(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光検出手段と、前記光源からの光束を光記録媒体の信号記録面に照射するとともに該信号記録面から反射される反射光束が前記光検出手段に集束されるように構成された記録／再生用の光学系とを用いて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出方法であって、
前記光検出手段は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有し、
前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにし、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、
前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する、
ことを特徴とするスキュー検出方法。
【請求項２】
前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記光記録媒体のトラックをトラバースすることにより生成されることを特徴とする請求項１記載のスキュー検出方法。
【請求項３】
前記光記録媒体はウォーブルグルーブを有し、前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記ウォーブルグルーブに沿ってトラッキング制御されることにより生成されるウォーブル信号成分であることを特徴とする請求項２記載のスキュー検出方法。
【請求項４】
前記光検出手段の分割数は、前記ウォーブルグルーブの空間周波数が前記第１プッシュプル信号または前記第２プッシュプル信号の等価的ＭＴＦのカットオフ周波数の１／４以上になるような分割数であることを特徴とする請求項３記載のスキュー検出方法。
【請求項５】
光源と、光検出手段と、前記光源からの光束を光記録媒体の信号記録面に照射するとともに該信号記録面から反射される反射光束が前記光検出手段に集束されるように構成された記録／再生用の光学系とを用いて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置であって、
前記光検出手段は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有し、
前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、
更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、
前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、
前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備える、
ことを特徴とするスキュー検出装置。
【請求項６】
前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記光記録媒体のトラックをトラバースすることにより生成されることを特徴とする請求項５記載のスキュー検出装置。
【請求項７】
前記光記録媒体はウォーブルグルーブを有し、前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記ウォーブルグルーブに沿ってトラッキング制御されることにより生成されるウォーブル信号成分であることを特徴とする請求項５記載のスキュー検出装置。
【請求項８】
前記光検出手段の分割数は、前記ウォーブルグルーブの空間周波数が前記第１プッシュプル信号または前記第２プッシュプル信号の等価的ＭＴＦのカットオフ周波数の１／４以上になるような分割数であることを特徴とする請求項７記載のスキュー検出装置。
【請求項９】
前記各受光部は前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して配列され、前記反射光束を前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して前記各受光部上にそれぞれ集束させる光学素子を備えることを特徴とする請求項５記載のスキュー検出装置。
【請求項１０】
記録または再生用の光束を出射する光源と、
前記光源からの光束を集束して光記録媒体に照射する集束手段と、
前記光源から出射された前記光記録媒体への光束と前記光記録媒体からの反射光束とを分離する光分離手段と、
前記光分離手段により分離された前記反射光束を受光する光検出手段と、
前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置とを有する光ピックアップであって、
前記スキュー検出装置は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有する光検出手段を備え、
前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、
前記スキュー検出装置は、更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備え、
更に、前記集束手段の光軸を揺動するスキュー用駆動手段と、
前記位相比較手段で生成されたスキューエラー信号により前記集束手段の光軸を前記光記録媒体の信号記録面に直交するように前記スキュー用駆動手段を制御するスキューサーボ制御手段とを備える、
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１１】
前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記光記録媒体のトラックをトラバースすることにより生成されることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
前記光記録媒体はウォーブルグルーブを有し、前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記ウォーブルグルーブに沿ってトラッキング制御されることにより生成されるウォーブル信号成分であることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
前記光検出手段の分割数は、前記ウォーブルグルーブの空間周波数が前記第１プッシュプル信号または前記第２プッシュプル信号の等価的ＭＴＦのカットオフ周波数の１／４以上になるような分割数であることを特徴とする請求項１２記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
前記各受光部は前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して配列され、前記反射光束を前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して前記各受光部上にそれぞれ集束させる光学素子を備えることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
駆動手段により回転駆動される光記録媒体と、
送り手段により前記光記録媒体の半径方向に移動される光ピックアップと、
前記光記録媒体の回転と前記光ピックアップの移動とを記録及び／または再生動作に対応して制御する制御手段と、
前記光ピックアップによる前記光記録媒体に対する記録及び／または再生動作の信号処理をする信号処理手段とを備える光ディスク装置であって、
前記光ピックアップは、
記録または再生用の光束を出射する光源と、
前記光源からの光束を集束して光記録媒体に照射する集束手段と、
前記光源から出射された前記光記録媒体への光束と前記光記録媒体からの反射光束とを分離する光分離手段と、
前記光分離手段により分離された前記反射光束を受光する光検出手段と、
前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置とを有し、
前記スキュー検出装置は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有する光検出手段を備え、
前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、
前記スキュー検出装置は、更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備え、
前記光ピックアップは、更に、前記集束手段の光軸を揺動するスキュー用駆動手段と、前記位相比較手段で生成されたスキューエラー信号により前記集束手段の光軸を前記光記録媒体の信号記録面に直交するように前記スキュー用駆動手段を制御するスキューサーボ制御手段とを備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記光記録媒体のトラックをトラバースすることにより生成されることを特徴とする請求項１５記載の光ディスク装置。
【請求項１７】
前記光記録媒体はウォーブルグルーブを有し、前記第１及び第２プッシュプル信号の変動信号成分は、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットが前記ウォーブルグルーブに沿ってトラッキング制御されることにより生成されるウォーブル信号成分であることを特徴とする請求項１５記載の光ディスク装置。
【請求項１８】
前記光検出手段の分割数は、前記ウォーブルグルーブの空間周波数が前記第１プッシュプル信号または前記第２プッシュプル信号の等価的ＭＴＦのカットオフ周波数の１／４以上になるような分割数であることを特徴とする請求項１７記載の光ディスク装置。
【請求項１９】
前記各受光部は前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して配列され、前記反射光束を前記光記録媒体のラジアル方向に空間的に離間して前記各受光部上にそれぞれ集束させる光学素子を備えることを特徴とする請求項１５記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体（光ディスク）のラジアルスキュー（光ディスクの半径方向の傾き）を検出するスキュー検出方法及びスキュー検出装置並びにこのスキュー検出装置を備えた光ピックアップ及び光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクへの記録が高密度化されるに伴い、光ディスクのスキューマージンが少なくなっている。このため、光学ピックアップでは、スキューセンサを用いて光学ピックアップ（対物レンズ）の光軸に対する光ディスクの傾き量を検出し、この傾き量に応じて対物レンズの光軸が光ディスクの信号記録面に対し直交するように光学ピックアップをスキューサーボ機構により制御するようにしている。
【０００３】
このような従来のスキューセンサは、光ピックアップの本体部分に光ディスクの信号記録面に向けて光が照射されるように配置されたＬＥＤからなる発光素子と、光ピックアップの本体部分に配置され、光ディスクの信号記録面で反射されてくる光を受ける２分割のフォトダイオードとを備え、上記両フォトダイオードから光記録媒体の傾き量に応じた差信号を取り出し、この差信号をスキューエラー信号として検出するとともに、このスキューエラー信号によりスキューサーボ機構を制御することにより、光ピックアップの光軸（対物レンズの光軸）が光記録媒体の信号記録面に対し直交するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来のスキューセンサでは、スキュー検出専用の発光素子及びフォトダイオードが必要なため、部品点数が増えて光学ピックアップのコストが増加するという問題がある。
また、従来のスキューセンサは、２分割されたフォトダイオードの出力信号の差分を取り出すことで光ディスクの傾き量を検出するものであるため、光ディスクとスキューセンサとの間の距離が変動すると光ディスクの傾き量が同じであってもスキュー検出用フォトダイオード面上でのビームの光量分布が変わり、光ディスクの傾き量に誤差を生じてしまう。
また、光ディスクとスキューセンサとの間の距離は、ＣＤやＤＶＤ等のように光ディスクの種類、光ディスクのターンテーブルへのチャッキングの状態や光ディスクのそり方等で変わってくるため、常に変動している。そのため、このままでは光検出用素子の出力には常に誤差が含み、正確なスキュー検出が難しくなっている。
【０００５】
そこで、上述するような別構造のスキューセンサを用いることなく、記録／再生用の光学系でスキュー情報を検出できれば、実際に読み書きに使用する光学系のレンズおよび光検出素子を通してスキューエラー信号を検出することができ、誤差を含まない正確なスキュー検出が可能になる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して光記録媒体の傾き及び量を検出できるように構成することにより、高精度のラジアルスキュー検出を可能にするとともに構成部品数を削減して低コスト化を可能にしたスキュー検出方法及びスキュー検出装置並びにこのスキュー検出装置を用いた光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るスキュー検出方法は、光源と、光検出手段と、前記光源からの光束を光記録媒体の信号記録面に照射するとともに該信号記録面から反射される反射光束が前記光検出手段に集束されるように構成された記録／再生用の光学系とを用いて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出方法であって、前記光検出手段は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有し、前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにし、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成することを特徴とする。
【０００８】
本発明のスキュー検出方法によれば、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して、光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する光記録媒体の傾き方向及び傾き量を検出でき、高精度のラジアルスキュー検出を可能にするとともに構成部品数を削減して低コスト化を可能にする。
【０００９】
また、本発明に係るスキュー検出装置は、光源と、光検出手段と、前記光源からの光束を光記録媒体の信号記録面に照射するとともに該信号記録面から反射される反射光束が前記光検出手段に集束されるように構成された記録／再生用の光学系とを用いて、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置であって、前記光検出手段は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有し、前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のスキュー検出装置によれば、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して、光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する光記録媒体の傾き方向及び傾き量を検出でき、高精度のラジアルスキュー検出を可能にするとともに構成部品数を削減して低コスト化を可能にする。
【００１１】
また、本発明に係る光ピックアップは、記録または再生用の光束を出射する光源と、前記光源からの光束を集束して光記録媒体に照射する集束手段と、前記光源から出射された前記光記録媒体への光束と前記光記録媒体からの反射光束とを分離する光分離手段と、前記光分離手段により分離された前記反射光束を受光する光検出手段と、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置とを有する光ピックアップであって、前記スキュー検出装置は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有する光検出手段を備え、前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、前記スキュー検出装置は、更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備え、更に、前記集束手段の光軸を揺動するスキュー用駆動手段と、前記位相比較手段で生成されたスキューエラー信号により前記集束手段の光軸を前記光記録媒体の信号記録面に直交するように前記スキュー用駆動手段を制御するスキューサーボ���御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の光ピックアップによれば、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して、光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する光記録媒体の傾き方向及び傾き量を検出でき、高精度のラジアルスキュー検出を可能にするとともに構成部品数を削減して低コスト化を可能にする。
【００１３】
また、本発明に係る光ディスク装置は、駆動手段により回転駆動される光記録媒体と、送り手段により前記光記録媒体の半径方向に移動される光ピックアップと、前記光記録媒体の回転と前記光ピックアップの移動とを記録及び／または再生動作に対応して制御する制御手段と、前記光ピックアップによる前記光記録媒体に対する記録及び／または再生動作の信号処理をする信号処理手段とを備える光ディスク装置であって、前記光ピックアップは、記録または再生用の光束を出射する光源と、前記光源からの光束を集束して光記録媒体に照射する集束手段と、前記光源から出射された前記光記録媒体への光束と前記光記録媒体からの反射光束とを分離する光分離手段と、前記光分離手段により分離された前記反射光束を受光する光検出手段と、前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾きであるスキューを検出するスキュー検出装置とを有し、前記スキュー検出装置は、前記光記録媒体のラジアル方向に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の分割された受光部を有する光検出手段を備え、前記受光部のうちの内側に位置する対の受光部である内側受光部対が前記反射光束の中心領域の光を受光し、且つ、前記受光部のうちの外側に位置する対の受光部である外側受光部対が前記反射光束の周辺領域の光を受光するようにすることで、前記内側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡ（開口数）が、前記外側受光部対が受光する反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡもしくは前記内側受光部対が受光する反射光束と該外側受光部対が受光する反射光束との総和である反射光束に関する前記光学系の実効ＮＡより小さくなるようにし、もって、前記内側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号と、前記外側受光部対の各受光部から出力される信号の差信号もしくは前記外側受光部対の各受光部の出力信号に前記内側受光部対各受光部の出力信号をそれぞれ加算した後の信号の差信号であり前記光記録媒体のトラックに対する前記光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号とが、互いに異なった等価的ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を持つようにして、スキューの変動により発生する前記第１プッシュプル信号のＰＴＦ（ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変動と前記第２プッシュプル信号のＰＴＦの変動とが互いに異なるようにしてあり、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分の発生源の空間周波数に対するプッシュプル信号の変動信号成分の振幅を表す関数であり、前記スキュー検出装置は、更に、前記第１プッシュプル信号を検出する第１プッシュプル信号検出手段と、前記第２プッシュプル信号を検出する第２プッシュプル信号検出手段と、前記第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と前記第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて前記光記録媒体に���射される記録／再生用光束の光軸に対する前記光記録媒体の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号を生成する位相比較手段とを備え、前記光ピックアップは、更に、前記集束手段の光軸を揺動するスキュー用駆動手段と、前記位相比較手段で生成されたスキューエラー信号により前記集束手段の光軸を前記光記録媒体の信号記録面に直交するように前記スキュー用駆動手段を制御するスキューサーボ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光ディスク装置によれば、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して、光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する光記録媒体の傾き方向及び傾き量を検出でき、高精度のラジアルスキュー検出を可能にするとともに構成部品数を削減して低コスト化を可能にする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるスキュー検出方法及びスキュー検出装置並びにこのスキュー検出装置を用いた光ピックアップ及び光ディスク装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明にかかるスキュー検出装置及び光ピックアップを備えた光ディスク装置の構成を示すブロック図、図２は本発明にかかるスキュー検出機能を備える光ピックアップの構成図、図３は本発明の第１の実施の形態にけるスキュー検出装置の構成を示すブロック図、図４は本発明のラジアルスキュー検出に適用されるウォーブルグルーブと光スポットとの関係を示す説明図、図５は本発明の第１の実施の形態にけるスキュー検出装置のラジアルスキューとプッシュプル出力信号との関係を示す説明図である。なお、図１に示す光ディスク装置は、以下に説明するスキュー検出装置及び光ピックアップを搭載することが可能な記録・再生装置の一例である。
【００１６】
まず、図１に示す光ディスク装置１０１の構成について説明する。
この光ディスク装置１０１は、ＣＤ，ＤＶＤやＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ，ＣＤ−Ｒ／ＲＷのような光記録媒体である光ディスク１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ピックアップ１０４と、この光ピックアップ１０４を光ディスク１０２の半径方向に移動する駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。
ここで、スピンドルモータ１０３及び送りモータ１０５は、システムコントローラ１０７からの指令に基づいて制御されるサーボ制御部１０９により所定の回転数で駆動制御される構成になっている。
【００１７】
図１に示す信号変復調器＆ＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。
光ピックアップ１０４は、信号変復調器＆ＥＣＣブロック１０８の指令に従って、回転する光ディスク１０２の信号記録面に、光源からの光束を、記録／再生用の光スポットとして照射するように構成されている。さらに、光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２の信号記録面から反射される反射光束に応じて、光ピックアップ１０４の光検出手段（後述する）から出力される各種の信号をプリアンプ１２０およびラジアルスキューエラー信号処理部１１６に対して供給するように構成されている。
【００１８】
上記プリアンプ１２０は、反射光束に従い光ピックアップ１０４の光検出手段（後述する）から出力される各種の信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成できるように構成されている。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、サーボ制御部１０９、信号変復調器＆ＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
ここで、信号変復調器＆ＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
【００１９】
また、信号変復調器＆ＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
【００２０】
上記光ピックアップ１０４には、例えば光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ１０５が接続されている。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ピックアップ１０４の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御部１０９により行われる。
また、レーザ制御部１２１は、光ピックアップ１０４におけるレーザ光源２２（図２参照）を制御するものであり、レーザ光源２２の出力パワーを記録モード及び再生モードに応じて制御する構成になっている。
【００２１】
上記ラジアルスキューエラー信号処理部１１６は、光ピックアップ１０４の光検出手段（後述する）から出力される信号、すなわち光ディスク１０２に形成したウォーブルグルーブに沿いトラッキングサーボを行う時に、このウォーブルグルーブ上を移動する光スポットに対応した反射光束を上記光検出手段で受光することにより該光検出手段から出力される第１及び第２プッシュプル信号との位相差を検出し、この位相差から光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成するものである。
【００２２】
上記ラジアルスキューエラー信号処理部１１６から出力されるスキューエラー信号Ｓ１は、光ピックアップ１０４を、その光軸（対物レンズの光軸）が光ディスク１０２の信号記録面に直交するように揺動させるスキュー用駆動手段であるスキューアクチュエータ１１７に供給されるように構成され、また、このスキューアクチュエータ１１７は、ラジアルスキューエラー信号処理部１１６からのスキューエラー信号に基づいて駆動制御されるスキューサーボ制御部１１８を備える。上記スキューサーボ制御部１１８は、システムコントローラ１０７からの制御指令に基づいても制御できるように構成されている。
【００２３】
次に、図２により本発明にかかる光ピックアップ１０４の構成について説明する。
光ピックアップ１０４は、図２に示すように、記録・再生用の光束を出射するレーザ光源２２と、このレーザ光源２２の光束出射方向に配置され、この光束を平行光にするコリメータレンズ２４と、このコリメータレンズ２４の平行光束出射側に配置されたビームスプリッタ２６（請求項に記載した光分離手段に相当する）と、このビームスプリッタ２６を透過した光束を集束して光ディスク１０２に照射する対物レンズ（光集束手段）２８と、上記ビームスプリッタ２６の反射方向に対向して配置され、ビームスプリッタ２６で分離された光ディスク１０２からの反射光束を受光して電気信号に変換する光検出手段３０と、光検出手段３０の光入射側に配置され、反射光束を光検出手段３０上に集束する集光レンズ３２とを備え、これらの各光学部品は図示省略したホルダ本体にマウントされる構成になっている。
【００２４】
次に、図３により本発明にかかるスキュー検出用のラジアルスキューエラー信号処理部１１６の構成について説明する。
スキュー検出用のフォトディテクタには、トラッキングエラー信号の生成に用いられている、図２に示す光検出手段３０が使用される。
この光検出手段３０は、図３に示すように、光ディスク１０２のラジアル方向（図４に示すウォーブルグルーブを横切る方向）に沿って分割される２以上の複数対領域に対応した複数対の、すなわち内側と外側の２対に分離できるように４分割された、フォトダイオードからなる受光部３０ａ〜３０ｄを有している。
上記受光部３０ａ〜３０ｄのうち、内側の受光部３０ｂと３０ｃには反射光束ＲＳＰの中心領域が照射され、また、外側の受光部３０ａと３０ｄには反射光束ＲＳＰの周辺領域が照射されるように構成されている。
【００２５】
また、上記ラジアルスキューエラー信号処理部１１６は、図３に示すように、反射光束ＲＳＰの中心領域の光照射に応じて上記内側の受光部３０ｂ及び３０ｃのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃと、反射光束ＲＳＰの周辺領域の光照射に応じて上記外側の受光部３０ａと３０ｄのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄと、上記電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃから出力される信号の差信号でありウォーブル信号成分（後述するように、このウォーブル信号成分は、光ディスク１０２のトラックに対するこの光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分である）を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１を求める第１減算回路４３と、上記電流−電圧変換回路４２ａの出力電圧と電流−電圧変換回路４２ｂの出力電圧とを加算する加算回路４４と、上記電流−電圧変換回路４２ｃの出力電圧と電流−電圧変換回路４２ｄの出力電圧とを加算する加算回路４５と、上記加算回路４４と４５の差信号でありウォーブル信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２を求める第２減算回路４６とを備える。
【００２６】
上記減算回路４３の出力側には、この減算回路４３から出力される第１プッシュプル信号ＰＰ１中のウォーブル信号成分を通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４７が直列に接続されている。
上記減算回路４６の出力側には、この減算回路４６から出力される第２プッシュプル信号ＰＰ２中のウォーブル信号成分を通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４８が直列に接続されている。
これらのＢＰＦ４７，４８はスキュー検出に使用するウォーブル信号成分のＳ／Ｎを向上させるものである。
【００２７】
また、ＢＰＦ４７及びＢＰＦ４８に出力側には、ＢＰＦ４７を通過した第１プッシュプル信号のウォーブル信号成分の位相とＢＰＦ４８を通過した第２プッシュプル信号のウォーブル信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成する位相比較回路４９が接続されている。このスキューエラー信号Ｓ１は、図１に示すようにスキューサーボ制御部１１８に出力される。
【００２８】
なお、上記電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃと第１減算回路４３は第１プッシュプル信号検出回路を構成し、また、上記電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄと加算回路４４、４５と第２減算回路４６は第２プッシュプル信号検出回路を構成する。
【００２９】
次に、上記のように構成された第１の実施の形態に示すスキュー検出装置によるスキュー検出方法及びその動作について説明する。
光ディスク１０２のラジアルスキューエラー検出は、図１に示す光ディスク装置の光ピックアップ１０４を利用して行われる。すなわち、図４に示す光ディスク１０２のウォーブルグルーブ１０２Ａに沿いトラッキングサーボ制御を行いながら、レーザ光源２２から出射された光束をコリメータレンズ２４により平行光束に変換し、さらに、ビームスプリッタ２６を透過させた後、対物レンズ２８により集束して光ディスク１０２の信号記録面に照射する。このとき、対物レンズ２８により集束された記録または再生用の光束ＭＳＰは、図４に示すように、光ディスク１０２のウォーブルグルーブ１０２Ａ上に配置される。
また、光ディスク１０２の信号記録面で反射された反射光束ＲＳＰ（図３参照）は、図１に示す対物レンズ２８を透過した後、ビームスプリッタ２６により反射され、さらに、集光レンズ３２により光検出手段３０上に集束される。
【００３０】
すなわち、内側の受光部３０ｂと３０ｃに集束された反射光束ＲＳＰの中心領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃにより電圧に変化され、さらに、この両電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃから出力された電圧を第１減算回路４３に入力することにより、第１減算回路４３からは両電圧の差に相当する第１プッシュプル信号ＰＰ１が算出される。この第１プッシュプル信号ＰＰ１はＢＰＦ４７を通して位相比較回路４９に入力される。
【００３１】
また、外側の受光部３０ａと３０ｄに集束された反射光束ＲＳＰの周辺領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄにより電圧に変化され、さらに、この両電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄから出力される電圧と上記電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃから出力された電圧とを加算回路４４及び加算回路４５により、それぞれ加算した後、第２減算回路４６に入力することにより、第２減算回路４６からは両加算回路４４，４５出力信号の差に相当する第２プッシュプル信号ＰＰ２が算出される。この第２プッシュプル信号ＰＰ２はＢＰＦ４８を通して位相比較回路４９に入力される。
【００３２】
ここで、集光レンズ３２により光検出手段３０上に集束された反射光束ＲＳＰは、その内側（中央領域）に空間周波数の低域成分が、外側（周辺領域）に空間周波数の高域成分が分布している。また、全受光部３０ａ〜３０ｄが受光する反射光束に関する光学系の実効ＮＡ（開口数）よりも、反射光束ＲＳＰの中心領域に対応する受光部３０ｂと３０ｃが受光する反射光束に関する光学系の実効ＮＡの方が低く（小さく）なっている。
また、光ディスク１０２にスキューの変動があった場合、ウォーブル信号成分を含む第１及び第２プッシュプル信号ＰＰ１、ＰＰ２のＰＴＦ（Phase Transfer Function）が変動するが、第１プッシュプル信号ＰＰ１と第２プッシュプル信号ＰＰ２とでは、それらの等価的ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）が互いに異なるため、それら第１及び第２プッシュプル信号ＰＰ１、ＰＰ２はＰＴＦの変動の仕方が異なる。尚、ここで等価的ＭＴＦとは、変動信号成分（この実施の形態ではウォーブル信号成分）の発生源の空間周波数（この実施の形態ではウォーブルグルーブの空間周波数）に対するプッシュプル信号の変動信号成分（この実施の形態ではウォーブル信号成分）の振幅を表す関数である。
【００３３】
そこで、この発明の実施の形態では、上記ＰＴＦの変動の違いを利用して、光ディスク１０２のラジアルスキューエラーを検出する。すなわち、光ディスク１０２にスキューがない場合において、記録／再生用の光束ＭＳＰが光ディスク１０２のウォーブルグルーブ１０２Ａをトラバース方向に横切る時の受光部３０ｂと３０ｃの出力差である第１プッシュプル信号ＰＰ１は、図５の（Ｂ）に示す曲線５１のように０点を通るＳ字型の出力特性となる。また、受光部３０ａ及び３０ｂと受光部３０ｃ及び３０ｄの出力差である第２プッシュプル信号ＰＰ２は、図５の（Ｂ）に示す曲線５２のように０点を通るＳ字型の出力特性となる。その結果、この出力特性の第１及び第２プッシュプル信号ＰＰ１、ＰＰ２がそれぞれのＢＰＦ４７およびＢＰＦ３８を通過した後の第１プッシュプル信号ＰＰ１と第２プッシュプル信号ＰＰ２との間の位相差はゼロであるから、位相比較回路４９は光ディスク１０２にラジアルスキューエラーがないと判断し、スキューサーボ制御部１１８は動作しない。
【００３４】
一方、光ディスク１０２が図２の破線に示すように対物レンズ２８の光軸の直交面から−Δθ傾くようなラジアルスキューが生じた場合において、記録／再生用の光束ＭＳＰが光ディスク１０２のウォーブルグルーブ１０２Ａをトラバース方向に横切る時の受光部３０ｂと３０ｃの出力差である第１プッシュプル信号ＰＰ１は、図５の（Ａ）に示す曲線５３のように０点を通る以前にゼロクロスする左側へシフトしたＳ字型の出力特性となる。また、受光部３０ａ及び３０ｂと受光部３０ｃ及び３０ｄの出力差である第２プッシュプル信号ＰＰ２は、図５の（Ａ）に示す曲線５４のように０点を通るＳ字型の出力特性となる。その結果、この出力特性の第１及び第２プッシュプル信号ＰＰ１、ＰＰ２がそれぞれのＢＰＦ４７およびＢＰＦ３８を通過した後の第１プッシュプル信号ＰＰ１と第２プッシュプル信号ＰＰ２との間には、スキュー量−Δθに応じた位相差が生じる。このため、位相比較回路４９では位相差を算出するとともに、この位相差に基づいて光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成し、このスキューエラー信号Ｓ１をスキューサーボ制御部１１８に入力してスキューアクチュエータ１１７を駆動制御することにより、対物レンズ３０の光軸が光ディスク１０２の信号記録面に直交するように光ピックアップ１０４を動作させ、対物レンズ３０の光軸と光ディスク１０２の信号記録面とが直交された状態に保持する。
【００３５】
他方、光ディスク１０２が図２の１点鎖線に示すように対物レンズ２８の光軸の直交面から＋Δθ傾くようなスキューが生じた場合において、記録／再生用の光束ＭＳＰが光ディスク１０２のウォーブルグルーブ１０２Ａをトラバース方向に横切る時の受光部３０ｂと３０ｃの出力差である第１プッシュプル信号ＰＰ１は、図５の（Ｃ）に示す曲線５５のように０点を通った以後にゼロクロスする右側へシフトしたＳ字型の出力特性となる。また、受光部３０ａ及び３０ｂと受光部３０ｃ及び３０ｄの出力差である第２プッシュプル信号ＰＰ２は、図５の（Ｃ）に示す曲線５６のように０点を通るＳ字型の出力特性となる。その結果、この出力特性の第１及び第２プッシュプル信号ＰＰ１、ＰＰ２がそれぞれのＢＰＦ４７およびＢＰＦ３８を通過した後の第１プッシュプル信号ＰＰ１と第２プッシュプル信号ＰＰ２との間には、スキュー量＋Δθに応じた位相差が生じる。このため、位相比較回路４９では位相差を算出するとともに、この位相差に基づいて光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成し、このスキューエラー信号Ｓ１をスキューサーボ制御部１１８に入力してスキューアクチュエータ１１７を駆動制御することにより、対物レンズ３０の光軸が光ディスク１０２の信号記録面に直交するように光ピックアップ１０４を動作させ、対物レンズ３０の光軸と光ディスク１０２の信号記録面とが直交された状態に保持する。
【００３６】
なお、図５の（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は、光ディスク１０２のウォーブルグルーブの中心線を基準としたこのウォーブルグルーブのトラバース方向における光束ＭＳＰの光スポットの位置座標を表している。左側の縦軸の数値は第１プッシュプル信号ＰＰ１の相対的出力値を表し、また、右側の縦軸の数値は第２プッシュプル信号ＰＰ２の相対的出力値を表している。
【００３７】
上記第１の実施の形態に示す光ピックアップ１０４において、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ，ＣＤ−Ｒ／ＲＷのような光ディスク１０２への記録時は、レーザ光源２２から記録信号に応じて変化する３０ｍＷ程度のパワーの大きい光ビームを発生させる。この光束はコリメータレンズ２４により平行光束に変換され、ビームスプリッタ２８を透過した後、対物レンズ２８により集束されて光ディスク１０２の信号記録面に照射される。これにより、光ディスク１０２の記録膜を変質して光ディスク１０２に信号を記録する。
【００３８】
また、光ディスク１０２から反射された反射光束は対物レンズ２８を透過した後、ビームスプリッタ２６により集光レンズ３２に向けて反射され、この集光レンズ３２により光検出手段３０上に集束される。光検出手段３０の主受光部（図示省略）で受光された光信号はプリアンプ１２０で電気信号に変換され、フォーカスエラー信号として取り出される。また、受光部３０ａ〜３０ｄで受光された光信号はプリアンプ１２０で電気信号に変換され、トラッキングエラー信号として取り出される。
【００３９】
また、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ，ＣＤ−Ｒ／ＲＷのような光ディスク１０２の再生時には、１ｍＷ程度の一定強度の光ビームをレーザ光源２２から発生させ、この光ビームを記録時と同じ光路で光ディスク１０２に照射する。これに伴い、光ディスク１０２の信号記録面から反射された反射光束は対物レンズ２８を透過した後、ビームスプリッタ２６により集光レンズ３２に向けて反射され、この集光レンズ３２により光検出手段３０上に集束される。光検出手段３０の主受光部（図示省略）で受光された光信号はプリアンプ１２０で電気信号に変換され、ＲＦ信号やフォーカスエラー信号として取り出される。また、受光部３０ａ〜３０ｄで受光された光信号はプリアンプ１２０で電気信号に変換され、トラッキングエラー信号として取り出される。
【００４０】
このような第１の実施の形態に示すスキュー検出装置及びこれを用いた光ピックアップ１０４並びに光ディスク装置１０１によれば、光ディスク１０２のウォーブルグルーブに沿いトラッキングサーボを行う時に、記録／再生用の光ピックアップ１０４を利用して、反射光束ＲＰＳの中心領域の光を受光する受光部３０ｂと３０ｃの出力差でありウォーブル信号成分を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１と、反射光束ＲＰＳの中心領域及び周辺領域の光を受光する受光部３０ａ及び３０ｂと受光部３０ｃ及び３０ｄとの出力差でありウォーブル信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２をそれぞれ算出し、この第１プッシュプル信号ＰＰ１のウォーブル信号成分の位相と第２プッシュプル信号ＰＰ２のウォーブル信号成分の位相とを位相比較回路４９で比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成し、スキューエラー信号Ｓ１をスキューサーボ制御部１１８に入力してスキューアクチュエータ１１７を駆動制御することにより、対物レンズ３０の光軸が光ディスク１０２の信号記録面に直交するように光ピックアップ１０４を動作させる構成にしたので、光ディスク１０２のラジアルスキューを高精度に検出することができるとともに、従来のような別構造のスキューセンサが不要になるため、構成部品数が削減され、スキュー検出装置を含めた光ピックアップ１０４及び光ディスク装置１０１を低コスト化することができる。
【００４１】
次に、図６により本発明にかかるスキュー検出方法及びスキュー検出装置の第２の実施の形態について説明する。
この図６において、図３と異なるところは、第２プッシュプル信号ＰＰ２を外側の受光部３０ａと３０ｄの差信号から得るようにしたものである。以下、図３と同一の構成要素には同一符号を付して説明する。
【００４２】
図６に示す光検出手段３０は、図３に示す場合と同様に、光ディスク１０２のラジアル方向に複数対、すなわち内側と外側の２対に分離できるように４分割された、フォトダイオードからなる受光部３０ａ〜３０ｄを有し、この受光部３０ａ〜３０ｄのうち、内側の受光部３０ｂと３０ｃには反射光束ＲＳＰの中心領域が照射され、また、外側の受光部３０ａと３０ｄには反射光束ＲＳＰの周辺領域が照射されるように構成されている。
【００４３】
また、ラジアルスキューエラー信号処理部１１６Ａは、図６に示すように、反射光束ＲＳＰの中心領域の光照射に応じて上記内側の受光部３０ｂ及び３０ｃのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃと、反射光束ＲＳＰの周辺領域の光照射に応じて上記外側の受光部３０ａと３０ｄのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄと、上記電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃから出力される信号の差信号でありウォーブル信号成分を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１を求める第１減算回路４３と、上記電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄから出力される信号の差信号でありウォーブル信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２を求める第２減算回路４６と、減算回路４３から出力される第１プッシュプル信号ＰＰ１中のウォーブル信号成分を通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４７と、減算回路４６から出力される第２プッシュプル信号ＰＰ２中のウォーブル信号成分を通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４８と、ＢＰＦ４７を通過した第１プッシュプル信号のウォーブル信号成分の位相とＢＰＦ４８を通過した第２プッシュプル信号のウォーブル信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成する位相比較回路４９とを備えている。
【００４４】
このようなスキュー検出装置において、内側の受光部３０ｂと３０ｃに集束された反射光束ＲＳＰの中心領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃにより電圧に変化され、この両電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃから出力された電圧は第１減算回路４３に入力されることにより、この第１減算回路４３からは両電圧の差に相当しウォーブル信号成分を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１が算出され、この第１プッシュプル信号ＰＰ１のウォーブル信号成分はＢＰＦ４７を通して位相比較回路４９に入力される。
また、外側の受光部３０ａと３０ｄに集束された反射光束ＲＳＰの周辺領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄにより電圧に変化され、この両電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄから出力される電圧は第２減算回路４６に入力されることにより、この第２減算回路４６からは両電圧の差に相当しウォーブル信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２が算出され、この第２プッシュプル信号ＰＰ２のウォーブル信号成分はＢＰＦ４８を通して位相比較回路４９に入力される。
【００４５】
したがって、それぞれのＢＰＦ４７及び４８を通過した第１プッシュプル信号ＰＰ１のウォーブル信号成分と第２プッシュプル信号ＰＰ２のウォーブル信号成分とが位相比較回路４９に入力されることにより、光ディスク１０２にラジアルスキューが生じている場合は、この位相比較回路４９でそれらプッシュプル信号のウォーブル信号成分の位相差が算出されるとともに、この位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１が生成される。この位相差に基づいて光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１が生成される。このスキューエラー信号Ｓ１に基づいてスキューアクチュエータ１１７をスキューサーボ制御部１１８で制御することにより、光ディスク１０２のスキューがゼロになるように対物レンズ３０の光軸を光ディスク１０２の信号記録面に直交させる。
このような第２の実施の形態に示すスキュー検出装置においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様な作用効果が得られる。
【００４６】
次に、図７により本発明にかかるスキュー検出方法及びスキュー検出装置の第３の実施の形態について説明する。
この図７において、図３と異なるところは、光ディスク１０２のウォーブルグルーブ（トラック）をトラバースすることにより得られる第１及び第２プッシュプル信号からスキューエラー信号を得るようにしたものである。以下、図３と同一の構成要素には同一符号を付して説明する。
【００４７】
図７に示す光検出手段３０は、図３に示す場合と同様に、光ディスク１０２のラジアル方向に複数対、すなわち内側と外側の２対に分離できるように４分割された、フォトダイオードからなる受光部３０ａ〜３０ｄを有し、この受光部３０ａ〜３０ｄのうち、内側の受光部３０ｂと３０ｃには反射光束ＲＳＰの中心領域が照射され、また、外側の受光部３０ａと３０ｄには反射光束ＲＳＰの周辺領域が照射されるように構成されている。
【００４８】
また、ラジアルスキューエラー信号処理部１１６Ｂは、図７に示すように、反射光束ＲＳＰの中心領域の光照射に応じて上記内側の受光部３０ｂ及び３０ｃのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ｂ及び４２ｃと、反射光束ＲＳＰの周辺領域の光照射に応じて上記外側の受光部３０ａと３０ｄのそれぞれに発生する電流を電圧に変換する別々の電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄと、この電流−電圧変換回路４２ａ及び４２ｄから出力される信号の差信号であり光ディスク１０２のトラックに対するこの光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分（この実施の形態では、この変動信号成分は、後述するように、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットが光ディスク１０２のトラックをトラバースすることにより生成される）を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１を求める第１減算回路４３と、上記電流−電圧変換回路４２ａの出力電圧と電流−電圧変換回路４２ｂの出力電圧とを加算する加算回路４４と、上記電流−電圧変換回路４２ｃの出力電圧と電流−電圧変換回路４２ｄの出力電圧とを加算する加算回路４５と、上記加算回路４４と４５の差信号であり光ディスク１０２のトラックに対するこの光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２を求める第２減算回路４６と、第１プッシュプル信号の変動信号成分の位相と第２プッシュプル信号の変動信号成分の位相とを比較し、この比較結果として得られる位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１を生成する位相比較回路４９とを備えている。
【００４９】
このようなスキュー検出装置において、光ディスク１０２のスキューエラー検出に際しては、光ディスク装置をスキューエラー検出モードに設定し、記録／再生用の光束ＭＳＰが光ディスク１０２のウォーブルグルーブ（トラック）をトラバースするようにする。このトラバース時に、内側の受光部３０ｂと３０ｃに集束された反射光束ＲＳＰの中心領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃにより電圧に変化され、この両電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃから出力された電圧は第１減算回路４３に入力されることにより、この第１減算回路４３からは両電圧の差に相当し光ディスク１０２のトラックに対するこの光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第１プッシュプル信号ＰＰ１が算出され、この第１プッシュプル信号ＰＰ１は位相比較回路４９に入力される。
また、トラバース時に外側の受光部３０ａと３０ｄに集束された反射光束ＲＳＰの周辺領域に対応する光は電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄにより電圧に変化され、この両電流−電圧変換回路４２ａ，４２ｄから出力される電圧と電流−電圧変換回路４２ｂ，４２ｃから出力された電圧とはそれぞれの加算回路４４，４５で加算された後、第２減算回路４６に入力されることにより、この第２減算回路４６からは両出力電圧の差に相当し光ディスク１０２のトラックに対するこの光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光スポットの相対位置に応じて変動する変動信号成分を含む第２プッシュプル信号ＰＰ２が算出され、この第２プッシュプル信号ＰＰ２は位相比較回路４９に入力される。
【００５０】
したがって、第１プッシュプル信号ＰＰ１と第２プッシュプル信号ＰＰ２が位相比較回路４９に入力されることにより、光ディスク１０２にラジアルスキューが生じている場合は、この位相比較回路４９でそれらプッシュプル信号の変動信号成分の位相差が算出されるとともに、この位相差に基づいて、光ディスク１０２に照射される記録／再生用光束の光軸に対するこの光ディスク１０２の傾き方向と傾き量を含むスキューエラー信号Ｓ１が生成される。このスキューエラー信号Ｓ１に基づいてスキューアクチュエータ１１７をスキューサーボ制御部１１８で制御することにより、光ディスク１０２のスキューがゼロになるように対物レンズ３０の光軸を光ディスク１０２の信号記録面に直交させる。
このような第３の実施の形態に示すスキュー検出装置においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様な作用効果が得られる。
【００５１】
次に、図８により本発明にかかるスキュー検出に用いられる光ピックアップの他の実施の形態について説明する。
この図８（Ａ）に示す光ピックアップ１０４は、記録・再生用の光束を出射するレーザ光源２２と、このレーザ光源２２の光束出射方向に配置され、この光束を平行光にするコリメータレンズ２４と、このコリメータレンズ２４の平行光束出射側に配置されたビームスプリッタ２６（請求項に記載した光分離手段に相当する）と、このビームスプリッタ２６を透過した光束を集束して光ディスク１０２に照射する対物レンズ（光集束手段）２８と、上記ビームスプリッタ２６の反射方向に対向して配置され、ビームスプリッタ２６で分離された光ディスク１０２からの反射光束を受光して電気信号に変換する光検出手段３０と、光検出手段３０の光入射側に配置され、反射光束を光検出手段３０上に集束する集光レンズ３２と、この集光レンズ３２と光検出手段３０との間に配置され、集光レンズ３２からの出射光束を回折し、光ディスク１０２のラジアル方向に空間的に離間して各受光部３０ａ〜３０ｄ上にそれぞれ集束させるホログラム素子３４とを備え、これらの各光学部品は図示省略したホルダ本体にマウントされる構成になっている。
【００５２】
また、上記光検出手段３０は、図８（Ｂ）に示すように、その各受光部３０ａ〜３０ｄが、上記ホログラム素子３４で回折された各分割光束３４ａ〜３４ｄがそれら各受光部３０ａ〜３０ｄ上に集束されるように、光ディスク１０２のラジアル方向に空間的に離間して配列されている。
なお、このように配列された各受光部３０ａ〜３０ｄには、上記図３、図６または図７に示す構成のラジアルスキューエラー信号処理部が接続される。
【００５３】
このような光ピックアップ１０４においては、受光部３０ａ〜３０ｄで検出され、かつラジアルスキューエラー信号処理部で処理された第１及び第２プッシュプル信号のオフセットを比較し、このオフセットが同じであれば、光ディスク１０２にラジアル方向の傾きがなく、この両フセットが異なっている場合は、光ディスク１０２にラジアルスキューがあること判定される。したがって、光ディスク１０２のラジアルスキューがゼロになるように、スキューアクチュエータ１１７をスキューサーボ制御部１１８で制御して対物レンズ３０の光軸を光ディスク１０２の信号記録面に直交させればよい。
【００５４】
このような実施の形態に示す光ピックアップ１０４によれば、ホログラム素子３４で反射光束ＭＳＰを受光部３０ａ〜３０ｄの配列方向に分割して受光部３０ａ〜３０ｄ上に離して入射させるため、対物レンズ２８の視野が変動してもプッシュプルオフセットが変動しないようにすることができるほか、上記第１の実施の形態に示す場合と同様な作用効果が得られる。
【００５５】
なお、本実施の形態では前記光記録媒体が、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷである場合について説明したが、本発明は、ＣＤ，ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭまたはＢＬＵＥ−ＲＡＹ  ＤＩＳＣなどのその他の光ディスクにも広く適用される。
また、本発明にかかるスキューセンサ及び光ピックアップは、上記実施の形態に示す構成のものに限定されるものではなく、請求項に記載した技術的範囲を逸脱しない範囲において種々に変更し変形することは勿論である。
また、本発明における光検出手段３０の分割数は、上記実施の形態に示す４分割したものに限らず、ＰＴＦの変化が検出し易いように、光記録媒体のウォーブルグルーブの空間周波数が第１プッシュプル信号または第２プッシュプル信号の等価的ＭＴＦのカットオフ周波数の１／４以上になるような分割数としてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかるスキュー検出方法及びスキュー検出装置並びにこのスキュー検出装置を用いた光ピックアップ及び光ディスク装置によれば、光記録媒体の記録／再生用の光学系を利用して、光記録媒体に照射される記録／再生用光束の光軸に対する光記録媒体の傾き方向及び傾き量を検出できるように構成したので、光記録媒体のラジアルスキューを高精度に検出することができるとともに、従来のような別構造のスキューセンサが不要になって構成部品数を削減でき、スキュー検出装置を含めた光ピックアップ及び光ディスク装置を低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるスキュー検出装置及び光ピックアップを備えた光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明にかかるスキュー検出機能を備える光ピックアップの構成図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態に係るスキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】  本発明のラジアルスキュー検出に適用されるウォーブルグルーブと光スポットとの関係を示す説明図である。
【図５】  （Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係るスキュー検出装置の、光ディスクのウォーブルグルーブの中心線を基準としたこのウォーブルグルーブのトラバース方向における光束ＭＳＰの光スポットの位置と、第１及び第２プッシュプル出力信号との関係を示す説明図である。
【図６】  本発明にかかるスキュー検出方法及びスキュー検出装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】  本発明にかかるスキュー検出方法及びスキュー検出装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】  （Ａ）は本発明にかかるスキュー検出に用いられる光ピックアップの他の実施の形態を示す構成図、（Ｂ）は各受光部と分離光束との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１……光ディスク装置、１０２……光ディスク、１０３……スピンドルモータ、１０４……光ピックアップ、１０５……送りモータ、１０７……システムコントローラ、１０９……サーボ制御部、１１６……ラジアルスキューエラー信号処理部、１１７……スキューアクチュエータ、１１８……スキューサーボ制御部、４９，５１，５２……ディレー回路、５０，５３，５４……ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）、５５，５６……位相比較回路、５９，７４……差分算出回路、７１，７３……振幅検出回路、２２……レーザ光源、２４……コリメータレンズ、２６……ビームスプリッタ、２８……対物レンズ（光集束手段）、３０……光検出手段、３０ａ〜３０ｄ……受光部。
【図１】
0004206705.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004206705.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004206705.tif 000006
【図６】
0004206705.tif 000007
【図７】
0004206705.tif 000008
【図８】
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