JPH07220296A - 光ピツクアツプ装置及びトラツキングエラー検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、光ピツクアツプ装置及びトラツキン
グエラー検出方法において、プツシユプル法でトラツキ
ングエラーを検出する際にオフセツトを有効に回避し得
る。 【構成】光デイスク７で回折された戻り光に含まれる光
デイスク７のトラツク方向成分に応じて、それぞれ少な
くとも３つの受光部Ａ、Ｂ、ＣとＤ、Ｅ、Ｆに分割され
て戻り光を受光すると共に、それぞれ戻り光の対応部分
を受光する外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄの形状の差が、
戻り光に含まれる０次光及び１次回折光の重なり部分に
内包される形状に選定された第１及び第２の光検出手段
１２、１４を設け、外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄより得
られる受光出力の差分についての差分をとることによつ
てプツシユプル法によるトラツキングエラーを検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図５〜図７） 発明が解決しようとする課題（図８〜図１１） 課題を解決するための手段（図１及び図２） 作用（図１及び図２） 実施例（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は光ピツクアツプ装置及び
トラツキングエラー検出方法に関し、特に光デイスク装
置において、プツシユプル法によつてトラツキングエラ
ーを検出するものに適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、光デイスク装置においては、光デ
イスクの記録トラツクに沿つて３つの光スポツトを形成
し、前後の光スポツトの戻り光によつてトラツキングエ
ラーを検出するいわゆるスリースポツト法を用いる光ピ
ツクアツプ装置がある。すなわち図５に示すように、光
ピツクアツプ装置１においては、レーザダイオード２か
ら射出されたレーザ光がコリメータレンズ３を介して平
行光に変換された後、回折格子でなるグレーテイング４
を用いて０次光及び１次回折光のメインビームと２つの
サブビームとに分離される。この３つの光はビームスプ
リツタ５で反射された後対物レンズ６を介して、図６に
示すようにデイスク７のトラツクに対して僅かに傾けら
れて３つの光スポツトを形成する。この３つの光スポツ
トがデイスク７で反射して得られる戻り光は対物レンズ
６を介してビームスプリツタ５を透過し、レンズ８で集
光されて、戻り光に含まれるトラツク方向成分に応じて
３つの光スポツトに対応して３つの受光部が配置された
フオトデイテクタ９に入射する。

【０００４】フオトデイテクタ９では前後の受光部Ｅ、
Ｆで、２つのサブビームの反射光量を検出してトラツキ
ングエラー信号を得る。すなわち２つのサブビームはト
ラツクを中心に反対側にあり、メインビームの光スポツ
トがトラツクに対してずれたとき、図７に示すように各
ビームの反射光量は逆相に変化する。従つてサブスポツ
トの反射光量の差（Ｅ−Ｆ）を演算することによりトラ
ツキングエラーを検出するようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがスリースポツ
ト法によつてトラツキングエラーを検出する場合には、
サブビームを生成するためにグレーテイング４を必要と
し、しかもグレーテイング４を調整しなければならず、
光学系が複雑になると共にレーザ出力の利用率が低いと
いう問題があり、実際上未だ不十分であつた。

【０００６】このような問題を解決するため１ビームで
トラツキングエラーを検出するプツシユプル法によるト
ラツキングエラー検出方法がある。図８にプツシユプル
法によるトラツキングエラーの検出原理を示す。プツシ
ユプル法では、入射光を光デイスクのピツトやグルーブ
で回折し、この回折光のフアーフイールドでの光量分布
を、回折光に含まれるトラツク方向成分に応じて２分割
された２分割フオトデイテクタで検出するものである。

【０００７】すなわち光ビームとピツトやグルーブの位
置が一致しているときには、図８に示すように２分割フ
オトデイテクタの各受光部Ｅ、Ｆの光量分布は等しくな
るが、図９に示すようにピツトやグルーブとスポツトに
位置ずれがある場合には、受光部Ｅと受光部Ｆの光量分
布に非対称性が生ずる。実際上図９（１）及び図９
（３）のようにビームスポツトがトラツクに対して左右
いずれかにずれた場合には、受光部Ｅ及び受光部Ｆの光
量分布は非対称になる。しかもこの非対称性はトラツク
に対するスポツトの位置ずれの方向によつて反転してい
るので、２分割フオトデイテクタでこの差（Ｅ−Ｆ）を
検出し、個々のピツトの影響がなくなるように時間平均
することによりトラツキングエラー信号を得る。

【０００８】このプツシユプル法によるトラツキングエ
ラー検出光学系では、スリースポツト法によるトラツキ
ングエラー検出光学系のようにグレーテイングを必要と
しないため光学系が簡略化される共に、回路構成を簡略
化し得る。ところが図５との対応部分に同一符号を付し
た図１０に示すように、例えば対物レンズ６がラジアル
方向に移動して光軸がずれたり、図１１のようにデイス
ク７が傾いて光軸がずれると、フオトデイテクタ１０上
のスポツトが平行移動し、この結果検出されるプツシユ
プル信号自体にオフセツトが生じる問題があつた。

【０００９】これは、図９に示すように０次光だけを受
光する領域Ａ、すなわちデイスク７の移動により光量が
変化しない部分が片方のフオトデイテクタに多く存在す
るためである。このようにプツシユプル信号にオフセツ
トが生ずると、光スポツトが常にわずかにオフセツトす
るように制御され、光デイスクの再生信号自体のＳＮが
劣化する問題があつた。

【００１０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、プツシユプル法でトラツキングエラーを検出する際
にオフセツトを有効に回避し得る光ピツクアツプ装置及
びトラツキングエラー検出方法を提案しようとするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、レーザ光を光デイスク上に照射し
て当該光デイスク上に光スポツトを形成し、当該光デイ
スクで回折して得られる戻り光を受光する光ピツクアツ
プ装置２０において、戻り光に含まれる光デイスク７の
トラツク方向成分に応じて、それぞれ少なくとも３つの
受光部Ａ、Ｂ、ＣとＤ、Ｅ、Ｆに分割されて戻り光を受
光する第１及び第２の光検出手段１２、１４を設け、第
１及び第２の光検出手段１２、１４の受光部Ａ、Ｂ、Ｃ
とＤ、Ｅ、Ｆのうち、それぞれ戻り光の対応部分を受光
する外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄの形状の差が、戻り光
に含まれる０次光及び１次回折光の重なり部分に内包さ
れる形状に選定した。

【００１２】また本発明においては、レーザ光を光デイ
スク７上に照射して当該光デイスク７上に光スポツトを
形成し、当該光デイスク７で回折して得られる戻り光を
受光してトラツキングエラーを検出するトラツキングエ
ラー検出方法において、戻り光に含まれる光デイスク７
のトラツク方向成分に応じて、それぞれ少なくとも３つ
の受光部Ａ、Ｂ、ＣとＤ、Ｅ、Ｆに分割されて戻り光を
受光する第１及び第２の光検出手段１２、１４を有し、
第１及び第２の光検出手段１２、１４の受光部Ａ、Ｂ、
ＣとＤ、Ｅ、Ｆのうち、それぞれ戻り光の対応部分を受
光する外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄの形状の差が、戻り
光に含まれる０次光及び１次回折光の重なり部分に内包
される形状に選定し、第１及び第２の光検出手段１２、
１４の受光部Ａ、Ｂ、ＣとＤ、Ｅ、Ｆのうち、それぞれ
戻り光の対応部分を受光する外側の受光部Ａ、ＦとＣ、
Ｄより得られる受光出力の差分についての差分をとるこ
とによりプツシユプル法によるトラツキングエラー信号
を得るようにした。

【００１３】

【作用】光デイスク７で回折された戻り光に含まれる光
デイスク７のトラツク方向成分に応じて、それぞれ少な
くとも３つの受光部Ａ、Ｂ、ＣとＤ、Ｅ、Ｆに分割され
て戻り光を受光すると共に、それぞれ戻り光の対応部分
を受光する外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄの形状の差が、
戻り光に含まれる０次光及び１次回折光の重なり部分に
内包される形状に選定された第１及び第２の光検出手段
１２、１４を設け、第１及び第２の光検出手段１２、１
４の外側の受光部Ａ、ＦとＣ、Ｄより得られる受光出力
の差分についての差分を演算することにより、プツシユ
プル法でトラツキングエラーを検出する際にオフセツト
を有効に回避し得る光ピツクアツプ装置及びトラツキン
グエラー検出方法を実現し得る。

【００１４】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１５】図１０との対応部分に同一符号を付して示
す図１において、２０は全体としてプツシユプル法によ
るトラツキングエラー検出光学系を用いた光ピツクアツ
プ装置を示し、レーザダイオード２より射出されたレー
ザ光はコリメータレンズ３を介して平行光に変換された
後、ビームスプリツタ５で反射され、対物レンズ６を介
して光磁気デイスク７に入射する。デイスク７で回折さ
れた戻り光は対物レンズ６を通じてビームスプリツタ５
を透過し、半波長板（図示せず）を通じて光磁気信号検
波用の偏光ビームスプリツタ１１で第１の偏光成分が透
過してフオトデイテクタ１２に入射すると共に第２の偏
光成分が反射された後、ミラー面１３で反射されてフオ
トデイテクタ１４に入射する。各フオトデイテクタ１２
及び１４では入射した戻り光の光量を検出し、検出され
た受光出力より、光磁気信号、トラツキングエラー信号
及びフオーカスエラー信号を得るようになされている。

【００１６】この実施例の場合、２つのフオトデイテク
タ１２及び１４は、図２に示すように、戻り光に含まれ
るデイスク７のトラツク方向成分に応じて、それぞれ３
つの受光部に分割されて戻り光を受光するようになされ
ている。またフオトデイテクタ１２及び１４の受光部の
うち、それぞれ戻り光の対応部分を受光する外側の受光
部、すなわちフオトデイテクタ１２の受光部Ａ及びフオ
トデイテクタ１４の受光部Ｆの形状の差とフオトデイテ
クタ１２の受光部Ｃ及びフオトデイテクタ１４の受光部
Ｄの形状の差とが、それぞれ戻り光に含まれる０次光及
び１次回折光の重なり部分に内包される形状に選定され
ている。

【００１７】ここでフオトデイテクタ１２の受光部Ａ及
びフオトデイテクタ１４の受光部Ｆの形状の差とフオト
デイテクタ１２の受光部Ｃ及びフオトデイテクタ１４の
受光部Ｄの形状の差とが、それぞれ図３の受光部Ｇ及び
受光部Ｈと同じ形状であるとすると、フオトデイテクタ
１２の受光部Ａ及びフオトデイテクタ１４の受光部Ｆで
受光した受光出力の差（Ａ−Ｆ）は図３の受光部Ｇで受
光した受光出力に相当し、フオトデイテクタ１２の受光
部Ｃ及びフオトデイテクタ１４の受光部Ｄで受光した受
光出力の差（Ｃ−Ｄ）は図３の受光部Ｈで受光した受光
出力に相当する。

【００１８】図３（Ａ）に示すように、受光部Ｇ及び受
光部Ｈは共に０次光及び１次回折光の重なり部分に内包
される形状を有するので、デイスク７が移動したり、対
物レンズ６が傾いて光軸がずれた場合でも、図３（Ｂ）
に示すように受光部Ｇ及び受光部Ｈには影響がないので
受光部Ｇと受光部Ｈとの受光出力の差（Ｇ−Ｈ）を演算
することによりオフセツトのないトラツキングエラーを
検出することができる。

【００１９】従つてデイスク７上のグルーブによる回折
パターンに関しては２つのフオトデイテクタ１２及び１
４上では同一であるので、フオトデイテクタ１２の受光
部Ａ及びフオトデイテクタ１４の受光部Ｆの受光出力の
差と、フオトデイテクタ１２の受光部Ｃ及びフオトデイ
テクタ１４の受光部Ｄの受光出力の差との差分、すなわ
ち（Ａ−Ｆ）−（Ｃ−Ｄ）を演算することにより図３に
示すような孤立パターンによるプツシユプル演算と同様
の演算を行うことになり、結果として（Ｇ−Ｈ）を演算
することと同じことになる。かくして図２に示すような
分割形状を有するフオトデイテクタ１２及び１４を用い
ることにより、対物レンズ６が移動したり、デイスク７
が傾いて光軸がずれた場合でも、オフセツトのないトラ
ツキングラエラーを検出することができる。

【００２０】ところが図３に示すような孤立した受光部
Ｇ及び受光部Ｈを有するフオトデイテクタの場合、トラ
ツキングエラーを検出することはできるが、光磁気信号
を検出することはできない。光磁気信号を検出するには
光量すべてを検出する必要があり、図３に示すように受
光部Ｇ及び受光部Ｈが孤立していると、光量検出電流の
信号線を配線することが困難になり、また信号線を配線
する場合でもパターン分割が複雑になる。これに対して
フオトデイテクタ１２及び１４では、各受光部はパター
ン分割が孤立していないので光量検出用の信号線の配線
が容易であり、フオトデイテクタ１２の全受光部Ａ、
Ｂ、Ｃの受光出力の和と、フオトデイテクタ１４の全受
光部Ｄ、Ｅ、Ｆの受光出力の和との差分、すなわち（Ａ
＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）を演算すれば光磁気信号を
検出することができる。

【００２１】またフオトデイテクタ１２の両外側の受光
部Ａ及びＣの受光出力の和と内側の受光部Ｂの受光出力
との差と、フオトデイテクタ１４の両外側の受光部Ｄ及
びＦの受光出力の和と内側の受光部Ｅとの差との差分、
すなわち（Ａ＋Ｃ−Ｂ）−（Ｄ＋Ｆ−Ｅ）を演算すれば
フオーカスエラーを検出することができる。

【００２２】ここで上述の説明では、（Ａ−Ｆ）−（Ｃ
−Ｄ）を演算してトラツキングエラーを検出することに
ついて述べたが、実際の回路構成上では（Ａ−Ｆ）−
（Ｃ−Ｄ）の式を変形して得られる（Ａ−Ｃ）−（Ｆ−
Ｄ）の演算を行つている。

【００２３】以上の構成において、デイスク７で回折し
て得られる戻り光は半波長板（図示せず）を通じて、偏
光ビームスプリツタ１１で第１の偏光成分が透過してフ
オトデイテクタ１２に入射すると共に、第２の偏光成分
が反射された後、ミラー面１３で反射されてフオトデイ
テクタ１４に入射する。レーザ光とグルーブの位置関係
がずれているときには、フオトデイテクタ１２の受光部
Ａ及びフオトデイテクタ１４の受光部Ｆの受光出力の差
と、フオトデイテクタ１２の受光部Ｃ及びフオトデイテ
クタ１４の受光部Ｄの受光出力の差とについての差分を
とることによりプツシユプル法によるトラツキングエラ
ーを得る。

【００２４】以上の構成によれば、光ピツクアツプ装置
において、プツシユプル法によつてトラツキングエラー
を検出するようにしたことにより、光ピツクアツプ装置
２０全体の構成を簡略化することができるので、光ピツ
クアツプ装置２０を小型軽量化することができる。

【００２５】また上述の構成によれば、フオトデイテク
タ１２及び１４は、戻り光に含まれるデイスク７のトラ
ツク方向成分に応じて、それぞれ少なくとも３つの受光
部Ａ、Ｂ、Ｃと受光部Ｄ、Ｅ、Ｆとに分割されて戻り光
を受光すると共に、フオトデイテクタ１２及び１４の受
光部のうち、それぞれ戻り光の対応部分を受光する外側
の受光部Ａ及び受光部Ｆの形状の差と受光部Ｃ及び受光
部Ｄの形状の差とを、戻り光に含まれる０次光及び１次
回折光の重なり部分に内包される形状に選定したことに
より、デイスク７が傾いたり、対物レンズ６が移動した
りして光軸がずれた場合でも、オフセツトのないトラツ
キングエラーを確実に検出することができる。

【００２６】また上述の構成によれば、フオトデイテク
タ１２の全受光部Ａ、Ｂ、Ｃの受光出力の和と、フオト
デイテクタ１４の全受光部Ｄ、Ｅ、Ｆの受光出力の和と
の差分を演算することにより、光磁気デイスク７に記録
された光磁気信号を検出することができると共に、フオ
トデイテクタ１２の両外側の受光部Ａ及びＣの受光出力
の和と内側の受光部Ｂの受光出力との差と、フオトデイ
テクタ１４の両外側の受光部Ｄ及びＦの受光出力の和と
内側の受光部Ｅとの受光出力の差との差分を演算すれば
フオーカスエラーを検出することができる。

【００２７】また上述の構成によれば、フオトデイテク
タ１２及び１４の各受光部は、図３に示す受光部Ｅや受
光部Ｆのように孤立していないので、全光量を検出する
ための信号線を容易に配線することができる。

【００２８】なお上述の実施例においては、光デイスク
として光磁気デイスク７を使用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、コンパクトデイスク（Ｃ
Ｄ）を使用しても上述の実施例と同様の効果を得ること
ができる。この場合ピツト情報は、フオトデイテクタ１
２の全受光部Ａ、Ｂ、Ｃの受光出力の和と、フオトデイ
テクタ１４の全受光部Ｄ、Ｅ、Ｆの受光出力の和とを加
算することによつて得られる。

【００２９】また上述の実施例においては、フオトデイ
テクタ１２及び１４の分割形状を図２に示すような形状
に選定してトラツキングエラーを検出する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、図４（Ａ）に示すよ
うな形状に選定しても上述の実施例と同様の効果を得る
ことができる。従つてそれぞれ戻り光の対応部分を受光
する外側の受光部の形状の差が、戻り光に含まれる０次
光及び１次回折光の重なり部分に内包される形状に選定
すれば、他の形状を選定してもよい。

【００３０】また上述の実施例においては、フオトデイ
テクタ１２及び１４として３分割フオトデイテクタを用
いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、４
つ以上の受光部に分割されたフオトデイテクタを使用し
てもよい。因みに図４（Ａ）に示すような分割形状を有
する３分割フオトデイテクタを使用した場合には、上述
の実施例と同様に（Ａ−Ｃ）−（Ｆ−Ｄ）を演算するこ
とによりトラツキングエラーを検出することができる。
また図４（Ｂ）に示すように４分割オフトデイテクタを
使用した場合には、（Ａ−Ｄ）−（Ｈ−Ｅ）−｛（Ｂ−
Ｃ）−（Ｇ−Ｆ）｝を演算することによりトラツキング
エラーを検出することができる。

【００３１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、光デイス
クで回折された戻り光に含まれる光デイスクのトラツク
方向成分に応じて、それぞれ少なくとも３つの受光部に
分割されて戻り光を受光すると共に、それぞれ戻り光の
対応部分を受光する外側の受光部の形状の差が、戻り光
に含まれる０次光及び１次回折光の重なり部分に内包さ
れる形状に選定された第１及び第２の光検出手段を設
け、それぞれ第１及び第２の光検出手段の受光部より得
られる受光出力の差分についての差分を演算することに
より、プツシユプル法でトラツキングエラーを検出する
際にオフセツトを有効に回避し得る光ピツクアツプ装置
及びトラツキングエラー検出方法を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】プツシユプル法によるトラツキングエラー検出
光学系を用いる光ピツクアツプ装置を示すブロツク図で
ある。

【図２】本発明によるＰＤパターンの一実施例を示す略
線図である。

【図３】ＰＤパターンの一例を示す略線図である。

【図４】本発明による他のＰＤパターンを示す略線図で
ある。

【図５】スリースポツト法によるトラツキングエラー検
出光学系を用いる光ピツクアツプ装置を示すブロツク図
である。

【図６】スリースポツト法におけるスポツトの位置及び
ＰＤパターンを示す略線図である。

【図７】スリースポツト法における各ビームの反射光量
を表す略線図である。

【図８】プツシユプル法によるトラツキングエラーの検
出原理の説明に供する略線図である。

【図９】プツシユプル法によるトラツキングエラーの検
出原理の説明に供する略線図である。

【図１０】対物レンズが移動した場合に生ずるオフセツ
トの説明に供する略線図である。

【図１１】デイスクが傾いた場合に生ずるオフセツトの
説明に供する略線図である。

【符号の説明】

１……光ピツクアツプ装置、２……レーザダイオード、
３……コリメータレンズ、４……グレーテイング、５…
…ビームスプリツタ、６……対物レンズ、７……光磁気
デイスク、８……レンズ、９……フオトデイテクタ、１
０……２分割フオトデイテクタ、１１……偏光ビームス
プリツタ、１２、１４……３分割フオトデイテクタ、１
３……ミラー面。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を光デイスク上に照射して当該光
   デイスク上に光スポツトを形成し、当該光デイスクで回
   折して得られる戻り光を受光する光ピツクアツプ装置に
   おいて、 上記戻り光に含まれる上記光デイスクのトラツク方向成
   分に応じて、それぞれ少なくとも３つの受光部に分割さ
   れて上記戻り光を受光する第１及び第２の光検出手段を
   具え、上記第１及び第２の光検出手段の上記受光部のう
   ち、それぞれ上記戻り光の対応部分を受光する外側の上
   記受光部の形状の差が、上記戻り光に含まれる０次光及
   び１次回折光の重なり部分に内包される形状に選定した
   ことを特徴とする光ピツクアツプ装置。
2. 【請求項２】上記第１及び第２の光検出手段の上記受光
   部のうち、それぞれ上記戻り光の対応部分を受光する外
   側の上記受光部より得られる受光出力の差分についての
   差分よりプツシユプル法によるトラツキングエラー信号
   を得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光
   ピツクアツプ装置。
3. 【請求項３】上記第１の光検出手段の全受光部の受光出
   力の和と、上記第２の光検出手段の全受光部の受光出力
   の和とを加算又は減算することによつて、上記光デイス
   クに記録されたピツト又はグルーブ情報を取り出し、 上記第１の光検出手段の両外側の上記受光部の受光出力
   の和と内側の上記受光部の受光出力又は内側の複数の受
   光出力の和との差と、上記第２の光検出手段の両外側の
   上記受光部の受光出力の和と内側の上記受光部の受光出
   力又は内側の複数の受光出力の和との差との差分をとる
   ことによつて、上記光デイスクに対するフオーカスエラ
   ー信号を得るようにしたことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の光ピツクアツプ装置。
4. 【請求項４】上記第１の光検出手段の全受光部の受光出
   力の和と、上記第２の光検出手段の全受光部の受光出力
   の和との差分をとることによつて、上記光デイスクに記
   録された光磁気情報を取り出すようにしたことを特徴と
   する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光ピツク
   アツプ装置。
5. 【請求項５】レーザ光を光デイスク上に照射して当該光
   デイスク上に光スポツトを形成し、当該光デイスクで回
   折して得られる戻り光を受光してトラツキングエラーを
   検出するトラツキングエラー検出方法において、 上記戻り光に含まれる上記光デイスクのトラツク方向成
   分に応じて、それぞれ少なくとも３つの受光部に分割さ
   れて上記戻り光を受光する第１及び第２の光検出手段を
   有し、上記第１及び第２の光検出手段の上記受光部のう
   ち、それぞれ上記戻り光の対応部分を受光する外側の上
   記受光部の形状の差が、上記戻り光に含まれる０次光及
   び１次回折光の重なり部分に内包される形状に選定し、 上記第１及び第２の光検出手段の上記受光部のうち、そ
   れぞれ上記戻り光の対応部分を受光する外側の上記受光
   部より得られる受光出力の差分についての差分をとるこ
   とによりプツシユプル法によるトラツキングエラー信号
   を得るようにしたことを特徴とするトラツキングエラー
   検出方法。