JP2007305245A - Optical pick up device and optical recording medium driving unit - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[数1]
TE=(A+B)−(C+D) ………式1
[Equation 1]
TE = (A + B)-(C + D) .........
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
[数2]
TE=(A+C)−(B+D) ………式2
[Equation 2]
TE = (A + C)-(B + D) .........
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
[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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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SP0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
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
そして、回折素子20を通過した0次光SP0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
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
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
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
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
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
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
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
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SP0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SP0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
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
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
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
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SP0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
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SP0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SP0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
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SP0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
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SP0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SP0,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
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
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
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
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
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
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SP0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SP0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
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
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SP0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SP0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
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
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
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
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
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SP0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SP0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
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
従って、回折素子20{図3,図4(a)}を通過した後の0次光SP0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SP0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
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
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SP0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
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
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SP0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
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SP0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
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
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
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
従って、回折素子20{図3,図4(a)}を通過した後の0次光SP0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SP0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
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
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SP0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
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
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SP0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
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SP0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
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
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、
SP0…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
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)
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.
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:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006133805A JP2007305245A (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Optical pick up device and optical recording medium driving unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006133805A JP2007305245A (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Optical pick up device and optical recording medium driving unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007305245A true JP2007305245A (en) | 2007-11-22 |
Family
ID=38839031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006133805A Pending JP2007305245A (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Optical pick up device and optical recording medium driving unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007305245A (en) |
-
2006
- 2006-05-12 JP JP2006133805A patent/JP2007305245A/en active Pending
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