optical pickup device 1 and the feed motor 3 are also controlled and driven by the servo control circuit 5.
[0027]
The optical pickup device 2 reads the information signal from the signal recording surface by irradiating the signal recording surface of the optical disc 101 with a light beam and detecting the reflected light beam of the light beam. The 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. 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 tracking 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 focus error signal, tracking error signal, and track determination signal generated by the ECC block 6.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
Further, the optical pickup device 2 irradiates the signal recording surface of the optical disc 101 to be rotated based on the signal modulation / demodulation and the signal sent from the ECC block 6 with a light beam. Information signal writing to the signal recording surface of the optical disc 101 is performed by irradiation of such a light beam.
[0031]
As shown in FIG. 2, the optical pickup device 2 includes a light source unit 10. The light source unit 10 has at least one light emitting point that emits a light beam. In this embodiment, the light source unit 10 has one light emitting point 10a as shown in FIG. The light emitting point 10a is supported by the holding base 10d and stored in the package 10e. The light source unit 10 includes an optical diffraction element 17. As shown in FIG. 4, the light diffraction element 17 is configured as a hologram pattern (hologram element) that causes astigmatism. A light beam emitted from the light emitting point 10a and diffracted by the light diffraction element 17 is separated into zero-order light and ± first-order light. The zero-order light is equal to the main light beam emitted from the light emitting point 10a and traveling as it is. The + 1st order light is equal to the first sub-beam emitted from the first virtual light emitting point 10b that is not the light emitting point 10a but shifted from the light emitting point 10a. Also, the minus first-order light is equal to the second sub-beam emitted from the second virtual light emitting point 10c which is not the light emitting point 10a but shifted from the light emitting point 10a.
[0032]
The zero-order light in the optical diffraction element 17 becomes a main light beam that forms a main spot on the signal recording surface of the optical disc 101 for recording and reproducing information signals with respect to the optical disc 101. The + 1st order light in the optical diffraction element 17 becomes a first sub-beam that forms a first sub-spot. Further, the −1st order light in the light diffraction element 17 becomes a second sub-beam that forms a second sub-spot. Further, the main spot formed by the main light beam and each sub spot formed by each sub light beam are formed at positions separated from each other on the signal recording surface of the optical disc 101.
[0033]
The ± first-order light in the optical diffraction element 17 has astigmatism that is opposite in sign and forms 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. It has been added.
[0034]
In the light source unit 10, the light diffraction element 17 is rotated around the optical axis, so that the sub-spot and the recording track on the signal recording surface of the optical disc are not changed without changing the focus position of the main spot. It is possible to change the positional relationship. Each sub-spot has an absolute value of the distance to the main spot in the normal direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical disk as S, the track pitch as Tp, and n as an integer.
S ≒ Tp · n / 2
Is formed at a position where is established.
[0035]
In the present invention, “track pitch (Tp)” means “land groove method”, and even when information signals are recorded on both the land portion and the group portion on the optical disk, "Distance to the next land part" (or "Distance from the group part to the next group part").
[0036]
When an information signal is read from an optical recording medium on which “land groove recording” has been performed using the optical pickup device 2, the light emitted from the virtual light emitting points 10 a, 10 b, and 10 c of the light source unit 10. As shown in FIG. 2, the light beam is incident on the polarizing beam splitter prism 11 and is substantially entirely reflected by the dielectric multilayer film by being in the S-polarized state with respect to the dielectric multilayer film included in the polarizing beam splitter prism 11. The amount of light is reflected and enters the quarter-wave plate 12. 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 and is incident on the objective lens 14. .
[0037]
The polarization beam splitter prism 11 is generally composed of 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. ing. 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.
[0038]
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 emitting points 10a, 10b, and 10c are condensed on the signal recording surface.
[0039]
The three reflected light beams that are irradiated onto 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 ¼ wavelength plate 12 to be linearly polarized and polarized. It reaches the 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 travels through the optical branching element 22 and the multi-lens 15 to enter the light detecting element 16. 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.
[0040]
In addition, each optical component which comprises the optical pick-up apparatus 2 is individually mounted and supported in the optical block part which is not shown in figure. Moreover, the light diffraction element 17 can also be comprised by a polarization hologram element. In this case, the light diffraction element 17 may be provided not between the light emitting point 10a and the polarizing beam splitter prism 11 but between the polarizing beam splitter prism 11 and the quarter wavelength plate 12 as described above. Good. This is because the polarization hologram element acts as a hologram with respect to the outward light flux toward the optical disk, but can be formed so as not to cause any optical action with respect to the return light flux returning from the optical disk.
[0041]
As shown in FIG. 5, the light detection element 16 receives a first main light receiving unit 18 that receives a main reflected light beam from the main spot, and a first main light receiving unit that receives a first sub reflected light beam from the first sub spot. The sub-light-receiving unit 19, the second sub-light-receiving unit 20 that receives the second sub-reflected light beam from the second sub-spot, and the first light beam that receives the light beam branched from the main reflected light beam from the main spot independently. It has two main light receiving parts 21. As shown in FIG. 2, the branching of the main reflected light beam to the second main light receiving unit 21 is provided with a light branching element 22 such as a Wollaston prism between the polarizing beam splitter prism 11 and the multi lens 15. Is done by being.
[0042]
The first main light receiving unit 18 includes four light receiving elements a, b, c, d in a state of being radially arranged through a central portion in order to detect a focus error signal by a so-called “astigmatism method”. Consists of. In the main light receiving unit 18, the light receiving elements a and c and the light receiving elements b and d are diagonally opposed to each other through the central portion of the main light receiving unit 18. These four light receiving elements a, b, c, and d output independent light detection signals a, b, c, and d, respectively.
[0043]
The second main light receiving unit 21 includes one light receiving element s that receives a reflected light beam from the main spot branched by the light branching element. A light detection signal s is output from the light receiving element s. This light detection signal s is a so-called RF signal read from the optical disc 101.
[0044]
In addition, each of the sub light receiving portions 19 and 20 has four light receiving elements e, f, and g that are arranged radially through the central portion in order to detect a focus error signal by a so-called “astigmatism method”. , H, i, j, k, l. In the first sub light receiving unit 19, the light receiving elements e and g and the light receiving elements f and h are diagonally opposed to each other via the central portion of the first sub light receiving unit 19. These four light receiving elements e, f, g, and h output independent light detection signals e, f, g, and h, respectively. In the second sub light receiving unit 20, the light receiving elements i and k and the light receiving elements j and l are diagonally opposed to each other through the central portion of the second sub light receiving unit 20. These four light receiving elements i, j, k, and l output independent photodetection signals i, j, k, and l, respectively.
[0045]
The photodetection signal output from the photodetection element 16 is subjected to current-voltage conversion by an amplifier (not shown) formed on the semiconductor substrate of the photodetection element 16, for example, and then an arithmetic circuit or each light receiving unit 18, Sent to arithmetic circuits outside the photodetecting elements connected to 19, 20, and 21. In this arithmetic circuit, a focus error signal FE, a tracking error signal TE, a track discrimination signal CTS, and an RF signal are calculated as follows.
[0046]
That is, the track discrimination signal CTS is generated by the following calculation.
[0047]
CTS = {(e + g)-(f + h)}-{(i + k)-(j + l)}
The focus error signal FE1, the tracking error signal TE, and the RF signal are generated by the following calculations, respectively. The focus error signal FE1 is generated by a so-called “astigmatism method”, and the tracking error signal TE is generated by a so-called “differential push-pull method”.
[0048]
FE1 = (a + c) − (b + d)
TE = {(a + d) − (b + c)} − K1 ·[{(E + h)-(f + g)} + {(i + l)-(j + k)}]
(∵K1 is a coefficient)
RF = s
  In the light detection element 16 of the optical pickup device according to the present invention, each of the sub light receiving portions 19 and 20 has a light receiving surface similar to that of the main light receiving portion 18, and is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-82226. As described above, the focus error signal FE2 may be generated by the following calculation.
[0049]
FE2 = {(a + c)-(b + d)} + K2 ·[{(E + g)-(f + h)} + {(i + k)-(j + l)}]
(∵K2 is a coefficient)
  The tracking error signal can also be generated by a so-called differential phase difference method (differential phase detection method: DPD method) using the light detection signals a, b, c, d from the main light receiving unit 18. It is.
[0050]
Next, the principle of signal detection in the track discrimination signal detection method according to the present invention will be described.
[0051]
In the present invention, on the signal recording surface of the optical disc, a sub-spot with an astigmatism that is approximately 45 ° with respect to the tangential direction of the recording track is formed. When a hologram element is used as the astigmatism adding means and the ± first-order light is used as a sub-light beam forming a sub-spot, two sub-spots having different astigmatic directions are formed. When each spot crosses the recording track in this state, the intensity of the return light is equal in the main spot depending on whether the irradiation position is the land position or the group position, whereas in the secondary spot, the wavefront interference state is caused by astigmatism. Due to the change, a large difference occurs in the return light intensity depending on whether the irradiation position is the land position or the group position. Track discrimination can be performed based on such a difference in light intensity.
[0052]
For example, in an optical pickup device using a “DVR” disc (trade name) as an optical disc, the results of calculating the intensity distribution and phase distribution of the diffracted light on the objective lens pupil in the optical disc are shown in FIGS.
[0053]
As calculation conditions for the calculation results shown here, the wavelength of the light beam irradiated by the optical pickup device was 405 nm, and the numerical aperture (NA) of the objective lens was 0.85. The period of the recording track on the optical disc was 0.60 μm, and the reciprocal phase depth of the group portion was (λ / 6). In addition, both the land portion and the group portion are rectangular with an equal width (0.30 μm).
[0054]
FIGS. 6 to 11 show one sub-spot (FIG. 6), main spot (FIG. 7), and astigmatism difference of +0.5 μm when the main spot is on the land portion (FIGS. 6 to 8). For the other sub-spot (FIG. 8) with an astigmatic difference of −0.5 μm (for convenience, the signs of “+” and “−” are used to indicate the direction of the astigmatic difference), and the main spot. Is on the group part (FIGS. 9 to 11), one sub-spot (FIG. 9) with an astigmatic difference of +0.5 μm, the main spot (FIG. 10) and the other with an astigmatic difference of −0.5 μm The secondary spot (FIG. 11) shows the intensity distribution in the reflected light beam.
[0055]
As shown in FIGS. 7 and 10, in the state where the light beam has no astigmatism, the intensity distribution in the reflected light beam does not differ depending on whether the spot is on the land portion or the group portion. As described above, this is also the reason that the sum signal cannot be used as the track discrimination signal in the land-group recording medium. On the other hand, when astigmatism is added to the luminous flux, there is a large difference in the intensity distribution in the reflected luminous flux depending on whether the spot is on the land portion or on the group portion, and the direction of astigmatism (sign) ) Shows that the relationship between the land portion and the group portion is reversed.
[0056]
By the way, in the optical pickup device described above, the focus error signal can be detected by the method proposed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2000-82226 in addition to the normal astigmatism method. As shown in FIG. 12, the luminous flux is caused to have astigmatism by a multi-lens 15 in a direction forming 45 ° with respect to the direction of the diffraction pattern by the recording track. As shown in FIG. 12, the light receiving portion of the photodetecting element 16 is not added with a focal line in the direction in which astigmatism is generated due to astigmatism and astigmatism orthogonal thereto. By placing it at a substantially intermediate position with the direction, that is, the focal line in the direction parallel to the generatrix of the cylindrical surface of the multi-lens 15, the spot of the return light is approximately circular at the time of focusing, and at both ends of the drawing range, By focusing on the optical disk, the spot on the light receiving element of the reflected light beam is substantially circular when it is focused on the optical disk. A focus error curve is obtained.
[0057]
Considering the diffraction pattern of the reflected light beam on the pupil of the objective lens and the diffraction pattern on the light receiving unit at the time of focusing on the optical spot of the main spot, out of the directions perpendicular to the direction parallel to the generatrix of the cylindrical surface, Since the pattern is reversed only in the direction of focusing in front of the light receiving unit surface, a return light spot corresponding to each light receiving unit is formed on the light receiving unit surface of the light detection element 16 as shown in FIG. The
[0058]
Accordingly, when the reflected light beam of the sub-light beam is divided and received in the light receiving unit, as shown in FIG. 16, if it is received in a state of being radially divided into four from the center of the spot, it is shown in FIGS. As described above, the track discrimination signal can be detected based on the intensity change depending on whether the irradiation position is on the land portion or the group portion.
[0059]
Here, the positional relationship between the main spot and the sub spot on the optical disk is determined so that the main spot is on the groove when the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-82226 is used as the focus error signal detection method. In some cases, it is desirable that the secondary spot is set to be on the land portion. In addition, when the calculation for obtaining the focus error signal is the normal astigmatism method, when the main spot is on the groove part, even if the secondary spot is set on the group part, It may be set to be in In these cases, the polarities of the track discrimination signals are inverted from each other.
[0060]
  In order to have such a positional relationship between the main spot and the sub spot on the optical disc, as described above, the distance from the main spot in the normal direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical disc is set to S, When the track pitch of the recording track is Tp and n is an integer, the following expression must be satisfied.
S ≒ Tp · n / 2
  In particular, each secondary spot is represented by the following formula (I)To (III)It is desirable to be formed at two positions where is established.
(I) S≈ + P / 2
S ≒ -P / 2
(II) S = 0
(III) S≈ + P, S≈−P
  However, each sub spot does not need to be formed at a symmetrical position with respect to the main spot.
S ≒ + nP / 2
S ≒ -mP / 2
(∵n> m, n <m, or n = m)
  In particular, when the above formula (II) is established, since the main spot and the sub spot are all formed on the same recording track, the recording track of the sub spot is always provided even for a plurality of optical disks having different track pitches. Can be in the same state.
[0061]
As shown in FIG. 17, the track discrimination signal (CTS signal) is out of phase with the tracking error signal TE by (1/4) period when the period from the group part to the next group part is one period. There is a relationship. In the state shown by (A) and (C) in FIG. 17 where the track discrimination signal is minimum, the light detection element 16 is compared with the state shown by (B) in FIG. 17 where the track discrimination signal is maximum. The light receiving surface portion has an intensity distribution in which the polarity of the track discrimination signal is reversed as shown in FIG. 19 with respect to the states shown in FIGS.
[0062]
In the above-described embodiment, two spots formed by the hologram element are used as sub-spots for obtaining the track discrimination signal. 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.
[0063]
As shown in FIG. 21, the light receiving surface portion of the light detection element 16 is a light receiving surface m, n, o that receives only the central portion of each return light spot in the main light receiving portion 18 and the sub light receiving portions 19, 20. It is good also as providing. As described above, in each of the light receiving units 18, 19, and 20, the light receiving surfaces m, n, and o that receive only the central portion of the reflected light beam are provided, so that the diffracted light on the signal recording surface of the optical disk overlaps and the center of the reflected light beam. Even when spot movement occurs in a state where the light intensity of the portion is increased, fluctuations in the focus error signal due to this spot movement can be avoided.
[0064]
Also in this case, the focus error signals FE1 and FE2, the tracking error signal TE, the track determination signal CTS, and the RF signal RF can be generated by the above-described calculation methods.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, in the optical pickup device, the optical recording medium recording / reproducing device, and the track discrimination signal detection method according to the present invention, even when “land group recording” is performed using a “land groove recording medium”, a simple operation is possible. A good track discrimination signal can be obtained by the configuration.
[0066]
For this reason, it is possible to use control methods conventionally used in “land groove recording”, such as tracking servo pull-in and counting of the number and direction of recording track crossings during seek.
[0067]
Therefore, according to the present invention, “land group recording” is performed by using, for example, “DVD-RAM”, “DVR”, etc., which have a small number of parts, have a simple configuration of parts, are low-cost, and can be accessed at high speed. It is possible to provide an optical pickup device and an optical recording medium recording / reproducing device that perform the above.
[0068]
In addition to “DVD-RAM” and “DVR”, the present invention can be generally applied to optical discs of other standards using “land groove recording”, and the number of parts is small and the structure of the parts is simple. A pickup device and an optical recording medium recording / reproducing device can be provided.
[0069]
In other words, the present invention does not increase the number of parts or complicate the structure of the parts, for example, even when using an optical recording medium adopting a “land groove system” such as “DVD-RAM” or “DVR”. , An optical pickup device capable of generating a track discrimination signal and enabling high-speed access, a track discrimination signal detection method, and an optical recording medium employing such an optical pickup device and a track discrimination signal detection method It is possible to provide a recording / reproducing apparatus.
[0070]
Note that the present invention does not use a specific phenomenon that occurs with the adoption of the “land / groove method”, so that the land portion or groove portion such as “DVD + RW” or “DVD-RW” is used. This is also effective in the case of using an optical recording medium of a system that records an information signal only on one of these.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical recording medium recording / reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a light source unit of the optical pickup device.
FIG. 4 is a front view showing an optical diffraction element constituting the light source unit.
FIG. 5 is a front view showing a configuration of a light receiving portion of a light detection element and a state of a light spot on the light detection element of the optical pickup device according to the present invention.
FIG. 6 shows an example of the diffracted light of a sub-spot optical disc having an astigmatic difference of +0.5 μm when “DVR” is reproduced by an optical pickup device using “DVR” as an optical disc when the main spot is on a land portion. It is a graph which shows the calculation result of the intensity distribution on an objective lens pupil.
FIG. 7 shows the objective lens pupil of the diffracted light by the main spot optical disc with no astigmatic difference when the main spot is on the land when the “DVR” is reproduced by the optical pickup device using “DVR” as the optical disc. It is a graph which shows the calculation result of intensity distribution in.
FIG. 8 shows diffraction light by an optical disc of a sub-spot having an astigmatic difference of −0.5 μm when “DVR” is reproduced by an optical pickup device using “DVR” as an optical disc when the main spot is on the land portion. It is a graph which shows the calculation result of intensity distribution on the objective-lens pupil.
FIG. 9 shows a case in which diffracted light from an optical disc of a sub-spot having an astigmatic difference of +0.5 μm when a “DVR” is reproduced by an optical pickup device using “DVR” as an optical disc when the main spot is on the group portion; It is a graph which shows the calculation result of the intensity distribution on an objective lens pupil.
FIG. 10 shows the objective lens pupil of the diffracted light by the optical disc of the main spot having no astigmatic difference when “DVR” is reproduced by an optical pickup device using “DVR” as the optical disc when the main spot is on the group part. It is a graph which shows the calculation result of intensity distribution in.
FIG. 11 shows diffracted light by an optical disc of a sub-spot having an astigmatic difference of −0.5 μm when “DVR” is reproduced by an optical pickup device using “DVR” as an optical disc when the main spot is on the group portion. It is a graph which shows the calculation result of intensity distribution on the objective-lens pupil.
FIG. 12 is a perspective view showing a change in cross-sectional shape of a light beam in the “astigmatism method”.
FIG. 13 is a front view showing a state of each spot on the light detection element in a focused state in the optical pickup device.
FIG. 14 is a plan view showing a light intensity distribution of a reflected light beam in one sub light receiving unit in a focused state in the optical pickup device.
FIG. 15 is a plan view showing a light intensity distribution of a reflected light beam in the other sub light receiving unit in a focused state in the optical pickup device.
FIG. 16 is a plan view showing a light receiving state of a reflected light beam in each sub light receiving unit in the optical pickup device.
FIG. 17 is a graph showing a track discrimination signal detected by the track discrimination signal detection method according to the present invention.
FIG. 18 is a front view showing a state of a spot on the photodetecting element when the track discrimination signal takes a minimum value.
FIG. 19 is a front view showing a state of a spot on the photodetecting element when the track discrimination signal takes a maximum value.
FIG. 20 is a front view showing a state of a spot on the photodetecting element when the track discrimination signal takes the minimum value again.
FIG. 21 is a front view showing another example of the configuration of the light receiving portion of the light detection element of the optical pickup device according to the present invention and the state of the light spot on the light detection element;
FIG. 22 is a graph showing a relationship between a tracking error signal and a sum signal in the conventional “land recording method”.
FIG. 23 is a graph showing a tracking error signal and a track discrimination signal in the conventional “land recording method”.
FIG. 24 is a graph showing a sum signal in the conventional “land group recording method”.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle motor, 2 Optical pick-up apparatus, 7 System controller, 10 Light source part, 10a Main light emission point, 10b, 10c Virtual light emission point, 11, Polarizing beam splitter prism, 14 Objective lens, 16 Light detection element, 17 Light diffraction element, 18 Main light receiving part, 19, 20 Sub light receiving part

Claims (7)

光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と、
上記光束を、ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、
上記光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを備え、
上記光源から出射された光束は、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段によって、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に一対の副スポットを形成する非点収差を有する一対の副光束とにされ、
上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、
上記光検出手段は、上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、それぞれが独立した光検出信号を出力する複数の受光素子から構成され、これら受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、
上記各受光素子は、加減算されることにより、上記主スポットの位置を判別するためのトラック判別信号が生成される複数の光検出信号を出力することを特徴とする光学ピックアップ装置。
A light source having at least one light emitting point that emits a luminous flux;
An objective lens for condensing and irradiating the light flux on a signal recording surface of an optical recording medium having a land portion and a group portion and capable of recording an information signal on one or both of the land portion and the group portion ;
Photodetection means for receiving a reflected light beam from the signal recording surface of the optical recording medium,
The light beam emitted from the light source is mainly used for recording and / or reproducing information signals in the forward path emitted from the light source by astigmatism adding means which is an optical diffraction element disposed in the optical path. A main luminous flux that forms a spot on the signal recording surface of the optical recording medium, and an astigmatism that forms a pair of sub-spots at positions spaced from the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium A pair of sub-beams,
The directions of astigmatism added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to and substantially opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. direction der of 々_45 ° is,
The light detecting means includes a main light receiving portion that receives a main reflected light beam, which is a light beam reflected by a signal recording surface of an optical recording medium, and a light beam in which the sub light beam is reflected by the signal recording surface. A sub-light-receiving unit that receives the sub-reflected light flux,
The sub light receiving unit is composed of a plurality of light receiving elements that each output an independent photodetection signal.
Each light-receiving element, by being added or subtracted, the optical pickup device according to claim also be output from a plurality of light detection signal track discrimination signal for discriminating the position of the main spot is generated.
副スポットは、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離の絶対値をS、トラックピッチをP、nを整数としたとき、
S≒Pn/2
が成立する位置に形成されることを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。
The sub-spot is defined as S, where the absolute value of the distance to the main spot in the normal direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium is S, the track pitch is P, and n is an integer.
S ≒ Pn / 2
The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is formed at a position where is established.
副スポットは、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離をS、トラックピッチをP、nを整数としたとき、
S≒+Pn/2
が成立する位置及び
S≒−Pn/2
が成立する位置に形成されることを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。
The sub-spot is defined by assuming that the distance from the main spot in the normal direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium is S, the track pitch is P, and n is an integer.
S ≒ + Pn / 2
And S≈−Pn / 2
The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is formed at a position where is established.
副スポットは、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの法線方向の主スポットに対する距離の絶対値をSとしたとき、
S=0
が成立する位置に形成されることを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。
The sub-spot is defined as S, where the absolute value of the distance from the main spot in the normal direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium is S.
S = 0
The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is formed at a position where is established.
上記各副受光部を構成する複数の受光素子は、記録トラックの遠視野像に略々平行な方向及び略々直交する方向に配列されていることを特徴とする請求項記載の光学ピックアップ装置。 The plurality of light receiving elements constituting each sub light receiving section, the optical pickup apparatus according to claim 1, characterized in that it is arranged substantially in parallel and substantially perpendicular to the direction in the far field pattern of recording tracks . ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体が着脱可能に取り付けられ、装着された光記録媒体を操作する操作機構と、
上記操作機構に装着されて操作される光記録媒体に対して、情報信号の書込み及び読出しを行う光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置からの出力信号に基づいて該光学ピックアップ装置の対物レンズの位置を制御するサーボ回路とを備え、
上記光学ピックアップ装置は、光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有し、
上記光学ピックアップ装置において上記光源から出射された光束は、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段によって、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に一対の副スポットを形成する非点収差を有する一対の副光束とにされ、
上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、
上記光検出手段は、上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有し、
上記副受光部は、それぞれが独立した光検出信号を出力する複数の受光素子から構成され、これら受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、
上記各受光素子は、加減算されることにより、上記主スポットの位置を判別するためのトラック判別信号が生成される複数の光検出信号を出力することを特徴とする光記録媒体記録再生装置。
An operation mechanism that has a land portion and a group portion, an optical recording medium capable of recording an information signal is detachably attached to one or both of the land portion and the group portion, and operates the mounted optical recording medium;
An optical pickup device that writes and reads information signals to and from an optical recording medium that is mounted on and operated by the operation mechanism;
A servo circuit that controls the position of the objective lens of the optical pickup device based on an output signal from the optical pickup device;
The optical pickup device includes a light source having at least one light emitting point that emits a light beam, an objective lens that focuses and irradiates the light beam on a signal recording surface of the optical recording medium, and a signal recording surface of the optical recording medium A light detecting means for receiving a reflected light beam from
In the optical pickup device, the light beam emitted from the light source is recorded and / or reproduced by an astigmatism adding means which is an optical diffraction element disposed in the optical path in the forward path emitted from the light source. Forming a main spot on the signal recording surface of the optical recording medium and a pair of sub-spots at positions spaced from the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium A pair of sub-light beams having astigmatism,
The directions of astigmatism added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to and substantially opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. direction der of 々_45 ° is,
The light detecting means includes a main light receiving portion that receives a main reflected light beam, which is a light beam reflected by a signal recording surface of an optical recording medium, and a light beam in which the sub light beam is reflected by the signal recording surface. A sub-light-receiving unit that receives the sub-reflected light flux,
The sub light receiving unit is composed of a plurality of light receiving elements that each output an independent photodetection signal.
Each light-receiving element, by being added or subtracted, the optical recording medium recording and reproducing apparatus according to claim also be output from a plurality of light detection signal track discrimination signal for discriminating the position of the main spot is generated.
ランド部及びグループ部を有しこれらランド部及びグループ部の一方もしくは双方に情報信号の記録が可能な光記録媒体が着脱可能に取り付けられ、装着された光記録媒体を操作する操作機構に該光記録媒体を装着して操作させ、
光束を出射する少なくとも1つの発光点を有する光源と、該光束を光記録媒体の信号記録面上に集光させて照射する対物レンズと、該光記録媒体の信号記録面からの反射光束を受光する光検出手段とを有する光学ピックアップ装置を用いて、上記操作機構に装着されて操作される光記録媒体より情報信号を読み出し、
上記光学ピックアップ装置においては、上記光源から出射された光束が、上記光源から出射された往路において、光路中に配設された光回折素子である非点収差付加手段により、情報信号の記録及び/又は再生を行うための主スポットを上記光記録媒体の信号記録面上に形成する主光束と、該光記録媒体の信号記録面上において該主スポットに対して離間した位置に一対の副スポットを形成する非点収差を有する一対の副光束となることとし、
上記非点収差付加手段により上記一対の副スポットに付加される非点隔差の方向は、光記録媒体の信号記録面上に形成された記録トラックの接線方向に対して互いに逆方向であり且つ略々45°の方向であり、
上記主光束が光記録媒体の信号記録面により反射された光束である主反射光束を受光する主受光部と、上記副光束が該信号記録面により反射された光束である副反射光束を受光する副受光部とを有する上記光検出手段の上記副受光部を構成する独立した光検出信号を出力する複数の受光素子によって、上記副反射光束を分割して受光し、
上記各受光素子により加減算された出力信号に基づいて、上記主スポットの位置を判別するための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判別信号検出方法。
An optical recording medium having a land part and a group part and capable of recording an information signal is detachably attached to one or both of the land part and the group part, and the optical mechanism is operated on the optical recording medium. Insert and operate the recording medium,
A light source having at least one light emitting point that emits a light beam, an objective lens that collects and irradiates the light beam on a signal recording surface of the optical recording medium, and receives a reflected light beam from the signal recording surface of the optical recording medium An optical pickup device having a light detecting means for reading out an information signal from an optical recording medium that is mounted on the operation mechanism and operated;
In the optical pickup device, the light beam emitted from the light source is recorded and / or recorded by an astigmatism adding means that is an optical diffraction element disposed in the optical path in the forward path emitted from the light source. Alternatively, a main light beam for forming a main spot for reproduction on the signal recording surface of the optical recording medium and a pair of sub-spots at positions separated from the main spot on the signal recording surface of the optical recording medium. To be a pair of sub-beams with astigmatism to form,
The directions of astigmatism added to the pair of sub-spots by the astigmatism adding means are opposite to and substantially opposite to the tangential direction of the recording track formed on the signal recording surface of the optical recording medium. 45 degrees direction,
A main light receiving portion that receives a main reflected light beam that is a light beam reflected by a signal recording surface of an optical recording medium, and a sub reflected light beam that is a light beam that is reflected by the signal recording surface. The sub reflected light beam is divided and received by a plurality of light receiving elements that output independent light detection signals constituting the sub light receiving unit of the light detecting means having a sub light receiving unit,
A track discrimination signal detection method for generating a track discrimination signal for discriminating the position of the main spot on the basis of output signals added and subtracted by the light receiving elements .
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