JP2004111005A

JP2004111005A - Optical pickup device and optical information recording / reproducing device

Info

Publication number: JP2004111005A
Application number: JP2002276145A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 秋山　洋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ウォブル検出する受光素子におけるトラックパターンを含む部分の割合が大きくなるように受光領域を設定することによりＣ（キャリア）／Ｎ（ノイズ）を向上させる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光束を記録媒体の記録面に集光し、情報の記録、再生及び消去を行い、かつ、前記記録媒体からの反射光を受光素子に集光し、前記記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る光ピックアップ装置において、ウォブル検出に用いる受光部分（ハッチング部分）に対するトラックパターン領域の割合が、全体を受光する場合より大きくなるように受光素子を分割し、かつ、トラックパターンを２分割する。該分割された受光領域による差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号を生成する。
【選択図】　　　　図５Provided is an optical pickup device which improves C (carrier) / N (noise) by setting a light receiving area such that a ratio of a portion including a track pattern in a light receiving element for detecting wobble is increased.
A light beam is condensed on a recording surface of a recording medium to record, reproduce, and erase information, and light reflected from the recording medium is condensed on a light receiving element. In an optical pickup device for reading information from a non-periodic fine groove shape, a light receiving element is divided so that a ratio of a track pattern area to a light receiving portion (hatched portion) used for wobble detection is larger than that in a case where the entire light is received. And divide the track pattern into two. An information signal component from a groove shape that is aperiodic in a groove crossing direction of the recording medium, that is, a wobble signal or an LPP signal is generated from the differential signal by the divided light receiving regions.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を集光してレーザスポットを形成し、該形成したレーザスポットを記録媒体に照射することにより、マーク（ピット）を形成して情報の記録を行う。また、記録媒体からの反射光を受光して該記録媒体に記録されている情報の再生を行う光ピックアップ装置及びその光ピックアップ装置を具備する光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量の情報を記録する記録媒体として、光ディスクが使用されている。
光ディスクには、書き込みが可能な（記録可能な）ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）として、ＤＶＤ−ＲＡＭ・ＷＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどが挙げられる。
より詳細には、ＤＶＤ−ＲＡＭ・ＷＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒは、１回だけ書き込みが可能なＤＶＤである（なお、ＤＶＤ　Ｗｒｉｔｅ　Ｏｎｃｅともいわれている）。
また、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷは、複数回の書き込みが可能なＤＶＤである。
【０００３】
記録用の光ディスクには、同期情報（同期パターン）やディスク上のアドレス情報を示すために図１４のようなウォブル（蛇行溝）や図１５のようなランドプリピット（ＬＰＰ）などが形成されている。微視的に見ると、これらが形成されているため、半径方向には非周期的構造になっている。
【０００４】
図１４に示す光ディスクは、蛇行状の溝部（トラック溝）１４０１と、陸部１４０２と、を有して構成されており、プッシュプル法を用いて信号を検出するのが通常である。
図１５に示す光ディスクは、光スポットの一部がランドトラック１５０１に照射されている。このランドトラック（トラック溝）１５０１に照射された光スポット１５０２の一部の反射光を用いて、プッシュプル法によりランドプリピット１５０３が検出されて、該プリピット１５０３が示す光ディスク固有の記録情報を取得する。
なお、プッシュプル法は、光ディスク上に形成された溝部（トラック溝）により、回折、反射されて再び対物レンズに入射した光の強度分布が、溝部（トラック溝）と光スポットとの相対的な位置により、変化することを利用し、その反射光を複数に分割したフォトディテクタで受光し、各フォトディテクタで受光した光の光量差に基づいてトラッキングエラー信号を求める方法である。
【０００５】
また、光ピックアップ装置に関する従来技術として、対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体から反射する反射光に対し、球面収差の影響が小さい中央部分のみを受光する中央光受光領域を受光素子に設けることで、球面収差の影響が大きい周辺部以外の反射光のみを中央光受光領域で受光する技術がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６１２３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ディスクは、ウォブル（蛇行溝）やランドプリピット（ＬＰＰ）などが形成されているため、半径方向は非周期的構造になっているが、トラック溝がトラックピッチ周期で形成されているという観点から見れば周期的構造となっている。
また、ウォブル信号やＬＰＰ信号はその非周期的微細構造に由来する帯域の高い信号であるが、プッシュプル信号などのトラック信号は周期的構造に由来するウォブルより帯域の低い信号である。
ウォブル信号やＬＰＰ信号は図１６のようにトラックパターンが２分割された受光領域Ａと受光領域Ｂとの差動信号＝（Ａ―Ｂ）により生成される。
この信号は、プッシュプル信号同様、溝横断方向（ラジアル方向）のスポット径が絞れているほどＣ（キャリア）／Ｎ（ノイズ）が高くなる。一方、スポット径が大きくなるとウォブルＣ（キャリア）／Ｎ（ノイズ）の劣化や、倍速上昇による回路系のＳ（シグナル）／Ｎ（ノイズ）劣化などにより、ウォブルから生成されるアドレス情報などのエラー率が増大する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウォブル検出する受光素子におけるトラックパターンを含む部分の割合が大きくなるように、受光領域を設定することでＣ（キャリア）／Ｎ（ノイズ）を向上させる光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明は以下の特徴を有する。
請求項１記載の発明は、光束を記録媒体の記録面に集光し、情報の記録、再生及び消去を行い、かつ、記録媒体からの反射光を受光素子に集光し、記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る光ピックアップ装置において、反射光を、記録媒体の溝直交方向と記録媒体の溝方向とに分割する光分割手段と、光分割手段により分割した反射光から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る読取手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、光束を記録媒体の記録面に集光し、情報の記録、再生及び消去を行い、かつ、記録媒体からの反射光を受光素子に集光し、記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る光ピックアップ装置において、受光素子上で、反射光を溝直交方向に、Ｔ１：Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）の比（Ｔ１，Ｔ２は分割された受光量を示す）で分割する分割手段と、分割手段により分割したＴ１側で記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る読取手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ピックアップ装置において、分割手段により分割するＴ１とＴ２との比は、０＜（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）≦０．２であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の光ピックアップ装置において、分割手段により分割されるＴ１側は複数に分割されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置において、光分割手段または分割手段は、反射光を、格子パターンの異なる３つ以上に分割することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１から５の何れか１項に記載の光ピックアップ装置において、光分割手段または分割手段は、記録媒体に対し溝直交方向を光軸からずらして反射光を分割することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１から６の何れか１項に記載の光ピックアップ装置において、溝直交方向と光軸とをずらして受光素子上に反射光を集光する集光手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、記録媒体からの反射光を受光素子に集光し、記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取る請求項１から７に記載の光ピックアップ装置を具備することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、添付図面を参照しながら本発明にかかる実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１を参照しながら、光ピックアップの構成を説明する。
光ピックアップは、半導体レーザ（ＬＤ：４０１）と、コリメートレンズ（ＣＬ：４０２）と、ビームスプリッタ（ＢＳ：４０３）と、偏光プリズム（ＤＰ：４０４）と、対物レンズ（ＯＬ：４０５）と、光ディスク（４０６）と、集光レンズ（ＤＬ：４０７）と、受光素子（ＰＤ：４０８）と、を有して構成される。
【００１８】
半導体レーザ（ＬＤ：４０１）は、レーザ光を出射する。
コリメートレンズ（ＣＬ：４０２）は、半導体レーザ（ＬＤ：４０１）からのレーザ光を収束して、略平行光にする。
ビームスプリッタ（ＢＳ：４０３）は、コリメートレンズ（ＣＬ：４０２）からのレーザ光を通過させる。また、光ディスク（４０６）からの反射光を偏光する。
偏光プリズム（ＤＰ：４０４）は、半導体レーザ（ＬＤ：４０１）または光ディスク（４０６）からの反射光を偏光する。
対物レンズ（ＯＬ：４０５）は、収差が小さくなるように光学特性が最適設計されて入射するレーザ光を集光する。
集光レンズ（ＤＬ：４０７）は、ビームスプリッタ（ＢＳ：４０３）が偏光した光を収束する。
受光素子（ＰＤ：４０８）は、集光レンズ（ＤＬ：４０７）が収束した反射光を受光して情報信号、サーボ信号を出力する。
【００１９】
次に、上記構成からなる光ピックアップの処理動作について説明する。
光源の半導体レーザ（ＬＤ：４０１）から出射した発散光（レーザ光）は、コリメートレンズ（ＣＬ：４０２）で略平行光とされる。次に、ビームスプリッタ（ＢＳ：４０３）を透過し、偏向プリズム（ＤＰ：４０４）で光路を９０度偏向され、対物レンズ（ＯＬ：４０５）に入射する。そして、光ディスク（４０６）の透明基板を透過し記録面上に微小スポットとして集光される。前記スポットにより、情報の再生、記録または消去が行われる。
【００２０】
次に、ディスク記録面で反射した光束は、対物レンズ（ＯＬ：４０５）により再び略平行光とされる。次に、偏光プリズム（ＤＰ：４０４）で偏向され、ビームスプリッタ（ＢＳ：４０３）で反射される。そして、集光レンズ（ＤＬ：４０７）で収束光とされ、受光素子（ＰＤ：４０８）に至る。なお、受光素子（ＰＤ：４０８）からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
【００２１】
ここで、受光素子（ＰＤ：４０８）は、図１６に示すように少なくともトラックパターンを２分割するように設置し、その差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。
【００２２】
また、回路が十分高帯域であれば、図２のように溝横断によるプッシュプル信号にウォブルやＬＰＰによる溝形状変化による信号変化が重畳された信号が検出される。この信号からバンドパスフィルターにより高域成分と低域成分（プッシュプル成分）を除去した信号が図３に示すウォブル信号（６０１）であり、ＬＰＰ信号（６０２）である。逆に、ローパスフィルターにより、高帯域成分をカットした信号が溝トラッキングに用いられるプッシュプル信号である（図４参照）。
【００２３】
次に、図５を参照しながら受光素子部分について説明する。
なお、光学系は図１と同様である。
図５に示す（ａ）は、受光素子上で４分割（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）し、該分割した受光領域Ａ，Ｂにトラックパターンを含む場合の例を示す図である。
（ｂ）は、受光素子上で３分割（Ａ，Ｂ，Ｃ）し、該分割した受光領域Ａ，Ｂにトラックパターンを含む場合の例を示す図である。
（ｃ）は、受光素子上で４分割（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）し、該分割した受光領域Ａ，Ｂにトラックパターンの一部を含む場合の例を示す図である。
【００２４】
このように、ウォブル検出に用いる受光部分（ハッチング部分）に対するトラックパターン領域の割合が、全体を受光する場合より大きくなるように受光素子が分割され、かつ、トラックパターンが２分割されている。
上記分割された受光領域による差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。
【００２５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態における光ピックアップ装置に対し、回折格子を設けたものである。以下、図６を参照しながら第２の実施の形態における光ピックアップの構成について説明する。
光ピックアップは、半導体レーザ（ＬＤ：９０１）と、コリメートレンズ（ＣＬ：９０２）と、ビームスプリッタ（ＢＳ：９０３）と、偏向プリズム（ＤＰ：９０４）と、対物レンズ（ＯＬ：９０５）と、光ディスク（９０６）と、集光レンズ（ＤＬ：９０７）と、受光素子（ＰＤ：９０８）と、回折格子（９０９）と、を有して構成される。
【００２６】
次に、上記構成からなる光ピックアップの処理動作について説明する。
まず、光源の半導体レーザ（ＬＤ：９０１）から出射した発散光は、コリメートレンズ（ＣＬ：９０２）で略平行光とされる。そして、ビームスプリッタ（ＢＳ：９０３）を透過し、偏向プリズム（ＤＰ：９０４）で光路を９０度偏向される。次に、対物レンズ（ＯＬ：９０５）に入射し、光ディスク（９０６）の透明基板を透過し記録面上に微小スポットとして集光される。なお、前記スポットにより、情報の再生、記録あるいは消去が行われる。
【００２７】
次に、ディスク記録面で反射した光束は、対物レンズ（ＯＬ：９０５）により再び略平行光とされる。そして、偏向プリズム（ＤＰ：９０４）で偏向され、ビームスプリッタ（ＢＳ：９０３）で反射される。次に、集光レンズ（ＤＬ：９０７）で収束光とされ、領域分割する回折格子（９０９）により領域分割され、ウォブルを検出する部分の光束はそれぞれ異なった受光素子（ＰＤ：９０８）に受光される。その差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。また、他の部分も他の受光素子により受光され、情報信号、サーボ信号が検出される。
以下、図７を参照しながら回折格子領域の分割例を説明する。
【００２８】
図７に示す（ａ）は、回折素子上を４分割（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）し、回折領域（受光領域）Ａ，Ｂにトラックパターンを含む場合の例を示す図である。
（ｂ）は、回折素子上を３分割（Ａ，Ｂ，Ｃ）し、回折領域（受光領域）Ａ，Ｂにトラックパターンを含む場合の例を示す図である。
（ｃ）は、回折素子上を４分割（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）し、回折領域（受光領域）Ａ，Ｂにトラックパターンの一部を含む場合の例を示す図である。
【００２９】
このように、ウォブル検出に用いる受光部分（ハッチング部分）に対するトラックパターン領域の割合が、全体を受光する場合より大きくなるように回折領域が分割され、かつ、トラックパターンが２分割されている。
上記分割された受光領域による差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。
【００３０】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、半導体レーザ（ＬＤ：１１０１）と、受光素子（ＰＤ：１１０８）と、検出用ホログラム（１１０７）と、が一体となったホログラムユニット（１１００）を用いることにより、図８に示すような部品の集積化が可能となる。
【００３１】
まず、図８を参照しながら第３の実施の形態における光ピックアップの構成について説明する。
光ピックアップは、半導体レーザ（ＬＤ：１１０１）と、受光素子（ＰＤ：１１０８）と、検出用ホログラム（１１０７）と、が一体となったホログラムユニット（１１００）と、コリメートレンズ（１１０２）と、偏向プリズム（１１０４）と、対物レンズ（１１０５）と、光ディスク（１１０６）と、を有して構成される。
【００３２】
次に、上記構成からなる光ピックアップの処理動作について説明する。
半導体レーザＬＤと、受光素子ＰＤと、検出用ホログラムと、が一体となったホログラムユニット（１１００）のＬＤチップ（１１０１）から出射した光束は、ホログラムを透過する。そして、コリメートレンズ（ＣＬ：１１０２）により、略平行光とされる。次に、偏向プリズム（ＤＰ：１１０４）で光路を９０度偏向され、対物レンズ（ＯＬ：１１０５）に入射し、光ディスク（１１０６）の透明基板を透過し記録面上に微小スポットとして集光される。
【００３３】
次に、ディスク記録面で反射した光束は、対物レンズ（ＯＬ：１１０５）により再び略平行光とされる。そして、偏光プリズム（ＤＰ：１１０４）で偏向され、コリメートレンズ（ＣＬ：１１０２）で収束光とされる。
次に、エラー信号と情報信号とが生成するようにホログラム（１１０７）で回折され、受光素子（ＰＤ：１１０８）で受光される。
【００３４】
このように、ディスク記録面で反射した光束は、ホログラムにより、分割し、該分割数に相当する数の受光素子で受光することが可能となる。
【００３５】
次に、図９を参照しながらホログラムの回折領域のパターンを説明する。
このホログラムの分割パターンは、例えば、３つの受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）をもち、ディスク記録面の溝直交方向の分割線でホログラムを２分割し、その一方を前記溝方向の分割線で２分割するような構成となっている。
但し、上記構成に限定されるものではなく、格子パターンの異なる３つ以上の領域を有し、所望の受光領域に回折光を導く構成であればよい。
また、通常は、ホログラムの中心と光軸（対物レンズ中心）を一致させるように組付けるが、
▲１▼トラックパターン領域の割合が、全体を受光する場合より大きくなるように故意に対物レンズ位置をずらして組付けられる。
▲２▼このとき、溝方向に相当する分割線はトラックパターンが２分割されるように対物レンズ位置を調整して組付けられる。
この２分割の差動信号から、記録媒体の溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。
【００３６】
なお、上記▲１▼、▲２▼の調整は、光路の平行光部分にラジアル，タンジェンシャルの２方向の強度分布を平行移動が可能な平行平板と、該平行平板を２方向に移動させて回転調整を行う回転調整機構とを設けることにより受光領域を調整することも可能である。
【００３７】
また、図９のＡ領域はフォーカスエラー信号生成に使われる場合がある。
例えば、Ａ領域で回折した光のフォーカスがあっている場合には、２分割の受光領域（例えばａ１、ａ２）の中心になるように、溝直交方向の分割線でホログラムを２分割し、フォーカスエラー信号を（ａ１−ａ２）により求める。
なお、プッシュプル信号はＢ領域及びＣ領域で回折した光をそれぞれに対応した受光領域（ｂ（Ｂ領域）、ｃ（Ｃ領域））で受光し、（ｂ−ｃ）により求めることができる。
この場合、Ｂ，Ｃ領域が大きすぎるとフォーカス信号振幅が小さくなり制御上問題となる。そのため、Ａ領域とＢ，Ｃ領域の光量比（またはＡ、Ｂ、Ｃ各領域に対応した受光素子の各受光領域から生成される信号振幅比）
｛（Ｂ＋Ｃ）−Ａ｝／｛（Ｂ＋Ｃ）＋Ａ｝×１００（％）
を、２０（％）以下に設定することにより上記不具合は抑制される。この光量比（すなわち、ホログラムのＡ、Ｂ、Ｃ各領域に対応した各受光領域からの信号振幅比）が約２０％を超えてしまうと、Ｂ、Ｃ領域に対応した受光領域で検出生成される信号に比べてＡ領域に対応した受光領域で生成される信号のレベルが小さくなりすぎ、ゲインの異なる増幅器を用いる等しなければフォーカス制御が困難となることが分かった。
【００３８】
一方、光量比が０（％）の場合は、ディスク反射光の半分でウォブル信号を生成することになるが、受光部分に対するトラックパターン領域の割合は、全体を受光する場合と等しくなる。この値がプラスになるほど、受光部分に対するトラックパターン領域の割合が全体を受光する場合より大きくなる。従って、０％よりも割合は大きくなることが好ましい。
【００３９】
以上の条件を式に表すと、
０（％）＜｛（Ｂ＋Ｃ）−Ａ｝／｛（Ｂ＋Ｃ）＋Ａ｝×１００（％）≦２０（％）のとき、Ａ領域から生成されるフォーカス信号の性能を落とさず、ウォブルＣ／Ｎを向上させることができる。
【００４０】
なお、上記ホログラムユニットの例は、パターン自体は出射光軸（コリメートレンズの光軸）に合っていて、受光光量比をずらす構成であるが、光学系自体の光軸は合っていて、図１０に示すように、ホログラムパターンの分割位置がずれているホログラム構成も考えられる。以下、図１１を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
図１１（ａ）に示すように、通常は、ホログラムの分割線が光軸を通るように設定されている。しかし、受光部分に対するトラックパターン領域の割合が多くなるように、光学系をずらすのではなく、図１１（ｂ）に示すように、ホログラム素子またはホログラムパターン自体をずらす。
これにより、例えば、対物レンズ位置を調整して所望の分割を得ていた場合に対し、対物レンズ（光学系）は基準位置のまま所望の分割比を得ることが可能となる。
【００４２】
次に、図１２を参照しながら上記光ピックアップを具備する光ディスクドライブの構成について説明する。
光ディスクドライブは、光ディスク１と、スピンドルモータ２と、光ピックアップ３と、モータドライバ４と、リードアンプ５と、サーボ手段６と、ＤＶＤデコーダ７と、ＡＤＩＰデコーダ８と、レーザコントローラ９と、ＤＶＤエンコーダ１０と、ＤＶＤ−ＲＯＭエンコーダ１１と、バッファＲＡＭ１２と、バッファマネージャ１３と、ＤＶＤ−ＲＯＭデコーダ１４と、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５と、Ｄ／Ａコンバータ１６と、ＲＯＭ１７と、ＣＰＵ１８と、ＲＡＭ１９と、を有して構成される。
上記構成により、光ディスクドライブは、光ディスクに対して、情報の記録再生を行う。
なお、図１２において、ＬＢはレーザ光、Ａｕｄｉｏはオーディオ出力信号を示す。また、矢印はデータが主に流れる方向を示している。
【００４３】
また、ＣＰＵ１８は、各ブロックを制御する。
より詳細には、スピンドルモータ２と、光ピックアップ３と、モータドライバ４と、リードアンプ５と、サーボ手段６と、レーザコントローラ９と、バッファＲＡＭ１２と、バッファマネージャ１３と、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５と、Ｄ／Ａコンバータ１６と、ＲＯＭ１７と、ＲＡＭ１９と、を制御する。
【００４４】
ＲＯＭ１７は、ＣＰＵ１８にて解読可能なコードで記述された制御プログラムが格納されている。なお、光ディスクドライブの電源がオン状態になると、制御プログラムは、メインメモリ（図示しない）にロードされ、ＣＰＵ１８はその制御プログラムに従って各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ１９に保存する。
【００４５】
次に、光ディスクドライブにおける処理動作を説明する。
まず、光ディスク１は、スピンドルモータ２によって回転駆動される。このスピンドルモータ２は、モータドライバ４とサーボ手段５により、線速度または角速度が一定になるように制御される。この線速度または角速度は、階段的に変更することが可能である。
【００４６】
光ピックアップ３は、図１、図６、図８で説明した構成を有し、レーザ光（ＬＢ）を光ディスク１に照射する。また、光ピックアップ３は、シークモータによってスレッジ方向への移動が可能となる。
また、フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、シークモータは、図１から図１１を用いて説明した受光素子とポジションセンサから得られる信号に基づいて、モータドライバ４とサーボ手段６とにより、レーザ光（ＬＢ）のスポットが光ディスク１上の目的の場所に位置するように制御される。
そして、リード時には、光ピックアップ３によって得られた再生信号が、リードアンプ５で増幅されて２値化された後、ＤＶＤデコーダ７に入力される。ＤＶＤデコーダ７は、入力された２値化データを、８／１６復調する。
【００４７】
なお、記録データは、８ビットずつまとめられて変調（８／１６変調）されており、この変調では、８ビットを１６ビットに変換している。この場合に、結合ビットは、それまでの「１」と「０」の数が平均的に等しくなるように付けられる。これを「ＤＣ成分の抑制」といい、ＤＣカットされた再生信号のスライスレベル変動が抑圧される。
【００４８】
復調されたデータは、デインターリーブとエラー訂正の処理が行われる。その後、このデータは、ＤＶＤ−ＲＯＭデコーダ１４へ入力され、データの信頼性を高めるために、さらに、エラー訂正の処理が行われる。
このように２回のエラー訂正の処理が行われたデータは、バッファマネージャ１３によって一旦バッファＲＡＭ１２に蓄えられ、セクタデータとして揃った状態で、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５を介して、図示しないホストコンピュータへ一気に転送される。
【００４９】
なお、音楽データの場合には、ＤＶＤデコーダ７から出力されたデータが、Ｄ／Ａコンバータ１６へ入力され、アナログのオーディオ出力信号Ａｕｄｉｏとして取り出される。
また、ライト時には、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５を通して、ホストコンピュータから送られてきたデータは、バッファマネージャ１３によって一旦バッファＲＡＭ１２に蓄えられる。その後ライト動作が開始されるが、この場合には、その前にレーザスポットを書き込み開始地点に位置させる必要がある。この開始地点は、ＤＶＤ＋ＲＷ／＋Ｒの場合は、予め光ディスク１上にトラックの蛇行により刻まれているウォブル信号により求められる。
また、ＤＶＤ−ＲＷ／−Ｒの場合は、ウォブル信号の代わりにランドプリピットにより求められ、ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＲＡＭ・ＷＯの場合は、プリピットにより求められる。
【００５０】
なお、ＤＶＤ＋ＲＷ／＋Ｒにおけるウォブル信号には、ＡＤＩＰ（Ａｄｒｅｓｓ　Ｉｎ　Ｐｒｅ−ｇｒｏｏｖｅ）と呼ばれるアドレス情報が含まれており、この情報が、ＡＤＩＰデコーダ８により取り出される。また、このＡＤＩＰデコーダ８によって生成される同期信号は、ＤＶＤエンコーダ１０へ入力され、光ディスク１上の正確な位置へのデータの書き込みを可能にしている。
【００５１】
バッファＲＡＭ１２のデータは、ＤＶＤ−ＲＯＭエンコーダ１１やＤＶＤエンコーダ１０において、エラー訂正コードの付加や、インターリーブが行われ、レーザコントローラ９、光ピックアップ３を介して、光ディスク１に記録される。なお、ランドプリピットやプリピットからアドレス情報を得ることも可能である。
【００５２】
次に、図１３を参照しながら光ディスクドライブを具備する情報処理装置について説明する。
【００５３】
情報処理装置は、主制御装置２０と、インターフェース２１と、記録装置（ＨＤＤ）２２と、入力装置２３と、表示装置２４と、光ディスク装置２５と、を有して構成される。
【００５４】
主制御装置２０は、マイクロコンピュータ、メインメモリ（いずれも不図示）などを有して構成され、情報処理装置の全体を制御する。
インターフェース２１は、光ディスクドライブ２５との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ及びＳＣＳＩ等の標準インターフェースに準拠している。また、インターフェース２１は、光ディスクドライブ２５のインターフェース１５と接続されている。なお、各インターフェース間の接続形態は、通信ケーブル（例えばＳＣＳＩケーブル）などの通信線を用いたケーブル接続だけでなく、赤外線などを利用したワイヤレス接続であっても良い。
記録装置（ハードディスクＨＤＤ）２２は、主制御装置２０のマイクロコンピュータで解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。なお、情報処理装置の駆動電源がオン状態になると、上記プログラムは主制御装置２０のメインメモリにロードされる。
表示装置２４は、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などの表示部（図示省略）を備え、主制御装置２０からの各種情報を表示する。
入力装置２３は、例えばキーボード、マウス及びポインティングデバイスなどのうち少なくとも１つの入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置２０に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。また、表示装置２４と入力装置２３とが一体化したものとして、例えばタッチパネル付きＣＲＴなどがある。
また、情報処理装置はオペレーティングシステム（、以下「ＯＳ」という）を搭載している。そして、情報処理装置を構成する全てのデバイスはＯＳにより管理されているものとする。
【００５５】
このように、光束を記録媒体の記録面に集光し情報の記録、再生、消去を行い、かつ、記録媒体の溝横断方向に非周期的な微細溝形状からの情報を読み取ることのできる光ピックアップ装置を有した光ディスクドライブにより、ウォブル信号やランドプリピット信号のＣ／Ｎ劣化の抑制された、再生分解能の高い信頼性のある光ディスクドライブを提供することができる。
【００５６】
なお、上述する実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は以下のような効果を奏し得る。
第１の効果として、ウォブル検出する受光素子上のトラックパターンを含む部分の割合が大きくなるように受光領域を設定することにより、ウォブル信号やＬＰＰ信号のＣ／Ｎを向上させることができる。
【００５８】
第２の効果として、ウォブルを取らない受光領域から生成される信号の品質を維持しつつ、ウォブル検出する受光素子上のトラックパターンを含む部分の割合が大きくなるように受光領域を設定することにより、ウォブル信号やＬＰＰ信号のＣ／Ｎを向上させることができる。
【００５９】
第３の効果として、ウォブル検出する受光素子上のトラックパターンを含む部分の割合が大きくなるように受光領域を設定することにより、ウォブル信号やＬＰＰ信号のＣ／Ｎ劣化の抑制された、信頼性の高い光ディスクドライブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図２】溝横断によるプッシュプル信号にウォブルやＬＰＰによる溝形状変化による信号変化が重畳された信号を説明する図である。
【図３】図２に示す信号からバンドパスフィルタにより高域成分と低域成分（プッシュプル成分）とを除去したウォブル信号（６０１）と、ＬＰＰ信号（６０２）とを説明する図である。
【図４】図２に示す信号からローパスフィルタにより、高帯域成分をカットした信号が溝トラッキングに用いられるプッシュプル信号を説明する図である。
【図５】図１の構成により得られる受光素子部分の例を説明する図である。
【図６】本発明にかかる第２の光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の構成により得られる受光素子部分の例を説明する図である。
【図８】本発明にかかる第３の光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図９】ホログラムの回折領域のパターンを説明する図である。
【図１０】ホログラムパターンの分割位置が中心からずれている場合を説明する図である。
【図１１】ホログラムの分割線と光軸との設定を説明する図である。
【図１２】図１、図６、図８に示す光ピックアップを具備する光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す光ディスクドライブを具備する情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】ウォブルが形成された光ディスクを示す図である。
【図１５】ＬＰＰが形成された光ディスクを示す図である。
【図１６】トラックパターンが２分割された受光領域の構成を示す図である。
【符号の説明】
４０１　半導体レーザ（ＬＤ）
４０２、１１０２　コリメートレンズ（ＣＬ）
４０３　ビームスプリッタ（ＢＳ）
４０４、１１０４　変更プリズム（ＤＰ）
４０５、１１０５　対物レンズ（ＯＬ）
４０６、１１０６　光ディスク
４０７　集光レンズ（ＤＬ）
４０８、１１０８　受光素子（ＰＤ）
９０９　回折格子
１１００　ホログラムユニット
１１０１　ＬＤチップ
１１０７　ホログラム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a laser beam is condensed to form a laser spot, and the formed laser spot is irradiated on a recording medium to form a mark (pit) and record information. Further, the present invention relates to an optical pickup device that receives reflected light from a recording medium and reproduces information recorded on the recording medium, and an optical information recording / reproducing device including the optical pickup device.
[0002]
[Prior art]
An optical disc is used as a recording medium for recording a large amount of information.
As the optical disc, a writable (recordable) DVD (Digital Versatile Disc) includes DVD-RAM / WO, DVD-R, DVD + R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, and the like.
More specifically, DVD-RAM / WO, DVD-R, and DVD + R are DVDs that can be written only once (also referred to as DVD Write Once).
DVD-RAM, DVD-RW, and DVD + RW are DVDs that can be written multiple times.
[0003]
A wobble (meandering groove) as shown in FIG. 14 and a land pre-pit (LPP) as shown in FIG. 15 are formed on the recording optical disk to indicate synchronization information (synchronization pattern) and address information on the disk. I have. Microscopically, since these are formed, they have an aperiodic structure in the radial direction.
[0004]
The optical disk shown in FIG. 14 has a meandering groove (track groove) 1401 and a land 1402, and normally detects signals using a push-pull method.
In the optical disk shown in FIG. 15, a part of the light spot is irradiated on the land track 1501. The land pre-pits 1503 are detected by the push-pull method using the reflected light of a part of the light spot 1502 applied to the land track (track groove) 1501, and the recording information unique to the optical disk indicated by the pre-pits 1503 is obtained. I do.
In the push-pull method, the intensity distribution of light that is diffracted and reflected by the groove (track groove) formed on the optical disk and then enters the objective lens again is determined by the relative distribution between the groove (track groove) and the light spot. This is a method in which the reflected light is received by a plurality of divided photodetectors by utilizing the change depending on the position, and a tracking error signal is obtained based on the light quantity difference of the light received by each photodetector.
[0005]
In addition, as a conventional technology relating to an optical pickup device, a central light receiving area that receives only a central portion where the influence of spherical aberration is small is received for reflected light reflected from an information recording medium for which optical characteristics of an objective lens are not optimally designed. There is a technique in which only the reflected light other than the peripheral portion where the influence of spherical aberration is large is received by the central light receiving area by providing the element in the element (see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-261238
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the optical disc has a non-periodic structure in the radial direction because wobbles (meandering grooves) and land prepits (LPP) are formed, but the track grooves are formed at a track pitch period. From a viewpoint, it has a periodic structure.
The wobble signal and the LPP signal are signals having a high band derived from the aperiodic fine structure, while the track signals such as the push-pull signal are signals having a lower band than the wobble derived from the periodic structure.
The wobble signal and the LPP signal are generated by a differential signal = (AB) between the light receiving area A and the light receiving area B in which the track pattern is divided into two as shown in FIG.
This signal, like the push-pull signal, has a higher C (carrier) / N (noise) as the spot diameter in the groove crossing direction (radial direction) is reduced. On the other hand, if the spot diameter becomes large, the wobble C (carrier) / N (noise) deteriorates, and the S (signal) / N (noise) of the circuit system deteriorates due to the double speed increase. The rate increases.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and sets C (carrier) / N (noise) by setting a light receiving area so that a ratio of a portion including a track pattern in a light receiving element for wobble detection is increased. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device and an optical information recording / reproducing device which improve the optical information.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention has the following features.
According to the first aspect of the present invention, a light beam is focused on a recording surface of a recording medium, information is recorded, reproduced, and erased, and reflected light from the recording medium is focused on a light receiving element. In an optical pickup device for reading information from a micro-groove shape that is aperiodic in a transverse direction, a light splitting unit that splits reflected light into a direction orthogonal to a groove of a recording medium and a direction of a groove in a recording medium, and a light splitting unit. Reading means for reading information from a fine groove shape which is non-periodic in the direction transverse to the groove of the recording medium from the reflected light.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, a light beam is focused on a recording surface of a recording medium, information is recorded, reproduced, and erased, and reflected light from the recording medium is focused on a light receiving element. In an optical pickup device that reads information from a fine groove shape that is aperiodic in the transverse direction, the ratio (T1, T2) of T1: T2 (T1> T2) is divided on the light receiving element in the direction orthogonal to the groove. And a reading means for reading information from a non-periodic fine groove shape in a direction transverse to the groove of the recording medium on the T1 side divided by the dividing means. I do.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device of the second aspect, the ratio between T1 and T2 divided by the dividing means is 0 <(T1−T2) / (T1 + T2) ≦ 0.2. Features.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device of the second or third aspect, the T1 side divided by the dividing means is divided into a plurality.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to fourth aspects, the light splitting means or the splitting means splits the reflected light into three or more different grating patterns. Features.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to fifth aspects, the light splitting means or the splitting means shifts the direction orthogonal to the groove from the optical axis with respect to the recording medium to generate the reflected light. It is characterized by being divided.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to sixth aspects, the light-collecting means for condensing the reflected light on the light receiving element by shifting the optical axis in a direction orthogonal to the groove is provided. It is characterized by having.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, the reflected light from the recording medium is condensed on a light receiving element, and information is read from a non-periodic fine groove shape in a direction transverse to the groove of the recording medium. It is characterized by having a pickup device.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, the configuration of the optical pickup will be described with reference to FIG.
The optical pickup includes a semiconductor laser (LD: 401), a collimating lens (CL: 402), a beam splitter (BS: 403), a polarizing prism (DP: 404), an objective lens (OL: 405), and an optical disk. (406), a condenser lens (DL: 407), and a light receiving element (PD: 408).
[0018]
A semiconductor laser (LD: 401) emits laser light.
The collimating lens (CL: 402) converges the laser light from the semiconductor laser (LD: 401) into substantially parallel light.
The beam splitter (BS: 403) allows the laser light from the collimating lens (CL: 402) to pass. In addition, the reflected light from the optical disk (406) is polarized.
The polarizing prism (DP: 404) polarizes the reflected light from the semiconductor laser (LD: 401) or the optical disc (406).
The objective lens (OL: 405) converges the incident laser light with the optical characteristics optimally designed so as to reduce the aberration.
The condenser lens (DL: 407) converges the light polarized by the beam splitter (BS: 403).
The light receiving element (PD: 408) receives the reflected light converged by the condenser lens (DL: 407) and outputs an information signal and a servo signal.
[0019]
Next, the processing operation of the optical pickup having the above configuration will be described.
Divergent light (laser light) emitted from a semiconductor laser (LD: 401) as a light source is converted into substantially parallel light by a collimating lens (CL: 402). Next, the light passes through a beam splitter (BS: 403), is deflected by 90 degrees in an optical path by a deflection prism (DP: 404), and is incident on an objective lens (OL: 405). Then, the light passes through the transparent substrate of the optical disk (406) and is condensed as a minute spot on the recording surface. The reproduction, recording, or erasing of information is performed by the spot.
[0020]
Next, the light beam reflected by the disk recording surface is converted into substantially parallel light again by the objective lens (OL: 405). Next, the light is deflected by a polarizing prism (DP: 404) and reflected by a beam splitter (BS: 403). The light is converged by the condenser lens (DL: 407) and reaches the light receiving element (PD: 408). An information signal and a servo signal are detected from the light receiving element (PD: 408).
[0021]
Here, the light receiving element (PD: 408) is installed so as to divide the track pattern at least into two as shown in FIG. 16, and from the differential signal, the non-periodic groove shape in the direction transverse to the groove of the recording medium. , That is, a wobble signal and an LPP signal.
[0022]
If the circuit has a sufficiently high band, a signal in which a signal change due to a groove shape change due to wobble or LPP is superimposed on a push-pull signal due to groove crossing as shown in FIG. 2 is detected. A signal obtained by removing a high-frequency component and a low-frequency component (push-pull component) from this signal by a band-pass filter is a wobble signal (601) and an LPP signal (602) shown in FIG. Conversely, a signal from which a high-band component has been cut by a low-pass filter is a push-pull signal used for groove tracking (see FIG. 4).
[0023]
Next, the light receiving element will be described with reference to FIG.
The optical system is the same as in FIG.
FIG. 5A is a diagram showing an example in which a light receiving element is divided into four parts (A, B, C, and D), and the divided light receiving areas A and B include a track pattern.
(B) is a diagram showing an example in which a light receiving element is divided into three parts (A, B, C) and the divided light receiving areas A and B include a track pattern.
(C) is a diagram showing an example in which the light receiving element is divided into four parts (A, B, C, and D), and the divided light receiving areas A and B include a part of a track pattern.
[0024]
As described above, the light receiving element is divided so that the ratio of the track pattern area to the light receiving portion (hatched portion) used for wobble detection is larger than that in the case where the entire light is received, and the track pattern is divided into two.
An information signal component from an aperiodic groove shape in the direction transverse to the groove of the recording medium, that is, a wobble signal or an LPP signal is generated from the differential signal by the divided light receiving regions.
[0025]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
In the second embodiment, a diffraction grating is provided for the optical pickup device in the first embodiment. Hereinafter, the configuration of the optical pickup according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
The optical pickup includes a semiconductor laser (LD: 901), a collimating lens (CL: 902), a beam splitter (BS: 903), a deflecting prism (DP: 904), an objective lens (OL: 905), and an optical disk. (906), a condenser lens (DL: 907), a light receiving element (PD: 908), and a diffraction grating (909).
[0026]
Next, the processing operation of the optical pickup having the above configuration will be described.
First, divergent light emitted from a semiconductor laser (LD: 901) as a light source is converted into substantially parallel light by a collimating lens (CL: 902). Then, the light passes through a beam splitter (BS: 903) and is deflected by 90 degrees in an optical path by a deflection prism (DP: 904). Next, the light enters the objective lens (OL: 905), passes through the transparent substrate of the optical disk (906), and is focused as a minute spot on the recording surface. In addition, information is reproduced, recorded, or erased by the spot.
[0027]
Next, the light beam reflected by the disk recording surface is converted into substantially parallel light again by the objective lens (OL: 905). Then, the light is deflected by a deflecting prism (DP: 904) and reflected by a beam splitter (BS: 903). Next, the light is converged by a condenser lens (DL: 907), is divided into regions by a diffraction grating (909) which divides the regions, and the light fluxes at the portions where wobble is detected are received by different light receiving elements (PD: 908). Is done. From the differential signal, an information signal component from a groove shape that is aperiodic in a groove transverse direction of the recording medium, that is, a wobble signal or an LPP signal is generated. Further, other portions are also received by other light receiving elements, and information signals and servo signals are detected.
Hereinafter, an example of dividing the diffraction grating region will be described with reference to FIG.
[0028]
FIG. 7A is a diagram showing an example in which a diffraction element is divided into four parts (A, B, C, and D), and diffraction regions (light receiving regions) A and B include a track pattern.
(B) is a diagram showing an example in which the diffraction element is divided into three parts (A, B, C) and the diffraction areas (light receiving areas) A and B include a track pattern.
(C) is a diagram showing an example in which a diffraction element is divided into four parts (A, B, C, and D), and diffraction regions (light receiving regions) A and B include a part of a track pattern.
[0029]
As described above, the diffraction region is divided so that the ratio of the track pattern region to the light receiving portion (hatched portion) used for wobble detection is larger than when the whole is received, and the track pattern is divided into two.
An information signal component from an aperiodic groove shape in the direction transverse to the groove of the recording medium, that is, a wobble signal or an LPP signal is generated from the differential signal by the divided light receiving regions.
[0030]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
The third embodiment employs a hologram unit (1100) in which a semiconductor laser (LD: 1101), a light receiving element (PD: 1108), and a detection hologram (1107) are integrated, thereby making it possible to realize a structure shown in FIG. The components can be integrated as shown in FIG.
[0031]
First, the configuration of the optical pickup according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
The optical pickup includes a hologram unit (1100) in which a semiconductor laser (LD: 1101), a light receiving element (PD: 1108), and a detection hologram (1107) are integrated, a collimating lens (1102), and a deflection. It comprises a prism (1104), an objective lens (1105), and an optical disk (1106).
[0032]
Next, the processing operation of the optical pickup having the above configuration will be described.
The light beam emitted from the LD chip (1101) of the hologram unit (1100) in which the semiconductor laser LD, the light receiving element PD, and the detection hologram are integrated passes through the hologram. Then, the light is converted into substantially parallel light by the collimating lens (CL: 1102). Next, the optical path is deflected by 90 degrees by the deflecting prism (DP: 1104), enters the objective lens (OL: 1105), passes through the transparent substrate of the optical disk (1106), and is focused as a minute spot on the recording surface. .
[0033]
Next, the light beam reflected by the disk recording surface is converted into substantially parallel light again by the objective lens (OL: 1105). Then, the light is deflected by the polarizing prism (DP: 1104) and is converged by the collimating lens (CL: 1102).
Next, the light is diffracted by the hologram (1107) so as to generate an error signal and an information signal, and is received by the light receiving element (PD: 1108).
[0034]
As described above, the light beam reflected on the disk recording surface can be divided by the hologram, and can be received by the number of light receiving elements corresponding to the number of divisions.
[0035]
Next, the pattern of the diffraction region of the hologram will be described with reference to FIG.
The division pattern of this hologram has, for example, three light receiving areas (A, B, and C), divides the hologram into two parts by a division line in the direction perpendicular to the groove on the disk recording surface, and divides one of the holograms by the division line in the groove direction. It is configured to be divided into two.
However, the present invention is not limited to the above configuration, and any configuration may be used as long as it has three or more regions having different grating patterns and guides diffracted light to a desired light receiving region.
Usually, the hologram is assembled so that the center of the hologram coincides with the optical axis (center of the objective lens).
{Circle around (1)} The position of the objective lens is deliberately shifted so that the ratio of the track pattern area is larger than that in the case where the entire light is received.
(2) At this time, the dividing line corresponding to the groove direction is assembled by adjusting the position of the objective lens so that the track pattern is divided into two.
From the two-divided differential signal, an information signal component from a non-periodic groove shape in the groove transverse direction of the recording medium, that is, a wobble signal or an LPP signal is generated.
[0036]
Note that the adjustment of the above (1) and (2) is performed by moving a parallel plate capable of moving the intensity distribution in two directions of radial and tangential parallel to the parallel light portion of the optical path, and moving the parallel plate in two directions. By providing a rotation adjustment mechanism for performing rotation adjustment, it is also possible to adjust the light receiving region.
[0037]
The area A in FIG. 9 may be used for generating a focus error signal.
For example, when the light diffracted in the region A is focused, the hologram is divided into two by a dividing line in the direction perpendicular to the groove so as to be at the center of the light receiving region (for example, a1, a2) divided into two. An error signal is obtained by (a1-a2).
In addition, the push-pull signal can be obtained by receiving light diffracted in the B region and the C region in the corresponding light receiving regions (b (B region) and c (C region)), and using (bc).
In this case, if the B and C areas are too large, the focus signal amplitude becomes small, which causes a problem in control. Therefore, the light amount ratio between the A region and the B and C regions (or the signal amplitude ratio generated from each light receiving region of the light receiving element corresponding to each of the A, B and C regions)
{(B + C) -A} / {(B + C) + A} × 100 (%)
Is set to 20 (%) or less, the above-described problem is suppressed. If this light amount ratio (that is, the signal amplitude ratio from each light receiving region corresponding to each of the A, B, and C regions of the hologram) exceeds about 20%, the light is detected and generated in the light receiving regions corresponding to the B and C regions. It has been found that the level of the signal generated in the light receiving region corresponding to the region A is too low as compared with the signal A, and focus control becomes difficult unless an amplifier having a different gain is used.
[0038]
On the other hand, when the light amount ratio is 0 (%), the wobble signal is generated by half of the reflected light from the disk, but the ratio of the track pattern area to the light receiving portion is equal to that when the entire light is received. As this value becomes more positive, the ratio of the track pattern area to the light receiving portion becomes larger than in the case where the entire light is received. Therefore, it is preferable that the ratio be larger than 0%.
[0039]
Expressing the above conditions in an equation,
When 0 (%) <{(B + C) −A} / {(B + C) + A} × 100 (%) ≦ 20 (%), the performance of the focus signal generated from the A region is not degraded, and the wobble C / N Can be improved.
[0040]
In the example of the hologram unit, the pattern itself is aligned with the emission optical axis (the optical axis of the collimator lens) and the received light amount ratio is shifted. However, the optical axis of the optical system itself is aligned, and FIG. As shown in (1), a hologram configuration in which the division position of the hologram pattern is shifted can be considered. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG.
[0041]
As shown in FIG. 11A, normally, the hologram is set so that the dividing line passes through the optical axis. However, instead of shifting the optical system so that the ratio of the track pattern area to the light receiving portion increases, the hologram element or the hologram pattern itself is shifted as shown in FIG.
Thus, for example, when a desired division is obtained by adjusting the position of the objective lens, it is possible to obtain a desired division ratio with the objective lens (optical system) remaining at the reference position.
[0042]
Next, a configuration of an optical disk drive including the optical pickup will be described with reference to FIG.
The optical disk drive includes an optical disk 1, a spindle motor 2, an optical pickup 3, a motor driver 4, a read amplifier 5, a servo means 6, a DVD decoder 7, an ADIP decoder 8, a laser controller 9, and a DVD encoder. 10, a DVD-ROM encoder 11, a buffer RAM 12, a buffer manager 13, a DVD-ROM decoder 14, an ATAPI / SCSI interface 15, a D / A converter 16, a ROM 17, a CPU 18, and a RAM 19. It is configured to have.
With the above configuration, the optical disc drive records and reproduces information on and from the optical disc.
In FIG. 12, LB indicates a laser beam, and Audio indicates an audio output signal. Arrows indicate directions in which data mainly flows.
[0043]
The CPU 18 controls each block.
More specifically, the spindle motor 2, the optical pickup 3, the motor driver 4, the read amplifier 5, the servo means 6, the laser controller 9, the buffer RAM 12, the buffer manager 13, the ATAPI / SCSI interface 15, , D / A converter 16, ROM 17, and RAM 19.
[0044]
The ROM 17 stores a control program described in codes readable by the CPU 18. When the power of the optical disk drive is turned on, the control program is loaded into a main memory (not shown), and the CPU 18 controls the operation of each unit according to the control program, and temporarily stores data necessary for the control. It is stored in the RAM 19.
[0045]
Next, a processing operation in the optical disk drive will be described.
First, the optical disk 1 is driven to rotate by the spindle motor 2. The spindle motor 2 is controlled by a motor driver 4 and servo means 5 so that the linear velocity or the angular velocity becomes constant. This linear velocity or angular velocity can be changed stepwise.
[0046]
The optical pickup 3 has the configuration described with reference to FIGS. 1, 6, and 8, and irradiates the optical disc 1 with laser light (LB). The optical pickup 3 can be moved in the sledge direction by a seek motor.
The focus actuator, the track actuator, and the seek motor are controlled by the motor driver 4 and the servo unit 6 based on the signals obtained from the light receiving element and the position sensor described with reference to FIGS. Is controlled to be located at a target location on the optical disc 1.
Then, at the time of reading, the reproduced signal obtained by the optical pickup 3 is amplified by the read amplifier 5 and binarized, and then input to the DVD decoder 7. The DVD decoder 7 demodulates the input binary data by 8/16.
[0047]
It should be noted that the recording data is modulated in a group of 8 bits (8/16 modulation). In this modulation, 8 bits are converted to 16 bits. In this case, the combined bits are attached so that the number of “1” and “0” up to that time are equal on average. This is called “DC component suppression”, and the slice level fluctuation of the DC-cut reproduction signal is suppressed.
[0048]
The demodulated data is subjected to deinterleaving and error correction. Thereafter, the data is input to the DVD-ROM decoder 14, and further error correction processing is performed to improve the reliability of the data.
The data on which the error correction processing has been performed twice is temporarily stored in the buffer RAM 12 by the buffer manager 13 and sent to the host computer (not shown) via the ATAPI / SCSI interface 15 in a state in which it is prepared as sector data. It is transferred at a stretch.
[0049]
In the case of music data, data output from the DVD decoder 7 is input to the D / A converter 16 and is extracted as an analog audio output signal Audio.
At the time of writing, data sent from the host computer through the ATAPI / SCSI interface 15 is temporarily stored in the buffer RAM 12 by the buffer manager 13. Thereafter, the write operation is started. In this case, however, it is necessary to position the laser spot at the write start point before that. In the case of DVD + RW / + R, this start point is obtained from a wobble signal which is previously carved on the optical disc 1 by meandering tracks.
In the case of DVD-RW / -R, it is obtained by land pre-pits instead of the wobble signal, and in the case of DVD-RAM / RAM.WO, it is obtained by pre-pits.
[0050]
The wobble signal in DVD + RW / + R contains address information called ADIP (Address In Pre-groove), and this information is taken out by the ADIP decoder 8. The synchronization signal generated by the ADIP decoder 8 is input to the DVD encoder 10 to enable data to be written to an accurate position on the optical disk 1.
[0051]
The data in the buffer RAM 12 is added to an error correction code and interleaved by the DVD-ROM encoder 11 and the DVD encoder 10, and is recorded on the optical disc 1 via the laser controller 9 and the optical pickup 3. It is also possible to obtain address information from land pre-pits or pre-pits.
[0052]
Next, an information processing apparatus having an optical disk drive will be described with reference to FIG.
[0053]
The information processing device includes a main control device 20, an interface 21, a recording device (HDD) 22, an input device 23, a display device 24, and an optical disk device 25.
[0054]
The main control device 20 includes a microcomputer, a main memory (both not shown), and the like, and controls the entire information processing device.
The interface 21 is a bidirectional communication interface with the optical disk drive 25, and conforms to standard interfaces such as ATAPI and SCSI. The interface 21 is connected to the interface 15 of the optical disk drive 25. The connection between the interfaces may be not only a cable connection using a communication line such as a communication cable (for example, a SCSI cable), but also a wireless connection using infrared rays or the like.
The recording device (hard disk HDD) 22 stores a program described in a code that can be read by the microcomputer of the main control device 20. When the drive power supply of the information processing device is turned on, the program is loaded into the main memory of main controller 20.
The display device 24 includes a display unit (not shown) such as a CRT, a liquid crystal display (LCD), and a plasma display panel (PDP), and displays various information from the main control device 20.
The input device 23 includes at least one input medium (not shown) such as a keyboard, a mouse, and a pointing device, and notifies the main control device 20 of various information input by a user. The information from the input medium may be input by a wireless method. Further, as a unit in which the display device 24 and the input device 23 are integrated, for example, there is a CRT with a touch panel.
The information processing apparatus has an operating system (hereinafter, referred to as “OS”). It is assumed that all devices constituting the information processing apparatus are managed by the OS.
[0055]
In this way, the light beam can be focused on the recording surface of the recording medium to record, reproduce, and erase information, and can read information from a non-periodic fine groove shape in the direction transverse to the groove of the recording medium. An optical disk drive having a pickup device can provide a reliable optical disk drive with high reproduction resolution in which C / N deterioration of a wobble signal and a land pre-pit signal is suppressed.
[0056]
The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention can provide the following effects.
As a first effect, the C / N of the wobble signal and the LPP signal can be improved by setting the light receiving area so that the ratio of the portion including the track pattern on the light receiving element for wobble detection is increased.
[0058]
As a second effect, by maintaining the quality of the signal generated from the light receiving region where no wobble is taken, the light receiving region is set such that the ratio of the portion including the track pattern on the light receiving element for wobble detection becomes large. , The C / N of the wobble signal and the LPP signal can be improved.
[0059]
As a third effect, by setting the light receiving area so that the ratio of the portion including the track pattern on the light receiving element for wobble detection is increased, the C / N deterioration of the wobble signal and the LPP signal is suppressed, and the reliability is improved. An optical disk drive with high performance can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first optical pickup according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a signal in which a signal change due to a groove shape change due to wobble or LPP is superimposed on a push-pull signal due to groove crossing.
3 is a diagram illustrating a wobble signal (601) obtained by removing a high-frequency component and a low-frequency component (push-pull component) from a signal shown in FIG. 2 by a band-pass filter, and an LPP signal (602).
FIG. 4 is a diagram illustrating a push-pull signal in which a signal obtained by cutting a high-band component from the signal shown in FIG. 2 by a low-pass filter is used for groove tracking.
5 is a diagram illustrating an example of a light receiving element portion obtained by the configuration of FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a second optical pickup according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light receiving element portion obtained by the configuration of FIG. 6;
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a third optical pickup according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a pattern of a diffraction region of a hologram.
FIG. 10 is a diagram illustrating a case where a division position of a hologram pattern is shifted from a center.
FIG. 11 is a diagram illustrating setting of a hologram division line and an optical axis.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an optical disk drive including the optical pickup shown in FIGS. 1, 6, and 8;
13 is a block diagram illustrating a configuration of an information processing apparatus including the optical disk drive illustrated in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing an optical disc on which wobbles are formed.
FIG. 15 is a diagram showing an optical disc on which an LPP is formed.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a light receiving area in which a track pattern is divided into two.
[Explanation of symbols]
401 Semiconductor laser (LD)
402, 1102 Collimating lens (CL)
403 Beam splitter (BS)
404, 1104 Modified prism (DP)
405, 1105 Objective lens (OL)
406, 1106 Optical disk
407 Condenser lens (DL)
408, 1108 Light receiving element (PD)
909 diffraction grating
1100 Hologram unit
1101 LD chip
1107 Hologram

Claims

The light flux is condensed on the recording surface of the recording medium, information is recorded, reproduced and erased, and the reflected light from the recording medium is condensed on a light receiving element, and the light is aperiodic in the groove transverse direction of the recording medium. In an optical pickup device that reads information from a fine groove shape,
A light dividing unit that divides the reflected light into a groove orthogonal direction of the recording medium and a groove direction of the recording medium;
Reading means for reading information from a non-periodic fine groove shape in the groove transverse direction of the recording medium from the reflected light split by the light splitting means,
An optical pickup device comprising:

The light flux is condensed on the recording surface of the recording medium, information is recorded, reproduced and erased, and the reflected light from the recording medium is condensed on a light receiving element, and the light is aperiodic in the groove transverse direction of the recording medium. In an optical pickup device that reads information from a fine groove shape,
On the light receiving element, the reflected light in a direction orthogonal to the groove,
Dividing means for dividing by a ratio of T1: T2 (T1> T2) (T1, T2 indicate divided light receiving amounts);
Reading means for reading information from a non-periodic fine groove shape in the groove transverse direction of the recording medium on the T1 side divided by the dividing means;
An optical pickup device comprising:

The ratio between T1 and T2 divided by the dividing means is:
0 <(T1−T2) / (T1 + T2) ≦ 0.2
The optical pickup device according to claim 2, wherein

4. The optical pickup device according to claim 2, wherein the T1 side divided by the dividing unit is divided into a plurality.

The light splitting means or the splitting means,
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflected light is divided into three or more light beams having different lattice patterns.

The light splitting means or the splitting means,
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 5, wherein the reflected light is divided by shifting a direction orthogonal to the groove from the optical axis with respect to the recording medium.

The optical pickup device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a condensing unit that condenses the reflected light on the light receiving element by shifting the optical axis from the direction orthogonal to the groove.

8. An optical pickup device according to claim 1, wherein light reflected from the recording medium is condensed on a light receiving element, and information is read from a non-periodic fine groove shape in a direction transverse to the groove of the recording medium. An optical information recording / reproducing apparatus characterized by the following.