(57)【要約】  【課題】  設置方向によるトラッキングサーボの性能悪化のない光ディスク装置を提供する。  【解決手段】  光ピックアップ５より光ディスク１にメインビームとサブビームを照射し、サブビームの反射光の光検出信号から生成されるトラッキング誤差成分がほぼ０でオフセット成分のみを含むサブビームプッシュプル信号を対物レンズのシフト信号として検出する。そして検出されたシフト信号に基づきスレッドモータ４を駆動し、トラッキングサーボ時の光ピックアップ５のスレッド制御を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインビームと少なくとも１つのサブビームを光ディスクに集光する対物レンズと前記サブビームの反射光を受光する前記各サブビームに対応した少なくとも１つのサブビーム用２分割検出器とを有する光ピックアップと、
該光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させるスレッド手段と、
前記サブビーム用２分割検出器からの電気信号に基づきトラッキング誤差成分がほぼ０でオフセット成分を含むサブビームプッシュプル信号を生成するサブビームプッシュプル信号生成手段と、
前記メインビームを前記光ディスクのトラックに集光するようトラッキング制御するトラッキング制御手段とを備えた光ディスク装置であって、
前記トラッキング制御手段による前記トラッキング制御のとき、前記サブビームプッシュプル信号に基づき前記対物レンズのシフト信号を検出し該シフト信号に基づき前記スレッド手段を駆動させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記シフト信号にオフセット補正を加えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録媒体となるディスクに光を照射し、記録された信号を読み取る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置では、対物レンズの光源光軸からのずれ量であるシフト量を検出する方法としては、トラッキング誤差信号の低周波成分から検出する方法が一般的であった。
【０００３】
しかし、この方法ではトラッキングサーボがオンである場合しか検出できず、トラッキングアクチュエータに印加する電圧０の点が基準位置となるため、光ディスク装置の設置する方向により重力の影響で対物レンズが光源光軸からずれ、その状態でトラッキングサーボがオンとなると、この状態がシフト量０としてトラッキングサーボが行われ、最良の性能が取り出せなかった。
【０００４】
そこで、DPP法（差動プッシュプル法）を用いた光ディスク装置が、例えば特許文献１に開示されている。このDPP法について図５を用いて説明する。メインビームの光ディスクからの反射光の光検出信号からメインビームプッシュプル信号を生成する。このメインビームプッシュプル信号は、図５(a)に示すように、トラッキング誤差成分に、対物レンズのシフト量に対応するオフセット成分を加えた信号となる。一方メインビームとトラック半本分ずれた位置に照射するサブビームの反射光の光検出信号からサブビームプッシュプル信号を生成する。このサブビームプッシュプル信号は、図５(b)に示すように、メインビームプッシュプル信号と位相が１８０°ずれたトラッキング誤差成分と、対物レンズのシフト量に対応したオフセット成分が加算された信号となる。そして、メインビームプッシュプル信号からサブビームプッシュプル信号をオフセット成分がキャンセルできる比率で減算することで、図５(c)に示すような、オフセット成分がキャンセルされた、振幅がメインビームプッシュプル信号の２倍であるトラッキング誤差信号が検出される。
【０００５】
また、メインビームプッシュプル信号にサブビームプッシュプル信号をトラッキング誤差成分がキャンセルできる比率で加算することで、図５(d)に示すような、メインビームプッシュプル信号の２倍のオフセットが検出され、このオフセットを対物レンズのシフト信号として検出することができる。このシフト信号は重力の影響に関わらず検出できる。従って、トラッキングサーボ時に、このDPP法を用いて検出されたシフト信号に基づいて、光ピックアップを光ディスクの半径方向へ動かすスレッド動作を行い、対物レンズの光源光軸からのシフト量を０とする制御をすることで、光ディスク装置の設置方向によるトラッキングサーボの性能悪化がなくなる。
【特許文献１】特開２００１−１６７４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、DPP法には次のような問題点があった。DPP法はメインビームスポットとサブビームスポットを、トラッキング誤差成分の位相で１８０°ずれるように配置する必要があるが、現実の光ディスク装置では正確に１８０°ずれるように配置することは困難であり、実際には３０〜６０°程度の誤差を持つ。また、ディスクの偏心によっても絶えず位相差が変化してしまう。図６に、メインビームとサブビームのトラッキング誤差成分の位相ずれが１８０°からずれた場合の各検出信号を示す。メインビームプッシュプル信号(図６(a))のトラッキング誤差成分と、サブビームプッシュプル信号(図６(b))のトラッキング誤差成分の位相ずれが１８０°からずれた場合、これらのプッシュプル信号の差で検出されるトラッキング誤差信号(図６(c))は、位相ずれが１８０°の場合(図５(c))に比べて、振幅が小さくなり、また、位相が変化してしまう。
【０００７】
また、位相ずれが１８０°からずれた場合、メインビームプッシュプル信号とサブビームプッシュプル信号との和で検出されるオフセット(図６(d))も、位相のずれ分がオフセットに残留してしまい、正確なシフト信号を検出できない。従って、DPP法によるシフト信号検出を用いた光ディスク装置は性能的に十分なものでなかった。
【０００８】
このような問題を鑑みて、本発明は、設置方向によるトラッキングサーボの性能悪化のない光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、メインビームと少なくとも１つのサブビームを光ディスクに集光する対物レンズと前記サブビームの反射光を受光する前記各サブビームに対応した少なくとも１つのサブビーム用２分割検出器とを有する光ピックアップと、該光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させるスレッド手段と、前記サブビーム用２分割検出器からの電気信号に基づきトラッキング誤差成分がほぼ０でオフセット成分を含むサブビームプッシュプル信号を生成するサブビームプッシュプル信号生成手段と、前記メインビームを前記光ディスクのトラックに集光するようトラッキング制御するトラッキング制御手段とを備えた光ディスク装置であって、前記トラッキング制御手段による前記トラッキング制御のとき、前記サブビームプッシュプル信号に基づき前記対物レンズのシフト信号を検出し該シフト信号に基づき前記スレッド手段を駆動させることを特徴とする（本構成を第１の構成と呼ぶ）。
【００１０】
このような構成の光ディスク装置によれば、重力の影響とは無関係に検出できる対物レンズのシフト信号を用いてトラッキングサーボ時にスレッド制御するため、対物レンズと光源光軸のずれをなくすことができ、設置方向によるトラッキングサーボの性能悪化がなくなる。特に設置方向が頻繁に変化するポータブル光ディスク装置において有効である。また、サブビームの配置によらず正確な対物レンズのシフト信号が検出できるので、サブビームの配置調整をしなくてもトラッキングサーボ時のスレッド制御で十分な性能が得られる。
【００１１】
また、本発明の光ディスク装置は、第１の構成の光ディスク装置において、検出された前記シフト信号にオフセット補正を加えることを特徴とする。
【００１２】
検出されたシフト信号にオフセット補正を加えることができるようにすることで、光ピックアップの組立精度が悪くても、正確なシフト信号を検出でき、現実の光ディスク装置の生産が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光ディスク装置により、設置方向によるトラッキングサーボの性能悪化がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、図１を用いて、本発明の光ディスク装置のトラッキングサーボに関わる構成を説明する。光ディスク１はスピンドルモータ３の軸２を介して回転しており、回転している光ディスク１に光ピックアップ５からビームを照射することで光ディスク１の再生が行われる。スピンドルモータ３は光ディスク１の線速度が一定となるよう、不図示のコントローラにより制御されている。制御アクチュエータとしては、光ピックアップ５内の対物レンズ６を操作するアクチュエータと、光ピックアップ５を光ディスク１の半径方向に移動させるスレッドモータ４を備える。
【００１５】
光ディスク１の読み取りトラックに光ピックアップ５より照射したメインビームの反射光は光ピックアップ５内の２分割検出器で受光され、その光検出信号に基づきMPP生成回路７でメインビームプッシュプル信号が生成される。このメインビームプッシュプル信号はトラッキング誤差成分と対物レンズのシフトによるオフセット成分を含む。
【００１６】
また、メインビームを光ディスク１に照射した位置とは別の位置に光ピックアップ５よりサブビームが２つ照射され、その反射光が光ピックアップ５内の各サブビームに対応した２分割検出器で受光され、その光検出信号に基づきSPP生成回路８でサブビームプッシュプル信号が生成される。このサブビームプッシュプル信号のトラッキング誤差成分は後述する方法でほぼ０であり、対物レンズのシフトによるオフセット成分のみを含む。
【００１７】
トラッキング誤差信号生成回路９では、メインビームプッシュプル信号からサブビームプッシュプル信号を、オフセット成分がキャンセルできる比率で減算し、トラッキング誤差信号を生成する。生成されたトラッキング誤差信号が０となるように制御信号生成回路１０で制御信号を生成し、それを対物レンズアクチュエータドライバ１２に与え、対物レンズ６のアクチュエータを駆動し、トラッキングサーボする。トラッキングサーボによりメインビームが光ディスク１のトラックに追従する。
【００１８】
また、SPP生成回路８で生成されたサブビームプッシュプル信号は前述のようにトラッキング誤差成分がほぼ０でオフセット成分のみの信号であるので、この信号を対物レンズのシフト信号として検出できる。このシフト信号が０となるように制御信号生成回路１１で制御信号を生成し、それをスレッドモータドライバ１３に与え、スレッドモータ４を駆動し、トラッキングサーボ時の対物レンズ６のシフト量を０とするような制御を行う。
【００１９】
ここで、制御信号生成回路１１は、対物レンズ６と光ピックアップ５内の受光素子の取り付け位置精度等に起因するシフト信号のオフセットを補正する回路も含んでいる。例えば、対物レンズのシフト量が０の状態でのシフト信号（ADコンバータでデジタル化）をオフセットとして、あらかじめ不図示のメモリに記憶させておき、使用時にメモリからこのオフセットを読み出し、シフト信号を補正する。
【００２０】
次に、本発明で用いた位相シフトDPP法について以下説明する。図２に、位相シフトDPP法における各検出信号を示す。図２(b)のように、サブビームプッシュプル信号のトラッキング誤差成分をサブビームの位置に関わらずほぼ０にすることで、メインビームプッシュプル信号(図２(a))からサブビームプッシュプル信号(図２(b))をオフセット成分をキャンセルできる比率で減算することによってトラッキング誤差信号(図２(c))が検出できる。また、サブビームプッシュプル信号(図２(b))にはオフセット成分のみが含まれるから、サブビームプッシュプル信号を直接シフト信号として検出することができる。
【００２１】
サブビームの位置に関わらずサブビームプッシュプル信号のトラッキング誤差成分は０であるので、サブビームの配置によらず図２(b)のようなオフセット成分のみのサブビームプッシュプル信号が得られ、サブビームの配置調整をしなくても、シフト信号を検出できる。サブビームプッシュプル信号のトラッキング誤差成分をほぼ０とする方法としては、サブビームの一部に位相差を持たせる方法を採る。本方法について以下述べる。
【００２２】
図３(a)に光ピックアップ５内の構成を示す。レーザーダイオード１４から射出されたレーザービームがコリメータレンズ１５を介し、回折格子１６に入光する。回折格子１６において、入光したレーザービームから、１つの０次光のメインビームと、２つの１次光のサブビームが生成される。このメインビームとサブビームがビームスプリッタ１７を通過した後、対物レンズ６で集光され、メインビームスポット２０、サブビームスポット２１、２２が光ディスク１に形成される。光ディスク１で反射された反射光は対物レンズ６およびビームスプリッタ１７を通過し、集光レンズ１８でメインビーム用２分割検出器１９a、サブビーム用２分割検出器１９b、１９cに集光され、光検出信号が生成される。ここで回折格子１６は、図３(b)のように、サブビームの１/４領域が他の領域に比べ位相が１８０°シフトするように、位相シフト領域Ｒ１でスリットを変化させている。
【００２３】
図４に、サブビーム用２分割検出器１９b(図３)または１９c(図３)における受光の様子を示す。サブビームの反射光のうち、０次光Ｌ１、-１次光Ｌ２、＋１次光Ｌ３が重なり合うように受光され、０次光Ｌ１の領域が光検出領域となる。それぞれの反射光は前述の回折格子１６(図３)によって、１/４領域Ｒ２が他の領域に比べ、位相が１８０°シフトしている。光検出領域を図４のように４つの領域(ABCD)に分割すると、各領域での光量は(１)式〜(４)式で表される。ただし、Ii(iは各領域を示す)は各領域の光量、E0は０次光の振幅、E1は±１次光の振幅、φ1は０次光と±１次光の位相差(トラック溝深さに関係するもの)、xはトラック中心からの変位量、pはトラックのピッチ、S0は光検出領域の１/４領域において０次光のみ存在する領域の面積、S1は光検出領域の１/４領域において０次光と±１次光が重複する部分の面積、とする。
【００２４】
よって、光検出領域を２分割した場合の受光量の差であるプッシュプル信号は（５）式のようにサブビームの位置に関わらず０となる。そして対物レンズがシフトした場合にそれに応じたオフセット成分のみが現れる。
【数１】
2006147051.tif 000003
【００２５】
以上の方法により、サブビーム用２分割検出器１９b(図３)および１９c(図３)からの電気信号に基づきSPP生成回路８（図１）で生成されるサブビームプッシュプル信号のトラッキング誤差成分をサブビームの位置に関わらずほぼ０とすることができ、サブビームプッシュプル信号には対物レンズのシフト量に比例するオフセット成分のみが含まれることになるから、これをシフト信号として検出することができる。そして、検出したシフト信号に基づきトラッキングサーボ時にスレッドモータ４を駆動し、光ピックアップ５を光ディスク１の半径方向に動かす制御をすることで、対物レンズの光源光軸からのずれをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】光ディスク装置のトラッキングサーボに関わる構成を示す図である。
【図２】位相シフトDPP法における各検出信号を示す図である。
【図３】光ピックアップ内の構成を示す図である。
【図４】サブビーム用２分割検出器における受光の様子を示す図である。
【図５】DPP法における各検出信号を示す図である。
【図６】メインビームとサブビームのプッシュプル信号のトラッキング誤差成分の位相ずれが１８０°からずれた場合の各検出信号を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    光ディスク
２    スピンドルモータの軸
３    スピンドルモータ
４    スレッドモータ
５    光ピックアップ
６    対物レンズ
７    MPP(メインビームプッシュプル信号)生成回路
８    SPP(サブビームプッシュプル信号)生成回路
９    トラッキング誤差信号生成回路
１０    制御信号生成回路
１１    制御信号生成回路
１２    対物レンズアクチュエータドライバ
１３    スレッドモータドライバ
１４    レーザーダイオード
１５    コリメータレンズ
１６    回折格子
１７    ビームスプリッタ
１８    集光レンズ
１９a    メインビーム用２分割検出器
１９b    サブビーム用２分割検出器
１９c    サブビーム用２分割検出器
２０    メインビームスポット
２１    サブビームスポット
２２    サブビームスポット
Ｌ１    サブビーム反射光の０次光
Ｌ２    サブビーム反射光の-１次光
Ｌ３    サブビーム反射光の＋１次光
Ｒ１    回折格子の位相シフト領域
Ｒ２    サブビーム反射光の位相シフト領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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