JP2000235716A - Optical device - Google Patents

Optical device

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Publication number
JP2000235716A
JP2000235716A JP11033295A JP3329599A JP2000235716A JP 2000235716 A JP2000235716 A JP 2000235716A JP 11033295 A JP11033295 A JP 11033295A JP 3329599 A JP3329599 A JP 3329599A JP 2000235716 A JP2000235716 A JP 2000235716A
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JP
Japan
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light
light receiving
diffraction grating
diffraction
diffracted
Prior art date
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Pending
Application number
JP11033295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Oyama
実 大山
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000235716A publication Critical patent/JP2000235716A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate difficulty in manufacture by enabling the focus error detection by, for example, a spot size method without using a hologram element. SOLUTION: This optical device has a diffraction grating element 8 having a first diffraction grating part 9 which emits first and second diffracted light 21a and 21b of ±1st order by diffracting reflected light 20 and a second diffraction grating part 9b which emits third and fourth diffracted light 22a and 22b of ±1st order by diffracting the reflected light 20 at a diffraction angle different from the diffraction angle of the first diffraction grating part described above, and a photodetector substrate 2 having a first photodetecting region to fourth photodetecting regions 10 to 13 for receiving the fourth diffracted light 21a, 21b, 22a and 22b from the first diffracted light on the photodetecting surface 2a of the same plane. The first and second diffracted light 21a and 21b are so set as to focus backward of the photodetecting surface 2a and the third and fourth diffracted light 22a and 22b focus before arrival at the photodetecting surface 2a. A focus error signal is obtained by combining the photoelectric conversion outputs of the first to fourth photodetecting regions 10 to 13.

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、光ディスク等の記
録媒体の再生装置に用いられる光デバイスに関し、特
に、DVD(Digital Versatile D
isc)システムやその他の複数のシステムへの対応が
可能な技術に係わる。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical device used for an apparatus for reproducing a recording medium such as an optical disk, and more particularly, to a DVD (Digital Versatile D).
isc) systems and other technologies that are compatible with multiple systems.

【0002】[0002]

【先行の技術】既に一般に普及している民生用光ディス
クシステムであるCDに対し、近年、より高密度なDV
Dシステムが提案、商品化され、普及が始まっている。
さらには、DVD−R、DVD−R/Wといった記録可
能な規格、また、CD−R、MD、MDdataIIとい
った各種の規格が存在し、このような各種の規格のディ
スクを再生するための技術が開発され、さらにそれを実
現する構成の簡略化やコストダウンが課題になってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in contrast to CDs, which are already widely used consumer optical disc systems, recently, higher density DVs have been used.
The D system has been proposed, commercialized, and spread.
Furthermore, there are recordable standards such as DVD-R and DVD-R / W, and various standards such as CD-R, MD and MDdataII, and a technology for reproducing a disc of such various standards exists. It has been developed, and simplification and cost reduction of the configuration for realizing it have been issues.

【0003】一方、コストダウンや小型化の要求に合わ
せて、光ピックアップの光学系の集積化の試みも進展し
ており、半導体レーザ、フォトディテクタ、ホログラム
素子(Holographic Optical El
ement)を一体化したデバイスが開発されている。
このデバイスでは、半導体レーザとフォトディテクタと
を近接して配置でき、ホログラム素子による回折光の受
光部と半導体レーザの発光点とを略共役な位置に配置す
ることが容易に可能である。そのため、ホログラム素子
による±1次回折光を共に利用したコンプリメンタリ
(相補的)なスポットサイズ法によるフォーカスエラー
検出が実現できる。尚、この方法は、他に実用化されて
いるナイフエッジ法と比較し、ホログラム素子の厳密な
位置調整が必ずしも必要でない、±1次回折光の一方を
捨てる必要がない、高効率である、といった利点を有す
る。
On the other hand, in accordance with demands for cost reduction and miniaturization, attempts have been made to integrate an optical system of an optical pickup, and a semiconductor laser, a photodetector, a holographic element (Holographic Optical El.)
devices have been developed.
In this device, the semiconductor laser and the photodetector can be arranged close to each other, and the light receiving portion of the hologram element for diffracted light and the emission point of the semiconductor laser can be easily arranged at a substantially conjugate position. Therefore, it is possible to realize focus error detection by a complementary (complementary) spot size method using both ± 1st-order diffracted lights by the hologram element. Note that this method does not require strict position adjustment of the hologram element, does not need to discard one of the ± 1st-order diffracted lights, and has high efficiency, as compared with the knife-edge method that has been put to practical use. Has advantages.

【0004】ところで、複数システムへの互換性確保に
当たっては、デバイス集積化に好適なスポットサイズ法
によるフォーカスエラー検出と、何等かの方式によるト
ラッキングエラー検出との両立が必須であり、DVDシ
ステムでは、トラッキングエラー検出法として位相差法
がほぼ必須である。
In order to ensure compatibility with a plurality of systems, it is necessary to achieve both focus error detection by a spot size method suitable for device integration and tracking error detection by any method. The phase difference method is almost essential as a tracking error detection method.

【0005】以上の点を考慮して本出願人は、先に、ス
ポットサイズ法によるフォーカスエラー検出と、位相法
によるトラッキングエラー検出とを両立させ、且つ、光
ピックアップ光学系の集積化が可能である光ピックアッ
プを提案した(特願平10−96365号出願書類参
照)。
In consideration of the above points, the present applicant has previously made it possible to achieve both focus error detection by the spot size method and tracking error detection by the phase method, and to integrate the optical pickup optical system. An optical pickup was proposed (see Japanese Patent Application No. 10-96365).

【0006】図8は上記光ピックアップの概略斜視図、
図9はホログラム素子の平面図、図10は受光素子基板
の平面図、図11はスポット光の分割領域を示す図、図
12は各受光領域の照射状態を示す図である。図8〜図
12において、レーザ光源(図示せず)からのレーザ光
は、光ディスク50の情報記録層(図示せず)に収束さ
れ、ここで反射される。この反射光の光路上にはホログ
ラム素子51と受光素子基板52とが配置されている。
FIG. 8 is a schematic perspective view of the optical pickup.
FIG. 9 is a plan view of a hologram element, FIG. 10 is a plan view of a light receiving element substrate, FIG. 11 is a view showing a divided area of spot light, and FIG. 12 is a view showing an irradiation state of each light receiving area. 8 to 12, a laser beam from a laser light source (not shown) is converged on an information recording layer (not shown) of the optical disk 50 and is reflected there. A hologram element 51 and a light receiving element substrate 52 are arranged on the optical path of the reflected light.

【0007】ホログラム素子51は反射光のほぼ光軸C
を通り、且つ、光ディスク50のラジアル方向Rの直交
方向(タンジェンシャル方向T)を通る線を境界線とし
て2領域に分割されたホログラム領域51a,51bを
有する。この双方のホログラム領域51a,51bは、
それぞれ同一の連続する波面の回折光を生成する同一曲
線群にて構成され、反射光の回折角を共に同一として回
折するが、反射光の回折方向を互いに異なる方向に回折
させると共に、それぞれ対となる回折光の一方に対して
収束、他方に対して発散のレンズ作用を付加するよう構
成されている。
The hologram element 51 has a substantially optical axis C of the reflected light.
And hologram areas 51a and 51b divided into two areas by using a line passing through the optical disc 50 in a direction perpendicular to the radial direction R (tangential direction T) as a boundary line. These two hologram areas 51a and 51b are:
Each is composed of the same curve group that generates diffracted light of the same continuous wavefront, and diffracts with the same diffraction angle of the reflected light, but diffracts the reflected light in different directions, and It is configured to add a lens effect of converging to one of the diffracted lights and diverging to the other.

【0008】受光素子基板52は、その同一平面の受光
面52a上に配置された4つの第1〜第4受光領域53
〜56を有し、この4つの受光領域53〜56の各中心
と光ディスク50からの反射光の収束点Oとがホログラ
ム素子51の中心から全て光学的に略等距離になる位置
に配置されている。
The light receiving element substrate 52 has four first to fourth light receiving areas 53 arranged on the same plane light receiving surface 52a.
And the center of each of the four light receiving areas 53 to 56 and the convergence point O of the reflected light from the optical disk 50 are arranged at positions that are all optically equidistant from the center of the hologram element 51. I have.

【0009】この4つの受光領域53〜56には前記双
方のホログラム領域51a,51bからの回折光がそれ
ぞれ照射され、収束作用を受けた回折光は受光面52a
に至る前に焦点若しくは焦線を結び、発散作用を受けた
回折光は受光面52aより後方に焦点若しくは焦線を結
ぶ。そして、±1次回折光は互いに逆向きに焦点ずれを
持ち、所定(略同一)のスポットサイズで各受光領域5
3〜56を照射し、光ディスク50の焦点方向位置ずれ
に伴ってそのサイズも逆方向に変化する。
The four light receiving regions 53 to 56 are irradiated with diffracted light from the hologram regions 51a and 51b, respectively, and the converged diffracted light is applied to the light receiving surface 52a.
And the diffracted light subjected to the divergent action forms a focal point or a focal line behind the light receiving surface 52a. The ± 1st-order diffracted lights have defocuses in directions opposite to each other, and have a predetermined (substantially the same) spot size.
3 to 56, and the size of the optical disk 50 also changes in the opposite direction in accordance with the positional shift of the optical disk 50 in the focus direction.

【0010】また、図12に詳しく示すように、光軸C
を挾んで対向配置される第1受光領域53と第2受光領
域54、及び、第3受光領域55と第4受光領域56が
それぞれの中心を結ぶ方向を境界方向+Rα,−Rαと
して4分割されている。つまり、受光領域53〜56
は、それぞれ非受光領域である中央境界線57と、この
両外側の外側境界線58,59とで仕切られることによ
って2つの中央分割領域Ea,Ebとこれの両外側の端
部分割領域Ec,Edとに4分割されている。
Further, as shown in detail in FIG.
The first light receiving area 53 and the second light receiving area 54, and the third light receiving area 55 and the fourth light receiving area 56, which are opposed to each other, are divided into four with the direction connecting their centers as the boundary directions + Rα, -Rα. ing. That is, the light receiving areas 53 to 56
Are divided by a central boundary line 57, which is a non-light receiving region, and two outer boundary lines 58, 59, respectively, to form two central divided regions Ea, Eb and two outer end divided regions Ec, Ec. And Ed.

【0011】次に、エラー検出手段について説明する。
図11に示すように、光ディスク50に照射されるスポ
ット光60を4分割の領域に分割すると、各I〜IV領域
の光は各受光領域53〜56に対して図12のローマ数
字で示す位置に照射されることになる。そして、図13
に示すように、第1受光領域53のインナー側の中央分
割領域Ea及び端部分割領域Ecからの光電変換信号R
i1と、第2受光領域54のインナー側の中央分割領域
Ea及び端部分割領域Ecからの光電変換信号Ri2と
を加算して出力I信号を、第1受光領域53のアウター
側の中央分割領域Eb及び端部分割領域Edからの光電
変換信号Ro1と、第2受光領域54のアウター側の中
央分割領域Eb及び端部分割領域Edからの光電変換信
号Ro2とを加算して出力IV信号をそれぞれ得る。
Next, the error detecting means will be described.
As shown in FIG. 11, when the spot light 60 irradiated on the optical disk 50 is divided into four regions, the light in each of the I to IV regions is positioned with respect to each of the light receiving regions 53 to 56 by the position indicated by the Roman numeral in FIG. Will be irradiated. And FIG.
As shown in the figure, the photoelectric conversion signals R from the center divided area Ea and the end divided area Ec on the inner side of the first light receiving area 53 are provided.
The output I signal is obtained by adding i1 and the photoelectric conversion signal Ri2 from the inner-side central divided area Ea and the end-part divided area Ec of the second light receiving area 54 to obtain an output I signal. Eb and the photoelectric conversion signal Ro1 from the end divided region Ed, and the photoelectric conversion signal Ro2 from the center division region Eb and the end division region Ed on the outer side of the second light receiving region 54 are added to output an output IV signal, respectively. obtain.

【0012】又、第3受光領域55のインナー側の中央
分割領域Ea及び端部分割領域Ecからの光電変換信号
Li1と、第4受光領域56のインナー側の中央分割領
域Ea及び端部分割領域Ecからの光電変換信号Li2
とを加算して出力III信号を、第3受光領域55のアウ
ター側の中央分割領域Eb及び端部分割領域Edからの
光電変換信号Lo1と、第4受光領域56のアウター側
の中央分割領域Eb及び端部分割領域Edからの光電変
換信号Lo2とを加算して出力II信号をそれぞれ得る。
そして、この出力I〜IV信号に基づいて位相差法による
トラッキングエラー信号を作成するように構成されてい
る。
Also, the photoelectric conversion signal Li1 from the inner side center divided region Ea and the end portion divided region Ec of the third light receiving region 55 and the inner side center divided region Ea and the end portion divided region of the fourth light receiving region 56. Photoelectric conversion signal Li2 from Ec
The output III signal is added to the photoelectric conversion signal Lo1 from the outer-side central divided region Eb and the end divided region Ed of the third light receiving region 55, and the outer-side central divided region Eb of the fourth light receiving region 56. And the photoelectric conversion signal Lo2 from the end divided region Ed to obtain an output II signal.
Then, a tracking error signal is generated by the phase difference method based on the output I-IV signals.

【0013】また、図14に示すように、第1受光領域
53の一対の中央分割領域Ea,Ebからの光電変換信
号R1と第2受光領域54の一対の中央分割領域Ea,
Ebからの光電変換信号R2とを加算して出力Ra信号
を、第1受光領域53の一対の端部分割領域Ec,Ed
からの光電変換信号R3と第2受光領域54の一対の端
部分割領域Ec,Edからの光電変換信号R4とを加算
して出力Rb信号をそれぞれ得る。又、第3受光領域5
5の一対の中央分割領域Ea,Ebからの光電変換信号
L1と第4受光領域56の一対の中央分割領域Ec,E
dからの光電変換信号L2とを加算して出力La信号
を、第3受光領域55の一対の端部分割領域Ec,Ed
からの光電変換信号L3と第4受光領域56の一対の端
部分割領域Ea,Ebからの光電変換信号L4とを加算
して出力Rb信号をそれぞれ得る。そして、出力Ra信
号と出力Rb信号との差レベル、及び、出力La信号と
出力Lb信号との差レベルに基づいて2系統のコンプリ
メンタリ(相補的)なスポットサイズ法によるフォーカ
スエラー信号を作成するように構成されている。
As shown in FIG. 14, the photoelectric conversion signal R1 from the pair of central divided areas Ea and Eb of the first light receiving area 53 and the pair of central divided areas Ea and Ea of the second light receiving area 54 are provided.
The output Ra signal obtained by adding the photoelectric conversion signal R2 from Eb to the pair of end divided regions Ec and Ed of the first light receiving region 53 is output.
And the photoelectric conversion signal R4 from the pair of end divided regions Ec and Ed of the second light receiving region 54 are added to obtain an output Rb signal. Also, the third light receiving area 5
5 and a pair of central divided areas Ec and E of the fourth light receiving area 56.
and the output La signal obtained by adding the photoelectric conversion signal L2 from the pair d to the pair of end divided regions Ec and Ed of the third light receiving region 55.
And the photoelectric conversion signal L4 from the pair of end divided regions Ea and Eb of the fourth light receiving region 56 are added to obtain an output Rb signal. Then, based on the difference level between the output Ra signal and the output Rb signal and the difference level between the output La signal and the output Lb signal, a focus error signal based on a two-system complementary (complementary) spot size method is created. Is configured.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記先
行技術の光ピックアップでは、ホログラム素子51を用
いているが、ホログラム素子51の作製においては複雑
な設計、曲線群の形状式の算出、膨大な座標位置の計
算、といった作業を必要とし製作まで長時間の工程を必
要とするという問題があった。
However, although the hologram element 51 is used in the above-mentioned prior art optical pickup, complicated design, calculation of the shape formula of a curve group, and enormous coordinates are required in manufacturing the hologram element 51. There is a problem in that work such as calculation of the position is required, and a long process is required until manufacturing.

【0015】また、上述したように、複数システムへの
互換性確保に当たっては、フォーカスエラー検出とトラ
ッキングエラー検出との両立が必須要件であるが、M
D、CD−R、DVD−R等の録再系システムでは、3
ビーム法によるトラッキングエラー検出が主流になって
おり、前記光ピックアップの構成では3ビーム法との両
立ができない。つまり、前記光ピックアップでは異なる
2領域のホログラム素子51からの回折光を、光軸を中
心とした円周上に、且つ、タンジェンシャル方向Tにほ
ぼ隣接した位置に照射し、これに対応して受光領域を配
置しているため、3ビーム方式のトラッキングエラー検
出を適用しようとすると、3ビームの内の両サイドビー
ムの受光領域と位置的に干渉するためである。
As described above, in order to ensure compatibility with a plurality of systems, it is essential to achieve both focus error detection and tracking error detection.
In a recording / reproducing system such as D, CD-R, DVD-R, etc., 3
Tracking error detection by the beam method has become mainstream, and the configuration of the optical pickup cannot be compatible with the three-beam method. In other words, the optical pickup irradiates the diffracted light from the hologram element 51 in two different regions onto a circumference centered on the optical axis and at a position substantially adjacent to the tangential direction T. This is because, since the light receiving areas are arranged, if the tracking error detection of the three beam method is applied, the light receiving areas interfere with the light receiving areas of both side beams of the three beams.

【0016】そこで、本発明は、前記した課題を解決す
べくなされたものであり、ホログラム素子を用いること
なく例えばスポットサイズ法によるフォーカスエラー検
出を可能として、ホログラム素子を用いることによる製
作の困難性を解消した光デバイスを提供することを目的
とする。また、本発明は、例えばスポットサイズ法によ
るフォーカスエラー検出と3ビーム法によるトラッキン
グエラー検出との両立が可能である光デバイスを提供す
ることを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and enables focus error detection by, for example, a spot size method without using a hologram element. It is an object of the present invention to provide an optical device that solves the above problem. Another object of the present invention is to provide an optical device that can achieve both focus error detection by the spot size method and tracking error detection by the three-beam method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、光を
情報記録媒体に照射し、この情報記録媒体からの反射光
を用いて情報を読み取る光デバイスにおいて、前記反射
光の光路上に配置され、前記反射光の光軸に対し対称な
略同一角度で前記反射光を回折して±1次の第1回折光
及び第2回折光を射出する第1回折格子部と、前記反射
光の光路上に配置され、前記反射光の光軸に対し対称な
略同一角度で且つ前記第1,第2回折光とは異なる角度
で前記反射光を回折して±1次の第3回折光及び第4回
折光を射出する第2回折格子部とを有する回折格子素子
と、前記第1回折光から前記第4回折光をそれぞれ受光
する第1受光領域から第4受光領域を同一平面の受光面
に有する受光素子基板とを備え、前記第1回折格子部か
らの前記第1回折光及び前記第2回折光が共に前記受光
面より後方に焦点若しくは焦線を結び、且つ、前記第2
回折格子部からの前記第3回折光及び前記第4回折光が
共に前記受光面に至る前に焦点若しくは焦線を結ぶと共
に、前記反射光の光軸と前記受光面とが交わる点を交点
として、この交点から前記第1回折光及び前記第2回折
光が照射される前記第1受光領域及び第2受光領域まで
の各距離と、前記交点から前記第3回折光及び前記第4
回折光が照射される前記第3受光領域及び第4受光領域
までの各距離とが異なるように設定し、前記第1受光領
域又は第2受光領域の光電変換出力と、第3受光領域又
は第4受光領域の光電変換出力とを組み合わせてフォー
カスエラー信号を得ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical device for irradiating an information recording medium with light and reading information using reflected light from the information recording medium. A first diffraction grating portion arranged to diffract the reflected light at substantially the same angle symmetric with respect to the optical axis of the reflected light to emit ± 1st-order first and second diffracted lights; , And diffracts the reflected light at substantially the same angle symmetrical with respect to the optical axis of the reflected light and at an angle different from the first and second diffracted lights. A diffraction grating element having a second diffraction grating portion for emitting the fourth diffracted light; and receiving light from the first light receiving region receiving the fourth diffracted light from the first diffracted light to the fourth light receiving region on the same plane. A light-receiving element substrate provided on a surface thereof, wherein the first diffracted light from the first diffraction grating portion is provided. And the second diffracted light both focuses or focuses behind the light receiving surface, and
The third diffracted light and the fourth diffracted light from the diffraction grating unit form a focal point or a focal line before both reach the light receiving surface, and a point where the optical axis of the reflected light intersects with the light receiving surface is defined as an intersection. The distance from the intersection to the first light receiving area and the second light receiving area where the first and second diffracted lights are irradiated, and the third diffracted light and the fourth light from the intersection.
Each distance to the third light receiving area and the fourth light receiving area irradiated with the diffracted light is set to be different, and the photoelectric conversion output of the first light receiving area or the second light receiving area and the third light receiving area or the third light receiving area A focus error signal is obtained by combining the photoelectric conversion outputs of the four light receiving regions.

【0018】請求項2の発明は、前記請求項1に記載の
光デバイスにおいて、前記第1回折格子部及び前記第2
回折格子部は、直線群、若しくは均一周期の回折格子に
てそれぞれ構成したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical device according to the first aspect, the first diffraction grating section and the second
The diffraction grating section is characterized by being constituted by a group of straight lines or a diffraction grating having a uniform period.

【0019】請求項3の発明は、前記請求項1又は前記
請求項2に記載の光デバイスにおいて、前記第1から第
4受光領域は、回折方向とほぼ平行な分割線によって少
なくとも3分割してそれぞれ構成したことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the optical device according to the first or second aspect, the first to fourth light receiving regions are divided at least into three by a dividing line substantially parallel to a diffraction direction. It is characterized in that each is configured.

【0020】請求項4の発明は、前記請求項1〜3に記
載の光デバイスにおいて、情報記録媒体への入射光を、
前記回折格子素子の回折方向にほぼ直交し、且つ、トラ
ックに対しわずかに傾きをもつ方向に、3つの光束に分
割して出射する3ビーム用回折格子を設け、この3光束
の前記情報記録媒体からの各反射光が前記回折格子素子
に入射され、各入射光について分割された4本の回折光
が、それぞれ前記受光素子基板上で略一直線上に配置さ
れるように構成したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical device according to the first to third aspects, the light incident on the information recording medium is
A three-beam diffraction grating that divides the light into three light beams and emits the light beams in a direction substantially perpendicular to the diffraction direction of the diffraction grating element and slightly inclined with respect to the track; The reflected light from the light source is incident on the diffraction grating element, and the four diffracted lights divided for each incident light are arranged substantially in a straight line on the light receiving element substrate. I do.

【0021】また、上記以外の発明としては、請求項1
〜請求項4記載の光デバイスにおいて、情報記録媒体へ
の入射光をトラッキング方向に直交する方向に互いにシ
フトする3つの光束に分割して出射する3ビーム用回折
格子を設け、この3光束の前記情報記録媒体からの各反
射光が前記回折格子素子に入射され、各入射光について
分割された4回折光が、それぞれ前記受光素子基板上で
略一直線上に配置されるように構成し、前記3ビーム用
回折格子を前記回折格子素子と前記受光素子基板との同
一筐体内に共に固定したことを特徴とする光デバイスで
ある。
[0021] The invention other than the above-mentioned invention is described in claim 1.
5. The optical device according to claim 4, further comprising a three-beam diffraction grating that divides the light incident on the information recording medium into three light beams that are shifted from each other in a direction orthogonal to the tracking direction and emits the three light beams. Each reflected light from the information recording medium is incident on the diffraction grating element, and the four diffracted lights obtained by dividing each incident light are arranged substantially in a straight line on the light receiving element substrate. An optical device wherein a beam diffraction grating is fixed together in the same housing of the diffraction grating element and the light receiving element substrate.

【0022】この発明によれば、3ビーム法のトラッキ
ングエラー信号を得ることができるため、例えばスポッ
トサイズ法によるフォーカスエラー検出と3ビーム法に
よるトラッキングエラー検出との両立が可能である。
According to the present invention, since a tracking error signal can be obtained by the three-beam method, it is possible to achieve both focus error detection by the spot size method and tracking error detection by the three-beam method.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の第1実施形態に係る光ピッ
クアップ16の概略斜視図、図2は回折格子素子の回折
状態、及び、この各回折光の受光素子基板への照射状態
を示す図、図3は回折格子素子の回折構成部の構成を示
す図、図4(a)〜(c)はそれぞれ4つの受光領域と
これに照射されるスポット光SP1〜SP4を示す要部
平面図である。図1〜図4において、配線基板1上には
受光素子基板2が固定され、この受光素子基板2の構成
は後述する。受光素子基板2上には一直線上にレーザ光
源3とマイクロミラー4とが固定されている。レーザ光
源3は、例えば半導体レーザにて構成され、受光素子基
板2上に固定されたサブマウント部材5を介して固定さ
れている。マイクロミラー4は、レーザ光源3との対向
面がミラー面(特に、符号を付さず)として構成され、
このミラー面は水平面に対し45度傾斜した面として構
成されている。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical pickup 16 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a diffraction state of a diffraction grating element and an irradiation state of each diffracted light on a light receiving element substrate. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a diffraction component of the diffraction grating element, and FIGS. 4A to 4C are plan views of main parts showing four light receiving regions and spot lights SP1 to SP4 irradiated to the light receiving regions, respectively. is there. 1 to 4, a light receiving element substrate 2 is fixed on a wiring board 1, and the configuration of the light receiving element substrate 2 will be described later. A laser light source 3 and a micro mirror 4 are fixed on the light receiving element substrate 2 in a straight line. The laser light source 3 is composed of, for example, a semiconductor laser, and is fixed via a submount member 5 fixed on the light receiving element substrate 2. The micromirror 4 has a surface facing the laser light source 3 as a mirror surface (particularly, without a reference numeral),
This mirror surface is configured as a surface inclined at 45 degrees with respect to the horizontal plane.

【0025】つまり、レーザ光源3からの射出光はマイ
クロミラー4で反射されることによって垂直方向の光軸
Cを有する光に方向変換され、この垂直方向の光軸Cを
通って情報記録媒体である光ディスク6に射出され、且
つ、光ディスク6からの反射光が同一の光軸Cを通って
戻るように構成されている。
That is, the emitted light from the laser light source 3 is reflected by the micromirror 4 to be converted into light having a vertical optical axis C, and passes through the vertical optical axis C to be recorded on the information recording medium. It is configured such that light emitted to a certain optical disk 6 and reflected from the optical disk 6 returns through the same optical axis C.

【0026】この垂直方向の上記光軸C上には、光ディ
スク6側から対物レンズ7、回折格子素子8の順に配置
されている。対物レンズ7は、レーザ光源3から回折格
子素子8を介して導かれる光を光ディスク6の情報記録
層(図示せず)に収束させる。
On the optical axis C in the vertical direction, an objective lens 7 and a diffraction grating element 8 are arranged in this order from the optical disk 6 side. The objective lens 7 converges light guided from the laser light source 3 via the diffraction grating element 8 to an information recording layer (not shown) of the optical disc 6.

【0027】回折格子素子8は、偏平方形状を有し、そ
の下面に円形状の回折構成部8aを有する。この回折構
成部8aは、反射光20の光軸Cを通り、且つ、光ディ
スク6のほぼタンジェンシャル方向(トラック方向と同
一方向)Tの直線を境界線として第1回折格子部9と第
2回折格子部9bとに分割されている。この第1回折格
子部9a及び第2回折格子部9bは、格子間隔寸法だけ
が相違するが、等間隔で、且つ、直線格子であるリニア
グレーテングにてそれぞれ構成されている。つまり、第
1回折格子部9a及び第2回折格子部9bは、それぞれ
反射光20の光軸Cに対し対称な略同一角度で回折す
る。又、第1回折格子部9a及び第2回折格子部9b
は、回折光の回折方向が同一(共に光ディスク6のラジ
アル方向)であるが、回折光の回折角が相違する。そし
て、共に単に回折作用を有するが、レンズ作用を有さな
い。
The diffraction grating element 8 has a partial square shape, and has a circular diffraction component 8a on its lower surface. The diffractive component 8a passes through the optical axis C of the reflected light 20 and has a substantially tangential direction T (the same direction as the track direction) T of the optical disc 6 as a boundary line. It is divided into a lattice part 9b. The first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b differ from each other only in the grating interval dimension, but are each formed at equal intervals and by linear gratings that are linear gratings. That is, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b diffract at substantially the same angle symmetric with respect to the optical axis C of the reflected light 20, respectively. Further, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b
Are the same in the diffraction direction of the diffracted light (both in the radial direction of the optical disc 6), but are different in the diffraction angle of the diffracted light. And both have only a diffraction effect, but do not have a lens effect.

【0028】前記受光素子基板2は、同一平面の受光面
2a上に4つの受光領域10〜13を有し、この第1〜
第4受光領域10〜13に上記4つの回折光21a,2
1b,22a,22bがそれぞれ照射されるように構成
されている。具体的には、第1〜第4受光領域10〜1
3は、第1回折格子部9a及び第2回折格子部9bの各
回折光の回折方向が同一で、且つ、回折角が異なるた
め、一直線上に配置されていると共に、回折角が小さい
第1回折格子部9aからの±1次回折光が照射される第
1受光領域10及び第2受光領域11が、受光面2aと
光軸Cとの交点O1から近い位置に、回折角が大きい第
2回折格子部9bからの±1次回折光が照射される第3
受光領域12及び第4受光領域13が、受光面2aと光
軸Cとの交点O1から遠い位置にそれぞれ設定されてい
る。
The light receiving element substrate 2 has four light receiving regions 10 to 13 on a light receiving surface 2a on the same plane.
The four diffracted light beams 21a, 21
1b, 22a, and 22b are respectively irradiated. Specifically, the first to fourth light receiving areas 10 to 1
3 has the same diffraction direction of each diffracted light of the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b and different diffraction angles, and therefore, is arranged on a straight line and has a small diffraction angle. The first light receiving area 10 and the second light receiving area 11 to which the ± 1st-order diffracted light from the diffraction grating section 9a is irradiated are located at a position close to the intersection O1 between the light receiving surface 2a and the optical axis C, the second diffraction area having a large diffraction angle. Third where the ± 1st-order diffracted light from the grating portion 9b is irradiated
The light receiving region 12 and the fourth light receiving region 13 are respectively set at positions far from the intersection O1 between the light receiving surface 2a and the optical axis C.

【0029】又、図2に示すように、レーザ光源3の発
光点の共役点をQとすると、回折構成部8aの中心Pか
ら共役点Qまでの光学的距離をL、回折構成部8aの中
心Pから第1及び第2回折光21a,21bの受光面2
aとの交点Q1までの光学的距離をL1、回折構成部8
aの中心Pから第3及び第4回折光22a,22bの受
光面2aとの交点Q2までの光学的距離をL2とする
と、L=(L1+L2)/2の関係が成立するように受
光素子基板2が配置されている。尚、図2では、光学的
距離がL,L1,L2となる曲面をS,S1,S2とし
て示してある。
As shown in FIG. 2, when the conjugate point of the light emitting point of the laser light source 3 is Q, the optical distance from the center P of the diffraction component 8a to the conjugate point Q is L, and the optical distance of the diffraction component 8a is L. Light receiving surface 2 of first and second diffracted lights 21a and 21b from center P
The optical distance to the intersection Q1 with a is L1, and the diffraction component 8
Assuming that the optical distance from the center P of a to the intersection Q2 of the third and fourth diffracted lights 22a and 22b with the light receiving surface 2a is L2, the light receiving element substrate is set such that the relationship of L = (L1 + L2) / 2 is established. 2 are arranged. In FIG. 2, curved surfaces whose optical distances are L, L1, and L2 are shown as S, S1, and S2.

【0030】つまり、第1〜第4回折光21a,21
b,22a,22bはレンズパワーが付加されていない
ので、共に光学的距離Lと等距離の曲面Sの位置で収束
することになるため、光学的距離がL1<Lの位置にあ
る第1及び第2受光領域10,11に照射する第1及び
第2回折光21a,21bは、受光面2aより後方に焦
点若しくは焦線を結び、又、光学的距離がL2>Lの位
置にある第3及び第4受光領域12,13に照射する第
3及び第4回折光22a,22bは、受光面2aに至る
前に焦点若しくは焦線を結ぶように構成されている。
That is, the first to fourth diffracted light beams 21a, 21a
Since b, 22a, and 22b have no added lens power, they converge at the position of the curved surface S equidistant from the optical distance L, so that the first and second optical distances L1 <L are satisfied. The first and second diffracted light beams 21a and 21b that irradiate the second light receiving regions 10 and 11 focus or focus behind the light receiving surface 2a and have an optical distance L2> L. The third and fourth diffracted lights 22a and 22b that irradiate the fourth and fourth light receiving regions 12 and 13 are configured to form a focal point or a focal line before reaching the light receiving surface 2a.

【0031】又、4つの各受光領域10〜13は、タン
ジェンシャル方向Tの直交方向(ラジアル方向)R、つ
まり、回折方向を境界方向として中央領域部Eaとその
両外側の外側領域部Eb,Ecとにそれぞれ3分割され
ており、その分割割合はジャストフォーカス状態におい
て中央領域部Eaと2つの外側領域部Eb,Ecとのス
ポット光量が同じ量になるように設定されている。
Each of the four light receiving regions 10 to 13 has a central region Ea and outer regions Eb, Eb, which are arranged in a direction R (radial direction) orthogonal to the tangential direction T, that is, the diffraction direction as a boundary direction. Ec is divided into three parts, and the division ratio is set such that the spot light amount in the central area part Ea and the two outer area parts Eb and Ec are the same in the just focus state.

【0032】フォーカスエラー検出は、第1受光領域1
0の中央領域部Eaと第3受光領域部12の2つの外側
領域部Eb,Ecとの各光電変換信号を加算して出力F
p1信号を、第1受光領域10の2つの外側領域部E
b,Ecと第3受光領域12の中央領域部Eaとの各光
電変換信号を加算して出力Fm1信号をそれぞれ得る。
そして、出力Fp1信号と出力Fm1信号との差レベル
を検出してフォーカスエラー信号を得る。又、第2受光
領域11の中央領域部Eaと第4受光領域部13の2つ
の外側領域部Eb,Ecとの各光電変換信号を加算して
出力Fp2信号を、第2受光領域11の2つの外側領域
部Eb,Ecと第4受光領域13の中央領域部Eaとの
各光電変換信号を加算して出力Fm2信号をそれぞれ得
る。そして、出力Fp2信号と出力Fm2信号との差レ
ベルを検出してフォーカスエラー信号を得る。つまり、
2系統のフォーカスエラー信号を得るように構成されて
いる。
The focus error is detected in the first light receiving area 1
The photoelectric conversion signals of the central region Ea of 0 and the two outer regions Eb and Ec of the third light receiving region 12 are added to output F.
The p1 signal is transmitted to the two outer region portions E of the first light receiving region 10.
The output Fm1 signal is obtained by adding each of the photoelectric conversion signals of b, Ec and the central area Ea of the third light receiving area 12.
Then, a difference level between the output Fp1 signal and the output Fm1 signal is detected to obtain a focus error signal. Further, the respective photoelectric conversion signals of the central region Ea of the second light receiving region 11 and the two outer region portions Eb and Ec of the fourth light receiving region 13 are added, and an output Fp2 signal is obtained. Each of the photoelectric conversion signals of the outer region portions Eb and Ec and the central region portion Ea of the fourth light receiving region 13 are added to obtain an output Fm2 signal. Then, a difference level between the output Fp2 signal and the output Fm2 signal is detected to obtain a focus error signal. That is,
It is configured to obtain two focus error signals.

【0033】一方、前記対物レンズ7、前記回折格子素
子8、前記マイクロミラー4、前記レーザ光源3、前記
受光素子基板2及び前記配線基板1は、同一の筐体15
内に一体に固定されている。尚、回折格子素子8、マイ
クロミラー4、レーザ光源3、受光素子基板2及び配線
基板1は、光デバイス15を構成している。また、図1
では、配線基板1と回折格子素子8は、説明の便宜上分
離されているように図示されているが、実際には配線基
板1上に回折格子素子8を載置し、受光素子基板2とレ
ーザ光源3とを封止している。
On the other hand, the objective lens 7, the diffraction grating element 8, the micromirror 4, the laser light source 3, the light receiving element substrate 2 and the wiring substrate 1 are in the same casing 15
It is fixed integrally inside. Note that the diffraction grating element 8, the micro mirror 4, the laser light source 3, the light receiving element substrate 2, and the wiring substrate 1 constitute an optical device 15. FIG.
Although the wiring board 1 and the diffraction grating element 8 are illustrated as being separated for convenience of explanation, in practice, the diffraction grating element 8 is mounted on the wiring board 1 and the light receiving element substrate 2 and the laser The light source 3 is sealed.

【0034】次に、上記構成の作用を説明する。レーザ
光源3からレーザ光が射出されると、この射出光はマイ
クロミラー4で反射されて垂直方向の光軸Cを有する光
に変更される。この光軸Cを有する光は、回折格子素子
8を通過後、通常はコリメータレンズ(図示せず)で平
行光とされ、対物レンズ7によって光ディスク6の情報
記録層(図示せず)に焦点を結ぶ。光ディスク6からの
反射光は、上記と逆の経路で再び回折格子素子8に収束
しながら入射する。
Next, the operation of the above configuration will be described. When laser light is emitted from the laser light source 3, the emitted light is reflected by the micromirror 4 and changed to light having an optical axis C in the vertical direction. After passing through the diffraction grating element 8, the light having the optical axis C is usually collimated by a collimator lens (not shown), and focused on an information recording layer (not shown) of the optical disk 6 by an objective lens 7. tie. The reflected light from the optical disk 6 enters the diffraction grating element 8 while converging again on the reverse path.

【0035】ここで、回折格子素子8を0次回折光とし
て通過した光は共役点Qに収束し、この共役点Qまでの
光学的距離Lに対し各第1及び第2受光領域10,11
までの光学的距離L1が一定寸法だけ短く、反対に、各
第3及び第4受光領域12,13までの光学的距離L2
が一定寸法だけ長く設定されているため、第1回折格子
部9aからの±1次回折光21a,21bは受光面2a
の後方に焦点若しくは焦線を結び、第2回折格子部9b
からの±1次回折光22a,22bは受光面2aに至る
前に焦点若しくは焦線を結ぶ。そして、±1次回折光2
1a,21bの半円状のスポット光SP1,SP2と±
1次回折光22a,22bの半円状のスポット光SP
3,SP4とは、焦点方向位置ずれに伴って互いに逆向
きに焦点ずれを持つことになる。
Here, the light that has passed through the diffraction grating element 8 as the 0th-order diffracted light converges on the conjugate point Q, and the first and second light receiving regions 10 and 11 correspond to the optical distance L to the conjugate point Q.
The optical distance L1 to the third and fourth light receiving regions 12 and 13 is shorter by a certain dimension.
Are set longer by a certain dimension, the ± 1st-order diffracted lights 21a and 21b from the first diffraction grating portion 9a are not reflected on the light receiving surface 2a.
Focus or focal line behind the second diffraction grating portion 9b
Are focused or focused before reaching the light receiving surface 2a. And ± 1st-order diffracted light 2
± 1a, 21b semicircular spot light SP1, SP2
Semicircular spot light SP of first-order diffracted lights 22a and 22b
3 and SP4 have defocuses in directions opposite to each other in accordance with the positional deviation in the focus direction.

【0036】具体的には、図4(b)に示す「ディスク
合焦」状態では、±1次回折光21a,21bのスポッ
ト光SP1,SP2と±1次回折光22a,22bのス
ポット光SP3,SP4とが略同一の大きさを有する。
図4(a)に示す「ディスク近」の状態では、±1次回
折光21a,21bのスポット光SP1,SP2が大き
く、±1次回折光22a,22bのスポット光SP3,
SP4が小さくなる。図4(c)に示す「ディスク遠」
の状態では、±1次回折光21a,21bのスポット光
SP1,SP2が小さく、±1次回折光22a,22b
のスポット光SP3,SP4が大きくなる。
More specifically, in the "disc focusing" state shown in FIG. 4B, the spot lights SP1 and SP2 of the ± 1st-order diffracted lights 21a and 21b and the spot lights SP3 and SP4 of the ± 1st-order diffracted lights 22a and 22b. Have substantially the same size.
4A, the spot lights SP1 and SP2 of the ± 1st-order diffracted lights 21a and 21b are large, and the spot lights SP3 and SP3 of the ± 1st-order diffracted lights 22a and 22b.
SP4 becomes smaller. "Disc far" shown in FIG. 4 (c)
In the state (1), the spot lights SP1 and SP2 of the ± 1st-order diffracted lights 21a and 21b are small, and the ± 1st-order diffracted lights 22a and 22b
Spot light SP3, SP4 becomes larger.

【0037】従って、出力Fp1信号と出力Fm1信号
との差レベル、及び、出力Fp2信号と出力Fm2信号
との差レベルを検出することによりコンプリメンタリな
スポットサイズ法によるフォーカスエラー信号を2系統
得ることができる。尚、どちらか一方の差レベルのみを
検出するように構成して、1系統のコンプリメンタリな
スポットサイズ法によるフォーカスエラー信号を得るよ
うに構成しても良い。
Therefore, by detecting the difference level between the output Fp1 signal and the output Fm1 signal and the difference level between the output Fp2 signal and the output Fm2 signal, two focus error signals can be obtained by the complementary spot size method. it can. It should be noted that the configuration may be such that only one of the difference levels is detected, and a focus error signal is obtained by a single-system complementary spot size method.

【0038】つまり、スポットサイズ法を適用するに際
して、一対の±1次回折光の組にこだわらずに、2組の
一対の±1次回折光を作り一方の一対の±1次回折光を
前ピン、他方の一対の±1次回折光を後ピンとし、前ピ
ン、後ピンの1光束ずつを用いることによって実現して
いる。このような構成とすることによって、レンズパワ
ーを有するホログラム素子が必要でなく、製作容易な回
折格子素子8で実現できるため、ホログラム素子に起因
する製作の困難性が解消され製作が非常に簡単になる。
That is, when applying the spot size method, two pairs of ± 1st-order diffracted lights are formed without focusing on a pair of ± 1st-order diffracted lights, and one pair of the ± 1st-order diffracted lights is focused on the front and the other. This is realized by using a pair of ± 1st-order diffracted lights as rear pins and using one light flux of each of the front and rear pins. With such a configuration, a hologram element having a lens power is not required, and the hologram element can be realized by the diffraction grating element 8 which is easy to manufacture. Become.

【0039】また、図4(b)にて破線Uで示すよう
に、各受光領域10〜13をさらに中心で分割すれば、
先行技術と同様に位相差法によるトラッキングエラー信
号が検出可能である。
Further, as shown by a broken line U in FIG. 4B, if each of the light receiving regions 10 to 13 is further divided at the center,
As in the prior art, the tracking error signal can be detected by the phase difference method.

【0040】さらに、前記先行技術と同様に、レーザ光
源3から光ディスク6までの光軸Cと、光ディスク6か
ら受光素子基板2までの光軸Cを共通化し、且つ、回折
格子素子8の4つの±1次回折光21a,21b,22
a,22bを単一の受光素子基板2で受光できるため、
光学系の集積化に供する。従って、かかる光ピックアッ
プ16の光学系を集積化した光デバイス15は、コンパ
クトなものとして構成できる。
Further, similarly to the prior art, the optical axis C from the laser light source 3 to the optical disk 6 and the optical axis C from the optical disk 6 to the light receiving element substrate 2 are shared, and the four diffraction grating elements 8 ± 1st order diffracted light 21a, 21b, 22
a and 22b can be received by a single light receiving element substrate 2,
Used for optical system integration. Therefore, the optical device 15 in which the optical system of the optical pickup 16 is integrated can be configured to be compact.

【0041】またさらに、前記先行技術では、各受光領
域の分割方向+Rα,−Rαとラジアル方向とが完全に
は一致しないため、他の領域のクロストーク成分が混入
するが、本発明では各受光領域10〜13の分割方向+
Rα,−Rαとラジアル方向とが一致し、スポット光S
P1〜SP4の中心で分割できるため、他の領域のクロ
ストーク成分が混入せず、クロストーク成分による誤差
のないトラッキングエラー信号を作成することができ
る。
Further, in the above prior art, since the dividing direction + Rα, -Rα of each light receiving area does not completely coincide with the radial direction, crosstalk components of other areas are mixed. Division direction of areas 10 to 13+
Rα, -Rα coincide with the radial direction, and the spot light S
Since the division can be made at the center of P1 to SP4, a crosstalk component in another area is not mixed, and a tracking error signal free from errors due to the crosstalk component can be created.

【0042】次に、本発明の第2実施形態を説明する。
この第2実施形態は前記第1実施形態と比較して回折格
子素子8の構成のみが相違し、他の構成は同一であるた
め同一箇所の説明を省略し、異なる構成箇所のみを説明
する。図5は第2実施形態に係る回折格子素子8の回折
構成部8aの平面図、図6(a)〜(c)はそれぞれ4
つの受光領域とこれに照射されるスポット光SP1〜S
P4を示す要部平面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the diffraction grating element 8, and the other configurations are the same. Therefore, the description of the same portions will be omitted, and only different components will be described. FIG. 5 is a plan view of the diffraction component 8a of the diffraction grating element 8 according to the second embodiment, and FIGS.
Light receiving areas and spot lights SP1 to SP illuminated on the light receiving areas
It is a principal part top view which shows P4.

【0043】図5、図6において、回折格子素子8の回
折構成部8aは、円形状を有し、この光軸Cを通り、且
つ、タンジェンシャル方向T(トラック方向)の線とラ
ジアル方向Rの線との直交2直線にて4領域に分割さ
れ、この4領域のそれぞれ対角に配置される領域同士が
同一の回折格子構成である第1回折格子部9aと第2回
折格子部9bとして構成されている。第1回折格子部9
a及び第2回折格子部9bの構成は、前記第1実施形態
のものと同様である。
5 and 6, the diffraction component 8a of the diffraction grating element 8 has a circular shape, passes through the optical axis C, and is aligned with a line in the tangential direction T (track direction) and the radial direction R. Are divided into four regions by two straight lines perpendicular to the line, and the regions arranged diagonally of the four regions are defined as a first diffraction grating portion 9a and a second diffraction grating portion 9b having the same diffraction grating configuration. It is configured. First diffraction grating section 9
The configurations of a and the second diffraction grating section 9b are the same as those of the first embodiment.

【0044】第1回折格子部9aからの±1次回折光2
1a,21bは第1受光領域10及び第2受光領域11
にそれぞれ照射され、各スポット光SP1,SP2は1
/4円が対角位置に配置された形状となる。第2回折格
子部9bからの±1次回折光22a,22bは第3受光
領域12及び第4受光領域13にそれぞれ照射され、各
スポット光SP3,SP4は1/4円が対角位置に配置
された形状となる。そして、その各スポット光SP1〜
SP4の大きさは、光ディスクへの焦点ずれ状態によっ
て図6(a)〜(c)のように変化する。
The ± first-order diffracted light 2 from the first diffraction grating portion 9a
1a and 21b are a first light receiving area 10 and a second light receiving area 11
, And each spot light SP1, SP2 is 1
/ 4 circle has a shape arranged at diagonal positions. The ± 1st-order diffracted lights 22a and 22b from the second diffraction grating section 9b irradiate the third light receiving area 12 and the fourth light receiving area 13, respectively, and the spot lights SP3 and SP4 are arranged at 1/4 circles at diagonal positions. Shape. Then, each of the spot lights SP1 to SP1
The size of SP4 changes as shown in FIGS. 6A to 6C depending on the state of defocus on the optical disk.

【0045】この第2実施形態においても、前記第1実
施形態と同様の効果を得ることができる。そして、前記
第1実施形態と同様にコンプリメンタリなスポットサイ
ズ法によるフォーカスエラー信号を2系統得ることがで
きる。ここで、光束内の光強度にラジアル方向の偏りが
存在する場合にはフォーカスエラー信号演算の1系統側
が強くなり、信号にオフセットが生じるが、この第2実
施形態では、光束の対角成分が組となって分離されてい
るため、上記のようなオフセットが生じない。
In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Then, similarly to the first embodiment, two systems of focus error signals by the complementary spot size method can be obtained. Here, when there is a radial deviation in the light intensity in the light beam, one system side of the focus error signal calculation becomes strong and an offset occurs in the signal. However, in the second embodiment, the diagonal component of the light beam is Since they are separated as a set, the above-described offset does not occur.

【0046】又、光束の対角成分が組となって分離され
ているため、第1受光領域10の光電変換出力と第2受
光領域11の光電変換出力とを加算した出力と、第3受
光領域12の光電変換出力と第4受光領域13の光電変
換出力とを加算した出力との2系統の出力から容易にい
わゆる2素子法のDPD方式のトラッキングエラー信号
を得ることができる。
Further, since the diagonal components of the light beam are separated as a set, the output obtained by adding the photoelectric conversion output of the first light receiving area 10 and the photoelectric conversion output of the second light receiving area 11 and the third light receiving A so-called two-element DPD tracking error signal can be easily obtained from outputs of two systems, that is, an output obtained by adding the photoelectric conversion output of the area 12 and the photoelectric conversion output of the fourth light receiving area 13.

【0047】更に、各受光領域10〜13が3分割され
ているため、これらの各外側領域部Eb,Ecの光電変
換出力を用いて、又は、図6(b)にて破線Uで示すよ
うに、各受光領域10〜13をさらに中心で分割するこ
とによっていわゆる4素子法の位相差法によるトラッキ
ングエラー信号が検出可能である。
Further, since each of the light receiving regions 10 to 13 is divided into three, the photoelectric conversion output of each of these outer regions Eb and Ec is used, or as shown by a broken line U in FIG. By further dividing each of the light receiving regions 10 to 13 at the center, a tracking error signal can be detected by a so-called four-element phase difference method.

【0048】図7は本発明の第3実施形態に係る光ピッ
クアップの概略斜視図である。尚、図7では、第1回折
格子部9aと第2回折格子部9bからのメインビームは
省略されており、2本のサイドビームのみ示されてい
る。図7において、この第3実施形態にあって前記第1
実施形態と同一構成箇所は図面に同一符号を付してその
説明を省略し、異なる構成箇所のみを説明する。
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical pickup according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the main beams from the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b are omitted, and only two side beams are shown. In FIG. 7, in the third embodiment, the first
The same components as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted. Only different components will be described.

【0049】即ち、回折格子素子8は、その上面に回折
構成部8aを有し、その下面に3ビーム用回折格子17
を有する。回折構成部8aの構成は、前記第1実施形態
のものと同様であるため、図面に同一符号を付してその
説明を省略する。
That is, the diffraction grating element 8 has a diffraction component 8a on its upper surface and a three-beam diffraction grating 17 on its lower surface.
Having. Since the configuration of the diffraction configuration unit 8a is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the drawings and the description is omitted.

【0050】3ビーム用回折格子17は、光ディスク6
への入射光を、前記回折格子素子8の回折方向にほぼ直
交し、且つ、トラックに対しわずかに傾きをもつ方向
に、3つの光束30〜32に分割して射出するように構
成されている。
The three-beam diffraction grating 17 is
The light incident on the beam is split into three light beams 30 to 32 in a direction substantially perpendicular to the diffraction direction of the diffraction grating element 8 and slightly inclined with respect to the track, and emitted. .

【0051】受光素子基板2の受光面2aには第1受光
領域〜第4受光領域10〜13の他に、1対のサイド受
光領域33a,33b,34a,34bが2組設けられ
ている。一方の1対のサイド受光領域33a,33bは
第1受光領域10と第3受光領域12との両外側に平行
に配置され、又、他方の1対のサイド受光領域34a,
34bは第2受光領域11と第4受光領域13との両外
側に平行に配置されている。そして、トラッキングエラ
ー検出は、一方の各サイド受光領域33a,33bの光
電変換信号の差レベル、及び、他方の各サイド受光領域
34a,34bの光電変換信号の差レベルをそれぞれ算
出して得られるように構成されている。
The light receiving surface 2a of the light receiving element substrate 2 is provided with two pairs of side light receiving regions 33a, 33b, 34a and 34b in addition to the first to fourth light receiving regions 10 to 13. One pair of side light receiving regions 33a, 33b is arranged in parallel on both outer sides of the first light receiving region 10 and the third light receiving region 12, and the other pair of side light receiving regions 34a, 33b.
Reference numeral 34b is arranged in parallel on both outer sides of the second light receiving area 11 and the fourth light receiving area 13. Then, the tracking error detection can be obtained by calculating the difference level between the photoelectric conversion signals of the one side light receiving regions 33a and 33b and the difference level between the photoelectric conversion signals of the other side light receiving regions 34a and 34b. Is configured.

【0052】また、前記第1実施形態と同様に、対物レ
ンズ7、3ビーム用回折格子17を有する回折格子素子
8、マイクロミラー4、レーザ光源3、受光素子基板2
及び配線基板1は、同一の筐体14内に一体に固定され
ている。尚、3ビーム用回折格子17を有する回折格子
素子8、マイクロミラー4、レーザ光源3、受光素子基
板2及び配線基板1は、光デバイス15を構成してい
る。また、図7では、配線基板1と回折格子素子8は、
説明の便宜上分離されているように図示されているが、
実際には配線基板1上に回折格子素子8を載置し、受光
素子基板2とレーザ光源3とを封止している。
As in the first embodiment, the objective lens 7, the diffraction grating element 8 having the three-beam diffraction grating 17, the micro mirror 4, the laser light source 3, and the light receiving element substrate 2
The wiring board 1 is integrally fixed in the same housing 14. Incidentally, the diffraction grating element 8 having the three-beam diffraction grating 17, the micromirror 4, the laser light source 3, the light receiving element substrate 2, and the wiring substrate 1 constitute an optical device 15. In FIG. 7, the wiring substrate 1 and the diffraction grating element 8 are
Although shown as separated for convenience of explanation,
Actually, the diffraction grating element 8 is mounted on the wiring substrate 1, and the light receiving element substrate 2 and the laser light source 3 are sealed.

【0053】上記構成において、レーザ光源3からレー
ザ光が射出されると、この射出光はマイクロミラー4で
反射されて垂直方向の光軸Cを有する光に変更される。
この光軸Cを有する光は、回折格子素子8の3ビーム用
回折格子17で回折・分岐されてメインビームと両側の
サイドビームとの3本に分割される。この3本の光束は
対物レンズ7によって光ディスク6の情報記録層(図示
せず)に焦点を結ぶ。光ディスク6からの3本の反射光
は、上記と逆の経路で再び回折格子素子8に収束しなが
ら入射する。
In the above configuration, when laser light is emitted from the laser light source 3, the emitted light is reflected by the micromirror 4 and is changed to light having a vertical optical axis C.
The light having the optical axis C is diffracted / branched by the three-beam diffraction grating 17 of the diffraction grating element 8, and is split into three beams of a main beam and side beams on both sides. The three light beams are focused on an information recording layer (not shown) of the optical disk 6 by the objective lens 7. The three reflected lights from the optical disk 6 are incident on the diffraction grating element 8 again while converging along the reverse path.

【0054】回折格子素子8に入射した3本の反射光、
つまり、メインビームと両側のサイドビームは、それぞ
れ前記第1実施形態と同様にして第1回折格子部9a及
び第2回折格子部9bで回折作用を受け、それぞれ4本
の回折光に回折・分岐される。メインビームは第1受光
領域〜第4受光領域10〜13に照射され、一方のサイ
ドビームはサイド受光領域33a,34aに照射され、
他方のサイドビームはサイド受光領域33b,34bに
照射される。
Three reflected lights incident on the diffraction grating element 8,
That is, the main beam and the side beams on both sides are diffracted by the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b in the same manner as in the first embodiment, and are diffracted and branched into four diffracted lights, respectively. Is done. The main beam is applied to the first to fourth light receiving areas 10 to 13, and one side beam is applied to the side light receiving areas 33 a and 34 a,
The other side beam is applied to the side light receiving regions 33b and 34b.

【0055】そして、メインビームのスポット光につい
ては、前記第1実施形態と同様に例えばスポットサイズ
法によるフォーカスエラー検出に用いられ、2本のサイ
ドビームのスポット光については、3ビーム法によるフ
ォーカスエラー検出に用いられる。
The spot light of the main beam is used for focus error detection by, for example, the spot size method as in the first embodiment, and the spot light of the two side beams is used for focus error detection by the three beam method. Used for detection.

【0056】つまり、この第3実施形態によれば、一対
のサイド受光領域33a,33b、又は、一対のサイド
受光領域34a,34bの光電変換信号の差レベルより
3ビーム法のトラッキングエラー信号を得ることができ
るため、例えばスポットサイズ法によるフォーカスエラ
ー検出と3ビーム法によるトラッキングエラー検出との
両立が可能である。
That is, according to the third embodiment, the tracking error signal of the three-beam method is obtained from the difference level between the photoelectric conversion signals of the pair of side light receiving regions 33a and 33b or the pair of side light receiving regions 34a and 34b. Therefore, for example, it is possible to achieve both the focus error detection by the spot size method and the tracking error detection by the three-beam method.

【0057】以上、前記第1及び第2実施形態によれ
ば、受光素子基板2の各受光領域10〜13が一直線上
に配置されるため、これの直交する方向にスペースが確
保でき、受光素子基板2上の部品配置の自由度が広が
る。例えば第1及び第2実施形態のようにレーザ光源3
やマイクロミラー4が配置できる。又、その上、例えば
第3実施形態のように、サイド受光領域33a,33
b,34a,34bを配置できるため、3ビーム法によ
るトラッキングエラー検出のための領域を確保できる。
As described above, according to the first and second embodiments, since the respective light receiving areas 10 to 13 of the light receiving element substrate 2 are arranged in a straight line, a space can be secured in a direction perpendicular to the light receiving areas 10 to 13. The degree of freedom in arranging components on the substrate 2 is increased. For example, as in the first and second embodiments, the laser light source 3
And a micro mirror 4 can be arranged. Further, as in the third embodiment, for example, the side light receiving regions 33a, 33
Since b, 34a and 34b can be arranged, an area for tracking error detection by the three-beam method can be secured.

【0058】また、前記第1及び第2実施形態によれ
ば、受光素子基板2の各受光領域10〜13を一直線上
に配置したが、各第1及び第2回折格子部9a,9bに
傾きを持たせ、受光素子基板2上で各受光領域10〜1
3がジグザグになるように配置しても良く、他の機能や
部品との共存を図ることも可能である。
According to the first and second embodiments, the light receiving areas 10 to 13 of the light receiving element substrate 2 are arranged in a straight line, but the first and second diffraction grating portions 9a and 9b are inclined. And each light receiving area 10-1 on the light receiving element substrate 2
3 may be arranged in a zigzag manner, and coexistence with other functions and components is also possible.

【0059】尚、第1〜第3実施形態によれば、第1回
折格子部9aと第2回折格子部9bとは同一の面に構成
したが、異なる面に構成しても良い。但し、同一の面に
構成した方が、コンパクト化に供する。
According to the first to third embodiments, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b are formed on the same surface, but may be formed on different surfaces. However, the configuration on the same surface is more compact.

【0060】尚、第1〜第3実施形態によれば、第1回
折格子部9aと第2回折格子部9bとは同一の面に構成
し、これらの各回折光21a,21b,22a,22b
を異なる受光位置に照射するため、第1回折格子部9a
と第2回折格子部9bとの回折角が異なるように構成す
る必要があったが、第1回折格子部9aと第2回折格子
部9bとを異なる面に構成すれば、双方の回折角が同一
でも各回折光21a,21b,22a,22bを異なる
受光位置に照射することができる。このように構成すれ
ば、同一構成の回折格子を用いることができる利点があ
る。もちろん、第1回折格子部9aと第2回折格子部9
bとを異なる面に構成した場合にも双方の回折角を異な
るように構成しても良い。
According to the first to third embodiments, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b are formed on the same surface, and these respective diffracted lights 21a, 21b, 22a, 22b.
To the different light receiving positions, the first diffraction grating portion 9a
Although it was necessary to configure the diffraction angles of the first and second diffraction grating portions 9b and 9b to be different from each other, if the first and second diffraction grating portions 9a and 9b were formed on different surfaces, both diffraction angles would be reduced. Even if they are the same, the respective diffracted lights 21a, 21b, 22a, and 22b can be applied to different light receiving positions. With this configuration, there is an advantage that diffraction gratings having the same configuration can be used. Of course, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9
Even when b is formed on a different plane, both diffraction angles may be different.

【0061】尚、第1〜第3実施形態によれば、第1回
折格子部9aと第2回折格子部9bとは、等間隔で、且
つ、直線格子であるリニアグレーテングにてそれぞれ構
成したが、チャープドグレーテングのような直線群の回
折格子にて、又は、カーブドグレーテングのような均一
周期の回折格子にて構成しても良い。いずれも設計が単
純であるため、製造が容易である。
According to the first to third embodiments, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b are formed at equal intervals and by linear gratings which are linear gratings. However, it may be constituted by a diffraction grating of a straight line group such as chirped grating or a diffraction grating having a uniform period such as curved grating. All of them have simple designs and are easy to manufacture.

【0062】尚、第1〜第3実施形態によれば、第1回
折格子部9aと第2回折格子部9bとは、リニアグレー
テングにてそれぞれ構成したが、多少の収差を補正する
目的でレンズパワーの小さいホログラム素子とすること
も可能である。
According to the first to third embodiments, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b are respectively constituted by linear gratings. However, in order to correct some aberrations. A hologram element having a small lens power can also be used.

【0063】尚、第1〜第3実施形態によれば、4つの
受光領域10〜13をそれぞれ3分割してスポットサイ
ズ法によるフォーカスエラー検出を行っているが、各受
光領域10〜13の分割の仕方を変える等してナイフエ
ッジ法や非点収差法によるフォーカスエラー検出を行う
こともできる。
According to the first to third embodiments, focus error detection is performed by the spot size method by dividing each of the four light receiving areas 10 to 13 into three parts. The focus error can be detected by the knife edge method or the astigmatism method by changing the method.

【0064】尚、第1〜第3実施形態によれば、回折格
子素子8にて4光束に分離するように構成したが、その
内の2光束のみを利用して例えばスポットサイズ法によ
るフォーカスエラー検出を行っても良く、この場合には
受光位置の設定はより自由度が増す。他の光束は他の目
的に利用しても良いし、又、利用しない場合には不要光
束の強度を下げるため、回折格子部9a,9bをブレー
ズ化して、実効的に効率を上げる設計としても良い。
According to the first to third embodiments, the diffraction grating element 8 is configured to separate the light into four light beams. However, only two of the light beams are used to focus light, for example, by a spot size method. Detection may be performed, and in this case, the setting of the light receiving position has more flexibility. Other light fluxes may be used for other purposes, and when not used, the diffraction grating portions 9a and 9b may be blazed to reduce the intensity of unnecessary light fluxes, so that the efficiency is effectively increased. good.

【0065】尚、第1〜第3実施形態によれば、回折格
子素子8の第1回折格子部9aと第2回折格子部9bに
て4光束に分離するように構成したが、第3回折格子
部、又は第4回折格子部、又はそれ以上の回折格子部を
さらに設けて6光束又は8光束、又は、それ以上の光束
に分離するように構成しても良い。
According to the first to third embodiments, the first diffraction grating portion 9a and the second diffraction grating portion 9b of the diffraction grating element 8 are configured to split the light into four light beams. A grating unit, a fourth diffraction grating unit, or more diffraction grating units may be further provided to separate the light into 6 light beams, 8 light beams, or more light beams.

【0066】尚、第1〜第3実施形態によれば、トラッ
キングエラー検出とフォーカスエラー検出とを行うよう
構成したが、トラッキングエラー検出をせずに、単なる
フォーカスエラー検出単独の目的に用いても良い。この
場合には、受光素子基板2の受光領域は2〜4領域で十
分である。
According to the first to third embodiments, the tracking error detection and the focus error detection are performed. However, the tracking error detection may be performed without using the tracking error detection. good. In this case, 2 to 4 light receiving areas of the light receiving element substrate 2 are sufficient.

【0067】尚、第1〜第3実施形態によれば、対物レ
ンズ7と回折格子素子8と受光素子基板2とレーザ光源
3等を同一の筐体14に一体に固定されているが、これ
らの部品を別体に構成しても良い。
According to the first to third embodiments, the objective lens 7, the diffraction grating element 8, the light receiving element substrate 2, the laser light source 3 and the like are integrally fixed to the same housing 14. May be configured separately.

【0068】尚、第1〜第3実施形態によれば、レーザ
光源3は、受光素子基板2にサブマウント部材5を介し
て固定したが、光軸C上にレーザ光源3の発光点の共役
点(収束点)Qが位置するように構成したが、レーザ光
源3は上記光デバイス15と別体に構成しても良い。つ
まり、光軸C上にレーザ光源Cの発光点若しくはその共
役点が位置しない位置に配置しても良い。但し、上記各
実施形態のようにレーザ光源3を受光素子基板2に固定
した方が、より光学系の集積化に供する。
According to the first to third embodiments, the laser light source 3 is fixed to the light receiving element substrate 2 via the sub-mount member 5, but the conjugate of the light emitting point of the laser light source 3 on the optical axis C. Although the point (convergence point) Q is configured to be located, the laser light source 3 may be configured separately from the optical device 15. That is, it may be arranged at a position where the light emitting point of the laser light source C or its conjugate point is not located on the optical axis C. However, when the laser light source 3 is fixed to the light receiving element substrate 2 as in the above embodiments, the optical system is more integrated.

【0069】尚、第1〜第3実施形態によれば、レーザ
光源3は、サブマウント部材5を介して受光素子基板2
上に固定したが、レーザ光源3の発光点の共役点を受光
素子基板2の受光面2aの近傍に位置できれば、レーザ
光源3を受光素子基板2に直接固定しても良い。このよ
うに構成すれば、さらなる部品点数の削減になると共に
薄型化が可能になる。
According to the first to third embodiments, the laser light source 3 is connected to the light receiving element substrate 2 via the submount member 5.
Although fixed above, the laser light source 3 may be directly fixed to the light receiving element substrate 2 as long as the conjugate point of the light emitting point of the laser light source 3 can be located near the light receiving surface 2a of the light receiving element substrate 2. With this configuration, the number of components can be further reduced and the thickness can be reduced.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明の光デバイスによれば、反射光の光軸に対し対称な
略同一角度で前記反射光を回折して±1次の第1回折光
及び第2回折光を射出する第1回折格子部と、前記反射
光の光路上に配置され、前記反射光の光軸に対し対称な
略同一角度で且つ前記第1,第2回折光とは異なる角度
で前記反射光を回折して±1次の第3回折光及び第4回
折光を射出する第2回折格子部とを有する回折格子素子
と、前記第1回折光から前記第4回折光をそれぞれ受光
する第1受光領域から第4受光領域を同一平面の受光面
に有する受光素子基板とを備え、前記第1回折格子部か
らの前記第1回折光及び前記第2回折光が共に前記受光
面より後方に焦点若しくは焦線を結び、且つ、前記第2
回折格子部からの前記第3回折光及び前記第4回折光が
共に前記受光面に至る前に焦点若しくは焦線を結ぶと共
に、前記反射光の光軸と前記受光面とが交わる点を交点
として、この交点から前記第1回折光及び前記第2回折
光が照射される前記第1受光領域及び第2受光領域まで
の各距離と、前記交点から前記第3回折光及び前記第4
回折光が照射される前記第3受光領域及び第4受光領域
までの各距離とが異なるように設定し、前記第1受光領
域又は第2受光領域の光電変換出力と、第3受光領域又
は第4受光領域の光電変換出力とを組み合わせてフォー
カスエラー信号を得るように構成したので、回折格子素
子からの4つの回折光が受光素子基板に照射されて、第
1及び第2受光領域にはいわゆる後ピンの光スポット
が、第3及び第4受光領域にはいわゆる前ピンの光スポ
ットがそれぞれ照射され、これらの受光出力を組み合わ
せることによってスポットサイズ法によるフォーカスエ
ラー信号が得られるため、製作に困難性を伴うホログラ
ム素子ではなく製作容易な回折格子を用いて例えばスポ
ットサイズ法によるフォーカスエラー検出が可能であ
り、製作の困難性が解消できる。
As described above, according to the optical device of the first aspect of the present invention, the reflected light is diffracted at substantially the same angle symmetrical with respect to the optical axis of the reflected light to generate the ± 1st order light. A first diffraction grating portion for emitting the first and second diffracted lights; and a first diffraction grating disposed on an optical path of the reflected light, at substantially the same angle symmetric with respect to an optical axis of the reflected light, and at the first and second diffraction angles. A diffraction grating element having a second diffraction grating portion that diffracts the reflected light at an angle different from that of light and emits ± 1st-order third and fourth diffracted lights; and A light-receiving element substrate having first to fourth light-receiving regions on the same plane light-receiving surface for receiving the four diffraction lights, respectively, wherein the first and second diffraction lights from the first diffraction grating portion are provided. Both focus or focus behind the light receiving surface, and the second
The third diffracted light and the fourth diffracted light from the diffraction grating unit form a focal point or a focal line before both reach the light receiving surface, and a point where the optical axis of the reflected light intersects with the light receiving surface is defined as an intersection. The distance from the intersection to the first light receiving area and the second light receiving area where the first and second diffracted lights are irradiated, and the third diffracted light and the fourth light from the intersection.
Each distance to the third light receiving area and the fourth light receiving area irradiated with the diffracted light is set to be different, and the photoelectric conversion output of the first light receiving area or the second light receiving area and the third light receiving area or the third light receiving area Since the focus error signal is obtained by combining the photoelectric conversion outputs of the four light receiving areas, the four diffracted lights from the diffraction grating element are irradiated on the light receiving element substrate, and the first and second light receiving areas are so-called. The rear spot light spot is irradiated on the third and fourth light receiving areas with the so-called front focus light spot, and a focus error signal by the spot size method is obtained by combining these light receiving outputs, which is difficult to manufacture. Focus errors can be detected using, for example, the spot size method, using a diffraction grating that is easy to manufacture, instead of a hologram element that has high performance. It can be.

【0071】請求項2の発明によれば、前記請求項1に
記載の光デバイスにおいて、前記第1回折格子部及び前
記第2回折格子部は、直線群、若しくは均一周期の回折
格子にてそれぞれ構成したので、請求項1の発明の効果
に加え、設計が単純で、製造が容易である。
According to a second aspect of the present invention, in the optical device according to the first aspect, the first diffraction grating portion and the second diffraction grating portion are each formed of a straight line group or a diffraction grating having a uniform period. With the configuration, in addition to the effects of the first aspect, the design is simple and the manufacture is easy.

【0072】請求項3の発明によれば、前記請求項1又
は前記請求項2に記載の光デバイスにおいて、前記第1
から第4受光領域は、回折方向とほぼ平行な分割線によ
って少なくとも3分割してそれぞれ構成したので、第1
受光領域又は第2受光領域の中央分割部と第3受光領域
又は第4受光領域の端分割部との受光出力と、第1受光
領域又は第2受光領域の端分割部と第3受光領域又は第
4受光領域の中央分割部との受光出力とを用いて、スポ
ットサイズ法によるフォーカスエラー検出ができる。
According to the invention of claim 3, in the optical device according to claim 1 or 2, the first device
To the fourth light receiving region are each divided at least into three by a dividing line substantially parallel to the diffraction direction.
The light receiving output of the center divided portion of the light receiving region or the second light receiving region and the end divided portion of the third light receiving region or the fourth light receiving region, and the end divided portion of the first light receiving region or the second light receiving region and the third light receiving region or The focus error can be detected by the spot size method using the light receiving output from the center division of the fourth light receiving area.

【0073】請求項4の発明によれば、前記請求項1〜
3に記載の光デバイスにおいて、情報記録媒体への入射
光を、前記回折格子素子の回折方向にほぼ直交し、且
つ、トラックに対しわずかに傾きをもつ方向に、3つの
光束に分割して出射する3ビーム用回折格子を設け、こ
の3光束の前記情報記録媒体からの各反射光が前記回折
格子素子に入射され、各入射光について分割された4本
の回折光が、それぞれ前記受光素子基板上で略一直線上
に配置されるように構成したので、請求項1〜請求項3
の発明の効果に加え、3ビーム法のトラッキングエラー
信号を得ることができるため、例えばスポットサイズ法
によるフォーカスエラー検出と3ビーム法によるトラッ
キングエラー検出との両立が可能である。
According to the fourth aspect of the present invention, the above-mentioned first to first aspects are provided.
3. The optical device according to 3, wherein the light incident on the information recording medium is divided into three light beams in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction of the diffraction grating element and slightly inclined with respect to the track and emitted. A three-beam diffraction grating is provided, each reflected light of the three light beams from the information recording medium is incident on the diffraction grating element, and the four diffracted lights divided for each incident light are respectively transmitted to the light receiving element substrate. Claims 1 to 3 are configured so as to be arranged substantially on a straight line.
In addition to the effects of the invention of (3), since a tracking error signal of the three-beam method can be obtained, it is possible to achieve both a focus error detection by the spot size method and a tracking error detection by the three-beam method.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る光ピックアップの
概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態に係る回折格子素子の回
折状態、及び、この各回折光の受光素子基板への照射状
態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a diffraction state of the diffraction grating element according to the first embodiment of the present invention, and a state of irradiation of each light beam on a light receiving element substrate.

【図3】本発明の第1実施形態に係る回折格子素子の回
折構成部の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a diffraction component of the diffraction grating element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係
るそれぞれ4つの受光領域とこれに照射されるスポット
光SP1〜SP4を示す要部の平面図である。
FIGS. 4A to 4C are plan views of main parts showing four light receiving regions and spot lights SP1 to SP4 applied to the light receiving regions, respectively, according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施形態に係る回折格子素子の回
折構成部の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a diffraction component of a diffraction grating element according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(c)は、本発明の第2実施形態に係
るそれぞれ4つの受光領域とこれに照射されるスポット
光SP1〜SP4を示す要部の平面図である。
FIGS. 6A to 6C are plan views of main parts showing four light receiving areas and spot lights SP1 to SP4 applied to the light receiving areas according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態に係る光ピックアップの
概略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical pickup according to a third embodiment of the present invention.

【図8】先行技術に係る光ピックアップの概略斜視図で
ある。
FIG. 8 is a schematic perspective view of an optical pickup according to the prior art.

【図9】先行技術に係るホログラム素子の平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view of a hologram element according to the prior art.

【図10】先行技術に係る受光素子基板の平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of a light receiving element substrate according to the prior art.

【図11】先行技術に係るスポット光の分割領域を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a divided area of a spot light according to the prior art.

【図12】先行技術に係る各受光領域の照射状態を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing an irradiation state of each light receiving region according to the prior art.

【図13】先行技術に係るトラッキングエラー信号の検
出を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating detection of a tracking error signal according to the prior art.

【図14】先行技術に係るフォーカスエラー信号の検出
を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating detection of a focus error signal according to the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 受光素子基板 2a 受光面 6 光ディスク(情報記録媒体) 8 回折格子素子 9a 第1回折格子部 9b 第2回折格子部 10 第1受光領域 11 第2受光領域 12 第3受光領域 13 第4受光領域 14 筐体 15 光デバイス 17 3ビーム用回折格子 20 反射光 21a 第1回折光 21b 第2回折光 22a 第3回折光 22b 第4回折光 C 光軸 O1 交点 Reference Signs List 2 light receiving element substrate 2a light receiving surface 6 optical disk (information recording medium) 8 diffraction grating element 9a first diffraction grating section 9b second diffraction grating section 10 first light receiving area 11 second light receiving area 12 third light receiving area 13 fourth light receiving area Reference Signs List 14 housing 15 optical device 17 diffraction grating for three beams 20 reflected light 21a first diffracted light 21b second diffracted light 22a third diffracted light 22b fourth diffracted light C optical axis O1 intersection

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を情報記録媒体に照射し、この情報記
録媒体からの反射光を用いて情報を読み取る光デバイス
において、 前記反射光の光路上に配置され、前記反射光の光軸に対
し対称な略同一角度で前記反射光を回折して±1次の第
1回折光及び第2回折光を射出する第1回折格子部と、
前記反射光の光路上に配置され、前記反射光の光軸に対
し対称な略同一角度で且つ前記第1,第2回折光とは異
なる角度で前記反射光を回折して±1次の第3回折光及
び第4回折光を射出する第2回折格子部とを有する回折
格子素子と、 前記第1回折光から前記第4回折光をそれぞれ受光する
第1受光領域から第4受光領域を同一平面の受光面に有
する受光素子基板とを備え、 前記第1回折格子部からの前記第1回折光及び前記第2
回折光が共に前記受光面より後方に焦点若しくは焦線を
結び、且つ、前記第2回折格子部からの前記第3回折光
及び前記第4回折光が共に前記受光面に至る前に焦点若
しくは焦線を結ぶと共に、前記反射光の光軸と前記受光
面とが交わる点を交点として、この交点から前記第1回
折光及び前記第2回折光が照射される前記第1受光領域
及び第2受光領域までの各距離と、前記交点から前記第
3回折光及び前記第4回折光が照射される前記第3受光
領域及び第4受光領域までの各距離とが異なるように設
定し、 前記第1受光領域又は第2受光領域の光電変換出力と、
第3受光領域又は第4受光領域の光電変換出力とを組み
合わせてフォーカスエラー信号を得ることを特徴とする
光デバイス。
1. An optical device for irradiating an information recording medium with light and reading information using reflected light from the information recording medium, wherein the optical device is disposed on an optical path of the reflected light, and is arranged with respect to an optical axis of the reflected light. A first diffraction grating section that diffracts the reflected light at substantially the same symmetrical angle and emits first and second ± first-order diffracted lights;
It is arranged on the optical path of the reflected light, diffracts the reflected light at substantially the same angle symmetrical with respect to the optical axis of the reflected light, and at an angle different from the first and second diffracted lights, and ± 1st-order A diffraction grating element having a second diffraction grating portion for emitting three-dimensional and fourth diffraction light, and a first light-receiving region to a fourth light-receiving region for receiving the fourth diffraction light from the first diffraction light, respectively. A light receiving element substrate provided on a flat light receiving surface, wherein the first diffracted light from the first diffraction grating portion and the second
Both the diffracted lights form a focal point or a focal line behind the light receiving surface, and the third and fourth diffracted lights from the second diffraction grating portion both focus or focus before reaching the light receiving surface. The first light receiving area and the second light receiving area where the first diffracted light and the second diffracted light are radiated from the intersection at a point where a line intersects and where the optical axis of the reflected light intersects the light receiving surface. Setting each distance to a region to be different from each distance from the intersection to the third light receiving region and the fourth light receiving region irradiated with the third diffracted light and the fourth diffracted light; Photoelectric conversion output of the light receiving area or the second light receiving area;
An optical device wherein a focus error signal is obtained by combining a photoelectric conversion output of a third light receiving area or a fourth light receiving area.
【請求項2】 前記請求項1に記載の光デバイスにおい
て、 前記第1回折格子部及び前記第2回折格子部は、直線
群、若しくは均一周期の回折格子にてそれぞれ構成した
ことを特徴とする光デバイス。
2. The optical device according to claim 1, wherein the first diffraction grating portion and the second diffraction grating portion are each constituted by a group of straight lines or a diffraction grating having a uniform period. Optical device.
【請求項3】 前記請求項1又は前記請求項2に記載の
光デバイスにおいて、 前記第1から第4受光領域は、回折方向とほぼ平行な分
割線によって少なくとも3分割してそれぞれ構成したこ
とを特徴とする光デバイス。
3. The optical device according to claim 1, wherein the first to fourth light receiving regions are each configured by dividing at least three by a dividing line substantially parallel to a diffraction direction. Characteristic optical device.
【請求項4】 前記請求項1〜前記請求項3に記載の光
デバイスにおいて、 情報記録媒体への入射光を、前記回折格子素子の回折方
向にほぼ直交し、且つ、トラックに対しわずかに傾きを
もつ方向に、3つの光束に分割して出射する3ビーム用
回折格子を設け、この3光束の前記情報記録媒体からの
各反射光が前記回折格子素子に入射され、各入射光につ
いて分割された4本の回折光が、それぞれ前記受光素子
基板上で略一直線上に配置されるように構成したことを
特徴とする光デバイス。
4. The optical device according to claim 1, wherein light incident on the information recording medium is substantially perpendicular to the diffraction direction of the diffraction grating element and slightly tilted with respect to the track. A three-beam diffraction grating that divides the light into three light beams and emits the three light beams is provided. Each reflected light of the three light beams from the information recording medium is incident on the diffraction grating element, and is divided for each incident light. An optical device, wherein the four diffracted lights are arranged on a substantially straight line on the light receiving element substrate.
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WO2003054866A1 (en) * 2001-12-20 2003-07-03 Sony Corporation Optical pickup apparatus
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