JP2000251277A - Device and method for detecting focus error of optical pickup - Google Patents

Device and method for detecting focus error of optical pickup

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JP2000251277A
JP2000251277A JP11045784A JP4578499A JP2000251277A JP 2000251277 A JP2000251277 A JP 2000251277A JP 11045784 A JP11045784 A JP 11045784A JP 4578499 A JP4578499 A JP 4578499A JP 2000251277 A JP2000251277 A JP 2000251277A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use a three-beam system with a DPD system, to increase the sensitivity of non-focusing detection, and to miniaturize an optical pickup by dividing returning light from an optical disk into two light paths, and applying specific astigmatism to the light of each divided light path. SOLUTION: A hologram element 8 has first and second hologram parts. The first hologram divides returning light into first and second light paths. The second hologram applies first astigmatism to the light of the first light path as first processing light, and applies second astigmatism at 90 degrees to the first astigmatism to the light of the second light path as second processing light. The first processing light enters a first detector 11 with four light reception parts, and the second processing light enters a second detector 12 with four light reception parts. A tracking error signal is obtained by an operation circuit being connected to the output side of a light detection part 9.

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、光源からの出射光
により光ディスクに情報を書き込み又は光ディスクから
の戻り光により光ディスクから情報を読み取る光ピック
アップにおいて光の焦点誤差を検出する光ピックアップ
の焦点誤差検出装置、及び光ピックアップの焦点誤差検
出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup for writing information on an optical disk by using light emitted from a light source or reading information from an optical disk by using return light from the optical disk. The present invention relates to an apparatus and a focus error detection method for an optical pickup.

【0002】[0002]

【従来の技術】CD(Compact Disk)、CD−ROM、
DVD(Digital Versatile Disk)等の光ディスクの表
面の情報記録面に、光源から出射された出射光を照射し
て音楽やデータ等の光ディスク記録情報を書き込み、又
は光ディスクの情報記録面で反射されて戻ってきた戻り
光から光ディスク記録情報を読み取るために、光源と光
学系と光検出系を備えた光ピックアップが用いられてい
る。
2. Description of the Related Art CD (Compact Disk), CD-ROM,
The information recording surface on the surface of an optical disk such as a DVD (Digital Versatile Disk) is irradiated with the emitted light emitted from the light source to write information on the optical disk such as music and data, or reflected back from the information recording surface of the optical disk. An optical pickup including a light source, an optical system, and a light detection system is used to read information recorded on an optical disk from the returned light.

【0003】この光ピックアップにおいては、情報を光
ディスクに確実に書き込み又は光ディスクから情報を確
実に読み取るため、出射光をつねに光ディスクの情報記
録面の記録箇所(例えばトラック)上に照射するように
制御(以下、「トラッキングサーボ制御」という。)
し、かつ出射光がスポット状の点となって記録箇所に収
束するように制御(以下、「フォーカシングサーボ制
御」という。)する必要がある。
In this optical pickup, in order to reliably write information on an optical disk or read information from the optical disk, control is performed such that emitted light is always applied to a recording location (for example, a track) on an information recording surface of the optical disk (for example, a track). Hereinafter, it is referred to as “tracking servo control”.)
In addition, it is necessary to perform control so that the emitted light becomes a spot-like point and converges on the recording location (hereinafter, referred to as “focusing servo control”).

【0004】フォーカシングサーボ制御の方式として
は、例えば「非点収差法」と「スポットサイズ法」が知
られている。
[0004] As a focusing servo control system, for example, an "astigmatism method" and a "spot size method" are known.

【0005】非点収差法は、光学系の中にシリンドリカ
ルレンズや平行平板等を配置し、戻り光を4分割ディテ
クタで受光し検出する方式である。
[0005] The astigmatism method is a method in which a cylindrical lens, a parallel plate, or the like is arranged in an optical system, and return light is received and detected by a 4-split detector.

【0006】この構成により、出射光が光ディスクの情
報記録面上に焦点を結んでいる(以下、「合焦してい
る」という。)場合には、戻り光は4分割ディテクタの
中央に円状に受光され、4分割ディテクタの各受光面の
受光強度が均衡する。しかし、出射光が光ディスク上で
合焦状態ではない場合には、戻り光が4分割ディテクタ
上で傾斜した長円状となり、ディテクタの各受光面の受
光強度が不均衡となる。このことから、各受光面で光電
変換された光検出電気信号に所定の演算を施して得られ
た信号(以下、「フォーカスエラー信号」という。)に
より、出射光の光ディスク上での合焦又は非合焦を検出
することができ、フォーカスエラー信号をフィードバッ
クするように光授受光学系の対物レンズ等を制御するこ
とにより、フォーカシングサーボ制御を行うことができ
る。
With this configuration, when the outgoing light is focused on the information recording surface of the optical disk (hereinafter, referred to as "focused"), the return light is circularly formed at the center of the four-divided detector. And the light receiving intensity of each light receiving surface of the quadrant detector is balanced. However, when the outgoing light is not in focus on the optical disc, the return light becomes an oblong shape inclined on the quadrant detector, and the light receiving intensity of each light receiving surface of the detector becomes unbalanced. From this, a signal (hereinafter, referred to as a “focus error signal”) obtained by performing a predetermined operation on the photodetection electric signal photoelectrically converted on each light receiving surface is used to focus the outgoing light on the optical disc or Focusing servo control can be performed by detecting an out-of-focus state and controlling an objective lens or the like of the light exchange optical system so as to feed back a focus error signal.

【0007】非点収差法は、非合焦の検出感度が高い。
また、光検出に4分割ディテクタを用いるため、DPD
(Differential Phase Detection)方式でのトラッキン
グサーボ制御のためのトラッキングエラー信号を演算し
やすい。また、光ピックアップ全体を小型化できるた
め、3つの光スポットを用いる3ビーム方式の光ピック
アップにも適用しやすい、という利点がある。
The astigmatism method has a high out-of-focus detection sensitivity.
Also, since a four-segment detector is used for light detection, the DPD
(Differential Phase Detection) It is easy to calculate the tracking error signal for the tracking servo control in the method. Further, since the entire optical pickup can be miniaturized, there is an advantage that it can be easily applied to an optical pickup of a three-beam system using three light spots.

【0008】スポットサイズ法は、光検出系で戻り光を
2つの光路に分割し、前方のディテクタに結ぶ焦点(以
下、「前焦点」という。)と、後方のディテクタに結ぶ
焦点(以下、「後焦点」という。)を生じるように構成
する方式である。
In the spot size method, a return light is divided into two optical paths by a light detection system, and a focal point (hereinafter, referred to as "front focal point") connected to a front detector and a focal point (hereinafter, referred to as "front focal point") connected to a rear detector. This is a method for generating a “back focus”.

【0009】この構成により、出射光が光ディスク上で
合焦状態の場合には、前方ディテクタと後方ディテクタ
の戻り光スポットの大きさが等しくなる。しかし、出射
光が光ディスク上で合焦状態ではない場合には、前方デ
ィテクタと後方ディテクタの戻り光スポットの大きさが
異なり、各ディテクタの受光強度が不均衡となる。この
ことから、各ディテクタで光電変換された光検出電気信
号に所定の演算を施して得られたフォーカスエラー信号
により、出射光の光ディスク上での合焦又は非合焦を検
出することができ、フォーカスエラー信号をフィードバ
ックするように光授受光学系の対物レンズ等を制御する
ことにより、フォーカシングサーボ制御を行うことがで
きる。
With this configuration, when the emitted light is in focus on the optical disk, the size of the return light spot of the front detector and that of the rear detector are equal. However, when the outgoing light is not in focus on the optical disc, the size of the return light spot of the front detector and that of the rear detector are different, and the light receiving intensity of each detector becomes unbalanced. From this, by the focus error signal obtained by performing a predetermined operation on the photodetection electric signal photoelectrically converted by each detector, it is possible to detect the focus or out of focus of the emitted light on the optical disc, Focusing servo control can be performed by controlling the objective lens and the like of the light exchange optical system so as to feed back the focus error signal.

【0010】スポットサイズ法では、フォーカスエラー
信号は、前方ディテクタからの光検出電気信号と後方デ
ィテクタからの光検出電気信号との差分により演算され
る。したがって、出射光スポットが光ディスクのトラッ
クを横切る際にフォーカスエラー信号に与えるノイズ
(以下、「トラック横切りノイズ」という。)は2つの
ディテクタの差をとることにより相殺されるため、トラ
ック横切りノイズの影響は受けない、という利点があ
る。
In the spot size method, a focus error signal is calculated from a difference between a light detection electric signal from a front detector and a light detection electric signal from a rear detector. Therefore, noise (hereinafter, referred to as “track crossing noise”) given to the focus error signal when the emitted light spot crosses the track of the optical disk is canceled by taking the difference between the two detectors. There is an advantage of not receiving.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光ピックアップの焦点誤差検出方法において
は、以下のような問題があった。
However, the above-described conventional focus error detection method for an optical pickup has the following problems.

【0012】1)非点収差法では、光ピックアップに収
差(例えば非点収差など)がある場合には、トラック横
切りノイズの影響を受ける。また、非点収差法では、光
ディスクの厚みが一定でなく箇所によって厚み誤差があ
る場合には、ディテクタ上の戻り光スポットの形状がゆ
がみ、本来受光されるはずのない光が他の受光面に漏れ
出し又は回り込むことがあり、DPDトラッキングエラ
ー信号に誤差が生じる。
1) In the astigmatism method, when an optical pickup has an aberration (eg, astigmatism), it is affected by track crossing noise. Also, in the astigmatism method, when the thickness of the optical disc is not constant and there is a thickness error depending on the location, the shape of the return light spot on the detector is distorted, and light that should not be received originally is reflected on another light receiving surface. It may leak or wrap around, causing an error in the DPD tracking error signal.

【0013】2)スポットサイズ法では、戻り光を複数
の光路に分離するため、光ピックアップが大型化する。
また、3ビーム方式との併用は構造が複雑となり困難で
ある。
2) In the spot size method, the return light is separated into a plurality of optical paths, so that the optical pickup becomes large.
In addition, the combined use with the three-beam method is complicated and difficult.

【0014】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、ト
ラック横切りノイズや光ディスク厚み誤差の影響を受け
にくく3ビーム方式やDPD方式との併用が可能な光ピ
ックアップの焦点誤差検出装置、及び光ピックアップの
焦点誤差検出方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object to be solved by the present invention is to reduce the influence of a track crossing noise and an optical disk thickness error on a three-beam system and a DPD system. An object of the present invention is to provide a focus error detection device for an optical pickup and a focus error detection method for an optical pickup that can be used together.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の光ピックアップの焦点誤差検出装置
は、光源から出射された出射光により光ディスクの情報
記録面に光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源
から出射され前記光ディスクの情報記録面で反射されて
戻った戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光
ピックアップにおいて前記出射光の焦点誤差を検出する
光ピックアップの焦点誤差検出装置であって、前記戻り
光の光軸に垂直な平面上の第1象限領域及び第3象限領
域に存在する光を第1光路に分離するとともに前記光軸
垂直面上の第2象限領域及び第4象限領域に存在する光
を第2光路に分離する光路分離手段と、前記第1光路の
光に第1の非点収差を付与して第1処理光とする第1光
学処理手段と、前記第2光路の光に前記第1の非点収差
に対し90度の方向となる第2の非点収差を付与して第
2処理光とする第2光学処理手段を有する焦点誤差検出
用光学素子と、4分割された第1受光部を有するととも
に前記第1処理光を受光して検出する第1光検出器と、
4分割された第2受光部を有するとともに前記第2処理
光を受光して検出する第2光検出器と、前記第1受光部
の4つの部分が受光した各光の強度と前記第2受光部の
4つの部分が受光した各光の強度に所定の演算を行い焦
点誤差判別値を出力する焦点誤差判別値演算手段を備え
ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical pickup focus error detecting apparatus for writing optical disc recording information on an information recording surface of an optical disc using light emitted from a light source. Or a focus error detection device for an optical pickup that detects a focus error of the emitted light in an optical pickup that reads the optical disc record information from return light that is emitted from the light source and reflected on the information recording surface of the optical disc and returned, The light existing in the first quadrant region and the third quadrant region on the plane perpendicular to the optical axis of the return light is separated into the first optical path, and the light is separated into the second quadrant region and the fourth quadrant region on the optical axis perpendicular plane. An optical path separating unit that separates existing light into a second optical path, a first optical processing unit that imparts a first astigmatism to the light in the first optical path to generate first processing light, A focus error detecting optical element having second optical processing means for imparting a second astigmatism in the direction of 90 degrees with respect to the first astigmatism to the light of the two optical paths to produce a second processing light; A first photodetector having a first light receiving unit divided into four and receiving and detecting the first processing light;
A second photodetector having a second light receiving portion divided into four and receiving and detecting the second processing light; an intensity of each light received by four portions of the first light receiving portion; A focus error discriminating value calculating means for performing a predetermined calculation on the intensity of each light received by the four parts of the unit and outputting a focus error discriminating value is provided.

【0016】また、請求項2記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置は、請求項1記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置において、前記光路分離手段はプリズム
機能を有する第1ホログラム部であり、前記第1光学処
理手段は第1の方向を長軸とするシリンドリカルレンズ
機能を有する第2ホログラム部であり、前記第2光学処
理手段は前記第1の方向に対し90度の方向を長軸とす
るシリンドリカルレンズ機能を有する第2ホログラム部
であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the focus error detecting apparatus for an optical pickup according to the first aspect, the optical path separating means is a first hologram unit having a prism function. The first optical processing means is a second hologram section having a cylindrical lens function having a first direction as a long axis, and the second optical processing means has a long axis at a direction 90 degrees with respect to the first direction. It is a second hologram unit having a cylindrical lens function.

【0017】また、請求項3記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置は、請求項1記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置において、前記焦点誤差検出用光学素子
は、前記光軸垂直面上の第1象限領域及び第3象限領域
にそれぞれ配置されるとともに第1の方向を長軸とする
偏心シリンドリカルレンズと、前記光軸垂直面上の第2
象限領域及び第4象限領域にそれぞれ配置されるととも
に前記第1の方向に対し90度の方向を長軸とする偏心
シリンドリカルレンズを有して構成されることを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a focus error detecting device for an optical pickup according to the first aspect, wherein the focus error detecting optical element is provided on a plane perpendicular to the optical axis. An eccentric cylindrical lens disposed in each of the first quadrant region and the third quadrant region and having a long axis in the first direction;
The eccentric cylindrical lens is disposed in each of the quadrant region and the fourth quadrant region, and has a decentered cylindrical lens whose major axis is a direction at 90 degrees to the first direction.

【0018】また、請求項4記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置は、請求項1記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置において、前記第1光検出器及び第2光
検出器の側方に、+1次サブビーム用の第3光検出器
と、−1次サブビーム用の第4光検出器を備え、3ビー
ム方式による制御を行うことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a focus error detecting device for an optical pickup according to the first aspect, wherein the first and second photodetectors are laterally disposed. A third photodetector for a + 1st-order sub-beam and a fourth photodetector for a -1st-order subbeam are provided, and control is performed by a three-beam method.

【0019】また、請求項5記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置は、請求項1記載の光ピックアップの焦
点誤差検出装置において、DPD方式による制御を行う
ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a focus error detecting device for an optical pickup according to the first aspect, wherein control is performed by a DPD method.

【0020】また、請求項6記載の光ピックアップの焦
点誤差検出方法は、光源から出射された出射光により光
ディスクの情報記録面に光ディスク記録情報を書き込
み、又は前記光源から出射され前記光ディスクの情報記
録面で反射されて戻った戻り光から前記光ディスク記録
情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光の焦
点誤差を検出する光ピックアップの焦点誤差検出方法で
あって、前記戻り光の光軸に垂直な平面上の第1象限領
域及び第3象限領域に存在する光を第1光路に分離する
とともに前記光軸垂直面上の第2象限領域及び第4象限
領域に存在する光を第2光路に分離する光路分離手段
と、前記第1光路の光に第1の非点収差を付与して第1
処理光とする第1光学処理手段と、前記第2光路の光に
前記第1の非点収差に対し90度の方向となる第2の非
点収差を付与して第2処理光とする第2光学処理手段を
有する焦点誤差検出用光学素子と、4分割された第1受
光部を有するとともに前記第1処理光を受光して検出す
る第1光検出器と、4分割された第2受光部を有すると
ともに前記第2処理光を受光して検出する第2光検出器
を設け、前記第1受光部の4つの部分が受光した各光の
強度と前記第2受光部の4つの部分が受光した各光の強
度に所定の演算を行い焦点誤差判別値を出力することを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a focus error of an optical pickup, wherein information recorded on an optical disk is written on an information recording surface of an optical disk by light emitted from a light source, or information recorded on the optical disk is emitted from the light source. A focus error detection method for an optical pickup for detecting a focus error of the outgoing light in an optical pickup that reads the optical disc recording information from return light reflected back from a surface, wherein the focus error is detected on a plane perpendicular to an optical axis of the return light. An optical path that separates light existing in the first and third quadrants into a first optical path and separates light existing in the second and fourth quadrants on the plane perpendicular to the optical axis into a second optical path. Separating means for imparting a first astigmatism to the light on the first optical path,
A first optical processing means for processing light, and a second processing light obtained by adding second astigmatism to the light on the second optical path in a direction of 90 degrees with respect to the first astigmatism to obtain second processing light. A focus error detecting optical element having two optical processing means, a first photodetector having a four-divided first light receiving unit for receiving and detecting the first processing light, and a four-divided second light receiving unit And a second photodetector for receiving and detecting the second processing light is provided. The intensity of each light received by four portions of the first light receiving portion and the four portions of the second light receiving portion are It is characterized in that a predetermined calculation is performed on the intensity of each received light and a focus error discrimination value is output.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ピックアッ
プの焦点誤差検出装置の実施形態について、図面を参照
しながら説明を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a focus error detecting device for an optical pickup according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(1)第1実施形態 図1は、本発明の第1実施形態である光ピックアップの
構成を示す図である。図1(A)に示すように、この光
ピックアップ100は、光源である半導体レーザ1と、
グレーティング2と、ビームスプリッタ3と、コリメー
タレンズ4と、ミラー5と、1/4波長板6と、対物レ
ンズ7と、ホログラム素子8と、光検出部9を備えて構
成されている。また、対物レンズ7には、対物レンズ7
を光軸方向の前後に移動可能な対物レンズ駆動機構(図
示せず)が設けられている。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, the optical pickup 100 includes a semiconductor laser 1 as a light source,
It comprises a grating 2, a beam splitter 3, a collimator lens 4, a mirror 5, a quarter-wave plate 6, an objective lens 7, a hologram element 8, and a light detector 9. The objective lens 7 includes an objective lens 7.
There is provided an objective lens driving mechanism (not shown) that can move the lens back and forth in the optical axis direction.

【0023】また、図1(B)に示すように、光検出部
9は、第1ディテクタ11と、第2ディテクタ12と、
第3ディテクタ13と、第4ディテクタ14を有してい
る。第1ディテクタ11と第2ディテクタ12には、そ
れぞれ出力された光検出電気信号に基づき所定の演算を
行う加算器や減算器からなる演算回路(図示せず)が接
続されている。
As shown in FIG. 1B, the light detecting section 9 includes a first detector 11, a second detector 12,
It has a third detector 13 and a fourth detector 14. The first detector 11 and the second detector 12 are connected to an arithmetic circuit (not shown) including an adder and a subtracter for performing a predetermined operation based on the output photodetection electric signal.

【0024】半導体レーザ1から出射されたレーザ光L
は、グレーティング2を経てビームスプリッタ3に入射
する。ビームスプリッタ3は、ハーフミラー(半透鏡)
を有しており、入射したレーザ光Lはビームスプリッタ
3を通過し、コリメータレンズ4を経て、ミラー5によ
り光路を直角に変えられ、1/4波長板6を通過し、対
物レンズ7から図の上方に位置する光ディスク(図示せ
ず)の情報記録面に照射される。この照射光により、光
ディスクの情報記録面に光ディスク記録情報を書き込む
ことができる。
Laser light L emitted from semiconductor laser 1
Enters the beam splitter 3 via the grating 2. The beam splitter 3 is a half mirror (semi-transparent mirror)
The incident laser light L passes through the beam splitter 3, passes through the collimator lens 4, the optical path is changed to a right angle by the mirror 5, passes through the 波長 wavelength plate 6, and passes through the objective lens 7. Is irradiated on the information recording surface of an optical disk (not shown) located above the optical disk. By this irradiation light, the optical disk recording information can be written on the information recording surface of the optical disk.

【0025】レーザ光Lは、光ディスクの情報記録面で
反射されて同じ光路を戻り、対物レンズ7と1/4波長
板6とミラー5とコリメータレンズ4を経て再びビーム
スプリッタ3に入射する。この場合には、戻り光はビー
ムスプリッタ3により半導体レーザ1への方向とは異な
る方向へ光路を変えられ、ホログラム素子8を通過して
光検出部9に入射する。光検出部9は、受光した光を光
電変換して光検出電気信号を出力する。光検出電気信号
から光ディスク記録情報を読み取ることができる。
The laser light L is reflected on the information recording surface of the optical disk, returns on the same optical path, and enters the beam splitter 3 again through the objective lens 7, the quarter-wave plate 6, the mirror 5, and the collimator lens 4. In this case, the return light has its optical path changed in a direction different from the direction toward the semiconductor laser 1 by the beam splitter 3, passes through the hologram element 8, and enters the light detection unit 9. The light detection unit 9 photoelectrically converts the received light and outputs a light detection electric signal. Optical disc recording information can be read from the light detection electric signal.

【0026】次に、この光ピックアップ100における
焦点誤差検出方法について説明する。この光ピックアッ
プ100は、図1(B)に示すように、ビームスプリッ
タ7で分離された戻り光を、ホログラム素子8によって
第1光路P1と第2光路P2に分割し、第1光路P1の
戻り光を第1ディテクタ11で受光し、第2光路P2の
戻り光を第2ディテクタ12で受光し、光電変換により
出力された光検出電気信号に所定の演算を行ってフォー
カスエラー信号を生成する。
Next, a method of detecting a focus error in the optical pickup 100 will be described. As shown in FIG. 1B, the optical pickup 100 divides the return light split by the beam splitter 7 into a first optical path P1 and a second optical path P2 by a hologram element 8, and returns the first optical path P1. The light is received by the first detector 11, the return light of the second optical path P2 is received by the second detector 12, and a predetermined operation is performed on the photodetection electric signal output by the photoelectric conversion to generate a focus error signal.

【0027】図2は、上記の光ピックアップ100にお
けるホログラム素子8の構成を説明する図である。ホロ
グラム素子8は、第1ホログラム部15と、第2ホログ
ラム部16を有している。
FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the hologram element 8 in the optical pickup 100 described above. The hologram element 8 has a first hologram section 15 and a second hologram section 16.

【0028】第1ホログラム部15は、図2(A)に示
すように、戻り光の光軸に垂直な平面上の第1象限領域
15Q1と第3象限領域15Q3に存在する光を第1光
路(図2(A)において上向き方向に図示)に分離する
プリズムと等価な機能を有している。また、同時に、第
1ホログラム部15は、戻り光の光軸に垂直な平面上の
第2象限領域15Q2と第4象限領域15Q4に存在す
る光を第2光路(図2(A)において下向き方向に図
示)に分離するプリズムと等価な機能を有している。こ
の場合、第1ホログラム部15は、光路分離手段に相当
している。
As shown in FIG. 2A, the first hologram unit 15 converts the light existing in the first quadrant region 15Q1 and the third quadrant region 15Q3 on a plane perpendicular to the optical axis of the return light into the first optical path. It has a function equivalent to a prism that separates the light (shown in the upward direction in FIG. 2A). At the same time, the first hologram unit 15 transmits the light existing in the second quadrant region 15Q2 and the fourth quadrant region 15Q4 on a plane perpendicular to the optical axis of the return light to the second optical path (downward in FIG. 2A). (Shown in FIG. 2). In this case, the first hologram unit 15 corresponds to an optical path separating unit.

【0029】第2ホログラム部16のうち、第1象限領
域16Q1と第3象限領域16Q3は、上記した第1光
路の光に第1の非点収差を付与して第1処理光とする。
この機能は、例えば、図2(C)に示すシリンドリカル
レンズ17を第1象限領域16Q1と第3象限領域16
Q3に配置した光学素子と等価である。この第2ホログ
ラム部16の第1象限領域16Q1と第3象限領域16
Q3は、第1光学処理手段に相当している。
In the second hologram section 16, the first quadrant region 16Q1 and the third quadrant region 16Q3 add the first astigmatism to the light on the first optical path to be the first processed light.
This function is performed, for example, by changing the cylindrical lens 17 shown in FIG. 2C to the first quadrant region 16Q1 and the third quadrant region 16Q1.
This is equivalent to the optical element arranged in Q3. The first quadrant region 16Q1 and the third quadrant region 16 of the second hologram unit 16
Q3 corresponds to a first optical processing unit.

【0030】また、第2ホログラム部16のうち、第2
象限領域16Q2と第4象限領域16Q4は、上記した
第2光路の光に第2の非点収差を付与して第2処理光と
する。第2の非点収差は、第1の非点収差に対し90度
の方向となっている。この機能は、例えば、図2(D)
に示すシリンドリカルレンズ18を第2象限領域16Q
2と第4象限領域16Q4に配置した光学素子と等価で
ある。すなわち、シリンドリカルレンズ18の長軸(図
2(D)における水平方向の軸)は、シリンドリカルレ
ンズ17の長軸(図2(C)における上下方向の軸)に
対して角度90度だけ傾斜している。この第2ホログラ
ム部16の第2象限領域16Q2と第4象限領域16Q
4は、第2光学処理手段に相当している。また、ホログ
ラム素子8は、焦点誤差検出用光学素子に相当してい
る。
The second hologram section 16 has the second
The quadrant region 16Q2 and the fourth quadrant region 16Q4 impart second astigmatism to the light in the above-mentioned second optical path to be second processed light. The second astigmatism has a direction of 90 degrees with respect to the first astigmatism. This function is, for example, shown in FIG.
The cylindrical lens 18 shown in FIG.
This is equivalent to the optical elements arranged in the second and fourth quadrant regions 16Q4. That is, the major axis of the cylindrical lens 18 (the horizontal axis in FIG. 2D) is inclined by 90 degrees with respect to the major axis of the cylindrical lens 17 (the vertical axis in FIG. 2C). I have. The second quadrant region 16Q2 and the fourth quadrant region 16Q of the second hologram unit 16
Reference numeral 4 corresponds to a second optical processing unit. The hologram element 8 corresponds to a focus error detecting optical element.

【0031】次に、図3に基づき、光ピックアップ10
0における第1ディテクタ11及び第2ディテクタ12
の構成と作用を説明する。
Next, referring to FIG.
0, the first detector 11 and the second detector 12
Will be described.

【0032】図3(A)に示すように、第1ディテクタ
11は、4つの第1受光部11A、11B、11C、1
1Dを有している。これらの4つの第1受光部11A〜
11Dを区画する受光部境界線は、上記した第1象限領
域〜第4象限領域15Q1〜15Q4又は16Q1〜1
6Q4の象限区画線に対し角度45度だけ傾斜してお
り、X字状に4分割されたディテクタとなっている。
As shown in FIG. 3A, the first detector 11 includes four first light receiving units 11A, 11B, 11C, 1
1D. These four first light receiving units 11A to 11A
The boundary line of the light receiving section that partitions 11D is the above-described first to fourth quadrant regions 15Q1 to 15Q4 or 16Q1 to 1Q1.
The detector is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the quadrant division line of 6Q4, and is a detector divided into four in an X shape.

【0033】また、第1ディテクタ11には、図2
(B)に示すように、ホログラム素子8から出射した第
1光路P1の光(第2ホログラム部16の第1象限領域
16Q1と第3象限領域16Q3で第1の非点収差を付
与された第1処理光)が入射する。この第1処理光のう
ち、第2ホログラム部16の第1象限領域16Q1で第
1の非点収差を付与された光は、第1受光部11Aと1
1Cにまたがるように入射する。また、第1処理光のう
ち、第2ホログラム部16の第3象限領域16Q3で第
1の非点収差を付与された光は、第1受光部11Bと1
1Dにまたがるように入射する。
The first detector 11 has the configuration shown in FIG.
As shown in (B), the light of the first optical path P1 emitted from the hologram element 8 (the first astigmatism given by the first quadrant region 16Q1 and the third quadrant region 16Q3 of the second hologram unit 16). 1 processing light) is incident. Of the first processing light, the light provided with the first astigmatism in the first quadrant region 16Q1 of the second hologram unit 16 is the first light receiving unit 11A and the first light receiving unit 11A.
Light is incident so as to straddle 1C. Also, of the first processing light, the light provided with the first astigmatism in the third quadrant region 16Q3 of the second hologram unit 16 is the first light receiving unit 11B and the first light receiving unit 11B.
The light enters so as to straddle 1D.

【0034】図3(A)において、A1は第1受光部1
1Aが受光した光が光電変換されて出力された光検出電
気信号の値を、B1は第1受光部11Bが受光した光が
光電変換されて出力された光検出電気信号の値を、C1
は第1受光部11Cが受光した光が光電変換されて出力
された光検出電気信号の値を、D1は第1受光部11D
が受光した光が光電変換されて出力された光検出電気信
号の値を、それぞれ示している。ここに、第1ディテク
タ11は、第1光検出器に相当している。
In FIG. 3A, A1 is the first light receiving section 1
C1 denotes the value of a photodetection electric signal output by photoelectrically converting the light received by the first light receiving unit 11B, and B1 denotes the value of the photodetection electric signal output by photoelectrically converting the light received by the first light receiving unit 11B.
Represents the value of a photodetection electric signal output by photoelectrically converting the light received by the first light receiving unit 11C, and D1 represents the value of the first light receiving unit 11D.
Indicates the value of the photodetection electric signal output by photoelectrically converting the received light. Here, the first detector 11 corresponds to a first photodetector.

【0035】また、図3(B)に示すように、第2ディ
テクタ12は、4つの第2受光部12A、12B、12
C、12Dを有している。これらの4つの第2受光部1
2A〜12Dを区画する受光部境界線は、上記した第1
象限領域〜第4象限領域15Q1〜15Q4又は16Q
1〜16Q4の象限区画線に対し角度45度だけ傾斜し
ており、X字状に4分割されたディテクタとなってい
る。
As shown in FIG. 3B, the second detector 12 includes four second light receiving sections 12A, 12B, 12B.
C and 12D. These four second light receiving units 1
The light receiving unit boundary line that partitions 2A to 12D is the first line described above.
Quadrant region to fourth quadrant region 15Q1 to 15Q4 or 16Q
The detector is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the quadrant division lines 1 to 16Q4, and is a detector divided into four in an X shape.

【0036】また、第2ディテクタ12には、図2
(B)に示すように、ホログラム素子8から出射した第
2光路P2の光(第2ホログラム部16の第2象限領域
16Q2と第4象限領域16Q4で第2の非点収差を付
与された第2処理光)が入射する。この第2処理光のう
ち、第2ホログラム部16の第2象限領域16Q2で第
2の非点収差を付与された光は、第2受光部12Bと1
2Cにまたがるように入射する。また、第2処理光のう
ち、第2ホログラム部16の第4象限領域16Q4で第
2の非点収差を付与された光は、第2受光部12Dと1
2Aにまたがるように入射する。
FIG. 2 shows the second detector 12.
As shown in (B), the light of the second optical path P2 emitted from the hologram element 8 (the second astigmatism given by the second quadrant region 16Q2 and the fourth quadrant region 16Q4 of the second hologram section 16). 2 processing light) is incident. Of the second processing light, the light provided with the second astigmatism in the second quadrant region 16Q2 of the second hologram unit 16 is the second light receiving unit 12B and the second light receiving unit 12B.
It is incident so as to straddle 2C. Also, of the second processing light, the light provided with the second astigmatism in the fourth quadrant region 16Q4 of the second hologram unit 16 is the second light receiving unit 12D
It is incident so as to straddle 2A.

【0037】図3(B)において、A2は第2受光部1
2Aが受光した光が光電変換されて出力された光検出電
気信号の値を、B2は第2受光部12Bが受光した光が
光電変換されて出力された光検出電気信号の値を、C2
は第2受光部12Cが受光した光が光電変換されて出力
された光検出電気信号の値を、D2は第2受光部12D
が受光した光が光電変換されて出力された光検出電気信
号の値を、それぞれ示している。ここに、第2ディテク
タ12は、第2光検出器に相当している。
In FIG. 3B, A2 denotes the second light receiving unit 1.
C2 denotes the value of the light detection electric signal output by photoelectrically converting the light received by the second light receiving unit 12B, and C2 denotes the value of the light detection electric signal output by photoelectrically converting the light received by the second light receiving unit 12B.
Represents the value of a photodetection electric signal obtained by photoelectrically converting the light received by the second light receiving unit 12C, and D2 represents the value of the second light receiving unit 12D.
Indicates the value of the photodetection electric signal output by photoelectrically converting the received light. Here, the second detector 12 corresponds to a second photodetector.

【0038】次に、図4を参照しつつ、この光ピックア
ップ100における焦点位置変化時の作用を説明する。
図4(B)は、この光ピックアップ100からの出射光
が光ディスクの情報記録面上で合焦状態となっている場
合に、第1ディテクタ11及び第2ディテクタ12にお
ける戻り光スポットの状態を示した図である。
Next, the operation of the optical pickup 100 when the focal position changes will be described with reference to FIG.
FIG. 4B shows a state of the return light spot in the first detector 11 and the second detector 12 when the light emitted from the optical pickup 100 is in focus on the information recording surface of the optical disk. FIG.

【0039】図4(B)の上段に示すように、合焦時に
は、ホログラム素子8の第2ホログラム部16の第1象
限領域16Q1で第2の非点収差を付与された光が第1
ディテクタ11の第1受光部11Aと11Cの受光部境
界線を中心として1/4円状の光スポットとなって入射
し、ホログラム素子8の第2ホログラム部16の第3象
限領域16Q3で第2の非点収差を付与された光が第1
ディテクタ11の第1受光部11Bと11Dの受光部境
界線を中心として1/4円状の光スポットとなって入射
する。
As shown in the upper part of FIG. 4B, at the time of focusing, the light provided with the second astigmatism in the first quadrant region 16Q1 of the second hologram unit 16 of the hologram element 8 is converted to the first light.
The light beam enters as a quarter-circle light spot centered on the boundary between the light receiving portions of the first light receiving portions 11A and 11C of the detector 11, and the second light spot is formed in the third quadrant region 16Q3 of the second hologram portion 16 of the hologram element 8. Of the first astigmatism is
The light is incident as a quarter-circle light spot centered on the boundary between the light receiving portions of the first light receiving portions 11B and 11D of the detector 11.

【0040】この場合、第1ディテクタ11上の1/4
円状の2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大き
さ(面積)を有している。したがって、合焦時には、第
1ディテクタ11においては、第1受光部11Aの出力
する光検出電気信号A1と第1受光部11Cの出力する
光検出電気信号C1は等しい。また、第1受光部11B
の出力する光検出電気信号B1と第1受光部11Dの出
力する光検出電気信号D1は等しい。また、光検出電気
信号A1とC1の和(A1+C1)と、光検出電気信号
B1とD1の和(B1+D1)は等しくなっている。
In this case, 1/4 on the first detector 11
The two circular light spots have the same shape and the same size (area). Therefore, at the time of focusing, in the first detector 11, the light detection electric signal A1 output from the first light receiving unit 11A and the light detection electric signal C1 output from the first light receiving unit 11C are equal. Also, the first light receiving unit 11B
Is equal to the light detection electric signal B1 output from the first light receiving unit 11D. The sum (A1 + C1) of the light detection electric signals A1 and C1 is equal to the sum (B1 + D1) of the light detection electric signals B1 and D1.

【0041】また、図4(B)の下段に示すように、合
焦時には、ホログラム素子8の第2ホログラム部16の
第2象限領域16Q2で第2の非点収差を付与された光
が第2ディテクタ12の第2受光部12Aと12Dの受
光部境界線を中心として1/4円状の光スポットとなっ
て入射し、ホログラム素子8の第2ホログラム部16の
第4象限領域16Q4で第2の非点収差を付与された光
が第2ディテクタ12の第2受光部12Bと12Cの受
光部境界線を中心として1/4円状の光スポットとなっ
て入射する。
As shown in the lower part of FIG. 4B, at the time of focusing, the light to which the second astigmatism has been imparted in the second quadrant region 16Q2 of the second hologram section 16 of the hologram element 8 is focused. The light enters as a quarter-circle light spot centering on the boundary between the second light receiving sections 12A and 12D of the two detectors 12A and 12D. The light to which the astigmatism of 2 is given enters as a 1/4 circular light spot centered on the boundary between the light receiving sections 12B and 12C of the second detector 12.

【0042】この場合、第2ディテクタ12上の1/4
円状の2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大き
さ(面積)を有しており、第1ディテクタ11における
1/4円状の2つの光スポットと同一の形状と大きさ
(面積)を有している。したがって、合焦時には、第2
ディテクタ12においては、第2受光部12Aの出力す
る光検出電気信号A2と第2受光部12Dの出力する光
検出電気信号D2は等しい。また、第2受光部12Bの
出力する光検出電気信号B2と第2受光部12Cの出力
する光検出電気信号C2は等しい。また、光検出電気信
号A2とD2の和(A2+D2)と、光検出電気信号B
2とC2の和(B2+C2)は等しくなっている。
In this case, 1/4 on the second detector 12
The two circular light spots have the same shape and size (area) respectively, and have the same shape and size (area) as the two quarter-circle light spots in the first detector 11. have. Therefore, at the time of focusing, the second
In the detector 12, the light detection electric signal A2 output from the second light receiving portion 12A is equal to the light detection electric signal D2 output from the second light receiving portion 12D. The light detection electric signal B2 output from the second light receiving unit 12B is equal to the light detection electric signal C2 output from the second light receiving unit 12C. Further, the sum (A2 + D2) of the light detection electric signals A2 and D2 and the light detection electric signal B
The sum of B2 and C2 (B2 + C2) is equal.

【0043】また、下式(1) A1=B1=C1=D1=A2=B2=C2=D2 ………(1) が成立する。The following equation (1) holds: A1 = B1 = C1 = D1 = A2 = B2 = C2 = D2 (1)

【0044】このことから、下式(2) FE=(A2+B2+C1+D1)−(A1+B1+C2+D2) ……(2) で表される値FEを、光検出部9の出力側に接続された
演算回路(図示せず)によって演算すると、合焦時には
FEの値は零となる。
From this, the value FE expressed by the following equation (2) FE = (A2 + B2 + C1 + D1)-(A1 + B1 + C2 + D2) (2) is calculated by an arithmetic circuit (shown in FIG. ), The value of FE becomes zero at the time of focusing.

【0045】図4(A)は、この光ピックアップ100
からの出射光が光ディスクの情報記録面上で非合焦状態
となっており、光ディスクが合焦時よりも近い場合に、
第1ディテクタ11及び第2ディテクタ12における戻
り光スポットの状態を示した図である。
FIG. 4A shows this optical pickup 100.
Is out of focus on the information recording surface of the optical disc and the optical disc is closer than when it is in focus,
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a return light spot in a first detector 11 and a second detector 12.

【0046】図4(A)の上段に示すように、光ディス
クが合焦時よりも近い場合には、ホログラム素子8の第
2ホログラム部16の第1象限領域16Q1で第2の非
点収差を付与された光は、第1ディテクタ11の第1受
光部11Cの中心線上に延びる線分状の光スポットとな
って入射し、ホログラム素子8の第2ホログラム部16
の第3象限領域16Q3で第2の非点収差を付与された
光は、第1ディテクタ11の第1受光部11Dの中心線
上に延びる線分状の光スポットとなって入射する。
As shown in the upper part of FIG. 4A, when the optical disk is closer than the in-focus state, the second astigmatism is reduced in the first quadrant region 16Q1 of the second hologram section 16 of the hologram element 8. The applied light is incident as a linear light spot extending on the center line of the first light receiving portion 11C of the first detector 11, and is incident on the second hologram portion 16 of the hologram element 8.
The light provided with the second astigmatism in the third quadrant region 16Q3 is incident as a linear light spot extending on the center line of the first light receiving portion 11D of the first detector 11.

【0047】この場合、第1ディテクタ11上の線分状
の2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大きさ
(面積)を有している。したがって、光ディスクが合焦
時よりも近い場合には、第1ディテクタ11において
は、第1受光部11Cの出力する光検出電気信号C1と
第1受光部11Dの出力する光検出電気信号D1は等し
い。また、第1受光部11Aの出力する光検出電気信号
A1と第1受光部11Bの出力する光検出電気信号B1
は等しくほぼ零とみなせる。
In this case, the two linear light spots on the first detector 11 have the same shape and the same size (area). Therefore, when the optical disk is closer than when the optical disk is in focus, in the first detector 11, the light detection electric signal C1 output from the first light receiving unit 11C is equal to the light detection electric signal D1 output from the first light receiving unit 11D. . In addition, the light detection electric signal A1 output from the first light receiving unit 11A and the light detection electric signal B1 output from the first light receiving unit 11B.
Can be considered almost equal to zero.

【0048】また、図4(A)の下段に示すように、光
ディスクが合焦時よりも近い場合には、ホログラム素子
8の第2ホログラム部16の第2象限領域16Q2で第
2の非点収差を付与された光は、第2ディテクタ12の
第2受光部12Aの中心線上に延びる線分状の光スポッ
トとなって入射し、ホログラム素子8の第2ホログラム
部16の第4象限領域16Q4で第2の非点収差を付与
された光は、第2ディテクタ12の第2受光部12Bの
中心線上に延びる線分状の光スポットとなって入射す
る。
As shown in the lower part of FIG. 4A, when the optical disk is closer than when the optical disk is in focus, the second astigmatism is set in the second quadrant region 16Q2 of the second hologram section 16 of the hologram element 8. The aberration-imparted light enters as a linear light spot extending on the center line of the second light receiving portion 12A of the second detector 12, and enters the fourth quadrant region 16Q4 of the second hologram portion 16 of the hologram element 8. The light to which the second astigmatism is given enters as a linear light spot extending on the center line of the second light receiving portion 12B of the second detector 12.

【0049】この場合、第2ディテクタ12上の棒状の
2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大きさ(面
積)を有しており、第1ディテクタ11における棒状の
2つの光スポットと同一の形状と大きさ(面積)を有し
ている。したがって、光ディスクが合焦時よりも近い場
合には、第2ディテクタ12においては、第2受光部1
2Aの出力する光検出電気信号A2と第2受光部12B
の出力する光検出電気信号B2は等しい。また、第2受
光部12Cの出力する光検出電気信号C2と第2受光部
12Dの出力する光検出電気信号D2は等しくほぼ零と
みなせる。
In this case, the two rod-shaped light spots on the second detector 12 have the same shape and size (area), respectively, and are the same as the two rod-shaped light spots on the first detector 11. It has a shape and size (area). Therefore, when the optical disk is closer than when the optical disk is in focus, the second detector 12 uses the second light receiving unit 1
2A output light detection electric signal A2 and second light receiving portion 12B
Output light detection electric signals B2 are equal. In addition, the light detection electric signal C2 output from the second light receiving unit 12C and the light detection electric signal D2 output from the second light receiving unit 12D can be regarded as substantially equal to zero.

【0050】また、下式(3) C1=D1=A2=B2 ………(3) と、下式(4) A1=B1=C2=D2=0 ………(4) が成立する。The following equation (3) C1 = D1 = A2 = B2 (3) and the following equation (4) A1 = B1 = C2 = D2 = 0 (4) hold.

【0051】このことから、上式(2)に上記条件式
(3)、(4)を代入すると、この場合のFE値である
FE1は、下式(5) FE1=(A2+B2+C1+D1)−(A1+B1+C2+D2) =A2+B2+C1+D1 =4×A2 ………(5) となり、光ディスクが合焦時よりも近い場合には、FE
の値は正の値となる。
From the above, when the above conditional expressions (3) and (4) are substituted into the above expression (2), the FE value which is the FE value in this case is given by the following expression (5): FE1 = (A2 + B2 + C1 + D1)-(A1 + B1 + C2 + D2) ) = A2 + B2 + C1 + D1 = 4 × A2 (5), and when the optical disk is closer than when focused, FE
Is a positive value.

【0052】また、図4(C)は、この光ピックアップ
100からの出射光が光ディスクの情報記録面上で非合
焦状態となっており、光ディスクが合焦時よりも遠い場
合に、第1ディテクタ11及び第2ディテクタ12にお
ける戻り光スポットの状態を示した図である。
FIG. 4C shows that the outgoing light from the optical pickup 100 is out of focus on the information recording surface of the optical disk, and the first light is output when the optical disk is farther than when the optical disk is in focus. FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a return light spot in a detector 11 and a second detector 12.

【0053】図4(C)の上段に示すように、光ディス
クが合焦時よりも遠い場合には、ホログラム素子8の第
2ホログラム部16の第1象限領域16Q1で第2の非
点収差を付与された光は、第1ディテクタ11の第1受
光部11Aの中心線上に延びる線分状の光スポットとな
って入射し、ホログラム素子8の第2ホログラム部16
の第3象限領域16Q3で第2の非点収差を付与された
光は、第1ディテクタ11の第1受光部11Bの中心線
上に延びる棒状の光スポットとなって入射する。
As shown in the upper part of FIG. 4C, when the optical disk is farther from the focused state, the second astigmatism is reduced in the first quadrant region 16Q1 of the second hologram section 16 of the hologram element 8. The applied light is incident as a linear light spot extending on the center line of the first light receiving portion 11A of the first detector 11, and is incident on the second hologram portion 16 of the hologram element 8.
The light provided with the second astigmatism in the third quadrant region 16Q3 is incident as a rod-shaped light spot extending on the center line of the first light receiving portion 11B of the first detector 11.

【0054】この場合、第1ディテクタ11上の棒状の
2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大きさ(面
積)を有している。したがって、光ディスクが合焦時よ
りも遠い場合には、第1ディテクタ11においては、第
1受光部11Aの出力する光検出電気信号A1と第1受
光部11Bの出力する光検出電気信号B1は等しい。ま
た、第1受光部11Cの出力する光検出電気信号C1と
第1受光部11Dの出力する光検出電気信号D1は等し
くほぼ零とみなせる。
In this case, the two rod-shaped light spots on the first detector 11 have the same shape and the same size (area). Therefore, when the optical disk is farther than the focused state, in the first detector 11, the light detection electric signal A1 output from the first light receiving unit 11A and the light detection electric signal B1 output from the first light receiving unit 11B are equal. . In addition, the light detection electric signal C1 output from the first light receiving unit 11C and the light detection electric signal D1 output from the first light receiving unit 11D can be regarded as substantially equal to zero.

【0055】また、図4(C)の下段に示すように、光
ディスクが合焦時よりも遠い場合には、ホログラム素子
8の第2ホログラム部16の第2象限領域16Q2で第
2の非点収差を付与された光は、第2ディテクタ12の
第2受光部12Cの中心線上に延びる線分状の光スポッ
トとなって入射し、ホログラム素子8の第2ホログラム
部16の第4象限領域16Q4で第2の非点収差を付与
された光は、第2ディテクタ12の第2受光部12Dの
中心線上に延びる棒状の光スポットとなって入射する。
As shown in the lower part of FIG. 4C, when the optical disk is farther from the in-focus state, the second astigmatism in the second quadrant area 16Q2 of the second hologram section 16 of the hologram element 8 is obtained. The aberration-imparted light enters as a linear light spot extending on the center line of the second light receiving portion 12C of the second detector 12, and enters the fourth quadrant region 16Q4 of the second hologram portion 16 of the hologram element 8. The light to which the second astigmatism has been given enters as a rod-shaped light spot extending on the center line of the second light receiving portion 12D of the second detector 12.

【0056】この場合、第2ディテクタ12上の棒状の
2つの光スポットは、それぞれ同一の形状と大きさ(面
積)を有しており、第1ディテクタ11における棒状の
2つの光スポットと同一の形状と大きさ(面積)を有し
ている。したがって、光ディスクが合焦時よりも遠い場
合には、第2ディテクタ12においては、第2受光部1
2Cの出力する光検出電気信号C2と第2受光部12D
の出力する光検出電気信号D2は等しい。また、第2受
光部12Aの出力する光検出電気信号A2と第2受光部
12Bの出力する光検出電気信号B2は等しくほぼ零と
みなせる。
In this case, the two rod-shaped light spots on the second detector 12 have the same shape and size (area), respectively, and are the same as the two rod-shaped light spots on the first detector 11. It has a shape and size (area). Therefore, when the optical disk is farther than at the time of focusing, the second detector 12 uses the second light receiving unit 1
2C output light detection electric signal C2 and second light receiving portion 12D
Output light detection electric signals D2 are equal. Further, the light detection electric signal A2 output from the second light receiving portion 12A and the light detection electric signal B2 output from the second light receiving portion 12B can be regarded as substantially equal to zero.

【0057】また、下式(6) A1=B1=C2=D2 ………(6) と、下式(7) C1=D1=A2=B2=0 ………(7) が成立する。The following equation (6) A1 = B1 = C2 = D2 (6) and the following equation (7) C1 = D1 = A2 = B2 = 0 (7) are established.

【0058】このことから、上式(2)に上記条件式
(6)、(7)を代入すると、この場合のFE値である
FE2は、下式(8) FE2=(A2+B2+C1+D1)−(A1+B1+C2+D2) =−(A1+B1+C2+D2) =−4×A1 ………(8) となり、光ディスクが合焦時よりも近い場合には、FE
の値は負の値となる。
From the above, when the above conditional expressions (6) and (7) are substituted into the above expression (2), the FE value which is the FE value in this case is given by the following expression (8): FE2 = (A2 + B2 + C1 + D1)-(A1 + B1 + C2 + D2) ) = − (A1 + B1 + C2 + D2) = − 4 × A1 (8), and when the optical disk is closer than the in-focus state, FE
Is a negative value.

【0059】したがって、上式(2)で表される値FE
をフォーカスエラー信号として用いれば、FE値が零の
ときが合焦であり、FE値が正の値のときは光ディスク
が合焦時よりも近く、FE値が負の値のときは光ディス
クが合焦時よりも遠いと判別することができる。したが
って、フォーカスエラー信号FEの正負符号を反転させ
た電気信号をフィードバックするようにし、FE値が零
になるように光ピックアップ100の対物レンズ7に設
けられた対物レンズ駆動機構(図示せず)を制御するこ
とにより、確実なフォーカシングサーボ制御を行うこと
ができる。この場合、光検出部9の出力側に接続された
演算回路(図示せず)は焦点誤差判別値演算手段に相当
し、フォーカスエラー信号値FEは焦点誤差判別値に相
当している。
Therefore, the value FE represented by the above equation (2)
Is used as a focus error signal, focusing is performed when the FE value is zero. When the FE value is positive, the optical disk is closer than when focused, and when the FE value is negative, the optical disk is focused. It can be determined that it is farther than when it is in focus. Therefore, an electric signal obtained by inverting the sign of the focus error signal FE is fed back, and an objective lens driving mechanism (not shown) provided on the objective lens 7 of the optical pickup 100 so that the FE value becomes zero. By controlling, reliable focusing servo control can be performed. In this case, an arithmetic circuit (not shown) connected to the output side of the light detection unit 9 corresponds to a focus error discriminating value calculating means, and the focus error signal value FE corresponds to a focus error discriminating value.

【0060】なお、上記した第1ディテクタ11及び第
2ディテクタ12の出力を用いて、下式(9) RF=A1+B1+C1+D1+A2+B2+C2+D2 ………(9) で表される値RFを演算すれば、このRF信号から、光
ディスクに記録された光ディスク記録情報を読み取るこ
とができる。
By using the outputs of the first detector 11 and the second detector 12 to calculate a value RF expressed by the following equation (9): RF = A1 + B1 + C1 + D1 + A2 + B2 + C2 + D2 (9) Thus, the optical disc recording information recorded on the optical disc can be read.

【0061】また、下式(10)、(11)、(1
2)、(13) DPD1=A1+C1 ………(10) DPD2=B1+D1 ………(11) DPD3=A2+D2 ………(12) DPD4=C2+B2 ………(13) で表される値DPD1、DPD2、DPD3、DPD4
を演算すれば、これらの信号により、DPD方式のトラ
ッキングサーボ制御を行うことができる。
The following equations (10), (11), and (1)
2), (13) DPD1 = A1 + C1 (10) DPD2 = B1 + D1 (11) DPD3 = A2 + D2 (12) DPD4 = C2 + B2 (13) Values DPD1, DPD2 represented by (13) , DPD3, DPD4
Is calculated, DPD tracking servo control can be performed by these signals.

【0062】また、下式(14) PP=(A1+C1+C2+B2)−(A2+D2+B1+D1) …(14) で表される値PPを演算すれば、プッシュプル(Push -
Pull)法によるトラッキングサーボ制御を行うことがで
きる。
Further, if the value PP expressed by the following equation (14) PP = (A1 + C1 + C2 + B2)-(A2 + D2 + B1 + D1) is calculated, the push-pull (Push-
Pull) tracking servo control can be performed.

【0063】また、図1(B)に示すように、第1ディ
テクタ11、第2ディテクタ12の両側に第3ディテク
タ13と第4ディテクタ14を配置することにより、い
ずれか一方を+1次サブビーム用とし、他方を−1次サ
ブビーム用とすることにより、3ビーム方式にも対応可
能である。この場合、第3ディテクタ13は第3光検出
器に相当し、第4ディテクタ14は第4光検出器に相当
している。
As shown in FIG. 1B, by disposing a third detector 13 and a fourth detector 14 on both sides of the first detector 11 and the second detector 12, one of them can be used for the + 1st order sub-beam. By using the other for the -1st order sub-beam, it is possible to cope with the three-beam system. In this case, the third detector 13 corresponds to a third light detector, and the fourth detector 14 corresponds to a fourth light detector.

【0064】また、上記した光ピックアップ100にお
ける焦点誤差検出方法では、トラック横切りノイズの影
響も受けることがない。このことを図5を用いて説明す
る。図5(A)は、光ディスクのトラックを横切る際
に、瞳面(戻り光の収束位置における光軸に垂直な面)
の上に照射されるトラック回折光像の光強度分布を示し
たものであり、第1象限及び第4象限と、第2象限及び
第3象限では不均衡(オフセット)となっている。
In the above-described method of detecting a focus error in the optical pickup 100, there is no influence of track crossing noise. This will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a pupil plane (a plane perpendicular to the optical axis at the return light convergence position) when crossing the track of the optical disc.
5 shows the light intensity distribution of the track diffracted light image projected on the first and fourth quadrants, and is imbalanced (offset) in the first and fourth quadrants and the second and third quadrants.

【0065】このような戻り光の場合、上記した光ピッ
クアップ100の第1ディテクタ11と第2ディテクタ
12では、図5(B)に示すように、一見すると不均衡
な光強度分布となる。しかし、光ピックアップ100に
おいては、上式(2)によってフォーカスエラー信号値
FEを演算するため、A1とB2が減算され、A2とB
1が減算されることにより、トラック横切りノイズの影
響は相殺される。
In the case of such return light, the first detector 11 and the second detector 12 of the optical pickup 100 have a seemingly unbalanced light intensity distribution as shown in FIG. 5B. However, in the optical pickup 100, since the focus error signal value FE is calculated by the above equation (2), A1 and B2 are subtracted, and A2 and B2 are subtracted.
By subtracting 1, the effect of track crossing noise is cancelled.

【0066】また、非点収差法を用いるフォーカシング
サーボ制御においては、光ピックアップに非点収差等の
収差がある場合には、図6(A)に示すように、4分割
ディテクタ50の受光部51、52、53、54のう
ち、例えば受光部52と54の光強度が大きくなる。非
点収差法におけるフォーカスエラー信号は、対角方向の
受光部の光検出電気信号の加算や減算によるため、この
ような収差による光強度分布の不均衡が出現する場合に
は、トラック横切りノイズが生じ、フォーカシングサー
ボ制御を正確に行うことができない。
In focusing servo control using the astigmatism method, when the optical pickup has an aberration such as astigmatism, as shown in FIG. , 52, 53, and 54, for example, the light intensity of the light receiving units 52 and 54 increases. Since the focus error signal in the astigmatism method is obtained by adding or subtracting the light detection electric signals of the light receiving units in the diagonal direction, when the light intensity distribution becomes unbalanced due to such aberration, the track crossing noise is reduced. As a result, focusing servo control cannot be performed accurately.

【0067】しかし、本実施形態の光ピックアップ10
0の場合には、図6(B)に示すようなディテクタ上の
光強度分布となる。しかし、式(2)によってフォーカ
スエラー信号FEを演算する過程で、収差による光強度
分布の不均衡の影響は相殺される。
However, the optical pickup 10 of the present embodiment
In the case of 0, the light intensity distribution on the detector as shown in FIG. However, in the process of calculating the focus error signal FE by the equation (2), the influence of the imbalance of the light intensity distribution due to the aberration is canceled.

【0068】また、従来の非点収差法では、光ディスク
の厚みが一定でなく箇所によって厚み誤差がある場合に
は、ディテクタ上の戻り光スポットの形状がゆがみ、本
来受光されるはずのない光が他の受光面に漏れ出し又は
回り込むことがあり、DPDトラッキングエラー信号に
誤差が生じる。本実施形態の光ピックアップ100で
は、ディスク厚み誤差がある場合には、第1ディテクタ
11及び第2ディテクタ12上の光スポット形状は変形
する。しかし、象限領域の間の光の漏れ出しや回り込み
はなく、実用上支障のないDPDトラッキングサーボ制
御を行うことができる。
Further, according to the conventional astigmatism method, when the thickness of the optical disk is not constant and there is a thickness error depending on the position, the shape of the return light spot on the detector is distorted, and light that should not be received originally is distorted. The light may leak or wrap around to another light receiving surface, causing an error in the DPD tracking error signal. In the optical pickup 100 of the present embodiment, when there is a disc thickness error, the light spot shapes on the first detector 11 and the second detector 12 are deformed. However, there is no leakage or sneak of light between the quadrant regions, and DPD tracking servo control that does not hinder practical use can be performed.

【0069】上記した第1実施形態の光ピックアップ1
00において、ホログラム素子8と、第1ディテクタ1
1と、第2ディテクタ12と、演算回路(図示せず)
は、焦点誤差検出装置を構成している。
The optical pickup 1 of the first embodiment described above
At 00, the hologram element 8 and the first detector 1
1, a second detector 12, and an arithmetic circuit (not shown)
Constitutes a focus error detection device.

【0070】(2)第2実施形態(2) Second Embodiment

【0071】次に、本発明の第2実施形態について説明
する。図7は、本発明の第2実施形態の光ピックアップ
における焦点誤差検出系の構成を説明する図である。ま
た、図8は、本発明の第2実施形態の光ピックアップに
おけるレンズ素子の構成と作用を説明する図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a focus error detection system in the optical pickup according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration and operation of a lens element in an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【0072】第2実施形態の光ピックアップ200は、
第1実施形態の光ピックアップ100のうち、ホログラ
ム素子8のかわりにレンズ素子28を設け、光検出部9
のかわりに光検出部29を設けた点が異なっており、光
ピックアップの他の構成要素は光ピックアップ100と
同様である。また、光検出部29は、第1ディテクタ4
1と第2ディテクタ42を有している。
The optical pickup 200 of the second embodiment is
In the optical pickup 100 of the first embodiment, a lens element 28 is provided instead of the hologram element 8 and the light detection section 9 is provided.
However, the difference is that a photodetector 29 is provided instead, and the other components of the optical pickup are the same as those of the optical pickup 100. In addition, the light detector 29 includes the first detector 4
1 and a second detector 42.

【0073】レンズ素子28は、図7、8に示すよう
に、第1象限、第2象限、第3象限、第4象限に、それ
ぞれ偏心したシリンドリカルレンズ状の第1レンズ部3
1と、第2レンズ部32と、第3レンズ部33と、第4
レンズ部34を配設して構成されている。図8には、各
レンズ部31〜34の側面形状が図示されている。この
図からわかるように、第1レンズ部31と第3レンズ部
33からなる偏心シリンドリカルレンズの長軸方向は、
第2レンズ部32と第4レンズ部34からなる偏心シリ
ンドリカルレンズの長軸方向に対し角度90度の方向と
なっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the lens element 28 has a first lens unit 3 in the form of a cylindrical lens decentered in a first quadrant, a second quadrant, a third quadrant, and a fourth quadrant, respectively.
1, the second lens unit 32, the third lens unit 33, and the fourth
The lens unit 34 is provided. FIG. 8 illustrates a side surface shape of each of the lens units 31 to 34. As can be seen from this figure, the major axis direction of the eccentric cylindrical lens including the first lens unit 31 and the third lens unit 33 is
The direction is an angle of 90 degrees with respect to the major axis direction of the eccentric cylindrical lens including the second lens section 32 and the fourth lens section 34.

【0074】これらのレンズ部31〜34は、入射した
光の光路を分離する機能と、通過する光に非点収差を付
与する機能を兼ね備えており、第1実施形態のホログラ
ム素子8と同様の機能を有している。
The lens portions 31 to 34 have both the function of separating the optical path of the incident light and the function of imparting astigmatism to the passing light, and are the same as the hologram element 8 of the first embodiment. Has a function.

【0075】このような構成により、図7、8に示すよ
うに、レンズ素子28から出射した光は、第1実施形態
の場合と同様に、第1光路P11と第2光路P12に分
離され、非点収差が付与される。第2実施形態におい
て、レンズ素子28は、焦点誤差検出用光学素子に相当
している。
With this configuration, as shown in FIGS. 7 and 8, the light emitted from the lens element 28 is split into a first optical path P11 and a second optical path P12, as in the first embodiment. Astigmatism is imparted. In the second embodiment, the lens element 28 corresponds to a focus error detecting optical element.

【0076】また、第2実施形態の場合には、図8に示
すように、レンズ素子28に入射する前の本来の光軸4
5に対し、各ディテクタ41、42に照射される光像の
中心軸は移動する。
In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 8, the original optical axis 4 before entering the lens element 28 is used.
In contrast to 5, the central axis of the light image irradiated on each of the detectors 41 and 42 moves.

【0077】また、第1ディテクタ41及び第2ディテ
クタ42は、十文字状に4分割されたディテクタとなっ
ている。また、各ディテクタ41、42は、受光部の境
界線である「+」状の線に対して角度45度だけ傾斜し
た状態で配置されている。第1ディテクタ41は第1光
検出器に相当し、第2ディテクタ42は第1光検出器に
相当している。
The first detector 41 and the second detector 42 are detectors divided into four crosses. The detectors 41 and 42 are arranged in a state where the detectors 41 and 42 are inclined at an angle of 45 degrees with respect to a “+”-shaped line that is a boundary line of the light receiving unit. The first detector 41 corresponds to a first light detector, and the second detector 42 corresponds to a first light detector.

【0078】次に、図9を参照しつつ、第2実施形態の
光ピックアップ200における焦点位置変化時の作用を
説明する。図9(B)は、この光ピックアップ200か
らの出射光が光ディスクの情報記録面上で合焦状態とな
っている場合に、第1ディテクタ41及び第2ディテク
タ42における戻り光スポットの状態を示した図であ
る。また、図9(A)は、この光ピックアップ200か
らの出射光が光ディスクの情報記録面上で非合焦状態と
なっており、光ディスクが合焦時よりも近い場合に、第
1ディテクタ41及び第2ディテクタ42における戻り
光スポットの状態を示した図である。また、図9(C)
は、この光ピックアップ200からの出射光が光ディス
クの情報記録面上で非合焦状態となっており、光ディス
クが合焦時よりも遠い場合に、第1ディテクタ41及び
第2ディテクタ42における戻り光スポットの状態を示
した図である。
Next, the operation of the optical pickup 200 according to the second embodiment when the focal position changes will be described with reference to FIG. FIG. 9B shows the state of the return light spot in the first detector 41 and the second detector 42 when the light emitted from the optical pickup 200 is in focus on the information recording surface of the optical disk. FIG. FIG. 9A shows that the light emitted from the optical pickup 200 is out of focus on the information recording surface of the optical disc, and when the optical disc is closer than when it is in focus, the first detector 41 and the FIG. 6 is a diagram illustrating a state of a return light spot in a second detector 42. FIG. 9 (C)
In the case where the light emitted from the optical pickup 200 is out of focus on the information recording surface of the optical disc and the optical disc is farther than when the optical disc is in focus, return light from the first detector 41 and the second detector 42 FIG. 4 is a diagram showing a state of a spot.

【0079】図9に示すように、第2実施形態の光ピッ
クアップ200の場合も、所定の演算により得られる値
feをフォーカスエラー信号として用いれば、fe値が
零のときが合焦であり、fe値が零でない値(例えば正
の値)のときは光ディスクが合焦時よりも近く、fe値
が零でない他の値(例えば負の値)のときは光ディスク
が合焦時よりも遠いと判別することができる。したがっ
て、フォーカスエラー信号feの正負符号を反転させた
電気信号をフィードバックするようにし、fe値が零に
なるように光ピックアップ200の対物レンズ(図示せ
ず)に設けられた対物レンズ駆動機構(図示せず)を制
御することにより、確実なフォーカシングサーボ制御を
行うことができる。この場合、光検出部29の出力側に
接続された演算回路(図示せず)は焦点誤差判別値演算
手段に相当し、フォーカスエラー信号値feは焦点誤差
判別値に相当している。
As shown in FIG. 9, also in the case of the optical pickup 200 of the second embodiment, if the value fe obtained by a predetermined calculation is used as a focus error signal, focusing is performed when the fe value is zero. When the fe value is non-zero (eg, a positive value), the optical disk is closer to the in-focus state, and when the fe value is another non-zero value (eg, a negative value), the optical disk is farther than the in-focus state. Can be determined. Therefore, an electric signal obtained by inverting the sign of the focus error signal fe is fed back, and an objective lens driving mechanism (not shown) provided on an objective lens (not shown) of the optical pickup 200 so that the fe value becomes zero. (Not shown), reliable focusing servo control can be performed. In this case, an arithmetic circuit (not shown) connected to the output side of the light detection unit 29 corresponds to a focus error discriminating value calculating means, and the focus error signal value fe corresponds to a focus error discriminating value.

【0080】また、図10に示すように、第1ディテク
タ41、第2ディテクタ42の両側に第3ディテクタ4
3と第4ディテクタ44を配置することにより、いずれ
か一方を+1次サブビーム用とし、他方を−1次サブビ
ーム用とすることにより、3ビーム方式にも対応可能で
ある。この場合、第3ディテクタ43は第3光検出器に
相当し、第4ディテクタ44は第4光検出器に相当して
いる。
As shown in FIG. 10, the third detector 4 is provided on both sides of the first detector 41 and the second detector 42.
By arranging the third and fourth detectors 44, one of them can be used for the + 1st-order sub-beam and the other can be used for the -1st-order sub-beam, so that it is possible to cope with the 3-beam method. In this case, the third detector 43 corresponds to a third light detector, and the fourth detector 44 corresponds to a fourth light detector.

【0081】上記した第2実施形態の光ピックアップ2
00において、レンズ素子28と、第1ディテクタ41
と、第2ディテクタ42と、演算回路(図示せず)は、
焦点誤差検出装置を構成している。
The optical pickup 2 of the second embodiment described above
At 00, the lens element 28 and the first detector 41
, A second detector 42, and an arithmetic circuit (not shown)
This constitutes a focus error detection device.

【0082】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the above embodiments is merely an example, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and those having the same functions and effects are:
Anything is included in the technical scope of the present invention.

【0083】例えば、上記実施形態においては、焦点誤
差検出用光学素子として、ホログラム素子8とレンズ素
子28を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限
定されず、他の構成の焦点誤差検出用光学素子、例え
ば、第1ホログラム部15と他の光学素子を組み合わ
せ、他の光学素子は、第1〜4象限にシリンドリカルレ
ンズが互いに角度90度ずつ異なるように配設されるよ
うにしてもよい。あるいは、第1〜4象限にプリズムが
配設されたプリズム素子を第1の光学素子とし、第2の
光学素子として第2ホログラム部16を利用するように
してもよい。要は、戻り光の光軸に垂直な平面上の第1
象限領域及び第3象限領域に存在する光を第1光路に分
離するとともに光軸垂直面上の第2象限領域及び第4象
限領域に存在する光を第2光路に分離する光路分離手段
と、第1光路の光に第1の非点収差を付与して第1処理
光とする第1光学処理手段と、第2光路の光に第1の非
点収差に対し90度の方向となる第2の非点収差を付与
して第2処理光とする第2光学処理手段を有する焦点誤
差検出用光学素子であれば、どのような構成のものであ
ってもよいのである。
For example, in the above embodiment, the hologram element 8 and the lens element 28 have been described as examples of the optical element for detecting a focus error. However, the present invention is not limited to this example, and the present invention is not limited thereto. An optical element for detecting a focus error, for example, the first hologram unit 15 is combined with another optical element, and the other optical elements are arranged such that the cylindrical lenses are different from each other by 90 degrees in the first to fourth quadrants. It may be. Alternatively, a prism element in which a prism is disposed in the first to fourth quadrants may be used as a first optical element, and the second hologram unit 16 may be used as a second optical element. In short, the first on the plane perpendicular to the optical axis of the return light
Optical path separating means for separating light existing in the quadrant area and the third quadrant area into a first optical path and separating light existing in the second and fourth quadrant areas on a plane perpendicular to the optical axis into a second optical path; A first optical processing unit that imparts a first astigmatism to the light in the first optical path to make the first processing light, and a second optical path in which the light in the second optical path is oriented at 90 degrees to the first astigmatism. Any configuration may be used as long as it is a focus error detecting optical element having a second optical processing unit that imparts the second astigmatism to generate the second processing light.

【0084】また、第1実施形態では、図1のように、
ホログラム素子8が光検出部9の手前に配置されている
が、ホログラム素子8と同様の機能を有し偏光作用を有
する偏光ホログラム素子を、ミラー5と1/4波長板6
の間に設けてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG.
The hologram element 8 is arranged in front of the light detection unit 9, but the polarization hologram element having the same function as the hologram element 8 and having a polarization action is provided by the mirror 5 and the quarter-wave plate 6.
May be provided between them.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、光ディスクからの戻り光を2光路に分割するととも
に、各分割光路の光に所定の非点収差を付与するように
したので、トラック横切りノイズや光ディスク厚み誤差
の影響を受けにくく、3ビーム方式やDPD方式との併
用が可能であり、非合焦検出の感度が高く、光ピックア
ップの小型化も可能である、という利点を有している。
As described above, according to the present invention, the return light from the optical disk is divided into two optical paths, and a predetermined astigmatism is given to the light in each divided optical path. It is less susceptible to track crossing noise and optical disk thickness error, and can be used in combination with the three-beam method or DPD method. It has the advantages of high out-of-focus detection sensitivity and the ability to reduce the size of the optical pickup. are doing.

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

【図1】本発明の第1実施形態である光ピックアップの
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態の光ピックアップにおけ
るホログラム素子の構成を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a hologram element in the optical pickup according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態の光ピックアップにおけ
る第1ディテクタ及び第2ディテクタの構成と作用を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating configurations and operations of a first detector and a second detector in the optical pickup according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点位置変化時の作用を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the optical pickup according to the first embodiment of the present invention when the focal position changes.

【図5】本発明の第1実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出方法の利点を説明する図(1)である。
FIG. 5 is a diagram (1) illustrating advantages of the focus error detection method in the optical pickup according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出方法の利点を説明する図(2)である。
FIG. 6 is a diagram (2) illustrating an advantage of the focus error detection method in the optical pickup according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出系の構成を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a focus error detection system in an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施形態の光ピックアップにおけ
るレンズ素子の構成と作用を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration and operation of a lens element in an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点位置変化時の作用を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of the optical pickup according to the second embodiment of the present invention when the focal position changes.

【図10】本発明の第2実施形態の光ピックアップにお
ける光検出部の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a photodetector in an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 グレーティング 3 ビームスプリッタ 4 コリメータレンズ 5 ミラー 6 1/4波長板 7 対物レンズ 8 ホログラム素子 9 光検出部 11 第1ディテクタ 11A〜11D 第1受光部 12 第2ディテクタ 12A〜12D 第2受光部 13 第3ディテクタ 14 第4ディテクタ 15 第1ホログラム部 15Q1 第1象限領域 15Q2 第2象限領域 15Q3 第3象限領域 15Q4 第4象限領域 16 第2ホログラム部 16Q1 第1象限領域 16Q2 第2象限領域 16Q3 第3象限領域 16Q4 第4象限領域 17、18 シリンドリカルレンズ 50 ディテクタ 28 レンズ素子 29 光検出部 31 第1レンズ部 32 第2レンズ部 33 第3レンズ部 34 第4レンズ部 41 第1ディテクタ 42 第2ディテクタ 43 第3ディテクタ 44 第4ディテクタ 45 本来の光軸 50 4分割ディテクタ 51〜54 受光部 100、200 光ピックアップ L レーザ光 P1、P11 第1光路 P2、P12 第2光路 REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor laser 2 grating 3 beam splitter 4 collimator lens 5 mirror 6 wavelength plate 7 objective lens 8 hologram element 9 photodetector 11 first detector 11A to 11D first light receiver 12 second detector 12A to 12D second light reception Unit 13 Third detector 14 Fourth detector 15 First hologram unit 15Q1 First quadrant region 15Q2 Second quadrant region 15Q3 Third quadrant region 15Q4 Fourth quadrant region 16 Second hologram unit 16Q1 First quadrant region 16Q2 Second quadrant region 16Q3 Third quadrant region 16Q4 Fourth quadrant region 17, 18 Cylindrical lens 50 Detector 28 Lens element 29 Photodetection unit 31 First lens unit 32 Second lens unit 33 Third lens unit 34 Fourth lens unit 41 First detector 42 Second Detector 43 Third detector 44 Fourth detector 45 Original optical axis 50 Quadrant detector 51 to 54 Light receiving unit 100, 200 Optical pickup L Laser light P1, P11 First optical path P2, P12 Second optical path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA03 AA26 BA01 BB02 BF02 BF03 CC12 CD02 CD03 CD08 CF02 CF06 CF16 DA02 DA17 DA20 DB12 DC03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D118 AA03 AA26 BA01 BB02 BF02 BF03 CC12 CD02 CD03 CD08 CF02 CF06 CF16 DA02 DA17 DA20 DB12 DC03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から出射された出射光により光ディ
スクの情報記録面に光ディスク記録情報を書き込み、又
は前記光源から出射され前記光ディスクの情報記録面で
反射されて戻った戻り光から前記光ディスク記録情報を
読み取る光ピックアップにおいて前記出射光の焦点誤差
を検出する光ピックアップの焦点誤差検出装置であっ
て、 前記戻り光の光軸に垂直な平面上の第1象限領域及び第
3象限領域に存在する光を第1光路に分離するとともに
前記光軸垂直面上の第2象限領域及び第4象限領域に存
在する光を第2光路に分離する光路分離手段と、前記第
1光路の光に第1の非点収差を付与して第1処理光とす
る第1光学処理手段と、前記第2光路の光に前記第1の
非点収差に対し90度の方向となる第2の非点収差を付
与して第2処理光とする第2光学処理手段を有する焦点
誤差検出用光学素子と、 4分割された第1受光部を有するとともに前記第1処理
光を受光して検出する第1光検出器と、 4分割された第2受光部を有するとともに前記第2処理
光を受光して検出する第2光検出器と、 前記第1受光部の4つの部分が受光した各光の強度と前
記第2受光部の4つの部分が受光した各光の強度に所定
の演算を行い焦点誤差判別値を出力する焦点誤差判別値
演算手段を備えることを特徴とする光ピックアップの焦
点誤差検出装置。
1. An optical disk recording information is written on an information recording surface of an optical disk by an emitted light emitted from a light source, or the optical disk recording information is returned from a return light emitted from the light source, reflected by the information recording surface of the optical disk, and returned. A focus error detection device of an optical pickup for detecting a focus error of the emitted light in an optical pickup for reading the light, the light being present in a first quadrant region and a third quadrant region on a plane perpendicular to an optical axis of the return light. Optical path separating means for separating the light existing in the second quadrant area and the fourth quadrant area on the optical axis vertical plane into a second optical path, and separating the light in the first optical path into a first optical path. A first optical processing means for providing astigmatism to make first processing light, and a second astigmatism which gives a direction of 90 degrees to the first astigmatism to the light on the second optical path. And the second processing A focus error detecting optical element having second optical processing means; a first photodetector having a four-divided first light receiving portion and receiving and detecting the first processing light; A second photodetector having a second light receiving unit and receiving and detecting the second processing light; and an intensity of each light received by four parts of the first light receiving unit and four light intensity of the second light receiving unit. A focus error detection device for an optical pickup, comprising: focus error determination value calculation means for performing a predetermined calculation on the intensity of each light received by a portion and outputting a focus error determination value.
【請求項2】 請求項1記載の光ピックアップの焦点誤
差検出装置において、 前記光路分離手段はプリズム機能を有する第1ホログラ
ム部であり、前記第1光学処理手段は第1の方向を長軸
とするシリンドリカルレンズ機能を有する第2ホログラ
ム部であり、前記第2光学処理手段は前記第1の方向に
対し90度の方向を長軸とするシリンドリカルレンズ機
能を有する第2ホログラム部であることを特徴とする光
ピックアップの焦点誤差検出装置。
2. The focus error detecting device for an optical pickup according to claim 1, wherein the optical path separating unit is a first hologram unit having a prism function, and the first optical processing unit is configured so that the first direction is a long axis. A second hologram unit having a cylindrical lens function, wherein the second optical processing means is a second hologram unit having a cylindrical lens function whose major axis is a direction at 90 degrees to the first direction. Focus error detecting device for an optical pickup.
【請求項3】 請求項1記載の光ピックアップの焦点誤
差検出装置において、 前記焦点誤差検出用光学素子は、前記光軸垂直面上の第
1象限領域及び第3象限領域にそれぞれ配置されるとと
もに第1の方向を長軸とする偏心シリンドリカルレンズ
と、前記光軸垂直面上の第2象限領域及び第4象限領域
にそれぞれ配置されるとともに前記第1の方向に対し9
0度の方向を長軸とする偏心シリンドリカルレンズを有
して構成されることを特徴とする光ピックアップの焦点
誤差検出装置。
3. The focus error detecting device for an optical pickup according to claim 1, wherein the focus error detecting optical element is disposed in a first quadrant area and a third quadrant area on the optical axis vertical plane, respectively. An eccentric cylindrical lens whose major axis is in the first direction; and an eccentric cylindrical lens disposed in the second quadrant region and the fourth quadrant region on the plane perpendicular to the optical axis, respectively.
A focus error detecting device for an optical pickup, comprising: an eccentric cylindrical lens having a long axis in a direction of 0 degrees.
【請求項4】 請求項1記載の光ピックアップの焦点誤
差検出装置において、 前記第1光検出器及び第2光検出器の側方に、+1次サ
ブビーム用の第3光検出器と、−1次サブビーム用の第
4光検出器を備え、3ビーム方式による制御を行うこと
を特徴とする光ピックアップの焦点誤差検出装置。
4. The focus error detection device for an optical pickup according to claim 1, wherein a third photodetector for a + 1st order sub-beam is provided beside the first photodetector and the second photodetector; A focus error detecting device for an optical pickup, comprising a fourth photodetector for a next sub-beam, and performing control by a three-beam method.
【請求項5】 請求項1記載の光ピックアップの焦点誤
差検出装置において、 DPD方式による制御を行うことを特徴とする光ピック
アップの焦点誤差検出装置。
5. The focus error detecting device for an optical pickup according to claim 1, wherein control is performed by a DPD method.
【請求項6】 光源から出射された出射光により光ディ
スクの情報記録面に光ディスク記録情報を書き込み、又
は前記光源から出射され前記光ディスクの情報記録面で
反射されて戻った戻り光から前記光ディスク記録情報を
読み取る光ピックアップにおいて前記出射光の焦点誤差
を検出する光ピックアップの焦点誤差検出方法であっ
て、 前記戻り光の光軸に垂直な平面上の第1象限領域及び第
3象限領域に存在する光を第1光路に分離するとともに
前記光軸垂直面上の第2象限領域及び第4象限領域に存
在する光を第2光路に分離する光路分離手段と、前記第
1光路の光に第1の非点収差を付与して第1処理光とす
る第1光学処理手段と、前記第2光路の光に前記第1の
非点収差に対し90度の方向となる第2の非点収差を付
与して第2処理光とする第2光学処理手段を有する焦点
誤差検出用光学素子と、 4分割された第1受光部を有するとともに前記第1処理
光を受光して検出する第1光検出器と、 4分割された第2受光部を有するとともに前記第2処理
光を受光して検出する第2光検出器を設け、 前記第1受光部の4つの部分が受光した各光の強度と前
記第2受光部の4つの部分が受光した各光の強度に所定
の演算を行い焦点誤差判別値を出力することを特徴とす
る光ピックアップの焦点誤差検出方法。
6. An optical disk recording information is written on an information recording surface of an optical disk by an emitted light emitted from a light source, or the optical disk recording information is reflected from a return light emitted from the light source, reflected by the information recording surface of the optical disk, and returned. A focus error detection method for an optical pickup that detects a focus error of the emitted light in an optical pickup that reads the light, the light existing in a first quadrant area and a third quadrant area on a plane perpendicular to an optical axis of the return light. Optical path separating means for separating the light existing in the second quadrant area and the fourth quadrant area on the optical axis vertical plane into a second optical path, and separating the light in the first optical path into a first optical path. A first optical processing means for providing astigmatism to make first processing light, and a second astigmatism which gives a direction of 90 degrees to the first astigmatism to the light on the second optical path. And the second processing A focus error detecting optical element having second optical processing means; a first photodetector having a four-divided first light receiving portion and receiving and detecting the first processing light; A second photodetector having a second light receiving portion and receiving and detecting the second processed light; and an intensity of each light received by four portions of the first light receiving portion and a value of four lights of the second light receiving portion. A focus error detection method for an optical pickup, wherein a predetermined calculation is performed on the intensity of each light received by two portions and a focus error discrimination value is output.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010080005A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device and optical disk device
JP2010170627A (en) * 2009-01-23 2010-08-05 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device and optical disk device

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