JPWO2006137296A1 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
OP・・・受光信号処理部
AD・・・アクチュエータ駆動回路
SC・・・スピンドル制御回路
SM・・・スピンドルモータ
IP・・・入力信号処理部
C・・・制御部
D・・・駆動回路
PU・・・光ピックアップ装置
まず、プッシュプル信号を用いてトラッキング補正を行う場合、トラッキングサーボに併せて対物レンズの配置位置がシフトするとOEIC上における光ビームの集光スポットもこれに伴ってシフトしてPPオフセットが発生する。このPPオフセットは、トラッキング補正時における足かせとなるため、トラッキング補正の精度を向上させる観点からはPPオフセットを如何にして除去するかが重要なファクターとなる。
PPmain=sinθ+offset ・・・・・(式1)
PPsub1=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・(式2)
PPsub2=(1/G)(-sinθ+offset) ・・・・・(式3)
となり(「G」はメインビームとサブビームの回折光量に応じた係数)、
DPP= PPmain-(G/2)(PPsub1+PPsub2)=2sinθ ・・・・・(式4)
となる。従って、上記(式1)〜(式3)におけるトラック情報成分の値が正負逆転した関係を保つことがプッシュプル信号中からPPオフセット成分のみをキャンセルするための絶対条件となり、DPP方式を実現するためには必然的にサブビームの照射位置を厳密に調整せざるを得なくなるのである。
[2.1]実施形態の構成
まず、本願の実施形態にかかる情報記録再生装置RPの概要構成を図4に示す。なお、この情報記録再生装置RPは、BDフォーマットに対応した光ディスクDKに対する情報の記録及び再生を行うBDレコーダに本願の光ピックアップ装置を適用したものとなっている。同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置RPは、入力信号処理部IPと、制御部Cと、駆動回路Dと、光ピックアップ装置PUと、受光信号処理部OPと、アクチュエータ駆動部ADと、クランプされた光ディスクDKを回転させるためのスピンドルモータSMと、スピンドルモータSMの回転を制御するスピンドル制御回路SCと、を有している。なお、図は省略するが、この情報記録再生装置RPの光ピックアップ装置PUは、キャリッジに固定された状態でスライダ軸により支持され、このキャリッジをスライダ軸に沿って移動(以下、「キャリッジサーボ」という。)させることにより、光ディスクDKの半径軸方向に光ピックアップ装置PUが移動可能とされている。
Φ(x,y)=(2π/λ0)(a×x+b×y+c×xy)
(但しa,b,cは定数)、
Φ(x,y)=2mπ(m=0、±1、±2、±3・・・)
で示される、双曲線で表される回折格子パターンをするようにすることが必要である。
以上、本実施形態にかかる情報記録再生装置RPの概要構成を説明してきたが、ここで、本実施形態にかかるOEIC19、受光信号処理部OP及びアクチュエータ駆動部ADの具体的な構成について図5を参照しつつ説明する。なお、図5は、本実施形態にかかるOEIC19及び受光信号処理部OP、アクチュエータ駆動部ADの具体的な構成を示すブロック図である。
この機能は、各領域am、bm、cm、dmに対応した受光信号に基づいて、当該受光信号の和信号を生成する機能である。そして、メイン信号前処理回路21は、この生成した和信号を再生RF信号SrfとしてRF信号処理回路22に供給する。この結果、RF信号処理回路22において当該再生RF信号に対するD/A変換等がなされ、出力端子に出力されることとなる。また、メイン信号前処理回路21は、当該和信号をサンプル信号Ssummとして可変増幅器24に出力する。
この機能は、各領域am、bm、cm、dmに対応した受光信号に基づき当該メインビームに対応したプッシュプル信号PPmainを生成する機能である。かかる機能の実現に際して、メイン信号前処理回路21には、(式5)に基づいてプッシュプル信号PPmainを生成し、当該生成したプッシュプル信号PPmainを減算器25に出力する。
PPmain=(am+dm)-(bm+cm) ・・・・・(式5)
この機能は、フォーカスエラー信号Sfeを生成するための機能であり、この機能を用いて生成されたフォーカスエラー信号Sfeを用いることで非点収差法によるフォーカス補正が実現される。この際、メイン信号前処理回路21は(式6)に基づいてフォーカスエラー信号Sfeを生成し、当該生成したフォーカスエラー信号Sfeをアクチュエータ駆動部ADのフォーカス制御回路32に供給する。
Sfe=(am+cm)-(bm+dm) ・・・・・(式6)
この機能は、光ディスクDKに記録されたデータの再生時にDPD方式のトラッキング補正を行うためのDPD信号Sdpdを生成する機能であり、メイン信号前処理回路21は当該機能により生成したDPD信号をトラッキング制御回路31に供給する。なお、このDPD信号Sdpdは、データ記録済みの光ディスクDK(位相ピットの形成されたROM型の光ディスクDK)に対するデータ再生時に用いられるものであり、減算器25から出力されるトラッキングエラー信号Ste(ライタブル型の光ディスクDKに対するデータ記録時に用いられる)と同時に用いられるものではない。
次に、本実施形態の情報記録再生装置RPにおいて回折格子12を用いてサブビームに与える非点収差角度について図6を参照しつつ詳細に説明する。なお、図6は、光ディスクDKの盤面におけるメインビームとサブビームの照射状態を示す図である。まず、同図に示すように、本実施形態においては、非点収差角度が略「45°」となるように非点収差を与えることとしている。このように非点収差角度を略「45°」としているのは、次のような理由による。
(i)MTF特性の向上
まず、本願発明の完成に際して行った実験により、サブビームに対して与える、非点収差角度を略「45°」とした場合にMTF特性が向上することが判明した。この点について図7を参照しつつ説明する。なお、図7において(a)は、非点収差角度が略「0°」の場合(点線)と、略「45°」の場合(実線)におけるMTF特性を示すグラフ(横軸は空間周波数)であり、(b)は、(a)における所定領域部分を拡大したグラフである。
また、非点収差角度を略「45°」とすることにより、光ディスクDKにおけるデータの記録状態の違いによる影響を排除することが可能となる。この点について図8及び図9を参照しつつ説明する。なお、図8及び図9において(a)は、光ディスクDKの盤面における集光状態を示す図であり、(b)は、光ディスクDKから対物レンズ171に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、(c)は、OEIC19上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。また、図8においては、回折格子12において与える非点収差角度を略「45°」とした場合について示しており、図9においては非点収差角度を略「0°」(括弧内は略「90°」)とした場合について示している。
次に、非点収差角度を略「45°」とした第3の理由について説明する。
次に、以上のような構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置RPの具体的な動作について説明することとするが、同情報記録再生装置RPにおいて光ディスクDKに記録されたデータを再生する際の動作は、従来の情報記録再生装置と異なる所がないので(具体的には、従来のDPD方式及び非点収差法によるアクチュエータサーボが行われる)、以下においては光ディスクDKに対するデータ記録時における動作についてのみ説明することとする。
(1)変形例1
以下、上記実施形態の変形例1について図11を参照しつつ説明する。この変形例1は、回折格子12において与える非点収差角度を略「45°」から変更した場合における、構成例となっている。
Idark=Ir2=Ir3 ・・・・・(式7)
Ibright=Ir1=Ir4 ・・・・・(式8)
により示される。また、サブ受光部192のトラッキング方向の分割線を挟んだ2つの領域DET1S(=as+ds)及びDET2S(=bs+cs)において検出される受光信号S1及びS2と、PPオフセット信号PPoffsetは、
S1=(2θ/90)Idark+{2-(2θ/90)}Ibright ・・・・・(式9)
S2=(2θ/90) Ibright +{2-(2θ/90)}Idark ・・・・・(式10)
PPoffset=S1-S2=(180-2θ/90)(Ibright -Idark) ・・・・・(式11)
0.25×Idark≦(Ibright -Idark)≦Idark ・・・・・・(式12)
により与えられる。この式は、サブビームに与えられた非点収差角度θによって、S1はディスク上の明るい光と暗い光がディテクタのDET1Sにどの割合で入ってくるかを示すものとなっている。また、S2についても同様にDET2Sにどの割合で入ってくるかを示しています(すなわち、各DETに入っている明部と暗部の面積)。
TEdet1m=Imean+a×sinθ ・・・・・(式13)
TEdet2m=Imean-a×sinθ ・・・・・(式14)
TEsum= TEdet1m + TEdet2m=2Imean ・・・・・(式15)
TEpp=2a ・・・・・(式16)
0.26≦(TEpp/TEsum)≦0.52 ・・・・・(式17)
これを変形して
0.4Imean≦TEpp≦0.64Imean ・・・・・(式18)
また、
Imean=2Idark ・・・・・(式19)
なる関係が成立するため、図12の(A)は、(B)と表される。
上記実施形態においては、メイン信号前処理回路21から出力されるフォーカスエラー信号Sfe に基づいてフォーカス補正を行う構成を採用していた。しかし、サブ受光部192におけるサブ反射光に対応した受光信号に基づいてフォーカスエラー信号Sfesを生成するようにすることも可能である。かかる構成を採用する場合における、OEIC19と、受光信号処理部OPと、アクチュエータ駆動部ADの具体的な構成を図15に示す。
次に本実施形態の変形例3について、図17を参照しつつ説明する。なお、図17は、本変形例にかかるOEIC19,受光信号処理部OP及びアクチュエータ駆動部ADの具体的な構成を示すブロック図である。
上記実施形態においては、一つのサブビームを用いた場合について説明したが、2つのサブビームa及びbを用いるようにしても良い。この場合、サブビームaとサブビームbの各々に対応した受光信号に基づいて2つのプッシュプル信号PPsuba及びPPsubbを生成し、当該プッシュプル信号PPsuba及びPPsubbを加算した後に、プッシュプル信号PPmainから減算するようにすれば、よりS/Nの良いトラッキングエラー信号Steを得ることが可能となる。また、フォーカスエラー信号に関しても同様に、サブビームa及びbの各々に対応した受光信号に基づいて2つのフォーカスエラー信号Sfesa及びSfesbを生成し、当該フォーカスエラー信号Sfesa及びSfesbを加算することでS/Nの良いフォーカスエラー信号を得ることが可能となる。
PPsuba=(asa+dsa)-(bsa+csa) ・・・・・(式20)
PPsubb=(asb+dsb)-(bsb+csb) ・・・・・(式21)
PPsub=PPsuba+Ppsubb ・・・・・(式22)
(但し、asa、bsa、csa、dsaは、各々、サブビームaに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味し、asb、bsb、csb、dsbは、各々、サブビームbに対応したサブ受光部の各分割領域に対応した受光信号を意味する)となり、サブビームが1つの時と比較して、トラックと焦線のなす角度に依存しないプッシュプル信号PPsubが得られる。
上記実施形態においては、BDフォーマットの光ディスクDKに対して情報の記録再生を行う、所謂、1ビーム1ディスク型の情報記録再生装置RPに対して、本願の技術思想を適用した場合を例に説明を行っていた。しかし、光ディスクDKの従う記録フォーマットに関しては任意であり、例えば、CD(Compact Disc)やDVD、HD-DVD(High Definition-DVD)といった、他の記録フォーマットに従った光ディスクDKに対するデータの記録再生を行う場合についても上記実施形態と同様の構成により実現することが可能である。
手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの(a)第1焦線と、(b)これに直交する第2焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させ、前記回折手段は、前記非点収差を与える際に、前記記録トラックに平行な軸と、前記第1の焦線とにより形成される角の角度を45°±12°の範囲内に設定することを特徴とする。
[0009]
また、本願の他の観点では、前記光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。
[図面の簡単な説明]
[0010]
[図1]
本願の原理を採用した情報記録再生装置において、メインビーム及び非点収差を与えたサブビームを最小錯乱円近傍にて光ディスク盤面に照射した場合におけるMTF特性を示す図である。
[図2]
サブビームにのみ非点収差を与えた場合に得られる、メインビーム及びサブビームに対応したプッシュプル信号PPmain及びPPsubの信号特性を示す図である。
[図3]
光ディスクDKに照射されるメインビーム及びサブビームの関係を立体的に示す図である。
[図4]
実施形態にかかる情報記録再生装置RPの概要構成を示すブロック図である。
[図5]
同実施形態にかかるOEIC19及び受光信号処理部OP、アクチュエータ駆動部ADの具体的な構成を示すブロック図である。
[図6]
同実施形態において光ディスクDKの盤面に設けられたトラックと、盤面上に照射されるメインビームとサブビームの関係を示す図である。
[図7]
(a)は、非点収差角度が略「0°」の場合(点線)と、略「45°」の場合(実線)におけるMTF特性を示すグラフであり、(b)は、(a)における所定領域部分を拡大したグラフである。
[図8]
(a)は、非点収差角度を略「45°」とした場合の光ディスクDKの盤面における集光状態を示す図であり、(b)は、光ディスクDKから対物レンズ171に入射されるメイン反射光及びサブ反射光の状態を示す図であり、(c)は、OEIC19上におけるメイン反射光及びサブ反射光の集光スポット状態を示す図である。
Claims (12)
- 光源から出射された光ビームを回折させ、メインビーム及びサブビームとして射出する回折手段と、
記録トラックを有する光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する集光手段と、
前記メインビーム及びサブビームの前記光学式記録媒体における反射光を受光し、各ビームに対応した受光信号を出力する受光手段と、を備え、
前記回折手段は、前記サブビームに対してのみ非点収差を与える一方、
前記集光手段は、前記非点収差の与えられたサブビームの(a)第1の焦線と、(b)これに直交する第2の焦線と、の間において前記サブビームを前記光学式記録媒体に集光させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記集光手段は、前記第1の焦線と、前記第2の焦線と、の間において前記サブビームが最小錯乱円となる位置の近傍にて、前記光学式記録媒体に前記サブビームを集光させることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
- 前記回折手段は、(a)前記記録トラックに平行な軸、或いは、(b)前記記録トラックに直交する軸と、前記第1の焦線とが重ならない角度にて前記サブビームに非点収差を与えることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
- 前記回折手段は、前記非点収差を与える際に前記記録トラックに平行な軸と、前記第1の焦線により形成される角の角度を45°±12°の範囲内に設定することを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。
- 前記集光手段は、前記光学式記録媒体に対して前記メインビーム及びサブビームを集光する対物レンズと、
前記光学式記録媒体に対する前記対物レンズの配置位置を可変させる可動機構と、を少なくとも有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 前記受光手段から出力される受光信号に基づき、前記メインビームに対応したメインプッシュプル信号と、前記サブビームに対応したサブプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、
前記生成されたメインプッシュプル信号と、前記サブプッシュプル信号の差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記生成された差分信号に基づいて前記可動機構を制御し、トラッキング補正を行うトラッキング制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。 - 前記回折手段から第1サブビームと第2サブビームの2つのサブビームが射出される場合に、
前記プッシュプル信号生成手段は、第1及び第2サブビームの各々に対応したサブプッシュプル信号を生成し、
前記差分信号生成手段は、前記第1及び第2サブビームの各々に対応したサブプッシュプル信号を加算し、当該加算したサブプッシュプル信号と前記メインプッシュプル信号の差分信号を生成する
ことを特徴とする請求項6に記載の光ピックアップ装置。 - 前記メインビーム及びサブビームに対応した前記反射光に対して非点収差を更に与える非点収差付与手段と、
前記非点収差の与えられた前記反射光に基づいて前記可動機構を制御し、フォーカス制御を実行するフォーカス制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。 - 前記フォーカス制御手段は、前記メインビームの反射光に対応した受光信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項8に記載の光ピックアップ装置。
- 前記フォーカス制御手段は、前記サブビームの反射光に対応した受光信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項8に記載の光ピックアップ装置。
- 前記回折手段から第1サブビームと第2サブビームの2つのサブビームが射出される場合に、
前記フォーカス制御手段は、前記第1及び第2サブビームの各々に対応した受光信号に基づいて、2つのフォーカスエラー信号を生成し、当該生成した2つのフォーカスエラー信号に基づいて前記可動機構を制御することを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ装置。 - 請求項1乃至請求項11の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御することにより、前記光学式記録媒体に対する情報の記録及び再生を制御する制御手段と、
前記光ピックアップ装置における受光結果に対応した信号を出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
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