JPH08339552A

JPH08339552A - 光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH08339552A
Application number: JP7144714A
Authority: JP
Inventors: Kamon Uemura; 嘉門植村; Kiyoshi Osato; 潔大里; Akio Yamakawa; 明郎山川; Masamichi Uchiumi; 正道内海
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【構成】光源１１から出射された拡散レーザ光は、回
折格子１２で回折され０次光，±１次光の３つのビーム
に分離される。回折格子１２で回折された各レーザ光
は、ビームスプリッタ１３で反射されて対物レンズ９に
導かれる。対物レンズ９は、二軸機構１０によりトラッ
キング、フォーカシングが制御されて、例えば２層光デ
ィスク１の第１の情報信号層１ａや、第２の情報信号層
１ｂ等の光ディスクの情報信号層に上記各レーザ光を収
束して３つのスポットを形成する。２層光ディスク１の
情報信号層１ａ又は情報信号層１ｂからの３つの反射レ
ーザ光は、対物レンズ９、ビームスプリッタ１３を介し
て、光検出部１４の受光面に達する。【効果】トラックピッチが異なる少なくとも２種類の
光ディスクを簡単な調整により高精度でかつ高い信頼性
のもとに再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２種類の光
ディスクから情報信号を再生する光学ピックアップ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの記憶装置や音楽・
画像情報のパッケージメディアとして光ディスクの高密
度化が進んでいる。この高密度化の方法として、光学ピ
ックアップ装置に使用される対物レンズの開口数ＮＡを
大きくしたり、レーザ光の波長を短くして、ビームスポ
ット径を小さくし、トラックピッチを狭くすることが考
えられている。例えば、従来のコンパクトディスクのト
ラックピッチが１．６μｍであるのに対して、上記高密
度化ディスクのトラックピッチを０．８μｍにすること
が考えられている。

【０００３】また、大容量化のためには、信号記録領域
である情報信号層が複数積層された多層光ディスクも提
案されている。この多層光ディスクには、例えば、情報
信号記録領域である情報信号層が２層に重ね合わされて
構成される２層光ディスクがある。図８に示すように、
この２層光ディスク３０は、一方の面上にピット列によ
って第１の情報信号層３１ａが形成されたポリカーボネ
ート等の透明な合成樹脂材料からなるディスク基板３１
と、第１の情報信号層３１ａ上に形成された例えば窒化
シリコンＳｉＮ₂のような誘電体薄膜からなる半透明の
反射膜３２と、この半透明の反射膜３２上に接する面と
対向する面にピット列によって第２の情報信号層３３ａ
が形成された透明樹脂材料からなる厚さ４０μｍの中間
層３３と、第２の情報信号層３３ａ上に形成された例え
ばアルミニウムＡｌからなる反射膜３４と、この反射膜
３４上に皮膜形成される保護層３５からなる。

【０００４】このように構成された２層光ディスクから
情報信号を読み取るには、光学ピックアップ装置の対物
レンズ３６から照射されるレーザ光の焦点位置を２段階
に変えればよい。すなわち、第１の情報信号層３１ａ上
の情報信号を読み取るには、レーザ光Ｌ₁による焦点ス
ポットを該第１の情報信号層３１ａに記録されているピ
ット列に合わせ、第２の情報信号層３３ａ上の情報信号
を読み取るには、図中破線で示すレーザ光Ｌ₂により形
成される焦点スポットを該第２の情報信号層３３ａに記
録されているピット列に合わせればよい。このため、第
１の情報信号層３１ａ上には、上述したように半透明の
反射膜３２が形成されている。ここで、トラックピッチ
を狭くし、さらに情報信号層を多層にすれば、光ディス
クの高密度化をさらに促進することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、今後、上述
したような高密度化された光ディスクが普及していく
と、現存する例えばコンパクトディスクのような光ディ
スクと併せて再生できるいわゆるコンパーチブルな光デ
ィスク再生装置がさらに必要となる。

【０００６】しかし、例えばコンパクトディスクのよう
な光ディスクのトラッキング制御法を、多層光ディスク
のトラッキング制御に適用するのはトラックピッチの違
いや、多層光ディスクで発生する迷光等の影響を考慮す
ると困難であった。

【０００７】このため、例えば回折格子を用いレーザ光
を分離してのオントラック調整を、再生頻度の高い、又
は、重要度の高い光ディスクのトラックに合わせて、そ
の他の光ディスクの再生時には、回折格子によるオント
ラック調整をずらしたままにして２種類の光ディスクを
再生していたいわゆるコンパーチブルな光ディスク再生
装置が従来考えられていた。

【０００８】しかし、従来の上記コンパーチブルな光デ
ィスク再生装置（以下、単に光学ピックアップ装置とい
う。）では、再生頻度の低い、又は、重要度の低い光デ
ィスクのトラッキング制御の精度が落ちてしまうことに
なり、高精度でかつ信頼性の高い再生が不可能であっ
た。

【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、トラックピッチが異なる少なくとも２種類の光
ディスクを簡単な調整により高精度でかつ高い信頼性の
もとに再生できる光学ピックアップ装置の提供を目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ピック
アップ装置は、上記課題を解決するため、光ビームを出
射する光源と、上記光ビームを上記トラックピッチが異
なる少なくとも２種類の光ディスクのそれぞれの情報信
号層に合焦させるレンズ手段と、上記少なくとも２種類
の光ディスクからの反射光を受光して電気信号に変換す
る光検出手段と、上記少なくとも２種類の光ディスクの
種類を判別する判別手段と、上記判別手段で判別された
光ディスクの種類に応じ、上記光検出手段の検出信号か
ら少なくともトラッキング誤差信号を演算する演算処理
を切り換える信号処理手段とを備える。

【００１１】また、本発明に係る光学ピクアップ装置
は、上記課題を解決するために、情報信号層が単層又は
同一読み出し方向にあって複数層である少なくとも２種
類の光ディスクから情報信号を再生する光学ピックアッ
プ装置であって、光ビームを出射する光源と、上記光ビ
ームを上記情報信号層が異なる少なくとも２種類の光デ
ィスクのそれぞれの情報信号層に合焦させるレンズ手段
と、上記少なくとも２種類の光ディスクからの反射光を
受光して電気信号に変換する光検出手段と、上記少なく
とも２種類の光ディスクの種類を判別する判別手段と、
上記判別手段で判別された光ディスクの種類に応じ、上
記光検出手段の検出信号からトラッキング誤差信号を得
るための演算処理を切り換える信号処理手段とを備え
る。

【００１２】

【作用】判別手段がトラックピッチの異なる少なくとも
２種類の光ディスクの種類を判別し、信号処理手段がそ
の判別結果に応じて、光検出手段の検出信号からトラッ
キング誤差信号を得るための演算処理を切り換えるの
で、簡単な調整で少なくとも２種類の光ディスクを再生
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る光学ピックアップ装置の
実施例について図面を参照しながら説明する。この実施
例は、図１に示すような光ディスク再生装置に適用され
る光学ピックアップ装置である。

【００１４】先ず、光ディスク再生装置は、トラックピ
ッチが１．６μｍで情報信号層が単層である例えばコン
パクトディスクのような光ディスクと、トラックピッチ
が０．８μｍで情報信号層が同一読み出し方向にあって
２層である２層光ディスクとから情報信号の読み出し再
生を行ういわゆるコンパーチブルな光ディスク再生装置
（以下、単に光学ピックアップ装置という。）である。

【００１５】そして、光学ピックアップ装置３は、トラ
ックピッチが異なると共に情報信号層が単層又は２層で
あるコンパクトディスク又は２層光ディスクにレーザ光
を照射し、上記情報信号層に形成されるトラックから情
報信号を再生する。

【００１６】この光学ピックアップ装置３は、図２に示
すように、レーザ光を出射する例えばレーザダイオード
のような光源１１と、上記レーザ光を上記トラックピッ
チが異なる２種類の光ディスク（図２には２層光ディス
ク１を示す。）の情報信号層（図２の２層光ディスク１
には第１の情報信号層１ａと第２の情報信号層１ｂがあ
る。）に合焦させる対物レンズ９と、上記２種類の光デ
ィスクからの反射レーザ光を受光して電気信号に変換す
る光検出部１４と、上記２種類の光ディスクの種類を判
別するディスク判別部１５と、このディスク判別部１５
で判別された上記光ディスクの種類に応じ、光検出部１
４の検出信号からトラッキング誤差信号を演算する演算
処理を切り換えてトラッキング誤差信号を得ると共に、
フォーカス誤差信号と、主再生信号をも得る検出信号処
理部１６とを備える。

【００１７】この光学ピックアップ装置３の検出信号処
理部１６で得られたトラッキング誤差信号や、フォーカ
ス誤差信号は、図１に示すサーボ回路６に供給される。
サーボ回路６は、これらの信号に応じてトラッキング制
御、フォーカス制御等を行う。すなわち、光学ピックア
ップ装置３において、対物レンズ９を保持している二軸
機構１０に対してフォーカスドライブ信号を印加して対
物レンズ９を例えば２層光ディスク１と接離する方向に
駆動し、フォーカス制御を行う。また、二軸機構１０に
対してトラッキングドライブ信号を印加して対物レンズ
９を例えば２層光ディスク１の半径方向に駆動し、トラ
ッキング制御を行う。さらに、トラッキングエラー信号
の低域成分を抽出してスレッドドライブ信号を生成し、
スレッド機構を駆動して、光学ピックアップ装置３全体
を例えば２層光ディスク１の半径方向に移動させる。ま
た、検出信号処理部１６で得られた主再生信号は、ＥＦ
Ｍ復調、ＣＩＲＣデコード等が施され再生ディジタルデ
ータとされ、ディジタル／アナログ変換器４によってア
ナログ信号とされてから出力端子５を介して導出され
る。また、サーボ回路６は、上記主再生信号から得られ
るクロックからスピンドルモータ８の回転を制御してい
る。

【００１８】次に、光学ピックアップ装置３の詳細な構
成、動作を以下に説明する。図２において、光源１１か
ら出射された拡散レーザ光は、回折格子１２で回折され
０次光，±１次光の３つのビームに分離される。回折格
子１２で回折された各レーザ光は、ビームスプリッタ１
３で反射されて対物レンズ９に導かれる。対物レンズ９
は、二軸機構１０によりトラッキング、フォーカシング
が制御されて、例えば２層光ディスク１の第１の情報信
号層１ａや、第２の情報信号層１ｂ等の光ディスクの情
報信号層に上記各レーザ光を収束して３つのスポットを
形成する。そして、例えば２層光ディスク１の情報信号
層１ａ又は情報信号層１ｂからの３つの反射レーザ光
は、対物レンズ９、ビームスプリッタ１３を介して、光
検出部１４の受光面に達する。

【００１９】なお、図２には２層光ディスク１のみを示
したが、この光学ピックアップ装置３は、上述したよう
にコンパクトディスクのような光ディスク２（以下、単
にコンパクトディスク２とする。）も再生できる。

【００２０】これら２つの光ディスクは、ピッチだけを
考慮すると図３に示すようなトラックを形成する。この
図３には、コンパクトディスク２と２層光ディスク１を
本来であれば別々に示すところをトラックピッチを比較
しその関係が明らかになるように一緒に示している。２
層光ディスク１は、トラックｔ_n-1，トラックｔ_n，トラ
ックｔ_n+1間の各トラックピッチｐ_tを例えば０．８μｍ
としている。これに対し、コンパクトディスク２は、ト
ラックＴ_n-1，トラックＴ_n，トラックＴ_n+1間の各トラ
ックピッチＰ_Tを例えば１．６μｍとしている。

【００２１】そして、光学ピックアップ装置３は、２層
光ディスク１及びコンパクトディスク２上の上記各トラ
ック上で、スポットＳＰ₁、スポットＳＰ₂、スポットＳ
Ｐ₃の計３つのスポットを形成している。ここで、スポ
ットＳＰ₁は回折格子１２で分離された０次光が形成す
る主スポットであり、スポットＳＰ₂は回折格子１２で
分離された＋１次光が形成する補助スポットであり、ス
ポットＳＰ₃は回折格子で分離された−１次光が形成す
る補助スポットである。スポットＳＰ₁とスポットＳ
Ｐ₂，スポットＳＰ₃間のピッチは、２層光ディスク１の
トラックピッチｐ_tの１／２であり、コンパクトディス
ク２のトラックピッチＰ_Tの１／４となる。このため、
回折格子１２でのレーザ光の分離調整を２層光ディスク
１のトラックに合わせて一律に行うだけで、コンパクト
ディスク２の再生も可能となる。

【００２２】つまり、この光学ピックアップ装置は、２
層光ディスク１及びコンパクトディスク２の各トラック
に図３に示すような３つのスポットを形成し、これら３
つのスポットからの反射レーザ光を光検出部１４で電気
信号に変換している。

【００２３】光検出部１４の受光面形状は、図４に示す
ような形状とされる。図４の（Ａ）には、スポットＳＰ
₂からの反射レーザ光を受光する２分割受光面１４ｇ，
１４ｈを示す。図４の（Ｂ）には、スポットＳＰ₁から
の反射レーザ光を受光する４分割受光面１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄを示す。また、図４の（Ｃ）には、
スポットＳＰ₃からの反射レーザ光を受光する２分割受
光面１４ｅ，１４ｆを示す。

【００２４】このように受光面が形成された光検出部１
４から得られた信号は、検出信号処理部１６に供給され
る。この検出信号処理部１６は、ディスク判別部１５が
判別したトラックピッチに応じての光ディスクの種類に
合わせて、上記光検出部１４で得られた信号に各種演算
を施してトラッキング誤差信号をサーボ回路６に出力す
る。

【００２５】ここで、ディスク判別部１５は、光学ピッ
クアップ装置上にチャッキングされた光ディスクのトラ
ックピッチを例えば、トラックピッチ測定装置を使って
確認することによりその種類、例えば２層光ディスク１
又はコンパクトディスク２であるかを判別する。また、
ディスク判別部１５は、使用者により入力されたトラッ
クピッチに関する情報を読み取ってもよい。さらに、デ
ィスク判別部１５は、チャッキングされた光ディスクの
情報信号層が単層か又は同一読み出し方向にあって２層
であるかを確認することによりコンパクトディスク２又
は２層光ディスク１を判別してもよい。

【００２６】検出信号処理部１６は、チャッキングした
光ディスクがコンパクトディスク２であるというディス
ク判別部１５での判別結果に応じて、上記情報信号層の
トラック上で主ビームの左右に１／４トラックピッチ分
ずれた位置でスポットを結ぶ補助ビームの出力バランス
からトラッキング誤差信号を演算処理する。すなわち、
検出信号処理部１６は、コンパクトディスク２のトラッ
キング誤差信号検出に３スポット法を用いる。

【００２７】一方、検出信号処理部１６は、チャッキン
グした光ディスクが２層光ディスクであるというディス
ク判別部１５での判別結果に応じて、上記情報信号層の
トラック上の主ビームと該主ビームの左右に１／２トラ
ックピッチ分ずれた位置でスポットを結ぶ補助ビームの
各プッシュプル信号を用いてトラッキング誤差信号を演
算する。すなわち、検出信号処理部１６は、２層光ディ
スク１のトラッキング誤差信号検出に、いわゆる差動プ
ッシュプル法を用いる。

【００２８】２層光ディスク１では、例えば第１の情報
信号層１ａに上記レーザ光を照射しても第２の情報信号
層１ｂに迷光が発生してしまい、光検出部１４での信号
検出に影響を与えてしまう。また、トラックピッチが従
来のトラックピッチの１／２となるので、対物レンズの
光軸ずれによるオフセットや、ディスクの傾きによるオ
フセットの発生が頻繁になる。このため、２層光ディス
ク１のトラッキング誤差信号検出には、差動プッシュプ
ル法が用いられる。

【００２９】この差動プッシュプル法は、３スポット法
と同様の光学系で、図５に示すように、３個のスポット
を形成し、補助スポットＳＰ₂，ＳＰ₃を主スポットＳＰ
₁に対してトラックピッチＰ_Tの１／２だけずらして配置
し、光検出部１４に形成される主スポットＳＰ₁の反射
光のスポットと、補助スポットＳＰ₂，ＳＰ₃の反射光の
スポットのプッシュプル信号を検出し、その差動をとる
ことでオフセットを除去し、トラッキングエラー信号を
得るものである。特に、３つのプッシュプル信号に含ま
れる対物レンズの横移動、ラディアルスキューによるオ
フセットは等しいので、補助スポットのプッシュプル信
号を平均し、回折格子での分割光量比に応じて増幅し、
主スポットのプッシュプル信号との差動を取ることでオ
フセットを除去できる。

【００３０】したがって、この光学ピックアップ装置に
よれば、回折格子１２によるレーザ光の分離調整を２層
光ディスク１に合わせて一律に調整しても、そのままコ
ンパクトディスク２を再生できるので、トラックピッチ
が異なる２種類の光ディスクを高精度でかつ高い信頼性
のもとで再生できる。

【００３１】なお、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
図６に示すような構成としてもよい。この図６に示す光
学ピックアップ装置は、ビームスプリッタ１３と対物レ
ンズ９との間にコリメータレンズ１７を配設し、無限倍
率の光学系を備える点が上記図２に示した有限倍率の光
学系を備えた光学ピックアップ装置と異なる。

【００３２】また、上記光検出部１４の受光面形状は、
図７に示すように、受光するスポットの形状により最適
化するように円形としてもよい。図７の（Ａ）には、ス
ポットＳＰ₂からの反射レーザ光を受光する２分割受光
面１８ｇ，１８ｈを示す。図７の（Ｂ）には、スポット
ＳＰ₁からの反射レーザ光を受光する４分割受光面１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを示す。また、図７の
（Ｃ）には、スポットＳＰ₃からの反射レーザ光を受光
する２分割受光面１８ｅ，１８ｆを示す。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る光学ピックアップ装置は、
判別手段がトラックピッチの異なる少なくとも２種類の
光ディスクの種類を判別し、信号処理手段がその判別結
果に応じて、光検出手段の検出信号からトラッキング誤
差信号を得るための演算処理を切り換えるので、トラッ
クピッチが異なる少なくとも２種類の光ディスクを簡単
な調整により高精度でかつ高い信頼性のもとで再生でき
る。

【００３４】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、情報信号層が単層又は同一読み出し方向にあって複
数層であるかにより判別手段が少なくとも２種類の光デ
ィスクの種類を判別し、信号処理手段がその判別結果に
応じて、光検出手段の検出信号からトラッキング誤差信
号を得るための演算処理を切り換えるので、情報信号層
が単層又は同一読み出し方向にあって複数層である少な
くとも２種類の光ディスクを簡単な調整により高精度で
かつ高い信頼性のもとで再生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例となる光学ピックアップ装置が
適用される光ディスク再生装置の概略構成図である。

【図２】本発明の実施例となる光学ピックアップ装置の
概略構成図である。

【図３】上記光学ピックアップ装置が再生する２種類の
光ディスクのトラックピッチと、３スポットとの関係を
示す状態図である。

【図４】上記光学ピックアップ装置に用いられる光検出
部の具体的受光面形状を示す平面図である。

【図５】上記光学ピックアップ装置の検出信号処理部が
用いる作動プッシュプル法の説明図である。

【図６】本発明に係る光学ピックアップ装置の他の実施
例の概略構成図である。

【図７】上記光検出部の他の具体的受光面形状を示す平
面図である。

【図８】多層光ディスクの断面図である。

【符号の説明】

３光学ピックアップ装置９対物レンズ１０二軸機構１１光源１２回折格子１３ビームスプリッタ１４光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内海正道東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラックピッチが異なる少なくとも２種
類の光ディスクから情報信号を再生する光学ピックアッ
プ装置において、光ビームを出射する光源と、上記光ビームを上記トラックピッチが異なる少なくとも
２種類の光ディスクのそれぞれの情報信号層に合焦させ
るレンズ手段と、上記少なくとも２種類の光ディスクからの反射光を受光
して電気信号に変換する光検出手段と、上記少なくとも２種類の光ディスクの種類を判別する判
別手段と、上記判別手段で判別された光ディスクの種類に応じ、上
記光検出手段の検出信号から少なくともトラッキング誤
差信号を演算する演算処理を切り換える信号処理手段と
を備えることを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】上記信号処理手段は上記判別手段の判別
結果に応じ、一方の光ディスクの情報信号層のトラック
上で主ビームの左右に１／４トラックピッチ分ずれた位
置でスポットを結ぶ補助ビームの出力バランスからトラ
ッキング誤差信号を得る演算処理と、他方の光ディスク
の情報信号層のトラック上の主ビームと該主ビームの左
右に１／２トラックピッチ分ずれた位置でスポットを結
ぶ補助ビームの各プッシュプル信号を用いてトラッキン
グ誤差信号を得る演算処理とを切り換えることを特徴と
する請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】上記信号処理手段は、トラックピッチが
１．６μｍの光ディスクのトラッキング誤差信号と、
０．８μｍの光ディスクのトラッキング誤差信号とを上
記二つの演算処理を切り換えて得ることを特徴とする請
求項２記載の光学ピックアップ装置。
【請求項４】上記光検出手段は、受光面形状を照射さ
れるスポット形状に最適化す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。
【請求項５】情報信号層が単層又は同一読み出し方向
にあって複数層である少なくとも２種類の光ディスクか
ら情報信号を再生する光学ピックアップ装置であって、光ビームを出射する光源と、上記光ビームを上記情報信号層が異なる少なくとも２種
類の光ディスクのそれぞれの情報信号層に合焦させるレ
ンズ手段と、上記少なくとも２種類の光ディスクからの反射光を受光
して電気信号に変換する光検出手段と、上記少なくとも２種類の光ディスクの種類を判別する判
別手段と、上記判別手段で判別された光ディスクの種類に応じ、上
記光検出手段の検出信号からトラッキング誤差信号を得
るための演算処理を切り換える信号処理手段とを備える
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。