(57)【要約】【課題】  ＤＰＰ法を採用した装置の光ヘッドの不可避的な誤差が生じている場合でも、性能を良好に保つことが可能な光学的情報記録再生装置を提供する。【解決手段】  メインビームのプッシュプル信号と、第１、第２のサブビームのプッシュプル信号とを用い、第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第１の所定比率で増幅した後、メインビームのプッシュプル信号との差動をとることによりトラッキング制御用信号を生成する。また、第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第２の所定比率で増幅した後、メインビームのプッシュプル信号との差動をとることにより対物レンズの位置信号を生成し、第１の所定比率と第２の所定比率を異なる値に設定する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を、前記光源と対物レンズ間に配置された波面分割素子によりメインビーム及び第１、第２のサブビームに分割すると共に、前記対物レンズにより光記録媒体に集光されたメインビーム及び第１、第２のサブビームの反射光を光検出器で受光し、前記光検出器の受光信号に基づいてトラッキング制御用信号及びレンズ位置検出信号を生成する光学的情報記録再生装置において、
前記検出器の出力によるメインビームのプッシュプル信号と、前記検出器の出力による第１、第２のサブビームのプッシュプル信号とを用い、前記第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第１の所定比率で増幅した後、前記メインビームのプッシュプル信号との差動をとることによりトラッキング制御用信号を生成し、前記第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第２の所定比率で増幅した後、前記メインビームのプッシュプル信号との差動をとることにより前記対物レンズの位置に関する信号を生成し、前記第１の所定比率と第２の所定比率を異なる値に設定することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体に情報を記録し或いは記録情報を再生する光学的情報記録再生装置、特に、ディファレンシャルプッシュプル法（以下ＤＰＰ法）によるトラッキングエラー信号及び対物レンズの位置検出信号を生成する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光記録ディスクのドライブ装置のトラッキングサーボ方式の一つとして、ＤＰＰ法が知られている。ＤＰＰ法はメインビームと２つのサブビームとからそれぞれ得られる各光検出器の出力信号を演算することによりトラッキングエラー信号を生成するものである。
【０００３】
このＤＰＰ法によるトラッキングエラー信号は、対物レンズの移動により発生するオフセットを抑制した信号であり、演算方法を変えることによって対物レンズのレンズ位置検出信号を得られることが知られている。このような技術は、例えば、特開平７−９３７６４号公報（特許文献１）、特開２０００−３３１３５６号公報（特許文献２）等に開示されている。
【０００４】
次に、上述した技術に関して説明する。まず、光源からの光束をメインビーム及び２つのサブビームに分割し、対物レンズで光ディスク上に集光する。このメインビーム及び２つのサブビームの光ディスクからの反射光を図３に示すようなフォトディテクターで受光する。メインビームを受光するメインビームの光検出器１２は縦横４つに分割され、サブビームを受光するサブビームの光検出器１３、１４は縦２つに分割されている。各分割された素子からの出力をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで示すと、これらの各信号を演算することによりトラッキングエラー信号及びレンズ位置検出信号が得られる。
【０００５】
即ち、図４に示す演算回路を用いて以下のように生成される。図４において、２０、２１、２２、２５は差動アンプ、２３、２６、２７、２８は加算アンプ、２４は増幅器である。また、図４のＡ〜Ｈは図３の各素子の出力Ａ〜Ｈに対応している。まず、メインビームのプッシュプル信号ＭＰＰは差動アンプ２０の出力として、
ＭＰＰ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
により得られる。
【０００６】
また、サブビームのプッシュプル信号ＳＰＰは差動アンプ２１、２２の出力を加算して得られる加算アンプ２３の出力として、
ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）
により得られる。ＤＰＰ信号はＳＰＰ信号を増幅器２４でＫ０倍した信号とＭＰＰ信号の差動をとった差動アンプ２５の出力として、
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−Ｋ０×ＳＰＰ
により得られる。
【０００７】
ここで、Ｋ０はメインビームと２つのサブビームの光強度の差異を補正、校正するように決められる定数であり、例えば、対物レンズの移動に伴なうＤＣオフセットが発生しないように設定されている。
【０００８】
一方、レンズ位置検出信号ＬＰＳは加算アンプ２６の出力として、
ＬＰＳ＝ＭＰＰ＋Ｋ０×ＳＰＰ
により得られる。
【０００９】
尚、図４においては、ＳＰＰ信号を増幅器２４で増幅した後で分岐して、ＤＰＰ信号、ＬＳＰ信号の生成に使用しているが、ＳＰＰ信号を分岐した後で各々増幅器２４で増幅してからＤＰＰ信号、ＬＰＳ信号の生成に使用しても結果的には同じである。
【００１０】
この時、光ディスク上でのスポットの配置は、回折格子の光軸周りの回転調整等により図５に示すようにメインビームによるメインスポット１７はグルーブ１５上に、サブビームによるサブスポット１８、１９はメインスポット１７を挟んで対称な位置のランド１６上に位置している。即ち、グルーブ周期を基準としたとき、メインスポットとサブスポット間の間隔は略グルーブ周期の半分となっている。
【００１１】
この結果、Ｋ０を適当な値に設定することにより、ＤＰＰ信号は期待される最大値に略等しい振幅となり、且つ、対物レンズの移動によるオフセットの発生を抑制できる。同時に、ＬＰＳ信号は対物レンズの移動による各プッシュプル信号で発生するオフセット成分のみが抽出され、対物レンズ位置移動に対応する信号が得られる。このＬＳＰ信号は光ヘッドをディスク半径方向へシークさせる際に発生する対物レンズの振動抑制、或いは光ヘッドの姿勢により対物レンズが自重により変位することの防止に使用される。
【特許文献１】特開平７−９３７６４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３１３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＤＰＰ法を採用した装置の光ヘッドにおいては以下の課題があった。
【００１３】
（１）光ヘッドの組み立て調整上、回折格子の回転調整に誤差が発生し、結果として図６に示すようにサブビームの位置が本来あるべきメインビームに対してグルーブ周期の１／２離れたランド中心からずれてしまう。
【００１４】
（２）光ヘッドの組み立て調整の誤差、光源波長の設計波長との差異、回折格子の位置や素子の製造誤差等により、図７に示すようにサブビーム３２、３３が光検出器の各分割線からずれて配置されてしまう。
【００１５】
（３）本来メインビームは対物レンズに対して垂直入射し、各サブビームは反対方向に絶対値は同じだけ斜入射するのに対して、光ヘッドの組み立て調整の誤差によりメインビームでも斜入射が発生し、サブビームのどちらか一方は斜入射の角度が大きくなってしまう。
【００１６】
（１）の場合は、サブビームによる各々のプッシュプル信号は、グルーブ周期に対して同相でなくなり、その結果、加算アンプ２３の出力は期待される最大振幅が得られなくなり、ＳＰＰ信号品位はＭＰＰ信号に比べて相対的に低下する。即ち、ＳＰＰ信号品位は低下する。
【００１７】
（２）の場合は、プッシュプル信号の位相関係は問題ないが、図８に示すように光検出器の分割線に対するサブビームのずれと共に、サブビームによる各々のプッシュプル信号の振幅が低下する。結果として、ＳＰＰ信号品位は低下する。
【００１８】
（３）の場合は、斜入射の角度が大きくなった方のサブビームのスポット品位が悪化し、プッシュプル信号再生性能が低下して、やはり、ＳＰＰ信号品位の低下につながる。
【００１９】
このため、ＭＰＰ信号での対物レンズ位置移動により発生するオフセットのＭＰＰ信号振幅に対する比率より、ＳＰＰ信号での対物レンズ位置移動により発生するオフセットのＳＰＰ信号振幅に対する比率の方が大きくなり、
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−Ｋ０×ＳＰＰ
にて、対物レンズ位置移動によるＤＣオフセット発生を抑えるようにＫ０を設定すると、
ＬＳＰ＝ＭＰＰ＋Ｋ０×ＳＰＰ
にて、プッシュプル変調成分が相殺出来なくなり、レンズ位置検出信号品位が著しく低下してしまい、レンズ位置検出信号にプッシュプル変調成分が残留することになってしまう。この結果、光ヘッドをディスク半径方向へシークさせる際に発生する対物レンズの振動抑制効果、或いは光ヘッドの姿勢により対物レンズが自重により変位することの防止効果が低下し、光ディスク装置の性能が著しく悪化するという問題があった。
【００２０】
また、ＬＳＰ＝ＭＰＰ＋Ｋ０×ＳＰＰにてプッシュプル変調成分を相殺するようにすると、
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−Ｋ０×ＳＰＰ
にて、対物レンズ位置移動によるＤＣオフセットが生じ、トラッキングサーボ制御性能が低下し、光ディスクの偏心に対する許容値が狭くなり、光ディスク装置の性能が著しく悪化するという問題があった。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、ＤＰＰ法を採用した装置の光ヘッドの不可避的な誤差が生じている場合でも、性能を良好に保つことが可能な光学的情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記目的を達成するため、光源からの光束を、前記光源と対物レンズ間に配置された波面分割素子によりメインビーム及び第１、第２のサブビームに分割すると共に、前記対物レンズにより光記録媒体に集光されたメインビーム及び第１、第２のサブビームの反射光を光検出器で受光し、前記光検出器の受光信号に基づいてトラッキング制御用信号及びレンズ位置検出信号を生成する光学的情報記録再生装置において、前記検出器の出力によるメインビームのプッシュプル信号と、前記検出器の出力による第１、第２のサブビームのプッシュプル信号とを用い、前記第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第１の所定比率で増幅した後、前記メインビームのプッシュプル信号との差動をとることによりトラッキング制御用信号を生成し、前記第１、第２のサブビームのプッシュプル信号を第２の所定比率で増幅した後、前記メインビームのプッシュプル信号との差動をとることにより前記対物レンズの位置に関する信号を生成し、前記第１の所定比率と第２の所定比率を異なる値に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、各増幅器のゲインを各々調整して対物レンズをディスク半径方向移動させてもＤＰＰ信号にオフセットが発生しない。また、ＬＳＰ信号にはプッシュプル信号の変調成分が残らない良好なトラッキングエラー信号及びレンズ位置検出信号が得られる。従って、ＤＰＰ法を採用した装置の光ヘッドの不可避的な誤差が生じている場合でも、ＤＰＰ信号の対物レンズ位置移動によるオフセットの発生を抑制することができ、且つ、残留プッシュプル変調成分の無いレンズ位置検出信号を得ることができ、光ヘッドの姿勢に関係無く、安定したトラッキング及びシーク動作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の構成を示す図である。レーザダイオード1から出射した光ビームの往路中に回折格子２が配置され、レーザダイオード１から出射した光ビームは偏光ビームスプリッタ３、コリーメータレンズ５、１／４波長板６、対物レンズ７を介して光ディスク８上に０次回折光（メインビーム）と2つの回折光（サブビーム）の3つのビーム光による各スポットを形成する。
【００２５】
これら光ディスク８からの反射光は再び対物レンズ７、１／４波長板６、コリメータレンズ５を通って偏光ビームスプリッタ３に入射する。この入射光は偏光ビームスプリッタ３で反射され、非点収差法によるフォーカシングエラー検出の為のシリンドリカルレンズ１０を介してフォトディテクター１１の光検出器により受光される。なお、９はセンサレンズ、４はレーザダイオード１のＡＰＣ制御を行うためのＡＰＣ用センサである。
【００２６】
フォトディテクター１１は図３に示すようにメインビーム光検出器１２、サブビーム検出器１３、１４から構成され、メインビーム検出器１２は縦横４つに分割され、サブビーム光検出器１３、１４は縦２つに分割されている。ここで、各分割された素子からの出力をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで示すと、これらの各信号を演算することによりトラッキングエラー信号及びレンズ位置検出信号が得られる。
【００２７】
この時、光ディスク８上におけるスポットの配置は、回折格子２の光軸周りの回転調整により、例えば、図５に示すようにメインビームによるメインスポット１７はグルーブ１５上に、サブビームによるサブスポット１８、１９はメインスポット１７を挟んで対称な位置のランド１６上に位置している。即ち、グルーブ周期を基準としたとき、スポット.サブスポット間間隔は略グルーブ周期の半分となっている。その結果、サブビームによる各々のプッシュプル信号は、グルーブ周期に対して同相のプッシュプル信号であって、且つ、メインビームによるプッシュプル信号に対しては逆相の信号となる。
【００２８】
次に、トラッキングエラー信号及びレンズ位置検出信号の生成方法について説明する。本実施形態においては、図２に示す演算回路により以下のように生成する。図２では図４と同一部分は同一符号を付している。また、図２のＡ〜Ｈは図３のフォトディテクター１１の各素子の出力Ａ〜Ｈと対応している。
【００２９】
まず、メインビームのプッシュプル信号ＭＰＰは、加算アンプ２７によるＡとＤの加算信号と加算アンプ２８によるＢとＣの加算信号を差動アンプ２０に入力し、その出力として、
ＭＰＰ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
により得られる。
【００３０】
また、サブビームのプッシュプル信号ＳＰＰは、まず、差動アンプ２１，２２の出力として各々のサブビームに対するプッシュプル信号を生成した後、それを加算して得られる加算アンプ２３の出力として、
ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）
により得られる。
【００３１】
ＤＰＰ信号はＳＰＰ信号を増幅器２９でＫ１倍した信号とＭＰＰ信号との差動をとる差動アンプ２５の出力として、
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−Ｋ１×ＳＰＰ
により得られる。
【００３２】
ここで、Ｋ１は対物レンズ７を所定量ディスク半径方向移動させた時、ＤＰＰ信号にオフセットが発生しないように設定する。この所定量は光ディスク８に許容される偏心量より大きい値に設定し、本実施形態では１５０μｍ程度を適当とした。
【００３３】
一方、レンズ位置検出信号ＬＳＰはＳＰＰ信号を増幅器３０でＫ２倍した信号とＭＰＰ信号とを加算する加算アンプ２６の出力として、
ＬＳＰ＝ＭＰＰ＋Ｋ２×ＳＰＰ
により得られる。ここで、Ｋ２はＬＳＰ信号にプッシュプル信号の変調成分が残らないように設定する。
【００３４】
具体的な結果について述べると、
光ヘッド；λ≒６６０ｎｍ、ＮＡ（対物レンズ）＝０．６
光ディスク；グルーブピッチ＝１０８μｍ、グルーブ深さ≒６０ｎｍ、グルーブ幅／ランド幅≒１
サブビーム配置；約８０μmのサブビーム径で、分割線からのずれ＝８μｍ
の条件において、Ｋ２≒１．１×Ｋ１の結果が得られた。これは、上述のようにＫ１として対物レンズ７を所定量ディスク半径方向移動させた時にＤＰＰ信号にオフセットが発生しないように設定する場合においてＫ２としてＬＳＰ信号にプッシュプル信号の変調成分が残らないように設定する場合のシミュレーションにより得られた結果である。
【００３５】
このようにして各増幅器のゲインを各々調整することにより、対物レンズ７を１５０μｍ程度、ディスク半径方向に移動させても、ＤＰＰ信号にオフセットは発生しない。そして、ＬＰＳ信号にはプッシュプル信号の変調成分が残らない良好なトラッキングエラー信号及びレンズ位置検出信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のＤＰＰ法を採用した光学的情報記録再生装置の光ヘッドの構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＤＰＰ信号及びレンズ位置検出信号を生成するための回路の一例を示す回路図である。
【図３】図１のフォトディテクターの構成を示す図である。
【図４】従来技術におけるＤＰＰ信号及びレンズ位置検出信号の生成のための回路図である。
【図５】光ディスク上のスポットの配置を示す図である。
【図６】従来技術における課題を説明するための光ディスク上のスポットの配置を示す図である。
【図７】従来技術における課題を説明するためのフォトディテクター上のビームの配置を示す図である。
【図８】サブビームのずれとサブビームによるプッシュプル信号の振幅の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１  レーザダイオード
２  回折格子
３  偏光ビームスプリッタ
４  ＡＰＣ用センサ
５  コリメータレンズ
６  １／４波長板
７  対物レンズ
８  光ディスク
９  センサレンズ
１０  シリンドリカルレンズ
１１  フォトディテクター
１２  メインビーム光検出器
１３、１４  サブビーム光検出器
１５  グルーブ
１６  ランド
１７  メインスポット
１８、１９  サブスポット
２０、２１、２２、２５  差動アンプ
２３、２６、２７、２８  加算アンプ
２４、２９、３０  増幅器
【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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【図７】
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【図８】
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