JP2002092905A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JP2002092905A
JP2002092905A JP2000272091A JP2000272091A JP2002092905A JP 2002092905 A JP2002092905 A JP 2002092905A JP 2000272091 A JP2000272091 A JP 2000272091A JP 2000272091 A JP2000272091 A JP 2000272091A JP 2002092905 A JP2002092905 A JP 2002092905A
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optical
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focus error
optical pickup
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Masakazu Ogasawara
昌和 小笠原
Hajime Koyanagi
一 小柳
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Pioneer Electronic Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device which is hardly influenced by a truck crossing noise or an optical disk thickness error, in which both a 3-beam mode and a DPD mode can be used and which is unaffected by an optical axis deviation. SOLUTION: The optical pickup device is provided with: an optical element for detecting a focal error which has four divided regions of the first quadrant to the fourth quadrant divided by two parting lines which extend in the extension direction of a truck and in the direction perpendicular to the extension direction on the plane perpendicular to the optical path of a return light beam and which splits the return light beam into at least four light beams while imparting astigmatism in the direction rotated mutually by 90 degrees around the optical path to the return light beam which passes through the adjacent regions of the same side divided by the parting line; a photodetector which has a contour corresponding to the parting line in the image surface where the light beam becomes circular, and which has a light receiving element consisting of two light-receiving regions divided by a by-parting line extended approximately parallel to one of the contours; and sub-light receiving elements disposed adjacently, to respective light-receiving regions along the contour corresponding to the parting line of the light receiving element.

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、光ビームを用い
て、光ディスクなどの光学式情報記録媒体に対し、情報
信号を書き込み又は情報信号を読み出す光学式情報記録
再生装置における光ピックアップ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device in an optical information recording / reproducing apparatus for writing an information signal or reading an information signal on an optical information recording medium such as an optical disk using a light beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ピックアップは、CD(Compac
t Disk)、CD−ROM、DVD(Digita
l Versatile Disk)などの光ディスク
の表面の情報記録面上に螺旋又は同心円状に形成された
ピット列又はトラックなどへ、光源から射出された光ビ
ームを集光しスポットを形成して、光ディスクの情報記
録面で反射されて戻って来た戻り光から音楽やデータな
どの記録情報を読み取るために、又はトラックなどへ記
録情報を書き込むために、対物レンズを含む照射光学系
と光検出系を備えている。
2. Description of the Related Art An optical pickup is a CD (Compac).
t Disk), CD-ROM, DVD (Digita)
1 Versatile Disk) converges a light beam emitted from a light source to a pit row or a track formed spirally or concentrically on an information recording surface on the surface of an optical disc such as a Versatile Disk to form a spot, thereby forming information on the optical disc. In order to read recorded information such as music and data from the returned light reflected back from the recording surface, or to write recorded information to a track or the like, an irradiation optical system including an objective lens and a light detection system are provided. I have.

【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、いわゆる対物レンズのフォーカスサ
ーボ及びトラッキングサーボが不可欠である。トラッキ
ングサーボ制御は、光ビーム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、対物レンズのトラックに対する光ディスクの半径方
向位置における位置制御である。フォーカシングサーボ
制御は、光ビームがスポット状の点となって記録箇所に
収束するように対物レンズの光軸方向(フォーカシング
方向)の位置の合焦位置に対する誤差、すなわち焦点誤
差が小になるように対物レンズの光軸方向における位置
制御である。
In this optical pickup, a focus servo and a tracking servo of a so-called objective lens are indispensable for reliably writing information on the optical disk or reading information from the optical disk. Tracking servo control is position control in a radial position of an optical disc with respect to a track of an objective lens so that a light beam is always irradiated onto a recording location (for example, a track) on an information recording surface of the optical disc. The focusing servo control is performed so that the error of the position of the objective lens in the optical axis direction (focusing direction) with respect to the in-focus position, that is, the focus error, is small so that the light beam becomes a spot-like point and converges on the recording position. This is the position control of the objective lens in the optical axis direction.

【0004】フォーカシングサーボ制御の方式として
は、例えば、戻り光の光学系中で光を2つの光路に分割
し、それぞれ前方のディテクタに結ぶ焦点及び後方のデ
ィテクタに結ぶ焦点を生じるように構成して前方及び後
方のディテクタ上の光スポットの大きさを比較するスポ
ットサイズ法や、戻り光の光学系中にシリンドリカルレ
ンズや平行平板などを配置し、戻り光を4分割ディテク
タで受光しディテクタ上の光スポット形状を検出する非
点収差法などが知られている。
As a focusing servo control method, for example, light is split into two optical paths in an optical system of return light, and a focus is formed so as to generate a focus connected to a front detector and a focus connected to a rear detector. A spot size method for comparing the size of the light spot on the front and rear detectors, a cylindrical lens or a parallel flat plate arranged in the optical system of the return light, and the return light is received by the four-divided detector and the light on the detector is received. An astigmatism method for detecting a spot shape is known.

【0005】スポットサイズ法では戻り光を分割するの
で光ピックアップ全体が大きくなるが、非点収差法で
は、非合焦の検出感度が高く、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。
[0005] In the spot size method, the return light is divided, so that the entire optical pickup becomes large. However, in the astigmatism method, since the out-of-focus detection sensitivity is high and a four-division detector is used for light detection, a DPD (Differential) is used.
It is easy to calculate a tracking error signal for tracking servo control in a phase detection (Phase Detection) 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.

【0006】非点収差法を用いた従来の光ピックアップ
装置の一例を図1に示す。半導体レーザ1からの光ビー
ムは、偏光ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4及
び1/4波長板6を透過して、対物レンズ7によってそ
の焦点付近に置かれている光ディスク5に集光され、光
ディスク5の情報記録面のピット列(トラック)上で光
スポットSPとなる。
FIG. 1 shows an example of a conventional optical pickup device using the astigmatism method. The light beam from the semiconductor laser 1 passes through the polarization beam splitter 3, the collimator lens 4, and the quarter-wave plate 6, and is condensed by the objective lens 7 on the optical disk 5 placed near the focal point. Is a light spot SP on the pit row (track) on the information recording surface.

【0007】光ディスク5から反射して戻る光は対物レ
ンズ7で集められ、1/4波長板6及びコリメータレン
ズ4を透過して、偏光ビームスプリッタ3によって向き
を変えられ、シリンドリカルレンズ8を通過して非点収
差を付与され、トラック伸長方向とディスク半径方向と
で直交する2線分によって4分割された受光面を有する
4分割フォトディテクタ9の中心付近に光スポットSP
を形成する。
The light reflected back from the optical disk 5 is collected by the objective lens 7, passes through the 4 wavelength plate 6 and the collimator lens 4, is redirected by the polarizing beam splitter 3, and passes through the cylindrical lens 8. A light spot SP near the center of a four-divided photodetector 9 having a light receiving surface divided into four by two lines perpendicular to the track extending direction and the disk radial direction.
To form

【0008】シリンドリカルレンズ8は、図2に示すよ
うに、その中心軸が光ディスク5のトラック伸長方向に
対して45度の角度で伸長するように、戻り光の光路に
配置されるので、対物レンズ7で収束する戻り光に非点
収差を与え、線像M、非点収差が付与された光学系にお
いて光ビームが円形(最小散乱円)となる像面B(以
下、最小散乱円像面という)及び線像Sを形成する。よ
って、シリンドリカルレンズ8は、光ディスク5の記録
面に集光された光ビームの合焦時は最小散乱円像面Bに
て図3(a)の如く円形の光スポットSPを4分割フォ
トディテクタ9に照射し、フォーカスが合っていない時
(図1に示す光ディスク5から対物レンズ7が遠い
(b)又は近い(c)時)は、図3(b)又は(c)の
如く4分割された受光面の対角線方向に楕円形の光スポ
ットSPを4分割フォトディテクタ9に照射する。
As shown in FIG. 2, the cylindrical lens 8 is arranged on the optical path of the return light so that the central axis extends at an angle of 45 degrees with respect to the track extending direction of the optical disk 5, so that the objective lens The return light converged at 7 is given astigmatism, and a linear image M and an image plane B where the light beam is circular (minimum scattering circle) in the optical system provided with astigmatism (hereinafter referred to as a minimum scattering circular image plane) ) And a line image S are formed. Therefore, when the light beam condensed on the recording surface of the optical disk 5 is focused, the cylindrical lens 8 converts the circular light spot SP on the minimum scattering circular image plane B as shown in FIG. When the light is irradiated and out of focus (when the objective lens 7 is far (b) or close (c) from the optical disc 5 shown in FIG. 1), the light is divided into four parts as shown in FIG. 3 (b) or (c). An elliptical light spot SP is irradiated on the four-divided photodetector 9 in the diagonal direction of the surface.

【0009】4分割フォトディテクタ9は、4つの各受
光面に照射された光スポットの部分をその光強度に応じ
て各々電気信号に光電変換してフォーカスエラー検出回
路12に供給する。フォーカスエラー検出回路12は、
4分割フォトディテクタ9から供給される電気信号に基
づいて所定の演算を施して得られた信号(以下、フォー
カスエラー信号又はFESともいう)を生成し、アクチ
ュエータ駆動回路13に供給する。アクチュエータ駆動
回路13はフォーカシング駆動信号をアクチュエータ1
5に供給する。アクチュエータ15は、フォーカシング
駆動信号に応じて対物レンズ7をフォーカシング方向に
移動せしめる。このように、フォーカスエラー信号をフ
ィードバックするようにして対物レンズの位置制御す
る。
The four-segment photodetector 9 photoelectrically converts the light spots illuminated on the four light receiving surfaces into electric signals in accordance with the light intensities, and supplies the electric signals to the focus error detecting circuit 12. The focus error detection circuit 12
A signal (hereinafter also referred to as a focus error signal or FES) obtained by performing a predetermined operation based on the electric signal supplied from the four-division photodetector 9 is generated and supplied to the actuator drive circuit 13. The actuator drive circuit 13 outputs the focusing drive signal to the actuator 1
5 The actuator 15 moves the objective lens 7 in the focusing direction according to the focusing drive signal. Thus, the position of the objective lens is controlled by feeding back the focus error signal.

【0010】図4に示すように、4分割フォトディテク
タ9は直交する2本の分割線L1、L2を境界線として
各々近接配置されかつ互いに独立した第1〜第4象限の
4個の受光部DET1〜DET4から構成され、これに
フォーカスエラー検出回路12が接続されている。4分
割フォトディテクタ9は、一方の分割線L1が光ディス
ク5の記録トラック伸長方向すなわち接線方向の写像に
平行になり、かつ他方の分割線L2が半径方向の写像に
平行になるように、配置されている。この4分割フォト
ディテクタ9の受光面中心Oに関して対称な受光部DE
T1とDET3からの各光電変換出力は加算器22で加
算され、受光部DET2とDET4からの各光電変換出
力は加算器21で加算され、これら加算器21、22の
各出力が差動アンプ23に供給される。差動アンプ23
は、供給信号の差を算出し、その差分信号をフォーカス
エラー信号(FES)として出力する。
As shown in FIG. 4, the four-divided photodetector 9 includes four light-receiving portions DET1 in the first to fourth quadrants which are arranged close to each other with two orthogonal dividing lines L1 and L2 as boundaries, and are mutually independent. To DET4, to which the focus error detection circuit 12 is connected. The four-division photodetector 9 is arranged such that one division line L1 is parallel to the mapping in the recording track extension direction of the optical disk 5, ie, the tangential direction, and the other division line L2 is parallel to the radial mapping. I have. The light receiving unit DE is symmetrical with respect to the center O of the light receiving surface of the quadrant photodetector 9.
Each photoelectric conversion output from T1 and DET3 is added by an adder 22, and each photoelectric conversion output from light receiving units DET2 and DET4 is added by an adder 21, and each output of these adders 21 and 22 is added to a differential amplifier 23. Supplied to Differential amplifier 23
Calculates the difference between the supply signals and outputs the difference signal as a focus error signal (FES).

【0011】このように従来のフォーカスエラー検出回
路12では、4分割フォトディテクタ9の出力をそれぞ
れ加算器21及び22により加算して、差動アンプ23
により求めフォーカスエラー成分を生成する。すなわ
ち、4分割フォトディテクタ9の受光部の符号をその出
力として示すと、フォーカスエラー信号FESは、以下
の式(1)によって示される。
As described above, in the conventional focus error detection circuit 12, the outputs of the four-divided photodetector 9 are added by the adders 21 and 22, respectively, and the differential amplifier 23 is added.
To generate a focus error component. That is, when the sign of the light receiving portion of the four-segment photodetector 9 is indicated as its output, the focus error signal FES is expressed by the following equation (1).

【数1】 FES=(DET1+DET3)−(DET2+DET4)……(1)FES = (DET1 + DET3)-(DET2 + DET4) (1)

【0012】フォーカスエラー信号(FES)のいわゆ
るS字特性を図5に示す。フォーカスが合っている合焦
時は光スポット強度分布が4分割フォトディテクタ9の
受光面中心Oに関して対称すわなち、接線方向及び半径
方向において対称となる図3(a)の如き真円の光スポ
ットが4分割フォトディテクタ9に形成されるので、対
角線上にある受光部の光電変換出力をそれぞれ加算して
得られる値は互いに等しくなり、フォーカスエラー成分
は「0」となる。また、フォーカスが合っていない時は
図3(b)又は(c)の如く受光部の対角線方向に楕円
の光スポットが4分割フォトディテクタ9に形成される
ので、対角線上にある受光部の光電変換出力をそれぞれ
加算して得られる値は極性が互いに異なるものとなる。
よって、差動アンプ23により出力されるフォーカスエ
ラー成分は、そのフォーカス誤差に応じた値となる。
FIG. 5 shows a so-called S-shaped characteristic of the focus error signal (FES). At the time of focusing, the light spot intensity distribution is symmetrical with respect to the center O of the light receiving surface of the four-segment photodetector 9, that is, a light spot having a perfect circle as shown in FIG. Are formed in the four-divided photodetector 9, the values obtained by adding the photoelectric conversion outputs of the light receiving units on the diagonal lines are equal to each other, and the focus error component is "0". In addition, when the image is out of focus, an elliptical light spot is formed on the four-division photodetector 9 in the diagonal direction of the light receiving unit as shown in FIG. 3B or 3C, so that the photoelectric conversion of the light receiving unit on the diagonal line is performed. The values obtained by adding the outputs have different polarities.
Therefore, the focus error component output from the differential amplifier 23 has a value corresponding to the focus error.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非点収
差法では、光ピックアップに非点収差など収差がある場
合には、光ビーム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。)の影響を受ける。
すなわち、図3(a)に示す合焦時の場合でもFES=
0とならない場合がある。
However, according to the astigmatism method, when an optical pickup has an aberration such as astigmatism, noise (hereinafter referred to as a focus error signal) applied to a focus error signal when a light beam spot crosses a track of an optical disk. ,
This is called "track crossing noise." ).
That is, even in the case of focusing shown in FIG.
It may not be 0.

【0014】光ピックアップ装置における不要な非点収
差は、回折格子及びハーフミラー等の光学部品の光ビー
ムの透過面が出射光ビームの光軸に対して傾いて垂直で
ない場合などのアライメントの精度が低い場合、また、
半導体レーザの出射光ビーム自体に非点収差がある場合
に生じ、さらに、光ビームの照射及び反射にかかわるデ
ィスク基板の複屈折によっても非点収差が発生してしま
う。
Unnecessary astigmatism in the optical pickup device may be caused by poor alignment accuracy when the light beam transmission surface of optical components such as a diffraction grating and a half mirror is not perpendicular to the optical axis of the emitted light beam. If low, also
This occurs when the emitted light beam of the semiconductor laser itself has astigmatism. In addition, astigmatism also occurs due to birefringence of the disk substrate involved in the irradiation and reflection of the light beam.

【0015】この不要な非点収差は整形プリズムなどの
光学部品によって多少相殺して解消することができる
が、非点収差方向の接線(トラック)方向又は半径方向
に対応する方向に対して例えば45°方向に伸長するい
わゆる斜め非点収差成分は光学系全体としては残ること
になる。例えば、ポリカーボネート(PC)製ディスク
基板に集光光ビームを照射した場合、接線(トラック)
方向又は半径方向に対して斜め45°方向の非点収差が
現れる。
Although this unnecessary astigmatism can be canceled out somewhat by optical components such as a shaping prism, for example, 45 ° with respect to the direction corresponding to the tangential (track) direction of the astigmatism direction or the radial direction. The so-called oblique astigmatism component extending in the ° direction remains as the entire optical system. For example, when a focused light beam is irradiated on a polycarbonate (PC) disk substrate, a tangent (track) is generated.
Astigmatism appears at an angle of 45 ° with respect to the direction or the radial direction.

【0016】非点収差法による光ピックアップ装置の照
射光学系及び光検出光学系において、光学素子(光源の
半導体レーザー、LEDなども含む)は、不要の非点収
差が発生しないように設計されてはいるが、実際には不
要の非点収差を完全に取り除くことは難しい。このよう
なフォーカスサーボに用いない不要の非点収差が存在す
る場合、情報記録面にランド及びグルーブを有する光デ
ィスクからフォーカスエラー信号を得ようとすると、ト
ラック横切りノイズが発生する。4分割フォトディテク
タ9上の円形の光ビームスポット内において光強度の分
布に偏りが生じるためである。
In an irradiation optical system and a light detection optical system of an optical pickup device using an astigmatism method, optical elements (including a semiconductor laser as a light source, an LED, and the like) are designed so as not to generate unnecessary astigmatism. However, it is actually difficult to completely remove unnecessary astigmatism. When there is unnecessary astigmatism not used for the focus servo, track crossing noise occurs when an attempt is made to obtain a focus error signal from an optical disc having lands and grooves on the information recording surface. This is because the distribution of the light intensity is biased in the circular light beam spot on the four-segment photodetector 9.

【0017】従来のCD用光ピックアップでは、対物レ
ンズの開口数NAが小さく焦点深度が大きいために、該
ノイズがフォーカスエラー信号に多少乗っても問題にな
らなかった。しかし、DVD−RAMなどのランド及び
グルーブのある光ディスクから情報を読み取る場合、対
物レンズの開口数が大きく焦点深度が小さくなるので、
フォーカスエラー信号に含まれる該FESノイズの対物
レンズのフォーカスサーボに与える影響が大きくなる。
また、プッシュプルエラーが出るようにグルーブの深さ
が設定されている場合も影響が大きくなる。
In the conventional optical pickup for CD, since the numerical aperture NA of the objective lens is small and the depth of focus is large, there is no problem even if the noise rides on the focus error signal to some extent. However, when reading information from an optical disk such as a DVD-RAM having lands and grooves, the numerical aperture of the objective lens is large and the depth of focus is small.
The influence of the FES noise included in the focus error signal on the focus servo of the objective lens increases.
Further, the influence is also increased when the groove depth is set so that a push-pull error occurs.

【0018】さらに、図5に示すように、従来の非点収
差法においては、最小散乱円像面Bを含む線像M及び線
像S間の非点隔差が生じる範囲、すなわちフォーカスエ
ラ−信号の有効範囲(キャプチャーレンジ)内で急峻な
応答特性が得られるが、キャプチャーレンジ外では応答
特性が急峻ではない。本来有効でないキャプチャーレン
ジ外のフォーカスエラー信号は急峻ゼロになることが望
ましい。しかし、従来のフォーカスエラー検出は、デフ
ォーカスにより漸次、大きくなって楕円形スポットがデ
ィテクタをはみ出し時点から徐々に出力が出始めるの
で、また対角成分出力が漏れ込むので、急峻な特性が達
成できない。近年の高密度光ディスクに対応して対物レ
ンズの開口数が大きくなると対物レンズの動作距離の範
囲が更に制限されるようになるので、従来の非点収差法
の正確なキャプチャーレンジの検出が望まれる。
Further, as shown in FIG. 5, in the conventional astigmatism method, the range in which the astigmatic difference between the line images M and S including the minimum scattering circular image plane B occurs, that is, the focus error signal Sharp response characteristics are obtained within the effective range (capture range), but the response characteristics are not steep outside the capture range. It is desirable that the focus error signal outside the capture range which is not originally effective becomes steep zero. However, in the conventional focus error detection, steep characteristics cannot be achieved because the output gradually begins to increase from the time when the elliptical spot protrudes from the detector, gradually increasing due to defocusing, and the diagonal component output leaks. . If the numerical aperture of the objective lens increases in response to recent high-density optical discs, the range of the operating distance of the objective lens will be further limited. Therefore, accurate detection of the capture range by the conventional astigmatism method is desired. .

【0019】フォーカスサーボのキャプチャーレンジを
正確に知る試みには、例えば、特開平8−185635
号公報に開示されている非点収差法がある。かかる技術
では、4分割フォトディテクタの外側に設けた補助ディ
テクタの出力により多層ディスクを再生する場合のキャ
プチャーレンジを検出している。しかし、かかる非点収
差法では、デフォーカスにより連続的に大きくなってい
く楕円スポットが4分割ディテクタをはみ出し時点から
徐々に出力が出始めるので、急峻なキャプチャーレンジ
検出信号特性が達成できない。さらに、4分割フォトデ
ィテクタ上への光ビームスポットの光軸のズレにも弱
い。従来のフォーカスエラー検出の場合、デフォーカス
光線は光軸を中心に広がるためフォトディテクタから大
きくはみ出ることはない。そのために膜厚さ方向に複数
の情報記録面が積層されたDVDなどの層間隔の狭い多
層ディスクを再生する場合、フォトディテクタの面積を
極端に小さく設定しないと層間クロストークの影響を抑
えることができない。受光素子の面積を小さくすること
はキャプチャーレンジを小さくすることになりシステム
のプレアビリティを劣化させてしまう。
In an attempt to accurately know the capture range of the focus servo, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-185635.
There is an astigmatism method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) Publication. In this technique, a capture range when reproducing a multilayer disc is detected by an output of an auxiliary detector provided outside a four-segment photodetector. However, in such an astigmatism method, an elliptical spot, which continuously increases due to defocus, starts to output gradually from the point of protruding from the quadrant detector, so that a steep capture range detection signal characteristic cannot be achieved. Furthermore, the optical axis of the light beam spot on the four-segment photodetector is also weak. In the case of conventional focus error detection, the defocused light beam does not protrude significantly from the photodetector because it spreads around the optical axis. Therefore, when reproducing a multi-layer disc with a narrow layer interval such as a DVD in which a plurality of information recording surfaces are stacked in the film thickness direction, the influence of interlayer crosstalk cannot be suppressed unless the area of the photodetector is set extremely small. . Decreasing the area of the light receiving element decreases the capture range, thereby deteriorating the pre-ability of the system.

【0020】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、光ビーム
の光軸のズレなどの影響を受けにくく3ビーム方式やD
PD方式との併用が可能な光ピックアップ装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the problems to be solved by the present invention are to reduce the effects of track crossing noise, optical disk thickness error, and deviation of the optical axis of a light beam. Hard to receive 3 beam system and D
An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can be used together with the PD method.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、光学式記録媒体の情報記録面上のトラックに光
ビームを集光してスポットを形成する照射光学系、及
び、前記スポットから反射されて戻った戻り光を光検出
器へ導く光検出光学系を有し、前記光ビームの焦点誤差
を検出する光ピックアップ装置であって、戻り光の光路
に垂直な平面上において前記トラックの伸長方向及び該
伸長方向に垂直な方向に対応して延在する2つの分割線
を境に光路の中心から4分割された第1〜第4象限の領
域を有し、前記分割線を境に同じ側の隣接する前記領域
を通過する前記戻り光へ光路周りに互いに90度回転し
た方向の非点収差を付与するとともに、前記戻り光を前
記領域毎に少なくとも4つに分離する焦点誤差検出用光
学素子と、分離された前記戻り光を受光し、各々が非点
収差が付与された光学系において光ビームが円形となる
像面における前記分割線に対応する輪郭線を有しかつ前
記輪郭線の一方に略平行に伸長する2分割線により分割
された2つの受光領域からなる離間した複数の受光素子
を有する光検出器と、前記受光素子の前記分割線に対応
する前記輪郭線に沿って前記受光領域毎に隣接して各々
配置された副受光素子と、を有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical pickup device comprising: an irradiation optical system for forming a spot by condensing a light beam on a track on an information recording surface of an optical recording medium; An optical pickup device for detecting a focus error of the light beam, the optical pickup device having a light detection optical system for guiding the returned light to the photodetector, wherein the track extends on a plane perpendicular to the optical path of the returned light. The first and fourth quadrants are divided into four regions from the center of the optical path by two dividing lines extending in the direction and the direction perpendicular to the extending direction, and are the same with the dividing lines as boundaries. Focus error detecting optics that imparts astigmatism in directions rotated by 90 degrees around the optical path to the return light passing through the adjacent region on the side and separates the return light into at least four light beams for each of the regions. Separated from the element In the optical system to which the return light is received, each of which has a contour line corresponding to the dividing line on the image plane where the light beam is circular in an optical system to which astigmatism is imparted, and extends substantially parallel to one of the contour lines. A photodetector having a plurality of spaced light-receiving elements formed by two light-receiving areas divided by two dividing lines; and adjoining each light-receiving area along the contour line corresponding to the division line of the light-receiving element. And sub-light-receiving elements arranged respectively.

【0022】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記受光素子の前記2分割線は、前記トラックの伸長方
向に垂直な方向に対応して延在することを特徴とする。
本発明の光ピックアップ装置においては、前記受光素子
の前記2分割線は、非点収差が付与された光学系におい
て光ビームが円形となる像面における前記受光素子上の
受光した前記戻り光のスポットによって生じる前記受光
素子の2つの受光領域から出力される信号が略等しくな
る位置に、延在することを特徴とする。
In the optical pickup device of the present invention,
The two dividing lines of the light receiving element extend in a direction perpendicular to the track extending direction.
In the optical pickup device of the present invention, the dividing line of the light receiving element is a spot of the received return light on the light receiving element on an image plane where a light beam is circular in an optical system to which astigmatism is given. The signal output from the two light receiving areas of the light receiving element generated by the light receiving element extends to a position where the signals are substantially equal.

【0023】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記受光素子及び前記副受光素子に接続されかつ、前記
受光素子の2つの受光領域から出力される信号の差分の
合計に、前記副受光素子から出力される信号の差分の合
計を加算して、焦点誤差信号を生成する焦点誤差信号補
正演算回路を有することを特徴とする。本発明の光ピッ
クアップ装置においては、前記焦点誤差検出用光学素子
は、前記第1〜第4象限の領域における一方の対角位置
にそれぞれ配置される前記分割線の伸長方向を中心軸と
するシリンドリカルレンズと、他方の対角位置にそれぞ
れ配置される前記分割線の伸長方向に対し90度をなす
方向を中心軸とするシリンドリカルレンズと、からな
り、少なくとも一方の対角位置の領域にそれぞれ配置さ
れた前記シリンドリカルレンズの前記中心軸が前記分割
線から平行に偏心したことを特徴とする。
In the optical pickup device of the present invention,
Connected to the light receiving element and the sub light receiving element, and to the sum of the differences of the signals output from the two light receiving regions of the light receiving element, the sum of the difference of the signals output from the sub light receiving element, A focus error signal correction arithmetic circuit for generating a focus error signal is provided. In the optical pickup device of the present invention, the focus error detecting optical element may be a cylindrical having a central axis extending in a direction in which the dividing lines are arranged at one diagonal position in the first to fourth quadrants. A lens and a cylindrical lens having a central axis at a direction 90 degrees to the extension direction of the dividing line disposed at each of the other diagonal positions. The central axis of the cylindrical lens is decentered parallel to the dividing line.

【0024】本発明の光ピックアップ装置においては、
前記少なくとも一方の対角位置の領域にそれぞれ配置さ
れた前記シリンドリカルレンズの前記中心軸は前記分割
線から平行にかつ互いに逆側に偏心したことを特徴とす
る。本発明の光ピックアップ装置においては、前記受光
素子は、前記焦点誤差検出用光学素子の前記分割線の一
方に平行に並設されていることを特徴とする。
In the optical pickup device of the present invention,
The central axes of the cylindrical lenses respectively arranged in the at least one diagonal region are decentered parallel to the dividing line and opposite to each other. In the optical pickup device according to the present invention, the light receiving elements are arranged in parallel with one of the division lines of the focus error detecting optical element.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るの実施形態に
ついて、図面を参照しながら説明する。 (光ピックアップ装置及び光路)図6は、本発明の一実
施形態である光ピックアップの構成を示す図である。図
6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、偏光ビー
ムスプリッタ3と、コリメータレンズ4と、ミラー25
と、1/4波長板6と、対物レンズ7と、透光性材料か
らなる焦点誤差検出用光学素子18と、光検出器19を
備えている。対物レンズ7上には、離間して光ディスク
5が装荷される。また、図7に示すように、焦点誤差検
出用光学素子18はシリンドリカルレンズの第1レンズ
部31、第2レンズ部32、第3レンズ部33及び第4
レンズ部34からなり、光検出器19はこれらレンズ部
に対応した第1受光素子31PD、第2受光素子32P
D、第3受光素子33PD及び第4受光素子34PDを
一方の分割線に沿って列19Lとして配置して備えてい
る。これらについては詳しく後述する。なお、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
従来技術と同様な対物レンズ駆動機構(図示せず)が設
けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Optical Pickup Device and Optical Path) FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the optical pickup 100 includes a semiconductor laser 1, which is a light source, a grating 2, a polarization beam splitter 3, a collimator lens 4, and a mirror 25.
, A quarter-wave plate 6, an objective lens 7, a focus error detecting optical element 18 made of a translucent material, and a photodetector 19. The optical disc 5 is loaded on the objective lens 7 at a distance. As shown in FIG. 7, the focus error detecting optical element 18 includes a first lens unit 31, a second lens unit 32, a third lens unit 33, and a fourth lens unit of a cylindrical lens.
The photodetector 19 includes a first light receiving element 31PD and a second light receiving element 32P corresponding to these lens parts.
D, the third light receiving element 33PD and the fourth light receiving element 34PD are arranged and arranged as a column 19L along one division line. These will be described later in detail. The objective lens 7 is provided with an objective lens driving mechanism (not shown) similar to the related art, which can move the objective lens 7 back and forth in the optical axis direction.

【0026】半導体レーザ1から射出された光ビーム
は、グレーティング2を経て偏光ビームスプリッタ3に
入射する。偏光ビームスプリッタ3は偏光鏡を有してお
り、入射した光ビームは偏光ビームスプリッタ3を通過
し、コリメータレンズ4を経て、ミラー25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から光ディスク5の情報記録面へ照射される。対物
レンズ7は光ディスク5上に螺旋又は同心円状に形成さ
れたピット列又はトラックへ光ビームを集光しスポット
を形成する。この照射光ビームスポットにより、光ディ
スクの情報記録面に記録情報を書き込む、あるいは読み
出すことができる。
The light beam emitted from the semiconductor laser 1 enters the polarization beam splitter 3 via the grating 2. The polarizing beam splitter 3 has a polarizing mirror, and the incident light beam passes through the polarizing beam splitter 3, passes through the collimator lens 4, changes the optical path to a right angle by the mirror 25, and passes through the quarter-wave plate 6. Then, the light is emitted from the objective lens 7 to the information recording surface of the optical disk 5. The objective lens 7 focuses a light beam on a pit row or track formed in a spiral or concentric shape on the optical disk 5 to form a spot. With this irradiation light beam spot, it is possible to write or read out recorded information on the information recording surface of the optical disk.

【0027】光ディスクの情報記録面上の光ビームスポ
ットにて反射された戻り光は、同じ光路を戻り、対物レ
ンズ7、1/4波長板6、ミラー25及びコリーメータ
レンズ4を経て、再び偏光ビームスプリッタ3に入射す
る。この場合には、戻り光は偏光ビームスプリッタ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、焦点誤差検出用光学素子18へ導かれる。焦点
誤差検出用光学素子18を通過した戻り光は非点収差を
付与されるとともに、図7に示すように、光路中央から
第1レンズ部31、第2レンズ部32、第3レンズ部3
3及び第4レンズ部34により、それぞれ第1光路P
1、第2光路P2、第3光路P3、及び第4光路P4に
4分割されて、それぞれ光検出器19の離間して配置さ
れた4つ第1受光素子31PD、第2受光素子32P
D、第3受光素子33PD及び第4受光素子34PDへ
入射する。光検出器19の各受光素子は、受光した光を
光電変換して、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。 (焦点誤差検出用光学素子)図7に示すように、焦点誤
差検出用光学素子18は例えばガラスから形成され、戻
り光の光路に垂直な平面上において光ディスク5のトラ
ックの伸長方向(接線方向)及び該伸長方向に垂直な方
向(半径方向)に対応して延在する2つの分割線L1、
L2を境に光路の中心から4分割された第1〜第4象限
の領域を有し、それぞれの領域にシリンドリカルレンズ
状の第1レンズ部31、第2レンズ部32、第3レンズ
部33及び第4レンズ部34を配設して構成されてい
る。
The return light reflected by the light beam spot on the information recording surface of the optical disk returns along the same optical path, passes through the objective lens 7, the quarter-wave plate 6, the mirror 25, and the collimator lens 4, and is again polarized. The light enters the beam splitter 3. In this case, the return light has its optical path changed by the polarization beam splitter 3 in a direction different from the direction toward the semiconductor laser 1, and is guided to the focus error detecting optical element 18. The return light that has passed through the focus error detecting optical element 18 is given astigmatism, and as shown in FIG. 7, the first lens unit 31, the second lens unit 32, and the third lens unit 3
The third and fourth lens portions 34 respectively cause the first optical path P
The first light receiving element 31PD and the second light receiving element 32P which are divided into four parts including a first optical path P2, a third optical path P3, and a fourth optical path P4, and are respectively separated from the photodetector 19.
D, and enters the third light receiving element 33PD and the fourth light receiving element 34PD. Each light receiving element of the photodetector 19 photoelectrically converts the received light, performs a predetermined operation on the photodetection electric signal output by the photoelectric conversion, and generates a focus error signal. (Focus Error Detection Optical Element) As shown in FIG. 7, the focus error detection optical element 18 is formed of, for example, glass, and the track extending direction (tangential direction) of the optical disk 5 on a plane perpendicular to the optical path of the return light. And two dividing lines L1 extending in a direction (radial direction) perpendicular to the extending direction,
It has first to fourth quadrant regions divided into four from the center of the optical path by L2 as boundaries, and each region has a cylindrical lens-shaped first lens unit 31, second lens unit 32, third lens unit 33, and The fourth lens unit 34 is provided.

【0028】図8は焦点誤差検出用光学素子18の正面
図、左右側面図、上面図及び底面図を示す。なお、図8
は光軸において光検出器19側から見た図である。図示
するように、第1〜第4レンズ部31〜34は分割線L
1又はL2を境に同じ側の隣接する象限領域を通過する
戻り光に対して互いに90度回転した方向の非点収差
(矢印)を付与するとともに、戻り光を象限領域毎に4
つに分離する。たとえば、対角位置の象限にそれぞれ配
置される第1及び第3レンズ部31、33は分割線L2
(半径方向)の伸長方向に伸びる軸を中心軸としたシリ
ンドリカルレンズのレンズ面からなる。ここで中心軸と
は、シリンドリカルレンズの中心曲率半径中心の集合し
た直線である。他の対角位置の第2及び第4レンズ部3
2、34は分割線L1(接線方向)の伸長方向に伸びる
軸を中心軸としたシリンドリカルレンズのレンズ面から
なる。一方の対角位置のレンズ部の中心軸は、他方の対
角位置のものに対し光軸周りに90度回転している。こ
の構成により、対角位置象限を通過する戻り光部分に互
いに90度回転した方向の非点収差を付与している。
FIG. 8 shows a front view, a right and left side view, a top view and a bottom view of the optical element 18 for detecting a focus error. FIG.
FIG. 4 is a diagram viewed from the photodetector 19 side in the optical axis. As shown in the drawing, the first to fourth lens units 31 to 34 are formed by dividing lines L
Astigmatism (arrows) in directions rotated by 90 degrees with respect to return light passing through adjacent quadrant regions on the same side with 1 or L2 as a boundary, and returning the light by 4
Separate into two. For example, the first and third lens units 31 and 33 respectively arranged in the diagonal quadrants are separated by a dividing line L2.
It consists of a lens surface of a cylindrical lens whose center axis is an axis extending in the (radial) extension direction. Here, the central axis is a set of straight lines at the center of the center radius of curvature of the cylindrical lens. Second and fourth lens units 3 at other diagonal positions
Reference numerals 2 and 34 denote lens surfaces of the cylindrical lens having an axis extending in the direction in which the dividing line L1 (tangential direction) extends as a central axis. The central axis of the lens portion at one diagonal position is rotated by 90 degrees around the optical axis with respect to that at the other diagonal position. With this configuration, astigmatism in directions rotated by 90 degrees is imparted to the return light portion passing through the diagonal position quadrant.

【0029】さらに、図8に示すように、第1及び第3
レンズ部31、33の中心軸は戻り光の光軸及び分割線
L2を含む平面にて分割線L2に平行に互いに一致して
存在する。一方、第2及び第4レンズ部32、34の中
心軸は、戻り光の光軸及び分割線L1を含む平面から対
称に、すなわち当該平面から互いに逆方向に等しい距離
SHで平行に変位した平面にて分割線L1に平行に、存
在している。このように、第2及び第4レンズ部32、
34の中心軸をそれぞれ分割線から平行に偏心したシリ
ンドリカルレンズとすることにより、第1及び第3レン
ズ部31、33の非点収差を与えられた戻り光から第2
及び第4レンズ部32、34の90度回転した非点収差
を与えられた戻り光を空間的に分離できる。第2及び第
4レンズ部32、34の中心軸の距離SHにより、光検
出器19における第2受光素子32PD及び第4受光素
子34PDの間隔を設定することができる。
Further, as shown in FIG.
The central axes of the lens portions 31 and 33 coincide with each other in a plane including the optical axis of the return light and the dividing line L2 in parallel with the dividing line L2. On the other hand, the central axes of the second and fourth lens portions 32 and 34 are symmetrical with respect to the plane including the optical axis of the return light and the division line L1, that is, a plane displaced in parallel in the opposite direction from the plane by the same distance SH. Exists parallel to the dividing line L1. Thus, the second and fourth lens units 32,
By making the central axes of the cylindrical lenses 34 decentered in parallel from the dividing line, the first and third lens portions 31 and 33 can receive the second astigmatism from the return light given the astigmatism.
In addition, it is possible to spatially separate return light provided with astigmatism that is rotated by 90 degrees of the fourth lens units 32 and 34. The distance between the second light receiving element 32PD and the fourth light receiving element 34PD in the photodetector 19 can be set by the distance SH between the central axes of the second and fourth lens portions 32 and 34.

【0030】上記において、第1象限領域とは、平面を
水平方向のX軸と、X軸に垂直な上下方向のY軸とによ
り4つの領域に分割した直交XY座標の場合に、X座標
及びY座標がともに正の値となる領域をいう。また、第
2象限領域とは、上記した4領域のうち、第1象限領域
に隣接する領域であり、X座標が負の値でY座標が正の
値となる領域をいう。また、第3象限領域とは、上記し
た4領域のうち、第2象限領域に隣接する領域であり、
X座標及びY座標がともに負の値となる領域をいう。ま
た、第4象限領域とは、上記した4領域のうち、第1象
限領域及び第3象限領域に隣接する領域であり、X座標
が正の値でY座標が負の値となる領域をいう。
In the above description, the first quadrant area is defined as an orthogonal XY coordinate obtained by dividing a plane into four areas by a horizontal X axis and a vertical Y axis perpendicular to the X axis. A region in which both Y coordinates have positive values. The second quadrant area is an area adjacent to the first quadrant area among the four areas described above, and is an area where the X coordinate is a negative value and the Y coordinate is a positive value. The third quadrant area is an area adjacent to the second quadrant area among the four areas described above.
An area in which both the X coordinate and the Y coordinate have negative values. The fourth quadrant area is an area adjacent to the first quadrant area and the third quadrant area among the four areas described above, and is an area where the X coordinate is a positive value and the Y coordinate is a negative value. .

【0031】図9〜図11を参照して、対角位置象限の
レンズ部の非点収差による戻り光の分割を詳細に説明す
る。図9において、焦点誤差検出用光学素子18の第1
及び第3レンズ部31、33のみが示されている。対物
レンズからの戻り光の第1レンズ部31を通過する第1
象限領域における光成分は線像Mまでは第1象限領域を
通過し、線像Mを過ぎると第2象限領域に移り、線像S
を過ぎると第3象限領域に移る。よって、キャプチャー
レンジ内では第2象限領域内で分割線L2に沿った線像
スポットから扇形状スポットを経て90度傾いた分割線
L1に沿った線像スポットへと変化する。キャプチャー
レンジ外では第2象限領域内にスポットを形成しない。
Referring to FIGS. 9 to 11, the division of the return light by the astigmatism of the lens unit in the diagonal position quadrant will be described in detail. In FIG. 9, the first of the focus error detecting optical elements 18 is shown.
And only the third lens portions 31 and 33 are shown. First light passing through the first lens unit 31 of the return light from the objective lens
The light component in the quadrant area passes through the first quadrant area up to the line image M, moves to the second quadrant area after passing the line image M, and the line image S
After that, it moves to the third quadrant area. Therefore, in the capture range, the line image spot along the division line L2 changes from the line image spot along the division line L2 to the line image spot along the division line L1 inclined at 90 degrees through the fan-shaped spot in the second quadrant region. No spot is formed in the second quadrant outside the capture range.

【0032】一方、対角位置の第3レンズ部33を通過
する第3象限領域における光成分は線像Mまでは第3象
限領域を通過し、線像Mを過ぎると第4象限領域に移
り、線像Sを過ぎると第1象限領域に移る。よって、キ
ャプチャーレンジ内では第4象限領域内で分割線L2に
沿った線像スポットから扇形状スポットを経て90度傾
いた分割線L1に沿った線像スポットへと変化する。キ
ャプチャーレンジ外では第4象限領域内にスポットを形
成しない。
On the other hand, the light component in the third quadrant area passing through the third lens portion 33 at the diagonal position passes through the third quadrant area up to the line image M, and moves to the fourth quadrant area after passing the line image M. , After passing through the line image S, it moves to the first quadrant area. Therefore, within the capture range, the line image spot along the division line L2 changes from the line image spot along the division line L2 to the line image spot along the division line L1 inclined at 90 degrees through the fan-shaped spot in the fourth quadrant region. No spot is formed in the fourth quadrant outside the capture range.

【0033】図10において、焦点誤差検出用光学素子
18の第2及び第4レンズ部32、34のみが示されて
いる。対物レンズからの戻り光の第2レンズ部32を通
過する第2象限領域における光成分は線像Mまでは第2
象限領域を通過し、線像Mを過ぎると第3象限領域に移
り、線像Sを過ぎると第4象限領域に移る。よって、キ
ャプチャーレンジ内では第3象限領域内で分割線L1に
沿った線像スポットから扇形状スポットを経て90度傾
いた分割線L2に沿った線像スポットへと変化する。キ
ャプチャーレンジ外では第3象限領域内にスポットを形
成しない。
FIG. 10 shows only the second and fourth lens portions 32 and 34 of the optical element 18 for detecting a focus error. The light component of the return light from the objective lens in the second quadrant area passing through the second lens unit 32 is the second light component up to the line image M.
After passing through the quadrant area and passing through the line image M, the processing moves to the third quadrant area, and after passing through the line image S, moving to the fourth quadrant area. Therefore, in the capture range, the line image spot along the division line L1 changes to a line image spot along the division line L2 inclined by 90 degrees through the fan-shaped spot in the third quadrant region. No spot is formed in the third quadrant outside the capture range.

【0034】一方、対角位置の第4レンズ部34を通過
する第4象限領域における光成分は線像Mまでは第4象
限領域を通過し、線像Mを過ぎると第1象限領域に移
り、線像Sを過ぎると第2象限領域に移る。よって、キ
ャプチャーレンジ内では第1象限領域内で分割線L1に
沿った線像スポットから扇形状スポットを経て90度傾
いた分割線L2に沿った線像スポットへと変化する。キ
ャプチャーレンジ外では第1象限領域内にスポットを形
成しない。
On the other hand, the light component in the fourth quadrant region passing through the fourth lens portion 34 at the diagonal position passes through the fourth quadrant region up to the line image M, and moves to the first quadrant region after passing the line image M. , After passing the line image S, it moves to the second quadrant area. Therefore, in the capture range, the line image spot along the division line L1 changes from the line image spot along the division line L1 to the line image spot along the division line L2 inclined at 90 degrees through the fan-shaped spot in the first quadrant region. No spot is formed in the first quadrant outside the capture range.

【0035】図10において注意すべきことは、第2及
び第4レンズ部32、34の中心軸がそれぞれ分割線L
1から平行に偏心しているので、各象限領域の戻り光の
スポットは分割線L1からが逆方向に離れるように変位
し、空間的にさらに分離されている。図11は、図9及
び図10を合成した図である。図示するように、第1〜
第4レンズ部31〜34により付与された非点収差によ
って、これらを通過する戻り光成分を象限領域毎に空間
的に分割する。 (光検出器)光検出器19は、図7に示すように、第1
〜第4レンズ部31〜34により分離された各戻り光成
分を受光するように、それらの非点収差による最小散乱
円像面Bに離間して配置された第1受光素子31PD、
第2受光素子32PD、第3受光素子33PD及び第4
受光素子34PDを有している。各受光素子は、その受
光領域で受光された光強度に応じて電気信号に光電変換
し、出力する。また、第1〜第4受光素子31PD〜3
4PDは分割線L2に沿って列19Lとして配置されて
いる。
It should be noted in FIG. 10 that the center axes of the second and fourth lens portions 32 and 34 are respectively set to the dividing line L
Since they are decentered in parallel from 1, the spot of the return light in each quadrant region is displaced away from the dividing line L1 in the opposite direction, and is further spatially separated. FIG. 11 is a diagram obtained by combining FIGS. 9 and 10. As shown in FIG.
Due to the astigmatism given by the fourth lens units 31 to 34, the return light component passing therethrough is spatially divided for each quadrant region. (Light Detector) As shown in FIG.
A first light receiving element 31PD spaced apart from a minimum scattering circular image plane B due to astigmatism so as to receive each return light component separated by the fourth lens units 31 to 34;
The second light receiving element 32PD, the third light receiving element 33PD, and the fourth
It has a light receiving element 34PD. Each light receiving element performs photoelectric conversion into an electric signal according to the intensity of the light received in the light receiving area and outputs the electric signal. Further, the first to fourth light receiving elements 31PD to 3PD
The 4PDs are arranged as columns 19L along the division line L2.

【0036】図7に示すように、焦点誤差検出用光学素
子18の第1〜第4受光素子31PD〜34PDの各々
は分割線L1及びL2に対応する輪郭線PL1及びPL
2を有している。図12に示すように、第1受光素子3
1PDは輪郭線の一方PL2に略平行に伸長する2分割
線60により分割された2つの受光領域B1、B2から
なる。第2受光素子32PDは2分割線60により分割
された2つの受光領域C1、C2からなる。第3受光素
子33PDは2分割線60により分割された2つの受光
領域D1、D2からなる。第3受光素子33PD及び第
4受光素子34PDは2分割線60により分割された2
つの受光領域A1、A2からなる。すなわち、2分割線
60は、非点収差による最小散乱円像面において各受光
素子上の受光した戻り光のスポットによって生じる一対
の受光領域から出力される信号が略等しくなる位置に、
延在する。なお、図12に示す第1〜第4受光素子31
PD〜34PDは戻り光の光軸において焦点誤差検出用
光学素子18の背面から透視した図である。
As shown in FIG. 7, each of the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD of the focus error detecting optical element 18 has contour lines PL1 and PL corresponding to the dividing lines L1 and L2.
Two. As shown in FIG. 12, the first light receiving element 3
1PD is composed of two light receiving areas B1 and B2 divided by two dividing lines 60 extending substantially parallel to one of the contour lines PL2. The second light receiving element 32PD includes two light receiving areas C1 and C2 divided by the two dividing lines 60. The third light receiving element 33PD includes two light receiving areas D1 and D2 divided by the two dividing lines 60. The third light receiving element 33PD and the fourth light receiving element 34PD
It consists of two light receiving areas A1 and A2. That is, the dividing line 60 is located at a position where signals output from a pair of light receiving regions generated by a spot of the received return light on each light receiving element on the minimum scattering circular image plane due to astigmatism are substantially equal.
Extend. The first to fourth light receiving elements 31 shown in FIG.
PD to 34PD are views seen through the back surface of the focus error detecting optical element 18 on the optical axis of the return light.

【0037】光ピックアップ100は、光検出器19の
受光素子の受光領域に接続された演算回路(図示せず)
を備えて、フォーカスエラー信号などを出力する。フォ
ーカスエラー信号は対物レンズ駆動機構へ供給される。
演算回路は、第1〜第4受光素子31PD〜34PDの
受光領域(B1、B2)、(C1、C2)、(D1、D
2)、(A1、A2)の符号をその出力として示すと、
フォーカスエラー信号FESは、以下の下式(2)によ
って示される演算を実行する。
The optical pickup 100 has an arithmetic circuit (not shown) connected to the light receiving area of the light receiving element of the light detector 19.
And outputs a focus error signal and the like. The focus error signal is supplied to the objective lens driving mechanism.
The arithmetic circuit includes light receiving areas (B1, B2), (C1, C2), (D1, D) of the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD.
2), when the signs of (A1, A2) are shown as their outputs,
The focus error signal FES performs an operation represented by the following equation (2).

【数2】 FES=(A1+B2+C1+D2)−(A2+B1+C2+D1)……(2)FES = (A1 + B2 + C1 + D2)-(A2 + B1 + C2 + D1) (2)

【0038】次に、図13を参照しつつ、この光ピック
アップ100における対物レンズの焦点位置が変化した
時の光検出器19の作用を説明する。図13(a)〜
(e)は図11におけるスポット(a)〜(e)に対応
する。
Next, the operation of the photodetector 19 when the focal position of the objective lens in the optical pickup 100 changes will be described with reference to FIG. FIG.
(E) corresponds to spots (a) to (e) in FIG.

【0039】図13(a)は、この光ピックアップ10
0からの光ビームが光ディスクの情報記録面で合焦状態
となっている場合の第1〜第4受光素子31PD〜34
PDにおける戻り光スポットの状態を示した図である。
合焦時には、焦点誤差検出用光学素子18のそれぞれの
象限領域で非点収差を付与され分割された光がそれぞれ
の分割線60を挟むようにしてそれぞれ同一の形状と大
きさ(面積)の1/4円状すなわち扇状の光スポットと
なって入射しする。よって、合焦時には、受光領域(B
1、B2)、(C1、C2)、(D1、D2)、(A
1、A2)の出力する光検出電気信号はそれぞれ等しい
ので、上記式(2)よりFESは零となる。
FIG. 13A shows the optical pickup 10.
The first to fourth light receiving elements 31PD to 34 when the light beam from 0 is in focus on the information recording surface of the optical disk.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a return light spot in a PD.
At the time of focusing, astigmatism is imparted to each of the quadrant regions of the focus error detecting optical element 18 so that the divided light sandwiches each of the dividing lines 60 and has the same shape and 1 / of the size (area). The light enters as a circular or fan-shaped light spot. Therefore, at the time of focusing, the light receiving area (B
1, B2), (C1, C2), (D1, D2), (A
Since the photodetection electric signals output from the first and A2) are equal to each other, the FES becomes zero according to the above equation (2).

【0040】図13(b)は、この光ピックアップ10
0からの光ビーム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、対物レンズが光ディスクが合焦時よ
りも遠い場合の第1〜第4受光素子31PD〜34PD
における戻り光スポットの状態を示した図である。光デ
ィスクが遠い場合には、焦点誤差検出用光学素子18の
第1及び第3象限領域の第1及び第3レンズ部31、3
3で非点収差を付与された光は、L2方向に伸長する受
光領域B1、D1上でL2方向に延びる線分状の光スポ
ットとなってそれぞれ入射する。また、焦点誤差検出用
光学素子18の第2及び第4象限領域の第2及び第4レ
ンズ部32、34で非点収差を付与された光は、受光領
域(A1、A2)、(C1、C2)上でL1方向に延び
る線分状の光スポットとなって受光領域を跨ぐように入
射する。よって、光ディスクが合焦時よりも遠い場合に
は、これら線分状の光スポットは、それぞれ同一の形状
と大きさ(面積)を有していのるで、上記式(2)より
FESは受光領域B1、D1出力の負の値となる。
FIG. 13B shows the optical pickup 10.
The first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD when the light beam from 0 is out of focus on the information recording surface of the optical disc and the objective lens is farther than when the optical disc is in focus.
FIG. 5 is a diagram showing a state of a return light spot in FIG. When the optical disk is far, the first and third lens units 31 and 3 in the first and third quadrant regions of the focus error detecting optical element 18 are provided.
The light to which the astigmatism is given in 3 is incident on the light receiving areas B1 and D1 extending in the L2 direction as linear light spots extending in the L2 direction. Also, the light to which astigmatism has been imparted by the second and fourth lens units 32 and 34 in the second and fourth quadrant regions of the focus error detecting optical element 18 is received by the light receiving regions (A1, A2), (C1, On C2), the light spot becomes a linear light spot extending in the L1 direction and enters so as to straddle the light receiving area. Therefore, when the optical disk is farther than the in-focus state, these linear light spots have the same shape and size (area), respectively. The outputs of the areas B1 and D1 are negative values.

【0041】図13(c)は、光ビームの非合焦状態で
対物レンズが光ディスクが合焦時よりもさらに遠い場合
の第1〜第4受光素子31PD〜34PD近傍における
戻り光スポットの状態を示した図である。光ディスクが
キャプチャーレンジを越えてさらに遠い場合には、焦点
誤差検出用光学素子18の第1〜第4レンズ部31〜3
4で非点収差を付与された光成分は、それぞれ分割線を
越えて対角線の反対側の象限領域に線分状から拡大した
光スポットとなってそれぞれ入射する。したがって、光
ディスクが合焦時よりもさらに遠い場合には、これら光
スポットは、第1〜第4受光素子31PD〜34PDが
対応する分割線L1、L2に対応する輪郭線でその面積
が制限されているので、いずれの受光素子にも達せず
に、上記式(2)よりFESは零となる。
FIG. 13 (c) shows the state of the return light spot near the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD when the objective lens is farther than when the optical disc is in focus in the out-of-focus state of the light beam. FIG. If the optical disk is farther beyond the capture range, the first to fourth lens units 31 to 3 of the focus error detecting optical element 18
The light components to which the astigmatism is given in 4 respectively enter the quadrant regions on the opposite side of the diagonal line as light spots enlarged from the line shape beyond the division line. Therefore, when the optical disk is farther than the focused state, the area of these light spots is limited by the contour lines corresponding to the dividing lines L1 and L2 corresponding to the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD. Therefore, FES does not reach any of the light receiving elements and FES becomes zero according to the above equation (2).

【0042】図13(d)は、この光ピックアップ10
0からの光ビーム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、対物レンズが光ディスクが合焦時よ
りも近い場合の第1〜第4受光素子31PD〜34PD
における戻り光スポットの状態を示した図である。光デ
ィスクが近い場合には、焦点誤差検出用光学素子18の
第1及び第3象限領域の第1及び第3レンズ部31、3
3で非点収差を付与された光は、受光領域(B1、B
2)、(D1、D2)上でL1方向に延びる線分状の光
スポットとなって受光領域を跨ぐように入射する。ま
た、焦点誤差検出用光学素子18の第2及び第4象限領
域の第2及び第4レンズ部32、34で非点収差を付与
された光は、L2方向に伸長する受光領域A1、C1上
でL2方向に延びる線分状の光スポットとなってそれぞ
れ入射する。よって、光ディスクが合焦時よりも近い場
合には、これら線分状の光スポットは、それぞれ同一の
形状と大きさ(面積)を有していのるで、上記式(2)
よりFESは受光領域A1、C1出力の正の値となる。
FIG. 13D shows this optical pickup 10.
The first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD when the light beam from 0 is out of focus on the information recording surface of the optical disc and the objective lens is closer than when the optical disc is in focus.
FIG. 5 is a diagram showing a state of a return light spot in FIG. When the optical disk is close, the first and third lens units 31 and 3 in the first and third quadrant regions of the focus error detecting optical element 18 are used.
The light to which the astigmatism has been imparted in the light receiving areas (B1, B2)
2), (D1, D2) is a linear segment-shaped light spot extending in the L1 direction and is incident so as to straddle the light receiving region. Further, the light provided with astigmatism by the second and fourth lens units 32 and 34 in the second and fourth quadrant regions of the focus error detecting optical element 18 is on the light receiving regions A1 and C1 extending in the L2 direction. , And are incident as linear light spots extending in the L2 direction. Therefore, when the optical disk is closer than when the optical disk is in focus, these linear light spots have the same shape and the same size (area).
Therefore, the FES becomes a positive value of the outputs of the light receiving areas A1 and C1.

【0043】図13(e)は、光ビームの非合焦状態で
対物レンズが光ディスクが合焦時よりもさらに近い場合
の第1〜第4受光素子31PD〜34PD近傍における
戻り光スポットの状態を示した図である。光ディスクが
キャプチャーレンジを越えてさらに近い場合には、焦点
誤差検出用光学素子18の第1〜第4レンズ部31〜3
4で非点収差を付与された光成分は、それぞれ分割線を
越えて対角線の反対側の象限領域に線分状から拡大した
光スポットとなってそれぞれ入射する。したがって、光
ディスクが合焦時よりもさらに近い場合には、これら光
スポットは、第1〜第4受光素子31PD〜34PDが
対応する分割線L1、L2に対応する輪郭線でその面積
が制限されているので、いずれの受光素子にも達せず
に、上記式(2)よりFESは零となる。
FIG. 13E shows the state of the return light spot near the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD when the objective lens is closer to the optical disk in the out-of-focus state than when the optical disk is in focus. FIG. If the optical disk is farther beyond the capture range, the first to fourth lens units 31 to 31 of the focus error detecting optical element 18 will be described.
The light components to which the astigmatism is given in 4 respectively enter the quadrant regions on the opposite side of the diagonal line as light spots enlarged from the line shape beyond the division line. Therefore, when the optical disk is even closer to the focused state, these light spots are limited in area by contour lines corresponding to the division lines L1 and L2 corresponding to the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD. Therefore, FES does not reach any of the light receiving elements and FES becomes zero according to the above equation (2).

【0044】したがって、上式(2)で表される値FE
Sをフォーカスエラー信号として用いれば、FESが零
のときが合焦であり、FES値が正の値のときは光ディ
スクが合焦時よりも遠く、FES値が負の値のときは光
ディスクが合焦時よりも近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
S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。
Therefore, the value FE expressed by the above equation (2)
If S is used as a focus error signal, the optical disk is in focus when the FES is zero, the optical disk is farther from the optical disk when the FES value is positive, and the optical disk is focused when the FES value is negative. It can be determined that it is closer 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 the focus error signal FE is fed back.
By controlling an objective lens driving mechanism (not shown) provided on the objective lens 7 of the optical pickup 100 so that the S value becomes zero, it is possible to perform reliable focusing servo control.

【0045】なお、上記した受光素子の出力を用いて、
下式(3)、
By using the output of the light receiving element described above,
The following formula (3),

【0046】[0046]

【数3】 RF=A1+A2+B1+B2+C1+C2+D1+D2……(3) 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記録情報を読み取ることができ
る。
[Mathematical formula-see original document] RF = A1 + A2 + B1 + B2 + C1 + C2 + D1 + D2 By calculating the value RF, it is possible to read record information recorded on the optical disc from this RF signal.

【0047】また、下式(4)、(5)、(6)、
(7)、
Further, the following equations (4), (5), (6),
(7),

【0048】[0048]

【数4】DPD1=A1+A2………………(4)、 DPD2=B1+B2………………(5)、 DPD3=C1+C2………………(6)、 DPD4=D1+D2………………(7)、 で表される値DPD1、DPD2、DPD3、DPD4
から位相を比較する比較検出器により演算すれば、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。この場合、上記演算回路が比較検
出器を有する。
DPD1 = A1 + A2 (4), DPD2 = B1 + B2 (5), DPD3 = C1 + C2 (6), DPD4 = D1 + D2 (6) ... (7), values DPD1, DPD2, DPD3, DPD4 expressed by
If the calculation is performed by a comparison detector that compares the phases from each other, DPD tracking servo control can be performed by using these signals. In this case, the arithmetic circuit has a comparison detector.

【0049】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、戻り光のうち、第1〜第4象限領
域の光はそれぞれ対角位置の象限へ分割されるので、各
受光素子上では、象限間の干渉がない。このため、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
場合であっても、象限間での光の漏れ出しなどがなく、
DPDトラッキングエラー信号に誤差が生じることはな
い。各受光素子上での象限ごとの光線の分離度を高めた
ため、受光素子の光軸ズレなどによるDPDトラッキン
グエラー信号の劣化をある程度防止することができる。
また、3ビーム方式との併用も支障なく行うことができ
る。
In the focus error detection method in the optical pickup 100 described above, the light in the first to fourth quadrants of the return light is divided into quadrants at diagonal positions. There is no interference. For this reason, even when the thickness of the optical disc is not constant and there is a thickness error depending on the location, there is no light leakage between the quadrants and the like.
No error occurs in the DPD tracking error signal. Since the degree of light separation for each quadrant on each light receiving element is increased, it is possible to prevent the DPD tracking error signal from being deteriorated to some extent due to an optical axis shift of the light receiving element.
Further, the combination with the three-beam method can be performed without any trouble.

【0050】さらに、受光素子の2分割線を半径方向に
伸長する設定したため、光検出器19の半径方向への光
軸ズレや調整ズレを生じた場合でも、図14に示すよう
に、受光素子上の光ビームスポット像は、2分割線60
に沿って移動するため、影響がない。一方、上記したよ
うに、スポットサイズ法、4分割ディテクタ非点収差法
などの従来のフォーカスエラー検出では、デフォーカス
光線は光軸を中心に広がるため受光素子から大きくはみ
出ることはないので、かかる従来フォーカスエラー検出
で多層ディスクを再生する場合、受光素子の面積を極端
に小さく設定しないと層間クロストークの影響を抑え
ず、受光素子の面積を小さくすることでキャプチャーレ
ンジが小さくなる、問題点があった。この点において、
本発明による焦点誤差検出法においては受光素子上の光
線がキャプチャーレンジの両端で線像になるため、キャ
プチャーレンジ外の光線は、受光素子から大きくはみ出
る方向に広がる。本発明による焦点誤差検出法は原理的
にデフォーカス光線の混入量が早い段階で減少するため
層間隔の狭い多層ディスクを再生した場合でも層間クロ
ストークを小さく抑えることができる。
Further, since the two dividing lines of the light receiving element are set to be extended in the radial direction, even if the optical axis shift or adjustment shift of the light detector 19 in the radial direction occurs, as shown in FIG. The upper light beam spot image is divided into two split lines 60.
There is no effect because it moves along. On the other hand, as described above, in the conventional focus error detection such as the spot size method and the four-segment detector astigmatism method, the defocused light does not largely protrude from the light receiving element because it spreads around the optical axis. When reproducing a multi-layer disc with focus error detection, unless the area of the light receiving element is set extremely small, the effect of interlayer crosstalk cannot be suppressed, and the capture range is reduced by reducing the area of the light receiving element. Was. In this regard,
In the focus error detection method according to the present invention, since the light beam on the light receiving element forms a line image at both ends of the capture range, the light beam outside the capture range spreads in a direction largely protruding from the light receiving element. In principle, the focus error detection method according to the present invention can reduce interlayer crosstalk even when a multi-layer disc with a narrow layer interval is reproduced, because the amount of defocused light rays mixed in principle decreases at an early stage.

【0051】しかしながら、本発明による焦点誤差検出
法においても光軸ズレなどを見込んで受光素子の面積を
大き目に設定してある。そのためにデフォーカスした光
線が受光素子内に残留することになり本発明による焦点
誤差検出法がもつ利点が損なわれることになる。そこ
で、多層ディスクだけではないが、デフォーカス光線の
他の受光素子への漏れ込みを防ぐために、受光素子同士
の間隔を考慮する。
However, also in the focus error detection method according to the present invention, the area of the light receiving element is set to be large in consideration of the optical axis shift and the like. Therefore, the defocused light beam remains in the light receiving element, and the advantage of the focus error detecting method according to the present invention is lost. Therefore, in order to prevent the defocused light from leaking into other light receiving elements, the distance between the light receiving elements is considered in addition to the multilayer disc.

【0052】各々非点収差を付与され4分割された戻り
光を受光する受光素子それぞれにおいてキャプチャーレ
ンジ内のスポットの大きさぎりぎりの大きさ(図13
(b)(d)に示す線像スポットの輪郭線に近い側の長
手方向の際に接する大きさ)に受光素子を設定する。す
なわち、非点収差による最小散乱円像面における分割線
L1、L2に対応する各受光素子の輪郭線PL1、PL
2の位置をキャプチャーレンジ外のスポットの際に重複
しないように受光素子を設定する。それによってデフォ
ーカスした光線は完全に受光素子の外にはみ出るため、
層間クロストークは発生しない。
In each of the light receiving elements which receive astigmatism-returned four-divided return light, the spot size within the capture range is almost the same as that shown in FIG.
(B) The light receiving element is set to a size that is close to the contour of the line image spot shown in (d) in the longitudinal direction. That is, the contour lines PL1, PL of each light receiving element corresponding to the division lines L1, L2 on the minimum scattering circular image plane due to astigmatism.
The light receiving element is set so that the position of No. 2 does not overlap with a spot outside the capture range. As a result, the defocused light beam completely protrudes out of the light receiving element,
No interlayer crosstalk occurs.

【0053】さらに、図12に示す列19Lにおける受
光素子の輪郭線PL1の間隔dを下式(8)、
Further, the distance d between the contour lines PL1 of the light receiving elements in the column 19L shown in FIG.

【0054】[0054]

【数5】 (Equation 5)

【0055】を満たすように設定すると、多層ディスク
の特定の層間隔(t)以内で層間クロストークを無くす
ことができる。 (トラック横切りノイズの減少)情報記録面にグルーブ
及びランドを設けた光ディスクから非点収差法を用い信
号を再生する光ピックアップ装置において、フォーカス
エラー信号が4分割光検出器から得られる場合、光スポ
ットがランド及びグルーブを横切る際に発生する45°
方向の非点収差に起因するノイズ成分について調べた。
By setting so as to satisfy the condition, interlayer crosstalk can be eliminated within a specific layer interval (t) of the multilayer disc. (Reduction of track crossing noise) In an optical pickup device for reproducing a signal from an optical disk having grooves and lands on an information recording surface by using an astigmatism method, when a focus error signal is obtained from a four-divided photodetector, a light spot is generated. 45 ° occurs when the traverses the land and groove
A noise component caused by astigmatism in the direction was examined.

【0056】まず、図15に示すように、光ディスク5
の情報記録面の螺旋又は同心円状に形成されたランド1
31及びグルーブ132上に、照射光学系によって光ビ
ームを照射し光スポットSPを形成し、光スポットSP
を破線矢印で示すように(a)から(d)へ半径方向へ
移動させて、光スポットのトラック横切りの際のフォー
カスエラー信号に乗るノイズについて調べる。但し、ピ
ックアップの照射光学系に45°方向のいわゆる斜め非
点収差成分が残る場合で、ポリカーボネート(PC)製
ディスク基板からなるDVD−RAM光ディスクを用い
る。なお、光ディスク5のグルーブ幅及びランド幅は等
しい。
First, as shown in FIG.
Lands 1 formed spirally or concentrically on the information recording surface of
A light beam is irradiated onto the groove 31 and the groove 132 by an irradiation optical system to form a light spot SP.
Is moved in the radial direction from (a) to (d) as indicated by the dashed arrow, and the noise on the focus error signal when the light spot crosses the track is examined. However, in the case where a so-called oblique astigmatism component in the 45 ° direction remains in the irradiation optical system of the pickup, a DVD-RAM optical disk made of a polycarbonate (PC) disk substrate is used. The groove width and the land width of the optical disk 5 are equal.

【0057】図16(a)〜(d)は、合焦時の真円の
光スポットSPが図15に示す位置(a)〜(d)にあ
る場合の4分割光検出器9の受光面に写像される光スポ
ット強度分布をそれぞれ示す。グルーブ132中心付近
では図16(a)に示すような光スポット強度分布にな
りB2及びD2に暗部が生じ、さらに、移動してグルー
ブ及びランド境界のテーパ133付近通過点では図16
(b)に示すような光スポット強度分布になりA2及び
B2に暗部が生じ、さらに、移動してランド131中心
付近では図16(c)に示すような光スポット強度分布
になりA2及びC2に暗部が生じ、さらに、移動してラ
ンド−グルーブ境界のテーパ付近通過点では図16
(d)に示すような光スポット強度分布になりC2及び
D2に暗部が生じるが、上記フォーカスエラー信号の式
から明らかなように、出力上キャンセルされる。よっ
て、トラック横切りノイズのフォーカスエラー信号への
影響をほとんどキャンセルすることができる。
FIGS. 16A to 16D show the light receiving surface of the four-segment photodetector 9 when the perfect circular light spot SP at the time of focusing is located at the positions (a) to (d) shown in FIG. 2 shows the light spot intensity distributions mapped onto the respective sections. In the vicinity of the center of the groove 132, the light spot intensity distribution becomes as shown in FIG. 16A, and dark portions occur at B2 and D2.
The light spot intensity distribution as shown in (b) is obtained, and dark portions are generated at A2 and B2, and further, the light spot intensity distribution as shown in FIG. A dark portion is generated and further moved to a point near the taper at the land-groove boundary as shown in FIG.
The light spot intensity distribution as shown in (d) occurs, and dark portions occur at C2 and D2. However, as is clear from the above-mentioned expression of the focus error signal, the output is canceled. Therefore, the influence of the track crossing noise on the focus error signal can be almost canceled.

【0058】従来の4分割ディテクタを用いた場合に
は、合焦状態FES=0となるはずであるが、トラック
(接線)方向に対して45°方向の非点収差があるが故
に、図16(a)及び(c)に示す状態で極大極小が起
こるトラッククロス信号が生じFESは零にならず、グ
ルーブ及びランドにおいて最大最小を繰り返すトラック
クロス信号がFESへのノイズとなっていたが、本発明
によりかかるノイズが解消された。 (焦点誤差検出用光学素子の変形例)図7に示した焦点
誤差検出用光学素子18に代えて、図17及び図18に
示す焦点誤差検出用光学素子18aを採用しても光ピッ
クアップを構成できる。焦点誤差検出用光学素子18a
は、第1及び第3象限の第1及び第3レンズ部31、3
3の入力側に、戻り光の光路に垂直な平面に対しそれぞ
れ異なる角度で傾斜した偏向プリズム面181を設けた
以外、図7に示した焦点誤差検出用光学素子18と同一
である。この場合、分割線L1及び光軸を含む平面から
当該平面に対称に傾斜する偏向プリズム面181の角度
を調整することにより、光検出器19における第1受光
素子31PD及び第3受光素子33PDの間隔GAPを
設定することができる。
When the conventional four-segment detector is used, the focus state FES should be 0, but since there is astigmatism in the 45 ° direction with respect to the track (tangent) direction, FIG. In the states shown in (a) and (c), a track cross signal where a local maximum and a local minimum occur occurs, and the FES does not become zero, and the track cross signal which repeats the maximum and the minimum in the groove and the land becomes noise to the FES. The invention has eliminated such noise. (Modification of the focus error detecting optical element) An optical pickup can be constructed by employing the focus error detecting optical element 18a shown in FIGS. 17 and 18 instead of the focus error detecting optical element 18 shown in FIG. it can. Focusing error detecting optical element 18a
Are the first and third lens units 31 and 3 in the first and third quadrants,
7 is the same as the focus error detecting optical element 18 shown in FIG. 7 except that a deflecting prism surface 181 inclined at a different angle with respect to a plane perpendicular to the optical path of the return light is provided on the input side of No. 3. In this case, the distance between the first light receiving element 31PD and the third light receiving element 33PD in the photodetector 19 is adjusted by adjusting the angle of the deflecting prism surface 181 inclined symmetrically from the plane including the division line L1 and the optical axis. GAP can be set.

【0059】図19及び図20は他の変形例の焦点誤差
検出用光学素子18bを示す。焦点誤差検出用光学素子
18bは、第2及び第4象限の第2及び第4レンズ部3
2、34の入力側に、戻り光の光路に垂直な平面に対し
それぞれ異なる第2の角度で傾斜した偏向プリズム面1
82を設け光検出器19における第2受光素子32PD
及び第4受光素子34PDの間隔を画定するようにした
以外、図17及び図18に示した焦点誤差検出用光学素
子18aと同一である。偏向プリズム面182を設ける
ことにより、第2及び第4レンズ部32、34の中心軸
を偏芯させたシリンドリカルレンズを用いることなく、
戻り光の各象限ごとの空間的分離が可能となる。また、
分割線及び光軸を含む平面から当該平面に対称に又は非
対称に傾斜する偏向プリズム面181及び182の角度
を調整することにより、光検出器19における第1〜第
4受光素子31PD〜34PDの間隔及び位置を任意に
設定することができる。
FIGS. 19 and 20 show a focus error detecting optical element 18b according to another modification. The focus error detecting optical element 18b includes the second and fourth lens units 3 in the second and fourth quadrants.
2 and 34, on the input side, a deflecting prism surface 1 inclined at a different second angle with respect to a plane perpendicular to the optical path of the return light.
82 and the second light receiving element 32PD in the photodetector 19
This is the same as the focus error detecting optical element 18a shown in FIGS. 17 and 18 except that the distance between the second light receiving element 34PD and the fourth light receiving element 34PD is defined. By providing the deflecting prism surface 182, it is possible to use a cylindrical lens in which the central axes of the second and fourth lens units 32 and 34 are decentered, without using a cylindrical lens.
Spatial separation of the returned light in each quadrant is possible. Also,
The distance between the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD in the photodetector 19 is adjusted by adjusting the angles of the deflecting prism surfaces 181 and 182 inclined symmetrically or asymmetrically from the plane including the division line and the optical axis. And the position can be arbitrarily set.

【0060】上記の焦点誤差検出用光学素子は偏向プリ
ズム面と偏芯シリンドリカルレンズを組み合わせること
が可能であるが、これに代えて、図21に示す第1〜第
4レンズ部31〜34に全て偏芯シリンドリカルレンズ
を用いた焦点誤差検出用光学素子18cを採用すること
もできる。焦点誤差検出用光学素子18cは、中心軸が
共に分割線L2から第1及び第4象限へ偏倚した第1及
び第3レンズ部31c、33cと、中心軸が共に分割線
L1から第1及び第2象限へ偏倚した第2及び第4レン
ズ部32c、34cとを備えている。
The above-mentioned focus error detecting optical element can be combined with a deflecting prism surface and an eccentric cylindrical lens. Instead of this, all of the first to fourth lens units 31 to 34 shown in FIG. A focus error detecting optical element 18c using an eccentric cylindrical lens may be employed. The focus error detecting optical element 18c has first and third lens portions 31c and 33c whose center axes are both deviated from the division line L2 to the first and fourth quadrants, and whose center axis is both the first and third parts from the division line L1. The second and fourth lens portions 32c and 34c are biased to two quadrants.

【0061】また、図21に示すように、焦点誤差検出
用光学素子18cに入射する前の本来の光軸に対し、最
小散乱円像面に照射される各光スポット像の中心は移動
するので、光検出器19の第1〜第4受光素子31PD
〜34PDの列19Lを分割線に対して傾斜して配置す
る。図22に光ピックアップ100の対物レンズの焦点
位置が変化した時の傾斜受光素子列19L上のスポット
形状の変化を示す。ように、図22(a)は光ビームが
光ディスクの情報記録面での合焦時、図22(b)は対
物レンズが光ディスクが合焦時よりも遠い非合焦時、図
22(c)はキャプチャーレンジを越えてさらに遠い非
合焦時、図22(c)は対物レンズが光ディスクが合焦
時よりも近い非合焦時、図22(c)はキャプチャーレ
ンジを越えてさらに近い非合焦時のスポット形状を示
す。なお、図22(a)〜(e)は図11におけるスポ
ット(a)〜(e)にほぼ対応する。図22から明らか
なように、第1〜第4受光素子31PD〜34PDの各
々が合焦時のスポット形状に合わせて、分割線に対応す
る直角な輪郭線とからなる略三角形状を有しているの
で、キャプチャーレンジ外にて拡がったスポットの場合
(図22(c)及び(e))でも離間した素子の余白が
確保され、隣接の受光素子に余計な光が漏れ込むことが
ない。 (焦点誤差信号補正)本発明では、上記の焦点誤差検出
用光学素子に加えて、焦点誤差信号補正用の副受光素子
を設ける。具体的には、光検出器19において、図23
に示すように、戻り光を受光する副受光素子(a1,a
2)、(b1,b2)、(c1,c2)、(d1,d
2)の対を第1〜第4受光素子31PD〜34PDの輪
郭線PL1及びPL2(分割線L1及びL2に対応す
る)に沿って配置する。副受光素子は受光領域毎に隣接
して各々配置され、図23に示すように、受光領域(A
1、A2)、(B1、B2)、(C1、C2)、(D
1、D2)の対にそれぞれ副受光素子(a1,a2)、
(b1,b2)、(c1,c2)、(d1,d2)の対
を対応させる。
As shown in FIG. 21, the center of each light spot image irradiated on the minimum scattering circle image plane moves with respect to the original optical axis before entering the focus error detecting optical element 18c. , The first to fourth light receiving elements 31PD of the photodetector 19
The column 19L of .about.34PD is arranged to be inclined with respect to the dividing line. FIG. 22 shows a change in the spot shape on the inclined light receiving element array 19L when the focal position of the objective lens of the optical pickup 100 changes. As shown in FIG. 22A, when the light beam is focused on the information recording surface of the optical disc, FIG. 22B is when the objective lens is out of focus than when the optical disc is focused, and FIG. Is out of focus beyond the capture range, FIG. 22 (c) is out of focus when the objective lens is closer than when the optical disc is in focus, and FIG. 22 (c) is out of focus further beyond the capture range. This shows the spot shape when in focus. FIGS. 22A to 22E substantially correspond to the spots (a) to (e) in FIG. As is clear from FIG. 22, each of the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD has a substantially triangular shape including a right-angled contour line corresponding to the dividing line according to the spot shape at the time of focusing. Therefore, even in the case of a spot spread outside the capture range (FIGS. 22 (c) and (e)), the margin of the separated element is secured, and unnecessary light does not leak to the adjacent light receiving element. (Focus Error Signal Correction) In the present invention, in addition to the above-described focus error detecting optical element, a sub-light receiving element for correcting a focus error signal is provided. Specifically, in the photodetector 19, FIG.
As shown in the figure, the sub-light receiving elements (a1, a
2), (b1, b2), (c1, c2), (d1, d
The pair 2) is arranged along the contour lines PL1 and PL2 (corresponding to the division lines L1 and L2) of the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD. The sub-light receiving elements are arranged adjacent to each other for each light receiving area, and as shown in FIG.
1, A2), (B1, B2), (C1, C2), (D
1, D2), the sub-light receiving elements (a1, a2),
A pair of (b1, b2), (c1, c2), and (d1, d2) is associated.

【0062】図24に示すように、合焦時であっても光
スポットが接線方向へ変移している場合、すなわち光軸
のズレが生じている場合、副受光素子が受光素子から外
れている光スポット部分を受光するので、フォーカスエ
ラー信号FESが適正に得られる。また、副受光素子の
信号はRF信号の生成には用いないので、デフォーカス
スポットの場合のRF信号への漏れ込みが抑えられる。
すなわち多層ディスクで層間クロストークを抑制ができ
る。合焦時の光スポットが半径方向へ変移し、光軸のズ
レが生じている場合でも、同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 24, when the light spot is displaced in the tangential direction even when focusing, that is, when the optical axis is shifted, the sub-light-receiving element is displaced from the light-receiving element. Since the light spot portion is received, the focus error signal FES is properly obtained. In addition, since the signal of the sub-light receiving element is not used for generating the RF signal, leakage to the RF signal in the case of a defocus spot is suppressed.
That is, interlayer crosstalk can be suppressed in a multilayer disc. The same effect can be obtained even when the light spot at the time of focusing shifts in the radial direction and the optical axis is shifted.

【0063】第1〜第4受光素子31PD〜34PDの
受光領域(B1、B2)、(C1、C2)、(D1、D
2)、(A1、A2)及び副受光素子(b1,b2)、
(c1,c2)、(d1,d2)、(a1,a2)の符
号をその出力として示すと、演算回路が以下の下式
(9)によって示される補正フォーカスエラー信号FE
Sの演算を実行するように、構成できる。
The light receiving areas (B1, B2), (C1, C2), (D1, D) of the first to fourth light receiving elements 31PD to 34PD.
2), (A1, A2) and auxiliary light receiving elements (b1, b2),
When the signs of (c1, c2), (d1, d2), and (a1, a2) are indicated as their outputs, the arithmetic circuit causes the correction focus error signal FE expressed by the following equation (9) to be:
It can be configured to perform the operation of S.

【数6】 FES=(A1+B2+C1+D2+a1+b2+c1+d2)−(A2+B1 +C2+D1+a2+b1+c2+d1)……(9)FES = (A1 + B2 + C1 + D2 + a1 + b2 + c1 + d2)-(A2 + B1 + C2 + D1 + a2 + b1 + c2 + d1) (9)

【0064】これは、受光素子の2つの受光領域から出
力される信号の差分の合計に、対応する副受光素子の対
から出力される信号の差分の合計を、加算して補正した
焦点誤差信号を生成する焦点誤差信号補正演算回路を有
することで達成される。すなわち、副受光素子(a1,
a2)、(b1,b2)、(c1,c2)、(d1,d
2)で検知した信号で作った差信号をフォーカスエラー
信号から減算することにより、多層ディスクなどにおけ
るフォーカスエラー信号のオフセットを防ぐこともでき
る。
This is because the focus error signal corrected by adding the sum of the differences between the signals output from the two light receiving areas of the light receiving elements to the sum of the differences between the signals output from the corresponding pair of sub-light receiving elements. This is achieved by having a focus error signal correction arithmetic circuit that generates That is, the sub light receiving elements (a1,
a2), (b1, b2), (c1, c2), (d1, d
By subtracting the difference signal generated from the signal detected in 2) from the focus error signal, the offset of the focus error signal in a multilayer disc or the like can be prevented.

【0065】さらに、以上の形態について受光素子形状
を変形させた実施形態を図25に示す。図25(a)に
示すように略直角三角形形状の受光素子の分割線に対応
する輪郭線PL1,PL2に対向する輪郭線を輪郭線P
L1,PL2に向けて凹部として、フォーカスエラー信
号を得るに必要最低限の面積とする。図25(b)に示
すように略直角三角形形状の受光素子の分割線に対応す
る輪郭線PL1,PL2を当該輪郭線の法線方向に向け
て凸部として、RF再生信号の高域成分を含む光ビーム
スポットの外周部が受光素子から漏れないような形状と
する。図25(c)に示すように、図25(a)及び図
25(b)に示す構造を結合した受光素子の形状とし
て、その面積増加を制限する。図25(d)に示すよう
に、図25(c)に示す構造の受光素子に、突出した輪
郭線に沿って副受光素子を配置して、RF再生信号の高
域成分を含む光ビームスポットの外周部が受光素子から
漏れないようにする。
FIG. 25 shows an embodiment in which the shape of the light receiving element in the above embodiment is modified. As shown in FIG. 25 (a), the outlines facing the outlines PL1 and PL2 corresponding to the division lines of the light receiving element having a substantially right triangle shape are defined as outlines P.
The concave portion facing L1 and PL2 has a minimum area necessary for obtaining a focus error signal. As shown in FIG. 25 (b), the contour lines PL1 and PL2 corresponding to the division line of the light receiving element having a substantially right-angled triangular shape are formed as convex portions toward the normal direction of the contour line, and the high frequency components of the RF reproduction signal are obtained. The outer peripheral portion of the included light beam spot is shaped so as not to leak from the light receiving element. As shown in FIG. 25 (c), the shape of the light receiving element in which the structures shown in FIGS. 25 (a) and 25 (b) are combined is limited to increase the area. As shown in FIG. 25 (d), a sub-light-receiving element is arranged along a protruding contour line on the light-receiving element having the structure shown in FIG. Is prevented from leaking from the light receiving element.

【0066】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。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、シリンドリカルレンズを組み合せたレ
ンズ素子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、同様の機能を有したブレーズド4分割ホログラム素
子を用いてもよい。また、実施形態では、図6に示すよ
うに、焦点誤差検出用光学素子18が光検出器19の順
に配置されているが、焦点誤差検出用光学素子18と同
様の機能を有し偏光作用を有する偏光レンズ素子を、ミ
ラー25と1/4波長6の間に設けてもよい。
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. For example, in the above-described embodiment, a lens element combined with a cylindrical lens has been described as an example of an optical element for focus error detection. However, the present invention is not limited to this example. For example, a blazed quadrant hologram element having a similar function may be used. In the embodiment, as shown in FIG. 6, the focus error detecting optical element 18 is arranged in the order of the photodetector 19, but has the same function as the focus error detecting optical element 18 and has a polarization function. The polarizing lens element may be provided between the mirror 25 and the 波長 wavelength 6.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、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
可能となり、非合焦検出の感度が高く、光軸ズレに強い
光ピックアップが得られる。
As described above, according to the present invention, it is hardly affected by track crossing noise and optical disk thickness error, and can be used in combination with the three-beam system or the DPD system. An optical pickup with high sensitivity and strong optical axis shift can be obtained.

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

【図1】光ピックアップ装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical pickup device.

【図2】光ピックアップ装置における非点収差法のシリ
ンドリカルレンズの作用を説明する斜視図。
FIG. 2 is a perspective view illustrating an operation of a cylindrical lens using an astigmatism method in the optical pickup device.

【図3】図2に示す光ピックアップにおける焦点位置変
化時の4分割ディテクタの作用を説明する斜視図。
FIG. 3 is a perspective view for explaining the operation of a four-divided detector when the focal position changes in the optical pickup shown in FIG. 2;

【図4】図2に示す光ピックアップにおけるフォーカス
エラー検出回路の構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a focus error detection circuit in the optical pickup shown in FIG. 2;

【図5】図2に示す光ピックアップにより得られるフォ
ーカスエラー信号特性を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing focus error signal characteristics obtained by the optical pickup shown in FIG. 2;

【図6】本発明の一実施形態である光ピックアップの構
成を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of an optical pickup according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態の光ピックアップにおける
焦点誤差検出用光学素子及び光検出器を説明する斜視
図。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a focus error detecting optical element and a photodetector in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態の光ピックアップにおける
焦点誤差検出用光学素子を説明する図。
FIG. 8 is a view for explaining a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態の光ピックアップにおける
焦点誤差検出用光学素子の作用を説明する斜視図。
FIG. 9 is a perspective view illustrating the operation of a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子の作用を説明する斜視図。
FIG. 10 is a perspective view illustrating the operation of an optical element for focus error detection in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子の作用を説明する斜視図。
FIG. 11 is a perspective view illustrating the operation of a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 12 is a plan view illustrating the operation of the photodetector in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点位置変化時の光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 13 is a plan view illustrating the operation of the photodetector when the focal position changes in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 14 is a plan view illustrating the operation of the photodetector in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
るトラック横切りノイズ発生を説明する図。
FIG. 15 is a view for explaining generation of track crossing noise in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る合焦時の光強度変に対する光検出器の作用を説明する
平面図。
FIG. 16 is a plan view illustrating the action of a photodetector on a change in light intensity during focusing in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図17】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子を説明する斜視図。
FIG. 17 is a perspective view illustrating a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the invention.

【図18】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子を説明する斜視図。
FIG. 18 is a perspective view illustrating a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the invention.

【図19】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子を説明する斜視図。
FIG. 19 is a perspective view illustrating a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the invention.

【図20】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子を説明する斜視図。
FIG. 20 is a perspective view illustrating a focus error detecting optical element in the optical pickup according to the embodiment of the invention.

【図21】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る焦点誤差検出用光学素子及び光検出器を説明する斜視
図。
FIG. 21 is a perspective view illustrating an optical element for detecting a focus error and a photodetector in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図22】図21に示す光ピックアップにおける焦点位
置変化時の光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 22 is a plan view illustrating the operation of the photodetector when the focal position changes in the optical pickup shown in FIG. 21.

【図23】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 23 is a plan view illustrating the operation of the photodetector in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図24】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る合焦時光軸ズレの光検出器の作用を説明する平面図。
FIG. 24 is a plan view illustrating the operation of a photodetector for optical axis shift during focusing in the optical pickup according to the embodiment of the present invention.

【図25】本発明の一実施形態の光ピックアップにおけ
る光検出器の受光素子を説明する平面図。
FIG. 25 is a plan view illustrating a light receiving element of a photo detector in the optical pickup according to the 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 偏光ビームスプリッタ 4 コリメータレンズ 5 光ディスク 6 1/4波長板 7 対物レンズ 18 焦点誤差検出用光学素子 19 光検出器 25 ミラー 31 第1レンズ部 31PD 第1受光素子 32 第2レンズ部 32PD 第2受光素子 33 第3レンズ部 33PD 第3受光素子 34 第4レンズ部 34PD 第4受光素子 60 2分割線 100 光ピックアップ A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2 受
光領域 a1,a2、b1,b2、c1,c2、d1,d2 副
受光素子 L1、L2 分割線 PL1、PL2 輪郭線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 2 Grating 3 Polarization beam splitter 4 Collimator lens 5 Optical disk 6 1/4 wavelength plate 7 Objective lens 18 Focus error detection optical element 19 Photodetector 25 Mirror 31 1st lens part 31PD 1st light receiving element 32 2nd lens Part 32PD second light receiving element 33 third lens part 33PD third light receiving element 34 fourth lens part 34PD fourth light receiving element 60 split line 100 optical pickup A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2 light receiving area a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2 Sub-light receiving element L1, L2 Dividing line PL1, PL2 Contour line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA18 BA01 BB02 BF02 BF03 CD02 CD03 CD08 CF03 CF05 DA02 DA03 5D119 AA29 BA01 DA01 EA02 EA03 EC07 JA06 JA08 KA02 KA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D118 AA18 BA01 BB02 BF02 BF03 CD02 CD03 CD08 CF03 CF05 DA02 DA03 5D119 AA29 BA01 DA01 EA02 EA03 EC07 JA06 JA08 KA02 KA17

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学式記録媒体の情報記録面上のトラッ
クに光ビームを集光してスポットを形成する照射光学
系、及び、前記スポットから反射されて戻った戻り光を
光検出器へ導く光検出光学系を有し、前記光ビームの焦
点誤差を検出する光ピックアップ装置であって、 戻り光の光路に垂直な平面上において前記トラックの伸
長方向及び該伸長方向に垂直な方向に対応して延在する
2つの分割線を境に光路の中心から4分割された第1〜
第4象限の領域を有し、前記分割線を境に同じ側の隣接
する前記領域を通過する前記戻り光へ光路周りに互いに
90度回転した方向の非点収差を付与するとともに、前
記戻り光を前記領域毎に少なくとも4つに分離する焦点
誤差検出用光学素子と、 分離された前記戻り光を受光し、各々が非点収差が付与
された光学系において光ビームが円形となる像面におけ
る前記分割線に対応する輪郭線を有しかつ前記輪郭線の
一方に略平行に伸長する2分割線により分割された2つ
の受光領域からなる離間した複数の受光素子を有する光
検出器と、 前記受光素子の前記分割線に対応する前記輪郭線に沿っ
て前記受光領域毎に隣接して各々配置された副受光素子
と、を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
An irradiation optical system for converging a light beam on a track on an information recording surface of an optical recording medium to form a spot, and guiding return light reflected back from the spot to a photodetector. An optical pickup device having a light detection optical system and detecting a focus error of the light beam, wherein the optical pickup device corresponds to an extending direction of the track and a direction perpendicular to the extending direction on a plane perpendicular to an optical path of return light. The first to fourth divided from the center of the optical path by two dividing lines extending
A fourth quadrant region, wherein the return light passing through the adjacent region on the same side of the dividing line is provided with astigmatism in directions rotated by 90 degrees around the optical path to the return light, and the return light A focus error detecting optical element that separates the light into at least four light beams for each of the regions, and an optical system that receives the separated return light and has a circular light beam in an optical system to which astigmatism is added. A photodetector having a contour corresponding to the dividing line and having a plurality of spaced light receiving elements consisting of two light receiving regions divided by two dividing lines extending substantially parallel to one of the contours; An optical pickup device, comprising: a plurality of sub-light-receiving elements arranged adjacent to each of the light-receiving areas along the contour line corresponding to the division line of the light-receiving element.
【請求項2】 前記受光素子の前記2分割線は、前記ト
ラックの伸長方向に垂直な方向に対応して延在すること
を特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the two division lines of the light receiving element extend in a direction perpendicular to a direction in which the track extends.
【請求項3】 前記受光素子の前記2分割線は、非点収
差が付与された光学系において光ビームが円形となる像
面における前記受光素子上の受光した前記戻り光のスポ
ットによって生じる前記受光素子の2つの受光領域から
出力される信号が略等しくなる位置に、延在することを
特徴とする請求項1又は2記載の光ピックアップ装置。
3. The light receiving element formed by the received return light spot on the light receiving element on an image plane where a light beam is circular in an optical system provided with astigmatism. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device extends at a position where signals output from two light receiving regions of the element are substantially equal.
【請求項4】 前記受光素子及び前記副受光素子に接続
されかつ、前記受光素子の2つの受光領域から出力され
る信号の差分の合計に、前記副受光素子から出力される
信号の差分の合計を、加算して焦点誤差信号を生成する
焦点誤差信号補正演算回路を有することを特徴とする請
求項1〜3のいずれか1記載の光ピックアップ装置。
4. A sum of a difference between signals output from two light receiving regions of the light receiving element, which is connected to the light receiving element and the sub light receiving element, and a sum of a difference between signals output from the sub light receiving elements. The optical pickup device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a focus error signal correction operation circuit for adding a focus error signal to generate a focus error signal.
【請求項5】 前記焦点誤差検出用光学素子は、前記第
1〜第4象限の領域における一方の対角位置にそれぞれ
配置される前記分割線の伸長方向を中心軸とするシリン
ドリカルレンズと、他方の対角位置にそれぞれ配置され
る前記分割線の伸長方向に対し90度をなす方向を中心
軸とするシリンドリカルレンズと、からなり、少なくと
も一方の対角位置の領域にそれぞれ配置された前記シリ
ンドリカルレンズの前記中心軸が前記分割線から平行に
偏心したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1記
載の光ピックアップ装置。
5. A focusing lens detecting optical element comprising: a cylindrical lens having a central axis extending in a direction in which the dividing line is disposed at one diagonal position in each of the first to fourth quadrants; And a cylindrical lens having a central axis at a direction 90 degrees to the direction of extension of the parting line disposed at each of the diagonal positions of the cylindrical lenses. The optical pickup device according to any one of claims 1 to 4, wherein the center axis of (1) is decentered parallel to the dividing line.
【請求項6】 前記少なくとも一方の対角位置の領域に
それぞれ配置された前記シリンドリカルレンズの前記中
心軸は前記分割線から平行にかつ互いに逆側に偏心した
ことを特徴とする請求項5記載の光ピックアップ装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein said central axes of said cylindrical lenses respectively disposed in said at least one diagonal position area are decentered parallel to said dividing line and opposite to each other. Optical pickup device.
【請求項7】 前記受光素子は、前記焦点誤差検出用光
学素子の前記分割線の一方に平行に並設されていること
を特徴とする請求項5〜6のいずれか1記載の光ピック
アップ装置。
7. The optical pickup device according to claim 5, wherein the light receiving elements are arranged in parallel with one of the dividing lines of the focus error detecting optical element. .
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