JP2007305245A - Optical pick up device and optical recording medium driving unit - Google Patents

Optical pick up device and optical recording medium driving unit Download PDF

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正人 三原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent offset generation in a tracking error signal even if a photo detector slightly deviates in the direction orthogonal to a track of an optical recording medium due to a temporal change, and finely record and reproduce a single layer optical disk or double layer optical disk. <P>SOLUTION: In a light path of a return light from an optical recording medium (optical disk) 1, a diffractive element 20 which has an inner periphery circular diffractive grating 20a, a ring light transmitting section 20b, and an outer periphery diffractive grating 20c is arranged by centering on a central point Op corresponding to an intersection point at which a central line X of a track T formed on a signal plane 1b (or 1c, 1d) of the optical disk 1 and a line Y intersecting the central line X at right angles and passing through the central point of the optical disk meet, and the light detector 19 receives the return light from the optical recording medium (optical disk) 1 via a cylindrical lens 18 by diffracting to the direction orthogonal to the track T by the inner periphery circular diffractive grating 20a and the outer periphery circular diffractive grating 20c of the diffractive element 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、1層の信号面を有する第1の光記録媒体と、2層の信号面を有する第2の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、各信号面で反射されたレーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体の信号面に形成されたトラックと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止でき、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、2層の信号面を有する第2の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置に関するものである。   The present invention is configured to be selectively applicable to a first optical recording medium having a single-layer signal surface and a second optical recording medium having a two-layer signal surface, and is reflected by each signal surface. A track formed on the signal surface of an optical recording medium by a time-dependent change in the position of a photodetector when the laser beam is diffracted by a diffraction element and then detected by a photodetector via a cylindrical lens. The second optical recording medium having a two-layer signal surface can be prevented even when the position is slightly shifted in the direction orthogonal to the tracking error signal, and when the offset of the tracking error signal is prevented. The present invention relates to an optical pickup device and an optical recording medium driving device that can prevent an offset of a focus error signal that occurs in FIG.

一般的に、円盤状又はカード状の光記録媒体は、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を光透過性基板の信号面上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。   Generally, a disk-shaped or card-shaped optical recording medium has a high density on a track in which information signals such as video information, audio information, and computer data are spirally or concentrically formed on the signal surface of a light-transmitting substrate. It is frequently used because a desired track can be accessed at high speed when a recorded and recorded track is reproduced.

上記した光記録媒体の信号面に対して光ピックアップを用いて各種の情報信号を記録又は再生するにあたって、一般的に、光ピックアップ装置は、レーザー光源から出射させたレーザー光を光記録媒体の信号面に形成されたトラック上に照射するレーザー光照射光学系と、光記録媒体の信号面で反射されたレーザー光の戻り光を検出する戻り光検出光学系とを備えている。   In recording or reproducing various information signals on the signal surface of the optical recording medium using an optical pickup, in general, an optical pickup device uses a laser beam emitted from a laser light source as a signal of the optical recording medium. A laser beam irradiation optical system that irradiates a track formed on the surface; and a return light detection optical system that detects return light of the laser beam reflected by the signal surface of the optical recording medium.

そして、光ピックアップ内のレーザー光源から出射させたレーザー光を対物レンズにより絞り込んでレーザービームを得て、このレーザービームを光透過性基板(又は光透過性保護膜)の入射面から入射させ、且つ、入射面から所定の距離隔てた位置にある信号面に形成されたトラック上にレーザービームをスポット状に集光させる時に、スポット状のレーザービームが信号面に形成されたトラックに追従し、且つ、信号面上で合焦するように対物レンズをトラッキング方向とフォーカス方向とにサーボをかけている。   Then, the laser beam emitted from the laser light source in the optical pickup is narrowed down by the objective lens to obtain a laser beam, and this laser beam is incident from the incident surface of the light transmissive substrate (or light transmissive protective film), and When the laser beam is focused in a spot shape on a track formed on the signal surface at a predetermined distance from the incident surface, the spot laser beam follows the track formed on the signal surface, and The objective lens is servoed in the tracking direction and the focus direction so as to be focused on the signal surface.

図16は一般的な光ピックアップ装置を示した斜視図、
図17は図16に示した光検出器を拡大して示した図、
図18(a),(b)は一般的な光ピックアップ装置において、取り付け位置調整済みの光検出器が光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a general optical pickup device,
17 is an enlarged view of the photodetector shown in FIG.
18 (a) and 18 (b) show a general optical pickup apparatus in which a light detector whose mounting position has been adjusted is slightly positioned in one or the other in the disk radial direction perpendicular to the track formed on the signal surface of the optical disk. It is the figure which showed the state which shifted | deviated.

図16に示した一般的な光ピックアップ装置10は、円盤状又はカード状の光記録媒体1を記録又は再生可能に構成されている。   The general optical pickup device 10 shown in FIG. 16 is configured to be able to record or reproduce a disk-shaped or card-shaped optical recording medium 1.

ここで、一般的な光ピックアップ装置10を説明する前に、光記録媒体1を簡略に説明すると、光記録媒体1として光ディスクを適用した場合に、光記録媒体1(以下、光ディスク1と記す)はポリカーボネイトなどの透明な樹脂材を用いて円盤状に形成されており、レーザービームLBが入射する入射面1aから所定の距離隔てた位置に信号面1bが形成されている。尚、この図16では、円盤状に形成した光ディスク1を一部破断して図示している。   Here, before explaining the general optical pickup device 10, the optical recording medium 1 will be briefly described. When an optical disc is applied as the optical recording medium 1, the optical recording medium 1 (hereinafter referred to as the optical disc 1) is used. Is formed in a disk shape using a transparent resin material such as polycarbonate, and a signal surface 1b is formed at a position separated from the incident surface 1a on which the laser beam LB is incident. In FIG. 16, the optical disk 1 formed in a disk shape is partially cut away.

また、光ディスク1の信号面1bには、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を記録又は再生するために所定幅のトラックTが螺旋状又は同心状に形成されている。   A track T having a predetermined width is formed on the signal surface 1b of the optical disc 1 in a spiral or concentric manner for recording or reproducing information signals such as video information, audio information, and computer data.

この際、一つのトラックT上で仮想の中心線をXで表し、このトラックTに沿う方向をトラック方向(又はタンジェンシャル方向)と呼称すると共に、トラックTの中心線Xと直交し且つ光ディスク1の中心を通る仮想の線をYで表し、この線Yに沿う方向をディスク径方向(又はラジアル方向)と呼称して以下説明する。   At this time, a virtual center line on one track T is represented by X, and the direction along the track T is referred to as a track direction (or tangential direction), and is orthogonal to the center line X of the track T and the optical disc 1. An imaginary line passing through the center of the disk is represented by Y, and the direction along the line Y is referred to as a disk radial direction (or radial direction) and will be described below.

上記した光ディスク1は不図示のスピンドルモータの軸に固着したターンテーブル上に搭載されて、このターンテーブルと一体に回転自在に設けられており、且つ、光ディスク1の下方に記録再生用の光ピックアップ装置10が光ディスク1の径方向に移動自在に設けられている。   The optical disk 1 described above is mounted on a turntable fixed to a spindle motor shaft (not shown), and is rotatably provided integrally with the turntable. An optical pickup for recording / reproducing is provided below the optical disk 1. An apparatus 10 is provided so as to be movable in the radial direction of the optical disc 1.

ここで、一般的な光ピックアップ装置10は、半導体レーザーを用いたレーザー光源11(以下、半導体レーザー11と記す)から出射させたレーザー光Lを光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT上に照射するレーザー光照射光学系と、光ディスク1の信号面1bで反射されたレーザー光の戻り光を検出する戻り光検出光学系とを備えている。   Here, the general optical pickup device 10 is configured such that a laser beam L emitted from a laser light source 11 using a semiconductor laser (hereinafter referred to as a semiconductor laser 11) is on a track T formed on the signal surface 1b of the optical disc 1. And a return light detection optical system for detecting return light of the laser light reflected by the signal surface 1b of the optical disc 1.

まず、上記した光ピックアップ装置10内のレーザー光照射光学系について説明すると、半導体レーザー11から光ディスク1の種類に対応した基準波長λのレーザー光Lが出射されており、このレーザー光Lは直線偏光の発散光である。そして、この発散光がコリメーターレンズ12で平行光に変換された後に偏光ビームスプリッタ13に入射される。ここで、半導体レーザー11から出射されたレーザー光Lの偏光方向をP偏光光としているために、偏光ビームスプリッタ13内に入射されたレーザー光Lは偏光選択性誘電体多層膜(P偏光光:透過、S偏光光:反射)13aを透過してλ/4板14に入射され、このλ/4板14を透過して円偏光光となる。この際、λ/4板14は基準波長λのレーザー光Lを透過させる時にλ/4の位相差を与えるものである。更に、λ/4板14を透過したレーザー光Lは、レンズホルダ15内に取り付けた対物レンズ16に入射される。   First, the laser light irradiation optical system in the optical pickup device 10 will be described. Laser light L having a reference wavelength λ corresponding to the type of the optical disk 1 is emitted from the semiconductor laser 11, and this laser light L is linearly polarized light. The divergent light. The divergent light is converted into parallel light by the collimator lens 12 and then incident on the polarization beam splitter 13. Here, since the polarization direction of the laser light L emitted from the semiconductor laser 11 is P-polarized light, the laser light L incident into the polarization beam splitter 13 is polarized-selective dielectric multilayer film (P-polarized light: (Transmitted, S-polarized light: reflected) 13a is transmitted and incident on the λ / 4 plate 14, and is transmitted through the λ / 4 plate 14 to become circularly polarized light. At this time, the λ / 4 plate 14 gives a phase difference of λ / 4 when transmitting the laser light L having the reference wavelength λ. Further, the laser light L transmitted through the λ / 4 plate 14 is incident on the objective lens 16 mounted in the lens holder 15.

上記した対物レンズ16は、光ディスク1の種類に対応して開口数(NA)が設定されており、この対物レンズ16でレーザー光Lを絞って得たレーザービームLBを光ディスク1の入射面1aから入射させて、入射面1aから所定の距離隔てた位置にある信号面1bに形成されたトラックT上にスポット状に照射している。   The objective lens 16 has a numerical aperture (NA) corresponding to the type of the optical disc 1, and the laser beam LB obtained by focusing the laser light L with the objective lens 16 is incident from the incident surface 1 a of the optical disc 1. Incident light is irradiated in a spot shape on the track T formed on the signal surface 1b located at a predetermined distance from the incident surface 1a.

次に、上記した光ピックアップ装置10内の戻り光検出光学系について説明すると、光ディスク1の信号面1bで反射されたレーザービームLBの戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ16,λ/4板14を順に通過し、このλ/4板14を通過する時に90°偏光面が変わったS偏光光となり、偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性誘電体多層膜(P偏光光:透過、S偏光光:反射)13aで反射されて略90°方向を転じられた後に検出レンズ17と、戻り光に対して非点収差を発生させるシリンドリカル18とを順に経て、戻り光が複数の検出領域を有する光検出器19で受光できるように光検出器19上に円形状のスポットが結像されている。   Next, the return light detection optical system in the optical pickup device 10 described above will be described. The return light of the laser beam LB reflected by the signal surface 1b of the optical disc 1 is contrary to the objective lens 16, λ / The light passes through the four plates 14 in order, and when passing through the λ / 4 plate 14, the 90-degree polarization plane is changed to S-polarized light, and the polarization-selective dielectric multilayer film of the polarization beam splitter 13 (P-polarized light: transmitted, S Polarized light (reflected) is reflected by 13a and turned about 90 °, and then sequentially passes through the detection lens 17 and the cylindrical 18 that generates astigmatism with respect to the return light, and the return light passes through a plurality of detection regions. A circular spot is imaged on the photodetector 19 so that the photodetector 19 can receive the light.

この際、上記したシリンドリカルレンズ18は、光検出器19により後述するトラッキングエラー信号を周知のプッシュプル法を用いて検出する場合には必要ないものの、これと同時に後述するフォーカスエラー信号を周知の非点収差法を用いて検出する場合には必要となるものであり、光ディスク1の信号面1bで反射された戻り光のトラック方向が光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックTの中心線Xに対して45°傾くように配置されている。これにより、シリンドリカルレンズ18を通過した戻り光のトラック方向及びディスク径方向は、対物レンズ16の入射時に対して90°回転するので、光検出器19上でもX,Yが90°回転した状態で戻り光が円形スポット状に結像されている。   At this time, the above-described cylindrical lens 18 is not necessary when a photodetector 19 detects a tracking error signal, which will be described later, using a known push-pull method. This is necessary when detecting using the point aberration method, and the track direction of the return light reflected by the signal surface 1b of the optical disc 1 is such that the center line X of the track T formed on the signal surface 1b of the optical disc 1 is X. It is arrange | positioned so that it may incline 45 degrees with respect to. As a result, the track direction and the disk radial direction of the return light that has passed through the cylindrical lens 18 are rotated by 90 ° with respect to the incident time of the objective lens 16, so that X and Y are also rotated by 90 ° on the photodetector 19. Return light is imaged in a circular spot shape.

ここで、図17に拡大して示した如く、上記した光検出器19は、正方形状の内部が複数の領域に分割されており、例えば、光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)の中心線Xと対応する方向を向いて光検出器19の中心点Oを通る第1の分割線19aと、光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図1)の中心線Xと直交する線Yと対応する方向を向いて光検出器19の中心点Oを通る第2の分割線19bとにより、光検出器19内が4分割されて4つの検出領域(A)〜(D)が形成されている。   Here, as shown in an enlarged view in FIG. 17, the above-described photodetector 19 has a square interior divided into a plurality of regions. For example, the track T (formed on the signal surface 1 b of the optical disc 1 ( 16) and the center of the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b of the optical disc 1 and the first dividing line 19a passing through the center point O of the photodetector 19 in the direction corresponding to the center line X of FIG. The inside of the photodetector 19 is divided into four by the second dividing line 19b that passes through the center point O of the photodetector 19 in the direction corresponding to the line Y orthogonal to the line X, and has four detection areas (A). To (D) are formed.

そして、この光検出器19上に円形状に結像された光ディスク1からの戻り光のスポットSPの光量を4つの検出領域(A)〜(D)で光電変換し、各検出領域(A)〜(D)から各検出信号A〜Dが出力されている。   Then, the light amount of the spot SP of the return light from the optical disk 1 formed in a circular shape on the photodetector 19 is photoelectrically converted in the four detection areas (A) to (D), and each detection area (A). The detection signals A to D are output from (D) to (D).

この際、光検出器19で検出した各検出信号A〜Dを用いて、光ディスク1に対して対物レンズ16にトラッキングサーボをかけ、且つ、フォーカスサーボをかける技術的思想は、下記の非特許文献1に記載されている。   At this time, the technical idea of applying the tracking servo and the focus servo to the objective lens 16 with respect to the optical disc 1 using the detection signals A to D detected by the photodetector 19 is as follows. 1.

この非特許文献1によると、光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)にレーザービームLBを追従させるためのトラッキングエラー信号TEは、図17に示した光検出器19の4つの検出領域(A)〜(D)からの各検出信号A〜Dに対して周知のプッシュプル法を用いており、具体的には、光検出器19上で光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)の中心線Xと対応する方向を向いて中心点Oを通る分割線19aにより2つの検出領域(A,B),(C,D)に分割された上で、分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)からの各受光量の差分を下記の式1より演算し、このトラッキングエラー信号TEにより対物レンズ16に対してトラッキングサーボをかけている。   According to this non-patent document 1, the tracking error signal TE for causing the laser beam LB to follow the track T (FIG. 16) formed on the signal surface 1b of the optical disc 1 is 4 of the photodetector 19 shown in FIG. A well-known push-pull method is used for the detection signals A to D from the two detection areas (A) to (D), and specifically, formed on the signal surface 1 b of the optical disc 1 on the photodetector 19. After being divided into two detection areas (A, B) and (C, D) by a dividing line 19a that faces the direction corresponding to the center line X of the track T (FIG. 16) and passes through the center point O, The difference between the received light amounts from the two detection areas (A, B) and (C, D) across the dividing line 19a is calculated by the following equation 1, and the objective lens 16 is tracked by this tracking error signal TE. Servo is applied.

[数1]
TE=(A+B)−(C+D) ………式1
[Equation 1]
TE = (A + B)-(C + D) ......... Formula 1

また、光ディスク1の信号面1bにレーザービームLBを合焦させるためのフォーカスエラー信号FEは、光ディスク1からの戻り光に対してシリンドリカルレンズ17で非点収差を発生させて、図17に示した光検出器19の4つの検出領域(A)〜(D)からの各検出信号A〜Dに対して周知の非点収差法を用いており、具体的には、光検出器19上で互いに直交する分割線19a,19bにより分割された4つの検出領域(A)〜(D)内における一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とでそれぞれ受光した各受光量の差分を下記の式2より演算し、このフォーカスエラー信号FEにより対物レンズ16に対してフォーカスサーボをかけている。   Further, the focus error signal FE for focusing the laser beam LB on the signal surface 1b of the optical disc 1 causes astigmatism in the cylindrical lens 17 with respect to the return light from the optical disc 1, and is shown in FIG. A known astigmatism method is used for the detection signals A to D from the four detection areas (A) to (D) of the photodetector 19, and specifically, each other on the photodetector 19. Light is received by one diagonal area (A, C) and the other diagonal area (B, D) in four detection areas (A) to (D) divided by orthogonal dividing lines 19a, 19b. The difference between the amounts of received light is calculated by the following equation (2), and the focus servo is applied to the objective lens 16 by the focus error signal FE.

[数2]
TE=(A+C)−(B+D) ………式2
[Equation 2]
TE = (A + C)-(B + D) ......... Formula 2

更に、光ディスク1の信号面1bに記録されたデータ(情報信号)を再生するためのデータ信号RFは、図17に示した光検出器19上で検出領域(A)〜(D)における各受光量の加算分を下記の式3より演算し、このデータ信号RFを光ディイク1のフォーマットに応じて信号処理している。   Further, the data signal RF for reproducing the data (information signal) recorded on the signal surface 1b of the optical disc 1 is received by the respective light receiving areas in the detection areas (A) to (D) on the photodetector 19 shown in FIG. The amount added is calculated from the following equation (3), and this data signal RF is signal-processed in accordance with the format of the optical disc 1.

[数3]
RF=A+B+C+D ………式3
[Equation 3]
RF = A + B + C + D ......... Formula 3

一方、対物レンズのシフトの影響を低減させるために、光ディスクからの反射光を回折素子、シリンドリカルレンズ、スポットレンズを介して光検出器で受光し、良好なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップのトラッキング誤差検出方法及び光ピックアップ装置が、下記の特許文献1に開示されている。   On the other hand, in order to reduce the influence of the shift of the objective lens, an optical pickup capable of performing good tracking control by receiving reflected light from an optical disk with a photodetector via a diffraction element, a cylindrical lens, and a spot lens. A tracking error detection method and an optical pickup device are disclosed in Patent Document 1 below.

この特許文献1によると、図示を省略するものの、光ディスクからの反射光を回折素子により0次光と±1次光とに分け、且つ、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするに応じて、第1の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第2の受光素子に入射する光量を減少させ、第1の受光素子の出力信号と第2の受光素子の出力信号との差信号に基づいて、プッシュプル信号を補正してトラッキング誤差信号を得ることで、対物レンズのシフト等に影響を受けずに良好なトラッキングを行うことができる旨が開示されている。
特開2003−123279号公報(第10頁、図2) 図解 コンパクトディスク読本 オーム社発行
According to this Patent Document 1, although not shown, the reflected light from the optical disc is divided into 0th order light and ± 1st order light by the diffraction element, and the objective lens is shifted in the prescribed direction of the disc radial. The amount of light incident on the first light receiving element is increased and the amount of light incident on the second light receiving element is decreased, so that a difference signal between the output signal of the first light receiving element and the output signal of the second light receiving element is obtained. On the basis of this, it is disclosed that a tracking error signal can be obtained by correcting the push-pull signal so that good tracking can be performed without being affected by the shift of the objective lens.
JP 2003-123279 A (page 10, FIG. 2) Illustrated Compact Disc Reader Published by Ohm

ところで、図16に示した一般的な光ピックアップ装置10を組み立てる際に、図17に示した光検出器19は、この中心点Oを通る分割線19aが光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)の中心線Xと一致するように予め取り付け位置を調整しながら組み立てている。   By the way, when the general optical pickup device 10 shown in FIG. 16 is assembled, the photodetector 19 shown in FIG. 17 has a dividing line 19 a passing through the center point O formed on the signal surface 1 b of the optical disc 1. Assembly is performed while adjusting the mounting position in advance so as to coincide with the center line X of the track T (FIG. 16).

しかしながら、上記した従来の光ピックアップ装置10において、取り付け位置調整済みの光検出器19が、経時変化により図18(a),(b)に示したように光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)と直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした場合に、戻り光のスポットSの中心は光検出器19の中心点Oに対して位置ズレするので、トラッキングエラー信号TEにオフセットが発生してしまう。   However, in the conventional optical pickup device 10 described above, the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is formed on the signal surface 1b of the optical disc 1 as shown in FIGS. When the center of the return light spot S is shifted with respect to the center point O of the photodetector 19 when it is slightly shifted in one or the other in the disk radial direction orthogonal to the track T (FIG. 16), tracking is performed. An offset occurs in the error signal TE.

即ち、光検出器19上に結像される光ディスク1からの戻り光のスポットSPはレーザービームLBの光強度分布に対応して中心部の光量が一般的に強く、これにより光検出器19が経時変化により図18(a)に示したように図示下方に向かってディスク径方向に僅かに位置ズレすると、光量が強いスポットSPの中心部は上方の検出領域(A),(B)側に移動するために、分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)からの各検出信号A+B,C+Dを演算した時に、A+B>C+Dとなり、トラッキングエラー信号TEのオフセットが+側に大きく発生してしまう。   That is, the spot SP of the return light from the optical disk 1 imaged on the photodetector 19 generally has a strong light quantity at the center corresponding to the light intensity distribution of the laser beam LB. When the position is slightly shifted in the radial direction of the disk as shown in FIG. 18A due to the change over time, the center portion of the spot SP having a high light quantity is directed to the upper detection areas (A) and (B). When the detection signals A + B, C + D from the two detection areas (A, B), (C, D) sandwiching the dividing line 19a are calculated to move, A + B> C + D, and the tracking error signal TE is offset. Greatly occurs on the + side.

一方、光検出器19が経時変化により図18(b)に示したように図示上方に向かってディスク径方向に僅かに位置ズレすると、光量が強いスポットSPの中心部は下方の検出領域(C),(D)側に移動するために、分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)からの各検出信号A+B,C+Dを演算した時に、A+B<C+Dとなり、トラッキングエラー信号TEのオフセットが−側に大きく発生してしまう。   On the other hand, when the photodetector 19 is slightly displaced in the radial direction of the disk as shown in FIG. 18 (b) due to a change with time, the center portion of the spot SP having a high light amount is located in the lower detection area (C ), (D), when calculating the detection signals A + B, C + D from the two detection areas (A, B), (C, D) across the dividing line 19a, A + B <C + D. The offset of the tracking error signal TE is greatly generated on the negative side.

この際、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化により光ディスク1の信号面1bに形成されたトラックT(図16)と直交するディスク径方向に僅かに位置ズレしてもフォーカスエラー信号FE及びデータ信号RFには影響を及ぼさない。更に、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化によりトラック方向に僅かに位置ズレしてもトラッキングエラー信号TE及びフォーカスエラー信号FE並びにデータ信号RFには影響を及ぼさない。   At this time, the focus error signal FE is detected even if the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is slightly displaced in the radial direction of the disk perpendicular to the track T (FIG. 16) formed on the signal surface 1b of the optical disk 1 due to changes over time. And the data signal RF is not affected. Further, even if the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is slightly displaced in the track direction due to a change over time, the tracking error signal TE, the focus error signal FE, and the data signal RF are not affected.

一方、前記した特許文献1に開示された光ピックアップのトラッキング誤差検出方法及び光ピックアップ装置によれば、光ディスクからの反射光(戻り光)の光路中に、0次光と±1次光とに分けるための回折素子が設けられているものの、この回折素子は回折格子の格子ピッチが全面にわたり同一であり、且つ、対物レンズのシフトに対応して回折格子の山部分の幅と谷部の幅の比率を変化させたものであるので、光検出器の取り付け位置のズレに対応した回折格子部を有する回折素子ではない。   On the other hand, according to the tracking error detection method and the optical pickup device disclosed in Patent Document 1 described above, in the optical path of the reflected light (returned light) from the optical disk, the zero-order light and the ± first-order light are converted. Although the diffraction element for dividing is provided, this diffraction element has the same grating pitch over the entire surface, and the width of the peak and valley of the diffraction grating corresponding to the shift of the objective lens Therefore, it is not a diffractive element having a diffraction grating portion corresponding to the deviation of the mounting position of the photodetector.

そこで、1層の信号面を有する第1の光記録媒体と、2層の信号面を有する第2の光記録媒体とを選択的に良好に記録又は再生するにあたって、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができ、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、2層の信号面を有する第2の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置が望まれている。   Therefore, when the first optical recording medium having a single-layer signal surface and the second optical recording medium having a two-layer signal surface are selectively and satisfactorily recorded or reproduced, light detection with an adjusted mounting position is performed. Even if the device is slightly misaligned in the direction perpendicular to the track of the optical recording medium due to changes over time, the occurrence of the tracking error signal offset can be prevented. There is a demand for an optical pickup device and an optical recording medium driving device that can prevent a focus error signal offset occurring in a second optical recording medium having two signal surfaces.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項1記載の発明は、1層の信号面を有する第1の光記録媒体と、2層の信号面を有する第2の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第1,第2の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第1光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第1光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第1の±1次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第1光束の外側に位置するリング状の第2光束を透過させた0次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きを前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第2光束の外側に位置する外周側の第3光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第2の±1次光の各一部分を前記光検出器上で前記第1の±1次光よりも外側で前記トラックと直交する方向に結像させる外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to claim 1 is a first optical recording medium having a single-layer signal surface and a second optical recording medium having a two-layer signal surface. And a laser beam irradiation optical system for irradiating a laser beam onto a track on each signal surface of the first and second optical recording media, and the reflected light from each signal surface In an optical pickup device provided with a return light detection optical system that detects a return light of a laser beam with a diffraction element after being diffracted by a diffraction element, with a photodetector.
The diffraction element is
A grid having a predetermined diameter and a circle centered on a center point corresponding to an intersection point of a center line of the track and a line perpendicular to the center line of the track and passing through the center of the optical recording medium. Is set in a direction orthogonal to the track, and a non-imaging region is generated in the vicinity of the center point on the photodetector without transmitting the first luminous flux on the inner circumference side of the return light. And an inner circumference that images the first ± first-order light obtained by diffracting the first light flux in a direction orthogonal to the track on the photodetector in a direction orthogonal to the track across the non-image forming region. A side circular diffraction grating part;
Zero-order light that is formed in a ring shape along the outer periphery of the inner circumferential circular diffraction grating portion and transmits a second ring-shaped light beam positioned outside the first light beam among the return light, A ring-shaped light transmitting portion that forms an image along the outer periphery of the non-imaging region on the photodetector;
A third light beam on the outer peripheral side, which is formed outside the ring-shaped light transmitting portion and has a grating orientation set in a direction orthogonal to the track, is located outside the second light beam in the return light. An outer peripheral side that forms each part of the second ± first-order light diffracted in the direction orthogonal to the track on the photodetector in the direction orthogonal to the track outside the first ± first-order light. An optical pickup device having a diffraction grating portion.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置であって、
前記光検出器の内部を、この中心点を通って前記トラックの中心線と対応する第1の分割線と、前記中心点を通って前記第1の分割線と直交する第2の分割線とにより4つの領域に分割してなり、
前記0次光及び前記第1の±1次光並びに前記第2の±1次光の各一部分を前記第1の分割線により2分割された2つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、
前記0次光及び前記第1の±1次光並びに前記第2の±1次光の各一部分を前記4つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部と、
を備えたことを特徴とする光記録媒体駆動装置である。
The invention according to claim 2 is an optical recording medium driving device to which the optical pickup device according to claim 1 is applied,
A first dividing line that passes through the center point and corresponds to the center line of the track, and a second dividing line that passes through the center point and is orthogonal to the first dividing line. Is divided into four areas,
Differences in received light amounts respectively received by the two detection regions divided into two by the first dividing line for each of the zero-order light, the first ± first-order light, and the second ± first-order light. A tracking servo circuit that generates a tracking error signal by calculating a push-pull method,
Receiving light received by each of the diagonal areas and the other diagonal areas in the four areas, respectively, of the zero-order light, the first ± first-order light, and the second ± first-order light. A focus servo circuit unit that calculates a difference in amount by an astigmatism method and generates a focus error signal;
An optical recording medium driving device comprising:

請求項1記載の光ピックアップ装置によると、光記録媒体(光ディスク)からの戻り光の光路中に、光ディスクの信号面に形成されたトラックの中心線と、この中心線に直交して光ディスクの中心を通る線とが交わる交点と対応した中心点を中心に内周側円形状回折格子部及びリング状光透過部並びに外周側回折格子部を有する回折素子を配置し、光記録媒体(光ディスク)からの戻り光を格子の向きがトラックと直交する方向に設定された内周側円形状回折格子部及び外周側回折格子部でトラックと直交する方向に回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で受光しているために、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体(光ディスク)のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、内周側円形状回折格子部によりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができ、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、内周側円形状回折格子部及び外周側回折格子部により2層の信号面を有する第2の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる。   According to the optical pickup device of the first aspect, in the optical path of the return light from the optical recording medium (optical disk), the center line of the track formed on the signal surface of the optical disk and the center of the optical disk perpendicular to the center line. A diffraction element having an inner circumferential circular diffraction grating portion, a ring-shaped light transmission portion, and an outer circumferential diffraction grating portion is arranged around the center point corresponding to the intersection point where the line passing through the optical axis intersects the optical recording medium (optical disk). Is diffracted in a direction orthogonal to the track by the inner circular circular diffraction grating portion and the outer peripheral diffraction grating portion in which the direction of the grating is set in a direction orthogonal to the track, and then a photodetector through a cylindrical lens. Even if the photo detector whose mounting position has been adjusted slightly shifts in the direction perpendicular to the track of the optical recording medium (optical disk) due to changes over time, the inner circumference side circular shape The occurrence of the offset of the tracking error signal can be prevented by the folding grating portion. When the occurrence of the offset of the tracking error signal is prevented, two layers are formed by the inner circumferential circular diffraction grating portion and the outer circumferential diffraction grating portion. It is possible to prevent the focus error signal from being offset in the second optical recording medium having the signal surface.

また、請求項2記載の光記録媒体駆動装置によると、請求項1記載の光ピックアップ装置を適用した際に、0次光及び第1の±1次光並びに第2の±1次光の各一部分を光検出器の第1の分割線により2分割された2つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、0次光及び第1の±1次光並びに第2の±1次光の各一部分を光検出器の4つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部とを備えているために、光検出器が経時変化により光記録媒体のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットが生じないので、対物レンズのトラッキングサーボを良好に行うことができると共に、1層の光ディスクの信号面を再生した場合、又は、2層の光ディスクの第1信号面を再生した場合、もしくは、2層の光ディスクの第2信号面を再生した場合のいずれの場合でもフォーカスエラー信号のオフセットが生じないので、各信号面を良好に記録又は再生できる。   Further, according to the optical recording medium driving device according to claim 2, when the optical pickup device according to claim 1 is applied, each of the zero-order light, the first ± first-order light, and the second ± first-order light A tracking servo circuit unit that generates a tracking error signal by calculating a difference between received light amounts respectively received by two detection areas divided into two by a first dividing line of a photodetector by a push-pull method; Receiving amounts of light received by each of the diagonal region and the other diagonal region in the four regions of the photodetector for each part of the secondary light, the first ± primary light, and the second ± primary light. And a focus servo circuit that generates a focus error signal by calculating an astigmatism method, so that the photodetector is slightly misaligned in the direction perpendicular to the track of the optical recording medium due to changes over time. Even if you Since no offset of the king error signal occurs, the tracking servo of the objective lens can be performed satisfactorily and the signal surface of the single-layer optical disk is reproduced or the first signal surface of the two-layer optical disk is reproduced. In this case, or in the case of reproducing the second signal surface of the two-layer optical disc, the focus error signal is not offset, so that each signal surface can be recorded or reproduced satisfactorily.

以下に本発明に係る光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置の一実施例について図1〜図15を参照して詳細に説明する。   An embodiment of an optical pickup device and an optical recording medium driving device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

本発明に係る光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置は、円盤状又はカード状の光記録媒体を記録又は再生可能に構成されているが、以下の説明では光記録媒体として信号面が単層の光記録媒体と、信号面が2層の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成した例について説明する。   The optical pickup device and the optical recording medium driving device according to the present invention are configured to be able to record or reproduce a disk-shaped or card-shaped optical recording medium. In the following description, a signal surface is a single layer as an optical recording medium. An example in which an optical recording medium and an optical recording medium having a two-layer signal surface are selectively applicable will be described.

図1は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置に適用される光記録媒体をDVD規格に準拠して構成した時の断面図であり、(a)は1層の信号面を有する光ディスクを示し、(b)は2層の信号面を有する光ディスクを示した図、
図2は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を示した斜視図、
図3は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、実施例の要部となる回折素子を拡大して示した図、
図4(a)は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、光ディスクの信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた時の光路図であり、(b)は実施例の回折素子の各部に入射するレーザービームの戻り光を示した図、
図5は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した場合に、1層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図6は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置を示した構成図、
図7(a),(b)は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が1層の光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図、
図8(a)〜(c)はトラッキングエラー信号のオフセット量(%)を説明するための図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view when an optical recording medium applied to an optical pickup device according to an embodiment of the present invention is configured in conformity with the DVD standard. FIG. 1 (a) shows an optical disc having a single signal surface. , (B) is a diagram showing an optical disc having a two-layer signal surface;
FIG. 2 is a perspective view showing an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a diffractive element, which is a main part of the embodiment, in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4A is an optical path diagram when the return light of the laser beam reflected by the signal surface of the optical disc is diffracted by the diffraction element of the embodiment in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. ) Is a diagram showing the return light of the laser beam incident on each part of the diffraction element of the example,
FIG. 5 shows a case where the signal surface of a single-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, and the return light of the laser beam reflected by the single-layer signal surface is reflected by the diffraction element of the embodiment. A diagram showing a state in which an image is formed on a photodetector whose position has been adjusted after diffracting,
FIG. 6 is a block diagram showing an optical recording medium driving device to which an optical pickup device according to an embodiment of the present invention is applied.
7 (a) and 7 (b) show a case in which the optical detector with the mounting position adjusted is a single-layer optical disc when the signal surface of the single-layer optical disc is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. The figure which showed the state slightly shifted in one or the other of the disk radial direction orthogonal to the track formed in the signal surface,
FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining the offset amount (%) of the tracking error signal.

本発明の実施例に係る光ピックアップ装置10A(図2)を説明する前に、この光ピックアップ装置10Aに適用される光記録媒体1について図1(a),(b)を用いて説明する。   Before describing the optical pickup device 10A (FIG. 2) according to the embodiment of the present invention, the optical recording medium 1 applied to the optical pickup device 10A will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).

この実施例では、光記録媒体1として例えば周知のDVD(Digital Versatile Disc)規格に準拠して構成した場合、図1(a)に示したように1層の信号面1bを有する第1の光記録媒体1A(以下、光ディスク1Aと記す)と、図1(b)に示したように2層の第1,第2信号面1c,1dを有する第2の光記録媒体1B(以下、光ディスク1Bと記す)とを選択的に適用可能になっており、両光ディスク1A,1Bは共に外形が120mmで且つ中心孔の孔径が15mmで円盤状に形成され、両光ディスク1A,1Bを波長λが650程度のレーザー光Lを出射する半導体レーザー11(図2)を用いて選択的に記録又は再生している。   In this embodiment, when the optical recording medium 1 is configured in accordance with, for example, the well-known DVD (Digital Versatile Disc) standard, the first light having a single signal surface 1b as shown in FIG. A recording medium 1A (hereinafter referred to as optical disk 1A) and a second optical recording medium 1B (hereinafter referred to as optical disk 1B) having two layers of first and second signal surfaces 1c and 1d as shown in FIG. 1B. The optical discs 1A and 1B are both formed in a disc shape with an outer diameter of 120 mm and a center hole diameter of 15 mm, and both optical discs 1A and 1B have a wavelength λ of 650. Recording or reproduction is selectively performed using a semiconductor laser 11 (FIG. 2) that emits a laser beam L of a certain degree.

まず、図1(a)に示した如く、1層の信号面1bを有する光ディスク1Aでは、レンズホルダ15内に設けた対物レンズ16からのレーザービームLBが入射する入射面1aから0.6mm隔てた位置に信号面1bが形成されている。この際、対物レンズ16は、レンズホルダ15に取り付けたトラッキングコイル21及びフォーカスコイル22によってトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがかけられている。この際、対物レンズ16は、基板厚さが0.6mmである1層の信号面1bを基準として光学設計がなされているので1層の信号面1bに対してフォーカスエラー信号のオフセットが生じないようになっている。   First, as shown in FIG. 1A, in an optical disc 1A having a single-layer signal surface 1b, the laser beam LB from the objective lens 16 provided in the lens holder 15 is separated by 0.6 mm from the incident surface 1a. A signal surface 1b is formed at the position. At this time, the objective lens 16 is subjected to tracking servo and focus servo by the tracking coil 21 and the focus coil 22 attached to the lens holder 15. At this time, since the objective lens 16 is optically designed based on the single-layer signal surface 1b having a substrate thickness of 0.6 mm, the focus error signal is not offset with respect to the single-layer signal surface 1b. It is like that.

次に、図1(b)に示したように、2層の第1,第2信号面1c,1dを有する光ディスク1Bでは、対物レンズ16からのレーザービームLBが入射する入射面1aから0.57mm隔てた位置に第1信号面1cが形成され、且つ、入射面1aから0.64mm隔てた位置に第2信号面1dが形成されている。この際、基板厚さが0.6mmである1層の信号面1bを基準として光学設計がなされた対物レンズ16で2層の光ディスク1Bを記録又は再生した時に球面収差が発生するが、この球面収差により発生するフォーカスエラー信号のオフセット対策については後述する。   Next, as shown in FIG. 1B, in the optical disc 1B having the two layers of the first and second signal surfaces 1c and 1d, the laser beam LB from the objective lens 16 is incident to the incident surface 1a from the incident surface 1a. A first signal surface 1c is formed at a position separated by 57 mm, and a second signal surface 1d is formed at a position separated by 0.64 mm from the incident surface 1a. At this time, spherical aberration occurs when a two-layer optical disc 1B is recorded or reproduced with the objective lens 16 optically designed with reference to the one-layer signal surface 1b having a substrate thickness of 0.6 mm. A countermeasure for offsetting a focus error signal generated due to aberration will be described later.

尚、以下の説明において、1層の光ディスク1Aと、2層の光ディスク1Bとを区別する必要がある場合を除いて光ディスク1と記載する。   In the following description, the optical disk 1 will be described unless it is necessary to distinguish between the single-layer optical disk 1A and the double-layer optical disk 1B.

次に、図2に示した本発明の実施例に係る光ピックアップ装置10Aは、先に図16を用いて説明した一般的な光ピックアップ装置10の構成に対して、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)で反射されたレーザービ―ムLBの戻り光の光路中で偏光ビームスプリッタ13と検出レンズ17との間に回折素子20を新たに追加した点を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に示した同一構成部材に対しては同一の符号を付して必要に応じて適宜説明し、一般的な光ピックアップ装置10に対して異なる点を中心にして説明する。   Next, the optical pickup device 10A according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is different from the configuration of the general optical pickup device 10 described above with reference to FIG. Or the same configuration except that a diffractive element 20 is newly added between the polarizing beam splitter 13 and the detection lens 17 in the optical path of the return beam of the laser beam LB reflected by 1c, 1d). Here, for convenience of explanation, the same constituent members shown above are denoted by the same reference numerals, and will be appropriately described as necessary, and different points from the general optical pickup device 10 will be mainly described. .

図2に示した如く、回転自在な光ディスク1の下方に設けられた実施例の光ピックアップ装置10Aは、半導体レーザー11から出射させたレーザー光Lを光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT上に照射するレーザー光照射光学系と、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)で反射されたレーザー光の戻り光を回折素子20で回折させた後に検出レンズ17及びシリンドリカルレンズ18を介して光検出器19で検出する戻り光検出光学系とを備えている。尚、この図2では、円盤状に形成した光ディスク1を一部破断して図示している。   As shown in FIG. 2, the optical pickup apparatus 10A according to the embodiment provided below the rotatable optical disc 1 has a signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 with the laser light L emitted from the semiconductor laser 11. And a detection lens 17 after diffracting the return light of the laser beam reflected by the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 by the diffraction element 20 and irradiating the track T formed on And a return light detection optical system for detection by a photodetector 19 through a cylindrical lens 18. In FIG. 2, the optical disk 1 formed in a disk shape is partially cut away.

まず、上記した光ピックアップ装置10A内のレーザー光照射光学系は、従来例と同じ構成であり、半導体レーザー11から出射させたレーザー光LのP偏光光がコリメーターレンズ12で平行光に変換された後に偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性誘電体多層膜(P偏光光:透過、S偏光光:反射)13aを透過してλ/4板14に入射され、このλ/4板14を透過して円偏光光となり、この円偏光光をレンズホルダ15内に取り付けた対物レンズ16で絞り込んで得たレーザービームLBが光ディスク1の入射面1aから入射してこの入射面1aに対して所定の距離隔てた位置にある信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT上に照射されている。   First, the laser light irradiation optical system in the optical pickup device 10A described above has the same configuration as the conventional example, and the P-polarized light of the laser light L emitted from the semiconductor laser 11 is converted into parallel light by the collimator lens 12. After that, the light passes through the polarization-selective dielectric multilayer film (P-polarized light: transmitted, S-polarized light: reflected) 13a of the polarizing beam splitter 13 and is incident on the λ / 4 plate 14 and transmitted through the λ / 4 plate 14. The laser beam LB obtained by narrowing down the circularly polarized light with the objective lens 16 attached in the lens holder 15 is incident from the incident surface 1a of the optical disc 1 and has a predetermined distance with respect to the incident surface 1a. The light is irradiated on the track T formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) located at a distance.

ここで、光ディスク1として例えば上記したDVDを記録又は再生する場合には、半導体レーザー11から基準波長λが650nm前後のレーザー光Lを出射させ、このレーザー光Lを開口数(NA)が0.6程度の対物レンズ16で絞って得たレーザービームLBを光ディスク1の入射面1aから入射し、このレーザービームLBを1層の光ディスク1Aの場合には入射面1aから0.6mm隔てた位置にある信号面1bに照射する一方、2層の光ディスク1Bの場合には入射面1aから0.57mm隔てた位置にある第1信号面1c又は入射面1aから0.64mm隔てた位置にある第2信号面1dに照射することにより記録又は再生することができる。   Here, for example, when the above-mentioned DVD is recorded or reproduced as the optical disk 1, a laser beam L having a reference wavelength λ of around 650 nm is emitted from the semiconductor laser 11, and the laser beam L has a numerical aperture (NA) of 0. A laser beam LB obtained by focusing with about six objective lenses 16 is incident from the incident surface 1a of the optical disc 1, and in the case of a single-layer optical disc 1A, the laser beam LB is separated by 0.6 mm from the incident surface 1a. While irradiating a certain signal surface 1b, in the case of a two-layer optical disc 1B, the first signal surface 1c located at a position separated by 0.57 mm from the incident surface 1a or the second signal located at a position separated by 0.64 mm from the incident surface 1a. Recording or reproduction can be performed by irradiating the signal surface 1d.

次に、上記した光ピックアップ装置10A内の戻り光検出光学系は、従来例と一部異なってこの戻り光検出光学系中に回折素子20が設けられており、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)で反射されたレーザービームLBの戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ16,λ/4板14を順に通過し、このλ/4板14を通過する時に90°偏光面が変わったS偏光光となり、偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性誘電体多層膜(P偏光光:透過、S偏光光:反射)13aで反射されて略90°方向を転じられた後に回折素子20に入射される。   Next, the return light detection optical system in the optical pickup device 10A described above is partly different from the conventional example, in which the return light detection optical system is provided with a diffractive element 20, and the signal surface 1b (or the optical disc 1) (or In contrast to the above, the return light of the laser beam LB reflected by 1c and 1d) passes through the objective lens 16 and the λ / 4 plate 14 in this order, and when passing through the λ / 4 plate 14, a 90 ° polarization plane. Is changed to S-polarized light, and is reflected by the polarization-selective dielectric multilayer film (P-polarized light: transmitted, S-polarized light: reflected) 13a of the polarization beam splitter 13 and turned about 90 °, and then the diffraction element 20 Is incident on.

上記した回折素子20は、実施例の要部を構成する部材であり、後述するように、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化により光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックTと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止でき、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、2層の信号面1c,1dを有する光ディスク1Bにおいて発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止するために設けたものである。   The above-described diffraction element 20 is a member constituting the main part of the embodiment. As will be described later, the light detector 19 whose mounting position has been adjusted is applied to the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 due to a change over time. Even when the position is slightly shifted in the direction orthogonal to the formed track T, the occurrence of the offset of the tracking error signal can be prevented. When the occurrence of the offset of the tracking error signal is prevented, the two signal surfaces 1c and 1d are formed. This is provided to prevent the offset of the focus error signal that occurs in the optical disc 1B having the above.

具体的には、図3に拡大して示した如く、回折素子20は、光透過性基板を用いて外形が□S=□5.6mmで正方形状に形成されている。   Specifically, as shown in an enlarged view in FIG. 3, the diffraction element 20 is formed in a square shape with an outer shape □ S = □ 5.6 mm using a light-transmitting substrate.

そして、実施例の回折素子20の内部には、内周側円形状回折格子部20aが光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)の中心線Xと、この中心線Xに直交して光ディスク1の中心を通る線Yとが交わる交点と対応させた中心点Opを中心に径φD1=φ1.8mmで円形状に形成され、且つ、内周側円形状回折格子部20aの外周に沿ってリング状光透過部20bが径φD1=φ1.8mm〜径φD2=φ3.67mmの範囲内でリング状に形成されていると共に、リング状光透過部20bの外側に外周側回折格子部20cが径φD2=φ3.67mm〜囗S=囗5.6mmの範囲内に形成されている。尚、図中点線で示した円は、径φD3=φ3.8mmであり、径φD2=φ3.67mm〜径φD3=φ3.8mmの範囲内に後述する外周側の第3光束L3(図4)が入射している。   In addition, inside the diffraction element 20 of the embodiment, the inner circumferential side circular diffraction grating portion 20a and the center line X of the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 and A circle having a diameter φD1 = φ1.8 mm is formed around a center point Op corresponding to an intersection point intersecting with the line Y passing through the center of the optical disc 1 perpendicular to the center line X, and an inner circumference side circle A ring-shaped light transmitting portion 20b is formed in a ring shape within the range of diameter φD1 = φ1.8 mm to diameter φD2 = φ3.67 mm along the outer periphery of the shape diffraction grating portion 20a. The outer peripheral diffraction grating portion 20c is formed on the outer side in the range of diameter φD2 = φ3.67 mm to 囗 S = 囗 5.6 mm. A circle indicated by a dotted line in the drawing has a diameter φD3 = φ3.8 mm, and a third light flux L3 on the outer peripheral side described later within a range of the diameter φD2 = φ3.67 mm to the diameter φD3 = φ3.8 mm (FIG. 4). Is incident.

この際、実施例の回折素子20の内周側円形状回折格子部20a及び外周側回折格子部20cの各格子の向きは、トラック方向と直交したディスク径方向に沿っているので、後述する戻り光の第1,第3光束L1,L3(図4)が各回折格子部20a,20cにより光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)と直交する方向に回折されるようになっている。   At this time, the directions of the gratings of the inner circular diffraction grating portion 20a and the outer diffraction grating portion 20c of the diffraction element 20 of the embodiment are along the disk radial direction perpendicular to the track direction. A direction in which the first and third light beams L1 and L3 (FIG. 4) of light are orthogonal to the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 by the diffraction grating portions 20a and 20c. It is designed to be diffracted.

即ち、図4(a),(b)に拡大して示した如く、回折素子20は、レーザービームLBの戻り光のうちで内周側の第1光束L1を内周側円形状回折格子部20aを透過させずに、この第1光束L1を内周側円形状回折格子部20aで光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)と直交する方向に回折させて第1の±1次光SP+11,SP−11を得て、これら第1の±1次光SP+11,SP−11を検出レンズ17及びシリンドリカル18を介して光検出器19上にそれぞれ結像させている。 That is, as shown in enlarged views in FIGS. 4A and 4B, the diffractive element 20 causes the inner circumferential side circular diffraction grating portion to transmit the first luminous flux L1 on the inner circumferential side in the return light of the laser beam LB. The first light beam L1 is transmitted through the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a in a direction orthogonal to the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disk 1 without passing through 20a. The first ± first-order beams SP +11 and SP- 11 are obtained by diffracting, and these first ± first-order beams SP +11 and SP- 11 are placed on the photodetector 19 via the detection lens 17 and the cylindrical 18. Each is imaged.

また、レーザービームLBの戻り光のうちで第1光束L1の外側に位置するリング状の第2光束L2をリング状光透過部20bで透過させて、0次光SPを検出レンズ17及びシリンドリカル18を介して光検出器19上に結像させている。 Further, the second light flux L2 ring of which is located outside the first light flux L1 among the laser beams LB of the return light is transmitted through the ring-shaped light transmitting portion 20b, a detection lens 17 and cylindrical zero order light SP 0 An image is formed on the photodetector 19 via 18.

更に、レーザービームLBの戻り光のうちで第2光束L2の外側に位置する外周側の第3光束L3を外周側回折格子部20cで光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)と直交する方向に回折させて第2の±1次光SP+12,SP−12を得て、これら第2の±1次光SP+12,SP−12を検出レンズ17及びシリンドリカル18を介して後述するよう光検出器19上に一部結像させている。 Further, of the return light of the laser beam LB, the outer peripheral third light beam L3 positioned outside the second light beam L2 is formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 by the outer peripheral diffraction grating portion 20c. track T (FIG. 1) orthogonal second ± 1-order light SP +12 diffracts in a direction to have to give an SP -12, these second ± 1 order light SP +12, SP -12 detection lens 17 In addition, a part of the image is formed on the photodetector 19 through the cylindrical 18 as will be described later.

そして、回折素子20を通過した0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12が、検出レンズ17と、戻り光に対して非点収差を発生させるシリンドリカル18とを順に通過した時に、このシリンドリカルレンズ18を通過した各光束のトラック方向及びディスク径方向は、対物レンズ16の入射時に対して90°回転するので、図5に拡大して示したように、光検出器19上でもX,Yが90°回転した状態で各光束が光検出器19上にそれぞれ結像されている。 Then, the zero-order light SP 0 and the ± first-order light SP +11 and SP -11 and the ± first-order light SP +12 and SP -12 that have passed through the diffraction element 20 are astigmatism with respect to the detection lens 17 and the return light. When the light passes through the cylindrical 18 in order, the track direction and the disk radial direction of each light beam that has passed through the cylindrical lens 18 are rotated by 90 ° with respect to the incident time of the objective lens 16. As shown, each light beam is imaged on the photodetector 19 in a state where X and Y are rotated by 90 ° on the photodetector 19 as well.

尚、この実施例において、検出レンズ17は、上記とは異なって、シリンドリカル18と光検出器19との間に配置しても良いものの、回折素子20は偏光ビームスプリッタ13とシリンドリカル18との間に配置しなければならないものである。   In this embodiment, unlike the above, the detection lens 17 may be disposed between the cylindrical 18 and the photodetector 19, but the diffractive element 20 is disposed between the polarization beam splitter 13 and the cylindrical 18. Is something that must be placed in

ここで、図5に拡大して示した如く、光検出器19は従来技術で説明したと同様に、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)の中心線Xと対応する方向を向いて光検出器19の中心点Oを通る第1の分割線19aと、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)の中心線Xと直交する線Yと対応する方向を向いて光検出器19の中心点Oを通る第2の分割線19bとにより、光検出器19内が4分割されて4つの検出領域(A)〜(D)が形成されている。   Here, as shown in an enlarged view in FIG. 5, the photodetector 19 is formed on the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1 b (or 1 c, 1 d) of the optical disc 1 in the same manner as described in the prior art. A first dividing line 19a passing through the center point O of the photodetector 19 in a direction corresponding to the center line X, and a track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disc 1 The inside of the photodetector 19 is divided into four by the second dividing line 19b passing through the center point O of the photodetector 19 in the direction corresponding to the line Y orthogonal to the center line X of the four detection areas ( A) to (D) are formed.

この際、上記した光検出器19は、回折素子20の外形が囗5.6mmであるのに対応して外形が囗120μmに形成されており、且つ、分割線19aの位置が光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)の中心線Xと対応して一致するように取り付け位置が予め調整されており、トラック方向に対して直交するディスク径方向に対して位置ズレしていない状態である。   At this time, the photodetector 19 has an outer shape of 120 μm corresponding to the outer shape of the diffraction element 20 being 5.6 mm, and the position of the dividing line 19 a is the signal of the optical disc 1. The mounting position is adjusted in advance so as to coincide with the center line X of the track T (FIG. 1) formed on the surface 1b (or 1c, 1d), and in the disk radial direction perpendicular to the track direction. The position is not misaligned.

そして、1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生した場合に、光検出器19上に結像された光ディスク1からの戻り光の光量を4つの検出領域(A)〜(D)で光電変換し、各検出領域(A)〜(D)から各検出信号A〜Dが出力されている。   When the signal surface 1b of the single-layer optical disc 1A is reproduced, the light quantity of the return light from the optical disc 1 imaged on the photodetector 19 is photoelectrically converted in the four detection areas (A) to (D). The detection signals A to D are output from the detection areas (A) to (D).

ここで、光ディスク1のからの戻り光のうちで内周側の第1光束L1は、回折素子20の内周側円形状回折格子部20a{図3,図4(a)}を透過しないために、図5に示した光検出器19上で非結像領域19sが中心点Oを中心にして回折素子20の内周側円形状回折格子部20aの径φD1=φ1.8mm{図3,図4(b)}に対して径φd1=28μmで円形状に生じている。   Here, in the return light from the optical disc 1, the first light beam L1 on the inner peripheral side does not pass through the inner peripheral circular diffraction grating portion 20a {FIG. 3, FIG. 4 (a)} of the diffraction element 20. Further, on the photodetector 19 shown in FIG. 5, the diameter φD1 = φ1.8 mm of the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a of the diffraction element 20 with the non-imaging region 19s centered on the center point O {FIG. As compared with FIG. 4 (b)}, the diameter φd1 = 28 μm and a circular shape.

また、光ディスク1のからの戻り光のうちで内周側の第1光束L1を、格子の向きがトラックT(図1)と直交する方向に設定された回折素子20の内周側円形状回折格子部20a{図3,図4(a)}でトラックT(図1)と直交する方向に回折させた±1次光SP+11,SP−11は、図5に示した光検出器19の分割線19b上で円形状の非結像領域19sを挟んでトラックT(図1)と直交する方向に径φd1=28μmでそれぞれ円形状に分かれて結像されている。この際、±1次光SP+11,SP−11の各光量は、検出器19上の中心点Oを中心にして生じた円形状の非結像領域19sの光量不足を補うことができるようになっている。 Further, the inner circumferential side circular diffraction of the diffraction element 20 in which the first light beam L1 on the inner circumferential side of the return light from the optical disc 1 is set in a direction orthogonal to the track T (FIG. 1). ± 1st order beams SP +11 and SP -11 diffracted in the direction orthogonal to the track T (FIG. 1) by the grating portion 20a {FIG. 3, FIG. 4 (a)} are obtained from the photodetector 19 shown in FIG. Images are formed in a circular shape with a diameter φd1 = 28 μm in the direction orthogonal to the track T (FIG. 1) across the circular non-imaging region 19s on the dividing line 19b. At this time, the light amounts of the ± first-order lights SP +11 and SP- 11 can compensate for the shortage of the light amount in the circular non-imaging region 19s generated around the center point O on the detector 19. It has become.

そして、回折素子20の内周側円形状回折格子部20a{図3,図4(a)}により光検出器19上で円形状の非結像領域19sと±1次光SP+11,SP−11とを得る作用は、後述するように、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化により光ディスク1のトラックT(図1)と直交する方向に僅かに位置ズレした時に、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止している。 Then, the circular non-imaging region 19 s and the ± first-order light SP +11 , SP − are formed on the photodetector 19 by the inner peripheral circular diffraction grating portion 20 a {FIG. 3, FIG. 4A} of the diffraction element 20. As will be described later, when the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is slightly displaced in the direction perpendicular to the track T (FIG. 1) of the optical disk 1 due to a change with time, the tracking error signal The occurrence of offset is prevented.

また、レーザービームLBの戻り光のうちで第1光束L1の外側に位置するリング状の第2光束L2を回折素子20のリング状光透過部20b{図3,図4(a)}で透過させた0次光SPは、図5に示した光検出器19上で円形状の非結像領域19sの外周に沿ってリング状に結像されている。この際、0次光SPは、光検出器19の中心点Oを中心にして回折素子20のリング状光透過部20bの径φD1=φ1.8mm〜径φD2=φ3.67mm{図3,図4(b)}に対して径φd1=28μm〜径φd2=φ58mmでリング状に結像されている。 Further, among the return light of the laser beam LB, the ring-shaped second light beam L2 positioned outside the first light beam L1 is transmitted through the ring-shaped light transmitting portion 20b {FIG. 3, FIG. 4 (a)} of the diffraction element 20. The zero-order light SP 0 thus formed is imaged in a ring shape along the outer periphery of the circular non-imaging region 19s on the photodetector 19 shown in FIG. At this time, the zero-order light SP 0 is centered on the center point O of the photodetector 19 and has a diameter φD1 = φ1.8 mm to a diameter φD2 = φ3.67 mm of the ring-shaped light transmission portion 20b of the diffraction element 20 {FIG. The image is formed in a ring shape with a diameter φd1 = 28 μm to a diameter φd2 = φ58 mm with respect to FIG.

更に、レーザービームLBの戻り光のうちで第2光束L2の外側に位置する外周側の第3光束L3を、格子の向きがトラックT(図1)と直交する方向に設定された回折素子20の外周側回折格子部20c{図3,図4(a)}でトラックT(図1)と直交する方向に回折させた±1次光SP+12,SP−12は、図5に示した光検出器19上で±1次光SP+11,SP−11よりも外側でトラックTと直交する方向(ディスク径方向)の上下に分かれ、且つ、外周側回折格子部20cを透過する第3光束L3の径φD3=φ3.8mm{図3,図4(b)}に対して外径φd3=60mmで円弧リング状に各一部分が結像されていると共に、±1次光SP+12,SP−12の各残りの部分は光検出器19外のディスク径方向に飛び出している。この際、回折素子20の外周側回折格子部20c{図3,図4(a)}は、±1次光SP+12,SP−12の各一部分が光出器19上でそれぞれ円弧リング状に結像にできるように所定の格子ピッチで形成されている。 Further, of the return light of the laser beam LB, the third light beam L3 on the outer peripheral side located outside the second light beam L2 is a diffraction element 20 in which the direction of the grating is set in a direction orthogonal to the track T (FIG. 1). ± 1st order beams SP +12 and SP −12 diffracted in the direction orthogonal to the track T (FIG. 1) by the outer peripheral diffraction grating portion 20c {FIG. 3, FIG. 4 (a)} are the light shown in FIG. A third light beam L3 that is divided above and below in the direction (disk radial direction) perpendicular to the track T on the outside of the ± first-order light SP + 11 , SP- 11 on the detector 19 and that passes through the outer diffraction grating portion 20c. The diameter φD3 = φ3.8 mm {FIG. 3, FIG. 4 (b)} and each part is imaged in an arc ring shape with an outer diameter φd3 = 60 mm, and ± primary light SP +12 , SP −12 Each remaining portion of the jumps in the disk radial direction outside the photodetector 19. It is. At this time, the outer diffraction grating portion 20c {FIG. 3, FIG. 4 (a)} of the diffractive element 20 has a portion of ± first-order light SP +12 and SP -12 in a circular ring shape on the light emitter 19, respectively. It is formed at a predetermined lattice pitch so that an image can be formed.

そして、回折素子20の外周側回折格子部20c{図3,図4(a)}により光検出器19上で±1次光SP+12,SP−12の各一部分を得る作用は、内周側円形状回折格子部20a{図3,図4(a)}によりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、後述するように、2層の信号面を有する第2の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止している。 The operation of obtaining each part of the ± first-order beams SP +12 and SP -12 on the photodetector 19 by the outer peripheral diffraction grating portion 20c {FIG. 3, FIG. 4 (a)} of the diffraction element 20 is the inner peripheral side. When the occurrence of the tracking error signal offset is prevented by the circular diffraction grating portion 20a {FIG. 3, FIG. 4 (a)}, as will be described later, it occurs in the second optical recording medium having two signal surfaces. This prevents the offset of the focus error signal.

次に、図6に示した如く、実施例に係る光ピックアップ装置10Aを搭載した実施例の光記録媒体駆動装置30Aでは、光ピックアップ装置10A内に設けた光検出器19の出力側に、トラッキングサーボ回路部31と、フォーカスサーボ回路部32と、RF信号処理回路部33とが接続されている。   Next, as shown in FIG. 6, in the optical recording medium driving device 30A of the embodiment in which the optical pickup device 10A according to the embodiment is mounted, the tracking is provided on the output side of the photodetector 19 provided in the optical pickup device 10A. The servo circuit unit 31, the focus servo circuit unit 32, and the RF signal processing circuit unit 33 are connected.

ここで、図4と図5と図6とを併用して説明すると、上記したトラッキングサーボ回路部31内でトラッキングエラー信号TEを生成する場合には、従来技術で説明したと同様に、図5に示した光検出器19の4つの検出領域(A)〜(D)からの各検出信号A〜Dに対して周知のプッシュプル法を用いて演算しており、具体的には、光検出器19上でトラックT(図1)の中心線Xと対応する方向を向いて中心点Oを通る分割線19aにより2つの検出領域(A,B),(C,D)に分割され、且つ、光検出器19の中心点Oの近傍に円形状の非結像領域19sを生じさせた状態で、光検出器19上に結像した0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19の分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)でそれぞれ受光し、2つの検出領域(A,B),(C,D)からの各受光量の差分を先に示した式1より演算して、このトラッキングエラー信号TE={(A+B)−(C+D)}をレンズホルダ15に取り付けたトラッキングコイル21に印加しながらレンズホルダ15内の対物レンズ16に対してトラッキングサーボをかけている。 Here, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 will be described together. In the case where the tracking error signal TE is generated in the tracking servo circuit unit 31 described above, FIG. The detection signals A to D from the four detection areas (A) to (D) of the photodetector 19 shown in FIG. 4 are calculated using a well-known push-pull method. The detector 19 is divided into two detection areas (A, B) and (C, D) by a dividing line 19a which passes through the center point O in a direction corresponding to the center line X of the track T (FIG. 1), and The zero-order light SP 0 and ± first-order light SP +11 , SP imaged on the photodetector 19 in a state where a circular non-imaging region 19 s is generated in the vicinity of the center point O of the photodetector 19. -11 and ± 1 order light SP +12, split photodetector 19 each portion of SP -12 Light is received in two detection areas (A, B) and (C, D) across 19a, and the difference between the received light amounts from the two detection areas (A, B) and (C, D) is shown first. The tracking error signal TE = {(A + B) − (C + D)} is applied to the tracking coil 21 attached to the lens holder 15 while calculating the tracking error signal TE = {(A + B) − (C + D)} with respect to the objective lens 16 in the lens holder 15. It is over.

この際、図5に示したように、1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生して、この信号面1bからの戻り光が回折素子20を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19の分割線19aを挟んだ2つの領域(A,B),(C,D)でそれぞれ受光した場合に、0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分は、分割線19aを介して上下対称にリング状及び円形状にそれぞれ結像されているので、2つの検出領域(A,B),(C,D)からの各受光量の差分は等しくなり、即ち、A+B=C+Dとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。 At this time, as shown in FIG. 5, the signal surface 1b of the single-layer optical disk 1A is reproduced, and the 0th-order light SP 0 and ± 1 after the return light from the signal surface 1b passes through the diffraction element 20 A part of each of the next-order light SP +11 and SP -11 and ± 1st-order light SP +12 and SP -12 is respectively obtained in two regions (A, B) and (C, D) sandwiching the dividing line 19a of the photodetector 19. When light is received, each of the zero-order light SP 0 and the ± first-order lights SP +11 and SP -11 and the ± first-order lights SP +12 and SP -12 are vertically and symmetrically arranged in a ring shape and a circle via the dividing line 19a. Since each image is formed in a shape, the difference between the received light amounts from the two detection areas (A, B), (C, D) is equal, that is, A + B = C + D. There is no offset.

また、上記したフォーカスサーボ回路部32内でフォーカスエラー信号FEを生成する場合には、従来技術で説明したと同様に、光ディスク1からの戻り光に対してシリンドリカルレンズ17で非点収差を発生させて、図5に示した光検出器19の4つの検出領域(A)〜(D)からの各検出信号A〜Dに対して周知の非点収差法を用いて演算しており、具体的には、光検出器19上で互いに直交する分割線19a,19bにより4つの検出領域(A)〜(D)に分割され、且つ、光検出器19の中心点Oの近傍に円形状の非結像領域19sを生じさせた状態で、光検出器19上に結像した0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19の分割線19a,19bにより分割された4つの検出領域(A)〜(D)で受光し、これら4つの検出領域(A)〜(D)内における一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量の差分を先に示した式2より演算し、このフォーカスエラー信号FE={(A+C)−(B+D)}をレンズホルダ15に取り付けたフォーカスコイル22に印加しながらレンズホルダ15内の対物レンズ16に対してフォーカスサーボをかけている。 Further, when the focus error signal FE is generated in the focus servo circuit unit 32, astigmatism is generated by the cylindrical lens 17 with respect to the return light from the optical disc 1 as described in the prior art. The detection signals A to D from the four detection areas (A) to (D) of the photodetector 19 shown in FIG. 5 are calculated using a known astigmatism method. Is divided into four detection areas (A) to (D) by dividing lines 19 a and 19 b orthogonal to each other on the photodetector 19, and a circular non-circumference is formed in the vicinity of the center point O of the photodetector 19. Each portion of the 0th order light SP 0 and ± 1st order light SP +11 , SP- 11 and ± 1st order light SP +12 , SP -12 imaged on the photodetector 19 with the imaging region 19 s generated. By the dividing lines 19a and 19b of the photodetector 19. Light is received by the four divided detection areas (A) to (D), and one diagonal area (A, C) and the other diagonal area (B) in these four detection areas (A) to (D). , D) and the difference between the amounts of received light received by the above-described equation (2), and this focus error signal FE = {(A + C) − (B + D)} is applied to the focus coil 22 attached to the lens holder 15. However, focus servo is applied to the objective lens 16 in the lens holder 15.

この際、図5に示したように、1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生して、この信号面1bからの戻り光が回折素子20を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19内の一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とでそれぞれ受光した場合に、上述した各光SP,SP+11,SP−11,SP+12,SP−12の結像状態により、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量の差分は等しくなり、即ち、A+C=B+Dとなるので、フォーカスエラー信号のオフセットが発生しない。 At this time, as shown in FIG. 5, the signal surface 1b of the single-layer optical disk 1A is reproduced, and the 0th-order light SP 0 and ± 1 after the return light from the signal surface 1b passes through the diffraction element 20 Each part of the next-order light SP +11 , SP -11 and ± 1st-order light SP +12 , SP -12 is divided into one diagonal area (A, C) and the other diagonal area (B, D) in the photodetector 19. And the other diagonal regions (A, C) and the other diagonal region depending on the imaging state of each of the light beams SP 0 , SP +11 , SP -11 , SP +12 , SP -12. Since the difference between the received light amounts received at (B, D) is equal, that is, A + C = B + D, no offset of the focus error signal occurs.

但し、1層の光ディスク1Aに対して基板厚さが異なる2層の光ディスク1Bでは、後述するように記録又は再生時に生じる球面収差によりフォーカスエラー信号のオフセットが発生するので、これについては後で詳述する。   However, in a two-layer optical disk 1B having a substrate thickness different from that of the single-layer optical disk 1A, a focus error signal offset occurs due to spherical aberration generated during recording or reproduction as described later. Describe.

更に、RF信号処理回路部33内でデータ信号RFを生成する場合には、図5に示した光検出器19内の4つの検出領域(A)〜(D)からの各検出信号A〜Dを先に示した式3より加算演算してデータ信号RF={A+B+C+D}を得ている。この際、上述したように光検出器19上で円形状の非結像領域19sからの光量はないものの、円形状の帯状の非結像領域19sに相当する光量を±1次光SP+11,SP−11の各光量で補っているために、データ信号RFに対して光量不足は生じない。 Further, when the data signal RF is generated in the RF signal processing circuit unit 33, the detection signals A to D from the four detection regions (A) to (D) in the photodetector 19 shown in FIG. Is added by the above-described equation 3 to obtain the data signal RF = {A + B + C + D}. At this time, as described above, although there is no light amount from the circular non-imaging region 19s on the photodetector 19, the light amount corresponding to the circular non-imaging region 19s is changed to ± primary light SP +11 , Since each of the SP- 11 light amounts is compensated, there is no shortage of light amount with respect to the data signal RF.

ここで、上記のように構成した実施例の光ピックアップ装置10Aを搭載した実施例の光記録媒体駆動装置30Aにおいて、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化によりディスク径方向に僅かに位置ズレした状態を図7(a),(b)に示す。   Here, in the optical recording medium driving device 30A of the embodiment in which the optical pickup device 10A of the embodiment configured as described above is mounted, the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is slightly positioned in the disk radial direction due to a change with time. FIGS. 7A and 7B show the shifted state.

この際、先に図3〜図5を用いて説明したように、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化によりディスク径方向に僅かに位置ズレした時に、回折素子20の内周側円形状回折格子部20aがトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために機能しているものの、回折素子20の外周側回折格子部20cは内周側円形状回折格子部20aでトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、2層の光ディスク1Bにおいて発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止するものであるのでトラッキングエラー信号に対して何らの影響を与えないものである。   At this time, as described above with reference to FIGS. 3 to 5, when the photodetector 19 whose mounting position has been adjusted is slightly displaced in the radial direction of the disk due to a change with time, the inner circumference side circle of the diffraction element 20 Although the shape diffraction grating portion 20a functions to prevent the occurrence of the tracking error signal offset, the outer peripheral side diffraction grating portion 20c of the diffraction element 20 is the inner peripheral side circular diffraction grating portion 20a and the tracking error signal offset. In the case where the occurrence of this is prevented, an offset of the focus error signal that occurs in the two-layer optical disc 1B is prevented, so that no influence is exerted on the tracking error signal.

具体的には、図7(a)に示した如く、光検出器19が経時変化により図5に示した正規な位置から、上記した円形状の非結像領域19sの径φd1=28μmに対して例えば3μmだけ図示下方に向かってディスク径方向に位置ズレしたものとする。   Specifically, as shown in FIG. 7A, the photodetector 19 changes from the normal position shown in FIG. 5 due to the change with time to the diameter φd1 = 28 μm of the circular non-imaging region 19s. For example, it is assumed that the position is shifted in the radial direction of the disk by 3 μm downward in the figure.

この図7(a)に示した状態で、1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生して、この信号面1bからの戻り光が回折素子20を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19の分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)でそれぞれ受光した時に、円形状の非結像領域19sが光検出器19の中心点Oよりも上方の検出領域(A),(B)側に向かって移動し、且つ、0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分も光検出器19の中心点Oよりも上方の検出領域(A),(B)側に向かって移動するものの、この場合に円形状の非結像領域19sの存在により、A+B≒C+Dとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。これに対して先に図18(a)で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラックングエラー信号のオフセットが+側に大きく発生しているので、この実施例の方が従来例よりもトラックングエラー信号のオフセット量を大幅に改善できる。 In the state shown in FIG. 7A, the signal surface 1b of the single-layer optical disk 1A is reproduced, and the 0th-order light SP 0 and ± after the return light from the signal surface 1b passes through the diffraction element 20 Two detection regions (A, B), (C, D) each of a part of the primary light SP +11 , SP -11 and ± primary light SP +12 , SP -12 sandwiching the dividing line 19a of the photodetector 19 The circular non-imaging region 19s moves toward the detection regions (A) and (B) above the center point O of the photodetector 19, and the zero-order light SP 0 is received. And ± 1st order light beams SP +11 and SP- 11 and a part of ± 1st order light beams SP +12 and SP- 12 are also directed toward the detection areas (A) and (B) above the center point O of the photodetector 19. In this case, A + B≈C due to the presence of the circular non-imaging region 19s. Since + D, the offset of the tracking error signal does not occur. On the other hand, when the diffraction element is not used as in the conventional example described above with reference to FIG. 18A, the offset of the tracking error signal is greatly generated on the + side. However, the offset amount of the tracking error signal can be greatly improved as compared with the conventional example.

一方、図7(b)に示した如く、光検出器19が経時変化により図5に示した正規な位置から、上記した円形状の非結像領域19sの径φd1=28μmに対して例えば3μmだけ図示上方に向かってディスク径方向に位置ズレしたものとする。   On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), the photodetector 19 changes from the normal position shown in FIG. 5 due to a change with time, for example, 3 .mu.m with respect to the diameter .phi. It is assumed that the disk is displaced in the disk radial direction only upward in the figure.

この図7(b)に示した状態で、1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生して、この信号面1bからの戻り光が回折素子20を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分を光検出器19の分割線19aを挟んだ2つの検出領域(A,B),(C,D)でそれぞれ受光した時に、円形状の非結像領域19sが光検出器19の中心点Oよりも下方の検出領域(C),(D)側に向かって移動し、且つ、0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分も光検出器19の中心点Oよりも下方の検出領域(C),(D)側に向かって移動するものの、この場合でも円形状の非結像領域19sの存在により、A+B≒C+Dとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。これに対して先に図18(b)で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラックングエラー信号のオフセットが−側に大きく発生しているので、この実施例の方が従来例よりもトラックングエラー信号のオフセット量を大幅に改善できる。 In the state shown in FIG. 7B, the signal surface 1b of the single-layer optical disc 1A is reproduced, and the 0th-order light SP 0 and ± after the return light from the signal surface 1b passes through the diffraction element 20 Two detection regions (A, B), (C, D) each of a part of the primary light SP +11 , SP -11 and ± primary light SP +12 , SP -12 sandwiching the dividing line 19a of the photodetector 19 The circular non-imaging region 19s moves toward the detection regions (C) and (D) below the center point O of the photodetector 19, and the zero-order light SP 0 is received. And ± 1st order light beams SP +11 and SP- 11 and a part of ± 1st order light beams SP +12 and SP- 12 are also directed toward the detection regions (C) and (D) below the center point O of the photodetector 19. Even in this case, A + B≈ due to the presence of the circular non-imaging region 19s. Since C + D, the tracking error signal offset does not occur. On the other hand, when the diffraction element is not used as in the conventional example described above with reference to FIG. 18B, the offset of the tracking error signal is greatly generated on the minus side. However, the offset amount of the tracking error signal can be greatly improved as compared with the conventional example.

尚、この実施例では、1層の光ディスク1Aを再生した場合についてのみ説明したが、2層の光ディスク1Bを再生した場合にも、上記と同じ技術的思想により回折素子20の内周側円形状回折格子部20aによってトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができる。   In this embodiment, only the case where the single-layer optical disk 1A is reproduced has been described. However, even when the two-layer optical disk 1B is reproduced, the inner peripheral circular shape of the diffractive element 20 can be obtained by the same technical idea as above. Occurrence of an offset of the tracking error signal can be prevented by the diffraction grating portion 20a.

ここで、トラッキングエラー信号のオフセット量(%)の定義を図8(a)〜(c)を用いて図示すると、(a)はトラッキングエラー信号のオフセット量が0%のときの状態を示し、(b)はトラッキングエラー信号のオフセット量が50%のときの状態を示し、(c)はトラッキングエラー信号のオフセット量が100%のときの状態を示している。   Here, when the definition of the offset amount (%) of the tracking error signal is illustrated using FIGS. 8A to 8C, FIG. 8A shows a state when the tracking error signal offset amount is 0%. (B) shows the state when the offset amount of the tracking error signal is 50%, and (c) shows the state when the offset amount of the tracking error signal is 100%.

そして、先に図18(b)で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラッキングエラー信号のオフセット量が72%であるが、この実施例のように回折素子20を用いた場合にはトラッキングエラー信号のオフセット量を29%まで大幅に改善できる。   When the diffractive element is not used as in the conventional example described above with reference to FIG. 18B, the offset amount of the tracking error signal is 72%, but the diffractive element 20 is used as in this embodiment. If this occurs, the tracking error signal offset can be greatly improved to 29%.

以上詳述したように、この実施例では、光ディスク1からの戻り光の光路中に、光ディスク1の信号面1b(又は1c,1d)に形成されたトラックT(図1)の中心線Xと、この中心線Xに直交して光ディスクの中心を通る線Yとが交わる交点と対応した中心点Opを中心に内周側円形状回折格子部20a及びリング状光透過部20b並びに外周側回折格子部20cを有する回折素子20を配置し、光ディスク1からの戻り光を回折素子20の内周側円形状回折格子部20a及び外周側回折格子部20cでトラックTと直交する方向に回折して光検出器19で受光することにより、光検出器19の中心点Oの近傍に回折素子20の内周側円形状回折格子部20aに応じた円形状の非結像領域19sが生じることで、取り付け位置調整済みの光検出器19が経時変化にトラック方向と直交する方向(ディスク径方向)に僅かに位置ズレしてもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止できる。   As described in detail above, in this embodiment, the center line X of the track T (FIG. 1) formed on the signal surface 1b (or 1c, 1d) of the optical disk 1 in the optical path of the return light from the optical disk 1 The inner circumferential circular diffraction grating portion 20a, the ring-shaped light transmission portion 20b, and the outer circumferential side diffraction grating are centered on the center point Op corresponding to the intersection point of the line Y perpendicular to the center line X and passing through the center of the optical disk. A diffraction element 20 having a portion 20c is arranged, and the return light from the optical disc 1 is diffracted in a direction perpendicular to the track T by the inner circular diffraction grating portion 20a and the outer diffraction grating portion 20c of the diffraction element 20 When the light is received by the detector 19, a circular non-imaging region 19 s corresponding to the inner circumferential circular diffraction grating portion 20 a of the diffraction element 20 is generated in the vicinity of the center point O of the light detector 19. Aligned Detector 19 can be prevented from occurring offset of the tracking error signal be shifted slightly located in the direction (disk radial direction) perpendicular to the track direction change over time.

次に、本発明の実施例に係る光ピックアップ装置10Aを用いた時に、1層の光ディスク1Aと2層の光ディスク1Bとに対するフォーカスエラー信号のオフセットについて図9〜図15を用いて説明する。   Next, the offset of the focus error signal with respect to the single-layer optical disk 1A and the double-layer optical disk 1B when the optical pickup apparatus 10A according to the embodiment of the present invention is used will be described with reference to FIGS.

図9は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図、
図10は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した場合に、第1信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図11は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、(a)は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、(b)は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図、
図12は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図、
図13は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した場合に、第2信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図14は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、(a)は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、(b)は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図、
図15は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the characteristics of a focus error signal when the signal surface of a single-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows the case where the first signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, and the return light of the laser beam reflected by the first signal surface is diffracted by the diffraction element. After that, a diagram showing a state in which the image is formed on the photodetector whose position has been adjusted,
FIG. 11 is a characteristic analysis diagram of a focus error signal when the first signal surface of a two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5B shows an imaging state on the photodetector when only the circular diffraction grating portion is diffracted, and FIG. 5B shows a result on the photodetector when only the outer peripheral diffraction grating portion of the diffraction element is diffracted. Figure showing the image state,
FIG. 12 is a diagram illustrating the characteristics of a focus error signal when the first signal surface of a two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows the case where the second signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, and the return light of the laser beam reflected by the second signal surface is diffracted by the diffraction element. After that, a diagram showing a state in which the image is formed on the photodetector whose position has been adjusted,
FIG. 14 is a characteristic analysis diagram of the focus error signal when the second signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, and (a) is the inner circumference side of the diffraction element. FIG. 5B shows an imaging state on the photodetector when only the circular diffraction grating portion is diffracted, and FIG. 5B shows a result on the photodetector when only the outer peripheral diffraction grating portion of the diffraction element is diffracted. Figure showing the image state,
FIG. 15 is a diagram showing the characteristics of the focus error signal when the second signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.

まず、図9は、実施例の光ピックアップ装置10A(図2)を用いて1層の光ディスク1Aの信号面1bを再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示しており、この場合に、先に図5を用いて説明したように、1層の光ディスク1Aの信号面1bからの戻り光が回折素子20{図3,図4(a)}を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12を光検出器19の分割線19aを挟んだ2つの領域(A,B),(C,D)でそれぞれ受光した場合に、0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12の各一部分は、分割線19aを介して上下対称にリング状及び円形状にそれぞれ結像されているので、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量の差分は等しくなり、即ち、A+C=B+Dとなるので、図9に▲印で結線して示したようにフォーカスエラー信号のオフセットが発生しないので、1層の光ディスク1Aの信号面1bを良好に記録又は再生できる。 First, FIG. 9 shows the characteristics of the focus error signal when the signal surface 1b of the single-layer optical disc 1A is reproduced using the optical pickup device 10A (FIG. 2) of the embodiment. As described with reference to FIG. 5, the 0th-order light SP 0 and ± 1 after the return light from the signal surface 1b of the single-layer optical disk 1A passes through the diffraction element 20 {FIG. 3, FIG. 4 (a)}. When the secondary lights SP +11 and SP -11 and the ± primary lights SP +12 and SP -12 are received by two regions (A, B) and (C, D) sandwiching the dividing line 19a of the photodetector 19, respectively. In addition, each of the zero-order light SP 0 and the ± first-order light SP +11 , SP -11 and the ± first-order light SP +12 , SP -12 is vertically and symmetrically divided into a ring shape and a circular shape via the dividing line 19a, respectively. Since the image is formed, one diagonal area (A, C) and The difference between the received light amounts in the other diagonal area (B, D) is equal, that is, A + C = B + D, so that the offset of the focus error signal as shown in FIG. Therefore, the signal surface 1b of the single-layer optical disc 1A can be recorded or reproduced satisfactorily.

次に、図10に示した如く、実施例の光ピックアップ装置10A(図2)を用いて2層の光ディスク1Bの第1信号面1cを再生した場合に、この第1信号面1cは1層の光ディスク1Aの信号面1bに対して基板厚さが異なるために球面収差が発生する。   Next, as shown in FIG. 10, when the first signal surface 1c of the two-layer optical disk 1B is reproduced using the optical pickup apparatus 10A (FIG. 2) of the embodiment, the first signal surface 1c is one layer. Since the substrate thickness is different from the signal surface 1b of the optical disc 1A, spherical aberration occurs.

従って、回折素子20{図3,図4(a)}を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12のうちで、0次光SPは光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対してー45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に結像され、且つ、この中に非結像領域19sがX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域(A,C)に向かって略楕円状に生じている。また、±1次光SP+11,SP−11は光検出器19の分割線19b上で非結像領域19sを挟んでこの非結像領域19sと同じ向きとなるX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されている。更に、±1次光SP+12,SP−12の各一部分は光検出器19上で±1次光SP+11,SP−11より外側で領域A内及び領域C内にX軸に対してー45°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に結像されていると共に、±1次光SP+12,SP−12の各残りの部分は光検出器19外のディスク径方向に飛び出している。 Therefore, among the 0th-order light SP 0 and the ± 1st-order lights SP +11 and SP- 11 and the ± 1st-order lights SP +12 and SP −12 after passing through the diffraction element 20 {FIG. 3, FIG. 4A}. The 0th-order light SP 0 has a major axis in the inclination direction of −45 ° with respect to the X axis with the center point O of the photodetector 19 as the center, and is substantially directed toward the other diagonal region (B, D). An image is formed in an elliptical shape, and a non-imaging region 19 s has a major axis in the inclination direction of + 45 ° with respect to the X axis, and is substantially elliptical toward one diagonal region (A, C). Has occurred. Further, the ± first-order beams SP +11 and SP- 11 are + 45 ° with respect to the X axis that is in the same direction as the non-imaging region 19s across the non-imaging region 19s on the dividing line 19b of the photodetector 19. The image is formed in a substantially elliptical shape with a major axis in the tilt direction. Furthermore, each of the ± first-order light SP +12 and SP -12 is −45 on the photodetector 19 with respect to the X axis in the region A and the region C outside the ± first-order light SP +11 and SP −11. An image is formed in an elliptical ring shape with a long axis in the tilt direction of °, and the remaining portions of the ± first-order light SP +12 and SP -12 protrude in the disk radial direction outside the photodetector 19. .

ここで、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cを再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析について図11及び図12を用いて説明する。   Here, the characteristic analysis of the focus error signal when the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B is reproduced will be described with reference to FIGS.

まず、図11(a)に示した如く、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cからの戻り光のうちで内周側の第1光束L1(図4)に対して、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために形成した回折素子20の内周側円形状回折格子部20aのみを仮に回折させた場合には、非結像領域19sが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域(A,C)に向かって略楕円状に生じ、且つ、±1次光SP+11,SP−11が光検出器19の分割線19b上で非結像領域19sを挟んでこの非結像領域19sと同じ向きとなるX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されていると共に、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cからの戻り光のうちで第2光束L2(図4)により0次光SPが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対してー45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に結像されている。 First, as shown in FIG. 11 (a), the tracking error signal of the return light from the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B with respect to the first light beam L1 (FIG. 4) on the inner peripheral side If only the inner circumferential circular diffraction grating portion 20 a of the diffraction element 20 formed to prevent the occurrence of offset is diffracted, the non-imaging region 19 s is centered on the center point O of the photodetector 19. And is generated in a substantially elliptical shape toward one diagonal region (A, C) with a major axis in an inclination direction of + 45 ° with respect to the X axis, and ± first-order light SP +11 , SP- 11 is light An image is formed in a substantially elliptical shape with a major axis in the inclined direction of + 45 ° with respect to the X axis which is in the same direction as the non-imaging region 19 s across the non-imaging region 19 s on the dividing line 19 b of the detector 19. Of the return light from the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B. The second light flux L2 (FIG. 4) by the zero-order light SP 0 is with a major axis in the direction of inclination of the X-axis Nitaishite 45 ° around the center point O of the optical detector 19 other diagonal regions ( The image is formed in a substantially elliptic shape toward B, D).

上記から、回折素子20の内周側円形状回折格子部20aのみを仮に回折させた場合に、図11(a)において非結像領域19sの面積は一方の対角領域(A,C)側の方が他方の対角領域(B,D)側よりも大きいので、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量が、A+C<B+Dとなるので、図12に◆印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は−(マイナス)のオフセットが発生する。   From the above, when only the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a of the diffraction element 20 is diffracted, the area of the non-imaging region 19s in FIG. 11A is on the side of one diagonal region (A, C). Is larger than the other diagonal region (B, D) side, so that the amount of light received in one diagonal region (A, C) and the other diagonal region (B, D) is A + C. Since <B + D, the focus error signal has a minus (-) offset as shown in FIG.

一方、図11(b)に示した如く、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cからの戻り光のうちで外周側の第3光束L3(図4)に対して、回折素子20の外周側回折格子部20cのみを仮に回折させた場合には、±1次光SP+12,SP−12の各一部分は光検出器19上で領域A内及び領域C内にX軸に対してー45°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に結像されていると共に、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cからの戻り光のうちで第1,第2光束L1,L2(図4)により0次光SPが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対してー45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に結像されている。 On the other hand, as shown in FIG. 11 (b), the outer periphery of the diffraction element 20 with respect to the third light beam L3 (FIG. 4) on the outer peripheral side in the return light from the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B. If only the side diffraction grating portion 20c is diffracted, each part of the ± first-order light SP +12 and SP -12 is −45 with respect to the X axis in the region A and the region C on the photodetector 19. An image is formed in an elliptical ring shape with a major axis in an inclination direction of °, and the first and second light beams L1 and L2 among the return light from the first signal surface 1c of the two-layer optical disk 1B (see FIG. According to 4), the zero-order light SP 0 is directed to the other diagonal region (B, D) with the major axis in the inclination direction of −45 ° with respect to the X axis around the center point O of the photodetector 19. The image is formed in a substantially elliptical shape.

上記から、回折素子20の外周側回折格子部20cのみを仮に回折させた場合に、図11(b)において他方の対角領域(B,D)側の0次光SPの光量が外側に向かって徐々に減少してしまうために、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量が、A+C>B+Dとなるので、図12に■印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は+(プラス)のオフセットが発生する。 From the above, in the case where only allowed if diffracts the outer peripheral side grating portion 20c of the diffraction element 20, the other diagonal regions (B, D) in FIG. 11 (b) light quantity of the zero-order light SP 0 side is on the outside Since the amount of light received in one diagonal region (A, C) and the other diagonal region (B, D) is A + C> B + D because it gradually decreases in the direction of FIG. As shown by the connection with ■, the focus error signal has a + (plus) offset.

従って、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cからの戻り光に対して回折素子20の内周側円形状回折格子部20a及び外周側回折格子部20cの両方を回折させると、内周側円形状回折格子部20aによって生じるフォーカスエラー信号の−(マイナス)のオフセットと外周側回折格子部20cによって生じるフォーカスエラー信号の+(プラス)のオフセットとが相殺し合うので、図12に▲印で結線して示したように最終的にフォーカスエラー信号のオフセットが発生しなくなり、2層の光ディスク1Bの第1信号面1cを良好に記録又は再生できる。   Accordingly, when both the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a and the outer circumferential diffraction grating portion 20c of the diffraction element 20 are diffracted with respect to the return light from the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B, the inner circumferential side Since the-(minus) offset of the focus error signal generated by the circular diffraction grating portion 20a and the + (plus) offset of the focus error signal generated by the outer peripheral side diffraction grating portion 20c cancel each other, a ▲ mark in FIG. As shown in the connection, the offset of the focus error signal does not finally occur, and the first signal surface 1c of the two-layer optical disc 1B can be recorded or reproduced satisfactorily.

次に、図13に示した如く、実施例の光ピックアップ装置10A(図2)を用いて2層の光ディスク1Bの第2信号面1dを再生した場合に、この第2信号面1dは1層の光ディスク1Aの信号面1bに対して基板厚さが異なるために球面収差が発生する。   Next, as shown in FIG. 13, when the second signal surface 1d of the two-layer optical disk 1B is reproduced using the optical pickup device 10A (FIG. 2) of the embodiment, the second signal surface 1d is one layer. Since the substrate thickness is different from the signal surface 1b of the optical disc 1A, spherical aberration occurs.

この際、光ディスク1Bの第2信号面1dを再生した場合には、光検出器19上で各光束の結像状態が光ディスク1Bの第1信号面1cを再生した場合とは分割線19bを介して左右が反転する。   At this time, when the second signal surface 1d of the optical disk 1B is reproduced, the imaging state of each light beam on the photodetector 19 is different from that when the first signal surface 1c of the optical disk 1B is reproduced via the dividing line 19b. The left and right are reversed.

従って、回折素子20{図3,図4(a)}を通過した後の0次光SP及び±1次光SP+11,SP−11並びに±1次光SP+12,SP−12のうちで、0次光SPは光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域(A,C)に向かって略楕円状に結像され、且つ、この中に非結像領域19sがX軸に対して−45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に生じている。また、±1次光SP+11,SP−11は光検出器19の分割線19b上で非結像領域19sを挟んでこの非結像領域19sと同じ向きとなるX軸に対して−45°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されている。更に、±1次光SP+12,SP−12の各一部分は光検出器19上で±1次光SP+11,SP−11より外側で領域B内及び領域D内にX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に結像されていると共に、±1次光SP+12,SP−12の各残りの部分は光検出器19外のディスク径方向に飛び出している。 Therefore, among the 0th-order light SP 0 and the ± 1st-order lights SP +11 and SP- 11 and the ± 1st-order lights SP +12 and SP −12 after passing through the diffraction element 20 {FIG. 3, FIG. 4A}. The zero-order light SP 0 is substantially elliptical toward one diagonal region (A, C) having a major axis in the direction of inclination of + 45 ° with respect to the X axis with the center point O of the photodetector 19 as the center. The non-imaging region 19s has a major axis in the inclination direction of −45 ° with respect to the X axis, and is substantially elliptical toward the other diagonal region (B, D). Has occurred. Further, the ± first-order beams SP +11 and SP- 11 are −45 ° with respect to the X axis which is in the same direction as the non-imaging region 19s across the non-imaging region 19s on the dividing line 19b of the photodetector 19. The image is formed in a substantially elliptical shape with a major axis in the tilt direction. Further, each of the ± first-order light SP +12 and SP -12 is partially + 45 ° on the photodetector 19 with respect to the X axis in the region B and the region D outside the ± first-order light SP +11 and SP -11 . Are formed in an elliptical ring shape with a major axis in the tilt direction, and the remaining portions of the ± first-order beams SP +12 and SP -12 protrude in the disk radial direction outside the photodetector 19.

ここで、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dを再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析について図14及び図15を用いて説明する。   Here, the characteristic analysis of the focus error signal when the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B is reproduced will be described with reference to FIGS.

まず、図14(a)に示した如く、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dからの戻り光のうちで内周側の第1光束L1(図4)に対して、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために形成した回折素子20の内周側円形状回折格子部20aのみを仮に回折させた場合には、非結像領域19sが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対して−45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に生じ、且つ、±1次光SP+11,SP−11が光検出器19の分割線19b上で非結像領域19sを挟んでこの非結像領域19sと同じ向きとなるX軸に対して−45°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されていると共に、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dからの戻り光のうちで第2光束L2(図4)により0次光SPが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域(A,C)に向かって略楕円状に結像されている。 First, as shown in FIG. 14 (a), the tracking error signal of the return light from the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B with respect to the first light beam L1 (FIG. 4) on the inner peripheral side. If only the inner circumferential circular diffraction grating portion 20 a of the diffraction element 20 formed to prevent the occurrence of offset is diffracted, the non-imaging region 19 s is centered on the center point O of the photodetector 19. Are generated in a substantially elliptical shape toward the other diagonal region (B, D) with a major axis in the inclination direction of −45 ° with respect to the X axis, and ± 1st order beams SP +11 and SP −11 are generated. On the parting line 19b of the photodetector 19, the non-imaging region 19s is sandwiched between the non-imaging region 19s and the ellipse has a major axis in the inclined direction of −45 ° with respect to the X axis that is in the same orientation as the non-imaging region 19s Of the returned light from the second signal surface 1d of the two-layer optical disk 1B, the image is formed The second light flux L2 (FIG. 4) by the zero-order light SP 0 with a major axis is in the direction of inclination of + 45 ° to the center point O in the center with respect to the X axis of the light detector 19 one diagonal region (A , C).

上記から、回折素子20の内周側円形状回折格子部20aのみを仮に回折させた場合に、図14(a)において非結像領域19sの面積は一方の対角領域(A,C)側よりも他方の対角領域(B,D)側の方が大きいので、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量が、A+C>B+Dとなるので、図15に◆印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は+(プラス)のオフセットが発生する。   From the above, when only the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a of the diffractive element 20 is diffracted, the area of the non-imaging region 19s in FIG. 14A is on the side of one diagonal region (A, C). Since the other diagonal area (B, D) side is larger than the other diagonal area (A, C) and the other diagonal area (B, D), each received light amount is A + C. Since> B + D, the focus error signal has an offset of + (plus) as shown by the connection with ♦ in FIG.

一方、図14(b)に示した如く、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dからの戻り光のうちで外周側の第3光束L3(図4)に対して、回折素子20の外周側回折格子部20cのみを仮に回折させた場合には、±1次光SP+12,SP−12の各一部分は光検出器19上で領域B内及び領域D内にX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に結像されていると共に、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dからの戻り光のうちで第1,第2光束L1,L2(図4)により0次光SPが光検出器19の中心点Oを中心にしてX軸に対して+45°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域(B,D)に向かって略楕円状に結像されている。 On the other hand, as shown in FIG. 14 (b), the outer periphery of the diffraction element 20 with respect to the third light beam L3 (FIG. 4) on the outer peripheral side in the return light from the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B. If only the side diffraction grating portion 20c is diffracted, each part of the ± first-order light SP +12 and SP -12 is + 45 ° with respect to the X axis in the region B and the region D on the photodetector 19. Are formed in an elliptical ring shape with a major axis in the tilt direction of the first and second light beams L1 and L2 (FIG. 4) among the return light from the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B. ), The zero-order light SP 0 has a major axis in the direction of inclination of + 45 ° with respect to the X axis with the center point O of the photodetector 19 as the center, and is substantially directed toward the other diagonal region (B, D). The image is formed in an elliptical shape.

上記から、回折素子20の外周側回折格子部20cのみを仮に回折させた場合に、図14(b)において一方の対角領域(A,C)側の0次光SPの光量が外側に向かって徐々に減少してしまうために、一方の対角領域(A,C)と他方の対角領域(B,D)とで受光した各受光量が、A+C<B+Dとなるので、図15に■印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は−(マイナス)のオフセットが発生する。 From the above, in the case where only allowed if diffracts the outer peripheral side grating portion 20c of the diffractive element 20, one of the diagonal region (A, C) in FIG. 14 (b) light quantity of the zero-order light SP 0 side is on the outside Since the amount of light received in one diagonal area (A, C) and the other diagonal area (B, D) is A + C <B + D, since it gradually decreases in the direction of FIG. As indicated by the black squares, the focus error signal has a minus (-) offset.

従って、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dからの戻り光に対して回折素子20の内周側円形状回折格子部20a及び外周側回折格子部20cの両方を回折させると、内周側円形状回折格子部20aによって生じるフォーカスエラー信号の+(プラス)のオフセットと外周側回折格子部20cによって生じるフォーカスエラー信号の−(マイナス)のオフセットとが相殺し合うので、図15に▲印で結線して示したように最終的にフォーカスエラー信号のオフセットが発生しなくなり、2層の光ディスク1Bの第2信号面1dを良好に記録又は再生できる。   Accordingly, when both the inner circumferential circular diffraction grating portion 20a and the outer circumferential diffraction grating portion 20c of the diffraction element 20 are diffracted with respect to the return light from the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B, the inner circumferential side Since the + (plus) offset of the focus error signal generated by the circular diffraction grating portion 20a and the-(minus) offset of the focus error signal generated by the outer peripheral side diffraction grating portion 20c cancel each other, a ▲ mark is shown in FIG. As shown in the connection, the focus error signal offset does not eventually occur, and the second signal surface 1d of the two-layer optical disc 1B can be recorded or reproduced satisfactorily.

本発明の実施例に係る光ピックアップ装置に適用される光記録媒体をDVD規格に準拠して構成した時の断面図であり、(a)は1層の信号面を有する光ディスクを示し、(b)は2層の信号面を有する光ディスクを示した図である。1 is a cross-sectional view when an optical recording medium applied to an optical pickup device according to an embodiment of the present invention is configured in conformity with a DVD standard, (a) shows an optical disc having a single signal surface, (b) ) Is a diagram showing an optical disc having two signal surfaces. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the optical pick-up apparatus based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、実施例の要部となる回折素子を拡大して示した図である。In the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, it is an enlarged view of a diffractive element as a main part of the embodiment. (a)は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、光ディスクの信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた時の光路図であり、(b)は実施例の回折素子の各部に入射するレーザービームの戻り光を示した図である。(A) is an optical path diagram when the return light of the laser beam reflected by the signal surface of the optical disk is diffracted by the diffraction element of the embodiment in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, (b) It is the figure which showed the return light of the laser beam which injects into each part of the diffraction element of an Example. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した場合に、1層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。When the signal surface of a single-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, the return light of the laser beam reflected by the single-layer signal surface is diffracted by the diffraction element of the embodiment. It is the figure which showed the state imaged on the photodetector by which the attachment position was adjusted later. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置を示した構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an optical recording medium driving device to which an optical pickup device according to an embodiment of the present invention is applied. (a),(b)は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が1層の光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。(A), (b) is a signal surface of a single-layer optical disk in which the optical position is adjusted when the signal surface of the single-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a state where the position is slightly shifted to one or the other in the disk radial direction orthogonal to the tracks formed in FIG. (a)〜(c)はトラッキングエラー信号のオフセット量(%)を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the offset amount (%) of a tracking error signal. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて1層の光ディスクの信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the characteristics of a focus error signal when a signal surface of a single-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した場合に、第1信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。When the first signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, after the return light of the laser beam reflected by the first signal surface is diffracted by the diffraction element, It is the figure which showed the state imaged on the photodetector by which the attachment position was adjusted. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、(a)は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、(b)は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図である。FIG. 6 is a characteristic analysis diagram of a focus error signal when the first signal surface of a two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, and FIG. (B) shows the imaging state on the photodetector when only the outer peripheral diffraction grating portion of the diffraction element is diffracted. FIG. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第1信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the focus error signal when reproducing | regenerating the 1st signal surface of a two-layer optical disk using the optical pick-up apparatus based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した場合に、第2信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。When the second signal surface of the two-layer optical disk is reproduced using the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, the return light of the laser beam reflected by the second signal surface is diffracted by the diffraction element, It is the figure which showed the state imaged on the photodetector by which the attachment position was adjusted. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、(a)は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、(b)は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図である。It is a characteristic analysis figure of a focus error signal when reproducing the 2nd signal surface of a two-layer optical disk using the optical pick-up apparatus concerning the example of the present invention, and (a) is inner side circular diffraction of a diffraction element. (B) shows the imaging state on the photodetector when only the outer peripheral diffraction grating portion of the diffraction element is diffracted. FIG. 本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて2層の光ディスクの第2信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the focus error signal when reproducing | regenerating the 2nd signal surface of a two-layer optical disk using the optical pick-up apparatus based on the Example of this invention. 一般的な光ピックアップ装置を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the general optical pick-up apparatus. 図16に示した光検出器を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the photodetector shown in FIG. (a),(b)は一般的な光ピックアップ装置において、取り付け位置調整済みの光検出器が光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。(A), (b) is a general optical pickup device, in which a photodetector whose mounting position has been adjusted is slightly displaced in one or the other in the radial direction of the disk perpendicular to the track formed on the signal surface of the optical disk. It is the figure which showed the state.

符号の説明Explanation of symbols

1…光記録媒体(光ディスク)、1a…入射面、
1A…第1の光記録媒体(1層の光ディスク)、1b…信号面、
1B…第2の光記録媒体(2層の光ディスク)、1c…第1信号面、1d…第2信号面、
10A…実施例の光ピックアップ装置、
11…レーザー光源(半導体レーザー)、12…コリメーターレンズ、
13…偏光ビームスプリッタ、14…1/4λ板、
15…レンズホルダ、16…対物レンズ、
17…検出レンズ、18…シリンドリカルレンズ、
19…光検出器、19a…第1の分割線、19b…第2の分割線、
19s…非結像領域、
20…回折素子、
20a…内周側円形状回折格子部、20b…リング状光透過部、
20c… 外周側回折格子部、
21…トラッキングコイル、22…フォーカスコイル、
30A…実施例の光記録媒体駆動装置、
31…トラッキングサーボ回路部、32…フォーカスサーボ回路部、
33…RF信号処理回路部、
(A)〜(D)…光検出器の検出領域、
A〜D…光検出器からの検出信号、
L…レーザー光、LB…レーザービーム、
FE…フォーカスエラー信号、TR…トラッキングエラー信号、
O…光検出器の中心点、Op…回折素子の中心点、
SP…0次光、SP+11,SP−11…第1の±1次光、
SP+12,SP−12…第2の±1次光。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical recording medium (optical disk), 1a ... Incident surface,
1A: First optical recording medium (single-layer optical disk), 1b: Signal surface,
1B: second optical recording medium (two-layer optical disk), 1c: first signal surface, 1d: second signal surface,
10A: optical pickup device of the embodiment,
11 ... Laser light source (semiconductor laser), 12 ... Collimator lens,
13 ... Polarizing beam splitter, 14 ... 1 / 4λ plate,
15 ... Lens holder, 16 ... Objective lens,
17 ... Detection lens, 18 ... Cylindrical lens,
19 ... photodetector, 19a ... first dividing line, 19b ... second dividing line,
19s ... non-imaging area,
20 ... Diffraction element,
20a ... inner circumferential circular diffraction grating part, 20b ... ring-shaped light transmission part,
20c ... outer peripheral side diffraction grating part,
21 ... Tracking coil, 22 ... Focus coil,
30A: Optical recording medium driving device of embodiment,
31 ... Tracking servo circuit section, 32 ... Focus servo circuit section,
33. RF signal processing circuit section,
(A) to (D) ... detection area of the photodetector,
A to D: detection signals from photodetectors,
L ... Laser light, LB ... Laser beam,
FE: Focus error signal, TR: Tracking error signal,
O ... center point of the photodetector, Op ... center point of the diffraction element,
SP 0 ... 0th order light, SP +11 , SP -11 ... 1st ± 1st order light,
SP +12 , SP -12 ... Second ± first order light.

Claims (2)

1層の信号面を有する第1の光記録媒体と、2層の信号面を有する第2の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第1,第2の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第1光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第1光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第1の±1次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第1光束の外側に位置するリング状の第2光束を透過させた0次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きを前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第2光束の外側に位置する外周側の第3光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第2の±1次光の各一部分を前記光検出器上で前記第1の±1次光よりも外側で前記トラックと直交する方向に結像させる外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
A first optical recording medium having a single-layer signal surface and a second optical recording medium having a two-layer signal surface are selectively applicable, and the first and second optical recording media A laser beam irradiation optical system for irradiating a laser beam on the track of each signal surface, and a photodetector through a cylindrical lens after diffracting the return light of the laser beam reflected by each signal surface by a diffraction element In an optical pickup device including a return light detection optical system for detecting,
The diffraction element is
A grid having a predetermined diameter and a circle centered on a center point corresponding to an intersection point of a center line of the track and a line perpendicular to the center line of the track and passing through the center of the optical recording medium. Is set in a direction orthogonal to the track, and a non-imaging region is generated in the vicinity of the center point on the photodetector without transmitting the first luminous flux on the inner circumference side of the return light. And an inner circumference that images the first ± first-order light obtained by diffracting the first light flux in a direction orthogonal to the track on the photodetector in a direction orthogonal to the track across the non-image forming region. A side circular diffraction grating part;
Zero-order light that is formed in a ring shape along the outer periphery of the inner circumferential circular diffraction grating portion and transmits a second ring-shaped light beam positioned outside the first light beam among the return light, A ring-shaped light transmitting portion that forms an image along the outer periphery of the non-imaging region on the photodetector;
A third light beam on the outer peripheral side, which is formed outside the ring-shaped light transmitting portion and has a grating orientation set in a direction orthogonal to the track, is located outside the second light beam in the return light. An outer peripheral side that forms each part of the second ± first-order light diffracted in the direction orthogonal to the track on the photodetector in the direction orthogonal to the track outside the first ± first-order light. An optical pickup device having a diffraction grating portion.
請求項1記載の光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置であって、
前記光検出器の内部を、この中心点を通って前記トラックの中心線と対応する第1の分割線と、前記中心点を通って前記第1の分割線と直交する第2の分割線とにより4つの領域に分割してなり、
前記0次光及び前記第1の±1次光並びに前記第2の±1次光の各一部分を前記第1の分割線により2分割された2つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、
前記0次光及び前記第1の±1次光並びに前記第2の±1次光の各一部分を前記4つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部と、
を備えたことを特徴とする光記録媒体駆動装置。

An optical recording medium driving device to which the optical pickup device according to claim 1 is applied,
A first dividing line that passes through the center point and corresponds to the center line of the track, and a second dividing line that passes through the center point and is orthogonal to the first dividing line. Is divided into four areas,
Differences in received light amounts respectively received by the two detection regions divided into two by the first dividing line for each of the zero-order light, the first ± first-order light, and the second ± first-order light. A tracking servo circuit that generates a tracking error signal by calculating a push-pull method,
Receiving light received by each of the diagonal areas and the other diagonal areas in the four areas, respectively, of the zero-order light, the first ± first-order light, and the second ± first-order light. A focus servo circuit unit that calculates a difference in amount by an astigmatism method and generates a focus error signal;
An optical recording medium driving device comprising:

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