JP2005235393A - Optical detector, optical pickup and optical information reproducing apparatus using optical pickup - Google Patents

Optical detector, optical pickup and optical information reproducing apparatus using optical pickup Download PDF

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Masayuki Inoue
雅之 井上
Shinji Fujita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical system which is lower in cost and simpler than those of a conventional optical system with the structure of an optical system in which inexpensive optical elements and semiconductor lasers are used as small in number as possible in an optical pickup which performs the recording/reproducing of information in/from a plurality type of optical disks. <P>SOLUTION: As a means for solving the problem, an optical pickup is made to have such structure of an optical system that it has a semiconductor laser having two laser sources of different wavelengths disposed in the same package, one diffraction grating and one optical detector and it is made to disposes a plurality of light reception areas each having four divisional light reception planes of the shape of a square with a cross inside at positions where light beams reflected from an optical disk are applied and, at the same time, to generate a focus error signal by an astigmatism method by using independently these light reception areas and a tracking error signal by a differential phase detection method by using one or both the light reception areas by a signal processing circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は光学的情報記録媒体(以下、光ディスクと記す)に記録された情報信号を再生するために用いられる光検出器、光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置(以下、光ディスク装置と記す)に関する。   The present invention relates to a photodetector, an optical pickup used for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium (hereinafter referred to as an optical disc), and an optical information reproducing apparatus (hereinafter referred to as an optical disc device) using the same. ).

光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報記録再生装置であり、これらの特徴を生かしてディジタルオーディオ信号の記録再生装置として、あるいはコンピュータの外部記憶装置として利用されている。   An optical disc device is an information recording / reproducing device characterized by non-contact, large capacity, high-speed access, and low-cost media. Utilizing these features, it can be used as a digital audio signal recording / reproducing device or as an external storage device of a computer. Has been.

現在、光ディスクにおいては、基板厚さの違いや対応波長の違いによっても様々な種類の光ディスクが存在する。例えばCDやCD−Rなどのディスク基板厚さ1.2mmに対して記録あるいは再生に最適なレーザ光の波長は780nm帯であるのに対し、近年規格化されたDVD−ROMあるいはDVD−RAMなどはディスク基板厚さ0.6mmで対応波長は650nm帯である。また、更なる短波長のレーザ光を用いた光ディスク装置の提案もなされている。これらの状況を踏まえて、例えば近年普及し始めたDVD用の光ピックアップでは、既に一般的に普及しているCD系光ディスクとの互換性を考慮して780nm帯と650nm帯の2つの異なる波長の半導体レーザを搭載したものが主流となっている。   Currently, there are various types of optical discs depending on the substrate thickness and the corresponding wavelength. For example, the optimum wavelength of the laser beam for recording or reproduction with respect to a disk substrate thickness of 1.2 mm such as CD or CD-R is 780 nm band, whereas recently standardized DVD-ROM or DVD-RAM, etc. The disk substrate thickness is 0.6 mm and the corresponding wavelength is in the 650 nm band. There has also been proposed an optical disc apparatus using a laser beam having a further shorter wavelength. Based on these circumstances, for example, an optical pickup for DVD that has begun to spread in recent years has two different wavelengths of 780 nm band and 650 nm band in consideration of compatibility with CD optical disks that have already been widely spread. The one with a semiconductor laser is the mainstream.

一方、これら光ディスクの利用の拡大に伴い、光ディスク装置の小型化・低価格化が進められており、それには光ピックアップの小形化・簡略化技術が不可欠である。光学ピックアップの小型化・簡略化には、光学系を構成する部品数を低減したり、低コストの部品を用いた構成にするなどの手段が有効である。特に、複数種類の光ディスクへの対応を考慮した場合、それぞれの光ディスクに対応する光学系が必要となるが、光学部品の共用化による光学系の簡素化あるいは部品数の低減化は、光ピックアップの小型化、低コスト化に有効である。一例として、特開平8−55363号公報や特開平9−54977号公報では、複数種類の光ディスクの再生を可能とするために、2つの半導体レーザのレーザ光を途中の光路上で合成し、1つの対物レンズにより情報の再生を可能にする技術が開示されている。   On the other hand, along with the expansion of the use of these optical discs, downsizing and cost reduction of optical disc apparatuses are being promoted, and in order to achieve this, technology for downsizing and simplifying optical pickups is indispensable. In order to reduce the size and simplification of the optical pickup, it is effective to reduce the number of parts constituting the optical system or use a low-cost part. In particular, when considering the correspondence to multiple types of optical discs, an optical system corresponding to each optical disc is required. However, the simplification of the optical system or the reduction in the number of components by sharing optical components can Effective for downsizing and cost reduction. As an example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-55363 and 9-54977, in order to enable reproduction of a plurality of types of optical discs, laser beams from two semiconductor lasers are combined on an intermediate optical path. A technique for enabling information reproduction using two objective lenses is disclosed.

特開平8−55363号公報JP-A-8-55363 特開平9−54977号公報JP-A-9-54977

上記のように2つの半導体レーザを搭載した光ピックアップにおいては、光ピックアップ自体の小形化及び低コスト化を目的として、対物レンズやコリメートレンズなどの集光光学系部分を共通にした光学系構成としているものが多く存在している。このような従来の光学系構成の一例を図1(a)、(b)に示す。   As described above, an optical pickup equipped with two semiconductor lasers has an optical system configuration in which a condensing optical system portion such as an objective lens and a collimating lens is shared in order to reduce the size and cost of the optical pickup itself. There are many things that exist. An example of such a conventional optical system configuration is shown in FIGS.

図1(a)において、例えば650nmの波長で発振する半導体レーザ11より出射した光ビームは、ダイクロハーフプリズム12に至る。ダイクロハーフプリズム12は2つのプリズムを張合わせた光学素子であり、その内部に650nm波長のレーザ光を約50%反射かつ約50%透過させ、780nm波長のレーザ光を約100%透過する反射膜を形成してある。半導体レーザ11より出射した光ビームは、その光軸に対して45°の角度をなして配置されているダイクロハーフプリズム12の反射膜において反射した後、コリメートレンズ5によって平行な光ビームに変換され、対物レンズ6に達する。対物レンズ6はアクチュエータ7に一体に保持されており、駆動コイル8に通電することにより、例えばDVD−ROMなどの光ディスク1の情報記録面上に光ビームを合焦し光スポットを形成することが可能である。光ディスク1を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ6、コリメートレンズ5を経て、ダイクロハーフプリズム12に到達する。戻り光量の約50%はダイクロハーフプリズム12を透過した後、ダイクロハーフミラー13に到達する。ここで、ダイクロハーフミラー13は650nm波長のレーザ光を約100%透過し、780nm波長のレーザ光に関しては約50%透過させ約50%を反射させる光学素子である。   In FIG. 1A, for example, a light beam emitted from a semiconductor laser 11 oscillating at a wavelength of 650 nm reaches the dichroic half prism 12. The dichroic half prism 12 is an optical element in which two prisms are bonded, and a reflecting film that reflects about 50% and transmits about 50% of laser light with a wavelength of 650 nm and transmits about 100% of laser light with a wavelength of 780 nm. Is formed. The light beam emitted from the semiconductor laser 11 is reflected by the reflecting film of the dichroic half prism 12 arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and then converted into a parallel light beam by the collimator lens 5. The objective lens 6 is reached. The objective lens 6 is integrally held by the actuator 7, and by energizing the drive coil 8, for example, a light beam can be focused on the information recording surface of the optical disc 1 such as a DVD-ROM to form a light spot. Is possible. The light beam reflected from the optical disk 1 follows the same optical path as the outward light, passes through the objective lens 6 and the collimating lens 5, and reaches the dichroic half prism 12. About 50% of the return light amount passes through the dichroic half prism 12 and then reaches the dichroic half mirror 13. Here, the dichroic half mirror 13 is an optical element that transmits about 100% of 650 nm wavelength laser light and transmits about 50% of 780 nm wavelength laser light and reflects about 50%.

そのため、ダイクロハーフミラー13に到達した光ビームは、ダイクロハーフミラー13を透過した後に光検出器14の所定の位置に集光されるようになっている。   For this reason, the light beam that has reached the dichroic half mirror 13 passes through the dichroic half mirror 13 and is collected at a predetermined position of the photodetector 14.

一方、図1(b)において、例えば780nmの波長で発振する半導体レーザ15より出射した光ビームは、3ビーム生成用の回折格子16を透過した後、光軸に対して約45°の角度をなして配置されているダイクロハーフミラー13に至るように構成されている。先述したようにダイクロハーフミラー13は780nm波長のレーザ光を約50%反射する特性を備えており、かつダイクロハーフプリズム12は780nm波長のレーザ光を約100%透過する特性を備えているため、半導体レーザ15より出射した光ビームはダイクロハーフミラー13により反射しダイクロハーフプリズム12を透過した後、コリメートレンズ5によって平行な光ビームに変換され、対物レンズ6に達する。対物レンズ6は、例えばCD−ROMなどの光ディスク10に対しても、半導体レーザ15より出射された光ビームを光ディスク上の情報記録面に集光可能なレンズであり、光ディスク10の情報記録面上に光スポットを形成している。光ディスク10を反射した光束は、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ6、コリメートレンズ5、ダイクロハーフプリズム12を経て、ダイクロハーフミラー13に到達する。   On the other hand, in FIG. 1B, for example, a light beam emitted from the semiconductor laser 15 oscillating at a wavelength of 780 nm passes through the diffraction grating 16 for generating three beams and then has an angle of about 45 ° with respect to the optical axis. It is configured to reach the dichroic half mirror 13 that is arranged. As described above, the dichroic half mirror 13 has a characteristic of reflecting about 50% of the laser light having a wavelength of 780 nm, and the dichroic half prism 12 has a characteristic of transmitting about 100% of the laser light having a wavelength of 780 nm. The light beam emitted from the semiconductor laser 15 is reflected by the dichroic half mirror 13, passes through the dichroic half prism 12, is converted into a parallel light beam by the collimator lens 5, and reaches the objective lens 6. The objective lens 6 is a lens capable of condensing the light beam emitted from the semiconductor laser 15 on the information recording surface on the optical disk 10 even on the optical disk 10 such as a CD-ROM. A light spot is formed on the surface. The light beam reflected from the optical disk 10 travels in the same optical path as that of the outward light, passes through the objective lens 6, the collimating lens 5, and the dichroic half prism 12, and reaches the dichroic half mirror 13.

先述したようにダイクロハーフミラー13は、780nm波長のレーザ光を約50%透過する光学素子であるため、ダイクロハーフミラー13に到達した光ビームは、ダイクロハーフミラー13を透過した後に光検出器14の所定の位置に集光されるようになっている。   As described above, since the dichroic half mirror 13 is an optical element that transmits about 780 nm wavelength laser light by about 50%, the light beam that has reached the dichroic half mirror 13 passes through the dichroic half mirror 13 and then the photodetector 14. The light is condensed at a predetermined position.

図1に示した従来の光学系の構成においてはダイクロハーフプリズム12からコリメートレンズ5を経て対物レンズ6に至る集光光学系部分が共通化されており部品数の低減が図られているが、2つの異なる波長に対して波長選択性があり所定の光学特性をもつダイクロハーフプリズムやダイクロハーフミラーなどの波長選択性の光学素子や2つの異なる波長の半導体レーザを必要としているが、これら波長選択性の光学素子及び半導体レーザは光ピックアップの構成部品からみるとまだまだ高価な部品であり、光ピックアップの更なる低価格化の妨げとなっていた。   In the configuration of the conventional optical system shown in FIG. 1, the condensing optical system portion from the dichroic half prism 12 through the collimating lens 5 to the objective lens 6 is shared, and the number of parts is reduced. There is a need for wavelength-selective optical elements such as dichroic half prisms and dichroic half mirrors, which have wavelength selectivity for two different wavelengths, and two different wavelength semiconductor lasers. Optical elements and semiconductor lasers are still expensive parts when viewed from the components of the optical pickup, which hinders further cost reduction of the optical pickup.

以上の状況を鑑み、本発明が解決すべき課題は、複数の種類の異なる光ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行う光ピックアップ及びそれを用いた光ディスク装置において、従来の光学系構成と比較して簡素な構成を実現すると同時に、安価な光学素子やできるだけ少ない半導体レーザを用いることにより低コストな光学系構成実現することにある。   In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is that an optical pickup for recording or reproducing information on a plurality of different types of optical discs and an optical disc apparatus using the same are compared with the conventional optical system configuration. In addition to realizing a simple configuration, a low-cost optical system configuration is realized by using inexpensive optical elements and as few semiconductor lasers as possible.

上記の課題を解決するために本発明における光検出器、光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置では、第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、前記3本の光ビームを含む光ビームを異なる第1または第2の光学的情報記録媒体に集光し光学的情報記録媒体上の所定の位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と、前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置される第1の受光領域と、前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置される第2の受光領域とを有する光検出器と、前記光検出器から得られる光電変換信号に所定の演算を施すことにより前記光学的情報記録媒体に照射された光スポットのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成と前記光学的情報記録媒体に記録されている情報信号の再生を行う信号処理回路とを有するものであって、前記光検出器は田の字型に4分割された前記第1及び第2の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第1または前記第2もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、前記第1あるいは第2もしくは両方の受光領域からディファレンシャルフェーズディテクション方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   In order to solve the above problems, in the photodetector, the optical pickup, and the optical information reproducing apparatus using the same in the present invention, the semiconductor laser having the first or second or both laser light sources, the first or first An optical branching element that branches light beams emitted from two or both laser light sources into at least three light beams, and a first or second optical information recording medium in which the light beams including the three light beams are different. And a light collecting optical system that irradiates each predetermined position on the optical information recording medium with an independent light spot, and light that is emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium A first light receiving region disposed at a position irradiated with the beam, and a first light disposed at a position irradiated with the light beam emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium. A photodetector having a light receiving region, and a focus error signal and a tracking error signal of a light spot irradiated on the optical information recording medium by performing a predetermined calculation on a photoelectric conversion signal obtained from the photodetector. A signal processing circuit for generating and reproducing an information signal recorded on the optical information recording medium, wherein the photodetector is divided into four in a square shape, the first and second And the signal processing circuit outputs a signal capable of generating a focus error signal by the astigmatism method independently from each of the first, second, or both light receiving regions, and the first or second light receiving region. Alternatively, a signal capable of generating a tracking error signal by the differential phase detection method is output from both light receiving areas.

また、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置され各々が2分割され、各々2つの受光面を有する第3及び第4の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第3または第4もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   In order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is arranged at a position where a light beam emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium is irradiated. Are divided into two parts, each having a third and a fourth light-receiving region each having two light-receiving surfaces, and the signal processing circuit is independently tracking error by push-pull method from the third, fourth, or both light-receiving regions. A signal that can generate a signal is output.

さらに、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置された第3及び第4の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第3及び第4の受光領域から3ビーム方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   Further, in order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is disposed at a position where a light beam emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium is irradiated. And a signal processing circuit for outputting a signal capable of generating a tracking error signal by a three-beam method from the third and fourth light receiving regions.

また、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置された田の字型に4分割された第3及び第4の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第3または第4もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、前記第3または第4もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   In order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is disposed at a position where a light beam emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium is irradiated. A third and a fourth light receiving region divided into four in a square shape, and the signal processing circuit independently outputs a focus error signal by an astigmatism method from each of the third, fourth, or both light receiving regions. A signal that can be generated is output, and a signal that can generate a tracking error signal by a push-pull method is output independently from the third, fourth, or both light receiving regions.

さらに、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置され各々が2分割され、各々2つの受光面を有する第5及び第6の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第5または第6もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   Further, in order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is arranged at a position where a light beam emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium is irradiated. Are divided into two parts, and each of the signal processing circuits includes a fifth and a sixth light receiving region each having two light receiving surfaces, and the signal processing circuit independently performs tracking error by a push-pull method from the fifth, sixth, or both light receiving regions. A signal that can generate a signal is output.

また、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置された第5及び第6の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第5及び第6の受光領域から3ビーム方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力するようにする。   In order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is disposed at a position where a light beam emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium is irradiated. And a signal processing circuit for outputting a signal capable of generating a tracking error signal by a three-beam method from the fifth and sixth light receiving regions.

さらに、上記の課題を解決するために本発明では、前記光検出器は前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される位置に配置された田の字型に4分割された第5及び第6の受光領域とを備え、前記信号処理回路は前記第5または第6もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成し、前記第5または第6もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成するようにする。   Further, in order to solve the above problems, in the present invention, the photodetector is disposed at a position where a light beam emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium is irradiated. A fifth and a sixth light receiving region divided into four in a square shape, and the signal processing circuit independently outputs a focus error signal by an astigmatism method from the fifth, sixth or both light receiving regions. The tracking error signal is generated by the push-pull method independently from the fifth, sixth, or both light receiving regions.

また、上記の課題を解決するために本発明では、第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームをそれぞれ3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、前記3本に分岐された光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に集光し光学的情報記録媒体上の所定の位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と、前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した3つの光ビームがそれぞれ独立に受光されるように配置された第1、第2及び第3の受光領域と、前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した3つの光ビームがそれぞれ独立に受光されるように配置された第4、第5及び第6の受光領域とを有する光検出器と、前記光検出器から得られる光電変換信号に所定の演算を施すことにより前記第1または第2の光学的情報記録媒体に照射された光スポットのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成と前記第1または第2の光学的情報記録媒体に記録されている情報信号の再生を行う信号処理回路とを有するものであって、前記第1及び第4の受光領域は各々が田の字型に4分割され、各々4つの受光面を有し、前記第2、第3、第5及び第6の受光領域は各々が少なくとも2分割され、各々少なくとも2つの受光面を有し、前記信号処理回路は前記第1または第4もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成し、前記第1または第4もしくは両方の受光領域からディファレンシャルフェーズディテクション方式によるトラッキングエラー信号を生成し、前記第2または第3または第5または第6もしくはこれらの各々の受光領域からはそれぞれ独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成するようにする。   In order to solve the above problems, in the present invention, a semiconductor laser having the first, second, or both laser light sources and three light beams emitted from the first, second, or both laser light sources are respectively provided. An optical branching element that splits into three light beams, and the three branched light beams are collected on the first or second optical information recording medium, and each is independent at a predetermined position on the optical information recording medium. A condensing optical system for irradiating the light spot, and a first optical beam arranged so that three light beams emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium are independently received. , Second and third light receiving regions, and fourth, arranged so that three light beams emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium are received independently. 5th and 6th And a focus error signal of a light spot irradiated on the first or second optical information recording medium by performing a predetermined calculation on a photoelectric conversion signal obtained from the photodetector. And a signal processing circuit for generating a tracking error signal and reproducing the information signal recorded on the first or second optical information recording medium, the first and fourth light receiving regions Each is divided into four in a square shape, each having four light receiving surfaces, and each of the second, third, fifth and sixth light receiving regions is divided into at least two parts, each having at least two light receiving surfaces. And the signal processing circuit generates a focus error signal by the astigmatism method independently from the first, fourth, or both light receiving regions, and the first, fourth, or both light receiving regions. Generating a tracking error signal by a differential phase detection method, and generating a tracking error signal by a push-pull method independently from the second, third, fifth, sixth, or each of the light receiving regions. To do.

さらに、上記の課題を解決するために本発明では、前記第1及び第2の光学的情報記録媒体にそれぞれに照射された複数の光スポットのうち、少なくとも1組の光スポットにおけるトラックに垂直な方向の光スポット間隔がそれぞれの光学的情報記録媒体におけるトラックピッチの略2分の1であり、前記第1及び第2の光学的情報記録媒体におけるトラックピッチの比と前記第1及び第2のレーザ光源における波長の比が略等しくなるようにする。   Furthermore, in order to solve the above-described problem, in the present invention, the first and second optical information recording media are each perpendicular to a track in at least one set of light spots among a plurality of light spots irradiated on the first and second optical information recording media. The light spot interval in the direction is approximately one half of the track pitch in each optical information recording medium, and the ratio of the track pitch in the first and second optical information recording media to the first and second The wavelength ratio in the laser light source is set to be approximately equal.

なお、前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源は、1つの筐体内に設けるものであっても良い。   The first, second, or both laser light sources may be provided in one housing.

また、前記光検出器から得られる光電変換信号に所定の演算を施すことにより前記光学的情報記録媒体に照射された光スポットのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成を行う信号処理回路は、光検出器、または、光ピックアップに設けるものであっても良い。   In addition, a signal processing circuit that generates a focus error signal and a tracking error signal of the light spot irradiated on the optical information recording medium by performing a predetermined calculation on the photoelectric conversion signal obtained from the photodetector is an optical signal. It may be provided in a detector or an optical pickup.

ここで、前記光検出器の受光領域を田の字型に4分割する方法の説明をする。この4分割する方法を用いることで、前記光検出器における受光領域が、互いに交差する第1の分割線と第2の分割線によって、4つに分割される。即ち、受光領域の4分割後の形状は、漢字の『田』の字型となるのである。   Here, a method of dividing the light receiving area of the photodetector into four squares will be described. By using this method of dividing into four, the light receiving region in the photodetector is divided into four by a first dividing line and a second dividing line that intersect each other. In other words, the shape of the light receiving area after being divided into four is the character shape of the Chinese character “ta”.

また、上記の課題を解決するために本発明における光ピックアップもしくは、それを用いた光学的情報再生装置では、第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、前記3本の光ビームを含む光ビームを異なる第1または第2の光学的情報記録媒体に集光し光学的情報記録媒体上の所定の位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と、前記第1のレーザ光源から発し前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置を受光範囲内とするように配置される第1の受光領域と、前記第2のレーザ光源から発し前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置を受光範囲内とするように配置される第2の受光領域とを有する光検出器と、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器の所定の位置に導く光検出光学系とを備えるようにする。   In order to solve the above problems, the optical pickup according to the present invention or the optical information reproducing apparatus using the optical pickup includes a semiconductor laser having the first, second, or both laser light sources, and the first or second. Alternatively, a light branching element that branches light beams emitted from both laser light sources into at least three light beams, and a light beam including the three light beams on different first or second optical information recording media. A condensing optical system for condensing and irradiating a predetermined spot on the optical information recording medium with an independent light spot, and a light beam emitted from the first laser light source and reflected by the first optical information recording medium A first light receiving region arranged so that the first position where the light is irradiated is within the light receiving range, and a light beam emitted from the second laser light source and reflected by the second optical information recording medium A photodetector having a second light receiving region arranged so that the second position to be irradiated is within the light receiving range; and a light beam reflected by the first optical information recording medium, or the second And a light detection optical system for guiding the light beam reflected by the optical information recording medium to a predetermined position of the light detector.

また、前記光検出光学系は該第1の半導体レーザ光源を発し前記光学的情報記録媒体を反射した前記第1の光ビームを前記光検出器の所定位置にある第1の受光領域に導く機能と、前記光学的情報記録媒体を反射した前記第2の光ビームを前記光検出器内の前記第1の受光領域とは異なる位置にある第2の受光領域に導く機能とを有するものとする。
なお、前記光検出光学系は直線状もしくは曲線状の格子溝パターンを有するホログラム素子を備えており、前記ホログラム素子の一例としては、所定の波長を有する前記第1の光ビームは回折せず、該第1の光ビームとは異なる波長を有する前記第2の光ビームは所定の回折効率で回折させる波長選択性を持たせる。
The optical detection optical system has a function of guiding the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and reflected from the optical information recording medium to a first light receiving region at a predetermined position of the photodetector. And a function of guiding the second light beam reflected from the optical information recording medium to a second light receiving region at a position different from the first light receiving region in the photodetector. .
The light detection optical system includes a hologram element having a linear or curved grating groove pattern.As an example of the hologram element, the first light beam having a predetermined wavelength is not diffracted, The second light beam having a wavelength different from that of the first light beam has wavelength selectivity for diffracting with a predetermined diffraction efficiency.

また別の例としては所定の偏光方向を有する光ビームを回折せずに、該偏光方向に対して垂直な偏光方向を持つ光ビームを所定の回折効率で回折させる偏光選択性を持たせ、また前記第1または、第2の半導体レーザ光源を発し、前記光学的情報記録媒体を反射して前記ホログラム素子に向かう前記第1または、第2の光ビームの光路中に、前記ホログラム素子によって回折されない所定の偏光方向を前記第1の光ビームに与え、前記ホログラム素子によって回折される偏光方向を前記第2の光ビームに与える様な偏光変換素子を備える。   As another example, a light beam having a predetermined polarization direction is not diffracted, but a light beam having a polarization direction perpendicular to the polarization direction is diffracted with a predetermined diffraction efficiency. The first or second semiconductor laser light source is emitted, is reflected by the optical information recording medium, and is not diffracted by the hologram element in the optical path of the first or second light beam toward the hologram element. A polarization conversion element is provided that gives a predetermined polarization direction to the first light beam and gives a polarization direction diffracted by the hologram element to the second light beam.

また前記集光光学系は前記第1の半導体レーザ光源から出射した第1の光ビームを集光して所定の基板厚さを有する第1の光学的情報記録媒体に絞り込む機能を持たせ、前記第2の半導体レーザ光源から出射した第2の光ビームを集光して第1の光学的情報記録媒体とは異なる基板厚さを有する第2の光学的情報記録媒体に絞り込む機能を持たせる。
さらに以上の光ピックアップ装置において、前記第1の半導体レーザ光源は660nm以下の波長を有する半導体レーザ光源であり、第1の光学的情報記録媒体は約0.6mmの基板厚さを有する光ディスクであり、また前記第2の半導体レーザ光源は波長780nm乃至790nmを有する半導体レーザ光源であり、第2の光学的情報記録媒体は約1.2mmの基板厚さを有する光ディスクであることを特徴としている。また前記偏光変換素子は、前記第1の半導体レーザ光源から出射した前記第1の光ビームに対して5λ/4板として働く事を特徴とする。
また以上の光ピックアップ装置において、前記第1の半導体レーザ光源を発し前記第1の光学的情報記録媒体を反射した第1の光ビームからフォーカス誤差信号を検出する際は非点収差方式を用い、前記第2の半導体レーザ光源を発し前記第2の光学的情報記録媒体を反射した第2の光ビームからフォーカス誤差信号を検出する際は、非点収差方式もしくはナイフエッジ方式もしくはビームサイズ方式を用い、前記第1の半導体レーザ光源を発し、前記第1の光学的情報記録媒体を反射した第1の光ビームからトラッキング誤差信号を検出する際は位相差検出方式(Differential Phase Detection方式)もしくはディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)を用い、前記第2の半導体レーザ光源を発し前記第2の光学的情報記録媒体を反射した第2の光ビームからトラッキング誤差信号を検出する際はプッシュプル方式またはディファレンシャルプッシュプル方式または3スポット方式を用いる。
The condensing optical system has a function of condensing the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and narrowing it down to a first optical information recording medium having a predetermined substrate thickness, The second optical beam emitted from the second semiconductor laser light source is condensed to have a function of narrowing down to a second optical information recording medium having a substrate thickness different from that of the first optical information recording medium.
Further, in the above optical pickup device, the first semiconductor laser light source is a semiconductor laser light source having a wavelength of 660 nm or less, and the first optical information recording medium is an optical disk having a substrate thickness of about 0.6 mm. The second semiconductor laser light source is a semiconductor laser light source having a wavelength of 780 nm to 790 nm, and the second optical information recording medium is an optical disk having a substrate thickness of about 1.2 mm. In addition, the polarization conversion element functions as a 5λ / 4 plate for the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source.
In the above optical pickup device, an astigmatism method is used to detect a focus error signal from the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and reflected from the first optical information recording medium. When detecting a focus error signal from the second light beam emitted from the second semiconductor laser light source and reflected from the second optical information recording medium, an astigmatism method, a knife edge method, or a beam size method is used. When detecting a tracking error signal from the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and reflected from the first optical information recording medium, a differential phase detection method (Differential Phase Detection method) or a differential push A second method of using the pull method (DPP method) and emitting the second semiconductor laser light source and reflecting the second optical information recording medium. When detecting the tracking error signal from the light beam using a push-pull method or differential push-pull method or three-spot method.

また前記第2の光学的情報記録媒体のトラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式によって検出する場合は、前記第2の半導体レーザ光源を発した前記第2の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、かつ該3本の光ビームのスポット間隔を前記第2の光学的情報記録媒体上の半径方向では該光学的情報記録媒体の情報トラックのトラックピッチのほぼ2分の1にする3スポット用回折格子を備えており、さらに該3スポット用回折格子は前記第1の半導体レーザ光源を発した前記第1の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、該3本の光ビームのスポット間隔を前記第1の光学的情報記録媒体上の半径方向では所定の追記型もしくは書き換え可能型光学的情報記録媒体にあらかじめ形成されている溝部のピッチのほぼ2分の1にする。   Further, when the tracking error signal of the second optical information recording medium is detected by a differential push-pull method, the second light beam emitted from the second semiconductor laser light source is diffracted into at least three light beams. 3 spots that are separated from each other and that the spot interval of the three light beams is approximately one half of the track pitch of the information track of the optical information recording medium in the radial direction on the second optical information recording medium The three-spot diffraction grating further diffracts and separates the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source into at least three light beams, and the three light beams. Are formed in advance on a predetermined write-once or rewritable optical information recording medium in the radial direction on the first optical information recording medium. That to approximately one half of the pitch of the groove.

また、前記光検出光学系の位置を調整することによって、前記光学的情報記録媒体で反射した前記第1または第2の光ビームが導かれる前記光検出器内の受光領域の位置を調整することが出来る。   Further, by adjusting the position of the optical detection optical system, the position of the light receiving region in the photodetector to which the first or second light beam reflected by the optical information recording medium is guided is adjusted. I can do it.

また、前記光検出光学系の位置を調整することによって、前記光学的情報記録媒体で反射した前記第1または第2の光ビームが導かれる前記光検出器内の受光領域の位置を同じ直線状に配置することが出来る。   Further, by adjusting the position of the optical detection optical system, the position of the light receiving region in the photodetector to which the first or second light beam reflected by the optical information recording medium is guided is the same linear shape. Can be arranged.

また、前記光検出光学系の位置を調整することによって、前記光学的情報記録媒体で反射した前記第1または第2の光ビームが導かれる前記光検出器内の受光領域を同一とすることが出来る。   Further, by adjusting the position of the light detection optical system, the light receiving region in the light detector to which the first or second light beam reflected by the optical information recording medium is guided is made the same. I can do it.

もしくは、本発明における光ピックアップまたは、それを用いた光学的情報再生装置では、第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、前記3本の光ビームを含む光ビームを異なる第1または第2の光学的情報記録媒体に集光し光学的情報記録媒体上の所定の位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置を受光範囲内とするように配置される第1の受光領域と、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置を受光範囲内とするように配置される第2の受光領域とを有する光検出器と、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器の所定の位置に導く光検出光学系とを備えるようにする。
Alternatively, in the optical pickup in the present invention or the optical information reproducing apparatus using the same, a semiconductor laser having the first, second, or both laser light sources,
An optical branching element that splits a light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams, and a first or second light beam that includes the three light beams are different from each other. A condensing optical system for condensing on an optical information recording medium and irradiating each independent light spot on a predetermined position on the optical information recording medium, and a light beam reflected by the first optical information recording medium for irradiation A first light receiving region arranged so that the first position is within the light receiving range, and a second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated is within the light receiving range. And a light beam reflected by the first optical information recording medium or a light beam reflected by the second optical information recording medium. To a predetermined position of the photodetector So that and a detection optical system.

また、前記光ピックアップにおいて、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置との相対的な位置を変えるように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くこととする。   In the optical pickup, the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated. The light detection optical system reflects a light beam reflected by the first optical information recording medium or a light beam reflected by the second optical information recording medium so as to change the position relative to the position of To the photodetector.

また、前記光ピックアップにおいて、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置を受光範囲内とするように配置される第1の受光領域と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置を受光範囲内とするように配置される第2の受光領域とが異なる位置に設けられるように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くこととする。   Further, in the optical pickup, the first light receiving region and the second light receiving region arranged so that the first position irradiated with the light beam reflected by the first optical information recording medium is within the light receiving range. The photodetection optical system is provided so that the second light receiving region arranged so that the second position irradiated with the light beam reflected by the optical information recording medium is within the light receiving range is provided at a different position. The light beam reflected by the first optical information recording medium or the light beam reflected by the second optical information recording medium is guided to the photodetector.

また、前記光ピックアップにおいて、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置との相対的な位置を変えることで、前記第1の受光領域と前記第2の受光領域を直線状に配置するように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くこととする。   In the optical pickup, the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated. By changing the relative position of the first optical information recording medium, the light detection optical system arranges the first light receiving area and the second light receiving area in a straight line. The light beam reflected by the medium or the light beam reflected by the second optical information recording medium is guided to the photodetector.

また、前記光ピックアップにおいて、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置との相対的な位置を変えることで、前記第1の受光領域と前記第2の受光領域を同じ位置とするように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くこととする。   In the optical pickup, the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated. By changing the relative position with respect to the position of the first optical information recording medium, the light detection optical system is configured so that the first light receiving area and the second light receiving area are at the same position. Or the light beam reflected by the second optical information recording medium is guided to the photodetector.

以上述べたように本発明の実施例によれば、2つの異なる波長のレーザ光源を同一の筐体内に配置した半導体レーザと、少なくとも一つの回折格子、及び1つの光検出器を用いた光ピックアップの光学系構成で、DVD−ROM、DVD−RAMやCD−ROMなどの異なる基板厚さや異なる溝構造からなる各種光ディスクの再生あるいは記録に必要なフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることが可能である。さらに、2つのレーザ波長の比と光ディスクのトラックピッチの比が略等しい場合には、1つの回折格子で光学系が実現できると同時に、この回折格子やハーフミラーなどの光学部品に関しては波長特性や偏光特性を必要としないために、従来と比較して簡素で低価格な光学系を実現することができる。
一方、光ピックアップ装置の光源に2波長マルチレーザを用いた場合に、本発明に基づく回折格子では、光検出器の受光領域を2波長に対して共用化を可能とするので、1つの対物レンズと1系統の光検出系で複数種類の光ディスクの情報の再生を行う事により光学部品数を低減し、光ピックアップ装置のさらなる小型化、簡略化、低価格化を実現できる。
As described above, according to the embodiments of the present invention, an optical pickup using a semiconductor laser in which laser light sources having two different wavelengths are arranged in the same casing, at least one diffraction grating, and one photodetector. With this optical system configuration, it is possible to obtain focus error signals and tracking error signals necessary for reproduction or recording of various optical discs having different substrate thicknesses and different groove structures such as DVD-ROM, DVD-RAM and CD-ROM. is there. Furthermore, when the ratio of the two laser wavelengths and the ratio of the track pitch of the optical disk are substantially equal, an optical system can be realized with one diffraction grating, and at the same time, with respect to optical components such as the diffraction grating and the half mirror, wavelength characteristics and Since polarization characteristics are not required, an optical system that is simpler and less expensive than the conventional one can be realized.
On the other hand, when a two-wavelength multi-laser is used as the light source of the optical pickup device, the diffraction grating according to the present invention makes it possible to share the light receiving area of the photodetector with respect to two wavelengths. By reproducing information from multiple types of optical discs with a single optical detection system, the number of optical components can be reduced, and further downsizing, simplification, and cost reduction of the optical pickup device can be realized.

以下、本発明の第1の実施例としての光ピックアップの構成ならびに動作について図面を参照しながら説明する。   The configuration and operation of the optical pickup as the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図2(a)において、半導体レーザ2は例えば650nmの波長で発振するレーザ光源と例えば780nmの波長で発振するレーザ光源が同一の筐体内に配置されたもの(2波長マルチレーザ)であり、2つのレーザ光源は所定の間隔dで配置されている構成である。図2(a)においては、半導体レーザ2内の650nmのレーザ光源が点灯した状態を示している。650nmのレーザ光源より出射した光ビームは、回折格子3を透過してハーフミラー4に至る。ここで、回折格子3を透過した光ビームは、格子上に形成された回折溝によりそのまま透過する0次光及び所定の回折角で0次光から分離進行する±1次回折光の少なくとも3つの光ビームとなる構成である。ハーフミラー4は光ビームの光軸に対して、45°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された反射膜で650nm波長のレーザ光を約50%反射すると同時に約50%透過させる光学素子である。光ビームは、その光軸に対して45°の角度をなして配置されているハーフミラー4の反射膜において反射した後、コリメートレンズ5によって平行な光ビームに変換され、対物レンズ6に達する。ここで、対物レンズ6は650nm波長および780nm波長のレーザ光に対応し、異なる基板厚さの光ディスクに集光可能なものである。対物レンズ6はアクチュエータ7に一体に保持されており、駆動コイル8に通電することにより、例えばDVD−ROMやDVD−RAMなどの基板厚さ0.6mmの光ディスク1の情報記録面上に光ビームを合焦し0次光及び±1次回折光の3つの光スポットを形成することが可能である。光ディスク1を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ6、コリメートレンズ5を経て、ハーフミラー4に到達し、光ビームの戻り光量の約50%はハーフミラー4を透過した後に光検出器9の所定の位置に集光されるようになっている。   In FIG. 2A, a semiconductor laser 2 is a laser light source that oscillates at a wavelength of 650 nm, for example, and a laser light source that oscillates at a wavelength of 780 nm, for example (two-wavelength multilaser). The two laser light sources are arranged at a predetermined interval d. FIG. 2A shows a state in which the 650 nm laser light source in the semiconductor laser 2 is turned on. The light beam emitted from the 650 nm laser light source passes through the diffraction grating 3 and reaches the half mirror 4. Here, the light beam that has passed through the diffraction grating 3 is at least three light beams: zero-order light that is directly transmitted by the diffraction grooves formed on the grating and ± first-order diffracted light that travels separately from the zero-order light at a predetermined diffraction angle. This is a beam configuration. The half mirror 4 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the light beam. The reflection film formed on the surface of the half mirror 4 reflects about 50% of 650 nm wavelength laser light and about 50%. It is an optical element to transmit. The light beam is reflected by the reflection film of the half mirror 4 disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and then converted into a parallel light beam by the collimator lens 5 and reaches the objective lens 6. Here, the objective lens 6 corresponds to laser light having a wavelength of 650 nm and a wavelength of 780 nm, and can be focused on optical disks having different substrate thicknesses. The objective lens 6 is integrally held by an actuator 7, and a light beam is applied to the information recording surface of the optical disk 1 having a substrate thickness of 0.6 mm, such as a DVD-ROM or DVD-RAM, by energizing the drive coil 8. It is possible to form three light spots of 0th order light and ± 1st order diffracted light. The light beam reflected from the optical disk 1 follows the same optical path as the outward light, passes through the objective lens 6 and the collimating lens 5 and reaches the half mirror 4, and about 50% of the return light quantity of the light beam is half mirror 4. After being transmitted, the light is condensed at a predetermined position of the photodetector 9.

図2(b)は、半導体レーザ2内の780nmのレーザ光源が点灯している状態を示している。650nmのレーザ光源と所定の間隔dの位置に配置されている780nmのレーザ光源より出射した光ビームは、回折格子3を透過してハーフミラー4に至る。ここで、回折格子3を透過した光ビームは、格子上に形成された回折溝により0次光及び回折された±1次回折光の少なくとも3つの光ビームとなっている。ハーフミラー4は光ビームの光軸に対して、45°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された反射膜で780nm波長のレーザ光に対しても約50%反射すると同時に約50%透過させる光学素子である。   FIG. 2B shows a state in which the 780 nm laser light source in the semiconductor laser 2 is lit. A light beam emitted from a 650 nm laser light source and a 780 nm laser light source arranged at a predetermined distance d passes through the diffraction grating 3 and reaches the half mirror 4. Here, the light beam transmitted through the diffraction grating 3 is at least three light beams of 0th order light and ± 1st order diffracted light diffracted by the diffraction grooves formed on the grating. The half mirror 4 is arranged so as to form an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the light beam. At the same time, the reflecting film formed on the surface reflects about 50% of the laser light having a wavelength of 780 nm. An optical element that transmits about 50%.

光ビームは、その光軸に対して45°の角度をなして配置されているハーフミラー4の反射膜において反射した後、コリメートレンズ5によって平行な光ビームに変換され、対物レンズ6に達する。対物レンズ6はアクチュエータ7に一体に保持されており、駆動コイル8に通電することにより、例えばCD−ROMやCD−Rなどの基板厚さ1.2mmの光ディスク10の情報記録面上に光ビームを合焦し0次光及び±1次回折光の3つのスポットを形成することが可能である。   The light beam is reflected by the reflection film of the half mirror 4 disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and then converted into a parallel light beam by the collimator lens 5 and reaches the objective lens 6. The objective lens 6 is integrally held by an actuator 7, and when a drive coil 8 is energized, a light beam is applied onto an information recording surface of an optical disc 10 having a substrate thickness of 1.2 mm such as a CD-ROM or CD-R. It is possible to form three spots of 0th order light and ± 1st order diffracted light.

光ディスク10を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ6、コリメートレンズ5を経て、ハーフミラー4に到達し、光ビームの戻り光量の約50%はハーフミラー4を透過した後に光検出器9の所定の位置に集光されるようになっている。   The light beam reflected from the optical disk 10 follows the same optical path as the outward light, passes through the objective lens 6 and the collimating lens 5 and reaches the half mirror 4, and about 50% of the return light quantity of the light beam is half mirror 4. After being transmitted, the light is condensed at a predetermined position of the photodetector 9.

図3から図5は、本発明の第1の実施例における光ディスク上のスポット配置を示したものであり、図3はDVD−ROMディスク上のスポット配置、図4はDVD−RAMディスク上のスポット配置、図5はCD−Rディスク上のスポット配置を示している。   3 to 5 show the spot arrangement on the optical disk in the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the spot arrangement on the DVD-ROM disk, and FIG. 4 shows the spot on the DVD-RAM disk. Arrangement, FIG. 5 shows a spot arrangement on a CD-R disc.

図3において、DVD−ROMディスク上の記録ピット200は、トラックピッチTp1(0.74μm)の間隔で光ディスクのトラック方向に配置されている。図2において説明したように、光ディスク上の光スポットは、回折格子3により0次光及び±1次光の3つのスポットとなっており、0次光のスポット100、+1次回折光のスポット101、−1次回折光のスポット102は、図3に示すようにトラックピッチTp1に相当する間隔Tp11で光ディスク1上に配置されている。   In FIG. 3, the recording pits 200 on the DVD-ROM disc are arranged in the track direction of the optical disc at an interval of a track pitch Tp1 (0.74 μm). As described with reference to FIG. 2, the light spot on the optical disk is made up of three spots of zero-order light and ± first-order light by the diffraction grating 3, and a spot 100 of zero-order light, a spot 101 of + 1st-order diffracted light, As shown in FIG. 3, the spots 102 of the −1st order diffracted light are arranged on the optical disc 1 at an interval Tp11 corresponding to the track pitch Tp1.

図4において、DVD−RAMディスク上には、案内溝202がトラックピッチTp2(1.48μm)の間隔で案内溝間203と交互に形成されている。また、記録マーク201はTp2の半分に相当する間隔Tp21(0.74μm)で光ディスクのトラック方向に配置されている。光ビームは図3と同様に回折格子3により回折され、光ディスク上で0次光及び±1次回折光の3つのスポットとなっている。この0次光のスポット100、+1次回折光のスポット101、−1次回折光のスポット102は、図4に示すようにトラックピッチTp2の略半分に相当する間隔Tp22(=Tp11)で光ディスク1上に配置されている。   In FIG. 4, on the DVD-RAM disc, guide grooves 202 are alternately formed with guide groove intervals 203 at intervals of a track pitch Tp2 (1.48 μm). The recording marks 201 are arranged in the track direction of the optical disc at an interval Tp21 (0.74 μm) corresponding to half of Tp2. The light beam is diffracted by the diffraction grating 3 in the same manner as in FIG. 3, and becomes three spots of zero-order light and ± first-order diffracted light on the optical disk. The spot 100 of the 0th order light, the spot 101 of the + 1st order diffracted light, and the spot 102 of the −1st order diffracted light are placed on the optical disc 1 at an interval Tp22 (= Tp11) corresponding to substantially half of the track pitch Tp2, as shown in FIG. Has been placed.

図5において、CD−Rディスクには、案内溝401がトラックピッチTp3(1.6μm)の間隔で案内溝間402と交互に形成されている。また、記録マーク400はTp3で光ディスクの案内溝401上にトラック方向に配置されている。光ディスク10上の光スポットは、図3及び図4と同様に0次光及び±1次回折光の3つのスポットとなっており、これら0次光のスポット100、+1次回折光のスポット101、−1次回折光のスポット102は、Tp3の略半分に相当するTp31の間隔で光ディスク10上に配置されている。   In FIG. 5, guide grooves 401 are alternately formed on the CD-R disc with guide groove intervals 402 at intervals of a track pitch Tp3 (1.6 μm). The recording mark 400 is arranged in the track direction on the guide groove 401 of the optical disc at Tp3. The light spots on the optical disk 10 are the three spots of 0th-order light and ± 1st-order diffracted light as in FIGS. 3 and 4, and these 0th-order light spot 100 and + 1st-order diffracted light spots 101 and −1. The spots 102 of the next diffracted light are arranged on the optical disc 10 at intervals of Tp31 corresponding to approximately half of Tp3.

ここで、異なる波長のレーザ光による同じ回折格子における回折角は、回折角度が小さい条件下では波長にほぼ比例するという関係があるため、本第1の実施例における光ディスク上での3つのスポットの間隔は波長にほぼ比例することとなる。さらに、光ディスク上のスポット列の方向、すなわち光ビームの回折方向は、波長に依らず同方向であるため、光ディスク上でのスポットのディスク半径方向の間隔も波長にほぼ比例する。つまり、2つの波長λ1(=650nm)、λ2(=780nm)と光ディスク上のスポット間隔Tp22、Tp31の間には以下の関係が成り立つ。   Here, since the diffraction angle in the same diffraction grating by the laser beams having different wavelengths has a relation that it is substantially proportional to the wavelength under the condition that the diffraction angle is small, the three spots on the optical disk in the first embodiment are not related. The interval is almost proportional to the wavelength. Further, since the direction of the spot row on the optical disk, that is, the diffraction direction of the light beam is the same regardless of the wavelength, the distance between the spots on the optical disk in the disk radial direction is substantially proportional to the wavelength. That is, the following relationship holds between the two wavelengths λ1 (= 650 nm) and λ2 (= 780 nm) and the spot intervals Tp22 and Tp31 on the optical disc.

Figure 2005235393
Figure 2005235393

式(1)によると、CD−Rディスクでのスポット間隔Tp31を0.80μmに設定した場合のDVD−RAMディスク上でのスポット間隔Tp22は、0.67μmとなる。これは、DVD−RAMディスクにおけるトラックピッチの半値0.74μmに対して約10%程度のズレ位置であり、後述するサーボ信号検出方式を用いることにより問題なくDVD−RAMディスクからサーボ信号を検出することが可能となっている。また、逆にDVD−RAMディスク上でのスポット間隔Tp22を0.74μmに設定した場合においては、CD−Rディスクでのスポット間隔Tp31は、0.89μmとなる。これは、CD−Rディスクにおけるトラックピッチ0.8μmに対して約10%程度のズレ位置であり、後述するサーボ信号検出方式を用いることにより問題なくCD−Rディスクからサーボ信号を検出することが可能であり、スポット間隔の設定基準となる光ディスクは任意に選択可能である。   According to equation (1), the spot interval Tp22 on the DVD-RAM disk when the spot interval Tp31 on the CD-R disc is set to 0.80 μm is 0.67 μm. This is a shift position of about 10% with respect to the half value of 0.74 μm of the track pitch in the DVD-RAM disk, and the servo signal is detected from the DVD-RAM disk without any problem by using a servo signal detection method described later. It is possible. Conversely, when the spot interval Tp22 on the DVD-RAM disc is set to 0.74 μm, the spot interval Tp31 on the CD-R disc is 0.89 μm. This is a deviation position of about 10% with respect to a track pitch of 0.8 μm on the CD-R disc, and a servo signal can be detected from the CD-R disc without any problem by using a servo signal detection method described later. It is possible to select an optical disc as a reference for setting the spot interval.

尚、図2にて示した光検出器9は後述するように所定の波長のレーザ光に対して、田の字型に4つの受光面からなる受光領域を少なくとも1つ備えている構成である。光ディスク1または光ディスク10を反射した0次光及び±1次回折光の光ビームは、各受光領域のほぼ中心すなわち受光領域内の縦、横の分割線が十字に交わっている点と光ビームの強度中心がほぼ一致する位置に集光される。このとき各光ビームは光路に対して傾斜して配置されているハーフミラー4を透過するときに所定の非点収差が与えられているために、後ほど説明するように田の字型の受光領域から非点収差方式によりフォーカスエラー信号を検出するようになっている。同様に、4つの受光面からなる出力信号を用いることにより、プッシュプル方式またはディファレンシャルフェイズディテクション方式によるトラッキングエラー信号が検出可能である。   The photodetector 9 shown in FIG. 2 has a configuration in which at least one light receiving area consisting of four light receiving surfaces is formed in a square shape with respect to laser light having a predetermined wavelength, as will be described later. . The light beams of the 0th order light and the ± 1st order diffracted light reflected from the optical disc 1 or the optical disc 10 are substantially the center of each light receiving region, that is, the point where the vertical and horizontal dividing lines in the light receiving region cross each other and the intensity of the light beam. The light is collected at a position where the centers substantially coincide. At this time, since each light beam is given a predetermined astigmatism when passing through the half mirror 4 disposed to be inclined with respect to the optical path, a square-shaped light-receiving region as will be described later. Thus, a focus error signal is detected by an astigmatism method. Similarly, the tracking error signal by the push-pull method or the differential phase detection method can be detected by using the output signal composed of four light receiving surfaces.

次に、光ディスク1上の光スポットの強度分布について、図6を用いて説明する。本実施例においては、図4にて示したように光ディスク1に照射されるスポット100及び101、102のディスク半径方向に関する照射位置間隔は、DVD−DAMディスクの案内溝ピッチの略半分に一致するように設定されている。すなわち、例えば図6に示すDVD−RAMディスク上の3つの光スポット100、101、102の配置は、図中の(b)に示すように0次光の光スポット100がディスクの案内溝間203の真上に位置している場合は、+1次回折光の光スポット101と−1次回折光の光スポット102はそれぞれ隣接する案内溝202の真上に位置している。そして案内溝202に対して光スポット照射位置が相対的にずれていくような場合でも、光スポット100、101、102の間には、図6(a)または(c)に示すような位置関係が常に保たれる。一方、光ディスクによる反射光ビームは、案内溝202による回折の影響を受けて、光スポットの照射位置とディスクの案内溝の相対的な位置変化に応じて周期的に変化する特有の強度分布パターンを有することになる。そして、0次光の光スポット100の反射光ビームと、+1次回折光による光スポット101及び−1次回折光による光スポット102の反射光ビームでその強度分布を比較すると、図6(a)及び(c)に示すように完全に左右が反転したような変化を示している。   Next, the intensity distribution of the light spot on the optical disc 1 will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the irradiation position interval in the disk radial direction of the spots 100, 101, and 102 irradiated to the optical disk 1 coincides with substantially half of the guide groove pitch of the DVD-DAM disk. Is set to That is, for example, the arrangement of the three light spots 100, 101, 102 on the DVD-RAM disk shown in FIG. 6 is such that the zero-order light spot 100 is located between the guide grooves 203 of the disk as shown in FIG. , The light spot 101 of the + 1st order diffracted light and the light spot 102 of the −1st order diffracted light are respectively located directly above the adjacent guide grooves 202. Even in the case where the light spot irradiation position is shifted relative to the guide groove 202, the positional relationship between the light spots 100, 101, 102 is as shown in FIG. Is always kept. On the other hand, the reflected light beam from the optical disk is affected by diffraction by the guide groove 202, and has a unique intensity distribution pattern that periodically changes according to the relative position change of the irradiation position of the light spot and the guide groove of the disk. Will have. The intensity distributions of the reflected light beam of the 0th-order light spot 100 and the reflected light beam of the light spot 101 by the + 1st order diffracted light and the reflected light beam of the light spot 102 by the −1st order diffracted light are compared. As shown in c), the change is such that the left and right are completely reversed.

ところで、これら反射光ビームから非点収差方式によるフォーカスエラー信号を検出すると、検出したフォーカスエラー信号に大きな外乱が発生しやすくなるという問題がある。これは先ほど述べた案内溝202での回折の影響による反射光ビームの強度分布パターンの周期的変化と、それによって生じるプッシュプル信号のもれ込み外乱が主要因となっているものである。従って、図7(a)及び(b)に示すように光スポット100の反射光束から得られたフォーカスエラー信号と光スポット101及び光スポット102の反射光束から得られたフォーカスエラー信号を比較すると、フォーカスエラー信号の波形自体はほぼ同一であるのに対して、信号内に発生する外乱成分はその位相がほぼ完全に反転している。
そこで光スポット100の反射光束から得られたフォーカスエラー信号と、光スポット101または光スポット102の反射光束から得られたフォーカスエラー信号もしくはその両者の和信号を加算処理すると、図7(c)に示すようにフォーカスエラー自体は倍加される一方で外乱成分がほぼ完全にキャンセルされた良好なフォーカスエラー信号を得ることができる。
By the way, when a focus error signal by the astigmatism method is detected from these reflected light beams, there is a problem that a large disturbance is likely to occur in the detected focus error signal. This is mainly due to the periodic change in the intensity distribution pattern of the reflected light beam due to the diffraction effect in the guide groove 202 described above, and the push-pull signal leakage disturbance caused thereby. Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the focus error signal obtained from the reflected light flux of the light spot 100 and the focus error signal obtained from the reflected light flux of the light spot 101 and the light spot 102 are compared, While the waveform of the focus error signal itself is substantially the same, the phase of the disturbance component generated in the signal is almost completely inverted.
Therefore, when the focus error signal obtained from the reflected light beam of the light spot 100 and the focus error signal obtained from the reflected light beam of the light spot 101 or the light spot 102 or a sum signal of both are added, FIG. As shown, the focus error itself is doubled, while a good focus error signal in which the disturbance component is almost completely canceled can be obtained.

上記に示したような現象は、プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号検出についても同様に当てはまる。つまり、一般にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を検出する際、対物レンズがトラッキング方向に変位するとそれに伴って光検出器9の受光面に照射される光スポットも変位してしまい、図8(a)及び(b)に示すように検出されたトラッキングエラー信号には大きなオフセットが発生する。このオフセットは図8(a)及び(b)のように光スポット100の反射光ビームから検出したトラッキング信号にも光スポット101及び光スポット102の反射光ビームから検出したトラッキングエラー信号にも同じ向きにほぼ同程度だけ発生する。一方、トラッキングエラー信号自体は上記のフォーカスエラー信号の説明で述べた理由と全く同じ理由で、光スポット100の反射光ビームから検出された信号の位相と、光スポット101及び102の反射光ビームから検出された信号の位相がほぼ完全に反転している。このことから、各光スポットのディスク反射光から検出されたトラッキングエラー信号を減算処理することにより、オフセット成分だけをキャンセルし、図8(c)に示したようなオフセットが大幅に低減された良好なトラッキングエラー信号を得ることができる。   The phenomenon as described above is similarly applied to tracking error signal detection by the push-pull method. That is, in general, when detecting a tracking error signal by the push-pull method, when the objective lens is displaced in the tracking direction, the light spot irradiated on the light receiving surface of the photodetector 9 is also displaced accordingly, and FIG. And as shown in (b), a large offset occurs in the detected tracking error signal. This offset is the same for the tracking signal detected from the reflected light beam of the light spot 100 and the tracking error signal detected from the reflected light beam of the light spot 101 and the light spot 102 as shown in FIGS. Occurs only to the same extent. On the other hand, the tracking error signal itself is based on the phase of the signal detected from the reflected light beam of the light spot 100 and the reflected light beams of the light spots 101 and 102 for the same reason as described in the explanation of the focus error signal. The phase of the detected signal is almost completely inverted. Therefore, by subtracting the tracking error signal detected from the disk reflected light of each light spot, only the offset component is canceled, and the offset as shown in FIG. 8C is greatly reduced. A tracking error signal can be obtained.

本発明による実施例においては、以上のような原理を利用して良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を検出するものである。   In the embodiment according to the present invention, a good focus error signal and tracking error signal are detected by utilizing the principle as described above.

図9は本発明による光検出器および信号処理回路に関する第1の実施例を示した平面図及びブロック図である。光検出器9のパッケージ20には、図のように各分割受光面が記号a、b、c、dで表されている田の字型に4分割された受光領域210が配置され、その両隣に受光領域210と同様に分割受光面が記号e、f、g、hで表されている4分割受光領域211、及び記号i、j、k、lで表されている4分割受光領域212が配置されている。さらに、分割受光面が記号m、n、o、pで表されている4分割受光領域410、分割受光面が記号q、rで表されている2分割受光領域411、分割受光面が記号s、tで表されている2分割受光領域412が配置されている。そして受光領域210上には、ディスク上光スポット100のディスク反射光が集光され検出光スポット110を形成している。同様に受光領域211上にはディスク上光スポット101のディスク反射光が、受光領域212上にはディスク上光スポット102のディスク反射光がそれぞれ集光され、検出光スポット111および112を形成している。   FIG. 9 is a plan view and a block diagram showing a first embodiment relating to a photodetector and a signal processing circuit according to the present invention. The package 20 of the photodetector 9 is provided with a light receiving area 210 in which each divided light receiving surface is divided into four square shapes represented by symbols a, b, c, and d as shown in the figure. Similarly to the light receiving region 210, a divided light receiving surface 211 is represented by symbols e, f, g, and h, and a four divided light receiving region 212 is represented by symbols i, j, k, and l. Has been placed. Further, the divided light receiving surface is represented by four divided light receiving regions 410 represented by symbols m, n, o, and p, the divided light receiving surface is represented by symbols q, r, and the divided light receiving surface is represented by symbols s. , T, a two-divided light receiving region 412 is arranged. Then, on the light receiving area 210, the disk reflected light of the on-disk light spot 100 is condensed to form a detection light spot 110. Similarly, the disk reflected light of the on-disk light spot 101 is collected on the light receiving area 211 and the reflected light of the on-disk light spot 102 is collected on the light receiving area 212 to form detection light spots 111 and 112, respectively. Yes.

また、受光領域410上には、ディスク上光スポット300のディスク反射光が集光され検出光スポット310を形成している。同様に受光領域411上にはディスク上光スポット101のディスク反射光が、受光領域412上にはディスク上光スポット102のディスク反射光がそれぞれ集光され、検出光スポット311および312を形成している。   In addition, on the light receiving area 410, the disk reflected light of the on-disk light spot 300 is condensed to form a detection light spot 310. Similarly, the disk reflected light of the on-disk light spot 101 is collected on the light receiving area 411 and the reflected light of the on-disk light spot 102 is collected on the light receiving area 412 to form detection light spots 311 and 312. Yes.

ここで、本発明の第1の実施例においては、同一筐体内の微小距離dだけ離れた2つの異なる波長のレーザ光源(2波長マルチレーザ)と1つの回折格子及び1つの光検出器から光学系を構成している。そのため、受光領域200、201、202からなる受光領域列と受光領域410、411、412からなる受光領域列は、光学系の結像系に対応して異なる位置に配置されることとなる。更に、各レーザ光の±1次回折光に対応する受光領域201、202、411、412に関しては、波長の大きなレーザ光源に対応した受光領域411、412間の間隔が回折格子3での光ビームの回折角度にほぼ比例して大きな配置となっている。   Here, in the first embodiment of the present invention, two different wavelength laser light sources (two-wavelength multi-lasers) separated by a minute distance d in the same housing, one diffraction grating, and one photodetector are used for optically. The system is configured. For this reason, the light receiving area sequence including the light receiving areas 200, 201, and 202 and the light receiving area sequence including the light receiving areas 410, 411, and 412 are arranged at different positions corresponding to the imaging system of the optical system. Further, with respect to the light receiving regions 201, 202, 411, 412 corresponding to the ± 1st order diffracted light of each laser beam, the interval between the light receiving regions 411, 412 corresponding to the laser light source having a large wavelength is the light beam in the diffraction grating 3. The arrangement is almost proportional to the diffraction angle.

受光面a、b、c、dの各々で光電変換されて検出された各検出電流は、光検出器9のパッケージ20に設けられた電流−電圧変換増幅器40、41、42、43によって電圧に変換され、それぞれ光検出器9の出力端子に送られる。同様に受光面e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p、q、r、s、tの出力線は電流−電圧変換増幅器44、45、46、47、48、49、50、51、80、81、82、83、84、85、86、87に接続されている。(以下、説明を簡単にするため、これら電圧変換された検出信号については、その検出信号が検出された受光面と同一の記号を付する。)結局、光検出器9の20本の出力端子には、それぞれ a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p、q、r、s、tが出力されることになる。   Each detection current detected by photoelectric conversion on each of the light receiving surfaces a, b, c, d is converted into a voltage by current-voltage conversion amplifiers 40, 41, 42, 43 provided in the package 20 of the photodetector 9. Each is converted and sent to the output terminal of the photodetector 9. Similarly, the light receiving surfaces e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, and t output lines are current-voltage conversion amplifiers 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87. (Hereinafter, for the sake of simplicity, these voltage-converted detection signals are given the same symbols as the light receiving surface on which the detection signals are detected.) After all, the 20 output terminals of the photodetector 9 Are output as a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, respectively. .

次に演算回路について説明する。光検出器9の出力端子から出力される20本の検出信号のうち、出力信号a、b、c、dからは、加算器52、53、減算器54によって信号(a+c)−(b+d)が出力され、加算器55、56、減算器57によって信号(a+d)−(b+c)が出力される。ここで、信号(a+c)−(b+c)は、いわゆる非点収差方式によって検出されるディスク上光スポット100のフォーカスエラー信号に相当する。また(a+d)、(b+c)は、検出光スポット110をディスクのトラッキング方向(半径方向)に2分割した場合の各々の領域における検出光量に相当し、この2個の信号の差信号(a+d)−(b+c)はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上光スポット100のトラッキングエラー信号に相当する。   Next, the arithmetic circuit will be described. Of the 20 detection signals output from the output terminal of the photodetector 9, signals (a + c) − (b + d) are output from the output signals a, b, c, and d by the adders 52 and 53 and the subtractor 54. The signal (a + d) − (b + c) is output by the adders 55 and 56 and the subtractor 57. Here, the signal (a + c) − (b + c) corresponds to a focus error signal of the on-disk light spot 100 detected by a so-called astigmatism method. Further, (a + d) and (b + c) correspond to the detected light quantity in each region when the detection light spot 110 is divided into two in the tracking direction (radial direction) of the disk, and the difference signal (a + d) between these two signals. -(B + c) corresponds to the tracking error signal of the light spot 100 on the disc detected by the so-called push-pull method.

さらに、出力信号a、b、c、dには位相差検出回路77が接続されており、この回路によっていわゆる位相差検出方式(ディファレンシャル・フェイズ・ディテクション方式)によるディスク上光スポット100のトラッキングエラー信号も検出されるようになっている。尚、この位相差検出方式については、既に公知の技術なので詳細な説明はここでは省略する。   Further, a phase difference detection circuit 77 is connected to the output signals a, b, c, and d. By this circuit, a tracking error of the light spot 100 on the disc by the so-called phase difference detection method (differential phase detection method) is detected. A signal is also detected. Since this phase difference detection method is already a known technique, a detailed description thereof is omitted here.

また、加算器76により出力信号a、b、c、dの和信号DVD−RFを生成することにより、光ディスクに記録されている情報信号を所定の信号再生回路により再生可能となっている。尚、本実施例では示されていないが、前記加算器76を光検出器9のパッケージ20内に格納し、光検出器9の信号出力端子に和信号(a+b+c+d)の出力端子を追加する構成も可能である。   Further, by generating the sum signal DVD-RF of the output signals a, b, c, and d by the adder 76, the information signal recorded on the optical disc can be reproduced by a predetermined signal reproduction circuit. Although not shown in the present embodiment, the adder 76 is stored in the package 20 of the photodetector 9, and the output terminal of the sum signal (a + b + c + d) is added to the signal output terminal of the photodetector 9. Is also possible.

さらに、出力信号e、f、g、hからは、加算器58、59、減算器60によって信号(e+g)−(f+h)が出力され、加算器61、62、減算器63によって信号(e+h)−(f+g)が出力されている。同様に出力信号i、j、k、lからは、加算器64、65、減算器66によって信号(i+k)−(j+l)が出力され、また加算器67、68、減算器69によって信号(i+l)−(j+k)が出力されている。   Further, from the output signals e, f, g, and h, signals (e + g) − (f + h) are output by the adders 58 and 59 and the subtractor 60, and the signals (e + h) are output by the adders 61 and 62 and the subtractor 63. -(F + g) is output. Similarly, from the output signals i, j, k, and l, signals (i + k) − (j + l) are output by the adders 64 and 65 and the subtractor 66, and signals (i + l) are output by the adders 67 and 68 and the subtractor 69. ) − (J + k) is output.

信号(e+g)−(f+h)及び(i+k)−(j+l)は加算器70によって信号(e+g+i+k)−(f+h+j+l)として出力されており、更に増幅器71によって所定の増幅率K1で増幅されている。この増幅器71の増幅率K1は信号(e+g+i+k)−(f+h+j+l)が信号(a+c)−(b+d)とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。なお、この信号(e+g+i+k)−(f+h+j+l)は、いわゆる非点収差方式によって検出されたディスク上光スポット101および102のフォーカスエラー信号の和信号に相当するものである。   The signals (e + g) − (f + h) and (i + k) − (j + l) are output as the signal (e + g + i + k) − (f + h + j + l) by the adder 70 and further amplified by the amplifier 71 at a predetermined amplification factor K1. The amplification factor K1 of the amplifier 71 is determined so that the signal (e + g + i + k) − (f + h + j + l) has substantially the same signal amplitude as the signal (a + c) − (b + d). This signal (e + g + i + k)-(f + h + j + l) corresponds to the sum signal of the focus error signals of the on-disk light spots 101 and 102 detected by the so-called astigmatism method.

一方、(e+h)−(f+g)及び(i+l)−(j+k)は、加算器73によって信号(e+h+i+l)−(f+g+j+k)が出力され、さらに増幅器74によって所定の増幅率K2で増幅されている。この増幅器74の増幅率K2は信号(e+h+i+l)−(f+g+j+k)が信号(a+d)−(b+c)とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。尚、この信号(e+h+i+l)−(f+g+j+k)は、検出光スポット111と112をディスクのトラッキング方向(半径方向)に2分割した場合の各々の領域における総検出光量の差に相当し、いわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上スポット101および102のトラッキングエラー信号の和に相当するものである。減算器75から出力される信号は、{(a+d)−(b+c)}−K2・{(e+h+i+l)−(f+g+j+k)}となる。この信号は、受光領域200から得られたディスク上スポット100のトラッキングエラー信号から、受光領域201および202から得られたディスク上スポット101および102のトラッキングエラー信号を減算した信号に相当するものである。   On the other hand, (e + h)-(f + g) and (i + l)-(j + k) are output by the adder 73 as a signal (e + h + i + l)-(f + g + j + k) and further amplified by the amplifier 74 at a predetermined amplification factor K2. The amplification factor K2 of the amplifier 74 is determined so that the signal (e + h + i + l) − (f + g + j + k) has substantially the same signal amplitude as the signal (a + d) − (b + c). This signal (e + h + i + l)-(f + g + j + k) corresponds to the difference between the total detected light amounts in the respective areas when the detection light spots 111 and 112 are divided into two in the disk tracking direction (radial direction). This corresponds to the sum of the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disc detected by the method. The signal output from the subtractor 75 is {(a + d) − (b + c)} − K2 · {(e + h + i + l) − (f + g + j + k)}. This signal corresponds to a signal obtained by subtracting the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk obtained from the light receiving areas 201 and 202 from the tracking error signal of the spot 100 on the disk obtained from the light receiving area 200. .

ところで、この信号処理回路のフォーカスエラー信号出力端子とトラッキングエラー信号出力端子にはそれぞれ切り替えスイッチ78および79が設けられている。これは、以下のように光ディスクの種類に応じて、アクチュエータ7の制御に用いられるフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を適宜切り替えるために設けられているものである。すなわち、例えばDVD−RAMディスクのようにディスクの記録面に連続した案内溝が設けられている光ディスクを再生する場合は、図9に示すようにまず切り替えスイッチ78を切り替え、減算器54から出力された信号(a+c)−(b+d)と増幅器71から出力された信号K1・{(e+i+g+k)−(h+l+f+j)}を加算器72により加算処理した信号{(a+c)−(b+d)}+K1・{(e+i+g+k)−(h+l+f+j)}をフォーカスエラー信号として出力する。この信号は前記したように非点収差方式による光ディスク上の光スポット100のフォーカスエラー信号と、光スポット101と102のフォーカスエラー信号の和信号振幅を合わせて足しあわせた信号に相当する。したがってこの信号は、前記したように案内溝での回折によるフォーカスエラー信号のもれ込み外乱を大幅に解消した良好なフォーカスエラー信号となっている。   By the way, selector switches 78 and 79 are provided at the focus error signal output terminal and the tracking error signal output terminal of the signal processing circuit, respectively. This is provided for appropriately switching between a focus error signal and a tracking error signal used for controlling the actuator 7 according to the type of the optical disk as described below. That is, for example, when reproducing an optical disk having a continuous guide groove on the recording surface of the disk, such as a DVD-RAM disk, first, the changeover switch 78 is switched as shown in FIG. The signal {a + c) − (b + d)} and the signal K1 · {(e + i + g + k) − (h + l + f + j)} output from the amplifier 71 are added by the adder 72 {{a + c) − (b + d)} + K1 · {( e + i + g + k)-(h + 1 + f + j)} is output as a focus error signal. As described above, this signal corresponds to a signal obtained by adding together the sum signal amplitudes of the focus error signal of the light spot 100 on the optical disc by the astigmatism method and the focus error signals of the light spots 101 and 102. Therefore, as described above, this signal is a good focus error signal in which the leakage error of the focus error signal due to diffraction in the guide groove is largely eliminated.

次にトラッキングエラー信号については、切り替えスイッチ79を切り替え、信号{(a+d)−(b+c)}−K2・{(e+h+i+l)−(f+g+j+k)}を出力させる。これは前記したように受光領域210から得られたディスク上スポット100のトラッキングエラー信号から、受光領域211および212から得られたディスク上スポット101および102のトラッキングエラー信号の和信号を減算した信号に相当し、この方式はディファレンシャル・プッシュプル方式といわれている。したがって、この信号はプッシュプル方式で検出されたにも係わらず対物レンズ変位に伴うオフセットが大幅に解消された良好なトラッキングエラー信号になっている。   Next, for the tracking error signal, the changeover switch 79 is switched to output a signal {(a + d) − (b + c)} − K2 · {(e + h + i + l) − (f + g + j + k)}. This is obtained by subtracting the sum signal of the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk obtained from the light receiving areas 211 and 212 from the tracking error signal of the spot 100 on the disk obtained from the light receiving area 210 as described above. Correspondingly, this method is called a differential push-pull method. Therefore, although this signal is detected by the push-pull method, it is a good tracking error signal in which the offset due to the displacement of the objective lens is greatly eliminated.

一方、出力信号m、n、o、pからは、加算器88、89、減算器90によって信号(m+o)−(n+p)が出力され、加算器91、92、減算器93によって信号(m+p)−(n+o)が出力される。ここで、信号(m+o)−(n+p)は、いわゆる非点収差方式によって検出されるディスク上光スポット300のフォーカスエラー信号に相当する。また(m+p)、(n+o)は、検出光スポット310をディスクのトラッキング方向(半径方向)に2分割した場合の各々の領域における検出光量に相当し、この2個の信号の差信号(m+p)−(n+o)はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上光スポット300のトラッキングエラー信号に相当する。   On the other hand, signals (m + o) − (n + p) are output from the output signals m, n, o, and p by the adders 88 and 89 and the subtracter 90, and the signal (m + p) is output by the adders 91 and 92 and the subtractor 93. -(N + o) is output. Here, the signal (m + o) − (n + p) corresponds to a focus error signal of the on-disk light spot 300 detected by a so-called astigmatism method. Further, (m + p) and (n + o) correspond to the detected light quantity in each region when the detection light spot 310 is divided into two in the tracking direction (radial direction) of the disk, and the difference signal (m + p) between these two signals. -(N + o) corresponds to the tracking error signal of the light spot 300 on the disc detected by the so-called push-pull method.

また、加算器99により出力信号m、n、o、pの和信号CD−RFを生成することにより、光ディスクに記録されている情報信号を所定の信号再生回路により再生可能となっている。尚、本実施例では示されていないが、前記加算器99を光検出器9のパッケージ20内に格納し、光検出器9の信号出力端子に和信号(m+n+o+p)の出力端子を追加する構成も可能である。   Further, by generating the sum signal CD-RF of the output signals m, n, o, and p by the adder 99, the information signal recorded on the optical disc can be reproduced by a predetermined signal reproduction circuit. Although not shown in the present embodiment, the adder 99 is stored in the package 20 of the photodetector 9, and the output terminal of the sum signal (m + n + o + p) is added to the signal output terminal of the photodetector 9. Is also possible.

さらに、出力信号q、r、s、tからは、減算器94からプッシュプル方式によって検出されるトラッキングエラー信号(q−r)、減算器95からプッシュプル方式によって検出されるトラッキングエラー信号(s−t)が出力されており、加算器96によって信号(q+s)−(r+t)が出力され、更に増幅器97によって所定の増幅率K3で増幅されている。この増幅器97の増幅率K3は信号(q+s)−(r+t)が信号(m+p)−(n+o)とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。ここで、信号(q+s)−(r+t)は、検出光スポット311と312をディスクのトラッキング方向(半径方向)に2分割した場合の各々の領域における総検出光量の差に相当し、いわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上スポット301および302のトラッキングエラー信号の和に相当するものである。減算器98から出力される信号は、{(m+p)−(n+o)}−K3・{(q+s)−(r+t)}となる。この信号は、受光領域410から得られたディスク上スポット100のトラッキングエラー信号から、受光領域411および412から得られたディスク上スポット101および102のトラッキングエラー信号を減算した信号に相当するものであり、この方式はディファレンシャル・プッシュプル方式といわれている。したがって、この信号はプッシュプル方式で検出されたにも係わらず対物レンズ変位に伴うオフセットが大幅に解消された良好なトラッキングエラー信号になっている。   Further, from the output signals q, r, s, t, a tracking error signal (q-r) detected from the subtractor 94 by the push-pull method, and a tracking error signal (s) detected from the subtractor 95 by the push-pull method. -T) is output, the signal (q + s)-(r + t) is output by the adder 96, and further amplified by the amplifier 97 at a predetermined amplification factor K3. The amplification factor K3 of the amplifier 97 is determined so that the signal (q + s)-(r + t) has substantially the same signal amplitude as the signal (m + p)-(n + o). Here, the signal (q + s) − (r + t) corresponds to the difference in the total detected light amount in each region when the detection light spots 311 and 312 are divided into two in the tracking direction (radial direction) of the disk. This corresponds to the sum of the tracking error signals of the spots 301 and 302 on the disc detected by the method. The signal output from the subtractor 98 is {(m + p) − (n + o)} − K3 · {(q + s) − (r + t)}. This signal corresponds to a signal obtained by subtracting the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk obtained from the light receiving areas 411 and 412 from the tracking error signal of the spot 100 on the disk obtained from the light receiving area 410. This method is called a differential push-pull method. Therefore, although this signal is detected by the push-pull method, it is a good tracking error signal in which the offset due to the displacement of the objective lens is greatly eliminated.

尚、DVD−ROMディスクように記録信号に応じた位相ピットがディスク上に設けられている再生専用ディスクを再生する場合は、フォーカスエラー信号として通常の非点収差方式による信号を用いても外乱の影響はない。またトラッキングエラー信号として位相差検出回路77から出力された位相差検出方式によるトラッキングエラー信号を用いることができる。そこで切り替えスイッチ78および79を切り替え、フォーカスエラー信号として(a+c)−(b+d)を、トラッキングエラー信号としては位差検出回路77から出力されたトラッキングエラー信号を出力させるようにすれば、再生専用ディスクに適した所望のエラー信号を得ることができる。また、CD−ROMディスクに関しても、非点収差方式及びディファレンシャル・プッシュプル方式を用いることにより良好な信号再生が可能である。   When playing back a read-only disc such as a DVD-ROM disc in which phase pits corresponding to the recording signal are provided on the disc, even if a signal based on the normal astigmatism method is used as the focus error signal, the disturbance is not disturbed. There is no effect. Further, a tracking error signal based on the phase difference detection method output from the phase difference detection circuit 77 can be used as the tracking error signal. Therefore, if the change-over switches 78 and 79 are switched so that (a + c)-(b + d) is output as the focus error signal and the tracking error signal output from the position difference detection circuit 77 is output as the tracking error signal, the read-only disc A desired error signal suitable for the above can be obtained. Also, with respect to a CD-ROM disc, good signal reproduction is possible by using an astigmatism method and a differential push-pull method.

ここで、光検出面上での検出光スポットの位置調整に関して説明する。図10はDVDでの光検出器上の光スポット、図11はCDでの光検出器上の光スポットを示している。図10において、DVDの検出光スポット110、111、112はそれぞれ受光領域210、211、212の所定の位置に照射されている。また、図11においては、CDの検出光スポット310、311、312はそれぞれ受光領域410、411、412の所定の位置に照射されている。本発明の第1の実施例においては、DVDの光軸を基準にして集光光学系の光軸の設定及び調整を行っている構成である。そのため、CDにおける検出光スポットは、DVDでの光軸を中心にレーザ光源の間隔に略比例した位置に配置されることとなる。図12は、DVD光軸が調整されている状態でのCDでの検出光スポットを示している。CDの0次の検出光スポット310はDVDでの0次の光スポット110が配置される位置を中心とした円周上に配置され、CDの±1次の検出光スポット311、312は0次の検出光スポットを中心として回折した位置に照射される。半導体レーザ2を光軸中心に回転することにより、CDの0次検出光スポット310は図12の矢印方向に回転するために、CDでの検出光スポット位置の調整を可能としている。   Here, the position adjustment of the detection light spot on the light detection surface will be described. FIG. 10 shows a light spot on the photodetector for DVD, and FIG. 11 shows a light spot on the photodetector for CD. In FIG. 10, detection light spots 110, 111, and 112 of the DVD are irradiated to predetermined positions in the light receiving areas 210, 211, and 212, respectively. In FIG. 11, CD detection light spots 310, 311, and 312 are irradiated to predetermined positions of the light receiving areas 410, 411, and 412, respectively. In the first embodiment of the present invention, the optical axis of the condensing optical system is set and adjusted based on the optical axis of the DVD. Therefore, the detection light spot on the CD is arranged at a position substantially proportional to the interval between the laser light sources with the optical axis of the DVD as the center. FIG. 12 shows a detection light spot on a CD with the DVD optical axis adjusted. The zero-order detection light spots 310 of the CD are arranged on the circumference centered on the position where the zero-order light spot 110 is arranged on the DVD, and the ± first-order detection light spots 311 and 312 of the CD are zero-order. Irradiated to the position diffracted around the detection light spot. By rotating the semiconductor laser 2 about the optical axis, the zero-order detection light spot 310 of the CD rotates in the direction of the arrow in FIG. 12, and thus the detection light spot position on the CD can be adjusted.

次に、本発明による第2の実施例を、図13を用いて説明する。図中に使用している同一記号は、今までの説明で用いられているものと共通である。先の図9の構成と異なる点は、パッケージ21内の受光領域の構成である。図13においては、CD−Rディスクを再生する場合に用いる±1次回折光用の受光領域を、DVD−RAMを再生する場合に用いる±1次回折光用の受光領域と兼用した構成となっている。すなわち、CD−Rの再生あるいは記録を行う場合には、受光領域213、214の受光面e、f、i、jを用いることにより、先の第1の実施例にて説明したのと同様にフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を検出することが可能である。このような構成とすることにより、受光面より出力する信号線の本数を4本低減することが可能となり、実際の光検出器を容易かつ安価なものとすることが可能である。尚、DVD−RAMディスクの再生時においても、受光面の面積を拡大した部分には光ディスクからの光は戻らないために、第1の実施例と同様の効果が得られるのは言うまでもない。   Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The same symbols used in the drawings are the same as those used in the above description. The difference from the configuration of FIG. 9 is the configuration of the light receiving region in the package 21. In FIG. 13, the light receiving area for ± 1st order diffracted light used when reproducing a CD-R disc is also used as the light receiving area for ± 1st order diffracted light used when reproducing a DVD-RAM. . That is, when reproducing or recording a CD-R, by using the light receiving surfaces e, f, i, j of the light receiving areas 213, 214, the same as described in the first embodiment. It is possible to detect a focus error signal and a tracking error signal. With such a configuration, the number of signal lines output from the light receiving surface can be reduced by four, and an actual photodetector can be easily and inexpensively made. Even when a DVD-RAM disc is played back, the light from the optical disc does not return to the portion where the area of the light receiving surface is enlarged, so it goes without saying that the same effect as in the first embodiment can be obtained.

次に、本発明による光検出器および信号処理回路に関する第3の実施例を、図14を用いて説明する。図中に使用している同一記号は、今までの説明で用いられているものと共通である。先の図9の構成と異なる点は、パッケージ22内の受光領域の構成である。図14においては、DVD−RAMディスクを再生する場合に用いる±1次回折光用の受光領域を削除した構成となっている。そのため、非点収差方式によるフォーカスエラー信号にもれ込み外乱の影響が残るため、DVD−RAMディスクの再生は困難である。CD−Rディスク再生する場合においては、ディファレンシャルプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号の生成が可能であり、さらに、回折格子をCD−R専用として用いることが可能となるため、CD側での±1次回折光の光ディスク2上での位置調整が回折格子の回転を用いることにより容易な構成となっている。   Next, a third embodiment relating to the photodetector and the signal processing circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. The same symbols used in the drawings are the same as those used in the above description. The difference from the configuration of FIG. 9 is the configuration of the light receiving region in the package 22. In FIG. 14, the light receiving area for ± first-order diffracted light used for reproducing a DVD-RAM disk is deleted. For this reason, the influence of the disturbance remains in the focus error signal by the astigmatism method, and it is difficult to reproduce the DVD-RAM disc. When playing back a CD-R disc, it is possible to generate a tracking error signal by the differential push-pull method, and furthermore, it is possible to use a diffraction grating exclusively for the CD-R. The position of the folded light on the optical disk 2 can be easily adjusted by using the rotation of the diffraction grating.

次に、本発明による光検出器および信号処理回路に関する第4の実施例を、図15及び図16を用いて説明する。図中に使用している同一記号は、今までの説明で用いられているものと共通である。図15は、CD−ROMディスク上での光スポットの配置を示している。記録ピット400はトラック方向に配置されており、Tp3(1.6μm)の間隔で形成されている。光ディスク10上の光スポットは、0次光及び±1次回折光の3つのスポットとなっており、+1次回折光のスポット301及び−1次回折光のスポット302は、0次光のスポット300からTp3の4分の1に相当するTp32(0.4μm)の間隔を隔てた位置に配置されている。図16は、光検出器および信号処理回路に関する平面図及びブロック図である。先の図14の構成と異なる点は、パッケージ23内の受光領域の構成である。図16においては、CD側検出系の±1次回折光を受光する受光領域を各1つの受光面413、414で構成している。受光面413、414からの出力は、電流−電圧変換増幅器84、86から出力され減算器94を用いることにより、±1次回折光の差信号として出力されている。その結果、図15で示した光ディスク10上のスポット配置と組合せることにより、3ビーム方式によるトラッキングエラー信号の検出が可能である。   Next, a fourth embodiment relating to the photodetector and the signal processing circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same symbols used in the drawings are the same as those used in the above description. FIG. 15 shows the arrangement of light spots on the CD-ROM disc. The recording pits 400 are arranged in the track direction and are formed at intervals of Tp3 (1.6 μm). The light spots on the optical disk 10 are three spots of 0th order light and ± 1st order diffracted light, and the spot 301 of + 1st order diffracted light and the spot 302 of −1st order diffracted light are from the spot 300 of 0th order light to Tp3. It arrange | positions in the position which left | separated the space | interval of Tp32 (0.4 micrometer) equivalent to 1/4. FIG. 16 is a plan view and a block diagram regarding a photodetector and a signal processing circuit. The difference from the configuration of FIG. 14 is the configuration of the light receiving region in the package 23. In FIG. 16, a light receiving area for receiving ± first-order diffracted light of the CD side detection system is constituted by one light receiving surface 413, 414, respectively. Outputs from the light receiving surfaces 413 and 414 are output from the current-voltage conversion amplifiers 84 and 86 and output as a difference signal of ± first-order diffracted light by using the subtractor 94. As a result, by combining with the spot arrangement on the optical disk 10 shown in FIG. 15, it is possible to detect the tracking error signal by the three-beam method.

次に、本発明による光検出器および信号処理回路に関する第5の実施例を、図17及び図18を用いて説明する。図中に使用している同一記号は、今までの説明で用いられているものと共通である。図17は、第5の実施例における光学系構成を示したものであり、図2に示した第1の実施例と異なる点は、2つの異なる波長のレーザ光源を同一の筐体内に配置した半導体レーザ17(2波長マルチレーザ)においては、それぞれのレーザ光源から出射されるレーザ光の偏光方向が互いに略垂直となるように配置されている点と、2つの偏光回折格子18、19が光路中に配置されている点である。この偏光回折格子18及び19の互いの偏光による回折方向は垂直に配置されており、さらにそれら偏光による回折方向は対応するレーザ光源の偏光方向と一致するように配置されている。そのため、各偏光回折格子の格子溝及び角度は自由に設定することが可能である。図18は、光検出器および信号処理回路に関する平面図及びブロック図である。先の図14の構成と異なる点は、パッケージ24内の受光領域の構成である。図18においては、CD側検出系の±1次回折光を受光する受光領域を図16と同様に各1つの受光面413、414で構成している。受光面413、414からの出力は、電流−電圧変換増幅器84、86から出力され減算器94を用いることにより、±1次回折光の差信号として出力されている。先に説明したように、偏光回折格子18、19は互いに独立して設計することが可能であるために、例えばDVD−RAMの光ディスク1と例えばCD−ROMの光ディスク10に対して、独立にディスク上のスポット配置が可能である。そのため、DVD側では図4に示
したスポット配置を選択することが可能であり、DVD−ROMやDVD−RAMディスクの再生に必要フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を検出することが可能であると同時に、CD側では図15に示したスポット配置を選択することが可能であり、3ビーム方式によるトラッキングエラー信号の検出が可能である。
Next, a fifth embodiment relating to the photodetector and the signal processing circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same symbols used in the drawings are the same as those used in the above description. FIG. 17 shows the configuration of the optical system in the fifth embodiment. The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that two laser light sources having different wavelengths are arranged in the same casing. In the semiconductor laser 17 (two-wavelength multi-laser), the points where the polarization directions of the laser beams emitted from the respective laser light sources are substantially perpendicular to each other, and the two polarization diffraction gratings 18 and 19 are optical paths. It is a point arranged inside. The diffraction directions of the polarization diffraction gratings 18 and 19 due to the polarization of each other are arranged vertically, and the diffraction directions of the polarizations are arranged so as to coincide with the polarization directions of the corresponding laser light sources. Therefore, the grating groove and angle of each polarization diffraction grating can be set freely. FIG. 18 is a plan view and a block diagram relating to a photodetector and a signal processing circuit. The difference from the configuration of FIG. 14 is the configuration of the light receiving region in the package 24. In FIG. 18, the light receiving area for receiving the ± first-order diffracted light of the CD side detection system is constituted by one light receiving surface 413, 414 as in FIG. Outputs from the light receiving surfaces 413 and 414 are output from the current-voltage conversion amplifiers 84 and 86 and output as a difference signal of ± first-order diffracted light by using the subtractor 94. As described above, since the polarization diffraction gratings 18 and 19 can be designed independently of each other, for example, the discs are independent of the DVD-RAM optical disc 1 and the CD-ROM optical disc 10, for example. An upper spot arrangement is possible. Therefore, it is possible to select the spot arrangement shown in FIG. 4 on the DVD side, and it is possible to detect a focus error signal and a tracking error signal necessary for reproducing a DVD-ROM or DVD-RAM disc. On the CD side, the spot arrangement shown in FIG. 15 can be selected, and the tracking error signal can be detected by the three-beam method.

次に本発明による検出光スポットの調整方法に関する第6の実施例を図19から図22を用いて説明する。図中に使用している同一記号は、今までの説明で用いられているものと共通である。図19は、第6の実施例における光ピックアップの構成図を示したものであり、図2に示した第1の実施例と異なる点は、集光光学系のハーフミラーと光検出器9の間の光路中にダイクロ回折格子30が配置されている点である。このダイクロ回折格子30はCDの光ビームのみ回折させるような特性をもつものであり、CD再生時の光ディスク10からの反射光のみを回折させている。そのため、DVDにおける検出器9上での検出光スポットの照射状態は図10に示したものと同様になる。一方、CDにおいてはダイクロ回折格子30による光ビームの回折により、図20に示すような検出光スポットの照射状態となる。図20において、検出光スポット315、316、317はダイクロ回折格子30での0次光検出スポット、検出光スポット318a、319a、320aはダイクロ回折格子30での+1次光検出スポット、検出光スポット318b、319b、320bはダイクロ回折格子30での−1次光検出スポットを示している。第6の実施例においては、ダイクロ回折格子30での+1次回折光である光検出スポット318a、319a、320aを受光領域410、411、412に照射する構成である。そのため、図21に示すように光検出スポット318a、319a、320aは、ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすことにより0次の検出光スポットに対して接近あるいは離間させることが可能であり、図22に示すようにダイクロ回折格子30を回転することにより0次の検出光スポット315を中心に回転することが可能である。   Next, a sixth embodiment relating to the detection light spot adjusting method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same symbols used in the drawings are the same as those used in the above description. FIG. 19 shows a configuration diagram of the optical pickup in the sixth embodiment. The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the half mirror of the condensing optical system and the photodetector 9 are different. The dichroic diffraction grating 30 is disposed in the optical path between them. The dichroic diffraction grating 30 has such a characteristic that only the light beam of the CD is diffracted, and diffracts only the reflected light from the optical disk 10 during CD reproduction. Therefore, the irradiation state of the detection light spot on the detector 9 in the DVD is the same as that shown in FIG. On the other hand, in the CD, the light beam is diffracted by the dichroic diffraction grating 30 and the detection light spot is irradiated as shown in FIG. In FIG. 20, detection light spots 315, 316, and 317 are zero-order light detection spots on the dichroic diffraction grating 30, and detection light spots 318a, 319a, and 320a are + 1st-order light detection spots and detection light spots 318b on the dichroic diffraction grating 30. Reference numerals 319b and 320b denote -1st order light detection spots on the dichroic diffraction grating 30. In the sixth embodiment, the light detection areas 410, 411, and 412 are irradiated with the light detection spots 318a, 319a, and 320a that are + 1st order diffracted light from the dichroic diffraction grating 30. Therefore, as shown in FIG. 21, the light detection spots 318a, 319a, and 320a can be moved closer to or away from the zero-order detection light spot by moving the dichroic diffraction grating 30 back and forth along the optical axis. Yes, it is possible to rotate around the zero-order detection light spot 315 by rotating the dichroic diffraction grating 30 as shown in FIG.

そのため、ダイクロ回折格子30の位置及び回転調整によりCDの検出光スポットの照射位置調整が可能である。その結果、CDの検出光スポットの照射位置を受光領域の受光範囲内とすることが出来ることとなる。   Therefore, the irradiation position of the CD detection light spot can be adjusted by adjusting the position and rotation of the dichroic diffraction grating 30. As a result, the irradiation position of the CD detection light spot can be within the light receiving range of the light receiving region.

また、図21に示すように光検出スポット318a、319a、320aが、ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすことにより0次の検出光スポットに対して接近あるいは離間させることが可能であることから、検出器9における受光領域の位置を所望な配置にすることも可能となる。即ち、ダイクロ回折格子30の位置を調整することで、検出器9における受光領域配置の設計自由度を大きくすることが可能となる。この例を図10、図20、図21を用いて示す。図20においては、DVDの検出光スポットが照射されるのが、受光領域210、211、212であり(図10参照)、CDの検出光スポットが照射されるのが、受光領域410、411、412である。ここで、ダイクロ回折格子30の位置を調整するとCDの検出光スポット318a、319a、320aの照射位置を受光領域410、411、412上とすることが出来ることが図21に示されている。更に、図21において、ダイクロ回折格子30の位置を調整することで、CDの検出光スポット318a、319a、320aの照射位置を受光領域210、211、212上にすることが出来る。   Further, as shown in FIG. 21, the light detection spots 318a, 319a, and 320a can be moved closer to or away from the zero-order detection light spot by moving the dichroic diffraction grating 30 back and forth along the optical axis. For this reason, the position of the light receiving region in the detector 9 can be set to a desired arrangement. That is, by adjusting the position of the dichroic diffraction grating 30, it is possible to increase the degree of freedom in designing the arrangement of the light receiving regions in the detector 9. This example is shown using FIG. 10, FIG. 20, and FIG. In FIG. 20, the light detection areas 210, 211, and 212 are irradiated with the detection light spot of the DVD (see FIG. 10), and the light detection areas 410, 411, and 212 are irradiated with the detection light spot of the CD. 412. Here, FIG. 21 shows that by adjusting the position of the dichroic diffraction grating 30, the irradiation positions of the CD detection light spots 318 a, 319 a, and 320 a can be on the light receiving areas 410, 411, and 412. Furthermore, in FIG. 21, by adjusting the position of the dichroic diffraction grating 30, the irradiation positions of the CD detection light spots 318a, 319a, and 320a can be placed on the light receiving areas 210, 211, and 212.

例えば、まずDVDの検出に使用する反射光(ダイクロ回折格子30における0次光の光ビーム)を検出器9上での検出光スポットの照射状態が図10に示されるような、受光領域での受光出来る範囲内における所定の位置に検出光スポットが照射されるようにする。   For example, first, the reflected light used for DVD detection (the zero-order light beam in the dichroic diffraction grating 30) is irradiated with a detection light spot on the detector 9, as shown in FIG. A detection light spot is irradiated to a predetermined position within a range where light can be received.

ここで、上記にて説明している所定の位置とは、該所定の位置に検出光スポットが照射された場合に、検出光スポットが検出され、検出に基づいて出力される出力信号が、その後の信号処理等に使用可能であるような出力信号を出力可能である受光領域における照射位置のことである。   Here, the predetermined position described above means that when the detection light spot is irradiated to the predetermined position, the detection light spot is detected, and the output signal output based on the detection is It is an irradiation position in the light receiving region where an output signal that can be used for signal processing or the like can be output.

即ち、図10に示される検出器9上での検出光スポットの照射状態においては、検出光スポットが検出され、検出に基づいて出力される信号出力が、その後の信号処理等に使用可能であるような受光領域における照射位置となるように検出器9などの位置を決めたものである。一方、この時、製造バラツキなどから、CDの検出に使用する反射光(ダイクロ回折格子30における+1次光、もしくは−1次光の光ビーム)は、上記DVDについて説明したような受光領域での受光出来る範囲内における所定の位置に検出光スポットが照射されるとは限らない。従って、上記のDVDの検出に使用する反射光を基準として、検出器9の位置を決めた場合には、CDの検出に使用する反射光に関しては、受光領域での受光出来る受光範囲内における所定の位置に検出光スポットが照射されるとは限らない。   That is, in the irradiation state of the detection light spot on the detector 9 shown in FIG. 10, the detection light spot is detected, and the signal output output based on the detection can be used for subsequent signal processing and the like. The position of the detector 9 and the like is determined so as to be the irradiation position in such a light receiving region. On the other hand, at this time, the reflected light (+ 1st order light or -1st order light beam in the dichroic diffraction grating 30) used for CD detection is caused in the light receiving region as described for the DVD due to manufacturing variation. The detection light spot is not always applied to a predetermined position within the range where light can be received. Therefore, when the position of the detector 9 is determined with reference to the reflected light used for the DVD detection, the reflected light used for the CD detection is predetermined within the light receiving range where light can be received in the light receiving area. The detection light spot is not always irradiated to the position.

ここで、CDの検出に使用する反射光は、ダイクロ回折格子30における回折光であるから、前記ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすか、光軸周りに回転させることにより、CDの検出に使用する反射光の照射位置をDVDの受光領域に対して接近あるいは離間させることが可能である。従って、前記ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすか、光軸周りに回転させることにより、CDの検出に用いる反射光の照射位置を受光領域での受光出来る範囲内における所定の位置となるように調整することが可能となる。この調整においては、DVDの検出に用いる反射光はダイクロ回折格子30における0次光であるので、受光領域での受光出来る範囲内における所定の位置に照射されるように保たれる。   Here, since the reflected light used for detecting the CD is diffracted light in the dichroic diffraction grating 30, the dichroic diffraction grating 30 is moved back and forth along the optical axis or rotated around the optical axis. It is possible to make the irradiation position of the reflected light used for detecting the light approach or move away from the light receiving area of the DVD. Accordingly, by moving the dichroic diffraction grating 30 back and forth along the optical axis or rotating it around the optical axis, the irradiation position of the reflected light used for CD detection is a predetermined position within the range where light can be received in the light receiving area. It becomes possible to adjust so that. In this adjustment, the reflected light used for detecting the DVD is 0th-order light in the dichroic diffraction grating 30, so that the reflected light is irradiated so as to irradiate a predetermined position within the light receiving area.

なお、上記において、ダイクロ回折格子30は、DVDの光ビームは回折させず、CDの光ビームのみを回折させるとしていたが、これに限定されるものではない。   In the above description, the dichroic diffraction grating 30 does not diffract the DVD light beam but diffracts only the CD light beam. However, the present invention is not limited to this.

すなわち、本実施例のようにDVDの検出に使用する反射光は、ダイクロ回折格子30における0次光を用い、CDの検出に使用する反射光は、ダイクロ回折格子30における+1次光もしくは−1次光を用いる場合において、ダイクロ回折格子30はDVD及びCDの光ビームを共に回折させる機能を有しても一向に構わない。   That is, as in the present embodiment, the reflected light used for DVD detection uses the 0th order light in the dichroic diffraction grating 30, and the reflected light used for CD detection uses the + 1st order light or −1 in the dichroic diffraction grating 30. In the case of using the next light, the dichroic diffraction grating 30 may have a function of diffracting both the DVD and CD light beams.

次に、前記ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすか、光軸周りに回転させることにより、CDもしくは、DVDの検出に用いる反射光の照射位置を受光領域での受光出来る範囲内における所定の位置となるように調整することを示す実施例を以下に説明する。   Next, by moving the dichroic diffraction grating 30 back and forth along the optical axis, or by rotating the dichroic diffraction grating 30 around the optical axis, the irradiation position of the reflected light used for detecting the CD or DVD is within the range where light can be received in the light receiving region. In the following, an embodiment showing the adjustment to be a predetermined position in will be described.

なお、以下に示す第7乃至第9実施例においては、上述の式(1)の関係を用いることで、1つの3スポット用回折格子によって、CD系及びDVD系ディスク共にDPP信号を検出できる様な光ビームを生成している。   In the seventh to ninth embodiments shown below, the DPP signal can be detected on both the CD and DVD discs by using one three-spot diffraction grating by using the relationship of the above formula (1). A simple light beam.

図23は本発明の第7の実施例である光ピックアップ装置の概略構成図である。レーザ光源7001は互いに発振波長の異なる(発振波長650nm帯と780nm帯)2つの半導体レーザチップを同一のパッケージ内に設けた2波長マルチレーザ光源である。
例えばDVD−ROMの様な高密度光ディスクを再生する場合は、波長650nm帯の光ビームを2波長マルチレーザ光源7001から出射させる。この光ビームは3スポット用の回折格子7009を通過し、光軸に対して45°の角度を成して配置されているハーフミラー7003で反射され、立ち上げミラー7004を経てコリメータレンズ7005によって平行光束に変換されて対物レンズ7006に到達する。この対物レンズ7006はアクチュエータ7007にて保持されており、光ディスク7008上に光ビームを集光させて光スポットを形成する。光ディスク7008を反射した光ビームは往路と同じ光路を逆にたどって対物レンズ7006、コリメータレンズ7005、立ち上げミラー7004を経てハーフミラー7003に入射する。そしてハーフミラー7003を透過した光ビームはホログラム素子7010に達する。ホログラム素子7010は、後述するように波長780nm帯の光ビームに対して+1次回折光ビームまたは−1次回折光ビームを分離発生させ、これら回折光ビームのどちらか一方を光検出器7002内の所定の受光領域に集光させる機能を持つよう格子溝パターンが設計されている素子であるが、当然、波長650nm帯の光ビームが入射しても0次光ビームおよび±1次回折光ビームが生じる。しかしながら本実施例では、このうちホログラム素子7010をまっすぐ透過した0次光ビームだけが検出レンズ7011を経て光検出器7002内の所定の受光領域に入射する様に設計されている。なお検出レンズ7011はシリンドリカルレンズと凹レンズを組み合わせたレンズであり、前記0次光ビームを光検出器7002内の所定の受光領域に集光させる機能とハーフミラー7003によって該0次光ビーム内に付加されたコマ収差並びに図23のy方向とx方向に関する非点収差をキャンセルし、なおかつxy平面内においてy軸方向に対して45°傾いた方向に所定量の非点収差を発生させる機能を有している。
次にCD−ROMの様な従来の光ディスクを再生する場合は、2波長マルチレーザ光源7001から波長780nm帯の光ビームを出射する。この光ビームは上記と同様に3スポット用の回折格子7009を通過し0次回折光と±1次回折光に回折分離するが、その際各々の光ビームは例えば光ディスク7008上において4分の1トラックピッチずつディスク半径方向にずれて光スポットを形成するように回折分離する。回折格子7009を通過した光ビームは光軸に対して45°の角度を成して配置されているハーフミラー7003で反射され、立ち上げミラー7004を経てコリメータレンズ7005によって平行光束に変換され対物レンズ7006に到達する。対物レンズ7006はアクチュエータ7007にて保持されており、前述したようにDVDディスク上に波長650nm帯の光ビームを集光する機能と共に、CD−ROMの様な光ディスク7008上に波長780nm帯の光ビームを集光させて光スポットを形成する機能を同時に有する。
光ディスク7008を反射した光ビームは往路と同じ光路を逆にたどって対物レンズ7006、コリメータレンズ7005、立ち上げミラー7004を経てハーフミラー7003に入射し、このハーフミラー7003を透過した後、ホログラム素子7010に達する。このホログラム素子7010は所定の格子溝パターンを備えており、入射した波長780nm帯の光ビームを所定の回折効率で回折分離し±1次回折光ビームを発生させるが、この際ハーフミラー7003及び検出レンズ7011を透過することによって前記+1次回折光ビームまたは−1次回折光ビーム内に生じる非点収差およびコマ収差をキャンセルし、この回折光ビームを、検出レンズ7011を経て光検出器7002内の波長650nm帯の光ビームが到達する所定の受光領域とは異なる位置にある所定の受光領域にほぼ収差なく集光させる機能を持つ。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to a seventh embodiment of the present invention. A laser light source 7001 is a two-wavelength multi-laser light source in which two semiconductor laser chips having different oscillation wavelengths (oscillation wavelengths of 650 nm band and 780 nm band) are provided in the same package.
For example, when reproducing a high-density optical disk such as a DVD-ROM, a light beam having a wavelength of 650 nm is emitted from a two-wavelength multi-laser light source 7001. This light beam passes through a diffraction grating 7009 for three spots, is reflected by a half mirror 7003 arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and is parallel by a collimator lens 7005 via a rising mirror 7004. It is converted into a light beam and reaches the objective lens 7006. The objective lens 7006 is held by an actuator 7007, and a light beam is condensed on the optical disc 7008 to form a light spot. The light beam reflected from the optical disc 7008 follows the same optical path as the forward path, and enters the half mirror 7003 through the objective lens 7006, the collimator lens 7005, and the rising mirror 7004. The light beam that has passed through the half mirror 7003 reaches the hologram element 7010. The hologram element 7010 separates and generates a + 1st order diffracted light beam or a −1st order diffracted light beam with respect to a light beam having a wavelength of 780 nm band, as will be described later, and either one of these diffracted light beams is predetermined in the photodetector 7002. The grating groove pattern is designed so as to have a function of condensing in the light receiving region, but naturally, a 0th-order light beam and a ± 1st-order diffracted light beam are generated even when a light beam having a wavelength of 650 nm is incident. However, in this embodiment, it is designed such that only the 0th-order light beam that has been transmitted straight through the hologram element 7010 is incident on a predetermined light receiving region in the photodetector 7002 through the detection lens 7011. The detection lens 7011 is a lens in which a cylindrical lens and a concave lens are combined. The detection lens 7011 is added to the zero-order light beam by a function of condensing the zero-order light beam in a predetermined light receiving region in the photodetector 7002 and a half mirror 7003. 23 has a function of canceling the coma and the astigmatism in the y direction and the x direction in FIG. 23 and generating a predetermined amount of astigmatism in a direction inclined by 45 ° with respect to the y axis direction in the xy plane. doing.
Next, when reproducing a conventional optical disk such as a CD-ROM, a two-wavelength multi-laser light source 7001 emits a light beam having a wavelength of 780 nm. As described above, this light beam passes through the diffraction grating 7009 for three spots and is diffracted and separated into 0th order diffracted light and ± 1st order diffracted light. At this time, each light beam is, for example, a quarter track pitch on the optical disc 7008. Diffraction separation is performed so as to form a light spot by shifting in the disk radial direction. The light beam that has passed through the diffraction grating 7009 is reflected by a half mirror 7003 disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, passes through a rising mirror 7004, is converted into a parallel light beam by a collimator lens 7005, and is an objective lens. 7006 is reached. The objective lens 7006 is held by an actuator 7007. As described above, the objective lens 7006 has a function of condensing a light beam having a wavelength of 650 nm on a DVD disk and a light beam having a wavelength of 780 nm on an optical disk 7008 such as a CD-ROM. At the same time to form a light spot by condensing the light.
The light beam reflected from the optical disk 7008 follows the same optical path as the forward path, enters the half mirror 7003 through the objective lens 7006, the collimator lens 7005, and the rising mirror 7004. After passing through the half mirror 7003, the hologram element 7010 is transmitted. To reach. The hologram element 7010 has a predetermined grating groove pattern, and diffracts and separates an incident light beam having a wavelength of 780 nm band with a predetermined diffraction efficiency to generate a ± first-order diffracted light beam. Astigmatism and coma generated in the + 1st order diffracted light beam or -1st order diffracted light beam by passing through 7011 are canceled, and this diffracted light beam passes through the detection lens 7011 and has a wavelength of 650 nm in the photodetector 7002. It has a function of condensing light to a predetermined light receiving area at a position different from the predetermined light receiving area to which the light beam reaches almost without aberration.

上記の図21で、ダイクロ回折格子30を光軸に沿って前後に動かすことにより、光検出スポット318a、319a、320aが、0次の検出光スポットに対して接近あるいは離間させることが可能であることは既に説明した。   In FIG. 21, by moving the dichroic diffraction grating 30 back and forth along the optical axis, the light detection spots 318a, 319a, and 320a can approach or separate from the zeroth-order detection light spot. I have already explained that.

従って、図23においても、ホログラム素子7010を光軸に沿って前後に動かすことにより、波長780nm帯の光ビームが到達する光検出器7002内の位置を変えることが可能となる。このことを用いることで、図23において、光検出器7002でのCDの検出光スポットの照射位置調整をすることが出来る。また、ホログラム素子7010の位置を調整することで、光検出器7002における受光領域配置の設計自由度を大きくすることが可能となる。例えば、光ディスクから反射した波長780nm帯の光ビームが到達する光検出器7002内の受光領域と波長650nm帯の光ビームが到達する光検出器7002内の受光領域とを同じ直線状に配置することも可能となる。   Therefore, also in FIG. 23, by moving the hologram element 7010 back and forth along the optical axis, it is possible to change the position in the photodetector 7002 where the light beam having the wavelength of 780 nm reaches. By using this fact, in FIG. 23, it is possible to adjust the irradiation position of the CD detection light spot in the photodetector 7002. In addition, by adjusting the position of the hologram element 7010, it is possible to increase the degree of freedom in designing the arrangement of the light receiving regions in the photodetector 7002. For example, the light receiving region in the photodetector 7002 where the light beam having a wavelength of 780 nm reflected from the optical disk arrives and the light receiving region in the photodetector 7002 where the light beam having a wavelength of 650 nm reach are arranged in the same straight line. Is also possible.

もしくは、光ディスクから反射した波長650nm帯の光ビーム波長、及び780nm帯の光ビームの両者を、光検出器7002内の同一の受光領域に集光させることが出来るものである。即ち、波長650nm帯の光ビーム波長、及び780nm帯の光ビームの両者に対して、受光領域の共用化を可能とするものである。   Alternatively, both the light beam wavelength of 650 nm band reflected from the optical disc and the light beam of 780 nm band can be condensed on the same light receiving region in the photodetector 7002. That is, the light receiving region can be shared for both the light beam wavelength in the 650 nm band and the light beam in the 780 nm band.

まず本実施例において3スポット用回折格子7009は例えば上記した様に、DVD−ROMやDVD−RAMの様な光ディスク7008上において、図24A 及びBに示すようにディスク半径方向におけるスポット間隔δが0.67μm程度となる様に、波長650nm帯の入射光ビームを回折分離し0次光ビーム7102a、+1次光及び−1次光ビーム7102b、7102cを発生させ、かつCD−ROM並びにCD−Rの様な光ディスク7008上において図24Cに示すように、ディスク半径方向におけるスポット間隔δ'が0.8μm程度となる様に波長780nm帯の入射光ビームを回折分離し0次光ビーム7103a、+1次光及び−1次光ビーム7103b、7103cを発生させる格子溝パターンの回折格子となっている。またホログラム素子7010のホログラムパターンは、ホログラム素子7010により回折分離した波長650nm帯の光ビームの0次光と、ホログラム素子7010により回折分離した波長780nm帯の光ビームの+1次回折光または−1次回折光を光検出器7002内の所定の受光領域に導く機能を有すれば等間隔直線状の格子溝パターンであっても良い。もちろんホログラム素子7010の格子溝パターンが所定の不等間隔曲線状のパターンであっても一向に構わない。適当な不等間隔曲線状格子溝パターンを備えた格子を用いると、この格子で回折され光検出器7002内に導かれる+1次または−1次回折光ビームに所定の波面収差を付加することが出来るので、該+1次または−1次回折光ビームに含まれる不要な収差成分並びに該+1次または−1次回折光ビームの焦点位置を補正し、良好な検出光スポットを光検出器に照射させることが出来る。
次に本実施例における光検出器7002内の受光領域の受光面パターンについて図25を用いて説明する。図25に示した様に受光領域の受光面パターンは、田の字型に4分割された3個の受光面と2分割された2個の合計16個の独立した受光面が直線状に配置された構成となっている。そしてDVD系ディスク再生時は、図 24A及びBにおける光ディスク上のスポット7102a、7102b、7102cのディスク反射光が図25Aに示した様にそれぞれの受光領域に入射し光スポット7112a、7112b、7112cを形成し、CD系ディスク再生時は図24Cにおける光ディスク上のスポット7103a、7103b、7103cのディスク反射光が図25Bに示した様にそれぞれの受光領域に入射し光スポット7113a、7113b、7113cを形成する。ここで3スポット用回折格子7009において生じる回折分離光のうち、0次光ビームを検出する受光領域としては図25に示す様にDVD系ディスク再生時およびCD系ディスク再生時ともに受光領域7020aを用いている。しかしながら3スポット用回折格子7009で生じる回折分離光のうち、+1次光ビームまたは-1次光ビームを検出する受光領域はDVD系ディスク再生時とCD系ディスク再生時で、それぞれ異なった受光領域を用いている。これは、回折格子による光ビームの回折角は先に述べたようにほぼ波長に比例するため、3スポット用回折格子7009によって回折分離した波長780nm帯の0次光ビームと±1次光ビームの光検出器7002面上におけるスポット間隔が、波長650nm帯の光ビームのスポット間隔に比べ約1.2(=780÷650)倍広がるためである。よって光検出器7002面上におけるスポット間隔はDVD系ディスク再生時とCD系ディスク再生時とで異なるものの、DVD系およびCD系共にディファレンシャルプッシュプル方式を適用出来るように、それぞれ異なった受光領域を用いて光ビームを検出している。
First, in this embodiment, the three-spot diffraction grating 7009 has a spot interval δ of 0 in the disk radial direction as shown in FIGS. 24A and 24B on an optical disk 7008 such as a DVD-ROM or DVD-RAM as described above. The incident light beam having a wavelength of 650 nm is diffracted and separated so as to be about .67 μm to generate the 0th order light beam 7102a, the + 1st order light, and the −1st order light beams 7102b, 7102c, and the CD-ROM and CD-R On such an optical disc 7008, as shown in FIG. 24C, the incident light beam having a wavelength of 780 nm is diffracted and separated so that the spot interval δ ′ in the disc radial direction is about 0.8 μm, and the 0th-order light beam 7103a and + 1st-order light And −1st order light beams 7103b and 7103c to form a grating groove pattern diffraction grating. . The hologram pattern of the hologram element 7010 includes a zero-order light of a 650 nm wavelength light beam diffracted and separated by the hologram element 7010 and a + 1st order diffracted light or a −1st order diffracted light of a 780 nm wavelength light beam diffracted and separated by the hologram element 7010. As long as it has a function of guiding the light to a predetermined light receiving region in the light detector 7002, it may be an equidistant linear lattice groove pattern. Needless to say, even if the grating groove pattern of the hologram element 7010 is a predetermined unevenly curved pattern, it does not matter. When a grating having an appropriate unevenly spaced curved grating groove pattern is used, a predetermined wavefront aberration can be added to the + 1st order or −1st order diffracted light beam diffracted by this grating and guided into the photodetector 7002. Therefore, an unnecessary aberration component included in the + 1st order or -1st order diffracted light beam and the focal position of the + 1st order or -1st order diffracted light beam can be corrected, and a good detection light spot can be irradiated to the photodetector. .
Next, the light receiving surface pattern of the light receiving region in the photodetector 7002 in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 25, the light-receiving surface pattern of the light-receiving area is arranged in a straight line with three light-receiving surfaces divided into four in a square shape and two divided into a total of 16 independent light-receiving surfaces. It has been configured. When reproducing a DVD-based disc, the reflected light from the spots 7102a, 7102b and 7102c on the optical disc in FIGS. 24A and 24B is incident on the respective light receiving areas as shown in FIG. 25A to form light spots 7112a, 7112b and 7112c. At the time of reproduction of the CD-type disc, the disc reflected light of the spots 7103a, 7103b, and 7103c on the optical disc in FIG. 24C is incident on the respective light receiving areas as shown in FIG. 25B to form light spots 7113a, 7113b, and 7113c. Here, of the diffracted and separated light generated in the three-spot diffraction grating 7009, the light receiving area 7020a is used as the light receiving area for detecting the 0th-order light beam both when reproducing the DVD disk and when reproducing the CD disk as shown in FIG. ing. However, among the diffracted and separated lights generated by the three-spot diffraction grating 7009, the light receiving areas for detecting the + first-order light beam or the -1st-order light beam are different light receiving areas when reproducing a DVD disc and when reproducing a CD disc. Is used. This is because the diffraction angle of the light beam by the diffraction grating is substantially proportional to the wavelength as described above, and therefore, the zero-order light beam and the ± first-order light beam in the 780 nm wavelength band separated by the three-spot diffraction grating 7009 are separated. This is because the spot interval on the surface of the photodetector 7002 is increased by about 1.2 (= 780 ÷ 650) times compared to the spot interval of the light beam having a wavelength of 650 nm. Therefore, although the spot interval on the surface of the photodetector 7002 is different between the DVD disk reproduction and the CD disk reproduction, different light receiving areas are used so that the differential push-pull method can be applied to both the DVD system and the CD system. The light beam is detected.

この様な光検出器によるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方式は、既に述べたため詳細な説明は省略するが、図26に示すような演算回路によってフォーカス誤差信号を非点収差方式にて検出し、トラッキング誤差信号を位相差検出方式(DPD方式)にて検出する。ここで図中の符号7040、7041、7042、7043、7044、7045、7046、7047は電流-電圧変換増幅器を、符号7048、7049、7050、7051,7052,7053、7054、7055、7056、7057、7058、7059、7063、7064は加算器を、符号7070、7071,7072、7073は減算器を、符号7090、7091は切り替えスイッチを、符号7080は位相差検出回路を、また符号7060は増幅率K3、符号7061及び7062は増幅率K4の増幅器をそれぞれ表している。なおこれ以降、図中における同一符号は今までの説明で用いられているものと共通とする。   Since the detection method of the focus error signal and the tracking error signal by such a photodetector has already been described, detailed description thereof is omitted, but the focus error signal is detected by an astigmatism method by an arithmetic circuit as shown in FIG. The tracking error signal is detected by a phase difference detection method (DPD method). Here, reference numerals 7040, 7041, 7042, 7043, 7044, 7045, 7046, 7047 in the figure denote current-voltage conversion amplifiers, and reference numerals 7048, 7049, 7050, 7051, 7052, 7053, 7054, 7055, 7056, 7057, 7058, 7059, 7063, and 7064 are adders, 7070, 7071, 7072, and 7073 are subtractors, 7090 and 7091 are changeover switches, 7080 is a phase difference detection circuit, and 7060 is an amplification factor K3. Reference numerals 7061 and 7062 respectively denote amplifiers having an amplification factor K4. Hereinafter, the same reference numerals in the drawings are common to those used in the above description.

DVD−RAMディスクを再生する場合は、図27に示すような演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を差動非点収差方式(詳細は特願平11−171844号で開示しているので詳細は省略。)にて検出し、トラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)にて検出する。   When reproducing a DVD-RAM disc, the operation circuit is switched to that shown in FIG. 27, and the focus error signal is disclosed in the differential astigmatism method (details are omitted as disclosed in Japanese Patent Application No. 11-171844). The tracking error signal is detected by a differential push-pull method (DPP method).

さらにCD−ROM、CD−RなどのCD系ディスクを再生する場合は、図17に示す様な演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を非点収差方式、トラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)にて検出する。   Further, when reproducing CD-type discs such as CD-ROM and CD-R, the arithmetic circuit as shown in FIG. 17 is switched, the focus error signal is astigmatism, and the tracking error signal is differential push-pull (DPP). ) To detect.

なお本実施例における光検出器7002内の受光領域の受光面パターンは、図25に示した様に16分割のものを用いたが、当然本発明における受光領域の受光面パターンとしてはこの様な構成に限定されるものではなく、少なくともDVD系ディスク再生時とCD系ディスク再生時でそれぞれの光ビームが同一の光検出器に入射して、各種サーボ信号や情報信号を検出できる受光領域の受光面パターンであれば他のどのような受光領域の受光面パターンを本発明に適用しても良い。以下、光検出器7002の受光領域の受光面パターンを変更した実施例について説明する。   In this embodiment, the light receiving surface pattern of the light receiving region in the photodetector 7002 is divided into 16 parts as shown in FIG. 25, but naturally the light receiving surface pattern of the light receiving region in the present invention is such as this. It is not limited to the structure, and at least when receiving a DVD disc and when playing a CD disc, each light beam is incident on the same photodetector to detect various servo signals and information signals. As long as it is a surface pattern, any other light receiving area light receiving surface pattern may be applied to the present invention. Hereinafter, an embodiment in which the light receiving surface pattern of the light receiving region of the photodetector 7002 is changed will be described.

本発明の第8の実施例は、第7の実施例における光ピックアップ装置と同じ構成であるが、受光領域の受光面パターンを図29に示すように、田の字型に4分割された1個の受光面と5分割された2個の合計14個の独立した受光面を直線状に配置した構成に置き換えたものである。この様な受光領域の受光面パターンにすると、3スポット用回折格子7009で生じる回折分離光のうち、+1次光ビームまたは-1次光ビームを検出する際、DVD系ディスク再生時とCD系ディスク再生時とで同じ受光領域を用いることが出来、受光面数の削減が可能となる。   The eighth embodiment of the present invention has the same configuration as the optical pickup device in the seventh embodiment, but the light receiving surface pattern of the light receiving area is divided into four in a square shape as shown in FIG. This is a configuration in which a total of 14 independent light receiving surfaces, which are divided into 5 light receiving surfaces and 2 divided into 5, are replaced with a linear arrangement. With such a light receiving surface pattern of the light receiving area, when detecting the + first order light beam or the −first order light beam among the diffraction separated light generated by the three-spot diffraction grating 7009, the DVD system disc reproduction and the CD system are detected. The same light receiving area can be used during disk reproduction, and the number of light receiving surfaces can be reduced.

この様な光検出器によるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方式に関しては、第7の実施例に述べたものと同じ検出方式を用いることが出来るので詳細な説明は省略するが、DVD−ROMディスクを再生する場合は、図30に示すような演算回路を用いてフォーカス誤差信号を非点収差方式にて検出し、トラッキング誤差信号を位相差検出方式(DPD方式)にて検出する。   Regarding the detection method of the focus error signal and the tracking error signal by such a photodetector, the same detection method as that described in the seventh embodiment can be used, so that detailed explanation is omitted, but the DVD-ROM is omitted. When reproducing a disc, a focus error signal is detected by an astigmatism method using an arithmetic circuit as shown in FIG. 30, and a tracking error signal is detected by a phase difference detection method (DPD method).

またDVD−RAMディスクを再生する場合は、図31に示すような演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を差動非点収差方式にて検出し、トラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)にて検出する。   When reproducing a DVD-RAM disc, the operation circuit is switched to the arithmetic circuit as shown in FIG. 31, the focus error signal is detected by the differential astigmatism method, and the tracking error signal is changed to the differential push-pull method (DPP method). To detect.

さらにCD−ROM、CD−RなどのCD系ディスクを再生する場合は、図32に示す様な演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を非点収差方式、トラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)にて検出する。   Further, when reproducing a CD-type disc such as a CD-ROM or CD-R, the operation circuit is switched to the arithmetic circuit as shown in FIG. 32, the focus error signal is the astigmatism method, and the tracking error signal is the differential push-pull method (DPP method). ) To detect.

続いて第7の実施例における受光領域の受光面パターンを変更した別の実施例について以下、説明する。   Next, another embodiment in which the light receiving surface pattern of the light receiving area in the seventh embodiment is changed will be described below.

本発明の第9の実施例は第7の実施例における光ピックアップ装置と同じ構成であるが、受光領域の受光面パターンを図33のように田の字型に4分割された1個の受光面と2分割された2個の合計8個の独立した受光面を直線状に配置した構成に置き換えたものである。この様な構成にすると、より受光面数の削減が可能となる。この様な光検出器によるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方式も第7の実施例に述べたものと同じ検出方式を用いることが出来るので詳細な説明は省略するが、DVD−ROMディスクを再生する場合は、図34に示すような演算回路を用いてフォーカス誤差信号を非点収差方式にて検出し、トラッキング誤差信号を位相差検出方式(DPD方式)にて検出する。ここで図中の符号7065は増幅率K3の増幅器を、符号7074は減算器を、また符号7092は切り替えスイッチを表している。   The ninth embodiment of the present invention has the same configuration as that of the optical pickup device in the seventh embodiment. However, the light receiving surface pattern of the light receiving area is divided into four squares as shown in FIG. A total of eight independent light receiving surfaces divided into two divided into two are replaced with a configuration in which the surfaces are arranged in a straight line. With such a configuration, the number of light receiving surfaces can be further reduced. The detection method of the focus error signal and the tracking error signal by such a photodetector can be the same detection method as that described in the seventh embodiment, so detailed description is omitted, but a DVD-ROM disc is used. When reproducing, a focus error signal is detected by an astigmatism method using an arithmetic circuit as shown in FIG. 34, and a tracking error signal is detected by a phase difference detection method (DPD method). Here, reference numeral 7065 in the figure denotes an amplifier having an amplification factor K3, reference numeral 7074 denotes a subtractor, and reference numeral 7092 denotes a changeover switch.

CD−ROM、CD−RなどのCD系ディスクを再生する場合は、図35に示す様な演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を非点収差方式、トラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式(DPP方式)にて検出する。   When reproducing a CD-type disc such as a CD-ROM or CD-R, the operation circuit is switched to the arithmetic circuit as shown in FIG. 35, the focus error signal is the astigmatism method, and the tracking error signal is the differential push-pull method (DPP method). To detect.

さらに受光領域の受光面パターンを簡略化した別の実施例について以下、説明する。   Further, another embodiment in which the light receiving surface pattern of the light receiving area is simplified will be described below.

本発明の第10の実施例は第7の実施例における光ピックアップ装置と同じ構成であるが、受光領域の受光面パターンを図36のように田の字型に4分割された1個の受光面とその両端にそれぞれ受光面を配置した合計6個の独立した受光面を直線状に配置した構成に置き換えたものである。   The tenth embodiment of the present invention has the same configuration as that of the optical pickup device in the seventh embodiment, but one light receiving surface in which the light receiving surface pattern of the light receiving area is divided into four in a square shape as shown in FIG. A total of six independent light receiving surfaces in which light receiving surfaces are respectively arranged on the surface and both ends thereof are replaced with a linear arrangement.

ここで図中の7122a、7122b、7122cはDVD系ディスク再生時において、3スポット用回折格子7009によって回折分離した3本の光ビームが光ディスク7008を反射し、光検出器7002内の受光領域上に集光した様子を表しており、7123a、7123b、7123cはCD系ディスク再生時において3スポット用回折格子7009によって回折分離した3本の光ビームが光ディスク7008を反射し、光検出器7002内の受光領域上に集光した様子を表している。また3スポット用回折格子7009はCD−ROM並びにCD−Rの様な光ディスク7008上において、ディスク半径方向におけるスポット間隔が情報トラックのトラックピッチの4分の1である0.4μm程度となる様に前記第2の半導体レーザ光源を出射した波長780nm帯の光ビームを回折分離させる機能を有するものとする。この様な光ピックアップ装置によるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方式としては、DVD−ROMディスクを再生する場合は、図37に示すような演算回路を用いてフォーカス誤差信号を非点収差方式にて検出し、トラッキング誤差信号を位相差検出方式(DPD方式)にて検出する。なお図中の符号7093は切り替えスイッチを表している。またCD−ROM、CD−RなどのCD系ディスクを再生する場合は、図38に示す様な演算回路に切り替え、フォーカス誤差信号を非点収差方式、トラッキング誤差信号を3スポット方式にて検出する。   Here, 7122a, 7122b, and 7122c in the figure indicate that three light beams diffracted and separated by the three-spot diffraction grating 7009 reflect the optical disk 7008 during the reproduction of the DVD disk, and are reflected on the light receiving region in the photodetector 7002. 7123a, 7123b, and 7123c reflect the three light beams diffracted and separated by the three-spot diffraction grating 7009 when the CD disk is reproduced, and the light received in the photodetector 7002 is reflected. It shows a state of focusing on the area. Further, the three-spot diffraction grating 7009 has a spot spacing in the radial direction of the disc on the optical disc 7008 such as a CD-ROM or CD-R of about 0.4 μm, which is a quarter of the track pitch of the information track. It has a function of diffracting and separating a light beam having a wavelength of 780 nm emitted from the second semiconductor laser light source. As a detection method of the focus error signal and the tracking error signal by such an optical pickup device, when reproducing a DVD-ROM disc, an arithmetic circuit as shown in FIG. 37 is used to convert the focus error signal into an astigmatism method. The tracking error signal is detected by a phase difference detection method (DPD method). Reference numeral 7093 in the drawing represents a changeover switch. When reproducing a CD-type disc such as a CD-ROM or CD-R, the arithmetic circuit as shown in FIG. 38 is switched to detect the focus error signal by the astigmatism method and the tracking error signal by the three-spot method. .

ここで第9及び第10の実施例においては、波長650nm帯の光ビームは必ずしも3スポット用回折格子7009において回折分離する必要は無い。よって3スポット用回折格子7009の溝深さを制御することにより波長650nm帯の光ビームの回折光効率をほぼ0%としても良い。   Here, in the ninth and tenth embodiments, the light beam having a wavelength of 650 nm is not necessarily diffracted and separated by the three-spot diffraction grating 7009. Therefore, by controlling the groove depth of the three-spot diffraction grating 7009, the diffracted light efficiency of the light beam having a wavelength of 650 nm may be set to approximately 0%.

また、第7及至第10の実施例におけるホログラム素子7010を光軸方向に移動及び光軸周りに回転することによって、ホログラム素子7010を素通りする0次光の光検出器7002内における集光位置を変えることなく、ホログラム素子7010で回折分離される+1次回折光(または−1次回折光)の光検出器7002内における集光位置を変位させることが出来る。そのためホログラム素子7010によって、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号が正しく出力されるよう光検出器7002内の受光領域と、この受光領域に入射する光スポットとの相対位置を調整することが出来る。
また前記に示したように、ホログラム素子7010に刻んだ格子を鋸歯状化して信号検出に必要な回折光の回折効率を選択的に向上させることにより、信号検出に用いる光束に関し高い光利用効率を得る事が出来、また信号検出に用いない不要な光が迷光成分になって受光領域に飛び込み信号検出のS/N比を低下させる可能性を極力減らす事が出来る。なお、これまでの実施例で述べたホログラム素子7010に刻んだ格子を鋸歯状化する際は、図39に示す様に格子の側壁に傾きをつけても、また格子を階段状にしても一向に構わない。また、ホログラム素子7010の回折効率に波長または偏光依存性を持たせることにより、信号光の光利用効率をさらに改善することができる。
Further, by moving the hologram element 7010 in the seventh to tenth embodiments in the optical axis direction and rotating around the optical axis, the condensing position of the zero-order light passing through the hologram element 7010 in the photodetector 7002 is determined. Without changing, the condensing position in the photodetector 7002 of the + 1st order diffracted light (or −1st order diffracted light) diffracted and separated by the hologram element 7010 can be displaced. Therefore, the hologram element 7010 can adjust the relative position between the light receiving region in the photodetector 7002 and the light spot incident on the light receiving region so that the focus error signal and the tracking error signal are correctly output.
In addition, as described above, the grating engraved in the hologram element 7010 is sawtoothed to selectively improve the diffraction efficiency of the diffracted light necessary for signal detection, thereby increasing the light utilization efficiency for the light flux used for signal detection. Further, the possibility that unnecessary light not used for signal detection becomes a stray light component and jumps into the light receiving region to reduce the S / N ratio of signal detection can be reduced as much as possible. Note that when the grating engraved on the hologram element 7010 described in the above embodiments is sawtoothed, the grating sidewalls may be inclined as shown in FIG. 39, or the grating may be stepped. I do not care. Further, by making the diffraction efficiency of the hologram element 7010 dependent on the wavelength or polarization, the light utilization efficiency of the signal light can be further improved.

ここで、回折効率に波長依存性をもたせた回折格子について、説明する。
一般に、矩形状の格子溝断面を持つ回折格子の場合、図40に示したように回折格子30の格子溝幅をw、格子周期をp、格子溝深さをhと定義すると、0次光7101aの光強度I0、+1次光7101b(−1次光7101c)の光強度I1はw、p、hに大きく依存し、入射光の光強度を1とした場合、式(2)の様に表わせる。
Here, a diffraction grating in which the diffraction efficiency has wavelength dependency will be described.
In general, in the case of a diffraction grating having a rectangular grating groove cross section, if the grating groove width of the diffraction grating 30 is defined as w, the grating period is defined as p, and the grating groove depth is defined as h as shown in FIG. The light intensity I0 of 7101a and the light intensity I1 of the + 1st order light 7101b (-1st order light 7101c) greatly depend on w, p, and h. When the light intensity of the incident light is 1, the following formula (2) I can express.

Figure 2005235393
Figure 2005235393

ただしnは回折格子が刻まれている透明部材7030の屈折率、λは回折格子に入射した光ビームの波長である。よって、式(2)より、650nm帯の入射光に関してはより多くの0次回折光を生じさせるために、次の式(3) However, n is the refractive index of the transparent member 7030 engraved with the diffraction grating, and λ is the wavelength of the light beam incident on the diffraction grating. Therefore, from the equation (2), in order to generate more zero-order diffracted light with respect to incident light in the 650 nm band, the following equation (3)

Figure 2005235393
Figure 2005235393

を満たし、なおかつ780nm帯の入射光に関してはより多くの1次回折光を生じさせるために、次の式(4) In order to generate more first-order diffracted light with respect to incident light in the 780 nm band, the following equation (4)

Figure 2005235393
Figure 2005235393

を同時に満たす様な格子溝深さにすれば良い。
例えば (n−1)h = 1950[nm]となるように格子溝深さを設定すると、(n−1)h=3 ・650=2.5・780 となり、式(3)と式(4)を同時に満たすため、光の利用効率を改善する事が出来る。
ところで、このような波長依存性もしくは波長選択性を有するホログラム素子は、前述したような格子溝深さのコントロールによって実現される素子に限定されるものではない。780nm帯の光に対しては±1次回折光の回折効率が充分高く、650nm帯の光に対しては0次光の効率が充分高くなるような素子であれば、どのような原理に基づく素子であっても一向に構わない。
ここで、本発明の第11の実施例として、回折効率に偏光依存性を持たせた偏光性素子を用いて信号検出光の光利用効率を改善させた例について図を用いて説明する。図41は本発明の第11の実施例としての光ピックアップ装置の概略構成図である。なお図23に示した本発明の第7の実施例と同じ部品には、同じ番号を付している。本実施例は上記の第7実施例と異なり、ホログラム素子7010の代わりに偏光依存性ホログラム7012を用い、かつ偏光変換素子7013と組み合わせることにより、偏光を利用して光の利用効率を改善している。
ここで偏光変換素子7013としては、650nm帯の光ビームに対して5λ/4 板として機能する波長板を用いている。また偏光依存性ホログラム7012は例えばS偏光を有する光束のみ所定の回折効率で回折させ、それに垂直な偏光方向であるP偏光を有する光束は回折せずにそのまま透過させるよう機能する。
例えばDVD−ROMの様な高密度光ディスクを再生する場合は、波長650nm帯のS偏光の光ビームを2波長マルチレーザ光源7001から出射させる。この光ビームは3スポット用の回折格子7009を通過して、光軸に対して45°の角度を成して配置されているダイクロハーフミラー7003に入射する。ダイクロハーフミラー7003において反射した光ビームは、立ち上げミラー7004を経て偏光変換素子7013に入射する。
It is sufficient to make the grating groove depth satisfying the above.
For example, when the grating groove depth is set so that (n−1) h = 1950 [nm], (n−1) h = 3 · 650 = 2.5 · 780 is obtained, and Expressions (3) and (4) ) At the same time, the light utilization efficiency can be improved.
By the way, the hologram element having such wavelength dependency or wavelength selectivity is not limited to an element realized by controlling the grating groove depth as described above. An element based on any principle as long as the diffraction efficiency of ± 1st order diffracted light is sufficiently high for light of 780 nm band and the efficiency of 0th order light is sufficiently high for light of 650 nm band But it does n’t matter.
Here, as an eleventh embodiment of the present invention, an example in which the light use efficiency of the signal detection light is improved by using a polarizing element in which the diffraction efficiency has polarization dependency will be described with reference to the drawings. FIG. 41 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device as an eleventh embodiment of the present invention. The same parts as those in the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. Unlike the seventh embodiment described above, this embodiment uses a polarization-dependent hologram 7012 instead of the hologram element 7010 and is combined with the polarization conversion element 7013 to improve the light use efficiency by using polarized light. Yes.
Here, as the polarization conversion element 7013, a wave plate that functions as a 5λ / 4 plate for a 650 nm band light beam is used. For example, the polarization-dependent hologram 7012 functions to diffract only a light beam having S-polarized light with a predetermined diffraction efficiency, and to transmit a light beam having P-polarized light having a polarization direction perpendicular thereto without being diffracted.
For example, when reproducing a high-density optical disk such as a DVD-ROM, an S-polarized light beam having a wavelength of 650 nm is emitted from a two-wavelength multi-laser light source 7001. This light beam passes through a three-spot diffraction grating 7009 and enters a dichroic half mirror 7003 arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis. The light beam reflected by the dichroic half mirror 7003 enters the polarization conversion element 7013 through the rising mirror 7004.

ここで偏光変換素子7013は650nm帯の光ビームに対しては 5λ/4 板として働くため、S偏光で入射してきた光ビームは偏光変換素子7013を通過後円偏光の光ビームとなりコリメータレンズ7005によって平行光束に変換され対物レンズ7006に到達する。対物レンズ7006はアクチュエータ7007にて保持されており、例えばDVD−ROMの様な光ディスク7008上に光ビームを集光させて光スポットを形成する事が出来る。光ディスク7008を反射した光ビームは往路を逆にたどって対物レンズ7006、コリメータレンズ7005を経て偏光変換素子7013に入射し、円偏光で入射してきた光ビームは偏光変換素子7013を通過後P偏光の光ビームとなって、立ち上げミラー7004を経てダイクロハーフミラー7003を透過して、偏光依存性ホログラム7012に入射する。偏光依存性ホログラム7012は、P偏光の光ビームに対しては回折機能は作用せず、単なる透明部材となるため、偏光依存性ホログラム7012に入射したP偏光の光ビームは回折されず、そのまま素通りして検出レンズ7011を経て光検出器7002内の所定の受光領域に到達する。
次にCD−ROMの様な従来の光ディスクを再生する場合は、2波長マルチレーザ光源7001から波長780nm帯のS偏光の光ビームを出射する。2波長マルチレーザ1を出射した光ビームは3スポット用の回折格子7009を通過し、光軸に対して45°の角度を成して配置されているダイクロハーフミラー7003に入射する。ダイクロハーフミラー7003において反射した光ビームは立ち上げミラー7004を経て偏光変換素子7013に入射する。ここで偏光変換素子7013は前述したように650nm帯の光ビームに対しては 5λ/4 板として機能する素子であるため、波長780nm帯の光に対してはほぼλ板として働く。そのため波長780nm帯の光は偏光変換素子7013を通過後もS偏光のままでコリメータレンズ7005によって平行光束に変換され対物レンズ7006に到達する。対物レンズ7006はアクチュエータ7007にて保持されており、前述したようにDVDディスク上に光ビームを集光する機能とCD−ROMの様な光ディスク7008上に光ビームを集光させて光スポットを形成する機能を同時に有する。光ディスク7008を反射した光ビームは往路を逆にたどって対物レンズ7006、コリメータレンズ7005を経て偏光変換素子7013に入射し、偏光変換素子7013を通過後もS偏光の光ビームのままで、立ち上げミラー7004を経てダイクロハーフミラー7003を透過して、偏光依存性ホログラム7012に入射する。偏光依存性ホログラム7012はS偏光の光ビームに対しては回折させる機能を持っているため、偏光依存性ホログラム7012において光ビームは所定の回折効率で回折され、検出レンズ7011を経て光検出器7002内の、波長650nm帯の光ビームが到達する所定の受光領域とは異なる位置にある所定の受光領域に到達する。このような構成にすると、DVD再生時、CD再生時いずれの場合においても信号検出に必要な光束だけを効率よく光検出器に導くことができ、光利用効率を大幅に改善させるとともに、不要な迷光成分を除去することができる。
なお光検出器7002の受光領域での光スポットと受光面との位置関係及び光ディスク再生時における情報信号、フォーカス誤差信号,トラッキング誤差信号の検出方法は、上記第7の実施例と同じである。
また、偏光依存性ホログラム7012を光軸方向に移動並びに光軸まわりに回転する事によって、上記第7の実施例と同様に光検出器7002において光検出される650nm帯の光ビーム7113a、7113b、7113cの焦点位置や受光面上の位置を変えずに、光検出器7002において光検出される780nm帯の光ビーム7112a、7112b、7112cの焦点位置や受光面上の位置を独立して変える事が出来るため、650nm帯光ビームと780nm帯光ビームに対するディテクタ調整やフォーカス誤差信号オフセット調整を独立に行う事が可能である。
さらにダイクロハーフミラー7003に対して、650nmの光に関してはS偏光がほぼ全反射、P偏光がほぼ100%透過し、780nmの光に関してはS偏光が反射・透過共に約50%となるような機能を持たせば、より光の利用効率を改善できる。
Here, since the polarization conversion element 7013 functions as a 5λ / 4 plate for a light beam in the 650 nm band, the light beam incident as S-polarized light becomes a circularly polarized light beam after passing through the polarization conversion element 7013, and is collimated by the collimator lens 7005. It is converted into a parallel light beam and reaches the objective lens 7006. The objective lens 7006 is held by an actuator 7007, and a light spot can be formed by condensing a light beam on an optical disk 7008 such as a DVD-ROM. The light beam reflected by the optical disk 7008 travels in the reverse direction and enters the polarization conversion element 7013 through the objective lens 7006 and the collimator lens 7005. The light beam incident as circularly polarized light passes through the polarization conversion element 7013 and then becomes P-polarized light. It becomes a light beam, passes through the rising mirror 7004, passes through the dichroic half mirror 7003, and enters the polarization-dependent hologram 7012. The polarization-dependent hologram 7012 does not have a diffraction function for a P-polarized light beam and is merely a transparent member. Therefore, the P-polarized light beam incident on the polarization-dependent hologram 7012 is not diffracted and passes through as it is. Then, the light reaches a predetermined light receiving region in the photodetector 7002 through the detection lens 7011.
Next, when reproducing a conventional optical disk such as a CD-ROM, an S-polarized light beam having a wavelength of 780 nm is emitted from a two-wavelength multi-laser light source 7001. The light beam emitted from the two-wavelength multi-laser 1 passes through a three-spot diffraction grating 7009 and enters a dichroic half mirror 7003 arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis. The light beam reflected by the dichroic half mirror 7003 enters the polarization conversion element 7013 through the rising mirror 7004. Here, since the polarization conversion element 7013 is an element that functions as a 5λ / 4 plate with respect to a light beam in the 650 nm band as described above, it substantially functions as a λ plate with respect to light in the wavelength of 780 nm band. Therefore, the light in the wavelength band of 780 nm is converted into a parallel light beam by the collimator lens 7005 while being S-polarized after passing through the polarization conversion element 7013, and reaches the objective lens 7006. The objective lens 7006 is held by an actuator 7007. As described above, a light spot is formed by condensing a light beam on an optical disk 7008 such as a CD-ROM and a function of condensing a light beam on a DVD disk. At the same time. The light beam reflected from the optical disk 7008 travels in the reverse direction and enters the polarization conversion element 7013 through the objective lens 7006 and the collimator lens 7005. After passing through the polarization conversion element 7013, it remains as an S-polarized light beam. The light passes through the mirror 7004, passes through the dichroic half mirror 7003, and enters the polarization-dependent hologram 7012. Since the polarization-dependent hologram 7012 has a function of diffracting an S-polarized light beam, the light beam is diffracted at a predetermined diffraction efficiency in the polarization-dependent hologram 7012, passes through a detection lens 7011, and is a photodetector 7002. Of these, a predetermined light receiving region at a position different from the predetermined light receiving region to which the light beam having a wavelength of 650 nm reaches is reached. With such a configuration, it is possible to efficiently guide only the light beam necessary for signal detection to the photodetector in both cases of DVD reproduction and CD reproduction, greatly improving light utilization efficiency and unnecessary. The stray light component can be removed.
Note that the positional relationship between the light spot and the light receiving surface in the light receiving region of the photodetector 7002 and the method for detecting the information signal, focus error signal, and tracking error signal during optical disc reproduction are the same as in the seventh embodiment.
Further, by moving the polarization-dependent hologram 7012 in the direction of the optical axis and rotating around the optical axis, light beams 7113a, 7113b in the 650 nm band that are detected by the photodetector 7002 as in the seventh embodiment, Without changing the focal position of the 7113c and the position on the light receiving surface, the focal positions of the 780 nm band light beams 7112a, 7112b and 7112c detected by the photodetector 7002 can be changed independently. Therefore, the detector adjustment and the focus error signal offset adjustment for the 650 nm band light beam and the 780 nm band light beam can be performed independently.
Furthermore, with respect to the dichroic half mirror 7003, S-polarized light is almost totally reflected and P-polarized light is almost 100% transmitted for 650 nm light, and S-polarized light is reflected and transmitted about 50% for 780 nm light. If it has, the utilization efficiency of light can be improved.

ところで、今まで述べた実施例においてホログラム素子7010の配置位置はハーフミラー7003と検出レンズ7011の間としていたが、これに限定されるものではなく検出レンズ7011と光検出器7002の間の光路中であっても良い。また今まで述べた実施例では、ホログラム素子7010は波長650nm帯の光ビームの0次光と波長780nm帯の光ビームの+1次回折光または−1次回折光の光ビームを光検出器7002内の所定の位置に導く機能を有するものとしていたが、当然これに限定されるものではなく、例えば全く逆に波長650nm帯の光ビームの+1次回折光または−1次回折光と波長780nm帯の光ビームの0次光を光検出器7002内の所定の位置に導く機能を有する回折格子であっても一向に構わない。   By the way, although the arrangement position of the hologram element 7010 is between the half mirror 7003 and the detection lens 7011 in the embodiments described so far, it is not limited to this, and is in the optical path between the detection lens 7011 and the photodetector 7002. It may be. Further, in the embodiment described so far, the hologram element 7010 is configured to transmit the 0th-order light of the light beam having the wavelength of 650 nm and the light beam of the first-order diffracted light of the light beam having the wavelength of 780 nm in the photodetector 7002. However, the present invention is not limited to this. For example, the + 1st order diffracted light or the −1st order diffracted light of the light beam having the wavelength of 650 nm and the 0 light beam of the wavelength of 780 nm are completely reversed. Even a diffraction grating having a function of guiding the next light to a predetermined position in the photodetector 7002 may be used.

図42に本発明の光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図を示す。光ピックアップ508は、例えば図9で示したようなパッケージ20、図24、図41に示すピックアップ装置を搭載しており、ここで検出された各種検出信号は、信号処理回路内のサーボ信号生成回路504及び情報信号再生回路505に送られる。サーボ信号生成回路504では、これら検出信号から各光ディスクに適したフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成され、これをもとにアクチュエータ駆動回路503を経て光ピックアップ508内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。また、情報信号再生回路505では前記検出信号から光ディスク1に記録された情報信号が再生される。尚、前記サーボ信号生成回路504及び情報信号再生回路505で得られた信号の一部はコントロール回路500に送られる。コントロール回路500は、これら各種信号を用いてそのとき再生しようとしている光ディスク1の種類を判別し、判別結果に応じてDVD用レーザ点灯回路507もしくはCD用レーザ点灯回路506のいずれかを駆動させ、さらにこれまで述べてきたように各光ディスクの種類に応じたサーボ信号検出方式を選択するようにサーボ信号生成回路504の回路構成を切り替える機能を有する。尚、このコントロール回路500にはアクセス制御回路502とスピンドルモータ駆動回路501が接続されており、それぞれ光ピックアップ508のアクセス方向位置制御や光ディスク1のスピンドルモータ509の回転制御が行われる。   FIG. 42 shows a schematic block diagram of an optical disc apparatus equipped with the optical pickup of the present invention. The optical pickup 508 includes, for example, the package 20 shown in FIG. 9 and the pickup device shown in FIGS. 24 and 41. Various detection signals detected here are servo signal generation circuits in the signal processing circuit. 504 and the information signal reproduction circuit 505. The servo signal generation circuit 504 generates a focus error signal and a tracking error signal suitable for each optical disk from these detection signals, and drives the objective lens actuator in the optical pickup 508 via the actuator drive circuit 503 based on this, Controls the position of the objective lens. The information signal reproduction circuit 505 reproduces the information signal recorded on the optical disc 1 from the detection signal. Part of the signals obtained by the servo signal generation circuit 504 and the information signal reproduction circuit 505 are sent to the control circuit 500. The control circuit 500 uses these various signals to determine the type of the optical disk 1 that is to be reproduced at that time, and drives either the DVD laser lighting circuit 507 or the CD laser lighting circuit 506 according to the determination result, Further, as described above, the servo signal generation circuit 504 has a function of switching the circuit configuration so as to select the servo signal detection method corresponding to the type of each optical disk. An access control circuit 502 and a spindle motor drive circuit 501 are connected to the control circuit 500, and the access direction position control of the optical pickup 508 and the rotation control of the spindle motor 509 of the optical disc 1 are performed.

従来の光ピックアップの構成図である。It is a block diagram of the conventional optical pick-up. 本発明の第1の実施形態における光ピックアップの構成図である。It is a block diagram of the optical pick-up in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における光ディスク上のスポット配置を示しており、DVD−ROMディスクの場合の図である。FIG. 3 shows a spot arrangement on the optical disc in the first embodiment of the present invention, and is a diagram in the case of a DVD-ROM disc. 本発明の第1の実施形態における光ディスク上のスポット配置を示しており、DVD−RAMディスクの場合の図である。FIG. 3 shows a spot arrangement on the optical disc in the first embodiment of the present invention, and is a diagram in the case of a DVD-RAM disc. 本発明の第1の実施形態における光ディスク上のスポット配置を示しており、CD−Rディスクの場合の図である。FIG. 2 shows a spot arrangement on an optical disc in the first embodiment of the present invention, and is a diagram in the case of a CD-R disc. 光ディスク上の光スポットの強度分布について説明した図である。It is a figure explaining intensity distribution of a light spot on an optical disc. フォーカスエラー信号への外乱を示す図である。It is a figure which shows the disturbance to a focus error signal. プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を示す図である。It is a figure which shows the tracking error signal by a push pull system. 本発明の第1の実施形態による光検出器および信号処理回路の平面図及びブロック図である。It is the top view and block diagram of the photodetector and signal processing circuit by the 1st Embodiment of this invention. DVDでの検出光スポットの照射状態を示す図である。It is a figure which shows the irradiation state of the detection light spot in DVD. CDでの検出光スポットの照射状態を示す図である。It is a figure which shows the irradiation state of the detection light spot in CD. DVDのみ調整された状態でのCDの検出光スポットの照射状態を示す図である。It is a figure which shows the irradiation state of the detection light spot of CD in the state where only DVD was adjusted. 本発明の第2の実施形態による光検出器および信号処理回路の平面図及びブロック図である。It is the top view and block diagram of the photodetector and signal processing circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による光検出器および信号処理回路の平面図及びブロック図である。It is the top view and block diagram of the photodetector and signal processing circuit by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における光ディスク上のスポット配置を示しており、CD−ROMディスクの場合の図である。FIG. 10 shows a spot arrangement on an optical disc in a fourth embodiment of the present invention, and is a diagram in the case of a CD-ROM disc. 本発明の第4の実施形態による光検出器および信号処理回路の平面図及びブロック図である。It is the top view and block diagram of the photodetector and signal processing circuit by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態における光ピックアップの構成図である。It is a block diagram of the optical pick-up in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態による光検出器および信号処理回路の平面図及びブロック図である。It is the top view and block diagram of the photodetector and signal processing circuit by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態における光ピックアップの構成図である。It is a block diagram of the optical pick-up in the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態におけるCDでの検出光スポットの照射状態を示す図である。It is a figure which shows the irradiation state of the detection light spot in CD in the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態におけるCDでの検出光スポットの平行移動を示す図である。It is a figure which shows the parallel displacement of the detection light spot in CD in the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態におけるCDでの検出光スポットの回転移動を示す図である。It is a figure which shows the rotational movement of the detection light spot in CD in the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態を示した光ピックアップ装置の概略構成図。The schematic block diagram of the optical pick-up apparatus which showed the 7th Embodiment of this invention. 光ディスク上における光スポット位置 (a)DVD−ROMディスク上光スポット位置、(b)DVD−RAMディスク上光スポット位置、(c)CD−ROM、CD−Rディスク上光スポット位置(A) Light spot position on DVD-ROM disk, (b) Light spot position on DVD-RAM disk, (c) Light spot position on CD-ROM, CD-R disk 第7の実施形態における光検出器の受光領域の受光面パターン図 (a)DVD再生時、(b)CD再生時Light-receiving surface pattern diagrams of the light-receiving area of the photodetector in the seventh embodiment (a) During DVD playback, (b) During CD playback 第7の実施形態においてDVD−ROM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for DVD-ROM playback in the seventh embodiment 第7の実施形態においてDVD−RAM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used during DVD-RAM playback in the seventh embodiment 第7の実施形態においてCD−ROM,CD−R再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for CD-ROM and CD-R playback in the seventh embodiment 第8の実施形態における光検出器の受光領域の受光面パターン図 (a)DVD再生時、(b)CD再生時Light-receiving surface pattern diagrams of the light-receiving area of the photodetector in the eighth embodiment (a) During DVD playback, (b) During CD playback 第8の実施形態においてDVD−ROM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for DVD-ROM playback in the eighth embodiment 第8の実施形態においてDVD−RAM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for DVD-RAM playback in the eighth embodiment 第8の実施形態においてCD−ROM,CD−R再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for CD-ROM and CD-R playback in the eighth embodiment 第9の実施形態における光検出器の受光領域の受光面パターン図 (a)DVD再生時、(b)CD再生時Light receiving surface pattern diagrams of the light receiving area of the photodetector in the ninth embodiment (a) During DVD playback, (b) During CD playback 第9の実施形態においてDVD−ROM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for DVD-ROM playback in the ninth embodiment 第9の実施形態においてCD−ROM,CD−R再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for CD-ROM and CD-R playback in the ninth embodiment 第10の実施形態における光検出器の受光領域の受光面パターン図 (a)DVD再生時、(b)CD再生時Light-receiving surface pattern diagrams of the light-receiving area of the photodetector in the tenth embodiment (a) During DVD playback, (b) During CD playback 第10の実施形態においてDVD−ROM再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for DVD-ROM playback in the tenth embodiment 第10の実施形態においてCD−ROM,CD−R再生時に用いる信号処理回路の概略図Schematic diagram of a signal processing circuit used for CD-ROM and CD-R playback in the tenth embodiment 回折格子の鋸歯状化を示した図 (a)格子の側面に傾きを持たせた概略図、(b)階段状に格子を刻んだ概略図Diagram showing sawtoothing of diffraction grating (a) Schematic diagram with tilt on side of grating, (b) Schematic diagram with stepped grating 矩形状の格子溝断面を持つ回折格子による光の回折を示した概略図。Schematic which showed the diffraction of the light by the diffraction grating which has a rectangular-shaped grating groove cross section. 本発明の第11の実施形態を示した光ピックアップ装置の概略構成図。The schematic block diagram of the optical pick-up apparatus which showed the 11th Embodiment of this invention. 本発明による光ピックアップを搭載した光ディスク装置の概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an optical disc apparatus equipped with an optical pickup according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、10……光ディスク、 2、11、15、17……半導体レーザ、3、16、30……回折格子、 4……ハーフミラー、 5……コリメートレンズ、 6……対物レンズ、 7……アクチュエータ、 8……駆動コイル、 9、14……光検出器、 12……ダイクロプリズム、 18、19……偏光回折格子、 20、21、22、23、24……パッケージ、 30……ダイクロ回折格子、 200……マーク、 201……ピット、 100、101、102、300、301、302、303、304……ディスク上光スポット、 110、111、112、310、311、312、313、314、315、 316、317、318、319、320……検出光スポット、 200……記録ピット、 201、400……記録マーク、 202、401……案内溝、 203、402……案内溝間、 210、211、212、213、214、410、411、412……受光領域、 500……コントロール回路、 501……スピンドルモータ駆動回路、 502……アクセス制御回路、 503……アクチュエータ駆動回路、 504……サーボ信号生成回路、 505……情報信号再生回路、 506……CD用レーザ点灯回路、 507……DVD用レーザ点灯回路、 508……光ピックアップ、 509……スピンドルモータ、 7001……レーザ光源、 7002……光検出器、 7003……ハーフミラー、 7004……立ち上げミラー、 7005……コリメータレンズ、 7006……対物レンズ、 7007……アクチュエータ、 7008……光ディスク、 7009……3スポット用の回折格子、 7010……ホログラム素子、 7011……検出レンズ、 7012……偏光依存性ホログラム、 7013……偏光変換素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10 ... Optical disk, 2, 11, 15, 17 ... Semiconductor laser, 3, 16, 30 ... Diffraction grating, 4 ... Half mirror, 5 ... Collimating lens, 6 ... Objective lens, 7 ... Actuator, 8 ... Drive coil, 9, 14 ... Photo detector, 12 ... Dichro prism, 18, 19 ... Polarized diffraction grating, 20, 21, 22, 23, 24 ... Package, 30 ... Dichro diffraction Lattice, 200 ... Mark, 201 ... Pit, 100, 101, 102, 300, 301, 302, 303, 304 ... Light spot on disk, 110, 111, 112, 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320 ... detection light spot, 200 ... recording pit, 201, 400 ... recording mark, 202, 4 01... Guide groove, 203 and 402... Guide groove, 210, 211, 212, 213, 214, 410, 411, 412... Light receiving area, 500... Control circuit, 501. ... Access control circuit, 503 ... Actuator drive circuit, 504 ... Servo signal generation circuit, 505 ... Information signal reproduction circuit, 506 ... CD laser lighting circuit, 507 ... DVD laser lighting circuit, 508 ... Optical pickup, 509... Spindle motor, 7001... Laser light source, 7002... Photodetector, 7003... Half mirror, 7004 ... Rising mirror, 7005 ... Collimator lens, 7006. Actuator, 7008 ... Optical disc, 7009 ... 3 spots Diffraction grating, 7010 ...... hologram element, 7011 ...... detection lens, 7012 ...... polarization dependent hologram 7013 ...... polarization conversion element.

Claims (38)

第1または第2もしくは両方のレーザ光源から出射された光ビームが少なくとも3本の光ビームに分岐されて、第1または第2の光学的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する光検出器において、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第1の受光領域と、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第2の受光領域と、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が各々2分割され、各々2つの受光面を有する第3及び第4の受光領域とを備え、
前記第1または前記第2もしくは両方の受光領域から非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第1または第2もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第1または第2もしくは両方の受光領域からディファレンシャルフェーズディテクション方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第3または第4もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The light beam emitted from the first, second, or both laser light sources is branched into at least three light beams and irradiated to the first or second optical information recording medium. In a photodetector for detecting the reflected light beam,
A light receiving region to which a light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated is divided into four, and a first light receiving region having four light receiving surfaces;
A light receiving area to which the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated is divided into four, and a second light receiving area having four light receiving surfaces;
A light receiving region irradiated with the light beam reflected by the first optical information recording medium is divided into two parts, each including a third and a fourth light receiving region each having two light receiving surfaces;
Outputting a signal capable of generating a focus error signal by the astigmatism method from the first or second or both light receiving regions;
Alternatively, a signal that can independently generate a push-pull tracking error signal from the first, second, or both light receiving regions is output,
Alternatively, a signal that can generate a tracking error signal by a differential phase detection method from the first, second, or both light receiving regions is output,
Alternatively, the photodetector outputs a signal capable of generating a tracking error signal by a push-pull method independently from each of the third, fourth, or both light receiving regions.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源から出射された光ビームが少なくとも3本の光ビームに分岐されて、第1または第2の光学的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する光検出器において、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第1の受光領域と、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第2の受光領域と、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が各々4分割され、各々4つの受光面を有する第3及び第4の受光領域とを備え、
前記第1または第2もしくは両方の受光領域から非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第1または第2もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第1または第2もしくは両方の受光領域からディファレンシャルフェーズディテクション方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第3または第4もしくは両方の受光領域から各々独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、
または、前記第3または第4もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The light beam emitted from the first, second, or both laser light sources is branched into at least three light beams and irradiated to the first or second optical information recording medium. In a photodetector for detecting the reflected light beam,
A light receiving region to which a light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated is divided into four, and a first light receiving region having four light receiving surfaces;
A light receiving area to which the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated is divided into four, and a second light receiving area having four light receiving surfaces;
A light receiving area irradiated with a light beam reflected by the first optical information recording medium is divided into four parts, each including a third and a fourth light receiving area each having four light receiving surfaces;
Outputting a signal capable of generating a focus error signal by the astigmatism method from the first, second or both light receiving regions;
Alternatively, a signal that can independently generate a push-pull tracking error signal from the first, second, or both light receiving regions is output,
Alternatively, a signal that can generate a tracking error signal by a differential phase detection method from the first, second, or both light receiving regions is output,
Alternatively, a signal capable of generating a focus error signal by an astigmatism method independently from each of the third, fourth, or both light receiving regions is output,
Alternatively, the photodetector outputs a signal capable of generating a tracking error signal by a push-pull method independently from each of the third, fourth, or both light receiving regions.
請求項2記載の光検出器において、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される第5及び第6の受光領域とを備え、前記第5及び第6の受光領域から3ビーム方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The photodetector according to claim 2.
And a fifth and sixth light receiving regions irradiated with the light beam reflected by the second optical information recording medium, and generating a tracking error signal by a three-beam method from the fifth and sixth light receiving regions. A photodetector that outputs a signal that can be generated.
請求項2記載の光検出器において、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が各々2分割され、各々2つの受光面を有する第5及び第6の受光領域とを備え、前記第5または第6もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The photodetector according to claim 2.
A light receiving area irradiated with a light beam reflected by the second optical information recording medium is divided into two parts, each including a fifth and a sixth light receiving area each having two light receiving surfaces. A photodetector that outputs a signal capable of generating a tracking error signal by a push-pull method independently from each of the sixth or both light receiving regions.
請求項2記載の光検出器において、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が各々4分割され、各々4つの受光面を有する第5及び第6の受光領域とを備え、前記第5または第6もしくは両方の受光領域からそれぞれ独立に非点収差方式によるフォーカスエラー信号を生成出来る信号を出力し、または、前記第5または第6もしくは両方の受光領域から各々独立にプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The photodetector according to claim 2.
The light receiving area irradiated with the light beam reflected by the second optical information recording medium is divided into four parts, each including five and sixth light receiving areas each having four light receiving surfaces, A signal that can generate a focus error signal by the astigmatism method is output independently from each of the sixth or both light receiving regions, or a tracking error by the push-pull method is independently generated from each of the fifth, sixth, or both light receiving regions. A photodetector that outputs a signal capable of generating a signal.
請求項1記載の光検出器において、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される第5及び第6の受光領域とを備え、前記第5及び第6の受光領域から3ビーム方式によるトラッキングエラー信号を生成出来る信号を出力することを特徴とする光検出器。
The photodetector of claim 1.
And a fifth and sixth light receiving regions irradiated with the light beam reflected by the second optical information recording medium, and generating a tracking error signal by a three-beam method from the fifth and sixth light receiving regions. A photodetector that outputs a signal that can be generated.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項1記載の光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
An optical pickup comprising: the photodetector according to claim 1, which detects a light beam reflected by the optical information recording medium.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項2記載の光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
An optical pickup comprising: the photodetector according to claim 2, which detects a light beam reflected by the optical information recording medium.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項3記載の光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
An optical pickup comprising: the photodetector according to claim 3, which detects a light beam reflected by the optical information recording medium.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項4記載の光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
An optical pickup comprising: the photodetector according to claim 4, which detects a light beam reflected by the optical information recording medium.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項5記載の光検出器と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
The photodetector according to claim 5 for detecting a light beam reflected by the optical information recording medium;
An optical pickup comprising:
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを第1または第2の光学的情報記録媒体に照射する集光光学系と、
前記光学的情報記録媒体で反射された光ビームを検出する請求項6記載の光検出器と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system for irradiating the first or second optical information recording medium with a light beam including the three light beams;
An optical pickup comprising: a photodetector according to claim 6 for detecting a light beam reflected by the optical information recording medium.
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項7記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 7, wherein a signal is detected from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor drive circuit for rotating the optical information recording medium, and an optical information reproducing apparatus.
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項8記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、
を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 8, wherein a signal is detected from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor driving circuit for rotating the optical information recording medium;
An optical information reproducing apparatus comprising:
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項9記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 9, wherein a signal is detected from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor drive circuit for rotating the optical information recording medium, and an optical information reproducing apparatus.
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項10記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 10 for detecting a signal from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor drive circuit for rotating the optical information recording medium, and an optical information reproducing apparatus.
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項11記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 11, wherein a signal is detected from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor drive circuit for rotating the optical information recording medium, and an optical information reproducing apparatus.
前記光学的情報記録媒体から信号を検出する請求項12記載の光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動回路と、
前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行なうアクセス制御回路と、
前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動回路と、を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
The optical pickup according to claim 12, wherein a signal is detected from the optical information recording medium;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal or a tracking error signal from the detection signal detected by the optical pickup;
An actuator drive circuit for controlling the position of the objective lens actuator of the optical pickup from the focus error signal or the tracking error signal;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on an optical information recording medium from the detection signal;
An access control circuit for controlling an access direction position of the optical pickup;
A spindle motor drive circuit for rotating the optical information recording medium, and an optical information reproducing apparatus.
前記第1及び第2の光学的情報記録媒体に各々照射された複数の光スポットのうち、少なくとも1組の光スポットにおけるトラックに垂直な方向の光スポット間隔が各々の光学的情報記録媒体におけるトラックピッチの略2分の1であり、 前記第1及び第2の光学的情報記録媒体におけるトラックピッチの比と前記第1及び第2のレーザ光源における波長の比が略等しいことを特徴とする請求項1から請求項6に記載の光検出器。   Among the plurality of light spots respectively irradiated on the first and second optical information recording media, the light spot interval in the direction perpendicular to the track in at least one set of light spots has a track in each optical information recording medium. The ratio of the track pitch in the first and second optical information recording media and the ratio of the wavelengths in the first and second laser light sources are approximately equal to one half of the pitch. Item 7. The photodetector according to any one of items 1 to 6. 請求項1に記載の光検出器において、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第1の受光領域は、受光領域が、互いに交差する第1の分割線と第2の分割線によって、4つに分割され、また、前記第2の光学的情報記録媒体で反射された光ビームが照射される受光領域が4分割され、4つの受光面を有する第2の受光領域は、受光領域が、互いに交差する第3の分割線と第4の分割線によって、4つに分割されることを特徴とする光検出器。
The photodetector of claim 1.
The light receiving area irradiated with the light beam reflected by the first optical information recording medium is divided into four, and the first light receiving area having four light receiving surfaces is the first division in which the light receiving areas intersect each other. The light receiving area is divided into four by the line and the second dividing line, and the light receiving area irradiated with the light beam reflected by the second optical information recording medium is divided into four, and the first light receiving surface has four light receiving surfaces. The light receiving area of 2 is divided into four by a third dividing line and a fourth dividing line that intersect each other.
第1または第2もしくは両方のレーザ光源を有する半導体レーザと、
前記第1または第2もしくは両方のレーザ光源より出射された光ビームを少なくとも3本の光ビームに分岐する光分岐素子と、
前記3本の光ビームを含む光ビームを異なる第1または第2の光学的情報記録媒体に集光し光学的情報記録媒体上の所定の位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第1の位置を受光範囲内とするように設けられる第1の受光領域と、
前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される第2の位置を受光範囲内とするように設けられる第2の受光領域とを有する光検出器と、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器の所定の位置に導く光検出光学系とを備えることを特徴とする光ピックアップ。
A semiconductor laser having a first or second or both laser sources;
A light branching element that branches the light beam emitted from the first, second, or both laser light sources into at least three light beams;
A condensing optical system that condenses the light beams including the three light beams onto different first or second optical information recording media and irradiates independent light spots at predetermined positions on the optical information recording media. When,
A first light receiving region provided so that a first position irradiated with a light beam reflected by the first optical information recording medium is within a light receiving range;
A photodetector having a second light receiving region provided so that a second position irradiated with the light beam reflected by the second optical information recording medium is within a light receiving range;
A light detection optical system that guides the light beam reflected by the first optical information recording medium or the light beam reflected by the second optical information recording medium to a predetermined position of the photodetector. Features an optical pickup.
請求項21に記載の光ピックアップにおいて、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第1の位置と
前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第2の位置との相対的な位置を変えるように、
前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 21, wherein
Relative relation between the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated To change the general position,
The light detecting optical system guides the light beam reflected by the first optical information recording medium or the light beam reflected by the second optical information recording medium to the photodetector. pick up.
請求項21に記載の光ピックアップにおいて、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第1の位置を受光範囲内とするように設けられる第1の受光領域と
前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第2の位置を受光範囲内とするように設けられる第2の受光領域とが異なる位置に設けられるように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 21, wherein
Reflected by the first light receiving area and the second optical information recording medium provided so that the first position irradiated with the light beam reflected by the first optical information recording medium is within the light receiving range. The light detection optical system is configured so that the second optical receiving area is provided at a position different from the second light receiving area provided so that the second position irradiated with the light beam is within the light receiving range. An optical pickup for guiding a light beam reflected by an information recording medium or a light beam reflected by the second optical information recording medium to the photodetector.
請求項21に記載の光ピックアップにおいて、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第1の位置と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第2の位置との相対的な位置を変えることで、前記第1の受光領域と前記第2の受光領域を直線状に配置するように、前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 21, wherein
Relative relation between the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated The light reflected by the first optical information recording medium so that the first light receiving area and the second light receiving area are arranged in a straight line by changing the position of the first light receiving area. An optical pickup characterized in that a beam or a light beam reflected by the second optical information recording medium is guided to the photodetector.
請求項21に記載の光ピックアップにおいて、
前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第1の位置と前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームが照射される前記第2の位置との相対的な位置を変えることで、前記第1の受光領域と前記第2の受光領域を同じ位置とするように、
前記光検出光学系が、前記第1の光学的情報記録媒体で反射した光ビームまたは、前記第2の光学的情報記録媒体で反射した光ビームを前記光検出器に導くことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 21, wherein
Relative relation between the first position where the light beam reflected by the first optical information recording medium is irradiated and the second position where the light beam reflected by the second optical information recording medium is irradiated By changing the general position, so that the first light receiving region and the second light receiving region are the same position,
The light detecting optical system guides the light beam reflected by the first optical information recording medium or the light beam reflected by the second optical information recording medium to the photodetector. pick up.
互いに発振波長の異なる第1及び第2の少なくとも2個の半導体レーザ光源と、
該第1の半導体レーザ光源を発した第1の光ビーム及び該第2の半導体レーザ光源を発した第2の光ビームをそれぞれ光学的情報記録媒体上の所定の位置に集光させる集光光学系と、
所定の検出面を有する光検出器と、該光学的情報記録媒体を反射した前記第1および第2の光ビームを前記光検出器の所定の位置に導く光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記光検出光学系は前記光学的情報記録媒体を反射した前記第1の光ビームを前記光検出器の所定位置にある第1の検出面領域に導く機能と、前記光学的情報記録媒体を反射した前記第2の光ビームを前記光検出器内の前記第1検出面領域とは異なる位置にある第2の検出面領域に導く機能とを共に有する事を特徴とする光ピックアップ装置。
First and second semiconductor laser light sources having different oscillation wavelengths from each other;
Condensing optics for condensing the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and the second light beam emitted from the second semiconductor laser light source at predetermined positions on the optical information recording medium, respectively. The system,
An optical pickup comprising a light detector having a predetermined detection surface and a light detection optical system for guiding the first and second light beams reflected from the optical information recording medium to a predetermined position of the light detector. In the device
The optical detection optical system guides the first light beam reflected from the optical information recording medium to a first detection surface region at a predetermined position of the optical detector, and reflects the optical information recording medium. And an optical pickup device having a function of guiding the second light beam to a second detection surface region at a position different from the first detection surface region in the photodetector.
請求項26記載の光ピックアップ装置において、前記第1の半導体レーザ光源と前記第2の半導体レーザ光源は同一のパッケージ内に設けられたマルチレーザ光源であることを特徴とする光ピックアップ装置。   27. The optical pickup device according to claim 26, wherein the first semiconductor laser light source and the second semiconductor laser light source are multi-laser light sources provided in the same package. 前記光検出光学系は、直線状もしくは曲線状の格子溝パターンを有するホログラム素子を備えている事を特徴とする請求項26及び27記載の光ピックアップ装置。   28. The optical pickup device according to claim 26, wherein the light detection optical system includes a hologram element having a linear or curved grating groove pattern. 前記ホログラム素子は、所定の波長を有する前記第1の光ビームは回折せず、該第1の光ビームとは異なる波長を有する前記第2の光ビームは所定の回折効率で回折させる波長選択性を有する素子である事を特徴とする請求項28記載の光ピックアップ装置。   The hologram element does not diffract the first light beam having a predetermined wavelength and diffracts the second light beam having a wavelength different from the first light beam with a predetermined diffraction efficiency. 30. The optical pickup device according to claim 28, wherein the optical pickup device is an element having the following. 前記ホログラム素子は所定の偏光方向を有する光ビームを回折せずに、該偏光方向に対して垂直な偏光方向を持つ光ビームを所定の回折効率で回折させる偏光選択性を有しており、また前記第1及び第2の半導体レーザ光源を発し、前記光学的情報記録媒体を反射して前記ホログラム素子に向かう前記第1及び第2の光ビームの光路中に前記ホログラム素子によって回折されない所定の偏光方向を前記第1の光ビームに与え、かつ前記ホログラム素子によって回折される偏光方向を前記第2の光ビームに与える様な偏光変換素子を備えた事を特徴とする請求項28記載の光ピックアップ装置。   The hologram element has polarization selectivity that diffracts a light beam having a polarization direction perpendicular to the polarization direction with a predetermined diffraction efficiency without diffracting the light beam having a predetermined polarization direction. Predetermined polarized light that is not diffracted by the hologram element in the optical paths of the first and second light beams emitted from the first and second semiconductor laser light sources, reflected from the optical information recording medium and directed to the hologram element 29. The optical pickup according to claim 28, further comprising a polarization conversion element that gives a direction to the first light beam and gives a polarization direction diffracted by the hologram element to the second light beam. apparatus. 前記集光光学系は前記第1の半導体レーザ光源から出射した第1の光ビームを集光して所定の基板厚さを有する第1の光学的情報記録媒体の所定の記録面上にほぼ回折限界まで良好に絞り込む機能を有し、かつ前記第2の半導体レーザ光源から出射した第2の光ビームを集光して第1の光学的情報記録媒体とは異なる基板厚さを有する第2の光学的情報記録媒体の所定の記録面上にほぼ回折限界まで良好に絞り込む機能を有する事を特徴とする請求項26乃至30記載の光ピックアップ装置。   The condensing optical system condenses the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and substantially diffracts it on a predetermined recording surface of a first optical information recording medium having a predetermined substrate thickness. A second optical disc having a function of satisfactorily narrowing to the limit and having a substrate thickness different from that of the first optical information recording medium by condensing the second light beam emitted from the second semiconductor laser light source; 31. The optical pickup device according to claim 26, wherein the optical pickup device has a function of satisfactorily narrowing to a diffraction limit substantially on a predetermined recording surface of an optical information recording medium. 請求項26乃至31記載の光ピックアップ装置において、前記第1の半導体レーザ光源は660nm以下の波長を有する半導体レーザ光源であり、かつ第1の光学的情報記録媒体は約0.6mmの基板厚さを有する光ディスクであり、また前記第2の半導体レーザ光源は波長780nm乃至790nmを有する半導体レーザ光源であり、かつ第2の光学的情報記録媒体は約1.2mmの基板厚さを有する光ディスクであることを特徴とする光ピックアップ装置。   32. The optical pickup device according to claim 26, wherein the first semiconductor laser light source is a semiconductor laser light source having a wavelength of 660 nm or less, and the first optical information recording medium has a substrate thickness of about 0.6 mm. The second semiconductor laser light source is a semiconductor laser light source having a wavelength of 780 nm to 790 nm, and the second optical information recording medium is an optical disk having a substrate thickness of about 1.2 mm. An optical pickup device characterized by that. 前記偏光変換素子は、前記第1の半導体レーザ光源から出射した前記第1の光ビームに対して 5λ/4板として働く事を特徴とする請求項30乃至32記載の光ピックアップ装置。   33. The optical pickup device according to claim 30, wherein the polarization conversion element functions as a 5λ / 4 plate for the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source. 前記第1の半導体レーザ光源を発し前記第1の光学的情報記録媒体を反射した第1の光ビームからフォーカス誤差信号を検出する際は非点収差方式を用い、前記第2の半導体レーザ光源を発し前記第2の光学的情報記録媒体を反射した第2の光ビームからフォーカス誤差信号を検出する際は、非点収差方式もしくはナイフエッジ方式もしくはビームサイズ方式を用いる事を特徴とした請求項26乃至33記載の光ピックアップ装置。   When detecting a focus error signal from the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and reflected from the first optical information recording medium, an astigmatism method is used, and the second semiconductor laser light source is 27. An astigmatism method, a knife edge method, or a beam size method is used when detecting a focus error signal from a second light beam that is emitted and reflected from the second optical information recording medium. 34. The optical pickup device according to any one of items 33 to 33. 前記第1の半導体レーザ光源を発し、前記第1の光学的情報記録媒体を反射した第1の光ビームからトラッキング誤差信号を検出する際は位相差検出方式(Differential Phase Detection方式)もしくはディファレンシャルプッシュプル方式を用い、前記第2の半導体レーザ光源を発し前記第2の光学的情報記録媒体を反射した第2の光ビームからトラッキング誤差信号を検出する際はプッシュプル方式またはディファレンシャルプッシュプル方式または3スポット方式を用いる事を特徴とした請求項26乃至34記載の光ピックアップ装置。   When detecting a tracking error signal from a first light beam emitted from the first semiconductor laser light source and reflected from the first optical information recording medium, a differential phase detection method (Differential Phase Detection method) or a differential push pull When a tracking error signal is detected from a second light beam emitted from the second semiconductor laser light source and reflected from the second optical information recording medium, a push-pull method, a differential push-pull method, or three spots is used. 35. The optical pickup device according to claim 26, wherein a method is used. 前記第2の光学的情報記録媒体のトラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式によって検出する場合において、請求項26乃至35記載の光ピックアップ装置は、前記第2の半導体レーザ光源を発した前記第2の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、かつ該3本の光ビームのスポット間隔を前記第2の光学的情報記録媒体上の半径方向では該光学的情報記録媒体のトラックピッチのほぼ2分の1にする3スポット用回折格子を備えており、さらに該3スポット用回折格子は前記第1の半導体レーザ光源を発した前記第1の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、かつ該3本の光ビームのスポット間隔を前記第1の光学的情報記録媒体上の半径方向では所定の追記型もしくは書き換え可能型光学的情報記録媒体のトラックピッチのほぼ2分の1にする事を特徴とする光ピックアップ装置。   36. The optical pickup apparatus according to claim 26, wherein the tracking error signal of the second optical information recording medium is detected by a differential push-pull method, and the optical pickup device according to claim 26, wherein the second semiconductor laser light source emits the second semiconductor laser light source. The light beam is diffracted and separated into at least three light beams, and the spot interval of the three light beams is approximately equal to the track pitch of the optical information recording medium in the radial direction on the second optical information recording medium. A three-spot diffraction grating halved is provided, and the three-spot diffraction grating further diffracts and separates the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source into at least three light beams. And a predetermined write-once or rewritable type light in the radial direction on the first optical information recording medium. Optical pickup device, characterized in that to approximately one half of the track pitch of the information recording medium. 前記第2の光学的情報記録媒体のトラッキング誤差信号をディファレンシャルプッシュプル方式によって検出する場合において、請求項26乃至35記載の光ピックアップ装置は、前記第2の半導体レーザ光源を発した前記第2の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、かつ該3本の光ビームのスポット間隔を前記第2の光学的情報記録媒体上の半径方向では該光学的情報記録媒体の情報トラックのトラックピッチのほぼ2分の1にする3スポット用回折格子を備えており、さらに該3スポット用回折格子は前記第1の半導体レーザ光源を発した前記第1の光ビームを少なくとも3本の光ビームに回折分離させ、かつ該3本の光ビームのスポット間隔を前記第1の光学的情報記録媒体上の半径方向では所定の追記型もしくは書き換え可能型光学的情報記録媒体にあらかじめ形成されている溝部のピッチのほぼ2分の1にする事を特徴とする光ピックアップ装置。   36. The optical pickup apparatus according to claim 26, wherein the tracking error signal of the second optical information recording medium is detected by a differential push-pull method, and the optical pickup device according to claim 26, wherein the second semiconductor laser light source emits the second semiconductor laser light source. The light beam is diffracted and separated into at least three light beams, and the spot interval of the three light beams is tracked on the information track of the optical information recording medium in the radial direction on the second optical information recording medium. A three-spot diffraction grating having approximately one-half of the pitch, and the three-spot diffraction grating converts the first light beam emitted from the first semiconductor laser light source into at least three light beams. And the spot interval of the three light beams is set to a predetermined write-once type or written in the radial direction on the first optical information recording medium. Repositionable optical information optical pickup device, characterized in that to approximately one half of the pitch of the groove which is previously formed on the recording medium. 請求項26乃至37記載の光ピックアップ装置を搭載した光学的情報再生装置または光学的情報記録装置。
38. An optical information reproducing apparatus or an optical information recording apparatus equipped with the optical pickup device according to claim 26.
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