JP2000011433A - Optical pickup and optical disk device - Google Patents

Optical pickup and optical disk device

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JP2000011433A
JP2000011433A JP10177849A JP17784998A JP2000011433A JP 2000011433 A JP2000011433 A JP 2000011433A JP 10177849 A JP10177849 A JP 10177849A JP 17784998 A JP17784998 A JP 17784998A JP 2000011433 A JP2000011433 A JP 2000011433A
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JP
Japan
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light
optical
diffraction grating
optical disk
separating means
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JP10177849A
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Japanese (ja)
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Satoshi Imai
聡 今井
Yoshito Yuma
嘉人 遊馬
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup and an optical disk device using it which is made up compactly and at a low cost and also enabled to properly control an optical output of a light source. SOLUTION: This optical disk device comprises a light source 21, a light focusing means 23, a light separating means 31 located between the light source and the light separating means, and a photo-detector 24 having a light receiving part for receiving a light beam returning from a signal recording surface of an optical disk 11 separated by the light separating means 31, and the light separating means 31 has a such configuration that it is composed of a parallel flat plate with a 1st diffraction grating 32 arranged vertically to the optical axis on the surface 31a facing the optical disk, and that the 1st diffraction grating not only transmits the light from the light source but also diffracts the light returning from the optical disk toward the light receiving part, and further, the light separating means has a prism part 35 guiding other unnecessary diffracted light than the light diffracted by the 1st diffraction grating and going toward the light receiving part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ミニディスク(M
D),光磁気ディスク(MO),コンパクトディスク
(CD),CDマイナスROM,相変化型ディスク等の
光学式ディスク(以下、「光ディスク」という)の信号
を記録及び/又は再生するための光学ピックアップ、及
びこの光学ピックアップを備えた光ディスク装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mini disc (M
D) an optical pickup for recording and / or reproducing signals from an optical disk (hereinafter, referred to as an "optical disk") such as a magneto-optical disk (MO), a compact disk (CD), a CD minus ROM, and a phase change disk And an optical disc device provided with the optical pickup.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ディスク用の光学ピックアップ
は、例えば図7に示すように構成されている。図7にお
いて、光学ピックアップ1は、発光部2,ホログラム素
子3,対物レンズ4及び光検出器5を含んでいる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical pickup for an optical disk is constructed, for example, as shown in FIG. In FIG. 7, the optical pickup 1 includes a light emitting unit 2, a hologram element 3, an objective lens 4, and a photodetector 5.

【0003】発光部2は、第一の半導体基板2a上に配
設された第二の半導体基板2b上に載置された半導体レ
ーザ素子2cと、半導体基板2aの表面から例えば斜め
45度に傾斜するように形成されたプリズムミラー2d
とから構成されている。ここで、半導体レーザ素子2c
は、半導体の再結合を利用した発光素子であって、光源
として作用して、x方向に光ビームを出射するようにな
っている。このようにして半導体レーザ素子2cから出
射した光ビームは、プリズムミラー2dによって反射さ
れ、z方向に進むことになる。さらに、上記第一の半導
体基板2a上にて、半導体レーザ素子2cの後方には、
半導体レーザ素子2cの光出力をモニタするための光検
出器2eが配設されている。
[0003] The light emitting section 2 has a semiconductor laser element 2c mounted on a second semiconductor substrate 2b provided on a first semiconductor substrate 2a, and a light beam inclined at, for example, 45 degrees from the surface of the semiconductor substrate 2a. Prism mirror 2d formed
It is composed of Here, the semiconductor laser element 2c
Is a light-emitting element utilizing recombination of semiconductors, which functions as a light source and emits a light beam in the x direction. The light beam emitted from the semiconductor laser element 2c in this way is reflected by the prism mirror 2d and travels in the z direction. Further, on the first semiconductor substrate 2a, behind the semiconductor laser element 2c,
A light detector 2e for monitoring the light output of the semiconductor laser element 2c is provided.

【0004】上記ホログラム素子3は、発光部2からの
光ビームの光軸に対して垂直な二面を備えており、発光
部2側の第一面(図3にて下面)には、発光部2からの
光ビームの光軸上に、回折格子3aが形成されている。
さらに、ホログラム素子3は、その光ディスクD側の第
二面(図3にて上面)に、発光部2からの光ビームの光
軸上に、ホログラム3bが形成されている。
The hologram element 3 has two surfaces perpendicular to the optical axis of the light beam from the light emitting unit 2, and a first surface (a lower surface in FIG. 3) on the light emitting unit 2 side emits light. A diffraction grating 3a is formed on the optical axis of the light beam from the unit 2.
Further, the hologram element 3 has a hologram 3b formed on the optical disk D side on the second surface (the upper surface in FIG. 3) on the optical axis of the light beam from the light emitting section 2.

【0005】上記ホログラム3bは、発光部2からの光
ビームをそのまま透過させると共に、光ディスクDから
の戻り光を回折させ、上記光検出器5に導くようになっ
ている。ここで、ホログラム3bは、図8に示すよう
に、光ディスクDのトラック方向に平行な方向に関して
分割された二つのホログラム部3bマイナス1,3bマ
イナス2を備えており、これらのホログラム部3bマイ
ナス1,3bマイナス2は、互いに異なる空間周波数を
有している。これにより、光ディスク11からの戻り光
は、ホログラム3bによってx方向に、所定の回折角だ
け回折される。
The hologram 3b transmits the light beam from the light emitting section 2 as it is, diffracts the return light from the optical disk D, and guides it to the photodetector 5. Here, as shown in FIG. 8, the hologram 3b includes two hologram portions 3b minus 1 and 3b minus 2 divided in a direction parallel to the track direction of the optical disc D, and these hologram portions 3b minus 1 , 3b minus 2 have different spatial frequencies from each other. Thereby, the return light from the optical disc 11 is diffracted by the hologram 3b in the x direction by a predetermined diffraction angle.

【0006】上記対物レンズ4は、凸レンズであって、
発光部3からの光を、ディスクDの信号記録面の所望の
記録トラック上に集束させる。さらに、対物レンズ4
は、二軸アクチュエータ4aによって、二軸方向、即ち
フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持
されている。
The objective lens 4 is a convex lens,
The light from the light emitting section 3 is focused on a desired recording track on the signal recording surface of the disk D. Furthermore, the objective lens 4
Is movably supported by a biaxial actuator 4a in a biaxial direction, that is, a focus direction and a tracking direction.

【0007】上記光検出器5は、図9に示すように、回
折格子3aにより分割されたメインビームの戻り光が入
射すべき中央の受光部5aと、この受光部5aの両側に
設けられたサイドビームの戻り光が入射すべき受光部
E,Fとから成り、さらに受光部5aは、縦横に四分割
された四つの受光部A,B,C,Dを有している。
As shown in FIG. 9, the photodetector 5 is provided at a central light receiving portion 5a into which return light of the main beam split by the diffraction grating 3a is incident, and on both sides of the light receiving portion 5a. The light receiving unit 5a includes four light receiving units A, B, C, and D divided into four parts in the vertical and horizontal directions.

【0008】そして、上記各受光部A,B,C,D,
E,Fからの検出信号は、図示しない処理回路におい
て、それぞれヘッドアンプにより増幅された後、出力信
号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sfとなり、さらに
演算回路によって、適宜に演算されることにより、再生
信号,フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信
号が演算されるようになっている。そして、これらフォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づい
て、二軸アクチュエータ4aが駆動制御されることによ
り、対物レンズ4のフォーカシングサーボ及びトラッキ
ングサーボが行なわれるようになっている。
Then, each of the light receiving sections A, B, C, D,
The detection signals from E and F are amplified by a head amplifier in a processing circuit (not shown), and then become output signals Sa, Sb, Sc, Sd, Se, and Sf, which are further appropriately calculated by a calculation circuit. Thereby, a reproduction signal, a focus error signal, and a tracking error signal are calculated. The two-axis actuator 4a is driven and controlled based on the focus error signal and the tracking error signal, so that the focusing servo and the tracking servo of the objective lens 4 are performed.

【0009】このような構成の光学ピックアップ1にお
いては、発光部2からの光ビームは、ホログラム素子3
の回折格子3aによりメインビーム及び二つのサイドビ
ームに分割された後、ホログラム3bを透過し、対物レ
ンズ4により光ディスクDの信号記録面に照射される。
この信号記録面で反射された戻り光ビームは、再び対物
レンズ4を介して、ホログラム3bに入射する。ここ
で、上記戻り光は、ホログラム3bの各ホログラム部3
bマイナス1,3bマイナス2により回折されて、メイ
ンビームの戻り光が光検出器5の受光部5aに入射する
と共に、サイドビームの戻り光は、光検出器5の受光部
E,Fに入射する。これにより、光検出器5の各受光部
A,B,C,D,E,Fからの検出信号に基づいて、再
生信号RFが検出されると共に、フォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号が検出され、これらの信号
に基づいて、光学ピックアップ20のフォーカスサーボ
及びトラッキングサーボが行なわれるようになってい
る。また、上記発光部2の半導体レーザ素子2cの光出
力は、光検出器2eの検出信号に基づいて、適宜の光出
力となるように、図示しない駆動回路によって制御され
る。
In the optical pickup 1 having such a configuration, the light beam from the light emitting section 2 is
After being split into a main beam and two side beams by the diffraction grating 3a, the light passes through the hologram 3b and is irradiated on the signal recording surface of the optical disk D by the objective lens 4.
The return light beam reflected by the signal recording surface again enters the hologram 3b via the objective lens 4. Here, the return light is transmitted to each hologram section 3 of the hologram 3b.
The return light of the main beam is diffracted by b minus 1 and 3b minus 2, and enters the light receiving portion 5a of the photodetector 5, and the return light of the side beam enters the light receiving portions E and F of the photodetector 5. I do. Thereby, based on the detection signals from the light receiving sections A, B, C, D, E, and F of the photodetector 5, the reproduction signal RF is detected, and the focus error signal and the tracking error signal are detected. Focus servo and tracking servo of the optical pickup 20 are performed based on these signals. The light output of the semiconductor laser element 2c of the light emitting section 2 is controlled by a drive circuit (not shown) so that an appropriate light output is obtained based on the detection signal of the light detector 2e.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の光ピックアップ1においては、以下に示すよ
うな問題がある。一般に、回折格子は、その断面形状に
よって0次回折光,プラスマイナス1次回折光の光量比
を種々に変化させることが可能であるが、容易に大量生
産される回折格子は、断面形状がほぼ長方形であって、
そのプラス1次回折光及びマイナス1次回折光の光量比
は、ほぼ1:1となる。
However, the optical pickup 1 having such a configuration has the following problems. Generally, a diffraction grating can change the light amount ratio of the 0th-order diffracted light and the plus / minus 1st-order diffracted light in various ways depending on its cross-sectional shape. However, a diffraction grating easily mass-produced has a substantially rectangular cross-sectional shape. So,
The light quantity ratio between the plus first-order diffracted light and the minus first-order diffracted light is approximately 1: 1.

【0011】これに対して、従来の光分離手段としてホ
ログラム素子を使用した光学ピックアップにおいては、
プラスマイナス1次回折光の双方を光検出器により検出
する形式のものと、一方の回折光、例えばプラス1次回
折光のみを光検出器により検出する形式のものがある。
後者の形式の光学ピックアップでは、他方の回折光、例
えばマイナス1次回折光は、信号検出に寄与せず、不要
光であり、その光量は、信号検出のためのプラス1次回
折光とほぼ同じであることから、他方の回折光(以下、
不要回折光という)が、光学ピックアップの光源や光検
出器に対して影響を与えないように、光学ピックアップ
を構成する必要がある。即ち、不要回折光の光路には、
光学部品、例えば光源の光出力をモニタして適宜の光出
力となるように制御するための光源モニタ用光検出器等
を配設しないように構成する必要があり、平面基板上に
光源と光検出器とを備える複合素子として構成すること
が困難であるという問題があった。
On the other hand, in a conventional optical pickup using a hologram element as a light separating means,
There is a type in which both the plus and minus first order diffracted lights are detected by the photodetector, and a type in which only one of the diffracted lights, for example, only the plus first order diffracted light, is detected by the photodetector.
In the latter type of optical pickup, the other diffracted light, for example, the minus first-order diffracted light does not contribute to signal detection and is unnecessary light, and its light amount is almost the same as the plus first-order diffracted light for signal detection. Therefore, the other diffracted light (hereinafter, referred to as
The optical pickup needs to be configured so that the unnecessary diffracted light does not affect the light source and the photodetector of the optical pickup. That is, in the optical path of the unnecessary diffracted light,
It is necessary to configure so as not to dispose an optical component, for example, a light source monitoring photodetector for monitoring the light output of the light source and controlling the light output to an appropriate light output. There is a problem that it is difficult to configure a composite device including a detector.

【0012】例えば、図7に示した光学ピックアップ1
においては、回折格子3bによるプラス1次回折光は、
光検出器5に向かって入射し、光検出器5によって検出
されるが、マイナス1次回折光は、ホログラム素子3の
下面から出射した後、発光部2の光出力モニタ用光検出
器2eに入射してしまう。このため、光検出器2eは、
半導体レーザ素子2cの光出力を正確に検出することが
できなくなってしまうので、半導体レーザ素子2cの適
正な光出力の制御が困難になってしまうという問題があ
った。
For example, the optical pickup 1 shown in FIG.
, The plus first-order diffracted light by the diffraction grating 3b is
The light enters the photodetector 5 and is detected by the photodetector 5. The minus first-order diffracted light exits from the lower surface of the hologram element 3 and then enters the light output monitoring photodetector 2 e of the light emitting unit 2. Resulting in. For this reason, the light detector 2e
Since the optical output of the semiconductor laser element 2c cannot be accurately detected, there is a problem that it is difficult to appropriately control the optical output of the semiconductor laser element 2c.

【0013】本発明は、以上の点に鑑み、小型に且つ低
コストで構成されると共に、光源の光出力の適正な制御
が可能であるようにした、光学ピックアップ及びこれを
利用した光ディスク装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides an optical pickup and an optical disk apparatus using the same, which are small in size and low in cost and capable of appropriately controlling the light output of a light source. It is intended to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光源と、上記光源から出射された光ビームを回転
駆動される光ディスクの信号記録面上に集束させる光集
束手段と、上記光源と光集束手段との間に配設された光
分離手段と、上記光分離手段で分離された光ディスクの
信号記録面からの戻り光ビームを受光する受光部を有す
る光検出器と、を含んでおり、上記光分離手段が、その
光ディスク側の面に、光軸に対して垂直に配設された回
折格子を備えた平行平板から構成されていて、この回折
格子が、光源からの光を透過させると共に、光ディスク
からの戻り光を上記受光部に向かって回折させる構成で
あり、さらに、上記光分離手段が回折格子により回折さ
れた回折光のうち、受光部に向かう回折光以外の不要な
回折光を外部に導くプリズム部を備える、光学ピックア
ップにより、達成される。
According to the present invention, there is provided a light source, a light converging means for converging a light beam emitted from the light source on a signal recording surface of a rotationally driven optical disk, Light separating means disposed between the light source and the light focusing means, and a photodetector having a light receiving portion for receiving a return light beam from the signal recording surface of the optical disc separated by the light separating means. The light separating means is composed of a parallel plate having a diffraction grating disposed perpendicularly to the optical axis on a surface on the optical disk side, and the diffraction grating separates light from a light source. While transmitting the light, the return light from the optical disc is diffracted toward the light receiving portion. Further, the light separating means is unnecessary for diffraction light diffracted by the diffraction grating other than the diffracted light toward the light receiving portion. Guide diffracted light to the outside Comprising a prism portion, the optical pickup is achieved.

【0015】請求項1の構成によれば、光源から出射さ
れた光ビームは、ホログラム素子等の光分離手段に入射
して、例えばホログラム等の第一の回折格子を透過した
後、光集束手段を介して光ディスクの信号記録面に照射
される。光ディスクの信号記録面からの戻り光ビーム
は、再び光集束手段を介して光分離手段の第一の回折格
子に入射する。そして、戻り光ビームは、この第一の回
折格子によって回折され、光検出器に入射することにな
る。これにより、当該受光部からの検出信号に基づい
て、再生信号が生成されると共に、フォーカスエラー信
号及びトラッキングエラー信号が検出されることにな
る。
According to the first aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is incident on the light separating means such as a hologram element and transmitted through the first diffraction grating such as a hologram, and then the light focusing means. Irradiates the signal recording surface of the optical disk via the. The return light beam from the signal recording surface of the optical disk again enters the first diffraction grating of the light separating means via the light focusing means. Then, the return light beam is diffracted by the first diffraction grating and enters the photodetector. Thus, a reproduction signal is generated based on the detection signal from the light receiving unit, and a focus error signal and a tracking error signal are detected.

【0016】この場合、上記第一の回折格子により回折
された戻り光のうち、例えばプラス1次回折光は、上述
のように光検出器に入射するが、他の不要回折光は、そ
の光路中に設けられたプリズム部に入射し、その内面で
反射され、あるいは出射面で屈折することにより、外部
に導かれ、例えば光源や光検出器が配設されていない方
向に誘導されることになる。これにより、上述した不要
回折光は、信号検出用の光検出器に入射しないので、正
確な信号検出が行われると共に、対物レンズの二軸方向
の正確なサーボが行われることになる。さらに、上記不
要回折光が、光源の光出力モニタ用の光検出器に入射す
るようなことがないので、光出力の制御が正確に行なわ
れることになる。また、光分離手段はひとつの光学素子
で、回折格子とプリズム部をとを備えているので、その
分光学系の構成を簡単にかつ小型にできる。
In this case, of the return light diffracted by the first diffraction grating, for example, the plus first-order diffracted light is incident on the photodetector as described above, but other unnecessary diffracted light is incident on the optical path. Is incident on the prism portion provided on the surface, and is reflected on the inner surface or refracted on the emission surface, and is guided to the outside, for example, guided in a direction in which the light source and the photodetector are not provided. . As a result, the unnecessary diffracted light does not enter the photodetector for signal detection, so that accurate signal detection is performed and accurate servo in the biaxial directions of the objective lens is performed. Further, since the unnecessary diffracted light does not enter the light detector for monitoring the light output of the light source, the light output is accurately controlled. Further, since the light separating means is one optical element and includes the diffraction grating and the prism portion, the configuration of the optical system can be simplified and reduced in size.

【0017】請求項3の構成のように、上記第一の回折
格子が、異なる回折角を有する複数の領域に分割されて
いる場合には、各領域にて、戻り光がそれぞれ異なる回
折角の回折光に分離されて、それぞれ対応する光検出器
の受光部に入射することになる。
In the case where the first diffraction grating is divided into a plurality of regions having different diffraction angles, the return light in each region has a different diffraction angle. The light is separated into diffracted light and enters the corresponding light receiving portions of the photodetectors.

【0018】請求項4の構成のように、上記プリズム部
が、光分離手段の光源側の面に形成されている場合に
は、別体のプリズム部を配設する必要がなく、部品点数
が少なくなり、全体が小型に構成されると共に、組立が
容易に行われることになる。
When the prism portion is formed on the light source side surface of the light separating means, it is not necessary to provide a separate prism portion, and the number of parts is reduced. Therefore, the entire structure is reduced in size, and the assembling is facilitated.

【0019】請求項7及び8の構成のように、上記光分
離手段が、その光源側の面に、第二の回折格子と、複数
の互いに異なる法線ベクトルを有する面から成る光路分
岐部、好ましくはフーコープリズムと、を備えていると
共に、その光ディスク側の面に形成された第一の回折格
子が、連続した領域を有しており、上記第二の回折格子
が、光源からの光をメインビーム及びサイドビームに分
割すると共に、上記第一の回折格子が、光源からの光を
透過させると共に、光ディスクからの戻り光を上記光路
分岐部に向かって回折させるように、構成されており、
さらに、上記光路分岐部が、光ディスクからの戻り光を
分割して、上記光検出器の各受光部に導くようになって
いる場合には、光源から出射された光ビームは、光分離
手段の第二の回折格子によって3つのビーム即ちメイン
ビーム及びサイドビームに分離され、それぞれ第一の回
折格子を透過した後、光集束手段を介して、光ディスク
の信号記録面に照射される。
According to a seventh aspect of the present invention, the light separating means has an optical path branching portion comprising a second diffraction grating and a plurality of surfaces having different normal vectors on the light source side surface. Preferably, a Foucault prism is provided, and the first diffraction grating formed on the surface on the optical disk side has a continuous area, and the second diffraction grating receives light from a light source. While splitting into a main beam and a side beam, the first diffraction grating transmits light from a light source, and diffracts return light from an optical disk toward the optical path branching portion.
Further, when the optical path branching section is configured to split the return light from the optical disk and guide the split light to the respective light receiving sections of the photodetector, the light beam emitted from the light source is transmitted to the light separating means. The beam is separated into three beams, that is, a main beam and a side beam, by the second diffraction grating. After being transmitted through the first diffraction grating, the beam is irradiated on the signal recording surface of the optical disk via the light focusing means.

【0020】そして、光ディスクの信号記録面からの戻
り光ビームは、光分離手段の第一の回折格子によって回
折され、メインビームの戻り光が例えばフーコープリズ
ム等の光路分岐部に入射する。これにより、メインビー
ムの戻り光は、この光路分岐部の各面によって分岐さ
れ、それぞれ光検出器の対応する受光部に入射すること
になる。かくして、当該受光部からの検出信号に基づい
て、所謂フーコー法によって、フォーカスエラー信号が
検出される。従って、光検出器上に形成される戻り光ビ
ームのスポット径が小さくて済むので、メインビーム及
びサイドビームの間隔を小さくすることが可能となる。
これにより、光ディスクに記録された信号列とメインビ
ーム及びサイドビームのスポットを結ぶ線がなす角の許
容幅を大きくすることができる。
The return light beam from the signal recording surface of the optical disk is diffracted by the first diffraction grating of the light separating means, and the return light of the main beam is incident on an optical path branching portion such as a Foucault prism. As a result, the return light of the main beam is branched by each surface of the optical path branching part, and enters the corresponding light receiving part of the photodetector. Thus, the focus error signal is detected by the so-called Foucault method based on the detection signal from the light receiving unit. Therefore, the spot diameter of the return light beam formed on the photodetector can be small, and the interval between the main beam and the side beam can be reduced.
Thereby, the allowable width of the angle formed by the line connecting the signal sequence recorded on the optical disk and the spots of the main beam and the side beams can be increased.

【0021】また、この場合、戻り光は、光路分岐部に
よって分岐されることから、第一の回折格子は、戻り光
全体を纒めて同じ方向に回折させればよい。従って、第
一の回折格子は、領域分割する必要はなく、連続した一
つの領域として構成される。これにより、光分離手段全
体が簡単な構成となる。
In this case, since the return light is branched by the optical path branching portion, the first diffraction grating only has to combine the entire return light and diffract it in the same direction. Therefore, the first diffraction grating does not need to be divided into regions, and is configured as one continuous region. Thus, the entire light separating means has a simple configuration.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図1乃至図6を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. still,
Since the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, various technically preferred limitations are added.
The scope of the present invention is not limited to these embodiments unless otherwise specified in the following description.

【0023】図1は、本発明による光学ピックアップの
第一の実施形態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示
している。図1において、光ディスク装置10は、光デ
ィスク11を回転駆動する駆動手段としてのスピンドル
モータ12と、回転する光ディスク11の信号記録面に
対して光ビームを照射して信号を記録し、この信号記録
面からの戻り光ビームにより記録信号を再生する光学ピ
ックアップ20及びこれらを制御する制御部13を備え
ている。ここで、制御部13は、光ディスクコントロー
ラ14,信号復調器15,誤り訂正回路16,インター
フェイス17,ヘッドアクセス制御部18及びサーボ回
路19を備えている。
FIG. 1 shows the configuration of an optical disk device incorporating the first embodiment of the optical pickup according to the present invention. In FIG. 1, an optical disk device 10 includes a spindle motor 12 as a driving means for rotatingly driving an optical disk 11, and a signal recording surface of the rotating optical disk 11 which is irradiated with a light beam to record a signal. An optical pickup 20 for reproducing a recording signal by a return light beam from the optical pickup 20 and a control unit 13 for controlling the optical pickup 20 are provided. Here, the control unit 13 includes an optical disk controller 14, a signal demodulator 15, an error correction circuit 16, an interface 17, a head access control unit 18, and a servo circuit 19.

【0024】光ディスクコントローラ14は、スピンド
ルモータ12を所定の回転数で駆動制御する。信号復調
器15は、光学ピックアップ20からの記録信号を復調
して誤り訂正し、インターフェイス17を介して外部コ
ンピュータ等に送出する。これにより、外部コンピュー
タ等は、光ディスク11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なっている。
The optical disk controller 14 controls the drive of the spindle motor 12 at a predetermined rotation speed. The signal demodulator 15 demodulates the recording signal from the optical pickup 20, corrects the error, and sends the signal to an external computer or the like via the interface 17. Thus, an external computer or the like can receive a signal recorded on the optical disk 11 as a reproduction signal.

【0025】ヘッドアクセス制御部18は、光学ピック
アップ20を例えば光ディスク11上の所定の記録トラ
ックまでトラックジャンプ等により移動させる。サーボ
回路19は、この移動された所定位置において、光学ピ
ックアップ20の二軸アクチュエータに保持されている
対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向
に移動させる。
The head access control section 18 moves the optical pickup 20 to a predetermined recording track on the optical disk 11, for example, by a track jump or the like. The servo circuit 19 moves the objective lens held by the biaxial actuator of the optical pickup 20 in the focusing direction and the tracking direction at the moved predetermined position.

【0026】図2は、上記光ディスク装置10に組み込
まれた光学ピックアップを示している。図2において、
光学ピックアップ20は、発光部21,光分離手段とし
てのホログラム素子22,光集束手段としての対物レン
ズ23及び信号検出用の光検出器24とを含んでいる。
FIG. 2 shows an optical pickup incorporated in the optical disk device 10. In FIG.
The optical pickup 20 includes a light emitting unit 21, a hologram element 22 as a light separating unit, an objective lens 23 as a light focusing unit, and a photodetector 24 for signal detection.

【0027】発光部21は、第一の半導体基板21a上
に配設された第二の半導体基板21b上に載置された半
導体レーザ素子21cと、半導体基板21aの表面から
例えば斜め45度に傾斜するように形成されたプリズム
ミラー21dと、第二の半導体基板21b上にて半導体
レーザ素子21cの後方に形成された光出力モニタ用光
検出器21eとから構成されている。ここで、半導体レ
ーザ素子21cは、半導体の再結合を利用した発光素子
であって、光源として作用して、x方向に光ビームを出
射するようになっている。このようにして半導体レーザ
素子21cから出射した光ビームは、プリズムミラー2
1dによって反射され、z方向に進むことになる。
The light emitting section 21 is provided with a semiconductor laser element 21c mounted on a second semiconductor substrate 21b provided on a first semiconductor substrate 21a, and is inclined at an angle of, for example, 45 degrees from the surface of the semiconductor substrate 21a. And a light output monitoring photodetector 21e formed behind the semiconductor laser element 21c on the second semiconductor substrate 21b. Here, the semiconductor laser element 21c is a light emitting element utilizing recombination of a semiconductor, and functions as a light source to emit a light beam in the x direction. The light beam emitted from the semiconductor laser element 21c in this manner is
It will be reflected by 1d and travel in the z-direction.

【0028】上記ホログラム素子22は、発光部21か
らの光ビームの光軸に対して垂直な二面を備えており、
その光ディスク11側の面22a(図2にて上面)に
は、発光部21からの光ビームの光軸上に、第一の回折
格子としてのホログラム25が形成されている。上記ホ
ログラム25は、発光部21からの光ビームをそのまま
透過させると共に、光ディスク11からの戻り光を回折
させて、プラスマイナス1次回折光L1,L2に分離
し、そのうちプラス1次回折光L1を、上記光検出器2
4に導くようになっている。 ここで、ホログラム25
は、図3に示すように、光ディスク11のトラック方向
に平行な方向に関して分割された二つのホログラム部2
5a,25bを備えており、これらのホログラム部25
a,25bは、互いに異なる空間周波数を有してい
る。。これにより、光ディスク11からの戻り光は、ホ
ログラム25によってx方向に、所定の回折角だけ回折
される。ここで、上記所定の回折角は、ホログラム25
によって回折された戻り光ビームが、第二の回折格子2
6を通ることがないように、適宜に選定される。
The hologram element 22 has two surfaces perpendicular to the optical axis of the light beam from the light emitting section 21.
A hologram 25 as a first diffraction grating is formed on the optical disk 11 side surface 22a (the upper surface in FIG. 2) on the optical axis of the light beam from the light emitting unit 21. The hologram 25 transmits the light beam from the light emitting unit 21 as it is and diffracts the return light from the optical disk 11 to separate it into plus and minus first-order diffracted lights L1 and L2. Photodetector 2
4 Here, the hologram 25
Are two hologram sections 2 divided in a direction parallel to the track direction of the optical disc 11 as shown in FIG.
5a and 25b.
a and 25b have different spatial frequencies from each other. . Thereby, the return light from the optical disk 11 is diffracted by the hologram 25 in the x direction by a predetermined diffraction angle. Here, the predetermined diffraction angle is equal to the hologram 25.
The return light beam diffracted by the second diffraction grating 2
6 so as not to pass through.

【0029】また、ホログラム素子22は、その発光部
21側の面22b(図2にて下面)にて、発光部21か
らの光ビームの光軸上に、第二の回折格子26が形成さ
れている。上記第二の回折格子26は、例えばx軸方向
に延びる平行な溝を有しており、発光部21からの光ビ
ームを、0次回折光から成るメインビーム及びプラスマ
イナス1次回折光から成るサイドビームに分割する。
In the hologram element 22, a second diffraction grating 26 is formed on a surface 22b (a lower surface in FIG. 2) of the hologram element 21 on the optical axis of the light beam from the light emission section 21. ing. The second diffraction grating 26 has, for example, a parallel groove extending in the x-axis direction, and converts the light beam from the light emitting unit 21 into a main beam composed of zero-order diffracted light and a side beam composed of plus / minus first-order diffracted light. Divided into

【0030】上記対物レンズ23は、凸レンズであっ
て、発光部21からの光を、ディスクDの信号記録面と
の所望の記録トラック上に集束させる。さらに、対物レ
ンズ23は、二軸アクチュエータ23aによって、二軸
方向、即ちフォーカス方向及びトラッキング方向に移動
可能に支持されている。
The objective lens 23 is a convex lens and focuses the light from the light emitting section 21 on a desired recording track on the signal recording surface of the disk D. Further, the objective lens 23 is supported by a biaxial actuator 23a so as to be movable in a biaxial direction, that is, a focus direction and a tracking direction.

【0031】上記光検出器24は、図4に示すように、
第二の回折格子26により分割されたメインビームの戻
り光が入射すべき中央の受光部24aと、この受光部2
4aの両側に設けられたサイドビームの戻り光が入射す
べき受光部E,Fとから成り、さらに受光部24aは、
縦横に四分割された四つの受光部A,B,C,Dを有し
ている。
The photodetector 24, as shown in FIG.
A central light receiving portion 24a into which return light of the main beam split by the second diffraction grating 26 is to be incident;
4a, light receiving portions E and F to which the return light of the side beam is to be incident provided on both sides of the light receiving portion 4a.
It has four light receiving units A, B, C, and D divided into four in the vertical and horizontal directions.

【0032】そして、上記各受光部A,B,C,D,
E,Fからの検出信号は、図示しない処理回路におい
て、それぞれヘッドアンプにより増幅された後、出力信
号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sfとなり、さらに
演算回路によって、再生信号RFは、例えば
The light receiving sections A, B, C, D,
The detection signals from E and F are amplified by a head amplifier in a processing circuit (not shown), respectively, and then become output signals Sa, Sb, Sc, Sd, Se, and Sf.

【数1】 により、またフォーカスエラー信号FEは、所謂フーコ
ー法によって、
(Equation 1) And the focus error signal FE is obtained by the so-called Foucault method,

【数2】 または(Equation 2) Or

【数3】 あるいは(Equation 3) Or

【数4】 により、さらにトラッキングエラー信号TEは、所謂3
ビーム法によって、
(Equation 4) As a result, the tracking error signal TE becomes
By the beam method,

【数5】 によって、演算されるようになっている。(Equation 5) Is calculated.

【0033】さらに、上記ホログラム素子22は、その
発光部21側の面22bにて、ホログラム25によるマ
イナス1次回折光L2の光路に、プリズム部27を備え
ている。このプリズム部27は、図2の場合、ホログラ
ム素子22の本体の硝材を、図2において左側が上昇す
るようにような傾斜で切り落とすようにして形成した斜
面でなっている。この場合、上記プリズム部27は、上
記マイナス1次回折光L2を屈折させて、外部に導くこ
とにより、第二の回折格子26により分割されたメイン
ビーム及び二つのサイドビームの戻り光に関して、ホロ
グラム25の各領域25a,25bにて回折された各マ
イナス1次回折光が、それぞれ図5にて点で示すよう
に、発光部21の光出力モニタ用の光検出器21eまた
は信号検出用の光検出器24に入射しないようになって
いる。
Further, the hologram element 22 has a prism portion 27 on the light path of the minus first-order diffracted light L2 by the hologram 25 on the surface 22b on the light emitting portion 21 side. In the case of FIG. 2, the prism portion 27 has a slope formed by cutting off the glass material of the main body of the hologram element 22 at an inclination such that the left side in FIG. 2 rises. In this case, the prism section 27 refracts the minus first-order diffracted light L2 and guides it to the outside, so that the hologram 25 is returned with respect to the return light of the main beam and the two side beams split by the second diffraction grating 26. Each of the minus first-order diffracted lights diffracted by the respective regions 25a and 25b of the light emitting unit 21 is, as indicated by a dot in FIG. 5, a light detector 21e for monitoring the light output of the light emitting unit 21 or a light detector for detecting the signal. 24.

【0034】本実施形態による光学ピックアップ20を
組み込んだ光ディスク装置10は、以上のように構成さ
れており、次のように動作する。先づ、光ディスク装置
10のスピンドルモータ12が回転することにより、光
ディスク11が回転駆動される。そして、光学ピックア
ップ20が、図示しないガイドに沿って、光ディスク1
1の半径方向に移動されることにより、対物レンズ23
の光軸が、光ディスク11の所望のトラック位置まで移
動されることにより、アクセスが行なわれる。
The optical disk device 10 incorporating the optical pickup 20 according to the present embodiment is configured as described above, and operates as follows. First, the optical disk 11 is rotationally driven by the rotation of the spindle motor 12 of the optical disk device 10. Then, the optical pickup 20 moves the optical disc 1 along a guide (not shown).
1 in the radial direction, the objective lens 23
Is moved to the desired track position of the optical disk 11 to perform access.

【0035】この状態にて、光学ピックアップ20に
て、発光部21からの光ビームは、ホログラム素子22
の第二の回折格子26により3本の光ビームに分割され
た後、ホログラム25を透過し、対物レンズ23を介し
て、光ディスク11の信号記録面に集束される。光ディ
スク11からの戻り光は、再び対物レンズ23を介し
て、ホログラム素子22のホログラム25に入射する。
ここで、上記戻り光は、このホログラム25の各ホログ
ラム部25a,25bによって回折されて、プラスマイ
ナス1次回折光に分離される。そして、メインビームの
戻り光のプラス1次回折光が、光検出器24の受光部2
4aに入射すると共に、サイドビームの戻り光のプラス
1次回折光は、光検出器24の受光部E,Fに入射す
る。
In this state, in the optical pickup 20, the light beam from the light emitting section 21 is
After being split into three light beams by the second diffraction grating 26, the light beams are transmitted through the hologram 25 and focused on the signal recording surface of the optical disk 11 via the objective lens 23. The return light from the optical disk 11 again enters the hologram 25 of the hologram element 22 via the objective lens 23.
Here, the return light is diffracted by each of the hologram portions 25a and 25b of the hologram 25 and separated into plus and minus first-order diffracted lights. Then, the plus first-order diffracted light of the return light of the main beam is transmitted to the light receiving unit 2 of the photodetector 24.
4a, the plus first-order diffracted light of the return light of the side beam is incident on the light receiving units E and F of the photodetector 24.

【0036】かくして、光検出器24の各受光部A,
B,C,D,E,Fからの検出信号Sa,Sb,Sc,
Sd,Se,Sfに基づいて、光ディスク11の記録信
号が再生されると共に、上述のように、3ビーム法によ
りトラッキングエラー信号TEが検出され、またフーコ
ー法によりフォーカスエラー信号が検出され、これらの
信号に基づいて、サーボ回路19が、光ディスクドライ
ブコントローラ14を介して、光学ピックアップ20の
フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行なうよう
になっている。また、上記発光部21の半導体レーザ素
子21cの光出力は、光検出器21eの検出信号に基づ
いて、適宜の光出力となるように、図示しない駆動回路
によって制御される。
Thus, each light receiving section A,
Detection signals Sa, Sb, Sc, from B, C, D, E, F
Based on Sd, Se, and Sf, the recording signal of the optical disk 11 is reproduced, and as described above, the tracking error signal TE is detected by the three-beam method, and the focus error signal is detected by the Foucault method. Based on the signal, the servo circuit 19 performs focus servo and tracking servo of the optical pickup 20 via the optical disk drive controller 14. The light output of the semiconductor laser element 21c of the light emitting section 21 is controlled by a drive circuit (not shown) so that an appropriate light output is obtained based on the detection signal of the light detector 21e.

【0037】ここで、ホログラム25により回折された
信号検出に寄与しないマイナス1次回折光L2は、ホロ
グラム素子22内を通って、ホログラム素子22の下面
22bに形成されたプリズム部27に入射する。そし
て、マイナス1次回折光L2は、このプリズム部27に
より屈折されることにより、図2に示すように、発光部
21の半導体レーザ素子21c付近に向かって進む。こ
れにより、上記マイナス1次回折光L2は、発光部21
の光検出器21eまたは24に入射するようなことはな
い。従って、光出力モニタ用の光検出器21eは、半導
体レーザ素子21cの光出力を正確に検出することが可
能となり、半導体レーザ素子21cの光出力の制御が適
正に行われることになる。また、信号検出用の光検出器
24は、光ディスク11からの戻り光を正確に検出する
ことが可能となり、光ディスク11の正確な再生信号R
Fが得られると共に、フォーカスエラー信号FE及びト
ラッキングエラー信号TEが正確に検出されることによ
り、対物レンズ23の二軸方向のサーボが正確に行われ
ることになる。
Here, the minus first-order diffracted light L2 not diffracted by the hologram 25 and contributing to the signal detection passes through the hologram element 22 and enters the prism portion 27 formed on the lower surface 22b of the hologram element 22. Then, the minus first-order diffracted light L2 is refracted by the prism portion 27, and proceeds toward the vicinity of the semiconductor laser element 21c of the light emitting portion 21, as shown in FIG. As a result, the minus first-order diffracted light L2 is
Is not incident on the photodetector 21e or 24. Therefore, the light detector 21e for monitoring the light output can accurately detect the light output of the semiconductor laser element 21c, and the light output of the semiconductor laser element 21c is properly controlled. Further, the photodetector 24 for signal detection can accurately detect the return light from the optical disc 11, and the accurate reproduction signal R of the optical disc 11 can be obtained.
By obtaining F and accurately detecting the focus error signal FE and the tracking error signal TE, the servo of the objective lens 23 in the two axial directions is accurately performed.

【0038】この場合、プリズム部27は、ホログラム
素子22の発光部21側の表面に形成されているので、
部品点数が少なくて済み、部品コスト及び組立コストが
低減されることになる。また、ホログラム素子22はそ
の回折格子26が光軸に対して直交するように配置され
ており、入射光をほぼ同じ光量にてそれぞれプラス一次
光とマイナス一次光に回折することができ、必要な光量
を得るために光出力を適正に制御する上で光学設計が容
易で、製造も容易である。また、光分離手段としてのホ
ログラム素子22は、対物レンズ23と異なる素子で形
成されているため、対物レンズ23をサーボにより移動
させても、分離される光の光路等に変化がなく、それぞ
れの光を予め定められた方向に常に正しく導くことがで
きる。
In this case, since the prism section 27 is formed on the surface of the hologram element 22 on the light emitting section 21 side,
The number of parts is reduced, and the cost of parts and the cost of assembly are reduced. The hologram element 22 is arranged so that its diffraction grating 26 is orthogonal to the optical axis. The hologram element 22 can diffract incident light into a plus primary light and a minus primary light with substantially the same light quantity, respectively. In order to properly control the light output to obtain the light quantity, the optical design is easy and the manufacture is easy. Further, since the hologram element 22 as the light separating means is formed of an element different from the objective lens 23, even if the objective lens 23 is moved by servo, there is no change in the optical path or the like of the separated light. Light can always be correctly guided in a predetermined direction.

【0039】図6は、本発明による光学ピックアップの
第二の実施形態を示している。図6において、光学ピッ
クアップ30は、図2に示した光学ピックアップ20と
ほぼ同じ構成であって、以下の点でのみ異なる構成であ
る。即ち、光学ピックアップ30は、ホログラム素子2
2の代わりに、ホログラム素子31を備えている。
FIG. 6 shows a second embodiment of the optical pickup according to the present invention. 6, the optical pickup 30 has substantially the same configuration as the optical pickup 20 shown in FIG. 2, and is different only in the following points. That is, the optical pickup 30 includes the hologram element 2
A hologram element 31 is provided instead of 2.

【0040】上記ホログラム素子31は、発光部21か
らの光ビームの光軸に対して垂直な二面を備えており、
その光ディスク11側の面31a(図6にて上面)に
は、発光部21からの光ビームの光軸上に、第一の回折
格子としてのホログラム32が形成されている。上記ホ
ログラム32は、発光部21からの光ビームをそのまま
透過させると共に、光ディスク11からの戻り光を回折
させて、プラスマイナス1次回折光L1,L2に分離
し、そのうちプラス1次回折光L1を、上記光検出器2
4に導くようになっている。 さらに、ホログラム32
は、全体が一つの回折領域として、y軸に実質的に平行
な溝から成り、その空間周波数が連続するようになって
いる。これにより、光ディスク11からの戻り光は、ホ
ログラム32によってx方向に、所定の回折角θだけ回
折される。ここで、回折角θは、ホログラム32によっ
て回折された戻り光ビームが、第二の回折格子33を通
ることがないように、適宜に選定される。
The hologram element 31 has two surfaces perpendicular to the optical axis of the light beam from the light emitting section 21.
A hologram 32 as a first diffraction grating is formed on the optical disk 11 side surface 31a (the upper surface in FIG. 6) on the optical axis of the light beam from the light emitting unit 21. The hologram 32 transmits the light beam from the light emitting unit 21 as it is and diffracts the return light from the optical disc 11 to separate it into plus and minus first-order diffracted lights L1 and L2. Photodetector 2
4 Further, the hologram 32
Is composed of grooves substantially parallel to the y-axis as a single diffraction region, so that its spatial frequency is continuous. As a result, the return light from the optical disk 11 is diffracted by the hologram 32 in the x direction by the predetermined diffraction angle θ. Here, the diffraction angle θ is appropriately selected so that the return light beam diffracted by the hologram 32 does not pass through the second diffraction grating 33.

【0041】また、ホログラム素子31は、発光部21
側の面31b(図6にて下面)にて、発光部21からの
光ビームの光軸上に、第二の回折格子33が形成されて
いると共に、光軸から離れた領域に、光分岐部としての
フーコープリズム34が形成され、さらにホログラム3
2によるマイナス1次回折光L2の光路に、プリズム部
35が形成されている。この場合、上記プリズム部35
は、上記マイナス1次回折光L2を内面反射させて、外
部に導くことにより、第二の回折格子33により分割さ
れたメインビーム及び二つのサイドビームの戻り光に関
して、ホログラム32にて回折されたマイナス1次回折
光が、発光部21の光出力モニタ用の光検出器21eま
たは信号検出用の光検出器24に入射しないようになっ
ている。
Further, the hologram element 31 is
On the side surface 31b (the lower surface in FIG. 6), a second diffraction grating 33 is formed on the optical axis of the light beam from the light emitting unit 21, and the light is branched to a region away from the optical axis. The Foucault prism 34 as a part is formed, and the hologram 3
A prism section 35 is formed in the optical path of the minus first-order diffracted light L2 due to the second section 2. In this case, the prism section 35
Reflects the minus first-order diffracted light L2 on the inner surface and guides the minus-first-order diffracted light L2 to the outside, so that the minus light diffracted by the hologram 32 with respect to the return light of the main beam and the two side beams split by the second diffraction grating 33. The first-order diffracted light does not enter the light detector 21e for monitoring the light output of the light emitting unit 21 or the light detector 24 for signal detection.

【0042】ここで、上記第二の回折格子33は、x軸
方向に延びる平行な溝を有しており、発光部21からの
光ビームを、0次回折光から成るメインビーム及びプラ
スマイナス1次回折光から成るサイドビームに分割す
る。
Here, the second diffraction grating 33 has a parallel groove extending in the x-axis direction, and converts the light beam from the light emitting section 21 into a main beam composed of the zero-order diffracted light and a plus or minus first-order light beam. It is split into side beams composed of folded light.

【0043】また、上記フーコープリズム34は、互い
に異なる法線ベクトルを有する二つの平面34a,34
bから構成されており、これらの平面34a,34bの
境界は、x軸に平行に延びていると共に、ホログラム3
2により回折されたプラス1次回折光である戻り光ビー
ムの中心を通るように、配設されている。尚、一方の平
面34aの法線ベクトルは、他方の平面34bの法線ベ
クトルに対して、上述したホログラム32による回折角
θとほぼ同じ角度をなすようになっている。さらに、他
方の平面34bの法線ベクトルは、ホログラム素子31
の発光部21側の面31bの法線ベクトルと同じ成分を
有するようになっている。
The Foucault prism 34 has two planes 34a and 34 having different normal vectors.
b, the boundary between these planes 34a, 34b extends parallel to the x-axis and the hologram 3
2 is disposed so as to pass through the center of the return light beam that is the plus first-order diffracted light diffracted by the second light. Note that the normal vector of one plane 34a is substantially the same angle as the diffraction angle θ by the hologram 32 with respect to the normal vector of the other plane 34b. Further, the normal vector of the other plane 34b is the hologram element 31
Has the same component as the normal vector of the surface 31b on the side of the light emitting section 21.

【0044】上記光検出器24は、図示の場合、回折格
子25により分割されたメインビームが入射すべき中央
の受光部24aと、この受光部24aの両側に設けられ
たサイドビームが入射すべき受光部E,Fとから成り、
さらに受光部24aは、縦横に四分割された四つの受光
部A,B,C,Dを有している。
In the case of the photodetector 24, in the case shown in the figure, the central light receiving portion 24a into which the main beam split by the diffraction grating 25 is to enter, and side beams provided on both sides of the light receiving portion 24a are to enter. It consists of light receiving units E and F,
Further, the light receiving unit 24a has four light receiving units A, B, C, and D divided into four parts vertically and horizontally.

【0045】そして、上記各受光部A,B,C,D,
E,Fからの検出信号は、図示しない処理回路におい
て、それぞれヘッドアンプにより増幅された後、出力信
号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sfとなり、さらに
演算回路によって、再生信号RFは、例えば
Each of the light receiving sections A, B, C, D,
The detection signals from E and F are amplified by a head amplifier in a processing circuit (not shown), respectively, and then become output signals Sa, Sb, Sc, Sd, Se, and Sf.

【数6】 により、またフォーカスエラー信号FEは、所謂フーコ
ー法によって、
(Equation 6) And the focus error signal FE is obtained by the so-called Foucault method,

【数7】 または(Equation 7) Or

【数8】 あるいは(Equation 8) Or

【数9】 により、さらにトラッキングエラー信号TEは、所謂3
ビーム法によって、
(Equation 9) As a result, the tracking error signal TE becomes
By the beam method,

【数10】 によって、演算されるようになっている。(Equation 10) Is calculated.

【0046】このような構成の光学ピックアップ30に
よれば、発光部21からの光ビームは、ホログラム素子
31の第二の回折格子33により3本の光ビームに分割
された後、ホログラム32を透過し、対物レンズ23を
介して、光ディスク11の信号記録面に集束される。光
ディスク11からの戻り光は、再び対物レンズ23を介
して、ホログラム素子31のホログラム32に入射す
る。そして、戻り光は、このホログラム32によって回
折され、メインビームの戻り光が、フーコープリズム3
4に入射する。これにより、メインビームの戻り光は、
フーコープリズム34の各面34a,34bによって半
円状に分割されて、それぞれ光検出器24の各受光部に
入射する。即ち、面34aを通った戻り光は、受光部A
及びBに入射し、面34bを通った光は、受光部C及び
Dに入射することになる。また、サイドビームの戻り光
は、フーコープリズム34の各面34a,34bによっ
てほぼ半円状に分割されて光検出器24の各受光部E,
Fに入射することになる。かくして、光検出器24の各
受光部の検出信号から、光ディスク11の記録信号が再
生されると共に、上述のように、3ビーム法によりトラ
ッキングエラー信号TEが検出され、またフーコー法に
よりフォーカスエラー信号FEが検出され、これらの信
号に基づいて、光学ピックアップ30のフォーカスサー
ボ及びトラッキングサーボが行なわれる。
According to the optical pickup 30 having such a configuration, the light beam from the light emitting section 21 is split into three light beams by the second diffraction grating 33 of the hologram element 31, and then transmitted through the hologram 32. Then, the light is focused on the signal recording surface of the optical disk 11 via the objective lens 23. The return light from the optical disk 11 again enters the hologram 32 of the hologram element 31 via the objective lens 23. The return light is diffracted by the hologram 32, and the return light of the main beam is
4 is incident. Thereby, the return light of the main beam is
The light is divided into semicircles by the surfaces 34a and 34b of the Foucault prism 34, and is incident on the respective light receiving portions of the photodetector 24. That is, the return light passing through the surface 34a is
And B, and the light passing through the surface 34b enters the light receiving units C and D. Further, the return light of the side beam is divided into substantially semicircular shapes by the respective surfaces 34a and 34b of the Foucault prism 34, and the respective light receiving portions E and E of the photodetector 24 are separated.
F will be incident. Thus, the recording signal of the optical disk 11 is reproduced from the detection signal of each light receiving portion of the photodetector 24, the tracking error signal TE is detected by the three-beam method, and the focus error signal is detected by the Foucault method, as described above. FE is detected, and focus servo and tracking servo of the optical pickup 30 are performed based on these signals.

【0047】ここで、ホログラム32により回折された
信号検出に寄与しないマイナス1次回折光L2は、ホロ
グラム素子31内を通って、ホログラム素子31の下面
31bに形成されたプリズム部35に入射する。そし
て、マイナス1次回折光L2は、このプリズム部35に
より内面反射されることにより、図6に示すように、外
側に向かって進む。これにより、上記マイナス1次回折
光L2は、発光部21の光検出器21eまたは24に入
射するようなことはない。従って、光出力モニタ用の光
検出器21eは、半導体レーザ素子21cの光出力を正
確に検出することが可能となり、半導体レーザ素子21
cの光出力の制御が適正に行われることになる。また、
信号検出用の光検出器24は、光ディスク11からの戻
り光を正確に検出することが可能となり、光ディスク1
1の正確な再生信号RFが得られると共に、フォーカス
エラー信号FE及びトラッキングエラー信号TEが正確
に検出されることにより、対物レンズ23の二軸方向の
サーボが正確に行われることになる。
Here, the minus first-order diffracted light L2, which does not contribute to the signal detection diffracted by the hologram 32, passes through the hologram element 31 and enters the prism portion 35 formed on the lower surface 31b of the hologram element 31. Then, the minus first-order diffracted light L2 travels outward as shown in FIG. 6 by being internally reflected by the prism portion 35. Thus, the minus first-order diffracted light L2 does not enter the light detector 21e or 24 of the light emitting unit 21. Therefore, the light detector 21e for monitoring the light output can accurately detect the light output of the semiconductor laser element 21c, and
The control of the light output of c is performed appropriately. Also,
The photodetector 24 for signal detection can accurately detect the return light from the optical disc 11, and
As one accurate reproduction signal RF is obtained, and the focus error signal FE and the tracking error signal TE are accurately detected, the two-axis servo of the objective lens 23 is accurately performed.

【0048】尚、光ディスク側の第一の回折格子である
ホログラム32は、全体が一つの連続した領域として構
成されているので、プラスチックによる射出成形やガラ
スプレスモールド等によって容易に形成されると共に、
成形金型が容易に作製されることにより、低コストで製
造されることになる。
The hologram 32, which is the first diffraction grating on the optical disk side, is formed as a single continuous area, so that it can be easily formed by injection molding or glass press molding of plastic, and the like.
Since the molding die is easily manufactured, it can be manufactured at low cost.

【0049】上記実施形態においては、上記光検出器2
4は、図2または図7に示すように、発光部21の半導
体基板21a上に形成されることにより、発光部21と
一体に構成されているが、これに限らず、発光部21と
別体に構成されてもよい。
In the above embodiment, the photodetector 2
4 is formed integrally with the light emitting unit 21 by being formed on the semiconductor substrate 21a of the light emitting unit 21 as shown in FIG. 2 or FIG. 7, but is not limited thereto. It may be configured on the body.

【0050】また、上記実施形態においては、ホログラ
ム27または32を備えたホログラム素子22,31が
使用されているが、これに限らず、光ディスク11側の
面に戻り光を分離するための回折格子を備えた光分離手
段が設けられていればよいことは明らかである。
In the above embodiment, the hologram elements 22 and 31 each having the hologram 27 or 32 are used. However, the present invention is not limited to this, and the diffraction grating for separating the returning light on the surface of the optical disk 11 is used. Obviously, it is only necessary to provide a light separating means having the following.

【0051】さらに、上記実施形態においては、上記ホ
ログラム素子22,31は、発光部21及び光検出器2
4と別体に構成されているが、発光部21の半導体基板
21aに対して一体的に支持されるように構成されてい
てもよい。この場合、発光部21,光検出器24とホロ
グラム素子22,31(または光分離手段)が一つのユ
ニットとして一体的に構成されることになる。
Further, in the above embodiment, the hologram elements 22 and 31 are composed of the light emitting section 21 and the photodetector 2.
4, but may be configured to be integrally supported by the semiconductor substrate 21a of the light emitting unit 21. In this case, the light emitting section 21, the photodetector 24, and the hologram elements 22, 31 (or light separating means) are integrally configured as one unit.

【0052】上記実施形態においては、プリズム部2
7,35は、第一の回折格子であるホログラム25,3
2によるマイナス1次回折光を屈折または反射により外
側に導くようになっているが、これに限らず、他の信号
検出に寄与しない不要回折光を屈折または反射により外
側に導くようにしてもよいことは明らかである。
In the above embodiment, the prism section 2
7, 35 are holograms 25, 3 which are first diffraction gratings.
The negative first-order diffracted light due to 2 is guided to the outside by refraction or reflection. However, the present invention is not limited to this, and unnecessary diffracted light that does not contribute to other signal detection may be guided to the outside by refraction or reflection. Is clear.

【0053】また、上記実施形態による光ディスク装置
10及び光学ピックアップ20,30においては、例え
ばコンパクトディスク(CD)やCDマイナスROM等
の光ディスク再生用の無偏光光学ピックアップの構成が
示されているが、これに限らず、光磁気ディスク(M
O)等のための偏光光学ピックアップ及び光ディスク装
置に対しても本発明を適用できることは明らかである。
In the optical disk device 10 and the optical pickups 20 and 30 according to the above-described embodiment, a configuration of a non-polarized optical pickup for reproducing an optical disk such as a compact disk (CD) or a CD minus ROM is shown. Without being limited to this, the magneto-optical disk (M
Obviously, the present invention can be applied to a polarization optical pickup and an optical disk device for O) and the like.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型に且つ低コストで構成されると共に、光源の光出力の
適正な制御が可能である光学ピックアップ及びこれを利
用した光ディスク装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided an optical pickup which is small in size and low in cost and capable of appropriately controlling the light output of a light source, and an optical disk apparatus using the same. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光学ピックアップを組み込んだ光
ディスク装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of an optical disk device incorporating an optical pickup according to the present invention.

【図2】図1の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの第一の実施形態の構成を示す概略側面図である。
FIG. 2 is a schematic side view showing a configuration of a first embodiment of an optical pickup in the optical disk device of FIG. 1;

【図3】図2の光学ピックアップにおけるホログラム素
子の表面を示す一部破断平面図である。
FIG. 3 is a partially cutaway plan view showing a surface of a hologram element in the optical pickup of FIG. 2;

【図4】図2の光学ピックアップにおける光検出器の構
成例を示す概略平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a photodetector in the optical pickup in FIG. 2;

【図5】図2の光学ピックアップにおける発光部に対す
る不要回折光によるスポットを示す概略平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a spot of the light emitting unit in the optical pickup of FIG. 2 due to unnecessary diffracted light.

【図6】本発明による光学ピックアップの第二の実施形
態の構成を示す概略側面図である。
FIG. 6 is a schematic side view showing the configuration of an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す概
略側面図である。
FIG. 7 is a schematic side view showing a configuration of an example of a conventional optical pickup.

【図8】図7の光学ピックアップにおけるホログラム素
子の表面を示す一部破断平面図である。
FIG. 8 is a partially broken plan view showing a surface of a hologram element in the optical pickup of FIG. 7;

【図9】図7の光学ピックアップにおける光検出器の構
成例を示す概略平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a photodetector in the optical pickup in FIG. 7;

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

10・・・光ディスク装置、11・・・光ディスク、1
2・・・スピンドルモータ、13・・・制御部、14・
・・光ディスクトライブコントローラ、15・・・信号
復調器、16・・・誤り訂正回路、17・・・インター
フェイス、18・・・ヘッドアクセス制御部、20・・
・光学ピックアップ、21・・・発光部(光源)、2
2,31・・・ホログラム素子(光分離手段)、23・
・・対物レンズ(光集束手段)、24・・・光検出器、
25,32・・・ホログラム(第一の回折格子)、2
6,33・・・回折格子(第二の回折格子)、27・・
・プリズム部、34・・・フーコープリズム(光路分岐
部)、34a,34b・・・面、27・・・ホログラム
(第二の回折格子)。
10 optical disk device, 11 optical disk, 1
2 ... Spindle motor, 13 ... Control unit, 14.
..Optical disk drive controller, 15 ... signal demodulator, 16 ... error correction circuit, 17 ... interface, 18 ... head access control unit, 20 ...
・ Optical pickup, 21 ・ ・ ・ Light emitting unit (light source), 2
2, 31 ... hologram element (light separating means), 23
..Objective lenses (light focusing means), 24 ... photodetectors,
25, 32... Hologram (first diffraction grating), 2
6, 33... Diffraction grating (second diffraction grating), 27.
-Prism part, 34 ... Foucault prism (optical path branching part), 34a, 34b ... Surface, 27 ... Hologram (second diffraction grating).

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 上記光源から出射された光ビームを回転駆動される光デ
ィスクの信号記録面上に集束させる光集束手段と、 上記光源と光集束手段との間に配設された光分離手段
と、 上記光分離手段で分離された光ディスクの信号記録面か
らの戻り光ビームを受光する受光部を有する光検出器と
を含んでおり、 上記光分離手段が、その光ディスク側の面に、光軸に対
して垂直に配設された回折格子を備えた平行平板から構
成されていて、 この回折格子が、光源からの光を透過させると共に、光
ディスクからの戻り光を上記受光部に向かって回折させ
る構成であり、 さらに、上記光分離手段が回折格子により回折された回
折光のうち、受光部に向かう回折光以外の不要な回折光
を外部に導くプリズム部を備えることを特徴とする光学
ピックアップ。
1. A light source, a light converging means for converging a light beam emitted from the light source on a signal recording surface of a rotationally driven optical disk, and a light disposed between the light source and the light converging means. Separating means, and a photodetector having a light receiving portion for receiving a return light beam from the signal recording surface of the optical disc separated by the light separating means, wherein the light separating means is provided on a surface on the optical disc side. A parallel plate having a diffraction grating disposed perpendicular to the optical axis. The diffraction grating transmits light from the light source and directs return light from the optical disk to the light receiving unit. Further, the light separating means further includes a prism unit for guiding unnecessary diffracted light other than the diffracted light toward the light receiving unit to the outside among the diffracted light diffracted by the diffraction grating. Optical Backup.
【請求項2】 上記光分離手段が、ホログラム素子であ
ることを特徴とする、請求項1に記載の光学ピックアッ
プ。
2. The optical pickup according to claim 1, wherein said light separating means is a hologram element.
【請求項3】 上記回折格子が、異なる回折角を有する
複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項2
に記載の光学ピックアップ。
3. The diffraction grating according to claim 2, wherein the diffraction grating is divided into a plurality of regions having different diffraction angles.
An optical pickup according to item 1.
【請求項4】 上記プリズム部が、光分離手段の光源側
の面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の光学ピックアップ。
4. The optical pickup according to claim 1, wherein the prism portion is formed on a light source side surface of the light separating means.
【請求項5】 上記プリズム部が、上記不要な回折光を
反射させることを特徴とする請求項1に記載の光学ピッ
クアップ。
5. The optical pickup according to claim 1, wherein the prism portion reflects the unnecessary diffracted light.
【請求項6】 上記プリズム部が、上記不要な回折光を
屈折させることを特徴とする請求項1に記載の光学ピッ
クアップ。
6. The optical pickup according to claim 1, wherein the prism portion refracts the unnecessary diffracted light.
【請求項7】 上記光分離手段が、その光源側の面に、
上記第一の回折格子とは別に設けた第二の回折格子と、
複数の互いに異なる法線ベクトルを有する面から成る光
路分岐部と、を備えていると共に、その光ディスク側の
面に形成された第一の回折格子が、連続したひとつの領
域を有しており、 上記第二の回折格子が、光源からの光をメインビーム及
びサイドビームに分割すると共に、 上記第一の回折格子が、光源からの光を透過させると共
に、光ディスクからの戻り光を上記光路分岐部に向かっ
て回折させるように、構成されており、 さらに、上記光路分岐部が、光ディスクからの戻り光を
分割して、上記光検出器の各受光部に導く構成としたこ
とを特徴とする請求項2に記載の光学ピックアップ。
7. The device according to claim 1, wherein the light separating means has a light source side surface.
A second diffraction grating provided separately from the first diffraction grating,
An optical path branching portion composed of a plurality of surfaces having different normal vectors, and a first diffraction grating formed on the optical disk side surface has a continuous one area, The second diffraction grating divides the light from the light source into a main beam and a side beam, and the first diffraction grating transmits the light from the light source and returns the light from the optical disk to the optical path branching unit. The optical path branching portion is further configured to split the return light from the optical disc and to guide the split light to each light receiving portion of the photodetector. Item 3. The optical pickup according to item 2.
【請求項8】 上記光路分岐部が、フーコープリズムで
あることを特徴とする、請求項7に記載の光学ピックア
ップ。
8. The optical pickup according to claim 7, wherein the optical path branching unit is a Foucault prism.
【請求項9】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して光集束手段を介して光を照
射し、光ディスクからの信号記録面からの戻り光を光集
束手段を介して検出する光学ピックアップと、 光集束手段を二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
ュエータと、 光学ピックアップからの検出信号に基づいて、再生信号
を生成する信号処理回路と、 光学ピックアップからの検出信号に基づいて、光集束手
段を二軸方向に移動させるサーボ回路とを含んでおり、 上記光学ピックアップが、 光源と、 上記光源から出射された光ビームを回転駆動される光デ
ィスクの信号記録面上に集束させる光集束手段と、 上記光源と光集束手段との間に配設された光分離手段
と、 上記光分離手段で分離された光ディスクの信号記録面か
らの戻り光ビームを受光する受光部を有する光検出器と
を含んでおり、 上記光分離手段が、その光ディスク側の面に、光軸に対
して垂直に配設された第一の回折格子を備えた平行平板
から構成されていて、 この第一の回折格子が、光源からの光を透過させると共
に、光ディスクからの戻り光を上記受光部に向かって回
折させる構成であり、 さらに、上記光分離手段が第一の回折格子により回折さ
れた回折光のうち、受光部に向かう回折光以外の不要な
回折光を外部に導くプリズム部を備えることを特徴とす
る光ディスク装置。
9. A driving means for driving the optical disc to rotate, and a light irradiating the rotating optical disc via a light focusing means, and detecting a return light from the signal recording surface from the optical disc through the light focusing means. An optical pickup, a biaxial actuator that supports the light focusing means so as to be movable in two axial directions, a signal processing circuit that generates a reproduction signal based on a detection signal from the optical pickup, and a detection signal from the optical pickup. A servo circuit for moving the light focusing means in two axial directions, wherein the optical pickup focuses a light source and a light beam emitted from the light source on a signal recording surface of a rotationally driven optical disk. A light focusing means; a light separating means provided between the light source and the light focusing means; and a signal recording surface of the optical disc separated by the light separating means. And a photodetector having a light receiving section for receiving the return light beam of the optical disc. The light separating means includes a first diffraction grating disposed perpendicularly to the optical axis on a surface on the optical disk side. The first diffraction grating transmits light from a light source and diffracts return light from an optical disk toward the light receiving unit. An optical disc apparatus, wherein the means includes a prism unit for guiding unnecessary diffracted light other than the diffracted light toward the light receiving unit out of the diffracted light diffracted by the first diffraction grating.
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