JP2005174417A - Optical head and adjustment method therefor - Google Patents

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Koichiro Nishikawa
幸一郎 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that a side spot is deviated from the center position of a side spot light receiving element caused by the manufacturing error of an optical element such as a diffraction grating and space errors among a laser diode, the diffraction grating and a collimator, and consequently the distortion of the tracking error signal by a DPP method occurs. <P>SOLUTION: In addition to the rotation adjustment of a diffraction grating 2 around an optical axis, the position of the diffraction grating 2 in the direction of the optical axis is adjusted so as to position a side spot by a side beam on the side spot light receiving element 12 of a photodetector 11. Additionally, the diffraction grating 2 is arranged in a nonparallel luminous flux. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学的情報記録再生装置に用いられる情報記録或いは再生用の光ヘッドに関し、特に、ディファレンシャルプッシュプル法(以下、DPP法)を用いた光ヘッド及びその調整方法に関するものである。   The present invention relates to an optical head for recording or reproducing information used in an optical information recording / reproducing apparatus, and more particularly to an optical head using a differential push-pull method (hereinafter referred to as DPP method) and an adjustment method thereof.

従来、CD−R、DVD−R等の光記録ディスクのドライブ装置におけるトラッキングサーボ方式の一つとして、DPP法が知られている。DPP法はメインビームと2つのサイドビームとからそれぞれ得られる各受光素子の出力信号を演算することにより、トラッキングエラー信号を生成する。このDPP法は、例えば、特開2003−16666号公報(特許文献1)、特開2002−279659号公報等に記載されている(特許文献2)。   Conventionally, a DPP method is known as one of tracking servo systems in a drive device for an optical recording disk such as a CD-R or a DVD-R. In the DPP method, a tracking error signal is generated by calculating an output signal of each light receiving element obtained from a main beam and two side beams. This DPP method is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-16666 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-279659 (Patent Document 2).

具体的には、図1に示すようにレーザダイオード1から出射したビームの往路中に回折格子2を配置し、偏光ビームスプリッタ4、コリーメーター5、1/4波長板6、対物レンズ7を介して光ディスク8上に0次回折光(メインビーム)と2つの回折光(サイドビーム)の3つのビーム光による各スポットを形成する。また、これらの光ディスク8からの反射光を、非点収差法によるフォーカシングエラー検出の為のシリンドリカルレンズ10を介してフォトディテクター11の受光素子により受光する。なお、図1中の3はレーザダイオード1の光量制御に用いるAPC用センサ、9はセンサレンズを示す。   Specifically, as shown in FIG. 1, a diffraction grating 2 is arranged in the forward path of the beam emitted from the laser diode 1, and the polarization beam splitter 4, collimator 5, quarter wavelength plate 6, and objective lens 7 are interposed. Then, each spot is formed on the optical disc 8 by three beam lights of zero-order diffracted light (main beam) and two diffracted lights (side beam). Further, the reflected light from the optical disk 8 is received by the light receiving element of the photodetector 11 through the cylindrical lens 10 for detecting the focusing error by the astigmatism method. In FIG. 1, reference numeral 3 denotes an APC sensor used for light amount control of the laser diode 1, and 9 denotes a sensor lens.

図2はフォトディテクター11の受光面を示す。フォトディテクター11は図2に示すようにメインビームによるメインスポットを受光する受光素子12、サイドビームによるサイドスポットを受光する受光素子13、14から構成されている。メインスポットの受光素子12は縦横4つに分割され、サイドスポットの受光素子13、14は縦2つに分割されている。   FIG. 2 shows the light receiving surface of the photodetector 11. As shown in FIG. 2, the photodetector 11 includes a light receiving element 12 that receives a main spot by a main beam, and light receiving elements 13 and 14 that receive a side spot by a side beam. The light receiving element 12 of the main spot is divided into four vertical and horizontal, and the light receiving elements 13 and 14 of the side spot are divided into two vertical.

ここで、図2に示すように受光素子12〜14の各分割された受光素子出力をA、B、C、D、E、F、G、Hで示すと、これらの各信号を用いて演算することによりトラッキングエラー信号が生成される。即ち、メインスポット受光素子12の出力信号よりメインビームによるプッシュプル信号(PPm)を生成し、サイドスポット受光素子13、14の出力信号よりサイドビームによるプッシュプル信号(PPs)を生成する。   Here, as shown in FIG. 2, when the divided light receiving element outputs of the light receiving elements 12 to 14 are denoted by A, B, C, D, E, F, G, and H, calculation is performed using these signals. As a result, a tracking error signal is generated. That is, a push-pull signal (PPm) based on the main beam is generated from the output signal of the main spot light-receiving element 12, and a push-pull signal (PPs) based on the side beam is generated from the output signals of the side spot light-receiving elements 13 and 14.

具体的には、例えば、図3に示す演算回路による以下の演算式でDPP信号が得られる。図3の演算回路の入力A〜Hは受光素子12〜14の出力A〜Hに対応している。   Specifically, for example, the DPP signal is obtained by the following arithmetic expression using the arithmetic circuit shown in FIG. Inputs A to H of the arithmetic circuit in FIG. 3 correspond to outputs A to H of the light receiving elements 12 to 14.

PPm=(A+D)−(B+C)
PPs=(E−F)+(G−H)
DPP=PPm−K×PPs
=(A+D)−(B+C)−K{(E−F)+(G−H)}
ここで、Kは0次回折光と+1次回折光、−1次回折光の光強度の差異を補正、校正するように決められる定数である。
PPm = (A + D)-(B + C)
PPs = (E−F) + (G−H)
DPP = PPm−K × PPs
= (A + D)-(B + C) -K {(E-F) + (GH)}
Here, K is a constant determined so as to correct and calibrate the difference in light intensity between the 0th order diffracted light, the + 1st order diffracted light, and the −1st order diffracted light.

この場合、光ディスク8上でのスポットの配置は、回折格子2の光軸周りの回転調整により図4に示すようにメインビームによるメインスポット17はグルーブ15上に、サブビームによるサブスポット18、19はメインスポット17を挟んで対称な位置のランド16上に位置するようになっている。(メインスポット17がランド16上の場合は、サブスポット18、19はグルーブ15上となる。)
また、回折格子2の光軸周りの回転調整により図5に示すようにメインスポット17をランド15とグルーブ16の境界上をトレースさせる場合には、サブビーム間での演算によりトラッキングエラー信号を生成する。
In this case, the arrangement of the spots on the optical disk 8 is such that the main spot 17 by the main beam is on the groove 15 and the sub-spots 18 and 19 by the sub-beam are as shown in FIG. 4 by adjusting the rotation of the diffraction grating 2 around the optical axis. It is located on the land 16 at a symmetrical position with the main spot 17 in between. (When the main spot 17 is on the land 16, the sub-spots 18 and 19 are on the groove 15.)
When the main spot 17 is traced on the boundary between the land 15 and the groove 16 as shown in FIG. 5 by adjusting the rotation of the diffraction grating 2 around the optical axis, a tracking error signal is generated by calculation between the sub beams. .

即ち、例えば、図6に示す演算回路による以下の演算式でDPP信号が得られる。図6の演算回路の入力E〜Hは受光素子13、14の出力E〜Hに対応している。   That is, for example, the DPP signal can be obtained by the following arithmetic expression by the arithmetic circuit shown in FIG. Inputs E to H of the arithmetic circuit in FIG. 6 correspond to outputs E to H of the light receiving elements 13 and 14.

DPP=(E−F)−α(G−H)
ここで、αは+1次回折光と−1次回折光の光強度の差異を補正、校正するように決められる定数で、通常はほぼ1である。
特開2003−16666号公報 特開2002−279659号公報
DPP = (E−F) −α (G−H)
Here, α is a constant determined so as to correct and calibrate the difference in light intensity between the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light, and is generally about 1.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-16666 JP 2002-279659 A

これらのDPP法の問題点として、回折格子2の光軸周りの回転調整により光ディスク8上のスポット位置は調整出来るが、回折格子2等の光学素子の製造誤差、或いはレーザダイオード1と回折格子2及びコリーメーター5間の間隔誤差等の組み立て誤差により、図7に示すようにサイドスポットがそれを受光するサイドスポット受光素子13、14の中心上にない場合が頻発することがあった。   As a problem of these DPP methods, the spot position on the optical disk 8 can be adjusted by adjusting the rotation of the diffraction grating 2 around the optical axis, but the manufacturing error of the optical element such as the diffraction grating 2 or the laser diode 1 and the diffraction grating 2 can be adjusted. Due to assembly errors such as a gap error between the collimators 5, the side spot often does not lie on the center of the side spot light receiving elements 13 and 14 for receiving it as shown in FIG.

そのため、サイドスポットが受光素子の中心上にない場合には、PPs信号の2つの信号にオフセットが生じるが、再生時には2つのPPs信号の振幅はほぼ同一で、生じるオフセットは逆極性なので、これらを加算することによりオフセットがキャンセルされる。しかし、記録時には、先行サブビームはピットの影響が無く、後行サブビームはピットの影響があるので、PPs信号の2つの信号の振幅のオフセット量が異なり、オフセットがキャンセルされず、それに対応するためにサーボ制御回路が複雑化するという問題があった。   Therefore, when the side spot is not on the center of the light receiving element, offset occurs in the two signals of the PPs signal, but the amplitudes of the two PPs signals are substantially the same during reproduction, and the generated offsets have opposite polarities. The offset is canceled by adding. However, at the time of recording, the preceding sub-beam is not affected by pits, and the subsequent sub-beam is affected by pits. Therefore, the offset amount of the amplitude of the two signals of the PPs signal is different, and the offset is not canceled. There was a problem that the servo control circuit was complicated.

また、メインスポットをランドとグルーブの境界上をトレースさせる場合には、オフセットが加算されて、大きなオフセット印加が必要となり、サーボ制御回路に対する負荷が増大するという問題があった。   Further, when the main spot is traced on the boundary between the land and the groove, there is a problem that an offset is added and a large offset application is required, increasing a load on the servo control circuit.

更には、サイドスポットのサイドスポット受光素子13、14の中心からのずれが大きいと、PPs信号そのものが歪んでしまい、結果として、DPP法によるトラッキングエラー信号が歪んでしまうという問題もあった。   Furthermore, when the deviation of the side spot from the center of the side spot light receiving elements 13 and 14 is large, the PPs signal itself is distorted, resulting in a problem that the tracking error signal by the DPP method is distorted.

このように光学素子の製造誤差、組み立て誤差等により、サイドスポットがサイドスポット受光素子の中心上にない場合には、サーボ制御回路が煩雑になったり、DPP法によるトラッキングエラー信号そのものが歪んでしまうという問題があった。   As described above, when the side spot is not on the center of the side spot light receiving element due to manufacturing errors or assembly errors of the optical element, the servo control circuit becomes complicated or the tracking error signal itself by the DPP method is distorted. There was a problem.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、サーボ制御回路の構成が複雑化することがなく、トラッキングエラー信号の歪みも解消可能な光ヘッド及びその調整方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical head and a method of adjusting the same that can eliminate the distortion of the tracking error signal without complicating the configuration of the servo control circuit. There is to do.

本発明は、上記課題を解決するため、光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドにおいて、前記波面分割素子は前記サイドビームによるサイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心上に位置するように光軸方向の位置が調整されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is arranged between a light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and between the light source and the objective lens, and at least a light beam from the light source is main. An optical head having a beam and a wavefront dividing element that divides the beam into two side beams on both sides of the beam, and a photodetector that receives reflected light of each beam from the recording medium. The position in the optical axis direction is adjusted so that the spot is positioned on the center of the side spot light receiving element of the photodetector.

また、本発明は、光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームの3ビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドの調整方法において、前記メインビームによるメインスポットが前記光検出器のメインスポット受光素子の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号が最大振幅となるように前記光検出器の位置を調整する工程、前記メインスポットによるプッシュプル信号と前記サイドビームのサイドスポットによるプッシュプル信号との位相差が略180度となるように前記波面分割素子の光軸周りの回転調整を行う工程、前記サイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心に位置するように前記波面分割素子の光軸方向の位置を調整する工程を含むことを特徴とする。   Further, the present invention provides a light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and disposed between the light source and the objective lens. In a method of adjusting an optical head, comprising: a wavefront splitting element that splits two side beams into three beams; and a photodetector that receives the reflected light of each beam from the recording medium. A step of adjusting the position of the photodetector so that the tracking error signal obtained at the center of the light receiving element of the main spot of the detector has a maximum amplitude, the push-pull signal by the main spot and the side beam; The rotation of the wavefront splitting element around the optical axis is adjusted so that the phase difference from the push-pull signal due to the side spot is approximately 180 degrees. Step, wherein the side spots is characterized in that it comprises a step of adjusting the position of the optical axis of the wavefront splitting element to be in the center of the side spot light receiving elements of the photodetector.

更に、本発明は、光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームの3ビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドの調整方法において、前記メインビームによるメインスポットが前記光検出器のメインスポット受光素子の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号が最大振幅となるように前記光検出器の位置を調整する工程、前記2つのサイドビームの2つのサイドスポットによるプッシュプル信号間の位相差が略180度となるように前記波面分割素子の光軸周りの回転調整を行う工程、前記サイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心に位置するように前記波面分割素子の光軸方向の位置を調整する工程を含むことを特徴とする。   Furthermore, the present invention provides a light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and disposed between the light source and the objective lens. In a method of adjusting an optical head, comprising: a wavefront splitting element that splits two side beams into three beams; and a photodetector that receives the reflected light of each beam from the recording medium. A step of adjusting the position of the photodetector so that the obtained tracking error signal has a maximum amplitude and is located at the center of the main spot light-receiving element of the detector, and pushing the two side beams by the two side spots Adjusting the rotation of the wavefront splitting element around the optical axis so that the phase difference between the pull signals is approximately 180 degrees; Characterized in that it comprises a step of adjusting the position of the optical axis of the wavefront splitting element to be in the center of the side spot light receiving element of the optical detector.

本発明によれば、波面分割素子を非平行光束中に配置し、サイドスポットが光検出器のサイドスポット受光素子の中心上に位置するように波面分割素子を光軸方向に調整しているので、DPP法によるトラッキングエラー信号を高品位に保つことができ、サーボ制御が簡便となる光ヘッドを得ることが出来る。   According to the present invention, the wavefront splitting element is arranged in the non-parallel light beam, and the wavefront splitting element is adjusted in the optical axis direction so that the side spot is located on the center of the side spot light receiving element of the photodetector. Thus, the tracking error signal by the DPP method can be maintained at a high quality, and an optical head with easy servo control can be obtained.

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の光ヘッドの基本となる構成は図1に示す光学系と同じであり、光ディスク8上のスポット配置も同じである。本発明の特徴は図1における回折格子2の調整方法にあり、回折格子2の光軸周りの調整に加えて光軸方向の位置を調整するものである。   Next, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. The basic configuration of the optical head of the present invention is the same as that of the optical system shown in FIG. 1, and the spot arrangement on the optical disk 8 is also the same. The feature of the present invention resides in the method of adjusting the diffraction grating 2 in FIG. 1 and adjusts the position in the optical axis direction in addition to the adjustment of the diffraction grating 2 around the optical axis.

従来、図4或いは図5に示すようにスポットを配置するため、回折格子2を光軸周りに回転調整をしている。本実施形態においては、更に、光軸方向に沿って回折格子2の移動調整を行うものである。これにより、図8に示すようにサイドスポットがサイドスポット受光素子13、14の中心上に位置するようにメインスポットとサイドスポットの間隔を調整出来る。図8中の破線で示すスポットは図7でのサイドスポットの位置を示している。この場合、回折格子2は非平行光束中にあることが不可欠である。   Conventionally, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the diffraction grating 2 is rotationally adjusted around the optical axis in order to arrange the spots. In the present embodiment, the movement of the diffraction grating 2 is further adjusted along the optical axis direction. Thereby, as shown in FIG. 8, the space | interval of a main spot and a side spot can be adjusted so that a side spot may be located on the center of the side spot light receiving elements 13 and 14. FIG. A spot indicated by a broken line in FIG. 8 indicates the position of the side spot in FIG. In this case, it is essential that the diffraction grating 2 is in a non-parallel light beam.

次に、本発明の調整原理について説明する。図9、図10は本発明の原理を説明するための概念図である。まず、図9に示すように回折格子2の格子面が21の位置にあるとすると、光源の発光点aからの光は0次回折光L0と+1次回折光L1、−1次回折光(図示せず)に回折される。この時、1次回折光L1は発光点aを含む面内の発光点aからd1離れた点bを、見かけ上の発光点とする光のようにみえる。そこで、回折格子2の格子面を22の位置に移動させると、見かけ上の発光点は発光点aからd2離れた点cとなる。L2はこの時の+1次回折光を示す。   Next, the adjustment principle of the present invention will be described. 9 and 10 are conceptual diagrams for explaining the principle of the present invention. First, as shown in FIG. 9, if the grating surface of the diffraction grating 2 is at the position 21, the light from the light emission point a of the light source is 0th order diffracted light L0, + 1st order diffracted light L1, and −1st order diffracted light (not shown). ). At this time, the first-order diffracted light L1 looks like light having an apparent light emission point at a point b away from the light emission point a in the plane including the light emission point a. Therefore, when the grating surface of the diffraction grating 2 is moved to the position 22, the apparent light emission point becomes a point c that is d2 away from the light emission point a. L2 represents the + 1st order diffracted light at this time.

この2つの点bと点cを発光点とする光は図10(a)に示すように光ディスク8の情報面25上で各々点dと点eへ結像する。この結像点dと点eからの光は図10(b)に示すようにフォトディテクター11の受光面27上で点fと点gに集光する。ここで、図10(a)、(b)においては図1のコリメーター5から対物レンズ7までの光学系を複合光学系24で代表し、対物レンズ7からシリンドリカルレンズ10までの光学系は複合光学系26で代表して示している。このように回折格子2の光軸に沿った移動は、フォトディテクター11上でのメインスポットに対するサイドスポットの位置の移動となる。   The light having the two points b and c as light emission points forms an image at points d and e on the information surface 25 of the optical disk 8 as shown in FIG. The light from the imaging points d and e is condensed at points f and g on the light receiving surface 27 of the photodetector 11 as shown in FIG. Here, in FIGS. 10A and 10B, the optical system from the collimator 5 to the objective lens 7 in FIG. 1 is represented by the composite optical system 24, and the optical system from the objective lens 7 to the cylindrical lens 10 is a composite. The optical system 26 is representatively shown. Thus, the movement of the diffraction grating 2 along the optical axis is the movement of the position of the side spot with respect to the main spot on the photodetector 11.

次に、本実施形態による光ヘッドの調整方法について説明する。まず、図3、図4を用いて説明したDPP信号を生成する場合の調整方法、即ち、グルーブ15またはランド16上をメインスポットがトレースするようにトラッキング制御を行う場合の調整方法を図11を参照しながら説明する。なお、以下に示す光ヘッドの調整はフォトディテクター11の各受光素子の出力等を自動調整装置で監視しながら自動で行う。   Next, the method for adjusting the optical head according to the present embodiment will be described. First, FIG. 11 shows an adjustment method for generating the DPP signal described with reference to FIGS. 3 and 4, that is, an adjustment method for performing tracking control so that the main spot traces on the groove 15 or land 16. The description will be given with reference. The optical head adjustment described below is performed automatically while monitoring the output of each light receiving element of the photodetector 11 with an automatic adjustment device.

図11において、始めにステップ1で光ディスク8を光学的情報記録再生装置にセットする(これは手動でも良い)。次いで、ステップ2でフォトディテクター11をX、Y、Z方向にフォーカスサーボがかけられる程度に位置調整を行う。ここで、フォトディテクター11の回転は機械精度で固定し、X、Y、Zの調整は光軸方向並進、並びに光軸に垂直な面内での平行移動を意味している。フォトディテクター11は図示しない自動調整治具によってX、Y、Z方向に位置調整できるようになっており、この治具を用いて位置調整を行う。   In FIG. 11, first, in step 1, the optical disk 8 is set in the optical information recording / reproducing apparatus (this may be manual). Next, in step 2, the position of the photodetector 11 is adjusted so that focus servo can be applied in the X, Y, and Z directions. Here, rotation of the photodetector 11 is fixed with mechanical accuracy, and adjustment of X, Y, and Z means translation in the optical axis direction and translation in a plane perpendicular to the optical axis. The photodetector 11 can be adjusted in the X, Y, and Z directions by an automatic adjustment jig (not shown), and the position is adjusted using this jig.

その後、ステップ3でメインスポットがメインスポット受光素子12の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号(PPm)が最大振幅となるようにフォトディテクター11のX、Y、Z方向の位置の微調整を行う。   Thereafter, in step 3, the position of the photodetector 11 in the X, Y, and Z directions is set so that the main spot is positioned at the center of the main spot light receiving element 12 and the obtained tracking error signal (PPm) has the maximum amplitude. Make adjustments.

続いて、ステップ4でメインビームによるプッシュプル信号(PPm)とサイドスポットによるプッシュプル信号(PPs)の位相差が180°となるように回折格子2の光軸周りの回転調整を行う。回折格子2は同様に図示しない自動調整治具によって光軸周りの回転調整と光軸方向の位置調整ができるようになっており、この治具を用いて光軸周りの調整を行う。次に、ステップ5で2つのサイドスポットがそれぞれサイドスポット受光素子13、14の中心に位置するように回折格子2の光軸に沿った位置調整を行う。   Subsequently, in step 4, rotation adjustment around the optical axis of the diffraction grating 2 is performed so that the phase difference between the push-pull signal (PPm) by the main beam and the push-pull signal (PPs) by the side spot becomes 180 °. Similarly, the diffraction grating 2 can be rotated around the optical axis and adjusted in position in the optical axis direction by an automatic adjustment jig (not shown), and adjustment around the optical axis is performed using this jig. Next, in step 5, the position adjustment along the optical axis of the diffraction grating 2 is performed so that the two side spots are positioned at the centers of the side spot light receiving elements 13 and 14, respectively.

次いで、ステップ6で、(1)トラッキングエラー信号(PPm)が最大振幅である、(2)メインビームがメインスポット受光素子12の中心に位置する、(3)メインスポットによるプッシュプル信号(PPm)とサイドスポットによるプッシュプル信号(PPs)との位相差が180°である、(4)2つのサイドスポットがそれぞれサイドスポット受光素子13、14の中心に位置する、の各項目が所定範囲内に入って各項目を満足しているかを判断し、満足するまでステップ2〜ステップ5の調整を繰り返し行う。   Next, in step 6, (1) the tracking error signal (PPm) has the maximum amplitude, (2) the main beam is located at the center of the main spot light receiving element 12, (3) push-pull signal (PPm) by the main spot And the phase difference between the push-pull signals (PPs) by the side spot is 180 °, and (4) the two side spots are respectively located at the centers of the side spot light receiving elements 13 and 14 within the predetermined range. It is determined whether or not each item is satisfied, and the adjustments in steps 2 to 5 are repeated until the items are satisfied.

最後に、すべての項目を満足すると、ステップ7で回折格子2、フォトディテクター11を固定して調整を終了する(この固定は手動でも良い)。   Finally, when all the items are satisfied, the diffraction grating 2 and the photodetector 11 are fixed in Step 7 and the adjustment is finished (this fixing may be performed manually).

ここで、本実施形態においては、トラッキングエラー信号(PPm)の最大振幅を検出する場合には、フォーカスサーボにオフセットを印加しながら振幅値をモニタし、最大値を示す値にフォーカスサーボオフセットを固定している。また、メインスポットとサイドスポットによるプッシュプル信号の位相差は180±15°を目安としている。   In this embodiment, when detecting the maximum amplitude of the tracking error signal (PPm), the amplitude value is monitored while applying an offset to the focus servo, and the focus servo offset is fixed to a value indicating the maximum value. doing. The phase difference of the push-pull signal between the main spot and the side spot is set to 180 ± 15 ° as a guide.

更に、各スポットが受光素子中心にあるか否かは以下を基準としている。即ち、図2に示す各受光素子の分割された出力A〜HのDC的な出力をAd〜Hdとする場合、
|Ad+Bd−Cd−Dd|/(Ad+Bd+Cd+Dd)≦0.1
|Ad+Dd−Bd−Cd|/(Ad+Bd+Cd+Dd)≦0.1
|Ed−Fd|/(Ed+Fd)≦0.1
|Gd−Hd|/(Gd+Hd)≦0.1
を満たしている。
Further, whether or not each spot is at the center of the light receiving element is based on the following. That is, when the DC outputs of the divided outputs A to H of each light receiving element shown in FIG.
| Ad + Bd−Cd−Dd | / (Ad + Bd + Cd + Dd) ≦ 0.1
| Ad + Dd−Bd−Cd | / (Ad + Bd + Cd + Dd) ≦ 0.1
| Ed−Fd | / (Ed + Fd) ≦ 0.1
| Gd−Hd | / (Gd + Hd) ≦ 0.1
Meet.

次に、図5、図6を用いて説明したDPP信号を生成する場合の調整方法、即ち、グルーブ15とランド16の境界上をメインスポットがトレースするようにトラッキング制御を行う場合の調整方法を図12を参照して説明する。なお、この場合も同様にフォトディテクター11の各受光素子の出力等を自動調整装置で監視しながら自動で行う。   Next, an adjustment method for generating the DPP signal described with reference to FIGS. 5 and 6, that is, an adjustment method for performing tracking control so that the main spot traces on the boundary between the groove 15 and the land 16. This will be described with reference to FIG. In this case as well, the output of each light receiving element of the photodetector 11 is automatically performed while being monitored by the automatic adjustment device.

図12において、まず、ステップ1で光ディスク8を装置にセットする(これは手動でも良い)。次に、ステップ2でフォトディテクター11をX、Y、X方向にフォーカスサーボがかけられる程度に位置調整を行う。その後、ステップ3でメインスポットがメインスポット受光素子12の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号(PPm)が最大振幅となるようにフォトディテクター11のX、Y、Z方向の位置の微調整を行う。フォトディテクター11の位置調整は図11の場合と同様に図示しない自動調整治具を用いて行う。   In FIG. 12, first, the optical disk 8 is set in the apparatus in step 1 (this may be manual). Next, in step 2, the position of the photodetector 11 is adjusted so that focus servo can be applied in the X, Y, and X directions. Thereafter, in step 3, the position of the photodetector 11 in the X, Y, and Z directions is set so that the main spot is positioned at the center of the main spot light receiving element 12 and the obtained tracking error signal (PPm) has the maximum amplitude. Make adjustments. The position adjustment of the photodetector 11 is performed using an automatic adjustment jig (not shown) as in the case of FIG.

次に、ステップ4でサイドスポットによるプッシュプル信号(E−F)と(G−H)間の位相差が180°となるように回折格子2の光軸周りの回転調整を行う。また、ステップ5で2つのサイドスポットがそれぞれサイドスポット受光素子13、14の中心に位置するように回折格子2の光軸に沿った位置の調整を行う。回折格子2の光軸周りの調整と光軸方向の位置調整は図11の場合と同様に自動調整治具を用いて行う。   Next, in step 4, the rotation adjustment around the optical axis of the diffraction grating 2 is performed so that the phase difference between the push-pull signals (EF) and (GH) due to the side spot is 180 °. In step 5, the position along the optical axis of the diffraction grating 2 is adjusted so that the two side spots are positioned at the centers of the side spot light receiving elements 13 and 14, respectively. Adjustment of the diffraction grating 2 around the optical axis and position adjustment in the optical axis direction are performed using an automatic adjustment jig as in the case of FIG.

次いで、ステップ6で、(1)トラッキングエラー信号(PPm)が最大振幅である、(2)メインスポットがメインスポット受光素子12の中心に位置する、(3)サイドスポットによるプッシュプル信号(E−F)、(G−H)間の位相差が180°である、(4)サイドスポットがサイドスポット受光素子13、14の中心に位置する、の各項目が所定範囲内に入って満足するかを判断し、各項目が満足するまでステップ2〜5の調整を繰り返し行う。   Next, in step 6, (1) the tracking error signal (PPm) has the maximum amplitude, (2) the main spot is located at the center of the main spot light receiving element 12, and (3) the push-pull signal (E− by the side spot). Whether the phase difference between F) and (GH) is 180 °, or (4) the side spot is located at the center of the side spot light receiving elements 13 and 14 is satisfied within the predetermined range. The adjustments in steps 2 to 5 are repeated until each item is satisfied.

最後に、すべての項目を満足すると、ステップ7で回折格子2、フォトディテクター11を固定して調整を終了する(この固定は手動でも良い)。   Finally, when all the items are satisfied, the diffraction grating 2 and the photodetector 11 are fixed in Step 7 and the adjustment is finished (this fixing may be performed manually).

ここで、本実施形態においては、図11の場合と同様にトラッキングエラー信号(PPm)の最大振幅を検出する場合には、フォーカスサーボのオフセットを印加しながら振幅値をモニタし、最大値を示す値にフォーカスサーボオフセットを固定している。また、サイドスポットによるプッシュプル信号間の位相差は180±15°を目安としている。   Here, in this embodiment, when detecting the maximum amplitude of the tracking error signal (PPm) as in the case of FIG. 11, the amplitude value is monitored while applying the offset of the focus servo to indicate the maximum value. The focus servo offset is fixed to the value. The phase difference between push-pull signals due to side spots is set to 180 ± 15 ° as a guide.

更に、各スポットが受光素子中心にあるか否かは図11の場合と同様に以下を基準としている。即ち、図2に示す各受光素子の分割された出力A〜HのDC的な出力をAd〜Hdとする場合、
|Ad+Bd−Cd−Dd|/(Ad+Bd+Cd+Dd)≦0.1
|Ad+Dd−Bd−Cd|/(Ad+Bd+Cd+Dd)≦0.1
|Ed−Fd|/(Ed+Fd)≦0.1
|Gd−Hd|/(Gd+Hd)≦0.1
を満たしている。
Further, whether or not each spot is at the center of the light receiving element is based on the following as in the case of FIG. That is, when the DC outputs of the divided outputs A to H of each light receiving element shown in FIG.
| Ad + Bd−Cd−Dd | / (Ad + Bd + Cd + Dd) ≦ 0.1
| Ad + Dd−Bd−Cd | / (Ad + Bd + Cd + Dd) ≦ 0.1
| Ed−Fd | / (Ed + Fd) ≦ 0.1
| Gd−Hd | / (Gd + Hd) ≦ 0.1
Meet.

このようにして2つのサイドスポットがそれぞれサイドスポット受光素子13、14の中心上に位置するように調整出来、DPP法に好適な光ヘッドを得ることが出来る。   Thus, the two side spots can be adjusted so as to be positioned on the centers of the side spot light receiving elements 13 and 14, respectively, and an optical head suitable for the DPP method can be obtained.

本発明の光ヘッドの一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the optical head of this invention. 図1の光ヘッドのフォトディテクターの受光面を示す図である。It is a figure which shows the light-receiving surface of the photodetector of the optical head of FIG. メインスポットがランドまたはグルーブ上をトレースする場合のDPP信号を生成するための演算回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of the arithmetic circuit for producing | generating a DPP signal in case a main spot traces on a land or a groove. メインスポットがランドまたはグルーブ上をトレースする場合の光ディスク上における3つのビームの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of three beams on an optical disk in case a main spot traces on a land or a groove. メインスポットがランドとグルーブの境界上をトレースする場合の光ディスク上における3つのビームの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of three beams on an optical disk in case a main spot traces on the boundary of a land and a groove. メインスポットがランドとグルーブの境界上をトレースする場合のDPP信号を生成するための演算回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of the arithmetic circuit for producing | generating the DPP signal in case a main spot traces on the boundary of a land and a groove. 従来技術の問題点であるサイドスポットがサイドスポット受光素子の中心上にない場合のビーム配置を示す図である。It is a figure which shows beam arrangement | positioning when the side spot which is a problem of a prior art is not on the center of a side spot light receiving element. 本発明による回折格子の光軸方向の位置調整によりサイドスポットがサイドスポット受光素子の中心上に位置するようにメインスポットとサイドスポットの間隔を調整した場合のビーム配置を示す図である。It is a figure which shows the beam arrangement | positioning at the time of adjusting the space | interval of a main spot and a side spot so that a side spot may be located on the center of a side spot light receiving element by position adjustment of the optical axis direction of the diffraction grating by this invention. 本発明の原理を説明するための回折格子の動きと回折光光路の変化を示す図である。It is a figure which shows the motion of the diffraction grating and the change of a diffracted light optical path for demonstrating the principle of this invention. 本発明の原理を説明するための見かけ上の発光点とフォトディテクター上における結像点の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the apparent light emission point for demonstrating the principle of this invention, and the image formation point on a photodetector. 本発明の光ヘッドの調整方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an optical head adjustment method of the present invention. 本発明の光ヘッドの他の調整方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other adjustment method of the optical head of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザダイオード
2 回折格子
3 APC用センサ
4 偏光ビームスプリッタ
5 コリメーター
6 1/4波長板
7 対物レンズ
8 光ディスク
9 センサレンズ
10 シリンドリカルレンズ
11 フォトディテクター
12 メインスポット受光素子
13、14 サイドスポット受光素子
15 グルーブ
16 ランド
17 メインスポット
18、19 サイドスポット
21、22 回折格子の格子面
24、26 復合光学系
25 光ディスクの情報面
27 フォトディテクターの受光面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser diode 2 Diffraction grating 3 Sensor for APC 4 Polarizing beam splitter 5 Collimator 6 1/4 wavelength plate 7 Objective lens 8 Optical disk 9 Sensor lens 10 Cylindrical lens 11 Photo detector 12 Main spot light receiving element 13, 14 Side spot light receiving element 15 Groove 16 Land 17 Main spot 18, 19 Side spot 21, 22 Grating surface of diffraction grating 24, 26 Decomposition optical system 25 Information surface of optical disk 27 Light receiving surface of photodetector

Claims (4)

光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドにおいて、前記波面分割素子は前記サイドビームによるサイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心上に位置するように光軸方向の位置が調整されていることを特徴とする光ヘッド。 A light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and disposed between the light source and the objective lens, and the light beam from the light source is divided into at least a main beam and two side beams on both sides thereof An optical head having a wavefront dividing element that performs the above and a photodetector that receives reflected light of each beam from the recording medium, wherein the wavefront dividing element has a side spot by the side beam that is a side spot light receiving element of the photodetector. An optical head characterized in that the position in the optical axis direction is adjusted so as to be located on the center of the optical axis. 前記波面分割素子は、非平行光束中に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光ヘッド。 The optical head according to claim 1, wherein the wavefront splitting element is disposed in a non-parallel light beam. 光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームの3ビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドの調整方法において、前記メインビームによるメインスポットが前記光検出器のメインスポット受光素子の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号が最大振幅となるように前記光検出器の位置を調整する工程、前記メインスポットによるプッシュプル信号と前記サイドビームのサイドスポットによるプッシュプル信号との位相差が略180度となるように前記波面分割素子の光軸周りの回転調整を行う工程、前記サイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心に位置するように前記波面分割素子の光軸方向の位置を調整する工程を含むことを特徴とする光ヘッドの調整方法。 A light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and a light beam from the light source are arranged between at least a main beam and two side beams on both sides thereof. In the method of adjusting an optical head having a wavefront splitting element for splitting into beams and a photodetector for receiving the reflected light of each beam from the recording medium, the main spot by the main beam is the main spot light reception of the photodetector. A step of adjusting the position of the photodetector so that the tracking error signal obtained at the center of the element has a maximum amplitude; a push-pull signal by the main spot and a push-pull signal by the side spot of the side beam; Adjusting the rotation of the wavefront splitting element around the optical axis so that the phase difference from the Adjustment method for an optical head, which comprises a step of spot to adjust the position of the optical axis of the wavefront splitting element to be in the center of the side spot light receiving elements of the photodetector. 光源と、前記光源から発した光束を記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と対物レンズ間に配置され、前記光源からの光束を少なくともメインビームとその両側の2つのサイドビームの3ビームに分割する波面分割素子と、前記記録媒体からの各ビームの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドの調整方法において、前記メインビームによるメインスポットが前記光検出器のメインスポット受光素子の中心に位置し、且つ、得られるトラッキングエラー信号が最大振幅となるように前記光検出器の位置を調整する工程、前記2つのサイドビームの2つのサイドスポットによるプッシュプル信号間の位相差が略180度となるように前記波面分割素子の光軸周りの回転調整を行う工程、前記サイドスポットが前記光検出器のサイドスポット受光素子の中心に位置するように前記波面分割素子の光軸方向の位置を調整する工程を含むことを特徴とする光ヘッドの調整方法。


A light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a recording medium, and a light beam from the light source are arranged between at least a main beam and two side beams on both sides thereof. In the method of adjusting an optical head having a wavefront splitting element for splitting into beams and a photodetector for receiving the reflected light of each beam from the recording medium, the main spot by the main beam is the main spot light reception of the photodetector. Adjusting the position of the photodetector so that the obtained tracking error signal has the maximum amplitude, and a phase difference between push-pull signals by two side spots of the two side beams; Adjusting the rotation of the wavefront splitting element about the optical axis so that the angle is approximately 180 degrees, and the side spot is the size of the photodetector. Adjustment method for an optical head, which comprises a step of adjusting the position of the optical axis of the wavefront splitting element to be in the center of the spot light receiving element.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008262638A (en) * 2007-04-12 2008-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Actuator position adjusting method for optical pickup

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