JP2007234120A - Optical pickup system and optical disk device - Google Patents

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Kazuyoshi Yamazaki
和良 山▲崎▼
Katsuhiko Izumi
克彦 泉
Kenichi Shimada
堅一 嶋田
Tomohito Kawamura
友人 川村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means of detecting a tracking error signal while reducing the influence of eccentricity and the rotation deviation of a diffraction grating for a plurality of optical disks of different track pitches. <P>SOLUTION: In the optical pickup system comprising an objective lens for irradiating the optical disk with a luminous flux from the diffraction grating having three or more regions and a photodetector for detecting the luminous flux reflected from the optical disk, the diffraction grating branches the luminous flux into three luminous fluxes of first, second and third +1st light or -1st light or six luminous fluxes of the first, second and third ±1st light, converges the second diffracted light of the diffracted light at the position of the tracking direction distance l of the optical disk to the converging position of a main luminous flux, and converges the first and third diffracted light symmetrically to the diffracted light spot at the position of a distance "o" from the diffracted light spot. Also, the phase of the push-pull signals of the first and third sub luminous fluxes to the phase of the push-pull signals of the second sub luminous flux is shifted about 180 degrees. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する発明である。   The present invention relates to an optical pickup device and an optical disc device.

本技術分野の背景技術としては、例えば特開2005−122869号公報がある。本公報には、課題として「ディスク状記録媒体の偏心等による影響を低減してトラッキング誤差信号の品質の向上を図る」と記載があり、解決手段として「使用波長が異なる複数の種類のディスク状記録媒体100に対する情報信号の記録又は再生を可能とし、発光素子9から発光された波長の異なるレーザー光をそれぞれ主光束と一対の第1の副光束と一対の第2の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子10を設け、任意の一種類のディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において離隔して形成される第1の副光束のスポット中心と第2の副光束のスポット中心との距離をDとし、nを自然数とし、当該任意の一種類のディスク状記録媒体のトラックピッチをPとしたときに、距離Dが略(2n−1)×P/2となるようにした」と記載がある。   As background art in this technical field, for example, there is JP-A-2005-122869. In this publication, there is a description as “to improve the quality of the tracking error signal by reducing the influence of eccentricity etc. of the disk-shaped recording medium”, and as a means for solving the problem, “a plurality of types of disk-shaped with different use wavelengths” Recording or reproducing of an information signal with respect to the recording medium 100 is enabled, and laser beams having different wavelengths emitted from the light emitting element 9 are respectively divided into a main light beam, a pair of first sub light beams, and a pair of second sub light beams. A diffraction element 10 having a plurality of regions is provided, and the spot center of the first sub-beam is formed on the recording surface of any one type of disk-shaped recording medium and spaced apart in the substantially radial direction of the disk-shaped recording medium; The distance D is approximately (2n−1), where D is the distance from the spot center of the second sub-beam, n is a natural number, and P is the track pitch of any one type of disk-shaped recording medium. × was set to be P / 2 "and is described.

また、本技術分野の背景技術としては、日経エレクトロニクス2004年10月25日号P.47がある。   Further, as background technology in this technical field, the Nikkei Electronics October 25, 2004 issue P.I. There are 47.

特開2005−122869号公報JP 2005-122869 A 日経エレクトロニクス、2004年10月25日号P.47Nikkei Electronics, October 25, 2004, p. 47

光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを検出するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク状記録媒体の半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらの信号により対物レンズの位置制御が行われる。   In general, an optical pickup device detects a spot correctly on a predetermined recording track in an optical disc, so that the objective lens is displaced in the focus direction by detecting the focus error signal, and adjustment is performed in the focus direction. Is detected, and the objective lens is displaced in the radial direction of the disk-shaped recording medium to perform tracking adjustment. The position of the objective lens is controlled by these signals.

このうちトラッキング誤差信号検出方法として、プッシュプル方式が知られているが、対物レンズのトラッキング方向変位により大きな直流変動(以下DCオフセットと呼ぶ)が生じやすいという課題がある。   Among these, the push-pull method is known as a tracking error signal detection method, but there is a problem that a large direct current fluctuation (hereinafter referred to as a DC offset) is likely to occur due to the displacement of the objective lens in the tracking direction.

そこで、このDCオフセットの低減を図ることのできる差動プッシュプル方式が広く用いられている。   Therefore, a differential push-pull method that can reduce the DC offset is widely used.

差動プッシュプル方式(DPP:Differential Push Pull方式)は、回折格子によって光束を主光束と副光束に分割し、半径方向の主光束のスポット(以下メインスポットと呼ぶ)と副光束のスポット(以下サブスポットと呼ぶ)の間隔を半トラックピッチにすることでDCオフセットを低減している。   In the differential push-pull method (DPP: Differential Push Pull method), a light beam is divided into a main light beam and a sub light beam by a diffraction grating, and a spot of a main light beam in a radial direction (hereinafter referred to as a main spot) and a spot of a sub light beam (hereinafter referred to as a main light beam) The DC offset is reduced by setting the interval between the sub-spots) to a half track pitch.

この方式は、3つのスポットがトラックに対して決まった配置でなければならないため、例えばディスクの偏心や回折格子の回転ズレが生じると、DPP信号の振幅変化が生じ、安定したトラッキング制御を行うことが難しくなる。   In this method, since the three spots must be arranged with respect to the track, for example, when the disc is decentered or the diffraction grating is rotated, the amplitude of the DPP signal changes, and stable tracking control is performed. Becomes difficult.

そこで特許文献1では、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第1の副光束と一対の第2の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子を設け、ディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において離隔して形成される第1の副束のスポット中心と第2の副光束のスポット中心との距離をDとし、nを自然数とし、ディスク状記録媒体のトラックピッチをPとしたときに、距離Dが略(2n−1)×P/2となるようにすることで、ディスクの偏心や回折格子の回転ズレによる影響を低減している。   Therefore, in Patent Document 1, a diffractive element having a plurality of regions for dividing a laser beam emitted from a light emitting element into a main light beam, a pair of first sub-light beams, and a pair of second sub-light beams is provided, and disc-shaped recording is performed. The distance between the spot center of the first sub-bundle and the spot center of the second sub-beam formed on the recording surface of the medium so as to be separated from each other in the substantially radial direction of the disk-shaped recording medium is D, and n is a natural number. By setting the distance D to be approximately (2n-1) × P / 2 where P is the track pitch of the disk-shaped recording medium, the influence of disk eccentricity and diffraction grating rotation shift is reduced. ing.

この技術を用いると対物レンズは光ディスクの中心を通って半径方向に伸びる直線上から外れた位置(以下オフセンタと呼ぶ)を走査することになってもトラッキング誤差を得ることができる。そのため、非特許文献1のように対物レンズ2つを光ディスク接線方向に並べる配置を実現可能としている。   When this technique is used, the objective lens can obtain a tracking error even if it scans a position off the straight line extending in the radial direction through the center of the optical disk (hereinafter referred to as off-center). Therefore, as in Non-Patent Document 1, it is possible to realize an arrangement in which two objective lenses are arranged in the optical disk tangential direction.

ところが、特許文献1のようなトラッキング方式では、トラックピッチの異なる光ディスクについてはディスク偏心や回転ズレによるトラッキング誤差信号の振幅変化が生じ、トラッキングサーボの性能低化という課題が存在する。   However, in the tracking method as in Patent Document 1, the amplitude of the tracking error signal changes due to disk eccentricity or rotational deviation for optical disks having different track pitches, and there is a problem that the performance of the tracking servo is lowered.

このような場合、それぞれのディスク毎に専用の回折格子を用いることにより対応することが可能であるが、複数の回折格子や分岐のための光学系が必要となり、部品点数の増加やこれによるコストアップという新たな課題が生じてしまう。青紫色のレーザ光を用いた光記録再生方式がその一例である。青紫色のレーザ光を用いた光記録再生方式はBlu−ray DiscとHD DVDがあり、ディスクのトラックピッチが異なることが知られている。この二つの記録再生方式を特許文献1のようなトラッキング方式で互換するには青紫色レーザを2つ搭載する、もしくは分岐等の特別な光学系を設けなければならない。これによりコストアップは避けられない。   In such a case, it is possible to cope with this by using a dedicated diffraction grating for each disk, but a plurality of diffraction gratings and an optical system for branching are required, which increases the number of parts and the resulting cost. A new problem of up occurs. One example is an optical recording / reproducing system using blue-violet laser light. There are Blu-ray Disc and HD DVD as optical recording / reproducing systems using blue-violet laser light, and it is known that the track pitch of the disc is different. In order to make these two recording / reproducing systems compatible with the tracking system as in Patent Document 1, it is necessary to mount two blue-violet lasers or to provide a special optical system such as a branch. As a result, an increase in cost is inevitable.

そこで本発明の目的は、トラックピッチの異なる複数の光ディスクに対し、ディスクの偏心や回折格子の回転ズレによる影響を低減する新しいトラッキング方式を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new tracking system that reduces the influence of disk eccentricity and diffraction grating rotation deviation on a plurality of optical disks having different track pitches.

つまるところ、本発明は光ピックアップ装置および光ディスク装置の性能向上を目的とする。   In other words, the present invention aims to improve the performance of an optical pickup device and an optical disk device.

上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。   The above object can be achieved by the invention described in the claims.

本発明によれば、光ピックアップ装置および光ディスク装置の性能が向上できる。   According to the present invention, the performance of the optical pickup device and the optical disk device can be improved.

以下、本発明の実施形態の詳細について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施例に係る光ピックアップ装置と光ディスクの位置関係、光ディスク上でのスポット配置を示す図である。(1)は光ディスクと光ピックアップ装置の概略配置図、(2)はディスク上のスポットの配置を示すものである。   FIG. 1 is a diagram showing the positional relationship between an optical pickup device and an optical disc according to the first embodiment of the present invention, and the spot arrangement on the optical disc. (1) is a schematic layout diagram of an optical disk and an optical pickup device, and (2) is a layout of spots on the disk.

まず、(1)について説明を行う。通常の光ディスク装置ではスピンドル10を中心軸として光ディスクを回転する機能を持っている。また、光ピックアップ装置はスピンドル10の中心から半径方向に伸びる直線上を駆動する機能を持っており、ディスクの内外周に移動することで光ディスク内の全てのデータにアクセスすることが可能となっている。   First, (1) will be described. A normal optical disk apparatus has a function of rotating the optical disk about the spindle 10 as a central axis. Further, the optical pickup device has a function of driving on a straight line extending in the radial direction from the center of the spindle 10, and by moving to the inner and outer circumferences of the disc, it is possible to access all data in the optical disc. Yes.

次に(2)について説明を行う。(2)は光ディスクの記録面上を拡大したの図であり、光ピックアップによって光ディスク上に集光された光スポットの配置を示したものである。図のように例えばDVD-Rのような記録型光ディスクにはトラック101が形成されている。この光スポットが光ディスクの回転に伴うトラックの移動によって光ディスクの情報を読み書きするためには、光スポットはトラック101に追従させる必要がある。   Next, (2) will be described. (2) is an enlarged view of the recording surface of the optical disk, and shows the arrangement of the light spots collected on the optical disk by the optical pickup. As shown in the figure, a track 101 is formed on a recordable optical disk such as a DVD-R. In order for the light spot to read and write information on the optical disk by moving the track as the optical disk rotates, the light spot needs to follow the track 101.

本実施例では、光ディスクの記録面上にメインスポットaと第1、第2、第3の回折光のスポット(以下サブスポットb、c、dと呼ぶ)の4つのスポットを形成させる。メインスポットaは記録及び再生に用いられるだけでなく、トラッキング誤差信号、フォーカス誤差信号の生成に用いられる。また、サブスポットb、c、dは主にトラッキング誤差信号生成に用いられる。サブスポットcは光ディスク上のメインスポットに対して光ディスクのトラック方向距離lに配置する。サブスポットb、dはサブスポットcから距離oの位置に配置する。さらに、サブスポットb、dに対するサブスポットcのトラッキング誤差信号は位相が略180度ずれており、光量比b:c:dは1:2:1となることを特徴としている。   In this embodiment, four spots of a main spot a and first, second and third diffracted light spots (hereinafter referred to as sub-spots b, c and d) are formed on the recording surface of the optical disc. The main spot a is used not only for recording and reproduction, but also for generating a tracking error signal and a focus error signal. The sub-spots b, c, and d are mainly used for generating a tracking error signal. The sub spot c is arranged at a distance l in the track direction of the optical disc with respect to the main spot on the optical disc. The sub spots b and d are arranged at a distance o from the sub spot c. Further, the tracking error signal of the sub-spot c with respect to the sub-spots b and d is approximately 180 degrees out of phase, and the light quantity ratio b: c: d is 1: 2: 1.

このように光スポットを配置することにより、トラックピッチの異なる複数の光ディスクに対し、ディスクの偏心や回折格子の回転ズレによる影響を低減することが可能となる。このことについて以下で説明を行う。   By arranging the light spots in this way, it is possible to reduce the influence of the eccentricity of the disk and the rotational shift of the diffraction grating on a plurality of optical disks having different track pitches. This will be described below.

図2を用いて本実施例のトラッキング誤差信号生成法について説明する。まず簡単のためにディスクの偏心等は考えないものとする。図2は光ディスク上のメインスポットa、サブスポットb、c、dの位置とそれぞれのスポットから検出されるプッシュプル信号を示したものである。図上のスポット配置時をt=0とし、時間が進むに従って光スポットが光ディスク半径方向(図中右)に移動することを考える。   The tracking error signal generation method of this embodiment will be described with reference to FIG. First, for the sake of simplicity, the eccentricity of the disk is not considered. FIG. 2 shows the positions of the main spot a, sub-spots b, c, and d on the optical disc and the push-pull signal detected from each spot. Assume that the time of spot arrangement on the figure is t = 0, and that the light spot moves in the radial direction of the optical disk (right in the figure) as time advances.

メインスポットaが図中の位置から光ディスク半径方向に移動すると、光ディスクのトラックに沿って図2下部に示すようなプッシュプル信号aが検出できる。また、サブスポットb、dからはプッシュプル信号b、dが検出できる。さらにサブスポットcからはプッシュプル信号b、dに比べ振幅が略2倍、位相が略180度反転したプッシュプル信号cが検出できる。   When the main spot a moves in the radial direction of the optical disc from the position in the figure, a push-pull signal a as shown in the lower part of FIG. 2 can be detected along the track of the optical disc. Further, push-pull signals b and d can be detected from the sub-spots b and d. Further, from the sub-spot c, a push-pull signal c whose amplitude is approximately twice that of the push-pull signals b and d and whose phase is inverted by approximately 180 degrees can be detected.

ここで、メインスポットから得られるプッシュプル信号振幅をA1、サブスポットから得られるプッシュプル信号振幅をA2と表すと各スポットから得られるプッシュプル信号は以下の式で表すことができる。以下では簡単のためにトラックを横切ったときに得られるプッシュプル信号を正弦波で表す。
プッシュプル信号a
Here, when the push-pull signal amplitude obtained from the main spot is represented as A1, and the push-pull signal amplitude obtained from the sub-spot is represented as A2, the push-pull signal obtained from each spot can be represented by the following equation. In the following, for simplicity, the push-pull signal obtained when crossing a track is represented by a sine wave.
Push-pull signal a

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号c Push-pull signal c

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号b、d Push-pull signal b, d

Figure 2007234120
Figure 2007234120

式中のTはトラック間を通過する時間であり、時間T後にまた同じプッシュプル信号が検出できることになる。   T in the equation is the time for passing between tracks, and the same push-pull signal can be detected again after time T.

ここでプッシュプル信号aをMPP、プッシュプル信号b、c、dを全て加算した信号をSPP信号とすると、トラッキング誤差信号(TES)は次の演算で得られる。   Here, when the push-pull signal a is MPP and the signal obtained by adding all the push-pull signals b, c, and d is the SPP signal, the tracking error signal (TES) is obtained by the following calculation.

Figure 2007234120
Figure 2007234120

なお、式中のkはメインスポットとサブスポットの光量差を補正する係数である。プッシュプル信号b、c、dを全て加算すると0になることは明らかであり、[数4]の演算を行うことでTESとMPP信号が等しくなる。本実施例ではディスクの偏心等がある場合においてもSPP信号振幅が略0となるのを特徴としている。本演算はDPP信号演算と同じ演算を行うため、対物レンズシフト時のオフセットをキャンセルできるのが利点である。   Note that k in the equation is a coefficient for correcting the light amount difference between the main spot and the sub spot. It is clear that adding all of the push-pull signals b, c, d results in 0, and the TES and MPP signals become equal by performing the calculation of [Equation 4]. The present embodiment is characterized in that the SPP signal amplitude is substantially zero even when the disk is eccentric. Since this calculation is the same as the DPP signal calculation, it is advantageous that the offset at the time of shifting the objective lens can be canceled.

DPP方式は対物レンズシフト時のオフセットのキャンセルできるという利点があるが3つスポットがトラックに対して決まった配置でなければならない。そのため、ディスクの偏心や回折格子の回転ズレの他に、対物レンズが光ディスクの中心を通って半径方向に伸びる直線上から外れた位置(以下オフセンタと呼ぶ)を走査するような場合には用いることができない。オフセンタするとトラックに対する3スポットの位置関係が内周、中周、外周位置で変わってしまうため、DPP信号振幅が内周、中周、外周位置で変化してしまう。このため安定した制御が行えなくなるのである。これはSPP信号振幅が変動することに起因する現象である。このことについて式を用いて説明する。   The DPP method has an advantage that the offset at the time of shifting the objective lens can be canceled, but the three spots must be arranged with respect to the track. For this reason, in addition to the eccentricity of the disk and the rotational displacement of the diffraction grating, the objective lens is used for scanning a position off the straight line extending in the radial direction through the center of the optical disk (hereinafter referred to as off-center). I can't. When off-center, the positional relationship of the three spots with respect to the track changes at the inner, middle, and outer positions, so that the DPP signal amplitude changes at the inner, middle, and outer positions. For this reason, stable control cannot be performed. This is a phenomenon caused by fluctuations in the SPP signal amplitude. This will be described using equations.

図3はDPP方式の3個のスポット配置に対してトラックが傾くのをトラック基準に示したものである。DPP方式の3スポット配置に対して角度θ傾いた場合、2個のサブスポットが半径方向に距離mだけ図のように移動するとする。時刻t=0にメインスポットがトラック上にあるとすると、3スポットの各プッシュプル信号は時刻tに対して以下の式で表せる。
プッシュプル信号h
FIG. 3 shows that the track tilts with respect to the three spot arrangements of the DPP method on the basis of the track. When the angle θ is inclined with respect to the three-spot arrangement of the DPP method, it is assumed that the two sub-spots move in the radial direction by a distance m as shown in the figure. Assuming that the main spot is on the track at time t = 0, each push-pull signal of the three spots can be expressed by the following equation with respect to time t.
Push-pull signal h

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号i Push-pull signal i

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号j Push-pull signal j

Figure 2007234120
Figure 2007234120

ここで2πm/Tpを簡単のためにMとおく。また、この式からオフセンタしたときのDPP信号は以下の式で表せる。
DPP信号
Here, 2πm / Tp is set to M for simplicity. Further, the DPP signal when off-centered from this equation can be expressed by the following equation.
DPP signal

Figure 2007234120
Figure 2007234120

オフセンタした場合、距離mは内周、中周、外周位置により変化する。これによりDPP信号振幅が内周、中周、外周位置で変化してしまい安定した制御を行えなくなるのである。   In the case of off-center, the distance m changes depending on the inner circumference, middle circumference, and outer circumference position. As a result, the DPP signal amplitude changes at the inner, middle, and outer peripheral positions, and stable control cannot be performed.

本実施例では、オフセンタしたときの内周、中周、外周位置でSPP信号の振幅の変化量を低減することで安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能である。以下において対物レンズがオフセンタしたときの内周、外周位置でのSPP信号振幅、TES振幅の変化量の低減方法について説明する。   In this embodiment, it is possible to detect a stable tracking error signal by reducing the amount of change in the amplitude of the SPP signal at the inner, middle, and outer positions when off-center. A method for reducing the amount of change in the SPP signal amplitude and the TES amplitude at the inner and outer peripheral positions when the objective lens is off-center will be described below.

例えば、図4(1)のように少なくとも1つの対物レンズがオフセンタするように配置した際に、オフセンタした対物レンズ側のディスク上スポットがトラックに対して角度θ傾いた状態を示したものが図4(2)である。ここでメインスポットと第2のサブスポット間距離をl、第1、第2のサブスポット間距離および第2、第3のそれをoとおくと、それぞれのスポットにおけるプッシュプル信号は以下の式で表せる。
プッシュプル信号a
For example, when at least one objective lens is arranged to be off-center as shown in FIG. 4 (1), the spot on the disc on the off-center objective lens side is inclined by an angle θ with respect to the track. 4 (2). Here, if the distance between the main spot and the second sub-spot is l, the distance between the first and second sub-spots, and the second and third sub-spots are o, the push-pull signal at each spot is expressed by the following equation: It can be expressed as
Push-pull signal a

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号c Push-pull signal c

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号b Push-pull signal b

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号d Push-pull signal d

Figure 2007234120
Figure 2007234120

ここで2πl・sinθ/Tp、2πo・sinθ/Tpを簡単のためにそれぞれL、Oとおく。これらの式からSPP信号、TESを計算すると以下の式で表せる。
SPP信号
Here, 2πl · sin θ / Tp and 2πo · sin θ / Tp are respectively set to L and O for simplicity. When the SPP signal and TES are calculated from these equations, they can be expressed by the following equations.
SPP signal

Figure 2007234120
Figure 2007234120

TES TES

Figure 2007234120
Figure 2007234120

オフセンタした状態で内周から外周に移動する場合、式中のLはDPP方式のように変化する。しかしサブスポット間隔oをトラック間隔程度にすることで、SPP信号振幅は0に近づき、対物レンズシフトに伴うオフセット成分のみが検出される。このオフセット成分をMPP信号から減算してやることで良好なTES信号が得られる。このように本実施例のトラッキング誤差信号検出法はオフセンタしてもしなくても常にほとんど一定のTES信号を得ることができる。なお、ディスク上のスポットは図5(1)のように第1、第2、第3の±1次回折光を配置してもかまわない。この時、SPP信号は図5(2)のように演算すると以下のようになる。
SPP信号
When moving from the inner periphery to the outer periphery in an off-centered state, L in the equation changes as in the DPP method. However, by setting the sub-spot interval o to about the track interval, the SPP signal amplitude approaches 0 and only the offset component accompanying the objective lens shift is detected. By subtracting this offset component from the MPP signal, a good TES signal can be obtained. As described above, the tracking error signal detection method of this embodiment can always obtain a substantially constant TES signal regardless of whether it is off-center. Note that the first, second, and third ± first-order diffracted light may be arranged at the spot on the disk as shown in FIG. At this time, the SPP signal is calculated as shown in FIG.
SPP signal

Figure 2007234120
Figure 2007234120

例えばここでBlu−ray Disk用のディスク上に以下の条件でメインスポットa、第1、第2、第3の±1次回折光のサブスポットb、c、d、e、f、gを配置した場合、
・オフセンタ5mm
・o=0.32μm(=Tp)、L=5μm
・ディスク上の第1、第2、第3のサブスポットを結ぶ直線の傾きは内外周のトラック位置の傾き中間値に設定。
For example, the main spots a and the first, second, and third ± first-order diffracted light sub-spots b, c, d, e, f, and g are arranged on the Blu-ray Disk disk under the following conditions. If
・ Off center 5mm
O = 0.32 μm (= Tp), L = 5 μm
-The slope of the straight line connecting the first, second, and third sub-spots on the disc is set to the slope intermediate value of the inner and outer track positions.

上記条件で本方式とDPP方式を比較したグラフを図6に示す。本方式では内周、中周、外周位置におけるTES信号振幅の変動量は、MPP信号振幅に対して±2%程度の変化に抑制される。(DPP方式ではDPP信号振幅がMPP信号振幅に対して±100%変化する。)
ここで、TES信号振幅の変動量が±20%まで光学的再生装置または光学的記録再生装置側で対応できるとすると、光ディスク上の第1、第2、第3のサブスポットを結ぶ直線とトラックとの傾きθは
A graph comparing the present method and the DPP method under the above conditions is shown in FIG. In this method, the fluctuation amount of the TES signal amplitude at the inner, middle, and outer peripheral positions is suppressed to a change of about ± 2% with respect to the MPP signal amplitude. (In the DPP method, the DPP signal amplitude changes by ± 100% with respect to the MPP signal amplitude.)
Here, assuming that the fluctuation amount of the TES signal amplitude is ± 20% on the optical reproducing apparatus or the optical recording / reproducing apparatus side, a straight line connecting the first, second, and third sub-spots on the optical disc and the track The inclination θ of

Figure 2007234120
Figure 2007234120

を満たせば良いことが明らかである。すなわち、第1、第2、第3のサブスポット配置が決まれば、オフセンタ量の限界値が与えられることになる。なお図5ではメインスポットと全てのサブスポットが一直線上に並ぶ配置であったが〔数16〕を満たしていれば図7(1)、(2)のように配置してもかまわない。
またDPP方式では原理的に、光ピックアップ内の回折格子で3ビームを形成し、精度良く回折格子を制御しなければならなかったが、本実施例のように回転角度にほとんどよらないトラッキング誤差信号の検出法ならば回折格子の回折格子の回転調整が不要となり、光ピックアップにおいても簡素な組み立て工程が実現できる効果も得られる。
It is clear that this should be satisfied. That is, if the first, second, and third sub-spot arrangements are determined, the limit value of the off-center amount is given. In FIG. 5, the main spot and all the sub-spots are arranged in a straight line. However, as long as [Equation 16] is satisfied, they may be arranged as shown in FIGS. 7 (1) and (2).
In principle, in the DPP method, it was necessary to form three beams with a diffraction grating in the optical pickup and control the diffraction grating with high precision. However, as in this embodiment, a tracking error signal that hardly depends on the rotation angle. With this detection method, it is not necessary to adjust the rotation of the diffraction grating of the diffraction grating, and an effect that a simple assembly process can be realized also in the optical pickup can be obtained.

特許文献1では、発光素子から発光されたレーザー光を主光束と一対の第1の副光束と一対の第2の副光束とに分割する複数の領域を有する回折素子を設け、ディスク状記録媒体の記録面上に該ディスク状記録媒体の略半径方向において離隔して形成される第1の副束のスポット中心と第2の副光束のスポット中心との距離をDとし、nを自然数とし、ディスク状記録媒体のトラックピッチをPとしたときに、距離Dが略(2n−1)×P/2となるようにすることで、オフセンタしても安定したトラッキング誤差信号を検出することができる。しかし、この方式は上記のようにトラックピッチによりディスク上のスポット配置が異なるため、例えば光源となる波長が同じでトラックピッチの異なるようなBlu−ray DiscとHD DVDの回折格子を共用化するということは難しくなりレーザの分岐方法含め、コストアップになるのは避けられない。   In Patent Document 1, a diffraction element having a plurality of regions for dividing a laser beam emitted from a light emitting element into a main light beam, a pair of first sub-light beams, and a pair of second sub-light beams is provided, and a disc-shaped recording medium The distance between the spot center of the first sub-bundle and the spot center of the second sub-beam formed on the recording surface of the disc-shaped recording medium so as to be separated from each other in the substantially radial direction is D, and n is a natural number, By setting the distance D to be approximately (2n−1) × P / 2, where P is the track pitch of the disk-shaped recording medium, a stable tracking error signal can be detected even when off-center. . However, as described above, since the spot arrangement on the disc differs depending on the track pitch as described above, for example, the Blu-ray Disc and HD DVD diffraction gratings having the same light source wavelength and different track pitch are shared. This is difficult, and it is inevitable that the cost will be increased, including the laser branching method.

本実施例はBlu−ray Disc、HD DVDに対して同じ回折格子を用場合であっても安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。このことについて以下で説明する。   In this embodiment, a stable tracking error signal can be detected even when the same diffraction grating is used for Blu-ray Disc and HD DVD. This will be described below.

特許文献1ではトラック間隔を有効に使ったトラッキング方式であるためにトラックピッチの異なるようなディスクに対応することができない。本実施例はサブスポット間隔oをトラックピッチ程度に小さくすることで安定したトラッキング誤差信号を得るため、例えばBlu−ray Discでトラッキング誤差信号が安定するように設計しておけば、それよりもトラックピッチの大きいHD DVDに対しても安定したトラッキング誤差信号が得られる。これは図4で示した結果から容易に考えられる。これにより、Blu−ray Disc、HD DVDで共通光路化することが可能になるため、コストを低減することができる。   In Patent Document 1, since the tracking method uses the track interval effectively, it is not possible to deal with disks having different track pitches. In this embodiment, in order to obtain a stable tracking error signal by reducing the sub-spot interval o to about the track pitch, for example, if the tracking error signal is designed to be stable with a Blu-ray Disc, the track is more than that. A stable tracking error signal can be obtained even for HD DVD having a large pitch. This is easily considered from the result shown in FIG. As a result, it becomes possible to use a common optical path for Blu-ray Disc and HD DVD, thereby reducing costs.

実施例2では図8を用いて第1、第2、第3の回折光の光量比が実施例1と異なる場合について説明する。   In the second embodiment, a case where the light amount ratio of the first, second, and third diffracted light is different from that of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図8(1)の第1、第2、第3の回折光のプッシュプル信号振幅比がA3:A2:A3とする場合、それぞれのスポットから得られるプッシュプル信号は以下の式で表せる。
プッシュプル信号a
When the push-pull signal amplitude ratio of the first, second, and third diffracted lights in FIG. 8A is A3: A2: A3, the push-pull signal obtained from each spot can be expressed by the following equation.
Push-pull signal a

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号c Push-pull signal c

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号b Push-pull signal b

Figure 2007234120
Figure 2007234120

プッシュプル信号d Push-pull signal d

Figure 2007234120
Figure 2007234120

ここで2πl・sinθ/Tp、2πo・sinθ/Tpを簡単のためにそれぞれL、Oとおく。図8(2)はそれぞれのスポットから得られるプッシュプル信号の演算について示したものである。プッシュプル信号cを所定の増幅率k1(2・A3/A2)で電気的に増幅した信号とプッシュプル信号b、プッシュプル信号dを全部加算した信号をSPP信号とするとSPP信号およびTESは実施例1と同様の結果になることは明らかである。また図8(3)のようにプッシュプル信号b、プッシュプル信号dを加算をしてから増幅し、プッシュプル信号cと加算する演算であっても良い。なお実施例1と同様にディスク上に第1、第2、第3の±1次回折光を配置してもかまわない。   Here, 2πl · sin θ / Tp and 2πo · sin θ / Tp are respectively set to L and O for simplicity. FIG. 8 (2) shows the calculation of push-pull signals obtained from each spot. When the signal obtained by electrically amplifying the push-pull signal c with a predetermined amplification factor k1 (2 · A3 / A2), the push-pull signal b, and the push-pull signal d are all added to the SPP signal, the SPP signal and the TES are executed. It is clear that the result is similar to Example 1. Further, as shown in FIG. 8 (3), the push-pull signal b and the push-pull signal d may be added and then amplified and added to the push-pull signal c. As in the first embodiment, first, second, and third ± first-order diffracted light may be arranged on the disk.

実施例3では実施例1、実施例2のトラッキング誤差信号生成するための光ピックアップについて説明する。一例としてDVD−Rの記録および再生に対応した光ピックアップについて説明する。もちろん本実施例はDVD−Rに限るものではなく、トラックのある記録型の全ての光ディスクに対応することができる。   In the third embodiment, an optical pickup for generating tracking error signals according to the first and second embodiments will be described. As an example, an optical pickup compatible with DVD-R recording and reproduction will be described. Of course, the present embodiment is not limited to the DVD-R, and can be applied to all recordable optical disks having tracks.

図9は光ピックアップ装置の概略構成を示したものである。図中の一点鎖線は光束の光路を示したものである。通常DVDの光ディスクの記録または再生には、波長660nm帯の半導体レーザを用いる。半導体レーザ50から出射した光束は回折格子51に入射する。この回折格子51により光束が4または7本に分岐される。分岐された光束はビームスプリッタ52を反射し、コリメートレンズ53により平行光に変換される。これらの光束が立ち上げミラー55に反射し、1/4λ板を透過した後、対物レンズ57によりディスク上に集光される。ディスク上では4または7個の光スポットが形成しており、各スポットの反射光が、対物レンズ57、1/4λ板、コリメータレンズ53、ビームスプリッタ52、検出レンズ58を透過し光検出器に入射する。検出レンズにより光束には非点収差が与えられ、フォーカス誤差信号を検出することができる。光検出器に入射する光束より得られるフォーカス誤差信号および、トラッキング誤差信号を用いて光スポットの位置制御が可能となる。   FIG. 9 shows a schematic configuration of the optical pickup device. A one-dot chain line in the figure indicates an optical path of the light beam. Usually, a semiconductor laser having a wavelength of 660 nm band is used for recording or reproduction of an optical disk of DVD. The light beam emitted from the semiconductor laser 50 enters the diffraction grating 51. The diffraction grating 51 splits the light beam into four or seven. The branched light beam reflects from the beam splitter 52 and is converted into parallel light by the collimator lens 53. These light beams are reflected by the rising mirror 55, pass through the ¼λ plate, and then condensed on the disk by the objective lens 57. Four or seven light spots are formed on the disk, and the reflected light of each spot passes through the objective lens 57, 1 / 4λ plate, collimator lens 53, beam splitter 52, and detection lens 58 and becomes a photodetector. Incident. Astigmatism is given to the light beam by the detection lens, and a focus error signal can be detected. It is possible to control the position of the light spot using a focus error signal and a tracking error signal obtained from a light beam incident on the photodetector.

実施例4では本実施例を用いた光ピックアップ装置の別の光学系構成について説明する。ここではBlu−ray discとHD DVDの互換ピックアップについて説明する。   In the fourth embodiment, another optical system configuration of the optical pickup device using this embodiment will be described. Here, a compatible pickup for Blu-ray disc and HD DVD will be described.

図10は光ピックアップ装置の概略構成を示した図である。Blu−ray discおよびHD DVDの記録または再生には、405nm帯の半導体レーザを用いる。図中の一点鎖線はBlu−ray disc用光束の光路であり、二点鎖線はHD DVD用光束の光路である。一点鎖線と二点鎖線は離れているが実際は同じ光路である。図中のビームエキスパンダは、光学系倍率を変化させるだけでなく、光束の発散、収束状態を変えることで、カバー層の厚みによる球面収差補正に使用される。   FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of the optical pickup device. A 405 nm band semiconductor laser is used for recording or reproduction of Blu-ray disc and HD DVD. The one-dot chain line in the figure is the optical path of the light beam for Blu-ray disc, and the two-dot chain line is the optical path of the light beam for HD DVD. The one-dot chain line and the two-dot chain line are separated but are actually the same optical path. The beam expander in the figure is used not only to change the optical system magnification but also to correct spherical aberration due to the thickness of the cover layer by changing the divergence and convergence state of the light beam.

まずBlu−ray discの光学系から説明する。半導体レーザ60から出射した光束は回折格子61に入射し、4または7本の光束に分岐される。分岐された光束はビームスプリッタ62を反射し、コリメートレンズ63により平行光に変換され、ビームエキスパンダ65に入射する。ビームエキスパンダ65を透過した光束は立ち上げミラー67に反射し、1/4λ板を透過した後、対物レンズ68によりディスク上に集光される。ディスク上では4または7個の光スポットが形成しており、各スポットからの反射光が、対物レンズ67、1/4λ板、ビームエキスパンダ65、コリメートレンズ63、ビームスプリッタ62、検出レンズ72を透過し、光検出器73に入射する。検出レンズ72により光束には非点収差が与えられ、フォーカス誤差信号を検出することができる。光検出器72に入射する光束より得られるフォーカス誤差信号および、トラッキング誤差信号を用いて光スポットの位置制御が可能となる。   First, a Blu-ray disc optical system will be described. The light beam emitted from the semiconductor laser 60 enters the diffraction grating 61 and is branched into four or seven light beams. The branched light beam reflects from the beam splitter 62, is converted into parallel light by the collimator lens 63, and enters the beam expander 65. The light beam that has passed through the beam expander 65 is reflected by the rising mirror 67, passes through the ¼λ plate, and is then condensed on the disk by the objective lens 68. Four or seven light spots are formed on the disc, and the reflected light from each spot passes through the objective lens 67, 1 / 4λ plate, beam expander 65, collimating lens 63, beam splitter 62, and detection lens 72. The light passes through and enters the photodetector 73. Astigmatism is given to the light beam by the detection lens 72, and a focus error signal can be detected. The position of the light spot can be controlled using a focus error signal and a tracking error signal obtained from the light beam incident on the photodetector 72.

次に、HD DVDの光学系について説明する。Blu−ray discの光学系と同様に回折格子61で4または7本に分岐され、ビームスプリッタ52を反射し、コリメートレンズ63により平行光に変換される。この光束はビームエキスパンダ65を透過し、立ち上げミラー69に反射し、1/4λ板を透過した後、対物レンズ71によりディスク上に集光される。ディスク上では4または7個の光スポットが形成しており、各スポットからの反射光が、対物レンズ71、1/4λ板、ビームエキスパンダ65、コリメータレンズ63、ビームスプリッタ62、検出レンズ72、を透過し光検出器73に入射する。検出レンズ72により光束には非点収差が与えられ、フォーカス誤差信号および、トラッキング誤差信号を用いて光スポットの位置制御が可能となる。   Next, the HD DVD optical system will be described. Similarly to the Blu-ray disc optical system, the light is branched into four or seven by the diffraction grating 61, reflected by the beam splitter 52, and converted into parallel light by the collimator lens 63. This light beam passes through the beam expander 65, is reflected by the rising mirror 69, passes through the ¼λ plate, and is then condensed on the disk by the objective lens 71. Four or seven light spots are formed on the disc, and reflected light from each spot is converted into objective lens 71, 1 / 4λ plate, beam expander 65, collimator lens 63, beam splitter 62, detection lens 72, And is incident on the photodetector 73. Astigmatism is given to the light beam by the detection lens 72, and the position of the light spot can be controlled using the focus error signal and the tracking error signal.

以上のようにしてBlu−ray discとHD DVDの互換ピックアップが作製可能となり、部品点数を限りなく減らすことができる。これにより低コスト化につながるという効果が得られる。
なお、この光学系に例えばCD・DVDの光学系を構成しても良いことは言うまでもない。
As described above, a compatible pickup of Blu-ray disc and HD DVD can be manufactured, and the number of parts can be reduced as much as possible. Thereby, the effect of leading to cost reduction can be obtained.
Needless to say, for example, a CD / DVD optical system may be formed in this optical system.

実施例5では本実施例を用いた光ピックアップ装置のさらに別の光学系構成について説明する。   In the fifth embodiment, still another optical system configuration of the optical pickup device using this embodiment will be described.

図11は光ピックアップ装置の概略構成を示した図である。図中の半導体レーザ80はBlu−ray disc、HD DVD、DVD、CD用のレーザ発光可能な素子である。実施例6と同様にしてBlu−ray disc、HD DVDの互換を実現することが可能である。またビームエキスパンダを作用させることでDVD、CDについても互換が可能となるのは言うまでもない。   FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of the optical pickup device. A semiconductor laser 80 in the drawing is an element capable of emitting laser light for Blu-ray disc, HD DVD, DVD, and CD. Similar to the sixth embodiment, it is possible to realize compatibility of Blu-ray disc and HD DVD. Needless to say, compatibility with DVDs and CDs is also possible by using a beam expander.

以上のようにしてBlu−ray disc、HD DVD、DVD、CDの互換ピックアップが作製可能となり、部品点数を限りなく減らすことができる。これにより低コスト化につながるという効果が得られる。   As described above, a compatible pickup for Blu-ray disc, HD DVD, DVD, and CD can be manufactured, and the number of parts can be reduced without limit. Thereby, the effect of leading to cost reduction can be obtained.

実施例6では、レーザから出射した光束を分岐する実施例1〜5に搭載する回折格子について詳細に説明する。図12(1)、(2)は回折格子の概略構成を示す図である。この図のように回折格子に入射する光束の照射面を所定の方向に短冊状に3個の領域に分割させる。このような構成により、主光束を第1、第2、第3の回折光に分岐することができる。また3個の領域の格子ピッチを変えることでディスク上の回折光のスポット間距離を変えることが可能である。   In the sixth embodiment, a detailed description will be given of the diffraction gratings mounted in the first to fifth embodiments that branch the light beam emitted from the laser. 12A and 12B are diagrams showing a schematic configuration of the diffraction grating. As shown in this figure, the irradiation surface of the light beam incident on the diffraction grating is divided into three regions in a strip shape in a predetermined direction. With such a configuration, the main light beam can be branched into first, second, and third diffracted lights. Further, the distance between spots of diffracted light on the disk can be changed by changing the grating pitch of the three regions.

図12(1)は3分割に分割した領域の中心領域にプッシュプル信号の位相が180度付加される領域を形成している。この領域は半径方向の略中心で格子溝の相対位置が180度異なった構成になっている。そのため、ディスク上のトラックで回折した0次光と+1次光の干渉する部分は180度異なっている。また同様にして0次とー1次光の干渉部分も180度異なっているので結果として他の2つの領域とプッシュプル信号が180度異なることになる。このようにして本実施例のトラッキングエラー信号を検出するための光ビームに分岐することが出来る。なお、図11(2)のように3分割に分割した領域の両端の領域に、プッシュプル信号の位相が180度付加される領域を形成してもかまわない。   In FIG. 12A, a region where the phase of the push-pull signal is added 180 degrees is formed in the central region of the region divided into three. This region has a configuration in which the relative positions of the lattice grooves are different by 180 degrees at the approximate center in the radial direction. Therefore, the portion where the 0th order light and the + 1st order light diffracted by the track on the disk interfere with each other is 180 degrees. Similarly, the interference part of the 0th-order light and the −1st-order light is 180 degrees different from each other, and as a result, the push-pull signal differs from the other two areas by 180 degrees. In this way, the light beam for detecting the tracking error signal of this embodiment can be branched. Note that, as shown in FIG. 11B, regions where the phase of the push-pull signal is added by 180 degrees may be formed in the regions at both ends of the region divided into three.

実施例7では、光ピックアップ装置170を搭載した、光学的再生装置について説明する。図13は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置170は、光ディスク100の半径方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路172からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。   In the seventh embodiment, an optical reproducing apparatus equipped with the optical pickup device 170 will be described. FIG. 13 shows a schematic configuration of the optical reproducing apparatus. The optical pickup device 170 is provided with a mechanism that can be driven along the radial direction of the optical disc 100, and is position-controlled in accordance with an access control signal from the access control circuit 172.

レーザ点灯回路177からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置170内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路177は光ピックアップ装置170内に組み込むこともできる。   A predetermined laser driving current is supplied from the laser lighting circuit 177 to the semiconductor laser in the optical pickup device 170, and laser light is emitted from the semiconductor laser with a predetermined light amount according to reproduction. The laser lighting circuit 177 can be incorporated in the optical pickup device 170.

光ピックアップ装置70内の光検出器から出力された信号は、サーボ信号生成回路174および情報信号再生回路175に送られる。サーボ信号生成回路174では前記光検出器からの信号に基いてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路173を経て光ピックアップ装置170内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。   The signal output from the photodetector in the optical pickup device 70 is sent to the servo signal generation circuit 174 and the information signal reproduction circuit 175. The servo signal generation circuit 174 generates a servo signal such as a focus error signal, a tracking error signal, and a tilt control signal based on the signal from the photodetector. Based on the servo signal generation circuit 174, the actuator drive circuit 173 passes through the servo signal generation circuit 174. The position of the objective lens is controlled by driving the actuator.

前記情報信号再生装置175では、前記光検出器からの信号に基づいて光ディスク100に記録されている情報信号が再生される。   In the information signal reproducing device 175, the information signal recorded on the optical disc 100 is reproduced based on the signal from the photodetector.

前記サーボ信号生成回路174および情報信号再生回路175で得られた信号の一部はコントロール回路176に送られる。このコントロール回路176にはスピンドルモータ駆動回路171、アクセス制御回路172、サーボ信号生成回路174、レーザ点灯回路77などが接続され、光ディスク100を回転させるスピンドルモータ160の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置70内の半導体レーザ発光光量の制御などが行われる。   Some of the signals obtained by the servo signal generation circuit 174 and the information signal reproduction circuit 175 are sent to the control circuit 176. The control circuit 176 is connected to a spindle motor drive circuit 171, an access control circuit 172, a servo signal generation circuit 174, a laser lighting circuit 77, and the like, and controls the rotation of the spindle motor 160 that rotates the optical disc 100, the access direction and the access position. Control, servo control of the objective lens, control of the amount of light emitted from the semiconductor laser in the optical pickup device 70, and the like are performed.

実施例8では、光ピックアップ170を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図14は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図12に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路176とレーザ点灯回路177の間に情報信号記録回路178を設け、情報信号記録回路78からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路177の点灯制御を行って、光ディスク100へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。 In the eighth embodiment, an optical recording / reproducing apparatus equipped with an optical pickup 170 will be described. FIG. 14 is a schematic configuration of an optical recording / reproducing apparatus. This apparatus is different from the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG. 12 in that an information signal recording circuit 178 is provided between the control circuit 176 and the laser lighting circuit 177, and a recording control signal from the information signal recording circuit 78 is provided. Based on the above, the lighting control of the laser lighting circuit 177 is performed, and a function of writing desired information to the optical disc 100 is added.

以上のような構成をとることで、例えばBlu−ray DiscとHD DVDのような光源となる波長が同じでトラックピッチの異なる複数の光ディスクに対し、ディスクの偏心や回折格子の回転ズレによる影響を低減することが可能となる。また対物レンズがオフセンタしても良好なトラッキング誤差信号が得られる。   By adopting the configuration as described above, for example, a plurality of optical discs having the same wavelength and different track pitches as light sources such as Blu-ray Disc and HD DVD are affected by disc eccentricity and diffraction grating rotation deviation. It becomes possible to reduce. Even when the objective lens is off-center, a good tracking error signal can be obtained.

実施例1における光ピックアップと光ディスクとその光ディスク上の光スポット配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an optical pickup, an optical disc, and a light spot arrangement on the optical disc in Embodiment 1. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例1のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 1. FIG. 実施例2のトラッキングエラー信号を説明する図である。It is a figure explaining the tracking error signal of Example 2. FIG. 実施例3における光ピックアップを説明する図である。6 is a diagram illustrating an optical pickup in Embodiment 3. FIG. 実施例4における光ピックアップを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an optical pickup according to a fourth embodiment. 実施例5における光ピックアップを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an optical pickup according to a fifth embodiment. 実施例6における分岐格子を説明する図である。It is a figure explaining the branch grating | lattice in Example 6. FIG. 実施例7における光学的再生装置を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an optical reproducing device according to a seventh embodiment. 実施例8における光学的記録再生装置を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an optical recording / reproducing apparatus in Example 8.

符号の説明Explanation of symbols

1:光ピックアップ装置、2:対物レンズ、3:対物レンズ、10:スピンドル、50:半導体レーザ、51:回折格子、52:ビームスプリッタ、53:コリメートレンズ、54:フロントモニタ、55:立ち上げミラー、57:対物レンズ、58:検出レンズ、59:光検出器、60:半導体レーザ、61:回折格子、62:ビームスプリッタ、63:コリメートレンズ、64:フロントモニタ、65:ビームエキスパンダ、66:立ち上げミラー、68:対物レンズ、69:立ち上げミラー、71:対物レンズ、72:検出レンズ、73:光検出器、80:半導体レーザ、81:回折格子、82:ビームスプリッタ、83:コリメートレンズ、84:フロントモニタ、85:ビームエキスパンダ、86:立ち上げミラー、88:対物レンズ、89:立ち上げミラー、91:対物レンズ、92:検出レンズ、93:光検出器、100:光ディスク、101:トラック、170:光ピックアップ装置、171:スピンドルモータ、172:アクセス制御、173:アクチュエータ駆動回路、174:サーボ信号生成回路、175:情報信号再生回路、176:コントロール回路、177:レーザ点灯回路、178:情報記録回路、a:本実施例のメイン光スポット、b:本実施例の第1の+1次またはー1次の回折光スポット、c:本実施例の第2の+1次またはー1次の回折光スポット、d:本実施例の第3の+1次またはー1次の回折光スポット、e:本実施例の第1の−1次または+1次の回折光スポット、f:本実施例の第2の−1次または+1次の回折光スポット、g:本実施例の第3の−1次または+1次の回折光スポット、h:DPP方式のメイン光スポットh、i: DPP方式のサブ光スポットi、j: DPP方式のサブ光スポットj

1: optical pickup device, 2: objective lens, 3: objective lens, 10: spindle, 50: semiconductor laser, 51: diffraction grating, 52: beam splitter, 53: collimating lens, 54: front monitor, 55: rising mirror 57: objective lens, 58: detection lens, 59: photodetector, 60: semiconductor laser, 61: diffraction grating, 62: beam splitter, 63: collimating lens, 64: front monitor, 65: beam expander, 66: Rise mirror, 68: objective lens, 69: rise mirror, 71: objective lens, 72: detection lens, 73: photodetector, 80: semiconductor laser, 81: diffraction grating, 82: beam splitter, 83: collimating lens 84: Front monitor, 85: Beam expander, 86: Raising mirror, 88: Objective 89: Raising mirror, 91: Objective lens, 92: Detection lens, 93: Optical detector, 100: Optical disc, 101: Track, 170: Optical pickup device, 171: Spindle motor, 172: Access control, 173: Actuator drive circuit, 174: Servo signal generation circuit, 175: Information signal reproduction circuit, 176: Control circuit, 177: Laser lighting circuit, 178: Information recording circuit, a: Main light spot of this embodiment, b: This embodiment First + 1st order or -first order diffracted light spot, c: second + 1st order or -1st order diffracted light spot of this embodiment, d: third + 1st order or -1st order of this embodiment Diffracted light spot, e: first −1st order or + 1st order diffracted light spot of this embodiment, f: second −1st order or + 1st order diffracted light spot of this embodiment, g Third -1-order or +1 order diffracted light spot of the present embodiment, h: main light spot h DPP-type, i: sub-light spot i of the DPP type, j: sub-light spot j DPP-type

Claims (12)

半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射される主光束が透過され、3つの領域を有する回折格子と、
前記主光束を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記光ディスクから反射した主光束および回折光を検出する光検出器と、
を備え、
前記回折格子が前記主光束を第1、第2、第3の+1次光の3つの光束に分岐する、または、前記回折格子が前記主光束を第1、第2、第3の−1次光の3つの光束に分岐する、
光ピックアップ装置。
A semiconductor laser;
A diffraction grating having three regions through which a main light beam emitted from the semiconductor laser is transmitted;
An objective lens for condensing the main luminous flux on an optical disc;
A photodetector for detecting a main luminous flux and diffracted light reflected from the optical disc;
With
The diffraction grating branches the main light beam into three light beams of first, second, and third + 1st order light, or the diffraction grating splits the main light beam into first, second, and third −1st order light beams. Branches into three luminous fluxes of light,
Optical pickup device.
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射される主光束が透過され、3つの領域を有する回折格子と、
前記主光束を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記光ディスクから反射した主光束および回折光を検出する光検出器と、
を備え、
前記回折格子が前記主光束を第1、第2、第3の±1次光の6つの光束に分岐する、
光ピックアップ装置。
A semiconductor laser;
A diffraction grating having three regions through which a main light beam emitted from the semiconductor laser is transmitted;
An objective lens for condensing the main luminous flux on an optical disc;
A photodetector for detecting a main luminous flux and diffracted light reflected from the optical disc;
With
The diffraction grating branches the main light beam into six light beams of first, second, and third ± first-order light,
Optical pickup device.
請求項1または2いずれか記載の光ピックアップ装置にであって、
前記回折格子は、第1の領域、第2の領域、第3の領域を有し、それぞれの領域から第1の回折光、第2の回折光、第3の回折光が分岐され、
前記第2の回折光から検出するプッシュプル信号の位相に対し、前記第1及び第3の回折光から検出するプッシュプル信号の位相が略180度異なる、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 1, wherein
The diffraction grating has a first region, a second region, and a third region, and the first diffracted light, the second diffracted light, and the third diffracted light are branched from each region,
The phase of the push-pull signal detected from the first and third diffracted lights is approximately 180 degrees different from the phase of the push-pull signal detected from the second diffracted light.
Optical pickup device.
請求項3記載の光ピックアップ装置であって、
前記光ディスク上の主光束の集光位置に対して、トラック方向距離lの位置に前記第2の回折光を集光させ、前記第2の回折光の集光位置から距離oの位置に前記第1の回折光および第3の回折光を集光させる、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to claim 3,
The second diffracted light is condensed at a position in the track direction distance l with respect to the condensing position of the main light beam on the optical disc, and the second diffracted light is collected at a distance o from the condensing position of the second diffracted light. Condensing the first diffracted light and the third diffracted light;
Optical pickup device.
請求項4記載の光ピックアップ装置であって、
前記光ディスク上のトラックの間隔をTp、前記主光束と前記3つの回折光の光量比を補正する係数をkとしたとき、前記光ディスク上の第1、第2、第3の回折光の集光位置を結ぶ直線とトラックとの傾きθは次式(|k(1−cos(2πo・sinθ/Tp))・cos(2πl・sinθ/Tp)|<0.20)を満たす、
光ピックアップ装置
The optical pickup device according to claim 4,
When the track interval on the optical disk is Tp and the coefficient for correcting the light quantity ratio between the main light flux and the three diffracted lights is k, the first, second and third diffracted lights are condensed on the optical disk. The slope θ between the straight line connecting the position and the track satisfies the following formula (| k (1-cos (2πo · sin θ / Tp)) · cos (2πl · sin θ / Tp) | <0.20).
Optical pickup device
請求項3乃至5いずれか記載の光ピックアップ装置であって、
前記光検出器は前記主光束の光ディスクからの反射光を検出する検出器と第1、第2、第3の回折光の光ディスクからの反射光を受光する少なくとも1個以上の検出領域を有し、それぞれの検出領域は各々前記ディスクの半径方向に相当する所定の方向に沿って分割された2つの受光面を少なくとも備え、該検出領域毎に、受光面からそれぞれ独立に検出された信号の差からプッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を検出する、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 3 to 5,
The photodetector has a detector for detecting the reflected light of the main light beam from the optical disk and at least one detection region for receiving the reflected light of the first, second and third diffracted lights from the optical disk. Each detection area includes at least two light receiving surfaces divided along a predetermined direction corresponding to the radial direction of the disk, and a difference between signals detected independently from the light receiving surface for each detection area. Detect tracking error signal by push-pull method from
Optical pickup device.
請求項3乃至6いずれか記載の光ピックアップ装置であって、
回折格子から分岐された前記第1、第2、第3の回折光の光量比が1:2:1であり、前記検出器から検出された第1、第2、第3の回折光のプッシュプル信号を全部加算した後、所定の増幅率kで増幅し、前記主光束のプッシュプル信号から減算することによってトラッキング誤差信号を検出する、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 3 to 6,
The light quantity ratio of the first, second, and third diffracted lights branched from the diffraction grating is 1: 2: 1, and the first, second, and third diffracted lights detected from the detector are pushed. After all the pull signals are added, the signal is amplified with a predetermined amplification factor k, and the tracking error signal is detected by subtracting from the push-pull signal of the main luminous flux.
Optical pickup device.
請求項3乃至7いずれか記載の光ピックアップ装置であって、
1つの単波長半導体レーザおよび前記回折格子により光ディスクのトラック間隔の異なる2つ以上の記録再生方式に対して、前記トラック間隔の最も小さいトラック間隔に合わせた前記回折格子を搭載することで2つ以上の記録再生方式のトラッキングに対応した、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 3 to 7,
Two or more recording / reproducing systems having different track intervals of an optical disk by one single wavelength semiconductor laser and the diffraction grating are mounted with two or more diffraction gratings according to the smallest track interval. Corresponding to the recording and playback method tracking of
Optical pickup device.
請求項3乃至7いずれか記載の光ピックアップ装置であって、
複数の波長が発振可能な半導体レーザおよび前記回折格子により光ディスクのトラック間隔の異なる2つ以上の記録再生方式に対して、前記トラック間隔の最も小さいトラック間隔に合わせた前記回折格子を搭載することで2つ以上の記録再生方式のトラッキングに対応した、
光ピックアップ装置。
The optical pickup device according to any one of claims 3 to 7,
By mounting the diffraction grating in accordance with the smallest track interval on the two or more recording / reproducing systems in which the track interval of the optical disk is different by the semiconductor laser capable of oscillating a plurality of wavelengths and the diffraction grating. Supports tracking of two or more recording and playback methods,
Optical pickup device.
請求項3乃至9いずれか記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置内における前記半導体レーザを駆動するレーザ点灯回路と、
前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、
光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
を搭載した、
光ディスク装置。
An optical pickup device according to any one of claims 3 to 9,
A laser lighting circuit for driving the semiconductor laser in the optical pickup device;
A servo signal generation circuit that generates a focus error signal and a tracking error signal using a signal detected from the photodetector in the optical pickup device;
An information signal reproducing circuit for reproducing an information signal recorded on the optical disc;
Equipped with,
Optical disk device.
光ビームを複数に分岐する回折格子であって、
前記回折格子は、該回折格子に入射する光ビームの照射面を光ディスクのトラック方向に短冊状に3個の領域に分割させ、前記3個領域には間隔の異なる格子溝を各々形成させ、前記3個の領域の中心領域には光ディスクの回転と垂直な方向に2個の領域を形成させ、前記2個の領域は境界面線上でそれぞれの領域の格子溝の位相が180度異なる、
回折格子。
A diffraction grating that splits a light beam into a plurality of beams,
The diffraction grating divides the irradiation surface of the light beam incident on the diffraction grating into three regions in a strip shape in the track direction of the optical disc, and each of the three regions is formed with grating grooves having different intervals, Two regions are formed in the central region of the three regions in a direction perpendicular to the rotation of the optical disc, and the two regions have a phase difference of 180 degrees in each region on the boundary line.
Diffraction grating.
光ビームを複数に分岐する回折格子であって、
前記回折格子は、該回折格子に入射する光ビームの照射面を光ディスクのトラック方向に短冊状に3個の領域に分割させ、前記3個領域には間隔の異なる格子溝を各々形成させ、前記3個の領域うち、両端の領域に光ディスクの半径方向に2個の領域を形成させ、前記光ディスクの半径方向に分けた2個の領域は境界線上でそれぞれの領域の格子溝の位相が180度異なる、
回折格子。

A diffraction grating that splits a light beam into a plurality of beams,
The diffraction grating divides the irradiation surface of the light beam incident on the diffraction grating into three regions in a strip shape in the track direction of the optical disc, and each of the three regions is formed with grating grooves having different intervals, Of the three areas, two areas are formed in the radial direction of the optical disk at both end areas, and the two areas divided in the radial direction of the optical disk have a phase of 180 degrees in the lattice groove of each area on the boundary line. Different,
Diffraction grating.

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