JP2007207353A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップ装置に関し、特に、光信号を受光して電気信号へと変換する受光素子の位置調整を精度良く行える技術に関する。 The present invention relates to an optical pickup device that enables recording of information and reading of information by irradiating an optical recording medium with a light beam, and in particular, adjusts the position of a light receiving element that receives an optical signal and converts it into an electrical signal. It relates to technology that can be performed accurately.
近年、コンパクトディスク(以下、CDという。)やデジタル多用途ディスク(以下、DVDという。)といった光記録媒体が普及し、一般的に用いられるようになっている。そして、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体の高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のDVDであるHD−DVDやブルーレイディスク(以下、BDという。)といった高密度化された光記録媒体も実用化されつつある。 In recent years, optical recording media such as compact discs (hereinafter referred to as CDs) and digital versatile discs (hereinafter referred to as DVDs) have become widespread and are generally used. In order to increase the amount of information in the optical recording medium, research on increasing the density of the optical recording medium has been promoted. For example, high-density DVDs such as HD-DVDs and Blu-ray discs (hereinafter referred to as BDs) are used. Optical recording media that have been made into practical use are also being put into practical use.
このような光記録媒体の記録再生を行うにあたっては、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップ装置が用いられる。従来の光ピックアップ装置100の光学系の構成について、概略図を図4に示す。光ピックアップ装置100は、光源1と、ビームスプリッタ2と、コリメートレンズ3と、ホログラム光学素子4と、1/4波長板5と、対物レンズ6と、受光素子7と、を備える。以下、光ピックアップ装置100に備えられる各光学部材の詳細について説明する。
When performing recording / reproduction of such an optical recording medium, an optical pickup device is used which can record information or read information by irradiating the optical recording medium with a light beam. A schematic diagram of the configuration of the optical system of the conventional
光源1は、半導体レーザで構成されるが、光ピックアップ装置100が対象とする光記録媒体8の種類に応じて、半導体レーザが有する波長は異なってくる。対象とする光記録媒体8の種類が、例えば、CDの場合には780nm帯の波長を有する半導体レーザが、DVDの場合には650nm帯の波長を有する半導体レーザが、BDの場合には405nm帯の波長を有する半導体レーザが用いられる。光源1から出射された光ビームは、ビームスプリッタ2に送られる。
The
ビームスプリッタ2は、入射する光ビームを分離する光分離素子として機能する。すなわち、光源1から送られてきた光ビームはビームスプリッタ2を透過して、光記録媒体8側へと導かれ、光記録媒体8で反射された反射光は、ビームスプリッタ2で反射されて受光素子7へと導かれる。ビームスプリッタ2を透過した光ビームは、コリメートレンズ3へと送られる。
The beam splitter 2 functions as a light separation element that separates an incident light beam. That is, the light beam transmitted from the
コリメートレンズ3は、ビームスプリッタ2を透過した光ビームを平行光に変換する。ここで、平行光とは、光源1から出射された光ビームの全ての光路が光軸とほぼ平行である光をいう。コリメートレンズ3で平行光とされた光ビームは、ホログラム光学素子4に送られる。
The
ホログラム光学素子4は、通過する光ビームを回折して回折光を生じるようにパターン形成されているが、このホログラム光学素子4には偏光性が与えられており、1/4波長板5と協働した機能により、光源1から光記録媒体8へと導かれる往路の光ビームについては回折せず、光記録媒体8で反射された復路の光ビームについては回折光を生じる。ホログラム光学素子4を透過した光ビームは、1/4波長板5へと送られる。
The hologram
1/4波長板5は、光源1から出射された直線偏光の光ビームを円偏光へと変換する。また、1/4波長板5は、ビームスプリッタ2と協働して光アイソレータとしての機能も果たす。1/4波長板5を透過した光ビームは、対物レンズ6へと送られる。
The
対物レンズ6は、1/4波長板5を透過した光ビームを光記録媒体8の記録面8a上に集光させる。対物レンズ6は、光記録媒体8の種類に応じて、異なる開口数(NA)に設定される。光ピックアップ装置100が対象とする光記録媒体8が、例えば、CDの場合にはNA=0.50、DVDの場合にはNA=0.65、BDの場合にはNA=0.85とされる。また、対物レンズ6は、ホログラム光学素子4及び1/4波長板5と共に、図示しない対物レンズアクチュエータに搭載されている。そして、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号に基づいて、対物レンズアクチュエータは対物レンズ6の位置を制御する。
The
なお、フォーカス誤差信号は、対物レンズ6の焦点位置が記録面8a上に常に合うように対物レンズ6の位置を制御するフォーカシング制御用の信号で、トラック誤差信号は、光源1から出射された光ビームが光記録媒体8に形成されるトラックに追随するように対物レンズ6の位置を制御するトラッキング制御用の信号である。
The focus error signal is a focusing control signal for controlling the position of the
光記録媒体8で反射された反射光は、対物レンズ6を透過した後、1/4波長板5で往路の光ビームと直交する直線偏光とされ、ホログラム光学素子4で回折され、コリメートレンズ3を通過後、ビームスプリッタ2で反射されて受光素子7へと到達する。
The reflected light reflected by the
受光素子11は、受光した光情報を電気信号に変換して、例えば、図示しないRFアンプ等に出力する。受光素子11には、複数の受光領域(図示せず)が設けられており、再生信号のみだけでなくフォーカス誤差信号やトラック誤差信号が検出される。 The light receiving element 11 converts the received optical information into an electrical signal and outputs it to, for example, an RF amplifier (not shown). The light receiving element 11 is provided with a plurality of light receiving regions (not shown), and not only a reproduction signal but also a focus error signal and a track error signal are detected.
以上のように構成される光ピックアップ装置100において、受光素子7の位置が、正確な位置からずれている場合には、再生信号、フォーカス誤差信号、及びトラック誤差信号を正確に検出することができない。このため、光ピックアップ装置100を用いて光記録媒体8に記録されている情報を再生等する場合の品質が低下するか、最悪の場合には光ピックアップ装置100がうまく作動しないといった問題が発生する。従って、受光素子7の取り付け位置を正確に、精度良く調整する技術が必要とされている。
In the
この点、例えば特許文献1に、光ピックアップ装置に配置される受光素子の位置調整について、短時間で容易に精度良く行う調整方法が紹介されている。この特許文献1における受光素子の位置調整方法では、フォーカスサーボを行いながら、受光素子に設けられる複数の受光領域から信号を得て、この得られた信号を用いて受光素子の位置調整を行う構成となっている。
In this regard, for example,
しかしながら、特許文献1に紹介されるような調整方法を用いても、受光素子が最適な位置に対して位置ずれしている場合に、位置ずれを示す信号値が小さい場合、すなわち位置ずれに対する信号感度が十分でない場合には、実際には、最適な位置に受光素子が配置されていないにも関わらず、位置調整できていると判断される場合が起こりうる。そして、この場合、受光素子が最適な位置にないために、この光ピックアップ装置を用いると、上述のように光記録媒体8に記録されている情報を再生等する場合の品質が低下するか、最悪の場合には光ピックアップ装置100がうまく作動しないといった問題が発生する。
以上の点を鑑みて、本発明の目的は、受講素子に配置される受光領域からの信号を用いて受光素子の位置調整を行える構成を有する光ピックアップ装置であって、位置調整時の受光領域から得られる信号の感度を高めた光ピックアップ装置を提供することである。 In view of the above points, an object of the present invention is an optical pickup device having a configuration capable of adjusting the position of a light receiving element using a signal from a light receiving area arranged in the attending element, the light receiving area at the time of position adjustment It is an object of the present invention to provide an optical pickup device with improved sensitivity of signals obtained from the above.
上記目的を達成するために本発明は、光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、前記記録面で反射された反射光を受光する受光素子と、前記集束手段と前記受光素子との間に配置されて前記反射光を回折して回折光を生じるホログラム光学素子と、を備え、前記受光素子には、RF信号を検出するためのRF信号検出領域と、フォーカス誤差信号を検出するためのフォーカス誤差信号検出領域と、トラック誤差信号を検出するためのトラック誤差信号検出領域と、が配置される光ピックアップ装置において、前記ホログラム光学素子は、前記反射光の光束中心を通る第1分割線によって第1領域と第2領域との2つの領域に分割され、更に、前記第1及び前記第2領域はいずれも、前記第1分割線と直交し且つ前記光束中心を通る第2分割線によって、2つの領域に分割され、前記フォーカス誤差信号は、スポットサイズディテクション方式によって検出され、前記RF信号検出領域は、前記ホログラム光学素子を透過する0次光を受光する1つの受光領域であり、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とは、いずれも独立した2つの受光領域から成って、前記RF信号検出領域を真ん中に挟んで、前記受光素子位置での前記ホログラム光学素子を透過する0次光の光軸に対する前記回折光の回折方向と平行な方向に、交互に並んで配置され、前記第1領域は、前記反射光が前記第1領域を通過して生じる±1次光が、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成され、前記第2領域は、前記反射光が前記第2領域を通過して生じる±1次光が、前記第1領域からの前記±1次光が受光されるのとは異なる前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, a focusing means for focusing a light beam emitted from the light source on a recording surface of an optical recording medium, and a light receiving element that receives reflected light reflected by the recording surface. And a hologram optical element that is disposed between the focusing means and the light receiving element to generate the diffracted light by diffracting the reflected light, and the light receiving element has an RF signal for detecting an RF signal. In the optical pickup device in which a detection area, a focus error signal detection area for detecting a focus error signal, and a track error signal detection area for detecting a track error signal are arranged, the hologram optical element includes: A first dividing line passing through the center of the reflected light beam is divided into two areas, a first area and a second area, and both the first and second areas are divided into the first dividing line. It is divided into two regions by a second dividing line that is orthogonal and passes through the light beam center, the focus error signal is detected by a spot size detection method, and the RF signal detection region is transmitted through the hologram optical element. It is one light receiving area for receiving 0th-order light, and the focus error signal detection area and the track error signal detection area are both composed of two independent light receiving areas and sandwich the RF signal detection area in the middle. And arranged alternately in a direction parallel to the diffraction direction of the diffracted light with respect to the optical axis of the zeroth order light transmitted through the hologram optical element at the light receiving element position, and the first region is the reflected light ± first-order light generated by passing through the first region is received by being distributed to the focus error signal detection region and the track error signal detection region. The second region is different from the ± first-order light generated when the reflected light passes through the second region is received by the ± first-order light from the first region. The focus error signal detection area and the track error signal detection area are formed so as to be received in a distributed manner.
上記目的を達成するために本発明は、光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、前記記録面で反射された反射光を受光する受光素子と、前記集束手段と前記受光素子との間に配置されて前記反射光を回折して回折光を生じるホログラム光学素子と、を備え、前記受光素子には、少なくともフォーカス誤差信号を検出するためのフォーカス誤差信号検出領域とトラック誤差信号を検出するためのトラック誤差信号検出領域とが配置される光ピックアップ装置において、前記ホログラム光学素子は、前記反射光の光束中心を通る少なくとも一本の第1分割線によって第1領域と第2領域との2つの領域に分割され、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とは、いずれも独立した2つの受光領域から成って、前記受光素子位置での前記ホログラム光学素子を透過する0次光の光軸に対する前記回折光の回折方向と平行な方向に、交互に並んで配置され、前記第1領域は、前記反射光が前記第1領域を通過して生じる±1次光が、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成され、前記第2領域は、前記反射光が前記第2領域を通過して生じる±1次光が、前記第1領域からの前記±1次光が受光されるのとは異なる前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, a focusing means for focusing a light beam emitted from the light source on a recording surface of an optical recording medium, and a light receiving element that receives reflected light reflected by the recording surface. And a hologram optical element that is disposed between the focusing means and the light receiving element to generate diffracted light by diffracting the reflected light, and the light receiving element detects at least a focus error signal. In the optical pickup device in which the focus error signal detection region and the track error signal detection region for detecting the track error signal are arranged, the hologram optical element has at least one first division passing through the center of the reflected light beam. A line is divided into two areas, a first area and a second area, and the focus error signal detection area and the track error signal detection area are both independent. The light receiving regions are arranged alternately in a direction parallel to the diffraction direction of the diffracted light with respect to the optical axis of the zeroth order light transmitted through the hologram optical element at the light receiving element position, The first region is formed such that ± first-order light generated when the reflected light passes through the first region is received by being distributed to the focus error signal detection region and the track error signal detection region. The two regions include the focus error signal detection region and the ± first-order light generated when the reflected light passes through the second region is different from the ± first-order light received from the first region. It is characterized by being formed so as to be received by being distributed to the track error signal detection region.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記フォーカス誤差信号は、スポットサイズディテクション法によって検出されることを特徴としている。 According to the present invention, in the optical pickup device configured as described above, the focus error signal is detected by a spot size detection method.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記受光素子には、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とが並んで配置される列の中央に、前記0次光を受光する0次光受光領域が1つ配置されることを特徴としている。 According to the present invention, in the optical pickup device having the above-described configuration, the light receiving element emits the zero-order light in the center of a column in which the focus error signal detection region and the track error signal detection region are arranged side by side. One zero-order light receiving region for receiving light is arranged.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記第1及び第2領域はいずれも、前記第1分割線と直交し且つ前記光束中心を通る第2分割線によって、2つの領域に分割されることを特徴としている。 According to the present invention, in the optical pickup device configured as described above, each of the first and second regions is divided into two regions by a second dividing line that is orthogonal to the first dividing line and passes through the light beam center. It is characterized by being.
本発明の第1の構成によれば、光ピックアップ装置を用いて、光記録媒体への情報の書き込み、及び光記録媒体からの情報の読み込みを良好に行うことが可能である。そして、受光素子の位置調整に用いる調整領域であるフォーカス誤差信号領域を受光素子の中で、可能な範囲で離れた位置に配置する構成としているために、受光素子の回転方向の位置ずれに対する感度を高めることができ、受光素子の位置調整を精度良く行うことが可能となる。また、光ピックアップ装置のサイズを従来の光ピックアップ装置に比べて、特段大きくすることもない。 According to the first configuration of the present invention, it is possible to satisfactorily write information to and read information from the optical recording medium using the optical pickup device. Since the focus error signal area, which is an adjustment area used for adjusting the position of the light receiving element, is arranged at a position as far away as possible in the light receiving element, the sensitivity to the positional deviation in the rotational direction of the light receiving element. The position of the light receiving element can be adjusted with high accuracy. Further, the size of the optical pickup device is not particularly increased as compared with the conventional optical pickup device.
また、本発明の第2の構成によれば、受光素子の位置調整を行う際に用いる2つのフォーカス誤差信号検出領域又はトラック誤差信号検出領域を、離れた位置に配置する構成としているために、受光素子の回転方向の位置ずれに対する感度を高めることができ、受光素子の位置調整を精度良く行うことが可能となる。 Further, according to the second configuration of the present invention, since the two focus error signal detection regions or the track error signal detection regions used when adjusting the position of the light receiving element are arranged at separate positions, Sensitivity to the positional deviation of the light receiving element in the rotation direction can be increased, and the position adjustment of the light receiving element can be performed with high accuracy.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第2の構成の光ピックアップ装置を容易に実現できる。 Further, according to the third configuration of the present invention, the optical pickup device having the second configuration can be easily realized.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第2又は第3の構成の光ピックアップ装置において、0次光受光領域をRF信号検出用の領域として利用することにより、光記録媒体への情報の書き込みや光記録媒体からの情報の読み込み時における品質の劣化を抑制することが可能となる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the optical pickup device having the second or third configuration, the 0th-order light receiving area is used as an RF signal detection area. It becomes possible to suppress deterioration in quality at the time of writing information or reading information from an optical recording medium.
また、本発明の第5の構成によれば、上記第2から第4のいずれかの構成の光ピックアップ装置において、光記録媒体への情報の書き込みや光記録媒体からの情報の読み込み時に、対物レンズ等の位置ずれが生じた場合でも、その影響を受け難くできる。 According to the fifth configuration of the present invention, in the optical pickup device having any one of the second to fourth configurations, an objective is written when information is written to or read from the optical recording medium. Even when a lens or the like is displaced, it can be made less susceptible to the influence.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。また、図4に示した従来の光ピックアップ装置100と重複する部分については、同一の符号を付し、特に必要がない場合にはその説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, embodiment shown here is an example and this invention is not limited to embodiment shown here. Further, portions that overlap with the conventional
本実施形態の光ピックアップ装置における光学系の配置については、図4に示した従来の光ピックアップ装置100と同様であるが、ホログラム光学素子4及び受光素子7の構成について、従来の問題点を解決する特徴がある。このため、以下においては、まず、ホログラム光学素子4と受光素子7の実施形態について説明し、次いで、その実施形態がもたらす従来の課題を解決する作用について説明する。
The arrangement of the optical system in the optical pickup device of this embodiment is the same as that of the conventional
ホログラム光学素子4は、光記録媒体8で反射された反射光から回折光を生じることによって、受光素子7に形成される後述する受光領域との関係で、フォーカス制御用のフォーカス誤差信号とトラッキング制御用のトラック誤差信号とを得られるようにする。そして、本実施形態においては、ホログラム光学素子4と受光素子7に形成される受光領域との構成は、フォーカス誤差信号をスポットサイズディテクション(SSD)方式で、トラック誤差信号をコレクトファーフィールド(CFF)方式で得られる構成となっている。
The hologram
図1は、本実施形態のホログラム光学素子4の構成を説明するための図で、ホログラム光学素子4に入射する光ビームの光軸と略直交する2つの面のうち、回折パターンが形成された一方の面の構成を模式的に示した模式図である。図1に示すように、ホログラム光学素子4は、ホログラム光学素子4に入射する光ビームの光束中心17を通る第1分割線18aで、第1領域9と第2領域10との2つの領域に分割されている。そして、この第1領域9と第2領域とは、更に、第1分割線18aと直交し、且つ光束中心17を通る第2分割線18bによって、それぞれ領域9a、9bと領域10a、10bとに分割されている。
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the hologram
第1領域9と第2領域10とでは、形成される回折パターンが異なっており、光記録媒体8で反射された反射光がこの領域9、10を通過する際の光ビームの回折のされ方が異なる。一方、第1領域9と第2領域10とを更に分割する第2分割線18bによって分けられた領域9aと領域9b、及び領域10aと領域10bとは、それぞれ回折のされ方は同じである。第2分割線18bは、第1領域9及び第2領域10で回折された回折光が受光素子7で受光される際の光ビームのスポットを分割する機能のみを果たす。
The
なお、本実施形態においては、第2分割線18bによって第1領域9と第2領域10とを分割する構成としているが、これに限定されず、第2分割線18bによる分割を行わない構成としても構わない。ただし、第2分割線18bによって、第1領域9と第2領域10を分割した場合の方が、光ピックアップ装置作動時に、例えば対物レンズ6(図4参照)と受光素子7との位置ずれ等で生じる光記録媒体8からの反射光の受光領域に対するスポットずれの影響を抑制できる等の理由により、第2分割線18bによって第1領域9と第2領域10とを分割する構成が好ましい。
In the present embodiment, the
図2は、ホログラム光学素子4を通過して生じる0次光11及び±1次光12a、12b、13a、13bと受光素子7との対応関係を模式的に示した図であり、図2(a)は、ホログラム光学素子4からの0次光11及び±1次光12a、12b、13a、13bが到達する受光素子7の受光面7a上の位置を示した図で、図2(b)は、図2(a)に対応させて、0次光11、±1次光12a、12b、13a、13bが到達する受光面7上に形成される受光領域14、15a、15b、16a、16bを示した平面図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a correspondence relationship between the 0th-order light 11 and the ± first-order lights 12a, 12b, 13a, 13b and the
図2(b)に示すように、受光素子7の受光面7aには5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bが、0次光11の光軸19に対する±1次光12a、12b、13a、13bの回折方向(図においては左右方向)と平行な方向に、並んだ状態で配置されている。そして、光記録媒体8で反射された反射光は、ホログラム光学素子4を通過することによって、受光素子7に形成されるこの5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bに振り分けて受光される。
As shown in FIG. 2 (b), five
反射光のうち、ホログラム光学素子4を回折されることなく透過する0次光11は、5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bの真ん中に配置される0次光受光領域14で受光される。この0次光受光領域14で受光された光情報は、RF信号に変換され、光記録媒体8に記録される情報の再生等に用いられる。このため、0次光受光領域14はRF信号検出領域としての役割を果たす。
Of the reflected light, the 0th-order light 11 that passes through the hologram
第1領域9を通過する反射光は、回折されて+1次光12aと−1次光12bとを生じる。+1次光12aは、受光面7aの手前(図2(a)ではホログラム光学素子4と受光面7aとの間)で焦点を結び、−1次光12bは、受光面7aの先(図2(a)では受光素子7の下側)で焦点を結ぶ。そして、+1次光12aは受光領域16bで、−1次光12bは受光領域15aで受光される。
The reflected light passing through the
また、第2領域10を通過する反射光は、回折されて+1次光13aと−1次光13bとを生じる。+1次光13aは、受光面7aの手前で焦点を結び、−1次光13bは、受光面7aの先で焦点を結ぶ。そして、+1次光13aは受光領域15bで、−1次光13bは受光領域16aで受光される。
The reflected light passing through the
第1領域9で生じる+1次光12aを受光する受光領域16bと、第2領域10で生じる−1次光13bを受光する受光領域16aとは、SSD方式で得られるフォーカス誤差信号の検出を行うフォーカス誤差信号検出領域となっており、それに対応して、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bは、それぞれ分割領域C、D、E、F、及び分割領域I、J、Kに分割されている。そして、各分割領域C、D、E、F、I、J、Kにおいて、光情報から得られる電気信号をそれぞれ、SC、SD、SE、SF、SI、SJ、SKとすると、フォーカス誤差信号(FES)は次式の演算で得られる。
FES=(SC+SD+SJ+SF)−(SI+SE+SK)
The light receiving region 16b that receives the + 1st order light 12a generated in the
FES = (SC + SD + SJ + SF) − (SI + SE + SK)
一方、第1領域9で生じる−1次光12bを受光する受光領域15aと、第2領域10で生じる+1次光13aを受光する受光領域15bとは、CFF方式で得られるトラック誤差信号の検出を行うトラック誤差信号検出領域となっており、それに対応して、トラック誤差信号検出領域15a、15bは、それぞれ分割領域A、B、G、及び分割領域H、Lに分割されている。そして、各分割領域A、B、G、H、Lにおいて、光情報から得られる電気信号をそれぞれ、SA、SB、SG、SH、SLとすると、トラック誤差信号(TES)は次式の演算で得られる。
TES=(SA+SB+SG)−(SH+SL)
On the other hand, the light receiving region 15a that receives the −1st order light 12b generated in the
TES = (SA + SB + SG)-(SH + SL)
なお、本実施形態においては、0次光受光領域14を配置し、これによりRF信号を得る構成としているが、必ずしも、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば0次光受光領域14を配置せずに、フォーカス誤差信号領域16a、16bの各分割領域(C、D、E、F、I、J、K)で得られる信号の加算(SC+SD+SE+SF+SI+SJ+SK)でRF信号を得る構成等としても構わない。ただし、分割された多数の領域から得られる信号の足し合わせでRF信号を得る場合、ノイズの増加等でRF信号の劣化が発生する可能性があるので、本実施形態のように0次光受光領域14を配置する構成が好ましい。
In the present embodiment, the zero-order
上述のように、受光素子7の受光面7aには、5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bが、0次光11の光軸19に対する±1次光12a、12b、13a、13bの回折方向と平行な方向に、並んで配置されているが、5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bが配置される順番は、図2(b)の左から右方向に、トラック誤差信号検出領域15a、フォーカス誤差信号検出領域16a、0次光受光領域14、トラック誤差信号検出領域15b、フォーカス誤差信号検出領域16bとなっている。
As described above, on the light receiving surface 7a of the
そして、受光素子7に配置される5つの受光領域14、15a、15b、16a、16bをこのように、0次光受光領域14を真ん中に挟んで、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bとトラック誤差信号検出領域15a、15bとが交互に並ぶように配置することによって、光ピックアップ装置の組み立て時における受光素子7の位置調整を精度良く行うことが可能となる。以下、この点について説明する。
Then, the five
光ピックアップ装置の組み立て時における受光素子7の位置調整においては、図2(b)に示すX方向の調整は、各受光領域14、15a、15b、16a、16bにおいて、光ビームのスポット位置が領域外にはみ出さない程度に調整されていれば良く、X方向の調整精度はそれ程厳しいものではない。しかし、図2(b)に示したY方向とθ方向(回転方向)にずれがあると、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号を正確に得ることができず、光ピックアップ装置を用いた情報の記録再生の品質が低下する。このため、Y方向の調整と回転方向の調整が重要となる。
In the adjustment of the position of the
本実施形態の光ピックアップ装置においては、Y方向の調整及び回転方向の調整は、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bを用いて行われる。すなわち、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bのうち、いずれか一方をY方向の調整を行うY方向調整領域、他方を回転方向の調整を行う回転方向調整領域として用いる。ここでは、フォーカス誤差信号検出領域16aをY方向調整領域、フォーカス誤差信号検出領域16bを回転方向調整領域として説明する。そして、この場合、Y方向調整領域から得られるY方向調整信号及び回転方向調整領域から得られる回転方向調整信号について、次の式が成り立てば、受光素子7の位置調整が完了したこととなる。
Y方向調整信号=SC+SD−SF=0
回転方向調整信号=SI−SK=0
In the optical pickup device of the present embodiment, the adjustment in the Y direction and the adjustment in the rotation direction are performed using the focus error signal detection areas 16a and 16b. That is, one of the focus error signal detection areas 16a and 16b is used as a Y direction adjustment area for adjusting the Y direction, and the other is used as a rotation direction adjustment area for adjusting the rotation direction. Here, the focus error signal detection region 16a is described as a Y direction adjustment region, and the focus error signal detection region 16b is described as a rotation direction adjustment region. In this case, the position adjustment of the
Y direction adjustment signal = SC + SD−SF = 0
Rotation direction adjustment signal = SI−SK = 0
なお、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bでなく、トラック誤差信号検出領域15a、15bを用いてY方向及び回転方向の調整を行うことも可能である。ただし、本実施形態の場合には、ホログラム光学素子4が、第2分割線18b(図1参照)で分割された構成となっているために、例えば、トラック誤差信号検出領域15a、15bに到達するビームスポットは分割された状態(半円がX方向と平行な線で2分されている)となり、この分割によって生じるビームスポット間の隙間の存在のために、Y方向の調整が正確にできない場合があるので、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bを用いてY方向及び回転方向の調整を行うのが好ましい。
It is also possible to adjust the Y direction and the rotation direction using the track error signal detection areas 15a and 15b instead of the focus error signal detection areas 16a and 16b. However, in the case of the present embodiment, since the hologram
Y方向と回転方向の調整を行う場合、通常、Y方向を動かしてY方向調整信号を0又は0近傍とし、次に回転方向を動かして回転方向の回転方向調整信号を0又は0近傍にするという作業を繰り返して、最終的にY方向調整信号と回転方向調整信号との両方が0となる状態に受光素子7の位置を合わせる。
When adjusting the Y direction and the rotation direction, the Y direction adjustment signal is usually set to 0 or near 0 by moving the Y direction, and then the rotation direction is moved to set the rotation direction adjustment signal in the rotation direction to 0 or near 0. The position of the
図3は、受光素子7の位置が回転方向にθ1ずれた状態を示す図である。図3からわかるように、Y方向調整領域(受光領域16a)と回転方向調整領域(受光領域16b)の間隔Nが大きい程、回転ずれに対するΔd(受光領域16bの最適位置からのY方向へのずれ量)の値が大きくなり、回転ずれに対する回転方向調整信号の値も大きくなる。すなわち、Y方向調整領域と回転方向調整領域との間隔Nが大きい程、回転方向のずれに対する回転方向調整信号の感度が高くなる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state where the position of the
この点、本実施形態の光ピックアップ装置は、Y方向調整領域と回転方向調整領域との間に、受光領域14、15bが配置され、両者の間は大きくなっている。このため、回転方向調整信号の感度を高めた状態で受光素子7の回転方向の調整を行うことができ、受光素子7の調整を精度良く行うことが可能となる。そして、本実施形態の光ピックアップ装置は、フォーカス制御、トラッキング制御といったサーボ制御を行うために必要な受光領域の配置を工夫することで調整信号の感度を高めているため、部品点数を増加させることも、装置を大型化することも抑制されている。
In this regard, in the optical pickup device of the present embodiment, the
なお、0次光受光領域14と、フォーカス誤差信号検出領域16a、16bと、トラック誤差信号検出領域15a、15bとの並び順は、本実施形態の構成に限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で変更可能である。すなわち、0次光受光領域14を真ん中に配置して、フォーカス誤差信号領域とトラック誤差信号検出領域とが交互に配置されていれば、フォーカス誤差信号検出領域とトラック誤差信号検出領域の順番は問わない。なお、上述したように0次光受光領域を配置しないようにして、フォーカス誤差信号領域とトラック誤差信号検出領域とが交互に配置される構成としても構わない。
Note that the arrangement order of the zero-order
また、本実施形態においては、フォーカス誤差信号をSSD方式で得て、トラック誤差信号をCFF方式で得る構成としているが、本発明の目的を逸脱しない範囲でその構成は変更可能である。すなわち、例えば、トラック誤差信号を得る方式として、位相差法又はプッシュプル法を用いる構成等としても構わない。なお、プッシュプル法の場合、トラック誤差信号(TES)はCFF方式の場合と同じ演算で得られ、位相差法の場合は、図3に示した本実施形態の構成において、以下の式でトラック誤差信号(TES)が得られる。
TES=(SA+SB+SH)−(SG+SL)
In this embodiment, the focus error signal is obtained by the SSD method and the track error signal is obtained by the CFF method. However, the configuration can be changed without departing from the object of the present invention. That is, for example, a configuration using a phase difference method or a push-pull method may be used as a method for obtaining a track error signal. Note that in the case of the push-pull method, the track error signal (TES) is obtained by the same calculation as in the case of the CFF method. An error signal (TES) is obtained.
TES = (SA + SB + SH)-(SG + SL)
その他、光ピックアップ装置の光学系の配置について、従来の構成の光ピックアップ装置100(図4参照)の構成に限定される趣旨ではなく、本発明の目的に応じて種々の変更が可能である。すなわち、例えば、光源について、2つ以上の波長の光ビームを出射できる構成としても構わないし、波長板5は、必ずしも設ける必要がなく、波長板5を設けない構成としても構わない。この場合、ホログラム光学素子4が偏光性を有するようにする必要もない。更に、ホログラム光学素子4を配置する位置も、本実施形態の位置に限らず、例えば、ビームスプリッタ2と受光素子7との間に配置するような構成等としても構わない。
In addition, the arrangement of the optical system of the optical pickup device is not limited to the configuration of the optical pickup device 100 (see FIG. 4) having a conventional configuration, and various changes can be made according to the object of the present invention. That is, for example, the light source may be configured to emit a light beam having two or more wavelengths, and the
本発明の光ピックアップ装置は、受光素子に配置される受光領域からの信号を用いて受光素子の位置調整を行うことを可能とする光ピックアップ装置であって、受光素子に設けられる受光領域の配置が、位置調整を行う際の信号の感度を高めることが可能な構成となっている。このため、本発明の光ピックアップ装置では、受光素子の位置調整を精度良く行うことが可能となる。また、位置調整の感度を高めるにあたって、部品点数を不要に増やすこともなく、受光素子のサイズを不要に大きくすることもない。 The optical pickup device of the present invention is an optical pickup device that can adjust the position of a light receiving element using a signal from a light receiving region arranged in the light receiving element, and is an arrangement of the light receiving region provided in the light receiving element. However, the sensitivity of the signal when performing the position adjustment can be increased. For this reason, in the optical pickup device of the present invention, it is possible to accurately adjust the position of the light receiving element. Further, when increasing the sensitivity of position adjustment, the number of parts is not increased unnecessarily, and the size of the light receiving element is not increased unnecessarily.
1 光源
4 ホログラム光学素子
6 対物レンズ(集束手段)
8 光記録媒体
8a 記録面
9 第1領域
10 第2領域
11 0次光
12a、13a +1次光
12b、13b −1次光
14 0次光受光領域(RF信号検出領域)
15a、15b トラック誤差信号検出領域
16a、16b フォーカス誤差信号検出領域
17 光束中心
18a 第1分割線
18b 第2分割線
19 0次光の光軸
DESCRIPTION OF
8 Optical recording medium
15a, 15b Track error signal detection area 16a, 16b Focus error
Claims (5)
前記受光素子には、RF信号を検出するためのRF信号検出領域と、フォーカス誤差信号を検出するためのフォーカス誤差信号検出領域と、トラック誤差信号を検出するためのトラック誤差信号検出領域と、が配置される光ピックアップ装置において、
前記ホログラム光学素子は、前記反射光の光束中心を通る第1分割線によって第1領域と第2領域との2つの領域に分割され、更に、前記第1及び前記第2領域はいずれも、前記第1分割線と直交し且つ前記光束中心を通る第2分割線によって、2つの領域に分割され、
前記フォーカス誤差信号は、スポットサイズディテクション方式によって検出され、
前記RF信号検出領域は、前記ホログラム光学素子を透過する0次光を受光する1つの受光領域であり、
前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とは、いずれも独立した2つの受光領域から成って、前記RF信号検出領域を真ん中に挟んで、前記受光素子位置での前記ホログラム光学素子を透過する0次光の光軸に対する前記回折光の回折方向と平行な方向に、交互に並んで配置され、
前記第1領域は、前記反射光が前記第1領域を通過して生じる±1次光が、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成され、前記第2領域は、前記反射光が前記第2領域を通過して生じる±1次光が、前記第1領域からの前記±1次光が受光されるのとは異なる前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。 A light source, a focusing means for focusing the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical recording medium, a light receiving element for receiving the reflected light reflected by the recording surface, and the focusing means and the light receiving element. A hologram optical element disposed between and diffracting the reflected light to generate diffracted light,
The light receiving element includes an RF signal detection region for detecting an RF signal, a focus error signal detection region for detecting a focus error signal, and a track error signal detection region for detecting a track error signal. In the optical pickup device to be arranged,
The hologram optical element is divided into two regions, a first region and a second region, by a first dividing line passing through the center of the reflected light, and both the first and second regions are Divided into two regions by a second parting line orthogonal to the first parting line and passing through the center of the luminous flux,
The focus error signal is detected by a spot size detection method,
The RF signal detection region is one light receiving region that receives zero-order light that passes through the hologram optical element,
Each of the focus error signal detection area and the track error signal detection area is composed of two independent light receiving areas, and the hologram optical element at the position of the light receiving element is sandwiched between the RF signal detection areas. Arranged alternately in a direction parallel to the diffraction direction of the diffracted light with respect to the optical axis of the transmitted 0th-order light,
The first region is formed such that ± primary light generated when the reflected light passes through the first region is received by being distributed to the focus error signal detection region and the track error signal detection region, In the second area, the ± first-order light generated when the reflected light passes through the second area is different from the ± first-order light received from the first area. An optical pickup device formed so as to be received by being distributed to the track error signal detection region.
前記受光素子には、少なくともフォーカス誤差信号を検出するためのフォーカス誤差信号検出領域とトラック誤差信号を検出するためのトラック誤差信号検出領域とが配置される光ピックアップ装置において、
前記ホログラム光学素子は、前記反射光の光束中心を通る少なくとも一本の第1分割線によって第1領域と第2領域との2つの領域に分割され、
前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とは、いずれも独立した2つの受光領域から成って、前記受光素子位置での前記ホログラム光学素子を透過する0次光の光軸に対する前記回折光の回折方向と平行な方向に、交互に並んで配置され、
前記第1領域は、前記反射光が前記第1領域を通過して生じる±1次光が、前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成され、前記第2領域は、前記反射光が前記第2領域を通過して生じる±1次光が、前記第1領域からの前記±1次光が受光されるのとは異なる前記フォーカス誤差信号検出領域と前記トラック誤差信号検出領域とに振り分けて受光されるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。 A light source, a focusing means for focusing a light beam emitted from the light source on a recording surface of an optical recording medium, a light receiving element for receiving reflected light reflected by the recording surface, and the focusing means and the light receiving element. A hologram optical element disposed between and diffracting the reflected light to generate diffracted light,
In the optical pickup device in which the light receiving element includes at least a focus error signal detection region for detecting a focus error signal and a track error signal detection region for detecting a track error signal.
The hologram optical element is divided into two regions, a first region and a second region, by at least one first dividing line passing through the center of the reflected light.
The focus error signal detection region and the track error signal detection region are both composed of two independent light receiving regions, and the diffraction with respect to the optical axis of the zeroth order light transmitted through the hologram optical element at the light receiving element position. Arranged alternately in a direction parallel to the diffraction direction of light,
The first region is formed such that ± primary light generated when the reflected light passes through the first region is received by being distributed to the focus error signal detection region and the track error signal detection region, In the second area, the ± first-order light generated when the reflected light passes through the second area is different from the ± first-order light received from the first area. An optical pickup device formed so as to be received by being distributed to the track error signal detection region.
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