JP2003173550A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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JP2003173550A
JP2003173550A JP2002006752A JP2002006752A JP2003173550A JP 2003173550 A JP2003173550 A JP 2003173550A JP 2002006752 A JP2002006752 A JP 2002006752A JP 2002006752 A JP2002006752 A JP 2002006752A JP 2003173550 A JP2003173550 A JP 2003173550A
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JP
Japan
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receiving element
hologram
light
spot
spots
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Application number
JP2002006752A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yugawa
弘章 湯川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup in which a focusing condition is easily controlled without causing a defocusing. <P>SOLUTION: The optical pickup 11 is so composed that the optical pickup is provided with a means 15 with which information is recorded on or reproduced from a recording medium 10 and the recording medium 10 is irradiated with a light beam, an optical path separation means 18 which separates a returning light beam reflected on the recording medium 10 into a plurality of light beams, and a light receiving element PD which receives the separated light beams, respective light beams form a spot at respective different positions on the light receiving element PD, the optical path separation means 18 has diffraction patterns 16 and 17 which generate astigmatism on spots formed on the light receiving element PD, the light receiving element PD is arranged at a height so that the spots become minimum circle of confusion, and the diameter of at least a spot among respective light beam spots formed on the light receiving element PD has a diameter different from the diameters of other spots. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、記録媒体に対して
情報の再生や記録を行う光学ピックアップに係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup for reproducing and recording information on a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積型光学ピックアップの概略構成図を
図1に示す。図1Aは光学ピックアップの光学系の模式
図を示し、図1Bは光学ピックアップの要部の斜視図を
示す。この集積型光学ピックアップ11は、レーザLD
と受光素子PDとを一体化したパッケージ12と、ホロ
グラフィック素子13と、コリメータレンズ14と対物
レンズ15を有して成る。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an integrated optical pickup. FIG. 1A shows a schematic diagram of an optical system of the optical pickup, and FIG. 1B shows a perspective view of a main part of the optical pickup. This integrated optical pickup 11 is a laser LD
And a light receiving element PD integrated with each other, a holographic element 13, a collimator lens 14 and an objective lens 15.

【0003】ホログラフィック素子13は、レーザLD
から出射された光ビームと、この光ビームが記録媒体で
ある光ディスク10の信号記録面で反射した戻り光の光
ビームとを分岐させて、戻り光を受光素子PDに導くも
のである。ホログラフィック素子13の一面に即ち図1
Bでは上面には、2分割されたホログラム18(16,
17)が形成されている。
The holographic element 13 is a laser LD.
The optical beam emitted from the optical disc and the optical beam of the return light reflected by the signal recording surface of the optical disc 10 which is the recording medium are branched to guide the return light to the light receiving element PD. One surface of the holographic element 13, that is, FIG.
In B, the hologram 18 (16,
17) has been formed.

【0004】このホログラム18は、2分割された半円
形の各部分16及び17により、戻り光のスポットを受
光素子PDのそれぞれ異なる位置に形成するように、ホ
ログラムパターンが形成されて成る。そして、半円形の
各部分16及び17により、戻り光にそれぞれ非点収差
を発生させると共に、回折により光軸が折り曲げられて
受光素子PDに照射される。受光素子PDは、図1Bに
示すように、縦横にそれぞれ分割即ち4分割されて成
る。
The hologram 18 is formed with a hologram pattern so that spots of return light are formed at different positions of the light receiving element PD by the semicircular portions 16 and 17 which are divided into two. Then, each of the semicircular portions 16 and 17 causes astigmatism in the return light, and the optical axis is bent by diffraction to irradiate the light receiving element PD. As shown in FIG. 1B, the light receiving element PD is vertically or horizontally divided into four, that is, divided into four.

【0005】この集積型光学ピックアップ11では、通
常次のように各種信号検出がなされる。図2に示すよう
に、受光素子PDは、A,B,C,Dの各部に4分割さ
れている。そして、ホログラム18の一方の部分16を
通過した戻り光は、受光素子PDの左側の2つの部分
A,Bに照射され、スポットS1となる。ホログラム1
8の他方の部分17を通過した戻り光は、受光素子PD
の右側の2つの部分C,Dに照射され、スポットS2と
なる。
The integrated optical pickup 11 normally detects various signals as follows. As shown in FIG. 2, the light receiving element PD is divided into four parts A, B, C, and D. Then, the return light that has passed through one portion 16 of the hologram 18 is irradiated to the two left portions A and B of the light receiving element PD, and becomes a spot S1. Hologram 1
The return light that has passed through the other portion 17 of
The two portions C and D on the right side of are illuminated and become spots S2.

【0006】これら2つのスポットS1,S2は、ホロ
グラム18のホログラムパターンにより戻り光が回折さ
れることにより、半円形の各部分16及び17が90度
時計回りに回転した半円形となっている。
These two spots S1 and S2 have a semicircular shape in which the return light is diffracted by the hologram pattern of the hologram 18 so that the semicircular portions 16 and 17 are rotated clockwise by 90 degrees.

【0007】位置信号(ポジション信号)は、受光素子
PDの各部A,B,C,Dで検出した信号を、次のよう
に演算して得られる。 X方向位置信号XP=(A+B)−(C+D) Y方向位置信号YP=(A+D)−(B+C)
The position signal (position signal) is obtained by calculating the signals detected by the respective parts A, B, C and D of the light receiving element PD as follows. X direction position signal XP = (A + B)-(C + D) Y direction position signal YP = (A + D)-(B + C)

【0008】同様に、フォーカスエラー信号FE、トラ
ッキングエラー信号TE、主情報信号(いわゆるRF信
号)Mは、それぞれ次のように演算して得られる。 フォーカスエラー信号FE=(A+C)−(B+D) トラッキングエラー信号TE={位相比較}[(A+
C)−(B+D)] 主情報信号M=A+B+C+D 尚、上記のトラッキングエラー信号TEの演算式は、い
わゆるDPD(Differential Phase Detection)法等を
用いてトラッキングサーボを行った場合の演算式であ
る。
Similarly, the focus error signal FE, the tracking error signal TE, and the main information signal (so-called RF signal) M are obtained by calculating as follows. Focus error signal FE = (A + C)-(B + D) Tracking error signal TE = {phase comparison} [(A +
C)-(B + D)] Main information signal M = A + B + C + D The above-mentioned arithmetic expression of the tracking error signal TE is an arithmetic expression when tracking servo is performed using a so-called DPD (Differential Phase Detection) method or the like.

【0009】この手法により、2つに分割されたビーム
と4分割されたPDという簡単な構成で、フォーカスエ
ラー信号FE及びトラッキングエラー信号TEが得られ
るという利点を有する。
This method has an advantage that the focus error signal FE and the tracking error signal TE can be obtained with a simple structure of a beam divided into two and a PD divided into four.

【0010】尚、図2では、ちょうどジャストフォーカ
ス(合焦)の状態を示しており、フォーカスエラー信号
FE=0となる。
Incidentally, FIG. 2 shows the state of just focus (focus), and the focus error signal FE = 0.

【0011】この図2に示した構成における、フォーカ
ス状態の変化による受光素子PD上のスポットS1,S
2の形状及びフォーカスエラー信号FEの変化を図3に
示す。図3においては、ホログラム18と受光素子PD
との距離の変化即ちフォーカス状態の変化により、左上
の図から右上の図へ矢印で示す変化を示す。この場合
は、矢印の方向に変化することにより、スポットS1,
S2が時計回りに回転しながら形状が変化していくこと
がわかる。左上及び左の図は、FE=(A+C)−(B
+D)<0の状態を示している。中央の図は、FE=
(A+C)−(B+D)=0即ちジャストフォーカスの
状態を示している。図2と同様にスポットS1,S2が
共に半円形となっている。右及び右上の図は、FE=
(A+C)−(B+D)>0の状態を示している。
In the structure shown in FIG. 2, the spots S1 and S on the light receiving element PD due to the change of the focus state.
The shape of No. 2 and the change of the focus error signal FE are shown in FIG. In FIG. 3, the hologram 18 and the light receiving element PD
A change indicated by an arrow from the upper left figure to the upper right figure due to a change in the distance between the two and the focus state. In this case, the spots S1,
It can be seen that the shape of S2 changes while rotating clockwise. FE = (A + C)-(B
+ D) <0. FE =
(A + C)-(B + D) = 0, that is, the state of just focus is shown. Similar to FIG. 2, the spots S1 and S2 are both semicircular. FE =
The state of (A + C)-(B + D)> 0 is shown.

【0012】尚、図2及び図3の中央の図に示すよう
に、ホログラム18の半円形の各部分16及び17が9
0度時計回りに回転した半円形のスポットS1,S2と
なるときにジャストフォーカスの状態であるようにする
ことにより、フォーカスエラー信号FE等のいわゆるS
字信号が、フォーカスの制御がしやすい信号となる。
As shown in the central views of FIGS. 2 and 3, each of the semicircular portions 16 and 17 of the hologram 18 is composed of 9 parts.
By setting the just focus state when the spots S1 and S2 have a semicircular shape rotated clockwise by 0 degrees, the so-called S of the focus error signal FE or the like is obtained.
The character signal becomes a signal that facilitates focus control.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半円形の部分16,17から成るホログラム18を利
用し非点収差法を用いてフォーカス状態の制御を行う場
合には、ホログラフィック素子13を、X方向・Y方向
・θ方向(図4参照)の3方向において精度よく制御し
なければ、デフォーカスを生じる。
However, when the focus state is controlled by the astigmatism method using the hologram 18 composed of the semicircular portions 16 and 17 described above, the holographic element 13 is Defocus occurs unless accurate control is performed in the three directions of the X direction, Y direction, and θ direction (see FIG. 4).

【0014】特にY方向に相当する方向については、実
際の製造工程において精度よく位置を決める手段がな
く、そのためデフォーカスを生じないように制御するこ
とが困難であった。
Particularly in the direction corresponding to the Y direction, there is no means for accurately determining the position in the actual manufacturing process, and therefore it is difficult to control so that defocusing does not occur.

【0015】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、デフォーカスを生じることがなく、フォーカス
の状態を容易に制御することができる光学ピックアップ
を提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optical pickup which can easily control the focus state without causing defocus.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の光学ピックアッ
プは、記録媒体に対して情報の記録又は再生を行うもの
であって、記録媒体上へ光ビームを照射する手段と、記
録媒体で光ビームが反射された戻り光を複数の光ビーム
に分離する光路分離手段と、この光路分離手段により分
離された複数の光ビームを受光する受光素子とを有し、
光路分離手段により分離された複数の光ビームは各光ビ
ームが受光素子上のそれぞれ異なる場所にスポットを形
成し、光路分離手段は受光素子上に形成されるスポット
に非点収差を発生させる回折パターンを有して成り、ス
ポットが最小錯乱円となる高さに受光素子が配置され、
受光素子上に形成される各光ビームのスポットのうち、
少なくとも1つのスポットの径が他のスポットの径とは
異なる値を有するものである。
An optical pickup of the present invention is for recording or reproducing information on a recording medium, and means for irradiating the recording medium with a light beam and a light beam for the recording medium. An optical path separating means for separating the reflected light reflected into a plurality of light beams, and a light receiving element for receiving the plurality of light beams separated by the optical path separating means,
The plurality of light beams separated by the optical path separating means form spots at different positions on the light receiving element, and the optical path separating means generates a diffraction pattern on the spot formed on the light receiving element. And the light receiving element is arranged at a height such that the spot becomes a circle of least confusion,
Of the spots of each light beam formed on the light receiving element,
The diameter of at least one spot has a value different from the diameters of other spots.

【0017】上述の本発明の光学ピックアップの構成に
よれば、光路分離手段は受光素子上に形成されるスポッ
トに非点収差を発生させる回折パターンを有して成り、
受光素子上に形成される各光ビームのスポットのうち、
少なくとも1つのスポットの径が他のスポットの径とは
異なる値を有することにより、他のスポットの径とは異
なる値を有するスポットとその他のスポットとの径の違
いから、光路分離手段が例えば水平方向にずれたときの
フォーカスエラー信号の変化と、スポットの径の変化に
よるフォーカスエラー信号の変化とを等価にすることが
できるため、これらの変化を互いに逆方向に作用させて
打ち消すことが可能になる。これにより、光学ピックア
ップを製造する際に、光路分離手段の上述した例えば水
平方向の位置を調整しなくても、デフォーカスを生じな
いようにすることが可能になる。
According to the above-mentioned configuration of the optical pickup of the present invention, the optical path separating means has a diffraction pattern for producing astigmatism in the spot formed on the light receiving element,
Of the spots of each light beam formed on the light receiving element,
Since the diameter of at least one spot has a value different from the diameters of the other spots, the difference in diameter between the spot having a value different from the diameters of the other spots and the other spots causes the optical path separation means to be horizontal. Since it is possible to equalize the change in the focus error signal due to the deviation in the direction and the change in the focus error signal due to the change in the spot diameter, it is possible to cancel these changes by acting in the opposite directions. Become. This makes it possible to prevent defocusing when manufacturing the optical pickup without adjusting, for example, the above-described horizontal position of the optical path separating unit.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明は、記録媒体に対して情報
の記録又は再生を行う光学ピックアップであって、記録
媒体上へ光ビームを照射する手段と、記録媒体で光ビー
ムが反射された戻り光を複数の光ビームに分離する光路
分離手段と、この光路分離手段により分離された複数の
光ビームを受光する受光素子とを有し、光路分離手段に
より分離された複数の光ビームは各光ビームが受光素子
上のそれぞれ異なる場所にスポットを形成し、光路分離
手段は受光素子上に形成されるスポットに非点収差を発
生させる回折パターンを有して成り、スポットが最小錯
乱円となる高さに受光素子が配置され、受光素子上に形
成される各光ビームのスポットのうち、少なくとも1つ
のスポットの径が他のスポットの径とは異なる値を有す
る光学ピックアップである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is an optical pickup for recording or reproducing information on or from a recording medium, wherein the means for irradiating the recording medium with the light beam and the recording medium reflect the light beam. The optical path separation means for separating the return light into a plurality of light beams and the light receiving element for receiving the plurality of light beams separated by the optical path separation means are provided. The light beam forms spots at different positions on the light receiving element, and the optical path separating means has a diffraction pattern that produces astigmatism on the spot formed on the light receiving element, and the spot becomes the circle of least confusion. A light receiving element is arranged at a height, and at least one of the spots of each light beam formed on the light receiving element has a diameter that is different from the diameters of other spots. It is.

【0019】また本発明は、上記光学ピックアップにお
いて、複数の光ビームについて、受光素子上に形成され
る各光ビームのスポットの径をd1,d2・・・dnと
し、光路分離手段により分離される箇所の光軸から受光
素子上に形成される各光ビームのスポットまでの距離を
L1,L2・・・Lnとし、L1<L2<・・・・<L
nの関係が成り立つとするとき、d1<d2<d3・・
・<dnの関係を有する構成とする。
According to the present invention, in the above optical pickup, the spot diameter of each light beam formed on the light receiving element is set to d1, d2 ... dn, and the plurality of light beams are separated by the optical path separating means. Let L1, L2 ... Ln be the distances from the optical axis of the spot to the spots of the respective light beams formed on the light receiving element, and L1 <L2 <...
Assuming that the relationship of n holds, d1 <d2 <d3 ...
-The configuration has a relationship of <dn.

【0020】本発明の光学ピックアップの概要を説明す
る。以下、図1に示した集積型光学ピックアップ11に
本発明を適用し、前述した2分割されたホログラム18
の半円形の部分16及び17によりそれぞれ非点収差を
与えて受光素子PD上に戻り光のスポットS1,S2を
形成する構成として説明する。
The outline of the optical pickup of the present invention will be described. Hereinafter, the present invention is applied to the integrated optical pickup 11 shown in FIG.
A description will be given of a configuration in which astigmatism is applied by the semicircular portions 16 and 17 to form return light spots S1 and S2 on the light receiving element PD.

【0021】図1に示した集積型光学ピックアップ11
は、記録媒体の光ディスク10に対して情報の記録又は
再生を行うものであり、光ディスク上へ光ビームを照射
する手段として対物レンズ15等を有し、光ディスクで
光ビームが反射された戻り光を2つの光ビームに分離す
る光路分離手段としてホログラム18(16,17)を
有するホログラフィック素子13が設けられ、ホログラ
ム18により分離された2つの光ビームを受光素子PD
で受光し、ホログラム18により分離された2つの光ビ
ームを受光素子PD上の異なる場所に形成されたスポッ
トS1,S2とするものである。尚、図1に示した集積
型光学ピックアップ11は、記録媒体の光ディスク10
として例えば読み取り専用のDVD(デジタルビデオデ
ィスク)を用いる場合の光学ピックアップに好適な構成
である。
The integrated optical pickup 11 shown in FIG.
Is for recording or reproducing information on or from the optical disc 10 as a recording medium, and has an objective lens 15 or the like as a means for irradiating the optical beam onto the optical disc, and returns light returned from the optical beam reflected by the optical disc. A holographic element 13 having a hologram 18 (16, 17) is provided as an optical path separating means for separating the two light beams, and the two light beams separated by the hologram 18 are used as a light receiving element PD.
The two light beams that are received by and are separated by the hologram 18 are used as spots S1 and S2 formed at different positions on the light receiving element PD. The integrated optical pickup 11 shown in FIG.
For example, the optical pickup is suitable for a read-only DVD (digital video disc).

【0022】この構成の集積型光学ピックアップ11を
製造する場合、正しい制御信号(トラッキングエラー信
号やフォーカスエラー信号等)及び主情報信号(RF信
号)を得るためには、途中の工程においてレーザLDと
受光素子PDを一体化したパッケージ12とホログラフ
ィック素子13との間の位置関係を決める必要がある。
When manufacturing the integrated optical pickup 11 having this structure, in order to obtain a correct control signal (tracking error signal, focus error signal, etc.) and main information signal (RF signal), a laser LD is used in an intermediate step. It is necessary to determine the positional relationship between the holographic element 13 and the package 12 in which the light receiving element PD is integrated.

【0023】一般に、図1に示したような形状のホログ
ラフィック素子13における位置関係の決定は、次のよ
うにして行われる。図4に示すように、ホログラム18
の分割線に垂直な方向をX方向、分割線に平行な方向を
Y方向にとる。戻り光は略円形のスポットS0でホログ
ラム18に入射し、この図4ではスポットS0がホログ
ラム18のほぼ中央にある。そして、ホログラム18を
X方向、Y方向、並びに回転方向(θ方向)に位置調整
することにより、パッケージ12とホログラフィック素
子13との間の位置関係を設定することができる。尚、
図4の右側は図2に示した状態の受光素子PD上の2つ
のスポットS1,S2を示しており、図5との比較対照
のために示している。
In general, the positional relationship in the holographic element 13 having the shape shown in FIG. 1 is determined as follows. As shown in FIG. 4, the hologram 18
The direction perpendicular to the dividing line is taken as the X direction, and the direction parallel to the dividing line is taken as the Y direction. The return light is incident on the hologram 18 at a spot S0 having a substantially circular shape, and the spot S0 is located substantially at the center of the hologram 18 in FIG. The positional relationship between the package 12 and the holographic element 13 can be set by adjusting the positions of the hologram 18 in the X direction, the Y direction, and the rotation direction (θ direction). still,
The right side of FIG. 4 shows two spots S1 and S2 on the light receiving element PD in the state shown in FIG. 2, which is shown for comparison with FIG.

【0024】次に、図5を用いてホログラム18の位置
調整を説明する。図5A及び図5Bは、ホログラム18
のX方向の位置調整を説明する図である。図5Aに示す
ように、ホログラム18が図中上側にずれると、戻り光
のスポットS0が下側の半円形の部分16にずれる。こ
のとき、この下側の半円形部分16によって形成される
スポットS1の方が他方のスポットS2より大きくなる
ため、X方向位置信号XP=(A+B)−(C+D)>
0となる。一方、図5Bに示すように、ホログラム18
が図中下側にずれると、戻り光のスポットS0が上側の
半円形の部分17にずれるため、スポットS2の方がス
ポットS1より大きくなり、X方向位置信号XP=(A
+B)−(C+D)<0となる。いずれの場合も、X方
向位置信号XP=(A+B)−(C+D)=0となるよ
うにホログラム18の位置を調整すれば、ホログラム1
8の上下方向即ちX方向の位置を調整することができ
る。
Next, the position adjustment of the hologram 18 will be described with reference to FIG. 5A and 5B show the hologram 18
It is a figure explaining the position adjustment of the X direction of. As shown in FIG. 5A, when the hologram 18 shifts to the upper side in the figure, the return light spot S0 shifts to the lower semicircular portion 16. At this time, the spot S1 formed by the lower semi-circular portion 16 becomes larger than the other spot S2, so that the X-direction position signal XP = (A + B)-(C + D)>
It becomes 0. On the other hand, as shown in FIG.
Shifts to the lower side in the figure, the spot S0 of the return light shifts to the upper semicircular portion 17, so the spot S2 becomes larger than the spot S1, and the X-direction position signal XP = (A
+ B)-(C + D) <0. In either case, if the position of the hologram 18 is adjusted so that the X direction position signal XP = (A + B) − (C + D) = 0, the hologram 1
The position of 8 in the vertical direction, that is, the X direction can be adjusted.

【0025】図5C及び図5Dは、ホログラム18のθ
方向の位置調整を説明する図である。図5Cに示すよう
に、ホログラム18が図中反時計回りにずれたときに
は、2つのスポットS1及びS2が受光素子PDの図中
上の部分A及びDに偏るため、Y方向位置信号YP=
(A+D)−(B+C)>0となる。一方、図5Dに示
すように、ホログラム18が図中時計回りにずれたとき
には、2つのスポットS1及びS2が受光素子PDの図
中下の部分B及びCに偏るため、Y方向位置信号YP=
(A+D)−(B+C)<0となる。いずれの場合も、
Y方向位置信号YP=(A+D)−(B+C)=0とな
るようにホログラム18の位置を調整すれば、ホログラ
ムの回転方向即ちθ方向の位置を調整することができ
る。
FIGS. 5C and 5D show the θ of the hologram 18.
It is a figure explaining position adjustment of a direction. As shown in FIG. 5C, when the hologram 18 is shifted counterclockwise in the drawing, the two spots S1 and S2 are biased to the portions A and D of the light receiving element PD in the drawing, so that the Y-direction position signal YP =
(A + D)-(B + C)> 0. On the other hand, as shown in FIG. 5D, when the hologram 18 is shifted clockwise in the drawing, the two spots S1 and S2 are biased to the lower portions B and C of the light receiving element PD in the drawing, so that the Y-direction position signal YP =
(A + D)-(B + C) <0. In either case,
If the position of the hologram 18 is adjusted so that the Y direction position signal YP = (A + D) − (B + C) = 0, the rotation direction of the hologram, that is, the position in the θ direction can be adjusted.

【0026】このように、ホログラム18の位置即ちホ
ログラフィック素子13とパッケージ12との位置関係
は、X方向位置信号(Xポジション信号)XPを用いて
X方向の位置、Y方向位置信号(Yポジション信号)Y
Pを用いてθ方向の位置をそれぞれ調整して決定するこ
とができる。
As described above, the position of the hologram 18, that is, the positional relationship between the holographic element 13 and the package 12, is determined by using the X direction position signal (X position signal) XP in the X direction and the Y direction position signal (Y position). Signal) Y
The position in the θ direction can be adjusted and determined using P.

【0027】しかしながら、前述したようにY方向の位
置についてはこのような手法で調整することができな
い。この理由を図6及び図7を用いて説明する。図6A
に示すように、ホログラム18が図中右側にずれると、
戻り光のスポットS0が左側にずれる。このとき、2つ
のスポットS1及びS2が受光素子PDの図中上の部分
A及びDに偏るため、Y方向位置信号YP=(A+D)
−(B+C)>0となる。一方、図6Bに示すように、
ホログラム18が図中左側にずれると、戻り光のスポッ
トS0が右側にずれる。2つのスポットS1及びS2が
受光素子PDの図中下の部分B及びCに偏るため、Y方
向位置信号YP=(A+D)−(B+C)<0となる。
即ちホログラム18がY方向にずれると、非点収差の効
果で受光素子PD上のスポットS1,S2は図6中上下
方向即ちYポジション方向に移動する。
However, as described above, the position in the Y direction cannot be adjusted by such a method. The reason for this will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Figure 6A
As shown in, when the hologram 18 shifts to the right side in the figure,
The return light spot S0 shifts to the left. At this time, since the two spots S1 and S2 are biased to the portions A and D in the figure of the light receiving element PD, the Y direction position signal YP = (A + D)
-(B + C)> 0. On the other hand, as shown in FIG. 6B,
When the hologram 18 shifts to the left side in the figure, the return light spot S0 shifts to the right side. Since the two spots S1 and S2 are biased to the lower portions B and C of the light receiving element PD in the figure, the Y direction position signal YP = (A + D) − (B + C) <0.
That is, when the hologram 18 shifts in the Y direction, the spots S1 and S2 on the light receiving element PD move in the vertical direction, that is, the Y position direction in FIG. 6 due to the effect of astigmatism.

【0028】次に、図7Aに示すように、図6Aに示し
た状態となっているときに、ホログラム18の位置を調
整することを考える。このとき前後2つのスポットS
1,S2に対する非点の量が同じであるため、前後2つ
のスポットS1,S2の移動量は同じで平行移動してい
る。
Next, as shown in FIG. 7A, consider adjusting the position of the hologram 18 in the state shown in FIG. 6A. At this time, two spots S before and after
Since the amount of astigmatism with respect to S1 and S2 is the same, the amount of movement of the two front and rear spots S1 and S2 is the same, and the spots are parallel.

【0029】ここで、図7Bに示すように、ホログラム
18の回転方向即ちθ方向の位置調整により補正しよう
とすると、戻り光のスポットS0がホログラム18の回
転中心と一致していないため、正しく補正することがで
きない。具体的には、受光素子PD上の2つのスポット
S1,S2が、受光素子PDの中心に対してほぼ点対照
となるため、X方向位置信号XP=(A+B)−(C+
D)=0、Y方向位置信号YP=(A+D)−(B+
C)=0となるが、A及びCに偏るためにフォーカスエ
ラー信号FE=(A+C)−(B+D)>0となってデ
フォーカスしてしまう。このためフォーカスエラー信号
FEを用いたフォーカス状態の制御を正しく行うことが
できなくなる。
Here, as shown in FIG. 7B, when the correction is performed by adjusting the position of the hologram 18 in the rotation direction, that is, the θ direction, the return light spot S0 does not coincide with the rotation center of the hologram 18, so that the correction is correctly performed. Can not do it. Specifically, since the two spots S1 and S2 on the light receiving element PD are substantially point-symmetrical with respect to the center of the light receiving element PD, the X-direction position signal XP = (A + B) − (C +
D) = 0, Y direction position signal YP = (A + D)-(B +
C) = 0, but the focus error signal FE = (A + C) − (B + D)> 0 due to the bias toward A and C, resulting in defocusing. Therefore, it becomes impossible to correctly control the focus state using the focus error signal FE.

【0030】ここで、図4〜図6から、ホログラム18
の半円形の部分16,17において非点収差法により受
光素子PD上にスポットS1,S2を形成した場合、X
方向位置信号XPはホログラム18のX方向の精度に依
存するが、Y方向位置信号YPはホログラム18のY方
向及びθ方向の精度に依存することがわかる。このよう
にY方向位置信号YPがホログラム18のY方向及びθ
方向の精度に依存するということから、Y方向とθ方向
との組み合わせで解が無数に存在する。このため、Y方
向位置信号YPが変化するということでは同じであって
も、ホログラム18のY方向の移動とθ方向の移動とで
振る舞いが異なっていると、Y方向位置信号YPを0に
合わせるホログラム18のY方向の移動量及びθ方向の
移動量の解によっては、図7に示すようにデフォーカス
が発生してしまう。
Here, from FIG. 4 to FIG.
When the spots S1 and S2 are formed on the light receiving element PD by the astigmatism method in the semicircular portions 16 and 17 of X,
It can be seen that the direction position signal XP depends on the accuracy of the hologram 18 in the X direction, but the Y direction position signal YP depends on the accuracy of the hologram 18 in the Y direction and the θ direction. In this way, the Y direction position signal YP becomes
Since it depends on the accuracy of the direction, there are innumerable solutions in the combination of the Y direction and the θ direction. Therefore, even if the Y-direction position signal YP changes, the Y-direction position signal YP is set to 0 when the behavior of the hologram 18 in the Y-direction is different from that in the θ-direction. Depending on the solutions of the movement amount of the hologram 18 in the Y direction and the movement amount in the θ direction, defocus occurs as shown in FIG.

【0031】従って、Y方向の位置がずれていてもデフ
ォーカスが発生しないようにするためには、さらに他の
手法を用いる必要がある。そこで、本発明では、ホログ
ラムがY方向即ちホログラムの分割線と平行な方向にず
れた場合でも、デフォーカスを生じないでX方向位置信
号XP及びY方向位置信号YPを調整できるようにする
手法を提供する。
Therefore, in order to prevent defocusing even if the position in the Y direction is displaced, it is necessary to use another method. Therefore, in the present invention, there is provided a method for adjusting the X direction position signal XP and the Y direction position signal YP without defocusing even when the hologram is displaced in the Y direction, that is, in the direction parallel to the hologram dividing line. provide.

【0032】ホログラムがY方向にずれた場合には、図
7に示したように、ホログラムの回転方向の調整により
補正してもデフォーカスしてしまう問題がある。さら
に、戻り光を収束させた状態でホログラム18に入射さ
せているため、ホログラム18がY方向にずれた場合に
は、実際には戻り光の通る場所がずれることによりホロ
グラム18への入射角度が所定角度からずれるため、ホ
ログラム18の各部分16,17による回折状態も変化
する。このため、フォーカス状態が変化してデフォーカ
スを生じることになる。これにより、受光素子PD上の
スポットS1及びS2の形状は、図6や図7に示した半
円形 (ジャストフォーカスのときの形状)から変化す
る。即ち非点による受光素子PD上のスポットS1,S
2の位置の移動に起因してフォーカスエラー信号FEが
0に調整できないというデフォーカスの他に、フォーカ
ス状態が変化することに起因するデフォーカスを生じ
る。従って、この点も考慮して補正を行う必要がある。
When the hologram is displaced in the Y direction, there is a problem that defocusing occurs even if correction is made by adjusting the rotation direction of the hologram as shown in FIG. Further, since the return light is made incident on the hologram 18 in a converged state, when the hologram 18 is displaced in the Y direction, the position where the return light passes is actually displaced, so that the incident angle to the hologram 18 is increased. Since it deviates from the predetermined angle, the diffraction state by the portions 16 and 17 of the hologram 18 also changes. Therefore, the focus state changes and defocus occurs. As a result, the shapes of the spots S1 and S2 on the light receiving element PD change from the semicircular shape (shape at the time of just focus) shown in FIGS. 6 and 7. That is, spots S1, S on the light receiving element PD due to astigmatism
In addition to defocus in which the focus error signal FE cannot be adjusted to 0 due to the movement of the position of 2, defocus due to a change in the focus state occurs. Therefore, it is necessary to make a correction in consideration of this point as well.

【0033】図8は、ホログラムがY方向に移動した場
合の受光素子PD上のスポットS1及びS2の位置及び
形状の変化を示す。ここで、上述した非点によるスポッ
トS1,S2の位置の移動に起因するデフォーカス成分
を第1のデフォーカス成分DF1、その他フォーカス状
態の変化等に起因するデフォーカス成分を第2のデフォ
ーカス成分DF2とする。これらのデフォーカス成分D
F1及びDF2は、互いに増強方向である場合と打ち消
し方向である場合が想定される。それぞれの場合のデフ
ォーカスは、 増強方向の場合:デフォーカス=DF1+DF2 打ち消し方向の場合:デフォーカス=DF1−DF2 となる。
FIG. 8 shows changes in the positions and shapes of the spots S1 and S2 on the light receiving element PD when the hologram moves in the Y direction. Here, the defocus component caused by the movement of the positions of the spots S1 and S2 due to the above-mentioned astigmatism is the first defocus component DF1, and the defocus component caused by other changes in the focus state is the second defocus component. DF2. These defocus components D
It is assumed that F1 and DF2 are in a strengthening direction and a canceling direction with respect to each other. The defocus in each case is as follows: in the strengthening direction: defocus = DF1 + DF2 In the canceling direction: defocus = DF1-DF2.

【0034】まず、図8Aに示すように、ホログラム1
8が図中右方向にずれて、戻り光のスポットS0が左側
にずれた場合を考える。2つのデフォーカス成分DF
1,DF2の作用が互いに増強する方向である場合(デ
フォーカス=DF1+DF2)には、中央の図に示すよ
うに、第1のデフォーカス成分DF1の作用により、ス
ポットS1,S2が上側に移動するため、Y方向位置信
号YP=(A+D)−(B+C)>0となる。また、第
2のデフォーカス成分DF2の作用により、スポットS
1,S2の方向が時計回りにずれる。
First, as shown in FIG. 8A, the hologram 1
Consider a case where 8 is displaced to the right in the figure and the spot S0 of the returning light is displaced to the left. Two defocus components DF
When the actions of 1 and DF2 are in the direction of mutually enhancing (defocus = DF1 + DF2), the spots S1 and S2 move to the upper side by the action of the first defocus component DF1, as shown in the center diagram. Therefore, the Y direction position signal YP = (A + D)-(B + C)> 0. In addition, due to the action of the second defocus component DF2, the spot S
The directions of 1 and S2 are shifted clockwise.

【0035】一方、ホログラム18の各部分16,17
により与えられる非点の向きをこれまで説明した向きと
逆向きにした場合(このときスポットS1,S2の向き
は180度変わる)には、2つのデフォーカス成分DF
1,DF2の作用が互いに打ち消す方向となる。この場
合(デフォーカス=DF1−DF2)には、右側の図に
示すように、非点の向きが逆なので第1のデフォーカス
成分DF1の作用によりスポットS1,S2が下側に移
動し、Y方向位置信号YP=(A+D)−(B+C)<
0となる。また、第2のデフォーカス成分DF2の作用
により、スポットS1,S2の方向が半円形から反時計
回りにずれる。
On the other hand, each portion 16 and 17 of the hologram 18
When the direction of the astigmatism given by is opposite to the direction described above (the directions of the spots S1 and S2 change by 180 degrees at this time), the two defocus components DF
The actions of 1 and DF2 tend to cancel each other. In this case (defocus = DF1-DF2), as shown in the right figure, since the direction of the astigmatism is opposite, the spots S1 and S2 move downward due to the action of the first defocus component DF1, and Y Directional position signal YP = (A + D)-(B + C) <
It becomes 0. Further, due to the action of the second defocus component DF2, the directions of the spots S1 and S2 deviate from the semicircle in the counterclockwise direction.

【0036】同様に、図8Bに示すように、ホログラム
18が図中左方向にずれて、戻り光のスポットS0が右
側にずれた場合を考える。2つのデフォーカス成分DF
1,DF2の作用が互いに増強する方向である場合(デ
フォーカス=DF1+DF2)には、中央の図に示すよ
うに、第1のデフォーカス成分DF1の作用により、ス
ポットS1,S2が下側に移動するため、Y方向位置信
号YP=(A+D)−(B+C)<0となる。また、第
2のデフォーカス成分DF2の作用により、スポットS
1,S2の方向が反時計回りにずれる。
Similarly, as shown in FIG. 8B, consider a case where the hologram 18 is displaced to the left in the figure and the spot S0 of the returning light is displaced to the right. Two defocus components DF
When the actions of 1 and DF2 are in the direction of mutually enhancing (defocus = DF1 + DF2), the spots S1 and S2 move downward due to the action of the first defocus component DF1, as shown in the center diagram. Therefore, the Y direction position signal YP = (A + D) − (B + C) <0. In addition, due to the action of the second defocus component DF2, the spot S
The directions of 1 and S2 are shifted counterclockwise.

【0037】一方、2つのデフォーカス成分DF1,D
F2の作用が互いに打ち消す方向である場合(デフォー
カス=DF1−DF2)には、右側の図に示すように、
第1のデフォーカス成分DF1の作用により、スポット
S1,S2が上側に移動するため、Y方向位置信号YP
=(A+D)−(B+C)>0となる。また、第2のデ
フォーカス成分DF2の作用により、スポットS1,S
2の方向が半円形から時計回りにずれる。
On the other hand, the two defocus components DF1 and D
When the actions of F2 cancel each other (defocus = DF1-DF2), as shown in the diagram on the right side,
The spots S1 and S2 move upward due to the action of the first defocus component DF1, and thus the Y-direction position signal YP
= (A + D)-(B + C)> 0. Further, due to the action of the second defocus component DF2, the spots S1, S
The direction of 2 shifts clockwise from the semicircle.

【0038】続いて、図8Aに示したホログラム18が
右にずれたときに、補正をする方法を図9に示す。図9
Aは、図8Aと同じ状態を示している。この状態からホ
ログラム18を時計回りに回転させると図9Bに示す状
態になる。
Next, FIG. 9 shows a method of correcting when the hologram 18 shown in FIG. 8A is shifted to the right. Figure 9
A shows the same state as FIG. 8A. When the hologram 18 is rotated clockwise from this state, the state shown in FIG. 9B is obtained.

【0039】中央の図に示す2つのデフォーカス成分D
F1,DF2の作用が互いに増強する方向である場合
(デフォーカス=DF1+DF2)には、ホログラムの
時計回りの回転により、Y方向位置信号YP=(A+
D)−(B+C)=0に合わせることができる。このと
き、まだスポットS1,S2が受光素子PDのA及びC
に偏っているため、フォーカスエラー信号FE=(A+
C)−(B+D)>0になっている。右の図に示す2つ
のデフォーカス成分DF1,DF2の作用が互いに打ち
消す方向である場合(デフォーカス=DF1−DF2)
には、ホログラム18の回転方向を左の図とは逆の反時
計回りに回転させる。この回転によりY方向位置信号Y
P=(A+D)−(B+C)=0に合わせることができ
る。このとき、第1のデフォーカス成分DF1と第2の
デフォーカス成分DF2との大小関係により、フォーカ
スエラー信号FE=(A+C)−(B+D)はFE>0
又はFE<0になる。即ちDF1>DF2のときはFE
<0、DF1<DF2のときはFE>0となる。
Two defocus components D shown in the central figure
When the actions of F1 and DF2 are in a direction in which the effects of F1 and DF2 are mutually enhanced (defocus = DF1 + DF2), the Y-direction position signal YP = (A +
D)-(B + C) = 0. At this time, the spots S1 and S2 are still A and C of the light receiving element PD.
The focus error signal FE = (A +
C)-(B + D)> 0. When the actions of the two defocus components DF1 and DF2 shown in the figure on the right are in directions canceling each other (defocus = DF1-DF2)
In order to rotate the hologram 18, the hologram 18 is rotated counterclockwise, which is opposite to the direction on the left. By this rotation, the Y direction position signal Y
It can be set to P = (A + D)-(B + C) = 0. At this time, due to the magnitude relationship between the first defocus component DF1 and the second defocus component DF2, the focus error signal FE = (A + C) − (B + D) is FE> 0.
Or FE <0. That is, when DF1> DF2, FE
When <0 and DF1 <DF2, FE> 0.

【0040】このように図9Bの状態では、まだフォー
カスエラー信号FE=0になっていないため、デフォー
カスが残っている。そこで、受光素子PDの前後のスポ
ットS1,S2のサイズ比を変更することにより、デフ
ォーカスを補正する。具体的には、ホログラム18の各
部分16,17により与えられる非点の量の比を変更し
てスポットS1,S2のサイズ比を変更する。図9Bの
状態から、スポットS1,S2のサイズ比を変更した状
態を図9Cに示す。
As described above, in the state of FIG. 9B, since the focus error signal FE = 0 has not been reached yet, defocus remains. Therefore, the defocus is corrected by changing the size ratio of the spots S1 and S2 before and after the light receiving element PD. Specifically, the size ratio of the spots S1 and S2 is changed by changing the ratio of the amount of astigmatism given by each portion 16 and 17 of the hologram 18. FIG. 9C shows a state in which the size ratio of the spots S1 and S2 is changed from the state of FIG. 9B.

【0041】中央の図に示す2つのデフォーカス成分D
F1,DF2の作用が互いに増強する方向である場合
(デフォーカス=DF1+DF2)には、ホログラム1
8の下の部分16による受光素子PDの左側のスポット
S1を小さくして、ホログラム18の上の部分17によ
る受光素子PDの右側のスポットS2を大きくしている
ことにより、フォーカスエラー信号FE=(A+C)−
(B+D)=0に合わせることができる。右の図に示す
2つのデフォーカス成分DF1,DF2の作用が互いに
打ち消す方向である場合(デフォーカス=DF1−DF
2)には、第1のデフォーカス成分DF1と第2のデフ
ォーカス成分DF2との大小関係に対応して2つのスポ
ットS1,S2のサイズ比を変化させることにより、フ
ォーカスエラー信号FE=(A+C)−(B+D)=0
に合わせることができる。例えばDF1>DF2のとき
は左側のスポットS1を大きくして、右側のスポットS
2を小さくする。例えばDF1<DF2のときは左側の
スポットS1を小さくして、右側のスポットS2を大き
くする。尚、DF1=DF2である場合には、非点量を
変更しなくても補正することが可能になる。
Two defocus components D shown in the central figure
When the actions of F1 and DF2 are in the direction of mutually enhancing (defocus = DF1 + DF2), the hologram 1
By making the spot S1 on the left side of the light receiving element PD by the lower part 16 of 8 and the spot S2 on the right side of the light receiving element PD by the upper part 17 of the hologram 18 large, the focus error signal FE = ( A + C)-
It can be set to (B + D) = 0. When the actions of the two defocus components DF1 and DF2 shown in the diagram on the right are in directions canceling each other (defocus = DF1-DF
In 2), the focus error signal FE = (A + C) is obtained by changing the size ratio of the two spots S1 and S2 in accordance with the magnitude relationship between the first defocus component DF1 and the second defocus component DF2. )-(B + D) = 0
Can be adjusted to For example, when DF1> DF2, the left spot S1 is enlarged and the right spot S1 is increased.
Decrease 2. For example, when DF1 <DF2, the left spot S1 is made smaller and the right spot S2 is made larger. When DF1 = DF2, the correction can be performed without changing the astigmatism amount.

【0042】本発明では、図9Cに示したように、受光
素子PD上のスポットS1,S2のサイズ比を変更する
ようにしてデフォーカスを補正するものである。そのた
めに、例えば上述のようにホログラム18の各部分1
6,17により与えられる非点量の比を変更する。
In the present invention, as shown in FIG. 9C, the defocus is corrected by changing the size ratio of the spots S1 and S2 on the light receiving element PD. To that end, for example, as described above, each part 1 of the hologram 18
Change the ratio of astigmatism given by 6,17.

【0043】非点を与えるには、ホログラム18の半円
形の部分16,17において、具体的には例えば右上及
び左下方向の回折格子の間隔が狭く、左上及び右下方向
の回折格子の間隔が広くなるようにする。そして、下の
半円形の部分16と、上の半円形の部分17とで、回折
格子の間隔の広げ具合を異ならせれば、それぞれ異なる
非点を与えることができる。
To provide astigmatism, in the semicircular portions 16 and 17 of the hologram 18, specifically, for example, the distance between the diffraction gratings in the upper right and lower left directions is narrow, and the distance between the diffraction gratings in the upper left and lower right directions is small. Make it wider. Then, different astigmatisms can be given to the lower semi-circular portion 16 and the upper semi-circular portion 17 by varying the degree of widening the spacing of the diffraction grating.

【0044】このデフォーカスの補正方法は、言い換え
ると、第1のデフォーカス成分DF1及び第2のデフォ
ーカス成分DF2を打ち消すために、第3のデフォーカ
ス成分DF3として、受光素子PD上のスポットS1,
S2のサイズ比によるデフォーカス成分を発生させ、こ
の第3のデフォーカス成分DF3を最適化するものであ
る。
In other words, this defocusing correction method uses the spot S1 on the light receiving element PD as the third defocusing component DF3 in order to cancel the first defocusing component DF1 and the second defocusing component DF2. ,
The defocus component is generated according to the size ratio of S2, and the third defocus component DF3 is optimized.

【0045】即ち第1のデフォーカス成分DF1及び第
2のデフォーカス成分DF2について、これらが増強す
る方向の場合には、 DF1+DF2=DF3 これらが打ち消す方向の場合には、 DF1−DF2=DF3 をそれぞれ満たすように、第3のデフォーカス成分DF
3の量即ちスポットS1,S2のサイズ比を決めれば、
デフォーカスを抑制することができる。
That is, for the first defocus component DF1 and the second defocus component DF2, when these are in the direction of increasing, DF1 + DF2 = DF3 When they are in the direction of canceling, DF1-DF2 = DF3 To satisfy the third defocus component DF
If the amount of 3 or the size ratio of the spots S1 and S2 is determined,
Defocus can be suppressed.

【0046】ここで、特別な場合として、第2のデフォ
ーカス成分DF2の作用がほとんどない場合や、第1の
デフォーカス成分DF1と比較して第2のデフォーカス
成分DF2が充分小さい場合には、受光素子PD上のス
ポットS1,S2のサイズ比の変更量を容易に求めるこ
とができる。以下この場合について説明する。
Here, as a special case, when the second defocus component DF2 has almost no effect or when the second defocus component DF2 is sufficiently smaller than the first defocus component DF1. The amount of change in the size ratio of the spots S1 and S2 on the light receiving element PD can be easily obtained. This case will be described below.

【0047】第1のデフォーカス成分DF1が主として
作用する場合には、ホログラム18のずれによるスポッ
トS1,S2の移動を補正すれば、デフォーカスを小さ
くすることができる。この場合、補正によりデフォーカ
スを小さくするためには、ホログラム18のY方向の移
動量及びθ方向の移動量を結局一義的に決める必要があ
る。即ちホログラム18において、X方向・Y方向・θ
方向の3方向に精度が必要になる。
When the first defocus component DF1 mainly acts, the defocus can be reduced by correcting the movement of the spots S1 and S2 due to the displacement of the hologram 18. In this case, in order to reduce the defocus by correction, it is necessary to uniquely determine the movement amount of the hologram 18 in the Y direction and the movement amount in the θ direction. That is, in the hologram 18, X direction, Y direction, θ
Accuracy is required in three directions.

【0048】しかしながら、ホログラム18のY方向の
移動時とθ方向の移動時とでスポットS1,S2の振る
舞いを同等に近くすれば、補正後にデフォーカスが発生
する問題が解決される。このようにスポットS1,S2
の振る舞いをほぼ同等にした場合には、ホログラム18
のY方向の移動時のスポットS1,S2の移動とホログ
ラム18のθ方向の移動時のスポットS1,S2移動と
が区別がつかなくなるので、原理的にはY方向とθ方向
の組み合わせで決まる無数の解のどこでもデフォーカス
は起こらないはずである。従って、Y方向及びθ方向の
2方向については自由度は1つとなり、即ちX方向・Y
方向或いはX方向・θ方向の2つの自由度で調整するこ
とが可能になる。
However, if the behaviors of the spots S1 and S2 are almost equal when the hologram 18 is moved in the Y direction and when it is moved in the θ direction, the problem of defocusing after the correction is solved. In this way spots S1, S2
If the behavior of the
Since the movements of the spots S1 and S2 when moving in the Y direction and the movements of the spots S1 and S2 when moving the hologram 18 in the θ direction are indistinguishable, in principle, a myriad of numbers are determined by the combination of the Y direction and the θ direction. No defocus should occur anywhere in the solution. Therefore, there is one degree of freedom in the two directions of the Y direction and the θ direction, that is, the X direction and the Y direction.
It becomes possible to adjust with two degrees of freedom in the direction or in the X direction and the θ direction.

【0049】即ち具体的に説明すると、ホログラム18
のθ方向の移動による受光素子PD上のスポットS1,
S2の移動は図5C及び図5Dに示したようになり、こ
れと等価な動きを受光素子PD上のスポットS1,S2
がホログラム18のY方向の移動に対してもすれば、従
来と同様にホログラム18のθ方向の移動即ち回転によ
り補正することが可能になる。ホログラム18のY方向
の移動により、図6に示したように受光素子PD上のス
ポットS1,S2がY方向に対して垂直な方向に動く。
この理由は、ホログラム18の各部分16,17で発生
させている非点による効果であり、スポットS1,S2
が動く移動量は非点の量にほぼ比例する。従って、ホロ
グラム18の各部分16,17において、それぞれ原点
(往路の光軸中心)から受光素子PDまでの距離に比例
した非点の量を与えれば、Y方向に移動した場合とθ回
転した場合のスポットS1,S2の振る舞いを等価にす
ることが可能になる。
Specifically, specifically, the hologram 18
Of the spot S1 on the light receiving element PD due to the movement in the θ direction of
The movement of S2 is as shown in FIGS. 5C and 5D, and the movement equivalent to this is performed by the spots S1 and S2 on the light receiving element PD.
With respect to the movement of the hologram 18 in the Y direction, the correction can be performed by moving or rotating the hologram 18 in the θ direction as in the conventional case. As the hologram 18 moves in the Y direction, the spots S1 and S2 on the light receiving element PD move in a direction perpendicular to the Y direction as shown in FIG.
The reason for this is the effect due to the astigmatism generated in the portions 16 and 17 of the hologram 18, and the spots S1 and S2.
The amount of movement of is almost proportional to the amount of astigmatism. Therefore, in each of the portions 16 and 17 of the hologram 18, if an astigmatism amount proportional to the distance from the origin (center of the optical axis of the outward path) to the light receiving element PD is given, the case of moving in the Y direction and the case of θ rotation It becomes possible to equalize the behavior of the spots S1 and S2.

【0050】また、受光素子PD上のスポットS1,S
2の径dも、ホログラム18の各部分16,17により
与えられる非点の量とほぼ比例関係にある。そこで、左
側のスポットS1と原点との距離をL1、左側のスポッ
トS1の形をd1、右側のスポットS2と原点との距離
をL2、右側のスポットS2の径をd2とするとき、次
の関係式 L1=kL2(kは定数)のとき、d1=kd2 を満たすスポットS1,S2が形成されるように、ホロ
グラム18の各部分のホログラムパターンを形成する。
これにより、ホログラム18のY方向の移動とθ方向の
移動との関係を等価にすることができる。
Further, the spots S1, S on the light receiving element PD
The diameter d of 2 is also substantially proportional to the amount of astigmatism provided by the portions 16 and 17 of the hologram 18. Therefore, when the distance between the left spot S1 and the origin is L1, the shape of the left spot S1 is d1, the distance between the right spot S2 and the origin is L2, and the diameter of the right spot S2 is d2, the following relation When the expression L1 = kL2 (k is a constant), the hologram pattern of each portion of the hologram 18 is formed so that the spots S1 and S2 satisfying d1 = kd2 are formed.
This makes it possible to equalize the relationship between the movement of the hologram 18 in the Y direction and the movement in the θ direction.

【0051】そして、この条件にホログラム18を設定
した上で、ホログラム18を回転して調整を行う。この
具体的な調整方法を図10及び図11により説明する。
図10に示すように、ホログラム18が右にずれた場合
を考える。前述の関係式によりd1:d2=L1:L2
になっている。L1<L2であるため、d1<d2即ち
左側のスポットS1より右側のスポットS2の方が大き
くなっている。このとき、左側のスポットS1の移動量
Δ1と右側のスポットS2の移動量Δ2についても、Δ
1:Δ2=L1:L2の関係を満たす。
Then, after setting the hologram 18 under these conditions, the hologram 18 is rotated for adjustment. This specific adjusting method will be described with reference to FIGS.
Consider a case where the hologram 18 is shifted to the right as shown in FIG. From the above relational expression, d1: d2 = L1: L2
It has become. Since L1 <L2, d1 <d2, that is, the right spot S2 is larger than the left spot S1. At this time, the moving amount Δ1 of the left spot S1 and the moving amount Δ2 of the right spot S2 are also Δ
The relationship of 1: Δ2 = L1: L2 is satisfied.

【0052】ここで、図11Aに示すように、ホログラ
ム18を時計回りに回転させると、X方向位置信号XP
=(A+B)−(C+D)=0、Y方向位置信号YP=
(A+D)−(B+C)=0、フォーカスエラー信号F
E=(A+C)−(B+D)=0となり、デフォーカス
がなくなることがわかる。
Here, as shown in FIG. 11A, when the hologram 18 is rotated clockwise, the X-direction position signal XP is generated.
= (A + B)-(C + D) = 0, Y direction position signal YP =
(A + D)-(B + C) = 0, focus error signal F
It can be seen that E = (A + C)-(B + D) = 0 and defocus is lost.

【0053】このとき、回転について、図11Bに示す
ように、スポットS1の回転角θ1及びスポットS2の
回転角θ2において、θ1=Δ1/L1=Δ2/L2=
θ2が成り立つことから、回転角θ=θ1=θ2で回転
させることによりデフォーカスを補正できることがわか
る。
At this time, regarding the rotation, as shown in FIG. 11B, at the rotation angle θ1 of the spot S1 and the rotation angle θ2 of the spot S2, θ1 = Δ1 / L1 = Δ2 / L2 =
Since θ2 is established, it is understood that the defocus can be corrected by rotating at the rotation angle θ = θ1 = θ2.

【0054】続いて、上述したスポットS1,S2の変
化及びホログラフィック素子13のホログラム18の調
整方法に対応して、集積型光学ピックアップ11をどの
ように構成するかを説明する。
Next, how to configure the integrated optical pickup 11 in response to the changes in the spots S1 and S2 and the method for adjusting the hologram 18 of the holographic element 13 will be described.

【0055】例えば距離L1,L2を設計値通りにした
状態で、ホログラム18をY方向に動かしてスポットS
1,S2の変化を調べることにより、最適なスポットS
1,S2のサイズ比d1:d2を求める。そして、この
サイズ比を満たすスポットS1,S2が形成されるよう
に、ホログラム18の各部分16,17のホログラムパ
ターンを形成しておく。特に第1のデフォーカス成分D
F1が主である場合には、距離L1及びL2の値からス
ポットS1,S2のサイズ比d1:d2を計算により容
易に求めることができる。
For example, with the distances L1 and L2 set to the designed values, the hologram 18 is moved in the Y direction and the spot S is moved.
By investigating the change of 1 and S2, the optimum spot S
The size ratio d1: d2 of 1 and S2 is obtained. Then, the hologram pattern of each of the portions 16 and 17 of the hologram 18 is formed so that the spots S1 and S2 satisfying this size ratio are formed. Especially the first defocus component D
When F1 is the main, the size ratio d1: d2 of the spots S1 and S2 can be easily calculated from the values of the distances L1 and L2.

【0056】このようにホログラム18のホログラムパ
ターンを予め形成しておけば、光学ピックアップ11の
製造時においては、ホログラム18のX方向の調整及び
回転方向(θ方向)の調整だけで、最終的にデフォーカ
スが発生しなくなるように調整することができ、X方向
・Y方向・θ方向の3方向の精度が良好であるのと同等
の特性をもつ光学ピックアップ11を製造することがで
きる。これにより、デフォーカスを生じることがない光
学ピックアップ11を、容易に高い歩留りで製造するこ
とを可能にする。
If the hologram pattern of the hologram 18 is formed in advance in this way, when the optical pickup 11 is manufactured, only adjustment of the hologram 18 in the X direction and adjustment of the rotation direction (θ direction) will finally be performed. The optical pickup 11 can be manufactured so that it can be adjusted so that defocus does not occur, and the accuracy is good in the three directions of the X direction, the Y direction, and the θ direction. This makes it possible to easily manufacture the optical pickup 11 that does not cause defocus with a high yield.

【0057】そして、ホログラム18のY方向の変化に
対する受光素子PD上のスポットの振る舞いとホログラ
ム18のθ方向の変化に対する受光素子PD上のスポッ
トの振る舞いとが等価になっているため、θ方向の調整
を行えばY方向の調整を省略することができる。これに
より、Y方向の調整を行うための構成が不要となり、光
学ピックアップ11の構成又は光学ピックアップ11の
製造装置(調整装置)の構成を簡易化することが可能に
なる。
Since the behavior of the spot on the light receiving element PD with respect to the change of the hologram 18 in the Y direction and the behavior of the spot on the light receiving element PD with respect to the change of the hologram 18 in the θ direction are equivalent, If adjustment is performed, adjustment in the Y direction can be omitted. This eliminates the need for a configuration for adjusting the Y direction, and simplifies the configuration of the optical pickup 11 or the configuration of the manufacturing apparatus (adjustment apparatus) for the optical pickup 11.

【0058】上述の説明に用いた図1に示した実施の形
態では、戻り光の光ビームをホログラム18により2つ
の光ビームに分岐させていたが、本発明においては、戻
り光を3つ以上の光ビームに分岐させる構成としてもよ
い。
In the embodiment shown in FIG. 1 used in the above description, the light beam of the returning light is branched into two light beams by the hologram 18, but in the present invention, three or more returning lights are used. It is also possible to adopt a configuration in which the light beam is split into two.

【0059】このとき、n個に分岐させた光ビームの受
光素子上のスポット径をそれぞれd1,d2・・・dn
としたとき、スポットサイズ比を変更してデフォーカス
の補正を行うためには、d1〜dnのうち少なくとも1
つのスポット径が、他のスポット径とは異なる値を有す
るようにすればよい。例えば3分割では、d1,d2,
d3が全て同じ値の場合を除けば、上述の条件を満た
す。例えば4分割では、d1,d2,d3,d4が全て
同じ値の場合と、2つずつがそれぞれ同じ値の場合とを
除けば、上述の条件を満たす。
At this time, the spot diameters of the light beams branched into n are defined as d1, d2 ... dn, respectively.
Then, in order to correct the defocus by changing the spot size ratio, at least one of d1 to dn
It suffices that one spot diameter has a value different from other spot diameters. For example, in three divisions, d1, d2,
The above-mentioned conditions are satisfied except that all d3 have the same value. For example, in the case of four divisions, the above-mentioned condition is satisfied, except that d1, d2, d3, and d4 all have the same value and twos each have the same value.

【0060】特に、フォーカス状態の変化によるデフォ
ーカス成分(上述の第2のデフォーカス成分DF2)の
作用が充分小さい場合には、さらにホログラム等分岐素
子から受光素子上の各光ビームのスポットまでの距離を
L1,L2・・・Lnとして、L1<L2<・・・<L
nのとき、d1<d2<・・・<dnを満たすようにす
ればよい。
In particular, when the action of the defocus component (the above-mentioned second defocus component DF2) due to the change of the focus state is sufficiently small, further from the branch element such as the hologram to the spot of each light beam on the light receiving element. L1 <L2 <... <L, where the distances are L1, L2 ... Ln
When n, d1 <d2 <... <dn may be satisfied.

【0061】本発明は、図1に示した集積型光学ピック
アップ11の実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成に適用
することができる。
The present invention is not limited to the embodiment of the integrated optical pickup 11 shown in FIG. 1, and can be applied to various other configurations without departing from the scope of the present invention.

【0062】[0062]

【発明の効果】上述の本発明の光学ピックアップによれ
ば、例えばX方向・Y方向・θ方向の3方向の調整のう
ち例えばY方向の調整を省略することができるため、こ
の方向の調整を行うための構成を省略することができ
る。そして、残りの例えばX方向・θ方向の2方向の調
整を行うことにより、デフォーカスを生じることがなく
フォーカス状態を容易に制御できる光学ピックアップ
を、高い歩留りで製造することを可能にする。従って、
光学ピックアップの構成又は光学ピックアップの製造装
置(調整装置)を簡易化することができる。
According to the above-described optical pickup of the present invention, adjustment in the Y direction can be omitted out of adjustments in the three directions of the X direction, the Y direction, and the θ direction. The configuration for performing can be omitted. By adjusting the remaining two directions, for example, the X direction and the θ direction, it is possible to manufacture an optical pickup that can easily control the focus state without causing defocus with a high yield. Therefore,
It is possible to simplify the configuration of the optical pickup or the optical pickup manufacturing apparatus (adjustment apparatus).

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

【図1】A、B 本発明を適用する集積型光学ピックア
ップの概略構成図である。
1A and 1B are schematic configuration diagrams of an integrated optical pickup to which the present invention is applied.

【図2】図1の集積型光学ピックアップにおける信号検
出を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining signal detection in the integrated optical pickup of FIG.

【図3】図1の集積型光学ピックアップにおける信号検
出を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining signal detection in the integrated optical pickup of FIG.

【図4】図1のホログラフィック素子における位置調整
方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a position adjusting method in the holographic element of FIG.

【図5】図1のホログラフィック素子における位置調整
方法を説明する図である。 A、B ホログラムのX方向の位置調整を説明する図で
ある。 C、D ホログラムのθ方向の位置調整を説明する図で
ある。
5 is a diagram illustrating a position adjusting method in the holographic element of FIG. It is a figure explaining the position adjustment of the A and B hologram in the X direction. It is a figure explaining the position adjustment of the C and D hologram in the (theta) direction.

【図6】A、B ホログラムがY方向にずれた場合のス
ポットの移動を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing movement of spots when A and B holograms are displaced in the Y direction.

【図7】A 図6Aの状態を示す図である。 B 図7Aの状態からホログラムを時計回りに回転させ
たときの状態を示す図である。
7A is a diagram showing a state of FIG. 6A. FIG. B FIG. 7B is a diagram showing a state when the hologram is rotated clockwise from the state of FIG. 7A.

【図8】A、B ホログラムがY方向にずれた場合のス
ポットの移動を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing movement of spots when A and B holograms are displaced in the Y direction.

【図9】A 図8Aの状態を示す図である。 B 図9Aの状態からホログラムを時計回りに回転させ
たときの状態を示す図である。 C 図9Bの状態からホログラムによる非点の発生量の
比を変更した状態を示す図である。
9A is a diagram showing a state of FIG. 8A. FIG. B FIG. 9B is a diagram showing a state when the hologram is rotated clockwise from the state of FIG. 9A. FIG. 9C is a diagram showing a state in which the ratio of the amount of astigmatism generated by the hologram is changed from the state of FIG. 9B.

【図10】ホログラムがY方向にずれた場合のスポット
の移動を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing movement of a spot when a hologram is displaced in the Y direction.

【図11】A 図10の状態からホログラムを時計回り
に回転させたときの状態を示す図である。 B ホログラムの回転角、スポットの移動量、原点から
スポットまでの距離の関係を示す図である。
11A is a diagram showing a state when the hologram is rotated clockwise from the state of FIG. FIG. 9 is a diagram showing the relationship among the rotation angle of the B hologram, the amount of movement of the spot, and the distance from the origin to the spot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光ディスク、11 (集積型)光学ピックアッ
プ、12 パッケージ、13 ホログラフィック素子、
14 コリメータレンズ、15 対物レンズ、18ホロ
グラム、LD レーザ、PD 受光素子、S1,S2
スポット
10 optical disc, 11 (integrated type) optical pickup, 12 package, 13 holographic element,
14 collimator lens, 15 objective lens, 18 hologram, LD laser, PD light receiving element, S1, S2
spot

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA06 AA13 BA01 CA11 CA23 CC02 CC03 CC15 CD02 CF05 DA08 DA20 DA21 DB12 DB17 5D119 AA28 AA38 BA01 EA03 JA09 JA14 JA15 KA19 LB13 5D789 AA28 AA38 BA01 EA03 JA09 JA14 JA15 KA19 LB13    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5D118 AA06 AA13 BA01 CA11 CA23                       CC02 CC03 CC15 CD02 CF05                       DA08 DA20 DA21 DB12 DB17                 5D119 AA28 AA38 BA01 EA03 JA09                       JA14 JA15 KA19 LB13                 5D789 AA28 AA38 BA01 EA03 JA09                       JA14 JA15 KA19 LB13

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録媒体に対して情報の記録又は再生を
行う光学ピックアップであって、 上記記録媒体上へ光ビームを照射する手段と、 上記記録媒体で上記光ビームが反射された戻り光を複数
の光ビームに分離する光路分離手段と、 上記光路分離手段により分離された上記複数の光ビーム
を受光する受光素子とを有し、 上記光路分離手段により分離された上記複数の光ビーム
は、各光ビームが上記受光素子上のそれぞれ異なる場所
にスポットを形成し、 上記光路分離手段は、上記受光素子上に形成されるスポ
ットに非点収差を発生させる回折パターンを有して成
り、 上記スポットが最小錯乱円となる高さに上記受光素子が
配置され、 上記受光素子上に形成される上記各光ビームのスポット
のうち、少なくとも1つのスポットの径が他のスポット
の径とは異なる値を有することを特徴とする光学ピック
アップ。
1. An optical pickup for recording or reproducing information on or from a recording medium, comprising means for irradiating the recording medium with a light beam and return light reflected by the recording medium. An optical path separating means for separating the plurality of light beams, and a light receiving element for receiving the plurality of light beams separated by the optical path separating means, and the plurality of light beams separated by the optical path separating means are Each light beam forms a spot at a different place on the light receiving element, and the optical path separating means has a diffraction pattern for generating astigmatism on the spot formed on the light receiving element. The light-receiving element is arranged at a height at which the circle is the circle of least confusion, and at least one of the spots of the light beams formed on the light-receiving element has a diameter of another spot. Tsu optical pickup and having a value different from the diameter of the bets.
【請求項2】 上記複数の光ビームについて、上記受光
素子上に形成される各光ビームのスポットの径をd1,
d2・・・dnとし、上記光路分離手段により分離され
る箇所の光軸から上記受光素子上に形成される各光ビー
ムのスポットまでの距離をL1,L2・・・Lnとし、
L1<L2<・・・・<Lnの関係が成り立つとすると
き、d1<d2<d3・・・<dnの関係を有すること
を特徴とする請求項1に記載の光学ピックアップ。
2. With respect to the plurality of light beams, the diameter of the spot of each light beam formed on the light receiving element is d1,
d2 ... dn, and the distance from the optical axis of the portion separated by the optical path separating means to the spot of each light beam formed on the light receiving element is L1, L2 ... Ln,
The optical pickup according to claim 1, wherein the relationship of d1 <d2 <d3 ... <dn is established when the relationship of L1 <L2 <...
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