JP2005293716A - Optical pickup - Google Patents

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Masayoshi Sugawara
正吉 菅原
Satoshi Suzuki
聡 鈴木
Atsushi Okuyama
敦司 奥山
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】 ホログラム素子を用いることなく、簡易な制御で各種DVDに対し記録再生を行うことができる光ピックアップを提供する。
【解決手段】 半導体レーザからのレーザビームをメインビームと複数のサブビームに分割する回折格子を備えた光ピックアップにおいて、回折格子として、分割線121で分割された第1及び第2の領域122、123を有し、第1の領域122には、分割線に対して時計回り方向に角度αとなるように格子溝124が形成され、第2の領域123には、分割線に対して反時計回り方向に角度αとなるように格子溝125が形成された、回折格子12を用いる。回折格子は、DVD±R/±RWに対し、グルーブ位置する中央のスポットと、それを挟むように両隣のランド上に位置する2つのスポットの、計5個のスポットを形成し、DVD±R/±RW及びDVD−RAMのいずれに対してもDPP法を利用できるようにする。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup capable of recording and reproducing various DVDs by simple control without using a hologram element.
In an optical pickup including a diffraction grating for dividing a laser beam from a semiconductor laser into a main beam and a plurality of sub beams, first and second regions 122 and 123 divided by a dividing line 121 are used as the diffraction grating. In the first region 122, a lattice groove 124 is formed at an angle α in the clockwise direction with respect to the dividing line, and in the second region 123, counterclockwise with respect to the dividing line. A diffraction grating 12 in which a grating groove 125 is formed to have an angle α in the direction is used. The diffraction grating forms a total of five spots for the DVD ± R / ± RW, a central spot located in the groove and two spots located on both adjacent lands so as to sandwich the spot. The DPP method can be used for both of ± RW and DVD-RAM.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、光ディスクドライブに用いられる光ピックアップに関し、特に、DVD用の光ピックアップに関する。   The present invention relates to an optical pickup used in an optical disk drive, and more particularly to an optical pickup for DVD.

DVDと呼ばれる光ディスクには、DVD−ROM,DVD−RAM,及びDVD±R/±RWが含まれる。これらの光ディスクのうち、DVD−ROMやDVD±R/±RWのトラックピッチは0.74mmである。これに対して、DVD−RAMのトラックピッチは0.615mmであって、他の光ディスクと異なっている。   Optical disks called DVDs include DVD-ROM, DVD-RAM, and DVD ± R / ± RW. Among these optical disks, the track pitch of DVD-ROM and DVD ± R / ± RW is 0.74 mm. On the other hand, the track pitch of DVD-RAM is 0.615 mm, which is different from other optical disks.

光ディスクドライブは、上記のような光ディスクに記録された情報を読み出し、また、書き込み可能な光ディスクに対して情報を書き込むための装置である。そのため、光ディスクドライブは、光ディスクにレーザビームを照射し、その反射光を検出するための光ピックアップを備えている。   The optical disc drive is a device for reading information recorded on the optical disc as described above and writing information on a writable optical disc. Therefore, the optical disc drive includes an optical pickup for irradiating the optical disc with a laser beam and detecting the reflected light.

上述のように、DVD−RAMのトラックピッチは、DVD±R/±RWのトラックピッチと異なっている。それにもかかわらず、これらの光ディスクは、共通の光ディスクドライブによって読み書きできることが望まれている。それゆえ、従来の光ピックアップは、上述のようなトラックピッチの異なる複数種の光ディスクに対応するために、1ビーム法と呼ばれる方法でトラックをたどるように、ホログラム素子とPDICとを用いて構成されている(例えば、特許文献1参照)。   As described above, the track pitch of DVD-RAM is different from the track pitch of DVD ± R / ± RW. Nevertheless, it is desired that these optical discs can be read and written by a common optical disc drive. Therefore, a conventional optical pickup is configured using a hologram element and a PDIC so as to follow a track by a method called a one-beam method in order to cope with a plurality of types of optical disks having different track pitches as described above. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平11−110806号公報JP-A-11-110806

従来の光ピックアップは、高価なホログラム素子を用いるため高コストであるという問題点がある。   The conventional optical pickup has a problem of high cost because an expensive hologram element is used.

また、従来の光ピックアップは、特殊な制御が必要であるという問題点もある。   The conventional optical pickup also has a problem that special control is required.

そこで本発明は、ホログラム素子を用いることなく、簡易な制御で各種DVDに対し記録再生を行うことができる光ピックアップを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical pickup capable of recording and reproducing various DVDs with simple control without using a hologram element.

本発明によれば、光源(11)からの入射ビームをメインビーム及びサブビームに分割するための回折格子(12)を備えた光ピックアップ(10)において、前記回折格子が、前記メインビームを対称軸として2対以上の複数の上記サブビームを構成することを特徴とする光ピックアップが得られる。   According to the present invention, in the optical pickup (10) provided with the diffraction grating (12) for dividing the incident beam from the light source (11) into the main beam and the sub beam, the diffraction grating causes the main beam to be symmetrical. As a result, an optical pickup characterized in that two or more pairs of the sub-beams are formed can be obtained.

具体的には、上記光ピックアップは、互いに異なる方向に沿って格子(124,125)が形成されている第1及び第2の領域(122,123)を有している。   Specifically, the optical pickup has first and second regions (122, 123) in which lattices (124, 125) are formed along different directions.

上記光ピックアップでは、前記入射ビームの中心が前記第1の領域(122)と前記第2の領域(123)の境界上に位置するように、前記光源と前記回折格子とを配置し、前記入射ビームが前記第1及び前記第2の領域の双方に入射させる。   In the optical pickup, the light source and the diffraction grating are arranged so that the center of the incident beam is located on a boundary between the first region (122) and the second region (123), and the incident beam A beam is incident on both the first and second regions.

上記光ピックアップにおいて、前記第1の領域に形成された格子と前記第2の領域に形成された格子とは、前記第1の領域と前記第2の領域の境界線を対象軸として線対称に形成されている。   In the optical pickup, the lattice formed in the first region and the lattice formed in the second region are axisymmetric with respect to a boundary line between the first region and the second region. Is formed.

他の具体例として、上記光ピックアップは、前記回折格子が、第1の回折格子角度を有する凹部(61)と第2の回折格子角度を有する凸部(62)とが千鳥状に配置されている。   As another specific example, in the optical pickup, the diffraction grating has a concave portion (61) having a first diffraction grating angle and a convex portion (62) having a second diffraction grating angle arranged in a staggered manner. Yes.

なお、上記カッコ内の数字は、単に本発明の理解を容易にするために用いられており、何ら本発明を限定するものではない。   The numbers in the parentheses are merely used to facilitate understanding of the present invention and do not limit the present invention.

本発明の光ピックアップは、回折格子の形状を変更するだけでよいので、安価に構成することができる。   Since the optical pickup of the present invention only needs to change the shape of the diffraction grating, it can be constructed at low cost.

また、3ビームを利用するDPP法でトラックをたどるので複雑な制御を必要としない。   Further, since the track is traced by the DPP method using three beams, complicated control is not required.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に本実施の形態に係る光ピックアップ10を示す。この光ピックアップ10は、公知の3ビーム法による光ピックアップと基本的に同じ構成である。即ち、半導体レーザ11、回折格子12、偏光ビームスプリッタ13、コリーメータレンズ14、立ち上げミラー15、1/4波長板16、対物レンズ17、センサレンズ18、及び光検出器19を備えている。   FIG. 1 shows an optical pickup 10 according to the present embodiment. This optical pickup 10 has basically the same configuration as that of a known three-beam optical pickup. That is, the semiconductor laser 11, the diffraction grating 12, the polarization beam splitter 13, the collimator lens 14, the rising mirror 15, the quarter wavelength plate 16, the objective lens 17, the sensor lens 18, and the photodetector 19 are provided.

半導体レーザ11は、図示しない制御回路の制御の下、光ディスク(DVD)20への情報の書き込み、あるいは光ディスク20からの情報の読出しに適した光強度を持つ、波長650nm帯のレーザビームを出射する。半導体レーザ11から出射されたレーザビームは、回折格子12に入射する。   The semiconductor laser 11 emits a laser beam with a wavelength of 650 nm having a light intensity suitable for writing information to the optical disc (DVD) 20 or reading information from the optical disc 20 under the control of a control circuit (not shown). . The laser beam emitted from the semiconductor laser 11 enters the diffraction grating 12.

回折格子12は、入射するレーザビームを、後述するように、メインビームと複数のサブビームとに分割する。回折格子12で分割されたレーザービーム(メインビーム及びサブビーム)は、偏光ビームスプリッタ13に入射する。   The diffraction grating 12 divides the incident laser beam into a main beam and a plurality of sub beams as will be described later. The laser beam (main beam and sub beam) divided by the diffraction grating 12 enters the polarization beam splitter 13.

偏光ビームスプリッタ13は、回折格子12側から入射するレーザビームの所定の偏光成分をコリメータレンズ14側へ透過させる。また、偏光ビームスプリッタ13は、コリメータレンズ14側から入射するレーザ光の所定の偏光成分を反射し、センスレンズ18へ入射させる。   The polarization beam splitter 13 transmits a predetermined polarization component of the laser beam incident from the diffraction grating 12 side to the collimator lens 14 side. Further, the polarization beam splitter 13 reflects a predetermined polarization component of the laser light incident from the collimator lens 14 side and causes the laser beam to enter the sense lens 18.

コリメータレンズ14は、偏光ビームスプリッタ13側から入射するレーザビームを平行光に変換して立ち上げミラー15側へ出射し、また立ち上げミラー15側から入射するレーザビームを集光して偏光ビームスプリッタ13へ出射する。   The collimator lens 14 converts the laser beam incident from the side of the polarizing beam splitter 13 into parallel light and emits it to the rising mirror 15 side, and condenses the laser beam incident from the side of the rising mirror 15 to collect the polarized beam splitter. 13 is emitted.

立ち上げミラー15は、コリメータレンズ14側から入射するレーザビームを1/4波長板16に入射させ、1/4波長板16側から入射するレーザビームをコリメータレンズ14に入射させる。   The raising mirror 15 causes the laser beam incident from the collimator lens 14 side to enter the quarter wavelength plate 16 and causes the laser beam incident from the quarter wavelength plate 16 side to enter the collimator lens 14.

1/4波長板16は、立ち上げミラー15と対物レンズ17との間で、入射するレーザビームの偏光状態を変化させて出射する。   The quarter-wave plate 16 emits while changing the polarization state of the incident laser beam between the raising mirror 15 and the objective lens 17.

対物レンズ17は、1/4波長板16側からのレーザビームを光ディスク20のトラック上に集光し、その反射光を1/4波長板16に入射させる。   The objective lens 17 condenses the laser beam from the quarter wavelength plate 16 side onto the track of the optical disc 20 and makes the reflected light enter the quarter wavelength plate 16.

センサレンズ18は、光ディスク20で反射され、対物レンズ17、1/4波長板16、立ち上げミラー15、コリメータレンズ14、及び偏光ビームスプリッタ13を経て入射するレーザビームに非点収差を与え、光検出器19の検出面に入射させる。   The sensor lens 18 is reflected by the optical disk 20 and gives astigmatism to the laser beam incident through the objective lens 17, the quarter-wave plate 16, the rising mirror 15, the collimator lens 14, and the polarization beam splitter 13, The light is incident on the detection surface of the detector 19.

光検出器19は、センサレンズ18からのレーザビームを検出し、その光強度に応じた電気信号を検出信号として制御回路へ出力する。   The photodetector 19 detects the laser beam from the sensor lens 18 and outputs an electrical signal corresponding to the light intensity to the control circuit as a detection signal.

制御回路は、光検出器19からの検出信号に基づき、フォーカシング制御、トラッキング制御、及び復号等を行う。   The control circuit performs focusing control, tracking control, decoding, and the like based on the detection signal from the photodetector 19.

次に、本実施の形態に係る光ピックアップに用いられる回折格子12について、図1に加えて図2及び図3をも参照して、詳細に説明する。   Next, the diffraction grating 12 used in the optical pickup according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG.

図2に示すように、回折格子12の一表面は、分割線(仮想線でもよい)121により、第1及び第2の領域122,123に分割されている。第1の領域122には、第1の格子溝124が、分割線121に対して時計回り方向に角度αを成すよう、所定の間隔で平行に形成されている。また、第2の領域123には、第2の格子溝125が、分割線に対して反時計回りに角度αを成すように、所定の間隔で平行に形成されている。そして、第1の格子溝124と第2の格子溝125とは、分割線121を対称軸として線対称に形成されている。   As shown in FIG. 2, one surface of the diffraction grating 12 is divided into first and second regions 122 and 123 by a dividing line (which may be a virtual line) 121. In the first region 122, first lattice grooves 124 are formed in parallel at a predetermined interval so as to form an angle α in the clockwise direction with respect to the dividing line 121. Further, in the second region 123, the second grating grooves 125 are formed in parallel at a predetermined interval so as to form an angle α counterclockwise with respect to the dividing line. The first grating grooves 124 and the second grating grooves 125 are formed in line symmetry with the dividing line 121 as the axis of symmetry.

回折格子12は、その中心が半導体レーザ11からのレーザビームの中心と一致するように配置される。即ち、半導体レーザ11と回折格子12とは、図2のハッチングで示す領域にレーザビームが入射するように配置される。   The diffraction grating 12 is arranged so that the center thereof coincides with the center of the laser beam from the semiconductor laser 11. That is, the semiconductor laser 11 and the diffraction grating 12 are arranged so that the laser beam is incident on the hatched region in FIG.

なお、回折格子12は、どのような方法で作成されたものでもよい。例えば、ガラス等の基板をエッチングして形成してもよいし、基板表面に金属等を蒸着して形成してもよい。あるいは、樹脂を用いて射出成形などで形成するようにしてもよい。   The diffraction grating 12 may be created by any method. For example, a substrate such as glass may be formed by etching, or a metal or the like may be deposited on the substrate surface. Or you may make it form by injection molding etc. using resin.

上記構成において、回折格子12の第1の領域122を透過したレーザビームは、光ディスク20上に3つのスポット(メインビームとその両側に位置する一対のサブビームに対応)を形成する。同様に、回折格子12の第2の領域123を透過したレーザビームもまた3つのスポットを形成する。ただし、第1の領域122を透過したレーザビームにより形成される3つのスポットのうちの中央に位置するスポットと、第2の領域123を透過したレーザビームにより形成される3つのスポットのうちの中央に位置するスポットとは、光ディスク20の表面上で互いに一致する。従って、光ディスク20の表面上に実際に形成されるスポットは5個である。   In the above configuration, the laser beam transmitted through the first region 122 of the diffraction grating 12 forms three spots (corresponding to the main beam and a pair of sub beams located on both sides thereof) on the optical disc 20. Similarly, the laser beam transmitted through the second region 123 of the diffraction grating 12 also forms three spots. However, the center located among the three spots formed by the laser beam transmitted through the first region 122 and the center among the three spots formed by the laser beam transmitted through the second region 123. The spots located at the same position coincide with each other on the surface of the optical disc 20. Therefore, five spots are actually formed on the surface of the optical disc 20.

図3(a)及び(b)に、光ディスク20のグルーブ(凹部)31及びランド(凸部)32とレーザビームのスポットM、S1〜S4との位置関係を示す。図3(a)が、光ディスク20がDVD−RAMの場合を、図3(b)が、光ディスク20がDVD±R/±RWの場合を、それぞれ示している。   3A and 3B show the positional relationship between the grooves (concave portions) 31 and lands (convex portions) 32 of the optical disc 20 and the laser beam spots M and S1 to S4. FIG. 3A shows a case where the optical disc 20 is a DVD-RAM, and FIG. 3B shows a case where the optical disc 20 is a DVD ± R / ± RW.

図3(a)及び(b)に示されるように、グルーブ31及びランド32の幅は、DVD−RAMの方がDVD±R/±RWよりも広い。しかし、DVD±R/±RWでは、トラックがグルーブ31にのみに存在しているのに対して、DVD−RAMでは、グルーブ31とランド32の双方に存在する。それゆえ、トラックピッチは、DVD−RAMが0.615mm、DVD±R/±RWが0.74mmと、DVD−RAMの方がDVD±R/±RWよりも狭くなっている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the width of the groove 31 and land 32 is wider in DVD-RAM than DVD ± R / ± RW. However, in the DVD ± R / ± RW, the track exists only in the groove 31, whereas in the DVD-RAM, the track exists in both the groove 31 and the land 32. Therefore, the track pitch is 0.615 mm for DVD-RAM and 0.74 mm for DVD ± R / ± RW, and the track pitch for DVD-RAM is narrower than that for DVD ± R / ± RW.

一方、ビームスポットに関しては、中央のスポットMが、回折格子12の第1の領域122と第2の領域123の双方を透過したレーザビームにより形成されるスポットである。また、右上のスポットS1及び左下のスポットS2が、回折格子12の第1の領域122を透過したレーザビームのみにより形成されるスポットである。また、左上のスポットS3及び右下のスポットS4が、回折格子12の第2の領域123を透過したレーザビームのみにより形成されるスポットである。なお、スポットS1〜S4が夫々縦長になっているのは、これらが回折格子12に入射したレーザビームのうちの上又は下半分によって形成されるものだからである。   On the other hand, with respect to the beam spot, the central spot M is a spot formed by a laser beam transmitted through both the first region 122 and the second region 123 of the diffraction grating 12. Further, the upper right spot S1 and the lower left spot S2 are spots formed only by the laser beam transmitted through the first region 122 of the diffraction grating 12. Further, the upper left spot S 3 and the lower right spot S 4 are spots formed only by the laser beam that has passed through the second region 123 of the diffraction grating 12. The reason why the spots S1 to S4 are vertically long is that they are formed by the upper or lower half of the laser beam incident on the diffraction grating 12.

なお、スポットの径(Mの直径、S1−S4の短径)は、DVD±R/±RWに対するトラッキング制御にDPP方が使用できるように決定される。また、各スポットの位置は、DVD−RAMに対して、中央のスポットMの中心がグルーブ31の中心線上に位置するとき、スポットS1−S4の中心がランドとグルーブの境界線上に位置するように決定される。そして、これらの条件を満たすように、回折格子12が形成され、光学系が配置される。   The spot diameter (M diameter, S1-S4 minor diameter) is determined so that the DPP method can be used for tracking control for DVD ± R / ± RW. Each spot is positioned so that the center of the center spot M is located on the center line of the groove 31 with respect to the DVD-RAM, and the center of the spots S1 to S4 is located on the boundary line between the land and the groove. It is determined. And the diffraction grating 12 is formed and an optical system is arrange | positioned so that these conditions may be satisfy | filled.

次に、図1の光ピックアップのトラッキング制御及びフォーカシング制御に夫々用いられるトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号の生成方法について説明する。   Next, a method for generating a tracking error signal and a focusing error signal used for tracking control and focusing control of the optical pickup shown in FIG. 1 will be described.

まず、光ディスク20がDVD±R/±RWの場合について説明する。   First, the case where the optical disk 20 is DVD ± R / ± RW will be described.

図4(a)は、光検出器19に含まれるフォトディテクタ集積回路(PDIC)の配置と、受光の様子を示している。図示のPDICは、一列に並べて配置された3個の4分割フォトディテク(以下、単にフォトディテクタ)41,42及び43を備えている。中央に位置するフォトディテクタ41が、メインビーム(スポットM)に対応しており、残りの2個のフォトディテクタ42,43がそれぞれサブビーム(スポットS1〜S4)に対応している。また、フォトディテクタ42の右半分の検出領域E3及びE4と、フォトディテクタ43の左半分の検出領域F1及びF2とが、回折格子12の第1の領域122により形成されたスポットS1,S2に対応する。また、フォトディテクタ42の左半分の検出領域E1及びE2と、フォトディテクタ43の右側の検出領域F3及びF4とが、回折格子22の第2の領域123により形成されたスポットS3,S4に対応する。   FIG. 4A shows the arrangement of the photodetector integrated circuit (PDIC) included in the photodetector 19 and how light is received. The illustrated PDIC includes three quadrant photo detectors (hereinafter simply referred to as photo detectors) 41, 42, and 43 arranged in a line. The photodetector 41 located in the center corresponds to the main beam (spot M), and the remaining two photodetectors 42 and 43 correspond to the sub beams (spots S1 to S4), respectively. The detection areas E3 and E4 in the right half of the photodetector 42 and the detection areas F1 and F2 in the left half of the photodetector 43 correspond to the spots S1 and S2 formed by the first area 122 of the diffraction grating 12. Further, detection areas E1 and E2 on the left half of the photodetector 42 and detection areas F3 and F4 on the right side of the photodetector 43 correspond to spots S3 and S4 formed by the second area 123 of the diffraction grating 22.

光ディスク20がDVD±R/±RWの場合、その表面に形成されるスポットの位置は、上述した通り図4(b)に示したようになる。つまり、スポットS1及びS2が、ランド31上に位置しているとき、スポットS3及びS4もまたランド31の上に位置する。また、スポットS1及びS2がグルーブ42上に位置しているときは、スポットS3及びS4もまたグルーブ32の上に位置する。従って、光ディスク20がDVD±R/±RWの場合は、トラッキングエラー信号(TE信号)を得るために、公知のDPP法を用いることができる。   When the optical disk 20 is DVD ± R / ± RW, the positions of the spots formed on the surface are as shown in FIG. 4B as described above. That is, when the spots S1 and S2 are located on the land 31, the spots S3 and S4 are also located on the land 31. Further, when the spots S1 and S2 are located on the groove 42, the spots S3 and S4 are also located on the groove 32. Therefore, when the optical disk 20 is DVD ± R / ± RW, a known DPP method can be used to obtain a tracking error signal (TE signal).

DPP法によるTE信号(=DPP)は、以下の数式1により求めることができる。   The TE signal (= DPP) by the DPP method can be obtained by the following formula 1.

〔数1〕
MPP=(A+D)−(B+C)
SPP=(EF1+EF4)−(EF2+EF3)
DPP=MPP−K・SPP
ここで、MPPはメインビームにより求められるプッシュプル信号、SPPはサブビームにより求められるプッシュブル信号、Kはメインビームとサブビームとの光強度差を補償する定数である。
[Equation 1]
MPP = (A + D)-(B + C)
SPP = (EF1 + EF4) − (EF2 + EF3)
DPP = MPP-K · SPP
Here, MPP is a push-pull signal obtained from the main beam, SPP is a push-bull signal obtained from the sub beam, and K is a constant for compensating for the light intensity difference between the main beam and the sub beam.

図4(b)に、DVD±R/±RW上で、スポットS1〜S4をトラッキング方向に移動させたときのMPP,SPP、及びDPPの変化の様子を示しておく。   FIG. 4B shows changes in MPP, SPP, and DPP when the spots S1 to S4 are moved in the tracking direction on the DVD ± R / ± RW.

なお、光ディスク20がDVD±R/±RWの場合のフォーカスエラー信号(FE信号)の生成には、メインビームを利用する公知の非点収差法が利用できる。   A known astigmatism method using a main beam can be used to generate a focus error signal (FE signal) when the optical disk 20 is DVD ± R / ± RW.

次に、光ディスク20がDVD−RAMの場合について説明する。   Next, the case where the optical disk 20 is a DVD-RAM will be described.

図5(a)は、図4(a)と同様に光検出器19に含まれるフォトディテクタ集積回路(PDIC)の配置と、受光の様子を示している。   FIG. 5A shows the arrangement of the photodetector integrated circuit (PDIC) included in the photodetector 19 and the state of light reception as in FIG. 4A.

光ディスク20がDVD−RAMの場合、その表面に形成されるスポットの位置は、上述した通り図3(a)に示したようになる。この場合、スポットS1及びS2に含まれるランド32(あるいはグルーブ31)の割合は、スポットS3及びS4に含まれるグルーブ31(あるいはランド32)の割合に等しい。それゆえ、スポットS1及びS2に基づくプッシュプル信号とスポットS3及びS4に基づくプッシュプル信号とは、互いに逆極性で同じ大きさとなり、サブビームによるプッシュブル信号PSSはキャンセル(SPP=0)される。   When the optical disc 20 is a DVD-RAM, the positions of the spots formed on the surface thereof are as shown in FIG. In this case, the ratio of the lands 32 (or grooves 31) included in the spots S1 and S2 is equal to the ratio of the grooves 31 (or lands 32) included in the spots S3 and S4. Therefore, the push-pull signal based on the spots S1 and S2 and the push-pull signal based on the spots S3 and S4 have opposite polarities and the same magnitude, and the push-bull signal PSS by the sub beam is canceled (SPP = 0).

ここで、サブビームによるプッシュプル信号SPPがキャンセルされるということは、DVD−RAMに対し、DPP法によるトラッキングエラー信号の生成が行えないことを意味しているのではない。これは、逆に、DVD±R/±RW用の構成を採用しているにもかかわらず、DVD−RAMに対するトラッキングエラー検出を行う際の阻害要因が存在しないことを意味している。   Here, the cancellation of the push-pull signal SPP by the sub beam does not mean that the tracking error signal cannot be generated by the DPP method for the DVD-RAM. On the contrary, this means that there is no hindrance to the tracking error detection for the DVD-RAM even though the DVD ± R / ± RW configuration is adopted.

図5(b)に、DVD−RAM上でスポットS1〜S4をトラッキング方向に移動させたときのMPP,SPP、及びDPPの変化の様子を示す。上述した数式1及び図5(b)から理解されるように、SPPがキャンセルされると、DPPはMPPに等しくなる。つまり、本実施の形態に係る光ピックアップでは、光ディスク20がDVD−RAMの場合でも、TE信号を得るためにDPP法を用いることができる。但し、得られるTE信号は、メインビームにのみ基づくものであるため、レンズシフト時のオフセットのみをキャンセルすることができる。   FIG. 5B shows changes in MPP, SPP, and DPP when the spots S1 to S4 are moved in the tracking direction on the DVD-RAM. As understood from Equation 1 and FIG. 5B, when the SPP is canceled, the DPP becomes equal to the MPP. That is, in the optical pickup according to the present embodiment, the DPP method can be used to obtain the TE signal even when the optical disc 20 is a DVD-RAM. However, since the obtained TE signal is based only on the main beam, only the offset at the time of lens shift can be canceled.

光ディスク20がDVD−RAMの場合も、フォーカスエラー信号(FE信号)の生成には、DVD±R/±RWの場合と同様、メインビームを利用する公知の非点収差法が利用できる。また、サブビームを用いた差動非点収差法を用いることもできる。サブビームを用いた差動非点収差法によるフォーカスエラー信号FEは、数式2により与えられる。なお、サブビームを用いた差動非点収差法によりFE信号を求める場合には、トラッキングによるクロストーク成分をキャンセルすることができる。   When the optical disc 20 is a DVD-RAM, a known astigmatism method using a main beam can be used to generate a focus error signal (FE signal) as in the case of DVD ± R / ± RW. A differential astigmatism method using a sub beam can also be used. The focus error signal FE by the differential astigmatism method using the sub beam is given by Equation 2. Note that when the FE signal is obtained by the differential astigmatism method using a sub beam, the crosstalk component due to tracking can be canceled.

〔数2〕
FE=(EF1+EF3)−(EF2+EF4)
以上のようにして、本実施の形態に係る光ピックアップでは、同一のピックアップを用いて、DVD−RAM及びDVD±R/±RWのいずれに対しても、トラッキング制御及びフォーカシング制御が可能である。その結果、本実施の形態に係る光ピックアップは、DVD−RAM及びDVD±R/±RWのいずれに対しても読み書きを行うことができる。
[Equation 2]
FE = (EF1 + EF3) − (EF2 + EF4)
As described above, the optical pickup according to the present embodiment can perform tracking control and focusing control for both DVD-RAM and DVD ± R / ± RW using the same pickup. As a result, the optical pickup according to the present embodiment can read and write to both DVD-RAM and DVD ± R / ± RW.

本実施の形態に係る光ピックアップの基本構成は、既存の光ピックアップと同じであり、回折格子のみを変更すればよく、高価なホログラム素子を必要としないので、安価に製造することができる。   The basic configuration of the optical pickup according to the present embodiment is the same as that of the existing optical pickup, and only the diffraction grating needs to be changed, and an expensive hologram element is not required, so that it can be manufactured at low cost.

また、ホログラム素子を用いた場合のような複雑な制御を必要としない。   Further, complicated control as in the case of using a hologram element is not required.

次に、図6を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施の形態に係る光ピックアップは、図6に示すような回折格子を有している。図示の回折格子は、第1の角度(ビームスポットを結んだ線の傾き)を有する凹部(ハッチングの無い長方形領域)61と、第1の角度とは異なる第2の角度(ビームスポットを結んだ線の傾き)を有する凸部(ハッチングを有する長方形領域)62とを、千鳥状に配置したものである。   The optical pickup according to the present embodiment has a diffraction grating as shown in FIG. The illustrated diffraction grating has a concave portion (rectangular region without hatching) 61 having a first angle (an inclination of a line connecting beam spots) and a second angle (connecting beam spots) different from the first angle. Convex portions (rectangular regions having hatching) 62 having a slope of a line are arranged in a staggered pattern.

ここで、凹部61及び凸部62の図の縦方向の幅Wを変更することにより、ビームスポットを結ぶ線の傾きを変更することができる。つまり、幅Wを大きくすれば回折角度を小さくして、ビームスポットを図3(a)及び(b)の状態とすることができ、幅Wを小さくすれば回折角度を大きくし、図7(a)及び(b)の状態とすることができる。   Here, the inclination of the line connecting the beam spots can be changed by changing the vertical width W of the concave portion 61 and the convex portion 62 in the figure. That is, if the width W is increased, the diffraction angle can be reduced and the beam spot can be brought into the state shown in FIGS. 3A and 3B. If the width W is decreased, the diffraction angle is increased, and FIG. It can be set as the state of a) and (b).

図7(a)及び(b)は、図3(a)及び(b)とは異なり、DVD±R/±RWに対して中央のスポットMの中心がグルーブの中心線上に位置するとき、スポットS1−S4の中心がランドとグルーブの境界線上に位置するようにしたものである。この場合のフォトディテクタの配置とDVD±R/±RWのスポットからの反射光を受光している状態を図8(a)に、そのときのプッシュプル信号の変化を図8(b)に示す。また、フォトディテクタの配置とDVD−RAMのスポットからの反射光を受光している状態を図9(a)に、そのときのプッシュプル信号の変化を図9(b)に示す。   7 (a) and 7 (b) are different from FIGS. 3 (a) and 3 (b) when the center of the center spot M is located on the center line of the groove with respect to DVD ± R / ± RW. The center of S1-S4 is located on the boundary line between the land and the groove. FIG. 8A shows the arrangement of the photodetectors and the state where the reflected light from the spot of DVD ± R / ± RW is received, and FIG. 8B shows the change of the push-pull signal at that time. FIG. 9A shows the arrangement of the photodetectors and the state where the reflected light from the spot of the DVD-RAM is received, and FIG. 9B shows the change of the push-pull signal at that time.

図8及び図9から明らかなように、本実施の形態では、DVD±R/±RWの場合にSPPが打ち消され、DVD−RAMの場合にSPPが得られる。これは、ちょうど図4及び図5に示した場合と逆である。しかしながら、本実施の形態においても、DVD−RAM及びDVD±R/±RWのいずれに対しても、トラッキング制御及びフォーカシング制御が可能である。その結果、本実施の形態に係る光ピックアップもまた、DVD−RAM及びDVD±R/±RWのいずれに対しても読み書きを行うことができる。   As is apparent from FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the SPP is canceled in the case of DVD ± R / ± RW, and the SPP is obtained in the case of DVD-RAM. This is just the opposite of the case shown in FIGS. However, also in the present embodiment, tracking control and focusing control are possible for both DVD-RAM and DVD ± R / ± RW. As a result, the optical pickup according to the present embodiment can also read and write to both DVD-RAM and DVD ± R / ± RW.

以上、本発明について一実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では3個の4分割フォトディテクタを用いる場合について説明したが、両側に位置するフォトディテクタは、2又はそれ以上の分割フォトディテクタでもよい。   While the present invention has been described with reference to one embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the case where three quadrant photodetectors are used has been described in the above embodiment, the photodetectors located on both sides may be two or more segmented photodetectors.

本発明の一実施の形態にかかる光ピックアップの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the optical pick-up concerning one embodiment of this invention. 図1の光ピックアップに用いられる回折格子の正面図である。It is a front view of the diffraction grating used for the optical pickup of FIG. 光ディスクのグルーブ及びランドとビームスポットとの位置関係を説明するための図であって、(a)はDVD−RAMの場合、(b)はDVD±R/±RWの場合を示す図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the groove and land of an optical disk, and a beam spot, Comprising: (a) is a figure in DVD-RAM, (b) is a figure which shows the case of DVD ± R / ± RW. (a)は、図1の光ピックアップに用いられる光検出器に含まれるフォトディテクタの配置とDVD±R/±RWのスポットからの反射光を受光している状態を示す図、(b)は、(a)のフォトディテクタからの出力により得られるプッシュプル信号の変化を示すグラフである。(A) is the figure which shows the arrangement | positioning of the photodetector contained in the photodetector used for the optical pick-up of FIG. 1, and the state which has received the reflected light from the spot of DVD ± R / ± RW, (b), It is a graph which shows the change of the push pull signal obtained by the output from the photodetector of (a). (a)は、図1の光ピックアップに用いられる光検出器に含まれるフォトディテクタの配置とDVD−RAMのスポットからの反射光を受光している状態を示す図、(b)は、(a)のフォトディテクタからの出力により得られるプッシュプル信号の変化を示すグラフである。(A) is a figure which shows the state which has received the reflected light from the spot of DVD-RAM, and arrangement | positioning of the photodetector contained in the photodetector used for the optical pick-up of FIG. 1, (b) is (a). It is a graph which shows the change of the push pull signal obtained by the output from the photo detector. 本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップに用いられる回折格子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the diffraction grating used for the optical pick-up concerning other embodiment of this invention. 光ディスクのグルーブ及びランドとビームスポットとの位置関係を説明するための図であって、(a)はDVD−RAMの場合、(b)はDVD±R/±RWの場合を示す図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the groove and land of an optical disk, and a beam spot, Comprising: (a) is a figure in DVD-RAM, (b) is a figure which shows the case of DVD ± R / ± RW. (a)は、図1の光ピックアップに用いられる光検出器に含まれるフォトディテクタの配置とDVD±R/±RWのスポットからの反射光を受光している状態を示す図、(b)は、(a)のフォトディテクタからの出力により得られるプッシュプル信号の変化を示すグラフである。(A) is the figure which shows the arrangement | positioning of the photodetector contained in the photodetector used for the optical pick-up of FIG. 1, and the state which has received the reflected light from the spot of DVD ± R / ± RW, (b), It is a graph which shows the change of the push pull signal obtained by the output from the photodetector of (a). (a)は、図1の光ピックアップに用いられる光検出器に含まれるフォトディテクタの配置とDVD−RAMのスポットからの反射光を受光している状態を示す図、(b)は、(a)のフォトディテクタからの出力により得られるプッシュプル信号の変化を示すグラフである。(A) is a figure which shows the state which has received the reflected light from the spot of DVD-RAM, and arrangement | positioning of the photodetector contained in the photodetector used for the optical pick-up of FIG. 1, (b) is (a). It is a graph which shows the change of the push pull signal obtained by the output from the photo detector.

符号の説明Explanation of symbols

10 光ピックアップ
11 半導体レーザ
12 回折格子
121 分割線
122 第1の領域
123 第2の領域
124 第1の格子溝
125 第2の格子溝
13 偏光ビームスプリッタ
14 コリーメータレンズ
15 立ち上げミラー
16 1/4波長板
17 対物レンズ
18 センサレンズ
19 光検出器
20 光ディスク
31 グルーブ
32 ランド
41,42,43 4分割フォトディテクタ
61 凹部
62 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical pick-up 11 Semiconductor laser 12 Diffraction grating 121 Dividing line 122 1st area | region 123 2nd area | region 124 1st grating | lattice groove 125 2nd grating | lattice groove 13 Polarization beam splitter 14 Collimator lens 15 Standing mirror 16 1/4 Wave plate 17 Objective lens 18 Sensor lens 19 Optical detector 20 Optical disk 31 Groove 32 Land 41, 42, 43 Quadrant photo detector 61 Concave part 62 Convex part

Claims (8)

光源からの入射ビームをメインビーム及びサブビームに分割するための回折格子を備えた光ピックアップにおいて、
前記回折格子が、前記メインビームを対称軸として2対以上の複数の上記サブビームを構成することを特徴とする光ピックアップ。
In an optical pickup equipped with a diffraction grating for splitting an incident beam from a light source into a main beam and a sub beam,
2. The optical pickup according to claim 1, wherein the diffraction grating forms two or more pairs of the sub beams with the main beam as an axis of symmetry.
請求項1に記載された光ピックアップにおいて、
前記回折格子が、互いに異なる方向に沿って格子溝が形成されている第1及び第2の領域を有していることを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 1,
The optical pickup according to claim 1, wherein the diffraction grating has first and second regions in which grating grooves are formed along different directions.
請求項2に記載された光ピックアップにおいて、
前記入射ビームの中心が前記第1の領域と前記第2の領域の境界線上に位置するように、前記光源と前記回折格子とを配置し、前記入射ビームが前記第1及び前記第2の領域の双方に入射するようにしたことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 2,
The light source and the diffraction grating are arranged so that the center of the incident beam is located on a boundary line between the first region and the second region, and the incident beam is in the first and second regions. An optical pickup characterized by being incident on both sides.
請求項2又は3に記載された光ピックアップにおいて、
前記第1の領域に形成された格子と前記第2の領域に形成された格子とが、前記第1の領域と前記第2の領域の境界線を対象軸として線対称に形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
In the optical pickup according to claim 2 or 3,
The lattice formed in the first region and the lattice formed in the second region are formed symmetrically with respect to a boundary line between the first region and the second region. Features an optical pickup.
請求項1に記載された光ピックアップにおいて、
前記回折格子が、第1の回折格子角度を有する凹部と第2の回折格子角度を有する凸部を千鳥状に配置したことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 1,
An optical pickup, wherein the diffraction grating has a concave portion having a first diffraction grating angle and a convex portion having a second diffraction grating angle arranged in a staggered manner.
請求項4又は5に記載された光ピックアップにおいて、
光ディスクが第1の物理フォーマットを有する光ディスクと第2の物理フォーマットを有する光ディスクの内どちらか一方の物理フォーマットを有している場合に、前記メインビームが当該光ディスクのグルーブの幅方向中央に照射された状態で、前記サブビームが当該光ディスクのランドとグルーブとの境界上に照射されるようにしたことを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to claim 4 or 5, wherein
When the optical disk has one of the physical formats of the optical disk having the first physical format and the second physical format, the main beam is irradiated to the center in the width direction of the groove of the optical disk. An optical pickup characterized in that the sub-beam is irradiated on a boundary between a land and a groove of the optical disc in a state where
請求項1乃至6のいずれか一つに記載された光ピックアップにおいて、
前記メインビームに対応する第1の4分割フォトディテクタと、前記サブビームに対応し、前記第1の4分割フォトディテクタを挟むように配置された第2及び第3の2以上の分割フォトディテクとを含むフォトディテクタ集積回路を有していることを特徴とする光ピックアップ。
The optical pickup according to any one of claims 1 to 6, wherein
A photo detector including a first four-divided photo detector corresponding to the main beam, and second and third two or more divided photo detectors corresponding to the sub beam and arranged to sandwich the first four-divided photo detector. An optical pickup comprising an integrated circuit.
請求項1乃至7のいずれか一つに記載された光ピックアップを備えていることを特徴とする光ディスクドライブ。

An optical disc drive comprising the optical pickup according to any one of claims 1 to 7.

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