JP4978678B2 - Optical drive device - Google Patents
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Description
本発明は光学ドライブ装置に関し、特にチルトサーボを行う光学ドライブ装置に関する。 The present invention relates to an optical drive device, and more particularly to an optical drive device that performs tilt servo.
光ディスクの再生や書き込みを行う際、光ディスクにチルト(傾き)が発生すると、RF信号やDPD信号(位相差検出法(DPD法)によって生成されたトラッキング誤差信号)の品質が劣化することが知られている。RF信号に関しては、チルト発生時に記録層表面までの光透過層で収差が発生することが品質劣化の理由である。この収差の大きさは光透過層の厚みに比例する。一方、DPD信号に関しては、チルト発生に伴うオフセットが生ずることが品質劣化の理由である。なお、DPP信号(差動プッシュプル法(DPP法)によって生成されたトラッキング誤差信号)や非点収差法によって生成されたフォーカス誤差信号に関しては、基本的にはチルトの影響は演算過程で打ち消され、品質劣化は起こらない。ただし、多少はチルトの影響が残ってしまう場合もある。 It is known that the quality of RF signals and DPD signals (tracking error signals generated by the phase difference detection method (DPD method)) deteriorates when the optical disc is tilted during reproduction or writing of the optical disc. ing. Regarding the RF signal, when the tilt occurs, the aberration is generated in the light transmission layer up to the surface of the recording layer. The magnitude of this aberration is proportional to the thickness of the light transmission layer. On the other hand, with respect to the DPD signal, an offset due to the occurrence of tilt is the reason for quality degradation. It should be noted that with respect to the DPP signal (tracking error signal generated by the differential push-pull method (DPP method)) and the focus error signal generated by the astigmatism method, the influence of tilt is basically canceled in the calculation process. No quality degradation will occur. However, the tilt effect may remain to some extent.
チルトによる信号劣化を抑制するための技術として、チルトサーボという技術がある。この技術では、チルト角の検出と、検出したチルト角に応じた光ディスクへの光ビームの入射角制御とが行われる。 As a technique for suppressing signal deterioration due to tilt, there is a technique called tilt servo. In this technique, detection of the tilt angle and control of the incident angle of the light beam to the optical disc according to the detected tilt angle are performed.
特許文献1には、チルトサーボの例が開示されている。以下、特許文献1に開示されるチルトサーボについて、簡単に説明する。
まず、図16には、チルトが発生していない場合のDPD信号とMPP(メインプッシュプル)信号の例を示す。同図の横軸は光ディスク半径方向に対応している。また、同図の下部には、参考のために記録層の平面図を示している。同図に示すように、この例では記録層にランドLとグルーブGが設けられており、符号(記録マーク)Mの列はランドL上に形成される。図16に示されるように、光ビームの照射位置がランドLの中心にある状態(以下、この状態を「トラック中心状態」という。)では、DPD信号とMPP信号はともにゼロである。 First, FIG. 16 shows an example of a DPD signal and an MPP (main push-pull) signal when no tilt occurs. The horizontal axis in the figure corresponds to the optical disk radial direction. In the lower part of the figure, a plan view of the recording layer is shown for reference. As shown in the figure, in this example, lands L and grooves G are provided in the recording layer, and a row of codes (recording marks) M is formed on the lands L. As shown in FIG. 16, in a state where the irradiation position of the light beam is at the center of the land L (hereinafter, this state is referred to as “track center state”), both the DPD signal and the MPP signal are zero.
図17は、図16に、チルトが発生している場合のDPD信号とMPP信号の例を書き加えたものである。同図に示す信号DPDtと信号MPPtとが、それぞれチルトが発生した場合のDPD信号とMPP信号の例である。また、図18(a)は、図17の領域Aの拡大図である。 FIG. 17 is a diagram in which an example of a DPD signal and an MPP signal when tilt is added to FIG. The signal DPDt and the signal MPPt shown in the figure are examples of the DPD signal and the MPP signal when a tilt occurs, respectively. FIG. 18A is an enlarged view of region A in FIG.
図17及び図18(a)に示すように、チルトが発生すると、各信号にはオフセットが生ずる。ずれの大きさはDPD信号とMPP信号とで異なるため、DPD信号とMPP信号の差信号S=MPP−DPDは、トラック中心状態においてゼロ以外の値を取ることになる。逆に言えば、トラック中心状態において差信号S=0となるようにチルトサーボを行えば、チルト角をゼロにすることができる。 As shown in FIGS. 17 and 18A, when a tilt occurs, an offset occurs in each signal. Since the magnitude of the deviation differs between the DPD signal and the MPP signal, the difference signal S = MPP-DPD between the DPD signal and the MPP signal takes a value other than zero in the track center state. Conversely, if tilt servo is performed so that the difference signal S = 0 in the track center state, the tilt angle can be made zero.
特許文献1に開示される技術は、以上のような差信号S=MPP−DPDの性質を利用するものであり、トラッキングサーボがかかっているとき、差信号S=0となるようにチルトサーボを行う。これにより、チルト角をゼロにすることができるので、RF信号やDPD信号の品質劣化が抑制される。
The technique disclosed in
しかしながら、上記特許文献1に開示される技術は、「オントラック状態」(トラッキングサーボがかかっている状態)と「トラック中心状態」とが同一であることを前提としたものである。実際には、光ビームの照射位置は揺動するため、オントラック状態であっても光ビームの照射位置がランドLの中心にあるとは限らない。このことは、チルトサーボの精度悪化の原因となる。
However, the technique disclosed in
図18(b)は、この精度悪化の説明図である。例えば光ビームの照射位置がBの位置にある場合、チルトがない場合においてもDPD信号とMPP信号の値は互いに異なっている。このため、差信号S=0となるようにチルトサーボを行ってもチルト角はゼロにならない。つまり、光ビーム照射位置の揺動により、チルトサーボの精度が悪化している。 FIG. 18B is an explanatory diagram of this deterioration in accuracy. For example, when the irradiation position of the light beam is at the position B, the values of the DPD signal and the MPP signal are different from each other even when there is no tilt. For this reason, the tilt angle does not become zero even if the tilt servo is performed so that the difference signal S = 0. That is, the accuracy of the tilt servo deteriorates due to the swing of the light beam irradiation position.
したがって、本発明の目的の一つは、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる光学ドライブ装置を提供することにある。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide an optical drive device that can reduce the influence of the fluctuation of the light beam irradiation position in the on-track state on the tilt servo.
上記目的を達成するための本発明による光学ドライブ装置は、光ディスクの記録層に対し、光ビームを照射する光学系と、前記光ビームの前記記録層からの反射光を受光する光検出器と、前記光検出器の受光量に基づき、DPD信号及びMPP信号を生成する信号生成手段と、少なくとも前記光ビームの照射位置がトラック中心付近にあるときに前記DPD信号と前記MPP信号の傾きが互いに等しくなるよう、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段と、前記増幅手段による増幅処理の後、前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする。 An optical drive device according to the present invention for achieving the above object includes an optical system for irradiating a recording layer of an optical disc with a light beam, a photodetector for receiving reflected light from the recording layer of the light beam, Based on the amount of light received by the photodetector, signal generation means for generating a DPD signal and an MPP signal, and at least when the irradiation position of the light beam is near the track center, the slopes of the DPD signal and the MPP signal are equal to each other Amplifying means for amplifying at least one of the DPD signal or the MPP signal, and control for generating a control signal based on the difference between the DPD signal and the MPP signal after amplification processing by the amplifying means Signal generating means and tilt servo means for controlling the incident angle of the light beam to the optical disk based on the control signal. And wherein the door.
本発明によれば、DPD信号とMPP信号の傾きが互いに等しくなるので、オントラック状態において光ビーム照射位置が揺動しても、チルトがない状態でのDPD信号とMPP信号の値を互いに等しい状態に保つことができる。したがって、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。 According to the present invention, since the slopes of the DPD signal and the MPP signal are equal to each other, even if the light beam irradiation position fluctuates in the on-track state, the values of the DPD signal and the MPP signal in the state of no tilt are equal to each other. Can be kept in a state. Therefore, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the light beam irradiation position in the on-track state on the tilt servo.
上記光学ドライブ装置において、前記増幅手段は、前記MPP信号と前記DPD信号の振幅比がトラック中心を挟んだ極大値間の距離の比と等しくなるように、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅することとしてもよいし、前記光ビームの照射位置がトラック中心とトラック端の間の所与の位置にあるときに前記DPD信号と前記MPP信号の値が互いに等しくなるよう、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅することとしてもよい。前者によれば、記録層にランドグルーブがある場合に、チルトがない状態でのDPD信号とMPP信号の値を互いに等しい状態に保つことができる。後者によれば、記録層にランドグルーブがなくても、チルトがない状態でのDPD信号とMPP信号の値を互いに等しい状態に保つことができる。また、増幅率を適切に決定できる。 In the optical drive device, the amplifying unit is configured to output either the DPD signal or the MPP signal so that an amplitude ratio between the MPP signal and the DPD signal is equal to a ratio of a distance between local maximum values sandwiching a track center. It is possible to amplify at least one, and when the irradiation position of the light beam is at a given position between the track center and the track end, the values of the DPD signal and the MPP signal are equal to each other. At least one of the DPD signal and the MPP signal may be amplified. According to the former, when there are land grooves in the recording layer, the values of the DPD signal and the MPP signal in a state where there is no tilt can be kept equal to each other. According to the latter, even if there is no land groove in the recording layer, the values of the DPD signal and the MPP signal in a state where there is no tilt can be kept equal to each other. In addition, the amplification factor can be determined appropriately.
上記光学ドライブ装置において、前記光学系は、前記光ビームを前記記録層に集光するための対物レンズと、所与のコントロール電圧に応じて前記対物レンズの位置を制御するアクチュエータとを有し、前記制御用信号生成手段は、前記コントロール電圧に基づき、前記DPD信号と前記MPP信号の差分から前記対物レンズのレンズシフトによる変動成分を除去することとしてもよい。これによれば、レンズシフトがチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。 In the optical drive device, the optical system includes an objective lens for condensing the light beam on the recording layer, and an actuator for controlling the position of the objective lens according to a given control voltage, The control signal generation means may remove a fluctuation component due to lens shift of the objective lens from a difference between the DPD signal and the MPP signal based on the control voltage. According to this, the influence of the lens shift on the tilt servo can be reduced.
上記光学ドライブ装置においてさらに、前記光ビームの照射位置が未記録領域であると判定する判定手段をさらに備え、前記制御用信号生成手段は、前記コントロール電圧を前記判定手段の判定結果に応じた増幅率で増幅し、増幅後の前記コントロール電圧を前記DPD信号と前記MPP信号の差分から減算することにより、前記DPD信号と前記MPP信号の差分から前記対物レンズのレンズシフトによる変動成分を除去することとしてもよい。これによれば、未記録領域においても、レンズシフトがチルトサーボに及ぼす影響を低減できるようになる。 The optical drive apparatus further includes a determination unit that determines that the irradiation position of the light beam is an unrecorded area, and the control signal generation unit amplifies the control voltage according to a determination result of the determination unit. A fluctuation component due to lens shift of the objective lens is removed from the difference between the DPD signal and the MPP signal by subtracting the amplified control voltage from the difference between the DPD signal and the MPP signal. It is good. According to this, the influence of the lens shift on the tilt servo can be reduced even in an unrecorded area.
また、本発明の一側面による光学ドライブ装置は、それぞれ少なくとも符号を有する記録層及びサーボ専用層を有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された第1及び第2の光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、前記第1の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第1の光検出器と、前記第2の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第2の光検出器と、前記第1の光検出器の受光量に基づいて第1のDPD信号及び第1のMPP信号を生成するとともに、前記第2の光検出器の受光量に基づいて第2のDPD信号及び第2のMPP信号を生成する信号生成手段と、前記第1のDPD信号、前記第2のDPD信号、及び前記第2のMPP信号のいずれかを用いてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、少なくともトラック中心付近において前記第1のDPD信号の傾きと前記第1のMPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記第1のDPD信号又は前記第1のMPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅するとともに、少なくともトラック中心付近において前記第2のDPD信号の傾きと前記第2のMPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記第2のDPD信号又は前記第2のMPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段をさらに備え、前記トラッキング誤差信号生成手段が前記第1のDPD信号を用いて前記トラッキング誤差信号を生成しているとき、前記第1のDPD信号と前記第1のMPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成し、前記トラッキング誤差信号生成手段が前記第2のDPD信号又は前記第2のMPP信号を用いて前記トラッキング誤差信号を生成しているとき、前記第2のDPD信号と前記第2のMPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする。これによれば、サーボ専用層を用いる光ディスクにおいても、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。 The optical drive device according to one aspect of the present invention is controlled to have the same optical axis at least in the vicinity of the recording surface with respect to the recording surface of the optical disc having at least a recording layer having a code and a servo dedicated layer. An optical system that irradiates the first and second light beams so as to focus on the recording layer and the servo-dedicated layer, respectively, and a first light that receives reflected light from the recording surface of the first light beam. A detector, a second photodetector for receiving reflected light from the recording surface of the second light beam, and a first DPD signal and a first light based on the amount of light received by the first photodetector. A signal generating means for generating a second DPD signal and a second MPP signal based on the amount of light received by the second photodetector, the first DPD signal, and the second DPD signal A DPD signal of A tracking error signal generating means for generating a tracking error signal using any one of the MPP signals of 2; a tracking servo means for controlling the optical system based on the tracking error signal; and the first at least near the track center. At least one of the first DPD signal or the first MPP signal is amplified so that the slope of the DPD signal is equal to the slope of the first MPP signal, and at least near the center of the track, the second The tracking error further includes amplification means for amplifying at least one of the second DPD signal and the second MPP signal so that the slope of the DPD signal of the second MPP signal is equal to the slope of the second MPP signal. Signal generation means uses the first DPD signal to generate the tracking error signal. When generating, a control signal is generated based on a difference between the first DPD signal and the first MPP signal, and the tracking error signal generation means is configured to generate the second DPD signal or the second MPP. Control signal generating means for generating a control signal based on a difference between the second DPD signal and the second MPP signal when the tracking error signal is generated using a signal; and the control signal And tilt servo means for controlling an incident angle of the light beam to the optical disc based on the above. According to this, even in an optical disk using a servo-dedicated layer, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the light beam irradiation position in the on-track state on the tilt servo.
また、本発明の他の一側面による光学ドライブ装置は、それぞれ少なくとも符号を有する記録層及びサーボ専用層を有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された2つの光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、前記サーボ専用層に合焦する前記光ビームの前記記録面からの反射光を受光する光検出器と、前記光検出器の受光量に基づいてDPD信号及びMPP信号を生成する信号生成手段と、少なくともトラック中心付近において前記DPD信号の傾きと前記MPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段と、前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、前記光ディスクの再生中及び前記光ディスクへの書き込み中ともに、前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて生成された前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする。 Further, an optical drive device according to another aspect of the present invention has the same optical axis at least in the vicinity of the recording surface with respect to the recording surface of an optical disc having at least a recording layer having a sign and a servo dedicated layer. An optical system that irradiates two controlled light beams so as to be focused on the recording layer and the servo-dedicated layer, respectively, and light that receives reflected light from the recording surface of the light beam that is focused on the servo-dedicated layer A detector, signal generating means for generating a DPD signal and an MPP signal based on the amount of light received by the photodetector, and the slope of the DPD signal and the slope of the MPP signal at least near the track center. Amplifying means for amplifying at least one of the DPD signal and the MPP signal, and a control based on the difference between the DPD signal and the MPP signal. Control signal generating means for generating a control signal, and the optical disc based on the control signal generated based on the difference between the DPD signal and the MPP signal both during reproduction and writing to the optical disc. And tilt servo means for controlling the angle of incidence of the light beam on.
本発明によれば、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the light beam irradiation position in the on-track state on the tilt servo.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態による光学ドライブ装置1の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an
光学ドライブ装置1は光ディスク11の再生及び記録を行う。光ディスク11としてはCD、DVD、BD等の各種光記録媒体を用いることができるが、本実施の形態では特に、多層膜によって多層化された記録面を有する円盤状の光ディスクを用いる。また、光ディスクには、再生専用型(DVD−ROM、BD−ROMなど。)、追記型(DVD−R、DVD+R、BD−Rなど。)、書換型(DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、BD−REなど。)など、記録方法によって分類されるいくつかの種類があるが、本発明はいずれの型の光ディスクにも適用可能である。
The
図2(a)は、光ディスク11の1つの記録層の平面図である。図2(b)は、図2(a)のA−A’線におけるこの記録層の断面図を示している。
FIG. 2A is a plan view of one recording layer of the
図2に示すように、記録層には周期的に溝が設けられており、溝の凸部はランドL、凹部はグルーブGと呼ばれる。ただし、溝の凸部と凹部は相対的なものであり、凸部と凹部のいずれをランドLと呼ぶかについては、光ディスク11の表面・裏面のいずれを下とするかによって変わってくる。なお、図2ではランドLとグルーブGを直線的に描いているが、実際には、半径方向にわずかに蛇行(ウォブル)している。
As shown in FIG. 2, the recording layer is periodically provided with grooves, and the convex portion of the groove is called a land L and the concave portion is called a groove G. However, the convex portion and the concave portion of the groove are relative, and which of the convex portion and the concave portion is referred to as the land L depends on which of the front surface and the rear surface of the
図2の例ではランドLが情報書込ラインであり、ランドLに情報を記憶するための符号(ピットまたは記録マーク)Mが設けられる。なお、図2では、符号Mの横幅がランドの幅に比べてかなり小さいように描いているが、これは図面の見易さを優先したためであり、実際の符号Mの横幅はランドの幅より少し小さい程度である。符号Mは、光ビームの照射によって記録又は消去される。光ディスク11の記録層の未記録領域は、この符号Mが記録されていない領域である。一方、記録領域は、符号Mが記録されている領域である。なお、情報書込ラインは、グルーブGに設けられる場合もあれば、ランドLとグルーブGの両方に設けられる場合もある。
In the example of FIG. 2, the land L is an information writing line, and a code (pit or recording mark) M for storing information is provided in the land L. In FIG. 2, the horizontal width of the symbol M is drawn so as to be considerably smaller than the width of the land. This is because priority is given to the visibility of the drawing, and the actual horizontal width of the symbol M is larger than the width of the land. It is a little small. The code M is recorded or erased by irradiation with a light beam. The unrecorded area of the recording layer of the
図1に戻る。図1に示すように、光学ドライブ装置1は、レーザ光源2、光学系3、光検出器6、及び処理部7を備えて構成される。これらのうち、レーザ光源2、光学系3、及び光検出器6は光ピックアップを構成する。
Returning to FIG. As shown in FIG. 1, the
光学系3は、回折格子21、ビームスプリッタ22、コリメータレンズ23、1/4波長板24、センサレンズ(シリンドリカルレンズ)25、対物レンズ4、及びアクチュエータ5を有している。光学系3は、レーザ光源2が発した光ビームを光ディスク11に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク11からの戻りビームを光検出器6に導く復路光学系としても機能する。
The
まず、往路光学系では、回折格子21は、レーザ光源2が発した光ビームを3ビーム(0次回折光及び±1次回折光)に分解しP偏光としてビームスプリッタ22に入射させる。ビームスプリッタ22は、入射されたP偏光を反射して、その進路を光ディスク11方向に折り曲げる。コリメータレンズ23は、ビームスプリッタ22から入射される光ビームを平行光とする。1/4波長板24は、コリメータレンズ23を通過した光ビームを円偏光とする。1/4波長板24を通過した光ビームは対物レンズ4に入射する。
First, in the forward optical system, the
対物レンズ4は、1/4波長板24から入射される光ビーム(平行光状態の光ビーム)を光ディスク11上に集光させるとともに、光ディスク11の記録面で反射してきた戻り光ビームを平行光に戻す。この戻り光ビームは記録面のランド・グループで回折されており、0次回折光及び±1次回折光に分解されている。この0次回折光及び±1次回折光は、回折格子21により生ずる0次回折光及び±1次回折光とは異なるもので、紛らわしいので、以下では回折格子21により分解された0次回折光,+1次回折光,−1次回折光をそれぞれメインビームMB,サブビームSB1,サブビームSB2と称し、0次回折光及び±1次回折光という場合には記録面のランド・グループでの回折によって生じた回折光を指すことにする。メインビームMB,サブビームSB1,サブビームSB2は、それぞれ独立して反射光を生ずる。
The objective lens 4 condenses the light beam incident from the quarter-wave plate 24 (a light beam in a parallel light state) on the
アクチュエータ5は、処理部7から入力される制御信号(コントロール電圧)に応じて、対物レンズ4の位置及び姿勢の制御を行う。アクチュエータ5は3軸構成とされており、対物レンズ4を光ディスク11の記録面に垂直な方向(フォーカスサーボ)と水平な方向(トラッキングサーボ)に直線移動させる他、光ディスク11の記録面(特にラジアル方向)に対して回転させる機能(チルトサーボ)も有する。対物レンズ4が光ディスク11の記録面に対して回転すると、光ディスク11への光ビームの入射角が変化する。
The
復路光学系では、対物レンズ4を通過し、1/4波長板24を往復することによりS偏光となった光ビームがコリメータレンズ23に入射する。コリメータレンズ23を通過した光ビームは、集光しつつビームスプリッタ22に入射する。ビームスプリッタ22は、入射してきた光ビームを透過してセンサレンズ25(シリンドリカルレンズ)に入射させる。センサレンズ25は、ビームスプリッタ22から入射された光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された光ビームは光検出器6に入射する。
In the return path optical system, a light beam that has passed through the objective lens 4 and has become S-polarized light by reciprocating the quarter-
図3はセンサレンズ25によって付与される非点収差の説明図である。同図に示すように、センサレンズ25は一方方向(同図MY軸方向=子線方向。)にのみレンズ効果を有している。そのため、コリメータレンズ23(図1)とセンサレンズ25によって構成される光学系の焦点の位置は、MY軸方向と、MY軸方向に垂直な方向であるMX軸方向(母線方向)とで異なっている(図3に示すMY軸焦点とMX軸焦点)。なお、MY軸方向とMX軸方向の光ビームの長さが等しい点を合焦点と称する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of astigmatism imparted by the
光学ドライブ装置1では、焦点を合わせようとする層(アクセス対象層)で反射した光ビーム(信号光)の合掌点がちょうど光検出器6上に位置するようにするための、対物レンズ4の位置制御が行われる(フォーカスサーボ)。逆に言えば、アクセス対象層以外の層で反射した光ビーム(迷光)の合掌点は光検出器6上に位置しないこととなり、迷光が光検出器6上に形成するスポット(迷光スポット)は、信号光が光検出器6上に形成するスポット(信号光スポット)に比べ、MY軸方向とMX軸方向の少なくとも一方に広がった形状を有することとなる。
In the
図1に戻る。光検出器6は、光学系3から出射される戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。光検出器6は3つの受光面を備えており、各受光面はそれぞれ複数の受光領域に分割されている。光学ドライブ装置1では、これらの受光領域を適宜組み合わせて用いることで、メインプッシュプル(MPP)信号MPP、サブプッシュプル(SPP)信号SPP、DPD信号DPD、トラッキング誤差信号TE、フォーカス誤差信号FE、全加算信号(プルイン信号PI、RF信号RF)などの各種信号を生成することが可能となっている。その具体的内容については後述する。
Returning to FIG. The
処理部7は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するA/D変換機能を備えたDSP(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器6の出力信号を受け付けて、MPP信号MPP、SPP信号SPP、DPD信号DPD、トラッキング誤差信号TE、フォーカス誤差信号FE、全加算信号(プルイン信号PI、RF信号RF)を生成する。処理部7の処理の詳細についても後述する。
As an example, the
CPU8はコンピュータやDVDレコーダー等に内臓される処理装置であり、図示しないインターフェイスを介し、処理部7に対して再生又は書き込みのいずれか一方を指示するとともに光ディスク11上のアクセス位置を特定するための指示信号を送信する。この指示信号を受信した処理部7は、対物レンズ4を制御し、光ディスク11の表面に平行に移動させる(この移動を「レンズシフト」という。)ことによりオントラック状態を実現する(トラッキングサーボ)。オントラック状態になると、CPU8は処理部7が生成するRF信号RFをデータ信号として取得する。
The
ここから、光検出器6の構成の詳細及び処理部7の処理の詳細について説明する。
From here, the detail of the structure of the
図4は、本実施の形態による光検出器6の上面図である。同図には、信号光が受光面上に形成するスポットの例も示している。同図に示すX,Y方向はそれぞれ、光ディスク接線方向,光ディスク半径方向に対応している。
FIG. 4 is a top view of the
図4に示すように、光検出器6は、いずれも正方形の3つの受光面61〜63を備えている。このうち受光面61は、同一面積の4つの正方形(受光領域61A〜61D)に分割されている。また、受光面62及び63は、上下2つに同一面積で分割されている(受光領域62A,62B及び受光領域63A,63B)。受光面61〜63はそれぞれ、メインビームMB、サブビームSB1、及びサブビームSB2を受光できる位置に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
光ビームを受光した光検出器6は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値(受光量)の振幅を有する信号を出力する。以下では、受光領域Xに対応する出力信号をIXと表す。
The
図5は、処理部7の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、処理部7は、フォーカス誤差信号生成部70、フォーカスサーボ部71、全加算信号生成部72、判定部73(判定手段)、信号生成部74(信号生成手段)、トラッキング誤差信号生成部75、トラッキングサーボ部76、増幅部77(増幅手段)、制御用信号生成部78(制御用信号生成手段)、チルトサーボ部79(チルトサーボ手段)を有している。
FIG. 5 is a diagram illustrating functional blocks of the
フォーカス誤差信号生成部70は、メインビームMBを受光するための受光面61を構成する各受光領域61A〜61Dの受光量に基づいて、フォーカス誤差信号FEを生成する。具体的には、次の式(1)の演算を行ってフォーカス誤差信号FEを生成する。
The focus error
フォーカスサーボ部71は、上記フォーカス誤差信号FEの値が0となるように、対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と垂直な方向に制御するための制御信号を生成する。この制御信号はアクチュエータ5に出力され、アクチュエータ5は対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と垂直な方向に制御する。この制御により、光ビームの焦点を記録層に合わせることが可能になっている。
The
全加算信号生成部72は、メインビームMBを受光するための受光面61を構成する各受光領域61A〜61Dの受光量に基づいて、RF信号RF及びプルイン信号PIを生成する。具体的には、次の式(2)の演算を行ってこれらの信号を生成する。式(2)から明らかなように、RF信号RFとプルイン信号PIとは同一の信号である。ただし、プルイン信号PIは通常、ローパスフィルタを通すことにより帯域制限がなされた状態で出力される。帯域制限をするのは、符号Mの有無に応じた変動やノイズを除去するためである。
The full addition
プルイン信号PIはフォーカスサーボ部71において層認識のために用いられる信号である。つまり、プルイン信号PIは、光ビームの焦点位置が層間を移動する際、記録層の表面に焦点が合っているときに極大になるという性質を有している。そこで、フォーカスサーボ部71は、プルイン信号PIの値と所定のしきい値とを比較し、このしきい値より高くなっている部分を検出することで、光ビームの焦点位置が記録層近辺に合っていることを検出する。
The pull-in signal PI is a signal used for layer recognition in the
RF信号RFは、データ信号としてCPU8に入力される。CPU8は、RF信号RFに基づいて光ディスク11に書き込まれている情報を取得する。
The RF signal RF is input to the
判定部73は、RF信号RFを利用して光ビームの照射位置が記録領域、未記録領域のいずれであるかを判定し、その結果を示す記録未記録判定信号NRを制御用信号生成部78に出力する。
The
図6は、記録未記録判定信号NRを生成する処理の説明図である。同図に示すように、RF信号RFは、記録領域では短い周期で激しく振動し、未記録領域では変化しない信号である。RF信号RFの振動は符号Mによる反射率の変化に対応するものであるため、未記録領域ではRF信号RFの振動は生じない。RF信号RFには、図6の一番上の図に示すように、記録層の反射率不均一や共焦点クロストークによって変化するオフセットが現れ、ボトムの値がVrefからずれてくる。ここで、オフセットがない場合は、ボトムの値がVrefになっているとしている。また、RF信号RFの振幅も記録層の反射率不均一や共焦点クロストークによって変動し得る。そこで、判定部73はまず、RF信号RFの下値を揃えるためのボトムクランプ処理を行い、図6に示すクランプ信号RFCを得る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of processing for generating the recording / unrecording determination signal NR. As shown in the figure, the RF signal RF is a signal that vibrates vigorously in a short period in the recording area and does not change in the unrecorded area. Since the vibration of the RF signal RF corresponds to the change in reflectance due to the symbol M, the vibration of the RF signal RF does not occur in the unrecorded area. In the RF signal RF, as shown in the top diagram of FIG. 6, an offset that changes due to non-uniformity of the reflectance of the recording layer or confocal crosstalk appears, and the bottom value deviates from Vref. Here, when there is no offset, the bottom value is assumed to be Vref. In addition, the amplitude of the RF signal RF can also vary due to non-uniform reflectance of the recording layer and confocal crosstalk. Therefore, the
クランプ信号RFCが得られたら、次に判定部73は、所定のドループレートでクランプ信号RFCの最大値を包絡してなるトップエンベ信号ENVを取得する。そして、このトップエンベ信号ENVを、予め記憶している所定のスライスレベルSLでスライスすることにより、スライス信号SSを取得する。なお、スライスレベルSLは、クランプ信号RFCの最大値と最小値の中間程度の値とすることが好ましい。
When the clamp signal RFC is obtained, the
最後に、判定部73は、スライス信号SSに基づいて記録未記録判定信号NRを生成する。具体的には、スライス信号SSのハイが一定時間D以上継続した場合に記録未記録判定信号NRをハイとし、スライス信号SSがローが一定時間D以上継続した場合には記録未記録判定信号NRをローとすることにより、記録未記録判定信号NRを生成する。このように立ち上がり及び立ち下がりの遅延処理を行うのは、RF信号RFはノイズに大きく影響される性質を有するところ、ノイズによって誤った未記録領域又は記録領域の判定がなされてしまうことを防ぐためである。こうして生成した記録未記録判定信号NRは、ローである場合に光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったことを示し、ハイである場合に光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったことを示す信号となる。
Finally, the
図5に戻る。信号生成部74は、光検出器6の受光量に基づき、MPP信号MPP、SPP信号SPP、及びDPD信号DPDを生成する。具体的には、次の式(3)〜式(5)に従って各信号を生成する。ただし、P(X,Y)は信号Xと信号Yの位相差を示す関数である。
Returning to FIG. The
図7は、信号生成部74により生成されるMPP信号MPP及びDPD信号DPDの例を示す図である。なお、同図の横軸は光ディスク半径方向に対応している。また、同図の下部には、参考のために記録層の平面図を示している。同図に示した線分CRは、記録層のトラック中心を示す線分である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the MPP signal MPP and the DPD signal DPD generated by the
図7に示すように、MPP信号MPPは、ランドLとグルーブGの境界付近で極大値(極小値)を取る信号である。一方、DPD信号DPDは、ランドLとグルーブGのうち、符号Mの列が形成されていない方の中心付近で極大値(極小値)を取る信号である。したがって、トラック中心CRを挟んだ極大値間の距離をそれぞれ図示するようにa,bと置くと、これらの比a:bは概ね1:2となる。また、MPP信号MPPの振幅sとDPD信号DPDの振幅tとは、互いにほぼ等しくなるようにしている。 As shown in FIG. 7, the MPP signal MPP is a signal that takes a local maximum value (local minimum value) near the boundary between the land L and the groove G. On the other hand, the DPD signal DPD is a signal having a maximum value (minimum value) in the vicinity of the center of the land L and the groove G where the row of the code M is not formed. Thus, placing a, and b as shown the distance between maxima across the track center C R, respectively, these ratios a: b is approximately 1: 2. Further, the amplitude s of the MPP signal MPP and the amplitude t of the DPD signal DPD are made substantially equal to each other.
図5に戻る。トラッキング誤差信号生成部75は、信号生成部74が生成した各信号を用い、DPP法及びDPD法のいずれか一方により、トラッキング誤差信号TEを生成する。具体的には、DPP法を採用する場合には、MPP信号MPPとSPP信号SPPとを用いて次の式(6)により差動プッシュプル信号(DPP)信号DPPを生成し、トラッキング誤差信号TEとして出力する。ただし、kは正の定数であり、MPP信号MPPとSPP信号SPPそれぞれに生じたレンズシフトオフセット(上述したレンズシフトに伴って生ずるオフセット)及びチルトオフセット(光ディスクが傾いていることにより生ずるオフセット)を相殺するように決定される。通常k値は、MPP信号MPPとSPP信号SPPとの強度比(メイン信号光とサブ信号光合計との光強度比)となる。DPD法を採用する場合には、トラッキング誤差信号生成部75は、式(5)により生成されたDPD信号DPDを、そのままトラッキング誤差信号TEとして出力する。
Returning to FIG. The tracking error
書き込み時には、トラッキング誤差信号生成部75はDPP法を採用することが好適である。記録層に符号がない状態でトラッキングサーボを行わなければならないため、DPD法が使えないからである。一方、再生時には、トラッキング誤差信号生成部75は、DPP法のみを用いることとしてもよいし、上述した記録未記録判定信号NRに基づいてDPP法とDPD法を切り替えて用いることとしてもよい。つまり、符号がないためにDPD法が使用できない未記録領域ではDPP法を用い、符号がある記録領域ではDPD法を用いることとしてもよい。
At the time of writing, it is preferable that the tracking
トラッキングサーボ部76は、上記トラッキング誤差信号TEの値が0となるように、対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と水平な方向に制御するための制御信号を生成する。この制御信号はアクチュエータ5に出力され、アクチュエータ5は対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と水平な方向に制御する。この制御により、光ビームの焦点をトラック中心CRに合わせることが可能になっている。ただし、光ビームの照射位置は揺動するため、オントラック状態であっても光ビームの照射位置が必ずしも完全にトラック中心CR上にあるとは限らないという点は、上述した通りである。
The tracking
増幅部77は、少なくとも光ビームの照射位置がトラック中心CR付近にあるときにDPD信号DPDとMPP信号MPPの傾きが互いに等しくなるよう、DPD信号DPD又はMPP信号MPPのいずれか少なくとも一方を増幅する。
Amplifying
図9は、増幅部77の処理の説明図である。図9に示したMPP信号MPPは、図7に示したMPP信号MPPを(a/b)×(t/s)倍に増幅し、その振幅をs’=(a/b)×tとしたものである。図7の例ではa:bは概ね1:2であったので、s’≒(1/2)×tとなる。図9に示したDPD信号DPDは、図7に示したDPD信号DPDと同一である。同図から明らかなように、MPP信号MPPを増幅したことにより、光ビームの照射位置がトラック中心CRから距離x(2x=ランドLの幅)の範囲にあるとき、MPP信号MPPとDPD信号DPDの傾きが等しくなっている。このように、増幅部77の処理により、DPD信号DPDとMPP信号MPPの傾きを互いに等しくすることが可能になっている。
FIG. 9 is an explanatory diagram of processing of the
増幅部77は、上記増幅を行うにあたり、予め記憶しておいた増幅率を用いてもよいし、帰還処理によって適応的に増幅率を決定してもよい。以下、帰還処理による増幅率の決定について、詳しく説明する。
The
増幅部77は初めに、所定の比較的小さい増幅率でMPP信号MPPの増幅を開始する。そして、増幅中の状態でトラックジャンプを実行し、MPP信号MPPの値が0と極大値の間の所与の値にあるとき、すなわち、光ビームの照射位置がトラック中心CRとトラック端の間の所与の位置にあるとき(図7に示した領域y内の特定の位置)に、MPP信号MPPとDPD信号DPDの値を取得する。そして、これらが等しくなるよう増幅率を調節する。増幅部77は、最終的に得られた増幅率を記憶し、以降のMPP信号MPPの増幅処理に用いる。
First, the amplifying
図8は、MPP信号MPPとDPD信号DPDの値を取得するタイミングを説明するための説明図である。ここで、MPP信号MPPの中点(基準値)は電圧値Vrefであるとする。まず、増幅部77は、MPP信号MPPを予め記憶している所定の電圧値Vrefでスライスすることにより、MPP信号MPPのゼロクロス信号TZC(MPP信号MPPの値が電圧値Vref以上のときにハイとなり、電圧値Vref未満のときにローとなる信号)を生成する。次に、ゼロクロス信号TZCの遅延信号の立ち上がりのタイミングで増幅処理を行う。例えば、ゼロクロス信号TZCを二種類の遅延時間d1,d2(d1<d2)に従って遅延させることにより、遅延信号TZC_delay1及びTZC_delay2を生成する。そして、遅延信号TZC_delay1の立ち上がりで立ち上がり、遅延信号TZC_delay2の立ち上がりで立ち下がるS/H信号を生成し、このS/H信号がハイであるときにMPP信号MPPとDPD信号DPDの値を取得する。なお、遅延時間d1,d2は、増幅部77が、光ビームの照射位置がトラック中心CRとトラック端の間の所与の位置にあるとき(図7に示した領域y内の特定の位置)に、MPP信号MPPとDPD信号DPDの値を取得することとなるよう、光ディスクの回転数などを考慮して予め適切に決定される。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining timings for acquiring values of the MPP signal MPP and the DPD signal DPD. Here, it is assumed that the midpoint (reference value) of the MPP signal MPP is the voltage value Vref. First, the amplifying
ここで、MPP信号MPPとDPD信号DPDそれぞれに発生するオフセットはゼロとなるように打ち消されていることが好ましい。DPP信号DPPは、レンズシフトやチルトの影響によるオフセットが打ち消されるため、DPP信号DPPとDPD信号DPDを用いてこれらが等しくなるよう増幅率を調節し、MPP信号MPPはこの時の増幅率にDPP信号DPPとMPP信号MPPの振幅比(通常は信号MPPと信号kSPPの振幅が等しいため、2倍)を乗算したものを用いるようにしてもよい。 Here, it is preferable that the offsets generated in the MPP signal MPP and the DPD signal DPD are canceled so as to be zero. Since the DPP signal DPP cancels the offset due to the effects of lens shift and tilt, the DPP signal DPP and the DPD signal DPD are used to adjust the amplification factor so that they are equal. A signal obtained by multiplying the amplitude ratio between the signal DPP and the MPP signal MPP (usually, twice because the amplitude of the signal MPP and the signal kSPP is equal) may be used.
図5に戻る。制御用信号生成部78は、増幅部77による増幅処理の後、DPD信号DPDとMPP信号MPPの差分に基づいて、チルトサーボの制御用信号Vtcを生成する。具体的には、次の式(7)により制御用信号Vtcを生成する。ただし、Vrcはアクチュエータ5のコントロール電圧の関数であり、特に光ディスク11の記録面と水平な方向に制御するための制御信号によって生ずるコントロール電圧成分を示している。βは正の定数であり、MPP信号MPPとDPD信号DPDそれぞれに生じたレンズシフトオフセットが除去されるように決定される(βの値の具体的な決定方法については後述する。)。
Returning to FIG. The
以下、式(7)の原理について詳しく説明する。以下では、トラッキングサーボ部76がDPP法を用いてトラッキングサーボを行っているという前提の下で説明を行う。また、光ビームの照射位置は記録領域であるとする。
Hereinafter, the principle of Expression (7) will be described in detail. The following description will be made on the assumption that the tracking
まず、MPP信号MPPの値を求める。今、光ビームの焦点位置がトラック中心から微小距離Δxだけ光ディスク半径方向にずれた位置にあるとする。この場合、信号MPPと信号kSPP(SPP信号SPPをk倍に増幅してなる信号)とはそれぞれ、次の式(8)及び式(9)で表される。ただし、Vr1,Vt1はそれぞれ、信号MPPと信号kSPPに現れるレンズシフトオフセット及びチルトオフセットである。信号MPPと信号kSPPとでこれらの値が同じであるのは、信号MPPの振幅と信号kSPPの振幅が同じになるように定数kを決めているからである。また、V0m,V0sはそれぞれ、信号MPPと信号kSPPに含まれる迷光成分である。また、(1/2)×γは、光ビームの焦点位置がトラック中心から微小距離Δxだけ光ディスク半径方向にずれた位置にあるために生じている信号成分である。 First, the value of the MPP signal MPP is obtained. Now, let it be assumed that the focal position of the light beam is deviated in the radial direction of the optical disk by a minute distance Δx from the track center. In this case, the signal MPP and the signal kSPP (a signal obtained by amplifying the SPP signal SPP by k times) are expressed by the following equations (8) and (9), respectively. Here, Vr1 and Vt1 are a lens shift offset and a tilt offset that appear in the signal MPP and the signal kSPP, respectively. The reason why these values are the same between the signal MPP and the signal kSPP is that the constant k is determined so that the amplitude of the signal MPP and the amplitude of the signal kSPP are the same. V0m and V0s are stray light components included in the signal MPP and the signal kSPP, respectively. Further, (1/2) × γ is a signal component generated because the focal position of the light beam is deviated from the track center by a minute distance Δx in the optical disc radial direction.
式(8)及び式(9)を式(6)に当てはめると、次の式(10)が得られる。 When Expression (8) and Expression (9) are applied to Expression (6), the following Expression (10) is obtained.
DPP法によるトラッキングサーボではDPP信号DPPの値が0となるように対物レンズ4の位置が制御されるので、式(10)の右辺を0と置くと、γ=−V0m+V0sとなる。ただし、現実には上述したように光ビームの照射位置が揺動するため、DPP信号DPPの値は0の周りで微小に振動する。この振動分をΔdppとすると、現実のγの値は式(11)のようになる。 In the tracking servo by the DPP method, the position of the objective lens 4 is controlled so that the value of the DPP signal DPP becomes 0. Therefore, when the right side of Expression (10) is set to 0, γ = −V0m + V0s. However, since the irradiation position of the light beam actually fluctuates as described above, the value of the DPP signal DPP slightly fluctuates around zero. When this vibration component is Δdpp, the actual value of γ is as shown in Expression (11).
式(11)を式(8)に当てはめることにより、DPP法によるトラッキングサーボ実行中のMPP信号MPPの値が、式(12)のように得られる。 By applying Expression (11) to Expression (8), the value of the MPP signal MPP during execution of tracking servo by the DPP method is obtained as shown in Expression (12).
なお、式(10)の右辺を0と置いたときのγの値が0でないということは、上述した微小距離Δxが0でないということを意味する。つまり、DPP法を用いてトラッキングサーボを行っている間、DPP信号DPPはΔdppの範囲で振動するが、その振動の中心はトラック中心にはならない。このことは、DPD信号DPDの値を求める際に影響する。 When the right side of equation (10) is set to 0, the value of γ is not 0 means that the above-described minute distance Δx is not 0. That is, while tracking servo is performed using the DPP method, the DPP signal DPP vibrates in the range of Δdpp, but the center of the vibration does not become the track center. This affects the value of the DPD signal DPD.
次に、DPD信号DPDの値を求める。DPP法によるトラッキングサーボ実行中においては、DPD信号DPDも原則的には0となるはずである。しかしながら、DPD信号DPDにはチルトオフセット、レンズシフトオフセット、迷光オフセットが生ずるので、DPP法によるトラッキングサーボ実行中のDPD信号DPDにはこれらのオフセット成分が現れる。 Next, the value of the DPD signal DPD is obtained. During tracking servo execution by the DPP method, the DPD signal DPD should also be zero in principle. However, since a tilt offset, a lens shift offset, and a stray light offset occur in the DPD signal DPD, these offset components appear in the DPD signal DPD during tracking servo execution by the DPP method.
また、DPP法によるトラッキングサーボ実行中上述した微小距離Δxが0にならないことと、DPD信号DPDにも上記Δdppに対応する振動が現れることから、DPD信号DPDには(α/2)×γ=(α/2)×(Δdpp−V0m+V0s)のオフセットが生ずる。ただし、αは、MPP信号MPPのトラック中心付近における傾きに対する、DPD信号DPDのトラック中心付近における傾きの比である。本実施の形態では、増幅部77の処理によりα=1となっている。
In addition, since the above-mentioned minute distance Δx does not become 0 during execution of tracking servo by the DPP method and vibration corresponding to Δdpp appears in the DPD signal DPD, (α / 2) × γ = in the DPD signal DPD. An offset of (α / 2) × (Δdpp−V0m + V0s) occurs. Where α is the ratio of the slope of the DPD signal DPD near the track center to the slope of the MPP signal MPP near the track center. In the present embodiment, α = 1 by the processing of the
結局、DPD信号DPDは次の式(13)で表されることになる。ただし、Vr2,Vt2,V1はそれぞれ、レンズシフトオフセット、チルトオフセット、及び迷光成分である。 Eventually, the DPD signal DPD is expressed by the following equation (13). However, Vr2, Vt2, and V1 are a lens shift offset, a tilt offset, and a stray light component, respectively.
式(12)及び式(13)を式(7)に当てはめることにより、制御用信号Vtcが次の式(14)のように求められる。 By applying the equations (12) and (13) to the equation (7), the control signal Vtc is obtained as the following equation (14).
α=1を代入すると、式(14)は次の式(15)のように変形される。 When α = 1 is substituted, the equation (14) is transformed into the following equation (15).
式(15)右辺の括弧内は、βの値を予め適切に決定しておくことで除去できる。式(15)から分かるように、α=1とすることで、サブビームに対応する迷光成分V0sの影響が打ち消されている。通常、迷光の影響はサブビームに支配的に現れるため、式(15)は迷光の影響がほとんどないと言える。即ち、メインビームMBに対応する迷光成分V0m及びV1は通常無視して差し支えないので、結局、制御用信号Vtcは次の式(16)のように表される。 The parentheses on the right side of Equation (15) can be removed by appropriately determining the value of β in advance. As can be seen from the equation (15), by setting α = 1, the influence of the stray light component V0s corresponding to the sub-beam is canceled. Usually, since the influence of stray light appears dominantly in the sub-beam, it can be said that Expression (15) has almost no influence of stray light. That is, since the stray light components V0m and V1 corresponding to the main beam MB can be normally ignored, the control signal Vtc is expressed as the following equation (16).
仮に「オントラック状態」と「トラック中心状態」とが同一であることとすると、式(16)の値が0となるようにチルトサーボを行うことで、光ディスクのチルトの影響を排除することが可能になる。チルトオフセットの大きさが位相差信号DPPとMPP信号MPPとで異なるためである。 If the “on-track state” and the “track center state” are the same, it is possible to eliminate the influence of the tilt of the optical disc by performing tilt servo so that the value of Equation (16) becomes zero. become. This is because the magnitude of the tilt offset differs between the phase difference signal DPP and the MPP signal MPP.
実際には、何度も述べてきたようにオントラック状態においても光ビーム照射位置が揺動する。しかし、本実施の形態では、図9にも示したように、トラック中心付近においてDPD信号DPDとMPP信号MPPの傾きが互いに等しくなっている。このため、光ビーム照射位置がトラック中心から少しずれたところにあったとしても、α=1とすることでΔdppが打ち消されているため、位相差信号DPPとMPP信号MPPのチルトオフセットが互いに等しいときと、チルトオフセットが0になるときとはイコールの関係となる。したがって、式(16)の値が0となるようにチルトサーボを行うことで、光ビーム照射位置の揺動によらず、光ディスクのチルトの影響を排除することが可能になっている。 Actually, as described many times, the light beam irradiation position fluctuates even in the on-track state. However, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the slopes of the DPD signal DPD and the MPP signal MPP are equal to each other in the vicinity of the track center. For this reason, even if the light beam irradiation position is slightly deviated from the track center, since Δdpp is canceled by setting α = 1, the tilt offsets of the phase difference signal DPP and the MPP signal MPP are equal to each other. When and when the tilt offset becomes 0, there is an equal relationship. Therefore, by performing the tilt servo so that the value of Expression (16) becomes 0, it is possible to eliminate the influence of the tilt of the optical disk regardless of the fluctuation of the light beam irradiation position.
なお、式(7)の代わりに、次の式(17)を用いて制御用信号Vtcを生成してもよい。 Note that the control signal Vtc may be generated using the following equation (17) instead of the equation (7).
式(17)を用いて制御用信号Vtcを生成する場合、上記同様にα=1とすると、制御用信号Vtcは次の式(18)のように書ける。この場合、Δdppは打ち消されるが、サブビームの迷光成分V0sは打ち消されずに残ることになる。なお、α=−1とすることも可能であるが、この場合には迷光成分V0sが打ち消される一方で、V0mとΔdppが残ることになる。 When the control signal Vtc is generated using the equation (17), if α = 1 as described above, the control signal Vtc can be written as the following equation (18). In this case, Δdpp is canceled, but the stray light component V0s of the sub beam remains without being canceled. It is possible to set α = −1. In this case, however, the stray light component V0s is canceled, while V0m and Δdpp remain.
次に、βの決定方法について説明する。光ビームの照射位置が記録領域にある場合については、式(15)から明らかなように、βVrc=Vr1−Vr2となるようにβを決定すればよい。一方、光ビームの照射位置が未記録領域にある場合には、DPD信号DPDの値が常に0となるため、βの値を変更する必要がある。以下、詳しく説明する。 Next, a method for determining β will be described. In the case where the irradiation position of the light beam is in the recording area, β is determined so as to satisfy βVrc = Vr1−Vr2, as is clear from the equation (15). On the other hand, when the irradiation position of the light beam is in an unrecorded area, the value of the DPD signal DPD is always 0, so the value of β needs to be changed. This will be described in detail below.
光ビームの照射位置が未記録領域にある場合、DPD信号DPDの値が0であることから、式(14)は次の式(19)のように書き換えられる。 When the irradiation position of the light beam is in an unrecorded area, since the value of the DPD signal DPD is 0, Expression (14) can be rewritten as the following Expression (19).
式(19)から理解されるように、制御用信号Vtcからレンズシフトオフセット成分を除去するためには、βVrc=Vr1となるようにβを決定すればよい。 As understood from the equation (19), in order to remove the lens shift offset component from the control signal Vtc, it is only necessary to determine β so that βVrc = Vr1.
具体的には、Vrc=0の時のVtcの値Vtc0を求める。次に、ある所定のVrcの値の時に、Vtc−Vtc0=0となるようにβを決定すればよい。迷光の影響を少なくするには、ある所定のVrcの値をあまり大きくしない方がよい。 Specifically, the value Vtc0 of Vtc when Vrc = 0 is obtained. Next, β may be determined so that Vtc−Vtc0 = 0 at a predetermined value of Vrc. In order to reduce the influence of stray light, it is better not to increase the value of a certain predetermined Vrc too much.
制御用信号生成部78は、それぞれ記録領域及び未記録領域に対応した2つのβの値を記憶する。そして、判定部73の判定結果(記録未記録判定信号NR)により光ビームの照射位置が記録領域であることが示される場合には記録領域に対応したβを、未記録領域であることが示される場合には未記録領域に対応したβを選択し、選択したβによりVrcを増幅する。あとは、増幅したVrc(=βVrc)を式(7)に代入することにより、DPD信号DPDとMPP信号MPPの差分から、レンズシフトオフセット成分を除去することが可能になる。この時、図6に示した記録未記録判定信号NRにより光ビームの照射位置が未記録領域にあることが示される場合にDPD信号DPDをオフにするようにしてもよい。
The
なお、上述したように、式(7)に代えて式(17)を用いて制御用信号Vtcを生成してもよいが、βを決める際には、式(17)を用いる場合であっても迷光の影響が少ないMPP信号MPPを用いることが好ましい。 As described above, the control signal Vtc may be generated using the equation (17) instead of the equation (7). However, when β is determined, the equation (17) is used. However, it is preferable to use the MPP signal MPP that is less affected by stray light.
なお、式(17)の制御用信号VtcではサブビームSB1,SB2に対応する迷光成分V0sと振動成分Δdppとが残ってしまっている。しかしながら、光ビームの照射位置が未記録領域にある場合、そもそも精密なチルトサーボは要求されない。したがって、式(17)の制御用信号Vtcを用いてチルトサーボを行って差し支えない。 In the control signal Vtc of Expression (17), the stray light component V0s and the vibration component Δdpp corresponding to the sub beams SB1 and SB2 remain. However, when the irradiation position of the light beam is in an unrecorded area, precise tilt servo is not required in the first place. Therefore, tilt servo may be performed using the control signal Vtc of Expression (17).
チルトサーボ部79(図5)は、制御用信号生成部78によって生成された制御用信号Vtcに基づいて、光ディスク11への光ビームの入射角を制御する。具体的には、式(7)に示した制御用信号Vtcの値が0となるように、対物レンズ4をラジアル方向に回転させる。なお、対物レンズ4の回転に代えて光学系3をラジアル方向に回転させるようにしてもよいし、光ディスク11の傾きを直接制御するようにしてもよい。
The tilt servo unit 79 (FIG. 5) controls the incident angle of the light beam to the
以上説明したように、本実施の形態による光学ドライブ装置1によれば、DPD信号DPDとMPP信号MPPの傾きが互いに等しくなるので、オントラック状態において光ビーム照射位置が揺動しても、チルトがない状態でのDPD信号DPDとMPP信号MPPの値を互いに等しい状態に保つことができる。したがって、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。
As described above, according to the
なお、上記第1の実施の形態において式(7)の原理について説明する際、トラッキングサーボ部76がDPP法を用いてトラッキングサーボを行うことを前提とした。DPD法を用いてトラッキングサーボを行う場合も同様であるが、以下に詳しく説明しておくこととする。
In the first embodiment, when the principle of Expression (7) is described, it is assumed that the tracking
DPD法を用いてトラッキングサーボを行う場合、DPD信号DPDは、次の式(20)で表される。ただし、Δdpdは、光ビームの照射位置の揺動によるDPD信号DPDの振動成分である。 When tracking servo is performed using the DPD method, the DPD signal DPD is expressed by the following equation (20). However, Δdpd is a vibration component of the DPD signal DPD due to fluctuation of the irradiation position of the light beam.
MPP信号MPPの値を求める。今、光ビームの焦点位置がトラック中心から微小距離Δxだけ光ディスク半径方向にずれた位置にあるとする。トラッキングサーボがかかっていない場合、DPD信号DPDは、次の式(21)で表される。ただし、Vr2,Vt2,V1はそれぞれ、レンズシフトオフセット、チルトオフセット、及び迷光成分である。また、δは、光ビームの焦点位置がトラック中心から微小距離Δxだけ光ディスク半径方向にずれた位置にあるために生じている信号成分である。 The value of the MPP signal MPP is obtained. Now, let it be assumed that the focal position of the light beam is deviated in the radial direction of the optical disk by a minute distance Δx from the track center. When tracking servo is not applied, the DPD signal DPD is expressed by the following equation (21). However, Vr2, Vt2, and V1 are a lens shift offset, a tilt offset, and a stray light component, respectively. Further, δ is a signal component generated because the focal position of the light beam is shifted from the track center by a minute distance Δx in the radial direction of the optical disc.
式(20)と式(21)から、δは、次の式(22)で表される。 From Expression (20) and Expression (21), δ is expressed by the following Expression (22).
DPD法によるトラッキングサーボ実行中上述した微小距離Δxが0にならないことと、MPP信号MPPにも上記Δdpdに対応する振動が現れることから、MPP信号MPPには、上述したαを用いてδ/α=(Δdpd−Vr2−Vt2−V1)/αのオフセットが生ずる。したがって、MPP信号MPPは、式(8)と同様にして、次の式(23)で表すことができる。 During tracking servo execution by the DPD method, the above-mentioned minute distance Δx does not become zero, and the MPP signal MPP also exhibits a vibration corresponding to the above-mentioned Δdpd. = (Δdpd−Vr2−Vt2−V1) / α offset occurs. Therefore, the MPP signal MPP can be expressed by the following equation (23) in the same manner as the equation (8).
式(20)及び式(23)を式(7)に当てはめることにより、制御用信号Vtcが次の式(24)のように求められる。 By applying the equations (20) and (23) to the equation (7), the control signal Vtc is obtained as the following equation (24).
α=1を代入すると、式(24)は次の式(25)のように変形される。 When α = 1 is substituted, the equation (24) is transformed into the following equation (25).
式(25)右辺の括弧内は、βの値を予め適切に決定しておくことで除去できる。また、メインビームMBに対応する迷光成分V0m及びV1は通常無視して差し支えないので、結局、制御用信号Vtcは次の式(26)のように表される。 The parentheses on the right side of the equation (25) can be removed by appropriately determining the value of β in advance. Further, since the stray light components V0m and V1 corresponding to the main beam MB can be normally ignored, the control signal Vtc is eventually expressed as the following equation (26).
式(26)は、式(16)と同一である。つまり、DPD法を用いてトラッキングサーボを行う場合も、DPP法を用いてトラッキングサーボを行う場合と同様に、制御用信号Vtcを求め、チルトサーボを行うことが可能になっている。また、光ビーム照射位置が揺動しても、Δdpdは打ち消されるため、式(24)の値が0となるようにチルトサーボを行うことで、光ディスクのチルトの影響を排除することが可能になっている。 Expression (26) is the same as Expression (16). That is, when tracking servo is performed using the DPD method, the control signal Vtc can be obtained and tilt servo can be performed in the same manner as when tracking servo is performed using the DPP method. Further, even if the light beam irradiation position fluctuates, Δdpd is canceled out. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the tilt of the optical disc by performing the tilt servo so that the value of Expression (24) becomes zero. ing.
図10は、本発明の第2の実施の形態による光学ドライブ装置1の模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of an
本実施の形態では、光ディスク11として、記録面に記録層12とサーボ専用層13とが設けられ、かつ記録層12が多層膜によって多層化されている円盤状の光ディスクを用いる。
In the present embodiment, a disc-shaped optical disc in which a
図11(a)は、光ディスク11の記録面の平面図である。図11(b)は、図11(a)のB−B’線における断面図を示している。
FIG. 11A is a plan view of the recording surface of the
図11に示すように、光ディスク11の記録面には複数の記録層12と1つのサーボ専用層13とが設けられる。サーボ専用層13には周期的に溝が設けられており、溝の凸部はランドL、凹部はグルーブGと呼ばれる。ただし、溝の凸部と凹部は相対的なものであり、凸部と凹部のいずれをランドLと呼ぶかについては、光ディスク11の表面・裏面のいずれを下とするかによって変わってくる。なお、図11ではランドLとグルーブGを直線的に描いているが、実際には、半径方向にわずかに蛇行(ウォブル)している。
As shown in FIG. 11, a plurality of recording layers 12 and one servo dedicated
図11の例ではランドLが情報書込ラインであり、各記録層12では、ランドLに対応する位置に情報を記憶するための符号(ピットまたは記録マーク)Mが設けられる。なお、図11では、符号Mの横幅がランドの幅に比べてかなり小さいように描いているが、これは図面の見易さを優先したためであり、実際の符号Mの横幅はランドの幅より少し小さい程度である。符号Mは、光ビームの照射によって記録又は消去される。各記録層12の未記録領域は、この符号Mが記録されていない領域である。一方、記録領域は、符号Mが記録されている領域である。なお、情報書込ラインは、グルーブGに対応する位置に設けられる場合もあれば、ランドLとグルーブGそれぞれに対応する位置に設けられる場合もある。
In the example of FIG. 11, the land L is an information writing line, and each
図11に示すように、符号Mはサーボ専用層13のランドLにも設けられる。この符号Mは情報を記憶するための符号ではなく、後述するDPD信号DPDSを生成するためのものであり、全面に予め設けられている。同様に、符号MはグルーブGに対応する位置に設けられる場合もあれば、ランドLとグルーブGそれぞれに対応する位置に設けられる場合もある。
As shown in FIG. 11, the symbol M is also provided in the land L of the servo dedicated
図10に戻る。図10に示すように、光学ドライブ装置1は、レーザ光源2−1,2−2、光学系3、光検出器6−1(第1の光検出器)、光検出器6−2(第2の光検出器)、及び処理部7を備えて構成される。これらのうち、レーザ光源2、光学系3、及び光検出器6は光ピックアップを構成する。
Returning to FIG. As shown in FIG. 10, the
光学系3は、偏光ビームスプリッタ41、コリメータレンズ42、ダイクロイックプリズム43、1/4波長板44、センサレンズ(シリンドリカルレンズ)46、回折格子47、ビームスプリッタ48、コリメータレンズ49、センサレンズ(シリンドリカルレンズ)51、対物レンズ4、及びアクチュエータ5を有している。光学系3は、レーザ光源2−1,2−2がそれぞれ発した光ビームを光ディスク11に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク11からの戻りビームを光検出器6−1,6−2に導く復路光学系としても機能する。
The
まず、レーザ光源2−1が発した光ビーム(第1の光ビーム。以下、記録層用光ビームと称する。)の往路光学系では、記録層用光ビームはまず偏光ビームスプリッタ41に入射する。偏光ビームスプリッタ41は、入射された記録層用光ビームを通過させ、コリメータレンズ42に入射させる。コリメータレンズ42は、記録層用光ビームを平行光とし、ダイクロイックプリズム43に入射させる。ダイクロイックプリズム43は、入射された平行光を光ディスク11方向に反射させ、1/4波長板44に入射させる。1/4波長板44は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ4に入射させる。
First, in the forward optical system of the light beam emitted from the laser light source 2-1 (first light beam; hereinafter referred to as the recording layer light beam), the recording layer light beam first enters the
一方、レーザ光源2−2が発した光ビーム(第2の光ビーム。以下、サーボ専用層用光ビームと称する。)の往路光学系では、まず回折格子47がサーボ専用層用光ビームを3ビーム(0次回折光及び±1次回折光)に分解し、ビームスプリッタ48に入射させる。ビームスプリッタ48は、入射されたサーボ専用層用光ビームを通過させ、コリメータレンズ49に入射させる。コリメータレンズ49は、入射されたサーボ専用層用光ビームを平行光とし、ダイクロイックプリズム43に入射させる。ダイクロイックプリズム43は、入射された平行光を通過させ、1/4波長板44に入射させる。1/4波長板44は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ4に入射させる。ここで、サーボ専用層ではDPD法のみを行う場合は回折格子47はなくてもよい。
On the other hand, in the forward optical system of the light beam emitted from the laser light source 2-2 (second light beam; hereinafter referred to as a servo dedicated layer light beam), the
光学系3は、対物レンズ4に入射された2種類の光ビーム(平行光状態の光ビーム)の光軸が一致するように構成される。対物レンズ4は、これら同一の光軸を有する2種類の光ビームを光ディスク11上に集光させるとともに、光ディスク11の記録面で反射してきた戻り光ビームを平行光に戻す。
The
ここで、コリメータレンズ49は、フォーカス方向(記録面と垂直な方向)に駆動可能に構成されている。また、対物レンズ4は、フォーカス方向、光ディスク11の記録面に平行な方向、及び光ディスク11の記録面に対して回転する方向の3方向に駆動可能に構成されている。対物レンズ4の位置及び姿勢の制御は、第1の実施の形態と同様、アクチュエータ5によって行われる。光学ドライブ装置1では、サーボ専用層用光ビームをサーボ専用層に合焦させ、かつ記録層用光ビームがアクセス対象層に合焦させるために、コリメータレンズ49及び対物レンズ4の位置制御が行われる(フォーカスサーボ)。
Here, the
サーボ専用層用光ビームの戻り光ビームはサーボ専用層13のランド・グループで回折されており、メインビームMB,サブビームSB1,サブビームSB2に分解されている。
The return light beam of the servo dedicated layer light beam is diffracted by the land group of the servo dedicated
記録層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ4を通過した記録層用光ビームが、1/4波長板44を介してダイクロイックプリズム43に入射され、ダイクロイックプリズム43で折り曲げられてコリメータレンズ42に入射する。コリメータレンズ42を通過した光ビームは、集光しつつ偏光ビームスプリッタ41で反射して、センサレンズ46(シリンドリカルレンズ)に入射する。センサレンズ46は、入射された記録層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された記録層用光ビームは光検出器6−1に入射する。
In the return path optical system for the recording layer light beam, the recording layer light beam that has passed through the objective lens 4 is incident on the
サーボ専用層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ4を通過したサーボ専用層用光ビームが、1/4波長板44及びダイクロイックプリズム43を介してコリメータレンズ49に入射する。コリメータレンズ49を通過した光ビームは、集光しつつビームスプリッタ48で反射して、センサレンズ51(シリンドリカルレンズ)に入射する。センサレンズ51は、センサレンズ46と同様、入射されたサーボ専用層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与されたサーボ専用層用光ビームは光検出器6−2に入射する。
In the return optical system for the servo-dedicated layer light beam, the servo-dedicated layer light beam that has passed through the objective lens 4 enters the
光検出器6−1は、光学系3から出射される記録層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。一方、光検出器6−2は、光学系3から出射されるサーボ専用層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。光検出器6−1は1つの受光面、光検出器6−2は3つの受光面をそれぞれ備えており、各受光面はそれぞれ複数の受光領域に分割されている。光学ドライブ装置1では、これらの受光領域を適宜組み合わせて用いることで、記録層用MPP信号MPPR、サーボ専用層用MPP信号MPPS、サーボ専用層用SPP信号SPPS、記録層用DPD信号DPDR、サーボ専用層用DPD信号DPDS、トラッキング誤差信号TE、記録層用フォーカス誤差信号FER、サーボ専用層用フォーカス誤差信号FES、全加算信号(記録層用プルイン信号PIR、サーボ専用層用プルイン信号PIS、RF信号RF)などの各種信号を生成することが可能となっている。その具体的内容については後述する。
The photodetector 6-1 is installed on a plane that intersects the optical path of the return light beam of the recording layer light beam emitted from the
処理部7は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するA/D変換機能を備えたDSP(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器6−1,6−2の出力信号を受け付けて、MPP信号MPPR,MPPS、SPP信号SPPS、DPD信号DPDR,DPDS、トラッキング誤差信号TE、フォーカス誤差信号FER,FES、全加算信号(プルイン信号PIR,PIS、RF信号RF)を生成する。処理部7の処理の詳細についても後述する。
As an example, the
CPU8はコンピュータやDVDレコーダー等に内臓される処理装置であり、図示しないインターフェイスを介し、処理部7に対して光ディスク11上のアクセス位置を特定するための指示信号を送信する。この指示信号を受信した処理部7は、対物レンズ4を制御し、光ディスク11の表面に平行に移動させることによりオントラック状態を実現する(トラッキングサーボ)。オントラック状態になると、CPU8は処理部7が生成するRF信号RFをデータ信号として取得する。
The
ここから、光検出器6の構成の詳細及び処理部7の処理の詳細について説明する。
From here, the detail of the structure of the
図12は、本実施の形態による光検出器6−1の上面図である。また、図13は、本実施の形態による光検出器6−2の上面図である。図12及び図13には、信号光が受光面上に形成するスポットの例も示している。図12及び図13に示すX,Y方向はそれぞれ、光ディスク接線方向,光ディスク半径方向に対応している。 FIG. 12 is a top view of the photodetector 6-1 according to the present embodiment. FIG. 13 is a top view of the photodetector 6-2 according to the present embodiment. 12 and 13 also show examples of spots formed on the light receiving surface by the signal light. The X and Y directions shown in FIGS. 12 and 13 correspond to the optical disc tangential direction and the optical disc radial direction, respectively.
光検出器6−1は、図11に示すように、正方形の受光面61を備えている。受光面61は同一面積の4つの正方形(受光領域61A〜61D)に分割され、記録層用光ビームの戻り光ビームを受光できる位置に配置されている。
As shown in FIG. 11, the photodetector 6-1 includes a square
光検出器6−2は、図13に示すように、いずれも正方形の3つの受光面62〜64を備えている。このうち受光面62は、同一面積の4つの正方形(受光領域62A〜62D)に分割されている。また、受光面63及び64は、上下2つに同一面積で分割されている(受光領域63A,63B及び受光領域64A,64B)。受光面62〜64はそれぞれ、メインビームMB、サブビームSB1、及びサブビームSB2を受光できる位置に配置されている。
As shown in FIG. 13, the photodetector 6-2 includes three light receiving surfaces 62 to 64 each having a square shape. Among these, the
光ビームを受光した光検出器6−1,6−2は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値(受光量)の振幅を有する信号を出力する。受光領域Xに対応する出力信号は、第1の実施の形態と同様、IXと表す。 The photodetectors 6-1 and 6-2 that receive the light beam output a signal having an amplitude of a value (amount of received light) obtained by dividing the intensity of the light beam by the area of the light receiving surface for each light receiving region. The output signal corresponding to the light receiving region X is expressed as I X as in the first embodiment.
図14は、処理部7の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、処理部7は、フォーカス誤差信号生成部70、フォーカスサーボ部71、全加算信号生成部72、判定部73(判定手段)、信号生成部74(信号生成手段)、トラッキング誤差信号生成部75(トラッキング誤差信号生成手段)、トラッキングサーボ部76(トラッキングサーボ手段)、増幅部77(増幅手段)、制御用信号生成部78(制御用信号生成手段)、チルトサーボ部79(チルトサーボ手段)を有している。
FIG. 14 is a diagram illustrating functional blocks of the
フォーカス誤差信号生成部70は、記録層用光ビームを受光するための受光面61を構成する各受光領域61A〜61Dの受光量に基づいて記録層用フォーカス誤差信号FERを生成するとともに、サーボ専用層用光ビームのメインビームMBを受光するための受光面62を構成する各受光領域62A〜62Dの受光量に基づいてサーボ層用フォーカス誤差信号FESを生成する。具体的には、次の式(27)及び式(28)の演算を行って、これらのフォーカス誤差信号FER,FESを生成する。
Focus error
フォーカスサーボ部71は、コリメータレンズ49及び対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と垂直な方向に制御し、上記各フォーカス誤差信号FER,FESの値が0となるようにすることで、記録層用光ビームの焦点を記録層に合わせ、サーボ専用層用光ビームの焦点をサーボ専用層に合わせる(フォーカスサーボ)。
全加算信号生成部72は、記録層用光ビームを受光するための受光面61を構成する各受光領域61A〜61Dの受光量に基づいて、RF信号RF及び記録層用プルイン信号PIRを生成する。また、サーボ専用層用光ビームを受光するための受光面62を構成する各受光領域62A〜62Dの受光量に基づいて、サーボ専用層用プルイン信号PISを生成する。具体的には、次の式(29)及び式(30)の演算を行ってこれらの信号を生成する。式(27)から明らかなように、RF信号RFとプルイン信号PIとは同一の信号である。ただし、記録層用プルイン信号PIR及びサーボ専用層用プルイン信号PISは通常、ローパスフィルタを通すことにより帯域制限がなされた状態で出力される。帯域制限をするのは、符号Mの有無に応じた変動やノイズを除去するためである。
Total
記録層用プルイン信号PIR及びサーボ専用層用プルイン信号PISは、フォーカスサーボ部71において層認識のために用いられる信号である。つまり、これらプルイン信号は、光ビームの焦点位置が層間を移動する際、層表面に焦点が合っているときに極大になるという性質を有している。そこで、フォーカスサーボ部71は、プルイン信号の値と所定のしきい値とを比較し、このしきい値より高くなっている部分を検出することで、光ビームの焦点位置が記録層やサーボ専用層近辺に合っていることを検出する。
Pull-in signal PI R and pull-in signal PI S servo dedicated layer for the recording layer is a signal used for the layer recognized in the
RF信号RFは、データ信号としてCPU8に入力される。CPU8は、RF信号RFに基づいて光ディスク11に書き込まれている情報を取得する。
The RF signal RF is input to the
判定部73は、RF信号RFを利用して光ビームの照射位置が記録領域、未記録領域のいずれであるかを判定し、その結果を示す記録未記録判定信号NRを制御用信号生成部78に出力する。記録未記録判定信号NRの具体的な生成方法は、第1の実施の形態で図6を参照しながら説明したものと同様であるので、説明を省略する。
The
信号生成部74は、光検出器6−1,6−2の受光量に基づき、MPP信号MPPR,MPPS、SPP信号SPPS、及びDPD信号DPDR,DPDSを生成する。具体的には、次の式(31)〜式(35)に従って各信号を生成する。
The
なお、図11に示したように、記録層12にはランドグルーブは設けられていない。しかしながら、符号Mのエッジがランドグルーブのエッジと同様に働くため、有意なMPP信号MPPRを得ることは可能である。図15は、図7と同様にして、こうして得られるMPP信号MPPRの例を描いた図である。同図に示すように、MPP信号MPPRは、光ビームの焦点位置が符号Mのエッジにあるとき、極大値を取る。
As shown in FIG. 11, the
トラッキング誤差信号生成部75は、信号生成部74が生成した各信号を用い、DPP法及びDPD法のいずれか一方により、トラッキング誤差信号TEを生成する。具体的には、DPP法を採用する場合には、MPP信号MPPSとSPP信号SPPSとを用いて次の式(36)によりDPP信号DPPSを生成し、トラッキング誤差信号TEとして出力する。ただし、kは正の定数であり、MPP信号MPPSとSPP信号SPPSそれぞれに生じたレンズシフトオフセット及びチルトオフセットを相殺するように決定される。通常k値は、MPP信号MPPSとSPP信号SPPSとの強度比(メイン信号光とサブ信号光合計との光強度比)となる。DPD法を採用する場合には、トラッキング誤差信号生成部75は、それぞれ式(32)及び式(35)により生成されたDPD信号DPDR及びDPDSのいずれか一方を、そのままトラッキング誤差信号TEとして出力する。
The tracking error
書き込み時には、トラッキング誤差信号生成部75は、DPP信号DPPS及びDPD信号DPDSのいずれか一方をトラッキング誤差信号TEとして出力することが好適である。記録層に符号がない状態では記録層でのDPD法が使えないからである。一方、再生時には、トラッキング誤差信号生成部75は、判定部73から入力される記録未記録判定信号NRに基づいてDPP信号DPPS(又はDPD信号DPDS)とDPD信号DPDRを切り替えて出力することが好ましい。つまり、符号がないために記録層でのDPD法が使用できない未記録領域ではサーボ専用層でのDPP法(又はDPD法)を用い、符号がある記録領域では記録層でのDPD法を用いることが好ましい。このように、可能な限り記録層を用いてトラッキングサーボを行うことで、トラッキングサーボの精度を高めることが可能になる。とはいえ、再生時において、トラッキング誤差信号生成部75は、DPP信号DPPS(又はDPD信号DPDS)のみをトラッキング誤差信号TEとして出力することとしてもよいのは勿論である。
At the time of writing, it is preferable that the tracking error
トラッキングサーボ部76は、上記トラッキング誤差信号TEの値が0となるように、対物レンズ4の位置を光ディスク11の記録面と水平な方向に制御するための制御信号を生成する。その詳細は、第1の実施の形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。
The tracking
増幅部77は、少なくとも光ビームの照射位置がトラック中心CR付近にあるときにDPD信号DPDSとMPP信号MPPSの傾きが互いに等しくなるよう、DPD信号DPDS又はMPP信号MPPSのいずれか少なくとも一方を増幅する。また、少なくとも光ビームの照射位置がトラック中心CR付近にあるときにDPD信号DPDRとMPP信号MPPRの傾きが互いに等しくなるよう、DPD信号DPDR又はMPP信号MPPRのいずれか少なくとも一方を増幅する。それぞれの具体的な増幅処理及び増幅率の決定方法については、第1の実施の形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。
制御用信号生成部78は、トラッキング誤差信号生成部75がDPD信号DPDRを用いてトラッキング誤差信号TEを生成しているとき(再生中において光ビームの焦点位置が記録領域にあるとき)、DPD信号DPDRとMPP信号MPPRの差分に基づいて制御用信号Vtcを生成する。具体的には、次の式(37)により制御用信号Vtcを生成する。一方、トラッキング誤差信号生成部75がDPP信号DPPS又はDPD信号DPDSを用いてトラッキング誤差信号TEを生成しているとき(書き込み中、又は再生中において光ビームの焦点位置が未記録領域にあるとき)には、DPD信号DPDSとMPP信号MPPSの差分に基づいて制御用信号Vtcを生成する。具体的には、次の式(38)により制御用信号Vtcを生成する。ただし、再生中において光ビームの焦点位置が未記録領域にあるときには、式(37)により制御用信号Vtcを生成することとしてもよい。この時、DPD信号DPDRをオフにして選択しないようにしたほうがより確実である。なお、式(37)及び式(38)内のβは、第1の実施の形態で説明した方法と同様な方法により決定される。
Control
表1に、書き込み、再生の別と、トラッキング誤差信号TE及び制御用信号Vtcとの関係の典型的な例をまとめておく。ただし、書き込み、再生の別と、各信号との関係が表1に記載した例に限定されるものではない。例えば再生中においては、上述したように、光ビームの焦点位置が記録領域にあるか否かに関わらず、トラッキング誤差信号TEとしてDPP信号DPPS又はDPD信号DPDSを用いることとしてもよい。換言すれば、書き込み中、再生中と常にサーボ専用層のみを用いてチルトサーボを行ってもよい。その際には、式(38)を用いてもよい。 Table 1 summarizes typical examples of the relationship between the writing and reproduction and the tracking error signal TE and the control signal Vtc. However, the relationship between writing and reproduction and each signal is not limited to the example described in Table 1. For example, during reproduction, as described above, the DPP signal DPP S or the DPD signal DPD S may be used as the tracking error signal TE regardless of whether or not the focal position of the light beam is in the recording area. In other words, tilt servo may be performed using only the servo dedicated layer during writing and during reproduction. In that case, you may use Formula (38).
チルトサーボ部79は、制御用信号生成部78によって生成された制御用信号Vtcに基づいて、光ディスク11への光ビームの入射角を制御する。具体的には、式(37)及び式(38)に示した制御用信号Vtcの値が0となるように、対物レンズ4をラジアル方向に回転させる。なお、対物レンズ4の回転に代えて光学系3をラジアル方向に回転させるようにしてもよいし、光ディスク11の傾きを直接制御するようにしてもよい。
The
式(37)及び式(38)に示した制御用信号Vtcの値が0となるようにチルトサーボを行うことで、オントラック状態において光ビーム照射位置が揺動しても、チルトがない状態でのDPD信号DPDとMPP信号MPPの値を互いに等しい状態に保つことができることの原理は、第1の実施の形態で説明したとおりである。したがって、本実施の形態による光学ドライブ装置1によっても、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。
By performing tilt servo so that the value of the control signal Vtc shown in Expression (37) and Expression (38) becomes 0, even if the light beam irradiation position fluctuates in the on-track state, there is no tilt. The principle that the values of the DPD signal DPD and the MPP signal MPP can be kept equal to each other is as described in the first embodiment. Therefore, also by the
なお、上記第2の実施の形態では、サーボ専用層にランドグルーブと符号Mの両方が設けられていることを前提にして説明したが、いずれか一方のみが設けられている場合であっても、同様な処理が可能である。つまり、まずサーボ専用層にランドグルーブのみが設けられている場合、DPD信号DPDSは常時0となるが、第1の実施の形態において式(19)を参照して説明したように、DPD信号DPDSが常時0となる場合であっても、チルトサーボは可能である。サーボ専用層に符号Mのみが設けられている場合には、図15を参照して説明したMPP信号MPPRと同様のMPP信号MPPSが得られるので、ランドグルーブと符号Mの両方が設けられている場合と同様に、オントラック状態における光ビーム照射位置の揺動がチルトサーボに及ぼす影響を低減できる。 In the second embodiment, the description has been made on the assumption that both the land groove and the symbol M are provided in the servo dedicated layer. However, even if only one of them is provided. A similar process is possible. In other words, if first only land-groove is provided in the servo-only layer, so becomes a DPD signal DPD S is always 0, as described with reference to equation (19) in the first embodiment, the DPD signal even if the DPD S becomes zero at all times, the tilt servo is possible. If only code M is provided in the servo-only layer, so similar MPP signal MPP S and MPP signal MPP R described with reference to obtain 15, both land-groove and the code M is provided As in the case of the above, the influence of the fluctuation of the light beam irradiation position in the on-track state on the tilt servo can be reduced.
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and this invention can be implemented in various aspects in the range which does not deviate from the summary. Of course.
1 光学ドライブ装置
2 レーザ光源
3 光学系
4 対物レンズ
5 アクチュエータ
6 光検出器
7 処理部
11 光ディスク
12 記録層
13 サーボ専用層
21,47 回折格子
22,49 ビームスプリッタ
23,41,45,48,50 コリメータレンズ
24,44 1/4波長板
25,46,51 センサレンズ
42 偏光ビームスプリッタ
43 ダイクロイックプリズム
61〜64 受光面
70 フォーカス誤差信号生成部
71 フォーカスサーボ部
72 全加算信号生成部
73 判定部
74 信号生成部
75 トラッキング誤差信号生成部
76 トラッキングサーボ部
77 増幅部
78 制御用信号生成部
79 チルトサーボ部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光ビームの前記記録層からの反射光を受光する光検出器と、
前記光検出器の受光量に基づき、DPD信号及びMPP信号を生成する信号生成手段と、
少なくとも前記光ビームの照射位置がトラック中心付近にあるときに前記DPD信号と前記MPP信号の傾きが互いに等しくなるよう、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段による増幅処理の後、前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、
前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする光学ドライブ装置。 An optical system for irradiating a recording layer of an optical disc with a light beam;
A photodetector for receiving reflected light from the recording layer of the light beam;
Signal generating means for generating a DPD signal and an MPP signal based on the amount of light received by the photodetector;
Amplifying means for amplifying at least one of the DPD signal and the MPP signal so that the slopes of the DPD signal and the MPP signal are equal to each other at least when the irradiation position of the light beam is near the track center;
Control signal generating means for generating a control signal based on the difference between the DPD signal and the MPP signal after amplification processing by the amplification means;
An optical drive device comprising: tilt servo means for controlling an incident angle of the light beam to the optical disk based on the control signal.
前記光ビームを前記記録層に集光するための対物レンズと、
所与のコントロール電圧に応じて前記対物レンズの位置を制御するアクチュエータとを有し、
前記制御用信号生成手段は、前記コントロール電圧に基づき、前記DPD信号と前記MPP信号の差分から前記対物レンズのレンズシフトによる変動成分を除去することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。 The optical system is
An objective lens for condensing the light beam on the recording layer;
An actuator for controlling the position of the objective lens according to a given control voltage;
4. The control signal generation unit removes a fluctuation component due to lens shift of the objective lens from a difference between the DPD signal and the MPP signal based on the control voltage. 5. The optical drive device according to Item.
前記制御用信号生成手段は、前記コントロール電圧を前記判定手段の判定結果に応じた増幅率で増幅し、増幅後の前記コントロール電圧を前記DPD信号と前記MPP信号の差分から減算することにより、前記DPD信号と前記MPP信号の差分から前記対物レンズのレンズシフトによる変動成分を除去することを特徴とする請求項4に記載の光学ドライブ装置。 A determination means for determining that the irradiation position of the light beam is an unrecorded area;
The control signal generation means amplifies the control voltage at an amplification factor according to the determination result of the determination means, and subtracts the amplified control voltage from the difference between the DPD signal and the MPP signal, 5. The optical drive device according to claim 4, wherein a fluctuation component due to lens shift of the objective lens is removed from a difference between the DPD signal and the MPP signal.
前記第1の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第1の光検出器と、
前記第2の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第2の光検出器と、
前記第1の光検出器の受光量に基づいて第1のDPD信号及び第1のMPP信号を生成するとともに、前記第2の光検出器の受光量に基づいて第2のDPD信号及び第2のMPP信号を生成する信号生成手段と、
前記第1のDPD信号、前記第2のDPD信号、及び前記第2のMPP信号のいずれかを用いてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、
前記トラッキング誤差信号に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、
少なくともトラック中心付近において前記第1のDPD信号の傾きと前記第1のMPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記第1のDPD信号又は前記第1のMPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅するとともに、少なくともトラック中心付近において前記第2のDPD信号の傾きと前記第2のMPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記第2のDPD信号又は前記第2のMPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段と、
前記トラッキング誤差信号生成手段が前記第1のDPD信号を用いて前記トラッキング誤差信号を生成しているとき、前記第1のDPD信号と前記第1のMPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成し、前記トラッキング誤差信号生成手段が前記第2のDPD信号又は前記第2のMPP信号を用いて前記トラッキング誤差信号を生成しているとき、前記第2のDPD信号と前記第2のMPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、
前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする光学ドライブ装置。 First and second light beams, which are controlled to have the same optical axis at least in the vicinity of the recording surface, are recorded on the recording surface of an optical disc having at least a recording layer having a sign and a servo dedicated layer, respectively. An optical system for irradiating in focus on the layer and the servo dedicated layer;
A first photodetector for receiving reflected light from the recording surface of the first light beam;
A second photodetector for receiving reflected light from the recording surface of the second light beam;
The first DPD signal and the first MPP signal are generated based on the received light amount of the first photodetector, and the second DPD signal and the second MPD signal are generated based on the received light amount of the second photodetector. Signal generating means for generating the MPP signal of
Tracking error signal generating means for generating a tracking error signal using any one of the first DPD signal, the second DPD signal, and the second MPP signal;
Tracking servo means for controlling the optical system based on the tracking error signal;
At least one of the first DPD signal and the first MPP signal is amplified so that the slope of the first DPD signal is equal to the slope of the first MPP signal at least near the track center. And amplifying at least one of the second DPD signal and the second MPP signal so that the slope of the second DPD signal is equal to the slope of the second MPP signal at least near the center of the track. Amplifying means;
When the tracking error signal generating means generates the tracking error signal using the first DPD signal, a control signal is generated based on a difference between the first DPD signal and the first MPP signal. When the tracking error signal generating means generates the tracking error signal using the second DPD signal or the second MPP signal, the second DPD signal and the second MPP signal Control signal generating means for generating a control signal based on the difference;
An optical drive device comprising: tilt servo means for controlling an incident angle of the light beam to the optical disk based on the control signal.
前記サーボ専用層に合焦する前記光ビームの前記記録面からの反射光を受光する光検出器と、
前記光検出器の受光量に基づいてDPD信号及びMPP信号を生成する信号生成手段と、
少なくともトラック中心付近において前記DPD信号の傾きと前記MPP信号の傾きとが等しくなるよう、前記DPD信号又は前記MPP信号のいずれか少なくとも一方を増幅する増幅手段と、
前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて制御用信号を生成する制御用信号生成手段と、
前記光ディスクの再生中及び前記光ディスクへの書き込み中ともに、前記DPD信号と前記MPP信号の差分に基づいて生成された前記制御用信号に基づいて前記光ディスクへの前記光ビームの入射角を制御するチルトサーボ手段とを備えることを特徴とする光学ドライブ装置。 Two optical beams controlled to have the same optical axis at least in the vicinity of the recording surface are applied to the recording surface of the optical disc having at least a recording layer and a servo dedicated layer, respectively. An optical system for irradiating the layer in focus;
A photodetector for receiving reflected light from the recording surface of the light beam focused on the servo dedicated layer;
Signal generating means for generating a DPD signal and an MPP signal based on the amount of light received by the photodetector;
Amplifying means for amplifying at least one of the DPD signal and the MPP signal so that the slope of the DPD signal and the slope of the MPP signal are equal at least near the center of the track;
Control signal generating means for generating a control signal based on a difference between the DPD signal and the MPP signal;
Tilt servo for controlling the incident angle of the light beam to the optical disk based on the control signal generated based on the difference between the DPD signal and the MPP signal both during reproduction of the optical disk and during writing to the optical disk And an optical drive device.
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