JP2001357545A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2001357545A
JP2001357545A JP2001118702A JP2001118702A JP2001357545A JP 2001357545 A JP2001357545 A JP 2001357545A JP 2001118702 A JP2001118702 A JP 2001118702A JP 2001118702 A JP2001118702 A JP 2001118702A JP 2001357545 A JP2001357545 A JP 2001357545A
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signal
optical
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pickup device
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JP2001118702A
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Tae-Kyung Kim
泰敬 金
Chong-Sam Chung
鐘三 鄭
Young-Man Ahn
栄万 安
Hea-Jung Suh
偕貞 徐
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 光記録媒体３０から反射された光を光記
録媒体３０のラジアル方向で第１ないし第４光領域に分
割して検出するように設けられた光検出ユニットと、光
検出ユニットの検出信号から情報信号を検出する再生信
号検出部及びトラッキングエラー信号を検出するトラッ
キングエラー信号検出部を含み、光源３１から出射され
た光を光記録媒体３０上に単一光スポットに形成するよ
うになった光ピックアップ装置が開示される。トラッキ
ングエラー信号検出部は、第１及び第４光領域の検出信
号を差動した第１差動信号または第２及び第３光領域の
検出信号を差動した第２差動信号を所定ゲインに増幅ま
たは減少させ、このゲインが調整された１差動信号と残
りの差動信号とを合算してトラッキングエラー信号を出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に係り、より詳細には対物レンズのラジアル方向シフト
が生じる場合にもプッシュプルオフセットが低減された
トラッキングエラー信号を検出でき、及び／または隣接
トラックによるクロストークが低減された再生信号を検
出できる光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に非接触式で情報が記録されたり
記録された情報が再生される光記録媒体の記録容量は、
その情報記録面に形成される光スポットの大きさ及びそ
の光スポットの大きさを考慮して決められるトラックピ
ッチに大きく依存する。すなわち、光スポットの大きさ
及びトラックピッチが小さいほど記録容量が大きくな
る。
【０００３】光スポットの直径は数式（１）に示すよう
に、使われる光の波長λに比例し、光を集束して情報記
録面で光スポットに結ばれるようにする対物レンズの開
口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）
に反比例する。
【０００４】 光スポットの直径∝λ／ＮＡ （１）
【０００５】一方、一般的に光記録媒体のトラックピッ
チ（ｔｐ）は隣接トラック間の干渉が再生信号に絶対的
な影響を及ぼさないように数式（２）の条件を満足する
ように決められる。
【０００６】 ｔｐ＞０．６×（λ／ＮＡ） （２）
【０００７】すなわち、７８０ｎｍ波長の光源と開口数
０．４５の対物レンズを使用するＣＤはトラックピッチ
１．６μｍであり、数式（２）の右辺の式に７８０ｎｍ
と０．４５を代入して求めた値（１．０４μｍ）より大
きい。６５０ｎｍ波長の光源と開口数０．６の対物レン
ズを使用するＤＶＤはトラックピッチ０．７４μｍ（記
録容量４．７ＧＢ）であり、同じく数式（２）の右辺の
式に６５０ｎｍと０．６を代入して求めた値（０．６５
μｍ）より大きい。
【０００８】このように、前記ＣＤ及びＤＶＤは数式
（２）の条件を満足するトラックピッチを持つように規
格化されたので、記録／再生時に隣接トラックにより再
生信号の劣化が考慮せねばならない程度には生じない。
【０００９】しかし、１５ＧＢ以上の記録容量を目標と
して開発中の次世代ＤＶＤ、別名ＨＤ−ＤＶＤ（ｈｉｇ
ｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＤＶＤ）の場合には数式
（２）の条件を満足するトラックピッチを持つように規
格化され難い。すなわち、ＨＤ−ＤＶＤ用光ピックアッ
プ装置に、たとえば４００ｎｍ波長の光源及び開口数
０．６の対物レンズを採用するならば、前記数式（２）
の右辺の式に４００ｎｍと０．６を代入して求めた値は
０．４μｍとなる。しかし、０．４μｍのトラックピッ
チでは１５ＧＢ以上の記録容量を達成できないので、Ｈ
Ｄ−ＤＶＤは数式（２）の右辺の式から求めた値以下、
たとえば０．４μｍ以下のトラックピッチを持つように
規格化される必要がある。
【００１０】従って、現在開発中にあるＨＤ−ＤＶＤの
再生時には隣接トラックによるクロストークを低減させ
て狭いトラックピッチにより生じる隣接トラック間の相
互干渉による再生信号の劣化を減らさねばならない。
【００１１】一方、記録用光ディスクの場合、トラッキ
ングエラー信号は、通常プッシュプル信号として検出さ
れるのであるが、このようなプッシュプル信号は対物レ
ンズのラジアル方向シフトによりオフセットが大きく発
生する短所がある。
【００１２】このようなプッシュプルオフセットを低減
することができるように、従来にはグレーティングを採
用して光記録媒体の主トラックとその隣接トラック上に
主光スポットと第１及び第２副光スポットを形成し、差
動プッシュプル方式によりトラッキングエラー信号を検
出する方式が提案されたことがある。
【００１３】グレーティングを採用した従来の光ピック
アップ装置を示した図１を参照すれば、光源１から出射
されたビームはグレーティング２で回折され、０次及び
±１次回折光に分岐される。そして、この分岐された光
はビームスプリッタ３で反射された後で対物レンズ５に
より集束され、図２に図示されたように光ディスク１０
に結ばれる。
【００１４】この時、０次回折光である主光１ａは光デ
ィスク１０の主トラック１２上に結ばれ、±１次回折光
である第１及び第２副光１ｂ、１ｃは前記主光１ａに対
して先行及び追従し、光ディスク１０のラジアル方向に
±１／２トラックピッチほど外れるように結ばれる。
【００１５】前記光ディスク１０から反射されて対物レ
ンズ５を経由した主光１ａと第１及び第２副光１ｂ、１
ｃは前記ビームスプリッタ３を透過して光検出部８に受
光される。
【００１６】前記光検出部８は図２に図示されたように
主光１ａを受光する第１光検出器８ａと、第１及び第２
副光１ｂ、１ｃをそれぞれ受光する第２及び第３光検出
器８ｂ、８ｃよりなる。前記第１ないし第３光検出器は
それぞれ独立して光電変換し、前記光ディスクのラジア
ル方向に分割された二枚の分割板より構成される。
【００１７】ここで、参照符号４は反射ミラー、参照符
号６はコリメーティングレンズ、参照符号７は入射され
る光を光検出器８ａ、８ｂ、８ｃ上に集束する受光レン
ズを示す。
【００１８】前記のような従来の光ピックアップ装置に
採用される差動プッシュプル方式により、トラッキング
エラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出部２
０は、第１ないし第３差動器２１、２３、２５、第１及
び第２増幅器２７、２８と第４差動器２９からなり、差
動プッシュプル方式によりプッシュプルオフセットのな
いトラッキングエラー信号を検出する。
【００１９】前記第１ないし第３差動器２１、２３、２
５はそれぞれ第１ないし第３光検出器８ａ、８ｂ、８ｃ
の検出信号を入力されて第１ないし第３プッシュプル信
号を出力する。第１増幅器２７は第３プッシュプル信号
を所定ゲインＧ１に増幅し、第２増幅器２８は前記第１
増幅器２７から出力される信号と第２プッシュプル信号
の和信号を所定ゲインＧ２に増幅する。前記第４差動器
２９は前記第２増幅器２８から入力される信号と第１差
動器２１から入力される主光１ａによる第１プッシュプ
ル信号とを差動してトラッキングエラー信号を出力す
る。
【００２０】この時、前記第１及び第２増幅器２７、２
８のゲインＧ１、Ｇ２は主光１ａと第１及び第２副光１
ｂ、１ｃの強度を考慮して決まる。
【００２１】従って、前記第４差動器２９ではプッシュ
プルオフセットが除去されたトラッキングエラー信号が
出力され、対物レンズ５のシフト時にもプッシュプルオ
フセットのないトラッキングエラー信号を求めることが
できる。
【００２２】しかし、前記のように従来の光ピックアッ
プ装置は光源１から出射された光をグレーティング３に
より３本の光に分岐させて使用するので、主光１ａの光
効率が低下して記録用として使用が困難なだけではな
く、記録時に第１及び第２副光１ｂ、１ｃにより隣接ト
ラックに記録された信号が消去される問題点がある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
点を勘案して案出されたものであり、光記録媒体の主ト
ラック上にだけ一つの光スポットを形成する光学系構造
を持ち、記録時に隣接トラックに記録された信号が消去
される問題が発生せず、対物レンズのラジアル方向シフ
ト時にもプッシュプルオフセットが低減された信号を検
出でき、また隣接トラックによるクロストークが低減さ
れた再生信号を検出できて、狭いトラックピッチを持つ
高容量光記録媒体用に適した光ピックアップ装置を提供
するところにその目的がある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による光ピックアップ装置は、光源と、入射光
の進行経路を変換する光路変換器と、前記光路変換器と
光記録媒体との間の光路上に配置されて入射光を集束さ
せる対物レンズと、前記光記録媒体から反射され、対物
レンズ及び光路変換器を経由して入射される光を検出す
る光検出ユニットと、前記光検出ユニットの検出信号か
らトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラ
ー信号検出部とを備える信号処理部を含み、前記光源か
ら出射された光は光記録媒体上に単一光スポットに形成
され、前記光検出器は光記録媒体から反射された光を光
記録媒体のラジアル方向で第１ないし第４光領域に分割
して検出するように設けられており、前記トラッキング
エラー信号検出部は、外側に位置した第１及び第４光領
域の検出信号及び内側に位置した第２及び第３光領域の
検出信号のうち１検出信号を所定ゲインに増幅または減
少させ、このゲイン調整された検出信号と残りの検出信
号からプッシュプル信号を検出するようになったことを
特徴とする。
【００２５】ここで、前記トラッキングエラー信号検出
部は、前記第１及び第４光領域の検出信号を差動する第
１差動器と、前記第２及び第３光領域の検出信号を差動
する第２差動器と、前記第１及び第２差動器から出力さ
れた差動信号を合算する合算器と、前記第１及び第２差
動器のうち１差動器の出力端と前記合算器のうち１入力
端間に設置されて前記１差動器から出力された差動信号
が所定ゲインに増幅または減少されて前記合算器に入力
されるようにするゲイン調整器を含み、前記合算器から
プッシュプルオフセットが低減されたトラッキングエラ
ー信号が出力されるようになされる。
【００２６】前記トラッキングエラー信号検出部は、前
記第１ないし第４光領域の検出信号をそれぞれａ、ｂ、
ｃ、ｄとし、前記ゲインをαとする時、式トラッキング
エラー信号＝（ａ−ｄ）＋α（ｂ−ｃ）で表されるトラ
ッキングエラー信号を検出することが望ましい。
【００２７】一方、前記信号処理部は、前記第１及び第
４光領域の検出信号の第１和信号または前記第２及び第
３光領域の検出信号の第２和信号を所定ゲインに増幅ま
たは減少させるゲイン調整器と１入力端には前記ゲイン
調整器から出力された信号が入力され、他の入力端には
前記第１及び第２和信号のうち前記ゲイン調整器を経由
しない和信号が入力され、入力された信号を合算して出
力する合算器を含み、隣接トラックによるクロストーク
成分が低減された再生信号を検出する再生信号検出部を
さらに備えることが望ましい。
【００２８】この時、前記再生信号検出部のゲイン調整
器は前記第１和信号を所定ゲインに増幅または減少させ
て合算器に入力させるように設けられ、前記第１ないし
第４光領域の検出信号をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとし、
前記ゲイン調整器のゲインをκとする時、前記合算器か
ら出力される再生信号＝（ｂ＋ｃ）＋κ（ａ＋ｄ）であ
ることが望ましい。
【００２９】本発明の特徴によれば、前記光検出ユニッ
トは、ラジアル方向に配置されて光記録媒体から反射さ
れて入射される光を第１ないし第４光領域に分割受光
し、それぞれ独立して光電変換する第１ないし第４受光
領域を持つ光検出器である。
【００３０】本発明の他の特徴によれば、前記光検出ユ
ニットは、光記録媒体から反射されて入射される光を選
択的に回折させ光記録媒体のラジアル方向に対して第１
ないし第４光領域に分割する光学部材と、前記光学部材
により分割された光を受光し、それぞれ独立して光電変
換する第１ないし第４光検出器を含んで構成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】図３を参照すれば、本発明の１実
施形態による光ピックアップ装置は、光源３１と、入射
光の進行経路を変換する光路変換器３３と、前記光路変
換器３３と光記録媒体３０との間の光路上に配置されて
入射光を集束させる対物レンズ３５と、前記光記録媒体
３０から反射されて対物レンズ３５及び光路変換器３３
を経由して入射される光を受光する光検出ユニットと、
前記光検出ユニットの検出信号からトラッキングエラー
信号を検出する信号処理部５０を含んで構成される。
【００３２】前記光源３１としては半導体レーザ、すな
わち表面光レーザまたは端発光レーザを備える。前記光
源３１は１５ＧＢ以上の記録容量を目標にして開発中の
ＨＤ−ＤＶＤ系の光記録媒体に適するように青色光、た
とえば４００ｎｍ波長領域の光を出射することが望まし
い。
【００３３】前記光路変換器３３としては、たとえばビ
ームスプリッタを備える。光源３１側からこの光路変換
器３３に入射される光は反射されて光記録媒体３０に向
かい、光記録媒体３０から反射されて入射される光は透
過されて前記光検出ユニットに向かう。
【００３４】前記光検出ユニットは光記録媒体３０から
反射された光を光記録媒体３０のラジアル方向に第１な
いし第４光領域に分割して検出する。
【００３５】このために、前記光検出ユニットとしては
図４に図示するように、光記録媒体３０のラジアル方向
に配置された第１ないし第４受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを
持つ光検出器４０を備える。前記第１ないし第４受光領
域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは光記録媒体３０から反射されて入射
される光を第１ないし第４光領域に分割受光し、それぞ
れ独立して光電変換する。
【００３６】この時、第２及び第３受光領域Ｂ、Ｃの幅
は入射される光の光記録媒体３０のラジアル方向に沿っ
た直径に対してその光中心部の１０〜９０％程度を受光
するようになった大きさを持つ。ここで、第２及び第３
受光領域Ｂ、Ｃの幅は光ピックアップ装置の全体的な配
置及び後述するゲインα、κと関連づけて決定できるの
であるが、その可能範囲は前記のようである。
【００３７】ここで、参照符号３４は光源３１から出射
された発散光を平行光に変えるコリメーティングレンズ
であり、参照符号３７は入射される光を集束させて光検
出器４０に受光されるようにする受光レンズである。
【００３８】前記のような光学的配置構造を持つ本発明
による光ピックアップ装置は、光源３１から出射された
光を光記録媒体３０の主トラック上に単一光スポットに
形成する。従って、光効率が高くて記録用として使用が
可能で、従来のグレーティングを採用した光ピックアッ
プ装置とは違い、隣接トラックに記録された信号が消去
される問題が生じない。
【００３９】前記信号処理部５０は図４に図示したよう
に、トラッキングエラー信号ＴＥＳｐｐを検出するトラ
ッキングエラー信号検出部７０を具備し、再生信号ＲＦ
Ｓを検出する再生信号検出部６０をさらに具備できる。
【００４０】前記トラッキングエラー信号検出部７０は
第１ないし第４受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち外側に位
置した第１及び第４受光領域Ａ、Ｄの検出信号及び内側
に位置した第２及び第３受光領域の検出信号のうち１検
出信号を所定ゲインに増幅または減少させ、このゲイン
調整された検出信号と残りの検出信号からプッシュプル
信号を検出するように備えられる。より具体的には、前
記トラッキングエラー信号検出部７０は前記第１及び第
４受光領域Ａ、Ｄの検出信号を入力して差動する第１差
動器７１と、前記第２及び第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信
号を差動する第２差動器７３と、前記第１及び第２差動
器７１、７３側から入力された信号を合算する合算器７
７と、前記第１または第２差動器７３と前記合算器７７
の入力端との間に設置されるゲイン調整器７５を含む。
【００４１】前記ゲイン調整器７５は前記第２差動器７
３と合算器７７との間に設置されることが望ましく、第
２差動器７３側から入力される信号を所定ゲインαに増
幅または減少させて前記合算器７７に入力するようにす
る。この時、前記ゲイン調整器７５のゲインはトラッキ
ングエラー信号ＴＥＳｐｐに含まれたプッシュプルオフ
セットが最小になるように調整される。
【００４２】従って、前記第１ないし第４受光領域Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの検出信号をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとし、
前記ゲイン調整器７５のゲインをαとする時、前記合算
器７７から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥＳｐ
ｐは数式（３）のようである。
【００４３】 ＴＥＳｐｐ＝（ａ−ｄ）＋α（ｂ−ｃ） （３）
【００４４】従って、前記のようなトラッキングエラー
信号検出部７０では対物レンズ３５が光記録媒体３０の
ラジアル方向にシフトされる場合にもプッシュプルオフ
セットをほとんど含まないトラッキングエラー信号ＴＥ
Ｓｐｐが出力される。
【００４５】一方、本発明による前記再生信号検出部６
０は、ＨＤ−ＤＶＤ系の光記録媒体のような狭いトラッ
クピッチを持つ高容量光記録媒体を採用できるように隣
接トラックによるクロストーク成分が低減された再生信
号を検出するように備えられたことが望ましい。
【００４６】すなわち、前記再生信号検出部６０は、第
１及び第４受光領域Ａ、Ｄの検出信号Ａ、Ｄを入力して
合算する第１合算器６１と、前記第２及び第３受光領域
Ｂ、Ｃの検出信号Ｂ、Ｃを入力して合算する第２合算器
６３と、前記第１及び第２合算器６１、６３側から入力
される信号を合算する第３合算器６７と、前記第１また
は第２合算器６１、６３の出力端と第３合算器６７の入
力端との間に設置されるゲイン調整器６５を含む。代案
としては、前記再生信号検出部６０は前記第１及び第２
合算器６１、６３が省略され、第１及び第４受光領域
Ａ、Ｄの検出信号Ａ、Ｄの和信号（ａ＋ｄ）と第２及び
第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信号Ｂ、Ｃの和信号（ｂ＋
ｃ）が直接的にゲイン調整器６５及び第３合算器６７に
入力されるように設けることが可能である。
【００４７】前記ゲイン調整器６５は第１合算器６１の
出力端と第３合算器６７の入力端との間に設置されるこ
とが望ましく、第１合算器６１側から入力される信号を
所定ゲインκに増幅または減少させて前記第３合算器６
７に入力されるようにする。この時、前記ゲイン調整器
６５のゲインは再生信号ＲＦＳに含まれた隣接トラック
によるクロストーク成分が最小になるように調整され
る。
【００４８】従って、前記ゲイン調整器６５のゲインを
κとする時、前記第３合算器６７から出力される再生信
号ＲＦＳは数式（４）で表される。
【００４９】 ＲＦＳ＝（ｂ＋ｃ）＋κ（ａ＋ｄ） （４）
【００５０】従って、前記のように本発明による光ピッ
クアップ装置を採用すれば、光記録媒体３０の主トラッ
ク上にだけ一つの光スポットが形成されるので、光効率
が高くて記録用として有用であり、記録時に隣接トラッ
クに記録された信号が消去される問題が生じない。同時
に対物レンズ３５のラジアル方向シフト時にもプッシュ
プル信号のオフセットが低減されたトラッキングエラー
信号を検出できる。さらに、隣接トラックによるクロス
トークが低減された再生信号を検出でき、狭いトラック
ピッチを持つ高容量光記録媒体用に適している。
【００５１】ここで、図３及び図４に図示したような本
発明の１実施形態による光ピックアップ装置は、４分割
構造を持つ光検出器４０を採用することとして図示及び
説明したが、前記光検出器４０はフォーカスエラー信号
検出を考慮する時、実質的に図５に図示するように第１
ないし第４受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがそれぞれ光記録媒
体３０のトラックに沿ったタンジェンシャル方向に２分
割されてなされた８分割構造（Ａ１、Ａ２）、（Ｂ１、
Ｂ２）、（Ｃ１、Ｃ２）、（Ｄ１、Ｄ２）を持つ。もち
ろん、トラッキングエラー信号ＴＥＳｐｐ及び再生信号
ＲＦＳ検出は図５に図示したように、各受光領域の２枚
の分割板で検出された信号（ａ１、ａ２）、（ｂ１、ｂ
２）、（ｃ１、ｃ２）、（ｄ１、ｄ２）の和信号（ａ１
＋ａ２）、（ｂ１＋ｂ２）、（ｃ１＋ｃ２）、（ｄ１＋
ｄ２）が使われ、その再生信号検出部６０及びトラッキ
ングエラー信号検出部７０の回路構造は実質的に図４の
ようである。
【００５２】以下、本発明の１実施形態による光ピック
アップ装置によりプッシュプルオフセットが低減された
トラッキングエラー信号及び隣接トラックによるクロス
トークが低減された再生信号が検出できることを説明す
る。
【００５３】まず、本発明により次の通りプッシュプル
オフセットが低減されたトラッキングエラー信号が検出
される。
【００５４】本発明の１実施形態による光ピックアップ
装置は図６（Ａ）に図示するように、光検出器４０の中
心とそれに受光される光の中心が一致するように対物レ
ンズ３５の光軸と光検出器４０の中心とが一致するよう
に組立てられている。しかし、光記録媒体３０のランア
ウトでも対物レンズ３５を駆動するアクチュエータ（図
示せず）のチーク動作時に対物レンズ３５の光軸は光検
出器４０の中心からはずれるようになり、これにより図
６（Ｂ）に図示するように光検出器４０で受光される光
の分布が光記録媒体３０のラジアル方向に移動する。
【００５５】このように対物レンズ３５がラジアル方向
にシフトされた場合にも数式（３）のような本発明の検
出方法によれば、図７ないし図９から分かるように、プ
ッシュプルオフセットがほとんどないトラッキングエラ
ー信号ＴＥＳｐｐを検出できる。
【００５６】図７ないし図９は波長λが４００ｎｍの光
を出射する光源と開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズ
を利用してグルーブ幅が０．３０μｍのランド／グルー
ブタイプのＲＡＭ型光記録媒体に光を照射し、そこから
反射された光を受光し検出した信号を示したグラフであ
り、ｘ軸は対物レンズのラジアル方向シフト量を５０μ
ｍ段階で示したものである。ここで、前記のようなＲＡ
Ｍ型光記録媒体はグルーブ幅をｇｗとする時、ｇｗ＝
０．３０μｍ、λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．６５である
ので、ｇｗ／（λ／ＮＡ）＝０．４９になり、数式
（２）のｔｐ／（λ／ＮＡ）＞０．６の条件を充足する
よう規格化されたＣＤ及びＤＶＤとは違い、狭いトラッ
クピッチに形成されて１８ＧＢの記録容量を持つ。
【００５７】図７に図示したように、通常のプッシュプ
ル方式によるトラッキングエラー信号ＴＥＳ’には、対
物レンズのラジアル方向シフトによりプッシュプルオフ
セットが大きく生じ、対物レンズのラジアル方向シフト
量が大きくなるほど（ｘ軸の右側方向に行くほど）その
プッシュプルオフセット量は増加する。
【００５８】一方、図８は対物レンズのラジアル方向シ
フトに対する本発明による光検出器４０の内側に位置し
た第２及び第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信号のプッシュプ
ル信号（ｂ−ｃ）と、外側に位置した第１及び第４受光
領域Ａ、Ｄの検出信号のプッシュプル信号（ａ−ｄ）を
示したグラフである。そして、図９は本発明によるトラ
ッキングエラー信号検出部７０のゲイン調整器７５のゲ
インαが５．６７３９である場合、数式（３）から求め
たトラッキングエラー信号ＴＥＳｐｐを示したグラフで
ある。
【００５９】図８に示したように、前記プッシュプル信
号（ｂ−ｃ、ａ−ｄ）には従来のトラッキングエラー信
号ＴＥＳ’と同じく、プッシュプルオフセットが相当量
含まれていて、対物レンズ３５のシフト量が増加するほ
どそのプッシュプルオフセット量が増加する。しかし、
本発明のトラッキングエラー信号検出方式により、プッ
シュプル信号（ｂ−ｃ）にゲイン（α＝５．６７３９）
をかけた後で、これをプッシュプル信号（ａ−ｄ）と合
算すれば、図９に示したように、対物レンズ３５のラジ
アル方向シフトに対してプッシュプルオフセットをほと
んど含まないトラッキングエラー信号ＴＥＳｐｐが検出
される。
【００６０】表１は図７及び図９のトラッキングエラー
信号に含まれたプッシュプルオフセット量（％）を比較
して示したものである。
【００６１】
【表１】
【００６２】表１を参照すれば、本発明による光ピック
アップ装置により検出されたトラッキングエラー信号Ｔ
ＥＳｐｐには従来のプッシュプル方式により検出された
トラッキングエラー信号ＴＥＳ’に比べてはるかに小さ
なプッシュプルオフセットが発生することが分かる。
【００６３】ここで、図１０を参照すれば、表１でのプ
ッシュプルオフセット量（％）はトラッキングエラー信
号の最大振幅をＶ１、グラウンドレベル（ＧＮＤ）とト
ラッキングエラー信号の中心レベルの間隔をＶ２とする
時、Ｖ２／Ｖ１の比を百分率で示したものである。括弧
内のｎｍ値はプッシュプルオフセット量（％）に対応す
る光スポットがトラック中心から外れた程度を示す。
【００６４】一方、本発明の１実施形態による光ピック
アップ装置は次のように隣接トラックによるクロストー
クが低減された再生信号ＲＦＳを検出できる。
【００６５】光源３１から照射された光は対物レンズ３
５により光記録媒体３０の主トラック上で光スポットに
結ばれるのであるが、狭いトラックピッチにより光スポ
ットは主トラックだけでなく、隣接トラックにその一部
がかかるようになる。従って、内側に位置した第２及び
第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信号の和信号（ｂ＋ｃ）と外
側に位置した第１及び第４受光領域Ａ、Ｄの検出信号の
和信号（ａ＋ｄ）は図１１のグラフから分かるように、
隣接トラックにより影響を受ける。図１１において横軸
はトラック方向に沿った主トラック上の光スポットの移
動を示す。Ｄ１は主トラックにだけ記録マークがある区
間、Ｄ２は一方の隣接トラックにだけ記録マークがあ
り、他方の隣接トラックと主トラックには記録マークの
ない区間であり、Ｄ３は両側隣接トラックに記録マーク
があり、主トラックには記録マークのない区間である。
縦軸は任意の単位で示した検出信号値である。
【００６６】第２及び第３受光領域ｂ、ｃの検出信号
Ｂ、Ｃの和信号（ｂ＋ｃ）と第１及び第４受光領域Ａ、
Ｄの検出信号ａ、ｄの和信号（ａ＋ｄ）はＤ１区間では
その位相が概略一致するが、Ｄ２及びＤ３区間ではその
位相が概略１８０度外れる。従って、従来の再生信号検
出方法のように、前記検出信号をそのまま合せて検出さ
れた再生信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）には主トラックに情報
が記録されない区間、特にＤ３区間でも隣接トラックに
よる干渉の影響で時間軸揺れが大きく現れる。すなわ
ち、従来の方式により検出された再生信号には隣接トラ
ックによる干渉の影響でクロストークが大きく発生す
る。
【００６７】しかし、相対的に小さな信号の第１及び第
４受光領域Ａ、Ｄの検出信号ａ、ｄの和信号（ａ＋ｄ）
を所定ゲイン（たとえば、κ＝２．０）に増幅した後
で、これを第２及び第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信号ｂ、
ｃの和信号（ｂ＋ｃ）と合算した本発明による再生信号
には図示されたように主トラックに情報が記録されない
Ｄ３区間での時間軸揺れがほとんどない。すなわち、本
発明の再生信号検出方式を利用すれば、狭いトラックピ
ッチを持つ光記録媒体３０の再生時にも隣接トラックに
よるクロストークが顕著に低減された良質の情報信号を
得ることができる。
【００６８】図１２は波長λが４００ｎｍの光源及び開
口数０．６の対物レンズを採用し、最小マーク長さ＝
０．２５μｍ、ピット高さ＝−０．２５λの光記録媒体
を再生する場合、トラックピッチによるジッタ特性を示
したグラフである。
【００６９】従来の方式による再生信号はトラックピッ
チが狭くなるにつれ、クロストークが急激に増加してジ
ッタ特性が劣化する。従って、トラックピッチが０．２
９μｍまで狭くなる場合、ジッタは約２３％ほど大きい
値を示す。しかし、本発明による再生信号はクロストー
クが大きく低減するのでトラックピッチが０．２９μｍ
まで狭くなってもジッタは約１０％程度の値だけを持
つ。
【００７０】従って、以上から分かるように本発明によ
る光ピックアップ装置を採用すれば、狭いトラックピッ
チを持つ光記録媒体の場合にも良質の再生信号を検出で
きる。
【００７１】図１３は本発明の他の実施形態による光ピ
ックアップ装置の光学的配置を概略的に示した図面であ
り、図３と同一の参照符号は同一部材を示す。本実施形
態において、光検出ユニットは光記録媒体３０から反射
されて入射される光を選択的に回折させ光記録媒体３０
のラジアル方向に対して第１ないし第４光領域に分割す
る光学部材１４０と、前記光学部材１４０により分割さ
れた光を受光し、それぞれ独立して光電変換する光検出
器１５０を含んで構成される。
【００７２】前記光学部材１４０としては、たとえば図
１４に図示するように、入射される光を第１ないし第４
光領域に分割して回折／分離させる第１ないし第４パタ
ーン部１４１、１４３、１４５、１４７を備える回折素
子を備えている。この時、前記第２及び第３パターン部
１４３、１４５のラジアル方向に沿った幅は本発明の１
実施形態での第２及び第３受光領域Ｂ、Ｃのようであ
り、入射される光のラジアル方向直径に対してその中心
部の１０〜９０％程度を受け入れるようになっている。
【００７３】前記第１及び第２パターン部１４１、１４
３には、たとえば入射光を互いに異なるの角度に−１次
回折させるようにホログラムパターンのような回折パタ
ーンが形成されている。同様に、第３及び第４パターン
部１４５、１４７には入射光を相異なる角度に＋１次回
折させるようにホログラムパターンのような回折パター
ンが形成されている。ここで、前記第１ないし第４パタ
ーン部１４１、１４３、１４５、１４７のうち一部は入
射光をそのまま通過させる透明部材または開放された穴
より形成されたり、入射光を０次に回折透過させるよう
にパターンが形成可能である。
【００７４】前記光検出器１５０は図１５に図示するよ
うに、前記光学部材１４０の各パターン部１４１、１４
３、１４５、１４７に対応するように備えられた第１な
いし第４光検出器１５１、１５３、１５５、１５７より
なる。前記第１ないし第４光検出器１５１、１５３、１
５５、１５７はそれぞれ第１ないし第４パターン部１４
１、１４３、１４５、１４７を経由した光を受光する。
【００７５】ここで、前記のような本発明の他の実施形
態による光ピックアップ装置の信号処理部５０の構成及
びそれからプッシュプルオフセットが低減されたトラッ
キングエラー信号ＴＥＳｐｐ及び隣接トラックによるク
ロストークが低減された再生信号ＲＦＳを検出する過程
は本発明の１実施形態と実質上同一なのでその説明を省
略する。
【００７６】
【発明の効果】前記のように本発明による光ピックアッ
プ装置は光記録媒体の主トラック上にだけ一つの光スポ
ットを形成する光学系構造を持ち、対物レンズのラジア
ル方向シフト時にもプッシュプル信号のオフセットが低
減されたトラッキングエラー信号を検出でき、かつ記録
時隣接トラックに記録された信号が消去される問題が生
じない。また隣接トラックによるクロストークが低減さ
れた再生信号を検出でき、狭いトラックピッチを持つ高
容量光記録媒体用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のグレーティングを採用した光ピックア
ップ装置の光学的配置を概略的に示した図である。
【図２】 差動プッシュプル方式によりトラッキングエ
ラー信号を検出するための従来の光検出器及びトラッキ
ングエラー信号検出部の構造を概略的に示した図であ
る。
【図３】 本発明の１実施形態による光ピックアップ装
置を概略的に示した図である。
【図４】 図３の光検出器及び信号処理部の構造を概略
的に示した図である。
【図５】 図４の光検出器の他の実施形態を概略的に示
した図である。
【図６】 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ対物レンズシフ
トが生じない場合と、生じた場合に光検出器に受光され
る光の分布を示した平面図である。
【図７】 通常のプッシュプル方式によるトラッキング
エラー信号ＴＥＳ’を示したグラフである。
【図８】 本発明による光検出器の内側に位置した第２
及び第３受光領域Ｂ、Ｃの検出信号のプッシュプル信号
（ｂ−ｃ）と、外側に位置した第１及び第４受光領域
Ａ、Ｄの検出信号のプッシュプル信号（ａ−ｄ）を示し
たグラフである。
【図９】 本発明によるトラッキングエラー信号検出部
７０のゲイン調整器７５のゲインαが５．６７３９の場
合、トラッキングエラー信号ＴＥＳｐｐを示したグラフ
である。
【図１０】 プッシュプルオフセット（％）を説明する
ためのグラフである。
【図１１】 本発明による光ピックアップ装置で光記録
媒体の主トラック再生時の検出信号を概略的に示したグ
ラフである。
【図１２】 従来の再生信号と本発明による再生信号の
トラックピッチによるジッタ特性とを示したグラフであ
る。
【図１３】 本発明の他の実施形態による光ピックアッ
プ装置を概略的に示した図である。
【図１４】 図１３の光学部材の例を概略的に示した平
面図である。
【図１５】 図１３の光検出器の例及びそれに適用され
る信号処理部構造を概略的に示した図である。
【符号の説明】
３０ 光記録媒体 ３１ 光源 ３３ 光路変換器 ３５ 対物レンズ ５０ 信号処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 栄万 大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞969− １番地泰栄アパート936棟1303号 (72)発明者 徐 偕貞 大韓民国京畿道城南市中院区上大院３洞 1852番地 Ｆターム(参考） 5D118 AA14 AA18 BF02 CA02 CA13 CC12 CD03 CF05 CF08 CG02 DA35 5D119 AA11 AA13 DA05 JA12 KA19 KA20

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源と、入射光の進行経路を変換する光
    路変換器と、前記光路変換器と光記録媒体との間の光路
    上に配置されて入射光を集束させる対物レンズと、前記
    光記録媒体から反射され、対物レンズ及び光路変換器を
    経由して入射される光を検出する光検出ユニットと、前
    記光検出ユニットの検出信号からトラッキングエラー信
    号を検出するトラッキングエラー信号検出部とを備える
    信号処理部を含み、 前記光源から出射された光は光記録媒体上に単一光スポ
    ットに形成され、 前記光検出器は光記録媒体から反射された光を光記録媒
    体のラジアル方向で第１ないし第４光領域に分割して検
    出するように設けられており、 前記トラッキングエラー信号検出部は、 外側に位置した第１及び第４光領域の検出信号及び内側
    に位置した第２及び第３光領域の検出信号のうち１検出
    信号を所定ゲインに増幅または減少させ、このゲイン調
    整された検出信号と残りの検出信号からプッシュプル信
    号を検出するようになったことを特徴とする光ピックア
    ップ装置。
  2. 【請求項２】 前記トラッキングエラー信号検出部は、 前記第１及び第４光領域の検出信号を差動する第１差動
    器と、 前記第２及び第３光領域の検出信号を差動する第２差動
    器と、 前記第１及び第２差動器から出力された差動信号を合算
    する合算器と、 前記第１及び第２差動器のうち１差動器の出力端と前記
    合算器のうち１入力端との間に設置されて前記１差動器
    から出力された差動信号が所定ゲインに増幅または減少
    されて前記合算器に入力されるようにするゲイン調整器
    とを含み、前記合算器からプッシュプルオフセットが低
    減されたトラッキングエラー信号が出力されるようにな
    ったことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ
    装置。
  3. 【請求項３】 前記ゲイン調整器は前記第２差動器と合
    算器との間に設けられ、前記第１ないし第４光領域の検
    出信号をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとし、前記ゲイン調整
    器のゲインをαとする時、前記合算器から出力されるト
    ラッキングエラー信号は下記の式で表されることを特徴
    とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。 トラッキングエラー信号＝（ａ−ｄ）＋α（ｂ−ｃ）
  4. 【請求項４】 前記ゲイン調整器のゲインはトラッキン
    グエラー信号に含まれたプッシュプルオフセットが最小
    になるように調整されることを特徴とする請求項２また
    は３に記載の光ピックアップ装置。
  5. 【請求項５】 前記トラッキングエラー信号検出部は、
    前記第１ないし第４光領域の検出信号をそれぞれａ、
    ｂ、ｃ、ｄとし、前記ゲインをαとする時、下記の式で
    表されるトラッキングエラー信号を検出するようになっ
    たことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装
    置。 トラッキングエラー信号＝（ａ−ｄ）＋α（ｂ−ｃ）
  6. 【請求項６】 前記ゲインはトラッキングエラー信号に
    含まれたプッシュプルオフセットが最小になるように調
    整されることを特徴とする請求項１または５に記載の光
    ピックアップ装置。
  7. 【請求項７】 前記信号処理部は、 前記第１及び第４光領域の検出信号の第１和信号または
    前記第２及び第３光領域の検出信号の第２和信号を所定
    ゲインに増幅または減少させるゲイン調整器と１入力端
    には前記ゲイン調整器から出力された信号が入力され、
    他の入力端には前記第１及び第２和信号のうち前記ゲイ
    ン調整器を経由しない和信号が入力され、入力された信
    号を合算して出力する合算器を含み、隣接トラックによ
    るクロストーク成分が低減された再生信号を検出するよ
    うになった再生信号検出部をさらに備えることを特徴と
    する請求項１に記載の光ピックアップ装置。
  8. 【請求項８】 前記再生信号検出部のゲイン調整器は前
    記第１和信号を所定ゲインに増幅または減少させて合算
    器に入力させるように設けられ、前記第１ないし第４光
    領域の検出信号をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとし、前記ゲ
    イン調整器のゲインをκとする時、前記合算器から出力
    される再生信号は下記の式で表されることを特徴とする
    請求項７に記載の光ピックアップ装置。 再生信号＝（ｂ＋ｃ）＋κ（ａ＋ｄ）
  9. 【請求項９】 前記ゲイン調整器のゲインκは再生信号
    に含まれた隣接トラックによるクロストーク成分が最小
    になるように調整されることを特徴とする請求項７また
    は８に記載の光ピックアップ装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２及び第３光領域の幅は受光さ
    れる光のラジアル方向直径に対してその中心部の１０〜
    ９０％程度を受光するようになった大きさであることを
    特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
  11. 【請求項１１】 前記光検出ユニットは、 ラジアル方向に配置されて光記録媒体から反射されて入
    射される光を第１ないし第４光領域に分割受光し、それ
    ぞれ独立して光電変換する第１ないし第４受光領域を持
    つ光検出器であることを特徴とする請求項１または１０
    に記載の光ピックアップ装置。
  12. 【請求項１２】 前記光検出器は、その第１ないし第４
    受光領域がそれぞれ光記録媒体のタンジェンシャル方向
    に２分割されて８分割構造よりなったことを特徴とする
    請求項１１に記載の高容量光記録媒体用光ピックアップ
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記光検出ユニットは、 光記録媒体から反射されて入射される光を選択的に回折
    させ光記録媒体のラジアル方向に対して第１ないし第４
    光領域に分割する光学部材と、 前記光学部材により分割された光を受光し、それぞれ独
    立して光電変換する第１ないし第４光検出器を含んでな
    ったことを特徴とする請求項１または１０に記載の光ピ
    ックアップ装置。
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